(57)【要約】【課題】異なる温度の蒸気を選択的に取り出すことができる蓄熱装置を提供する。【解決手段】蓄熱槽３１の内部に蓄熱材３３を充填する。蓄熱材３３の内部に第１〜第４伝熱管３４を並列に埋設する。前記第１伝熱管３４と対応して第１ヒータ３８及び第２ヒータ４０を配設する。第２伝熱管３５と対応して第３ヒータ４２及び第４ヒータ４４を配設する。同様に第３伝熱管３６及び第４伝熱管３７に対応して第５ヒータ４６、第６ヒータ４８、第７ヒータ５０、第８ヒータ５２を配設する。蓄熱槽３１の内部を第１〜第８温度域Ａ１〜Ａ８に区画する。第１〜第４温度域Ａ１〜Ａ４を例えば４５０℃に蓄熱する。第５〜第８温度域Ａ５〜Ａ８を例えば２００℃に蓄熱する。第１及び第２伝熱管３４，３５によって高温の蒸気が取り出され、第３及び第４伝熱管３６，３７によって低温の蒸気が取り出される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱槽内に蓄熱材を収容し、蓄熱材に伝熱管及び加熱手段を埋設した蓄熱装置において、
前記蓄熱槽の内部に複数の温度領域を設けて、各領域に伝熱管を配設し、各領域をそれぞれ加熱する加熱手段を設け、前記各加熱手段による加熱温度をそれぞれ制御する制御手段を備えた蓄熱装置。
【請求項２】
請求項１において、前記伝熱管が蓄熱槽の複数の温度領域を直列的に通るように配設されている蓄熱装置。
【請求項３】
請求項１において、前記複数の温度領域毎に前記伝熱管が通るように配設されている蓄熱装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱装置を備えた加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱装置及びそれを備えた加熱調理装置に係り、詳しくは飽和蒸気や過熱蒸気を選択供給することができる蓄熱装置及びそれを備えた加熱調理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の蓄熱装置としては、ケースに充填された蓄熱材をヒータで加熱しておき、この状態で蓄熱材に埋設された伝熱管の一方から水を供給して、他方から蒸気として取り出すようにしたものが知られている。取り出された蒸気は例えばオーブン調理器や給湯装置に供給されるようになっている。
【０００３】
ところが、上記従来の蓄熱装置は、例えば２００℃の所定温度に加熱するための電気ヒータが１種類しか配設されていなかったので、異なる温度の蒸気を選択的に取り出すことができないという問題があった。このため、蓄熱装置をオーブン調理器に用いた場合、蓄熱装置から取り出された飽和蒸気を電気ヒータ等の二次加熱手段により再加熱して過熱蒸気として調理庫内に吹き込むことにより食材の蒸し、焼き等の調理を行うようになっていた。（特許文献１、特許文献２参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４１８５２号公報（１）
【特許文献２】
特開２００２−７１１３８号公報（２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、飽和蒸気と過熱蒸気を発生させるために、加熱源をニ段階に設けており、装置が複雑になり製造及び組み付け作業が面倒でコストの低減を図ることができないという問題があった。又、蓄熱装置の出熱行程が進行した段階において調理庫内の温度を所望する温度に制御することが難しいという問題もあった。さらに、低温蒸気と高温蒸気による調理の切り換えを即座に行うことができないという問題もあった。加えて、蓄熱装置内の電気ヒータと二次加熱手段としての電気ヒータとを使用するため、ランニングコストが高くなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、異なる温度の蒸気を選択的に取り出すことができる蓄熱装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、装置の構成を簡素化して製造及び組み付け作業を容易に行うことができるとともに、調理庫内の温度の制御を容易に行い、低温蒸気と高温蒸気による調理の切り換えを迅速に行うことができ、ランニングコストを低減することができる加熱調理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、蓄熱槽内に蓄熱材を収容し、蓄熱材に伝熱管及び加熱手段を埋設した蓄熱装置において、前記蓄熱槽の内部に複数の温度領域を設けて、各領域に伝熱管を配設し、各領域をそれぞれ加熱する加熱手段を設け、前記各加熱手段による加熱温度をそれぞれ制御する制御手段を備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記伝熱管が蓄熱槽の複数の温度領域を直列的に通るように配設されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記複数の温度領域毎に前記伝熱管が通るように配設されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱装置を備えた加熱調理装置であることを要旨とする。
（作用）
請求項１記載の発明は、各温度領域から異なる温度の蒸気が選択的に取り出される。
【００１０】
請求項２記載の発明は、伝熱管が蓄熱槽の複数の温度領域を直列的に通るように配設されているので、低温蒸気の出力時間を延ばすことができる。
請求項３記載の発明は、複数の温度領域毎に伝熱管が通るように配設されているので、異なる温度の蒸気を切り換えて取り出す速度を速めることができる。
【００１１】
請求項４記載の加熱調理装置の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄熱装置を備えているので、調理庫側の所望する調理温度に適した異なる温度の蒸気が選択的に供給される。このため調理庫内の温度の制御が容易に行われ、低温蒸気と高温蒸気による調理の切り換えが迅速に行われる。又、調理庫内に過熱蒸気を生成するための二次加熱手段が不要になるので、装置の構成が簡素化され、製造及び組み付け作業が容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した加熱調理装置の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【００１３】
図５は加熱調理装置１１の正面図、図６は加熱調理装置１１の右側面図を示す。この加熱調理装置１１は下部に位置する蓄熱装置１２と、その蓄熱装置１２の上部に装着されたオーブン１３とにより構成されている。前記オーブン１３の調理庫１４の前端開口部には扉１５が開閉可能に設けられている。図６に示すように調理庫１４の背面側には供給口１６が設けられ、調理庫１４の底面側には排出口１７が設けられている。前記供給口１６には蓄熱装置１２から蒸気を供給するためのダクト１８が接続されている。又、前記排出口１７には調理庫１４内で使用した蒸気の復水を排出管１９によって加熱調理装置１１外へ排出するようになっている。前記調理庫１４の内部には攪拌ファン２０が設けられている。前記調理庫１４の上面には排気口２１が設けられ、調理庫１４内で使用した蒸気を庫外へ排出するようになっている。前記調理庫１４の右側部には制御盤２２が装着され、各種の操作ボタン２３が設けられている。
【００１４】
次に、図１〜図３に基づいて前記蓄熱装置１２を構成する蓄熱槽３１について説明する。
図１は蓄熱槽３１の略体平面図、図２は蓄熱槽３１の略体側面図である。図１に示すように平面四角形状のケース３２の内部には硝酸塩や酸化マグネシア等の蓄熱材３３が充填されている。又、ケース３２の内部は二点鎖線で示すように、第１〜第８温度域Ａ１，Ａ２，Ａ３，  Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７，Ａ８が仮想区画として形成されている。左右に隣接する第１及び第２温度域Ａ１，Ａ２には第１伝熱管３４が埋設され、同じく左右に隣接する第３及び第４温度域Ａ３，Ａ４には第２伝熱管３５が埋設されている。同じく左右に隣接する第５及び第６温度域Ａ５，Ａ６には第３伝熱管３６が埋設され、第７及び第８温度域Ａ７，Ａ８には第４伝熱管３７が埋設されている。前記第１〜第４伝熱管３４〜３７はそれぞれ同様に構成されているので、第１伝熱管３４について説明する。第１伝熱管３４は図２，３に示すように前方側面から見て蛇行するようにメアンダ形に、かつ左方又は右方側面から見ても蛇行するようにメアンダ形に形成されている。
【００１５】
図２に示すように前記第１温度域Ａ１を通る第１伝熱管３４の蛇行部の谷部には計４本の第１ヒータ３８が縦方向に配設されている。又、前記第１温度域Ａ１の底部には一本の第１底部ヒータ３９が水平に配設されている。さらに、前記第２温度域Ａ２を通る第１伝熱管３４の蛇行部の谷部にも計４本の第２ヒータ４０が縦方向に配設され、第２温度域Ａ２の底部には一本の第２底部ヒータ４１が配設されている。
【００１６】
同様にして、第３温度域Ａ３を通る第２伝熱管３５の蛇行部の谷部には計４本の第３ヒータ４２が縦方向に配設され、第３温度域Ａ３の底部には水平方向に一本の第３底部ヒータ４３が配設されている。第３温度域Ａ３を通る第２伝熱管３５の蛇行部の谷部には計４本の第４ヒータ４４が縦方向に配設され、第４温度域Ａ４の底部には一本の第４底部ヒータ４５が水平に配設されている。前記第５温度域Ａ５を通る第３伝熱管３６の蛇行部の谷部には計４本の第５ヒータ４６が配設され、第５温度域Ａ５の底部には一本の第５底部ヒータ４７が水平方向に配設されている。第６温度域Ａ６を通る第３伝熱管３６の蛇行部の谷部には計４本の第６ヒータ４８が縦方向に配設され、第６温度域Ａ６の底部には一本の第６底部ヒータ４９が水平方向に配設されている。前記第７温度域Ａ７を通る第４伝熱管３７の蛇行部の谷部には計４本の第７ヒータ５０が縦方向に配設され、第７温度域Ａ７の底部には一本の第７底部ヒータ５１が水平方向に配設されている。同様にして、第８温度域Ａ８を通る第４伝熱管３７の蛇行部の谷部にも計４本の第８ヒータ５２が縦方向に配設され、第８温度域Ａ８の底部には一本の第８底部ヒータ５３が水平方向に配設されている。
【００１７】
前記第１〜第８の温度域Ａ１〜Ａ８の内部にはそれぞれの温度を検出するための熱電対よりなる温度センサー５４〜５４が配設されている。
次に、図４に基づいて前記蓄熱槽３１に接続される周辺機器について説明する。
【００１８】
給水タンク６１には給水ポンプ６２が接続され、給水ポンプ６２には第１〜第４給水電磁弁６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが並列に接続されている。前記各電磁弁には給水量調整弁６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄが接続され、逆止弁６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄを通して前記第１〜第４伝熱管３４，３５，３６，３７に水を選択的に供給し得るようにしている。
【００１９】
一方、前記第１〜第４伝熱管３４〜３７の出口側の端部には蒸気ヘッダ６６が接続され、この蒸気ヘッダ６６は前記ダクト１８に接続されている。
次に、図７に基づいて第１〜第４伝熱管３４〜３７と対応して設けられた第１〜第８温度域Ａ１〜Ａ８の設定温度について説明する。この表においては、４５０℃を高温、２００℃を低温としている。この実施形態では第１モードに示すように第１伝熱管３４の第１温度域Ａ１が高温になるように前記温度センサ５４からの検出信号に基づいて前記第１ヒータ３８が制御されるようにしている。又、第２温度域Ａ２が低温になるように前記第２ヒータ４０が制御される。同様に第２伝熱管３５の第３温度域Ａ３が高温に、第４温度域Ａ４が低温になるように前記第３ヒータ４２及び第４ヒータ４４が制御される。同様に、第５温度域Ａ５が高温に、第６温度域Ａ６が低温に、第７温度域Ａ７が高温に、第８温度域Ａ８が低温になるように前記第５ヒータ４６、第６ヒータ４８、第７ヒータ５０、第８ヒータ５２がそれぞれ制御される。この各ヒータの設定温度が制御されることにより、蓄熱槽３１の蓄熱温度は各温度領域毎に蓄熱されることとなる。
【００２０】
次に、前記のように構成した加熱調理装置１１についてその動作を説明する。
第１〜第８の温度域Ａ１〜Ａ８の蓄熱温度は温度センサー５４〜５４の設定温度によって図７に示す第１モードから第６モードのように設定することが可能となる。この第１〜第６のモードの選択は制御手段としての制御盤２２の操作ボタン２３を切り替え操作することによって行われる。そして、出熱運転日の調理内容によって前記各種のモードの中から適正なモードが選択される。そして、調理内容の変更によって第１〜第４給水電磁弁６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄのいずれか１つを選択し、低温蒸気又は高温蒸気を調理庫１４内に供給する。
【００２１】
ここで、各モード選択の目安について記述しておくと、例えば、翌日の出熱運転日の調理内容が、低温蒸気のみの場合には、蓄熱槽３１全体を低温に昇温すればよいので、第２モードが選択される。この同じ調理内容において調理時間が長くなる場合或いは低温調理量が多い場合には、低温蒸気の供給時間を延長するため第１モードが選択される。
【００２２】
又、出熱運転日の調理内容が、高温蒸気のみの場合には蓄熱槽３１全体を高温に昇温すればよいので、第３モードが選択される。
さらに、出熱運転日の調理内容が、高温及び低温の両蒸気使用の場合において、高温蒸気使用率が低温蒸気使用率より上まわるときは第４モードを選択し、その出熱の安定供給を図るとともに、逆に低温蒸気使用率が高温蒸気使用率より上まわるときは第６モードを選択し、前記同様に出熱の安定供給を図ることができる。高温蒸気使用と低温蒸気使用が半々のときは第５モードを選択することで、本装置の両温度蒸気使用への効率的運用が図れる。
【００２３】
なお、低温蒸気は、例えばプリン、茶わん蒸し、焼きおにぎり等１００℃未満の食品の調理に用いられる。高温蒸気は例えば１９０〜２８０℃を必要とするオーブンモードで焼き魚、掻き上げ、トースト等の調理に用いられる。
【００２４】
この実施形態においては、蓄熱槽３１内に第１〜第８の底部ヒータが設けられているので、伝熱管３４〜３７の蛇行部の谷部に滞留していた滞留水を蓄熱行程の初期段階において高温に加熱して早期に蒸発させ、蓄熱工程初期の立ち上がりを円滑に行うことができる。
【００２５】
上記実施形態の加熱調理装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ケース３２の内部を第１〜第８温度域Ａ１〜Ａ８に区画形成し、各温度域の設定温度を高温と低温の２つのモードに切り換え制御可能にした。このため、一つの蓄熱槽３１から低温蒸気と、高温蒸気とを選択的に取り出すことができる。従って、蓄熱装置１２を例えばオーブン１３に接続した場合には、過熱蒸気を生成するための二次加熱手段としての電気ヒータを別途設ける必要がなく、部品点数を低減し構造を簡素化して製造及び組み付け作業を容易に行うことができる。
【００２６】
（２）上記実施形態では、図７に示すように第１〜第４伝熱管３４〜３７のそれぞれの温度域Ａ１〜Ａ８を第１〜第６モードに示すように高温と低温に選択設定するようにしたので、オーブン１３の出熱運転内容に応じて蓄熱槽の効率的な蓄熱運用が図れる。
【００２７】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○      図８に示すように、ケース３２の内部に第１温度域Ａ１と第２温度域Ａ２を形成し、第１温度域Ａ１と第２温度域Ａ２を通るように伝熱管３４を埋設してもよい。この別例においては、温度センサ５４の設定によって高温と低温、低温と低温、高温と高温の三つのモードに選択的に切り換えて使用することができる。
【００２８】
○  図９に示すように、ケース３２内に第１温度域Ａ１と第２温度域Ａ２を並列に区画形成し、第１温度域Ａ１には第１伝熱管３４を配設し、第２温度域Ａ２には第２伝熱管３５を配設する。この別例においては、第１伝熱管３４と第２伝熱管３５の切り換えによって、第１温度域Ａ１と第２温度域Ａ２を高温・低温、低温・低温、高温・高温の３つのモードに切り換えて使用することができる。
【００２９】
○  蓄熱装置１２からの蒸気をオーブン１３以外の例えば給湯装置あるいは浴槽等に供給するようにしてもよい。
○  前記第１〜第４伝熱管３４〜３７の形状をコイル状にしたり、単なるメアンダ形にしたりしてもよい。
【００３０】
○  前記各温度域を区画する断熱隔壁を設けてもよい。この場合には各温度域のそれぞれの温度を安定して保持することができる。
次に上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
【００３１】
（技術的思想１）  請求項１において、前記伝熱管は高温領域及び低温領域と対応して複数箇所に並列に配設されている蓄熱装置。
（技術的思想２）  請求項２又は３において、前記制御手段は複数の加熱手段を高温・低温モード、高温・高温モード、低温・低温モードのうち少なくと二つのモードに切り換える機能を備えている蓄熱装置。
【００３２】
（技術的思想３）  請求項１〜３のいずれか一項において、前記制御手段は前記各領域に設けた温度センサからの信号に基づいて加熱手段による加熱温度を制御するようにしている蓄熱装置。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜３に記載の蓄熱装置の発明は、負荷の運用に応じて異なる温度の蒸気を選択的かつ効率的に取り出すことができる。
【００３４】
請求項４に記載の加熱調理装置の発明は、装置の構成を簡素化して製造及び組み付け作業を容易に行うことができるとともに、調理庫内の温度の制御を容易に行い、低温蒸気と高温蒸気による調理の切り換えを迅速に行うことができ、ランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蓄熱装置の蓄熱槽を示す略体平面図。
【図２】図１の蓄熱槽の略体側面図。
【図３】伝熱管及び電気ヒータの部分斜視図。
【図４】蓄熱装置の略体回路図。
【図５】加熱調理装置の正面図。
【図６】加熱調理装置の右側面図。
【図７】第１〜第８温度域の低温及び高温のモードを示す説明図。
【図８】この発明の別例を示す蓄熱槽の略体平面図。
【図９】この発明の別例を示す蓄熱槽の略体平面図。
【符号の説明】１２…蓄熱装置、３３…蓄熱材、３４〜３７…第１〜第４伝熱管。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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