(57)【要約】【課題】従来のプラズマ発生方式を用いた構成では、発生したプラズマがガス状に噴出され、加熱室内にある被対象物の表面だけを高速に加熱させることはできるが、表面だけを加熱する調理は、ピザやステーキなど調理対象物が限られるため調理器としては不十分であること、およびプラズマを大気中にて発生させるとオゾンが発生し、人体への安全性守るため環境基準を満たす必要があるが、そのための対策が明記されていないこと。【解決手段】プラズマ発生部２は庫内部７内へプラズマを噴出し、ガス発生部４は庫内部７内へ過加熱水蒸気を放射することにより、プラズマを発生させるガスとして過加熱水蒸気を用いることで、被処理部１０の外部と内部を高速に加熱することができ、かつオゾンの発生を大幅に低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧を発生する高電圧発生部と、過加熱水蒸気を発生するガス発生部と、前記高電圧発生部から供給される高電圧と前記ガス発生部から供給される過加熱水蒸気とを混合してプラズマを生成するプラズマ発生部と、前記高電圧発生部、前記ガス発生部、およびプラズマ発生部を制御する制御部と、被処理部を収納する庫内部と、を備え、
前記プラズマ発生部は前記庫内部内へプラズマを噴出し、前記ガス発生部は前記庫内部内へ過加熱水蒸気を放射するプラズマ調理器。
【請求項２】
前記ガス発生部から供給される過加熱水蒸気の流量を測定する流量計を有し、
前記流量計は、流量測定結果を前記制御部へ出力する請求項１に記載のプラズマ調理器。
【請求項３】
前記庫内部の壁部に貫通して設けられた換気部を有し、
前記制御部は、前記庫内部が過加熱水蒸気で満たされたと判断すると、前記換気部を駆動して酸素分子を含む空気を前記庫内部外に排出する請求項１または２に記載のプラズマ調理器。
【請求項４】
前記制御部は、過加熱水蒸気が前記庫内部に所定の流量供給された後に、前記高電圧発生部を駆動してプラズマを発生させる請求項２または３に記載のプラズマ調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス供給部を備えたプラズマ調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプラズマ調理器は、電子レンジ内に併設したプラズマ発生装置にマイクロ波とガスを用いてプラズマを発生させて、吹き出し型プラズマとして、飲食品の表面を高速に直接加熱するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９５９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のプラズマ発生方式を用いた構成では、発生したプラズマがガス状に噴出され、加熱室内にある被対象物の表面だけを高速に加熱させることはできるが、表面だけを加熱する調理は、ピザやステーキなど調理対象物が限られるため調理器としては不十分である。また、プラズマを大気中にて発生させるとオゾンが発生し、人体への安全性を守るため環境基準を満たす必要があるが、そのための対策が明記されていない課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、プラズマを発生させるガスとして過加熱水蒸気を用いることで、食品の外部と内部を同時に高速に加熱することができ、かつ高温の過加熱水蒸気を調理器庫内に満たすことでオゾンの発生を大幅に低減できるプラズマ調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のプラズマ調理器は、プラズマを発生させるガスとして過加熱水蒸気を用いることで、食品の外部と内部を同時に高速に加熱することができ、かつ高温の過加熱水蒸気を調理器庫内に満たすことによりオゾンの発生を大幅に低減できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のプラズマ調理器は、食品の内部と外部を高速に調理でき、オゾンの発生を大幅に低減できる調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプラズマ調理器の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるプラズマ調理器の調理動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の発明は、高電圧を発生する高電圧発生部と、過加熱水蒸気を発生するガス発生部と、前記高電圧発生部から供給される高電圧と前記ガス発生部から供給される過加熱水蒸気とを混合してプラズマを生成するプラズマ発生部と、前記高電圧発生部、前記ガス発生部、およびプラズマ発生部を制御する制御部と、被処理部を収納する庫内部と、を備え、前記プラズマ発生部は前記庫内部内へプラズマを噴出し、前記ガス発生部は前記庫内部内
へ過加熱水蒸気を放射するプラズマ調理器とすることにより、プラズマを発生させるガスとして過加熱水蒸気を用いることで、食品の外部と内部を同時に高速に加熱することができ、かつ高温の過加熱水蒸気を調理器庫内に満たすことでオゾンの発生を大幅に低減できる。
【００１０】
第２の発明は、前記ガス発生部から供給される過加熱水蒸気の流量を測定する流量計を有し、前記流量計は、流量測定結果を前記制御部へ出力することにより、庫内部への過加熱水蒸気の流量を知ることができる。
【００１１】
第３の発明は、前記庫内部の壁部に貫通して設けられた換気部を有し、前記制御部は、前記庫内部が過加熱水蒸気で満たされたと判断すると、前記換気部を駆動して酸素分子を含む空気を前記庫内部外に排出することにより、食品が酸化するのを防ぐことができる。
【００１２】
第４の発明は、前記制御部は、過加熱水蒸気が前記庫内部に所定の流量供給された後に、前記高電圧発生部を駆動してプラズマを発生させることにより、オゾンの発生を大幅に低減しながら、被処理部の表面を加熱できる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるプラズマ調理器の構成図である。
【００１５】
図１において、高電圧発生部１は、高電圧を発生してプラズマ発生部２へ供給する。高電圧発生部１は、電極間の放電を用いた発生方式でも、マグネトロンや半導体素子を用いたマイクロ波電力でもよいし、半導体レーザーであってもよく、電子を加速できる手段であれば何でもよい。
【００１６】
また、ガス発生部４は、水蒸気もしくは過加熱水蒸気（過熱水蒸気ともいう）を生成しガス供給部３へ供給する。流量計６は、ガス発生部４とガス供給部３の間に設置され、ガス発生部４からガス供給部３へ供給される、水蒸気もしくは過加熱水蒸気の流量を測定し、流量測定結果を制御部５へ出力する。制御部５は、マイコンやメモリ、外部との各種のインターフェース機能を有し、高電圧発生部１やガス発生部４を駆動するとともに、流量計６の流量測定結果を入力する。
【００１７】
プラズマ発生部２は、高電圧発生部１からの高電圧とガス供給部を介してガス発生部４から供給される水蒸気もしくは過加熱水蒸気とを混合してプラズマを発生させ、庫内部７へプラズマを供給し、庫内部７内にプラズマ加熱部８を形成する。なお、制御部５が高電圧発生部１を駆動せず、ガス発生部４だけを駆動した場合は、庫内部７に水蒸気もしくは過加熱水蒸気のみを供給することができるため、水蒸気もしくは過加熱水蒸気のみを用いて、例えば食品のような被処理部１０の加熱も可能である。加熱エリア部９は、プラズマ加熱部８の加熱効果範囲を示しており、加熱エリア部９内の被処理部１０を加熱する。
【００１８】
ただし、加熱に寄与しないプラズマが加熱エリア部９の外に出ることもあり、空気内の酸素分子と結合し、オゾンを生成する可能性がある。そこで換気部１１が、庫内部７の排気を目的として、庫内部７を構成する壁部にこの壁部を貫通して設けられている。制御部５は、流量計６から入力した流量測定結果により、庫内部７が水蒸気もしくは過加熱水蒸気で満たされたと判断すると、酸素分子を含む空気は、換気部１１が駆動されて庫内部７の外に排出されるため、食品のような被処理部１０の酸化を完全に抑えることができる。さらに、プラズマと酸素結合によるオゾンの発生も抑えることができる。またプラズマ発
生部２では、ガス供給部３から供給される水蒸気分子もしくは過加熱水蒸気分子の一部しかプラズマ状態にならないように制御部５にて制御されており、各種の方式がある。
【００１９】
これにより、加熱エリア部９では水蒸気分子もしくは過加熱水蒸気分子の一部分がプラズマ化されてプラズマ加熱部８として存在し、被処理部１０の表面を高速に加熱する。そして、プラズマ化されない残りの水蒸気分子もしくは過加熱水蒸気分子が、被処理部１０の内部を加熱することで、被処理部１０の表面と内部の加熱を同時に高速で加熱することができる。
【００２０】
また、１００℃以上の水蒸気である過加熱水蒸気は、温度が高いほど分子が小さくなるので、ガス発生部４にて水蒸気の温度を高くするほど、もしくは高電圧発生部１のエネルギーが高いほど、過加熱水蒸気の温度を高くすることができ、被処理部１０内部をより深く加熱することができる。また、過加熱水蒸気の温度が高いほど、プラズマにより発生したオゾンを、高速に自己分解することができる。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態１におけるプラズマ調理器の調理動作を示すフローチャートである。
【００２２】
図２において、図示しない操作部により調理の開始を入力すると（ステップＳ１）、ステップＳ２において、制御部５は、ガス発生部４に対して、水蒸気もしくは過熱水蒸気の発生命令を出す。そして制御部５は、流量計６からの流量測定結果を入力し（ステップＳ３）、流量計６の流量測定結果から、庫内部７が水蒸気もしくは過加熱水蒸気で満たされたか判断する（ステップＳ４）。
【００２３】
例えば、過加熱水蒸気の温度が２５０℃で庫内部７の容量が１０Ｌの場合、気体の状態方程式から庫内部７を過加熱水蒸気で満たすのに必要な流量Ｎ＝（Ｐ＊Ｖ＊Ｍ）÷（Ｒ＊Ｔ）＝約１秒当たり４ｃｃと算出できる。ここで、Ｐ＝１（１気圧）、Ｖ＝１０Ｌ（庫内部７の容量）、Ｍ＝１８ｇ／ｍｏｌ（水の分子量）、Ｒ＝０．０８２気圧＊Ｌ／Ｋ＊ｍｏｌ（気体定数）、Ｔ＝５２３Ｋ（温度）である。この例では、流量が１秒当たり４ｃｃを越えると、庫内部７の酸素分子を含む空気は、換気部１１を通じて庫内部７の外に排出されており、被処理部１０における食品が酸化するのを防ぐことができる。
【００２４】
またステップＳ４において、制御部５が所望の流量値に達したと判断すると、ステップＳ５において、制御部５が、高電圧発生部１を駆動させて、庫内部７にプラズマを供給する。しかし、過加熱水蒸気で満たされた庫内部７には酸素分子が存在しないため、庫内部７におけるオゾンの発生を大幅に低減することができる。
【００２５】
ステップＳ６において、制御部５は、プラズマ加熱部８により被処理部１０の表面を加熱するとともに、過加熱水蒸気により被処理部１０の内部も加熱する。制御部５は、所望の調理結果、例えば、内部に火が通り、表面に焦げ目付けされるまで調理を継続し、所望の調理結果になったと判断すれば、ステップＳ７において、制御部５は、高電圧発生部１とガス発生部４とに停止命令を出力し、ステップＳ８にて調理器を停止する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態においては、プラズマを発生させるガスとして過加熱水蒸気を用いることで、食品の外部と内部を同時に高速に加熱することができ、かつ高温の過加熱水蒸気を調理器庫内に満たすことでオゾンの発生を大幅に低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明にかかるプラズマ調理器は、種々の被加熱物を意図した加熱を行えるので、電子レンジで代表されるような誘電加熱と併用した加熱装置や生ゴミ処理機、
化学処理、殺菌処理および、オゾンの発生を低減する手段にも適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  高電圧発生部
２  プラズマ発生部
３  ガス供給部
４  ガス発生部
５  制御部
６  流量計
７  庫内部
８  プラズマ加熱部
９  加熱エリア部
１０  被処理部
１１  換気部
【図１】
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【図２】
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