(57)【要約】【課題】被加熱物の多段加熱においても蒸気の特性を活かして加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができる加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】蒸気発生手段１２からの蒸気を複数の蒸気吹出口８、９から加熱室３に吹出すようにし、この蒸気と加熱室３内の加熱手段６、７とにより被加熱物２を加熱するようにした。これによって、特に、蒸気は複数の蒸気吹出口８、９から加熱室３に吹出され、被加熱物２の多段加熱においても蒸気の特性を活かして加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができる。【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、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段からの蒸気を前記加熱室内に吹出す複数の蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気および前記被加熱物を加熱するための加熱手段とを備え、前記複数の蒸気吹出口からの蒸気と前記加熱手段により前記被加熱物を加熱する加熱装置。
【請求項２】
蒸気発生手段から発生した蒸気を加熱する蒸気加熱手段を備えた請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
蒸気吹出口は、少なくとも、加熱室の上部空間に蒸気を吹出す第一の蒸気吹出口と、加熱室の下部空間に蒸気を吹出す第二の蒸気吹出口とを備えた請求項１または２に記載の加熱装置。
【請求項４】
蒸気発生手段は、発生蒸気量を可変できるようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
蒸気加熱手段は、蒸気温度を可変できるようにした請求項２に記載の加熱装置。
【請求項６】
蒸気発生手段は、第一の蒸気吹出口と第二の蒸気吹出口から吹出される蒸気量の割合を可変するようにした請求項３に記載の加熱装置。
【請求項７】
第二の蒸気吹出口から吹出される蒸気量を、第一の蒸気吹出口から吹出される蒸気量よりも多くした請求項３または６に記載の加熱装置。
【請求項８】
第二の蒸気吹出口から吹出される蒸気温度を、第一の蒸気吹出口から吹出される蒸気温度よりも高くした請求項３または６に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温蒸気と加熱手段を利用して被加熱物を加熱する調理装置などの加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱装置として、被加熱物を収納した加熱室に高温蒸気を供給するとともに、この高温蒸気と加熱室内の加熱手段とを併用して、被加熱物を加熱するようにした加熱装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０７３１０号公報
【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、前記従来の構成では、加熱室への高温蒸気の供給は、加熱パイプの先端の噴出口から行っているので、特定領域にしか蒸気が供給されず、多量の被加熱物を加熱する場合には加熱ムラが生じる恐れがある。特に、加熱室内の複数段に被加熱物を収納して加熱する場合には、より加熱ムラが生じやすいものである。これは加熱室内の蒸気をファンで攪拌させることにより、多少改善することが可能であるが、加熱ムラ発生を確実になくすことは困難なものである。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物の多段加熱においても蒸気の特性を活かして加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができる加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱装置は、蒸気発生手段からの蒸気を複数の蒸気吹出口から加熱室に吹出すようにし、この蒸気と加熱室内の加熱手段とにより被加熱物を加熱するようにしたものである。
【０００６】
これによって、特に、蒸気は複数の蒸気吹出口から加熱室に吹出され、被加熱物の多段加熱においても蒸気の特性を活かして加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の加熱装置は、特に、被加熱物の多段加熱においても加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段からの蒸気を前記加熱室内に吹出す複数の蒸気吹出口と、前記加熱室内の空気や蒸気および前記被加熱物を加熱するための加熱手段とを備え、前記複数の蒸気吹出口からの蒸気と前記加熱手段により前記被加熱物を加熱する加熱装置とすることにより、特に、蒸気は複数の蒸気吹出口から加熱室に吹出され、被加熱物の多段加熱においても蒸気の特性を活かして加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、蒸気発生手段から発生した蒸気を加熱する蒸気加熱手段を有することにより、複数の蒸気吹出口から１００℃以上の過熱蒸気を利用した多段加熱を可能にし加熱範囲を広げることができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、蒸気吹出口は、少なくとも、加熱室の上部空間に蒸気を吹出す第一の蒸気吹出口と、加熱室の下部空間に蒸気を吹出す第二の蒸気吹出口とを備えたことにより、蒸気の加熱室内への吹出しをムラなく行うことができるので、多段加熱において加熱ムラをなくすことができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、蒸気発生手段は、発生蒸気量を可変できるようにしたことにより、被加熱物の量に応じた蒸気量を選択できるので、被加熱物の量に応じた最適な蒸気加熱をすることができる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第２の発明において、蒸気加熱手段は、蒸気温度を可変できるようにしたことにより、蒸気の吹出し条件や加熱室内の状態に応じて蒸気温度を可変することができるので、様々な種類の被加熱物に応じた蒸気加熱ができるとともに、被加熱物の加熱後の状態を一定に保つことができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第３の発明において、蒸気発生手段は、第一の蒸気吹出口と第二の蒸気吹出口から吹出される蒸気量の割合を可変するようにしたことにより、被加熱物の量や加熱中の蒸気の流れに応じて、第一の蒸気吹出口と第二の蒸気吹出口との蒸気量の割合を可変し、多段に置かれた被加熱物を同時にかつ加熱ムラなく仕上げることができるとともに、被加熱物の加熱後の状態を一定に保つことができる。
【００１４】
第７の発明は、特に、第３または第６の発明において、第二の蒸気吹出口から吹出される蒸気量を、第一の蒸気吹出口から吹出される蒸気量よりも多くしたことにより、上方に立ち昇る蒸気の特性を活かした加熱ができるので、多段加熱での加熱時間を短縮することができる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第３または第６の発明において、第二の蒸気吹出口から吹出される蒸気温度を、第一の蒸気吹出口から吹出される蒸気温度よりも高くしたことにより、上方に立ち昇る蒸気の特性を活かした加熱ができるので、多段加熱での加熱時間を短縮することができる。
【００１６】
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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態）
図１、図２は、本発明の実施の形態における加熱装置として、加熱調理装置を例示したものである。
【００１８】
図に示すように、加熱装置の本体１には、被加熱物２を収納する加熱室３が組み込まれている。加熱室３には、図示していないが、被加熱物２を出し入れする扉が取り付けられている。また、加熱室３は、被加熱物２を多段加熱できるように、少なくとも、被加熱物２を載置する載置部材４ａと載置部材４ｂを上下に２段装備している。
【００１９】
また、加熱室３には、気流発生手段５が臨んでおり、加熱室３内に気流を発生させるようにしている。そして、第一の加熱手段６、第二の加熱手段７は、それぞれ加熱室３内の上、下部に装備されており、加熱室３内の空気や蒸気および被加熱物２を加熱する。
【００２０】
さらに、加熱室３には、蒸気を加熱室３内に吹出す複数の蒸気吹出口、すなわち、本実施の形態では、少なくとも、第一の蒸気吹出口８と第二の蒸気吹出口９が上下に２段装備されている。第一の蒸気吹出口８と第二の蒸気吹出口９は、それぞれ加熱室３の上、下部空間に蒸気を吹出すようになっている。また、加熱室３の内部の上方位置に、加熱室３の雰囲気温度や被加熱物２の温度を検知する第一の検知手段１０を有している。なお、第一の蒸気吹出口８には、吹出される蒸気の温度を検知する第二の検知手段１１を設けている。
【００２１】
加熱室３内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段１２は、貯水手段１３と、貯水手段１３に配設された水加熱手段１４と、発生した蒸気が通過する蒸気管１５とから構成されている。蒸気管１５は、蒸気発生手段１２から発生した蒸気を加熱して過熱蒸気とする蒸気加熱手段１６と、蒸気加熱手段１６で加熱された蒸気の温度を検知する蒸気温度検知手段１７を備えている。
【００２２】
蒸気管１５は、第一の蒸気吹出口８に連通した蒸気管１５ａと第二の蒸気吹出口９に連通した蒸気管１５ｂから構成されており、蒸気管１５ｂの径は蒸気管１５ａよりも太く設定されている。なお、蒸気管１５ａと蒸気管１５ｂの径の太さは、適宜変更して組み合わせることができる。
【００２３】
第一の蒸気吹出口８、第二の蒸気吹出口９には、加熱室３に吹出す蒸気の方向を可変する吹出し方向可変手段８ａと吹出し方向可変手段９ａがそれぞれ配設されている。これらの吹出し方向可変手段８ａ、９ａを利用すると、蒸気を加熱室３内の任意の方向へ偏向して吹出すことが可能である。この複数の蒸気吹出口８、９からの蒸気と、加熱手段６、７の併用、あるいはいずれか一方の使用により被加熱物２を加熱するものである。
【００２４】
加熱室３内の空気や蒸気は、排出口１８から排出される。排出口１８には排出口開閉手段１８ａが配設されている。排出口１８は、第一の蒸気吹出口８あるいは第二の蒸気吹出口９に近接して配設すると加熱室３に蒸気が充満する前に排出口１８から蒸気が排出されてしまうことがあるため、本実施の形態では排出口１８は第一の蒸気吹出口８、第二の蒸気吹出口９とは離して配設した。
【００２５】
制御手段１９は、加熱装置の操作部（図示していない）からの各種加熱操作キー２０あるいは加熱キー２１による操作入力信号や、第一の検知手段１０、第二の検知手段１１、蒸気温度検知手段１７などの信号に基づき、気流発生手段５、第一の加熱手段６、第二の加熱手段７、蒸気発生手段１２、蒸気加熱手段１６あるいは吹出し方向可変手段８ａ、９ａの動作を制御する。操作入力信号や加熱条件、制御条件などは、記憶手段２２に一時的あるいは恒久的に記憶されるものである。
【００２６】
次に、上記構成の加熱装置について、その動作、作用を説明する。
【００２７】
操作部の操作によって被加熱物２の加熱を開始すると、制御手段１９は、第一の加熱手段６、第二の加熱手段７、蒸気発生手段１２、蒸気加熱手段１６に通電する。蒸気発生手段１２の水加熱手段１４は貯水手段１３の水を加熱する。蒸気発生手段１２における発生蒸気量は、水加熱手段１４の入力電力を可変することで制御できる。水加熱手段１４で加熱された水は蒸気となり蒸気管１５を通過する。蒸気管１５を通過する蒸気は蒸気管１５ａと蒸気管１５ｂに分かれて流れる。蒸気管１５ａと蒸気管１５ｂはそれぞれ径の太さが異なるため、蒸気は太い径、つまり蒸気管１５ｂの方へ多量に流れる。蒸気管１５ａと蒸気管１５ｂへ流れる蒸気量の割合は、蒸気管１５ａと蒸気管１５ｂの太さや組み合せを変えたり、あるいは別設の流れ抵抗部材により流れの抵抗調整をしたりすることで可変できる。
【００２８】
制御手段１９は、第二の検知手段１１と蒸気温度検知手段１７の検知信号に基づき蒸気温度を計測する。蒸気発生手段１２で発生した蒸気は蒸気管１５を通過後、第一の蒸気吹出口８および／または第二の蒸気吹出口９から加熱室３に吹出される。蒸気の吹出し方向は吹出し方向可変手段８ａ、９ａにより自由に変更できる。
【００２９】
加熱に利用する蒸気温度が１００℃までの場合は、蒸気加熱手段１６は動作しない。一方、加熱に利用する蒸気温度が１００℃以上の場合は、発生した蒸気は蒸気管１５を通過する際に蒸気加熱手段１６により任意の温度まで加熱され過熱蒸気となる。過熱蒸気の温度は、操作部から設定してもよいし、自動調理の場合にはあらかじめ記憶手段２２に記憶されている蒸気温度を基準にしても構わない。第二の検知手段１１と蒸気温度検知手段１７の検知信号により、蒸気温度は経時的に制御手段１９で計測される。制御手段１９は検知信号に基づいて蒸気発生手段１２や蒸気加熱手段１６を制御し、発生蒸気量と蒸気温度を可変する。蒸気加熱手段１６は、蒸気管１５ｂ寄りに配設されており、蒸気管１５ｂから吹出される蒸気温度の方が、蒸気管１５ａから吹出される蒸気温度よりも高くなるような構成を有している。
【００３０】
被加熱物２を加熱する際には、基本的には、加熱室３に吹出された蒸気だけでなく、第一の加熱手段６および／または第二の加熱手段７も併用される。蒸気と第一の加熱手段６および／または第二の加熱手段７を併用する場合には、気流発生手段５も動作させる。
【００３１】
ここで、加熱室３に吹出した蒸気の効果について説明する。
【００３２】
蒸気は、自らの温度よりも被加熱物２が低温である場合、被加熱物２の表面で凝縮・結露し、その際に被加熱物２に凝縮熱を与える特性を有している。被加熱物２の表面温度が１００℃になるまで蒸気の凝縮は続き、表面温度が１００℃を超えると凝縮は終了する。凝縮熱は、空気からの伝導熱よりも熱量が大きいため、被加熱物２の昇温は早い。そこで、加熱初期は被加熱物２の昇温を早めるために蒸気の凝縮熱の利用を多くするような制御が必要となる。
【００３３】
次に、制御の一例を以下に示す。蒸し調理の場合は、蒸気温度は１００℃前後に調整し、吹出す蒸気量は加熱工程の全般において多い方が加熱時間を短縮することができる。焼き調理の場合は、加熱初期では蒸気量を多くして被加熱物２への凝縮熱を多くするが、加熱後期では被加熱物２表面を乾燥させるために、過熱蒸気を投入するか、蒸気の投入をやめて第一の加熱手段６や第二の加熱手段７を加熱に使用する。このように、被加熱物２の加熱は、必要に応じて、蒸気と加熱手段の併用、あるいはいずれか一方を使用して適宜行うものであり、被加熱物２の加熱が蒸気と加熱手段の併用に限られるものではない。
【００３４】
次に、加熱室３に吹出した蒸気の流れについて説明する。
【００３５】
加熱室３に吹出された蒸気は、加熱室３の上方へ流れる。蒸気は、上方へ流れる際に被加熱物２に凝縮熱を与える。これにより、蒸気は被加熱物２の下方から吹出すと被加熱物２に効率的に蒸気を当てることができる。一方、多段加熱では、吹出された蒸気は、下段の載置部材４ｂ上に載置した被加熱物２の表面に結露する。下段の被加熱物２に結露しなかった蒸気は加熱室３上方へと流れる。そのため、上段に載置された被加熱物２に当たる蒸気量は少なく、被加熱物２に与える凝縮熱も少ない。そこで、第一の蒸気吹出口８から蒸気を吹出すことで、第二の蒸気吹出口９からの蒸気だけでは加熱に不足する蒸気を補うことができる。これにより、多段に載置されたそれぞれの被加熱物２の蒸気加熱における加熱ムラが解消できる。
【００３６】
次に、加熱室３に吹出す蒸気量について説明する。
【００３７】
加熱室３に吹出された蒸気は、加熱室３の上方に流れる。第一の蒸気吹出口８と第二の蒸気吹出口９から吹出される蒸気量が同量、あるいは第一の蒸気吹出口８から吹出される蒸気量が第二の蒸気吹出口９より多い場合、蒸気は加熱室３の上層に溜まるため、上層に載置された被加熱物２には多くの凝縮熱が伝えられるが、加熱室３の下層に載置された被加熱物２には蒸気が当りにくく、加熱室３の載置位置における高さ方向の加熱ムラが発生する。これは、第二の蒸気吹出口９から吹出す蒸気量を第一の蒸気吹出口８から吹出す蒸気量よりも多くすることで、加熱ムラが解消できる。
【００３８】
次に、加熱室３に吹出す蒸気の温度について説明する。
【００３９】
加熱室３に吹出された蒸気は、加熱室３の上方に流れる。第一の蒸気吹出口８と第二の蒸気吹出口９から吹出される蒸気温度が同じ、あるいは第一の蒸気吹出口８から吹出される蒸気温度が第二の蒸気吹出口９より高い場合、加熱室３の上層に載置された被加熱物２の方が加熱室３の下層に載置された被加熱物２よりも凝縮熱が多く伝えられるため、加熱ムラが発生する。これは、第二の蒸気吹出口９から吹出す蒸気温度を第一の蒸気吹出口８から吹出す蒸気温度よりも高くすることで、加熱ムラが解消できる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、被加熱物２の２段加熱について説明したが、２段加熱に限られるものではなくそれ以上であっても同様である。また、載置部材４ａと載置部材４ｂ間は任意の間隔を選択することができる。載置部材４ａ、４ｂは、本実施の形態では、板状のものを示したが、網状、線状、その他のものでも構わない。加熱室３の周囲には断熱効果のある材料を併用することができる。また、操作部には表示部、自動加熱操作キー、手動加熱設定キー、加熱開始キーなどが設けられている。
【００４１】
また、水加熱手段１４による蒸気発生とは別の蒸気発生手段を用いる場合、送水手段などにより別途設けた貯水手段の水を一定量送水して蒸気を発生する方法を用いても構わない。
【００４２】
また、第二の蒸気吹出口９から吹出す蒸気の温度を測定する検知手段を別に設けても構わない。第一、第二の加熱手段６、７は、ヒータ、マイクロ波など、どのような手段を併用しても構わない。
【００４３】
さらに、第一、第二の蒸気吹出口８、９はその開口面積を可変することで吹出す蒸気の割合を可変することもできる。
【００４４】
さらにまた、本実施の形態では蒸気管１５ａ、蒸気管１５ｂは蒸気管１５から分岐した構成となっているが、第一の蒸気吹出口８、第二の蒸気吹出口９のそれぞれに個別に蒸気管、蒸気加熱手段を設けても構わない。この場合、蒸気発生量の制御は弁や送水手段、開口面積の可変などで対応することができる。
【００４５】
本実施の形態とすることで、スチームを利用したコンベクションオーブンにおいても、外気投入による蒸気温度の低下を防ぎながら、蒸気加熱ができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる加熱装置は、特に、被加熱物の多段加熱においても加熱ムラのない蒸気加熱を行うことができるので、電子レンジ、オーブンレンジ、オーブンあるいはグリラーなどと複合させたマルチ機能付きの調理装置、乾燥装置、さらには食材以外の高速加熱処理装置などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態における加熱装置の断面図
【図２】同加熱装置における制御手段の主要部ブロック図
【符号の説明】
【００４８】
２  被加熱物
３  加熱室
６  第一の加熱手段（加熱手段）
７  第二の加熱手段（加熱手段）
８  第一の蒸気吹出口（蒸気吹出口）
９  第二の蒸気吹出口（蒸気吹出口）
１２  蒸気発生手段
１６  蒸気加熱手段
１９  制御手段
【図１】
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【図２】
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