JP4187613B2 - 蒸気発生装置及びそれを備えた加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気により被加熱物の加熱、加湿を行う蒸気発生装置及びそれを備えた加熱調理器に関する。

蒸気発生装置の応用例として、水蒸気を用い食品等の被調理物の加熱、加湿を行う加熱調理器がよく知られている。この加熱調理器においては、蒸気発生装置にて、給水タンク等から供給された水で水蒸気を生成し、被調理物を収容した加熱室内に供給して、加熱調理を行う。加熱室内の温度が、被調理物に応じた所定の温度になり、被調理物に適した加熱時間が経過すると、水蒸気の供給が停止され、調理が完了する。

水蒸気を使用することにより、被調理物内の水分の蒸発を防止して、しっとりとした仕上りに調理することが可能である。また、水蒸気は加熱室内を低酸素状態にすることが可能であり、被調理物の酸化を低減することが可能である。

特許文献１には、従来の水蒸気を使用した加熱調理器の構造について、水蒸気を加熱室内に直接供給するものが記載されている。蒸気発生装置では、水の蒸発に伴い蒸発容器内部にスケールが発生する。このスケール処理方法について、特許文献２又は特許文献３には、蒸発容器内にスケール破砕用固体又はボールを複数個備えるものが記載されている。
特開平９−４８４９号公報 特公平４−４３１６１号公報 実公平６−１２３２７号公報

この方法によると、蒸発容器内でスケールが固体と衝突して小さく砕けるため、壁面に固着したり成長したりせず、排出がしやすくなる。しかしながら、固体を複数個入れるのでコスト面での対応や、この固体によって排水口がふさがれてしまうことのないような対策が必要であった。また、スケールへの接触、破壊を行うため、沸騰運動によって固体に効率的な運動を生じさせる必要もあった。更に、僅か水面上部の蒸発容器内側壁に生成されたスケールは、容易には剥離できないという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、蒸発容器内に発生するスケールを効率的に剥離、粉砕し排出することによってスケールの堆積を防止することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、筒状の蒸発容器と、該蒸発容器の外側に設けた加熱源と、前記蒸発容器内に挿入され蒸気の発生に伴って振動する振動体とを備えた蒸気発生装置において、前記振動体の外郭形状を前記蒸発容器の側壁内面に沿わせた形状にしたことを特徴とする。

この構成によれば、蒸発容器内の水の沸騰による対流や、加熱源近辺で発生した気泡により振動体が振動し、蒸発容器内の側壁に接触する。これによって蒸発容器側壁内面にスケールが存在する場合、それが成長、固化するまえに剥離させ排出させることができ、蒸発容器の耐久性低下や加熱効率の低下を防止できる。また、複数の固体を入れる必要がなく、コスト低減が可能になる。

さらに、前記振動体の底面形状を、容器内の底面形状に沿わせた形状とすると、前記振動体の振動によって、容器内側壁から剥離したスケールが傾斜した底面に付着、堆積する可能性をなくすことができ、仮に堆積したとしてもそれを剥離させ、排出させることが可能となる。これによって排水口や排水管のスケールによる目詰まりを防止することができる。

前記振動体の上端を、所定水面位置より上に位置させることが望ましい。具体的には、水面より少なくとも０〜１０ｍｍ上方に位置させる。

この構成によれば、沸騰がおこり生じた気泡が水面上ではじける際、前記振動体の天面にあたり、そのエネルギーによって前記振動体の振動がより激しいものとなる。これによって前記振動体による効果のさらなる増加が達成できる。高さは３ｍｍ前後が効果的であるが、これ以外でも可能である。また、僅か水面上部の蒸発容器内側壁に生成されたスケールは、振動体の高さが、該容器内部の水面より高くなっている為、容易に剥離することが可能である。

また、本発明では、前記振動体を、金属製の網を容器内側壁形状に曲げて形成される中空の振動体とした。さらに、この振動体の天面に同じ金属製の網から形成された天井を設けた。天井は、全面であっても、中央部を除去したドーナツ形であってもよい。

この構成によれば、スケール剥離、粉砕に関与する表面だけで振動体を形成でき、また成形も容易となり、コスト削減が可能である。さらに振動体の軽量化が達成でき、少ない振動エネルギーでも振動することが可能となり、効率のよいスケール剥離、粉砕が達成できる。さらに、天井を設けた構成により、発生した気泡が天井に当たることによって、振動体の振動がさらに活発になりスケールの剥離、粉砕が効率的に行うことが可能となる。さらに、この天井が前記の、水面上方、例えば３ｍｍ前後に設置されることによって、沸騰水面における気泡の破裂のエネルギーを効果的に受けることができるようになり、振動体の振動がより活発になることによって、効率のよいスケールの剥離、粉砕を行うことが可能となる。

また、本発明では、前記振動体を、金属やセラミックなどの発泡体で形成される多孔質体とした。

この構成によれば、加熱源近辺から発生する気泡をより効率的に前記振動体に受けることができる。これによって少ない気泡でも振動体の振動が効果的に起こるようになり、効率のよいスケールの剥離、粉砕が達成できる。

本発明によれば、濃縮された水によって生成する容器内壁のスケールを剥離、粉砕が自動的に行われる。これによって、蒸発容器の耐久性が向上し長期の使用に耐えうる蒸気発生装置を提供することができる。また加熱源の加熱効率低下を防ぐことができ、効率のよい蒸気発生装置を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る蒸気発生装置の概略断面図であり、図２は図１のａ−ａ断面図である。これらの図により以下、蒸気発生装置１０の構成と動作について説明する。

円筒形状の蒸発容器１の側壁外周に環状の加熱源２が配されている。この加熱源２はサーミスタなどの温度検知手段（図示せず）によって制御される。蒸発容器１の底面１ａは、円錐状に傾斜した形状になっている。蒸発容器１の上部には蒸気導出口３が、下部には給排水口４が設けられている。蒸発容器１内には、該蒸発容器１の側壁内周に合わせた外形である円筒網状の振動体５が挿入されている。振動体５の高さは、所定の寸法に設定されている。

図３は、振動体５の斜視図である。金属やセラミックスなどの発泡体で形成された網または、ラス板を蒸発容器１の側壁内面に沿わせた形状になっている。このような振動体５は、例えば、ステンレス製のラス板又は網を円筒状に加工し、継ぎ目を図４（ａ）のようにスポット溶接するか、同図（ｂ）のようにカシメ圧着を行なうことで、容易に作成できる。なお、図５に示すように、振動体５の天面に同じ金属製の網から形成された天井５ａを設けてもよい。天井は、同図のような全面であっても、図６のような中央部を除去したドーナツ形であってもよい。

水７は、貯水槽などからポンプ等によって給排水口４を経て蒸発容器１内に給水され、少なくとも加熱源２の上端以上の水位まで貯留される。給水中、排水弁６は閉じられている。水位は別途水位センサー（図示せず）等で制御される。このとき、振動体５は大部分が水７に浸かるが、その上端は少なくとも水面位置より０〜１０ｍｍ上方に位置するようになっている。

その後、加熱源２によって加熱され、蒸発容器１内の水は沸騰し、容器内上部の空間で蒸気９のみが分離され、蒸気導出口３から送り出される。蒸発によって消費された水は、水位センサー等の検知手段によって適宜補給される。必要量の蒸気を送り出した後、加熱終了し、蒸発容器１内に残った水は給排水口４を経て手動、または自動による排水弁６の開放によって排出される。

加熱された水が沸騰し蒸気を発生する際に、加熱源２近辺から気泡８を生じ、この気泡８が蒸発容器１内に設けられた振動体５を振動させる。この振動により、振動体５が蒸発容器１内壁に衝突し、そこに存在するスケールを剥離、粉砕することができる。剥離、粉砕されたスケール片は加熱終了後の排水作業によって蒸発容器１内から排出されるので、スケールの堆積、固化を防ぎ、蒸発容器１の耐久性向上や加熱源２の効率低下の防止が可能になる。

さらに、図５，６のように天井５ａを設けた構成の振動体５では、発生した気泡が天井５ａに当たることによって、振動体の振動がさらに活発になりスケールの剥離、粉砕が効率的に行うことが可能となる。さらに、この天井５ａが前記のように、水面上方、例えば３ｍｍ前後に設置されることによって、沸騰水面における気泡８の破裂のエネルギーを効果的に受けることができるようになり、振動体５の振動がより活発になることによって、効率のよいスケールの剥離、粉砕を行うことが可能となる。

次に本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、第２の実施形態に係る蒸気発生装置の概略断面図であり、図８は、同蒸気発生装置に使用する振動体の斜視図である。これらの図において、上記第１の実施形態に係る蒸気発生装置と同一の部分には同一の符号を付している。

本実施形態は、振動体５の底面形状を、蒸発容器１の底面１ａの形状と同様の形状としたことを特徴としている。すなわち、図８に示すように、振動体５は、蒸発容器１の底面１ａの傾斜に合わせた円錐部５ｂを底部に有している。

このような底面形状とすることによって、沸騰によって振動体５が振動し、図７に示すように、蒸発容器１の側壁内周とともに底面傾斜にも接触することによって、そこで発生したスケールを剥離、粉砕でき、また蒸発容器１の側壁内面から剥離し、粉砕されたスケール片が傾斜底面上に堆積することを防ぐことが可能となる。これによって、上記の効果に加えて給排水口４の目詰まりも、効果的に防ぐことができるようになる。

図９には、上記蒸気発生装置１０を備えた加熱調理器の構成例を示している。この加熱調理器は、給水タンク１１から蒸気発生装置１０に給水して水蒸気を生成し、水蒸気を被調理物１２を収容する加熱室１３へ供給し、被調理物１２を化加熱調理する構成になっている。

上記のように本発明の実施形態の例を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、容器形状を円筒以外のものとすることも可能である。

本発明の蒸気発生装置は、例えば、蒸気加熱式加熱調理器などへの応用が可能である。すなわち、水蒸気を加熱室へ供給し、被調理物を加熱調理する加熱調理器などに利用することができる。

は、本発明の第１の実施形態に係る蒸気発生装置の概略断面図である。 は、図１のａ−ａ断面図である。 は、上記蒸気発生装置に使用する振動体の斜視図である。 は、ステンレス製のラス板を円筒状に加工し、継ぎ目をスポット溶接（ａ）又はカシメ圧着（ｂ）することにより作成した振動体の断面図である。 は、振動体の円筒上端面の全面に天井を設けた例を示す斜視図である。 は、振動体の円筒上端面にドーナツ形の天井を設けた例を示す斜視図である。 は、本発明の第２の実施形態に係る蒸気発生装置の概略断面図である。 は、上記蒸気発生装置に使用する振動体の斜視図である。 は、本発明に係る蒸気発生装置を備えた加熱調理器の構成例を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 蒸発容器
２ 加熱源
３ 蒸気導出口
４ 給排水口
５ 振動体
６ 排水弁
１０ 蒸気発生装置

Claims (7)

1. 筒状の蒸発容器と、該蒸発容器の外側に設けた加熱源と、前記蒸発容器内に挿入され蒸気の発生に伴って振動する振動体とを備えた蒸気発生装置において、
   前記振動体の外郭形状を前記蒸発容器の側壁内面に沿わせた形状にしたことを特徴とする蒸気発生装置
2. さらに、前記振動体の底面形状を前記蒸発容器底面の底面形状に沿わせた形状にしたことを特徴とする請求項１に記載の蒸気発生装置。
3. 前記振動体の上端を、所定水面位置より上に位置させてなることを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸気発生装置。
4. 前記振動体が、金属製網状体を曲げて形成される中空の振動体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生装置。
5. 前記振動体が、金属製網状体を曲げて形成される中空の振動体であり、その上端部に天井を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生装置。
6. 前記振動体が、金属、セラミックなどの発泡体で形成される多孔質体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蒸気発生装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の蒸気発生装置を備えた加熱調理器。

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