(57)【要約】      （修正有）【課題】どのような条件設定にすれば油層に流れ場を発生させずに水層部の水の給排水が可能になるかという点に着目し、特別な設備や機構を用いることなく、給排水の流量や位置関係を特定することで、乳化の発生を防止するとともに、揚げカスの沈殿性と冷却効率を向上させる技術を提供する。【解決手段】貯槽容体３０内に水２０と油１０の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体３０の内部形状及び寸法、水層への冷却水給水口の内径、油層と水層の境界面及び貯槽容体３０の内壁側面からの冷却水給水口３１の位置、及び流量を所定の条件において特定することを特徴とするフライヤーとした。【選択図】図１
2011167409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に６ｍｍであり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より２０ｍｍから４０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が６リットル／分から１４リットル／分の範囲内であることを特徴とするフライヤー。
【請求項２】
貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に８ｍｍから３０ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が６リットル／分から１５リットル／分の範囲内であることを特徴とするフライヤー。
【請求項３】
貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に３５ｍｍから４０ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が６リットル／分から１４リットル／分の範囲内であることを特徴とするフライヤー。
【請求項４】
貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に４５ｍｍであり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が７リットル／分から１４リットル／分の範囲内であることを特徴とするフライヤー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天麩羅や唐揚げ等の調理に使用される電気フライヤーに関し、詳しくは、上部油層と下部水層を形成する電気フライヤーにおいて、冷却水の循環の際に、上部油層に渦等の流れ場を作らないようにして、乳化（エマルション：Emulsion）の発生を防止するとともに、揚げカスの沈殿性と冷却効率を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
フライヤーにおいて、油の温度が高温になることは、天麩羅や唐揚げなどの揚げ物を美味しく作ることができなくなるという問題だけでなく、爆発の危険性も生じ得る。従って、フライヤーにおける油層の温度管理は極めて重要であるといえる。
【０００３】
現在使用されている天麩羅や唐揚げなどの業務用として用いられているフライヤーの中には、一つの貯槽容体において、水と油の比重差により上部油層と下部水層を形成し、電気ヒーター等の加熱器を用いて油層温度を調整するものが一部に用いられている。係る構成とするのは、全体における油分の使用量を減らしてコスト削減を可能にするとともに、油の寿命を大幅に伸ばすこと、及び、揚げカスが油の中に溜まってしまうと、油を汚すだけでなく、揚物に付着して、色や味、香りを悪くしてしまうなどの理由からである。また、上下に温度差をつけることで、微細な炭化物は水に沈ませ、煙の発生を少なくさせて、調理場の空調環境を向上させる目的などの理由もある。
【０００４】
しかし、前記油層と水層の二層構造を採用する電気フライヤーでは、その構造上、冷却水の循環の際に、油層に渦等の流れ場が発生し、油層と水層の境界に油分と水分が乳化した第三の層が形成されてしまう。この第三の層（以下、乳化層という）の存在は、揚げカスの沈殿を妨げる原因となる。即ち、油層と水層の二層構造を採用するフライヤーにおいては、油層と水層の境界領域に渦等の流れ場を作らないようにして、油層の安定状態を維持しつつ、係る乳化層の形成をできるだけ抑えながら、いかに冷却水の循環を行うかが重要となる。
【０００５】
そこで、従来より、このような乳化を防ぐための技術が提案されている。例えば、水に油の劣化を抑制する成分を溶存させ、貯留槽の下部領域に給水口と排水口とを設け、前記機能水を給水口から貯留槽内へ供給する手段と、機能水を排水口から外部へ排出する手段と、機能水の貯留槽内への供給量及び貯留槽からの排出量を制御する手段とが設けられたフライヤーである（特許文献１参照）。係る技術によれば、水層の上位に在る油層に影響を与えることは少なく、油の劣化防止機能を維持することができる。しかし、給水口と排水口がいずれも下部領域に配置されているため、給水される低温の水は比重が大きく、水層上部を形成する比重の小さい高温領域まで循環し難いため、冷却水の循環効率が悪いという欠点がある。また、係る技術では使用の継続に応じて乳化層が厚くなってしまうという問題は解消できない。さらに、機能水の電気分解のためにアルカリ性電解水製造装置等が必要になりコストがかかるという問題もある。
【０００６】
また、貯槽の底部中央部に設けた吸水口から水層内の水を吸引し、貯槽下部の側壁近傍に水平方向に向けて設けた水供給口から水をほぼ水平方向に向けて中心部から外れた方向へ放出することにより、貯槽内の水を渦状に回転させるように構成するフライヤーもある（特許文献２参照）。係る技術は、水層内の水または油層下部を大きな渦状に回転させ、油層中に配設されたヒーターと油との熱交換を高め、待機中では調理油の温度が品質低下しにくい温度に保つなど、種々の効果を狙ったものと解される。しかしながら、油層まで回転させてしまうため、粘性及び比重の異なる油層と水層の境界層では速度差が生じ、該境界層内にせん断力が発生し、その結果、摩擦抵抗が生じて乳化を促進させてしまうという問題がある。
【０００７】
さらに、業務用フライヤーに係る技術には、調理油の劣化を防止して良好な調理環境を確保し、併せて作業効率が図れるフライヤーの提供を目的とした技術（特許文献３参照）など、種々の技術が提供されている。しかし、いずれの技術においても、乳化の発生を防止する点に着目した技術はなく、前記問題点を解決するには至っていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１０２７８３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７５１４５号公報
【特許文献３】特開２００９−２７３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の発明者は、フライヤー中の水層部及び油層部の流れと、沈殿していく揚げカスの動きを観察し、どのような条件設定にすれば油層に流れ場を発生させずに水層部の水の給排水が可能になるかという点に着目し、給排水の流量、及び油層と水層の境界位置に対する給水口の位置を変化させて、数多くの実験を繰り返した。
【００１０】
本発明は、従来技術とは全く異なる前記着想、及び実験結果に基づいてなされたもので、特別な設備や機構を用いることなく、給排水の流量や位置関係を特定することで、乳化の発生を防止するとともに、揚げカスの沈殿性と冷却効率を向上させる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に６ｍｍであり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より２０ｍｍから４０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が６リットル／分から１４リットル／分の範囲内である構成を採用した。
【００１２】
また、本発明は、貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に８ｍｍから３０ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が６リットル／分から１５リットル／分の範囲内である構成を採用した。
【００１３】
また、本発明は、貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に３５ｍｍから４０ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が６リットル／分から１４リットル／分の範囲内である構成を採用した。
【００１４】
また、本発明は、貯槽容体内に水と油の比重差により上部油層と下部水層を構成し、該油層内に電気ヒータを配設するフライヤーにおいて、貯槽容体の内部形状が水平方向に略四角形を成し、該寸法は一辺が３８０ｍｍから８００ｍｍ、他辺が３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の内径が９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内であり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が油層と水層の境界面より下方に４５ｍｍであり、且つ、水層への冷却水給水口の中心位置が貯槽容体の内壁側面より１５ｍｍから５０ｍｍの範囲内に位置し、且つ、冷却水流量が７リットル／分から１４リットル／分の範囲内である構成を採用した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るフライヤーによれば、冷却水給水口の中心位置と流量を特定することで油層に渦等の流れ場を作らない。従って、水と油の乳化を抑制することができるので、油層と水層の境界領域に生ずる第三の乳化層を極めて薄く留めることができる。その結果、揚げカスが乳化層で停滞する現象を解消でき、油層内に残留する揚げカスから受ける影響が少なく、調理用油の劣化を防止できるので、油の交換サイクルが長くなり経済的であるという優れた効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係るフライヤーでは、油層の冷却に水冷式を用いているため、油層内にパイプ等を配設した空冷式のフライヤーと比して冷却効率が高く、特に本発明では、冷却水が油と水の境界面からすぐ下部に供給されるので、水と接する境界面から電気ヒーターの間に位置する油層における低温層の冷却効率が極めて高いという優れた効果を奏する。
【００１７】
また、本発明に係るフライヤーによれば、前記記載の種々の効果を得るために複雑な構造や特別な装置は必要なく、至ってシンプルな構造で実施可能であるため、製造コストも低くできるという優れた効果を奏する。
【００１８】
さらに、本発明に係るフライヤーによれば、冷却水は水位センサーにより境界面の水位が一定に保たれた状態で補給され、更に、油と水の境界面からすぐ下部に油層に波をたてないよう静かに補給されるので、水層中最も高い水温領域の水が、油層の高温領域の熱により急激に加熱されて水蒸気を発生させるような危険性もなく安全であるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係るフライヤーＦは、水層Ｂへの冷却水給水口３１の中心位置を、油層Ａと水層Ｂの境界面より下方の所定範囲内とし、且つ、水層Ｂへの冷却水給水口３１の中心位置を貯槽容体の内壁側面から所定の範囲内に位置させ、且つ、冷却水流量を所定の範囲内としたことを最大の特徴とする。以下、図面に基いて実施形態を説明する。
【００２０】
図１は本発明に係るフライヤーＦの構成を示す概略説明図である。貯槽容体３０は、油１０と水２０を収容し、比重差によって上部に油層Ａを、下部に水層Ｂをそれぞれ構成する。内部形状は、水平方向に略四角形を成し、貯槽容体内部の一辺の長さＸと他辺の長さＹは、Ｘが３８０ｍｍから８００ｍｍ、Ｙが３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内で形成される。また、底部は揚げカスの排出性を良くするためと、対流による水２０の循環を良くするために、漏斗状に絞られる形状に形成することが好ましい。素材については特に限定されるものではないが、耐熱性や耐食性に優れ、調理機として人体に無害な素材を用いる。例えば、ニッケルの含有量が少ないオーステナイト系ステンレスなどが考えられる。
【００２１】
また、貯槽容体３０の側壁には、冷却水２０を給水するための給水口３１と、油１０を排出するための排油口３３が設けられ、底部には冷却水２０を排出するための排出口３２が設けられている。さらに、貯槽容体３０には水位センサー４０が設けられ、水層Ｂ上面を常に一定の位置に保つ。
【００２２】
冷却水の循環は、排水口３２から排出される排水、沈殿槽５０からカス受けトレイ１２０に排出される排水、沈殿槽５０からポンプ７０を介して給水される冷却水、及び、上水から補給される補給水は、電動ボールバルブ１００、電磁バルブ１０１、及びストップバルブ９０により流量制御される。なお、図中に記載されている“１／２”、“３／８”、“３／４”、“１Ｂ”は、呼び径である。使用されるストップバルブ９０、アングルバルブ１１０、レジューサー１６０、逆止弁１２０、ストレーナー１５０、電動ボールバルブ１００、電磁バルブ１０１、空気抜槽６０、沈殿槽５０、水管、継手等については一般的な電気フライヤーの冷却水２０循環経路に用いられるものを用いれば良く、特に限定されるものではない。なお、排出される冷却水２０は、カス受けトレイ１２０及びグリーストラップ１３０を介して処理される。
【００２３】
給水口３１は、その断面積により流速が決定されることになるが（流速＝流量／断面積）、本願にかかる給水口３１の内径は、９．２ｍｍから２７．６ｍｍの範囲内とする。
【００２４】
なお、図示はしていないが、油層Ａの加熱には電気ヒーターを用い、油層Ａ内に配設され、温度センサーにより油層Ａの油１０の温度管理が図られる。
【００２５】
図２は、本発明に係る冷却水給水口３１の位置説明図であり、図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が正面図である。貯槽容体３０の内部形状は、水平方向に略四角形を成し、説明上、油層をＡ、水層をＢ、乳化層をＣとし、貯槽容体内部の一辺の長さをＸ、他辺の長さをＹ、境界面から冷却水給水口の中心位置までの距離をＷ、貯槽容体の内壁側面から冷却水給水口の中心位置までの距離をＺとする。
【００２６】
図３から図１２は、本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層Ａの状態を示すデータ表である。実験は、Ｗを６ｍｍから４５ｍｍ、Ｚを１０ｍｍから５５ｍｍ、流量を３リットル／分から１７リットル／分の範囲内で行った。“◎”は油層Ａにまったく動きがなく、“○”は油層Ａが微かに動き、“●”は油層Ａに動きがあったことを示している。なお、貯槽容体内部の一辺の長さＸ及び他辺の長さを種々変化させ実験を行った結果、Ｘが３８０ｍｍから８００ｍｍ、Ｙが３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内においては同様の結果が得られた。そこで、該貯槽容体内部の一辺の長さＸは３８０ｍｍから８００ｍｍ、Ｙはが３６０ｍｍから６００ｍｍの範囲内において形成する。
【００２７】
図３は、Ｗを６ｍｍとした場合の実験結果であり、Ｚが２０ｍｍから４０ｍｍ、流量が６リットル／分から１４リットル／分の範囲内においては油層Ａにはまったく動きがない。請求項１に係る発明は、係る実験結果に基づいてなされたものであり、給水口３１を係る範囲内に配置する。
【００２８】
図４はＷを８ｍｍ、図５はＷを１０ｍｍ、図６はＷを１５ｍｍ、図７はＷを２０ｍｍ、図８はＷを２５ｍｍ、図９はＷを３０ｍｍとした場合の実験結果であり、Ｚが１５ｍｍから５０ｍｍ、流量が６リットル／分から１５リットル／分の範囲内においては油層Ａにはまったく動きがない。請求項２に係る発明は、係る実験結果に基づいてなされたものであり、給水口３１を係る範囲内に配置する。
【００２９】
図１０はＷを３５ｍｍ、図１１はＷを４０ｍｍとした場合の実験結果であり、Ｚが１５ｍｍから５０ｍｍ、流量が６リットル／分から１４リットル／分の範囲内においては油層Ａにはまったく動きがない。請求項３に係る発明は、係る実験結果に基づいてなされたものであり、給水口３１を係る範囲内に配置する。
【００３０】
図１２はＷを４５ｍｍとした場合の実験結果であり、Ｚが１５ｍｍから５０ｍｍ、流量が７リットル／分から１４リットル／分の範囲内においては油層Ａにはまったく動きがない。請求項４に係る発明は、係る実験結果に基づいてなされたものであり、給水口３１を係る範囲内に配置する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係るフライヤーの構成を示す概略説明図。
【図２】本発明に係る冷却水給水位置説明図。
【図３】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図４】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図５】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図６】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図７】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図８】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図９】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図１０】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図１１】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【図１２】本発明に係る冷却水給水位置と流量による油層状態を示すデータ表。
【符号の説明】
【００３２】
１０    油
２０    水
３０    貯槽容体
３１    給水口
３２    排水口
３３    排油口
４０    水位センサー
５０    沈殿槽
６０    空気抜槽
７０    ポンプ
８０    モーター
９０    ストップバルブ
１００  電動ボールバルブ
１０１  電磁バルブ
１１０  アングルバルブ
１２０  逆止弁
１３０  カス受けトレイ
１４０  グリーストラップ
１５０  ストレーナー
１６０  レジューサー
Ａ    油層
Ｂ    水層
Ｃ    乳化層
Ｗ    境界面から冷却水給水口の中心位置までの距離
Ｘ    貯槽容体内部の一辺の長さ
Ｙ    貯槽容体内部の一辺の長さ
Ｚ    貯槽容体の内壁側面から冷却水給水口の中心位置までの距離
Ｆ    フライヤー
【図１】
2011167409.tif 000003
【図２】
2011167409.tif 000004
【図３】
2011167409.tif 000005
【図４】
2011167409.tif 000006
【図５】
2011167409.tif 000007
【図６】
2011167409.tif 000008
【図７】
2011167409.tif 000009
【図８】
2011167409.tif 000010
【図９】
2011167409.tif 000011
【図１０】
2011167409.tif 000012
【図１１】
2011167409.tif 000013
【図１２】
2011167409.tif 000014