JP3894824B2 - 加熱調理器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱室内に形成した高温の循環気流により、被調理物の加熱調理を行う加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンベクションオーブンや熱気衝撃式オーブン等、被調理物を入れた加熱室の中に高温の循環気流を形成して、被調理物を加熱調理する加熱調理器は良く知られ、また用いられている。中でも、複数の送風経路による熱風循環方式の加熱調理器が提案されている。これは、例えば本出願人の出願に係る特願２００１−３２１２９１号に記載されており、加熱室内の被調理物を加熱する加熱手段や、その加熱手段の熱気を前記加熱室に導入する送風手段を、制御手段により制御し、複数の送風経路の選択や組合せにより、それぞれ異なる複数の熱風循環方式の加熱調理を行う構成としている。
【０００３】
また、例えば同じく本出願人の出願に係る特願２００１−４００７９３号に記載されており、加熱室内に熱風の吹出口と吸込口を設けて高温の循環気流を形成し、この循環気流により被調理物の加熱調理を行う加熱調理器において、前記加熱室の天井壁には上吹出口を、前記加熱室の四周を構成する内側壁のいずれかには横吹出口を、それぞれ設け、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に吸込口を設けるとともに、前記上吹出口は、そこから吹き出す気流が前記横吹出口から前記被調理物に至る気流を下方に偏向させないように配置されている構成としている。
【０００４】
上述した複数の送風経路による熱風循環方式の加熱調理器においては、上吹出口より出る熱風は、主に被調理物の上面に吹き付けられ、上面を加熱してから吸込口に吸い込まれる。他方、横吹出口より出る熱風は、主に被調理物の側面に吹き付けられて側面を加熱し、更に被調理物の下面を横切ることで、この下面を加熱する。ここでは、上吹出口より出る熱風の風量が主となる加熱方式と、上吹出口より出る熱風の風量と横吹出口より出る熱風の風量がほぼ同じとなる加熱方式の、２種類の加熱方式を備えている。なお、それぞれの加熱方式を上モード加熱，横モード加熱と呼ぶ。
【０００５】
上記２種類の加熱方式の切り換えは、ファンの回転方向や回転数の変更により実現しており、具体的な仕様の一例は、下記の通りである。
【０００６】
このように、上記複数の送風経路による熱風循環方式の加熱調理器においては、上，横の２系統の熱風循環経路を備えているため、それぞれの吹出口近傍に熱源（ヒータ）が配置されており、またそれぞれの熱源近傍には触媒ブロックが配置されている。この触媒ブロックは、加熱調理時に被調理物から発生する臭いや油煙等を酸化分解して、二酸化炭素や水に分解する機能を持っており、これにより、加熱室内に臭いが充満したり、熱風循環経路中に油が付着したりすることを防止している。
【０００７】
このような触媒ブロックは、例えば多数の筒状通気口をハニカム状に積み上げて直方体形状とした担体ブロックに、触媒を担持させた構造となっている。担体ブロックとしては、コージュライトハニカムや、ステンレス鋼のコルゲートハニカムが用いられる。また、アルミ亜鉛の合金メッキ鋼板、例えばガルバリウム鋼板や、ガルバリウム鋼板にクロメート処理したものを担体の母材としても良い。
【０００８】
触媒としては、白金やパラジウム等の貴金属系のもの、或いはＭｎＯ，ＭｎＯ2，Ｍｎペロブスカイト等のマンガン系のものが使用される。触媒を担体ブロックに担持させるにあたっては、担体ブロックの材質に応じて、塗装や含浸といった手法が採られる。触媒ブロックは、上述したように熱源近傍に配置されており、これにより触媒が機能を発揮する温度帯（２１０℃〜５００℃）に加熱される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような加熱調理器は、種々広範な食材を加熱するものであり、当然のことながら色々な温度で調理される。例えば、ケーキ類であれば１６０℃、肉類であれば１９０℃等となっており、触媒機能を十分に発揮できない温度帯での使用ということもあり得る。
【００１０】
また、加熱中に分解処理できない成分も、残留成分として加熱室や熱風循環経路内に存在することになる。この残留成分は触媒に付着する場合もあり、触媒機能の低下に繋がるため、触媒を高温に加熱して再活性化（リフレッシュ）する必要がある。このため、通常の調理加熱機能以外にオーブンを空焼きする機能を設けて、これにより残留成分の除去を行っている。
【００１１】
通常、触媒の酸化分解による残留成分の除去や触媒の活性化を行うには、触媒の機能する温度に到達した後、概略２０〜３０分は必要である。但し、触媒の温度が高温であればその時間は短縮可能である。ところが、上述したように、上，横の２系統の熱風循環経路を備えていて、それぞれに触媒が配置されている場合は、各経路における風量や風速の差もあって、触媒の機能する温度に到達するまでの時間に違いが生じる。そのため、残留成分の除去や触媒の活性化には、長時間が必要となっていた。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑み、複数系統の熱風循環経路を備えそれぞれに触媒が配置された構成において、残留成分の除去や触媒の活性化に必要な時間の短縮を図った加熱調理器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、制御部と、加熱室の天井壁に設けた上吹出口と、前記加熱室の両側面及び奥壁面を構成する内側壁のいずれかに設けた横吹出口と、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に設けた吸込口と、送風手段と、を備え、前記吸込口から前記送風手段を経由して前記上吹出口に導く上ダクト及び前記横吹出口に導く横ダクトを加熱室壁面内に配設し、前記上ダクト内及び前記横ダクト内に熱源を設置して、風量及び風速に差がある各々の熱風循環経路を形成し、前記上吹出口及び前記横吹出口から吹き出す熱風の気流により加熱室内に載置した被調理物の加熱調理を行う加熱調理器であって、前記上吹出口及び横吹出口から吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切り換え手段を備え、前記各ダクト内の前記熱源近傍に前記被調理物から発生する臭い若しくは油煙を酸化分解する各々の触媒を設け、前記制御部が空焼きによって該各々の触媒を活性化する加熱調理器において、前記制御部は、前記空焼きを実施するときに、前記風量比切り替え手段により前記風量比を切り換え、前記上吹出口及び前記横吹出口の一方又は他方から吹き出される熱風の風速を低減させて、前記空焼きの所要時間を調整することを特徴とする。
【００１４】
また、前記送風手段は回転するファンを有し、前記風量比切り換え手段が前記ファンの回転方向及び回転数を変更することによって前記風量比を切り換えることで、前記上吹出口及び横吹出口より吹き出される熱風の総風量が異なる前記加熱調理器において、総風量の少ない風量比から総風量の多い風量比に切り換えることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成の加熱調理器において、前記制御部は、前記各々の触媒の活性化が同一時点で完了するように前記風量比切り換え手段による風量比切り換えの順序とタイミングとを制御することを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成の加熱調理器において、前記制御部に、前記触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段と、該判断手段からの信号により該触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段とを接続したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る加熱調理器を示す正面図である。同図に示すように、本実施形態の加熱調理器１は、直方体状のキャビネット１０を有している。キャビネット１０の内部には、直方体状の加熱室１１が設けられている。加熱室１１の上下は天井壁１２及び底面壁１３で構成されており、また四周のうち三方は奥内側壁１４，左内側壁１５，及び右内側壁１６で構成されている。そして、四周のうち残り一方は、開閉自在な断熱扉１７により構成されている。なお、扉以外の各壁部にも断熱対策が施されている。
【００１８】
また、奥内側壁１４の外側には送風装置２０が設置されている。送風装置２０は、ファンケーシング２１の中に遠心ファン２２を配置し、この遠心ファン２２を図示しない可逆回転モータで正逆回転させるものである。ファンケーシング２１は２方向分岐型であって、上吐出口２３及び横吐出口２４を有している。そして、上吐出口２３は天井壁１２の外側に設けた上ダクト２５に接続されており、横吐出口２４は左内側壁１５の外側に設けた横ダクト２６に接続されている。さらに、上ダクト２５及び横ダクト２６は、それぞれ加熱室１１に向かって開口する上吹出口３０及び横吹出口３１を有している。また、奥内側壁１４には送風装置２０の吸込口３２が設けられている。
【００１９】
ここで、上ダクト２５の中には上ヒータが配置されており、横ダクト２６の中には横ヒータが配置されている。また、右内側壁１６の外側には、上ヒータ及び横ヒータによる加熱を補助する誘電加熱装置と、加熱調理器１全体の運転制御を行う制御部が配置されている（いずれも不図示）。右内側壁１６の外側前面には、制御部に対する指示を入力する操作パネル４４が設けられている。さらに、底面壁１３には被調理物を載置するためのターンテーブル５０が配置されている。ターンテーブル５０の上には被調理物の種類に応じてグリルや２段グリル等の支持手段が載置される。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る加熱調理装置を背面側斜め上方より見た斜視図である。同図に示すように、キャビネット１０上面の上ダクト２５の中には、符号４０で示す上述した上ヒータが配置されており、その近傍には上触媒４２が配置されている。また、キャビネット１０側面の横ダクト２６の中には、符号４１で示す上述した横ヒータが配置されており、その近傍には横触媒４３が配置されている。その他、キャビネット１０背面のファンケーシング２１の中には、遠心ファン２２を有する送風装置２０が設置されていることは上述したとおりである。なお、同図では加熱調理器内の熱風の流れを矢印で示している。
【００２１】
図３は、本実施形態の加熱調理器の制御システムを示すブロック図である。同図において、５は上記上吹出口３０及び横吹出口３１より吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切換手段である。また、８は循環気流を発生させるファン及びファンを駆動するモータを備えた送風ユニット、９は加熱を制御するとともに風量比の切り換えを制御する制御部である。さらに、４０，４１はそれぞれ上記上ヒータ，下ヒータである。また、５４は触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段であり、５５は判断手段５４からの信号により触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段である。
【００２２】
同図に示すように、制御部９には風量比切換手段５，上ヒータ４０及び横ヒータ４１，判断手段５４及び報知手段５５が接続されており、風量比切換手段５には送風ユニット８が接続されている。風量比切換手段５としては、具体的には上記遠心ファン２２の正逆回転や、上記各ダクト等に設けられた図示しないダンパーの開閉が相当する。また、送風ユニット８は上記送風装置２０に対応するものである。判断手段５４及び報知手段５５については後述する。
【００２３】
図４は、本実施形態の加熱調理器内の熱風の流れを説明する縦断面図である。同図は、ターンテーブル５０の上にグリル６１を載置し、更にその上に被調理物６０を載置して、ターンテーブル駆動モータ５１により回転させつつ、加熱調理を行う様子を示している。同図（ａ）は主として横から熱風を吹き付ける場合であり、同図（ｂ）は主として上から熱風を吹き付ける場合である。各図では、主とする熱風の流れを無地の矢印で示しており、従とする熱風の流れを斑点模様入りの矢印で示している。
【００２４】
同図（ａ）の場合においては、横吹出口３１から吹き出される熱風の風速が、上吹出口３０から吹き出される熱風の風速より大きくなるように、風量比切換手段５を制御している。また、同図（ｂ）の場合においては、逆に、横吹出口３１から吹き出される熱風の風速が、上吹出口３０から吹き出される熱風の風速より小さくなるように、風量比切換手段５を制御している。
【００２５】
図５は、空焼きを行う場合の、上モード加熱及び横モード加熱の各加熱モードでの各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を示すグラフである。同図では横軸に加熱時間を取っており、縦軸に触媒温度を取っている。ここで、実線で示すグラフは、上吹出口より出る熱風の風量と横吹出口より出る熱風の風量がほぼ同じとなる横モード加熱の場合のそれぞれ上触媒，横触媒の温度を示している。一方、破線で示すグラフは、主として上から熱風を吹き付ける上モード加熱の場合のそれぞれ上触媒，横触媒の温度を示している。
【００２６】
具体的には、以下の各符号で対応させており、また括弧内はそれぞれの到達温度及び残留成分の除去時間を示している。
ＴＵｕ：主として上吹き出し時の上触媒温度（２２０℃／３６分）
ＴＵｓ：主として上吹き出し時の横触媒温度（３３０℃／１２分）
ＴＳｕ：主として横吹き出し時の上触媒温度（２９０℃／１６分）
ＴＳｓ：主として横吹き出し時の横触媒温度（２４０℃／２５分）
【００２７】
ちなみに、大文字のＵは主として上吹き出し、Ｓは主として横吹き出しを示す。また、小文字のｕは上触媒、ｓは横触媒を示す。なお、同図において、触媒が機能する温度帯を斑点模様で示しており、残留成分の除去完了ポイントを黒丸で示している。
【００２８】
同図より分かるように、それぞれ主とする吹出口側に配置される触媒の温度は、従とする吹出口側に配置される触媒の温度より低い。さらに、総風量の多い加熱状態での主とする吹出口側に配置される触媒の温度、即ち本実施形態の場合は主として上吹き出し時の上触媒温度（ＴＵｕ）が最も低い。そして、各モード加熱のいずれか一方でのみ空焼きを行うと、実質的な残留成分除去時間は、各モード加熱での温度の低い側の触媒の残留成分除去時間で決定されることになる。
【００２９】
図６は、各モード加熱での各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を、別の視点で示すグラフである。同図では横軸に触媒温度を取っており、縦軸に残留成分除去時間を取っている。空焼き時の触媒による残留成分の分解作用は、化学反応に基づいて行われるため、同図に示すように、触媒温度の上昇とともに指数関数的加速されて進行し、空焼き時間が短縮される。
【００３０】
従って、空焼き中にモード加熱の状態を変更することで、一方のモード加熱では触媒温度が低いままであるものが、他のモード加熱を経ることで触媒温度を高温とすることができ、その結果、残留成分の除去が短時間で達成可能となることが確認できる。同様の効果を得るためには、例えば空焼きの途中で風量比切換手段５により上吹出口３０及び横吹出口３１より吹き出される熱風の風量比を切り換えると良い。
【００３１】
また、本発明の別の一実施形態では、具体的には、前工程の上吹出口と横吹出口より排出される熱風の総風量が、後工程の上吹出口と横吹出口より排出される熱風の総風量より少ない構成としている。図７は、本実施形態における空焼き工程での、残留成分の除去が完了するまでの触媒温度特性を示すグラフである。同図では横軸に加熱時間を取っており、縦軸に触媒温度を取っている。また、触媒が機能する温度帯を斑点模様で示している。
【００３２】
同図に示すように、ここでは前工程を主として横吹き出しとし、その時間をＴ１としている。また、後工程を主として上吹き出しとし、その時間をＴ２としている。このように、前工程を熱風の総風量が少ないモード加熱としてまず各触媒温度を早く立ち上げ、後工程を熱風の総風量が多いモード加熱として各触媒の残留成分の除去が完了する時点を調整している。
【００３３】
こうすることで、同図より分かるように、それぞれ黒丸で示した横触媒の完了点Ａと上触媒の完了点Ｂが、時間的に近接することとなる。つまり、前工程でＴＳｓとして比較的低めに立ち上がった横触媒温度が、後工程ではＴＵｓとして到達温度に向けて更に上昇し、一方前工程でＴＳｕとして比較的高めに立ち上がった上触媒温度が、後工程ではＴＵｕとして到達温度に向けて下降して、結果的に各触媒の残留成分の除去が完了する時点が近接する。これにより、空焼きの全工程時間Ｔ１＋Ｔ２が少なくて済むこととなる。
【００３４】
また本発明の別の一実施形態では、同図の状態からＴ１の時間を延長すると、横触媒の温度上昇値は低くなり、完了点Ａは延長方向に伸びる。他方、上触媒の温度上昇値は高くなるため、完了点Ｂは短縮方向に動くことになる。これにより、上触媒及び横触媒それぞれの完了時点を同一に調整することが可能となり、全空焼き時間を更に短縮することができる。
【００３５】
また本発明の別の一実施形態では、触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段５４と、判断手段５４からの信号により触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段５５を備えている。判断手段５４の具体例としては、加熱調理の累積時間即ち稼働時間を計測しておき、所定の時間が経過した時点で触媒の機能が低下した時期であるとみなし、触媒の活性化をすべきであると判断するものがある。また、加熱室等に臭いセンサーを設けておき、例えば加熱調理器の待機中に一定以上の強さの臭いを検出したら、触媒の機能が低下したとみなして触媒の活性化をすべきであると判断するようにしても良い。
【００３６】
一方、報知手段５５の具体例としては、判断手段５４からの信号を受けるとブザー等が鳴るようにしても良いし、また操作パネル４４上のランプを点灯させたり、ディスプレイに空焼きの表示を行ったりしても良い。これにより使用者に空焼き操作を行うよう指示すれば良い。空焼き操作は例えば操作パネル４４上に設けたキー等を押すことにより行えるようにしておけば良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数系統の熱風循環経路を備えそれぞれに触媒が配置された構成において、残留成分の除去や触媒の活性化に必要な時間の短縮を図った加熱調理器を提供することができる。
【００３８】
具体的には、制御部と、加熱室の天井壁に設けた上吹出口と、前記加熱室の両側面及び奥壁面を構成する内側壁のいずれかに設けた横吹出口と、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に設けた吸込口と、送風手段と、を備え、前記吸込口から前記送風手段を経由して前記上吹出口に導く上ダクト及び前記横吹出口に導く横ダクトを加熱室壁面内に配設し、前記上ダクト内及び前記横ダクト内に熱源を設置して、風量及び風速に差がある各々の熱風循環経路を形成し、前記上吹出口及び前記横吹出口から吹き出す熱風の気流により加熱室内に載置した被調理物の加熱調理を行う加熱調理器であって、前記上吹出口及び横吹出口から吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切り換え手段を備え、前記各ダクト内の前記熱源近傍に前記被調理物から発生する臭い若しくは油煙を酸化分解する各々の触媒を設け、前記制御部が空焼きによって該各々の触媒を活性化する加熱調理器において、前記制御部は、前記空焼きを実施するときに、前記風量比切り替え手段により前記風量比を切り換え、前記上吹出口及び前記横吹出口の一方又は他方から吹き出される熱風の風速を低減させて、前記空焼きの所要時間を調整する構成としている。
【００３９】
これにより、２系統の循環気流それぞれが主となる風量比において、各々空焼きを実施するので、従とする吹出口側の触媒が高温になって触媒の活性化が短時間で達成され、これが切り換えられるので、結果として２系統のそれぞれの触媒において残留成分の除去や触媒の活性化が短時間で達成される。
【００４０】
また、前記送風手段は回転するファンを有し、前記風量比切り換え手段が前記ファンの回転方向及び回転数を変更することによって前記風量比を切り換えることで、前記上吹出口及び横吹出口より吹き出される熱風の総風量が異なる前記加熱調理器において、総風量の少ない風量比から総風量の多い風量比に切り換える構成としている。
【００４１】
これにより、熱風の総風量が少ない風量比で実施する空焼きの前工程では触媒が比較的短時間で高温になり、前工程の空焼き時間が短縮できるので、熱風の総風量が多い風量比で実施する空焼きの後工程での空焼き時間は短縮されなくとも、結果として全空焼き時間の短縮を図ることができる。
【００４２】
また、前記制御部は、前記各々の触媒の活性化が同一時点で完了するように前記風量比切り換え手段による風量比切り換えの順序とタイミングとを制御する構成としている。これにより、全空焼き時間が最も短縮される。
【００４３】
また、前記制御部に、前記触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段と、該判断手段からの信号により該触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段とを接続した構成としている。これにより、適切なタイミングで、使用者に空焼きを実施するように促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る加熱調理器を示す正面図。
【図２】本実施形態に係る加熱調理装置を背面側斜め上方より見た斜視図。
【図３】本実施形態の加熱調理器の制御システムを示すブロック図。
【図４】本実施形態の加熱調理器内の熱風の流れを説明する縦断面図。
【図５】各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を示すグラフ。
【図６】各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を示すグラフ。
【図７】残留成分の除去が完了するまでの触媒温度特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 加熱調理器
５ 風量比切換手段
８ 送風ユニット
９ 制御部
１０ キャビネット
１１ 加熱室
１２ 天井壁
１３ 底面壁
１４ 奥内側壁
１５ 左内側壁
１６ 右内側壁
１７ 断熱扉
２０ 送風装置
２１ ファンケーシング
２２ 遠心ファン
２３ 上吐出口
２４ 横吐出口
２５ 上ダクト
２６ 横ダクト
３０ 上吹出口
３１ 横吹出口
３２ 吸込口
４０ 上ヒータ
４１ 横ヒータ
４２ 上触媒
４３ 横触媒
４４ 操作パネル
５０ ターンテーブル
５１ ターンテーブル駆動モータ
５４ 判断手段
５５ 報知手段
６０ 被調理物
６１ グリル
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱室内に形成した高温の循環気流により、被調理物の加熱調理を行う加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンベクションオーブンや熱気衝撃式オーブン等、被調理物を入れた加熱室の中に高温の循環気流を形成して、被調理物を加熱調理する加熱調理器は良く知られ、また用いられている。中でも、複数の送風経路による熱風循環方式の加熱調理器が提案されている。これは、例えば本出願人の出願に係る特願２００１−３２１２９１号に記載されており、加熱室内の被調理物を加熱する加熱手段や、その加熱手段の熱気を前記加熱室に導入する送風手段を、制御手段により制御し、複数の送風経路の選択や組合せにより、それぞれ異なる複数の熱風循環方式の加熱調理を行う構成としている。
【０００３】
また、例えば同じく本出願人の出願に係る特願２００１−４００７９３号に記載されており、加熱室内に熱風の吹出口と吸込口を設けて高温の循環気流を形成し、この循環気流により被調理物の加熱調理を行う加熱調理器において、前記加熱室の天井壁には上吹出口を、前記加熱室の四周を構成する内側壁のいずれかには横吹出口を、それぞれ設け、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に吸込口を設けるとともに、前記上吹出口は、そこから吹き出す気流が前記横吹出口から前記被調理物に至る気流を下方に偏向させないように配置されている構成としている。
【０００４】
上述した複数の送風経路による熱風循環方式の加熱調理器においては、上吹出口より出る熱風は、主に被調理物の上面に吹き付けられ、上面を加熱してから吸込口に吸い込まれる。他方、横吹出口より出る熱風は、主に被調理物の側面に吹き付けられて側面を加熱し、更に被調理物の下面を横切ることで、この下面を加熱する。ここでは、上吹出口より出る熱風の風量が主となる加熱方式と、上吹出口より出る熱風の風量と横吹出口より出る熱風の風量がほぼ同じとなる加熱方式の、２種類の加熱方式を備えている。なお、それぞれの加熱方式を上モード加熱，横モード加熱と呼ぶ。
【０００５】
上記２種類の加熱方式の切り換えは、ファンの回転方向や回転数の変更により実現しており、具体的な仕様の一例は、下記の通りである。
このように、上記複数の送風経路による熱風循環方式の加熱調理器においては、上，横の２系統の熱風循環経路を備えているため、それぞれの吹出口近傍に熱源（ヒータ）が配置されており、またそれぞれの熱源近傍には触媒ブロックが配置されている。この触媒ブロックは、加熱調理時に被調理物から発生する臭いや油煙等を酸化分解して、二酸化炭素や水に分解する機能を持っており、これにより、加熱室内に臭いが充満したり、熱風循環経路中に油が付着したりすることを防止している。
【０００７】
このような触媒ブロックは、例えば多数の筒状通気口をハニカム状に積み上げて直方体形状とした担体ブロックに、触媒を担持させた構造となっている。担体ブロックとしては、コージュライトハニカムや、ステンレス鋼のコルゲートハニカムが用いられる。また、アルミ亜鉛の合金メッキ鋼板、例えばガルバリウム鋼板や、ガルバリウム鋼板にクロメート処理したものを担体の母材としても良い。
【０００８】
触媒としては、白金やパラジウム等の貴金属系のもの、或いはＭｎＯ，ＭｎＯ2，Ｍｎペロブスカイト等のマンガン系のものが使用される。触媒を担体ブロックに担持させるにあたっては、担体ブロックの材質に応じて、塗装や含浸といった手法が採られる。触媒ブロックは、上述したように熱源近傍に配置されており、これにより触媒が機能を発揮する温度帯（２１０℃〜５００℃）に加熱される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような加熱調理器は、種々広範な食材を加熱するものであり、当然のことながら色々な温度で調理される。例えば、ケーキ類であれば１６０℃、肉類であれば１９０℃等となっており、触媒機能を十分に発揮できない温度帯での使用ということもあり得る。
【００１０】
また、加熱中に分解処理できない成分も、残留成分として加熱室や熱風循環経路内に存在することになる。この残留成分は触媒に付着する場合もあり、触媒機能の低下に繋がるため、触媒を高温に加熱して再活性化（リフレッシュ）する必要がある。このため、通常の調理加熱機能以外にオーブンを空焼きする機能を設けて、これにより残留成分の除去を行っている。
【００１１】
通常、触媒の酸化分解による残留成分の除去や触媒の活性化を行うには、触媒の機能する温度に到達した後、概略２０〜３０分は必要である。但し、触媒の温度が高温であればその時間は短縮可能である。ところが、上述したように、上，横の２系統の熱風循環経路を備えていて、それぞれに触媒が配置されている場合は、各経路における風量や風速の差もあって、触媒の機能する温度に到達するまでの時間に違いが生じる。そのため、残留成分の除去や触媒の活性化には、長時間が必要となっていた。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑み、複数系統の熱風循環経路を備えそれぞれに触媒が配置された構成において、残留成分の除去や触媒の活性化に必要な時間の短縮を図った加熱調理器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、制御部と、加熱室の天井壁に設けた上吹出口と、前記加熱室の両側面及び奥壁面を構成する内側壁のいずれかに設けた横吹出口と、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に設けた吸込口と、送風手段と、を備え、前記吸込口から前記送風手段を経由して前記上吹出口に導く上ダクト及び前記横吹出口に導く横ダクトを加熱室壁面内に配設し、前記上ダクト内及び前記横ダクト内に熱源を設置して、風量及び風速に差がある各々の熱風循環経路を形成し、前記上吹出口及び前記横吹出口から吹き出す熱風の気流により加熱室内に載置した被調理物の加熱調理を行う加熱調理器であって、前記上吹出口及び横吹出口から吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切り換え手段を備え、前記各ダクト内の前記熱源近傍に前記被調理物から発生する臭い若しくは油煙を酸化分解する各々の触媒を設け、前記制御部が空焼きによって該各々の触媒を活性化する加熱調理器において、前記制御部は、前記空焼きを実施するときに、前記風量比切り替え手段により前記風量比を切り換え、前記上吹出口及び前記横吹出口の一方又は他方から吹き出される熱風の風速を低減させて、前記空焼きの所要時間を調整することを特徴とする。
【００１４】
また、前記送風手段は回転するファンを有し、前記風量比切り換え手段が前記ファンの回転方向及び回転数を変更することによって前記風量比を切り換えることで、前記上吹出口及び横吹出口より吹き出される熱風の総風量が異なる前記加熱調理器において、総風量の少ない風量比から総風量の多い風量比に切り換えることを特徴とする。
【００１５】
また、上記構成の加熱調理器において、前記制御部は、前記各々の触媒の活性化が同一時点で完了するように前記風量比切り換え手段による風量比切り換えの順序とタイミングとを制御することを特徴とする。
【００１６】
また、上記構成の加熱調理器において、前記制御部に、前記触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段と、該判断手段からの信号により該触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段とを接続したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る加熱調理器を示す正面図である。同図に示すように、本実施形態の加熱調理器１は、直方体状のキャビネット１０を有している。キャビネット１０の内部には、直方体状の加熱室１１が設けられている。加熱室１１の上下は天井壁１２及び底面壁１３で構成されており、また四周のうち三方は奥内側壁１４，左内側壁１５，及び右内側壁１６で構成されている。そして、四周のうち残り一方は、開閉自在な断熱扉１７により構成されている。なお、扉以外の各壁部にも断熱対策が施されている。
【００１８】
また、奥内側壁１４の外側には送風装置２０が設置されている。送風装置２０は、ファンケーシング２１の中に遠心ファン２２を配置し、この遠心ファン２２を図示しない可逆回転モータで正逆回転させるものである。ファンケーシング２１は２方向分岐型であって、上吐出口２３及び横吐出口２４を有している。そして、上吐出口２３は天井壁１２の外側に設けた上ダクト２５に接続されており、横吐出口２４は左内側壁１５の外側に設けた横ダクト２６に接続されている。さらに、上ダクト２５及び横ダクト２６は、それぞれ加熱室１１に向かって開口する上吹出口３０及び横吹出口３１を有している。また、奥内側壁１４には送風装置２０の吸込口３２が設けられている。
【００１９】
ここで、上ダクト２５の中には上ヒータが配置されており、横ダクト２６の中には横ヒータが配置されている。また、右内側壁１６の外側には、上ヒータ及び横ヒータによる加熱を補助する誘電加熱装置と、加熱調理器１全体の運転制御を行う制御部が配置されている（いずれも不図示）。右内側壁１６の外側前面には、制御部に対する指示を入力する操作パネル４４が設けられている。さらに、底面壁１３には被調理物を載置するためのターンテーブル５０が配置されている。ターンテーブル５０の上には被調理物の種類に応じてグリルや２段グリル等の支持手段が載置される。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る加熱調理装置を背面側斜め上方より見た斜視図である。同図に示すように、キャビネット１０上面の上ダクト２５の中には、符号４０で示す上述した上ヒータが配置されており、その近傍には上触媒４２が配置されている。また、キャビネット１０側面の横ダクト２６の中には、符号４１で示す上述した横ヒータが配置されており、その近傍には横触媒４３が配置されている。その他、キャビネット１０背面のファンケーシング２１の中には、遠心ファン２２を有する送風装置２０が設置されていることは上述したとおりである。なお、同図では加熱調理器内の熱風の流れを矢印で示している。
【００２１】
図３は、本実施形態の加熱調理器の制御システムを示すブロック図である。同図において、５は上記上吹出口３０及び横吹出口３１より吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切換手段である。また、８は循環気流を発生させるファン及びファンを駆動するモータを備えた送風ユニット、９は加熱を制御するとともに風量比の切り換えを制御する制御部である。さらに、４０，４１はそれぞれ上記上ヒータ，下ヒータである。また、５４は触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段であり、５５は判断手段５４からの信号により触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段である。
【００２２】
同図に示すように、制御部９には風量比切換手段５，上ヒータ４０及び横ヒータ４１，判断手段５４及び報知手段５５が接続されており、風量比切換手段５には送風ユニット８が接続されている。風量比切換手段５としては、具体的には上記遠心ファン２２の正逆回転や、上記各ダクト等に設けられた図示しないダンパーの開閉が相当する。また、送風ユニット８は上記送風装置２０に対応するものである。判断手段５４及び報知手段５５については後述する。
【００２３】
図４は、本実施形態の加熱調理器内の熱風の流れを説明する縦断面図である。同図は、ターンテーブル５０の上にグリル６１を載置し、更にその上に被調理物６０を載置して、ターンテーブル駆動モータ５１により回転させつつ、加熱調理を行う様子を示している。同図（ａ）は主として横から熱風を吹き付ける場合であり、同図（ｂ）は主として上から熱風を吹き付ける場合である。各図では、主とする熱風の流れを無地の矢印で示しており、従とする熱風の流れを斑点模様入りの矢印で示している。
【００２４】
同図（ａ）の場合においては、横吹出口３１から吹き出される熱風の風速が、上吹出口３０から吹き出される熱風の風速より大きくなるように、風量比切換手段５を制御している。また、同図（ｂ）の場合においては、逆に、横吹出口３１から吹き出される熱風の風速が、上吹出口３０から吹き出される熱風の風速より小さくなるように、風量比切換手段５を制御している。
【００２５】
図５は、空焼きを行う場合の、上モード加熱及び横モード加熱の各加熱モードでの各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を示すグラフである。同図では横軸に加熱時間を取っており、縦軸に触媒温度を取っている。ここで、実線で示すグラフは、上吹出口より出る熱風の風量と横吹出口より出る熱風の風量がほぼ同じとなる横モード加熱の場合のそれぞれ上触媒，横触媒の温度を示している。一方、破線で示すグラフは、主として上から熱風を吹き付ける上モード加熱の場合のそれぞれ上触媒，横触媒の温度を示している。
【００２６】
具体的には、以下の各符号で対応させており、また括弧内はそれぞれの到達温度及び残留成分の除去時間を示している。
ＴＵｕ：主として上吹き出し時の上触媒温度（２２０℃／３６分）
ＴＵｓ：主として上吹き出し時の横触媒温度（３３０℃／１２分）
ＴＳｕ：主として横吹き出し時の上触媒温度（２９０℃／１６分）
ＴＳｓ：主として横吹き出し時の横触媒温度（２４０℃／２５分）
【００２７】
ちなみに、大文字のＵは主として上吹き出し、Ｓは主として横吹き出しを示す。また、小文字のｕは上触媒、ｓは横触媒を示す。なお、同図において、触媒が機能する温度帯を斑点模様で示しており、残留成分の除去完了ポイントを黒丸で示している。
【００２８】
同図より分かるように、それぞれ主とする吹出口側に配置される触媒の温度は、従とする吹出口側に配置される触媒の温度より低い。さらに、総風量の多い加熱状態での主とする吹出口側に配置される触媒の温度、即ち本実施形態の場合は主として上吹き出し時の上触媒温度（ＴＵｕ）が最も低い。そして、各モード加熱のいずれか一方でのみ空焼きを行うと、実質的な残留成分除去時間は、各モード加熱での温度の低い側の触媒の残留成分除去時間で決定されることになる。
【００２９】
図６は、各モード加熱での各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を、別の視点で示すグラフである。同図では横軸に触媒温度を取っており、縦軸に残留成分除去時間を取っている。空焼き時の触媒による残留成分の分解作用は、化学反応に基づいて行われるため、同図に示すように、触媒温度の上昇とともに指数関数的加速されて進行し、空焼き時間が短縮される。
【００３０】
従って、空焼き中にモード加熱の状態を変更することで、一方のモード加熱では触媒温度が低いままであるものが、他のモード加熱を経ることで触媒温度を高温とすることができ、その結果、残留成分の除去が短時間で達成可能となることが確認できる。同様の効果を得るためには、例えば空焼きの途中で風量比切換手段５により上吹出口３０及び横吹出口３１より吹き出される熱風の風量比を切り換えると良い。
【００３１】
また、本発明の別の一実施形態では、具体的には、前工程の上吹出口と横吹出口より排出される熱風の総風量が、後工程の上吹出口と横吹出口より排出される熱風の総風量より少ない構成としている。図７は、本実施形態における空焼き工程での、残留成分の除去が完了するまでの触媒温度特性を示すグラフである。同図では横軸に加熱時間を取っており、縦軸に触媒温度を取っている。また、触媒が機能する温度帯を斑点模様で示している。
【００３２】
同図に示すように、ここでは前工程を主として横吹き出しとし、その時間をＴ１としている。また、後工程を主として上吹き出しとし、その時間をＴ２としている。このように、前工程を熱風の総風量が少ないモード加熱としてまず各触媒温度を早く立ち上げ、後工程を熱風の総風量が多いモード加熱として各触媒の残留成分の除去が完了する時点を調整している。
【００３３】
こうすることで、同図より分かるように、それぞれ黒丸で示した横触媒の完了点Ａと上触媒の完了点Ｂが、時間的に近接することとなる。つまり、前工程でＴＳｓとして比較的低めに立ち上がった横触媒温度が、後工程ではＴＵｓとして到達温度に向けて更に上昇し、一方前工程でＴＳｕとして比較的高めに立ち上がった上触媒温度が、後工程ではＴＵｕとして到達温度に向けて下降して、結果的に各触媒の残留成分の除去が完了する時点が近接する。これにより、空焼きの全工程時間Ｔ１＋Ｔ２が少なくて済むこととなる。
【００３４】
また本発明の別の一実施形態では、同図の状態からＴ１の時間を延長すると、横触媒の温度上昇値は低くなり、完了点Ａは延長方向に伸びる。他方、上触媒の温度上昇値は高くなるため、完了点Ｂは短縮方向に動くことになる。これにより、上触媒及び横触媒それぞれの完了時点を同一に調整することが可能となり、全空焼き時間を更に短縮することができる。
【００３５】
また本発明の別の一実施形態では、触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段５４と、判断手段５４からの信号により触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段５５を備えている。判断手段５４の具体例としては、加熱調理の累積時間即ち稼働時間を計測しておき、所定の時間が経過した時点で触媒の機能が低下した時期であるとみなし、触媒の活性化をすべきであると判断するものがある。また、加熱室等に臭いセンサーを設けておき、例えば加熱調理器の待機中に一定以上の強さの臭いを検出したら、触媒の機能が低下したとみなして触媒の活性化をすべきであると判断するようにしても良い。
【００３６】
一方、報知手段５５の具体例としては、判断手段５４からの信号を受けるとブザー等が鳴るようにしても良いし、また操作パネル４４上のランプを点灯させたり、ディスプレイに空焼きの表示を行ったりしても良い。これにより使用者に空焼き操作を行うよう指示すれば良い。空焼き操作は例えば操作パネル４４上に設けたキー等を押すことにより行えるようにしておけば良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数系統の熱風循環経路を備えそれぞれに触媒が配置された構成において、残留成分の除去や触媒の活性化に必要な時間の短縮を図った加熱調理器を提供することができる。
【００３８】
具体的には、制御部と、加熱室の天井壁に設けた上吹出口と、前記加熱室の両側面及び奥壁面を構成する内側壁のいずれかに設けた横吹出口と、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に設けた吸込口と、送風手段と、を備え、前記吸込口から前記送風手段を経由して前記上吹出口に導く上ダクト及び前記横吹出口に導く横ダクトを加熱室壁面内に配設し、前記上ダクト内及び前記横ダクト内に熱源を設置して、風量及び風速に差がある各々の熱風循環経路を形成し、前記上吹出口及び前記横吹出口から吹き出す熱風の気流により加熱室内に載置した被調理物の加熱調理を行う加熱調理器であって、前記上吹出口及び横吹出口から吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切り換え手段を備え、前記各ダクト内の前記熱源近傍に前記被調理物から発生する臭い若しくは油煙を酸化分解する各々の触媒を設け、前記制御部が空焼きによって該各々の触媒を活性化する加熱調理器において、前記制御部は、前記空焼きを実施するときに、前記風量比切り替え手段により前記風量比を切り換え、前記上吹出口及び前記横吹出口の一方又は他方から吹き出される熱風の風速を低減させて、前記空焼きの所要時間を調整する構成としている。
【００３９】
これにより、２系統の循環気流それぞれが主となる風量比において、各々空焼きを実施するので、従とする吹出口側の触媒が高温になって触媒の活性化が短時間で達成され、これが切り換えられるので、結果として２系統のそれぞれの触媒において残留成分の除去や触媒の活性化が短時間で達成される。
【００４０】
また、前記送風手段は回転するファンを有し、前記風量比切り換え手段が前記ファンの回転方向及び回転数を変更することによって前記風量比を切り換えることで、前記上吹出口及び横吹出口より吹き出される熱風の総風量が異なる前記加熱調理器において、総風量の少ない風量比から総風量の多い風量比に切り換える構成としている。
【００４１】
これにより、熱風の総風量が少ない風量比で実施する空焼きの前工程では触媒が比較的短時間で高温になり、前工程の空焼き時間が短縮できるので、熱風の総風量が多い風量比で実施する空焼きの後工程での空焼き時間は短縮されなくとも、結果として全空焼き時間の短縮を図ることができる。
【００４２】
また、前記制御部は、前記各々の触媒の活性化が同一時点で完了するように前記風量比切り換え手段による風量比切り換えの順序とタイミングとを制御する構成としている。これにより、全空焼き時間が最も短縮される。
【００４３】
また、前記制御部に、前記触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段と、該判断手段からの信号により該触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段とを接続した構成としている。これにより、適切なタイミングで、使用者に空焼きを実施するように促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る加熱調理器を示す正面図。
【図２】本実施形態に係る加熱調理装置を背面側斜め上方より見た斜視図。
【図３】本実施形態の加熱調理器の制御システムを示すブロック図。
【図４】本実施形態の加熱調理器内の熱風の流れを説明する縦断面図。
【図５】各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を示すグラフ。
【図６】各触媒の到達温度と残留成分の除去時間との関係を示すグラフ。
【図７】残留成分の除去が完了するまでの触媒温度特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 加熱調理器
５ 風量比切換手段
８ 送風ユニット
９ 制御部
１０ キャビネット
１１ 加熱室
１２ 天井壁
１３ 底面壁
１４ 奥内側壁
１５ 左内側壁
１６ 右内側壁
１７ 断熱扉
２０ 送風装置
２１ ファンケーシング
２２ 遠心ファン
２３ 上吐出口
２４ 横吐出口
２５ 上ダクト
２６ 横ダクト
３０ 上吹出口
３１ 横吹出口
３２ 吸込口
４０ 上ヒータ
４１ 横ヒータ
４２ 上触媒
４３ 横触媒
４４ 操作パネル
５０ ターンテーブル
５１ ターンテーブル駆動モータ
５４ 判断手段
５５ 報知手段
６０ 被調理物
６１ グリル
Claims (4)
- 制御部と、加熱室の天井壁に設けた上吹出口と、前記加熱室の両側面及び奥壁面を構成する内側壁のいずれかに設けた横吹出口と、前記横吹出口を備えた内側壁以外のいずれかの内側壁に設けた吸込口と、送風手段と、を備え、前記吸込口から前記送風手段を経由して前記上吹出口に導く上ダクト及び前記横吹出口に導く横ダクトを加熱室壁面内に配設し、前記上ダクト内及び前記横ダクト内に熱源を設置して、風量及び風速に差がある各々の熱風循環経路を形成し、前記上吹出口及び前記横吹出口から吹き出す熱風の気流により加熱室内に載置した被調理物の加熱調理を行う加熱調理器であって、
前記上吹出口及び横吹出口から吹き出される熱風の風量比を切り換える風量比切り換え手段を備え、前記各ダクト内の前記熱源近傍に前記被調理物から発生する臭い若しくは油煙を酸化分解する各々の触媒を設け、前記制御部が空焼きによって該各々の触媒を活性化する加熱調理器において、
前記制御部は、前記空焼きを実施するときに、前記風量比切り替え手段により前記風量比を切り換え、前記上吹出口及び前記横吹出口の一方又は他方から吹き出される熱風の風速を低減させて、前記空焼きの所要時間を調整することを特徴とする加熱調理器。 - 前記送風手段は回転するファンを有し、前記風量比切り換え手段が前記ファンの回転方向及び回転数を変更することによって前記風量比を切り換えることで、前記上吹出口及び横吹出口より吹き出される熱風の総風量が異なる請求項１に記載の加熱調理器において、総風量の少ない風量比から総風量の多い風量比に切り換えることを特徴とする加熱調理器。
- 前記制御部は、前記各々の触媒の活性化が同一時点で完了するように前記風量比切り換え手段による風量比切り換えの順序とタイミングとを制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加熱調理器。
- 前記制御部に、前記触媒の活性化をすべきであると判断する判断手段と、該判断手段からの信号により該触媒の活性化をすべきであることを報知する報知手段とを接続したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の加熱調理器。
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