JP3159262B2 - ガスとオーブン内の食品との間で熱を伝達する方法及び装置 - Google Patents

ガスとオーブン内の食品との間で熱を伝達する方法及び装置

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JP3159262B2
JP3159262B2 JP25399290A JP25399290A JP3159262B2 JP 3159262 B2 JP3159262 B2 JP 3159262B2 JP 25399290 A JP25399290 A JP 25399290A JP 25399290 A JP25399290 A JP 25399290A JP 3159262 B2 JP3159262 B2 JP 3159262B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 ここに開示する対流オーブンは、周囲空気を入口およ
び出口開口部から調理室へ入らないようにするために傾
斜空気流を形成するようになった改良空気循環装置を、
上記開口部にわたって空気圧を均等にするために使用済
み空気をオーブンの中央部分に吸入するように構成され
た空気戻り通路を有する空気戻りダクトと組合わせて設
けたものである。
〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕
ここに開示するオーブンは、「食品の熱処理」と称す
る米国特許第4,154,861号;「調理装置」と称する米国
特許第4,338,911号;「ビザのような食品を焼くための
装置」と称する米国特許第4,377,109号;「食品の熱処
理」と称する米国特許第4,479,776号;「ファンプレナ
ムの構成」と称する米国特許第4,679,542号;「衝突式
食品調理装置」と称する米国特許第4,462,383号;「多
通過衝突式加熱/冷却装置」と称する米国特許第4,474,
498号;および「低分布衝突式オーブン用の空気流通装
置」と称する米国特許第4,757,800号に開示されている
種類の装置に関する。
米国特許第4,679,542号(スミス)に開示されている
種類のオーブンは、食品供給用途、特に、レストランお
よび食品供給所におけるピザおよび他の食品を調理する
等のファーストフードの調理操作でかなりの商業上的成
功を享受した。コンベヤでオーブンを通って移動する食
品の表面に衝突する空気の流れによって、食品は容易に
加熱する。
対流オーブンの或る構成では、コンベヤが通っている
入口および出口開口部を通して冷外気を吸入し、コンベ
ヤのこれらの開口部を通して加熱空気を逃す傾向のある
多量の急速移動空気が用いられている。オーブンに対し
て空気の流出入の循環により、急速に循環する空気を加
熱するのに必要とされるエネルギをむだにし、オーブン
を使用するのに要する加温時間を長くしてしまう。更ら
に逃げる高温空気により、近くにいる人を不快にさせて
しまう。
衝突式オーブンでの食品の高効率および急速加熱は、
移動する食品の別々の領域に衝突するように所期の空気
の流れを送ることによる。空気を循環させるために、プ
ロワがコンベヤ付きオーブンの一方の側に隣接して、或
はコンベヤの上または下に位置決めされていた。しかし
ながら、コンベヤの一方の側の入口に向けての吸引によ
り、空気をブロワに最も近い入口および出口開口部の側
に吸入し、コンベヤの反対側の入口および出口開口部の
側から排出していた。
上記特許に述べられているコンベヤ付き対流オーブン
は空気の流れを供給するのにコンベヤの幅全体にわたっ
て延びている空気ダクトを使用している。コンベヤの幅
全体にわたって熱伝達を一様にすることは、再現可能な
操作および一様なベーキングのために非常に重要であ
る。外気の吸入は局部的な温度差を引き起こし、コンベ
ヤの幅全体にわたる不均一な加熱は一様でないベーキン
グの原因となる。
〔課題を解決するための手段〕
ここに開示するオーブンは空気を空気供給ダクトへ送
入し、入口開口部を有する室から空気を吸入するための
ブロワを組入れており、供給ダクトには、食品に差し向
けられる空気の流れの列を形成するための開口部の列が
設けられている。空気戻りダクトには、空気を室のブロ
ワ側からではなく室の中央近きから引入れるように入口
開口部の縁部から等距離に位置決めされた戻り開口部が
設けられている。使用済みの空気は戻りダクトの中央空
気戻り通路に向けて空気供給ダクトの長さの略横方向に
移動する。かくして、空気がキャビネットの端壁部の入
口および出口開口部を通してオーブンのブロワ側に吸入
され、キャビネットの端壁部の入口および出口開口部の
反対側を通って逃げる傾向が著しく低減される。
更らに、傾斜空気流の列がコンベヤが通っている入口
および出口開口部近傍で跳ね表面および互いに衝突す
る。傾斜流の列に向けて吸入されてこれらの流れに同伴
される外気は空気の流れが跳ね返るときに分割すると、
調理領域から離れる方向に転じられ、オーブン内を循環
している加熱空気はオーブンの内部に向けて転じられ
る。
ここに開示する改良空気供給ダクトはガスの流れをコ
ンベヤの上面および/または下面に向けておよびおよび
/または、またはオーブンに入るか或はオーブンを去る
食品の衝撃表面に向けて供給するための空気差し向け手
段を有している。或る実施例では、空気の流れの第1お
よび第2列が有利である。流れの第1列は第2列の流れ
に対して傾斜され、流れの第2列は最大の加熱効率を有
する調理領域を定める。ダクトの内部へ長さ方向に移動
する空気の流れを形成する供給ダクトの多数の直線状通
路を有する格子により、供給ダクトへの向上された空気
の流れおよび向上された焼き一様性が得られる。ダクト
の羽根を使用して長さ方向に移動している空気の流れの
一部をダクトの所定領域に向けて差し向け、供給ダクト
の異なる領域からの空気の流れを均衡化し、実質的に均
等化するのがよい。空気がブロワを去り、供給ダクトの
中へ転向すると、急速に移動している空気は転回半径の
内側の低圧領域を去る転回半径の外側に向けて集中す
る。この低圧領域は空気の速度を遅くする極度の乱流を
引き起こし、また空気によりダクトへの入口近くのダク
ト開口部に低下圧力を加える。これらの開口部における
低下圧力はコンベヤの幅にわたって低い熱伝達および不
均一なベーキングをもたらす。直線状通路を有する多開
口部差し向け手段は低圧領域における乱流のほどを無く
し、ダクトの入口に最も近い開口部の不足を減じ、かく
してベーキングの向上一様性をもたらす。
〔実施例〕
第1図を参照すると、コンベヤ付きインピンジメント
オーブンのキャビネットが参照番号20で示されている。
このキャビネット20は、前壁部21、後壁部22および間隔
をへだてられた端壁部23、25を備えている。端壁部23は
これを貫通する入口開口部24を有し、端壁部25はこれを
貫通する出口開口部26を有している。入口開口部24は頂
縁部24t、底縁部24b、前縁部24fおよび後縁部24rを有し
ている。出口開口部26は頂壁部27および底壁部28を有し
ており、これらの頂壁部および底壁部は、前壁部21と後
壁部22との間を延びコンベヤ15が通っているキャビネッ
ト20を構成する。
食品Pを支持するコンベヤ15は好ましくは、キャビネ
ット20の各端部に隣接してローラ15aにより移動可能に
支持された在来の設計の連続ループ状金網コンベヤより
なる。このコンベヤ15は端壁部25に形成された入口開口
部24を通っており、食品Pを端壁部25に隣接してコンベ
ヤ15の上部分に載置し、オーブンに通して移動させ、出
口開口部26から排出し、フック(図示せず)によりコン
ベヤの端部に脱着可能に固着された棚部20aに載置し得
るようになっている。コンベヤ15の前縁部15fは入口開
口部24および出口開口部26の前縁部24f、26fに隣接して
延びており、後縁部15rは後縁部24r、26rに隣接して開
口部24、26を通って延びている。
コンベヤ15を駆動するための適当な手段は、駆動機構
19によりローラ15aの1つに駆動連結された速度可変式
電動モータ16よりなる。加減抵抗器15bのような適当な
速度制御手段が、コンベヤ駆動モータ16の速度を制御す
るために設けられている。加減抵抗器は、特定の食品P
を調理するための要件に応じて食品をオーブン内に留め
るべき時間(分)を指示するように目盛付きであるのが
よい。
コンベヤ駆動モータ16はキャビネット20の後壁部22に
設けられ、ギャボックス17に駆動連結されており、この
ギャボックス17はコンベヤギャ駆動ボックス19に連結さ
れた可撓性駆動ケーブル18を駆動する。コンベヤ15の端
部のローラ15aは、コンベヤ15を取り外して清掃するこ
とができるように、駆動ケーブル18の端部の急速着脱可
能な駆動カップリングを介してギャボックス19により駆
動される。
第1図および第3図で最も良く分かるように、前壁部
21、頂壁部20および底壁部28は、キャビティを構成する
シート状金属の外側部片により形成されており、キャビ
ティ内に略U字形のライニング部材30を設けてオーブン
の内面を構成しかつ中空の空間収容断熱材32を設けてオ
ーブンの壁部を通る熱伝達を防止している。
第3図で最も良く分かるように、前壁部21内の断熱層
32aは、前壁部21とオーブンライナ30の前パネル30aとの
間の空間よりも薄い。更らに、ライナ30の頂パネル30b
と頂壁部27との間の断熱シート32bはそれらの間の空間
よりも薄く、前壁部21を通り、キャビネット壁部20aの
頂壁部20にわたって延びる空気通路35を構成している。
前壁部21の下縁部に隣接してベント開口部21aが形成さ
れており、第3図に矢印で示すように、横流ファン35a
により空気を空気通路35aを通して吸入してキャビネッ
ト20の前壁部21および頂壁部27からの熱を消散させるこ
とができる。
コンベヤ速度制御加減抵抗器15bおよび温度制御サー
モスタット21aは前壁部21に設けられ、空気通路35を通
して吸入される空気流により冷却される。
キャビネット20の端壁部23、25は例えばねじ留め具23
a、25aにより頂壁部27および底壁部28の入口端面27i、2
8iおよび出口端面27e、28eに脱着可能に固着されてお
り、オーブンの内部を清掃するために入口開口部24およ
び出口開口部25を形成した前壁部23、25を取りはずすこ
とができる。前壁部23、25間には、隔壁部40が延びてお
り、この隔壁部40は後壁部22に隣接して設けられ第5図
に示すようにキャビネット20内に複数のプレナム40a、4
0b、40c、40dを形成している。
第5図を参照すると、隔壁部40は中央開口部43を持つ
略平らな中央部分42を有しており、ファンモータ36用の
シャフトが中央開口43を貫通している。中央部分42の両
縁部に隣接して傾斜壁部44、46が固着されいる。隔壁部
40の周囲には、上脚部45a、下脚部45bおよび間隔をへだ
てて垂直方向に延びる脚部45c、45dよりなるフランジが
延びている。より十分に後述するように、ブロワ60の周
囲の部分のまわりに延びる羽根48をバッフル47a、47bが
支持している。また、バッフル49a、49bが羽根50を支持
している。フランジ45の脚部45bには、下側羽根52の一
端が溶接が或は他の方法で固着されており、下側羽根52
の他端はフランジ45の脚部45bに溶接か或は他の方法で
固着されたバッフル54により支持されている。フランジ
45の脚部45aには、羽根56の一端部が溶接か或は他の方
法で固着されており、羽根56の他端はフランジ45aに固
着されたバッフル58により支持されている。
第3図および第5図に示すように、羽根48、50および
バッフル54、58に形成された切欠きには、電気付勢コイ
ルの形態の加熱要素62が支持されている。キャビネット
の前壁部に設けられたサーモスタット21aにより温度を
調整することができ、サーモスタット21aはプレナム室4
0dに位置決めされた温度センサ21bにより制御される。
より十分に後述するように、図示の実施例では、隔壁
部40のバッフルおよび羽根は周囲のまわりに間隔をへだ
てた4つの別々のプレナム40a、40b、40c、40dを有する
ブロフハウジング55を形成しており、空気がファン60に
よりこれらのプレナムを通して空気供給ダクト90の中へ
供給される。
第5図に示すように、略垂直に延びる脚部72、74と、
中央開口部75から外方かつ横方向に延びる脚部76、78と
を有するX字形プレナム壁部材70によりプレナム出口開
口部が形成されている。脚部76はその端部から外方に延
び、隔壁部40のバッフル47a、47b間に延びる突出部77を
有しており、脚部78は隔壁部40のバッフル49a、49b間に
延びる保護部79を有している。脚部72、74は突出部72
a、74aを有しており、これらの突出部72a、74aは仕切り
壁部40の周囲に延びるフランジ45にプレナム壁部材70を
固着するためにバッフル54、56に隣接して位置決めでき
る。
より十分に後述するように、脚部76、78には、中空の
フランジ76a、76b、78a、78bが形成されており、これら
のフランジはプレナム40a、40b、40c、40dから一対の上
方空気供給ダクト90aおよび一対の下方空気供給ダクト9
0bへの入口開口部を形成している。
ファン60により上側および下側戻りダクトから開口部
75、75aを通して吸入された空気はブロワハウジング55
からプレナム40a、40b、40c、40dのコーナへ略半径方向
に送入される。各プレナムに流入した空気は傾斜壁部4
4、46によって、フランジ78a、78b、76b、76aにより定
められた通路40a′、40b′、40c′、40d′の方に差し向
けられて供給ダクト90a、90bへ流入する。かくして、フ
ァン60からの空気の流れ方向は、後壁部42と平行な平面
からコンベヤ15の上および下で横方向に延びるダクト90
a、90bの中へ90度変えられる。もっと十分に後述するよ
うに、開口部94、96、97を通り、コンベヤ15を横切って
調理室の中への一様な空気の流れを達成するためにダク
ト90a、90bの中への空気の流れを均衡化するのに、細長
い通路105の格子100が用いられる。
コンベヤ15の幅全体るわたる食品Pの一様な調理を達
成するには、入口開口部24の幅全体にわたる空気圧の一
様な分布を維持して縁部24rに隣接したキャビネットの
ブロワ側で開口部24を通して周囲空気が吸入されるのを
防ぎ、かつ、縁部24fに隣接した側が開口部24を通して
加熱空気が排出されるのを防ぐことが重要である。これ
を達成するには、前縁部24f、26fと後縁部24r、26rとの
間で入口開口部24および出口開口部26の幅全体にわたる
空気圧の差が実質的にないように使用済み空気の流れを
戻すのが特に重要である。
もっと十分に後述するように、上側および下側空気戻
りダクト81、89は入口開口部24の横縁部24f、24rから実
質的に等しい距離にあり且つ上縁部および下縁部24t、2
4bと実質的に整合した領域から使用済み空気を収集す
る。第3図および第4図に示す実施例では、上側および
下側空気戻りダクト81、89は中央の横方向に延びる垂直
平面CVTにより二分されており、入口開口部および出口
開口部24、26を通ってコンベヤ15と平行に延びる中央の
水平平面CHの上に実質的に等距離に位置決めされてい
る。
調理室の横方向に延びる平面CVTは、入口開口部24お
よび出口開口部26が位置する垂直平面と平行であり且つ
これらの垂直平面間の等距離にある第4図の線に沿って
平面CHと交差している。
平面CVLと平面CHとは、前縁部B部24f、26fおよび後
縁部24r、26rから等距離にある第3図の線に沿って交差
している。最大の所定高さを有する食品の上面の近くに
は、上方空気戻りダクト81への戻り通路82a、83が位置
決めされており、これらの通路は横縁部24f、24r間に実
質的に心出しされている。
列状の開口部98により形成された空気の流れ95は垂直
平面に対して角度Aをなして傾斜し同伴外気をキャビネ
ットの外側に差し向け、加熱された空気をキャビネット
内側へ差し向ける。
食品Pが空気の流れ95の近辺でコンベヤ15上にない場
合には、これらの流れ95は第4図に示す装置の構成では
金網コンベヤ15を通して放射されて対向供給ダクト90a
又は90b上の跳ね表面に衝突する。食品Pが空気の流れ9
5間をコンベヤ15により搬送されるとき、食品Pの表面
に傾斜した空気の流れ95が当って再循環すべき周囲空気
の境界層を生じ、入口開口部24にすぐ隣接した領域に渦
を形成し、周囲空気の再循環渦は開口部24を通る熱損失
を低減する傾向がある。
中実のベルト又はバンドを用いてオーブンから食品を
搬送する場合には、ベルト又はバンドの表面は、開口部
24を通る空気の出入りを最小にするために温度制御され
た空気の大部分から同伴周囲空気の境界層を分離するた
めの跳ね表面として機能する。周囲空気の動的バリヤす
なわち渦を形成する傾斜した空気の流れとの組合せで入
口開口部および出口開口部24、26に対する上側または下
側空気戻りダクト91を通る均衡化空気の戻りを与えるこ
とにより、入口開口部および出口開口部24、26を通る空
気の流れを著しく減少させてオーブン中の熱を保持する
とともに、周囲の空気がブロワに最もキャビネットの開
口部に吸入され、キャビネットの反対側の開口部の端部
から排出されることによる不均一な焼き調理を防ぐこと
は容易に明らかであろう。
第8図では、参照番号80は空気戻りスクープを示して
おり、このスクープ80は上カバー部材82および下カバー
部材84を有しており、これらの部材は両者間に横方向の
中央隔壁部85を形成するように偏向されている。この中
央部分85の両縁部はプレナム壁部材70に形成された吸入
開口部75の平面から隔壁部85をへだてるために略垂直方
向に延びる離隔要素86を構成するように偏向されてい
る。
空気スクープ80には、4つの外方に延びる脚部、すな
わち、離隔腰部86から略水平方向外方に延びる脚部80
a、80bおよびこれらの脚部から実質的に垂直方向に突出
した脚部80c、80dが設けられている。これらの脚部80a
〜80dは、空気スクープ80の中央部分85を壁部材70の中
央開口部75に隣接して位置決めするとき、X字形プレナ
ム壁部材70の脚部76、74、78、72の上に位置する。脚部
80c、80dには、開口部75aが形成されており、この開口
部75aは戻り空気がファン60により吸入される際に通る
プレナム壁部材70の中央開口部75と整合している。
第8図に示すように、カバー部材82、84には、略V字
形の開口部83、87が設けられており、これらの開口部8
3、87は第7図に示すように、調理室を通って延びるコ
ンベヤ15の中央部分の上および下で延びている。一定量
の流体を空気スクープ80の壁部を通して吸入するため
に、カバー部材82および中央部分85に通路82aが形成さ
れている。
空気戻り開口部82a、83、87は縁部15f、15r間におい
てコンベヤ15の幅にわたって使用済空気の流れを均衡化
して縁部24f、24r間において入口開口部24の幅にわたっ
て、また縁部26f、26r間において出口開口部26の幅にわ
たってキャビネット内の空気圧を均衡化するように形成
されている。
第9図および第10図を参照すると、空気供給ダクト90
a、90bは米国特許第4,338,911号に開示されている一般
種類の中空のテーパフィンガを備えており、これらのフ
ィンガは流れ開口部が形成された有孔表面92を有してい
る。
第4図で最も良く分かるように、上側供給ダクト90a
および下側供給ダクト90bはコンベヤ15の上および下に
間隔をへだてられていて、より十分に後述するように、
加熱された空気の流れをコンベヤ15上の食品Pの表面へ
差し向けるように配置されている。
ダクト90a、90bは好ましくはチャンネル状ボディ部材
を備えており、これらの部材は各ダクトの側壁部として
機能する間隔をへだてたフランジ93a、93b間に延びるウ
ェッブ92を有している。
第3図および第9図に示すように、各ダクト90の横断
面積は夫々のプレナム室40a、40b、40c、40dと連通して
いるその内端91に隣接したところではより大きく、前壁
部21に隣接した外端部93に向けてダクトの長さに沿って
減少している。この漸減横断面積により、加熱された空
気の圧力を各ダクトを通してキャビティの長さに沿って
一様に分布させることができる。各ダクト90a、90bの主
寸法が各ダクトの端部91、93間の距離であるその長さで
あることは明らかである。
有孔表面92を有する板がダクト90a、90bの開口側部に
固着されている。板表面92には、複数列の孔が形成され
ており、これらの孔は第9図および第10図に示すような
パターンで配列されている。
第9図に示す実施例では、列94、96、97の通路は第1
列の温度制御ガスの流れを形成し、これらの流れは食品
の表面上の別々の領域に衝突し、列状の開口部98は第2
列の空気の流れを形成し、これらの流れは入口および出
口開口部24、26を通して吸入されてキャビネットから戻
されたいずれの外気すなわち周囲空気をも再循環させ
る。
より十分に後述するように、各空気ダクト90には、跳
ね表面99a、99bが形成されており、通路98a、98bにより
形成された第2列の加熱ガスの流れ95がこの跳ね表面99
a、99bに衝突して空気の流れ95に吸い込まれる外気から
ダクトを通って流れる加熱空気を分離する。
第3図および第9図で最も良く分かるように、横方向
に延びる内側の連結された垂直隔壁部102および水平隔
壁部104が細長い通路105の格子100を形成しており、こ
れらの通路105は矢印で示すように別個の略平行な空気
の流れを放射し、これらの流れは長さ方向に流れて各空
気供給ダクト90a、90bに流入する。
例えば米国特許第4,757,800号に開示されているよう
に、軸線方向のファンにより送られた空気の螺旋状旋回
作用を無くするのにバッフルおよび羽根が用いられてき
たが、バッフルを通る通路はバッフル間の間隔と比較し
て比較的短かかったことを注意することは重要である、
従って、空気がバッフル間の通路を通って移動している
ときには、別個の平行な空気の流れは形成されなかっ
た。各通路105の長さは各ダクト90a、90bへ実質的に直
線状で流入する傾向のある流れを形成するために相隣る
部材102および相隣る部材104の平行表面間の間隔と少な
くとも同じ程度であることが重要である。
第3図に示すように、格子100の通路105を通って流れ
る平行な流れの一部をダクト90の入口端部91に隣接した
有孔表面92へ差し向けるとともに、これらの平行な流れ
の一部を空気供給ダクト90の反対端部に向けて各列の開
口部のうちの各開口部96又は98を通る空気の流れが各空
気供給ダクト90の長さ方向に実質的に一様であるように
するために、羽根108が位置決めされている。
以上から明らかなように、この空気循環装置は、食品
Pが略垂直な平面内にある入口および出口開口部24、26
を通って略水平な平面内を移動して流体がブロワ60によ
って食品Pと熱交換関係で移動する室内へ流入するよう
なオーブンに特に適している。複数の空気の流れを形成
して送出すようになっている有孔表面92を有する各空気
供給ダクト90は、空気の流れ95が開口部にわたって放射
されるように入口開口部24および出口開口部26の第1縁
部に隣接して支持されている。各流れ95は開口部24又は
26の垂直平面に対して3゜ないし30゜の範囲内の第11図
に「A」で示す角度で室の内部へ向けて傾斜されて開口
部全体に空気の流れを形成する。跳ね表面90a、99bは、
開口部の反対縁部に隣接して形成されている。空気の流
れはオーブンの内部に向けて傾斜されて、高温空気のほ
とんどがオーブンの内部へ戻り、空気の流れの一部とな
った同伴周囲空気がオーブンの外側へ差し向けられる。
跳ね表面は、適切に傾斜された空気の流れまたはオーブ
ン開口部を通る食品に対向しているのがよい。
有孔表面92は熱を食品Pに伝える主機能を持つ列状の
第1列の開口部94、96、97と、入口および出口開口部に
隣接して周囲外気を再循環させるように構成された列状
の第2列の開口部98とを有している。各列の開口部94、
96、97、98は好ましくは円形の孔よりなり、これらの孔
の中心は孔の直径の4倍を越えない距離へだてられてい
る。
空気供給ダクトにおける空気差し向け格子100は、或
る量の空気が通路105を通して送られるとき、各空気供
給ダクト90a、90bに複数の略平行な水平方向に差し向け
られた空気の流れを形成するようになっている。通路10
5の各々は通路105の任意の横断面積の最大寸法に等しい
か、或はそれ以上であり、好ましくは通路105の横断面
の最大幅または最大高さの少なくとも2倍である。
各ダクト90の両端91、93の中間に設けられた羽根108
は空気差し向け格子100により形成された略平行な空気
の流れの一部を有孔板92に形成された開口部94、96、9
7、98に向けて偏向させるように配置されている。
空気供給ダクト90に隣接して空気スクープ80により形
成された空気戻りダクト81、89は、空気供給ダクト90の
両端の中間に位置決めされ、各ダクトの有孔表面92を通
って流れる空気を戻すための入口開口部83、87を有して
いる。これらの戻りダクトはほぼV字形の入口開口部8
3、87を有しており、これらの入口開口部はコンベヤ15
の平面とほぼ平行な平面内にある。ブロワ60は空気戻り
ダクト81、89と空気供給ダクト90a、90bとの間で、空気
をV字形開口部83、87を通して室の中央部分から吸入
し、空気をプレナム40a、40b、40c、40dを通して供給ダ
クト90a、90bの中へ送るようになっている。ヒータ要素
62がブロワ60により循環される空気と熱交換関係にあ
る。
食品の表面への熱伝達を制御する改良方法が、上記の
装置により行なわれることはわかるであろう。複数の高
速ガスの流れの第1列が食品の表面へ差し向けられ、第
1高速ガス列の流れが食品の表面上の別々の領域に衝突
して空気および湿分の境界層を第1列の流れが衝突した
別々の領域からふき取る。食品Pは、第1列の流れが衝
突した領域で熱が伝達されるように第1列の流れに対し
てコンベヤ15により移動する。高速の加熱ガスの第2列
の流れが第1列におけるほぼ垂直な流れに対して3゜〜
30゜の範囲内の角度「A」で差し向けられ流れの第1列
からの使用済み空気が調理室内の限られた領域から移動
するのを防ぐ。
使用済みガスの戻りが入口および出口開口部24、26に
対して均衡化され、第1列の流れ間を移動して食品の表
面に衝突する前に第1列の流れの中のガスの拡散を防ぐ
ように第1列の流れからの使用済みガスが第2列の流れ
によって限られた領域に収容されることは改良方法の重
要な特徴である。
以上に述べたように、食品を加熱するための装置は間
隔をへだてた壁部を有するキャビネット21を備えてお
り、これらの壁部のうちの一方23は入口開口部24を有
し、第2の壁部25は出口開口部26を有している。食品を
入口開口部23から出口開口部26へ送るためのコンベヤ15
は、キャビネット20の室を通って延びている。コンベヤ
15の上および下には、空気供給ダクト90が入口開口部24
および出口開口部26に隣接して設けられている。これら
の空気供給ダクト90は空気の流れをコンベヤ15上の食品
へ差し向けるようになっており、コンベヤ15の上および
下の空気戻りダクト81、89には、空気戻り開口部83、87
がコンベヤ15の上および下に設けられている。開口部8
3、87は、空気供給ダクト90からの空気をコンベヤ15の
上および下の領域からキャビネット20の中央部分へ吸入
するために、コンベヤ15の両縁部15f、15rの中間に位置
している。
食品Pがコンベヤ15上に存在しないときに第2列の流
れを傾斜跳ね表面99に衝突するように差し向けることに
より、第2列の流れを形成するガスが定められた領域中
へ向けられている間、外気をこの定められた領域から離
れる方向に向けてオーブンの暖め時間を著しく短縮す
る。
第11図および第12図には、本発明の変更例が示されて
いる。参照番号220はオーブンの第2実施例を示してお
り、このオーブンは端壁部223に形成された入口開口部2
24を通って延びているコンベヤ215を有している。コン
ベヤ215は好ましくは互いに溶接されるか或は他の方法
で固着されたワイヤすなわちストランドを交差させて空
気の流れ200a、200bが通る開放網表面を形成することに
よって形成された開放コンベヤである。空気の流れは、
第1列の空気の流れを形成する細長い上管192a、192b
と、上側空気供給ダクト290aから放射される第2列の空
気の流れ200aを形成する管198aとによって形成される。
下側空気供給ダクト290bが同様に構成されており、空気
の流れ200a、200bがオーブン内をコンベヤ215により搬
送された食品Pに向けて放射されるように、第11図に示
すように垂直平面に対して3゜〜30゜の範囲の角度
「A」で傾斜された一列の管198bを有している。
開口網コンベヤ215の上下のフライト間には、一対の
跳ね板230a、230bが設けられており、これらの跳ね板の
各々は空気の流れ200a、200bに対してオーブンの長さ方
向に調整できるように支持要素234に摺動可能に支持さ
れた略三角形の外端部232を有している。上方跳ね板230
aは好ましくは、空気の流れ200aの外縁部がジェット空
気200aの非常に薄い外層を第11図で見て右側へ差し向け
るための有形表面232の頂点に衝突し、空気の流れの残
部が第11図で見て左側へ差し向けられるように、位置決
めされている。急速に移動する空気の流れ200aにより入
口開口部224から吸入された空気は、矢印「V」で示す
ように渦巻き空気の渦すなわち渦巻きを空気の流れ200
にくり返し吸込むために有形表面232により分離され、
再び外方に差し向けられた空気の外層に同伴され、急速
に移動する空気に同伴され、次いで有形表面により空気
の流れの大部分から分離される。再循環空気のこの渦
「V」は入口開口部224からの空気の流出入を実質的に
防ぐ動的バリヤーを形成する。
オーブン内の再循環空気の温度および湿度は好ましく
は、最適な成果をもたらすように制御される。入口およ
び出口開口部に隣接して形成された渦「V」は、オーブ
ン内の再循環空気の温度および湿度の制御を高める。
急速循環ガスの温度および/または湿度が制御される
オーブンに形成された包囲室は、動的バリヤ「B」によ
って入口開口部224付近の外気から遮断される。再循環
加熱空気は、内部空気が内側に戻され且つ流れ220a、22
0bに同伴された外気が外に排出されるように、角度
「A」で内方に差し向けられる。
第12図に示すように、管192b、194bは第1列の流れを
形成する空気の流れの多数の列を形成するように配列さ
れており、管198bは、急速に移動する空気が送られる際
に通る第2列の開口部を形成するように、入口開口部22
4に隣接して列状に配列されている。所望ならば、垂直
平面に対して角度「A」で傾斜され、コンベヤ215の走
行方向を横切って延びる実質的に連続した空気の流れを
形成するための1つのスロットを、管198bに代わって使
用してもよい。
オーブンが加熱空気を調理室へ通して送るための加熱
要素を備えている場合について以上に開示した装置を説
明したが、これらの加熱要素に代わって、食品を冷却し
たり冷凍したりするための冷空気を循環させるための冷
却要素を使用してもよいことは容易に明らかである。い
ずれの場合でも、空気の流れと食品「P」との間の熱伝
達率は、食品の表面上の別々の領域に衝突する急速に移
動する流れによって著しく高められている。空気戻りダ
クト81、89への開口部83、87は調理室への開口部の中心
と実質的に整合した領域から空気を吸入して空気戻りダ
クトへの途中で上方および下方空気供給ダクトから送ら
れた空気の流れの乱れを最小にし且つ開口部24、26の幅
全体にわたるキャビネット内の空気圧を均衡化するよう
に位置決めされることが重要である。
以上から明らかなように、本発明の基本概念を逸脱す
ることなしに本発明の他の実施例を案出することができ
る。例えば、有孔板92a、92bに代えて、上記のように空
気の流れを形成するための細長い管192を使用してもよ
い。有利であると思われるなら、スロットまたは他の空
気供給開口部を板192に形成してもよい。更らに、第1
列および第2列の流れが実質的に平行であるように第1
列および第2列の空気の流れが垂直平面に対して角度
「A」で傾斜されるように水平平面に対して或る角度で
傾斜された板92を間隔をへだてた空気供給ダクト90a、9
0bに代えて使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はコンベヤ付きオーブンの前部および入口端部を
示す傾斜図;第2図はオーブンの後部および出口端部を
示す斜視図;第3図は第1図の線3−3に沿った横断面
図;第4図は第3図の線4−4に沿った横断面図;第5
図は空気供給ダクトを連結できる複数のプレナムを形成
する隔壁部の分解斜視図;第6図は第5図に示す隔壁部
の後部の斜視図;第7図は構成の詳部をよりはっきり示
すためにコンベヤおよび上側供給ダクトの一方を取り除
いたオーブンの排出端部の斜視図;第8図は空気戻りダ
クトと連通する有形通路を有する部材の斜視図;第9図
は第1列および第2列の空気の流れを形成する開口部を
示す上側空気供給ダクトの斜視図;第10図は第1列およ
び第2列の空気の流れを形成する開口部を示す下側空気
供給ダクトの斜視図;第11図はオーブンの変更形態の第
3図と同様な横断面図;第12図は第11図に示すオーブン
の供給ダクトの有孔表面の平面図である。 15……コンベヤ、15a……ローラ、20……オーブン、24
……入口開口部、26……出口開口部、40……隔壁部、40
a〜40d……プレナム、45……フランジ、47a,47b……バ
ッフル、48,50,52,56……羽根、60……ブロワ、62……
加熱要素、81,89……空気戻りダクト、82a、83……戻り
通路、90(90a,90b)……空気供給ダクト、94,96,97,98
……開口部、95……空気の流れ、98a,98b……通路、99
a,99b……跳ね表面、100……格子、105……通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジェイ ドービー アメリカ合衆国 テキサス州 75229 ダラス ミッド サリー コート 11530 (56)参考文献 「ジェットオーブン」,富士厨房設備 株式会社経営企画室,昭和63年11月, p.1−7 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47J 37/04 101 A21B 1/46 F24C 1/00

Claims (34)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】オーブン内でガスと食品との間で熱を伝達
    する方法であって、このオーブンが、向かい合った前縁
    部及び後縁部並びに頂縁部及び底縁部により形成された
    食品の入口開口部を備えた上記方法において、 温度制御されたガスの別個の流れの列を形成する段階
    と、 食品がオーブンを通ってコンベア上を移動するとき、列
    状の流れを食品の表面上の間隔をへだてた別々の領域に
    衝突するように差し向ける段階と、 戻り通路を介して食品に衝突した使用済み空気を吸入す
    る段階であって、この戻り通路が上記入口開口部の向か
    い合った前縁部及び後縁部から実質的に等距離に位置決
    めされている上記吸入する段階と、 を含むことを特徴とする方法。、
  2. 【請求項2】温度制御されたガスの別個の流れの列を形
    成する段階は、オーブンからの使用済み空気の移動を防
    ぐために高速ガス流をコンベヤ上の食品の表面へ差し向
    ける段階よりなることを特徴とする請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】ガスの別個の流れの列を形成する段階は、 温度制御されたガスをプレナム室を通してプレナム室の
    主寸法部と実質的に直角な主寸法部を有するダクトへ送
    る段階と、 或る量のガスをプレナムから格子状通路を通して細長い
    供給ダクトの中へ差し向けてこのダクト内に略平行なガ
    ス流を形成する段階と、 ガスがダクトから開口部の列を通ってコンベヤ上の食品
    に向けて実質的に一様に流れるように上記略平行な流れ
    の一部を細長いダクトの両端部へ差し向ける段階と、 よりなることを特徴とする請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】食品の表面への熱伝達を制御する方法にお
    いて、 コンベヤをキャビネット壁部の開口部を通して移動させ
    る段階と、 温度制御された高速ガス流を形成する段階と、温度制御
    されたガス流をコンベヤへ差し向け、この流れがコンベ
    ヤ上の食品の表面の個別の領域に衝突して流れが衝突し
    た個別領域から空気および湿分の境界層をふき取るよう
    にする段階と、 流れが衝突した領域に熱が伝達されるように食品を流れ
    に対して移動させる段階と、 流れを垂直平面に対して3゜〜30゜の範囲の角度で開口
    部を横切るように差し向けて温度制御されたガスの流れ
    から同伴周囲空気の境界層を分離する段階と、 を含むことを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】コンベヤは網コンベヤであり、食品が流れ
    の経路にない場合には流れが網コンベヤを通るように放
    射されることを特徴とする請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】開口部の幅にわたって空気圧の差が実質的
    にないように、温度制御された空気をキャビネット壁部
    の開口部の縁部から実質的に等距離に位置決めされた開
    口部に吸入する段階を更らに含むことを特徴とする請求
    項4記載の方法。
  7. 【請求項7】高速ガス流を形成する段階は、或る量のガ
    スを格子状の通路に通して供給ダクトの中へ差し向ける
    段階よりなり、上記通路はガスのほぼ平行な流れを供給
    ダクトの中へ放射するために各通路の幅よりも大きい長
    さを有することを特徴とする請求項4記載の方法。
  8. 【請求項8】流れの第1列を形成する段階は、上記のほ
    ぼ平行な流れを上記格子から供給ダクトの開口部へ差し
    向けて、上記格子により形成された平行な流れの一部を
    供給ダクトの第1端部の開口部へ差し向け、上記平行な
    流れの他の部分を空気供給ダクトの他端部の開口部へ差
    し向ける段階よりなることを特徴とする請求項4記載の
    方法。
  9. 【請求項9】使用済ガスの戻りが流れから離れる方法に
    移動して上記流れが食品の表面に衝突する前に上記流れ
    に対する干渉を防ぐように使用済みガスを吸入する段階
    を更らに含むことを特徴とする請求項4記載の方法。
  10. 【請求項10】ガスと食品との間で熱を伝達する方法に
    おいて、 或る量のガスを格子状の通路を通して細長い供給ダクト
    の中へ差し向けてガスの平行な流れをダクトへ送入する
    段階と、 上記平行な流れの一部ずつを細長いダクトに形成された
    開口部の列へ差し向けてガスが供給ダクトの表面の開口
    部の列を通って食品に向けて実質的に一様に流れるよう
    にする段階と、 を含むことを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】開口部の列を通して供給されたガスをダ
    クトの外側の中央部分の近辺に集める段階と、 集められたガスを格子状通路を通して供給ダクトの中へ
    再循環させる段階と、 を更に含むことを特徴とする請求項10記載の方法。
  12. 【請求項12】食品用のキャリヤが開口部近辺にあると
    き、開口部の列からのガスの流れをキャリヤ表面に衝突
    するように差し向けて開口部を通して供給されたガスを
    ガスの流れに向けて吸入された外気から分離する段階
    と、 食品用のキャリヤが上記開口部の近辺にないとき、流れ
    を跳ね表面に衝突するように網コンベヤを通して差し向
    ける段階と、 を更らに含むことを特徴とする請求項10記載の方法。
  13. 【請求項13】開口部の列を通して供給されたガスをダ
    クトの外側の中央部分の近辺に集める段階と、 集められたガスを格子状の通路を通して供給ダクトの中
    へ戻す段階と、 を更に含むことを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. 【請求項14】食品をほぼ垂直な平面内の開口部を通し
    て、流体がブロワによって食品と熱交換関係で移動され
    る室の中へほぼ水平な平面内で移動させるオーブン用の
    空気循環装置において、空気の上側流れおよび下側流れ
    を形成して供給するようになっている通路を有する上側
    および下側空気供給ダクトと、空気の流れが各々が開口
    部を横切って放射されるように開口部の両縁部に隣接し
    て上記供給ダクトを支持するための手段とを備え、上記
    流れの各々は垂直平面に対して3゜〜30゜の範囲内の角
    度で室の内部に向けて傾斜されて空気の大部分を室の内
    部へ戻し、空気の流れの小部分が同伴された周囲空気を
    室の外側へ向けて運んで開口部を通る空気の出入りを減
    じるようにしたことを特徴とする装置。
  15. 【請求項15】上記傾斜流を形成する上記通路は空気の
    流れの列をコンベヤに向けて放射してコンベヤで移送さ
    れる食品を加熱するように配置された上記上側および下
    側空気供給ダクトの開口部の第1列と、開口部の両縁部
    に隣接して上記垂直平面に対して傾斜された第2列の開
    口部とに形成されていることを特徴とする請求項14記載
    の装置。
  16. 【請求項16】開口部の第1列は、上記空気の流れの厚
    さの2倍と4倍との間の範囲内の距離へだてられた中心
    を有することを特徴とする請求項15記載の装置。
  17. 【請求項17】開口部の第2列は、或る直径を有する円
    形の孔よりなり、これらの孔は上記直径の4倍より大き
    くない距離へだてられていることを特徴とする請求項15
    記載の装置。
  18. 【請求項18】上記上側および下側空気供給ダクトは、
    一対の上側空気供給ダクトおよび一対の下側空気供給ダ
    クトよりなり、更らに上記空気ダクトの各々から実質的
    に等距離へだてられた吸入通路を有するブロワハウジン
    グと、該ブロワハウジングおよび上記上側および下側空
    気供給ダクトの各々と連通しているプレナム手段とを備
    え、該プレナム手段は上記上側および下側空気供給ダク
    トの各々の主寸法部分と略直角な主寸法部分を有してお
    り、また上記プレナムを通して上記空気供給ダクトへ送
    入された或る量の空気から複数の略平行な空気の流れを
    形成するようになった空気差し向け手段を設けたことを
    特徴とする請求項14記載の装置。
  19. 【請求項19】上記空気供給ダクトに複数のほぼ水平に
    向けられた空気の流れを形成するようになった空気差し
    向け手段を上記上側および下側ダクトに設けたことを特
    徴とする請求項14記載の装置。
  20. 【請求項20】上記空気差し向け手段はこれを貫通する
    空気通路を有する格子よりなり、上記通路の各々は通路
    の任意の横断面積の最大寸法よりも大きい長さを有する
    ことを特徴とする請求項19記載の装置。
  21. 【請求項21】上記空気供給ダクトはその両端の中間に
    設けられた羽根を有しており、該羽根は上記空気差し向
    け手段により形成された上記ほぼ(平行に向けられた空
    気の流れの一部を上記開口部に向けて偏向させるように
    配置されていることを特徴とする請求項17記載の装置。
  22. 【請求項22】上記空気供給ダクトの各々に隣接して空
    気戻り手段を設け、該空気戻り手段は、上記空気供給ダ
    クトの両端の中間に位置決めされ、上記空気供給ダクト
    の表面の上記通路を通って流れる空気を再循環させるた
    めの入口開口部を有していることを特徴とする請求項14
    記載の装置。
  23. 【請求項23】上記空気戻り手段は空気戻り開口部を有
    する戻りダクトよりなり、上記空気戻り開口部と、ほぼ
    垂直な平面内の開口部の縁部とはほぼ水平な共通平面内
    にあることを特徴とする請求項22記載の装置。
  24. 【請求項24】上記空気戻りダクトと上記空気供給ダク
    トとの間にブロワ手段を設け、該ブロワ手段は上記室の
    中央部分から上記空気戻り開口部を通して空気を吸入
    し、空気を上記供給ダクトへ送入するようになっている
    ことを特徴とする請求項23記載の装置。
  25. 【請求項25】上記空気戻り開口部は垂直平面の上記開
    口部の縁部から等距離に位置決めされていることを特徴
    とする請求項24記載の装置。
  26. 【請求項26】食品を加熱するための装置であって、キ
    ャビネットと、一方が入口開口部を有し他方が出口開口
    部を有する上記キャビネットの間隔をへだてた壁部と、
    上記キャビネットに設けられ、食品を上記入口開口部か
    ら上記出口開口部まで送るコンベヤと、上記入口開口部
    および上記出口開口部に隣接して設けられ、空気の流れ
    を上記コンベヤ上の食品へ差し向けるようになった空気
    供給手段と、上記コンベヤのすぐ上又は下且つ上記コン
    ベヤの中央近くに空気戻り開口部を有していて、空気を
    上記空気供給手段から上記キャビネットの中央部分に向
    けて吸入するための空気戻り手段と、上記キャビネット
    に設けられていて、上記空気戻り手段および上記空気供
    給手段と連通するプレナム手段と、空気を上記プレナム
    手段を通して移動させるブロワと、上記プレナム手段を
    通して移動する空気の温度を制御するための手段とを備
    えたことを特徴とする装置。
  27. 【請求項27】上記空気供給手段は複数の細長い空気供
    給ダクトよりなり、各空気供給ダクトは第1列の間隔を
    へだてた空気の流れを形成し、これらの流れを上記コン
    ベヤにより上記室を通して移送された食品の表面に衝突
    するように差し向け、また第2列の空気の流れを形成
    し、これらの流れを上記入口および出口開口部近辺に再
    循環空気の渦を形成するように差し向けて上記入口およ
    び出口開口部を通る可成りの量の空気の出入りを防ぐよ
    うになった有孔表面を有することを特徴とする請求項26
    記載の装置。
  28. 【請求項28】上記空気供給手段は、上記プレナムに連
    通し、各々が内部室を有する複数のテーパダクトと、上
    記室に設けられていて、複数の空気の流れを形成して上
    記有孔表面へ差し向けるようになった有孔格子とよりな
    ることを特徴とする請求項26記載の装置。
  29. 【請求項29】空気を上記室の中央部分から上記空気戻
    り開口部を通して吸入して上記空気供給手段を送入する
    ようになっているブロワ手段を上記空気戻りダクトと上
    記空気供給ダクトとの間に設けたことを特徴とする請求
    項26記載の装置。
  30. 【請求項30】上記ブロワ手段により循環される空気と
    熱交換関係にヒータ手段を設けたことを特徴とする請求
    項29記載の装置。
  31. 【請求項31】食品を加熱するための装置であって、壁
    部に開口部を有するキャビネットであって、この開口部
    が向かい合った前縁部及び後縁部並びに頂縁部及び底縁
    部により形成されている上記キャビネットと、該キャビ
    ネット内に配置され上記開口部を通過して移動するコン
    ベヤと、上記キャビネット内の流体を加熱するヒータ手
    段と、上記コンベヤを駆動する手段と、上記コンベヤの
    上および下に上記キャビネット内に設けられていて、各
    々がその表面を通って延びる複数の間隔をへだてた孔を
    有する複数の板と、吸入通路および複数の排出通路を有
    するブロワハウジングと、該ハウジング内のブロワ手段
    と、上記ブロワハウジングの排出通路と連通するプレナ
    ム手段と、該プレナム手段と連通し、各々が別々の空気
    の流れを形成して空気および湿分の境界層を食品の表面
    の局部分からふき取るために温度制御された加圧流体を
    上記板のうちの少なくとも1つの板の開口部へ差し向け
    るようになった複数の細長いテーパダクトと、上記ブロ
    ワハウジングの上記吸入通路と連通する戻り手段とを備
    え、該戻り手段は上記コンベヤの中央部分に隣接してキ
    ャビネットの壁部の上記開口部の向かい合った前縁部及
    び後縁部から実質的に等距離に位置決めされた吸入開口
    部を有していることを特徴とする装置。
  32. 【請求項32】入口開口部および出口開口部を有する空
    気供給ダクトを備え、上記入口開口部および出口開口部
    は上記空気供給ダクトの内部室と連通しており、上記室
    に複数の平行な空気の流れを形成するようになった空気
    差し向け手段と、上記ダクトに設けられた供給手段とを
    備え、上記出口開口部は上記供給手段に形成されてお
    り、上記空気差し向け手段は空気が上記出口開口部から
    実質的に一様に流れるように空気の流れを上記供給手段
    の長さ方向に均等にするようになっていることを特徴と
    する空気循環装置。
  33. 【請求項33】上記供給手段は複数の間隔をへだてた排
    出開口部を有するジェット板よりなり、上記空気差し向
    け手段は複数の通路を有する格子よりなり、各通路は上
    記格子を通って流れる量の空気に平行な流れが形成され
    るように通路の内側に内接することができる最も大きい
    円の直径よりも大きい長さを有することを特徴とする請
    求項32記載の装置。
  34. 【請求項34】上記ダクトはプレナム壁部に取りはずし
    可能に固着されるようになった入口端部を有しており、
    上記供給ダクト内の上記室は横断面が上記ダクトの長さ
    方向に減少しており、上記ダクトの最も大きい横断面は
    上記入口端部の近辺であり、上記ダクトの横断面はその
    長さ方向に減少していることを特徴とする請求項32記載
    の装置。
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