JP2008107059A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】低温スチーム調理時において、その消費電力を抑制できるとともに、加熱後の食材の仕上がりを向上させることのできる加熱調理器の提供。
【解決手段】加熱調理器１の加熱室３内には庫内加熱用ヒータ７が設けられるとともに、スチーム供給装置１２により加熱室３内に蒸気が供給可能とされている。スチーム供給装置１２のスチーム発生装置１６には、３００Ｗの熱量を発生する第１スチーム発生ヒータ１９と、６００Ｗの熱量を発生する第２スチーム発生ヒータ２０が設けられている。制御部は、加熱室３内の温度を一定にするべく庫内加熱用ヒータ７を間欠的に作動させる。また、庫内加熱用ヒータ７が作動状態にある時、第１スチーム発生ヒータ１９を作動させ、庫内加熱用ヒータ７が非作動状態にある時、第２スチーム発生ヒータ２０を作動させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、加熱室内の食材を加熱する加熱手段および加熱室内に蒸気を供給する蒸気供給手段を備えた加熱調理器に関する。

加熱室内を加熱して収容された食材を調理する加熱料理器に関する従来技術として、加熱室内への熱風の供給による加熱に加え、加熱室内へ蒸気を供給することにより食材を加熱するものがあった（例えば、特許文献１参照）。このような加熱調理器は、加熱室内を主に１００℃以下に制御しながら加熱室内へ蒸気を供給する、いわゆる低温スチーム調理を行うものであるが、食材をむらなく均一に加熱できるため、これまで広く利用されてきた。

ところで、加熱調理器は法律によってその最大消費電力が１５００Ｗ以下に規制されており、上述したような加熱室内を加熱するためのヒータに加えて、蒸気を発生させるために水を加熱する熱源を備えた加熱調理器においては、これらによる消費電力を規制値以下に抑えることは困難であった。低温スチーム調理時において食材の調理仕上がりを向上させるためには、加熱室内への加熱のみでなく蒸気の供給も十分でなければならず、消費電力の抑制と食材の仕上がりとを両立させることが課題であった。

ここで、低温スチーム調理時において、加熱調理器の消費電力を規制値内に抑えるために、蒸気発生用ヒータが作動している時は、加熱室内を加熱するための輻射ヒータへの給電を停止し、輻射ヒータが作動している時には、蒸気発生用ヒータへの給電を停止させる従来技術があった（例えば、特許文献２参照）。これは、常に、輻射ヒータと蒸気発生用の熱源のうち一方のみが作動しているため、これによって消費電力を規制値以下に抑えることが可能となる。
特開２００５−３０８３１２号公報（第６頁、第１図） 特開２００４−３２５００４号公報（第１２頁、第１１図）

しかしながら、上述した特許文献２に開示された従来技術の場合、蒸気発生用の熱源が停止することにより蒸気による食材の加熱が不十分となり、加熱後の食材の仕上がりが満足できるものではなかった。特に、低温スチーム調理時においては、蒸気発生用の熱源が非作動状態となった場合、加熱室内の蒸気の量が著しく不足し、蒸気発生用ヒータが再起動しても短時間で蒸気を補填できるものではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低温スチーム調理時において、その消費電力を抑制できるとともに、加熱後の食材の仕上がりを向上させることのできる加熱調理器を提供することにある。

本発明による加熱調理器は、調理用の食材を収容する加熱室と、前記加熱室内の食材を加熱する加熱手段と、内部に貯水室を有する蒸気発生容器、前記貯水室内の水を加熱して蒸気を発生させる蒸気用熱源、前記貯水室内に水を供給する給水装置を具備し、発生した蒸気を前記加熱室内に供給する蒸気供給手段と前記加熱手段および前記蒸気供給手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は前記加熱室内の温度に基づいて前記加熱手段を間欠的に作動させるとともに、前記蒸気用熱源に対して入力する電力をゼロより大きな複数段階に制御可能であり、前記加熱手段が作動状態にある時には前記蒸気用熱源への入力電力を、前記加熱手段が非作動状態にある時に比べて小さくなるように設定するところに特徴を有している。

制御手段は蒸気用熱源に対して入力する電力をゼロより大きな複数段階に制御可能であり、加熱手段が作動状態にある時には蒸気用熱源への入力電力を、加熱手段が非作動状態にある時に比べて小さくなるように設定することにより、加熱手段および蒸気用熱源への入力電力を合わせた消費電力を、規制値以下に抑えることが可能である。また、蒸気用熱源が停止することがないため蒸気の供給による食材への加熱も不足することはなく、食材の仕上がりを向上させることができる。

＜実施形態１＞
図１乃至図６に基づいて、本発明による実施形態１について説明する。尚、図１において手前側を加熱調理器１の前方とする。図１に示すように、加熱調理器１はキャビネット２を備え、キャビネット２の内部には調理（加熱）用の食材Ｆが収容される加熱室３が設けられている。加熱室３の前面開口部は扉４により開閉可能となっており、扉４の前面下方には操作部２２（図３示）が形成されている。また、加熱室３の両側壁からは、オーブン調理用角皿５（図２示）を保持するため、それぞれ上下二段の皿受け部６が突出している。

キャビネット２の後壁内には、加熱室３内の食材Ｆを加熱するための庫内加熱用ヒータ７（本発明の加熱手段に該当）および庫内加熱用ヒータ７により加熱された空気を送風する熱風ファン８が内蔵されている。また、加熱室３の後面中央部には、熱風ファン８が加熱室３内の空気を吸引するための複数の吸引孔９が形成され、吸引孔９の周囲には熱風ファン８からの熱風が加熱室３内へ送出される複数の熱風孔１０が形成されている。加熱室３の一方の側面には庫内加熱用ヒータ７の制御をするために、加熱室３内の温度を検出するサーミスタ１１が設けられている。

加熱室３の他方の側面には、加熱室３内に蒸気を供給するスチーム供給装置１２（図２示）のカバー部材２１が取り付けられている。カバー部材２１上には複数の蒸気吐出口２１ａが形成されている。図２に示すように、スチーム供給装置１２（本発明の蒸気供給手段に該当）は水を蓄えた水タンク１３、内部に貯水室１６ａを有したスチーム発生装置１６、および水タンク１３内の水を吸引して、スチーム発生装置１６の貯水室１６ａ内に水を供給する水供給用ポンプ１４（本発明の給水装置に該当）を備えている。

図４に詳細に示すように、スチーム発生装置１６は容器本体１７とこれの一側を閉塞する容器カバー１８とを備えている（容器本体１７と容器カバー１８とを併せたものが、本発明の蒸気発生容器に該当）。容器本体１７内には、水供給用ポンプ１４と接続された給水ホース１５が貯水室１６ａに連通するように挿入されている。また、容器本体１７内には３００Ｗの熱量を発生する（３００Ｗの入力電力を要する）第１スチーム発生ヒータ１９（以下第１ヒータ１９と呼ぶ）と、第１ヒータ１９の消費電力よりも大きい６００Ｗの熱量を発生する（６００Ｗの入力電力を要する）第２スチーム発生ヒータ２０（以下第２ヒータ２０と呼ぶ）がインサートされている。容器本体１７および容器カバー１８はアルミニウム等の熱容量の小さい金属にて形成されており、第１ヒータ１９あるいは第２ヒータ２０を作動させることにより加熱され、貯水室１６ａ内の水に熱を伝達して蒸気を発生させることができる。尚、第１ヒータ１９および第２ヒータ２０は、本発明の蒸気用熱源に該当する。

貯水室１６ａ内の水に容器本体１７が接触する面積を増大させるために、貯水室１６ａに面する容器本体１７の内面には複数のフィン１７ａが形成されている。また、容器カバー１８の表面には加熱室３の側面を貫通した後、上述したカバー部材２１の蒸気吐出口２１ａに挿入されるカバーボス１８ａが形成されている。カバーボス１８ａの内部には蒸気出口１８ｂが形成されており、蒸気出口１８ｂは加熱室３内に蒸気を勢いよく噴射可能なように、先端が小径となるように段付形状に形成されている。

次に、図３に基づいて、加熱調理器１の電気的構成について簡単に説明する。加熱調理器１の制御部２３（本発明の制御手段に該当）は主にＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭにて形成され、上述した操作部２２およびサーミスタ１１と接続されている。また、制御部２３はパワトランジスタにて形成された駆動回路２４を介して、上述した庫内加熱用ヒータ７およびスチーム発生装置１６の第１ヒータ１９および第２ヒータ２０と接続されている。また、制御部２３は駆動回路２４を介して、上述した熱風ファン８を駆動するための熱風ファンモータ２５および水供給用ポンプ１４を駆動するための水供給用ポンプモータ２６にも接続されている。制御部２３は操作部２２から入力された調理モードにしたがって、庫内加熱用ヒータ７、熱風ファンモータ２５およびスチーム供給装置１２の作動を制御する。特に、制御部２３は第１ヒータ１９および第２ヒータ２０を選択的に作動させることにより、スチーム発生装置１６に対して入力する電力を２段階に制御可能である。

次に、図５に基づいて、制御部２３による庫内加熱用ヒータ７およびスチーム供給装置１２の第１ヒータ１９あるいは第２ヒータ２０の制御方法について説明する。操作者が操作部２２を操作して調理モードを指定すると、制御部２３は入力された調理モードに応じた加熱調理を行う。制御部２３はサーミスタ１１による検出値に基づいて、加熱室３内の温度が一定になるように庫内加熱用ヒータ７を間欠的に作動させる（図５において上段に示す）。

一方、制御部２３は庫内加熱用ヒータ７の作動時においては、スチーム発生装置１６の第１ヒータ１９のみに電力を入力して作動させて、貯水室１６ａ内の水を加熱して蒸気として加熱室３内に送出する（図５において中段に示す）。庫内加熱用ヒータ７の消費電力は１０００Ｗであるため、この場合の庫内加熱用ヒータ７と第１ヒータ１９による消費電力の総和は１３００Ｗとなる（図５において下段に示す）。

また、制御部２３は庫内加熱用ヒータ７の非作動時においては、スチーム発生装置１６の第２ヒータ２０のみに電力を入力して作動させて、貯水室１６ａ内の水を加熱して蒸気として加熱室３内に送出する（図５において中段に示す）。この時、庫内加熱用ヒータ７の消費電力はゼロであるため、この場合の庫内加熱用ヒータ７と第２ヒータ２０による消費電力の総和は６００Ｗとなる（図５において下段に示す）。

したがって、いずれの場合も熱風ファンモータ２５あるいは水供給用ポンプモータ２６等による消費電力を加味しても、加熱調理器１の消費電力の総和は１５００Ｗ以下とすることができる。尚、図５の下段においては、加熱調理器１全体での消費電力として、庫内加熱用ヒータ７と第１ヒータ１９および第２ヒータ２０による消費電力の総和のみを表示し、熱風ファンモータ２５あるいは水供給用ポンプモータ２６のような、その他の装置による消費電力は省略している。

次に、図６に基づいて、制御部２３による水供給用ポンプ１４の作動制御について説明する。上述したようにスチーム発生装置１６の第１ヒータ１９および第２ヒータ２０は、庫内加熱用ヒータ７の作動時には第１ヒータ１９のみが作動して、スチーム発生装置１６の入力電力が小さく（３００Ｗ）なるように設定され、庫内加熱用ヒータ７の非作動時には第２ヒータ２０のみが作動して、スチーム発生装置１６の入力電力が大きく（６００Ｗ）なるように設定されている（図６において上段に示す）。

一方、制御部２３はスチーム発生装置１６の貯水室１６ａへの水の供給量を調節するために、水供給用ポンプモータ２６を間欠駆動させて水供給用ポンプ１４を作動させている（図６において下段に示す）。図６の下段に示すように、水供給用ポンプ１４が非作動状態から作動状態となる時点同士の時間的な間隔（図６の下段のタイムチャートにおける、パルスの立ち上がり時点同士の間隔）は、常に一定とされている。図６の中段に示されたスチーム発生装置１６への入力電力の拡大図と合わせて見るとわかるように、制御部２３はスチーム発生装置１６への入力電力が３００Ｗである場合、水供給用ポンプ１４の作動時間（図６の下段におけるワンパルスの長さに相当）を短く設定し、スチーム発生装置１６への入力電力が６００Ｗである場合、水供給用ポンプ１４の作動時間を入力電力が３００Ｗである時に比べて長く設定し、水供給用ポンプ１４による貯水室１６ａへの水の供給量を多くしている。

更に詳述すれば、水供給用ポンプ１４の作動時間は、水供給用ポンプ１４が非作動状態から作動状態となる時点（図６の下段のタイムチャートにおけるパルスの立ち上がり時点）において、スチーム発生装置１６への入力電力が３００Ｗである場合、水供給用ポンプ１４の作動時間を短く設定し、スチーム発生装置１６への入力電力が６００Ｗである場合、水供給用ポンプ１４の作動時間を長く設定している。

本実施形態によれば、制御部２３はスチーム発生装置１６に対して入力する電力をゼロより大きな２段階に制御可能であり、庫内加熱用ヒータ７が作動状態にある時には第１ヒータ１９のみを作動させ、スチーム発生装置１６への入力電力を小さくなるように設定し、庫内加熱用ヒータ７が非作動状態にある時には、第２ヒータ２０を作動させスチーム発生装置１６への入力電力を大きくなるように設定することにより、庫内加熱用ヒータ７およびスチーム発生装置１６への入力電力を合わせた消費電力を、規制値以下に抑えることが可能である。また、常にスチーム発生装置１６による蒸気の発生が停止することはなく、庫内加熱用ヒータ７およびスチーム発生装置１６によって食材Ｆを十分にむらなく加熱することができ、食材Ｆの仕上がりを向上させることができる。

また、制御部２３は、スチーム発生装置１６への入力電力が大きい時には、スチーム発生装置１６への入力電力が小さい時に比べ、水供給用ポンプ１４による貯水室１６ａへの水の供給量を多くすることにより、スチーム発生装置１６の加熱能力に応じて貯水室１６ａへの水の供給量を制御することができ、貯水室１６ａ内の水の不足による加熱室３への蒸気供給の不足やスチーム発生装置１６の過熱状態、貯水室１６ａ内への水の供給が多すぎることによる貯水室１６ａからの水のオーバーフローを防止することができる。

＜実施形態２＞
次に、図７および図８に基づいて、実施形態２によるスチーム供給装置１２の制御方法について説明する。本実施形態においても実施形態１の場合と同様に、水供給用ポンプ１４を間欠的に作動させるとともに、水供給用ポンプ１４が非作動状態から作動状態となる時点同士の時間的な間隔は、常に一定とされている。また、実施形態１の場合と同様に、スチーム発生装置１６の第１ヒータ１９および第２ヒータ２０は、庫内加熱用ヒータ７の作動時には第１ヒータ１９のみが作動して、スチーム発生装置１６の入力電力が小さく（３００Ｗ）なるように設定され、庫内加熱用ヒータ７の非作動時には第２ヒータ２０のみが作動して、スチーム発生装置１６の入力電力が大きく（６００Ｗ）なるように設定されている（図７において上段に拡大して示す）。

図７の下段に示すように、水供給用ポンプ１４の作動時間（図７の下段におけるワンパルスの長さに相当）は、水供給用ポンプ１４が非作動状態から作動状態となる時点（図７の下段のタイムチャートにおけるパルスの立ち上がり時点であって、作動開始時点に該当）と、それから所定時間（Ｔｃ）だけ前の時点との間のスチーム発生装置１６への平均入力電力Ｗａに基づいて設定される。平均入力電力Ｗａは、式：Ｗａ＝ΣＷｎ／Ｔｃ（ΣＷｎ：Ｔｃ間におけるスチーム発生装置１６への入力電力の総和）にしたがって演算される。制御部２３は図８に示すグラフにしたがい、上述した所定時間（Ｔｃ）におけるスチーム発生装置１６への平均入力電力Ｗａに基づき、水供給用ポンプ１４の作動（駆動）時間を制御する。尚、所定時間Ｔｃは容器本体１７および容器カバー１８の熱容量値に基づいて設定されている。

本実施形態においては、制御部２３が水供給用ポンプ１４が非作動状態から作動状態となる時点と、それから所定時間（Ｔｃ）だけ前の時点との間のスチーム発生装置１６への平均入力電力Ｗａに基づいて、水供給用ポンプ１４の作動時間を制御している。このため、水供給用ポンプ１４の作動制御において、その作動開始時点の一時的なスチーム発生装置１６への入力電力に左右されずに、所定時間Ｔｃの間に実際にスチーム発生装置１６へ入力した電力に応じて、水供給用ポンプ１４による水の供給量をより適量に制御することができる。また、所定時間Ｔｃを容器本体１７および容器カバー１８の熱容量値に基づいて設定することにより、水供給用ポンプ１４の作動制御において、スチーム発生装置１６の熱容量による影響を加味することができる。

＜実施形態３＞
次に、図９に基づいて、実施形態３によるスチーム供給装置１２の制御方法について実施形態２のものとの相違点を中心に説明する。本実施形態においては図９の下段に示すように、水供給用ポンプ１４の作動時間（図９の下段におけるワンパルスの長さに相当）は、水供給用ポンプ１４の作動開始時点から所定時間（Ｔｄ）だけ前の時点と、それから更に別の所定時間（Ｔｃ）だけ前の時点との間のスチーム発生装置１６への平均入力電力Ｗａに基づいて設定される。ここで、所定時間Ｔｄ（遅れ時間）はスチーム発生装置１６の容器本体１７の熱抵抗値に基づいて設定される。平均入力電力Ｗａの演算方法および平均入力電力Ｗａに基づいた水供給用ポンプ１４の作動時間の設定方法は、実施形態２の場合と同様である。

本実施形態においては、制御部２３が水供給用ポンプ１４の作動開始時点から所定時間（Ｔｄ）だけ前の時点と、それから更に別の所定時間（Ｔｃ）だけ前の時点との間のスチーム発生装置１６への平均入力電力Ｗａに基づいて、水供給用ポンプ１４の作動時間を制御している。これにより、水供給用ポンプ１４の作動制御において、スチーム発生装置１６の容器本体１７の熱抵抗に起因して、第１ヒータ１９および第２ヒータ２０から貯水室１６ａ内の水に熱が加わるまでのタイムラグによる影響を考慮することができ、スチーム発生装置１６による加熱状態に応じて、水供給用ポンプ１４による水の供給量をいっそう適量に制御することができる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明が適用される低温スチーム調理とは、必ずしも加熱室内温度を１００℃以下に制御するものに限定されるわけではなく、加熱室内に蒸気を供給しながら、加熱室内温度を加熱調理器の調理モードとしては比較的低温に制御するものを含む広い概念である。

庫内加熱用の熱源として、マグネトロンを使用したマイクロ波を発生させるタイプのものも使用可能である。
スチーム発生装置のヒータは、同じ消費電力のものを複数個設けて、庫内加熱用ヒータの作動状態に応じて、作動させるヒータの数を制御してもよい。

また、スチーム発生装置について、第１ヒータのみ（３００Ｗ）を作動させる場合、第２ヒータのみ（６００Ｗ）を作動させる場合、第１ヒータおよび第２ヒータの双方（９００Ｗ）を作動させる場合の３モードを設定し、庫内加熱用ヒータの作動に応じて、これらのモードを適宜選択するように制御してもよい。

本発明の実施形態１による加熱調理器の扉を開放した状態の正面図 図１に示した加熱調理器の縦断面図 図１に示した加熱調理器の電気的構成を示すブロック図 図２に示したスチーム発生装置の拡大断面図 図１に示した加熱調理器の横軸を時間とした場合の、庫内加熱用ヒータおよびスチーム発生装置への入力電力を示したタイムチャート 図１に示した加熱調理器の横軸を時間とした場合の、スチーム発生装置への入力電力と水供給用ポンプの作動時間との関係を示したタイムチャート 実施形態２による加熱調理器の横軸を時間とした場合の、スチーム発生装置への入力電力と水供給用ポンプの作動時間との関係を示したタイムチャート 実施形態２による加熱調理器の水供給用ポンプの作動時間を設定する際に使用されるグラフ 実施形態３による加熱調理器の横軸を時間とした場合の、スチーム発生装置への入力電力と水供給用ポンプの作動時間との関係を示したタイムチャート

符号の説明

図面中、１は加熱調理器、３は加熱室、７は庫内加熱用ヒータ（加熱手段）、１２はスチーム供給装置（蒸気供給手段）、１４は水供給用ポンプ（給水装置）、１６ａは貯水室、１７は容器本体（蒸気発生容器）、１８は容器カバー（蒸気発生容器）、１９は第１スチーム発生ヒータ（蒸気用熱源）、２０は第２スチーム発生ヒータ（蒸気用熱源）、２３は制御部（制御手段）、Ｆは食材を示している。

Claims (4)

1. 調理用の食材を収容する加熱室と、
   前記加熱室内の食材を加熱する加熱手段と、
   内部に貯水室を有する蒸気発生容器、前記貯水室内の水を加熱して蒸気を発生させる蒸気用熱源、前記貯水室内に水を供給する給水装置を具備し、発生した蒸気を前記加熱室内に供給する蒸気供給手段と、
   前記加熱手段および前記蒸気供給手段の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は前記加熱室内の温度に基づいて前記加熱手段を間欠的に作動させるとともに、前記蒸気用熱源に対して入力する電力をゼロより大きな複数段階に制御可能であり、前記加熱手段が作動状態にある時には前記蒸気用熱源への入力電力を、前記加熱手段が非作動状態にある時に比べて小さくなるように設定することを特徴とする加熱調理器。
2. 前記制御装置は、前記蒸気用熱源への入力電力が大きい時には、前記蒸気用熱源への入力電力が小さい時に比べ、前記給水装置による前記貯水室への水の供給量を多くすることを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記制御装置は前記給水装置の作動時間を制御可能であって、前記給水装置の作動開始時点と作動開始時点から所定時間だけ前の時点との間の前記蒸気用熱源への平均入力電力に基づいて、前記給水装置の作動時間を制御することを特徴とする請求項１または２記載の加熱調理器。
4. 前記制御装置は前記給水装置の作動時間を制御可能であって、前記給水装置の作動開始から所定時間だけ前の時点と、それから更に別の所定時間だけ前の時点との間の前記蒸気用熱源への平均入力電力に基づいて、前記給水装置の作動時間を制御することを特徴とする請求項１または２記載の加熱調理器。

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