JP2014190636A - 鉄板加熱燃焼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆火現象を生じることなく鉄板の温度分布を均一化することができる鉄板加熱燃焼装置を提供する。
【解決手段】鉄板加熱燃焼装置１は、表面側で被加熱対象物を加熱する鉄板２と、鉄板２の背面に近接配置された赤熱輻射バーナー３とを備え、赤熱輻射バーナー３は、鉄板２の背面と対面する表面に複数の炎孔部１０を形成した赤熱輻射板３０を備え、炎孔部１０は、独立して供給される燃料ガスと燃焼用空気とを混合する混合ガス形成空間Ｓを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄板を介して被加熱物を加熱する鉄板加熱燃焼装置に関するものである。

鉄板を介して被加熱物を加熱する燃焼装置は、各種の用途があるが、調理用としては、鉄板焼き調理を行うグリドルなどが知られている。このような加熱燃焼装置は、熱伝導性の高い鉄板を高温に加熱するので面状の加熱体を形成することができ、比較的広い面積を有する被加熱対象物や形状が特定しない被加熱物（やきそば、卵、お好み焼きなど）の加熱に適する。

このような鉄板加熱燃焼装置は、鉄板とこれを加熱するためのバーナーとを備えており、バーナーの火炎で鉄板を高温に加熱している（下記特許文献１参照）。そして、比較的広い面積の鉄板を加熱するためには、バーナーの炎孔を複数設けることがなされている。

特開平１１−１９０５１７号公報

従来の鉄板加熱燃焼装置は、バーナーの火炎で鉄板を加熱するため、火炎が直接当たっている箇所と当たっていない箇所とでは鉄板に加えられる熱量に差が生じ、被加熱対象部を加熱する鉄板の表面に温度分布が生じる。これによって、面積の広い被加熱物に対しては鉄板表面の位置を移動させない限り均一な加熱ができない問題があった。

鉄板の温度分布を均一化するためには、炎孔を鉄板の背面に近づけて、火炎を鉄板の背面に沿って拡大させることが考えられるが、燃焼用空気と燃料ガスを予め混合して炎孔に供給する予混合式のバーナーでは、ガスを放出する炎孔を鉄板に近づけすぎると加熱された鉄板の熱で炎孔自体が加熱され、予混合ガスの供給経路に火炎が伝搬する逆火現象が生じることの懸念がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、逆火現象を生じることなく鉄板の温度分布を均一化することができる鉄板加熱燃焼装置を提供すること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による鉄板加熱燃焼装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。

表面側で被加熱対象物を加熱する鉄板と、前記鉄板の背面に近接配置された赤熱輻射バーナーとを備え、前記赤熱輻射バーナーは、前記鉄板の背面と対面する表面に複数の炎孔部を形成した赤熱輻射板を備え、前記炎孔部は、独立して供給される燃料ガスと燃焼用空気とを混合する混合ガス形成空間を有することを特徴とする鉄板加熱燃焼装置。

このような特徴を有する鉄板加熱燃焼装置によると、鉄板は、その背面に近接配置された赤熱輻射バーナーによって加熱される。これによって、複数の炎孔部で燃焼する火炎による加熱に加えて、炎孔部の燃焼で加熱された赤熱輻射板からの輻射熱で加熱されることになり、鉄板の表面には温度むらの少ない均一温度領域を形成することができる。

また、赤熱輻射バーナーは、炎孔部で燃料ガスと燃焼用空気とが混合されるので、赤熱輻射バーナーを鉄板に近接させた状態であっても逆火現象が生じることがない。これによって、安全に鉄板と熱源である赤熱輻射バーナーを近接させることができ、鉄板を効率よく均一加熱することができる。

本発明の一実施形態に係る鉄板加熱燃焼装置を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る鉄板加熱燃焼装置の使用形態を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る鉄板加熱燃焼装置の使用形態を示した説明図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る鉄板加熱燃焼装置を説明する説明図である。図１（ａ）が側面視した全体断面図、図１（ｂ）が平面図、図１（ｃ）が炎孔部の拡大説明図である。

鉄板加熱燃焼装置１は、表面側で被加熱対象物を加熱する鉄板２と、鉄板２の背面に近接配置された赤熱輻射バーナー３とを備えている。鉄板２は、図示の例は矩形平板状であるが、これに限らず円形状やドーム状などであってもよく、また、表面に凹凸などがあるものであってもよい。

赤熱輻射バーナー３は、鉄板２の背面と対面する表面に複数の炎孔部１０を形成した赤熱輻射板３０を備えている。赤熱輻射板３０は、例えば、セラミックなどの耐火材で形成され、炎孔部１０の燃焼による加熱で赤熱燃焼し、赤外線を輻射熱として放出するものである。赤熱輻射板３０の形態は、鉄板２の形態に対応して形成され、鉄板２が平板形状であれば、それに応じて赤熱燃焼板３０も平板形状に形成される。赤熱輻射板３０は、鉄板２の背面に近接配置される表面を有する。

赤熱輻射板３０の表面に形成される炎孔部１０は、その表面に複数分散配置されている。炎孔部１０の配置形態は特に限定されないが、所定の領域内では均等に分散配置されていることが望ましい。各炎孔部１０は、独立して供給される燃料ガスと燃焼用空気とを混合する混合ガス形成空間Ｓを有する。すなわち、炎孔部１０は、炎孔部１０内に混合ガス形成空間Ｓが設けられる先混合方式が採用されている。

混合ガス形成空間Ｓは、赤熱輻射板３０の表面に形成された凹部３０Ａによって形成されている。凹部３０Ａには、赤熱輻射板３０を貫通する空気流路３０Ｂが連通しており、この空気流路３０Ｂ内に、凹部３０Ａにガス出射口１１Ａが臨む燃焼ガス供給路１１が配置されている。炎孔部１０は、空気流路３０Ｂを通って凹部３０Ａに流入する燃焼用空気と燃料ガス供給路１１のガス出射口１１Ａから出射して凹部３０Ａ内に流入する燃料ガスが混合して、この凹部３０Ａ内で火炎長の短い微少火炎Ｆｓを形成する。図示の例では、外部から空気が流入する空気室３１が赤熱輻射バーナー３の内部に形成されており、この空気室３１に各炎孔部１０における空気流路３０Ｂが連通している。

このような鉄板加熱燃焼装置１によると、赤熱輻射バーナー３の炎孔部１０での燃焼による火炎で鉄板２が加熱され、同時にこの炎孔部１０の燃焼により赤熱輻射板３０が加熱されて赤熱燃焼を起こし、赤熱輻射板３０からの輻射熱で更に鉄板２が加熱される。このように、赤熱輻射板３０は炎孔部１０の燃焼と赤熱輻射板３０の赤熱燃焼によってほぼ均一な熱を発生する面状熱源となり、この面状熱源が鉄板２の背面に近接した状態で鉄板２を加熱するので、鉄板２の表面には温度ムラがほとんど無い均一温度領域を形成することができる。

また、赤熱輻射バーナー３は、前述したように先混合方式の炎孔部１０を備えるので、炎孔部１０の上流側では燃焼混合気が形成されない構造になっている。このため、予混合方式のバーナーで問題となる逆火現象を根本的に解消することができ、安全な燃焼状態を確保しながら赤熱輻射バーナー３の炎孔部１０を鉄板２の背面に近接させることができる。これによって、安全且つ効率的に鉄板２を均一加熱することができる。

図２及び図３は、実施形態に係る鉄板加熱燃焼装置の使用形態を示した説明図であり、鉄板２に対する炎孔部１０の配置と炎孔部１０へのガス供給を模式的に示している。図２及び図３に示した鉄板加熱燃焼装置１は、鉄板２の表面に複数の均一温度領域（領域Ａ，Ｂ，Ｃ）が形成されている。そして、複数の領域Ａ，Ｂ，Ｃが異なる温度によるように、複数の炎孔部１０が分散配置されており、各炎孔部１０にはガス供給路１１によってガス供給がなされている。

図２に示した例では、領域Ａ，Ｂ，Ｃ内が均一な温度分布になるように、各領域内で炎孔部１０が分散配置されており、領域Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれにおいて炎孔部１０の配置密度（単位面積あたりの配置個数）が異なるようになっている。領域Ａは炎孔部１０の配置密度が最も高い領域であり、領域Ｂは炎孔部１０の配置密度がやや低い領域であり、領域Ｃは炎孔部１０の配置密度が低い領域である。このような配置密度の違いによって、領域Ａは高温の均一温度になり、領域Ｂは中温の均一温度になり、領域Ｃは低温の均一温度になる。

図示の例では、各領域内に分散配置された炎孔部１０には、領域毎に独立したガス供給系統が形成されている。領域Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれ一つのバルブＶａ，Ｖｂ，Ｖｃで炎孔部１０へ繋がるガス供給路１１へのガス供給を制御している。これによって、ガスの供給・遮断を領域Ａ，Ｂ，Ｃ毎に行うことができ、ガス供給量の調整も領域Ａ，Ｂ，Ｃ毎に行うことができるようになっている。

図３に示した例は、領域Ａ，Ｂ，Ｃを異なる温度設定の均一温度領域にすることができる点は図２の例と同じである。図３に示した例は、一つの領域内で、複数の炎孔部１０へのガス供給が複数系統に分割されており、複数系統への選択的なガス供給によって、均一温度領域の温度が設定されている。

図示の例では、領域Ａは、バルブＶａ１の開放で全ての炎孔部１０へのガス供給が可能な一つのガス供給系統になっている。領域Ｂは、バルブＶｂ１で管理するガス供給系統とバルブＶｂ２で管理するガス供給系統に分割されており、バルブＶｂ１を開放してバルブＶｂ２を遮断することで、実線で示した一部の炎孔部１０へのガス供給が可能になる。領域Ｃは、バルブＶｃ１で管理するガス供給系統とバルブＶｃ２で管理するガス供給系統に分割されており、バルブＶｃ１を開放してバルブＶｃ２を遮断することで、実線で示した一部の炎孔部１０へのガス供給が可能になる。領域Ｂと領域Ｃとでは、一つのガス供給系統で供給できる炎孔部１０の分散密度が異なっており、領域Ｂではやや密度が高く、領域Ｃでは密度が低くなっている。また、領域Ｂにおいて、バルブＶｂ２を開いて、バルブＶｂ１を遮断すると、さらに炎孔部１０の分散密度が低い領域を形成することができる。

このような使用形態によると、領域Ａ内では高温加熱による調理を行い、領域Ｂ内では中温加熱による調理を行い、領域Ｃでは調理済みの被加熱対象物を鉄板２上で温めながら保持するといった使用が可能になる。この際、各領域内の温度を均一にすることができるので、領域全体を無駄なく使用することができる。また、領域毎にガス供給を遮断することができるので、特定の領域（例えば領域Ａ）の炎孔部１０のみにガス供給を行い、他の領域の炎孔部１０へのガス供給を遮断して、ガス消費量を抑制した使用形態を実現することができる。

このような特徴を有する本発明の実施形態に係る鉄板加熱燃焼装置１によると、逆火現象を生じることなく鉄板２の温度分布を均一化することができ、また、一つの鉄板２上に前述した複数の均一温度領域を形成することで、鉄板調理の機能性を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：鉄板加熱燃焼装置，２：鉄板，３：赤熱輻射バーナー，
１０：炎孔部，１１：ガス供給路，１１Ａ：ガス出射口，
３０：赤熱輻射板，３０Ａ：凹部，３０Ｂ：空気流路，
Ｓ：混合ガス形成空間，
Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖａ１，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｃ１，Ｖｃ２：バルブ

Claims (4)

1. 表面側で被加熱対象物を加熱する鉄板と、前記鉄板の背面に近接配置された赤熱輻射バーナーとを備え、
   前記赤熱輻射バーナーは、前記鉄板の背面と対面する表面に複数の炎孔部を形成した赤熱輻射板を備え、
   前記炎孔部は、独立して供給される燃料ガスと燃焼用空気とを混合する混合ガス形成空間を有することを特徴とする鉄板加熱燃焼装置。
2. 前記混合ガス形成空間は、前記赤熱輻射板の表面に形成された凹部であり、
   前記凹部には、前記赤熱輻射板を貫通する空気流路が連通しており、該空気流路内に前記凹部にガス出射口が臨む燃焼ガス供給路が配置されていることを特徴とする請求項１記載の鉄板加熱燃焼装置。
3. 前記鉄板の表面には複数の均一温度領域が形成され、該複数の均一温度領域が異なる温度に設定可能なように前記複数の炎孔部が分散配置されていることを特徴とする請求項１記載の鉄板加熱燃焼装置。
4. 複数の前記炎孔部へのガス供給が複数系統に分割されており、前記複数系統への選択的なガス供給によって、前記均一温度領域の温度が設定されることを特徴とする請求項３記載の鉄板加熱燃焼装置。

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