JP7177933B2 - 透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブン - Google Patents

Description

本発明は、透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンに係り、さらに詳しくは、対流熱を制御するヒーター発熱体と透明ドア面状発熱体により対流熱と輻射熱の強度を制御することにより、外乱（Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）を能動的に制御することのできる透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンに関する。

一般に、調理に用いられるオーブンは、ほとんどの場合に筐体の内部にヒーター（ほとんどの場合、対流熱を発生させるヒーター）を取り付けて用い、輻射熱は、筐体の固有特性（筐体の材質に応じた放射率と熱容量及び放射面積）により予熱を通じて発生させている。

一方、透視窓の場合、内部の熱を受けて調理物に輻射をしなければならないが、外部に放出する輻射熱量に急激な変動が生じると、対応が不可能であった。

すなわち、調理においては、対流熱と輻射熱の熱量の比率が非常に重要である。一般に、調理物は、その種類、大きさ、および量によって様々な火力（それぞれ異なる対流熱の熱量と放射熱の熱量）が提供される必要があり、また、それに応じて、表面のキャラメル化反応とマイヤール反応、深部の水分と脂肪量などが変化する。

過去には、対流式ヒーターでオーブン筐体を予熱することで輻射熱の発生を解決してきたが、最近では、筐体内に輻射熱発生ヒーターと対流熱発生ヒーターを設けることで解決しようとする試みがあった。

しかし、このような試みは、調理時に発生する各種の外乱を制御するには不十分であった。特に、外部で発生する外乱を制御することはほとんど不可能であった。

また、オーブンの透視窓にはほとんどガラスが装着される。ガラスは、放射率が約０．９で、放射熱の吸収と放射に非常に良い物質からなる。

このようなガラスが外部に露出すると、内部から受けた輻射熱が熱勾配によってオーブンの内外に放射される。特に、外部に放射される輻射熱量は、設置場所の条件によって異なる。

すなわち、ステファン・ボルツマンの輻射エネルギー法則：Ｅ＝εσＴ^４（σ：ステファン・ボルツマン定数、ε：放射率、Ａ：伝熱面積、Ｔ：絶対温度）
上記のステファン・ボルツマンの輻射エネルギー法則によれば、設置場所での外乱についてより明確に説明することができる。

ほとんどの設置場所はオーブンの透視窓よりもかなり広い面積を持ち、放射率（吸収率）は設置場所の材質によって異なるが、ほとんどの設置場所は比較的高い放射率（吸収率）の物質で作られている。

例えば、外部吸熱面（壁面や天井等）の温度が２０度で、透視窓の１００倍の面積を持つ設置場所にオーブンを設置して最適の調理を行った場合、温度変化により吸熱面の温度が変化する。この温度が１０度になると、料理が台無しになってしまう。

また、絶対温度は２９３度から２８３度にわずかに低下したが、放射エネルギーの総流出量は、エネルギー勾配の増加に応じて１０倍以上に増加する。

したがって、透視窓のガラスが冷却され、ガラスと調理物との間の温度勾配が減少し、その結果、調理物に加えられる輻射熱も減少する。

また、設置場所の変動でもオーブンの透視窓からの輻射熱の流出は変動してしまうため、最適な調理をするためには透視窓の温度の制御を欠かせない。

そこで、正確なオーブンの制御を行うためには、透視窓の温度を能動的に制御することが重要な要因として働いていた。

本発明は、既存の諸問題に鑑みてこれらを解消するために案出されたもので、その目的は、透視窓の温度を能動的に制御して調理時間の短縮が図れることはもとより、調理物に応じて最適な火力を提供し、着脱可能な調理筒の採用により掃除の問題を簡単に解決することのできる透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンを提供することにある。

上記技術的課題を解決するための本発明の実施形態に係る透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンは、調理室を有する筐体と、前記筐体の開口を開閉するドアと、前記筐体の内部に調理物を固定する調理物固定手段と、前記筐体の内部の側壁に設けられ、対流熱を発生させるヒーター発熱体と、前記ドアに設けられ、輻射熱を発生させる透明面状発熱体と、を含むことを特徴とする。

別の実施形態として、本発明のドアは、内部空間に前記透明面状発熱体が結合されており、外部は、前記調理室の上部の開口を開放または閉鎖するように前記筐体の上端の一方の側に回動自在に蝶着されるドア支持手段により支持されることを特徴とする。

別の実施形態として、本発明の調理物固定手段は、前記ヒーター発熱体により暖められた熱気が上部の開口に通過するように前記調理室の高さよりも低く形成された調理筒と、前記調理筒に据え置かれる焼き網と、から構成されたことを特徴とする。

別の実施形態として、本発明の調理筒は、左右の側壁の一定の高さに焼き網が据え置かれるように左右一対の取っ手孔から切り開かれて内側に突き出た折曲片が形成され、前後の側壁の下部には一定の間隔をあけて多数の熱循環孔が形成されたことを特徴とする。

別の実施形態として、本発明の一対のヒーター発熱体は、前記調理室側の前後の側壁に対して前記調理筒の上端の高さよりも低い一定の高さに水平にそれぞれ設けられたことを特徴とする。

本発明の透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンは、筐体の調理室の前後の側壁に調理筒の上端よりも低く一対のヒーター発熱体を設け、筐体の調理室の開口に透明面状発熱体を設けるような構造であることから、輻射熱は、設置場所と気温の変化に伴い調理の際に生じる各種の外乱を能動的に制御することができるので、調理時間の短縮が図れることはもとより、調理物に応じて最適な火力を提供することができるという効果がある。

また、本発明の透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンは、調理筒が開放された調理室の上部の開口を介して出入りできるような構造であることから、調理中に調理物から流下する肉汁や食べ物のカスなどを受け止めることができるので、筐体の内部が汚れることを極力抑えることができるだけではなく、 調理筒を筐体から取り外して掃除をすることができるので、清潔な状態を保つことができるという利点がある。

図１は、本発明に係る電気複合熱オーブンのドアが閉じられた状態を示す斜視図である。 図２は、本発明に係る電気複合熱オーブンのドアが開かれた状態を示す斜視図である。 図３は、本発明に係る電気複合熱オーブンに用いられる調理筒を示す斜視図である。 図４は、本発明に係る電気複合熱オーブンを示す縦断面図である。

本発明を十分に理解するために本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。本発明の実施形態は種々の形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下において詳細に説明する実施形態に限定されるものと解釈されてはならない。本実施形態は、当業界において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。よって、図中の要素の形状などは、より明確な説明を強調するために誇張されて表現されてもよい。各図中、同じ構成要素には、同じ参照符号を付したことがあるということを留意すべきである。なお、本発明の要旨を余計に曖昧にする虞があると認められる公知の機能及び構成についての詳細な記述は、省略する。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について詳しく説明する。

図１及び図２は、本発明に係る電気複合熱オーブンのドアが閉じられた状態と開かれた状態を示す斜視図であり、図３は、本発明に係る電気複合熱オーブンに用いられる調理筒を示す斜視図であり、図４は、本発明に係る電気複合熱オーブンを示す縦断面図である。

図１乃至図４を参照すると、本発明の実施形態に係る透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンは、上部が開口された調理室１１を有する筐体１０と、前記筐体１０の開口を開閉するドア２０と、前記筐体１０の内部に調理物Ｃを固定する調理物固定手段３０と、前記筐体１０の内部の側壁に向かい合うように設けられて同時対流熱を発生させるヒーター発熱体４０と、前記ドア２０に設けられて輻射熱を発生させる透明面状発熱体５０と、を含んで構成される。

すなわち、前記筐体１０は、上部が開口された調理室１１を形成するように断熱材１２を間に挟んで内筐体１３と外筐体１４とが向かい合うように組み合わせられた矩形状を呈するものであり、前記内筐体１３と外筐体１４とが接する外側の底面には開口を閉鎖するように下板１５が結合され、前記外筐体１４の正面には前記ヒーター発熱体４０と透明面状発熱体５０を制御するようにコントロールボックス１６が結合されている。

前記ドア２０は、前記調理室１１の上部の開口の面積よりも大きな矩形枠状を呈するものであり、その内部空間には前記透明面状発熱体５０が結合されており、その外部は、前記調理室１１の上部の開口を開放または閉鎖するように前記筐体１０の上端の一方の側に回動自在に蝶着されるドア支持手段２２により支持されている。

このとき、前記ドア支持手段２２は、一方の端が前記筐体１０の左右の側面の上端の後方に回動自在にそれぞれ蝶着されるとともに、長手方向側の中央が前記ドア２０の左右の側面の中央と回動自在にそれぞれ蝶着される左右一対の回動バー２４と、前記左右一対の回動バー２４の他方の端をつないでなる取っ手２６と、から構成されている。

前記調理物固定手段３０は、前記ヒーター発熱体４０により暖められた熱気が上部の開口に通過するように内筐体１３の高さよりも低く形成された矩形筒状の調理筒３２と、前記調理筒３２に据え置かれる焼き網３４と、から構成されている。

このとき、前記調理筒３２は、その左右の側壁の一定の高さには前記焼き網３４が水平に据え置かれるように左右一対の取っ手孔３２ａから切り開かれて内側に突き出た折曲片３２ｂが形成され、その前後の側壁の下部には調理筒３２の内部側の焼き網３４に載置された調理物Ｃにより冷えた熱気がヒーター発熱体４０を通過して自然対流により循環されるように一定の間隔をあけて水平に配置された多数の熱循環孔３２ｃが形成されている。

前記一対のヒーター発熱体４０は、Ｕ字状を呈するものであり、前記筐体１０の調理室１１側の前後の側壁に対して前記調理筒３２の上端の高さよりも低い一定の高さに水平に横たわれるようにそれぞれ設けられている。

前記透明面状発熱体５０は、ガラスと面状発熱体とが前記ドア２０の矩形枠により結合されたものであり、ドア２０が閉じられた状態で前記調理室１１に輻射熱を発生させるヒーティング機能と、調理室１１の内部を覗けるように透視窓の機能と、を同時に与える。

このような構成を有する本発明の透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブンは、筐体１０の調理室１１の前後の側壁に調理筒３０の上端よりも低く一対のヒーター発熱体４０を設け、筐体１０の調理室１１の開口に透明面状発熱体５０を設けるような構造であることから、調理筒３２の内側折曲片３２ｂに焼き網３４を据え置いた状態で調理物Ｃを載せて起動すると、ヒーター発熱体４０と透明面状発熱体５０は、プログラミングされた火力の制御により設定された温度で発熱しながら調理筒３２に向かって高温の対流熱と輻射熱をそれぞれ発する。

すなわち、一対のヒーター発熱体４０から発せられる対流熱は、自然対流により、図４に示す矢印の方向のように、内筐体１３と調理筒３２との間の間隔を介して上昇するとともに、調理筒３２の上部の開口を介して調理筒３２の内部に流れながら輻射熱と合流して調理物Ｃに熱を加え、調理物Ｃにより冷えた熱気は調理筒３２の側壁の下部に形成された多数の熱循環孔３８を介して内筐体１３と調理筒３２との間に流れるとともに、ヒーター発熱体４０を通過しながら再び加熱されるように循環される。

このように、ヒーター発熱体４０の対流熱と透明面状発熱体５０の輻射熱を用いた複合熱オーブン方式は、調理に際して対流熱と輻射熱の強度を制御することができるので、オーブンの設置空間に係る気温の変化に制約を受けないように外乱（Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）を能動的に制御することができるという利点がある。

すなわち、透明面状発熱体５０は、輻射熱を発生させるヒーティング機能と、調理室１１の内部を覗けるように透視窓の機能と、を同時に与えるようにガラスと面状発熱体とが結合されてなるような構造であることから、ガラスが外部に晒されれば、内部において受けた輻射熱をオーブンの内部よりも温度が低い外部に多くの熱を放射することができるが、このように損失される熱を透明面状発熱体５０から発熱される対流熱により補って調理の際に生じる各種の外乱を能動的に制御することができるので、調理時間の短縮が図れることはもとより、調理物に応じて最適な火力を提供することができる。

調理筒３２は、開放された調理室１１の上部の開口を介して出入りできるような構造であることから、調理中に調理物Ｃから流下する肉汁や食べ物のカスなどを受け止めることができるので、筐体１０の内部が汚れることを極力抑えることができるだけではなく、調理筒３２を筐体１０から取り外して掃除することができるので、清潔な状態を保つことができるという利点がある。

一方、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で修正及び変形して実施することができ、そのような修正及び変形が加えられた技術思想も以下の特許請求の範囲に属するものとみなすべきである。

１０ 筐体
１１ 調理室
１２ 断熱材
１３ 内筐体
１４ 外筐体
１５ 下板
１６ コントロールボックス
２０ ドア
２２ ドア支持手段
２４ 回動バー
２６ 取っ手
３０ 調理物固定手段
３２ 調理筒
３２ａ 取っ手孔
３２ｂ 折曲片
３２ｃ 熱循環孔
３４ 焼き網
４０ ヒーター発熱体
５０ 透明面状発熱体
Ｃ 調理物

Claims (4)

1. 調理室（１１）を有する筐体（１０）と、
   前記筐体（１０）の開口を開閉するドア（２０）と、
   前記筐体（１０）の内部に調理物（Ｃ）を固定する調理物固定手段（３０）と、
   前記筐体（１０）の内部の前記調理室（１１）側の側壁に設けられ、対流熱を発生させるヒーター発熱体（４０）と、
   前記ドア（２０）に設けられ、輻射熱を発生させる透明面状発熱体（５０）と
   を含み、
   前記調理物（Ｃ）により冷えた熱気が前記ヒーター発熱体（４０）を通過し、自然対流によって循環するように、前記調理物固定手段（３０）の下部には熱循環孔（３２ｃ）が形成されており、
   前記ヒーター発熱体（４０）による前記対流熱と前記透明面状発熱体（５０）による前記輻射熱の強度を制御する制御部（１６）をさらに含むことを特徴とする透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブン。
2. 前記ドア（２０）は、
   内部空間に前記透明面状発熱体（５０）が結合されており、
   外部は、前記調理室（１１）の上部を開放または閉鎖するように前記筐体（１０）の上端の一方の側に回動自在に蝶着されるドア支持手段（２２）により支持されることを特徴とする請求項１に記載の透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブン。
3. 前記調理物固定手段（３０）は、
   上部に開口を有する筒状の調理筒（３２）であって、前記ヒーター発熱体（４０）により暖められた熱気が上部の前記開口に通過するように前記調理室（１１）の高さよりも低く形成された前記調理筒（３２）と、
   前記調理筒（３２）に据え置かれる焼き網（３４）と、から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブン。
4. 前記ヒーター発熱体（４０）は、前記調理筒（３２）の上端の高さよりも低い一定の高さに水平に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の透明面状発熱体透視窓付き電気複合熱オーブン。
   
   

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