(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理媒体を加熱し、熱と酸化による調理媒体の加工ムラを少なくする調理用熱交換装置において、
ハウジングと、
前記調理媒体に対して不活性な材料で形成され、該調理媒体を通すための前記ハウジング内の調理媒体チャンバと、
前記調理媒体チャンバ内に配置され、前記調理媒体に対して非反応材料で形成された外側熱交換面を持つ複数のコイルで構成され、該外側熱交換面が、熱交換プロセス中で実質的に空気欠如状態の前記調理媒体が前記調理媒体チャンバを通ることができるよう、全体として螺旋状の調理媒体経路を形成する熱交換要素と、
を有する熱交換器を備えていると共に、
前記熱交換器の前記熱交換要素の加熱パワーを制御する制御ユニットを備え、
前記熱交換要素は、使用中にパルス態様制御される電気的要素であり、
前記制御ユニットは、前記熱交換要素に電力をパルス態様で加えるオン状態と、該熱交換要素に電力を加えないオフ状態とを交互に、予め定められた周期で実行し、該予め定められた周期は、熱と酸化による調理媒体の加熱損を抑える温度に前記外側熱交換面での温度を維持でき、且つ該オフ状態の時間に生じる冷却効果の少ない周期である、
ことを特徴とする調理用熱交換装置。
【請求項２】
前記熱交換要素は、二重螺旋形状である、
ことを特徴とする調理用熱交換装置。
【請求項３】
前記コイルは、前記ハウジングと協働して、前記調理媒体チャンバを形成するスペーサの回りに配置され、
前記スペーサは、チャンバを有し、
前記チャンバは、この中のガスを排気する通気手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載の調理用熱交換装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記熱交換要素の前記外側熱交換面が実質的に一定の熱を出力するよう、所定の周波数で前記オン状態になる、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の調理用熱交換装置。
【請求項５】
調理装置において、
ハウジングと、
前記ハウジング内の調理ゾーンと、
熱交換器を有する熱交換装置と、
前記熱交換器により、所望の調理温度に加熱された前記調理媒体を前記調理ゾーンに供給する供給手段と、
を備え、
前記熱交換装置は、前記熱交換器と、該熱交換器の加熱パワーを制御する制御ユニットとを有し、
前記熱交換器は、ハウジングと、前記調理媒体を通すことができるように該ハウジング内に配置された調理媒体チャンバと、該調理媒体チャンバ内に配置され、外側熱交換面を持ち、該外側熱交換面により、全体として螺旋状の調理媒体経路を形成する熱交換要素としての電気的要素と、を有し、
前記制御ユニットは、前記熱交換要素に電力をパルス態様で加えるオン状態と、該熱交換要素に電力を加えないオフ状態とを交互に、予め定められた周期で実行し、該予め定められた周期は、熱と酸化による調理媒体の加熱損を抑える温度に前記外側熱交換面での温度を維持でき、且つ該オフ状態の時間に生じる冷却効果の少ない周期である、
ことを特徴とする調理装置。
【請求項６】
複数の前記熱交換器を有し、各熱交換器の最大出力電力は等しい、
ことを特徴とする請求項５に記載の調理装置。
【請求項７】
前記調理装置は、大桶フライヤまたはスプレーフライヤである、
ことを特徴とする請求項５及び６のいずれか一項に記載の調理装置。
【請求項８】
食材を調理するための調理媒体を加熱する調理媒体加熱方法において、
前記調理媒体を熱交換器のチャンバに導入し、
前記チャンバ内に配置された熱交換要素である電気的要素の外側熱交換面により形成された、全体として螺旋状の調理媒体経路内に、空気のような酸化ガスが実質的に存在しない状態で前記調理媒体を流し、
前記熱交換要素に電力をパルス態様で加えるオン状態と、該熱交換要素に電力を加えないオフ状態とを交互に、予め定められた周期で実行して、前記調理媒体を加熱し、該予め定められた周期は、熱と酸化による調理媒体の加熱損を抑える温度に前記外側熱交換面での温度を維持でき、且つ該オフ状態の時間に生じる冷却効果の少ない周期である、
ことを特徴とする調理媒体加熱方法。
【請求項９】
前記熱交換要素は、所望の電力レベルおよび周波数で、パルス態様で電力供給される、
ことを特徴とする請求項８に記載の調理媒体加熱方法。
【請求項１０】
パルス幅が、前記熱交換器の作動を制御する制御ユニットにより変調される、
ことを特徴とする請求項８及び９のいずれか一項に記載の調理媒体加熱方法。
【請求項１１】
前記パルス幅は、調理媒体の性質、又は該調理媒体により調理される食材により調節される、
ことを特徴とする請求項１０に記載の調理媒体加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、調理装置に使用される調理媒体を加熱するのに適した熱交換装置に関し、更に、このような熱交換装置を備えた調理装置および該調理装置内で調理媒体を加熱する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人に係る国際特許出願No. WO 93/24040には、スプレーフライ原理に基づいて作動する調理装置が開示されている。すなわち、食材は、該食材に、調理媒体、具体的にはオイルまたは溶融脂肪、または感熱材料の加熱された流れをスプレーすることにより調理される。調理媒体は、バッファまたは調理媒体貯蔵タンクと噴霧器とを繋ぐパイプ網内に配置されたフローヒータにより加熱される。加熱は実質的に空気が存在しない状態で行われ、熱交換器の「パイプのような」性質により、従来から使用されている熱交換器よりも優れた均一加熱が可能である。
【０００３】
例えば、英国特許第621821号および欧州特許第168359号により例示される従来技術から、調理媒体が、酸化ガスまたは空気の存在下で、ボイラーと呼ばれるサンプすなわちタンク容器内で加熱を行うべく、これらのタンク内またはタンクの非常に近くに配置された加熱要素により加熱されるスプレーフライ装置が知られている。本件出願人は、このような加熱機構は、感熱性をもちかつ酸化され易い調理媒体には不適でありかつ酸化の問題とは無関係であること、加熱プロセスの効率的制御を容易に達成できないことを見出しており、かつこのような加熱システムでは調理オイルの過熱および過剰消費が生じることが証明されている。それにもかかわらず、このようなシステム（ファストフード産業で広範囲に使用されている大桶（vat）フライヤを備えたシステム）は実際に広く使用されている。
【０００４】
このような熱交換器は、加熱が、優れた混合体積をもちかつ実質的に空気が存在しないフローヒータ内で行われ、製造された食品の品質が優れておりかつオイル消費が少ない、本件出願人に係る国際特許出願第WO 93/24040号に開示されている熱交換器とは異なるものである。
【０００５】
下記のような他の幾つかの種類の熱交換器が知られている。
【０００６】
WO 86/05578には、自動車のエンジン冷却システムからの熱を、水の加熱等に使用する熱交換器が開示されている。この熱交換器は、比較的低温で少量の流体に適合するように設計されており、かつシャワー用の熱水源としても適している。
【０００７】
WO 88/01362には、チューブの幾つかの螺旋列を有し、各螺旋列が１０本のチューブを備えかつ螺旋状に配置された支持アーム上に自由に載置されている構成の向流形熱交換器が開示されている。
【０００８】
これらのいずれの場合にも、調理装置内で調理媒体を加熱すること、および調理媒体を１５０℃を超える温度、より一般的には１８０〜２１０℃の範囲の温度に加熱することを含む加熱プロセスが開示されていないだけでなく、これらの文献では調理媒体の加熱時に遭遇する特定問題が取り扱われていない。
【０００９】
【発明の開示】
本発明の目的は、調理用熱交換装置、該熱交換装置を備えた調理装置、および該調理装置での調理媒体の加熱方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、オイルおよび脂肪等の特に感熱性の高い調理媒体への熱交換器であって、調理分野で現在使用されている熱交換器を用いて行うことができるよりも効率的に加熱プロセスを制御できる熱交換器を提供することにある。
【００１１】
上記目的から、本発明は、ハウジングと、調理媒体を通すための、ハウジング内の調理媒体チャンバと、熱交換プロセス中に調理媒体が調理媒体チャンバを通ることができるよう、全体として螺旋状の経路を形成すべく、コイルとして構成された熱交換要素とを有する調理媒体加熱用熱交換器を提供する。一般に、本発明の方法は、調理装置の調理ゾーンに供給する調理媒体を加熱する段階を有している。
【００１２】
より詳しくは、熱交換要素すなわちコイル（該コイルは、単一または二重螺旋の形態に構成できる）は、コイルとハウジングの内壁との間に小さい間隙が形成され、調理媒体チャンバを通る調理媒体を、全体として螺旋状の経路に閉じ込めるようにして調理媒体チャンバ内に配置される。本願明細書で使用する用語「螺旋状経路（spiral path）」には、良く混合された調理媒体と熱交換要素との密接接触を可能にする曲がりくねった流路、ヘリカル流路、蛇行状流路等が含まれる。この態様により、小さい体積内に大きい伝熱面積が得られ、従って、大きな空間的拘束を生じることなく、熱交換プロセスに効率的な制御が行える。
【００１３】
熱交換要素は、電気抵抗形式のもので構成できるが、熱交換要素のこの特徴は、調理媒体を、入念に形成された螺旋状経路、曲がりくねった経路または蛇行状経路に強制的に通す設計よりも重要性が低い。ガスまたは熱オイルによる加熱も可能である。
【００１４】
熱交換要素は、所望の電力レベルで、かつパルス態様で電力供給される。特に、電気要素を使用する場合には、パルス幅は、熱交換器の作動を制御する制御ユニットにより変調される。これにより、調理媒体を劣化させる危険が低下される。この態様で、感熱調理媒体がより効率的に加熱される。
【００１５】
パルスの周波数は、熱交換要素の熱慣性によってパルスを調整するように選択するのが好ましい。すなわち、所与の電力レベルに対し、熱交換要素の熱交換表面での電力密度は変動せず、実質的に一定に維持される。
【００１６】
熱交換器は、調理装置に組込まれるように設計され、このため、本発明の第２形態では、ハウジングおよび調理ゾーンを有し、調理ゾーンには、少なくとも１つの熱交換器を備えた熱交換手段により所望の調理温度に加熱された調理媒体が供給され、該熱交換器は、ハウジングと、前記調理媒体が通ることができるようにハウジング内に配置された前記調理媒体チャンバと、熱交換プロセス中に調理媒体が該チャンバを通ることができるよう、全体として螺旋状の経路を形成すべく、コイルとして構成された熱交換要素と、を有する、調理装置が提供される。
【００１７】
このような熱交換器は、本件出願人により開発された種々のスプレー調理装置に使用できる。より詳しくは、熱交換器は、国際特許出願No. WO 93/24040に記載のスプレーフライヤ、または家庭用または小売店用食品装置に使用できる。
【００１８】
本発明の熱交換器は、また、大桶調理機および圧力調理機等の他の種類の調理装置にも使用できる。調理機は多ゾーン形のものでもよい。調理媒体は、上記種類の複数の熱交換器を収容するモジュールの形態をなす熱交換手段により加熱するのが便利である。各熱交換器は、最大電気出力が同じものでも、異なるものでもよい。この態様により、所与の調理媒体設定温度に対する単位熱交換器当たりの熱出力を低減できる。これは、特に、調理媒体が感熱性オイルまたは脂肪である場合に、許容できる調理媒体品質を維持できる点で優れている。
【００１９】
本発明の第３の優れた実施形態によれば、調理媒体を熱交換器のチャンバに導入し、前記チャンバ内に配置された熱交換要素コイルにより形成された全体として螺旋状の経路内で調理媒体を流し、調理媒体を、所望の調理温度に加熱することからなる、好ましくは空気のような酸化ガスが実質的に存在しない状態で食材の調理を行う調理媒体加熱方法が提供される。
【００２０】
熱交換要素は、パルス態様で電力供給されることが好ましくかつ有効であり、パルス幅は制御された態様で変調される。このようなパルス幅変調を行うことにより、感熱性媒体を劣化させる危険なく加熱することができる。
【００２１】
考えられている熱交換プロセスは、一般に、このようにして加熱された調理媒体を、スプレーフライヤの調理チャンバ内に配置される食材上に噴霧する前に、調理媒体を調理温度に加熱できるものであるが、熱交換器は、流体を冷却するようにも同様に設計できる。
【００２２】
スプレーフライ装置の調理媒体を加熱する場合には、空気が実質的に存在しない状態で熱交換プロセスを行うのが好ましい。さもなければ、調理媒体および製品としての食材が悪影響を受けるからである。
【００２３】
本発明の熱交換器、調理装置、および熱交換器の操作方法は、前述の従来の方法に比べ、特に感熱性調理媒体の効率的加熱が可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付図面を参照して述べる本発明の好ましい実施形態についての以下の説明からより完全に理解されよう。
【００２５】
ここで、図１及び図２を参照すると熱交換器１０が示されており、この熱交換器１０は、全体として円筒状のハウジング１２と、熱交換プロセス中に調理媒体を通すためのハウジング１２の調理媒体チャンバ１４と、熱交換プロセス中に流体チャンバ１４を通る調理媒体のための、全体として螺旋状の流路を形成すべく構成された熱交換要素１６とを有している。各構成部品は、熱交換器が使用される用途を考慮に入れて、その機能および環境に適した材料で製造される。従って、熱交換器１０のハウジング１２は、ステンレス鋼または熱交換が行われる調理媒体に対して不活性な材料で製造される。熱交換要素１６は、「インコネル（inconel）」等のニッケル合金で製造できる。このような合金についてのこれ以上の説明は、Perry等の共著に係る「Chemical Engineer's Handbook」においてなされている。
【００２６】
図示の実施形態では、熱交換要素１６は、調理媒体チャンバ１４内に配置される複数の管状コイル１６ａからなる螺旋状コイルすなわちヘリックスの形状に形成されており、これにより、図示のように熱交換器１０の底部の入口ノズル２０を通って調理媒体入口チャンバ２１に流入する調理媒体は、流体入口チャンバ２１に隣接しているコイル１６ｂ間の空間により形成されるポートを通る方向に指向され、全体として螺旋状の流路を通って流れる。これにより、調理媒体チャンバ１４の体積に対して高い伝熱表面積が得られ、かつ流体の均一混合および均一加熱が確保される。
【００２７】
図４に分かり易く示すように、熱交換要素１６は二重ヘリックスの形状に形成され、このため、熱交換器１０の一端で電気的接続を行なうことができる。各コイル１６ａのピッチおよび間隔１７は、熱交換器１０内での調理媒体流路の所望の伝熱路長および所望の伝熱断面積が得られるように選択される。ピッチは、加熱要素１６の管径より小さくならないように選択するのが有効であり、好ましくは大きくなるように選択する。ピッチは、平方ピッチ（square pitch）または角ピッチ（angular pitch）のいずれでもよいが、角ピッチは、調理媒体チャンバ１４の所与の長さに対する伝熱面積を大きくできる。
【００２８】
伝熱経路の終端部で、調理媒体は、調理媒体を下流側加工ユニット（より詳しくは、調理装置の調理ゾーン）に導くことができる出口ノズル８０が設けられた調理媒体出口チャンバ７０に隣接するコイル１６ｃ間の空間により形成されるポートを通って排出される。出口ノズル８０は、この内部に空気が全く捕捉されないようにするため、出口チャンバ７０および熱交換器１０の最も高い位置に配置すべきである。抽気弁を使用することも考えられるが、調理媒体中に溶解される空気の量は温度により変化するので、抽気弁の使用は許容できない。なぜならば、熱交換器１０内の空気分離および空気ポケット形成によりポケット（単一または複数）での過熱を引き起こす虞れがあるからである。この流路を達成するため、熱交換要素１６は、熱交換器１０のハウジング１２内に配置されたスペーサ４０の周囲に好都合に配置される。ハウジング１２およびスペーサ４０は、チャンバ１４を形成する。スペーサ４０は、ハウジング１２と同様に、全体として円筒状の構造である。また、ハウジングの内壁１２ａと熱交換要素１６との間には、全体として螺旋状の所望の流路を損なうことがない充分な間隙があり、熱交換要素１６を摺動によりハウジング１２内に配置できる。スペーサ４０は、熱交換器１０がヒータとして作動しているときに一般に遭遇する高温に耐え得る金属、セラミックまたは他の適当な材料で形成できる。
【００２９】
スペーサ４０は、中実構造でない、つまり中空金属バレルであり、これは、中実構造の金属は、金属体積の加熱により引き起こされる過度に高い熱慣性をもつ熱交換器１０を潜在的に構成することになるからである。スペーサ４０は、チャンバ４０ａを有し、このチャンバ４０ａは、安全な態様でガス膨張が生じ得るようにするため、ダクト４１の形態をなす通気手段を介して熱交換器１０の外部と連通すなわち通気している。スペーサ４０にクラックおよび漏洩が生じた場合には、調理媒体の漏洩を観察すなわち検出できる。調理媒体として水が使用される場合には、汚染は特に危険なものとなるであろう。
【００３０】
熱交換要素１６は、熱交換器１０のハウジング１２から取り外すことができるように便利に設計されており、これにより、熱交換要素１６およびハウジング１２を必要に応じて洗浄および交換することができる。従って、ハウジング１２にはボア３２を備えたフランジ３０を設け、このフランジ３０には、ねじ３７、キーまたは任意の同様な手段により熱交換要素１６に連結できる板またはフランジ３４が固定されるように構成できる。フランジ３４の構造は、上記目的を達成する手段としてだけでなく、組立て/分解作業および導管の交換/洗浄作業を簡単化および容易化できるという長所を有している。
【００３１】
この点に関し、熱交換器１０が電気的に構成される場合には、熱交換要素１６の電気的入力/出力部９０は、熱交換要素のフランジ側端部すなわち熱交換器１０の同一端部１０ａに配置されるように設計することも好ましい。これにより、作業者が行う必要のある仕事数が低減されるため、熱交換器の組立て/分解作業が簡単化される。この場合、熱交換要素１６に単一コイルを使用することもできるが、二重螺旋構造が特に優れている。
【００３２】
熱交換器１０が電気的構成である場合には、熱交換要素１６は、螺旋体を通って配置される導電性要素１６ａ（一般的には、抵抗線１６ｂ）を有している。導電性要素１６ａは、優れた電気絶縁体である絶縁材料の層１６ｃおよび酸化マグネシウムのような伝熱体（図示の実施形態では更に、ニッケル合金インコネルからなる外側シェル１６ｄ）により包囲されている。図５には、この断面が示されている。これらの材料は、調理媒体に対し目立った反応性を有するものであってはならない。
【００３３】
熱交換コイル１６が電気的、ガスまたは他の形式からなるもの（例えば、コイルが熱流体を搬送し、従って熱交換器もそのように設計されているもの）で構成される場合でも、用途に要求される熱入力を得るのに充分な適当長さの抵抗材料に電流を通すことにより熱を発生する電気抵抗形要素１６を用いるのが好ましい。
【００３４】
要素１６の熱出力は多くのパラメータに関連していて一般的に定めることはできず、上記ファクタ、調理機器の性質、更には調理媒体の体積および調理媒体が加熱される温度を考慮に入れて特定調理用途について選択される。本件出願人により開発された種類のスプレーフライヤでは、調理媒体のこの温度は、調理媒体の体積が、特定調理用途に求められる大きさに基づいて、一分間当たり数リットルを超えない範囲で変化する場合、または一分間当たり数十〜数百リットルで変化する場合でも、一般に１８０〜２１０℃の範囲内にある。
【００３５】
熱交換要素１６により供給される熱は、調理用途に従ってプログラムされたマイクロプロセッサ制御ユニット１００により制御される。制御ユニット１００には、「制御ユニット（CONTROL UNIT）」という名称に係る１９９７年９月２日付ポーランド国特許出願PO 8943に記載されているようなグラフィカル・ユーザ・インターフェースを設けることができ、この特許出願の内容は本願に援用する。スプレーフライのような調理作業に関しては、熱交換要素１６の熱出力は、熱交換器１０を出る調理媒体の温度に従って制御される。この温度は、NTCサーミスタ形の適当な温度プローブで検出するのが好ましい。熱交換器１６はまた、特定時間、特定食材または食材供給量についての特定熱出力を維持し、または時間の関数として特定出力温度を与えるべく制御することができる。他の制御プログラムも可能である。
【００３６】
加熱または冷却すべき調理媒体は、入口ノズル２０（該入口ノズルは、熱交換器１０への供給システムに螺合または他の方法で連結されるように設計できる）を通って熱交換器１０のハウジング１２内に入る。フレキシブルカップリングまたは迅速カップリングを使用するのが好ましい。スプレーフライ作業の場合には、入口ノズル２０は、一般に、熱交換器１０とオイル貯蔵タンクとを連通するパイプに連結され、調理媒体は、適当な容量をもつポンプにより熱交換器に供給される。ポンプは、遠心ポンプが好ましい。
【００３７】
調理媒体の加熱の場合には、調理媒体が熱交換器１０の調理媒体チャンバ１４に入る前に調理媒体を濾過し、食材粒子が熱交換要素１６上に沈着して燃焼することを防止するのが好ましい。これは、加熱すべき流体に微細な固体粒子が存在する他の流体にも適用される。このようなスケールの沈着は回避すべきである。
【００３８】
前述のように、熱交換要素１６は電気形が便利であり、従って電源が必要になる。電源はＡＣまたはＤＣのいずれでもよく、所望ならば交流を整流してもよい。熱交換要素１６並びに熱交換器１０が使用される装置の他の電気部品は、電気技術分野で知られた態様で、ソリッドステートリレーを介して適当に制御可能に電源に接続される。電力線は、電気的危険性を低減させるため適当に絶縁すべきである。
【００３９】
熱交換器１０は、交流電源の場合に、周波数による加熱損を防止すべく任意に選択される制御時間で、パルス態様で作動されるのが有効である。本件出願人は、２秒の制御時間が適していることを見出しており、熱交換器１０により供給される電力の一部は、図６に示すように、熱交換要素が「オン」になっている制御時間の何分の一かの時間に従って制御される。この制御時間では電力発振による不利な冷却効果が全く存在せず、電力入力はＲＭＳ電流値および電圧値に基づいて計算される。従って、個数およびレベルはそれほど重要ではないが、ゼロ熱出力以外に４つの出力電力レベル、すなわち全電力の２５％、全電力の５０％、全電力の７５％および全電力が選択され、これらは、それぞれ、0.5、1.0、1.5および2.0秒のオン時間を有している。０％と１００％との間の電力出力レベルの連続変化を達成することもできる。１つの極端な例では、０％〜１００％の間が、連続調節を可能にするデジタル８ビットフォーマットに相当する２５６個の同じステップに分割される。これらのタイミングは調理媒体の性質に従って変えることができる。すなわち、感熱性の高い調理媒体、または調理される食材（例えば魚）の性質により劣化され易い調理媒体は、調理媒体の品質に悪影響を与えない態様で加熱される。
【００４０】
パルス幅変調制御の目的は、電力出力および調理媒体と接触する熱交換表面すなわちコイル１６ａの外面の温度を、流体が熱により大きな劣化を受ける温度より低い温度に維持することにある。従って、パルス幅変調の使用は、調理媒体の熱劣化を最小にする上で非常に重要である。
【００４１】
従って、多数のフローヒータを使用する場合には、望ましい制御形態は、各熱交換要素を通る電力出力が実質的に等しくなるようにすることである。かくして、各熱交換器の熱特性がこのように選択されているので、各フローヒータは、各熱交換器１０の各熱交換要素１６の表面に等しい電力密度を与える。このため、２５％のシステム電力出力では、要素１６の表面の電力密度は最大密度の２５％に過ぎず、一般に、調理中に最大密度には到達しない。これは、オイル調理媒体にとって、より優しいことである。従って、電力密度は、熱交換表面の温度が、流体の大きな劣化が生じる温度より低い温度であって、優しいけれども流体の効率的加熱を達成できる温度になるようなレベルに維持される。実際に、電力密度は、調理開始前の加熱時間中を除き、調理中に１００％に到達することはない。
【００４２】
本発明の熱交換器１０は独立して使用する必要はない。本発明の熱交換器は、特に商業用または工業用フライヤでの特定プロセスでの流体の加熱または冷却に使用される複数の熱交換器のモジュールの一部を形成することができる。１つのモジュールにつき３つの熱交換器を使用するのが望ましく、各モジュールはソリッドステートリレーを介して三相ＡＣ電源に接続され、各位相にバランスのとれた負荷を与える。この種のモジュールの使用により、熱伝達プロセスにより効率的な制御が行え、このようなモジュールは別部品として販売できる。大きな能力の商業的および工業的ユニットの場合には、多数の熱交換要素が配置され、かつ熱交換要素の列のオン/オフ切替えを行うことにより列で制御され、上記のような部分的制御をシミュレートする。例えば、２５％電力入力では、例えば１/４の熱交換要素がスイッチ・オンされ、５０％電力入力では１/２の熱交換要素がスイッチ・オンされ、以下同様に行われる。各熱交換要素は、その一般的に低い最大電力出力レベルで付勢できる。
【００４３】
従って、熱交換器１０はモジュールの一部を形成し、出口ノズル８０は、他の熱交換器のハウジングに螺合または他の方法で適当に連結できる。所望ならば、加熱された流体を１つの熱交換器からモジュールで連続する次の熱交換器に簡単に供給するのにパイプを設けることができる。しかしながら、モジュールに２つ以上の熱交換器がある場合には、１つの熱交換器からの加熱された調理媒体を、部分的または全体的に、モジュールの任意の他の熱交換器に供給することができる。モジュールを構成する熱交換器は、直列または並列に連結できる。
【００４４】
熱交換器１０は、安全の特徴をもつように設計できる。従って、例えば、熱交換器１６を出る調理媒体の検出温度が或る値より高い場合、または加熱速度またはこのような何らかのパラメータが許容限度外にある場合（この場合は、熱交換器１６への流体のポンピングの喪失のような故障を表す）には、熱交換器１６を安全にする態様で有効に遮断できる。
【００４５】
上記態様で、本発明の熱交換器１６は、調理媒体のより均一な温度分布を達成でき、かつ加熱作動時には局部的加熱を実質的に回避できるため、オイル、ヘットまたは他の感熱調理媒体の劣化を防止できる。この点に関し、調理媒体の加熱、サンプまたはタンク形ヒータまたはボイラに特別な問題が生じることに留意すべきであり、このような加熱は、例えば、Critailの英国特許第621821号に開示されている。
【００４６】
熱交換器１０が冷却器である場合には、熱交換要素１６は、冷媒流体が該要素を通って流れ、これにより、流体チャンバ１４を通って流れる流体の熱を吸収できるように設計される。熱交換要素１６は、加熱能力および冷却能力の両方をもつように設計することもできる。
【００４７】
ここで、図３に示すように、熱交換器１０は、国際特許出願No. WO 93/24040（該特許出願の内容は本願に援用する）のスプレー調理装置１００の熱交換器２２として使用することができる。ここでは、オイルのような調理媒体が、食材３６上に噴霧される前に加熱するフローヒータを通り、更に調理チャンバ１４のルーフに配置された噴霧器６０を通って循環され、かつコンベア９０上に載せられて調理チャンバを通って搬送される。コンベアの下に噴霧器を配置することもできる。部品２２は、本願に開示する種類の複数の熱交換器１０を有するヒータモジュールであるのが好ましい。このような熱交換器は、フローヒータと呼ぶことができる。
【００４８】
３つの熱交換器１６からなるこのような２つのモジュールは、両方とも１０kWの消費電力を有し、１つのモジュールは上方スプレーに使用されかつ他方のモジュールは下方スプレーに使用され、このため、温度を独立的に調節することができる。非常に珍しい特別な調理プロセスは、異なる電力のモジュールを必要とするであろう。
【００４９】
熱交換器１０はまた、大桶フライヤおよび種々の食材の調理に使用される多ゾーンスプレー/大桶フライヤ等の他の種類の調理装置にも使用できる。この調理装置は、例えば「パン生地製品調理機（DOUGH PRODUCT COOKER）」という名称に係る１９９７年１１月２１日付オーストラリア国仮特許出願No. PP0482（該特許出願の内容は本願に援用する）に記載されているような、ドーナツ等の低脂肪パン生地製品のフライに使用できる。
【００５０】
当業者ならば、本願の開示を読むことにより、本発明の熱交換器に種々の変更を施すことができるであろう。このような変更は本発明の範囲内に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による熱交換器を示す斜視断面図である。
【図２】  図１に示す実施形態による熱交換器の側断面図である。
【図３】  本発明の熱交換器を使用できる調理装置の内部を示す正面図である。
【図４】  図１〜図３に示した熱交換器に使用される熱交換要素の側面図である。
【図５】  図１、図２および図４の熱交換要素の断面図である。
【図６】  図４の熱交換要素のパルス幅変調制御を示すグラフである。
【図７】  図４および図５の熱交換要素の５０％出力レベルでの電力供給態様を示すグラフ（ａ）、そのときの熱交換要素の絶縁材の出力密度を示すグラフ（ｂ）、およびそのときの熱交換要素の表面での出力密度を示すグラフ（ｃ）である。
【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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