JP2008292010A

JP2008292010A - 流体昇温装置及び加熱調理器

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Publication number: JP2008292010A
Application number: JP2007135185A
Authority: JP
Inventors: Takushi Kishimoto; 卓士岸本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: JP4987565B2

Abstract

【課題】小型化及び電力消費を低減できる加熱調理器を提供する。
【解決手段】被加熱物Ｗを収納する加熱室２と、被加熱物Ｗを加熱する蒸気を発生する蒸気発生装置３と、蒸気発生装置３で発生した蒸気を発熱体１２との熱交換により昇温する流体昇温装置１０とを備え、流体昇温装置１０により昇温された蒸気を加熱室２内に供給して被加熱物Ｗを加熱調理する加熱調理器１において、加熱室２内の蒸気を流体昇温装置１０に導いて蒸気を循環させる送風機６を設けるとともに、流体昇温装置１０は蒸気発生装置３で発生した蒸気が流通する第１流体通路１５と加熱室２から流出した蒸気が流通する第２流体通路１６とを有し、第２流体通路１６の圧力損失を第１流体通路１５の圧力損失よりも小さくした。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気により被加熱物を加熱調理する加熱調理器に関する。また本発明は、電磁誘導加熱によって蒸気等の流体を昇温する流体昇温装置に関する。

従来の加熱調理器は特許文献１に開示されている。図５はこの加熱調理器を示す側面断面図である。加熱室２を有する加熱調理器１は蒸気を発生する蒸気発生装置３及び蒸気を昇温する流体昇温装置１０を備えている。蒸気発生装置３は筒状の外筒１１内に吸水性を有する吸着材７が充填される。吸着材７には鉄粉が混合され、外筒１１の外側に巻回されるコイル８の通電により鉄粉が電磁誘導により発熱する。これにより、吸着材７に含まれた水を蒸発させて蒸気を発生する。

流体昇温装置１０は蒸気発生装置３と共通の外筒１１内にハニカム状の発熱体１２を有し、外筒１１の外側に巻回されるコイル１３の電磁誘導によって発熱体１２が発熱する。蒸気発生装置３で発生した蒸気は流体昇温装置１０で発熱体１２と熱交換して昇温され、過熱蒸気となって加熱室２に送出される。これにより、加熱室２内の被加熱物Ｗが加熱調理される。

加熱室２と蒸気発生装置３とはダクト５により連通し、ダクト５を介して加熱室２内の蒸気を蒸気発生装置３に導く送風機６が設けられる。送風機６の駆動によって加熱室２内の蒸気は蒸気発生装置３を通り、蒸気発生装置３で発生した蒸気とともに流体昇温装置１０を流通して昇温される。これにより、加熱室２内の蒸気を循環して昇温し、調理の加熱効率を向上することができる。

特許第２７９２４３２号公報（第４頁−第７頁、第２図）

しかしながら、上記従来の加熱調理器によると、流体昇温装置１０は蒸気発生装置３で発生した蒸気を充分昇温させるために発熱体１２をハニカム状に形成して熱交換面積を広く確保している。このため、発熱体１２内に細長い通路が形成され、流体昇温装置１０の圧力損失が大きくなる。加熱室２から流出して循環する蒸気も圧力損失の大きい流体昇温装置１０を通過するため、大型の送風機６を必要とする。従って、加熱調理器２の大型化や消費電力が大きくなる問題があった。

本発明は、小型化及び電力消費を低減できる流体昇温装置及び加熱調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、被加熱物を収納する加熱室と、被加熱物を加熱する蒸気を発生する蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置で発生した蒸気を発熱体との熱交換により昇温する流体昇温装置とを備え、前記流体昇温装置により昇温された蒸気を前記加熱室内に供給して被加熱物を加熱調理する加熱調理器において、前記加熱室内の蒸気を前記流体昇温装置に導いて蒸気を循環させる送風機を設けるとともに、前記流体昇温装置は前記蒸気発生装置で発生した蒸気が流通する第１流体通路と前記加熱室から流出した蒸気が流通する第２流体通路とを有し、第２流体通路の圧力損失が第１流体通路の圧力損失よりも小さいことを特徴としている。

この構成によると、蒸気発生装置で発生した蒸気は流体昇温装置の第１流体通路を流通する。第１流体通路は圧力損失が大きく、蒸気が第１流体通路を蒸気圧によって低速で通過する間に発熱体と熱交換して過熱蒸気が生成される。第１流体通路を通過した過熱蒸気は加熱室に流入し、被加熱物を加熱調理する。加熱室内の蒸気は送風機の駆動によって流体昇温装置の第２流体通路を流通する。第２流体通路は圧力損失が第１流体通路よりも小さく、蒸気が第２流体通路を高速で通過する。第２流体通路を流通する蒸気は発熱体と熱交換によって所望温度まで昇温され、加熱室に送出される。発熱体を第１流体通路内に設けて第２流体通路を第１流体通路に隣接してもよく、発熱体を第１、第２流体通路内に設けてもよい。

また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記発熱体は第１流体通路の壁面を形成するとともに第１流体通路内に複数の通路または曲折した通路を形成し、第２流体通路が前記壁面を介して第１流体通路に隣接することを特徴としている。

この構成によると、発熱体は第１流体通路内にハニカム状や格子状等の複数の通路またはＳ字状や螺旋状等の曲折した通路を形成して蒸気との熱交換面積が広く確保される。第１流体通路を流通する蒸気はこれらの通路を通って発熱体と熱交換する。第１流体通路に隣接した第２流体通路を流通する蒸気は発熱体から成る第１流体通路の壁面と熱交換する。

また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記流体昇温装置は、第１流体通路を形成する内筒と、前記内筒を囲んで前記内筒の周囲に第２流体通路を形成する外筒と、前記外筒の外側に巻回されるコイルとを備え、前記発熱体が前記コイルに対する高周波電圧の印加により電磁誘導加熱されることを特徴としている。

この構成によると、コイルに通電すると電磁誘導によって発熱体が加熱され、蒸気発生装置で発生した蒸気が内筒内の第１流体通路を流通して発熱体と熱交換する。また、加熱室から流入する蒸気は内筒と外筒との間の第２流体通路を流通して発熱体と熱交換する。発熱体を内筒内及び外筒と内筒との間に設けてもよく、内筒を発熱体により形成して第２流体通路を流通する蒸気を内筒との熱交換により昇温してもよい。

また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記内筒が前記発熱体から成り、第２流体通路内に突出する熱交換用フィンを前記内筒の周面に設けたことを特徴としている。この構成によると、外筒と内筒との間を流通する蒸気は内筒の壁面及び熱交換用フィンと熱交換して昇温される。

また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記外筒と前記コイルとの間に断熱手段を設けたことを特徴としている。この構成によると、断熱手段によってコイルの昇温が防止されるとともに、外筒と内筒との間を高速で流通する蒸気によってコイルの昇温が防止される。

また本発明は、流体が流通する外筒と、前記外筒の外側に巻回されるコイルと、前記外筒内に配されるとともに前記コイルに高周波電圧を印加して電磁誘導加熱される内筒とを備え、前記外筒内及び前記内筒内を流通する流体を昇温する流体昇温装置において、前記内筒と前記外筒との間の圧力損失が前記内筒内の圧力損失よりも小さいことを特徴としている。

この構成によると、コイルに通電すると電磁誘導によって内筒が加熱される。内筒内は圧力損失が大きく、流体が低速で通過して昇温される。内筒と外筒との間は圧力損失が内筒内よりも小さく、流体が高速で通過して内筒の壁面と熱交換して昇温される。

また本発明は、上記構成の流体昇温装置において、前記内筒は内部に複数の通路または曲折した通路を有することを特徴としている。

本発明によると、加熱室から流出した蒸気が流通する第２流体通路の圧力損失は蒸気発生装置で発生した蒸気が流通する第１流体通路の圧力損失よりも小さいので、蒸気発生装置で発生した蒸気が低速で発熱体と熱交換して第１流体通路を通過する間に所定の温度まで加熱することができる。また、加熱室から流出した高温の蒸気が圧力損失の小さい第２流体通路を通過して昇温されるため、第２流体通路に蒸気を導く送風機を小型化することができる。従って、加熱調理器の小型化を図るとともに電力消費を低減することができる。

また本発明によると、発熱体が第１流体通路の壁面を形成して第１流体通路内に複数の通路または曲折した通路を形成し、第２流体通路が第１流体通路に隣接するので、第１流体通路の熱交換面積を増加して蒸気発生装置で発生した蒸気を所定温度まで容易に加熱することができる。また、第２流体通路を流通する蒸気を第１流体通路の壁面によって昇温し、第２流体通路の圧力損失を容易に小さくすることができる。

また本発明によると、内筒及び外筒によって容易に第１、第２流体通路を形成することができ、外筒の外側に巻回されるコイルの電磁誘導によって容易に発熱体を発熱させることができる。また、内筒と外筒との間を蒸気が高速で流通するため外筒が冷却され、コイルの過熱による被覆の損傷を防止することができる。加えて、発熱体により内筒を形成すると、内筒と外筒との間を流通する蒸気を内筒によって昇温して第２流体通路の圧力損失を容易に小さくすることができる。

また本発明によると、第２流体通路内に突出する熱交換用フィンを発熱体から成る内筒の周面に設けたので、第２流体通路の熱交換面積を増加して加熱室から流出した蒸気を所定の温度まで容易に昇温することができる。

また本発明によると、外筒とコイルとの間に断熱手段が設けられるので、内筒と外筒との間を蒸気が高速で流通して外筒が冷却されることにより、断熱手段の厚みを薄くして流体昇温装置の小型化を図ることができる。

また本発明の流体昇温装置によると、外筒と発熱体から成る内筒との間の圧力損失が内筒内の圧力損失よりも小さいので、内筒内を流通する流体が低速で内筒と熱交換して流体を所定温度まで加熱することができる。また、圧力損失の小さい内筒と外筒を流通する流体を内筒の壁面によって昇温し、内筒と外筒との間の圧力損失を容易に小さくすることができる。これにより、内筒と外筒との間に流体を導く送風機の小型化を図ることができる。加えて、内筒と外筒との間を流体が高速で流通するため外筒が冷却され、コイルの過熱による被覆の損傷を防止することができる。

また本発明の流体昇温装置によると、内筒は内部に複数の通路または曲折した通路を有するので、内筒内の熱交換面積を増加して内筒を流通する流体を所定温度まで容易に加熱することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図５に示す従来例と同様の部分には同一の符号を付している。図１は一実施形態の加熱調理器を示す側面断面図である。加熱調理器１は過熱蒸気から成る加熱媒体によって被加熱物を調理する。加熱調理器１は被加熱物Ｗを収納する加熱室２を有し、蒸気を発生する蒸気発生装置３及び蒸気を昇温する流体昇温装置１０を備えている。

蒸気発生装置３は水タンク（不図示）から供給される水に浸漬されるヒータ９を有し、ヒータ９の通電によって蒸気を発生する。流体昇温装置１０は絶縁体から成る外筒１１の外側に断熱材１９（図２参照）を介してコイル１３が巻回される。コイル１３の外側にはフェライト等の強磁性体１７が設けられる。

図２は外筒１１内の平面図を示している。外筒１１内には磁性導体から成る発熱体１２が配される。発熱体１２は所定の間隔を空けて並設される複数の平板状の熱交換板１２ａと、熱交換板１２ａの外側を覆う筒状の内筒１４とを有している。これにより、流体昇温装置１０は内筒１４から成る第１流体通路１５と、内筒１４と外筒１１との間から成る第２流体通路１６が形成される。第１流体通路１５内には熱交換板１２ａによって複数の通路が更に形成される。また、内筒１４の周面には第２流体通路１６内に突出する熱交換用フィン１８が設けられる。

コイル１３に高周波電圧が印加されると磁界が発生する。コイル１３の外側を通る磁束は強磁性体１７を通り、磁界の漏れが防止される。コイル１３の内側を通る磁束は磁性体から成る発熱体１２を通る。これにより、発熱体１２は誘導電流が流れて内部に渦電流が発生し、ジュール熱によって発熱する。また、発熱体１２は磁性体から成るためヒステリシス損によっても加熱される。

図１において、蒸気発生装置３はダクト２１によって流体昇温装置１０の第１流体通路１５の一端に接続される。加熱室２の下部には送風機６が配され、ダクト２２が導出される。ダクト２２によって加熱室２と第２流体通路１６の一端とが接続され、送風機６の駆動によって加熱室２内の蒸気が第２流体通路１６に導かれる。また、第１、第２流体通路１５、１６の他端はダクト２３によって一体に加熱室２の天面に接続される。

上記構成の加熱調理器１において、水タンク（不図示）が満水状態にして装着され、被加熱物Ｗが加熱室２内に配される。調理メニューの選択により調理を開始すると水タンクから蒸気発生装置３に水が供給される。ヒータ９に通電されると蒸気発生装置３の水が蒸発して蒸気が生成される。

蒸気発生装置３で生成された蒸気はダクト２２を介して蒸気圧によって流体昇温装置１０の内筒１４内の第１流体通路１５を流通し、発熱体１２と熱交換する。内筒１４内は隙間を介して並設された熱交換板１２ａにより複数の通路が形成され、熱交換面積が広く確保される。

このため、第１流体通路１５は圧力損失が大きく、蒸気が第１流体通路１５を蒸気圧によって低速で通過する間に発熱体１２と熱交換して所定温度（１５０℃〜３００℃）の過熱蒸気が生成される。第１流体通路１５を通って昇温された蒸気はダクト２３を介して加熱室２に流入する。

内筒１４内の発熱体１２は平板状の熱交換板１２ａを並設して成るが、波板状の熱交換板を並設してもよく、熱交換板を放射状に設けてもよい。また、発熱体１２を格子状やハニカム状に形成して内筒１４内に複数の通路を形成し、発熱体１１の熱交換面積を広くしてもよい。

また、発熱体１２により内筒１４内に曲折した通路を形成して熱交換面積を広くしてもよい。曲折した通路は例えば図３に示すように、内筒１４の軸を横切る複数の仕切り板３０を設けて形成される。各仕切り板３０の軸方向から見て異なる位置に貫通孔３０ａを設けてＳ字状に曲折した通路を形成することができる。各仕切板３０に多数の貫通孔３０ａを設けてもよい。

また図４に示すように、内筒１４内に螺旋状の仕切り板３１を設け、螺旋状に曲折した通路を形成してもよい。また、内筒１４内に金属ウールや金属粒を充填して複数の通路や曲折した通路を形成してもよい。

送風機６を駆動することにより、加熱室２内の蒸気はダクト２２を介して流体昇温装置１０の第２流体通路１６を流通する。そして、ダクト２３を介して加熱室２内に送出され、加熱室２内の蒸気が循環する。第２流体通路１６を流通する蒸気は内筒１４の壁面及び熱交換用フィン１８と熱交換して昇温される。

第２流体通路１６は広い間隔で熱交換用フィン１８が配されるため第１流体通路１５よりも熱交換面積が狭く、圧力損失が小さい。このため、蒸気が第２流体通路１６を高速で通過する。第２流体通路１６を流通する蒸気は加熱室２から流出するため温度が高い。このため、第２流体通路１６の圧力損失が小さく蒸気が高速で通過しても所定温度まで蒸気を昇温することができる。

また、熱交換用フィン１８により第２流体通路１６の熱交換面積が増加されるため、加熱室２から流出した蒸気を所定温度まで容易に昇温することができる。第２流体通路１６を通って昇温された蒸気は第１流体通路１５を通った蒸気とともにダクト２３を介して加熱室２に流入する。これにより、被加熱物Ｗが加熱調理される。

本実施形態によると、加熱室２から流出した蒸気が流通する第２流体通路１６の圧力損失が蒸気発生装置３で発生した蒸気が流通する第１流体通路１５の圧力損失よりも小さいので、蒸気発生装置３で発生した蒸気が低速で発熱体１２と熱交換して第１流体通路１５を通過する間に所定温度まで充分加熱することができる。また、加熱室２から流出した高温の蒸気が圧力損失の小さい第２流体通路１６を通過して昇温されるため、第２流体通路１６に蒸気を導く送風機６を小型化することができる。従って、加熱調理器１の小型化を図るとともに電力消費を低減することができる。

また、発熱体１２が内筒１４により第１流体通路１５の壁面を形成して第１流体通路１５内に複数の通路または曲折した通路を形成し、第２流体通路１６が第１流体通路１５に隣接するので、第１流体通路１５の熱交換面積を増加して蒸気発生装置３で発生した蒸気を所定温度まで容易に加熱することができる。また、第２流体通路１６を流通する蒸気を第１流体通路１５の壁面によって昇温するため、第２流体通路１６の圧力損失を容易に小さくすることができる。

また、内筒１４と外筒１１との間を蒸気が高速で流通するため外筒１１が冷却され、コイル１３の過熱による被覆の損傷を防止することができる。加えて、外筒１１とコイル１３との間の断熱材１９の厚みを薄くすることができ、流体昇温装置１０を小型化することができる。断熱材１９から成る断熱手段を空気層による断熱手段にしてもよい。尚、断熱手段による断熱性が高い場合は外筒１１をコイル１３の電磁誘導により発熱する発熱体により形成してもよい。

本実施形態において、第１、第２流体通路１５、１６を外筒１１及び内筒１４により形成しているが、他の構成によって形成してもよい。即ち、蒸気発生装置３からの蒸気が流通する第１流体通路１５と、加熱室２からの蒸気が流通する第２流体通路１６を有していればよい。この時、第１、第２流体通路１５、１６にそれぞれ設けた発熱体により蒸気が昇温される。

しかしながら、外筒１１及び内筒１４により隣接した第１、第２流体通路１５、１６を容易に形成することができる。このため、内筒１４を発熱体１２により形成すると、圧力損失の小さい第２流体通路１６を容易に形成することができる。

また、蒸気発生装置３がコイルの電磁誘導によって蒸気を発生する構成にしてもよい。この時、蒸気発生装置３を流体昇温装置１０と一体に構成し、内筒１４内に水を供給してコイル１３の電磁誘導によって蒸気を発生させてもよい。

本発明は、蒸気により被加熱物を加熱調理する加熱調理器に利用することができる。

本発明の実施形態の加熱調理器を示す側面断面図本発明の実施形態の加熱調理器の流体昇温装置を示す平面図本発明の実施形態の加熱調理器の他の発熱体を示す側面図本発明の実施形態の加熱調理器の他の発熱体を示す側面図従来の実施形態の加熱調理器を示す側面断面図

符号の説明

１加熱調理器
２加熱室
３蒸気発生装置
６送風機
９ヒータ
１０流体昇温装置
１１外筒
１２発熱体
１２ａ熱交換板
１３コイル
１４内筒
１５第１流体通路
１６第２流体通路
１７強磁性体
１８熱交換用フィン
１９断熱材
２１〜２４ダクト
Ｗ被加熱物

Claims

被加熱物を収納する加熱室と、被加熱物を加熱する蒸気を発生する蒸気発生装置と、前記蒸気発生装置で発生した蒸気を発熱体との熱交換により昇温する流体昇温装置とを備え、前記流体昇温装置により昇温された蒸気を前記加熱室内に供給して被加熱物を加熱調理する加熱調理器において、前記加熱室内の蒸気を前記流体昇温装置に導いて蒸気を循環させる送風機を設けるとともに、前記流体昇温装置は前記蒸気発生装置で発生した蒸気が流通する第１流体通路と前記加熱室から流出した蒸気が流通する第２流体通路とを有し、第２流体通路の圧力損失が第１流体通路の圧力損失よりも小さいことを特徴とする加熱調理器。
前記発熱体は第１流体通路の壁面を形成するとともに第１流体通路内に複数の通路または曲折した通路を形成し、第２流体通路が前記壁面を介して第１流体通路に隣接することを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
前記流体昇温装置は、第１流体通路を形成する内筒と、前記内筒を囲んで前記内筒の周囲に第２流体通路を形成する外筒と、前記外筒の外側に巻回されるコイルとを備え、前記発熱体が前記コイルに対する高周波電圧の印加により電磁誘導加熱されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱調理器。
前記内筒が前記発熱体から成り、第２流体通路内に突出する熱交換用フィンを前記内筒の周面に設けたことを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。
前記外筒と前記コイルとの間に断熱手段を設けたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の加熱調理器。
流体が流通する外筒と、前記外筒の外側に巻回されるコイルと、前記外筒内に配されるとともに前記コイルに高周波電圧を印加して電磁誘導加熱される内筒とを備え、前記外筒内及び前記内筒内を流通する流体を昇温する流体昇温装置において、前記内筒と前記外筒との間の圧力損失が前記内筒内の圧力損失よりも小さいことを特徴とする流体昇温装置。
前記内筒は内部に複数の通路または曲折した通路を有することを特徴とする請求項６に記載の流体昇温装置。