JP3796406B2 - エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置を備えた加熱調理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、加熱調理室と、加熱装置と、循環装置と、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置と、加熱装置、循環装置及びエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置に接続された測定兼制御装置とを備えた加熱調理装置に関する。
【０００２】
従来の加熱調理装置はほとんどの場合、その構成要素が供給される多量のエネルギーで運転されるので不経済である。
【０００３】
例えばドイツ連邦共和国特許第１９７５７４１５号公報は、熱を戻す装置を備えた加熱調理装置を開示している。この場合、加熱調理装置の加熱調理媒体に熱を放出するために熱担体液が加熱用熱伝達部を通って流れ、場合によっては熱担体液の予熱装置を手前に接続配置して、加熱用熱伝達部の上流で熱担体液を圧縮することによって、熱担体液の温度が高められる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２３３４２８５号公報は、熱貯蔵器を有する冒頭に述べた種類の加熱調理装置を開示している。この熱貯蔵器から、所望な時期に制限された時間にわたって、貯蔵熱エネルギーを取り出し、加熱調理空気流に放出することができる。その際、モノリスの熱貯蔵ブロックが使用される。この熱貯蔵ブロックは加熱調理装置に一体化することが困難であり、割れやすく、熱力学的特性が悪く、高い温度範囲と低い温度範囲を充分にカバーすることができない。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第２２２９９３９号公報により、個々の成形ブロックから構成された加熱調理装置用熱貯蔵器が知られている。食品を熱処理する空気流の少なくとも一部を、この熱貯蔵器を通過するように送風可能である。 加熱調理装置の凝縮器の一部としての潜熱貯蔵手段がドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０６３４８号公報によって知られている。
【０００６】
本発明の課題は、技術水準の欠点を克服し、特に広い温度範囲にわたって最適なエネルギー制御を行うことができるように、冒頭に述べた加熱調理装置を改良することである。
【０００７】
この課題は本発明に従い、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置が熱貯蔵に適した及び／又は移相時に潜熱を消費又は放出する第１の材料を収容するための少なくとも１個の第１のエネルギー貯蔵器と、低温貯蔵に適した第２の材料を収容するための少なくとも１個の第２のエネルギー貯蔵器とを備え、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置が誘導、抵抗及び／又は対流によって熱エネルギー及び／又は低温エネルギーを充填可能であることによって解決される。
【０００８】
更に、特にエネルギーを必要としないか又は僅かしか必要としない加熱調理相及び／又は加熱調理休止時において、加熱装置によって、及び／又は加熱調理媒体の排気、凝縮液、非凝縮成分及び／又は余剰の蒸気の熱のような廃熱によって、少第１のエネルギー貯蔵器にエネルギーが充填可能である。
【０００９】
更に、第１の材料は、金属、塩、ポリマー、水、蒸気及び／又は過熱蒸気を含んでいる。
【００１０】
第２の材料は金属、塩、ポリマー、水及び／又は鉄を含んでいる。
本発明に従い、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置の第１及び／又は第２のエネルギー貯蔵器は好ましくは、加熱調理装置の断熱外板内に省スペース的に配置されている。
【００１１】
更に、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置に貯蔵された、熱エネルギー、電気エネルギー及び／又は機械的エネルギーの形態のエネルギーが、加熱調理装置内で、測定兼制御装置を用いて、特に加熱装置、循環装置、湿度調節装置、蒸気発生装置及び／又は冷却ユニットを少なくとも部分的に運転するために使用可能である。
【００１２】
更に、エネルギーはエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置から、特に少なくとも１つの熱伝達面を経て、対流によって取り出し可能である。
【００１３】
本発明に従って更に、特に水の蒸発及び／又は加熱調理プロセスの加熱のために、エネルギーはエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置から、特に第１の材料としての蒸気の絞り及び／又は圧縮、水の供給及び／又は高温壁での水の蒸発によって取り出し可能である。
【００１４】
本発明に従って更に、特に加熱調理の前及び／又は後で加熱調理室の冷却、加熱調理物質の冷凍のために及び／又は加熱調理室からの蒸気の凝縮排出のために、エネルギーはエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置から、特に第２の材料としての媒体の膨張及び／又は減張によって取り出し可能である。
【００１５】
本発明による有利な他の実施形では、測定兼制御装置が加熱調理プロセスの維持を常に最優先する。
【００１６】
従って、本発明は、少なくとも１個の熱貯蔵器と少なくとも１個の低温貯蔵器を備え、従来の加熱調理装置に既に設けられている測定兼制御装置に接続されたエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置が組み込まれているので、加熱装置、蒸気発生器、ファン、冷却ユニット、湿度調節ユニット等を制御運転することにより、廃熱及び／又は低温の利用と同時に、貯蔵されたエネルギーを制御して簡単に取り出すことによって、従来の加熱調理装置を改造しないで、電力消費を低減することができるという驚くべき認識に基づいている。
【００１７】
その際、例えば、バッチ運転の場合に常に生じるか又は加熱調理過程で生じるような加熱調理休止時及び／又は加熱調理プロセスのためにエネルギーを僅かしか又は全く必要としない事前の加熱調理相で、加熱装置、場合によっては付加的な加熱装置を用いて、測定兼制御装置を介して制御して、加熱調理プロセスのスムースな進行を保証するための優先順位に従って、あるいは加熱調理室から出る排気の熱又は余剰の蒸気の熱をエネルギー貯蔵器に供給することができる。それによって、加熱調理プロセスが多量のエネルギーを必要とする高熱加熱調理相で、加熱調理物質の加熱のために設置された加熱装置が供給し得るエネルギーよりも多いエネルギーを、エネルギー貯蔵器から取り出すことができる。
【００１８】
多量のエネルギーを消費する加熱調理プロセスは更に、本発明による加熱調理装置の使用によって、特に開始時から加速することができる。エネルギー貯蔵器が例えば２ｋＷｈで、そのエネルギーが最初の１０分間の加熱調理で取り出されると、これは１２ｋＷの出力増大を生じる。すなわち、９ｋＷの加熱装置出力の場合、最初の１０分間の加熱調理で２１ｋＷが加熱調理プロセスに供される。
【００１９】
熱貯蔵器と低温貯蔵器をを設けることによって更に、加熱調理物質を省エネルギー的に冷凍し、続いて加熱調理し、場合によっては加熱調理済み状態で再び冷凍することができる。
【００２０】
更に、例えば蒸気を加熱調理室から凝縮排出するために、熱エネルギーを低温エネルギーに変換することができる。
【００２１】
本発明の他の特徴や効果は、以下の記載から明らかとなろう。以下には、図に基づいて本発明の２つの実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１から判るように、本発明による加熱調理装置１は壁３ａによって画成され出口３ｂに接続された加熱調理室２と、加熱調理物質のための加熱装置４と、モータ５ａ、循環器５ｂ及び流れ案内装置５ｃからなる加熱調理物質用循環装置５と、水６ａと加熱装置６ｂを備えた、加熱調理物質を湿らすための蒸気発生器６と、制御装置７とを備えている。この制御装置は加熱装置４、循環装置５、蒸気発生器６、湿度センサ８、温度センサ９及びエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置１０に接続されている。従来の加熱調理装置では単に加熱調理物質の湿度及び温度と蒸気供給サイクルを制御するという課題を有していた制御装置７は本発明では、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置１０のエネルギー含有量を制御する付加的な制御回路を備えている。この場合、使用される制御アルゴリズムは、調理プロセスの維持が常に最も優先するように形成されている。
【００２３】
その際、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出しシステム１０は加熱装置１０ａとエネルギー貯蔵器１０ｂを備えている。エネルギー貯蔵器は弁１０ｃを介して水供給部１０ｄに接続され、熱伝達面１０ｅを備えている。その際、加熱装置１０ａと弁１０ｃはエネルギー供給とエネルギー取り出しを適切に行うために制御装置７に接続されている。
【００２４】
図１を参照して説明した加熱調理装置１は例えば次のように作用する。
【００２５】
加熱調理プロセスのためにエネルギーをわずかしか又は全く必要としない事前の加熱調理相と、加熱調理装置１の調理物質装入相及び取り出し相と、加熱調理中の中断において、制御装置７により、加熱装置１０ａは熱貯蔵器として機能するエネルギー貯蔵器１０ｂを加熱する。
【００２６】
加熱調理プロセスが加熱調理室２内に設置された加熱装置４によって供給可能なエネルギーよりも多い、きわめて多量のエネルギーを必要とする高熱加熱調理相では、エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置１０が加熱調理室２に蒸気を付加的に供給し、これにより、加熱調理媒体が多くの湿気と熱を有する。その際、水が水供給部１０ｄと制御装置７によって開放した弁１０ｃを経て供給され、熱伝達面１０ｅに接触する際に蒸発することによって、蒸気が発生する。
【００２７】
図２に示したエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置２０は、電源２１ａを介して加熱可能な加熱装置２１ｂを備えている。加熱は制御装置１７とスイッチ２１ｃを介して制御可能である。エネルギー貯蔵器自体は平行な２本の接続管２２ａ，２２ｂを備え、この接続管の間を多数の管２２ｃが延びている。この場合、管系２２ａ，２２ｂ，２２ｃは水２３を密封閉鎖して所定量含んでいる。エネルギーを吸収するために、加熱装置２１ｂと管系、すなわち接続管２２ａとの間に、熱伝導体２４ａが設けられ、そして熱を放出するために他の熱伝導体２４ｂが管系、すなわち接続管２２ｂと熱伝達面２５ｃとの間に設けられている。エネルギーを取り出す場合、水供給部２５ａと弁２５ｂを経て供給可能な水は熱伝達面２５ｃ上を流れる。更に、温度センサ、すなわちエネルギー貯蔵器のための温度センサ２６ａと蒸気取り出しのための温度センサ２６ｂが設けられている。
【００２８】
図２を参照して説明したエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置は次のように作用する。
【００２９】
制御装置１７はスイッチ２１ｃを切換えることによってエネルギー貯蔵器のエネルギー量（エネルギー含有量）又は熱量、すなわち管系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ内の水２３の加熱を制御し、弁２５ｂを介してエネルギー放出又は熱放出、すなわち蒸気発生を制御する。この制御は、加熱調理プロセス（常にその維持が優先される）と、温度センサ２６ａ，２６ｂを介して測定される管系２２ａ，２２ｂ，２２ｃ内の温度と発生蒸気の温度とを考慮して行われる。
【００３０】
管系２２ａ，２２ｂ，２２ｃは加熱調理装置の図示していない断熱外板内にきわめて省スペース的に収納可能である。この場合、エネルギー取り出しは溶接された平行管によって可能である。
【００３１】
上記の説明、特許請求の範囲及び図面に開示された本発明の特徴は、単独でも任意の組み合わせでも、いろいろな形態で本発明を実施するために重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 エネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置を備えた本発明による加熱調理装置の断面図である。
【図２】 本発明による加熱調理装置で使用するための代替的なエネルギー貯蔵兼エネルギー取り出し装置の断面図である。

Claims (11)

1. 加熱調理室と、加熱装置と、循環装置と、エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置と、測定兼制御装置とを含む加熱調理装置であって、
   測定兼制御装置は、加熱装置、循環装置、及び、エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置に連結され、
   エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置は、少なくとも１つの第１エネルギ貯蔵器と、少なくとも１つの第２エネルギ貯蔵器と、誘導と抵抗と対流のうちの少なくとも１つによって低温エネルギ及び高温エネルギのいずれかを第２エネルギ貯蔵器に充填するための手段と、を有し、
   第１エネルギ貯蔵器は、熱の貯蔵に適した特性、相転移時の潜熱消費に適した特性、相転移時の潜熱放出に適した特性のうちの少なくとも１つの特性を有する第１材料を有し、
   第２エネルギ貯蔵器は、低温エネルギの貯蔵に適した第２材料を含む、ことを特徴とする加熱調理装置。
2. 第１エネルギ貯蔵器を充填するための手段を含み、該手段は、加熱装置、排気から抽出された廃熱、加熱調理媒体の凝縮液、加熱調理媒体の非凝縮成分、余剰蒸気、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 第１材料は、金属、塩、ポリマ、水、蒸気、過熱蒸気のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 第２材料は、金属、塩、ポリマ、水、鉄のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 第１エネルギ貯蔵器及び第２エネルギ貯蔵器の少なくとも一方は、加熱調理装置の断熱外板内に省スペース的に配置されることを特徴とする請求項１記載の装置。
6. エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置に貯蔵されるエネルギは、加熱装置、循環装置、湿度調節装置、蒸気発生装置のうちの少なくとも１つが作動中において、
   熱エネルギ、電気エネルギ、機械エネルギのうちのいずれかの形態のエネルギを加熱調理装置に提供するように、測定兼制御装置によって制御されることを特徴とする請求項１記載の装置。
7. エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置は、少なくとも１つの熱伝達面と、該熱伝達面から対流によって熱を取り出すための手段と、を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
8. エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置は、高温壁を含む熱を取り出すための手段と、加熱調理プロセス中の加熱のために高温壁上の水を蒸発させる手段と、を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
9. 第１材料は、蒸気であり、
   エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置は、蒸気の圧縮及び絞りを含むエネルギ取り出し手段を有することを特徴とする請求項１記載の装置。
10. エネルギ貯蔵兼エネルギ取り出し装置は、加熱調理室の冷却、加熱調理前の調理素材の冷凍、加熱調理後の調理素材の冷凍、加熱調理室からの蒸気の凝縮排出のうちの少なくとも１つの機能を奏するために、膨張及び減張によって第２材料から低温エネルギを取り出す手段を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
11. 測定兼制御装置は、加熱調理プロセスの維持を最優先することを特徴とする請求項１記載の装置。

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