JPH0424838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、油中に設置して油および油と共に
存在する物質を赤外線による共振加熱現象により
高効率に加熱する油中、例えば天ぷらあるいは各
種フライ等の装置に使用する赤外線放射体を提供
するものである。

［従来の技術およびその解決課題］ 水及び多くの有機物質は、赤外線の波長域に大
なる吸収帯を有し赤外線との共振により高効率に
加熱されることは良く知られている。

例えば、IC部品の水切り乾燥、有機塗料の焼
付け乾燥等においては赤外線放射セラミツクス焼
結管、金属管の表面にセラミツクスを溶着した管
にニクロム線を封入した放射体等を使用して大な
る効果をあげている。

しかしながら、フライヤー（天ぷら、スナツク
菓子等の油揚げ装置）等直接に放射体が油に接す
る状態の使用は全く行なわれていない。

この放射体が油に接する状態の使用が行なわれ
ていない理由は、現在発表されている放射体が次
のような問題点を有するためである。

(1) 油中に赤外線放射体を設置すると、加熱のた
めに加えられたエネルギーの大部分は油の対流
加熱のために消費されて放射体の表面温度は大
幅に低下して放射される赤外線エネルギーは微
少となる。故に赤外線加熱の効果はほとんど期
待しえない。

(2) 放射体は、セラミツクス焼結体又はセラミツ
クスを溶着したものである。いずれにしても、
セラミツクス放射体は多孔質（ポーラス）であ
り多数の気孔を有している。

故にこの気孔に油が浸入して排除が困難であ
り赤外線放射を妨げ、特に天ぷら、フライ等の
食品機器の場合は、衛生上問題がある。

本発明は、上記従来の問題点を解決すべくなさ
れたもので、油中にて使用しても高効率に赤外線
を放射して衛生上も全く問題のない放射体を提供
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記技術課題を解決するため、油中
にて使用する赤外線放射体であつて、真空溶融石
英管の中に発熱体を挿入しアルゴンガスを封入し
た発光管を、さらに石英管又は耐熱ガラス管、パ
イレツクスガラス管等よりなる外管の中に封入し
て真空又は窒素、アルゴン等の不活性ガスを封入
するとともに、前記石英管又は耐熱ガラス管パイ
レツクスガラス管よりなる外管の表面にフツ素樹
脂をコーテイングする構成とした油中にて使用す
る赤外線放射体に存する。

［作用］ 上記構成としたことにより、発熱体の温度を設
定された高温に保つことができ、多量の近、中赤
外線を外管を通して油中に放射することができる
とともに、油中において外管を保護することがで
きる。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面にしたがつて説
明すると、第１図は赤外線放射体の全体であつ
て、図中１はタングステンフイラメント等の発熱
体であり、２のＬの区間が発熱長であり発熱体１
の両端には導線４と接合部３において接合されて
いる。又導線４は外部導線９，１０と接合部材８
にて接合した上で石英管５の中に挿入して同石英
管５の両端６の部分を溶着して外部と遮断すると
共にアルゴンガスを封入している。かくして発光
管が形成されている。この発光管を例えば石英
管、耐熱ガラス管等からなる外管１１の中に挿入
して、同外管１１の図示左端部は外管１１と同質
部材からなる端子取出し部材１３と溶着１４され
ている。なお発光管は支持部材７により外管１１
に固定されている。又外部導線９，１０は端子取
出し部材１３の基部１５において、導線２１と接
続された後、同基部１５において溶着されてい
る。又端子取出し部材１３は排気管１６を有し同
排気管１６を介して外管１１内を真空、又は不活
性ガスを封入した後、同排気管１６は溶着封止さ
れている。又外管１１の図示左端部には口金１８
がセラミツクス系接着剤１９により固着されてい
る。また、口金１８には導線保護管１７が固定さ
れ、この保護管１７に挿通した導線２２は導線２
１と接続２０されている。このように設けられた
外管１１の外周面にはフツ素樹脂１２がコーテイ
ングされている。なお、発光管の外面温度は、発
熱体１の放射効率、石英管５の寿命より600〜800
℃の範囲であることが好ましい。したがつて、発
熱体１の表面温度（電力密度）が比較的に低く設
定された場合は、発光管と外管１１との間は真空
となる。又、発熱体１の表面温度が高くなるに従
つて、アルゴンガス、窒素ガスと順に、比熱が大
で熱伝導率の良い不活性ガスを封入する。

上記のように構成された本実施例の油中にて使
用する赤外線放射体は、第１図に示すように赤外
線を放射する発光管５が外管１１の中に封入され
真空又は不活性ガス中に保持されている。故に外
部の油より完全に熱的に離隔されている。従つ
て、発光管さらに内部の発熱体１は常に設定され
た高温、例えば1400℃を維持し得るので、放射さ
れる赤外線のエネルギーは非常に大である。

ここで、第４図に示すごとく、単管の発光管を
直接に油中においた場合と比較すると、図におい
て、石英管４２は直接に油に接しているためにそ
の表面温度は油の温度に近づく。従つて封入され
ている発熱体４３の温度は大幅に低下してその放
射される赤外線のエネルギーは大幅に少なくな
る。特にアルゴンガスが封入されているとガスの
対流と熱伝導によりこの傾向は大となり、例えば
４３の設定温度が1400℃であつても実際的には
600℃程度となる。

次に、第５図に示すものは、天ぷら等の場合に
鍋の底に敷いて赤外線を放射するセラミツクスを
焼結した製品の場合である。図において、鍋４４
の底に赤外線放射セラミツクス４６を敷いて４５
より加熱した場合を考えると、油の温度が180℃
の場合はセラミツクスの表面は200℃位となる。
故に放射される赤外線の量は微々たるものであ
る。

これを詳しく説明するために、第６図に本例の
放射体（第１図）、外管のないもの（第４図）、市
販の鍋の底に敷くセラミツクス（第５図）の場合
において、プランクの放射公式から求めた黒体の
放射強度の分光分布曲線を示す。

４８…本例の放射体（放射面温度1400℃） ４９…外管のない場合（放射面温度600℃） ５０…市販のセラミツクス（放射面の温度200℃） この場合、本例放射体４８曲線の有効に油中に
放射される赤外線強度（watt／cm²）を100％とし
たとき、４９は5.4％、５０は0.9％である。これ
は放射面より放射される放射エネルギーはステフ
アン・ボルツマンの法則により、放射面の絶対温
度の４乗に比例するからである。かくして、本例
放射体の場合は放射される赤外線量が圧倒的に多
く投入された加熱エネルギーの50％を越える。但
し、図において４８，４９の場合は5μｍより波
長の長い赤外線は石英管に吸収されてこれを加熱
し油を対流加熱することになる。

次に第７図に石英ガラス及び耐熱ガラス（パイ
レツクス）の赤外線吸収スペクトル分布図を示
す。図に示すように、特に真空溶融法による石英
管は波長が5μｍ位までの赤外線は90％以上を透
過する。

５１…耐熱ガラス（パイレツクス） ５２…一般の石英 ５３…真空溶融法による石英 かくして、本例放射体の内管である石英管５は
真空溶融法による石英管５とすることにより、そ
の発熱体１の温度を設定された高温に保つことが
でき、多量の近、中赤外線をそのまま外管を通し
て油中に放射することができる。

また、外管１１には、フツ素樹脂１２がコーテ
イングしてある。これは次の理由によるものであ
る。一般に石英管又は耐熱ガラス管は油中で使用
しても汚れが非常に少ない。しかし油中にNa、
Ｋ、Ca等のアルカリ、アルカリ土類の金属化合
物が含まれている場合は管の表面温度が高い場合
は失透現象が生じて石英ガラスの結晶が変化して
機械的強度が低下し光を通しにくくなる。

又表面温度が低い場合は、金属酸化物が管表面
に析出して付着し汚れの原因となる。すなわち、
天ぷら、フライ等の材料である野菜、肉、魚介等
は食塩、カルシユーム、カリウム等を含んでお
り、また、食塩を添加して味付けをしているた
め、材料中の水にとけたナトリユウムイオン等が
油中に浸出して、これが外管１１の石英管の表面
に付着すると失透現象を生じ、これが進行する。
とくに、Na（食塩）の場合、温度が低くても急速
に失透が進行する。ゆえにこれを防止するために
フツ素樹脂１２をコーテイングしたものである。
これにより失透、表面の汚れを完全に防止するこ
とができる。

又、外管１１が破損してもガラス片が油中に四
散することがなく、内部の発光管５は真空溶融石
英管であり熱衝撃に極めて強く全く安全である。
又、フツ素樹脂１２の赤外線吸収スペクトル分布
を次の第８図に示す。図において明らかなように
フツ素樹脂は8μｍ位までの波長の赤外線を90％
以上透過することができる。。

次に、本例放射体の作用を第２図および第３図
に示す揚げ物用の連続式フライヤーに使用した場
合について説明する。図において、投入部Ａより
投入された材料３３はネツトコンベヤー２３にの
り図示傾斜状の反転部２８にて反転して図示後部
の搬出部Ｂよりとり出されその間に揚げられ油切
りをする。このネツトコンベヤー２３は減変速機
２５により駆動鎖車２４を介して駆動される。こ
のように回動されるネツトコンベヤー２３の搬送
側とリターン側との間には所定の間隔で本例赤外
線放射体２６が配設されている。なお、２７は赤
外線の反射板である。２９は油槽、３２はフレー
ム、３１は排油取出し口、３９は赤外線放射体２
６の電気配線の保護管であり配線ダクト４０に接
続されている。このように設けられたフライヤー
において、材料３３は本例赤外線放射体２６より
放射される赤外線により主として加熱されるとと
もに、油は対流加熱されるもので、投入部Ａより
投入された材料３３はネツトコンベヤー２３に乗
つた状態で移動される過程で赤外線放射体２６か
ら放射される多量の近、中赤外線は油にはあまり
吸収されず、材料３３の例えば肉、魚介類等の具
を包着した表面側の衣に近赤外線は急速に吸収さ
れ、同衣は加熱されて衣中の水分と油がすばやく
交換されるとともに、表面に加熱層を形成する。
この材料３３の表面に急速に衣の層が形成される
ことから材料内部の肉、魚介類等の肉汁はこの衣
の層により外部へ浸透することが著減されて濃厚
な味を包括するフライを得ることができ、また、
肉汁により油の汚損することが著減される。ま
た、放射される中赤外線は内部の具に浸透して内
部加熱し、加熱効率を高めることができる。した
がつて、油による直接の伝導加熱は２次加熱的な
ものとなる。

また、外管１１にフツ素樹脂１２をコーテイン
グしたので油、肉汁等により汚損されることがな
く、衛生上の問題を解消することができるととも
に、材料より放出されるNa、Ｋ、Ca等のイオン
による石英管の失透を防止することができて赤外
線の透過が良好となる。

［発明の効果］ さて、本発明は油中にて使用する赤外線放射体
であつて、真空溶融石英管の中に発熱体を挿入し
アルゴンガスを封入した発光管を、さらに石英管
又は耐熱ガラス管、パイレツクスガラス管等より
なる外管の中に封入して真空又は窒素、アルゴン
等の不活性ガスを封入するとともに、前記石英管
又は耐熱ガラス管パイレツクスガラス管よりなる
外管の表面にフツ素樹脂をコーテイングする構成
としたことにより、油中にて使用が可能であると
ともに、多量の近、中赤外線を油中に放射して対
象物を放射加熱することができ、この赤外線放射
体から放射される多量の近、中赤外線は油にはあ
まり吸収されず、材料の例えば肉、魚介類等の具
を包着した表面側の衣に近赤外線は急速に吸収さ
れ、同衣は加熱されて衣中の水分と油がすばやく
交換されるとともに、表面に加熱層を形成するの
で、長時間たつても形崩れしない天ぷら、フライ
を得ることができ、この材料の表面に急速に衣の
加熱層が形成されることから材料内部の肉、魚介
類等の肉汁はこの衣の層により外部へ浸透するこ
とが著減されて濃厚な味を包括する天ぷら、フラ
イを得ることができる。また、肉汁により油の汚
損することが著減される。また、放射される中赤
外線は内部の具に浸透して内部加熱し、加熱効率
を高めることができ、短時間で上げることができ
る。とくに、外管にフツ素樹脂をコーテイングし
たことで汚損することが防止されて衛生上の問題
を解消することができ、かつ外管が破損してもガ
ラス片が油中に四散することがなく、内部の発光
管を保護することができるとともに、材料より放
出されるNa、Ｋ、Ca等のイオンによる石英管の
失透を防止することができて赤外線の透過が良好
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放射体を示す。第２図は本発
明の実施例を示す。第３図は第２図におけるＣ断
面を示す。第４図は外部石英管を有しない放射体
を示す。第５図は市販の赤外線放射用セラミツク
ス焼結体の使用状態を示す。第６図は各種放射体
の放射される赤外線分布を示す。第７図は石英ガ
ラス及び耐熱ガラス（パイレツクス）の赤外線吸
収スペクトル分布図を示す。第８図はフツ素樹脂
の赤外線吸収スペクトル分布図を示す。 １……発熱体、５……真空溶融石英管、１１…
…外管、１２……フツ素樹脂。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油中にて使用する赤外線放射体であつて、真
   空溶融石英管の中に発熱体を挿入しアルゴンガス
   を封入した発光管を、さらに石英管又は耐熱ガラ
   ス管、パイレツクスガラス管等よりなる外管の中
   に封入して真空又は窒素、アルゴン等の不活性ガ
   スを封入するとともに、前記石英管又は耐熱ガラ
   ス管、パイレツクスガラス管よりなる外管の表面
   にフツ素樹脂をコーテイングする構成とした油中
   にて使用する赤外線放射体。