JP5141349B2 - 調理器 - Google Patents

Description

本発明は、ジュール熱を用いて被加熱物を解凍、加熱する調理器に関するものである。

従来、この種のジュール熱を利用して食品を加熱する通電加工装置には、湿潤性が良くフレキシブルな多数のブラシと、ブラシに接触するように食品を搬送する多孔性搬送面を
有するコンベアと、搬送面の下面に配置された下部電極と、ブラシと下部電極との間に交流電圧を印加する手段より成る通電加工装置（例えば、特許文献１参照）や食品を搬送する搬送手段と、搬送手段の上方に配設された上部電極と、上部電極と対向し、かつ食品下部に配設された下部電極と、上部電極と下部電極間に電圧を印加する電源を備え、上部電極を搬送方向に並列する複数の電極棒と、電極棒に揺動可能に吊下げられた多数のリング状電極とで構成された通電加熱装置（例えば、特許文献２参照）がある。
特開平１１−１９２０６０号公報 特開２００５−２０９５７１号公報

しかしながら、前記特許文献１および前記特許文献２の構成は、ともに複雑な構造の装置が必要で、流動性の高い冷凍状態食品の解凍や液状食品の加熱には利用できないという課題がある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成を有しつつ被加熱物の電気的特性を利用して、被加熱物と電極の接触率を上げながら通電加熱を実行し、高効率かつ短時間で被加熱物を解凍および／または加熱する調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の調理器は、被加熱物を収容する容器と、前記被加熱物を昇温させる一対の電極と、前記電極に電力を供給する電源と、前記一対の電極間の電流値を測定する電流値検知手段と、前記被加熱物が収容された前記容器を前記電極が対向する方向に対して略平行方向に可動させる容器可動手段と、前記電源を制御する制御手段を備えた調理器において、前記制御手段は前記電流値検知手段の検知信号に基づいて前記被加熱物の状態を検知し、前記容器可動手段により前記容器を可動制御するものである。

これによって、簡単な構成を有しつつ被加熱物の電気的特性を利用して被加熱物と電極の接触率を上げながら通電加熱を実行し、高効率で短時間に被加熱物を解凍および／または加熱することができる。

本発明の調理器は、簡単な構成を有しつつ被加熱物の電気的特性を利用し、被加熱物と電極の接触率を上げながら通電加熱を実行し、高効率で短時間で被加熱物を解凍および／または加熱することができる。

第１の発明は、被加熱物を収容する容器と、前記被加熱物を昇温させる一対の電極と、前記電極に電力を供給する電源と、前記一対の電極間の電流値を測定する電流値検知手段と、前記被加熱物が収容された前記容器を前記電極が対向する方向に対して略平行方向に可動させる容器可動手段と、前記電源を制御する制御手段を備えた調理器において、前記制御手段は前記電流値検知手段の検知信号に基づいて前記被加熱物の状態を検知し、前記容器可動手段により前記容器を可動制御するものである。

これにより、簡単な構成を有しつつ容器を可動制御して、被加熱物と電極の接触率を上げながら通電加熱し、高効率で短時間に被加熱物を解凍および／または加熱することができる。

第２の発明は、特に請求項１に記載の容器は、電極の幅寸法を受け入れる長さの辺と、
規定した電極間距離より大きい長さからなる辺から構成されたことを特徴とするものである。

これにより、電極の電極間距離の変更あるいは容器可動制御が円滑に行なえるので、加熱効率を容易に上げることができる。

第３の発明は、特に請求項１に記載の電極は、電極が被加熱物に当たった時に被加熱物からの反発力を電極を介して検知する圧力検知手段を設けることを特徴とする。

これにより、電極が被加熱物に過度に押さえつけられることを防ぎ、被加熱物の形状を保ち、被加熱物の品質を保持することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における調理器の概略図、図２は、図１の電極間距離を変化させた時の概略図である。

図１および図２に示すように、本実施の形態１における調理器は、被加熱物１を収容する容器２と、容器２に着脱可能な蓋３と、外郭４で形成されている。容器２には、被加熱物１を挟んで一対の電極５ａ、電極５ｂが対向して配設される。電極５ａ、５ｂは、電力を供給する電源６に接続される。電源６は供給電力の電圧、周波数を自在に可変することができる。

電流値検知手段７は、電源６と電極５ａおよび電極５ｂの間の電流値を検出し、温度検知手段９は、容器２を介し被加熱物１の温度を検出し、それぞれ制御手段８へ信号を送る。制御手段８は、電流値検知手段７と温度検知手段９の信号に基づき電源６の動作を制御する。電極５ａには、容器２の壁面との間に圧力検知手段１０ａを内蔵した電極支え部１１ａを配する。また電極５ｂは、可動する電極とし、電極支持手段１２との間に圧力検知手段１０ｂ〜１０ｄを内蔵した電極支え部１１ｂ〜１１ｄを配する。この電極支え部１１ｂ〜１１ｄを介して電極５ｂは電極支持手段１２に支持されている。また電極支持手段１２は、図示したように電極５ｂに略平行の板面に続いて、その上部をコの字状に折り曲げた構成とし、コの字状の二つの板面を貫通する駆動モータ１３（電極間距離可変手段）の出力軸１３ａを配し少なくとも一つの板面と駆動モータ１３の出力軸１３ａとをねじ嵌合させた構成とし、駆動モータ１３を正逆に回転させることで電極支持手段１２が電極間距離を可変するように移動する構成としている。

図２は駆動モータ１３を動作させて電極５ａ、５ｂの間の距離を短縮させた状態の図を示す。容器可動手段１４は、容器２を電極５ａ、５ｂが対向する方向に対して略平行方向（本実施の形態では、左右方向）に可動させる。

上記構成からなる調理器について、以下その動作、作用を説明する。

被加熱物１は、電極５ａと電極５ｂに挟まれた状態で、容器２に保持される。蓋３は、容器２の開口部を覆うように配設される。容器２は、電極５ａ、５ｂの電極の幅寸法を受け入れる長さの辺と、電極間距離の標準寸法として規定した電極間距離より、大きい長さからなる辺とで構成される。この規定した電極間距離より大きい長さは、電極を可動させて電極間距離を最大にした距離の寸法よりも大きい寸法としている。

容器２の一辺を電極間距離より大きめにすることで、支障なく容器２を振動させることができる。

電極５ａ、５ｂは、チタン、ステンレス、セラミック加工を施した金属などで構成され、それぞれは電気的に絶縁されている。

電流値検知手段７は、電源６と電極５ａおよび電極５ｂの間の電流値、つまり電源６の供給電圧値と電流値検知手段７の検出した電流値に基づけば、電極５ａと電極５ｂにはさまれた被加熱物１のインピーダンスを測定することになる。温度検知手段９は、サーミスタなどの温度センサから構成され、容器２を介して被加熱物１の温度を検出する。制御手段８は、電流値検知手段７、温度検知手段９の信号に基づき被加熱物１の状態を推定する。

電源６は、電極５ａ、５ｂに任意の周波数と任意の電圧により交流電力を供給する。周波数は商用電源周波数（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）から２０ｋＨｚ程度の周波数帯、電圧は０〜２００Ｖの範囲で選択できる。

電極５ａには、容器２の壁面との間に圧力検知手段１０ａ、電極支え部１１ａが配設される。電極５ｂには、電極支持手段１２の板壁面との間に圧力検知手段１０ｂ〜１０ｄ、電極支え部１１ｂが配設されている。圧力検知手段１０ａ、１０ｂ〜１０ｄは電極５ａ、５ｂにかかる被加熱物１からの反発力を電極５ａ、５ｂを介して検知する。

電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄは接触率を高めるために電極５ａ、５ｂを被加熱物１に押し付ける。電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄはバネ様の構成を有する。容器可動手段１４は容器２を電極５ａ、５ｂが対向する方向に対して略平行方向（本実施の形態では左右方向）に駆動する。

次に、被加熱物１の通電方法の一例について図を用いて説明する。

図１、図２において、使用者が被加熱物１を電極５ａ、５ｂの間に入れると、温度検知手段９が被加熱物１の初期温度を検知し、制御手段８は被加熱物１が冷凍か、そうでないかを判別する。

被加熱物１が冷凍と判断した場合は、被加熱物１と電極５ａ、５ｂの接触率を上げるために、制御手段８は駆動モータ１３を動作して電極５ｂを移動制御させ、電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄにより電極５ｂを被加熱物１に押し当てる。同時に、制御手段８は電流値検知手段７の検出値を電極５ａ、５ｂの接触条件ごとに比較し、その時点での最大電流値を検知した状態で電極５ａ、５ｂを所定時間保持する。所定時間が経過すると、制御手段８は再び電極５ｂを移動制御させ、電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄにより電極５ａ、５ｂを被加熱物１に押し当てる。この一連の動作を温度検知手段９の検出温度が０℃以上になるまで繰り返す。電極５ｂを移動制御させることで、それぞれの電極５ａ、５ｂと被加熱物１の距離を可変することができるものである。駆動モータ１３（電極間距離可変手段）と電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄを設けることで、電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄがない場合より接触率が上昇するものである。

一方、駆動モータ１３での電極間距離可変量では電極部に流れる電流値が小さすぎる場合は、容器可動手段１４により容器２そのものを電極５ａ、５ｂが対向する方向に対して略平行方向（本実施の形態では左右方向）に駆動させる。

被加熱物１が冷凍の場合は被加熱物１の形状が変化しないため、被加熱物１の凹部と電
極５ａ、５ｂの間には空気層ができ、接触率は低く電流は流れにくい。接触率を高めるため、電極５ｂを動かすことで被加熱物１と電極５ａ、５ｂの接触率が高い状態を検出し、加熱速度を大きくする。一方、液体で冷凍状態の被加熱物１が解凍し始めると水分が流出し、電極５ａ、５ｂを動かさなくても被加熱物の溶けた水分が電極５ａ、５ｂと被加熱物１の凹部の間に水膜を形成するため、接触率が上がり電流が流れやすくなる。

電流値検知手段７は、被加熱物１の温度が０℃以下の場合でも電極５ｂを移動制御させても電流値検知手段７の電流値が変化しない場合は被加熱物１の解凍が開始されたと判断する。

一方、圧力検知手段１０ａ、１０ｂ〜１０ｄは、被加熱物１が電極５ａ、５ｂを押し返す力を検知する。押し返す力が強い場合は被加熱物１は形状を保っているが、押し返す力が弱くなると被加熱物１が電極５ａ、５ｂにより変形していると推定する。圧力検知手段１０ａ、１０ｂ〜１０ｄが検出する圧力値が所定値より低くなると反発力が弱くなった、つまり変形が開始したと判断する。変形が開始したことにより、制御手段８は被加熱物１が解凍を開始したと判断し、電極支え部１１ａ、１１ｂ〜１１ｄによる被加熱物１を押す動作を停止する、あるいは容器可動手段１４の動作を停止するものである。

被加熱物１の解凍が開始されると、制御手段８は温度検知手段９により被加熱物１の温度上昇の状態を検知しながら電源６の通電を制御する。被加熱物１の解凍が終了し、加熱過程に移行すると、制御手段８は被加熱物１が所定温度になるまで電源６を動作させて加熱を継続する。温度検知手段９が被加熱物１が所定温度に到達したと検知すると、制御手段８は電源６の動作を停止し、加熱が終了する。

また、被加熱物が液体の場合には、電極間距離を最大距離に可変制御し、前記被加熱物が所望の温度に到達すると加熱を終了するように制御を行なう。これにより、液体の被加熱物に対する制御を簡便にして加熱を実行することができる。

被加熱物１の解凍後の加熱においては、電源６の電極５ａ、５ｂへの通電方法は、断続通電でも連続通電でも構わないものとする。

また、上記では、圧力検知手段を複数個配設した構成を説明したが、圧力検知手段は各電極に対応して一個だけ配設してもよいし、可動する電極のみに配設する構成でも構わない。

以上のように、本発明に係る調理器は、被加熱物と電極の接触率を上げてジュール熱を有効に利用できるため、無駄なエネルギーを利用せず被加熱物を解凍および加熱できるので、各種調理器に有効である。

本発明の実施の形態１における調理器の概略図 図１の電極間距離を変化させた時の概略図

１ 被加熱物
２ 容器
５ａ、５ｂ 電極
６ 電源
７ 電流値検知手段
８ 制御手段
９ 温度検知手段
１０ａ、１０ｂ〜１０ｄ 圧力検知手段
１１ａ、１１ｂ〜１１ｄ 電極支え部
１２ 電極支持手段
１３ 駆動モータ（電極間距離可変手段）
１４ 容器可動手段

Claims (3)

1. 被加熱物を収容する容器と、
   前記被加熱物を昇温させる一対の電極と、
   前記電極に電力を供給する電源と、
   前記一対の電極間の電流値を測定する電流値検知手段と、
   前記被加熱物が収容された前記容器を前記電極が対向する方向に対して略平行方向に可動させる容器可動手段と、
   前記電源を制御する制御手段を備えた調理器において、
   前記制御手段は前記電流値検知手段の検知信号に基づいて前記被加熱物の状態を検知し、前記容器可動手段により前記容器を可動制御する調理器。
2. 容器は、電極の幅寸法を受け入れる長さの辺と、規定した電極間距離より大きい長さからなる辺から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の調理器。
3. 電極は、前記電極が前記被加熱物に当たった時に前記被加熱物からの反発力を前記電極を介して検知する圧力検知手段を設けた請求項１に記載の調理器。

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