JP2024025125A - ドーム窯 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源の輻射熱を効率よく利用して、窯を小型化するとともに、食品の生地を早くかつおいしく焼き上げるドーム窯を提供する。【解決手段】食品用のドーム窯であって、食品を設置する食品設置部と、熱源を設置する熱源設置部と、熱源からの輻射熱を食品側へ反射する内面を有するドーム部と、ドーム部の内面は、二つの焦点を持つ、熱反射面であり、食品設置部は焦点の一方に配置され、熱源設置部は焦点の他方に配置される。【選択図】 図３

Description

本発明は、熱源の輻射熱をドーム内面で反射させて、反射熱を積極的に利用して食品の生地を焼き上げるドーム窯に関するものである。

従来、ピザやパンなどの生地を練ったものを焼き上げる器具として、オーブンが知られている。

特許文献1のオーブンには、生地の表及び裏を加熱する二つのヒータが記載されている。そして、ステンレス鋼で鏡面状に形成された反射部材を配置して、ヒータからの直接的な輻射熱に加えて、反射部材で反射させた輻射熱を生地に照射させることで、効率よく焼き上げることを可能としている。

また、従来のピザ窯は、図５に示すように、ドーム型の窯の中で、木炭や薪などの熱源ＨＳの横にピザの生地（食品ＦＤ）を配置して焼き上げる。従来ピザは、床面からの伝導熱ＣＤＨ、熱源ＨＳからの空気の対流熱ＣＶＨおよび窯内面からの輻射熱ＲＤＨの三つによって加熱される。

しかし、特許文献１のオーブンは、反射部材を部品として特別に設置する必要がある。また、ヒータによる輻射熱を強めることなく、パン等の生地全体に分散して照射させているのに過ぎない。

また、従来のピザ窯は、ドームの内表面からの輻射熱を利用しているが、木炭や薪などの熱源による輻射熱を集熱することなく、窯の内面全体に分散して照射させている。そのため、輻射熱の効率的な利用が充分ではない。熱源からの輻射熱を効率よく利用して、小型化し、さらに短時間でかつおいしく焼き上げる窯が研究された。

特開２０２０－９４７３５号公報

本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、熱源の輻射熱を効率よく利用して、窯を小型化するとともに、食品の生地を早くかつおいしく焼き上げるドーム窯を提供することである。

本発明の第一の態様のドーム窯によれば、食品用のドーム窯であって、食品を設置する食品設置部と、熱源を設置する熱源設置部と、前記熱源からの輻射熱を前記食品側へ反射する内面を有するドーム部と、前記ドーム部の内面は、二つの焦点を持つ、熱反射面であり、前記食品設置部は前記焦点の一方に配置され、前記熱源設置部は前記焦点の他方に配置される。

これによれば、熱源設置部に設置された熱源からの輻射熱は、ドーム部の内面に反射して食品設置部に設置された食品に集熱されて照射される。その結果、食品は効率よくかつ迅速に加熱される。熱源からの輻射熱が反射熱となって集熱されることで、加熱温度が高く、いわゆる直火効果を生じて、直火独特の香ばしい風味を食品に与えることができる

従来窯の三つの加熱原理に加えて、熱源からの輻射の反射熱による加熱が加わる。その結果、熱源の熱が効率よく加熱対象の食品に照射される。
一般的には、窯を小型化するとその温度を上げることが困難になる。それに対し、この発明の窯によれば、熱源の輻射熱が効率よく加熱対象に照射されるので、加熱対象の領域の温度を集中してあげられる。その結果、窯を小型化しても、加熱対象の温度を充分にあげられる。

本発明の第二の態様のドーム窯によれば、第一の態様のドーム窯において、前記ドーム部の内面は、半回転楕円体面又は半楕円柱面を構成する。
この明細書において、半回転楕円体面とは、楕円をその長軸を中心に回転して得られる面を、長軸を通過する面で、切断して得られる面をいう。半楕円柱面とは、楕円を、例えば記載された紙面に対し垂直方向に伸ばして、長軸を含む面で切断して得られる面をいう。
半回転楕円体面や半楕円柱面では、二つの焦点間で輻射の熱線が収束するが、焦点以外に存在する熱源からの輻射の熱線は、収差のため、相手側で広がるが、食品を加熱するには役立つ。食品には幅があるからである。
ドームの半回転楕円体面や半楕円柱面は、これを鏡面化することが好ましいが、これを近似する面であればよい。

本発明の第三の態様のドーム窯によれば、第一または第二の態様のドーム窯において、前記熱源からの輻射熱が前記食品へ直接照射されることを防止する、直接加熱防止部が備えられる。

これによれば、熱源からの輻射熱が食品へ直接照射されることで生じる食品の焼きむらを防止して食品全体を均等に焼き上げることができる。

本発明の第四の態様のドーム窯によれば、第三の態様のドーム窯において、前記直接加熱防止部は、前記熱源設置部と前記食品設置部との間に配置される遮蔽壁、若しくは段差である。

これによれば、熱源設置部と食品設置部との間に配置される遮蔽壁や段差といった簡素な構成で、食品の焼きむらを防止することができる。

本発明のドーム窯に係る実施形態のドーム窯全体を示す概要図である。 実施形態のドーム窯を構成する部品に分解して示す図である。 ドーム窯の加熱原理を説明する概要図である。 ドーム窯の使用状態を示す図である。 従来のドーム窯の加熱状態を示す図である。

（実施形態）
本件発明にかかるドーム窯を図１から図４に基づいて以下に説明する。
なお、本明細書において、図３における左右に水平な方向をＸ軸方向といい、Ｘ軸に直交する水平方向をＹ軸方向というものとする。
図１は、実施形態におけるドーム窯1を、耐火煉瓦の上に組み立てた状態を示している。

ドーム窯１は、図２に示すように、底部２、出し入れ口部３、ドーム本体４、右側壁面部５Ｒ、左側壁面部５Ｌ、炉床板６、ピザプレート７、蓋部材８、セパレータ９および煙突部材１０を備えている。
このように、ドーム窯を部品に分解した理由は、窯を運搬しやすくするためだけではなく、窯にかかる熱応力の緩和を目的としている。

ドーム窯１を構成する部品は、それぞれ、例えば、耐火耐熱コンクリートで形成されている。

（底部）
底部２は、全体として板状に形成されている。底部２は、後述する出し入れ口部３を支え、出し入れ口を形成する矩形部２１ａを含む五角形の底部２１と、ドーム部ＤＰの下部を形成する右側壁面部５Ｒと左側壁面部５Ｌとが対応して載置されるように設けられた右側底部２２Ｒおよび左側底部２２Ｌと、を備えている。右側底部２２Ｒおよび左側底部２２Ｌは、左右合わせると楕円形状となる。底部２には、上面の主な範囲に及ぶ楕円形の浅い凹面２２ａが形成されている。凹面２２ａの外周には、凸条縁部２２ｂが形成されている。
底部２は、上記のように五角形の底部２１、右側底部２２Ｒおよび左側底部２２Ｌの三部品に分けることで、熱応力の緩和を図っている。

（出し入れ口部）
出し入れ口部３は、上側が凸となるよう半楕円形状に湾曲させた所定幅の部材より形成されている。上面には上方に向かって突設された短円筒状の突状部３１が形成され、突状部３１には内壁面に連通する開口穴３２が鉛直方向に沿って形成されている。
出し入れ口部３は、五角形の底部２１の矩形部２１ａの上に設置されて使用される。

（右側壁面部・左側壁面部）
右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌは、右側底部２２Ｒおよび左側底部２２Ｌが形成する楕円形状に倣うよう湾曲した所定高さの板部材により形成されている。右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌの出し入れ口側の端部は、出し入れ口の開口幅に対応した幅をおいて開口するように配置され、出し入れ口の反対側は、右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌの端部が隙間なく相互に当接するようになっている。

右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌの上端縁には、内壁から連続する内凸条部５１が周部に沿って所定高さで形成されている。この内凸条部５１には、後述するドーム本体４の下端部が嵌合するようになっている。

（ドーム本体）
ドーム本体４は、半回転楕円体の一部を構成するドーム状に形成され、右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌに重ねられることで、その内面ＩＳが、半回転楕円体面を形成するようになっている。

ドーム本体４の下端縁には、外壁から連続する外凸条部（図示せず）が周部に沿って所定の高さで形成されている。この外凸条部には、右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌの上端部の内凸条部５１が重ね合わされて嵌合するようになっている。
出し入れ口に対応するドーム本体４の正面側下端には、湾曲した切り欠き部（図略）が形成されている。この切各部は、出し入れ口部３の湾曲した上部に倣う形状に形成されている。

（炉床板）
炉床板６は、底部２が形成する楕円形の浅い凹面２２ａに遊嵌可能な楕円形状の板材で形成されている。
窯の底には、直接熱源ＨＳが設置される。そのため、底部２の上に炉床板６を敷き、その上に熱源ＨＳを置くことで、熱応力の緩和を図っている。

（ピザプレート）
ピザプレート７は、円盤状の板状に形成されている。炉床板６上の燃料や灰とピザとを分離するとともに、ピザプレート７によって、炉床板６との間に空間が生じることから、ピザプレート７の温度が上がり易くなる。吸収した反射熱が伝導によって逃げることを妨げているからである。また、ピザプレート７は熱容量の大きな素材でできているので、ピザの裏側にヒョウ柄のような模様の焼き目を付けることができる。
また、ピザプレート７は、熱源設置部ＨＩＰと食品設置部ＦＩＰとの間に設置される段差の役割も果たす。

（蓋部材）
蓋部材８は、燃料やピザの出し入れを行う、出し入れ口に蓋をするもので、蓋をすることで、熱量の損失を防止する。
蓋部材８は、半楕円形状の厚板材で形成され、取っ手が一体に設けられている。

（セパレータ）
セパレータ９は、熱源ＨＳに対してピザプレート７を囲むように所定の高さの板材を湾曲して形成されている。セパレータ９は、熱源ＨＳからの直熱がピザの側面の縁に当たって焦げることを防止する。

（煙突部材）
煙突部材１０は、本実施形態では、コンクリート製ではなく、パーライト製の断熱材を使用した。

煙突部材１０は、例えば、火入れ時において、煙突効果による燃焼促進と、未燃焼ガスの二次燃焼の役割を果たすものである。

煙突効果とは、高温の排気が煙突部材１０を通って常温中に排出されると、浮力が働き排気が促進される。その結果、窯の吸入空気量が増して、窯内の燃焼が促進される。

二次燃焼とは、煙やＣＯなどの不完全燃焼ガスが窯から煙突部材１０へ排出されるときに空気を注入すると、ガスが高温であれば煙突部材１０内部で燃焼すること。不完全燃焼ガスの排出を防ぐとともに、煙突部材１０内が高温になることから煙突効果も増大する。本窯は、ドームからの不完全燃焼ガスが煙突部材１０内に入ると同時に、手前から空気が入る構造なので、二次燃焼を起こしやすい。二次燃焼を効率よく起こさせるには、煙突部材１０の断熱性が重要である。そのため、本ドーム窯１の煙突部材１０は、パーライト断熱材とした。

以上のように構成されたドーム窯１を組み立てる手順について、以下に説明する。

（組み立て）
載置台を用意する。載置台は、例えば、最大直径３０ｃｍのピザを焼くときには、上面の面積が７０ｃｍ×７０ｃｍ、耐荷重が７５ｋｇ以上のものをドーム窯１が設置される場所に配置する。載置台の材質は、高温に耐える耐火熱性の素材が望ましい。

次に、耐火煉瓦を例えば八個、載置台の上に均等となるように並べて配置する。
次に、ドーム窯１を以下のように耐火煉瓦の上に配置してゆく。
まず、底部２を配置する。底部２は、出し入れ口となる五角形の底部２１の矩形部２１ａを出し入れ口が使用される位置・方向に応じて載置する。

次に、炉床板６を底部２が形成する楕円形の凹面２２ａに嵌め込むように載置する。
次に、右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌを、右側底部２２Ｒおよび左側底部２２Ｌに対応させて配置する。

次に、ドーム本体４を右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌの上に、はめ込むように載置する。その場合、出し入れ口側に切欠き部が配置されるようにして、出し入れ口となる開口部を形成する。
次に、出し入れ口部３を五角形の底部２１の矩形部２１ａの上に載置するとともに、ドーム本体４の切欠き等で形成された開口部に正面側とは反対側となる出し入れ口部３の端部をはめ込む。

次に、ピザプレート７およびセパレータ９を炉床板６の上に配置し、出し入れ口を蓋部材８で蓋をする。
次に、煙突部材１０を出し入れ口部３の短円筒状の突状部３１に嵌め込む。

（使用）
次に、本実施形態のドーム窯１を、調理において使用する場合について説明する。

（火入れ）
ドーム窯１の温度を上げるために、火入れをして窯を昇温する。

燃焼が進んで薪が容易に割れる状態となったら、燃えている薪を左側（あるいは右側）に移動し、ピザプレート７とセパレータ９とを反対側に入れる（図４参照）。

次に、出し入れ口を蓋部材８で蓋をし、窯の内部をさらに高温にする。
ピザプレート７の中央部が４００℃前後になれば、調理の準備が完了する。

（調理における窯の使用）
ピザには、代表的なものとして、ナポリピザ、ローマピザおよびアメリカンピザの３種類があるが、本ドーム窯１は、窯の温度が４００℃を必要とするナポリピザを焼き上げることを目標としている。

ピザの生地を円盤状に成型し、その上に具材を載せておく。
ピザをピザピール（フライ返し）の上に移動させ、ピザピールで窯内のピザプレート７に載せていく。その際、予めピザプレート７を手前側に移動させておくとよい。
ピザプレート７の上にピザが載ったら、ピザプレート７を元の奥の位置に戻す。

ピザプレート７の温度が４００℃程度あれば６０～９０秒で焼き上がる。
焼き上げる際には、図３に示すように、熱源ＨＳである燃焼する薪の特に輻射熱が、回転楕円体面となった窯の内面ＩＳで反射され、直火効果を生じてピザと具材とを効率よくかつおいしく焼き上げることができる。
さらに、熱源とピザプレートの場所が分離しているため、薪を熱源に追加するだけで、ピザの連続調理が可能となる。

上記の記載より明らかなように、本発明の実施形態のドーム窯１によれば、食品用のドーム窯１であって、具材を載せたピザの生地（食品ＦＤ）を設置する食品設置部ＦＩＰと、燃焼している薪（熱源ＨＳ）を設置する熱源設置部ＨＩＰと、を備える。

また、熱源ＨＳからの輻射熱を食品ＦＤ側へ反射する内面ＩＳを有するドーム本体４、右側壁面部５Ｒおよび左側壁面部５Ｌを備えたドーム部ＤＰと、ドーム部ＤＰの内面ＩＳは、二つの焦点ＦＣを持つ、熱反射面であり、食品設置部ＦＩＰは焦点ＦＣの一方に配置され、熱源設置部ＨＩＰは焦点ＦＣの他方に配置される。

これによれば、熱源設置部ＨＩＰに設置された熱源ＨＳからの輻射熱は、ドーム部ＤＰの内面ＩＳに反射して食品設置部ＦＩＰに設置された食品に集熱されて照射される。その結果、食品は効率よくかつ迅速に加熱される。熱源の輻射熱が反射して集熱されることで、いわゆる直火効果を生じて、直火独特の香ばしい風味を食品に与えることができる

また、ドーム部ＤＰの内面ＩＳは、半回転楕円体面を構成する。
これによれば、半回転楕円体面に存在する二つの焦点ＦＣにおいて、焦点ＦＣの一方を通る熱線（光）は、ドーム部ＤＰの内面ＩＳに反射すると焦点ＦＣの他方を通過する（図３参照）。そのため、特別な反射部材を必要とすることなく、安価かつ簡素な構造で、食品に輻射熱を集熱して加熱させることができる。

また、熱源ＨＳからの輻射熱が食品ＦＤへ直接照射されることを防止する、セパレータ９（直接加熱防止部）が備えられている。

これによれば、熱源ＨＳからの輻射熱が食品ＦＤへ直接照射されることで生じる食品ＦＤの焼きむらを防止して食品全体を均等に焼き上げることができる。

また、直接加熱防止部は、熱源設置部ＨＩＰと食品設置部ＦＩＰとの間に配置されるセパレータ９（遮蔽壁）である。
ピザプレート６の形成す段差も、直接加熱防止部として機能する。

これによれば、熱源設置部ＨＩＰと食品設置部ＦＩＰとの間に配置されるセパレータ９（遮蔽壁）およびピザプレート６（段差）といった簡素な構成で、食品ＦＤの焼きむらを防止することができる。

なお、上記実施形態では、ドーム窯の内面形状が、半回転楕円体面としたが、これに限定されない。例えば、ドーム窯の内面形状が、半楕円柱面でもよい。

半楕円柱面の場合、ドーム窯の内面は、Ｙ軸方向に沿って楕円形が連続した面となる。そのため、焦点ＦＣの一方および焦点ＦＣの他方は、それぞれＹ軸方向に並んだ焦点の連続体、即ちＹ軸方向に沿って延在する直線形状となる。

この場合においても、焦点の一方に設置された燃焼体より発せられる輻射熱は、ドーム窯の内面に反射して焦点の他方に設置された食品の生地等に照射される。

また、直接加熱防止部を、セパレータ９（遮蔽壁）としたが、これに限定されない。例えば、熱源設置部ＨＩＰと食品設置部ＦＩＰとの間に段差を設けるものでもよい。

本発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。

１：ドーム窯、９：セパレータ（直接加熱防止部・遮蔽壁）、ＤＰ：ドーム部、ＦＣ：焦点、ＦＤ：食品、ＦＩＰ：食品設置部、ＦＴ：食品台、ＦＴ１：食品載置部、ＦＴ２：足部、ＨＩＰ：熱源設置部、ＨＳ：熱源、ＨＳ２：第二熱源、ＲＤＨ：輻射熱。

Claims (4)

1. 食品用のドーム窯であって、
   食品を設置する食品設置部と、
   熱源を設置する熱源設置部と、
   前記熱源からの輻射熱を前記食品側へ反射する内面を有するドーム部と、
   前記ドーム部の内面は、二つの焦点を持つ、熱反射面であり、
   前記食品設置部は前記焦点の一方に配置され、
   前記熱源設置部は前記焦点の他方に配置される、
   ドーム窯。
2. 前記ドーム部の内面は、半回転楕円体面又は半楕円柱面を構成する、請求項１に記載のドーム窯。
3. 前記熱源からの輻射熱が前記食品へ直接照射されることを防止する、直接加熱防止部が備えられる、請求項１又は２に記載のドーム窯。
4. 前記直接加熱防止部は、前記熱源設置部と前記食品設置部との間に配置される遮蔽壁、若しくは段差である、請求項３に記載のドーム窯。