JP2002364980A - 調理器及び調理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品を凍結し融解して調理する方法におい
て、省エネルギーで食品別の最適調理を容易に行う手段
を提案する。 【解決手段】 食品を収納する調理室と、ペルチェ素子
と、圧縮機を利用した冷凍サイクルとを備え、食品を前
記冷凍サイクルまたはペルチェ素子で冷却して凍結し、
前記ペルチェ素子で加熱して融解する調理器であるの
で、最適な冷却スピード制御と温度維持制御が容易に行
え、省エネルギーな手段で菌の増殖抑制と食品毎の最適
調理が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は食品に味を染み込ま
せる調理方法とその調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷却サイクルと加熱手段とを有す
るものとしては、冷凍サイクル等の手段により発生させ
た冷気を食品の収納庫内に供給し、食品を冷蔵もしくは
冷凍状態で保存することにより食品の品質劣化を抑制す
る装置であり、家庭用の食品保存手段として広く用いら
れているが、収納庫の温度は、＋３℃〜＋５℃の冷蔵
室、０℃〜−３℃の氷温室、−１５℃〜−１８℃の冷凍
室が一般的に使用される温度領域となっている。

【０００３】しかしながら近年、保存中の意図的な温度
の変化によって、食品の保存中の品質向上や、調理機能
を付加することも行われている。特開昭６２−４１５７
０号公報では、収納庫内に導入する気流を適宜制御する
ことにより、温度領域を逐次変化させる方法が示されて
おり、また特開平４−７３５８３号公報には、図８に示
すように収納庫内に加熱手段を備えて温度上昇作用を行
わしめる方法が示されている。

【０００４】図８に基づいて、特開平４−７３５８３号
公報の例について具体的に説明する。同図において、冷
凍冷蔵庫１内の１区画に、周囲を断熱材２で囲まれた低
温調理室３が備えられ、その前面開口部に開閉自在の扉
４が設置されている。５は冷却手段（図示せず）から供
給された冷気の送風路で、ここから供給された冷気によ
って低温調理室３内が低温に維持される。

【０００５】一方低温調理室３の上部には管状の放射加
熱型の上ヒータ６が、また下部には板状の伝導加熱型の
下ヒータ７が備えられており、低温調理室３内を加熱で
きるよう構成されている。８は低温調理に供する食品、
９は食品を載置する食品容器である。

【０００６】上記構成において、食品容器９に載置した
食品８を、送風路５から供給した冷気によって冷却して
凍結させた時、食品８の細胞内部の水分（細胞液）が凍
結して、体積膨張することにより、細胞破壊（細胞膜の
破損、及び植物性細胞では細胞壁の破損など）が生ず
る。

【０００７】その後、冷気の供給を停止し、上ヒータ６
及び下ヒータ７に通電して食品８の温度を上昇させ解凍
する時には、破壊された食品８の細胞の割れ目から水分
が流出して吸水性の状態になったり、食品８が軟化した
りする。この時、容器９内に同時供給している調味材料
があれば、流出した水に代わって食品８内に調味材料を
浸透させることができる。

【０００８】かくして、食品８が凍結し解凍した時にお
こる細胞破壊によって軟化促進、または浸透性を高め、
これを昇温して調味材料を短時間で容易に浸透させるこ
とができるといった調理作用が行える。

【０００９】また、ペルチェ素子の通電方向を変化させ
て冷却と加熱を行うものとしては特開平１１−２９４９
２２号公報に代表されるように、収納物別に最適な温度
で保存する目的、冷却保存しているものを加熱する目的
や高温や常温のものを低温に冷却する目的に使用されて
おり、１個の収納物に対して冷却と加熱を行うことで収
納物を凍結と融解を行って調理するといった目的で利用
されているものは皆無である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
環境問題から省エネルギー化が求められており、冷却手
段とヒータにより凍結と融解をすることで調理する目的
の機器構成においても例外ではない。そこで、特に、ヒ
ータによる加熱手段に代わる高効率な手段が必要であ
る。

【００１１】また、細胞破壊の促進に対しては、野菜、
肉、魚等によって、素材の旨みと出汁浸透と軟化のバラ
ンスが違う。例えば、肉は細胞の破壊が大きすぎると旨
み成分がドリップとなり流れ出すぎて肉そのものを食す
る時に味気ないものとなってしまうので、肉は野菜に比
べて細胞破壊の度合いを小さくする必要がある。

【００１２】そのためには、肉を調理する場合は野菜に
比べて急速に冷却する必要がある。つまりは、野菜だけ
の調理、肉だけの調理、野菜と肉とが混在した調理によ
って最適な冷却スピードが必要である。

【００１３】このような、各種の冷却スピード制御に対
して、従来では冷却手段とヒータの制御の両方の制御が
必要であり温度ムラが生じやすいと共に、冷却手段は冷
蔵庫の冷却にも利用されるので調理室を優先的に冷却す
ることができないため常に最適な冷却スピードの制御が
行えない。

【００１４】また、食品によっては、ジャガイモに代表
されるように、低温障害を有するものがあり、このよう
な食品の凍結においては、凍結温度付近で微妙な温度制
御が必要であり、温度が低すぎると低温障害によりまず
くなる。この点においても、従来では温度変動が大きく
なり不利である。

【００１５】また、凍結と融解により食品の細胞破壊を
行うような場合は細胞が破壊されているために温度上昇
による菌の増殖率が大きい。よって、融解ムラにより局
部的に高温となるのを抑制する必要があり、加熱手段と
しては容易に加熱量をコントロール可能なもので無けれ
ばならない。つまり、融解温度で温度変動を小さく維持
することが望まれる。

【００１６】本発明は上記課題に鑑み、高効率で容易に
加熱コントロールが可能であると共に、冷却スピードを
自在に変化し易い機器を提供することで、省エネルギー
で食品に最適な凍結と融解する調理を行うことを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の調理器は、食品を収納する調理室と、ペルチェ
素子と、圧縮機と前記ペルチェ素子の廃熱と熱交換する
ように設置された凝縮器と減圧機構と蒸発器とを環状に
接続した冷却手段とを備え、収納した食品を前記冷却手
段またはペルチェ素子で冷却して凍結した後、前記ペル
チェ素子で加熱して融解する凍結融解サイクルを少なく
とも１サイクル行うことで細胞破壊を促進する調理器で
あるので、加熱時は入力に対する加熱量が１以下である
ヒータと比較して、ペルチェ素子は入力に対する加熱量
が１を越えることからエネルギー効率が高く省エネルギ
ーであると共に、ペルチェ素子の入力コントロールで自
在に加熱量が可変可能である。

【００１８】また、冷却時は、ペルチェ素子の入力コン
トロールを行うことで、それ自身の冷却能力が変化する
と同時に、廃熱側での加熱量の変化により凝縮圧力が変
化して流量が変化することで冷却能力制御を行う。

【００１９】このように、省エネルギーで容易に冷却ス
ピード制御と温度維持制御が可能であり、食品に最適な
凍結と融解による細胞破壊を行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、食品を収納する調理室と、ペルチェ素子と、圧縮機
と、前記ペルチェ素子の廃熱と熱交換するように設置さ
れた凝縮器と、蒸発器とを備え、収納した食品を前記冷
却手段またはペルチェ素子で冷却して凍結した後、前記
ペルチェ素子で加熱して融解する凍結融解サイクルを少
なくとも１サイクル行うことで食品の細胞破壊を促進す
る調理器であるので、省エネルギーで加熱が行えること
に加えて、冷却と加熱の能力制御は入力コントロールを
行うだけで可変可能であり最適な冷却スピード制御と温
度維持制御が容易に行える。

【００２１】本発明の請求項２に記載の発明は、食品を
収納する調理室と、ペルチェ素子とを備え、前記ペルチ
ェ素子で冷却と加熱を行うことで、前記調理室に収納し
た食品を凍結して融解する凍結融解サイクルを少なくと
も１サイクル行うことで食品の細胞破壊を促進する調理
器であるので、省エネルギーな加熱と、食品毎の最適な
冷却スピード制御と温度維持制御が容易に行えることに
加えて、冷却をペルチェ素子のみで行うことで冷却スピ
ード制御が精度よく行えると共に、加熱用のペルチェ素
子を冷却に利用するので省スペースとなる。

【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、調理室
内に食品を収納する金属容器を備え、前記金属容器は取
り外し可能であり、冷却手段の冷却用熱交換器あるいは
加熱手段の加熱用熱交換器は前記金属容器の外郭表面で
接触している請求項１または請求項２記載の調理器であ
るので、省エネルギーな加熱と、食品毎の最適な冷却ス
ピード制御と温度維持制御が容易に行えることに加え
て、冷却と加熱時の均温化ができると共に、調理器での
調理後にガスコンロ等で加熱調理を行う場合に食品を鍋
等に移さず、そのままガスコンロで加熱が可能であり手
間が省ける。

【００２３】本発明の請求項４に記載の発明は、二つの
加熱手段を備え、第一の加熱手段で任意の温度まで加熱
した後に第二の加熱手段で加熱して凍結融解サイクル後
に食品を７５℃以上から１００℃未満の任意の温度まで
加熱して１分間以上を維持する請求項１または請求項２
記載の調理器であるので、省エネルギーな加熱と、食品
毎の最適な冷却スピード制御と温度維持制御が容易に行
えることに加えて、凍結融解サイクルによる調理後に食
品の殺菌と、約１００℃で煮沸する場合に比べて栄養成
分の熱分解や改変が抑制可能である。

【００２４】本発明の請求項５に記載の発明は、ペルチ
ェ素子は調理室及び第二の加熱手段と断熱材により隔離
された請求項４記載の調理器であるので、省エネルギー
な加熱と、食品毎の最適な冷却スピード制御と温度維持
制御が容易に行えることに加えて、ペルチェ素子が７５
℃から１００℃の高温になるのを防止して劣化を抑制で
きる。

【００２５】本発明の請求項６に記載の発明は、調理室
内に食品の温度を検出可能な温度センサを備え、食品が
凍結している温度を検出した場合は加熱による融解のみ
を行う制御手段を有する請求項１または請求項２記載の
調理器であるので、省エネルギーな加熱と、食品毎の最
適な冷却スピード制御と温度維持制御が容易に行えるこ
とに加えて、融解するだけで凍結融解サイクルと同等の
細胞破壊促進が可能であるので、凍結する時間分だけ調
理時間とエネルギーが削減できる。

【００２６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図８を用いて説明する。なお、従来と同一構成につ
いては、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２７】（実施の形態１）本発明による実施の形態
１について、図面を参照しながら説明する。

【００２８】図１は本発明の実施の形態１における調理
器の断面図である。

【００２９】図１に示すように、１０は調理室、１１は
調理室１０を断熱構成された調理器外郭、１２は食品容
器９を出し入れするためのドア、１３は調理室１０の底
面に設置された直流電源で動作するペルチェ素子であ
る。

【００３０】１４は食品を間接的に冷却または加熱を行
うための熱源となるペルチェ素子１３の利用側熱交換
部、１５はペルチェ素子１３の利用側熱交換部の対面に
位置した廃熱側熱交換部である。

【００３１】１６は圧縮機、１７はペルチェ素子１３の
廃熱側熱交換器７と接触した第一の熱交換器、１８は第
二の熱交換器、１９は第一の熱交換器１７と圧縮機１６
に外気を通風させて外気と熱交換を促進する室外ファン
である。

【００３２】２０は圧縮機１６や室外ファン１９等を収
納する機械室、２１は機械室２０に外気を導入する外気
吸入口、２２は圧縮機１６と第一の熱交換器１７と熱交
換後の空気を外気に排出する排出口、２３は調理室１０
内の空気を循環させて第二の熱交換器１８と熱交換させ
るための室内ファン、２４は第二の熱交換器１８と熱交
換後の空気が調理室１０内に吐出する吐出口、２５は調
理室１０内の空気が第二の熱交換器１８に導入される吸
入口、２６は第二の熱交換器１８に結露または着霜を除
霜した時の除霜水を受ける水受け皿、２７は除霜水等を
蒸発する蒸発皿である。

【００３３】２８は除霜水を水受け皿２６から蒸発皿２
７に導くドレン、２９は食品容器９と密着するように設
置された温度センサであり、圧縮機１６と第一の熱交換
器１７と減圧機構（図示せず）と第二の熱交換器１８と
が機能的に環状に接続され内部に冷媒を封入した冷凍サ
イクルを形成している。つまり、圧縮機１６が作動して
いる場合は第一の熱交換器１７は凝縮器として機能し、
第二の熱交換器１８は蒸発器として機能する。

【００３４】以上のように構成された調理器について、
以下にその動作を説明する。

【００３５】食品容器９に調理したい食品と出汁を投入
後、ドア１２を開けて食品容器９を調理室１０内に入
れ、調理室外郭１１の外表面に取り付けられた図示して
いないコントロールパネルにて調理するメニューを選択
し、そして、調理スタートを選択すると、冷却モードが
開始される。このとき、あらかじめメニューに対して最
適な食品の冷却スピードが設定されており、この冷却ス
ピードは食品の時間当たりの低下温度で設定されてい
る。

【００３６】冷却モードとしては通常モードと急冷モー
ドと緩慢モードとがあり、それぞれで冷却能力の可変が
可能である。

【００３７】通常モードは、圧縮機１６が作動し、圧縮
機１６の作動と同時か任意の時間後に室外ファン１９と
室内ファン２３が作動することで調理室１０内の冷却が
開始される。ここで、圧縮機１６により内部の冷媒が圧
縮されて第一の熱交換器１７に至り、室外ファン１９の
作動により外気吸入口２１から機械室２０に流入した外
気により冷却される。

【００３８】その後、圧縮機１６を冷却して排出口２２
から機械室２０の外部へ排出され、第一の熱交換器１７
での冷却により冷媒は凝縮して減圧機構を通り第二の熱
交換器１８に流入し、第二の熱交換器１８で空気と熱交
換することで冷媒は蒸発してガス化し圧縮機１６に至る
という冷凍サイクルにより第二の熱交換器の冷却を行
う。

【００３９】そして、冷却された第二の熱交換器１８
は、室内ファン２３の作動により調理室１０の下方に位
置した吸入口２５から調理室１０内の空気を吸い込んで
第二の熱交換器に流通させ空気を冷却し、冷却された空
気は調理室１０の上方に設けられた吐出口２４から吐出
され調理室１０内を冷却する。このようにして冷却時は
冷風を上方から吐出して下方から吸い込むことで調理室
１０内を効率良く冷却する。

【００４０】緩慢モードは、ペルチェ素子１３のみが作
動し、ペルチェ素子１３は利用側熱交換部１４が低温と
なるように図示しない通電変換装置により通電方向が変
換され、高温となる廃熱側熱交換部１５は第一の熱交換
器１７を通じて外気と熱交換して冷却される。このよう
にして、利用側熱交換部１４から食品容器９を通じて食
品を緩慢凍結する。このとき、ペルチェ素子１３の入力
をコントロールすることで冷却能力を可変可能である。

【００４１】急冷モードは、圧縮機１６の作動と共にペ
ルチェ素子１３も作動し、ペルチェ素子１３は利用側熱
交換部１４が低温となるように図示しない通電変換装置
により通電方向が変換され、ペルチェ素子１３の利用側
熱交換部１４からの冷却と第二の熱交換器１８からの冷
却で高能力で冷却を行う。

【００４２】このとき、ペルチェ素子１３の入力をコン
トロールすることで廃熱側熱交換部１５が第一の熱交換
器１７を加熱する量を可変する。つまり、ペルチェ素子
１３の入力を増加させると、利用側熱交換部１４からの
冷却能力が増すと共に、廃熱側熱交換部１５が第一の熱
交換器１７を加熱する量が増し凝縮圧力が増加して減圧
機構の流量が増加するので冷却能力が増す。

【００４３】ここで、冷却モードにて、まず、通常モー
ドで任意の時間だけ冷却を行い、そのときの温度センサ
２９が検出した温度低下度合い、つまり冷却スピードと
最適冷却スピードとの差を算出し、必要に応じて緩慢モ
ードか急冷モードに移行する。その後、温度センサ２９
からの冷却スピードと最適冷却スピードとの差から各モ
ードで冷却能力の可変制御を行い最適冷却スピードに制
御を行う。

【００４４】このように、従来のように冷却手段の運転
と停止で冷却能力を制御する場合は温度バラツキを生じ
易く最適な冷却スピードに精度よく制御できない。ま
た、圧縮機１６の回転数制御による能力制御では広範囲
な能力制御が困難である。

【００４５】しかしながら、本発明では広範囲に精度よ
く冷却スピードが可変できるので最適な食品別の旨みと
出汁浸透と軟化のバランスのとれたおいしい調理が実現
する。

【００４６】そして、温度センサ２９が食品の凍結温度
以下を検知して、任意の時間経過すると、食品全体が凍
結したと判断して冷却のために作動している機器が停止
すると同時に融解モードに移行する。

【００４７】なお、低温障害を生ずる食品の調理時は、
温度センサ２９により食品の凍結温度を検知すると、ペ
ルチェ素子１３のみの冷却となり、凍結温度を維持する
冷却温度に入力コントロールされる。これにより、低冷
却能力で連続的にその温度を維持することができるので
温度変動が少ない。その後、任意の時間で融解モードと
なる。

【００４８】融解モードでは、調理室１０の底面に設置
され食品容器９底面と広範囲で接触する利用側熱交換部
１４が高温側となるようにペルチェ素子１３に通電さ
れ、発熱した利用側熱交換部１４から食品容器９の底面
を通じて食品の加熱を行うことで、対流を利用して効率
良く加熱を行う。このとき、廃熱側熱交換器１５は低温
となり第一の熱交換器１７を通じて広範囲の熱交換面積
で通風空気と熱交換することで効率良く熱交換行い、温
度を上昇させる。

【００４９】このとき、加熱モードの初期は、冷却モー
ド時に凝縮器として加熱分が内部冷媒に一部蓄熱されて
いるので、廃熱側熱交換部１５はその蓄熱分により加熱
されるので良好に熱交換され、その結果、利用側熱交換
部１４の加熱は高能力となり効率的である。

【００５０】そして、温度センサ２９が融解温度以上の
ある温度を検出すると、ペルチェ素子１３の入力コント
ロールを行い、その温度を任意の時間維持する。このと
き、必要に応じて通電方向を変換することで冷却しなが
ら温度維持を行う。そして、所定時間経つと終了する。

【００５１】また、加熱時は調理室１０内の空気も加熱
され、第二の熱交換器１８に着霜した霜が除霜して水受
け皿２６からドレン２８を通じて蒸発皿２７に貯留され
る。貯留した除霜水は庫外ファンの通風や調理室１０の
冷却時の第一の熱交換器１７での冷媒の凝縮熱により蒸
発して外気に放出される。このとき、融解モードで適時
に室内ファン２３を作動させて除霜を促進させても良
い。また、交流電源使用時は図示しない変換器により直
流に変換してペルチェ素子１３に電気が供給される。

【００５２】なお、冷却モードの開始、つまり、調理開
始は、出来上がりの希望時刻を設定することで調理時間
を逆算して出来上がり時間前の任意の時刻に調理を完了
し、融解時の加熱による食品の最高温度を１０℃以下に
なるように制御して、凍結融解サイクル終了後は冷蔵
（１℃〜５℃）で保存を行うような機能を付けても良
く、この場合は設定後の外出時の不在中に調理が行え、
不在時の時間を有効に調理に利用が可能である。

【００５３】このように、ペルチェ素子１３の能力コン
トロールと、ペルチェ素子１３の廃熱を有効に利用した
冷凍サイクルの冷却能力コントロールにより、冷却時に
は広範囲に冷却スピード制御と温度制御が可能であると
共に、加熱時は高効率な能力制御で食品を均一に融解で
きるので、省エネルギーで食品毎に最適な凍結融解サイ
クルが行える。

【００５４】なお、本発明では凍結融解サイクルは１回
であるが、調理量が多い場合や凍結融解サイクルが１回
では出汁の染み込みと軟化が困難な食品を調理する場合
は、調理重量に対する凍結融解サイクルの回数、染み込
みや軟化が困難な食材を使ったメニューに対する凍結融
解サイクルの回数をあらかじめ記憶しておき、調理重量
に対しては重量センサで検出するかコントロールパネル
で段階的に選んでもらうことで対応し、メニューに対し
てもコントロールパネルで選択してもらうことで対応す
る等の方法で凍結融解サイクルの回数を決定しても良
い。

【００５５】（実施の形態２）本発明による実施の形態
２について、図面を参照しながら説明する。なお、実施
の形態１と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００５６】図２は本発明の実施の形態２における調理
器の断面図である。

【００５７】図２に示すように、３０はペルチェ素子１
３の利用側熱交換部１４と一部が密着して熱交換する第
三の熱交換器、３１は食品容器９と側面で接触した第四
の熱交換器、３２は第三の熱交換器３０と第四の熱交換
器３１内の熱搬送媒体を循環させるポンプ、３３はペル
チェ素子１３の廃熱側熱交換部１５と接触した第五の熱
交換器であり、図示しないが第三の熱交換器３０と第四
の熱交換器３１とポンプ３２は熱搬送媒体が流通可能な
ように環状に配管されている。

【００５８】以上のように構成された調理器について、
以下にその動作を説明する。

【００５９】冷却モードが開始されると、ペルチェ素子
１３、ポンプ３２、室外ファン１９が作動し、ペルチェ
素子１３の作動は利用側熱交換部１４が低温となるよう
に通電方向変換装置（図示せず）により通電される。

【００６０】そして、ペルチェ素子１３の作動により低
温となった利用側熱交換部１４は第三の熱交換器３０の
冷却により内部の熱搬送媒体が冷却され、冷却された熱
搬送媒体は一部が第三の熱交換器３０と接触している食
品容器９の底面を通じて良好に食品を冷却し、その他は
ポンプ３２により第四の熱交換器３１に送られて第四の
熱交換器３１から接触している食品容器９の側面を通じ
て良好に食品を冷却して凍結させる。

【００６１】それと同時に、ペルチェ素子１３の作動に
より高温となった廃熱側熱交換部１５の熱は第五の熱交
換器３３に伝熱し、第五の熱交換器３３に伝熱した熱は
室外ファン１９の作動に伴う通風により外気と熱交換す
ることで排出され、廃熱側熱交換部１５が外気温相当に
冷却される。

【００６２】そして、食品が凍結すると食品を融解する
融解モードに移行する。

【００６３】融解モードに移行すると、ペルチェ素子１
３の利用側熱交換部１４が高温となるように通電方向変
換装置（図示せず）により通電方向が変更されると同時
にポンプ３２が停止する。そして、利用側熱交換部１４
から食品容器９の底面を通じて食品を加熱して融解を行
う。それと同時に、廃熱側熱交換部１５は低温となり、
熱は第五の熱交換器３３に伝熱し、第五の熱交換器３３
に伝熱した熱は室外ファン１９の作動に伴う通風により
外気と熱交換することで排出され、廃熱側熱交換部１５
が外気温相当に加熱される。

【００６４】以上のように、加熱時にヒータ等に比して
効率の高いペルチェ素子１３の高温側を使用すると同時
に、通電方向を変換するだけで冷却と加熱が行え、入力
をコントロールするだけで能力制御が可能であることか
ら更に制御良く冷却スピード制御と温度維持制御が行え
ると共に、コンパクトとなる。

【００６５】更に、Ｒ１２やＲ１３４ａ等の冷媒を必要
としないのでオゾン層破壊や地球温暖化を抑制でき、Ｒ
６００ａ等の可燃性冷媒も使用しないので発火の危険性
も低減できる。

【００６６】（実施の形態３）本発明による実施の形態
３について、図面を参照しながら説明する。なお、実施
の形態１及び２と同一構成については、同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。

【００６７】図３は本発明の実施の形態３における調理
器の断面図である。

【００６８】図３にて、３４は金属からなる食品を投入
する金属容器である。

【００６９】以上のように構成された調理器について、
以下にその動作を説明する。

【００７０】冷却及び加熱において、熱交換器からの熱
は熱伝導性の良好である金属容器３４を通じて食品に伝
熱し、短時間で食品の凍結と融解を行う。

【００７１】更に、煮物のように凍結融解サイクル後に
７０℃〜１００℃加熱して調理する場合は、金属容器３
４を調理室１０から取り出して直火にかけて加熱調理を
行う。

【００７２】以上のように、短時間で凍結融解サイクル
の調理を行えると共に、凍結融解サイクル調理後に更に
高温に加熱調理を必要とする場合に食品を移す手間が省
ける。

【００７３】（実施の形態４）本発明による実施の形態
４について、図面を参照しながら説明する。なお、実施
の形態１及び２と同一構成については、同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。

【００７４】図４は本発明の実施の形態４における調理
器の断面図、図５は食品の温度変動図である。

【００７５】図４及び図５にて、３５は高周波またはマ
イクロ波である第二の加熱手段である。また、調理室１
０に投入する食品の温度は外気温と同等の２０℃、食品
全体が凍結する凍結温度は０℃、食品全体を凍結するた
めの温度が−１２℃、食品の融解温度は０℃、食品全体
の融解を行うための温度は４℃、第一の加熱手段である
ペルチェ素子１３は５０℃で入力を停止し、５０℃越え
て８５℃まで第二の加熱手段３５で加熱を行い、食べ頃
温度の６５℃まで冷却を行う。このように、本実施の形
態では煮物等の食べ頃温度が約６５℃であるメニューの
調理を例にとり説明する。

【００７６】以上のように構成された調理器について、
以下にその動作を説明する。

【００７７】食品投入後、冷却モードが開始され食品が
常温付近の２０℃から冷却が開始され、凍結が行われる
０℃付近の水の潜熱域で温度勾配が非常に緩やかにな
る。その後、温度勾配が大きくなり更に温度低下する。
そして、温度センサ２９が−１２℃に到達した時に冷却
手段の作動と停止を繰り返すことで−１２℃±０．５℃
を任意の時間維持する。これにより、食品全体を凍結さ
せる。そして、融解モードに移行する。

【００７８】融解モードに移行すると冷却手段が停止す
ると共にペルチェ素子１３による加熱が開始され、食品
の温度が上昇し、０℃付近で温度勾配が小さくなり融解
が開始され、その後に温度勾配が大きくなり、温度セン
サ２９が４℃となると冷却手段と第一の加熱手段の作動
と停止により４℃±０．５℃を任意の時間維持する。こ
れにより食品全体を融解する。

【００７９】この４℃±０．５℃の温度維持は、図示し
ない外気温センサから外気温を検出して外気温が４℃を
越える温度ならば冷却手段の作動と停止で行い、４℃未
満ならば第一の加熱手段の作動と停止で行う。

【００８０】これまでが凍結融解サイクルのみを行う場
合であり、凍結融解サイクル終了後に使用しない場合は
４℃±０．５℃の冷蔵温度で更に長時間保存を行い、す
ぐに使用しない時の雑菌の繁殖を防止する。

【００８１】そして、更に加熱調理を要する場合は、凍
結融解サイクル後に加熱モードに移行して冷却手段が停
止し第一の加熱手段が作動する。このとき、温度センサ
２９での温度勾配は大きく、その後、調理室１０内の温
度上昇に伴い外気が調理器外郭２を通じて調理室１０内
に侵入してくる熱量が増加するにつれてペルチェ素子１
３の加熱量との熱量差が徐々に小さくなるので温度勾配
が小さくなる。

【００８２】この温度勾配が任意の値まで小さくなる
と、第一の加熱手段を停止して第二の加熱手段３５が作
動する。そして、８５℃まで温度が上昇すると、第二の
加熱手段３５の作動と停止により１０分間維持すること
で食品全体を７５〜８５℃に１分間加熱して殺菌を行っ
た後に第二の加熱手段３５は停止する。

【００８３】その後、温度センサ２９の温度が６５℃に
なるまで任意の時間放置するか、または、冷却手段によ
り冷却を行う。温度センサ２１の温度が６５℃に到達す
ると、第二の加熱手段３５の作動と停止により６５℃±
１℃を維持する。

【００８４】ここで、加熱モードが必要な調理の場合
は、凍結融解サイクル時の食品全体を融解するための４
℃±０．５℃での任意時間の温度維持は行わなくても良
い。

【００８５】このようにして、凍結融解サイクルを行う
ことで食品への出汁や調味料の染み込みや食品軟化が促
進されるので、通常の加熱調理のように１００℃まで高
温に沸騰させて長時間茹でて食品への出汁や調味料の浸
透促進や食品軟化を行う必要がないので、高温時に発生
する栄養成分の熱分解や改変が抑制できる。

【００８６】また、通常のガスコンロを使用して煮沸す
るような加熱調理では安全上、調理中は拘束されるが、
本実施の形態では食する時間に調理終了時間を設定する
ことで、調理中の時間を有効に利用できる。

【００８７】なお、食品の温度を推算する温度センサ２
９は食品容器９外部に接触したものであるが、食品容器
９内部の食品に接触するようなコードレスタイプの温度
センサでも良く、温度センサに発信器を設け、調理器本
体の制御手段に受信器を設けて通信手段で食品の温度デ
ータを検出する方法では更に精度良く食品の温度検出が
可能であり、同等以上の効果が得られる。

【００８８】また、第二の加熱手段３５の高周波または
マイクロ波の出力は記載していないが、５０Ｗ〜１００
Ｗの低出力の高周波またはマイクロ波を使用するのが好
ましく、この場合は食品容器９の代わりに金属容器３４
を使用しても火花発生を低減できるので金属容器３４が
使用でき、食品への伝熱が促進されてムラが低減され効
率良く短時間で調理が可能となる。

【００８９】また、第二の加熱手段３５は高周波または
マイクロ波であるが、ヒータ等の食品等を一般的に５０
℃を越える温度に加熱するものを使用しても良く、その
場合は食品容器９の下方に設置することで対流を利用し
て均一に加熱ができる。

【００９０】また、第二の加熱手段３５である高周波や
マイクロ波は停止と作動を繰り返して温度維持を行って
いるが、入力を制御することで発熱量を変化させ温度維
持を行っても良い。

【００９１】（実施の形態５）本発明による実施の形態
５について、図面を参照しながら説明する。なお、実施
の形態４と同一構成については、同一符号を付して詳細
な説明を省略する。

【００９２】図６は本発明の実施の形態５における調理
器の断面図である。

【００９３】図６にて、３６はペルチェ素子１３の利用
側熱交換部１４と広範囲で接触する第六の熱交換器、３
７は食品容器９の底面で広範囲で接触する第七の熱交換
器、３８はペルチェ素子１３と調理室１０を仕切る断熱
材からなる仕切壁であり、第四の熱交換器３１と第六の
熱交換器３６と第七の熱交換器３７とポンプ３２は図示
しない配管で環状に接続されており内部には熱搬送媒体
が封入されている。

【００９４】以上のように構成された調理器について、
以下にその動作を説明する。

【００９５】冷却モード時はペルチェ素子１３、ポンプ
３２及び室外ファン１９が作動する。これにより利用側
熱交換部１４が低温となり、第六の熱交換器３６が冷却
されて内部の熱搬送媒体が冷却される。それと同時に、
ペルチェ素子１３の作動により高温となった廃熱側熱交
換部１５の熱は第五の熱交換器３３に伝熱し、第五の熱
交換器３３に伝熱した熱は室外ファン１９の作動に伴う
通風により外気と熱交換することで排出され、ペルチェ
素子１３の廃熱側熱交換部１５は外気温相当に冷却され
る。

【００９６】そして、冷却された低温の熱搬送媒体は第
七の熱交換器３７に搬送されて接触している食品容器９
の底面を通じて食品を冷却すると共に熱搬送媒体は温度
が上昇し、第四の熱交換器３１に流通する。第四の熱交
換器３１では食品容器９の側面を通じて熱が食品に伝わ
り冷却すると同時に自らは温度が更に上昇する。そし
て、温度が上昇した熱搬送媒体は第六の熱交換器３６に
戻り、冷却されるというサイクルで食品容器９を通じて
冷却し食品の凍結を行う。このとき、食品全体の凍結を
行うための−１２℃±０．５℃の温度維持はペルチェ素
子１３の作動と停止、つまり、入力のＯＮとＯＦＦで行
う。

【００９７】融解モード時はポンプ３２を作動し、通電
方向変換装置によりペルチェ素子１３の利用側熱交換部
１４が高温となるように通電方向を変換し、冷却モード
と同様のサイクルで熱搬送媒体が流通することで食品容
器９を通じて食品の加熱を行うと共に、低温となる廃熱
側熱交換部１５は室外ファン１９の作動による第五の熱
交換器３３の外気通風による加熱により温度を上昇させ
外気温相当まで加熱される。

【００９８】このときの食品全体の融解を行う４℃±
０．５℃の温度維持は、図示しない外気温センサから外
気温を検出して外気温が４℃を越える温度ならば冷却モ
ードでペルチェ素子１３への入力のＯＮとＯＦＦで行
い、４℃未満ならば融解モードでペルチェ素子１３への
入力のＯＮとＯＦＦで行う。

【００９９】加熱モード時は、室外ファン１９とポンプ
３２を停止し、第二の加熱手段３５を作動させる。

【０１００】このとき、断熱構造を有する仕切壁３８に
より調理室１０、食品容器９は温度上昇するが、ペルチ
ェ素子１３への伝熱は熱搬送媒体の自然対流と仕切壁３
８からの極少量の熱リーク分でしかなく外気温程度に維
持される。

【０１０１】以上のように、ペルチェ素子１３の周囲環
境が外気温度相当に維持され、負荷が大きい場合や高外
気温時でおいても５０℃を越える可能性が低いのでペル
チェ素子１３の高温下による劣化が抑制される。

【０１０２】なお、本発明では加熱モード時は室外ファ
ン１９を停止しているが、設置環境により周囲温度が高
い場合や高外気温時等でペルチェ素子１３の雰囲気が高
温となる場合に備えて、ペルチェ素子１３の周辺に温度
センサを設けて、その温度が５０℃〜７０℃になった場
合は室外ファン１９を運転する制御を設けても良い。

【０１０３】（実施の形態６）本発明による実施の形態
６について、図面を参照しながら説明する。なお、実施
の形態１及び２と同一構成については、同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。

【０１０４】図７は本発明の実施の形態６における温度
センサの温度特性図である。

【０１０５】ドア１２が開すると、図示しないドアスイ
ッチによりドア１２の開が検知され、その検知と同時に
温度センサ２９から初期温度検出が開始され、１秒単位
で検出される。この初期温度検出はコントロールパネル
の調理開始指令が設定されてから１０秒間行われる。

【０１０６】そして、初期温度検出中に−５℃以下の温
度を検出し、且つ−５℃を検出した後は温度検出が終了
するまで検出値が−５℃以下であれば、食品は凍結保存
されていたものと判断し所定の融解モードを行う。ま
た、それ以外であれば所定の冷却モードを経て融解モー
ドを行う。

【０１０７】図７に示した本発明の実施の形態では−１
５℃を検知して初期温度検出終了時で−６℃であり、こ
れにより冷却モードを行わずに融解モードから開始され
る例である。

【０１０８】以上のように、冷凍保存食材を調理する場
合は融解モードから行うことで凍結している食品を更に
凍結するエネルギーと時間を削減できる。

【０１０９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明は、食品を
収納する調理室と、ペルチェ素子と、圧縮機と、前記ペ
ルチェ素子の廃熱と熱交換するように設置された凝縮器
と、蒸発器とを備え、収納した食品を前記冷却手段また
はペルチェ素子で冷却して凍結した後、前記ペルチェ素
子で加熱して融解する凍結融解サイクルを少なくとも１
サイクル行うことで細胞破壊を促進する調理器であるの
で、加熱が省エネルギーで行える。

【０１１０】さらに、冷却と加熱の能力制御は入力コン
トロールを行うだけで可変可能であり最適な冷却スピー
ド制御と温度維持制御が容易に行えるので、菌の増殖抑
制と共に、食品毎に旨みと出汁浸透と軟化のバランスが
良くなる凍結融解サイクルが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における調理器の断面図

【図２】本発明の実施の形態２における調理器の断面図

【図３】本発明の実施の形態３における調理器の断面図

【図４】本発明の実施の形態４における調理器の断面図

【図５】本発明の実施の形態４における温度特性図

【図６】本発明の実施の形態５における調理器の断面図

【図７】本発明の実施の形態６における温度特性図

【図８】従来の調理室付冷蔵庫の断面図

【符号の説明】

１０ 調理室 １３ ペルチェ素子 ２９ 温度センサ ３４ 金属容器 ３５ 第二の加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B022 LA05 LA06 LF13 LJ04 LN10 LQ10 LT02 LT03 4B035 LC11 LC16 LE05 LG32 LG42 LP01 LP43 LT18

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 食品を収納する調理室と、ペルチェ素子
   と、圧縮機と前記ペルチェ素子の廃熱と熱交換するよう
   に設置された凝縮器と、蒸発器とを備え、収納した食品
   を前記冷却手段またはペルチェ素子で冷却して凍結した
   後、前記ペルチェ素子で加熱して融解する凍結融解サイ
   クルを少なくとも１サイクル行うことで食品の細胞破壊
   を促進する調理器。
2. 【請求項２】 食品を収納する調理室と、ペルチェ素子
   とを備え、前記ペルチェ素子で冷却と加熱を行うこと
   で、前記調理室に収納した食品を凍結して融解する凍結
   融解サイクルを少なくとも１サイクル行うことで食品の
   細胞破壊を促進する調理器。
3. 【請求項３】 調理室内に食品を収納する金属容器を備
   え、前記金属容器は取り外し可能であり、冷却手段の冷
   却用熱交換器あるいは加熱手段の加熱用熱交換器は前記
   金属容器の外郭表面で接触している請求項１または請求
   項２記載の調理器。
4. 【請求項４】 二つの加熱手段を備え、第一の加熱手段
   で任意の温度まで加熱した後に第二の加熱手段で加熱し
   て凍結融解サイクル後に食品を７５℃以上から１００℃
   未満の任意の温度まで加熱して１分間以上を維持する請
   求項１または請求項２記載の調理器。
5. 【請求項５】 ペルチェ素子は調理室及び第二の加熱手
   段と断熱材により隔離された請求項４記載の調理器。
6. 【請求項６】 調理室内に食品の温度を直接検出または
   推算可能な温度センサを備え、食品が凍結している温度
   を検出した場合は加熱による融解のみを行う制御手段を
   有する請求項１または請求項２に記載の調理器。