JP4448804B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は水蒸気を加熱室内の被加熱物に供給して調理を行うオーブンレンジ等の加熱調理器に関するものである。

マイクロ波やヒータを用いた加熱調理器においては、本体内に蒸気発生手段を組み込んで加熱室に蒸気を供給することにより、被加熱物の乾燥を防いでより美味しく調理を行うことができ、調理のバリエーションも広がる。

加熱調理器に組み込まれる蒸気発生手段は、蒸発皿や水容器にヒータを備えた構造であり、該蒸発皿や容器に水を供給してヒータで加熱し、その水を蒸発させて蒸気を発生させるものである。

蒸気発生に使用する水は、使用者があらかじめ本体内に着脱可能に配置されたタンクに貯水しておき、調理の状況に応じてポンプを駆動して蒸気発生手段に給水するようになっている。

よって、蒸気が必要な調理を行う時に水がない場合には、使用者に報知し、水の供給を促す構成がとられている。

また、蒸気発生手段を水がない状態で加熱すると、空焚き状態となって蒸気発生手段が異常過熱し、加熱調理器の故障の原因となる。

そのため、蒸気発生手段に供給される水の有無を検知することが必須となっている。

従来から、蒸気を用いて調理を行う加熱調理器では、蒸気発生手段を構成する容器の温度や、タンク内の水量などを検出することによって、タンク内の水の有無を判別する方法が種々提案されている。

例えば、特許文献１に示すように、蒸気発生手段に温度検出手段を設け、この温度検出手段によって蒸気発生手段の温度を検出することにより、タンクや水路内の水の有無を判別する加熱調理器が提案されている。

また、特許文献２に示すように、タンクを光が透過する材料で構成し、該タンク内の水量を光透過検出センサにより直接検知することにより、蒸気発生装置の空焚きを防止する加熱調理器も提案されている。

さらに、特許文献３に示すように、最後にタンクに水を入れ替えたときからの経過時間や調理経過から調理に使用した水の蒸気量を概算し、その差からタンクの水残量を計算して求める加熱調理器も提案されている。

特開２００５−５５１３５号公報 特開２００５−４３０１９号公報 特開２００４−１１９９５号公報

上記従来技術において、特許文献１に示すものは、蒸気発生手段の温度が水なしを判別できる温度まで変化するのを待つ必要があるため、蒸気発生手段の中に水がなくなってから、温度検出手段を介して制御手段が水なしを判別できるまでに時間がかかり、その間に蒸気発生手段において空焚きなどの異常過熱が発生することがある。

また、特許文献１及び特許文献２に示すものは、水量を検知するためのセンサを別に設ける必要があり、該センサのない従来構造に比べてコストが高くなる。

また特許文献３に示すものは、調理の最初に給水した水量が違う場合や、調理の途中で電源が切れた場合等にタンクの水量に大きな誤差が生じ易い。

さらに、特許文献１から３までの構造を含め、従来の一般的な蒸気発生手段を備えた加熱調理器においては、以下のような問題がある。

タンクに水がない場合に蒸気発生手段を加熱すると、空焚きなどの異常過熱によって調理器が故障することがある。

また、使用者がタンクに水を入れ忘れた場合や、調理の途中で水がなくなってしまった場合等には、適切な調理ができなくなってしまうことがある。

また、蒸気発生手段に水を多量に供給すると、蒸気発生手段の容量を超えた水が加熱室内に溢れ、該加熱室内にスケールとして付着することがある。

さらに、調理の状況によっては管路に水が残った状態で調理を開始することもあり、蒸気発生手段に送水する水の量にばらつきがあるため、蒸気発生手段から水が溢れて加熱室にスケールが付着することがある。

本発明は、上記の課題のうち少なくとも一つを解決するためになされるものである。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の加熱調理器は、被加熱物を収容する加熱室と、加熱室を加熱する加熱手段と、ヒータを有して水蒸気を発生する蒸気発生手段と、その蒸気発生手段に送水するポンプと、前記蒸気発生手段に供給する水を貯える着脱可能なタンクと、そのタンクから前記ポンプに給水する第一給水管路と、前記ポンプから前記蒸気発生手段に給水する第二給水管路とを備え、前記ポンプを駆動させて前記タンクの水の有無を検出するものである。

本発明により、前記ポンプを駆動させるだけでタンクの水の有無が検出でき、使用者にとって安全で使いやすい加熱調理器を提供することができる。

また、少なくとも水蒸気を用いた加熱調理をする前に、タンクの水の有無を検出することによって、安定的に蒸気を発生することができ、使用者にとって安全で故障しにくく、使いやすい加熱調理器を提供することができる。

また、加熱調理の途中で前記タンクが取り外され、給水されて再度取り付けた後に、タンクの水の有無を検出することによって、安定的に蒸気を発生することができ、使用者にとって安全で故障しにくく、使いやすい加熱調理器を提供することができる。また、調理の途中で水を追加するためにタンクを出し入れした場合でも、素早く蒸気を発生させることができる。

さらに、少なくとも水蒸気を用いた加熱調理をする前にポンプを駆動させて、タンクの水の有無を検出する際に、ポンプで第一給水管路の容積と略同量の水を送水するのに必要な駆動時間、またはその駆動時間から第一給水管路と第二給水管路の容積の和と略同量の水を送水するのに必要な駆動時間までの間、のいずれかの時間、ポンプを駆動し、電流検出手段を用いてポンプに流れる水量を検出して、タンクの水の有無を検出してもよい。

このような構成を備えることで、安定的に蒸気を発生することができ、使用者にとって安全で故障しにくく、使いやすい加熱調理器を提供することができる。

さらにまた、加熱調理の途中で前記タンクが取り外され、給水されて再度取り付けた後に、前記ポンプを駆動させて前記タンクの水の有無を検出する際に、ポンプで第一給水管路と第二給水管路の容積の和と略同量の水を送水するのに必要な駆動時間から蒸気発生手段の容積と略同量の水を送水するのに必要な駆動時間までの間ポンプを駆動し、電流検出手段を用いてポンプに流れる水量を検出して、タンクの水の有無を検出してもよい。

このような構成を備えることで、調理の途中で水を追加するためにタンクを出し入れした場合でも、素早く蒸気を発生させることができる。

さらにそれらの場合、蒸気発生手段に貯水できる容積を、第一給水管路と前記第二給水管路の和よりも大きくしてもよい。そうすることで、調理直後等、すでに第一、第二の給水管路に水が溜まっている場合に運転を行っても水が溢れることがなくなり、良好な調理を行うことができる。

水蒸気を加熱室内に供給して調理する加熱調理器において、安定して蒸気を発生させることにより、安全で使いやすい調理を可能にする。

以下、本発明の一実施例を、電気式オーブンレンジを例にとって説明する。なお、本発明は、電気オーブン、電子レンジ等の加熱調理器にも適用できる。

図１は、本発明の一実施例を示す加熱調理器の側面断面図であり、図２は同加熱調理器を背面から見た斜視図で、外枠であるキャビネットを本体前方にずらした状態である。また、図３は同被加熱物４を加熱調理するためのブロック図である。

加熱調理器の本体１は、加熱調理する食品等の被加熱物４を収容する加熱室２、該加熱室２の底面に設けられた被加熱物４を載置するテーブル３、加熱室２に熱風を循環させる熱風ユニット５、マイクロ波を放射するマグネトロン６、マイクロ波を導く導波管７、回転アンテナ８及びアンテナモータ９等で構成されている。

前記マグネトロン６、導波管７、回転アンテナ８及びアンテナモータ９等についてはすでに公知であるので、詳細な説明は省略するが、これらの構成部品は後記する制御手段３２などとともに加熱室２と本体１底面との間の機械室１ａに配置されている。

また、本体１内の加熱室２の背面には熱風ユニット５が設置されている。この熱風ユニット５は、加熱室２への熱風供給手段を構成するもので、ダクト５ａと、このダクト５ａ内のほぼ中央に回転自在に設けられた送風手段１０、ダクト５ａに取り付けられ、送風手段１０を駆動するファンモータ１１、送風手段１０の外周の上下、すなわち、空気流の流出側に設けられたヒータ等の加熱手段１２などで構成されている。

また、加熱室２の背面壁には、多数のパンチング孔等よりなる吸込孔２ａ、吹出孔２ｂが設けられており、吸込孔２ａは送風手段１０の略中心部に設けられ、吹出孔２ｂは上下の加熱手段１２に対向した位置に設けられている。

１３は蒸気発生手段で、水が供給される容器１３ａと、該容器１３ａを加熱するヒータ１３ｂ等から構成されており、これらは熱風ユニット５と本体１との背面の間に配置されている。

前記容器１３ａは、アルミダイキャスト等のアルミニウム材やステンレス材等の錆び難い金属材料で構成され、また、ヒータ１３ｂは容器の肉部に埋め込まれたシーズヒータ等で構成され、図３に示すように制御手段３２によってその出力が制御される。

１４は、この蒸気発生手段１３に水を供給するタンク、１５はそのポンプで、いずれも機械室１ａ内に配置されている。

ここで、タンク１４とポンプ１５は第一給水管路１０１で連結され、ポンプ１５と蒸気発生手段１３は第二給水管路１０２で連結されている。また、タンク１４は着脱可能であり、使用者が取り外して水を供給することが可能である。

蒸気発生手段１３に供給される水は、タンク１４から第一給水管路１０１、ポンプ１５、第二給水管路１０２を通して蒸気発生手段１３に給水されるようになっており、また、蒸気発生手段１３に到達した水は、蒸気発生手段１３の容器１３ａに貯水され、ヒータ１３ｂによって加熱されて蒸発し、水蒸気１９となり、吹出口１８から熱風ユニット５内に供給される。

そして、熱風ユニット５内に供給された水蒸気１９は、送風手段１０から流れる流出風１７と混合し、加熱手段１２によってさらに過熱された後に過熱水蒸気２０となり、加熱室２内に供給される。

一方、ポンプ１５の電流を計測する電流検出手段３０と制御手段３２も同様に加熱室２下部の機械室１ａに収納されている。

ポンプ１５に流れる電流値は、ポンプ１５の負荷の大きさによって変化することから、電流検出手段３０はポンプ１５の電流を計測することで流れる水量を検出することができる。

例えば、ポンプ１５に水が流れている場合は負荷が大きくなり、大きな電流が流れるが、逆にポンプ１５に水がなくなり、負荷が小さい場合には小さな電流が流れるため、ポンプ１５を流れる水量を検出できる。

なお、この電流検出手段３０、制御手段３２とポンプ１５、ヒータ１３ｂとの関係は図３のブロック図に示す通りである。

報知手段３１は、タンク１４内に水がなくなるとブサーや液晶表示等によって使用者にタンク１４内の水残量の低下や給水が必要であることを知らせるものであり、これも図３のブロック図に示す通りである。

ここで上記した本実施例では、機械室１ａを加熱室２の下部に設けた構成であるが、機械室１ａを設ける場所はここに限るものではない。例えば、加熱室２の上面でも側面でも背面でも良い。

また、熱風ユニット５も、加熱室２の背面に設けた構造であるが、ここに限るものではなく、例えば、側面や上面でも良い。

また、蒸気発生手段１３は、熱風ユニット５の背面でなくても良い。例えば、加熱室２の外側上面や側面でも良く、加熱室２の内側でも良い。

また、蒸気発生手段１３の形状は問わない。例えば、蒸発皿の上に水を入れて加熱する形状でも良い。

また、テーブル３は、回転しないターンテーブルレス構造であるが、ターンテーブルが回転する構造やテーブルを持たない構造でも構わない。

以下、本実施例における調理の流れを図４に示すフローチャートに基づいて説明する。

水蒸気を用いた調理を開始する場合、使用者は、まずタンク１４に給水して本体１の所定位置に設置した後、加熱室２内に被加熱物を収容し、本体１の前面に配置した操作パネル（図示せず）を操作して調理を開始する。このとき、ポンプ１５をＯＮし、一定時間駆動する。

ここで、ポンプ１５により第一給水管路１０１の容積と同量の水を送水することにより、タンク１４内の水がポンプ１５に到達し、タンク１４内の水の有無を検出することができる。

例えば、第一給水管路１０１の容積が５ｍｌ、ポンプ１５の揚水能力が４００ｍｌ／ｍｉｎの場合、０．７５ｓｅｃポンプを駆動することにより、タンク１４から５ｍｌの水が第一給水管路１０１に送水されてポンプ１５まで到達し、ポンプ１５の電流を計測することで水の有無の判別が測定できる。

つまり、ポンプ１５を用いてタンク１４内の水の有無を検出する場合は、少なくとも第一給水管路１０１の容積だけ送水するのにかかる時間、ポンプ１５を連続駆動させ、水量を検出する必要がある。

ここで、ポンプ１５により第一給水管路１０１と第二給水管路１０２の容積の和と同量の水を送水すると、タンク１４内の水が蒸気発生手段１３まで到達する。よって、加熱調理の途中で給水する場合など、蒸気発生手段１３に水を素早く送水したい場合には、ポンプ１５の駆動時間をやや長めに設定することで水量を検出すると同時に蒸気発生手段１３まで水を送水することもできる。

このように、ポンプ１５の駆動時の電流値から、ポンプ１５に流れる水量を電流検出手段３０で検出することにより、タンク１４内の水の有無を判別できる。

そして、この判別の際、タンク１４内に水がないことが確認されたら、報知手段３１により使用者に水がないことを報知するとともに、制御手段３２により蒸気発生手段１３のヒータ１３ｂの出力を止め、蒸気発生手段１３の空焚きを防止する。

また、電流検出手段２２によってタンク１４内に水があることが確認されたら、指示されている調理方法に沿って以下のように加熱調理を開始する。

まず、熱風ユニット５が運転されると送風手段１０がＯＮとなり、加熱室２から吸込孔２ａを通して熱風ユニット５内に吸い込まれた流入風１６は送風手段１０の回転によって高速の流出風１７となり、該送風手段１０から勢い良く流出する。また、蒸気発生手段１３では、ヒータ１３ｂがＯＮとなり、容器１３ａの昇温が開始される。

容器１３ａが所定温度に近づくと、タンク１４からポンプ１５によって水が第一給水管路１０１及び第二給水管路１０２を通して蒸気発生手段１３に供給され、ヒータ１３ｂによって高温に保たれた容器１３ａで瞬時に沸騰、蒸発し、飽和水蒸気が生成される。

そして、蒸発した水蒸気１９は、蒸気発生手段１３の吹出口１８から勢いよく噴出し、送風手段１０から送風された直後の高速の流出風１７と勢いよく衝突して衝撃力を与え、該水蒸気１９に含まれていた大きい径の水蒸気はさらに細かく破砕され、その後、熱風ユニット５内の加熱手段１２によって加熱され、過熱水蒸気２０等をたくさん含んだ高温熱風となって、吹出孔２ｂから加熱室２及び被調理物４に供給される。

そして、所定時間（加熱時間）経過すると、調理が終了し、使用者に終了を知らせる。

上記の加熱調理において、本発明では蒸気を発生する過程で駆動するポンプ１５を用いてタンク１４内の水量を検出することにより、水位センサや温度センサなどの別のセンサを新たに設置する必要がなくなり、従来の調理器と同様のコストで水の有無を検出できる。

また、蒸気発生手段１３に供給する水の有無を直接判別できるので、蒸気発生手段１３の温度によって判別する方法に比べて水の有無を検知するためにかかる時間が短いため、蒸気発生手段１３が空焚きされる時間が短く、異常過熱を防止できる。

ここで、本実施例における蒸気発生手段１３に貯水できる容積は、第一給水管路１０１と第二給水管路１０２の容積との和よりも大きく設定されることが好ましい。このため、水量検知のために第一給水管路１０１と第二給水管路１０２の容積の和と等しい容量の水を送水しても、蒸気発生手段１３から溢れることはない。

また、繰り返し調理を行っている場合など、調理の状況によっては第一給水管路１０１と第二給水管路１０２が水で満たされた状態で調理を開始することもあるが、その場合においても、水量検知のためにポンプ１５を駆動しても蒸気発生手段１３から水が溢れることはない。

ただし、ポンプ１５の連続駆動時間が非常に長く、送水量が蒸気発生手段１３の容量を超えてしまうと、水量検知の間に蒸気発生手段１３から水が溢れる恐れがあるので、ポンプ１５の駆動時間は、送水量が第一給水管路１０１の容積よりも大きく、蒸気発生手段１３の容積よりも小さくなるような駆動時間が望ましい。

例えば、蒸気発生手段１３の容積が２５ｍｌで、第一給水管路１０１の容積が５ｍｌ、第二給水管路１０２の容積が５ｍｌ、ポンプ１５の揚水能力が４００ｍｌ／ｍｉｎの場合、水量を検知するためのポンプ駆動時間を１秒に設定すると、送水量は６．７ｍｌで、第一給水管路１０１の容積５ｍｌよりも大きく、蒸気発生手段１３の容積２５ｍｌよりも小さいため、水量検知が可能であり、蒸気発生手段１３からの水溢れもなく、安全に使用できる加熱調理器を提供できる。

図５に、本発明の加熱調理器におけるポンプ１５の制御シーケンスを示す。

加熱調理中の蒸気発生時は、ポンプ１５を間欠動作させ、加熱調理前の水量を検知する場合はポンプ１５を連続動作させることによって送水量を制御している。

蒸気発生時、ポンプ１５の間欠動作は蒸気発生手段１３の蒸気発生量に合わせて調整できる。

例えば、蒸気発生手段１３の蒸気発生能力が１０ｍｌ／ｍｉｎ、ポンプ１５の送水能力が４００ｍｌ／ｍｉｎの場合、ポンプ１５の通電率を０〜２．５％の間
で制御することにより、蒸気の発生量を０〜１０ｍｌ／ｍｉｎに調整することができ、安定した蒸気の発生が可能である。

これに対して、水量検知時はポンプ１５を間欠ではなく連続動作させている。先に述べたように、水量を検知する場合の連続動作の時間は、最長で送水量が蒸気発生手段１３の容積と略同量になる時間である。

このことにより、短時間でポンプ１５まで送水でき、また電流値が安定するため、短時間で安定した水量検知が可能となる。
このように、タンク１４からの送水量を蒸気発生時と水量検知時と変化させて制御することにより、蒸気発生時は蒸気発生手段１３が安定して蒸気を発生し続けることが可能であり、水量検知時は素早く容易に水量が検出できる。

次に、図６に本発明による第二実施例の加熱調理器を示す。

この実施例の構造は、蒸気発生手段１３が加熱室２の壁面に配置されており、蒸気発生手段１３から発生した蒸気が直接加熱室２に供給される構造である。

この構造においても、調理開始時にポンプ１５の駆動電流から水量を検出することによって、蒸気を安定して安全に発生させることができる。なお、制御方法及び効果は上記実施例と等しいものである。

本発明の一実施例を示す加熱調理器の断面図である。 同加熱調理器の背面斜視図である。 同加熱調理器のブロック図である。 同加熱調理器の制御方法を示すフローチャートである。 同加熱調理器のポンプの制御シーケンスである。 本発明の第二実施例を示す加熱調理器の断面図である。

符号の説明

１ 本体
２ 加熱室
３ テーブル
５ 熱風ユニット
６ マグネトロン
１０ 送風手段
１１ ファンモータ
１２ 加熱手段
１３ 蒸気発生手段
１４ タンク
１５ ポンプ
１８ 吹出口
３０ 電流検出手段
３１ 報知手段
３２ 制御手段
１０１ 第一給水管路
１０２ 第二給水管路

Claims (6)

1. 被加熱物を収容する加熱室と、加熱室を加熱する加熱手段と、ヒータを有して水蒸気を発生する蒸気発生手段と、その蒸気発生手段に送水するポンプと、前記蒸気発生手段に供給する水を貯える着脱可能なタンクと、そのタンクから前記ポンプに給水する第一給水管路と、前記ポンプから前記蒸気発生手段に給水する第二給水管路と、前記ポンプの電流負荷を検出する電流検出手段と、を備え、
   前記ポンプを駆動させるとき、前記電流検出手段を用いて前記ポンプに流れる水量を検出して前記タンクの水の有無を検出する加熱調理器であって、
   水の有無を検出するときには、前記ポンプの送水量が、少なくとも前記第一給水管路の容積を超えるまで前記ポンプを連続駆動し、前記蒸気発生手段の容積を超える前に前記ポンプを停止することを特徴とする加熱調理器。
2. 請求項１記載の加熱調理器において、少なくとも水蒸気を用いた加熱調理をする前に、前記ポンプを駆動させて前記タンクの水の有無を検出する加熱調理器。
3. 請求項１記載の加熱調理器において、前記蒸気発生手段の貯水可能な容積を、前記第一給水管路と前記第二給水管路との和よりも大きくした加熱調理器。
4. 請求項１記載の加熱調理器において、さらに、前記電流検出手段の検出値を基に少なくとも前記蒸気発生手段のヒータ出力を制御する制御手段を備え、前記電流検出手段を用いて前記ポンプに流れる水量を検出して前記タンクの水の有無を検出する加熱調理器。
5. 請求項１記載の加熱調理器において、前記タンクの水が無ければ前記タンクに給水が必要なことを示す表示手段を備えた加熱調理器。
6. 請求項１記載の加熱調理器において、加熱調理の途中で前記タンクが取り外され、給水されて再度取り付けた後に、前記ポンプを駆動させて前記タンクの水の有無を検出する加熱調理器。

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