JP2003245199A

JP2003245199A - 過熱蒸気を利用した調理装置

Info

Publication number: JP2003245199A
Application number: JP2002046484A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Ubusawa; 貴良生澤; Yoshitaka Matsui; 芳隆松井
Original assignee: EISHIN DENKI KK; Nitcho Corp
Current assignee: EISHIN DENKI KK; Nitcho Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】飽和蒸気発生装置と、高周波誘導加熱装置
と、調理加熱庫と、制御装置とを備えた調理装置の高周
波誘導加熱装置に工夫を加える。【解決手段】電磁誘導加熱装置４０は、円筒皿状を
なす磁性材料製の密閉容器とし加熱タンク４１、内部に
伝熱効率を高める内部装置５０を備え、下方に平面渦巻
形高周波コイル５５を備える。内部装置５０は、多数の
同心円を形成する薄板円筒リング５２の円周に多数の孔
５３を穿設し、蒸気が孔５３を通って分流、合流を繰り
返し、水蒸気への伝熱効率が著しく向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は過熱蒸気を利用した
調理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】食品の調理には従来、煮る、蒸す、焼
く、いためる、揚げる等の処理があり、食材の種類、調
理様式、その他に応じて、ガス、電気、炭火、蒸気等の
熱源を使って調理するのが一般的であった。そして、こ
れらの調理項目の種類に応じて多種多様な調理器具が普
及している。これらの調理過程においては、通常、直火
の化石燃料（ガス、炭火、プロパン等）又は電熱（ニク
ロム線利用）を用いて加熱調理を行っている。そして、
従来、煮る、焼く、蒸す、いためる等の各分野の調理の
仕方により、加熱方式や容器、用具をそれぞれ用途別に
用意することが必要であった。

【０００３】また、電磁誘導加熱を用いて水蒸気を加熱
して過熱蒸気とし、この過熱蒸気を用いて食品の加工や
調理を行う技術も知られている。例えば特開平１１−１
０８３０１号公報には、水を蒸発させて過熱蒸気とする
電磁誘導加熱部と過熱蒸気で食品を加工する食品加工部
とを備え、電磁誘導加熱部は、磁力線を横切る斜め配置
の板部材を組み合わせて多数の規則的な流体通路を形成
した導電性材料の多層積層体を内蔵する円筒の外側に励
磁コイルを巻いた装置が開示されている。その技術で
は、水を蒸発させる蒸発部及び蒸発した水蒸気を過熱す
る加熱部は共に電磁誘導加熱装置となっており、電磁誘
導加熱装置はセラミック等の非磁性円筒の外周にコイル
を巻き、磁力線を横切る斜め配置の板材を円筒内に備え
た型式となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、直接火器を
使用することなく、高温に加熱した過熱蒸気を使用し
て、トースト、クッキー、ロースト、焼魚、いため物な
ど多種類の調理をすることができる調理装置を提供する
もので、特に高周波誘導加熱によって過熱蒸気を生成す
る加熱装置に工夫を凝らした装置を提供することを目的
とする。

【０００５】本発明は水蒸気を利用し、飽和蒸気を二次
的に更に３００〜６００℃まで加熱し、常圧で過熱蒸気
とし、この過熱蒸気のエネルギーをもって食材を加熱調
理しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために開発されたもので、飽和蒸気発生装置と、過
熱蒸気を生成する円筒皿形状の鉄又はステンレス製の加
熱タンク及び渦巻形高周波コイルを備えた高周波誘導加
熱装置と、該過熱蒸気を供給して食材を加熱処理する調
理加熱庫と、食材に応じて蒸気発生量及び過熱蒸気温度
を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする過熱蒸
気を利用した調理装置である。

【０００７】本発明の調理装置は、過熱蒸気を用いる装
置であって、高周波誘導加熱装置を備えた形式のもので
ある。この高周波誘導加熱装置は、飽和蒸気発生装置か
ら発生した飽和蒸気を導入して所望温度の過熱蒸気を生
成する。高周波誘導加熱装置は、加熱タンクと渦巻形の
高周波コイルからなるヒータと高周波発生装置とから構
成されている。加熱タンクは、円筒皿形状の密閉容器で
あって、磁性材料例えば鉄又はステンレス製のケーシン
グと内部装置とからなり、飽和蒸気を密閉容器内に受け
入れてこれを加熱し、過熱蒸気として送出する。内部装
置は通過する水蒸気を繰り返し分流合流させながら通過
させる流路を形成するものであって、円筒皿形密閉容器
内の水蒸気への伝熱効率の向上を図るものである。

【０００８】加熱タンクは、外部に設けられた渦巻形高
周波コイルによって生ずる渦電流により加熱される。渦
巻形高周波コイルはこの加熱タンクの下側に並設する。
そして熱に対して保護する冷却装置を備えている。

【０００９】この高周波誘導加熱装置を複数個直列又は
並列に連結し、伝熱量を調整可能にし、滞留時間を増加
させて高温の過熱蒸気を得るようにしたり、蒸気量を増
加させて熱容量の大きい過熱蒸気を得ることができるよ
うにすると好適である。

【００１０】本発明の調理装置は、食材に応じて蒸気発
生量及び過熱蒸気温度を制御する制御装置とを備えてい
る。飽和蒸気発生装置は、例えば電熱ヒータを内蔵し
た、熱制御性の高い装置を用いる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は過熱蒸気を利用した
本発明の一実施例の調理装置１の正面図で、右半分は外
観を示し、左半分は内部装置を示す断面図である。図２
は実施例の側面図、図３は平面図である。実施例の調理
装置１は、飽和蒸気発生装置２０、高周波誘導加熱装置
４０、調理加熱庫７０及び制御装置８０を主要素として
いる。図１〜３に示した実施例装置は、これらの要素を
筐体１０の内部に収納してコンパクトに形成された装置
を示している。本発明は、このようなコンパクトな一体
形とすることに限定されるものではなく、必要に応じ、
種々の配置構成とすることができるものである。

【００１２】上記実施例の調理装置１は、脚１１によっ
て支持されて立設しており、ステンレス鋼等により成型
した筐体１０は、飽和蒸気発生装置２０、高周波誘導加
熱装置４０、調理加熱庫７０及び制御装置８０を内部に
収納している。筐体１０は前板１２を備え，調理加熱庫
７０の前面の開閉自在な開閉扉１３には把手１４が取り
付けられている。

【００１３】上記実施例では、飽和蒸気発生装置（ボイ
ラ）２０を筐体１０内の底部に設置している。ボイラ２
０は外部水道管等に接続された給水バルブ２１を経由し
て給水され、自動給水ボールタップ２２により一定水位
に保たれる。ボイラ２０内に設けられた発熱体２３はボ
イラ内の水２４を加熱して一次蒸気（飽和蒸気）を発生
する。発熱体２３としては、電熱ヒータ等応答性のよい
高出力のヒータを用いると好適である。安全弁２５は常
圧で蒸気を発生させる構造である。発生した蒸気は、蒸
気管２６を経て、高周波誘導加熱装置４０に送られる。
蒸気管２６はステンレス鋼製とすると好適である。

【００１４】電磁誘導加熱装置４０は、加熱タンク４
１、平面渦巻形高周波コイル５５、及び高周波発生装置
（電磁誘導装置）６０から構成されている。

【００１５】図４に実施例の加熱タンク４１の一部切断
側面図、図５にその蓋を取り外した平面図を示した。加
熱タンク４１は、円筒皿状をなす密閉容器であって、円
筒状の側壁４２と底板４３とからなる高さの低い円筒容
器に平板状の蓋４５を取り付けて密閉空間４４を形成し
た密閉容器である。この密閉容器には、飽和蒸気発生装
置から飽和蒸気を送る蒸気管２６が連結されている。蒸
気管２６から飽和蒸気を受け入れ、これを加熱した後、
過熱蒸気管４６から過熱蒸気を排出する。加熱タンク４
１の密閉容器のケーシングをなす側壁４２、底板４３及
び蓋４５は磁性材料、例えば、鉄又はステンレス製であ
る。密閉空間４４内には、伝熱効率を高める内部装置５
０を備えている。加熱タンク内の温度等を計測するため
のセンサ挿入孔４７が側壁４２の一部に設けられてい
る。

【００１６】内部装置５０の実施例の平面図を図６に、
その側面図を図７に示した。内部装置５０は、加熱タン
ク４１内に収納され、加熱タンク４１のケーシングから
水蒸気への伝熱効率を高めるものである。内部装置５０
は、放射状に設けられた複数の薄板フラットバーからな
る補強平板５１に、多数の同心円を形成する薄板円筒リ
ング５２を取り付け、この円筒リング５２の円周に多数
の孔５３を穿設した形状となっている。孔５３は、隣接
円筒リングごとに円周方向配置位置が異なるように配置
されている。この内部装置５０を、図５に示すように、
加熱タンク４１の密閉空間４４内に装入し、水蒸気を加
熱タンク４１の外周側から供給し、中心部から排出する
と、水蒸気はこの内部装置の同心円筒リング５２の孔５
３を通って分流、合流を繰り返し、複雑な流路を形成す
るので、密閉容器から水蒸気への伝熱効率が著しく向上
する。例えば図６に図示の装置は通常の条件において伝
熱効率９０％以上を達成することができる。この内部装
置５０の形状、構造は図６、図７の実施例に限定される
ものではなく、水蒸気が通過する際の通過路を迷路状に
し、水蒸気の通路抵抗を増加して伝熱効率を高めるよう
にしたものであれば形状、構造を問わない。

【００１７】加熱タンク４１を加熱する渦巻形高周波コ
イル５５の一例を図８に示した。図８（ａ）は平面図、
図８（ｂ）は側面図である。この渦巻形高周波コイル５
５は加熱タンク４１の下側に並設する。高周波コイル５
５は電磁誘導装置６０から高周波電流を付与され、電磁
波により加熱タンク４１の側壁４２、底板４３、蓋４５
などの鉄製ケーシングの肉厚内に効率よく渦電流を発生
してケーシングを高温に加熱し、水蒸気を高速高温処理
する。電磁誘導装置６０は半導体素子を内蔵しインバー
タ制御され、高周波を発生する。高周波の周波数は２０
〜６０ｋＨｚとする。さらに好ましくは３０〜５０ｋＨ
ｚである。

【００１８】加熱タンク４１の誘導加熱に際し、高周波
コイル５５は、加熱タンク４１の５００℃前後の高熱を
受熱して、損傷する怖れがある。高周波コイル５５が損
傷を受けないように、加熱タンク５１と高周波コイル５
５は、５０ｍｍ以上離しておく。実施例の高周波コイル
５５は５０ｍｍ以上離しても電磁波が加熱タンクを効率
よく加熱できるように、コイルの巻き方に工夫が加えら
れ、長波を発生するようになっている。また、電磁波の
有効発射を図るようにフェライト５６等を装着してい
る。また、図１に示す送風器５７により強制通風を行
い、冷却している。

【００１９】図９は複数の加熱タンク４１ａ、４１ｂ、
４１ｃを直列に連結した例を示したものである。加熱タ
ンク４１の加熱容量を高め、より高温の過熱蒸気を供給
することができる。加熱タンク４１の加熱容量を増加さ
せるもう一つの手段は、多量の過熱蒸気を得るようにす
ることで、複数の加熱タンク４１ａ、４１ｂ、４１ｃを
並列に接続する。切替弁の設置等によりこれらの直列、
並列接続を一つの装置で実現することができる。

【００２０】加熱タンク４１は電磁誘導加熱により高速
加熱され、水蒸気は加熱タンク４１を通過することによ
り昇温し、４００〜６００℃まで加熱される。加熱され
た過熱蒸気は、過熱蒸気管４６を通り調理加熱庫７０内
に送られる。

【００２１】図１に示すように、調理加熱庫７０はケー
シング７１に囲まれた空間に食材１００を載せる棚皿７
２を装入して調理する。筐体１０の開閉扉１３を把手１
４で開閉する。食材１００の種類に応じ、調理条件を制
御装置８０のコントロールパネル８５に設定すると、自
動制御装置８０は、温度及び及び調理時間を制御する。
この制御はタイマの他、蒸気ボイラ２０及び電磁誘導加
熱装置４０の出力制御を行う制御装置８０を装備してい
る。食材の調理加熱工程の応用構造例としては図１０に
示すように、過熱蒸気を多孔噴射管７４等に導いて噴射
し、コンベア搬送システム７５により大量の食材を調理
することも可能である。本発明の調理装置はコンパクト
な小型機として構成することもでき、また、上記加熱タ
ンクの複数使用や調理加熱庫の大容量化により、大型機
まで、あらゆる需要に対応することができる。

【００２２】図１１は本発明の構成と電気的制御の基本
的な動作を示すもので、蒸気発生装置２０，電磁誘導加
熱装置４０，調理加熱庫７０とこれらを制御するシステ
ムを示す制御フロー図である。制御装置８０は制御基板
８４を備えている。制御基板８４は各装置に取付けた温
度センサ８１，８２，８３からの情報を検知して電磁誘
導装置６０を制御し、コントロールパネル８５の設定事
項に応じてこれらを総括制御する。電磁誘導加熱装置４
０が空炊き状態にならないように、蒸気発生装置２０か
らの蒸気が充分電磁誘導加熱装置４０に送り出された状
態で、電磁誘導加熱装置４０が動作するようにボイラ２
０の温度センサ８１より制御基板８４に信号を送り、制
御基板８４は、蒸気発生装置２０，電磁誘導加熱装置４
０、調理加熱庫７０が自動的に機能的に動作するように
制御する。加熱タンク４１に設けられた温度センサ８２
は加熱タンク４１の異常昇温を防止すると共に、調理加
熱庫７０内の温度を検出する温度センサ８３により、制
御基板８４は全体装置の各部の熱的バランスを総括的に
制御する。

【００２３】なお、本発明の装置は、食材とその適切な
調理加熱処理との関係及び装置の動作特性をデータ化
し、マイコン制御等を組込んで調理の全自動化をするこ
とができる。

【００２４】図１２は実施例の調理加熱庫７０内の温度
と電磁誘導加熱装置４０の内部過熱上記温度を実測した
試験温度推移グラフの一例を示すものである。この装置
は３相２００Ｖ、出力６ｋＷの装置の例である。横軸は
経過時間（分）を示し、縦軸は温度を示している。曲線
９１は、ボイラ２０の蒸気温度の推移を示し、曲線９３
は加熱タンク内の過熱蒸気の温度推移、曲線９２は、調
理加熱庫７０内の温度推移を示している。過熱蒸気は、
容易に４００℃以上に過熱され、調理加熱庫７０の温度
は６５分で３００℃に到達している。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、飽和蒸気（１００℃）
を常圧の状態で円筒皿形状の加熱タンク及び渦巻形コイ
ルを備えた高周波誘導加熱装置で効率よく再加熱して、
食材に応じた３００〜６００℃の過熱蒸気として送出
し、この高温蒸気を使用して調理を行うため、食材の持
つうま味、風あい等を損じることなく高速に調理をする
ことができる。過熱蒸気の温度、生成量、処理時間を制
御することにより、多目的にあらゆる調理を実現するこ
とができ、特に焼物等には高品質で短時間で均一した調
理が可能である。火器等を直接使用しないので安全性も
高く、次世代の調理器として寄与するところが大であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の正面図である。

【図２】実施例の側面図である。

【図３】実施例の平面図である。

【図４】加熱タンクの側面図である。

【図５】加熱タンクの蓋を開放した平面図である。

【図６】内部装置の平面図である。

【図７】内部装置の側面図である。

【図８】高周波コイルの（ａ）平面図及び（ｂ）側面図
である。

【図９】加熱タンクの直列結合例を示す説明図である。

【図１０】別の実施例の説明図である。

【図１１】実施例の制御装置のフロー図である。

【図１２】実施例の温度上昇を示すタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１調理装置１０筐体１１脚１２前板１３開閉扉１４把手２０蒸気発生装置（ボイラ）２１給水バルブ２２ボールタップ２３発熱体２４水２５安全弁２６蒸気管４０高周波誘導加熱装置４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）加熱タンク４２側壁４３底板４４密閉空間４５蓋４６過熱蒸気管４７センサ挿入孔５０内部装置５１補強平板５２円筒リング５３孔５５高周波コイル５６フェライト５７送風器６０電磁誘導装置７０調理加熱庫７１ケーシング７２棚皿７４多孔噴射管７５コンベアシステム８０制御装置８１、８２、８３センサ８４制御基板８５設定装置（コントロールパネル）９１、９２、９３曲線１００食材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松井芳隆神奈川県横浜市保土ケ谷区天王町２−39− ３エイシン電機株式会社内Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AB04 AB28 AC54 AC62 AD03 AD10 AD13 AD15 4B054 AA06 AA16 AA17 AB03 BA03 BB03 BB11 CG01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】飽和蒸気発生装置と、過熱蒸気を生成す
る円筒皿形状の鉄又はステンレス製の加熱タンク及び渦
巻形高周波コイルを備えた高周波誘導加熱装置と、該過
熱蒸気を供給して食材を加熱処理する調理加熱庫と、食
材に応じて蒸気発生量及び過熱蒸気温度を制御する制御
装置とを備えたことを特徴とする過熱蒸気を利用した調
理装置。
【請求項２】前記高周波誘導加熱装置を複数個直列又
は並列に連結したことを特徴とする請求項１記載の過熱
蒸気を利用した調理装置。