JP2005172337A - ガスバーナ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、より多くの空気を取込んでより高熱量の火炎を発生させることができ、且つ、とろ火のときもガスを充分に燃焼させて安定した火炎を発生させることが可能なガスバーナを提供する。
【解決手段】ガスバーナ１０は、バーナヘッド１２を含む。バーナヘッド１２は、バーナヘッド本体１４と、バーナヘッド本体１４の軸方向の一方側に配設され、高さ方向および径方向を有する炎口１６と、バーナヘッド本体１４の軸方向の他方側に配設され、ガスバーナ１０のバーナ本体２８にバーナヘッド本体１４を着脱自在に係止するための係止部１８と、バーナヘッド本体１４を貫通し、炎口１６と外部とを連通させる通路２２とを含み、通路２２を介してバーナヘッド本体１４の外部から外部空気を炎口１６内に取込むようにしたものである。
【選択図】図１

Description

本願発明は、ガスバーナに関し、特にたとえば、食材を煮たり焼いたりする調理用加熱器等の熱源として用いられるガスバーナに関する。

本願発明の背景となる従来技術には、複数の熱電対が、バーナの主炎口に形成される加熱炎の能力に応じた大小変化に適応する最適位置に配設されたこんろバーナがあった（例えば、特許文献１参照。）。このコンロバーナは、混合管５を有するバーナ主体６および内外の口金７，８からなるバーナボディ（バーナ本体）Ａと、外周縁には等間隔で多数の突条９が放射状に配列され、中央にはバーナボディ（バーナ本体）Ａの内側の口金７に挿入されて接続される支持筒１０を備えたバーナキャップＢとを含む。バーナボディ（バーナ本体）Ａの内側の口金７上にバーナキャップＢの支持筒１０を載置することにより、バーナボディ（バーナ本体）ＡとバーナキャップＢとの周縁接合部に多数のスリット状の主炎口３が等間隔に設けられるとともに、主炎口３とバーナ主体６に連通するループ状の混合室１１が形成される。複数の熱電対ＴＣは、加熱炎ａの外炎内に挿入されるべく位置決めされる。

この従来技術では、加熱炎のたとえば強火、中火および弱火に適応して、強火時は強火用熱電対の感熱部が強火の加熱炎の外炎で加熱され、中火時は中火用熱電対の感熱部が中火の加熱炎の外炎で加熱され、弱火時は弱火用熱電対の感熱部が弱火の加熱炎の外炎で加熱される。そのため、強火から弱火までの絞り比が大きくても常時安定した熱起電力が維持される。

特許第３０８７１９４号公報（第２−３頁、図１、図２、図３）

しかしながら、この従来技術では、熱電対ＴＣの陽極側を形成する複数の板状片１を一定の間隔をもって直列状に並べてプレス成型等により起立状に設け、バーナボディＡに直接固定した陽極側の板状片１には、熱電対ＴＣの陰極側を形成する複数の板状片２を先端部において、折曲げ被覆およびスポット溶接等の方法により密接固定して複数の熱電対ＴＣとバーナとを一体化した構成となっているので、熱電対ＴＣ自体の構造が複雑な上、熱電対ＴＣおよびバーナボディ（バーナ本体）Ａの取付構造も複雑となる。
すなわち、この従来技術では、熱電対ＴＣを構成するための部品点数が多く、製造に手間がかかり、製造コストも高いものとなっていた。
また、この従来技術では、燃料ガスおよび空気が混合管５および混合室１１内を経由して混合され、主炎口３から出て燃えるときに更に火炎の周囲から拡散によって空気を取り入れて燃焼されるものであるが、燃料ガスと混合される空気の供給量もある程度限られるものとなり、さらに、バーナボディ（バーナ本体）ＡおよびバーナキャップＢの構造上、二次空気の取り入れ口等も設けられていないため、この従来技術では、充分に空気を取込むことが望めなかった。つまり、この従来技術のバーナ構造では、より大きな熱量の火炎を発生させるための構造を有するものではなかった。

それゆえに、本願発明の主たる目的は、簡単な構造で、より多くの空気を取込んでより高熱量の火炎を発生させることができ、且つ、とろ火のときもガスを充分に燃焼させて安定した火炎を発生させることが可能なガスバーナを提供することである。

請求項１にかかる本願発明は、炎口を形成するバーナヘッドを含み、バーナヘッドは、炎口と外部とを連通させる通路を有し、炎口から火炎が噴射されるときに、通路を介して外部から空気を炎口内に取込むように形成したことを特徴とする、ガスバーナである。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、バーナヘッドは、バーナヘッド本体と、バーナヘッド本体の軸方向の一方側に配設され、高さ方向および径方向を有する炎口と、バーナヘッド本体の軸方向の他方側に配設され、ガスバーナのバーナ本体にバーナヘッド本体を着脱自在に係止するための係止部と、バーナヘッド本体を貫通し、炎口と外部とを連通させる通路とを含み、通路を介してバーナヘッド本体の外部から外部空気を炎口内に取込むようにしたことを特徴とする、ガスバーナである。
請求項３にかかる本願発明は、請求項１または請求項２にかかる発明に従属する発明であって、バーナ本体からガスと空気との混合気が噴出される炎口入口の周縁部ａで囲まれた面をＡ面とし、火炎が噴出される炎口出口の周縁部ｂで囲まれた面をＢ面とし、Ａ面とＢ面とで挟まれた柱面をＣ面とし、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分を略円錐台としたとき、円錐台の母線と円錐台の軸線とが交差する角度θが、１０°≦θ≦４０°の関係を満足することを特徴とする、ガスバーナである。
請求項４にかかる本願発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、通路は、バーナヘッド本体の軸線と平行に配設される連通孔を含むことを特徴とする、ガスバーナである。
請求項５にかかる本願発明は、請求項２〜請求項４のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、バーナ本体の開口部を覆うようにして、炎口とバーナ本体との間に配設され、火炎の逆火を防止する網状の調整部材をさらに含むことを特徴とする、ガスバーナである。

請求項１にかかる本願発明のガスバーナでは、バーナヘッドにより形成された炎口から火炎が噴射されると、外部空気が通路を通って炎口内に取込まれる。炎口内には、火炎の噴射による運動エネルギーにより、火炎の外側に減圧部が生じる。つまり、火炎とバーナヘッドの内壁面との間の空間に減圧部が構成される。そのため、外部空気は、通路を介して減圧部に吸引され、炎口内に取込まれる。したがって、炎口内にはより多くの空気が取込まれることになるので、炎口からはより熱量の高い加熱炎を噴射することが可能となる。さらに、火炎がとろ火のときであっても、通路より外部空気が取込まれるため、完全燃焼させることが可能となる。
請求項２にかかる本願発明のガスバーナでは、バーナヘッド本体の軸方向の他方側に、高さ方向および径方向を有する炎口が形成される。また、バーナヘッド本体は、その軸方向の一方側に形成された係止部において、ガスバーナのバーナ本体に着脱自在に係止される。さらに、バーナヘッド本体には、炎口と外部とが連通される通路が配設される。この場合、炎口から火炎が噴射されると、請求項１にかかる発明と同様の作用により、通路を通ってバーナヘッド本体の外部から外部空気が炎口内に取込まれる。したがって、より熱量の高い加熱炎が得られ、とろ火のときも完全燃焼される。
請求項３にかかる本願発明のガスバーナでは、炎口入口の周縁部ａで囲まれた面をＡ面とし、炎口出口の周縁部ｂで囲まれた面をＢ面とし、Ａ面とＢ面とで挟まれた柱面をＣ面とし、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分を略円錐台としてみたとき、円錐台の母線と円錐台の軸線との交差する角度θが、１０°≦θ≦４０°の関係を満足するように、バーナヘッド本体の炎口が形成される。この場合、炎口から噴射される火炎は、大凡、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分に沿って噴射される。そして、火炎の一部は、炎口出口の周縁部ｂにかかる。このとき、炎口内には、噴射される火炎の外側に、つまり、Ｃ面と炎口の内周壁面との間に減圧ポケット部が構成される。そのため、多くの外部空気が通路を介して吸引され、炎口内に取込まれる。したがって、高熱量の加熱炎を発生させ、しかも、とろ火のときもガスを完全燃焼させて安定した加熱炎を発生させることが可能となる。また、減圧ポケット部の作用により、バーナヘッドの炎口から出る火炎が減圧ポケット部へ引っ張られるので、火炎はバーナヘッドの先端部で安定して燃焼する。
請求項４にかかる本願発明のガスバーナでは、通路が、バーナヘッド本体の軸線と平行に配設される連通孔を含む。この場合、バーナ本体から供給される混合気は、バーナヘッド本体の軸線方向と略同方向に移送されるため、連通孔からより効率的に外部空気を取込むことが可能となる。
請求項５にかかる本願発明のガスバーナでは、網状の調整部材が、バーナ本体の開口部を覆うようにして、炎口とバーナ本体との間に配設される。この調整部材は、火炎をとろ火にしたとき、バーナ本体から供給される混合気を分散させ、調整部材の表面上で混合気を燃焼させる機能を有する。そのため、とろ火のときの炎口における火炎の逆火を防止する。また、混合気が調整部材を通過することにより、調整部材が冷却される。
本願発明者の実験によれば、角度θが１０°≦θ≦３０°の関係を満足するとき、減圧ポケット部が大きくなり、より一層多くの外部空気が通路を介して吸引され、炎口内に取込まれることが確かめられた。さらに、角度θが２５°の場合、通路を介した外部空気の取込み量が最も多いことが確かめられた。

本願発明によれば、簡単な構造で、より多くの空気を取込んでより高熱量の火炎を発生させることができ、且つ、とろ火のときもガスを充分に燃焼させて安定した火炎を発生させることが可能なガスバーナが得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。

図１は、本願発明にかかるガスバーナの一例を示す一部切欠き断面図である。図２は、図１に示すガスバーナの要部を示す拡大断面図であって、図２（Ａ）はその正面拡大断面図であり、図２（Ｂ）はその右側面拡大断面図である。
ガスバーナ１０は、たとえば金属からなるバーナヘッド１２を含む。バーナヘッド１２は、バーナヘッド本体１４を含む。バーナヘッド本体１４には、その軸方向の一方側に、高さ方向および径方向を有する炎口１６が配設される。炎口１６は、バーナヘッド本体１４の軸方向の一方端から軸方向の中間部にかけて略円筒状に形成される。バーナヘッド本体１４の軸方向の中間部に位置する開口部（以下、炎口１６の入口という。）の径は、バーナヘッド本体１４の軸方向の一方端に位置する開口部（以下、炎口１６の出口という。）の径よりも小さく形成される。

また、バーナヘッド本体１４は、キャップ状の係止部１８を有する。係止部１８は、バーナヘッド本体１４の軸方向の他方端から軸方向の中間部にかけて配設される。係止部１８は、バーナヘッド本体１４と一体的に形成される。係止部１８は、バーナヘッド１２をガスバーナ１０のバーナ本体２８に着脱自在に係止するためのものである。係止部１８は、バーナヘッド本体１４の軸方向の他方側に向いて開口する断面逆Ｔ字状の段差径部２０を有する。このガスバーナ１０では、バーナ本体２８にバーナヘッド１２を被せ置くだけで、バーナヘッド１２の段差径部２０とバーナ本体２８の上端縁部とが係止される。
なお、バーナヘッド１２とガスバーナ１０のバーナ本体２８との係止方法としては、バーナ本体２８にバーナヘッド１２を載置する方法以外に、たとえばねじ結合による接続方法が採用され得る。

さらに、バーナヘッド本体１４には、炎口１６とバーナヘッド１２の外部とを連通させる通路として、たとえば複数の円形の連通孔２２が配設される。複数の連通孔２２は、炎口１６の底面１７の周方向に所定の間隔を隔てて配設される。複数の連通孔２２の中心軸は、バーナヘッド本体１４の軸線と平行に配設される。複数の連通孔２２は、図１および図２で見て、バーナヘッド本体１４の炎口１６の底面１７から係止部１８の段差径部２０の端面に達するように、バーナヘッド１２を上下方向に貫通するものである。なお、このガスバーナ１０では、バーナヘッド本体１４の底面１７の円周方向に所定の間隔を隔てて、たとえば１２個の連通孔２２が配設されている。

さらに、バーナヘッド本体１４の軸方向の中間部には、炎口１６の入口と段差径部２０との間に、網状の調整部材２４が配設される。調整部材２４は、金網等で球冠状に形成される。調整部材２４は、バーナ本体２８から供給される混合気を分散させ、調整部材２４の表面上で混合気を燃焼させる機能を有するものである。このバーナヘッド１２では、炎口１６の入口の下に溝径部２６が配設され、この溝径部２６の中に調整部材２４の周縁端部が嵌め込まれることによって、調整部材２４がバーナヘッド本体１４に取付けられる。バーナヘッド１２がガスバーナ１０のバーナ本体２８に取付けられた場合、調整部材２４は、炎口１６とバーナ本体２８との間に配置され、バーナ本体２８の一方端側の開口部を覆うようにして取付けられる。この場合、調整部材２４の機能により、炎口１６における火炎の逆火が防止される。
なお、調整部材２４は、例えば、線径が０．６ｍｍφ、開孔面積比が３９．５％の１６メッシュの金網で形成されている。

このガスバーナ１０では、バーナ本体２８からガスと空気との混合気が噴出される炎口１６の入口の周縁部ａで囲まれた面をＡ面とし、火炎が噴出される炎口１６の出口の周縁部ｂで囲まれた面をＢ面とし、Ａ面とＢ面とで挟まれた柱面をＣ面とし、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分を略円錐台としたとき、円錐台の母線と円錐台の軸線とが交差する角度θが、１０°≦θ≦４０°の関係を満足するように、バーナヘッド１２が形成されることを特徴とするものである。
この場合、図２（Ａ），（Ｂ）において、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた円錐台部分を円錐の要素としてみたとき、炎口１６の入口の周縁部ａで囲まれた面は、小端径を有する小端径面となり、該小端径面をＡ面とする。また、炎口１６の出口の周縁部ｂで囲まれた面は、大端径を有する大端径面となり、該大端径面をＢ面とする。さらに、バーナヘッド本体１４の軸線は、該円錐台の軸線、つまり、円錐の頂点Ｏを通る円錐の軸線と一致するものである。そして、Ａ面およびＢ面間の長さは、円錐の長さと略一致するものである。さらに、該円錐台の母線と円錐台の軸線とが交差する角度θは、円錐母線角と一致し、円錐のテーパ角度の２分の１と等しいものとなる。このガスバーナ１０では、特に、角度θが、１０°≦θ≦３０°の関係を満足することが好ましい。

一方、ガスバーナ１０は、たとえば金属からなる断面略Ｌ字形の曲管で形成されるバーナ本体２８を含む。バーナ本体２８は、その下面に設置脚部３０を有する。このガスバーナ１０では、バーナ本体２８がエルボ状管等を含む異形管により形成される。バーナ本体２８は、その軸線方向の一方端部に上述したバーナヘッド１２が載置・接続され、その軸線方向の他方端部に混合管３２が接続される。この場合、バーナ本体２８は、その軸線方向の一方側および他方側にフランジ部２８ａおよび２８ｂが形成される。

一方のフランジ部２８ａは、段差部３０ａを有し、バーナ本体２８のフランジ部２８ａの上に、上述したバーナヘッド１２を載置したとき、バーナヘッド本体１４の段差径部２０が、フランジ部２８ａの段差部３０ａに係止される。
他方のフランジ部２８ｂは、その内周面に雌ねじ部３１を有する。また、混合管３２は、たとえば金属で円筒状に形成され、バーナ本体２８の軸方向の一方側の外周面に雄ねじ部３３を有する。そして、該雌ねじ部３１と雄ねじ部３３とが螺合されることにより、バーナ本体１２と混合管３２とが接続される。

さらに、混合管３２の軸方向の他端部には、レギュレータ３４を介して、ガス状燃料（以下、ガスという。）を噴射させるためのノズル部材３６が配設される。ノズル部材３６は、ガスの供給量を調整するガス供給コック３８と接続される。ガス供給コック３８は、ゴムホース等のガス導入路（図示せず）を経由して、ガスを供給するためのガス供給手段（図示せず）に接続される。

レギュレータ３４は、レギュレータ本体４０を含む。レギュレータ本体４０は、ラッパ状のスカート部４２ａと、環状の胴部４２ｂと、スカート部４２ａおよび胴部４２ｂを接続する二股状のスリーブ部４２ｃとを有する。胴部４２ｂの外周面には、胴部４２ｂの軸方向に摺動自在にスライドダンパ４４が配置される。また、レギュレータ本体４０には、たとえば３枚の羽根が間隔を隔てて配設された奥羽根部４６が皿小ねじ等により取着される。そして、奥羽根部４６の外側から同様の３枚の羽根からなる中羽根部４８が回動自在に配置される。さらに、レギュレータ本体４０には、中羽根部４８の外側から、蓋枠部５０が回動自在に配設される。蓋枠部５０は、その周方向に間隔を隔てて、たとえば３つの扇状の開口部５２を有し、奥羽根部４６と蓋枠部５０との間で中羽根部４８を挟持するものである。

このレギュレータ３４では、蓋枠部５０および中羽根部４８をその周方向に回転させることによって、蓋枠部５０の開口部５２の開口度合いを調整できるため、開口部５２からの一次空気の取り入れ量を適宜調整することができる。さらに、スライドダンパ４４を胴部４２ｂの軸方向にスライドさせることによって、スリーブ部４２ｃの開放部５４から二次空気の取り込み量を適宜調整することもできる。

次に、本願発明にかかる本実施例のガスバーナ１０の作動状態および作用・効果について、図１，図２（Ａ），（Ｂ）等を参照しながら説明する。このガスバーナ１０では、ノズル部材３６から噴射されるガスの流れ方向で見て、ノズル部材３６側を上流側とし、バーナヘッド１２側を下流側として、以下、適宜説明していく。
先ず、ガス供給手段（図示せず）から供給されるガスがゴムホース等のガス導入路（図示せず）を経由して、ガス供給コック３８に移送される。そして、ガス供給コック３８でガスの供給量が調整され、ノズル部材３６に導入される。さらに、ノズル部材３６に導入されたガスは、ノズル孔３６ａから下流側へと噴射される。

ノズル孔３６ａから噴出されたガスは、レギュレータ３４から取り入れた一次空気および二次空気と共に混合管３２に送り込まれる。この場合、ノズル孔３６ａからガスが噴射されるときの運動エネルギーによって、レギュレータ３４から一次空気および二次空気が吸引される。
そして、レギュレータ３４から吸引された空気（一次空気および二次空気）は、混合管３２内でガスと混合され、その混合気が下流側のバーナ本体２８へと送り込まれる。バーナ本体２８に送り込まれた混合気は、バーナ本体２８の軸線方向の一方端部の開口部を通り、炎口１６の入口および調整部材２４を経由して、炎口１６の出口から噴出される。この場合、炎口１６の出口から噴出される混合気に点火（着火）すれば、バーナヘッド１２の炎口１６の出口から火炎が噴出される。

このガスバーナ１０では、ガスの直進性により、混合気がバーナヘッド本体１４内を上方に直進するので、上方に直進して吹き上げる力（運動エネルギー）によって減圧ポケット部Ｒが減圧される。減圧ポケット部Ｒの減圧によって、混合管３２の上流側、つまり、レギュレータ３４からより多くの空気（一次空気および二次空気）を吸引することができると共に、バーナ本体２８の開口部２８ｃから炎口１６の入口へと噴出される混合気の流速も増大する。したがって、このカズバーナ１０では、ノズル部材３６から噴射されるガスにより多くの空気を供給することが可能となり、バーナヘッド１２から噴射される火炎により、高カロリーの熱量が得られる。

さらに、それに加えて、このカズバーナ１０では、バーナヘッド１２により形成された炎口１６から火炎が噴射されると、外部空気が連通孔２２を通って炎口１６内に取込まれる。炎口１６内には、火炎の噴射による運動エネルギーにより、火炎の外側に減圧ポケット部Ｒが生じる。減圧ポケット部Ｒは、火炎とバーナヘッド１２のバーナヘッド本体１４の内周壁面１４ａとの間の空間に設けられる。すなわち、炎口１６から噴射される火炎は、特に、図２（Ａ）に示すように、大凡、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分に沿って噴射される。火炎の一部は、炎口１６の出口の周縁部ｂにかかり、炎口１６内には、噴射される火炎の外側に、この場合、Ｃ面とバーナヘッド本体１４の内周壁面１４ａとの間に、減圧ポケット部Ｒが構成される。そのため、多くの外部空気が連通孔２２を介して吸引され、炎口１６内に取込まれる。つまり、火炎は、減圧ポケット部Ｒに引っ張られながら、連通孔２２から外部空気を吸引して安定して燃焼する。

したがって、このカズバーナ１０では、高熱量の加熱炎を発生させ、しかも、とろ火のときも青火のままでガスを完全燃焼させて安定した加熱炎を発生させることが可能となる。言いかえると、バーナヘッド１２の炎口１６出口から赤火が出ることを防止して、すすの発生を減少させることができる。そのため、赤火のすすによる例えば鍋底等が黒くなることが防止される。さらに、減圧ポケット部Ｒの作用により、バーナヘッド１２の炎口１６から出る火炎が減圧ポケット部Ｒへ引っ張られるので、火炎をバーナヘッド１２の先端部で安定して燃焼させることができる。
なお、このガスバーナ１０では、バーナヘッド本体１４が円筒状に形成されるため、たとえば図２に示すように、バーナヘッド本体１４の内周壁面１４ａが垂直面となり、減圧ポケット部Ｒは、断面略直角三角形状に構成されている。

このガスバーナ１０では、本願発明者の実験によれば、特に、図２（Ａ）で示した角度θが１０°≦θ≦３０°の関係を満足するとき、減圧ポケット部Ｒが多くなり、より一層多くの外部空気が連通孔２２を介して吸引され、炎口１６内に取込まれることが確かめられた。さらに、角度θが１５°の場合、連通孔２２を介した外部空気の取込み量が最も多いことが確かめられた。

また、このガスバーナ１０では、連通孔２２が、バーナヘッド本体１４の軸線１４ｂと平行に配設される。この場合、バーナ本体２８から供給される混合気は、バーナヘッド本体１４の軸線方向と略同方向に移送されるため、連通孔２２からより効率的に外部空気を取込むことが可能となる。

さらに、このガスバーナ１０では、たとえば図１に示すように、網状の調整部材２４が、バーナ本体２８の開口部２８ｃを覆うようにして、炎口１６とバーナ本体２８との間に配設されるため、火炎をとろ火にしたとき、調整部材２４の機能により、バーナ本体２８から供給される混合気を分散させ、調整部材２４の表面上で混合気を燃焼させることができる。そのため、とろ火のときの炎口１６における火炎の逆火を防止する。

また、混合気が調整部材２４を通過することにより、調整部材２４が冷却される。このガスバーナ１０では、減圧ポケット部Ｒの減圧によって、レギュレータ３４からより多くの空気を吸引することができると共に、バーナ本体２８の開口部２８ｃから炎口１６の入口へと噴出される混合気の流速も増大するので、流速の増大した混合気が調整部材２４を通過していくとき、混合気により調整部材２４が冷却される。そのため、このガスバーナ１０では、調整部材２４自体が加熱されることを防止することができる。したがって、調整部材２４の劣化も防止され、寿命も長持ちする。

さらに、このカズバーナ１０では、流速の増大した混合気が調整部材２４を通過していくとき、減圧ポケット部Ｒが減圧されるため、バーナヘッド１２の炎口１６から噴射される火炎の内炎と外炎が上方に吹き飛ぶのを下方に引っ張って、バーナヘッド１２の炎口１６の出口の先端部で火炎を安定して燃焼させることができる。この場合、火炎は、バーナヘッド１２の先端よりたとえば０ｍｍ〜５ｍｍ程度の位置で安定して燃焼する。

図３は、図１に示すガスバーナに用いられるバーナヘッドの他の例を示す図であって、図３（Ａ）はその平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の線ＩＩＩ（Ｂ）−ＩＩＩ（Ｂ）における断面図である。図３に示すバーナヘッド１２は、たとえば図２に示すガスバーナ１０に用いられるバーナヘッド１２と比べて、特に、バーナヘッド本体１４の内周壁面がたとえば曲率の小さな曲面に設定されている点、連通孔２２の直径が大きく設定されている点、連通孔２２の長さが長く設定されている点で相違する。このバーナヘッド１２では、図３において、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた円錐台部分を円錐の要素としてみたとき、円錐台の母線と円錐台の軸線とが交差する角度θが、たとえば略３０°に設定されている。この場合、減圧ポケット部Ｒは、曲率半径の大きな断面弓形状に構成される。

図４は、本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図４（Ａ）はその平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の線ＩＶ（Ｂ）−ＩＶ（Ｂ）における断面図である。図４に示すバーナヘッド１２は、たとえば図３に示すガスバーナ１０に用いられるバーナヘッド１２と比べて、特に、バーナヘッド本体１４の内周壁面の曲面の曲率が大きく設定されている点、連通孔２２の長さ短く設定されている点、角度θが略２０°に設定されている点、炎口１６の出口の直径が小さく設定されている点で相違する。この場合、減圧ポケット部Ｒは、図３に示すそれと比べて、曲率半径の小さな断面弓形状に構成される。

図５は、本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図５（Ａ）はその平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の線Ｖ（Ｂ）−Ｖ（Ｂ）における断面図である。図５に示すバーナヘッド１２は、たとえば図４に示すガスバーナ１０に用いられるバーナヘッド１２と比べて、特に、バーナヘッド本体１４の内周壁面の曲面の曲率が大きく設定されている点、角度θが略１０°に設定されている点、炎口１６の出口の直径が小さく設定されている点で相違する。この場合、減圧ポケット部Ｒは、図４に示すそれと比べて、曲率半径の大きな断面弓形状に構成される。

図６は、本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図６（Ａ）はその平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の線ＶＩ（Ｂ）−ＶＩ（Ｂ）における断面図である。図６に示すバーナヘッド１２は、たとえば図５に示すガスバーナ１０に用いられるバーナヘッド１２と比べて、特に、バーナヘッド本体１４の内周壁面の曲面の曲率が大きく設定されている点、連通孔２２の直径が小さく設定されている点、連通孔２２の長さが長く設定されている点、角度θが略１５°に設定されている点、炎口１６の出口の直径が大きく設定されている点で相違する。この場合、減圧ポケット部Ｒは、図５に示すそれと比べて、曲率半径の大きな断面弓形状に構成される。
また、このバーナヘッド１２では、１つの連通孔２２が、特に、図６（Ａ），（Ｂ）で見て、バーナヘッド本体１４の炎口１６の出口近傍の上端面から炎口１６に達する貫通部２２ａと、バーナヘッド本体１４の内周壁面１４ａの一部から係止部１８の外部に達する貫通部２２ｂとで構成されている。この場合、貫通部２２ａは、バーナヘッド本体１４の直径方向に見て、貫通部２２ｂよりも外側に配置されている。

図７は、本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図７（Ａ）はその平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の線ＶＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩ（Ｂ）における断面図である。図７に示すバーナヘッド１２は、たとえば図６に示すガスバーナ１０に用いられるバーナヘッド１２と比べて、特に、１つの連通孔が、バーナヘッド本体１４の内周壁面１４ａの一部から係止部１８の外部に達する貫通部２２ｂだけで構成されている点、炎口１６の入口の直径が大きく設定されている点で相違する。

図８は、本願発明にかかるガスバーナの他の例を示す図であって、図８（Ａ）はその要部平面図であり、図８（Ｂ）は図（Ａ）の線ＶＩＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩＩ（Ｂ）における断面図である。図８に示すガスバーナ１０では、上述の各ガスバーナヘッド１２に比べて、特に、図８（Ａ）に示すように、バーナヘッド本体１４が長円状の連通孔５６を有する点、また、図８（Ｂ）に示すように、連通孔５６の中心軸がバーナヘッド本体１４の軸線と交差する方向に配設されている点で相違する。

図９は、本願発明にかかるガスバーナのさらに他の例を示す一部切欠き断面図であり、図１０は、図９に示すガスバーナの要部拡大断面図である。図９および図１０に示すガスバーナ１０は、特にたとえば、焼き豆腐，焼き魚などの食べ物の焦げ目付け、炭の火付けあるいは金属の焼き入れなど、物品の局部ないし全体を加熱するために用いられる小型の低圧ガス燃焼器として、たとえばハンドバーナ６０に用いられる。

ハンドバーナ６０は、筒状のバーナ本体６２を含む。バーナ本体６２は、その軸方向の一端（上流側）に二股状片６４，６４を有するソケット部材６６が接続され、その軸方向の他端（下流側）にバーナヘッド６８が接続される。バーナ本体６２の軸方向の他端側には、その外周面に雄ねじ部（図示せず）が形成され、バーナヘッド６８の軸方向の一端側（下流側）には、その内周面に雌ねじ部（図示せず）が形成される。バーナ本体６２の雄ねじ部（図示せず）とバーナヘッド６８の雌ねじ部（図示せず）とが螺合されることによって、バーナ本体６２の先端部にバーナヘッド６８が取外し自在に接続される。

ソケット部材６６には、ノズル部材７０が接続され、ノズル孔７２からガス状燃料が噴射される。バーナ本体６２内には、第１のインジェクタ部７４および第２のインジェクタ部７６が間隔を隔てて配設される。第１のインジェクタ部７４は、直線状筒体７８とテーパ状筒体８０とを有し、第２のインジェクタ部７６は、直線状筒体８２とテーパ状筒体８４とを有する。さらに、バーナ本体６２は、その軸方向に間隔を隔てて、２次空気導入部としての２次空気導入孔８６および３次空気導入部としての３次空気導入孔８８を有し、第２のインジェクタ部７６は、その軸方向の上流側に２次空気導入孔８６と連通する貫通孔９０を有する。２次空気導入孔８６および３次空気導入孔８８は、バーナ本体６２の外周面の周方向に所定の間隔を隔てて複数個配設され、貫通孔９０は、第２のインジェクタ部７６の外周面の周方向に所定の間隔を隔てて複数個配設される。

ノズル部材７０には、ガス状燃料を導入するためのガス導入路として、ガス導入管９２が接続される。ガス導入管９２は、このハンドバーナ６０の把手部９４を貫通して、ガス状燃料をガス導入管９２に供給するガス供給手段９６に接続される。ガス供給手段９６から供給されるガス状燃料は、ガス供給コック９８で供給量が調整され、ガス導入管９２を経由して、下流側のバーナ本体６２へと送り込まれる。

バーナヘッド６８は、図９および図１０に示すように、上述した各バーナヘッド１２と基本的に同様の構造および機能を有するものである。すなわち、バーナヘッド６８は、バーナヘッド本体１００を含む。バーナヘッド６８は、特に、図１０に示すように、バーナヘッド本体１００の軸線と平行に配設され、バーナヘッド本体１００を貫通する連通孔１０２を有する。このハンドバーナ６０においても、図１および図２に示すガスバーナバーナ１０と同様に、バーナ本体６２からガスと空気との混合気が噴出される炎口１０４の入口の周縁部ａで囲まれた面をＡ面とし、火炎が噴出される炎口１０４の出口の周縁部ｂで囲まれた面をＢ面とし、Ａ面とＢ面とで挟まれた柱面をＣ面とし、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分を略円錐台としたとき、円錐台の母線と円錐台の軸線とが交差する角度θが、１０°≦θ≦４０°の関係を満足するように、バーナヘッド６８が形成されるものである。この場合、炎口１０４内には、火炎の噴射による運動エネルギーにより、火炎の外側に減圧ポケット部Ｒが生じる。減圧ポケット部Ｒは、火炎とバーナヘッド１２のバーナヘッド本体１００の内周壁面１００ａとの間の空間に設けられる。つまり、炎口１０４から噴射される火炎は、図１０で見て、大凡、Ａ面、Ｂ面およびＣ面で囲まれた部分に沿って噴射される。火炎の一部は、炎口１０４の出口の周縁部ｂにかかり、炎口１０４内には、噴射される火炎の外側に、この場合、Ｃ面とバーナヘッド本体１００の内周壁面１００ａとの間に、減圧ポケット部Ｒが構成される。

このハンドバーナ６０では、ガス状燃料がノズル部材７０から噴射するときの運動エネルギーによって、ソケット部材６６の二股状片６４，６４間（１次空気導入部）から１次空気が吸引され、吸引された１次空気は、第１のインジェクタ部７４内でガス状燃料と混合されて混合気となり、その混合気は第１のインジェクタ部７４から下流側に噴射される。そして、第１のインジェクタ部７４から噴射された混合気は、第２インジェクタ部７６およびバーナヘッド６８の順で通過する。このとき、２次空気導入孔８６から吸引された２次空気は、第１のインジェクタ部７４から噴射された混合気に混合される。さらに、第２のインジェクタ部７６から噴射された混合気は、３次空気導入孔８８から吸引された３次空気と混合され、下流側のバーナヘッド６８へと噴射されていく。そして、噴射された混合気は、バーナヘッド６８出口付近で着火され、バーナヘッド６８から火炎が噴射される。混合気がバーナヘッドから出て燃えるとき、更に、火炎の周囲から拡散によって空気が取り入れられて燃焼される。

このハンドバーナ６０では、ノズル部材７０から噴射されるガス状燃料に、ソケット部材６６の二股状片６４，６４間（１次空気導入部）、２次空気導入孔８６および３次空気導入孔８８を経由してより多くの空気を供給することが可能となり、高カロリー熱量が得られる。さらに、このハンドバーナ６０では、それに加えて、上述した減圧ポケット部Ｒの作用により、多くの外部空気が連通孔１０２を介して吸引され、炎口１０４内に取込まれる。そのため、火炎は、減圧ポケット部Ｒに引っ張られながら、連通孔１０２から外部空気を吸引して安定して燃焼する。したがって、このハンドバーナ６０では、高熱量の加熱炎を発生させ、しかも、とろ火のときも青火のままでガスを完全燃焼させて安定した加熱炎を発生させることができる。

本願発明者の実験によれば、上述したガスバーナ１０およびハンドバーナ６０において、角度θが略１５°に設定されたとき、連通孔２２を経由して減圧ポケット部Ｒから吸引される外部空気の吸引力が最大となり、また、角度θが略３０°に設定されたとき、略１５°よりは少し吸引力が劣るもののあまり問題無く外部空気を取込むことができることがわかった。さらに、角度θを略４０°に設定したときは、角度θが略１５°〜３０°に設定されたときに比べて吸引力が劣ることもわかった。
さらに、連通孔２２の直径を小さく設定し、連通孔２２の長さを長く設定することによって、火炎の一部がわずかでも連通孔２２を通ってバーナヘッド１２の外部に逆流する恐れを防止できることがわかった。

本願発明にかかるガスバーナは、焼き豆腐、焼き魚等の食べ物の焦げ目付け、炭の火付け、あるいは、金属の焼入れなど、物品の局部ないし全体を加熱するために用いられるハンドバーナ等の小型の低圧ガス燃焼器、および、調理用加熱器等食品機械の熱源などに用いられて好適である。

本願発明にかかるガスバーナの一例を示す一部切欠き断面図である。 図１に示すガスバーナの要部を示す拡大断面図であって、図２（Ａ）はその正面拡大断面図であり、図２（Ｂ）はその右側面拡大断面図である。 図１に示すガスバーナに用いられるバーナヘッドの他の例を示す図であって、図３（Ａ）はその平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）の線ＩＩＩ（Ｂ）−ＩＩＩ（Ｂ）における断面図である。 本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図４（Ａ）はその平面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の線ＩＶ（Ｂ）−ＩＶ（Ｂ）における断面図である。 本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図５（Ａ）はその平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の線Ｖ（Ｂ）−Ｖ（Ｂ）における断面図である。 本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図６（Ａ）はその平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の線ＶＩ（Ｂ）−ＶＩ（Ｂ）における断面図である。 本願発明にかかるガスバーナに用いられるバーナヘッドのさらに他の例を示す図であって、図７（Ａ）はその平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の線ＶＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩ（Ｂ）における断面図である。 本願発明にかかるガスバーナの他の例を示す図であって、図８（Ａ）はその要部平面図であり、図８（Ｂ）は図（Ａ）の線ＶＩＩＩ（Ｂ）−ＶＩＩＩ（Ｂ）における断面図である。 本願発明にかかるガスバーナのさらに他の例を示す一部切欠き断面図である。 図９に示すガスバーナの要部拡大断面図である。

符号の説明

１０ ガスバーナ
１２，６８ バーナヘッド
１４，１００ バーナヘッド本体
１６，１０４ 炎口
１８ 係止部
２０ 段差径部
２２，５６，１０２ 連通孔
２２ａ，２２ｂ 貫通部
２４ 調整部材
２６ 溝径部
２８，６２ バーナ本体
２８ａ，２８ｂ フランジ部
３０ 設置脚部
３１ バーナ本体の雌ねじ部
３２ 混合管
３３ 混合管の雄ねじ部
３４ レギュレータ
３６，７０ ノズル部材
３６ａ，７２ ノズル孔
３８，９８ ガス供給コック
４０ レギュレータ本体
４２ａ スカート部
４２ｂ 胴部
４２ｃ スリーブ部
４４ スライドダンパ
４６ 奥羽根部
４８ 中羽根部
５０ 蓋枠部
５２ 蓋枠部の開口部
５４ スリーブ部の開放部
６０ ハンドバーナ
６４ 二股状片
６６ ソケット部材
７４ 第１のインジェクタ部
７６ 第２のインジェクタ部
７８，８２ 直線状筒体
８０，８４ テーパ状筒体
８６ ２次空気導入孔
８８ ３次空気導入孔
９０ 貫通孔
９２ ガス導入管
９４ 把持部
９６ ガス供給手段
Ｒ 減圧ポケット部

Claims (5)

1. 炎口を形成するバーナヘッドを含み、前記バーナヘッドは、前記炎口と外部とを連通させる通路を有し、前記炎口から火炎が噴射されるときに、前記通路を介して外部から空気を前記炎口内に取込むように形成したことを特徴とする、ガスバーナ。
2. 前記バーナヘッドは、
   バーナヘッド本体、
   前記バーナヘッド本体の軸方向の一方側に配設され、高さ方向および径方向を有する炎口、
   前記バーナヘッド本体の軸方向の他方側に配設され、前記ガスバーナのバーナ本体に前記バーナヘッド本体を着脱自在に係止するための係止部、および
   前記バーナヘッド本体を貫通し、前記炎口と外部とを連通させる通路を含み、
   前記通路を介して前記バーナヘッド本体の外部から外部空気を前記炎口内に取込むようにしたことを特徴とする、請求項１に記載のガスバーナ。
3. 前記バーナ本体からガスと空気との混合気が噴出される前記炎口入口の周縁部ａで囲まれた面をＡ面とし、火炎が噴出される前記炎口出口の周縁部ｂで囲まれた面をＢ面とし、前記Ａ面と前記Ｂ面とで挟まれた柱面をＣ面とし、前記Ａ面、前記Ｂ面および前記Ｃ面で囲まれた部分を略円錐台としたとき、
   前記円錐台の母線と前記円錐台の軸線とが交差する角度θが、１０°≦θ≦４０°の関係を満足することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のガスバーナ。
4. 前記通路は、前記バーナヘッド本体の軸線と平行に配設される連通孔を含むことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のガスバーナ。
5. 前記バーナ本体の開口部を覆うようにして、前記炎口と前記バーナ本体との間に配設され、火炎の逆火を防止する網状の調整部材をさらに含むことを特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれかに記載のガスバーナ。

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