JP2005291663A - 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】本実施例のテーブルこんろ１によれば、輻射バーナ４からの燃焼ガスは、熱透過板２に設けられた排気孔３から上昇し、調理容器Ｐの底面と熱透過板２の上面との間の燃焼ガス通路を通過する間に、その排気熱で調理容器Ｐを直接加熱することによって、輻射式ガスこんろ本来の間接加熱を補助するため、熱効率が向上する。
そして、リング状の燃焼ガス通路をしきって、複数の細かい燃焼ガス通路に分割しているため、燃焼ガスを狭い空間に均一に分配して流すことが可能となり、伝熱効率を向上させて高い熱効率を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、輻射バーナを備えたガスこんろに関する。

従来から、輻射バーナの上方をガラスセラミック等の平板状熱透過板で覆って、その熱透過板の上に調理容器を直接載置して加熱する輻射式ガスこんろが知られている。
しかしながら、このような輻射式ガスこんろは、調理容器を間接加熱する構成となっているため、排気熱が全く利用されず、熱効率が悪かった。
そこで、熱効率を向上させるために、特許文献１で示すものでは、熱透過板の上面に調理容器載置用の突起を設けるとともに、中央に排気孔を開口した輻射式ガスこんろが提案されている。
この輻射式ガスこんろでは、燃焼ガスは排気孔から上昇し、調理容器と熱透過板の上面との間の燃焼ガス通路を通過する間にその排気熱で調理容器を直接加熱することによって、輻射式ガスこんろ本来の間接加熱を補助することができ熱効率が向上する。
実公昭５９−３９５２２号公報

しかしながら、上述したガスこんろでは、燃焼ガスが調理容器の底面全周にわたって自由に拡散できてしまうために、燃焼ガスの流れやすいところとそうでないところができやすく流れに偏りができてしまい、調理容器の底面との伝熱効率が悪くなるという問題があった。この結果、熱効率を思うように向上させることができなかった。
本発明のガスこんろ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、
上方に輻射熱を放射する輻射バーナの上方を熱透過板で覆うとともに、該熱透過板に燃焼ガス通過用の排気孔を開口し、該熱透過板の上面の該排気孔の周囲に調理容器載置用の突起を設けて、該熱透過板の上面と調理容器底面との間に該排気孔を中心にひろがる燃焼ガス通路を形成するガスこんろにおいて、
上記突起は、上記燃焼ガス通路をしきって、複数の燃焼ガス通路に分割して燃焼ガスを外側に導くことを要旨とする。

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、
上記突起は、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熱透過板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、上記突起の上端が上記調理容器と渦巻ライン上に当接して、上記燃焼ガス通路を、上記熱透過板上面と上記突起と調理容器底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成することを要旨とする。

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、
上記熱透過板は、上記排気孔の中心から外側に向かって上り傾斜して形成され、上記燃焼ガス通路の高さを外側ほど絞ったことを要旨とする。

また、本発明の請求項４記載のガスこんろは、上記請求項３記載のガスこんろにおいて、
上記熱透過板の上り傾斜は、上記燃焼ガス通路の通路断面積が、上記排気孔の中心からの距離が遠くなるほど狭くなる、あるいは、該距離が遠くなっても同等となるように形成されることを要旨とする。

上記構成を有する本発明の請求項１記載のガスこんろは、輻射バーナが燃焼を開始すると燃焼面から輻射熱が放射される。この輻射熱は、熱透過板を透過して調理容器底面を間接的に加熱する。さらに、輻射バーナからの燃焼ガスは、熱透過板に設けられた排気孔を通って上昇し、調理容器の底面と熱透過板の上面との間の燃焼ガス通路を通過する間に、その排気熱で調理容器を直接加熱する。この結果、輻射式ガスこんろ本来の輻射熱による間接加熱が燃焼ガスによる直接加熱によって補助されて熱効率が向上する。
そして、熱透過板上面に設けられる調理容器載置用の突起によって、燃焼ガス通路をしきって複数の燃焼ガス通路に分割しているため、燃焼ガスを狭い空間に均一に分配して流すことが可能となり、伝熱効率を向上させてより一層高い熱効率を得ることができる。

また、本発明の請求項２記載のガスこんろは、突起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熱透過板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、突起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、熱透過板上面と突起と調理容器底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成する。
このため、輻射バーナの燃焼ガスは、渦巻き状に区画形成された燃焼ガス通路に流入し、そこで、突起と衝突しながら通過する。そして、燃焼ガスは突起と衝突した際に、水平方向から上方向に流れを変化させ、調理容器底面に衝突する。この結果、燃焼ガス通路内では、燃焼ガスが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との接触距離を長くとることもできる。
さらに、燃焼ガスは、突起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。

また、本発明の請求項３記載のガスこんろは、熱透過板が排気孔の中心から外側に向かって上り傾斜して形成されているため、熱透過板が平坦であった従来の輻射式のガスこんろに比べて、排気孔の中心から遠くなるほど燃焼ガス通路の高さが絞られる。このため、燃焼ガス通路の排気抵抗を増大させて燃焼ガスの拡散を抑制することができ、調理容器と燃焼ガスとの間の伝熱効率が向上する。

また、本発明の請求項４記載のガスこんろは、燃焼ガス通路の通路断面積が、排気孔の中心からの距離が遠くなるほど狭くなる、あるいは、距離が遠くなっても同等となるように熱透過板の上り傾斜が形成されている。
この通路断面積Ａは、排気孔の中心からの距離をｒ、熱透過板と調理容器底面との距離（高さ）をｈとすると、Ａ＝２πｒｈで表わせるものである。
また、一般的に、燃焼ガスと調理容器との間の伝熱効率は、燃焼ガスの流速が速い、つまり燃焼ガス通路断面積が狭いほど良好となる。
従って、本発明のガスこんろでは、熱透過板の上り傾斜によって、燃焼ガスの流速を燃焼ガス通路中で、初速度よりも確実に、速く、あるいは、同じにすることができ、燃焼ガスと調理容器との間の伝熱効率を向上させて、熱効率を向上させることができる。
また、燃焼ガスの体積流量は、排気孔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、従来の輻射式のガスこんろのように、燃焼ガス通路の断面積が排気孔からの距離が遠くなるほど広くなるものでは、燃焼ガスが減速して拡散してしまい、熱効率が低下する。
本発明では、排気孔からの距離が遠くなるほど燃焼ガス通路の通路断面積が広くならないようにしたために、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、燃焼ガスの拡散による熱効率の低下を引き起こすことがない。

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の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、図２、図３に示すようにトッププレートとしての熱透過板２（例えば、透明ガラス板）に排気孔３が開口され、排気孔と同軸上で熱透過板２の下方には、熱透過板２と所定間隔をあけて表面燃焼式の輻射バーナ４が配置される。尚、排気孔３の直径は、輻射バーナ４の燃焼面の上面には排気孔３がかからない程度に小さく形成される。
排気孔３の周りの熱透過板２の上面には、調理容器Ｐを載置するための複数の五徳爪５（本発明の突起に相当する）が立設される。

この輻射バーナ４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、燃料ガスと一次空気とが供給されるバーナ本体６と、バーナ本体６に載置される燃焼面としてのバーナプレート７とを備える。輻射バーナ４は、その頭部がリング状であり、頭部の中央に中央開口部８が形成される。また、中央開口部８の下方には、汁受皿９が設けられる。
バーナプレート７は、リング状に形成された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６は、燃料ガスと一次空気とが供給されて混合される混合管１０と、バーナプレート７の載置部となるリング状の混合気室１１とからなる。混合管１０の基端には、燃料ガスを噴出するノズル１２が設けられ、ノズル１２の周りには、ノズル１２からの燃料ガスの噴出に伴い燃焼用一次空気を吸引するための一次空気口１３が設けられる。

五徳爪５上に調理容器Ｐを載置すると、調理容器Ｐの底面と熱透過板２の上面との間にリング状の燃焼ガスの通過流路が形成され、燃焼ガスは外側へ導かれる。
また、熱透過板２の排気孔３のまわりは、排気孔３の中心から外側に向かって上向きに傾斜して傾斜部１４を形成する。
そして、熱透過板２の上面と調理容器Ｐの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、排気孔３の距離が遠くなるほど狭くなるように傾斜部１４の角度が設定される。

つまり、通路断面積Ａは、排気孔３中心（輻射バーナ４中心）からの距離をｒ、熱透過板２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、つまり傾斜部１４の角度が設定されている。

五徳爪５は、それぞれ排気孔３の中心（輻射バーナ４の中心）から放射状に向けた直線に対して排気孔３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熱透過板２上面から立設して形成される。
従って、この五徳爪５を熱透過板２上面に所定間隔（排気孔３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５が熱透過板２上面に渦巻き状に形成される。
また、五徳爪５は、熱透過板２と一体加工により形成される。尚、五徳爪５は、熱透過板２と一体加工しなくてもよく、別体であっても構わない。
この五徳爪５は、その内周側の爪傾斜部１５と、外周側の調理容器載置部１６とからなる。
爪傾斜部１５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１６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５は、同一形状をしているため、それぞれの調理容器載置部１６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５により、渦巻き状に細かく区画されて複数の燃焼ガス通路に分割される。

上述したテーブルこんろ１によれば、輻射バーナ４が燃焼を開始すると、バーナプレート７表面から輻射熱が放射される。この輻射熱は、熱透過板２を透過して調理容器Ｐの底面を間接的に加熱する。さらに、輻射バーナ４からの燃焼ガスは、熱透過板２に設けられた排気孔３を通って上昇し、調理容器Ｐの底面と熱透過板２の上面との間の燃焼ガス通路を通過する間に、その排気熱で調理容器Ｐを直接加熱する。この結果、輻射式ガスこんろ本来の輻射熱による間接加熱が燃焼ガスによる直接加熱によって補助されて、熱効率が向上する。
そして、リング状の燃焼ガス通路をしきって、複数の細かい燃焼ガス通路に分割しているため、燃焼ガスを狭い空間に均一に分配して流すことが可能となり、伝熱効率を向上させて高い熱効率を得ることができる。
さらに、分割した燃焼ガス通路を渦巻き状に区画しているため、燃焼ガスは、この燃焼ガス通路内を、五徳爪５の側面と衝突しながら通過する。五徳爪５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。
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は形成されなくなり、燃焼ガスの熱が調理容器Ｐ底面に良好に伝わる。
さらに、燃焼ガスと調理容器Ｐ底面との接触距離を長くとることもできる。
これらの結果、高熱効率が達成される。

また、調理容器Ｐの大きさが五徳爪５のリング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５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５が円弧状に外側に延び、熱透過板２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５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。

さらに、排気孔３のまわりの熱透過板２に傾斜部１４を形成して、排気孔３（輻射バーナ４）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、排気孔３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。このため、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、輻射バーナ４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輻射バーナ４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、輻射バーナ４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。

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例に何等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、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例では円弧状の板で五徳爪５を形成したが、図４に示すように、直線板状の五徳爪１０５を排気孔３の中心から放射状に向けたものでもよく、更に、図５に示すように、直線板状の五徳爪２０５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、本実施例では、リング状の燃焼ガス通路を複数の円弧状の五徳爪５によって複数のガス通路に分割しているが、中心から外周方向へ向かった一連の渦巻き状の五徳爪で一続きの渦巻き状のガス通路を形成するようにしてもよい。
また、本実施例では、リング状の燃焼ガス通路の断面積を排気孔３の中心からの距離が遠くなるほど狭くなるようにしたが、距離が遠くなっても同等（通路断面積が変化しない）にしてもよい。また、熱透過板２の傾斜部１４の傾斜角度を小さく、すなわち熱透過板２の下り傾斜を小さくすると、排気孔３からの距離が遠くなるにつれて通路断面積が広くなってしまうこともあるが、この場合でも、従来の平坦な熱透過板を備えた輻射式のガスこんろに比べれば、燃焼ガスの流速が遅くなる程度を抑制でき、熱効率を向上させることができる。
また、輻射バーナ４として、給気ファンを用いない自然燃焼式のバーナでの例を示したが、給気ファンを用いた強制燃焼式のバーナであっても構わない。

本発明は、テーブル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こんろ等の各種のガスこんろに適用可能である。

実施例１のテーブルこんろの断面図である。 実施例１のテーブルこんろの平面図である。 実施例１のテーブルこんろの斜視図である。 別の実施例のテーブルこんろの平面図である。 別の実施例のテーブルこんろの平面図である。

符号の説明

１ テーブルこんろ
２ 熱透過板
３ 排気孔
４ 輻射バーナ
５、１０５、２０５ 五徳爪
１４ 傾斜部

Claims (4)

1. 上方に輻射熱を放射する輻射バーナの上方を熱透過板で覆うとともに、該熱透過板に燃焼ガス通過用の排気孔を開口し、該熱透過板の上面の該排気孔の周囲に調理容器載置用の突起を設けて、該熱透過板の上面と調理容器底面との間に該排気孔を中心にひろがる燃焼ガス通路を形成するガスこんろにおいて、
   上記突起は、上記燃焼ガス通路をしきって、複数の燃焼ガス通路に分割して燃焼ガスを外側に導くことを特徴とするガスこんろ。
2. 上記突起は、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熱透過板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、上記突起の上端が上記調理容器と渦巻ライン上に当接して、上記燃焼ガス通路を、上記熱透過板上面と上記突起と調理容器底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成することを特徴とする請求項１記載のガスこんろ。
3. 上記熱透過板は、上記排気孔の中心から外側に向かって上り傾斜して形成され、上記燃焼ガス通路の高さを外側ほど絞った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. 上記熱透過板の上り傾斜は、上記燃焼ガス通路の通路断面積が、上記排気孔の中心からの距離が遠くなるほど狭くなる、あるいは、該距離が遠くなっても同等となるように形成されることを特徴とする請求項３記載のガスこんろ。

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