JPH0315100B2

JPH0315100B2 -

Info

Publication number: JPH0315100B2
Application number: JP58500720A
Authority: JP
Inventors: Raarusu Ruurando Gesutatsusun Berugendaru
Original assignee: Electrolux AB
Current assignee: Electrolux AB
Priority date: 1982-02-05
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1991-02-28
Also published as: EP0100344A1; US4575616A; WO1983002817A1; SE8200685L; JPS59500111A

Description

請求の範囲１赤外線の反射率が高い材質から成る壁面と共
にほぼ平行六面体のオーブン空間を有し、１つの
側壁はドア１６として形成され、上方放射線源２
３〜２５はオーブンの頂壁１３に配置され、下方
放射線源２１はオーブンの底壁１４に配置され、
該放射線源は赤外線波長範囲の放射線を発し、放
射線をほぼ透過する支持板１７は２つの放射線源
の間に配置されて、赤外線を吸収する材質から成
る容器１９の中に配置されるオーブン負荷１８、
好ましくは食品などを支持し、上方放射線源２３
〜２５は、ピーク性能が1.0〜1.4μｍの波長範囲
にある短波赤外線を発し、下方放射線源２１は３
〜6μｍの波長範囲の長波赤外線を発するように
構成される家庭用オーブンにおいて、上方放射線
源は、オーブンの頂壁１３と平行な平面に配置さ
れる少なくとも１つの直線状の棒形放射素子２３
〜２５により構成され、オーブンは、放射素子２
３〜２５から支持板１７の支持面までの垂直方向
距離が素子の作用長さの40〜70％となるように構
成されていることを特徴とするオーブン。

２下方放射線源は、平坦な反射体２２の上方
に、該反射体から15mm未満の距離をおいて配置さ
れる管素子２１により構成され、該管素子２１
は、反射体２２及び容器を支持する板１７に対し
て平行な平面に且つ支持板の支持面から30mm未満
の距離をおいて配置されることを特徴とする請求
の範囲第１項に記載のオーブン。

３管素子２１は、その質量が７ｇ／ｄｍ管長さ
以下であると同時に表面負荷が少なくとも3W／
cm²であるような構成を有することを特徴とする請
求の範囲第２項に記載のオーブン。

４容器１９は、管素子２１と反射体２２の双方
を被覆するような大きさと形状を有することを特
徴とする請求の範囲第２項又は第３項に記載のオ
ーブン。

５上方放射線源は、対称的に配設され且つ互い
に、またオーブンの側壁のうち２つ１１，１２に
対して平行である２つの放射素子２３，２５によ
り構成され、側壁１１，１２は同じ反射係数を有
し、放射素子２３，２５は、素子間の距離が側壁
間の距離の40〜60％となるように配設されること
を特徴とする請求の範囲第１項に記載のオーブ
ン。

６上方放射線源は、オーブン内に対称的に配設
され、互いに平行であり、またオーブンの側壁の
うち２つ１１，１２に対して平行である３つの放
射素子２３〜２５により構成され、２つの側壁１
１，１２は同じ反射係数を有し、放射素子２３〜
２５は、素子間の距離が側壁間の距離の30〜50％
となるように配設されることを特徴とする請求の
範囲第１項に記載のオーブン。

７上方放射素子は、対称的に配設され、互いに
平行であり、またオーブンの側壁のうち２つ１
５，１６に対して平行である２つの放射素子によ
り構成され、２つの側壁の反射係数は0.4〜0.8の
範囲にあり、一方の側壁は対向する側壁１５より
反射係数の低いドア１６によつて構成され、さら
に、放射素子は、素子間の距離が側壁間の距離の
45〜65％となるように配設されることを特徴とす
る請求の範囲第１項に記載のオーブン。

８オーブンのドア１６は観察用ガラス２６，２
７と、処理中の食品を観察することはできるが、
上方放射線源２３〜２５の放射線が観察ガラス２
６，２７から直接漏れるのを阻止するように配置
される固定ブラインド状スクリーン２９とを有す
ることを特徴とする請求の範囲第１項から第７項
のいずれか１項に記載のオーブン。

明細書本発明は、赤外線の反射率が高い材質から成る
壁面を持つたほぼ平行六面体のオーブン空間を有
する家庭用オーブンに関する。

赤外線波長範囲の放射線を発する放射素子を有
する家庭用オーブンは、従来、調理及びパン焼き
と、あらかじめ調理されている冷凍食品の解凍及
び加熱の双方に利用されている。空気を加熱する
ことにより熱をオーブンの負荷に伝える加熱素子
に比べ、放射素子には、熱の伝わりかたが速く、
処理時間が短くてすむという利点がある。水状の
ものを冷凍した食品の解凍については、波長が
1.0μｍ未満の赤外線は容易に食品に浸透するが、
波長が1.4μｍを越えると赤外線は実質的に表面層
に吸収されてしまうということがわかつている。
1.0〜1.4μｍの範囲の波長では、浸透と吸収が共
に見られる。

本発明の主たる目的は、まず第１に、あらかじ
め調理されている冷凍食品の解凍と加熱に使用で
き且つ対流形オーブンに比べて処理時間がかなり
短くてすみ、しかも消費エネルギーの少ない上記
の種類のオーブンを提供することである。

別の目的は、負荷の一様な加熱が達成されるよ
うに放射素子を構成し、配置することである。

更なる目的は、観察用ガラス付のドアを有する
オーブンの場合に、短波赤外線放射がドアからも
れないようにすることである。

以上の目的は、先ず赤外線の反射率が高い材質
から成る壁面をもつたほぼ平行六面体のオーブン
空間を有し、１つの側壁はドアとして形成され、
上方放射線源はオーブンの頂壁に配置され、下方
放射線源はオーブンの底壁に配置され、該放射線
源は赤外線波長範囲の放射線を発し、放射線をほ
ぼ透過する支持板は２つの放射線源の間に配置さ
れて、赤外線を吸収する材質から成る容器の中に
配置されるオーブン負荷、好ましくは食品などを
支持し、上方放射線源は、ピーク性能が1.0〜
1.4μｍの波長範囲にある短波赤外線を発し、下方
放射線源は３〜6μｍの波長範囲の長波赤外線を
発するように構成される家庭用オーブンであつ
て、上方放射線源は、オーブンの頂壁と平行な平
面に配置される少なくとも１つの直線状の棒形放
射素子により構成され、オーブンは、放射素子か
ら支持板の支持面までの垂直方向距離が素子の作
用長さの40〜70％となるようにすることによつて
達成する。

さらに、上方放射線源が、対照的に配設され且
つ互いに、またオーブンの側壁のうち２つに対し
て平行である放射素子により構成され、側壁は同
じ反射係数を有し、放射素子は、素子間の距離が
側壁間の距離の30〜60％となるように配設される
ことによつて達成する。

さらに、オーブンのドアが観察用ガラスと、処
理中の食品を観察することはできるが、上方放射
線源の放射線が観察ガラスから直接漏れるのを阻
止するように配置される固定ブラインド状スクリ
ーンを有することによつて達成する。

以下、添付の図面を参照して本発明の一実施例
を説明する。

第１図は、本発明に従つて形成されたオーブン
の長手方向の縦断面図である。

第２図は、第１図はオーブンの短手方向の縦断
面図である。

第３図は、オーブンに適するエネルギー供給及
び処理時間制御装置の回路図である。

オーブンは、２つの側壁１１，１２と、頂壁１
３と、底壁１４と、後壁１５と、ドア１６とから
構成される前壁とにより限定されるほぼ平行六面
体のオーブン空間１０を有する。支持板１７はオ
ーブン負荷１８を担持する。この実施例において
は、オーブン負荷は冷凍のフイツシユグラタンで
あり、表面を黒く塗つたアルミニウム製の容器１
９に入つている。支持板は、赤外線を透過する材
質、たとえば耐熱ガラスなどから製造される。あ
るいは、支持板を焼き網として形成することがで
きる。支持板は側壁１１，１２に設けられるフラ
ンジ２０の上にのせる。支持板の位置を調節でき
るように、このようなフランジをオーブンの異な
る高さに設けることができる。

オーブンの底壁１４には、３〜6μｍの波長範
囲の長波赤外線を発する放射線源が配置される。
放射体は、蛇行するように折曲げられた管素子２
１から構成される。管素子は、下向きに発出され
る放射線を容器１９の下面へ反射して容器を加熱
する反射体２２が内部に配設される。すなわち、
管素子２１が容器を加熱すると、その熱は対流に
よりフイツシユグラタンに伝わる。解凍・加熱す
べき冷凍食品は赤外線を透過しない容器に入つて
いることが多いので、その場合、この種の放射体
が適している。さらに、下方に位置する放射素子
の上には油や食品が落ち、燃焼してこびりつき、
素子を汚すことが多い。金属製の管素子は、上方
放射素子として使用される後述の石英管放射体よ
り掃除するのが容易である。反射体２２の長さは
容器１９の長さと等しいのが好ましい。容器は二
連の容器として図示されている。すなわち、２つ
の容器がつながつており、それぞれに１食分が入
つている。

管素子２１が表面負荷が3W／cm²以上に設定さ
れている場合、支持板１７の支持面と管素子との
間の距離が約30mmとなるように支持板を配置する
のが適切であるということが判明している。さら
に、管素子からの放射線の広がりに要する時間が
通常は非常に速い石英管放射体に対するものと同
じ長さとなるようにするため、管素子の熱質量は
７ｇ／ｄｍ管長さを越えてはならない。

オーブンの上部には、石英管形の３本の直線状
の放射素子２３，２４，２５が配置される。これ
らの放射素子の端部はオーブン空間の外へわずか
に突出して、電源（図示せず）に接続されてい
る。この実施例においては、放射素子２３〜２５
は側壁１１，１２と平行であるが、後壁１５及び
ドア１６とそれぞれ平行になるように配列するこ
ともできる。これらの放射素子は1.0〜1.4μｍの
波長範囲の赤外線を発し、ピーク性能は1.2μｍで
ある。この波長範囲の放射線は負荷、この実施例
ではフイツシユグラタンの表面層に浸透し、加熱
は食品の底まで行なわれる。このため、必要処理
時間はかなり短縮される。

放射素子２３ないし２５について、素子の数及
びその位置、すなわち、素子がドアに対して垂直
であるか又は平行であるかに関する様々な条件に
対して、程度の差こそあれ複雑な数学的関係を成
立させることができる。この関係は、放射線発出
面と支持板１７の支持面との間の距離並びに放射
素子間の距離をどのような値としたときに、負荷
の様々な部分を最適な状態で加熱できるかを示す
ものである。従来は頻繁に見られたような負荷の
縁のこげを生じることなく、素子が均一に加熱効
果を配分できるような３つの例を以下に挙げる。
この場合、負荷の厚さは５cmを越えてはならず、
従つて、負荷の縁より中心部の方が放射線は強
い。

２本の管素子が側壁１１，１２に平行である場合計算と試験により、放射素子を通る平面と支持
板の平面との間の距離は、第１図にＬとして示さ
れている素子の作用長さの40％から70％とすべき
であることがわかつた。さらに、素子間と距離
は、第２図にＢとして示されている両端の素子間
の距離は、側壁間の距離の40％から60％とすべき
である。素子は側壁１１，１２に対して対称に配
設される。

３本の管素子が側壁１１，１２に平行である場合この場合、計算と試験により、放射面と負荷と
の間の距離は、素子が２つの場合と同様に設定す
べきであるということがわかつた。しかしなが
ら、素子間の相対距離は距離Ｂの30％〜50％とな
るように選択すべきである。

２本の管素子がドア１６と平行である場合固定されたオーブンの壁面の反射係数が同じで
あれば、ドアの反射係数が異なる場合に問題が生
じる。通常、ドアの反射はオーブンの他の壁面の
反射ほど強くないので、この場合の数学的関係は
非常に複雑になる。しかしながら、素子間の距離
を素子と平行である壁面、この場合にはドア１６
と後壁１５との間の距離の45％から65％とすれ
ば、許容しうる結果が得られるということを計算
により結論づけることができる。

前述のように、放射素子２３〜２５は、ドア１
６に設けられ、ガラス２６，２７で被覆されてい
る開口２８を介して十分な強さで入射したときに
目をいためるおそれのある短波赤外線を発する。
赤外線を弱める１つの方法として、酸化スズ層を
塗布することにより内側のガラス２７の反射を強
めることができる。または、負荷の全体を見るこ
とはできるが、閉じたドアの外の位置からオーブ
ンの頂壁にある放射素子２３ないし２５は見えな
いようにするブラインド２９を配置する方法もあ
る。

多くの食品を解凍し、加熱する場合、十分に満
足しうる結果を得るためには、２つの異なる出力
レベルが必要となる。処理過程の最初のt₁分間
は、短波赤外線出力レベルP₁を使用し、次のt₂分
間は赤外線出力レベルP₂を使用する。0.5〜1.5Kg
の食品を解凍するとき、P₁とP₂との間の関係は
P₂は0.15P₁以上で0.30P₁以下とすべきである。２
つのサイクル時間t₁及びt₂は、食品の種類によつ
て決まるので、可変としなければならない。第３
図に、供給エネルギー及び処理時間を制御するの
に適する装置を示す。上方放射線源は、石英形の
２つの放射素子IR₁，IR₂を含み、これらの素子
の出力はそれぞれ1000Wである。下方放射線源は
IR₃により示され、出力は1300Wである。放射素
子IR₁は２つの接点Ｆ，Ｇを介して２本の給電線
３０，３１に接続される。放射素子IR₂は２つの
接点Ｄ，Ｅを介して給電線３０に接続されると共
に、接点Ｆ，Ｇを介して給電線３１に接続され
る。さらに、接点Ｅは継電器Ｒの２つの接点R₁，
R₂を介して給電線３１に接続される。継電器の
巻線は接点Ｐ，Ｑを介して給電線３０に接続され
ると共に、接点Ｃ，Ｂを介して給電線３１に接続
される。

放射素子IR₁ないしIR₃のスイツチイン時間を
制御するために、２つのタイマーモータM₁，M₂
が設けられる。タイマーモータM₂は２つの接点
Ｌ，Ｍを介して給電線３０に接続されると共に、
接点Ｃ，Ｂを介して給電線３１に接続される。タ
イマーモータM₁は２つの接点Ｈ，Ｋを介して給
電線３０に接続されると共に、２つの接点Ａ，Ｂ
を介して給電線３１に接続される。接点Ｍ及びＫ
は互いに接続されると共に、放射素子IR₃にも接
続され、放射素子IR₃はスイツチS₁を介して給電
線３１に接続される。給電線３０，３１は二極メ
インスイツチS₂を介して端子３２，３３に接続さ
れ、給電電圧は給電線３０，３１の間に接続され
る信号ランプLAにより指示される。完全な回路
図にはアース接続部３４が含まれる。タイマーモ
ータM₁は接点Ａ−Ｂ−Ｃ，Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ｇ及び
Ｈ−Ｋを制御し、タイマーモータM₂は接点Ｐ−
Ｑ及びＬ−Ｍを制御する。

次に回路の動作について説明する。上方の放射
素子IR₁，IR₂は時間t₁の間に高い出力レベルP₁を
供給し、その後、時間t₂の間、低い出力レベルP₂
を供給するものと想定する。素子IR₃は同時に連
続的に接続されているものとする。

まず、タイマーモータM₁は時間t₁にセツトさ
れ、タイマーモータM₂は時間t₂にセツトされる。
タイマーモータM₁はセツトされると同時に、接
点Ａ−Ｂ，Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ｇ及びＨ−Ｋを閉成す
る。これに対応してセツトされるタイマーモータ
M₂は、接点Ｌ−Ｍ及びＰ−Ｑを閉成する。その
後メインスイツチS₂が閉成されると、給電線３
０，３１は電源に接続され、タイマーモータM₁
は時間t₁から０までのカウントを開始する。放射
素子IR₁及びIR₂は接点Ｄ−Ｅ及びＦ−Ｇを介し
て給電線３０，３１に並列に接続され、素子IR₃
は接点Ｈ−Ｋと、「オン位置」にあるスイツチS₁
とを介して接続される。

時間t₁の後、タイマーモータM₁がゼロ位置に
達すると、接点Ａ−Ｂは開き、接点Ｂ−Ｃは閉成
する。さらに、接点Ｄ−Ｅ，Ｆ−Ｇ及びＨ−Ｋが
開く。そのため、素子IR₁及びIR₂への給電は中
断され、一方、継電器Ｒは電流を受取り、接点
R₁，R₂を引いて閉成する。これにより、素子
IR₁，IR₂は給電線３０，３１の間に直列に接続
されて、低い出力レベルP₂を供給する。タイマ
ーモータM₁が停止すると同時に、接点Ｂ−Ｃ及
びＬ−Ｍを介して給電線３０，３１の間に成立す
る回路によりタイマーモータM₂が始動されてい
る。接点Ｌ−Ｍにより、電流が素子IR₃に供給さ
れ、この素子は時間t₂の間も接続されたままであ
る。この時間が経過し、タイマーモータM₂がゼ
ロ位置に達すると、接点Ｌ−Ｍ及びＰ−Ｑは開
き、従つて、全ての素子IR₁ないしIR₃への給電
は停止される。

タイマーモータM₁のみが作動され、たとえば
時間t₁にセツトされる場合、放射素子IR₁ないし
IR₃はセツトされた時間だけ並列に接続される。

スイツチS₁は、たとえばグラタンを作る場合な
どに上方の放射素子IR₁，IR₂のみを使用して加
熱することができるようにするために配置され
る。このとき、下方の素子は接続されない。

別の実施例として、第３図に示される制御装置
の代わりに、たとえばパルス幅変調又は位相制御
により、全ての放射素子へのエネルギー供給を調
整する電子装置を利用できる。