特開 2024-53503 加熱調理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024053503

(43)【公開日】2024-04-15

(54)【発明の名称】加熱調理装置

(51)【国際特許分類】

   F23N 5/10 20060101AFI20240408BHJP

   F23D 14/10 20060101ALI20240408BHJP

【ＦＩ】

F23N5/10 310D

F23D14/10 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022159845

(22)【出願日】2022-10-03

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】林 周作

(72)【発明者】

【氏名】小野 貴大

(72)【発明者】

【氏名】生田 浩之

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 大祐

(72)【発明者】

【氏名】加納 彰

(72)【発明者】

【氏名】高橋 孝明

(72)【発明者】

【氏名】平田 耕一

【テーマコード（参考）】

3K005

3K017

【Ｆターム（参考）】

3K005TA02

3K005TB06

3K005UA11

3K017AB01

3K017AE03

3K017AG06

(57)【要約】

【課題】管状のバーナ本体３１にこのバーナ本体の長手方向に間隔を存して複数の炎孔３２が開設されたバーナ３と、バーナ本体に対し炎孔からのガス噴出方向に間隔を存して対向配置され、バーナ本体の長手方向に長手であると共に、加熱されることで赤外線を放射する赤外線放射部材４と、バーナに燃料ガスを供給して炎孔から噴出する燃料ガスを燃焼させたときに生ずる火炎を検出するための熱電対６とを備える加熱調理装置ＨＣにて、バーナが、燃料ガスを水素として炎孔から噴出する水素を拡散燃焼させるものである場合でも、耐力を損なうことなく、水素火炎を確実に検知することができるようにする。
【解決手段】熱電対は、その測温接点部６１が炎孔の周縁と赤外線放射部材の幅方向一端とを最短で結ぶ線Ｓｌをバーナ本体の長手方向に投影した面上に位置するように配置される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガスを燃焼させて被調理物を加熱調理する加熱調理装置であって、
管状のバーナ本体にこのバーナ本体の長手方向に間隔を存して複数の炎孔が開設されたバーナと、バーナ本体に対し炎孔からのガス噴出方向に間隔を存して対向配置され、バーナ本体の長手方向に長手であると共に、加熱されることで赤外線を放射する赤外線放射部材と、バーナに燃料ガスを供給して炎孔から噴出する燃料ガスを燃焼させたときに生ずる火炎を検出するための熱電対とを備えるものにおいて、
バーナは、燃料ガスを水素として炎孔から噴出する水素を拡散燃焼させるものであり、
熱電対は、その測温接点部が炎孔の周縁と赤外線放射部材の幅方向一端とを最短で結ぶ線をバーナ本体の長手方向に投影した面上に位置するように配置されることを特徴とする加熱調理装置。

【請求項2】

前記測温接点部は、前記赤外線放射部材側からみて、前記バーナ本体の長手方向の端からの距離が、当該端に最も近い炎孔の隣の炎孔までの距離以上となる箇所に位置することを特徴とする請求項１記載の加熱調理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料ガスを燃焼させて被調理物を加熱調理する加熱調理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の加熱調理装置として、管状のバーナ本体にこのバーナ本体の長手方向に間隔を存して複数の炎孔が開設されたバーナと、バーナ本体に対し各炎孔からのガス噴出方向に間隔を存して対向配置され、バーナ本体の長手方向に長手であると共に、加熱されることで赤外線を放射する赤外線放射部材とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、燃料ガスを天然ガスやＬＰガスとし、空気過剰率が１．０～１．２程度の混合気をバーナに供給して炎孔から噴出する燃料ガスを燃焼させる。このとき、バーナ本体の長手方向一端に位置する炎孔の更に外方に補助炎孔を開設し、補助炎孔からの燃料ガスの燃焼で生ずる火炎内に測温接点部が突入するように熱電対を配置し、火炎を検出している。

【0003】

ところで、近年では、地球温暖化防止のため、炭化水素ガスの代替燃料として二酸化炭素を排出しない水素が注目されている。そして、水素を燃焼させたときに生ずる水素火炎で赤外線放射部材を効率よく加熱するために、バーナを炎孔から噴出する水素を拡散燃焼させるもので構成することが考えられる。このような場合、上記従来例のように、水素の燃焼で生ずる水素火炎内に測温接点部が突入するように熱電対を配置すると、測温接点部の温度が高くなり過ぎて耐力が低下するという問題がある。他方で、拡散燃焼時の水素火炎は、二次空気の影響を受けて揺らぎ易いので、測温接点部が水素火炎から離れ過ぎていると、水素火炎を検知することができない場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６－２２９５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、バーナが炎孔から噴出する水素を拡散燃焼させるもので構成されているときでも、耐力を損なうことなく、水素火炎を確実に検知することができる加熱調理装置を提供することをその課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、燃料ガスを燃焼させて被調理物を加熱調理する本発明の加熱調理装置は、管状のバーナ本体にこのバーナ本体の長手方向に間隔を存して複数の炎孔が開設されたバーナと、バーナ本体に対し炎孔からのガス噴出方向に間隔を存して対向配置され、バーナ本体の長手方向に長手であると共に、加熱されることで赤外線を放射する赤外線放射部材と、バーナに燃料ガスを供給して炎孔から噴出する燃料ガスを燃焼させたときに生ずる火炎を検出するための熱電対とを備えるものにおいて、バーナは、燃料ガスを水素として炎孔から噴出する水素を拡散燃焼させるものであり、熱電対は、その測温接点部が炎孔の周縁と赤外線放射部材の幅方向一端とを最短で結ぶ線をバーナ本体の長手方向に投影した面上に位置するように配置されることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、測温接点部の温度が高くなり過ぎて耐力が低下するといった問題を生じることなく、水素火炎が揺らいだとしても、常時、水素火炎を検知することができる。なお、本発明にいう「測温接点部が炎孔の周縁と赤外線放射部材の幅方向一端とを最短で結ぶ線をバーナ本体の長手方向に投影した面上に位置する」は、測温接点部が投影した面に実質的に接するように位置している場合だけでなく、測温接点部が投影した面と交わるように位置する場合も含む。

【0008】

ところで、バーナ本体の長手方向の端に最も近い炎孔は、二次空気の影響を受けて特に揺らぎ易い。そこで、本発明において、測温接点部は、赤外線放射部材側からみて、バーナ本体の長手方向の端からの距離が、当該端に最も近い炎孔の隣の炎孔までの距離以上となる箇所に位置することが好ましい。これにより、水素火炎がより安定する箇所に測温接点部が位置することで、水素火炎をより確実に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の加熱調理装置の斜視図。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う一部省略の断面図。

【図3】図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図。

【図4】図３の一部拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して、燃料ガスを水素とし、水素を燃焼させて肉や魚といった被調理物を加熱調理する本発明の加熱調理装置の実施形態を説明する。なお、本発明にいう「水素」は、純水素に限定されるものではなく、例えば、臭い付けのための腐臭剤を少量添加するような場合も含む。

【0011】

図１～図３を参照して、加熱調理装置ＨＣは、水平一方向に長手で直方体状の装置本体１を備える。装置本体１内には、長手方向に間隔を存して配置される一対の内側板１１ａ，１１ｂと両内側板１１ａ，１１ｂの幅方向両側でこれら内側板１１ａ，１１ｂの間を夫々橋渡す内梁板１１ｃと有する支持枠１１と、支持枠１１の上面開口を覆う天板１２とが設けられ、内梁板１１ｃの下方に、幅方向に貫通する格納空間１１ｄが形成されている。格納空間１１ｄには汁受け皿２が着脱自在に格納され、内梁板１１ｃの内面にはまた断熱材１１ｅが取り付けられている。長手方向一方の内側板１１ａの外面には箱状のカバー体１３が取り付けられ、支持枠１１、天板１２及びカバー体１３の周囲が化粧板Ｖｐで覆われている。

【0012】

カバー体１３内には、特に図示して説明しないが、電池からの電力を受けて加熱調理装置ＨＣの作動を制御する制御基板、後述のバーナの一端に挿設されるガスノズルに水素を供給するためのガス管、このガス管に介設されてガスノズルに供給される水素の流量を調整するガスコック及び電磁開閉弁といった各種の部品が配置されている。カバー体１３を覆う化粧板Ｖｐの前面部分には操作つまみ１４が設けられ、操作つまみ１４の回転操作に連動してガスコックが操作されて、ガスノズルに供給される水素の流量が調整される。なお、バーナの燃焼に必要なこれらの部品としては公知のものが利用できるため、バーナの点消火操作を含め、ここでは詳細な説明を省略する。

【0013】

長手方向両端で夫々保持される天板１２には、汁受け皿２の上方に位置させて長手方向に長手で矩形の第１開口１２ａが開設され、当該第１開口１２ａより一回り大きな第２開口Ｖｐ１が化粧板Ｖｐの上面に開設されている。天板１２上には、第２開口Ｖｐ１内の幅方向両側に位置させて支持枠１５が立設され、支持枠１５で被調理物（図示せず）が載置される焼き網１６が支持される。支持枠１５には、焼き網１６の各横棒部１６ａを受ける上下３段の受け部１５ａが設けられている。これにより、焼き網１６の高さを３段階に切り換えることができる。また、第１開口１２ａの長手方向に沿う両内縁部には、斜め下方にのびる２枚の第１ガイド板部１２ｂが垂設され、第１ガイド板部１２ｂと当該第１ガイド板部１２ｂ外側に夫々設けられる第２及び第３のガイド板部１７ａ，１７ｂとによって被調理物の加熱調理時に発生する焼き汁や油を汁受け皿２に案内できるようにしている。そして、両側の第１ガイド板部１２ｂ，１２ｂの間の空間に位置させて２本のバーナ３，３が幅方向に間隔を存して並設されている。

【0014】

各バーナ３は、長手方向一端（図２中、左端）が閉塞された金属製で管状のバーナ本体３１に、第１開口１２ａに臨む範囲内でその長手方向に間隔を存して複数の炎孔３２が開設されたもので構成される。本実施形態では、バーナ本体３１は円管状の輪郭を有し、その頂部に各炎孔３２が開設されている。この場合、各炎孔３２の孔径は０．６ｍｍ以下に設定される。また、長手方向一方（図２中、左側）の内側板１１ｂから突出する各バーナ３の閉塞端は化粧板Ｖｐの内面で支持され、長手方向他方（図２中、右側）の内側板１１ａから突出する各バーナ３の開放端には、カバー体１３内に設けられるガスノズル３３が嵌合している。

【0015】

また、バーナ本体３１に対し炎孔３２からの水素噴出方向である上方に間隔を存して赤外線放射部材４が配置されている。赤外線放射部材４は、下向きの円弧状に湾曲させた金属板で構成され、バーナ本体３１の全ての炎孔３２を覆うことができる長さに定寸されている。この場合、第１開口１２ａの幅方向に沿う両内縁部には一対の支持板部１２ｃ，１２ｃが取り付けられ、両支持板部１２ｃ，１２ｃで赤外線放射部材４の両端が夫々支持される。赤外線放射部材４の内径は、バーナ本体３１の外径より大きくなるように設定され、焼き汁や油がバーナ本体３１の表面に滴下することを防止している。バーナ本体３１の長手方向他端（図２中、右端）に最も近い炎孔３２（以下、長手方向の両端の炎孔を「炎孔３２ａ」とする）の近傍には、一対の棒状電極５ａ，５ｂが設けられている。そして、操作つまみ１４の操作によって図示省略の制御基板から一対の棒状電極５ａ，５ｂ間に高電圧が印加され、これにより生ずる花火放電で点火されるようにしている。点火されると、バーナ３に供給された水素が各炎孔３２から噴出して拡散燃焼し、水素火炎Ｈｆが生ずる（図４参照）。そして、水素火炎Ｈｆで赤外線放射部材４が加熱されて赤熱し、このときに放射される赤外線で焼き網１６に載置された被調理物が加熱調理（焼成調理）される。

【0016】

ここで、水素の燃焼で生ずる完全燃焼時の水素火炎Ｈｆでは、可視光領域の化学発光を伴う活性種が存在しないため、殆ど視認することができない。このような場合、赤外線放射部材４が赤熱すれば、水素火炎Ｈｆが正常に形成されたことが認識できるが、赤外線放射部材４が赤熱するまでには時間がかかる。本実施形態では、図４に示すように、バーナ本体３１の炎孔開設箇所の表面と赤外線放射部材４の幅方向両端部の表面とに炎色反応剤Ｆｃを塗布している。具体的には、各炎孔３２を起点とし、水素火炎Ｈｆが接触し得る範囲より広いバーナ本体３１の表面を炎孔開設箇所Ｐｖ１とし、また、赤外線放射部材４の幅方向両端部の所定範囲の内外両面を赤外線放射部材４の幅方向両端部の表面Ｐｖ２として炎色反応剤Ｆｃが塗布されている。この場合、耐熱性を有する公知の塗料Ｐｍを準備し、この塗料Ｐｍに所定の重量割合で例えば顆粒状の炎色反応剤Ｆｃを添加し、炎色反応剤Ｆｃが添加された塗料Ｐｍを表面に塗布している。炎色反応剤Ｆｃとしては、被調理物に対する衛生上の問題がなく、また、可視光領域の化学発光を発現するものであれば特に制限はなく、例えば、塩化ナトリウム（黄色）、炭酸ナトリウム（黄色）や塩化カリウム（赤紫色）といった化合物を用いることができる。

【0017】

以上によれば、水素の燃焼で生ずる水素火炎が炎色反応剤と反応して炎色反応が起こることで（即ち、着色炎が生じることで）、赤外線放射部材４の赤熱を待つことなく、目視で燃焼開始当初から速やかに水素火炎の有無を認識することができる。その上、水素火炎を可視化するために炎孔３２から噴出する水素に炎色反応剤を混入させるものではないため、発熱量の低下を招くといった不具合も生じない。しかも、二次空気が炎孔３２に向けて炎孔開設箇所Ｐｖ１の表面に沿って供給され易くなり、この二次空気を求めて水素火炎Ｈｆが炎孔開設箇所Ｐｖ１の表面に沿ってより広く拡散するため、炎色反応が起こる範囲がより広くなって水素火炎の有無をより確実に認識することができる。なお、赤外線放射部材４の幅方向の内側の面にのみ炎色反応剤Ｆｃを塗布した場合でも、炎色反応により生じた着色炎が赤外線放射部材４の幅方向外側にあふれ出るため、水素火炎Ｈｆの有無を認識することができる。

【0018】

ところで、上述のようにバーナ３や赤外線放射部材４を構成し、燃焼開始当初から速やかに水素火炎の有無を認識できる場合でも、何等かの原因で失火した場合にはバーナ３への水素の供給を可及的速やかに停止する必要がある。本実施形態では、各バーナ３の長手方向両端に夫々位置するように支持板部１２ｃ，１２ｃには公知の熱電対６が設けられている。そして、熱電対６からの出力が制御基板（図示せず）に入力され、予め設定される閾値以下になると、電磁開閉弁が閉弁されてバーナ３への水素供給が停止されるようにしている。ここで、熱電対６先端の測温接点部６１が水素火炎Ｈｆ内に突入するように熱電対６を配置すると、測温接点部６１の温度が高くなり過ぎて耐力が低下する。他方で、各バーナ３を拡散燃焼させたときその水素火炎Ｈｆが二次空気の影響を受けて揺らぎ易いので、測温接点部６１が水素火炎から離れ過ぎていると、水素火炎Ｈｆを検知することができない場合がある。本実施形態では、図２及び図４に示すように、熱電対６の測温接点部６１が炎孔３２の周縁と赤外線放射部材４の幅方向一端とを最短で結ぶ線Ｓｌをバーナ本体３１の長手方向に投影した面上に位置し、且つ、バーナ本体３１の長手方向の端からの距離Ｌ１が、当該端に最も近い炎孔３２ａの隣の炎孔３２（これを「炎孔３２ｂ」という）までの距離Ｌ２以上となる箇所に位置させている。なお、測温接点部６１がバーナ本体３１の長手方向に投影した面上に位置するといった場合、図４に示すように、測温接点部６１が投影した面に実質的に接するように位置している場合だけでなく、測温接点部６１が投影した面と交わるように位置する場合も含む。

【0019】

以上によれば、測温接点部６１の温度が高くなり過ぎて耐力が低下するといった問題を生じることなく、水素火炎が揺らいだとしても、常時、水素火炎を検知することができる。また、バーナ本体３１の長手方向一方の端に最も近い炎孔３２ａは、二次空気の影響を受けて特に揺らぎ易いが、測温接点部６１が、バーナ本体３１の長手方向の端からの距離Ｌ１が炎孔３２ｂまでの距離Ｌ２以上となる箇所に位置するため、水素火炎Ｈｆをより確実に検知することができる。

【0020】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、バーナ３を２本としたものを例に説明したが、その数は特に限定されるものではない。また、バーナ本体３１が円管状の輪郭を有する場合を例に説明したが、バーナ本体３１の炎孔開設箇所Ｐｖ１の表面の断面形状が炎孔３２からの水素噴出方向に凸の円弧状となっていれば、炎孔開設箇所以外の表面の断面形状は、円弧状以外の例えば角形であってもよい。

【0021】

上記実施形態では、赤外線放射部材４が下向きの円弧状に湾曲させた輪郭を持つものを例に説明したが、被調理物に対して赤外線を広範囲に放射できるのであれば、これに限定されるものではなく、例えば、平板状のものを利用することもできる。

【符号の説明】

【0022】

ＨＣ…加熱調理装置、３…バーナ、３１…バーナ本体、３２，３２ａ，３２ｂ…炎孔、４…赤外線放射部材、６…熱電対、６１…測温接点部、Ｆｃ…炎色反応剤、Ｓｌ…炎孔の周縁と赤外線放射部材の幅方向一端とを最短で結ぶ線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】