(57)【要約】【課題】火力弱の場合は、火力強の場合に比べて電極との距離が大きくなるため、火力強の場合と同程度の炎形状変化を引き起こすためには、より高い電圧を印加する必要があり、ある程度、炎と電極との距離が大きくなってしまうと、より高い電圧を印加しても、炎の形状変化の範囲に制限があるため制御性能が抑制されてしまう。【解決手段】複数の電極１５、１６をバーナ１３近傍あるいは燃焼室１２中央に設置し、火力の強弱に応じて印加する電極を変えることで、炎の形状変化の範囲をより大きくできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と、燃焼室に設けた金属製のバーナと、前記バーナの近傍に設けた電極と、前記バーナと前記電極間に電圧を印加する電源とを備え、前記電源による電圧印加によりバーナに形成される炎に電界を印加する燃焼装置において、前記燃焼室内に複数の電極を有し、前記バーナの火力に応じて電圧を印加する電極を切り替える構成とする燃焼装置。
【請求項２】
複数の電極は、いずれもバーナ近傍に設置されることを特徴とした請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
複数の電極は、いずれかが燃焼室中央に設置され、その他はバーナ近傍に設置されることを特徴とした請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項４】
電源は、燃焼開始後に通電し、燃焼終了後に遮断することを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項５】
電源は、出力電流値に応じて出力電圧を調整することを特徴とした請求項４に記載の燃焼装置。
【請求項６】
電源は、出力電流値が設定値を超えると一定時間、印加電圧値を０にすることを特徴とした請求項５に記載の燃焼装置。
【請求項７】
電源は、出力電流値が設定値を超えると報知手段により使用者に報知することを特徴とした請求項５〜６のいずれか１項に記載の燃焼装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃焼装置を備えた調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として両面焼きガスグリル等の燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃焼装置は、燃焼室内における調理物を均一に加熱するために、ガス炎に電界を印加することでガス炎の傾きを変えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、特許文献１に記載された従来の燃焼装置の構成図を示すものである。図１１に示すように、燃焼装置本体１と、燃焼室２と、上バーナ３と、一組の下バーナ４と、負電極５と、電源６とから構成されており、一組の下バーナ４の中央に下バーナ４と略平行に負電極５を設け、下バーナ４と負電極５の間にＤＣ１０ｋＶ程度を出力する電源６を接続することにより、下バーナ４の炎に電界を作用させることによって炎の角度を変化させ、炎からの熱流を燃焼室２の中央に誘引させることで、加熱部分を中央付近に集中させる。印加電圧レベルを変化させることで炎の角度が変化し、炎からの熱流分布も変化する。このため燃焼室の左右方向において、調理物をムラなく均一に加熱できるものとしていた。
【特許文献１】特開２００１−２５８７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、火力弱の場合と火力強の場合とではバーナからの炎の吹き出し角度が変わることに伴い、炎と電極との距離も変わってしまうため、印加電圧値も変えてやる必要があった。つまり火力弱の場合は、火力強の場合に比べて電極との距離が大きくなるため、火力強の場合と同程度の炎形状変化を引き起こすためには、より高い電圧を印加する必要があった。ところが、ある程度、炎と電極との距離が大きくなってしまうと、より高い電圧を印加しても、炎の形状変化の範囲に制限があるため制御性能が抑制されてしまうというという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、火力が変化しても、炎の形状変化の範囲をより大きくできる燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の燃焼装置は、バーナに対して複数の電極を設置し、バーナ火力の強弱に応じて印加する電極を切り替えることを特徴としたものである。
【０００７】
これによって、バーナ火力が変わっても炎の形状変化を行い、燃焼室内の燃焼状態を変えることができる。
【発明の効果】
【０００８】
燃焼室内に複数の電極を設け、バーナ火力に応じて印加する電極を切り替え、バーナから噴出される炎に電界を印加することで、炎の形状変化を効果的に行うことができ、より適切な加熱制御を行い調理性能の向上を図った燃焼装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、燃焼室内に複数の電極を設け、火力に応じて印加する電極を切り替え、バーナから噴出される炎の角度を変化させることができる。複数の電極は、バーナから異なる位置に、つまりバーナからの距離や方向などが異なるように設置することにより、火力に応じてこれらの電極のいずれかに切り替えて印加することで適切な加熱を行うことができる。
【００１０】
第２の発明は、複数の電極をいずれもバーナ近傍に設置し火力に応じて印加する電極を切り替え、バーナから噴出される炎の角度を変化させることができる。
【００１１】
第３の発明は、複数の電極のうち、いずれか一つを燃焼室中央に設置し、他はバーナ近傍に設置することで、火力に応じて燃焼室中央の電極に炎を引き寄せたり、バーナ近傍の電極に炎を引き寄せることができる。
【００１２】
第４の発明は、燃焼開始後に電源は電極に通電し、燃焼終了後に遮断する燃焼装置としている。
【００１３】
第５の発明は、燃焼中に電源の出力電流値に応じて出力電圧を調整する燃焼装置としている。
【００１４】
第６の発明は、燃焼中に電源の出力電流値が設定値を超えると一定時間、印加電圧値を０にする燃焼装置としている。
【００１５】
第７の発明は、燃焼中に電源の出力電流が設定値を超えると報知手段により使用者に報知する燃焼装置としている。
【００１６】
第８の発明は、第１〜第７の発明に記載のいずれかの燃焼装置を備えた調理器としたものである。これにより、バーナの炎形状を制御して、適切に加熱制御ができる調理性能のよい調理器を実現することができる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、本発明の燃焼装置を調理器に備えたものについて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における燃焼装置の正面から見た内部透過断面図、
図２は上面から見た内部透過断面図、図３、図４は同じく動作状態図である。本実施例の燃焼装置は、調理器１１内に収容している燃焼室１２と、燃焼室１２の下部に設けている一組の下バーナ１３と、燃焼室１２の上部に設けている上バーナ１４と、前記一組の下バーナ１３の燃焼室１２中央方向斜め上方に下バーナ１３と平行に設けた第一の電極１５と、前記一組の下バーナ１３の燃焼室１２中央方向斜め下方に下バーナ１３と平行に第二の電極１６と、前記第一の電極１５または前記第二の電極１６のいずれかと下バーナ１３間に直流高電圧を印加する電源１７とを備えている。本実施例では、前記第一の電極１５および前記第二の電極１６は、直径２ｍｍで長さ２５ｃｍのＳＵＳ３０４を使用し、外形５ｍｍ、内径３ｍｍ、長さ３０ｍｍセラミックパイプ等の絶縁体１８の内部で固定し、図２に示す通りに燃焼室１２側面部に設置している。図３は火力が強の場合であるが、電圧を印加しない状態では図３（ａ）のような炎の角度で炎が中央に伸びるため、矢印で示されているような熱流が燃焼室１２中央に向けて発生し加熱する。このとき、下バーナ１３の燃焼室１２中央方向斜め上方に下バーナ１３と平行に設けた第一の電極１５に−２ｋＶ程度の直流電圧を印加すると、図３（ｂ）のように炎が第一の電極１５の方に誘引されて、炎の角度が上向きに変化する。このため炎の形状変化に伴い熱流が燃焼室１２の上方に発生し、燃焼室１２両端を加熱することができる。つまり電圧を印加しないときと印加したときを比較すると、調理物１９への熱の伝わり方が変わり、加熱部位が変化する。一方、図４は火力が弱の場合を示しているが、電圧を印加しない状態では、火力が強の場合と異なり炎が燃焼室１２中央まで伸びず、発生する熱流は両端付近に向かうので、図３と同様な位置にある電極に電圧を印加しても炎の形状は変化せず、火力が弱の場合は炎形状を変化させることが困難となる。このとき図４（ｂ）のように、下バーナ１３の燃焼室１２中央方向斜め下方に下バーナ１３と平行に設けた第二の電極１６に−２ｋＶ程度の直流電圧を印加すると、炎が第二の電極１６の方に誘引されて、炎の角度が下向きに変化する。このため炎の形状変化に伴い熱流が燃焼室１２の中央方向に発生し、燃焼室１２中央付近を加熱することができる。つまり電圧を印加しないときと印加したときを比較すると、調理物１９への熱の伝わり方が変わり、加熱部位が変化する。このように燃焼室１２内に複数の電極を設け、バーナの火力に応じて印加する電極を切り替えるので、バーナ火力が変わっても炎形状を変化させることができるので、加熱部位を適切に制御して、調理性能の高い調理器を実現できる。
【００１９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における燃焼装置の正面から見た内部透過断面図である。実施の形態１と同様の符号を付したものは、同様の動作、作用をするので、説明を省略する。本実施例では、第一の電極１５と第二の電極１６の複数の電極をいずれも下バーナ１３近傍に設置することで、電極とバーナ間の距離が小さくなるため、実施の形態１の場合より低い電圧印加で同様の結果が得られる。このため電源１７の低消費電力化を実現して、バーナの火力に応じて、最適な部位を加熱できるように炎の形状を変化させることができる。
【００２０】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における燃焼装置の正面から見た内部透過断面図である。実施の形態１、２と同様の符号を付したものは、同様の動作、作用をするので、説明を省略する。本実施例では、複数の電極のうち、第一の電極１５を下バーナ１３の近傍に設置し、第三の電極２１を燃焼室１２中央に設置する。実施の形態１と同様に火力が強の場合、電圧を印加しない状態では炎が中央に伸びるため燃焼室１２中央が加熱される。このとき、第一の電極１５に−２ｋＶ程度の直流電圧を印加すると第一の電極１５の方に誘引されて、炎の角度が上向きに変化し燃焼室１２両端を加熱することができる。一方、火力が弱の場合、電圧を印加しない状態では発生する熱流は両端付近に向かうため燃焼室１２両端が加熱されるが、燃焼室１２中央に設置された第二の電極１６に−１０ｋＶ程度の直流電圧を印加すると、炎が電極１６の方に誘引されて、炎の角度が下向きに変化し、燃焼室１２中央付近を加熱することができる。つまり電圧を印加しないときと印加したときを比較すると、調理物１９への熱の伝わり方が変わり、加熱部位が変化する。このように燃焼室１２中央と、燃焼室１２両端にある下バーナ１３の近傍とにそれぞれ電極を設けることで、実施の形態１および２の場合と比べて、少ない電極構成でバーナに形成される炎の角度を変化させ、炎形状制御範囲を拡大することができ、調理性能の向上を図ることができる。
【００２１】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４における燃焼装置の正面から見た内部透過断面図である。実施の形態１〜３と同様の符号を付したものは、同様の動作、作用をするので、説明を省略する。本実施例では、下バーナ１３の近傍に熱電対などの燃焼検知手段２２を設けており、燃焼中の炎からの熱による熱電対の発生電圧により出力電圧制御手段２３を介して、電源１７の通電を開始するものである。一方、燃焼が停止し熱電対の発生電圧が低下すると、出力電圧制御手段２３を介して電源１７を遮断するものである。このため電源１７は、燃焼が開始してから通電し、燃焼が停止した後遮断されることから、炎形状の変化に寄与しないときの無駄な電力消費をなくすことができる。
【００２２】
（実施の形態５）
図８は本発明の実施の形態５における燃焼装置の正面から見た内部透過断面図である。実施の形態１〜４と同様の符号を付したものは、同様の動作、作用をするので、説明を省略する。本実施例では、下バーナ１３と第一の電極１５と電源１７と炎からなる閉回路に、出力電流検出・制御手段２４を直列に接続する構成とし、炎を介して下バーナ１３と第一の電極１５との間に流れる出力電流の値に応じて電源１７の印加電圧値を制御するものとしている。このため調理中に調理物１９からの油分などによって炎が燃え上がりインピーダンスが低下し出力電流が増大した場合、電源１７の印加電圧値を低減させることで、所定の炎形状の変化させるのに必要十分な消費電力で行うことができるものである。
【００２３】
（実施の形態６）
図９は本発明の実施の形態６における燃焼装置の正面から見た内部透過断面図である。実施の形態１〜５と同様の符号を付したものは、同様の動作、作用をするので、説明を省略する。本実施例では、実施の形態５の構成に出力電流しきい値設定手段２５を付加した構成としている。つまり、炎を介して下バーナ１３と第一の電極１５との間に流れる出力電流の値が出力電流しきい値設定手段２５で設定したしきい値を超えている期間、電源１７の出力電圧を０にするものである。このため調理中に調理物１９からの油分などによって炎が燃え上がりインピーダンスが急激に低下し出力電流が急激に増大した場合、しきい値を超えた一定期間電源１７の印加電圧値を０に遮断することで電源１７が短絡することを保護することができる。
【００２４】
（実施の形態７）
図１０は、本発明の実施の形態７における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図である。実施の形態１〜６と同様の符号を付したものは、同様の動作、作用をするので、説明を省略する。本実施例では、実施の形態６の構成に報知手段２６を付加した構成としている。つまり、炎を介して下バーナ１３と第一の電極１５との間に流れる出力電流の値が出力電流しきい値設定手段２５で設定したしきい値を超えている期間、ブザーやランプなどの報知手段２６により使用者に報知することで、調理物１９からの油分などによる異常燃焼を事前に報知し調理の失敗を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように、本発明にかかる燃焼装置は、従来、火力弱の場合と火力強の場合とではバーナからの炎の吹き出し角度が変わることに伴い、炎と電極との距離も変わってしまうため、印加電圧値も変えてやる必要があり、火力弱の場合は、火力強の場合に比べて電極との距離が大きくなるため、火力強の場合と同程度の炎形状変化を引き起こすためには、より高い電圧を印加する必要があったが、複数の電極をバーナ近傍あるいは燃焼室中央に設置し、火力の強弱に応じて印加する電極を変えることで、炎の形状変化の範囲をより大きくできるため、暖房機や給湯器等の燃焼効率の向上を図るデバイス等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図２】本発明の実施の形態１における燃焼装置の構成を示す上面から見た内部透過断面図
【図３】（ａ）電圧を印加しない状態での本発明の実施の形態１における燃焼装置の電極部分を拡大した動作特性図（ｂ）電圧を印加した状態での本発明の実施の形態１における燃焼装置の電極部分を拡大した動作特性図
【図４】（ａ）電圧を印加しない状態での本発明の実施の形態１における燃焼装置の電極部分を拡大した動作特性図（ｂ）電圧を印加した状態での本発明の実施の形態１における燃焼装置の電極部分を拡大した動作特性図
【図５】本発明の実施の形態２における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図６】本発明の実施の形態３における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図７】本発明の実施の形態４における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図８】本発明の実施の形態５における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図９】本発明の実施の形態６における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図１０】本発明の実施の形態７における燃焼装置の構成を示す正面から見た内部透過断面図
【図１１】従来の燃焼装置の構成を示す内部透過構成図
【符号の説明】
【００２７】
１１  調理器
１２  燃焼室
１３  下バーナ
１５  第一の電極
１６  第二の電極
１７  電源  
１８  絶縁体
２１  第三の電極
２２  燃焼検知手段
２３  出力電圧制御手段
２４  出力電流検出・制御手段
２５  出力電流しきい値設定手段
２６  報知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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