(57)【要約】【課題】簡単な構成で、高品位の解凍を可能とし、しかも装置の小型化，制御の簡便化を図った加熱調理器を提供する。【解決手段】食品を収納する食品庫１と、循環ダクト２０内に設けられた循環ファン４及びヒータ５とを備えて加熱調理器が構成されている。循環ダクト２０の上下部には、庫内空気の吸い込み口２２，吹き出し口２３が開けられている。循環ダクト２０の上部には外気供給経路２１が接続されている。循環ダクト２０内には蒸気供給口７が設置されている。解凍調理の際には、外気供給経路２１より外気が庫内に送風されるとともに、蒸気発生ヒータ６で生成された水蒸気が、蒸気供給口７より循環ダクト２０内に供給される。供給された水蒸気は、外気供給経路２１より送風される外気と混合され、低温の水蒸気となって庫内に供給される。水蒸気の凝縮伝熱によって、被加熱物２が効率よく解凍調理される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を収納する食品庫と、該食品庫内の空気を循環させる循環ファンと、循環空気に蒸気を供給する蒸気発生手段とを有してなる加熱調理器であって、
前記循環ファンを内蔵し、前記食品庫内の空気を吸い込み前記蒸気発生手段から供給された蒸気を混合して、該食品庫内に送り出す循環ダクトを設けてなる加熱調理器において、
前記蒸気発生手段は、前記循環ダクトの上流部に蒸気を供給することを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
食品を収納する食品庫と、該食品庫内の空気を循環させる循環ファンと、循環空気に蒸気を供給する蒸気発生手段と、外気を該食品庫内に供給する外気供給経路と、該食品庫内の空気を庫外に排出する排出経路を有してなる加熱調理器であって、
前記循環ファンを内蔵し、前記食品庫内の空気を吸い込み前記蒸気発生手段から供給された蒸気を混合して、該食品庫内に送り出す循環ダクトを設けてなる加熱調理器において、
前記蒸気発生手段は、前記循環ダクトの上流部に蒸気を供給し、前記外気供給経路は、該循環ダクトの上流部に外気を供給することを特徴とする加熱調理器。
【請求項３】
食品を収納する食品庫と、該食品庫内を加熱するためのヒータと、該ヒータで加熱された空気を該食品庫内に循環させる循環ファンと、循環空気に蒸気を供給する蒸気発生手段と、外気を該食品庫内に供給する外気供給経路と、該食品庫内の空気を庫外に排出する排出経路を有してなる加熱調理器であって、
前記循環ファンと前記ヒータとを内蔵し、前記食品庫内の空気を吸い込み前記蒸気発生手段から供給された蒸気を混合して、該食品庫内に送り出す循環ダクトを設けてなる加熱調理器において、
前記蒸気発生手段は、前記循環ダクトの前記ヒータより上流部に蒸気を供給し、前記外気供給経路は、該循環ダクトの該ヒータより上流部に外気を供給することを特徴とする加熱調理器。
【請求項４】
前記循環ダクトに前記食品庫と連通して該循環ダクト内の空気或いは水を該食品庫内に排出する吹き出し口を有し、前記食品庫に該食品庫内の空気或いは水を排出する排出経路を備え、該排出経路に開閉可能な弁と着脱可能な排水容器及び排気管とを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項５】
前記蒸気発生手段で発生した蒸気を前記食品庫内に供給する蒸気供給口を、前記循環ファンの吸引部近傍に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記食品庫内の温度を検知する庫内温度検知手段を有し、該庫内温度検知手段にて検知した庫内温度を適正温度に保つように外気供給量或いは蒸気供給量を制御することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項７】
食品の加熱手段としてヒータ単独で或いはヒータと誘電加熱とを組み合わせてなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過熱水蒸気を用いて庫内の食品を解凍，調理する加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍された食品を解凍するには、例えば室温中に放置し或いは送風して空気の顕熱を利用する空気解凍方式や、静止水或いは流水中に浸し解凍する水解凍方式、さらには電子レンジの誘電加熱を利用する方式などが用いられている。加えて、過熱水蒸気を用いて解凍する方式がある。
【０００３】
図４は、このような過熱水蒸気を用いた従来の加熱調理器の概略構成を示す縦断面図である。同図において、加熱調理器は、食品を収納する食品庫１と、これの側面に配置された循環ダクト２０内に設けられた、循環ファン４，庫内加熱用のヒータ５，及び蒸気発生ヒータ６と、食品庫１内の温度を検知する温度検知手段（不図示）とを主に備えて構成されている。
【０００４】
一方、循環ダクト２０上方には給水タンク８が設けられており、給水タンク８内の水は下側のフィルタ９を経て、給水ポンプ１０により送り出され、流水経路１１を通って循環ダクト２０内の蒸気発生ヒータ６に供給される。供給された水は、蒸気発生ヒータ６で加熱され、水蒸気となって蒸気供給口７より噴出する。ここで、給水タンク８の内部にはイオン交換樹脂を封入しておいても良く、これにより蒸気発生時のスケールの固着を抑制できる。
【０００５】
さて、同図に示すように、食品庫１内に収納された食品である被加熱物２は、庫内底部に設置された網状若しくは皿状の食品棚３に載置されている。蒸気供給口７より噴出した水蒸気は、ヒータ５により更に加熱され、１００℃以上の過熱水蒸気となる。この過熱水蒸気は、循環ファン４により循環ダクト２０上部の吹き出し口２３から食品庫１に送り込まれ、これにより食品棚３上の被加熱物２が加熱される。
【０００６】
このとき、当初存在していた食品庫１内の空気は、余分な過熱水蒸気と共に、反対側面上部の排気口１２から排出される。なお、食品庫１反対側面下部に設けられた１４は、食品庫１内に溜まった水を排出する排水口であり、また循環ダクト２０下部の２２は、食品庫１内の空気を循環ダクト２０内に吸い込む吸い込み口である。なお、図中の矢印は、空気等の流れを示している。これは、以下の説明においても同様である。
【０００７】
その他、業務用解凍装置として、低温過熱水蒸気を利用した解凍装置が開示されている（例えば、非特許文献１参照）。これは、冷却機を利用して冷却した低温空気に、混入と同時に凝縮しないように湿度制御された過熱水蒸気を自動制御弁により吹き込み、低温の相対湿度１００％の空気を生成し、解凍庫内に循環させて被解凍物を解凍するものである。
【０００８】
【非特許文献１】
「解凍」２００１年４月号  第７６巻  第８８２号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の解凍方式のうち、空気解凍方式では、解凍にかなりの時間を要する。また、水解凍方式では高い水温は使えず、水の含浸や食品の色の変化，劣化を生じ易い。また、誘電加熱を利用する方式では、水と氷の電磁波吸収性の違いにより、解凍ムラが生じる。
【００１０】
一方、過熱水蒸気を用いて解凍する方式では、高湿度雰囲気中に被解凍物が存在すると、被解凍物の表面に雰囲気中の水蒸気が凝縮し、その体積は約２０万分の１となる。そして、高湿度空気が次々に送り込まれることにより、次々に凝縮が生じ、このとき約２５００ｋＪ／ｋｇの潜熱を食品に与える。また、この作用は温度の低いところで活発に行われるため、均一な解凍が可能である。
【００１１】
ところが、従来の過熱水蒸気を用いた加熱調理器においては、過熱水蒸気の温度，給水量を制御する手段を有しているが、これは供給された水を１００℃以上で加熱沸騰させ、高湿度雰囲気を生成するものであり、低温の高湿度雰囲気を生成することはできない。また、１００℃未満の加熱により低温の高湿度雰囲気を生成するには、相当の時間を要する。
【００１２】
また、低温過熱水蒸気を利用した解凍装置においては、冷却機や湿度制御機が必要であり、装置の大型化，制御の複雑化が避けられない。本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、高品位の解凍を可能とし、しかも装置の小型化，制御の簡便化を図った加熱調理器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、外気供給経路からの外気に過熱水蒸気を混合し、食品に到達する前に凝縮させ、食品に到達するときには、相対湿度１００％近傍の低温雰囲気にする構成とする。そして、蒸気発生手段が循環ダクトの上流部に蒸気を供給する構成とすることにより、供給された蒸気による結露の大部分が循環ダクトに生じ、食品庫内壁への結露を防止できる。
【００１４】
また、蒸気発生手段が循環ダクトの上流部に蒸気を供給し、外気供給経路が循環ダクトの上流部に外気を供給する構成とすることにより、供給された蒸気と外気により主として解凍に使用するところの低温過熱蒸気を均質的かつ効率的に生成でき、また外気の供給量を調節することによって低温過熱蒸気の温度を自在に調節することができる。
【００１５】
また、蒸気発生手段が循環ダクトのヒータより上流部に蒸気を供給し、外気供給経路が循環ダクトのヒータより上流部に外気を供給する構成とすることにより、低温過熱蒸気から高温過熱蒸気まで均質的かつ効率的に生成できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。図１は、本発明の第１の実施形態に係る加熱調理器の概略構成を示す縦断面図である。同図において、本実施形態の加熱調理器は、食品を収納する食品庫１と、これの側面に配置された循環ダクト２０内に設けられ、庫内の空気を循環する例えば軸流式の循環ファン４及び庫内の空気を加熱するヒータ５とを主に備えて構成されている。また、循環ダクト２０の上下部には、庫内空気の吸い込み口２２，吹き出し口２３が開けられている。ここで、食品庫１内に収納された食品である被加熱物２は、庫内下部に設置された網状若しくは皿状の食品棚３に載置されている。
【００１７】
また、循環ダクト２０の上部には外気供給経路２１が接続されており、その内部には外気を吸入する冷却ファン１６、及び開閉弁１７が設置されている。そして、循環ダクト２０内の庫内空気循環経路には、蒸気供給口７が設置されている。一方、循環ダクト２０の斜め上方には給水タンク８が設けられており、給水タンク８内の水は下方の流水経路１１を通って蒸気発生ヒータ６に供給される。供給された水は、蒸気発生ヒータ６で加熱され、水蒸気となって蒸気供給口７より噴出する。
【００１８】
さて、加熱調理の際には、外気供給経路２１内の開閉弁１７が閉じ、蒸気発生ヒータ６で生成された飽和水蒸気或いは過熱水蒸気が、蒸気供給口７より循環ダクト２０内に供給される。供給された該水蒸気は、循環ダクト２０内のヒータ５によって加熱され、高温過熱水蒸気となって庫内に供給される。具体的には、過熱水蒸気が循環ファン４により循環ダクト２０下部の吹き出し口２３から食品庫１に送り込まれ、これにより食品棚３上の被加熱物２が加熱される。このとき、高温雰囲気による対流伝熱と過熱水蒸気の凝縮伝熱，放射伝熱によって、食品である被加熱物２が効率よく加熱調理される。
【００１９】
ここで、蒸気供給口７は食品庫１内に直接設けても良いが、加熱開始直後は食品庫１が低温であるため、食品庫１内壁面で水蒸気が凝縮するので、加熱効率が低下する。そこで、本実施形態では、循環ダクト２０内において、循環ファン４による気流に対し、ヒータ５の上流側に蒸気供給口７を配置している。これにより、加熱開始直後の水蒸気加熱が効率良く行われる。
【００２０】
次に、解凍調理の際には、外気供給経路２１内の開閉弁１７が開き、冷却ファン１６によって外気が庫内に送風されるとともに、蒸気発生ヒータ６で生成された飽和水蒸気或いは過熱水蒸気が、蒸気供給口７より循環ダクト２０内に供給される。供給された該水蒸気は、外気供給経路２１より送風される外気と混合され、低温の飽和水蒸気又は過熱水蒸気となって、上記と同様にして庫内に供給される。そして、主に水蒸気の凝縮伝熱によって、食品である被加熱物２が効率よく加熱され、解凍調理される。
【００２１】
ここで、外気供給経路２１及び蒸気供給口７は、食品庫１内に直接設けても良いが、この場合、外気と水蒸気の混合が食品庫１内で行われるため、食品庫１内壁面及び食品表面にて水蒸気が凝縮して過剰に結露する。このとき、食品庫１の前面にガラス扉を設けていた場合、ガラス扉への結露により庫内の視認性が劣化する。
【００２２】
そこで、本実施形態では、外気供給経路２１及び蒸気供給口７を、食品庫１からの循環空気が循環ダクト２０へと流れる吸い込み口２２近傍に設けている。これにより、水蒸気が凝縮して循環ダクト２０内で結露し、相対湿度１００％前後の低温水蒸気が食品庫１に送り出される。そのため、食品庫１内での結露が抑制される。また、結露した水は循環ダクト２０下部へと流れるが、循環ダクト２０の底面は食品庫１に向かって傾斜を設けられており、この傾斜に沿って吹き出し口２３から食品庫１内に排水される。
【００２３】
また、外気温度は調理器の設置場所，時間，及び季節によって異なるため、温度検知手段（不図示）を食品庫１内或いは後述する排気管１２ａ内に設置し、この温度検知手段の検知信号に基づいて、水蒸気が適切な温度となるように、冷却ファン１６の回転数、或いは蒸気供給量を制御する。さらに、冷却ファン１６を設けず、外気供給経路２１の吐出口２１ａを循環ファン４の吸引部近傍に設け、開閉弁１７を開けた状態で、循環ファン４にて外気の吸気と庫内の循環を併用する構成としても良い。
【００２４】
また、加熱調理及び解凍調理の両工程において、庫内に水蒸気を供給した時、余剰空気及び余剰水蒸気は、食品庫１の底面又は側面下部に設けられた排出経路２４、及び更に下部に設けられた排水容器１９を通り、循環ダクト２０と反対側面に設置された排気管１２ａを経て、排気口１２より排気される。ここで、排気管１２ａ内に一定の圧力以上で開口する圧力弁等を設けて、庫内圧力を保つように構成しても良い。
【００２５】
また、食品庫１の底面は、排出経路２４が最下部となるように傾斜を設けられており、調理中に結露した水蒸気及び食品から出た水分は、食品庫１の底面の傾斜に沿って流れ、排出経路２４を通って排水容器１９に貯留される。貯留された排水は、排水口１８より適時排水可能となっている。さらに、排水容器１９を着脱自在とすることにより、定期的に取り外し清掃ができるため、衛生的となる。
【００２６】
さらに、排出経路２４内には開閉弁１５が配置されている。ここでは調理中の全時間或いは所定時間、開閉弁１５を閉じた状態とし、その間は新たな蒸気供給を停止して、庫内に存在する水蒸気を循環させる。これにより、蒸気発生のための水分供給量が少なくて済む。調理終了後は開閉弁１５を開いて、排水容器１９に排水する。また、調理品目により、例えば高湿度雰囲気が必要な調理のときは、調理中に開閉弁１５を閉じ、低湿度雰囲気で良い調理のときは、調理中に開閉弁１５を開ける等のように、開閉弁１５を適時開閉する構成としても良い。
【００２７】
ここで、開閉弁１５は排気管１２ａ内に設けても良いが、この場合、以前の調理時に生じた排水が排水容器１９内に貯留されていると、今回の加熱調理中に排水容器内の古い排水が蒸発して食品庫１内に充満するため、衛生的でない。そのため、開閉弁１５は排水容器１９の手前（上流側）に配置するのが望ましい。このように、開閉弁１５の開閉により食品庫１内の湿度を調整しても良いが、その他の構成として、給水タンク８と蒸気発生ヒータ６の間に、送水量が可変であるポンプ（不図示）を設け、該ポンプの送水量によって食品庫１内の湿度を調整しても良い。
【００２８】
ところで、食品の加熱手段に関して、誘電加熱を用いると食品の内部を短時間で加熱できるが、誘電加熱とヒータを組み合わせた場合、蒸気量が多いと加熱初期に食品表面への凝縮量が多くなり、その凝縮水にマイクロ波が集中する。このとき、厚みが大きい食品の場合は、内部の加熱が不足する。そのため、食品の厚みが大きいときは、蒸気量を抑える必要がある。よって、食品の厚みに応じて蒸気量を変化させると良い。
【００２９】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る加熱調理器の概略構成を示す縦断面図である。また図３は、図２の加熱調理器の庫内側面部の要部を示す図である。本実施形態では、上記第１の実施形態と比較して、主に循環ファン４及びヒータ５の形状を変えている。即ち、循環ファン４は上記の軸流式に対して、ここでは遠心式のものを用いており、その外周部にヒータ５を設置した構成としている。
【００３０】
各図において、循環ファン４及びヒータ５は、食品庫１側面の循環ダクト２０内に設置されており、食品庫１内の空気等を食品庫１側面中央部に設けた吸い込み口２２より吸気し、食品庫１側面周囲（ここでは四隅）に複数個設けた吹き出し口２３より排気する。このとき、吸い込み口２２より吸引した空気等は、循環ファン４の外周部に設置されたヒータ５により加熱される。
【００３１】
ここで、蒸気供給口７及び外気供給経路２１は、食品庫１内及び循環ダクト２０内のどちらに突出させても良い。その他の構造及び、加熱調理，解凍調理の両工程における動作は、概ね第１の実施形態と同様である。但し、排出経路２４については、第１の実施形態では食品庫１の底面に設けられた構成として例示しているが、本実施形態では食品庫１の側面下部に設けられた構成として例示している。
【００３２】
なお、特許請求の範囲で言う蒸気発生手段は、実施形態における蒸気発生ヒータに対応している。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で、高品位の解凍を可能とし、しかも装置の小型化，制御の簡便化を図った加熱調理器を提供することができる。
【００３４】
具体的には、外気供給経路からの外気に過熱水蒸気を混合し、食品に到達する前に凝縮させ、食品に到達するときには、相対湿度１００％近傍の低温雰囲気にする構成とする。そして、蒸気発生手段が循環ダクトの上流部に蒸気を供給する構成とすることにより、供給された蒸気による結露の大部分が循環ダクトに生じ、食品庫内壁への結露を防止できる。
【００３５】
また、蒸気発生手段が循環ダクトの上流部に蒸気を供給し、外気供給経路が循環ダクトの上流部に外気を供給する構成とすることにより、供給された蒸気と外気により主として解凍に使用するところの低温過熱蒸気を均質的かつ効率的に生成でき、また外気の供給量を調節することによって低温過熱蒸気の温度を自在に調節することができる。
【００３６】
また、蒸気発生手段が循環ダクトのヒータより上流部に蒸気を供給し、外気供給経路が循環ダクトのヒータより上流部に外気を供給する構成とすることにより、低温過熱蒸気から高温過熱蒸気まで均質的かつ効率的に生成できる。
【００３７】
また、循環ダクトに吹き出し口を設けることにより、循環ダクト内で凝縮結露した凝縮水が、循環ダクト内に貯まることなく吹き出し口より排水される。また、食品庫に設けた排出経路において、開閉弁の開閉により内部の圧力或いは湿度を調整でき、また排水容器を着脱自在とすることにより、排水容器の清掃が可能となり衛生的である。
【００３８】
また、蒸気供給口を循環ファンの吸引部近傍に配することにより、蒸気発生手段にて発生した蒸気が、先ず循環ファンにより吸い込まれる。これにより、食品庫内での蒸気の凝集，結露を抑制できる。
【００３９】
また、食品庫内の温度が検知可能な庫内温度検知手段により、その検知信号を基に適切な温度となるように冷却ファンの回転数或いは蒸気供給量を制御して適正な雰囲気条件を形成できる。
【００４０】
また、加熱手段としてヒータと誘電加熱を組み合わせることにより、肉厚の厚い被加熱物の加熱時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る加熱調理器の構成を示す縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る加熱調理器の構成を示す縦断面図。
【図３】図２の加熱調理器の庫内側面部の要部を示す図。
【図４】過熱水蒸気を用いた従来の加熱調理器の構成を示す縦断面図。
【符号の説明】
１    食品庫
２    被加熱物
３    食品棚
４    循環ファン
５    ヒータ
６    蒸気発生ヒータ
７    蒸気供給口
８    給水タンク
９    フィルタ
１０    給水ポンプ
１１    流水経路
１２    排気口
１２ａ    排気管
１４    排水口
１５    開閉弁
１６    冷却ファン
１７    開閉弁
１８    排水口
１９    排水容器
２０    循環ダクト
２１    外気供給経路
２２    吸い込み口
２３    吹き出し口
２４    排出経路
【図１】
2004198007.tif 000003
【図２】
2004198007.tif 000004
【図３】
2004198007.tif 000005
【図４】
2004198007.tif 000006