JP4267679B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱室内に収容された被加熱物を高周波加熱或いはヒータ加熱する加熱調理器に関し、特には、前記加熱室内に蒸気を供給する機構を備えた加熱調理器に関する。

例えばオーブン機能を備えた電子レンジには、加熱調理時に加熱室内に蒸気を供給する蒸気供給装置を備えたものがある。前記蒸気供給装置は、例えば、加熱室内に設けられた蒸発皿、前記加熱室外に設けられた水タンク及び前記水タンク内の水を前記蒸発皿に供給する給水ポンプ等を備えて構成されている。そして、前記蒸発皿を加熱することにより蒸発皿に貯留された水を蒸発させるように構成されている。
特許第３４７３９０８号 実公平１−４４９６２号公報

ところが、上記構成では、蒸発皿内の水の全体が１００℃近くになるまで前記蒸発皿を十分に加熱しなければ、蒸気を発生させることができない。このため、蒸発皿の加熱を開始してから実際に蒸気が発生するまでに時間がかかるという欠点があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱室内に水蒸気を供給するものにおいて、水蒸気の発生時間の短縮化を図った加熱調理器を提供することである。

本発明の加熱調理器は、食品が収容される加熱室と、蒸気発生室を有する蒸気発生容器と、前記蒸気発生容器を加熱する熱源と、前記蒸気発生室内に給水する給水装置と、前記蒸気発生室内で発生した水蒸気を前記加熱室に放出する蒸気吹出口とを有する蒸気発生手段とを備え、前記蒸気発生室の内面の前記蒸気吹出口の下方に、前記給水装置から前記蒸気発生室内に流入した水が沸騰して駆け上がった場合にこの沸騰水を上部に至ることを阻止し、前記蒸気吹出口から沸騰水が前記加熱室内に噴出することを防止する平板状の放熱部を設けたものである。
熱源によって蒸気発生容器が加熱されると、蒸気発生容器及び放熱部が温度上昇する。このため、給水装置によって蒸気発生室内に供給された水は蒸気発生室の内面及び放熱部と接触して加熱され蒸発し、加熱室内に供給される。

本発明によれば、蒸気発生室の内面の蒸気吹出口の下方に放熱部を形成したことにより、蒸気発生室内の水と蒸気発生容器との接触面積が増加するため、水蒸気を発生させるために要する時間を短縮することができる。また、蒸気発生室内に発生した水蒸気と蒸気発生容器との接触面積も増加することにより水蒸気温度が上昇するため、水蒸気を勢い良く加熱室内に供給することができる。

また、前記放熱部を平板状に構成することにより、蒸気発生室に供給された水が沸騰したときに、その沸騰水が、放熱部の平板状部分によって蒸気発生室内の上部に至ることが阻止される。更に、放熱部に当たることにより沸騰水は加熱されて蒸発するため、沸騰水の蒸気吹出口からの噴出を防止しつつ水蒸気を迅速に発生させることができる。

以下、本発明をヒータ付き電子レンジに適用した第１の実施例について図１ないし図６を参照しながら説明する。図１及び図２は本実施例に係る電子レンジの概略的な構成を示すものであり、図１は扉を開放した状態で示す正面図、図２は縦断正面図である。これらの図に示すように、加熱調理器としての電子レンジ１はキャビネット２を備えており、その内部には加熱室３が設けられている。前記加熱室３の前面開口部は扉４により開閉されるようになっている。本実施例に係る電子レンジ１は、加熱手段としてマグネトロン５及びヒータ６（いずれも図５参照）を備えており、レンジ調理及びオーブン調理の実行が可能になっている。尚、図示しないが、前記扉４の前面下部には操作パネルが設けられている。前記操作パネルは、調理メニューや加熱時間、加熱温度等を設定したり加熱の開始、中止を指示したりするための操作キーや操作つまみ、加熱時間や加熱温度等を表示する表示器２４（図５参照）を備えている。

また、前記キャビネット２内のうち前記加熱室３の左側部には矩形箱状の蒸気発生容器７が配設されている。図３は蒸気発生容器７の縦断正面図、図４Ａ及び図４Ｂはいずれも蒸気発生容器７の縦断側面図を示している。図２、図３、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、前記蒸気発生容器７は、その右部において大きく開口する凹部を有する容器本体７１と前記容器本体７１の開口全体を塞ぐ容器カバー７２とから構成されている。容器本体７１及び容器カバー７２は、いずれも金属ダイカスト、例えばアルミダイカストから構成されている。容器カバー７２は前記容器本体７１に対してねじ止めされており、これにより容器本体７１と容器カバー７２との間には容量が１２ｍｌ程度の矩形状の蒸気発生室７ａが形成される。

前記容器本体７１の上下辺部及び後辺部の内部にはＵ字状のシーズヒータ等からなる蒸気用ヒータ８（熱源に相当）が鋳込まれている。前記蒸気用ヒータ８の両端の端子部は容器本体７１の前辺部から突出している。
前記容器本体７１の左側部の前部には筒状の給水口９が取り付けられている。前記給水口９の左端部は容器本体７１の左端面よりも外方に突出している。また、前記容器本体７１の左側部の上部であってやや後部寄りの部分には蒸気発生容器７の温度を検出するサーミスタ１０が取り付けられている。

一方、容器カバー７２の上部には３個の筒状の蒸気吹出口１１が前後方向に並んで略等間隔に形成されている。蒸気吹出口１１は容器カバー７２を貫通しており、その右部は容器カバー７２の右端面から突出している。
また、蒸気発生室７ａの内面を構成する容器本体７１の左側部の右面には複数の放熱フィン（放熱部に相当）が容器本体７１と一体的に形成されている。前記放熱フィンは、容器本体７１の上部内面から下方に突出する２個の放熱フィン７３と、各蒸気吹出口１１の下部に位置する３個の放熱フィン７４と、前記放熱フィン７４よりも下方部に位置する４個の放熱フィン７５とから構成されている。

前記放熱フィン７４は前後方向（図３において左右方向）に延びる平板状部分７４ａと、その前後両端部から上方に延びる一対の平板状部分７４ｂとから構成されている。前記放熱フィン７５のうち前後両側に位置する２個の放熱フィン７５は、容器本体７１の前後側部の内面から内方に向かって突出している。また前記放熱フィン７５のうち中央部に位置する２個の放熱フィン７５は、前記放熱フィン７３の下方部に位置し、前後方向に延びる平板状部分７５ａと、その前後方向中央部から下方に延びる平板状部分７５ｂとから構成された断面Ｔ字状をなしている。

尚、前記放熱フィン７３〜７５の表面を含んだ容器本体７１の左側部の右面及び容器カバー７２の左面、即ち、容器本体７１及び容器カバー７２の表面のうち蒸気発生室７ａの内面を構成する部分には親水性塗料が施されている。
また、前記放熱フィン７３〜７５の右端部は、容器本体７１に容器カバー７２を取り付けたときに前記容器カバー７２の内面に略当接するようになっている。従って、前記放熱フィン７３〜７５により蒸気発生室７ａの内部には迷路状に入り組んだ通路が形成される。更に、前記放熱フィン７３及び放熱フィン７４の平板状部分７４ｂ並びに放熱フィン７５の平板状部分７５ｂ、つまり、放熱フィンのうち上下方向に延びる部分により蒸気発生室７ａの内部は各蒸気吹出口１１に対応する３個の小室に分けられる。

前記加熱室３の左壁部には、前記蒸気吹出口１１に対応する３個の開口１２が形成されている。また、前記加熱室３の左壁部の内面には前記開口１２を覆うカバー部材１３が取り付けられている。前記カバー部材１３は前記開口１２と連通する３個の筒状の蒸気口１４を有している。
一方、図２に示すように、加熱室３の下部には水タンク１５が配設されている。前記水タンク１５は約４００ｍｌの水を収容可能な大きさを有しており、キャビネット２に対して着脱可能に構成されている。キャビネット２に装着された水タンク１５はパイプ１６を介して前記蒸気発生容器７の給水口９と接続される。前記パイプ１６の途中部には給水ポンプ１７が接続されており、前記ポンプ１７が駆動されると水タンク１５内の水Ｗは蒸気発生室７ａ内に供給されるようになっている。前記蒸気発生容器７、水タンク１５、パイプ１６、給水ポンプ１７などから蒸気発生装置１８（蒸気発生手段に相当）が構成される。

図５は電子レンジ１の概略的な電気的構成を示すブロック図である。電子レンジ１が備える制御手段としてのマイクロコンピュータ２０（以下、マイコンと称す）には、前述の操作キーや操作つまみ等の操作に応じて操作信号を入力する操作入力回路２１、加熱室３内の温度を検出する温度センサ２２、扉４の開閉を検出するドアセンサ２３が接続されている。前記操作入力回路２１は調理メニューを設定するメニュー設定手段として機能する。前記温度センサ２２及びドアセンサ２３は、それぞれ温度検出信号及び開閉検出信号を入力する。また、前記マイクロコンピュータ２０には、表示器２４やブザー２５が接続されていると共に駆動回路２６，２７を介してマグネトロン５及びヒータ６がそれぞれ接続されている。

更に、前記マイコン２０には、駆動回路２８，２９を介して蒸気用ヒータ８及び給水ポンプ１７が接続されていると共に前記サーミスタ１０が接続されている。
次に上記構成の作用について説明する。まず、前記電子レンジ１の基本的な動作について説明する。加熱対象となる食品Ｆ（図１参照）を加熱室３内に入れ、扉４を閉めた後、操作パネルを操作して調理メニューや加熱温度、時間等の加熱条件を設定する。そして、スタートスイッチを操作して加熱開始を指示すると、マイコン２０は設定された調理メニューや加熱条件に基づき予め設定された制御プログラムに従ってマグネトロン５やヒータ６を駆動し、加熱調理を実行する。また、マイコン２０は、食品温度が設定された加熱温度に達したか否か、また加熱時間に達したか否かを判断し、設定された加熱温度や加熱時間に達するとマグネトロン５やヒータ６の駆動を停止し、加熱動作を終了する。

このとき、加熱室３内に蒸気を供給しながら加熱調理を実行する調理メニュー（以下、「スチーム調理メニュー」と称する）が設定された場合は、マイコン２０は図６に示すフローチャートに従い蒸気発生装置１８を制御する。即ち、加熱調理の開始が指示されると、蒸気用ヒータ８をＯＮする（ステップＳ１）。この結果、蒸気発生容器７及び放熱フィン７３〜７５が加熱される。そして、加熱開始から設定時間Ｔ１が経過したか否かを判断する（ステップＳ２）。設定時間Ｔ１は、蒸気用ヒータ８をＯＮしてから蒸気発生容器７及び放熱フィン７３〜７５が約１２０℃に達するまでに要する時間であり、蒸気発生容器７の大きさや材料、ヒータ８の出力等に応じて決定される。

加熱開始から設定時間Ｔ１が経過すると（ＹＥＳ）、マイコン２０は給水ポンプ１７を駆動して、蒸気発生容器７への給水を開始する（ステップＳ３）。このとき、マイコン２０は、所定容量の水が間欠的に、例えば２秒おきに蒸気発生室７ａに供給されるように前記ポンプ１７を駆動する。１回当たりの給水量はスチーム調理メニューの種類に応じて設定されている。例えばケーキやシュークリームのシューを焼くためのスチーム調理（スチームヒータ調理）メニューが設定されたときの１回当たりの給水量は０．５ｍｌに、シューマイや肉まん等のスチーム調理（スチームレンジ調理）メニューが設定されたときの１回当たりの給水量は１．０ｍｌにそれぞれ設定されている。

１２０℃付近まで温度上昇している蒸気発生容器７に少量の水が供給されると、その水は蒸気発生室７ａ内に落下し、瞬時に蒸発する。この水蒸気は、図３に矢印Ａで示すように放熱フィン７３〜７５の間を通って上昇し、蒸気吹出口１１に至る。このとき、放熱フィン７３〜７５も蒸気発生容器７と共に１２０℃付近まで温度上昇しているため、放熱フィン７３〜７５と接触した水蒸気は再加熱される。

蒸気吹出口１１に至った水蒸気は、蒸気吹出口１１を通り、蒸気口１４から加熱室３内に放出される。このとき、蒸気吹出口１１及び蒸気口１４が筒状であるため、水蒸気は加熱室３の左壁部に対して略垂直な方向に放出される。
また、蒸気発生室７ａ内に流入した水が沸騰して蒸気発生室７ａの内面を駆け上がった場合でも、蒸気発生室７ａの内部が迷路状となっているため、そのままの状態で蒸気吹出口１１に至ることはない。特に、沸騰水は、放熱フィン７４の平板状部分７４ａや放熱フィン７５の平板状部分７５ａによって蒸気発生室７ａ内の上部に至ることが阻止される。更に、放熱フィン７３〜７５に当たることにより沸騰水は加熱されて蒸発するため、沸騰水の蒸気吹出口１１からの噴出を防止しつつ水蒸気を迅速に発生させることができる。

また、蒸気発生室７ａへの給水動作が開始されると、マイコン２０はサーミスタ１０の出力に基づき蒸気発生容器７の温度が設定温度ｔ２に達したか否かを判断する（ステップＳ４）。そして、蒸気発生容器７が設定温度ｔ２に達すると（ＹＥＳ）、蒸気用ヒータ８をＯＦＦする（ステップＳ５）。続いて、マイコン２０は、サーミスタ１０の出力に基づき蒸気発生容器７が設定温度ｔ３（ｔ２＞ｔ３）を下回ったか否かを判断する（ステップＳ６）。そして、設定温度ｔ３を下回ると（ＹＥＳ）、蒸気用ヒータ８を再びＯＮし（ステップＳ７）、ステップＳ４に戻る。

ステップＳ４〜Ｓ７の処理により、蒸気発生容器７は温度ｔ３から温度ｔ２の温度帯に維持される。前記設定温度ｔ２、ｔ３は調理メニューの種類に応じて設定されている。例えば上述のスチームヒータ調理メニューでは、ｔ２、ｔ３はそれぞれ１５０℃、１４５℃に設定されている。また、スチームレンジ調理メニューでは、ｔ２、ｔ３はそれぞれ１３０℃、１２５℃に設定されている。

スチームヒータ調理メニューは、スチームレンジ調理メニューよりも蒸気発生室７ａへの１回当たりの給水量が少なく、且つ、設定温度ｔ２，ｔ３が高いことから、蒸気口１４から放出される水蒸気量も少なく、また、間欠的となる。一方、スチームレンジ調理メニューでは、放出される水蒸気量も多く、また、比較的連続して水蒸気が放出される。
但し、いずれのスチーム調理メニューにおいても、蒸気口１４から放出される水蒸気が勢い良く加熱室３の右壁面に当たるのではなく、前記右壁面にかろうじて当たる程度の水蒸気量が蒸気発生室７ａ内に発生するように、蒸気発生室７ａへの１回当たりの給水量、設定温度ｔ２、ｔ３は設定されている。このように蒸気発生容器７の温度を制御することにより、蒸気口１４から放出される水蒸気は、加熱室３内の食品Ｆに効率良く供給される。
以上の蒸気供給動作は、加熱動作の終了により、或いはスチーム機能の停止指示により終了する。

このような本実施例によれば、次の効果を奏する。
蒸気発生室７ａの内面に放熱フィン７３〜７５を形成したことにより蒸気発生室７ａ内の水と蒸気発生容器７との接触面積が増加する。このため、蒸気発生室７ａ内の水を短時間で蒸発させることができる。また、放熱フィン７３〜７５を設けたことにより、蒸気発生室７ａ内で発生した水蒸気は蒸気吹出口１１に至るまでに前記放熱フィンと接触し、再加熱される。従って、水蒸気の温度が上がり、水蒸気の圧力と体積との積が増加する。このため、蒸気吹出口１１から加熱室３内に水蒸気を勢い良く吹き出させることができる。

蒸気発生室７ａの内部に迷路状の通路が形成されるように放熱フィン７３〜７５を配置した。従って、蒸気発生室７ａの底部から沸騰水が駆け上がり、蒸気吹出口１１に至ることを防止できる。特に、放熱フィン７３〜７５に水平方向に延びる平板状部分７４ａ、７５ａを設け、これら平板状部分７４ａ、７５ａの上下方向位置及び前後方向位置を異ならせた。従って、沸騰水が駆け上がることを確実に阻止することができる。

蒸気発生容器７を矩形箱状に構成し、蒸気発生室７ａを蒸気発生容器７の内部に位置する略閉鎖された空間から構成した。そして、蒸気発生容器７の右側部に蒸気吹出口１１を設けた。このため、蒸気発生室７ａ内に発生した水蒸気は、蒸気発生室７ａに充満した後蒸気吹出口１１から加熱室３に向けて噴出する。従って、蒸気発生容器７を小形にし、少量の水を供給して蒸発させるようにしても、加熱室３内に水蒸気を勢い良く噴出させることができる。

また、蒸気発生容器８を加熱室３に隣接して設け、蒸気吹出口１１から吹き出た水蒸気が直接的に加熱室３内に放出されるように構成した。従って、蒸気発生室７ａ内で発生した水蒸気は殆んど冷却されることなく加熱室３に至る。このため、水蒸気を発生させるために必要な熱エネルギーの損失を抑えることができる。しかも、蒸気発生装置１８の構成部品の全てを加熱室３の外部に設けた。このため、加熱室３内における被加熱物の設置スペースが狭くなることはない。

放熱フィン７３〜７５により蒸気発生室７ａの内部を各蒸気吹出口１１に対応する小室に区画した。従って、蒸気発生室７ａ内のうち各蒸気吹出口１１の下方部で発生した水蒸気は対応する蒸気吹出口１１から吹き出るようになる。また、各小室は互いに連通しているため、各蒸気吹出口１１に対応する小室の圧力が均一になり、水蒸気の発生量が均等になる。従って、３個の蒸気吹出口１１から噴出する水蒸気量を略均等にすることができる。

蒸気発生容器７をアルミダイカストから構成するとともに、その内部に蒸気用ヒータ８を鋳込んだ。従って、蒸気用ヒータ８により効率良く蒸気発生容器７を加熱することができる。しかも、蒸気用ヒータ８が鋳込まれている容器本体７１に放熱フィン７３〜７５を設けた。従って、前記ヒータ８をＯＮしてから容器本体７１及び放熱フィン７３〜７５が設定温度ｔ２に達するまでの時間を略同じにすることができる。
蒸気発生室７ａの内面に親水性塗料を施した。従って、蒸気発生室７ａの内面と、当該内面に付着した水蒸気や水との接触面積が増加し、水蒸気や水を効率良く加熱することができる。

図７は本発明の第２の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。図７はスチーム調理メニューの実行時における蒸気発生装置１８の制御内容を示すフローチャートである。本実施例では、図６のフローチャートのステップＳ２に代えてステップＳ２１の処理が行われる。即ち、加熱調理の開始が指示されて、蒸気用ヒータ８がＯＮされる（ステップＳ１）と、マイコン２０は、サーミスタ１０の出力に基づき蒸気発生容器７の温度が設定温度ｔ１に達したか否かを判断する（ステップＳ２１）。設定温度ｔ１は、例えば１２０℃に設定されている。
このような構成においても第１の実施例と同様の作用、効果が得られる。

図８は本発明の第３の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。この第３の実施例では、放熱フィン７３〜７５に加えて３対の放熱フィン７６及び３個の放熱フィン７７が蒸気発生室７ａの内面に形成されている。

前記放熱フィン７６は、各蒸気吹出口１１の前後両側に位置するように容器本体７１の上部内面から下方に突出している。前記放熱フィン７７は容器本体７１の下部内面から上方に突出しており、各蒸気吹出口１１の下方部に位置している。
上記構成によれば、次のような作用、効果が得られる。
蒸気発生室７ａ内に発生した沸騰水が、万一、蒸気発生室７ａの内面を駆け上がり、放熱フィン７３と放熱フィン７４との間や放熱フィン７４と蒸気発生室７ａの前後面との間を通って蒸気吹出口１１に向かった場合でも、放熱フィン７６によって沸騰水が蒸気吹出口１１に至ることを阻止することができる。

また、蒸気発生室７ａ内に供給された水は蒸気発生室７ａ内の下部に貯留する。蒸気発生室７ａ内の下部には放熱フィン７７が設けられているため、下部に貯留する水に放熱フィン７７が浸かった状態となる。このため、蒸気発生室７ａ内の下部に貯留する水に放熱フィンの熱が効率良く伝達され、迅速に蒸発する。従って、水蒸気を発生させるために必要な時間の一層の短縮化を図ることができる。
尚、上記した以外の第３の実施例の構成は第１の実施例と同じであるため、第１の実施例と同一の作用、効果が得られる。

また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、次のような変形が可能である。
図６及び図７のステップＳ３では、スチーム調理メニューの種類によって１回当たりの給水量を異ならせたが、これに代えて、給水間隔を異ならせるようにしても良い。例えば、スチームヒータ調理メニューの実行時には、０．５ｍｌの水を２秒おきに供給するように構成し、スチームレンジ調理メニューの実行時には０．５ｍｌの水を１秒おきに供給するように構成しても良い。このような構成でも、第１及び第２の実施例と同様の作用、効果が得られる。

蒸気発生容器７や水タンク１５の容量は上記した実施例に限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。
蒸気発生容器は、上部が大きく開口した蒸気発生室を有する構成であっても良い。この場合は、蒸気発生室内で発生した水蒸気は、上部開口から放出される。従って、このような構成においては、蒸気発生容器は、加熱室内に設置することが好ましい。

また、蒸気発生室が蒸気発生容器の内部に位置する略閉鎖された空間から構成されている場合でも、前記蒸気発生容器を加熱室内に配置しても良い。
蒸気発生容器７は金属ダイカストに限らず、例えばセラミック製でも良い。蒸気発生容器を加熱するための熱源は、蒸気発生容器の外面に配設されていても良い。
放熱部の数や大きさを適宜調節することにより、加熱室内に放出させる水蒸気の放出圧力を適宜調節することができる。従って、加熱室の大きさ、加熱室に対する蒸気発生容器の位置、蒸気発生容器と加熱室との距離等に応じて放熱部の数や大きさを適宜変更することができる。

本発明の第１の実施例を示すものであり、扉を開放した状態の電子レンジの概略的な正面図 電子レンジの概略的な縦断正面図 蒸気発生容器の縦断正面図 図３中、４Ａ−４Ａ線に沿う蒸気発生容器の縦断側面図 図３中、４Ｂ−４Ｂ線に沿う蒸気発生容器の縦断側面図 電子レンジの電気的構成を示すブロック図 蒸気発生装置の制御内容を示すフローチャート 本発明の第２の実施例を示す図６相当図 本発明の第３の実施例を示す図３相当図

符号の説明

図面中、１は電子レンジ（加熱調理器）、３は加熱室、５はマグネトロン（加熱手段）、６はヒータ（加熱手段）、７は蒸気発生容器、７ａは蒸気発生室、８は蒸気用ヒータ（熱源）、１１は蒸気吹出口、１４は蒸気口、１７は給水ポンプ（給水装置）、１８は蒸気発生装置（蒸気発生手段）、７１は容器本体、７２は容器カバー、７３〜７７は放熱フィン（放熱部）を示す。

Claims (3)

1. 食品が収容される加熱室と、
   蒸気発生室を有する蒸気発生容器と、前記蒸気発生容器を加熱する熱源と、前記蒸気発生室内に給水する給水装置と、前記蒸気発生室内で発生した水蒸気を前記加熱室に放出する蒸気吹出口とを有する蒸気発生手段とを備え、
   前記蒸気発生室の内面の前記蒸気吹出口の下方に、前記給水装置から前記蒸気発生室内に流入した水が沸騰して駆け上がった場合にこの沸騰水を上部に至ることを阻止し、前記蒸気吹出口から沸騰水が前記加熱室内に噴出することを防止する平板状の放熱部を設けたことを特徴とする加熱調理器。
2. 蒸気発生容器は、開口を有し放熱部を有する容器本体と、前記開口を塞ぐ容器カバーとにより構成され、
   前記放熱部は、蒸気発生室内で前記容器カバーに略当接したことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 放熱部は、蒸気吹出口の両側に位置するように蒸気発生室の上部から下方に突出していることを特徴とする請求項１または２記載の加熱調理器。

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