JP2021194363A - Cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、食材を加熱調理する加熱調理器に関する。 The present disclosure relates to a cooker for cooking foodstuffs.
従来、容器内の食材を調理する加熱調理器において、調理中に容器内を減圧して炊飯などの調理を行うことが知られている(例えば、特許文献1)。また、このような加熱調理器では、調理完了後も容器内の減圧状態を維持し、減圧下で被調理物を保存することが提案されている。減圧下で被調理物を保存することで、被調理物の衛生性を保持し、食味の劣化を防ぐことができる。 Conventionally, in a heating cooker for cooking foodstuffs in a container, it is known that the inside of the container is depressurized during cooking to cook rice or the like (for example, Patent Document 1). Further, in such a cooking device, it has been proposed to maintain the decompressed state in the container even after the cooking is completed and to store the food to be cooked under the decompressed state. By storing the food to be cooked under reduced pressure, the hygiene of the food to be cooked can be maintained and the deterioration of the taste can be prevented.
特許文献1に記載のように、調理中、または調理前後に容器内を減圧する加熱調理器では、容器と蓋とで形成される空間の密閉状態を電気的に制御できる電磁弁が搭載されている。通常、電磁弁は通電中に一つの状態を維持し、通電を停止することで別の状態に切替える構成となっている。そのため、例えば調理後の保温工程において容器の内部空間を密閉状態に維持する場合、数時間から数十時間程度の長時間に渡り、電磁弁に通電し続けなければならない。これにより、加熱調理器の消費電力が増加してしまい、省エネ性の観点から改善の余地がある。 As described in Patent Document 1, a heating cooker that depressurizes the inside of a container during cooking or before and after cooking is equipped with a solenoid valve that can electrically control the closed state of the space formed by the container and the lid. There is. Normally, the solenoid valve is configured to maintain one state during energization and switch to another state by stopping energization. Therefore, for example, when the internal space of the container is maintained in a closed state in the heat retention step after cooking, the solenoid valve must be continuously energized for a long time of about several hours to several tens of hours. As a result, the power consumption of the cooking device increases, and there is room for improvement from the viewpoint of energy saving.
本開示は、上記のような課題を解決するためのものであり、電気的な制御により容器内の密閉性を変更することが可能な加熱調理器において、消費電力の増加を抑制することを目的とする。 The present disclosure is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress an increase in power consumption in a cooking device in which the airtightness inside a container can be changed by electrical control. And.
本開示に係る加熱調理器は、容器と、容器を加熱する加熱手段と、容器を覆う蓋体と、容器の内部空間の密閉性を変化させる自己保持型の第1弁と、第1弁を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、商用電源の供給が停止した場合に、容器の内部空間と容器の外部とが連通するように、第1弁を切替える。 The heating cooker according to the present disclosure includes a container, a heating means for heating the container, a lid covering the container, a self-holding type first valve that changes the airtightness of the internal space of the container, and a first valve. A control device for controlling is provided, and the control device switches the first valve so that the internal space of the container and the outside of the container communicate with each other when the supply of commercial power is stopped.
本開示における加熱調理器によると、容器の内部空間の密閉性を変化させる自己保持型の第1弁を備えることで、加熱調理器の消費電力の増加を抑制することができる。 According to the cooking cooker in the present disclosure, it is possible to suppress an increase in power consumption of the cooking cooker by providing a self-holding type first valve that changes the airtightness of the internal space of the container.
以下、加熱調理器の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、図面に示す加熱調理器は一例であり、図面に示された加熱調理器によって適用機器が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など)を適宜用いるが、これらは説明のためのものであって、実施の形態を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the cooking device will be described with reference to the drawings. The cooking device shown in the drawings is an example, and the applicable equipment is not limited by the cooking device shown in the drawings. Further, in the following description, terms indicating directions (for example, "top", "bottom", "right", "left", "front", "rear", etc.) are appropriately used for ease of understanding. These are for illustration purposes only and are not intended to limit embodiments. Further, in each figure, those having the same reference numerals are the same or equivalent thereof, which are common to the whole text of the specification. In each drawing, the relative dimensional relationship or shape of each component may differ from the actual one.
実施の形態1.
(加熱調理器の構成)
図1は、実施の形態1に係る加熱調理器100の断面模式図である。加熱調理器100は、本体1と、本体1の内側に内装固着された容器収納部2と、容器収納部2内に着脱自在に収納され、有底筒状で上面が開口した鍋状の容器6とを備えている。また、加熱調理器100は、容器6の上面開口を覆う内蓋8と、本体1に開閉自在に係止され、内蓋8に連結されて内蓋8を覆う外蓋10とからなる蓋体を備えている。
Embodiment 1.
(Composition of cooking cooker)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
容器収納部2の外壁部には、加熱手段3が設けられている。加熱手段3は、スパイラル状に巻かれた電磁誘導加熱用の加熱コイルである。加熱手段3には高周波電流が供給され、これにより発生する磁界で容器6を誘導加熱する。なお、加熱手段3は、電磁誘導加熱用の加熱コイルに限定されるものではなく、ヒータ等であってもよい。
A heating means 3 is provided on the outer wall portion of the
容器収納部2の底中央部には貫通孔が形成され、貫通孔内には鍋底温度センサ4が配置されている。鍋底温度センサ4は、圧縮バネ5により下方から支持されて容器6の底部に接触して配置され、容器6の温度を計測する。
A through hole is formed in the center of the bottom of the
容器6には取っ手部7が設けられ、取っ手部7が容器収納部2が備える保持部上に係止されて本体1内に容器6が保持される。また、容器6の上面開口周囲には、外方に延びるフランジ部6aが形成されている。内蓋8の周縁部にはシールである蓋パッキン9が設けられ、蓋パッキン9により、内蓋8と、容器6のフランジ部6aおよび容器6の内壁面とが密着し、容器6の内部空間が密閉されるようになっている。
The
内蓋8には内蓋通気孔11aおよび11bが貫通して設けられており、内蓋8および外蓋10には、内蓋通気孔11aおよび11bを介して容器6の内部空間と容器6の外部とを連通する連通流路が形成されている。連通流路は、何れも中空で構成された連通流路15a〜15fで構成されており、連通流路15aおよび連通流路15eの内蓋8側の端部には、経路パッキン13が配置されている。経路パッキン13により、連通流路15aおよび連通流路15eが内蓋通気孔11bおよび11aに密閉性を維持した状態でそれぞれ接続される。
The
内蓋8にはさらに蒸気孔17が形成され、蒸気孔17には蒸気排出弁18が配置されている。蒸気排出弁18は、容器6内の圧力に応じて自動的に開閉されて容器6の内部空間を密閉または非密閉とする弁である。蒸気排出弁18の下流には、蒸気排出口20を備えるカートリッジ19がカートリッジパッキン21にて経路の密閉を維持した状態で配置される。
A
また、内蓋8にはセンサ孔24が貫通して設けられており、外蓋10にはセンサ孔24を介して容器6の内部空間の温度を計測する蓋温度センサ22と、センサ孔24の周囲の内蓋8と外蓋10とを密閉接続する蓋温度センサパッキン23と、が配置されている。
Further, the
外蓋10には、内蓋通気孔11aから、連通流路15eおよび連通流路15fを介して外蓋通気孔16aに至る第1流路が設けられる。そして、連通流路15eと15fの間には、第1流路を開閉する第1弁12aが配置される。第1流路は、容器6の内部空間と外部とを連通し、減圧された容器6の内部を常圧に戻す際に外気を取り込むための流路である。
The
第1弁12aは、二方向電磁弁であり、開状態と閉状態とが切替えられることで、第1流路を開閉し、容器6の内部空間の密閉性を変化させる。詳しくは、第1弁12aが開の場合、第1流路が開かれ、容器6の内部空間の密閉性が低下する。また、第1弁12aが閉の場合、第1流路が閉じられ、容器6の内部空間の密閉性が維持される。また、第1弁12aは、弁の状態を切替える時にのみ通電され、切替え後は通電を停止しても、ラッチ機構によって状態を維持することができる自己保持型の電磁弁である。
The
また、外蓋10には、内蓋通気孔11bから連通流路15a、15b、減圧装置14、連通流路15c、およびカートリッジ19を経てカートリッジ19の外面に開口した蒸気排出口20に至る第2流路が設けられる。さらに、外蓋10には、外蓋通気孔16bから連通流路15d、15b、減圧装置14、連通流路15c、およびカートリッジ19を経て蒸気排出口20に至る第3流路が設けられる。連通流路15aと連通流路15bとの間には、第2流路と第3流路とを切替える第2弁12bが配置される。
Further, the
第2弁12bは、三方向電磁弁であり、第2流路と第3流路とを切替えることで、容器6の内部空間の密閉性を変化させる。詳しくは、第2弁12bが第2流路を連通する状態の場合、第3流路が閉じられ、容器6の内部空間の密閉性が低下する。また、第2弁12bが第3流路を連通する状態の場合、第2流路が閉じられ、容器6の内部空間の密閉性が維持される。また、第2弁12bは、通電している間は第2流路を連通させ、通電停止時には第3流路に切替えられる、常時閉形または常時開形の電磁弁である。
The
連通流路15bと連通流路15cとの間には、容器6の内部空間の空気を吸引して容器6内を減圧する減圧装置14が設けられる。減圧装置14は、例えば減圧ポンプである。減圧装置14は、容器6内の空気を吸引して、第2流路を介して蒸気排出口20から外部へと排気する。また、減圧装置14は、外蓋通気孔16bから外気を吸引して、第3流路を介して蒸気排出口20から外部へと排気する。
Between the
外蓋通気孔16bは外蓋10の側面または底面に配置されることで、減圧装置14への水分および異物の侵入を防ぎ、故障リスクを抑制することができる。なお、図1では、容器6内の空気を外部に排気する排気孔として、外蓋通気孔16aおよび16bを外蓋10に配置した構成としているが、本体1の側面部または底部等に配置してもよい。また、外蓋通気孔16aおよび16bはどちらも外気の吸引に用いられるため、外蓋通気孔16aおよび16b、ならびに連通流路15dおよび15fには外部の埃などを容器6の内部に吸引しないよう、フィルターまたはメッシュ構造を設けるとよい。
By arranging the outer
また、外蓋10には圧力センサ25が設けられている。圧力センサ25は、連通流路15aを分岐した流路に設けられている。圧力センサ25は、ダイヤフラムゲージなどを備え、連通流路15aを含む容器6の内部空間の圧力を検知する。なお、連通流路15aを分岐した流路ではなく、容器6の内部空間と連通する新たな連通流路を別途設け、そこに圧力センサ25を配置してもよい。
Further, the
外蓋10にはさらに、ユーザによって操作指示等が入力される操作表示装置26が配置される。なお、図1には操作表示装置26が外蓋10に配置されているが、本体1に配置されていてもよい。また、操作表示装置26は、スマートフォン等、加熱調理器100と別体の外部機器として構成され、加熱調理器100と通信可能に接続されてもよい。
Further, an
(加熱調理器の制御)
図2は、実施の形態1に係る加熱調理器100の制御ブロック図である。加熱調理器100は、加熱調理器100全体を制御する制御装置27を備えている。制御装置27は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアで構成することもできるし、マイコンまたはCPUのような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成することもできる。制御装置27には、鍋底温度センサ4と、蓋温度センサ22と、圧力センサ25と、操作表示装置26とが電気的に接続され、これらの装置から容器6の温度および圧力、ならびにユーザの指示などの情報が入力される。また、制御装置27には、減圧装置14と、加熱手段3に高周波電流を供給するインバータ部28と、第1弁12aと、第2弁12bとが電気的に接続される。
(Control of cooking cooker)
FIG. 2 is a control block diagram of the
制御装置27は、加熱制御部271と、弁制御部272と、駆動回路273とを有する。加熱制御部271と弁制御部272とは、制御装置27がプログラムを実行することにより実現される機能部である。加熱制御部271は、操作表示装置26、鍋底温度センサ4、蓋温度センサ22、および圧力センサ25から入力される情報に基づいて、インバータ部28を制御し、加熱調理を実行する。弁制御部272は、操作表示装置26、鍋底温度センサ4、蓋温度センサ22、および圧力センサ25から入力される情報に基づいて、第1弁12aおよび第2弁12bを制御する。第1弁12aおよび第2弁12bの制御は、第1弁12aおよび第2弁12bの状態の切替え、および状態の維持を含む。駆動回路273は、弁制御部272からの信号に基づいて、第1弁12aの開閉を切替える。
The
制御装置27は、減圧装置14と、インバータ部28と、第1弁12aと、第2弁12bとを制御して、調理制御を実施する。図3は、実施の形態1に係る加熱調理器100の通常の調理制御における温度および圧力と、各装置の駆動タイミングとを示す図である。詳しくは、図3は、容器6の温度[℃]と、容器6内の圧力[atm]と、加熱手段3、減圧装置14、第2弁12b、および第1弁12aの入力と、蒸気排出弁18の状態とを示している。また、図3の温度において、実線は鍋底温度センサ4で検出された容器6の底部の温度を示し、破線は蓋温度センサ22で検出された空間温度を示す。
The
はじめに、ユーザは、任意のメニューを調理するため、米、肉、魚、または野菜、ならびに水および調味料等の材料を容器6内に入れる。その後、ユーザは取っ手部7を把持して容器6を容器収納部2に載置し、外蓋10を閉める。これにより、内蓋8の蓋パッキン9が容器6のフランジ部6aに圧接されて容器6の内部空間が略密閉状態となる。
First, the user puts rice, meat, fish, or vegetables, as well as ingredients such as water and seasonings, into
そして、ユーザが操作表示装置26にてメニューを選択し、調理開始の指示を行うと、制御装置27に調理開始指示が与えられて調理が開始される。詳しくは、メニューの選択により、設定調理温度T[℃]、設定調理圧力P[atm]、減圧装置14の駆動パターン、および設定調理温度Tを維持する設定調理時間t[分]等を含むメニューに応じた調理シーケンスが、指示として制御装置27に与えられる。なお、ユーザが直接、設定調理温度T、設定調理圧力Pおよび設定調理時間t等の調理条件をそれぞれ選択してもよい。またはユーザが食材の種類、量、および調理方法等を選び、これに応じた調理条件が設定されてもよい。また、予め設定可能な各温度に対する飽和水蒸気圧の関係をテーブルとして記憶させておき、設定調理温度Tで沸騰する圧力を自動で設定して、操作表示装置26に表示するようにしてもよい。
Then, when the user selects a menu on the
調理が開始されると、加熱制御部271により、インバータ部28が制御され、インバータ部28から加熱手段3に高周波電流が供給される。そして、加熱手段3において高周波磁界が発生し、加熱手段3と磁気結合した容器6の加熱手段3と対向する面が励磁され、容器6の底面に渦電流が誘起される。この渦電流と、容器6が有する抵抗とによりジュール熱が生じ、容器6の底面が発熱して被調理物が加熱され、容器6の温度が上昇する。この工程を昇温工程という。容器6が設定調理温度Tに到達した後、加熱制御部271によりインバータ部28が制御され、設定調理温度Tでの温調が行われる。この工程を温調工程という。また、昇温工程と温調工程を合わせて調理工程という。なお、設定調理温度Tが100℃の場合には、容器6を温調せず、連続で加熱してもよい。
When cooking is started, the
弁制御部272は、調理開始時には第2弁12bに通電せず、第3流路を連通させる状態とし、減圧を行う場合に、第2弁12bに通電して第2流路に切替え、減圧装置14と容器6の内部空間とを連通させる。そして、加熱制御部271により、減圧装置14が駆動されることによって、容器6の内部空間の空気が内蓋通気孔11b、連通流路15a、15b、15c、およびカートリッジ19を介して蒸気排出口20から外部へ排出される。これにより、容器6の内部空間の圧力が低下する。そして、容器6の温度が、容器6内の圧力における容器6内に収容された被調理物の沸点になると、被調理物が沸騰し、減圧低温沸騰が開始される。なお、このときの容器6の内部空間の圧力は、大気圧1.0atm以下となる。容器6の内部空間の圧力が設定調理圧力Pとなると、加熱制御部271は、減圧装置14を停止し、減圧を停止する。また、弁制御部272は、第2弁12bの通電を停止し、第3流路に切替える。なお、減圧装置14を停止するタイミングは、被調理物の沸騰を検知した際としてもよい。沸騰検知の方法は従来公知の方法が利用できる。例えば、鍋底温度センサ4および蓋温度センサ22で検出された容器6の底部および内部空間の温度差が一定値未満となったタイミングを沸騰したと捉えることができる。
The
加熱制御部271は、指示された設定調理時間t[分]が経過すると、調理工程を終了し、インバータ部28を停止する。この際、操作表示装置26から調理終了の報知を行ってもよい。その後、被調理物および容器6の温度が低下し、保温温度Tk[℃]に到達すると、加熱制御部271は、再度インバータ部28を制御して、保温温度で温調を開始する。この工程を保温工程という。
When the instructed set cooking time t [minutes] elapses, the
保温工程は、予め定められた最長保温時間が経過するか、またはユーザによって保温の停止が指示されるまで継続する。なお、保温工程は、メニューに応じて予め設定された調理シーケンスが終了した後の工程、ユーザが設定した調理時間終了後の工程、または食材の種類または量、調理方法によって決定された調理シーケンスが終了した後の工程を全て含むものである。なお、図3は、調理工程および保温工程における各装置の制御の一例を示すものであり、その他の如何なる制御を行ってもよい。 The heat insulation step continues until a predetermined maximum heat insulation time elapses or the user instructs to stop the heat insulation. The heat retention process includes a process after the cooking sequence preset according to the menu is completed, a process after the cooking time set by the user is completed, or a cooking sequence determined by the type or amount of ingredients and the cooking method. It includes all the processes after completion. Note that FIG. 3 shows an example of control of each device in the cooking process and the heat insulating process, and any other control may be performed.
続いて、本実施の形態の加熱調理器100における第1弁12aについて説明する。上記の通り、第2弁12bは、通電している間のみ第2流路を連通させ、通電停止時には第3流路に切替えられる構成となっている。すなわち、制御装置27は、第2弁12bの状態を維持するために、通電し続ける必要がある。一方、第1弁12aはラッチ機構を搭載した自己保持型の電磁弁である。図4は、実施の形態1に係る加熱調理器100の第1弁12aの概略構成図である。図4に示すように、第1弁12aは、可動鉄芯121と、励磁コイル122と、圧縮バネ123と、永久磁石124とからなる。
Subsequently, the
第1弁12aは、可動鉄芯121が往復動作することにより開閉が切替えられ、第1流路を開閉する。第1弁12aは、弁の状態を切替える時にのみ通電され、切替え後は通電を停止しても、機械的ラッチ機構によって状態を維持することができる。第1弁12aの切替えは、双方向の通電を行うことで実施される。詳しくは、第1弁12aは、圧縮バネ123の反力が永久磁石124の吸引力に勝ることにより可動鉄芯121が第1流路側に押されることで閉の状態が維持される。ここで、弁制御部272により、励磁コイル122が通電されると、可動鉄芯121が圧縮バネ123を圧縮する方向に動き、状態が開に切替えられ、第1流路が開かれる。そして、永久磁石124の吸引力が圧縮バネ123の反力に勝ることで、通電を停止した後も開状態が維持される。そして、弁制御部272により、励磁コイル122が逆方向に通電されると、可動鉄芯121が永久磁石124から離れて第1流路側に動き、状態が閉に切替わる。そして、圧縮バネ123の反力によって、閉状態が維持される。
The opening and closing of the
本実施の形態の加熱調理器100は、調理工程中、または調理工程の前後に容器6の内部空間を減圧状態に維持する。減圧状態の維持時間は、調理内容によって異なる。例えば、煮込み調理の場合は、減圧状態の維持時間は数時間であり、一般的な炊飯調理における減圧状態の維持時間は、保温時間を含めると、12時間以上であることが望ましい。一般に、減圧状態を維持するために用いられる電磁弁は通電中のみ状態を保持し、通電を停止すれば別の状態に自動的に切替わる。したがって、この方式の電磁弁で数時間以上減圧状態を維持するには、始終電磁弁への通電を継続しなければならず、消費電力の増加が課題となる。
The
また、通電中は電磁弁が発熱するため、加熱調理器100の内部に電磁弁を搭載する場合には、電磁弁の周囲環境温度の上昇によって、電磁弁だけでなく、その他の周辺機器の劣化を加速させる要因となり得る。周囲環境温度を低下させるためには、場合によってはファン等の冷却機構を設けなければならず、加熱調理器100全体の大型化も懸念される。
In addition, since the solenoid valve generates heat during energization, when the solenoid valve is mounted inside the
これに対し、本実施の形態では、容器6内の減圧状態を維持するための第1弁12aに自己保持型の電磁弁を採用することで、非通電時も状態を維持できるようにした。これによって、加熱調理器100の消費電力の増加を抑制することができ、省エネ性を改善できる。また、通電時の発熱による第1弁12aおよび周辺機器の劣化を抑制し、寿命時間を改善することができる。
On the other hand, in the present embodiment, a self-holding solenoid valve is adopted for the
図5は、実施の形態1に係る第1弁12aの駆動回路273の概略構成図である。駆動回路273は、第1弁12aが備える励磁コイル122に双方向の電流を供給する。図5に示すように、駆動回路273は、4つのスイッチング素子Q1、Q2、Q3、およびQ4、ならびにダイオードD1、D2、D3、およびD4からなるブリッジ回路を有する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the
スイッチング素子Q1とQ4をON状態とし、スイッチング素子Q2とQ3をOFF状態とすると、励磁コイル122には電源Vccより矢印の方向に電流が流れる。なお、ON状態は導通している状態をいい、OFF状態は遮断されている状態をいう。また、スイッチング素子Q1とQ4をOFF状態とし、スイッチング素子Q2とQ3とをON状態とすると、励磁コイル122には電源Vccより矢印とは逆方向に電流が流れる。このように励磁コイル122の通電方向を切替えることにより、第1弁12aの開閉が行われる。
The switching element Q 1, Q 4 to the ON state, when the switching element Q 2 and Q 3 in the OFF state, a current flows in the direction of the arrow from the power supply Vcc to the
本実施の形態では、スイッチング素子Q1とQ4とをON状態、スイッチング素子Q2とQ3とをOFF状態としたとき、第1弁12aが閉となり、第1流路が閉じられ、容器6の内部空間の密閉が維持される。また、スイッチング素子Q1とQ4とをOFF状態、スイッチング素子Q2とQ3とをON状態としたとき、第1弁12aが開となり、第1流路が開かれ、容器6の内部空間の密閉性が低下する。
In this embodiment, ON and switching elements Q 1, Q 4 state, when the switching element Q 2 and Q 3 and the OFF state, the
なお、図5では図示していないが、電源Vccは商用交流電源を整流および降圧して生成された直流電源回路であり、例えば12Vを出力する。また、駆動回路273は、さらにコンデンサC1と、コンデンサC1から電源Vccへの放電を防止するダイオードD5とを備えている。また、制御装置27の弁制御部272は、電源Vccの電圧を監視する電圧検出機能を有している。
Although not shown in FIG. 5, the power supply Vcc is a DC power supply circuit generated by rectifying and stepping down a commercial AC power supply, and outputs, for example, 12V. Further, the
スイッチング素子Q1〜Q4の駆動信号は、弁制御部272から出力され、トランジスタTr1またはTr2を介して、スイッチング素子Q1〜Q4のベース端子に入力される。例えば弁制御部272によりトランジスタTr1がONとされ、トランジスタTr2がOFFとされると、スイッチング素子Q2とQ3がON状態、スイッチング素子Q1とQ4がOFF状態となる。また、弁制御部272によりトランジスタTr1がOFFとされ、トランジスタTr2をONとされると、スイッチング素子Q1とQ4がON状態、スイッチング素子Q2とQ3がOFF状態となる。また、弁制御部272によりトランジスタTr1とTr2とが同時にONとされた場合、または同時にOFFとされた場合、励磁コイル122は通電されない。なお、駆動回路273は各素子の電流制限用として複数の抵抗素子も有している。
Drive signal of the switching element Q 1 to Q 4 is output from the
図6は、実施の形態1に係る弁制御部272の出力信号と、スイッチング素子Q1〜Q4の駆動タイミングと、励磁コイル122の電流波形と、第1弁12aの状態とを示す図である。励磁コイル122の電流波形は、図5の矢印の方向、すなわちスイッチング素子Q1とQ4とをON状態、スイッチング素子Q2とQ3とをOFF状態としたときを正として表している。図6に示すように、弁制御部272は、第1弁12aを閉とするタイミングで、トランジスタTr2をON、トランジスタTr1をOFFとする信号を出力する。また、弁制御部272は、第1弁12aを開とするタイミングで、トランジスタTr1をON、トランジスタTr2をOFFとする信号を出力する。
Figure 6 is a diagram showing an output signal of the
また、弁制御部272は、第1弁12aの閉状態を維持する場合、または開状態を維持する場合は、トランジスタTr1およびトランジスタTr2の何れもOFFとしている。これにより電源Vccから励磁コイル122への電流が遮断され、第1弁12aでの電力消費が抑制できる。なお、図6においてはトランジスタTr1およびトランジスタTr2の何れもOFFとしているが、両方ONとした場合も励磁コイル122への電流を遮断できる。
Further, the
なお、第2弁12bは、減圧装置14の駆動時のみ状態を保持できればよいため、自己保持型の電磁弁ではなく、常時閉形または常時開形の電磁弁を用い、通電時に第2流路を連通するよう構成することで、通電時間を抑えることができる。ただし、より省エネ性を高めるためには、第2弁12bの状態切替え時と、状態維持時とで通電量を変更するようにしてもよい。一般に、状態を維持する時には切替え時ほどの電力を必要としないため、制御装置27は、第2弁12bの状態維持時には、切替え時よりも通電率を下げ、通電量を少なくしてもよい。
Since the
次に、加熱調理器100の調理制御中に、停電が発生した場合の動作について説明する。図7は、実施の形態1に係る加熱調理器100の停電時の調理制御を示すフローチャートである。まず、加熱調理器100の電源がONにされると(S1)、制御装置27により第1弁12aが通電され、開とされる(S2)。これは、加熱調理器100の移送中などに第1弁12aに外力が加わった際、内部の可動鉄芯121が第1流路を閉じる方向に移動し、機械的ラッチ機構によってその状態が維持されてしまう場合があるためである。図4に示すように、第1弁12aの内部は可動鉄芯121の往復動作によって第1流路の開閉が切替えられる。しかしながら、可動鉄芯121の動作範囲は小さい場合も多く、例えば、購入までの間の輸送によって第1弁12aに外力が加わり、可動鉄芯121が動いて第1流路が閉となることがある。このような場合、初回使用時に外気の流入する隙間がなくなり、外蓋10が開かなくなってしまう。そこで、加熱調理器100の電源がONされた際に、第1弁12aを必ず開とすることで、このような事態に対処することができる。
Next, the operation when a power failure occurs during the cooking control of the
そして、ユーザの操作によって、調理開始が指示されたか判断され(S3)、指示があるまで待機する(S3:NO)。そして、調理開始が指示された場合は(S3:YES)、制御装置27により第1弁12aが通電されて閉とされ(S4)、調理工程が行われる(S5)。調理工程中に第1弁12aを閉としていても、加熱調理器100内が100℃以上に加熱された場合、蒸気排出弁18から適宜圧力が解放されるため、容器6の内部空間が意図しない圧力となることがない。また、少なくとも容器6の温度が100℃に到達する前に、言い換えると、遅くとも被調理物が沸騰する前に、第1弁12aを閉とすることで、外蓋通気孔16aから蒸気がほとんど排出されることがない。これにより、外蓋通気孔16aの配置が制限されなくなり、また、連通流路15eへ異物の侵入を抑制できる。
Then, it is determined by the user's operation whether or not the cooking start is instructed (S3), and the process waits until the instruction is given (S3: NO). Then, when the start of cooking is instructed (S3: YES), the
ただし、容器6内に圧力変化を引き起こす等、調理中に外気を吸引する必要がある場合には、第1弁12aを開としてもよい。例えば、容器6内を減圧後に第1弁12aを開閉することで、非加熱の食材にも、食材の空隙に煮汁を染み込ませることが可能であることが知られている。また、加圧中に第1弁12aを開として、容器6の内部空間を開放することで、突沸を起こして被調理物を撹拌することができる。
However, when it is necessary to suck outside air during cooking, such as causing a pressure change in the
調理工程が終了すると、保温工程が行われる(S6)。調理温度が100℃以上の場合、加熱を止めると温度低下に伴って蒸気排出弁18が自重で低下し、容器6を密閉する。そして、保温工程中に停電が発生した場合(S7)、第1弁12aが通電され、開とされる(S8)。停電は、弁制御部272が電源Vccの電圧を監視することで検出される。なお、停電が発生しない場合は、ユーザによって保温停止の操作がなされるか、または最長保温時間が経過するまで保温工程が継続される。そして、保温工程の終了後に、第1弁12aが開とされ、加熱手段3による加熱が停止される。
When the cooking process is completed, the heat insulating process is performed (S6). When the cooking temperature is 100 ° C. or higher, when the heating is stopped, the
調理工程中および保温工程中は、被調理物を容器6に投入されており、第1弁12aが閉状態で第1流路が閉じており、容器6の内部空間が大気圧よりも低い状態で密閉されている。この状態において、何らかの原因により停電が発生し、商用電源が遮断されたとする。電源Vccは商用電源から生成されているため、商用電源が遮断されると、電源Vccも生成されなくなり、電圧が低下する。弁制御部272は、電源Vccの電圧の低下を検知し、トランジスタTr1をON、トランジスタTr2をOFFとする信号を出力する。
During the cooking process and the heat retention process, the object to be cooked is charged into the
このとき、駆動回路273では、商用電源が供給されている間にコンデンサC1に蓄えられたエネルギーにより、スイッチング素子Q2とQ3がON状態、スイッチング素子Q1とQ4がOFF状態となる。これにより、コンデンサC1から励磁コイル122に第1弁12aを開とする方向に電流が供給され、第1流路が開放される。その結果、容器6の内部の密閉性が低下し、大気圧の状態に戻る。
At this time, in the
停電時に第1弁12aが閉状態で維持されると、容器6の内部空間は密閉され、大気圧よりも低いままとなる。この場合、外蓋10には吸引力が働くため、ユーザが外蓋10を開けることは容易ではなくなってしまう。また、仮に停電が長期間に及ぶ場合、外蓋10が開かないまま放置すると、調理物の腐敗を引き起こす原因になる。したがって、停電発生時は速やかに被調理物を取り出すことが望ましい。本実施の形態では、上記のように停電発生時に予めコンデンサC1に蓄えたエネルギーを利用して第1弁12aを開とし、容器6の内部空間を大気圧状態に戻すことにより、ユーザが容易に加熱調理器100の外蓋10を開け、被調理物を取り出すことができる。
When the
なお、停電発生時に制御装置27を駆動するための駆動用電源は、コンデンサC1から供給してもよいし、別途コンデンサを設け、当該コンデンサにエネルギーを蓄えて供給してもよい。または、加熱調理器100が、商用電源から受電していないときの、操作表示装置26の時計表示用の電池などから供給してもよい。これにより停電発生時も、制御装置27が動作することができる。また、停電時に励磁コイル122に電流を供給するための蓄電装置として、コンデンサC1を用いる構成を例として述べたが、乾電池等の1次電池、または商用電源が供給されている間にエネルギーを蓄える2次電池を停電時の蓄電装置として用いてもよい。
The driving power source for driving the
また、停電が発生してから第1弁12aを開くまでの時間については、停電発生検知後、直ちに第1弁12aを開としてもよいが、予め設定された遅延時間後に、第1弁12aを開としてもよい。例えば停電が数秒程度の瞬時的なものの場合は、第1弁12aを開とせずに停電復帰後に調理を再開するようにしてもよい。この場合、弁制御部272は、停電の発生を検出すると、停電時間をカウントする。この間、第1弁12aは閉状態を維持する。停電時間が予め設定した時間以上の場合、弁制御部272は、瞬時的な停電ではないと判断し、第1弁12aを開とするよう第1弁12aに通電する。
Regarding the time from the occurrence of a power failure to the opening of the
一方、停電時間が予め設定した時間未満の場合、第1弁12aに通電することなく、停電が発生する直前に実施されていた工程を再開する。この場合、第1弁12aは以降の調理に応じた開閉動作を行う。このように、停電発生後、予め設定された遅延期間の経過後に第1弁12aを切替えることにより、瞬時的な停電については、商用電源の供給が再び開始された後に、加熱を再開し、継続して調理を実施することができる。なお、第2弁12bは基本的に容器6の密閉度に大きく寄与しないため、停電時における第2弁12bの動作は容器6の内部の密閉度に影響を及ぼさない。
On the other hand, when the power failure time is less than the preset time, the process carried out immediately before the power failure occurs is restarted without energizing the
また、制御装置27は、停電発生により、第1弁12aを開とすることで外蓋10がユーザにより開閉可能となった場合、ユーザに報知を行ってもよい。ユーザへの報知は操作表示装置26に表示してもよいし、図示しないスピーカなどからにより音で報知してもよい。また、スマートフォン等に無線通信を行い、報知してもよい。停電中であるため、これらの動作は駆動用電源により駆動される制御装置27により実施される。
Further, the
実施の形態2.
図8は、実施の形態2に係る第1弁12aの駆動回路273Aの概略構成図である。図1および図5に示す実施の形態1の加熱調理器100および駆動回路273と同一または対応する構成については、同一の符号を付し、以下では相違点を中心に説明する。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the
実施の形態2に係る加熱調理器100の駆動回路273Aは、弁制御部272を用いずに停電検出を行うための停電検出回路を備える点において、実施の形態1と相違する。停電検出回路は、トランジスタTr3、トランジスタTr4、ダイオードD6、ダイオードD7、および電流制限用の抵抗素子から構成される。トランジスタTr3のベース端子は電源Vccのプラス側端子に接続され、トランジスタTr3のコレクタ端子は、トランジスタTr4のベース端子に接続されている。トランジスタTr4のコレクタ端子にはダイオードD6およびダイオードD7のカソード端子が接続されている。ダイオードD6のアノード端子はトランジスタTr1のコレクタ端子に、ダイオードD7のアノード端子はトランジスタTr2のベース端子にそれぞれ接続されている。
The
次に、本実施の形態に係る加熱調理器100の駆動回路273Aの動作を説明する。商用電源が印加されている状態では、電源VccからトランジスタTr3のベース端子にベース電流が供給され、トランジスタTr3はONとなり、導通状態となる。これによりトランジスタTr4のベース端子にはベース電流が供給されないため、トランジスタTr4はOFF状態を維持する。したがって、ダイオードD6およびD7もOFF状態となる。この状態では、実施の形態1と同様に、弁制御部272からスイッチング素子Q1〜Q4の制御が可能となり、第1弁12aが開閉される。
Next, the operation of the
次に、何らかの原因により停電が発生し、商用電源が遮断されたとする。商用電源が遮断されると電源Vccも生成されなくなるため、電源Vccの電圧は低下する。すると、トランジスタTr3にベース電流が供給されなくなるため、トランジスタTr3はOFFとなり、遮断状態となる。トランジスタTr3がOFFとなると、予め電源Vccによって電荷が充電されたコンデンサC1により、トランジスタTr4にベース電流が供給されトランジスタTr4はONとなる。これによりダイオードD6およびD7がONとなり、導通状態となる。 Next, it is assumed that a power failure occurs for some reason and the commercial power supply is cut off. When the commercial power supply is cut off, the power supply Vcc is not generated either, so that the voltage of the power supply Vcc drops. Then, since the base current is not supplied to the transistor Tr 3, the transistor Tr 3 is turned OFF, and the cut-off state. When the transistor Tr 3 is OFF, the capacitor C 1 charges are charged in advance by the power supply Vcc, the transistor Tr 4 is supplied base current to the transistor Tr 4 is turned ON. As a result, the diodes D 6 and D 7 are turned on, and a conduction state is established.
ダイオードD6がONとなると、トランジスタTr1に代わり、スイッチング素子Q1をOFF状態、スイッチング素子Q2をON状態とする。また、ダイオードD7がONとなると、トランジスタTr2にベース電流が流れなくなるため、OFFとなる。これによりスイッチング素子Q3がON状態、スイッチング素子Q4がOFF状態となる。これにより、停電発生前の弁制御部272の出力信号、およびスイッチング素子Q1〜Q4のON/OFF状態にかかわらず、すなわち第1弁12aの開閉状態にかかわらず、停電発生時は第1弁12aを開に切替えることができる。
When the diode D 6 is turned on, the switching element Q 1 is turned off and the switching element Q 2 is turned on instead of the transistor Tr 1. Further, when the diode D 7 is turned on, the base current does not flow through the transistor Tr 2, so that the diode D 7 is turned off. As a result, the switching element Q 3 is turned on and the switching element Q 4 is turned off. Thus, the output signal of the power failure before the
本実施の形態では、弁制御部272の出力信号に依存せずに第1弁12aを開状態にできる。そのため、仮に停電発生とほぼ同時に弁制御部272を動作させるための駆動用電源が遮断し、弁制御部272が動作停止しても、確実に第1弁12aを開状態にすることができる。これによりユーザは、停電発生時にも安全かつ容易に外蓋10を開けることができ、被調理物を取り出すことができる。よって長期間の停電等により外蓋10が開かずに調理物が容器6内部で腐敗することを防止することができる。
In the present embodiment, the
以上が実施の形態の説明であるが、上記の実施の形態は、種々に変形することが可能である。例えば、第1弁12aの内部構造は、ラッチ機構を搭載している自己保持型のものであれば、図4に示す例に限定されない。例えば、第1弁12aの内部構造を、自重によって第1流路の密閉性を高める球体からなるボール弁と、球体に外力を与えて密閉性を低下させるラッチ機構を搭載したソレノイドと、を組み合わせた構成としてもよい。また、上記実施の形態では、ポンプからなる減圧装置14を用いて容器6内を減圧する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、容器6の加熱動作を停止し、密閉状態で温度が低下することにより減圧する自然減圧の原理を用いてもよい。
The above is the description of the embodiment, but the above-described embodiment can be variously modified. For example, the internal structure of the
また、上記実施の形態では、可動鉄芯121を圧縮バネ123の伸張方向に移動させることで第1流路を閉じ、可動鉄芯121を圧縮バネ123の圧縮方向に移動させることで第1流路を開く構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、可動鉄芯121を圧縮バネ123の伸張方向に移動させることで第1流路を開き、可動鉄芯121を圧縮バネ123の圧縮方向に移動させることで第1流路を閉じる構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, the
可動鉄芯121を圧縮バネ123の圧縮方向に移動させるためには、励磁コイル122による電磁力が、圧縮バネ123の反力に勝つ必要がある。これに対して、可動鉄芯121を圧縮バネ123の伸張方向に移動させる場合、圧縮バネ123の反力が加わるため、励磁コイル122による電磁力は小さくてよい。すなわち、停電時の場合、可動鉄芯121を圧縮バネ123の圧縮方向に移動させる場合よりも、伸張方向に移動させる場合の方が、コンデンサC1のエネルギー消費量が小さくなる。このことから、可動鉄芯121を圧縮バネ123の伸張方向に移動させたときに、第1流路が開となるように構成することで、コンデンサC1を小型化することができる。
In order to move the
さらに、図3および図8に示した駆動回路273および273Aは、基本的な動作原理を説明するための回路構成であり、これに限定されるものではなく、適宜部品の追加または削除をしてもよい。また、同等の機能を有する回路構成であれば他の回路構成を用いてもよい。
Further, the
また、停電時に第1弁12aまたは制御装置27等が故障してしまった場合、容器6の密閉状態を解除することが困難になる。そこで、機械的に外側から開口する強制密閉解除手段を設けてもよい。強制密閉解除手段としては、容器6内部と外部とを連通する第4流路をさらに設けて、第4流路に第3弁を別途設けてもよいし、上記の実施の形態における蒸気排出弁18を用いてもよい。
Further, if the
1 本体、2 容器収納部、3 加熱手段、4 鍋底温度センサ、5 圧縮バネ、6 容器、6a フランジ部、7 取っ手部、8 内蓋、9 蓋パッキン、10 外蓋、11a、11b 内蓋通気孔、12a 第1弁、12b 第2弁、13 経路パッキン、14 減圧装置、15a、15b、15c、15d、15e、15f 連通流路、16a、16b 外蓋通気孔、17 蒸気孔、18 蒸気排出弁、19 カートリッジ、20 蒸気排出口、21 カートリッジパッキン、22 蓋温度センサ、23 蓋温度センサパッキン、24 センサ孔、25 圧力センサ、26 操作表示装置、27 制御装置、28 インバータ部、100 加熱調理器、121 可動鉄芯、122 励磁コイル、123 圧縮バネ、124 永久磁石、271 加熱制御部、272 弁制御部、273、273A 駆動回路、C1 コンデンサ、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7 ダイオード、Q1、Q2、Q3、Q4 スイッチング素子、Tr1、Tr2、Tr3、Tr4 トランジスタ、Vcc 電源。 1 Main body, 2 Container storage, 3 Heating means, 4 Pot bottom temperature sensor, 5 Compression spring, 6 Container, 6a Flange, 7 Handle, 8 Inner lid, 9 Lid packing, 10 Outer lid, 11a, 11b Inner lid through Pore, 12a 1st valve, 12b 2nd valve, 13 path packing, 14 decompression device, 15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f communication flow path, 16a, 16b outer lid ventilation hole, 17 steam hole, 18 steam discharge Valve, 19 cartridge, 20 steam outlet, 21 cartridge packing, 22 lid temperature sensor, 23 lid temperature sensor packing, 24 sensor hole, 25 pressure sensor, 26 operation display device, 27 control device, 28 inverter section, 100 heating cooker , 121 Movable iron core, 122 Exciting coil, 123 Compression spring, 124 Permanent magnet, 271 Heating control unit, 272 Valve control unit, 273, 273A Drive circuit, C 1 Condenser, D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 5 , D 6 , D 7 diode, Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 switching element, Tr 1 , Tr 2 , Tr 3 , Tr 4 transistor, Vcc power supply.
Claims (10)
前記容器を加熱する加熱手段と、
前記容器を覆う蓋体と、
前記容器の内部空間の密閉性を変化させる自己保持型の第1弁と、
前記第1弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、商用電源の供給が停止した場合に、前記容器の内部空間と前記容器の外部とが連通するように、前記第1弁を切替える加熱調理器。 With the container
A heating means for heating the container and
The lid covering the container and
A self-holding type first valve that changes the airtightness of the internal space of the container,
A control device for controlling the first valve is provided.
The control device is a cooking device that switches the first valve so that the internal space of the container and the outside of the container communicate with each other when the supply of commercial power is stopped.
前記商用電源の供給が停止した場合に、前記蓄電装置によって前記第1弁を切替える請求項1に記載の加熱調理器。 The control device includes a power storage device and is equipped with a power storage device.
The cooker according to claim 1, wherein the first valve is switched by the power storage device when the supply of the commercial power supply is stopped.
前記コンデンサは、前記商用電源が供給されている間にエネルギーを蓄え、
前記第1弁は、前記商用電源の供給が停止した場合に、前記コンデンサに蓄えられたエネルギーにより切替えられる請求項2に記載の加熱調理器。 The power storage device is a capacitor.
The capacitor stores energy while the commercial power is being supplied.
The cooker according to claim 2, wherein the first valve is switched by the energy stored in the condenser when the supply of the commercial power supply is stopped.
前記2次電池は前記商用電源が供給されている間にエネルギーを蓄え、
前記第1弁は、前記商用電源の供給が停止した場合に、前記2次電池に蓄えられたエネルギーを用いて切替えられる請求項2に記載の加熱調理器。 The power storage device is a secondary battery and is
The secondary battery stores energy while the commercial power is being supplied.
The cooker according to claim 2, wherein the first valve is switched by using the energy stored in the secondary battery when the supply of the commercial power supply is stopped.
前記第1弁は、前記商用電源の供給が停止した場合に、前記1次電池に蓄えられたエネルギーを用いて切替えられる請求項2に記載の加熱調理器。 The power storage device is a primary battery and
The cooker according to claim 2, wherein the first valve is switched by using the energy stored in the primary battery when the supply of the commercial power supply is stopped.
前記商用電源の供給が停止してから、予め設定された遅延時間が経過する前に前記商用電源の供給が再び開始された場合は、前記容器の内部空間の密閉を維持するよう前記第1弁を制御し、
前記商用電源の供給が停止する前に前記加熱手段による加熱を実施中であった場合、前記商用電源の供給が再び開始された場合は、加熱を再開する請求項6に記載の加熱調理器。 The control device is
If the supply of the commercial power is restarted after the supply of the commercial power is stopped and before the preset delay time elapses, the first valve is used to maintain the sealing of the internal space of the container. Control and
The cooker according to claim 6, wherein if heating by the heating means is being performed before the supply of the commercial power supply is stopped, or if the supply of the commercial power supply is restarted, the heating is restarted.
前記制御装置は、前記容器の内部空間の空気を吸引する際、前記容器の内部空間の密閉を維持するよう前記第1弁を制御する請求項1〜7の何れか一項に記載の加熱調理器。 Further provided with a decompression device that sucks air in the internal space of the container and decompresses the internal space of the container.
The cooking according to any one of claims 1 to 7, wherein the control device controls the first valve so as to maintain the sealing of the internal space of the container when sucking the air in the internal space of the container. vessel.
前記圧縮バネが圧縮する方向に前記可動鉄芯が移動することで、前記容器の内部空間の密閉が維持される請求項1〜8の何れか一項に記載の加熱調理器。 The first valve includes a movable iron core, a compression spring, an exciting coil, and a permanent magnet.
The heating cooker according to any one of claims 1 to 8, wherein the movable iron core moves in the direction in which the compression spring compresses, so that the internal space of the container is hermetically sealed.
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