JP4481870B2

JP4481870B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP4481870B2
Application number: JP2005131284A
Authority: JP
Inventors: 卓士岸本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP2006308199A

Description

この発明は、被調理物の加熱調理を行う加熱調理器に関し、特に１００℃以上の過熱蒸気により被調理物の加熱調理を行う加熱調理器に関する。

従来、加熱調理器としては、飽和水蒸気を更に加熱した１００℃以上の過熱蒸気によって、食品等の被調理物の加熱調理を行うものが知られている。この加熱調理器では、飽和水蒸気発生装置にて、給水タンク等から供給された水で飽和水蒸気を生成し、この飽和水蒸気を過熱蒸気発生装置にて更に加熱して、過熱蒸気を生成する。この過熱蒸気を、被調理物を収容した加熱室内に供給して、加熱調理を行い、被調理物に適した加熱時間が経過すると、過熱蒸気の供給が停止され、調理が完了する。

過熱水蒸気を使用することにより、被調理物内の水分の蒸発を防止して、しっとりとした仕上がりに調理することが可能となる。また、過熱水蒸気は空気よりも熱伝導率が高いので、調理時間を短縮することができると共に、過熱水蒸気の供給により加熱室内が無酸素状態に近くなり、被調理物の酸化を低減することが可能となる。

加熱調理器において、外部で生成した蒸気を加熱室に対して連続的または断続的に供給するために、加熱室内に存在している空気(または蒸気)は、加熱室に供給された蒸気に追い出される形で、排気口から加熱室外部に放出されることとなる。

しかし、加熱室から排気される空気、あるいは蒸気は高温であるため、非常に危険である。

ここで、特開２００３−３３６８４６号公報では、排気口に設けた放熱部で排気を凝縮させることで、調理器外に放出しないような構成となっているが、高温蒸気は外部に放出されないが、放熱部は排気される高エネルギーを持った過熱蒸気と熱交換するため、非常に高温となり、結果、その周辺の筐体も高温となり、やけど等の危険性がある。

また、上記特開２００３−３３６８４６号公報では、蒸発部材に蓄熱材を設置することで、蒸発部材に対して水を供給したときの蒸発部材の温度低下を防止している。特に冬場での使用において、低温の水を供給すれば、蓄熱材の温度が低下し、一旦低温化した蓄熱材は熱容量が大きいため、再び高温に加熱するのに時間がかかり、連続的な蒸気発生が困難となる。
特開２００３−３３６８４６号公報

そこで、この発明の目的は、簡単な構成で排気温度を低下させて安全性を向上できる加熱調理器を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の加熱調理器は、
蒸気を発生する蒸気発生器と、
上記蒸気発生器の下側に一端が接続され、上記蒸気発生器内に水を供給するための送水経路と、
上記蒸気発生器からの蒸気を昇温する蒸気過熱器と、
上記蒸気過熱器から供給される蒸気によって被加熱物を加熱するための加熱室と、
上記送水経路に設けられ、上記加熱室に設けられた排気口を介して外部に排出される排気と上記送水経路内の水との間で熱交換を行う熱交換部と
を備え、
上記蒸気発生器は、上記蒸気発生器内に収容された蒸気を発生させるための熱源を有し、
上記熱交換部が上記蒸気発生器内の蒸気熱源よりも下側に配置されていることを特徴とする。

上記構成の加熱調理器によれば、上記加熱室に設けられた排気口を介して外部に排出される排気の熱が熱交換部を介して蒸気発生器に供給される水に奪われ、調理器からの排気の温度が低下して安全性が向上する。

また、一実施形態の加熱調理器は、上記熱交換部を上記加熱室の上記排気口近傍に設けたことを特徴とする。

上記実施形態の加熱調理器によれば、上記熱交換部を加熱室の排気口近傍に設けることによって、排気された熱を高温のまま、効率よく水に伝えることができるので、蒸気発生器に送水される水が高温となり、蒸気発生器の温度低下を防止することで瞬時に蒸気を発生させることができ、蒸気を加熱室に効率よく供給できる。

また、一実施形態の加熱調理器は、
上記加熱室の排気口からの排気を外部に排出する第１排気経路と、
上記加熱室の排気口からの排気を上記熱交換部を介して外部に排出する第２排気経路と、
上記加熱室の排気口からの排気を上記第１排気経路から外部に排出するか、または、上記加熱室の排気口からの排気を上記第２排気経路から外部に排出するかを切り替える切替部と
を備えたことを特徴とする。

上記実施形態の加熱調理器によれば、例えば、調理中、突然ドアが開放され、再び調理を再開した場合等のように排気温度が低下したときは、切替部により第１排気経路に切り替えて熱交換せずに外部にそのまま放出し、所定時間経過後に切替部により第２排気経路に切り替えて排気と水との間で熱交換を行うなどの制御が可能となる。これにより、排気により温めた水の温度低下を防止できる。

また、一実施形態の加熱調理器は、
上記加熱室の排気口からの排気の温度を測定する排気温度測定部と、
上記排気温度測定部により測定された上記排気の温度が所定温度以上のとき、上記切替部により上記第２排気経路に切り替えるように、上記切替部を制御する制御部と
備えたことを特徴とする。

上記実施形態の加熱調理器によれば、上記排気温度測定部により測定された排気の温度に基づいて、制御部が精度よく切替部を動作させることで、水の温度を下げることなく予熱でき、蒸気発生器の温度低下を防止できる。

以上より明らかなように、この発明の加熱調理器によれば、排気温度を低下させて安全性を向上できる加熱調理器を実現することができる。

以下、この発明の加熱調理器を図示の実施の形態により詳細に説明する。

(第１実施形態)
図１は、この発明の第１実施形態の加熱調理器の概略構成図であり、図２は排気の熱と蒸気発生器に送水する水との熱交換部の一例である。

図１において、加熱室１には食品２を設置台３に載せて調理するものであり、調理前にユーザーがあらかじめ給水タンク６に水を入れるようになっているが、水道に直結しても可能である。給水タンク６の水は送水ポンプ７により送水経路８を介して熱交換部２０を通り、蒸気発生器４に送られる。この蒸気発生器４の構成は、特に限定されるものではなく、貯水層と投げ込みヒータ、あるいはアルミ鋳込みヒータ内に送水経路を設けて加熱する構成でもよい。

この蒸気発生器４に送られた水は、加熱されて直ちに１００℃の蒸気となり、蒸気経路９を通り、加熱室１の上部の蒸気過熱部５で１００℃以上の過熱蒸気となり、加熱室１に噴出される。ここで、蒸気過熱部の設置場所は特に限定されるものではないが、上部に設置し、食品に過熱蒸気を直接当てる構成のほうが調理時間の短縮につながる。

調理開始すると、過熱蒸気が加熱室１に噴出し、元々あった加熱室１内の空気が排気口１０を介して調理器外部に押し出されて、やがて加熱室１内は過熱蒸気で充満され、加熱室内１は無酸素状態となる。これにより、食品の酸化を抑制した調理が可能となる。ここで、加熱室１に供給される過熱蒸気により、加熱室１外に放出される気体は高温のため、そのまま外に放出した場合は、高温空気あるいは高温蒸気が噴出し、非常に危険である。たとえ排気部に放熱板を設置して、高温蒸気は放熱部で凝縮し、外部への蒸気の放出は防止したとしても、高温の気体および放熱板の熱は抑止できないため、やはり危険である。

また、図２は排気の熱交換部２０の断面図を示している。図２に示すように、加熱室１に設置された排気口１０は加熱室１の余剰気体を外部に逃がし、加熱室１の圧力を大気圧に保つ働きがあるが、その排気は熱交換部２０内で、送水ポンプ７から蒸気発生器４に対して送水される間の送水経路８の外周に設置された熱交換フィン２１で送水経路８内の水に熱が伝わる方式である。送水経路８には、排気熱で昇温した水が留まり、送水ポンプ７で蒸気発生器４に水を送る時には高温の水が蒸気発生器４に流入し、蒸気発生器４の温度低下を防ぐことができ、直ちにヒータ１２で加熱されて１００℃の蒸気として蒸気経路９から出ていく。

ここで、排気熱を奪った水は送水経路８内で対流を起こすので、送水経路８に設置する熱交換フィン２１は下部がより熱交換しやすいようにフィンの数を増やす等の処理をした方がより効率よく熱交換できる。

また、加熱室１からの排気は、熱交換部２０で水に熱を奪われ、低温化した排気は、排気口１０から外部に放出される。また、排気が蒸気を含む場合は、熱交換部２０内で水となり、再び加熱室１に戻るようになっている。

上記構成の加熱調理器によれば、加熱室１に設けられた排気口１０を介して外部に排出される排気の熱が熱交換部２０を介して蒸気発生器４に供給される水に奪われ、加熱調理器からの排気温度が低下し、安全性が向上する。

また、上記熱交換部２０を加熱室１の排気口１０近傍に設けることによって、排気された熱を高温のまま、熱交換部２０で効率よく水に伝えることができるので、蒸気発生器４に送水される水が高温となり、蒸気発生器４の温度低下を防止することで瞬時に蒸気を発生させることができ、蒸気を加熱室１に効率よく供給することができる。

(第２実施形態)
次に、図３はこの発明の第２実施形態の加熱調理器の要部の概略構成図を示しているこの第２実施形態の加熱調理器は、排気の切替機能を有している。この第２実施形態の加熱調理器の要部は、排気経路を除いて第１実施形態の加熱調理器の要部と同一の構成部には、同一参照番号を付して説明を省略する。

図３に示すように、加熱室１に設置された排気口１０から入口２０aを介して熱交換部２０に導く経路と、熱交換部２０を通さずに外部に放出するバイパス経路２４とを切替部２２で切り替える。また、排気口１０には排気温度を測定する排気温度測定部２３が取り付けられている。上記入口２０aから熱交換部２０を介して出口２０bに流れる経路が第１排気経路であり、入口２０aからバイパス経路２４を介して出口２０bに流れる経路が第２排気経路である。

上記加熱室１から排出される余剰気体は、加熱室１に設置された排気口１０から熱交換部２０を通って冷却された後、調理器外部に放出される。しかしながら、熱交換部２０を通して外部に放出するか、または、そのままバイパス経路２４を通して排気するかを切替部２２により切り替えを可能とするものである。例えば、排気口１０に排気温度を測定する排気温度測定部２３を設置し、排気温度が所定温度以上の場合は切替部２２を駆動して熱交換部２０に誘導し、熱交換を行った後に、外部に放出する。ただし、調理開始からしばらく時間が経過したあとは、加熱室１内がほとんど過熱蒸気で充満されているため、熱交換部２０で過熱蒸気がすべて水に戻り、排気はほとんど外部に出ることはない。

図４は上記加熱調理器のブロック図を示している。図４において、２３は排気温度測定部、３１は制御部、３２はキー入力部、３３は表示部、３４は給水タンク６(図１に示す)の水位を検知するための給水タンク用水位検知回路、３５送水ポンプ７(図１に示す)を駆動するための給水回路、３６は蒸気過熱部５(図１に示す)の蒸気過熱ヒータ(図示せず)を制御する蒸気過熱回路、３７は蒸気発生器４の蒸気発生ヒータ１２を制御する蒸気発生回路、３８は切替部２２を切り替えるための排気経路用切替回路である。

上記制御部３１は、マイクロコンピュータと入出力回路等からなり、排気温度測定部２３,キー入力部３２および給水タンク用水位検知回路３４等からの信号を受けて、給水回路３５と蒸気過熱回路３６と蒸気発生回路３７とおよび排気経路用切替回路３８を制御する。

また、図５は上記制御部３１の動作フローチャートを示しており、以下、図５に従って制御部３１の動作を説明する。

まず、加熱調理の処理がスタートすると、ステップＳ１で蒸気発生ヒータ１２(図３に示す)をオンすると共に蒸気過熱ヒータをオンする。

次に、ステップＳ２に進み、送風ファンをオンして蒸気供給を開始する。この図示しない送風ファンは、蒸気発生器４から発生した蒸気を蒸気過熱部５を介して加熱室１に供給する。

次に、ステップＳ３に進み、切替部２２をバイパス経路２４側に切り替える。

次に、ステップＳ４に進み、終了時間が経過したか否かを判断して、終了時間が経過したと判断すると、この加熱調理を終了する一方、終了時間が経過していないと判断すると、ステップＳ５に進む。

そして、ステップＳ５で排気温度測定部２３により排気温度を測定する。

次に、ステップＳ６に進み、排気温度が所定温度を越えるか否かを判断して、排気温度が所定温度を越えると判断すると、ステップＳ７に進み、切替部２２を熱交換部２０側に切り替えた後、ステップＳ４に戻る。

一方、ステップＳ６で排気温度が所定温度以下であると判断すると、ステップＳ８に進み、切替部２２をバイパス経路２４側に切り替えた後、ステップＳ４に戻る。

以上のようにすることで、例えば連続調理時、１回目の調理ですでに熱交換部２０内の水が温められた状態で、２回目の調理を始めた場合、低温の気体が加熱室１から排出され、せっかく蒸気発生器４で温められた水が冷やされるのを防止できる。

以上の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、熱交換部２０に蓄熱材を設けることによって、より高温の水を蒸気発生器４に供給でき、給水時の蒸気発生器４の温度低下を最小限にでき、直ちに蒸気が発生できる。また、排気温度と共に、熱交換部２０内の水の温度も検知し、熱交換部２０内の水の温度より排気温度が高い場合は熱交換部２０を通し、熱交換部２０内の水の温度の方が高い場合は熱交換部２０を通すことなく、そのまま外部に放出することによって、給水時の蒸気発生器４の温度低下を最小限にでき、直ちに蒸気が発生できる。

上記第１,第２実施形態では、送水経路８の外周に熱交換フィン２１を設け、さらにその周りを筒で覆う、２重管構造の熱交換部２０を備えた加熱調理器について説明したが、熱交換部の構成はこれに限らず、他の構造の熱交換部を備えた加熱調理器にこの発明を適用してもよい。

また、この発明の加熱調理器は、上記第１,第２実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更を加え得ることは勿論である。

図１はこの発明の第１実施形態の加熱調理器の概略構成図である。図２は上記加熱調理器の熱交換部分の概略図である。図３はこの発明の第２実施形態の加熱調理器の概略図である。図４は上記加熱調理器のブロック図である。図５は上記加熱調理器の制御部の動作を示すフローチャートである。

１…加熱室
２…食品
３…設置台
４…蒸気発生器
５…蒸気過熱部
６…給水タンク
７…送水ポンプ
８…送水経路
９…蒸気経路
１０…排気口
１２…蒸気発生ヒータ
２０…熱交換部
２２…切替部
２３…排気温度測定部
２４…排気経路
３１…制御部
３２…キー入力部
３３…表示部
３４…給水タンク用水位検知回路
３５…給水回路
３６…蒸気過熱回路
３７…蒸気発生回路
３８…排気経路用切替回路

Claims

蒸気を発生する蒸気発生器と、
上記蒸気発生器の下側に一端が接続され、上記蒸気発生器内に水を供給するための送水経路と、
上記蒸気発生器からの蒸気を昇温する蒸気過熱器と、
上記蒸気過熱器から供給される蒸気によって被加熱物を加熱するための加熱室と、
上記送水経路に設けられ、上記加熱室に設けられた排気口を介して外部に排出される排気と上記送水経路内の水との間で熱交換を行う熱交換部と
を備え、
上記蒸気発生器は、上記蒸気発生器内に収容された蒸気を発生させるための熱源を有し、
上記熱交換部が上記蒸気発生器内の蒸気熱源よりも下側に配置されていることを特徴とする加熱調理器。
請求項１に記載の加熱調理器において、
上記熱交換部を上記加熱室の上記排気口近傍に設けたことを特徴とする加熱調理器。
請求項１または２に記載の加熱調理器において、
上記加熱室の排気口からの排気を外部に排出する第１排気経路と、
上記加熱室の排気口からの排気を上記熱交換部を介して外部に排出する第２排気経路と、
上記加熱室の排気口からの排気を上記第１排気経路から外部に排出するか、または、上記加熱室の排気口からの排気を上記第２排気経路から外部に排出するかを切り替える切替部と
を備えたことを特徴とする加熱調理器。
請求項３に記載の加熱調理器において、
上記加熱室の排気口からの排気の温度を測定する排気温度測定部と、
上記排気温度測定部により測定された上記排気の温度が所定温度以上のとき、上記切替部により上記第２排気経路に切り替えるように、上記切替部を制御する制御部と
備えたことを特徴とする加熱調理器。