JP4567546B2 - 加熱調理器 - Google Patents

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Description

この発明は、蒸気を用いて食品の加熱調理を行う加熱調理器に関する。
従来、蒸気を用いて食品等の被加熱物の加熱調理を行う加熱調理装置として、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))。この加熱調理装置は、被加熱食品が収納されるオーブン庫に隣接して、蒸気発生用ヒータが挿入された蒸気発生器とこの蒸気発生器で発生された蒸気を加熱する蒸気過熱器と蒸気還流用ファンとを収納した箱体を配置している。そして、上記蒸気還流用ファンによって蒸気排気口を介して取り込まれたオーブン庫内の蒸気を、上記蒸気排気口の近傍で上記蒸気発生器からの蒸気と混合して上記蒸気過熱器で加熱し、上記蒸気還流用ファンによって蒸気供給口から上記オーブン庫に供給するようになっている。
ところで、上記加熱調理装置は、蒸気発生器に給水する給水部をなす給水バルブと蒸気発生器から排水する排水バルブを備えている。そして、運転の停止時等に、蒸気発生器内部の熱湯を強制的に排水する際は、先ず、排水バルブを閉とし給水バルブを開として、蒸気発生器に水を供給して熱湯の温度をある温度まで下げてから、排水バルブを開として排水している。蒸気発生器内部の熱湯を冷却しないで、高温のまま排水すると、蒸気発生器の蒸気発生用ヒータの箇所で水が速やかに蒸発して、この箇所にスケールが溜まるからである。
ところが、上記加熱調理装置では、蒸気発生器内の熱湯に水を供給した分だけ蒸気発生器内の水位が上昇するから、蒸気発生器は水が溢れないための余分なスペースを確保する必要がある。このため、コンパクト化の障害となっていた。
特開平8−49854号公報(図8)
そこで、この発明の課題は、蒸気発生器のコンパクト化を図れ、小型化を図ることができる加熱調理器を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の加熱調理器は、蒸気を発生する蒸気発生装置と、
上記蒸気発生装置から供給される蒸気によって被加熱物を加熱するための加熱室と、
上記蒸気発生装置に給水する給水部と、
上記蒸気発生装置から排水する排水部とを備え、
上記排水部は、
開度を連続的または複数の段階に調節可能な排水弁と、
上記蒸気発生装置の運転を停止して、上記蒸気発生装置の内部の熱湯を強制的に排水する際に上記給水部から上記蒸気発生装置に給水しつつ、上記排水弁から排水させるように、上記排水弁の開度を調節することによって、上記蒸気発生装置からの排水量を調節する制御部とを有することを特徴としている。
上記構成によれば、排水部は、制御部で排水弁の開度を調節することによって、上記蒸気発生装置からの排水量を調節する。したがって、上記給水部から蒸気発生装置に給水しつつ、排水部の排水弁から排水することができる。これにより、蒸気発生装置内の水位を一定に保ちつつ、蒸気発生装置内の熱湯を冷却して排水できる。したがって、蒸気発生装置に冷却用の水が給水されたときに蒸気発生装置の水位が上昇しないようにでき、蒸気発生装置は水が溢れないための余分なスペースを確保する必要がなく、蒸気発生装置のコンパクト化を図れ、加熱調理器の小型化を図ることができる。
なお、蒸気発生装置内の熱湯を冷却してから排水する理由は、蒸気発生器内部の熱湯を冷却しないで、高温のまま排水すると、蒸気発生装置内の発熱部分(例えば蒸気発生用ヒータの箇所)で水が速やかに蒸発して、この部分にスケールが溜まることにある。
また、この発明の加熱調理器では、上記排水弁は、開度を連続的または複数の段階に調節可能である。この場合、排水弁を経由する蒸気発生装置からの排水量を、給水部から蒸気発生器への給水量に精度高く対応させることができる。
また、この発明の加熱調理器では、上記制御部は、上記給水部と上記排水弁を制御して、上記給水部から上記蒸気発生装置に給水しつつ、上記排水弁から排水させる。これにより、蒸気発生装置内の熱湯を冷却して排水できる。
この発明の加熱調理器では、排水部は、制御部で排水弁の開度を調節することによって、蒸気発生装置からの排水量を調節できるので、給水部から蒸気発生装置に給水しつつ、排水部の排水弁から排水することができる。これにより、蒸気発生装置内の熱湯を冷却して排水できる。したがって、蒸気発生装置に冷却用の水が給水されたときに水位が上昇しないようにでき、蒸気発生装置は水が溢れないための余分なスペースを確保する必要がなく、蒸気発生装置のコンパクト化を図れ、加熱調理器の小型化を図ることができる。
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、本実施の形態の加熱調理器における外観斜視図である。本加熱調理器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、上記加熱調理器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,図4は、上記加熱調理器1の基本構成を示す概略構成図である。図3,図4に示すように、本加熱調理器1は、加熱室20と、蒸気用の水を貯める給排水タンク30と、給排水タンク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。上記給排水タンク30には、排水部を構成する排水バルブ70,排水管71を経由して排水が導入される。
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、上記給排水タンク30の下側に設けられた接続部30aの一端には、漏斗形状の受入口30bが配置され、この接続部30aの他端は第1給水パイプ31の一端に接続されている。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の端部には給水ポンプ35の吸込側が接続され、その給水ポンプ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の他端は第1の水位センサ部140の底部に連なっている。第1の水位センサ部140は、底からのレベルが異なる複数の熱電対140a〜140cを有し、給排水タンク30の水位レベルを検出する。さらに、第1の水位センサ部140の上端部はオーバーフロー管141の一端に接続され、このオーバーフロー管141の他端は蒸気発生装置40の水位を検出する第2の水位センサ部142の上部に接続されている。この第2の水位センサ部142は、上端が大気に開放されていると共に、水位検出用の熱電対142aを有している。
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の他端は、上記第2の水位センサ部142の上端に接続されている。この第2の水位センサ部142の上端は開口を有し、この開口は大気に開放されている。さらに、上記第2の水位センサ部142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の他端は蒸気発生装置40のポット41の底部に連通している。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の他端には給排水タンク30が配置されている。給排水タンク30は、フィルタ143を有し、排水パイプ71の他端からの排水はこのフィルタ143を通って給排水タンク30に導入される。給排水タンク30と第2給水パイプ32と給水ポンプ35と第3給水パイプ33と第2の水位センサ部142と第4給水パイプ34とが給水部を構成している。
給排水タンク30の接続部30aの一端が第1給水パイプ31に接続されると、第2給水パイプ32と第1水位センサ部140内の水は、給排水タンク30と同水位になるまで、第2給水パイプ32と第1水位センサ部140内を上昇する。その際に、制御装置80は、第1水位センサ部140内の各熱電対140a〜140cが発生する電圧を検出することで、各熱電対140a〜140cの下端に水位が達したか否かを判別でき、給排水タンク30内の水位を検出できる。
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の入口40a側に送り込まれる。第1パイプ61は、一端がファンケーシング26に接続され、他端が排気通路67に接続されている。また、第2パイプ62は、一端が排気通路67に接続され、他端が蒸気発生装置40の入口40a側に接続されている。この排気通路67には排気通路67を開閉するダンパ68が配置されている。
一方、蒸気発生装置40の出口40b側には第3パイプ63の一端が接続され、この第3パイプ63の他端は蒸気昇温装置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,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。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内に配置された蒸気加熱ヒータ52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、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。
次に、本加熱調理器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5に示すように、送風ファン28と、蒸気加熱ヒータ52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、第1の水位センサ部140と、第2の水位センサ部142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、給水ポンプ35とが、接続されている。そして、第1の水位センサ部140,第2の水位センサ部142,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,蒸気加熱ヒータ52,ダンパ68,排水バルブ70,蒸気発生ヒータ42,操作パネル11および給水ポンプ35を所定のプログラムに従って制御する。
以下、上記構成を有する加熱調理器1の基本動作について、図3,図4および図5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を閉じた状態で給水ポンプ35の運転を開始する。そして、給水ポンプ35によって、給排水タンク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第2の水位センサ部142が検出すると、給水ポンプ35を停止して給水を止める。
次に、上記蒸気発生ヒータ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、上記蒸気発生ヒータ42の通電と同時に、または、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の蒸気加熱ヒータ52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、上記蒸気発生装置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、蒸気発生装置40の出口40b,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、上記蒸気昇温装置50に流入した蒸気は、蒸気加熱ヒータ52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、上記加熱室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、上記加熱室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り、過熱蒸気の衝突によって被加熱物90が加熱される。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にラジエータ(図示せず)を設けて、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、上記ラジエータによって放出通路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。
次に、図6,図7を参照して、上記排水バルブ70の構成を説明する。図6は、排水バルブ70の側面図であり、図7は上記排水バルブ70の部分断面図である。この排水バルブ70は、第1の接続口161と第2の接続口162と第3の接続口163と開度調節部164と駆動部165とを有する。第1の接続口161は蒸気発生装置40のポット41の底に接続され、第2の接続口162は第4給水パイプ34に接続され、第3の接続口163は排水パイプ71に接続されている。図7に示すように、第1の接続口161と第2の接続口162とは常時完全に連通している一方、第3の接続口163は、開度調節部164によって、第1,第2の接続口161,162に対する開度が調節されるようになっている。
図7に示すように、開度調節部164は、略円筒形状の室171と蛇腹状のパッキン172と、このパッキン172の内側に配置されるスライド部173とを有する。パッキン172は室171に固定される基部172Aと蛇腹部172Bと先端のピストン部172Cを有する。ピストン部172Cは外周部に形成された複数の環状突起175,175と端面の縁部に沿って形成された環状凸部176を有する。環状突起175と環状凸部176はそれぞれ断面略半円形状をしている。上記環状突起175は室171の内周面に密接している。また、環状凸部176は室171に形成された開口171Aの径方向外方の内鍔部171Bに軸方向に対向している。
一方、スライド部173は、パッキン172のピストン部172Cの内側に嵌合,固定された第1筒部材177と、リードスクリュー179の先端ねじ部179Aに螺合,固定された第2筒部材178と、第1筒部材177と第2筒部材178との間に配置されたコイルバネ180とを有する。このコイルバネ180は一端が第1筒部材177に接着固定され、他端が第2筒部材178に接着固定されている。リードスクリュー178は駆動部165に内蔵されたステップモータ等の正逆回転および回転角の大,小に応じて、所定の寸法だけ軸方向に進退移動されるようになっている。例えば、リードスクリュー179は、駆動部165内において、モータで回転駆動される雌ネジ部(図示せず)に螺合していると共に、この駆動部165に対して回転不可かつ軸方向移動可能に嵌合している。これにより、ステップモータの回転により、リードスクリュー179は、軸方向に多段階に進退移動させられる。尤も、モータの回転を連続的に制御すると、リードスクリュー179は連続的に進退移動する。なお、駆動部165は、制御装置80によって制御される。
この排水バルブ70は、制御装置80からの制御信号によって、駆動部165がリードスクリュー179を所定の寸法だけ軸方向に進退させることにより、第2筒部材178,コイルバネ180,第1筒部材177で構成されるスライド部173を軸方向に所定寸法だけスライドさせる。これにより、蛇腹状のパッキン172を伸縮させて、先端のピストン部172Cと室171の内鍔部171Bとの間の隙間を増減させる。これにより、室171に形成された第3の接続口163と室171に形成された開口171Aとが連通する隙間を調節することで、排水バルブ70の開度を調節する。
このように、開度を調節できる排水バルブ70を備えたことで、制御装置80は、例えば、蒸気発生装置40の運転を停止して、蒸気発生装置40の内部の熱湯を強制的に排水する際に、給水ポンプ35からポット41に給水して熱湯を冷やしつつ、この給水量に相当する分だけ排水バルブ70から排水管71に排水することができる。これにより、ポット41の水位を一定に保ちつつ蒸気発生装置40内の熱湯を冷やしてから排水管71に排水できる。したがって、ポット41が溢れないための余分なスペースを確保する必要がなくなり、小型化を図れる。なお、蒸気発生装置40内の水を冷却しないで高温のまま排水すると、蒸気発生ヒータ42の箇所で水が速やかに蒸発して、スケールが溜まり易くなる。
また、一例として、運転中に、温度センサ81が検出する加熱室20内の温度が所定値よりも高くなった場合に、給水ポンプ35で給水しながら、この給水量に見合った分量だけ排水バルブ70から排水管71に排水することができる。したがって、ポット41内の水位を一定に保った状態で蒸気発生装置40内の温度を下げて、加熱室20内の温度を所定値に近づけることができる。よって、ポット41が溢れないための余分なスペースを確保する必要がなくなり、小型化を図れる。
また、一例として、運転中に、第2の水位センサ部142が検知する蒸気発生装置40のポット41内の水位が所定水位未満となった場合に、給水ポンプ35から給水する際に、排水弁70を所定の開度だけ開けることにより、ポット41内の水位上昇速度を調整できる。したがって、ポット41内の水位調整の際に、第2の水位センサ部142内で水位が急増して水面が波打つこと等を回避して、第2の水位センサ部142によるポット41内水位の検出を正確にすることができ、正確な水位調整が可能となる。
なお、この実施形態では、排水バルブ70をなす開度調節可能なバルブとしてねじ式の開度調節弁を採用したが、他方式の開度調節弁(一例として電動ボール弁)を排水バルブ70として採用してもよい。また、排水バルブは、開度を連続的に調節できるものでもよく、段階的に調節できるものでもよい。また、上記実施の形態においては、蒸気昇温装置50を備えて、蒸気昇温装置50からの過熱蒸気によって被加熱物90を加熱する加熱調理器1の場合を例に上げて説明した。しかしながら、この発明は、蒸気昇温装置50が無く、蒸気発生装置40からの非過熱蒸気のみによって被加熱物を加熱する加熱調理器の場合にも適用可能であることは言うまでもない。
この発明の加熱調理器における外観斜視図である。 図1に示す加熱調理器の扉を開いた状態の外観斜視図である。 図1に示す加熱調理器の加熱室20,蒸気昇温装置50,外部循環路60の一部の概略構成図である。 図1に示す加熱調理器の蒸気発生装置40,給排水タンク30,給水ポンプ35,排水バルブ70等の概略構成図である。 図1に示す加熱調理器の制御ブロック図である。 排水バルブ70の外観を示す側面図である。 排水バルブ70の部分断面図である。
1…加熱調理器、
20…加熱室、
28…送風ファン、
30…給排水タンク、
40…蒸気発生装置、
42…蒸気発生ヒータ、
50…蒸気昇温装置、
52…蒸気加熱ヒータ、
60…外部循環路、
65…排気ダクト、
67…排気通路、
68…排気通路のダンパ、
70…排水バルブ、
71…排水パイプ、
80…制御装置、
140…第1水位センサ部、
142…第2水位センサ部、
161…第1の接続口、
162…第2の接続口、
163…第3の接続口、
164…開度調節部、
165…駆動部。

Claims (1)

  1. 蒸気を発生する蒸気発生装置と、
    上記蒸気発生装置から供給される蒸気によって被加熱物を加熱するための加熱室と、
    上記蒸気発生装置に給水する給水部と、
    上記蒸気発生装置から排水する排水部とを備え、
    上記排水部は、
    開度を連続的または複数の段階に調節可能な排水弁と、
    上記蒸気発生装置の運転を停止して、上記蒸気発生装置の内部の熱湯を強制的に排水する際に上記給水部から上記蒸気発生装置に給水しつつ、上記排水弁から排水させるように、上記排水弁の開度を調節することによって、上記蒸気発生装置からの排水量を調節する制御部とを有することを特徴とする加熱調理器。
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