特許 6066972 火力調節装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6066972

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】火力調節装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 1/00 20060101AFI20170116BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   F23N1/00 102D

   F23K5/00 301D

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-203004(P2014-203004)

(22)【出願日】2014年10月1日

(65)【公開番号】特開2015-111029(P2015-111029A)

(43)【公開日】2015年6月18日

【審査請求日】2015年10月21日

(31)【優先権主張番号】特願2013-229977(P2013-229977)

(32)【優先日】2013年11月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106105

【弁理士】

【氏名又は名称】打揚 洋次

(72)【発明者】

【氏名】近藤 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】林 雄一

(72)【発明者】

【氏名】野々山 昌生

【審査官】 藤原 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１７９８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２１７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２３００２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１５７９４９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００９４１９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３０８２２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｋ ５／００

Ｆ２３Ｎ １／００

Ｆ２３Ｎ ５／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁石で弁体を吸着して開弁保持する電磁安全弁を備え、点火時にこの電磁安全弁の弁体をロッドで押して弁体を電磁石に吸着させると共に、点火後に電磁安全弁を通過したガスの流量を増減して、ガスが供給されるガスバーナの火力を調節する火力調節部を有する火力調節装置において、点消火とガスの流量調節とを行う１個の操作つまみを有し、この操作つまみの後方に上記ロッドと電磁安全弁とを配設し、操作つまみに対する押し込み力によって電磁安全弁の弁体に連結された可動鉄片を電磁安全弁の電磁石の磁極に押接させると共に、点火完了によって操作つまみに対する押し込み力を解除することにより手前に突出した操作つまみを回転すると、その回転量を検知する回転センサを有し、この回転センサの検知信号に基づいて上記火力調節部を駆動する電動機構を設けると共に、上記ロッドの途中位置に元弁を設け、上記操作つまみが手前に突出した状態で元弁が開弁状態となるようにロッドの手前方向への戻りを規制する規制部材を設け、更に、上記操作つまみの前後方向の位置を、消火位置と、その消火位置より押し込まれた点火位置と、消火位置より手前の火力調節位置とに各々規定するプッシュプッシュ機構を備え、このプッシュプッシュ機構を、操作つまみと共に前後方向に移動するハートカムと、先端がこのハートカムのカム溝内に係合するバネ棒とで構成したことを特徴とする火力調節装置。

【請求項2】

上記規制部材の移動線上に進退する揺動自在のロック板を設けて、ロック板を上記プッシュプッシュ機構のバネ棒の先端で揺動させることによって上記規制部材の戻り方向への規制およびその規制の解除を行うことを特徴とする請求項１に記載の火力調節装置。

【請求項3】

上記ロッドと電磁安全弁とを、上記操作つまみに対して同軸線上に位置するように配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の火力調節装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、１個の操作つまみを押し込むとバーナに点火され、その操作つまみを回動すると火力が調節できる火力調節装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガスコンロでは点消火及び火力調節はガスコンロの前面パネルに設けられた点消火ボタンや火力調節つまみで行う。従来はこれら点消火ボタンと火力調節つまみとを別個に設けていたが、デザイン上の要請からこれら点消火ボタンと火力調節つまみとをまとめて１個の操作つまみとし、操作つまみを押すことにより点消火をおこない、かつ操作つまみを回動することによりガスバーナの火力を調節するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このものでは、火力調節装置本体とは別に操作つまみを設け、その操作つまみに対する押し操作及び回動操作をセンサで検知するように構成されている。一方、火力調節装置にはモータを設けておき、操作つまみに対して行われた操作に応じてモータを駆動して点消火及び火力調節をするように構成されている。

【0004】

さらに具体的には、ガスコンロの前面パネルと面一状態に埋没している操作つまみを押し込んで手を離すと、操作つまみが手前に突出すると共にモータによってカムが回動し、そのカムによってロッドが押され、ロッドの先端で電磁安全弁の弁体が強制的に開弁されて点火が行われる。点火後は操作つまみを回動することによってモータが駆動してガスの流量が調節される。そして、調理が終了すると操作つまみを押し込むことにより電磁安全弁の開弁保持用の電流供給が停止してガスの供給が遮断されることによりガスバーナが消火する。

【0005】

このように点火操作及び火力調節操作を１個のモータで行うものの他、点消火操作及び火力調節操作をモータを用いずに手動操作によって行うものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

【0006】

このものでは、操作つまみの奥側にニードル弁を配設して、操作つまみを回動するとニードル弁が進退してガスの流量を調節するように構成されている。そして、操作つまみの軸線に対して平行な軸線上に電磁安全弁、およびその電磁安全弁の弁体を強制的に押し、弁体に連結された可動鉄片を電磁安全弁の電磁石の磁極に押接させるためのロッドを配設し、操作つまみが押し込まれると操作つまみに押されて移動する間接部材を設け、その間接部材を介してロッドを電磁安全弁に向かって移動させるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−３０８２２８号公報（図３）

【特許文献2】特開平３−２３００２０号公報（第５−７頁、第３図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記従来の火力調節装置のうちの特許文献１に示すような、電磁安全弁の開弁をモータで行うものでは、電磁安全弁の開弁に大きなトルクを必要とするため、モータが大型化する。モータが大型化すると、モータのコストが高くなると共に、消費電力が増加するので、特に駆動用の電力を電池によって賄おうとすると、電池の寿命が短くなるという不具合が生じる。

【0009】

一方、上記特許文献２に示したような、点火操作を手動で行うものでは電源を必要としないが、操作つまみに作用させる押し込み力が直接ロッドに作用せず、間接部材を介してロッドに作用するため、操作つまみに作用させた押し込み力がすべてロッドに作用せず、そのため必要とされる押し込み力が大きくなり押し込みづらくなるばかりか、押し込み力がロッドの進退方向に対してずれた方向に作用するので、電磁安全弁の弁体に連結された可動鉄片を電磁石の磁極に確実に押接できないおそれが生じる。なお、弁体に連結されている可動鉄片を電磁石の磁極に確実に押接できないと、電磁石に保持用の電流を流して磁極を励磁しても可動鉄片を吸着保持できず、バーナに点火できない事態が発生する。

【0010】

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、点火操作を手動で行うが、その点火動作による点火を確実に行うことのでき、かつ消費電力が少ない火力調節装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために本発明による火力調節装置は、電磁石で弁体を吸着して開弁保持する電磁安全弁を備え、点火時にこの電磁安全弁の弁体をロッドで押して弁体を電磁石に吸着させると共に、点火後に電磁安全弁を通過したガスの流量を増減して、ガスが供給されるガスバーナの火力を調節する火力調節部を有する火力調節装置において、点消火とガスの流量調節とを行う１個の操作つまみを有し、この操作つまみの後方に上記ロッドと電磁安全弁とを配設し、操作つまみに対する押し込み力によって電磁安全弁の弁体に連結された可動鉄片を電磁安全弁の電磁石の磁極に押接させると共に、点火完了によって操作つまみに対する押し込み力を解除することにより手前に突出した操作つまみを回転すると、その回転量を検知する回転センサを有し、この回転センサの検知信号に基づいて上記火力調節部を駆動する電動機構を設けると共に、上記ロッドの途中位置に元弁を設け、上記操作つまみが手前に突出した状態で元弁が開弁状態となるようにロッドの手前方向への戻りを規制する規制部材を設け、更に、上記操作つまみの前後方向の位置を、消火位置と、その消火位置より押し込まれた点火位置と、消火位置より手前の火力調節位置とに各々規定するプッシュプッシュ機構を備え、このプッシュプッシュ機構を、操作つまみと共に前後方向に移動するハートカムと、先端がこのハートカムのカム溝内に係合するバネ棒とで構成したことを特徴とする。

【0012】

上記構成によれば、操作つまみの後方に上記ロッドと電磁安全弁とを配設しているので、点火操作時に操作つまみを押し込むと、その押し込み力はロッドに対して作用する。すると、ロッドはロッドの軸線に沿って移動し、ロッドの先端が電磁安全弁の弁体を押して開弁させる。また、点火後の火力調節は回転センサの検知信号に基づいて電動機構によって火力調節部を駆動することによって行われる。

【0013】

なお、消火時には電磁安全弁によってガスを遮断するが、電磁安全弁に故障が生じることを考えると冗長性を高めることが望まれる。

【0014】

そこで、上記ロッドの途中位置に元弁を設け、上記操作つまみが手前に突出した状態で元弁が開弁状態となるようにロッドの手前方向への戻りを規制する規制部材を設けた。

【0015】

ところで、この規制部材として例えば従来のプッシュプッシュ機構を用いることも考えられるが、上記操作つまみの前後方向の位置を、消火位置と、その消火位置より押し込まれた点火位置と、消火位置より手前の火力調節位置とに各々規定するプッシュプッシュ機構を備え、このプッシュプッシュ機構を、操作つまみと共に前後方向に移動するハートカムと、先端がこのハートカムのカム溝内に係合するバネ棒とで構成した。なお、上記規制部材の移動線上に進退する揺動自在のロック板を設けて、ロック板をバネ棒の先端で揺動させることによって上記規制部材の戻り方向への規制およびその規制の解除を行うようにすれば、プッシュプッシュ機構を２個設ける場合に比べて全体の大きさを小さくすることができる。

【0016】

なお、上記ロッドと電磁安全弁とは上記操作つまみの後方に配設されていればよいが、特に、上記ロッドと電磁安全弁とを、上記操作つまみに対して同軸線上に位置するように配設すれば、操作つまみに対する押し込み力が効率よくロッドに伝達される。

【発明の効果】

【0017】

以上の説明から明らかなように、本発明は、ロッドの先端が電磁安全弁の弁体を押して開弁させる際に、弁体に斜め方向の力が作用しないので、電磁安全弁に弁体を吸着させる際に、確実に弁体を電磁石に吸着させることができ、点火の失敗を防止できる。また、電動機構は点火完了後の火力調節時のみ作動させるため、小型化することができ、かつ消費電力を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の火力調節装置が適用されるガスコンロの正面から見た斜視図

【図2】ガスコンロ内の配管状態を示す図

【図3】火力調節装置の斜視図

【図4】火力調節装置の分解斜視図

【図5】ハートカムのカム溝の形状を示す図

【図6】ハートカムの位置とバネ棒の状態を示す図

【図7】火力調節装置の断面図

【図8】火力調節装置の他の形態の断面図

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１を参照して、１は本発明による火力調節装置が適用されるガスコンロである。このガスコンロ１の上面には天板１１が設けられており、その天板１１には３個のガスバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。一方、このガスコンロ１の前面パネル１２には各ガスバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの点消火操作及び火力調節操作を行うための火力調節装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。また、前面パネル１２の略中央にはグリル庫１４が設けられており、グリル庫１４内には上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂとが設置されている。そして、上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂの点消火及び火力調節は火力調節装置１５によって行われる。

【0020】

図２を参照して、本実施の形態では、ガスの供給管路は４本に並設に分岐され、その分岐された供給管路の各々に火力調節装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ，１５が設けられている。火力調節装置１３ａを例に説明すると、火力調節装置１３ａ内には点消火を行うための開閉弁部２と火力調節を行うための流量調節部３とを備えている。

【0021】

開閉弁部２内には手動操作により開弁される元弁２１ａと電磁安全弁の弁体２２ａとが直列に設けられている。一方、流量調節部３にはモータ３１が連結されており、モータ３１を駆動させることにより流量を増減するように構成されている。なお、火力調節装置１３ｂ、１３ｃは共に火力調節装置１３ａと同じ構造であるが、火力調節装置１５は開閉弁部２は同じ構造であるものの流量調節部３の構造が他のものと相違する。

【0022】

火力調節装置１５の流量調節部３は並列な２系統に分岐され、その各々に電磁力によって開閉する開閉弁１５ａ、１５ｂが設けられ、かつ、両開閉弁１５ａ、１５ｂをバイパスするオリフィス１６が設けられている。従って、例えば開閉弁１５ａが開弁すれば上火バーナ１４ａの火力は強火になり、開閉弁１５ａが閉弁すればオリフィス１６を通るガスによって弱火になる。

【0023】

図３および図４を参照して、引き続き火力調節装置１３ａを例に、火力調節装置１３ａの構造を説明する。４１は操作つまみで有り、点消火時に押し込まれ、また火力調節時には外周面をつままれて回動されるものである。この操作つまみ４１の内側には操作つまみ４１と一体となって進退し、かつ回動する内部材４２が連結されており、この内部材４２は回動部材４４に対して前後方向に移動自在に係合している。そして、内部材４２と回動部材４４との間にはコイルバネ４３が縮設されており、操作つまみ４１は内部材４２を介して常に前方に向かって付勢されている。

【0024】

回動部材４４は板金製のブラケット４７に係合するガイド軸４８に遊嵌し、ガイド軸４８を中心に回動することができる。なお、ガイド軸４８には回動部材４４が前方に移動しないように係合する係合爪が設けられており、またコイルバネ４３の反作用により回動部材４４はブラケット４７に押し付けられるので、回動部材４４は前後方向に移動することなく回動のみすることができる。回動部材４４は内部材４２に対して係合しているので、操作つまみ４１を回動すると内部材４２を介して回動部材４４が回動することになる。

【0025】

回動部材４４の後端部外周面にはギヤ４４ａが形成されており、このギヤ４４ａにはピニオン４５が噛合する。このピニオン４５は回転センサであるロータリーエンコーダ４６の軸４６ａに嵌着している。従って、回動部材４４が回動するとロータリーエンコーダ４６の軸４６ａが回転する。このロータリーエンコーダ４６内には電気的なスイッチが設けられており、軸４６ａが回転すると所定の角度毎にスイッチがオン・オフを繰り返すので、軸４６ａが所定角度回転する毎にパルス信号を出力するものである。そして、そのパルス信号に応じてモータ３１が作動し、内蔵されたニードル弁（図示せず）が前後に移動し開度が増減し、ガス流量が調節される。

【0026】

ブラケット４７の後方にはガイド部材５が取り付けられている。このガイド部材５は２個の部材であるスライダ６２と規制部材８とを前後方向に移動自在にガイドする機能を有している。そして、正面から見て左側面には規制部材８の位置によってオンオフする２つの接点を内蔵したマイクロスイッチ５１が取り付けられている。右側面には、規制部材８に形成した係合爪８１が突出する窓穴５２が形成されている。さらに同じく右側面にはロック板７が上下方向に揺動自在に取り付けられている。このロック板７にはロック部７２が形成されており、ロック板７が上方に揺動して窓穴５２に重なると、規制部材８の係合爪８１がロック部７２に当接して、規制部材８がそれ以上前方に移動できないように規制部材８の移動がロックされるように構成されている。

【0027】

上記スライダ６２には前方に向かって突出するアーム６１が設けられており、このアームは上記内部材４２に回転自在に係合している。従って、操作つまみ４１を押し込むとアーム６１を介してスライダ６２がガイド部材５内を奥側に移動する。また、上記コイルバネ４３の付勢力により操作つまみ４１が前方へと戻されると、アーム６１を介してスライダ６２も前方へと移動する。

【0028】

スライダ６２にはハートカム６が一体に設けられており、そのハートカム６のカム溝内に先端部７１ａが挿入されるバネ棒７１が、ガイド部材５に揺動自在に保持されている。なお、バネ棒７１の先端部７１ａはロック板７の窓穴７３に挿通されているので、先端部７１ａが揺動して上下方向の位置が変位すると、その変位に合わせてロック板７が上下方向に揺動する。

【0029】

上記開閉弁部２からは前方に向かってロッド２１が突出しており、開閉弁部２と規制部材８との間にはコイルバネ８２が縮設されている。従って、規制部材８は常に前方に向かってコイルバネ８２によって付勢されているが、操作つまみ４１を押し込むことによってスライダ６２が後方に移動する際、スライダ６２によって規制部材８が押されると、規制部材８も後方へと移動してロッド２１を後方に押すことになる。また、スライダ６２が前方へ移動すると、コイルバネ８２の付勢力によって規制部材８も前方へ移動するが、その際、上記ロック板７が上方に揺動してロック部７２が窓穴５２に重なっていると係合爪８１がロック部７２に当接して規制部材８の前方への移動が規制されることは上述の通りである。

【0030】

図５および図６を参照して、ハートカム６には略ハート形状のカム溝が形成されている。操作つまみ４１が消火位置にある状態では、バネ棒７１の先端部７１ａは図５に示すａの位置にある。その位置から点火の際に操作つまみ４１が点火位置まで押し込まれると、ハートカム６は後方に移動し、その際に先端部７１ａはａからｂに移動する。その移動時に、先端部７１ａは段部Ｄ１を乗り越えるので、点火完了後に操作つまみ４１に対する押し込み力を解除してコイルバネ４３の付勢力によってスライダ６２と共にハートカム６が最前端である火力調節位置に移動する際、先端部７１ａはａには戻らずに段部Ｄ２を越えてｃに移動する。

【0031】

消火の際には操作つまみ４１を再度押し込むが、その際、先端部７１ａはｃからｄに移動する。なお、ｄに到達する直前に段部Ｄ３を乗り越える。その状態から操作つまみ４１に対する押し込み力を解除すると、コイルバネ４３の付勢力でスライダ６２は前方へ戻り、先端部７１ａは段部Ｄ４を越えて再び消火位置に対応するａに戻る。

【0032】

図７を参照して、（ａ）に示す消火状態では、操作つまみ４１は前面パネル１２とほぼ面一状態になっている。このとき、スライダ６２に対して後方から規制部材８が押接しており、また、規制部材８に対してロッド２１の前端は離れている。そのため、ロッド２１のほぼ中央に取り付けた元弁２１ａは閉弁しており、かつ、電磁安全弁２２の弁体２２ａも閉弁している。このように開閉弁部２を構成する元弁２１ａと弁体２２ａとが共に閉弁しているので、ガスは流量調節部３には流れない。

【0033】

（ｂ）に示すように操作つまみ４１を点火位置まで押し込むと、スライダ６２に押されて規制部材８も後方に移動する。その際ロッド２１も合わせて後方に押すため、元弁２１ａが開弁すると同時に電磁安全弁の弁体２２ａがロッド２１の後端によって押されて強制的に開弁される。その状態で電磁安全弁２２内の図示しない電磁石に通電され、弁体２２ａに連結されている可動鉄片が電磁石に吸着される。

【0034】

その状態から操作つまみ４１に対する押し込み力を解除すると、（ｃ）に示すように、操作つまみ４１は前方に突出する。その際スライダ６２も合わせて前方に移動するが、上記ロック板７が上方に揺動して規制部材８の前方への移動を規制する。その状態では、ロッド２１は規制部材８に当接しており、元弁２１ａは開弁したままの状態で保持される。また、ロッド２１の後端は、電磁安全弁２２の弁体２２ａが閉弁位置まで戻る際に邪魔しない位置まで退避している。従って、調理中に煮こぼれなどによってバーナが失火すると電磁安全弁２２に通電している吸着保持用の電流を遮断することによって、弁体２２ａを閉弁させ、ガスバーナへのガスの供給を停止させることができる。

【0035】

上記構成では、特に（ｂ）に示すように、操作つまみ４１に対する押し込み力がそのまま弁体２２ａを押す力となって作用するので、弁体２２ａに連結されている可動鉄片を電磁安全弁２２の磁極に正面から確実に押接させることができ、少ない保持電流であっても確実に可動鉄片を磁極に吸着保持させることができる。

【0036】

ところで、図７に示したように、ロッド２１と電磁安全弁２２とを操作つまみ４１の後方に配設する際、ロッド２１と電磁安全弁２２とを操作つまみ４１に対して同軸線上に位置するように配設したが、必ずしも同軸線上に配設する必要はない。例えば、図８に示すように、ロッド２１と電磁安全弁２２とを操作つまみ４１の軸線に対して距離Ｌ偏位させて配設するようにしてもよい。

【0037】

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

【符号の説明】

【0038】

１ ガスコンロ
２ 開閉弁部
３ 流量調節部
５ ガイド部材
６ ハートカム
７ ロック板
８ 規制部材
１２ 前面パネル
１３ａ 火力調節装置
１３ｂ 火力調節装置
１３ｃ 火力調節装置
１４ グリル庫
１５ 火力調節装置
２１ ロッド
２１ａ 元弁
２２ 電磁安全弁
２２ａ 弁体
３１ モータ
４１ 操作つまみ
４６ ロータリーエンコーダ
６２ スライダ
７１ バネ棒
７２ ロック部
８１ 係合爪

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】