JP5437666B2 - 旅客機搭載用スチームオーブンの加熱むら防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、スチームオーブン、更に詳細には、旅客機に搭載され、機内食を加熱・加湿して、機内食として供するためのスチームオーブンに関する。

この種のスチームオーブンでは、調理室の内部に滴下した水をオーブンヒータで加熱して蒸気を発生させ、遠心式のファンによって調理室内に蒸気を拡散するとともに循環流を発生させ、調理室内に載置されたキャセロール上の食品を加熱・加湿する。
こうしたスチームオーブンは、旅客機への搭載性を考慮して、直方体に設計されており、キャセロールを載置した食品載置台は、直方体の調理室内に、調理室前面に設けられた扉を通じて、調理室内部に自由に出し入れできるようになっている。
食品載置台は、持ち運び可能なラックにより、複数段（例えば８段）重ね置きされるようになっており、各載置台には、キャセロールの大きさに応じて、３皿ないし４皿程度載置できるようになっていて、機内食サービスに当たり、複数の食品を一挙に加熱・加湿できるように設計されている。
この種のスチームオーブンは、下記の特許文献に記載されている。

米国特許第５，２０９，９４１号明細書 特開２００３−２２７６１２号公報

旅客機に搭載される機内食加熱用スチームオーブンにおいて、スチームを拡散し、蒸気流を発生させる遠心ファンを加熱調理期間のうち一定時間逆転させることにより、直方体の調理室内において複数段配置された食品載置台に、それぞれ複数個載置されたキャセロール上の食品を均一に加熱し、加熱むらの発生を確実に防止する。

上述したように、このようなスチームオーブンにおいては、直方体の調理室内に、キャセロールが複数載置された食品載置台が複数段配置されており、正転方向に回転する遠心ファンが、調理室内に発生した蒸気気流を同一方向に回転させるため、各キャセロール上の食品の一部の面にのみ蒸気気流が当たり、全面に均一に蒸気を当てることは困難である。
また、直方体の調理室の角部や隅部には、どうしても蒸気の滞留が生じ、また、各食品載置台及び各食品載置台に載置された蒸気気流上流側のキャセロールが、同一方向に回転する蒸気気流に衝突し、蒸気気流の流通を妨げ、下流側のキャセロールに蒸気が行き渡らなくなり、一部のキャセロールに盛られた食品が十分に加熱されず、乗客からクレームを受けることがあった。

本発明の目的は、こうした旅客機に搭載されるスチームオーブンにおける加熱むらの発生を防止することにあり、蒸気流を発生させる遠心ファンを加熱調理期間のうちの一定時間逆転させることにより、調理室内の蒸気流を大きく変化させ、各食品の蒸気が当たりにくい面に蒸気を当てるとともに、蒸気気流が直方体の調理室の隅部やラック、食品載置台や他の食品トレーにより発生した蒸気滞留部分に、蒸気気流の逆転により強制的に蒸気を行き渡らせて、蒸気滞留部分の近傍に載置されたキャセロールの食品を均一に加温することにある。

上記の課題を解決するため、本発明によれば、給水ノズルから滴下された水を遠心ファン外周に配置したオーブンヒータにより気化させ、発生した蒸気を前記遠心ファンにより一定方向に正転させながら調理室内を循環させ、調理室内に複数載置されたキャセロール上の各食品を、所定の調理時間の間加熱する、旅客機に搭載される機内食加熱用スチームオーブンにおいて、前記遠心ファンを、前記所定の調理時間の終了直前の期間に、一定時間だけ逆転させて、調理室内に発生する蒸気循環流を逆転させることにより、前記キャセロール上の各食品を均一に加熱するようにした。

本発明によれば、遠心ファンを調理時間のうちの一定時間だけ逆転させることにより、調理室内に発生する蒸気循環流を変化させ、キャセロール上の食品のうち、これまで蒸気流が十分に当たらなかった箇所に蒸気を当てるとともに、調理室内に発生する蒸気滞留箇所に、蒸気を十分に行き渡らせ、食品の加熱・加湿むらを確実に防止することができる。

特に、遠心ファンを、所定の調理時間の終了直前の期間に、一定時間だけ逆転することにより、必要最小限の逆転期間で食品の加熱むらを効率よく防止することができる。

図１は、本発明のスチーム発生器を示す図である。 図２は、スチームオーブンの横断面図を示す図である。 図３は、本発明のスチームオーブンに使用するラックを示す図である。 図４は、本発明のスチーム発生器を背面からみた図である。 図５は、本発明のブロック図である。

（スチームオーブンの全体構成）
図１、２から明らかなように、本発明によるスチームオーブン１は、機内食等の食品が配置される調理室２と、この調理室２の上部に設けられた制御操作部３からなる。
調理室２の背面には、食品の調理、特に加熱や加湿を行うために必要な装置を収容する収容ボックス４が設けられており、これらの装置は制御操作部３内の電子制御装置３１により制御される。
制御操作部３の前面には、乗務員がスチームオーブン１を操作するために必要なスイッチ等３２が多数設けられており、乗務員は、加熱調理する食品の種類、量に応じて最適な温度、調理期間をセットし、乗客に提供する食品を加熱調理することができる。

キャセロール５は、図３にみられるように、多数の開口を有する食品載置台６に複数（この実施例では４個）セットされ、この食品載置台６をラック７に複数段（この実施例では８段）収容したものを、調理室２の前面に設けられた扉Ｄを通じて調理室２内にセットすることにより、調理室２の内部に自由に出し入れできるようになっている。
すなわち、この実施例では、ラックに４×８＝３２個のキャセロールをセットし、これらを一挙に加熱・加湿できるようになっている。

次に、主に図１、２、４、５を参照して、各部をより詳細に説明する。
スチームオーブン１内に蒸気を発生させるスチーム発生器は、給水ノズル８、ファン９、オーブンヒータ１０等から構成されている。
給水ノズル８は、調理室２の後部内壁２ａからその内部に突出した状態で設けられており、調理室２の外部からその内部に水を導くもので、調理室２を貫通しているが、調理室２の内部と外部（背面）の境界は密閉状態で隔てられている。
給水ノズル８の後端部は、図５に示されるように、鉛直方向に延びる直径２．５φ程度の水供給管１１を介して、機体に設けた貯水タンクから水を吸入し、加圧送水するポンプに接続されており、その先端部に設けた給水口から、調理室２の内部に加圧された水が噴出されるようになっている。
給水口は、調理室２の上部、特にオーブンヒータ１０の上方に位置付けられており、給水される水の量は、水供給管１１に設けられた調整弁１２ａ、１２ｂにより制御される。

給水ノズル８の給水口に接近させて、かつ、この給水口に対して略直角に下方に延長させて、滴下部が設けられており、給水口から噴出された水は、この滴下部に衝突して下方に導かれ、その先端から調理室２の内部に滴下される。

デルタ結線された３本の環状のオーブンヒータ１０が、調理室２の後部内壁２ａから多少離した状態で設けられており、調理室２の内部を加熱するとともに、滴下部からオーブンヒータ１０に滴下された水を蒸気に変える。
これらのオーブンヒータ１０は、滴下部から滴下された水がオーブンヒータ１０の端部の隙間を通過し、その最も下側あるいはその近傍に落下するような形状をしている。
各オーブンヒータ１０の端部は、調理室２の外部（背面）に設けた電気供給源（図示されていない）に接続されている。これらの各端部は調理室２を貫通した状態で設けられているが、調理室２の内部と外部（背面）の境界は密閉状態で隔てられているため、調理室２内の蒸気がこれらから漏れることはない。

環状のファン９は遠心式のものであり、オーブンヒータ１０の内側に取り囲まれた状態で、調理室２のほぼ中心に設けられている。ファン９はその中心部でナットによってしっかりと固定される。ファン９は、調理室２を貫通するモータ軸を通じて、調理室２の外部（背面）に設けたモータ１３によって駆動される。
モータ１３のモータ軸は調理室２を貫通した状態で設けられているが、調理室２の内部と外部（背面）の境界は密閉状態で隔てられている。
ファン９は、乗務員がセットした調理期間の間、モータの作動によって回転駆動されるものであり、ファン９の中心部付近から取り込まれた空気は、その外側周囲に配置された多数の羽根の働きによってその周囲に噴出され、この結果、ファン９を取り囲むようにして配置されたオーブンヒータ１０の熱と蒸気は調理室２内に拡散される。

なお、図２から明らかなように、ファン９はその前面全体をバッフルプレート１４によって覆われているが、バッフルプレート１４の中心部に設けた複数の空気取込口（図示されていない）を通じて空気を取り込むことができる。
一方、ファン９によって噴出された空気は、バッフルプレート１４によって妨げられるため、図２の破線矢印Ｂで示されるように、バッフルプレート１４と調理室２の上下左右の内壁との隙間から調理室２の内部に噴出される。このファン９の働きによって調理室２内の空気は攪拌され、蒸気を含んだ熱風が調理室内にファン９の回転方向に蒸気流が発生し、各食品載置台６に載置された複数のキャセロール７上の食品を加熱・加湿する。

オーブンヒータ１０の端部の隙間に、後部内壁２ａから突出した状態で、ファン９によって生じた熱と蒸気がちょうど通過するような位置に調理室温度センサ１６が設けられている。

またオーブンヒータ１０とファン９の間に、調理室２の内部に開放された状態で、蒸気通路１７の入口１７ａが設けられており、調理室２の内部で発生された蒸気は、図２の矢印Ｃに示すように、この入口１７ａから、やや斜め上方に延びる蒸気通路１７を通ってスチームオーブン１の外部に排出される。
これら入口１７ａ、蒸気通路１７は、常時開放され、調理室２の内部とスチームオーブン１の外部は、常時連通された状態とされ、したがって、調理室２は常に外気に開放されている。

蒸気通路１７の蒸気排出口１７ｂ近傍に、蒸気温度センサ１８が設けられ、蒸気排出口１７ｂから排出される蒸気の温度を測定し、図５に示すように、この蒸気温度１８の検出値は、調理室温度センサ１６の検出値とともに、制御操作部３の電子制御装置３１に伝達され、電子制御装置３１は、これらの検出値に応答して、調整弁１２ａ、１２ｂを駆動する駆動信号、すなわち開動作頻度を調整し、給水ノズル８を通じて給水され、調理室２の内部に滴下される水の量を調整する。
なお、蒸気温度センサ１８は、必ずしも蒸気排出口１７ｂの近傍に設ける必要はなく、蒸気通路１７の中間等に設けてもよい。ただし、排出される蒸気は蒸気排出口１７ｂの近傍で最も落ち着くことから、蒸気温度を正確に測定するにはこの付近で測定するのが好ましい。
また、例えば、調理室２内の温度が異常に高くなっているときは、制御操作部３が乗務員に警告を発したり、サーモスタットによりスチームオーブン１を自動的にＯＦＦにすることもできる。

ファン９は、図５に示されるように、モータ駆動回路１９により制御されるモータ１３により回転制御されるもので、回転数を自由に調整できるよう公知のインバータ式のものが好適である。
このモータ駆動回路１９は、モータ１３の正転と逆転を切り換えることができるよう、公知の正逆切換回路１９ａを有しており、この正逆切換回路１９ａも電子制御装置３１からの指令により作動する。
ここで、乗務員が、所定枚数のキャセロール５を加熱するため、各載置台６に複数のーキャセロール５を調理室内に格納し、制御操作部３のスイッチ３２を操作して、例えば２２分の調理期間をセットしたとすると、電子制御装置３１は、上記指令に基づいて、調整弁１２ａ、１２ｂに指令を出し、最適な蒸気量の供給を行うとともに、モータ駆動回路１９を介してファン９を駆動するモータ１３の制御を開始する。
このとき、電子制御回路３１は、内蔵するタイマーにより、調理開始から２０分の間は、ファン９を正転させ、上述したように、調理室２内の空気を攪拌し、蒸気を含んだ熱風が調理室２内にファン９の正転方向の蒸気流が循環し、各食品載置台６に載置された複数のキャセロール５上の食品を加熱・加湿する。
そして、調理期間が２０分経過し、最後の２分間は、モータ駆動回路１９の正逆切換回路１９ａを作動させ、ファン９をこの間逆転させるようシーケンシャルに制御を行う。

それにより、これまで正転方向に回転していたファン９の回転方向が一挙に逆転方向に変更され、調理室２内の各所に蒸気流の大きな乱流が発生した後、蒸気流が逆転することになるので、キャセロール５上の食品表面のうち、これまで蒸気流が直接当たらなかった箇所や、食品載置台６、ラック７及び他のキャセロール５の側面等により蒸気の流れが阻害されていた箇所に蒸気流が向けられ、さらには直方体の調理室２の角部や隅部に、調理期間の最終段階における高温の蒸気流が導入されることになり、一部加熱が十分でなかった食品を一挙に所望温度に加熱することができる。
なお、本実施例では、単にモータ駆動回路１９に正逆切換回路１９ａを付加し、電子制御装置３１のプログラムを変更するだけで大きなコストアップを招くことなく、スチームオーブンの加熱むらを防止することができる。

ここで、発明者らは様々な実験、試作を行った結果、８つの食品載置台６のそれぞれに４枚のキャセロール５を載置し、一般的に機内食として供される食品を調理室２内に格納し、調理時間を２２分とした場合において、調理時間終了間際の２分間の逆転により、食品の温度差、すなわち調理室２内に載置したキャセロール５上の食品のうち最高温度の食品と最低温度の食品との温度差を１２．３℃にまで縮めることができた。
なお、従来どおり２２分間正転を継続した場合は、上記温度差は１８．５℃までに広がる。どちらの場合も最高温度には大きな差は生じなかった。

上記実施例では、乗務員がセットした調理時間２２分のうち最後の２分間のみ逆転させたが、逆転時は、調理室２内の蒸気が空気取り入れ口から逆流して排出されることになるので、逆転期間を長く設定しすぎると、調理室２内の温度が低下して、所望の食品加熱が不可能になるからである。
また、逆転のタイミングを調理時間２２分のうち残り２分間になったときとしたのは、調理時間の最終段階が調理室内の蒸気が最も高温状態となり、短時間の逆転で加熱むらを解消できるからである。調理室内の蒸気が最高温に達していれば、逆転タイミングを調理時間の最終段階に限る必要はない。

本発明は、旅客機用スチームオーブンに適用することにより、多数のキャセロール上の食品を一挙に加熱する場合でも、均一に加熱することが可能になる。
この場合、公知の正逆切換回路１９ａを付加し、電子制御回路３１のプラグラムを変更するだけで、大きなコストアップを招くことなく、本発明を実施することができ、スチームオーブンの付加価値を大きく高めることができる。

１・・・・スチームオーブン
２・・・・調理室
３・・・・操作部（３１・・・電子制御装置 ３２・・・スイッチ）
４・・・・収容ボックス
５・・・・キャセロール
６・・・・食品載置台
７・・・・ラック
８・・・・給水ノズル
９・・・・ファン
１０・・・オーブンヒータ
１１・・・水供給管
１２・・・調整弁
１３・・・モータ
１４・・・バッフルプレート
１６・・・調理室温度センサ
１７・・・蒸気通路
１８・・・蒸気温度センサ
１９・・・モータ駆動回路
１９ａ・・正逆切換回路

Claims (1)

1. 給水ノズルから滴下された水を遠心ファン外周に配置したオーブンヒータにより気化させ、発生した蒸気を前記遠心ファンにより一定方向に正転させながら調理室内を循環させ、調理室内に複数載置されたキャセロール上の各食品を、所定の調理時間の間加熱する、旅客機に搭載される機内食加熱用スチームオーブンにおいて、
   前記遠心ファンを、前記所定の調理時間の終了直前の期間に、一定時間だけ逆転させて、調理室内に発生する蒸気循環流を逆転させることにより、前記キャセロール上の各食品を均一に加熱するようにしたスチームオーブン。

Images