JP2011058680A - Ｃｏ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機を提供する。
【解決手段】合流バフラー３１ｄ通過後の整流された排ガスは、さらに上昇して上段排気筒３２に至り、ここでサンプラー４１ａに設けられたスリット４１ｂを介してサンプラー管内に導入される。さらに連結管４２ｇ内を通過して、測定チャンバー４２内に導かれる。その際、管壁を介しての外気との熱交換により、排ガスの温度はさらに下がる。
チャンバー内で排ガスは邪魔板４２ｅに規制によりさらに混合が促進されて、ＣＯ濃度均一化が図られる。排ガスの一部は邪魔板４２ｅを回り込んで十分に減速され、ＣＯセンサ４３のセンサ部４３ａに達して、ＣＯ濃度が測定される。濃度測定済の排ガスは、連結管４２ｈ、排ガス戻入管４１ｄを通過して、上段排気筒３２内の排気流路３２ａに再度戻される。
【選択図】図９

Description

本発明は業務用厨房機器に関し、特に、ＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器に関する。

近年、ガス機器の経年劣化による不完全燃焼事故防止対策として、燃焼安全装置の搭載や、注意喚起等、種々の対策が講じられている。このうち、燃焼安全装置搭載によるものとして、給湯器については排気筒内に接触燃焼式ＣＯセンサを配置する不完全燃焼防止装置が有力な手段として実用化されている。接触燃焼式ＣＯセンサは耐熱温度が低く（２５０℃程度）、また、正確な計測には排気流速が０．５ｍ／ｓｅｃ以下、かつ、排気がセンサ部に均等に接触することを要する。しかるに、排気流速を抑制するために排気筒内に防風板等を設けると、排気抵抗が増大して燃焼が不安定となるという問題がある。このような二律背反的問題を、排気サンプリング方法の工夫により解消する技術が提案されている（例えば特許文献１）。

特許文献１によるＣＯセンサ搭載給湯器１００は、図１０に示すように、排気集合室１０２下部に燃焼排ガスの気流調節機能を有する混合板１０７と、排気集合室１０２の側壁と排気誘導板１０８により囲まれたセンサ室１０９と、センサ室１０９内に配設される接触燃焼式ＣＯセンサ１０５と、を備えている。
上記構成により、熱交換器１０３を通過して上昇する燃焼排ガスは、排気集合室１０２内の混合板１０７に当たり、混合板１０７に設けられた側壁１０７ａに沿って上昇する。その際発生するカルマン渦流により、燃焼排ガスの混合が促進される。排ガスは、さらに排気誘導板１０８に誘導されてセンサ室１０９に入り、ＣＯセンサ１０５に接触した後に排気集合室１０２に戻り、排気筒１０６から外部に排出される。このようにして燃焼排ガスは、適正な流速でＣＯセンサに円滑に供給され、ＣＯセンサによる不完全燃焼の検出精度が向上できる。また、排気抵抗の増大や燃焼筒の形状の複雑化を防止できるという効果がある。

特開平８−１４５５８号公報

給湯器については、上述のように燃焼ガスと水との熱交換を行う熱交換器を備えているため排気温度が比較的低く、接触燃焼式ＣＯセンサによる燃焼安全装置の搭載が可能である。
これに対して業務用厨房機器については、殆どの機種が被加熱物を直接燃焼ガスで加熱し、燃焼後の排ガスを排気筒を介して排出する方式であるため、排気温度が高く、接触燃焼式ＣＯセンサを搭載することが困難である。また、接触燃焼式以外のＣＯセンサについてはさらに耐熱温度が低く、より条件が厳しい。
こうした理由により業務用厨房機器については、排ガスを室内に排出するにも関わらず安全対策が遅れていた。

上記課題を解決するため、燃焼安全装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器を提案するものである。本発明は以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る安全装置搭載の排気筒付業務用厨房機器は、
（１）ＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器であって、該ＣＯ検知装置は、排気筒内の排気流路中に排ガス捕集手段と、排気筒の外部に、排ガス捕集手段により捕集した排ガスを継続的に導入して、暫時滞留させる測定チャンバーと、測定チャンバー内に接触燃焼式ＣＯセンサと、測定チャンバー内の滞留排ガスを排気流路内に戻す排ガス戻入手段と、を備えて成ることを特徴とする。
（２）上記（１）の発明において、前記排気筒は、前記排ガス捕集手段の上流側に、燃焼排ガスを外気により希釈する外気導入手段を、さらに備えたことを特徴とする。
（３）上記各発明において、前記排気筒は、前記外気導入手段の下流側であって前記排ガス捕集手段の上流側に、一又は複数の混合バフラーを、さらに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、排気筒内に排ガス捕集手段（サンプラー）を設けたので、燃焼排ガスを効率よく捕集し、かつ、流速を落とすことができる。
また、排ガス捕集手段において捕集した燃焼排ガスを、排気筒外に設置した測定チャンバーに導くため、燃焼排ガスの温度を２００℃程度まで低下させることができ、測定チャンバー内に配設した接触燃焼式ＣＯセンサにより、燃焼排ガス中のＣＯ濃度を計測することができる。
また、内部に排ガスを一定時間滞留可能な容積を有する測定チャンバー内にＣＯセンサを配設したため、ＣＯセンサ周囲の雰囲気を燃焼排ガスで均一に充填できる。
また、測定チャンバー内の滞留排ガスを排気筒内に戻す排ガス戻入手段を備えたため、燃焼排ガスが測定チャンバー内で一時的に滞留し、かつ、排出される流れを作ることができる。これにより、ガス機器の燃焼排ガスのＣＯ濃度の継続的計測が可能となる。
また、排気筒部の排ガス捕集手段の上流側に、燃焼排ガスを外気により希釈する外気導入手段を備えた発明にあっては、燃焼排ガスの温度を容易に低下させることができ、接触燃焼式ＣＯセンサの利用が容易となる。
また、排気筒内の外気導入手段の下流側であって排ガス捕集手段の上流側に、一又は複数の混合バフラーを備えた発明にあっては、排ガスの攪拌、集約等がさらに促進され、ＣＯ濃度を均一化して捕集しやすくすることができる。

以下、本発明に係る業務用厨房機器の実施形態について、図１乃至９を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施例に限定されないことはいうまでもない。

図１乃至図４を参照して、本発明の一実施形態に係る業務用フライヤー１は、ステンレス製筐体２ａで構成される本体２と、本体２と一体に構成され本体２の背面側に位置する排気機構部３（請求項の排気筒に対応）と、排気機構部３の上部側面に付設されるＣＯ検知装置４と、を備えている。本体２の上面中央には、揚げ物用の油を充填する油槽２１が設けられている。筐体２ａ内の油槽２１の下側空間には燃焼部２２が、前面側空間には機器制御部２３が、それぞれ構成されている。機器制御部２３には、フライヤー１の燃焼制御のための操作パネル２３ａ、制御基板２３ｂ、油槽内の油を排出するための油排出部２３ｃ等が格納されている。本体２前面には、操作パネル２３ａ、油排出部２３ｃの操作を可能にする扉部２ｃが設けられている。
燃焼部２２には複数のブンゼンバーナ２２ａが配設されており、ガス配管２２ｂを介して供給される都市ガスにより、油槽２１内の油を加熱するように構成されている。本体２の底板２ｂのバーナ配置部分には給気口２２ｄがあり、燃焼用一次、二次空気の導入を可能としている。燃焼部２２の後端部には、排気機構部３に通じる排気出口２２ｃが設けられている。

排気機構部３は、下段排気筒３１及び上段排気筒３２の、２段階の排気筒により構成されている。下段排気筒３１は、最下部に設けられたカバー３１ｊにより形成される排気希釈部３１ａと、排気希釈部３１ａの上部にあって前面板３１ｆ、背面板３１ｇ、両側面板３１ｈ、３１ｉで囲まれた排気混合部３１ｂと、排気希釈部３１ａに外気を取り入れる外気入口３１ｅと、により構成されている。排気希釈部３１ａは、後述するように排気出口２２ｃから流入する排ガスを、吸引外気で希釈して排気温度を低下させる機能を有する。背面板３１ｇの排気混合部３１ｂ側には、ＣＯ濃度均一化を図るため、流路に沿って上流側には混合バフラー３１ｃ、下流側には混合バフラー３１ｄが取り付けられている。

上段排気筒３２の側面にはＣＯ検知装置４が取り付けられており、また、排気流路３２ａ内には排ガス捕集のためのサンプラー４１ａが、排気の流れに対して直角方向に配設されている。なお、上段排気筒３２は均一サンプリングを可能とするため、サンプラー４１ａの寸法に合わせて、下段排気筒３１と比較して幅狭に構成されている。

次に、図５、６を参照して、ＣＯ検知装置４は、排気筒取付板４１と、測定チャンバー４２と、測定チャンバー４２に取り付けられるＣＯセンサ４３と、により構成されている。ＣＯセンサ４３は接触燃焼方式であり、検知素子の触媒燃焼反応による温度変化を電気抵抗変化に変換してＣＯ濃度を測定する。
排気筒取付板４１は上段排気筒３２の側板３２ｂに取り付けられ、下側にサンプラー４１ａと、上側に排ガス戻入管４１ｄ（請求項の排ガス戻入手段に対応）が固定されている。サンプラー４１ａは小口径の円管により構成され、下端部には軸方向に直角に刻まれたスリット４１ｂが、側面には捕集傘４１ｃが設けられている。このような構成により、排気筒内を上昇する排ガスを均一にサンプリング可能としている。排ガス戻入管４１ｄはベンド形状に構成され、測定チャンバー４２に導入された排ガスを排気筒内のメイン流れに誘引させる機能を有している。

測定チャンバー４２は、内側が空洞の２つのボックス４２ａ、４２ｂにより構成される。それぞれのフランジ部４２ｃ、４２ｄを対向させてビス固定することにより、内部に測定チャンバー４２が形成される。ボックス４２ａの背面側には、排気筒取付板４１に固定するための取付板４２ｉが設けられている。ボックス４２ａと取付板４２ｉとは、連結管４２ｇ、４２ｈを介して接続されている。ボックス４２ｂの背面側には接触燃焼式ＣＯセンサ４３が取り付けられている。ＣＯセンサ４３の前面には邪魔板４２ｅが配設されており、測定チャンバー４２内の排ガスの流れを規制し、ＣＯセンサ４３による正確なＣＯ検知を可能としている。なお、ＣＯ検知値は信号線２３ｄを介して制御基板２３ｂに送られ、燃焼制御の用に供される。
以上の構成により、ＣＯ検知装置４はサンプラー４１ａで取り込んだ排ガスを測定チャンバー４２に導き、ＣＯセンサ４３により排ガス中のＣＯ濃度を計測し、さらに測定チャンバー４２内に滞留する排ガスを、排ガス戻入管４１ｄを介して排気流路３２ａに戻す機能を有している。

業務用フライヤー１は以上のように構成されており、次に、業務用フライヤー１の排気機構部３における排ガスの挙動、及び、ＣＯ検知装置４による排ガス中のＣＯ濃度測定の態様について説明する。
図７、８を参照して、燃焼部２２内で生成する燃焼ガスは、油槽内の油を加熱後に高温（約４００−５００℃）の燃焼排ガスとなって、排気出口２２ｃから下段排気筒３１の排気希釈部３１ａに導かれる。ここで排ガスは、自身のドラフト力により誘引される外気と混合して希釈され、温度低下（約２００℃）する。希釈排ガスは、排気混合部３１ｂに流入する。
排気混合部３１ｂに導かれた排ガスは、混合バフラー３１ｃに当たり左右に分岐されてさらに上昇する。この間、混合・拡散により排ガス中のＣＯ濃度均一化が図られる。さらに、混合バフラー３１ｄにあたりＣＯ濃度均一化が図られるとともに、流路が狭められて整流される。

図９を参照して、混合バフラー３１ｄ通過後の整流された排ガスは、さらに上昇して上段排気筒３２に至り、ここでサンプラー４１ａに設けられたスリット４１ｂを介してサンプラー管内に導入される。さらに連結管４２ｇ内を通過して、測定チャンバー４２内に導かれる。その際、管壁を介しての外気との熱交換により、排ガスの温度はさらに下がる。
チャンバー内で排ガスは邪魔板４２ｅに規制によりさらに混合が促進されて、ＣＯ濃度均一化が図られる。排ガスの一部は邪魔板４２ｅを回り込んで十分に減速されて、ＣＯセンサ４３のセンサ部４３ａに達して、ＣＯ濃度が測定される。
濃度測定済の排ガスは、連結管４２ｈ、排ガス戻入管４１ｄを通過して、上段排気筒３２内の排気流路３２ａに再度戻される。

なお、本実施形態ではバーナが油槽底部を加熱する例を示したが、油槽内に設けた浸管内部を燃焼ガスが通過する浸管タイプを用いる形態とすることができる。

本発明は、業務用フライヤーのみならず、開放型排気筒を有する業務用設備に適用可能である。さらに業務用のみならず、他の用途用の機器にも適用可能である。

１・・・・・業務用フライヤー
２・・・・・本体
２１・・・・油槽
２２・・・・燃焼部
２２ａ・・・ブンゼンバーナ
２２ｂ・・・ガス配管
２２ｃ・・・排気出口
２２ｄ・・・給気口
３・・・・・排気機構部
３１・・・・下段排気筒
３１ａ・・・排気希釈部
３１ｂ・・・排気混合部
３１ｃ、３１ｄ・・・混合バフラー
３２・・・・上段排気筒
４・・・・・ＣＯ検知装置
４１・・・・排気筒取付板
４１ａ・・・サンプラー
４１ｄ・・・排ガス戻入管
４２・・・・測定チャンバー
４２ｅ・・・邪魔板
４２ｇ、４２ｈ・・・連結管
４３・・・・ＣＯセンサ

本発明の一実施形態に係る業務用フライヤー１の全体構成を示す図である。 業務用フライヤー１の背面側構成を示す図である。 同側断面の構成を示す図である。 図３中のＡ−Ａ’矢視図（排気機構部３の構成）である。 ＣＯ検知装置４の構成を示す展開図である。 同断面構成を示す図である。 側面側から見た排気機構部３内における排ガスの挙動を示す図である。 背面側から見た排気機構部３内における排ガスの挙動を示す図である。 ＣＯ検知装置４内における排ガスの挙動を示す図である。 従来のＣＯセンサ搭載給湯器１００を示す図である。

Claims (3)

1. ＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器であって、
   該ＣＯ検知装置は、
   排気筒内の排気流路中に排ガス捕集手段と、
   排気筒の外部に、排ガス捕集手段により捕集した排ガスを継続的に導入して、暫時滞留させる測定チャンバーと、
   測定チャンバー内に接触燃焼式ＣＯセンサと、
   測定チャンバー内の滞留排ガスを排気流路内に戻す排ガス戻入手段と、
   を備えて成ることを特徴とするＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器。
2. 前記排気筒は、前記排ガス捕集手段の上流側に、燃焼排ガスを外気により希釈する外気導入手段を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器。
3. 前記排気筒は、前記外気導入手段の下流側であって前記排ガス捕集手段の上流側に、一又は複数の混合バフラーを、さらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＯ検知装置を搭載した排気筒付業務用厨房機器。
   

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