以下に、本発明の加熱調理器の一実施形態を添付図面を参照して説明する。図1及び図2に示したように、加熱調理器10は、ハウジング11内の左側部を除いた部分に食材を加熱調理するための調理庫12を備え、ハウジング11の左側部の空間を機械室13としている。図2に示したように、調理庫12は一度に多量の食材を加熱調理することを可能とするために高さを高くして、上下に多数(この実施形態では10段)のホテルパン等の食材を入れるトレイTを収容可能としたものである。図2及び図3に示したように、調理庫12の左右方向の中央より左側には仕切り板14が設けられており、調理庫12は仕切り板14によって左側部(左右の一方の側部)を遠心ファン(送風ファン)15とヒータ16とにより熱風を生成する熱風生成室12aと、右側部(左右の他方の側部)を含む残る部分を食材を収容する食材収容室12bとに通風可能に仕切られている。調理庫12の食材収容室12bは食材の出し入れのために前側に開口しており、調理庫12の前側にはこの開口を開閉自在に塞ぐ扉11aが設けられている。なお、扉11aは調理庫12の前壁の一部を構成している。
図2〜図4に示したように、仕切り板14は調理庫12の左右方向の中央より左側にて調理庫12の左右両側壁と平行に配置され、仕切り板14の後端部は調理庫12の後部の上下部に設けた回動軸部12cに鉛直軸線回りに回動可能に支持されている。仕切り板14の後端には回動軸部12cより後側で食材収容室12b側(右側)に傾斜した傾斜部14aが設けられている。熱風生成室12aを清掃などのメンテナンスをするときに、仕切り板14の前側を食材収容室12b側に回動させたときに、仕切り板14は傾斜部14aによってヒータ16に接触しないようになっている。傾斜部14aには前後方向に延びる長孔14bが上下に多数形成されており、これら長孔14bは熱風生成室12aにて生成した熱風を食材収容室12bに送出するのに用いられる。
仕切り板14の上下及び前後の中央部には正方形の開口部14cが形成されおり、開口部14cには食材収容室12b側に少し突き出るようにした浅い箱形の補強板14dが固定されている。補強板14dの中央部には円形の吸気口14eが形成されており、吸気口14eは遠心ファン15と対向する位置に形成されている。仕切り板14の補強板14dには食材収容室12b側に吸気口14eを覆う網状の吸気口ガード14fが設けられており、吸気口ガード14fは吸気口14eを通風可能に覆っている。補強板14dが食材収容室12b側に少し突出しているとともに、補強板14dの食材収容室12b側に吸気口ガード14fを設けたことで、補強板14d及び吸気口ガード14fが遠心ファン15に接触しないようになっている。
図2〜図4に示したように、仕切り板14の上下側及び前後側には調理庫12の壁面との間に送風路14gが形成されており、熱風生成室12aにて生成された熱風は仕切り板14の後部の傾斜部14aの長孔14bだけでなく、上下及び前後の送風路14gを通って食材収容室12bに送られる。また、この実施形態の加熱調理器10は、調理庫12に10段のトレイを収容可能として高さを高くしているため、仕切り板14の上下側の送風路14gと円形の吸気口14eとの間に空気が通過しない部分が多くなっている。
図5に示したように、調理庫12の左側壁には調理庫12内の空気を対流(循環)させる遠心ファン15と、調理庫12の空気を加熱するヒータ16と、調理庫12内の温度を検出する温度センサ17が設けられている。遠心ファン15はシロッコファンを用いたものであり、調理庫12の左側壁にて左右方向の軸線回りに回動可能に取り付けられている。遠心ファン15は食材収容室12b側が吸気側となっていて、吸気側から吸い込まれた空気は回転軸と直交する方向に噴き出される。遠心ファン15を回動させるモータ15aは機械室13の前後の中央部にて調理庫12の左側壁外面に固定されている。
ヒータ16は遠心ファン15の外側を覆うように調理庫12の左側壁に取り付けられている。遠心ファン15とヒータ16とを作動させると、食材収容室12bの空気は仕切り板14の吸気口14eを通って熱風生成室12aに吸い込まれ、熱風生成室12aに吸い込まれた空気は遠心ファン15の回転軸に対して直交する方向にて外側のヒータ16に向けて噴き出される。遠心ファン15から外側に噴き出された空気はヒータ16により加熱されて熱風となり、熱風は長孔14bと上下及び前後の送風路14gを通って食材収容室12bに送られる。食材収容室12bに送出された熱風は食材収容室12bの上下及び前後の壁面に沿って食材収容室12bの右側部(他側部)に流れる。吸気口14eから熱風生成室12aに吸い込まれる空気の流れにより、食材収容室12bの右側部に送られた熱風は上下部及び前後部から上下及び前後の中央部に流れ、食材収容室12bの右側部にて中央部に流れた熱風は食材収容室12bの右側部から再び左側の吸気口14eに吸い込まれる。
図2、図3及び図6に示したように、食材収容室12bには食材を入れたホテルパン等のトレイTを上下に多段状に支持するラックフレーム18が立設している。ラックフレーム18は、食材収容室12bの仕切り板14に隣接する左側部(左右の一方の側部)と、仕切り板14から離れた右側部(左右の他方の側部)との左右一対よりなる。この実施形態のラックフレーム18は上下に10段のトレイTを支持可能としたものである。ラックフレーム18は前後一対の支柱18aと、前後一対の支柱18aの間にて上下に10段(多段状)に架設された支持レール18bとを備えている。支持レール18bはトレイTの左右の縁部を前後に移動可能に支持するものである。この実施形態では、ラックフレーム18の支持レール18bに支持されるトレイTは上から4〜8段が仕切り板14の吸気口14eと同じ高さとなっている。
ラックフレーム18の上から2,3段目と下から2,3段目(上から8,9段目)の支持レール18bには食材収容室12bの右側壁側(右側部の壁面側)に突出するガイド18c(18c1,18c2),18d(18d1,18d2)が設けられており、ガイド18c,18dは食材収容室12bの右側部に送られた熱風を内側のトレイTの上面側に導く機能を有している。上側のガイド18c(18c1,18c2)は食材収容室12b内にて熱風の通過しにくい上から2,3段目に収容したトレイTに熱風を導くためのものである。ガイド18c(18c1,18c2)は食材収容室12bの右側壁側にて斜め上側に突出しており、食材収容室12bの天井部から右側部に流れ落ちる熱風を2,3段目に収容したトレイT側に導くものである。3段目のガイド18c2は2段目のガイド18c1より食材収容室12bの右側壁側に長く突出しており、食材収容室12bの右側部にて天井部から上下の中央部に流れ落ちる熱風が2段目のガイド18c1によって3段目のトレイT側に流入しにくくなるのを防ぐようにし、2段目と3段目のトレイTでできるだけ焼きむらが生じるのを防ぐようにしている。
下側のガイド18d(18d1,18d2)は食材収容室12bの右側壁側にて斜め下側に突出しており、食材収容室12bの底部から右側部を上昇する熱風を最下段(下から1段目)と下から2段目のトレイTの上面側に導くものである。下から3段目のガイド18d1は下から2段目のガイド18d2より食材収容室12bの右側壁側に長く突出しており、食材収容室12bの右側部にて底部から中央部に上昇する熱風が下から2段目のガイド18d2によって下から2段目のトレイT側に流入しにくくなるのを防ぐようにし、最下段と下から2段目のトレイTでできるだけ焼きむらが生じるのを防ぐようにしている。
図3及び図7に示したように、機械室13の後部には調理庫12内に蒸気を供給する蒸気発生装置20が設けられており、蒸気発生装置20は機械室13の後部にて調理庫12から排水を流すための排水タンク19の上側に立設している。図8及び図9に示したように、蒸気発生装置20は、所定の水位の水を貯えた筒形の蒸気発生容器21と、蒸気発生容器21内の水を加熱する加熱体25と、蒸気発生容器21の外周に巻回されて加熱体25を発熱させる誘導加熱コイル26と、蒸気発生容器21の下部に連通接続して蒸気発生容器内の水位を検知するための水位検知タンク30と、水位検知タンク30内の水位を検知することで蒸気発生容器21内の水位を検知する水位センサ34とを備えている。
図8及び図9に示したように、蒸気発生容器21の上端の開口21aは蒸気の噴き出し口となっており、蒸気発生容器21の下端の開口21bは排水口となっている。蒸気発生容器21の上部には蒸気導出筒22が接続されており、蒸気発生容器21内で発生した蒸気は蒸気導出筒22によって調理庫12内に送り出される。蒸気発生容器21の下部には排水筒部23を介して排水タンク19に接続されており、蒸気発生容器21内の水は排水筒部23に設けた排水バルブ24を開放することによって排水される。排水タンク19には平面視コ字形のブラケット19aが立設しており、蒸気発生容器21の下部とブラケット19aとは取付金具19bによって固定されている。取付金具19bの上部は蒸気発生容器21の下部に設けたリブに係合し、取付金具19bの下部はブラケット19aにねじによって固定されている。ハウジング11の左側のサイドパネル11bを外した状態で、取付金具19bは左側からねじを着脱容易な位置に固定されている。
図9に示したように、蒸気発生容器21内には水を加熱する加熱体25を備えており、加熱体25は蒸気発生容器21の上部に支持された略円環形のホルダ25aと、ホルダ25aに上端部が支持された複数の加熱棒25bとを備えている。また、蒸気発生容器21の外周には加熱棒25bを発熱させる誘導加熱コイル26が巻回されている。誘導加熱コイル26はエナメル被覆銅線を何本も撚り合せたリッツ線を蒸気発生容器21の外周にコイル状に巻回したものである。加熱棒25bは誘導加熱コイル26に高周波電流を供給したときに発生する磁界の影響によって渦電流が流れるときの電気抵抗によって発熱し、蒸気発生容器21内の水は加熱棒25bの発熱によって加熱される。
図7及び図9に示したように、誘導加熱コイル26の一端部と他端部とは蒸気発生容器21の後側にて互いに束ねられている。誘導加熱コイル26の一端部から蒸気発生容器21の下端部に導かれた部分は誘導加熱コイル26の他端部と束ねられずに単線部26aとなっており、図10に示したように、機械室13内にて単線部26aの後側には過熱防止板27が設けられている。過熱防止板27は誘導加熱コイル26に高周波電流を供給したときに単線部26aから漏出する磁界によってハウジング11のリアパネル11cが発熱するのを防ぐためのものである。誘導加熱コイル26の一端部と他端部とを蒸気発生容器21の後側で束ねるとともに、誘導加熱コイル26の単線部26aの後側に過熱防止板27を配設しているので、右側に配置した機械室13に蒸気発生装置20を配設したときにも、蒸気導出筒22の向きを変えるだけで、蒸気発生装置20を左側の機械室13に配設したとき同様に設置することが可能となった。
図8及び図9に示したように、蒸気発生容器21には誘導加熱コイル26の上側及び下側に環状のホルダ28が設けられており、これらホルダ28には誘導加熱コイル26の外側に複数の棒状のフェライト29が支持されている。これらフェライト29は誘導加熱コイル26に高周波電流を供給したときに磁界が外側に漏洩するのを防ぐためのものである。フェライト29の上端は蒸気発生容器21側に突き出るように上下を逆向きとしたL字形に折り曲げられた折曲部29aを有し、フェライト29は上端の折曲部29aが上側のホルダ28に係止して支持されている。また、フェライト29の上端の折曲部29aは誘導加熱コイル26に高周波電流を供給したときの上側への磁界の漏出を防いで加熱棒25b側に導く機能も有している。なお、フェライト29の下端に蒸気発生容器21側に突き出るように折り曲げた折曲部を設け、誘導加熱コイル26に高周波電流を供給したときの下側への磁界の漏出を防いで加熱棒25b側に導くようにしてもよい。この実施形態では、フェライト29の上端の折曲部29aを耐熱性のコーキングによって上側のホルダ28に固定しているが、これに限られるものでなく、蒸気導出筒22の下縁をフェライト29の上端の折曲部29aに当接する位置まで延出させることで、蒸気導出筒22の下縁によってフェライト29の上端の折曲部29aを上側のホルダ28に押しつけるようにして位置決め固定したものであってもよい。
図7〜図9に示したように、蒸気発生容器21の前側には水位検知タンク30が立設しており、水位検知タンク30は連通管31によって蒸気発生容器21に連通接続されている。水位検知タンク30は上面が開口した容器部30aと容器部30aの上面開口を塞ぐ蓋体30bとを備えている。容器部30aの下部には連通管31によって水位検知タンク30に接続されている。図11に示したように、連通管31と蒸気発生容器21の接続部には水位検知タンク30内から蒸気発生容器21に導入される水を蒸気発生容器21の周方向に導くガイド部31aが形成されている。排水バルブ24を開放することで蒸気発生容器21から水を排出したときには、水位検知タンク30から連通管31を通って蒸気発生容器21に導かれる水によって蒸気発生容器21内に周方向の水流を生じさせることができる。これにより、加熱棒25bに付着していたスケールが蒸気発生容器21に剥がれ落ちても、スケールは排水時に生じる周方向の水流により蒸気発生容器21から排出されやすくなる。なお、連通管31を蒸気発生容器21の周部にて連結部分の接線方向に延出させ、水位検知タンク30から流入する水を蒸気発生容器21の周部にて接線方向に導くようにし、水位検知タンク30から連通管31を通って蒸気発生容器21に導かれる水によって蒸気発生容器21内に周方向の水流を生じさせるようにしてもよい。
図9及び図12に示したように、容器部30a内には過剰な水位の水を排出するオーバーフロー管部30a1が設けられており、オーバーフロー管部30a1は排水タンク19に接続されている。蓋体30bには給水弁32が介装された給水管33が接続されており、水道等の給水源の水は給水弁32の開放によって給水管33から水位検知タンク30内に送られ、水位検知タンク30内に送られた水は連通管31を通って蒸気発生容器21に送られる。蓋体30bには水位センサ34を取り付けるための貫通孔30b1が形成されており、水位センサ34はこの貫通孔30b1を挿通されて容器部30a内に取り付けられている。水位センサ34はこの実施形態ではフロートスイッチを用いたものであり、容器部30a内に延びるステムに上下動可能に支持されたフロートの位置をリードスイッチ等の近接スイッチにより検出することで水位検知タンク30内の水位を検知し、水位検知タンク30の水位と同じ水位となる蒸気発生容器21内の水位を検知している。
蓋体30bの下面には貫通孔30b1の外側にて水位センサ34を囲う円筒部30b2が下側に延出している。円筒部30b2は容器部30a内で水位センサ34の周囲の水位が波立つのを防ぐ機能を有している。図12に示したように、円筒部30b2の外周面の両側部には容器部30aの内側の両側面と当接するように上下に延びる一対の突条30b3が形成されており、容器部30a内は円筒部30b2と突条30b3とによってオーバーフロー管部30a1が配置された側と配置されてない側とに仕切られている。調理庫12から排水タンク19に排出された熱気がオーバーフロー管部30a1から容器部30aに流入して、容器部30a内が高温となることがある。容器部30a内は円筒部30bと突条30b3とによってオーバーフロー管部30a1が配置された側と配置されてない側とに仕切られているため、円筒部30b内はオーバーフロー管部30a1が配置されてない側の水である程度冷却されるようになり、円筒部30b内の水位センサ34が熱の影響を受けにくくすることができた。なお、円筒部30bに突条30b3を設けることなく、円筒部30bの外周面を容器部30aの内周面に密着させて、容器部30a内を円筒部30b2によってオーバーフロー管部30a1が配置された側と配置されてない側とに仕切るようにしてもよい。
図7及び図10に示したように、機械室13の前部には遠心ファン15とヒータ16と蒸気発生装置20との作動を制御する制御装置40が設けられている。機械室13の前部には下部に蒸気発生装置20の誘導加熱コイル26に高周波電流を供給する制御装置40の高周波電流供給回路40aが設けられており、高周波電流供給回路40aはコンデンサ、ダイオードブリッジ及びIGBT等の回路部品を備えている。高周波電流供給回路40aにより誘導加熱コイル26に高周波電流を供給したときには上記の回路部品が発熱するため、図2及び図7に示したように、高周波電流供給回路40aの下側には多数の放熱板を有したヒートシンク41が設けられ、高周波電流供給回路40aとヒートシンク41の右側には冷却ファン42が設けられている。冷却ファン42の下半部はヒートシンク41と対向し、冷却ファン42の上半部は高周波電流供給回路40aと対向している。また、高周波電流供給回路40aと冷却ファン42との間には、冷却ファン42から送られる冷却風を斜め上側に導くエアガイド43が設けられている。エアガイド43は冷却ファン42の上半部から送られる冷却風を高周波電流供給回路40aの回路部品に直接吹き付けるとともに、該回路部品に直接吹き付けた後で機械室13内を上昇させる気流を発生させることを目的としている。なお、冷却ファン42から送られた冷却風はサイドパネル11bに沿って上昇して機械室13の上下方向の中間部に設けた制御装置40のヒータ制御回路40bを冷却している。
図7及び図10に示したように、機械室13の前後方向の中間部には制御装置40及び遠心ファン15のモータ15a等の電気部品を蒸気発生装置20から仕切る第1及び第2カバー44,45が設けられている。これら第1及び第2カバー44,45は蒸気発生装置20から水が漏出しても水が該電気部品のかからないようにすることを目的としたものである。第1カバー44は機械室13の前後方向の中間部にて下部に設けられ、制御装置40の高周波電流供給回路40aを蒸気発生装置20から仕切っている。第1カバー44は高周波電流供給回路40aの後側にて鉛直に延びる鉛直部44aと、鉛直部44aの上端から斜め前方に延びる傾斜部44bとを備えている。傾斜部44bは冷却ファン42による高周波電流供給回路40aとヒートシンク41とを冷却した後の冷却風が第1カバー44の下側に滞留するのを防いで上側に導く機能と、上側に落下した水を下側に流下させる機能を有している。第2カバー45は機械室13の前後方向の中間部にて上下方向の中間部に設けられ、遠心ファン15のモータ15aと制御装置40の他の回路部品を蒸気発生装置20から仕切っている。第2カバー45はモータ15aの後側にて鉛直に延びる鉛直部45aと、鉛直部45aの上端から斜め前方に延びる傾斜部45bとを備えている。傾斜部45bは冷却ファン42による高周波電流供給回路40aとヒートシンク41とを冷却した後の冷却風が第2カバー45の下側に滞留するのを防いで上側に導く機能と、上側に落下した水を下側に流下させる機能を有している。
図7に示したように、ハウジング11のリアパネル11cには機械室13の上部となる位置に冷却ファン46が設けられており、冷却ファン46は機械室13内の熱を後側に排出するためのものである。冷却ファン46は蒸気発生装置20の直ぐ後側に設けられているので、蒸気発生装置20で発生した熱は制御装置40を含む他の電気部品を通過することなく機械室13の外側に排出されるようになっている。
上記のように構成した加熱調理器10の作動について説明する。この加熱調理器10は、遠心ファン15とヒータ16とを作動させて対流する熱風により食材を加熱調理するホットエアーモードと、遠心ファン15と蒸気発生装置20とを作動させて対流する蒸気により食材を加熱調理するスチームモードと、遠心ファン15とヒータ16と蒸気発生装置20とを作動させて対流する蒸気を含んだ熱風により食材を加熱調理するコンビモードとの3つの調理モードを備えている。
この加熱調理器10で例えばホットエアーモードで食材を加熱調理するときには、温度センサ17による検出に基づいて遠心ファン15とヒータ16とを作動させることで、調理庫12内が遠心ファン15とヒータ16とによる熱風の対流によって所定の調理温度(例えば260℃)となるように予熱処理をする。予熱処理が完了すると、食材を入れたトレイTを左右のラックフレーム18の支持レール18bに支持させて調理庫12の食材収容室12b内に多段状に収容する。トレイTを収容後に、温度センサ17による検出に基づいて遠心ファン15とヒータ16とを作動させることで、調理庫12内を所定の調理時間で食材の加熱調理に適した所定の調理温度(例えば260℃)に維持し、調理庫12内の食材収容室12b内の食材は対流する熱風によって加熱調理される。
遠心ファン15とヒータ16とを作動させたときには、食材収容室12bから仕切り板14の吸気口14eを通って熱風生成室12aに吸い込まれた空気が遠心ファン15によって軸方向と直交する半径方向に噴き出され、噴き出された空気は遠心ファン15の外周のヒータ16によって加熱されて熱風となる。熱風生成室12a内にて遠心ファン15とヒータ16とによって生成された熱風は、仕切り板14の後部の長孔14bと、調理庫12の上下及び前後の壁面と仕切り板14との間に形成された送風路14gとを通って食材収容室12bに送られる。食材収容室12bに送出された熱風は食材収容室12bの上下及び前後の壁面に沿って食材収容室12bの右側部(他側部)に流れる。食材収容室12bの右側部に送られた熱風は再び仕切り板14の吸気口14eを通って熱風生成室12aに吸い込まれ、遠心ファン15とヒータ16により生成される熱風は調理庫12内にて熱風生成室12aと食材収容室12bとを対流する。
このとき、食材収容室12b内の上部及び下部は熱風生成室12aから送り出された熱風が通過し、食材収容室12b内の仕切り板14の吸気口14eと同じ高さ位置も右側部に送られた熱風が再び熱風生成室12aに吸い込まれるときに通過する。ラックフレーム18にて1段目(最上段)に支持したトレイT内の食材は、食材収容室12bの上部(天井部)を通過する熱風と天井壁からの輻射熱によって加熱され、ラックフレーム18にて4〜8段目に支持したトレイT内の食材は右側部から吸気口14eに吸い込まれる熱風によって加熱される。この加熱調理器10では、右側部(仕切り板に隣接する左右の一方の側部と反対側の他方の側部)に立設したラックフレーム18には、最上段(1段目)を除いて吸気口14eより高い位置(2,3段目)と、最下段(10段目)を除いて吸気口14eより低い位置(8,9段目)に配置された支持レール18bに食材収容室12bの右側部(他方の側部)の壁面側に突出して、食材収容室12bの右側部(他方の側部)に送られた熱風をトレイT側に導くガイド18c,18dを設けた。これにより、食材収容室12bの天井部から右側部に送られた熱風が上側のガイド18c(18c1,18c2)によって吸気口14eより高い2,3段目と、食材収容室12bの底部から右側部に送られた熱風が下側のガイド18d(18d1、18d2)によって吸気口14eより低い9,10段目のトレイTの上面側にも熱風が送られるようになる。このように、食材収容室12b内にて上下に10段で収容した全てのトレイTに熱風が送られるようになり、上下10段のトレイTに入れた食材は高さ位置によって焼きむらが生じることがなくなった。
また、熱風生成室12aから食材収容室12bの上下の壁面に沿って右側部に流れた熱風は吸気口14eの上下にて吸気口14eに遠い、すなわち、上下の各壁面に近いほど、食材収容室12bの右側部に送られた熱風はガイド18c1,18d2によって先にトレイT側に導かれるので、吸気口14eの上下にて吸気口14eに近い、すなわち、上下の各壁面に遠いほど、食材収容室12bの右側部に送られた熱風はトレイT側に導かれにくくなっている。この実施形態では、吸気口14eの上下にて吸気口14eに近い3段目または8段目のガイド18c2,18d1を吸気口14eの上下にて吸気口14eに遠い2段目または9段目のガイド18c1,18d2より食材収容室12bの右側壁側(他方の側部の壁面側)に長く突出させた。これにより、吸気口14eに近い位置に配置されたトレイTにも食材収容室12bの右側部に流れた熱風を導きやすくすることができ、トレイTを収容した高さ位置によって焼きむらをさらに生じにくくすることができた。
この実施形態では、調理庫12の左右の一方の側部として左側部に熱風生成室12aと、左右の他方の側部として右側部を含む残る部分に食材収容室12bとを配置したが、これに限られるものでなく、調理庫12の左右の一方の側部として右側部に熱風生成室12aと、左右の他方の側部として右側部を含む残る部分に食材収容室12bとを配置したものであってもよく、このようにしたときにも上述したのと同様の作用効果を得ることができる。
この実施形態では、ラックフレーム18に上下に10段のトレイTを支持するようにしているが、本発明はラックフレーム18に上下に10段のトレイTを支持するようにしたものに限られるものでない。本発明はラックフレーム18に上下に多段状にトレイを支持させたときに、最上段を除いて仕切り板14の吸気口14eより高い位置または低い位置に熱風が通過しにくくなる問題を解消するためのものであるため、トレイTの上下の数は多様には考慮することができる。