JP2005274024A - ガスこんろ - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼ガスと調理容器との間の伝熱効率を向上させて高い熱効率を得ることを目的とする。
【解決手段】調理中においては、バーナ１４の燃焼により上方向に形成される火炎は、調理容器Ｐ底面中央部に当たると、横方向（バーナ１４中心から放射方向）に広がる。このため、燃焼ガス（火炎を含む）は、渦巻き状に区画された複数の燃焼ガス通路に流入し五徳爪２２と衝突して、水平方向から上方向に流れを変化させ、調理容器Ｐ底面への衝突を繰り返しながら外側に送られていく。さらに、燃焼ガス通路の途中には、乱流板１９が設けられているため、燃焼ガスは流れの途中で乱流板１９にあたり、流れが上方向に激しく乱される。このため、区画された燃焼ガス通路内では、燃焼ガスが乱流して調理容器Ｐ底面には伝熱境界膜が形成されなくなり、熱効率を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、調理容器を五徳上に載置してバーナで加熱調理するガスこんろに関する。

最近、ガスこんろの分野においては、特許文献１に示すように、バーナと調理容器との間隔を小さくして調理容器の加熱効率を向上させたものが知られている。

このようなガスこんろとしてのテーブルこんろは、図７、図８に示すように、トッププレート１２に設けられる開口の中央位置にバーナ１４が配置され、その周囲に汁受皿１８が載置される。調理容器Ｐは、バーナ１４の上方周囲に設けられた五徳２０に載置され、バーナ１４の燃焼により加熱される。

バーナ１４は、自然燃焼式ブンゼンバーナで、中央に開口部が形成されて環状混合気室を有するバーナ本体１５と、バーナ本体１５に載置することにより外周縁に多数の主炎口を形成するバーナヘッド１６とからなる。
バーナ本体１５は、燃料ガスと燃焼用空気とを混合させるための混合管１５ａが形成され、混合管１５ａの基端にはダンパキャップ３１が被せられる。そして、このダンパキャップ３１には、中心部に燃料ガスを噴出するガスノズル３２と、ガスノズル３２の周囲に一次空気が供給される一次空気口３３とが形成される。

五徳２０は、調理容器Ｐを載置する複数の五徳爪２２と各五徳爪２２の基盤となる五徳リング２１とにより一体的に構成され、トッププレート１２上に載置される。
五徳リング２１の内周側には、リング中心に向かって下向きに傾斜した傾斜鍔部２１ｃが延設される。
この五徳リング２１とトッププレート１２との間、及び五徳リング２１と汁受皿１８との間には、二次空気供給用の隙間が形成される。

このテーブルこんろは、五徳２０の傾斜鍔部２１ｃにより二次空気を火炎の基部から先端にまで供給して、燃焼を行う。
この構造により、燃焼性能を良好に維持したまま、五徳爪２２の高さを低くして調理容器Ｐをバーナヘッド１６に接近させることができる。つまり、バーナ１４の燃焼空間を自然燃焼の許容限界まで狭くして、調理容器Ｐの加熱効率を上げることができる。
特開２００３−１６１４４９

しかしながら、こうした従来のガスこんろでは、調理容器Ｐをバーナヘッド１６に接近させることは考えられていても、五徳リング２１上面と調理容器Ｐ底面との間に形成されるリング状の燃焼ガス通路における燃焼ガスの流し方によって熱効率を更に向上させることは考えられてなく、改善の余地を残していた。
一般に、バーナで発生した燃焼ガスは、層流状態のまま調理容器の下方を外側に向かって流れることになる。
この場合、調理容器底面には薄い空気層による伝熱境界膜が形成されてしまい、この伝熱境界膜が断熱層として働き、燃焼ガスの調理容器への伝熱が妨げられていた。
この結果、高い熱効率が得られなかった。
そこで本発明は、上記課題を解決し、燃焼ガスと調理容器との間の伝熱効率を向上させて高い熱効率を得ることを目的とする。

上記課題を解決する本発明の請求項１記載のガスこんろは、
調理容器を加熱するバーナと、
上記バーナの周囲に設けられるリング板と調理容器底面を支持する複数の五徳爪とを有する五徳と
を備え、上記リング板の上面と調理容器の底面との間にリング状の燃焼ガス通路を形成するガスこんろにおいて、
上記燃焼ガス通路内に、燃焼ガスの流れを乱して乱流とする乱流発生手段を備えたことを要旨とする。

また、本発明の請求項２記載のガスこんろは、上記請求項１記載のガスこんろにおいて、
上記乱流発生手段として、上記リング板の上面又は上記五徳爪の側面に燃焼ガスの流れを乱す乱流発生突起を形成したことを要旨とする。

また、本発明の請求項３記載のガスこんろは、上記請求項１又は請求項２記載のガスこんろにおいて、
上記乱流発生手段は、燃焼ガスの流れを上方向にかえることを要旨とする。

また、本発明の請求項４記載のガスこんろは、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスこんろにおいて、
上記リング板は、その上面に上記五徳爪を立設した五徳リングであり、
上記五徳爪は、上から見て内側から外側に向かって広がる渦巻き状で、その内側先端から外側先端にかけて上記五徳リング上面から立設される板状壁を形成し、調理容器を載置した時に、上記五徳爪の上端が上記調理容器と渦巻ライン状に当接して、上記燃焼ガス通路を、上記五徳リング上面と上記五徳爪と調理容器底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成された複数の燃焼ガス通路に分割し、
上記区画形成された複数の燃焼ガス通路内に乱流発生手段を設けたことを要旨とする。

上記構成を有する本発明の請求項１記載のガスこんろによれば、バーナから噴出した燃焼ガスはリング状の燃焼ガス通路内を調理容器底面に沿って外周方向に向かって排出される。この際、燃焼ガス通路内では、燃焼ガスは乱流発生手段によってその流れが乱されて乱流とされるため、調理容器底面には伝熱境界膜（薄い空気断熱層）は形成されにくくなり、燃焼ガスの熱が調理容器底面に良好に伝わる。この結果、高熱効率が達成される。

また、本発明の請求項２記載のガスこんろによれば、乱流発生手段としてリング板の上面や五徳爪の側面に設けた乱流発生突起に燃焼ガスが衝突することによって、燃焼ガスの流れは乱され伝熱境界膜は破壊される。
このように、燃焼ガスの流れを乱すためには、リング板の上面や五徳爪の側面に突起を形成するだけでよく、複雑な構成を必要としないため、製造コストの上昇を抑制できる。

また、本発明の請求項３記載のガスこんろは、乱流発生手段が燃焼ガスの流れを上向き方向にかえることによって燃焼ガスの流れを乱す。従って、燃焼ガスを調理容器の底面に衝突させることにより、伝熱境界膜を破壊し燃焼ガスを調理容器の底面と接触しやすくして、より一層熱効率を向上させる。

また、本発明の請求項４記載のガスこんろは、五徳爪が上から見て内側から外側に向かって広がる渦巻き状で、その内側先端から外側先端にかけて五徳リング上面から立設される板状壁を形成しており、調理容器を載置した時に、五徳爪の上端が調理容器と渦巻ライン状に当接して、燃焼ガス通路を、五徳リング上面と五徳爪と調理容器底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成された複数の燃焼ガス通路に分割する。
このため、バーナの燃焼ガスは、渦巻き状に夫々区画形成された燃焼ガス通路に流入し、そこで、五徳爪と衝突しながら通過する。そして、燃焼ガスは五徳爪と衝突した際に、水平方向から上方向に流れを変化させ、調理容器底面への衝突を繰り返しながら外側に送られていく。
さらに、燃焼ガス通路の途中には、乱流発生手段が設けられているため、燃焼ガスは流れの途中で乱流発生手段によって、流れが激しく乱される。
この結果、区画された燃焼ガス通路内では、それぞれ燃焼ガスが確実に乱流状態となって流れ、調理容器底面には伝熱境界膜（薄い空気断熱層）は形成されなくなり、燃焼ガスの熱が調理容器底面に良好に伝わる。
また、燃焼ガスと調理容器底面の接触距離を長くとることもできる。
さらに、燃焼ガスは、五徳爪に衝突して上方向に流れを変えながら外側に送られるため、調理容器よりも外周部に達すると、そのまま上方向に送られ調理容器側面に沿って流れる。このため、調理容器の外側（横方向）へ燃焼ガスが逃げにくく、燃焼ガスの熱を有効に利用できる。
これらの結果、極めて高い熱効率が得られる。

以上説明した本発明の構成、作用を一層明らかにするために、以下、本発明のガスこんろにおける好適な実施例について説明する。

ガスこんろとしてのテーブルこんろ１は、図１に示すようにトッププレート１２に開口が設けられ、その開口の中央位置に円筒状のバーナ１４が配置される。バーナ１４の上方周囲には、調理容器Ｐを載置するための五徳２０が設けられる。

このバーナ１４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あり、燃焼面としてのバーナプレート１７と、バーナ本体１５とを備える。
バーナプレート１７は、多孔質セラミックスの平面プレートで多数の貫通孔を有し、その燃焼面を水平方向に配置して、火炎を上方向に向けて燃焼するように設けられる。
バーナ本体１５は、上流端において、燃焼用空気を供給するための給気ファン３１が接続されて、空気供給通路の途中に、燃料ガスを噴出するガスノズル３２が設けられる。また、ガスノズル３２の下流には、燃料ガスと燃焼用空気とを混合させるための混合管１５ａが形成される。

次に、五徳２０の構成について、図２、図３を用いて説明する。尚、図２は、図３中の一点鎖線Ａ−Ａでの断面である。
五徳２０は、調理容器Ｐを載置支持する複数の五徳爪２２と、バーナ１４の周囲に設けられトッププレート１２の開口と汁受皿１８との重ね部上部を覆うと共に五徳爪２２を立設する基盤となる五徳リング２１と、五徳リング２１の上面に設けられ燃焼ガスの流れを乱す乱流板１９と、五徳リング２１外周部上面に上向きに突出して設けられる環状の整流板２４と、五徳２０本体をトッププレート１２上に固定するための突起部２３とにより一体的に構成される。

五徳リング２１はリング板状であり、五徳爪２２上面に当接される調理容器Ｐ底面との間にリング状の燃焼ガスの通過流路を形成して外側へ導く。
五徳リング２１は、調理容器Ｐと対面する表板２１ａと、汁受皿１８およびト
ッププレート１２と対面する裏板２１ｂとから形成される二重構造である。
この表板２１ａ、裏板２１ｂは、それぞれ外周側において水平面部２１ｇ、２１ｈを有するとともに、内周側において、リング中心に向かって下向きに傾斜した傾斜鍔部２１ｃ、２１ｄが延設される。傾斜鍔部２１ｃ、２１ｄの先端は、バーナ１４の外周側面に近接して設けられ、五徳リング２１とバーナ１４との間には、隙間が殆ど形成されない。
従って、五徳リング２１上面とバーナ１４と調理容器Ｐ底面とによって上下面を殆ど隙間なく囲んで殆ど外気が流入しない燃焼ガス通路（バーナ１４の燃焼領域も含む）が形成される。

また、バーナ１４周囲の五徳リング２１上面と調理容器Ｐ底面とによって上下面を囲んだリング状の燃焼ガス通路においては、その通路断面積Ａが、バーナ１４からの距離が遠くなるほど狭くなるように傾斜鍔部２１ｃ、２１ｄの角度が設定されている。
つまり、通路断面積Ａは、バーナ１４中心（五徳リング２１中心）からの距離をｒ、五徳リング２１から調理容器Ｐ底面までの高さをｈとすると、
Ａ＝２πｒｈ
として表わされ、ｒが大きい場所ほど、この通路断面積Ａが小さくなるようにｈが設定、つまり傾斜鍔部２１ｃ、２１ｄの角度が設定されている。

また、五徳リング２１の表板２１ａと裏板２１ｂとは、外周端部全周と内周端部全周とにおいて、それぞれ断熱材としてのセラミック２１ｅを挟着して、外周端部および内周端部それぞれ四箇所においてかしめ固定される。

五徳爪２２は、それぞれバーナ１４の中心（五徳リング２１の中心）から放射状に向けた直線に対してバーナ周方向に所定角度傾斜して外側に延びる円弧状の板状縦壁を、その内側先端から外側先端にかけて五徳リング２１上面から立設して形成される。
従って、この五徳爪２２を五徳リング２１上面に所定間隔（リング中心に所定角度ピッチ）で配置することにより、上方から見て、五徳爪２２が五徳リング２１上面に渦巻き状に形成される。
この五徳爪２２は、その内周側の傾斜部２２ｄと、外周側の調理容器載置部２２ｃとからなる。
傾斜部２２ｄは、上端面が内側端から外方向に向かって高くなるように傾斜が設けられる。
調理容器載置部２２ｃは、その上端面が略水平に形成され、調理容器Ｐが載置される部分となる。
各五徳爪２２は、同一形状をしているため、夫々の調理容器載置部２２ｃの上端は同一水平面上に位置することとなり、調理容器Ｐの底面と円弧状に延びた曲線上で直接当接して、その左右空間を区分する。
こうして、リング状の燃焼ガス通路は、五徳爪２２により、渦巻き状に区画された複数の燃焼ガス通路に分割される。
乱流板１９は、上述したように渦巻き状に区画された複数の燃焼ガス通路の途中にそれぞれ一つずつ設けられる。乱流板１９は、断面が略くの字状に形成された平板であり、その一辺が外側に向かって上向くように、表板２１の上面にスポット溶接されて固定される。このため、燃焼ガス通路内を外周側へ向かって横方向で流れていた燃焼ガスは、その途中で乱流板１９に衝突し流れが上方向へと乱されて、調理容器Ｐの底面にぶつかりながら排出されていく。

調理中においては、バーナ１４の燃焼により上方向に形成される火炎は、調理容器Ｐ底面中央部に当たると、横方向（バーナ１４中心から放射方向）に広がる。このため、燃焼ガス（火炎を含む）は、渦巻き状に区画された複数の燃焼ガス通路に流入し、五徳爪２２と衝突しながら通過する。そして、この五徳爪２２と衝突した際に、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底面への衝突を繰り返しながら外側に送られていく。
さらに、燃焼ガス通路の途中には、乱流板１９が設けられているため、燃焼ガスは流れの途中で乱流板１９にあたり、流れが上方向に激しく乱される。
このため、区画された燃焼ガス通路内では、燃焼ガスが乱流して調理容器Ｐ底面には伝熱境界膜が形成されなくなり、調理容器Ｐ底面と燃焼ガスとの間の伝熱効率を向上させることができる。この結果、高熱効率が達成される。
しかも、乱流板１９は、流れを乱して伝熱境界膜を破壊するだけでなく、燃焼ガスを調理容器Ｐの底面に衝突させることにより、調理容器Ｐ底面と接触しやすくしてより一層熱効率を向上させる。
加えて、乱流板１９は、五徳リング２１上面に板片をスポット溶接するだけでよく、複雑な構成を必要としないため、製造コストの上昇を抑制できる。

また、調理容器Ｐの大きさが五徳リング２１の径よりも小さい場合には、燃焼ガスは調理容器Ｐよりも外周部に達すると、渦巻き状の五徳爪２２に衝突して、そのまま上方向に送られ、調理容器Ｐ側面に沿って流れるため、調理容器Ｐ底面に加えて調理容器Ｐ側面においても良好に燃焼ガスとの熱交換が行われる。

さらに、五徳爪２２が円弧状に外側に延び、五徳リング２１面全体としては渦巻き状に形成されているため、燃焼ガスは五徳爪２２側壁に衝突しながらスムーズに外側へ送られると共に、調理容器Ｐ底面との接触距離が長くても排気抵抗が少なく、熱分布も偏りが少なくなる。

また、バーナ１４の燃焼ガスを、バーナ１４と五徳リング２１と調理容器Ｐ底面とによって殆ど隙間なく囲んだ燃焼ガス通路を通過させ、その外周部から燃焼ガスを排出する構成としたために、燃焼ガス通路に外気が流入することがなく、燃焼熱の外気による冷却を抑制することができる。

さらに、五徳リング２１に傾斜鍔部２１ｃを設けて、バーナ１４からの距離が遠くなるほど燃焼ガス通路の通路面積を狭くする構成としたために、バーナ１４からの距離が近い、つまり燃焼空間に近い箇所においては、バーナ１４の燃焼性を損なわせないとともに、バーナ１４から遠い箇所においては、燃焼ガス通路の通路面積を狭くして、燃焼ガスの流速を速くすることができる。
そのため、バーナ１４の燃焼性を良好に保ちつつ、調理容器Ｐと燃焼ガスとの間の伝熱効率を向上させることができる。
さらに、燃焼ガスの体積流量は、バーナ１４からの距離が遠くなるほど、燃焼ガスの温度低下に伴い減少する。そのため、燃焼ガス通路の面積がバーナ１４からの距離が遠くなっても変化しなかった場合には、燃焼ガスは減速して拡散してしまい、熱効率は低下するが、本実施例では、バーナ１４からの距離が遠くなるほど燃焼ガス通路の通路面積を狭くしたために、燃焼ガスの体積流量減少に伴う燃焼ガスの流速低下を招かない。
したがって、高温の燃焼熱は燃焼ガス通路内で拡散することがなく、調理容器Ｐに燃焼熱を効率良く伝達することができる。

また、強制燃焼方式を採用しているため、燃焼ガス通路の密閉度を高くして排気抵抗が高くなっても、良好な燃焼性能を維持することができる。
また、五徳リング２１の外周端に設けた整流板２４により、燃焼ガスの流れは、その全周に渡って確実に上向きに変化する。
そのため、調理容器Ｐの径が整流板２４よりも大きい場合には、図４に示すように、燃焼ガスは調理容器Ｐ底面に衝突した後、整流板２４上端面と調理容器Ｐ底面との間の隙間を通過して外部に放出される。従って、燃焼ガスと調理容器Ｐ底面との伝熱効率を向上させることができる。
また、調理容器Ｐの径が整流板２４よりも小さい場合には、燃焼ガスは、渦巻き状の五徳爪２２により区画形成された燃焼ガス通路を通過中に上方に送られるものの、その一部は上方に送られずに整流板２４まで達することがある。こうした場合でも、整流板２４により燃焼ガスは、上方に案内される。
そのため、燃焼ガスと調理容器Ｐ側面との伝熱効率を向上させることができる。
これらの結果、熱効率が極めて向上する。

更に、五徳爪２２の内側の上部を斜めにカットした傾斜部２２ｄを形成しているため、五徳爪２２が火炎に直接あぶられてしまうことがない。このため、火炎が五徳爪２２によって冷却され、燃焼性が悪化してしまい、一酸化炭素ガスを発生させてしまうということがない。また、五徳２０の耐久性が失われるということもない。

また、調理容器Ｐとを対面して燃焼ガス通路を形成する五徳リング２１において、高温の燃焼ガスと直接接触する表板２１ａと、バーナ燃焼ガスとは直接接触しない裏板２１ｂとによる二重構造としたために、表板２１と裏板２１との間に形成された隙間が断熱層として働き、表板２１ａに伝熱したバーナ１４燃焼ガスの熱は裏面から放熱しない。
また、五徳リング２１の内周端部および外周端部全周にわたって、表板２１ａと裏板２１ｂとの間にセラミック２１ｅを挟着し、表板２１ａと裏板２１ｂとの連結部（かしめ固定部）を内周端部、外周端部それぞれ四箇所としたために、表板２１ａに伝熱した燃焼ガス熱が、内周及び外周端部より裏板２１ｂへ伝熱することを抑制することができる。従って、表板２１ａに伝熱したバーナ燃焼ガス熱の裏板２１ｂへの伝熱を確実に抑制することができる。
このような構造により、バーナ燃焼ガスの温度低下を防止することができ、バーナの燃焼ガス熱を調理容器Ｐの加熱に有効に用いることができる。
これにより、熱効率を向上させることができるとともに、五徳２０からの放熱による調理環境の悪化を抑制することができる。
尚、この五徳リング２１の二重構造においては、表板２１と裏板２１との間の空間を真空にして、いわゆる魔法瓶のような断熱構造をとれば、更に、その効果が高くなる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は、こうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる形態で実施しうることはもちろんである。
例えば、本実施例では、略くの字状の平板からなる乱流板１９を五徳リング２１上面にスポット溶接することによって、本発明の乱流発生手段及び乱流発生突起を形成しているが、これに限ったものではなく、図５に示すように、五徳リング２１の表面に上側に凸な絞り部を形成することによって、乱流発生部１１９を形成してもよい。また、図６に示すように、五徳爪２２０の一部に切り込みを入れ折り曲げることによって、燃焼ガス通路内に障害物を形成して乱流発生部２１９としても構わない。
また、本実施例では円弧状の板で五徳爪を形成したが、直線板状の五徳爪をバーナ中心から放射状に向けたものでもよく、更にその五徳爪を中心から周方向に所定角度傾斜させて設けてもよい。
また、五徳リングは、二重構造のものに限定せず、一枚板で形成したものについても適用できるし、整流板を備えない構成であってもよい。
また、各実施例におけるバーナは燃焼用空気の殆どを一次空気として給気する全一次バーナに限定せず、ブンゼンバーナ、セミブンゼンバーナ、赤火式バーナを搭載したテーブルこんろについても適用できる。また、バーナは、給気ファンを用いる強制燃焼式のバーナでの例を示したが、給気ファンを用いない自然燃焼式のバーナであってもよい。

本発明は、テーブルガスこんろおよびキッチンユニットに組込まれるビルトインガスこんろ等の種々のガスこんろに適応することができる。

実施例１のテーブルこんろの機能を表わす説明図である。 実施例１の五徳の縦断面図である。 実施例１の五徳の平面図である。 実施例１のテーブルこんろの機能を表わす説明図である。 別の実施例の五徳の縦断面図である。 別の実施例の五徳の平面図である。 従来のテーブルこんろの機能を表わす説明図である。 従来のテーブルこんろの斜視図である。

符号の説明

１ テーブルこんろ
Ｐ 調理容器
１４ バーナ
１９ 乱流板
２０ 五徳
２１ 五徳リング
２２、２２０ 五徳爪
１１９、２１９ 乱流発生部

Claims (4)

1. 調理容器を加熱するバーナと、
   上記バーナの周囲に設けられるリング板と調理容器底面を支持する複数の五徳爪とを有する五徳と
   を備え、上記リング板の上面と調理容器の底面との間にリング状の燃焼ガス通路を形成するガスこんろにおいて、
   上記燃焼ガス通路内に、燃焼ガスの流れを乱して乱流とする乱流発生手段を備えたことを特徴とするガスこんろ。
2. 上記乱流発生手段として、上記リング板の上面又は上記五徳爪の側面に燃焼ガスの流れを乱す乱流発生突起を形成したことを特徴とする請求項１記載のガスこんろ。
3. 上記乱流発生手段は、燃焼ガスの流れを上方向にかえることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のガスこんろ。
4. 上記リング板は、その上面に上記五徳爪を立設した五徳リングであり、
   上記五徳爪は、上から見て内側から外側に向かって広がる渦巻き状で、その内側先端から外側先端にかけて上記五徳リング上面から立設される板状壁を形成し、調理容器を載置した時に、上記五徳爪の上端が上記調理容器と渦巻ライン状に当接して、上記燃焼ガス通路を、上記五徳リング上面と上記五徳爪と調理容器底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成された複数の燃焼ガス通路に分割し、
   上記区画形成された複数の燃焼ガス通路内に乱流発生手段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスこんろ。

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