JP6121813B2 - コンロバーナ - Google Patents

Description

本発明は、環状のバーナヘッドの外周面に開口する多数の主炎口を有する主バーナ部と、バーナヘッドの外周面に主炎口の下側で開口する多数の副炎口を有する副バーナ部とを備えるコンロバーナに関する。

従来、この種のコンロバーナとして、主バーナ部と副バーナ部への燃料ガスの供給量を調節するガス量調節手段と、副バーナ部のみに燃料ガスを供給して副バーナ部のみを燃焼させる状態と主バーナ部にも燃料ガスを供給して主バーナ部も燃焼させる状態とに切換える切換手段とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、上記従来例のもので、主バーナ部及び副バーナ部は、主バーナ用と副バーナ用の各混合管の上流端の流入口から一次空気が吸引されるようにした自然給気式バーナで構成され、主バーナ部及び副バーナ部に各混合管を介して空気過剰率（一次空気量／理論空気量）が１未満の混合気が供給されるようにしている。また、従来、主バーナ部に供給される混合気の空気過剰率を副バーナに供給される混合気の空気過剰率よりも高くし、主バーナ部の火炎が二次空気を求めて上方に長くのびることを抑制できるようにしたものも知られている（特許文献２参照）。

尚、コンロバーナで調理容器を加熱する際の熱効率を向上させるには、調理容器をその底面中央部に亘って加熱できるように、バーナ外径（バーナヘッドの外径）を小さくすることが望まれる。然し、バーナ外径を小さくすると、バーナ内部の圧力損失が大きくなって、一次空気の吸引量が減少する。従って、主バーナ部での一次空気不足による燃焼不良を防止する上で、バーナ外径はあまり小さくできず、熱効率を十分に向上するまでには至っていないのが現状である。

そこで、本願出願人は、先に、副バーナ部は自然給気式バーナで構成するが、主バーナ部は、主バーナ用混合管に給気ファンから一次空気を強制的に供給する強制給気式バーナで構成するものを提案した。このように主バーナ部を強制給気式バーナで構成すれば、バーナ外径が小さくて圧力損失が大きくなっても、一次空気不足による燃焼不良を生じない。従って、バーナ外径を小さくして、主バーナ部も燃焼させる強火状態での熱効率を向上させることができる。尚、副バーナ部も強制給気式バーナで構成すると、吹き消えを防止する上で副バーナ部への燃料ガスの供給量を然程絞ることができなくなるが、上記の如く副バーナ部を自然給気式バーナで構成すれば、吹き消えを生ずることなく副バーナ部への燃料ガスの供給量を絞ることができ、ターンダウン比を比較的大きくすることが可能になる。

ところで、主バーナ部も燃焼させる状態では、環状のバーナヘッドで囲われるバーナ中央空間を介して主バーナ部に燃焼用の二次空気が流れるが、副バーナ部のみを燃焼させる状態では、バーナ中央空間に二次空気は殆んど流れず、二次空気によるバーナヘッドの冷却効果が得られなくなる。そして、副バーナ部の火炎による加熱でバーナヘッドの温度が過度に上昇してしまい、バーナヘッドの耐久性に悪影響が及ぶ。

特開２００８−２８１２７１号公報 特開２００９−５８１９５号公報

本発明は、以上の点に鑑み、先の提案のコンロバーナを改良し、副バーナ部のみを燃焼させる状態でのバーナヘッドの過熱を防止できるようにしたコンロバーナを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、環状のバーナヘッドの外周面に開口する多数の主炎口を有する主バーナ部と、バーナヘッドの外周面に主炎口の下側で開口する多数の副炎口を有する副バーナ部と、主バーナ部と副バーナ部への燃料ガスの供給量を調節するガス量調節手段と、副バーナ部のみに燃料ガスを供給して副バーナ部のみを燃焼させる状態と主バーナ部にも燃料ガスを供給して主バーナ部も燃焼させる状態とに切換える切換手段とを備えるコンロバーナであって、副バーナ部は、副バーナ用混合管の上流端の流入口から一次空気が吸引されるようにした自然給気式バーナで構成され、主バーナ部は、主バーナ用混合管に給気ファンから一次空気を強制的に供給する強制給気式バーナで構成され、使用者の火力調節操作に応じてガス量調節手段と切換手段と給気ファンとを制御する制御手段を備えるものにおいて、制御手段は、副バーナ部のみを燃焼させるときにも、給気ファンを回転させる制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、副バーナ部のみを燃焼させる状態で、バーナ中央空間に二次空気が流れなくなっても、給気ファンの回転で主バーナ部に供給される空気によりバーナヘッドが冷却される。従って、副バーナ部のみを燃焼させる状態でのバーナヘッドの過熱を防止できる。

また、副バーナ部のみを燃焼させる状態で給気ファンから供給される空気は、主炎口から副バーナ部の火炎と被加熱物との間に送風されて、火力（被加熱物に対する加熱量）を下げる働きをする。そして、本発明においては、副バーナ部のみを燃焼させる状態で火力を最小火力にする火力調節操作が行われたとき、副バーナ部への燃料ガスの供給量を所定の下限値から減少せずに、給気ファンの回転数を副バーナ部のみを燃焼させる状態での定常回転数よりも高くする制御を行うことが望ましい。これによれば、副バーナ部での燃焼の安定性を損なうことなく最小火力を可及的に小さくして、ターンダウン比を可及的に大きくすることができる。

本発明の実施形態のコンロバーナの斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図。 火力調節用操作子の操作位置と主バーナ部及び副バーナ部への燃料ガスの供給量との関係を示すグラフ。 副バーナ部のみを燃焼させる状態での給気ファンの制御内容を示すフロー図。

図１を参照して、本発明の実施形態のコンロバーナ１は、図示省略したコンロ天板のバーナ用開口に挿通されるバーナボディ２と、バーナボディ２上の環状のバーナヘッド３とを備えている。バーナヘッド３の外周面には、主炎口４ｍとその下側に位置する副炎口４ｓとが夫々周方向の間隔を存して多数開口している。尚、副炎口４ｓの総開口面積は、主炎口４ｍの総開口面積よりも小さい。

バーナボディ２は、図２に示す如く、外側の筒体２１と中間の筒体２２と内側の筒体２３との内外３重の筒体を備えている。バーナヘッド３は、内周にバーナボディ２の中間筒体２２に嵌合する筒部３１ａを垂設した環状の下ヘッド部材３１と、下面内周部にバーナボディ２の内側筒体２３に嵌合する筒部３２ａを垂設した環状の上ヘッド部材３２とで構成されている。

下ヘッド部材３１の上面外周部には、上ヘッド部材３２が着座する上環状壁３３が立設されている。上環状壁３３には、その上端面から下方に窪む主炎口４ｍとなる溝が周方向の間隔を存して多数形成されている。そして、これらの溝の上端が上ヘッド部材３２により閉塞されることで、下ヘッド部材３１と上ヘッド部材３２との間に主炎口４ｍが画成されるようにしている。また、主炎口４ｍは、下ヘッド部材３１と上ヘッド部材３２とバーナボディ２の中間筒体２２と内側筒体２３とで囲われる空間に連通しており、これら下ヘッド部材３１、上ヘッド部材３２、中間筒体２２及び内側筒体２３で主炎口４ｍを有する主バーナ部１ｍが構成される。

また、下ヘッド部材３１の下面外周部には、バーナボディ２の外側筒体２１の上端部に着座する下環状壁３４が垂設されている。下環状壁３４には、その下端面から上方に窪む副炎口４ｓとなる溝が周方向の間隔を存して多数形成されている。そして、これら溝の下端が外側筒体２１の上端部により閉塞されることで、バーナボディ２と下ヘッド部材３１との間に副炎口４ｓが画成されるようにしている。また、副炎口４ｓは、下ヘッド部材３１とバーナボディ２の外側筒体２１と中間筒体２２とで囲われる空間に連通しており、これら下ヘッド部材３１、外側筒体２１及び中間筒体２２で副炎口４ｓを有する副バーナ部１ｓが構成される。

バーナ１は、更に、バーナボディ２の中間筒体２２と内側筒体２３との間の空間に連通する主バーナ用混合管５ｍと、バーナボディ２の外側筒体２１と中間筒体２２との間の空間に連通する副バーナ用混合管５ｓとを備える。図１を参照して、主バーナ用混合管５ｍには、共通ガス供給路６から分岐した主バーナ用ガス供給路６ｍを介して燃料ガスが供給され、副バーナ用混合管５ｓには、共通ガス供給路６から分岐した副バーナ用ガス供給路６ｓを介して燃料ガスが供給される。

共通ガス供給路６には、元電磁弁６１と、ガス量調節手段たるガス流量調節弁６２とが介設され、また、主バーナ用ガス供給路６ｍには、切換手段たる主バーナ用電磁弁６３が介設されている。そして、主バーナ用電磁弁６３の閉弁と開弁とにより、副バーナ部１ｓのみに燃料ガスを供給して副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態と、主バーナ部１ｍにも燃料ガスを供給して主バーナ１ｍも燃焼させる状態とに切換自在としている。尚、副バーナ部１ｓの周方向一箇所に臨ませて点火プラグ７が設けられており、図示省略した点消火用の操作子の点火操作による点火プラグ７での火花放電で副バーナ部１ｓに点火される。

ここで、副バーナ部１ｓは、副バーナ用混合管５ｓの上流端の流入口５ｓａに臨む図示省略したガスノズルからの燃料ガスの噴射に伴い流入口５ｓａから一次空気が吸引されるようにした自然給気式バーナで構成される。一方、主バーナ用混合管５ｍの上流端には給気ファン８が接続されている。そして、主バーナ部１ｍは、給気ファン８から一次空気を強制的に供給する強制給気式バーナで構成される。尚、主バーナ用混合管５ｍの上流端近傍の側面には、混合管５ｍ内部の図示省略したガスノズルに連なるガス流入口５ｍａが設けられており、このガス流入口５ｍａに主バーナ用ガス供給路６ｍが接続される。

上記元電磁弁６１、ガス流量調節弁６２、主バーナ用電磁弁６３及び給気ファン８は、マイクロコンピュータから成る図示省略した制御手段で制御される。元電磁弁６１は、点消火用の操作子の点火操作で開弁され、消火操作で閉弁されるように制御される。ガス流量調節弁６２は、図示省略した火力調節用の操作子に連動して開度が変化するように制御される。主バーナ用電磁弁６３は、火力調節用操作子が所定の中間位置を超えて強火側に操作されたときに開弁されるように制御される。また、給気ファン８は、火力調節用操作子が中間位置を超えて強火側に操作されたとき、即ち、主バーナ部１ｍで燃焼させるときに、主バーナ部１ｍへの燃料ガスの供給量に対応する基準回転数で回転するように制御される。この基準回転数は、主バーナ部１ｍに供給される混合気の空気過剰率が０．８〜１程度の比較的高い値になるように設定される。

図３は、本実施形態における火力調節用操作子の操作位置と主バーナ部１ｍ及び副バーナ部１ｓへの燃料ガスの供給量との関係を示している。火力調節用操作子は、最小火力のＰ１位置と最大火力のＰ６位置との間で操作される。そして、火力調節用操作子がＰ３位置とＰ６位置との間に存するときに主バーナ用電磁弁６３が開弁される。副バーナ部１ｓへの燃料ガスの供給量は、火力調節用操作子がＰ１位置とＰ２位置との間に存するときに所定の下限値Ｑｍｉｎに維持され、Ｐ２位置からＰ６位置に操作するときに次第に増加する。ここで、上記下限値Ｑｍｉｎは、副バーナ部１ｓで安定燃焼させるのに必要なガス供給量の下限に近い値に設定され、ガス供給量が下限値Ｑｍｉｎより減少すると燃焼が不安定になって失火しやすくなる。

ここで、本実施形態の如く主バーナ部１ｍを強制給気式バーナで構成すれば、バーナ外径が小さくて圧力損失が大きくなっても、一次空気不足による燃焼不良を生じない。従って、バーナ外径を小さくして、主バーナ部１ｍも燃焼させる強火状態での熱効率を向上させることができる。尚、副バーナ部１ｓも強制給気式バーナで構成すると、吹き消えを防止する上で副バーナ部１ｓへの燃料ガスの供給量を然程絞ることができなくなるが、本実施形態の如く副バーナ部１ｓを自然給気式バーナで構成すれば、吹き消えの恐れなく副バーナ部１ｓへの燃料ガスの供給量を上記下限値Ｑｍｉｎまで絞ることができ、ターンダウン比を比較的大きくすることが可能になる。

ところで、主バーナ部１ｍも燃焼させる状態では、環状のバーナヘッド３で囲われるバーナ中央空間を介して主バーナ部１ｍに燃焼用の二次空気が流れるが、副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態では、バーナ中央空間に二次空気は殆んど流れず、二次空気によるバーナヘッド３の冷却効果が得られなくなる。そして、副バーナ部１ｓの火炎による加熱でバーナヘッド３の温度が過度に上昇してしまい、バーナヘッド３の耐久性に悪影響が及ぶ。

そこで、本実施形態では、制御手段により、給気ファン８を以下の如く制御するようにした。即ち、図４に示す如く、主バーナ部１ｍも燃焼させる状態から副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態に切換えるとき、即ち、主バーナ用電磁弁６３を閉弁させたとき（ＳＴＥＰ１）、給気ファン８を一旦停止する（ＳＴＥＰ２）。そして、主バーナ用電磁弁６３を閉弁してから主バーナ部１ｍのガスが抜けきるまでに要する所定時間（例えば、５秒）経過したか否かを判別し（ＳＴＥＰ３）、所定時間経過するまでは、給気ファン８を停止状態に維持し、所定時間経過後に給気ファン８を再度回転させる。ここで、火力調節用操作子がＰ２位置とＰ３位置との間の位置に存するときは（ＳＴＥＰ４）、給気ファン８を所定の定常回転数（例えば、５００ｒｐｍ）で回転させ（ＳＴＥＰ５）、火力調節用操作子が最小火力のＰ１位置に存するときは、給気ファン８を定常回転数よりも高い回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転させる（ＳＴＥＰ６）。

本実施形態によれば、副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態で、バーナ中央空間に二次空気が流れなくなっても、給気ファン８の回転で主バーナ部１ｍに供給される空気によりバーナヘッド３が冷却される。従って、副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態でのバーナヘッド３の過熱を防止できる。

また、副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態で給気ファン８から供給される空気は、主炎口４ｍから副バーナ部１ｓの火炎と被加熱物（五徳に載置する鍋等）との間に送風されて、火力（被加熱物に対する加熱量）を下げる働きをする。そして、本実施形態では、火力調節用操作子をＰ１位置に操作したとき、副バーナ部１ｓへの燃料ガスの供給量を下限値から減少せずに、給気ファン８の回転数を副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態での定常回転数よりも高くするため、副バーナ部１ｓでの燃焼の安定性を損なうことなく最小火力を可及的に小さくして、ターンダウン比を可及的に大きくすることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、主バーナ部１ｍと副バーナ部１ｓへの燃料ガスの供給量を調節するガス量調節手段が共通ガス供給路６に介設したガス流量調節弁６２で構成されているが、主バーナ用ガス供給路６ｍに主バーナ用ガス流量調節弁を介設すると共に副バーナ用ガス供給路６ｓに副バーナ用ガス流量調節弁を介設し、これら両ガス流量調節弁でガス量調節手段を構成してもよい。この場合、主バーナ用ガス流量調節弁を主バーナ用ガス供給路６ｍを完全に閉鎖する閉弁機能付きのものとし、副バーナ部１ｓのみを燃焼させる状態と主バーナ部１ｍも燃焼させる状態とに切換える切換手段として主バーナ用ガス流量調節弁を兼用することも可能である。

１…コンロバーナ、１ｍ…主バーナ部、１ｓ…副バーナ部、３…バーナヘッド、４ｍ…主炎口、４ｓ…副炎口、５ｍ…主バーナ用混合管、５ｓ…副バーナ用混合管、６２…ガス流量調節弁（ガス量調節手段）、６３…主バーナ用電磁弁（切換手段）、８…給気ファン。

Claims (2)

1. 環状のバーナヘッドの外周面に開口する多数の主炎口を有する主バーナ部と、バーナヘッドの外周面に主炎口の下側で開口する多数の副炎口を有する副バーナ部と、主バーナ部と副バーナ部への燃料ガスの供給量を調節するガス量調節手段と、副バーナ部のみに燃料ガスを供給して副バーナ部のみを燃焼させる状態と主バーナ部にも燃料ガスを供給して主バーナ部も燃焼させる状態とに切換える切換手段とを備えるコンロバーナであって、
   副バーナ部は、副バーナ用混合管の上流端の流入口から一次空気が吸引されるようにした自然給気式バーナで構成され、
   主バーナ部は、主バーナ用混合管に給気ファンから一次空気を強制的に供給する強制給気式バーナで構成され、
   使用者の火力調節操作に応じてガス量調節手段と切換手段と給気ファンとを制御する制御手段を備えるものにおいて、
   制御手段は、副バーナ部のみを燃焼させるときにも、給気ファンを回転させる制御を行うことを特徴とするコンロバーナ。
2. 前記制御手段は、前記副バーナ部のみを燃焼させる状態で火力を最小火力にする火力調節操作が行われたとき、副バーナ部への燃料ガスの供給量を所定の下限値から減少せずに、給気ファンの回転数を副バーナ部のみを燃焼させる状態での定常回転数よりも高くする制御を行うことを特徴とする請求項１記載のコンロバーナ。

Images