JP3775352B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
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- H05B6/6479—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques combined with convection heating using steam
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱と蒸気加熱とを組み合わせて被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高周波加熱装置は、加熱用の高周波発生装置を備えた電子レンジや、この電子レンジに熱風を発生させるコンベクションヒータを付加したコンピネーションレンジ等がある。また、蒸気を加熱室に導入して加熱するスチーマーや、スチーマーにコンベクションヒータを付加したスチームコンベクションオーブン等も加熱調理器として利用されている。
【０００３】
上記の加熱調理器により食品等を加熱調理する際、食品の加熱仕上がり状態が最も良好な状態になるように加熱調理器を制御する。即ち、高周波加熱と熱風加熱とを組み合わせた調理はコンビネーションレンジ、蒸気加熱と熱風加熱とを組み合わせた調理はスチームコンベクションオーブンによりそれぞれ制御することができる。しかし、高周波加熱と蒸気加熱とを組み合わせた調理は、それぞれの加熱処理を別個の加熱調理器間で加熱食品を移し替えて行う等の手間が生じることになる。その不便を解消するために、高周波加熱と、蒸気加熱と、電熱加熱とを一台の加熱調理器で実現したものがある。この加熱調理器は、例えば、特開昭５４−１１５４４８号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報の構成によれば、加熱蒸気発生のための気化室が加熱室の下方に埋設されており、常に貯水タンクから一定水位で水が供給されるようになっている。従って、日常における加熱室周辺の清掃作業が行いにくく、特に気化室においては、蒸気発生の過程で水分中のカルシウムやマグネシウム等が濃縮され、気化室底部やパイプ内に沈殿固着し、蒸気発生量が少なくなり、その結果、カビ等の繁殖しやすい不衛生な環境となる問題があった。
【０００５】
また、蒸気を加熱室に導入する方法として、加熱室の外側に配置されたボイラー等の加熱手段により蒸気を発生させ、ここで発生した蒸気を加熱室に供給する方式も考えられるが、蒸気導入のためのパイプに雑菌の繁殖、凍結による破損、錆等による異物混入等の問題を生じ、また、加熱手段の分解・清掃が困難であることが多く、食品を扱うために特に衛生上配慮の必要がある加熱調理器においては、外部から蒸気を導入する方式は採用し難いものであった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、蒸気発生部が清掃容易で常に衛生的に保つことができ、しかも、蒸気発生部の温度と水の供給を制御することで食品に最適な蒸気量を発生させ、空焚きなどの異常を未然に防ぐ安全性を高めた蒸気発生機能付き高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室に高周波を供給する高周波発生部と、前記加熱室内で蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部と、前記蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータの加熱を制御するヒータ制御手段を備え、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部の温度情報をもとに前記蒸発皿加熱ヒータの加熱制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
これによって、蒸発皿を加熱する蒸発皿加熱ヒータを制御する手段を有し、蒸発皿近傍に配設された温度検出部の温度情報をもとに給水部より必要な水を蒸発皿に給水し、仮に新しい水が供給されない場合は蒸発皿加熱ヒータの動作を止め、蒸発皿の空焚きを防ぐとともに、調理中においては蒸発皿加熱ヒータを制御して発生蒸気量を調整し、食品に最適な蒸気量で調理を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、被加熱物を収容する加熱室に高周波を供給する高周波発生部と、前記加熱室内で蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部と、前記蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータの加熱を制御するヒータ制御手段を備え、前記加熱室に高周波と蒸気との少なくともいずれかを供給して前記被加熱物を加熱処理する高周波加熱装置であって、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部の温度情報をもとに前記蒸発皿加熱ヒータの加熱制御を行い、前記ヒータ制御手段が、前記蒸発皿に溜まっている水を蒸発させるために、調理終了後も加熱制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
この蒸気発生機能付き高周波加熱装置では、蒸発皿を加熱する蒸発皿加熱ヒータを制御する手段を有し、蒸発皿近傍に配設された温度検出部の温度情報をもとに水を蒸発皿に給水し、仮に新しい水が供給されない場合は蒸発皿加熱ヒータの動作を止め、蒸発皿の空焚きを防ぐとともに、調理中においては蒸発皿加熱ヒータを制御して発生蒸気量を調整し、食品に最適な蒸気量で調理を行うことができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は第１実施形態の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の開閉扉を開けた状態を示す正面図、図２はこの装置に用いられる蒸気発生部の蒸発皿を示す斜視図、図３は蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータと反射板を示す斜視図、図４は蒸気発生部の断面図である。
【００１３】
この蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００は、被加熱物を収容する加熱室１１に、高周波（マイクロ波）と蒸気との少なくともいずれかを供給して被加熱物を加熱処理する加熱調理器であって、高周波を発生する高周波発生部としてのマグネトロン１３と、加熱室１１内で蒸気を発生する蒸気発生部１５と、加熱室１１内の空気を撹拌・循環させる循環ファン１７と、加熱室１１内を循環する空気を加熱する室内気加熱ヒータとしてのコンベクションヒータ１９とを備えている。
【００１４】
加熱室１１は、前面開放の箱形の本体ケース１０内部に形成されており、本体ケース１０の前面に、加熱室１１の被加熱物取出口を開閉する透光窓２１ａ付きの開閉扉２１が設けられている。開閉扉２１は、下端が本体ケース１０の下縁にヒンジ結合されることで、上下方向に開閉可能となっている。加熱室１１と本体ケース１０との壁面間には所定の断熱空間が確保されており、必要に応じてその空間には断熱材が装填されている。特に加熱室１１の背後の空間は、循環ファン１７及びその駆動モータ２３（図９参照）を収容した循環ファン室２５となって
おり、加熱室１１の後面の壁が、加熱室１１と循環ファン室２５とを画成する仕切板２７となっている。仕切板２７には、加熱室１１側から循環ファン室２５側への吸気を行う吸気用通風孔２９と、循環ファン室２５側から加熱室１１側への送風を行う送風用通風孔３１とが形成エリアを区別して設けられている。各通風孔２９、３１は、多数のパンチ孔として形成されている。
【００１５】
循環ファン１７は、矩形の仕切板２７の中央部に回転中心を位置させて配置されており、循環ファン室２５内には、この循環ファン１７を取り囲むようにして矩形環状のコンベクションヒータ１９が設けられている。そして、仕切板２７に形成された吸気用通風孔２９は循環ファン１７の前面に配置され、送風用通風孔３１は矩形環状のコンベクションヒータ１９に沿って配置されている。循環ファン１７を回すと、風は循環ファン１７の前面側から駆動モータのある後面側に流れるように設定されているので、加熱室１１内の空気が、吸気用通風孔２９を通して循環ファン１７の中心部に吸い込まれ、循環ファン室２５内のコンベクションヒータ１９を通過して、送風用通風孔３１から加熱室１１内に送り出される。従って、この流れにより、加熱室１１内の空気が、撹拌されつつ循環ファン室２５を経由して循環されるようになっている。
【００１６】
マグネトロン１３は、例えば加熱室１１の下側の空間に配置されており、マグネトロンより発生した高周波を受ける位置にはスタラー羽根３３が設けられている。そして、マグネトロン１３からの高周波を、回転するスタラー羽根３３に照射することにより、該スタラー羽根３３によって高周波を加熱室１１内に撹拌しながら供給するようになっている。なお、マグネトロン１３やスタラー羽根３３は、加熱室１１の底部に限らず、加熱室１１の上面や側面側に設けることもできる。
【００１７】
蒸気発生部１５は、図２に示すように加熱により蒸気を発生する水溜凹所３５ａと突起面３６を有した蒸発皿３５と、蒸発皿３５の下側に配設され、図３及び図４に示すように蒸発皿３５を加熱する蒸発皿加熱ヒータ３７と、該ヒータの輻射熱を蒸発皿３５に向けて反射する断面略Ｕ字形の反射板３９とから構成されている。温度検出部２０は蒸発皿３５の下方でかつ反射板３９の外側に配設されている。蒸発皿３５は、金属製の細長板状のもので、加熱室１１の被加熱物取出口とは反対側の奥側底面に長手方向を加熱室１１と循環ファン室２５とを画成する仕切板２７に沿わせた向きで配設されている。なお、蒸発皿加熱ヒータ３７としては、ガラス管ヒータ、シーズヒータ、プレートヒータ等が利用できる。
【００１８】
また、図５、図６に示すように給水部５１は、水貯留タンク５３と、水貯留タンク５３から蒸発皿３５に対して所定量の水を供給する送水ポンプ５５と、水貯留タンク５３から蒸発皿３５までを接続する管路５７とを有している。
【００１９】
この構成によれば、蒸発皿３５に対し水を連続供給することができるので、長時間の連続蒸気加熱処理が可能となる。なお、水貯留タンク５３は、図６に本装置の側面側の一部斜視図を示すように、取り扱い性を高めるためカートリッジ式としており、装置に組み込んだときに装置自体が大型化しないように、本体ケース１０の比較的高温になりにくい側壁部にコンパクトに埋設してある。この他にも、断熱処理を施して装置の上面側に配設してもよく、下面側に配設してもよい。カートリッジ式の水貯留タンク５３は、装置外部から取り出せて簡単に交換できることが好ましく、これにより取扱性を向上することができ、タンクの清掃も容易となる。例えば図示のように、装置側面から蓋５９を開閉して出し入れ可能にしてもよく、装置前面から出し入れ可能にしてもよい。また、カートリッジ式の水貯留タンク５３は、樹脂やガラス等の透明材料で形成し、タンク収納部分の本体ケース側の壁も透明材料で作ることにより、水貯留タンク５３内の水残量を外側から目視確認可能に構成することが好ましい。
【００２０】
図７は蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００を制御するための制御系のブロック図この制御系は、例えばマイクロプロセッサを備えてなる制御部５０１を中心に構成されている。制御部５０１は、主に、電源部５０３、記憶部５０５、入力操作部５０７、表示パネル５０９、温度検出部２０、加熱部５１１、冷却用ファン６１等との間で信号の授受を行っている。
【００２１】
入力操作部５０７には、加熱の開始を指示するスタートスイッチ５１９、高周波加熱や蒸気加熱等の加熱方法を切り替える切替スイッチ５２１、予め用意されているプログラムをスタートさせる自動調理スイッチ５２３等の種々の操作スイッチが接続されている。
【００２２】
加熱部５１１には、高周波発生部１３、蒸気発生部１５、循環ファン１７等が接続されている。また、高周波発生部１３は、電波撹拌部（スタラー羽根の駆動部）３３と協働して動作し、蒸気発生部１５には、蒸発皿加熱ヒータ３７、室内気加熱ヒータ１９（コンベクションヒータ）等が接続されている。
【００２３】
次に、上述した蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００の基本的な動作について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
操作の手順としては、まず、加熱しようとする食品を皿等に載せて加熱室１１内に入れ、開閉扉２１を閉める。そして、加熱方法、加熱温度又は時間を入力操作部５０７により設定して（ステップ１０、以降はＳ１０と略記する）、スタートスイッチをＯＮにする（Ｓ１１）。すると、制御部５０１の動作によって自動的に加熱処理が行われる（Ｓ１２）。
【００２５】
即ち、制御部５０１は、設定された加熱温度・時間を読み取り、それに基づいて最適な調理方法を選択・実行し、設定された加熱温度・時間に達したか否かを判断して（Ｓ１３）、設定値に達したときに、各加熱源を停止して加熱処理を終了する（Ｓ１４）。なお、Ｓ１２では、蒸気発生、室内気加熱ヒータ、循環ファン回転、高周波加熱を、それぞれ個別或いは同時に行う。
【００２６】
上記した動作の際に、例えば「蒸気発生＋循環ファンＯＮ」のモードが選択・実行された場合の作用を説明する。このモードが選択されると、図９に本高周波加熱装置１００の動作説明図を示すように、蒸発皿加熱ヒータ３７がＯＮされることで、蒸発皿３５の水が加熱され蒸気Ｓが発生する。蒸発皿３５から上昇する蒸気Ｓは、仕切板２７の略中央部に設けた吸気用通風孔２９から循環ファン１７の中心部に吸引され、循環ファン室２５を経由して、仕切板２７の周部に設けた送風用通風孔３１から、加熱室１１内へ向けて吹き出される。吹き出された蒸気は、加熱室１１内において撹拌されて、再度、仕切板２７の略中央部の吸気用通風孔２９から循環ファン室２５側に吸引される。これにより加熱室１１内と循環ファン室２５に循環経路が形成される。なお、仕切板２７の循環ファン１７の配置位置下方には送風用通風孔３１を設けずに、発生した蒸気を吸気用通風孔２９に導かれるようにしている。そして、図中白抜き矢印で示すように、蒸気が加熱室１１を循環することによって、被加熱物Ｍに蒸気が吹き付けられる。
【００２７】
次に上述した構成の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の制御方法について詳しく説明する。
【００２８】
図１０は、蒸発皿３５の温度に応じて蒸発皿加熱ヒータ３７を制御する場合の基本的な手順を示すフローチャートである。このフローでは、最初に加熱時間の設定値を読み込み（Ｓ２１）、タイマーをスタートしてから蒸発皿加熱ヒータ３７の連続通電加熱（Ｓ２２、Ｓ２３）を開始する。加熱中はタイマー数値を監視し設定時間が経過したら温度検出部２０の温度が設定温度に到達しているかを確認する（Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６）。設定温度に到達していれば蒸発皿加熱ヒータ３７を断続通電に切替え（Ｓ２７）、設定時間が経過したら加熱を停止する（Ｓ２８）。
【００２９】
次に、蒸発皿加熱ヒータ３７と給水部５１の送水ポンプ５５の動作パターンについて説明する。
【００３０】
図１１は、蒸発皿加熱ヒータ３７と蒸発皿３５に水を供給する送水ポンプ５５の動作のタイミングチャートである。蒸発皿加熱ヒータ３７は調理の最初の所定時間は連続通電されて動作し、所定時間経過後は断続的に通電され蒸発皿３５を加熱する。送水ポンプ５５は、断続的に通電され所定量の水を蒸発皿３５に供給する。所定時間動作後、調理が終了するより前に送水ポンプ５５は動作を停止し、調理終了までは蒸発皿３５に残った残水を蒸発皿加熱ヒータ３７が加熱することになる。
【００３１】
図１２は、蒸発皿３５の温度に応じて表示部（表示パネル）５０９に表示を行なう基本的な手順を示すフローチャートである。このフローでは、最初に加熱時間の設定値を読み込み（Ｓ３１）、加熱を開始する（Ｓ３２）。加熱中は温度検出部２０の温度を常時監視し蒸発皿３５の水の残量が適切かを確認する。そして、もし蒸発皿３５に水が供給されていないと判定される温度を検出すれば、表示パネル５０９に水が供給されていないことを表示する（Ｓ３５）。
【００３２】
このように、本実施形態の蒸気発生機能付き高周波加熱装置によれば、加熱室１１の外部ではなく内部で蒸気を発生する構成にしているので、加熱室１１内を清掃する場合と同様に、蒸気を発生する部分、つまり蒸発皿３５の清掃を簡単に行うことができる。例えば、蒸気発生の過程では、水分中のカルシウムやマグネシウム、塩素化合物等が濃縮されて蒸発皿３５の底部に沈殿固着することがあるが、蒸発皿３５の表面に付着したものを布等で拭き取るだけできれいに払拭することができる。また、蒸発皿３５に水を供給する送水ポンプは調理終了前に動作を終了させるので、調理終了後に水が残ることが無く、また、仮に調理終了後に水が残っていた場合は、蒸発皿加熱ヒータの通電を延長し蒸発皿の残水を処理することで、拭き取りも簡単で加熱室１１の内部を常に衛生的な環境に保つことが容易となる。
【００３３】
さらに、この高周波加熱装置では、蒸発皿加熱ヒータ３７で蒸発皿３５を加熱することにより蒸気を発生させているので、簡単な構造で効率良く蒸気を供給することができる。更に、加熱によりある程度高い温度の蒸気が発生するので、単に加湿するだけの調理、あるいは高周波加熱と併用して乾燥を防止しつつ加熱する調理も可能である。
【００３４】
また、温度検出部の温度情報をもとに給水部の送水ポンプで水の送水量を調節し、食品に応じた最適な蒸気量を発生制御することができると共に、水の供給不足による蒸気発生部の空焚きや、水の供給過多による蒸気発生部からの水のあふれを防ぎ安全性を高めることができる。
【００３５】
また、調理初期には蒸発皿加熱ヒータを連続通電制御することで冷たい水でも短時間に蒸気を発生することが出来、調理の後半に蒸発皿加熱ヒータを断続することで、ヒータの累積の通電時間は短くなるため寿命を延ばすことになり、蒸気の発生量を減らすこと無く蒸発皿加熱ヒータの耐久の信頼性を上げることが出来る。
【００３６】
また、温度検出部で給水部から水が蒸気発生部に供給されているかを検出することができるので、仮に給水部から水が供給されずに蒸気発生部の蒸発皿が空焚きになる危険が生じた時に、事前に表示部に水が供給されていないことを表示し、給水部の水貯留タンクへの水補給を促すなどにより空焚きの異常動作を防ぐことができる。
【００３７】
また、加熱方法としては、高周波加熱と蒸気加熱の双方を同時に行ったり、いずれかを個別に行ったり、双方を所定の順番で行ったりすることが自由にできるため、食品の種類や冷凍品か冷蔵品かの区別等に応じて、適切な加熱方法を任意に選択することができる。特に、高周波加熱と蒸気加熱を併用した場合には、被加熱物の温度上昇速度を速めることができるので、効率の良い調理が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以下のように、本発明によれば、加熱室内にいち早く蒸気を供給することができ、蒸気発生の効率を向上できる。また、蒸気発生部の清掃を行うことができ、加熱室内を常に衛生的な環境に保つことができる。また、蒸気発生部の温度と水の供給を制御することで食品に最適な蒸気量を発生させ、空焚きなどの異常を未然に防ぐ安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態における蒸気発生機能付き高周波加熱装置の扉を開けた状態を示す正面図
【図２】 図１の蒸気発生機能付き高周波加熱装置に用いられる蒸気発生部の蒸発皿を示す斜視図
【図３】 蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータと反射板を示す斜視図
【図４】 同装置の蒸気発生部の断面図
【図５】 本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の要部を示す側面図
【図６】 取り外し可能な水貯留タンクを示す説明図
【図７】 蒸気発生機能付き高周波加熱装置を制御するための制御系のブロック図
【図８】 蒸気発生機能付き高周波加熱装置の基本的な動作を説明するフローチャート
【図９】 蒸気発生機能付き高周波加熱装置の動作説明図
【図１０】 蒸発皿の温度に応じて蒸発皿加熱ヒータを制御する場合の基本的な手順を示すフローチャート
【図１１】 蒸発皿加熱ヒータと蒸発皿に水を供給する送水ポンプの動作のタイミングチャート
【図１２】 蒸発皿の温度に応じて表示パネルに表示を行なう基本的な手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１１ 加熱室
１３ マグネトロン（高周波発生部）
１５ 蒸気発生部
２０ 温度検出部
３５ 蒸発皿
３７ 蒸発皿加熱ヒータ
３９ 反射板
５１ 給水部
５５ 送水ポンプ
５０１ 制御部
５０９ 表示パネル
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱と蒸気加熱とを組み合わせて被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高周波加熱装置は、加熱用の高周波発生装置を備えた電子レンジや、この電子レンジに熱風を発生させるコンベクションヒータを付加したコンピネーションレンジ等がある。また、蒸気を加熱室に導入して加熱するスチーマーや、スチーマーにコンベクションヒータを付加したスチームコンベクションオーブン等も加熱調理器として利用されている。
【０００３】
上記の加熱調理器により食品等を加熱調理する際、食品の加熱仕上がり状態が最も良好な状態になるように加熱調理器を制御する。即ち、高周波加熱と熱風加熱とを組み合わせた調理はコンビネーションレンジ、蒸気加熱と熱風加熱とを組み合わせた調理はスチームコンベクションオーブンによりそれぞれ制御することができる。しかし、高周波加熱と蒸気加熱とを組み合わせた調理は、それぞれの加熱処理を別個の加熱調理器間で加熱食品を移し替えて行う等の手間が生じることになる。その不便を解消するために、高周波加熱と、蒸気加熱と、電熱加熱とを一台の加熱調理器で実現したものがある。この加熱調理器は、例えば、特開昭５４−１１５４４８号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報の構成によれば、加熱蒸気発生のための気化室が加熱室の下方に埋設されており、常に貯水タンクから一定水位で水が供給されるようになっている。従って、日常における加熱室周辺の清掃作業が行いにくく、特に気化室においては、蒸気発生の過程で水分中のカルシウムやマグネシウム等が濃縮され、気化室底部やパイプ内に沈殿固着し、蒸気発生量が少なくなり、その結果、カビ等の繁殖しやすい不衛生な環境となる問題があった。
【０００５】
また、蒸気を加熱室に導入する方法として、加熱室の外側に配置されたボイラー等の加熱手段により蒸気を発生させ、ここで発生した蒸気を加熱室に供給する方式も考えられるが、蒸気導入のためのパイプに雑菌の繁殖、凍結による破損、錆等による異物混入等の問題を生じ、また、加熱手段の分解・清掃が困難であることが多く、食品を扱うために特に衛生上配慮の必要がある加熱調理器においては、外部から蒸気を導入する方式は採用し難いものであった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、蒸気発生部が清掃容易で常に衛生的に保つことができ、しかも、蒸気発生部の温度と水の供給を制御することで食品に最適な蒸気量を発生させ、空焚きなどの異常を未然に防ぐ安全性を高めた蒸気発生機能付き高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室に高周波を供給する高周波発生部と、前記加熱室内で蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部と、前記蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータの加熱を制御するヒータ制御手段を備え、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部の温度情報をもとに前記蒸発皿加熱ヒータの加熱制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
これによって、蒸発皿を加熱する蒸発皿加熱ヒータを制御する手段を有し、蒸発皿近傍に配設された温度検出部の温度情報をもとに給水部より必要な水を蒸発皿に給水し、仮に新しい水が供給されない場合は蒸発皿加熱ヒータの動作を止め、蒸発皿の空焚きを防ぐとともに、調理中においては蒸発皿加熱ヒータを制御して発生蒸気量を調整し、食品に最適な蒸気量で調理を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、被加熱物を収容する加熱室に高周波を供給する高周波発生部と、前記加熱室内で蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部と、前記蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータの加熱を制御するヒータ制御手段を備え、前記加熱室に高周波と蒸気との少なくともいずれかを供給して前記被加熱物を加熱処理する高周波加熱装置であって、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部の温度情報をもとに前記蒸発皿加熱ヒータの加熱制御を行い、前記ヒータ制御手段が、前記蒸発皿に溜まっている水を蒸発させるために、調理終了後も加熱制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
この蒸気発生機能付き高周波加熱装置では、蒸発皿を加熱する蒸発皿加熱ヒータを制御する手段を有し、蒸発皿近傍に配設された温度検出部の温度情報をもとに水を蒸発皿に給水し、仮に新しい水が供給されない場合は蒸発皿加熱ヒータの動作を止め、蒸発皿の空焚きを防ぐとともに、調理中においては蒸発皿加熱ヒータを制御して発生蒸気量を調整し、食品に最適な蒸気量で調理を行うことができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は第１実施形態の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の開閉扉を開けた状態を示す正面図、図２はこの装置に用いられる蒸気発生部の蒸発皿を示す斜視図、図３は蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータと反射板を示す斜視図、図４は蒸気発生部の断面図である。
【００１３】
この蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００は、被加熱物を収容する加熱室１１に、高周波（マイクロ波）と蒸気との少なくともいずれかを供給して被加熱物を加熱処理する加熱調理器であって、高周波を発生する高周波発生部としてのマグネトロン１３と、加熱室１１内で蒸気を発生する蒸気発生部１５と、加熱室１１内の空気を撹拌・循環させる循環ファン１７と、加熱室１１内を循環する空気を加熱する室内気加熱ヒータとしてのコンベクションヒータ１９とを備えている。
【００１４】
加熱室１１は、前面開放の箱形の本体ケース１０内部に形成されており、本体ケース１０の前面に、加熱室１１の被加熱物取出口を開閉する透光窓２１ａ付きの開閉扉２１が設けられている。開閉扉２１は、下端が本体ケース１０の下縁にヒンジ結合されることで、上下方向に開閉可能となっている。加熱室１１と本体ケース１０との壁面間には所定の断熱空間が確保されており、必要に応じてその空間には断熱材が装填されている。特に加熱室１１の背後の空間は、循環ファン１７及びその駆動モータ２３（図９参照）を収容した循環ファン室２５となって
おり、加熱室１１の後面の壁が、加熱室１１と循環ファン室２５とを画成する仕切板２７となっている。仕切板２７には、加熱室１１側から循環ファン室２５側への吸気を行う吸気用通風孔２９と、循環ファン室２５側から加熱室１１側への送風を行う送風用通風孔３１とが形成エリアを区別して設けられている。各通風孔２９、３１は、多数のパンチ孔として形成されている。
【００１５】
循環ファン１７は、矩形の仕切板２７の中央部に回転中心を位置させて配置されており、循環ファン室２５内には、この循環ファン１７を取り囲むようにして矩形環状のコンベクションヒータ１９が設けられている。そして、仕切板２７に形成された吸気用通風孔２９は循環ファン１７の前面に配置され、送風用通風孔３１は矩形環状のコンベクションヒータ１９に沿って配置されている。循環ファン１７を回すと、風は循環ファン１７の前面側から駆動モータのある後面側に流れるように設定されているので、加熱室１１内の空気が、吸気用通風孔２９を通して循環ファン１７の中心部に吸い込まれ、循環ファン室２５内のコンベクションヒータ１９を通過して、送風用通風孔３１から加熱室１１内に送り出される。従って、この流れにより、加熱室１１内の空気が、撹拌されつつ循環ファン室２５を経由して循環されるようになっている。
【００１６】
マグネトロン１３は、例えば加熱室１１の下側の空間に配置されており、マグネトロンより発生した高周波を受ける位置にはスタラー羽根３３が設けられている。そして、マグネトロン１３からの高周波を、回転するスタラー羽根３３に照射することにより、該スタラー羽根３３によって高周波を加熱室１１内に撹拌しながら供給するようになっている。なお、マグネトロン１３やスタラー羽根３３は、加熱室１１の底部に限らず、加熱室１１の上面や側面側に設けることもできる。
【００１７】
蒸気発生部１５は、図２に示すように加熱により蒸気を発生する水溜凹所３５ａと突起面３６を有した蒸発皿３５と、蒸発皿３５の下側に配設され、図３及び図４に示すように蒸発皿３５を加熱する蒸発皿加熱ヒータ３７と、該ヒータの輻射熱を蒸発皿３５に向けて反射する断面略Ｕ字形の反射板３９とから構成されている。温度検出部２０は蒸発皿３５の下方でかつ反射板３９の外側に配設されている。蒸発皿３５は、金属製の細長板状のもので、加熱室１１の被加熱物取出口とは反対側の奥側底面に長手方向を加熱室１１と循環ファン室２５とを画成する仕切板２７に沿わせた向きで配設されている。なお、蒸発皿加熱ヒータ３７としては、ガラス管ヒータ、シーズヒータ、プレートヒータ等が利用できる。
【００１８】
また、図５、図６に示すように給水部５１は、水貯留タンク５３と、水貯留タンク５３から蒸発皿３５に対して所定量の水を供給する送水ポンプ５５と、水貯留タンク５３から蒸発皿３５までを接続する管路５７とを有している。
【００１９】
この構成によれば、蒸発皿３５に対し水を連続供給することができるので、長時間の連続蒸気加熱処理が可能となる。なお、水貯留タンク５３は、図６に本装置の側面側の一部斜視図を示すように、取り扱い性を高めるためカートリッジ式としており、装置に組み込んだときに装置自体が大型化しないように、本体ケース１０の比較的高温になりにくい側壁部にコンパクトに埋設してある。この他にも、断熱処理を施して装置の上面側に配設してもよく、下面側に配設してもよい。カートリッジ式の水貯留タンク５３は、装置外部から取り出せて簡単に交換できることが好ましく、これにより取扱性を向上することができ、タンクの清掃も容易となる。例えば図示のように、装置側面から蓋５９を開閉して出し入れ可能にしてもよく、装置前面から出し入れ可能にしてもよい。また、カートリッジ式の水貯留タンク５３は、樹脂やガラス等の透明材料で形成し、タンク収納部分の本体ケース側の壁も透明材料で作ることにより、水貯留タンク５３内の水残量を外側から目視確認可能に構成することが好ましい。
【００２０】
図７は蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００を制御するための制御系のブロック図この制御系は、例えばマイクロプロセッサを備えてなる制御部５０１を中心に構成されている。制御部５０１は、主に、電源部５０３、記憶部５０５、入力操作部５０７、表示パネル５０９、温度検出部２０、加熱部５１１、冷却用ファン６１等との間で信号の授受を行っている。
【００２１】
入力操作部５０７には、加熱の開始を指示するスタートスイッチ５１９、高周波加熱や蒸気加熱等の加熱方法を切り替える切替スイッチ５２１、予め用意されているプログラムをスタートさせる自動調理スイッチ５２３等の種々の操作スイッチが接続されている。
【００２２】
加熱部５１１には、高周波発生部１３、蒸気発生部１５、循環ファン１７等が接続されている。また、高周波発生部１３は、電波撹拌部（スタラー羽根の駆動部）３３と協働して動作し、蒸気発生部１５には、蒸発皿加熱ヒータ３７、室内気加熱ヒータ１９（コンベクションヒータ）等が接続されている。
【００２３】
次に、上述した蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００の基本的な動作について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２４】
操作の手順としては、まず、加熱しようとする食品を皿等に載せて加熱室１１内に入れ、開閉扉２１を閉める。そして、加熱方法、加熱温度又は時間を入力操作部５０７により設定して（ステップ１０、以降はＳ１０と略記する）、スタートスイッチをＯＮにする（Ｓ１１）。すると、制御部５０１の動作によって自動的に加熱処理が行われる（Ｓ１２）。
【００２５】
即ち、制御部５０１は、設定された加熱温度・時間を読み取り、それに基づいて最適な調理方法を選択・実行し、設定された加熱温度・時間に達したか否かを判断して（Ｓ１３）、設定値に達したときに、各加熱源を停止して加熱処理を終了する（Ｓ１４）。なお、Ｓ１２では、蒸気発生、室内気加熱ヒータ、循環ファン回転、高周波加熱を、それぞれ個別或いは同時に行う。
【００２６】
上記した動作の際に、例えば「蒸気発生＋循環ファンＯＮ」のモードが選択・実行された場合の作用を説明する。このモードが選択されると、図９に本高周波加熱装置１００の動作説明図を示すように、蒸発皿加熱ヒータ３７がＯＮされることで、蒸発皿３５の水が加熱され蒸気Ｓが発生する。蒸発皿３５から上昇する蒸気Ｓは、仕切板２７の略中央部に設けた吸気用通風孔２９から循環ファン１７の中心部に吸引され、循環ファン室２５を経由して、仕切板２７の周部に設けた送風用通風孔３１から、加熱室１１内へ向けて吹き出される。吹き出された蒸気は、加熱室１１内において撹拌されて、再度、仕切板２７の略中央部の吸気用通風孔２９から循環ファン室２５側に吸引される。これにより加熱室１１内と循環ファン室２５に循環経路が形成される。なお、仕切板２７の循環ファン１７の配置位置下方には送風用通風孔３１を設けずに、発生した蒸気を吸気用通風孔２９に導かれるようにしている。そして、図中白抜き矢印で示すように、蒸気が加熱室１１を循環することによって、被加熱物Ｍに蒸気が吹き付けられる。
【００２７】
次に上述した構成の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の制御方法について詳しく説明する。
【００２８】
図１０は、蒸発皿３５の温度に応じて蒸発皿加熱ヒータ３７を制御する場合の基本的な手順を示すフローチャートである。このフローでは、最初に加熱時間の設定値を読み込み（Ｓ２１）、タイマーをスタートしてから蒸発皿加熱ヒータ３７の連続通電加熱（Ｓ２２、Ｓ２３）を開始する。加熱中はタイマー数値を監視し設定時間が経過したら温度検出部２０の温度が設定温度に到達しているかを確認する（Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６）。設定温度に到達していれば蒸発皿加熱ヒータ３７を断続通電に切替え（Ｓ２７）、設定時間が経過したら加熱を停止する（Ｓ２８）。
【００２９】
次に、蒸発皿加熱ヒータ３７と給水部５１の送水ポンプ５５の動作パターンについて説明する。
【００３０】
図１１は、蒸発皿加熱ヒータ３７と蒸発皿３５に水を供給する送水ポンプ５５の動作のタイミングチャートである。蒸発皿加熱ヒータ３７は調理の最初の所定時間は連続通電されて動作し、所定時間経過後は断続的に通電され蒸発皿３５を加熱する。送水ポンプ５５は、断続的に通電され所定量の水を蒸発皿３５に供給する。所定時間動作後、調理が終了するより前に送水ポンプ５５は動作を停止し、調理終了までは蒸発皿３５に残った残水を蒸発皿加熱ヒータ３７が加熱することになる。
【００３１】
図１２は、蒸発皿３５の温度に応じて表示部（表示パネル）５０９に表示を行なう基本的な手順を示すフローチャートである。このフローでは、最初に加熱時間の設定値を読み込み（Ｓ３１）、加熱を開始する（Ｓ３２）。加熱中は温度検出部２０の温度を常時監視し蒸発皿３５の水の残量が適切かを確認する。そして、もし蒸発皿３５に水が供給されていないと判定される温度を検出すれば、表示パネル５０９に水が供給されていないことを表示する（Ｓ３５）。
【００３２】
このように、本実施形態の蒸気発生機能付き高周波加熱装置によれば、加熱室１１の外部ではなく内部で蒸気を発生する構成にしているので、加熱室１１内を清掃する場合と同様に、蒸気を発生する部分、つまり蒸発皿３５の清掃を簡単に行うことができる。例えば、蒸気発生の過程では、水分中のカルシウムやマグネシウム、塩素化合物等が濃縮されて蒸発皿３５の底部に沈殿固着することがあるが、蒸発皿３５の表面に付着したものを布等で拭き取るだけできれいに払拭することができる。また、蒸発皿３５に水を供給する送水ポンプは調理終了前に動作を終了させるので、調理終了後に水が残ることが無く、また、仮に調理終了後に水が残っていた場合は、蒸発皿加熱ヒータの通電を延長し蒸発皿の残水を処理することで、拭き取りも簡単で加熱室１１の内部を常に衛生的な環境に保つことが容易となる。
【００３３】
さらに、この高周波加熱装置では、蒸発皿加熱ヒータ３７で蒸発皿３５を加熱することにより蒸気を発生させているので、簡単な構造で効率良く蒸気を供給することができる。更に、加熱によりある程度高い温度の蒸気が発生するので、単に加湿するだけの調理、あるいは高周波加熱と併用して乾燥を防止しつつ加熱する調理も可能である。
【００３４】
また、温度検出部の温度情報をもとに給水部の送水ポンプで水の送水量を調節し、食品に応じた最適な蒸気量を発生制御することができると共に、水の供給不足による蒸気発生部の空焚きや、水の供給過多による蒸気発生部からの水のあふれを防ぎ安全性を高めることができる。
【００３５】
また、調理初期には蒸発皿加熱ヒータを連続通電制御することで冷たい水でも短時間に蒸気を発生することが出来、調理の後半に蒸発皿加熱ヒータを断続することで、ヒータの累積の通電時間は短くなるため寿命を延ばすことになり、蒸気の発生量を減らすこと無く蒸発皿加熱ヒータの耐久の信頼性を上げることが出来る。
【００３６】
また、温度検出部で給水部から水が蒸気発生部に供給されているかを検出することができるので、仮に給水部から水が供給されずに蒸気発生部の蒸発皿が空焚きになる危険が生じた時に、事前に表示部に水が供給されていないことを表示し、給水部の水貯留タンクへの水補給を促すなどにより空焚きの異常動作を防ぐことができる。
【００３７】
また、加熱方法としては、高周波加熱と蒸気加熱の双方を同時に行ったり、いずれかを個別に行ったり、双方を所定の順番で行ったりすることが自由にできるため、食品の種類や冷凍品か冷蔵品かの区別等に応じて、適切な加熱方法を任意に選択することができる。特に、高周波加熱と蒸気加熱を併用した場合には、被加熱物の温度上昇速度を速めることができるので、効率の良い調理が可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以下のように、本発明によれば、加熱室内にいち早く蒸気を供給することができ、蒸気発生の効率を向上できる。また、蒸気発生部の清掃を行うことができ、加熱室内を常に衛生的な環境に保つことができる。また、蒸気発生部の温度と水の供給を制御することで食品に最適な蒸気量を発生させ、空焚きなどの異常を未然に防ぐ安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態における蒸気発生機能付き高周波加熱装置の扉を開けた状態を示す正面図
【図２】 図１の蒸気発生機能付き高周波加熱装置に用いられる蒸気発生部の蒸発皿を示す斜視図
【図３】 蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータと反射板を示す斜視図
【図４】 同装置の蒸気発生部の断面図
【図５】 本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置の要部を示す側面図
【図６】 取り外し可能な水貯留タンクを示す説明図
【図７】 蒸気発生機能付き高周波加熱装置を制御するための制御系のブロック図
【図８】 蒸気発生機能付き高周波加熱装置の基本的な動作を説明するフローチャート
【図９】 蒸気発生機能付き高周波加熱装置の動作説明図
【図１０】 蒸発皿の温度に応じて蒸発皿加熱ヒータを制御する場合の基本的な手順を示すフローチャート
【図１１】 蒸発皿加熱ヒータと蒸発皿に水を供給する送水ポンプの動作のタイミングチャート
【図１２】 蒸発皿の温度に応じて表示パネルに表示を行なう基本的な手順を示すフローチャート
【符号の説明】
１１ 加熱室
１３ マグネトロン（高周波発生部）
１５ 蒸気発生部
２０ 温度検出部
３５ 蒸発皿
３７ 蒸発皿加熱ヒータ
３９ 反射板
５１ 給水部
５５ 送水ポンプ
５０１ 制御部
５０９ 表示パネル
Claims (1)
- 被加熱物を収容する加熱室に高周波を供給する高周波発生部と、前記加熱室内で蒸気を発生する蒸気発生部と、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部と、前記蒸気発生部の蒸発皿加熱ヒータの加熱を制御するヒータ制御手段を備え、前記加熱室に高周波と蒸気との少なくともいずれかを供給して前記被加熱物を加熱処理する高周波加熱装置であって、前記蒸気発生部の温度を検出する温度検出部の温度情報をもとに前記蒸発皿加熱ヒータの加熱制御を行い、前記ヒータ制御手段が、前記蒸発皿に溜まっている水を蒸発させるために、調理終了後も加熱制御を行うことを特徴とする高周波加熱装置。
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