JP4405315B2 - 蒸気調理器 - Google Patents

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この発明は、蒸気調理器に関する。
従来、蒸気を用いて食品などの被加熱物の加熱調理を行う蒸気調理器として、オーブン庫内に過熱蒸気を送り込むものがある(特許文献1(特開平8‐49854号公報)参照)。この蒸気調理器は、ポット内に垂直平面に沿ってヒータを設けて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、その蒸気発生装置により発生させた蒸気を加熱することにより過熱蒸気を生成する蒸気過熱器とを備え、蒸気過熱器で生成された過熱蒸気をオーブン庫内に送り込んで食品を調理する。
また、容器内の水位を検出知する水位検知装置として自己発熱型サーミスタを用いるものがある(特許文献2(特開平7‐260547号公報)参照)。この水位検知装置では、容器に自己発熱型サーミスタが設けられており、先ず、上記容器内に水を供給して自己発熱型サーミスタを水中に位置させて定電圧を印加し、電圧値を読み取って記憶手段に記憶しておく。以後、上記自己発熱型サーミスタに上記定電圧を印加して電圧値を読み取って記憶手段に記憶している電圧値と比較し、その差が380mV以上になると、上記自己発熱型サーミスタが気中に位置しており、上記容器内に水が無いと判定するようにしている。
ところで、上記特許文献2に開示された水位検知装置のように自己発熱型サーミスタを用いた場合には、上記容器内に水が無くなった場合には、電磁弁によって蛇口を開いて上記容器に水を供給するようにしている。しかしながら、上記容器への水の供給が開始されてから上記自己発熱型サーミスタが水中に没するまで、上記自己発熱型サーミスタには上記定電圧が印加された状態が継続するため、上記自己発熱型サーミスタの表面に付着している水分が蒸発して上記水分中のカルシウムやマグネシウムが残り、上記表面にスケール(所謂水あか)が付着することになる。
このように、自己発熱型サーミスタの表面にスケールが付着すると熱容量が増大し、上記検出電圧値と実際の水温に応じた電圧値とにずれが生じ、上記容器内に水が無いにも拘わらず水が有ると誤検知されると言う問題がある。
特開平8‐49854号公報 特開平7‐260547号公報
そこで、この発明の課題は、蒸気発生装置における水位センサにスケールが付着することを防止し、上記水位センサの誤検知を防止できる蒸気調理器を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の蒸気調理器は、
水を加熱蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
上記蒸気発生装置からの蒸気を昇温して、過熱蒸気を発生させる蒸気昇温装置と、
上記蒸気昇温装置からの過熱蒸気によって被加熱物を加熱する加熱室と
を備えて、
上記蒸気発生装置は、水が供給されるポットと、上記ポット内底面近傍に配置されたヒータ部と、上記ヒータ部の上側近傍に配置されると共に、検出温度を表す温度信号を出力する自己加熱型感温素子で構成された水位センサを含み、
上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせる自己加熱型感温素子通電制御手段を
備え
上記ポット内の水を排出するための排水バルブと、
上記排水バルブに対して制御信号を出力して上記排水バルブの開閉を制御する排水バルブ開閉制御手段と
を備えて、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、上記排水バルブ開閉制御手段から上記排水バルブに対して開放を指示する制御信号が出力されているか否かを判別すると共に、上記開放を指示する制御信号が出力されていると判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるようになっていることを特徴としている。
上記構成によれば、上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるので、上記水位センサが水から露出している際に上記自己加熱型感温素子が加熱されることがなく、上記水位センサにスケールが付着することはない。したがって、上記自己加熱型感温素子の熱容量が付着したスケールによって増大し、上記自己加熱型感温素子による検出温度の追従性が悪くなり、上記ポット内に水が無いにも拘わらず水有りと誤検知されることを防止できる。
また、上記ポットの排水動作が開始されると上記自己加熱型感温素子への通電がオフされる。このように、排水動作開始後は水位検出が不要であるために、上記自己加熱型感温素子への通電をオフすることによって、スケールの発生を防ぐことができると共に、無用な電力の消費を防止することができる。
また、この発明の蒸気調理器は、
水を加熱蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
上記蒸気発生装置からの蒸気を昇温して、過熱蒸気を発生させる蒸気昇温装置と、
上記蒸気昇温装置からの過熱蒸気によって被加熱物を加熱する加熱室と
を備えて、
上記蒸気発生装置は、水が供給されるポットと、上記ポット内底面近傍に配置されたヒータ部と、上記ヒータ部の上側近傍に配置されると共に、検出温度を表す温度信号を出力する自己加熱型感温素子で構成された水位センサを含み、
上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせる自己加熱型感温素子通電制御手段を
備え、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
上記ポットに水を供給するための水タンクの装着を検知して検知信号を出力する水タンク装着検知センサを備えており、
使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、上記水タンクの装着動作を表す上記水タンク装着検知センサからの検知信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が受けることを特徴としている。
上記構成によれば、上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるので、上記水位センサが水から露出している際に上記自己加熱型感温素子が加熱されることがなく、上記水位センサにスケールが付着することはない。したがって、上記自己加熱型感温素子の熱容量が付着したスケールによって増大し、上記自己加熱型感温素子による検出温度の追従性が悪くなり、上記ポット内に水が無いにも拘わらず水有りと誤検知されることを防止できる。
また、上記所定条件が満たされると上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。したがって、使用者を、適当な時期を測って上記自己加熱型感温素子への通電をオンする煩わしさから開放することができる。
また、使用者が、上記ポットに水を供給するために水タンクを装着すると、上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。
また、この発明の蒸気調理器は、
水を加熱蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
上記蒸気発生装置からの蒸気を昇温して、過熱蒸気を発生させる蒸気昇温装置と、
上記蒸気昇温装置からの過熱蒸気によって被加熱物を加熱する加熱室と
を備えて、
上記蒸気発生装置は、水が供給されるポットと、上記ポット内底面近傍に配置されたヒータ部と、上記ヒータ部の上側近傍に配置されると共に、検出温度を表す温度信号を出力する自己加熱型感温素子で構成された水位センサを含み、
上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせる自己加熱型感温素子通電制御手段を
備え、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
上記ポットに水を供給するためのポンプと、
上記ポンプに対して駆動制御信号を出力して上記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段と
を備えており、
使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、上記ポンプ駆動制御手段から出力される上記ポンプへの駆動指示を表す駆動制御信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が検出することであることを特徴としている。
上記構成によれば、上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるので、上記水位センサが水から露出している際に上記自己加熱型感温素子が加熱されることがなく、上記水位センサにスケールが付着することはない。したがって、上記自己加熱型感温素子の熱容量が付着したスケールによって増大し、上記自己加熱型感温素子による検出温度の追従性が悪くなり、上記ポット内に水が無いにも拘わらず水有りと誤検知されることを防止できる。
また、上記所定条件が満たされると上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。したがって、使用者を、適当な時期を測って上記自己加熱型感温素子への通電をオンする煩わしさから開放することができる。
また、上記ポットに水を供給するために上記ポンプへ駆動指示が出されると、上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。
また、1実施の形態の蒸気調理器では、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、上記水位センサからの温度信号に基づいて上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いか否かを判別すると共に、上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるようになっている。
この実施の形態によれば、上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いことを確認した後に上記自己加熱型感温素子への通電をオフするので、上記水位センサが水から露出している場合には確実に上記自己加熱型感温素子への通電をオフして、スケールの発生を防ぐことができる。
また、1実施の形態の蒸気調理器では、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、上記排水バルブ開閉制御手段から上記排水バルブに対して開放を指示する制御信号が出力されているか否かを判別し、さらに、上記水位センサからの温度信号に基づいて上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いか否かを判別すると共に、上記開放を指示する制御信号が出力されていると判別し、且つ、上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いと判別した場合は、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるようになっている。
この実施の形態によれば、排水指示が有り、且つ、上記水位センサが水から露出した場合に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフすることによって、排水動作が確実に開始されたことを確認した後に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフすることができる。
また、1実施の形態の蒸気調理器では、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
上記加熱室における扉の開閉動作を検知して検知信号を出力する扉開閉検知センサを備えており、
使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、上記扉の開放動作を表す上記扉開閉検知センサからの検知信号を、上記自己加熱型感温素子通電制御手段が受けることである。
この実施の形態によれば、上記所定条件が満たされると上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。したがって、使用者を、適当な時期を測って上記自己加熱型感温素子への通電をオンする煩わしさから開放することができる。
また、使用者が上記加熱室の扉を開放すると、上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。
また、1実施の形態の蒸気調理器では、
上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
加熱条件設定等を行うための操作パネルを備えており、
使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、加熱条件設定のためのキー操作を表す上記操作パネルからの信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が受けることである。
この実施の形態によれば、上記所定条件が満たされると上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。したがって、使用者を、適当な時期を測って上記自己加熱型感温素子への通電をオンする煩わしさから開放することができる。
また、使用者が、加熱条件の設定を行うために操作パネルのキーを操作すると、上記自己加熱型感温素子への通電が自動的にオンされる。
以上より明らかなように、この発明の蒸気調理器は、蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、水位センサの自己加熱型感温素子への通電をオフするので、上記水位センサが水から露出している場合に上記自己加熱型感温素子が加熱されることがなく、上記水位センサにスケールが付着することを防止できる。したがって、上記自己加熱型感温素子の熱容量が付着したスケールによって増大し、上記自己加熱型感温素子による検出温度の追従性が悪くなり、上記ポット内に水が無いにも拘わらず水有りと誤検知されることを防止できる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図1は、本実施の形態の蒸気調理器における外観斜視図である。本蒸気調理器1は、直方体形状のキャビネット10の正面の上部に操作パネル11を設け、キャビネット10の正面における操作パネル11の下側には、下端側の辺を中心に回動する扉12を設けて概略構成されている。そして、扉12の上部にはハンドル13が設けられ、扉12には耐熱ガラス製の窓14が嵌め込まれている。
図2は、上記蒸気調理器1の扉12を開いた状態の外観斜視図である。キャビネット10内に、直方体形状の加熱室20が設けられている。加熱室20は、扉12に面する正面側に開口部20aを有し、加熱室20の側面,底面および天面がステンレス鋼板で形成されている。また、扉12は、加熱室20に面する側がステンレス鋼板で形成されている。加熱室20の周囲および扉12の内側に断熱材(図示せず)が載置されており、加熱室20内と外部とが断熱されている。
また、上記加熱室20の底面には、ステンレス製の受皿21が設置され、受皿21上には、被加熱物を載置するためのステンレス鋼線製のラック24(図3参照)が設置される。さらに、加熱室20の両側面下部には、略水平に延在する略長方形の側面蒸気吹出口22(図2では一方のみが見えている)が設けられている。
図3は、上記蒸気調理器1の基本構成を示す概略構成図である。図3に示すように、本蒸気調理器1は、加熱室20と、蒸気用の水を貯める水タンク30と、水タンク30から供給された水を蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置40と、蒸気発生装置40からの蒸気を加熱する蒸気昇温装置50と、蒸気発生装置40や蒸気昇温装置50等の動作を制御する制御装置80とを備えている。
上記加熱室20内に設置された受皿21上には格子状のラック24が載置され、そのラック24の略中央に被加熱物90が置かれる。
また、上記水タンク30の下側に設けられた接続部30aは、第1給水パイプ31の一端に設けられた漏斗形状の受入口31aに接続可能になっている。そして、第1給水パイプ31から分岐して上方に延びる第2給水パイプ32の端部にはポンプ35の吸込側が接続され、そのポンプ35の吐出側には第3給水パイプ33の一端が接続されている。さらに、第1給水パイプ31から分岐して上方に延びる水位センサ用パイプ38の上端には、水タンク用水位センサ36が配設されている。さらに、第1給水パイプ31から分岐して上方に延びる大気開放用パイプ37の上端には、後述する排気ダクト65に接続されている。
そして、上記第3給水パイプ33は、垂直に配置された部分から略水平に屈曲するL字形状をしており、第3給水パイプ33の他端には補助タンク39が接続されている。さらに、補助タンク39の下端には第4給水パイプ34の一端が接続され、その第4給水パイプ34の他端には蒸気発生装置40の下端が接続されている。また、蒸気発生装置40における第4給水パイプ34の接続点よりも下側には、排水バルブ70の一端が接続されている。そして、排水バルブ70の他端には排水パイプ71の一端が接続され、排水パイプ71の他端には排水タンク72が接続されている。尚、補助タンク39の上部は、大気開放用パイプ37と排気ダクト65を介して大気に連通されている。
上記水タンク30が第1給水パイプ31の受入口31aに接続されると、水タンク30内の水は、水タンク30と同水位になるまで大気開放用パイプ37内に上昇する。その際に、水タンク用水位センサ36につながる水位センサ用パイプ38は先端が密閉されているため水位は上がらないが、水タンク30の水位に応じて水位センサ用パイプ38の密閉された空間の圧力は大気圧から上昇する。この圧力変化を、水タンク用水位センサ36内の圧力検出素子(図示せず)で検出することによって、水タンク30内の水位が検出されるようになっている。ポンプ35が静止中である際の水位測定では、大気開放用パイプ37は不要であるが、ポンプ35の吸引圧力が直接上記圧力検出素子に働いて水タンク30の水位検出の精度が低下するのを防止するために、開放端を有する大気開放用パイプ37を設けている。
また、上記蒸気発生装置40は、下側に第4給水パイプ34の他端が接続されたポット41と、ポット41内の底面近傍に配置されたヒータ部42と、ポット41内のヒータ部42の上側近傍に配置された水位センサ43と、ポット41の上側に取り付けられた蒸気吸引エジェクタ44とを有している。また、加熱室20の側面上部に設けられた吸込口25の外側には、ファンケーシング26を配置している。そして、ファンケーシング26に設置された送風ファン28によって、加熱室20内の蒸気は、吸込口25から吸い込まれて、第1パイプ61および第2パイプ62を介して蒸気発生装置40の蒸気吸引エジェクタ44の入口側に送り込まれる。第1パイプ61は、略水平に配置されており、一端がファンケーシング26に接続されている。また、第2パイプ62は、略垂直に配置されており、一端が第1パイプ61の他端に接続される一方、他端が蒸気吸引エジェクタ44のインナーノズル45の入口側に接続されている。
上記蒸気吸引エジェクタ44は、インナーノズル45の外側を包み込むアウターノズル46を備えており、インナーノズル45の吐出側がポット41の内部空間と連通するようになっている。そして、蒸気吸引エジェクタ44のアウターノズル46の吐出側には第3パイプ63の一端が接続され、その第3パイプ63の他端には蒸気昇温装置50が接続されている。
上記ファンケーシング26,第1パイプ61,第2パイプ62,蒸気吸引エジェクタ44,第3パイプ63および蒸気昇温装置50で外部循環路60を形成している。また、加熱室20の側面の下側に設けられた放出口27には放出通路64の一端が接続され、放出通路64の他端には排気ダクト65の一端が接続されている。さらに、排気ダクト65の他端には排気口66が設けられている。蒸気放出通路64の排気ダクト65側には、ラジエータ69が外嵌して取り付けられている。そして、外部循環路60を形成する第1パイプ61,第2パイプ62との接続部には、排気通路67を介して排気ダクト65が接続されている。さらに、排気通路67における第1,第2パイプ61,62の接続側には、排気通路67を開閉するダンパ68が配置されている。
また、上記蒸気昇温装置50は、加熱室20の天井側であって且つ略中央に、開口を下側にして配置された皿型ケース51と、この皿型ケース51内に配置された第1蒸気加熱ヒータ52と、皿型ケース51内に配置された第2蒸気加熱ヒータ53とを有している。皿型ケース51の底面は、加熱室20の天井面に設けられた金属製の天井パネル54で形成されている。天井パネル54には、複数の天井蒸気吹出口55が形成されている。ここで、天井パネル54は、上下両面が塗装等によって暗色に仕上げられている。尚、使用を重ねることにより暗色に変色する金属素材や暗色のセラミック成型品によって、天井パネル54を形成してもよい。
さらに、上記蒸気昇温装置50は、加熱室20の上部に、左右両側に向かって延在する蒸気供給通路23(図3においては一方のみが見えている)の一端が夫々接続されている。そして、蒸気供給通路23は加熱室20の両側面に沿って下方に向かって延在しており、その他端には、上記加熱室20の両側面下側に設けられた側面蒸気吹出口22に接続されている。
図4および図5は、上記蒸気発生装置40の構成を示す図である。以下、図4および図5に従って、蒸気発生装置40について詳細に説明する。
図4は、上記蒸気発生装置40のポット41の構成図であり、図4(a)は上から見た平面図であり、図4(b)は図4(a)におけるIV‐IV'矢視断面図である。
図4(a)および図4(b)に示すように、ポット41は、水平断面が略長方形を成す筒部41aと、筒部41aの下側に設けられると共に中央に向かって徐々に低くなる傾斜面を有する底部41bと、底部41bの略中央に設けられた給水口41cとで概略構成される。ポット41の横断面形状は縦横比が1:2.5であるが、細長い形状、つまり長方形状や楕円形状であれば構わない。もっとも、長方形の場合の縦横比が1:2であるのが好ましく、1:2.5であればより好ましく、1:3以下であればさらに好ましい。
上記ポット41内における底部41b近傍には、ヒータ部42を配置している。このヒータ部42は、U字形状の大管径のシーズヒータである第1蒸気発生ヒータ42Aと、そのU字形状の第1蒸気発生ヒータ42Aの内側に略同一水平面上に配置されたU字形状の小管径のシーズヒータである第2蒸気発生ヒータ42Bとで、構成されている。そして、ヒータ部42は、ポット41の筒部41aの側壁に沿って近接して配置されており、ヒータ部42の外縁と筒部41aの側壁との最短距離は2mm〜5mmになっている。また、ヒータ部42の下端は、ポット41の底部41bに近接して配置されており、ヒータ部42の最下部とポット41の底部41bの最短距離は2mm〜5mmになっている。
本実施の形態においては、上記第1蒸気発生ヒータ42Aとして700Wの大管径のシーズヒータを用い、第2蒸気発生ヒータ42Bとして300Wの小管径のシーズヒータを用いている。第1蒸気発生ヒータ42Aは、略半円弧形状の湾曲部42Aaと、その湾曲部42Aaの両端から略平行に延びる2本の直線部42Ab,42Acとで構成されている。同様に、第2蒸気発生ヒータ42Bは、略半円弧形状の湾曲部42Baと、その湾曲部42Baの両端から略平行に延びる2本の直線部42Bb,42Bcとで構成されている。第1蒸気発生ヒータ42Aにおける湾曲部42Aaの最小曲率半径r1は、使用する大管径のシーズヒータにより定まる。また、第2蒸気発生ヒータ42Bにおける湾曲部42Baの最小曲率半径r2(<r1)は、使用する小管径のシーズヒータにより定まる。
上記ポット41内におけるヒータ部42の上側近傍であって、且つ、第2蒸気発生ヒータ42Bの内側の非発熱部(図4(a)のC領域)側の側壁に、水位センサ43を配置している。また、ポット41内における水位センサ43の周りを囲むように、断面がコ字形状の仕切板47を設けている。この仕切板47は、ポット41内の側壁とで断面長方形状の筒体を形成している。仕切板47の下端は、ポット41の底部41bよりも上側であり、且つ、第1,第2蒸気発生ヒータ42A,42Bの最下部よりも下側に位置している。一方、仕切板47の上端は、ヒータ部42の最下部から水位センサ43の取り付け位置までの高さの2倍以上の高さにしている。また、ポット41内の水位センサ43に対向する側壁には、温度センサ48を設置している。
上記水位センサ43は、自己加熱サーミスタであり、水中では、20℃〜100℃の水温に応じて100℃〜140℃程度の温度を検出する。これに対して、空気中では、略140℃〜150℃前後の温度を検出する。そして、温度センサ48により検出された水の温度に基づいて、水位センサ43により検出される温度を判定することによって、水位センサ43の取付位置に水があるか否か、すなわちポット41の水の有無を判定するのである。
図5は、上記ポット41を含む蒸気発生装置40全体の構成図であり、図5(a)は側面図であり、図5(b)は図5(a)のV‐V'矢視断面図である。
図5(a)および図5(b)に示すように、内側に第1,第2蒸気発生ヒータ42A,42Bが配置されたポット41の上側開口を覆うように、蒸気吸引エジェクタ44を取り付けている。この蒸気吸引エジェクタ44におけるインナーノズル45の入口45aから流入した流体(蒸気)は、インナーノズル45の吐出口45bから吐出され、アウターノズル46の吐出口46aから吐出される。その際に、インナーノズル45の吐出側がポット41の内部空間と連通しているので、ポット41内で発生した飽和蒸気は、アウターノズル46の吐出口46a側に引き込まれ、インナーノズル45の吐出口45bから吐出された蒸気と共にアウターノズル46の吐出口46aから吐出される。すなわち、ポット41内の水が沸騰して発生した100℃,1気圧の飽和蒸気は、外部循環路60(図3に示す)を通る循環気流に吸引される。蒸気吸引エジェクタ44の構造によって、飽和蒸気は速やかに吸い上げられ、蒸気発生装置40内に圧力が掛からないので、飽和蒸気の放出が妨げられることはないのである。
本願は、上記水位センサ43に付着するスケール対策に関するものである。以下、水位センサ43の内部構成,動作原理および駆動制御の説明を行いつつ、スケール対策について詳細に説明する。
図6は水位センサ43の内部構成を示す。この水位センサ43は、一端が塞がれた小径の円筒パイプ101aと大径の円筒パイプ101bと両円筒パイプ101a,101b間を滑らかに接続する接続パイプ101cを有するケーシング101と、このケーシング101の小径の円筒パイプ101a内に検出素子102aが挿入された自己加熱サーミスタ102とで、構成されている。検出素子102aには電流が流されて、大気中において約120℃に加熱されている。この状態で小径の円筒パイプ101aが水に浸かると、検出温度は約100℃以下まで低下する。その際における温度差によって、ポット41内における水位の検出を行うのである。すなわち、本実施の形態においては、上記自己加熱型感温素子として自己加熱サーミスタ102を用いるのである。
上記水位センサ43における自己加熱サーミスタ102の検出温度変化は、下記の要因に支配される。
(A)上記自己加熱サーミスタ102が挿入されているケーシング101は、通常熱伝達性および耐食性に優れた金属(SUS等)で構成されている。そして、自己加熱サーミスタ102の自己加熱によってケーシング101が加熱されるため、水の有無による自己加熱サーミスタ102の検出温度の追従には時間遅れが生じる。
(B)水位が水位センサ43の先端部より下がっても、水の表面張力によって、しばらくは上記先端部と水面とはつながっている。
(C)水位が水位センサ43の先端部に掛かっていない状態でも上記先端部には若干の水の膜が存在するため、自己加熱サーミスタ102の熱量で上記水の膜が蒸発するのに時間が必要である。
上記(A),(B),(C)の理由によって、一点で水位を制御しようとしても、実際には、図7に示すように、水位は水位H0〜水位L0の間で制御されることになる。ここで、上記水位H0は、ケーシング101における小径の円筒パイプ101aの略最上面である。また、上記水位L0は、ケーシング101における接続パイプ101cの略中間部である。尚、この水位H0と水位L0との間隔は水の供給スピードや自己加熱サーミスタ102の発熱温度やケーシング101の材質および板厚等によって変化する。
図8は、水位の変化(図8(a))と、水温の変化(図8(b))と、ポンプ35のオン・オフ状態(図8(c))を示す。以下、図6〜図8に従って、ポット41の水位制御動作について説明する。
(1)初期水の供給動作によって、ポット41内には予め水位H0まで給水されている。
(2)ヒータ部42による加熱がスタートするとやがて水は沸騰を開始し蒸発に伴って水位が減少する。この状態においては、水位センサ43は水に浸かっているために自己加熱サーミスタ102の検出温度は約100℃を呈する。(スタート→沸騰→時点t1)
(3)水位が更に下がると、上記(A),(B),(C)の要因に支配されつつ自己加熱サーミスタ102の検出温度は徐々に上昇する。(時点t1→時点t2)
(4)ポット41内の水位が水位L0に到達すると自己加熱サーミスタ102の検出温度は120℃になる。そうすると、給水手段であるポンプ35が駆動されてポット41内に水が供給される。それと共に、ポット41内の水位が上昇し、水位センサ43が水に浸かると自己加熱サーミスタ102の検出温度は100℃になる。そうすると、ポンプ35の駆動が停止されせ、ポット41内の水位はH0に到達するのである。(時点t2→時点t3)
(5)上記ポット41内に給水された水は低温であるために、ポット41内の水温は下がって沸騰が一端停止し、再度沸騰するまで水位が変化すること無く時間が経過する。(時点t3→時点t4)
(6)以下、水が沸騰を開始すると上記時点が「沸騰」に戻り、以後、上述の動作を繰り返す。こうして、ポット41内の水位が水位H0〜水位L0の間で制御されるのである。
上述のようにして、上記ポット41内において、水の沸騰・蒸発・給水が繰り返されると、やがてポット41内には水内のカルシウムやマグネシウムが析出してなる白い粉状のスケールが付着し、図9に示すように、水位センサ43の先端部にもスケール103が付着することになる。こうして、水位センサ43の先端部にスケール103が付着すると、上記検出温度変化の支配要因(A),(B),(C)は、下記のように変化することになる。
(A')上記スケール103が水位センサ43の先端部に付着すると、付着したスケール103が自己加熱サーミスタ102の熱容量を増大させることになり、上記検出温度のケーシング101の温度に対する追従時間が、図10に示すように延びる(遅くなる)。つまり、図10における時点t1'〜時点t2'の時間(温度勾配)が、図8における時点t1〜時点t2の時間(温度勾配)よりも長く(緩やかに)なる。
(B')上記スケール103が水位センサ43の先端部に付着すると、見かけ上小径の円筒パイプ101aの径が増加すること、および、スケール103の表面が金属表面に比べてざらついているため表面張力による水の付着が容易になることによって、小径の円筒パイプ101aからの水の離れが遅くなる。つまり、図10における時点t1'〜時点t2'の時間が、図8における時点t1〜時点t2の時間よりも長くなる。
(C')上記水位センサ43の表面に付着したスケール103は微粉末が堆積したものであり、そのためスケール103中に水分が含まれる。その結果、水位センサ43に付着する水が増加して蒸発までの時間が長くなる。つまり、図10における時点t1'〜時点t2'の時間が、図8における時点t1〜時点t2の時間よりも長くなる。
以上のような上記支配要因の変化によって、給水時水位の上限は図8における水位H0から図10におけるH0'に上昇し、蒸発時水位の下限は図8における水位L0から図10におけるL0'に下降する。その結果、スケール103が付着していない初期に比べると大量の水を沸騰させることになるので、図10における沸騰〜時点t1'の時間が、図8における沸騰〜時点t1の時間よりも長くなる。
さらに、スケールの無しの状態と比べると、水の供給開始時におけるポット41内の100℃の湯量は少なく、供給水量は増加することになる。そのために、図10における時点t2'〜時点t3'の時間が、図8における時点t2〜時点t3の時間よりも長くなる。さらに、供給終了時における水温は初期に比べると低下し、その結果再沸騰するまでの時間が延びることになる。すなわち、図10における時点t3'〜時点t4'の時間が、図8における時点t3〜時点t4の時間よりも長くなる。
上述したように、上記水位センサ43の先端部にスケール103が付着する前と後とでは、図10における沸騰〜時点t1',時点t1'〜時点t2',時点t2'〜時点t3'および時点t3'〜時点t4'の時間が、図8における沸騰〜時点t1,時点t1〜時点t2,時点t2〜時点t3および時点t3〜時点t4の時間よりも長くなる。そのため、ポンプ35の動作時間、所定時間内での給水動作回数、給水動作のピッチ、および、自己加熱サーミスタ102の検出温度勾配等も変化することになる。そこで、これ等の変化をモニタリングし、ポンプ35の動作時間が、スケール103が付着していない場合の所定時間よりも長くなった場合、所定時間内での給水動作回数が、スケール103が付着していない場合の所定回数よりも少なくなった場合、給水動作のピッチが、スケール103が付着していない場合の所定時間よりも長くなった場合、自己加熱サーミスタ102の検出温度勾配が、スケール103が付着していない場合の所定勾配よりも緩くなった場合に、水位センサ43の先端部に対するスケール103の付着を判定することができる。したがって、上記判定結果によって例えば表示ランプ(図示せず)を点灯して、使用者に対してポット41内と水位センサ43との清掃を促すことが可能になる。
ここで、上記ポット41内および水位センサ43の清掃は、使用者によって、例えば以下のようにして行われる。すなわち、ポット41内を水で満たして水位センサ43を水没させる。そして、ポット41内にクエン酸を投入することによって行われる。
また、上記水位センサ43の先端部に対するスケール103の付着の判定条件は、水位センサ43の先端部に付着したスケール103の除去判定の裏返しとなっている。したがって、ポンプ35の動作時間が、スケール103が付着している場合の所定時間よりも短くなった場合、所定時間内での給水動作回数が、スケール103が付着している場合の所定回数よりも多くなった場合、給水動作のピッチが、スケール103が付着している場合の所定時間よりも短くなった場合、自己加熱サーミスタ102の検出温度勾配が、スケール103が付着している場合の所定勾配よりも急になった場合に、水位センサ43の先端部に付着したスケール103の清掃が終了したことを判定できる。したがって、上記判定結果によって例えば上記表示ランプを消灯して、ポット41内と水位センサ43との清掃が終了したことを使用者に知らせることができる。
尚、上記説明においては、センサ出力として自己加熱サーミスタ102の検出温度を用いて説明しているが、実際には自己加熱サーミスタ102の抵抗値・両端電圧等を上記センサ出力とすることになる。その場合の検出回路としては、定電圧駆動方式であっても、定電流駆動方式であっても差し支えない。また、サーミスタを定温度で駆動させ、その場合の駆動電流値で水の有無を判断することもできる。この場合は、空気中では電流は少なく、水中では電流が増加するので、上記サーミスタの駆動電流値を検出することによって水位検知素子として動作させることができるのである。
また、サーミスタ以外の感温抵抗素子、例えば白金感温抵抗体や金属感温抵抗体等の温度に応じて抵抗値が変化する素子を、水位検知素子として使用することもできる。
図11は、本蒸気調理器1の制御ブロックを示す。制御装置80は、マイクロコンピュータおよび入出力回路等から構成され、水タンク用水位センサ36,水位センサ43,温度センサ81および湿度センサ82からの検出信号に基づいて、送風ファン28,第1蒸気加熱ヒータ52,第2蒸気加熱ヒータ53,ダンパ68,排水バルブ70,第1蒸気発生ヒータ42A,第2蒸気発生ヒータ42B,操作パネル11およびポンプ35を所定のプログラムに従って制御する。
また、上記制御装置80は、カウント機能および計時機能を有しており、各種動作時間の判定や各種動作回数の判定を行って、水位センサ43の先端部に対するスケール103の付着およびスケール103の除去をも判定するようになっている。
ところで、上記スケール103の発生は、ポット41内の水が減少して水位センサ43が水から露出している際に、自己加熱サーミスタ102に通電されて高温になることによって生ずる。そこで、スケール対策としては、ポット41内に水位センサ43が水中から露出する程度よりも水が無い(以下、単に水が無いと言う)場合には自己加熱サーミスタ102をオフすればよいことになる。そこで、本実施の形態においては、スケール対策を行うために、上記制御装置80は、以下のような制御を行うのである。
図12は、上記制御装置80によって実行される加熱調理処理動作のフローチャートであり、特に自己加熱サーミスタ制御処理動作の部分を詳細に示したものである。以下、図12に従って、上記自己加熱サーミスタ制御処理動作について詳細に説明する。電源が投入されると加熱調理処理動作がスタートする。
ステップS1で、上記ポット41内の状態を確認するために、水位センサ43の自己加熱サーミスタ102に対して通電が行われ、自己加熱サーミスタ102がオンされる。この場合、自己加熱サーミスタ102の検出温度が安定して水位検出が可能になるまで数秒〜30秒程度の時間を要する。そこで、この時間だけ次のステップへの移行を待つようにしてもよい。
ステップS2で、自己加熱サーミスタ102の検出温度が100℃以下であるか略120℃であるかを判別することによって、ポット41内に水があるか否かが判別される。その結果、水があると判別された場合にはステップS3に進み、そうでなければステップS6に進む。ステップS3で、操作パネル11から排水指示があるか否かが判別される。その結果、排水指示がある場合にはステップS4に進み、無い場合にはステップS9に進む。ステップS4で、排水バルブ70が開放されてポット41内に水が排出される。
ステップS5で、上記ステップS2の場合と同様にして、ポット41内に水が無いか否かが判別される。そして、ポット41内に水が無くなったと判別されるとステップS6に進む。ステップS6で、水位センサ43の先端部へのスケール付着防止のために、自己加熱サーミスタ102への通電をオフする。ステップS7で、オフされた自己加熱サーミスタ102への通電をオンするための所定条件が満たされるか否かが判別される。そして、満たされていると判別されるとステップS8に進む。
ここで、上記ステップS6における自己加熱サーミスタ102への通電オフは、上記ステップS3における排水指示に基づくものである。したがって、自己加熱サーミスタ102への通電をオンするための上記所定条件としては、使用者が蒸気調理器1の使用を再開する意志を用いればよいことになる。具体的には、センサ(図示せず)による扉12の開動作検知、操作パネル11からの信号による加熱条件設定等のためのキー操作検知、センサ(図示せず)による水タンク30の装着検知、または、上記各検知を組み合わせて用いる。若しくは、他の条件として実際にポンプ35への駆動指示信号を検知して用いても差し支えない。
ステップS8で、上記水位センサ43の自己加熱サーミスタ102がオンされる。こうして、ポット41内の水位検出を可能状態にする。こうして、排水指示が無く、且つ、自己加熱サーミスタ102がオン状態となると、本蒸気調理器1の制御処理動作は待機状態または加熱動作の何れかに移行する。そこで、ステップS9で、蒸気調理器1の制御処理動作は待機状態であるか加熱動作であるかが判別される。その結果、「待機」状態であればステップS12に進み、「加熱」動作であればステップS10に進む。ステップS10で、加熱シーケンスが実行される。ステップS11で、加熱終了動作が実行される。そうした後、上記ステップS2に戻ってポット41内に水があるか否かの判別に移行する。
ステップS12で、「待機」状態に入ってから所定時間が経過し且つポット41内に水が無いか否かが判別される。その結果、上記所定時間が経過していない場合か、ポット41内に水が無い場合には、上記ステップS9に戻り、待機状態であるか加熱動作であるかの判別に移行する。こうして、上記所定時間が経過し且つポット41内に水が無い状態になるまでは、自己加熱サーミスタ102のオンを継続して加熱動作の実行を待つのである。一方、「待機」状態に入ってから上記所定時間が経過し且つポット41内に水が無い場合は、上記ステップS6に戻って、自己加熱サーミスタ102への通電がオフされる。こうして、待機状態が上記所定時間が経過したので使用者が調理の再開を意図してないと判断し、ポット41内に水が無いと判断された場合には自己加熱サーミスタ102への通電をオフするのである。
以後、上記ステップS2〜ステップS12が、電源がオフされるまで繰り返し実行されるのである。
尚、上記自己加熱サーミスタ制御処理動作においては、上記ステップS3において「排水指示が有る」と判別され且つ上記ステップS5において「ポット41内に水が無い」と判別されると、自己加熱サーミスタ102への通電をオフするようにしている。しかしながら、この発明はこれに限定されるものではなく、「排水指示が有る」と判別されると直ちに自己加熱サーミスタ102への通電をオフしても構わない。但し、上記「排水指示が有り」且つ「ポット41内に水が無い」場合に自己加熱サーミスタ102への通電をオフするようにすれば、排水動作が確実に開始されたことを確認した後に、自己加熱サーミスタ102への通電をオフすることができるのである。
以上のごとく、本実施の形態においては、上記ポット41内に水が無くなったことを確認した場合、あるいは、排水バルブ70に対して開指示が出された場合には、自己加熱サーミスタ102への通電をオフするようにしている。したがって、水位センサ43の先端部へのスケール付着を防止することができる。また、水位検出が不必要であるにも拘わらず自己加熱サーミスタ102への通電がオンされて、自己加熱サーミスタ102による不要な発熱を回避することができる。したがって、本実施の形態によれば、省エネルギーを図り、信頼性を向上することができる。
また、本実施の形態においては、上記自己加熱サーミスタ102への通電がオフされている状態において、扉12の開動作検知、加熱条件設定等のためのキー操作検知、水タンク30の装着検知、あるいは、ポンプ35への駆動開始信号を検知した場合には、自己加熱サーミスタ102への通電を再開するようにしている。したがって、使用者が蒸気調理器1の使用を再開する意志を確認すると、自動的に自己加熱サーミスタ102への通電をオンすることができるのである。
この発明の蒸気調理器における外観斜視図である。 図1に示す蒸気調理器の扉を開いた状態の外観斜視図である。 図1に示す蒸気調理器の概略構成図である。 図3におけるポットの構成図である。 図3における蒸気発生装置全体の構成図である。 図3における水位センサの内部構成を示す図である。 上記ポットにおける水位の制御範囲を示す図である。 上記ポットにおける水位の変化と水温の変化とポンプのオン・オフ状態を示す図である。 上記水位センサにスケールが付着した状態での水位の制御範囲を示す図である。 上記水位センサにスケールが付着した状態での水位の変化と水温の変化とポンプのオン・オフ状態を示す図である。 図1に示す蒸気調理器の制御ブロック図である。 図11における制御装置によって実行される自己加熱サーミスタ制御処理動作のフローチャートである。
1…蒸気調理装置
11…操作パネル
20…加熱室
22…側面蒸気吹出口
23…蒸気供給通路
30…水タンク
35…ポンプ
36…水タンク用水位センサ
39…補助タンク
40…蒸気発生装置
41…ポット
42…ヒータ部
42A…第1蒸気発生ヒータ
42B…第2蒸気発生ヒータ
43…水位センサ
44…蒸気吸引エジェクタ
50…蒸気昇温装置
80…制御装置
81…温度センサ
82…湿度センサ
101…ケーシング、
102…自己加熱サーミスタ、
103…スケール。

Claims (7)

  1. 水を加熱蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
    上記蒸気発生装置からの蒸気を昇温して、過熱蒸気を発生させる蒸気昇温装置と、
    上記蒸気昇温装置からの過熱蒸気によって被加熱物を加熱する加熱室と
    を備えて、
    上記蒸気発生装置は、水が供給されるポットと、上記ポット内底面近傍に配置されたヒータ部と、上記ヒータ部の上側近傍に配置されると共に、検出温度を表す温度信号を出力する自己加熱型感温素子で構成された水位センサを含み、
    上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせる自己加熱型感温素子通電制御手段を
    備え
    上記ポット内の水を排出するための排水バルブと、
    上記排水バルブに対して制御信号を出力して上記排水バルブの開閉を制御する排水バルブ開閉制御手段と
    を備えて、
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、上記排水バルブ開閉制御手段から上記排水バルブに対して開放を指示する制御信号が出力されているか否かを判別すると共に、上記開放を指示する制御信号が出力されていると判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるようになっていることを特徴とする蒸気調理器。
  2. 水を加熱蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
    上記蒸気発生装置からの蒸気を昇温して、過熱蒸気を発生させる蒸気昇温装置と、
    上記蒸気昇温装置からの過熱蒸気によって被加熱物を加熱する加熱室と
    を備えて、
    上記蒸気発生装置は、水が供給されるポットと、上記ポット内底面近傍に配置されたヒータ部と、上記ヒータ部の上側近傍に配置されると共に、検出温度を表す温度信号を出力する自己加熱型感温素子で構成された水位センサを含み、
    上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせる自己加熱型感温素子通電制御手段を
    備え
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
    上記ポットに水を供給するための水タンクの装着を検知して検知信号を出力する水タンク装着検知センサを備えており、
    使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、上記水タンクの装着動作を表す上記水タンク装着検知センサからの検知信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が受けることを特徴とする蒸気調理器。
  3. 水を加熱蒸発させて蒸気を発生させる蒸気発生装置と、
    上記蒸気発生装置からの蒸気を昇温して、過熱蒸気を発生させる蒸気昇温装置と、
    上記蒸気昇温装置からの過熱蒸気によって被加熱物を加熱する加熱室と
    を備えて、
    上記蒸気発生装置は、水が供給されるポットと、上記ポット内底面近傍に配置されたヒータ部と、上記ヒータ部の上側近傍に配置されると共に、検出温度を表す温度信号を出力する自己加熱型感温素子で構成された水位センサを含み、
    上記蒸気発生装置のポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無い場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせる自己加熱型感温素子通電制御手段を
    備え
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
    上記ポットに水を供給するためのポンプと、
    上記ポンプに対して駆動制御信号を出力して上記ポンプの駆動を制御するポンプ駆動制御手段と
    を備えており、
    使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、上記ポンプ駆動制御手段から出力される上記ポンプへの駆動指示を表す駆動制御信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が検出することであることを特徴とする蒸気調理器。
  4. 請求項1から3までのいずれか一項に記載の蒸気調理器において、
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、上記水位センサからの温度信号に基づいて上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いか否かを判別すると共に、上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるようになっていることを特徴とする蒸気調理器。
  5. 請求項に記載の蒸気調理器において、
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、上記排水バルブ開閉制御手段から上記排水バルブに対して開放を指示する制御信号が出力されているか否かを判別し、さらに、上記水位センサからの温度信号に基づいて上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いか否かを判別すると共に、上記開放を指示する制御信号が出力されていると判別し、且つ、上記ポット内に上記水位センサが水中から露出する程度よりも水が無いと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせるようになっていることを特徴とする蒸気調理器。
  6. 請求項に記載の蒸気調理器において、
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
    上記加熱室における扉の開閉動作を検知して検知信号を出力する扉開閉検知センサを備えており、
    使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、上記扉の開放動作を表す上記扉開閉検知センサからの検知信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が受けることであることを特徴とする蒸気調理器。
  7. 請求項に記載の蒸気調理器において、
    上記自己加熱型感温素子通電制御手段は、使用者による使用再開の意志を表す所定条件が満たされるか否かを判別すると共に、上記自己加熱型感温素子への通電をオフさせた後に、上記所定条件が満たされたと判別した場合には、上記自己加熱型感温素子への通電をオンさせるようになっており、
    加熱条件設定等を行うための操作パネルを備えており、
    使用者による使用再開の意志を表す上記所定条件は、加熱条件設定のためのキー操作を表す上記操作パネルからの信号を上記自己加熱型感温素子通電制御手段が受けることであることを特徴とする蒸気調理器。
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