JP4631023B2 - コンロバーナ - Google Patents

Description

本発明は、テーブルコンロ等のガスコンロに用いられるコンロバーナに関する。

従来から、ガスコンロの分野においては、特許文献１に示すように、調理容器の加熱効率を向上させるため、バーナの燃焼空間を狭くしたガスコンロが実用化されている。
具体的には、中央のバーナが露出する五徳リングと、その五徳リング上に立設されて調理容器を支持する五徳爪とからなる五徳を利用し、まず、五徳爪の高さを低くすると共に、五徳の鍔部をバーナヘッドの主炎口近傍まで延ばした構成により、二次空気を火炎の基部から先端にまで供給する。
そして、バーナの燃焼ガスを、調理容器と五徳リングとの間の隙間（リング状燃焼ガス通路）から外部に放出する構成としている。
この構造により、調理容器をバーナヘッドに接近させるとともに、五徳リングによってバーナの燃焼ガスの拡散を防いで、高温の燃焼ガスと調理容器とを確実に接触させて、調理容器の熱効率の向上を図っている。

特開２００３−１６１４４９号公報

特許文献１のようなガスコンロでは、燃焼空間を狭くし過ぎると、バーナの燃焼性能が悪化する。そこで、給気ファンを用いる等してバーナへの一次空気の供給量を増やせば、燃焼性能の悪化は抑制できる。しかし、一次空気を増やした分混合ガスの噴出速度が速くなり、火炎がリフトしやすくなる問題があった。
また、コンロバーナのバーナヘッドが、調理容器底面と平行な面に対して４５°以内の角度で形成された上向きの炎口形成面を備えたものであると、煮こぼれにより火炎の立ち消えが生じたり、バーナヘッド内が汚れたりするおそれがあった。

そこで、請求項１に係る発明は、火炎のリフトを防止可能とすることで、熱効率の向上を図るガスコンロに好適に使用可能とすると共に、煮こぼれによる不具合も効果的に防止できるコンロバーナを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、炎口形成面を上方から覆うと共に、炎口から噴出した燃焼火炎をバーナ本体の円筒外周面の接線方向へ渦巻き状に旋回させる羽根を有する旋回カバーを、上下方向に弾性変形可能で耐熱性を有する金属繊維マット若しくは金属弾性体を介してバーナ本体上面に取り付けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、旋回カバーを安定してセット可能とするために、調理容器を載置した状態で、旋回カバーの上面を調理容器底面に接触させる構成としたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の目的に加えて、燃焼ガスを一連の流れで旋回させて燃焼ガスによる調理容器との熱交換を好適に行わせるために、旋回カバーの周囲に、調理容器を載置する五徳爪を渦巻き状に形成した五徳リングが配置される構成としたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの目的に加えて、給気ファンによって燃焼用の一次空気が強制的に供給される全一次空気式燃焼バーナであり、調理容器下部の燃焼空間に外気が流入しないように形成されたガスコンロに適用される構成としたものである。

請求項１に記載の発明によれば、噴出速度が速くなっても、旋回カバーによって燃焼火炎のリフトを効果的に防止可能となる。よって、燃焼空間を狭くして熱効率の向上を図るガスコンロに好適に用いることができる。
また、煮こぼれが炎口形成面にかかるのを防止できるため、火炎の立ち消えが生じたり、バーナヘッドが汚れたりするおそれがなくなる。
さらに、燃焼火炎が旋回状にガイドされて形成されるため、狭い燃焼空間でも調理容器底面との接触距離を確保して燃焼性能を維持することができる。
加えて、旋回カバーが調理容器底面に確実に接触できると共に、調理容器をセットした際の衝撃を緩和可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、旋回カバーを安定してセット可能となる。また、炎口形成面と調理容器底面との位置関係が一定となり、バーナ火炎を最適位置に形成することができ、燃焼性及び熱効率が向上する。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、旋回カバーにより旋回しながら外側に導かれる燃焼ガスを、その一連の流れで五徳リング上でも旋回させることができる。このため、調理容器底面での燃焼ガスとの接触距離が増すと共に、燃焼ガスが外周側へ流れる過程で五徳爪により上方向にも導かれて調理容器底面と良好に衝突する。また、五徳リング上で調理容器底面下を抜け出た燃焼ガスは、五徳爪により上方向に向けられて調理容器側面に沿って流れるため、調理容器側面をも良好に加熱する。これらの結果、熱効率が飛躍的に向上する。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、調理容器下部の燃焼空間に外気が流入しないようにしたガスコンロに適用しても、燃焼性能を良好に維持することができるため、狭い燃焼空間で熱流が拡散しないようにして調理容器を加熱し熱効率を向上することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ガスコンロの一例であるテーブルコンロ１の説明図で、トッププレート２に形成された開口３には、外周縁に汁受皿４が載置され、開口３の中央位置にはコンロバーナ２０が配置されている。５は開口３の周縁に載置された五徳で、五徳５上に調理容器Ｐが載置されている。
コンロバーナ２０は、燃焼に必要な空気の殆どを一次空気として吸入する全一次空気式のバーナで、筒状のバーナ本体２１と、そのバーナ本体２１上に同軸で載置される筒状のバーナヘッド２２とからなり、バーナ本体２１には、上流側に、燃焼用空気を供給するための給気ファン６が接続されて、その空気供給路７の途中に、燃料ガスを噴出するガスノズル８が設けられている。ガスノズル８に接続されるガス管には、上流側から、安全弁となるマグネット電磁弁９、主弁１０、テーブルコンロ１の正面に設けた火力調節レバー１２によってガス流路を調節するニードル弁１１が夫々設けられている。

１３はコントローラで、点火操作を受けて図示しないイグナイタの作動制御を行うほか、コンロバーナ２０の燃焼中は、バーナ近傍に設けた図示しない温度センサ（熱電対等）を監視して、マグネット電磁弁９の通電制御等を行う。
また、コンロバーナ２０のバーナ本体２１外周及び汁受皿４の下面、後述する五徳５の五徳リング１５の下面は、断熱材、例えばセラミックウール１４，１４・・で被覆されている。

そして、コンロバーナ２０のバーナヘッド２２の上面には、水平面から４５°以内で下方へ向けて傾斜する傾斜面２３が形成されて、その傾斜面２３に複数の炎口２４，２４・・が周方向へ等間隔で穿設されている。また、このバーナヘッド２２上には、耐熱性ステンレス製で、バーナヘッド２２の外形よりも一回り大きい円盤状の旋回カバー２５が同軸で載置されている。この旋回カバー２５は、下面中央に、弾性変形可能で耐熱性を有する外形筒状の金属繊維マット２６を固着しており、この金属繊維マット２６を介してバーナヘッド２２の上面中央にセットすることで、バーナヘッド２２の上面全体を非接触で覆うことができる。さらに、旋回カバー２５の下面外周には、図２に示すように、軸方向から見て夫々円弧状に形成される８枚の羽根２７，２７・・が、金属繊維マット２６を中心とした渦巻き状となるように夫々方向を合わせて下方へ垂設されている。２８は、旋回カバー２５の上面外周側でリング状に突設された突条である。

一方、五徳５は、内周縁及び外周縁を下方に向けてリング状に折曲し、上面を外周へ行くに従って高くなる傾斜面とした五徳リング１５と、その五徳リング１５上に垂直方向へ立設された８つの仕切壁１６，１６・・とからなる。１７は、五徳リング１５の底面から下方に向けて設けられ、開口３の外側でトッププレート２に差込固定される固定脚である。仕切壁１６は、図３に示すように、上方から見て夫々湾曲形状に形成され、下端に突設した連結突起１８，１８を、五徳リング１５に形成した差込孔１９，１９に差し込んで溶接することで五徳リング１５と一体化される。また、各仕切壁１６は、コンロバーナ２０を中心とした渦巻き状となるように夫々方向を合わせて配置されて、上端は、調理容器Ｐが載置できるように同じ高さで形成されて、五徳爪を兼ねるようになっている。この仕切壁１６は、旋回カバー２５の羽根２７による旋回方向と同じ方向へ渦巻き状に形成されている。

よって、各仕切壁１６，１６の間には、五徳リング１５の内周側から外周側へ抜ける渦巻き状の燃焼ガス通路３０，３０・・が形成されることになるが、ここでは、各仕切壁１６の湾曲形状の設定により、各燃焼ガス通路３０が、内周から外周へ行くに従って徐々に狭くなるようにしている。また、各燃焼ガス通路３０は、上方から見て、旋回カバー２５の羽根２７，２７間の渦巻き状の通路と連続状に繋がるようになっている。

以上の如く構成されたコンロバーナ２０を備えたテーブルコンロ１においては、五徳５上に調理容器Ｐを載置しない状態で、旋回カバー２５は、金属繊維マット２６によって突条２８が五徳５の仕切壁１６よりも上方に位置するように支持される。ここで、調理容器Ｐを五徳５上に載置すると、調理容器Ｐの底面が最初に旋回カバー２５の突条２８に当接して、旋回カバー２５を金属繊維マット２６を下方へ圧縮変形させながら押し下げる。よって、調理容器Ｐの載置状態では、旋回カバー２５が金属繊維マット２６の弾性によって調理容器Ｐの底面へ押し付けられる状態となる。この載置状態で、上方が調理容器Ｐの底面で、下方が五徳５の五徳リング１５で夫々閉塞された燃焼空間が形成され、コンロバーナ２０と五徳５の外周側とは、旋回カバー２５の羽根２７，２７間及び五徳５の仕切壁１６，１６間によって連通する状態となる。

次に、テーブルコンロ１の正面に設けた図示しない点火ボタンを押すと、主弁１０及びマグネット電磁弁９が強制的に開弁され、コンロバーナ２０へ燃料ガスが供給される。同時にコントローラ１３は、給気ファン６を回転させてコンロバーナ２０へ燃焼用空気を供給すると共に、イグナイタを作動させて点火制御を行い、炎口２４で燃焼火炎Ｆを形成させる。
このように、給気ファン６によって燃焼用空気を強制的に供給することにより、同じ燃焼量の場合でも、燃焼空間を狭くして熱効率を向上させることができる。
つまり、燃焼用空気が自然ドラフト力に供給される場合には、燃焼空間を狭くしてしまうとドラフト力が形成されず、燃焼空気の給気・排気がスムーズに行われないため、燃焼状態が悪化してしまうが、ここでは燃焼用空気が給気ファン６により強制的に供給されるために、燃焼空間を狭くしても良好な燃焼状態を得ることができる。

こうして燃焼用空気を増やして燃焼改善を図ると、混合ガスの噴出速度が速くなって燃焼火炎がリフトしやすくなるが、ここでは、各炎口２４から噴出燃焼する燃焼火炎Ｆは、すぐ外側上方の旋回カバー２５の羽根２７，２７・・に当接するため、燃焼火炎Ｆはバーナヘッド２２からリフトすることがなく、羽根２７，２７・・によってバーナ本体２１の円筒外周面の接線方向にガイドされて渦巻き状に形成される。よって、燃焼ガスも、そのまま羽根２７，２７間を通って旋回カバー２５の外周へ導かれることになる。

続いて燃焼ガスは、五徳５上で渦巻き状に区画された複数の燃焼ガス通路３０，３０・・に流入し、仕切壁１６と衝突しながら渦巻き状に外周へ移動する。この仕切壁１６との衝突の際に、燃焼ガスは水平方向から上方向に流れを変化させ、調理容器Ｐ底面に衝突する。このため、調理容器Ｐ底面と燃焼ガスとの接触が良好となると共に、接触距離が長くなって伝熱効率を向上させることができる。特に、渦巻き状に分割された燃焼ガス通路３０の通路断面積が、コンロバーナ２０から遠くなるほど狭くなるように形成されているため、燃焼ガスが調理容器Ｐの底面との熱交換により温度が低下しても流速が下がることがなく、燃焼ガスの拡散が防止されて燃焼ガス通路３０の終端まで熱交換は促進される。

つまり、燃焼ガスという熱流を五徳５の内側から外側にかけて形成された狭い空間内を通過させることで、熱が拡散せずに有効に調理容器底面を加熱することができる。また、調理容器Ｐの径が五徳リング１５の径より小さい場合には、調理容器底面下を抜け出た燃焼ガスは、仕切壁１６により上方向に向けられて調理容器側面に沿って流れるため、熱流を無駄に外側に排出せず、調理加熱として有効に利用できる。
さらに、渦巻き状の仕切壁１６により火炎が囲まれるため、火炎が調理容器下面横から流出せず、使用者の着衣に引火することがなく安全である。
加えて、燃焼ガスは仕切壁１６に案内されて旋回しながら外側へ送られるため、調理容器底面との接触距離が長くなり、この点でも熱効率が向上する。
なお、五徳リング１５に伝熱した燃焼ガスの熱は、セラミックウール１４によって断熱されるため、燃焼ガス熱の外部への放出を抑制することができる。

このように、上記形態のコンロバーナ２０によれば、炎口形成面を上方から覆うと共に、炎口２４から噴出した燃焼火炎Ｆをバーナ本体２１の円筒外周面の接線方向に旋回させる羽根２７を有する旋回カバー２５を備えたことで、混合ガスの噴出速度が速くなっても、旋回カバー２５によって燃焼火炎Ｆのリフトを効果的に防止可能となる。よって、燃焼空間を狭くして熱効率の向上を図るテーブルコンロ１に好適に用いることができる。
また、煮こぼれがバーナヘッド２２にかかるのを防止できるため、火炎の立ち消えが生じたり、バーナヘッド２２が汚れたりするおそれがなくなる。
さらに、燃焼火炎が旋回状にガイドされて形成されるため、狭い燃焼空間でも燃焼距離を確保して燃焼性能を維持することができる。

一方、ここでは、調理容器Ｐを載置した状態で、旋回カバー２５の上面の突条２８を調理容器Ｐ底面に当接させているため、旋回カバー２５が安定状態でセットされる。
また、旋回カバー２５は、上下方向に弾性変形可能で耐熱性を有する金属繊維マット２６を介してバーナヘッド２２に取り付けられるため、旋回カバー２５が調理容器Ｐ底面に確実に接触できると共に、調理容器Ｐをセットした際の衝撃を緩和可能となる。

加えて、旋回カバー２５の周囲に、調理容器Ｐを載置する仕切壁１６を渦巻き状に形成した五徳リング１５を配置したことで、旋回カバー２５から旋回しながら外周へ導かれる燃焼ガスを一連の流れで五徳リング１５でも旋回させることができ、燃焼ガスによる調理容器Ｐとの熱交換を好適に行わせることができる。
そして、コンロバーナ２０を、給気ファン６によって燃焼用の一次空気が強制的に供給される全一次空気式燃焼バーナとして、調理容器Ｐ下部の燃焼空間に外気が流入しないように形成されたテーブルコンロ１に適用したことで、一次空気の増加による燃焼火炎のリフトを防止して熱効率の向上に寄与することができる。

なお、旋回カバーは上記形態に限定するものではなく、羽根の数を増減したり、平面方向の円弧形状の曲率を変更したり、円弧に代えて平面直線状としたり、下方への長さを増減したり等、具体的な形態は適宜変更可能である。また、上面側では、調理容器底面へ接触する突起の数や形状を変えたり、突起をなくして上面全体で調理容器底面に接触させたりしても良い。さらに、下面を面一にするものに限らず、例えば調理容器へ当接する中央部よりも、羽根が立設された周縁部を低くした段違い形状としたり、外周へ向かって下向きに傾斜するテーパ形状とすることもできる。そして、金属繊維マットもこれに限らず、所望の弾力性、耐熱性が得られれば、コイルバネ等の金属弾性体も採用可能である。

一方、外周の五徳リングも、上記形態のように外周側の通路が狭くなる渦巻き状の仕切壁を立設したものに限らず、外周側の通路が広くなる渦巻き状の仕切壁を立設したものや、渦巻き状でなく、従来型の放射状の五徳爪を立設したものであっても差し支えない。
その他、バーナヘッドでは、傾斜面の角度を上記形態よりも小さくしても良く、炎口の形態も、炎口を複数の同心円上に配置する等の変更が可能である。
勿論ガスコンロも、テーブルコンロに限らず、ビルトインコンロ等にも本発明のコンロバーナは適用可能である。

テーブルコンロの説明図である。 旋回カバーを下方から見た拡大説明図である。 五徳リングの説明図（上が平面、下が側面）である。

符号の説明

１‥テーブルコンロ、５‥五徳、６‥給気ファン、１３‥コントローラ、１５‥五徳リング、１６‥仕切壁、２０‥コンロバーナ、２１‥バーナ本体、２２‥バーナヘッド、２４‥炎口、２５‥旋回カバー、２６‥金属繊維マット、２７‥羽根、３０‥燃焼ガス通路、Ｐ‥調理容器。

Claims (4)

1. 調理容器の底面と平行な面に対して４５°以内の角度で形成された上向きの炎口形成面を備えたコンロバーナであって、
   前記炎口形成面を上方から覆うと共に、炎口から噴出した燃焼火炎をバーナ本体の円筒外周面の接線方向へ渦巻き状に旋回させる羽根を有する旋回カバーを、上下方向に弾性変形可能で耐熱性を有する金属繊維マット若しくは金属弾性体を介してバーナ本体上面に取り付けたことを特徴とするコンロバーナ。
2. 調理容器を載置した状態で、旋回カバーの上面を調理容器底面に当接させる請求項１に記載のコンロバーナ。
3. 旋回カバーの周囲に、調理容器を載置する五徳爪を渦巻き状に形成した五徳リングが配置される請求項１又は２に記載のコンロバーナ。
4. 給気ファンによって燃焼用の一次空気が強制的に供給される全一次空気式燃焼バーナであり、調理容器下部の燃焼空間に外気が流入しないように形成されたガスコンロに適用される請求項１乃至３の何れかに記載のコンロバーナ。

Images