(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸発速度を増加させるとともにベーキング手順の際に流れる熱風の影響を最小化するオーブン用蒸気発生システムを提供する。【解決手段】オーブン２における蒸気発生システムは、オーブン・チャンバ６を囲んでいる外部ハウジング４と、熱風１０が流れる熱風チャネル８と、オーブン・チャンバの壁６の一連の開口部の態様である熱風入口であって、該熱風入口を通って熱風がオーブン・チャンバ６へと送風される熱風入口と、熱風がオーブン・チャンバ６から排出されるよう通過する排気出口と、扉と、を備える。蒸気発生システムは、制御信号１４を生成することによりベーキング手順または調理手順を制御するよう構成される制御ユニット１２と、熱風チャネル８内において水平に配置される延設蒸気発生モジュール１６と、を備える。蒸気発生モジュール１６は、長手方向軸１８に沿って回転可能であるとともに、所定数の蒸気モジュール部材を備える。【選択図】図１
0003208044.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
オーブン・チャンバ（６）を囲んでいる外部ハウジング（４）と、
熱風（１０）が流れる熱風チャネル（８）と、
前記オーブン・チャンバ（６）の壁）の一連の開口部の態様である熱風入口であって、該熱風入口を通って熱風が前記オーブン・チャンバ（６）へと送風される熱風入口と、
熱風が前記オーブン・チャンバ（６）から排出されるよう通過する排気出口と、
扉と、
を備えるオーブン（２）における蒸気発生システムにおいて、前記蒸気発生システムが、
制御信号（１４）を生成することによりベーキング手順または調理手順を制御するよう構成される制御ユニット（１２）と、
前記熱風チャネル（８）内において水平に配置される少なくとも一つの延設蒸気発生モジュール（１６）であって、前記蒸気発生モジュール（１６）が長手方向軸（１８）回りに回転可能であるとともに、所定数の蒸気モジュール部材（２０）を備えており、それぞれの蒸気モジュール部材（２０）が延設されるとともに、ほぼ平坦な延設部を有する一の主表面（２２）を有しており、前記蒸気モジュール部材（２０）が互いからの所定の距離で互いの上方で平行に配置されている少なくとも一つの延設蒸気発生モジュール（１６）と、
前記蒸気発生モジュールに接続して配置されるとともに、前記蒸気発生モジュールに水を供給するように構成される少なくとも一つの水供給部材（２３）と、
を備えており、
前記蒸気発生モジュール（１６）は、
蒸気発生状態であって、水が前記蒸気発生モジュールに供給される前記状態の少なくとも一部においては、前記状態においては水が蒸発できるように前記蒸気モジュール部材（２０）の主表面（２２）は基本的に水平姿勢にある蒸気発生状態と、
熱風が前記蒸気発生モジュール（１６）を通過できるように前記蒸気モジュール部材（２０）の主表面（２２）が鉛直姿勢にある熱風状態と、
の二つ状態に対応するよう構成されている蒸気発生システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気発生モジュール（１６）は、蒸気発生状態と熱風状態との間で移行するとき、前記制御ユニット（１２）によって生成された制御信号（１４）に応じてその長手方向軸の回りに９０°回転されるよう構成されている蒸気発生システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蒸気発生システムであって、該システムは、前記蒸気発生モジュール（１６）を該蒸気発生モジュールが蒸気発生状態となる前に加熱するよう構成されており、水が該蒸気発生モジュールに供給されるとき、該蒸気発生モジュールはライデンフロスト効果が生じる温度に加熱される蒸気発生システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール部材（２０）は、一の主表面（２２）と、それぞれが主表面の長辺に沿って配置される二つの第一側方面（２４）と、を備えており、前記蒸気モジュール部材（２０）が幅が広いカップ状の形状となるよう、前記第一側方面それぞれは主表面に対して傾斜している蒸気発生システム。
【請求項５】
請求項４に記載の蒸気発生システムであって、前記二つの第一側方面（２４）は前記主表面（２２）に対して第一所定角度ｖ１で傾斜しており、前記第一所定角度ｖ１は５°〜１５°の範囲内にあり、好ましくは１０°より大きい蒸気発生システム。
【請求項６】
請求項４または５に記載の蒸気発生システムであって、第二側方面（２６）がそれぞれの前記第一側方面（２４）に沿ってかつ外側に配置されており、前記第二側方面（２６）は前記主表面（２２）に対して第二所定角度ｖ２で、好ましくは２０°より大きい角度で、最も好ましくは３０°より大きい角度で傾斜しており、前記第二所定角度ｖ２は好ましくは第一所定角度ｖ１より大きい蒸気発生システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール部材（２０）は貫通開口部（２８）を有し、前記貫通開口部は好ましくは部材（２０）の前記主表面（２２）に沿って等間隔で分配されている蒸気発生システム。
【請求項８】
請求項７に記載の蒸気発生システムであって、前記貫通開口部の側方面は長方形状または正方形状である蒸気発生システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記熱風状態においては、鉛直方向の熱風の流れ（１０）が前記蒸気発生モジュール（１６）を通過ができる前記蒸気発生モジュール（１６）の姿勢であり、鉛直方向の熱風の流れは、一部が前記蒸気発生モジュールを通ってつまり前記蒸気発生部材間を流れることにより、前記蒸気発生モジュールを通過する蒸気発生システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記主表面は、上面レベル（３０）と第一下位表面レベル（３２）との、少なくとも二つの表面レベルで構成されている蒸気発生システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蒸気発生システムであって、前記第一下位表面は、チャネル（３４）によって例えば前記主表面に形成されたチャネル・グリッドで形成されており、前記第一下位表面レベル（３２）は前記チャネル（３４）の底部によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の蒸気発生システムであって、前記チャネルは前記蒸気モジュール部材（２０）の長手方向軸に沿って延びている蒸気発生システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の蒸気発生システムであって、チャネル・グリッドにおける前記チャネル（３４）は互いに対して基本的に直交している蒸気発生システム。
【請求項１４】
請求項１２または１３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベル（３０）は、前記チャネル・グリッドによって形成される立方体形状の上面（３６）によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１５】
請求項１２または１３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベルは、前記チャネル・グリッドによって形成される切頭角錐の上面（３８）によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記第一下位表面レベル（３２）は凹部によって前記主表面に構成される蒸気発生システム。
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベル（３０）は面積Ａを有し、前記第一下位表面レベル（３２）は面積Ｂを有し、ＡとＢとの関係が０．５未満である蒸気発生システム。
【請求項１８】
請求項１０〜１７のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベル（３０）と前記第一下位表面レベル（３２）との間の距離は、前記蒸気モジュール部材の厚さの約０．３〜０．７である蒸気発生システム。
【請求項１９】
請求項１０〜１８のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベル（３０）と前記第一下位表面レベル（３２）との間の距離は、前記蒸気モジュール部材の全体の厚さに応じて、０．５〜３．０ｍｍの間である蒸気発生システム。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール部材はクロム鋼から形成される蒸気発生システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、独立請求項の前文に関する蒸気発生システムに関し、より詳細にはオーブン用蒸気発生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
正方形の車輪付きラックに保持される正方形または長方形のトレイまたは平鍋（パン(pans)）に配置される鉄板(baking sheets)上に焼くべき（ベーキングすべき）商品が投入される熱風式ベーカー用ラック・オーブン(Hot air baker's rack ovens)が知られている。ラックは、オーブンのオーブン・チャンバへと投入され、かつベーキング工程が行われている間そこに入れられたままとされることになる。オーブン・チャンバは、長方形または正方形または円形の水平断面を有し（つまり、上から見た時の断面が長方形または正方形または円形である）、ラックを収容するとともにラックが回転できるよう寸法付けられる。熱風を商品を焼くために一つまたは二つのコーナー・ベントを介してオーブン・チャンバ内へと導入することができる。このためオーブン・チャンバにわたって温度勾配が生じ、その結果、商品の調理が不均一となる場合がある。商品のベーキングの不均一さを低減するために、ラックはベーキング工程の際に垂直軸回りに回転する。これは、ベーキング工程の際に回転台にラックを配置することにより、またはベーキング工程の際に回転する回転可能なフックを用いてラックを持ち上げることにより、達成することができる。ベーキング工程が完了すると、ラックは（このようなフックが用いられる場合には下降されフックから外された後）オープンラック・オーブンから取り外される。このようなラック・オーブンの一例は米国特許第３９５４０５３号において知られている。これは、直線状の裏側壁を有する略長方形のオーブン・チャンバと、裏側壁に対して垂直に配置される二つの並行に間隔を空けて配置された側壁と、オーブン・チャンバの前端部を閉じることができる曲面状の扉と、を有する。
【０００３】
以下の説明において熱風供給・排気システムなど当該技術において公知の特徴は、本考案の理解を助けるために必要な場合を除いて、詳細には記載しない。
従来のラック・オーブンは、外部ハウジングと熱風チャネル（流路）と熱風入口と排気出口と扉を有する。外部ハウジングは、オーブン・チャンバを囲んでいる。熱風チャネルを熱風が流れる。熱風入口は、オーブン・チャンバの壁の鉛直方向に並んだ一連の水平開口部の態様である。熱風入口を通って、熱風がオーブン・チャンバへと送風される。排気出口を通じて、熱風がオーブン・チャンバから排出される。ベーカー用オーブンにおいては通常、排出された空気の少なくとも一部は、ファンによって加熱器を通る適当なダクト構造を通って送られ、熱風入口を介してオーブン・チャンバへと再度導入される。
【０００４】
食物製品は、オーブン・チャンバへ移送される車輪付きラックにおける平鍋またはトレイまたは吊り鎖(slings)または他の適当な支持体に配置される。熱風入口における開口部の形状は好ましくは、熱風がオーブン・チャンバを通って所望の流れを生じるよう、設計されている。好ましくは、ラックの上部から底部へとそしてベーキングトレイの外縁から中心へと熱を均一に伝達することにより、焼かれている商品の加熱が均一となるよう、熱風の流れ（フロー）は構成される。これは、空気の流れが上向きの角度でベーキングトレイに当たって焼かれている商品の下側に熱を供給するよう、開口部を上向きの角度で構成することにより、達成することができる。オーブン内の製品は、熱風の流れと直接的に触れることによってだけでなく、製品が置かれるトレイを通じて間接的に加熱される。車輪付きラックは好ましくは、略垂直軸回りに回転するラックを回転させる電動ラック回転機構(powered rack rotating mechanism)によってオーブン・チャンバの天井から支持される。
ベーカー用オーブンにおける食品を調理するための熱風は、バーナーにおいて燃料を燃焼させ、調理用空気が排出ガスによって汚染されることなく直交流型チューブ熱交換器(cross-flow tube heat exchanger)を介して排出ガスにおける熱を調理用空気へと送出することにより、生成することができる。
【０００５】
ベーカー用オーブンを設計する場合の一つの目的は、オーブンのエネルギー効率を向上すると同時に、オーブンのベーキング容量を減少させることなくオーブンの設置面積をできる限り小さく維持することにある。
パン表面の弾力性に影響を与えるとともにさらにその面に艶を与えるために、蒸気が好ましくは、ベーキング手順において初期に用いられる。
【０００６】
蒸気は通常、熱風チャネルを介して供給される、そして開口部を介してオーブン・チャンバ内へと供給される。
表面上のグルテンが結晶化して、割れ目なく拡がる面を形成するため、沸騰速度は、オーブン内の商品のベーキングに影響を与える。これは、蒸気がパン生地の表面で水へと凝縮したとき、エネルギーがまさに届くと同時に蒸気が表面を濡らすことに起因する。蒸気が追加されない場合、表面が乾燥し、乾燥した面が形成される。したがって、蒸発の速度は重要である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案の目的は、蒸発速度を増加させるとともに主ベーキング手順の際に流れる熱風の影響を最小化することにより、ベーキング手順または調理手順の蒸気生成手順を改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的は、独立請求項にかかる本考案によって達成される。
好ましい態様は、独立請求項に従属する従属請求項として記載される。
目的は、ベーカリー・オーブンの熱風フロー・チャネルに蒸気発生モジュールを配置する本考案によって達成される。
【０００９】
蒸気発生モジュールは、蒸気発生状態と熱風状態との二つの状態に対応するよう構成される。それぞれの状態は、モジュールをその長手方向軸に沿って約９０度回転させることにより得られる。
本考案にかかるシステムは、水が水泡の態様となって、泡の下方の蒸発クッションにより、蒸気モジュール部材の表面で移動するいわゆるライデンフロスト効果を利用する。水が表面で移動するので、より多くの蒸気が発生する。
【００１０】
蒸気発生状態において、水は蒸発の際に主表面上で「浮かんでいる」ように見え、そして本考案の一の面の背景にある思想は、蒸発速度をさらに向上するために蒸発した水に逃げ場を与えることにある。同時に、次の列のプレートの上への移動する前に、水をあらかじめ加熱する表面積が増加する。主表面の特別な表面構造を提供することによって、蒸発が向上する。
一の態様では、これは、蒸気発生部材の主表面に異なる表面レベルを生成して、その表面を、上面レベル、第一下位レベル、第二下位レベルなど−水が浮かぶレベル、気体を逃がすことができる第二レベルあるいはその下のさらなるレベルの少なくとも二つの表面レベルから構成することにより達成される。蒸気手順が行われる場合、主表面は基本的に水平方向の姿勢とされる。
【００１１】
水が主表面に供給されると、すぐに蒸発により、上面レベルで、水の下に気泡が形成される。これにより、水を強制的に表面から離れさせる。下位表面レベルもまた水を加熱することになり、水を持ち上げるのに必要な気体圧力が増加し、そして蒸発速度が増加する。
異なる表面レベルは、蒸発した気体が閉じ込められないよう逃げることができるチャネルまたは凹部を主表面上に配置することにより構成される。これにより、エネルギーが水を表面の上方に保持するのには十分ではなくなるまで、強制的に蒸発が連続して行われることになる。表面が圧力と温度と湿度と応じた環境と平衡状態に達するまで、水は蒸発することになる。
【００１２】
異なるレベルの大きさおよび高さの差異は、質量と表面積と材料とに応じて決められる。それは、生成可能な蒸気の量、表面積および所望の蒸気速度と互いに影響し合う。
一の態様では、主表面は二つの表面レベルから構成され、上面レベルは面積Ａを有し、第一下位表面レベルは面積Ｂを有する。
【００１３】
ＡとＢとの関係は、主表面の性能を決める一つの方法である。商Ａ／Ｂを変更することによって、異なる蒸発速度を達成できる。
他の態様では、貫通開口部、例えば正方形または長方形の開口部が、蒸気モジュール部材の主表面に配置され、この蒸気モジュール部材は、同じ手順つまり蒸発が行われる場合、過剰な水を下方の蒸気モジュール部材に落下させることが可能となる。
【００１４】
蒸気モジュール部材は好ましくは、角度を付けた側方面を有する。角度を付けた側方面の目的は水を主表面に戻すことにある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案にかかる蒸気発生システムを有するオーブンを示す概略ブロック図。
【図２】本考案にかかる蒸気発生モジュールの種々の概観を示す図。
【図３】本考案にかかる蒸気発生モジュールの種々の概観を示す図。
【図４】本考案にかかる蒸気発生モジュールの種々の概観を示す図。
【図５】二つの異なる状態における蒸気発生モジュールを概略的に示す図。
【図６】二つの異なる状態における蒸気発生モジュールを概略的に示す図。
【図７】本考案にかかる蒸気モジュール部材の異なる実施形態の断面図を示す図。
【図８】本考案にかかる蒸気モジュール部材の異なる実施形態の断面図を示す。
【図９】本考案にかかる蒸気発生モジュールの種々の概観を示す図。
【図１０】異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の断面図を示す図。
【図１１】異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の断面図を示す図。
【図１２】異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の断面図を示す図。
【図１３】本考案の異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の上面図を示す図。
【図１４】本考案の異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の上面図を示す図。
【図１５】本考案の他の異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の上面図を示す図。
【図１６】本考案の他の異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の上面図。
【図１７】本考案のさらに他の実施形態にかかる、蒸気発生部材の斜視図。
【図１８】本考案のさらに他の実施形態にかかる、蒸気発生部材の断面図。
【図１９】本考案のさらに他の実施形態にかかる、蒸気発生部材の上面図。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
添付の図面を参照して、本考案をここに詳細に説明する。
全図面にわたって、同じ参照符号を同じまたは同様な部材を示すよう用いる。
【００１７】
まず図１を参照して、本考案はオーブン２における蒸気発生システムに関する。オーブン２は、オーブン・チャンバ６を囲む外部ハウジング４と、熱風１０が流れる熱風チャネル８と、を備える。オーブンはさらに、熱風入口と排気出口（図示せず）と扉（図示せず）とを有する。熱風入口は、オーブン・チャンバ６の壁の一連の開口部（図示せず）の態様であり、破線で示すブロック状の矢印で示す熱風が熱風入口を通ってオーブン・チャンバ６へと送風される。破線で示すブロック状の矢印で示す熱風が排気出口を通ってオーブン・チャンバから排出される。なお、変形例として、熱風の方向を、図１に示す方向と反対の方向にできることを付言しておく。
【００１８】
蒸気発生システムは、制御信号１４を生成することによりベーキング手順または調理手順を制御するよう構成される制御ユニット１２を備える。制御ユニット１２は、作業者が特定のベーキング手順または調理手順を選択可能なキーボードやタッチスクリーンなどとできる入力手段（図示せず）を介した命令の入力によってプログラム可能である。
蒸気発生システムはさらに、前記熱風チャネル８内に水平に配置される延設蒸気発生モジュール１６を備える。蒸気発生モジュール１６は、長手方向軸１８に沿って回転可能であるとともに、所定数の蒸気モジュール部材２０を備えている（図２参照）。それぞれの蒸気モジュール部材２０は延設されるとともに、ほぼ平坦な延設部を有する一の主表面２２を有している。複数の蒸気発生部材２０が、一のモジュールにおいて、互いからの所定の距離で互いの上方で平行に配置されている。一つのモジュールにおける部材の数は５〜１５の範囲内にあることが好ましい。
【００１９】
一の実施形態にかかる蒸気発生モジュール１６は、
水がモジュールに供給されたとき水が蒸発できるよう部材２０の主表面２２が基本的に水平姿勢にある蒸気発生状態と、
熱風がモジュール１６を通過できるよう部材２０の主表面２２が基本的に鉛直姿勢にある熱風状態と、
の二つ状態に対応するよう構成されている。
【００２０】
蒸気発生モジュール１６は、蒸気発生状態から熱風状態へと移行するとき、そして熱風状態から蒸気発生状態に戻るとき、前記制御ユニット１２によって生成された制御信号１４に応じてその長手方向軸１８の回りに９０°回転（傾斜）されるよう構成されている。回転は、モジュールの長手方向軸と一致する回転軸回りにモジュールを回転させるよう配置される適当な回転ユニット（図示せず）によって実行される。回転ユニットを例えばステップモータとすることができる。
蒸気発生システムは、モジュールは蒸気発生状態となる前に前記蒸気発生モジュール１６を加熱するよう構成される。加熱は例えばモジュールに熱風を当てることにより実行される。水がモジュールに供給されるとき、モジュールはいわゆるライデンフロスト効果が生じる温度に加熱されることになる。熱風は、従来通り、例えば熱交換モジュールを介してまたは発熱部材を介して加熱される。
【００２１】
こうして、蒸発を行うべきそれぞれの蒸気モジュール部材の上面が過度に加熱される。
後述するライデンフロスト効果により、そのときの圧力における飽和点よりつまり沸点より３０°Ｃ高い温度で最適な蒸発が行われる。
ベーカリー・オーブンで現在用いられている蒸気システムは通常、この温度閾値をはるかに上回って例えば１００℃〜１２０℃よりも高い温度を用いる。その場合、気泡が水の下方に形成される。この泡は、断熱効果を有するとともに蒸発を防止する。
【００２２】
この現象の結果、表面に対する摩擦が非常に小さくなるので、水泡が表面を容易に移動できる。水は、表面の構造および高さ(elevation)によっては表面を「上っていく」場合さえある。
本考案にかかる蒸気モジュール部材は、ライデンフロスト効果と関係する記載の現象を利用するように形成される。
【００２３】
蒸気モジュール部材の表面には好ましくは、ライデンフロスト効果をさらに効果的にするよう小さい凹部または溝が配置されている。
蒸気モジュール部材は、好ましくは金属から形成される。一の適当な材料はアルミニウムである。アルミニウムは、例えば鋼と比較して重量当たりにより多くのエネルギーを蓄積することができ、さらに、例えば鋼で形成された場合よりモジュールが相当軽くなるという利点がある。他の用いうる材料は、フェライト・ステンレス材例えばクロム鋼である。
【００２４】
好ましくは、蒸気モジュール部材はモジュール化されるが、その場合、所望の構造の表面を有すること、例えば溝または窪みを有することも可能である。材料の他の要件は、食品産業における関係当局からその材料が承認される必要があることである。
モジュールのサイズ（例えば長さや幅）また同蒸気モジュール部材のサイズは、オーブンの熱風チャネルにおいて利用可能な空間に適応させる。一の具体例では、長さは約３００ｍｍであり、幅は約１４０ｍｍである。蒸気モジュール部材の厚さは約４〜８ｍｍであり、好ましくおよそ６ｍｍである。部材間の距離は、２〜６ｍｍの範囲内であり、好ましくは４ｍｍである。
【００２５】
上述の通り、モジュールの回転は、図に示すようにモジュールの中心を通って延びる長手方向軸回りにモジュールを回転させることにより、達成できる。変形例として、モジュールの短辺側から見てモジュールの角部のうちの一つに沿って延びる長手方向軸回りの回転によって、モジュールを回転させるまたは傾斜させることもできる。
次に、特に図７に示す蒸気モジュール部材の断面図を参照して、蒸気モジュール部材２０の一の実施形態を説明する。部材は、一の主表面２２と、それぞれが主表面の長辺に沿って配置される二つの側方面２４と、を備える。
【００２６】
蒸気モジュール部材２０は、幅が広いカップ状の形状となるよう、それぞれの側方面は主表面に対して傾斜している。それぞれの側方面２４は好ましくは、主表面２２に対して第一所定角度ｖ１で傾斜している。前記第一所定角度ｖ１は５°〜１５°の範囲内にあり、好ましくは１０°より大きい。
他の実施形態は、蒸気モジュール部材の断面図を示す図８に例示する。本実施形態では、第二側方面２６が、それぞれの第一側方面２４に沿ってかつ外側に配置されている。
【００２７】
第二側方面２６は主表面２２に対して第二所定角度ｖ２で、好ましくは２０°より大きい角度で、最も好ましくは３０°より大きい角度で傾斜している。第二所定角度ｖ２は好ましくは第一所定角度ｖ１より大きい。
本考案の実施形態では、蒸気モジュール部材２０は貫通開口部２８を有し、貫通開口部は好ましくは部材２０の主表面２２に沿って等間隔で分配されている。開口部２８を、図４と、図９における右下の図と、に示す。
【００２８】
蒸気発生部材に配置される貫通開口部により、過剰な水を次のレベル、つまり下方の部材に流出させることが可能になり、これにより、継続的に蒸発を行うことができる。
上述の通り、開口部は好ましくは、部材に等距離で配置される。ただ、開口部を、他の、より不規則な分布とさせることももちろん可能である。隣接する蒸気発生部材における開口部を互いに対してオフセットさせることができる。
開口部のサイズは、水がどれくらい速く一の部材から離れ下方の部材に供給される必要があるかを制御するために重要である。
【００２９】
多くの種々のパラメータ、例えば供給される水の量や部材の温度やベーキング手順の蒸気発生段階の時間に応じて、開口部のサイズが決められる。
試験により、開口部の直径は２〜１５ｍｍの範囲内にあることが好適であることが示された。
【００３０】
好ましくは、開口部は円形状である。ただ、他の形状、例えば長方形状や楕円形状さらには細長い（延設）形状とすることももちろん可能である。
蒸気発生モジュールが熱風状態にある場合、鉛直方向の熱風の流れ１０がモジュール１６を通過できるモジュール１６の姿勢である。鉛直方向の熱風の流れは、一部がモジュールを通ってつまり蒸気発生部材間を流れることにより、モジュールを通過する（図６参照）
【００３１】
オーブンが蒸気発生状態にある場合、水は蒸気発生モジュールの蒸気モジュール部材に供給される。水は好ましくは、熱風チャネル内に配置されるノズル（図示せず）を介して供給される。
ベーキング手順において初期に蒸気をオーブンに供給することが一般的である。
そのとき蒸気発生モジュールは、蒸気発生部材の表面がほぼ水平姿勢となるようモジュールが配置される蒸気発生状態にある。これにより、水への伝熱を最大限とし、供給されるすべての水を完全に蒸発させるために重要である大きい表面積が、蒸気発生部材の面積として得られる。
【００３２】
蒸気発生状態が終了すると、鉛直方向の熱風の流れが容易にモジュールを通過できるようモジュールの表面積を低減するために、蒸気発生モジュールはその長手方向軸回りに９０°回転される。鉛直方向の熱風の流れは、一部がモジュールを通ってつまり蒸気発生部材間を流れることにより、また一部がモジュールの両側を通過することにより、モジュールを通過する。
鉛直方向の熱風の流れを最適化するためには、不必要に熱風の流れを妨害しないよう、部材の角度が付けられた側方面が主表面に対して傾斜しすぎない必要がある。
【００３３】
このように、蒸気発生状態が終了すると、モジュールが回転され、その後、熱風用ファンが始動し、ベーキング手順が継続される。
図２は、それぞれ主表面２２を有する蒸気モジュール部材２０が配置された蒸気発生モジュール１６の断面図である。
【００３４】
図３は、長手方向軸１８に沿った蒸気発生モジュール１６の断面図である。図２における概観はＡ−Ａに沿ったものである。
図４は、開口部２８を示すために蒸気発生部材を上から見た図である。
図５および図６は、二つの異なる状態におけるモジュールを示している。図６に示す熱風状態においては、熱風の流れを矢印で示す。
【００３５】
図９には、蒸気発生モジュールの種々の概観を示す。左側に、線Ｂ−Ｂに沿った断面図をモジュールの右上側から見た図を示す。右上図はモジュールの側面の概観を示しており、右下図はモジュールの上から見た図を示している。
次に、本考案の有用な実施形態を図１０〜図１４を参照してさらに説明する。これらの図は、蒸気発生部材２０の種々の表面構造を示している。
【００３６】
これらの実施形態は特に、互いから所定距離で互いの上方で平行に配置される蒸気発生部材２０に関し、具体的には上面レベル３０と第一下位表面レベル３２との、少なくとも二つの表面レベルで構成される蒸気発生部材２０の主表面に関する。
図１０〜図１２は、異なる実施形態にかかる蒸気発生部材の断面図を示す。
【００３７】
なお、蒸気発生部材の主表面の構造と関係するこれら異なる実施形態を、上述した任意の実施形態と組み合わせることができることを記載しておく。
主表面の二以上の表面レベルを提供することによって、蒸発工程が向上する。
こうして、水が主表面に供給されると、すぐに蒸発により、上面レベルで、水の下に気泡が形成される。これにより、水を強制的に表面から離れさせる。下位表面レベルもまた水を加熱することになり、水を持ち上げるのに必要な気体圧力が増加し、そして蒸発速度が増加する。
【００３８】
異なる表面レベルは、蒸発した気体が閉じ込められないよう逃げることができるチャネルまたは凹部を主表面上に配置することにより構成される。これにより、エネルギーが水を表面の上方に保持するのには十分ではなくなるまで、蒸発が連続的に行われることになる。表面が圧力と温度と湿度と応じた環境と平衡状態に達するまで、水は蒸発することになる。
主要な思想は、蒸発プロセスを向上するために異なる表面レベルを提供することにある。これは、種々の方法で達成することができ、以下に、いくつかの例を示すが、それらを添付の実用新案請求の範囲によって定義される保護の範囲を制限するよう解釈すべきでない。
【００３９】
概して、第一下位表面は、主表面において形成されるチャネル・グリッドのチャネル３４によって形成される。第一下位表面レベル３２は、前記チャネル３４の底部によって形成されている。図１０〜図１２を参照されたい。
チャネル３４は基本的に、図１３および図１４に示すよう、互いに対して直交していることが好適である。
【００４０】
図１０に示す例において、上面レベル３０は、チャネル・グリッド（格子状流路）によって形成される立方体形状の上面３６によって形成されている。また本実施形態を、図１３の上面図に示す。上面の正方形の辺は約０．５〜２．５ｍｍの範囲にある。
図１１に示す例において、上面レベルは、チャネル・グリッドによって形成される切頭角錐の上面３８によって形成されている。
図１２に示す例において、上面レベルは、チャネル・グリッドによって形成される上部が平面状の円形面４０によって形成されている。また本実施形態を、図１４の上面図に示す。
【００４１】
この構造を、下位表面レベル３２が主表面において凹部によって構成されているとして説明することもできる。
ここで説明する異なる構造はすべて、上面レベル３０は面積Ａを有し、第一下位表面レベル３２が面積Ｂを有する。関係Ａ／Ｂは、主表面の特性を定義するために用いることができる。
【００４２】
種々の試験から、ＡとＢの関係が０．５未満である場合、有利な結果が達成されることが示された。
図１３に示す実施形態においては、Ａ／Ｂが約０．２５である場合、有利な蒸発工程が得られることが分かった。
【００４３】
上面レベル３０と第一下位表面レベル３２との間の距離ｄ1は、蒸気発生部材の厚さの約０．３〜０．７である。図１０〜図１２に距離ｄ1を示している。
上面レベル（３０）と第一下位表面レベル（３２）との間の距離は、約４〜８ｍｍである（上記を参照）蒸気発生部材の全体の厚さに応じて、０．５〜３．０ｍｍの間である。
【００４４】
図１５および図１６は、本考案の他の異なる実施形態にかかる蒸気モジュール部材の上面図を示す。
図１５は、例えばクロム鋼から形成され、一辺が１６ｍｍである正方形状の貫通開口部２８を有する蒸気モジュール部材２０の上面図を示す。この図の上部には、蒸気モジュール部材２０の断面図も示している。
【００４５】
図１６は、クロム鋼から形成され、一辺が１０ｍｍである正方形状の貫通開口部２８を有する蒸気モジュール部材２０の上面図を示す。
円形状、楕円状、または他の形状の開口部もまた、実用新案請求の範囲によって定義される本考案の範囲内で実施可能である。
【００４６】
貫通開口部は、所定パターンで蒸気モジュール部材に分配されており、開口部は好ましくは均一に分配される。開口部の数は好ましくは、２５〜１００の範囲内である。
例示の実施形態はどちらも、開口部２８が、部材の辺に対して約３０〜６０度例えば４５度の角度ｖの線（図において破線で一つを表示）に沿って延びている。
【００４７】
図１７〜図１９は、本考案のさらに他の実施形態にかかる、蒸気モジュール部材の斜視図、断面図および上面図をそれぞれ示す。
本実施形態においては、蒸気モジュール部材２０には、部材の長手方向軸に沿って延びているチャネル（凹部）３４が主表面に配置されている。
図１８は、図１９における線Ａ−Ａに沿った断面図を示している。
【００４８】
概して、チャネル３４は、上面レベル３０と、チャネル３４の底部によって形成される第一下位表面レベル３２と、によって形成される。本実施形態においては、複数の開口部２８が配置されており、図においては、四つの開口部を示している。それらは、細長い形状を例えば長方形を有しており、蒸気発生部材の長手方向の対称線に沿って配置されている。
本考案をさらによく理解するために、ライデンフロスト効果に関するさらなる情報を以下に記載する。
【００４９】
ライデンフロスト効果は、液体の沸点より著しく高い大きい物体の接触間近にある液体が、遮断蒸気層を生じ、その結果、その液体を急速には沸騰させなくする現象である。これは、調理時に、平鍋の温度を調べるために水滴を落としたとき、よく見られる。平鍋の温度がライデンフロスト点以上であった場合、水が金属を横切って走って、平鍋において沸騰温度より高いがライデンフロスト点の温度より低い場合よりも蒸発するのに長く時間がかかる。液体窒素が床を横切って走るのも、この効果に起因している。これは、濡れた指を溶融した鉛に入れる、あるいは一口分の液体窒素を吹き出すといった潜在的に危険な実演において用いられているが、どちらも実演者が怪我をすることなく実演される。後者は、特に液体窒素を誤って呑み込んでしまったときには、死に至る可能性がある。
【００５０】
この効果は、熱くなった平鍋に水滴を落としたときに何度も見ているであろう。初めに、平鍋の温度が１００℃より低いとき、水はすぐに広がり、ゆっくり蒸発していく。平鍋の温度が１００℃より高くなると、平鍋に接した水滴はシューという音を立て急速に蒸発する。さらに、温度がライデンフロスト点を超えると、ライデンフロスト効果が作用し始める。平鍋と接触すると、水滴が水の小さい球の塊となって、走り回り、平鍋の温度が低い場合よりもその状態がはるかに長く続く。さらなる水滴がこの効果を引き起こさせないほど速く蒸発させるようなかなり高い温度まで、この効果は作用する。
【００５１】
これは、ライデンフロスト点より高い温度においては、水滴の底部がホットプレートとの接触で直ちに蒸発するからである。生じる気体は、その上方にある水滴の残りの部分に止まり、液体の水とホットプレートとの間のさらなる直接的な接触を妨げる。蒸気の熱伝導率が非常に低いので、平鍋と水滴との間のさらなる伝熱が劇的に遅くなる。これにより、水滴が、その直下にある気体の層上で、平鍋を滑り回ることができる。生じる気体は、表面特性の結果得られる気体圧力を通じて水泡を保持する。液体の泡が坂を上って移動するのはこのためである。本考案では、水泡が加熱されると、気体が下方に形成され、水泡が平坦ではない表面の坂を移動し始め、移動するにつれて液体が強制的にさらに蒸発されるよう、表面が配置される。蒸気モジュール部材が冷めていくにつれて、部材は、液体を沸騰させる代わりに、孔を通じて隣接する下方の部材へと移動する前に、液体をあらかじめ加熱することになる。
【００５２】
ライデンフロスト効果が生じ始める温度を予測するのは容易ではない。たとえ液滴の容量が同じであっても、表面の特性や、さらには液体におけるあらゆる不純物といった複雑な因果関係により、ライデンフロスト点は全く異なる場合がある。ある研究がシステムの理論モデルに対して行われたが、それはかなり複雑であった。非常に粗い概算として、フライパン上の水滴に対するライデンフロスト点は１９３℃とすることができる。
本考案は上記の好ましい実施形態に限定されない。種々の変形例、変更例および均等物を用いることもできる。したがって、上記の実施形態は、添付の実用新案請求の範囲によって定義される本考案の範囲を制限するものでは決してない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年2月15日(2016.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
オーブン・チャンバ（６）を囲んでいる外部ハウジング（４）と、
熱風（１０）が流れる熱風チャネル（８）と、
前記オーブン・チャンバ（６）の壁）の一連の開口部の態様である熱風入口であって、該熱風入口を通って熱風が前記オーブン・チャンバ（６）へと送風される熱風入口と、
熱風が前記オーブン・チャンバ（６）から排出されるよう通過する排気出口と、
扉と、
を備えるオーブン（２）における蒸気発生システムにおいて、前記蒸気発生システムが、
制御信号（１４）を生成することによりベーキング手順または調理手順を制御するよう構成される制御ユニット（１２）と、
前記熱風チャネル（８）内において水平に配置される少なくとも一つの延設蒸気発生モジュール（１６）であって、前記蒸気発生モジュール（１６）が長手方向軸（１８）回りに回転可能であるとともに、所定数の蒸気モジュール部材（２０）を備えており、それぞれの蒸気モジュール部材（２０）が延設されるとともに、ほぼ平坦な延設部を有する一の主表面（２２）を有しており、前記蒸気モジュール部材（２０）が互いからの所定の距離で互いの上方で平行に配置されている少なくとも一つの延設蒸気発生モジュール（１６）と、
前記蒸気発生モジュールに接続して配置されるとともに、前記蒸気発生モジュールに水を供給するように構成される少なくとも一つの水供給部材（２３）と、
を備えており、
前記蒸気発生モジュール（１６）は、
蒸気発生状態であって、水が前記蒸気発生モジュールに供給される前記状態の少なくとも一部においては、前記状態においては水が蒸発できるように前記蒸気モジュール部材（２０）の主表面（２２）は基本的に水平姿勢にある蒸気発生状態と、
熱風が前記蒸気発生モジュール（１６）を通過できるように前記蒸気モジュール部材（２０）の主表面（２２）が鉛直姿勢にある熱風状態と、
の二つ状態に対応するよう構成されている蒸気発生システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気発生モジュール（１６）は、蒸気発生状態と熱風状態との間で移行するとき、前記制御ユニット（１２）によって生成された制御信号（１４）に応じてその長手方向軸の回りに９０°回転されるよう構成されている蒸気発生システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蒸気発生システムであって、該システムは、前記蒸気発生モジュール（１６）を該蒸気発生モジュールが蒸気発生状態となる前に加熱するよう構成されており、水が該蒸気発生モジュールに供給されるとき、該蒸気発生モジュールはライデンフロスト効果が生じる温度に加熱される蒸気発生システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール部材（２０）は、一の主表面（２２）と、それぞれが主表面の長辺に沿って配置される二つの第一側方面（２４）と、を備えており、前記蒸気モジュール部材（２０）が幅が広いカップ状の形状となるよう、前記第一側方面それぞれは主表面に対して傾斜している蒸気発生システム。
【請求項５】
請求項４に記載の蒸気発生システムであって、前記二つの第一側方面（２４）は前記主表面（２２）に対して第一所定角度ｖ１で傾斜しており、前記第一所定角度ｖ１は５°〜１５°の範囲内にあり、好ましくは１０°より大きい蒸気発生システム。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸気発生システムであって、第二側方面（２６）がそれぞれの前記第一側方面（２４）に沿ってかつ外側に配置されており、前記第二側方面（２６）は前記主表面（２２）に対して第二所定角度ｖ２で、好ましくは２０°より大きい角度で、最も好ましくは３０°より大きい角度で傾斜しており、前記第二所定角度ｖ２は好ましくは第一所定角度ｖ１より大きい蒸気発生システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール部材（２０）は貫通開口部（２８）を有し、前記貫通開口部は好ましくは部材（２０）の前記主表面（２２）に沿って等間隔で分配されている蒸気発生システム。
【請求項８】
請求項７に記載の蒸気発生システムであって、前記貫通開口部の側方面は長方形状または正方形状である蒸気発生システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記熱風状態においては、鉛直方向の熱風の流れ（１０）が前記蒸気発生モジュール（１６）を通過ができる前記蒸気発生モジュール（１６）の姿勢であり、鉛直方向の熱風の流れは、一部が前記蒸気発生モジュールを通ってつまり前記蒸気発生部材間を流れることにより、前記蒸気発生モジュールを通過する蒸気発生システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記主表面は、上面レベル（３０）と第一下位表面レベル（３２）との、少なくとも二つの表面レベルで構成されている蒸気発生システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蒸気発生システムであって、前記第一下位表面は、チャネル（３４）によって例えば前記主表面に形成されたチャネル・グリッドで形成されており、前記第一下位表面レベル（３２）は前記チャネル（３４）の底部によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の蒸気発生システムであって、前記チャネルは前記蒸気モジュール部材（２０）の長手方向軸に沿って延びている蒸気発生システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の蒸気発生システムであって、チャネル・グリッドにおける前記チャネル（３４）は互いに対して基本的に直交している蒸気発生システム。
【請求項１４】
請求項１２または１３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベル（３０）は、前記チャネル・グリッドによって形成される立方体形状の上面（３６）によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１５】
請求項１２または１３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベルは、前記チャネル・グリッドによって形成される切頭角錐の上面（３８）によって形成されている蒸気発生システム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月19日(2016.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
オーブン・チャンバ（６）を囲んでいる外部ハウジング（４）と、
熱風（１０）が流れる熱風チャネル（８）と、
オーブン・チャンバ（６）の壁の一連の開口部の態様である熱風入口であって、該熱風入口を通って熱風がオーブン・チャンバ（６）へと送風される熱風入口と、
熱風がオーブン・チャンバ（６）から排出されるよう通過する排気出口と、
扉と、
を備えるオーブン（２）における蒸気発生システムにおいて、前記蒸気発生システムが、
制御信号（１４）を生成することによりベーキング手順または調理手順を制御するよう構成される制御ユニット（１２）と、
前記熱風チャネル（８）内において水平に配置される少なくとも一つの延設蒸気発生モジュール（１６）であって、前記蒸気発生モジュール（１６）が長手方向軸（１８）回りに回転可能であるとともに、所定数の蒸気モジュール要素（２０）を備えており、それぞれの蒸気モジュール要素（２０）が延設されるとともに、ほぼ平坦な延設部を有する一の主表面（２２）を有しており、蒸気発生要素（２０）が互いからの所定の距離で互いの上方で平行に配置されている少なくとも一つの延設蒸気発生モジュール（１６）と、
前記蒸気発生モジュールに接続して配置されるとともに、前記モジュールに水を供給するように構成される少なくとも一つの水供給部材（２３）と、
を備えており、
前記蒸気発生モジュール（１６）は、
蒸気発生状態であって、水が前記モジュールに供給される前記状態の少なくとも一部においては、前記状態においては水が蒸発できるよう要素（２０）の主表面（２２）は基本的に水平姿勢にある蒸気発生状態と、
熱風がモジュール（１６）を通過できるよう要素（２０）の主表面（２２）が鉛直姿勢にある熱風状態と、
の二つ状態に対応するよう構成されている蒸気発生システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸気発生システムであって、蒸気発生モジュール（１６）は、蒸気発生状態と熱風状態との間で移行するとき、前記制御ユニット（１２）によって生成された制御信号（１４）に応じてその長手方向軸の回りに９０°回転されるよう構成されている蒸気発生システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の蒸気発生システムであって、該システムは、前記蒸気発生モジュール（１６）を該モジュールが蒸気発生状態となる前に加熱するよう構成されており、水がモジュールに供給されるとき、モジュールはライデンフロスト効果が生じる温度に加熱される蒸気発生システム。
【請求項４】
先行する請求項のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール要素（２０）は、一の主表面（２２）と、それぞれが主表面の長辺に沿って配置される二つの側方面（２４）と、を備えており、蒸気モジュール要素（２０）が幅が広いカップ状の形状となるよう、それぞれの側方面は主表面に対して傾斜している蒸気発生システム。
【請求項５】
請求項４に記載の蒸気発生システムであって、それぞれの側方面（２４）は主表面（２２）に対して第一所定角度ｖ１で傾斜しており、前記第一所定角度ｖ１は５°〜１５°の範囲内にある蒸気発生システム。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸気発生システムであって、第二側方面（２６）がそれぞれの第一側方面（２４）に沿ってかつ外側に配置されており、第二側方面（２６）は主表面（２２）に対して２０°より大きい角度である第二所定角度ｖ２で傾斜しており、前記第二所定角度ｖ２は前記第一所定角度ｖ１より大きい蒸気発生システム。
【請求項７】
先行する請求項のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記蒸気モジュール要素（２０）は貫通開口部（２８）を有し、貫通開口部は好ましくは要素（２０）の主表面（２２）に沿って等間隔で分配されている蒸気発生システム。
【請求項８】
請求項７に記載の蒸気発生システムであって、前記貫通開口部側方面は長方形状または正方形状である蒸気発生システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記熱風状態においては、鉛直方向の熱風の流れ（１０）がモジュール（１６）を通過ができるモジュール（１６）の姿勢であり、鉛直方向の熱風の流れは、一部がモジュールを通ってつまり蒸気発生要素間を流れることにより、モジュールを通過する蒸気発生システム。
【請求項１０】
先行する請求項のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記主表面は、上面レベル（３０）と第一下位表面レベル（３２）との、少なくとも二つの表面レベルで構成されている蒸気発生システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蒸気発生システムであって、前記第一下位表面は、チャネル（３４）によって前記主表面に形成されたチャネル・グリッドで形成されており、前記第一下位表面レベル（３２）は前記チャネル（３４）の底部によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の蒸気発生システムであって、前記チャネルは前記蒸気発生要素（２０）の長手方向軸に沿って延びている蒸気発生システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の蒸気発生システムであって、チャネル・グリッドにおける前記チャネル（３４）は互いに対して基本的に直交している蒸気発生システム。
【請求項１４】
請求項１２または１３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベル（３０）は、前記チャネル・グリッドによって形成される立方体形状の上面（３６）によって形成されている蒸気発生システム。
【請求項１５】
請求項１２または１３のいずれかに記載の蒸気発生システムであって、前記上面レベルは、前記チャネル・グリッドによって形成される切頭角錐の上面（３８）によって形成されている蒸気発生システム。