JP2015132465A - 蒸気発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱体が過熱状態となって蒸気発生容器が破損するのを防ぐ。
【解決手段】蒸気発生装置１０は、所定量の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器２１の外周に巻回された誘導加熱コイル２７と、発熱部３１ａの上側に連続して形成された非発熱部３１ｂを蒸気発生容器２１に支持させた加熱体３０と、蒸気発生容器２１内の水位を検出する水位センサ４２と、蒸気発生容器２１内に給水する給水手段４４とを備え、水位センサ４２によって加熱体３０の発熱部３１ａを超える上限水位Ｌ１が検出されたときに給水を停止させ、下限水位Ｌ２が検出されたときに給水を開始させるように制御され、蒸気を発生させるときの正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたときに、給水手段４４による給水を開始するように制御した。
【選択図】図８

Description

本発明は、スチームコンベクションオーブン等に用いる蒸気発生装置に関する。

下記の特許文献１には、蒸気を含んだ熱風により食材を加熱調理するスチームコンベクションオーブンが開示されており、このスチームコンベクションオーブンは、ハウジング内に設けられた調理庫内にヒーターと送風ファンを備え、ハウジング内の調理庫の側方に蒸気を供給するための誘導加熱式の蒸気発生装置を備えている。このスチームコンベクションオーブンで蒸気を含んだ熱風により食材を加熱調理をするときには、蒸気発生装置から調理庫内に蒸気を供給させるとともに、調理庫内の蒸気を含んだ空気をヒータにより加熱しながら送風ファンにより対流させている。

このスチームコンベクションオーブンに用いられる蒸気発生装置は、所定量の水を貯えて蒸気を発生させる樹脂製の筒状の蒸気発生容器と、蒸気発生容器の外周に巻回された誘導加熱コイルと、蒸気発生容器内に収容されて誘導加熱コイルに高周波電流を供給することで発熱する発熱部により蒸気発生容器内の水を加熱し、発熱部の上側に連続して形成された非発熱部を蒸気発生容器の上部に支持ホルダを介して支持させた加熱体と、加熱体の非発熱部の温度を検出して加熱体の過熱状態を検知するための温度センサと、蒸気発生容器に連通接続されて蒸気発生容器内の水位を検知するための水位検知容器と、水位検知容器内に設けられて蒸気発生容器内の水位を検出する水位センサと、水位検知容器を介して蒸気発生容器内に給水する給水手段とを備えている。蒸気発生装置はスチームコンベクションオーブンの制御装置によりその作動が制御されており、蒸気を含んだ熱風により食材を加熱調理をするときには、水位センサによって加熱体の発熱部を超える上限水位を検出したときに給水を停止し、発熱部の上端より少し下側となる下限水位を検出したときに給水を開始するように制御されている。

特開２０１０−１０１５６４号公報

このスチームコンベクションオーブンの蒸気発生装置では、蒸気発生容器が過熱状態になった加熱体により破損するのを防ぐために、加熱体の非発熱部の温度を検出する温度センサが設けられている。水位センサの故障等により蒸気発生容器内の水位が下限水位より低くなると、加熱体の発熱部の水面より上側部分が過熱状態となり、この熱が非発熱部に伝わって同様に過熱状態となる。温度センサによりこの非発熱部の過熱状態となった温度を検出すると、制御装置が誘導加熱コイルに高周波電流の供給を停止し、蒸気発生容器が過熱状態になった加熱体により破損するのを防いでいる。しかし、加熱体の非発熱部が温度センサにより温度を検出される部分以外で局部的に過熱状態となることがある。そのようなときには、過熱状態となった非発熱部の熱が加熱体を上部で支持する樹脂製の支持ホルダを破損させ、また、支持ホルダを介して樹脂製の蒸気発生容器に伝達され、蒸気発生容器が破損するおそれがあった。

また、上述した蒸気発生容器内の水位が下限水位より低くなる理由として、水位センサに用いるフロートスイッチのフロートがこれを上下動可能に支持する支持部材または水位検知容器の内壁に引っ掛って上下動しなくなることや、蒸気発生容器と水位検知容器とを連結する連結管内に気泡が詰まって、水位検知容器内の水が蒸気発生容器に流れなくないことが原因としてあった。このときには、給水手段により水位検知容器内に給水をすれば、フロートスイッチの引っ掛かりがなくなることや、連結管内の気泡が水位検知容器内の水圧によって蒸気発生容器内に押し出されて、水位センサが蒸気発生容器内の正確な水位を検出できることがある。このように、給水手段により水位検知容器内に給水すれば、水位センサが蒸気発生容器内の正確な水位を検出できるときがあるにもかかわらず、全ての場合に誘導加熱コイルへの高周波電流の供給を停止して蒸気発生装置による蒸気発生を止めていたのでは、調理庫内で調理している食材が適切な蒸気量で美味しく調理されないことがあった。また、上記のように給水することで水位センサが正常に水位を検出することができる場合でも、蒸気発生装置のエラーとして蒸気を供給させることができないと、スチームコンベクションオーブンのエラーとなって使用できない頻度が高くなる問題があった。

また、このスチームコンベクションオーブンで加熱調理をしたときに、蒸気発生容器内の水位が下限水位より僅かに高い水位となって終了することがあり、その際には蒸気発生容器内の加熱体の発熱部の一部が水面より上側に露出したままとなる。蒸気発生容器内に残る熱湯が冷める前に再度加熱調理をすれば、加熱体の発熱部の湯面より上側に露出している部分は沸騰により上下に波打つ湯と熱交換され、また、発生した蒸気と熱交換されて過熱状態とならなかった。しかし、蒸気発生容器内の湯が冷めてから加熱調理をすると、蒸気発生容器内の水が沸騰して上下に波打つまで、加熱体の発熱部の水面より上側に露出している部分が水と熱交換されずに過熱状態となるおそれがあった。加熱体の発熱部が過熱状態になったときに、上述したように加熱体の非発熱部が温度センサにより温度を検出する部分以外で局部的に過熱状態となると、同様に蒸気発生容器が破損するおそれがあった。本発明は、上述したような諸問題を解決することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一実施形態は、所定量の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器と、蒸気発生容器の外周に巻回された誘導加熱コイルと、蒸気発生容器内に収容されて誘導加熱コイルに高周波電流を供給することで発熱する発熱部により蒸気発生容器内の水を加熱し、発熱部の上側に連続して形成された非発熱部を蒸気発生容器に支持させた加熱体と、蒸気発生容器内の水位を検出する水位センサと、蒸気発生容器内に給水する給水手段とを備え、水位センサによって加熱体の発熱部を超える上限水位を検出したときに給水手段による給水を停止し、発熱部の上端より少し下側となる下限水位を検出したときに給水手段による給水を開始するように制御された蒸気発生装置において、蒸気を発生させるときの正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたときに、給水手段による給水を開始するように制御したことを特徴とする蒸気発生装置を提供するものである。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、蒸気を発生させるときの正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたときに、給水手段による給水を開始するように制御したので、水位センサによって正確な水位を検出できないようなときでも、正常運転時の給水停止時間と比較してこれより長くなっていれば給水を開始させるようにしたので、加熱体の発熱部が水面上に露出している状態を短くすることで過熱状態とならないようにでき、蒸気発生容器が破損するのを防ぐことができる。

また、本発明の他の実施形態は、所定量の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器と、蒸気発生容器の外周に巻回された誘導加熱コイルと、蒸気発生容器内に収容されて誘導加熱コイルに高周波電流を供給することで発熱する発熱部により蒸気発生容器内の水を加熱し、発熱部の上側に連続して形成された非発熱部を蒸気発生容器に支持させた加熱体と、蒸気発生容器内の水位を検出する水位センサと、蒸気発生容器内に給水する給水手段とを備え、水位センサによって加熱体の発熱部を超える上限水位を検出したときに給水手段による給水を停止し、発熱部の上端より少し下側となる下限水位を検出したときに給水手段による給水を開始するように制御された蒸気発生装置において、誘導加熱コイルに供給した積算電力値が所定値以上になると給水手段により給水するように制御したことを特徴とする蒸気発生装置を提供するものである。

上記のように構成した蒸気発生装置においては、誘導加熱コイルに供給した積算電力値が所定値以上になると給水手段により給水するように制御したので、水位センサによって正確な水位を検出できないようなときでも、誘導加熱コイルに供給した積算電力値が給水を要する値以上になると給水を開始させるようでき、加熱体の発熱部が水面上に露出している状態を短くすることで過熱状態とならないようにでき、蒸気発生容器が破損するのを防ぐことができる。また、上述した各蒸気発生装置においては、給水停止時間の計時または積算電力値の計測を開始するタイミングとして、水位センサによる上限水位の検出時、水位センサによる下限水位の検出時、給水手段の給水開始時及び給水手段の給水停止時の少なくとも１つのタイミングを用いることができる。

また、上記の各実施形態の蒸気発生装置においては、水位センサは蒸気発生容器の下部に連通管を介して連通接続された水位検知容器内に設けられたフロートスイッチよりなり、給水手段を水位検知容器を介して蒸気発生容器に給水するようにしたときには、上記の効果を得ることができ、さらに、水位センサに用いたフロートスイッチのフロートが一時的に引っ掛かって下限水位を検出できないときや、連通管内に気泡が溜まることで、水位検知容器内の水位が蒸気発生容器内の水位と異なるようになって、水位センサにより一時的に蒸気発生容器内の正確な水位を検出できないときでも、水位検知容器に給水することで、フロートスイッチのフロートの一時的な引っ掛かりを解消できて下限水位を検出できるようになり、連通管内の気泡が水位検知容器内に給水したことで高くなった水圧により押し出されるので、水位センサにより蒸気発生容器内の正確な水位を検出できるようになる。これにより、加熱体が過熱温度となって蒸気発生装置で蒸気を発生させることができなくなる頻度を減らすことができる。

本発明の蒸気発生装置を内蔵したスチームコンベクションオーブンの正面図である。 図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。 図１のＢ−Ｂ線における縦断面図である。 蒸気発生装置の一部破断縦断面図である。 スチームコンベクションオーブンの制御装置のブロック図である。 加熱体が過熱状態となるのを防ぐプログラムを示すフローチャートである（１）。 加熱体が過熱状態となるのを防ぐプログラムを示すフローチャートである（２）。 加熱体が過熱状態となるのを防ぐプログラムを示すフローチャートである（３）。 加熱体が過熱状態となるのを防ぐプログラムを示すフローチャートである（４）。

以下、本発明の蒸気発生装置をスチームコンベクションオーブンに適用した実施形態を添付図面を参照して説明する。図１〜図３に示すように、スチームコンベクションオーブン１０は、ハウジング１１の内部に配置した食材の調理庫１２と、この調理庫１２の内部を加熱するため調理庫１２内に設けたヒータ１３と、調理庫１２内の空気を対流させるために調理庫１２内に設けた送風ファン１４と、調理庫１２内の温度を検出する庫内温度センサ１５と、ハウジング１１の内部にて調理庫１２の側方に形成した機械室１６に設けられて調理庫１２内に蒸気を供給する蒸気発生装置２０と、ハウジング１１のフロントパネルに操作パネル１７を備えている。

図４に示すように、本発明の蒸気発生装置２０は、所定量の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器２１と、蒸気発生容器２１の外周に巻回された誘導加熱コイル２７と、蒸気発生容器２１内に収容されて誘導加熱コイル２７に高周波電流を供給することで発熱する発熱部３１ａにより蒸気発生容器２１内の水を加熱し、発熱部３１ａの上側に連続して形成された非発熱部３１ｂをホルダ３２を介して蒸気発生容器２１に支持させた加熱体３０と、蒸気発生容器２１内の水位を検出する水位センサ４２と、蒸気発生容器２１内に給水する給水手段４４とを備えている。

蒸気発生容器２１は上下が開口した樹脂製の円筒部材よりなり、機械室１６の床面に設置されて調理庫１２内の水を排出するのに用いる排水タンク１８上に接続筒２２を介して立設されている。蒸気発生容器２１の上端開口は蒸気の吐出口２１ａとなっており、この吐出口２１ａには吐出する蒸気を調理庫１２内に導出するための蒸気導出筒２３が接続されている。また蒸気発生容器２１の下端開口の排水口２１ｂに接続された接続筒２２には、排水弁２４が設けられており、排水弁２４を開放させると蒸気発生容器２１内の水が排水タンク１８に排出される。

蒸気発生容器２１の上下方向の中間部外周には環状のブラケット２５，２６が上下に離間して設けられており、このブラケット２５，２６の間に誘導加熱コイル２７が巻回されている。また、ブラケット２５，２６には、その円周方向に沿って誘導加熱コイル２７から漏出する電磁波を防ぐために複数個の棒状のフェライト２８が設けられている。

蒸気発生容器２１内には誘導加熱コイル２７により発熱して蒸気発生容器２１内の水を加熱する加熱体３０が収容されている。加熱体３０は、６本の導電性の金属製棒状部材よりなる加熱棒３１と、これらの加熱棒３１を蒸気発生容器２１の上部に支持させる環状の金属製のホルダ３２とからなる。蒸気発生容器２１の上部に下側に縮径するように形成されたテーパ部２１ｃにホルダ３２が係止して支持され、このホルダ３２にその周方向に沿って各加熱棒３１の上端が固定されている。蒸気発生容器２１内に吊設された各加熱棒３１は誘導加熱コイル２７と同じ高さ位置にあって誘導加熱コイル２７に高周波電流を供給したときに発熱する発熱部３１ａと、この発熱部３１ａの上側部分と下側部分で発熱しない非発熱部３１ｂ，３１ｃとからなる。

蒸気発生容器２１の上部には加熱体３０の温度を検出するための温度センサ３３が設けられている。温度センサ３３はサーミスタよりなり、加熱体３０が過熱状態になるのを防ぐためのものである。温度センサ３３は加熱棒３１の上側部分の非発熱部３１ｂの温度を検出している。

蒸気発生容器２１の側方には蒸気発生容器２１内の水位を検知するための略筒状の水位検知容器４０が立設されており、水位検知容器４０は蒸気発生容器２１の下部に連通管４１により連通接続されている。水位検知容器４０内には蒸気発生容器２１内の水位を検出するための水位センサ４２が設けられている。水位センサ４２はフロートスイッチよりなり、支持部材により上下動可能に支持されたフロートにより、蒸気発生容器２１内で加熱棒３１の発熱部３１ａを超える水位として上限水位Ｌ１とこの発熱部３１ａより少し下側の水位として下限水位Ｌ２とを検出する。水位検知容器４０の上部に設けられた給水部４３には給水手段４４が接続されている。給水手段４４は、水道等の給水源から導出される給水管４５と、給水管４５には介装された給水弁４６とからなる。給水弁４６を開放すれば水位検知容器４０内に給水され、水位検知容器４０内に給水された水は連通管４１を通って蒸気発生容器２１内に給水される。また、水位検知容器４０には上限水位Ｌ１を少し越える水位の水を排水するオーバーフロー管４７が設けられている。

スチームコンベクションオーブン１０は制御装置５０を備えており、図５に示すように、制御装置５０はヒータ１３と、送風ファン１４と、庫内温度センサ１５と、操作パネル１７と、蒸気発生装置２０の各機器として排水弁２４、誘導加熱コイル２７、温度センサ３３、水位センサ４２、給水弁４６に接続されている。制御装置５０は、マイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びタイマ（何れも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、操作パネル１７からの入力、庫内温度センサ１５、蒸気発生装置２０の温度センサ３３、水位センサ４２の各検出に基づき、ヒータ１３、送風ファン１４、排水弁２４、誘導加熱コイル２７及び給水弁４６の作動を制御するプログラムを実行する。

また、制御装置５０は、ヒータ１３の入力電力を位相制御等により可変制御する制御回路（図示しない）と、蒸気発生装置２０の誘導加熱コイル２７の入力電力をインバータ制御等により可変制御する制御回路（図示しない）を有しており、ヒータ１３及び蒸気発生装置２０の出力を可変制御している。

このスチームコンベクションオーブン１０は蒸気発生装置２０と送風ファン１４とを作動させて蒸気によって食材を調理するスチームモードと、ヒータ１３と送風ファン１４とを作動させて熱風によって食材を調理するホットエアーモードと、ヒータ１３と蒸気発生装置２０と送風ファン１４とを作動させて蒸気を含んだ熱風によって食材を調理するコンビモードとからなる調理モードを有している。スチームモードによる調理プログラムを実行するときには、制御装置５０は蒸気発生装置２０と送風ファン１４とを作動させ、調理に適した蒸気量となるように、制御回路により蒸気発生装置２０の誘導加熱コイル２７の入力電力を可変制御している。また、コンビモードによる調理プログラムを実行するときには、制御装置５０はヒータ１３と蒸気発生装置２０と送風ファン１４とを作動させ、調理に適した温度及び蒸気量となるように、各制御回路によりヒータ１３及び蒸気発生装置２０の誘導加熱コイル２７の入力電力を可変制御している。

このスチームコンベクションオーブン１０の蒸気発生装置２０を作動させたときには、制御装置５０は蒸気発生容器２１内の水位が上限水位Ｌ１と下限水位Ｌ２との間の水位となるように制御している。具体的には、制御装置５０は水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出されると給水弁４６を開放させて給水させ、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されると給水弁４６を閉止させて給水を停止させるよう制御している。また、制御装置５０は加熱体３０が過熱状態となる前に誘導加熱コイル２７への高周波電流の供給を停止するように制御している。具体的には、蒸気発生容器２１の水位が正常に制御された状態で蒸気を発生させたときには、加熱棒３１の上側の非発熱部３１ｂの温度は蒸気や突沸した熱湯によって１００℃以下となっているので、制御装置５０は温度センサ３３により検出された加熱棒３１の上側の非発熱部３１ｂの温度が過熱温度として１１０℃以上になると、誘導加熱コイル２７への高周波電流の供給を停止するように制御している。

次に、上記のように構成したスチームコンベクションオーブン１０における蒸気発生装置２０の加熱体３０の過熱を防止するためのプログラムを説明する。図６に示すように、スチームコンベクションオーブン１０の電源（図示しない）をオンにすると、ステップ１０１において、制御装置５０は排水弁２４を所定時間開放させた後に閉止させ、蒸気発生容器２１内の水を排水する。次に、ステップ１０２において、制御装置５０は、給水弁４６を開放させて給水を開始させると、水道等の給水源から給水管４５を通って送られる水は水位検知容器４０内に送られ、水位検知容器４０内に給水された水は連通管４１を通って蒸気発生容器２１内に送られる。次に、ステップ１０３において、制御装置５０は、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されたか否かを判定し、上限水位Ｌ１が検出されないと「ＮＯ」と判定してステップ１０２に戻す。制御装置５０は、上限水位Ｌ１が検出されるまでステップ１０２及び１０３の処理を繰り返し実行するなかで、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されると、制御装置５０は「ＹＥＳ」と判定してステップ１０４に進める。制御装置５０は、ステップ１０４において、給水弁４６を閉止させて給水を停止させる。

次に、制御装置５０は、ステップ１０５において、操作パネル１７からスチームモードまたはコンビモードでの調理の開始の入力信号があるか否かの判定をする。操作パネル１７からスチームモードまたはコンビモードでの調理の開始の入力信号がなければ、制御装置５０は「ＮＯ」と判定し、ステップ１０６に進める。制御装置５０は、ステップ１０６において、電源をオンにしてから６時間経過したか否かを判定し、電源をオンにしてから６時間経過していなければ「ＮＯ」と判定し、ステップ１０７に進める。これに対し、電源をオンにしてから６時間経過したら、制御装置５０は、「ＹＥＳ」と判定してステップ１０１に戻し、蒸気発生容器２１内の水を排水させた後にステップ１０２〜１０４の処理を実行して、蒸気発生容器２１内に上限水位Ｌ１まで給水させる。また、制御装置５０は、ステップ１０７において、水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出されたか否かを判定し、下限水位Ｌ２以下となっていなければ「ＮＯ」と判定しステップ１０５に戻し、下限水位Ｌ２以下となっていれば「ＹＥＳ」と判定しステップ１０２に戻す。

制御装置５０は、操作パネル１７からスチームモードまたはコンビモードでの調理の開始の入力信号が入力されるまでステップ１０５〜１０７の処理を繰り返し実行しているなかで、操作パネル１７から該調理の開始の入力信号が入力されると、ステップ１０５において「ＹＥＳ」と判定されて、ステップ１０２から始まる処理を実行して、蒸気発生容器２１内に上限水位Ｌ１まで給水させる。

このように、スチームコンベクションオーブン１０でスチームモードまたはコンビモードを選択して蒸気を含んだ熱風により加熱調理するときには、操作パネル１７から蒸気を含んだ料理プログラムの調理開始信号が入力されて、蒸気発生装置２０の誘導加熱コイル２７に高周波電流を供給する前に、蒸気発生容器２１内は必ず上限水位Ｌ１まで給水される。蒸気発生容器２１内を上限水位Ｌ１にしてから誘導加熱コイル２７に高周波電流の供給を開始すると、各加熱棒３１の発熱部３１ａは水面下で発熱し、各加熱棒３１の発熱部３１ａは過熱状態にならない。これにより、各加熱棒３１の上側の非発熱部３１ｂが発熱部３１ａの熱によって過熱状態にならず、蒸気発生容器２１が過熱状態の加熱体３０によって破損されない。

次に、スチームコンベクションオーブン１０でスチームモードまたはコンビモードを選択して蒸気を含んだ熱風により加熱調理をしているときに、蒸気発生装置２０の加熱体３０が過熱状態となるのを防止するためのプログラムについて説明する。図７に示すように、制御装置５０は、ステップ２０１において、温度センサ３３によって検出される加熱棒３１の上側の非発熱部３１ｂの温度が過熱温度である１１０℃より低い所定温度として１０４℃以上であるか否かを判定し、１０４℃より低ければ「ＮＯ」と判定してステップ２０２に進める。制御装置５０は、ステップ２０２において、温度センサ３３による検出温度が過熱温度である１１０℃以上であるか否かを判定し、１１０℃より低ければステップ２０１に戻す。

制御装置５０は、ステップ２０１及び２０２の処理を繰り返し実行しているなかで、温度センサ３３による検出温度が１０４℃以上になると、ステップ２０１において「ＹＥＳ」と判定して、ステップ２０３に進める。制御装置５０は、ステップ２０３において、給水弁４６を開放させてステップ２０４に進め、ステップ２０４において、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されたか否かを判定する。制御装置５０は、ステップ２０４において、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されないと「ＮＯ」と判定してステップ２０３に戻す。制御装置５０は、上限水位Ｌ１が検出されるまでステップ２０３及び２０４の処理を繰り返し判定しているなかで、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されるとステップ２０４において「ＹＥＳ」と判定し、ステップ２０５に進める。制御装置５０は、ステップ２０５において、給水弁４６を閉止させて、ステップ２０２に戻す。加熱棒３１の温度が一時的に上昇しただけであれば、ステップ２０３〜２０５による給水処理で加熱棒３１の非発熱部３１ｂの温度が下がり、ステップ２０２において、温度センサ３３による検出温度が１１０℃以上にならずにステップ２０１に戻される。

これに対し、ステップ２０３〜２０５による給水処理をしたにもかかわらず、加熱棒３１の非発熱部３１ｂが１１０℃以上になって過熱状態となると、制御装置５０は、ステップ２０２において、「ＹＥＳ」と判定してステップ２０６に進める。制御装置５０は、ステップ２０６において、誘導加熱コイル２７への高周波電流の供給を停止させて、加熱体３０が過熱状態となるのを防いでステップ２０７に進める。次に、制御装置５０は、ステップ２０７において、加熱棒３１の非発熱部３１ｂの温度が１１０℃以上か否かを判定し、１１０℃以上であれば「ＹＥＳ」と判定してステップ２０６に戻す。制御装置５０は、加熱棒３１の非発熱部３１ｂの温度が１１０℃より下がるまで、ステップ２０６及び２０７の処理を繰り返し実行しているなかで、１１０℃より下がるとステップ２０７において「ＮＯ」と判定して、ステップ２０８に進める。制御装置５０は、ステップ２０８において、誘導加熱コイル２７への高周波電流の供給を再開させて、加熱棒３１を発熱させることで蒸気発生容器２１内の水を加熱させて、ステップ２０１に戻す。

蒸気発生装置２０においては、水位センサ４２に用いたフロートスイッチのフロートがこれを支持する支持部材または水位検知容器４０の内壁に引っ掛かって上下動しなくなって、水位センサ４２が蒸気発生容器２１内の正確な水位を一時的に検出できないことがある。また、蒸気発生容器２１と水位検知容器４０とを連結する連通管４１に気泡が溜まり、水位検知容器４０内の水が蒸気発生容器２１内に送られないようになり、水位センサ４２が蒸気発生容器２１内の正確な水位を一時的に検出できないことがある。

このようなときに、上述したように、温度センサ３３による検出温度が過熱温度である１１０℃より低い所定温度として１０４℃以上になると、制御装置５０は、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されるまで水位検知容器４０に給水させるようにしている。水位検知容器４０に給水させることで、フロートスイッチのフロートの引っ掛かりを解消でき、また、連通管４１内に溜まった気泡を水位検知容器４０からの水圧により排出でき、水位センサ４２が蒸気発生容器２１内の正確な水位を検出できるようになる。これにより、加熱体３０が過熱温度となって蒸気発生装置２０により蒸気を発生させることができない頻度を減らすことができる。また、水位センサ４２の故障によって下限水位Ｌ２が検出されずに給水されないようなときでも、加熱体３０は蒸気発生容器２１内に送られる水によって早期に冷却され、樹脂製の蒸気発生容器２１が過熱状態となった加熱体３０により破損するのを防ぐことができる。

次に、蒸気発生装置２０の加熱体３０が過熱状態となるのを防止するための他のプログラムについて説明する。スチームコンベクションオーブン１０でスチームモードまたはコンビモードを選択して蒸気発生装置２０を作動させたときには、誘導加熱コイル２７に高周波電流が供給され、蒸気発生容器２１内の水が発熱する加熱体３０により沸騰して蒸気となり、この蒸気が調理庫１２内に導出される。制御装置５０は、上述したように蒸気発生容器２１内の水位が上限水位Ｌ１と下限水位Ｌ２との間の水位となるように制御しながら次のプログラムを実行する。

図８に示すように、制御装置５０は、ステップ３０１において、上限水位Ｌ１となるように給水弁４６を開放させて給水を開始させると、蒸気発生容器２１の水位は上昇する。制御装置５０は、ステップ３０２において、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されたか否かを判定し、上限水位Ｌ１となっていなければ「ＮＯ」と判定してステップ３０１に戻す。制御装置５０は、上限水位Ｌ１となるまでステップ３０１及び３０２の処理を繰り返し実行してなかで、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されると、ステップ３０２において「ＹＥＳ」と判定してステップ３０３に進める。制御装置５０は、ステップ３０３において、給水弁４６を閉止させて給水を停止させるとともにタイマにより給水停止時間の計時を開始する。

制御装置５０は、ステップ３０４において、水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出されたか否かを判定し、下限水位Ｌ２以下となっていなければ「ＮＯ」と判定しステップ３０５に進める。制御装置５０は、ステップ３０５において、タイマにより計時されている給水停止時間が正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたか否かを判定し、超えていなければステップ３０４に戻す。

制御装置５０は、加熱体３０を発熱させて蒸気発生容器２１から蒸気を発生させながら、ステップ３０４及び３０５の処理を繰り返し実行しているなかで、水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出されると、ステップ３０４において「ＹＥＳ」と判定してステップ３０１に戻して給水を開始させる。これに対し、水位センサ４２が故障等により下限水位Ｌ２を検出できなくて、タイマにより計時されている給水停止時間が正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えれば、制御装置５０は、ステップ３０５において「ＹＥＳ」と判定してステップ３０１に戻して給水を開始させる。

このように、蒸気発生装置２０の加熱体３０が過熱状態となるのを防止するためのプログラムを実行すれば、水位センサ４２の故障によって下限水位Ｌ２を検出できずに給水されないようなときでも、正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたときに給水されるので、加熱体３０は蒸気発生容器２１内に送られる水によって早期に冷却され、樹脂製の蒸気発生容器２１が過熱状態となった加熱体３０によって破損するのを防ぐことができる。

また、上述したように、水位センサ４２に用いたフロートが引っ掛かることや、連通管４１に気泡が溜まって、水位センサ４２により一時的に正確な水位が検出されないときでも、正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたときに給水される。これにより、フロートスイッチのフロートの引っ掛かりを解消でき、連通管４１内に溜まった気泡を水位検知容器４０からの水圧により排出でき、水位センサ４２が蒸気発生容器２１内の正確な水位が検出されるようになる。

なお、上述したプログラムにおいて、タイマによる給水停止時間の計時の開始は水位センサ４２による上限水位Ｌ１の検出の入力に基づいているが、本発明はこれに限られるものでなく、タイマによる給水停止時間の計時の開始を給水弁４６を閉止させる出力に基づくようにしてもよい。さらに、正常時の給水に要する時間を予め計測しておくことで、給水停止時間の計時の開始を、水位センサ４２による下限水位Ｌ２の検出の入力、または給水弁４６を開放させる出力に基づくようにしてもよい。

次に、蒸気発生装置２０の加熱体３０が過熱状態となるのを防止するための他のプログラムについて説明する。このプログラムを実行する制御装置５０は、蒸気発生装置２０の誘導加熱コイル２７に供給する高周波電流の単位時間当たりの電力を計測する電力計（図示しない）をさらに備えている。スチームコンベクションオーブン１０でスチームモードまたはコンビモードを選択して蒸気発生装置２０を作動させたときには、誘導加熱コイル２７に高周波電流が供給され、蒸気発生容器２１内の水が発熱する加熱体３０により沸騰して蒸気となり、この蒸気が調理庫１２内に導出される。制御装置５０は、上述したように蒸気発生容器２１内の水位が上限水位Ｌ１と下限水位Ｌ２との間の水位となるように制御しながら次のプログラムを実行する。

制御装置５０は、ステップ４０１において、上限水位Ｌ１となるように給水弁４６を開放させて給水を開始させると、蒸気発生容器２１の水位は上昇する。制御装置５０は、ステップ４０２において、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されたか否かを判定し、上限水位Ｌ１となっていなければ「ＮＯ」と判定してステップ４０１に戻す。制御装置５０は、上限水位Ｌ１となるまでステップ４０１及び４０２の処理を繰り返し実行しているなかで、水位センサ４２により上限水位Ｌ１が検出されると、ステップ４０２において「ＹＥＳ」と判定してステップ４０３に進める。制御装置５０は、ステップ４０３において、給水弁４６を閉止させて給水を停止させるとともに電力計により誘導加熱コイル２７に供給する高周波電流の積算電力値の計測を開始する。

制御装置５０は、ステップ４０４において、水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出されたか否かを判定し、下限水位Ｌ２以下となっていなければ「ＮＯ」と判定しステップ４０５に進める。制御装置５０は、ステップ４０５において、電力計により計測されている電力値から算出した誘導加熱コイル２７に供給した高周波電流の積算電力値が上限水位Ｌ１から下限水位Ｌ２より少し下側の水位の水を蒸発させるのに要する積算電力値を超えたか否かを判定し、超えていなければステップ４０４に戻す。

制御装置５０は、加熱体３０を発熱させて蒸気発生容器２１から蒸気を発生させながら、ステップ４０４及び４０５の処理を繰り返し実行しているなかで、水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出されると、ステップ４０４において「ＹＥＳ」と判定してステップ４０１に戻して給水を開始させる。これに対し、水位センサ４２が故障等により下限水位Ｌ２が検出されなくて、電力計により計測されている電力値から算出した誘導加熱コイル２７に供給した高周波電流の積算電力値が上限水位Ｌ１から下限水位Ｌ２より少し下側の水位の水を蒸発させるのに要する積算電力値を超えれば、制御装置５０は、ステップ４０５において「ＹＥＳ」と判定してステップ４０１に戻して給水を開始させる。

このように、蒸気発生装置２０の加熱体３０が過熱状態となるのを防止するためのプログラムを実行すれば、水位センサ４２の故障によって下限水位Ｌ２が検出されずに給水されないようなときでも、電力計により計測される電力値から算出した誘導加熱コイル２７に供給した積算電力値が上限水位Ｌ１から下限水位Ｌ２との間の水を蒸発させるのに要する積算電力値を超えたときに給水されるので、加熱体３０は蒸気発生容器２１内に送られる水によって早期に冷却され、樹脂製の蒸気発生容器２１が過熱状態となった加熱体３０によって破損するのを防ぐことができる。

また、上述したように、水位センサ４２に用いたフロートが引っ掛かり、また、連通管４１に気泡が溜まって、水位センサ４２により一時的に正確な水位を検出できないときでも、電力計により計測される積算電力値を超えたときに給水が開始される。これにより、フロートスイッチのフロートの引っ掛かりを解消でき、連通管４１内に溜まった気泡を水位検知容器４０からの水圧により排出でき、水位センサ４２が蒸気発生容器２１内の正確な水位を検出できるようになる。また、電力計により誘導加熱コイル２７に供給する高周波電流の積算電力値を計測したので、制御回路により誘導加熱コイル２７の入力電力を可変制御して給水停止時間が一定でないときでも、樹脂製の蒸気発生容器２１が過熱状態となった加熱体３０によって破損するのを防止できる。さらに、給水停止時間により給水するように制御すると、誘導加熱コイル２７により発熱する加熱棒４１の出力を低く抑えているときには、水位センサ４２により下限水位Ｌ２が検出される前に給水することになり、給水バルブ４６の開閉頻度が高くなって故障の原因となるおそれがあるが、誘導加熱コイル２７に供給した高周波電流の積算電力値に基づいて給水するようにしたので、給水バルブ４６を必要以上に開閉させないようでき、給水バルブ４６の寿命を長くすることができる。また、蒸気発生容器２１内に給水した直後は、蒸気発生容器２１内の水温は低下するので、蒸気量が僅かに抑制される。上記のように給水停止時間により給水するように制御したときに、誘導加熱コイル２７により発熱する加熱棒４１の出力を低く抑えたときには、不必要に給水されることがあり、蒸気量が安定して供給されないおそれがあったが、誘導加熱コイル２７に供給した高周波電流の積算電力値に基づいて給水するようにしたので、不必要な給水を抑えて、蒸気量が安定して供給されるようになる。

なお、上述したプログラムにおいて、積算電力値の計測の開始は水位センサ４２による上限水位Ｌ１の検出の入力に基づいているが、本発明はこれに限られるものでなく、積算電力値の計測の開始を給水弁４６を閉止させる出力、水位センサ４２による下限水位Ｌ２の検出の入力、または給水弁４６を開放させる出力に基づくようにしてもよい。

次に、蒸気発生装置２０の加熱体３０が過熱状態となるのを防止するための他のプログラムについて説明する。スチームコンベクションオーブン１０でスチームモードまたはコンビモードを選択して蒸気発生装置２０を作動させたときには、誘導加熱コイル２７に高周波電流が供給され、蒸気発生容器２１内の水が発熱する加熱体３０により沸騰して蒸気となり、調理庫１２内に導出される。制御装置５０は、上述したように蒸気発生容器２１内の水位が上限水位Ｌ１と下限水位Ｌ２との間の水位となるように制御する。蒸気発生装置２０の作動を開始させたときには、正常運転時を含めて加熱棒３１の発熱部３１ａが僅かでも水面下にあれば、所定時間として３０秒以内に蒸気が発生し、温度センサ３３により約１００℃の温度が検出される。しかし、加熱棒３１の発熱部３１ａが水面下にないときには、蒸気が発生せずに、発熱部３１ａの熱が上側の非発熱部３１ｂに伝達される。このとき、温度センサ３３により発熱部３１ａから上側の非発熱部３１ｂに伝達される熱を検出するのに要する時間は上述した蒸気が発生する時間である３０秒より長い。

そこで、制御装置５０は誘導加熱コイル２７に高周波電流を供給した後に所定時間として３０秒以内に温度センサ３３によって蒸気の発生によって上昇する所定温度として例えば９５℃以上が検出されないときには、誘導加熱コイル２７に高周波電流の供給を停止するように制御している。これにより、誘導加熱コイル２７に高周波電流を供給後に蒸気発生容器２１内に水が貯えられていない状態で加熱体３０を発熱させる時間を短くでき、樹脂製の蒸気発生容器２１が過熱状態となった加熱体３０によって破損するのを防ぐことができる。

上記の実施形態においては、蒸気発生装置２０はスチームコンベクションオーブン１０の制御装置５０により作動を制御されているが、本発明はこれに限られるものでなく、蒸気発生装置２０が制御装置を備えて、この制御装置により作動を制御させても同様の作用効果を得ることができる。

２０…蒸気発生装置、２１…蒸気発生容器、２７…誘導加熱コイル、３０…加熱体、３１ａ…発熱部、３１ｂ…非発熱部、３３…温度センサ、４０…水位検知容器、４１…連通管、４２…水位センサ（フロートスイッチ）４４…給水手段。

Claims (4)

1. 所定量の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器と、
   前記蒸気発生容器の外周に巻回された誘導加熱コイルと、
   前記蒸気発生容器内に収容されて前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給することで発熱する発熱部により前記蒸気発生容器内の水を加熱し、前記発熱部の上側に連続して形成された非発熱部を前記蒸気発生容器に支持させた加熱体と、
   前記蒸気発生容器内の水位を検出する水位センサと、
   前記蒸気発生容器内に給水する給水手段とを備え、
   前記水位センサによって前記加熱体の発熱部を超える上限水位を検出したときに前記給水手段による給水を停止し、前記発熱部の上端より少し下側となる下限水位を検出したときに前記給水手段による給水を開始するように制御された蒸気発生装置において、
   蒸気を発生させるときの正常運転時の給水停止時間より所定時間を超えたときに、前記給水手段による給水を開始するように制御したことを特徴とする蒸気発生装置。
2. 所定量の水を貯えて蒸気を発生させる蒸気発生容器と、
   前記蒸気発生容器の外周に巻回された誘導加熱コイルと、
   前記蒸気発生容器内に収容されて前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給することで発熱する発熱部により前記蒸気発生容器内の水を加熱し、前記発熱部の上側に連続して形成された非発熱部を前記蒸気発生容器に支持させた加熱体と、
   前記蒸気発生容器内の水位を検出する水位センサと、
   前記蒸気発生容器内に給水する給水手段とを備え、
   前記水位センサによって前記加熱体の発熱部を超える上限水位を検出したときに前記給水手段による給水を停止し、前記発熱部の上端より少し下側となる下限水位を検出したときに前記給水手段による給水を開始するように制御された蒸気発生装置において、
   前記誘導加熱コイルに供給した積算電力値が所定値以上になると前記給水手段により給水するように制御したことを特徴とする蒸気発生装置。
3. 請求項１または２に記載の蒸気発生装置において、
   前記給水停止時間または前記積算電力値を前記水位センサによる前記上限水位の検出時、前記水位センサによる下限水位の検出時、前記給水手段の給水開始時及び前記給水手段の給水停止時の少なくとも１つのタイミングから計時または計測したことを特徴とする蒸気発生装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の蒸気発生装置において、
   前記水位センサは前記蒸気発生容器の下部に連通管を介して連通接続された水位検知容器内に設けられたフロートスイッチよりなり、
   前記給水手段は前記水位検知容器を介して前記蒸気発生容器に給水するようにしたことを特徴とする蒸気発生装置。

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