JP2003185110A - バーナおよびこれを用いた調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立上がりが速く燃焼量可変範囲が広いバーナ
を実現し、それによって広範な加熱調理が可能な調理器
を提供すること。 【解決手段】 表面に酸化皮膜を形成した金属細線６の
集合体７からなる燃焼体４の燃焼面１０をバーナ本体１
の外周部近傍に配設し、バーナ本体１の中央部を非燃焼
領域１１としたことにより、燃焼面１０で瞬時に高温の
赤熱状態が実現できるとともに、燃焼体４の内部や裏面
の温度上昇を抑制し、燃焼量を大きく絞っても逆火の発
生を防止できるバーナ１２が実現でき、これを用いるこ
とにより広範な加熱調理が可能な調理器とすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス等を燃料とし
たバーナ、およびそれを加熱源とする調理器に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のバーナは、図１０に示されている
ようなものが知られている。すなわち、多数の炎口６０
を設けたアルミメッキ鋼板を加熱して、表面にＦｅとＡ
ｌの合金層による赤外線放射膜を形成して黒化処理した
燃焼体６１を、バーナ本体６２に嵌合した構成であり、
燃焼体６１における表面燃焼により加熱された赤外線放
射膜から輻射熱を放射するものである。そして、このバ
ーナにより食品を焼成調理するようになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バーナでは、多数の炎口６０から噴出する燃料予混合ガ
スが炎口６０近傍で燃焼し、隣り合う炎口６０で形成さ
れる火炎が相互に干渉結合することによって膜状の火炎
を形成している。また、燃焼体６１の板厚は、耐食性等
を加味して最低０．５mm以上のものを用いており、その
ため炎口６０の直径は通常加工限界から板厚と同程度以
上の寸法が必要となり、炎口６０の直径は０．５mm以上
となっていた。したがって、燃焼量を大きく絞ると、炎
口６０からの燃料予混合ガスの噴出速度と燃焼速度のバ
ランスが崩れて、炎口６０を通じてバーナ本体６２内に
逆火を起こす可能性があり、実際には３０％程度しか絞
ることができなかった。このようなバーナを焼成調理器
に応用した場合、燃焼体６１そのものが温度上昇して輻
射を発するまである程度の時間を要するため、効率の良
い焼成ができないだけでなく、火力を絞っても被加熱物
の保温ができるような比較的低温雰囲気を実現すること
ができなかった。

【０００４】また、燃焼体６０はアルミメッキ鋼板を７
００〜８００℃に加熱して、表面にＦｅとＡｌの合金層
による赤外線放射膜を形成するというものであるが、通
常、アルミメッキ鋼板は、非加熱の状態での耐食性が最
もすぐれており、加熱後に形成されるＦｅとＡｌの合金
層は、微視的に見て多孔質になりやすく、部分的に基材
の鋼板部分が表面に露出する。特に、これをバーナとし
て用いた場合、炎口６０を形成した部分は完全に基材が
露出し、耐食性そのものが低下する傾向があった。さら
に、燃焼体６１での表面燃焼による熱膨張あるいは消火
時の収縮により、きしみ音を発生するだけでなく、合金
層の剥離が促進され、全体としての耐食性が低下し、こ
のようなバーナを焼成調理器に用いた場合、長時間の使
用によって、炎口６０が腐食を受け、炎口径の拡大や逆
に目詰まりが起きる可能性があるという課題があった。

【０００５】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、立上がりが速く燃焼量を大きく変動させても逆火な
どを起こさない安定燃焼を実現して、同時に高い耐食性
を確保できるバーナを提供することを主目的とし、その
バーナを用いて、効率の良い焼成から保温まで幅広い加
熱調理が可能な調理器を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のバーナは、金属細線の集合体からなる燃焼
体と、燃焼体を収納するバーナ本体を備え、燃焼体の燃
焼面をバーナ本体の外周部近傍に配設し、バーナ本体の
中央部を非燃焼領域としたものである。また、このバー
ナを用いて調理器を得たものである。

【０００７】これにより、燃焼体が金属細線の集合体で
構成されているため、各金属細線同士の接触面積は小さ
くなって金属細線間の熱伝導を抑制し、また燃焼体内の
金属細線間の空隙を縫うようにして燃料予混合ガスが通
過するので、燃焼体の燃焼面で火炎が形成されても、燃
焼面で瞬時に高温の赤熱状態が実現できる反面、燃焼体
の内部や裏面の温度上昇を抑制し、燃焼量を大きく絞っ
ても逆火の発生を防止できる。また、バーナ本体の中央
部を非燃焼領域としたことにより、被加熱物面の中央が
集中的に加熱されることがなく均一な加熱状態を実現で
きる。したがって、赤熱の立上りが速く幅広い燃焼量可
変範囲をもつバーナが確保できるので、効率の良い焼成
調理から、従来は極めて困難であった庫内での保温に至
るまで、広範な加熱調理が可能な調理器を実現できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、金属細
線の集合体からなる燃焼体と、燃焼体を収納するバーナ
本体を備え、燃焼体の燃焼面をバーナ本体の外周部近傍
に配設し、バーナ本体の中央部を非燃焼領域としたこと
により、燃焼体を金属細線の集合体で構成しているた
め、各金属細線同士の接触面積は小さくなって金属細線
間の熱伝導を抑制し、また燃焼体内の金属細線間の空隙
を縫うようにして燃料予混合ガスが通過するので、燃焼
体の燃焼面で火炎が形成されても、燃焼面で瞬時に高温
の赤熱状態が実現できる反面、燃焼体の内部や裏面の温
度上昇を抑制し、燃焼量を大きく絞っても逆火の発生を
防止できる。また、バーナ本体の中央部を非燃焼領域と
したことにより、被加熱物面の中央が集中的に加熱され
ることがなく均一な加熱状態を実現できる。したがっ
て、赤熱の立上りが速く、幅広い燃焼量可変範囲をもつ
バーナが確保できる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、燃焼体を金属細
線の集合体を圧縮固形化して構成したことにより、長時
間の燃焼や断続に伴う金属細線のほつれなどの変化を抑
え、燃焼体の経時劣化を防止することができると同時
に、圧縮固形化によって燃焼体の厚みを低下させること
ができ、薄型なバーナを実現できる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、燃焼体の燃焼面
に、燃料予混合ガスの流れに対し下流側に凸面を構成し
たことにより、凸面から広い範囲に輻射熱を放射できる
ため、幅広い加熱範囲を確保することができる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、燃焼体は、Ｆ
ｅ、Ｃｒを主成分とする耐熱耐食鋼からなる金属細線の
集合体を焼結させて金属細線の表面部に灰黒色または黒
青色を帯びた酸化皮膜を形成したことにより、燃焼体の
輻射率を向上して加熱効率を上げるだけでなく、酸化皮
膜によって燃焼体の耐食性を向上できるため、長寿命化
が図れる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、燃焼体は、金属
細線の集合体に油分を付着させた状態で、７００〜９０
０℃の大気中で加熱して、表面に灰黒色または黒青色を
帯びた酸化皮膜を形成したことにより、酸化皮膜の形成
過程においては、金属細線の表面付近が一定時間油分の
燃焼によるＣＯ２、ＣＯ等が混じった低酸素濃度状態と
なり、選択的にＦｅＯやＦｅ₃Ｏ₄が形成され、次いでＦ
ｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＮｉＯが形成され、全体が灰黒色ま
たは黒青色を帯びた輻射率の高い酸化皮膜の形成が容易
に実現できる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、燃焼体は、金属
細線の集合体を７００〜９００℃でかつ大気より一定の
低酸素濃度雰囲気中で加熱して、表面に灰黒色または黒
青色を帯びた酸化皮膜を形成したことにより、一定の低
酸素濃度雰囲気を構成することにより、金属細線への油
分の有無に関わらず、安定した色調の酸化皮膜を形成す
ることができる。

【００１４】請求項７に記載の発明は、酸化皮膜は、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＦｅＯ、Ｆｅ₃Ｏ ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂
Ｏ₃、ＮｉＯの金属酸化物の内から選ばれた化合物を成
分としたことにより、燃焼体の耐熱耐食性を向上し、同
時に輻射率の高い酸化皮膜を実現できる。

【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項１〜７に
記載のバーナを、燃焼面を下方に向けて焼成庫の上部に
設けたことにより、赤熱の立上りが速く幅広い燃焼量可
変範囲をもつバーナを確保することができるので、効率
の良い焼成調理から、従来困難であった低燃焼量におけ
る保温に至るまで、広範な加熱調理を可能にすることが
できる。

【００１６】請求項９に記載の発明は、請求項１〜７に
記載のバーナを、燃焼面を下方に向けて焼成庫の上部に
設け、焼成庫の下部に下部加熱手段を設けたことによ
り、焼成庫の上下から同時に焼成調理ができるだけでな
く、上部のバーナの燃焼量を大きく絞ることが可能なた
め、比較的狭い焼成庫であって分厚い被加熱物を載置し
ても、その上面が早く焦げることがなく、バランスの良
い仕上がりを実現することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００１８】（実施例１）本発明の実施例１について図
１、図２、図３を参照して説明する。

【００１９】図において、１はアルミめっき鋼板、ステ
ンレス等の耐熱性金属からなるバーナ本体で、燃料予混
合ガスの混合管２と、混合管２と連通する略方形の凹部
を形成した拡散室３を構成し、拡散室３で囲まれた中央
部は略平面形状となっている。

【００２０】また、４は表面に酸化皮膜５を形成した金
属細線６の集合体７からなる略方形の燃焼体で、バーナ
本体１の拡散室３を被覆するように設置されている。金
属細線６は、Ｆｅ、Ｃｒを主成分とする耐熱耐食鋼、例
えばＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３６等のフェライト系ステ
ンレス鋼、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３２１
等のオーステナイト系ステンレス鋼などの耐熱耐食鋼を
素材とし、表面に酸化皮膜５を形成したものである。一
方、燃焼体４の金属細線６の線径は、５０〜１５０μｍ
の範囲で望ましくは１００μｍであり、金属細線６の集
合体７の空隙率は、８０〜９５％で望ましくは９０％で
ある。さらに、金属細線６の集合体７の厚みは１〜５mm
が適当であるが、燃焼体４を燃料予混合ガスが通過する
際の圧力損失と燃焼体４の温度上昇を考慮した場合、２
mmの厚みが最適である。

【００２１】また、燃焼体４の周端部とバーナ本体１と
の接触部は、燃焼体４の外周端部は枠体８により、燃焼
体４の内周端部はバーナ本体１の中央の平面部を被覆す
る固定板９によって各々固定され、燃焼体４の位置ずれ
と燃料予混合ガスの漏洩を防止している。このように、
燃焼体４の外気へ露出している部分で燃焼面１０を形成
し、バーナ本体１の中央部で非燃焼領域１１を形成し
て、バーナ１２を構成している。

【００２２】次に動作、作用について説明すると、燃料
予混合ガスはバーナ本体１の混合管２から導入されたの
ち、燃焼体４内の金属細線６間の空隙を通過して燃焼体
４の表面部の燃焼面１０近傍で、何らかの点火手段（図
示せず）によって点火されると、燃焼体４の燃焼面１０
近傍に存在する金属細線６が急激に高温化し、燃焼体４
の燃焼面１０全体がほぼ瞬時に赤熱状態となる。この
時、各金属細線６同士の接触面積は非常に小さいため、
金属細線６間の熱伝導が抑制され、燃焼体４の裏面部は
燃料予混合ガスの流通によって冷却され、温度上昇が抑
制される。また、燃焼体４内の金属細線６同士がこみい
った空隙を縫うようにして燃料予混合ガスが通過するの
で、燃焼量を大きく絞っても逆火の発生を防止できる。
本実施例の場合、燃焼量は１／５〜１／１０程度まで可
変できる。

【００２３】また、バーナ本体１の中央部を非燃焼領域
１１としたことにより、対象となる被加熱物面の中央が
集中的に加熱されることがなく、均一な加熱状態を実現
できる。さらに、金属細線６の表面には酸化皮膜５が形
成されているため、燃焼面１０の赤熱を輻射熱として効
果的に放熱し、燃焼面１０の温度上昇を抑制できる。

【００２４】したがって、赤熱の立上りが速く幅広い燃
焼量可変範囲で安定燃焼が可能なバーナ１２を確保する
ことができる。

【００２５】（実施例２）本発明の実施例２について図
４を参照して説明する。図は実施例１における燃焼体４
への酸化皮膜５の形成過程を示す。

【００２６】図において、金属細線６は耐熱耐食鋼とし
て、Ｃｒ１６％、Ｎｉ７％、Ｓｉ１％のオーステナイト
系ステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４、一例として、日新製
鋼製のＮＳＳ３０４Ｍ２Ｎ０４）を素材とし、この集合
体７を、油（一例として日本石油製の「日石ユニカット
ＴＢ４５」、外観：無色または淡黄色透明液体、粘度
（３０℃）：４７．１ｃＳｔ、引火点：１６０℃）中に
浸漬して、油分を金属細線６の集合体７に付着させた
後、余分な油分を除去し、７００〜９００℃の大気中で
４分程度加熱して、表面に酸化皮膜５を形成したもので
ある。加熱炉は約８ｍのホーロー加工用トンネル炉を用
い、加熱温度は実際には８１０〜８５０℃が好ましい。
加熱処理後は自然冷却するものである。

【００２７】酸化皮膜５の形成過程においては、燃焼体
４の全体は、一定時間油分の燃焼によるＣＯ２、ＣＯ等
が混じって低酸素濃度状態となり、金属細線６の表面に
選択的にＦｅＯやＦｅ₃Ｏ₄が形成され、次いでＦｅ
₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂が形成さ
れ、全体が黒青色を帯びた酸化皮膜５の形成により輻射
皮膜化が実現できる。この時、酸化皮膜５を形成した燃
焼体４の表面の平均輻射率は０．５以上となり、燃焼体
４の表面で燃焼させた場合、良好な放熱が行えて燃焼体
４の過度の温度上昇が抑えられる。さらに処理温度は、
７００〜９００℃（好ましくは８１０〜８５０℃）にほ
ぼ一定した状態であるため、酸化皮膜５の形成が一段階
で行えるだけでなく、前記温度帯は、通常のホーロー処
理炉で使用される温度帯であるため、専用の処理施設が
不要である。

【００２８】（実施例３）本発明の実施例３について図
５を参照して説明する。図は燃焼体４への酸化皮膜５の
形成過程を示す。

【００２９】実施例２と異なる点は、金属細線６の集合
体７表面における油分の有無に関わらず、加熱雰囲気の
酸素濃度を１５〜１０％程度の低酸素濃度に調節した点
である。酸素濃度の調節は、加熱雰囲気内に燃焼排ガス
を混入するか窒素を一定量追加することによって行って
いる。

【００３０】酸化皮膜５の形成過程において、金属細線
６の集合体７が脱脂処理を施されて表面に油分が存在し
ない場合でも、前記低酸素濃度雰囲気を構成することに
より、表面に安定した色調の酸化皮膜５を形成すること
ができる。この時の燃焼体４における表面の平均輻射率
は、実施例２と同程度の０．５以上が確保できる。

【００３１】（実施例４）本発明の実施例４について図
６を参照して説明する。図は本実施例のバーナを示すも
ので、実施例１と異なる点は、燃焼体２０を金属細線２
１の集合体２２を圧縮固形化して構成したところであ
る。実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明
は省略する。

【００３２】次に動作、作用について説明すると、金属
細線２１の集合体２２を圧縮固形化して構成したことに
より、各金属細線２１間の空隙は比較的緻密で均一とな
り、逆火等を抑制できるだけでなく、長時間の燃焼や断
続に伴う金属細線２１のほつれなどの変化を抑え、燃焼
体２２の経時劣化を防止することができると同時に、圧
縮固形化によって燃焼体２２の厚みを低下させることが
でき、薄型なバーナ２３を実現できる。

【００３３】（実施例５）本発明の実施例５について図
７を参照して説明する。図は本実施例のバーナを示すも
ので、実施例１と異なる点は、燃焼体３０の燃焼面３１
に、燃料予混合ガスの流れに対し下流側に曲面状の凸面
３２を構成したところである。実施例１と同一符号のも
のは同一構造を有し、説明は省略する。

【００３４】次に動作、作用について説明すると、燃焼
体３０の燃焼面３１に、燃料予混合ガスの流れに対し下
流側に曲面状の凸面３２を構成したことにより、凸面３
２から広い範囲に輻射熱を放射できるため、幅広い加熱
範囲を確保するバーナ３３が実現できる。

【００３５】（実施例６）本発明の実施例６について図
８を参照して説明する。図は本実施例のバーナを用いた
調理器を示すものである。

【００３６】図において、調理器４０は、被加熱物４１
を収納した焼成庫４２の上部に、実施例１におけるバー
ナ１２を燃焼面１０を下方に向けて設けたものである。
バーナ構成は、実施例１のものに限られるものではな
い。

【００３７】次に動作、作用について説明すると、バー
ナ１２は赤熱の立上りが速く幅広い燃焼量可変範囲で安
定燃焼が可能なバーナ１２であることから、点火初期か
ら直下の被加熱物４１を効率良く焼成調理するだけでな
く、従来困難であった低燃焼量における保温も可能とな
り、広範な加熱調理を可能にすることができる。

【００３８】（実施例７）本発明の実施例７について図
９を参照して説明する。図は本実施例のバーナを用いた
別の調理器を示すものである。

【００３９】図において、調理器５０は、被加熱物５１
を収納した焼成庫５２の上部に、実施例１におけるバー
ナ１２を燃焼面１０を下方に向けて設け、被加熱物５１
の下方の左右側壁近傍に、ブンゼンバーナからなる下部
加熱手段５３を設けたものである。実施例６と同様、バ
ーナ構成は、実施例１のものに限られるものではない。

【００４０】次に動作、作用について説明すると、バー
ナ１２と下部加熱手段５３によって、被加熱物５１は焼
成庫５２の上下から同時に焼成調理ができるだけでな
く、バーナ１２の燃焼量を大きく絞ることが可能なた
め、比較的狭い焼成庫５２であって分厚い被加熱物５１
を載置しても、その上面が早く焦げることがなく、上下
の焼きバランスの良い仕上がりを実現することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、燃焼面
で瞬時に高温の赤熱状態が実現できる反面、燃焼量を大
きく絞っても逆火の発生を防止できるバーナが実現でき
るので、効率の良い焼成調理から、従来は極めて困難で
あった庫内での保温に至るまで、広範な加熱調理が可能
な調理器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるバーナの正面図

【図２】同バーナの断面図

【図３】同バーナの燃焼体における金属細線の部分拡大
図

【図４】本発明の実施例２の燃焼体への酸化皮膜の形成
過程を示す工程図

【図５】本発明の実施例３の燃焼体への酸化皮膜の形成
過程を示す工程図

【図６】本発明の実施例４におけるバーナの断面図

【図７】本発明の実施例５におけるバーナの断面図

【図８】本発明の実施例６における調理器の断面図

【図９】本発明の実施例７における調理器の断面図

【図１０】従来のバーナの正面図

【符号の説明】

１ バーナ本体 ４、２０、３０ 燃焼体 ５ 酸化皮膜 ６、２１ 金属細線 ７、２２ 集合体 １０、３１ 燃焼面 １１ 非燃焼領域 １２、２３、３３ バーナ ３２ 凸面 ４０、５０ 調理器 ４２、５２ 焼成庫 ５３ 下部加熱手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属細線の集合体からなる燃焼体と、燃
   焼体を収納するバーナ本体を備え、燃焼体の燃焼面をバ
   ーナ本体の外周部近傍に配設し、バーナ本体の中央部を
   非燃焼領域としたバーナ。
2. 【請求項２】 燃焼体は、金属細線の集合体を圧縮固形
   化して構成した請求項１に記載のバーナ。
3. 【請求項３】 燃焼体の燃焼面は、燃料予混合ガスの流
   れに対し下流側に凸面を構成した請求項１または２に記
   載のバーナ。
4. 【請求項４】 燃焼体は、Ｆｅ、Ｃｒを主成分とする耐
   熱耐食鋼からなる金属細線の集合体を焼結させて金属細
   線の表面部に灰黒色または黒青色を帯びた酸化皮膜を形
   成した請求項１〜３のいずれか１項に記載のバーナ。
5. 【請求項５】 燃焼体は、金属細線の集合体に油分を付
   着させた状態で、７００〜９００℃の大気中で加熱し
   て、表面に灰黒色または黒青色を帯びた酸化皮膜を形成
   した請求項４に記載のバーナ。
6. 【請求項６】 燃焼体は、金属細線の集合体を７００〜
   ９００℃でかつ大気より一定の低酸素濃度雰囲気中で加
   熱して、表面に灰黒色または黒青色を帯びた酸化皮膜を
   形成した請求項５に記載のバーナ。
7. 【請求項７】 酸化皮膜は、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｆｅ
   Ｏ、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＮｉＯの金属酸化
   物の内から選ばれた化合物を成分とした請求項４〜６の
   いずれか１項に記載のバーナ。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のバ
   ーナを、燃焼面を下方に向けて焼成庫の上部に設けた調
   理器。
9. 【請求項９】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のバ
   ーナを、燃焼面を下方に向けて焼成庫の上部に設け、焼
   成庫の下部に下部加熱手段を設けた調理器。