JP2006138600A - ガスコンロ - Google Patents

Abstract

【課題】 常に燃焼ガスと調理容器底面との熱交換を効果的に行わせて、高い熱効率を得る。
【解決手段】 五徳５は、上面を外周へ行くに従って高くなる傾斜面とした五徳リング１５と、その五徳リング１５上に垂直方向へ立設された８つの仕切壁１６，１６・・とからなる。仕切壁１６は、夫々が平面湾曲形状となる板体で、コンロバーナ２０を中心とした渦巻き状となるように夫々方向を合わせて配置されると共に、コンロバーナ２０の中心から半径１００ｍｍの円Ｓ内に、少なくとも２列以上形成されるように配置されている。
【選択図】 図７

Description

本発明は、調理容器を下方から加熱するバーナを備えたテーブルコンロ等のガスコンロに関する。

従来から、ガスコンロの分野においては、特許文献１に示すように、調理容器の加熱効率を向上させるため、バーナの燃焼空間を狭くしたガスコンロが実用化されている。
具体的には、中央のバーナが露出する五徳リングと、その五徳リング上に立設されて調理容器を支持する五徳爪とからなる五徳を利用し、まず、五徳爪の高さを低くすると共に、五徳の鍔部をバーナヘッドの主炎口近傍まで延ばした構成により、二次空気を火炎の基部から先端にまで供給する。
そして、バーナの燃焼ガスを、調理容器と五徳リングとの間の隙間（リング状燃焼ガス通路）から外部に放出する構成としている。
この構造により、調理容器をバーナヘッドに接近させるとともに、五徳リングによってバーナの燃焼ガスの拡散を防いで、高温の燃焼ガスと調理容器とを確実に接触させて、調理容器の熱効率の向上を図っている。

特開２００３−１６１４４９号公報

特許文献１のようなガスコンロにおいては、流速が速いバーナの燃焼ガスが、調理容器底面との熱交換が十分に行われないまま横向きに流れて燃焼空間の外部へ流出してしまい、高い熱効率が得られないことがある。これは特に径の小さい調理容器において顕著となっている。

そこで、本発明は、常に燃焼ガスと調理容器底面との熱交換が効果的に行え、高い熱効率が得られるガスコンロを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、バーナの周囲のリング板上面でバーナの中心から半径１００ｍｍ以内の範囲に、外側に向かって流れるバーナの燃焼ガスを調理容器底面方向に向ける縦壁を形成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、燃焼ガスの調理容器底面へのガイドをより確実に行うために、縦壁は、バーナを囲むように少なくとも２列以上形成される構成としたものである。

請求項１に記載の発明によれば、燃焼ガスを確実に上方向へ導いて調理容器へ接触させることができる。よって、径の小さい調理容器でも燃焼ガスとの熱交換が確実に行え、熱効率の向上が期待できる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、縦壁による燃焼ガスの調理容器底面へのガイドをより確実に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、ガスコンロの一例であるテーブルコンロ１の説明図で、トッププレート２に形成された開口３には、外周縁に汁受皿４が載置され、開口３の中央位置にはコンロバーナ２０が配置されている。５は開口３の周縁に載置された五徳で、五徳５上に調理容器Ｐが載置されている。
コンロバーナ２０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、上端にフランジ２２を周設した筒状のバーナ本体２１と、外周に多数の炎口２４，２４・・を形成した同じく筒状のバーナヘッド２３とからなる。バーナ本体２１には、上流側に、燃焼用空気を供給するための給気ファン６が接続されて、その空気供給路７の途中に、燃料ガスを噴出するガスノズル８が設けられている。ガスノズル８に接続されるガス管には、上流側から、安全弁となるマグネット電磁弁９、主弁１０、テーブルコンロ１の正面に設けた火力調節レバー１２によってガス流路を調節するニードル弁１１が夫々設けられている。

１３はコントローラで、点火操作を受けて図示しないイグナイタの作動制御を行うほか、コンロバーナ２０の燃焼中は、バーナ近傍に設けた図示しない温度センサ（熱電対等）を監視して、マグネット電磁弁９の通電制御等を行う。
また、コンロバーナ２０のフランジ２２より下側のバーナ本体２１外周及び汁受皿４の下面、後述する五徳５の五徳リングの下面は、断熱材、例えばセラミックウール１４，１４・で被覆されている。

バーナヘッド２３は、図２にも示すように、フランジ部２６を周設した下端がバーナ本体２１の上面に凹設された凹部２７に載置され、上端が閉塞された筒状の内側リング２５（図２右端）と、内側リング２５より一回り大きい筒状体で、内側リング２５に同軸で外装される外側リング２８（図２中央）との二重筒構造となっている。この重ね合わせ状態で両リング２５，２８は略密着状態となる。
まず、内側リング２５は、真鍮製で、外周面には、断面Ｖ字状の周方向のスリット溝２９，２９・・が上下方向へ等間隔に凹設され、各スリット溝２９の底部に、角形の小孔３０，３０・・が等間隔で夫々穿設されている。この小孔３０は、各スリット溝２９間で上下方向に整列している。具体的には、内周面に上下方向の縦溝２５ａ，２５ａ・・が等間隔で形成されたリング体を鍛造で形成し、そのリング体の外周面に、スリット溝２９を周方向に旋盤で形成することで作製される。すなわち、縦溝２５ａとスリット溝２９とが重なり合った部分が小孔３０となる。

次に、外側リング２８は、耐熱性のステンレス製で、上下方向のスリット開口３１，３１・・が、周方向へ等間隔となるように穿設されている。
内側リング２５に外側リング２８を外装した状態では、図２の左端に示すように、内側リング２５の小孔３０，３０・・と外側リング２８のスリット開口３１，３１・・とが周方向にずれており、外側からは内側リング２５の小孔３０が見えないように両リング同士が位置決めされる。この配置により、バーナヘッド２３には、同図の円内拡大図に示すように、内側リング２５の小孔３０から、内側リング２５のスリット溝２９を通り、外側リング２８のスリット開口３１に至る混合ガス通路３２が形成され、スリット開口３１内の混合ガス通路３２との重なり部分が炎口２４となる。

一方、五徳５は、内周縁及び外周縁を下方に向けてリング状に折曲し、上面を外周へ行くに従って高くなる緩傾斜面とした五徳リング１５と、その五徳リング１５上に垂直方向へ立設された８つの仕切壁１６，１６・・とからなる。１７は、五徳リング１５の底面から下方に向けて設けられ、開口３の外側でトッププレート２に差込固定される固定脚である。仕切壁１６は、図３，４に示すように、上方から見て夫々湾曲形状に形成され、下端に突設した連結突起１８，１８を、五徳リング１５に形成した差込孔１９，１９に差し込んで溶接することで、内側先端から外周先端にかけて五徳リング１５上面に円弧状に立設されて五徳リング１５と一体化される。また、各仕切壁１６は、コンロバーナ２０を中心とした渦巻き状となるように夫々方向を合わせて配置されて、上端は、調理容器Ｐが載置できるように同じ高さで形成され、調理容器Ｐの底面へ渦巻きライン状に当接して、調理容器Ｐを支持する五徳爪を兼ねるようになっている。

よって、五徳５には、五徳リング１５の上面と仕切壁１６と調理容器Ｐ底面とにより囲まれる渦巻き状の燃焼ガス通路３４，３４・・が形成されることになるが、ここでは、各仕切壁１６の湾曲形状の設定により、隣接する仕切壁１６，１６間の距離Ｗ（燃焼ガスの流れ方向に対して直交する水平方向の仕切壁間の距離）を、コンロバーナ２０の中心から外側へ離れるに従って狭くなるように、すなわち各燃焼ガス通路３４が、内周から外周へ行くに従って徐々に狭くなるようにしている。
なお、この仕切壁１６，１６・・は、コンロ部を上方から見た図７に示すように、コンロバーナ２０の中心から半径１００ｍｍの円Ｓ内に、少なくとも２列以上形成されるように配置されている。

一方、コンロバーナ２０のフランジ２２上には、耐熱性ステンレス製の旋回羽根リング３５が載置されている。この旋回羽根リング３５は、内周から外周へ行くに従ってラッパ状に拡開する小リング板３６と、その小リング板３６上へ垂直方向に立設されるリフト防止板としての複数の旋回羽根３７，３７・・とからなり、フランジ２２への載置状態で、小リング板３６の最も高い外周縁が、五徳リング１５の傾斜面の最も低い内周縁と連続状に繋がるように設定されている。

旋回羽根３７は、図５，６に示すように、五徳リング１５の仕切壁１６と同様に、上方から見て円弧状に形成され、コンロバーナ２０を中心とした渦巻き状となるように夫々方向を合わせて配置されて、各旋回羽根３７，３７の間が、五徳リング１５の燃焼ガス通路３４と繋がるようになっている。また、旋回羽根３７の内側端は、バーナヘッド２３の炎口形成面（外側リング２８の外周面）から２ｍｍ以上で２０ｍｍ以内に位置するように（本形態では１０ｍｍ）形成されている。２ｍｍを下回ると、炎口２４に近すぎて燃焼性能が悪化してしまい、２０ｍｍを超えると、リフト防止効果が充分に得られないからである。
これにより、旋回羽根リング３５の旋回羽根３７，３７間には、バーナヘッド２３の炎口２４から噴出した燃焼火炎を斜め上方へ向けて、且つバーナヘッド２３の円筒外周面の接線方向に旋回させて五徳リング１５の燃焼ガス通路３４と一連となる燃焼案内通路３８，３８・・が形成されることになる。

以上の如く構成されたテーブルコンロ１においては、五徳５上に調理容器Ｐを載置すると、上方が調理容器Ｐの底面で、下方が五徳５の五徳リング１５及び旋回羽根リング３５の小リング板３６で夫々閉塞された燃焼空間が形成され、コンロバーナ２０と五徳５の外周側とは、旋回羽根３７，３７間の燃焼案内通路３８及び仕切壁１６，１６間の燃焼ガス通路３４によって連通する状態となる。
ここでテーブルコンロ１の正面に設けた図示しない点火ボタンを押すと、主弁１０及びマグネット電磁弁９が強制的に開弁され、コンロバーナ２０へ燃料ガスが供給される。同時にコントローラ１３は、給気ファン６を回転させてコンロバーナ２０へ燃焼用空気を供給すると共に、イグナイタを作動させて点火制御を行う。

空気供給路７の途中で燃焼用空気と混合された燃料ガスは、混合ガスとなってバーナ本体２１内を上昇し、バーナヘッド２３へ送られることになる。バーナヘッド２３の混合ガス通路３２では、図２の円内拡大図に示すように、まず内側リング２５の小孔３０を通ってスリット溝２９内に噴出した後、ここで混合ガスがスリット溝２９内で左右に分かれ、スリット開口３１を通って外部へ噴出し、スリット開口３１内での各炎口２４で燃焼火炎Ｆを形成させることになる。このとき、最外が開口面積の大きいスリット開口３１であっても、各混合ガス通路３２では、スリット溝２９内で混合ガスが互いにぶつかり合って乱流となるため、保炎性能が向上し、燃焼火炎Ｆがバーナヘッド２３内へバックしたり炎口２４からリフトしたりすることを防止して良好な燃焼状態を維持できる。さらに、スリット溝２９を利用して混合ガス通路３２を狭く形成しているため、保炎性を一層向上できる。しかもスリット溝２９を利用することによって、精密な加工を用いなくとも狭いガス通路を容易に形成することができるため、製造コストを抑制できる。

そして、ここでは、給気ファン６によって燃焼用空気を強制的に供給することにより、同じ燃焼量の場合でも、燃焼空間を狭くして熱効率を向上させることができる。
つまり、燃焼用空気が自然ドラフト力に供給される場合には、燃焼空間を狭くしてしまうとドラフト力が形成されず、燃焼空気の給気・排気がスムーズに行われないため、燃焼状態が悪化してしまうが、ここでは燃焼用空気が給気ファン６により強制的に供給されるために、燃焼空間を狭くしても良好な燃焼状態を得ることができる。

こうして燃焼用空気を増やして燃焼改善を図ると、混合ガスの噴出速度が速くなって燃焼火炎がリフトしやすくなるが、ここでは、各炎口２４から噴出燃焼する燃焼火炎Ｆは、すぐ外側の旋回羽根リング３５の旋回羽根３７，３７・・に当接するため、燃焼火炎Ｆはバーナヘッド２３からリフトすることがなく、旋回羽根３７，３７・・によって外側リングの接線方向へ旋回する渦巻き状に形成される。よって、燃焼した後の燃焼ガスも、そのまま旋回羽根３７，３７間の燃焼案内通路３８を通って旋回羽根リング３５の外周へ導かれることになる。

続いて燃焼ガスは、五徳５上で渦巻き状に区画された複数の燃焼ガス通路３４，３４・・に流入し、仕切壁１６と衝突しながら渦巻き状に外周へ移動する。この仕切壁１６との衝突の際に、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底面に衝突する。このため、調理容器Ｐ底面と燃焼ガスとの接触が良好となると共に、接触距離が長くなって伝熱効率を向上させることができる。特に、渦巻き状に分割された燃焼ガス通路３４の通路断面積が、コンロバーナ２０から遠くなるほど狭くなるように形成されているため、燃焼ガスが調理容器Ｐの底面との熱交換により温度が低下しても流速が下がることがなく、燃焼ガスの拡散が防止されて燃焼ガス通路３４の終端まで熱交換は促進される。

つまり、燃焼ガスという熱流を五徳５の内側から外側にかけて形成された狭い空間内を通過させることで、熱が拡散せずに有効に調理容器底面を加熱することができる。また、調理容器Ｐの径が五徳リング１５の径より小さい場合には、調理容器底面下を抜け出た燃焼ガスは、仕切壁１６により上方向に向けられて調理容器側面に沿って流れるため、熱流を無駄に外側に排出せず、調理加熱として有効に利用できる。
さらに、渦巻き状の仕切壁１６により火炎が囲まれるため、火炎が調理容器下面横から流出せず、使用者の着衣に引火することがなく安全である。
なお、五徳リング１５に伝熱した燃焼ガスの熱は、セラミックウール１４によって断熱されるため、燃焼ガス熱の外部への放出を抑制することができる。

そして、五徳リング１５上面でコンロバーナ２０の中心から半径１００ｍｍ以内の範囲に、外側に向かって流れるコンロバーナ２０の燃焼ガスを調理容器Ｐ底面方向に向ける仕切壁１６を形成しているため、燃焼ガスを確実に上方向へ導いて調理容器Ｐへ接触させることができる。よって、径の小さい調理容器でも燃焼ガスとの熱交換が確実に行え、熱効率の向上が期待できる。
また、仕切壁１６は、コンロバーナ２０を囲むようにこの範囲内に少なくとも２列以上形成したことで、仕切壁１６による燃焼ガスの調理容器Ｐ底面へのガイドをより確実に行うことができる。つまり、仕切壁１６の上端が調理容器Ｐ底面と良好に当接せずに隙間が形成されてしまい、燃焼ガスがその隙間から外周側に流れて（いわゆる短絡）しまっても、その外側の仕切壁１６にて燃焼ガスを所定方向にガイドすることができる。

一方、上記形態のコンロバーナ２０によれば、噴出速度が速くなっても、旋回羽根リング３５によって燃焼火炎Ｆのリフトを効果的に防止可能となる。よって、燃焼空間を狭くして熱効率の向上を図るテーブルコンロに好適に用いることができる。
また、リフト防止板として、燃焼火炎Ｆを、斜め上方で且つバーナ本体２１の円筒外周面の接線方向に旋回させる旋回羽根３７を設けているため、好適なリフト防止効果が得られるようになっている。特に、複数の旋回羽根３７，３７・・をバーナ本体２１の外周に設けた小リング板３６の上面に複数立設した旋回羽根リング３５を採用しているため、バーナの全周に亘って万遍なくリフト防止効果が得られる。さらに、旋回羽根３７による火炎の旋回により、調理容器底面と火炎との接触が良好になるため、この点でも熱効率が向上する。

一方、旋回羽根３７は、その内側端が炎口形成面から２ｍｍ以上２０ｍｍ以内の位置に設置しているため、燃焼性能を悪化させることなく充分なリフト防止効果が得られる最適位置が選択可能となっている。
また、旋回羽根リング３５の周囲に、旋回羽根リング３５と同じ方向に燃焼ガスを旋回させる仕切壁１６を形成した五徳リング１５を配置したことで、旋回羽根リング３５から旋回しながら外周へ導かれる燃焼ガスを一連の流れでスムーズに五徳リング１５でも旋回させることができ、燃焼ガスによる調理容器Ｐとの熱交換を好適に行わせることができる。
そして、コンロバーナ２０を、給気ファン６によって燃焼用の一次空気が強制的に供給される全一次空気式燃焼バーナとして、調理容器Ｐ下部の燃焼空間に外気が殆ど流入しないように形成されたテーブルコンロ１に適用したことで、一次空気の増加による燃焼火炎のリフトを防止して熱効率の向上に寄与することができる。
また、五徳リング１５と旋回羽根３７とを別体に設けているため、旋回羽根３７の熱が五徳リング１５に伝わって放熱してしまうという不具合も防止でき、こうした点でも熱効率向上の一助となっている。

また、上記形態のテーブルコンロ１によれば、五徳リング１５上に、燃焼ガス通路３４を仕切る複数の仕切壁１６を、五徳リング１５の放射方向と異なる方向で立設し、仕切壁１６は、隣接する仕切壁１６との距離を、コンロバーナ２０の中心から外側へ離れるに従って狭くなるように設定したことで、調理容器Ｐとの熱交換により温度が低下する燃焼空間の外側でも燃焼ガスの拡散を防いで調理容器Ｐとの熱交換を促進でき、熱効率の向上を効果的に実現することができる。
また、仕切壁１６を上方から見て渦巻き状に形成しているから、調理容器Ｐ底面との接触距離を長く保つことができ、一層熱効率を向上することができる。また、隣接する仕切壁１６の距離を簡単に調整することができるため、熱流が拡散しないように各燃焼ガス通路３４の通過断面積を簡単に調整可能となる。

そして、仕切壁１６を、その内側先端から外側先端にかけて五徳リング１５に立設され、調理容器Ｐを載置した際に上端が調理容器Ｐの底面と渦巻きライン状に当接する五徳爪として、燃焼ガス通路３４を五徳リング１５上面と仕切壁１６と調理容器Ｐ底面とにより囲まれる渦巻き状に区画形成したことで、仕切壁１６を五徳爪に兼用して調理容器Ｐの底面を燃焼ガス通路３４の区画に利用できる。しかも、燃焼ガスが渦巻き状に区画された燃焼ガス通路３４に沿って外側に流れるとき、仕切壁１６に当たって上方向に導かれて調理容器Ｐ底面と良好に衝突するため、一層調理容器Ｐ底面を良好に加熱できる。また、五徳リング１５上で調理容器Ｐ底面下を抜け出た燃焼ガスも、仕切壁１６により上方向に向けられて調理容器Ｐ側面に沿って流れるため、調理容器Ｐ側面をも良好に加熱する。
従って、熱の拡散防止と燃焼ガスの流れのコントロールとにより熱効率が飛躍的に向上する。

さらに、上記形態のコンロバーナ２０によれば、円筒外周面に複数の小孔３０を形成した内側リング２５と、スリット開口３１を形成した外側リング２８とを、その円筒面同士が互いに略密着するように同軸で重ね合わせて、各リング２５，２８の小孔３０とスリット開口３１との連通空間を混合ガス通路３２としたことで、両リング２５，２８の小孔３０とスリット開口３１との重ね合わせによって小さい炎口２４が形成できる。よって、火炎のリフトやバックを効果的に防止可能となる。また、小孔３０やスリット開口３１を無理に小さく形成する必要がないため、加工性に優れる。さらに、小孔３０やスリット開口３１に目詰まりが生じにくくなる上、清掃も両リング２５，２８を分離することで簡単に行える。

特に、ここでは、内側リング２５の外周面に、周方向のスリット溝２９を形成してそのスリット溝２９内に複数の小孔３０を穿設する一方、外側リング２８に、上下方向のスリット開口３１を形成して、スリット溝２９とスリット開口３１との重なり部を炎口２４とし、混合ガスを内側リング２５の小孔３０からスリット溝２９を介して外側リング２８のスリット開口３１に導き、そのスリット開口３１で火炎を形成する構成としたことで、スリット溝２９内で混合ガスがぶつかりあって乱流となり、保炎性が向上する。よって、火炎のリフトやバックがより効果的に防止可能となる。
また、火炎により直接熱せられて高温となる外側リング２８を、内側リング２５よりも耐熱性の高い金属で形成しているため、耐久性に優れたコンロバーナ２０を得ることができる。

なお、縦壁の形態は、上記形態の渦巻き状に限らず、五徳リングの放射方向と異なる方向であって燃焼ガスを上方へ誘導できるものであれば、平面直線状やくの字状、直線と曲線との組み合わせ等の縦壁を用いることもできる。また、五徳リング上へ連続状に立設する構造に限らず、例えば渦巻き状等の所定のライン状で断続的に立設させても差し支えない。さらに、全て同じ高さとする必要はなく、同じ五徳リング上で適宜高さを変えても良い。勿論数の増減も可能である。
一方、コンロバーナの構造も上記形態に限らず、例えば円筒のバーナヘッドの外周に炎口が周設される従来型の外向き炎口バーナであっても良いし、ガスコンロも、テーブルコンロに限らず、ビルトインコンロ等にも本発明のコンロバーナは適用可能である。

テーブルコンロの説明図である。 バーナヘッドの説明図である。 五徳リングの説明図（上が平面、下が側面）である。 五徳リングの斜視図である。 旋回羽根リングの説明図（上が平面、下がＡ−Ａ線断面）である。 旋回羽根リングの斜視図である。 コンロ部の平面図である。

符号の説明

１‥テーブルコンロ、５‥五徳、６‥給気ファン、１３‥コントローラ、１５‥五徳リング、１６‥仕切壁、２０‥コンロバーナ、２１‥バーナ本体、２３‥バーナヘッド、２４‥炎口、２５‥内側リング、２８‥外側リング、２９‥スリット溝、３０‥小孔、３１‥スリット開口、３４‥燃焼ガス通路、３５‥旋回羽根リング、３６‥小リング板、３７‥旋回羽根、Ｐ‥調理容器。

Claims (2)

1. 調理容器を下方から加熱するバーナと、そのバーナの周囲に設けられるリング板とを備え、調理容器底面とリング板との間にバーナの燃焼ガス通路を形成したガスコンロであって、
   前記リング板上面で前記バーナの中心から半径１００ｍｍ以内の範囲に、外側に向かって流れる前記バーナの燃焼ガスを前記調理容器底面方向に向ける縦壁を形成したことを特徴とするガスコンロ。
2. 縦壁は、バーナを囲むように少なくとも２列以上形成される請求項１に記載のガスコンロ。
   

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