JP3921592B2

JP3921592B2 - 熱変換装置

Info

Publication number: JP3921592B2
Application number: JP2002068356A
Authority: JP
Inventors: 次郎陶山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-03-13
Also published as: JP2003265326A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、調理器、暖房機などの加熱源として使用する電熱ヒータや燃焼ガスの燃焼熱を遠赤外線放射熱に変換する熱変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は燃焼ガスや電熱源などを加熱源とする加熱装置は多く利用されている。調理器において、ガスオーブンや電熱調理器などで熱輻射を一部利用する調理器なども知られている。これら加熱装置は、加熱源の直火によって直接加熱処理面を加熱するか、加熱処理面と加熱源との間に陶器、鉄板のような熱拡散板や輻射熱放射板などを介在するものなどが知られている。
【０００３】
しかし、従来の直接燃焼熱を利用するものでは加熱温度が高くなったり、炎が処理面に達し、火災の危険があり、熱効率が好ましいものではなかった。また、熱拡散板などを介在したものは、処理面から落下する燃えカスや油などが落下して下方に配置した拡散板や熱源を損なわれることになって、清掃や保守が面倒であった。
特に、調理器においては炭火による調理が魚や肉の調理が好ましい味を演出するので非常に好まれている現状においては、前記のような拡散板では炭火のような自然味のある調理は出来なかった。
【０００４】
また、最近では焼物に焦げ目や油の燃焼を排除するために高周波加熱器や電磁誘導加熱器なども開発されているが、熱効率の面から好ましいものではなかった。しかも、調理において自然の炭火の味を楽しむことはできなかった。
【０００５】
そこで、調理器において炭火の味や香りを生じる調理器として本出願人は先に特開平１０−２１１１０８号公報の焼物調理機を提案した。この調理器は加熱熱源の上に遠赤外線耐火物を載置し、その上に遠赤外線セラミックス木炭型固形物を多数配設し、その上を加熱処理面としたものである。このように燃焼ガス等の燃焼熱を直火でなく、木炭固形物を介した調理器も知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の加熱装置は、電気やガスの加熱源による直火で被加熱物を処理するためにその熱効率が悪かった。また、調理器においては焼き加減の調節が困難であった。このような欠点を改善するために本出願人は先に前記特許を提案した。
この特開平１０−２１１１８号公報に記載される焼物調理器は加熱源の上に直接遠赤外線を発生するものを載置してあるので、焼物などからの油や水滴が熱源に落下して、熱源の表面を損なうことになっていた。また、加熱源がガスバーナであるときは炎口が焼きかすなどで塞がり、燃焼状態が不良になっていた。そのため熱効率の低下につながっていた。
【０００７】
本発明は係る問題点を解決するものである。
本発明の課題は、燃焼熱を効率よく遠赤外線放射熱に変換して、簡易な構造の熱変換装置を提供するものである。
本発明の他の課題は、耐熱性に優れ、長期間にわたり遠赤外線放射熱や輻射熱を充分に放射する熱変換装置を提供することである。
本発明の他の課題は、直火ではなく、天然炭の燻りによる調理が可能な焼物調理機を提供することである。
【０００８】
この発明は、加熱されて遠赤外線を放射するセラミックを所定の厚さに被着した超耐熱鋼からなる波型の加熱板と、この超耐熱鋼側面に対向して所定間隔を設けて波型の超耐熱鋼板とを配設し、加熱板を内側に、超耐熱鋼板を外側になるように縦位置に配置して燃焼室を形成し、この燃焼室の下方に燃焼ガスによる加熱源又は燃焼室の中間部に電熱ヒータの加熱源を配置し、この燃焼室の上方に前記加熱板から放射される熱線を受ける処理面を配置してなり、前記燃焼室の前記加熱板にスリット状又は円状の多数の貫通孔を穿設し、前記燃焼室内加熱源の直火が該貫通孔から前記加熱板の表面セラミック側に部分的に直射するようにし、前記加熱源による前記加熱板のセラミック表面からの遠赤外線放射熱及び輻射熱が上方に配置された前記処理面に放射されて該処理面が加熱される熱変換装置によって前記課題は達成できる。
【０００９】
また、この発明の前記課題は、前記燃焼室の加熱板と超耐熱鋼板との間の間隔が上方で狭く、下方で広く形成され、前記加熱板のセラミック表面傾斜面が前記燃焼室の上方に配置した処理面または床面に対して約４５度の傾きに形成してある熱変換装置の構成によって達成できる。
【００１０】
前記本発明の課題は、加熱されて遠赤外線を放射するセラミックを所定の厚さに被着した超耐熱鋼からなる波型の加熱板と、この超耐熱鋼側面に対向して所定間隔を設けて波型の超耐熱鋼板とを配設し、加熱板を内側に、超耐熱鋼板を外側になるように縦位置に配置して燃焼室を形成し、前記加熱板にスリット状又は円状の多数の貫通孔を穿設して燃焼室内の直火が前記加熱板の表面セラミック側に部分的に直射するようにし、この燃焼室の下方に燃焼ガスによる加熱源又はこの燃焼室の中間部に電熱ヒータの加熱源を配置し、この燃焼室の上方に前記加熱板から放射される熱線を受ける処理面を配置してなり、前記燃焼室の位置を昇降調節して、前記燃焼室上方の処理面または下方の加熱源からの距離を調節でき、これら加熱源によって熱せられて前記加熱板のセラミック表面からの遠赤外線放射熱及び輻射熱で前記処理面が加熱される焼物調理器の構成によって達成できる。
【００１１】
本発明の前記課題は、前記燃焼室の加熱板と超耐熱鋼板との間の間隔が上方で狭く、下方で広く形成され、前記加熱板のセラミック表面の傾斜面が処理面の方向に面し、処理面または床面に対して約４５度の傾きに形成してある燃焼室を左右両側に配置し、この燃焼室を包囲するように周囲を壁で包囲し、この燃焼室の下方に位置するようにＵ字状の燃焼ガス加熱源を配置し、この燃焼ガス加熱源の中心部分に天然炭を載置する金網を配置した焼物調理器の構成によって達成できる。
【００１２】
本発明の熱変換装置は、超耐熱鋼の表面に加熱されて遠赤外線放射熱を放射するセラミックを被着してあるから通常の超耐熱鋼による加熱輻射熱に比較して柔らかい遠赤外線放射熱によるため空気の熱効率に優れる。しかも、輻射熱と遠赤外線放射熱とによる相乗効果により天然炭の燻り効果が発揮され、焼物の加熱によって味のよい非常に好ましい結果を生み出す。
【００１３】
この発明の熱変換装置は、都市ガス等の燃焼ガスによる焼物調理機に利用したときは加熱板のセラミックの遠赤外線放射熱および輻射熱により処理面が効果的に加熱されるので蒸し焼き効果が発揮される。その上、焼物から落下する焼きカスや油などは直接加熱源に落下しないので、熱源の清掃などの面倒な作業を省くことが出来る。
特に、ガスバーナをＵ字型に形成して、セラミック被着の加熱板と超耐熱鋼板とからなる燃焼室の下部に配置し、ガスバーナの中央空間部に金網を配置して天然炭を配置したときは両側の燃焼室による遠赤外線放射熱および輻射熱により処理面は加熱されるとともにこの反射熱による天然炭の香り・燻りが処理面に達し、焼物に好ましい炭の香りのする焼物を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明に係る熱変換装置の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１はこの発明の熱変換装置の１実施の形態を示す基本原理を示す説明図である。図２はこの発明の熱変換装置を焼物調理器に使用した１実施形態の概略説明図である。図３はこの発明の熱変換装置を暖房機に使用した実施形態の概略説明図である。
【００１５】
この発明の熱変換装置について、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。波状に形成した超耐熱鋼板１の内側に所定間隔を設け、この超耐熱鋼板１の形状に類似し、遠赤外線を放射するセラミック４を０．４〜０．８ｍｍの厚さで被着した超耐熱鋼からなる加熱板２を配置して燃焼室３を形成してある。この燃焼室３は縦位置に配置し、加熱板２の内側にセラミック４が被覆してある。この加熱板２の下側に面している傾斜面２ａには多数のスリットや貫通孔５が穿設してある。他方、この加熱板２の上方に面している傾斜面２ｂは約４５度の傾斜になっている。
【００１６】
燃焼室３の下側の開放下部に加熱源であるガスバーナ６が配置してある。このガスバーナ６に変えて加熱源として電熱ヒータ７を使用する場合は図１の点線、または図３の丸印で示されるような位置に配置することができる。この燃焼室３を図面に示すように縦位置に配置したときは加熱板２と超耐熱鋼板１との間隔が上方で狭く開放されている。他方、下側の加熱源側は広く形成し、燃焼室３内の熱や炎先が加熱板２の貫通孔５から内側に放射され易く形成してある。
【００１７】
このように構成してある熱変換装置は、図１に示すように燃焼室３のガスバーナ６による炎の先端によって燃焼室３内は加熱され、加熱板２が温度が上昇して赤くなる。貫通孔５を通過した炎や輻射熱（図面では細矢印）は処理面１１に向かって上昇する。一方、加熱板２が加熱されることにより表面のセラミック４から遠赤外線放射熱（二重矢印）が放射される。特に、加熱板２の傾斜面２ｂから直角に処理面１１へ遠赤外線放射熱が放射される。これによって処理面１１は加熱されるのでガスの燃焼熱は遠赤外線放射熱および輻射熱に変換されて加熱効果が高められ、熱効率がよい。
【００１８】
本発明の加熱板２の芯材として使用する超耐熱鋼は、耐熱ステンレス鋼が好ましい。この加熱板２は耐熱ステンレス鋼の表面に接着剤としてアルミニウムなどの無機化合物を配合した粉末状の遠赤外線セラミックを塗布して１０００度以上の高温度で焼結処理して製造することができる。このセラミック４の厚さは約０．５ｍｍあった。加熱板２として全体の厚みは１〜３ｍｍ位が適当である。
その他、セラミック被覆の鋼鉄としてセラミック粉末を溶射法、蒸着法、ペースト焼成法などにより鋼板を被覆したものが知られている。セラミックの被覆厚を厚くすると加工性が悪く、ひび割れなどを生じることになっていた。セラミックの厚みを1μｍ以上にして加工性を維持できる方法として、鋼板表面にシリカ、アルミナ、チタニア、酸化第一銅、酸化マンガン、酸化ニッケル等の無機酸化物を含有するＳｉのモノメチル酸化物ポリマーによって被覆処理することが出来る。
【００１９】
このような熱変換装置を使用した焼物調理器について図２に基づき説明する。
焼物調理器８の内部の左右両側に、中央部分にセラミック４を対向して燃焼室３、３を縦位置に配置し、これら燃焼室３，３の下開放部分の直下にＵ字状のガスバーナ６を配置する。このガスバーナ６の中央空間部に金網９が配置してある。この金網９には天然炭１０などを載置できるようにしてある。Ｕ字状に形成してあるガスバーナ６は二本のバーナを平行に配置してもよい。
このように構成してある焼物調理器８によれば、ガスバーナ６の着火に伴い、燃焼により燃焼室３は加熱され、この輻射熱やセラミック４の遠赤外線放射熱によって中央の処理面１１が両側の燃焼室３によって効率よく焼くことが出来る。この時、処理面１１から落下する油などはガスバーナ６には落下せず、金網９に載置した天然炭１０に落下することになり、この炭により焼物に炭の燻り効果が発揮される。
【００２０】
このようにＵ字状のガスバーナ６の空間部分に処理面から油などが落下するから熱源を損なわれることがない。また、ガスバーナ６の炎口の清掃の面倒な作業が省ける。
このようにこの焼物調理器によれば、処理面１１に配置した加工食品に直火による焦面ができることもなく、遠赤外線放射熱により蒸し焼き効果を発揮する。
【００２１】
図３に示す実施の形態は、熱変換装置を暖房機１２に使用した場合の断面図である。この実施形態では前面側に大きな燃焼室３を配置してあるが、小さめの燃焼室３でも充分である。また電熱ヒータ７に代えてガスバーナ６を燃焼室３の下に配置することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の熱変換装置は、遠赤外線放射熱を発散するセラミックを被覆した超耐熱鋼を加熱源によって加熱して、遠赤外線放射熱や輻射熱によって被処理物を加熱処理することができるから少量の燃焼ガスや電気量によって加熱処理することができる。また、加熱源を燃焼室内に配置してあるので処理物を直火で焼くことが無いのでオーブンのような蒸し焼き効果が発揮される。
【００２３】
更に、熱変換装置を焼物調理器に採用することにより遠赤外線放射熱と輻射熱により焼物を加熱することができるから焦げ状態が柔らかく形成することができ、蛋白質焦げ状態を抑制することが出来る。
しかも、調理器の下部に天然炭を配置して上から炭を加熱することになり、焼物に炭の燻り効果が発揮される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱変換装置の１実施の形態を示す基本原理を示す説明図である。
【図２】本発明の熱変換装置を焼物調理器に使用した１実施形態の概略説明図である。
【図３】本発明の熱変換装置を暖房機に使用した実施形態の概略説明図である。
【符号の説明】
１超耐熱鋼板
２加熱板
３燃焼室
４セラミック
５貫通孔
６ガスバーナ
７電気ヒータ
８焼物調理器
９金網
１０天然炭
１１処理面

Claims

加熱されて遠赤外線を放射するセラミックを所定の厚さに被着した超耐熱鋼からなる波型の加熱板と、この超耐熱鋼側面に対向して所定間隔を設けて波型の超耐熱鋼板とを配設し、加熱板を内側に、超耐熱鋼板を外側になるように縦位置に配置して燃焼室を形成し、この燃焼室の下方に燃焼ガスによる加熱源又は燃焼室の中間部に電熱ヒータの加熱源を配置し、この燃焼室の上方に前記加熱板から放射される熱線を受ける処理面を配置してなり、
前記燃焼室の前記加熱板にスリット状又は円状の多数の貫通孔を穿設し、前記燃焼室内加熱源の直火が該貫通孔から前記加熱板の表面セラミック側に部分的に直射するようにし、前記加熱源による前記加熱板のセラミック表面からの遠赤外線放射熱及び輻射熱が上方に配置された前記処理面に放射されて該処理面が加熱されることを特徴とする熱変換装置。
前記燃焼室の加熱板と超耐熱鋼板との間の間隔が上方で狭く、下方で広く形成され、前記加熱板のセラミック表面傾斜面が前記燃焼室の上方に配置した処理面または床面に対して約４５度の傾きに形成してあることを特徴とする請求項１に記載の熱変換装置。
加熱されて遠赤外線を放射するセラミックを所定の厚さに被着した超耐熱鋼からなる波型の加熱板と、この超耐熱鋼側面に対向して所定間隔を設けて波型の超耐熱鋼板とを配設し、加熱板を内側に、超耐熱鋼板を外側になるように縦位置に配置して燃焼室を形成し、前記加熱板にスリット状又は円状の多数の貫通孔を穿設して燃焼室内の直火が前記加熱板の表面セラミック側に部分的に直射するようにし、この燃焼室の下方に燃焼ガスによる加熱源又はこの燃焼室の中間部に電熱ヒータの加熱源を配置し、この燃焼室の上方に前記加熱板から放射される熱線を受ける処理面を配置してなり、前記燃焼室の位置を昇降調節して、前記燃焼室上方の処理面または下方の加熱源からの距離を調節でき、これら加熱源によって熱せられて前記加熱板のセラミック表面からの遠赤外線放射熱及び輻射熱で前記処理面が加熱されることを特徴とする焼物調理器。
前記燃焼室の加熱板と超耐熱鋼板との間の間隔が上方で狭く、下方で広く形成され、前記加熱板のセラミック表面の傾斜面が処理面の方向に面し、処理面または床面に対して約４５度の傾きに形成してある燃焼室を左右両側に配置し、この燃焼室を包囲するように周囲を壁で包囲し、この燃焼室の下方に位置するようにＵ字状の燃焼ガス加熱源を配置し、この燃焼ガス加熱源の中心部分に天然炭を載置する金網を配置したことを特徴とする請求項３に記載の焼物調理器。