JPS59500111A

JPS59500111A - 家庭用赤外線オ−ブン

Info

Publication number: JPS59500111A
Application number: JP58500720A
Authority: JP
Inventors: ベルゲンダル・ラ−ルス・ル−ランド・ゲスタツスン
Original assignee: アクチエボラ−グ　エレクトロラツクス
Priority date: 1982-02-05
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1984-01-19
Also published as: US4575616A; WO1983002817A1; JPH0315100B2; EP0100344A1; SE8200685L

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】家庭用赤外線オーブン本発明は、後記の請求の範囲第１項の前文部に定義されるような種類の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・ぐン焼きと、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、熱の伝わりがたが速く、処理時間が短くてすむという利点がちる。

氷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１４μｍ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っている。１０〜１４μｍ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、後記の特許請求の範囲に記載される特徴を有するオーブンにおいて達成される。

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、本発明に従っ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図の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。

（１６）から構成される前壁とによシ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ィッシュグラタンであり、表面を黒く塗ったアルミニウム製の容器（１９）に入っている。支持板は、赤外線を１遇する材質、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（２１）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）の内部に配設される。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ィッシュグラタンに伝わる。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っているととが多いので、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９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つの容器がつながっており、それぞれに１食分が入っている。

管素子（２１）が表面負荷＞　３　Ｗ／ｃｍ２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３０咽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７，９／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１０〜１．４μｍ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、この実施例ではフィッシュ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シ短縮される。

放射素子（２３）ないしく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緑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５ｃｒ＋＋を越えてはならず、従って、負荷の縁よシ中心部の方が放射線は強い。

計算と試験によシ、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チから７０％とすべきであることがわかった。さらに、素子間の距離は、第２図にＣＢ）として示される側壁間の距離の４０チから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。

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った。しかしながら、素子間の相対距離は距離ＣＢ）の３０チ〜５０チとなるように選択すべき静止状態にあるオーブンの壁面の反射係数が同じでちれば、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はど強くないので、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チから６５チとすれば、許容しうる結果が得られるということを計算によシ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（１６）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）ないしく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（１１）分間は、短波赤外線出力レベル（Ｐｌ　）を使用し、次の（ｔ２　）分間は赤外線出力レベル（Ｐ２　）を使用する。０．５〜１．５　ｋｇ　Ｆ）食品を解凍するとき、（Ｐ＋）と（Ｐ２　）との間の関係は０．１５Ｐｌ≦ｐ２＜　０．３０Ｐ＋　とすべきである。２つのサイクル時間（ｔｌ　）及び（ｔ２　）は、食品の種類によって決まるので、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（Ｉ　Ｒ＋　）。

（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（ＩＲｓ）により示され、出力は１３００Ｗでちる。放射素子ＣＩＬＬ）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ＣＤ）、（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−（Ｒ）の２つの接点（Ｒｌ）　＋　（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）、ＣＢ）を介して給電線（３１）に接続される。

放射素子（ＩＲｌ）ないしくＩＲｓ）のスイッチ４７時間を制御するために、２つのタイマーモータ（Ｍｌ　）。

（Ｍ２　）が設けられる。タイマーモータ（′■２　つ−は２つの接点（Ｌ）ｌ　（Ｍ）を介して給電線（３０）に接続されると共に、接点（Ｃ）、ＣＢ）を介して給電線（３１）に接続される。タイマーモータ（Ｍｌ　）は２つの接点化（Ｋ）を介して給電線（３０）に接続されると共に、２つの接点（Ａ）Ｉ（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（ＩＲｓ）にも接続され、放射素子（ＩＲｓ）はスイッチ（Ｓ］　）を介して給電１（３１，）に接続される・給電線（３０）、（３１）は二極７（ンスイッチ（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フ’（ＬＡ）によシ指示される。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（Ｍｌ）は接点（Ａ）−（Ｂ）−（Ｃ）ｌ（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）−ＣＭ）を制（ＩＲｌ　）　＋　（ＩＲ２）は時間（ｔｌ　）の間に高い出カレベル（Ｐｌ　）を供給し、その後、時間（ｔｚ　）の間、低い出力レベル（Ｒ２）を供給するものと想定する。素子（ＩＲａ）は同時に連続的に接続されているものとする。

捷ず、タイマーモータ（ＩＬ＋）は時間（１＋）にセットされ、タイマーモータ（Ｍ２　）は時間（Ｌ２）にセットされる。タイマーモータ（Ｍｌ　）はセットされると同時に、接点（Ａ）−（Ｂ）、（Ｉ））−（Ｅ）、（Ｆ）−（Ｇ）及び（Ｈ）−（Ｋ）を閉成する。これに対応してセットされるタイマーモータ（Ｍ２　）は、接点（Ｌ）−（Ｍ）及びＣＰ）−（Ｑ）を閉成する。その後、メインスイッチ（Ｓ２　）が閉成されると、給電線（３０）。

（３１）は電源に接続され、タイマーモータ（Ｍｌ　）は時間（ｔｌ　）から０までのカウントを開始する。放射素子（ＩＲ＋）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（ＩＲａ）は接点（Ｈ）　−（Ｋ　）と、「オン位置」にあるスイッチ（Ｓｌ　）とを介して接続される。

時間（ｔｌ　）の後、タイマーモータ（Ｍｌ　）がゼロ位置に達すると、接点（Ａ）−（Ｂ）は開き、接点ＣＢ）−（Ｃ）は閉成する。さらに、接点ＣＤ）−（Ｅ）、（Ｆ）＝（Ｇ）及び（Ｈ）−（Ｋ）が開く。そのため、素子（ＩＲ＋）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（ＩＲｌ）　、（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（Ｒ２）を供給する。タイマーモータ（Ｍｌ）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）によシ、電流が素子（ＩＲａ）に供給され、この素子は時間（ｔｚ　）の間も接続されたｉｔである。どの時間が経過し、タイマーモータ（Ｍ２　）がゼロ位置に達すると、接点（Ｌ）−ＣＭ）及び（Ｐ　）　−（Ｑ）は開き、従って、全ての素子（ＩＲｌ）ないしくＩＲａ）への給電は停止される。

タイマーモータ（Ｍｌ　）のみが作動され、たとえば時間（ｔｚ）にセットされる場合、放射素子（ＩＲ＋）々いしくＩＲａ）はセットされた時間だけ並列に接続される。

スイッチ（Ｓ＋）は、たとえばグラタンを作る場合などに上方の放射素子（ＩＲｌ）　＋　（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。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

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（２３〜２５）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（２３〜２５）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係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１５諭未満の距離をおいて配置される管素子（２１）によ多構成され、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３０叫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７，９／ｄｍ管長さ以下であると同時に表面負荷が少なくとも３Ｗ／ｃｔｎ２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。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）によ多構成され、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チ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、互いに平行であシ、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）によ多構成され、２つの側壁（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（１５，１６）に対して平行である２つの放射素子によシ構成され、２つの側壁の反射係数は０４〜０．８の範囲にちり、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）によって構成され、さらに、放射素子は、素子間の距離が側壁間の距離の４５〜６５係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゜２７）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（２６゜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。