(57)【要約】【課題】調理操作の簡便性を維持確保しつつ、調理物の風味や食感を向上できる加熱調理器を提供すること。【解決手段】調理室３内の気流の酸素濃度を検知する手段を備え、これと水蒸気供給手段および外気導入置換の手段を連動操作制御し、過剰な負荷なく確実かつ省エネルギーにて最適な加熱調理条件を確保し、高速で高品質の加熱調理を簡便に実行可能となる。【選択図】図１
2007010188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を収納する調理室と、前記調理室内に気流を循環流通させる送風手段と、前記気流の加熱手段と、前記気流中に水蒸気を供給混合させる水蒸気発生手段と、前記調理室内を循環流通する気流中の酸素濃度検出手段とを有し、前記酸素濃度検出手段と連動して前記水蒸気発生手段の動作を制御する運転制御手段を備えたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記酸素濃度検出手段において検出された酸素濃度が第一の閾値以上となった時に、前記水蒸気発生手段を予め設定された条件で動作させるよう、前記運転制御手段において連動制御したことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
前記調理室内を循環流通する気流の流路の一部に、循環気流の排出口および外気導入口を備えるとともに、少なくとも前記外気導入口には開閉制御手段を配設し、前記酸素濃度検出手段において検出された酸素濃度が第二の閾値以下となった時に、前記外気導入口の開閉手段を解放側に運転動作させるよう制御する工程を、前記運転制御手段に選択可能に備えたことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項４】
前記調理室内の酸素濃度が、前記第一の閾値以下で運転される第一の加熱工程と、前記第二の閾値以上で運転される第二の加熱工程が、一連の加熱調理工程内で少なくとも一度以上運転操作されるよう前記運転制御手段で制御したことを特徴とする請求項２または３記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品を収納した調理室内に所用温度の気体を循環させ、解凍や蒸し、焼き等の食品の調理加工を行う加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱調理器は、コンベクションオーブンなど、調理物を入れた調理室の中に高温の循環気流を形成して調理物の加熱調理を行う加熱調理が良く知られ、また用いられている。最近では調理室内を循環する高温気流に水蒸気を添加供給し、食品表面での水蒸気の凝縮伝熱作用による加熱の高速性と、ビタミン、ミネラルや美味成分などの流出を抑制する利点を利用したオーブン調理も知られており、業務用および家庭用の調理機器として実用もされている。この水蒸気を添加供給する方式での運転制御に関しては、調理加工用の室内に圧力センサ、流量センサ、湿度センサ、温度センサ等の各種センサと、これに連動する各調整器類を備えたもの（例えば、特許文献１参照）や、これを簡易化して調理庫の内壁に備えられた壁温センサのみで代表させて運転制御するもの（例えば、特許文献２参照）など各種構成が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−８９７２２号公報
【特許文献２】特開２００３−５００１５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、水蒸気を発生混合させて加湿状態で解凍処理したり、過熱蒸気の雰囲気で調理する場合、温度条件の選定により解凍から焼く・蒸す・煮込む・炊く・茹でる等の各種調理操作も可能とはなるが、水蒸気の混合だけで被加熱物である食材や調理済み食品の種類によって異なる最適加熱条件を必ずしも満足するものではなく、調理食品として求められる固有の風味や食感を損なう場合があるという課題を有していた。すなわち、水蒸気の混合が過多になって食品の仕上がりが水分過多となったり、逆に水蒸気不足で気流中に酸素が残存し、酸化反応が進んで苦みを生じたり成分が変質したりする場合も容易に生じ得るものであった。また、過熱蒸気による熱伝達は高速で高効率であるが、余剰の水蒸気を生成する状況では、予熱の時間としても、またそれに要する加熱エネルギーの面からも無駄が多くなり、必ずしも高速性と省エネルギー性を満足するものとはなっていなかった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、調理食品への最適な加熱雰囲気を確実に実現しつつ、過剰のエネルギー消費を抑えてより高速で高効率の加熱調理を行えるよう制御する手段を備えることで上記従来の課題を解決するもので、調理操作の簡便性を維持確保しつつ、調理物の風味や食感を向上できる加熱調理器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調理器は、食品を収納する調理室内に気流を循環流通させる送風手段と、この気流の加熱手段、水蒸気発生手段および気流中の酸素濃度検出手段を備え、酸素濃度検出手段と水蒸気発生手段とを連動制御する運転制御手段を備えたものである。
【０００６】
これによって、食品毎に異なる最適な水蒸気混合条件を確実に制御実現でき、かつ過剰な水蒸気の生成や過熱のエネルギー消費もなく、調理食品の風味や食感を損なわずに最適調理が省エネルギーで実現できるものである。
【０００７】
前記水蒸気発生手段は、酸素濃度が第一の閾値以上を検出した時に運転動作するよう連動制御することができる。
【０００８】
これによって、食品から蒸散発生する水蒸気も含めて雰囲気調整に活用し、過剰な水蒸気供給を抑制した、より省エネで高速の調理操作が可能となる。
【０００９】
また、調理室内を循環する気流の流路の一部に、循環気流の排出口と外気導入口を備え、酸素濃度が第二の閾値以下となった時に、前記外気導入口に備えられた開閉手段を解放するよう運転制御することができる。
【００１０】
これによって、食品から蒸散する水蒸気も含めて雰囲気気流からの水分除去が確実に行え、食品加熱の条件の１ステップとして乾燥雰囲気および酸化雰囲気をも容易に実現できて、所望する加熱調理の条件の実現領域をより拡大し得る。
【００１１】
さらに、前記の酸素濃度を第一の閾値以下で運転する第一の加熱工程と、酸素濃度を第二の閾値以上で運転する第二の加熱工程を、一連の加熱調理工程内で少なくとも一度以上運転操作するよう制御できる。
【００１２】
こうすれば、低酸素で高湿度の第一の加熱工程の効果と、低湿度で有酸素の第二の加熱工程の利点を活かした解凍、予熱、加熱調理、仕上げ等の一連の工程が、より最適にかつ高速で省エネルギーに実施できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の加熱調理器は、加熱調理に供する循環気流の水蒸気混合状態を、調理室内に設置した酸素濃度検出手段で検知して水蒸気発生手段と連動制御することで、各調理食品に最適な条件を確実かつ省エネルギーにて実現でき、風味や食感を損なわずに最適調理が簡便に実現できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、食品を収納する調理室内に気流を循環流通させる送風手段と、この気流の加熱手段、水蒸気発生手段および気流中の酸素濃度検出手段を備え、酸素濃度検出手段と水蒸気発生手段とを連動制御する運転制御手段を備えることにより、食品毎に異なる最適な水蒸気混合条件を確実に制御実現でき、かつ過剰な水蒸気の生成や過熱のエネルギー消費もなく、調理食品の風味や食感を損なわずに最適調理が省エネルギーで実現できるものである。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の加熱調理器の水蒸気発生手段を、酸素濃度が第一の閾値以上を検出した時に運転動作するよう連動制御することによって、食品から蒸散発生する水蒸気も含めて雰囲気調整に活用し、過剰な水蒸気供給を抑制した、より省エネで高速の調理操作が可能となる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１の発明の加熱調理器の調理室内を循環する気流の流路の一部に、循環気流の排出口と外気導入口を備え、酸素濃度が第二の閾値以下となった時に、前記外気導入口に備えられた開閉手段を解放するよう運転制御することによって、食品から蒸散する水蒸気も含めて雰囲気気流からの水分除去が確実に行え、食品加熱の条件の１ステップとして乾燥雰囲気および酸化雰囲気をも容易に実現できて、所望する加熱調理の条件の実現領域をより拡大し得る。
【００１７】
第４の発明は、特に、第２または第３の発明の加熱調理器の前記調理室内の酸素濃度を第一の閾値以下で運転する第一の加熱工程と、酸素濃度を第二の閾値以上で運転する第二の加熱工程を、一連の加熱調理工程内で少なくとも一度以上運転操作するよう制御することにより、低酸素で高湿度の第一の加熱工程の効果と、低湿度で有酸素の第二の加熱工程の利点を活かした解凍、予熱、加熱調理、仕上げ等の一連の工程が、より最適にかつ高速で省エネルギーに実施できる。
【００１８】
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。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の側面断面図、図２および図４はその操作工程説明図、図３および図５はその特性説明図である。
【００２０】
図１において、加熱調理器１は、食品を出し入れする扉２を備えた調理室３を有し、調理室３内には食品を載置するスタンド４が配置される。調理室３の下部側壁に開設された排気口５と上部側壁に開設された給気口６を結んで、バイパス状の流路で気流循環路７が構成されているが、その内部にはヒータ８、循環ファン９と、内部にヒータを備えた水蒸気発生器１０が配備されている。水蒸気発生器１０には、ポンプ１１を介して水タンク１２から給水されるように水路が構成されている。また１３は多孔質の不織布で構成したフィルタで、気流循環路７の全幅を遮るよう屈曲されて循環ファン９の下流位置に配置されている。１４は調理室３の内圧に感応して外気と連通するよう配置された排気弁である。１５は食品に応じた調理工程を選択して操作できる各種の制御メニューを含めた全体の制御手段を内蔵した操作部、１６は給気口６より送出される循環気流の温度を検知して操作部１５に信号伝達するよう連接された温度センサである。１７は調理室３内の気流の酸素濃度を検出するためのジルコニア型の酸素センサで、この検出信号も操作部１５に伝達されるよう連接されている。また１８は外気吸入口で、外気から気流循環路７に連通されており、その途中には操作部１５からの制御信号に従って流路の開閉操作を行う開閉弁１９が備えられている。なお操作部１５には、調理の種類を選択したり、任意の調理温度や動作時間を設定したり、さらには調理工程での水蒸気混合の有無等を選択設定する各種のボタンと表示部が備えられているが、従来より一般的に用いられ手段であり、ここでは詳細の図示と説明を省略する。
【００２１】
以上のように構成された加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２２】
まず、通常の調理においては、まず扉２を開けて調理室３内のスタンド４に食品を載置し、扉２を閉める。次に操作部１５で調理条件を設定し、加熱調理をスタートさせる。調理操作の間、ヒータ８への通電で発熱させるとともに循環ファン９を動作させ、排気口５から吸入された調理室３内の空気を気流循環路７内で高温の気流に変換し、給気口６より調理室３に戻して食品を加熱するという流れを形成する。その間、給気口６から供給される気流温度は温度センサ１６で検知し、操作部１５を介してヒータ８の発熱をコントロールすることで制御し、また循環気流中に混合してくる油脂等の飛散物は、気流循環路７内に設置されたフィルタ１３で捕捉除去する。また、循環気流に水蒸気を混合し、いわゆる過熱蒸気として循環させる場合には、水タンク１２からポンプ１１で汲み上げた水に水蒸気発生器１０内で内蔵のヒータにより熱を加え蒸発させて水蒸気として噴出させ、循環気流内に混合させる。水蒸気含有の気流は、経路を循環する間にヒータ８で加熱昇温され、過熱蒸気に変換されて特異の伝熱と調理の作用を発現する。ここで調理室３内を流れる気流中の酸素濃度が、酸素センサ１７で検出される。これはすなわち、水蒸気発生器１０で生成供給された水蒸気によって調理室３内の気体が、初期に存在した酸素含有の大気と置換された状況を検知するものであり、ここでの検出値に基づいて制御判断する操作部１５からの信号に基づいて所望の水蒸気置換雰囲気となるよう、水蒸気発生器１０および開閉弁１９が連動制御される。
【００２３】
ここで、食品として生魚を用いた焼き調理を行った場合について、図２に示す操作工程図および図３の特性図を参照しつつ、さらに詳細に説明する。
【００２４】
調理室３内スタンド４上に解凍状態の生魚を載置（図２にて「入庫」と表記。以下同様に図２および図３の図中表記を括弧内に示す）し、操作部１５にて加熱調理の開始（ＯＮ）を選択操作すると、循環ファン９が動作して気流循環部７および調理室３を循環流動する気流が発せられる。これと同時に温度センサ１６が給気口６から送出される気流温度を検知監視し、設定される温度（操作部１５で設定する場合も、予め記録保存された所定の温度値を利用する場合もある）に不足する場合には、適宜ヒータ８に通電されて発熱昇温の動作をする。併せてポンプ１１も動作し、水蒸気発生器１０に水を供給してここから水蒸気を発生させる。こうした動作を行いつつ設定された時間、各部が稼働する。この操作（蒸気加熱）が終了（ＯＦＦ）した段階で調理された食品を取り出す（出庫）。この間、酸素センサ１７も調理室３内の酸素濃度（すなわち水蒸気の混入状態）を監視しており、予め設定された濃度（閾値１）を上回る酸素濃度になった時には、再度水蒸気発生器１０より水蒸気を追加供給するようポンプ１１を運転動作させる。このポンプ１０の運転動作は、例えば１回の運転で１０秒間動作させる、あるいは２ミリリットルの水を供給する等の動作条件を規定しておくことで、酸素濃度が設置値を上回る度に運転動作を繰り返して、所望の調理条件を維持することができる。
【００２５】
こうした操作を行った時の作用と効果を、図３を参照しつつ次に示す。図３では生魚として生サンマを用い、その焼き調理を行った場合の結果を示している。焼き調理の操作は、過熱蒸気（調理室３内の酸素濃度が３％以下）を用いた３００℃加熱を１８分とした。また１回のポンプ１１からの給水量は２ミリリットルとした。
【００２６】
まず、水蒸気を供給しない乾燥大気状態で調理操作した場合の、調理室内の酸素濃度変化は点線（Ａ）のようになった。すなわち、食品からの水蒸気発生によっても調理室３内の酸素濃度が低下することが確認された。一方、調理室３に食品を入れず、初期のポンプ１１操作を行った場合の酸素濃度変化は一点鎖線（Ｂ）の通りであり、初期には閾値１（ここでは３％に設定）を下回ったものの、水蒸気の経路内での凝縮結露や、排気弁１４等を介しての大気との置換によって酸素濃度が上昇する傾向が見られ、過熱蒸気で充満された状態が維持できないことが確認された。従来はこの状況を考慮して、水蒸気を追加供給し続ける操作が行われたが、実際に加熱調理を行った場合、上記（Ａ）と（Ｂ）の相互作用が現れることが明らかとなり、図２のチャートおよび図３の実線（Ｃ）で示す通り、初期の一度の注水のみで十分な過熱蒸気調理（酸素濃度３％以下の状態）が確保できる結果となった。
【００２７】
こうして少ない注水量、すなわち少ない水の蒸発用エネルギー供給で風味と食感に優れた焼き魚が、時間の超過延長もなく実施できた。なおこの作用効果は生魚のみに限定されるものではなく、各種の食材の調理加工や調理済み食品の再加熱等でも同様で、過剰の水蒸気発生を行うことなく必要最小限の水供給で所望の過熱蒸気調理ができ、簡便にして有効な食味食感効果、および省エネルギー省時間効果を実現する加熱調理器を提供し得るものである。
【００２８】
また、図４には、食材として半乾燥アジを用いた場合の操作例を、図５にはその特性図を示す。この食材の場合、加熱昇温によって生成する水蒸気は少なく、前記実施の形態１のように、初期の注水のみでは閾値１（３％に設定）を下回る酸素濃度を維持することは困難であった。このため、酸素濃度が閾値１を越える度に図５中の▼印で示される３度の注水（水蒸気発生）が行われ、過熱蒸気雰囲気を維持する操作が行われている。また工程の後半では、食材を乾燥状態で加熱（乾気加熱）する工程を追加して、食材の表面を乾燥させつつ酸化も行い、風味を高めるよう操作している。すなわち、図５中の△印で示されるタイミングで開閉弁１９を解放動作させ、外気吸入口１８より気流循環路７内に外気を導入し、水蒸気を含んだ気流を排気弁１４を介して系外へ排出させるという置換操作を行って、調理室３内の気流の酸素濃度を「閾値２」として設定された値（ここでは酸素濃度１７％とした）以上にしている。この状態で加熱調理を続ける事で、食品の表面を乾燥および酸化させ、干物らしい食感と風味を強調した調理食品に仕上げることができている。もちろんここでも、前段の加熱調理部分では十分制御維持された過熱蒸気調理条件を簡便かつ省エネルギーにて確保しており、使い勝手も効果も優れたものになっている。
【００２９】
なお、ここで用いた「乾気加熱」は、必ずしも調理工程の最終で用いることに限定されるものではなく、例えば調理の前処理に用いたり、食材によっては「蒸気加熱」と「乾気加熱」を交互に用いることも有効かつ可能で、操作部１５で自在に設定し制御することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、調理室内の酸素雰囲気や水蒸気混合雰囲気を簡易にして確実に制御実現でき、高速かつ省エネルギーにて品質劣化なく調理できるもので、フィッシュロースターをはじめとして各種の加熱調理操作を１台で実現したい家庭用調理機器等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における加熱調理器の側面断面図
【図２】本発明の実施の形態１における加熱調理器の操作工程説明図
【図３】本発明の実施の形態１における加熱調理器の特性説明図
【図４】本発明の実施の形態１における加熱調理器の操作工程説明図
【図５】本発明の実施の形態１における加熱調理器の特性説明図
【符号の説明】
【００３２】
１  加熱調理器
２  扉
３  調理室
４  スタンド
５  排気口
６  給気口
７  気流循環路
８  ヒータ
９  循環ファン
１０  水蒸気発生器
１１  ポンプ
１２  水タンク
１３  フィルタ
１４  排気弁
１５  操作部
１６  温度センサ
１７  酸素センサ
１８  外気吸入口
１９  開閉弁
【図２】
2007010188.tif 000003
【図３】
2007010188.tif 000004
【図４】
2007010188.tif 000005
【図５】
2007010188.tif 000006
【図１】
2007010188.tif 000007