JP2010270994A

JP2010270994A - ガスコンロ

Info

Publication number: JP2010270994A
Application number: JP2009124496A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Takemoto; 安伸竹本; Akio Tanaka; 章夫田中; Hironaga Kurachi; 大修倉地; Keisuke Mori; 啓介森
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-02

Abstract

【課題】ガス消費量の無駄を抑え、使用者の使い勝手の良いガスコンロを提供する。
【解決手段】ガスコンロ１は、バーナ２，３と、バーナ２，３の点火及び消火を行なう点消火スイッチ２０，３０とを備えており、さらにバーナ２，３に供給されるガス供給量を調整する火力調整弁１２３，１３３と、火力調整弁１２３，１３３の開度を制御する制御装置４とを備える。制御装置４は、点火操作終了後の燃焼状態が、１リットルの水を入れたアルミニウム製の調理容器を加熱する場合に、５０％以上の熱効率が得られる省エネ燃焼火力となるように火力調整弁１２３，１３３の開度を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、点火操作終了後に、バーナを省エネ燃焼火力で燃焼させることが可能なガスコンロに関する。

従来、調理容器を載置する五徳と、バーナヘッドの外周に環状に多数の炎孔群を有するバーナとを備え、該炎孔群で形成される炎により五徳上に載置された鍋ややかんなどの調理容器を加熱するガスコンロが知られている。この種のガスコンロは、火力調整ツマミあるいは火力調整機能を兼備する点消火スイッチを備えており、バーナの点火後に使用者がこれらを手動で調整することによりバーナの火力を増減できるように構成されている。

上記のような手動で火力を調整するガスコンロを使用して調理容器を加熱する場合、通常、使用者はできるだけ早く調理物を加熱するために、バーナの火力を強火の位置にセットして強火力とすることが多い。

ところが、上記のような強火力で加熱すると、一般家庭で使用頻度の高い底面が２４ｃｍ径程度のやかんや２０ｃｍ径以下の小鍋などの調理容器を加熱する際には、炎が調理容器の底面から溢れ出て、炎の一部が調理容器の加熱に用いられずにエネルギーが無駄に消費されることになり、熱効率が悪くなる。近年、エネルギー資源の有効活用に対する要請から、ガスコンロにおいても熱効率を向上させることが要望されている。そのため、上記のような無駄なガス消費量を抑えることが検討されており、例えば、バーナの火力を調整する火力調整レバーに沿って、使用する調理容器の直径を表示し（おすすめ鍋径表示）、使用する調理容器の鍋径に最も適した熱効率が得られる火力の調整位置を火力調整レバーの周囲に表示したガスコンロが提案されている（特許文献１）。

特開２００５−４３０２０号公報

しかしながら、特許文献１のガスコンロでは、使用の都度、調理容器の鍋径を確認し、点火後に使用者が表示を目視して火力を調整する必要があるため、使用者にとっては操作が煩わしいという問題がある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、点火操作終了後に、いずれの鍋径の調理容器を加熱する場合でも高い熱効率が得られ、ガス消費量の無駄を抑えられる省エネ燃焼が可能で、使用者にとって使い勝手の良いガスコンロを提供することにある。

本発明は、調理容器を加熱するバーナと、前記バーナの点火及び消火を行なう点消火操作部と、前記バーナへのガス供給量を調整する火力調整弁と、前記火力調整弁によりバーナのガス燃焼量を制御する制御装置とを備えるガスコンロであって、
前記制御装置は、前記点消火操作部による点火操作終了後のバーナの火力が、１リットルの水を入れたアルミニウム製の調理容器を加熱する場合に、５０％以上の熱効率が得られる省エネ燃焼火力となるようにガス燃焼量を制御する構成を有するガスコンロである。

上記ガスコンロによれば、点火操作終了後に、高い熱効率が得られる省エネ燃焼火力でバーナを燃焼させることができる。これにより、ガス消費量の無駄を抑えることができる。また、手動では高い熱効率が得られる省エネ燃焼火力の設定が困難であるのに対し、上記ガスコンロによれば、自動で省エネ燃焼火力に設定されるため、使用者が手動で火力調整を行うことなく、省エネ燃焼を行うことができる。

また、上記ガスコンロは、前記調理容器の鍋径を使用者が手動で選択する鍋径選択部をさらに備え、前記制御装置は、前記鍋径選択部で調理容器の鍋径が選択された場合、前記調理容器の鍋径に応じた省エネ燃焼火力となるようにガス燃焼量を制御する構成を有することが好ましい。上記ガスコンロによれば、調理容器の鍋径に応じて、点火操作終了後に、高い熱効率が得られる省エネ燃焼火力でバーナを燃焼させることができる。

そして、上記ガスコンロは、前記バーナの火力を表示する火力表示部をさらに備え、前記火力表示部に、前記省エネ燃焼火力でバーナが燃焼されていることを表示させることが好ましい。上記ガスコンロによれば、使用者に省エネ燃焼火力でバーナが燃焼していることを認識させることができる。

以上のように、本発明によれば、点火操作終了後に、自動的に省エネ燃焼火力で調理容器が加熱される。これにより、ガス消費量の無駄が抑えられ、使用者にとって使い勝手の良いガスコンロを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る調理容器の鍋径毎のガス燃焼量と熱効率との関係を示すグラフである。本発明の実施の形態に係るガスコンロを示す概略斜視図である。本発明の実施の形態に係るガスコンロを示すガス回路構成図である。本発明の実施の形態に係るガスコンロの点火操作から燃焼までの制御動作の一例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係るガスコンロの点火操作から燃焼までの制御動作の他の一例を示すフローチャートである。本実施の形態のガスコンロの点消火スイッチの構成を示す概略構成図である。

熱効率は、供給された熱エネルギーに対して得られた熱量の割合で表される。従って、ガスコンロにおいて熱効率が高いということは、所定のガス燃焼量でより多くの熱量を調理容器に伝達できることを意味する。一般に、ガスコンロにおいては、ガス燃焼量に対して調理に用いるのに最適な調理容器の鍋径があると考えられている。これは、ガス燃焼量に対して調理容器の鍋径が小さすぎると、調理容器の底面から溢れ出る炎が多くなり、無駄に放出される熱エネルギーが大きくなる一方、ガス燃焼量に対して調理容器の鍋径が大きすぎると、調理容器の周面から放出される熱量が多くなるためである。このことから、高い熱効率を得るためには、調理容器の鍋径に応じた最適なガス燃焼量を設定する必要があることが予想される。そこで、本発明者等は、ＪＩＳＳ２０１０に準拠して、鍋径の異なるアルミニウム製の調理容器を用い、１リットルの水を２５℃から９５℃まで加熱するのに要したガス燃焼量（ｋｃａｌ／ｈ）と時間（ｓｅｃ）を計測して、各鍋径の調理容器におけるガス燃焼量と熱効率との関係を調べる実験を行なった。図１は、この結果を示すグラフである。なお、この実験では、調理容器やバーナの構造による差をなくすために、いずれも平底円形状の調理容器を用い、炎孔群と五徳の載置面との距離が２２〜２３ｍｍの外炎式バーナを用いて行った。

図に示すように、上記構成のバーナで鍋径が１６ｃｍ、２０ｃｍ、２４ｃｍ、及び２８ｃｍの各調理容器を加熱した場合、調理容器の鍋径によってガス燃焼量に対する熱効率の変化度合いが異なることが分かる。また、各鍋径を有する調理容器における最大熱効率が得られるガス燃焼量は、１６ｃｍ径及び２０ｃｍ径の調理容器の場合、約７５０ｋｃａｌ／ｈであり、２４ｃｍ径の調理容器の場合、約１，１００ｋｃａｌ／ｈであり、２８ｃｍ径の調理容器の場合、約１，３００ｋｃａｌ／ｈであることが分かる。

しかしながら、調理容器の鍋径が異なっても、各最大熱効率近辺で、５０％以上の高い熱効率が得られる範囲のガス燃焼量は重複していることが分かる。すなわち、ガス燃焼量が低すぎるあるいは高すぎる場合には、調理容器の鍋径によって得られる熱効率に顕著な差が生じているが、上記従来の考えと異なり、いずれの鍋径を有する調理容器でも５０％以上の熱効率が得られるガス燃焼量であれば、得られる熱効率に大きな差はないことが判明した。また、鍋径の大きな調理容器であっても、高いガス燃焼量で加熱する場合よりも、寧ろ鍋径の小さな調理容器で高い熱効率が得られる低いガス燃焼量で加熱した場合の方が、より高い熱効率が得られる。従って、いずれの鍋径を有する調理容器を加熱する場合でも、５０％以上の熱効率が得られる範囲のガス燃焼量であれば、調理容器の鍋径に関わらず、ガス燃焼量に対して高い熱効率で熱量を得ることができる省エネ燃焼火力で調理を行うことができる。特に、バーナのガス燃焼量が、７５０〜１，３００ｋｃａｌ／ｈの範囲であれば、いずれの鍋径の調理容器でも略最大熱効率でバーナを燃焼させることができる。

本実施の形態のガスコンロは上記知見に基づきなされたものであり、調理容器の鍋径に関係なく、点火操作終了後に、バーナの火力がいずれの鍋径を有する調理容器でも５０％以上の熱効率が得られる省エネ燃焼火力になるようガス燃焼量を制御することに特徴を有する。

次に、点火操作終了後のバーナの火力を上記省エネ燃焼火力とするための具体的構成について説明する。図２は、本実施の形態のガスコンロの一例を示す概略斜視図である。このガスコンロ１は、システムキッチンのカウンタトップＫに開設された取付口Ｋ１へ落とし込み状態で装着されるビルトイン式のコンロであり、カウンタトップＫ内へ埋設される本体ケース１０と、その本体ケース１０の上面開口部を覆う天板１１とを備えている。

天板１１には、２つのバーナ用開口（図示せず）が開設されており、このバーナ用開口の外周部には、鍋ややかんなどの調理容器を支持するための五徳２１，３１が載置されている。

バーナ用開口には、本体ケース１０内に組み込まれた加熱手段としての２つのバーナ２，３が臨んでおり、これらバーナ２，３から放出されるガスの燃焼熱によって、五徳２１，３１上に載置された調理容器が加熱される。

バーナ２，３は、バーナヘッド２２，３２の下面とバーナボディ２３，３３の上面との間に多数の炎孔群２４，３４が環状に形成された外炎式のバーナである。バーナ２，３の各中央には、調理容器の底面の温度を検知する鍋底温度センサ２５，３５が設けられており、各バーナ２，３の外周には、イグナイタＩＧ（図３参照）から高電圧を印加させることによって各炎孔群２４，３４に向けて火花放電する点火電極２６，３６と、燃焼熱を感知して起電力を発生する熱電対（ＴＣ）２７，３７（図３参照）とがそれぞれ設けられている。なお、上記と同様に、五徳２１，３１の載置面と炎孔群２４，３４の中心との距離は約２２〜２３ｍｍに設定されている。

本体ケース１０の正面部には、電源スイッチ１４、電源ランプ１５、点消火操作部として上記バーナ２，３の点消火及び火力調整機能を兼備する点消火スイッチ２０，３０が設けられている。この各点消火スイッチ２０，３０は、使用者が押し操作すると、各点消火スイッチ２０，３０が手前に飛び出して元弁が開弁され、点火操作が開始されるように構成されている。点消火スイッチ２０，３０の周囲には、バーナ２，３の燃焼時に火力を点灯表示する火力表示部２８，３８が設けられている。また、点消火スイッチ２０，３０の下方には、押し操作により前方へ開いて露出し、不要時には後方へ閉じて本体ケース１０内へ隠蔽される操作パネル１３が設けられている。この操作パネル１３には、点火操作終了後に、バーナの火力を調理容器の鍋径に応じた最大熱効率が得られるガス燃焼量に調整するための鍋径選択部である鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌ（ここでは、１６〜２０ｃｍ径の調理容器に対応する「小」、２４ｃｍ径の調理容器に対応する「中」、及び２８ｃｍ径の調理容器に対応する「大」の３種）が設けられている。

図３は、本実施の形態のガス回路構成図であり、図に示すように、バーナ２，３には、燃料ガスを供給するガス管から分岐する供給管１２０，１３０がそれぞれ接続されている。この供給管１２０，１３０にはそれぞれ、電磁安全弁１２１，１３１と、上記点消火スイッチ２０，３０の操作によってそれぞれ開閉される元弁１２２，１３２と、バーナ２，３の火力制御のためにステッピングモータにより開度制御される火力調整弁１２３，１３３とが介設されている。電磁安全弁１２１，１３１は、点消火スイッチ２０，３０による点火操作時に開弁され、その後はバーナ２，３に炎が有る場合に熱電対（ＴＣ）２７，３７に発生する起電力に基づいて開弁状態に吸着保持される。火力調整弁１２３，１３３は、点消火スイッチ２０，３０の操作や鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌの選択による制御装置４からの信号で開度制御されるように構成されており、この開度制御によりバーナ２，３へのガス供給量が調整されて火力が増減される。

制御装置４は、点消火スイッチ２０，３０、鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌ、イグナイタＩＧ、熱電対（ＴＣ）２７，２８、電磁安全弁１２１，１３１、火力調整弁１２３，１３３などと接続されており、点消火スイッチ２０，３０や鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌから受信した信号に応じて、電磁安全弁１２１，１３１や火力調整弁１２３，１３３などを制御する。

制御装置４は、各バーナ２，３の点消火制御を行う点消火制御部４１、火力調整弁１２３，１３３の弁開度を制御する弁開度制御部４２、及びガス燃焼量が記憶されているガス燃焼量記憶部４３などを備えている。このガス燃焼量記憶部４３には、点火操作時にバーナ２，３に迅速、且つ円滑に点火を行うための点火ガス燃焼量と、点火操作終了後に省エネ燃焼火力とするための初期ガス燃焼量と、鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌが選択された場合に、各調理容器の鍋径に応じた省エネ燃焼火力とするための調整ガス燃焼量とが記憶されている。具体的には、点火ガス燃焼量としては２，５００ｋｃａｌ／ｈが、初期ガス燃焼量としては１，０００ｋｃａｌ／ｈが記憶されており、調整ガス燃焼量としては、鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌで「小」、「中」、「大」の各調理容器の鍋径が選択された場合に応じて、それぞれの鍋径を有する調理容器を加熱する場合に最大熱効率が得られる７５０ｋｃａｌ／ｈ、１，１００ｋｃａｌ／ｈ、及び１，３００ｋｃａｌ／ｈが記憶されている。

次に、上記した構成のガスコンロ１における制御動作を図４のフローチャートに基づいて説明する。なお、バーナ２，３では同じ制御動作が行われるため、ここではバーナ２を例に挙げて説明する。

まず、使用者が点火操作を開始するため、本体ケース１０に設けられている電源スイッチ１４をオンすると（ＳＴ１）、電源ランプ１５が点灯し、ガスコンロ１が運転状態となる。この状態で、使用者が点消火スイッチ２０を押すと（ＳＴ２）、元弁１２２が開かれ、火力表示部２８が点灯し、電磁安全弁１２１の電磁石に電流が印加されて励磁された状態になるとともに、火力調整弁１２３のステッピングモータがオンされる（ＳＴ３）。そして、制御装置４はガス燃焼量記憶部４３から点火ガス燃焼量を抽出し、弁開度制御部４２によりステッピングモータを回転させて、所定の点火火力ポジションになるよう火力調整弁１２３の開度を調整する（ＳＴ４）。

火力調整弁１２３が所定開度に調整されると（ＳＴ４でＹｅｓ）、ステッピングモータをオフし（ＳＴ５）、イグナイタＩＧへ電圧を印加して点火電極２６を火花放電させる（ＳＴ６）。この間、イグナイタＩＧへ電圧を印加して点火電極２６を火花放電させているので、熱電対（ＴＣ）２７がバーナ２の炎を検知して着火レベル以上になった場合には（ＳＴ７でＹｅｓ）、イグナイタＩＧへの電圧の印加を停止する（ＳＴ８）。イグナイタＩＧへの電圧の印加を停止すると、点火操作が終了する。なお、この実施の形態のガスコンロ１では、熱電対（ＴＣ）２７で検知される炎が着火レベル未満の場合（ＳＴ７でＮｏ）、イグナイタＩＧへの電圧の印加を停止して（ＳＴ１３）、エラー運転として点火動作を終了する。

点火操作が終了すると、ステッピングモータをオンし（ＳＴ９）、制御装置４はガス燃焼量記憶部４３から初期ガス燃焼量を抽出し、弁開度制御部４２でステッピングモータを回転させ、ガス燃焼量が１，０００ｋｃａｌ／ｈとなるように火力調整弁１２３の開度を調整する（ＳＴ１０）。火力調整弁１２３の開度が初期ガス燃焼量の位置である場合には（ＳＴ１０でＹｅｓ）、ステッピングモータをオフする（ＳＴ１１）。そして、省エネ燃焼火力での燃焼が開始されると、図６に示すように、火力表示部２８に省エネ燃焼が行われていることを示すために、所定の火力位置２８ａを省エネ点灯表示（例えば、発光ダイオードの一つを緑色で点灯）させる（ＳＴ１２）。これにより、使用者に省エネ燃焼が行われていることを認識させることができる。

上記制御構成によれば、点火操作終了後に、設定された初期ガス燃焼量でバーナ２が自動的に燃焼されるため、いずれの鍋径を有する調理容器を加熱する場合でも５０％以上の熱効率が得られ、高い熱効率で調理容器を加熱することができる。これにより、ガス消費量の無駄を抑えることができる。また、いずれの鍋径を有する調理容器でも高い熱効率が得られる省エネ燃焼火力でバーナ２が燃焼されるから、使用者が調理容器の鍋径を計測あるいは推測する必要もない。さらに、使用者がバーナ２の燃焼状態を見て熱効率を判断するのは困難であるのに対し、上記制御構成によれば、いずれの鍋径を有する調理容器を加熱する場合でも、点火操作終了後には自動的に高い熱効率が得られる省エネ燃焼火力でバーナ２が燃焼されるから、使用者がバーナ２の火力調整を行うことなく、省エネ燃焼を行うことができる。

次に、上記のガスコンロ１で、各調理容器の鍋径に応じた最大熱効率が得られるようガス燃焼量が微調整される場合の制御動作を図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、点火操作開始から点火操作終了までの制御（ＳＴ２１〜ＳＴ２８）、及び熱電対（ＴＣ）２７がバーナ２の炎を検知できず、着火レベル以上にならなかった場合の制御（ＳＴ３４）はそれぞれ、図４のステップＳＴ１〜ＳＴ８、及びステップＳＴ１３の制御と同じ制御が行われるため、説明を省略する。

点火操作終了後に、ステッピングモータがオンされると（ＳＴ２９）、使用者が鍋径選択部である鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌで調理容器の鍋径を選択したかどうかが判断される（ＳＴ３０）。使用者が鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌで調理容器の鍋径を選択した場合（ＳＴ３０でＹｅｓ）、制御装置４はガス燃焼量記憶部４３から調整ガス燃焼量を抽出し、弁開度制御部４２でステッピングモータを回転させ、選択された調理容器の鍋径に応じた最大熱効率が得られる所定の調整ガス燃焼量となるように（ここでは、１６〜２０ｃｍ径の調理容器の場合、７５０ｋｃａｌ／ｈ、２４ｃｍ径の調理容器の場合、１，１００ｋｃａｌ／ｈ、２８ｃｍ径の調理容器の場合、１，３００ｋｃａｌ／ｈ）、火力調整弁１２３の開度を調整する（ＳＴ３１）。火力調整弁１２３の開度が所定の調整ガス燃焼量の位置にある場合には（ＳＴ３１でＹｅｓ）、ステッピングモータをオフし（ＳＴ３２）、火力表示部２８の所定の火力位置２８ａを省エネ点灯表示させ（ＳＴ３３）、燃焼運転が行われる。なお、鍋径選択スイッチＢｓ，Ｂｍ，Ｂｌで調理容器の鍋径が選択されなかった場合（ＳＴ３０でＮｏ）、既述した初期ガス燃焼量でバーナ２を燃焼させるため、ステップＳＴ３５の制御が行われる。

上記制御構成によれば、点火操作終了後に、調理容器の鍋径に応じて、各調理容器で最大熱効率が得られる調整ガス燃焼量でバーナ２が燃焼されるため、さらに高い熱効率で調理容器を加熱することができる。これにより、ガス消費量の無駄をさらに抑えることができる。

（その他の実施の形態）
（１）上記実施の形態のガスコンロでは、調理容器の鍋径に応じた最大熱効率での省エネ燃焼火力となるよう手動で調理容器の鍋径を選択する鍋径選択部を設けたが、調理容器の鍋径は自動で選択されるようにしてもよい。例えば、ガスコンロの周囲に調理容器の鍋径を測定するための測距センサなどを設けてもよい。

（２）上記実施の形態のガスコンロでは、バーナの火力が省エネ燃焼状態にあることが火力表示部で点灯表示されるようにしているが（図６）、省エネ燃焼状態から使用者が火力変更した後でも、省エネ燃焼火力の位置を火力表示部に点灯表示させておいてもよい。これによれば、使用者は容易に省エネ燃焼火力に火力を再調整することができる。

（３）上記実施の形態のガスコンロでは、点火操作終了後、自動的に省エネ燃焼火力でバーナが燃焼されるが、使用者が省エネ燃焼を行うかどうかを選択する省エネ選択部を設けてもよい。これによれば、使用者が調理を短時間で行いたい場合、調理開始初期から高いガス燃焼量でバーナを燃焼させることができる。

１ガスコンロ
２，３バーナ
４制御装置
２０，３０点消火スイッチ
２８，３８火力表示部
４１点消火制御部
４２弁開度制御部
４３ガス燃焼量記憶部
１２３，１３３火力調整弁
Ｂｓ，Ｂｍ，Ｂｌ鍋径選択スイッチ

Claims

調理容器を加熱するバーナと、前記バーナの点火及び消火を行なう点消火操作部と、前記バーナへのガス供給量を調整する火力調整弁と、前記火力調整弁によりバーナのガス燃焼量を制御する制御装置とを備えるガスコンロであって、
前記制御装置は、前記点消火操作部による点火操作終了後のバーナの火力が、１リットルの水を入れたアルミニウム製の調理容器を加熱する場合に、５０％以上の熱効率が得られる省エネ燃焼火力となるようにガス燃焼量を制御する構成を有するガスコンロ。
請求項１に記載のガスコンロにおいて、
前記調理容器の鍋径を使用者が手動で選択する鍋径選択部を備え、
前記制御装置は、前記鍋径選択部で調理容器の鍋径が選択された場合、前記調理容器の鍋径に応じた省エネ燃焼火力となるようにガス燃焼量を制御する構成を有するガスコンロ。
請求項１または２に記載のガスコンロにおいて、
前記バーナの火力を表示する火力表示部を備え、
前記火力表示部は、前記省エネ燃焼火力でバーナが燃焼されていることを表示するガスコンロ。