JP4229862B2 - 蒸気調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱室内に蒸気を送出して被加熱物の調理を行う蒸気調理器に関する。

従来の蒸気調理器は特許文献１に開示されている。この蒸気調理器は加熱室が配される本体部に対して着脱自在の水タンクから給水ポンプにより取り出した水が蒸気発生装置に供給される。蒸気発生装置は供給された水によって蒸気を生成して加熱室に送出し、被加熱物の調理が行われる。水タンク内には水位センサが設けられる。調理開始時に水位センサによって水タンク内に水が入っていないを検出すると調理の開始が禁止されるようになっている。これにより、水を加熱して蒸気を発生する際の空焚きを防止することができるようになっている。

また、特許文献２には水位センサを設けずに水タンク内の残水量を推定する蒸気調理器が開示されている。この蒸気調理器は水タンクの装着時から調理条件に基づいて調理により消費した水の量を演算し、残水量を推定する。そして、水タンクの残水量が不足する場合には給水を促す報知を行う。これにより、空焚きを防止することができる。
特開平１０−１１０９０３号公報 特開２００４−１１９９５号公報

しかしながら、特許文献１の蒸気調理器によると、使用者が水タンクを脱着して給水を行うため、給水時に使用者が誤って水位センサを破損して蒸気調理器が故障する問題があった。また、特許文献２の蒸気調理器によると、水タンクの装着時に満水になっていないと残水量の推定誤差が大きくなる。このため、調理中に水不足になって蒸気を発生する際の空焚きが尚、生じる問題があった。

本発明は、故障の発生を防止するとともに確実に空焚きを防止することのできる蒸気調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、被加熱物を入れる加熱室を有する本体部と、前記加熱室に送出する蒸気を発生する蒸気発生装置と、前記本体部に対して着脱自在に設けられる水タンクと、前記水タンクの水を前記蒸気発生装置に供給する給水路と、前記水タンクの水位を検出する水位検出手段と、調理条件に応じて調理開始から調理終了までの水の総消費量を演算するとともに前記水位検出手段により検出した前記水タンクの水量が該総消費量よりも少ないときに報知または調理の開始を禁止する制御部とを備えた蒸気調理器において、前記制御部は、調理中に前記水位検出手段の検出により前記水タンクの水量が所定量よりも少なくなると警告を報知するとともに、調理中に前記制御部は残った調理期間の水の消費量を所定周期で演算し、前記水タンクの水量が該消費量よりも少ないときに警告を報知することを特徴としている。

この構成によると、水タンクに給水して本体部に装着すると給水路に水が流入する。調理の開始を指示すると、制御部は調理開始前に被加熱物の種類、量、仕上げ程度、調理メニュー等の調理条件に応じて調理に必要な水の量を演算する。また、水位検知手段によって水タンクの水位が検出される。水タンクの水量が調理に必要な水の量よりも多い場合は調理条件に応じて蒸気発生装置に水が供給され、蒸気が発生する。蒸気発生装置で発生した蒸気は更に加熱され、過熱蒸気を加熱室に送出して被加熱物の調理が行われる。水位検出手段により検出された水タンクの水量が調理に必要な水の量に満たない場合は、制御部は調理を開始しないか若しくは報知して調理を開始する。演算には、調理条件に基づいて水量を算出する場合や、予め記憶されたデータベースから調理条件に応じて水量を抽出する場合が含まれる。

そして、調理開始後に水タンクが空になった場合や水量が不足する場合に警告が報知され、さらに、調理中に残った調理期間の水の消費量を所定周期で演算し、前記水タンクの水量が該消費量よりも少ないときに警告を報知することを特徴としている。この構成によると、制御部は、調理開始後に水タンクが空になった場合や水量が不足する場合及び、調理開始後、被加熱物の種類、量、仕上げ程度、調理メニュー等の調理条件に応じて残りの調理期間に必要な水の量を演算し、水位検出手段により検出された水タンクの水量が調理に必要な水の量に満たない場合に警告を報知する。
演算には、調理条件に基づいて水量を案出する場合や、予め記憶されたデータベースから調理条件に応じて水量を抽出する場合が含まれる。

また本発明は、上記構成の蒸気調理器において、前記制御部の制御により前記消費量を表示することを特徴としている。この構成によると、制御部により演算した残りの調理に必要な水の量が表示される。

また本発明は、上記構成の蒸気調理器において、前記制御部の制御により前記水タンクの水量を表示することを特徴としている。この構成によると、水タンクが視認できない場合等に水タンクの水量が表示され、水量が不足する場合に給水が促される。

また本発明は、上記構成の蒸気調理器において、前記水タンクの着脱を検出する着脱検出手段を設け、前記制御部は前記水位検出手段の検出結果に拘わらず前記水タンクが取り外されているときに調理の開始を禁止することを特徴としている。この構成によると、水タンクを取り外した際に給水路の上流側に残留する水によって水位検出手段が水があると判断する。この時、着脱検出手段によって水タンクが取り外されていることを検出して調理が開始されない。

また本発明は、上記構成の蒸気調理器において、前記給水路から分岐する水位検出路に前記水位検出手段を設けたことを特徴としている。この構成によると、水位検出手段は本体側に設けられる。

また本発明は、上記構成の蒸気調理器において、前記水位検出手段は前記水位検出路の気圧を検知する密閉式の圧力センサから成ることを特徴としている。

本発明によると、調理条件に応じて調理開始から調理終了までの水の総消費量を演算し、水タンクの水量が該総消費量よりも少ないときに調理の開始を禁止することにより、水タンクの装着時に給水が満水になっていない場合でも水位センサにより調理開始前に正確に水位を検出して確実に空焚きを防止することができる。また、水タンクの水量が該総消費量よりも少ないときに報知することにより、使用者に給水を促すことができる。

そして、制御部は、調理中に水位検出手段の検出により、水タンクの水量が所定量よりも少なくなると警告を報知するとともに、調理中に残った調理期間の水の消費量を所定周期で演算し、水タンクの水量が該消費量よりも少ないときに警告を報知するので、水不足となるか否かを正確に検知して、水の補給を使用者に促し、空焚きや調理停止を回避することができる。

また本発明によると、制御部の制御により該消費量を表示するので、使用者に水量不足を容易に認知させて補給を促すことができる。

また本発明によると、制御部の制御により水タンクの水量を表示するので、水タンクが視認できない場合に使用者が水量を容易に認知することができ、水不足の場合には水の補給を確実に行うことができる。

また本発明によると、水タンクの着脱を検出する着脱検出手段を設け、制御部は水位検出手段の検出結果に拘わらず水タンクが取り外されているときに調理の開始を禁止するので、水タンクが取り外されている際に給水路に残留した水により水位検出手段が水があると判断しても調理が開始されないので更に確実に空焚きを防止することができる。

また本発明によると、水位検出手段が蒸気調理器本体内に配されるため水タンクへの給水時に使用者が誤って水位センサを破損することによる故障の発生を防止できる。

また本発明によると、水位検出手段が水位検出路の気圧を検知する圧力センサから成るので、水ダンク内に水位センサを設けなくても容易に水位を検知することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の蒸気調理器を示す斜視図である。蒸気調理器１は直方体形状のキャビネット１０を備えている。キャビネット１０の正面には扉１１が設けられる。扉１１は下端を中心に垂直面内で回動可能に枢支され、上部には扉１１を開閉するためのハンドル１２が設けられている。扉１１は、耐熱ガラスをはめ込んだ透視部を備える中央部分１１Ｃの左右に、金属製装飾板で仕上げられた左側部分１１Ｌ及び右側部分１１Ｒが対称的に配置されている。右側部分１１Ｒには操作パネル１３が設けられている。

図２、図３は扉１１を開いた状態の蒸気調理器１の斜視図及び正面図を示している。扉１１はハンドル１２を握って手前に引くことにより、垂直な閉鎖状態から水平な開放状態へと９０゜姿勢変換させることができる。扉１１を開くとキャビネット１０の正面が露出する。扉１１の中央部分１１Ｃに対応する箇所には加熱室２０が設けられている。扉１１の左側部分１１Ｌに対応する箇所には水タンク室７０が設けられ、蒸気発生用の水を貯溜する水タンク７１を収納する。扉１１の右側部分１１Ｒに対応する箇所には特に開口部は設けられていないが、その箇所の内部に制御基板が配置されている。

加熱室２０は直方体形状で、扉１１に面する正面側は全面的に開口部となっている。加熱室２０の他の面はステンレス鋼板で形成される。加熱室２０の周囲には断熱対策が施されている。加熱室２０の床面にはステンレス鋼板製の受皿２１が置かれ、受皿２１の上には被加熱物Ｆ（図４参照）を載置するステンレス鋼線製のラック２２が置かれる。

加熱室２０の奥側の背壁には左上隅に吸込口２８が設けられている。吸込口２８は複数の水平なスリットを上下に並べて構成され、上方のスリットほど長く、下に行くほど短くして、全体として直角三角形の開口形状になっている。該直角三角形の直角の角は加熱室２０の背壁の角に合わせられている。即ち、吸込口２８の開口度は加熱室２０の背壁の上辺に近いほど大きくなるとともに左辺に近いほど大きくなっている。

図４は蒸気調理器１の内部機構の基本構造図を示している。加熱室２０の中の蒸気（通常の場合、加熱室２０内の気体は空気であるが、蒸気調理を始めると空気が蒸気で置き換えられて行く。本明細書では加熱室２０内の気体が蒸気に置き換わっているものとして説明を進める）は外部循環路３０を通って循環する。

外部循環路３０の始端となるのは、加熱室２０の背壁に形成された吸込口２８である。吸込口２８には外部循環路３０内を流れる気流を形成する送風装置２５が連結される。送風装置２５は加熱室２０の背壁の外面に近接して配置される。側壁の外面に設けてもよい。

図７に示すように、送風装置２５は遠心ファン２６と、遠心ファン２６を回転させるモータ２９と、遠心ファン２６を収容するファンケーシング２７とを備えている。遠心ファン２６として、シロッコファンが用いられる。モータ２９には高速回転が可能な直流モータが使用される。ファンケーシング２７は加熱室２０の背壁の外面に近接して固定され、正面から見て吸込口２８の右下に配置されている。また、ファンケーシング２７は詳細を後述するように、それぞれ特定の方向を指向する吸込口２７ａと吐出口２７ｂを有している。

図４において、送風装置２５には蒸気を発生する蒸気発生装置５０が連結される。蒸気派生装置５０は送風装置２５と同様に加熱室２０の背壁の外面に近接して配置され、加熱室２０のセンターライン上に配置されている。外部循環路３０はファンケーシング２７の吐出口２７ｂから蒸気発生装置５０までの区間がダクト３１により構成されている。蒸気発生装置５０を出た後の区間はダクト３５により構成されている。ダクト３５は加熱室２０に隣接して設けられたサブキャビティ４０に接続される。

サブキャビティ４０は加熱室２０の天井部の上方に設けられ、平面的に見て天井部の中央部に配置される。サブキャビティ４０は平面視円形に形成され、その内側には蒸気の加熱手段である蒸気加熱ヒータ４１が配置されている。蒸気加熱ヒータ４１はメインヒータ４１ａとサブヒータ４１ｂから成り、いずれもシーズヒータにより構成される。加熱室２０の天井部にはサブキャビティ４０と同大の開口部が形成され、ここにサブキャビティ４０の底面を構成する底面パネル４２が嵌め込まれる。

底面パネル４２には複数の上部噴気孔４３が形成される。上部噴気孔４３の各々は真下を指向する小孔であり、ほぼパネル全面にわたり分散配置されている。上部噴気孔４３は平面的、すなわち二次元的に分散配置されるが、底面パネル４２に凹凸を設けて三次元的な要素を加味してもよい。

底面パネル４２は上下両面とも塗装などの表面処理により暗色に仕上げられている。これにより、蒸気加熱ヒータ４１の輻射熱を吸収して底面パネル４２の下面から加熱室２０に輻射される。このため、サブキャビティ４０及びその外面の温度上昇を抑制して安全性が向上するとともに、加熱室２０の加熱効率が向上する。使用を重ねることにより暗色に変色する金属素材で底面パネル４２を成形してもよい。あるいは、暗色のセラミック成型品で底面パネル４２を構成してもよい。

また、別体の底面パネル４２でサブキャビティ４０の底面を構成するのでなく、加熱室２０の天板をそのままサブキャビティ４０の底面に兼用することもできる。この場合には、天板のサブキャビティ４０に相当する箇所に上部噴気孔４３を設け、またその上下両面を暗色に仕上げることになる。

図５、図６は蒸気調理器１の内部構造を示す正面図及び上面図である。加熱室２０の左右両側壁の外側には、小型のサブキャビティ４４が設けられる。サブキャビティ４４は加熱室２０の上面に配されたサブキャビティ４０にダクト４５で接続され、サブキャビティ４０から蒸気の供給を受ける。ダクト４５は断面円形のパイプにより構成される。ステンレス鋼製のパイプを用いるのが望ましい。

加熱室２０の側壁下部には、サブキャビティ４４に相当する箇所に複数の側部噴気孔４６が設けられる。各側部噴気孔４６は加熱室２０に入れられた被加熱物Ｆの方向、正確に言えばラック２２に載置された被加熱物Ｆの下方に蒸気を噴出する小孔から成っている。ラック２２に載置された被加熱物Ｆの下に蒸気が入り込むように側部噴気孔４６の高さ及び向きが設定されている。また、左右から噴出した蒸気が被加熱物Ｆの下方で出会うように側部噴気孔４６の位置や方向が設定されている。

側部噴気孔４６は加熱室２０と別体のパネルに形成してもよく、加熱室２０の側壁に直接小孔を穿設してもよい。これは上部噴気孔４３の場合と同様である。しかしながら、サブキャビティ４０の場合と異なり、サブキャビティ４４に相当する箇所を暗色に仕上げる必要はない。

尚、左右の側部噴気孔４６の開口面積の和は、上部噴気孔４３の開口面積の和よりも大きくなっている。開口面積の大きい側部噴気孔４６に大量の蒸気を供給するため、１個のサブキャビティ４４につき複数（本実施形態では４本）のダクト４５が設けられている。

図４において、蒸気発生装置５０は中心線を垂直にして配置された筒型のポット５１を備えている。ポット５１は平面形状が偏平、すなわち長方形、長円形、あるいはこれらに類する形状となっている。ポット５１には耐熱性が求められ、金属、合成樹脂、セラミック或いは異種材料の組み合わせ等を用いることができる。

蒸気発生装置５０は、前述の図６に示すようにポット５１の一方の偏平側面が加熱室２０の背壁と平行に取り付けられている。ポット５１を偏平にすることにより、加熱室２０の外面とキャビネット１０の内面との空間の幅が狭くても蒸気発生装置５０を配置することができる。従って、該空間の幅を縮めてキャビネット１０をコンパクトにし、キャビネット１０内の空間利用効率を向上させることができる。

ポット５１内の水はポット５１の底部に配置された蒸気発生ヒータ５２により熱せられる。蒸気発生ヒータ５２はシーズヒータから成り、ポット５１内の水に浸って水を直接加熱する。

ポット５１の上部には、外部循環路３０を流れる気流に蒸気を吸い込ませるための蒸気吸引エジェクタ３４が設けられる。蒸気吸引エジェクタ３４はポット５１の一方の偏平側面から他方の偏平側面に抜けるように形成されている。また、前述の図６に示すように、蒸気吸引エジェクタ３４は互いに所定間隔を隔てて計３個設けられ、同一高さで互いに並列且つ平行に配置されている。

各蒸気吸引エジェクタ３４はインナーノズル３４ａ及びその吐出端を囲むアウターノズル３４ｂにより構成されている。蒸気吸引エジェクタ３４はポット５１の軸線と交差する方向に延びている。本実施形態の場合は、蒸気吸引エジェクタ３４とポット５１の軸線との交差角は直角になっており、蒸気吸引エジェクタ３４の軸が水平に配置される。インナーノズル３４ａにはダクト３１が接続され、アウターノズル３４ｂにはダクト３５が接続される。蒸気吸引エジェクタ３４はサブキャビティ４０とほぼ同じ高さであり、ダクト３５はほぼ水平に延びている。

蒸気発生装置５０以降の外部循環路３０は３個の蒸気吸引エジェクタ３４からダクト３５を含む３本の経路に分かれる。このため、外部循環路３０を流れる気体に蒸気を速やかに混合することができるようになっている。

ここで、送風装置２５のファンケーシング２７の向きについて説明する。図７において、ファンケーシング２７の吸込口２７ａと吐出口２７ｂとは互いに直角を成している。吸込口２７ａは吸込口２８の方向を指向し、吐出口２７ｂは蒸気吸引部である蒸気吸引エジェクタ３４の方向を指向するようにファンケーシング２７の位置と角度が設定される。吐出口２７ｂと蒸気吸引エジェクタ３４の間はダクト３１により通風路が確保される。吸込口２８と吸込口２７ａの間にもダクト（不図示）により通風路が確保される。

上記構成により、吸込口２８から吸い込まれた気体が遠心ファンによる送風ルートとしては最短のルートを通って蒸気吸引エジェクタ３４に到達することになる。このため、外部循環路３０の長さが短縮され、送風時の圧力損失が低減する。これにより、外部循環路３０のエネルギー投入効率が向上する。また、外部循環路３０の放熱面積も縮小するので熱損失も低減する。これらを併せ、外部循環路３０の循環効率が向上する。

図４に戻り、ポット５１の底部は漏斗状に成形され、下端から排水パイプ５３が垂下する。排水パイプ５３の途中には排水バルブ５４が設けられている。排水パイプ５３の下端は加熱室２０の下方に配置された排水タンク１４に向かって所定角度の勾配を成して屈曲される。排水タンク１４はキャビネット１０の正面側から引き出して内部の水を捨てることができる。

ポット５１には給水路５５により水タンク７１の水が給水される。給水路５５は排水バルブ５４よりも上方で排水パイプ５３に接続され、経路途中に給水ポンプ５７が設けられる。給水路５５はポット５１と給水ポンプ５７との間で上を凸にして屈曲し、最も高い部分から分岐して延びた溢水パイプ９８により後述する排気路に連通している。これにより、給水路５５の溢水が排気路に導かれる。溢水レベルは、ポット５１内の通常の水位レベルよりも高く、蒸気吸引エジェクタ３４よりも低い高さに設定されている。

水タンク７１と給水路５５とはジョイント部５８により連結される。これにより、給水路５５を配したキャビネット１０（本体部）に対して水タンク７１が着脱自在になっている。

図９はジョイント部５８の詳細を示す側面断面図である。ジョイント部５８は水タンク７１に設けられる内筒部１１０と、給水路５５に設けられる外筒部１２０とから成っている。内筒部１１０は水タンク７１に形成された流出口７１ａの周囲から突設された内筒１１１を有している。

内筒１１１内には、流出口７１ａに挿通される可動部１１２と、可動部１１２を水タンク７１から突出する方向に付勢する圧縮バネ１１３とが設けられる。可動部１１２は水タンク内に配されて流出口７１ａよりも径の大きい閉止部１１２ａを有している。圧縮バネ１１３の付勢力によって閉止部１１２ａが水タンク７１の内壁に密接して流出口７１ａが閉止される。また、圧縮バネ１１３の付勢力に抗して可動部１１２が後退すると流出口７１ａから水が流出する。従って、可動部１１２及び圧縮バネ１１３によって流出口７１ａを開閉する止水弁が構成されている。

外筒部１２０は内筒１１１に外嵌される外筒１２１を有している。外筒１２１内には固定台１２１ｂが一体に形成されている。固定台１２１ｂは外筒１２１の内壁との間に隙間を有するように腕部（不図示）を介して保持される。尚、内筒１１１には該腕部との干渉を回避する複数の溝部１１１ａが設けられている。

外筒１２１は段部１２１ａによって水タンク７１から遠い側が大径になっている。外筒１２１内には、段部１２１ａに面して配される可動部１２２と、可動部１２２を段部１２１ａに当接する方向に付勢する圧縮バネ１２３とが設けられている。圧縮バネ１２３の付勢力によって可動部１２２が段部１２１ａの内壁に密接して段部１２１ａの開口部が閉止される。また、圧縮バネ１２３の付勢力に抗して可動部１２２が後退すると段部１２１ａの開口部が開放される。従って、可動部１２２及び圧縮バネ１２３によって給水路５５（図４参照）を開閉する止水弁が構成されている。

水タンク７１の装着時には外筒１２１に内筒１１１が挿入され、内筒１１１の先端が可動部１２２を押圧する。また、外筒部１２０の固定部１２１ｂの先端１２１ｃが内筒部１１０の可動部１１２の先端１１２ｂを押圧する。これにより、図１０に示すように可動部１１２、１２２が後退し、水タンク７１内の水が内筒１１１の溝部１１１ａを介して外筒１２１の大径部分に流入することにより給水路５５を流通するようになっている。

尚、外筒部１２０には水タンク７１との接離によって水タンク７１の着脱を検出する着脱センサ５９（着脱検出手段）が設けられている。

図４において、給水路５５はジョイント部５８から延びて上方に屈曲し、垂直部５５ｂに給水ポンプ５７が配される。給水路５５の屈曲した部分には水位検出路９１が分岐して形成される。水位検出路９１は下端から延び、上方に屈曲して垂直部９１ｂが形成される。また、水位検出路９１の屈曲部９１ｃから分岐して延び、上方に屈曲する分岐路９０が設けられている。

図１１、図１２は給水路５５、水位検出路９１及び分岐路９０を形成する水路ユニット１３０を示す側面図及び正面図である。水路ユニット１３０はジョイント部５８の外筒１２１（図９参照）に嵌合される流入口１３０ａを有している。流入口１３０ａの後方には水が溜められる貯溜室１３０ｂが設けられる。貯溜室１３０ｂの下面は後方へ行くほど低くなるように傾斜して形成されている。

貯溜室１３０ｂの後方には貯溜室１３０ｂの下面に開口端１３１ａを面して配されるパイプ１３１が立設されている。パイプ１３１の上部にはチューブ１３２を接続する突起部１３１ｂが形成される。チューブ１３２の先端はポンプ取付部１３０ｃに取り付けられる給水ポンプ５７（図４参照）に接続される。

これにより、流入口１３０ａから流入する水は矢印で示すように、貯溜室１３０ｂの下部からパイプ１３１及びチューブ１３２を介して給水ポンプ５７の方向に導かれる。従って、流入口１３０ａ、貯溜室１３０ｂ、パイプ１３１及びチューブ１３２により給水ポンプ５７よりも上流側の給水路５５（図４参照）が構成される。

給水路５５の下端部５５ｃから延びる水位検出路９１は後方へ行くほど上方に傾斜し、屈曲部９１ｃで上方へ屈曲して垂直部９１ｂが形成される。分岐路９０は屈曲部９１ｃから後方へ行くほど上方に傾斜し、上方へ屈曲して垂直部９０ｂが形成される。垂直部９０ｂの上端は、後述する排気路に接続される。

水位検出路９１の上端にはセンサ取付部９１ｄが設けられ、センサ取付部９１ｄに密閉式の水位センサ５６（水位検出手段、図４参照）が設けられる。水位センサ５６は水位検出路９１に連通した水タンク７１及び分岐路９０の水位に応じて水位検出路９１内に水が侵入し、水位検出路９１の気圧が変化する。これにより、水タンク７１の水位が検出される。従って、水タンク７１内に水位センサを設ける必要がなく、水タンク７１への給水時等に使用者による水位センサの破損を防止することができ、蒸気調理器１の故障を低減することができる。

図４において、排気路は排気ダクト９３から成り、加熱室２０の背壁から上方に傾斜して延びた後、上方に屈曲してキャビネット１０の外部に連通して大気に開放される。これにより、加熱室２０の空気や蒸気を排気する。また、排気ダクト９３に接続される分岐路９０には開放端が形成される。

水ダンク７１をジョイント部５８から取り外した際には、給水ポンプ５７の上流側の給水路５５、水位検出路９１及び分岐路９０には水が残留する。分岐路９０が開放端を有するため、給水ポンプ５７の駆動により大気が開放端から吸引され、水を容易に吸引して排水タンク１４に排水することができるようになっている。従って、残留水の腐敗や異臭を防止することができ、蒸気調理器１の衛生面を向上できる。

排気ダクト９３は金属パイプから成っており、金属パイプの外面に複数の放熱フィン９５を有した放熱部９４が設けられている。排気ダクト９３の上端近傍はダクト３１の横を通過し、ダクト３１と排気ダクト９３の間は連通ダクト９６により連通する。連通ダクト９６の内部には電動式のダンパ９７が設けられている。ダンパ９７は通常状態では連通ダクト９６を閉鎖する。

排気ダクト９３の分岐路９０及び連通ダクト９６との各接続箇所の近傍は、機外への開放端にかけて断面積が拡大されている。排気ダクト９３の加熱室２０側の入口は受皿２１の上に開口する。このため、溢水パイプ９８等を介して流入する水や結露水は排気と逆方向に排気ダクト９３を流下して受皿２１に受けられる。

また、給水ポンプ５７は緩やかに吸引するため、給水ポンプ５７を停止した際に給水路５５内の水が分岐路９０に流入して溢水する場合がある。この時も、溢水を蒸気調理器１本体内に垂れ流しせず、排気ダクト９３を介して受皿２１で受けることができる。

図８は蒸気調理器１の動作制御を行う制御装置８０を示すブロック図である。制御装置８０はマイクロプロセッサ及びメモリを有し、所定のプログラムに従って蒸気調理器１を制御する。制御状況は操作パネル１３の中の表示部に表示される。制御装置８０には操作パネル１３に配置した各種操作キーを通じて動作指令の入力を行う。操作パネル１３には各種の音を出す音発生装置（不図示）も配置されている。

制御部８０には、操作パネル１３の他、送風装置２５、蒸気加熱ヒータ４１、ダンパ９７、蒸気発生ヒータ５２、排水バルブ５４、水位センサ５６、及び給水ポンプ５７が接続される。この他、ポット５１の中の水位を測定するポット水位センサ８１、加熱室２０内の温度を測定する温度センサ８２、及び加熱室２０内の湿度を測定する湿度センサ８３が接続されている。

上記構成の蒸気調理器１において、扉１１を開けて水タンク７１を水タンク室７０から引き出し、給水口（不図示）より水タンク７１内に水を入れる。満水状態にした水タンク７１を水タンク室７０に押し込んで所定位置に装着する。ジョイント部５８がしっかりと接続されたことを確認したうえで食品Ｆを入れて扉１１を閉じる。操作パネル１３の操作によって被加熱物の種類、被加熱物の量（大中小や何人分等）、焦がし具合等の被加熱物の仕上げ程度、調理メニュー等の調理条件を入力して調理開始を指令すると調理を行うためのプログラムが制御部８０により実行される。

図１３はこのプログラムの動作を示すフローチャートである。ステップ＃１１では着脱検出センサ５９によって水タンク７１が装着されているか否かが判断される。水タンク７１が取り外されている場合はステップ＃１５で警告が報知され、水タンク７１の装着が促される。これにより、調理が開始されず、ステップ＃１１に戻って水タンク７１が装着されるまで待機する。

水タンク７１が装着されている場合はステップ＃１２に移行する。ステップ＃１２では水位センサ５６により水タンク７１の水位が検出され、制御部８０によって設定された調理条件によって調理開始から調理終了までに消費される水の量（以下、「総消費量」という）が演算される。尚、演算には調理条件に応じて水の量を算出する場合や、予め記憶されたデータベースから調理条件に応じて抽出する場合が含まれる。

水位センサ５６により検出した水タンク７１の水量が総消費量よりも少ない場合はステップ＃１５で警告が報知され、水タンク７１の給水が促される。これにより、調理が開始されず、ステップ＃１１に戻って水タンク７１に給水されるまで待機する。この時、水タンク７１の水量及び総消費量を表示すると、使用者が水不足を容易に認知できるのでより望ましい。

水位センサ５６により検出した水タンク７１の水量が総消費量以上の場合はステップ＃１３に移行する。ステップ＃１３では水タンク７１の水量及び総消費量が表示され、使用者が水が足りていることを確認することができる。水タンク７１を視認できる場合には水タンク７１の水量を表示しなくてもよい。ステップ＃１４では扉１１が閉じられているか否かが判断される。扉１１が開いている場合はステップ＃１５で警告が報知され、扉１１を閉じるように促される。これにより、調理が開始されず、ステップ＃１１に戻って扉１１が閉じられるまで待機する。

扉１１が閉じている場合はステップ＃１６で給水ポンプ５７が駆動され、蒸気発生装置５０への給水が始まる。この時、排水バルブ５４は閉じている。これにより、給水路５５を介して水がポット５１の底の方から溜まって行く。水位センサ５６により水タンク７１の水位を検出して水タンク７１に調理に必要十分な水があることを認識するとともに、ポット水位センサ８１でポット５１の水位が所定レベルになったと判断すると給水が停止される。

ステップ＃１７では蒸気発生ヒータ５２への通電が開始される。蒸気発生ヒータ５２はポット５１の水を直接加熱する。蒸気発生ヒータ５２への通電と同時に、あるいはポット５１の中の水が所定温度に達したことを見計らって、送風装置２５及び蒸気加熱ヒータ４１への通電が開始される。これにより、調理が開始される。調理の加熱動作については後述する。

調理が開始されるとステップ＃１８で制御部８０に設けられたタイマー（不図示）による計時が開始される。ステップ＃２１では、調理の一時停止の指示があったか否かが判断される。一時停止の指示があった場合はステップ＃３０に移行して一時停止時処理が行われる。

一時停止時処理は調理を一時停止し、調理条件の変更、水タンク７１への水の補給等を行うことができる。そして、調理再開を指示することによりステップ＃２１に戻って一時停止した状態から調理を再開できるようになっている。

一時停止の指示がない場合はステップ＃２２で調理停止の指示があったか否かが判断される。調理停止の指示があった場合は調理を終了する。調理停止の指示がない場合はステップ＃２３で水タンク７１が空になったか否かが判断される。水タンク７１が空になった場合は調理を終了する。

水タンク７１が空になっていない場合はステップ＃２４に移行する。ステップ＃２４では水位センサ５６により水タンク７１の水位が検出され、制御部８０によって残りの調理期間内に消費される水の量（以下、「残消費量」という）が演算される。

水位センサ５６により検出した水タンク７１の水量が残消費量よりも少ない場合はステップ＃２６で警告が報知され、水タンク７１の補給が促される。この時、水タンク７１の水量及び残消費量を表示すると、使用者が水不足を容易に認知できるのでより望ましい。

水位センサ５６により検出した水タンク７１の水量が残消費量以上の場合はステップ＃２５に移行する。ステップ＃２５では水タンク７１の水量及び残消費量が表示され、使用者が水が足りていることを確認することができる。水タンク７１を視認できる場合には水タンク７１の水量を表示しなくてもよい。

ステップ＃２７ではタイマーの計時開始から調理時間が経過したか否かが判断される。調理時間が経過した場合は調理を終了する。調理時間が経過していない場合はステップ＃２１に戻り、ステップ＃２１〜＃２７が繰り返し実行され、調理時間が経過するまで調理が行われる。

次に調理の加熱動作について説明する。調理の開始により送風装置２５は遠心ファン２６の回転により吸込口２８から加熱室２０の中の蒸気を吸い込み、蒸気発生装置５０へ蒸気を送り出す。この時、ダンパ９７はダクト３１から排気ダクト９３に通じる連通ダクト９６を閉じている。送風装置２５から圧送された蒸気はダクト３１から蒸気吸引エジェクタ３４に入り、さらにダクト３５を経てサブキャビティ４０に入る。

ポット５１の中の水が沸騰すると、１００℃且つ１気圧の飽和蒸気が発生する。飽和蒸気は蒸気吸引エジェクタ３４から外部循環路３０に入る。エジェクタ構造を用いているので、飽和蒸気は速やかに吸い込まれ、循環気流に合流する。また、蒸気発生装置５０に圧力がかからず、飽和蒸気の放出が妨げられない。

蒸気吸引エジェクタ３４を出た蒸気はダクト３５を通ってサブキャビティ４０に流入する。サブキャビティ４０に入った蒸気は蒸気加熱ヒータ４１により３００℃にまで熱せられ、過熱蒸気となる。過熱蒸気の一部は上部噴気孔４３から下方向に噴出する。過熱蒸気の他の一部はダクト４５を通じてサブキャビティ４４に回り、側部噴気孔４６から横方向に噴出する。

時間が経過するにつれ、加熱室２０内の蒸気量が増して行く。量的に余剰となった蒸気は排気ダクト９３を通じて機外に放出される。蒸気がそのままキャビネット１０の外に出てしまうと、周囲の壁面に結露してカビが発生する。しかしながら、排気ダクト９３の途中に放熱部９４があるので、放熱部９４を通過する間に蒸気は熱を奪われて排気ダクト９３の内面で結露する。

従ってキャビネット１０の外まで出てしまう蒸気は量的に少なく、カビの発生を防止することができる。排気ダクト９３の内面で結露した水は排気の方向と逆方向に流下し、受皿２１に受けられる。この水は、他の原因で発生する水と一緒にして調理終了後に捨てることができる。

約３００℃に加熱されて上部噴気孔４３から噴出する過熱蒸気は被加熱物Ｆに衝突して被加熱物Ｆに熱を伝える。この過程で蒸気温度は２５０℃程度にまで低下する。被加熱物Ｆの表面に接触した過熱蒸気は、被加熱物Ｆの表面に結露する際潜熱を放出する。これによっても被加熱物Ｆは加熱される。

前述の図４、図５に示すように、被加熱物Ｆに熱を与えた後、蒸気は外側に向きを変えて下向きに吹き下ろす気流の外に出る。蒸気、特に過熱蒸気は軽いので、吹き下ろしの気流の外に出た後、今度は上昇を開始し、加熱室２０の内部に矢印で示すような対流を形成する。この対流により、加熱室２０内の温度を維持しつつ、被加熱物Ｆにはサブキャビティ４０で熱せられたばかりの過熱蒸気を衝突させ続けることができ、熱を大量且つ速やかに被加熱物Ｆに与えることができる。

側部噴気孔４６から横向きに噴出した蒸気は、左右からラック２２の下に進入し、被加熱物Ｆの下で出会う。側部噴気孔４６からの蒸気噴出方向は被加熱物Ｆの表面に対し接線方向であるが、このように左右からの蒸気が出会うことにより、蒸気は真っ直ぐ向こう側に抜けることなく、被加熱物Ｆの下に滞留して溢れる。このため、被加熱物Ｆの表面の法線方向に蒸気が吹き付けたのと同じような効果が生じ、蒸気の持つ熱が確実に被加熱物Ｆの下面部に伝えられる。

上記のように、被加熱物Ｆは側部噴気孔４６からの蒸気により、上部噴気孔４３からの蒸気が当たらない部位まで上面部と同様に調理される。これにより、むらがなく見た目の良い調理結果を得ることができる。また、被加熱物Ｆは表面全体から均等に熱を受け取るので、中心部まで、短い時間で十分に加熱される。

側部噴気孔４６からの蒸気も、最初約３００℃であったものが被加熱物Ｆに当たった後は２５０℃程度にまで温度低下し、その過程で被加熱物Ｆに熱を伝える。また被加熱物Ｆの表面に結露する際に潜熱を放出し、被加熱物Ｆを加熱する。

側部噴気孔４６からの蒸気は、被加熱物Ｆの下面部に熱を与えた後、上部噴気孔４３からの蒸気が巻き起こしている対流に加わる。対流する蒸気は順次吸込口２８に吸い込まれる。そして、外部循環路３０からサブキャビティ４０というルートを一巡した後、加熱室に戻る。このようにして加熱室２０内の蒸気は外部循環路３０に出ては加熱室２０に戻るという循環を繰り返す。

調理が終了すると、制御装置８０が操作パネル１３にその旨の表示を出し、また合図音を鳴らす。調理終了を音と表示により知った使用者は扉１１を開け、加熱室２０から被加熱物Ｆを取り出す。この時、ダンパ９７の開閉状態が切り替わり、加熱室２０の中の蒸気は排気ダクト９３から排出される。このため、使用者は安全に被加熱物Ｆを取り出すことができる。

本実施形態によると、調理の開始前に水タンク７１の水位を検出し、調理に必要な水の量を演算して水が不足する場合には調理の開始を禁止するので、蒸気を生成する際の空焚きを確実に防止することができる。また、水が不足する場合に警告が報知されるので水の補給を促すことができる。尚、水が不足する場合に警告報知を行った上で調理を開始してもよい。これにより、使用者が給水の時間をとれない場合に、調理開始後の使用者の手が空いた際に水を補給して調理を迅速に行うことができる。

また、調理中に残った調理期間の水の消費量を所定周期で演算し、水タンク７１の水量が該消費量よりも少ないときに警告を報知するので、水不足となるか否かを正確に検知して空焚きや調理停止を回避することができる。

尚、本実施形態において、加熱室２０内の蒸気を外部循環路３０からサブキャビティ４０を経て再び加熱室２０に戻すという構成を採用したが、これと異なる構成も可能である。例えば、サブキャビティ４０に常に新しい蒸気を供給し、加熱室２０から溢れ出す蒸気を排気ダクト９３から放出し続けることとしてもよい。

この他、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することが可能である。

本発明は、家庭用、業務用を問わず、蒸気により調理を行う調理器全般に利用可能である。

本発明の実施形態の蒸気調理器を示す外観斜視図 本発明の実施形態の蒸気調理器の扉を開いた状態を示す外観斜視図 本発明の実施形態の蒸気調理器の扉を取り去った状態を示す正面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の内部機構を示す基本構造図 本発明の実施形態の蒸気調理器の内部構造を示す正面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の加熱室を示す上面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の送風装置を示す垂直断面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の制御ブロック図 本発明の実施形態の蒸気調理器のジョイント部を示す側面断面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の水タンク装着状態のジョイント部を示す側面断面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の水路ユニットを示す側面断面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の水路ユニットを示す正面図 本発明の実施形態の蒸気調理器の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 蒸気調理器
２０ 加熱室
２５ 送風装置
３０ 外部循環路
３４ 蒸気吸引エジェクタ
４０ サブキャビティ
４１ 蒸気加熱ヒータ
５０ 蒸気発生装置
５１ ポット
５２ 蒸気発生ヒータ
５５ 給水路
５６ 水位センサ
５７ 給水ポンプ
５８ ジョイント部
７１ 水タンク
９０ 分岐路
９１ 水位検出路
１１０ 内筒部
１２０ 外筒部
１３０ 水路ユニット
Ｆ 被加熱物

Claims (9)

1. 被加熱物を入れる加熱室を有する本体部と、前記加熱室に送出する蒸気を発生する蒸気発生装置と、前記本体部に対して着脱自在に設けられる水タンクと、前記水タンクの水を前記蒸気発生装置に供給する給水路と、前記水タンクの水位を検出する水位検出手段と、調理条件に応じて調理開始から調理終了までの水の総消費量を演算するとともに前記水位検出手段により検出した前記水タンクの水量が該総消費量よりも少ないときに報知または調理の開始を禁止する制御部とを備えた蒸気調理器において、
   前記制御部は、調理中に前記水位検出手段の検出により前記水タンクの水量が所定量よりも少なくなると警告を報知するとともに、
   調理中に前記制御部は残った調理期間の水の消費量を所定周期で演算し、前記水タンクの水量が該消費量よりも少ないときに警告を報知することを特徴とする蒸気調理器。
2. 前記制御部の制御により前記消費量を表示することを特徴とする請求項1に記載の蒸気調理器。
3. 前記制御部の制御により前記水タンクの水量を表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蒸気調理器。
4. 前記水タンクの着脱を検出する着脱検出手段を設け、前記制御部は前記水位検出手段の検出結果に拘わらず前記水タンクが取り外されているときに調理の開始を禁止する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蒸気調理器。
5. 前記給水路から分岐する水位検出路に前記水位検出手段を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の蒸気調理器。
6. 前記水位検出手段は前記水位検出路の気圧を検知する密閉式の圧力センサから成ることを特徴とする請求項5に記載の蒸気調理器。
7. 前記調理条件は調理メニューから成ることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の蒸気調理器。
8. 前記調理条件は被加熱物の調理仕上げ程度から成ることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の蒸気調理器。
9. 前記調理条件は被加熱物の量から成ることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の蒸気調理器。

Images