JP2012255644A

JP2012255644A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2012255644A
Application number: JP2012184845A
Authority: JP
Inventors: Takako Hamada; 貴子濱田; Hiromitsu Itami; 啓光伊丹; Satoshi Miyataka; 智宮高; Takaaki Takeishi; 高明武石
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2012-08-24
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: JP5463394B2

Abstract

【課題】ボイラーから加熱室への水滴の噴出を防止する。
【解決手段】加熱室とボイラーとを備えた加熱調理器であって、ボイラーは、加熱底面４３ｇと複数の加熱側面４３ｆで囲まれた水蒸気発生空間と、水蒸気発生空間の外周に設けられた発熱部４３ｃと、水蒸気発生空間内に水を供給する給水口と、複数の加熱側面のうち加熱室側の加熱側面の上方に、水蒸気発生空間から加熱室内に水蒸気を供給する噴出口４４と、を備え、噴出口は、水蒸気発生空間内では水蒸気発生空間側に突出した平面上に設けられた噴出口であるとともに、加熱室側では加熱側面から突出した筒状の噴出口であり、給水口より水蒸気発生空間に供給された水は、加熱底面と加熱側面で加熱され、水蒸気となって噴出口から放出される。
【選択図】図６

Description

本発明は、水を加熱して水蒸気を発生するボイラーを備えた加熱調理器に関するものである。

従来の加熱調理器において、高周波加熱手段，グリル加熱手段，熱風オーブン加熱手段，蒸気発生手段を備え、これらの各手段を単独又は複数組み合わせることにより食品を加熱調理する加熱調理器が知られている。

これらの従来技術として、例えば特許文献１があり、該特許文献１には、高周波加熱手段であるマグネトロン５，グリル加熱手段および熱風オーブン加熱手段であるヒータ６のほかに、蒸気発生手段として蒸気発生容器７（ボイラー），水タンク１５，パイプ１６，給水ポンプ１７（ポンプ手段）などからなる蒸気発生装置１８を備えた加熱調理器が示されている。

そして、前記蒸気発生容器７には、沸騰した水が蒸気発生室７ａの内面を駆け上がった場合でも、蒸気噴出口１１から沸騰水の噴出を防止するために、放熱フィン７３〜７５によって迷路状に入り組んだ通路を形成し、沸騰水が放熱フィン７３〜７５に当たることによって加熱されて蒸気となり、該蒸気を蒸気噴出口１１から加熱室３内に噴出させるようにしている。

特開２００６−８４０５９号公報

近年は、健康志向によって、過熱水蒸気を使用して食品から余分な脂や塩分を取り除く調理方法が注目を集めている。

過熱水蒸気による調理は、該過熱水蒸気が食品の表面で凝縮水滴になることにより発生する凝縮潜熱によって食品を効率よく加熱し、その後、食品の周囲を一定の湿度で保持することにより、食品の表面で発生する凝縮潜熱による加熱を和らげ、表面だけが著しく加熱されることなく食品の内部も加熱し、食品の表面と内部の温度差を緩和して食品の全体の温度を上昇させるものである。

また過熱水蒸気による脱脂は、肉などから余分な脂を除去するものであり、過熱水蒸気によって食品の温度を油の溶ける温度（鶏肉は３０〜３２℃、豚肉は３３〜４６℃、牛肉が４０〜５０℃）以上に上昇させて脂を溶解し、その後、更に食品の温度を上昇させて肉の熱変成温度（肉の熱変成の温度は６０〜７０℃）、つまり、たんぱく質が加熱によって凝固が始まるまで温度を上昇させ、たんぱく質の凝固によって食品全体が縮み、食品の内部で溶けた脂が表面に流出し、表面に流出した脂は食品の表面に付着している水滴と一緒に滴下して食品から脂を排除するものである。

さらに、魚から塩分を取り除く場合は、過熱水蒸気と飽和水蒸気により、食品の表面に水滴が発生することで、食品に付着した水滴と食品との間で、塩分の濃度差によって塩分濃度の高い食品から塩分濃度の低い水滴への塩分の移動を生じさせ、食品の表面についた水滴が滴下することで、次第に食品が含んでいる塩分濃度は低くなるものである。この時、飽和水蒸気は、減塩が可能で魚が水っぽくならない最低限の量によって加熱していた。

以上のように、過熱水蒸気による調理は、過熱水蒸気の持つ高い潜熱によって食品を効率良く加熱するので、水蒸気の量より過熱水蒸気の温度が重要視されている。

しかし、料理のバリエーションを増やすに当って、蒸し料理を行えるようにする場合には、発生する飽和水蒸気の量を増大させる必要がある。

例えば、餃子を生から蒸し上げる場合、小麦粉からできた皮の部分、特に具材を挟み込み皮を閉じた部分は皮が厚くなり、蒸し上げるのに大量の飽和水蒸気を必要とする。

従来、過熱水蒸気を主体としていた加熱調理器は、ボイラーに毎分５ｍｌ程度の水を供給して飽和水蒸気を発生させ、その飽和水蒸気を加熱手段によって加熱して過熱水蒸気を生成していた。

しかし、ボイラーに供給する水の量が毎分５ｍｌ程度の飽和水蒸気の量では、餃子の皮、特に具材を挟み込み、皮を閉じた部分が加熱により硬くなりおいしい餃子が作れない。

そこで、飽和水蒸気の発生量を毎分１０〜２０ｍｌに増加すれば餃子の皮が硬くならないおいしい餃子を蒸し上げることが可能となる。

しかし、飽和水蒸気の量を増加すると、調理のバリエーションを増やすことができ、また、ボイラーの使用時間は飛躍的に増加するものの、一方で発生する飽和水蒸気の量も増加するため、ボイラー内には、水に含有するカルシウム成分などのスケールが大量に蓄積されることになる。

加熱調理器に搭載されたボイラーは、基本的にはメンテナンスフリーであり、加熱調理器の耐用年数（寿命）である約８年〜１０年間使用した場合でも、蓄積される前記スケールによる不具合を回避してボイラーとしての性能を確保する必要がある。

このスケールは、例えば特許文献１に示す蒸気発生容器７（ボイラー）の蒸気発生室７ａの内面や放熱フィン７３〜７５など全面に付着し、使用時間に比例して付着量が増加し、付着したスケールによって水に伝わる熱伝導が悪くなって、水を水蒸気にする熱交換の効率が低下する。

また、蓄積されたスケールによって熱交換の効率が低下すると、水が蒸気発生室７ａの内面を駆け上がり、迷路状に設けられた放熱フィン７３〜７５に当っても、水を水蒸気にするための加熱が迅速にできなくなるため、水のまま蒸気吹出口１１から排出される問題が考えられる。

本発明は上記の欠点を解決するためになされたものであり、請求項１の加熱調理器は、食品を収納する加熱室と、水を加熱して発生した水蒸気を前記加熱室に供給するボイラーとを備えた加熱調理器であって、前記ボイラーは、加熱底面と複数の加熱側面で囲まれた水蒸気発生空間と、該水蒸気発生空間の外周に設けられた発熱部と、前記水蒸気発生空間内に水を供給する給水口と、前記複数の加熱側面のうち前記加熱室側の加熱側面の上方に、前記水蒸気発生空間から前記加熱室内に水蒸気を供給する噴出口と、を備え、前記噴出口は、前記水蒸気発生空間内では前記水蒸気発生空間側に突出した平面上に設けられた噴出口であるとともに、前記加熱室側では前記加熱側面から突出した筒状の噴出口であり、前記給水口より前記水蒸気発生空間に供給された水は、前記加熱底面と前記加熱側面で加熱され、水蒸気となって前記噴出口から放出され、また、前記給水口より前記水蒸気発生空間に供給された水が水滴となった場合でも、該水滴が前記水蒸気発生空間側に突出した平面を乗り越えないため、前記水滴が前記噴出口から前記加熱室に放出されないものである。

本発明によれば、ボイラー内にスケールが蓄積され、ボイラーと水との熱交換の効率が低下しても、水蒸気に気化されない水がボイラーから加熱室内に噴出するのを抑制することができる。

本発明の加熱調理器の本体を前面側から見た斜視図である。同加熱調理器の本体を後方側から見た斜視図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本発明の加熱調理器のドアを開け、本体内部が見える状態の斜視図である。同加熱調理器の本体の後方内部が見える状態の斜視図である。本発明の加熱調理器に設置されるボイラー本体部の内部の斜視図である。同ボイラー本体部の外側の斜視図である。同ボイラー蓋部の斜視図である。図５のボイラーのＢ−Ｂ断面図である。同他の実施例によるボイラー本体部の正面図である。同他の実施例によるボイラー本体部の斜視図である。図１１のボイラーを説明するための主要部の断面図である。

以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

加熱調理器の本体１は、内部に被加熱物である食品１００を収納する加熱室２８を備えている。

ドア２は、加熱室２８の内部に食品１００を出し入れするために開閉するもので、ドア２を閉めることで加熱室２８を密閉状態にし、食品１００を加熱する時に使用するマイクロ波の漏洩を防止し、後述するヒータの熱や過熱水蒸気を封じ込め、効率良く加熱することを可能とする。

取っ手９は、ドア２に取り付けられ、ドア２の開閉を容易にするもので、手で握りやすい形状になっている。

ガラス窓３は、加熱中の食品の状態が確認できるようにドア２に取り付けられ、ヒータ等の発熱による高温に耐えるガラスを使用している。

入力手段７１は、ドア２の前面下側の操作パネル４に設けられ、マイクロ波加熱やヒータ加熱等の加熱手段や加熱する時間等を入力するための操作部６と、操作部６から入力された内容や調理の進行状態を表示する表示部５とで構成されている。

水タンク４２は、飽和水蒸気あるいは過熱水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく容器であり、本体１の前面下側に設けられ、本体１の前面から着脱可能な構造とすることで給水および排水が容易にできるようになっている。

外枠７は、本体１の上面と左右側面を覆うキャビネットである。

後板１０は、前記したキャビネットの後面を形成するものであり、上部に外部排気ダクト１８が取り付けられ、該外部排気ダクト１８の取り付けられる内側に、食品１００から排出した蒸気や本体１の内部の部品を冷却した後の冷却風（廃熱）３９を排出する排気孔３６が設けられている。

また、外部排気ダクト１８は、排気孔３６を通過した冷却風（廃熱）を本体１の外に排出するもので、排気は外部排気ダクト１８の外部排気口８から排出し、排気の排出方向は本体１の上部方向で且つ前面側に排気する。排気の排出方向を上部方向で且つ前面側に向けることで、背面を壁面に接近して設置した時でも排気によって壁面を汚すことがないようにしている。

機械室２０は、加熱室底面２８ａと本体１の底板２１との間の空間部に設けられ、底板２１上には食品を加熱するためのマグネトロン３３、マグネトロン３３に接続された導波管４７，制御基板２３、その他後述する各種部品、これらの各種部品を冷却するファン装置１５等が取り付けられている。

加熱室底面２８ａは、略中央部が凹状に窪んでおり、その中に回転アンテナ２６が設置され、マグネトロン３３より放射されるマイクロ波エネルギーは、導波管４７から回転アンテナ駆動手段４６の出力軸４６ａが貫通する開孔部４７ａを通して回転アンテナ２６の下面に流入し、該回転アンテナ２６で拡散されて加熱室２８内に放射される。回転アンテナ２６は回転アンテナ駆動手段４６の出力軸４６ａに連結されている。

ファン装置１５は、モータの駆動によって回転し、このファン装置１５によって発生する冷却風３９は、機械室２０内の自己発熱するマグネトロン３３やインバータ基板２２，重量検出手段２５等を冷却し、加熱室２８の外側と外枠７の間および熱風ケース１１ａと後板１０の間を流れ、外枠７と後板１０を冷却しながら排気孔３６を通り、外部排気ダクト１８の外部排気口８より排出される。

加熱室２８の後部には、熱風ユニット１１が取り付けられ、熱風ユニット１１は、加熱室奥壁面２８ｂの後部側に熱風ケース１１ａを設け、加熱室奥壁面２８ｂと熱風ケース１１ａとの間に熱風ファン３２と、その外周側に位置するように熱風ヒータ１４を設け、熱風ケース１１ａの後側に熱風モータ１３を取り付け、そのモータ軸を熱風ケース１１ａに設けた穴を通して熱風ファン３２と連結している。

そして、熱風ユニット１１内には加熱室２８の空気を効率良く循環させる熱風ファン３２が取り付けられ、加熱室奥壁面２８ｂには空気の通り道となる熱風吸気孔３１と熱風吹出し孔３０が設けられている。

熱風ファン３２は、熱風ケース１１ａの外側に取り付けられた熱風モータ１３の駆動により回転し、熱風ヒータ１４で循環する空気を加熱する。

熱風モータ１３は、加熱室２８や熱風ヒータ１４からの熱によって温度上昇するため、それを防ぐために、熱風モータカバー１７によって囲われている。

冷却ダクト１６は、略筒状に形成されていて熱風ケース１１ａと後板１０との間に位置し、上端開口部を熱風モータカバー１７の下面に接続し、下端開口部をファン装置１５の吹出し口５３に接続し、ファン装置１５からの冷却風３９の一部を熱風モータカバー１７内に取り入れるようにしている。

加熱室２８の天面の裏側には、ヒータよりなるグリル加熱手段１２が取り付けられている。グリル加熱手段１２は、マイカ板にヒータ線を巻き付けて平面状に形成し、加熱室２８の天面裏側に押し付けて固定し、加熱室２８の天面を加熱して加熱室２８内の食品を輻射熱によって焼くものである。

また、加熱室底面２８ａには、複数個の重量検出手段２５、例えば前側右左に右側重量センサ２５ａ，左側重量センサ２５ｂ，後側中央に奥側重量センサ２５ｃが設けられ、その上にテーブルプレート２４が載置されている。

テーブルプレート２４は、食品１００を載置するためのもので、ヒータ加熱とマイクロ波加熱の両方に使用できるように耐熱性を有し、かつ、マイクロ波の透過性が良く、衛生面でも問題がない磁器等の材料で成形されている。

また、このテーブルプレート２４は、グリル加熱手段１２を使用して加熱する時に、食品１００を適宜グリル加熱手段１２に近づけるために、加熱室２８の左右側面に設けた上中下の多段（図では３段）の棚２７に載せて使用される。

後述するボイラー４３は、略横長形状で熱風ユニット１１の熱風ケース１１ａの外側面に横向きに取り付けられ、水はポンプ手段８７を駆動することによって水タンク４２からパイプ４５を通して給水口１０４から供給される。そして、供給された水は、発熱部４３ｃで加熱されて沸騰し、水蒸気となって噴出口４４から噴出する。

噴出口４４は熱風ユニット１１内に臨ませ、熱風ユニット１１内に噴出した飽和水蒸気は、熱風ファン３２によって加熱室２８へと送られる。また、熱風ヒータ１４を通電して飽和水蒸気を加熱することで過熱水蒸気にとして加熱室２８へと送ることが可能となる。

なお、上記ボイラー４３は、図３の点線で示すように、加熱室２８の外側側面に直接取り付けることも可能であり、その場合には、噴出口４４は加熱室２８の側面を貫通して該加熱室２８内に開口させる。

サーミスタ８８は、ボイラー４３の温度を検出するもので、その検出結果を後述する制御基板２３に伝え、発熱部４３ｃやポンプ手段８７を制御する。

ポンプ手段８７は、水タンク４２の水をボイラー４３まで汲み上げるもので、ポンプとポンプを駆動するモータで構成される。ボイラー４３への給水量は制御基板２３によりモータの通電のＯＮ／ＯＦＦ比率を所定の値に変化して調整する。

ポンプ手段８７の一回の動作で送られる水の量は、発熱部４３ｃに６００Ｗのヒータを使用した場合、流入した水によってボイラー４３の温度が低下して水が溜まらない量として概ね０.４ｍｌとしている。

次に、ボイラー４３の詳細構造について図６から図９を参照して説明する。

これらの図において、ボイラー４３は、内部に凹状の水蒸気発生空間１０３を備えたボイラー本体部４３ａと、該ボイラー本体部４３ａの凹状の水蒸気発生空間１０３を塞ぐボイラー蓋部４３ｂとで構成されている。そして、ボイラー本体部４３ａとボイラー蓋部４３ｂは、いずれもアルミ鋳造品等の錆び難い金属材料によって長手方向の一側が略半円形状となるように略横長形状に成形されている。

ボイラーヒータを構成する発熱部４３ｃは、ボイラー４３を加熱する部品で、シーズヒータを略Ｕ字形に折り曲げたものであり、該略Ｕ字形に曲げられた内側に水蒸気発生空間１０３が位置するようにボイラー本体部４３ａの外周部の内部に一体に鋳造により埋め込まれている。

そのため、水蒸気発生空間１０３を構成する加熱底面４３ｇや加熱側面４３ｆの面を効率よく加熱できるようになっている。

蓋部４３ｂは、ボイラー本体部４３ａの水蒸気発生空間１０３の外周部に沿って設けられた溝４３ｄにシール剤４３ｅを塗布したのち、長手方向の上下４箇所に形成されたネジ座１０２にネジ１０１を締め付けることによりボイラー本体部４３ａに固定され、ボイラー本体部４３ａの水蒸気発生空間１０３を塞いでいる。

また、蓋部４３ｂには、筒状の給水口１０４が一体に設けられており、この給水口１０４の外側に図５に示すパイプ４５が接続されている。

給水口１０４から注入される水は、水蒸気発生空間１０３を構成している加熱底面４３ｇと加熱側面４３ｆで加熱されて水蒸気に気化され、加熱側面４３ｆに設けられた噴出口４４より、ボイラー４３の外部に水蒸気を排出される。

噴出口４４は、ボイラー４３の外側、すなわち熱風ユニット１１（加熱室２８でもよい）と、水蒸気発生空間１０３の両方に筒状に突出するように設けられており、特に、水蒸気発生空間１０３側の先端部４４ａは、加熱側面４３ｆより水蒸気発生空間１０３内に（ｈ）寸法だけ突出して設けられている。該（ｈ）寸法は、種々の実験結果から、２.５〜５mmに設定することが望ましく、これによって噴出口４４から加熱室２８内に水蒸気に気化されない水が噴出するのを抑制することができる。

本実施例は、以上の構成からなり、次に、ボイラー４３の水蒸気発生動作について説明する。

なお、マグネトロン３３を用いた高周波加熱調理，グリル加熱手段１２を用いたグリル調理，熱風ユニット１１を用いた熱風オーブン加熱調理，水を加熱して発生した水蒸気による蒸し料理そのものについては公知であり、料理に関する説明は省略する。

まず、加熱前に水タンク４２に水を入れる。

次に、発熱部４３ｃに電力が通電されると、ボイラー４３の加熱を開始する。ボイラー４３の温度はサーミスタ８８によって検出し、その検出結果によって発熱部４３ｃやポンプ手段８７を制御する。

そして、前記検出温度が一定温度以上（水を加熱し水蒸気にできる温度、ここでは１７０℃）になるとポンプ手段８７を駆動し、水タンク４２からパイプ４５を通して蓋部４３ｂの給水口１０４から水蒸気発生空間１０３内へと水が供給される。

水蒸気発生空間１０３へ供給された水は、発熱部４３ｃによって加熱された加熱底面４３ｇと加熱側面４３ｆとで加熱され、瞬時に気化され水蒸気となって噴出口４４から熱風ユニット１１を通り加熱室２８内へ送られる。

水は、水蒸気発生空間１０３の高温部に触れると、水と高温部との間に水蒸気膜が発生して熱伝導が悪くなり、水滴が水蒸気膜の上を転がる現象が発生する。

同じ現象はボイラー４３内でも発生し、水が水蒸気発生空間１０３へ供給された時、加熱底面４３ｇや加熱側面４３ｆの温度は、ボイラー４３の温度と同じ約１７０℃にも達している。そのため、供給された水が加熱底面４３ｇや加熱側面４３ｆに接した瞬間に、水滴と加熱底面４３ｇや加熱側面４３ｆとの間に水蒸気の膜が発生し、熱伝導が悪くなり、水が完全に蒸発するまでの間、水は水滴状となって加熱底面４３ｇや加熱側面４３ｆを転がる現象が発生する。

そして、この水滴は、時には加熱側面４３ｆを転がり上昇する。

しかし、噴出口４４を備えた側の加熱側面４３ｆと噴出口４４との間には噴出口４４の先端部４４ａが水蒸気発生空間１０３内に（ｈ）寸法だけ突出しているため、前記した水滴は、この（ｈ）寸法を乗り越えることができず、噴出口４４からボイラー４３の外部に放出されることはない。

また、加熱底面４３ｇや加熱側面４３ｆにスケールが溜まって、熱伝導が悪くなっても、水滴が気化され水蒸気になるまでの時間が少し増す程度で、水滴が前記先端部４４ａまでの（ｈ）寸法を乗り越えることはできない。

さらに、この突出した（ｈ）寸法の長さは、蓄積されるスケール量に応じて長くすることも可能であり、長くすることによってボイラー４３の性能を悪くするものでもない。

なお、上記実施例では、ボイラー４３を略横長形状とし、熱風ユニット１１の熱風ケース１１ａの外側面に横向きに取り付けたが、必ずしも横長形状で、熱風ケース１１ａの外側面に横向きに取り付ける必要はない。

要は、噴出口４４が、加熱側面４３ｆから水蒸気発生空間１０３側に（ｈ）寸法だけ突出していればよい。

また、上記実施例では、発熱部４３ｃを略Ｕ字状としたが、図１０に示すように、略直管状の発熱部４３ｃを水蒸気発生空間１０３の上下に二本、ボイラー本体部４３ａの外周部の内部に鋳造により一体に埋め込まれていても良い。

さらに、図１１，図１２に示すように、噴出口４４の先端部４４ａを筒状とせず、加熱底面４３ｇと接している加熱側面より前記水蒸気発生空間内に（ｈ）寸法だけ突出して設けてもよく、これによっても水蒸気発生空間１０３内で発生した水滴は、この（ｈ）寸法を乗り越えることができず、噴出口４４からボイラー４３の外部に放出されることはない。

以上説明したように、本発明によれば、ボイラー内にスケールが蓄積され、ボイラーと水との熱交換の効率が低下しても、水蒸気に気化されない水がボイラーから出ることを抑制することができる。

１本体
２８加熱室
４３ボイラー
４３ａボイラー本体部
４３ｂ蓋部
４３ｃ発熱部
４３ｆ加熱側面
４３ｇ加熱底面
４４噴出口
４４ａ先端部
１０３水蒸気発生空間
１０４給水口

Claims

食品を収納する加熱室と、水を加熱して発生した水蒸気を前記加熱室に供給するボイラーとを備えた加熱調理器であって、
前記ボイラーは、
加熱底面と複数の加熱側面で囲まれた水蒸気発生空間と、
該水蒸気発生空間の外周に設けられた発熱部と、
前記水蒸気発生空間内に水を供給する給水口と、
前記複数の加熱側面のうち前記加熱室側の加熱側面の上方に、前記水蒸気発生空間から前記加熱室内に水蒸気を供給する噴出口と、を備え、
前記噴出口は、前記水蒸気発生空間内では前記水蒸気発生空間側に突出した平面上に設けられた噴出口であるとともに、前記加熱室側では前記加熱側面から突出した筒状の噴出口であり、
前記給水口より前記水蒸気発生空間に供給された水は、前記加熱底面と前記加熱側面で加熱され、水蒸気となって前記噴出口から放出され、また、前記給水口より前記水蒸気発生空間に供給された水が水滴となった場合でも、該水滴が前記水蒸気発生空間側に突出した平面を乗り越えないため、前記水滴が前記噴出口から前記加熱室に放出されないことを特徴とする加熱調理器。
請求項１に記載の加熱調理器において、
前記平面は、前記水蒸気発生空間内に２．５ｍｍ〜５ｍｍ突出していることを特徴とする加熱調理器。