JP2009109027A - 調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】オーブン加熱後の加熱室内を速やかに冷却する調理器を提供する。
【解決手段】蒸気およびミスト発生手段と温度検知手段と、加熱室の圧力を低下させる減圧ポンプを備え、オーブン加熱終了後の高温の加熱室内にミストを噴霧し、ミストが蒸発するような蒸気圧に加熱室内を減圧制御することで、加熱室内は蒸発潜熱により速やかに所望の温度に冷却される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マグネトロンによる電子レンジ加熱に電気ヒータや蒸気発生手段で構成されたオーブン加熱、スチーム加熱、グリル加熱の少なくとも一つを組み合わせた加熱調理器に関するものである。

従来、オーブン加熱やグリル加熱の直後に続けて電子レンジ加熱のあたため機能を行う場合、温めたい食品を所定の設定温度に加熱することは困難であった。オーブン加熱後は加熱室内が高温（例えば１５０℃）となっており、この加熱室内に室温あるいは冷蔵庫に置かれていた食品を入れても、その食品温度を正確に検知できず、所定の温度で加熱を終了させることができなかった。これを解決するために加熱室内をファンで送風して冷却させる時間を設けたものや、加熱室の温度が低下するまでの冷却時間を表示して食品の温度検知が正確に行われるように使い勝手を向上させていた(例えば、特許文献１)。
特開昭５８−１２４１２１号公報

しかしながら、前記背景技術に記載したもののようにオーブンやグリル加熱直後の加熱室内にファンで送風を行っても、加熱室内の温度が低下するまでにはやはり時間を要し、続けて電子レンジ加熱ができないという課題が残された。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、続けてすぐに電子レンジ加熱を行っても温度検知が正確できる調理器を提供することを目的とする。

オーブンやグリル加熱あるいはスチームを併用した加熱の後に加熱室にミストを放出してから減圧することで、ミストを蒸発させてその時に生じる蒸発潜熱で加熱室壁面および空間がすばやく冷却され、続けてすぐに電子レンジ加熱を行っても温度検知が正確できる調理器を提供することを目的としている。

上記従来の課題を解決するために、本発明の調理器は、食品を収容する加熱室と、食品を加熱する加熱手段と、前記加熱室内に蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内を減圧する減圧手段と、前記加熱室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記加熱室内の圧力を大気圧に解放するリーク弁と、前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段が検出した温度で沸騰が起こる減圧レベルを算出する減圧レベル算出手段と、前記減圧レベル算出手段の制御信号によって前記減圧手段への通電量を制御する減圧制御手段を備えた構成としてある。

これにより、オーブンやグリル加熱終了後に蒸気発生手段からミストを放出し、その後に温度検知手段で検出された温度値に基づいて減圧手段の通電量を制御することで、ミストの蒸発に伴う潜熱で加熱室壁面および空間の温度をすみやかに低下させ、すぐに電子レンジ加熱を行うことができる。

本発明の調理器は、加熱調理後に高温となっている加熱室内にミストを噴霧し、加熱室内の温度が沸点となる蒸気圧まで加熱室内を減圧することによって、ミストの蒸発が起こり、その際生じる蒸発潜熱によって加熱室壁面および空間をすみやかに冷却することがで
きる。

第１の発明は、食品を収容する加熱室と、食品を加熱する加熱手段と、前記加熱室内に蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内を減圧する減圧手段と、前記加熱室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記加熱室内の圧力を大気圧に解放するリーク弁と、前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段が検出した温度で沸騰が起こる減圧レベルを算出する減圧レベル算出手段と、前記減圧レベル算出手段の制御信号によって前記減圧手段への通電量を制御する減圧制御手段を備えた構成としてあり、オーブンやグリル加熱終了後に蒸気発生手段からミストを放出し、その後に温度検知手段で検出された温度値に基づいてミストの蒸発が起こる蒸気圧に到達するように前記減圧手段の通電量を制御することで、ミストの蒸発に伴う潜熱で加熱室壁面および空間の温度がすみやかに低下し、すぐに電子レンジ加熱を行うことができる。

第２の発明は、前記蒸気発生手段は送水ポンプを備え、この送水ポンプから送水される水をミストとして放出する着脱自在のミスト噴霧手段を備えた構成としてあり、加熱室壁面にミストが水滴状に付着してこの水滴が減圧蒸発することにより加熱室壁面および空間の温度を低下させることができる。

第３の発明は、蒸気発生手段は加熱終了後にミストを発生する構成とするとともに、減圧手段は前記蒸気発生手段のミスト発生後に作動する構成としてあり、加熱室壁面に付着した水滴が蒸発して加熱室内に水滴を残さず、かつ加熱室壁面および空間の温度を低下させることができる。

第４の発明は、温度検知手段の検知温度を基に加熱終了後に投入するミストの量を制御することにより、加熱室壁面および空間を冷却するのに最低必要量のミストを加熱室内に噴霧することができ、蒸発に要する時間も最短で済む。

第５の発明は、ミスト噴霧手段が回転駆動することにより、加熱室の壁面の一部分だけなく、広範囲にわたってミストを噴霧することが可能となる。

第６の発明は、ミスト噴霧手段を少なくとも一つ以上設けることにより、一方向からでは噴霧できない壁面部分にも他の方向からの噴霧により加熱室壁面隈なくミストを噴霧することが可能となる。

第７の発明は、調理器の温度検知手段の検知温度が予め設定している基準温度値に到達した時点で前記加熱室内を大気圧にもどすことにより、前記減圧手段を無駄に長時間作動させることなく、加熱室内の最短時間で冷却することができる。

第８の発明は、加熱室内の温度検知手段を少なくとも一つ以上備え、一つ以上の前記温度検知手段が検知した温度値のうち、最低温度値で沸騰が起こる減圧レベルを算出して前記減圧手段の通電量を制御することにより、加熱室内の低温部での水滴を残さず蒸発させることができる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図１から図３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。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態を示す調理器の構成概略図を示すもので、図２は水の蒸気圧曲線図、図３は本発明の第１の実施の形態を示す調理器の加熱室内の温度と圧力お
よび減圧ポンプの通電量の関係を示す図を示すものである。

図１において、調理物１は本体２内の加熱室３に収納されている。調理物の加熱はマイクロ波を発生するマグネトロン４、オーブン加熱を行うヒータ５で行う。また、スチーム加熱のための蒸気発生手段６は、水タンク７と送水ポンプ８と蒸発槽９からなる。蒸発槽９の底面には蒸気発生用ヒータ１０が設けられており、送水ポンプ８で水タンク７の水をくみ上げて蒸発槽９に滴下すると、蒸気発生用ヒータ１０で加熱された面で瞬時に蒸気となる。なお、前記蒸気発生用ヒータ１０は蒸発槽９内に投げ込みヒータのように装着してもよい。

前記蒸発槽９で発生した蒸気は上昇するとともに、加熱室壁面に設置されたファン１１によって加熱室内を拡散していく。加熱室３内を減圧状態する減圧手段として減圧ポンプ１２を備え、前記加熱室３の圧力（減圧）状態は圧力検知器１３で検知される。また、加熱室３にはリーク弁１４が備えられ、減圧状態後の前記加熱室３内の圧力を大気圧に開放する。

さらに、前記加熱室３には赤外センサあるいは熱電対などからなる温度検知手段１５が設けられており、調理物や加熱室内の温度を検知する。減圧手段算出レベル１６は温度検知手段１５の検知信号をもとに加熱室３内の目標とする圧力値を算出し、その目標圧力値と前記圧力検知器１３の検出値をもとに減圧制御手段１７は減圧ポンプ１２の通電量を制御する。

以上のように構成された調理器において、その動作を説明する。

スチームの発生を併用してオーブン加熱を行った後、加熱終了後の調理品を取り出すために使用者がドアの開閉を行う。このドア開閉を検知してから加熱室冷却を自動的に開始する。ここでは図示していないが、使用者が加熱室冷却を行うかどうか選択できるように加熱室冷却ボタンを備えた構成としてもよい。

ドアの開閉の後も加熱室３内には、スチーム加熱で生じた蒸気がすべて加熱室３外に排出されることはなく、いくらか残って加熱室内に浮遊している。また、加熱室内の温度についてもドア開閉によっていくらかは低下する。例えばオーブン調理後に２００℃であった加熱室内も調理物の取出し後に１５０℃まで低下する。そして、加熱室内に浮遊残存していた蒸気の一部が温度の低い壁面に凝縮して水滴として残される。

このような状態の加熱室３内の温度を例えば３０℃まで低下させる場合について説明する。まず、加熱室３の空間を密閉するために前記リーク弁１４が閉じ、前記温度検知手段１５で検知された前記加熱室３の調理終了後の温度値が前記減圧手段算出レベル１６に送られる。送られた温度値において水の沸騰が起こる圧力（蒸気圧）が前記減圧レベル算出手段１６で算出される。この圧力の算出には図２の蒸気圧曲線に示した気圧と水の沸点の関係を利用する。

図２において横軸は水の沸点を、縦軸は気圧を示している。大気圧（１００ｋＰａ）での水の沸点は１００℃であるが、気圧が低下すると沸点も大幅に低下していく。すなわち、加熱室内の低温部（１００℃以下）に残存する水滴を蒸発させるには、大気圧（1００ｋＰａ）よりも低い減圧状態してやればよい。加熱終了後の加熱室内で最も温度が低下しやすい場所に凝縮はおこり水滴が存在するので、前記温度検知手段１５は、加熱室内でもヒータなどの加熱手段から離れた低温部に設置されることが望ましい。あるいは、一つの温度検知手段では加熱室の低温部を検出するのは難しいので、２つ以上の温度検出手段を備えて加熱室の温度を何箇所かに渡って検知して、その中で最低温度値を基に沸騰が起こ
る圧力値を前期減圧手段算出レベル１６で算出するような構成にするとよい。

このように算出された圧力は目標圧力値として前記減圧制御手段１７に送られる。その後、前記圧力制御手段１７では調理終了後の圧力値と比較して前記減圧ポンプ１２の通電量を決定し、加熱室３は目標圧力値まで減圧される。加熱室３内が除々に減圧されるに従い前記加熱室３内に残っている蒸気や水滴は沸騰し、その際の蒸発潜熱によって加熱室３内の温度が低下し始める。

例えば、図２の蒸気圧曲線を参照すると、加熱室壁面あるいは空間の温度が９０℃であることを検知して前記加熱室３内を７０ｋＰａまで減圧すれば、水滴の沸騰で冷却効果が得られる。加熱室壁面あるいは空間が９０℃より低下し始めた時に７０ｋＰａのままでは次第に沸騰がおさまり、加熱室の温度低下も止まる。さらに加熱室内を冷却するために水滴の沸騰を促すには、加熱室内の圧力を下げなければならない。除々に５６ｋＰａまで減圧すると、加熱室壁面あるいは空間温度が８０℃までは沸騰するので、蒸発潜熱による冷却効果が得られる。

このような加熱室の温度低下に応じて沸騰、蒸発が起こるように緩やかに加熱室の圧力を低下させる時の減圧ポンプの制御の例を図３に示す。上段のグラフの左縦軸は温度で、加熱室の温度変化を実線で示している。右縦軸は圧力で、加熱室内の圧力変化を破線で示している。下段のグラフは減圧ポンプの通電量の変化を示し、前記加熱室３内の圧力が緩やかに低下するように前記減圧ポンプ１２の通電量を段階的にあるいはオンオフ制御をしながら増加させる。また、前記リーク弁１４を除々に閉めて加熱室内の圧力を低下させてもよい。

このような圧力制御は加熱室の温度が目標温度に到達する（低下する）まで継続される。そして前記減圧手段算出レベル１６に送られる温度値が予め設定された目標温度、最終冷却温度（例えば３０℃）に到達すると、前記減圧制御手段１７は前記減圧ポンプ１２への通電量を０にして前記リーク弁１４は開放される。加熱室内は大気圧にもどり、加熱室内もすばやく（例えば２分程度で）熱くない状態に冷却される。また、加熱室が冷めた状態であるので、電子レンジ加熱のインバータ電源の放熱も早くなって、オーブン加熱後の電子レンジ加熱をすぐに行っても、インバータ電源の冷却不足による不具合や食品の温度検知の誤差がなくなり、適温制御ができる。また、スチーム加熱後に加熱室内に残っていた水滴は蒸発してなくなるので、調理後の拭き操作なども不要となる。

（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について図４を参照しながら説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態を示す調理器の構成概略図を示すものである。なお、本発明の第２の実施の形態は、前記蒸気発生手段に着脱自在のミスト噴霧手段を備え、オーブン加熱終了後にミストを噴霧して減圧状態にする点が第１の実施の形態と異なっており、その相違点について説明を行う。なお、その他の部分については第１の実施の形態と同様である。

前記送水ポンプ８で前記水タンク７の水をくみ上げて蒸発槽９に滴下する出口に接続部１８を設け、ミスト噴霧手段１９が接続される。前記ミスト噴霧手段１９は前記接続部１８に着脱自在であり、装着時はネジ式あるいは嵌め込み式で前記ミスト噴霧手段１９は固定される。前記ミスト噴霧手段１９の水の出口は幾数個かの孔が設けられており、前記送水ポンプ８によって前記水タンク７の水が汲み上げられると、前記ミスト噴霧手段１９から勢いよく霧状のミスト（水滴）が噴霧される。さらに、前記ミスト噴霧手段１９の先端がスプリンクラーのように回転駆動する構成にすることで加熱室の壁面の一部分だけなく
、広範囲にわたってミストを噴霧することが可能となる。また、前記ミスト噴霧手段１９を対角あるいは対面するように一つ以上設けることにより、一方向からでは噴霧できない壁面部分に他の方向からも噴霧でき、加熱室壁面隈なくミストが行き渡る。また、前記ミスト噴霧手段１９は取り外して洗浄することもできる。

以上のように構成された調理器において、その動作を説明する。

オーブン加熱を行った後、使用者は加熱終了後の調理品を取り出し、前記ミスト噴霧手段１９を前記接続部１８に装着する。その後、ドアを閉めて加熱室冷却ボタン（図示なし）を選択する。加熱室冷却ボタンが選択されると、加熱室３の空間を密閉するために前記リーク弁１４が閉じる。前記温度検知手段１５で検知された前記加熱室３の調理終了後の温度値が前記減圧手段算出レベル１６に送られる。前記減圧算出手段１５では、加熱室の最終冷却到達温度（例えば３０℃）が予め設定されており、初期の温度からどれだけ温度低下させなければならないか目標温度変化量が算出される。さらに、水の蒸発潜熱（水１ｇあたり５４０ｃａｌ）で奪うことのできるエネルギー量を基に目標温度変化量に応じたミスト噴霧量が予め記録されており、加熱室内に一定量のミストが前記ミスト噴霧手段１９から噴霧される。例えば、５０℃の温度変化量には噴霧量２０ｇというように予め記録されている。このミスト噴霧量は加熱室壁面および空間を冷却するのに最低必要量であり、蒸発および冷却に要する時間が最短で済む効果が得られる。

加熱室内へのミスト噴霧の後、前記減圧レベル算出手段１６では前記加熱室３の温度値から水が沸騰する圧力を算出する。加熱室内で最も低温部の温度をもとに算出された圧力値が目標圧力値として前記減圧制御手段１７に送られる。前記減圧制御手段１７では調理終了後の圧力値と比較して前記減圧ポンプ１２の通電量を決定し、加熱室３は目標圧力値まで減圧される。オーブン加熱直後の加熱室内の様子は、調理物からの蒸気がわずかに存在するのみでドア開閉時にその大部分が放出され、水滴などは残っていない状態である。そこに一定量のミストが噴霧され、加熱室３内が除々に減圧されるに従い前記加熱室３内に噴霧されたミスト（細かい水滴）は沸騰蒸発し、その際生じる蒸発潜熱によって加熱室３内の温度が低下する。そして、最終冷却到達温度（例えば３０℃）に到達すると、前記減圧制御手段１７は前記減圧ポンプ１２への通電量を０にして前記リーク弁１４は開放される。加熱室内は大気圧にもどり、加熱室内もすばやく（例えば２分程度）で熱くない状態に冷却される。

なお、実施の形態１に記載したように、実施の形態２においても最終冷却到達温度に到達するまで、加熱室の温度低下に応じて圧力を低下させ、ミストの蒸発が継続しておこるように減圧ポンプを制御する。また、本実施の形態では使用者が加熱終了後に前記ミスト噴霧手段を装着する例を述べたが、調理前に前記ミスト噴霧手段を装着して加熱終了後に自動的にミストを加熱室内に噴霧する構成としてもよい。また、ミストの噴霧を調理加熱中に使用するのも可能である。

以上のように、本発明にかかる調理器は、食品を収容する加熱室と、食品を加熱する加熱手段と、前記加熱室内に蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内を減圧する減圧手段と、前記加熱室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記加熱室内の圧力を大気圧に解放するリーク弁と、食品の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段が検出した温度で沸騰が起こる減圧レベルを算出する減圧レベル算出手段と、前記減圧レベル算出手段の制御信号によって前記減圧手段への通電量を制御する減圧制御手段を備え、オーブンやグリル加熱終了後に蒸気発生手段よりミストを放出した後に加熱室内を減圧することで加熱室内のミストが蒸発し、その際生じる蒸発潜熱を利用して加熱室内がすみやかに冷却されるとともに 続けてすぐに電子レンジ加熱が可能となる。よって、調理器として
使用頻度の多い電子レンジオーブンの機能として利用できる。

本発明の第１の実施の形態を示す調理器の構成概略図 水の蒸気圧曲線図 本発明の第１の実施の形態を示す調理器の温度と圧力および減圧ポンプ通電量の関係を示す図 本発明の第２の実施の形態を示す調理器の構成概略図

符号の説明

１ 調理物
２ 本体
３ 加熱室
４ マグネトロン（加熱手段）
５ ヒータ（加熱手段）
６ 蒸気発生手段
７ 水タンク
８ 送水ポンプ
９ 蒸発槽
１０ 蒸気発生用ヒータ
１１ ファン
１２ 減圧ポンプ（減圧手段）
１３ 圧力検知器（圧力検知手段）
１４ リーク弁
１５ 温度検知手段
１６ 減圧レベル算出手段
１７ 減圧制御手段
１８ 接続部
１９ ミスト噴霧手段

Claims (8)

1. 食品を収容する加熱室と、食品を加熱する加熱手段と、前記加熱室内に蒸気を発生させる蒸気発生手段と、前記加熱室内を減圧する減圧手段と、前記加熱室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記加熱室内の圧力を大気圧に解放するリーク弁と、前記加熱室内の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段が検出した温度で沸騰が起こる減圧レベルを算出する減圧レベル算出手段と、前記減圧レベル算出手段の制御信号によって前記減圧手段への通電量を制御する減圧制御手段を備えた調理器。
2. 蒸気発生手段は送水ポンプを備え、この送水ポンプから送水される水をミストとして放出する着脱自在のミスト噴霧手段を備えたことを特徴とした請求項１記載の調理器。
3. 蒸気発生手段は加熱終了後にミストを発生する構成とするとともに、減圧手段は前記蒸気発生手段のミスト発生後に作動する構成としたことを特徴とした請求項２記載の調理器。
4. 温度検知手段の検知温度を基に加熱終了後に投入するミストの量を制御することを特徴とした請求項２または３記載の調理器。
5. ミスト噴霧手段は回転駆動する構成としたことを特徴とした請求項２〜４のいずれか１項記載の調理器。
6. ミスト噴霧手段を少なくとも一つ以上設けたことを特徴とした請求項２〜５のいずれか１項記載の調理器。
7. 減圧制御手段は温度検知手段の検知温度が予め設定している基準温度値に到達した時点で加熱室内を大気圧に戻すことを特徴とした請求項１〜６のいずれか１項記載の調理器。
8. 温度検知手段を少なくとも一つ以上備え、減圧レベル算出手段は一つ以上の前記温度検知手段の検知した温度値の内、最低温度値で沸騰が起こる減圧レベルを算出することを特徴とした請求項１〜７のいずれか１項記載の調理器。

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