JPH0849811A - コンロ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 窒素酸化物の生成が少なく、バックファイア
の危険がない安全なコンロを提供する。 【構成】 コンロケース内に収容するバーナ12の火炎形
成面７をガス浸透噴出面13によって構成する。ガス浸透
噴出面13は、ファイバー状の耐熱金属線を積層一体化し
た板状体をバーナ本体９の上端部と天蓋６との間の周空
間を塞ぐ形態として設ける。バーナ12内からは理論空気
量よりも空気比率の高い予混合ガスをガス浸透噴出面13
を浸透させて外部へ噴出させることで低温火炎を形成
し、窒素酸化物の生成を少なくする。また、予混合ガス
の浸透噴出流によりガス浸透噴出面13の裏側を冷却し、
火炎の逆流によるバックファイアを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、窒素酸化物（ＮＯ_X ）
の生成の少ないクリーン燃焼の家庭用のコンロに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図４には従来の一般的な家庭用のガスコ
ンロが示されている。同図において、コンロケース１の
前面側には点火を行ったり、火力（ガス量）調整を行う
摘み２が設けられており、コンロケース１内にはブンゼ
ンバーナ３が収容され、このブンゼンバーナ３のガス導
入口（ベルマウス）４にはガスノズル５が対向配置され
ている。このガスノズル５には図示されていないガス供
給通路から燃料ガスが供給されるようになっており、こ
のガス供給量は前記摘み２の操作によって可変調整が可
能となっている。

【０００３】図５および図６に示すように、ブンゼンバ
ーナ３の頂面には天蓋６が被せられており、バーナ上端
側の側周には火炎形成面７が設けられている。この火炎
形成面７は、金属製のバーナ上端側の側周に、複数の炎
口８を等間隔に周設（周方向に配列形成）することによ
り形成されている。図４に示すように、この火炎形成面
７の近傍にはイグナイタ電極（点火プラグ）10が形成さ
れている。なお、図４中、11は鍋等の被加熱体を載せる
ごとく（五徳）である。この種のコンロでは、摘み２を
操作してガスノズル５から燃料ガスをブンゼンバーナ３
内に噴出供給することにより、ガス導入口４から燃料ガ
スと共に、周りの空気がガス噴流により吸引されて取り
込まれ、この取り込まれた空気とガスは炎口８に至る間
に拡散混合し、予混合ガスは炎口８から外に噴出する。
この状態で、摘み２によりイグナイタ電極10の放電駆動
を行うことにより、燃料ガスの点火が行われて火炎形成
面７に火炎が形成され、目的とする煮炊きや焼物等の料
理が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の一般的なコンロ
のブンゼンバーナ燃焼方式においては、ガスノズル５か
らガス導入口４に噴出するガス噴流によって取り込まれ
る空気量は理論空気量（ガス量を完全に燃焼するのに要
する空気量）の0.5 〜0.7 倍であり、この空気混合比が
１よりも低い高濃度の予混合ガスが炎口８から噴出し、
周りの空気（二次空気）と接触させて燃焼が行われてい
る。このように、外部の空気と接触し、理論空気量で燃
焼することにより、最高火炎温度となり、この高温燃焼
により、窒素酸化物が生成し、室内の大気を汚染する。

【０００５】近年においては、室内環境のクリーン化が
望まれており、前記の如く、室内のガスコンロから窒素
酸化物が多量に生成すると、換気扇を回しても、発生し
た窒素酸化物は室内に拡散して、室外に効果的に排出さ
れにくくなるという問題があり、また、室外に排出され
た窒素酸化物によって外部環境の汚染を引き起こすとい
う問題が生じる。

【０００６】本発明者は、このような事情に鑑み、窒素
生成物の少ないクリーン燃焼のガスコンロを開発し、試
作している。その試作コンロは、バーナに取り込む空気
量を、例えば、理論空気量の1.2 倍と大きくし、この高
空気比率の予混合ガスをバーナの炎口８から噴出させて
燃焼させることにより、理論空気量よりも空気比率の高
いガスの燃焼火炎が得られる結果、火炎温度が低下し、
この低温燃焼により窒素酸化物の生成の少ないクリーン
な燃焼を達成することができた。

【０００７】ところが、ブンゼンバーナ３の火炎形成面
７は、金属性の板面に炎口８を形成した構成であるた
め、熱伝達率が高く、火炎によって加熱される表面側の
高温が、火炎形成面７の裏面側に良好に伝達されてその
裏面側の温度が高くなり、バーナ内の予混合ガスの空気
比率が理論空気量よりも高いために、前記火炎形成面７
の裏面側の高温によってバーナ内の予混合ガスに引火
し、火炎が炎口８からバーナ内に逆流する、というバッ
クファイアが生じるという新たな問題に直面した。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、理論空気量よりも高い空気
比率の予混合ガスを燃焼して窒素酸化物の生成の少ない
クリーンな燃焼を達成することができると共に、バック
ファイアが生じることのない安全なコンロを提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、コンロケース内にバーナが収容され、該バーナ
の上端側の側周に火炎形成面を設けたコンロにおいて、
前記火炎形成面はファイバー状又はチップ状の耐熱金属
の素材を積層一体化して形成したガス浸透噴出面によっ
て構成されていることを特徴としている。

【００１０】また、前記火炎形成面は、耐熱無機物のフ
ァイバー状又はチップ状の素材を積層一体化して形成し
たガス浸透噴出面によって構成されていること、前記ガ
ス浸透噴出面は表裏両面から耐熱金属性のメッシュによ
って挟まれていること、前記ガス浸透噴出面にはガスを
直接噴出する複数の開口が周設されていることもそれぞ
れ本発明の特徴的な構成とするところである。

【００１１】

【作用】上記構成の本発明において、バーナのガス導入
口には、燃料ガスと理論空気量よりも多い空気が取り込
まれて、理論空気量よりも高空気比率の予混合ガスがガ
ス浸透噴出面から外部に噴出し、窒素酸化物の生成の少
ないクリーンな燃焼が達成される。

【００１２】この燃焼に際し、理論空気量よりも空気比
率の高い予混合ガスは、ガス浸透噴出面の全面にわたっ
て裏面側から表面側に浸透して外部に噴出するため、ガ
ス浸透噴出面は常に外部に浸透噴出するガスによって冷
却され、たとえ、ガス浸透噴出面の表面が火炎温度で高
温になっても、前記浸透ガスの冷却作用によって裏面側
は表面側に比べ十分に低い温度となり、バーナ内部の予
混合ガスに引火することがなく、火炎がバーナ内部に逆
流するというバックファイアの発生は確実に防止され
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、従来例と同一の
名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略す
る。本実施例のコンロは、前記従来例と同様に、コンロ
ケース１内にバーナを収容した構成を有しており、本実
施例が従来例と異なる特徴的なことは、コンロケース１
内に収容するバーナの火炎形成面の構成を特有な構成と
なし、さらに、バーナ内に理論空気量よりも空気比率の
高い空気が取り込まれるように構成したことであり、そ
れ以外の構成は前記従来例と同様である。

【００１４】図１は本実施例のコンロのコンロケース１
内に収容される特徴的なバーナ12の構成を示すものであ
る。本実施例では、従来例に比べ、バーナ12のガス導入
口４に対向配置するガスノズル５のノズル穴径を小さく
してガスの噴出スピードを高めて、エジェクタ作用によ
り取り込まれる吸引空気量を増加させ、理論空気量より
も多い空気、本実施例では理論空気量の1.2 倍の空気量
を取り込み、空気比率の高い予混合ガスをバーナ内部で
作り出すようにしている。

【００１５】バーナ12の上端側の側周には全周にわたっ
て特徴的なガス浸透噴出面13が形成されている。このガ
ス浸透噴出面13は、耐熱材の太さ直径が10μ程度、ある
いはそれ以下のファイバー状にした多数の線材を積層し
て一体化した板状体をバーナ本体９の上端部と天蓋６と
の間の周空間領域を塞ぐようにして取り付けることによ
って設けられている。

【００１６】前記ガス浸透噴出面13を構成する耐熱材の
ファイバー線材は耐熱金属材料や、耐熱無機物を用いて
作成される。この耐熱材ファイバー線材の長さは特に限
定されることなく、長繊維のものでも、例えば数mm程度
の短繊維のものでも構わない。

【００１７】耐熱金属材料として、例えば、鉄−クロム
系（Ｆｅ−Ｃｒ系）等のファイバー状線材が用いられ、
これらの多数のファイバー状線材を積層し、プレスによ
り加圧することで、あるいはプレス加圧後焼結すること
で、板状（マット状）に一体的に成形され、この耐熱金
属ファイバー状線材の板状体をバーナ本体９の上端部と
天蓋６との間の空間周壁を塞ぎ囲むように設けることに
より、目的とするガス浸透噴出面13がバーナ12の上端側
の側周に形成される。

【００１８】また、耐熱材料として、耐熱無機物材料を
用いる場合には、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）や、
アルミナや、グラスウール等のファイバー状線材を同様
に多数積層して板状（マット状）に成形し、この板状体
を同様に、バーナ本体９の上端部と天蓋６との空間周面
を塞ぐ形態で設けることによりガス浸透噴出面13が形成
される。

【００１９】前記耐熱無機物材料のファイバー状線材を
用いてガス浸透噴出面13を形成する場合には、図２に示
すように、無機物ファイバー線材を積層して一体化した
板状体14の表裏両面側から耐熱性金属のメッシュ15で挟
んで補強する構成としてもよく、このように、メッシュ
15で補強することにより、耐熱無機物材料の機械的強度
を高めることができると共に、耐熱無機物材料からなる
板状体14をバーナ本体９の上端部と天蓋６との間の空間
周面に設けるときの取り付けの容易化を図ることが可能
となる。

【００２０】上記構成からなる本実施例では、ガスノズ
ル５から燃料ガスがバーナ12のガス導入口４に噴出され
るときに、そのエジェクタ作用により、理論空気量より
も多量の空気が吸引されて取り込まれ、バーナ12の内部
で理論空気量よりも空気比率の高い予混合ガスが作り出
され、この予混合ガスはガス浸透噴出面13のファイバー
状線材間の微小隙間を通って表面側に浸透噴出し、ガス
浸透噴出面13の表面側に燃焼火炎が形成される。

【００２１】この燃焼火炎は、理論空気量よりも空気比
率の高い予混合ガスの燃焼によって形成されるため、低
温火炎となり、これにより、窒素生成物の少ないクリー
ンな燃焼が達成される。本実施例では、予混合ガスの空
気比率を理論空気量の1.2 倍とすることで、従来例のコ
ンロでは100 〜120 ppm の窒素酸化物（ＮＯ_X ）が発生
していたのに比べ、窒素酸化物を60ppm 以下に抑えるこ
とができ、従来例のコンロに比べ、窒素酸化物の極めて
少ないクリーンな燃焼を達成することができた。

【００２２】また、本実施例では、バーナ12の内部の予
混合ガスはガス浸透噴出面13の全面にわたって表面側に
浸透して噴出するので、新しいガスが次々に浸透噴出す
ることで、ガス浸透噴出面13のガスによる冷却が効果的
に行われることとなる。それに加えて、耐熱金属や、耐
熱無機物材料で形成したファイバー状線材は、断熱性能
に優れ、熱伝達率が低く、この熱伝達率が低いことと、
前記予混合ガスの浸透噴出による冷却作用とが相俟い、
たとえ、火炎の熱により、ガス浸透噴出面13の表面が例
えば1100℃という如く高温になっても、ガス浸透噴出面
13の裏面側は、例えば、200 ℃と低い温度にすることが
でき、これにより、バーナ内の予混合ガスの空気比率が
理論空気量よりも高くなっていても、バーナ内部の予混
合ガスに引火するということがなくなり、ガス浸透噴出
面13の外に形成される火炎がバーナ12の内部に逆流する
というバックファイアの問題を確実に防止することがで
き、バーナ燃焼の安全性を格段に高めることが可能とな
る。

【００２３】本発明は上記実施例に限定されることはな
く、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例
では、火炎形成面７をガス浸透噴出面13で形成し、ガス
浸透噴出面13の全面から一様に予混合ガスを浸透噴出す
るように構成したが、例えば、図３の（ａ），（ｂ）に
示すように、前記実施例と同様に形成されるガス浸透噴
出面13に、予混合ガスを直接噴出する複数の開口16を所
定の間隔（図では等間隔）をもって周設（周方向に配列
配置）してもよい。このような開口16を設けた場合に
は、バーナ12内の予混合ガスは開口16から直接噴出する
と共に、その周りからガス浸透噴出面13のファイバー状
線材間の僅かな隙間を通って外に浸透噴出する。この場
合も、ガス浸透噴出面13は浸透噴出するガスの流れによ
って冷却されることで、ガス浸透噴出面13の裏面側の温
度を低く抑えることができ、バックファイアの防止を確
実に図ることができる。

【００２４】なお、開口16を設ける場合、開口16の大き
さは、クエンチェング効果（冷却効果）が発揮でき、か
つ、火炎が通過できない大きさにすることが望ましく、
図３の（ａ）に示すような円形穴の開口16の場合には、
その直径を0.9 mm以下にし、同図の（ｂ）に示すような
四角形状の穴開口16とするときには、狭い方の開口幅Ｗ
は0.6 mm以下にすることが望ましい。

【００２５】また、上記実施例ではバーナ12から噴出す
る予混合ガスの空気比率を理論空気量の1.2 倍とした
が、必ずしもこの空気比率の限定されるものではない。
ただ、窒素酸化物の生成を少なくする上では、空気比率
を理論空気量の1.1 倍以上とすることが好ましい。

【００２６】さらに、上記実施例ではファイバー状線材
の太さ径を10μ程度、あるいはそれ以下としたが、多少
それよりも太くてもよい。ただ、線径をあまり太くする
と積層加圧による板状体の一体成形が難しくなるので、
望ましくは、本実施例の如く、線径を10μ程度か、それ
以下にすることが好ましい。

【００２７】さらに、上記実施例では線材を積層一体化
して板状体14のガス浸透噴出面を形成したが、本発明の
応用例として、例えば、セラミック等の材料をウレタン
等の樹脂中に含浸し、焼結によってセラミック材を一体
化する手法を採用することもできる。前記焼結時にウレ
タン等の樹脂は蒸発して消失することとなり、このウレ
タン等の樹脂の消失した部位にガス浸透用の空隙がで
き、この空隙を有するセラミック焼結材をバーナのガス
浸透噴出面として利用することにより、本実施例と同様
な効果が得られる。また、この空隙を有するセラミック
材の表裏両面を図２に示すように金属メッシュで挟むこ
とにより、機械的強度を高めることも可能となる。

【００２８】さらに、上記実施例ではガス浸透噴出面を
形成する耐熱性素材としてファイバー状の素材を用いた
例で説明したが、同じ耐熱材料のチップ状の素材を用い
てガス浸透噴出面を形成してもよい。この場合も、ファ
イバー状の素材を用いる場合と同様の工程によって作製
される。すなわち、耐熱金属のチップを用いる場合に
は、多数のチップを積層した後、プレスして加圧するこ
とにより、あるいはプレス加圧した後焼結することによ
り、板状に一体化され、ガス浸透噴出面が作製される。
また、耐熱無機物のチップを用いる場合には、多数のチ
ップを積層した後プレス加圧することにより、板状に一
体化され、浸透噴出面が作製される。もちろん、ファイ
バー状の素材とチップ状の素材を混合積層して上記のよ
うに一体化することによってガス浸透噴出面を形成する
ことも可能である。

【００２９】

【発明の効果】本発明のコンロは、バーナの火炎形成面
を、耐熱金属、あるいは耐熱無機物の多数のファイバー
状又はチップ状の素材を積層一体化したガス浸透噴出面
によって構成したものであるから、ガス浸透噴出面の裏
面側は、常に、バーナ内部から外側へ浸透して噴出する
ガスの流れによって冷却されることとなり、これによ
り、たとえ、ガス浸透噴出面の表面側が火炎の熱を受け
て高温になっても、ガス浸透噴出面の裏面側は表面側に
比べ格段に低い温度に抑制することができ、これによ
り、理論空気量よりも空気比率の高い予混合ガスによっ
て燃焼を行う場合にあっても、ガス浸透噴出面の裏面側
が低温に抑制できることで、バーナ内部の予混合ガスへ
の引火を引き起こすということがなく、火炎がバーナ内
部に逆流する、バックファイアの危険を確実に防止する
ことができる。

【００３０】このように、バックファイアの危険を防止
できることで、理論空気量よりも空気比率の高い予混合
ガスを用いて窒素生成物の少ないクリーンな燃焼を安全
に行うことができるという優れた効果を奏することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンロを構成するバーナの一構成例を
示す半断面図である。

【図２】バーナのガス浸透噴出面の一構成例を示す説明
図である。

【図３】バーナのガス浸透噴出面の他の構成例を示す説
明図である。

【図４】コンロの一般的な従来例を示す説明図である。

【図５】図４のコンロに使用されるブンゼンバーナの説
明図である。

【図６】図５のバーナの火炎形成部側の半断面図であ
る。

【符号の説明】

７ 火炎形成面 12 バーナ 13 ガス浸透噴出面 16 開口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンロケース内にバーナが収容され、該
   バーナの上端側の側周に火炎形成面を設けたコンロにお
   いて、前記火炎形成面はファイバー状又はチップ状の耐
   熱金属の素材を積層一体化して形成したガス浸透噴出面
   によって構成されていることを特徴とするコンロ。
2. 【請求項２】 コンロケース内にバーナが収容され、該
   バーナの上端側の側周に火炎形成面を設けたコンロにお
   いて、前記火炎形成面は耐熱無機物のファイバー状又は
   チップ状の素材を積層一体化して形成したガス浸透噴出
   面によって構成されていることを特徴とするコンロ。
3. 【請求項３】 ガス浸透噴出面は表裏両面から耐熱金属
   性のメッシュによって挟まれている請求項２記載のコン
   ロ。
4. 【請求項４】 ガス浸透噴出面にはガスを直接噴出する
   複数の開口が周設されている請求項１又は請求項２又は
   請求項３記載のコンロ。