(57)【要約】【課題】ガスバーナーへの燃料ガスの供給量を制御するガス流量制御装置において、ガス通路１１に圧力センサ７で検出した設定二次圧に一致するようにモータ３をフィードバック制御すると、モータ３と圧力センサ７との応答速度の相違等によってモータ３が繰返し正逆転される場合があり、その制御に時間がかかる。【解決手段】ガス通路の目標開度を予め複数設定し、目標開度のうちいずれかの目標開度が選択され、前記絞り部３、４、５を駆動させて現在の開度から選択された目標開度までガス通路の開度を変更する場合、該目標開度に到達するまでの所定の位置に切換位置を設定する。該切換位置に開度が到達すると、目標開度に対応して予め設定された設定二次圧と前記二次圧検出手段で検出した二次圧とを一致させるように開度を制御するフィードバック制御に切換える。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にガス噴射ノズルを有し、ガスバーナーに燃料ガスを供給するガス通路に、該ガス通路の開度を変更してガスバーナーへのガス流量を調節する絞り部とガスバーナーと絞り部との間におけるガス通路内の燃料ガスの二次圧を検出する二次圧検出手段とを備えたガス流量制御装置において、
ガス通路の目標開度を予め複数設定し、前記絞り部を駆動させて現在の開度から選択された目標開度までガス通路の開度を変更する場合、該目標開度に到達するまでの所定の位置に切換位置を設定し、該切換位置に開度が到達すると、目標開度に対応して予め設定された設定二次圧と前記二次圧検出手段で検出した二次圧とを一致させるように開度を制御するフィードバック制御に切換えることを特徴とするガス流量制御装置。
【請求項２】
前記切換位置に到達するまで絞り部の開度変更速度を、該切換位置から目標開度までの絞り部の開度変更速度より早くしたことを特徴とする請求項１記載のガス流量制御装置。
【請求項３】
前記絞り部は、所定の回転角まで回転して停止できるモータを備え、目標開度及び切換位置を回転角によって設定したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のガス流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスコンロ等のガス調理器具に使用されるガス流量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のガス流量制御装置は、ガスバーナーの混合管に接続されたガス噴射ノズルに連なるガス通路を有し、ガス通路には、例えばギアドモータで駆動されてガス通路の開度を変更する絞り部である流量調節手段が設けられている。
【０００３】
流量調節手段の上流側であってガス噴射ノズルの下流側のガス通路には、燃料ガスの二次圧を検出する二次圧検出手段である圧力センサが設けられている。このガス流量制御装置を、例えばガスコンロに設けてガスバーナーの設定火力を調節する場合、ガスコンロに設けたマイコンによって、圧力センサで検出した二次圧が予めマイコンに記憶させた目標二次圧に一致するようにモータをフィードバック制御して流量調節手段の開度を調節する（例えば、特許文献１参照）
【０００４】
ところで、圧力センサで検出した二次圧が目標二次圧に一致するように駆動手段を制御する場合、駆動手段と圧力センサとの応答速度の相違等によって駆動手段が繰返し正逆転される場合があり、一致するまでの制御に時間がかかる。
【０００５】
この場合、駆動手段の回転速度を遅くすることも考えられるが、これではガス流量の変化速度が遅くなることで調理者の火力変更指示に対するガスバーナーの火力変化が遅くなり、ガス調理器具の使い勝手が悪くなる。このため、上記のものでは、設定火力を変更することで変化するガス圧の大小から駆動手段の速度を早遅することが提案されている（例えば、特許文献１参照）
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−５６１１８号公報（第６ー第７、図１４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、調理者の火力変更指示を受けて駆動手段の速度を早めるか否かの判定を行った後に駆動手段を駆動させるのでは、直ちにガスバーナーの火力変更が実施されず、調理者の火力変更指示に対する応答性が悪い。
【０００８】
また、例えば煮こぼれが生じる手前で急速にガスバーナーの火力を絞る必要がる場合であっても、上記のものでは、ガス圧の変化量が所定の値に達しないと駆動手段の回転速度を早めないので煮こぼれの発生を防止できない場合があり、使い勝手が悪い。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、調理者の火力変更指示に対して迅速にガスバーナーの火力が変更されるようにし、ガス器具の使い勝手を向上させるガス流量制御装置を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のガス流量制御装置は、先端にガス噴射ノズルを有し、ガスバーナーに燃料ガスを供給するガス通路に、該ガス通路の開度を変更してガスバーナーへのガス流量を調節する絞り部とガスバーナーと絞り部との間におけるガス通路内の燃料ガスの二次圧を検出する二次圧検出手段とを備えたガス流量制御装置において、ガス通路の目標開度を予め複数設定し、前記絞り部を駆動させて現在の開度から選択された目標開度までガス通路の開度を変更する場合、該目標開度に到達するまでの所定の位置に切換位置を設定し、該切換位置に開度が到達すると、目標開度に対応して予め設定された設定二次圧と前記二次圧検出手段で検出した二次圧とを一致させるように開度を制御するフィードバック制御に切換えることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、予め複数設定されたガス通路の目標開度のうちいずれかの目標開度が選択されると、絞り部が駆動されてガス通路の開度を変更する。この場合、切換位置まで絞り部がフィードフォワード制御されるので、ガス通路の二次圧に依存せず、絞り部の開度を変更できるので、絞り部の開度変更速度を早くすることができる。
【００１２】
開度が切換位置に到達すると絞り部がフィードバック制御に切換えられる。そして、目標開度に対応して予め設定された設定二次圧と前記二次圧検出手段で検出した二次圧とを一致させるように開度が制御され、所定のガス流量がガスバーナーに供給される。
【００１３】
また、前記切換位置に到達するまで絞り部の開度変更速度を、該切換位置から目標開度までの絞り部の開度変更速度より早くすれば、例えば煮こぼれが生じる手前で急速にガスバーナーの火力を絞る必要がある場合には、迅速にガス流量が変更される。
【００１４】
尚、前記絞り部は、例えば所定の回転角まで回転して停止できるモータを備え、目標開度及び切換位置を回転角によって設定すればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照して、１は、例えばガスコンロに設けられる本発明のガス流量制御装置である。ガス流量制御装置１は、ガスコンロに設けたガスバーナーの混合管に接続されたガス噴射ノズル（図示せず）に連なるガス通路１１を備えた装置本体１２を有する。装置本体１２の一端の下面には、ガス噴射ノズルへの燃料ガスのガス流量を調節するガスバルブ２が設けられている。
【００１６】
ガスバルブ２は、ガス通路１１に連通する内部通路２１を設けたバルブケーシング２２を有し、バルブケーシング２２の上面には、内部通路２１に連通するガス流入口２３が開設されている。
【００１７】
バルブケーシング２２の下面には、回転角検出手段３１を有するステッピングモータ３が連結され、モータ３の回転軸３２の一端はシール材３３を介して内部通路２１に突出している。
【００１８】
内部通路２１には、ガス流出口２３の上流側に位置して回転軸３２の一端に連結された回転ディスク４と、該回転ディスク４の上方に位置してバルブケーシング２２に嵌着された固定ディスク５とが設けられている。モータ３に連結された回転ディスク４と固定ディスク５とが絞り部を構成し、該絞り部によって内部通路２１の通路面積の開度を変更してガス噴射ノズルへのガス流量が調節される。
【００１９】
図２に示すように、固定ディスク５には、第１連通孔である４個の孔５１、５２、５３、５４が、相互に開口面積を相違させて同一円周上に形成され、後述の最小ガス流量を定める第１孔５１以外の他の孔５２、５３、５４は連続して形成されている。
【００２０】
回転ディスク４には、回転軸３２が所定の角度回転すると第１連通孔の各孔５１、５２、５３、５４に一致して内部通路２１とガス通路１１との連通を許容する１個の楕円形第２連通孔４１が開設されている。
【００２１】
ここで、ガスバーナーの火炎が消えない程度の最小ガス流量は、使用する燃料ガスの種類やガスバーナーの能力に応じて相違する。このため、使用する燃料ガスの種類等の異なるガス器具ごとに最小ガス流量を設定できるようにするのがよい。
【００２２】
本実施の形態では、第１連通孔の第１孔５１とガス通路１１とを連通するバイパス通路１３を装置本体１２に設けると共に、バイパス通路１３に最小ガス流量を設定するオリフィス１４を挿設した。このため、オリフィス１４を交換することで燃料ガスの種類やガスバーナーの能力に対応した最小ガス流量を設定できる。
【００２３】
そして、第２連通孔４１が第１連通孔のいずれの孔５１、５２、５３、５４にも一致しないと内部通路２１が閉止され、ガス通路１１への燃料ガスの供給が停止される（図２（ａ）参照）。
【００２４】
他方で、モータ３を駆動して回転ディスク４を回転させ、第２連通孔４１を、第１連通孔５１、５２、５３、５３、５４のいずれかに一致させることで開度を変更してガスバーナーへのガス流量が調節される。尚、安全性等を考慮して、ガス流入口２３の上流側に、開閉弁である電磁安全弁６を設けている（図１参照）。
【００２５】
また、ガス通路１１には、ガス噴射ノズルとガスバルブ２との間のガス通路１１内の二次圧を検出する圧力センサ７が設けられている。圧力センサ７は、ガス通路１１から垂直方向に設けた分岐路１１ａにシール材７１を介して挿設した導入筒７２を有し、該導入筒７２内を介して連通する密閉状の空室７３内には樹脂製の薄板（図示せず）が組込まれている。
【００２６】
そして、ガス通路１１に燃料ガスを流すと、導入筒７２を通って空室７３内に導入された燃料ガスの二次圧で薄板が変形し、その時の薄板１１の歪量を該薄板に付設した歪ゲージで検出して二次圧が検出される。
【００２７】
ここで、調理者の利便性を高めるため作動が電子制御されたガスコンロでは、ガスバーナーの火力調節が、例えば操作パネルに設けたライトタッチスイッチ（図示せず）によって行われ、ガスバルブ２を介して、例えばガスバーナーの火力を火力１から火力４までの４段階に設定できるようにガス流量が制御される。
【００２８】
この場合、同じ段階の火力であるのに、実際のガスバーナーの火力の大きさが一致しないのでは使い勝手が悪い。このため、先ず初期状態において、火力１、火力２、火力３及び火力４にそれぞれ一致する各二次圧が次のように測定して記憶させる。即ち、図２（ｂ）に示すように、モータ３を回転させ第２連通孔４１を第１連通孔の第１孔５１に一致させて、圧力センサ７でその時の二次圧を検出する。次いで、第２連通孔４１を第１連通孔の第３孔５３及び第４孔５４（図２（ｅ）参照）に一致させて、圧力センサ７でその時の二次圧を検出する。
【００２９】
次いで、これらの二次圧を３等分して火力２及び火力３に対応する二次圧を算出し、火力１から火力４までの各火力の目標二次圧を初期値として設定し、例えばガスコンロの作動を制御するマイコンに記憶させている。この場合、回転角検出手段３１によってそのときのモータ３の回転角をそれぞれ検出して記憶させると共に、モータ３のステップ数もそれぞれ記憶させる。
【００３０】
そして、ライトタッチスイッチを押してガスバーナーの火力、即ち、絞り部の開度を変更してガス噴射ノズルへのガス流量を変更する場合、圧力センサ７で二次圧を検出し、検出した二次圧が目標二次圧に一致するようにモータ３をフィードバック制御し、ガス通路１１の開度を制御する。
【００３１】
ところで、圧力センサ７で検出した設定二次圧に一致するようにモータ３をフィードバック制御すると、モータ３と圧力センサ７との応答速度の相違等によってモータ３が繰返し正逆転される場合があり、一致するまでの制御に時間がかかる。この場合、モータ３の回転速度を遅すると、ガスバーナーの火力変化速度が遅くなり、使い勝手が悪くなる。
【００３２】
本実施の形態では、ガスバーナーの火力を変更するためモータ３を駆動して回転ディスク４を回転させ、第２連通孔４１を、第１連通孔５１、５２、５３、５３、５４のいずれかに一致させて開度を変更する場合、選択されたガスバーナーの火力に一致する絞り部の開度に対応して記憶されたモータ３のステップ数に到達するまでの所定のステップ数を切換位置として設定し、そのステップ数までモータ３をフィードフォワード制御する。
【００３３】
そして、モータ３がそのステップ数を越えると、圧力センサ７で二次圧を検出し、検出した二次圧が初期値として記憶させた目標二次圧に一致するようにモータ３を制御するフィードバック制御に切換えることとした。
【００３４】
この場合、ガス流量を急速に変化させることができるように、前記切換位置に一致するステップ数までモータ３の回転速度（絞り部の開度変更速度）を、該ステップ数を超えてフィードバック制御する場合のモータ３の回転速度より早くした。この場合、モータ３の回転速度は、特にガスバーナーの火力を弱める絞る場合にガスバーナーが失火しない範囲で設定しているが、ガスバーナーの火力を強くする場合と火力を弱くする場合とで相違させてもよい。
【００３５】
これにより、タッチパネルを操作することで調理者の火力変更指示を受けると直ちにガスバーナーへのガス流量が増減され、調理者の火力変更指示に対する応答性はよく、例えば煮こぼれが生じる手前で急速にガスバーナーの火力を絞る必要がある場合でも、煮こぼれの発生を防止できる。
【００３６】
また、フィードバック制御する場合には、モータ３と圧力センサ７との応答速度の相違等を考慮してモータ３の回転速度を設定し、圧力センサ７で検出した二次圧と目標二次圧とを一致させ易くした。
【００３７】
これにより、調理者の火力変更指示に対して直ちにガスバーナーの火力変更が開始されると共に、ガスバーナーの各火力をほぼ一定する制御にも時間を要しないので、モータ３の回転速度を一定としてフィードバック制御するものに比べて短時間でガスバーナーの火力変更ができ、ガス器具の使い勝手がよくなる。
【００３８】
尚、本実施の形態では、モータ３をステッピングモータとし、切換位置をモータの回転角に対応するステップ数で設定することとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ギアドモータにエンコーダを装着して回転角の検出を行い、検出角度に基いて切換位置を設定してもよい。
【００３９】
また、ガスバーナーの点火操作を行う場合に、所定の火力になるようにモータ３を駆動してガス通路の開度を設定する場合にも上述のようにモータ３を制御してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガス流量制御装置では、調理者の火力変更指示に対して迅速にガスバーナーの火力が変化し、且つ駆動手段が繰返し正逆転されないため早く目標二次圧に一致して火力変更が短時間で行われるので、ガス器具の使い勝手がよいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス流量制御装置を説明する断面図
【図２】（ａ）乃至（ｅ）は、ガスバルブによる流量調節を説明する図
【符号の説明】
１　ガス流量制御装置
２　ガスバルブ
３　モータ
３２　回転角検出手段
４　回転ディスク
５　固定ディスク
７　圧力センサ
【図１】
2004101077.tif 000003
【図２】
2004101077.tif 000004