JPS6315928A - 赤外線による連続式フライヤ− - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は、天プラ、ドーナツ等の揚げ物を油中に設置
された二重耐熱ガラス管よりなる赤外線放射体と、赤外
線を吸収、放射する反射板とより放射される赤外線によ
り高効率に加熱する連続式フライヤーを提供するもので
ある。

従来の技術 従来の連続式フライヤーは、電熱ヒーター又は液体、気
体燃料を燃焼して油を加熱し、油の有する熱量により揚
げ物を伝導加熱により揚げている。

発明が解決しようとする問題点 従来行なわれている各種の熱源により油を加熱して油の
有する熱量により間接的に揚げ物を伝導加熱する方法は
次に述へるような種々の欠点を有している。

１）、加熱された油による間接加熱であるから加熱効率
が低い。

２）、油の温度は、普通の天プラで１６０°Ｃ〜１９０
°Ｃ１魚肉類の唐揚げでは１９０°Ｃ〜２００°Ｃ位で
あり温度が高いために油の劣化が早い。

又、油の臭いがたちこめて不快感を伴う。

３）、揚げ物の外部（コロモ）が先に焦げだすためにコ
ロモの水分が出きらないうちにフライ作業を終える必要
が有り、時間が経つと形が崩れてくる。一方、低い温度
で長時間フライすると、コロモ中の水分は出るが油が内
部に浸透しすぎて形は崩れないが非常に味がくどくなり
カラットしない。

４）、冷凍食品を解凍せず直接フライすると、油の温度
低下が甚しくその回復がおそい。

従って加熱効率が非常に悪くなる。

問題を解決するための手段 発熱体を二重耐熱ガラス管の中に封入した液中にて使用
する赤外線放射体を、揚げ物を搬送するコンベヤーの下
面、上下面、又此と赤外線放射塗料を焼付けした反射板
とを組み合せることにより、油中に放射される多量の赤
外線により直接的に揚げ物を加熱する。此は、水及び有
機物であるフライ材料が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できるからで
ある。従って加熱された油による伝導加熱は従となる。

かくして、従来の油による伝導加熱の欠点をすべて排除
することが出来る。

作用 図面を使用して、本発明に使用されている液中にて使用
する赤外線放射体について説明する。

第１図及び第２図に此を示す。

第１図に示すものは、発熱体としてタングステンフィラ
メントを使用しており、又第２図に示すものは炭化硅素
（Ｓｉｃ）を使用している。両者において発熱体が異る
のみであり基本的構成は全く同一であるので、主として
第１図を使用して説明する。第１図において、 （１）はタングステンフィラメント発熱体であり（３）
に示す区間（Ｌ）が有効発熱部である。（４）は導線部
であり外部導線（９）、（１０）とはモリブデン箔（８
）を使用して（６）にて接合した上で石英ｗ（５）の中
に挿入して（６）の部分を溶着して外部と遮断すると共
に真空又は不活性ガスを封入している。かくして発光管
を形成している。この発光管を外管である石英管、パイ
レックス管等の耐熱ガラス管（１１）の中に挿入して、
端子取出し部耐熱ガラス管（１３）と（１４）部にて溶
着している。なお発光管は（７）により（１１）に固定
されている。又外部導線（９）、（１０）は（１５）に
おいて、導線（２１）と接続された後（１５）において
溶着されている。又（１３）は（１６）の排気管を有し
く１１）を真空又は不活性ガスを封入している。又（１
１）は口金（１８）とセラＦ、ソクス系接着剤にて（１
９）において固着されている。（１８）には導線保護管
（１７）が固定され尽中を通った導線（２２）は（２０
）において（２１）と接続されている。

又石英管（１１）の外面にはフッ素樹脂（１２）がコー
ティングしである。故に物質が付着して汚れることがな
く、石英管（１１）が破損してもガラスの細片が液中に
四散することがない。発光管は石英管であり耐熱性、耐
熱衝撃性は極めて大であり熱により破損することは全く
ない。

次に、第２図に示すものは、発熱体として成上硅素（Ｓ
ｉｃ）を使用した場合を示している。図において、（２
）は炭化硅素発熱体を示している。

発熱体以外の構造は第１図に示すものと全く同一である
。

かくして、発熱体は高温を保持して多量の赤外線を油中
に放出することが出来る。

実施例１）。

第３図に示すものは、揚げ物を搬送するコンベヤーの下
面に、二重耐熱ガラス管よりなる液中にて使用する赤外
線放射体を設置した実施例について、正面より見た場合
における中央部断面を示す。図において、Ａより投入さ
れた材料はコンベヤー（２３）に乗って移動しつつ下部
の放射体（２４）より放射された赤外線と（２５）によ
り反射された赤外線とにより加熱されつつ、Ｂ部におい
て反転装置（２６）により反転され再び加熱されて０部
に到りシュート（２７）より取り出される。

（２８）は底面が傾斜した油槽、（２９）は上部に設置
された反射板であり発生する水蒸気の逃口を有しており
油中を通過してきた赤外線を反射して油中に戻す作用を
する。（３０）は油の取り出し口、（３１）は設定され
た油面、（３２）は油槽の保温槽、（３３）はコンベヤ
ー駆動のための減変速機、（３４）は変速レバーである
。Ｄ部に示すものは電熱による補助ヒーターを示す。

第３図においてＥよりみた補助ヒーターの詳細を第４図
に示す。図において、 （３５）はステンレス鋼板よりなるパンチングメタルで
ありその反射面（３６）には赤外線放射塗料を焼付けし
である。（３６）の裏面（こは電熱によるシーズヒータ
ー（３７）が取り付けである。

次に、第３図においてＦの方向にて切断した断面を拡大
して第５図に示す。図において、（３８）はコンベヤー
用チェーン、（３９）はチェーンに取り付けられた金網
、（４０）は揚げ材料を示曳かくして、（４０）は（２
４）より放射された赤外線と、（２９）により反射して
再び油中に戻った赤外線とにより加熱される。

本発明の液中放射体を設置した場合は、揚げ物は赤外線
による直接加熱が主となり油による伝導加熱は従となる
ので、材料投入部においても油温の低下は５°Ｃ以内で
ある。従って、通常の天プラ、ドーナツ等の揚げ菓子を
揚げる場合は補助ヒーターは必要としない。但し、冷凍
食品をそのまま大量に投入した場合は、氷の解凍のため
に多量の熱量が短時間に必要となり材料投入部の油温が
低下する。故に油温低下を５°Ｃ以内とするために補助
ヒーターを設置するものである。

実施例２）。

第６図に示すものは、揚げ物を搬送するコンベヤーの下
面に、二重耐熱ガラス管よりなる液中にて使用する赤外
線放射体を設置し、さらに、コンベヤーの上面において
赤外線放射塗料を焼付けした反射板を油中に設置した実
施例について正面より見た場合における中央断面を示す
。

図において、Ｈより投入された材料はコンベヤー　（４
１）に乗って移動しつつ下部の放射体（４２）と上部に
設置された赤外線放射塗料を焼付けした反射板（４４）
より放射される赤外線とにより加熱されて■に到りシュ
ート（４６）より取出される。

（４４）は（４２）より放射された赤外線を吸収すると
同時に放射する。赤外線放射塗料の赤外線吸収率と放射
率とは同一であるからである。

かくして、材料は油中にとじ込められた状態で上下面よ
り赤外線直接加熱を受けると共に油により伝導加熱をう
ける。従って此の実施例においては材料反転装置は必要
としない。又、材料を確実に送るために送り羽根（４７
）を有している。

コンベヤーは油槽より独立したフレーム（５０）に取付
けられ、（５０）は駆動軸（４９）の回りにスイングす
ることが出来る。Ｇに示すものは（５０）をスイングし
た位置を示す。かくして油槽の清掃、装置のメンテナン
スを容易とするものである。

（５１）は（５０）をスイングするためのアーム、（５
２）は減変速機を示す。（５３）は都市ガス、プロパン
等を使用した場合の補助ヒーターを示し、此は必要に応
じて設置される。

して第７図に示す。図において、 揚げ物材料（５４）はコンベヤー上で（４７）により確
実に送られつつ（４２）と（４４）よりの赤外線により
油中にとじ込められた状態で加熱される。故に材料を反
転する必要はなく、赤外線加熱効果も大である。（４８
）は（４７）を材料送り面（コンベヤー上段）において
ガイドレール（図示していない）により立てるためのカ
ムを示し、（５５）は電気配線のためのダクトを示す。

又、（５６）は（４４）の反射面において赤外線放射塗
料を焼付けした面を示す。

実施例３）。

第８図に示すものは、揚げ物を搬送するコンベヤーを挟
んでその上下面に対向して二重耐熱ガラス管よりなる液
中にて使用する赤外線放射体を設置した場合について、
正面より見た場合における中央断面を示す。対向して赤
外線を放射することにより赤外線の強力な浸透力により
、鶏、魚（コイ）の丸揚げ等厚さの大なる揚げ材料をそ
の中心まで短時間にて加熱を完了する場合に使用される
。勿論、通常の揚げ物であれば従来の１／／８〜１１５
の短時間にてフライング作業が完了する最も強力な加熱
力を有するものである。

図において、Ｋより投入された材料はコンベヤー　（５
７）と鎖車（５８）、（５９）をへて駆動される上部コ
ンベヤー（６０）とに挟まれて、両面より赤外線加熱を
うけてフライング作業が終了してＬよりとり出される。

上下コンベヤーの間隔は任意に調整できる。（６１）は
対向して取付けられた液中赤外線放射体であり（６２）
はその反射板である。

（６３）は油槽より独立したフレームであり上下コンベ
ヤー等は此に設置されている。Ｍに示すものはスイング
した位置を示す。（６４）は電熱ヒーターよりなる補助
ヒーターであり必要に応じて設置される。

第８図において、Ｎ方向に切断した断面を拡大して第９
図に示す。図において、 （６５）は上部カバーであり発生した水蒸気を逃す気孔
を有している。（６６）はフライ材料を示す。

実施例４）。

第１０図に示すものは、揚げ物を搬送するコンベヤーを
挟んでその上下面に二重耐熱ガラス管よりなる液中にて
使用する赤外線放射体と赤外線放射塗料を焼付けした反
射板とを対向して交互に配置した場合について、正面よ
り見た場合における中央断面を示す。此の実施例は赤外
線の浸透力が実施例３）、についで強力であり上下面よ
り全く均等に加熱することが出来る。図において、 Ｏより投入された材料はコンベヤー（６７）と、鎖車（
６８）、（６９）をへて駆動される上部コンベヤー（７
０）とに挟まれて両面より均等に赤外線加熱されてフラ
イング作業が終了してＰよりとり出される。上下コンベ
ヤーの間隔は任意に調整できる。（７１）は対向して取
付けられた液中放射体であり（７２）、（７３）はその
反射板である。（７４）、（７５）は対向して取付けら
れた放射板でありその放射面には赤外線放射塗料が焼付
けである。又、（７３）、（７５）は発生した水蒸気を
逃すための気孔を有している。（７６）は油槽より独立
したフレームであり上下コンベヤー等は此に設置されて
いる。Ｑに示すものはスイングした位置を示す。

（７７）は電熱ヒーターよりなる補助ヒーターであり必
要に応じて設置される。

第１０図において、Ｒ方向に切断した断面を拡大して第
１１図に示す。図において、 （７８）は上部カバーを示す。

発明の効果 本発明の赤外線による連続式フライヤーの特徴と効果に
ついて次に述べる。

１、特徴 ｌ）、赤外線の選択吸収性 此を説明するために、次に第１２図に水と油、第１３図
に揚げ物材料を構成する蛋白質、せん維素（セルローズ
）、澱粉等の赤外線吸収スペクトル分布図を示す。

第１２図において、（７９）は水、（８０）は植物油を
示す。

第１３図において、（８１）は蛋白質、（８２）はせん
維素、（８３）は澱粉を示す。

両図より明らかなごとく、水及び蛋白質、せん維素、澱
粉のような有機物は大なる赤外線の吸収面積を有する。

此に対して植物油の吸収面積Ｊよ非常に小さい。但し赤
外線波長分布において８μｍ以上の波長の長いものは、
其の有するエネルギーが極めて小であるので無視して良
い。

此→赤外線は油にはあまり吸収されず、水は 及び有機物に選択吸収されることを示している。此は、
本発明が赤外線加熱を主として油による加熱を従として
いる基本原理である。

２）０本発明に使用している二重耐熱ガラス管よりなる
液中にて使用する放射体は、油中にて放射する赤外線の
量が極めて大である。

水及び有機物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。従って多くの試みがなされているがいづれも
成功していない。此は現在発表されている赤外線放射体
を油中に設置すると、加熱のために加えられた熱量の大
部分は放射体周辺における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
外線エネルギーは極めて少となり赤外線加熱の効果は殆
ど期待しえないからである。

此に対して本発明の放射体は、第１図、第２図に示すご
とくタングステンフィラメント、炭化硅素などの高温度
発熱体を二重耐熱ガラス管の中に封入している。故に此
を油中に設置しても発光管中の発熱体の温度は設計温度
に対して殆ど下らず高温を維持する。かくして、従来発
表されている放射体のように油の対流加熱の影響を受け
ることがない。

此を説明するために、第１４図に各種放射体の油中にお
ける赤外線放射エネルギー密度と波長との関係を示す。

斜線を引いた部分の面積が各放射体の放射する赤外線量
を示す。図において、 放射体は黒体と仮定し、放射エネルギー密度はその表面
の絶対温度の４乗に比例する（ステファンボルツマンの
法則）ものとして計算した。又部の温度は１８０°Ｃと
している。図において、（８４）はタングステン又は炭
化硅素の表面温度を１６７３°Ｋ （ｊ４００℃）とした場合、（８５）は次の第１５図に
示す一重石英管の場合である。此の場合は発熱体の表面
温度を１６７３°にと設計しても、石英管が油対流加熱
のために冷却されて発熱体温度は９００°に位となる。

次に（８６）に示すものは天プラ等の場合に鍋の底に敷
いて使用する赤外線放射セラミックス焼結板の場合であ
る。此の場合焼結板の表面温度は２２０°Ｃ位である。

但しく８４）、（８５）に示すものは石英管を使用して
いるので、５μｍ以上の赤外線は石英管に吸収されるも
のとしている。

此の場合、（８４）に示す場合の油中に放射される赤外
線量を１００％とした場合、（８５）ハ５．４％、（８
６）は０．９％である。故に本発明の放射体がいかに強
力であるかが分る。

次に第１６図に、耐熱ガラスの赤外線透過特性を示す。

図において、 （８７）は一般の石英ガラス、（８８）は真空溶融法に
よる石英ガラス、（８９）はパイレックスガラスを示す
。

次に第１７図；こ、耐熱ガラス管（外管）の表面にコー
ティングするフッ素樹脂の赤外線透過特性を示す。図よ
り明らかなごとく、７μｍまでは９０％程度赤外線を透
過する。

３）、油中を通過した赤外線は空気中に放散して損失と
なる。故にコンベヤーを挟んだ上下の油区間内に赤外線
を閉じ込めて反復して放射、吸収をくり返しつつ材料に
最終的に吸収される構造となっている。故に極めて加熱
効率が良い。

２、効果 １）、加熱効率が極めて高い 加熱された油による伝導加熱が従、赤外線による浸透、
吸収加熱が主であるから揚げる時間が従来に比へて５０
〜６０％位である。

特に２度揚げの必要のあるコイ、鶏等の丸揚げも１度揚
げにて良い。

特に、赤外線の選択吸収性と、特定の油区間（こ赤外線
を閉じ込める機構とが此を保証している。

２）、油による加熱は従であるから、油の温度を１６０
〜１７０°Ｃの低温に維持すれば良い。

故に魚肉類の唐揚げにおいても従来のごとく１８０〜２
００’Ｃとする必要は全くなく、２度揚げの必要もない
。故に、油の酸化、劣化が非常に少く、短時間で揚るこ
とと合せて燃料費の大幅な節約となる。又、油の臭いが
立ち込めて不快感を与えることがない。

赤外線の水に対する選択吸収性のため油中に水が全く残
存せず油の劣化を防いでいる。

３）、揚げ物がカラットしており味が良く、時間が経っ
ても形が崩れない。

揚げ物の外部（コロモ等）の水分に赤外線は素早く吸収
され水蒸気として直ちに外部に放出すると同時に油と置
換するからである。

４）、揚げ物、天プラの色が鮮かであり、高級品質を保
証する。

此は揚げ時間が短いこと、油温が低くてもカラットする
こと、赤外線加熱のため色素の破壊が殆ど無いことによ
る。

５）、従来方法では冷凍食品を解凍せず直接揚げると油
温低下が甚しく加熱効率が悪かった。併し本発明の赤外
線加熱においては、水に対する選択吸収性により解凍が
早く、水分を素早く蒸発させるので油温低下が少く加熱
効率が良い。併し短時間に多量の処理をする場合は補助
ヒーターにより油温を一定に保持する必要は有る。

【図面の簡単な説明】

ｉ１図は、タングステンフィラメントを使用した液中に
て使用する赤外線放射体を示す。 第２図は、炭化硅素を使用した液中にて使用する赤外線
放射体を示す。 第３図は、特許請求範囲第１項に示す実施例を示す。 第４図は、第３図においてＥよりみた補助ヒーターを示
す。 第５図は、第３図においてＦの方向にて切断した断面を
示す。 第６図は、特許請求範囲第２項に示す実施例を示す。 第７図は、第６図においてＪの方向にて切断した断面を
示す。 第８図は、特許請求範囲第３項に示す実施例を示す。 第９図は、第８図においてＮの方向にて切断し　　−た
断ｄηを示す。 第１０図は、特許請求範囲第４項に示す実施例を示す。 第１１図は、第１０図においてＲの方向にて切断した断
面を示す。 第１２図は、水と油の赤外線吸収スペクトル分布図を示
す。 第１３図は、蛋白質、せノシ維素、澱粉の赤外線吸収ス
ペクトル分布図を示す。 第１４図は、各種放射体の油中におりる赤外線放射エネ
ルギー密度と波長との開基を示す。 第１５図は、油中における一重石英管を示す。 第１６図は、耐熱カラスの赤外線透過特性を示す。 第１７図は、フッ素樹脂の赤外線透過特性を示す。 一致コ竺Ｌ」［− 一葉一ムｌ−Ｍ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）、揚げ物を搬送するコンベアーの下面に、石英ガラ
   ス管の中に発熱体を挿入して真空 又は不活性ガスを封入した発光管をさらに 耐熱ガラス管よりなる外管の中に封入して 真空又は不活性ガスを封入した二重耐熱ガ ラス管よりなる液中にて使用する赤外線放 射体を設置したことを特徴とする赤外線に よる連続式フライヤー。 ２）、揚げ物を搬送するコンベヤーの下面に、石英ガラ
   ス管の中に発熱体を挿入して真空 又は不活性ガスを封入した発光管をさらに 耐熱ガラス管よりなる外管の中に封入して 真空又は不活性ガスを封入した二重耐熱ガ ラス管よりなる液中にて使用する赤外線放 射体を設置し、さらにコンベヤーの上面に おいて、油中に赤外線放射塗料を焼付けし た反射板を設置したことを特徴とする赤外 線による連続式フライヤー。 ３）、揚げ物を搬送するコンベヤーを挟んで、その上下
   面に、石英ガラス管の中に発熱体 を挿入して真空又は不活性ガスを封入した 発光管をさらに耐熱ガラス管よりなる外管 の中に封入して真空又は不活性ガスを封入 した二重耐熱ガラス管よりなる液中にて使 用する赤外線放射体を設置したことを特徴 とする赤外線による連続式フライヤー。 ４）、揚げ物を搬送するコンベヤーを挟んで、その上下
   面に、石英ガラス管の中に発熱体 を挿入して真空又は不活性ガスを封入した 発光管をさらに耐熱ガラス管よりなる外管 の中に封入して真空又は不活性ガスを封入 した二重耐熱ガラス管よりなる液中にて使 用する赤外線放射体と、赤外線放射塗料を 焼付けした反射板とを交互に対向して設置 したことを特徴とする赤外線による連続式 フライヤー。 ５）、フライヤーの適当な所に、電熱ヒーター又は気体
   、液体燃料燃焼によるヒーターを補助ヒーターとして付
   加したことを特徴とする 特許請求範囲第１項、第２項、第３項及び 第４項記載の赤外線による連続式フライヤ ー。