JP2018004235A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気発生容器から沸騰した湯が蒸気とともに導出されないようにする。【解決手段】蒸気発生装置２０は、所定の水位の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器２１と、蒸気発生容器２１内に設けられて内部に燃焼ガスを通過させるようにして周囲の水を加熱する筒形の加熱器２２と、蒸気発生容器２１の上部から蒸気を送り出す蒸気送出筒体２９とを備え、蒸気送出筒体２９を蒸気発生容器２１の側壁上部に接続した。【選択図】図５

Description

本発明は、スチームコンベクションオーブン等の加熱調理器に用いる蒸気発生装置に関する。

下記の特許文献１には、スチームコンベクションオーブン等の加熱調理器に用いる蒸気発生装置が開示されている。この加熱調理器ではガスを燃焼させた燃焼ガスを用いて蒸気を発生させるガス燃焼式の蒸気発生装置が採用されている。蒸気発生装置は、略直方体形状をして所定の水位の水を蓄える蒸気発生容器と、蒸気発生容器内に設けられて内部に燃焼ガスを通過させることで周囲の水を加熱する筒形の加熱器と、筒形の加熱器内に設けたバーナによって燃焼ガスを発生させる燃焼装置と、蒸気発生容器の上部にて蒸気を調理庫に導く蒸気の導出部とを備えている。蒸気の導出部は、蒸気発生容器の上壁に形成した導出口に上下に貫設させた蒸気導出パイプと、蒸気導出パイプと調理庫を接続する連結パイプとからなる。

この蒸気発生装置では、燃焼装置のバーナで混合ガスを燃焼させた燃焼ガスは加熱器を通過することで蒸気発生容器内の水を加熱して蒸気を発生させ、蒸気発生容器内に発生した蒸気は導出部から調理庫に送出される。

特開２０１３−２００１１１号公報

上述した特許文献１に記載の蒸気発生装置においては、蒸気導出パイプは蒸気発生容器の上壁に形成した導出口に接続されており、この導出口は湯が跳ね上がる上下方向に開口している。このため、蒸気発生容器内で湯が跳ね上がると、跳ね上がった湯が蒸気とともに蒸気導出パイプを上昇し、連結パイプを通って調理庫内に流入するおそれがあり、調理庫内で加熱調理している食材に流入した湯が付着するおそれがあった。本発明は、蒸気発生容器から湯が蒸気とともに導出されないようにすることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、所定の水位の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器と、蒸気発生容器内に設けられて内部に燃焼ガスを通過させるようにして周囲の水を加熱する筒形の加熱器と、蒸気発生容器の上部から蒸気を送り出す蒸気送出筒体とを備えた蒸気発生装置であって、蒸気送出筒体を蒸気発生容器の側壁上部に接続したことを特徴とする蒸気発生装置。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、蒸気送出筒体を蒸気発生容器の側壁上部に接続したことで、蒸気送出筒体は蒸気発生容器内で湯の跳ね上がる鉛直方向と交差する交差方向に蒸気発生容器に接続されることになる。これにより、蒸気発生容器内で湯が跳ね上がっても蒸気送出筒体に流入しにくく、湯が蒸気とともに導出されにくくすることができた。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、蒸気送出筒体を蒸気の導出側に進むにつれて上方に傾斜させるのが好ましい。このようにしたときには、蒸気発生容器内の湯が波立って蒸気送出筒体に流入したり、蒸気送出筒体内で蒸気が凝縮して水となっても、蒸気送出筒体から蒸気発生容器に湯または水が戻るようになり、蒸気送出筒体から水または湯が導出されにくくすることができた。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、蒸気発生容器の上部には一側に上段部と他側に下段部とからなる段部を設け、下段部との間に配置された上段部の側壁に蒸気送出筒体を接続するのが好ましい。また、この場合において、上段部側で筒形の加熱器の少なくとも一部を起立させて、上段部の上側に筒形の加熱器の燃焼ガスの排気を排出させる煙突を設けるのが好ましい。このようにしたときには、蒸気発生容器内で発生した蒸気の温度は上段部側で加熱器の周囲の熱によって加熱されて高温の状態で安定するようになる。また、蒸気発生容器に上段部の上側に燃焼ガスの排気を排出させる煙突を設けたため、煙突の長さを短くでき、煙突から周囲の放熱を少なくすることができた。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、蒸気発生容器の周面に上下方向に延びるリブを形成するのが好ましい。このようにしたときには、蒸気発生容器の強度を高くすることができるとともに、蒸気発生容器内で発生した蒸気を上側に上昇させやすくすることができた。

本発明の蒸気発生装置を内蔵した加熱調理器の実施形態の正面図である。 図１の左側面図である。 図１のＡ−Ａ線における横方向の断面図である。 図１のＢ−Ｂ線における縦方向の断面図である。 ハウジングの左側壁を取り外して機械室の内部を示すようにした斜視図である。 蒸気発生装置の斜視図である。 蒸気発生容器内の左側壁を外した状態の側面図である。 蒸気発生容器の右斜め後側から見た斜視図である。

以下、本発明の蒸気発生装置を内蔵したスチームコンベクションオーブンよりなる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〜図５に示すように、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と、ハウジング１１の左側部の空間に機械室１３とを備えている。図１及び図３に示したように、調理庫１２は食材を収容し、収容した食材を加熱調理するためのものである。調理庫１２の前面には食材を出し入れする開口部が設けられており、前面の開口部は扉１４によって開閉される。調理庫１２の外周面には断熱材が設けられており、調理庫１２の機械室１３側には断熱材の外周面に設けた断熱材を僅かな隙間を介して覆う被覆板１２ａが設けられている。

図３及び図４に示したように、調理庫１２内には左側壁に燃焼装置１５の加熱管１５ａが配設されている。加熱管１５ａは燃焼ガスを通過させることにより調理庫１２内を加熱するものである。図５に示したように、加熱管１５ａに燃焼ガスを送る燃焼装置１５は機械室１３内にて調理庫１２の左側壁外面にて取り付けられている。燃焼装置１５は調理庫１２の左側壁外面にねじにより固定する固定板１５ｂを備えており、固定板１５ｂの下側には断面Ｌ字形をしたカバー１５ｃが設けられている。カバー１５ｃは断熱材と被覆板１２ａとの隙間を上側から覆うようにしており、固定板１５ｂを調理庫１２に固定する際に用いるワッシャ等の小さな部品が被覆板１２ａと断熱材との隙間に落下しないように防いでいる。

図３及び図４に示したように、調理庫１２の左側壁には調理庫１２内の空気を対流させるファン装置１６のファン羽根１６ａが回転可能に取り付けられている。図５に示したように、機械室１３には調理庫１２の左側壁外面にファン羽根１６ａを回転させるファンモータ１６ｂが取り付けられている。上述した燃焼装置１５により加熱管１５ａに燃焼ガスを送出するとともに、ファンモータ１６ｂによりファン羽根１６ａを回転させると、調理庫１２内の空気は加熱管１５ａに吹き付けられて熱風となって調理庫１２内を対流する。調理庫１２の左側壁には温度センサ１７が取り付けられており、温度センサ１７は調理庫１２内の温度を検出する。

図５に示したように、機械室１３の後部には調理庫１２内の空気及び水を排出する排出タンク１８が設けられており、排出タンク１８には調理庫１２の底部から導出した排出管（図示省略）が接続されている。調理庫１２内で発生した熱風よりなる排気及び調理庫１２内で発生した排水は排出管を通って排出タンク１８に導かれるようになっている。排出タンク１８にはハウジング１１の上側まで突出する排気ダクト１９が立設しており、排出タンク１８に導かれた排気は排気ダクト１９によってハウジング１１の上側に放出される。

図３及び図５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ための蒸気発生装置２０が設けられており、この蒸気発生装置２０は混合ガスを燃焼させた燃焼ガスを用いて蒸気を発生させるガス燃焼式のものである。蒸気発生装置２０は、排出タンク１８の上側にて所定の水位の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器２１と、蒸気発生容器２１内に設けられて内部に燃焼ガスを通過させるようにして周囲の水を加熱する筒形の加熱器２２と、蒸気発生容器２１の上部から蒸気を送り出す蒸気送出筒体２９とを備えている。

図５〜図７に示したように、蒸気発生容器２１は上下に長い箱形形状をし、上部の後側（一側）に上段部２１ａ１と前側（他側）に下段部２１ａ２とからなる段部２１ａを設けたものである。図８に示したように、蒸気発生容器２１の後壁の上下方向の中間部及び右側壁の上部には内側に凹む上下に延びるリブ２１ｂが形成されている。リブ２１ｂは板金製の蒸気発生容器２１の肉厚を必要最小限のものとしたときでも蒸気発生容器２１に十分な強度を付与するためのものである。また、リブ２１ｂは上段部２１ａ側にて上下に延びているので、蒸気発生容器２１内に発生した蒸気を上方に上昇するように方向付ける機能も有している。

図７に示したように、蒸気発生容器２１内には筒形の加熱器２２が設けられており、蒸気発生容器２１内の水は加熱器２２を通過する燃焼ガスによって加熱される。加熱器２２は蒸気発生容器２１の下部にて前後に延びる水平部２２ａと、蒸気発生容器２１の上段部２１ａ側にて水平部２２ａの後部から上方に延びる鉛直部２２ｂとを備えている。水平部２２ａの前後方向の中間部及び鉛直部２２ｂの上下方向の中間部には複数の屈曲部２２ａ１，２２ｂ１が形成されており、これら屈曲部２２ａ１，２２ｂ１は加熱器２２を通過する燃焼ガスの熱膨張による歪みを抑える機能を有している。

図５及び図６に示したように、蒸気発生容器２１の上段部２１ａの上側には加熱器２２の燃焼ガスをハウジング１１の上側に導く煙突２３が設けられている。煙突２３の下端は加熱器２２の鉛直部２２ｂの上端に接続されており、煙突２３の上端はハウジング１１の上壁に形成された貫通孔を通してハウジング１１の上方に突出している。図６に示したように、蒸気発生容器２１の上段部２１ａの上面には受皿２４が設けられており、受皿２４はハウジング１１の上壁の貫通孔から流入する水を受ける機能を有している。受皿２４の調理庫１２側となる右側縁を除く前縁、左側縁及び後縁には上側に曲げられた曲げ部２４ａが形成されている。受皿２４の曲げ部２４ａはハウジング１１の上面から貫通孔を通って落下した水が各種機械部品（例えば後述する温度センサ２６、フロートスイッチ及び燃焼装置３０のバーナ３５との接続部分）に流れるのを防ぐ機能を有し、各種機械部品が配置されてない調理庫１２側に導くようにしている。なお、受皿２４から蒸気発生容器２１の調理庫１２側の側壁を伝って流れ落ちた水は、蒸気発生容器２１の下側に設けた排出タンク１８の外周面に流れ落ちる。排出タンク１８は調理庫１２から排出される熱風よりなる排気により高温となっているため、受皿２４から流れ落ちた水は高温の排出タンク１８によって直ぐに蒸発する。

図７及び図８に示したように、蒸気発生容器２１には下段部２１ａ２側にて加熱器２２の水平部２２ａの上側に内側に凹んだ余剰水排除部２５が設けられている。この余剰水排除部２５は蒸気発生容器２１内にて余分なスペースを排除することで蒸気発生容器２１内の水の量を少なくし、蒸気発生容器２１内の水の加熱の効率を高くしている。蒸気発生容器２１内には温度センサ２６が設けられており、温度センサ２６は蒸気発生容器２１内の水の温度を検出する。

図５及び図６に示したように、蒸気発生容器２１の左側には水位検知タンク２７が立設している。水位検知タンク２７の下部は蒸気発生容器２１の下部に連通接続されており、水位検知タンク２７内の水位は蒸気発生容器２１内の水位と同じ水位となる。水位検知タンク２７内にはフロートスイッチ（図示省略）が設けられており、フロートスイッチは水位検知タンク２７内にて所定の水位を検知することで蒸気発生容器２１内の水位を検知している。蒸気発生容器２１内の水位はこのフロートスイッチによって下段部２１ａ２より少し下側となる水位（図７の一点鎖線に示した）となるように制御されている。水位検知タンク２７には給水管２８が接続されており、給水管２８には給水弁（図示省略）が介装されている。給水弁を開放すると、水道等の給水源の水は給水管２８から水位検知タンク２７内に送られ、水位検知タンク２７内の水は同じ水位となるように蒸気発生容器２１に導入される。

図６に示したように、蒸気発生容器２１の側壁上部には蒸気の導出口２１ｃが形成されており、導出口２１ｃには蒸気送出筒体２９が接続されている。蒸気送出筒体２９は蒸気発生容器２１の上部から調理庫１２に蒸気を送り出すものである。この実施形態では、導出口２１ｃは、蒸気発生容器２１の下段部２１ａ２との間に配置された上段部２１ａ１の前側壁（側壁）に形成されており、蒸気送出筒体２９は上段部２１ａ１の前側壁に接続されている。蒸気の導出口２１ｃの開口方向は水平方向となっているため、蒸気発生容器２１内で上側に跳ね上がる湯が導出口２１ｃに流入しにくくなっている。蒸気送出筒体２９は前方から右方に屈曲したエルボ形をした筒体である。蒸気送出筒体２９はほぼ水平に延出しているものの、蒸気発生容器２１から調理庫１２側（蒸気の導出側）に進むにつれて上方に傾斜している。なお、蒸気送出筒体２９は水平方向から１０°以内で傾斜させるのが望ましい。蒸気送出筒体２９の傾斜は、蒸気発生容器２１から蒸気送出筒体２９に流入した湯または蒸気送出筒体２９内で結露した水が調理庫１２に蒸気とともに放出することなく蒸気発生容器２１内に戻りやすくする機能を有している。

図５及び図６に示したように、機械室１３には蒸気発生容器２１内の水を加熱する燃焼装置３０が設けられており、燃焼装置３０は燃焼用空気と燃料用ガスの混合ガスを燃焼させたときの燃焼ガスによって蒸気発生容器２１内の水を加熱するものである。燃焼装置３０は、燃焼用空気を供給する送風ファン３１、燃料用ガスを供給するガス供給管３３と、燃焼用ガスと燃料用ガスとを混合して混合ガスとする混合管３４と、混合ガスを燃焼させるバーナ３５とを備えている。

送風ファン３１と混合管３４との間には送風管３２が設けられており、送風ファン３１から噴き出される燃焼用空気は送風管３２によって混合管３４に送られる。また、混合管３４には図示しないガス供給源から燃料用ガスが供給されるガス供給管３３が接続されており、ガス供給源の燃料用ガスはガス供給管３３によって混合管３４に供給される。ガス供給管３３にはガスバルブ３６が介装されており、ガスバルブ３６の開閉により燃料用ガスの供給及び供給の遮断がされる。ガス供給管３３には均圧弁３７が介装されており、均圧弁３７は圧力検出管３２ａによって送風管３２に接続されている。均圧弁３７は送風ファン３１から送風管３２を通って混合管３４に供給される空気の圧力に応じた開度で開放され、ガス供給管３３から混合管３４に供給される燃料用ガスの風量は燃焼用空気の風量に応じて調整される。

混合管３４には、上述したように送風ファン３１から送出された燃焼用空気と、ガス供給管３３から送出された燃料用ガスとが供給され、これら燃焼用空気と燃料用空気とが混合されて混合ガスとなる。混合管３４には送風管３２及びガス供給管３３が接続された一端側と反対の他端側にバーナ３５が接続されており、バーナ３５は蒸気発生容器２１内の加熱器２２内に収容されている。混合管３４からバーナ３５に供給された混合ガスはバーナ３５で燃焼されて高温の燃焼ガスとなって筒形の加熱器２２の内部を通過し、蒸気発生容器２１内の水は加熱器２２内を通過する燃焼ガスによって加熱される。

図５に示したように、機械室１３の前部には調理庫１２を加熱する燃焼装置１５、ファンモータ１６ｂ及び蒸気発生装置２０の作動を制御する制御基板部４０が設けられている。制御基板部４０は機械室１３内の後部にて温度の高くなる蒸気発生装置２０及び排気ダクト１９と離れた前部に配置されている。制御基板部４０はファン装置１６のファンモータ１６ｂの出力を制御するインバータユニットを備えており、このインバータユニットは作動時に特に発熱するようになっている。図３及び図５に示したように、機械室１３の前部には制御基板部４０の後側に冷却ファン４１が設けられており、ハウジング１１の底壁には機械室１３側の前部に外気を導入する吸気口（図示省略）が形成されている。図２に示したように、ハウジング１１の左側壁の中央上部には排気ファン４２が設けられており、ハウジング１１の左側壁の後側下部には外気を導入する吸気口１１ａが形成されている。図３に示したように、また、排気ファン４２の前側には風除け板４３が設けられており、風除け板４３は冷却ファン４１により吹き出された空気によって排気ファン４２からハウジング１１の左側に吹き出される空気が後側に流れないようにする機能を有している。

冷却ファン４１の作動によって、ハウジング１１の下側の空気は機械室１３の前部に流入し、流入した空気は上側に上昇するときに制御基板部４０を通過して冷却している。機械室１３の前側上部に上昇した空気は機械室１３の後側に向けて吹き出され、吹き出された空気は調理庫１２内を加熱する燃焼装置１５を通過して冷却している。また、排気ファン４２の作動によって、ハウジング１１の左側の空気は機械室１３の後部に流入し、流入した空気は上側に上昇するときに蒸気発生装置２０と、排気ダクト１９及びファンモータ１６ｂを通過して冷却している。機械室１３の上部に上昇した空気と、冷却ファン４１によって機械室１３の後側に向けて吹き出された空気は、排気ファン４２によってハウジング１１の左側に放出される。このとき、排気ファン４２の直ぐ前側には仕切り板４３が設けられているので、排気ファン４２により吸い込まれる空気は冷却ファン４１によって機械室１３の後側に吹き出された空気の流れの影響を受けないようになり、排気ファン４２によりハウジング１１の左側に排出される空気は吸気口１１ａ側となる後方に流れないようになる。これによって、排気ファン４２から排出された空気が再びハウジング１１の左側壁の後側下部の吸気口１１ａに再び吸い込まれる、所謂ショートカットを防ぐことができる。

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、ファン装置１６と調理庫１２の燃焼装置１５とを作動させて熱風により調理するホットエアーモードと、ファン装置１６と蒸気発生装置２０とを作動させて蒸気により調理するスチームモードと、ファン装置１６と、調理庫１２の燃焼装置１５と、蒸気発生装置２０とを作動させて蒸気を含んだ熱風により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でコンビモードの調理プログラムを実行したときには、調理庫１２内には燃焼装置１５とファン装置１６と蒸気発生装置２０の作動によって生じる蒸気を含んだ熱風が対流し、調理庫１２内に収容した食材は蒸気を含んだ熱風によって加熱される。このとき、蒸気発生装置２０においては、フロートスイッチによる検出に基づいて給水弁が開閉制御されることで、蒸気発生容器２１内の水位は下段部２１ａ２の直ぐ下側の水位となるように制御された状態で、蒸気発生容器２１の水は燃焼装置３０による燃焼ガスが加熱器２２を通過することで加熱されて蒸気となる。蒸気発生容器２１内で発生した蒸気は上段部２１ａ側を上昇し、蒸気送出筒体２９を通って調理庫１２内に送出される。

上記のように構成した蒸気発生装置２０においては、蒸気送出筒体２９を蒸気発生容器２１の側壁上部として、上段部２１ａ２の前側壁（側壁）に接続したことで、蒸気送出筒体２９は蒸気発生容器２１内で蒸気の跳ね上がる鉛直方向と交差する交差方向に蒸気発生容器２１に接続されることになる。これにより、蒸気発生容器２１内で沸騰した湯が跳ね上がっても蒸気送出筒体２９に流入しにくく、湯が蒸気とともに導出されにくくすることができた。なお、上述した蒸気発生装置２０においては、蒸気発生容器２１は上部に段部２１ａを形成した箱形としたものであるが、本発明はこれに限られるものでなく、蒸気発生容器２１を直方形または筒形とし、直方形または筒形の蒸気発生容器２１の側壁上部に蒸気送出筒体２９を接続したものであってもよい。また、蒸気送出筒体２９を上段部２１ａ２の前側壁に接続したが、蒸気発生容器２１の各側壁（前後の各側壁、左右の各側壁）上部に接続したものであってもよい。

また、蒸気送出筒体２９は蒸気の導出側に進むにつれて上方に傾斜しているので、蒸気発生容器２１内の湯が波立って蒸気送出筒体２９に流入したり、蒸気送出筒体２９内で蒸気が凝縮して水となっても、蒸気送出筒体２９から蒸気発生容器２１に湯または水が戻るようになり、蒸気送出筒体２９から水または湯が導出されにくくすることができた。

この蒸気発生装置２０においては、蒸気発生容器２１の上段部２１ａ２側に加熱器２２の鉛直部２２ｂを起立させている。これにより、蒸気発生容器２１内で発生した蒸気は上段部２１ａ２側で上昇するときに加熱器２２の鉛直部２２ｂの周囲でさらに加熱されるため、蒸気送出筒体２９から調理庫１２に高温の蒸気を安定して送出できるようになった。また、上段部２１ａ２の上側には筒形の加熱器２２の燃焼ガスの排気を排出させる煙突２３が設けられている。これにより、機械室１３内の煙突２３の長さを短くでき、煙突２３から機械室１３への放熱を少なくすることができた。

また、蒸気発生容器２１の後側壁及び右側壁（側壁）には上下方向に延びるリブ２１ｂが形成されているので、蒸気発生容器２１の強度を高くすることができるとともに、蒸気発生容器２１内で発生した蒸気を上側に導きやすくすることができるようになった。

２０…蒸気発生装置、２１…蒸気発生容器、２１ａ…段部、２１ａ１…下段部、２１ａ２…上段部、２１ｂ…リブ、２２…加熱器、２９…蒸気送出筒体、４１…燃焼ガスガイド、４１ｂ…突部、４１ｄ…貫通孔。

Claims (5)

1. 所定の水位の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器と、
   前記蒸気発生容器内に設けられて内部に燃焼ガスを通過させるようにして周囲の水を加熱する筒形の加熱器と、
   前記蒸気発生容器の上部から蒸気を送り出す蒸気送出筒体とを備えた蒸気発生装置であって、
   前記蒸気送出筒体を前記蒸気発生容器の側壁上部に接続したことを特徴とする蒸気発生装置。
2. 請求項１に記載の蒸気発生装置において、
   前記蒸気送出筒体を蒸気の導出側に進むにつれて上方に傾斜させたことを特徴とする蒸気発生装置。
3. 請求項１または２に記載の蒸気発生装置において、
   前記蒸気発生容器の上部には一側に上段部と他側に下段部とからなる段部を設け、
   前記下段部との間に配置された前記上段部の側壁に前記蒸気送出筒体を接続したことを特徴とする蒸気発生装置。
4. 請求項３に記載の蒸気発生装置において、
   前記上段部側で前記筒形の加熱器の少なくとも一部を起立させて、前記上段部の上側に前記筒形の加熱器の燃焼ガスの排気を排出させる煙突を設けたことを特徴とする蒸気発生装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の蒸気発生装置において、
   前記蒸気発生容器の側壁に上下方向に延びるリブを形成したことを特徴とする蒸気発生装置。

Images