(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理容器（４）内に収容した食材（１８）を過熱蒸気で調理する過熱蒸気調理装置において、
蒸気発生装置（１）の貯水槽（５）に熱交換器（１２）を内蔵すると共に湯水を供給可能に設け、貯水槽（５）とブロワ（２）を第一パイプ（６）で接続し、ブロワ（２）と調理容器（４）を第二パイプ（７）で接続し、過熱蒸気を送り出す加熱装置（３）内に第二パイプ（７）の中間部分を通し、調理容器（４）に過熱蒸気の排出パイプ（１１）を接続し、排出パイプ（１１）の中間部分に前記した蒸気発生装置の熱交換器（１２）を接続し、排出パイプ（１１）の先端を貯水槽（５）外に開口してあること特徴とする過熱蒸気調理装置。
【請求項２】
第一パイプ（６）の中間部分に気体供給パイプ（２０）を分岐してあることを特徴とする請求項１記載の過熱蒸気調理装置。
【請求項３】
第二パイプ（７）は加熱装置（３）とブロワ（２）の間から注水パイプ（２２）を分岐してあることを特徴とする請求項１記載の過熱蒸気調理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１００℃よりも高い温度の蒸気、即ち過熱蒸気で食材を加熱調理する過熱蒸気調理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の過熱蒸気調理装置は、ボイラーから発生した過熱蒸気を調理容器に供給し、調理容器内に収容した食材を過熱蒸気で調理し、使用済の過熱蒸気を調理容器から大気中へ放出するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
使用済の過熱蒸気は未だ熱を多く含んでいる事から、その熱を再利用することがエネルギーの有効利用の観点から望ましい。しかし、使用済みの過熱蒸気をボイラー内にそのまま戻して再度、調理容器に供給して使用するとなれば、使用済みの過熱蒸気に含まれる食材からの油分や種々の微粒子が循環して、ボイラー、調理容器及び配管内に付着し、カビ等が繁殖する原因となり、食品衛生上好ましくない。
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みて成されたものであって、その目的は、使用済の過熱蒸気の熱のみを効率よく回収し再利用することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、調理容器内に収容した食材を過熱蒸気で調理する過熱蒸気調理装置において、蒸気発生装置の貯水槽に熱交換器を内蔵すると共に湯水を供給可能に設け、貯水槽とブロワを第一パイプで接続し、ブロワと調理容器を第二パイプで接続し、過熱蒸気を送り出す加熱装置内に第二パイプの中間部分を通し、調理容器に過熱蒸気の排出パイプを接続し、排出パイプの中間部分に前記した蒸気発生装置の熱交換器を接続し、排出パイプの先端を貯水槽外に開口してあること特徴とする。
【０００６】
上述した過熱蒸気調理装置は、起動時には、貯水槽に水が蓄えられていると、ブロワで吸引しても蒸気発生装置から蒸気は発生しない。従って、起動時には、貯水槽に湯を供給して蒸気発生装置から蒸気を発生させる。一方、定常運転時には、貯水槽内の湯が十分に温まっているのでブロワで吸引することによって通常より低い温度で蒸気発生装置から蒸気が発生し、その蒸気をブロワで加熱装置に送り込み、所望の温度の過熱蒸気にした後に調理容器に供給する。調理容器から排出される使用済みの過熱蒸気は、排出パイプの途中で熱交換器を通り、顕熱と潜熱を回収して貯水装置内の湯を温めて蒸気を発生させ、排出パイプの先端から最終的には水となって放出される。定常運転時に貯水槽内の水量が不足した場合には、湯か水を供給すれば良いが、湯を供給した方が蒸気になりやすいので望ましい。なお、ブロワは、貯水槽内の圧力を調理容器から排出される過熱蒸気の圧力より低くするもので、それによって過熱蒸気の顕熱と潜熱を熱交換器で回収する。
【０００７】
また、起動時に貯水槽に水が蓄えられた状態で調理容器に過熱蒸気を供給するには、加熱装置に過熱蒸気を作る元となる、気体や湯水を別途、供給する必要がある。従って、請求項２の発明のように、第一パイプの中間部分に気体供給パイプを分岐しても良いし、請求項３の発明のように、第二パイプは加熱装置とブロワの間から注水パイプを分岐しても良い。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の過熱蒸気調理装置の第一実施形態は図１に示すように、蒸気発生装置１と、ブロワ２と、加熱装置３としての蓄熱槽と、調理容器４を有し、蒸気発生装置１の貯水槽５の上部とブロワ２を第一パイプ６で接続し、ブロワ２と調理容器４の下部を第二パイプ７で接続し、第二パイプ７の一部を伝熱管８とし、伝熱管８を蓄熱槽３内に通すと共に、蒸気を直に調理容器４に送り込むバイパス管９を第二パイプ７に接続し、バイパス管９のブロワ側の接続部分にバイパス弁１０を有する。また、調理容器４の上部から排出パイプ１１を延長し、排出パイプ１１の中間部分に熱交換器１２を接続し、その熱交換器１２を蒸気発生装置の貯水槽５に内蔵し、排出パイプ１１の先端を蒸気発生装置１の外部に向けてある。
【０００９】
蒸気発生装置１は、貯水槽５に熱交換器１２を内蔵し、湯及び水を補給バルブ１３から供給可能に設けると共に、フロート式水面高さ検出器１４を備え、フロート式水面高さ検出器１４が所定の高さより低い場合は、補給バルブ１３を連動機構によって開き、所定の高さに達した場合は、連動機構によって補給バルブ１３を閉じることにより水面を規定値の高さに保つ。
【００１０】
ブロワ２は、蒸気を蓄熱槽側に送り込んで、貯水槽５内の圧力を調理容器４から排出される過熱蒸気の圧力より低くするもので、それによって過熱蒸気の顕熱と潜熱を熱交換器１２で回収する。
【００１１】
蓄熱槽３は、内部に収容する蓄熱材１５に、電気ヒータ１６と前述した伝熱管８を通し、過熱蒸気を作り出すものである。また、蓄熱材１５はマグネシア、マグネタイトなどの固体蓄熱材と、硝酸ナトリウムと亜硝酸ナトリウム、硝酸カリウムの三種類の硝酸塩を混合した液体蓄熱材とで構成されている。
【００１２】
調理容器４は、開閉可能な密閉容器内に複数段の棚１７を備え、棚１７の上に載せた食材１８に過熱蒸気が当たるものである。
【００１３】
バイパス弁１０は、蓄熱槽側に流す蒸気量とバイパス側に流す蒸気量の比率を、開閉操作により調整可能に設け、それによって調理容器４内の雰囲気を調整するものである。また、その開閉操作は、コンピュータ制御で自動的に行っており、制御装置に調理容器４内の目標温度を設定し、調理容器４内の温度検出器１９から受ける調理装置４内の実際の温度と目標温度を比較し、実際の温度が目標温度に一致するようにバイパス弁１０の開度を自動的に操作する。
【００１４】
本発明の過熱蒸気調理装置の第二実施形態は図２に示すように、第一パイプ６の途中に気体供給パイプ２０を分岐し、気体供給パイプ２０に接続した気体供給バルブ２１を開閉するものである。なお、気体としては、空気や蒸気が挙げられる。
【００１５】
本発明の過熱蒸気調理装置の第三実施形態は図３に示すように、第二パイプ７の伝熱管８の前に注水パイプ２２を分岐し、注水パイプ２２に接続した注水バルブ２３を開閉するものである。なお、注水パイプ２２へ供給する水は、図面のように貯水槽５や補給バルブ１３の供給源側から取り込んでも良いし、他の箇所から取り込んでも良い。
【００１６】
本発明品の定常運転時に肉１ｋｇを調理する際に必要なエネルギー消費量を、従来品と比較する。まず、肉１ｋｇを調理するには１２００ｋＪの加熱が必要になる。また、調理容器内に過熱蒸気が４００℃で突入し、３００℃で排出されるとすれば、大気圧４００℃の蒸気のエンタルピーが３２８０、大気圧３００℃の蒸気のエンタルピーが３０７５として計算すると、
過熱蒸気量（ｋｇ）＝１２００ｋＪ／（３２８０−３０７５）＝５．９となる。
【００１７】
ここで本発明品のブロワでの消費エネルギーは、ブロワの効率を３０％とし、ブロワ出口の蒸気温度を大気圧１２３℃（蒸気エンタルピー２７２８）とし、ブロワ入口の蒸気温度を負圧９０℃（蒸気エンタルピー２６２７）として計算すると、
0003798671.tif 000002
また、本発明品の蓄熱槽での消費エネルギーを計算すると、
消費エネルギー（ｋＪ）＝５．９×（３２８０−２７２８）＝３２５７となる。
従って、本発明品の全消費エネルギーは、ブロワと蓄熱槽との両消費エネルギーを合計して、
消費エネルギー＝１９８６＋３２５７＝５２４３ｋＪとなる。
【００１８】
一方、従来品としては、１５℃の水（エンタルピー６３）をボイラで４００℃まで過熱して調理容器に供給するものを想定して消費エネルギーを計算すれば、消費エネルギー＝５．９×（３２８０−６３）＝１８９８０ｋＪとなる。
従って、従来品と比べて本発明品は、消費エネルギーが１／３〜１／４で済むことなる。
【００１９】
本発明は、ブロワの出力が一定である場合にバイパス弁の開度を調整することによって、調理容器内を所望の雰囲気にするものであるが、ブロワに出力が可変なものを用いれば、バイパス管及びバイパス弁は不要となる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明は、調理容器内で食材を加熱した後の過熱蒸気の排出パイプの中間部分に蒸気発生装置の熱交換器を備え、排出パイプの先端を貯水槽外に向けて、使用済みの過熱蒸気から貯水槽の湯水を隔絶してあるので、蒸気発生装置で発生する蒸気は清潔であり、その顕熱と潜熱のみを回収して再利用することができる。
【００２１】
請求項２の発明は、起動時に蒸気発生装置内に水が溜まっていても、気体供給パイプから蒸気や空気を供給すれば、加熱装置の熱によって過熱蒸気に変わるので、過熱蒸気が調理容器に供給できる。
【００２２】
請求項３の発明は、起動時に蒸気発生装置内に水が溜まっていても、注水パイプから湯水を供給すれば、加熱装置の熱によって過熱蒸気に変わるので、過熱蒸気が調理容器に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の過熱蒸気調理装置の第一実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明の過熱蒸気調理装置の第二実施形態を示す説明図である。
【図３】本発明の過熱蒸気調理装置の第三実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  蒸気発生装置
２  ブロワ
３  加熱装置（蓄熱槽）
４  調理容器
５  貯水槽
６  第一パイプ
７  第二パイプ
１１  排出パイプ
１２  熱交換器
１８  食材
２０  気体供給パイプ
２２  注水パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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