JP2010112593A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】焼網上部と下部にヒータを設置しない、あるいは同部分へのヒータ設置を極力少なくし、更にヒータ加熱のうち食品の加熱に使われない熱ロス分を触媒加熱に有効利用できるようにする。
【解決手段】加熱室１内の焼網７に載置された食品を加熱する上下のシーズヒータ３１、３２と、食品から落下する油や食品カスを受ける受皿６と、焼網７と受皿６を同時に引き出し可能な引き出し式の扉２と、加熱室１内で発生する煙や臭気を排出する排気ダクト１４と、排気ダクト１４内に設けられた排気ファン１１と、排気ファン１１の上流にて排気を脱煙、脱臭する排煙脱臭触媒１１とを備えたロースター２２において、排気ダクト１４の開口部を加熱室１の背面に形成するとともに、排気ダクト１４の開口部近傍に受皿６より上方かつ焼網７より下方の位置に内部を不活性ガスで充填し封止した下ガラス管ヒータ８を、焼網７より上方の位置に上ガラス管ヒータ９を配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、調理器本体内に被加熱物を収容する加熱調理器、とりわけ、誘導加熱調理器の下部に設けられるロースターに関連するものである。

従来の加熱調理器においては、前記調理庫内と外気に通じる排気経路と、前記排気経路の途中に設置された触媒と、前記触媒に至る排気経路に設置され前記触媒を加熱する除煙ヒータ（以後、触媒ヒータとも呼ぶ）と、前記排気経路の前記触媒の下流側に配設される除煙ファンと、前記焼網の上部と下部に調理用ヒータを備え、調理開始時に前記除煙ヒータだけでなく前記上部調理用ヒータにも一定時間通電し、触媒が十分に性能を発揮できる温度に達した後前記下部調理用ヒータ、除煙ファンに通電する制御を行うことで、触媒の性能発揮可能な温度帯への到達速度を加速させるものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特許第３５８７１７７号公報 （第４頁、図５）

特許文献１に示される従来の加熱調理器では背景技術の通り、加熱室内の脱煙を目的に、排気ダクトを設け、排気ダクト内に納められた脱煙脱臭触媒を加熱することによって、触媒の浄化性能を高めることにより、加熱室内の調理物から発生する煙や臭いを除去、抑制して排気していた。

脱煙脱臭触媒には、白金やパラジウムなどが用いられており、その有効な脱煙、脱臭性能を発揮させるには、触媒の温度を３００℃超に加熱する必要があり、加熱調理用とは別の触媒ヒータが設けられている。誘導加熱調理器向けロースターを例に取れば、出力で約３００Ｗ程度のシーズヒータが取り付けられているのが一般的であり、通常、ロースターの調理中には排気ファンおよび触媒ヒータは通電しつづけるために、消費電力が大きいという課題がある。

また、従来の加熱調理器では焼網の上部と下部に調理用ヒータを備えているが、上部ヒータは加熱室天面の近くにシーズヒータなどを用いて設置されているために、結果的に被加熱物に対向する面と反対側に位置する加熱室の天面を加熱してしまう。加熱された天面は外部に放熱するか、周辺に組み込まれた部品の温度上昇に使われることとなり、熱ロスとなっていた。さらに、焼網下部に設けられているヒータは、加熱される食品から落下する油や食品カスが付着し、発火や発煙の要因となっていた。

本発明は、前記課題に鑑み為されたものであり、焼網上部ならびに下部にヒータを設置することなく、あるいは同部分へのヒータ設置を極力少なくした状態で食品を加熱し、さらにヒータ加熱のうち食品の加熱に使われない熱ロス分を触媒加熱に寄与するようにヒータを設置することにより、触媒加熱に使われる触媒ヒータの消費電力を低減することを目的としている。

本発明に係る加熱調理器は、加熱室と、食品を載置する焼網と、焼網の下に設置され落下する油や食品カスを受ける受皿と、加熱室内に設置され食品を加熱するヒータと、焼網および受皿を同時に引き出し可能な引き出し式の扉と、加熱室内にて発生する煙や臭気を排出する排気ダクトと、排気ダクト内に設けられたファンと、ファンの上流にて排気を脱煙、脱臭する触媒とを備え、排気ダクトの開口部を加熱室背面に備えるとともに、排気ダクト開口部近傍にあって、受皿より上方かつ焼網より下方の位置に配置され、内部を不活性ガスで充填し封止したガラス管ヒータを備えたものである。

本発明の加熱調理器によれば、焼網の直上部ならびに直下部にヒータを設置することなく、あるいは同部分へのヒータ設置を極力少なくした状態で食品を加熱し、さらにヒータ加熱のうち食品の加熱に使われない熱ロス分を触媒加熱に寄与するようにヒータを設置したことにより、直接食品の加熱に使用されず脱煙・脱臭にのみ使われている触媒ヒータの消費電力を低減することが可能となる。

実施の形態１．
本発明を実施する形態として、図１、図２を用いて説明する。図１はこの発明を実施するための実施の形態における、加熱調理器の斜視図であり、図２は加熱調理器の加熱室主要部における断面図である。

ＩＨクッキングヒータ２０は主に鍋・フライパン調理を行う誘導加熱部２１と魚焼きなどを行うロースター２２、および操作を実施する操作パネル２３からなる。本発明はロースター２２に関連するものであり、誘導加熱部２１などの詳細な説明は割愛する。

図２はロースター２２の主要部断面図である。加熱室１は金属製の筐体と扉２により構成され、扉２は視認窓３とその枠体で構成されるとともに、レール５に嵌合され、把手４を把持することにより、奥（図２中紙面右側）から手前までスムースに引き出し・収納可能な状態に構成されている。視認窓３からは加熱室１内の調理の様子が確認可能である。

扉２の枠体には被加熱物３０から垂れる油などを受けるための受皿６と被加熱物３０を設置する焼網７が着脱可能な状態で設置されており、調理中の庫内汚れを防止するとともに、受皿６、焼網７ともとりはずして調理後の洗浄が行える状態となっている。

魚などを調理する場合、煙や臭いなどが発生するため、脱臭・排煙装置として、加熱室１の背面側の排気ダクト１４内には脱臭触媒１７が設置され、触媒ヒータ１０により加熱されることで触媒効果を発揮させるとともに、ファンモータ１２の駆動力により回転される排気ファン１１により、排気口１３を介して、本体奥面上部から煙を排出させる。排気口１３は誘導加熱部２１奥側に連通される形で設置され、排煙は通常、キッチン上部に設置されている換気扇やレンジフードファン（いずれも図示せず）により屋外へ排出される。

本発明の根幹となる下ガラス管ヒータ８及び上ガラス管ヒータ９は、加熱室１の背面に設置され、かつ加熱室１の背面に設置されている排気ダクト１４の開口部１８の近傍に設置される。さらに詳細には、加熱室１の背面に設置されている排気ダクト１４の開口部１８の近傍且つ受皿６より上方かつ焼網７より下方の位置に配置されるか、あるいは加熱室１の背面に設置されている排気ダクト１４の開口部１８の近傍且つ焼網７より上方の位置に配置される。下ガラス管ヒータ８及び上ガラス管ヒータ９は、下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９の詳細に関しては後述するが、扉２に設置されている受皿６、焼網７を最深部まで収納した状態において、下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９のガラスにおける最前面と焼網７最背面の間にはスペースを設けて設置することで、万が一ガラスが割れた場合にも破片が被加熱物３０に混入することなく加熱室１底部もしくは受皿６に落下するため、異物を口にしてしまう危険性はない。

下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９はそれぞれ加熱室１背面の略下端部、略上端部に設置され、焼網７上に載置された被加熱物３０に向けて設置されることで、被加熱物３０を輻射加熱するとともに、被加熱物３０とは反対側に位置する排気ダクト１４の開口部１８を通して、脱煙脱臭触媒１７も加熱する効果を有する。

下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９からの輻射熱による加熱でも十分に被加熱物３０を加熱することは可能であるが、被加熱物３０の設置場所による加熱不均一を是正して、被加熱物３０の調理仕上がりを向上させたい場合には、加熱室１天面前部に設けた上シーズヒータ（天面ヒータを構成する）３１、および扉２収納の際に、受皿６、焼網７に対して干渉しない位置に設けた下シーズヒータ（天面ヒータを構成する）３２により、それぞれ補完的に加熱を実施する。

１５は加熱室１内の温度を計測するための温度センサであり、サーミスタなどで構成される。調理により必要な加熱室１内の温度は異なるが、操作部２３などの設定・入力に応じて設定温度に達した場合には各ヒータをOFF、加熱室１内温度が設定温度から任意の温度だけ下がったら再度各ヒータをONするなどの制御を行うことで、被加熱物３０を仕上がりよく加熱することが可能となる。なお、領域を分割して温度を計測する場合には、加熱室１内の適当な位置に複眼赤外線センサを設置することで検知するように構成することが可能である。

図３は本発明の実施の形態１における下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９の縦断面図である。 図３(a)に示すとおり、ガラス管ヒータは、純度９９％以上のカーボンコンポジット材であるカーボンフィラメント４０と、周辺を封止する石英ガラス製のガラス管４１からなり、ガラス管４１内はアルゴンなどの不活性ガスが封入されており、カーボンフィラメント４０の酸化による劣化を防止している。

図３(b)には同ヒータの輻射強度分布を示す。図中矢印の長さは輻射強度を示しており、カーボンフィラメント４０を中心に、断面長方形の長辺に対して垂直な方向に強い輻射分布を示す八の字状の分布となる。図３(b)の通り、カーボンフィラメント４０は、断面が長方形にカットされており、かつ略全面から発熱することから、相対的には長方形の長辺に対して垂直方向に強い輻射分布を持つ。

図３(c)はヒータの強度を増すために、ガラス管を二重構造にした構造を示しており、図３(a)に対して、外ガラス管４２を設置することで、ヒータの本体部分とも言えるガラス管４１を保護し、劣化を抑えることが可能となる。また、外ガラス管４２とガラス管４１の間には、ガラス管内反射板４３を設けることで、所望の方向、例えば、被加熱物設置方向により強い輻射加熱が可能となる。なお、外ガラス管４２はガラス管４１の保護と、外ガラス管４２の表面温度を下げることによる劣化可能性低減を目的としたものであり、必ずしもガラス管４１と外ガラス管４２の間は不活性ガスなどで封止する必要はない。

図４は図２に示したロースター２２に対して、下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９を適用した場合の輻射加熱の様子を模式的に表したものである。
実線の矢印はガラス管ヒータから直接輻射される熱線を表し、破線の矢印はヒータからの熱線のうち加熱室１内の壁面に反射したものをあらわしている。また、線幅が太いほど輻射強度が大きいことを示している。

下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９において、カーボンフィラメント４０の強輻射方向、すなわち断面長方形のうち長辺に対して垂直な方向を、焼網７上の扉２に近い部分を狙うように向けて、角度をつけて設置することで、被加熱物３０に対して、できるだけ均等に輻射加熱を実施する。図４中、θ１は上ガラス管ヒータ９のフィラメント設置角度、θ２は下ガラス管ヒータ８のフィラメント設置角度を示している。

輻射強度は距離の増加に従い距離の二乗に反比例して低下することから、被加熱物３０の設置面に対して、強輻射方向をできるだけ遠方に向けた方が加熱が平準化されやすい。そこで、θ１、θ２はそれぞれ、上下のガラス管ヒータから焼網７前端部までの水平距離をX、上ガラス管ヒータ９から焼網７までの垂直距離をY１とし、下ガラス管ヒータ８から焼網７までの垂直距離をY２とした場合、tanθ1=Y1/X〜(Y1＋Y2)/X、tanθ2=Y2/X〜(Y1＋Y2)/Xで示すような関係になるように下ガラス管ヒータ８及び上ガラス管ヒータ９を設置することで、焼網７上に載置された被加熱物３０を略全面加熱することが可能となる。
また、扉２の視認窓のガラスには金属酸化膜などの熱線反射塗装（図示せず）を施すことで、加熱室１の内側に熱線を反射させ、このガラスからの熱漏洩を極力小さくすることが可能となる。

一方でもう一つの強輻射方向であるカーボンフィラメント４０の逆側の面は排気ダクト１４の脱煙脱臭触媒１７を効果的に輻射加熱するように設置されており、被加熱物３０の加熱と同時に脱煙脱臭触媒１７を加熱することが可能となる。

下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９による出力では十分でない場合、例えば個々のヒータの出力を抑制したい場合や、加熱室1内に構造から図４に示す熱線が阻害される要因がある場合などにおいては、上シーズヒータ３１、下シーズヒータ３２、触媒ヒータ１０などで補完加熱することも可能である。特に背面側から加熱する特性上、焼網７上に載置された被加熱物３０の種類や量、形状によっては、加熱室１奥側の被加熱物３０はよく焼けるが、加熱室１手前側の被加熱物３０は焼きが不十分であるケースも考えられる。その場合には、上シーズヒータ３１、下シーズヒータ３２は相対的に加熱室１手前側の加熱を補完するべく、配設することで調理仕上がり、特に均一加熱を実現することが可能となる。

本構造により、従来加熱室１の筐体の温度上昇などを介していわば熱ロスとして捨てられていた発熱量を、被加熱物３０と同時に脱煙脱臭触媒１７への加熱に使えることから、投入する消費電力に対して効率を向上させることが可能となる。

この効果は上シーズヒータ３１、下シーズヒータ３２、触媒ヒータ１０を設置した場合においても、同ヒータ群の出力自体を抑制したり、ヒータそのものの定格出力の抑制、ひいてはヒータ長さの抑制をすることが可能となり、ヒータの材料費を低減させたり、ダクトを通る排気に対する圧力損失を低減させたりする効果も有する。

実施の形態２．
図５はロースター２２の実施の形態２を示す主要部断面図である。加熱室１背面の下端部、上端部にそれぞれ下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９を収納し、両ガラス管ヒータを保護するために、赤外線透過材１９を設置する。赤外線透過材１９は一例として、石英ガラスや透明マイカなどで構成する。
収納部のうち、下ガラス管ヒータ８の上側、上ガラス管ヒータ９の下側には排気ダクト１４に直結するように開口部１８を設け、ガラス管ヒータから発する熱線を脱煙脱臭触媒１７に当てることで加熱し、触媒反応を促進させる。
加熱室１の背面は赤外線透過材１９とダクト開口部１８が略同一面上に設けられており、背面に凹凸がないため、清掃作業等をしやすいという効果がある。

実施の形態３．
図６は実施の形態３を示すロースター２２の主要部断面図である。加熱室１の背面全体を排気ダクト１４の開口部１８と同一化しパンチングメタル２４で覆う構成とする。排気ダクト１４内に設けられた下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９は強輻射方向の一方の面を加熱室１内側、反対側の面を脱煙脱臭触媒１７に向けて設置することで、被加熱物３０と脱煙脱臭触媒１７を同時に加熱することが可能となるとともに、万が一ガラスが割れても、ガラスの破片が加熱室１の内側に飛び散らず、安全性を高める効果を有することができる。

実施の形態４．
図７は実施の形態４を示すロースター２２の主要部断面図である。加熱室１背面の下端部、上端部にそれぞれ下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９を収納するとともに、ヒータ後方には、表面研磨などにより反射率０．９程度まで高めた金属製の弾性体である反射板２５を設置する。反射板２５には下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９を固定するためのヒータ固定具２６を設置することで、反射板２５と一体としたヒータユニットとして構成する。ヒータ固定具２６は弾性を持った金属により構成し、ヒータおよび反射板などの熱膨張を吸収することで、ヒータに対する応力を逃がす効果を有する。
なお、ヒータ固定具２６はヒータ支持部である。
反射板２５、ヒータ固定具２６、起立片２７および下ガラス管ヒータ８又は上ガラス管ヒータ９はそれぞれ一体のヒータユニットとして構成され、加熱室１側から手前側に引くことで加熱室１からはずすことが可能であるため、必要に応じて部品効果や清掃が可能となる。

ヒータ固定具２６は下ガラス管ヒータ８、上ガラス管ヒータ９の非発熱部を支える構造とする。また、ガラスと接触する部分にはキズつき防止のため、シリコンなどの耐熱材によって被覆する。反射板２５の端部には万が一ガラスが割れた場合に、その破片を受けて加熱室１側に落下することを防止する起立片２７を設けることで安全性を高めることが可能となる。

本構成の場合、直接、脱煙脱臭触媒１７に対して輻射加熱することはできないが、排気ダクト１４の側壁を通して、周辺部の温度を高くすることにより、脱煙脱臭触媒１７を加熱する触媒ヒータ１０の加熱補助の役割を果たす。

この発明の実施の形態１を示す加熱調理器の斜視図である。 この発明の実施の形態１を示す加熱調理器の加熱室主要部側断面図である。 この発明の実施の形態１を示す加熱調理器のガラス管ヒータの側断面図である。 この発明の実施の形態１を示す加熱調理器のヒータの輻射加熱の様子を表す模式図である。 この発明の実施の形態２を示す加熱調理器の加熱室主要部側断面図である。 この発明の実施の形態３を示す加熱調理器の加熱室主要部側断面図である。 この発明の実施の形態４を示す加熱調理器の加熱室主要部側断面図である。

符号の説明

１ 加熱室、２ 扉、３ 視認窓、４ 把手、５ レール、６ 受皿、７ 焼き網、８ 下ガラス管ヒータ、９ 上ガラス管ヒータ、１０ 触媒ヒータ、１１ 排気ファン、１２ ファンモータ、１３ 排気口、１４ 排気ダクト、１５ 温度センサ、１７ 脱煙脱臭触媒、１８ 排気ダクト開口部、１９ 赤外線透過材、２０ ＩＨクッキングヒータ本体、２１ 誘導加熱部、２２ ロースター、２３ 操作部（入力手段）、２４ パンチングメタル、２５ 反射板、２６ ヒータ固定具、２７ 起立片、３０ 被加熱物、３１ 上シーズヒータ、３２ 下シーズヒータ。

Claims (18)

1. 加熱室と、食品を載置する焼網と、該焼網の下に設置され落下する油や食品カスを受ける受皿と、前記加熱室の内部に設置され食品を加熱するヒータと、前記焼網および前記受皿を同時に引き出し可能な引き出し式の扉と、前記加熱室の内部にて発生する煙や臭気を排出する排気ダクトと、該排気ダクト内に設けられたファンと、該ファンの上流にあって排気を脱煙、脱臭する触媒とを備えた加熱調理器において、
   前記排気ダクトの開口部を前記加熱室の背面に備えるとともに、前記排気ダクトの開口部近傍にて、前記受皿より上方かつ前記焼網より下方の位置に配置され、内部を不活性ガスで充填し封止したガラス管ヒータを備えたことを特徴とする加熱調理器。
2. 加熱室と、食品を載置する焼網と、該焼網の下に設置され落下する油や食品カスを受ける受皿と、前記加熱室の内部に設置され食品を加熱するヒータと、前記焼網および前記受皿を同時に引き出し可能な引き出し式の扉と、前記加熱室の内部にて発生する煙や臭気を排出する排気ダクトと、該排気ダクト内に設けられたファンと、該ファンの上流にあって排気を脱煙、脱臭する触媒とを備えた加熱調理器において、
   前記排気ダクトの開口部を前記加熱室の背面に備えるとともに、前記排気ダクトの開口部近傍にて、前記焼網より上方の位置に配置され、内部を不活性ガスで充填し封止したガラス管ヒータを備えたことを特徴とする加熱調理器。
3. 前記ガラス管ヒータの前面は、前記焼網を加熱室内に収納した際に、焼網の最後方部よりも背面側になるように設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱調理器。
4. 前記ガラス管ヒータは加熱源となるフィラメントに、炭素系発熱体を用いるとともに、該フィラメントは断面長方形にて構成することで、該長方形の二つの長辺に対して垂直方向に強指向性を持つ輻射分布を有するとともに、前記焼網を前記加熱室の内部に収納する際に、強指向性を持つ方向を前記焼網中央より扉側に向けて設置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の加熱調理器。
5. 前記ガラス管ヒータは、強指向性を持つ方向を排気ダクト内の触媒に向けて配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の加熱調理器。
6. 加熱室と、食品を載置する焼網と、該焼網の下に設置される受皿と、前記焼網および前記受皿を同時に引き出し可能な引き出し式の扉と、加熱時に前記加熱室の内部に発生する煙や臭気を排出する排気ダクトと、前記加熱室の背面に設けられ前記排気ダクトと連通する排気ダクトの開口部と、前記排気ダクト内に設けられたファンと、該ファンの上流にあって排気を脱煙、脱臭する触媒と、前記触媒の近傍に設けられ、前記触媒と前記食品を加熱するヒータと、を備え、
   前記ヒータは、２方向に指向性を持つ輻射分布を有し、前記排気ダクトの開口部近傍かつ、前記焼網の上下の位置にそれぞれ配置され、上下それぞれのヒータに於ける該２つの指向性の方向を、一方は前記焼網中央より扉側に向けて、他方は前記触媒に向けて設置し、前記被加熱物の上下面を前記加熱室の背面側より加熱すると同時に前記触媒をも加熱することを特徴とする加熱調理器。
7. 前記ガラス管ヒータの周辺に、加熱室側の反射率を高める表面処理を実施した反射板を設置するとともに、該反射板の開口面と加熱室背面を略同一平面とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の加熱調理器。
8. 前記反射板の開口面には、赤外線透過性のあるカバーを設けることを特徴とする請求項７記載の加熱調理器。
9. 前記反射板の開口面には、金属製の多孔板により構成されたカバーを設けることを特徴とする請求項７記載の加熱調理器。
10. 前記反射板の開口面の少なくとも一部には、前記ガラス管ヒータからの落下物を保持する起立片を設けることを特徴とする請求項７記載の加熱調理器。
11. 前記ガラス管ヒータは反射板に設置されたヒータ支持部にて支持されることにより、ヒータユニットとして一体で構成されることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の加熱調理器。
12. 前記ヒータユニットは加熱室内から着脱可能としたことを特徴とする請求項１１に記載の加熱調理器。
13. 前記ガラス管ヒータは、発熱体を封止する内管と内管保護用の外管とから成る二重管にて構成したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の加熱調理器。
14. 前記ガラス管ヒータは、内管との外管間に反射板を設けることを特徴とする請求項１３に記載の加熱調理器。
15. 前記ガラス管ヒータは、前記排気ダクト内に設置されたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の加熱調理器。
16. 前記加熱室の天面には天面ヒータを設置するとともに、前記天面ヒータからの発熱量は相対的に前記加熱室の前面側にて高い発熱量を有するように構成したことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の加熱調理器。
17. 前記焼網の下部かつ前記受皿の上部には前記下面ヒータを設置するとともに、前記下面ヒータからの発熱量は相対的に加熱室前面側にて高い発熱量を有するように構成したことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の加熱調理器。
18. 前記扉の一部を、内部が視認できるガラスにて構成し、前記ガラスには熱線反射処理を施したことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の加熱調理器。

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