JP2014163622A - 蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、被加熱物の加熱空間の雰囲気を温度１００度未満の飽和湿り空気が存在する状態に均一維持する。
【解決手段】蒸気加熱庫は、壁面１７で囲まれた庫内空間１８と、庫内空間１８の雰囲気の温度や湿度を調整する雰囲気調整手段２１とを備えている。雰囲気調整手段は、蒸気噴出口３１を通じて高温蒸気が庫内に供給される蒸気管２８と、蒸気管の周囲に被せられた状態で配置される囲み部材２９とを備えている。囲み部材は、庫内空間を、蒸気噴出口からの蒸気が流動する蒸気空間３３と、食材が配置される加熱空間３４とに区分するとともに、蒸気空間の内外間で熱交換可能な熱伝導性を有する材料によって形成され、蒸気噴出口からの蒸気を前記熱交換による冷却後に加熱空間に導くようになっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、被加熱物を蒸気で加熱する蒸気加熱庫内の蒸気温度を調整するための構造に係り、特に、庫内空間に噴出された温度１００度以上となる高温蒸気から、庫内空間の雰囲気を温度１００度未満の低温の飽和湿り空気状態に調整することに好適となる蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造に関する。

本発明者らは、大気圧下において湿度９０％〜１００％の範囲内となる微小水滴を含む飽和湿り空気を温度１００未満となる適温に制御して食材を加熱調理することにより、植物質原料に含まれる酵素が有効活用され、食材の甘みや旨みを一層高めることのできる技術を既に提案している（特許文献１等参照）。このような加熱調理を行うためには、飽和湿り空気からなる雰囲気下で食材を加熱調理する調理庫が必要となる。この調理庫としては、輸送ロスの影響を軽減するため、ボイラーで発生した温度１００度以上の高温蒸気をそのまま庫内に導入し、庫内で前記高温蒸気を温度１００度未満の低温状態にし、前記飽和湿り空気の状態を維持する必要がある。

特許第５１３０３６３号公報

しかしながら、前記高温蒸気を庫内に直接導入すると、当該高温蒸気が噴出される近傍領域は高温になるため、当該近傍領域に設置された食材はいわゆる蒸気焼けを起こし、飽和湿り空気を用いた所望とする加熱調理が行えなくなる。従って、庫内空間のうち前記近傍領域は調理に使えず、庫内空間にデッドスペースが多く発生し、調理庫全体の大型化、形状の複雑化等を招来することになる。また、前記高温蒸気を庫内空間にそのまま導入する従前の構造の場合、当該庫内空間における食材の調理空間を温度１００度未満の飽和湿り空気にするための温度制御が難しい。このため、前記従前の構造では、庫内空間内への前記高温蒸気の噴出量の制御を細かく行う必要があり、又は、前記高温蒸気を減圧させる等の高価な付帯設備が必要になる。また、従前の構造として、庫内空間に供給された前記高温蒸気を外気で冷却するものもあるが、この構造では、庫内空間への外気の導入により、当該庫内空間での気体の体積が増大し、湿度が９０％〜１００％の範囲内となる飽和湿り空気の状態を維持するために、前記高温蒸気を更に供給しなければならず、効率的ではない。

本発明は、このような課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、庫内空間に温度１００度以上の温度の高温蒸気を供給しても、庫内空間に外気を導入せずに、また、高価な付帯設備を用いることなく、簡単な構成で、被加熱物の加熱空間の雰囲気を温度１００度未満の飽和湿り空気が存在する状態に均一に維持できる蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、主として、本発明は、壁面で囲まれた庫内空間に蒸気噴出口から蒸気を噴出し、当該蒸気を用いて前記庫内空間に収容された被加熱物を加熱する蒸気加熱庫に設けられ、前記庫内空間の蒸気温度を調整するための構造であって、
前記蒸気噴出口の周囲に配置されるとともに、前記壁面に接触する囲み部材を有し、
前記囲み部材は、前記庫内空間を、前記蒸気噴出口からの蒸気が流動する蒸気空間と、当該蒸気空間よりも低温の状態で前記被加熱物が配置される加熱空間とに区分するとともに、前記蒸気空間の内外間で熱交換可能な熱伝導性を有する材料によって形成され、前記蒸気噴出口からの蒸気を前記熱交換による冷却後に前記加熱空間に導く、という構成を採っている。

なお、本明細書等において、「飽和湿り空気」とは、大気圧下において、湿度９０％〜１００％の範囲内となる微小水滴を含む湿り空気を意味し、換言すると、水蒸気の一部が凝縮し、蒸気と微小水滴が混在した状態の空気であり、且つ、湿度が９０％〜１００％の範囲内になる空気を意味する。

本発明によれば、蒸気噴出口の周囲に囲み部材が設けられ、当該囲み部材の内側には、蒸気噴出口から噴出された蒸気が対流する蒸気空間が形成され、囲み部材の内外間で熱交換が行われる。つまり、蒸気噴出口からの蒸気は、囲み部材により、加熱空間への直接の噴出が阻止され、加熱空間に対して仕切られた蒸気空間内で一旦流動し、囲み部材を介して壁面及び加熱空間に熱伝導され、蒸気空間内で冷却及び攪拌されて低温状態になった上で加熱空間に供給される。しかも、蒸気噴出口からの蒸気は、囲み部材の内側の蒸気空間内で流動することにより流速が低下し、穏やかな低速状態で加熱空間に供給されることになる。従って、加熱空間内に外気の導入が不要となり、また、高価な付帯設備を用いることなく、取り付けが容易な簡単な構成で、加熱空間の雰囲気を温度１００度未満の飽和湿り空気の状態に均一に維持することが可能になる。また、囲み部材の存在により、蒸気噴出口からの高温蒸気が加熱空間に直接噴出されないため、加熱空間で加熱される被加熱物の蒸気焼けの発生を阻止することができる。囲み部材のサイズを調整することにより、庫内のデッドスペースの発生を抑制することができる。

本実施形態に係る蒸気加熱ユニットの概略側面図。 蒸気加熱庫の概略断面正面図。 図２の部分拡大図。 蒸気加熱ユニットの概略断面正面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明に係る蒸気温度の調整機構が適用された蒸気加熱ユニットの概略側面図が示されている。ここで、前記蒸気加熱ユニット１０は、被加熱物となる食材を温度１００以下の飽和湿り空気に曝して食材を加熱調理可能にするものである。

図１において、蒸気加熱ユニット１０は、食材を蒸気加熱する蒸気加熱装置１１と、蒸気加熱装置１１で加熱調理を行う食材が載置される台車１２とを備えて構成されている。

前記蒸気加熱装置１１は、食材が台車１２に載置されたままの状態で、当該食材を温度１００度以下の飽和湿り空気で加熱調理する装置であり、温度１００度以上の高温蒸気を発生させるボイラー１４と、ボイラー１４から供給された高温蒸気を用い、温度１００度以下の飽和湿り空気の庫内雰囲気を生成して食材を加熱調理する蒸気加熱庫１５とを備えている。

前記蒸気加熱庫１５は、図２に示されるように、壁面１７で囲まれた庫内空間１８が形成された箱状の本体２０と、本体２０内の複数箇所に設けられ、庫内空間１８の雰囲気の温度や湿度を調整する雰囲気調整手段２１とを備えて構成されている。

前記本体２０は、一部のみ図示した断熱材２２が適宜配置され、庫内空間１８が閉塞された状態で一定の断熱効果を発揮できる構造となっている。また、本体２０の正面側は、庫外から庫内空間１８にアクセス可能な開放部（図示省略）が形成されており、当該開放部には、庫内空間１８を開閉可能に支持された扉２３（図１参照）が設けられている。

前記庫内空間１８は、加熱調理を行う食材が載置された台車１２ごと収容可能なサイズに設けられている。また、庫内空間１８の底面２４には、図２（Ａ）中紙面直交方向となる前後方向に延びる同図中左右一対のガイドレール２６，２６が設けられている。

前記雰囲気調整手段２１は、ボイラー１４（図１参照）からの高温蒸気が供給される蒸気管２８と、蒸気管２８の周囲に被せられた状態で配置される囲み部材２９とを備えている。なお、雰囲気調整手段２１は、１台の蒸気加熱庫１５における取り付け数、取り付け位置、個々の取り付け方向については、図２に例示した本実施形態の状態に限定されず、様々な態様にすることができる。

前記蒸気管２８の表面の複数箇所には、図３に示されるように、前記高温蒸気を管外に噴出するための蒸気噴出口３１が設けられている。なお、蒸気管２８は、留め具３２によって壁面１７に支持されている。

前記囲み部材２９は、蒸気噴出口３１からの高温蒸気が流動する蒸気空間３３を内側に形成する形状に設けられており、囲み部材２９の外側の庫内空間１８は、加熱調理する食材が配置される加熱空間３４となる。ここで、囲み部材２９は、蒸気空間３３の内外間で熱交換を可能にする熱伝導性を備えた金属等の材料によって形成され、この熱交換により蒸気噴出口３１からの蒸気を冷却した後で、蒸気空間３３から加熱空間３４に導入可能になっている。具体的に、囲み部材２９は、庫内空間１８を蒸気空間３３と加熱空間３４とに仕切る庫内側の第１の伝熱板３６と、第１の伝熱板３６よりも壁面１７側に位置する第２の伝熱板３７とからなる。

前記第１の伝熱板３６は、蒸気空間３３の蒸気と加熱空間３４の空気（雰囲気）との間で熱交換可能に配置された庫内側熱交換部として機能する。この第１の伝熱板３６は、壁面１７に固定支持される上端側の支持部３９と、支持部３９の下端側に連なり庫内方向に延びる頂部４０と、頂部４０に連なって下方に延びる側部４１と、側部４１に連なり壁面１７方向に延びる外向き端部４２とからなる。ここで、頂部４０、側部４１及び外向き端部４２で囲まれる空間の上側に前記蒸気管２８が配置され、その下方の空間が前記蒸気空間３３となる。

前記外向き端部４２は、側部４１に対してほぼ９０度の角度に屈曲するように設けられており、その端縁と壁面１７との間には、蒸気空間３３からの蒸気を加熱空間３４に排出するための排出口４４が形成されるようになっている。

前記第２の伝熱板３７は、蒸気空間３３の熱を壁面１７に伝導させる壁面側熱交換部として機能する。この第２の伝熱板３７は、壁面１７に密着して固定される固定部４６と、固定部４６の下端側に連なって庫内方向に延びる内向き端部４７とからなる。

前記固定部４６は、その上端側が第１の伝熱板３６の支持部３９と重なり合って壁面１７に固定され、下端側が第１の伝熱板３６の外向き端部４２よりも下方に位置するように設けられている。ここで、外向き端部４２、固定部４６及び内向き端部４７の間には、蒸気空間３３で冷却されて排出口４４から排出された蒸気が通過して加熱空間３４内の空気と混合する混合空間４９が形成される。

前記内向き端部４７は、固定部４６に対してほぼ９０度の角度で屈曲するように設けられており、排出口４４から排出された蒸気を加熱空間３４に誘導するようになっている。

前記雰囲気調整手段２１の構造により、蒸気噴出口３１から噴出された高温蒸気は、次のように温度調整された上で加熱空間２４に供給される。

蒸気噴出口３１から噴出された温度１００度以上の高温蒸気は、邪魔板として機能する囲み部材２９の存在により、直接、加熱空間３４に噴出されずに、先ず、囲み部材２９の内部に形成された蒸気空間３３に導かれて蒸気空間３３内で流動しながら、流速が低下することになる。この際、第１の伝熱板３６を介して、蒸気空間３３の高温蒸気と加熱空間３４の雰囲気との間で熱交換が行われ、蒸気空間３３内の蒸気が冷却される。更に、蒸気空間３３内の蒸気による熱は、壁面１７に支持部３９が接触する第１の伝熱板３６と、壁面１７に固定部４６が接触する第２の伝熱板３７を経て、壁面１７に拡散し、これによっても、蒸気空間３３内の蒸気が冷却されることになる。この際、第１の伝熱板３６の外向き端部４２によって、蒸気空間３３内の蒸気の流れが、壁面１７側に誘導され易くなり、蒸気空間３３の蒸気の冷却効果が高くなる。
このように、蒸気噴出口３１から噴出された高温蒸気は、蒸気空間３３で冷却されながら流速が低下した状態で攪拌され、ほぼ均一の温度で排出口４４から混合空間４９に達し、混合空間４９で加熱空間３４の空気に直接接触して混合されることになる。当該混合された空気は、内向き端部４７により加熱空間３４に導入され易くなる。

以上により、加熱空間３４の雰囲気は、蒸気噴出口３１からの高温蒸気の噴出量の簡単な制御のみで、前記雰囲気調整手段２１により、適温に調整され、且つ、流速が低下した穏やかな飽和湿り空気の状態に維持されることになる。なお、図示省略しているが、加熱空間３４にファンを設け、加熱空間３４内の空気を強制的に攪拌することにより、加熱空間３４の雰囲気をより早く均一化できる。

前記台車１２は、図１及び図４に示されるように、断熱材からなる平面視ほぼ方形状の底板５１と、底板５１の上面側に固定されるとともに、食材が載置される上下複数段の棚部材５２と、底板５１の下面側に回転可能に支持されたキャスター５３とを備えている。

前記底板５１は、台車１２が完全に蒸気加熱庫１５内に収容された図４に示される状態のときに、庫内空間１８を底面２４側から完全に閉塞可能な形状をなしており、庫内空間１８の断熱が底面２４側からも行われることになる。

前記キャスター５３，５３は、蒸気加熱庫１５のガイドレール２６，２６に沿って回転しながら移動可能に設けられている。

以上の構成の台車１２によれば、蒸気加熱庫１５の底面２４に断熱材を配置する必要がなくなり、底面２４の厚みを最小限にし、台車１２を蒸気加熱庫１５内に出し入れする際の地面側の段差を大幅に減らすことができる。この結果、食材を載置した台車１２をそのまま蒸気加熱庫１５内に入れ、直ぐに食材の加熱調理が可能となり、食材を台車１２と蒸気加熱庫１５との間で移し替えする作業の必要が無くなり、加熱調理前後の食材の運搬作業が大幅に効率化されることになる。

なお、前記実施形態では、食材を加熱調理する蒸気加熱装置１１に、本発明に係る調整構造を適用したが、本発明はこれに限らず、蒸気によって他の被加熱物を加熱する他の装置に適用することもできる。

また、囲み部材２９の形状は、前記実施形態に限定されるものではなく、前述した作用を奏する限りにおいて、種々の形状を採用することができる。

更に、囲み部材２９において熱交換される表面部分は、平面状に限らず、凹凸状や波形状にして伝熱面積を拡げることで、熱交換をより効率的に行うことが可能になる。

また、蒸気加熱庫１５の扉２３を設けずに、当該扉２３に相当する板材を台車１２の正面側に立設し、台車１２が蒸気加熱庫１５に完全に収容されたときに、庫内空間１８の正面側を前記板材で完全に閉塞する構成としても良い。

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。

１５ 蒸気加熱庫
１７ 壁面
１８ 庫内空間
２９ 囲み部材
３１ 蒸気噴出口
３３ 蒸気空間
３４ 加熱空間
３６ 第１の伝熱板（庫内側熱交換部）
３７ 第２の伝熱板（壁面側熱交換部）
４２ 外向き端部
４４ 排出口
４７ 内向き端部
４９ 混合空間

Claims (6)

1. 壁面で囲まれた庫内空間に蒸気噴出口から蒸気を噴出し、当該蒸気を用いて前記庫内空間に収容された被加熱物を加熱する蒸気加熱庫に設けられ、前記庫内空間の蒸気温度を調整するための構造であって、
   前記蒸気噴出口の周囲に配置されるとともに、前記壁面に接触する囲み部材を有し、
   前記囲み部材は、前記庫内空間を、前記蒸気噴出口からの蒸気が流動する蒸気空間と、当該蒸気空間よりも低温の状態で前記被加熱物が配置される加熱空間とに区分するとともに、前記蒸気空間の内外間で熱交換可能な熱伝導性を有する材料によって形成され、前記蒸気噴出口からの蒸気を前記熱交換による冷却後に前記加熱空間に導くことを特徴とする蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造。
2. 前記囲み部材は、前記蒸気噴出口から噴出された蒸気の流速を低下させた状態で、当該蒸気を前記加熱空間に導くことを特徴とする請求項１記載の蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造。
3. 前記囲み部材は、前記加熱空間における庫内雰囲気と前記蒸気空間内の蒸気との間で熱交換可能に配置された庫内側熱交換部と、前記蒸気空間の熱を前記壁面に伝導させる壁面側熱交換部とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造。
4. 前記庫内側熱交換部は、前記蒸気空間内の蒸気を前記壁面側熱交換部に向かって誘導可能な形状の外向き端部を有することを特徴とする請求項３記載の蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造。
5. 前記外向き端部と前記壁面側熱交換部との間には、前記熱交換により冷却された後の蒸気を前記加熱空間に向かって排出する排出口が形成され、
   前記壁面側熱交換部は、前記排出口から排出された蒸気を前記加熱空間に誘導可能な形状の内向き端部を有することを特徴とする請求項４記載の蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造。
6. 前記外向き端部と前記内向き端部との間には、前記排出口から排出された蒸気と前記庫内雰囲気とを混合する混合空間が形成されることを特徴とする請求項５記載の蒸気加熱庫内の蒸気温度の調整構造。

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