(57)【要約】【課題】  温度変更時に掛かる時間を短縮させることができる上、均熱性に優れた加熱調理器を提供する。【解決手段】  食材Ｆを載せて加熱調理する調理面１１ａを有する調理プレート１１と、調理プレート１１を加熱するヒーター１３とを備えた加熱調理器１０であって、ヒーター１３は層状の発熱体１３ａと、該発熱体１３ａを電気的に絶縁するポリイミドを主成分とする絶縁材１３ｂとで構成される。このヒーター１３は、調理面１１ａに平行な面内において少なくとも２つの領域に別々に設けられているのが好ましく、該調理プレート１１には、領域毎に温度センサー１６が設けられているのがより好ましい。【選択図】    図１
2015039507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食材を載せて加熱調理する調理面を有する調理プレートと、前記調理プレートを加熱するヒーターとを備えた加熱調理器であって、前記ヒーターは層状の発熱体と、前記発熱体を電気的に絶縁するポリイミドを主成分とする絶縁材とで構成される加熱調理器。
【請求項２】
前記ヒーターは、前記調理面に平行な面内において少なくとも２つの領域に別々に設けられている、請求項１に記載の加熱調理機器。
【請求項３】
前記調理プレートには、前記領域毎に温度センサーが設けられている、請求項２に記載の加熱調理機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食材を載せて加熱する加熱調理器に関し、特に様々なメニューを提供する商業施設において必要とされる熱応答性や温度分布特性に優れた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食に関する嗜好や消費者へのサービス形態等が多様化する中、飲食物の提供が行われる商業施設では調理師や開発担当者により新たなレシピの開発が盛んに進められており、これに呼応して食材を調理プレートに載せて加熱調理する調理器にも、熱効率を高めたものや調理面の均熱性を高めたものなど、多種多様なものが提供されている。
【０００３】
加熱調理器には食材を調理プレートの調理面に載せてマイカヒーターやシースヒーターからの熱伝導で加熱するものや、ガラスで絶縁された炭素系発熱体からの赤熱発光の熱輻射で加熱するものがある。例えば特許文献１には、マイカヒーターの上面に加熱プレートを載置し、マイカヒーターの熱により加熱プレートを加熱して加熱プレート上の食材を加熱調理する加熱調理器が記載されている。この特許文献１の加熱調理器では、加熱面を均一温度に加熱でき、且つ温度上昇が早い加熱調理器が提供できると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４９５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１ではマイカヒーターを用いて加熱しているが、マイカはフレキシブル性がなくて脆いためマイカシートそのものを厚く設計する必要があった。しかし、一般にマイカは熱伝導率が低いため、上記のように厚く設計すると発熱体の温度を素早く調理プレートに伝達出来なかったり、低温の食材を載せたときの調理プレートの温度低下を温度制御で素早く補うことが出来なかったりなど、調理プレートの昇温速度の向上を妨げる要因になっていた。更に実際の調理プレートの温度と発熱体の温度に乖離が生じ、設定した調理温度で安定化するまでに時間が掛かる等の問題があった。
【０００６】
また、薄板状のマイカヒーターの場合は、所定の回路パターンを有する発熱体回路を形成してからマイカシートで挟み込む作製手順となるため、金属箔状の発熱体回路のハンドリングを考慮する必要があった。調理面において高い温度均一性を確保するためには発熱体回路の隣接する導電線間の絶縁抵抗を考慮したパターン設計が必要となるが、上記のハンドリング等の制約により温度均一性には限界があった。
【０００７】
シースヒーターを用いた加熱調理器もマイカヒーターを用いた加熱調理器と同様の問題を抱えている。すなわち、シースヒーターは抵抗発熱線をＭｇＯ等の絶縁粉末と共に金属保護管内に充填した構造であるため、抵抗発熱線から調理プレートまでの熱伝達が悪く、温度変更に長い時間がかかっていた。また、金属保護管自体の曲げＲに限界があるため細かなピッチにすることができず、温度均一性に限界があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の加熱調理器が有する問題に鑑みてなされたものであり、温度変更時に掛かる時間を短縮させることができる上、均熱性に優れた加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明が提供する加熱調理器は、食材を載せて加熱調理する調理面を有する調理プレートと、前記調理プレートを加熱するヒーターとを備えた加熱調理器であって、前記ヒーターは層状の発熱体と、前記発熱体を電気的に絶縁するポリイミドを主成分とする絶縁材とで構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、温度変更時に掛かる時間を短縮させることができる上、均熱性に優れた加熱調理器を提供することができるので、食材の焼き上がりにバラツキのない安定した調理を素早く行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の加熱調理器の一具体例を示す模式的な縦断面図である。
【図２】図１の加熱調理器の機械的結合方法の一具体例を示す模式的な縦断面図である。
【図３】本発明の加熱調理器のヒーターの具体例を示す、水平方向に切断した断面図である。
【図４】図３の代替例を示す、水平方向に切断した断面図である。
【図５】図１の加熱調理器において調理プレートと支持プレートに挟持されているヒーターを示す模式的な縦断面図である
【図６】本発明の加熱調理器の他の具体例を示す模式的な断面図である。
【図７】図７に示す冷却プレートの具体例を示す模式的な縦断面図である。
【図８】本発明の加熱調理器の更に他の具体例を示す模式的な縦断面図である。
【図９】図７の加熱調理器の代替例を示す模式的な縦断面図である。
【図１０】図１０の冷却プレートの駆動部を示す模式的な縦断面図である。
【図１１】図７の加熱調理器の更に別の代替例を示す模式的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に本発明の実施形態を列記して説明する。本発明の加熱調理器は食材を載せて加熱調理する調理面を有する調理プレートと、前記調理プレートを加熱するヒーターとを備えた加熱調理器であって、前記ヒーターは層状の発熱体と、前記発熱体を電気的に絶縁するポリイミドを主成分とする絶縁材とで構成される。これにより、温度変更時に掛かる時間を短縮させることができる上、均熱性に優れた加熱調理器を提供することができるので、食材の焼き上がりにバラツキのない安定した調理を素早く行うことが可能となる。
【００１３】
上記本発明の加熱調理器においては、前記ヒーターが前記調理面に平行な面内において少なくとも２つの領域に別々に設けられていることが好ましい。これにより、同一の調理プレート上で互いに異なる温度条件の調理が可能になる。また、省エネも可能になる。また、前記調理プレートには、前記領域毎に温度センサーが設けられていることが好ましい。これにより、領域毎に個別に温度制御を行うことができるので、例えば高温で安定している調理面に部分的に低温の食材を載せることによって生じた低温領域だけの局部的な温度制御が可能になる。このように、調理面の温度が安定している定常時のみならず、上記のような過渡的な非定常状態であっても均熱性を確保することができ、よってこれまで実現できなかった高温調理が可能になる。また、同一の調理プレート上で互いに異なる温度条件の調理が可能になる。
【００１４】
次に、本発明の一具体例の加熱調理器について、図１を参照しながら説明する。この図１の加熱調理器１０は、上面に食材Ｆを載せる平坦な調理面１１ａを備えた平面視形状が略矩形の調理プレート１１と、この調理プレート１１と略同じサイズを有し、調理プレート１１を下から支持する支持プレート１２と、これら調理プレート１１と支持プレート１２との間に挟持された薄板形状のヒーター１３とから構成される。この加熱調理器１０は、限定するものではないが、１又は複数本の脚部３０によって床面から支持されている。
【００１５】
これら調理プレート１１や支持プレート１２の材質にはセラミックス又はセラミックスを含む複合体を用いることが好ましい。これらセラミックス材は機械加工精度に優れることから調理面１１ａの平坦性を良好に保つことができるからである。また、剛性(ヤング率)に優れ、板厚を薄くしても変形しない等の特徴があり、従来の分厚い鉄系材料に比較して部材の熱容量を小さくでき、よって昇降温速度を速めることも可能になる。
【００１６】
特に、セラミックス材の中でも比較的熱伝導率の高い材質を選定することで、熱容量を増やすことなく調理面１１ａにおいて良好な温度均一性を実現することができる。このような熱伝導率の高いセラミックス材としては、炭化珪素、窒化アルミニウム、又はそれを含む複合材料（例えばＳｉ−ＳｉＣ、Ａｌ−ＳｉＣ）を挙げることができる。調理プレート１１や支持プレート１２の材料には金属を使用してもよい。金属は汎用的でコストパフォーマンスに長ける上、一般に熱伝導率が高いので、調理面１１ａにおいて高い均熱性が得られる。例えば銅やアルミニウムなどの熱伝導率の特に高い材質を選定することにより、調理面１１ａにおいて極めて高い均熱性が得られる。
【００１７】
従来、調理温度によっては調理面の平坦性の維持のため分厚い部材が用いられていたが、例えば支持プレート１２に剛性に優れるセラミックスプレートを選定することにより、調理プレート１１には薄い金属を使用することが可能になる。このように、調理器で主に調理するメニューの内容や調理器において重要視する特性に応じて調理プレート１１や支持プレート１２の材質を適宜選定することができる。
【００１８】
調理プレート１１と支持プレート１２の材料の組み合わせでは、前述したように、少なくともどちらかが窒化アルミニウム、炭化珪素、又はこれを含む複合体などの剛性の高い材料であることが好ましい。もし両方が共にアルミニウムなどの比較的剛性の低い材料からなる場合は、ヒートサイクルにより変形が発生し易くなり、後述する冷却プレートや薄板形状のヒーター１３との密着性が変化してしまう。その結果、調理面１１ａの平坦性が損なわれたり均熱性が低下したりするので好ましくない。
【００１９】
上記のように、調理プレート１１と支持プレート１２の材質が互いに異なる場合や、後述するように冷却プレートを支持プレート１２の下面に当接するような場合、更には加熱状態にある調理面１１ａの上に低温の食材を載せた場合は、調理プレート１１と支持プレート１２との間に温度差が生じ、その結果、熱膨張量に差が生じる。これによる悪影響を抑えるため、調理プレート１１と支持プレート１２とは互いに機械的に結合しておくことが好ましい。具体的な結合方法としては、ネジ止めやバネによる固定を挙げることができるが、安定性という面ではネジ止めが好ましい。
【００２０】
例えばネジ止めの場合は、図２に示すように調理プレート１１の裏面にネジ穴を設けると共に、支持プレート１２において該ネジ穴に対応する位置に貫通孔を設ける。そして支持プレート１２の下側からボルト１４を挿通させて調理プレート１１のネジ穴に螺合させることで調理プレート１１と支持プレート１２とを互いに機械的に結合することができる。このような機械的な結合では、調理プレート１１及び支持プレート１２がそれぞれの温度に応じて自在に熱膨張や熱収縮できるように、機械的結合部分にベアリングなどの摺動手段を介在させるのが好ましい。例えば、上記ボルト１４による結合では、ボルト１４の頭部１４ａの座面に溝を形成し、この溝内に設けたベアリングボール１５を介して座面と支持プレート１２の下面とを係合させればよい。
【００２１】
また、上記したようなボルトによる機械的結合では、ボルトの先端部が調理面１１ａに露出することがないように、調理プレート１１の裏面側に設けるネジ穴等は止まり加工とし、貫通させないようにする。ネジ穴等の結合手段が調理プレート１１を貫通して調理面１１ａから露出していると、当該部位から油分や水分が入り込んでヒーター１３を破損させるおそれがあるので好ましくない。
【００２２】
調理プレート１１には、ヒーター１３の温度制御のための温度センサー１６が設けられている。この温度センサー１６には測温抵抗体を用いるのが好ましい。測温抵抗体は、絶縁性のセラミックス基体と、その表面の平面部に蒸着等の手段により形成され且つ所定の抵抗値に調整された白金抵抗体とからなる測温素子部を有している。白金抵抗体はその端部に電極パッド部を有しており、ここにリード線の一端部がボンディング等の手段で接続している。かかる構成により測温素子部を小型化することができ、よってこれを取り付ける調理プレート１１を薄く形成することができる。また、測温素子部の熱容量を小さくできるので、温度に対する応答性（熱応答性）を高めることができる。なお、上記した電極パッド部を含む白金抵抗体は絶縁膜で覆われているのが好ましい。
【００２３】
測温抵抗体は、調理プレート１１の調理面１１ａとは反対側の面に機械加工等により形成されたザグリ穴の内部に設けるのが好ましい。このザグリ穴はその底面若しくは側面、又はこれら両方に平面部を有することが好ましい。このようにすることで、測温素子部の平面部と当該ザグリ穴の平面部とを面同士当接させることができるので、測温素子部と調理プレート１１との間の伝熱面積を広くとることができ、優れた熱応答性が得られる。上記のようにザグリ穴の底面と測温素子部とを面同士当接させる場合は、調理プレート１１の厚み方向の中央から上下に調理プレート１１の厚みの３０％までの範囲内に当該当接面が存在していることが好ましい。なお、かかる当接面の位置は、機械加工で測温素子の形状に合わせてザグリ穴を加工することによって調整することが可能である。
【００２４】
ヒーター１３による調理プレート１１の温度制御は設定された調理温度に維持するだけでなく、例えば調理面１１ａに低温の食材を載せた時に低下する調理プレート１１の調理面１１ａの温度を検知して、それに基いてヒーター１３を加熱させるような非定常的な制御が求められる。この際、測温素子部の当接面の位置が、調理プレート１１の厚み方向の中央から調理プレート１１の厚みの３０％を超えて上側（すなわち、調理面１１ａ側）に存在していると、測温素子部が調理面１１ａに近づき過ぎることになるため、食材を載せたときの熱応答性は良好になるものの、測温素子部とヒーター１３との距離が遠ざかるため、ヒーター１３が過熱状態になりやすく、よって食材の理想的な調理温度を超えて食材が焦げる等の不具合が生じることがある。また、ザグリ穴の底部において調理プレート１１の肉厚が薄くなり過ぎるため、機械的強度上の問題が生じるおそれがある。
【００２５】
一方、測温素子部の上記当接面の位置が、調理プレート１１の厚み方向の中央から調理プレート１１の厚みの３０％を超えて下側（すなわち、調理プレート１１の裏面側）に存在していると、測温素子部が調理面１１ａから離れすぎるため、例えば調理面１１ａに低温の食材を載せた時の低下した調理プレート１１の温度の検知が遅くなる。その結果、熱応答性が低下して食材の加熱調理に必要な熱量をタイムリーに供給することが困難になり、所望の調理時間内に十分な調理ができなくなって、焼け不足等の不具合が生じるおそれがある。
【００２６】
上記した測温抵抗体の取り付けには接着剤を用いて接着することが好ましい。接着剤には、シリコーン樹脂やエポキシ等の有機系樹脂を主成分としたものや、セラミックス等の無機材料からなる粒子とバインダ成分とを組み合わせたものを利用することができる。特にシリコーン樹脂を主成分とした接着剤は、調理器の加熱調理時の温度帯に耐える耐熱性を有する上、弾力性を有することから測温素子部と調理プレート１１との僅かな熱膨張量差を吸収することができるので好ましい。
【００２７】
上記した接着剤は一般的に熱伝導率が低い。そのため、調理プレート１１から測温素子部への伝熱に際し、接着剤が熱抵抗となり得る。この問題を抑えるため、測温素子部を収納しているザグリ穴の開口部を塞ぐように、ザグリ穴にキャップで蓋をするのが好ましい。このキャップは、測温素子部においてザグリ穴内の底面や壁面と当接していない面に当接させるのがより好ましい。
【００２８】
キャップの材質は、測温素子部との良好な伝熱性を考慮して熱伝導率の高い材質を選定することが好ましい。例えば、コスト及び汎用性をも考慮して、銅、アルミ、ニッケルを使用することが好ましい。あるいは、調理プレート１１と同一の材質を選択してもよい。この場合は、熱膨張係数差による調理プレート１１や測温素子部への熱応力による変形等の問題をなくすことができる。なお、コストを重視して調理プレート１１の材質と熱膨張係数に差がある汎用的な金属を選定する場合は、その熱膨張量差を考慮して余裕を見込んだサイズ設計を行うことで上記した熱応力の問題を解消することができる。
【００２９】
測温抵抗体には前述したようにリード線の一端部が接続しており、このリード線を伝って測温抵抗体の熱が僅かに逃げるため、測温抵抗体で検知する温度と実際温度に乖離が生じる恐れがある。この問題を抑えるため、リード線において上記一端部から離間した一部分を調理プレート１１の調理面１１ａとは反対側の裏面に当接又は近接させることが好ましい。これにより測温抵抗体の熱がリード線から逃げるのを阻止でき、熱容量の小さな測温素子部であっても高い精度で温度を検知することができる。かかるリード線の一部分の当接又は近接は、接着剤を用いて固定すればよい。なお、上記したリード線の一部分の当接又は近接に際しては、可能な限りその当接面積を大きく又は近接させる長さを長くとることが好ましい。
【００３０】
薄板形状のヒーター１３は、導体に電気を流したときに発生するジュール熱で加熱を行う層状の抵抗発熱体の回路からなり、例えばステンレスやニッケル−クロム合金からなる金属箔をエッチングすることで渦巻状の回路パターンを有する層状の発熱体回路が得られる。この発熱体回路は、面内で相対的に密度が変化するような回路パターンにすることができる。例えば、調理する食材の種類や調理プレート１１の周縁部からの外壁への放熱等の設置環境を考慮して回路パターンの特定の領域を密にすることで、その領域の発熱密度を高くでき、結果的に調理面１１ａの全面の均熱性を向上させることができる。
【００３１】
このような局所的に異なる発熱密度の設計は、上記のように一つの発熱体回路内で設計することができるが、面内に複数の発熱体回路を設けてもよい。例えば図３（ａ）に示すように右半分と左半分の領域に別々に発熱体回路を設けたり、図３（ｂ）に示すように内側と外側の領域に別々に発熱体回路を設けたり、図３（ｃ）に示すように内側と外側の領域に分けた該外側領域を更に４つに分けて各々に発熱体回路を設けてもよい。これにより、同一の調理プレート上で互いに異なる温度条件の調理を行うことも可能になる。また、使用しない発熱体回路への給電を止めることにより省エネが可能になる。
【００３２】
上記のように発熱体回路を設ける面を複数の領域（ゾーン）に分ける場合、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように分割したゾーン毎に上記の温度センサー１６を設けることが好ましい。これによりゾーン毎に個別に温度制御を行うことができるので、例えば高温で安定している調理面に部分的に低温の食材を載せることによって生じた低温の領域だけの局部的な温度制御が可能になるため、かかる過渡的な状況であっても均熱性を確保することができ、よってこれまで実現できなかった高温調理が可能になる。
【００３３】
また、複数の発熱体回路を単層ではなく複数層に亘って設けてもよい。例えば定常時の温度制御を目的とした発熱体の層とは厚み方向において異なる位置に、設定温度の変更時にのみ電力を供給する発熱体の層を設けることができる。これにより省エネが可能になる上、精度の高い温度制御と素早い昇温速度とを両立させることができる。この場合、二つの発熱体層の間には互いの電気的な絶縁を目的とした絶縁シートを介在させる必要がある。
【００３４】
調理プレート１１や支持プレート１２の材質が導電性の場合は、当該導電性プレートと薄板形状ヒーター１３の抵抗発熱体との電気的絶縁を目的とした絶縁シートを介在させる必要がる。この導電性プレートと抵抗発熱体との間に設ける絶縁シートや上記した複数の発熱体回路の間に設ける絶縁シートは可能な限り高熱伝導率のものを使用することが望ましい。絶縁シートの熱伝導率が高ければ、抵抗発熱体の回路パターンや調理プレート１１の構造、設置環境などによって生じる調理面１１ａ上の温度ばらつきを小さくでき、均熱性の高い加熱調理器を実現することができるからである。
【００３５】
絶縁シートは調理プレート１１や支持プレート１２に比べて柔軟であるのが好ましい。これは、ヒーター１３の上下面と調理プレート１１や支持プレート１２との間は、上記したヒーター１３の抵抗発熱体による加熱時や後述する冷却プレートによる冷却時に効率よく伝熱させるため、空隙が生じないようにすることが重要であるからである。すなわち、ここに空隙が生じると、ヒーター１３による加熱時に当該空隙が膨張し、抵抗発熱体の層の剥離や絶縁破壊の原因となる上、抵抗発熱体の周りに伝熱媒体がない状態となり、異常発熱の原因にもなるからである。
【００３６】
これに対して絶縁シートが柔軟であれば、調理プレート１１や支持プレート１２の平面度などにより生じる僅かな空隙を当該絶縁シートで埋めることができる。その結果、空隙に起因する局所的な熱抵抗を低減させて調理プレート１１及び支持プレート１２が有する熱伝導率や熱容量の効果を最大限に引き出すことができ、均熱性が高く且つ設置環境などの外乱に対して安定性のある加熱調理器にすることができる。
【００３７】
このため、本発明の一具体例の加熱調理器では、絶縁シートの材質にポリイミドを主成分とする絶縁材を使用する。ポリイミドは２００℃を超える温度域であっても用いることができる上、マイカ等の他の絶縁材に比べて薄くても絶縁性能を確保できるので、加熱調理器のコンパクト化に寄与する上、薄くすることで熱抵抗の影響を減らすことができ、よって設定温度の変更時などに掛かる時間を短縮化することができる。
【００３８】
更に、ポリイミドは熱膨張係数が金属と比較的近く、マイカなどにはないフレキシブル性を有しているため、調理プレートや支持プレートが金属の場合は熱膨張差による熱応力が生じにくく、また金属以外の材質であってもその表面の凹凸に倣って自在に変形可能な追従性がある。これにより、例えば調理プレートの裏面に当接させた時、調理プレートとの間の僅かな空隙をほぼなくすことができるため、上記した空隙の熱抵抗に起因する調理面での温度ばらつきの問題を抑えることができる。よって正確で応答性のよい温度制御が可能になり、繰り返し再現性に優れ、同一機種同士の個体差が少なく、信頼性が高い加熱調理器が得られる。
【００３９】
更に、ポリイミドは熱圧着が可能な上、ステンレスなどの金属のパターニング時に使用する金属エッチング溶液への耐性があるため、例えばステンレス箔をポリイミドフィルムに重ねて熱圧着し、この熱圧着後にポリイミドに熱圧着させた状態でステンレス箔のみエッチング加工によりパターニング形成することが出来る。よって、パターニング後のステンレス箔単体のハンドリングを考慮する必要がなくなり、密なパターンを形成することが出来る。この様にファインパターンを有する発熱体回路を用いることにより、調理プレート面内の温度均一性を従来よりも高めることができる。
【００４０】
これに対してマイカヒーターのように、ステンレス単体でエッチング加工してからマイカに熱圧着させるような場合は、エッチング加工後のハンドリングを考慮してパターンを密に形成することが出来なかった。具体的には、パターン幅は３〜５ｍｍ、パターン間隔も同様の３〜５ｍｍ程度より細くすることができなかった。これよりもパターン幅やパターン間隔が細くなると、ハンドリングが極めて困難になるためである。すなわち、発熱体の回路パターンを密に形成することにより隣接する導電線同士の接触によるショートや、近接による絶縁抵抗の低下が生じやすくヒーターとして機能しなくなることがあった。なお、この問題を補うために調理プレートの厚みを厚くすることが考えられるが、この場合は調理プレートの熱容量が増加するので温度変更に掛かる時間が増える他、熱応答性が遅くなるという新たな課題が発生する。
【００４１】
発熱体回路の上下両面にポリイミドを設ける場合は、上記したポリイミドが熱圧着された発熱体回路を覆うように所定の厚みを有するポリイミドフィルムを重ね、再度熱圧着すればよい。これにより、図５に示すような、ＳＵＳ箔からなる発熱体回路の上下両面をポリイミドで絶縁被覆したヒーター１３が得られる。このようにステンレス箔とポリイミドとを熱圧着で一体化することにより全面に亘って密着性が増すので、抵抗発熱体が膨張収縮を繰り返しても平面方向における絶縁シートの位置ずれが生じにくくなるという効果も得られる。
【００４２】
上記発熱体回路では、隣接する導電線の間の空隙が伝熱抵抗の原因に成り得るため、この空隙を充填することが望ましい。この場合、上述したような柔軟な絶縁シートで充填してもよいが、回路パターンの導電線の幅や隣接する導電性のピッチが密になればなるほど、絶縁シートによる充填は困難になる。この場合は、絶縁シートと発熱体回路との間、及び隣接する導電線の間の空隙を接着性材料で充填してもよい。この接着性材料には、ポリイミドを主成分として含有するワニスや接着シートなどが有効である。これらを絶縁シートと発熱体回路との間に配置して最適な温度、圧力条件で熱圧着することで、良好な熱接触を維持したヒーター１３を製造することが出来る。なお、回路パターンを細く密に形成すると抵抗値が高くなり過ぎて十分な電流を流せず必要な電力を印可できなることがあるが、この場合はパターンを並列にしたり、ステンレス箔の厚みを増やしたりすることにより解決できる。
【００４３】
また、例えばエッチング加工で発熱体回路のパターンを作製する際、隣接する導電線の間の空隙を埋めるように、当該発熱体回路から電気的に絶縁した金属箔層を同時に形成してもよい。この金属箔層は、発熱体回路と同じ素材、同じ肉厚で形成されるので、前述した絶縁シートよりも熱伝導率を高くすることができる。よって、調理プレート１１と支持プレート１２とで挟持されたヒーター１３における発熱体回路の層での伝熱抵抗をより小さくすることができる。また、前述したように調理プレート１１と支持プレート１２とを機械的結合する際、ねじ止め部の周辺に上記と同様に発熱体回路から電気的に絶縁した金属箔層を設けておくことで、ヒーター１３が設けられている層の厚みを均一化し、ねじ止め時のネジの軸方向の力によるプレートの変形を防止することにも寄与する。
【００４４】
支持プレート１２の下部には、図６に示すように、冷却プレート２０を備えてもよい。この冷却プレート２０は、例えば調理プレート１１の平面視形状と略同一の平面視形状を有する金属製の板状部材で構成されており、その内部若しくは表面部に冷媒を流通させる流路が形成されている。この冷媒流路は、例えば図７（ａ）に示すように、金属製の板状部材２１において支持プレート１２に当接する当接面２１ａとは反対側の面に金属製のパイプ２２を配置し、このパイプを覆うように押さえ板２３を設けて該押さえ板と板状部材とをネジなどの機械的結合手段２４により機械的に結合することで形成することができる(以下、パイプ式と称する)。
【００４５】
あるいは、図７（ｂ）〜（ｄ）に示すように、金属製の略同形状の２枚の板状部材２５ａ、２５ｂを用意し、その一方又は両方の片面に機械加工で流路となる溝２６を形成し、この流路形成面を覆うように２枚を重ね合わせ、これらを例えばロウ付けなどの結合手段で一体化することで形成することができる（以下、ロウ付け方式と称する）。ロウ付け方式は冷媒が直接板状部材に接するため、パイプ方式に比べて熱交換の効率が高く、高速に冷却するのに好適である。なお、図７（ｂ）〜（ｃ）には、重ね合わせる２枚の板状部材２５ａ、２５ｂの内の一方にのみ流路となる溝２６を加工する場合が示されており、図７（ｄ）には、両方の板状部材２５ａ、２５ｂに流路となる溝２６を加工する場合が示されている。
【００４６】
冷媒流路にパイプを用いる場合は、上記したパイプ式の他、図７（ｅ）に示すように、金属製の板状部材２７において支持プレート１２に当接する当接面２７ａとは反対側の面にリング状や渦巻き状のザグリ溝２８を設け、この中に例えば渦巻き状に成形したＣｕパイプ２９を設置してもよい。このＣｕパイプ２９は、金属製の板状部材との良好な熱伝達を確保するため、コーキング材、シーラント、接着剤などによりＣｕパイプの外表面とリング状ザグリ加工面とを接着固定するのが好ましい。
【００４７】
Ｃｕパイプ２９の終端の開口部には、例えばステンレス製の継ぎ手（図示せず）を取り付けて、ここから水などの冷媒を流通させることで冷却プレート２０の温度を一定に保つことが出来る。なお、図８に示すように、薄板形状のヒーター２１３を上下から挟み込む調理プレート２１１及び支持プレート２１２において、支持プレート２１２内に冷媒流路２２６を形成してもよい。この流路付き支持プレート２１２は、上記した冷媒流路を備えた冷却プレート２０の作製の際に行ったロウ付け方式で作製することができる。
【００４８】
上記した冷却プレート２０や流路付き支持プレート２１２の材質は、熱伝導性の良い銅、アルミニウム、ニッケル、マグネシウム、チタン、及びこれらのいずれかを主成分とするステンレスなどの合金からなる群から選択することが好ましい。これらの中では、特にアルミニウムが、優れた熱伝導率を有していることに加えて、比重が小さくて機器の軽量化が可能になるのでより好適である。なお、冷却プレート２０には必要に応じて耐食性や耐酸化性の高いＮｉめっきなどの表面処理を施してもよい。また、冷却プレート２０には、前述した抵抗発熱体への給電配線や温度センサを挿通するための貫通孔や切り欠きを設けてもよい。
【００４９】
冷却プレート２０は、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、上下方向に往復動自在となるように構成してもよい。このように冷却プレート２０を往復動自在にすることで、図９（ａ）に示すように冷却プレート２０を加熱調理器１０から離間させたり、図９（ｂ）に示すように冷却プレート２０を加熱調理器１０に当接させたりすることができ、より効率的に加熱及び冷却を行うことができる。冷却プレート２０の往復動は手動でもよいが、エアシリンダやモータ駆動などを用いた昇降機構を用いて自動的に往復動するのが好ましい。
【００５０】
例えば図１０に示すように昇降機構３１を用いて冷却プレート２０を往復動させる場合は、加熱調理器１０の設置環境や許容される重量や寸法などの制約の下、なるべく加熱調理器１０への接触推力が大きいのが好ましい。これにより、冷却プレート２０と加熱調理器１０との当接面に生じる伝熱抵抗を小さくすることができ、所要冷却時間を短縮することができる。更に、局所的な伝熱抵抗を排除することで面内温度分布を向上することが可能になる。具体的には、エアシリンダなどの昇降機構３１の推力が、冷却プレート２０の重量以上であることが望ましい。エアシリンダの昇降機構３１に加えて、冷却プレート２０が加熱調理器１０に当接した直後に、これらの当接面同士の間を真空吸着により吸着して密着性を高めてもよい。これにより、より速やかに冷却することができる。
【００５１】
冷却プレート２０を往復動させる場合は、冷却プレート２０の材質に銅を使用するのが好ましい。銅は熱容量が大きいため、当接／分離する構造に於いては被冷却物から奪う熱量が大きく、高速に冷却するのに好適であるからである。なお、銅は比重が高く重量が大きくなるので、重量制限がある場合やハンドリングの観点から好ましくないケースがある。このような場合はアルミニウムを用いればよい。
【００５２】
更に、図１１に示すように冷却プレート２０を加熱調理器１０の下面から離間させた位置に固定し、加熱調理器１０の下面に当接する位置と冷却プレート２０の上面に当接する位置との間で板状の冷却ブロック３２を往復動させてもよい。これにより、加熱調理器１０をより急速に冷却することが可能になる。すなわち、流路のない冷却ブロック３２を加熱調理器１０と冷却プレート２０との間で頻繁に往復動させることで冷却ブロック３２の温度を低温状態に維持することができ、よって加熱調理器１０と冷却ブロック３２との温度差を十分に大きくとることができるので、より急速に冷却することができる。なお、このような冷却方法を間接冷却方式と称する。
【００５３】
冷却ブロック３２の材料やサイズには上記した冷却プレート２０と同様のものを使用することができるが、具体的な冷却ブロック３２のサイズは調理器に与えられたスペースやコストを考慮して適宜選定される。なお、加熱調理器１０と冷却プレート２０との間を往復動させる冷却ブロック３２に冷媒流路を設けないことにより、冷却ブロック３２の当接の際、当接面の全面に亘って均等に伝熱を行うことが可能になり、よって冷却時に調理面１１ａにおいて温度分布が付きにくくなるという効果も期待できる。
【００５４】
上記した冷却プレート２０の冷媒流路に流す冷媒には、水の他にエアやフッ素系冷媒等、所望の温度範囲を得るために適宜選定することができる。調理器具の設置される例えば厨房等を考慮すれば、最も汎用的に利用できる冷媒は水である。この他、コンプレッサー等で連続的に送風したり、フッ素系冷媒等の不凍液を低温仕様のチラー等で温調することにより様々な冷却能力や零下を含む温度帯を選定できる。
【００５５】
冷却プレート２０において加熱調理器１０と当節する面には、図７（ａ）〜（ｅ）に示すように、厚み方向に変形可能なクッション性に富んだ介在層３３を設けてもよい。介在層３３は冷却プレート２０において加熱調理器１０の支持プレート１２に当接する面に配置してもよいし、加熱調理器１０の支持プレート１２において冷却プレート２０に当接する面に配置してもよいし、或いはその両面に配置してもよいが、冷却プレート２０において加熱調理器１０の支持プレート１２に当接する面に設けるのが好ましい。これは、支持プレート１２において冷却プレート２０と当接する面では、常に一定の熱負荷が加わるので、熱履歴による介在層３３の損耗が生じやすくなるからであり、また、ヒーターの使用温度によっては、連続的な耐熱性の観点から介在層３３の材質やその取付方法が限定されてしまうためである。
【００５６】
介在層３３は、発泡金属あるいは金属メッシュ、グラファイトシート、フッ素樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂等の耐熱性を有する材料が好ましい。また、例えばカーボンなどの熱伝導フィラーを含有した樹脂を用いてもよい。これにより、熱抵抗が小さくなり高速に冷却するには好適である。このように、介在層３３は熱伝導率が高いことが望ましい。特に熱伝導率は１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。１Ｗ／ｍ・Ｋ未満であれば、熱抵抗が大きくなり冷却速度が遅くなってしまうからである。
【００５７】
更に、介在層３３は柔軟性を有していることが好ましい。柔軟性がなければ、冷却プレート２０を支持プレート１２に当接させた際、各当接面の平面度などを充分に吸収することができず、局所的に空隙が残ることで冷却時の温度ばらつきを抑えることが出来なくなるからである。以上を考慮すると、熱伝導率が高く、加熱調理器１０及び冷却プレート２０の当接面において、熱膨張や機械加工によって発生する凹凸、突起、傷、ばり、かえり、異物などの平坦でない表面状態を吸収することができる柔軟性の高い材質であるシリコーン樹脂が最も好ましい。
【００５８】
介在層３３の厚みは加熱調理器１０の支持プレート１２において冷却プレート２０に当接する面の平面度と、冷却プレート２０において加熱調理器１０の支持プレート１２に当接する面の平面度との和よりも厚いことが好ましく、且つ０.１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であれば尚良い。０.１ｍｍを下回ると、加熱調理器１０において冷却プレート２０と当接する面の平面度及び冷却プレート２０において加熱調理器１０と当接する面の平面度の総和を０.１ｍｍ未満にしなければ局所的な空隙を生じさせることになり好ましくない上、このようにシビアな管理が必要であることは、機械加工精度やコストの観点から量産に向いておらず、また、介在層３３そのものが薄すぎてハンドリングが困難になるなど、安定して製造することに支障をきたすためである。一方、３ｍｍを越えると冷却時の伝熱抵抗が増え過ぎ、冷却速度が遅くなる上、ユニットをコンパクトにする上で障害となり得るためである。
【００５９】
加熱調理器１０の支持プレート１２において冷却プレート２０と当接する面の平面度と、冷却プレート２０において加熱調理器１０の支持プレート１２と当接する面の平面度は各々０.５ｍｍ以下にすることが好ましい。０.５ｍｍを越えると介在層３３との接触性の維持が困難なことと、接触性を維持するために介在層３３を厚くすることがかえって伝熱抵抗を増大させ、冷却速度が遅くなる恐れがあるためである。尚、加熱調理器１０において冷却プレート２０と当接する面の平面度と、冷却プレート２０において加熱調理器１０に当接する面の平面度の総和が０.１ｍｍ以下であれば好適である。このようにすることにより、介在層３３の厚みは理論上０.１ｍｍまで薄くすることができ、そうすることで熱抵抗が小さく高速で冷却できるようになるためである。
【００６０】
更に、介在層３３の配置領域は冷却プレート２０において加熱調理器１０の支持プレート１２との当接面の面積の１０％以上９０％以下であることが好ましい。これは１０％未満であれば当接面積が小さくなりすぎて冷却速度が遅くなり、一方、９０％を超えると均質に取り付けることが困難になるからである。介在層３３の取付方法としては、固定できれば特に制約はないが、例えば接着剤、両面テープ、粘着性樹脂などの接着手段により良好に取り付けることができる。これら接着手段を選ぶ場合は、薄くて熱抵抗が小さく且つ熱伝導率が高くものがより望ましい。また、薄板状などのある程度厚みを有する介在層の場合は、ねじ止めなどにより機械的に固定しても構わない。
【００６１】
冷却プレート２０と加熱調理器１０の支持プレート１２との間で先述した冷却ブロック３２を往復動させる場合は、当該冷却ブロック３２において冷却プレート２０に当接する面や加熱調理器１０の支持プレート１２に当接する面にも介在層を配置してもよい。これにより、冷却ブロック３２と冷却プレート２０もしくは加熱調理器１０との間の伝熱がより均一に行われるため、冷却時の過渡的な温度分布を軽減するという効果が得られる。
【００６２】
以上、本発明の加熱調理器について具体例を挙げて説明したが、本発明は係る具体例に限定されるものではなく、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で種々の変形例や代替例を考えることができる。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲及びその均等物に及ぶものである。
【実施例】
【００６３】
[実施例１]
本発明に係る実施例として、図１に示すような加熱調理器１０を製作した。調理プレート１１としてＳｉ−ＳｉＣ製の板状部材を横６００ｍｍ×縦４５０ｍｍ×厚さ６ｍｍに加工し、その調理面１１ａとは反対側の裏面に支持プレート１２との結合用のＭ３メネジ穴を設けた。一方、支持プレート１２としてアルミニウム製の板状部材を横６００ｍｍ×縦４５０ｍｍ×厚さ６ｍｍに加工し、更に上記調理プレート１１のＭ３メネジ穴に対応する位置にＭ３ネジ用の貫通穴を設けた。
【００６４】
調理プレート１１の上記Ｍ３メネジを設けた裏面に、更に温度センサとしての測温抵抗体を取り付けるため、平坦な底面を有するザグリ穴を機械加工で形成した。このザグリ穴の底面に測温抵抗体の測温素子部の平面部を当接させた。なお、測温素子部は、１.２ｍｍ×１.７ｍｍ×０.７ｍｍの絶縁セラミック基体に白金抵抗体でパターニングを施し、その表面を絶縁皮膜で被覆処理したものを用いた。測温抵抗体をザグリ穴に取り付ける際、シリコーン樹脂を主成分とした接着剤で接着固定した。
【００６５】
ヒーター１３は下記のようにして作製した。すなわち、先ず２０μｍ厚のステンレス箔と５０μｍ厚のポリイミドを熱圧着し、エッチング加工によりステンレス箔のみをパターニングして所定の回路パターンを有する発熱体回路を形成した。なお、この発熱体回路の導電線の幅及び隣接する導電線の間のピッチは共に０.３ｍｍとした。次に、発熱体回路側を５０μｍ厚のポリイミドフィルムでカバーし、再度熱圧着した。これにより、ＳＵＳ箔からなる発熱体回路の上下両面をポリイミドで絶縁被覆した、有効加熱領域が横６００ｍｍ×縦４５０ｍｍのヒーター１３を得た。この絶縁被覆された発熱体回路の合計厚みは１２０μｍ（０.１２ｍｍ）となった。なお、ポリイミドフィルムにおいてステンレス箔の電極部位に対応する位置には予め穴を設け、電極部品を取り付けられる様にしておいた。また、熱圧着の後、プレート同士の機械的な結合のためのボルトを通す穴や、温度センサの設置位置の穴、及び外形を所定のサイズに仕上げるため、プレス打ち抜きにより最終外形加工を施した。
【００６６】
このようにして作製したヒーター１３を、前述の調理プレート１１及び支持プレート１２の間に挟み込み、調理プレート１１と支持プレート１２とをＭ３ネジを用いて機械的に結合した。なお、Ｍ３ネジには、熱膨張量差から生じる各プレートの変形防止のため、図２に示すようなベアリング機構を備えたＭ３ネジを使用した。また、抵抗発熱体の終端部には給電ケーブルを取り付けておいた。このようにして試料１の加熱調理器を作製した。
【００６７】
また、比較のため、５０μｍ厚のポリイミドによる絶縁被覆に代えて０.５ｍｍ厚の２枚のマイカシートで発熱体回路を上下から挟み込んで熱圧着した合計厚１.０２ｍｍのマイカヒーターを作製した。このマイカヒーターは、ステンレス箔単体でエッチング加工して出来上がった回路パターンを有する抵抗発熱体を２枚のマイカシートに挟み込んで熱圧着することで作製した。このようにステンレス箔単体でのハンドリングの必要性から導電線の幅及び隣接する導電線のピッチは共に３ｍｍの粗いパターンにした。このマイカヒーターを用いた以外は上記試料１と同様にして試料２の加熱調理器を作製した。
【００６８】
各試料の加熱調理器の下部には、上下方向に往復動自在な冷却プレート２０を設けた。この冷却プレート２０は、横６００ｍｍ×縦４５０ｍｍ×厚さ１０ｍｍのアルミニウム合金板からなる基体の片面に、外径６ｍｍ、内径４ｍｍのリン脱酸銅パイプをネジで固定したものを用いた。このリン脱酸銅パイプの両端には冷媒を供給・排出するための継ぎ手を取り付けた。また、冷却プレート２０にはヒーターの給電配線、温度センサーのリード線、及び加熱調理器のロッド状脚部を挿通させるための貫通孔を形成した。
【００６９】
これら加熱調理器及び冷却プレートを収容する側壁の厚さ１.５ｍｍ、底面の厚さ３ｍｍのステンレス製の容器を作製し、その底部に上記給電配線、温度センサのリード線、及びロッド状脚部を挿通させる開口部を設けた。なお、支持プレート１２の下面と冷却プレート２０の上面とは当接させずに、１０ｍｍ離間させた。
【００７０】
そして、各加熱調理器のヒーターに給電して常温から２５０℃まで昇温させた。そして、２５０℃に到達するまでの所要時間と、その後のオーバーシュートやアンダーシュート（目標温度を超えたり下回ったりすること）を経て２５０℃±０.５℃で安定するまでの所要時間を計測した。更に、２５０℃で安定した定常状態時の調理プレート表面の温度を接触式温度計を用いて計測し、面内３０ヶ所の最大温度−最小温度＝均熱レンジ（℃）を算出した。その結果を下記表１に示す。
【００７１】
【表１】
2015039507.tif 000003
【００７２】
上記表１からわかるように、試料２では調理プレートが目標の２５０℃に到達するまでの所要時間が８２９秒となり、２５０℃で安定するまでの所要時間は１０２６秒となった。このように、低温状態から昇温する場合のヒーターの温度の挙動は、一般に目標温度に到達した後、その温度を超えて高温になり（オーバーシュート）、これによりフィードバックがかかってヒーターへの給電量が減らされ、ゆっくりと温度が低下して２５０℃近傍になったところで再び給電量を増やして目標温度で安定化させるように制御される。
【００７３】
しかしながら、試料２ではこの制御系の応答性が悪く、２５０℃を下回るアンダーシュートが生じ、その結果、２５０℃で安定化するまでに長い時間がかかった。この原因としては、０.５ｍｍ厚のマイカが断熱層となり、抵抗発熱体の温度上昇を素早く調理プレートに伝達できていないことが考えられる。更に、マイカは硬く調理プレートの反り等の僅かな平面形状にも追従することが出来ないため、調理プレートとの間に空隙が生じ、その空気層が断熱となったことも原因として挙げられる。
【００７４】
また、２５０℃で安定した時の調理面内の均熱レンジは３８.９℃となった。温度分布は、全体的に内側が高く外側が低い傾向となった。これは、側面を含む外側の方が表面積が大きく熱放散しやすいことが主な原因として挙げられる。更に、この分布傾向とは別に、連結ボルトや温度センサー設置部位近傍において相対的に温度が低い傾向となった他、抵抗発熱体の回路パターンが反映されたような温度の高低差が認められた。これには２つの要因が考えられる。
【００７５】
要因の一つは、上述した空気層の影響である。マイカヒーターは硬く調理プレートの反り等の平面形状に追従することが出来ないため、調理プレートとの間に空隙が生じた結果、当該部位が相対的に低い温度分布を示す様になったと考えられる。もう一つの要因は、ステンレス箔に対してハンドリング可能なように粗いパターンしか形成出来なかったので、回路パターンの導電線が敷設されている部位の温度が高く、敷設されていない部位の温度が低くなったと考えられる。
【００７６】
これに対し、試料１では目標の２５０℃に到達するまでの所要時間が６０２秒と試料２に比べて約３割短縮することができ、２５０℃で安定するまでの所要時間は６０８秒と試料２に比べて約４割短縮することができた。特に、２５０℃に到達してから安定化するまでに掛かった時間は僅か６秒であった。これは、試料１では、応答性に優れた温度制御が可能になるため、目標温度である２５０℃に到達する直前にヒーターへの出力を落とすことができ、よって緩やかに２５０℃に到達させることが可能になって、オーバーシュートやアンダーシュートをほとんど経ることなく２５０℃で安定させることができた。
【００７７】
このように応答性に優れた温度制御が可能になる理由としては、試料１で使用したポリイミドフィルムが薄く熱抵抗が小さいことによるものと考えられる。すなわち、試料２で使用したマイカシートが厚み０.５ｍｍであるのに対して、試料１で使用したポリイミドフィルムは厚み５０μｍ（０.０５ｍｍ）と試料２の１／１０まで薄くできたため、絶縁層が熱抵抗として障害になることがほとんどなく、よって発熱体層の熱を素早く調理プレートに伝えることができたからである。なお、このようなポリイミドフィルムの薄さをマイカで実現することは、割れや剥離の問題から困難である。
【００７８】
更に、ポリイミドヒータを用いた試料１の加熱調理器では、２５０℃の均熱レンジが７.３℃となり、マイカヒーターを用いた試料２の加熱調理器に比べて５倍以上高い性能を示した。温度分布は内側が高く外側が低い傾向にある他は、局部的な高低差は認められなかった。これは、ポリイミドヒータが薄くフレキシブル性に長けることから、調理プレートの反り等の平面形状に追従し、調理プレートとの間に空隙などの断熱層が生じず、発熱体の温度をムラ無く調理プレートに伝達出来た結果であると考えられる。
【００７９】
更に、先述の理由によりマイカでは成し得ない密なパターンを形成することが出来ることも性能向上に寄与している。具体的には、発熱体回路の導電線の幅及び隣接する導電線の間のピッチをマイカヒーターに比べて１／１０程度にまで密にすることができたため、調理プレートが薄くても、温度分布が生じない様に密に形成することが可能になった。
【００８０】
[実施例２]
実施例１と同様にＳＵＳ箔からなる発熱体回路の上下両面をポリイミドで絶縁被覆して、有効加熱領域が横３００ｍｍ×縦４５０ｍｍの矩形のヒーター１１３ａを２つ作製した。これら２つのヒーター１１３ａを、図３（ａ）に示すように左右に２つ並べ、調理プレート１１の下面の中心に設置した温度センサー１６でこれら２つのヒーター１１３ａを温度制御する２ゾーンヒータとした。これ以外は上記実施例１の試料１と同様にして試料３の加熱調理器を作製した。
【００８１】
更に実施例１と同様にＳＵＳ箔からなる発熱体回路の上下両面をポリイミドで絶縁被覆して、有効加熱領域が横４００ｍｍ×縦２５０ｍｍの矩形の内側ヒーター１１３ｂと、内側に設けた横４００ｍｍ×縦２５０ｍｍの矩形の開口部を除いて有効加熱領域が横６００ｍｍ×縦４５０ｍｍの環状の外側ヒーター１１３ｃとを作製した。なお、内側ヒーター１１３ｂの導電線の幅及び隣接する導電線の間のピッチは共に０.３ｍｍとし、外側ヒーター１１３ｃの導電線の幅及び隣接する導電線の間のピッチは共に０.２ｍｍとした。これら２つのヒーター１１３ｂ、１１３ｃを図３（ｂ）に示すようにそれぞれ内側と外側に配置し、調理プレート１１の中心に設置した温度センサー１６でこれら２つのヒーター１１３ｂ、１１３ｃを温度制御する２ゾーンヒータとした。これ以外は上記実施例１の試料１と同様にして試料４の加熱調理器を作製した。これらを実施例１と同様に２５０℃まで昇温させて均熱レンジを算出した。その結果を実施例１の試料２と共に下記表２に示す。
【００８２】
【表２】
2015039507.tif 000004
【００８３】
上記表２から分かるように、試料２では先述の通り回路パターンを密にできないため均熱レンジが３８.９℃であったのに対して、試料３では均熱レンジが５.２℃、試料４では均熱レンジが３.７℃となった。これは、複数のヒーターで温度制御することで、各ヒーターがカバーする領域が小さくなったため、１つのヒーターで温度制御する場合に比べて外乱への耐性が増したことによるものと考えられる。特に、試料４の場合は、内側に比べて外側の回路パターンを密にすることにより、内側に比べて多い外側からの放熱を補うことができ、よって試料３に比べて高い均熱性が得られた。
【００８４】
[実施例３]
実施例２の試料３と同様にして矩形のヒーター１１３ａを２つ作製し、これら２つのヒーター１１３ａを、図４（ａ）に示すように左右に２つ並べ、調理プレート１１の下面において、各ゾーンの中心位置に対応する位置に温度センサー１６を設置した。そして、各温度センサー１６を用いて別々にヒーターを温度制御できるようにした。これ以外は上記実施例１の試料３と同様にして試料５の加熱調理器を作製した。
【００８５】
また、実施例２の試料４と同様にしてヒーター１１３ｂと１１３ｃを作製し、これら２つのヒーター１１３ｂ、１１３ｃを図４（ｂ）に示すようにそれぞれ内側と外側に配置し、調理プレート１１の下面において、各ゾーンの領域内に対応する位置に温度センサー１６を設置した。そして、各温度センサー１６を用いて別々にヒーターを温度制御できるようにした。これ以外は上記実施例１の試料４と同様にして試料６の加熱調理器を作製した。
【００８６】
更に、図４（ｃ）に示すように、上記した環状の外側ヒーター１１３ｃを４等分したような４つの屈曲状ヒーター１１３ｄと、矩形の内側ヒーター１１３ｂとをそれぞれ外側と内側に配置し、調理プレート１１の下面において、各ゾーンの中心位置に対応する位置に温度センサー１６を設置した。そして、各温度センサー１６を用いて別々にヒーターを温度制御できるようにした。これ以外は上記試料６と同様にして試料７の加熱調理器を作製した。これらを実施例２と同様に２５０℃まで昇温させて均熱レンジを算出した。その結果を実施例１の試料２と共に下記表３に示す。
【００８７】
【表３】
2015039507.tif 000005
【００８８】
試料５〜６の結果をそれぞれ実施例２の試料３〜４と比較して分かるように、各ゾーンに対応した温度センサーでヒーターを個別に温度制御したため、ゾーン毎の環境に対応してヒーターへの給電量が調整されるので、均熱レンジが向上することが判った。例えば外側に位置するゾーンでは、前述の通り側面部を有していることもあって内側より表面積が大きく、よって熱放散の影響を受けやすく外側の温度センサーはより頻繁に低温を検知する。そして、この検知信号に基づいて外側のヒーターへの給電量が増やされる。この外側のセンサーの信号は、内側の制御系とは独立しているので、この外側の制御によって内側の温度が乱されることはない。
【００８９】
このように、複数のゾーンを別々に温度制御することによって調理プレートの調理面の温度分布特性を著しく向上させることができ、よって食材を載置する場所によって焼きムラが生じる等の不具合をなくすことが出来る。更には、調理面の温度を局所的に異なる温度帯で制御することも可能になり、例えば調理面の中央部で肉等の高温の調理を行いながら、外周部で野菜などの低温の調理を行うことができる。これにより、顧客の待ち時間を低減させることが可能になり、サービス向上にも寄与することが出来る。
【００９０】
なお、試料２、５〜７の加熱調理器を用いて実際に食材を調理面にランダムに載置して加熱調理した結果、試料２の加熱調理器では調理面の部位に応じて焼きムラが生じたのに対し、試料５〜７の加熱調理器ではいずれも調理面の部位を問わず均質に加熱調理出来た。具体的には、試料２の加熱調理器では調理面の中央部では食材が焦げ気味になり、外周部では食材は焼け不足となっていた。これに対して、試料５〜７の加熱調理器では中央部と外周部で焼け具合に差が認められなかった。
【符号の説明】
【００９１】
Ｆ        食材
１０      加熱調理器
１１      調理プレート
１１ａ    調理面
１２      支持プレート
１３      ヒーター
１４      ボルト
１４ａ    ボルト頭部
１５      ベアリングボール
１６      温度センサー
２０      冷却プレート
２１      板状部材
２１ａ    当接面
２２      パイプ
２３      押さえ板
２４      機械的結合手段
２５ａ、２５ｂ      板状部材
２６      溝
２７      板状部材
２７ａ    当接面
２８      ザグリ溝
２９      Ｃｕパイプ
３０      脚部
３１      昇降機構
３２      冷却ブロック
３３      介在層
１１３ａ      ヒーター
１１３ｂ      内側ヒーター
１１３ｃ      環状の外側ヒーター
１１３ｄ      屈曲状の外側ヒーター
２１１    調理プレート
２１２    支持プレート
２１３    ヒーター
２２６    冷媒流路
【図１】
2015039507.tif 000006
【図２】
2015039507.tif 000007
【図３】
2015039507.tif 000008
【図４】
2015039507.tif 000009
【図５】
2015039507.tif 000010
【図６】
2015039507.tif 000011
【図７】
2015039507.tif 000012
【図８】
2015039507.tif 000013
【図９】
2015039507.tif 000014
【図１０】
2015039507.tif 000015
【図１１】
2015039507.tif 000016