JP4418326B2 - 蒸気調理器 - Google Patents

Description

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(特開平８‐４９８５４号公報(特許文献１)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循環風路によってオーブン庫内に送り込んで食品を調理する。

上述のような蒸気調理器においては、上記蒸気発生装置のポットに水を補給するための水タンクを備えている。そして、上記水タンク内の水位を検出するための水位センサを有している。このような水位センサとして、以下のようなものがある。

すなわち、上記水タンクにつながる先端が密閉された水位センサ用パイプが設けられており、水タンク内の水位に応じて上記水位センサ用パイプ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、上記水タンク用水位センサ内の圧力検出素子で電圧に変換して検出することによって、上記水タンク内の水位を検出するのである。

しかしながら、上記従来の水タンク用の水位センサにおいては、以下のような問題がある。すなわち、上述したように、上記水位センサでは、上記水タンクにつながる先端が密閉された水位センサ用パイプ内の圧力変化を、上記圧力検出素子によって電圧に変換して検出するようにしている。ところが、密閉空間内における空気の圧力は環境温度に影響を受ける。そこで、この水位センサを、なるべく温度の影響を受け難い箇所に設けるのであるが、それでも水位センサの周囲温度が室温から略８０℃までの範囲で変換する。したがって、上記水タンク内の水位が一定であったとしても、図７に示すように、雰囲気温度が基準温度(この場合には２０℃)からずれると、上記水位センサの出力もずれる(所謂ドリフトが生ずる)と言う問題が発生するのである。

図８は、食品の加熱時間に対する雰囲気温度,給水装置(ポンプ)の動作,水タンク水位および水位センサ出力の変化を示す。加熱時間と共に、上記水位センサの雰囲気温度は略２０℃から略８０℃まで上昇する。そして、この間、上記蒸気発生装置のポット内の水位が所定水位になる毎にポンプ等の給水装置が駆動されて補水が行われる。そうすると、それに連れて上記水タンク内の水位も段階的に減少する。

ここで、上述したように、雰囲気温度の上昇によって、上記水位センサの出力にドリフトが生ずる。したがって、図８(d)に示すように上記水位センサの出力が、ドリフトが＋側であれば、ドリフト無しの場合よりも出力値が「水位の高い方」にずれる。一方、ドリフトが−側であれば、ドリフト無しの場合よりも出力値が「水位の低い方」にずれる。そのために、上記水位センサの出力に応じて上記水タンクの水位を判断すると誤った判断をすることになり、長時間後には上記水タンクが渇水状態になって、上記蒸気発生装置が空焚きになると言う問題がある。
特開平８‐４９８５４号公報

そこで、この発明の課題は、水タンク内の水位を正確に測定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によって被加熱物を加熱する加熱室と、
水を蓄える水タンクと、
上記水タンク内の水を上記蒸気発生装置に供給する給水手段と、
上記水タンクに連通すると共に先端が密閉された水位センサ用パイプを含み、上記水タンクの水位に応じて変化する上記水位センサ用パイプ内の空間圧力を検出することによって、上記水タンク内の水位を検出して検出値を出力する水位センサと、
上記給水手段の動作開始と動作停止とに合わせて、上記水位センサから出力される検出値を取得する検出値取得手段と、
上記取得された上記水位センサからの検出値に基づいて、上記給水手段の動作による上記水タンクの水位変化量を算出する水位変化量算出手段と
を備えたことを特徴としている。

上記給水手段の動作期間は１０秒程度と極短い。したがって、上記給水手段の動作期間における上記水位センサの出力値に対する雰囲気温度の影響は無視することができる。上記構成によれば、上記給水手段の動作開始と動作停止とに合わせて、上記水位センサから出力される検出値を取得し、この取得された検出値に基づいて上記給水手段の動作による上記水タンクの水位変化量を算出するようにしている。したがって、上記給水手段の動作期間に上記水位センサからの検出値を取得することによって、上記給水手段の動作による上記水タンクの水位変化量を正確に知ることができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記検出値取得手段は、上記給水手段の動作が開始した時点と停止した時点とに上記水位センサからの検出値を取得するようになっている。

この実施の形態によれば、雰囲気温度の影響を無視できる上記給水手段の動作期間における開始時点と停止時点との上記検出値に基づいて、上記水タンクの水位変化量を雰囲気温度の影響を排除して正確に算出することができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記検出値取得手段は、上記給水手段の動作が開始する時点よりも第１所定時間だけ前に、および、上記給水手段の動作が停止した時点から第２所定時間が経過した後に、上記検出値を取得するようになっている。

上述したように、１０秒程度の極短い期間における上記水位センサの出力値に対する雰囲気温度の影響は無視することができる。この実施の形態によれば、上記第１所定時間および第２の所定時間を雰囲気温度の影響を無視できる時間に設定すれば、上記取得した検出値は上記給水手段の動作が開始した時点および停止した時点の検出値と同じであると見なすことができる。したがって、上記給水手段の動作が安定しない動作開始時点および動作停止時点を避けて、上記給水手段の動作による上記水タンクの水位変化量を正確に且つ安定して得ることができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記水タンクにおける最初の水位から上記水位変化量算出手段によって上記給水手段の動作毎に算出された上記水位変化量の積算量を差し引いて上記水タンクの水位を算出する水タンク水位算出手段を備えている。

この実施の形態によれば、上記給水手段の動作毎に、上記水タンクの水位を雰囲気温度の影響を受けることなく正確に算出することができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記検出値取得手段は、上記給水手段の動作が停止した時点から上記第２所定時間が経過した以降における上記給水手段の次の動作が開始する時点よりも上記第１所定時間だけ前までの期間は、上記検出値の変化量は上記水タンクの水位変化量とは対応しない場合があるため上記検出値を取得しないようになっている。

この実施の形態によれば、上記検出値取得手段は、上記水位センサの検出値の変化量が上記水タンクの水位変化量とは対応しない場合がある期間においては、上記検出値を取得しないようにしている。したがって、上記水タンクの水位変化量をより正確に得ることができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記水位変化量算出手段は、上記算出した水位変化量の値が上記給水手段の動作前の水位と比較して同じ水位または上昇した水位を示す値である場合には、上記算出した水位変化量の値を、上記給水手段の動作前の水位よりも下降した水位を示す値にするために、水位低下検出の最小単位に基づいて予め設定された基準値に置き換えるようになっている。

無視できるとはいえ上記給水手段の動作期間中においても雰囲気温度の影響はある。そのために、何らかの原因で水位の変化量よりもドリフト量が勝る場合も考えられる。この実施の形態によれば、そのような場合には、上記算出した水位変化量の値を、上記給水手段の動作前の水位よりも下降した水位を示す値にするために、水位低下検出の最小単位に基づいて予め設定された基準値に置き換えるようにしている。したがって、上記給水手段の動作期間における上記水位センサの計測誤りを、補償することができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記水タンクの水位を表示する表示手段と、
上記水タンク水位算出手段によって算出された水タンクの水位を上記表示手段に表示する水タンク水位表示手段と
を備えている。

この実施の形態によれば、雰囲気温度の影響を排除して正確に算出された上記水タンクの水位変化量に基づく上記水タンクの水位が、上記表示手段に表示される。したがって、使用者に対して、上記水タンクの正しい水位を知らせることができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記水位センサから出力される検出値が、上記水タンクが渇水状態であることを示すタンク渇水基準値を下回る場合には、上記給水手段の動作を停止させる給水停止手段を備えている。

この実施の形態によれば、上記検出値取得手段により取得される検出値とは関係なく、常時上記水位センサから出力される検出値に基づいて上記水タンクが渇水状態であることを検知することができる。したがって、上記水タンクが渇水状態になったことをいち早く検知して、上記給水手段の動作を停止させることができる。

また、１実施の形態の蒸気調理器では、
上記給水停止手段は、上記給水手段の動作を停止させた場合には、上記蒸気発生装置の動作をも停止させるようになっている。

この実施の形態によれば、上記給水手段の動作を停止させると共に、上記蒸気発生装置の動作をも停止させて、上記蒸気発生装置が空焚きとなることを防止することができる。

以上より明らかなように、この発明の蒸気調理器は、時間が極短いために雰囲気温度の影響を無視できる給水手段の動作期間に、水位センサからの検出値を取得することができるので、上記給水手段の動作による上記水タンクの水位変化量を正確に求めることができる。したがって、この発明によれば、上記水タンクの正確な水位変化量に基づいて、上記水タンクの正確な水位を求めて表示手段に表示し、使用者に知らせることが可能になる。

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、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、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、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。

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、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、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、上記蒸気発生装置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。

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)で電圧値に変換して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、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蒸気発生ヒータ４２と、ポット４１内の蒸気発生ヒータ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。

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。

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。また、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、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、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上記過熱蒸気供給路としての蒸気供給通路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向かって延在しており、その他端には、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。

次に、本蒸気調理器１の制御系について説明する。

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、図４に示すように、送風ファン２８と、第１蒸気加熱ヒータ５２と、第２蒸気加熱ヒータ５３と、ダンパ６８と、排水バルブ７０と、蒸気発生ヒータ４２と、操作パネル１１と、水タンク用水位センサ３６と、水位センサ４３と、加熱室２０(図３に示す)内の温度を検出する温度センサ８１と、加熱室２０内の湿度を検出する湿度センサ８２と、ポンプ３５とが、接続されている。そして、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,蒸気発生ヒータ４２,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。

以下、上記構成を有する蒸気調理器１の動作について、図３および図４に従って説明する。操作パネル１１の電源スイッチ(図示せず)が押圧されると電源がオンし、操作パネル１１の操作によって加熱調理の運転が開始される。そうすると、先ず、制御装置８０は、排水バルブ７０を閉鎖し、ダンパ６８によって排気通路６７を閉じた状態でポンプ３５の運転を開始する。そして、ポンプ３５によって、水タンク３０から蒸気発生装置４０のポット４１内に第１〜第４給水パイプ３１〜３４を介して給水される。その後、ポット４１内の水位が所定水位に達したことを水位センサ４３が検出すると、ポンプ３５を停止して給水を止める。

次に、蒸気発生ヒータ４２に通電し、ポット４１内に溜まった所定量の水を蒸気発生ヒータ４２によって加熱する。

そして、蒸気発生ヒータ４２の通電と同時に、あるいは、ポット４１内の水の温度が所定温度に達すると、送風ファン２８をオンすると共に、蒸気昇温装置５０の第１,第２蒸気加熱ヒータ５２,５３に通電する。そうすると、送風ファン２８は、加熱室２０内の空気(蒸気を含む)を吸込口２５から吸い込み、外部循環路６０に空気(蒸気を含む)を送り出す。その際に、送風ファン２８に遠心ファンを用いているので、プロペラファンを用いる場合に比べて高圧を発生させることができる。さらに、送風ファン２８に用いる遠心ファンを直流モータで高速回転させることによって、循環気流の流速を極めて速くすることができる。

次に、蒸気発生装置４０のポット４１内の水が沸騰すると飽和蒸気が発生し、発生した飽和蒸気は蒸気吸引エジェクタ４４の箇所で外部循環路６０を通る循環気流に合流する。そして、蒸気吸引エジェクタ４４から出た蒸気は、第３パイプ６３を介して高速で蒸気昇温装置５０に流入する。

そして、蒸気昇温装置５０に流入した蒸気は、第１,第２蒸気加熱ヒータ５２,５３によって加熱されて、略３００℃(調理内容により異なる)の過熱蒸気となる。この過熱蒸気の一部は、下側の天井パネル５４に設けられた複数の天井蒸気吹出口５５から加熱室２０内の下方に向かって噴出される。また、過熱蒸気の他の一部は、蒸気昇温装置５０の左右両側に設けられた蒸気供給通路２３を介して、加熱室２０の両側面の側面蒸気吹出口２２から噴出される。

こうして、加熱室２０の天井側から噴出した過熱蒸気が中央の被加熱物９０側に向かって勢いよく供給されると共に、加熱室２０の左右の側面側から噴出した過熱蒸気は、受皿２１に衝突した後、被加熱物９０の下方から被加熱物９０を包むように上昇しながら供給される。その結果、加熱室２０内において、中央部では吹き下ろし、その外側では上昇するという形の対流が生じる。そして、対流する蒸気は、順次吸込口２５に吸い込まれて、外部循環路６０を通って再び加熱室２０内に戻るという循環を繰り返す。

このようにして、加熱室２０内で過熱蒸気の対流を形成することにより、加熱室２０内の温度・湿度分布を均一に維持しつつ、蒸気昇温装置５０からの過熱蒸気を天井蒸気吹出口５５と側面吹出口２２とから噴出して、ラック２４上に載置された被加熱物９０に効率よく衝突させることが可能になる。こうして、過熱蒸気の衝突によって被加熱物９０を加熱する。その場合、被加熱物９０の表面に接触した過熱蒸気は、被加熱物９０の表面で結露する際に潜熱を放出することによっても被加熱物９０を加熱する。これにより、過熱蒸気の大量の熱を確実に且つ速やかに被加熱物９０全面に均等に与えることができる。したがって、斑がなくて仕上がりのよい加熱調理を実現することができるのである。

また、上記加熱調理運転時において、時間が経過すると、加熱室２０内の蒸気量が増加し、量的に余剰となった分の蒸気は、放出口２７から放出通路６４および排気ダクト６５を介して排気口６６から外部に放出される。その際に、放出通路６４に設けたラジエータ６９によって放出通路６４を通過する蒸気を冷却して結露させることにより、外部に蒸気がそのまま放出されるのを防止している。尚、ラジエータ６９によって放出通路６４内で結露した水は、放出通路６４内を流れ落ちて受皿２１に導かれ、調理によって発生した水と共に調理終了後に処理される。

調理終了後、上記制御装置８０によって操作パネル１１に調理終了のメッセージが表示され、さらに操作パネル１１に設けられたブザー(図示せず)によって合図の音を鳴らす。これらのメッセージやブザーによって調理終了を知った使用者が扉１２を開けると、制御装置８０は、センサ(図示せず)によって扉１２が開いたことを検知して、排気通路６７のダンパ６８を瞬時に開く。そうすると、外部循環路６０の第１パイプ６１が排気通路６７を介して排気ダクト６５に連通し、加熱室２０内の蒸気は、送風ファン２８によって、吸込口２５,第１パイプ６１,排気通路６７および排気ダクト６５を介して排気口６６から排出される。このダンパ動作は、調理中に使用者が扉１２を開いても同様に機能する。したがって、使用者は、蒸気にさらされることなく、安全に被加熱物９０を加熱室２０内から取り出すことができるのである。

尚、操作パネル１１には、液晶表示パネルや７セグメントＬＥＤ(発光ダイオード)等の表示部(図示せず)が設けられており、制御装置８０は、上述の制御に加えて、水タンク用水位センサ３６の出力値によって水タンク３０内の水位を求めて、水タンク３０内の水位を操作パネル１１の上記表示部に表示するようになっている。

ところで、上述したように、本実施の形態における水タンク３０内の水位検出は、水タンク３０に連通すると共に先端が密閉された水位センサ用パイプ３８を設け、水タンク３０の水位に応じて変化する水位センサ用パイプ３８内の密閉空間の圧力を、上記圧力検出素子を含む水タンク用水位センサ(以下、単に水位センサと言う)３６によって、電圧値として検出するようにしている。ところが、密閉空間内における空気の圧力は雰囲気温度に影響を受けるため水位センサ３６の出力にドリフトが生ずる。以下、この水位センサ３６のドリフト問題を回避するための水タンク３０内の水位検出方法について説明する。

図５は、食品の加熱時間に対する雰囲気温度,給水装置(ポンプ３５)の動作,水タンク３０の水位および水位センサ３６の出力の変化を示しており、図８における破線(Ａ)内の部分を拡大したものである。図５において、時点ｔ1〜時点ｔ2および時点ｔ3〜時点ｔ4は、上記ポンプ３５を駆動して水タンク３０の水を補助タンク３９に供給する期間であり、その間は１０秒位と極短い。したがって、この短いポンプ駆動期間内における雰囲気温度の変化量は非常に少なく、水位センサ３６の出力のドリフト量も非常に小さく、水位検出の誤差を考えると無視することができる。また、上記ポンプ駆動期間とポンプ駆動期間との間における水タンク３０の水位の変化も無視することができる。

そこで、本実施の形態においては、水位センサ３６の出力のドリフトを無視することができるポンプ駆動期間における開始時点ｔ1,ｔ3,…と終了時点ｔ2,ｔ4,…との水位センサ３６の出力値のみを取得し、ポンプ駆動期間の終了時点ｔ2からポンプ駆動期間の開始時点ｔ3までの期間における水位センサ３６の出力値は取得しないのである。そして、例えば、制御装置８０によって操作パネル１１に水タンク３０内の水位を表示する際の出力値を、図５(e)に示すように、ポンプ駆動期間の終了時点ｔ2から次のポンプ駆動期間の終了時点ｔ4までの水位は、ポンプ駆動期間の終了時点ｔ2における算出水位を維持するようにする。そして、ポンプ駆動期間の開始時点ｔ3と終了時点ｔ4とにおける水位センサ３６の出力値の差を算出してポンプ駆動期間ｔ3〜ｔ4での水位変化量を求め、ポンプ駆動期間の終了時点ｔ2での算出水位からポンプ駆動期間ｔ3〜ｔ4の水位変化量を差し引いた値をポンプ駆動期間の終了時点ｔ4での水位とするのである。

このように、水位センサ３６の出力に対する雰囲気温度の影響を無視することができるポンプ駆動期間の水位の変化量のみを水位センサ３６の出力値から求めることによって、上記水位センサ３６の出力値に対する雰囲気温度の影響を無くして、水タンク３０内の水位を正確に測定することができるのである。

以下、制御装置８０によって実行される水タンク３０内の水位算出の具体的処理動作について説明する。図６は、制御装置８０によって実行される水タンク水位算出処理動作のフローチャートである。上記電源スイッチが押圧されて電源がオンすると、水タンク水位算出処理動作がスタートする。

ステップＳ1で、上記水タンク用水位センサ３６の出力電圧(水位が下がると値が小さくなる)Ｖnが検出される。ステップＳ2で、水位センサ３６の出力電圧Ｖnがタンク渇水基準電位Ｖkよりも低いか否かが判別される。ここで、渇水基準電位Ｖkは、水タンク３０が空であると判定するための所定水位での電圧である。その結果、低い場合にはステップＳ14に進み、そうでなければステップＳ3に進む。

ステップＳ3で、ポンプ３５を駆動する条件になっているか否かが判別される。その結果、駆動する条件になっている場合にはステップＳ4に進む。ステップＳ4で、ポンプ３５の動作を示すポンプ動作フラグＰＦ(ポンプ動作の場合は「１」、ポンプ非動作の場合は「０」)を判定することによって、ポンプ３５が動作しているか否かが判別される。その結果、「０」である場合にはステップＳ5に進む。一方、そうでなければ、ポンプ３５が動作中であり、現在補助タンク３９に対する給水が行われているので、そのまま上記ステップＳ1にリターンする。その結果、ポンプ・オン中は水位センサ３６の出力値を取得しないことになる。

ステップＳ5で、ポンプ３５に駆動信号が出力されているにも拘わらずポンプ動作フラグＰＦは「０」であるから、ポンプ動作フラグＰＦに「１」が立てられ、ポンプ動作直前の水位センサ出力値Ｖh0に「Ｖn」が代入される。つまり、水位センサ３６の出力値が取得される。ステップＳ6で、ポンプ３５が駆動される。そうした後、ステップＳ1にリターンする。

ステップＳ7で、ポンプ３５の動作を示すポンプ動作フラグＰＦが「１」であるか否かが判別される。その結果、「１」である場合にはステップＳ8に進む。一方、そうでなければ、ポンプ３５が非動作中であるので、そのまま上記ステップＳ1にリターンする。その結果、ポンプ・オフ中は水位センサ３６の出力値を取得しないことになる。ステップＳ8で、ポンプ３５が停止される。ステップＳ9で、ポンプ３５を駆動する条件になっていないにも拘わらずポンプ動作フラグＰＦは「１」であるから、上記ポンプ動作フラグＰＦに「０」が立てられ、ポンプ動作終了後の水位センサ出力値Ｖh1に「Ｖn」が代入される。つまり、水位センサ３６の出力値が取得される。ステップＳ10で、ポンプ動作による水位低下値Ｖdが「Ｖh0−Ｖh1」で算出される。

ステップＳ11で、水位低下値Ｖdが「０」以下であるか否かが判別される。その結果、「０」以下の場合にはステップＳ12に進み、そうでなければステップＳ13に進む。ステップＳ12で、上記ポンプ３５が動作して水位が低下しているにも拘わらず水位低下値Ｖdが「０」以下であるのは測定誤りであるとして、水位低下値Ｖdに強制的に「１」が代入される。ここで、「１」とは、水位低下検出の最小単位である。ステップＳ13で、例えば、表示パネル１１に表示する際に用いられる現在水位の演算値Ｖsが「Ｖs−Ｖd」に更新される。そうした後、ステップＳ1にリターンする。

ステップＳ14で、水位センサ３６の出力電圧Ｖnがタンク渇水基準電位Ｖkよりも低いので、ポンプ３５および蒸気発生装置４０が停止される。こうして、ポンプ３５の駆動・停止に拘わらず水位センサ３６の出力電圧Ｖnがタンク渇水基準電位Ｖkよりも低いか否かのチェックを行うことによって、水タンク３０が渇水状態になったことをいち早く検知することができるのである。そうした後、水タンク水位算出処理動作を終了する。

以上のごとく、本実施の形態においては、水位センサ３６の出力のドリフトを無視できるポンプ駆動期間における開始時点ｔ3,…と終了時点ｔ4,…との水位センサ３６の出力値のみを取得して、ポンプ駆動期間ｔ3〜ｔ4の水位変化量を求める。そして、前回のポンプ駆動期間の終了時点ｔ2から今回のポンプ駆動期間の開始時点ｔ3までの期間における水位センサ３６の出力値は取得せず、ポンプ駆動期間の開始時点ｔ3の水位をポンプ駆動期間の終了時点ｔ2における算出水位とし、このポンプ駆動期間の開始時点ｔ3の水位(ポンプ駆動期間の終了時点ｔ2における算出水位)から上記算出されたポンプ駆動期間ｔ3〜ｔ4の水位変化量を差し引くことによって、ポンプ駆動期間の終了時点ｔ4における水位を算出するようにしている。

したがって、水位センサ３６の出力値に対する雰囲気温度の影響を無くして、水タンク３０内の水位を正確に測定することができる。

さらに、ポンプ３５の駆動・停止に拘わらず常時水位センサ３６の出力電圧Ｖnがタンク渇水基準電位Ｖkよりも低いか否かのチェックを行っている。したがって、水タンク３０内が空になったことをいち早く検知することができ、蒸気発生装置４０が空焚きになるのを防止できる。

さらに、上記ポンプ動作による水位低下値Ｖdの算出値が「０」以下である場合、つまりポンプ動作後の水位がポンプ動作前の水位と同じか上昇している場合には、強制的に低下していると見なすようにしている。したがって、ポンプ３５が動作中における水位センサ３６の計測誤りを補償することができる。

尚、上記水タンク水位算出処理動作の具体的フローチャートは、図６に示すものに限定されるものではない。

また、上記実施の形態においては、水位センサ３６の出力値を、ポンプ駆動期間における開始時点ｔ1,ｔ3,…と終了時点ｔ2,ｔ4,…とに取得している。しかしながら、圧力機器であるポンプ３５は、その動作開始時および動作停止時には動作が安定せず、延いては水タンク３０の水位も安定しない。一方において、上述したように、極短い期間内における水位センサ３６の出力値に対するドリフト量は無視することができる。そこで、ポンプ駆動期間における開始時点ｔ1,ｔ3,…以前の上記出力値のドリフト量を無視できる極短い期間内、および、終了時点ｔ2,ｔ4,…以後の上記出力値のドリフト量を無視できる極短い期間内に、水位センサ３６の出力値を取得しても、開始時点ｔ1,ｔ3,…と終了時点ｔ2,ｔ4,…とに取得した値と同じであると見なすことができる。したがって、開始時点ｔ1,ｔ3,…の直前と終了時点ｔ2,ｔ4,…の直後に水位センサ３６の出力値を取得することによって、ポンプ３５の動作が安定しない動作開始時点および動作停止時点を避けて、ポンプ３５の動作による水タンク３０の水位変化量を正確に且つ安定して得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１に示す蒸気調理器の制御ブロック図である。 加熱時間に対する雰囲気温度,給水装置の動作,水タンクの水量,水位センサの出力および水位表示値用出力の変化を示す図である。 水タンク水位算出処理動作のフローチャートである。 水位センサの出力に対する雰囲気温度の影響を示す図である。 加熱時間に対する雰囲気温度,給水装置の動作,水タンク水量および水位センサの出力の変化を示す図である。

１…蒸気調理器、
１１…操作パネル、
２０…加熱室、
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、
４４…蒸気吸引エジェクタ、
５０…蒸気昇温装置、
６６…排気口、
８０…制御装置。

Claims (9)

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によって被加熱物を加熱する加熱室と、
   水を蓄える水タンクと、
   上記水タンク内の水を上記蒸気発生装置に供給する給水手段と、
   上記水タンクに連通すると共に先端が密閉された水位センサ用パイプを含み、上記水タンクの水位に応じて変化する上記水位センサ用パイプ内の空間圧力を検出することによって、上記水タンク内の水位を検出して検出値を出力する水位センサと、
   上記給水手段の動作開始と動作停止とに合わせて、上記水位センサから出力される検出値を取得する検出値取得手段と、
   上記取得された上記水位センサからの検出値に基づいて、上記給水手段の動作による上記水タンクの水位変化量を算出する水位変化量算出手段と
   を備えたことを特徴とする蒸気調理器。
2. 請求項１に記載の蒸気調理器において、
   上記検出値取得手段は、上記給水手段の動作が開始した時点と停止した時点とに上記水位センサからの検出値を取得するようになっている
   ことを特徴とする蒸気調理器。
3. 請求項１に記載の蒸気調理器において、
   上記検出値取得手段は、上記給水手段の動作が開始する時点よりも第１所定時間だけ前に、および、上記給水手段の動作が停止した時点から第２所定時間が経過した後に、上記検出値を取得するようになっている
   ことを特徴とする蒸気調理器。
4. 請求項１から請求項３まで何れか一つに記載の蒸気調理器において、
   上記水タンクにおける最初の水位から上記水位変化量算出手段によって上記給水手段の動作毎に算出された上記水位変化量の積算量を差し引いて上記水タンクの水位を算出する水タンク水位算出手段を備えたことを特徴とする蒸気調理器。
5. 請求項３に記載の蒸気調理器において、
   上記検出値取得手段は、上記給水手段の動作が停止した時点から上記第２所定時間が経過した以降における上記給水手段の次の動作が開始する時点よりも上記第１所定時間だけ前までの期間は、上記検出値の変化量は上記水タンクの水位変化量とは対応しない場合があるため上記検出値を取得しない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４に記載の蒸気調理器において、
   上記水位変化量算出手段は、上記算出した水位変化量の値が上記給水手段の動作前の水位と比較して同じ水位または上昇した水位を示す値である場合には、上記算出した水位変化量の値を、上記給水手段の動作前の水位よりも下降した水位を示す値にするために、水位低下検出の最小単位に基づいて予め設定された基準値に置き換えるようになっている
   ことを特徴とする蒸気調理器。
7. 請求項４に記載の蒸気調理器において、
   上記水タンクの水位を表示する表示手段と、
   上記水タンク水位算出手段によって算出された水タンクの水位を上記表示手段に表示する水タンク水位表示手段と
   を備えたことを特徴とする蒸気調理器。
8. 請求項４に記載の蒸気調理器において、
   上記水位センサから出力される検出値が、上記水タンクが渇水状態であることを示すタンク渇水基準値を下回る場合には、上記給水手段の動作を停止させる給水停止手段を備えたことを特徴とする蒸気調理器。
9. 請求項８に記載の蒸気調理器において、
   上記給水停止手段は、上記給水手段の動作を停止させた場合には、上記蒸気発生装置の動作をも停止させるようになっていることを特徴とする蒸気調理器。

Images