(57)【要約】【課題】  食品を損傷することなく安全かつ高効率の熱伝導で食品を再加熱できる装置を提供する。【解決手段】  この装置において、チャンバは、側壁、上壁、底壁を有し、少なくとも1個の前記壁には内部へ出入りするためのドアが設けられ、食品を収容したトレイを内部で支持するための支持部材４１が互いに離間して側壁に設けられている。蒸気発生器４３、９４は、水蒸気を発生する。プレナム空間は、壁の１つに近接して形成され、チャンバとの間に、互いに離間して形成された入口と出口を有する。ファン５２は、プレナム空間内に配設され、空気を水蒸気と混合し、両者の混合気体をプレナム空間を経由して入口から出口へ移動させ、トレイを横切らせて再び入口へ戻す。コントローラは、混合気体の温度を華氏212度未満に制御して食品上で水蒸気を凝結して該食品を再加熱する。【選択図】          図３
2004188192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）  側壁、上壁、底壁を有し、少なくとも1個の前記壁にはドアが設けられ、食品を収容したトレイを支持するための支持部材が互いに離間して前記側壁に設けられたチャンバと、
（ｂ）  水蒸気を発生するための蒸気発生器と、
（ｃ）  前記壁の１つに近接して形成され、前記チャンバとの間に、互いに離間して形成された入口と出口とを有するプレナム空間と、
（ｄ）  該プレナム空間内に配設され、空気を水蒸気と混合し、両者の混合気体を前記プレナム空間を経由して前記入口から前記出口へ移動させ、前記トレイを横切らせて再び前記入口へ戻すためのファンと、
（ｅ）  前記混合気体の温度を華氏212度未満に制御して食品上で水蒸気を凝結して該食品を再加熱するコントローラとを具備することを特徴とする食品の再加熱装置。
【請求項２】
ヒータが前記プレナム空間内に配設され、空気または空気と水蒸気の混合気体を加熱することを特徴とする請求項1記載の食品の再加熱装置。
【請求項３】
前記ファンは、実質的に連続して空気と水蒸気を混合することを特徴とする請求項1記載の食品の再加熱装置。
【請求項４】
前記蒸気発生器は、内部に水を貯める皿部と、該皿部内に設けられた水を加熱するヒータとから成ることを特徴とする請求項1記載の食品の再加熱装置。
【請求項５】
前記皿部には少量の水を保持するための凹部が水を加熱するヒータに近接して設けられ、該ヒータが駆動されると直ちに近接する水を水蒸気に変えることを特徴とする請求項４記載の食品の再加熱装置。
【請求項６】
前記皿部を覆い、循環する前記混合気体と前記皿部内の水との接触を最小限にするカバーを設けたことを特徴とする請求項４記載の食品の再加熱装置。
【請求項７】
前記皿部内に内部の水の水位を所定の水位に維持するためのフロート手段を配設したことを特徴とする請求項４記載の食品の再加熱装置。
【請求項８】
（ａ）  側壁、上壁、底壁を有し、少なくとも1個の前記壁にはドアが設けられ、食品を収容したトレイを支持するための支持部材が互いに離間して前記側壁に設けられたチャンバと、
（ｂ）  水蒸気を発生するための蒸気発生器と、
（ｃ）  前記壁の１つに近接して形成され、内部にヒータが配設され、前記チャンバとの間に、互いに離間して形成された入口と出口を有し、内部に空気と水蒸気とを混合し該混合気体を前記入口から前記出口を通り、前記トレイを横切って前記入口へ戻すよう循環させるファンが設けられたプレナム空間と、
（ｄ）  該プレナム空間内に配設され、前記プレナム空間を流れる前記混合気体の温度を示す信号を出力する温度センサと、
（ｅ）  前記混合気体の水蒸気を食品上で凝結させて再加熱するモードと、該食品を使用する前に高温の空気のみで食品上に凝結した露を蒸発させるモードとを切り替え、前記プレナム空間を通過する空気の温度を維持するコントローラとを具備することを特徴とする食品の再加熱保温装置。
【請求項９】
前記蒸気発生器は、内部に水を貯める皿部と、該皿部内に設けられた水を加熱するヒータと、前記皿部内に該ヒータに近接して設けられ、少量の水を保持するための凹部とが設けられ、前記ヒータが駆動されると直ちに近接する水を水蒸気に変えることを特徴とする請求項８記載の食品の再加熱保温装置。
【請求項１０】
前記皿部を覆い、循環する前記混合気体と前記皿部内の水との接触を最小限にするカバーを設けたことを特徴とする請求項８記載の食品の再加熱保温装置。
【請求項１１】
前記皿部内に内部の水の水位を所定の水位に維持するためのフロート手段を配設したことを特徴とする請求項９記載の食品の再加熱保温装置。
【請求項１２】
前記ファンは空気と水蒸気とを連続的に混合することを特徴とする請求項８記載の食品の再加熱保温装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品を使用する前に調理や処理するために再加熱、保温するための装置に関するものであり、さらに詳細には食品を再加熱するために蒸気と空気の混合気体を利用するオーブンタイプの再加熱、保温装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品を再加熱すること、及び消費する温度で再加熱した食品を相当な時間保温することは知られている。例えば、食品が冷凍前の最終消費形態になっているときや、食品が学校、病院、レストラン等の大型施設において調理等の後処理に適した状態になっているときに食品の再加熱が行われる。冷凍食品を冷凍庫から取り出し、細菌が繁殖しやすい時間のかかる解凍を行うことなく直ちに再加熱できれば時間と労力の節約になる。
高温空気オーブンのような従来の再加熱装置では熱伝導率が低く、また容量の小さな従来のマイクロウエーブオーブンでは冷凍食品の再加熱を思うようにできなかった。しかし、公知のように、蒸発の潜熱により蒸気を高効率な熱伝導媒体とすることができる。これは蒸気には大きな熱エネルギが含まれているからである。蒸気を食品上で凝縮すると、当該熱エネルギが直接食品へ伝導される。そのため、蒸気は高温空気より遥かに効果的な熱伝導媒体となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、低圧蒸気は華氏212度程度で発生されるので、一般的に食品にとって蒸気を直接当てるのは高温すぎ、食品によっては損傷してしまうものもある。したがって、蒸気による再加熱は、再加熱を行う場合に利用されてこなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の出願人は、空気を低圧蒸気と連続的に混合し、その混合気体の温度を華氏212度未満に制御し、食品の周囲を高速で循環させることにより食品を損傷することなく安全に再加熱できることを発見した。本発明に係る蒸気と空気の混合気体は、所望の露点温度を設定でき、高効率の熱伝導で食品を再加熱できるが、安全な温度は華氏212度未満である。好適には蒸気と空気は連続的に混合するのがよい。
【０００５】
さらに、本発明では再加熱された食品を加熱装置内に残しておくと、乾燥した高温の空気（蒸気が含まれない）が再加熱された食品の周囲を循環するので、食品上に残った凝縮した蒸気は蒸発して食品の状態や外観が損なわれることなない。同時に食品の温度が維持されるので、食品はすぐに消費または必要な後処理することが可能になる。
【０００６】
前述したように、蒸気を循環させて食品を解凍、調理することは新規な事項ではない。蒸気を使って食品を解凍、調理等の処理を行う装置は、例えば米国特許第3,744,474号、4,426,923号、4,700,685号、5,613,423号に開示されている。しかしながら、これらの米国特許には、キャビネット内の圧力を低下させるための付加装置（例えば真空ポンプ）を使用することなく食品を華氏212度未満で急速に再加熱する装置は開示されていない。また、前述のように、華氏212度以上で再加熱すると食品を損傷することがある。これに対して本発明では、乾燥した高温空気を使うので食品の状態を良い状態にでき、また食品を再加熱装置から物理的に移動させることも不要にできる。
【０００７】
簡単に言えば、本発明は食品の再加熱装置を提供することである。オーブンチャンバには側壁、上壁および底壁が設けられ、少なくともそのうちの1個にはチャンバ内に入れるためのドアが設けられている。側壁に設けられ、離間した支持部材は、食品を収容するトレイを支持する。蒸気発生器は蒸気を発生させるために設けられている。1個の壁に接近して形成されているプレナム空間には、当該プレナム空間とチャンバ間の入口と出口が設けられている。プレナム空間内に配設されたファンが空気と蒸気を混合し、その混合気体を入口からプレナム空間を経由して出口へ送る。好適には混合気体を水平に各トレイを横切るように流して入口へ戻すようにするのがよい。コントローラは空気と蒸気の混合気体の温度を制御すると共に、混合気体の蒸気を食品上に凝縮して食品の再加熱温度が華氏212度未満になるようにしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１〜４において同じ部品には各図で同じ参照番号を付す。再加熱、調理、保温する装置１０にはラッチ１８によって取り付けられたドア１４、１６（図１、２参照）を有するキャビネット１２が設けられている。ドア１４、１６はヒンジ２０によって支えられている。コントロールパネル２２とスイッチ２４が設けられている。温度コントローラ２６(図５参照)の機能については後で詳しく説明する。図１に示すように、キャビネット１２には側壁２８、３０、上壁３２、底壁３４が有る。キャビネット１２のこれらの壁の壁パネル間には従来のオーブン同様、断熱材が介挿され、ドア１４、１６の各ガラス窓の周囲にも断熱材が介挿されている。
【０００９】
キャビネット１２の壁によりオーブンチャンバ３８（図２参照）が形成され、そのチャンバは上壁３２、側壁２８、仕切４０及び皿部４３の取り外し可能なカバー４２(図３参照)により構成されている。複数の離間して設けられた支持部材４１(例えばレール)が、仕切４０及び側壁２８に取り付けられ、又は一体に設けられ、再加熱、調理、保温の際に食品を載置するための複数のトレイ４５を支持する。仕切４０には上下方向へ延びる穴が形成され、チャンバ３８からプレナム空間４６への入口４４（図２、４参照）と、プレナム空間４６からチャンバ３８への出口４８の役目をしている。プレナム空間４６は、内壁５０（図２、３参照）によって仕切られ、その内壁の出口４８近傍には複数のファン５２が取り付けられている。ここでいうファンとは、ブローワーやジェット等の気体を移動させる手段を指す。詳しくは後述するが、ファン５２は、第１のモードでは蒸気と空気の混合気体を、第２のモードでは高温の空気のみを入口４４からプレナム空間４６、出口４８、チャンバ４４を通って再び入口４４へ戻るよう循環させる。好適には複数の入口４４は離間して設けられると共に、水平に延びるトレイ４５（図３、４参照）に対して直角に形成されており、その結果循環する蒸気と空気の混合気体または高温の空気が各トレイ４５の最上部を平行に通過でき、その上に載置された食品の周囲に行き渡ることが可能になる。
【００１０】
好適な低圧蒸気発生器には、縁に沿って上方へ延設された突部５６（図３参照）を有する皿部４３が設けられている。突部５６からフランジ状に形成された水平部５８が、ドア１４、１６近傍において側壁２８及び仕切４０方向へ延設されている。皿部のカバー４２には上面６２の縁部から下方へ下がるようにフランジ６０が形成され（図３参照）、前記水平部５８に支持され、カバー４２が皿部４３を完全に覆っている。カバー４２には断熱層６４が設けられ、好適には上面６２（図２参照）の下方に設けられている。フランジ６０には複数の開口部６６が互いに反対側に形成され、皿部４３で発生された蒸気をチャンバ３８内へ流入させる。カバー４２は、循環する空気が皿部内の水の表面と接すること、水の蒸発、空気を設定温度以上に加熱することを防止している。
【００１１】
上述した皿部を有する蒸気発生器が好適ではあるが、従来から使用されているキャビネット１２外に設置する蒸気発生器を使用することももちろん可能である。
ドア１４、１６の内側下縁部には、水平部５８を覆う凝結シールド６８（図４参照）が設けられ、ガラス窓と共にドア１４、１６の内側に発生した露を下方に流し、水平部５８上へ導く。さらに、チャンバ３８の内壁面に発生した露は、下方へ流れ、水平部５８上に集められる。ドレイン７０（図３参照）の開口部７２（図２参照）が水平部５８に開口し、ドレインは接続されたパイプ７４（図３参照）を介してキャビネット１２下方のドレイン流出口７６へ連通している。開口部７２にプラグ（不図示）を螺着することにより、水平部５８に集められた露をドレイン流出口７６へ排出するのではなく、皿部４３へ戻すこともできる。ドア１４、１６の下方のキャビネット１２の外側縁部には、溝８０（図４参照）が設けられ、ドアの外側を流下する露を受けるようになっている。ドレインパイプ８２が溝８０の内側へ接続され、ドレイン流出口７６へ連通している。
【００１２】
単数または複数の適宜なヒータ８４（好適には図２に示すように電気ヒータ）が空気の流路になっているプレナム空間４６に配設され（図２参照）、空気を出口４８から送出する前に加熱するようになっている。その機能は後述するが、熱電対８６がチャンバ３８内に配設されている。
皿部４３内の水位は、給水管９２に設けられたソレノイド弁（図５参照）を制御するフロートスイッチ８８（図４、５参照）によって調整される。複数のヒータ９４（例えば電気ヒータ）が皿部４３の壁に取り付けられると共に、水中へ延びて水を加熱して低圧水蒸気（例えば大気圧蒸気）を発生させる。本実施形態では３本の電気ヒータ９４を使用しており、好適にはそれぞれを３相電源の各相へ分離して接続するか、単相電源に並列に接続する。ヒータ９４は、三方をコ字状部材９６（図２参照）に囲まれ、皿部４３の内底に載っている。コ字状部材９６の一方は開放されており、水が蒸発するにつれて新たな水が皿部からその内側へ進入供給可能になっている。このようにヒータ９４の長さ方向に接する水の量を少量で維持することにより、ヒータを稼動させると短時間で蒸気を発生させることが可能になる。したがって、蒸気を発生させるべく皿部４３内の水全部を加熱する必要がなくなる。
【００１３】
本発明では同一の装置１０を複数、例えば並設して使用することもできる。既に再加熱した食品を一方の装置（ユニット）で保温して直ぐに使用可能とし、同時に並設した他方の装置(ユニット)で食品を再加熱することができる。2台のユニットを連携させると、同時に２ユニットの水加熱用ヒータを駆動させることを避けることができ、過大な電力消費を防止できる。
また、装置１０からヒータ８４（図２参照）を省略することもでき、その場合は食品の「調整」機能が無い再加熱装置となる。
さらに、温度コントローラ２６（図５参照）は、例えば再加熱を華氏200度で第1の時間長行い、その後華氏170度で第2の時間長保温を行う。
皿部４３内の水位がヒータ９４より下がり、ヒータ９４の損傷または火災の危険を避けるために、熱電対をヒータ９４の上面に取り付けると共に、電源とヒータ９４との間に設けた高温安全器９５（図５参照）へ接続している。
【００１４】
続いて図５をさらに参照して本実施形態に係る装置の動作について説明する。食品をチャンバ３８内のトレイ４５へ載置したら、まず温度コントローラ２６を食品を再加熱または調理するために維持するチャンバ３８の所望の温度にセットする（例えば華氏１６０〜２１０度）。そのときスイッチ２４を「蒸気」位置にセットする。熱電対８６がプレナム空間４６の温度が設定温度、例えば華氏170度未満であることを検出したら、温度コントローラ２６に半導体リレー１０２を駆動させてヒータ９４へ通電させる。好適には、ファン５２は装置１０の主電源がＯＮになっている間は作動するようにするとよい。
【００１５】
発生した蒸気は上方へ移動し、カバー４２の下からチャンバ３８へ進入する。蒸気はチャンバ３８内で空気と混合され、その混合気体は入口４４へ吸引され、プレナム空間４６と出口４８を経由して、トレイ４５の上部へ達する。発生した蒸気はチャンバ３８内で空気と混合され、トレイ４５上の食品に接する。すると混合気体は凝縮して直接熱エネルギを食品へ与える。その結果、食品を再加熱または調理することができる。
【００１６】
食品の再加熱（この処理は不図示のタイマーで管理すればよい）が一旦終了すると、温度コントローラ２６は「保温」位置へ移動し、蒸気の発生を停止する。未だプレナム空間４６内の熱電対８６からの信号に反応して作動している温度コントローラ２６は半導体リレー９８を駆動してヒータ８４へ通電させる。循環している高温の空気は、食品上の露と同様にチャンバ３８内の露も蒸発させて食品の外観、感触を効果的に「調整」できる。凝結した露を蒸発させた後、再加熱および調整された食品は、温度コントローラ２６にセットされている温度で保温され、次の処理にまわす準備が整う。変圧器１００を使ってソレノイド弁９０の駆動電圧を調整するようにしてもよい。
【００１７】
複数のユニットを並設した装置の場合、大電流を防止するために、複数のユニットの水を加熱するヒータが同時にＯＮにならないような手段を設けることが望ましい。同時にＯＮにすると電源回路が過負荷になるからである。そのため、例えば通常閉状態のリレーを制御回路へ接続して同時に複数のヒータが同時にＯＮにならないようにすればよい。単数または複数のユニットの動作は手動で操作してもよいし、プログラマブルデバイスで自動的に操作するようにしてもよい。さらに、ドア１４、１６にはドアを開放した際にファン５２を停止させる安全スイッチを設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明に係る再加熱装置の側面図である。
【図２】図２は、図１の2−2部を示す平面断面図である。
【図３】図３は、図2の3−3部を示す側面断面図である。
【図４】図４は、図2の４−４部を示す側面断面図である。
【図５】図５は、本装置の制御系を示すブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
【００１９】
１０  装置
１２  キャビネット
１４、１６  ドア
２６  温度コントローラ
３８  チャンバ
４３  皿部
４４  入口
４５  トレイ
４６  プレナム空間
４８  出口
５０  内壁
５２  ファン
５８  水平部
６０  フランジ
６４  断熱層
６６  開口部
６８  凝結シールド
７０  ドレイン
８４  ヒータ
８６  熱電対
８８  フロートスイッチ
９０  ソレノイド弁
９２  給水管
９４  ヒータ
【図１】
2004188192.tif 000003
【図２】
2004188192.tif 000004
【図３】
2004188192.tif 000005
【図４】
2004188192.tif 000006
【図５】
2004188192.tif 000007