WO2014203428A1 - 加熱冷却調理器 - Google Patents

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WO2014203428A1
WO2014203428A1 PCT/JP2013/084022 JP2013084022W WO2014203428A1 WO 2014203428 A1 WO2014203428 A1 WO 2014203428A1 JP 2013084022 W JP2013084022 W JP 2013084022W WO 2014203428 A1 WO2014203428 A1 WO 2014203428A1
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WO
WIPO (PCT)
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cooking
plate
cooling
heating
temperature
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/084022
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
桂児 北林
晃 三雲
板倉　克裕
健司 新間
仲田　博彦
Original Assignee
住友電気工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2013127055A external-priority patent/JP2015000262A/ja
Priority claimed from JP2013131791A external-priority patent/JP6060828B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay

Definitions

  • the present invention relates to a cooker having food as a main heated object, and more particularly to a heating / cooling cooker having a cooling function required in a commercial facility that provides various menus.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a planar heater such as a mica heater is provided on the back surface side of a heating plate on which food is placed, and a convex portion is formed on the back surface of the heating plate corresponding to the heater pattern shape. Proposed.
  • the cooking plate of Patent Document 1 is provided with a convex portion on the back surface, so that the cross-sectional strength can be ensured without increasing the thickness of the heating plate over the entire surface. It is stated that it will improve.
  • the heating cooker of Patent Document 1 described above needs to form a convex portion in accordance with a complicated heater pattern and attach it in close contact with the back surface of the heating plate, which increases the manufacturing cost.
  • the thickness of the heating plate is increased so that the temperature of the heating plate does not extremely decrease when food is placed, and in this case, cooling after cooking depends on natural cooling. Therefore, it was a problem that it took extra time to clean up.
  • the thickness of the heating plate becomes thick, it takes too much time for the temperature to stabilize when changing the set temperature by changing the cooking conditions, etc. In some cases, it had to be introduced. Furthermore, in the conventional cooking device, it is necessary to prevent overheating due to heat radiation below the heating plate. For this reason, it is necessary to secure a space on the back side of the heating plate or install a heat shield. Also, there was a problem that the size of the heating cooker was large and bulky.
  • This invention is made
  • An object is to provide a cooking device.
  • a heating and cooling cooker provided by the present invention includes a heating cooking unit having a cooking surface on which food is placed and cooked, and a cooling plate provided on the side opposite to the cooking surface side. It is characterized by doing.
  • the temperature of the cooking plate can be rapidly cooled, so that the temperature can be rapidly changed and high productivity is realized. Can be shortened. Moreover, the problem that the member under the cooking plate overheats can be suppressed.
  • the food heating and cooling cooker according to the present invention includes a heating cooking unit having a cooking surface on which food is placed and cooked, and a cooling plate provided on the side opposite to the cooking surface side.
  • the cooling plate can reciprocate between a position contacting the lower surface of the heating cooking unit and a position separating from the lower surface of the heating cooking unit. Is preferred.
  • the said cooling plate may have an intervening layer in the surface of the side contact
  • the heating and cooling cooker shown in FIG. 1 includes a heating cooking unit 10 having a cooking surface 10a on which food F is placed and cooked, and a cooling plate 20 provided on the opposite side of the cooking surface 10 from the cooking surface 10a. Consists of.
  • the heating / cooling cooker is supported by one or a plurality of support members 30.
  • the support member 30 is preferably supported by the lower surface of the heating cooking unit 10, and a through hole is provided in the cooling plate 20 according to the position of the support member 30, and the support member 30 is inserted therein. .
  • the heating cooking unit 10 is provided on a cooking plate 11 having a cooking surface formed on the upper surface, and on the opposite side of the cooking plate 11 from the cooking surface 11 a side.
  • the plan view shape when the cooking plate 11 is viewed from above is not particularly limited, and may have any shape such as a circle, an ellipse, and a rectangle.
  • the planar view shape when the support plate 12 is seen from the top has the same planar shape as the cooking plate 11, and this supports the lower surface of the cooking plate 11 over the whole surface equally. Can do.
  • the heating cooking unit 10 has a cooking plate 111 having a cooking surface 111a formed on the upper surface, and a metallization method on the lower surface of the cooking plate 111 opposite to the cooking surface 111a. It may be configured with a layered heat generating portion 113 formed by, for example.
  • the plan view shape when the cooking plate 111 is viewed from above can have an arbitrary shape such as a circle, an ellipse, or a rectangle, like the cooking plate 11 described above.
  • the materials of the cooking plate and the support plate described above may be appropriately selected according to the contents of the cooking menu for cooking on the cooking surface 10a of the heating cooking unit 10, but it is preferable to use ceramics, a composite containing ceramics, or metal. . This is because ceramics and a composite containing ceramics are excellent in machining accuracy, and the flatness of the cooking surface can be satisfactorily maintained by using them for cooking plates. In addition, ceramic and its composites are excellent in rigidity (Young's modulus) and do not deform even when the plate thickness is reduced, reducing the heat capacity as a cooking plate compared to conventional thick iron-based materials. It becomes possible to increase the temperature raising / lowering speed. In particular, it is more preferable to select a material having a relatively high thermal conductivity among ceramics and composites thereof, thereby achieving good temperature uniformity while maintaining a flat cooking surface and a small heat capacity. Can do.
  • the metal is versatile and has excellent cost performance, and by selecting a material with high thermal conductivity, particularly excellent temperature uniformity can be secured on the cooking surface.
  • a material with high thermal conductivity particularly excellent temperature uniformity can be secured on the cooking surface.
  • metal for the cooking plate depending on the cooking temperature, it has been necessary to increase the thickness conventionally in order to maintain flatness.
  • a support plate 12 is provided as shown in FIG. By selecting an excellent ceramic plate, it is possible to maintain good flatness even if the cooking plate is a metal.
  • a material having a high thermal conductivity for the cooking plate and the support plate constituting the heating cooking unit 10 from the viewpoint of ensuring high temperature uniformity on the cooking surface.
  • the material having high thermal conductivity include copper and aluminum as metals, and examples of ceramics and composites thereof include silicon carbide, aluminum nitride, and composites containing these, such as Si—SiC and Al—SiC. be able to.
  • the cooking plate 11 and the support plate 12 are combined as shown in FIG. 2A, at least one of them is preferably made of a material having high rigidity.
  • a material having high rigidity for example, among the materials described above, aluminum nitride, silicon carbide, Or it is preferable that it is a composite containing these ceramics. This is because, when the cooking plate 11 and the support plate 12 are combined, if both of these materials are composed of relatively low rigidity materials such as aluminum, problems such as deformation are likely to occur when a heat cycle is applied. Because it becomes.
  • the adhesiveness with a cooling plate or a planar heater, which will be described later is changed, or the flatness of the cooking surface is changed. May be non-uniform.
  • the material of the cooking plate 11 and the support plate 12 may be different.
  • the cooling plate 20 when the cooling plate 20 is reciprocated below the cooking unit 10 or when a low-temperature food is dropped on the cooking surface, it is temporarily placed between the cooking plate 11 and the support plate 12. Therefore, a difference in the amount of thermal expansion and the amount of thermal contraction occurs between the cooking plate 11 and the support plate 12, which may cause problems such as warpage. Therefore, it is preferable that the cooking plate 11 and the support plate 12 are mechanically coupled.
  • a specific coupling method for example, fixing by screwing both members or spanning a spring between both members can be mentioned, and screwing is most preferable in terms of stability.
  • one or a plurality of screw holes are provided on the lower surface of the cooking plate 11, and through holes are provided at positions corresponding to the screw holes in the support plate 12 and the heat generating portion 13.
  • the cooking plate 11 and the support plate 12 can be mechanically coupled by inserting a bolt from the lower side of the support plate 12 and screwing it into the screw hole.
  • FIG. 3 shows an example in which a groove for the bearing 15 is provided on the head 14a side of the bolt 14, a groove for the bearing 15 may be provided on the lower surface of the support plate 12.
  • the inner diameter of the hole for inserting the bolt 14 provided in the support plate 12 and the heat generating portion 13 is made larger than the outer diameter of the tip end portion of the bolt 14 in consideration of the thermal expansion difference between the cooking plate 11 and the support plate 12. Is preferred.
  • the heating part 13 is composed of a layered resistance heating element that heats the food placed on the cooking surface 11a by Joule heat generated when electricity is passed through the conductor, and etching or etching is performed on a metal foil made of stainless steel, nickel-chromium, or the like.
  • a resistance heating element having a heating element circuit pattern such as a spiral shape or a meandering shape can be obtained.
  • This heating element circuit pattern can be configured to relatively change the density in the cooking surface 11a in consideration of the type of food to be cooked and the installation environment of the cooking plate.
  • a more uniform in-plane temperature distribution is obtained by designing the heat generation density of the outer peripheral portion to be higher than the heat generation density of the central portion. be able to.
  • Such locally different heat density design can be realized, for example, by making the pitch of the heating element circuit pattern denser at the outer peripheral portion than at the central portion.
  • a separate resistance heating element is provided in the same plane, for example, at the center and the outer periphery, This can also be realized by providing a resistance heating element for each angular region divided into two.
  • a temperature sensor may be provided for each region in order to detect and control the temperature for each divided region.
  • a recess is provided on the back surface of the cooking plate 11 so that the tip of the thermocouple reaches a predetermined position in the cooking plate 11, and It is preferable that a through hole is provided at a position corresponding to the recess and the temperature sensor is inserted from the through hole toward the recess.
  • the temperature sensor may be a thermocouple or a resistance temperature detector.
  • the heat generating part 13 may be composed of only a single layer or a plurality of layers.
  • a layered resistance heating element for temperature control in addition to a layered resistance heating element for temperature control, a layered resistance heating element for supplying power only when the set temperature is changed to a different position in the thickness direction. Can be provided separately. In this case, it is preferable to interpose an insulating sheet for electrical insulation between the two resistance heating elements.
  • the gap part expands when heated by the heat generating part 13, which causes peeling of the resistance heating element and dielectric breakdown, and there is no heat medium, causing abnormal heat generation. Become.
  • the material of the cooking plate 11 or the support plate 12 is conductive, it is necessary to interpose an insulating sheet for the purpose of electrical insulation from the resistance heating element. It is desirable to use an insulating sheet having a high thermal conductivity as much as possible. If the thermal conductivity of the insulating sheet is high, the temperature distribution that can be generated by the heating element circuit pattern of the resistance heating element, the shape, structure, installation environment, etc. of the cooking plate can be reduced. This is because it can be provided. In the case where a sheet having a low thermal conductivity is selected as the insulating sheet, it is preferable to make the thickness as thin as possible within a range in which insulation is ensured.
  • FIG. 4 shows an example in which insulating sheets 16 are provided above and below the heat generating portion 13 to electrically insulate the heat generating portion 13 from both the cooking plate 11 and the support plate 12.
  • the insulating sheet is more flexible than the cooking plate 11 and the support plate 12. If it is flexible in this manner, it is possible to fill a small gap in the cooking plate 11 and the support plate 12 due to variations in flatness on the surface facing the heat generating part, and local heat transfer caused by the gap. Resistance can be reduced. As a result, a cooking device that maximizes the characteristics of the high heat conduction and heat capacity of the cooking plate 11 and the support plate 12, has high heat uniformity on the cooking surface, and is stable against disturbances such as the installation environment. Can be realized.
  • the material of the insulating sheet can be selected from, for example, silicone resin, fluororesin, polyimide resin, ceramic fiber sheet, mica and the like. Silicone resin can make use of its flexibility to contribute to the improvement of heat uniformity in the cooking device. Fluorine resin, polyimide resin, ceramic fiber sheet, mica, etc. can be used even in a temperature range exceeding 200 ° C. I can do it. In particular, mica can be used even in a temperature range exceeding 500 ° C., and is excellent in electrical insulation, so that it is suitable for use in a high temperature range.
  • the mica and the resistance heating element are also preferable in that they can be integrated by thermocompression bonding.
  • the adhesion between the insulating sheet and the resistance heating element is increased, and the heat transfer resistance at these interfaces can be lowered.
  • the resistance heating element repeats expansion and contraction due to thermal load due to the integration, positional deviation in the planar direction is less likely to occur, and a highly reliable cooking device can be manufactured.
  • a gap between adjacent lines of the heating element circuit pattern can cause heat transfer resistance. Therefore, it is desirable to fill this gap. In this case, it may be filled with a flexible insulating sheet as described above. However, the denser the lines and gaps of the heating element circuit pattern, the more difficult the filling with the insulating sheet is. In this case, it is preferable to fill the space between the insulating sheet and the resistance heating element and between adjacent lines with an adhesive material.
  • an adhesive material a film containing a thermosetting resin such as a thermoplastic resin or polyimide, a varnish, or the like is effective.
  • a metal foil layer that is electrically insulated from the heating element circuit may be formed so as to fill a gap between the two adjacent lines. Good. Since this metal foil layer can be formed with the same material and the same thickness as the heating element circuit, the thermal conductivity can be made higher than that of the insulating sheet described above. Therefore, the heat transfer resistance of the heat generating portion sandwiched between the cooking plate 11 and the support plate 12 can be reduced. Further, as described above, when the cooking plate 11 and the support plate 12 are mechanically coupled, by providing a metal foil layer around the screwing portion, the thickness in the portion where the heat generating portion 13 is provided is uniform. This also contributes to preventing the deformation of the plate due to the axial force of the screw during screwing.
  • the high heat conductive sheet which is flexible compared with the cooking plate 11 and the support plate 12, and has high thermal conductivity in a plane direction between the above-mentioned insulating sheet and the support plate 12 or the cooking plate 11.
  • this high thermal conductive sheet for example, an aluminum sheet (100 to 250 W / m ⁇ K), a copper sheet (400 W / m ⁇ K), a graphite sheet (200 to 1700 W / m ⁇ K), or the like can be used.
  • the cooking device of this invention has the cooling plate 20 on the opposite side to the cooking surface 10a of the above-mentioned heating cooking part 10. As shown in FIG.
  • the cooling plate 20 is configured by a metal plate-like member having, for example, a plan view shape substantially the same as the plan view shape of the heating cooking unit 10.
  • a cooling medium flow path is formed in the cooling plate 20, whereby the cooking unit 10 can be efficiently cooled.
  • the coolant flow path of the cooling plate 20 is made of a metal pipe on a surface opposite to the contact surface 21 a that contacts the heating cooking unit 10 in the metal plate member 21. 22 is provided, a presser plate 23 is provided so as to cover the pipe, and the presser plate and the plate-like member are mechanically coupled by a mechanical coupling means 24 such as a screw. Called pipe type).
  • two plate-like members 25a and 25b having substantially the same shape made of metal are prepared, and a groove 26 which becomes a flow path by machining on one surface thereof is prepared.
  • a groove 26 serving as a flow path may be processed only in one of the two plate-like members 25a and 25b to be overlapped.
  • a groove 26 serving as a flow path may be processed in both plate-like members 25a and 25b.
  • the metal plate-like member 27 is on the opposite side to the contact surface 27a that contacts the cooking unit 10.
  • a ring-shaped or spiral-shaped counterbore groove 28 may be provided on this surface, and a Cu pipe 29 molded in, for example, a spiral shape may be installed therein.
  • the Cu pipe 29 is bonded and fixed between the outer surface of the Cu pipe and the ring-shaped counterbore processed surface with a caulking material, sealant, adhesive, or the like. preferable.
  • a stainless steel joint (not shown), for example, is attached to the opening at the end of the Cu pipe 29, and a coolant such as water is circulated from here to keep the temperature of the cooling plate constant.
  • FIGS. A path 226 may be formed.
  • the production of the support plate 212 with the flow path can be performed by the brazing method performed in the production of the cooling plate having the refrigerant flow path described above.
  • the heat generating part 213 is provided without an insulating sheet as shown in FIG. 6A only when the surface of the cooking plate and the support plate that contacts the heat generating part 213 is provided with an insulator or an insulating film.
  • insulating sheets 216 may be provided on the top and bottom.
  • the method of attaching the heating element in FIG. 6A may be referred to as a circuit baking method
  • the method of attaching the heating element in FIG. 6B may be referred to as a circuit lamination method.
  • the material of the cooling plate 20 described above is preferably selected from the group consisting of copper, aluminum, nickel, magnesium, titanium having good thermal conductivity, and alloys such as stainless steel containing these as main components.
  • aluminum is more preferable because it has excellent thermal conductivity and has a small specific gravity and can reduce the weight of the device.
  • the cooling plate may be subjected to a surface treatment such as Ni plating with high corrosion resistance and oxidation resistance, if necessary. Further, the cooling plate 20 may be provided with a through hole or a notch for inserting the above-described power supply wiring to the resistance heating element and the temperature sensor.
  • the cooling plate 20 may be configured to be reciprocally movable in the vertical direction. By making the cooling plate 20 reciprocally movable in this way, the cooling plate 20 can be separated from the heating cooking unit 10 as shown in FIG. 7A, or the cooling plate 20 can be moved as shown in FIG. It can be brought into contact with the heating cooking unit 10, and heating and cooling can be performed more efficiently.
  • the reciprocating movement of the cooling plate 20 may be manual, but it is preferable to automatically reciprocate using an elevating mechanism using an air cylinder or a motor drive.
  • the cooling plate 20 when the cooling plate 20 is reciprocated using the elevating mechanism 31, contact with the heating cooking unit 10 as much as possible under the restrictions such as the installation environment of the heating cooking unit 10 and the allowable weight and dimensions. It is preferable that the thrust is large. Thereby, the heat transfer resistance which arises in the contact surface of the cooling plate 20 and the heating cooking part 10 can be made small, and required cooling time can be shortened. Furthermore, it is possible to improve the in-plane temperature distribution by eliminating local heat transfer resistance. Specifically, it is desirable that the thrust of the lifting mechanism 31 such as an air cylinder be equal to or greater than the weight of the cooling plate 20. In addition to the air cylinder lifting mechanism 31, immediately after the cooling plate 20 abuts on the heating cooking unit 10, the abutting surfaces may be adsorbed by vacuum adsorption to improve the adhesion. Thereby, it can cool more rapidly.
  • the thrust of the lifting mechanism 31 such as an air cylinder be equal to or greater than the weight of the cooling plate 20.
  • the cooling plate 20 When the cooling plate 20 is reciprocated, it is preferable to use copper as the material of the cooling plate 20. This is because copper has a large heat capacity, and therefore, in the abutting / separating structure, the amount of heat taken away from the object to be cooled is large, which is suitable for cooling at high speed. Since copper has a high specific gravity and a large weight, there are cases where there are weight restrictions and cases that are not preferable from the viewpoint of handling. In such a case, aluminum may be used.
  • the cooling plate 20 is fixed at a position separated from the lower surface of the cooking portion 10, and between the position where it contacts the lower surface of the cooking portion 10 and the position where it contacts the upper surface of the cooling plate 20.
  • the plate-like cooling block 32 may be reciprocated. Thereby, it becomes possible to cool the heat cooking part 10 more rapidly. That is, the temperature of the cooling block 32 can be maintained at a low temperature by frequently reciprocating the cooling block 32 having no flow path between the heating cooking unit 10 and the cooling plate 20. Since the temperature difference from the cooling block 32 can be made sufficiently large, cooling can be performed more rapidly.
  • Such a cooling method is referred to as an indirect cooling method.
  • the material and size of the cooling block 32 can be the same as those of the cooling plate 20 described above, but the specific size of the cooling block 32 is appropriately selected in consideration of the space and cost given to the cooker. Is done.
  • the refrigerant flow path in the cooling block 32 that reciprocates between the heating cooking unit 10 and the cooling plate 20 when the cooling block 32 comes into contact, it is transmitted evenly over the entire contact surface. It is possible to heat, so that it is also possible to expect an effect that the temperature distribution on the cooking surface is difficult to adhere during cooling.
  • the refrigerant flowing through the refrigerant flow path of the cooling plate 20 can be appropriately selected in order to obtain a desired temperature range such as air or a fluorine-based refrigerant in addition to water.
  • a desired temperature range such as air or a fluorine-based refrigerant in addition to water.
  • the most widely used refrigerant is water.
  • it is possible to select a temperature range including cooling capacity and subzero by continuously blowing air with a compressor or by adjusting the temperature of an antifreeze liquid such as a fluorine-based refrigerant with a low-temperature chiller or the like.
  • an intervening layer 33 rich in cushioning property that can be deformed in the thickness direction may be provided on the surface of the cooling plate 20 that contacts the cooking portion 10.
  • the intervening layer 33 may be disposed on the surface of the cooling plate 20 that contacts the cooking unit 10, may be disposed on the surface of the cooking unit 10 that contacts the cooling plate 20, or may be disposed on both sides thereof.
  • the cooling plate 20 is provided on a surface that contacts the cooking unit 10. From the viewpoint of continuous heat resistance, depending on the wear of the intervening layer 33 due to the thermal history and the operating temperature of the heater, a constant thermal load is always applied to the surface of the heating cooking unit 10 in contact with the cooling plate 20. This is because the interposition layer 33 and its mounting method are limited.
  • the eaves interposition layer 33 is preferably a heat-resistant material such as foam metal or metal mesh, graphite sheet, fluororesin, polyimide, silicone resin.
  • This intervening layer 33 desirably has a high thermal conductivity.
  • the thermal conductivity is preferably 1 W / m ⁇ K or more. If it is less than 1 W / m ⁇ K, the thermal resistance increases and the cooling rate becomes slow. For example, by using a resin containing a heat conductive filler such as carbon, the thermal resistance is reduced, which is suitable for cooling at high speed.
  • the intervening layer 33 has flexibility. Without flexibility, when the cooling plate 20 is brought into contact with the cooking portion 10, the flatness of each contact surface cannot be sufficiently absorbed, and a gap remains locally so This is because temperature variations cannot be suppressed.
  • a material capable of absorbing the flatness of the contact surfaces of the heating cooking unit 10 and the cooling plate 20 and the surface conditions such as partial unevenness, protrusions, scratches, flashes, burr, and foreign matters generated by machining as described above. Of these, silicone resins are particularly preferred.
  • the thickness of the intervening layer 33 is preferably thicker than the sum of the flatness of the surface in contact with the cooling plate 20 in the heating cooking unit 10 and the flatness of the surface in contact with the heating cooking unit 10 in the cooling plate 20. It is even better if it is within 1 mm to 3 mm. If less than 0.1 mm, the sum of the flatness of the surface in contact with the cooling plate 20 in the heating cooking unit 10 and the flatness of the surface in contact with the heating cooking unit 10 in the cooling plate 20 is not locally less than 0.1 mm. This is not preferable because it causes a large gap. In addition, the necessity of such severe management is not excellent in mass productivity from the viewpoint of machining accuracy and cost. In addition, the intervening layer 33 itself is too thin, which makes it difficult to handle. On the other hand, if it exceeds 3 mm, the heat transfer resistance at the time of cooling increases excessively, the cooling rate becomes slow, and the unit can be rate-limiting in making the unit compact.
  • the flatness of the surface in contact with the cooling plate 20 in the heating cooking unit 10 and the flatness of the surface in contact with the heating cooking unit 10 in the cooling plate 20 are 0.5 mm or less, respectively. If the thickness exceeds 0.5 mm, it is difficult to maintain the contact property with the intervening layer, and the thickness of the intervening layer may be increased to maintain the contact property, which may increase the heat transfer resistance and reduce the cooling rate. Because. It is preferable that the sum of the flatness of the surface that contacts the cooling plate 20 in the cooking unit 10 and the flatness of the surface that contacts the cooking unit 10 in the cooling plate 20 is 0.1 mm or less. By doing so, the thickness of the intervening layer can theoretically be reduced to 0.1 mm, so that the thermal resistance is small and cooling can be performed at high speed.
  • region of the intervening layer 33 is 10% or more and 90% or less of the area of the contact surface with the heat cooking part 10 in the cooling plate 20. This is because if the amount is less than 10%, the contact area becomes too small and the cooling rate becomes slow. Further, if it exceeds 90%, it is difficult to form a necessary distribution in the plane.
  • the method for attaching the scissors intervening layer 33 is not particularly limited as long as it can be fixed. In any case, a thin film having high thermal conductivity and low thermal resistance is desirable. Further, a sheet having a certain size such as a sheet may be mechanically fixed by screwing or the like.
  • Example 1 As an example according to the present invention, a heating and cooling cooker as shown in FIG. 1 was manufactured.
  • the cooking unit 10 employs the structure shown in FIG. Specifically, a rectangular plate member made of Si—SiC having a length of 600 mm, a width of 450 mm, and a thickness of 6 mm was prepared as the cooking plate 11, and a M3 female screw hole for coupling was provided on the back surface of the cooking plate 11. . A temperature sensor for monitoring the temperature was embedded.
  • a rectangular plate member made of aluminum having a length of 600 mm, a width of 450 mm, and a thickness of 6 mm was prepared as the support plate 12, and a through hole for M3 screw for coupling was provided in the support plate 12.
  • a heating element circuit pattern was formed on a stainless steel metal foil as the heat generating portion 13, a power supply cable was attached to the terminal portion thereof, and then an insulating sheet 16 that was insulated with polyimide was prepared.
  • the 6 mm thick cooking plate 11, the heat generating portion 13, and the 6 mm thick support plate 12 are overlapped, and the cooking plate 11 and the support plate 12 are mechanically coupled with an M3 screw to cook the cooking portion. 10 was produced.
  • the screw provided with the bearing as shown in FIG. 3 was used for the said M3 screw.
  • the cooling plate 20 As the cooling plate 20, a rectangular plate-like member made of aluminum alloy plate having a length of 600 mm, a width of 450 mm, and a thickness of 10 mm was prepared, and a phosphorous deoxidized copper pipe having a diameter of 6 mm and an inner diameter of 4 mm was arranged on one side and fixed with screws. . Also, joints for supplying and discharging the refrigerant were attached to both ends of the pipe. Furthermore, the through-hole which penetrates the electric power feeding wiring and temperature sensor of the above-mentioned heating cooking part 10 and the through-hole which penetrates the supporting member 30 which supports the heating cooking part 10 were formed, and the cooling plate 20 was completed. An air cylinder was attached so that the cooling plate 20 could be brought into contact with the support plate 12 or separated from the support plate 12.
  • a stainless steel container 34 surrounding the heating cooking unit 10 and the cooling plate 20 was produced.
  • the side wall portion of the container 34 has a thickness of 1.5 mm, and the bottom surface portion has a thickness of 3 mm.
  • the through-hole which penetrates the electric power feeding wiring and temperature sensor of the above-mentioned heating cooking part 10 was provided.
  • the supporting member 30 was fixed to the bottom face of the container 34, the electric power feeding wiring etc. were penetrated, and the cooking device of Example 1 was completed.
  • the distance (clearance) between the lower surface of the support plate 12 and the upper surface of the cooling plate 20 was 10 mm.
  • a stainless steel plate having a length of 600 mm ⁇ width of 450 mm ⁇ thickness of 2 mm is provided as a heat shield plate 40 in place of the cooling plate 20 at a position 10 mm away from the lower surface of the support plate 12.
  • the heating cooker 10 and the heat shield plate 40 are installed in the same manner as in the first embodiment described above except that the heating plate 10 and the heat shield plate 40 are installed so that the position spaced 8 mm from the lower surface of the hot plate 40 becomes the bottom of the same stainless steel container 34 as described above.
  • the cooker of Comparative Example 1A was completed.
  • the cooker of the comparative example 1B was completed like the above-mentioned comparative example 1 except the separation distance between the support plate 12 and the heat insulation board 40 having been 20 mm.
  • Example 1 Example 1 and Comparative Examples 1A and 1B are shown in Table 1 below.
  • Example 2 Comparative Example 2
  • the time required for cooling from 250 ° C. to 150 ° C. by natural cooling without measuring the cooling plate 20 in the cooking portion 10 produced in Example 1 was measured.
  • the cooling plate 20 provided below the heating cooking unit 10 produced in Example 1 above is provided with three types of cooling methods: a pipe method, a brazing method, and an indirect method, and Al and Cu. 12 kinds of cooling plates 20 combining the two types of materials and the presence or absence of an intervening layer were prepared, and the same required cooling time was measured when each of these 12 kinds of cooling plates 20 was cooled.
  • the cooling method showed high performance in the order of brazing method> pipe method> indirect method.
  • heat is exchanged so that water flowing as a refrigerant directly takes heat from the cooling plate 20, and fresh water is always supplied even at the time of contact, so that the most remarkable cooling effect is obtained. It was. Further, it was found that the cooling rate of the cooling plate 20 was faster with Cu than with Al. This is presumably because Cu has a larger heat capacity than Al, and therefore the amount of heat that can be taken at once is large.
  • the cooling rate without the cushion sheet was slightly faster than with the cushion sheet. This is because, by interposing the cushion layer, it is possible to fill a slight gap between the contact surfaces of the support plate 12 and the cooling plate 20 and to increase the effective contact area at the time of contact, This is thought to be due to the heat transfer resistance of the cushion layer.
  • the cooking device of the present invention includes the cooling plate 20 so that the temperature can be quickly changed with a single device, and a plurality of menus having different cooking temperatures can be provided in a short time. Become. Also, when closing the store for closing, the conventional heating cooker had to wait for hours to cool down to near room temperature. In the present invention, the temperature can be lowered to room temperature in a short time. It contributes to the improvement of business efficiency.
  • Example 3 Comparative Example 3
  • the cooking plate 10 produced in Example 1 was not provided with the cooling plate 20, but was cooled from 250 ° C. to 150 ° C. by natural cooling and stood at 150 ° C.
  • the temperature distribution of 11 cooking surfaces 11a was measured.
  • Examples 3A to 3L when the 12 kinds of cooling plates 20 prepared in Example 2 are provided below in the heating cooking unit 10, the temperature distribution under the same conditions as in Comparative Example 3 is shown. It was measured.
  • the temperature distribution can be reduced when the material of the cooling plate 20 is Cu as compared with Al. This is thought to be because the heat capacity of the cooling plate 20 is larger in Cu and is resistant to disturbance, and the high thermal conductivity of Cu contributes to the reduction of the in-plane temperature distribution. As for the presence or absence of the cushion sheet, a better result was obtained when the cushion sheet was interposed than when the cushion sheet was interposed. This is considered to be a result of the fact that the elasticity of the cushion sheet filled a small gap due to a mismatch in the planar shape of the contact surface and realized uniform heat transfer.
  • Example 4 Comparative Example 4
  • the refrigerant channel 226 was heated to 250 ° C. without circulating the refrigerant.
  • Example 4 a heating cooker 10 produced in Example 1 was prepared without the cooling plate 20, and the temperature was raised and cooled in the same manner as in Examples 4A to 4H. These results are shown in Table 4 below.
  • Comparative Example 4 the temperature was constant at 250 ° C. and the soaking range was 8.9 ° C., whereas in Examples 4A to 4H, both the pipe type and the brazing type were good. As a result.
  • the support plate of Comparative Example 4 is 6 mm thick, while the support plate / cooling plate of Examples 4A to 4H is 10 mm thick, which is thought to have contributed to increased heat capacity and improved resistance to disturbance. It is done.
  • the material of the support plate / cooling plate is Cu, in addition to the above, it is considered that the high thermal conductivity, which is slightly less than that of aluminum, contributed to the reduction of the soaking range.
  • the cooling performance when water was used as the refrigerant, the cooling performance was about 9 times that of the comparative example. When air was used as the refrigerant, the cooling performance was about four times that of the comparative example. From the above results, it is preferable to use water as a refrigerant when cooling performance is important, but when the temperature is high and the cooling temperature range is wide, the temperature of the cooling plate becomes high and exceeds the boiling point of water. It is necessary to keep in mind that there is a possibility of sudden boiling.

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Abstract

調理プレートの温度を急速に冷却させることができる上、調理プレートの下方の部材が過熱することのない加熱調理器を提供する。食材の加熱冷却調理器であって、食材を載せて加熱調理する調理面１０ａを有する加熱調理部１０と、調理面１０ａ側とは反対側に設けた冷却プレート２０とを具備している。冷却プレート２０は、加熱調理部１０の下面に当接する位置と加熱調理部１０の下面から離間する位置との間で往復動自在であるのが好ましい。また、冷却プレート２０は、加熱調理部１０に当接する側の面に介在層３３を有してもよい。

Description

加熱冷却調理器
  本発明は、食材を主たる被加熱物とする調理器に関し、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冷却機能を備えた加熱冷却調理器に関する。
  食に関する嗜好やその消費者への提供形態が多様化する中、商業施設では調理師や開発担当者など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の加熱調理器にも、熱効率を高めたものや加熱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。
  例えば特許文献１には、食材を載せる加熱プレートの裏面側にマイカヒーター等の平面状のヒーターを設けると共に、この加熱プレートの裏面にヒーターのパターン形状に対応させて凸状部を形成する技術が提案されている。この特許文献１の調理プレートは、裏面に凸状部を設けることで、加熱プレートを全面に亘って厚くすることなく断面強度を確保でき、また、加熱プレートへの受熱が効率化して、使い勝手も良くなると記載されている。
特開２００４－０４９５０５号公報
  しかし、上記した特許文献１の加熱調理器は、複雑なヒーターパターンに合わせて凸状部を形成し、これを加熱プレートの裏面に密着させて取り付ける必要があり、製造コストが高くなると考えられる。また、加熱プレートでは食材を載せた時に加熱プレートの温度が極端に低下しないように加熱プレートの肉厚を分厚くすることが行われており、この場合は調理後の冷却は自然放冷に頼ることになるので後始末の時間が余計にかかることが問題になっていた。
  また、加熱プレートの肉厚が分厚くなると、調理条件の変更等によって設定温度を変更する際、温度が安定するまでに時間がかかりすぎるため、複数のレシピに対応させて、複数の加熱調理器を導入せざるを得ないこともあった。更に、従来の加熱調理器では、加熱プレートの下方への熱輻射による過熱防止が必要であり、このため、加熱プレートの裏面側に空間を確保したり遮熱板を設置したりする必要があり、加熱調理器の大きさが大きく嵩張ってしまう問題も抱えていた。
  本発明は、このような従来の加熱調理器の有する問題に鑑みてなされたものであり、調理プレートの温度を急速に冷却させることができる上、調理プレートの下方の部材が過熱することのない加熱調理器を提供することを目的とする。
  上記目的を達成するため、本発明が提供する加熱冷却調理器は、食材を載せて加熱調理する調理面を有する加熱調理部と、前記調理面側とは反対側に設けた冷却プレートとを具備することを特徴としている。
  本発明によれば、調理プレートの温度を急速に冷却させることが可能になり、よって急速な温度変更が可能となって高生産性が実現する上、調理時間や調理後の後始末等の時間を短縮することができる。また、調理プレートの下方の部材が過熱する問題を抑えることができる。
本発明の加熱冷却調理器の一具体例を示す模式的な断面図である。 本発明の加熱冷却調理器が有する加熱調理部の一具体例を示す模式的な断面図である。 本発明の加熱冷却調理器が有する加熱調理部の機械的結合の一具体例を示す模式的な断面図である。 本発明の加熱冷却調理器が有する加熱調理部の他の具体例を示す模式的な断面図である。 本発明の加熱冷却調理器が有する冷却プレートの具体例を示す模式的な断面図である。 本発明の加熱冷却調理器の他の具体例を示す模式的な断面図である。 本発明の加熱冷却調理器の一具体例が備える往復動自在な冷却プレートの往復動の様子を模式的に示す断面図である。 図７の冷却プレートに設けられた昇降機構を模式的に示す断面図である。 本発明の加熱冷却調理器の他の具体例が備える往復動自在な冷却ブロックの往復動の様子を模式的に示す断面図である。 比較例の加熱調理器を示す模式的な断面図である。
  最初に本発明の実施形態を列記して説明する。本発明の食材の加熱冷却調理器は、食材を載せて加熱調理する調理面を有する加熱調理部と、前記調理面側とは反対側に設けた冷却プレートとを具備している。これにより、調理プレートの温度を急速に冷却させることが可能になり、また、調理プレートの下方の部材が過熱する問題を抑えることができる。
  上記した本発明の食材の加熱冷却調理器においては、前記冷却プレートが、前記加熱調理部の下面に当接する位置と前記加熱調理部の下面から離間する位置との間で往復動自在であるのが好ましい。これにより、調理プレートの温度をより急速に冷却させることが可能になる。また、前記冷却プレートは、前記加熱調理部に当接する側の面に介在層を有してもよい。これにより、当接面が有する隙間によって生じる伝熱抵抗を減らすことができる。
  次に、本発明の加熱冷却調理器の一具体例を図１を参照しながら説明する。図１に示す加熱冷却調理器は、食材Ｆを載せて加熱調理する調理面１０ａを有する加熱調理部１０と、この加熱調理部１０における調理面１０ａとは反対側に設けられた冷却プレート２０とからなる。この加熱冷却調理器は、１又は複数の支持部材３０によって支持されている。
  支持部材３０は、加熱調理部１０の下面で支持するのが好ましく、支持部材３０の位置に応じて図１に示すように冷却プレート２０に貫通孔を設けてその中に支持部材３０を挿通させる。
  加熱調理部１０は、例えば図２（ａ）に示すように、上面に調理面が形成された調理プレート１１と、該調理プレート１１の調理面１１ａ側とは反対側に設けられ、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面形状の発熱部１３とで構成することができる。調理プレート１１を上から見た時の平面視形状は特に限定するものでなく、円形、楕円形、矩形などの任意の形状を有することができる。また、支持プレート１２を上から見た時の平面視形状は、調理プレート１１と同じ平面形状を有しているのが好ましく、これにより調理プレート１１の下面を全面に亘って均等に支持することができる。
  あるいは、加熱調理部１０は、例えば図２（ｂ）に示すように、上面に調理面１１１ａが形成された調理プレート１１１と、この調理プレート１１１において調理面１１１ａとは反対側の下面にメタライズ法などで成膜した層状の発熱部１１３とで構成してもよい。
調理プレート１１１を上から見た時の平面視形状は上記した調理プレート１１と同じように、円形、楕円形、矩形などの任意の形状を有することができる。
  上記した調理プレートや支持プレートの材質は、加熱調理部１０の調理面１０ａで調理する調理メニューの内容により適宜選定してもよいが、セラミックスやセラミックスを含む複合体、あるいは金属を用いるのが好ましい。セラミックスやセラミックスを含む複合体は機械加工精度に優れることから、調理プレートに使用することによって、調理面の平坦性を良好に維持できるからである。また、セラミックやその複合体は、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と比較して調理プレートとしての熱容量を小さくし、昇降温速度を速めることが可能となる。特に、セラミックスやその複合体の中でも比較的熱伝導率の高い材質を選定するのがより好ましく、これにより調理面の平坦性や、熱容量を小さく維持しながら、良好な温度均一性を実現することができる。
  一方、金属は汎用的でコストパフォーマンスに長ける他、熱伝導率の高い材質を選定することで調理面において特に優れた温度均一性を確保することができる。調理プレートに金属を使用する場合、調理温度によっては平坦性の維持のため従来は分厚くする必要があったが、例えば図２（ａ）のように支持プレート１２を設けて、その材質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、調理プレートが金属であっても平坦性を良好に維持することが可能になる。
  上記したように、加熱調理部１０を構成する調理プレートや支持プレートには、調理面での高い温度均一性の確保の観点から熱伝導率の高い材料を使用するのが好ましい。熱伝導率の高い材料としては、金属では銅やアルミニウムを挙げることができ、セラミックやその複合体では炭化珪素、窒化アルミニウム、及びこれらを含む例えばＳｉ－ＳｉＣ、Ａｌ－ＳｉＣなどの複合体を挙げることができる。
  特に、図２（ａ）のように調理プレート１１と支持プレート１２とを組み合わせる場合は、少なくともどちらかが剛性の高い材料からなるのが好ましく、例えば上記した材質の中では窒化アルミニウム、炭化珪素、又はこれらのセラミックスを含む複合体であることが好ましい。これは、調理プレート１１と支持プレート１２とを組み合わせる場合、これらの材質を両方共たとえばアルミニウムなどの比較的剛性の低い材料同士で構成すると、ヒートサイクルがかかった時に変形等の問題が発生し易くなるからである。このように、調理プレートや支持プレートが変形すると、後述する冷却プレートや面状ヒーターとの密着性が変化したり、調理面の平面度が変化したりして、調理面の温度が局所的に不均一になるおそれがある。
  この様に、調理プレート１１と支持プレート１２の材質が異なる場合がある。この場合、後述するように冷却プレート２０を加熱調理部１０の下側で往復動させる際や、低温の食材を調理面に投下した際は、調理プレート１１と支持プレート１２との間に一時的に温度差が生じるため、調理プレート１１と支持プレート１２との間で熱膨張量や熱収縮量に差が生じて反りなどの問題が生じうる。したがって、調理プレート１１と支持プレート１２とは機械的に結合するのが好ましい。具体的な結合方法としては、例えば両部材をネジ止めしたり、両部材にバネを架け渡したりすることによる固定が挙げられ、安定性という面でネジ止めが最も好ましい。
  ネジ止めでは、例えば調理プレート１１の下面に１又は複数のネジ穴を設けると共に、支持プレート１２及び発熱部１３においてこの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の下側からボルトを挿通して上記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とを機械的に結合することができる。
  調理プレート１１に設けるねじ穴は止まり加工とし、貫通させないように留意する。このネジ穴が貫通していたり、また調理面１１ａからボルトの先端部が露出したりすると、当該部位から油分や水分が入り込み、発熱部１３のショート等の問題が生じうるからである。なお、調理プレート１１及び支持プレート１２が各々の熱膨張係数に応じて自在に熱膨張や熱収縮ができるように、機械的結合部に例えばベアリングを介在させることが好ましい。
  具体的には、図３に示すように、ボルト１４の頭部１４ａと支持プレート１２の下面とをベアリング１５を介して係合させるのが好ましい。これにより、調理プレート１１と支持プレート１２とが互いの対向面に対して略平行な方向に相対移動することが可能になる。なお、図３にはボルト１４の頭部１４ａ側にベアリング１５用の溝を設ける例が示されているが、支持プレート１２の下面にベアリング１５用の溝を設けてもよい。また、支持プレート１２及び発熱部１３に設けるボルト１４挿通用の孔の内径は、調理プレート１１と支持プレート１２との熱膨張差を考慮してボルト１４の先端部の外径よりも大きくするのが好ましい。
  発熱部１３は、導体に電気を流したときに発生するジュール熱によって調理面１１ａに載せられた食材を加熱する層状の抵抗発熱体からなり、ステンレスやニッケル－クロムなどからなる金属箔にエッチングやレーザー加工を施すことにより、渦巻状や蛇行状等の発熱体回路パターンを有する抵抗発熱体が得られる。この発熱体回路パターンは、調理する食材の種類や調理プレートの設置環境を考慮して調理面１１ａ内で相対的に密度変化を与えるように構成することができる。例えば、円板状の調理プレートでは外周縁からより多く放熱することを考慮して、外周部の発熱密度を中央部の発熱密度よりも高く設計することで、より均一な面内温度分布を得ることができる。
  このような局所的に異なる発熱密度の設計は、例えば発熱体回路パターンのピッチを外周部が中央部より密にすることで実現できる。あるいは、このように一つの発熱回路内で設計する場合の他、円板状の調理プレート１１の場合は、同一面内の例えば中央部と外縁周に別々の抵抗発熱体を設けたり、周方向に分割した角度領域毎に抵抗発熱体を設けたりすることでも実現可能である。この場合、分割した領域毎に温度を検知して制御を行うべく、領域毎に温度センサを設けてもよい。
  温度センサの取り付け方法としては、例えば熱電対を使用する場合は、その先端部が調理プレート１１内の所定の位置に到達するように、調理プレート１１の裏面に凹部を設けると共に、発熱部１３においてこの凹部に対応する位置に貫通孔を設けてそこから凹部に向けて温度センサを挿通するのが好ましい。なお、温度センサは熱電対でもよいし、測温抵抗体でもよい。また、支持プレート１２を設ける場合は、この支持プレート１２にも凹部に対応する位置に貫通孔を設けることになる。
  発熱部１３は、単層だけで構成してもよいし、複数層で構成してもよい。複数層で構成する場合は、例えば温度制御を目的とした層状の抵抗発熱体に加えて、これと厚み方向で異なる位置に、設定温度の変更時にのみ電力を供給するための層状の抵抗発熱体を別途設けることができる。この場合、二つの抵抗発熱体の間には、電気的な絶縁を目的とした絶縁シートを介在させることが好ましい。
  更に、発熱時に抵抗発熱体で発生した熱の伝達や冷却時の調理プレートの熱の伝達を速やかにするため、調理プレート１１や支持プレート１２との間に空隙が生じないように配置することが望ましい。この部分に空隙が生じていると、発熱部１３で加熱する時に空隙部が膨張し、抵抗発熱体の剥離や絶縁破壊の原因となる上、熱媒体がない状態になり異常発熱の原因にもなる。
  なお、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、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ある。この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、抵抗発熱体の発熱体回路パターンや調理プレートの形状、構造、設置環境などによって生じうる温度分布を小さくすることができ、より均熱性の高い加熱調理器を提供することができるからである。この絶縁シートに熱伝導率が低いものを選択する場合は、その厚みを絶縁性が確保される範囲で極力薄くするのが好ましい。このように、絶縁シートの厚みを薄くすることで、熱抵抗を抑えて速やかな熱伝達が期待できる。なお、図４には発熱部１３の上下に絶縁シート１６を設けて調理プレート１１及び支持プレート１２の両方から発熱部１３を電気的絶縁した例が示されている。
  絶縁シートは、調理プレート１１や支持プレート１２に比較して柔軟であるのが好ましい。このように柔軟であれば、調理プレート１１や支持プレート１２において、発熱部との対向面における平面度のばらつきなどにより生じる僅かな空隙を埋めることができ、この空隙に起因する局所的な伝熱抵抗を減らすことができる。その結果、調理プレート１１や支持プレート１２が有する高い熱伝導や熱容量等の特性を最大限に引き出し、調理面での均熱性が高く、設置環境などの外乱に対して安定性のある加熱調理器を実現することができる。
  絶縁シートの材質には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、セラミックス繊維シート、マイカなどから選択することが出来る。シリコーン樹脂はその柔軟性を活かして加熱調理器の均熱性の向上に寄与することができ、フッ素樹脂やポリイミド樹脂、セラミックス繊維シート、マイカなどは２００℃を超える温度域であっても用いることが出来る。特にマイカは５００℃を超える温度域であっても用いることができる上、電気絶縁性に優れることから高温域で用いるのに好適である。
  マイカと抵抗発熱体とは、熱圧着により一体化させることが出来るという点においても好ましい。このように一体化することにより、絶縁シートと抵抗発熱体との密着性が増し、これらの界面の伝熱抵抗を下げることができる。その結果、局所的な伝熱抵抗を減らして調理プレート１１や支持プレート１２が有する優れた熱伝導性や熱容量の効果を最大限に引き出すことができる。更に、一体化によって抵抗発熱体が熱的負荷により膨張収縮を繰り返す際、平面方向の位置ずれなどが生じにくくなり、信頼性の高い加熱調理器を製造することが出来る。
  また、抵抗発熱体において、発熱体回路パターンの隣接するライン同士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、発熱体回路パターンのラインや空隙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、絶縁シートと抵抗発熱体との間、及び隣接するライン同士の間の空隙を接着性材料で充填するのが好ましい。
この接着性材料には、熱可塑樹脂やポリイミドなどの熱硬化性樹脂を含有したフィルム、ワニスなどが有効である。これらを絶縁シートと抵抗発熱体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発熱部１３を製造することが出来る。
  また、例えばエッチング加工で発熱部１３の発熱体回路のパターンを作製する際、隣接する両ラインの間の空隙を埋めるように、発熱体回路から電気的に絶縁した金属箔層を形成してもよい。この金属箔層は、発熱体回路と同じ素材、同じ肉厚で形成することができるので、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とで挟持された発熱部が持つ伝熱抵抗を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金属箔層を設けておくことで、発熱部１３が設けられている部分における厚みを均一化し、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。
  なお、上記した絶縁シートと支持プレート１２もしくは調理プレート１１との間に、調理プレート１１や支持プレート１２に比較して柔軟で且つ平面方向の熱伝導率が高い高熱伝導シートを配置しても良い。この高熱伝導シートには、例えばアルミシート（１００～２５０Ｗ／ｍ・Ｋ）、銅シート（４００Ｗ／ｍ・Ｋ）、グラファイトシート（２００～１７００Ｗ／ｍ・Ｋ）などを使用することができる。
  本発明の加熱調理器は、上記した加熱調理部１０の調理面１０ａとは反対側に冷却プレート２０を有している。冷却プレート２０は、例えば加熱調理部１０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いる。冷却プレート２０には冷媒の流路が形成されており、これにより加熱調理部１０を効率的に冷却することができる。
  冷却プレート２０の冷媒流路は、例えば図５（ａ）に示すように、金属製の板状部材２１において加熱調理部１０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)。
  あるいは、図５（ｂ）～（ｃ）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他方を重ね合わせ、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）。
  このロウ付け方式では、図５（ｂ）～（ｃ）に示すように、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を加工しても良いし、図５（ｄ）に示すように、両方の板状部材２５ａ、２５ｂに流路となる溝２６を加工しても良い。なお、このロウ付け方式で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。
  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５（ｅ）に示すように、金属製の板状部材２７において加熱調理部１０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。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の温度を一定に保つことが出来る。
  あるいは、加熱調理部１０が調理プレート及び支持プレートと、これらに挟持される発熱部とで構成される場合は、図６（ａ）～（ｂ）に示すように、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の作製は、上記した冷媒流路を備えた冷却プレートの作製の際に行ったロウ付け方式を適用することができる。この場合、発熱部２１３は調理プレートおよび支持プレートの発熱部２１３と接する面が絶縁体または絶縁膜が施されている場合に限り、図６（ａ）に示すように絶縁シートを介さずに設けてもよいし、図６（ｂ）に示すように絶縁シート２１６を上下に設けてもよい。この場合、図６（ａ）の発熱体の取り付け方を回路焼成法と称することがあり、図６（ｂ）の発熱体の取り付け方を回路積層法と称することがある。
  上記した冷却プレート２０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。
  冷却プレート２０は、図７（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７（ａ）に示すように冷却プレート２０を加熱調理部１０から離間させたり、図７（ｂ）に示すように冷却プレート２０を加熱調理部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。
  図８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、加熱調理部１０の設置環境や許容される重量や寸法などの制約の下、なるべく加熱調理部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と加熱調理部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が加熱調理部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。
  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。
  更に、図９に示すように冷却プレート２０を加熱調理部１０の下面から離間させた位置に固定し、加熱調理部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、熱調理部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を加熱調理部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、よって加熱調理部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。
  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、加熱調理部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。
  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。調理器具が設置される場所、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冷却能力や零下を含む温度帯を選定できる。
  冷却プレート２０において加熱調理部１０と当節する面には、図５（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において加熱調理部１０に当接する面に配置してもよいし、加熱調理部１０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において加熱調理部１０に当接する面に設けるのが好ましい。これは、加熱調理部１０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ことにより、熱履歴による介在層３３の損耗や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やその取付方法が限定されてしまうためである。
  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。この介在層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ためである。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ることで、熱抵抗が小さくなり高速に冷却するには好適である。
  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を加熱調理部１０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。加熱調理部１０および冷却プレート２０の当接面の平面度や、機械加工によって発生する部分的な凹凸、突起、傷、ばり、かえり、異物などの表面状態を吸収することができる材質として、上述の中でも特にシリコーン樹脂が好ましい。
  介在層３３の厚みは加熱調理部１０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において加熱調理部１０に当接する面の平面度の和よりも厚いことが好ましく、且つ０.１ｍｍ～３ｍｍ以内であれば尚良い。０.１ｍｍを下回ると、加熱調理部１０において冷却プレート２０と当接する面の平面度および冷却プレート２０において加熱調理部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。また、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性に優れない。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。また、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律速となり得るためである。
  加熱調理部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において加熱調理部１０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、加熱調理部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において加熱調理部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。
  更に、介在層３３の配置領域は冷却プレート２０において加熱調理部１０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るためである。また、９０％を越える場合においては、面内で必要な分布を形成することが困難になるためである。
  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、粘着性樹脂などの群から選択して接着により取り付けることができる。何れも、薄く熱伝導率が高く熱抵抗が小さいものが望ましい。また、シートなど一定の寸法を有したものに関しては、ねじ止めなどにより機械的に固定しても構わない。
  冷却プレート２０と加熱調理部１０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部１０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もしくは加熱調理部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。なお、図１に示すように、加熱冷却調理器の周囲をステンレス製の容器３４で囲ってもよい。
  以上、本発明の加熱冷却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１、比較例１]
  本発明に係る実施例として、図１に示すような加熱冷却調理器を製作した。加熱調理部１０は図４に示す構造を採用した。具体的には、調理プレート１１として縦６００ｍｍ、横４５０ｍｍ、厚さ６ｍｍのＳｉ－ＳｉＣ製の矩形板状部材を用意し、この調理プレート１１の裏面に結合用のＭ３のめねじ穴を設けた。また、温度をモニタするための温度センサを埋設した。一方、支持プレート１２として縦６００ｍｍ、横４５０ｍｍ、厚さ６ｍｍのアルミニウム製の矩形板状部材を用意し、支持プレート１２に結合用のＭ３ねじ用の貫通穴を設けた。また、発熱部１３としてステンレス製の金属箔に発熱体回路のパターンを形成し、その終端部に給電ケーブルを取り付けた後、絶縁シート１６としてポリイミドで絶縁被覆したものを用意した。
  調理面側より、これら６ｍｍ厚の調理プレート１１、発熱部１３、及び６ｍｍ厚の支持プレート１２を重ね合わせ、調理プレート１１と支持プレート１２とをＭ３ねじで機械的に結合することで加熱調理部１０を作製した。なお、熱膨張量差から生じるプレートの変形を防止するため、上記Ｍ３ねじには図３に示すようなベアリングを備えたねじを使用した。
  冷却プレート２０としては、縦６００ｍｍ、横４５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのアルミニウム合金板の矩形板状部材を用意し、その片面に直径６ｍｍ、内径４ｍｍのリン脱酸銅パイプを配置し、ねじにより固定した。また、この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。さらに、上記した加熱調理部１０の給電配線及び温度センサを挿通させる貫通孔と、加熱調理部１０を支持する支持部材３０を挿通させる貫通孔とを形成し、冷却プレート２０を完成させた。この冷却プレート２０を支持プレート１２に当接させたり、支持プレート１２から離間させたりできるように、エアシリンダを取り付けた。
  更に、加熱調理部１０及び冷却プレート２０の周囲を囲うステンレス製の容器３４を作製した。この容器３４の側壁部分は厚さ１.５ｍｍ、底面部分は厚さ３ｍｍとした。また、上記した加熱調理部１０の給電配線及び温度センサを挿通させる貫通孔を設けた。そして、支持部材３０を容器３４の底面に固定し、給電配線等を挿通させて実施例１の調理器を完成させた。なお、この加熱冷却調理器では、支持プレート１２の下面と冷却プレート２０の上面との距離（クリアランス）を１０ｍｍとした。
  比較のため、図１０に示すように、支持プレート１２の下面から１０ｍｍ離間した位置に、冷却プレート２０に代えて縦６００ｍｍ×横４５０ｍｍ×厚み２ｍｍのステンレス板を遮熱板４０として設け、更に遮熱板４０の下面から８ｍｍ離間させた位置が上記と同様のステンレス製の容器３４の底部となるようにこれら加熱調理部１０及び遮熱板４０を設置した以外は上記した実施例１と同様にして比較例１Ａの調理器を完成させた。また、支持プレート１２と遮熱板４０の間の離間距離を２０ｍｍとした以外は上記した比較例１と同様にして比較例１Ｂの調理器を完成させた。
  これら３種類の調理器を常温から２５０℃まで昇温させた後、２５０℃で保持した。この際、実施例１の冷却プレート２０にはチラーで２５℃に設定した水を１Ｌ／ｍｉｎの流量で通水した。保持してから１時間後の定常状態でのステンレス製の容器３４の下部温度を測定した。次に、２５０℃定常状態である調理プレート１１の下面に冷却プレート２０の上面を当接させて急冷させた。この際の２５０℃から１５０℃までの所要時間を計測した。この際、１５０℃に到達した際の調理プレート１１の調理面１１ａ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＝温度ばらつき(均熱レンジ、℃)を算出した。なお、比較例１及び２の調理器は冷却プレート２０を具備していないため自然放冷させた。
  更に、冷媒に不凍液を使用し、これをチラーで－２０℃に温調して冷却プレート２０に循環しながら、調理プレート１１の調理面１１ａでチルド調理を行った。この際、結露防止のためドライエアを供給した。また、支持プレート１２の代わりに冷媒を流水させていない状態の冷却プレート２０を配置して調理プレート１１と連結した以外は上記実施例１と同様にして温調しながら調理を行った。上記の実施例１及び比較例１Ａ、１Ｂの結果を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  上記表１からわかるように、比較例１Ａ及び１Ｂでは、調理プレート１１の温度が２５０℃における定常状態で、ステンレス容器の下部の温度が６５℃～９０℃と高温となった。これに対し、冷却プレート２０を設けた実施例１では同温度が３５℃となった。
  比較例１Ａ及び１Ｂの結果からわかるように、遮熱板４０と支持プレート１２との離間距離を大きくとってもステンレス容器の下部温度が高温になることが判った。これは対流や容器側壁からの熱伝達の影響であり、これら高温環境は、調理プレートを制御するための温度調節器等の電子機器の設置環境としては好ましくない。一方、冷却プレート２０を設置した実施例１では、ステンレス容器の下部温度は３５℃となり、コンパクトで簡易な構造で電子機器類の設置環境を良好に維持できることがわかった。
  [実施例２、比較例２]
  比較例２として、上記実施例１で作製した加熱調理部１０に冷却プレート２０を具備せずに、自然放冷により２５０℃から１５０℃までの冷却を行った場合の所要時間を測定した。また、実施例２Ａ～２Ｌとして、上記実施例１で作製した加熱調理部１０の下方に設ける冷却プレート２０に、パイプ方式、ロウ付け方式、及び間接方式の３種類の冷却方式と、ＡｌとＣｕの２種類の材質と、介在層の有無とを組み合わせた１２通りの冷却プレート２０を用意し、これら１２通りの冷却プレート２０でそれぞれ冷却した場合の同様の所要冷却時間を測定した。それらの測定結果を、３種類の冷却方式の構造、材質、及び冷却プレート２０と支持プレート１２との当接面のクッションシートによる介在層の有無と共に下記表２に示す。ここで、クッションシートはフィラー入りシリコーン樹脂シート（熱伝導率＝５Ｗ／ｍ・Ｋ）を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  上記表２からわかるように、比較例２では調理プレートを２５０℃から１５０℃までのΔ１００℃の冷却に１２０７秒、凡そ２０分間掛かっていた。これに対し、冷却プレート２０を具備した実施例２Ａ～２Ｌの場合は冷媒流路の構成により多少異なるものの、全て７５～１３０秒の範囲内に収まっており、比較例２に比較して凡そ１０倍程度高い冷却性能を示した。
  冷却プレート２０を用いて冷却させた実施例２Ａ～２Ｌの場合に於いては、冷却方式がロウ付け方式＞パイプ方式＞間接方式の順に高性能を示した。ロウ付け方式は、冷媒として流水している水が冷却プレート２０の熱を直接奪うように熱交換がなされる上、当接時も常にフレッシュな水が供給されるので最も顕著な冷却効果が得られた。更に、冷却プレート２０の材質は、ＡｌよりＣｕの方が冷却速度が早いことがわかった。これは、ＡｌよりもＣｕの方が熱容量が大きいため、一度に奪える熱量が大きいことによるものと考えられる。
  また、クッションシートの有無については、クッションシート無しの方が、クッションシート有りよりも冷却速度が僅かに速くなることがわかった。これは、クッション層を介在することにより、支持プレート１２と冷却プレート２０の互いの当接面間の僅かな空隙を埋め、当接時の有効的な接触面積が増えるという効果が得られるものの、クッション層が伝熱抵抗となったことによると考えられる。
  これら実施例２Ａ～２Ｌ及び比較例２の結果より下記のことが分かる。すなわち、従来の加熱調理器では冷却は自然放冷に頼るのみであり、また、調理施設（厨房等）では調理メニューにより温度を変更することが一台の機器では出来ず、複数台準備する必要があった。また、一台でこなそうとすると温度変更に掛かる時間が長くなり、消費者を待たせる等の不都合があった。これに対して本発明の加熱調理器は、冷却プレート２０を具備することにより、一台の機器で素早く温度変更が可能となり、調理温度の異なる複数のメニューを短時間で提供することが可能になる。また、閉店のための後始末の際、従来の加熱調理器では室温近傍まで冷めるのに何時間も待つ必要があったが、本発明では短時間で室温にまで温度を下げることが出来るようになり、業務の効率化に寄与する。
  [実施例３、比較例３]
  比較例３として、上記実施例１で作製した加熱調理部１０に冷却プレート２０を具備せずに自然放冷により２５０℃から１５０℃までの冷却を行い、１５０℃で静定した際の調理プレート１１の調理面１１ａの温度分布を測定した。また、実施例３Ａ～３Ｌとして、加熱調理部１０に上記実施例２で作製した１２種類の冷却プレート２０を下方に設けた場合において、それぞれ上記比較例３と同様の条件下での温度分布を測定した。これらの結果を、実施例３Ａ～３Ｌの冷却機構、冷却プレートの材質、及び冷却プレート２０の支持プレート１２との当接面のクッションシート介在層の有無と共に下記表３に示す。ここで、クッションシートは実施例２と同様のフィラー入りシリコーン樹脂シート（熱伝導率＝５Ｗ／ｍ・Ｋ）を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  上記表３からわかるように、比較例３では、調理プレート１１を２５０℃から１５０℃まで冷却した後の調理プレート１１の調理面１１ａの温度分布が１２.２℃となり、その温度分布は外周が低く、内周、特に中心が高い傾向にあった。これは、調理プレート１１の調理面１１ａの中心に対して外周の方が相対的に外気に触れている表面積が大きく、且つ側壁からの温度垂れ、放熱が影響しているものと考えられる。
  これに対し冷却プレート２０を具備した実施例３Ａ～３Ｌの場合は、冷却プレート２０の構成により多少異なるものの、２.２℃～６.７℃と比較例３に比べて凡そ２倍～６倍の高い均熱性能を示した。また、冷却プレート２０の冷却方式については、間接方式＞パイプ方式＞ロウ付け方式の順に高性能を示した。これは、外乱因子となる水が直接流れていない間接方式に用いた冷却ブロックが、熱板として温度分布低減に寄与したことが考えられる。
  更に、冷却プレート２０の材質がＣｕの方が、Ａｌに比較して温度分布を低減できることが判った。これは、冷却プレート２０の熱容量はＣｕの方が大きく、外乱への耐性があること、またＣｕの高熱伝導率により、面内温度分布低減に寄与したことと考えられる。また、クッションシートの有無については、クッションシートを介在させた方がクッションシート無しに比較して良好な結果が得られた。これは、クッションシートの弾力性が、当接面の平面形状のミスマッチによる僅かな空隙を充填し、均一な熱伝達を実現した結果と考えられる。
  これら実施例３Ａ～３Ｌ及び比較例３の結果より下記のことが分かる。すなわち、従来の自然放冷で冷却させる調理プレートでは、冷却後の温度分布が生じていることから、単に冷却時間だけではなく、冷却後に温度分布を安定させるための時間が必要である。これに対し、本発明では冷却プレートを具備することにより素早く温度変更を行いつつ、面全体が金属の均熱板が当接していることも寄与して、温度変更後の調理面の温度分布が良好となる。これにより、温度変更直後に調理面全体を使い、例えばパンケーキを複数枚焼く等の調理を行っても、調理プレート面内の温度分布が安定していることから焼きムラや焦げ等がなく、面内で均質な調理を同時に行える。
  [実施例４、比較例４]
  上記実施例１の支持プレート１２に代えて図６（ｂ）のように冷媒流路２２６を備えた支持プレート２１２を配置した以外は上記実施例１と同様にして実施例４Ａ～４Ｈの調理器を作製した。この冷媒流路２２６には冷媒を循環させずに２５０℃まで昇温させた。２５０℃で安定した状態で接触式温度計を用いて調理プレート表面内３０ヶ所の温度を測定し、その最大温度－最小温度＝面内温度分布（定常均熱レンジ、℃）を算出した。
  続いて、２５０℃から１５０℃の冷却を行い、Δ１００℃冷却の所要時間を計測した。この際、冷媒として水を供給した場合と、エアを供給した場合の２通りの実験を行った。また、水を冷媒とした場合に於いては、冷却終了時にエアに切り替え、流路内の残留水を排出させた。また、比較例４として、上記実施例１で作製した加熱調理部１０に冷却プレート２０を具備しないものを用意し、上記実施例４Ａ～４Ｈと同様に昇温、冷却を行った。これらの結果を下記表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  上記表４からわかるように、比較例４では２５０℃定常で均熱レンジ８.９℃であったのに対し、実施例４Ａ～４Ｈではパイプ式、ロウ付け式の何れに於いても良好な結果となった。比較例４の支持プレートが６ｍｍ厚であるのに対し、実施例４Ａ～４Ｈの支持プレート兼冷却プレートでは１０ｍｍ厚と厚くなり、熱容量が増し外乱への耐性が向上したことが寄与したものと考えられる。更に、支持プレート兼冷却プレートの材質をＣｕとした場合、上述の他、アルミニウムに比較して２倍弱となる高熱伝導性が均熱レンジ低減に寄与したものと考えられる。
  冷却速度に関しては、水を冷媒とした場合は比較例に対し凡そ９倍の冷却性能を示した。また、エアを冷媒とした場合は比較例に対し凡そ４倍の冷却性能を示した。以上の結果より、冷却性能を重視したい場合は冷媒に水を用いることが好適であるが、高温域、且つ冷却温度範囲が広い場合は、冷却プレートの温度が高温になり水の沸点を超えて突沸する可能性がある点を念頭においておく必要がある。
  １０      加熱調理部
  １１      調理プレート
  １２      支持プレート
  １３      発熱部
  １６      絶縁シート
  １４      ボルト
  １４ａ    ボルト頭部
  １５      ベアリング
  ２０      冷却プレート
  ３０      支持部材
  ３１      昇降機構
  ３２      冷却ブロック
  ３３      介在層
  ３４      容器
  ４０      遮熱板

Claims (3)

  1.   食材を載せて加熱調理する調理面を有する加熱調理部と、前記調理面側とは反対側に設けた冷却プレートとを具備する加熱冷却調理器。
  2.   前記冷却プレートは、前記加熱調理部の下面に当接する位置と前記加熱調理部の下面から離間する位置との間で往復動自在である、請求項１に記載の加熱冷却調理器。
  3.   前記冷却プレートは、前記加熱調理部に当接する側の面に介在層を有している、請求項２に記載の加熱冷却調理器。
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