(57)【要約】【課題】電磁弁により構成される安全弁と、安全弁の開閉制御を行う制御部と、安全弁に駆動電流を供給する駆動回路とを備えるガスコンロにおいて、安全弁の使用回数に応じて適正な大きさの駆動電流を供給できるようにする。【解決手段】制御部１０は、安全弁５に供給する駆動電流の大きさを調整するための駆動電流指令を出力可能で、且つ、安全弁５の劣化度をカウントして該劣化度に応じて駆動電流指令の内容を決定するよう構成され、駆動回路１１は、制御部１０が出力する駆動電流指令信号に応じた大きさの駆動電流を安全弁５に供給するよう回路構成されている。【選択図】図２
2019011891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁により構成される安全弁と、該安全弁の開閉制御を行う制御部と、前記安全弁に駆動電流を供給する安全弁駆動回路とを備えるガスコンロにおいて、
前記制御部は、前記安全弁に供給する駆動電流の大きさを調整するための駆動電流指令を前記安全弁駆動回路に出力するとともに、前記安全弁の劣化度を検出して該劣化度に応じて駆動電流指令の内容を決定するよう構成されている、ガスコンロ。
【請求項２】
請求項１に記載のガスコンロにおいて、点消火操作を行うための点消火操作部と、該点消火操作部により点火操作が行われたことを検出するスイッチとをさらに備え、前記安全弁は、前記駆動電流が供給される電磁石と、前記駆動電流供給時に前記電磁石に磁着される弁軸とを備え、前記点消火操作部により点火操作を行うと前記安全弁の弁軸が前記電磁石に当接するまで押し込まれるよう前記点消火操作部と前記安全弁とは機械的に連係されており、前記制御部は、点火操作が行われたことを前記スイッチにより検出した点火操作回数に基づいて前記安全弁の劣化度を検出する、ガスコンロ。
【請求項３】
請求項２に記載のガスコンロにおいて、前記点火操作回数を記憶保持する書換可能不揮発性記憶手段を備え、前記制御部は、所定のリセット条件を満たすと前記不揮発性記憶手段に記憶保持されている前記点火操作回数をリセットする、ガスコンロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁弁により構成される安全弁を備えるガスコンロに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された従来のガスコンロには、点火時に駆動電流が供給されることによってガス供給経路を開く電磁弁により構成される安全弁が設けられており、該安全弁は、点火が検知されない場合や、電池の消耗によって電力供給が途絶えた場合などには閉止されるようになっている。
【０００３】
安全弁の構造は、例えば特許文献２に開示されているように、電磁石と、該電磁石に磁着される弁軸とを備えており、点消火操作部により点火操作を行うと安全弁の弁軸が電磁石に当接するまで押し込まれるとともに、電磁石への駆動電流の供給が開始されて電磁石に磁着されて開状態で保持されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４７６１１号公報
【特許文献２】特開平１１−１５９７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガスコンロの耐用使用年数は５〜１０年とされており、その間、安全弁の弁軸は点火操作によって総計数万回程度押し込み操作されることとなる。電磁石に磁着される側の弁軸の端面は安定した磁着状態となるよう平滑に形成されるが、数万回もの当接を繰り返すことによって上記端面が荒れてきたり経年劣化により酸化膜が形成されるなどの要因によって、安全弁を開状態で保持するために必要な駆動電流量が徐々に大きくなる。
【０００６】
したがって、安全弁に供給する駆動電流量は経年劣化した場合でも開状態で保持し得る大きさに設計段階で定める必要があるが、経年劣化していない状態では余分な駆動電流が安全弁に供給されることとなり、ガスコンロ使用中の消費電力が必要以上に大きくなっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、安全弁に適切な大きさの駆動電流を供給できるようにすることで、消費電力削減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、次の技術的手段を講じた。
【０００９】
すなわち、本発明は、電磁弁により構成される安全弁と、該安全弁の開閉制御を行う制御部と、前記安全弁に駆動電流を供給する安全弁駆動回路とを備えるガスコンロにおいて、前記制御部は、前記安全弁に供給する駆動電流の大きさを調整するための駆動電流指令を前記安全弁駆動回路に出力するとともに、前記安全弁の劣化度を検出して該劣化度に応じて駆動電流指令の内容を決定するよう構成されている。なお、より好ましくは、安全弁駆動回路は、制御部が安全弁開指令を出力すると安全弁に駆動電流を供給し、制御部が安全弁開指令を出力しないときは安全弁に駆動電流を供給しないよう構成できる。さらに、安全弁駆動回路は、安全弁開指令が出力されているとき、前記駆動電流指令の内容に応じた大きさの駆動電流を安全弁に供給するよう構成できる。
【００１０】
かかる本発明のガスコンロによれば、安全弁の劣化度に応じて適切な大きさの駆動電流を安全弁に供給でき、ガスコンロの使用中に無駄な電力が安全弁で消費され続けることを防止できるので、消費電力を削減することができ、特に電池式ガスコンロにおいて新品時の電池寿命を長期化することができる。
【００１１】
上記本発明のガスコンロにおいて、点消火操作を行うための点消火操作部と、該点消火操作部により点火操作が行われたことを検出するスイッチとをさらに備えることができる。また、前記安全弁は、前記駆動電流が供給される電磁石と、前記駆動電流供給時に前記電磁石に磁着される弁軸とを備え、前記点消火操作部により点火操作を行うと前記安全弁の弁軸が前記電磁石に当接するまで押し込まれるよう前記点消火操作部と前記安全弁とは機械的に連係されていてよい。そして、前記制御部は、点火操作が行われたことを前記スイッチにより検出した点火操作回数に基づいて前記安全弁の劣化度を検出するよう構成できる。かかる構成によれば、点消火操作部の点火操作によって安全弁の弁軸が電磁石に衝当した回数に基づいて安全弁の劣化度を検出するので、弁軸と電磁石との物理的な衝当による弁軸端面の物理的劣化度合に応じて安全弁の駆動電流を適切な大きさに調整できる。なお、点消火操作部の点火操作によって安全弁の弁軸が電磁石に衝当した回数をカウントして、当該回数そのものを劣化度として用いることもできるし、また、前記回数が所定数増える毎に劣化度を一段階大きく検出するよう構成することもできる。
【００１２】
また、本発明のガスコンロにおいて、前記点火操作回数を記憶保持する書換可能不揮発性記憶手段を備えることができる。これによれば、電源遮断時も安全弁の劣化度を示す点火操作回数を記憶保持しておくことができ、ガスコンロの不使用時には完全に電源遮断することで、特に電池式ガスコンロにおける電池寿命のさらなる長期化を図ることができる。
【００１３】
さらに、前記制御部は、所定のリセット条件を満たすと前記不揮発性記憶手段に記憶保持されている前記点火操作回数をリセットするよう構成できる。例えば、操作パネルの所定のリセット操作が行われると点火操作回数をリセットすることができる。これによれば、安全弁をアフターサービス等で交換した場合に、点火操作回数をリセットすることによって、安全弁交換後でも適正な大きさの駆動電流を安全弁に供給可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るガスコンロの器具栓（ガス弁ブロック）の断面図である。
【図２】同ガスコンロの安全弁駆動回路及び制御部の概略回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るガスコンロの器具栓１（ガス弁ブロック）を示しており、ガスコンロ及び器具栓１の基本構成及び動作は上記特許文献１に開示されたものと同様であるので特許文献１の記載をここに引用して詳細説明を省略し、本発明の特徴部分について以下説明する。
【００１７】
器具栓１は、内部にガス流路が形成された器具栓本体２を備えており、ガス流路の上流端となる導入口３は器具栓本体２の下面側に開口形成され、ガス流路の下流端となる導出口４は器具栓本体２の上面側に開口形成されており、導出口４から導出される燃料ガスはガス配管を介してコンロバーナ（図示せず）に供給される。ガス流路には、上流側より安全弁５用の弁孔、器具栓バルブ６用の弁孔が設けられている。
【００１８】
器具栓本体２にはスライダ７が前後方向に移動自在に取付けられており、スライダ７は点消火ボタン８（点消火操作部）の前後移動に連動して前後動する。点消火ボタン８は、上端部がガスコンロ本体側に枢支されて指で押される部分が前後動して、スライダ７の前端面を後方に押圧する。スライダ７には、例えば既存のハート型カム等からなる前位置と後位置との切替え機構（図示せず）が設けられており、点消火ボタン８を押し込み操作する毎に、スライダ７が後位置から前進して前位置に位置したり、前位置から後退して後位置に位置して、前位置と後位置とが切り替わって保持されるようになっている（特許文献１の図５（ａ）（ｂ）参照）。
【００１９】
また、スライダ７の進退に伴って進退するバルブロッド９が設けられている。バルブロッド９の先端側はガス流路内に挿入され、その先端部は器具栓バルブ６用の弁孔と安全弁５用の弁孔とに挿通されている。バルブロッド９は、スライダ７が前位置から後位置に切り替わる際、一旦後位置よりも後方の押し込み位置（図１及び特許文献１の図５（ｃ）参照）まで後退してから後位置にまで前進するが、この押し込み位置に移動した時に、安全弁５用の弁孔を上流側より閉止している安全弁５の弁体５ａを上流側に押し込むことで安全弁５用の弁孔を開放する。
【００２０】
安全弁５は電磁弁からなり、火炎が検知されている場合にのみ制御部１０により開状態で保持され、火炎が検知されなくなると制御部１０による開状態の保持制御が停止して閉止する。これにより、煮こぼれや風により立ち消えが起こって火炎が検知されなくなった場合に、燃料ガスの流出が防止される。また、調理容器の下面の温度が所定の高温（例えば２５０℃）に達すると、空焚きや焦げ付き等の異常が発生していると判定して、安全弁５を閉止するよう構成することもできる。
【００２１】
器具栓バルブ６はバルブロッド９の途中に設けられており、スライダ７が前位置に位置している時には器具栓バルブ６が弁孔を後方より閉止し、スライダ７が後位置に位置している時には器具栓バルブ６が弁孔より後方に位置して弁孔を開放する。
【００２２】
また、器具栓１は、点消火ボタン８又はスライダ７の位置によってＯＮ／ＯＦＦが切り替わる器具栓スイッチＳを備えている。器具栓スイッチＳは、点消火ボタン８又はスライダ７が前位置に位置している時にはＯＦＦとなり、後位置（押し込み位置も含む）に位置している時にはＯＮとなる。
【００２３】
コンロバーナの点火を行うには、点消火ボタン８を押し込み操作して、スライダ７を押し込み位置まで後退させる。スライダ７とともに後退したバルブロッド９によって、安全弁５が開放されると共に器具栓バルブ６も開放され、燃料ガスがコンロバーナに供給される。また、スライダ７が後退することによって器具栓スイッチＳがＯＮとなり、これにより制御部１０への電源供給が行われて制御部１０が制御動作を開始する（詳細は特許文献１の段落番号００４２〜００４７参照）。
【００２４】
ガスコンロには複数のバーナが設けられるとともに、各バーナに対応して複数の器具栓１が設けられており、いずれかの器具栓１の器具栓スイッチＳがＯＮになると、図２に示すように、制御部１０の該当する器具栓ＯＮ入力ポートにＯＮ信号が入力されて、どの器具栓スイッチＳがＯＮになっているかが検知される。制御部１０は、器具栓スイッチＳがＯＮになると、当該器具栓スイッチに対応する安全弁５を開動作させるための安全弁開指令信号を所定の出力ポートから出力する。
【００２５】
安全弁５は、弁軸５ｂを有する鉄などの強磁性体からなる弁体５ａと、該磁心５ｃ及び電磁コイル５ｄからなる電磁石と、弁体５ａを前方に付勢するスプリング５ｅとを備えており、弁体５ａは、弁軸５ｂの後端面が磁心５ｃの前端面から離反するとともに安全弁用弁孔を閉止する閉位置と、弁軸５ｂの後端面が磁心５ｃの前端面に当接するとともに安全弁用弁孔を開放する開位置との間で進退可能である。点消火ボタン８の押し込み操作によってバルブロッド９が押し込み位置まで押し込まれたとき、かかるバルブロッド９によって弁軸５ｂの後端面が磁心５ｃの前端面に衝当するまで弁体５ａが機械的に押し込まれるようになっている。
【００２６】
図２は安全弁５の駆動回路１１の一例を示している。安全弁５の電磁コイル５ｄは、電源ラインとグラウンドとの間で、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第１の抵抗器Ｒ１と直列に接続されている。第１のスイッチング素子Ｑ１は、制御部１０が安全弁開指令信号（例えばＨＩＧＨ信号）を出力すると導通動作するが、制御部１０が安全弁開指令信号を出力しない状態（例えばＬＯＷ出力状態）では遮断動作する。したがって、器具栓スイッチがＯＮのとき、安全弁開指令信号が駆動回路に出力され、第１のスイッチング素子Ｑ１が導通して、電源ラインから第１のスイッチング素子Ｑ１及び第１の抵抗器Ｒ１を介して安全弁５の電磁コイル５ｄに駆動電流が供給される。すると、バルブロッド９によって押し込まれて磁心５ｃに当接している弁軸５ｂをその状態で磁着保持し、これにより安全弁５が開状態で保持される。制御部１０からの安全弁開指令信号の出力が停止すると、第１のスイッチング素子Ｑ１が遮断動作して安全弁５の電磁コイル５ｄへの駆動電流の供給も遮断され、電磁石の磁力喪失によって弁体５ａはスプリング５ｅの付勢力によって閉位置まで後退し、安全弁５が閉じられる。
【００２７】
また、安全弁駆動回路１１には、第１の抵抗器Ｒ１と並列に接続された第２の抵抗器Ｒ２が設けられており、該第２の抵抗器Ｒ２には第２のスイッチング素子Ｑ２が直列に接続されて、該第２のスイッチング素子Ｑ２のＯＮ／ＯＦＦによって第２の抵抗器Ｒ２の有効／無効を切替え可能となっている。第２のスイッチング素子Ｑ２は、制御部１０の所定の駆動電流指令出力ポートから出力される駆動電流指令信号によってＯＮ／ＯＦＦ切替え制御される。
【００２８】
図示実施例では、駆動電流指令信号がＬＯＷ信号であれば第２のスイッチング素子Ｑ２はＯＦＦとなり、安全弁５には（電源電圧／Ｒ１）の駆動電流が供給される。一方、駆動電流指令信号がＨＩＧＨ信号であれば第２のスイッチング素子Ｑ２がＯＮして、第１及び第２の抵抗器Ｒ１，Ｒ２の合成抵抗をＲ０とすると安全弁５には（電源電圧／Ｒ０）の駆動電流が供給される。したがって、駆動電流指令信号がＬＯＷ信号であるときよりも、駆動電流指令信号がＨＩＧＨ信号であるときは、安全弁５に供給される駆動電流が大きくなる。
【００２９】
制御部１０は、マイコンによって主構成されており、書換可能不揮発性記憶手段１２に記憶された各種制御プログラム及び制御データによってガスコンロの各種機能を提供する。特に本実施形態では、記憶手段１２に安全弁５の劣化度データが記憶保持されている。この劣化度データはガスコンロの製品出荷時にはリセットされて、例えば０に設定されている。この劣化度データは、各器具栓１の安全弁５毎に個別に記憶保持されている。
【００３０】
制御部１０は、各器具栓スイッチＳがＯＮになったことを検知すると、対応する器具栓１の点消火ボタン８が点火操作されたものとして、対応する劣化度データをインクリメントする。これにより、点消火ボタン８により点火操作が行われた回数に基づいて、対応する安全弁５の劣化度が検出されることとなる。
【００３１】
また、制御部１０は、劣化度データが所定の閾値未満であれば駆動電流指令信号としてＬＯＷ信号を出力して安全弁５に比較的小さい駆動電流を供給するが、劣化度データが閾値以上になると駆動電流指令信号としてＨＩＧＨ信号を出力して安全弁５に比較的大きい駆動電流を供給するようになっている。
【００３２】
したがって、製品出荷後間もない期間は、劣化していない安全弁５を開弁保持するに十分な駆動電流を供給するよう第１の抵抗器Ｒ１の抵抗値を設計することで、消費電力を削減できる。一方、数年間の使用によって安全弁５が劣化したときは、第２の抵抗器Ｒ２を有効化することによって安全弁５に供給する駆動電流を大きくすることで、劣化した安全弁５であっても開弁状態を保持できる。
【００３３】
安全弁５を含む器具栓１全体、若しくは、安全弁５単体を交換可能ユニットとして構成することができ、安全弁５を交換したときには記憶手段１２に記憶された劣化度データをリセットするよう制御部１０を構成できる。例えば、ガスコンロの操作パネルの所定の操作が行われたことをリセット条件として、所定の操作が行われると劣化度データをリセットするよう構成できる。その他、安全弁５の着脱交換を検出するセンサを設けて、該センサによって安全弁５が着脱されたことを検出すると劣化度データをリセットするよう構成することもできる。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。例えば、駆動電流指令は上記実施形態ではＨｉｇｈ信号とＬｏｗ信号の２つの状態を有して駆動電流の大きさを大電流と小電流の２段階で調整可能としたが、制御部１０の複数の出力ポートを用いて複数段階で駆動電流の大きさを調整可能とすることもできるし、また、単一の出力ポートであっても、ＰＷＭ信号を出力することでパルス幅に応じて駆動電流の大きさが調整されるよう駆動回路を構成することもできる。
【００３５】
また、上記実施形態では、器具栓スイッチがＯＮに切り替わった回数（点火操作が行われた回数）をカウントすることによってその回数に基づいて劣化度を検出したが、安全弁５の経年劣化の指標となるものであれば適宜の動作の回数や動作時間に基づいて劣化度を検出できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  器具栓
５  安全弁
５ａ  弁体
５ｂ  弁軸
５ｃ  磁心（電磁石）
５ｄ  電磁コイル（電磁石）
８  点消火操作部
Ｓ  器具栓スイッチ
１０  制御部
１１  安全弁駆動回路
１２  書換可能不揮発性記憶手段
【図１】
2019011891.tif 000003
【図２】
2019011891.tif 000004