JP2005218430A - 放射熱及び伝導熱を発生させる高温加熱装置とマイクロ波照射装置、並びに加熱装置の上下移動機構を備えた、オーブンケースの庫内に独立した形で設置された両面加熱調理機、及びその製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】食材の高さに応じた加熱装置の上下位置の変更、及び食材の表面から中心部への熱伝達による加熱方法だけではなく、浸透力のある熱波長の利用、及び発生した熱を流出させないこと、またマイクロ波と放射熱及び伝導熱の高温加熱による外内同時加熱による短時間調理の方法及び調理機を提供する。
【解決手段】上下黒鉛板を食材に対し均等な近い位置に随意に移動できるよう、上下放射熱及び伝導熱発生装置図に上下移動装置を取り付け、また上下黒鉛板の造る調理空間側面はオーブンケース庫内に開放されているため、熱が逃げるのを防止する目的で、調理空間の側面カバー４１を上黒鉛板から下黒鉛板の方向に下げ、これにより独立した空間を造り、さらに、上下黒鉛板による加熱と同時に、マイクロ波による加熱で、美味しさと短時間調理の実現を目指したオーブンケース内に設置された複合両面加熱調理機。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスまたは電気を熱源とする上下加熱装置から成り、同時にマイクロ波を照射できるオーブン型両面加熱調理機、並びに加熱装置を上下に昇降させる装置と、その製造方法に関するものである。

従来のオーブン型加熱調理機には、庫内天井部に固着された上加熱装置と、庫内床部に固着された下加熱装置から成る上下固定加熱方式のものと、庫内の空気を熱し循環させる熱循環方式のものがあるが、いずれも食材を加熱調理する場合、広い庫内全体を温めなければならず、そのために必要な熱量が大きいために、庫内が設定温度に上昇する迄は時間がかかるという問題点があった。

また、上下固定加熱方式においては、食材下部は直接加熱されるが、食材上部は食材と上加熱装置の距離が離れているため、空気が介在し熱伝達が悪くなる。そして、高さの低い食材の場合は高い食材の場合と比べ、上加熱装置より離れる分だけ、食材上部が加熱される温度及び熱量が低下する。従って、食材の上部と下部を加熱する温度及び熱量による調理結果を予測し上下加熱装置の温度設定をする必要があるが、これは食材の量、大きさ、含水量及び重量等から判断する必要があり難しく、経験と感が必要とされると言われている。

熱循環方式の場合は、食材表面を均等に加熱することが可能と言われているが、実際には庫内下部よりも上部の方が高温となり、また、調理する食材が多い場合は熱循環が悪くなり温度差が生ずる。しかし、構造上の特性から、上下の温度調整が出来ないという欠点があった。

また、食材が加熱されると表面から水蒸気が発生し、食材と食材周辺の空気や庫内を構成する部分は気化熱により冷却される。加えて、上加熱装置から放射及び伝達される熱も食材に到達する前に水蒸気により冷却され、食材上部を加熱する力は著しく低下するため、水蒸気の発生がおさまり、設定温度が回復するまでには時間がかかるという問題があった。

さらに、加熱する食材の量が多くなると発生する水蒸気も増えるが、従来のオーブン型加熱調理機には、庫内温度を常時設定温度に保っておく必要性があることから、開放型の排気装置を準備しているものが少なく、また、食材出し入れ用の扉を開き水蒸気を排出した場合は、食材を加熱する目的で庫内に保持された熱エネルギーは庫外に流出し、代わりに外部の冷気が一時に流入するために、庫内の環境温度は急激に降下し、再び設定温度が回復するまでには長い時間がかかるという問題があった。

解決しようとする問題点は、上加熱装置が食材の高さの違いに応じて上下移動できない固定加熱方式の場合、高さの高い食材に比べて、高さの低い食材は、上部よりも下部の加熱焼成が進むという点である。

また、庫内の温度は庫内の壁面に向かう水平方向において均一でなく、加熱板面の中央部から壁面に向かう程温度が降下するため、食材を置く位置により調理結果が異なるという点である。

さらに、加熱中に食材から発生する水蒸気が食材及び庫内装置の熱を奪い、食材と庫内温度を降下させ、加えて、食材上部に滞留した水蒸気が食材上部への上加熱装置からの加熱温度と量を低下させるという点である。

また、現状の家庭用で、オーブンとレンジが一体と成った形式のオーブン型加熱調理機においては、電気ヒーターとマイクロ波発振装置による加熱運転を同時に行えないという点である。

オーブン型加熱調理機においては、庫内空間及び庫内を構成する部材等の熱容量が大きく、運転開始後、庫内温度が常温から設定温度に達するまで非常に時間がかかるため、営業中は常時運転をして庫内を設定温度にしておかねばならず、ランニングコストがかかるという点がある。

また、庫内の設定温度を変更する場合も時間がかかる。特に、一旦設定された温度に達した庫内温度を降下させる場合には、庫内空間及び庫内を構成する部材等に蓄積された熱容量が大きいために、なかなか庫内温度が再設定温度まで降下しないという点である。

また、庫内に蓄積された熱がオーブンケース等を経由し、庫外に伝達し放出されるため、設置場所の環境温度を上昇させ、冷蔵庫や冷房の効率を下げ、労働環境を悪くするという点である。

さらに、オーブン型加熱調理機は庫内に蓄積された熱の流出を防止する目的で、大量の断熱材を使用しているために体積が大きく、重量もあり、運搬や移動に手間が掛かるという点である。

また、運転中は庫内が高温となっているため、食材の出し入れの際に庫内部材との接触により手や腕に火傷をする危険が大きい点である。

発明を解決するための手段

本発明の上下加熱装置は、純粋炭素の純度に精錬された黒鉛をセラミックスと均一に混練し、板状に整形した後に昇温加熱処理をした黒鉛板と、背面を断熱した熱反射板、及びガスバーナーまたは電気ヒーターにより構成される熱源を一体構造とした、オーブンケースの中に独立設置した放射熱及び伝導熱発生装置であり、ガスバーナーまたは電気ヒーターで黒鉛板の背面から加熱し、これにより発生する高温な赤外線の放射熱と伝導熱で食材を短時間で加熱調理する構造であることを主要な特徴とする。

また、調理空間の水平方向における熱流出防止のための調理空間の側面カバーを設置した上放射熱及び伝導熱発生装置を、食材上部の適切な位置まで上下に移動し、また、食材はコンベアベルトに置かれ中空にあるので、下放射熱及び伝導熱発生装置も食材下部からの適切な位置に設定し、加熱調理を行うと同時に、マイクロ波を食材の中心部に昇温の目的で照射することで、短時間で均一な調理を可能にすることを主要な特徴とする。

本発明では、オーブンケース内に設置された、上下移動できる上下放射熱及び伝導熱発生装と、上黒鉛板の側面から下に向け設置された調理空間の側面カバーにより区画された、食材を挟んだ空間のみが調理環境を構成し、また発生した熱は黒鉛の特性から浸透力に富んだ高温であることと、調理空間の側面カバーによる熱流出の防止効果もあり、短時間で均一な加熱調理ができることを特徴とする。

また、庫外からの吸気口と庫外に向けての排気口を設置することにより、食材から発生した水蒸気は黒鉛板から放射される高温により加熱され膨張しながら過熱蒸気となって、調理空間から、調理空間の側面カバーに設置された水蒸気ドレン経由でオーブンケース内に流出し、排気口から外部に排出される。さらに、放射熱及び伝導熱発生装置の黒鉛板の加熱温度が高くかつ浸透力に富んでいること、調理空間が小さいこと、また、赤外線は水蒸気を通過することから、食材を加熱する温度が降下しにくいことを特徴とする。

本発明の放射熱及び伝導熱発生装置は、電気ヒーターをマイクロ波による破壊から守る目的で黒鉛板に電磁波遮断用パンチングプレートを設置することを特徴とする。

また本発明は、前述のように食材の高さに合わせて放射熱及び伝導熱発生装置の上下位置が設定され、調理空間の側面カバーにより空間が限定された、食材に合わせた最小の調理空間を実現する構造であり、上下の黒鉛板は、背面にあるガスバーナーまたは電気ヒーターの強力な加熱により熱し易く、また質量が小さく薄い構造のために冷め易く、設定温度を変更した場合は、上下黒鉛板内部に設けられた温度感知センサーで熱源の運転は制御され、黒鉛板の温度は設定温度を守り、短時間で再設定温度を実現することが可能となる。

さらに、放射熱及び伝導熱発生装置の外面は、黒鉛板の食材を加熱する面を除いて強力に断熱されており、オーブンケースに設置された吸気口から取り入れられた空気は、上下放射熱及び伝導熱発生装置とオーブンケース内側の空間を経由し排気口に至り屋外に排出されるが、これも断熱には効果的であり、さらにオーブンケースの壁面内部に設置されている断熱材の効果もあり、オーブンケース庫内の熱が庫外に伝達しにくい構造であることを特徴とする。

また、本発明の庫内コンベアベルト装置と庫外コンベアベルト装置を連動させることにより、庫内に食材を出し入れする時は、庫外コンベアベルト装置上のみの作業でよいことを特徴とする。

発明の効果

本発明のオーブン型両面加熱調理機は、上下の放射熱及び伝導熱発生装置を食材の高さに合わせ上下に移動し食材上部及び下部に近づけること、また、調理空間の側面カバーで調理空間を限定することにより、食材の上部と下部を均等に加熱でき、さらに、黒鉛板の発熱温度が板面上何処でも均一であること、及び調理空間の側面カバーによりオーブンケース庫内との断熱及び熱の流出を防止することもあり、食材を置く場所に関係なく均一に加熱できるという利点がある。

また、ガス式の上下放射熱及び伝導熱発生装置で食材の上部と下部から加熱すると同時に、マイクロ波を食材の中心部に照射する場合、食材に直接吸収されなかったマイクロ波は上下の熱反射板間及び調理空間の側面カバー間で反射を繰り返しながら食材に照射され、食材を中心部から昇温させ、短時間で食材の内外を同時に加熱調理ができる利点がある。

さらに、食材から発生する水蒸気を調理空間の側面カバーに設置された水蒸気ドレンより排気口経由で屋外に排出することで、調理空間の温度降下を防ぎ、安定した加熱調理ができる。

本発明のオーブン型両面加熱調理機は、電磁波遮断用パンチングプレートの設置と熱反射板により、マイクロ波の進入路が絶たれ電気ヒーターが保護されるため、マイクロ波を照射しながら電気ヒーターを同時に運転することができるという利点がある。

本発明の放射熱及び伝導熱発生装置は、オーブンケースの庫内全体を加熱する必要がなく、調理空間の側面カバーにより水平空間と、食材を挟んで上下黒鉛板の間の上下空間が調理空間として限定された設計であるため、加熱すべき質量が小さく、温度上昇及び降下を速やかに実現できる。また、立ち上がりが早いため、調理を行わない時には予熱運転をする必要がなく、ランニングコストが低減するという利点がある。

また本発明のオーブン型両面加熱調理機は、庫外に流出する熱が少ない構造のため、設置場所の環境温度を上げにくく、設置環境に昇温による影響を与えにくい。

さらに、食材を庫内へ出し入れする際に、庫外コンベアベルトと連動させ、庫内コンベアベルトに食材を出し入れさせることにより、手や腕を直接庫内に出し入れする必要がなく、庫内の一部と接触し火傷をする危険性は非常に少なくなる。

本発明のオーブン型両面加熱調理機は、プレハブ式の組み立てが容易な構造にすることにより、分割された状態で設置場所への搬入が出来、搬入，組み立て、設置も容易であるという利点がある。

本発明は、従来のオーブン型加熱調理機に比べ、熱損失を抑え効果的に短時間で調理するという目的を、上放射熱及び伝導熱発生装置図４、図５、及び、調理空間の側面カバー４１、さらに、マイクロ波照射装置２７、２８を備えた下放射熱及び伝導熱発生装置図６、図７を、オーブンケース１７の中に上下に昇降可能な状態で設置することにより、庫内に独立した調理環境を食材の高さに合わせた最小限の調理空間において実現出来、また、断熱性が良く、操作上安全で、並びに軽量な構造で実現した。

図４は、ガス式上放射熱及び伝導熱発生装置の説明図である。上ガスバーナー４を上熱反射板５の内側上部に、熱の放射口を下向きにしてビスで固着する。上ガスバーナー４の下に、温度感知センサー３０を設置した上黒鉛板８の周囲側面を上熱反射板５の内側側面の最下部にビスで固着する。さらに、図１０のＵ字型にした調理空間の側面カバー４１の上端部内側を上熱反射板５の側面の上端に合わせ、また食材取り出し用の開放部４３を食材を出し入れする為の扉２０側に設置しビスで側面を固着する。その上から上下移動用スリーブ７をビスで固着し、予め整形された上熱反射板の断熱層３６を上熱反射板５の背面に被せビスで固着するが、本装置は背面中央部を上下移動用ピニオンギアボックス２５に勘合されている上下移動用ラックギア付きシャフト２６に懸架し、上下移動用ギアボックスの支柱２４でオーブンケース１７の天井部に懸架する。

図５は、ガス式下放射熱及び伝導熱発生装置の説明図であり、調理空間の側面カバー４１を設置せず、図４を上下反転した構造である。

図８は、庫内コンベアベルト装置の側面図であり、網構造のステンレス製コンベアベルト２３を、四本のコンベアベルトの支持及び駆動ローラー１５で支持するが、一本の支持ローラーは駆動用ローラーを兼ねた同軸の自転ローラーである。

図１は、ガス式オーブン型両面加熱調理機の実施例の断面図である、図４の上放射熱及び伝導熱発生装置の背面に上下移動用ラックギア付きシャフト２６を取り付け、上下移動用ピニオンギアボックス２５にこれを組み込み、上下移動用ギアボックス２４の支柱によりオーブンケース１７の天井部に取り付けるが、上下の移動時のブレを無くすために、上下移動用スリーブ７と勘合した上下移動用レール３を設置し、天井部に取り付ける。また、図５の下放射熱及び伝導熱発生装置も同様の手順でオーブンケース１７の床部に取り付ける。更に、図８のコンベアベルト装置を下放射熱及び伝導熱発生装置を囲んだ状態で設置し、コンベアベルトの支持ローラーの支柱１６でオーブンケース１７の床部に固定し、支持する。

図６の実施例は、電気式の上放射熱及び伝導熱発生装置の断面図であり，温度感知センサー３１を設置した上黒鉛板８の上部に密着する形で黒鉛板上電磁波遮断用パンチングプレート３２をビスで固着し、また、上黒鉛板８の四方側面を上熱反射板５の内側垂直面に黒鉛板と熱反射板を固着するビス３９で一体化させる。また、上電気ヒーター３４を上熱反射板５の天井部の内側にボルトとナットにより固着する。さらに、上熱反射板の背面には一体整形の断熱層３６をボルトとナットで固着する。また、調理空間の側面カバー４１を黒鉛板と熱反射板を固着するビス３９で同時に固着する。

図７は、電気式の下放射熱及び伝導熱発生装置の断面図であり，下黒鉛板１２の下部に黒鉛板下電磁波遮断用パンチングプレート３３を密着する形でビスで固着し、また、下黒鉛板１２の四方側面をそれぞれの下熱反射板１３の内側垂直面に黒鉛板と熱反射板を固着するビス３９で一体化させる。また、下電気ヒーター３５は下熱反射板１３の床部にボルトとナットにより固着する。さらに、下熱反射板１３の背面には一体整形の下熱反射板の断熱層３７をボルトとナットで固着させる。

家庭用の小型機においては、オーブンとレンジが同時に作動できるオーブンレンジとして，中型機は外国製の石釜でしか昇温不可能な６００℃運転による、短時間で本格ピザや肉汁を出さずに焼き鳥、ハンバーグ、ステーキの調理用に、また、パンの焼成にはレストランやファーストフード店に於いて焼き立てを短時間で提供、さらに大型機においては製パン工場やその他の食品加工工場等に設置することによる、時間と経費の大幅削減が見込まれる。

オーブン型両面加熱調理機の実施例を示す側面断面図である。（実施例１） 上放射熱及び伝導熱発生装置（図４）を食材の高さに合わせ降下させた時の実施例を示す側面断面図である。 調理終了後に庫内コンベアベルトと庫外コンベアベルトが連動し、食材を搬出した時の実施例を示す側面断面図である。 ガス式の上放射熱及び伝導熱発生装置の実施例を示す側面断面図である。 ガス式の下放射熱及び伝導熱発生装置の実施例を示す側面断面図である。 電気式の上放射熱及び伝導熱発生装置の実施例を示す側面断面図である。（実施例２） 電気式の下放射熱及び伝導熱発生装置の実施例を示す側面断面図である。（実施例２） 庫内コンベアベルト装置の実施例を示す側面図である。 調理空間の側面カバーの側面図である。 調理空間の側面カバーの平面図である。

符号の説明

１ 排気口
２ 電磁波遮断用パンチングプレート
３ 上下移動用レール
４ 上ガスバーナー
５ 上熱反射板
６ 炎
７ 上下移動用スリーブ
８ 上黒鉛板
９ 食材
１０ 調理皿
１１ コンベアベルトの支持ローラー
１２ 下黒鉛板
１３ 下熱反射板
１４ 下ガスバーナー
１５ コンベアベルト支持及び駆動用ローラー
１６ コンベアベルトの支持ローラーの支柱
１７ オーブンケース
１８ 昇降用手動ハンドル
１９ 吸気口
２０ 食材を出し入れする為の扉
２１ 扉の開閉用ハンドル
２２ 庫外コンベアベルト
２３ 庫内コンベアベルト
２４ 上下移動用ギアボックスの支柱
２５ 上下移動用ピニオンギアボックス
２６ 上下移動用ラックギア付きシャフト
２７ マイクロ波拡散用レンズ
２８ マイクロ波導波管
２９ 下熱反射板支柱
３０ 上黒鉛板の温度感知センサー
３１ 下黒鉛板の温度感知センサー
３２ 黒鉛板上電磁波遮断用パンチングプレート
３３ 黒鉛板下電磁波遮断用パンチングプレート
３４ 上電気ヒーター
３５ 下電気ヒーター
３６ 上熱反射板の断熱層
３７ 下熱反射板の断熱層
３８ 庫内監視窓
３９ 黒鉛板と熱反射板を固着するビス
４０ オーブンケースの断熱層
４１ 調理空間の側面カバー
４２ 水蒸気ドレン
４３ 食材取り出し用の開放部

Claims (8)

1. 上熱反射板（５）の内側上部に、上ガスバーナー（図４の４）を熱の放射口を下向きに固着し、更に上ガスバーナー（４）下に上黒鉛板（８）が、周囲側面を上熱反射板（５）の内側側面に固着された状態で取り付けられた、食材を上面より加熱する放射熱及び伝導熱発生装置（図４）、及び、下熱反射板（１３）の内側下部に下ガスバーナー（図５の１４）を熱の放射口を上向きに固着し、更に下ガスバーナー（１４）上に下黒鉛板（１２）を周囲側面を下熱反射板（１３）の内側側面に固着された状態で取り付けた、食材を下面より加熱する放射熱及び伝導熱発生装置（図５）を設置したガス式オーブン型両面加熱調理機。
2. 上熱反射板（５）の内側上部に、上電気ヒーター（図６の３４）を固着し、更に上電気ヒーター（３４）下に上黒鉛板（８）を、上部に黒鉛板上電磁波遮断用パンチングプレート（図６の３２）を密着した状態で固着し、また周囲側面を上反射板（５）の内側側面に固着された状態で取り付けた、食材を上面から加熱する放射熱及び伝導熱発生装置（図６）、及び、下熱反射板（１３）の内側下部に下電気ヒーター（図７の３５）を固着し、更に下電気ヒーター（３５）上の下黒鉛板（１２）に、下部に密着した状態で黒鉛板下電磁波遮断用パンチングプレート（図７の３３）を固着し、また周囲側面を下反射板（１３）の内側側面に固着された状態で取り付けた、食材を下面より加熱する放射熱及び伝導熱発生装置（図７）を設置した電気式オーブン型両面加熱調理機。
3. 下黒鉛板（１２）の平面に表裏を貫通する穴があけられ、ここにマイクロ波導波管（２８）及びマイクロ波拡散用レンズ（２７）を設置し、上下の放射熱及び伝導熱発生装置（図４、図５、図６、図７）の運転と同時にマイクロ波を照射する装置を備えた請求項１、２記載のオーブン型両面加熱調理機。
4. 上熱反射板（５）の下側面の周囲に調理環境の熱流出を防止する目的で設置された、調理空間の側面カバー（図１の４１、図９，図１０）を備えた請求項１、２又は３記載のオーブン型両面加熱調理機
5. 上放射熱及び伝導熱発生装置（図４、図６）に上下移動装置を取り付け、オーブンケースの外部より、手動又は電動で上下位置移動を可能にする、上放射熱及び伝導熱発生装置（図４、図６）を上下に移動させるための昇降装置を備えた請求項１、２、３又は４記載のオーブン型両面加熱調理機。
6. 下放射熱及び伝導熱発生装置（図５、図７）に上下移動装置を取り付け、オーブンケースの外部より、手動又は電動で上下の位置移動を可能にする、下放射熱及び伝導熱発生装置（図５、図７）を上下に移動させるための昇降装置を備えた請求項１、２、３又は４記載のオーブン型両面調理加熱機。
7. 上黒鉛板（８）と下黒鉛板（１２）の内部に上黒鉛板の温度感知センサー（３５）と下黒鉛板の温度感知センサー（３６）を設置し、ガスバーナー又は電気ヒーターの運転を制御するための温度感知装置を備えた請求項１、２、３、４、５又は６記載のオーブン型両面加熱調理機。
8. 庫外コンベアベルト（２２）と連動し食材の出し入れをする、オーブンケース内に独立した構造で設置された調理食材の出し入れ用、庫内コンベアベルト（２３）装置を備えた請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のオーブン型両面加熱調理機。

Images