JP5186511B2 - スチームコンベクションオーブン - Google Patents

Description

本発明は、スチームを使用して食材を調理するスチームコンベクションオーブンに関する。

スチームを使用して食材を調理するスチームコンベクションオーブンが広く知られている。従来のスチームコンベクションオーブンでは、スチームを、オーブン庫外に配置したスチーム発生器（熱源を専用に備えたもの）により発生させる形式が一般的であった。しかし、スチーム発生器を専用に設置すると、装置が大掛かりとなり、またコスト増になる。そのため、近年では、スチーム発生器を廃止したスチームコンベクションオーブンが提案されている。例えば、下記特許文献１には、給水管を通じて庫内に引き込んだ水を、庫内の熱交換器（ヒータ）に滴下させることにより、これを気化させて蒸気を作り出している。

特開２００３−２２７６１２号公報

ところで、水道水をそのまま蒸発させると、水道水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンが水垢として析出してオーブン庫内に付着する。そのため、スチーム発生用に使用する水は、軟水器等のイオン交換樹脂を通して軟水化させる必要がある。イオン交換樹脂には寿命があり定期的に交換、又は再生する必要があるので、ランニングコストを抑えるには、水の使用量を減らして、イオン交換樹脂の交換頻度、再生頻度を下げることが求められていた。

その一方、庫内の熱交換器を利用して蒸気を作り出すようにする場合、滴下した水の一部は気化せず、そのまま排水されてしまうので、水の使用量が増える傾向になる。そのため、上記要請に応ずるには、滴下した水の蒸発効率を高めて、水の使用量を下げる必要があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、滴下した水の蒸発効率を高めて、スチーム発生用として使用される水の使用量を下げることを目的とする。

本発明は、スチームコンベクションオーブンであって、オーブン庫と、前記オーブン庫内に設置され、複数枚のブレードを具備したファンと、前記ファンの周囲を取り囲むように配置された熱交換器と、スチーム発生用の水を給水する給水管と、前記給水管を通じて給水された水を前記ファンのブレードに拡散させる拡散部材と、を備えてなる共に、前記拡散部材は、周壁に拡散スリットを形成したボックス型であって、前記ファンの軸部に対して一体回転可能に固定されており、更に、前記拡散部材の形状を前記ブレードの枚数と同数の頂点を持つ正多角形状にし、各頂点に対応して前記拡散スリットを設ける構成とするところに特徴を有する。

このような構成であれば、回転に伴う遠心力によって、スチーム発生用に供給された水を周方向に均一に拡散できる。そのため、スチーム発生用に供給された水を、熱交換器の表面に均一に付着させることが可能となり、水の蒸発効率を高めることが可能となる。また、ファンに設けられた全てのブレードを使用して水を拡散させる構成となるので、水の拡散分解能を高くできる。

この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。

・拡散スリットの周方向の位置を、ファン側のブレードの中間位置に合わせるようにする。このようにしておけば、ファンを正逆いずれの方向に回転させた場合にも、ブレードに対する水滴の落下地点が同じ時点になる。

・前記ファンの軸部に対して前記拡散部材を回り止めする回転規制手段が設けるようにする。このようにすれば、ファンに対して拡散部材を回り止めすることが可能となる。

本発明によれば、水の蒸発効率を高めて、スチーム発生用として使用される水の使用量を下げることが可能となる。

本発明の一実施形態に適用されたスチームコンベクションオーブンの斜視図 スチームコンベクションオーブンの正面図 スチームコンベクションオーブンのブロック図 ファン及びその周辺構造を示す斜視図 ファンの斜視図 ファンの分解斜視図 拡散部材の正面図 拡散部材の側面図 軸部材に対する拡散部材の取り付け構造を示す断面図 （ａ）図９のＡ部を拡大した図（カシメ前の状態を示す） （ｂ）図９のＡ部を拡大した図（カシメ後の状態を示す） モータ軸に対するファンの取り付け構造を示す断面図 軟水の拡散原理を示す図 拡散スリットとブレードの位置関係を示す図 軸部材に対する拡散部材の回り止め構造を示す図（カシメ前の状態） 軸部材に対する拡散部材の回り止め構造を示す図（カシメ後の状態）

＜一実施形態＞
本発明の一実施形態を図１ないし図１５を参照して説明する。
１．スチームコンベクションオーブンＭの構造説明
本実施形態に適用されたスチームコンベクションオーブンＭは、ホットエアによるオーブン調理と、スチームによるスチーム調理及びこれらを複合的に使用するコンビネーション調理が可能な調理器である。本加熱装置Ｍは、図１にて示すようにボックス型の筐体３を備え、内部に食材を収容するためのオーブン庫１０を設けている。

そして、筐体３の前面に横開き可能な取っ手４付きのドア５を設けてあり、ドア５を開閉することで、オーブン庫１０に対して食材を出し入れ出来るようになっている。また、スチームコンベクションオーブンＭの前面には、ドア５の右横に並んで操作パネル７が設置してあり、調理モードの選択操作や調理条件の設定操作をすることが出来るようになっている。

オーブン庫１０は、図３に示すように通気孔（図略）を備えた仕切り壁１３により左右に分けており、図３の左側が調理室１０Ａ、図３の右側は熱交換室１０Ｂとなっている。

調理室１０Ａには、室内の中央に位置して食材を受けるトレイ１５が設けられている。また、調理室１０Ａの底面には排気口が設けられている。排気口にはスチーム排管１７が接続されており、このスチーム排管１７を通じて調理室１０Ａの過剰なスチーム、水分が排出される構成となっている。

熱交換室１０Ｂには、攪拌用のファン２０が設置されている。ファン２０は、図４〜図６に示すように、ベースプレート２１と、ブレード板２５と、軸部材３１とを備えた構成となっている。

ベースプレート２１は金属板であって円盤状をなし中心に軸孔２２を形成している。ブレード板２５は、図６にて示すように、ベースプレート２１と同径の一枚の金属板であり、板面に垂直な６枚のブレードＦ１〜Ｆ６を備えている。６枚のブレードＦ１〜Ｆ６は金属板を切り起こして形成したものであり、軸孔２６を中心に等間隔、すなわち６０度間隔にて配列されている。係るブレード板２５は、ベースプレート２１に対してスポット溶接にて固定されている。

軸部材（本発明の軸部に相当する）３１は円筒型をなし、底面側には大径の鍔部３２を備えている。鍔部３２は、ベースプレート２１に対する取り付け縁となるものであり、周方向にリベット孔を６箇所等間隔にて形成している。そして、係る軸部材３１の上端面３５には、拡散部材４０が取り付けられている。

拡散部材４０は、前面が開放するボックス型をなす。図７に示すように、拡散部材４０の形状は、正多角形をしている。本実施形態では、拡散部材４０の形状を、ブレードＦの枚数と同数の頂点を持つ正多角形状としている。具体的には、ブレードＦの枚数が６枚であるので、拡散部材４０を正６角形状としている。

そして、拡散部材４０には、各頂点に対応して拡散スリット４５が設けられている。拡散スリット４５は、図８に示すように、周壁４３の端面４３Ａから水平に延びており、先端は底壁４１に達している。また、拡散スリット４５のスリット幅ｄは、全高に亘って、ほぼ一定幅となっている。

拡散部材４０の底壁４１には組み付け孔４２が形成される一方、軸部材３１の上端面３５には環状のリング３６が形成してあり、図９に示すように、リング３６が組み付け孔４２に嵌る構成となっている。そして、図１０に示すように、環状のリング３６を加締め付けて外側に潰して、組み付け孔４２の孔縁４２Ａを挟み付けることで、軸部材３１に対して拡散部材４０が固定されるようになっている。

拡散部材４０を取り付けた軸部材３１はベースプレート２１に対して、リベットＲにより固定される構成となっている。そして、上記したファン２０は、拡散部材４０及びブレードＦの装着面側である表面を、調理室１０Ａに向けた状態で、ファンモータ５０のモータ軸５１に対して取り付けられている（図３、図４、図１１参照）。

図３、図４に戻って説明を続けると、熱交換室１０Ｂの天井部には燃焼室６０が設けられている。燃焼室６０には、ガスバーナ６３とブロア６５が隣接して設けられている。ガスバーナ６３はガス管Ｂ１を通じてガス源Ｒ１に連なっており、ガス源Ｒ１より供給されるガスを燃焼させるものである。また、ブロア６５は燃焼に必要となるエアを供給するものである。以上のことから、ガスバーナ６３を点火させると、ガスの燃焼により生成された高温の燃焼ガスが燃焼室６０内に取り込まれる構成となっている。

そして、燃焼室６０の底部から熱交換パイプ（本発明の「熱交換器」に相当）７０が引き出されている。熱交換パイプ７０は熱交換室１０Ｂの天井を貫通して、熱交換室１０Ｂ内に引き込まれている。熱交換室１０Ｂに引き込まれた熱交換パイプ７０は、ファン２０の周囲を取り囲むように、回曲しつつ下向きに延びている。

そして、ファン２０の下方部には中継室８１が設けられており、そこに、熱交換パイプ７０の先端が接続されている。本実施形態では、片側３本つつ合計の６本の熱交換パイプ７０を設けており、ファン２０の周囲を３重に囲む構成となっている。

以上のことから、燃焼室６０から送出された燃焼ガスは、熱交換パイプ７０を流通しつつファン２０の周囲を通って熱交換し、熱交換室１０Ｂ内の空気を加熱させる。そして、ファン２０によって熱交換室１０Ｂの空気が攪拌される結果、ホットエアは調理室１０Ａに送り出され、これにより、調理室１０Ａ内の温度を昇温させる構成となっている。

尚、熱交換パイプ７０の外側には戻りパイプ８５が設けられており、熱交換後の燃焼ガスは、中継室８１を通じて戻りパイプ８５へと送られ、その後、装置外へ排出される構成となっている。

さて、本スチームコンベクションオーブンＭは、熱交換パイプ７０、ファン２０を利用してスチームを発生させる構成となっている。具体的に説明すると、まず、スチーム発生用の水は、庫外給水管Ｂ２を通じて給水口Ｒ２から供給される構成となっている。図３に示すように、庫外給水管Ｂ２の途中には軟水器９０、水量を連続的に調整可能な水比例弁９７などが設けられている。軟水器９０は、内部にカートリッジ式のイオン交換樹脂９３を備えており、水道水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンをナトリウムイオンに置換して、水道水を軟水化させるものである。

庫外給水管Ｂ２は、図４に示すように燃焼室６０の周囲を巡るような経路をとり、最終的には燃焼室６０の前面壁の中央から真っ直ぐ下向きに延びている。そして、庫外給水管Ｂ２の先端は、庫内給水管Ｂ３の上端部に形成されたテーパ状の受け部１１０に差し込まれている。庫内給水管Ｂ３は、熱交換室１０Ｂと調理室１０Ａとを仕切る仕切り壁１３の裏面（熱交換室側の側面）に、取り付けられている（図３参照）。

庫内給水管Ｂ３は、図４に示すように下向きに真っ直ぐに延びている。そして、庫内給水管Ｂ３の下端部は、ファン２０に向けて内向きに屈曲しており、ファン２０に取り付けられた拡散部材４０の内側に、管先端１００を臨ませている。以上のことから、管先端１００から軟水を滴下させることで、拡散部材４０内に軟水が供給される構成となっている。

そして、拡散部材４０はファン２０に対して固定してあり、ファン２０と共に一体回転する。そのため、滴下された軟水は、拡散部材４０の内側で拡散部材４０と共に一体的に回転することとなり、そのときの遠心力により外向きの力を受ける。以上のことから、図１２にて示すように、軟水は、拡散部材４０の拡散スリット４５から外に飛び出してファン２０のブレードＦに当たり、その衝撃で砕けて微小な水滴ｗに分かれる。

その後、水滴ｗはブレードＦによって弾き飛ばされて、ファン２０の周囲を取り囲む熱交換パイプ７０の外周に付着する。これにて、水滴ｗは加熱され気化する。以上のことから、熱交換室１０Ｂにてスチームを生成することができる。そして、スチームはファン２０によって調理室１０Ａに送り出されることとなる。

このように、本スチームコンベクションオーブンＭによれば、拡散部材４０をファン２０と一体的に回転させ、供給された軟水を遠心力を利用して拡散させている。そのため、供給された軟水を、周方向に均一に拡散させることが可能である。

しかも、ブレードＦの枚数が６枚であることに対応させて、拡散部材４０の形状を正６角形にしており、６箇所全ての頂点に拡散スリット４５を設けている。このようにすることで、スチーム発生用に供給された軟水の蒸発効率を高めることが可能となる。

というのも、上記設定では、スチーム発生用の軟水は拡散部材４０の各拡散スリット４５を通じて、６枚全てのブレードＦに均等に供給される。その結果、水滴ｗは６枚全てのブレードＦにより６方向に拡散される（分散数は「６」）。

一方、例えば、ブレードＦの枚数が６枚である場合に、拡散部材４０の形状を正四角形状にして、拡散スリット４５を４箇所しか設けないようにすると、６枚のブレードＦのうち、水滴ｗの拡散に寄与するものは４枚だけになる。この場合、水滴ｗは４方向にしか拡散されない（分散数は「４」）。

そして、分散数が大きい程、熱交換パイプ７０の表面に、水滴ｗがむらなく均一に降りかかるので、水の蒸発効率は高くなる。以上のことから、本構成であれば、高い蒸発効率を実現させることが可能となる。

また、この実施形態では、拡散スリット４５の周方向の位置を、ファン２０側のブレードＦ１〜Ｆ６の中間位置に合わせようにしてある。例えば、図１３に示すように、拡散スリット４５ａであれば、ブレートＦ１とブレードＦ２の中間位置に、位置を合わせてある。また、それ以外の拡散スリット４５ｂ〜４５ｆも、拡散スリット４５ａと同じように、隣接する２枚のブレードＦ，Ｆの中間位置に、位置を合わせてある。

このような構成としておけば、ファン２０を正転方向（図１２の時計方向）、逆回転方向（図１２の反時計方向）のどちらに回転させた場合であっても、ブレードＦに対する水滴ｗの落下地点Ｐは、常に同じになる。そのため、ブレードＦに弾かれたときの水滴ｗの挙動が常に一定となる結果、軟水の蒸発効率をファン２０の回転方向に拘わらず一定にできる。

また、ファン２０に対して拡散部材４０が周方向に位置ずれしないように回り止めを設けておくとよく、本実施形態では、これを、次のような手段により実現させている。

図７にて示すように、拡散部材４０の組み付け孔４２の孔縁には、凹み４２Ａが形成してある。凹み４２Ａは半円型をなし、周方向に約９０度間隔で４箇所形成してある。本実施形態のものは、この凹み４２Ａを埋めるように、リング３６が加締めつけられることで、軸部材３１に対して拡散部材４０が回り止めされる構成となっている。尚、図１４には、リング３６を加締める前の状態を図によって示し、図１５には、リング３６を加締め付けた後の状態を図によって示してある。

以上説明したように、本スチームコンベクションオーブンＭによれば、スチーム発生用として供給された軟水の蒸発効率が高いため、スチーム発生用として使用される水の使用量、ひいてはイオン交換樹脂の交換頻度又は再生頻度を下げることが可能となる。よって、ランニングコストを抑制できる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、拡散部材の形状を、正６角形状としたものを例示した。拡散部材の形状は、必ずしも正６角形である必要はなく、ブレードの枚数と同数の頂点を持つ正多角形状であればよい。すなわち、ブレードＦが５枚の構成であれば、そのときは、正５角形の構成となる。

（２）上記実施形態では、拡散部材をファンに対して回り止めする回転規制手段の一例として、拡散部材に形成した凹み４２Ａを埋めるように、リング３６が加締めつける例を示した。回転規制手段は、これに限定されるものではなく、例えば、突起と孔による凹凸嵌合を利用して、拡散部材をファンに対して回り止めする構成などであってもよい。

（３）上記実施形態では、熱交換器の例に、ガス式の熱交換パイプ７０を挙げた。熱交換器は、ガス式の熱交換パイプ７０に限定されるものではなく、例えば、電気式のヒータ管により代用することが可能である。尚、燃焼室６０、ガスバーナ６３、ブロア６５は、熱交換器をガス式とした場合の専用品であるので、熱交換器をヒータ管にした場合には、これらの部品を全て廃止することが可能である。

（４）上記実施形態では、拡散部材４０の例として、拡散スリット４５のスリット幅ｄを一定幅としたものを挙げた。拡散スリット４５の形状は、スリット幅を一定幅にするもの以外にも、先端に向けて傾斜するテーパ状にするなど種々の変形が可能である。

１０・・・オーブン庫
１０Ａ・・・調理室
１０Ｂ・・・熱交換室
１３・・・仕切り壁
２０・・・ファン
３１・・・軸部材
３６・・・リング
４０・・・拡散部材
４１・・・底壁
４２・・・組み付け孔
４２Ａ・・・凹み（本発明の「回転規制手段」に相当）
４３・・・周壁
４５・・・拡散スリット
５０・・・ファンモータ
６０・・・燃焼室
７０・・・熱交換器パイプ（本発明の「熱交換器」に相当）
９０・・・軟水器
Ｂ１・・・ガス管
Ｂ２・・・庫外給水管
Ｂ３・・・庫内給水管
Ｍ・・・スチームコンベクションオーブン（本発明の「スチームコンベクションオーブン」に相当）
Ｆ１〜Ｆ６・・・ブレード

Claims (3)

1. スチームコンベクションオーブンであって、
   オーブン庫と、
   前記オーブン庫内に設置され、複数枚のブレードを具備したファンと、
   前記ファンの周囲を取り囲むように配置された熱交換器と、
   スチーム発生用の水を給水する給水管と、
   前記給水管を通じて給水された水を前記ファンのブレードに拡散させる拡散部材と、を備えてなる共に、
   前記拡散部材は、周壁に拡散スリットを形成したボックス型であって、前記ファンの軸部に対して一体回転可能に固定されており、更に、
   前記拡散部材の形状を前記ブレードの枚数と同数の頂点を持つ正多角形状にし、各頂点に対応して前記拡散スリットを設ける構成とすることを特徴とするスチームコンベクションオーブン。
2. 前記拡散スリットの周方向の位置を、前記ファン側のブレードの中間位置に合わせることを特徴とする請求項１に記載のスチームコンベクションオーブン。
3. 前記ファンの軸部に対して前記拡散部材を回り止めする回転規制手段を設けることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスチームコンベクションオーブン。

Images