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ガスコンロに見る物理

台所のガスコンロの火が直ぐに消えてしまいます。
点火して炎が勢いよく出るのですが直ぐに消えてしまいます。
それでも数週間前までは何回か点火操作を繰り返すと持続して燃え続けたのですが、遂にどうやっても消えてしまうように・・・買い替えか?

配線が切れていたり、これから述べる「熱電対」や「電磁弁」が壊れている場合は素人が直すのは難しいですが、点火操作を繰り返せば燃え続けるようなら最後に述べる方法で直るかも知れません。

この消える原因は「立ち消え防止装置」の誤作動にあります。
立ち消え防止装置は煮物などをしているときに吹き零れなどで炎が消えてしまったときにガスの供給を止めるものです。

先ず、立ち消え防止装置の仕組みを簡単に説明します。
炎が出ているか消えているか検出するには「熱電対」を使っています。
これは下図のように異なる2つの金属を2点で接合しループ状にしたもので、2つの接合部(接合部Aと接合部B)の温度差で電気が起きる現象を利用したものです。(ゼーベック効果
(*温度差と生じる電圧は比例しないので熱電対を温度計に使う場合は補正が必要です)
amazon.co.jp⇒ゼーベック効果
コンロで使う場合は、接合部の片方を炎が当たるところに置き、もう片方は炎が当たらないところに置きます。
こうすると、
炎が出ている→二つの接合部の温度差が大きい →電気が起きる
炎が出ていない→二つの接合部の温度差が無い →電気が起きない

となって炎の有無の検出に使える訳です。
ガスの供給を止めるには「電磁弁」を使います。
電磁弁というのは電磁石の力で「弁」を動かしてガスを流したり止めたりするもので例を挙げると下図のような構造になっています。
上図は電磁石に電気が流れて磁石になって弁を引きつけ、ガスが出口にまで流れている状態を表しています。
電磁石に電気を流すのを止めると、弁はスプリングの力(元の位置に戻ろうとする力)で上方に引っ張られてガスが出ている隙間を塞ぎ、ガスが止まります。

ガスコンロでは、電磁弁に流す電気を炎の有無の検出に使う熱電対に直接繋いでいます。

それによって、
炎が出ている→二つの接合部の温度差が大きい →電気が起きる →電磁石に電気が流れて磁石になって弁を引きつける →隙間が出来てガスが流れる

炎が出ていない→二つの接合部の温度差が無い →電気が起きない →電磁石に電気が流れないので弁はスプリングで元の位置に戻る →隙間がふさがれてガスが止まる

さて、立ち消えしていないのにガスが消えるという不具合を直すには、先ず、熱電対の部分をそうじしてきれいにしてみます。
それでも直らないときには熱電対の位置がずれている可能性があります。
先の説明のように熱電対は温度差で電気を起こすものなので、熱電対全体が炎で高温になってしまっては電気が起きません。

ガスコンロの修理方法
そこで左の写真のように熱電対をスプーンの柄などでガスの噴出し口から遠ざけてみます。
写真では熱電対を右方向に押します。
力任せに動かすと壊れてしまうので気持ち押す程度で、火を点けて様子を見て、直ぐに消えてしまうようならもう少し押してみます。
場合によっては横方向(写真では手前から向こう、または向こうから手前に少し押してみます。

なぜこれで直るかと言うと、熱電対は先に説明したように一方の接合部を炎で熱くし、もう一方の接合部との温度差で電気を起こすので、熱電対部全体が炎の熱で熱くならないように炎から遠ざけるからです。

家のコンロは、消えないようにするのに2,3分掛かった重症なものでしたが2度押したら一発で燃え続けるようになりました。

2年間ほど、上記の方法で使えたのですが、ついに使えなくなりました。
長時間、点火ノブを回したままにすればノブを離しても燃え続けること、うどんを茹でたりするときに長時間使い続けた強火力側のコンロであることなどから、熱電対の先が熱で溶解(?)して炎に当たらなくなったのだと考え、熱電対を固定している金具を動かして熱電対を上に少し持ち上げました。
直ぐに点くようになりましたが、いつまでもつか・・・ 


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