JP2008188277A - 加熱調理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電極間に電流を流すときに生じる抵抗によって発熱するジュール加熱において、具材を崩さずに加熱むらを解消して調理物の均一加熱を実現することを目的とする。
【解決手段】容器４の壁面に振動発生手段９と攪拌手段を設け、調理物の種類や量に応じて前記振動手段９と攪拌手段を選択作動させる構成によって、容器４内の調理物の出来栄えを損なうことなく、かつ効率的に振動および攪拌による対流を起こし、ジュール加熱の際に生じる加熱むらを解消することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ジュール加熱技術を利用した加熱調理装置に関するものである。

従来、加熱調理を行う際には食品の特性に応じて、煮る、焼く、炒める、蒸すなどが行われてきた。これらはすべて伝熱加熱であり、熱源に近い食品表面ほど熱が伝わりやすく、加熱むらや焦げが生じやすいなどの欠点を有していた。

伝熱加熱とは異なり、食品内部から加熱するものとして、マイクロ波加熱やジュール加熱がある。

マイクロ波加熱は食品に吸収された電磁波によって食品中の分子が振動し、この分子運動が摩擦熱となって食品自体が発熱することができる。

しかし、マイクロ波加熱は定在波によって加熱されない部分が生じるので、やはり加熱むらが発生するという問題が生じた。

一方、ジュール加熱は食品に交流電流を直接流し、その電気抵抗によって食品を発熱させるものであり、加熱むらの少ない加熱法とされていた。

しかし、粘性が高く導電率の異なる食品が混在している場合、食品によって電気抵抗に差が生じて電流が均一に流れなくなり、ジュール加熱にいても加熱むらという問題が生じた。

このことに対する解決方法として加熱攪拌装置が提案されており、その一例を図６に示す。

図６において、加熱攪拌装置には容器２１が備えられ、流動性食品材料を収容する。前記容器２１の上面側は開放されていて、その上方から一対の攪拌電極２２Ａ、２２Ｂが挿入されている。

これらの一対の攪拌電極は平板状に作られており、相互に平行となるように垂直に挿入されている。

また、これらの攪拌電極２２Ａ、２２Ｂは支持アーム２３で連結して、回転給電部２４を介して回転軸２５に接続されている。回転軸２５はモータや減速機などからなる回転駆動源２６によって軸中心に回転するようになっている。

また、回転給電部２４は電源装置２７に電気的に接続されていて攪拌電極２２Ａ、２２Ｂ間にジュール加熱のための電圧を加える。と同時に回転駆動源２６を作動させて攪拌電極２２Ａ、２２Ｂを連続的に旋回させる。この旋回によって、容器内の流動性材料に旋回流を生じさせて攪拌することができる。

また、攪拌電極を複数設けて攪拌しながらジュール加熱を行うことで加熱むらを解消している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２０６５７５号公報

しかしながら、ジュール加熱のための電極を回転させて食品材料の攪拌する方法では、ジャムのような流動性食材には適しているが、同じく流動性があり具材が入っているようなカレーやシチューおよび煮物には攪拌手段である電極が軟らかくなりはじめた具材を崩してしまう課題を有した。

さらに、攪拌のための電極を複数設け、かつその電極を回転させる構成では具材があることで電極が回転しにくく、加熱むらも解消されないという問題が生じ、具材のあるメニューには不向きであった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、容器壁面に振動発生手段を設ける構成にすることで具材の多いメニューにおいてもジュール加熱の加熱むらを解消できる加熱調理装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理装置は、容器壁面に振動を与える振動発生手段および容器壁面に攪拌手段と、前記攪拌手段を覆う保護手段を設け、前記振動発生手段および前記攪拌手段で容器内の液体と固体の混合食材に対流を起こしながらジュール加熱を行うものである。

振動発生手段によって容器内全体に振動が伝わることで、容器内の液体が流動して加熱むらが解消される。さらに、攪拌手段を組み合わせることにより、局部的な加熱むらも解消しながらジュール加熱を行うことができる。

本発明の加熱調理装置は振動発生手段および攪拌手段により、容器内全体および局部的な加熱むらをなくしてジュール加熱を行うことができる。

第１の発明は、被加熱物を収納する容器と、前記容器内に互いに一定距離を保持するように配設された2本以上の電極と、前記相互の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記容器壁面に振動を与える振動発生手段からなり、前記相互の電極に電圧を印加しながら、前記振動発生手段を作動する構成とし、容器内の調理物が振動して、特に液体では対流が起こって、ジュール加熱の加熱むらを解消することができる。

第２の発明は、前記容器壁面の少なくとも一面以上に着脱可能な攪拌手段を設け、前記相互の電極に電圧を印加しながら、前記攪拌手段を少なくとも一つ以上作動することにより、振動発生手段による容器内全体の攪拌に加え、攪拌手段近傍の調理物も攪拌されて局部的な加熱むらも解消することができる。

第３の発明は、前記攪拌手段を覆う着脱自在の保護手段を備えることにより、攪拌手段作動時に攪拌手段が調理物の固形物に接触することが防止できる。

第４の発明は、前記攪拌手段を前記電極が相互に配設されている面とは異なる前記容器壁面に設けることにより、攪拌手段の作動で起こった対流が電極棒に遮られることなく、容器内の液体食材の温度むらを解消することができる。

第５の発明は、前記攪拌手段が回転、あるいは１８０度の範囲で回転する構成とし、容器内の調理物の深さに応じた範囲で攪拌することができる。

第６の発明は、前記振動発生手段と前記攪拌手段を交互に作動する構成とすることで、調理メニューの出来栄えを損なうことなく、加熱むらを解消できる。

第７の発明は、前記振動発生手段と前記攪拌手段のどちらか一方を作動する構成とし、調理物の量や種類に応じて攪拌状態を選択でき、効率的に加熱むらを解消することができる。

第８の発明は、前記振動発生手段と、前記攪拌手段の両方を同時に作動する構成とし、容器内の全体および局部的な加熱むらを同時にすみやかに解消することができる。

第９の発明は、前記容器内の温度を少なくとも一箇所以上検知する温度検知手段と、前記電極間印加手段と前記振動手段の動作を制御する制御手段を設け、前記制御手段は前記温度検知手段の信号をもとに前記攪拌手段の作動を制御する構成とすることで、一箇所以上の温度むらを検知でき、温度むらの解消程度によって振動発生手段と攪拌手段の作動と停止が行え、メニューに応じた最適温度で電極間の電圧印加を停止することができる。

（実施の形態１）
図１において、本体１は蓋２と筐体３からなり、前記筐体３には容器４が設置されている。容器４の材質はフッ素樹脂やアクリル樹脂などの絶縁性のものを用いるか絶縁性の皮膜で覆うようにしてもよい。

前記容器４には一対の電極５Ａ、５Ｂが対極に配設されている。これら一対の電極５Ａ、５Ｂは前記容器４の壁面に添うように板状に構成されていて、チタンなどの金属からなる。前記電極５Ａ、５Ｂは前記容器４から着脱自在であり、前記容器４自体も本体から取り外すことがきる。

前記蓋２には前記電極５Ａ、５Ｂを差し込んで固定できる電極固定部６が設けられており、さらに電極接触部７を介して電圧印加手段８に電気的に接続される。電圧印加手段８は電極５Ａ、５Ｂ間に電圧を加えるものであり、電極５Ａ、５Ｂ間に配置された調理物に電流が流れる。

電流が流れる時に発生する調理物自体の電気抵抗によって発熱し、食品は加熱される。前記容器４底面と接する筐体３の壁面の内側には超音波振動子９が設けられ、電源１０によって前記超音波振動子９が作動し、筐体３に内接した容器底面に振動が伝わる。

また、前記容器壁面外部と底面に接触するように筐体３壁面の２箇所に温度検知手段１１を設ける。特に容器壁面外部の温度検知手段１１は、調理物２人分相当の一般的な分量を容器に入れた場合を想定して調理物の深さを設定し、その深さ以内に設置する。

これら容器の深さ方向に２箇所設けられた温度検知手段１１によって容器４内の調理物の上下温度を検知する。前記温度検知手段１１の検知信号は制御手段１２に送られて、その信号を基に印加手段８と電圧印加手段８のオン、オフ制御が行われる。制御手段１２には、調理メニューに応じた温度制御プログラムが記録されている。

次に、上記構成における具体的な動作について説明する。

容器４に調理物を入れた後、蓋２をする。蓋２をすることによって、電極５Ａ、５Ｂは蓋２の電極固定部６に差し込まれ、電極固定部６に設けられている電極接触部７と電極５Ａ、５Ｂが接触した状態となる。

蓋をした場合にのみ電圧印加手段８と電極５Ａ、５Ｂが電気的に接続された状態になり、蓋２を開けた状態では電気的な接続は断ち切られ、電極に電圧が印加されない構成になっている。

使用者がスタートボタン（図示なし）を押すと、制御手段１２により電圧印加手段８が作動して電極５Ａ、５Ｂに電圧が印加される。電圧印加により電極間の調理物に電流が流れ、その時の電気的抵抗により調理物は発熱し加熱される。

また、電圧印加手段８の作動と同時に容器底面と容器壁面上部の温度検知手段１１の検知信号も制御手段１２に送られる。一般的に溶液などを加熱すると自然対流によって、溶液の上方が高温で下方は低温になりやすいという容器内の上下方向（深さ方向）に加熱むらが生じる。よって容器底面と容器側面上部の２箇所の温度検知手段１１で温度を測定することで、容器４内の上下温度むらを把握することができる。

そして、上下方向２箇所の温度検知手段１１で検知された温度差があらかじめ設定している温度差よりも大きくなると、制御手段１８は電源１０をオンにして超音波振動子９に電圧を印加する。超音波振動子９の振動が容器4底から伝わると、調理物の固形物が微動しはじめ、調味溶液には対流がおこり、溶液の上下の温度むらを解消することができる。

上下方向の温度差が一定以下になれば、制御手段１２は電源１０をオフして超音波振動子９の作動を停止する。その後、２箇所の温度検知手段１１での温度差があらかじめ設定している温度差よりも大きくなる場合があれば、再度超音波振動子９に電圧が印加されて振動が発生する。

このような超音波振動子９の作動は制御手段１２にあらかじめ設定されている一定温度に到達するまで継続される。そして、あらかじめ設定されている一定温度に到達後、メニューの種類に応じてプログラムされている時間、その温度で保持した後に制御手段１２は電圧印加手段８をオフして電極間に電流が流れるのを停止する。

このように、ジュール加熱時でも自然対流による上下方向の温度むらは生じており、この温度むらを検知してジュール加熱中に超音波振動子からなる振動発生手段で対流を起こすことで、容器内の調理物、とくに溶液の上下方向の温度差を解消することができる。

また、溶液の温度が均一になることでその中の固形物があった場合、固形物自体も均一に加熱することができる。

なお、このような効果が得られる代表的な調理メニューとしては茶碗蒸しや卵豆腐、寒天やゼリーなどがある。茶碗蒸しや卵豆腐は温度上昇に従いタンパク質成分が凝固して固まるが、液体の状態のときに加熱むらが生じると液体と固体が混在し、固体部分では電気抵抗が低くなり、さらに過加熱となってしまう。

よって、液体の状態から温度むらをなくしておけば、ジュール加熱による凝固を均一に起こすことができる。

また、寒天やゼリーなどを作るときはジュール加熱で寒天やゼリーの凝固成分であるゼラチンを煮溶かした後、ジュール加熱を停止して超音波振動子による振動をのみを容器に与える。その後、容器を取り出して冷却すると、超音波による振動で溶液に寒天やゼラチンが均一に分散して溶解しているため、均一に凝固してなめらかな食感に仕上げることができる。

（実施の形態２）
図２〜５を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２の加熱調理装置は、容器壁面に少なくとも一つの攪拌手段と前記攪拌手段の保護手段を設けた点が実施の形態１と異なる。その他の構成においては、図１に示した加熱調理装置と同じであるため、同一符を付し、具体的な説明は実施の形態１のものを援用する。

図２および図３において、前記容器４の側面に設けられた攪拌手段１３は挿入部１４と羽部１５からなる。

前記攪拌手段１３は前記容器側壁面を貫通して設けられている回転軸１６に連結し、回転軸１６はさらにモータからなる駆動手段１７に連結している。駆動手段１７は駆動電源１８から電力が供給される。

前記攪拌手段１３の挿入部１４を回転軸１６に差し込む構成とし、容器側壁面の切り込みに前記挿入部１４が嵌合することで、容器４側壁面と回転軸１６との隙間は閉じられ、容器４内の調理物が漏れ出ない構成となっている。

また、容器４側壁面には攪拌手段１３の動作範囲を網羅するような保護手段１９を設置する溝２０が設けられていて、その溝２０に保護手段１９を嵌合する。また、前記保護手段１９は図４および図５に示すように網目あるいはスリットが設けられている。

なお、前記攪拌手段１３と保護手段１９は容器４と同様な絶縁性材質で皮膜処理されている。

次に、上記構成における具体的な動作について説明する。

使用者がスタートボタン（図示なし）を押すと、制御手段１２により電圧印加手段８が作動して電極５Ａ、５Ｂに電圧が印加されて調理物が加熱されると同時に容器底面と容器側壁面の温度検知手段１１の検知信号も制御手段１２に送られる。

加熱が進むにつれて生じる温度むら、すなわち容器４内の上下方向２箇所の温度検知手段１１で検知された温度差があらかじめ設定している温度差よりも大きくなると、制御手段１２は超音波振動子９による振動を発生させるとともに、駆動電源１８をオンにして駆動手段１７を作動させ、攪拌手段１３を回転させる。

攪拌手段１３の羽部１５が回転しても、羽部１５の可動範囲は保護手段１９で覆われているので、調理物の特に固形食材に接触することなく、溶液を対流させて上下の温度むらを解消することができる。

また、保護手段自体が網目状やスリットが設けられた構成なので、攪拌手段によって起こる対流を妨げることもない。さらに、超音波振動子９による振動に加え、攪拌手段１３の調理物の攪拌により、容器内の温度むらはすみやかに解消される。

上下方向の温度差が一定以下になれば、制御手段１２は超音波振動子９の電源１０と駆動電源１８をオフし、超音波振動子９と攪拌手段１３の動作も止まる。その後、２箇所の温度検知手段１７での温度差があらかじめ設定している温度差よりも大きくなる場合があれば、再度超音波振動子９による振動と攪拌手段１３による攪拌が起こり、調理物の温度差を解消する。

これらの作動は制御手段１８にあらかじめ設定されている一定温度に到達するまで継続される。そして、あらかじめ設定されている一定温度に到達後、メニューの種類に応じてプログラムされている時間、その温度で保持した後に制御手段１２は電圧印加手段８をオフして電極間に電流が流れるのを停止する。

このように、容器の振動による対流に加えて攪拌手段による対流を起こすことで、調理物内の温度むらは速やかに解消される。特に、局所的に起こる温度むらには攪拌によって起こる強い強制対流が有効であり、振動発生手段と攪拌手段の両者を組み合わせることで容器内の全体と局所的な温度むら解消に効果を発する。

さらに、調理物のメニューが茶碗蒸しや卵豆腐など温度上昇に従いタンパク質成分が凝固して固まるものでは、加熱初期の液体のときに超音波振動子による振動と攪拌手段による攪拌で対流を起こして加熱むらが生じるのを防ぎ、調理物の温度が５０℃を超えるくらいから攪拌手段を停止させて振動による対流のみにすれば、調理物の形を崩すことなく、かつ温度むらを解消しながら加熱を行うことが可能となる。

また、調理物の負荷量あるいは調理メニューの種類によって超音波振動子による振動か、攪拌手段の攪拌を選択することで効率的に加熱むらを解消することができる。例えば、調理物の量が多い場合は超音波振動子と攪拌手段の両方を作動させればよいし、調理物の量が少なく対流が起こりやすいものでは、超音波振動子のみを作動させればよい。

反対に粘性があり局所的な温度上昇が起きるものでは、攪拌手段のみで強制的に対流を起こして温度むらを解消させればよい。

なお、本実施の形態での電極の形は板状が好ましいが、板状のみに限定されるものではなく、棒状なら容器内の任意の位置に設置することも可能である。

また、容器内の対極する壁面すべてに電極を配設する構成であっても良く、電極の数に応じて蓋に電極固定部および電極接触部を設ければよい。

また、攪拌手段については電極が棒状の場合、攪拌手段を電極の設置位置に関わらず、容器壁面のどの面に設けても、複数であってもよい。電極が板状で容器壁面に添うように設置されている場合、電極のない壁面であれば複数設ける構成でもよい。

さらに、攪拌手段が容器側面に位置していて、調理物の深さが浅い場合などは攪拌手段を左右に往復させて振り子のように動かすようにしてもよい。

以上のように、本発明にかかる加熱調理装置は、振動発生手段および攪拌手段と調理物の温度むらを検知する温度検知手段を備え、調理物の種類や量、加熱中の温度むらの状態に応じて振動発生手段と攪拌手段の作動を選択するので、調理物の出来栄えを損なうことなく効率よく調理物の全体および局部的な加熱むらをなくしてジュール加熱を行うことができる。よって、業務用および家庭用の加熱調理装置として利用することができる。

本発明の実施の形態１における加熱調理装置の構成概略図 本発明の実施の形態２における加熱調理装置の構成概略図 同加熱調理装置の細部構成概略図 同加熱調理装置の保護手段の斜視図 同加熱調理装置の保護手段の斜視図 従来のジュール加熱装置の構成図

符号の説明

１ 本体
２ 蓋
３ 筐体
４ 容器
５Ａ 電極
５Ｂ 電極
６ 電極固定部
７ 電極接触部
８ 電圧印加手段
９ 超音波振動子（振動発生手段）
１０ 電源
１１ 温度検知手段
１２ 制御手段
１３ 攪拌手段
１４ 挿入部
１５ 羽部
１６ 回転軸
１７ 駆動手段
１８ 駆動電源
１９ 保護手段
２０ 溝

Claims (9)

1. 被加熱物を収納する容器と、前記容器内に互いに一定距離を保持するように配設された２本以上の電極と、前記相互の電極間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記容器壁面に振動を与える振動発生手段からなり、前記相互の電極に電圧を印加しながら、前記振動発生手段を作動させるようにした加熱調理装置。
2. 前記容器壁面の少なくとも一面以上に着脱自在可能な攪拌手段を配備した請求項１記載の加熱調理装置。
3. 前記攪拌手段を覆う着脱自在の保護手段を設けた請求項２記載の加熱調理装置。
4. 前記攪拌手段は前記電極が相互に配設されている面とは異なる前記容器壁面に配備した請求項２または３記載の加熱調理装置。
5. 前記攪拌手段を回転させるようにした請求項２〜４いずれか１項記載の加熱調理装置。
6. 前記振動発生手段と前記攪拌手段を交互に作動させるようにしたた請求項２〜５いずれか１項記載の加熱調理装置。
7. 前記振動発生手段と前記攪拌手段のどちらか一方を作動させるようにした請求項２〜５いずれか１項記載の加熱調理装置。
8. 前記振動発生手段と前記攪拌手段の両方を同時に作動させるようにした請求項２〜５いずれか１項記載の加熱調理装置。
9. 前記容器内の温度を少なくとも一箇所以上検知する温度検知手段と、前記電極間印加手段と、前記振動発生手段および前記攪拌手段の動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は前記温度検知手段の信号をもとに前記振動発生手段および前記攪拌手段の作動を制御するようにした請求項２〜８のいずれか１項記載の加熱調理装置。

Images