(57)【要約】【課題】電気調理器庫内で、調理物より滲出した油脂分等の発火を抑制すること。【解決手段】調理庫内の調理物下方に位置するヒータの放熱表面積を上部のヒータの表面積より大きくして、単位表面積あたりの放熱量を分散低下させることにより、ヒータ表面温度の過昇を抑え、調理物から滲出した油脂の発火を防止することが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理物を載置する調理網を内部に備えた調理庫と、前記調理網の上方に配置された上部ヒータと前記調理網の下方に配置された下部ヒータとを有し、前記下部ヒータの放熱表面積を前記上部ヒータの放熱表面積より大としたことを特徴とする電気調理器。
【請求項２】
前記下部ヒータの最大発熱量を放熱表面積で除した値が、前記上部ヒータにおける同算出値より小となるよう前記下部ヒータの放熱表面積を大ならしめて構成したことを特徴とする請求項１記載の電気調理器。
【請求項３】
前記最大発熱量を放熱面積で除した値の比が、前記上部ヒータに対して前記下部ヒータが３倍以上大となるよう構成したことを特徴とする請求項２記載の電気調理器。
【請求項４】
前記最大発熱量を放熱面積で除した値に対し、さらに前記上部ヒータおよび下部ヒータと前記調理網上の調理物との平均距離の２乗を乗じ、得られた値の比が前記下部ヒータ側で２倍以上となるよう放熱面積に差を備えて構成したことを特徴とする請求項２記載の電気調理器。
【請求項５】
前記下部ヒータを、単位長さあたりの放熱量が小なるよう構成した放熱部材で構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気調理器。
【請求項６】
前記下部ヒータを、外周放熱面に面積拡大用の放熱部材を添装したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理庫空間内で被調理物を電気ヒータの熱で加熱する電気調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電気調理器は、調理物を載置する網状の部材の上下にヒータを設置して加熱する方法が用いられているが、加熱中に調理物から滲出して滴下する油脂分などの飛散を防止する受皿を下側ヒータの下方に備える方法が一般的である。またこの構成では、受皿に適当量（２００ｍｌ程度）の水を入れることによって滴下する油脂分等を冷却し、熱分解による発煙や温度上昇しての発火を防止する手段が多く用いられる（例えば、特許文献１参照）。また、受皿に水を入れ忘れても安全なように、受皿周囲への空気流通経路を設け、空冷によって受皿を冷却することにより、注水を不要とする手段（例えば、特許文献２参照）や、受皿自体をファンで冷却する方法（例えば、特許文献３参照）も行われている。
【特許文献１】特開２００４−８４９８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０８９６９号公報
【特許文献３】特開２０００−２３８５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、調理物から滲出した油脂分等による調理庫内での発火といった現象を確実に防止するのが難しく、また発火を回避しようとすれば調理品質を損なうという課題を有していた。すなわち、調理物より滴下した油脂分等は、ヒータ下方に配置した受皿に滴下した後は上記のような各種手段で冷却し、熱分解や再蒸散を抑制することは可能であるが、調理物から受皿に至る中間にヒータが存在し、滴下する油脂がこのヒータに接触した時に、急激な蒸散や熱分解と同時に、高温のヒータにより着火され、ここで火炎を発することになる。ここで発した火炎は、滴下し接触した油脂滴だけでなく、その上方にある調理物自体にも延焼する場合もあり、調理物のみならず著しくは調理器自体も破損させることになる場合がある。
【０００４】
ここで、滴下する油脂や下部の受皿から再蒸散する油脂が接触しても発火しないようにするためには、ヒータ表面温度を低下させる必要があるが、通電量を抑えてヒータ温度を下げた場合には調理物に必要熱量を供給することができず、調理時間を長引かせることにつながることにもなる。同時にこの処置は、調理物に対する加熱エネルギーの質的変化ももたらし、特に表面の調理色（焼き色など）や食感（サクサク感、パリパリ感など）を損なうことにもなる。したがって、ヒータ通電量の抑制で温度を低下させる発火防止は、調理庫内での発火抑制はされるものの、例えば焼魚等の表皮の乾燥食感が減退するなど、本来の調理品質を損なう場合があるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、調理物の調理品質低下や調理時間の延長等の影響を抑えつつ、油脂分等の発火を防止し得る電気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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気調理器は、調理庫内の調理網上方および下方の両面にヒータを備えるとともに、調理網下方のヒータの放熱表面積を、上方のヒータに比べて大とするよう構成配備したものである。これによって、下方のヒータ表面温度上昇を抑制しつつ、エネルギー供給量は十分に確保することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電気調理器は、調理中に油脂分が接触する可能性がある下方に位置するヒータを、印加電力を制御することなく、放熱表面積を拡大することでヒータ表面温度過昇を防止し、ここで発生し易い調理中の油脂分発火を抑制できる。一方調理工程では、調理物への十分なエネルギー供給を維持して調理時間の延長や調理品質の低下も抑制し、安全で効率的な調理器が実現可能とできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、調理庫内の調理網上方と下方に加熱ヒータを備えた電気調理器において、下部ヒータの放熱表面積を上部ヒータよりも大きく構成することにより、下部ヒータの表面温度過昇を抑え、調理物から滲出した油脂が接触しても発火しない状態に維持して、高質な調理品質を維持しつつ安全に使用できる調理器を実現できる。
【０００９】
第２の発明は、特にヒータの最大発熱量を放熱表面積で除した値に関し、この算出値で下部ヒータ側が上部ヒータ側より大となるよう、下部ヒータの放熱表面積を大ならしめることにより、調理庫内の配置構成や温度分布を考慮した最適な調理作用を確保しつつ、発火抑制を確実に行うことができる。
【００１０】
また、第３の発明は、特に前記算出値の比で下部ヒータ側が３倍以上となるよう規定構成することにより、実用上の各種条件を勘案しても確実なヒータ過昇防止が実行でき、安全性と調理品質の維持をより高めることができる。
【００１１】
さらに第４の発明は、前記の算出値にさらにヒータと調理物間の平均距離比の２乗を乗じ、この値の比が下部ヒータ側で２倍以上となるよう規定構成することで、調理庫内の空間を有効に利用したコンパクトを可能にしつつ、油脂発火に着実に対応することができる。
【００１２】
加えて第５の発明は、下部ヒータの放熱表面積拡大を、単位長さあたりの放熱量を小とした放熱部材で下部ヒータを構成することで、調理庫内の配置や機器構成に大きな負荷なく均一かつ確実にヒータ表面温度をコントロールすることができる。
【００１３】
同じく第６の発明は、下部ヒータの表面に放熱表面積拡大用の放熱部材を添装することで、調理機能維持とのバランスを考慮した最適な構成を実現でき、簡易で確実な発火抑制を実現できる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気調理器の構成の概略を示す図、図２はその要部部材の平面図、図３はその特性解析図である。
【００１６】
図１において、調理庫１には調理物を載置する調理網２と、その上方に配置された上部ヒータ３と、下部に設置された下部ヒータ４が備えられ、調理網２の下方には調理庫１内に出入自在に設置された受皿５が備えられている。ここで調理庫１の後背面上部には排気口６が開口されており、その開口部近傍には温度検出器７が配置されている。また調理庫１の前面には開閉自在な扉８があり、その上方には運転条件等の入力操作も行える制御部９が配置されている。上部ヒータ３や下部ヒータ４および温度検出器７は、ともに制御部９に連通して（詳細は図示せず）連関制御されている。
【００１７】
ここで、上部ヒータ３および下部ヒータ４の構成を詳細に見ると、図２に示すようになっている。すなわち、上部ヒータ３はＵ字状の構成で調理庫１の最上部付近に３本備えられている。一方下部ヒータ４は、外径は類似の管状ヒータであるが、Ｗ状の平面構成になっており、上部ヒータ３に比べておよそ２倍の長さとなっている。内部に組み込まれた発熱用の素線は、上部ヒータ３に比べて下部ヒータ４の方が単位長さあたりの発熱量が小さくなっており、１本あたりの定格最大発熱量は、上部ヒータ３が２００Ｗであるのに対して、下部ヒータ４は１５０Ｗに設計されている。
【００１８】
以上のように構成された電気調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００１９】
まず、魚などの調理物は調理網２の上に載せられて調理庫１内に置かれ、通電されて昇温した上部ヒータ３および下部ヒータ４から発せられる放射熱で上下両面から加熱調理される。加熱によって調理物からは、水蒸気や油脂分などが滲出あるいは蒸散するが、気化成分は調理器１内を浮遊した後に排気口６から外部へ放散され、油脂等の液状成分は下部に配置した受皿５に滴下する。
【００２０】
調理庫１内は温度検知器７で温度検知しながら制御部９により上部ヒータ３および下部ヒータ４の通電量を制御して温度調節され、設定された庫内温度（通常は２００℃〜３００℃程度）で運転され調理が行われる。
【００２１】
ここで、下部ヒータ４の表面温度と発火現象との関係を図３を用いて説明する。図３は、図１に示す構成の電気調理器で、下部ヒータ４の表面温度を横軸に、油脂の温度を縦軸にして、下部ヒータ４の表面に調理物から出た油脂が滴下した時の発火の有無をプロットしたものである。調理物には鶏肉（もも肉）を用い、油脂温度は調理物表面温度で示している。この図からも明らかなように、通常用いられる油脂温度（調理物温度）３００℃以下では、ヒータ表面温度を５００℃以下に維持すれば滴下しても発火は避けられ、特に加熱調理の初期段階では調理物も１００〜１５０℃程度までしか昇温しないから、５３０℃以下を確保すれば発火は着実に避けられると言える。
【００２２】
本構成では、上部ヒータ３が最大発熱時に８００℃程度で運転されるが、これに対して下部ヒータ４では、長さが約２倍であることから放熱表面積も約２倍となり、また発熱エネルギーが１５０Ｗと上部ヒータ４（定格発熱量２００Ｗ）の７５％となっている。このため、同じ条件での放熱とすれば、熱放射が温度の４乗に比例することから、表面温度は５６０℃程度に低下すると試算され、油脂温度が著しく高くない範囲では十分に発火を抑制できることが、図３の結果からも明らかである。実際には、図２に示すようにＷ状の水平設置とした下部ヒータ３では、対流放熱による温度低下の効果が加わるために、通常調理では５３０℃を越える温度になることは観測されず、発火現象も生じないことが確認できた。
【００２３】
下部ヒータ４の構成や配置は各種条件が可能であるが、調理物を最適に調理するために必要エネルギーを提供するという観点から見れば、上記のように表面温度、放熱表面積の他、調理物との距離という因子もある。すなわち、調理物と下部ヒータ４との距離が近い場合には、放射伝熱が距離の２乗に反比例して変化することから、放射温度を低くしても十分な加熱調理効果が確保できることになる。下部ヒータ４は一般に、調理物を載せる調理網の下に配置され、ここは調理庫１内で下部ヒータ３と受皿５を収納するだけの空間であるため、可能な限り圧縮するのがコンパクトな調理器にするため必要な設計条件となる。したがって、調理物を間に入れるため相当の離間距離を必要とする上部ヒータ３に比べ、至近距離での設置が可能となり、その分だけ下部ヒータ４の表面温度を下げることが可能になると言える。
【００２４】
こうした諸条件を考慮すれば、要求される最終条件（上記の通り下部ヒータ４表面温度を５３０℃以下に制御）を達成するには、以下のような条件別の手段が可能となる。なおここでは、上部ヒータ３の表面温度は約８００℃で運転されることを基準にしている。
【００２５】
（１）ヒータの発熱量を同一、離間距離も同一とした場合、ヒータ表面積のみで温度を変化
表面温度＝（放射エネルギー／面積）の４乗根に比例：約３倍の面積が必要
（２）ヒータ発熱量を同一、距離は上部ヒータ４が１．５倍離れている場合、面積と距離が影響
表面温度＝（放射エネルギー／距離２乗／面積）の４乗根に比例：約１．４倍の面積必要
（３）ヒータ発熱量７５％、距離が１．５倍離れている場合、熱量と面積と距離が影響
表面温度＝（放射エネルギー×比率／距離２乗／面積）の４乗根に比例：約１．０６倍の面積
条件設定は各種あり得るが、発熱と受熱の条件が一定で、下部ヒータ４の面積増加のみで対処する上記（１）の場合でも、約３倍の面積増加があれば通常の電気ヒータ使用でも、十分に発火を抑制できることが明らかとなった。また、これに距離効果を加えると、距離比の２乗と面積比の積が約２倍となれば、同様の効果が発揮できることになる。
【００２６】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における電気調理器の要部部材の構成図である。
【００２７】
本実施の形態は、基本の構成および動作は実施の形態１と同様であるが、下部ヒータ４の構成形状に特徴がある。したがって、その相違点を中心に説明する。なお実施の形態１と同一の構成要素には同一の番号を付与している。
【００２８】
図４において、下部ヒータ４の外表面に、水平方向へ突き出した板状構成を備えた放熱フィン１４を備えている。この放熱フィン１４は金属板を下部ヒータ４の表面に密着させて固定したもので、下部ヒータ４の放熱表面を増加させる作用を行うものである。
【００２９】
こうすることで、実施の形態１でも示した通り、下部ヒータ４で発せられた熱を広い面積に分散して放射させることになり、放熱フィン１４の表面は温度が低下する。ただし放射熱量は、放熱フィン１４の広い面積でカバーできるから、調理物へのエネルギー供給に影響はなく、落下する油脂分の発火を防止するのみに有効に作用する。
【００３０】
この構成は、基礎となる下部ヒータ４を上部ヒータ３と共用することができ、後加工で放熱フィン１４を密着加工するだけで実現可能であるから、簡易にかつ安価に実現できるもので、安価で安全な調理器を実現するに有効な手段である。この構成においても、実施の形態１で示した各種設定条件と合わせた総合作用は実現でき、その効果を損なうものではない。
【００３１】
なお、下部ヒータ４の下方には、調理物から滴下する油脂等を受ける受皿５を置く構成が一般的に用いられるが、この受皿５も下部ヒータ４からの放射熱を直接受けて高温になり、滴下した油脂成分が気化したり熱分解したりする温度条件に変化する。こうして発生した浮遊物は、調理物から直接蒸散した成分とともに調理庫１内を浮遊し、排気口６から庫外へと流れるが、その間に高温の上部ヒータ３や下部ヒータ４に接触して、場合によっては発火に至る場合も生じてくる。上部ヒータ３の周辺では、前記の通りここに至るまでに十分希釈され、ここで発火することはほとんどないと言えるが、下部ヒータ４周囲は、受皿５から発生した高濃度の油脂や油煙が存在し、ここの発火温度以上となった下部ヒータ４が存在すると、容易に発火することになる。したがって、特に受皿５を備えた構成においては、その至近位置にある下部ヒータ４の表面温度抑制は、発火防止への伏線的効果にもなる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、上部ヒータ３および下部ヒータ４を円管状のシーズヒータとしているが、これに限られるものではなく、発熱線外周を耐熱ガラス管で覆ったランプ形状のものや、断面多角形や扁平形状の線ヒータなどでも良く、ヒータの形状で原則的に制約を受けるものではない。調理庫１内の気体の排出には、排気口６を設けて自然対流の排出としているが、別途送風手段を設けて強制排気としても良く、いずれも本発明の効果を損なうものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる電気調理器は、調理庫内の調理物下方に位置するヒータの放熱表面積を上部のヒータの表面積より大きくして表面温度の過昇を抑えることにより、調理物より滲出する油脂等の発火を抑制し、高品位の加熱調理を安全に実現することが可能となるので、家庭用および業務用のオーブン、グリル、ロースター等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電気調理器の構成概略図
【図２】本発明の第１の実施の形態における電気調理器の要部部品平面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における電気調理器の特性解析図
【図４】本発明の第２の実施の形態における電気調理器の要部構成図
【符号の説明】
【００３５】
１  調理庫
２  調理網
３  上部ヒータ
４  下部ヒータ
５  受皿
６  排気口
７  温度検知器
８  扉
９  制御部
１４  放熱フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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