JP3827013B2

JP3827013B2 - 蒸気調理器

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Publication number: JP3827013B2
Application number: JP2004080526A
Authority: JP
Inventors: 有司安藤; 優子中島; 真理寺田; 利佳能澤; 紀子大橋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2024-03-19
Also published as: CN101485546A; CN102172315B; US8044326B2; US20070138160A1; EP1729065A4; JP2005265341A; CN1926385A; EP1729065A1; US20090272729A1; CN102172315A; CN1926385B; US7759615B2; WO2005090866A1; CN101485546B

Description

本発明は蒸気調理器に関する。

蒸気を用いて加熱調理を行う蒸気調理器については、これまでにも数々の提案がなされている。その例を特許文献１〜５に見ることができる。特許文献１には食品トレイの中に蒸気を噴射する蒸気調理装置が記載されている。特許文献２には過熱蒸気をオーブン庫に送り込む、あるいはオーブン庫内の蒸気を輻射加熱によって過熱蒸気にする加熱調理装置が記載されている。特許文献３には過熱蒸気を加熱室全体と食品近傍部の一方又は双方に供給する加熱調理装置が記載されている。特許文献４にはボイラーで発生させた過熱蒸気を送風手段の吹出側に設けた追い加熱手段で加熱して庫内に送る過熱蒸気調理器が記載されている。特許文献５にはヒーターにより加熱された空気で加熱箱の内部を予熱し、それから過熱蒸気で調理を行う加熱装置が記載されている。
実開平３−６７９０２号公報（全文明細書第４−６頁、図１−３）特開平１１−１４１８８１号公報（第３−５頁、図１−３）特開平８−４９８５４号公報（第２−３頁、図１、２−８）特開２００１−２６３６６７号公報（第２−４頁、図１−６）特開２００２−２７２６０４号公報（第１３頁、図１９）

特許文献１〜５に記載された装置は、いずれも過熱蒸気で食品調理を行っている。しかしながら調理の目的によっては熱媒体として過熱蒸気よりも単なる熱風あるいは熱輻射の方が好ましい場合がある。本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、過熱蒸気による加熱モードと、単なる熱風又は熱輻射による加熱モードを使い分け、目的に応じた適切な調理を行えるようにした蒸気調理器を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る蒸気調理器は、被加熱物を入れる加熱室と、該加熱室に供給する蒸気を発生させ、蒸気発生メインヒータと蒸気発生サブヒータとから成る蒸気発生ヒータと、前記加熱室に供給される気体を昇温させ、気体昇温メインヒータと気体昇温サブヒータとから成る気体昇温ヒータと、前記蒸気発生メインヒータと、前記蒸気発生サブヒータと、前記気体昇温メインヒータと、前記気体昇温サブヒータとをいずれか単独に又はいずれかを組み合わせて通電して発熱量を切り替える制御装置とを備え、前記蒸気発生ヒータと前記気体昇温ヒータの消費電力の合計が所定値を越えないように、前記制御装置が、前記各ヒータを組み合わせて通電して、前記蒸気発生ヒータに比較して前記気体昇温ヒータの発熱量を大、または前記気体昇温ヒータに比較して前記蒸気発生ヒータの発熱量を大と制御することで、異なる温度の過熱蒸気を生成することを特徴とする。

（２）本発明に係る蒸気調理器は、被加熱物を入れる加熱室と、該加熱室に供給する蒸気を発生させ、蒸気発生メインヒータと蒸気発生サブヒータとから成る蒸気発生ヒータと、前記加熱室に供給される気体を昇温させ、気体昇温メインヒータと気体昇温サブヒータとから成る気体昇温ヒータと、前記蒸気発生メインヒータと、前記蒸気発生サブヒータと、前記気体昇温メインヒータと、前記気体昇温サブヒータとをいずれか単独に又はいずれかを組み合わせて通電して発熱量を切り替える制御装置とを備え、前記制御装置は、前記蒸気発生ヒータと前記気体昇温ヒータとに通電して、前記気体昇温ヒータが前記蒸気発生ヒータにより発生した蒸気を昇温させて得た過熱蒸気により被加熱物を加熱する加熱モードＡと、前記気体昇温ヒータにのみに通電して得られた熱風又は熱輻射により被加熱物を加熱する加熱モードＢとを単独又は組み合わせて調理シーケンスを構成し、前記加熱モードＡでは、前記蒸気発生メインヒータの消費電力を略７００Ｗ、前記蒸気発生サブヒータの消費電力を略３００Ｗ、前記気体昇温サブヒータの消費電力を略３００Ｗとするか、または前記蒸気発生サブヒータの消費電力を略３００Ｗ、前記気体昇温メインヒータの消費電力を略１０００Ｗとし、前記加熱モードＢでは、前記気体昇温メインヒータの消費電力を略１０００Ｗ、前記気体昇温サブヒータの消費電力を略３００Ｗとしたことを特徴とする。

上記構成により、次のような効果が奏される。

気体昇温ヒータが蒸気を昇温させて得た過熱蒸気による加熱モード（加熱モードＡ）と、気体昇温ヒータを蒸気なしで発熱させることによって得た熱風又は輻射熱による加熱モード（加熱モードＢ）とを単独で、あるいは組み合わせて調理シーケンスを構成するから、目的に応じた適切な調理を遂行することができる。

以下、本発明による蒸気調理器の一実施形態を図１〜２２に基づき説明する。図１は外観斜視図、図２は加熱室の扉を開いた状態の外観斜視図、図３は加熱室の扉を取り去った状態の正面図、図４は内部機構の基本構造図、図５は図４と直角の方向から見た内部機構の基本構造図、図６は加熱室の上面図、図７は蒸気発生装置の垂直断面図、図８は図７のＡ−Ａ線の箇所における水平断面図、図９は図７のＢ−Ｂ線の箇所における水平断面図、図１０は蒸気発生装置の正面図、図１１は送風装置の垂直断面図、図１２はサブキャビティの底面パネルの上面図、図１３は制御ブロック図、図１４は図４と同様の基本構造図にして図４と異なる状態を示すもの、図１５は図５と同様の基本構造図にして図５と異なる状態を示すもの、図１６は調理メニューとそれに用いられるヒータの関係を示す表、図１７は蒸気量と電力量の関係を示す表である。図１８は調理シーケンスの表である。図１９は加熱モードが食品に与える影響につき説明する第１のグラフ、図２０は加熱モードが食品に与える影響につき説明する第２のグラフ、図２１は加熱モードが食品に与える影響につき説明する第３のグラフ、図２２は加熱モードが食品に与える影響につき説明する第４のグラフである。

蒸気調理器１は直方体形状のキャビネット１０を備える。キャビネット１０の正面には扉１１が設けられる。扉１１は下端を中心に垂直面内で回動するものであり、上部のハンドル１２を握って手前に引くことにより、図１に示す垂直な閉鎖状態から図２に示す水平な開放状態へと９０゜姿勢変換させることができる。扉１１は、耐熱ガラスをはめ込んだ透視部を備える中央部分１１Ｃの左右に、金属製装飾板で仕上げられた左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒを対称的に配置した構成を備える。右側部分１１Ｒには操作パネル１３が設けられている。

扉１１を開くとキャビネット１０の正面が露出する。扉１１の中央部分１１Ｃに対応する箇所には加熱室２０が設けられている。扉１１の左側部分１１Ｌに対応する箇所には水タンク室７０が設けられている。扉１１の右側部分１１Ｒに対応する箇所には特に開口部は設けられていないが、その箇所の内部に制御基板が配置されている。

加熱室２０は直方体形状で、扉１１に面する正面側は全面的に開口部となっている。加熱室２０の残りの面はステンレス鋼板で形成される。加熱室２０の周囲には断熱対策が施される。加熱室２０の床面にはステンレス鋼板製の受皿２１が置かれ、受皿２１の上には被加熱物Ｆを載置するステンレス鋼線製のラック２２が置かれる。

加熱室２０の中の蒸気（通常の場合、加熱室２０内の気体は空気であるが、蒸気調理を始めると空気が蒸気で置き換えられて行く。本明細書では加熱室２０内の気体が蒸気に置き換わっているものとして説明を進める）は図４に示す外部循環路３０を通って循環する。

外部循環路３０の始端となるのは、加熱室２０の奥の側壁の上部の片隅に形成された吸込口２８である。本実施形態では、図３に見られるように、側壁の左上隅に吸込口２８が配置されている。吸込口２８は複数の水平なスリットを上下に並べたものであり、上方のスリットほど長く、下に行くほど短くして、全体として直角三角形の開口形状を形づくっている（図１１参照）。直角三角形の直角の角は加熱室２０の奥の側壁の角に合わせる。すなわち吸込口２８の開口度は加熱室２０の奥の側壁の上辺に近いほど大きい。また左辺に近いほど大きい。

吸込口２８に続くのは外部循環路３０内を流れる気流を形成する送風装置２５である。送風装置２５は加熱室２０の一側壁の外面に近接して配置される。一側壁としては加熱室２０の奥の側壁が選定されている。図１１に見られるように、送風装置２５は遠心ファン２６及びこれを収容するファンケーシング２７と、遠心ファン２６を回転させるモータ２９を備える。遠心ファン２６としてはシロッコファンを用いる。モータ２９には高速回転が可能な直流モータを使用する。ファンケーシング２７は加熱室２０の奥の側壁の外面の、吸込口２８の右下の位置に固定されている。

ファンケーシング２７は吸込口２７ａと吐出口２７ｂを有する。吐出口２７ｂは特定の方向を指向するが、その方向の意味は後で説明する。

外部循環路３０の中で送風装置２５に続くのは蒸気発生装置５０である。蒸気発生装置５０の詳細は後で説明する。蒸気派生装置５０は送風装置２５と同様に加熱室２０の奥の側壁の外面に近接して配置される。ただし送風装置２５が加熱室２０の左寄りの位置に配置されているのに対し、蒸気発生装置５０は加熱室２０のセンターライン上にある。

外部循環路３０の中で、ファンケーシング２７の吐出口２７ｂから蒸気発生装置５０までの区間はダクト３１により構成される。蒸気発生装置５０を出た後の区間はダクト３５により構成される。ダクト３５は加熱室２０に隣接して設けられたサブキャビティ４０に接続する。

サブキャビティ４０は、加熱室２０の天井部の上で、平面的に見て天井部の中央部にあたる箇所に設けられる。サブキャビティ４０は平面形状円形であり、その内側には蒸気の加熱手段である気体昇温ヒータ４１が配置されている。気体昇温ヒータ４１はメインヒータ４１ａとサブヒータ４１ｂからなり、いずれもシーズヒータにより構成される。加熱室２０の天井部にはサブキャビティ４０と同大の開口部が形成され、ここにサブキャビティ４０の底面を構成する底面パネル４２がはめ込まれる。

底面パネル４２には複数の上部噴気孔４３が形成される。上部噴気孔４３の各々は真下を指向する小孔であり、ほぼパネル全面にわたり分散配置されている。上部噴気孔４３は平面的、すなわち二次元的に分散配置されるが、底面パネル４２に凹凸を設けて三次元的な要素を加味してもよい。

底面パネル４２は上下両面とも塗装などの表面処理により暗色に仕上げられている。使用を重ねることにより暗色に変色する金属素材で底面パネル４２を成形してもよい。あるいは、暗色のセラミック成型品で底面パネル４２を構成してもよい。

別体の底面パネル４２でサブキャビティ４０の底面を構成するのでなく、加熱室２０の天板をそのままサブキャビティ４０の底面に兼用することもできる。この場合には、天板のうち、サブキャビティ４０に相当する箇所に上部噴気孔４３を設け、またその上下両面を暗色に仕上げることになる。

加熱室２０の左右両側壁の外側には、図５に示すように小型のサブキャビティ４４が設けられる。サブキャビティ４４はサブキャビティ４０にダクト４５で接続し、サブキャビティ４０から蒸気の供給を受ける（図５、６参照）。ダクト４５は断面円形のパイプにより構成される。ステンレス鋼製のパイプを用いるのが望ましい。

加熱室２０の側壁下部には、サブキャビティ４４に相当する箇所に複数の側部噴気孔４６が設けられる。各側部噴気孔４６は加熱室２０に入れられた被加熱物Ｆの方向、正確に言えば被加熱物Ｆの下方を指向する小孔であり、ラック２２に載置された被加熱物Ｆの方向に蒸気を噴出させる。噴出した蒸気が被加熱物Ｆの下に入り込むよう、側部噴気孔４６の高さ及び向きが設定される。また、左右から噴出した蒸気が被加熱物Ｆの下で出会うように側部噴気孔４６の位置及び／又は方向が設定されている。

側部噴気孔４６は別体のパネルに形成してもよく、加熱室２０の側壁に直接小孔を穿つ形で形成してもよい。これは上部噴気孔４３の場合と同様である。しかしながらサブキャビティ４０の場合と異なり、サブキャビティ４４に相当する箇所を暗色に仕上げる必要はない。

なお、左右合わせた側部噴気孔４６の面積和は、上部噴気孔４３の面積和よりも大とされている。このように大面積とした側部噴気孔４６に大量の蒸気を供給するため、１個のサブキャビティ４４につき複数（図では４本）のダクト４５が設けられている。

続いて蒸気発生装置５０の構造を説明する。蒸気発生装置５０は中心線を垂直にして配置された筒型のポット５１を備える。ポット５１は垂直面を構成する側壁の平面輪郭形状が偏平で、細長い水平断面形状、すなわち長方形、長円形、あるいはこれらに類する水平断面形状を有する。ポット５１には耐熱性が求められるが、その条件を満たすかぎり、どのような材料で形成してもよい。金属でもよく、合成樹脂でもよい。セラミックの採用も可能である。異種材料を組み合わせてもよい。

蒸気発生装置５０は、図６に見られる通り、ポット５１の一方の偏平側面が加熱室２０の奥の側壁と平行をなす形で取り付けられている。この形であれば、加熱室２０の外面とキャビネット１０の内面との空間の幅が狭くても蒸気発生装置５０を配置することができる。従って前記空間の幅を縮めてキャビネット１０をコンパクトにし、キャビネット１０内の空間利用効率を向上させることができる。

ポット５１内の水を熱するのはポット５１の底部に配置された蒸気発生ヒータ５２である。蒸気発生ヒータ５２はシーズヒータからなり、ポット５１内の水に浸って水を直接加熱する。図９に見られるように、ポット５１の平面形状が偏平であることに合わせ、蒸気発生ヒータ５２もポット５１の内面に沿う形で平面形状馬蹄形に曲げられている。サブキャビティ４０の中の気体昇温ヒータ４１と同様、蒸気発生ヒータ５２もメインヒータ５２ａとサブヒータ５２ｂからなり、前者を外側、後者を内側に配置している。断面の直径も異なり、メインヒータ５２ａは太く、サブヒータ５２ｂは細い。

面積の等しい面の中にシーズヒータを配置することを考えた場合、円形の面の中に円形に曲げたシーズヒータを入れるケースよりも、長方形や長円形の面の中に馬蹄形のような偏平な形に曲げたシーズヒータを入れるケースの方がシーズヒータの長さが長くなる。すなわち断面円形のポットに円形に曲げたシーズヒータを入れるよりも、細長い水平断面形状のポットの中に馬蹄形のように曲げたシーズヒータを入れた方が同一水量に対するシーズヒータの長さの比率が大きくなり、シーズヒータの表面積が大きくなるとともに、大きな電力も投入できるので、熱を水に伝えやすくなる。このため本実施形態の蒸気発生装置５０では水を速やかに加熱することができる。

ポット５１の上部には、外部循環路３０を流れる気流に蒸気を吸い込ませるための蒸気吸引部が形成される。蒸気吸引部を構成するのはポット５１の一方の偏平側面から他方の偏平側面に抜けるように形成された蒸気吸引エジェクタ３４である。蒸気吸引エジェクタ３４は計３個、互いに所定間隔を置いて、同一高さレベルで互いに並列且つ平行に配置されている。

個々の蒸気吸引エジェクタ３４はインナーノズル３４ａ及びその吐出端を囲むアウターノズル３４ｂにより構成される。蒸気吸引エジェクタ３４はポット５１の軸線と交差する方向に延びる。実施形態の場合、交差角は直角、すなわち蒸気吸引エジェクタ３４は水平である。インナーノズル３４ａにはダクト３１が接続され、アウターノズル３４ｂにはダクト３５が接続される。蒸気吸引エジェクタ３４はサブキャビティ４０とほぼ同じ高さであり、ダクト３５はほぼ水平に延びる。このように蒸気吸引部とサブキャビティ４０を水平なダクト３５で直線的に結ぶことにより、蒸気吸引部を過ぎた後の外部循環路３０を最短経路とすることができる。

外部循環路３０は、蒸気発生装置５０以降、３個の蒸気吸引エジェクタ３４とこれに続くダクト３５を含む３本の分路に分かれる。このため、通路の圧力損失が少なくなり、循環蒸気量を大きくできるとともに、外部循環路３０を流れる気体に蒸気を速やかに混合することができる。

このようにポット５１の上部に設けられた３個の蒸気吸引エジェクタ３４は垂直断面形状が偏平な空間を占める蒸気吸引部を構成し、広い領域をカバーするから、蒸気吸引領域が広がり、発生した蒸気がまんべんなく均一に吸引されるとともに、吸引された蒸気が速やかに送り出され、蒸気発生装置５０の蒸気発生能力がさらに向上する。また３個の蒸気吸引エジェクタが３４が同一高さレベルで互いに並列に配置されているから、高さ方向に空間のゆとりがない場合でも大量の蒸気の輸送が可能となる。

ここで、送風装置２５のファンケーシング２７の向きについて説明する。ファンケーシング２７の吸込口２７ａと吐出口２７ｂとは互いに直角をなす。吐出口２７ｂが蒸気吸引部である蒸気吸引エジェクタ３４の方向を指向するようにファンケーシング２７の位置と角度を設定する（図１１参照）。吐出口２７ｂと蒸気吸引エジェクタ３４の間はダクト３１により通風路が確保される。吸込口２８と吸込口２７ａの間にも図示しないダクトにより通風路を確保する。

上記構成により、吸込口２８から吸い込まれた気体が遠心ファンによる送風ルートとしては最短のルートを通って蒸気吸引エジェクタ３４に到達することになる。このため外部循環路３０の長さが短縮され、送風時の圧力損失が低減する。これにより外部循環路３０のエネルギー投入効率が向上する。また外部循環路３０の放熱面積も縮小するので熱損失も低減する。これらを併せ、外部循環路３０の循環効率が向上する。

吐出口２７ｂから吐出される気流は、図１１中に矢印群で象徴するように、その中心部において最も流速が大きく、ダクト３１の内面に接近するほど流速が小さくなる。これはダクト３１の内面と気体との摩擦によるものである。気流のうち最も流速の大きい部分を、３個並んだ蒸気吸引エジェクタ３４の中の中央のものに向ける。これにより、中央の蒸気吸引エジェクタ３４と吐出口２７ｂとの間には直接的な連通関係が成立する。

ここで「直接的な連通関係」とは、吐出口２７ｂから吐出された気体が寄り道することなく蒸気吸引エジェクタ３４に到達するという意味である。この「直接的な連通関係」を、中央の蒸気吸引エジェクタ３４だけでなく、その両側の蒸気吸引エジェクタ３４についても成立させる。これはダクト３１のうち吐出口２７ｂにつながる部分の幅及び角度を適切に設定することにより可能になる。このように構成することにより、各蒸気吸引エジェクタ３４に分配される風量のばらつきが少なくなり、広い範囲から均等に蒸気を吸引することができるから、蒸気吸引効率が向上する。

図４に戻って説明を続ける。ポット５１の底部は漏斗状に成形され、そこから排水パイプ５３が垂下する。排水パイプ５３の途中には排水バルブ５４が設けられている。排水パイプ５３の下端は加熱室２０の下に向かって所定角度の勾配をなす形で折れ曲がる。加熱室２０の下に配置された排水タンク１４が排水パイプ５３の端を受ける。排水タンク１４はキャビネット１０の正面側から引き出して内部の水を捨てることができる。

ポット５１には給水路を介して給水する。給水路を構成するのは水タンク７１と排水パイプ５３を結ぶ給水パイプ５５である。給水パイプ５５は排水バルブ５４よりも上の箇所で排水パイプ５３に接続される。排水パイプ５３との接続箇所から引き出された給水パイプ５５は一旦逆Ｕ字形に持ち上げられた後降下する。降下する部分の途中に給水ポンプ５７が設置されている。給水パイプ５５は横向きの漏斗状受入口５８に連通する。水平な連通パイプ９０が給水パイプ５５と受入口５８を接続する。

ポット５１の内部にはポット水位センサ５６が配設される。ポット水位センサは蒸気発生ヒータ５２より少し高い位置にある。

水タンク室７０には横幅の狭い直方体形状の水タンク７１が挿入される。この水タンク７１の底部から延び出す給水パイプ７２が受入口５８に接続される。

水タンク７１を水タンク室７０から引き出し、給水パイプ７２が受入口５８から離れたとき、そのままでは水タンク７０内の水と給水パイプ５５側の水が流出してしまう。これを防ぐため、受入口５８と給水パイプ７２にカップリングプラグ５９ａ、５９ｂを装着する。図４のように給水パイプ７２を受入口５８に接続した状態では、カップリングプラグ５９ａ、５９ｂは互いに連結し、通水可能な状態になる。給水パイプ７２を受入口５８から引き離せば、カップリングプラグ５９ａ、５９ｂはそれぞれ閉鎖状態になり、給水パイプ５５と水タンク７１からの水の流出が止まる。

連通パイプ９０には、受入口５８の方から順に給水パイプ５５、圧力検知パイプ９１、及び圧力開放パイプ９２が接続される。圧力検知パイプ９１の上端には水位センサ８１が設けられる。水位センサ８１は水タンク７１の中の水位を測定する。圧力開放パイプ９２の上端は水平に曲がり、加熱室２０から蒸気を逃がす排気路に接続する。

排気路を構成するのは排気ダクト９３及び容器９３ａである。排気ダクト９３が排気路の前部を構成し、容器９３ａが排気路の後部を構成する。長さは排気ダクト９３の方が長い。排気ダクト９３は加熱室２０の側壁から延び出し、次第に高さを高めた後、容器９３ａに接続する。容器９３ａは機外、すなわちキャビネット１０の外に連通している。容器９３ａは合成樹脂により形成され、排気ダクト９３より流路の断面積が大きい。

排気ダクト９３の入口は加熱室２０の内側に向かって開いている。このため、排気ダクト９３の中を排気と逆の方向に流下する液体があれば、それは加熱室２０の中に入り、加熱室の底に溜まる。加熱室２０の底に液体が溜まったことは一目でわかるから、処理を忘れることがない。

排気ダクト９３の少なくとも一部は放熱部９４となる。放熱部９４は外面に複数の放熱フィン９５を有する金属パイプにより構成される。

容器９３ａはダクト３１の横を通過する。この箇所において、ダクト３１と容器９３ａの間には連通路が設けられる。連通路を構成するのは連通ダクト９６であり、その内部には電動式のダンパ９７が設けられている。ダンパ９７は通常状態では連通ダクト９６を閉鎖する。

給水パイプ５５の最も高くなった部分は溢水路を介して容器９３ａに連通する。溢水路を構成するのは、一端を給水パイプ５５に接続し、他端を圧力開放パイプ９２の上端水平部に接続した溢水パイプ９８である。圧力開放パイプ９２が容器９３ａに接続する箇所の高さが溢水レベルということになる。溢水レベルは、ポット５１内の通常の水位レベルよりも高く、蒸気吸引エジェクタ３４よりも低い高さに設定されている。

容器９３ａは、排気ダクト９３、連通ダクト９６、溢水パイプ９８と様々なダクトやパイプを受け入れるべく複雑な形状を呈しているが、合成樹脂により形成するのでそれ自身には継ぎ目をなくすことができる。このため、継ぎ目からの水漏れといった問題が発生しない。

蒸気調理器１の動作制御を行うのは図１３に示す制御装置８０である。制御装置８０はマイクロプロセッサ及びメモリを含み、所定のプログラムに従って蒸気調理器１を制御する。制御状況は操作パネル１３の中の表示部に表示される。制御装置８０には操作パネル１３に配置した各種操作キーを通じて動作指令の入力を行う。より詳しく言えば、調理シーケンスの選択や、シーケンスの条件設定を行う。すなわち操作パネル１３は調理シーケンス選択手段及び／又は調理シーケンス条件設定手段として用いられる。操作パネル１３には各種の音を出す音発生装置も配置されている。

制御部８０には、操作パネル１３の他、送風装置２５、気体昇温ヒータ４１、ダンパ９７、蒸気発生ヒータ５２、排水バルブ５４、ポット水位センサ５６、給水ポンプ５７、及び水位センサ８１が接続される。この他、加熱室２０内の温度を測定する温度センサ８２と加熱室２０内の湿度を測定する湿度センサ８３が接続されている。

蒸気調理器１の動作は次の通りである。まず扉１１を開け、水タンク７１を水タンク室７０から引き出し、図示しない給水口よりタンク内に水を入れる。満水状態にした水タンク７１を水タンク室７０に押し込み、所定位置にセットする。給水パイプ７２の先端が給水路の受入口５８にしっかりと接続されたことを確認したうえで、加熱室２０に被加熱物Ｆを入れ、扉１１を閉じる。それから操作パネル１３の中の電源キーを押して電源をＯＮにするとともに、同じく操作パネル１３内に設けられた操作キー群を押して調理メニューの選択や各種設定を行う。

給水パイプ７２が受入口５８に接続されると水タンク７１と圧力検知パイプ９１とが連通状態になり、水位センサ８１は水タンク７１の中の水位を測定する。選択された調理メニューを遂行するのに十分な水量があれば、制御装置８０は蒸気発生を開始する。水タンク７１内の水量が選択された調理メニューを遂行するのに不十分であれば、制御装置８０はその旨を警告報知として操作パネル１３に表示する。そして水量不足が解消されるまで蒸気発生を開始しない。

蒸気発生が開始可能な状態になると、給水ポンプ５７が運転を開始し、蒸気発生装置５０への給水が始まる。この時、排水バルブ５４は閉じている。

水はポット５１の底の方から溜まって行く。水位が所定レベルに達したことをポット水位センサ５６が検知したら、そこで給水は中止される。それから蒸気発生ヒータ５２への通電が開始される。蒸気発生ヒータ５２はポット５１の水を直接加熱する。

蒸気発生ヒータ５２への通電と同時に、あるいはポット５１の中の水が所定温度に達したことを見計らって、送風装置２５及び気体昇温ヒータ４１への通電も開始される。送風装置２５は吸込口２８から加熱室２０の中の蒸気を吸い込み、蒸気発生装置５０へと蒸気を送り出す。蒸気を送り出すのに用いるのが遠心ファン２６なので、プロペラファンに比べて高圧を発生させることができる。その上、遠心ファン２６を直流モータで高速回転させるので、気流の流速はきわめて速い。

このように気流の流速が速いので、流量に比べ流路断面積が小さくて済む。従って外部循環路３０の主体をなすパイプを断面円形でしかも小径のものとすることができ、断面矩形のダクトで外部循環路３０を形成する場合に比べ、外部循環路３０の表面積を小さくできる。このため、内部を熱い蒸気が通るにもかかわらず、外部循環路３０からの熱放散が少なくなり、蒸気調理器１のエネルギー効率が向上する。外部循環路３０を断熱材で巻く場合も、その断熱材の量が少なくて済む。

この時ダンパ９７はダクト３１から容器９３ａに通じるダクト９６を閉ざしている。送風装置２５から圧送された蒸気はダクト３１から蒸気吸引エジェクタ３４に入り、さらにダクト３５を経てサブキャビティ４０に入る。

ポット５１の中の水が沸騰すると、１００℃且つ１気圧の飽和蒸気が発生する。飽和蒸気は蒸気吸引エジェクタ３４から外部循環路３０に入る。エジェクタ構造を用いているので、飽和蒸気は速やかに吸い込まれ、循環気流に合流する。エジェクタ構造のため蒸気発生装置５０に圧力がかからず、飽和蒸気の放出が妨げられない。

蒸気吸引エジェクタ３４を出た蒸気はダクト３５を通ってサブキャビティ４０に流入する。サブキャビティ４０に入った蒸気は気体昇温ヒータ４１により３００℃にまで熱せられ、過熱蒸気となる。過熱蒸気の一部は上部噴気孔４３から下方向に噴出する。過熱蒸気の他の一部はダクト４５を通じてサブキャビティ４４に回り、側部噴気孔４６から横方向に噴出する。

図１４、１５には加熱室２０に被加熱物Ｆを入れない状態の蒸気の流れが示されている。上部噴気孔４３からは加熱室２０の底面に届く勢いで蒸気が下方向に噴出する。加熱室２０の底面に衝突した蒸気は外側に向きを変える。蒸気は下向きに吹き下ろす気流の外に出た後、上昇を開始する。蒸気、特に過熱蒸気は軽いので、このような方向転換が自然に生じる。これにより加熱室２０の内部には、図中に矢印で示すように、中央部では吹き下ろし、その外側では上昇という形の対流が生じる。

明確な形の対流を形成するため、上部噴気孔４３の配置にも工夫をこらす。すなわち上部噴気孔４３の配置は、図１２に見られるように、底面パネル４２の中央部においては密、周縁部においては疎になっている。これにより、底面パネル４２の周縁部では蒸気の吹き下ろしの力が弱まり、蒸気の上昇を妨げないので、対流が一層はっきりした形で現れることになる。

側部噴気孔４６からは蒸気が横向きに噴出する。この蒸気は加熱室２０の中央部で出会った後、上部噴気孔４３からの蒸気が巻き起こしている対流に混じる。対流する蒸気は順次吸込口２８に吸い込まれる。そして外部循環路３０からサブキャビティ４０というルートを一巡した後、加熱室２０に戻る。このようにして加熱室２０内の蒸気は外部循環路３０に出ては加熱室２０に戻るという循環を繰り返す。

加熱室２０に被加熱物Ｆが入れられていると、約３００℃に加熱されて上部噴気孔４３から噴出する過熱蒸気が被加熱物Ｆに衝突して被加熱物Ｆに熱を伝える。この過程で蒸気温度は２５０℃程度にまで低下する。被加熱物Ｆの表面に接触した過熱蒸気は、被加熱物Ｆの表面に結露する際潜熱を放出する。これによっても被加熱物Ｆは加熱される。

図４、５に見られるように、被加熱物Ｆに熱を与えた後、蒸気は外側に向きを変えて下向きに吹き下ろす気流の外に出る。前述の通り蒸気は軽いので、吹き下ろしの気流の外に出た後、今度は上昇を開始し、加熱室２０の内部に矢印で示すような対流を形成する。この対流により、加熱室２０内の温度を維持しつつ、被加熱物Ｆにはサブキャビティ４０で熱せられたばかりの過熱蒸気を衝突させ続けることができ、熱を大量且つ速やかに被加熱物Ｆに与えることができる。

側部噴気孔４６から横向きに噴出した蒸気は、左右からラック２２の下に進入し、被加熱物Ｆの下で出会う。側部噴気孔４６からの蒸気噴出方向は被加熱物Ｆの表面に対し接線方向であるが、このように左右からの蒸気が出会うことにより、蒸気は真っ直ぐ向こう側に抜けることなく、被加熱物Ｆの下に滞留して溢れる。このため、被加熱物Ｆの表面の法線方向に蒸気が吹き付けたのと同じような効果が生じ、蒸気の持つ熱が確実に被加熱物Ｆの下面部に伝えられる。

上記のように被加熱物Ｆは、側部噴気孔４６からの蒸気により、上部噴気孔４３からの蒸気が当たらない部位まで、上面部と同様に調理される。これにより、むらのない、見た目の良い調理結果を得ることができる。また、被加熱物Ｆは表面全体から均等に熱を受け取るので、中心部まで、短い時間で十分に加熱される。

側部噴気孔４６からの蒸気も、最初約３００℃であったものが被加熱物Ｆに当たった後は２５０℃程度にまで温度低下し、その過程で被加熱物Ｆに熱を伝える。また被加熱物Ｆの表面に結露する際に潜熱を放出し、被加熱物Ｆを加熱する。

側部噴気孔４６からの蒸気は、被加熱物Ｆの下面部に熱を与えた後、上部噴気孔４３からの蒸気が巻き起こしている対流に加わる。対流する蒸気は順次吸込口２８に吸い込まれる。そして外部循環路３０からサブキャビティ４０というルートを一巡した後、加熱室に戻る。このようにして加熱室２０内の蒸気は外部循環路３０に出ては加熱室２０に戻るという循環を繰り返す。

時間が経過するにつれ、加熱室２０内の蒸気量が増して行く。量的に余剰となった蒸気は排気路を通じて機外に放出される。蒸気がそのままキャビネット１０の外に出てしまうと、周囲の壁面に結露してカビが発生する。しかしながら排気ダクト９３の途中に放熱部９４があるので、ここを通過する間に蒸気は熱を奪われ、排気ダクト９３の内面で結露する。従ってキャビネット１０の外まで出てしまう蒸気は量的に少なく、深刻な問題にはならない。排気ダクト９３の内面で結露した水は排気の方向と逆方向に流下し、加熱室２０の中に入る。この水は、受皿２１に溜まった水を処理するときに一緒に処理することができる。

機外に連通している容器９３ａは流路面積大に形成されているので蒸気の吹き出し速度がゆるやかになる。従って蒸気が勢い良く当たることにより機外の物体がダメージを被るようなことがない。

側部噴気孔４６はサブキャビティ４０から離れており、蒸気の噴出という面では上部噴気孔４３よりも不利である。しかしながら、左右の側部噴気孔４６の面積和を上部噴気孔４３の面積和よりも大きくしてあるので、十分な量の蒸気が側部噴気孔４６に誘導され、被加熱物Ｆの上下面の加熱むらが少なくなる。

加熱室２０の蒸気を循環させつつ被加熱物Ｆを加熱するので、蒸気調理器１のエネルギー効率は高い。そして上方からの過熱蒸気は、サブキャビティ４０の底面パネル４２にほぼパネル全面にわたり分散配置された複数の上部噴気孔４３から下向きに噴出するので、被加熱物Ｆのほぼ全体が上からの蒸気に包み込まれることになる。過熱蒸気が被加熱物Ｆに衝突することと、衝突の面積が広いこととが相まって、過熱蒸気に含まれる熱が素早く効率的に被加熱物Ｆに伝達される。また、サブキャビティ４０に入り込んだ蒸気が気体昇温ヒータ４１で熱せられて膨脹することにより、噴出の勢いが増し、被加熱物Ｆへの衝突速度が速まる。これにより被加熱物Ｆは一層速やかに熱せられる。

遠心ファン２６はプロペラファンに比べ高圧を発生させることが可能なので、上部噴気孔４３からの噴出力を高めることができる。その結果、過熱蒸気を加熱室２０底面に届く勢いで噴出させることが可能となり、被加熱物Ｆを強力に加熱できる。遠心ファン２６を直流モータで高速回転させ、強力に送風しているので、上記の効果は一層顕著に表れる。

また送風装置２５の送風力が強いことは、被加熱物Ｆを取り出すために扉１１を開く際、排気口３２から速やかに排気するのにも大いに役立つ。

サブキャビティ４０の底面パネル４２は、上面が暗色なので気体昇温ヒータ４１の放つ輻射熱を良く吸収する。底面パネル４２に吸収された輻射熱は、同じく暗色となっている底面パネル４２の下面から加熱室２０に輻射放熱される。このため、サブキャビティ４０及びその外面の温度上昇が抑制され、安全性が向上するとともに、気体昇温ヒータ４１の輻射熱が底面パネル４２を通じて加熱室２０に伝えられ、加熱室２０が一層効率良く熱せられる。底面パネル４２の平面形状は円形であってもよく、加熱室２０の平面形状と相似の矩形であってもよい。また前述のとおり加熱室２０の天井壁をサブキャビティ４０の底面パネルに兼用してもよい。

被加熱物Ｆが肉類の場合、温度が上昇すると油が滴り落ちることがある。被加熱物Ｆが容器に入れた液体類であると、沸騰して一部がこぼれることがある。滴り落ちたりこぼれたりしたものは受皿２１に受け止められ、調理終了後の処理を待つ。

蒸気発生装置５０で蒸気を発生し続けていると、ポット５１の中の水位が低下する。水位が所定レベルまで下がったことをポット水位センサ５６が検知すると、制御装置８０は給水ポンプ５７の運転を再開させる。給水ポンプ５７は水タンク７１の中の水を吸い込み、蒸発した分の水をポット５１に補給する。ポット５１の中の水位が所定レベルを回復したことをポット水位センサ５６が検知した時点で、制御装置８０は給水ポンプ５７の運転を再び停止させる。

ポット水位センサ５６や給水ポンプ５７の故障、あるいは他の原因で給水ポンプの５７の運転が止まらないようなことがあると、ポット５１の中の水位が所定レベルを超えて上昇し続ける。水位が溢水レベルにまで達すると、給水ポンプ５７から送られる水は溢水パイプ９８から容器９３ａへと溢れ、排気ダクト９３に流れ込む。このため、ポット５１内の水が蒸気吸引エジェクタ３４から外部循環路３０に入り込むようなことはない。排気ダクト９３に入った水は加熱室２０へと流れる。

容器９３ａは流路面積大に形成されているので容量が大きい。従って、大量の水が溢れたとしても余裕をもって受け止め、排気ダクト９３からゆっくり流し出すことができる。

調理終了後、制御装置８０が操作パネル１３にその旨の表示を出し、また合図音を鳴らす。調理終了を音と表示により知った使用者は扉１１を開け、加熱室２０から被加熱物Ｆを取り出す。

扉１１を開けかかると、制御装置８０はダンパ９７の開閉状態を切り替え、ダクト９６を開放する。すると外部循環路３０の中を流れている気流がダクト９６から容器９３ａへと抜け、蒸気発生装置５０の方に回る分は殆どなくなる。このためサブキャビティ４０への蒸気流入量が減少し、上部噴気孔４３及び側部噴気孔４６からの蒸気噴出は、あったとしても極く弱いものになる。従って使用者は顔面や手などに蒸気を浴びて火傷を負うことなく、安全に被加熱物Ｆを取り出すことができる。ダンパ９７は、扉１１が開いている間中、ダクト９６を開放している。

ダクト９６及び容器９３ａは、蒸気の循環が行われていなかったので、外部循環路３０ほどには温度が高くない。従って、外部循環路３０から流入した蒸気はダクト９６及び容器９３ａ内壁に接触すると結露する。結露により生じた水はダクト９３の中を流下して加熱室２０に入る。この水は、他の原因で加熱室２０の底に溜まる水と一緒にして調理終了後に処理することができる。

容器９３ａは流路面積大に形成されているので内部の表面積が大きい。そのため、ダクト９６から入ってきた蒸気のかなりの部分をここで結露させ、外部に放出される蒸気量を減らすことができる。

停止中の送風装置２５を起動して排気を行うのであれば、定常の送風状態に達するまでにタイムラグが生じるが、本実施形態の場合、送風装置２５は既に運転中であり、タイムラグはゼロである。また加熱室２０と外部循環路３０を巡っていた循環気流がそのまま容器９３ａからの排気流になるので、気流の方向を変えるためのタイムラグもない。これにより、加熱室２０の中の蒸気を遅滞なく排出し、扉１１の開放が可能になるまでの時間を短縮することができる。

使用者が扉１１を開けかかったという状況は、例えば次のようにして制御装置８０に伝えることができる。すなわち扉１１を閉鎖状態に保つラッチをキャビネット１０と扉１１の間に設け、このラッチを解錠するラッチレバーをハンドル１２から露出するように設ける。ラッチ又はラッチレバーの動きに応答して開閉するスイッチを扉１１又はハンドル１２の内側に配置し、使用者がハンドル１２とラッチレバーを握りしめて解錠操作を行ったとき、スイッチから制御装置８０に信号が送られるようにする。

前述の通り、蒸気発生ヒータ５２は発熱量大のメインヒータ５２ａと発熱量小のサブヒータ５２ｂからなる。ここで、メインヒータ５２ａの消費電力を７００Ｗに設定し、サブヒータ５２ｂの消費電力を３００Ｗに設定する。制御装置８０がメインヒータ５２ａとサブヒータ５２ｂの通電制御を行うモードは次のように設定されている。すなわちメインヒータ５２ａとサブヒータ５２ｂの両方に通電して蒸気発生ヒータ５２全体の消費電力を１０００Ｗにするモードと、サブヒータ５２ｂのみに通電して蒸気発生ヒータ５２全体の消費電力を３００Ｗにするモードの２通りである。

気体昇温ヒータ４１も発熱量大のメインヒータ４１ａと発熱量小のサブヒータ４１ｂからなる。ここで、メインヒータ４１ａの消費電力を１０００Ｗに設定し、サブヒータ４１ｂの消費電力を３００Ｗに設定する。制御装置８０がメインヒータ４１ａとサブヒータ４１ｂの通電制御を行うモードは次のように設定されている。すなわちメインヒータ４１ａとサブヒータ４１ｂの両方に通電して気体昇温ヒータ４１全体の消費電力を１３００Ｗにするモードと、メインヒータ４１ａのみに通電して気体昇温ヒータ４１全体の消費電力を１０００Ｗにするモードと、サブヒータ４１ｂのみに通電して気体昇温ヒータ４１全体の消費電力を３００Ｗにするモードの３通りである。消費電力１３００のモードは蒸気を含まない熱風を発生させるときに使用し、消費電力１０００Ｗのモードと３００Ｗのモードは蒸気を過熱するときに使用する。

上記の構成を利用して、図１６に示す様々な調理メニューを展開することができる。

「蒸し」のメニューでは、蒸気発生ヒータ５２のメインヒータ５２ａとサブヒータ５２ｂの両方に通電する。気体昇温ヒータ４１の側ではサブヒータ４１ｂのみに通電する。

メインヒータ５２ａとサブヒータ５２ｂの両方に通電するときの蒸気発生ヒータ５２の消費電力１０００Ｗは、蒸気発生装置５０の発熱効率を８２．０％とした場合、図１７において２２ｇ／分の蒸気を発生させるのに必要なヒータ電力にほぼ等しい。この蒸気量であれば、気体昇温ヒータ４１において、３００Ｗのサブヒータ４１ｂをもって１３０℃の過熱蒸気とすることができる。これにより、熱風でなく過熱蒸気が温度伝達の主体となった「蒸し」の調理を行うことができる。蒸気発生ヒータ５２と気体昇温ヒータ４１の消費電力の合計は１３００Ｗであり、家庭内コンセント１口当たりの電力容量の範囲内にとどまっている。

過熱蒸気による調理は次のように進行する。
（ａ）１００℃を超える過熱蒸気が食品の表面に接触して凝縮し、凝縮熱を食品に与える。
（ｂ）これにより、熱風に比べ食品表面の温度が速く上昇する。
（ｃ）食品表面の温度が速く上昇するので、熱伝導により食品内部の温度も速く上昇する。凝縮潜熱を放出した蒸気は高温の水となり、その水が食品内部に浸透して食品の内部温度を上昇させるとともに食品内部に潤いを与える。
（ｄ）食品の表面温度が１００℃になると過熱蒸気は食品表面で凝縮と気化を繰り返すことになり、食品の表面温度は１００℃近傍で停滞する。
（ｅ）さらに加熱を続けると食品表面が乾燥して１００℃を超える温度になり、焦げ色がつき出す。

過熱蒸気の温度が１３０℃以下の場合、上記（ｃ）の段階にまで到達する。「蒸し」「茹で」に相当する調理を行うことができる。

過熱蒸気の温度が１５０℃以上の場合、上記（ｄ）から（ｅ）の段階にまで到達する。「焼き色付け」「グリル」の調理を行うことができる。

過熱蒸気による調理は、蒸気量が多ければ多いほど特徴が発揮されるという訳ではない。蒸気温度が１３０℃以下の「蒸し」「茹で」の調理の場合、上記（ａ）〜（ｃ）の工程、すなわち凝縮した水が食品に対して何らかの作用を及ぼす段階までで食品に付着する蒸気の量が蒸気量上限値ということになる。それ以上の蒸気は食品に付着できない無効な蒸気となる。

また、１５０℃以上の過熱蒸気を用いて「焼き色付け」の調理を行う場合、蒸気量が多いと食品内部に浸透する水分量が多くなり、上記（ｄ）の段階における１００℃近傍での滞留時間が長くなり、焼き色がつき出すのが遅れる。従って、過熱蒸気の量はほどほどであるのがよい。

上記知見に基づき、「蒸し」「茹で」の調理に適する蒸気量を求める実験を行ったところ、加熱室のサイズが家庭用の一般的な加熱調理器のサイズ程度であれば、食品より毎分１５〜２５ｇの水を蒸発させる程度の蒸気量が最適であることが判明した。

また「焼き色付け」の調理に適する蒸気量を求める実験を行ったところ、加熱室のサイズが家庭用の一般的な加熱調理器のサイズ程度であれば、食品より毎分５〜１０ｇの水を蒸発させる程度の蒸気量が最適であることが判明した。

消費電力の許容値が１３００Ｗであるものとすると、蒸気発生ヒータ５２の消費電力を増加して蒸気量を増やそうと思えば、気体昇温ヒータ４１の消費電力を減らさざるをえなくなる。しかしながら、蒸気発生ヒータ５２と気体昇温ヒータ４１の消費電力の割合が現在は１０００Ｗ対３００Ｗ、すなわち１０：３となっているところ、これ以上蒸気発生ヒータの方に比重を移すと、蒸気を１３０℃の過熱蒸気にすることができなくなる。すなわちコンセント１口あたりの許容電力が１５００Ｗ程度と了解されている日本の家庭では、蒸気発生ヒータ５２の消費電力が１０００Ｗ、気体昇温ヒータ４１の消費電力が３００Ｗといったところが、「蒸し」「茹で」の調理を行う際の現実的な電力設定ということになる。

「焼き色付け」のメニューでは、蒸気発生ヒータ５２の側ではサブヒータ５２ｂのみに通電する。気体昇温ヒータ４１の側ではメインヒータ４１ａのみに通電する。蒸気発生ヒータ５２と気体昇温ヒータ４１の消費電力の合計は１３００Ｗである。

蒸気発生ヒータ５２のサブヒータ５２ｂの消費電力３００Ｗは、図１７において６．５ｇ／分の蒸気を発生させるのに必要なヒータ電力にほぼ等しい。蒸気量がこの程度であって、気体昇温ヒータ４１の方に１０００Ｗが配分されているのであれば、過熱蒸気の温度は２００℃以上に達する。これにより、過熱蒸気による調理を行いつつ、食品に焼き色をつけることができる。

蒸気発生ヒータ５２に通電して蒸気を発生させ、「蒸し」「茹で」「焼き色付け」の調理を行うときは、蒸気発生ヒータ５２だけに電力消費を集中させることなく、気体昇温ヒータ４１にもなにがしかの電力を配分する。これは、気体昇温ヒータ４１に通電しないかぎり過熱蒸気を得ることができないためである。しかしながら気体昇温ヒータ４１の方は、蒸気発生ヒータ５２と無関係に単独使用が可能である。

「グリル」のメニューでは、蒸気発生ヒータ５２には通電せず、気体昇温ヒータ４１のみ、メインヒータ４１ａ、サブヒータ４１ｂとも通電する。これにより、蒸気に依存することなく、熱風のみで調理を行うことができる。蒸気発生ヒータ５２と気体昇温ヒータ４１の消費電力の合計は１３００Ｗである。

このように制御装置８０は、選択された調理メニューに応じ、蒸気発生ヒータ５２のメインヒータ５２ａ及びサブヒータ５２ｂと、気体昇温ヒータ４１のメインヒータ４１ａ及びサブヒータ４１ｂの使用モードを変える。蒸気発生ヒータ５２に比較して気体昇温ヒータ４１の発熱量を大とする制御と、気体昇温ヒータ４１に比較して蒸気発生ヒータ５２の発熱量を大とする制御が可能であるから、蒸気による調理効果に主眼を置いた調理メニューと、熱風による調理効果に主眼を置いた調理メニューを提供し、食品の性質に適合した調理を行わせることができる。

また制御装置８０は、蒸気発生ヒータ５２と気体昇温ヒータ４１の消費電力合計が許容値（この場合１３００Ｗ）を超えないように制御を行うから、許容電流値に制約がある場所でも安全に使用することができる。

蒸気発生ヒータ５２と気体昇温ヒータ４１はそれぞれ発熱量大のメインヒータと発熱量小のサブヒータからなり、これらメインヒータとサブヒータをそれぞれ一方ずつ通電するか同時に両方とも通電するかにより発熱量を切り替えるから、電力制御システムが簡素なものでよく、制御装置のコストアップを招かずに済む。

そして、気体昇温ヒータ４１の総消費電力は許容値にほぼ等しいから、熱風だけによる調理を許容値一杯の電力を使用して行うことができる。また蒸気発生ヒータ５２の総発熱量に気体昇温ヒータ４１のサブヒータ４１ｂの発熱量を加えた発熱量も許容値にほぼ等しいから、蒸気発生装置５０で発生した蒸気を気体昇温ヒータ４１で過熱蒸気にして用いる調理を、許容値一杯の電力を使用して行うことができる。

さらに、蒸気発生ヒータ５２の消費電力を、メインヒータ５２ａが７００Ｗ、サブヒータ５２ｂが３００Ｗに設定したから、メインヒータ５２ａとサブヒータ５２ｂの両方を使用して消費電力１０００Ｗで蒸気を発生させるモードと、サブヒータ５２ｂのみを使用して消費電力３００Ｗで蒸気を発生させるモードの２通りを選択できる。また気体昇温ヒータ４１の消費電力を、メインヒータ４１ａが１０００Ｗ、サブヒータ４１ｂが３００Ｗに設定したから、メインヒータ４１ａとサブヒータ４１ｂの両方を使用して消費電力１３００Ｗで気体を加熱するモード、メインヒータ４１ａのみを使用して消費電力１０００Ｗで蒸気を過熱するモード、サブヒータ４１ｂのみを使用して消費電力３００Ｗで蒸気を過熱するモードの３通りを選択できる。

上記消費電力の設定によれば、消費電力１０００Ｗで発生させた蒸気を消費電力３００Ｗで過熱蒸気にする組み合わせ、消費電力３００Ｗで発生させた蒸気を消費電力１０００Ｗで過熱蒸気にする組み合わせ、消費電力１３００Ｗで蒸気を含まない熱風を発生させる組み合わせが可能であり、しかも、いずれも家庭内コンセント１口当たりの電力容量内にとどめることができる。

蒸気発生ヒータ５２の消費電力については次のように設定することも可能である。すなわちメインヒータ５２ａの消費電力を１０００Ｗとし、サブヒータ５２ｂの消費電力を３００Ｗとするのである。

上記のように構成すれば、メインヒータ５２ａを使用して消費電力１０００Ｗで蒸気を発生させるモードと、サブヒータ５２ｂを使用して消費電力３００Ｗで蒸気を発生させるモードの２通りを選択できる。気体昇温ヒータ４１の消費電力の設定が、メインヒータ４１ａが１０００Ｗ、サブヒータ４１ｂが３００Ｗであれば、メインヒータ４１ａとサブヒータ４１ｂの両方を使用して消費電力１３００Ｗで気体を加熱するモード、メインヒータ４１ａのみを使用して消費電力１０００Ｗで蒸気を過熱するモード、サブヒータ４１ｂのみを使用して消費電力３００Ｗで蒸気を過熱するモードの３通りを選択できる。従って、消費電力１０００Ｗで発生させた蒸気を消費電力３００Ｗで過熱蒸気にする組み合わせ、消費電力３００Ｗで発生させた蒸気を消費電力１０００Ｗで過熱蒸気にする組み合わせ、消費電力１３００Ｗで蒸気を含まない熱風を発生させる組み合わせが可能であり、しかも、いずれも家庭内コンセント１口当たりの電力容量内にとどめることができる。

蒸気調理器１の加熱モードは、蒸気発生装置５０から発生した蒸気を気体昇温ヒータ４１が昇温させて得た過熱蒸気による加熱モード（加熱モードＡ）と、気体昇温ヒータ４１を蒸気なしで発熱させることによって得た熱風又は輻射熱による加熱モード（加熱モードＢ）とに分類できる。加熱モードＡは図１６の表では「蒸し」「焼き色つけ」に相当し、加熱モードＢは図１６の表では「グリル」に相当する。これら加熱モードＡ、Ｂを組み合わせ、一切を蒸気調理器１に委ねる自動調理、あるいは使用者が条件設定を行う手動調理の調理シーケンスを様々に構成することができる。図１８の表に調理シーケンスの例を示す。なお、この例ではヨーロッパ仕様の蒸気調理器が想定されており、蒸気発生ヒータと気体昇温ヒータの消費電力合計が１３００Ｗを超えるときがある。

まず、加熱モードＡで調理前半の主たる加熱を行い、加熱モードＢで調理後半の主たる加熱を行うシーケンスを設定することができる。調理のカテゴリーで言えば「生食品の蒸気グリル」又は「コンビニ食品の蒸気グリル」に相当する。

「生食品の蒸気グリル」を選択すると、操作パネル１３の中の表示部に「ソーセージ」「ベーコン」「チキン（もも／その他部位）」「ハンバーグ」「ポークチョップ」といったメニューが表示され、「予熱１」「予熱２」「調理１」「調理２」の４ステージからなる調理シーケンスが遂行される。「予熱１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、加熱室２０の温度を２２０℃にする。「予熱２」では気体昇温ヒータの１３００Ｗを１００％使用するとともに、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を５０％使用し、加熱室２０の温度を２５０℃にする。「調理１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を５０％使用して加熱室２０の温度を２５０℃に維持する運転を総時間の７０％継続する。「調理２」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２への通電を停止して加熱室２０の温度を２５０℃に維持する運転を総時間の３０％継続する。

「コンビニ食品の蒸気グリル」を選択すると、操作パネル１３の中の表示部に「魚フライ（冷凍）」「フライドチキン（冷凍）」「魚フライ（チルド）」「フライドチキン（チルド）」といったメニューが表示され、「予熱１」「予熱２」「調理１」の３ステージからなる調理シーケンスが遂行される。「予熱１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、加熱室２０の温度を２２０℃にする。「予熱２」では気体昇温ヒータの１３００Ｗを１００％使用するとともに、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を５０％使用し、加熱室２０の温度を２５０℃にする。「調理１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を５０％使用して加熱室２０の温度を２５０℃に維持する運転を総時間の８０％継続する。さらに気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２への通電を停止して加熱室２０の温度を２５０℃に維持する運転を総時間の２０％継続する。

また加熱モードＡが専ら調理の主体となるシーケンスを設定することができる。調理のカテゴリーで言えば「蒸気ロースト」又は「コンビニ食品の蒸気ベーク」に相当する。

「加熱モードＡが専ら主体となる調理」を標榜しつつも、図１８のシーケンス例では途中から蒸気の供給が止まっている。これは水タンク７１の容量の制限によるものであり、無制限に水を供給することができれば、本来は最後まで過熱蒸気による調理を続けて構わないものである。

「蒸気ロースト」を選択すると、操作パネル１３の中の表示部に「ローストチキン」「ローストポーク」「ローストビーフ」といったメニューが表示され、「調理１」「調理２」の２ステージからなる調理シーケンスが遂行される。「調理１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を５０％使用して加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を３０分継続する。「調理２」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２への通電を停止して加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を総時間から３０分を差し引いた時間だけ継続する。

「コンビニ食品の蒸気ベーク」を選択すると、操作パネル１３の中の表示部に「ピザ（冷凍）」「フランスパン（冷凍）」「ラザニア（冷凍）」といったメニューが表示され、「予熱１」「調理１」「調理２」の３ステージからなる調理シーケンスが遂行される。「予熱１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、加熱室２０の温度を設定温度にする。「調理１」では気体昇温ヒータの１３００Ｗを１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を７０％使用して加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を３０分継続する。「調理２」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、蒸気発生ヒータ５２への通電を停止して加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を総時間から３０分を差し引いた時間だけ継続する。

加熱モードＢで調理前半の主たる加熱を行い、加熱モードＡで調理後半の主たる加熱を行うシーケンスを設定することもできる。調理のカテゴリーで言えば「ケーキの蒸気ベーク」に相当する。なお図１８のシーケンス例では最後に短時間加熱モードＢで加熱を行っている。これは蒸気による特有のにおい、食感を解消するためである。

「ケーキの蒸気ベーク」を選択すると、操作パネル１３の中の表示部に「パン」「パイ」「ケーキ」といったメニューが表示され、「予熱１」「調理１」「調理２」「調理３」の４ステージからなる調理シーケンスが遂行される。「予熱１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を１００％使用し、加熱室２０の温度を２２０℃にする。「調理１」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を６０％使用し、蒸気発生ヒータ５２には通電しないで加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を総時間の４５％継続する。「調理２」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を６０％使用し、蒸気発生ヒータ５２の１０００Ｗの能力を３０％使用して加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を総時間の４５％継続する。「調理３」では気体昇温ヒータ４１の１３００Ｗの能力を６０％使用し、蒸気発生ヒータ５２には通電しないで加熱室２０の温度を設定温度に維持する運転を総時間の１０％継続する。

上記調理シーケンスの条件は、使用者が操作パネル１３を通じて操作することにより変更可能である。このため、より使用者の好みに合わせた調理が可能となる。

同じく使用者が操作パネル１３を通じて操作することにより、調理後半において主たる加熱を行う加熱モードの継続時間を調整することができる。これにより、焼き色を調整することができる。

シーケンス中に加熱モードＡと加熱モードＢの両方が含まれる場合、加熱モードＡの継続時間が調整対象となるように設定することができる。これにより、過熱蒸気の特長を強めたり弱めたりできる。

操作パネル１３の役割は、シーケンス選択手段でもあり、加熱時間設定手段又は加熱時間・加熱温度設定手段でもある。加熱時間が設定されると予め設定された条件でシーケンス中の加熱モードの時間配分が決定されるようにして、手動調理のシーケンス設定を可能とすることができる。

また、加熱モードＡで終始調理を行うシーケンスを設定する場合、加熱モードＡの継続時間が調整可能であるとともに加熱モードＡの制御温度が１３０℃以下に設定することができる。これにより、「あたため」や「蒸し」の調理を行う場合の誤設定を防ぐことができる。

さらに、加熱モードＡを主体とする調理を行うシーケンスを設定する場合、操作パネル１３の表示部には、マイクロ波加熱では内圧上昇により破裂する可能性のある被加熱物（例えば玉子）や、マイクロ波が透過できない包装がなされている被加熱物（例えば金属フィルムが包装材に含まれるレトルト食品）の名称がそのまま表示される。すなわち表示部に「玉子・レトルト食品」といった文字が現れる。このため、破裂あるいは加熱不能を懸念して自動加熱を敬遠しがちな食品を蒸気による自動調理にゆだねてもらう際の心理的障壁を取り除くことができる。

文字に代え、玉子やレトルト食品のアイコンを表示してもよい。あるいは文字とアイコンを同時に表示してもよい。

厚みの薄い食品、例えばビーフステーキやハンバーグなどには、加熱モードＡで調理前半の主たる調理を行い、加熱モードＢで調理後半の主たる調理を行う加熱パターンが適する。

図１９のグラフは厚みの薄い食品を加熱モードＡのみで加熱し続けた状態を示す。実線は食品表面温度、破線は食品中心温度を表す。この場合、食品表面温度が１００℃近くになったとき、食品中心温度は最適温度である７０℃近くまで上昇する。食品表面温度が１００℃付近で滞留している間も食品中心温度は上昇を続け、食品表面が乾燥状態に入り焼き色がつく温度帯（１８０℃）では食品中心温度は適正温度を超え、過加熱状態になっている。

調理後半を加熱モードＢにすると、図２０のグラフに示すような結果が得られる。加熱モードＢでは、食品表面が１００℃近くで滞留する時間が短縮される一方、食品中心温度の上昇勾配が緩やかになる。これにより、食品表面に焼き色がつくタイミングと、食品中心が最適温度になるタイミングを合わせることができ、また総加熱時間の短縮を図ることができる。

ボリュームの大きい食品、例えばロースト食品などには、加熱モードＡで終始調理を行う加熱パターンが適する。

図２１のグラフはボリュームの大きい食品を加熱モードＡのみで加熱し続けた状態を示す。実線は食品表面温度、破線は食品中心温度を表す。ボリュームのこの場合、食品表面温度に比べ食品中心温度の上昇が遅い。これは、表面からの熱伝導や凝縮水の浸透に時間がかかるためである。そこで、表面に焼き色がつく温度帯（１８０℃）まで連続的に過熱蒸気による調理を行うことにより、食品中心温度が最適温度（７０℃）になるタイミングを最後に持ってくることができる。また、加熱モードＢのみで加熱する場合に比べ、短時間で調理が完了する。

材料配分の微妙な食品、例えばケーキなどのベーク食品には、加熱モードＢで調理前半の主たる調理を行い、加熱モードＡで調理後半の主たる調理を行う加熱パターンが適する。

図２２のグラフはベーク食品を加熱モードＡのみで加熱し続けたときの食品表面温度と食品重量変化を示す。太い実線は食品表面温度、細い実線は食品重量の変化を表す。食品表面温度が１００℃近くになるまでは凝縮水が食品に浸透することにより食品重量がプラス側に変化する。食品表面温度が１００℃付近で滞留している間に食品重量の変化の勾配が逆転する。さらに加熱が進行すると乾燥領域に入り、食品重量はマイナス側に変化する。

材料配分の微妙な食品は、調理初期に水分が増加すると最終仕上がりが悪くなる。そこで、調理初期は加熱モードＢで水分を与えないように加熱し、調理後半は加熱モードＡで加熱する。これにより、良好な仕上がりと加熱時間の短縮を両立させることができる。

以上、代表的な加熱パターンを３種類提示したが、この他、加熱モードＡ、Ｂの時間比率を変えたり、加熱モードＡ、Ｂの前後に異なる加熱モードを付加したりして、食品毎に微調整を図ることができる。

過熱蒸気による調理には次のような特徴がある。
ａ．食品内部温度の上昇が速やかである。
ｂ．食品に凝縮水が付着する。
ｃ．低酸素調理が可能である（加熱室内を過熱蒸気で満たし、空気を排除すると、酸素濃度が大気中の通常の濃度である２０％から数％以下に低下する）。

上記特徴は、食品に次のような影響を与える。

Ａ．脱油効果
食品の内部温度が上昇することにより、食品に含まれる脂肪成分が液化し、食品表面に溶け出す。脂肪成分は単独で、あるいは食品表面に付着している凝縮水と共に滴り落ちる。他の調理法に比べ脱油効果が大きい。

Ｂ．減塩効果
食品表面に付着した凝縮水に食品表面近くに含まれる塩分が溶出し、凝縮水と共に滴り落ちて食品から排出される。他の調理法に比べ減塩効果が大きい。

Ｃ．ビタミンや油脂成分の酸化防止
ビタミンＣ、Ｅは油脂は酸化により劣化し、本来の機能を果たさなくなったり、色や香りが悪くなったり、悪臭を放つようになったりする。過熱蒸気による低酸素調理は酸化の防止に有効であり、しかも、他の酸化防止調理方法（例えば真空調理方法）に比べ容易に実現できる。

以上のように、過熱蒸気による調理は最近の健康意識の高まりにマッチした調理ということができる。その一方で、仕上がり後の食感や味が従来の調理法によるものと微妙に異なり、これを好む人と好まない人がある。そこで、過熱蒸気の特徴を更に強調したい場合には加熱モードＡの時間を長くし、食品内部温度の上昇を速めたり、凝縮水の付着量を多くしたりして特徴を際だたせることができる。過熱蒸気の特徴を前面に押し出したくない場合には、加熱モードＡの時間比率を小さく、加熱モードＢの時間比率を大きくすることにより、目的を達成できる。

本発明は、家庭用、業務用を問わず、蒸気により調理を行う調理器全般に利用可能である。

蒸気調理器の外観斜視図加熱室の扉を開いた状態の外観斜視図加熱室の扉を取り去った状態の正面図内部機構の基本構造図図４と直角の方向から見た内部機構の基本構造図加熱室の上面図蒸気発生装置の垂直断面図図７のＡ−Ａ線の箇所における水平断面図図７のＢ−Ｂ線の箇所における水平断面図蒸気発生装置の正面図送風装置の垂直断面図サブキャビティの底面パネルの上面図制御ブロック図図４と同様の基本構造図にして図４と異なる状態を示すもの図５と同様の基本構造図にして図５と異なる状態を示すもの調理メニューとそれに用いられるヒータの関係を示す表蒸気量と電力量の関係を示す表調理シーケンスの表加熱モードが食品に与える影響につき説明する第１のグラフ加熱モードが食品に与える影響につき説明する第２のグラフ加熱モードが食品に与える影響につき説明する第３のグラフ加熱モードが食品に与える影響につき説明する第４のグラフ

符号の説明

１蒸気調理器
２０加熱室
３０外部循環路
４０サブキャビティ
４１気体昇温ヒータ
５０蒸気発生装置
５２蒸気発生ヒータ
８０制御装置
Ｆ被加熱物

Claims

被加熱物を入れる加熱室と、
該加熱室に供給する蒸気を発生させ、蒸気発生メインヒータと蒸気発生サブヒータとから成る蒸気発生ヒータと、
加熱室に供給される気体を昇温させ、気体昇温メインヒータと気体昇温サブヒータとから成る気体昇温ヒータと、
前記蒸気発生メインヒータと、前記蒸気発生サブヒータと、前記気体昇温メインヒータと、前記気体昇温サブヒータとをいずれか単独に又はいずれかを組み合わせて通電して発熱量を切り替える制御装置とを備え、
前記蒸気発生ヒータと前記気体昇温ヒータの消費電力の合計が所定値を越えないように、前記制御装置が、前記各ヒータを組み合わせて通電して、前記蒸気発生ヒータに比較して前記気体昇温ヒータの発熱量を大、または前記気体昇温ヒータに比較して前記蒸気発生ヒータの発熱量を大と制御することで、異なる温度の過熱蒸気を生成することを特徴とする蒸気調理器。
被加熱物を入れる加熱室と、
該加熱室に供給する蒸気を発生させ、蒸気発生メインヒータと蒸気発生サブヒータとから成る蒸気発生ヒータと、
加熱室に供給される気体を昇温させ、気体昇温メインヒータと気体昇温サブヒータとから成る気体昇温ヒータと、
前記蒸気発生メインヒータと、前記蒸気発生サブヒータと、前記気体昇温メインヒータと、前記気体昇温サブヒータとをいずれか単独に又はいずれかを組み合わせて通電して発熱量を切り替える制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記蒸気発生ヒータと前記気体昇温ヒータとに通電して、前記気体昇温ヒータが前記蒸気発生ヒータにより発生した蒸気を昇温させて得た過熱蒸気により被加熱物を加熱する加熱モードＡと、前記気体昇温ヒータにのみに通電して得られた熱風又は熱輻射により被加熱物を加熱する加熱モードＢとを単独又は組み合わせて調理シーケンスを構成し、
前記加熱モードＡでは、前記蒸気発生メインヒータの消費電力を略７００Ｗ、前記蒸気発生サブヒータの消費電力を略３００Ｗ、前記気体昇温サブヒータの消費電力を略３００Ｗとするか、または前記蒸気発生サブヒータの消費電力を略３００Ｗ、前記気体昇温メインヒータの消費電力を略１０００Ｗとし、
前記加熱モードＢでは、前記気体昇温メインヒータの消費電力を略１０００Ｗ、前記気体昇温サブヒータの消費電力を略３００Ｗとしたことを特徴とする蒸気調理器。