JP4203456B2

JP4203456B2 - こんろバーナ

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Publication number: JP4203456B2
Application number: JP2004212410A
Authority: JP
Inventors: 公一光藤
Original assignee: パロマ工業株式会社
Priority date: 2004-07-21
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2024-07-21
Also published as: JP2006029727A

Description

本発明は、こんろバーナに関し、詳しくは、火力の強弱によって生じる加熱ムラを防止できるこんろバーナに関する。

従来、ガスこんろには、こんろバーナが設けられ、様々な種類のものが利用されている。例えば、環状のバーナ本体を備え、その内周面の周方向に複数の炎口が列設された内向きバーナや、略円盤状のバーナ本体を備え、その外周面の周方向に複数の炎口が列設された外向きバーナが知られている。そして、内向きバーナでは、内周面に列設された各炎口から内側の空間の中心部に向かって火炎が噴出される。一方、外向きバーナでは、外周面に列設された各炎口から外方に向かって火炎が噴出される。そして、何れのバーナにおいても、各炎口から噴出された火炎によって、バーナの上方に設けられた五徳の上部に載置された調理鍋が加熱される。また、最近では、上記のような内向きバーナと、外向きバーナとを互いに組み合わせて一体化して構成された内部炎口親子バーナが開発されている。

例えば、内周面に炎口を設けた環状の親バーナ（内向きバーナ）と、当該親バーナの内側に設けられ、親バーナの内周面に向かって第２炎口を設けた子バーナ（外向きバーナ）と、親バーナの内周面および子バーナの外周面に形成されたリング状空間部を備えた内部炎口親子バーナが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この内部炎口親子バーナでは、各炎口から噴射される火炎はリング状空間部において衝突し、被加熱体の底部の中心に向けて火炎が吹き上がり、さらに底部表面に沿って被加熱体の外周に向かって移動することにより、火炎が被加熱体の底部全面に対して略均一に接触するため、被加熱体を効率よく加熱することができる。
特開平１０−２２０７１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の内部炎口親子バーナによれば、火力が強火力側に設定されている場合は、各炎口から噴射される火炎の噴射距離は長くなり、親バーナおよび子バーナの各炎口から噴射される各火炎が、リング状空間部において互いに衝突して干渉しあうため、熱効率が悪くなるという問題点があった。また、火炎同士が接触して干渉しあうリング状空間部の酸素濃度が低下するため、各炎口における燃焼状態が悪化するなどの問題点もあった。さらに、被加熱体の底部の中心に火炎が集中すると、被加熱体の底部の中心が周囲に比べて高温となることから、被加熱体に加熱ムラが生じるなどの問題点もあった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、火力の強弱によって生じる被加熱体の加熱ムラを防ぐとともに、熱効率を向上させることができるこんろバーナを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明のこんろバーナは、内周面の周方向に複数の炎口が列設された環状の内向きバーナと、当該内向きバーナの内側、かつ前記内向きバーナと同軸上に配設され、外周面の周方向に複数の炎口が列設された外向きバーナとを備えたこんろバーナにおいて、前記内向きバーナの火力が強火力側に設定されている場合は、前記外向きバーナの炎口には、二次空気のみ又は空気過剰のガス混合気体が供給されることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明のこんろバーナは、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記内向きバーナの火力が弱火力側に設定されている場合は、前記外向きバーナの炎口には、前記内向きバーナの炎口に供給される燃料ガスおよび一次空気からなる混合気体と同等の空気比を有する混合気体が供給されることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明のこんろバーナは、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記内向きバーナの火力を強火力から弱火力まで調整する火力調整手段と、前記内向きバーナに接続され、燃料ガスおよび一次空気からなる混合気体を、前記内向きバーナの炎口に供給する第１の供給管と、前記外向きバーナに一端側が接続され、混合気体又は二次空気のみを、前記外向きバーナの炎口に供給する第２の供給管と、当該第２の供給管の前記一端側とは反対の他端側に接続された切替弁と、当該切替弁に一端側が接続され、当該一端側とは反対の他端側が、前記第１の供給管の中間に接続された第３の供給管と、前記切替弁に一端側が接続された第４の供給管と、当該第４の供給管の前記一端側とは反対の他端側に接続され、二次空気を強制的に送風する二次空気強制送風手段と、前記火力調整手段によって調整された火力によって、前記切替弁の開閉を制御する切替弁開閉制御手段とを備え、前記火力調整手段が強火力側に調整された場合、前記切替弁制御手段は、前記第２の供給管に前記第４の供給管からの二次空気を供給し、前記火力調整手段が弱火力側に調整された場合、前記切替弁制御手段は、前記第２の供給管に前記第３の供給管からの混合気体を供給するように前記切替弁の開閉を制御することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明のこんろバーナは、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記第４の供給管内に燃料ガスを注入するガス注入手段を備え、前記第４の供給管内に空気過剰のガス混合気体を生成し、前記火力調整手段が強火力に調整された場合、前記切替弁制御手段は、前記第２の供給管に前記第４の供給管からの空気過剰のガス混合気体を供給することを特徴とする。

請求項１に係る発明のこんろバーナでは、火力が強火力側に設定され、内向きバーナの内側に火炎が集中した場合、外向きバーナの炎口から内向きバーナの内側に向かって二次空気のみが供給されるので、内向きバーナの炎口における火炎形成に必要な二次空気を十分供給することができる。したがって、内向きバーナの内側の酸素濃度を十分確保できるので、各炎口における火炎の燃焼状態を良好に維持できる。また、炎口から噴出するガスの燃焼に対して不足なく二次空気を供給できるので、不完全燃焼を防止できる。したがって、燃焼状態を良好に維持するために内向きバーナの外径を過剰に大きくする必要がなく、高熱効率で熱分布のよいこんろバーナとすることができる。さらに、火炎の先端が集中する部分に対して、二次空気のみを供給できるので、強火力時に高温となりやすい火炎集中部分の温度を周囲に分散して低下させることができる。よって、熱分布のよいこんろバーナとなり、被加熱体に生じる加熱ムラを防止できる。また、内向きバーナの内側に空気過剰のガス混合気体を供給した場合は、外向きバーナの炎口から噴出する火炎形成に関与しない余剰分の空気を、内向きバーナの炎口から噴出される火炎に対して二次空気として供給できる。よって、二次空気のみを供給した場合と同様に、内向きバーナの炎口における燃焼性能を向上させることができる。

また、請求項２に係る発明のこんろバーナでは、請求項１に記載の発明の効果に加え、火力が弱火力側に設定された場合は、内向きバーナの内側中心に火炎の先端が届かず、当該内側中心の温度が低下するが、外向きバーナの炎口に混合気体が供給されるので、内向きバーナの炎口から噴出する火炎と同等のブンゼン火炎を形成することができる。したがって、弱火力時に温度の低下しやすい内向きバーナの内側中心部分の温度を上昇させることができるので、被加熱体に生じる加熱ムラの発生を防止することができる。

また、請求項３に係る発明のこんろバーナでは、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、火力調整手段によって調整された火力が強火力側に調整された場合、切替弁制御手段は、第２の供給管に対して、第４の供給管から流れる二次空気のみを供給するよう、切替弁の開閉を制御する。すると、二次空気強制送風手段から送風された二次空気は、外向きバーナの炎口から噴出されるので、内向きバーナの炎口から噴出する火炎に必要な二次空気を十分供給することができる。したがって、内向きバーナの内側における酸素濃度を十分確保できるので、内向きバーナの外径を過剰に大きくしなくても、各炎口における燃焼状態を良好とすることができ、高熱効率で熱分布のよいバーナとすることができる。さらに、火炎の先端が集中する部分に二次空気のみを供給できるので、高温となりやすい内向きバーナの内側の温度を周囲に分散し低下させることができる。一方、弱火力側に調整された場合、切替弁制御手段は、第２の供給管に対して、第３の供給管から流れる混合気体を供給するよう、切替弁の開閉を制御する。すると、第１の供給管を流れる混合気体の一部は、第３の供給管を流れ、さらに切替弁を介して第２の供給管を流れ、外向きバーナの炎口に供給される。そして、外向きバーナの各炎口には、内向きバーナと同程度のブンゼン火炎が形成されるため、弱火力時に温度の低下しやすい内向きバーナの内側中心部分の温度を上昇させることができる。したがって、被加熱体に生じる加熱ムラの発生を防止することができる。

また、請求項４に係る発明では、請求項３に記載の発明の効果に加え、ガス注入手段によって、第４の供給管内を流れる二次空気内に燃料ガスを注入し、第４の供給管内に空気過剰のガス混合気体を形成できる。よって、火力調整手段によって調整された火力が強火力側に調整された場合、外向きバーナの炎口には空気過剰のガス混合気体が供給される。そして、外向きバーナの炎口に全一次空気式の火炎を形成するとともに、当該全一次空気式の火炎の形成に関与しない余剰分の空気を、内向きバーナの炎口から噴出される火炎に対して二次空気として供給することができる。したがって、内向きバーナの各炎口における燃焼状態を良好にすることができるので、熱効率を向上できるこんろバーナを提供することができる。

以下、本発明の第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０について、図面に基づいて説明する。図１は、ガスこんろ１の斜視図であり、図２は、第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０の斜視図であり、図３は、内部炎口親子バーナ１０の内部構造を示す模式図であり、図４は、内部炎口親子バーナ１０の燃焼状態を示す説明図（弱火力状態）であり、図５は、内部炎口親子バーナ１０の燃焼状態を示す説明図（強火力状態）である。

なお、図２に示すように、本実施形態である内部炎口親子バーナ１０は、親バーナ１２および子バーナ１８が一体的に構成され、火力に対応して、子バーナ１８の動作モードを切り替えることにより、被加熱体に生じる加熱ムラを防止するものである。

また、以下の説明において、「強火力側」および「弱火力側」とは、例えば、内部炎口親子バーナ１０の火力において、火力調節レバー３で調整できる火力調整範囲の最小から最大までを「１」と仮定したとき、「０から０．５未満の範囲」を弱火力側、「０．５以上１までの範囲」を強火力側とよぶことにする。なお、この弱火力側と強火力側の境界値は０．５に限らず、０．５より高くても低くてもよく、例えば、０．６、０．４などでもよい。

はじめに、ガスこんろ１について説明する。図１に示すように、ガスこんろ１は、略直方体の箱型に形成され、その天面にはトッププレート２が設けられている。そして、トッププレート２の左右両側には略円形状の開口部４，４が各々開口されている。さらに、それら開口部４，４の下方には、本発明の特徴である内部炎口親子バーナ１０が各々配設されている。また、トッププレート２の開口部４の外周縁近傍には、内部炎口親子バーナ１０の上部周囲を上方から覆うようにして五徳５が設けられ、その五徳５の上部には、調理鍋２９が載置される。

また、ガスこんろ１の使用者に対向する前面側には、内部炎口親子バーナ１０の点火動作をおこなう操作スイッチ６と、当該操作スイッチ６の上方に設けられ、内部炎口親子バーナ１０の火力を手動操作によって調整できる火力調節レバー３とが設けられている。さらに、ガスこんろ１の内部において、操作スイッチ６の後方には、該操作スイッチ６の押圧操作に連動して、火力調節レバー３によって調整された火力に相当するガス量を内部炎口親子バーナ１０に供給するガス量制御ユニット８（図３参照）が設けられている。さらに、このガス量制御ユニット８には、上述した火力調節レバー３が接続されている。なお、図３に示す火力調節レバー３と、ガス量制御ユニット８とが、「火力調整手段」に相当する。

次に、本発明の特徴である内部炎口親子バーナ１０の概略的構造について説明する。図２に示すように、内部炎口親子バーナ１０は、上下方向に軸線を有し、略リング状の円盤型に形成された親バーナ１２と、当該親バーナ１２の内側に、かつ親バーナ１２と同軸上に配設され、略円柱状に形成された子バーナ１８とから構成されている。そして、親バーナ１２の内周面１５と、子バーナ１８の外周面１９とに挟まれた隙間には、火炎が噴出されるリング状空間部２３が形成されている。そして、リング状空間部２３および内部炎口親子バーナ１０と調理鍋２９との間が、内部炎口親子バーナ１０の燃焼空間となる。なお、本実施形態における親バーナ１２は、内側に向かって火炎を噴出する内向きバーナであり、子バーナ１８は、親バーナ１２の内周面１５に向かって火炎を噴出する外向きバーナである。以下、各バーナの構造に関して順次説明する。なお、図２に示す親バーナ１２が、「内向きバーナ」に相当し、子バーナ１８が、「外向きバーナ」に相当し、内部炎口親子バーナ１０が、「こんろバーナ」に相当する。

まず、親バーナ１２について説明する。図２および図３に示すように、親バーナ１２は、略リング状の円盤型に形成されたバーナ本体１３を備えている。そして、そのバーナ本体１３の内部には、燃料ガスと一次空気とが流入し混合される混合気室２５（図３参照）が、バーナ本体１３のリング形状に沿って設けられている。さらに、そのバーナ本体１３の内周面１５は、リング状空間部２３の下方に向かって縮径するように斜めに傾斜している。そして、その内周面１５には、リング状空間部２３に向かって火炎を噴出する第１炎口１６が、内周面１５の周方向に沿って多数列設されている。なお、この第１炎口１６は、スリット状に形成され、混合気室２５と挿通している。

また、図３に示すように、バーナ本体１３の底面には、混合気室２５と挿通し、燃料ガスと一次空気との混合気体を導入する混合気体導入口２５ａ，２５ｂが各々設けられ、これら混合気体導入口２５ａおよび２５ｂは、リング状空間部２３を介して、互いに対向する場所に各々設けられている。そして、混合気体導入口２５ａには、混合気室２５に混合気体を供給する混合気体供給管２８の一端部が接続されている。一方、混合気体導入口２５ｂには、混合気体供給管２７の一端部が接続され、当該一端部と反対の他端部は、混合気体供給管２８の管路途中に設けられた連結部３５に接続されている。そして、混合気体供給管２８の他端部には、略円錐状の接続部３８が設けられ、当該接続部３８には、ガス量制御ユニット８から延設されたガス管５０の噴射ノズル５０ａが接続されている。そして、その噴射ノズル５０ａの外周を囲繞するように略リング状の一次空気吸引口３８ａが設けられている。

次に、子バーナ１８について説明する。図２および図３に示すように、子バーナ１８は、上下方向に延設された略円柱状のバーナ本体１７と、当該バーナ本体１７の長手方向上方側一端部には、略円盤状のバーナヘッド２０とから構成されている。そして、バーナ本体１７の内部には、該バーナ本体１７の軸線に沿って延設され、混合気体又は空気過剰ガスが流入する混合気体流入管１７ａが設けられている。さらに、バーナヘッド２０の内側には、混合気体流入管１７ａと挿通する混合気室２６が設けられている。一方、バーナヘッド２０の外周面１９は、リング状空間部２３の下方に向かって拡径するように斜めに傾斜している。さらに、その外周面１９には、リング状空間部２３に向かって火炎を噴出する第２炎口２１が、外周面１９の周方向に沿って多数列設されている。なお、この第２炎口２１は、スリット状に形成され、混合気室２６と挿通している。

さらに、バーナ本体１７の長手方向下方側一端部には、混合気体供給管３４の一端部が接続されている。そして、混合気体供給管３４の当該一端部とは反対の他端部には、三方弁３０の出口が接続されている。さらに、三方弁３０の２つの入り口のうちの１つには、混合気体供給管３３の一端部が接続されている。そして、混合気体供給管３３の当該一端部とは反対の他端部は、混合気体供給管２８の連結部３６に接続されている。また、三方弁３０の他の入り口には、強制空気供給管３１の一端部が接続され、当該一端部とは反対の他端部には、強制的に一次空気を供給する強制ファン４０が接続されている。さらに、三方弁３０には、三方弁３０の開閉を制御する弁コントローラ４３が接続されている。なお、弁コントローラ４３は、火力調節レバー３が接続されたガス量制御ユニット８に接続され、火力調節レバー３で調節された火力位置から、該火力位置で設定された火力が「弱火力側の範囲」か「強火力側の範囲」かを検知し、その結果に基づいて三方弁３０の開閉を制御する。

なお、図３に示す混合気体供給管２７および混合気体供給管２８が、「第１の供給管」に相当し、混合気体供給管３４が、「第２の供給管」に相当し、混合気体供給管３３が、「第３の供給管」に相当し、強制空気供給管３１が、「第４の供給管」に相当する。さらに、弁コントローラ４３が、「切替弁制御手段」に相当する。

次に、上記構成からなる内部炎口親子バーナ１０の燃焼動作について説明する。はじめに、図１に示すガスこんろ１の操作スイッチ６を押圧する。すると、図３に示すように、操作スイッチ６の押圧操作に連動して、ガス量制御ユニット８に連結されたガス管５０の噴射ノズル５０ａからガスが噴出する。このとき、噴射ノズル５０ａからは、火力調節レバー３（図１参照）で調整された火力に相当するガス量が噴出される。そして、噴射ノズル５０ａから混合気体供給管２８の接続部３８に向かってガスが噴出されると、そのガスの噴出の勢いにともなって一次空気吸引口３８ａから一次空気が吸引される。したがって、混合気体供給管２８内では、燃料ガスと一次空気とが混合されて混合気体が形成される。また、混合気体供給管２８へ供給される混合気体の一次空気比λ_１（λ_１＝一次空気量／理論空気量；理論空気量とは、燃料ガスが完全燃焼するために必要な空気量）が通常のブンゼン火炎が形成される０．７程度となるように、噴射ノズル５０ａと一次空気吸引口３８ａが設計される。

そして、図３に示すように、混合気体供給管２８内を流れる混合気体は、一方の流れは混合気体導入口２５ａから親バーナ１２の混合気室２５内に流入する。一方、他方の混合気体の流れは、連結部３５から分流して混合気体供給管２７を流れ、混合気体導入口２５ｂから混合気室２５内に流入する。そして、親バーナ１２において、バーナ本体１３の混合気室２５内に流入した混合気体は、親バーナ１２の内周面１５に列設された第１炎口１６に各々供給される。このとき、ガスこんろ１の操作スイッチ６の押圧操作に連動して、内部炎口親子バーナ１０の下方に配設された点火電極（図示外）がスパークする。すると、点火電極のスパークにより、親バーナ１２の第１炎口１６に点火され、次いで、当該第１炎口１６に隣接する他の第１炎口１６に火移りが生じる。よって最終的には、親バーナ１２の第１炎口１６全てが点火され、火力調節レバー３で調整された火力に基づいて、第１炎口１６からリング状空間部２３に向かって火炎が噴出される。こうして、親バーナ１２の燃焼状態が形成される。

一方、子バーナ１８においては、火力調節レバー３で調整された火力が、「弱火力側の範囲」か「強火力側の範囲」かによって、「火炎噴出状態」および「二次空気噴出状態」の何れかの状態が形成される。したがって、火力調節レバー３で調整された火力が、「弱火力側の範囲」の場合と、「強火力側の範囲」の場合とで分け、以下順次説明する。

はじめに、火力調節レバー３が「弱火力側の範囲」に調整された場合について説明する。図４に示すように、火力調節レバー３が「弱火力の範囲」に設定されると、親バーナ１２の第１炎口１６から噴出される火炎の噴出距離は短いため、それら各火炎の先端は、子バーナ１８までは届かずそのまま上方に吹き上がる。そのため、開口部４の略中央付近の温度が低くなるので、以下の動作にて子バーナ１８を「火炎噴出状態」とする。

まず、図４に示すように、図１に示す火力調節レバー３が、手動によって「弱火力側の範囲」に調整されると、その調整された火力位置に基づいてガス量制御ユニット８は、噴射ノズル５０ａから混合気体供給管２８内に向けてその火力に基づいたガス量を噴出する。一方、弁コントローラ４３は、ガス量制御ユニット８において火力調節レバー３で調整された火力が、「弱火力側の範囲」内であることを判断する。すると、弁コントローラ４３は、三方弁３０に対して、混合気体供給管３３側の入り口の弁を開放するとともに、強制空気供給管３１側の入り口の弁を閉塞するように制御信号を出力する。そして、三方弁３０は、その制御信号に基づいて、混合気体供給管３３側の入り口の弁を開放するとともに、強制空気供給管３１側の入り口の弁を閉塞する。

すると、混合気体供給管２８を流れる混合気体の一部は、連結部３６を介して混合気体供給管３３を流れ、三方弁３０を介して、混合気体供給管３４を流れる。次いで、混合気体供給管３４から子バーナ１８のバーナ本体１７内の混合気体流入管１７ａに混合気体が流入する。さらに、混合気体流入管１７ａからバーナヘッド２０の混合気室２６内に混合気体が流入し、子バーナ１８の外周面１９に列設された第２炎口２１に各々供給される。そして、親バーナ１２の第１炎口１６と同様にして、点火電極（図示外）のスパークにより、子バーナ１８の第２炎口２１に点火され、次いで当該第２炎口２１に隣接する他の第２炎口２１に火移りが生じる。よって最終的には、子バーナ１８の第２炎口２１全てが点火され、第２炎口２１からリング状空間部２３に向かって火炎が噴出される。

なお、第２炎口２１には、第１炎口１６と同じ一次空気比（λ_１＝０．７程度）の混合気体が供給されるので、第２炎口２１には、第１炎口１６と同程度のブンゼン火炎が噴出される。したがって、親バーナ１２の各第１炎口１６から噴出される火炎が届かない開口部４の略中央付近では、子バーナ１８の各第２炎口２１から噴出される火炎が形成されるため、調理鍋２９の鍋底全体をムラなく加熱することができる。こうして、子バーナ１８の「火炎噴出状態」が形成されることによって、内部炎口親子バーナ１０の燃焼状態が形成される。

次に、火力調節レバー３が「強火力側の範囲」に調整された場合について説明する。図５に示すように、火力調節レバー３が「強火力の範囲」に設定されると、狭いリング状空間部２３における親バーナ１２の第１炎口１６から噴出される火炎の噴出距離は長いため、それら各火炎の先端は子バーナ１８付近まで届く。そして、各火炎は、開口部４の略中央で衝突してそのまま上方に吹き上がる。そのため、開口部４の略中央付近の温度が高くなり、熱効率も悪くなる。そこで、第１の実施形態の内部炎口親子バーナ１０では、子バーナ１８を「二次空気噴出状態」に設定する。

まず、図５に示すように、図１に示す火力調節レバー３が、手動によって「強火力側の範囲」に調整されると、その調整された火力位置に基づいてガス量制御ユニット８は、噴射ノズル５０ａから混合気体供給管２８内に向けてその火力に基づいたガス量を噴出する。一方、弁コントローラ４３は、ガス量制御ユニット８において火力調節レバー３で調整された火力が、「強火力側の範囲」内であることを判断する。すると、弁コントローラ４３は、三方弁３０に対して、混合気体供給管３３側の入り口の弁を閉塞するとともに、強制空気供給管３１側の入り口の弁を開放するように制御信号を出力する。そして、三方弁３０は、その制御信号に基づいて、混合気体供給管３３側の入り口の弁を閉塞するとともに、強制空気供給管３１側の入り口の弁を開放する。

すると、三方弁３０によって、混合気体供給管２８から混合気体供給管３４への流路が閉塞されるため、混合気体供給管２８を流れる混合気体は、子バーナ１８には流れない。一方、強制ファン４０から強制的に供給される空気が、強制空気供給管３１を流れ、三方弁３０を介して、子バーナ１８のバーナ本体１７内の混合気体流入管１７ａに流入する。さらに、混合気体流入管１７ａからバーナヘッド２０の混合気室２６内にその空気が流入し、子バーナ１８の外周面１９に列設された第２炎口２１に各々供給される。そして、各第２炎口２１に供給された空気は、二次空気として、親バーナ１２の各第１炎口１６から噴出する火炎に対して噴出される。このとき、各火炎が密集するリング状空間部２３の略中央付近では、酸素が大量に消費されるが、第２炎口２１から燃焼用空気が供給されるので、燃焼に不足する酸素を十分確保できる。したがって、第１炎口１６から噴出する火炎の燃焼性能を向上させることができる。この結果、燃焼状態を良好に維持したまま、燃焼空間を狭くすることが可能となり、例えば、調理鍋２９と内部炎口親子バーナ１０との距離を縮めて、鍋底と火炎との接触面積を広くして熱効率を向上させることができる。また、第１炎口１６の火炎の先端同士が集中する開口部４の中央付近に二次空気が供給されるので、開口部４の中央付近の温度をその周囲に分散させることができる。したがって、調理鍋２９の鍋底が均一に加熱されるため、鍋底の焦げ付き等を防ぐことができる。

以上説明したように、第１の実施形態の内部炎口親子バーナ１０によれば、火力調節レバー３で調整された火力が、「弱火力側の範囲」が「強火力側の範囲」かによって、子バーナ１８において「火炎噴出状態」および「二次空気供給状態」の何れかの状態が形成される。例えば、火力が「弱火力側の範囲」に設定された場合、子バーナ１８の第２炎口２１には、親バーナ１２の第１炎口１６と同量の混合気体が供給され、第１炎口１６と同程度の火炎が噴出される。したがって、親バーナ１２の各第１炎口１６から噴出される火炎が届かない開口部４の略中央付近では、子バーナ１８の各第２炎口２１から噴出される火炎が形成されるため、調理鍋２９の鍋底全体をムラなく加熱することができる。また、火力が「強火力側の範囲」に設定された場合、第２炎口２１には、強制ファン４０から空気が送風されるので、第１炎口１６から噴出される火炎に対して二次空気を供給することができる。したがって、リング状空間部２３の略中央付近において不足しやすい酸素濃度を十分確保できるので、第１炎口１６から噴出する火炎の燃焼性能を向上させることができる。また、第１炎口１６の火炎の先端同士が集中する開口部４の中央付近に二次空気が供給されるので、開口部４の中央付近の温度をその周囲に分散させることができる。したがって、調理鍋２９の鍋底が均一に加熱されるため、鍋底の焦げ付き等を防ぐことができる。

次に、第２の実施形態である内部炎口親子バーナ１００について、図６を参照して説明する。図６は、第２の実施形態である内部炎口親子バーナ１００の模式図である。この第２の実施形態の内部炎口親子バーナ１００は、第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０の変形例であり、強制空気供給管３１０を流れる空気内にガスを注入する構造を備えたものである。したがって、それ以外の構造においては、第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０と同じ構造であるため、強制空気供給管３１０を流れる空気内にガスを注入する構造についてのみ説明し、その他の説明については上記説明を援用する。なお、第２の実施形態である内部炎口親子バーナ１００では、火力調節レバー３００が、「強火力側の範囲」内に調整された場合、子バーナ１８０の第２炎口２１０からは、空気過剰のガス混合気体を噴出する「空気過剰のガス混合気体噴出状態」とすることを特徴とするものである。

図６に示すように、内部炎口親子バーナ１００は、第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０と同様の、親バーナ１２０と、子バーナ１８０とを備えている。そして、強制ファン４００に接続された強制空気供給管３１０の管路の途中には、管路内を流れる燃焼用空気内に燃料ガスを注入するためのガス注入口３１０ａが設けられている。さらに、ガス量制御ユニット８０には、第１ガス管５００の他に第２ガス管５１０が接続されている、そして、この第２ガス管５１０の燃料ガスが流れる下流側の一端部には、燃料ガスが噴出する噴射ノズル５１０ａが設けられている。さらに、この噴射ノズル５１０ａの先端は、強制空気供給管３１０のガス注入口３１０ａの内側に嵌入されている。なお、図６に示す第２ガス管５１０および噴射ノズル５１０ａが、「ガス注入手段」に相当する。

次に、内部炎口親子バーナ１００の動作について説明する。なお、内部炎口親子バーナ１００では、第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０の動作を基本とする。そして、火力調節レバー３００が、「強火力側の範囲」に調整されている場合、子バーナ１８０の混合気室２６０内に対して、第１の実施形態のような空気のみではなく、空気過剰のガス混合気体（例えば、一次空気比λ_１＝１．３〜１．４程度）を供給するものである。よって、火力調節レバー３００が、「強火力側の範囲」内に調整されている場合における内部炎口親子バーナ１００の動作について説明する。

まず、図６に示すように、火力調節レバー３００が、手動によって「強火力側の範囲」に調整されると、その調整された火力位置に基づいてガス量制御ユニット８０は、噴射ノズル５００ａから混合気体供給管２８０内に向けてその火力に基づいたガス量を噴出する。一方、弁コントローラ４３０は、ガス量制御ユニット８０において火力調節レバー３００で調整された火力が、「強火力側の範囲」内であることを判断する。すると、弁コントローラ４３０は、三方弁３３３に対して、混合気体供給管３３０側の入り口の弁を閉塞するとともに、強制空気供給管３１０側の入り口の弁を開放するように制御信号を出力する。そして、三方弁３３３は、その制御信号に基づいて、混合気体供給管３３０側の入り口側の弁を閉塞するとともに、強制空気供給管３１０側の入り口の弁を開放する。

すると、ガス量制御ユニット８０の第１ガス管５００を流れる燃料ガスは、混合気体供給管２８０内に流れる。そして、混合気体供給管２８０を流れる混合気体は、三方弁３３３によって、混合気体供給管３４０への流路が閉塞されるため、子バーナ１８０には流れず、親バーナ１２０の混合気室２５０内に流れる。一方、第２ガス管５１０を流れる燃料ガスは、噴射ノズル５１０ａから、強制空気供給管３１０のガス注入口３１０ａ内に向かって噴射される。すると、強制空気供給管３１０内を流れる空気中に、燃料ガスが注入される。そして、強制空気供給管３１０内には、空気過剰のガス混合気体が形成される。なお、強制空気供給管３１０に供給される混合気体の一次空気比λ_１が、１．３〜１．４程度となるように、噴射ノズル５１０ａが設計される。さらに、空気過剰ガス混合気体は、強制空気供給管３１０を流れ、三方弁３３３を介して、混合気体供給管３４０に流入し、子バーナ１８０のバーナ本体１７０内の混合気体流入管１７０ａに流入する。さらに、空気過剰ガス混合気体は、混合気室２６０内に流入し、子バーナ１８０の外周面１９０に列設された第２炎口２１０に各々供給される。そして、各第２炎口２１０には、各第１炎口１６０から噴出する火炎によって火移りが発生し、第１炎口１６０から噴出される火炎よりも小さい火炎が噴出される。さらに、空気過剰ガス混合気体の中で、第２炎口１６０における火炎形成に関与しない空気は、第１炎口１６０から噴出される火炎の二次空気として利用される。

したがって、第１の実施形態のように、子バーナ１８０を単に消火して二次空気を供給するだけでなく、第２炎口２１０で、全一次空気燃焼して全一次空気式の火炎を形成するように、空気過剰のガス混合気体を供給することで、調理鍋２９０の鍋底をより均一に加熱することができる。また、リング状空間部２３０に、二次空気が供給されるので、酸素濃度を十分確保することができるので、親バーナ１２０の火炎の燃焼状態を良好にすることができ、熱効率のよいバーナとすることができる。このように、バーナの外径を大きくしなくても、リング状空間部２３０の熱分布を良好にすることができ、熱効率のよい内部炎口親子バーナ１００とすることができる。

以上説明したように、第２の実施形態である内部炎口親子バーナ１００によれば、第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０の構造および動作を基本とし、強制空気供給管３１０を流れる空気内に燃料ガスを注入する構造を備えるものである。そして、火力調節レバー３００が、「強火力側の範囲」内に調整された場合、子バーナ１８０の第２炎口２１０からは、空気過剰のガス混合気体を噴出することを特徴とするものである。したがって、空気過剰のガス混合気体を供給することで、第２炎口２１０に通常のブンゼン火炎を形成することができるので、調理鍋２９０の鍋底をより均一に加熱することができる。また、リング状空間部２３０に、二次空気が供給されるので、酸素濃度を十分確保することができるので、親バーナ１２０の火炎の燃焼状態を良好にすることができ、熱効率のよいバーナとすることができる。このように、バーナの外径を大きくしなくても、リング状空間部２３０の熱分布を良好にすることができ、熱効率のよい内部炎口親子バーナ１００とすることができる。

なお、本発明は、以上詳述した上記実施の形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能なことはいうまでもない。

例えば、第１の実施形態の弁コントローラ４３は、火力調節レバー３の調整された火力に基づいて、三方弁３０の開閉を制御するようにしたが、火力調節レバー３の操作とは独立した切替ツマミ等の切替手段を新たに設け、その手動操作によって、三方弁３０の開閉を制御するようにしてもよい。

本発明のガスこんろは、調理台に載置して使われるテーブルこんろや、調理台に組み込んで使われるビルトインこんろ等に適用可能である。

ガスこんろ１の斜視図である。第１の実施形態である内部炎口親子バーナ１０の斜視図である。内部炎口親子バーナ１０の内部構造を示す模式図である。内部炎口親子バーナ１０の燃焼状態を示す説明図（弱火力状態）である。内部炎口親子バーナ１０の燃焼状態を示す説明図（強火力状態）である。第２の実施形態である内部炎口親子バーナ１００の模式図である。

符号の説明

１ガスこんろ
３火力調節レバー
８ガス量制御ユニット
１０内部炎口親子バーナ
１２親バーナ
１５内周面
１６第１炎口
１８子バーナ
１９外周面
２１第２炎口
２７混合気体供給管
２８混合気体供給管
３０三方弁
３１強制空気供給管
３３混合気体供給管
３４混合気体供給管
４０強制ファン
４３弁コントローラ
８０ガス量制御ユニット
１００内部炎口親子バーナ
１２０親バーナ
１６０炎口
１８０子バーナ
１９０外周面
２１０炎口
２８０混合気体供給管
３３３三方弁
３００火力調節レバー
３１０強制空気供給管
３１０ａガス注入口
３３０混合気体供給管
４００強制ファン
４３０弁コントローラ
５１０第２ガス管

Claims

内周面の周方向に複数の炎口が列設された環状の内向きバーナと、
当該内向きバーナの内側、かつ前記内向きバーナと同軸上に配設され、外周面の周方向に複数の炎口が列設された外向きバーナとを備えたこんろバーナにおいて、
前記内向きバーナの火力が強火力側に設定されている場合は、前記外向きバーナの炎口には、二次空気のみ又は空気過剰のガス混合気体が供給されることを特徴とするこんろバーナ。
前記内向きバーナの火力が弱火力側に設定されている場合は、前記外向きバーナの炎口には、前記内向きバーナの炎口に供給される燃料ガスおよび一次空気からなる混合気体と同等の空気比を有する混合気体が供給されることを特徴とする請求項１に記載のこんろバーナ。
前記内向きバーナの火力を強火力から弱火力まで調整する火力調整手段と、
前記内向きバーナに接続され、燃料ガスおよび一次空気からなる混合気体を、前記内向きバーナの炎口に供給する第１の供給管と、
前記外向きバーナに一端側が接続され、混合気体又は二次空気のみを、前記外向きバーナの炎口に供給する第２の供給管と、
当該第２の供給管の前記一端側とは反対の他端側に接続された切替弁と、
当該切替弁に一端側が接続され、当該一端側とは反対の他端側が、前記第１の供給管の中間に接続された第３の供給管と、
前記切替弁に一端側が接続された第４の供給管と、
当該第４の供給管の前記一端側とは反対の他端側に接続され、二次空気を強制的に送風する二次空気強制送風手段と、
前記火力調整手段によって調整された火力によって、前記切替弁の開閉を制御する切替弁開閉制御手段と
を備え、
前記火力調整手段が強火力側に調整された場合、前記切替弁制御手段は、前記第２の供給管に前記第４の供給管からの二次空気を供給し、
前記火力調整手段が弱火力側に調整された場合、前記切替弁制御手段は、前記第２の供給管に前記第３の供給管からの混合気体を供給するように前記切替弁の開閉を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のこんろバーナ。
前記第４の供給管内に燃料ガスを注入するガス注入手段を備え、
前記第４の供給管内に空気過剰のガス混合気体を生成し、前記火力調整手段が強火力に調整された場合、前記切替弁制御手段は、前記第２の供給管に前記第４の供給管からの空気過剰のガス混合気体を供給することを特徴とする請求項３に記載のこんろバーナ。