(57)【要約】【課題】  炊飯ムラがなく、良好な炊飯を行うことができる表面燃焼バーナを提供するとともに、そのような表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置並びに加熱調理システムを提供することを課題とする。【解決手段】  その表面が燃焼面となる長尺状のバーナプレートを、バーナの中心部から放射状に複数配置してなり、かつ、その複数のバーナプレートの放射方向単位長さ当たりの燃焼面の面積の合計値が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にある表面燃焼バーナ、及びそのような表面燃焼バーナを用いる加熱調理装置並びに加熱調理システムを提供することによって上記課題を解決する。【選択図】  図１
2005069641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面が燃焼面となる長尺状のバーナプレートを、バーナの中心部から放射状に複数配置してなり、かつ、その複数のバーナプレートの放射方向単位長さ当たりの燃焼面の面積の合計値が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にある表面燃焼バーナ。
【請求項２】
各バーナプレートの燃焼面の幅が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて幅広になる傾向にある請求項１記載の表面燃焼バーナ。
【請求項３】
中心部に温度センサを備えてなる請求項１又は２記載の表面燃焼バーナ。
【請求項４】
上部に開口部を有し、その開口部から調理容器の少なくとも底部を受け入れる空間を内部に有するかまど本体を備え、かまど本体の所定位置に調理容器が設置されたときに、調理容器の底面と対向する位置に請求項１〜３のいずれかに記載の表面燃焼バーナが配置されている表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置。
【請求項５】
かまど本体の上部開口部の周辺に、互いに間隔をあけて、かつ、その間隔が上部開口部の周辺にほぼ均等に分散するように、平面状に配置された複数のスペーサーを有する請求項４記載の表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置の複数個と、そのそれぞれの加熱調理装置の所定位置に、被加熱体である調理容器を搬入、搬出する搬送手段と、その搬送手段の動作を制御する制御装置とを備えてなる加熱調理システム。
【請求項７】
線状に複数配置された請求項１〜３のいずれかに記載の表面燃焼バーナと、それら複数の表面燃焼バーナ上の所定の被加熱位置に、被加熱体である調理容器を順次移動、停止させる搬送手段と、その搬送手段の動作を制御する制御装置とを備えている加熱調理システム。
【請求項８】
調理容器が炊飯釜である請求項６又は７記載の加熱調理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面燃焼バーナとそれを用いた加熱調理装置に関するものであり、詳細には、例えば炊飯などの加熱調理をムラなく、効率良く行うことができる表面燃焼バーナとそれを用いた加熱調理装置にするものである。
【背景技術】
【０００２】
表面燃焼バーナとは、例えば、特許文献１に開示されているように、セラミックスなどの平面多孔質部材の裏面から予め空気と燃料ガスとが混合した燃焼ガス混合体を供給し、その燃焼ガス混合体が拡散しつつ平面多孔質部材の前面に達して、その前面近傍で着火され燃焼するように為されたものであり、熱効率が高く安全であるとの理由で、家庭用燃焼器機を含め、広い範囲で用いられているものである。
【０００３】
特許文献２においては、このような表面燃焼バーナを使用した炊飯装置が提案されている。この炊飯装置は、炊飯釜を収容するかまどの底部に表面燃焼バーナを配置したもので、図１０に示すように、その表面が燃焼面となる複数のバーナプレート１０３をかまど本体１０１の底部の中央から放射状に配置し、各バーナプレート１０３の形状は、炊飯釜に対する熱分布の均一化を図るという理由で、中央に近い部分は幅広に、そして先端側に向かって幅狭い形状が良いとされている。
【０００４】
しかしながら、特許文献２に開示されているような形状の表面燃焼バーナを配置した炊飯装置で炊飯を行うと、往々にして炊飯ムラが起こり、また、炊飯不足や炊飯過剰となる場合があることが経験された。これは、特許文献２に開示されているような中央に近い部分は幅広に、そして先端側に向かって幅狭い形状のバーナプレートを放射状に配置した表面燃焼バーナでは、特許文献２に記載されているのとは逆に、炊飯釜底部の中央部が最も火力が強く、外側に行くに従って火力が弱くなり、その結果、炊飯釜側面近傍では加熱が不十分になって炊飯ムラが起こるものと考えられる。
【０００５】
特に、本発明者が確認したところによれば、特許文献２に開示されているような形状の表面燃焼バーナでは、炊飯釜中心部に火力が集中し、炊飯釜底部が過熱されることによって、炊飯釜の底部が変形するという現象が見られた。炊飯釜の底部には、通常、温度センサが接触し、その温度センサからの信号が炊飯終了の判定に利用されているので、炊飯釜の底部が変形すると、温度センサとの接触が不十分になり、炊飯釜底部の温度測定が正確に為されなくなる。このため、炊飯過剰や炊飯不足が生じていることが分かった。このような現象は、本発明者が独自に見出したものである。
【特許文献１】特開平５−１７２３１４号公報
【特許文献２】特開２００１−２２４４９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような表面燃焼バーナを用いた従来の炊飯装置の問題点を解決するために為されたもので、炊飯ムラがなく、良好な炊飯を行うことができる表面燃焼バーナを提供するとともに、そのような表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置並びに加熱調理システムを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その表面が燃焼面となる長尺状のバーナプレートを、バーナの中心部から放射状に複数配置してなり、かつ、その複数のバーナプレートの放射方向単位長さ当たりの燃焼面の面積の合計値が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にある表面燃焼バーナ、及びそのような表面燃焼バーナを用いる加熱調理装置並びに加熱調理システムを提供することによって、上記の課題を解決するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表面燃焼バーナによれば、放射状に配置された複数のバーナプレートの放射方向単位長さ当たりの燃焼面の面積の合計値が、バーナ中心部から放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にあるので、表面燃焼バーナの中心部から放射方向外側に向かうに連れて、被加熱面積が大きくなるのに相応して、燃焼面積も大きくなり、例えば炊飯釜などの調理容器に対する加熱熱量の均一化が図られるという利点がある。また、そのような本発明の表面燃焼バーナを用いてなる加熱調理装置は、調理容器に対する加熱熱量の均一化が図られているので、ムラのない加熱調理を効率良く行うことができ、しかも、調理容器の底部の中心部が過熱により変形することもないので、温度センサを当接させて調理容器底部中心部の温度を正確に測定することができるという利点がある。そして、このような加熱調理装置の複数台を組み込んだ加熱調理システムは、ムラのない加熱調理を正確に、効率良く行うことができるという優れた特徴を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて、本発明について説明するが、本発明が図示のものに限られる訳ではないことは勿論である。
【００１０】
図１は、本発明の表面燃焼バーナの一例を示す平面図であり、１は表面燃焼バーナ、表面燃焼バーナ１の中心部から外側に向かって放射状に配置された８本の長尺状のバーナプレート２ａ〜２ｈから構成されている。バーナプレート２ａ〜２ｈは、その表面で空気と燃料ガスの燃料混合ガスを燃焼させ、表面燃焼バーナの保炎体となるものであり、その表面で燃料混合ガスを燃焼させることができるものである限り、その構成材料に特段の制限はないけれども、例えば、多孔質のセラミックス、セラミックス繊維、金属繊維、耐熱金属繊維製編物（メタルニット）、耐熱金属繊維製編物と金属製多孔板との積層体などから構成することができる。
【００１１】
表面燃焼バーナ１の中心部には、バーナプレート２ａ〜２ｈが存在しない空隙部があり、そこには、例えば、温度センサなどを配置することができる。なお、図示はしないけれども、表面燃焼バーナ１には、その各々のバーナプレート２ａ〜２ｈに、例えば都市ガスなどの燃料ガスと空気とを所定の割合で混合した燃料ガス混合体を所定の圧力で供給する燃料ガス混合体供給管や、点火装置などが取り付けられている。
【００１２】
図１に示すとおり、本例の表面燃焼バーナ１においては、バーナプレート２ａ〜２ｈは、それぞれ同形で、表面燃焼バーナ１の中心部から放射方向外側に向かって、次第に幅広になっている。このため、例えば図２に示す説明図において、最も内側のＰの位置における単位長さＤ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積を、それぞれ、Ｐａ〜Ｐｈとし、放射方向略中央のＱの位置における単位長さＤ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積を、それぞれＱａ〜Ｑｈとし、放射方向最も外側のＲの位置における単位長さＤ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積を、それぞれＲａ〜Ｒｈとすると、Ｐの位置における単位長さＤ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値、即ち、ｓｕｍＰ＝（Ｐａ＋Ｐｂ＋Ｐｃ＋Ｐｄ＋Ｐｅ＋Ｐｆ＋Ｐｇ＋Ｐｈ）よりも、放射方向外側にあるＱの位置における単位長さＤ当たりの燃焼面の面積の合計値、即ち、ｓｕｍＱ＝（Ｑａ＋Ｑｂ＋Ｑｃ＋Ｑｄ＋Ｑｅ＋Ｑｆ＋Ｑｇ＋Ｑｈ）の方が大きく、更には、ｓｕｍＱよりも、放射方向外側にあるＲの位置における単位長さＤ当たりの燃焼面の面積の合計値、即ち、ｓｕｍＲ＝（Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＋Ｒｄ＋Ｒｅ＋Ｒｆ＋Ｒｇ＋Ｒｈ）の方が大きくなっている。
【００１３】
図１及び図２に示した例においては、バーナプレート２ａ〜２ｈは、それぞれ同形で、表面燃焼バーナ１の中心部から放射方向外側に向かって、次第に幅広になっているので、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値は、放射方向外側に向かうに連れて連続的に大きくなっているが、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値は、必ずしも、放射方向外側に向かうに連れて連続的に大きくなる必要はなく、例えば、図３に示すように、Ｓ、Ｔ、Ｕと階段状に大きくなっていても良い。また、表面燃焼バーナ１の中心部から放射方向外側に向かう途中で、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値が一旦小さくなったり、例えば図４に示すように、燃焼面の面積の合計値がゼロ、すなわち、バーナプレートが存在しない箇所Ｖがあっても良い。要は、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値が、放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にあれば良いが、図１に示すように、放射方向外側に向かうに連れて連続的に大きくなるのが最も好ましい。
【００１４】
また、以上の図示の例では、放射状に配置されたバーナプレート２ａ〜２ｈの数は８本であるが、バーナプレートの数は８本に限られない。３本、４本、５本、６本、或いは、９本以上であっても良いが、放射状に均等に配置されているのが望ましい。バーナプレート２ａ〜２ｈの形状は、必ずしも、８本全てが同大、同形である必要はないが、均等な加熱状態を達成する上では、全てが同大、同形であるのが望ましい。
【００１５】
図５は、本発明の表面燃焼バーナ１を用いた加熱調理装置としての炊飯装置４の一例を示す断面図である。図５において、炊飯装置４は、かまど本体５と、その底部に配置された表面燃焼バーナ１と、温度センサ３、測温ユニット６、スペーサー７とを備えている。表面燃焼バーナ１には、図示しない燃料ガス混合体の供給管や点火装置が設けられていることは言うまでもない。８は調理容器としての炊飯釜である。かまど本体５は、上部に開口部があり、図示のように、炊飯釜８の少なくとも底部を受け入れる空間を内部に備えている。炊飯釜８が図示破線の所定位置に設置されたときに、温度センサ３は炊飯釜８の底部中央部の底面と接触するように、図示しない付勢手段により若干上方に向かって付勢されている。測温ユニット６内には、温度センサ３からの温度信号を外部におくる導線などが配置されており、場合によっては、温度センサ３の冷却手段を内蔵していても良い。
【００１６】
本例の場合、かまど本体５には周囲の側壁と底面とが存在し、炊飯釜８の所定位置への設置及び取り出しは、かまど本体５の上部開口部を利用して行われるが、炊飯釜８を所定位置に設置することができる限り、かまど本体５には、側壁及び／又は底面の一部又は全部は存在しなくても良く、炊飯釜８の所定位置への設置及び取り出し時の通路として利用しても良い。
【００１７】
スペーサー７は、図５の平面図である図６に示すように、かまど本体５の上部開口部の周辺に、互いに９０度の間隔をあけて、均等に４つ配置されている。スペーサー７は、その上面で炊飯釜８の鍔部を支え、炊飯釜８を所定位置に保持する役割を果たすとともに、炊飯釜８と、かまど本体５の上面との間に、炊飯釜８の周囲にわたってほぼ均等に分散する空隙部９、９、９、９を確保する役割を果たしている。この空隙部９、９、９、９は、炊飯時に高温の燃焼ガスがかまど本体５の外部に逃散する通路となるものである。空隙部９、９、９、９が炊飯釜８の周囲にほぼ均等に分散していることにより、燃焼ガスの逃散による熱影響が炊飯釜８の周囲にわたってほぼ均等となり、場所によるムラの少ない均一で安定した炊飯がより可能になるという利点が得られる。なお、図示の例では、９０度の間隔で４つのスペーサー７、７、７、７が配置されているが、スペーサー７の数は、４つに限られず、３つ以上であれば良く、５、６、７、８、或いはそれ以上の数であっても良い。ただし、スペーサー７間に形成される空隙９が、炊飯釜８の周囲にほぼ均等に分散していることが必要である。
【００１８】
図５及び図６に示す炊飯装置４においては、図１に示すような形状のバーナプレート２ａ〜２ｈを有する表面燃焼バーナ１が、加熱手段として設けられており、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値が、放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にあるので、調理容器である炊飯釜８を加熱を炊飯釜８の底面全体にわたって均一に行うことができ、ムラのない炊飯、即ち、加熱調理を効率良く行うことができるものである。また、放射方向単位長さ当たりのバーナプレート２ａ〜２ｈの燃焼面の面積の合計値が、放射方向外側に向かうに連れて大きくなる傾向にある図１に示すような表面燃焼バーナ１を加熱手段として用いているので、加熱手段による火力が炊飯釜８の底部中央に集中して、炊飯釜８の底部中央が変形するという恐れもない。このため、温度センサ３と炊飯釜８の底面との接触状態を常に良好な状態に保つことができるので、温度センサ３は調理容器としての炊飯釜８の底部中心部の温度を常に正確に測定することができる。従って、温度センサ３によって測定された温度に基づく炊飯終了の判定や予測も正確なものとなり、炊飯不足や炊飯過剰になる恐れがない。
【００１９】
図７は、本発明の加熱調理装置を使用する加熱調理システムの一例を示す平面概念図であり、図５及び図６に示したような炊飯装置４が複数個、２列に配置されている。１０は、図中左右の矢印方向に移動する搬送ロボットである。この搬送ロボット１０の動作は図示しない制御装置によって制御されており、搬送ロボット１０は、例えば以下のように動作する。すなわち、上流側の搬送装置１１ａによって、内部に米と水を収容し炊飯可能状態にある炊飯釜８が搬送されてくると、図示しない制御装置から搬送ロボット１０に信号が送られ、搬送ロボット１０は図中右方向に移動して、搬送装置１１ａから炊飯釜８を受け取り、空いている炊飯装置４の前まで移動し、その炊飯装置４の所定位置に炊飯釜８を設置する。
【００２０】
一方、いずれかの炊飯装置４において炊飯が終了すると、その信号が図示しない制御装置から搬送ロボット１０に送られ、搬送ロボット１０はその炊飯が終了した炊飯装置４の前まで移動し、その炊飯装置４から炊飯が終了した炊飯釜８を取り出して、下流側の搬送装置１１ｂへと受け渡す。搬送ロボット１０は、このような動作を繰り返し、搬送装置１１ａによって順次搬送されてくる炊飯釜８は次々と適宜の炊飯装置４によって炊飯され、次工程へと送られることになる。このような本発明の加熱調理システムとしての炊飯システムによれば、燃焼効率の良い表面燃焼バーナを用いているので、より少量の燃料ガスを用いて炊飯を行うことができ、エネルギーコストが低減できるばかりでなく、炊飯に要する時間も短縮され、単位時間当たりの炊飯量を増やすことが可能となる。更には、炊飯装置４として本発明の表面燃焼バーナ１を備えた炊飯装置４を使用しているので、炊きムラのない炊飯が効率良く行えるとともに、温度センサからの温度信号に基づいた炊飯終了の判定や予測も正確に行えるので、炊飯の失敗がなく、大量のご飯を効率良く正確に炊き上げることができるという利点がある。
【００２１】
図８は、本発明の加熱調理システムとしての炊飯システムの他の一例を示す平面概念図であり、図９はその側面図である。図８及び図９において、１は本発明の表面燃焼バーナであり、複数の表面燃焼バーナ１が水平に等間隔で直線状に配置されている。１２はチェーンコンベアであり、炊飯釜８の鍔部と係合し、炊飯釜８を図中矢印方向に搬送するものである。チェーンコンベア１２は、図示しない制御装置によってその動作が制御されており、例えば以下のように動作する。即ち、上流側の搬送装置１１ａによって、内部に米と水を収容し炊飯可能状態にある炊飯釜８が搬送されてくると、図示しない制御装置からチェーンコンベア１２に信号が送られ、チェーンコンベア１２は動作を開始し、搬送装置１１ａから炊飯釜８を受け取ると、最も上流側に位置する表面燃焼バーナ１の上の所定位置まで搬送し、その位置で移動を停止する。その上の所定位置に炊飯釜８が停止した表面燃焼バーナ１は燃焼を開始し、炊飯釜８の炊飯を開始する。
【００２２】
続いて、炊飯可能状態にある次の炊飯釜８が搬送装置１１ａによって搬送されてくると、チェーンコンベア１２は動作を再開し、搬送装置１１ａから炊飯釜８を受け取ると、最も上流側に位置する表面燃焼バーナ１の上の所定位置まで搬送し、その位置で移動を停止する。同時に、最初に最も上流側に位置する表面燃焼バーナ１上の所定位置にあった炊飯釜８は、上流側から２番目の表面燃焼バーナ１上の所定位置まで搬送されており、チェーンコンベア１２の動作停止によって、上流側から２番目の表面燃焼バーナ１上の所定位置で停止する。最初に搬送されてきた炊飯釜８と次に搬送されてきた炊飯釜８とは、それぞれの表面燃焼バーナ１、１によって加熱され、炊飯されることになる。以降、搬送手段１１ａによって次の炊飯釜８が搬送されてくる度に、チェーンコンベア１２は動作と停止とを繰り返し、炊飯釜８は、順次図中矢印方向に搬送されながら、表面燃焼バーナ１によって加熱、炊飯され、炊飯が終了した炊飯釜８は、下流側の搬送装置１１ｂに受け渡され、次工程へと搬送されていくことになる。
【００２３】
炊飯釜８の炊飯終了の判定若しくは予測は、各表面燃焼バーナ１の中心部に設けられた温度センサからの温度信号に基づいて行っても良いし、積算されたトータルの加熱時間に基づいて行うようにしても良い。この場合、温度センサに冷却手段を設けており、炊飯釜８が移動するたびに、温度センサを冷却するようにすれば、各炊飯釜８ごとの温度を正確に測定することができ、便利である。炊飯釜８が、最も下流側に位置する表面燃焼バーナ１上の所定位置に搬送されるまでに既に炊飯が終了してしまった場合には、チェーンコンベア１２は、動作距離を伸ばして、その炊飯が終了した炊飯釜８を、２個或いはそれ以上の数の表面燃焼バーナ１の上を通過させて、下流側の搬送装置１１ｂへと受け渡すように制御される。各表面燃焼バーナ１は、その上部の所定位置に炊飯釜８が存在するときだけ、点火燃焼するようにしても良いし、チェーンコンベア１２の動作開始後は、常に燃焼状態に保たれているようにしても良い。
【００２４】
このような本発明の加熱調理システムとしての炊飯システムによれば、燃焼効率の良い表面燃焼バーナを用いているので、より少量の燃料ガスを用いて炊飯を行うことができ、エネルギーコストが低減できるばかりでなく、炊飯に要する時間も短縮され、単位時間当たりの炊飯量を増やすことが可能となる。更には、加熱手段として本発明の表面燃焼バーナ１を使用しているので、炊きムラのない炊飯が効率良く行えるとともに、温度センサからの温度信号に基づいた炊飯終了の判定や予測も正確に行えるので、炊飯の失敗がなく、大量のご飯を効率良く正確に炊き上げることができるという利点がある。また、炊飯釜８の炊飯のための所定位置への搬送は、チェーンコンベア１２の動作を制御して、動作と停止を繰り返す、間歇動作をさせるだけで良いので、高価な搬送ロボットや複雑な制御装置、制御プログラムが不要であり、システムを安価にかつ容易に構築することができるという利点がある。
【００２５】
以上の例においては、加熱調理の代表的なものとして炊飯を主に、調理容器としては炊飯釜を主に、説明を進めてきたが、本発明の加熱調理装置や加熱調理システムは炊飯装置や炊飯システムに限られるものではなく、調理容器も炊飯釜に限られるものではない。調理容器を加熱して調理する加熱調理であれば、どのような加熱調理であっても本発明の表面燃焼バーナやそれを用いた加熱調理装置、更には加熱調理システムの対象となり得ることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の表面燃焼バーナ及びそれを用いた加熱調理装置、更には名熱調理システムは以上のように構成されているので、例えば炊飯などの加熱調理を行うに際して、非常に効率良く炊きムラのないご飯を大量に正確に炊き上げることができ、外食産業や弁当製造業者、ホテル、レストラン、病院等、大量に、かつ効率良く、炊飯などの加熱調理を行うことを求められている産業分野において、極めて高い利用価値があり、極めて優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の表面燃焼バーナの一例を示す平面図である。
【図２】本発明の表面燃焼バーナの説明図である。
【図３】本発明の表面燃焼バーナの他の一例を示す平面図である。
【図４】本発明の表面燃焼バーナの更に他の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の加熱調理装置の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の加熱調理装置の一例を示す平面図である。
【図７】本発明の加熱調理システムの一例を示す平面概念図である。
【図８】本発明の加熱調理システムの他の一例を示す平面概念図である。
【図９】本発明の加熱調理システムの他の一例を示す側面概念図である。
【図１０】従来の表面燃焼バーナを用いた加熱調理装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１            表面燃焼バーナ
２ａ〜２ｈ    バーナプレート
３            温度センサ
４            炊飯装置
５            かまど本体
６            測温ユニット
７            スペーサー
８            炊飯釜
９            空隙
１０          搬送ロボット
１１ａ、１１ｂ    搬送装置
１２          チェーンコンベア
【図１】
2005069641.tif 000003
【図２】
2005069641.tif 000004
【図３】
2005069641.tif 000005
【図４】
2005069641.tif 000006
【図５】
2005069641.tif 000007
【図６】
2005069641.tif 000008
【図７】
2005069641.tif 000009
【図８】
2005069641.tif 000010
【図９】
2005069641.tif 000011
【図１０】
2005069641.tif 000012