(57)【要約】      （修正有）【課題】過熱水蒸気の生成に際し、ヒータなどの熱源を用いることなく高効率に過熱水蒸気を生成すること、【解決手段】加熱対象物を収納する加熱室と、この加熱室に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気噴射手段３と、過熱水蒸気噴射手段３を制御する制御手段とを備えている。そして、過熱水蒸気噴射手段３は、一端３ａに水分子が供給される水分子供給口３１を形成し、他端３ｂに過熱水蒸気を噴出する水蒸気噴射口３２を形成した筒状の本体３０及び他端側で、プラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段５とからなる。制御手段は、半導体素子から構成される電磁波発振器ＭＷの発振制御を、低温プラズマ生成パターンの発振と、熱プラズマ生成パターンの発振とに切り替えて行うようにしている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
過熱対象食品を収納する加熱室と、
加熱室に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気噴射手段と、
過熱水蒸気噴射手段を制御する制御手段とを備え、
過熱水蒸気噴射手段は、一端に水分子供給器から水分子が供給される水分子供給口及び他端に過熱水蒸気を噴出する水蒸気噴射口を形成した筒状の本体と、他端側でプラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段とからなり、
前記制御手段は、半導体素子から構成される電磁波発振器の発振を、低温プラズマ生成パターンの発振と、熱プラズマ生成パターンの発振とに切り替えて制御する食品加熱装置。
【請求項２】
過熱対象食品を収納する加熱室と、
加熱室に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気噴射手段と、
過熱水蒸気噴射手段を制御する制御手段とを備え、
過熱水蒸気噴射手段は、一端に水分子供給器から水分子が供給される水分子供給口及び他端に過熱水蒸気を噴出する水蒸気噴射口を形成した筒状の本体と、他端側でプラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段とからなり、
前記加熱室には、過熱水蒸気噴射手段を水平方向及び鉛直方向に移動せしめる移動手段を備えた食品加熱装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記加熱室の天井面に敷設されたレール部材と、該レール部材に移動可能に配設されるとともに、過熱水蒸気噴射手段を鉛直方向に移動可能に配設した昇降部材とからなる請求項２に記載の食品加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過熱水蒸気を用いた食品加熱装置に関し、特に、高い電熱効率で生成した過熱水蒸気を用いた省エネの食品加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、過熱水蒸気を利用して調理を行う加熱調理器が開発され、実用化されている。例えば、特許文献１に記載の加熱調理器では、タンクに貯水した水をヒータで加熱して沸騰した水蒸気を発生させ、この水蒸気をファンで加熱室に送出すると共に、水蒸気を過熱して過熱水蒸気を生成するための第２のヒータへも送出する。そして第２のヒータにより生成された過熱水蒸気も加熱室に送られ、この水蒸気と過熱水蒸気とを用いて加熱調理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９２３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の加熱調理器では、水蒸気を加熱室に送出するための大型のファン、タンクの水をヒータに供給するためのポンプ、２つのヒータを必要とするので、水蒸気により加熱を行う加熱調理器の小型化が困難である。また、ヒータを使用して過熱水蒸気を生成するため、気化熱によって熱が吸収されることで高い電熱効率が得られないという問題があった。さらに、食品を高温で加熱する際に発生する有機物・揮発物質の酸化による異臭を効果的に消臭することができないという問題もあった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、過熱水蒸気の生成に際し、ヒータなどの熱源を用いることなく高効率に過熱水蒸気を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の食品加熱装置は、
過熱対象食品を収納する加熱室と、
加熱室に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気噴射手段と、
過熱水蒸気噴射手段を制御する制御手段とを備え、
過熱水蒸気噴射手段は、一端に水分子供給器から水分子が供給される水分子供給口及び他端に過熱水蒸気を噴出する水蒸気噴射口を形成した筒状の本体と、他端側でプラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段とからなり、
前記制御手段は、半導体素子から構成される電磁波発振器の発振を、低温プラズマ生成パターンの発振と、熱プラズマ生成パターンの発振とに切り替えて制御するようにしている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の食品加熱装置によれば、過熱水蒸気噴射手段によって加熱室に供給噴射される過熱水蒸気は、飽和水蒸気が電磁波によって生成されるプラズマと接触することによって生成されるから従来の電熱効率の低い方式と異なり、高い電熱効率で過熱水蒸気を生成することができる。また、電磁波によって生成するプラズマを低温プラズマと熱プラズマとに切り替えることによって、低温プラズマを生成する際に、脱臭に効果的なＯＨラジカルを多く生成し、加熱室内の脱臭を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の食品加熱装置の１実施形態を示す。
【図２】同食品加熱装置に使用する過熱水蒸気噴射手段を示す断面図である。
【図３】実施形態２の食品加熱装置に使用する過熱水蒸気噴射手段に用いられるプラズマ生成器の全体断面図である。
【図４】同加熱装置の過熱水蒸気噴射手段を示す断面図である。
【図５】プラズマ生成器の昇圧手段の等価回路である。
【図６】実施形態２の食品加熱装置に使用する移動手段を示し、（ａ）は天井面の平面図、（ｂ）は同正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１０】
＜実施形態１＞食品加熱装置
本実施形態１は、本発明に係る食品加熱装置である。この食品加熱装置１は、図１に示すように周知の筐体形状であって、加熱対象物を収納する加熱室２と、この加熱室２に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気噴射手段３と、過熱水蒸気噴射手段３を制御する制御手段４とを備えている。そして、過熱水蒸気噴射手段３は、一端３ａに水分子が供給される水分子供給口３１を形成し、他端３ｂに過熱水蒸気を噴出する水蒸気噴射口３２を形成した筒状の本体３０及び他端３ｂ側で、プラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段５とからなる。制御手段４は、半導体素子から構成される電磁波発振器ＭＷの発振制御を、低温プラズマ生成パターンＰ１の発振と、熱プラズマ生成パターンＰ２の発振とに切り替えて行うようにしている。本明細書における水分子には、微少粒径の水滴（微少液滴）、ミスト、スチーム、飽和水蒸気が含まれる。また、本発明に係る食品加熱装置の前面には、調理選択等のパネルスイッチが配備されている。なお、図例では前面に配備される扉を省略している。
【００１１】
＜過熱水蒸気噴射手段＞
過熱水蒸気噴射手段３は、過熱水蒸気噴射手段３の水蒸気噴射口３ａが加熱室２に臨むように加熱室２内の壁面に配設される。過熱水蒸気噴射手段３を配設する壁面及び配設数に関しては特に限定するものではないが、本実施形態においては、加熱室２の天井面１Ａに１乃至３基配設（図例では１基）するようにしている。この他、好適な配設壁面としては、奥面１Ｂに１乃至３基配設することが好ましい。また、複数の過熱水蒸気噴射手段３を配設するときは、後述する電磁波発振器ＭＷ及び水分子供給器６からの電磁波及び水分子を、切替器（図示省略）を介して、使用する１又は複数の過熱水蒸気噴射手段３に供給するように構成する。
【００１２】
過熱水蒸気噴射手段３に供給される水分子を供給する水分子供給器６は、微少液滴やミストを生成し、水分子供給口３１に、所定流量を所定圧力で供給する構造であっても構わないが、本実施形態においては、加熱水蒸気（スチーム）を生成し、水分子供給口３１に、所定流量を所定圧力で供給するように構成されている。本体３０は、中空形状であればその他の構造は特に限定するものではないが、本実施形態においては、水分子供給口３１を備えた供給側本体３０Ａと、水蒸気噴射口３２を備えた噴射側本体３０Ｂとから構成し、両本体を連結する。連結には溶接等の接合手段の他、両本体３０Ａ、３０Ｂの接合箇所の端部となる、本体３０Ａ側の端部内周面に雌ねじ、本体３０Ｂの外周面に雄ねじを形成して螺合することもできる。
【００１３】
過熱水蒸気噴射手段３の本体３０は、図２に示すように、周面の適所に電磁波の供給口３３を形成する。そして、内部の中空構造の内径は、後述する筒状電極４０、筒状電極４０に形成されるチョーク部４０ｂ、筒状電極４０に嵌着される筒状の絶縁体４１ａ、４１ｂの外径寸法に合わせて決定される。
【００１４】
過熱水蒸気噴射手段３の本体３０の他端３ｂ側で、プラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段５は、本体３０の電磁波の供給口３３、本体３０の水蒸気噴射口３２の内側角部３２ａ、本体３０の内部に配備される中空の筒状電極４０から構成される。筒状電極４０は、水分子供給口３１と同軸で、その内部空間は、水分子供給口３１に供給される水分子を水蒸気噴射口３２まで送り出す流路を構成している。
【００１５】
本体３０内部に配備される筒状電極４０は、水分子供給口３１側（本体３０の一端３ａ側）において、薄肉の絶縁筒４１ａが嵌入され、その端面は本体３０と短絡されている。電磁波の給電ポイントＭから端面までの距離Ｌは供給する電磁波の波長λに対してλ／４の長さとする。絶縁筒４１ａは、給電ポイントＭと対応する位置で、電磁波発振器ＭＷから延設される同軸ケーブルの中心電極と接続するための孔部が開口されている。具体的には、給電ポイントＭに同軸ケーブルと接続可能なコネクタ（ＳＭＣコネクタ等）を配設し、コネクタの電極を、孔部を介して筒状電極４０と接続する。絶縁筒４１ａを本体３０の内周面と筒状電極４０の外周面との間に介在させることで、筒状電極４０の位置決めと、給電ポイントＭからの高周波の電気的な構造をリジットに決定する役割を担っている。
【００１６】
そして、筒状電極４０は、水蒸気噴射口３２の内側角部３２ａ（接地電極を構成する。）との間に所定の隙間（ギャップＧ）が生じる位置まで端面４０ａ（放電電極を構成する）が延設されている。また、筒状電極４０の中央部にはチョーク部４０ｂが形成され、電磁波発振器ＭＷから供給される電磁波のインピーダンス整合を図っている。これにより、給電ポイントＭで５０Ω（同軸線路のインピーダンス）、水蒸気噴射口３２近傍で１０Ω程度となるインピーダンスの整合を図るようにしている。チョーク部４０ｂと端面４０ａとの間には、本体３０の内周面と筒状電極４０との間隔を固定するための絶縁筒４１ｂが嵌入され、筒状電極４０の位置決め（内側角部３２ａに対する端面４０ａの撓み調整）と強度向上が図られるとともに、水分子供給口３１から供給される水分子の逆流を防止している。また、図に示すように筒状電極４０は、水分子供給口３１側の筒状体４０Ａと、チョーク部４０ｂ及び放電電極を構成する端面４０ａを形成する筒状体４０Ｂとの別部材構成として、組み込み時に、筒状体４０Ｂを筒状体４０Ａに対して軸方向にスライドさせることでギャップＧの寸法を調整するように構成することができる。ギャップＧの大きさは、特に限定するものではないが、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００１７】
＜電磁波発振器＞
給電ポイントＭと接続される電磁波発振器ＭＷは、マグネトロンの利用が一般的であったが、近年半導体デバイスを利用した電磁波発振器が実用化されている。半導体デバイスとして一般的に使用される半導体材料は、シリコン（ケイ素（Ｓｉ））である。シリコンを使った半導体デバイスは、酸化物ＳｉＯ２を還元、清留させて製造される高純度のシリコンにさらに加工を加えて作ったシリコンウェーハから製造される。このシリコンウェーハの製造方法は確立しており、大量生産が可能なことから半導体材料として汎用されている。また、炭化ケイ素(ＳｉＣ)、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）又はダイヤモンドを用いることで、エネルギ効率が７０％以上を確保することができ、本実施形態で用いる電磁波発振器ＭＷの半導体材料として利用するようにしている。
【００１８】
電磁波発振器ＭＷは、給電ポイントＭとの間に増幅器介在させ、発振する電磁波の出力を例えば５００Ｗ〜２ｋＷまで増幅するようにしている。なお、電磁波発振器ＭＷの内部に増幅器（パワーアンプ）を内蔵するように構成しても構わない。
【００１９】
＜制御手段＞
制御手段４は、電磁波発振器ＭＷから電磁波プラズマ生成手段５へ供給する電磁波（本実施形態においては、例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振するようにしている。）の発振パターンを、低温プラズマ生成パターンＰ１の発振と、熱プラズマ生成パターンＰ２の発振とに切り替える。低温プラズマ生成パターンＰ１の発振をすることで、分解脱臭に効果的なＯＨラジカルの発生を高め、食品から発生するガスの分解、付着有機物の腐敗防止を図ることができる。また、熱プラズマ生成パターンＰ２の発振をすることで、生成された初期放電プラズマにマイクロ波が吸収され高温の熱プラズマに成長する。
【００２０】
より具体的に、低温プラズマ生成パターンＰ１は、マイクロ波の発振時間を１００μｓｅｃ以下、好ましくは、０．２〜０．８μｓｅｃ、デューティ比１０％以下のパルス発振とすることで、電子温度は高くガス温度の低い低温プラズマを維持することができる。熱プラズマ生成パターンＰ２は、連続波発振、又は発振時間１０ｍｓｅｃ、デューティ比８０〜９０％とすることで、電子温度もガス温度も高温となる熱プラズマを発生維持することができる。この際、マイクロ波の出力はいずれも６００〜１２００Ｗ程度の間で適宜調整する。調整は発振するマイクロ波の進行波と反射波をモニタリングして制御手段４によって調整することができる。
【００２１】
上記構成において、食品を加熱調理する際は、制御手段４によって、電磁波発振器ＭＷから熱プラズマ生成パターンＰ２の発振となるように制御するとともに、水分子供給器６から所定流量・所定圧力の水分子、例えばスチームを過熱水蒸気噴射手段３に供給する。供給されたスチームは、ギャップＧで生成される熱プラズマと接触することで加熱され、短時間で２００〜３００℃の過熱水蒸気となり、水蒸気噴射口３２から過熱水蒸気として加熱室２に供給される。これによって、食品を加熱調理することができる。この際、過熱水蒸気噴射手段３から加熱室２に噴射する過熱水蒸気は、適宜手段によって水分子供給器６に循環させて再利用するように構成することもできる。
【００２２】
そして、制御手段４は所定時間、熱プラズマ生成パターンＰ２の発振を行った後、つまり食品加熱調理が終了したとき、低温プラズマ生成パターンＰ１に切り替えて、ギャップＧで低温プラズマを生成する。この際、水分子供給器６からスチーム等を供給することなくギャップＧで低温プラズマを生成だけでもＯＨラジカルが発生され、加熱室２内の消臭、食品ガスの分解・付着有機物の腐敗防止を図ることができる。また、水分子供給器６からミストを供給することでさらに多量のＯＨラジカルを生成し、効果的に加熱室２内の消臭等を行うことが可能となる。
【００２３】
＜実施形態２＞
本実施形態２は、本発明に係る食品加熱装置である。この食品加熱装置１は、加熱対象物に瞬間的に焦げ目をつけるためのものである。実施形態１と同様に図１に示すように周知の筐体形状であって、過熱対象食品を収納する加熱室２と、加熱室２に過熱水蒸気を供給する過熱水蒸気噴射手段３と、過熱水蒸気噴射手段３を制御する制御手段４とを備え、過熱水蒸気噴射手段３は、一端に水分子供給器から水分子が供給される水分子供給口及び他端に過熱水蒸気を噴出する水蒸気噴射口を形成した筒状の本体と、他端側でプラズマを生成するための電磁波プラズマ生成手段５とからなり、前記加熱室２には、過熱水蒸気噴射手段３を水平方向及び鉛直方向に移動せしめる移動手段を備えるようにしている。さらに、本実施形態では、熱プラズマ生成パターンＰ２の発振のみ行う。高温および高出力の過熱水蒸気を加熱対象物に向けて照射することにより、加熱対象物に瞬間的に焦げ目をつけるためであり、本実施形態では、低温プラズマを生成する必要はない。
【００２４】
熱プラズマの制御パターンは、実施例１の場合と同様である。なお、加熱室２内の消臭、食品ガスの分解・付着有機物の腐敗防止を図る場合は、低温プラズマを生成し、ＯＨラジカルを発生させてもよい。
【００２５】
＜過熱水蒸気噴射手段＞
上記実施例１と同様の噴射手段を用いてもよいが、本実施形態では図４に示す過熱水蒸気噴射手段を用いる。以下で、その構成について具体的に説明する。
【００２６】
＜電磁波プラズマ生成手段＞
電磁波プラズマ生成手段５は、電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を昇圧する共振回路からなる昇圧手段１５０と放電ギャップ１０６を形成する放電電極１５５ａおよび接地電極１５１ａとから構成され、昇圧手段１５０により放電ギャップ１０６の電位差を高め放電を生じさせる。電磁波発振器ＭＷは、電磁波用電源Ｐからの電圧の印加を受け電磁波を発振する。
【００２７】
電磁波プラズマ生成手段５は、電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波の供給を受ける入力部１５２と、入力された電磁波を昇圧する昇圧手段１５０と、放電ギャップ１０６を形成する放電電極１５５ａおよび接地電極１５１ａとを備え、昇圧手段１５０により放電ギャップ１０６の電位差を高め放電を生じさせるように構成されている。
【００２８】
放電電極１５５ａは、入力部１５２から伸びる入力軸部１５３が挿通される有底の筒状部１５４から反入力部側に伸びる電極軸部１５５ｂの先端に形成されている。入力部１５２から伸びる入力軸部１５３は、筒状部１５４とは絶縁されている。具体的には、筒状部１５４内周面との間に筒状の絶縁体１５９が介在している。絶縁体１５９を介在させるが筒状部１５４の内周面と接触しないように構成することで筒状部１５４と入力軸部１５３は容量結合となり、後述する等価回路のＣ１を形成する。また、筒状部１５４および電極軸部１５５ｂとケーシング１５１の先端側ケーシング１５１Ａの内周面との間も電気的に絶縁されている。本実施形態においては、筒状部１５４を覆うケーシング１５１Ａの内周面との間によって、後述する等価回路のＣ２を形成し、電極軸部１５５ｂとケーシング１５１Ａの内周面との間で等価回路のコンデンサＣ３を形成している。絶縁体１５９の種類によって異なる誘電率によって、共振周波数が調整される。なお、上述したＣ１は、入力軸部１５３を筒状部材１５４と電気的に接続することで省略することもできる。
【００２９】
ケーシング１５１の後端側ケーシング１５１Ｂは貫通孔を備え、この貫通孔に、一端に電磁波発振器ＭＷからの電磁波の供給を受ける入力部１５２を形成し他端に入力部１５２から伸びる入力軸部１５３が突出する筒状の絶縁体１５９を配設するとともに、放電電極１５５ａ、筒状部１５４および電極軸部１５５ｂとこれらを覆う絶縁体１５９を内包したケーシング１５１Ａが組み込まれている。入力部１５２、入力軸部１５３およびこれらを覆う絶縁体１５９のケーシング１５１Ａの組み込み方法は特に限定するものではないが、本実施形態においては、絶縁体１５９の外周面およびケーシング１５１Ｂの貫通孔に対応する段差を設け、図例左側から挿通し、絶縁体を段差に係合させ、右側への抜け落ちを防止するとともに、左側からケーシング１５１Ａを挿通して入力部１５２、入力軸部１５３およびこれらを覆う絶縁体１５９の左側への抜け落ちも防止する。ケーシング１５１Ｂに対するケーシング１５１Ａの固定方法も特に限定するものではないが、本実施形態においては、貫通孔に刻設した雌ねじ部にケーシング１５１Ａの外周面に刻設した雄ねじ部を螺合することによって固定する。螺合による固定後に溶接等の固定手段を用いてケーシング１５１Ａをケーシング１５１Ｂに対して確実に固定することもでき、また、ねじ部を形成することなく溶接等の固定手段を用いて固定することもできる。
【００３０】
接地電極１５１ａは、放電電極１５５ａを覆う筒状のケーシング１５１Ａの先端で形成され、この接地電極１５１ａの内面と放電電極１５５ａの外面との間で放電ギャップ１０６を形成する。
【００３１】
昇圧手段１５０は、図５に示す等価回路で構成されている。昇圧手段１５０は、電極軸部１５５ｂをコイルＬとして、上述したコンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ３との間の３か所で共振構造を形成し、供給される電磁波を昇圧するようにしている。特に、筒状部１５４の外周面と筒状部１５４を覆うケーシング１５１の内周面との間に形成されるコンデンサＣ３による第２共振領域によって、供給される電磁波を昇圧して、放電電極１５５ａと接地電極１５１ａとの間の電位差を数十ｋＶまで高め放電を生じさせるようにしている。なお、入力軸部１５３と筒状部１５４を電気的に接続して容量結合としないことで等価回路のＣ１を形成しない構造とすることもできる。
【００３２】
一般に、共振領域、特に第２共振領域での共振周波数から外れた周波数の電磁波を供給しても、電磁波を昇圧して放電電極１５５ａと接地電極１５１ａとの間の電位差を高めることができない。共振領域で定まる共振周波数からどの程度外れた周波数を供給しても昇圧することができるかは、所謂Ｑ値によって決定される。Ｑ値とは、
Ｑ＝ω０／（ω１−ω２）で表される。
ここで、ω０：共振周波数、ω１およびω２（ω１＞ω２）：それぞれ周波数ω０のときのエネルギが１／２となる周波数である。したがって、ω１およびω２の値がω０に近いほど、共振のピークが鋭く、Ｑ値が大きくなり、大きなエネルギを得ることができ一般的にはＱ値が大きくなる設計をすることが望ましい。しかし、Ｑ値が大きい場合、共振させるためには共振領域で定まる共振周波数からのズレを大きくとることはできない。本発明者等の実験によるときは、Ｑ値が５０程度のときに±３０ヘルツ、より好ましくは±２０Ｈｚの範囲の周波数の電磁波であれば共振させて放電させることが可能である。
【００３３】
電磁波プラズマ生成手段５の放電ギャップ１０６で生成されるプラズマにより、過熱水蒸気が直接加熱対象食品に接触するよう、図４に示すように、ケーシング１５１を覆うようにノズルキャップ７を配設する。このノズルキャップ７の内周面とケーシング１５１との間には所定の隙間となる空間を設けるとともに、外部の圧縮空気発生器Ａとノズルキャップ７に開口した圧縮空気導入口７ｂとを圧縮空気導入管７０によって接続し、ノズルキャップ７の内周面とケーシング１５１との間の空間に圧縮空気を供給する。そして、ノズルキャップ７の先端に設けた噴出口７ａを電磁波プラズマ生成手段５の放電ギャップ１０６近傍に位置させることで、放電ギャップ１０６で生成されたプラズマにより、過熱水蒸気として噴出口から加熱対象食品に向けて噴射される。圧縮空気発生器Ａは制御装置４によって気圧流量が調整される。さらに、圧縮空気の流路には、水分子供給室Ｂが設けられる。水分子供給室Ｂから水分が供給され、過熱水蒸気として噴射されるのであるが、放電ギャップ１０６で生成される熱プラズマと接触することで水分が加熱され、短時間で過熱水蒸気となり、水蒸気噴射口から過熱水蒸気として加熱室２に供給される。
【００３４】
＜移動手段＞
次に移動手段について説明する。加熱室２の天井面１Ａに、移動手段が設けられる。加熱対象食品の種類、大きさ又は形状に合わせて適宜過熱水蒸気を噴射し、加熱対象食品に瞬間的に焦げ目をつけることができるよう、後述する制御手段により自動的に位置合わせが行われる。加熱室２の天井面１Ａに移動手段を設けることにより、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸で形成される３次元空間上を自在に移動することができる。
【００３５】
具体的に移動手段は、加熱室２の天井面１Ａに敷設されたレール部材Ｒ１、Ｒ２と、レール部材Ｒ１、Ｒ２に移動可能に配設されるとともに、過熱水蒸気噴射手段３を鉛直方向に移動可能に配設した昇降部材Ｇとから構成される。具体的には、レール部材Ｒ１、Ｒ２は、両端の固定レールＲ１と、両固定レール間に架設され、長手方向において自在に移動可能な移動レールＲ２とから構成される。さらに、移動レールＲ２には、鉛直方向に伸縮する昇降手段Ｇが設置され、この昇降手段Ｇに過熱水蒸気噴射手段が取り付けられている。本実施形態では、加熱室２の天井面１Ａにレール部材Ｒ１、Ｒ２及び過熱水蒸気噴射手段３を鉛直方向に移動可能に配設した昇降部材Ｇとを設けることにより、Ｘ軸、Ｙ軸上を移動することができるとともに、食品の種類、大きさ又は形状に合わせて、Ｚ軸方向に移動することができる。昇降部材Ｇは、例えば、小型シリンダを用い、制御装置により調整可能に構成している。これによって、噴射口と加熱対象食品との隙間を調節することができ、食品に応じて好適に焦げ目をつけることが可能となる。
【００３６】
＜電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を制御するための制御手段＞
電磁波発振器ＭＷから電磁波プラズマ生成手段５へ供給する電磁波を制御する制御手段４は、実施形態１と同様であるため説明は省略する。
【００３７】
＜移動手段を制御する制御手段＞
本実施形態においては、移動手段を制御する制御手段が別途設けられる。制御手段は、食品の種類、大きさ又は形状に合わせて、第一に固定レールＲ１の動きを制御する。第二に、移動レールＲ２の動きを制御した後、鉛直方向に移動する過熱水蒸気噴射手段３の長さを制御する。なお、本実施形態では、過熱水蒸気噴射手段３の伸縮長は、５〜１０センチ程度であり、食材の存置される位置に合わせて、過熱水蒸気噴射手段３により好適に加熱対象物に向けて水蒸気を噴射できるよう、レール部材、昇降部材の動き、及び円筒の上下方向移動が制御される。
【００３８】
本実施形態では、上述のとおり、電磁波発振器ＭＷから発振される電磁波を制御するための制御手段４と、移動手段を制御する制御手段とを別々に設けた。しかしながら、１の制御手段が、他方の制御手段の機能を兼ねるように構成してもよい。
【００３９】
以上のように、本実施形態の加熱装置によれば、高温および高出力の過熱水蒸気を加熱対象物に向けて照射することにより、加熱対象物に瞬間的に焦げ目をつけることができる。すなわち、高温および高出力の過熱水蒸気を加熱対象物表面に対し照射することにより、加熱対象物表面を焦がすことができる。また、本発明による電磁波プラズマ生成手段を利用することにより、ヒータ等の熱源を要しないため、複数の電源、複数のシステム等を必要とせず、さらにプラズマ生成器の小型化を実現するので装置の低廉化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明は、過熱水蒸気を利用した加熱調理器の用途として、好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１    食品加熱装置
２    加熱室
３    過熱水蒸気噴射手段
３０    本体
４    制御手段
５    電磁波プラズマ生成手段
６    水分子供給器
７    ノズルキャップ
Ｐ１    低温プラズマ生成パターン
Ｐ２    熱プラズマ生成パターン
ＭＷ    電磁波波発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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