JP6716232B2 - 蒸気発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば加熱調理器に使用される蒸気発生装置に関する。

従来、蒸気発生装置が発生する水蒸気により食品を調理する加熱調理器が市販されている。蒸気発生装置に関し、特許文献１には、ハウジングの下部に、シーズヒータからなる蒸気発生ヒータが埋設され、ハウジングの上部に、シーズヒータからなる蒸気昇温ヒータが設けられた構成が開示されている。この構成では、蒸気発生ヒータは、ハウジングの底部に溜まった水を蒸発させて蒸気を発生させ、この蒸気は、蒸気通路により吐出口に導かれ、この過程において蒸気昇温ヒータにより加熱される。

しかしながら、特許文献１に記載の構成のように、独立した蒸気発生ヒータおよび蒸気昇温ヒータを有する構成は、蒸気発生装置が大型化するという問題点を有している。

また、特許文献２には、液体を加熱する螺旋状のヒータと、液体を通すら螺旋状の加熱管とを備えた構成が開示されている。この構成では、加熱管の各段が、ヒータの螺旋における隣り合う２つの段の間に配置され、これらヒータおよび加熱管がアルミダイカストからなる円柱体の中に埋設されている。したがって、特許文献２に記載の構成は、蒸気発生装置が一つのユニットとなっており、特許文献１に記載の構成よりも装置を小型化することができる。

特許第４４３５２４６号公報（２０１０年１月８日登録） 特開２０１５−２６５６５号公報（２０１５年２月５日公開）

しかしながら、特許文献２に記載の構成では、加熱管の各段がヒータの螺旋における隣り合う２つの段の間に配置されているので、蒸気発生装置の高さが高くなり、蒸気発生装置を十分に小型化することができない。さらに、加熱管とヒータとの位置関係に大きな制限が存在するので、蒸気発生装置の使用対象である加熱調理器において、蒸気発生装置を配置領域に応じた形状に設計する場合の自由度が小さいという問題点を有している。

したがって、本発明は、十分に小型化することができ、かつ使用対象の加熱調理器での配置領域に応じた形状に設計する場合の自由度を大きくすることができる蒸気発生装置の提供を目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る蒸気発生装置は、ヒータと加熱管とを有し、前記ヒータにて前記加熱管内の水を加熱して水蒸気および過熱水蒸気を発生させる蒸気発生装置であって、前記加熱管は水入口から蒸気出口までの間に螺旋形の加熱管螺旋部を有し、前記ヒータは、一端部から他端部までの間に螺旋形のヒータ螺旋部を有し、前記ヒータ螺旋部は、外径が前記加熱管螺旋部の内径よりも小さく、前記加熱管螺旋部の内側に配置されており、前記ヒータの前記ヒータ螺旋部は、前記加熱管の前記水入口側の部分が、前記加熱管を加熱しない非発熱部となっている構成である。

本発明の一態様によれば、十分に小型化することができ、かつ使用対象の加熱調理器での配置領域に応じた形状に設計する場合の自由度を大きくすることができるという効果を奏する。

本発明の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。 図１に示した蒸気発生ユニットの内部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る蒸気発生装置の構成を示す概略のブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。 図４に示したヒータの構造を部分断面にて示すヒータおよび加熱管の斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。 図６に示したヒータおよび加熱管の概略の平面図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る蒸気発生装置が備える蒸気発生ユニットの外観を示す斜視図である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１１の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示した蒸気発生ユニット１１の内部の構成を示す斜視図である。

（蒸気発生ユニット１１の構成）
図１および図２に示すように、蒸気発生ユニット１１は、加熱管２２およびヒータ２３を備え、これら加熱管２２およびヒータ２３が基体部材２１の内部に埋設されている。

基体部材２１は、例えばアルミニウム合金のダイカスト（アルミダイカスト）にて形成され、外形が、加熱管螺旋部２２ｃおよびヒータ螺旋部２３ｃの形状に応じて、略円柱形となっている。なお、基体部材２１には、例えば軽量化のため、中央部に円柱形の穴が形成されている。

加熱管２２は、上下方向に延びる中心軸の周りに、１本の管をほぼ同一径の螺旋形に巻いた加熱管螺旋部２２ｃを有し、下側の端部が水入口２２ａとなり、上側の端部が蒸気出口２２ｂとなっている。これら水入口２２ａおよび蒸気出口２２ｂは、基体部材２１の側面から突出している。

加熱管２２の材料は、熱伝導性が良好であり、曲げ加工性がよい材料が好ましく、例えば、銅合金あるいはアルミニウム合金等が好ましい。また、耐食性の観点からは、ステンレス材料が好ましい。本実施形態において、加熱管２２はステンレス材料にて形成されている。

ヒータ２３は、例えばシーズヒータからなり、加熱管２２と同一の上記中心軸の周りに、ほぼ同一径の螺旋形に巻いたヒータ螺旋部２３ｃを有する。ただし、ヒータ螺旋部２３ｃの外径は、加熱管螺旋部２２ｃの内径よりも小さく、ヒータ螺旋部２３ｃは、加熱管螺旋部２２ｃの内側に配置されている。また、ヒータ螺旋部２３ｃの巻方向は、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向とは逆方向となっている。

ヒータ２３の下側の端部は下部接続部２３ａとなり、上側の端部は上部接続部２３ｂとなっている。これら下部接続部２３ａおよび上部接続部２３ｂは、基体部材２１の側面から突出している。

（蒸気発生装置１の構成）
図３は、蒸気発生装置１の構成を示す概略のブロック図である。図３に示すように、蒸気発生装置１は、イオン交換樹脂ユニット４１、ポンプ４２、蒸気発生ユニット１１、給電部４３および制御部４４を備えている。

イオン交換樹脂ユニット４１へは液体供給源４５から水蒸気となる液体である水が供給される。液体供給源４５は、蒸気発生装置１に付属するタンクであってもよい。あるいは、水道であってもよい。

イオン交換樹脂ユニット４１は、液体供給源４５から供給される水のカリウムイオンおよびマグネシウムイオン等を除去する。これにより、カリウムイオンおよびマグネシウムイオン等が原因となってスケールと呼ばれる析出物が発生することを防止する。

ポンプ４２は、蒸気発生ユニット１１の加熱管２２の水入口２２ａと接続され、液体供給源４５から供給される水を加熱管２２へ送り込む。

蒸気発生ユニット１１は、水入口２２ａから加熱管２２内へ供給された水をヒータ２３にて加熱することにより加熱管２２内にて水蒸気を生成し、この水蒸気を蒸気出口２２ｂから噴出する。本実施形態において、生成する水蒸気は、蒸し調理に適した１００℃以下の水蒸気から、最高４００℃の焼き上げ調理に適した過熱水蒸気である。

給電部４３は、蒸気発生ユニット１１のヒータ２３へ電力を供給する。制御部４４は、ポンプ４２および蒸気発生ユニット１１の動作を制御する。具体的には、制御部４４は、ポンプ４２を制御することにより、加熱管２２への給水を制御する。また、制御部４４は、給電部４３を制御することにより、ヒータ２３への給電を制御する。これにより、上述の蒸し調理に適した水蒸気、および焼き上げ調理に適した過熱水蒸気を蒸気発生ユニット１１により生成させる。

（蒸気発生ユニット１１の動作）
蒸気発生ユニット１１は、水蒸気を発生する場合、加熱管２２内の水をヒータ２３にて加熱する。このとき、ヒータ２３が発する熱は、基体部材２１を構成するアルミダイカストのヒータ２３と加熱管２２との間の部分を介して加熱管２２へ伝達される。

加熱管２２にて発生した水蒸気は、加熱管２２の蒸気出口２２ｂから噴出し、蒸気発生ユニット１１を備える加熱調理器の庫内へ供給される。加熱調理器にて蒸し調理を行う場合、水蒸気は１００℃以下の水蒸気であり、焼き上げ調理を行う場合の水蒸気は、最高４００℃の過熱水蒸気である。

（蒸気発生ユニット１１の利点）
蒸気発生ユニット１１は、基体部材２１内に加熱管２２とヒータ２３とを設けたワンユニットの構成であり、このワンユニットの構成にて、蒸し調理用の１００℃以下の水蒸気から、焼き上げ調理用の最高４００℃の過熱水蒸気を生成できるようになっている。

また、ヒータ螺旋部２３ｃの外径は、加熱管螺旋部２２ｃの内径よりも小さく、ヒータ螺旋部２３ｃは、加熱管螺旋部２２ｃの内側に配置された構成である。したがって、蒸気発生ユニット１１は、加熱管２２の各段がヒータ２３の螺旋における隣り合う２つの段の間に配置されているような構成と比較して、高さを低く抑えることができる。これにより、蒸気発生ユニット１１は十分に小型化できるようになっている。

また、ヒータ２３を加熱管２２の内側に配置した構成であるから、ヒータ螺旋部２３ｃおよび加熱管螺旋部２２ｃは、螺旋形のピッチや径などを他方の螺旋部のピッチや径などに制限され難くなっている。これにより、蒸気発生ユニット１１を加熱調理器での配置領域に応じた形状に設計する場合の自由度が大きくなっている。

また、ヒータ螺旋部２３ｃの巻方向は、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向とは逆方向となっている。したがって、図２に示すように、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域（加熱管２２の水入口２２ａから所定範囲の領域）は、加熱管２２に対してヒータ２３が近接し難く、他の領域と比較して、ヒータ２３により加熱され難くなっている。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなり、ポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって、加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図４は、本実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１２の外観を示す斜視図である。図５は、図４に示したヒータ５１の構造を示す部分断面図である。

（蒸気発生ユニット１２の構成）
本実施形態の蒸気発生装置１は、図２に示した蒸気発生ユニット１１に代えて、図４に示す蒸気発生ユニット１２を備えている。蒸気発生ユニット１２は、蒸気発生ユニット１１のヒータ２３に代えてヒータ５１を備えている。ヒータ５１は、ヒータ２３の下部接続部２３ａ、上部接続部２３ｂおよびヒータ螺旋部２３ｃに対応する、下部接続部５１ａ、上部接続部５１ｂおよびヒータ螺旋部５１ｃを有する。なお、本実施形態において、図４および図５では、ヒータ螺旋部５１ｃの巻方向は、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向とは逆方向となっているが、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向と同方向であってもよい。

（ヒータ５１の構成）
ヒータ５１は、図５に示すように、下部接続部５１ａ側（加熱管２２の水入口２２ａ側）が非発熱部となっており、上部接続部５１ｂ側（加熱管２２の蒸気出口２２ｂ側）が発熱部となっている。非発熱部は、ヒータ５１の管部５１ｆの内部に設けられている線が、導線からなる非発熱線５１ｄである。一方、発熱部は、ヒータ５１の管部５１ｆの内部に設けられている線が、ニクロム線からなる発熱線５１ｅである。

非発熱部（非発熱線５１ｄ）の長さは、図５の例では、下から２ターン分程度としているが、特に限定されず、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域が、相対的に加熱され難いようになっていればよい。

（蒸気発生ユニット１２の動作）
蒸気発生ユニット１２は、制御部４４の制御に応じて、発熱部が発熱し、加熱管２２を加熱することにより、加熱管２２にて水蒸気を生成する。生成する水蒸気は、蒸気発生ユニット１１と同様、蒸し調理用の１００℃以下の水蒸気から、焼き上げ調理用の最高４００℃の過熱水蒸気である。

（蒸気発生ユニット１２の利点）
蒸気発生ユニット１２では、ヒータ５１は、下部接続部５１ａ側（加熱管２２の水入口２２ａ側）が非発熱部となっているので、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域（水入口２２ａから所定範囲の領域）が、相対的に加熱され難くなっている。したがって、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなる。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの付近の圧力が、ポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって、加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。蒸気発生ユニット１２の他の利点は、前記蒸気発生ユニット１１と同様である。

〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図６は、本実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１３の外観を示す斜視図である。図７は、図６に示したヒータ５２および加熱管２２の概略の平面図である。

（蒸気発生ユニット１３の構成）
本実施形態の蒸気発生装置１は、図２に示した蒸気発生ユニット１１に代えて、図６に示す蒸気発生ユニット１３を備えている。蒸気発生ユニット１３は、蒸気発生ユニット１１のヒータ２３に代えてヒータ５２を備えている。ヒータ５２は、ヒータ２３の下部接続部２３ａ、上部接続部２３ｂおよびヒータ螺旋部２３ｃに対応する、下部接続部５２ａ、上部接続部５２ｂおよびヒータ螺旋部５２ｃを有する。

（ヒータ５２の下部接続部５２ａと加熱管２２の水入口２２ａとの位置関係）
本実施形態において、ヒータ螺旋部５２ｃの巻方向は、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向とは逆方向となっている。さらに、ヒータ５２では、図７に示すように、ヒータ螺旋部５２ｃから引き出した状態の下部接続部５２ａの引出始端位置５２ｄ１は、ヒータ螺旋部５２ｃから引き出した状態の上部接続部５２ｂの引出始端位置５２ｄ２に対して反対側の位置（１８０℃の位置）となっている。ただし、ヒータ螺旋部５２ｃの巻方向は、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向と同方向であってもよい。

同様に、加熱管２２では、図７に示すように、加熱管螺旋部２２ｃから引き出した状態の水入口２２ａの引出始端位置２２ｄ１は、加熱管螺旋部２２ｃから引き出した状態の蒸気出口２２ｂの引出始端位置２２ｄ２に対して反対側の位置（１８０℃の位置）となっている。

また、ヒータ５２の下部接続部５２ａの引出始端位置５２ｄ１は、加熱管２２の水入口２２ａの引出始端位置２２ｄ１に対して反対側の位置（１８０℃の位置）となっている。したがって、ヒータ５２は、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域から離れた位置に配置されている。

なお、ヒータ５２の下部接続部５２ａと上部接続部５２ｂとの位置関係、加熱管２２の水入口２２ａと蒸気出口２２ｂとの位置関係、およびヒータ５２の下部接続部５２ａと加熱管２２の水入口２２ａとの位置関係は、図６および図７に示した関係に限定されない。すなわち、ヒータ５２は、加熱管２２の水入口２２ａ側の部分がヒータ螺旋部５２ｃよりも加熱管２２から離れており、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域が、相対的に加熱され難いようになっていればよい。

（蒸気発生ユニット１３の動作および利点）
蒸気発生ユニット１３の動作は、蒸気発生ユニット１２の動作と同様である。蒸気発生ユニット１３では、ヒータ５２は、加熱管２２の水入口２２ａ側の部分がヒータ螺旋部５２ｃよりも加熱管２２から離れているので、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域（水入口２２ａから所定範囲の領域）が、相対的に加熱され難くなっている。したがって、加熱管２２の水入口２２ａの付近の領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなる。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの付近の圧力が、ポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって、加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。この結果、蒸気発生ユニット１３は、水蒸気を安定して生成することができる。蒸気発生ユニット１３の他の利点は、前記蒸気発生ユニット１１と同様である。

〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図８は、本実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１４の外観を示す斜視図である。

（蒸気発生ユニット１４の構成）
本実施形態の蒸気発生装置１は、図２に示した蒸気発生ユニット１１に代えて、図８に示す蒸気発生ユニット１４を備えている。蒸気発生ユニット１４は、蒸気発生ユニット１１のヒータ２３に代えてヒータ５３を備えている。ヒータ５３は、ヒータ２３の下部接続部２３ａ、上部接続部２３ｂおよびヒータ螺旋部２３ｃに対応する、下部接続部５３ａ、上部接続部５３ｂおよびヒータ螺旋部５３ｃを有している。なお、図８では、ヒータ螺旋部５３ｃの巻方向は、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向とは逆方向となっているものの、加熱管螺旋部２２ｃの巻方向と同方向であってもよい。

（ヒータ５３の構成）
ヒータ５３では、図８に示すように、ヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチは、下部が疎、上部が密となっている。詳細には、ヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチは、下部から上部へ向かうにしたがって漸次密になっている。

（蒸気発生ユニット１４の動作および利点）
蒸気発生ユニット１４の動作は、蒸気発生ユニット１２の動作と同様である。蒸気発生ユニット１４では、ヒータ５３は、ヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチが下部が疎、上部が密となっているので、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域が、相対的に加熱され難くなっている。したがって、加熱管２２の水入口２２ａの付近の領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなる。これにより、これにより、加熱管２２の水入口２２ａの付近の圧力が、ポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって、加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。この結果、蒸気発生ユニット１３は、水蒸気を安定して生成することができる。蒸気発生ユニット１３の他の利点は、前記蒸気発生ユニット１１と同様である。

〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図９は、本実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１５の外観を示す斜視図である。

（蒸気発生ユニット１５の構成）
本実施形態の蒸気発生装置１は、図２に示した蒸気発生ユニット１１に代えて、図９に示す蒸気発生ユニット１５を備えている。蒸気発生ユニット１５は、ヒータ５２、加熱管２２および基体部材２１を備えている。なお、ヒータ５２に代えて、他のヒータ２３，５１，５３のいずれかを備えていてもよい。

蒸気発生ユニット１５は、加熱管螺旋部２２ｃおよびヒータ螺旋部２３ｃの形状に応じた円柱形部分、すなわち円柱形部１５ａを有する。なお、円柱形部１５ａには、例えば軽量化のため、中央部に円柱形の穴が形成されている。

蒸気発生ユニット１１では、図１に示したように、蒸気発生ユニット１５の円柱形部１５ａに対応する部分である円柱形部は、直径（例えば５０ｍｍ）が高さ（例えば７０ｍｍ）よりも小さくなっていた。これに対し、蒸気発生ユニット１５の円柱形部１５ａは、図９に示すように、直径（例えば８０ｍｍ）が高さ（例えば５０ｍｍ）よりも大きくなっている。

上記のような構成は、ヒータ５２のヒータ螺旋部５２ｃの外径が加熱管螺旋部２２ｃ内径よりも小さく、ヒータ螺旋部５２ｃが加熱管螺旋部２２ｃの内側に配置されていることにより可能となっている。すなわち、蒸気発生ユニット１５（蒸気発生ユニット１１）では、設計段階において、加熱管螺旋部２２ｃおよびヒータ螺旋部５２ｃの径を調整することにより、円柱形部１５ａの直径と高さとの大小関係を容易に調整することができる。この場合、加熱管２２の水の流路の内径を大きくしてもよい。

（蒸気発生ユニット１５の動作および利点）
蒸気発生ユニット１５の動作は、蒸気発生ユニット１１の動作と同様である。蒸気発生ユニット１５では、円柱形部１５ａは、直径が高さよりも大きく、高さが低くなっているので、蒸気発生装置１の配置スペースに高さの制限が大きい加熱調理器に対しても使用可能である。蒸気発生ユニット１５の他の利点は、前記蒸気発生ユニット１１と同様である。

〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１０は、本実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１６の外観を示す斜視図である。

（蒸気発生ユニット１６の構成）
本実施形態の蒸気発生装置１は、図２に示した蒸気発生ユニット１１に代えて、図１０に示す蒸気発生ユニット１６を備えている。蒸気発生ユニット１６は、第１蒸気発生部６１、第２蒸気発生部６２および中間部材６３を備えている。中間部材６３は、高い耐熱性を有するものであり、例えばセラミックからなる。中間部材６３は第１蒸気発生部６１の上に固定され、第２蒸気発生部６２は中間部材６３の上に固定されている。したがって、蒸気発生ユニット１６は、ワンユニットの構成となっている。

（第１蒸気発生部６１の構成）
第１蒸気発生部６１は、例えば、前述した蒸気発生ユニット１３からなる。したがって、第１蒸気発生部６１は、蒸気発生ユニット１３の加熱管２２を第１加熱管２２として備え、蒸気発生ユニット１３のヒータ５２を第１ヒータ５２として備えている。なお、第１蒸気発生部６１は、蒸気発生ユニット１３以外の蒸気発生ユニット１１，１２，１４，１５のいずれかであってもよい。

（第２蒸気発生部６２の構成）
第２蒸気発生部６２は、第２加熱管７１および第２ヒータ７２を備えている。第２加熱管７１は、第１加熱管２２と同様、上下方向に延びる中心軸の周りに、１本の管をほぼ同一径の螺旋形に巻いた加熱管螺旋部７１ｃを有し、下側の端部が蒸気入口７１ａとなり、上側の端部が蒸気出口７１ｂとなっている。蒸気入口７１ａは、第１蒸気発生部６１の第１加熱管２２における蒸気出口２２ｂと接続されている。第２加熱管７１は、ステンレス材料など、第１加熱管２２と同じ材料にて形成することができる。

第２ヒータ７２は、第１ヒータ５２と同様、例えばシーズヒータからなり、第１加熱管２２と同一の上記中心軸の周りに、ほぼ同一径の螺旋形に巻いたヒータ螺旋部７２ｃを有する。ただし、図１０の例では、ヒータ螺旋部７２ｃの内径は、加熱管螺旋部７１ｃの外径よりも大きく、ヒータ螺旋部７２ｃは、加熱管螺旋部７１ｃの外側に配置されている。すなわち、第２加熱管７１および第２ヒータ７２が露出しているため、第２加熱管７１が冷まされにくいように第２ヒータ７２を外側に配置している。加熱管螺旋部７１ｃの巻方向とヒータ螺旋部７２ｃの巻方向とは、同じ方向あるいは逆方向の何れであってもよい。第２ヒータ７２の下側の端部は下部接続部７２ａとなり、上側の端部は上部接続部７２ｂとなっている。

第２ヒータ７２は、第１蒸気発生部６１の第１加熱管２２にて生成され、第１加熱管２２から第２加熱管７１へ導入された最大４００℃の過熱水蒸気を最高５００℃まで加熱する。第１ヒータ５２および第２ヒータ７２への給電は、給電部４３にて行われる。

ここで、第１蒸気発生部６１の基体部材２１は、アルミダイカスト製である場合、耐熱温度が４００℃程度ある。そこで、第２蒸気発生部６２にて生じる熱から第１蒸気発生部６１を保護するため、第１蒸気発生部６１と第２蒸気発生部６２との間に中間部材６３が設けられている。

第２加熱管７１と第２ヒータ７２とは空気中に露出しており、第２ヒータ７２の熱を第２加熱管７１へ伝わり易くするため、加熱管螺旋部７１ｃとヒータ螺旋部７２ｃとが互いに接触している。具体的には、第２加熱管７１と第２ヒータ７２とは、例えばニッケルによりロウ付けされている。

（蒸気発生ユニット１６の動作）
上記の構成において、蒸気発生ユニット１６は、蒸し調理用の１００℃以下の水蒸気から、焼き上げ調理用の最高４００℃の過熱水蒸気を生成する場合、第１蒸気発生部６１を動作させる。この場合、第１蒸気発生部６１の第１加熱管２２にて生成された水蒸気（過熱水蒸気）は、第１加熱管２２から第２加熱管７１へ導入され、第２加熱管７１の蒸気出口７１ｂから噴出する。なお、第２蒸気発生部６２の第２加熱管７１にて水蒸気が冷却されるのを防止するため、第２ヒータ７２を動作させてもよい。

一方、蒸気発生ユニット１６は、焼き上げ調理用の４００℃から最高５００℃の過熱水蒸気を生成する場合、第１蒸気発生部６１および第２蒸気発生部６２を動作させる。この場合、第１蒸気発生部６１の第１加熱管２２にて生成された最高４００℃の過熱水蒸気は、第１加熱管２２から第２加熱管７１へ導入され、第２加熱管７１にて最高５００℃まで加熱され、蒸気出口７１ｂから噴出する。

（蒸気発生ユニット１６の利点）
蒸気発生ユニット１６は、第１蒸気発生部６１の上に中間部材６３を介して第２蒸気発生部６２が設けられたワンユニットの小型化された構成にて、蒸し調理用の１００℃以下の水蒸気から、焼き上げ調理用の最高５００℃の過熱水蒸気を生成できるようになっている。蒸気発生ユニット１６の第１蒸気発生部６１の他の利点は、前記蒸気発生ユニット１１と同様である。

なお、第２蒸気発生部６２の加熱管螺旋部７１ｃおよびヒータ螺旋部７２ｃの巻き数は、第１蒸気発生部６１の加熱管螺旋部２２ｃおよびヒータ螺旋部５２ｃの螺旋形の巻き数よりも大幅に少なくなっている。したがって、第２蒸気発生部６２は、加熱管螺旋部７１ｃとヒータ螺旋部７２ｃとの一方を他方の螺旋部の内側に配置するような構成に限定されない。すなわち、第２蒸気発生部６２は、加熱管螺旋部７１ｃとヒータ螺旋部７２ｃとの一方を他方の螺旋部の内側に配置するような構成にしなくても高さの増加は少なくて済む。したがって、蒸気発生ユニット１６全体の高さは、第１蒸気発生部６１の高さが低くなっていることにより、十分に抑制することができる。

〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態を図面に基づいて以下に説明する。なお、説明の便宜上、前記の実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１１は、本実施形態に係る蒸気発生装置１が備える蒸気発生ユニット１７の外観を示す斜視図である。

（蒸気発生ユニット１７の構成）
本実施形態の蒸気発生装置１は、図２に示した蒸気発生ユニット１１に代えて、図１１に示す蒸気発生ユニット１７を備えている。蒸気発生ユニット１７は、図１０に示した第２蒸気発生部６２に代えて第２蒸気発生部６４を備えている。したがって、蒸気発生ユニット１７では、第１蒸気発生部６１の上に中間部材６３が設けられ、中間部材６３の上に第２蒸気発生部６４が設けられた構成である。

第２蒸気発生部６４は、前記第２加熱管７１、前記第２ヒータ７２および基体部材７３を備え、第２加熱管７１および第２ヒータ７２が基体部材７３の内部に埋設されている。第２蒸気発生部６４は焼き上げ調理用の最高５００℃の過熱水蒸気を生成する。したがって、基体部材７３は、５００℃以上の耐熱性を有する材料、例えば真鍮のダイカスト（真鍮ダイカスト）にて形成されている。

なお、第２蒸気発生部６４では、第２加熱管７１と第２ヒータ７２とは、基体部材７３に埋設されているので、ロウ付け等により互いに接触していなくてもよい。蒸気発生ユニット１７の他の構成は、蒸気発生ユニット１６と同様である。

（蒸気発生ユニット１７の動作および利点）
蒸気発生ユニット１７の動作は蒸気発生ユニット１６の動作と同様である。蒸気発生ユニット１７は、第２蒸気発生部６４の第２加熱管７１および第２ヒータ７２が基体部材７３に埋設されているので、第２加熱管７１および第２ヒータ７２を保護することができ、かつ基体部材７３によって第２ヒータ７２の熱を効率良く第２加熱管７１へ伝達することができる。他の利点は、蒸気発生ユニット１６と同様である。

なお、本実施形態の蒸気発生装置１では、第２蒸気発生部６４は、基体部材７３の内部に埋設されているので、中間部材６３を省略してもよい。また、第２加熱管７１および第２ヒータ７２を備えず、第１加熱管および第１ヒータが、第２加熱管７１および第２ヒータ７２の部分まで延長されている構成であってもよい。

また、以上の実施形態において、ヒータおよび加熱管はともに螺旋部を有する構成としている。しかしながら、ヒータは、加熱管の内側に配置されていれば、螺旋部を有する構成に限定されず、例えば直線形状や蛇行形状など、適当な形状であってもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る蒸気発生装置は、ヒータ２３と加熱管２２とを有し、前記ヒータ２３にて前記加熱管２２内の水を加熱して水蒸気および過熱水蒸気を発生させる蒸気発生装置であって、前記加熱管２２は水入口２２ａから蒸気出口２２ｂまでの間に螺旋形の加熱管螺旋部２２ｃを有し、前記ヒータ２３は、一端部から他端部までの間に螺旋形のヒータ螺旋部２３ｃを有し、前記ヒータ螺旋部２３ｃは、外径が前記加熱管螺旋部２２ｃの内径よりも小さく、前記加熱管螺旋部２２ｃの内側に配置されている。

上記の構成によれば、蒸気発生装置は、ヒータ２３と加熱管２２とを有し、ヒータ２３にて加熱管２２内の水を加熱して水蒸気および過熱水蒸気を発生させる。すなわち、ワンユニットの構成にて、水から水蒸気（例えば、蒸し調理用の１００℃以下の水蒸気）、および過熱水蒸気（例えば、焼き上げ調理用の４００℃の過熱水蒸気）を生成することができる。

また、ヒータ２３のヒータ螺旋部２３ｃは、外径が加熱管２２の加熱管螺旋部２２ｃの内径よりも小さく、加熱管螺旋部２２ｃの内側に配置されている。したがって、加熱管２２の螺旋部の各段がヒータ２３の螺旋部における隣り合う２つの段の間に配置されているような構成と比較して、蒸気発生装置の高さを低く抑えることができる。これにより、蒸気発生装置は、十分に小型化できるようになっている。さらに、ヒータ螺旋部２３ｃおよび加熱管螺旋部２２ｃは、螺旋のピッチや径などを他方の螺旋部のピッチや径などに制限され難くなっている。これにより、蒸気発生装置を加熱調理器での配置領域に応じた形状に設計する場合の自由度が大きくなっている。

本発明の態様２に係る蒸気発生装置は、上記態様１において、前記加熱管螺旋部２２ｃの巻方向と前記ヒータ螺旋部２３ｃの巻方向とが逆向きである。

上記の構成によれば、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域は、加熱管２２に対してヒータ２３が近接し難く、他の領域と比較して、ヒータ２３により加熱され難くなっている。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなり、加熱管２２へ水を送り込むポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。

本発明の態様３に係る蒸気発生装置は、上記態様１または２において、前記加熱管螺旋部２２ｃの巻のピッチと前記ヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチとが異なっている。

上記の構成によれば、ヒータ螺旋部５３ｃは、外径が加熱管螺旋部２２ｃの内径よりも小さく、加熱管螺旋部２２ｃの内側に配置されていることにより、加熱管螺旋部２２ｃの巻のピッチとヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチとを異ならせることができる。すなわち、加熱管螺旋部２２ｃの巻のピッチとヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチとは、互いのピッチに制約されることなく適宜設定することができ、設計の自由度を高めることができる。

本発明の態様４に係る蒸気発生装置は、上記態様１から３のいずれか１態様において、前記ヒータ５１は、前記加熱管２２の前記水入口２２ａ側の部分が、前記加熱管２２を加熱しない非発熱部（非発熱線５１ｄ）となっている。

上記の構成によれば、ヒータ５１は、加熱管２２の水入口２２ａ側の部分が、加熱管２２を加熱しない非発熱部となっているので、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域は、相対的に加熱され難くなっている。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなり、加熱管２２へ水を送り込むポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。

本発明の態様５に係る蒸気発生装置は、上記態様１から４のいずれか１態様において、前記ヒータ５２は、前記加熱管２２の前記水入口２２ａ側の部分が前記ヒータ螺旋部２３ｃよりも前記加熱管２２から離れている。

上記の構成によれば、ヒータ５１は、加熱管２２の水入口２２ａ側の部分がヒータ螺旋部２３ｃよりも加熱管２２から離れているので、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域は、相対的に加熱され難くなっている。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなり、加熱管２２へ水を送り込むポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。

本発明の態様６に係る蒸気発生装置は、上記態様１から５のいずれか１態様において、前記ヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチは、前記ヒータ螺旋部５３ｃの、前記加熱管２２の前記水入口２２ａに近い部分の方が前記蒸気出口２２ｂに近い部分よりも大きくなっている。

上記の構成によれば、ヒータ５３では、ヒータ螺旋部５３ｃの巻のピッチは、ヒータ螺旋部５３ｃの、加熱管２２の水入口２２ａに近い部分の方が蒸気出口に近い部分よりも大きくなっているので、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域は、相対的に加熱され難くなっている。これにより、加熱管２２の水入口２２ａの近傍領域では、加熱管２２へ水を供給する場合の圧力が低くなり、加熱管２２へ水を送り込むポンプ４２の水供給能力を超えて圧力が高くなって加熱管２２へ水を供給し難くなるという事態を防止することができる。

本発明の態様７に係る蒸気発生装置は、上記態様１から６のいずれか１態様において、前記ヒータ２３および前記加熱管２２は基体部材２１に埋設され、前記基体部材２１は、前記ヒータ螺旋部２３ｃおよび前記加熱管螺旋部２２ｃが埋設されている円柱形部１５ａを有し、前記円柱形部１５ａの底面の直径は前記円柱形部１５ａの高さよりも大きくなっている。

上記の構成によれば、基体部材２１は、ヒータ螺旋部２３ｃおよび加熱管螺旋部２２ｃが埋設されている円柱形部１５ａを有し、円柱形部１５ａの底面の直径は円柱形部１５ａの高さよりも大きくなっているので、蒸気発生装置の配置スペースに高さの制限が大きい加熱調理器に対しても使用可能である。

本発明の態様８に係る蒸気発生装置は、上記態様１から７のいずれか１態様において、前記ヒータを第１ヒータ５２とし、前記加熱管を第１加熱管２２とする第１蒸気発生部６１の上に中間部材６３が設けられ、前記中間部材６３の上に第２蒸気発生部６４が設けられ、前記第２蒸気発生部６４は、第２ヒータ７２と第２加熱管７１とを有し、前記第２加熱管７１は蒸気入口７１ａから蒸気出口７１ｂまでの間に螺旋形の加熱管螺旋部７１ｃを有し、かつ蒸気入口７１ａが前記第１加熱管２２の蒸気出口２２ｂと接続され、前記第２ヒータ７２は、一端部から他端部までの間に螺旋形のヒータ螺旋部７２ｃを有し、前記第１加熱管２２から前記第２加熱管７１へ導入された水蒸気をさらに高い温度まで加熱する。

上記の構成によれば、蒸気発生装置は、第１蒸気発生部６１と第２蒸気発生部６４とを備え、第２蒸気発生部６４では、第１加熱管２２から第２加熱管７１へ導入された水蒸気（例えば、４００℃の過熱水蒸気）を第２ヒータ７２がさらに高い温度（例えば、最高５００℃の過熱水蒸気）まで加熱する。中間部材は、第１蒸気発生部６１で発生した熱が第２蒸気発生部６４へ伝達されることを防止あるいは抑制する。すなわち、蒸気発生装置では、ワンユニットの構成にて、水から水蒸気（例えば、蒸し調理用の１００℃以下の水蒸気）、および過熱水蒸気（例えば、焼き上げ調理用の最高５００℃の過熱水蒸気）を生成することができる。

これにより、第１蒸気発生部６１が有する、十分に小型化が可能であり、かつ加熱調理器での配置領域に応じた形状に設計する場合の自由度が大きいという効果を維持しながら、さらに高温の過熱水蒸気を生成可能であるという効果を奏する。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 蒸気発生装置
11〜17 蒸気発生ユニット
１５ａ 円柱形部
２１ 基体部材
２２ 加熱管、第１加熱管
２２ａ 水入口
２２ｂ 蒸気出口
２３ ヒータ
２３ａ 下部接続部
２３ｂ 上部接続部
２３ｃ ヒータ螺旋部
５１ ヒータ
５１ａ 下部接続部
５１ｂ 上部接続部
５１ｃ ヒータ螺旋部
５１ｄ 非発熱線
５１ｅ 発熱線
５１ｆ 管部
５２ ヒータ、第１ヒータ
５２ａ 下部接続部
５２ｂ 上部接続部
５２ｃ ヒータ螺旋部
５３ ヒータ
５３ａ 下部接続部
５３ｂ 上部接続部
５３ｃ ヒータ螺旋部
６１ 第１蒸気発生部
６２ 第２蒸気発生部
６３ 中間部材
６４ 第２蒸気発生部
７１ 第２加熱管
７１ａ 蒸気入口
７１ｂ 蒸気出口
７１ｃ 加熱管螺旋部
７２ 第２ヒータ
７２ａ 下部接続部
７２ｂ 上部接続部
７２ｃ ヒータ螺旋部
７３ 基体部材

Claims (7)

1. ヒータと加熱管とを有し、前記ヒータにて前記加熱管内の水を加熱して水蒸気および過熱水蒸気を発生させる蒸気発生装置であって、
   前記加熱管は水入口から蒸気出口までの間に螺旋形の加熱管螺旋部を有し、
   前記ヒータは、一端部から他端部までの間に螺旋形のヒータ螺旋部を有し、前記ヒータ螺旋部は、外径が前記加熱管螺旋部の内径よりも小さく、前記加熱管螺旋部の内側に配置されており、
   前記ヒータの前記ヒータ螺旋部は、前記加熱管の前記水入口側の部分が、前記加熱管を加熱しない非発熱部となっていることを特徴とする蒸気発生装置。
2. 前記加熱管螺旋部の巻方向と前記ヒータ螺旋部の巻方向とは逆向きであることを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
3. 前記加熱管螺旋部の巻のピッチと前記ヒータ螺旋部の巻のピッチとは異なることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気発生装置。
4. 前記ヒータは、前記加熱管の前記水入口側の部分が前記ヒータ螺旋部よりも前記加熱管から離れていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蒸気発生装置。
5. 前記ヒータ螺旋部の巻のピッチは、前記ヒータ螺旋部の、前記加熱管の前記水入口に近い部分の方が前記蒸気出口に近い部分よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の蒸気発生装置。
6. 前記ヒータおよび前記加熱管は基体部材に埋設され、前記基体部材は、前記ヒータ螺旋部および前記加熱管螺旋部が埋設されている円柱形部を有し、前記円柱形部の底面の直径は前記円柱形部の高さよりも大きくなっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の蒸気発生装置。
7. 前記ヒータを第１ヒータとし、前記加熱管を第１加熱管とする第１蒸気発生部の上に中間部材が設けられ、前記中間部材の上に第２蒸気発生部が設けられ、
   前記第２蒸気発生部は、第２ヒータと第２加熱管とを有し、
   前記第２加熱管は蒸気入口から蒸気出口までの間に螺旋形の加熱管螺旋部を有し、かつ蒸気入口が前記第１加熱管の蒸気出口と接続され、
   前記第２ヒータは、一端部から他端部までの間に螺旋形のヒータ螺旋部を有し、前記第１加熱管から前記第２加熱管へ導入された水蒸気をさらに高い温度まで加熱することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の蒸気発生装置。

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