(57)【要約】【課題】蒸気発生の立ちあがり特性の良好な蒸気発生手段と、高周波発生手段とを備えた加熱調理装置を実現する。【解決手段】シーズヒータ３１をダイキャストで被覆し、その上面に蒸発部３２を形成するとともに、ダイキャストに貯水タンク３０から供給する水の配管３４（接合部３６）を接合させる。これにより接合部３６付近の配管３４内部の水を局部沸騰させ、その体積変化を利用して、湯水を蒸発部１９に供給し蒸気を発生させる。よって、加熱手段の制御のみで、効率よく極短時間に蒸気を発生させることが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に供給する電波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室に蒸気を供給する蒸気発生手段と、前記高周波発生手段及び前記蒸気発生手段の制御手段とを備え、前記蒸気発生手段は水を蓄える貯水部と、前記貯水部から供給した水を加熱しながら搬送する湯水搬送部と、前記湯水搬送部で搬送した湯水を気化させる蒸発部を加熱する加熱部とを有する高周波加熱調理装置。
【請求項２】
加熱部からの伝熱により搬送部内部で局部沸騰を発生させて水を搬送する請求項１に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項３】
蒸発部には蒸気を吐出する開口部を有する着脱可能な蒸発部カバーを備えた請求項１または２に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項４】
蒸発部カバーは金属体材料で構成した請求項３に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項５】
開口部から吐出する蒸気の噴出方向が可変可能な噴出ガイドを備えた請求項３に記載の高周波加熱調理装置。
【請求項６】
蒸気の噴出状態を被加熱物の形状や調理方法に応じて変更できるように、噴出ガイドを脱着可能なアタッチメントとした請求項５に記載の高周波加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波及び蒸気によって被加熱物を加熱する高周波加熱調理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の高周波加熱調理装置としては、図５に示すような（例えば、特許文献１参照）記載の水を入れるための溝１を有する被加熱物の載置台２を備え、マグネトロン３を動作させることで、加熱室４内に水蒸気を発生させながら被加熱物を加熱するものや、図６に示すような（例えば、特許文献２参照）記載の超音波加湿装置５を備え、超音波加湿手段５を動作させることで、ミストを発生しながら、マグネトロン６を動作させることで乾燥を防止しながら加熱室７内の被加熱物を加熱するものがある。
【０００３】
また、蒸気発生装置としては、ボイラー式のように水に発熱体を直接或いは間接的に接触させ加熱するものや、滴下式のように加熱体や被加熱体にダイヤフラムポンプなどの手段を用いて送水することにより少量の水を接触させるものなど様々なものがある。なかでも調理器に関するものは、図７に示すような（例えば、特許文献３参照）記載のスチーム調理器があり、タンク８内の水を少量滴下する水滴下手段９と、水滴下手段９の下方に位置し滴下した水を水蒸気にする発熱体１０と、発熱体の温度を検知する温度センサー１１と、発熱体で発生した水蒸気を加熱室筐体１２内に搬送するための経路１３を備え、発熱体の温度に応じて水滴下手段９を制御することで水蒸気を発生するようになっていた。
【０００４】
また、熱エネルギを用いて水を搬送する技術としては、図８に示すような特開平６−２４５８６３号公報記載のコーヒーメーカーに代表される熱搬送ポンプがあり、貯水タンク１４に水を入れてヒータ１５に通電すると、配管１６内の水が湯となって沸騰し、蒸気と気泡を発生し急激に体積膨張する。この際、配管１６の貯水タンク側には逆止弁が設けられ阻止されて逆流せず、出湯口１７から熱湯が吐出する構成となっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−５２３４２号公報
【特許文献２】
特開平３−５２３４２号公報
【特許文献３】
特開平８−１０５６２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように、蒸気生成にマグネトロンを用いたものは、エネルギ効率が悪いうえ、高周波の出力条件や被加熱物の条件により、蒸気発生に至る前に被加熱物に熱が入ることもあり、被加熱物が最適な水分量を保持する調理はできなかった。また、超音波発生手段でミストを発生させながら高周波を発生させるものはミストに高周波が作用しにくいため、被加熱物に付着した水分を高周波で加熱する様になっており、スチームの有する熱エネルギを被加熱物の外部から与えるようにはなっておらず、「しっとり」、「ふっくら」というイメージの最適な調理方法とはいえなかった。
【０００７】
一方、ボイラー式のような蒸気発生構成では蒸気発生までに時間が必要であり、調理に時間がかかると考えられる。また、上記した滴下式のような構成では水滴下手段と発熱体をそれぞれ単独で制御するものを組み合わせて制御する必要がある。また、水に熱エネルギを短時間で伝える為には、熱エネルギを伝達する接触面積の大きさに関与するが、水から蒸気を生成することと湯から蒸気を発生させることと比較すると、湯から蒸気を発生させることで少しでも短時間で気化させることができる。
【０００８】
さらに、蒸発部に水分を残さずに蒸発させる為には、蒸発部の有する熱容量を大きくしておくか、水の供給停止後に加熱部を動作させる必要があるが、蒸発部の熱容量を大きくすると、蒸気発生までの立ちあがり時間が長くなるし、後者では温度を検知するなどの方法が必要となる。
【０００９】
さらに、コーヒーメーカーにおいては、湯を生成し搬送する用途に使用されるものであり、配管部から蒸気が噴出するとしても蒸気を長時間発生するようにはできなかった。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水を搬送する際に加熱し、湯から蒸気を生成することで、短時間でスチームを発生させる蒸気発生手段と、高周波発生手段とを備えることで、被加熱物の内外から熱エネルギを与え、被加熱物本来のおいしさを短時間で調理できる加熱調理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室に供給する電波を発生する高周波発生手段と、加熱室に蒸気を供給する蒸気発生手段と、高周波発生手段及び蒸気発生手段の制御手段とを備え、蒸気発生手段は水を蓄える貯水部と、貯水部から供給した水を加熱しながら搬送する湯水搬送部と、湯水搬送部で搬送した湯水を気化させる蒸発部を加熱する加熱部とを有するものである。
【００１２】
上記発明によれば、貯水部の水を搬送しながら加熱する事で、熱エネルギを効率よく水に与えることが可能である。また、蒸発部では加熱された湯を気化することで、予め昇温させた分だけ、気化するための熱エネルギの伝達量が減少でき、気化部の表面積や、気化部の熱容量を小さくすることが可能となり、放熱ロスなども低減することができる。よって、蒸気発生の熱効率向上に加え、短時間での蒸気発生が可能となる。最終的には水蒸気による外部加熱と高周波を用いた内部加熱の併用により、被加熱物を「ふっくら」、「しっとり」させることができ美味しさが格段に向上させた短時間調理が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、加熱室に供給する電波を発生する高周波発生手段と、加熱室に蒸気を供給する蒸気発生手段と、高周波発生手段及び蒸気発生手段の制御手段とを備え、蒸気発生手段は水を蓄える貯水部と、貯水部から供給した水を加熱しながら搬送する湯水搬送部と、湯水搬送部で搬送した湯水を気化させる蒸発部を加熱する加熱部とを有するものである。
【００１４】
そして、貯水部の水を搬送しながら加熱するため、滞留させながら加熱する際と比較して、加熱側と受熱側の温度差の関係から熱伝達効率が向上する。また、蒸発部では予め昇温させた熱エネルギ分だけ、伝達量が減少できるうえ、水の粘性が低減するため気化部と水の接触面積が増大し熱の伝達効率が向上する。また、気化部の表面積や気化部の熱容量を小さくすることが可能となり、放熱ロスも低減される。よって、蒸気発生の熱効率向上に加え、短時間での蒸気発生が可能となる。
【００１５】
さらに短時間で効率よく蒸気を発生させる蒸気発生手段と、高周波発生手段の併用で、被加熱物を「ふっくら」、「しっとり」させることができ美味しさが格段に向上させることができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、加熱手段からの伝熱により搬送部内部で局部沸騰を発生させて水を搬送する構成にしたものである。そして、加熱手段を動作させると、加熱手段の発生熱が搬送部内部に伝達され、搬送部内部の水が滞留状態で加熱され局部沸騰するようになる。このことで気泡を発生しながら体積膨張するが、貯水部側へに流れないように逆止弁を設けておくことで、搬送部内部の湯は蒸発部側に移動する。蒸発部では、加熱手段の発生熱で予め加熱されており、湯が蒸発部に少量滴下されることで直ちに蒸気となる。
【００１７】
また、加熱手段の加熱を停止すると、搬送部へ伝熱が極端に減少し、搬送部での湯水の移動が停止する。よって、加熱手段のみを制御することで、液体の供給と蒸気発生の制御が行える蒸気発生手段ができる。よって、簡単制御が可能である蒸気発生手段と高周波発生手段の制御パターンが自在に組み合わせでき、時間がかからず、被加熱物に最適な調理ができるようになる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、蒸発部には蒸気を吐出する開口部を有する着脱可能な蒸発部カバーを備えたものである。
【００１９】
そして、水を気化させる際には、気化部の表面状態や湯水の状態により、水滴が飛散する場合もありうる。また、蒸発部にカルシウムやマグネシウム等のスケール成分が、析出することはもちろん、気化の際に加熱室内に拡散することも考えられる。しかし、蒸発部の上方側にカバーを設けることにより、被加熱物への水滴やスケール成分の飛散が低減されるようになる。また、析出するスケールなどの蒸発残さが、直接見えない為に、清潔感を保つことができるし、簡単に取外しできることで、清掃も可能となる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、蒸発部カバーを金属体材料で構成したものである。
【００２１】
そして、金属材料は、高周波発生手段から発生する電波を反射させるため、調理中等で蒸発部に湯水がわずかに残っていた場合でも、湯水には作用せず、被加熱物にのみ電波が照射されるため効率よく調理ができる。また、高周波発生手段による被加熱物の加熱特性は加熱室の形状に大きく左右されるが、蒸発部には電波が入らないため蒸発部の形状を自在にすることも可能である。
【００２２】
請求項５記載の発明は、開口部から吐出する蒸気の噴出方向が可変可能な噴出ガイドを備えたものである。
【００２３】
そして、被加熱物の種類や形状に応じて噴出ガイドで蒸気の噴出方向が変更できることで、被加熱物の周囲に蒸気を充満させた状態とすることができ、加熱室全体に蒸気を充満させることなく、加熱調理が可能となる。つまり、加熱室の大きさ等の要因に影響されることなく、効率よく被加熱物の蒸気による美味しい加熱調理ができる。さらには、高周波調理との組み合わせで、調理時間の短縮化も実現できる。
【００２４】
請求項６記載の発明は、蒸気の噴出状態を変更可能なように、噴出ガイドを脱着可能なアタッチメントとしたものである。
【００２５】
そして、被加熱部の表面に強く蒸気を噴射させたり、加熱室内に均一に拡散させたりすることができることとなり、調理メニューに応じた蒸気の使用が可能となる。よって、最適な調理のでき映えとなる。また、簡単に噴出ガイドを取り外すことで清掃が簡単に行える。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２７】
（実施例１）
図１は本発明の本発明の実施例１における高周波加熱調理装置の構成図、図２は実施例１における高周波加熱装置に搭載する蒸気発生手段の構成図、図３は実施例１におけるカバー及び噴出ガイドをを示す外観図、図４は実施例１における蒸気噴出部の主なアタッチメントの噴霧状態を示す外観図である。
【００２８】
図１〜図４を用いて構成を説明する。２０は高周波加熱装置の本体であり、その内部には加熱室２１と、加熱室２１にマイクロ波を輻射する高周波発生手段２２と、加熱室２１に供給する蒸気を発生させる蒸気発生手段２３などが組み込まれている。
【００２９】
また、本体２０には、加熱室２１の前面の開口を開閉する扉体（図示せず）が開閉自在に枢支され、加熱室２１への被加熱物２４の出し入れをする際に開閉操作される。
【００３０】
高周波発生手段２２は、加熱室２１の外側に配設されたマグネトロン２５と、マグネトロン２５を動作させるためのインバーター電源２６と、加熱室の底面側に配設されたアンテナ２７と、マグネトロン２５で発生したマイクロ波をアンテナ２７に給電する導波管２８とで構成されており、マグネトロン２５は送風機２９で強制空冷されている。
【００３１】
蒸気発生手段２３は、本体２０から着脱可能な貯水タンク３０と、シーズヒータ３１を被覆したアルミダイキャストで形成された凹状の蒸発部３２と、貯水タンク３０から逆止弁３３を介して蒸発部３２に湯水を移送する配管３４とで形成されている。なお、配管３４の中間には、貯水タンク３０の最高水位より上方側で大気開放される開放口３５が設けられている。さらに、貯水タンク３０と開放口３５の間に位置する配管３４の一部はアルミダイキャストを貫通或いはアルミダイキャストに接続するように接続部３６が設けられるとともに、シーズヒータ３１で発生した発生熱を効率よく伝熱できるように銅やアルミニウムなどの熱伝導率の大きい材料で構成される。
【００３２】
３７は蒸発部３２の上方側に設けた水滴飛散防止手段となる金属製の蒸発部カバーであり、被加熱物２４に対するスチームの当て方を変えられるように着脱式の噴出ガイド３８が設けられている。また噴出ガイドの先端には蒸気の噴出状態を変えることのできる着脱式の噴出部アタッチメント３９が設けられている。４０は高周波発生手段２２、蒸気発生手段２３等を動作制御するための制御手段である。
【００３３】
次に加熱室２１内に載置した被加熱物２４を蒸気で加熱調理する動作、作用について図１〜図４を用いて説明する。上記貯水タンク３０に水を入れ、本体２０内に貯水タンク３０をセットすると、スプリング３０ａにより、弁座３０ｂに付勢され閉止されていた弁体３０ｃが、ピン３０ｄにより押されて開成される。このようになると、貯水タンク３０内の水位と同水位にまで配管３４内部に水が流れ込む。
【００３４】
この状態で、加熱室２１内に蒸気を発生させるため、操作ボタン（図示せず）を操作すると、制御回路４０で蒸気発生手段２３が動作する。
【００３５】
つまり、シーズヒータ３１に通電が開始され、シーズヒータでの発生熱がアルミダイキャスト及び接続部３６を介して配管３４内に伝熱される。特に接続部３６近辺の配管３４内部では水の一部分が局部沸騰を起こし、急激に体積膨張する。しかし、配管３４の貯水タンク側３０には逆止弁３３が設けられており、配管３４の内圧により逆止弁３３が閉止することで逆流が阻止されることで、配管３４内の湯水は開放口３５側にのみ移動する。また配管３４には開放口３５が設けられているため、配管内３４の圧力は大気圧に開放されるため、蒸発部を下方側に位置しても連続して湯水が蒸発部３２に供給されない様になっている。
【００３６】
また蒸発部３２はアルミダイキャストの一部分として構成しているためシーズヒータ３１の発生熱により予め１００℃を超える温度に昇温されている。よって、配管３４から間欠的に蒸発部３２に滴下供給された湯水は極短時間で水蒸気に変化する。
【００３７】
また、接続部３６と蒸発部３２は熱伝導性の大きいアルミダイキャストで接続されていることで、蒸発部３２に湯水がある場合は気化に必要なエネルギが多くなり、配管３４への伝熱量が若干減少し、蒸発部３２への湯水の供給間隔が自動的に長くなり、蒸発部３２での湯水が減少すれば接続部３６への伝熱量が若干増加し、蒸発部３２への湯水の供給が自動的に促進される。つまり、設計的な要素を含むがアルミダイキャストのような熱伝導性の大きい材料を介してシーズヒータ３１などの発生熱を蒸気発生と熱搬送ポンプに使用することで蒸発及び湯水の供給がバランスする状態となる。
【００３８】
また常にアルミダイキャストを介して水或いは湯を接触させていることで、アルミダイキャストからの放熱ロスが非常に少なくなっている。またアルミダイキャストで蒸発部を形成している為に、シーズヒータ３１への通電を停止しても、若干の蓄熱が可能あり、繰り返しシーズヒータ３１に通電しながら調理する際の立ちあがり性能を早くすることも可能である。
【００３９】
このように蒸発部３２で蒸気が発生すると、蒸発部の湯水の量により、気化の際に高温の水滴が飛散する場合があるが、金属製の蒸発部カバー３７により蒸発部３２が覆われていることで、加熱室２１内部に高温の水滴が飛散することがなく、噴出ガイド３８に設けたアタッチメント３９からのみ蒸気が吐出し、加熱室２１内に充満する。また噴出ガイド３８は可動部を設けることで蒸気の噴出方向が可変できるうえ、噴出部アタッチメント３９を交換することにより蒸気の吐出形態を変えることができる。よって、加熱室２１内の被加熱物２４の大きさに応じてその表面に直接噴霧したり、間接的に噴霧することはもちろんのこと、噴霧距離等を変えることができる。よって、加熱室２１内に蒸気を充満させる以前から蒸気の保有する熱エネルギにより被加熱物２４の調理することも可能となる。
【００４０】
なお、本実施例１においてはシーズヒータ３１を発熱体に用いているが、発熱体は線ヒータ、セラミックヒータなどでも可能である。また本実施例１においては直接伝熱する構成となっているが、ミラクロンヒータやハロゲンヒータのような輻射熱を伝熱する構成とすることも可能である。さらに、本実施例１においては加熱部の伝熱により局部沸騰をさせるようになっているが、配管に専用の加熱手段を設けても可能である。
【００４１】
次に、加熱室２１内に載置した被加熱物２４を高周波で加熱調理する動作、作用について図１〜図４を用いて説明する。
【００４２】
加熱室２１内に高周波を発生させるため、操作ボタン（図示せず）を操作すると、制御回路４０で高周波発生手段２２が動作する。つまり、マグネトロン２５が動作すると共に、送風機２９がマグネトロン２５を冷却するように動作する。マグネトロン２５が動作すると、マグネトロンの出力アンテナ４１から発生したマイクロ波が金属材料で作られた導波管２８内を通って誘電材料で作られた底面４２から加熱室２１内に入りこむ。この際アンテナ２７によりマイクロ波はその電波の進行方向が変化し、加熱室２１内に載置した被加熱物２４に対して、マイクロ波が様々な方向から照射され、被加熱物２４が最適に調理される。
【００４３】
また、高周波発生手段２２と、蒸気発生手段２３を同時に或いは交互に動作させる場合は、上記した内容が同時に或いは交互に動作することであり、それぞれの被加熱物の料理に応じた調理シーケンスに応じて加熱が実行される。
【００４４】
さらに図４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ本発明の実施例１における蒸気発生の際の吐出状態を示したものである。図４の（Ａ）は蒸気の噴霧角度が広く大きな表面を有する被加熱物２４に、図４の（Ｂ）は蒸気の噴霧角度が狭く小さな被加熱物２４に、図４の（Ｃ）は、できる限り直接噴霧をさけたい被加熱物２４を調理する場合にそれぞれ適している。
【００４５】
以上のことにより、立ちあがり性能が良くエネルギ利用効率の高い蒸気発生手段２３と、高周波発生手段２２を併せ持つことで、被加熱物に応じた潤いのある加熱調理が可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、貯水部の水を搬送しながら加熱し、加熱した湯水を気化させるため、蒸気発生効率が高く、小型の蒸気発生手段とすることができる。よって、短時間でエネルギ効率よく蒸気を発生する蒸気発生手段と、高周波発生手段の併用の際に、蒸気発生手段と高周波発生手段の制御パターンが自在に組み合わせられ、時間がかからず、被加熱物に応じた最適な調理で調理性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における高周波加熱調理装置の構成図
【図２】実施例１における蒸気発生手段の構成図
【図３】実施例１におけるカバー及び噴出ガイドをを示す外観図
【図４】実施例１における蒸気噴出部の主なアタッチメントの噴霧状態を示す外観図
【図５】従来例における蒸気発生手段を備えた高周波加熱調理装置の構成図
【図６】従来例におけるミスト発生手段を備えた高周波加熱調理装置の構成図
【図７】従来例におけるスチーム調理器の断面構成図
【図８】従来例におけるコーヒーメーカーの断面構成図
【符号の説明】
２１  加熱室
２２  高周波発生手段
２３  蒸気発生手段
２４  被加熱物
３０  貯水タンク（貯水部）
３１  シーズヒータ（加熱部）
３２  蒸発部
３７  蒸発部カバー
３８  噴出ガイド
３９  噴出部アタッチメント
【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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