JP2013057425A - 加熱調理器とこれに使用する蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジング４の内部の蒸気発生室８の下部に給水された水を電気ヒータ５にて蒸気化して蒸気噴出口１７から加熱調理室２に噴出させる加熱調理器において，蒸気の加熱効率を向上させる。
【解決手段】蒸気発生室８は，横長の分断部１１によって下部室９と上部室１０とに仕切られており，分断部１１の片側又は両側に幅狭の蒸気通路１２が形成されている。電気ヒータ５は平行に延びる下辺発熱部５ａと上辺発熱部５ｂとを有しており，下辺発熱部５ａは下部室９の下側の底枠部１８に鋳込まれ，上辺発熱部５ｂは分断部１１の内部に鋳込まれている。蒸気が接触する分断部１１は上辺発熱部５ｂが鋳込まれて最も高温になっていることと，分断部１１の下面と側面と上面との全体から蒸気に熱交換されることとにより，蒸気の加熱効率を向上できる。
【選択図】図３

Description

本発明は，加熱調理器及びこれに使用する蒸気発生装置に関する。

電子レンジやオーブンレンジ等の加熱調理器において，その加熱調理室内に，電気ヒータにて発生した蒸気を供給することによってオープン調理することは，従来から良く知られている。

この場合，従来における蒸気発生装置は，例えば，特許文献１，２等に記載されているように，
「内部に蒸気発生室を形成した軽合金によるダイキャスト製のハウジングと，前記蒸気発生室を加熱する横向きＵ字型の電気ヒータとを備え，前記ハウジングに，前記蒸気発生室内の下部への給水口と，前記蒸気発生室内の上部から前記加熱調理室への蒸気噴出口とを設けて，更に，前記ハウジングの内部に，前記横向きＵ字型の電気ヒータを一体に埋め込む（鋳込む）。」
という構成にしている。

特開２００６−３４９３１３号公報 特開２０１１−０７５１２４号公報

特許文献１，２は，電気ヒータをハウジング内に埋め込む（鋳込む）点において共通しているが，特許文献１は，前記横向きＵ字型電気ヒータにおける下辺発熱部及び上辺発熱部のうち一方の下辺発熱部を，前記ハウジングにおける下辺を構成する下辺枠部材の内部に，他方の上辺発熱部を，前記ハウジングにおける上辺を構成する上辺枠部材の内部に各々に埋め込む（鋳込む）という構成にしたものである。

このために，前記電気ヒータのうち上辺発熱部は，前記蒸気発生室からの蒸気噴出口よりも高い部位に位置しているから，蒸気を効果的に加熱し難いという問題がある。つまり，熱は上に逃げる性質があるが，蒸気は上辺発熱部の下方においてハウンジグの内面に接触するに過ぎないため，電気ヒータで発生した熱を有効利用し難いのである。

この点について特許文献１では，ハウジングの内面のうちヒータの上辺発熱部の箇所に下向き突出したサブ上フィンを設け，伝熱面積を大きくすることで効率アップを図っているが，サブ上フィンは，上辺発熱部から上方に放散される熱の有効利用には貢献し難いため，熱の有効利用に限度があるといわざるを得ない。

他方，特許文献２は，前記横向きＵ字型の電気ヒータのうち上辺発熱部は蒸気噴出口よりも低い部位に位置しているが，この特許文献２では，電気ヒータの上辺発熱部はハウジングの内側面の箇所に鋳込まれているに過ぎず，上辺発熱部で加熱された箇所が蒸気発生室に露出している面積（換言すると伝熱面積）が小さいから，この場合も，電気ヒータの上辺発熱部によって蒸気を加熱することの効率が低くて，前記蒸気発生室内で発生した蒸気は充分に加熱されないまま加熱調理室に出て行くおそれがあるという問題があった。

本発明は，これらの問題を解消し，蒸気発生室に給水された水を効率的に蒸気化するを技術的課題としている。

本願発明は，加熱調理器とこれに使用する蒸気発生装置とを含んでおり，加熱調理器は請求項１で特定し，蒸気発生装置に請求項２で特定している。いずれにしても，本願発明は蒸気発生装置に特徴があり，まず，この前記蒸気発生装置は，内部を密閉式の蒸気発生室と成したハウジングと，前記蒸気発生室に給水された水を加熱して蒸気化する電気ヒータとを備えており，前記ハウジングに，給水口と蒸気噴出口とが，給水口が下に位置し蒸気噴出口が上に位置するようにして設けられている一方，前記電気ヒータは，横方向に長い下辺発熱部及び上辺発熱部を有する構成になっている。

更に，蒸気発生装置は，前記ハウジングのうち前記給水口と蒸気噴出口との間の部位に，前記蒸気発生室内を下部室と上部室とに分けるように横方向に延びる分断部が一体に形成されており，前記分断部と前記蒸気発生室の一方の内側面との間又は両方の内側面との間に空間を開けることにより，前記分断部の片側に又は両側に，前記下部室から上部室に蒸気を通過させる蒸気通路が形成されている一方，前記電気ヒータの上辺発熱部は前記ハウジングの分断部に埋め込まれて前記下辺発熱部は前記ハウジングのうち前記下部室の下方の部位に埋め込まれている。

請求項３の発明では，前記請求項１又は２の記載において，前記蒸気通路は，幅寸法が上部室及び下部室の幅寸法により小さい隘路になっている。また，請求項４の発明では，請求項１〜３のいずれかの記載において，前記ハウジングは，前記蒸気発生室に相当する凹所が形成された本体とこれを塞ぐ蓋体とで構成されており，前記本体に前記分断部が形成されていると共に前記電気ヒータが埋め込まれており，前記分断部と蓋体との間が前記蒸気通路になっている。

更に請求項５の発明は，請求項１〜４のうちのいずれかの記載において，前記電気ヒータは，前記上辺発熱部の単位長さ当たりの発熱量が前記下辺発熱部の単位長さ当たりの発熱量よりも大きくなるように設定されている。

本願発明において，蒸気発生室の下部室内に給水された水は，まず，当該下部室内において電気ヒータでの加熱によって沸騰して蒸発する。そして，下部室で発生した蒸気は上に立ち上り，分断部の片側又は両側に設けた蒸気通路を通って前記蒸気発生室の上部室内に導かれ，そして蒸気噴出口から加熱調理室に噴出される。

この場合，前記分断部は前記蒸気発生室内に突出した状態に形成されているため，下部室から立ち上がった蒸気は広い面積の分断部に下方から衝突し，方向を変えて蒸気通路から上部室に流れていくことになるが，分断部はその内部に埋め込んだ電気ヒータの上辺発熱部にて高い温度に加熱されているため，分断部から蒸気への熱交換が効率的に行われて，蒸気の高温化が促進される。

つまり，分断部は下面と側面と上面とが蒸気発生室に露出していてその表面積が大きいこと，分断部にはヒータの上辺発熱部が埋め込まれていて最も高温になっていること，分断部は上部室にも露出しているため，上部室に流入した蒸気も高温の分断で加熱されることの三者が相まって，水を効率良く高温蒸気に変換できるのであり，これにより，２段階加熱のような複雑な機構を使用することなく，加熱調理器の加熱調理室に前記従来よりも高度の蒸気を供給することが可能になる。また，分断部は横方向に長く延びているため，沸騰水が駆け上って蒸気噴出口から噴出する現象も効率的に阻止することができ，この面においても蒸気化の機能が高い。

しかも，前記電気ヒータの上辺発熱部を内蔵する分断部は蒸気発生室内に設けられていることにより，蒸気発生装置の大型化を回避できるともに，ハウジングの強度も向上できる。

請求項３によると，下部室から上部室に流入する蒸気の流れ速度を高めることができるから，前記蒸気を加熱することの効率を大幅に促進できる（上部室に高速で流入した蒸気は分断部で更に加熱されて膨張するため，高速のままで蒸気噴出口から噴出する。）。また，蒸気通路は隘路になっているため，上部室から下部室に蒸気が逆流することも阻止される。

また，請求項４によると，ハウジングにおける蒸気発生室内の点検・清掃のメンテナンスが容易にできる。更にまた，請求項５によると，沸騰水の駆け上がりを的確に阻止しつつ，蒸気の高温化を的確に実現できる。

第１の実施の形態による加熱調理器の正面図である。 図１のII−II視内側面図である。 図２のIII −III 視断面図である。 図２のIV−IV視断面図である。 図３のＶ−Ｖ視断面図である。 第２の実施の形態に使用する電気ヒータの斜視図である。 第３の実施の形態において前記図４と同じ箇所の断面図である。 第４の実施の形態において前記図４と同じ箇所の断面図である。

以下，本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず，第１の実施の形態を図１〜図５の図面に基づいて説明する。

これらの図において，符号１は，高周波加熱又はヒータ加熱等による加熱調理器（電子レンジ）を示す。この加熱調理器１は従来から良く知られた構成であり，前面に図示しない開閉扉を備えた加熱調理室２が設けられている。すなわち，加熱調理器１は前向きに開口したキャビネット（調理器本体）を有しており，キャビネットの開口部には回動式の扉を設けている。以下の説明で「左右」の文言を使用するが，この「左右」の方向は本体の間口方向と同義であり，前後方向は本体の奥行き方向と同義である。

キャッビネットの前面のうち右側部には操作パネルを設けている。他方，キャッビネットの左側部は外側板２ａと内側板２ｂとを有する中空部になっており，この中空部の内部に蒸気発生装置３を配置している。敢えて述べるまでもないが，蒸気発生装置３は加熱調理室２の右側の部位や奥の部位に設けることも可能である。

この蒸気発生装置３は，主要部材として，アルミ合金等の軽合金によるダイキャスト製のハウジング４と，このハウジング４を加熱するための電気ヒータ（シーズヒータ）５とを有する。前記電気ヒータ５は，互いに略平行で横方向（前後方向）に延びる下辺発熱部５ａと上辺発熱部５ｂを有するように横向きＵ字型の構成である。

前記ハウジング４は，アルミ合金等の軽合金によるダイキャスト製のハウジング本体６と，このハウジング本体６に対して周囲に配設の複数本のボルト（図示せず）にて着脱可能に取付けた蓋体７とで構成されており，両者で挟まれた内部に，密閉式の蒸気発生室８を形成している。正確に述べると，ハウジング本体６には，蒸気発生室８の大部分に相当する凹所が形成されており，蓋体７は板状に形成されている。蒸気発生室８は高さと前後奥行き寸法に対して左右幅寸法が小さい平らな形態であり，蒸気発生室８における広幅の相対向した一側面と他側面とは，ハウジング本体６と蓋体７とで構成されている。なお，蓋体７を浅いトレー状に形成して，蓋体７に蒸気発生室８の一部を形成することも可能である。

前記ハウジング本体６の内部には，前記蒸気発生室８を下部室９と上部室１０とに分けるように横方向に延びる（前後長手の）分断部１１を一体に設けている。下部室９と上部室１０はほぼ等しい左右幅寸法になっており，この分断部１１と蓋体７との間には，前記下部室９から前記上部室１０に蒸気を流すための蒸気通路１２を形成している。分断部１１は下面と側面と上面とを有する断面略角形であり，蒸気発生室８の幅寸法の半分以上の寸法で突出している。従って，蒸気通路１２は，前記分断部１１と前記蓋体７との間における隙間を狭くした状態で，前記分断部１１及び蓋体７に沿って横方向に延びるという構成になっている。

なお，図示の実施の形態では，前記蒸気通路１２は，前記蓋体７に凹み部７ａを設けることによって形成されているが，別の実施の形態では，前記蒸気通路１２は，前記分断部１１の内部への突出寸法を低くすることによって形成することができる。

前記ハウジング４における蓋体７には，前記蒸気発生室８における下部室９内への給水口１３が設けられ，この給水口１３には，前記加熱調理器１におけるキャビネットの底部に内蔵した水タンク１４からのポンプ１５付き給水パイプ１６が接続されている。また，前記ハウジング本体５のうち前記蒸気発生室８における上部室１０の部位には，蒸気を加熱調理室２に噴出させるための蒸気噴出口１７が設けられている。蒸気は，蒸気噴出口１７から，加熱調理室２内に直接に又は蒸気誘導管（図示せず）を介して噴出するように，前記内側板２ｂに対して取付けられている。ハウジング本体５は，加熱調理室２の内面を構成する内側板２ｂにビス（図示せず）で固定されている。

前記横向きＵ字型電気ヒータ５は，前記ハウジング４のうち下寄り部分に配設されており，下辺発熱部５ａを，前記ハウジング本体６のうち前記下部室９の底を形成する底枠部１８の内部に埋め込む（鋳込む）一方，前記電気ヒータ５の上辺発熱部５ｂを，前記ハウジング本体５のうち分断部１１の内部に埋め込む（鋳込む）という構成にしている。上辺発熱部５ｂは、その全体又は大部分がハウジング本体６の内側面よりも蒸気発生室８の側に位置するように配置されている（軸心が蒸気発生室８の側にずれている。）。

また，前記横向きＵ字型電気ヒータ５は，例えば，上辺発熱部５ｂにおける電力密度を下辺発熱部５ａにおける電力密度よりも高くするというように，当該電気ヒータ５のうち上辺発熱部５ｂにおける単位長さ当たりの発熱量を，当該電気ヒータ５のうち下辺発熱部５ａにおける単位長さ当たりの発熱量よりも大きくした構成である。具体的には，芯線にニクロム線等の抵抗線を巻いてこれを金属層で被覆してヒータを構成するにおいて，抵抗線の密度（巻数）が下辺発熱部５ａの箇所より上辺発熱部５ｂの箇所で高くなるように設定したらよい。

なお，前記給水口１３と，前記蒸気噴出口１７とは，前記電気ヒータ５における上辺発熱部５ｂの長手方向（前後方向）に沿って互いにずれた部位に設けられている。例えば，蒸気噴出口１７を，前記電気ヒータ５のうち下辺発熱部５ａ及び上辺発熱部５ｂの略前後中間部に設けている一方，給水口１３は，上下辺発熱部５ａ，５ｂの端子部（自由端部）に近い部位（電気ヒータ５の曲がり部から遠い部位）に位置している。給水口１３は下部室９のうち上下辺発熱部５ａ，５ｂの端子部から遠い部位にずらしてもよい。また，前記給水口１３及び前記蒸気噴出口１７のうちいずれか一方又は両方を，複数個に構成することができる。

以上の構成において，下部室９内に給水口１３から入った水は，当該下部室９内において電気ヒータ５での加熱によって沸騰・蒸発する。下部室９で発生した蒸気は，蒸気通路１２を通って上部室１０に立ち上がっていく。この場合，前記分断部１１は，前記蒸気発生室８内に突出した状態であり，しかも，その内部に埋め込んだ電気ヒータ５の上辺発熱部５ｂにて高い温度に加熱されており，蒸気は高温で広い表面積の分断部１１に接触するから，前記上部室１０内から出て行く蒸気を加熱することの効率が高くて，加熱調理室２には，従来よりも高い温度に加熱した蒸気を供給することが可能になる。

また，前記分断部１１は，前記蒸気発生室８内に設けられていることにより，蒸気発生装置３の小型・軽量化に寄与できるとともに，前記ハウジング４における強度の向上に寄与する。また，前記蒸気通路１２は狭くて隘路になっているため，蒸気は蒸気通路１２を高速で通過せざるを得ず，これが更に上部室１０で加熱されるため，高温化した蒸気を加熱調理室２に噴出させることができる。

蒸気通路１２は幅狭の隘路になっているため，下部室９で発生した沸騰水が上部室１０に駆け上がる現象を的確に阻止できる。特に，本実施形態のように蓋体７に凹部７ａを形成することで蒸気通路１２を形成すると，下部室９で発生して上昇する蒸気及び沸騰水はその全体が分断部１１に衝突して方向変換させられるため，沸騰水の駆け上がり現象をより一層的確に阻止できると共に，蒸気が分断部１１に接触することも確実化して蒸気の高温化もより一層向上できる。

また，前記電気ヒータ５を，当該電気ヒータ５のうち上辺発熱部５ｂにおける単位長さ当たりの発熱量が，当該電気ヒータ５のうち下辺発熱部５ａにおける単位長さ当たりの発熱量よりも大きい構成にしたことにより，蒸気の加熱効率を，より一層に向上できる。上記のとおり，下部室９で発生した沸騰水が駆け上がることがあり得るが，電気ヒータ５の上辺発熱部５ｂと下辺発熱部５ａとで発熱量を変えることにより，使用する電力は増大することなく，沸騰水の駆け上がり現象が生じない程度に下部室９で加熱しつつ，発生した蒸気は的確に高温化することができる。

さて，本実施形態のように蒸気噴出口１７を１つのみに構成すると，加工コストを抑制できると共に，蒸気の噴出速度を速くして庫内に迅速に供給できる利点がある。この場合，上部室１０では，前後中間部が最も熱の放散が少なくて蒸気も高温化していると解されるため，実施形態のように蒸気噴出口１７を上部室１０の略前後中間部に設けると，最も高温化した蒸気を噴出させ得ると言える。

また，上記のとおり，下部室９において沸騰水の駆け上り現象が発生するおそれがあり，その場合，下部室９の底面が高温化していると水も急激に沸騰しやすいが，本実施形態のように給水口１３をヒータ５の下辺発熱部５ａの自由端に近い部位にずらして配置すると，水は温度が低い部位から加熱されるため，急激な加熱による沸騰を防止できる利点がある。更に，分断部１０が蒸気の流れに対する抵抗になっているため，下部室９に給水された水は，蒸発してから前後方向にも流れながら蒸気通路１２を通過することになり，このため，蒸気は分断部１１にまんべんなく接触して，殆ど均等に加熱されることになる。この点も本実施形態の利点の一つである。

図６は，第２の実施の形態において使用する電気ヒータ５′を示している。この電気ヒー５′は，横向き（前後方向）を長径とし縦向き（高さ方向）を短径とする楕円又は長円形の二重巻き（多重巻き）コイル状に巻いた形態になっている。このコイル状電気ヒータ５′のうち二本（複数本）の下辺発熱部５ａ′を，前記ハウジング本体６のうち前記下部室９の底を形成する底枠部１８の内部に埋め込む（鋳込む）一方，前記コイル状電気ヒータ５′のうち二本（複数本）の上辺発熱部５ｂ′を，前記ハウジング本体６のうち前記分断部１１の内部に埋め込む（鋳込む）という構成にしている。

なお，このコイル状電気ヒータ５′の場合においても，その上辺発熱部５ｂ′における単位長さ当たりの発熱量を，下辺発熱部５ａ′における単位長さ当たりの発熱量よりも大きい構成にできる。

図７は，第３の実施の形態を示している。この第３の実施の形態は，前記ハウジング本体６に一体に設けた分断部１１に，蒸気通路１２内に向かって突出する複数枚のフィン１９を飛び飛びに多数設けたものである。このフィン１９によって，前記分断部１１における表面積を大きくできるから，蒸気の加熱効率を向上できる。

図８は，第４の実施の形態を示している。この第４の実施の形態は，前記分断部１１にフィン１９を設けることに代えて，前記電気ヒータ５，５′のうち前記分断部１１内に埋め込まれる上辺発熱部５ｂ，５ｂ′に複数枚のフィン１９′を一体に設け，この各フィン１９′を，前記分断部１１のうち蒸気通路１２に面する部分から前記蒸気通路１２内に向かって突出するという構成にしたものである。

また，別の実施の形態においては，前記各実施の形態を適宜組み合わせた構成にできるほか，図示していないが，前記電気ヒータ５，５′における上辺発熱部５ｂ，５ｂ′の一部を，前記分断部１１のうち蒸気通路１２に面する部分に，適宜ピッチの間隔による複数箇所で露出させることによって，前記蒸気通路１２を流れる蒸気に対する加熱効率をより向上することができる。

ところで，前記した各実施の形態は，前記蒸気発生室８における下部室９から上部室１０への蒸気通路１２を，前記蒸気発生室８における左右両側を形成する両内側面のうち少なくとも一方の内側面を構成する蓋体７と，前記分断部１１との間に形成する場合であったが，本発明は，この構成にすることに限らず，前記分断部１１における左右両側の各々に，下部室９から上部室１０への蒸気通路１２を形成するという構成にすることもできる。すなわち，ハウジングを，芯体とその表裏に重なった２枚の蓋体とで構成し，芯体に電気ヒータを鋳込むと共に，分断部と表裏の蓋体との間に空間を設けることにより，分断部の表裏両側に蒸気通路を形成することが可能である。

本願発明は電子レンジに具体化できる。従って，産業上利用できる。

１ 加熱調理器（電子レンジ）
２ 加熱調理室
３ 蒸気発生装置
４ ハウジング
５，５′ 電気ヒータ
５ａ，５ａ′ 電気ヒータの下辺発熱部
５ｂ，５ｂ′ 電気ヒータの上辺発熱部
６ ハウジング本体
７ 蓋体
８ 蒸気発生室
９ 蒸気発生室のうち下部室
１０ 蒸気発生室のうち上部室
１１ 分断部
１２ 蒸気通路
１３ 蒸気発生室への給水口
１７ 蒸気発生室からの蒸気噴出口
１８ 底枠部

Claims (5)

1. 開口部を開閉自在な扉で覆った加熱調理室と，前記加熱調理室に蒸気を噴出させる蒸気発生装置とが備えられており，
   前記蒸気発生装置は，内部を密閉式の蒸気発生室と成したハウジングと，前記蒸気発生室に給水された水を加熱して蒸気化する電気ヒータとを備えており，前記ハウジングに，給水口と蒸気噴出口とが，給水口が下に位置し蒸気噴出口が上に位置するようにして設けられている一方，前記電気ヒータは，横方向に長い下辺発熱部及び上辺発熱部を有する構成であって，
   前記ハウジングのうち前記給水口と蒸気噴出口との間の部位に，前記蒸気発生室内を下部室と上部室とに分けるように横方向に延びる分断部が一体に形成されており，前記分断部と前記蒸気発生室の一方の内側面との間又は両方の内側面との間に空間を開けることにより，前記分断部の片側に又は両側に，前記下部室から上部室に蒸気を通過させる蒸気通路が形成されている一方，前記電気ヒータの上辺発熱部は前記ハウジングの分断部に埋め込まれて前記下辺発熱部は前記ハウジングのうち前記下部室の下方の部位に埋め込まれていることを特徴とする加熱調理器。
2. 加熱調理器に取り付けて加熱調理室に蒸気を噴出させる蒸気発生装置であって，
   内部を密閉式の蒸気発生室と成したハウジングと，前記蒸気発生室に給水された水を加熱して状態と成す電気ヒータとを備えており，前記ハウジングに，給水口と蒸気噴出口とが，給水口が下に位置し蒸気噴出口が上に位置するようにして設けられている一方，前記電気ヒータは，横方向に長い下辺発熱部及び上辺発熱部を有する構成であって，
   前記ハウジングのうち前記給水口と蒸気噴出口との間の部位に，前記蒸気発生室内を下部室と上部室とに分けるように横方向に延びる分断部が一体に形成されており，前記分断部の片側又は両側に，前記下部室から上部室に蒸気を通過させる蒸気通路が形成されている一方，前記電気ヒータの上辺発熱部は前記ハウジングの分断部に埋め込まれて前記下辺発熱部は前記ハウジングのうち前記下部室の下方の部位に埋め込まれていることを特徴とする加熱調理器に使用する蒸気発生装置。
3. 前記請求項１又は２の記載において，
   前記蒸気通路は，幅寸法が上部室及び下部室の幅寸法により小さい隘路になっていることを特徴とする加熱調理器又はこれに使用する蒸気発生装置。
4. 前記請求項１〜３のいずれかの記載において，
   前記ハウジングは，前記蒸気発生室に相当する凹所が形成された本体とこれを塞ぐ蓋体とで構成されており，前記本体に前記分断部が形成されていると共に前記電気ヒータが埋め込まれており，前記分断部と蓋体との間が前記蒸気通路になっていることを特徴とする加熱調理器又はこれに使用する蒸気発生装置。
5. 前記請求項１〜４のいずれかの記載において，
   前記電気ヒータは，前記上辺発熱部の単位長さ当たりの発熱量が前記下辺発熱部の単位長さ当たりの発熱量よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする加熱調理器又はこれに使用する蒸気発生装置。

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