JP4877814B2 - コンロバーナ - Google Patents

Description

本発明は、主バーナと、該主バーナより最大火力が小さい副バーナとを一体に備えるコンロバーナに関する。

従来、主バーナと、該主バーナに隣設され、該主バーナより最大火力が小さい副バーナと、両バーナに燃料ガスを供給するガス流路とを備え、両バーナを燃焼させて大きな火力が得られるようにし、主バーナを消火させて副バーナのみにより小さな火力が得られるようにしたコンロバーナが知られている（例えば、特許文献１参照）。このコンロバーナは、主バーナのみに燃料ガスを供給する主バーナ用ガス流路と、副バーナのみに燃料ガスを供給する副バーナ用ガス流路が設けられ、主バーナ用ガス流路には第１ニードル弁が、副バーナ用ガス流路には第２ニードル弁が設けられている。第１ニードル弁は、第１開度調節レバーにより全開（強火）から全閉（消火）まで開度調節可能となっており、第２ニードル弁は、第２開度調節レバーにより全開（弱火）から最小（とろ火）まで開度調節可能となっている。

そして、使用者が火力を弱火乃至とろ火とするときには、第１ニードル弁の開度を全閉とし、主バーナを消火させて副バーナのみを燃焼させる。こうすることによりコンロバーナ全体としての火力をかなり絞ることができ、広い火力調節範囲を得ることができる。
特開平９−３０３７１９号公報

しかし、上記従来のものでは、第１ニードル弁の開度が全閉となって主バーナが消火したとき、副バーナは第２ニードル弁を介して比較的小さな火力に維持されるため、両バーナの火力から副バーナのみの火力となった瞬間にコンロバーナ全体としての火力が著しく低下する。

このため、両バーナによる最小火力と副バーナのみの最大火力との中間の火力を得ることが困難となり、火力の調節が不連続となって調理等に際して使い勝手が悪い不都合がある。

本発明は、かかる不都合に鑑み、良好な燃焼状態を維持しながら、火力の調節に伴う主バーナの消火時や着火時の火力の著しい変動を緩和することができ、調理等に際して使い勝手の良いコンロバーナを提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するために、先ず、主バーナと、該主バーナに隣設され、最大火力が主バーナより小さい副バーナと、両バーナに燃料ガスを供給するガス流路とを備えるコンロバーナにおいて、前記ガス流路のガス流量を調節するガス量調節弁と、該ガス量調節弁の下流側から分岐して各バーナに接続される一対のバーナ接続路と、両バーナを燃焼させるとき開弁して主バーナのバーナ接続路を開放し、副バーナのみを燃焼させるとき閉弁して主バーナのバーナ接続路を閉鎖する電磁弁と、使用者により設定された設定火力に応じて前記ガス量調節弁と前記電磁弁とを制御する制御手段とを設けた。

本発明のコンロバーナは、主バーナと副バーナとを備え、この両バーナには、前記ガス流路において前記ガス量調節弁により調節された流量の燃料ガスが、各バーナ接続路を介して供給される。このとき、主バーナと副バーナとの最大火力（能力）の比に応じて燃料ガスが主バーナのバーナ接続路と副バーナのバーナ接続路とに分配され、両バーナは共に良好な燃焼状態を形成する。

そして、両バーナが燃焼しているときに、使用者によって設定火力が小側に変更されると、前記制御手段によりガス量調節弁が制御されて両バーナの火力が小となる。そして更に設定火力が小側に変更されると、前記制御手段は前記電磁弁を閉弁させる。これにより、主バーナが消火され、副バーナのみの燃焼状態となる。副バーナのみが燃焼した状態においても、設定火力に応じて制御手段によりガス量調節弁が制御されるので、極めて小さな火力（所謂とろ火）を得ることが可能となり、広い火力調節範囲を得ることができる。

また、主バーナのバーナ接続路と副バーナのバーナ接続路とは、ガス量調節弁の下流側から分岐しているので、前記電磁弁が閉弁すると、主バーナに供給される燃料ガスが遮断されて副バーナのバーナ接続路におけるガス流量が瞬時に増加する。これによって、主バーナが消火した直後の副バーナの火力が瞬時に増加して、コンロバーナ全体としての火力の著しい低下が緩和され、火力の変動が少ない火力調節範囲を得ることができる。

更に、副バーナのみが燃焼しているときに、使用者によって設定火力が大側に変更され、このときの設定火力を得るために両バーナの燃焼が必要となると、制御手段は電磁弁を開弁させる。これにより、主バーナが着火して両バーナが燃焼した状態となる。両バーナが燃焼した状態においては、設定火力が更に大側に変更されると、制御手段によりガス量調節弁が制御されて両バーナの火力が大となる。

また、前記電磁弁が開弁して主バーナのバーナ接続路への燃料ガスの供給が開始されると、副バーナのバーナ接続路におけるガス流量が瞬時に減少する。これによって、主バーナが燃焼を開始した直後の副バーナの火力が瞬時に低下して、コンロバーナ全体としての火力の著しい増加が緩和され、火力の変動が少ない火力調節範囲を得ることができる。

そして、本発明は、前記制御手段が前記設定火力の変更に応じて前記電磁弁を開弁させ、変更前の設定火力に対応した副バーナのみの燃焼状態から、変更後の設定火力に対応した両バーナによる燃焼状態に移行して、設定火力変更後の副バーナの火力が設定火力変更前より小となるとき、前記制御手段は、電磁弁の開弁直後から所定時間においては、副バーナの火力が設定火力変更前より小となり且つ設定火力変更後より大となるように前記ガス量調節弁を制御することを特徴とする。

設定火力が変更され、前記制御手段が電磁弁を開弁させると、副バーナのみの燃焼状態から、両バーナによる燃焼状態に移行する。このとき、副バーナの燃焼に主バーナの燃焼が加わると、ガス流路の燃料ガスが両バーナに分配され、副バーナの火力が移行前（設定火力変更前）より小となる。

ところで、副バーナのみが燃焼していて電磁弁が閉弁している間、主バーナのバーナ接続路内の燃料ガスがエアに置換されることがある。そして、主バーナのバーナ接続路内のエアは、電磁弁が開弁した直後に燃料ガスに押出されるが、エアが主バーナのバーナ接続路内から抜けきって燃料ガスが主バーナに到達するまでの間に、副バーナが燃焼を維持できずに消火するおそれがある。そこで、前記制御手段は、ガス量調節弁を制御することにより、電磁弁の開弁直後から所定時間（例えば、主バーナのバーナ接続路の残留エアが燃料ガスに押されて抜けきる時間）において、副バーナの火力を、設定火力変更前より小とし且つ設定火力変更後より大とする。こうすることによって、電磁弁の開弁直後に副バーナの火力が急激に小となることが防止でき、電磁弁の開弁直後の副バーナの不用意な消火を防止して、電磁弁の開弁直後から所定時間は副バーナの燃焼状態を確実に維持することができる。

また、本発明は、前記制御手段が前記設定火力の変更に応じて前記電磁弁を閉弁させ、変更前の設定火力に対応した両バーナによる燃焼状態から、変更後の設定火力に対応した副バーナのみの燃焼状態に移行して、設定火力変更後の副バーナの火力が設定火力変更前より大となるとき、前記制御手段は、電磁弁の閉弁直前の所定時間においては、副バーナの火力が設定火力変更前より大となり且つ設定火力変更後より小となるように前記ガス量調節弁を制御することを特徴とする。

設定火力が変更され、前記制御手段が電磁弁を閉弁させると、両バーナによる燃焼状態から、副バーナのみの燃焼状態に移行する。このとき、主バーナが消火して副バーナのみの燃焼になると、主バーナに供給されていた分の燃料ガスが副バーナに供給されるので、副バーナの火力が移行前（設定火力変更前）より大となる。

ここで、発明者は、設定火力が大から小に変更される過程で、両バーナが燃焼しているときに電磁弁が閉弁されると、副バーナのバーナ接続路においては、急激なガス流量の増加に一次空気の吸入（バーナ接続路に設けられたエゼクタによる一次空気の吸引）が追いつかず、副バーナにおいて極めて短時間ではあるが一次空気不足に伴う黄炎（煤の発生等）が生じることを知見した。この知見に基づき、本発明においては、電磁弁の閉弁直前の所定時間（例えば、吸引される一次空気の速度が十分に上昇する時間）において、副バーナの火力を、設定火力変更前より大とし且つ設定火力変更後より小とする。これにより、これにより、電磁弁の閉弁に先立って、副バーナへの一次空気量をガス流量と共に大とした状態が形成されるので、この状態で電磁弁が閉弁すれば、主バーナの消火直後の一次空気不足による黄炎（煤の発生等）を防止することができ、副バーナの燃焼を良好な状態に維持することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のコンロバーナは、図１に示すように、主バーナ１と、該主バーナ１よりも最大火力が小さい副バーナ２とを備えている。両バーナ１，２に燃料ガスを供給するガス流路３には、使用者によって設定される設定火力（強火、中火、弱火、とろ火等）に応じてガス流量を調節するガス量調節弁４が設けられている。ガス量調節弁４の下流側のガス流路３は、分岐部５を介して、主バーナ１に燃料ガスを送る主バーナ接続路６と副バーナ２に燃料ガスを送る副バーナ接続路７とに分岐している。主バーナ接続路６には電磁弁８が設けられており、電磁弁８の開閉により主バーナ１への燃料ガスの供給を瞬時に開始或いは遮断できるようになっている。

ガス量調節弁４及び電磁弁８はマイクロコンピュータ等による制御手段９に接続されている。制御手段９は、使用者が操作する操作部１０の設定火力に応じてガス量調節弁４及び電磁弁８を動作させる。また、ガス量調節弁４の上流側には安全弁１１が設けられている。

次に細部の構成を説明する。本実施形態のコンロバーナは、図２及び図３に示すバーナ本体１２を備えている。バーナ本体１２のバーナヘッド部分には前記主バーナ１が設けられ、主バーナ１の下側に隣接して前記副バーナ２が設けられている。主バーナ１は、その周方向に配列された複数の炎口（第１の炎口１３）を備えている。副バーナ２もその全周にわたって複数の炎口（第２の炎口１４）を備えるが、副バーナ２が備える第２の炎口１４の総面積は、主バーナ１の第１の炎口１３の総面積よりも小さい。

主バーナ１は、前記主バーナ接続路６の下流側の一部を構成する主バーナ混合管１５を一体に備えている。副バーナ２は、前記副バーナ接続路７の下流側の一部を構成する副バーナ混合管１６を一体に備えている。各バーナ混合管１５，１６の上流端には燃料ガスを噴出するノズル１７，１８が対峙し、燃料ガスと共にエゼクタにより一時空気が吸入されるようになっている。また、主バーナ接続路６に設けたノズル１７は、副バーナ接続路７に設けたノズル１８より、ノズル径が大きく設定され、主バーナ１の最大燃焼量は副バーナ２より大きい。そして、副バーナ混合管１６は、その燃焼量に対応すべく主バーナ混合管１５よりも細く形成されている。

前記ガス量調節弁４は、本実施形態においては、図４に示すように、バルブユニット１９に備えられている。バルブユニット１９は、ガス量調節弁４と安全弁１１とを一体に備えている。安全弁１１はソレノイド部２０にソレノイドとばねとを内蔵している。ソレノイドに通電するとばねの付勢力に抗して弁体２１が開弁方向に駆動され、ガス流路３が開放される。逆にソレノイドへの通電が停止すると、ソレノイドによる磁力が消滅し、ばねの付勢力により弁体２１が閉弁方向に戻され、ガス流路３が閉鎖される。

ガス量調節弁４は、図５に示すように、主に回転板２２と固定板２３とオリフィス板２４とから構成される。回転板２２は、図４に示すように、ステッピングモータ２５の駆動軸２６に連結された回転軸２７によって回転される。ステッピングモータ２５は、図１に示した制御手段９から供給されるパルス信号により回転駆動される。このときのパルス信号は前記操作部１０における設定火力に応じたものとなっている。

図４に示すように、固定板２３はバルブユニット１９の筐体に固定されている。回転板２２には、図５に示すように、回転方向に沿って長穴２８が開けられており、固定板２３には長穴２８の軌跡に沿って大きさの異なる複数（本実施形態では５個）の貫通穴２９が形成されている。ステッピングモータ２５を駆動して回転板２２を回転させると、長穴２８が貫通穴２９に順次一致していき、長穴２８に一致した貫通穴２９を燃料ガスが通過する。このとき、長穴２８を、複数の貫通穴２９の組み合わせに一致する長さに形成しておくことで、回転板２２の回転に伴い、長穴２８に一致する貫通穴２９の組み合わせが順次切り替わる。なお、ガス種が異なるとガス種に応じてガスの供給量を変更する必要があるため、ガス種に応じた流量になるオリフィス穴３０を固定板２３の貫通穴２９に対応して形成した交換自在のオリフィス板２４が固定板２３の上面にパッキン３１を介して重合されている。これにより、回転板２２を回転させるとガスが通過する貫通穴２９が順次選択され、貫通穴２９及びオリフィス穴３０によって調節された量の燃料ガスが各バーナ１，２へと供給される。

前記電磁弁８は、詳しくは図示しないが、前記安全弁１１と略同様にソレノイドとばねとを備えて構成されており、図１を参照すれば、通電により開弁して主バーナ接続路６を開放し、通電停止により閉弁して主バーナ接続路６を閉鎖する。

次に、本実施形態のコンロバーナの作動を説明する。図１及び図６を参照して、設定火力が最大（強火）とされた状態では、主バーナ１へのガス流量Ｌと副バーナ２へのガス流量Ｓとが最大とされ、主バーナ１と副バーナ２とが共に燃焼状態とされる。このとき、ガス量調節弁４が最大のバルブ開度とされ、制御手段９の指令により電磁弁８が開弁状態に維持される。

この状態から、操作部１０における設定火力が強火から弱火に向かって変更されると、制御手段９の指令によりガス量調節弁４が作動し、主バーナ１へのガス流量Ｌと副バーナ２へのガス流量Ｓとが共に減少され、これに伴って火力が減少する。ガス流量Ｌ，Ｓの減少過程において、両バーナ１，２による火力が中火近傍となると、このときの操作部１０における設定火力に応じて制御手段９の指令により電磁弁８が閉弁される。これにより、主バーナ１が消火し、副バーナ２のみに燃料ガスが供給させることによって副バーナ２のみが燃焼を継続する。このとき、電磁弁８が瞬時に主バーナ接続路６を閉鎖することにより、主バーナ接続路６に向かって流れる分の燃料ガスが副バーナ接続路７に流れ込む。これによって、副バーナ２へのガス流量Ｓの増加に応じて火力が瞬時に増加し、主バーナ１が消火した直後の過剰な火力低下が抑制される。これによって、中火から弱火に移行する中間の火力を得ることができる。そして、更に操作部１０における設定火力が更に弱火側に変更されると、制御手段９の指令によりガス量調節弁４が作動し、副バーナ２へのガス流量Ｓが減少して、極めて火力の弱いとろ火を得ることができる。

また、逆に、副バーナ２のみの燃焼でとろ火が得られている状態から、操作部１０の設定火力が強火に向かって変更されると、制御手段９の指令によりガス量調節弁４が作動して、副バーナ２へのガス流量Ｓが増加され、これに伴って火力が増加する。その後、中火近傍となると、操作部１０の設定火力に応じた制御手段９の指令により電磁弁８が開弁される。これにより、主バーナ１に燃料ガスが供給されて、副バーナ２の火炎により主バーナ１が着火する。このとき、電磁弁８が瞬時に主バーナ接続路６を開放することによって、副バーナ接続路７に向かって流れる分の燃料ガスの一部が主バーナ接続路６に流れ込む。これに伴い、副バーナ２の火力が瞬時に低下し、主バーナ１が燃焼を開始した直後の過剰な火力増加が抑制される。これによって、弱火から中火に移行する中間の火力を得ることができる。

ここで、電磁弁８の開閉時に良好な燃焼を確実に得るために、本実施形態において採用する作動を図７に基づいて説明する。なお、本実施形態においては、一例として５個の貫通穴２９を備える固定板２３を備えたガス量調節弁４を採用し、各貫通穴２９の組み合わせを選択することによって、５段階のバルブ開度Ａ〜Ｅが形成されるようになっている。

また、各バルブ開度Ａ〜Ｅは、操作部１０において使用者によって選択される設定火力の大小を示す６段階の火力ポジションＰ１〜Ｐ６に対応し、火力ポジションＰ６が最大火力（強火）を、火力ポジションＰ１が最小火力（とろ火）を示している。更に詳しくは、バルブ開度Ａ〜Ｅに対応するインプット（火力に相当する）と火力ポジションＰ１〜Ｐ６との関係は表１に示すように設定されている。

そして、本実施形態においては、図７に示すように、火力ポジションＰ３と火力ポジションＰ２との間の作動点Ｖで電磁弁８の開閉動作が行なわれ、作動点Ｖから電磁弁８の開弁側の所定時間ｔ（本実施形態では約２秒）の間だけ、一時的に副バーナ２のインプットを増加させる。

即ち、表１及び図７に示すように、火力ポジションＰ２から火力ポジションＰ３に変更（設定火力が弱火側から強火方向に変更）される過程では、作動点Ｖにおける開弁直後に、所定時間ｔの間だけガス量調節弁４をバルブ開度Ｃに維持する。これにより、副バーナ２のインプットは所定時間ｔの間だけ３４０Kcal/hとなり、火力ポジションＰ３における副バーナ２のインプット２２０Kcal/hよりも大となる。そして、所定時間ｔ経過後、電磁弁８を開弁させた状態でバルブ開度Ｄ（火力ポジションＰ３に対応する開度）に移行させる。こうすることによって、火力ポジションＰ２における副バーナ２のインプットが６５０Kcal/hの状態から、火力ポジションＰ３における副バーナ２のインプットが２２０Kcal/hの状態に変更される間に、副バーナ２のインプットが３４０Kcal/hとなった状態が介入される。これにより、電磁弁８が閉弁していたときに主バーナ接続路６内の燃料ガスが置換されたエア等の影響を排除して、電磁弁８の開弁に伴う副バーナ２へのガス流量の過剰な低下に起因する失火を防止することができる。

また、それとは逆に、火力ポジションＰ３から火力ポジションＰ２に変更（設定火力が強火側から弱火方向に変更）される過程では、作動点Ｖにおける閉弁に先立ち、電磁弁８を開弁させた状態で所定時間ｔの間だけガス量調節弁４をバルブ開度Ｃに設定する。これにより、副バーナ２のインプットを３４０Kcal/hとして、火力ポジションＰ３に対応する副バーナ２のインプット２２０Kcal/hより大とする。そして、所定時間ｔ経過後、バルブ開度Ｃとした状態で電磁弁８を閉弁させる。こうすることによって、火力ポジションＰ３における副バーナ２のインプットが２２０Kcal/hの状態から、火力ポジションＰ２における副バーナ２のインプットが６５０Kcal/hの状態に変更される間に、副バーナ２のインプットが３４０Kcal/hとなった状態が介入され、副バーナ２のインプットが２２０Kcal/hから６５０Kcal/hになる前に、一時的に副バーナ２の副バーナ接続管７における十分な一次空気の流れを形成することができるので、一次空気不足に伴う黄炎発生を防止して良好な燃焼を得ることができる。

なお、本実施形態においては、図５に示すように、主に回転板２２と固定板２３とオリフィス板２４とから構成されるガス量調節弁４を採用したものを示したが、ガス量調節弁４の構成はこれに限るものではなく、ガス流路３の開度調節が円滑に行なえるものであれば、本発明の開度調節手段として採用可能である。

本発明の一実施形態のコンロバーナの概略構成を示すブロック図。 バーナ本体の説明的断面図。 バーナ本体の説明的平面図。 バルブユニットの構成を示す説明図。 バルブユニットにおけるガス量調節弁の要部構成を分解して示す説明的斜視図。 設定火力とガス流量との関係を示す線図。 火力ポジションとバルブ開度との関係を示す線図。

符号の説明

１…主バーナ、２…副バーナ、３…ガス流路、４…ガス量調節弁、６，７…バーナ接続路、８…電磁弁、９…制御手段。

Claims (2)

1. 主バーナと、該主バーナに隣設され、最大火力が主バーナより小さい副バーナと、両バーナに燃料ガスを供給するガス流路とを備えるコンロバーナにおいて、
   前記ガス流路のガス流量を調節するガス量調節弁と、該ガス量調節弁の下流側から分岐して各バーナに接続される一対のバーナ接続路と、両バーナを燃焼させるとき開弁して主バーナのバーナ接続路を開放し、副バーナのみを燃焼させるとき閉弁して主バーナのバーナ接続路を閉鎖する電磁弁と、使用者により設定された設定火力に応じて前記ガス量調節弁と前記電磁弁とを制御する制御手段とを設け、
   前記制御手段が前記設定火力の変更に応じて前記電磁弁を開弁させ、変更前の設定火力に対応した副バーナのみの燃焼状態から、変更後の設定火力に対応した両バーナによる燃焼状態に移行して、設定火力変更後の副バーナの火力が設定火力変更前より小となるとき、
   前記制御手段は、電磁弁の開弁直後から所定時間においては、副バーナの火力が設定火力変更前より小となり且つ設定火力変更後より大となるように前記ガス量調節弁を制御することを特徴とするコンロバーナ。
2. 主バーナと、該主バーナに隣設され、最大火力が主バーナより小さい副バーナと、両バーナに燃料ガスを供給するガス流路とを備えるコンロバーナにおいて、
   前記ガス流路のガス流量を調節するガス量調節弁と、該ガス量調節弁の下流側から分岐して各バーナに接続される一対のバーナ接続路と、両バーナを燃焼させるとき開弁して主バーナのバーナ接続路を開放し、副バーナのみを燃焼させるとき閉弁して主バーナのバーナ接続路を閉鎖する電磁弁と、使用者により設定された設定火力に応じて前記ガス量調節弁と前記電磁弁とを制御する制御手段とを設け、
   前記制御手段が前記設定火力の変更に応じて前記電磁弁を閉弁させ、変更前の設定火力に対応した両バーナによる燃焼状態から、変更後の設定火力に対応した副バーナのみの燃焼状態に移行して、設定火力変更後の副バーナの火力が設定火力変更前より大となるとき、
   前記制御手段は、電磁弁の閉弁直前の所定時間においては、副バーナの火力が設定火力変更前より大となり且つ設定火力変更後より小となるように前記ガス量調節弁を制御することを特徴とするコンロバーナ。

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