JP6832489B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、蒸気を使って食品を素早く加熱できる加熱調理器に関するものである。

従来、蒸気発生装置を有し、食品に対して蒸気を使ったスチーム調理器や加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開平８−１０５６２８号公報 特開２００７−１７０７３号公報

特許文献１の従来のスチーム調理器の蒸気発生装置は、発熱体の上から水を滴下させることで、素早く蒸気を発生させている。しかしながら、この方式では、滴下させる水にスケール成分が入っていると、水が蒸発した際に、発熱体の上面にスケール成分が析出し、固着するという課題があった。

一方、特許文献２の従来の加熱調理器の蒸気発生装置は、ポット内に所定の水を入れ、ポット内の蒸気発生ヒータに通電し、水を沸騰させて蒸気を発生させるようにしている。この場合、蒸気が発生するまでに、時間がかかるという課題があった。

本発明は、蒸気の発生を素早くし、かつ、スケール成分が蒸気発生装置に固着することを低減しながら、発生した蒸気等にて食品等を加熱する加熱調理器を提供する。

本発明における加熱調理器は、蒸気を供給するための蒸気発生装置と、蒸気発生装置に給水する給水装置と、少なくとも蒸気発生装置および給水装置を制御する制御装置と、を備える。さらに、蒸気発生装置は、水を蒸気に変える昇温部と、昇温部に熱を供給する熱源と、昇温部の下部に凹部を有する貯水部と、を備え、貯水部に貯水された水が昇温部に当接することで蒸気を発生させる。

これによって、貯水部の水が、昇温部に当接すると瞬間的に蒸気を発生することになり、素早く蒸気を発生させることができる。さらに、貯水部の水にスケール成分が含まれていても、昇温部に当接した水、即ち貯水部の上面の水のみが蒸発する。そのため、蒸発時にスケールが発生する際に、直接蒸発にかかわっていない水にスケール成分が溶け込み、結果としてスケールが蒸気発生装置に析出し、固着することを低減できる。

このように、本発明の加熱調理器は、素早く蒸気を発生させて食品を加熱でき、かつ、蒸気発生装置にスケールが析出し、固着することを低減でき、非常に使い勝手が良く、スケール固着の低減に優れた加熱調理器を提供することができる。

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正面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の操作部の詳細図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の全体構成の断面図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の要部断面図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の上部を下面側から見た平面図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の下部を上面側から見た平面図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の操作部の予熱の表示を示す詳細図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の予熱の制御内容を示すフローチャートである。 図９は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の加熱の制御内容を示すフローチャートである。 図１０は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の操作部の加熱の表示を示す詳細図である。 図１１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の給水のパターンを示すタイミングチャートである。 図１２は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の別案の要部断面図である。 図１３は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の要部断面図である。 図１４は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の食品容器本体を上面側から見た要部断面図である。 図１５は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の蒸気室を上面側から見た要部断面図である。 図１６は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の全体構成の断面図である。 図１７は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の加熱の制御内容を示すフローチャートである。 図１８は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の操作部の加熱の表示を示す詳細図である。 図１９は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の給水のパターンを示すタイミングチャートである。

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。

（第１の実施の形態）
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正面図である。図２は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の操作部の詳細図である。図３は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の全体構成の断面図である。図４は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の要部断面図である。図５は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の蒸気発生装置の上部を下面側から見た平面図である。図６は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の蒸気発生装置の下部を上面側から見た平面図である。

図１から図６に示すように、加熱調理器の本体１内には、被加熱物、例えば、冷凍の肉饅頭等の食品２ａ、２ｂを収容する調理庫３を具備し、本体１の上部には、操作部４を設けている。調理庫３の前面には、扉（図示せず）が設けてあり、調理庫３の前面を開放する時は、この扉を手前に回動させる。食品２ａ、２ｂは、調理庫３内に設けられた載置台３８に載置されている。載置台３８には、複数の小孔で形成された蒸気吐出口５が形成されている。

図２に示すように、操作部４には、加熱を開始するために操作するスタートキー６と、予熱の有無を設定する予熱キー７と、加熱を停止するために操作する停止キー８と、各加熱状態を選定する出力キー９と、を具備している。また、給水や排水の状態を選定する給水キー１０と、各加熱時間等を入力する複数の数字キー１１と、加熱状態を記憶させるメモリキー１２と、各種状態表示をする例えば液晶からなる表示部１３と、を具備している。

本体１内には図３、図４に示す蒸気発生装置１４が設けてある。蒸気発生装置１４の上部１４ａは、例えば、アルミダイキャストで形成され、内部にシーズヒータからなる熱源１５ａ、１５ｂを具備し、内側には昇温部１６を設けている。昇温部１６の壁は、フィン状の突起１７を具備している（図５参照）。昇温部１６の壁で囲まれた空間により、蒸気発生室１８を形成している。蒸気発生室１８の上面には、蒸気孔１９を設けている。昇温部１６の近傍の外壁側には温度検出器２０が設けられ、昇温部１６の温度を検出している。蒸気発生装置１４の上部１４ａの底面の周囲には、ネジ穴２１を具備している（図５参照）。

蒸気発生装置１４の下部１４ｂは、例えば、アルミダイキャストで形成し、内部に凹部２２を有する貯水部２３を形成している（図６参照）。貯水部２３の底面には、給水孔２４と排水孔２５を設けている。蒸気発生装置１４の下部１４ｂの上面は、パッキン溝２６と段差部２７とを具備している。段差部２７の周囲には、通し孔２８を具備している（図６参照）。

蒸気発生装置１４の上部１４ａと下部１４ｂとの間には、パッキン溝２６に装着した、例えば、シリコーンゴムからなる輪状のパッキン２９を設けることによって、蒸気の漏れを無くしている。蒸気発生装置１４の上部１４ａと下部１４ｂとの固定は、例えば、ネジ（図示せず）を下部１４ｂに形成した通し孔２８に入れ、上部１４ａに形成したネジ穴２１に締め付けて行っている。

図３に示すように、電動ポンプからなる給水装置３０が、本体１内の給水タンク３１からの水を、給水孔２４に供給している。また、貯水部２３に連通する排水孔２５からの排水は、電動の排水弁３２の開閉で制御している。排水された水は、排水トレイ３３で受けている。蒸気孔１９には、例えば、シリコーンゴム製の中継チューブ３４の一端が取り付けられ、中継チューブ３４の他端は、調理庫３の側壁に取り付けている。

調理庫３の載置台３８は中央に開口板３７を保持しており、開口板３７の下には蒸気室３５が設けられている。また、蒸気室３５は、調理庫３内に出ている中継チューブ３４と嵌合する、蒸気投入路３６を具備している。蒸気室３５、開口板３７、載置台３８は、例えば、蒸気の温度等に耐えられるポリプロピレン樹脂で、形成されている。中継チューブ３４、蒸気室３５で、連通路３９を構成し、蒸気発生室１８に発生する蒸気を、連通路３９を介して、開口板３７に形成した蒸気吐出口５にまで送っている。

図３に示す制御装置４０は、熱源１５ａ、１５ｂ、温度検出器２０、給水装置３０、および排水弁３２と電気的に接続してあり、一連の動作を制御している。調理庫３の内側の底近傍に固定された調理庫底板４１は、例えば、結晶化ガラス等の耐熱ガラスで形成され、蒸気室３５や載置台３８を、調理庫底板４１に置けるようにしている。

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、作用を図８および図９に示すフローチャートとともに説明する。

操作部４の予熱キー７を押す（図８のステップＳ１０１）と、制御装置４０は、熱源１５ａ、１５ｂの通電を始める（ステップＳ１０２）とともに、図７に示すように表示部１３に「予熱」という文字を表示し、その文字「予熱」を点滅させる（ステップＳ１０３）。その後、制御装置４０は、蒸気発生装置１４の昇温部１６の温度を温度検出器２０で検出しながら、所定の温度（本実施の形態では、２００℃に設定している。）に達するまで、熱源１５ａ、１５ｂに通電する（ステップＳ１０４）。

温度検出器２０の温度が所定の温度に達すると（ステップＳ１０４）、制御装置４０は熱源１５ａ、１５ｂの通電を一旦止める（ステップＳ１０５）。さらに、制御装置４０は、予熱完了を記憶するとともに、表示部１３に表示されている文字「予熱」の点滅を止めて点灯状態に変え、完了を示すブザー音を発して予熱完了を知らせる（ステップＳ１０６）。また、制御装置４０は、温度検出器２０の温度が所定の温度未満に下がると（ステップＳ１０７）、熱源１５ａ、１５ｂの通電を始め（ステップＳ１０８）、温度検出器２０の温度が所定の温度達すると（ステップＳ１０７）、熱源１５ａ、１５ｂの通電を一旦止め（ステップＳ１０９）、この通電停止、通電開始を繰り返す。したがって、昇温部１６の温度を所定の温度近傍に維持することになる。

この状態で、調理庫３の扉（図示せず）を開けて、図３に示すように食品２ａ、２ｂを開口板３７の蒸気吐出口５の上に置き、食品２ａ、２ｂの加熱に適した加熱パターンを予め記憶した数字キー１１を押し、スタートキー６を押す（図９のステップＳ２０１）ことで、食品２ａ、２ｂの加熱を行う。

本実施の形態では、食品２ａ、２ｂが冷凍の肉饅頭であるので、それに適した加熱パターンを記憶している番号「１」の数字キー１１を押すことになる。この加熱は、予め昇温部１６が予熱されていることが前提であるため、予熱が完了になっていない場合、すなわち制御装置４０が予熱完了を記憶していない場合（ステップＳ２０３）は、スタートキー６を押しても動作が進まず、警告を示すブザー音を発して（ステップＳ２０４）、使用者に注意を促す。この数字キー１１に、予め加熱パターンを記憶させたい時には、メモリキー１２、出力キー９、給水キー１０、数字キー１１等を使って、所定のアルゴリズムで記憶させる。

蒸気発生装置１４の昇温部１６の予熱が完了した状態で、上記のように食品２ａ、２ｂに適した加熱パターンの数字キー１１（本実施の形態では番号「１」）を押して、スタートキー６を押す（ステップＳ２０１）。そうすると、図１０に示すように表示部１３には、文字「予熱」に加えて、どの加熱パターンで動いているかを示す表示「ＰＲＯＧ １」と、加熱の残り時間の秒数を示す表示「１２０」が表示される（ステップＳ２０２）。

これと同時に、食品２ａ、２ｂに適した給水を、制御装置４０が選択した数字キー１１の加熱パターンに応じた所定の給水パターン（図１１参照）で電動ポンプからなる給水装置３０が駆動し、給水タンク３１（図３参照）から給水孔２４を介して、図４の矢印Ａのように貯水部２３に水を送り込むことになる（ステップＳ２０５）。

図１１に示すように、この給水は、最初に貯水部２３に水を溜める分を供給し、昇温部１６に水が接し、蒸気が発生し始めると所定の水量（本実施例では給水装置３０のＯＮとＯＦＦの繰り返しで水量を制御）を供給し、安定した蒸気を発生させる。

したがって、送り込まれた水は、貯水部２３の凹部２２に溜まり、徐々に水位が上がり、図４の一点鎖線Ｂの所を水位が超えると、昇温部１６およびフィン状の突起１７に水が接する。予め昇温部１６を所定の温度（約２００℃）に予熱しているので、昇温部１６およびフィン状の突起１７に接した水は、瞬間的に蒸気に成り、蒸気発生室１８内に蒸気が充満する。そして、溜まった蒸気圧で、蒸気は矢印Ｃに示すように、一気に蒸気孔１９から中継チューブ３４を進み、蒸気室３５を介して蒸気吐出口５から吹き出し、食品２ａ、２ｂに当たる。

このように、予熱により昇温部１６に蓄えられた多量の熱が、蒸気に伝えられ、この多量の熱を食品２ａ、２ｂに、伝えることができる。したがって、食品２ａ、２ｂの加熱を、一気に促進させることができる。この時、食品２ａ、２ｂ等から滴り落ちる水分は、蒸気吐出口５を介して蒸気室３５に排出し、食品２ａ、２ｂの水っぽさを低減し、仕上がりを向上させることができる。

また、貯水部２３の水にスケール成分が含まれていても、昇温部１６に、下方から当接（接触）した水、即ち、貯水部２３の上面の水のみが蒸発するため、蒸発時にスケールが発生しようとしても、直接蒸発にかかわっていない水に、スケール成分が溶け込む。そのため、スケールが、蒸気発生装置１４内の昇温部１６等に、析出することを抑制することができる。

表示部１３に表示されている加熱の残り時間の表示（図９では表示「１２０」）は、加熱時間とともに減算表示され（ステップＳ２０６〜ステップＳ２１０）、加熱の残り時間の表示が「０」になると（ステップＳ２０６）、食品２ａ、２ｂの加熱が終わったことを使用者に知らせる。知らせる方法として、表示「ＰＲＯＧ １」と、加熱の残り時間の表示を消灯する（ステップＳ２１１）。そして、食品２ａ、２ｂの加熱が終了したことを知らせる食品加熱完了のブザー音を発する（ステップＳ２１１）。

この食品加熱完了後も、図９のフローチャートに示すように、加熱の残り時間を所定の時間（予熱を継続させる時間）に再設定して動作させることで（ステップＳ２１２）、蒸気発生装置１４の昇温部１６は、所定の温度（約２００℃）で予熱が維持され、次の食品の加熱の準備をしている。もし、この予熱を終了したい時は、操作部４の予熱キー７を押し、直ぐ（２秒以内）に停止キーを押すと表示部１３の「予熱」という文字が消え、予熱を停止することができる。

上述のように、食品２ａ、２ｂの加熱が終了すると、加熱中に貯水部２３に溜まった水は、制御装置４０が排水弁３２を開き、排水される（ステップＳ２１２）。図９のフローチャートに示すように、排水弁３２を開くのは、食品２ａ、２ｂの加熱終了時の所定の時間だけで、それ以外の時には、排水弁３２は閉まっている。使用する水にスケール成分が含まれる時には、溜まった水にはスケール成分が凝縮されており、この溜まった水を、図４の矢印Ｄのように、排水することで、蒸気発生装置１４内にスケールが溜まることを、抑制することができる。

本実施の形態の蒸気発生装置１４の上部１４ａと下部１４ｂとは、上下に分割し、間にパッキン２９を設けて隙間をシールすることで、蒸気発生装置１４内の水や蒸気の漏れを防止している。

また、この蒸気発生装置１４の上部１４ａと下部１４ｂとを上下に分割することで、上部１４ａにある昇温部１６から下部１４ｂの貯水部２３への熱伝導を抑制することができる。さらに、本実施の形態では、下部１４ｂの上面には段差部２７を設け、この段差部２７によってできた空間で、昇温部１６から貯水部２３への熱伝導を低減している。したがって、昇温部１６は常に予熱されていても下部１４ｂの温度上昇を抑制でき、貯水部２３の温度が上がって貯水部２３に水が供給されただけで、水が沸騰し、スケールが貯水部２３に析出することを抑制することができる。

また、図１２に示すように、段差部２７に、例えば、マイカ等の断熱材４２を設けることで、より安定して蒸気発生装置１４の上部１４ａから下部１４ｂへの伝熱を抑制し、貯水部２３の温度上昇を低減することができる。このように、熱伝導の抑制を強化することで、蒸気発生装置１４の下部１４ｂの材料をアルミダイキャストから耐熱樹脂（例えば、ポリフェニレンサルファイド）等に、変更することができる。熱伝導率がアルミダイキャストより悪い耐熱樹脂に変更することで、貯水部２３への熱伝導は、更に低減する。

さらに、この蒸気発生装置１４の上部１４ａと下部１４ｂとを上下分割することで、蒸気発生装置１４の生産性を、大幅に向上することができる。蒸気発生装置１４の上部１４ａが、フィン状の突起１７や蒸気孔１９を有し、蒸気発生装置１４の下部１４ｂが、凹部２２や給水孔２４や排水孔２５等を有しており、上部１４ａ、下部１４ｂは共に形状が複雑である。しかし、複雑な形状でありながら、成形を比較的容易にしているのは、蒸気発生装置１４を上部１４ａと下部１４ｂとに分割しているからである。

なお、蒸気室３５、開口板３７、載置台３８は、着脱自在になっており、手入れの際には、外して洗うことができる。

（第２の実施の形態）
図１３は、本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の要部断面図である。図１４は本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の食品容器本体を上面より見た要部断面図である。図１５は本発明の第２の実施の形態における加熱調理器の蒸気室を上面より見た要部断面図である。

図１３〜図１５に示すように、食品２ａ、２ｂは、調理庫３に収納されている。調理対象である食品２ａ、２ｂには中継チューブ３４を通過した蒸気が、蒸気投入路３６から調理庫３に流れ、連通路３９を介して調理庫底板４１の上に位置する蒸気室３５に流れる。蒸気室３５に流れた蒸気は、載置台３８と同じ高さの面に形成された蒸気吐出口５から吹き出し、食品２ａ、２ｂに当たる。これらは、第１の実施の形態で説明した構成と同じであり、同一符号、同一名称を付して、その詳細な説明を省略する。

図１３に示すように、食品２ａ、２ｂは、食品容器４３に収納された状態で加熱調理される。食品容器４３は下部の食品容器本体４４と上部の食品容器蓋４５の２つの部品で構成されている。

食品容器４３は、図１４の食品容器本体４４の断面図に示すように、平面視丸形状をしている。食品容器本体４４の底面４６の外周には、容器凸部４７を形成し、底面４６には、複数個の開口孔４８を形成している。食品容器４３の内部には、例えば、冷凍の肉饅頭等の食品２ａ、２ｂを予め収納している（図１４には食品２ａ、２ｂを図示せず）。

載置台３８の中央に設置される開口板４９には複数の蒸気吐出口５を形成しており、開口板４９の外周部分には開口板凹部５０を形成している。容器凸部４７と開口板凹部５０とは嵌合する形状であり、容器凸部４７と開口板凹部５０が嵌合した状態で、食品容器本体４４の底面４６と開口板４９との間には、隙間５１が形成される。食品容器本体４４および食品容器蓋４５は、例えば、蒸気の温度等に耐えられるポリプロピレン樹脂で形成されている。また、図１５の断面図に示すように、食品容器４３の平面視丸形状に合わせて、蒸気室３５も平面視丸形状にして、蒸気室３５の側壁に蒸気投入路３６を具備し、中継チューブ３４と蒸気投入路３６とを嵌合させている。

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。

食品２ａ、２ｂの加熱動作は、第１の実施の形態と同様に行われるが、蒸気吐出口５から噴出する蒸気は、一旦、食品容器本体４４の底面４６と開口板４９との間に形成した隙間５１で拡散する。そのため、蒸気吐出口５の位置と開口孔４８の位置ずれに影響なく、開口孔４８を介して蒸気を食品容器４３の中に導くことができ、食品容器４３の中を蒸気で満たすことができるので、食品２ａ、２ｂの加熱を非常に効率良く行うことが可能となる。

本実施の形態では、食品容器４３は平面視丸形状であり、容器凸部４７と開口板凹部５０とは嵌合しているが、円周方向には位置が決まらず、蒸気吐出口５と食品容器４３の開口孔４８との位置がずれ易くなる。しかし、上述の通り、隙間５１の作用により、蒸気吐出口５からの蒸気を、蒸気吐出口５と食品容器４３の開口孔４８との位置ずれに影響なく、開口孔４８を介して、食品容器４３の中に安定して導くことができる。

また、この時、食品容器４３は、容器凸部４７と開口板凹部５０との嵌合で設置位置を固定できるので、食品容器４３の位置ずれにより、加熱が不安定になることを抑制できる。さらに、食品容器本体４４の底面４６と開口板４９との隙間から蒸気が漏れることを、容器凸部４７と開口板凹部５０との嵌合で抑制することができるので、加熱効率を高めることができる。また、食品容器４３の中を満たした蒸気がある一定以上になると、食品容器本体４４と食品容器蓋４５との隙間から蒸気が漏れ、食品容器４３内への蒸気の導入を円滑にすることができる。

さらに、食品容器４３内に投入した蒸気は、食品２ａ、２ｂの加熱に使われるが、その後、食品２ａ、２ｂ等から滴り落ちる水分は、開口孔４８を介して食品容器４３の外に排出され、食品２ａ、２ｂの水っぽくなることを低減し、仕上がり品質を向上させることができる。また、食品容器４３を平面視丸形状にしているので、食品容器４３内に充満する蒸気がより均等化し易くなり、食品２ａ、２ｂの温度分布を良くすることができる。もちろん、本実施の形態では、食品容器４３内に食品を入れたまま食品を加熱できるので、食品に直接触れることなく加熱作業できる、外食産業等の食品加熱に応用すれば衛生的であり、また、お客様に食品容器４３ごと食品を提供することもできるので、利便性も向上する。

（第３の実施の形態）
図１６は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器の全体構成の断面図である。

図１６に示すように、電動ポンプからなる給水装置３０が、給水タンク３１からの水を、蒸気発生装置１４の給水孔２４に供給している。

蒸気発生装置１４の上部１４ａは、例えば、アルミダイキャストで形成され、内部にシーズヒータからなる熱源１５ａ、１５ｂを具備し、内側には昇温部１６を設けている。昇温部１６の壁は、フィン状の突起１７を具備している。昇温部１６の壁で囲まれた空間により、蒸気発生室１８を形成し、蒸気発生室１８の上面には、蒸気孔１９を設けている。昇温部１６の近傍の外壁側には温度検出器２０が設けられ、昇温部１６の温度を検出している。

蒸気発生装置１４の下部１４ｂは、例えば、アルミダイキャストで形成し、内部に凹部２２を有する貯水部２３を形成している。貯水部２３の底面には、給水孔２４と排水孔２５を設けている。蒸気発生装置１４の下部１４ｂの上面は、段差部２７を具備している。

蒸気発生装置１４の上部１４ａと下部１４ｂとの間には、例えば、シリコーンゴムからなる輪状のパッキン２９を設けることによって、蒸気の漏れを無くしている。また、貯水部２３に連通する排水孔２５からの排水は、電動の排水弁３２の開閉で制御している。排水された水は、排水トレイ３３で受けている。蒸気孔１９には、例えば、シリコーンゴム製の中継チューブ３４の一端が取り付けられ、中継チューブ３４の他端は、調理庫３の側壁に取り付けている。

さらに、制御装置４０は、熱源１５ａ、１５ｂ、温度検出器２０、給水装置３０、および排水弁３２と電気的に接続してあり、一連の動作を制御している。

冷凍肉饅頭等の食品２ａ、２ｂは、調理庫３に収納されている。調理対象である食品２ａ、２ｂには中継チューブ３４を通過した蒸気が、蒸気投入路３６から調理庫３に流れ、連通路３９を介して調理庫底板４１の上に位置する蒸気室３５に流れる。蒸気室３５に流れた蒸気は、載置台３８と同じ高さの面に形成された蒸気吐出口５から吹き出し、食品２ａ、２ｂに当たる。

以上は第１の実施の形態で説明した構成と同じであり、同一符号、同一名称を付している。

また、食品２ａ、２ｂは、食品容器４３に収納された状態で加熱調理される。食品容器４３は下部の食品容器本体４４と上部の食品容器蓋４５の２つの部品で構成されている。食品容器本体４４の底面４６の外周には、容器凸部４７を形成し、底面４６には、複数個の開口孔４８を形成している。

載置台３８の中央に設置される開口板４９には複数の蒸気吐出口５を形成しており、開口板４９の外周部分には開口板凹部５０を形成している。容器凸部４７と開口板凹部５０とは嵌合する形状であり、容器凸部４７と開口板凹部５０が嵌合した状態で、食品容器本体４４の底面４６と開口板４９との間には、隙間５１が形成される。

以上は第２の実施の形態で説明した構成と同じであり、同一符号、同一名称を付している。

調理庫３の下部にはマイクロ波発生装置５２ａが設けられ、調理庫３の上部にはマイクロ波発生装置５２ｂが設けられている。マイクロ波発生装置５２ａは、マイクロ波を発生させるマグネトロン５３ａを導波管５４ａに取付け、導波管５４ａの開口した一端は調理庫３の連通孔５５ａに固定し、マグネトロン５３ａから発生するマイクロ波を、導波管５４ａによって、調理庫３内に導いている。調理庫底板４１と調理庫３との間の空間５６と連通孔５５ａとは連通している。また、調理庫底板４１は、マイクロ波の透過性の良い、例えば、結晶化ガラス等で形成しているので、調理庫３内へのマイクロ波の伝達に問題は無い。

マイクロ波発生装置５２ｂは、マイクロ波を発生させるマグネトロン５３ｂを導波管５４ｂに取付け、導波管５４ｂの開口した一端は、調理庫３の連通孔５５ｂに固定し、マグネトロン５３ｂから発生するマイクロ波を、導波管５４ｂによって調理庫３内に導いている。

本実施の形態の構成には記載していないが、連通孔５５ａ、５５ｂの近傍に、調理庫３内へのマイクロ波の導入状態を変化させ、マイクロ波の分布等を改善するアンテナを設けてもよい。マグネトロン５３ａ、５３ｂと制御装置４０とは電気的に連結され、制御装置４０によって、マグネトロン５３ａ、５３ｂから発生するマイクロ波を制御している。蒸気室３５、開口板４９、載置台３８、食品容器本体４４、食品容器蓋４５は、例えば、ポリプロピレン樹脂で形成されているので、蒸気に対して耐熱性を有すると共に、マイクロ波を吸収しにくい樹脂を用いているので、食品２ａ、２ｂを効率よくマイクロ波加熱することができる。

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、作用を図１７に示すフローチャートとともに説明する。

蒸気発生装置１４の昇温部１６の温度を所定の温度（本実施の形態では２００℃に設定している。）に予熱する動作は、第１の実施の形態と同様に操作部４の予熱キー７を押し、図８のフローチャートに示したように、予熱動作を行う。この状態で、調理庫３の扉（図示せず）を開けて、例えば、冷凍肉饅頭等の食品２ａ、２ｂを、予め収納した食品容器４３を、図１６で示すように、食品容器本体４４の容器凸部４７と開口板４９の開口板凹部５０とを嵌合させて置く。食品２ａ、２ｂを収納した食品容器４３の加熱に適した、加熱パターンを予め記憶した数字キー１１を押し、スタートキー６を押す（図１７のステップＳ３０１）ことで、食品２ａ、２ｂを加熱する。

本実施の形態では、冷凍の肉饅頭である食品２ａ、２ｂを収納した食品容器４３をマイクロ波加熱も加えて行うので、それに適した加熱パターンを記憶している番号「２」の数字キー１１を押すことになる。この加熱は、予め昇温部１６が予熱されていることが前提であるため、予熱が完了になっていない場合、すなわち制御装置４０が予熱完了を記憶していない場合（ステップＳ３０３）は、スタートキー６を押しても動作が進まず、警告を示すブザー音を発して（ステップＳ３０４）、使用者に注意を促すようにしている。この数字キー１１に予め加熱パターンを記憶させたい時には、メモリキー１２、出力キー９、給水キー１０、数字キー１１等を使って所定のアルゴリズムで記憶させる。

蒸気発生装置１４の昇温部１６の予熱が完了した状態で、上記のように冷凍の肉饅頭である食品２ａ、２ｂを収納した食品容器４３に適した、加熱パターンの数字キー１１（本実施の形態では番号「２」）を押して、スタートキー６を押す（ステップＳ３０１）。そうすると、表示部１３に、図１８に示すように、どの加熱パターンで動いているかを示す表示「ＰＲＯＧ ２」と加熱の残り時間の秒数を示す表示「６０」と、マイクロ波加熱の出力「レベルメータ表示」が表示される（ステップＳ３０２）。

本実施の形態では、例えば、１８００Ｗのマイクロ波出力表示を１０個の点で表現しているので、表示部１３の「レベルメータ表示」ように表示される。これと同時に、この加熱パターンに応じた図１９のような給水パターンで、給水装置３０を動作させ、給水タンク３１から給水孔２４を介して、貯水部２３に水を送り込むことになる（ステップＳ３０６）。

この給水は、最初に貯水部２３に水を溜める分を供給し、昇温部１６に水が接し、蒸気が発生し始めると所定の水量（本実施の形態では、給水装置３０のＯＮとＯＦＦの繰り返しで水量を制御）を供給し、安定した蒸気を発生させることができる。この時、蒸気発生の初期は、給水の間隔を短くして給水量を増やし、しばらくしてから、給水の間隔を長くして給水量を減らすことで、加熱初期に蒸気量を増やし、加熱中旬から終期には蒸気量を減らしている。

したがって、送り込まれた水は、貯水部２３の凹部２２に溜まり、徐々に水位が上がり、昇温部１６に水が接すると、予め昇温部１６を所定の温度（約２００℃）に予熱しているので、瞬間的に当接した水が蒸気に成る。しかも加熱初期に大量の蒸気を発生せて、蒸気発生室１８内に蒸気が充満し、溜まった蒸気圧で、一気に蒸気孔１９から中継チューブ３４、蒸気室３５を介して蒸気吐出口５から蒸気を吹き出し、食品２ａ、２ｂに当てることになる。このように、予熱により昇温部１６に蓄えられた多量の熱が、蒸気に伝えられ、この多量の熱を食品２ａ、２ｂに伝えることができる。したがって、食品２ａ、２ｂの加熱を一気に促進させることができる。この時、食品２ａ、２ｂ等から滴り落ちる水分は、蒸気吐出口５を介して蒸気室３５に排出し、食品２ａ、２ｂの水っぽさを低減し、仕上がりを向上させることができる。

また、この多量の蒸気は、加熱初期でまだ凍っている食品２ａ、２ｂの解凍を促進させ、加熱を大幅に早めることができる。さらに、この時、制御装置４０によって、マイクロ波発生装置５２ａ、５２ｂのマグネトロン５３ａ、５３ｂを駆動し（ステップＳ３０５）、マイクロ波を調理庫３内に出力して、食品２ａ、２ｂの解凍および加熱をより加速することができる。マイクロ波は、水に比べて氷の加熱性能が良くないが、凍っている食品２ａ、２ｂに蒸気が当たると食品表層部分に結露水が瞬間的に発生し、その結露水にマイクロ波が効率よく作用して加熱するので、凍っている食品２ａ、２ｂに対しても加熱性能を大幅に向上することができる。

また、食品容器４３内に蒸気が満たされると、空間の誘電率が変化し、食品容器４３内のマイクロ波の波長が短くなり、加熱ムラが軽減する効果もあり、蒸気の加熱に加え、マイクロ波による加熱を加えることで、大幅に加熱性能が向上する。

また、この時もマイクロ波加熱をすることで、解凍された食品２ａ、２ｂを蒸気とマイクロ波とで加熱することができ、蒸し上がりの出来栄えを良くすることができ、かつ、加熱時間も短縮することができる。出来栄えが向上する理由としては、加熱初期に解凍性能を向上させるために多めにかかった水分を、マイクロ波が加熱して蒸発させて低減することで、食品表層部分の水分によるべたつき感を、無くすことができるからである。

表示部１３に表示されている加熱の残り時間の表示（図１８では表示「６０」）は、加熱時間とともに減算表示され（ステップＳ３０７〜ステップＳ３１１）、加熱の残り時間の表示が「０」になると（ステップＳ３０７）、食品２ａ、２ｂの加熱が終わったことを使用者に知らせる。知らせる方法として、表示「ＰＲＯＧ ２」と、加熱の残り時間の表示と、マイクロ波加熱の出力「レベルメータ表示」を消し、食品加熱完了のブザー音を発する（ステップＳ３１２）。

この食品加熱完了後も、図１７のフローチャートに示すように、加熱の残り時間を所定の時間（予熱を継続させる時間）に再設定して動作させることで（ステップＳ３１３）、蒸気発生装置１４の昇温部１６は所定の温度（約２００℃）で予熱が維持され、次の食品の加熱の準備をしている。もし、この予熱を終了したい時は、操作部４の予熱キー７を押し、直ぐ（２秒以内）に停止キーを押すと、表示部１３の「予熱」という文字が消え、予熱を停止することができる。

上述のように、食品２ａ、２ｂの加熱が終了すると、加熱中に貯水部２３に溜まった水は、制御装置４０が排水弁３２を開き、排水される（ステップＳ３１３）。図１７のフローチャートに示すように、排水弁３２を開くのは、食品２ａ、２ｂの加熱終了時の所定の時間だけで、それ以外の時には排水弁３２は閉まっている。使用する水にスケール成分が含まれる時には、溜まった水にはスケール成分が凝縮しており、この溜まった水を排水することで、蒸気発生装置１４内にスケールが溜まることを抑制することができる。

本実施の形態では、載置台３８や開口板４９の上が、略平坦であるので、例えば、弁当等の食品を載せて、通常の電子レンジのようにマイクロ波加熱だけで、食品のあたため用として使うこともでき、利便性が非常に良い。また、マイクロ波加熱を用いることで、蒸気とマイクロ波で加熱される食品容器４３内の食品２ａ、２ｂとは別な食品を、食品容器４３とは別な容器に入れ、マイクロ波だけで加熱することもできる。

例えば、食品容器４３とは別な容器を用い、その中に別の食品を入れて、食品容器４３の上に載せて、マイクロ波で加熱しても良い。そうすれば、食品２ａ、２ｂの加熱と同時に別な食品も同時加熱でき、例えば、肉饅頭と中華スープとを同時加熱することもできる。したがって、食品容器４３に入れる食品に合わせて、その食品にかけて一緒に食べる具材やソース等を同時加熱することもでき、利便性が向上する。

さらに、蒸気室３５、載置台３８、開口板４９は、着脱自在に取り付けられており、お手入れの際には、外して洗うことができる。また、蒸気室３５、載置台３８、開口板４９を調理庫３から外して、調理庫３を高さ側に大きくして、通常の電子レンジのようにマイクロ波のみで背の高い食品に対して加熱することもできる。

さらに、本実施の形態において、調理庫３の上下にマイクロ波発生装置を設けたが、どちらか一方に設ける構成でも良い。また、食品容器４３を用いず、第１の実施の形態と同様に直接、食品２ａ、２ｂを開口板４９の上に載置して加熱しても良い。

なお、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、予め昇温部１６を所定の温度まで予熱した後、貯水部２３に水を供給し、瞬間的に蒸発させていた。しかし、貯水部２３への給水と同時に、熱源１５ａ、１５ｂによって昇温部１６を加熱し、昇温部１６の温度を高めながら、徐々に給水し、蒸気を発生させても良い。蒸気発生の動作アルゴリズムは色々と考えられ、食品の加熱用途に合わせて対応すれば良い。

また、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、貯水部２３の凹部２２の形状を底面の平坦な直方体としたが、凹部２２の底面に傾斜を設け、傾斜の一番底の部分に排水孔２５を設けても良い。このようにすれば、凹部２２に溜まった水を、残すことなく排水することができる。また、給水が安定すれば、凹部２２の深さは小さい方が、蒸気を出すまでの時間が短くできる。実験等で確認すると凹部２２の深さは１〜２ｍｍ程度で充分であった。

さらに、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、食品２ａ、２ｂに２個の冷凍の肉饅頭を用いたが、食品の状態は冷凍でも冷蔵でも良く、また食品の数量や食品の種類も麺類、米飯類等なんでも良い。なお、分離し易い麺や米飯等の食品を用いる際は、第２の実施の形態および第３の実施の形態の食品容器４３を用いると取扱いが簡単になり、利便性が向上する。さらに、食品容器４３は平面視丸形状であるので、食品容器４３に食品として麺や米飯等詰めてマイクロ波で加熱した際（第３の実施の形態参照）に、詰められた食品全体が丸形状となり、マイクロ波が集中し易い角部分が無くなり、加熱の分布を良くすることができる。

また、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、食品２ａ、２ｂの下方に蒸気吐出口５を設けたが、例えば、上方に設けても良く、要は、食品２ａ、２ｂに蒸気が当たるようにすれば良い。

さらに、第２の実施の形態および第３の実施の形態においては、食品容器４３は平面視丸形状としているが、これに限定されるものではなく、例えば、平面視楕円形状や矩形形状でも良い。さらに、第２の実施の形態および第３の実施の形態においては、食品を封入するのに容器を用いたが、食品を封入できる包装形態であれば袋状等、何でもよく、要は、食品等を包装した物に開口孔を有していれば良い。また、食品を封入する包装の材料は、樹脂以外に紙やゴム等、蒸気の熱に耐えられる材料であればよい。

また、第２の実施の形態および第３の実施の形態においては、食品容器４３の開口孔４８を底面４６のみに設けたが、蒸気吐出口５からの蒸気が投入できる位置であれば、食品容器４３の何処の位置に設けても良い。

さらに、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、中継チューブ３４と蒸気室３５とで、連通路３９を構成し、蒸気発生装置１４から蒸気吐出口５まで、連通路３９を介して蒸気を送っている。しかし、連通路の構成は上記構成に限ったものでは無く、例えば、中継チューブだけで連通路を構成しても良く、要は、蒸気発生装置１４から蒸気吐出口５まで連続した通路を１個もしくは複数の部品で構成し、蒸気を送れれば良い。

また、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、単位時間当たりの給水量を調整するために、給水装置３０の電動ポンプの駆動電圧をＯＮ、ＯＦＦの周期を変えて行っているが、例えば、電動ポンプの駆動電圧を大小に調整して行っても良い。

さらに、第１の実施の形態〜第３の実施の形態においては、食品２ａ、２ｂの加熱が終了した時、貯水部２３に溜まった水を、制御装置４０が排水弁３２を所定の時間開き、排水している。しかし、食品２ａ、２ｂの加熱中に、排水弁３２を所定の時間開き排水してもよく、要は、貯水部２３に溜まった水を排水できれば良い。

以上説明したように、本発明は、加熱調理器に蒸気を供給するための蒸気発生装置と、蒸気発生装置に給水する給水装置と、少なくとも蒸気発生装置および給水装置を制御する制御装置と、を備える。また、蒸気発生装置は、水を蒸気に変える昇温部と、昇温部に熱を供給する熱源と、昇温部の下部に凹部を有する貯水部と、を備える。さらに、貯水部に貯水された水が昇温部に当接することで蒸気を発生させる構成とする。

この構成により、貯水部の水が、昇温部に当接すると瞬間的に蒸気を発生することになり、素早く蒸気を発生させることができる。さらに、貯水部の水にスケール成分が含まれていても、昇温部に当接した水、即ち上面の水のみが蒸発するため、蒸発時にスケールが発生する際に、直接蒸発にかかわっていない水にスケール成分が溶込み、結果としてスケールが蒸気発生装置に析出し、固着することを低減できる。

また、本発明は、貯水部の下方に排水弁を備え、制御装置は、加熱終了後に排水弁を開いて貯水部から排水する構成としてもよい。この構成により、スケール成分の濃度が増えた貯水部の水を排水することができる。

また、本発明は、昇温部と貯水部とを別部材で構成し、昇温部と貯水部との間をパッキンで密閉する構成としてもよい。この構成により、昇温部と貯水部との間の隙間をシールすることができ、かつ、昇温部と貯水部とが分割されるため、昇温部の熱が貯水部に熱伝導しにくくなる。そのため、貯水部の温度上昇を抑制し、貯水部に水が供給されただけで、水が加熱されて、蒸気が出始めることを無くすことができる。

また、本発明は、昇温部または熱源の温度を検出する温度検出器を備え、制御装置は、昇温部の温度を所定の温度になるように予熱を行い、予熱完了後に給水装置から貯水部に給水し、昇温部に水面が接した状態を維持しながら蒸気を発生させる構成としてもよい。この構成により、瞬間的に蒸気を発生させることができ、かつ、蒸気発生を安定させることができる。

また、本発明は、一部に開口孔を設けた食品容器に食品を収納し、食品容器と蒸気発生装置とを連通させ、食品容器内の食品を加熱する構成としてもよい。この構成により、食品容器の開口孔を通して蒸気を供給した際に、食品容器内の食品に効率良く熱を伝えることができ、また、直接食品を手で触れずに食品容器を持って加熱作業ができ、衛生的にも作業的にも向上させることができる。

また、本発明は、加熱調理器本体に調理庫を具備し、この調理庫内にマイクロ波を導入するマイクロ波発生装置を有し、調理庫と蒸気発生装置とを連通させ、制御装置は、調理庫内の食品をマイクロ波発生装置と蒸気発生装置にて加熱する構成としてもよい。この構成により、食品の加熱手段に蒸気とマイクロ波が加わり、食品の昇温時間が更に短くなる。また、食品に冷凍食品を用いた際、マイクロ波は水に対しては加熱効率が良いが、氷に対しては加熱効率が良くない性質がある。しかし、冷凍食品の凍った表面に蒸気が作用し、即座に凍った食品の表面を融かし、食品表面に水分が付くとマイクロ波がその水を効率良く加熱し、食品の加熱を促進させることができる。

以上のように、本発明の加熱調理器は、蒸気で加熱負荷の大きな冷凍食品等を素早く加熱できるので、食品工場内の加熱工程等にも適用できる。

１ 本体
２ａ，２ｂ 食品
３ 調理庫
４ 操作部
５ 蒸気吐出口
６ スタートキー
７ 予熱キー
８ 停止キー
９ 出力キー
１０ 給水キー
１１ 数字キー
１２ メモリキー
１３ 表示部
１４ 蒸気発生装置
１５ａ，１５ｂ 熱源
１６ 昇温部
２０ 温度検出器
２２ 凹部
２３ 貯水部
２４ 給水孔
２５ 排水孔
２６ パッキン溝
２７ 段差部
２８ 通し孔
２９ パッキン
３０ 給水装置
３１ 給水タンク
３２ 排水弁
３３ 排水トレイ
３４ 中継チューブ
３５ 蒸気室
３６ 蒸気投入路
３７ 開口板
３８ 載置台
３９ 連通路
４０ 制御装置
４１ 調理庫底板
４３ 食品容器
４４ 食品容器本体
４５ 食品容器蓋
４６ 底面
４７ 容器凸部
４８ 開口孔
４９ 開口板
５０ 開口板凹部
５１ 隙間
５２ａ，５２ｂ マイクロ波発生装置
５３ａ，５３ｂ マグネトロン
５４ａ，５４ｂ 導波管
５５ａ，５５ｂ 連通孔
５６ 空間

Claims (5)

1. 加熱調理器に蒸気を供給するための蒸気発生装置と、
   前記蒸気発生装置に給水する給水装置と、
   少なくとも前記蒸気発生装置および前記給水装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記蒸気発生装置は、
   水を蒸気に変える昇温部と、
   前記昇温部に熱を供給する熱源と、
   前記昇温部の下部に凹部を有する貯水部と、を備え、
   前記昇温部と前記貯水部とを別部材で構成し、
   前記昇温部と前記貯水部との間をパッキンで密閉し、
   前記貯水部に貯水された水が前記昇温部に当接することで蒸気を発生させる構成とした、加熱調理器。
2. 前記貯水部の下方に排水弁を備え、
   前記制御装置は、加熱終了後に前記排水弁を開いて前記貯水部から排水する、
   請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記昇温部または前記熱源の温度を検出する温度検出器を備え、
   前記制御装置は、
   前記昇温部の温度を所定の温度になるように予熱を行い、
   予熱完了後に前記給水装置から前記貯水部に給水し、
   前記昇温部に水面が接した状態を維持しながら蒸気を発生させる、
   請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 一部に開口孔を設けた食品容器に食品を収納し、
   前記食品容器と前記蒸気発生装置とを連通させ、
   前記食品容器内の食品を加熱する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 前記加熱調理器本体に調理庫を具備し、
   この調理庫内にマイクロ波を導入するマイクロ波発生装置を有し、
   前記調理庫と前記蒸気発生装置とを連通させ、
   前記制御装置は、
   前記調理庫内の食品を前記マイクロ波発生装置と前記蒸気発生装置にて加熱する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。

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