特開 2025-7023 加熱調理器具

(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】P2025007023

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】加熱調理器具

(51)【国際特許分類】

   F24C 3/02 20210101AFI20250109BHJP

   F24C 3/08 20060101ALI20250109BHJP

   F23D 14/02 20060101ALI20250109BHJP

   F23D 14/84 20060101ALI20250109BHJP

   A47J 27/00 20060101ALN20250109BHJP

【ＦＩ】

F24C3/02 H

F24C3/08 Q

F23D14/02 E

F23D14/84 Z

A47J27/00 105A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023108150

(22)【出願日】2023-06-30

(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】高橋 建次

(72)【発明者】

【氏名】山口 洋行

【テーマコード（参考）】

3K017

4B055

【Ｆターム（参考）】

3K017AA01

3K017AB05

3K017AB08

3K017AD01

3K017AE03

4B055AA04

4B055BA63

4B055CA71

4B055CA90

4B055DB08

4B055EA05

4B055EA07

(57)【要約】

【課題】上方に開口部１１を有し、調理容器Ｋｔが開口部を通して収納可能な上収納室１２と、上収納室に連通すると共にバーナＢｎが配置される下収納室１３とを有する器具本体１を備える加熱調理器具ＨＣを、バーナの燃焼板３から噴出する水素ガスを拡散燃焼させる際に、燃焼板３の各部から噴出する水素ガス量が均一でない状態でも、燃焼板からの水素火炎の高さを均等にして調理容器をムラなく加熱できるように構成する。
【解決手段】下収納室を囲う器具本体の外壁部分の外面に開口する吸気口４１と外壁部分の内面に開口する吐気口４２とを有して二次空気を導入する導入通路４を設ける。導入通路が、平面視で周方向の間隔を存して複数設けられる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方に開口部を有し、調理容器が前記開口部を通して収納可能な上収納室と、前記上収納室に連通すると共にバーナが配置される下収納室とを有する器具本体を備える加熱調理器具であって、
前記バーナは、内部に水素ガスが供給されるバーナボディと、前記バーナボディの上面開口部を覆う燃焼板とを備え、前記燃焼板から噴出する前記水素ガスを拡散燃焼させるものにおいて、
前記下収納室を囲う前記器具本体の外壁部分の外面に開口する吸気口と前記外壁部分の内面に開口する吐気口とを有して、前記燃焼板から噴出する前記水素ガスに向けて二次空気を導入する導入通路と、前記上収納室を囲う前記器具本体の周壁部分に開設されて水素ガスの燃焼で生ずる水素燃焼ガスを排気する排気口とを更に備え、
前記導入通路が、平面視で周方向の間隔を存して複数設けられることを特徴とする加熱調理器具。

【請求項2】

前記燃焼板が周方向で複数の燃焼領域に区画され、
これら区画された前記燃焼領域の外周縁部の周方向両端を結ぶ線を前記バーナの径方向に投影したときに前記線を内包する前記外壁部分の内面領域を吐気口形成領域として、前記吐気口形成領域に少なくとも１個の前記吐気口が存することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器具。

【請求項3】

前記器具本体の底面に、下方に突出する脚部が設けられ、
前記吸気口が開口する前記外壁部分の外面を前記器具本体の底面としたことを特徴とする請求項２記載の加熱調理器具。

【請求項4】

前記導入通路を介して導入される二次空気量を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の加熱調理器具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加熱調理器具に関し、より詳しくは、上方に開口部を有し、調理容器が前記開口部を通して収納可能な上収納室と、前記上収納室に連通すると共にバーナが配置される下収納室とを有する器具本体を備えるものに関する。

【背景技術】

【0002】

この種の加熱調理器具として例えば特許文献１に記載されたものが知られている。このものでは、下収納室を囲う器具本体の周壁部分に、ガスバーナの挿入を可能とする単一の挿入孔が形成されている。ガスバーナは、混合管部を介して内部に混合気（燃料ガスと一次空気との混合ガス）が供給されるバーナボディと、バーナボディの上面開口部を覆う円盤状の燃焼板とを備え、燃焼板には多数の炎孔が形成されている。そして、器具本体の上収納室に開口部を通して調理器具としての鍋（釜）を収納した後、バーナボディに混合気を供給し、炎孔を通して燃焼板から噴出する混合気を燃焼させることで鍋を加熱している。

【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。そこで、上記従来例のような加熱調理器具において、バーナを燃焼板から噴出する水素ガスを拡散燃焼させるもので構成することが考えられる。然し、バーナボディ内に周方向１箇所から水素ガスを供給すると、水素ガスの供給箇所に近い燃焼板の部分から噴出する水素ガス量に比べて、水素ガスの供給箇所から離れた燃焼板の部分から噴出する水素ガス量が減少する。しかも、バーナボディへの水素ガスの供給方向と同方位に位置する単一の挿入孔から二次空気が供給されることになるので、水素ガスの供給箇所から離れた燃焼板の部分への二次空気量も低下する。そのため、水素ガスの供給箇所から離れたところに生成される水素火炎は、その大きさが比較的小さくなるだけでなく、二次空気を求めて挿入孔の方位に向けて傾く。その結果として、燃焼板の各部における水素火炎の燃焼板からの高さが不均等になって、調理容器を加熱したときに加熱ムラが生じるという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－３３７０７１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、燃焼板の各部から噴出する水素ガス量が均一でない状態でも、燃焼板からの水素火炎の高さを均等にして調理容器をムラなく加熱できるようにした加熱調理器具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、本発明は、上方に開口部を有し、調理容器が前記開口部を通して収納可能な上収納室と、上収納室に連通すると共にバーナが配置される下収納室とを有する器具本体を備える加熱調理器具であって、バーナは、内部に水素ガスが供給されるバーナボディと、バーナボディの上面開口部を覆う燃焼板とを備え、燃焼板から噴出する前記水素ガスを拡散燃焼させるものにおいて、下収納室を囲う器具本体の外壁部分の外面に開口する吸気口と外壁部分の内面に開口する吐気口とを有して、燃焼板から噴出する水素ガスに向けて二次空気を導入する導入通路と、上収納室を囲う器具本体の周壁部分に開設されて水素ガスの燃焼で生ずる水素燃焼ガスを排気する排気口とを更に備え、導入通路が、平面視で周方向の間隔を存して複数設けられることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、周方向複数箇所から二次空気が導入される。そして、噴出する水素ガス量が比較的少ない燃焼板の部分では、吐気口を通して導入される二次空気量を比較的多くすることで、二次空気を求めてその上方に立つように水素火炎を伸ばすことができる。一方、噴出する水素ガス量が比較的多い燃焼板の部分では、吐気口を通して導入される二次空気量を比較的少なくすることで、吐気口側に向けて水素火炎を傾けることができる。これにより、燃焼板の各部における当該燃焼板からの水素火炎の高さを均等にできる。このように本発明では、周方向複数箇所から二次空気が導入される構成を採用して、周方向の各箇所から導入される二次空気量を適宜設定することで、燃焼板の各部から噴出する水素ガス量が均一でない状態でも、燃焼板からの水素火炎の高さを均等にして調理容器をムラなく加熱することができる。

【0008】

また、本発明においては、燃焼板が周方向で複数の燃焼領域に区画され、これら区画された燃焼領域の外周縁部の周方向両端を結ぶ線をバーナの径方向に投影したときに当該線を内包する外壁部分の内面領域を吐気口形成領域として、吐気口形成領域に少なくとも１個の前記吐気口が存することが好ましい。これによれば、複数に区画された燃焼領域毎に二次空気量を調整することで、調理器具に対する加熱ムラを一層抑制することができ、有利である。

【0009】

更に、本発明においては、器具本体の底面に、下方に突出する脚部が設けられ、吸気口が開口する外壁部分の外面を器具本体の底面としてもよい。これによれば、加熱調理器具の設置状態では、導入通路の吸気口が直接視認できずに目立たなくできるため、デザイン性を向上させることができる。

【0010】

また、本発明においては、導入通路を介して導入される二次空気量を調整する調整手段を備えることが好ましい。これによれば、加熱調理器具を製造するときのバラツキや加熱調理器具を設置して使用するときの状況に応じて、燃焼板から噴出する水素ガスに対して供給する二次空気量を調整することができ、有利である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態の加熱調理器具をその調理器具を取り外した状態で示す斜視図。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う断面図。

【図3】図２の一部拡大断面図。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図。

【図5】（ａ）及び（ｂ）は、器具本体の外壁部分における吐気口形成領域を説明する図。

【図6】図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図。

【図7】変形例に係る加熱調理器具の底面側から視た斜視図。

【図8】図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、調理器具を米と水が収納される炊飯釜Ｋｔとした炊飯器を例に加熱調理器具ＨＣ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、臭い付けのための付臭剤を少量で添加するような場合も含む。

【0013】

図１及び図２を参照して、本実施形態の加熱調理器具ＨＣは直方体状の器具本体１を備える。器具本体１は、上方に開口部１１を有し、炊飯釜Ｋｔが開口部１１を通して収納が可能な上収納室１２と、上収納室１２に連通すると共に炊飯釜Ｋｔを加熱する後述のバーナＢｎが配置される下収納室１３とを有する。下収納室１３を囲う器具本体１の外壁部分の一つである底壁部分１３ａは、下収納室１３を囲う器具本体１の外壁部分の他の一つである周壁部分１３ｂが底壁部分１３ａよりも下方にのびることで、器具本体１の設置床面から浮くようにしている。そして、底壁部分１３ａより下方に位置する周壁部分１３ｂには、空気取入口１４ａが形成され、底壁部分１３ａにも空気取入口１４ｂが形成されている。なお、底壁部分１３ａより下方に位置する周壁部分１３ｂで、器具本体１の底面に設けられる、下方に突出する脚部Ｌｐが構成される。

【0014】

器具本体１の上面には、上収納室１２を囲う器具本体１の周壁部分の一部となって開口部１１を画成する環状の突出壁部１５を有する。そして、炊飯釜Ｋｔをその上方から器具本体１の開口部１１を通して挿入すると、炊飯釜Ｋｔの外周面から径方向に張り出すフランジ部Ｋｆが突出壁部１５の上面に着座し、フランジ部Ｋｆより下方に位置する炊飯釜Ｋｔの部分が上収納室１２内に収納された状態で炊飯釜Ｋｔが支持される。突出壁部１５には、周方向の間隔を存して排気口１６が複数形成され、水素ガスの燃焼で生ずる水素燃焼ガスが排気される。また、加熱調理時、炊飯釜Ｋｔの上面開口部には蓋ｋｄが載置される。

【0015】

図３～図６も参照して、下収納室１３に配置されるバーナＢｎは、内部に水素ガスが供給されるバーナボディ２と、バーナボディ２の上面開口部を覆う燃焼板３とを備える。バーナボディ２は、中央部に開口２１ａを有する環状のベース板部２１と、ベース板部２１の内周縁部から上方に起立する内筒部２２と、ベース板部２１の外周縁部から上方に起立する外筒部２３とを有する。そして、ベース板部２１の下面に設けられる支持脚２４，２４を介して底壁部分１３ａの内面（上面）に設置される。また、外筒部２３の周方向１箇所には、径方向外方に膨出させた膨出部分２３ａが設けられ、膨出部分２３ａには、その径方向から接続管２５が接続されている。接続管２５には、先端部にガスノズル２６を有するガス管２７が接続されている。ガス管２７には、特に図示して説明しないが、電磁開閉弁やガスコック等の弁が介設され、内筒部２２と外筒部２３との間に画成されるバーナボディ２内の空間２ａに弁を介して水素ガスが供給される。なお、バーナＢｎ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、これ以上の説明は省略する。

【0016】

燃焼板３は、炎孔３１ａが多数形成され、空間２ａの上方を塞ぐ環状の本体部３１と、本体部３１の上面に設置されて燃焼板３を周方向で複数の燃焼領域３２に区画する区画板部３３とを有する。区画板部３３は、内筒部２２の上面に載置される環状の内側パッキン３４ａとの間で本体部３１の内周縁を挟持した状態で内筒部２２の上面にビス止めされる内円環板部分３３ａと、外筒部２３の上面に載置される環状の外側パッキン３４ｂとの間で本体部３１の外周縁を挟持した状態で外筒部２３の上面にビス止めされる外円環板部分３３ｂと、内円環板部分３３ａと外円環板部分３３ｂとを径方向で橋渡す梁板部分３３ｃとを有する。本実施形態では、梁板部分３３ｃが周方向に９０度間隔で設けられ、内円環板部分３３ａ、外円環板部分３３ｂ及び梁板部分３３ｃで区画される４個の開口が燃焼板３の燃焼領域３２を夫々構成する。

【0017】

ところで、水素ガスの燃焼で生ずる水素火炎は、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。そこで、燃焼板３の本体部３１の上表面や区画板部３３の上表面に炎色反応剤を塗布することができる。このような場合には、例えば、耐熱性を有する公知の塗料を準備し、この塗料に所定の重量割合で例えば顆粒状の炎色反応剤を添加し、炎色反応剤が添加された塗料を表面に塗布すればよい。炎色反応剤としては、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。これにより、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、水素火炎の確認が可能になる。

【0018】

器具本体１の下収納室１３を囲う周壁部分１３ｂには、炎孔３１ａを介して燃焼板３から噴出する水素ガスに向けて二次空気を導入する導入通路４が平面視で周方向の間隔を存して複数設けられている。本実施形態では、各燃焼領域３２に夫々対応させて、径方向にのびる４本の導入通路４が設けられている。導入通路４は、周壁部分１３ｂの外面１３１に開口する吸気口４１と、周壁部分１３ｂの内面１３２に開口する吐気口４２とを有する。吐気口４２は、図５（ａ）に示すように、燃焼領域３２の外周縁部の周方向両端を結ぶ線ＶｌをバーナＢｎの径方向に投影したときに線Ｖｌを内包する周壁部分１３ｂの内面領域を吐気口形成領域４２ａとして、吐気口形成領域４２ａに少なくとも１個の吐気口４２が存するように形成される。

【0019】

吐気口形成領域４２ａの輪郭は、各燃焼領域３２に夫々生成される水素火炎のバーナＢｎ下方への潜り込みを可及的に抑制しながら、各燃焼領域３２から噴出する水素ガスに万遍なく二次空気が供給できるものであれば、特に制限されるものではない。本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、吐気口形成領域４２ａを側面視で矩形の輪郭とし、その上辺が、線Ｖｌと同等以上の長さを有すると共に燃焼板３より上方に位置し、両側辺が、梁板部分３３ｃからのびる延長線上に夫々位置すると共にその下端が底壁部分１３ａまで達して底壁部分１３ａの内面が下辺をなすように設定されている。吐気口形成領域４２ａに単一の吐気口４２を形成している。また、吸気口４１は、吐気口４２と同等の開口面積に設定されている。なお、吐気口形成領域４２ａに単一の吐気口４２を形成するものを例に説明するが、例えば、吐気口形成領域４２ａに、開口面積が同等の複数の吐気口４２が例えば上下左右方向に並ぶように形成することができ、このとき、導入通路４も複数に分けることもできる。他方で、吐気口形成領域４２ａに対応する燃焼領域３２において、導入される二次空気量が多くなる部分と少なくなる部分とに分かれるように、開口面積が異なる複数の吐気口４２を形成するようにしてもよい。

【0020】

器具本体１の外面には、吸気口４１の両側に位置させて上下方向にのびる一対の案内レール５，５が設けられている（図１参照）。両案内レール５，５には、吸気口４１の開口面積を増減する板状の開閉扉６が上下方向に摺動自在に係合し、係止具７によって開閉扉６を位置決め保持することができる。本実施形態では、開閉扉６が、吸気口４１の開口面積を増減させて下収納室１３に導入される二次空気量を調整する調整手段を構成する。開閉扉６は、バーナＢｎが存する下収納室１３内部を視認できるようにガラスなどの耐熱性及び光透過性を有する部材で構成され、その上縁部には把手部６１が設けられている。係止具７は、支柱部７１と支柱部７１から直交方向に突設した２本の係止ピン７２とで構成される。開閉扉６の両側にはまた、上下方向に等間隔で板厚方向に貫通する複数の透孔６２が夫々開設され、器具本体１の外面には、透孔６２に対応させて係止ピン７２が嵌合する嵌合凹部６３が上下方向に透孔６２と同一の間隔で複数形成されている。そして、調整しようとする二次空気量に応じて、把手部６１を介して開閉扉６を上動または下動し、各係止ピン７２を、透孔６２を通して嵌合凹部６３に嵌合することで、開閉扉６が係止される。

【0021】

器具本体１の外面には、例えば電池からの電力を受けてバーナＢｎの作動を制御する図示省略の制御基板を内蔵する制御箱Ｃｂが設けられている。外筒部２３の膨出部分２３ａには取付板２８が設けられ、取付板２８には、一対の棒状電極８ａ，８ｂが取り付けられる。そして、ガス管２７に介設された弁が開弁されると、バーナボディ２内の空間２ａに水素ガスが供給され、炎孔３１ａを通して燃焼板３から水素ガスが噴出すると共に、燃焼領域３２に夫々対応する各導入通路４から二次空気が導入される。更に、空気取入口１４ａ，１４ｂから内筒部２２の内方空間を通って二次空気が導入される。そして、制御基板で制御される図示省略のイグナイタから一対の棒状電極８ａ，８ｂ間に高電圧が印加され、そのときに生ずる花火放電で点火されて水素ガスが拡散燃焼する。これにより、炊飯釜Ｋｔは、その底面が各燃焼領域３２に夫々生成される水素火炎で加熱されると共に、水素ガスの燃焼で生ずる水素燃焼ガスが炊飯釜Ｋｔの外周壁を伝って排気口１６へと排気される間に水素燃焼ガスで炊飯釜Ｋｔが加熱される。本実施形態では、図６に示すように、水素燃焼ガスが炊飯釜Ｋｔの周囲を均等に流れるように、排気口１６は、平面視で互いに隣接する燃焼領域３２の間に跨るように形成している。

【0022】

ここで、バーナボディ２内の空間２ａに周方向１箇所の接続管２５から水素ガスを供給すると、接続管２５の接続箇所に近い燃焼領域３２（以下、これを「燃焼領域３２ａ」とする）から噴出する水素ガス量に比べて、接続管２５から離れた燃焼板３の燃焼領域３２（以下、これを「燃焼領域３２ｂ」とする）から噴出する水素ガス量が減少する。そこで、燃焼領域３２ｂに対応する導入通路４では、吸気口４１に対する開閉扉６の位置を適宜調整して吸気口４１の開口面積を大きくする。これにより、燃焼領域３２ｂから噴出する水素ガスに向けて導入される二次空気量が多くなることで、二次空気を求めてその上方に立つように水素火炎を伸ばすことができる。一方、燃焼領域３２ａに対応する導入通路４では、吸気口４１に対する開閉扉６の位置を適宜調整して吸気口４１の開口面積を小さくする。これにより、水素ガスに向けて導入される二次空気量が少なくなることで、吐気口４２側に向けて水素火炎を傾かせることができる。その結果、各燃焼領域３２にて燃焼板３からの水素火炎の高さを均等にできる。

【0023】

以上の実施形態によれば、燃焼領域３２毎に二次空気量を調整して各燃焼領域３２における水素火炎の高さを均等にできるため、炊飯釜Ｋｔの底部をバーナＢｎによりムラなく加熱することができる。しかも、吸気口４１に対する開閉扉６の位置が適宜調整できるため、加熱調理器具ＨＣを製造するときのバラツキや加熱調理器具ＨＣを設置して使用するときの状況に応じて、燃焼板３の各燃焼領域３２から噴出する水素ガス量が変化しても、この変化に合わせて二次空気量を更に調整することができ、有利である。

【0024】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、周方向で４分割された各燃焼領域３２に対応させて、４本の導入通路４を設けているが、燃焼領域３２の分割する数や導入通路４の数は任意に設定することができる。一方、接続管２５からバーナボディ２内の空間２ａに水素ガスを供給したときの各燃焼領域３２から噴出する水素ガス量を予め算出し、この算出した水素ガス量に応じて、導入すべき二次空気量を予め実験的に求め、加熱調理器具ＨＣの設計段階で導入通路４の通路面積を、実験的に設けた二次空気量に応じて予め設定し、水素火炎の高さを均等にすることも可能である。

【0025】

また、上記実施形態では、吸気口４１を周壁部分１３ｂに設けたものを例に説明したが、これに限定されるものではない。図７及び図８を参照して、変形例に係るものでは、器具本体１の底壁部分１３ａの底面、即ち、器具本体１の底面には、その四隅に位置させて下方に突出する脚部Ｌｐが設けられている。そして、器具本体１の底面に導入通路４の吸気口４１を複数設けている。これにより、加熱調理器具ＨＣの設置状態では、導入通路４の吸気口４１が直接視認できずに目立たなくできるため、デザイン性を向上させることができる。

【0026】

更に、上記実施形態では、調理容器としての炊飯釜Ｋｔをそのフランジ部Ｋｆを突出壁部１５の上面に着座させて支持するものを例に説明したが、開口部１１を通して上収納室１２に収納される調理容器を支持できるものであれば、その形態は問わない。例えば、特に図示して説明しないが、上収納室１２内に、網目状の載置台や五徳を設置して調理器具を支持するようにしてもよい。また、上記実施形態では、バーナＢｎの燃焼板３として、炎孔３１ａが多数形成され環状の本体部３１を備えるものを例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、燃焼板３を金属繊維や金属ビーズを積層した積層体を焼結してなる焼結体シートで構成することもできる。更に、上記実施形態では、器具本体１として直方体状のものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、器具本体１を円柱状としてもよい。その際、開閉扉６は、器具本体１の外面に沿う形状とすればよい。

【符号の説明】

【0027】

ＨＣ…加熱調理器具、Ｋｔ…釜（調理容器）、１…器具本体、１１…開口部、１２…上収納室、１３…下収納室、１３ａ…底壁部分（下収納室を囲う器具本体の外壁部分）、１３ｂ…周壁部分（下収納室を囲う器具本体の外壁部分）、１６…排気口、Ｂｎ…バーナ、２…バーナボディ、３…燃焼板、３２…燃焼領域、４…導入通路、Ｌｐ…脚部、４１…吸気口、４２…吐気口、４２ａ…吐気口形成領域、６…開閉扉（調整手段）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】