JP2005069641A - Surface burning burner and heating cooker using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面燃焼バーナとそれを用いた加熱調理装置に関するものであり、詳細には、例えば炊飯などの加熱調理をムラなく、効率良く行うことができる表面燃焼バーナとそれを用いた加熱調理装置にするものである。 The present invention relates to a surface combustion burner and a heating cooking apparatus using the same, and more specifically, for example, a surface combustion burner capable of efficiently performing cooking such as rice cooking without unevenness and cooking using the same. It is a device.
表面燃焼バーナとは、例えば、特許文献1に開示されているように、セラミックスなどの平面多孔質部材の裏面から予め空気と燃料ガスとが混合した燃焼ガス混合体を供給し、その燃焼ガス混合体が拡散しつつ平面多孔質部材の前面に達して、その前面近傍で着火され燃焼するように為されたものであり、熱効率が高く安全であるとの理由で、家庭用燃焼器機を含め、広い範囲で用いられているものである。
For example, as disclosed in
特許文献2においては、このような表面燃焼バーナを使用した炊飯装置が提案されている。この炊飯装置は、炊飯釜を収容するかまどの底部に表面燃焼バーナを配置したもので、図10に示すように、その表面が燃焼面となる複数のバーナプレート103をかまど本体101の底部の中央から放射状に配置し、各バーナプレート103の形状は、炊飯釜に対する熱分布の均一化を図るという理由で、中央に近い部分は幅広に、そして先端側に向かって幅狭い形状が良いとされている。
In patent document 2, the rice cooking apparatus which uses such a surface combustion burner is proposed. This rice cooker has a surface combustion burner arranged at the bottom of the furnace that houses the rice cooker. As shown in FIG. 10, a plurality of
しかしながら、特許文献2に開示されているような形状の表面燃焼バーナを配置した炊飯装置で炊飯を行うと、往々にして炊飯ムラが起こり、また、炊飯不足や炊飯過剰となる場合があることが経験された。これは、特許文献2に開示されているような中央に近い部分は幅広に、そして先端側に向かって幅狭い形状のバーナプレートを放射状に配置した表面燃焼バーナでは、特許文献2に記載されているのとは逆に、炊飯釜底部の中央部が最も火力が強く、外側に行くに従って火力が弱くなり、その結果、炊飯釜側面近傍では加熱が不十分になって炊飯ムラが起こるものと考えられる。 However, when rice is cooked with a rice cooker in which a surface combustion burner having a shape as disclosed in Patent Document 2 is disposed, uneven rice cooking often occurs, and rice cooking may be insufficient or excessive. Experienced. This is described in Patent Document 2 in the case of a surface combustion burner in which a portion close to the center as disclosed in Patent Document 2 is wide, and narrower burner plates are radially arranged toward the tip side. On the contrary, the central part of the bottom of the rice cooker has the strongest heating power, and the heating power becomes weaker as it goes to the outside, resulting in insufficient heating near the side of the rice cooking pot and uneven rice cooking. It is done.
特に、本発明者が確認したところによれば、特許文献2に開示されているような形状の表面燃焼バーナでは、炊飯釜中心部に火力が集中し、炊飯釜底部が過熱されることによって、炊飯釜の底部が変形するという現象が見られた。炊飯釜の底部には、通常、温度センサが接触し、その温度センサからの信号が炊飯終了の判定に利用されているので、炊飯釜の底部が変形すると、温度センサとの接触が不十分になり、炊飯釜底部の温度測定が正確に為されなくなる。このため、炊飯過剰や炊飯不足が生じていることが分かった。このような現象は、本発明者が独自に見出したものである。
本発明は、上記のような表面燃焼バーナを用いた従来の炊飯装置の問題点を解決するために為されたもので、炊飯ムラがなく、良好な炊飯を行うことができる表面燃焼バーナを提供するとともに、そのような表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置並びに加熱調理システムを提供することを課題とするものである。 The present invention was made in order to solve the problems of the conventional rice cooking apparatus using the surface combustion burner as described above, and provides a surface combustion burner capable of performing good rice cooking without uneven rice cooking. In addition, an object of the present invention is to provide a cooking device and a cooking system using such a surface combustion burner.
本発明は、その表面が燃焼面となる長尺状のバーナプレートを、バーナの中心部から放射状に複数配置してなり、かつ、その複数のバーナプレートの放射方向単位長さ当たりの燃焼面の面積の合計値が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にある表面燃焼バーナ、及びそのような表面燃焼バーナを用いる加熱調理装置並びに加熱調理システムを提供することによって、上記の課題を解決するものである。 In the present invention, a plurality of long burner plates whose surfaces serve as combustion surfaces are arranged radially from the center of the burner, and the combustion surface per unit length in the radial direction of the plurality of burner plates is provided. By providing a surface combustion burner whose total area tends to increase radially outward from the center of the burner, and a cooking device and cooking system using such a surface combustion burner, It solves the problem.
本発明の表面燃焼バーナによれば、放射状に配置された複数のバーナプレートの放射方向単位長さ当たりの燃焼面の面積の合計値が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にあるので、表面燃焼バーナの中心部から放射方向外側に向かうに連れて、被加熱面積が大きくなるのに相応して、燃焼面積も大きくなり、例えば炊飯釜などの調理容器に対する加熱熱量の均一化が図られるという利点がある。また、そのような本発明の表面燃焼バーナを用いてなる加熱調理装置は、調理容器に対する加熱熱量の均一化が図られているので、ムラのない加熱調理を効率良く行うことができ、しかも、調理容器の底部の中心部が過熱により変形することもないので、温度センサを当接させて調理容器底部中心部の温度を正確に測定することができるという利点がある。そして、このような加熱調理装置の複数台を組み込んだ加熱調理システムは、ムラのない加熱調理を正確に、効率良く行うことができるという優れた特徴を備えている。 According to the surface combustion burner of the present invention, the total value of the areas of the combustion surfaces per unit length in the radial direction of the plurality of radially arranged burner plates increases from the burner center to the radially outer side. Therefore, as the area to be heated increases from the center of the surface combustion burner to the outside in the radial direction, the combustion area also increases. For example, the amount of heat for heating a cooking vessel such as a rice cooker increases. There is an advantage that uniformity is achieved. Moreover, since the heating cooking apparatus using such a surface combustion burner of the present invention is intended to equalize the amount of heating heat with respect to the cooking container, it can efficiently perform cooking without unevenness, Since the central part of the bottom of the cooking container is not deformed by overheating, there is an advantage that the temperature of the central part of the cooking container can be accurately measured by contacting the temperature sensor. And the heat cooking system incorporating a plurality of such heat cooking devices has an excellent feature that heat cooking without unevenness can be performed accurately and efficiently.
以下、図面を用いて、本発明について説明するが、本発明が図示のものに限られる訳ではないことは勿論である。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the illustrated one.
図1は、本発明の表面燃焼バーナの一例を示す平面図であり、1は表面燃焼バーナ、表面燃焼バーナ1の中心部から外側に向かって放射状に配置された8本の長尺状のバーナプレート2a〜2hから構成されている。バーナプレート2a〜2hは、その表面で空気と燃料ガスの燃料混合ガスを燃焼させ、表面燃焼バーナの保炎体となるものであり、その表面で燃料混合ガスを燃焼させることができるものである限り、その構成材料に特段の制限はないけれども、例えば、多孔質のセラミックス、セラミックス繊維、金属繊維、耐熱金属繊維製編物(メタルニット)、耐熱金属繊維製編物と金属製多孔板との積層体などから構成することができる。
FIG. 1 is a plan view showing an example of a surface combustion burner according to the present invention, where 1 is a surface combustion burner and eight long burners arranged radially from the center of the
表面燃焼バーナ1の中心部には、バーナプレート2a〜2hが存在しない空隙部があり、そこには、例えば、温度センサなどを配置することができる。なお、図示はしないけれども、表面燃焼バーナ1には、その各々のバーナプレート2a〜2hに、例えば都市ガスなどの燃料ガスと空気とを所定の割合で混合した燃料ガス混合体を所定の圧力で供給する燃料ガス混合体供給管や、点火装置などが取り付けられている。
At the center of the
図1に示すとおり、本例の表面燃焼バーナ1においては、バーナプレート2a〜2hは、それぞれ同形で、表面燃焼バーナ1の中心部から放射方向外側に向かって、次第に幅広になっている。このため、例えば図2に示す説明図において、最も内側のPの位置における単位長さD当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積を、それぞれ、Pa〜Phとし、放射方向略中央のQの位置における単位長さD当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積を、それぞれQa〜Qhとし、放射方向最も外側のRの位置における単位長さD当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積を、それぞれRa〜Rhとすると、Pの位置における単位長さD当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値、即ち、sumP=(Pa+Pb+Pc+Pd+Pe+Pf+Pg+Ph)よりも、放射方向外側にあるQの位置における単位長さD当たりの燃焼面の面積の合計値、即ち、sumQ=(Qa+Qb+Qc+Qd+Qe+Qf+Qg+Qh)の方が大きく、更には、sumQよりも、放射方向外側にあるRの位置における単位長さD当たりの燃焼面の面積の合計値、即ち、sumR=(Ra+Rb+Rc+Rd+Re+Rf+Rg+Rh)の方が大きくなっている。
As shown in FIG. 1, in the
図1及び図2に示した例においては、バーナプレート2a〜2hは、それぞれ同形で、表面燃焼バーナ1の中心部から放射方向外側に向かって、次第に幅広になっているので、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値は、放射方向外側に向かうに連れて連続的に大きくなっているが、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値は、必ずしも、放射方向外側に向かうに連れて連続的に大きくなる必要はなく、例えば、図3に示すように、S、T、Uと階段状に大きくなっていても良い。また、表面燃焼バーナ1の中心部から放射方向外側に向かう途中で、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値が一旦小さくなったり、例えば図4に示すように、燃焼面の面積の合計値がゼロ、すなわち、バーナプレートが存在しない箇所Vがあっても良い。要は、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値が、放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にあれば良いが、図1に示すように、放射方向外側に向かうに連れて連続的に大きくなるのが最も好ましい。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
また、以上の図示の例では、放射状に配置されたバーナプレート2a〜2hの数は8本であるが、バーナプレートの数は8本に限られない。3本、4本、5本、6本、或いは、9本以上であっても良いが、放射状に均等に配置されているのが望ましい。バーナプレート2a〜2hの形状は、必ずしも、8本全てが同大、同形である必要はないが、均等な加熱状態を達成する上では、全てが同大、同形であるのが望ましい。
Moreover, in the above illustrated example, the number of the
図5は、本発明の表面燃焼バーナ1を用いた加熱調理装置としての炊飯装置4の一例を示す断面図である。図5において、炊飯装置4は、かまど本体5と、その底部に配置された表面燃焼バーナ1と、温度センサ3、測温ユニット6、スペーサー7とを備えている。表面燃焼バーナ1には、図示しない燃料ガス混合体の供給管や点火装置が設けられていることは言うまでもない。8は調理容器としての炊飯釜である。かまど本体5は、上部に開口部があり、図示のように、炊飯釜8の少なくとも底部を受け入れる空間を内部に備えている。炊飯釜8が図示破線の所定位置に設置されたときに、温度センサ3は炊飯釜8の底部中央部の底面と接触するように、図示しない付勢手段により若干上方に向かって付勢されている。測温ユニット6内には、温度センサ3からの温度信号を外部におくる導線などが配置されており、場合によっては、温度センサ3の冷却手段を内蔵していても良い。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a
本例の場合、かまど本体5には周囲の側壁と底面とが存在し、炊飯釜8の所定位置への設置及び取り出しは、かまど本体5の上部開口部を利用して行われるが、炊飯釜8を所定位置に設置することができる限り、かまど本体5には、側壁及び/又は底面の一部又は全部は存在しなくても良く、炊飯釜8の所定位置への設置及び取り出し時の通路として利用しても良い。
In the case of this example, the
スペーサー7は、図5の平面図である図6に示すように、かまど本体5の上部開口部の周辺に、互いに90度の間隔をあけて、均等に4つ配置されている。スペーサー7は、その上面で炊飯釜8の鍔部を支え、炊飯釜8を所定位置に保持する役割を果たすとともに、炊飯釜8と、かまど本体5の上面との間に、炊飯釜8の周囲にわたってほぼ均等に分散する空隙部9、9、9、9を確保する役割を果たしている。この空隙部9、9、9、9は、炊飯時に高温の燃焼ガスがかまど本体5の外部に逃散する通路となるものである。空隙部9、9、9、9が炊飯釜8の周囲にほぼ均等に分散していることにより、燃焼ガスの逃散による熱影響が炊飯釜8の周囲にわたってほぼ均等となり、場所によるムラの少ない均一で安定した炊飯がより可能になるという利点が得られる。なお、図示の例では、90度の間隔で4つのスペーサー7、7、7、7が配置されているが、スペーサー7の数は、4つに限られず、3つ以上であれば良く、5、6、7、8、或いはそれ以上の数であっても良い。ただし、スペーサー7間に形成される空隙9が、炊飯釜8の周囲にほぼ均等に分散していることが必要である。
As shown in FIG. 6, which is a plan view of FIG. 5, four
図5及び図6に示す炊飯装置4においては、図1に示すような形状のバーナプレート2a〜2hを有する表面燃焼バーナ1が、加熱手段として設けられており、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値が、放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にあるので、調理容器である炊飯釜8を加熱を炊飯釜8の底面全体にわたって均一に行うことができ、ムラのない炊飯、即ち、加熱調理を効率良く行うことができるものである。また、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート2a〜2hの燃焼面の面積の合計値が、放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にある図1に示すような表面燃焼バーナ1を加熱手段として用いているので、加熱手段による火力が炊飯釜8の底部中央に集中して、炊飯釜8の底部中央が変形するという恐れもない。このため、温度センサ3と炊飯釜8の底面との接触状態を常に良好な状態に保つことができるので、温度センサ3は調理容器としての炊飯釜8の底部中心部の温度を常に正確に測定することができる。従って、温度センサ3によって測定された温度に基づく炊飯終了の判定や予測も正確なものとなり、炊飯不足や炊飯過剰になる恐れがない。
In the
図7は、本発明の加熱調理装置を使用する加熱調理システムの一例を示す平面概念図であり、図5及び図6に示したような炊飯装置4が複数個、2列に配置されている。10は、図中左右の矢印方向に移動する搬送ロボットである。この搬送ロボット10の動作は図示しない制御装置によって制御されており、搬送ロボット10は、例えば以下のように動作する。すなわち、上流側の搬送装置11aによって、内部に米と水を収容し炊飯可能状態にある炊飯釜8が搬送されてくると、図示しない制御装置から搬送ロボット10に信号が送られ、搬送ロボット10は図中右方向に移動して、搬送装置11aから炊飯釜8を受け取り、空いている炊飯装置4の前まで移動し、その炊飯装置4の所定位置に炊飯釜8を設置する。
FIG. 7 is a conceptual plan view showing an example of a cooking system using the cooking device of the present invention, and a plurality of
一方、いずれかの炊飯装置4において炊飯が終了すると、その信号が図示しない制御装置から搬送ロボット10に送られ、搬送ロボット10はその炊飯が終了した炊飯装置4の前まで移動し、その炊飯装置4から炊飯が終了した炊飯釜8を取り出して、下流側の搬送装置11bへと受け渡す。搬送ロボット10は、このような動作を繰り返し、搬送装置11aによって順次搬送されてくる炊飯釜8は次々と適宜の炊飯装置4によって炊飯され、次工程へと送られることになる。このような本発明の加熱調理システムとしての炊飯システムによれば、燃焼効率の良い表面燃焼バーナを用いているので、より少量の燃料ガスを用いて炊飯を行うことができ、エネルギーコストが低減できるばかりでなく、炊飯に要する時間も短縮され、単位時間当たりの炊飯量を増やすことが可能となる。更には、炊飯装置4として本発明の表面燃焼バーナ1を備えた炊飯装置4を使用しているので、炊きムラのない炊飯が効率良く行えるとともに、温度センサからの温度信号に基づいた炊飯終了の判定や予測も正確に行えるので、炊飯の失敗がなく、大量のご飯を効率良く正確に炊き上げることができるという利点がある。
On the other hand, when rice cooking is finished in any of the
図8は、本発明の加熱調理システムとしての炊飯システムの他の一例を示す平面概念図であり、図9はその側面図である。図8及び図9において、1は本発明の表面燃焼バーナであり、複数の表面燃焼バーナ1が水平に等間隔で直線状に配置されている。12はチェーンコンベアであり、炊飯釜8の鍔部と係合し、炊飯釜8を図中矢印方向に搬送するものである。チェーンコンベア12は、図示しない制御装置によってその動作が制御されており、例えば以下のように動作する。即ち、上流側の搬送装置11aによって、内部に米と水を収容し炊飯可能状態にある炊飯釜8が搬送されてくると、図示しない制御装置からチェーンコンベア12に信号が送られ、チェーンコンベア12は動作を開始し、搬送装置11aから炊飯釜8を受け取ると、最も上流側に位置する表面燃焼バーナ1の上の所定位置まで搬送し、その位置で移動を停止する。その上の所定位置に炊飯釜8が停止した表面燃焼バーナ1は燃焼を開始し、炊飯釜8の炊飯を開始する。
FIG. 8 is a conceptual plan view showing another example of the rice cooking system as the heating cooking system of the present invention, and FIG. 9 is a side view thereof. 8 and 9,
続いて、炊飯可能状態にある次の炊飯釜8が搬送装置11aによって搬送されてくると、チェーンコンベア12は動作を再開し、搬送装置11aから炊飯釜8を受け取ると、最も上流側に位置する表面燃焼バーナ1の上の所定位置まで搬送し、その位置で移動を停止する。同時に、最初に最も上流側に位置する表面燃焼バーナ1上の所定位置にあった炊飯釜8は、上流側から2番目の表面燃焼バーナ1上の所定位置まで搬送されており、チェーンコンベア12の動作停止によって、上流側から2番目の表面燃焼バーナ1上の所定位置で停止する。最初に搬送されてきた炊飯釜8と次に搬送されてきた炊飯釜8とは、それぞれの表面燃焼バーナ1、1によって加熱され、炊飯されることになる。以降、搬送手段11aによって次の炊飯釜8が搬送されてくる度に、チェーンコンベア12は動作と停止とを繰り返し、炊飯釜8は、順次図中矢印方向に搬送されながら、表面燃焼バーナ1によって加熱、炊飯され、炊飯が終了した炊飯釜8は、下流側の搬送装置11bに受け渡され、次工程へと搬送されていくことになる。
Subsequently, when the
炊飯釜8の炊飯終了の判定若しくは予測は、各表面燃焼バーナ1の中心部に設けられた温度センサからの温度信号に基づいて行っても良いし、積算されたトータルの加熱時間に基づいて行うようにしても良い。この場合、温度センサに冷却手段を設けており、炊飯釜8が移動するたびに、温度センサを冷却するようにすれば、各炊飯釜8ごとの温度を正確に測定することができ、便利である。炊飯釜8が、最も下流側に位置する表面燃焼バーナ1上の所定位置に搬送されるまでに既に炊飯が終了してしまった場合には、チェーンコンベア12は、動作距離を伸ばして、その炊飯が終了した炊飯釜8を、2個或いはそれ以上の数の表面燃焼バーナ1の上を通過させて、下流側の搬送装置11bへと受け渡すように制御される。各表面燃焼バーナ1は、その上部の所定位置に炊飯釜8が存在するときだけ、点火燃焼するようにしても良いし、チェーンコンベア12の動作開始後は、常に燃焼状態に保たれているようにしても良い。
Determination or prediction of the completion of rice cooking in the
このような本発明の加熱調理システムとしての炊飯システムによれば、燃焼効率の良い表面燃焼バーナを用いているので、より少量の燃料ガスを用いて炊飯を行うことができ、エネルギーコストが低減できるばかりでなく、炊飯に要する時間も短縮され、単位時間当たりの炊飯量を増やすことが可能となる。更には、加熱手段として本発明の表面燃焼バーナ1を使用しているので、炊きムラのない炊飯が効率良く行えるとともに、温度センサからの温度信号に基づいた炊飯終了の判定や予測も正確に行えるので、炊飯の失敗がなく、大量のご飯を効率良く正確に炊き上げることができるという利点がある。また、炊飯釜8の炊飯のための所定位置への搬送は、チェーンコンベア12の動作を制御して、動作と停止を繰り返す、間歇動作をさせるだけで良いので、高価な搬送ロボットや複雑な制御装置、制御プログラムが不要であり、システムを安価にかつ容易に構築することができるという利点がある。
According to such a rice cooking system as a heating cooking system of the present invention, since a surface combustion burner with good combustion efficiency is used, rice can be cooked using a smaller amount of fuel gas, and energy cost can be reduced. Not only that, the time required for cooking rice is shortened, and the amount of cooked rice per unit time can be increased. Furthermore, since the
以上の例においては、加熱調理の代表的なものとして炊飯を主に、調理容器としては炊飯釜を主に、説明を進めてきたが、本発明の加熱調理装置や加熱調理システムは炊飯装置や炊飯システムに限られるものではなく、調理容器も炊飯釜に限られるものではない。調理容器を加熱して調理する加熱調理であれば、どのような加熱調理であっても本発明の表面燃焼バーナやそれを用いた加熱調理装置、更には加熱調理システムの対象となり得ることは言うまでもない。 In the above example, cooking has been mainly explained as a typical cooking for cooking and mainly a rice cooking pot as a cooking container, but the cooking device or cooking system of the present invention is a rice cooking device, It is not limited to the rice cooking system, and the cooking container is not limited to the rice cooking pot. It goes without saying that any type of heating cooking can be a target of the surface combustion burner of the present invention, a heating cooking device using the same, and a heating cooking system as long as cooking is performed by heating the cooking container. Yes.
本発明の表面燃焼バーナ及びそれを用いた加熱調理装置、更には名熱調理システムは以上のように構成されているので、例えば炊飯などの加熱調理を行うに際して、非常に効率良く炊きムラのないご飯を大量に正確に炊き上げることができ、外食産業や弁当製造業者、ホテル、レストラン、病院等、大量に、かつ効率良く、炊飯などの加熱調理を行うことを求められている産業分野において、極めて高い利用価値があり、極めて優れた発明である。 Since the surface combustion burner of the present invention, the heating cooking device using the same, and the famous heat cooking system are configured as described above, for example, when cooking such as rice cooking, cooking is very efficient and there is no unevenness in cooking. In the industrial field where rice can be cooked accurately in large quantities, such as the restaurant industry, lunch box manufacturers, hotels, restaurants, hospitals, etc. It has extremely high utility value and is an excellent invention.
1 表面燃焼バーナ
2a〜2h バーナプレート
3 温度センサ
4 炊飯装置
5 かまど本体
6 測温ユニット
7 スペーサー
8 炊飯釜
9 空隙
10 搬送ロボット
11a、11b 搬送装置
12 チェーンコンベア
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