JP5595275B2 - 改良されたガスバーナ - Google Patents

Description

本発明は、調理用ガス機器において一般的に用いられる、改良された、好適には家庭用ガスバーナに関する。

以下の説明では、周縁火炎環が提供される中央ボディと、内方及び外方に向けられた２つの火炎環が提供される周縁ボディとが設けられたガスバーナについて述べられるが、以下で説明されることは、周縁ボディのみが設けられた、すなわち中央火炎ボディを備えないガスバーナにも同様に適用され、ひいては有効である。

発生された熱出力を均一に分配し、これによって、載置された調理用容器若しくは鍋を均一に加熱する複数の火炎環が提供されるガスバーナが公知である。

このようなバーナの特に効率的な実施形態は、中央ボディと外側環状ボディとを有するバーナであり、前記２つのボディは、基本的に円形で、互いに同軸であり、水平方向で適切な間隔を置いて互いに分離されており、明らかにリングとしても形成されている。このようなバーナは広く一般に使用されており、単なる資料文献としては、米国特許第６１３２２０５号明細書が引用される。

このような種類のバーナは、特定の数の、好適には３つの同心状の火炎環を提供することにより、限定された表面において高い熱出力度を生じることができるため、特に効率的であることが分かっている。

しかしながら、このような種類のバーナは、バーナの利用及び性能を制限する幾つかの欠点が排除されていない。実際には、このようなバーナはしばしば２つのインジェクタと、２つの個々のベンチュリ管とを有しており、一方のベンチュリ管は中央のバーナに、他方のベンチュリ管は外側の環状のバーナに供給するようになっている。

さらに、このような配列は、４〜４．５ｋＷをほとんど超えることができない発生熱出力を提供することが知られている。

ベンチュリ管は、その長さがベンチュリ管ののど部の直径に比例している場合により効率的になることも知られており、のど部の直径がバーナの熱出力を決定することもよく知られている。その結果、大きな出力を提供するために、より多くの空気を吸い込むことができる長ネックベンチュリ管を提供し、前記空気をガスと十分に混合することが必要である。

中央のバーナの寸法は必然的に制限されているので、中央のバーナはいかなる場合にも高い熱出力を提供することができない。したがって、個々のガスインジェクタと、個々のベンチュリ管との大きさは制限されていてよく、したがって、インジェクタと、個々のベンチュリ管とは、著しい不都合を生じることなく、通常は鉛直方向に向けられている。

実際には、特に家庭用の調理用ガスコンロの高さは、極めて制限された範囲、通常は３０〜４０ｍｍでなければならない。したがって、中央のバーナのためのベンチュリ管の制限された高さは、このような高さの制限にも対応しており、したがって、中央のバーナのためのより短いベンチュリ管の鉛直方向の配置は、供給されることができる制限された熱出力と、許容される鉛直方向高さとに対応している。

外側の環状のバーナの場合には、事情が異なる。このような場合、高い熱出力を提供する必要があり、この必要性が、適切に延長されかつ鉛直方向に位置決めされるベンチュリ管の制限を妨げる。

このような欠点を解消するために、ガスの流れを複数の、通常は２つ又は３つの別個のインジェクタと、同様に別個の個々のベンチュリ管とに分割することが、例えば、国際公開第２００４／０４４４９０号パンフレット、米国特許第６１３２２０５号明細書、国際公開第２００５／０７３６３０号パンフレット、国際公開第２００７／０１２７６６号パンフレット、国際公開第２００５／０７８３４２号パンフレットから知られている。

ガス流れ手段（インジェクタ及びベンチュリ管）を、より低い供給量、つまりより低い１つの熱出力を備え、しかしながらより短い長さをも備える複数の導管に分割することにより、前の導管のガス供給量の合計と同じガス供給量を有する単一の導管（インジェクタ及びベンチュリ管の）出力に達し、かつ超えることができる。

しかしながら、このような条件でさえも、
−前記ガス導管の望まれる最小鉛直方向寸法
−調理鍋若しくは容器に対して大きすぎるバーナの幾何学的形状及び寸法
−全体的な供給可能な出力の最大化
の最善の妥協策を適切に提供していない。なぜならば、前記導管（インジェクタ及び関連するベンチュリ管）は、あくまで鉛直方向に延びており、鉛直方向の長さ、ひいては供給可能な熱出力が制限されているからである。

さらに、前記管は、バーナ内に組み込まれなければならないので、管の数が増加すると、バーナはますます邪魔になる。

この状況は性能を低下させる。なぜならば、熱がバーナから鍋の底部ではなく側面に伝わり、その結果、熱伝導が著しく妨げられ、ガスの消費や調理時間が増大するからである。

引用した国際公開第２００７／０１２７６６号パンフレット及び国際公開第２００５／０７８３４２号パンフレットはそれぞれ、水平方向において著しく傾斜させられた３つ及び２つの導管を示しているが、前記導管（インジェクタ及びベンチュリ管）も、バーナの中心軸線から出発しているため、バーナの半径とほぼ同じ範囲だけにわたって半径方向に延びており、このことは導管の長さ、ひいては供給可能な熱出力を制限する。さらに、インジェクタをバーナの中央、つまりバーナの側縁部から離れて位置決めすることは、過熱及びその結果としてのガスの希薄化とにより、一次空気（Ａ）及び二次空気（Ｂ）の入口を妨害する。

このような欠点を克服するために、中央ボディと外側環状ボディとに分割されたバーナによって生ぜしめられる３つの同軸の火炎環を備えた、概説した種類のガスバーナの一種が欧州特許第１１２０６０３号明細書から知られており、このガスバーナの場合、インジェクタと個々のベンチュリ管とが、外側環状ボディに供給するように配置されており、かつ水平方向に及びバーナ下部の直径の全範囲に亘って配置されている。

この解決手段は、利用できる最大限の範囲が利用されているため、ガス導管の長さが制限されるという限界を明らかに克服している。しかしながら、この場合にもやはり、ガス導管が１つのみで、ガス導管が全く分割されていない結果、ベンチュリ管の出力の増大を促進するガス導管の水平方向の配列と、インジェクタとベンチュリ管とが１つである（分割されていない）こととの明らかな相殺が存在し、１つであることは、理論上可能な熱出力を最大化するための利用可能な空間の完全な利用を阻止している。

さらに、同様の解決手段は、作動しているバーナ自体によって生ぜしめられる熱によって生ぜしめられる一次空気の希薄化をより正確に生じ、これは、バーナの点火から約１０分後に黄炎の先端の存在により実証されることができる。

さらに、前記ベンチュリ管を、下側バーナ部分の中央に配置することは、さらなる機能的及び構造的問題を生じ、インジェクタアセンブリと、中央ボディに供給しかつ明らかにバーナ軸線を通過しなければならない鉛直方向のベンチュリ管の組付けを妨げ、このベンチュリ管は、この引用された特許においては、代わりに水平方向のベンチュリ管に置き換えられている。

したがって、互いに分離した中央ボディと周縁環状ボディとが設けられた１つのタイプのガスバーナを提供することが望ましくかつ実際に本発明の主な目的であり、中央ボディ及び周縁環状ボディには、個々のインジェクタ及びベンチュリ管が設けられており、インジェクタ及びベンチュリ管は、鉛直方向に配置されているのではなく、複数の別個のベンチュリ管を組み込むためにバーナの断面全体の寸法（幅）を基本的に活用することができ、これにより、全体的な供給可能な熱出力を増大するが、依然として、機器のいかなる部分をも分解することなくインジェクタを交換することによってバーナを別のガスセットアップに調節することができる。

本発明によれば、この目的及び別の目的は、添付の請求の範囲に記載された特徴を有し、以下で添付の図面を参照して単なる非制限的な例として説明されるこのような作動手段を有する一種のバーナにおいて達成される。

本発明によるバーナを分解して示す斜視図である。 第１の実施形態によるバーナを上面から透視した平面図である。 図２に示したＡ−Ａに沿ったバーナの断面図である。 図２に示したＢ−Ｂに沿ったバーナの断面図である。 図２に示したＣ−Ｃに沿ったバーナの断面図である。 図２のボディに関するバーナ上部構造（特に図１の２）の平面図であり、チャンバのカバーは空気・ガス混合物を拡散していない。 ガスバーナの改良された実施形態によるバーナを上方から見た平面図である。 ガスを拡散するチャンバのカバーが省略された、図７のバーナの一部分の上側を示す平面図である。 図８のバーナボディの上部構造を示す概略的な斜視図である。

図１から図６までを参照すると、一般的に調理機器（図示せず）に用いられるための、本発明によるガスバーナが示されている。このガスバーナは、バーナ本体１と、上部構造２（upper crown）とを有している。バーナ本体１と、上部構造２とは、層５と、カバー３，４とによって互いに結合されている。さらに、ガスバーナは、自体公知の、第１の、中央の、円形のバーナ６を有しており、このバーナ６は、周縁の火炎環７（flame crown）を提供することができる。さらに、ガスバーナは、前記第１の中央のバーナ６を、このバーナ６から所定の間隔を置いて包囲している第２の環状の周縁バーナ８を有している。この周縁バーナ８には、二次空気（Ｂ）の、内側火炎環への適切な付加手段（adducting means）が設けられている。前記第２の環状のバーナは、１つ又は２つ以上の火炎環９，１０を提供し、これらの火炎環９，１０は、内側、すなわち第１のバーナ側に提供されるか、又は外側に提供されるか、又は両側に提供される。

前記バーナ本体は、従来公知の形式で、第１のガス入口として働く導管１１を有している。この導管１１は、第１の、鉛直方向に延びたインジェクタ１２及び関連する第１のベンチュリ管まで延びている。この第１のベンチュリ管も鉛直方向に延びており、インジェクタ１２及びベンチュリ管は、前記第１の中央のバーナ１に供給するように設計及び配置されている。

本発明によれば、ガスを前記第２の環状のバーナ８へ案内するための手段は、第２のガスバーナ入口１３を有している。この第２のガスバーナ入口１３は、前記バーナ本体に進入しており、端部１４に到達している。この端部１４から、２つの別個のガス経路が延びており、各経路は、個々のインジェクタ１５，１６と、個々のベンチュリ管１７，１８とを有している。

前記端部１４は、実用上、前記バーナ本体の外側の下側に配置されている、すなわち、前記第２のガスバーナ入口１３が前記バーナ本体の体積に進入するところに配置されており、第２のガスバーナ入口１３は前記端部１４において終わっている。

前記２つのインジェクタ１５，１６と、関連するベンチュリ管とは、水平方向に延びており、基本的に、前記第２のガスバーナ入口１３と同じ平面上に配置されている。

さらに、前記２つのベンチュリ管１７及び１８が、バーナ本体の、前記端部１４と直径方向で向き合った部分まで延びており、この領域から、前記ベンチュリ管は、後で説明するように、ガス・空気混合物の前記ガス拡散室内へ進入している。

当業者は、この単純な解決手段によって本発明の主な目的が達成されることを既に推測するに違いない。

２つのインジェクタと、関連するベンチュリ管とが設けられていることは、所望の出力を分割し、過熱を低減する。インジェクタと、関連するベンチュリ管とが水平に延びていることにより、バーナ本体の水平方向の寸法を効率的に利用することができ、バーナ自体の最大高さによって制限されることがない。さらに、バーナ本体の水平方向直径の一方の側から他方の側までベンチュリ管が延びていることにより、ベンチュリ管の長さが最大化され、このことは、前述のように、供給可能な熱出力を高め、バーナの寸法と（高い）出力との関係を最適化する。

前記解決手段により、バーナの機能の融通性をより一層高める幾つかの有利な改良点が提供される。第１の改良点は、共通の端部１４から分岐した前記インジェクタ１５，１６が、図２に示したように、これらのインジェクタ１５，１６の間に鋭角ｇが形成されるように論理的に配置されるということである。

当然、２つのベンチュリ管１７，１８は、個々のインジェクタ１５，１６と整列して配置されている、つまりベンチュリ管１７，１８の間に角度が形成されており、これにより、軸方向、つまりバーナ本体の中央領域において、前記２つのベンチュリ管が所定の距離だけ離間されているので、これらのベンチュリ管の間を、中央のバーナ６に供給しなければならない鉛直方向のインジェクタ１２及び関連するベンチュリ管１３が配置及び通過させられることができ、これらのインジェクタ１２及びベンチュリ管１３は、図２及び図７に示したように、必然的に軸方向に、ひいては前記２つのベンチュリ管１７，１８の間の位置に配置されなければならない。

第２の改良点は、機能及び生産性を最適化するために、２つのインジェクタ１５，１６及び関連するベンチュリ管１７，１８が、鉛直方向の対称平面に関して対称に配置されているということであり、論理的にバーナ本体の中心軸線Ｘ（図４参照）を通過している。

前記２つのベンチュリ管１７，１８は、個々のガス拡散室内へ延びている。ガス拡散室は、導管１９，２０（図４）の上方に配置されており、空気・ガス混合物を燃焼のために流出させるための適切なポートが設けられている。

有利には、前記拡散室は、図６に示したように、適切な鉛直方向の隔壁２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄによって、２つの別個の相互に連通していない室２１，２２に分割されており、前記ベンチュリ管はそれぞれ、前記室２１，２２のそれぞれ１つに通じている。

したがって、インジェクタと、関連するベンチュリ管と、拡散室との組み合わせは、実際に、機械的及び機能的に独立した２つのバーナアセンブリを形成しているという利点が得られる。

さらに、１つのガス源１４（図２）のみによって供給される、２つのベンチュリ管と、２つの関連する別個の拡散室とが設けられていることにより、バーナの安全性を高めることができる。なぜならば、インジェクタが閉塞した場合に、燃焼されないガスがバーナ自体に戻ることが阻止されるからである。

その結果、１つではなく、２つの完全に独立した周縁バーナが提供され、このような独立性により、各バーナ自体の寸法及び作動において著しく融通性が改善される。

図２及び図４を参照すると、個々の室内への２つのベンチュリ管からのアクセスは、前記ガス導管の間の管取付部に特別な逸らせ手段３１を提供することにより適切に改良される。この逸らせ手段は、空気・ガス混合物がベンチュリ管から個々の導管１９，２０へ通過しやすくし、この空気・ガス混合物を個々の室２１，２２内へ均一に供給させる。

実際に、本発明のベンチュリ管は、拡散室と同じく水平に配置されているが、拡散室は、個々のベンチュリ管よりも高い位置に配置されている。

したがって、導管の鉛直方向部分が形成されなければならず、この鉛直方向部分は、前記２つの導管（ベンチュリ管、室）の間で鉛直方向にガスを推し進めることができる一種の結合部を形成している。

水平のベンチュリ管と前記鉛直の結合部との移行部は、慣用的な９０゜の曲げ部によって得ることができる。

しかしながら、このような解決手段は、公知のように、空気力学的抵抗と、その結果によるガスの旋回とを生じ、これは、流量及び均一性を低下させる。

このような欠点を回避するために、前記鉛直方向の結合部には、適切に、特定の逸らせ手段３１が設けられており、この逸らせ手段３１は、ガスの方向の変更を容易にし、生じた乱流を減少させる。

前記２つのベンチュリ管が極めて接近しており、互いにほとんど角度を形成していないと、２つのベンチュリ管がバーナ本体の同じ周縁部分に達するという別の問題が生じ、各ベンチュリ管は、個々のガス拡散室に進入しなければならないため、最後に前記２つのガス拡散室２１，２２が半円形であるので、論理的な結果として、前記２つのベンチュリ管は、個々の室２１，２２に、必然的に個々の室の個々の端部２１Ｂ，２２Ｂに配置される２つの個々の領域において供給する。

各ガス拡散室の端部においてガスを供給することにより、室内の不規則なガス分布が生ぜしめられ、これにより、均一な燃焼及び火炎燃焼が明らかに妥協されることは、当業者によって認識されておりかつ予測可能でもある。

このような欠点を克服するために、図７及び図８を参照すると、前記ベンチュリ管が、前記個々のガス拡散室２１，２２の端部ではなく、前記端部２１Ｂ，２２Ｂ（図６）から十分に離れた個々の領域２１Ａ，２２Ａ（図７）において接続するように前記ベンチュリ管が寸法決め及び角度付けされている。

これは、２つのベンチュリ管の長さを著しく短くすることを回避しつつ、前記２つのベンチュリ管を互いに十分な角度を成すように配置することによって論理的に可能である。

しかしながら、ベンチュリ管を、個々の室の中間領域に接続することによって、ガス流が２つの別個の、基本的に１８０゜の反対向きの流れに分割される必要がある。関連する室の中間領域に進入させられたガスを２つの流れに分割させたい場合には、それぞれの流れは、ガス拡散室の個々の部分に進入する。

しかしながら、この場合、ガス流の方向を２つの反対の方向に変化させるという問題が生じ、これは、さらにガスの乱流を生じる。

前述のように、ガス流の均一性及び供給を阻害する恐れのある、ガス導管１９，２０を急激に曲げの危険性をも回避するために、ベンチュリ管の末端部に、個々の対称な結合部２５，２６が配置されており、この結合部２５，２６は、図７に示したように、２つの面を有する逸らせ部材を有している。

１ バーナ本体、 ２ 上側クラウン、 ３，４ カバー、 ５ 層、 ６ バーナ、 ７ 周縁火炎環、 ８ 周縁バーナ、 ９，１０ 火炎環、 １１ 導管、 １２ インジェクタ、 １３ 第１のベンチュリ管、 １３ 第２のガスバーナ入口、 １４ 端部、 １５，１６ インジェクタ、 １７，１８ ベンチュリ管、 １９，２０ 導管、 ２１，２２ 室、 ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ，２３Ｄ 隔壁、 ２５，２６ 結合部

Claims (8)

1. ガスバーナであって、複数の同心状の火炎環が提供されるようになっており、
   周縁火炎環を提供することができる第１の中央バーナ（６）と、
   該第１の中央バーナを、該第１の中央バーナから所定の間隔を置いて取り囲んでおりかつ少なくとも個々の周縁火炎環（９，１０）を提供することができる、第２の環状の周縁バーナ（８）と、
   調理用コンロ（Ｃ）の表面に取り付けられるバーナ本体（１）とが設けられており、
   該バーナ本体に、
   該バーナ本体と連通した第１のガス入口（１１）が設けられており、
   第１のガスインジェクタ（１２）が設けられており、該第１のガスインジェクタの軸線（Ｘ）が鉛直方向に向けられており、
   前記中央バーナに、空気・ガス混合物を拡散させるための第１の室と、該第１の室の上縁部に配置された、前記空気・ガス混合物を排出させるための複数のポートとが設けられており、前記中央バーナの上部が第１のカバー（４）によって閉鎖されており、
   前記バーナ本体と連通した第２のガス入口（１３）が設けられており、前記第２の周縁バーナ（８）に、前記空気・ガス混合物を拡散させるための２つの別個の拡散室（２１，２２）と、これらの拡散室の関連する上縁部に配置された、前記空気・ガス混合物を排出させるための複数のポート（９，１０）とが設けられており、前記周縁バーナ（８）の上部が第２のカバー（３）によって閉鎖されており、前記第２のガス入口（１３）が、適切な噴射及び搬送手段を介して、前記２つの別個の拡散室（２１，２２）と連通している形式のものにおいて、
   前記噴射及び搬送手段に、
   前記第２のガス入口（１３）と連通した２つの別個のインジェクタ（１５，１６）が設けられており、該２つの別個のインジェクタ（１５，１６）が前記第２のガス入口（１３）の共通の端部（１４）の位置に配置され、
   水平に配置された２つの個々のベンチュリ管（１７，１８）が設けられており、各ベンチュリ管が、前記２つの拡散室（２１，２２）のそれぞれに前記空気・ガス混合物を供給することができるようになっていることを特徴とする、ガスバーナ。
2. 前記拡散室が、互いに物理的に分離しておりかつ連通していない、請求項１記載のガスバーナ。
3. 前記２つの別個のインジェクタ（１５，１６）が水平方向に配置されている、請求項１又は２記載のガスバーナ。
4. 前記２つの別個のインジェクタ（１５，１６）が、前記バーナ本体（１）の下側部分に配置されておりかつ前記バーナ本体（１）の実質的に側部に配置されており、バーナ本体の、該側部とは反対側の側部に向けられている、請求項３記載のガスバーナ。
5. 前記２つの水平方向のインジェクタが、前記第２のガス入口（１３）から、鋭角（ｇ）を成して互いに分離している、請求項４記載のガスバーナ。
6. 前記２つのベンチュリ管（１７，１８）が、前記バーナ本体の鉛直方向の中心軸線（Ｘ）に関して対称に配置されている、請求項５記載のガスバーナ。
7. 前記２つの拡散室（２１，２２）に、個々のベンチュリ管（１７，１８）からの混合流の個々の逸らせ手段（３１）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のガスバーナ。
8. 前記逸らせ手段が、個々のベンチュリ管の端部に配置された、上方に向けられかつ適切に成形されかつ円滑にされた曲げ部によって形成されている、請求項７記載のガスバーナ。

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