(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油槽内の食用油をバーナにより加熱する加熱手段と、該バーナに燃焼用空気をファンにより供給する空気供給手段とを備えたフライヤにおいて、油槽内の食用油に油液面検出管の開口端を挿入し、該油液面検出管の開口端が油液面より露顕した時の該検出管内の空気圧の変化を検出する空圧変動検出手段を備え、
前記空圧変動検出手段がダイアフラム方式の空圧変化検出器であって、該空圧変化検出器のＨＩＧＨ側と前記ファンによる燃焼用空気の給気管の上流側との間に第一の給気検圧管を接続すると共に、該空圧変化検出器のＬＯＷ側とファンによる燃焼用空気の給気管の下流側との間に第二の給気検圧管を接続し、前記油液面検出管の基端を前記第一の給気検圧管に接続してなることを特徴とするフライヤの油液面検出装置。
【請求項２】
油槽内の食用油をバーナにより加熱する加熱手段と、該バーナに燃焼用空気をファンにより供給する空気供給手段とを備えたフライヤにおいて、油槽内の食用油に油液面検出管の開口端を挿入し、該油液面検出管の開口端が油液面より露顕した時の該検出管内の空気圧の変化を検出する空圧変動検出手段を備え、
前記空圧変動検出手段がダイアフラム方式の空圧変化検出器であって、該空圧変化検出器のＨＩＧＨ側と前記ファンによる燃焼用空気の給気管の上流側との間に第一の給気検圧管を接続すると共に、該空圧変化検出器のＬＯＷ側とファンによる燃焼用空気の給気管の下流側との間に第二の給気検圧管を接続し、前記油液面検出管の基端を前記第二の給気検圧管に接続してなることを特徴とするフライヤの油液面検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライヤの油液面検出装置に関し、さらに詳しくは、浸管バーナ式、赤外線バーナ式、パルス燃焼バーナ式等の加熱方式によるフライヤにおいて、油槽内の食用油の油液面が基準レベル以下となったことを検出する油液面検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフライヤには、浸管バーナ式、赤外線バーナ式、あるいはパルス燃焼バーナ式等の各種の加熱方式のものが一般的に知られており、いずれも油槽内に満たした天ぷら油などの食用油をこれらの加熱方式により加熱し、その食用油中に被調理食材を投入して揚げ物などとするものである。
【０００３】
この場合に、食材の加熱調理とともに、その食用油が加熱調理食品に吸収されて油液面が段々と低下していく。そこで調理人は、食用油を補給することになるが、その油液面の低下に気付かなければ、食用油に投入された食材の上側部分が油中に入らず、揚がらない等の調理不良を起こすことがある（例えば、ポテトフライの例で、専用カゴに入れたポテトの上側部分が油中に入らず、揚がらない等）。
【０００４】
また、例えば、その食用油は、時折フィルタリングタンクに移して油カス等を除去した後、油槽に戻して再使用されるが、使用中に調理人が気付かないうちに給油弁や排油弁の異常等によって油液面が低下したり、使用前の油充填不足等が生じると、空焚きしてしまうことがある。
【０００５】
そこで、油液面の高さを常時監視することが必要となる。そして、その方法として、フロートＳＷ式、感光ＳＷ（赤外線等）式、電極式などの油液面レベル検出センサや油の圧力センサを油槽内に設け、その検出信号により油液面が所定のレベルにあることを確認できるようにすることなどが考えられる。
【０００６】
また、別な方法として、例えば実用新案登録第２５２３７２８号公報に示されるように、油槽に設けられる食用油の温度検知センサにより油温上昇率を検知し、その油温上昇率の変化によって油液面レベルを判断するようにしたものも提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの検出方法も確実性があるわけではなく、実際にフライヤに適用されたものはない。例えば、フロートＳＷ式では、水より浮力が小さくフロートが大型となり、高温時にフロートの圧力が上昇する。また、油温は１８０℃にもなるが、耐熱に優れた磁気リードＳＷはないし、フロートの摺動部が油で固着し、動作不良を起こすという問題もある。
【０００８】
また、感光ＳＷ式では、発光、受光のレンズが油膜で曇るし、電極式は、水と異なり、油は通電しないという問題がある。さらに油の圧力センサは耐熱性は良いが、油カスで誤作動するという問題がある。さらにまた、油温検知センサからの検出信号により油温上昇率を越えるという実用新案登録第２５２３７２８号公報のものでは、油槽内の食用油が減少したことは正確に検知することができないという問題があった。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、フライヤによる被調理食材の加熱調理中に油槽内の食用油の油液面を精度良く確実に検出することのできる油液面検出装置を提供することにあり、これにより加熱調理中の油液面低下による被調理食材の調理不良や油切れによる空焚きを防止するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するための本発明の上記請求項１に記載されるフライヤの油液面検出装置によれば、バーナにより加熱した油槽内の食用油に被調理食材を投入することにより、その被調理食材は加熱調理されるが、その調理中に油槽内の食用油の油液面が低下し、油液面検出管の開口端が油液面より露顕したときには、その検出管内の空気圧の変化が空圧変動検出手段により検出される。したがって、その空圧変動検出手段に基づいて燃焼を自動的にさせるようにしたり、あるいは、ブザーにより調理人に給油の必要性を知らせるようにする等の対策を取るようにすれば、被調理食材の加熱調理不良を起こしたり、油切れによる空焚きトラブルが生じるようなことは回避されることとなる。そして、この油液面検出装置は、いわゆる差圧方式による油液面検出の手法を用いたもので、この装置によれば、油槽内の食用油の油液面が低下し、油液面検出管の開口端が油液面より露顕した時、空圧変化検出器のＨＩＧＨ側に接続される第一の給気検圧管内の空気圧が大気圧側に変動し、空圧変化検出器のＬＯＷ側の第二の給気検圧管内の空気圧との差圧の変化が検出される。これにより、油の可不足が正確に判断されることとなり、加熱調理中の油液面低下による被調理食材の調理不良や油切れによる空焚きが防止されるものである。
【００１１】
さらに、請求項２に記載の油液面検出装置も差圧方式による油液面検出の手法を用いたものであるが、この装置によっても、油槽内の食用油の油液面が低下し、油液面検出管の開口端が油液面より露顕した時、空圧変化検出器のＬＯＷ側に接続される第二の給気検圧管内の空気圧が大気圧側に変動し、空圧変化検出器のＨＩＧＨ側の第一の給気検圧管内の空気圧との差圧の変化が検出される。これにより、油の可不足が正確に判断されることとなり、加熱調理中の油液面低下による被調理食材の調理不良や油切れによる空焚きが防止されるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な各種の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
初めに図１は、本発明の実施形態のベースとなる浸管バーナ式フライヤの概略構成を示したものである。この浸管バーナ式フライヤ１０では、油槽１２の内底部にループ状に屈曲形成された熱交換器タイプの油加熱用の浸管１４が備えられ、油槽１２の外壁面には燃料ガスと燃焼用空気との混合室を備えたエアーチャンバー１６が取り付けられている。
【００１５】
図２は、このエアーチャンバー１６内、およびその近傍のバーナ加熱機構の詳細な構成を示したもので、浸管１４の基端には、ガス燃焼室１８が設けられ、また油槽１２の外壁側に位置して燃料ガスと燃焼用空気との混合室２０が設けられており、その混合室２０に燃料ガスを供給するガス供給管２２には元電磁弁２４とメイン電磁弁２６が設けられる。また、エアーチャンバー１６には、燃焼用空気を供給するシロッコファンタイプの電動給気ファン２８が接続され、その給気ファン２８により供給される燃焼用空気は、混合室２０の隔壁に設けられる通気口３０より混合室２０内に導入されて、燃料ガスと混合され、ガス燃焼室２８に送られるようになっている。
尚、ガス燃焼室１８内には、ガス点火用のイグナイタ３２や、図示しないが、火炎の有無を検知するフレームロッドが備えられている。また、油槽１２の内壁面には、食用油の加熱温度を検知する油温検知センサ３４が備えられている。
【００１６】
そして、この浸管バーナ式フライヤ１０において、先端がU字状に屈曲した油液面検出用の油パイプ３６の開口端が油槽１２内の油液面に上から差し込まれた状態でセットされ、その油パイプ３６の基端は、前記給気ファン２８による燃焼用空気の給気管３８に給気検圧管３９を介して接続されている。そして、油液面が油パイプ３６の先端開口部より低くなったことを検出するダイアフラムタイプの空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側が前記油パイプ３６に前記給気管圧管３９を介して接続され、ＬＯＷ側が大気中に開放された構成となっている。
【００１７】
このように構成された浸管バーナ式フライヤ１０では、電源スイッチをＯＮすると、給気ファン２８が作動し、プリパージ状態となり、元電磁弁２４、メイン電磁弁２６が順次開かれて点火装置（イグナイタ３２）の作動により燃焼が開始される。そして、油温検知センサ３４からの信号により燃焼のＯＮ／ＯＦＦ動作が継続され、油槽１２内の食用油の油温が一定の温度にコントロールされるようになっている。
【００１８】
そこで食材の加熱調理などによって、油液面が下がってきた時の検出動作を、図３のタイミングチャートにより説明すると、今、油液面が油パイプ３６の開口端より高い位置にあって、油パイプ３６の開口端が油中に浸漬されている状態にあるとする。このとき、空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側の圧力値は３０ｍｍＨ２Ｏとすると、ＬＯＷ側の圧力値は大気圧にあるからおよそ０ｍｍＨ２Ｏ、したがってその空圧差は、３０−０＝およそ３０ｍｍＨ２Ｏが検出されることとなる。
【００１９】
ところが、これが油液面の低下により油パイプ３６の開口端が油液面から外気中へ露顕したとすると、今度は空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側の圧力値は、大気圧ということになるが、給気ファン２８による給気圧が生じるためおよそ１０ｍｍＨ２Ｏを示し、空圧変動検出器４０のＬＯＷ側の圧力値は、大気圧にあっておよそ０ｍｍＨ２Ｏであるから、その空圧差は、１０−０＝１０ｍｍＨ２Ｏが検出されることになる。
【００２０】
そこで例えば、空圧変動検出器４０による空圧差の検出値を２０ｍｍＨ２Ｏをしきい値として、それ以下では油液面レベルが低下したと判断し、その検出信号に基づいて、燃焼の停止、あるいは調理人への警報（ブザー等）等により処置が取られるものである。また、油液面が低くないにも拘らず、差圧が低下した場合には、給気ファン２８が故障して燃焼用空気が充分に吸引されていないこともあり、ファン故障の検出にも役立つものである。
【００２１】
尚、この場合に油液面検出管３６の開口端を油槽１２内の加熱用浸管１４に近付けて設けるようにすれば、バーナの点火により食用油の加熱を開始した時に、その油液面検出管３６の開口端に付着していた油固形分が短時間で溶け、油液面の検出体制に速やかに移行することができる。
【００２２】
次に、図４及び図５は、本発明の実施形態のベースとなる別の実施形態の赤外線バーナ式フライヤの概略構成を示している。この赤外線バーナ式フライヤ５０では、油槽１２の外底面にセラミックプレート５２を配設し、その下面にガスバーナ５４を設け、ガスバーナ５４によりセラミックプレート５２を赤熱させ、その熱で油槽１２内の食用油を加熱するものであるが、この赤外線バーナ式フライヤ５０でも給気ファン２８による燃焼用空気の給気管３８に油液面レベルを検出するための油パイプ３６の基端が接続され、空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側がやはり、その油パイプ３６に接続されると共に、ＬＯＷ側は大気中に開放されており、図１及び図２に示した実施形態と同様の構成を有している。
【００２３】
したがって、この赤外線バーナ式フライヤ５０の場合も、図３に示したタイミングチャートが適用され、油が油槽１２内に充分にあって、油液面が油パイプ３６よりも高い状態の時には高い差圧を示し、逆に油量が減って油面が油パイプ３６よりも低くなって油パイプ３６の開口端が油液面上に現れた時には、その差圧が低下し、その検出信号に基づいて燃焼の停止、あるいはブザーによる警報が発せられる。
【００２４】
しかして図６は、本発明の第一の実施形態に係る浸管バーナ式フライヤの概略構成を示したものである。この浸管バーナ式フライヤ６０のバーナ部の構成は図１に示した浸管バーナ式フライヤ１０と同じであるのでその部分の説明は割愛し、油液面の検出機構について説明すると、先端開口部が油液面に差し込まれる油パイプ３６の基端が給気ファン２８による燃焼用空気の給気管３８に接続されると共に、その油パイプ３６の途中部位より分岐した分岐管６２がダイアフラム方式の空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側に接続され、一方、空圧変動検出器４０のＬＯＷ側と前記給気管３８の油パイプ３６の接続部位より下流側との間は差圧検出管６４により接続されている。
【００２５】
この浸管バーナ式フライヤ６０による油液面検査のタイミングチャートを図７に示して説明すると、燃焼を開始した時点では油が充分に満たされている場合には、空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側の圧力値が３０ｍｍＨ２Ｏ、ＬＯＷ側の圧力値が２０ｍｍＨ２Ｏで、その差圧１０ｍｍＨ２Ｏが検出される。
【００２６】
そして油面が低下し、油パイプ３６の先端が油液面より現われた時には、空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側の圧力値は大気圧となり、給気ファン２８により吸引されている分、空気圧が上昇するので１０ｍｍＨ２Ｏ、ＬＯＷ側の圧力値は変わらず２０ｍｍＨ２Ｏであるから、その差圧は、１０−２０＝−１０ｍｍＨ２Ｏが検出されることになる。
【００２７】
そのため例えば、差圧５ｍｍＨ２Ｏ以上では油が充分に満たされ、差圧５ｍｍＨ２Ｏ以下では油が不足していると判定するようにすれば、油の可不足が正確に判断されることとなる。またこの場合も油面が低くないにも拘らず、差圧が低下した場合には、ファン故障により燃焼用空気が充分に吸引されておらず、そのために空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側とＬＯＷ側の圧力差が、充分に得られなかったことも考えられ、ファン故障の検出、あるいは排気系の閉塞の発見にも役立つものである。
【００２８】
次に本発明の第二の実施形態について説明する。
図８は、パルス燃焼バーナ式フライヤ７０に適用した例で、油槽１２の内底部にパルス燃焼室７２と、ループ状に屈曲したテールパイプ７４とが備えられ、油槽の外壁面にはエアーチャンバー７６が取り付けられている。エアーチャンバー７６内には燃料ガスと燃焼用空気との混合室が備えられ、ガス供給管を介して供給される燃料ガスがハラッパバルブを介して混合室に供給され、また、図示のシロッコファン等による電動式の給気ファン２８により、燃焼用空気が図示の給気マフラ７８及び給気管３８を介して混合室に供給され、混合気としてパルス燃焼室７２に供給される。図示しないが、ガス供給管には元電磁弁及びメイン電磁弁が設けられ、パルス燃焼室７２内にはガス点火用のイグナイタや火炎の有無を検知するフレームロッドが設けられていることは周知の通りである。また油槽１２の内壁面には、油温検知センサ３４が備えられている。
【００２９】
このパルス燃焼バーナ式フライヤ７０において、先端がＵ字状に屈曲した油液面検出管３６の先端開口部が油槽１２内の油面に上から差し込まれた状態でセットされ、その油液面検出管３６の基端は前記給気ファン２８による燃焼用空気の給気管３８に接続される。また、この油液面検出管３６より分岐した分岐管８０が、ダイアフラム方式の空圧変動検出器４０のＬＯＷ側に接続され、この空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側と前記給気ファン２８による燃焼用空気の給気管３８の上流側に位置する給気マフラ７８の基端側とが、差圧検出管８２により接続されている。尚、前記油面検出管３６の途中部位には、油液面検出管３６内の空気圧が急に変わった時のダイアフラム保護のための吸気ノズル８４（口径φ１．０ｍｍ程度））が設けられている。
【００３０】
このように構成されたパルス燃焼バーナ式フライヤ７０によれば、今、油槽１２内に食用油が充分に満たされていて、油液面検出管３６の先端開口部が油液面中にある状態で燃焼が開始されたとする。そのタイミングチャートを図９に示して説明すると、燃焼を開始し、ファンが駆動を開始してプリパージの状態になった時には、空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側が約６０ｍｍＨ２Ｏ、ＬＯＷ側が約４０ｍｍＨ２Ｏとすると、６０−４０＝約２０ｍｍＨ２Ｏの差圧が得られる。
【００３１】
そしてこれが点火状態に入った時には、若干差圧に変動があり、パルス燃焼室７２に負圧が生じることから空圧変動検出器４０のＬＯＷ側が低くなり、その分ＨＩＧＨ側とＬＯＷ側との差圧が大きくなって、約３０ｍｍＨ２Ｏの値を示すが、その後正常な燃焼状態ではＨＩＧＨ側が−１５ｍｍＨ２Ｏ、ＬＯＷ側が−３５ｍｍＨ２Ｏとすると、−１５−（−３５）＝約２０ｍｍＨ２Ｏとなり、プリパージの段階と同じレベルの差圧状態が得られる。
【００３２】
そしてこれが油槽内の油が減少し、油パイプ３６の開口端より低下すると、空圧変動検出管４０のＬＯＷ側が大気圧と同レベルとなり、約−１０ｍｍＨ２Ｏだけ差圧として検知される。したがって空圧変動検出器４０による差圧変動のしきい値を０〜１０ｍｍＨ２Ｏとしておけば、油面パイプ３６の開口端が油液面より露顕したときに、これが正確に把握され、燃焼の停止やブザーによる警報等の処置をとることができることとなる。
【００３３】
また、図１０は最初から油槽１２内の食用油が少なく、油液面が低い状態で燃焼が開始された時のタイミングチャートを示したものである。この場合は、プリパージの段階では空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側が約６０ｍｍＨ２Ｏ、ＬＯＷ側がもともと大気中にあることから約１０ｍｍＨ２Ｏ、したがってその差圧は、６０−１０＝５０ｍｍＨ２Ｏとなり、また点火段階では差圧の変動により４０ｍｍＨ２Ｏとなる。
【００３４】
そして、燃焼状態に入ったところで、空圧変動検出器４０のＨＩＧＨ側が−２０ｍｍＨ２Ｏ、ＬＯＷ側が−１０ｍｍＨ２Ｏとなり、その差圧は、−２０−（−１０）＝−１０ｍｍＨ２Ｏとなる。したがって空圧変動検出器４０により、油面が低いことが検知され、燃焼の停止等の処置がとられる。したがって、この場合には、プリパージの段階では油液面レベルが低いことは検知されないが、燃焼が開始された時点で直ちに燃焼の停止等がなされることになる。
【００３５】
本発明は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、いずれも食用油による食材の加熱調理の例で説明したが、本発明はそれ以外の、例えば、金属材料の油（オイル）加熱処理等にも適用できるものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係るフライヤの油液面検出装置によれば、例えば食材の加熱調理に用いられる油槽内の食用油の油液面が加熱調理中あるいは準備中に低下した時には、その油液面が基準レベル以下になったことが自動的に検出されるため、油液面低下による食材の調理不良や空焚きが有効に防止されるという利益を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のベースとなる浸管バーナ式フライヤの概略構成図である。
【図２】図１に示したフライヤのバーナ加熱構造を示した図である。
【図３】この浸管バーナ式フライヤによる油液面検出状態を説明したタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施形態のベースとなる別の実施形態の赤外線バーナ式フライヤの概略構成図である。
【図５】図４に示したフライヤのバーナ加熱構造を示した図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る浸管バーナ式フライヤの概略構成図である。
【図７】図６に示した浸管バーナ式フライヤによる油液面検出状態を説明したタイミングチャートである。
【図８】本発明の第二の実施形態に係るパルス燃焼バーナ式フライヤの概略構成図である。
【図９】図８に示したパルス燃焼バーナ式フライヤによる油液面検出状態を説明したタイミングチャートである。
【図１０】図８に示したパルス燃焼バーナ式フライヤによる油液面検出状態を説明したタイミングチャートで、最初から油液面が低い場合を説明した図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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