JP2014519940A - サーモプレート - Google Patents

Abstract

誘導によって温めることができる改良されたサーモプレートであって、当該プレート上にある食品に蓄熱を伝えるが、当該プレートの底部は比較的冷たいため安全に扱うことができるサーモプレートに関する。当該サーモプレートは、上プレート（２）と、当該上プレートの底部と熱接触して配置される金属箔シート（５）とを有し、当該金属箔シートは当該サーモプレート自体の空洞内にあり、その下に断熱層（６）およびベースプレート（３）を含む。
【選択図】図５

Description

本発明のプレートは概して外食産業において使用されるものであり、特に、調理済み食品を提供する際のプレートに取って代わるものであって、客が食事をより長く熱いままで食べられるようにするものである。また、当業界で使用される各種既知の容器に対して、調理済み食品を長い時間熱いままで維持するための期間を延長するプレートと考えられる。

例えば、ピザレストランの客にとって最も不便なことは、食べ終えるまでにピザが冷たくなっているため、ピザの風味のほとんどが失われていることである。この端的な例は、周知のとおり、どのタイプの仕出し業もこれらの同様の問題を抱えていることを示している。

この欠点は明らかに物理的性質のものであり、まさに熱力学の原理に基づいて説明できるものである。

例えば、料理の温度は、料理の準備時に、すなわち、食品を調理したところから取り出した時に、すでに低下し始めている。なぜなら、その食品は周りの環境およびその食品をのせたプレートより熱いため、そういった環境およびプレートへ熱を放出するからである。

伝熱の速度、つまり、料理が冷たくなる時間は、多数の熱交換係数によって、ならびに、食品の質量および形態に関連したこれら係数自体の変化によって影響される。

通常はセラミックであるプレートは、セラミックの熱容量が低いことを考えると、熱をあまり吸収しない傾向があるが、食事の時間中に熱を吸収することは明白である。実際、食事の終わりには、プレートは生温かくなっている（セラミックは絶縁体である）が、食品は最初にプレートにのせられた時よりもかなり冷たくなってしまう。

上記の不便を防止する最も有望な技術は、できるだけ長く食品の熱さを維持する発明によってプレートを予熱することである。

それにもかかわらず、かなりの成果をもたらすこの方法を用いるためには、プレートを非常に高い温度まで温める必要があるため、ウェーターはそのプレートを運ぶことができなくなる。

過去に実行された別の試みとして、プレートの熱容量を高めることがあった。

非常に厚みのあるプレートは、周知のとおり、その質量に起因して比較的高い熱慣性を有する。

かなり少なくかつほとんど不適切とされる熱容量を有する薄いプレートに比べて、非常に厚みのあるプレートは、かなり大きくて重く持ち運びにくく扱い難くても、レストランの客に出す食品が冷める時間を延ばすことができるため、かなり重宝されている。

これらの非常に厚みのあるプレートは前もって温かい場所に置く必要があり、熱伝導率が少ないため、それらのプレートをかなり長い時間経ってからでしか使用することはできない。

当然ながら、材料は均質であるため、それらのプレートは特に縁において、さらには底部においても温められてしまうという欠点があるため、食品をコースで準備し客に給仕する際にそれらのプレートを扱うのは容易いことではない。

この温度はプレートの縁まで到達することがあり、客の手を火傷させてしまう場合があるため、それらのプレートの温度が高すぎると運ぶことができない。

過去に、材料の熱容量を高めようとしたが、特に製造費が非常に高くなってしまい、失敗に終わった。

高い熱容量を有する特殊材料からできたこれらのタイプのプレートの別の欠点は、それらを適温に到達させなければならない時間である。

実際に、プレートは均一に温める必要があるが、熱伝導率が少ないため、調理の支度をする前にしばらくの間非常に熱い場所に置く必要がある。

別の実験では複合板を実現させたが、所望の成果は得られなかった。底部を高い熱容量を有する材料から作り、その上に１プレートを組み合わせたものであった。

このようなプレートを保持するのは明らかに困難である。実際に、ベースがプレートよりもかなり高温で温められ、蓄熱のほとんどは、プレートの上にある食品に対してあらゆる方向に分散する傾向がある。

この複合板は火傷する危険性があるため、即刻破棄された。

複合板の他の例は、特にセラミックまたは磁器からできている場合、高い熱容量を有する材料からできたベースの上に１プレートを重ね置くことで、セラミックまたは磁器プレートは最初の加熱後即刻破損するため、さまざまな実験後破棄された。

本発明の主な目的は、長時間、または少なくとも上に置かれた食品が消費されるまでの許容レベルで熱さを維持することができるプレートに関する。

本発明の別の目的は、急速に温めることができるプレートに関する。

本発明のさらなる目的は、加熱した場合でも、縁の温度は常に許容レベルで維持され、かつ人に火傷させる危険性のないプレートに関する。

本発明のさらなる目的は、レストランの店員が容易に扱うことができるプレートであって、つまりは底部も常に許容温度になるプレートに関する。

本発明のさらなる目的は、まさに通常のプレートのような外観を有するプレートに関する。

本発明のさらなる目的は、無数の加熱サイクルを鑑みても信頼性が高く、かつ、工業用自動皿洗い機の熱衝撃に耐えることができるプレートに関する。

本発明のさらなる目的は、効果的に生じさせる必要がある、プレートの底部への効率の良い伝熱に関する。

本発明のさらなる目的は、温めた時にプレートの底部に熱を伝える手段であって、当該プレートの構成および構造が上述の目的のうちの１つまたは複数を実現およびもたらすように開発された手段に関する。

上記の目的のすべては、特許請求の範囲の本質的な特性において記載される改良されたサーモプレートをもたらす。

上記欠点のすべては、本発明の目的である改良されたサーモプレートによって克服される。

本明細書において下記で詳述する上記目的のすべておよびその他は、本発明の目的である改良されたサーモプレートによって達成される。

本発明は、サーモプレートであって、プレートの底部と熱接触して配置され、当該サーモプレート自体の空洞内にある金属箔シートを有するサーモプレートに関する。

特に、当該プレートは、その上面に食品が熱さを維持するように直接置かれる通常のセラミックまたは磁器プレートである。

このプレートの下部は、特に中央部において、要するに当該プレートの縁を除いて、金属箔によって覆われている。

有利には、前記金属箔シートは、高温シリコーン接着剤を使用してプレートの底部にしっかりと接合される。

実際に、いずれの使用状態においてもこの金属箔の固体接合だけで熱伝導によって熱を伝えることができる。箔シートは、特に高温に加熱された場合、変形する傾向があるため、常温に置かれた場合の平面連続レイアウトによるシートとはかけ離れかつ異なる形態を呈する。

これらの変形は、プレートの底部からの脱離かつ隔離を伴い、箔シートからプレートの底部までの熱伝導による伝熱が妨げられる。したがって、設定された目的に関する特性は明らかに劣化し、さらに他の深刻な欠点も存在する。

これらの変形によってプレート自体が破損する場合もあり得る。

このため、金属箔を、良好な熱導体でもある接着剤によって、プレートの底部に対して置き、かつしっかりと保持することが不可欠である。

この接着剤は硬質ではないが、当該接着剤の弾性係数によって、熱膨張後、特に高温での金属箔の熱膨張後のプレートと箔との間の膨張の移動が可能になることが同じく不可欠である。

周知の通り、金属箔の熱膨張の線形係数は約１２ｍｍ／ｍ／℃であるが、磁器の熱膨張の線形係数は約４ｍｍ／ｍ／℃である。

実際に、箔は加熱相においてたった数分で非常に迅速に約２５０度に至るほどの非常に高い温度に達するが、磁器プレートは、かなり長い時間をかけて箔から伝わる熱によって温められることに留意しなければならない。

したがって、金属箔および磁器の２つの材料の膨張における差異は、直径１５〜２０ｃｍの通常のプレートに対して１０分の数ミリメートルから１ミリメートルとすることもできる。

ピザに使用されるような、直径３４〜４０ｃｍに至ることもあり得る大皿に対しては、膨張におけるこの差異はほぼ２〜３ｍｍ程度に至り、著しく増大する。

線形膨張におけるこれらの差異は、接着剤によって正しく吸収／抵抗されない場合、磁器の破損は不可避となる。

したがって、接着剤は、少なくとも１５０％の伸びを与えるある程度の弾性を有するべきである。

単一要素から成る箔シートは適正に構成されておらず、プレートの底部におおむね対応するか当該底部よりわずかに小さい寸法を有し、高温シリコーン接着剤を使用して磁器プレートの底部に接合されたとしても、所望の目的を成功裏に実現できないことも付け加えておかなければならない。

実際に、１０分の数ミリメートルから数ミリメートルの厚さを有し、円板のような単一の平坦な要素として構成され、約２５０度の高温まで加熱された金属箔の変形によって、表面の多様性による、すなわち、直径に応じておよびさまざまな円周に応じて、熱膨張が生じる。

高温シリコーン接着剤は、１５０％をも超える伸張を与える弾性係数を有する上記のタイプであっても、これらの変形に適応不可であることは明らかである。

したがって、金属箔の構成によってこれらの変形、特に表面の熱膨張に起因する変形を最小限に抑えることができ、何よりも、前記シリコーン接着剤によって保持されるプレートの底部に取り付けられた状態をこういった変形中であっても維持できることが必要である。

このため、箔シートは、縁から中央へ向かう、および／もしくは中心孔から縁へ向かう通し溝または切り込みを有する円として構成される。この場合、前記切り込みは前記円のほぼ全域に及ぶ。

有利には、縁から中央へおよび中心孔から縁へ向かうこれらの切り込みの交互配列がある。

このように、この構成を有する金属箔は自由に膨張することができ、表面の熱膨張を最小限に抑え、線形熱膨張を円の直径の２分の１分だけ受け、ある点または円周の２箇所以上、好ましくは２〜５つの箇所においてのみ使用されるシリコーン接着剤によって保持される。

上記の複合板の特性の１つまたは複数は、金属箔を特徴付ける有利な面として以下で列挙して説明する。

有利には、前記金属箔は空洞の上部に位置付けられ、その底部とは接触せずにある程度遠ざけられている。

この空洞は、プレートの底部にベースプレートを取り付けて円周に沿って接合することによって作られることが好ましい。

このプレートのさらなる利点は、当該プレートに組み込まれた箔が中央に位置付けられ、当該プレートの縁に影響を及ぼさないことである。

このプレートの別の特質は、誘導によって温めることができることである。

この箔のさらなる利点は、限られた領域のみでプレートの底部に当該箔をしっかりと取り付けて、残りの部分は何ら圧縮されないままにするため、支持体に対してさまざまな方向に自由に熱膨張することができることである。

便宜上、前記箔は円板の形状とする。

この円板は、環状リングの形状であるというさらなる利点を有する。

この箔の別の利点は、プレートの底部の断面に対応する当該箔の断面は通し溝または切り込みを有し、熱膨張を生じさせることができることである。

これらの溝のさらなる利点は、当該溝が中央を始点とすることと縁を始点とすることとによって交互に構成され、前記熱膨張をさらに助長させることである。

上記目的による本発明の技術特性は、以下の特許請求の範囲の内容において明確に見出すことができ、その利点は、ある可能な実施形態の単なる例を示す添付の図面を参照して、以下の詳細な説明においてより明らかとなろう。

改良されたサーモプレートの上部の断面直径を示す図である。 直径の断面にしたがった、改良されたサーモプレートのベースプレートを示す図である。 底部上で金属箔を有する図１のプレートの上部を示す図である。 上部周縁に沿って半田ペーストを有する図２のベースプレートを示す図である。 ベースプレートと金属箔との間の間隔を示す改良されたサーモプレートの断面図である。 中央からと縁からとの交互配列による切り込みまたは通し溝を有する環状リングとして構成される金属箔の例を示す図である。 中央からと縁からとの交互配列による切り込みまたは通し溝を有する環状リングとして構成される金属箔の例を示す図である。 中央からと縁からとの交互配列による切り込みまたは通し溝を有する環状リングとして構成される金属箔の例を示す図である。

本発明の目的であるサーモプレート１は基本的に３つの部分から成る。

ここで、トッププレート２はベースプレート３に接合され、空洞４をもたらし、その中には１枚の金属箔５がある。

トッププレート１およびベースプレート３は通常のセラミックまたは磁器から作ることができ、これらは低い熱伝導率を有する材料であり、かなり長い時間の間金属箔５によって蓄積された熱を保持し、食品を熱いままで食べられるほどに長く熱さを維持するように、その熱を徐々に放出する。

トッププレート２の下部は金属箔５と密に熱接触しているのに対して、ベースプレート３からは十分遠ざけられることが非常に重要である。このように、実際的に、すべての熱は熱伝導によってトッププレート２へ伝えられることになり、ベースプレート３は実際的に冷たいままとされる。

これにより所望の目的が達成可能となり、サーモプレート１のベースプレート３はレストラン店員の手を火傷させるほど熱くはならないため、レストラン店員はサーマルプレート１を難なく扱うことができる。

最終的に、サーモプレート１の厚さをさらに低減するために、適切な断熱層６を金属箔５とベースプレート３との間に配置することができる。

さりながら、すでに、金属箔５とベースプレート３との間の距離が数ミリメートル、つまり２ｍｍから４〜５ｍｍあり、金属箔をおよそ２５０度の温度まで温めても、ベースプレート３は当該プレートを持つ必要がある店員が扱えるように許容温度で維持される。

円板上の熱を大幅に均一化する箔５の形状は円形であり、環状リング８によってさらによくこの形状を理解することができる。

この環状リングは便宜上、一連の通し溝または放射状切り込み９、１０を有する。

このように、さまざまな材料の異なる熱膨張係数によって、プレート上の熱衝撃を回避することができる。

引張状態を最小限に抑えるための最良の配列は、環状リング８が中央９からと縁１０からとの交互配列における前記放射状切り込みを有することであると、確認することができる。

案に相違して、環状リングの限られた領域においてのみ、特に２つの連続した放射状切り込み間の限られた中心帯においてのみ、プレートの底面に前記環状リングを取り付けるといった最良の成果が達成される。

中央１２からと縁１１からとの交互配列によるこれらの放射状切り込みの湾曲形状は、金属箔１３のプレート上の熱応力を最小限に抑える。

これらの放射状の切り込みをより多くいれるほど、それらの側面の曲率は増し、中央１４からと縁１５からとの交互配列を依然有したままで、金属箔シート１６のサーモプレート１の上部２において上記のプラスの効果を高める。

本発明を提示する際に詳述したように、上記の切り込みがない円板形状の１枚の金属箔は、約摂氏２５０度の高温に温められ、ほんの１０分の数ミリメートルから約２〜３ミリメートルの厚さを有し、表面膨張係数にしたがって変形する傾向があり、まさにプレートのベースの直径未満に対応する大きい寸法の直径を前提とすると平面状ではなく、凸状でかつ予測不可能な波形状をもたらす。

これらの変形は制御不可能であり、プレートの底部との密な接触からの分離と、プレートを破損する場合がある背分力が定められることとの２つのマイナスの効果を有する。

プレートの下部からの分離によって、温められた金属箔からセラミックプレートまでの熱伝導による伝熱を防止する。

箔シート全体にわたる接着剤でさえも、到達し得る引張状態を前提とすると、表面の熱膨張係数に起因して、この欠点を解消することができないため、プレートの破損は不可避となる。

実際に、シリコーン接着剤が約１５０％の伸張を与える弾性係数に達する十分な弾性を有していても、これらの変形に対して抵抗／適応することができず、これらの残留応力の一部をプレートに伝えることによって、プレートは剛性であるため破損は不可避となることが指摘されるべきである。

実際に、金属箔は、特に誘導によって温められる場合、１〜５分といった非常に短い時間で摂氏２５０度ともされる予め設定された温度に達する間、プレートは実際的に冷たいままで、後になってから、既に温められた金属箔シートによって伝えられる熱の熱伝導によって温められる。

したがって、既に温められた箔と依然冷たいプレートとの間の最大膨張変化量が得られる。

さらに、通常の使用中にプレートが受ける多くの加熱冷却サイクルは、この否定的な状況をさらに悪化させることになるだけで、早々にプレートが破壊されることになることに留意すべきである。

そこで、金属箔シートは、高温シリコーン接着剤による応力または保持力もなく、加熱冷却サイクル毎に膨張し最初の構成に戻るのが適切である。

実際に、中心孔を始点としかつ縁を始点とし、および環状リングのほぼ半径全体に及ぶ多数の一連の切り込みのある金属箔シートの構成のみが上記の変形を防止することができる。

この一連の切り込みの配列は、中心孔を始点としかつ縁を始点とし、および環状リングのほぼ半径全体に及ぶといった、交互になった多様性に富んだものが好ましい。

環状リングとして構成された金属箔シートは既に、表面の膨張を実際的に半分のサイズにすることを可能にしている。

リングとして構成された金属箔シートは、ほぼ１０分の数ミリメートルから数ミリメートルの範囲の多数の交互配列の切り込みを有し、これらの切り込みは中心孔を始点としかつ外周縁を始点とし、およびほぼ前記環状リング全体に及ぶ。これによって、当該金属箔シートにおける変形は、表面の膨張係数によってほんのわずかしか生じず、線形熱膨張の係数によって、変形を、環状リングの１扇形毎の線状の変形のみに制限する。

基本的に、切り込みの全体数は８から４８まで幅を持たせることができ、１６〜３２が好ましく、さらに良好なのは２４である。

これらのかなり大きいが制御可能な膨張は、プレートに対して何らかの危険を伴う引張応力を伝えずに、保持力とともに作用する適切な接着剤によって吸収されるべきであることは明らかである。

この場合の付着は、交互配列の２つの切り込み間で定められた扇形毎のある点（約１．５〜０．５ｃｍの２〜８個の点）においてのみ行われる。

あるいは、より簡易な方法で迅速に実行するには、シリコーン接着剤のいくつかの同心円を使用する。この同心円は、適切に間隔をあけて２〜５個配置するのが好ましい。

前記シリコーン接着剤は、高温の多様性に富んだものであって、無毒でかつ食料品と共に使用するのに適したものである。当該接着剤は、冷たいままで塗布可能であるという利点を有し、最終的に、組み付け段階を容易にするために２つの構成要素になり得、前記接着剤が保持できるのに十分なレベルに達するまで底部に対して押下され続けられる。

また、このシリコーン接着剤によって、ほぼ常に存在する磁器プレートのいずれの凹凸も取り除きながら、熱伝導によって熱を伝えるための接触を常に維持することができる。

実際に、ロックタイトのような前記シリコーン接着剤は、良好な熱伝導、および２５０度に至るまでの多数の加熱サイクルへの優れた耐性を有する一方、弾性を維持する。

実際に、前記接着剤がその性質を失った場合、プレートは使用不能になり、さらには破損する可能性がある。

特に連続洗浄中に水などが入ってくるのを防ぐためにベースプレートとプレートとの間の密閉性、好ましくは気密性は、ベースプレートおよびプレートが接合する縁に沿って連続したビードによって実現される。

図６で可視であり、図７の湾曲した形のものか図８の渦巻状のいずれかである、金属箔の環状リング上のこれらの交互配列された切り込みに代わるものは、表面の変形を限定かつ最小限に抑え、何よりも変形による損傷を生じさせない上記の縦切り込みの概念において含まれる。

Claims (15)

1. 上プレート（２）を含むサーモプレートであって、当該サーモプレートは磁器またはセラミックからできており、食品を熱いまま直接受けるのに適しており、当該サーモプレートの底部でベースプレート（３）によって閉止されることによって空洞（４）をもたらし、その内部において、前記上プレート（２）の下面上に高い熱容量を有する１枚の金属箔（５）があり、前記金属箔（５）は前記上プレート（２）の底部におおむね対応する形状で構成され、かつ、中心孔と、前記中心孔を始点としおよび／または外周縁を始点とし、ならびに、前記中心孔と前記外周縁との間の間隔ほぼ全体に及ぶ一連の通し溝または切り込み（９、１０、１４、１５）とを有する、サーモプレート。
2. 前記金属箔（５）は前記ベースプレート（３）の上面から適切に遠ざけられている、請求項１に記載のサーモプレート。
3. 前記ベースプレート（３）は、半田ペースト（７）によって円周に沿ってサーモプレート（１）の上部（２）に接合される、請求項１または２に記載のサーモプレート。
4. 前記１枚の金属箔（５）は前記サーモプレート（１）の中央部のみを覆い、縁を覆わない、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
5. 前記金属箔シートは誘導によって温められ得る、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
6. 前記金属箔（５）は限られた領域のみで前記上プレート（２）の底部に取り付けられる、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
7. 前記金属箔（５）は環状リングのような形状である、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
8. 前記金属箔シート（５）は、中央を始点としおよび縁を始点として交互配列されるような通し溝または切り込みを有する、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
9. 前記通し溝または切り込み（９、１０、１４、１５）の全体数は８から４８まで幅を持たせることができる、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
10. 前記通し溝または切り込み（９、１０、１４、１５）の全体数は１６〜３２が好ましい、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
11. 前記通し溝または切り込み（９、１０、１４、１５）の全体数は２４とするのがさらにより好ましい、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
12. 前記通し溝または切り込み（９、１０、１４、１５）は前記中心孔と前記縁との間で直線状になっている、請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
13. 前記通し溝または切り込み（９、１０、１４、１５）は前記中心孔と前記縁との間で湾曲状または渦巻き状になっている、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
14. 前記半田ペーストは、少なくとも１５０％の伸張を与える弾性係数を有する高温シリコーン接着剤である、請求項１〜１３のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。
15. 前記金属箔シート（５）は、ある点においてまたは間隔をあけて配置された円において前記半田ペーストを使用して前記プレートの底部に取り付けられる、請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載のサーモプレート。

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