JP5175800B2 - グリル - Google Patents

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Description

本発明は、食材から発生した油煙や臭気成分を酸化分解する触媒フィルタを備えたグリルに関するものである。
食材から発生した油煙や臭気成分を酸化分解する触媒フィルタを備えたグリルにおいて、食材の加熱調理を行った後、触媒フィルタの表面に付着した油分や有機物をそのまま放置すれば、次の加熱調理を行った際にそれら油分や有機物が再加熱されて油煙や臭気成分の発生の原因となる。そこで、食材の加熱を終了した後も触媒フィルタの近傍に設けられた熱源によって一定時間触媒フィルタを加熱し続け、その表面に付着残留した油分や有機物を加熱消失させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
図5は、従来の電気式のグリル9の概略断面図であり、食材Fを収容するグリル庫90の奥部には、食材Fから発生した油煙や臭気成分を器外上方へ導く排気通路91が形成されている。また、グリル庫90内の上部および側面下部には、食材Fを加熱するグリルヒータ94が配設されている。
排気通路91内の上端開放部近傍には、その排気通路91内へ導かれた油煙や臭気成分を酸化反応によって分解する触媒フィルタ96が配設されており、さらにこの触媒フィルタ96の下方位置には、触媒フィルタ96を加熱する熱源として触媒ヒータ95が配設されている。
また、グリル9には、図示しないタイマ機構が組み込まれており、グリル9正面の操作つまみC9を任意の位置まで回動させることによって、その回動位置に応じた食材Fの加熱時間および触媒フィルタ96の加熱時間が各別に設定される。
具体的には、使用者がグリル9の操作つまみC9を任意の位置まで回動させると、グリルヒータ94,94および触媒ヒータ95が同時にオン状態になるとともに、その回動位置に応じてグリルヒータ94,94のオン時間および触媒ヒータ95のオン時間が各別に設定される。
触媒ヒータ95のオン時間は、グリルヒータ94,94のオン時間より長く設定されており、グリルヒータ94,94のオン時間が経過すれば、まず、グリルヒータ94,94をオフにして食材Fの加熱を終了する。そして、グリルヒータ94,94をオフにしてから一定の時差をもって触媒ヒータ95をオフにし、触媒フィルタ96の加熱を終了する。
これによれば、グリルヒータ94,94をオフにして食材Fの加熱を終了した後も、一定時間触媒フィルタ96がオンの状態で維持されるから、触媒フィルタ96の表面に付着残留した油分や有機物は、その間に触媒ヒータ95の熱によって加熱消失される。従って、次の加熱調理を行った際にも、その触媒フィルタ96の表面から油煙や臭気成分が発生し難い。
特開平9−322860号公報
しかしながら、このものでは、食材Fの加熱を終了するまでに触媒フィルタ96が十分に加熱されていたか否かにかかわらず、グリルヒータ94,94をオフにした後の一定時間は、触媒ヒータ95をオン状態で維持するから、必要以上のエネルギーを消費する問題があった。
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、食材の加熱調理を行う際のエネルギー消費の節減を図ることを課題とする。
本発明に係るグリルは、グリル庫内の食材を加熱するグリルバーナと、食材から発生した油煙や臭気成分を酸化分解する触媒フィルタと、触媒フィルタを加熱するアフターバーナと、グリルバーナを消火した後、予め設定された消火時差に基づいてアフターバーナを消火させる燃焼制御手段とを備えたグリルであって、
グリルバーナを消火するまでの所定時間内における触媒フィルタの温度が触媒フィルタの表面に付着した油分や有機物を酸化分解し得る所定の基準温度以上である時間を、前記消火時差から減算する制御構成としたものである。
上記構成によれば、グリルバーナを消火させる前に触媒フィルタが所定の基準温度以上に加熱されていた場合は、触媒フィルタの表面に付着した油分や有機物の量が減少しているから、その加熱された時間分だけ早くアフターバーナを消火する。これにより、触媒フィルタの表面に付着残留した油分や有機物を加熱消失させるために必要なガス量を低減できる。
ところで、触媒フィルタが基準温度以上に加熱されていなかった時間も考慮すれば、実際に触媒フィルタの表面に付着した油分や有機物が消失するよりも長めにグリルバーナの消火時差を設定する必要がある。従って、グリルバーナを消火するまでの所定時間内における触媒フィルタの温度が前記基準温度未満である時間を、所定の最大時差を上限として前記消火時差へ加算する制御構成であるのが望ましい。
このものでは、グリルバーナを消火するまでの所定時間内において、触媒フィルタが所定の基準温度以上に加熱されなかった場合には、その加熱されなかった時間分だけ消火時差を大きくするから、実際に触媒フィルタの表面に付着した油分や有機物が消失するよりも長めに消火時差を設定しておく必要がない。これにより、触媒フィルタの表面に付着残留した油分や有機物を加熱消失させるために必要なガス量を一層低減できる。
本発明は、上記構成であるから次の特有の効果を有する。
触媒フィルタが加熱されていた時間分だけ早くアフターバーナを消火させることにより、触媒フィルタの表面に付着残留した油分や有機物を加熱消失させるために必要なガス量を低減できるから、食材の加熱調理を行う際のエネルギー消費の節減効果が高い。
本発明の実施の形態に係るグリル2を備えたガスコンロ1の概略断面図 本発明の実施の形態に係るグリル2を備えたガスコンロ1の概略構成図 本発明の実施の形態におけるアフターバーナ25の燃焼動作を示す作動フローチャート 本発明の他の実施形態におけるアフターバーナ25の燃焼動作を示す作動フローチャート 従来のグリル9の概略断面図
次に、上記した本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら詳述する。
図1は、本発明の実施の形態に係るグリル2を備えたガスコンロ1の概略断面図であり、図2は、そのガスコンロ1の概略構成図である。
図1に示すように、上記ガスコンロ1は、システムキッチンのカウンタKに開設された取付口K1へ落とし込み状態で装着されるビルトイン式のコンロであり、上記取付口K1の上方へ開放する本体ケース10と、その本体ケース10上面の開放部をカウンタKの上面側から覆う天板11とを備えている。
天板11の上面には、五徳12が載置されており、この五徳12の下方に開設された天板11上面のバーナ用開口部(図示しない)には、五徳12上に載置された鍋やフライパン等をガスの燃焼熱によって加熱するコンロバーナ13が臨んでいる。また、天板11の上面には、後述する排気通路21の上端開放部210が臨む排気口110が開設されている。
本発明の実施の形態に係るグリル2は、上記本体ケース10と一体的に構成されており、魚や鶏肉等の食材Fを収容するグリル庫20と、上記食材Fから発生した油煙や臭気成分をガスコンロ1の外部へ導く排気通路21とを備えている。
グリル庫20の奥部には、排気通路21に繋がる排気用開口部200が形成されており、排気通路21は、この排気用開口部200から天板11の排気口110に向かって上方へ延びている。従って、食材Fから発生した油煙や臭気成分は、後述するグリルバーナ24,24から放出されたガスの燃焼熱とともに、上記排気用開口部200から排気通路21を通って排気口110へ導かれ、器外へ放出される。
グリル庫20の正面部には、食材Fを出し入れするための取出口201が形成されており、この取出口201は、本体ケース10の正面側からグリル扉22で被蓋されている。
グリル扉22の裏面に連結された皿受け枠220には、食材Fから滴下する油分や水分を受けるグリル皿23が収容されており、このグリル皿23上面の焼き網230上に食材Fを載置して加熱調理が行われる。
グリル庫20の上部および側面下部には、ガス元管から送り込まれたガスの燃焼熱を生成するグリルバーナ24,24が設けられており、このグリルバーナ24,24から放出されるガスの燃焼熱によって食材Fが加熱される。
排気通路21内の底部且つ上記排気用開口部200近傍には、ガス元管から送り込まれたガスの燃焼熱を生成するアフターバーナ25が設けられており、食材Fから発生した油煙や臭気成分の一部は、このアフターバーナ25から放出されるガスの燃焼熱によって加熱消失される。
排気通路21の上端開放部210近傍には、上記油煙や臭気成分を酸化反応によって分解し、無煙無臭化する触媒フィルタ26が設けられており、上記アフターバーナ25から放出されたガスの燃焼熱によって加熱活性化される。
尚、上記触媒フィルタ26は、多数の貫通孔が形成された耐熱性のセラミック体に白金などの酸化触媒を担持させたものであり、所定の活性化温度(ここでは、250℃)以上に加熱されることで活性化し、その貫通孔を通過する油煙や臭気成分を消失させるだけの酸化分解性能を発揮する。さらに、上記活性化温度より高い所定の基準温度(ここでは、350℃)以上に加熱された状態では、触媒フィルタ26の表面に付着した油分や有機物をも消失させるだけの酸化分解性能を発揮する。
排気通路21の上記触媒フィルタ26より下流側の側壁には、触媒フィルタ26の表面温度(実質的には、触媒フィルタ26を通過した直後の排気温度)を検知する温度センサ27が設けられている。
本体ケース10の正面部には、ガスコンロ1の電源スイッチC1と、グリルバーナ24,24を点火および消火させるための操作スイッチC2とが設けられている。
尚、上記操作スイッチC2は、グリルバーナ24,24の火力を調整する機能を兼備しており、回動させることによって後述するガス調整弁V1,V1の開度が調整される。
また、図2に示すように、各グリルバーナ24,24には、ガス元管からのガスの供給量を調整可能なガス調整弁V1が接続されており、アフターバーナ25には、ガス元管からのガスの供給を遮断可能なガス調整弁V3が接続されている。さらに、グリルバーナ24,24およびアフターバーナ25の各炎孔近傍には、イグナイタIGから高電圧を印加させることによって火花放電する点火電極Eと、炎孔に形成された炎を検知する炎センサTとが設けられている。
本体ケース10内には、図示しないマイクロコンピュータやメモリ、タイマ等で構成された燃焼制御回路CUが収容されており、上記温度センサ27、電源スイッチC1、操作スイッチC2、ガス調整弁V1,V3、点火電極Eおよび炎センサTは、この燃焼制御回路CUへ電気配線を介して接続されている。
また、燃焼制御回路CUの図示しないメモリには、グリルバーナ24,24を消火してからアフターバーナ25を消火させるまでの消火時差Sが予め記憶されている。この消火時差Sは、後述する制御プログラムによって、グリルバーナ24,24の燃焼中における温度センサ27の検知温度THに応じて所定の最小時差(ここでは、0分)から最大時差(ここでは、5分)の範囲内で増減されるが、加熱調理開始前の初期状態では、予めその最大時差(5分)に設定されている。
一方、燃焼制御回路CUの図示しないマイクロコンピュータには、グリル2による食材Fの加熱調理を実行する制御プログラムが組み込まれており、この制御プログラムによって、グリルバーナ24,24の点消火動作や火力調整動作、アフターバーナ25の点消火動作、上記消火時差Sを加減算する時差調整動作等が行われる。
具体的には、図3の作動フローチャートに示すように、まず、電源スイッチC1が押されてオンになると、上述のタイマによって操作スイッチC2がオンになったか否かを監視し、その後、操作スイッチC2が押されてオンになれば、イグナイタIGから各点火電極Eへ高電圧を印加させた上で、グリルバーナ24,24側のガス調整弁V1およびアフターバーナ25側のガス調整弁V3を開放する。その結果、グリルバーナ24,24およびアフターバーナ25が共に点火され、このグリルバーナ24,24から放出されるガスの燃焼熱によって、グリル庫20内に収容された食材Fの加熱が開始されると同時に、アフターバーナ25から放出されるガスの燃焼熱によって触媒フィルタ26の加熱が開始される(ST1〜3)。
そして、炎センサTによってアフターバーナ25の点火が確認されると、温度センサ27の検知温度THが活性化温度(250℃)以上であるか否か、即ち、触媒フィルタ26が所定の活性化温度以上に加熱され、排気通路21へ導かれた油煙や臭気成分を十分に酸化分解できる状態にまで活性化しているか否かを判定する(ST4)。
ステップST4にて、検知温度THが活性化温度以上でないと判定された場合は、触媒フィルタ26が上記基準温度にも達していないから、十分な酸化分解性能が発揮されず、その表面に付着残留する油分や有機物の増加が見込まれる。従って、この場合は、所定時間(ここでは、1分)経過毎にその経過時間をメモリに記憶された消火時差Sへ所定の最大時差(5分)を上限として加算する(ST5)。
また、検知温度THが活性化温度以上でない場合は、食材Fから発生した油煙や臭気成分が十分に酸化分解されない状態であるから、操作スイッチC2の回動位置にかかわらず、ガス調整弁V1,V1の弁開度を小レベルに調整してグリルバーナ24,24の火力を強制的に「弱火」に設定する。これにより、食材F表面への加熱負荷が軽減されるから、油煙や臭気成分が発生し難い(ST6)。
一方、ステップST4にて、検知温度THが活性化温度以上であると判定された場合には、さらに、その検知温度THが基準温度(350℃)以上であるか否か、即ち、触媒フィルタ26が活性化温度より高い所定の基準温度以上に加熱され、その表面に付着した油分や有機物も十分に酸化分解できる状態まで活性化しているか否かを判定する(ST7)。
ステップST7にて、検知温度THが基準温度以上でないと判定された場合は、上記ステップST5と同様、所定時間(ここでは、1分)経過毎にその経過時間をメモリに記憶された消火時差Sへ所定の最大時差(5分)を上限として加算する(ST8)。
また、検知温度THが基準温度以上でない場合、操作スイッチC2の回動位置が「弱火」に設定されていれば、ガス調整弁V1,V1の弁開度を小レベルに調整してグリルバーナ24,24の火力を「弱火」に設定し、「弱火」に設定されていなければ、ガス調整弁V1,V1の弁開度を中レベルに調整してグリルバーナ24,24の火力を強制的に「中火」に設定する。これにより、食材F内部への加熱負荷が軽減されるから、油分や有機物がグリル庫20内へ飛散し難い(ST9〜ST10,ST6)。
一方、ステップST7にて、検知温度THが基準温度以上であると判定された場合は、触媒フィルタ26の十分な酸化分解性能が発揮され、その表面に付着残留する油分や有機物の減少が見込まれる。従って、この場合は、所定時間(ここでは、1分)経過する毎にその経過時間をメモリに記憶された消火時差Sから所定の最小時差(0分)を下限として減算する(ST11)。
また、検知温度THが上記基準温度以上である場合は、触媒フィルタ26の表面に付着する油分や有機物が十分に酸化分解される状態であるから、操作スイッチC2の回動位置に応じたグリルバーナ24,24の火力に設定する。即ち、操作スイッチC2の回動位置が「弱火」に設定されていれば、ガス調整弁V1,V1の弁開度を小レベルに調整してグリルバーナ24,24の火力を「弱火」に設定し、「中火」に設定されていれば、ガス調整弁V1,V1の弁開度を中レベルに調整してグリルバーナ24,24の火力を「中火」に設定し、「強火」に設定されていれば、ガス調整弁V1,V1の弁開度を大レベルに調整してグリルバーナ24,24の火力を「強火」に設定する(ST12〜ST14,ST6,ST10)。
上記ステップST4からステップST14の制御動作は、操作スイッチC2がオフになるまで続けられ、操作スイッチC2が再び押されてオフになれば、ガス調整弁V1,V1を閉塞してグリルバーナ24,24を消火させ、食材Fの加熱を終了する(ST15〜ST16)。
そして、グリルバーナ24,24を消火した時点から消火時差Sが経過すれば(消火時差Sが0分である場合は、グリルバーナ24,24の消火と同時に)、ガス調整弁V3を閉塞してアフターバーナ25を消火させるとともに、メモリに記憶された消火時差Sを初期状態(5分)にリセットし、触媒フィルタ26の加熱を終了する(ST17〜ST19)。
これによれば、グリルバーナ24,24を消火させる前に触媒フィルタ26が基準温度以上に加熱されている場合は、その加熱された時間分だけ早くアフターバーナ25が消火されるから、触媒フィルタ26の表面に残留した油分や有機物を加熱消失させるために必要なガス量を低減できる。従って、食材の加熱調理を行う際のエネルギー消費の節減効果が高い。
また、グリルバーナ24,24を消火するまでの所定時間内において、触媒フィルタ26が基準温度以上に加熱されなかった場合には、その加熱されなかった時間分だけ消火時差Sを大きくする制御構成を採用したことによって、実際に触媒フィルタ26の表面に付着した油分や有機物が消失するよりも長めに消火時差Sを設定しておく必要がないから、触媒フィルタ26の表面に残留した油分や有機物を加熱消失させるために必要なガス量を一層低減できる。従って、食材の加熱調理を行う際のエネルギー消費の節減効果が一層高い。
また、触媒フィルタ26が基準温度未満である間、グリルバーナ24,24の火力を所定の低火力(弱火もしくは中火)に制限することで、食材Fへの加熱負荷を軽減し、食材Fからの油煙や臭気成分の発生、油分や有機物の飛散を抑制しているから、触媒フィルタ26の温度が低い加熱調理の開始初期段階や、加熱調理中にグリル扉22が開放されて触媒フィルタ26の温度が低下した場合であっても、その表面に油分や有機物が付着残留し難い。
さらに、触媒フィルタ26が活性化温度に達していない間、グリルバーナ24,24の火力を所定の低火力(弱火もしくは中火)に制限することで、加熱調理を開始した時点からグリルバーナ24,24を強火で燃焼させる場合に比べて、その加熱調理の開始初期段階において使用されるガス量を低減できるから、エネルギー消費の節減効果が一層高い。
[他の実施形態]
尚、上記実施の形態では、グリルバーナ24,24の燃焼中、触媒フィルタ26の高温状態(基準温度以上)である時間を、最大時差(5分)を上限として消火時差Sから減算する一方、低温状態(基準温度未満)である時間を、最小時差(0分)を下限として消火時差Sへ加算して、アフターバーナ25の消火時期を調整するものを説明したが、グリルバーナ24,24の点火後、所定時間(例えば、5分間)における触媒フィルタ26の温度が高温状態(基準温度以上)である時間を監視記憶し、この監視記憶した時間を消火時差Sから減算して、アフターバーナ25の消火時期を調整する制御構成としても良い。
また、上記実施の形態では、触媒フィルタ26が低温状態(基準温度未満)である場合、その低温状態が所定時間(1分)経過する毎にその経過時間を消火時差Sへ加算したが、上記低温状態が比較的長い時間(例えば、10分)継続する毎に、その継続した時間より短い所定の単位時間(例えば、1分)を消火時差Sへ加算する制御構成としても良い。
また、上記実施の形態では、触媒フィルタ26の温度が基準温度に達していない間は常にグリルバーナ24,24の火力を所定の低火力に制限することで、加熱調理の開始初期段階における食材Fからの油分や有機物の飛散を抑制しているが、加熱調理を開始してから一定時間だけグリルバーナ24,24の火力を低火力に制限し、これにより、加熱調理の開始初期段階における油分や有機物の飛散を抑制するものであっても良い。
具体的には、図4の作動フローチャートに示すように、操作スイッチC2がオンになると、上記実施の形態におけるステップST1からステップST3と同様、グリルバーナ24,24およびアフターバーナ25を共に点火し、グリル庫20内に収容された食材Fの加熱を開始すると同時に、触媒フィルタ26の加熱を開始する(ST101〜ST103)。
次に、温度センサ27の検知温度THが所定温度(ここでは、100℃)以上であるか否かを判定し、その検知温度THが所定温度未満である場合は、グリルバーナ24,24を点火した時点からその火力を強制的に「弱火」に制限しておく時間(以下、「火力制限時間」という)Lを所定の第1制限時間(ここでは、3分)に設定する一方、上記検知温度THが所定温度以上である場合は、火力制限時間Lを第1制限時間より短い第2制限時間(ここでは、1分)に設定する。そして、その設定された火力制限時間Lが経過するか、或いは、操作スイッチC2がオフになるまで、グリルバーナ24,24を弱火で燃焼させる。
即ち、加熱調理の開始初期段階において、既に触媒フィルタ26がある程度加熱されている状態であれば、その分、基準温度に達するまでの時間が短くなるから、この場合は、火力制限時間Lを基準となる制限時間(第1制限時間)より短く設定する。これにより、触媒フィルタ26の温度が基準温度を超えているにもかかわらず、グリルバーナ24,24の火力が強制的に弱火に制限されてしまうのを回避できる。また、食材F表面や内部への加熱負荷が軽減されるから、油煙や臭気成分が発生し難いし、油分や有機物がグリル庫20内へ飛散するのも抑制される(ST104〜ST109)。
その後、操作スイッチC2がオフになる前に火力制限時間Lが経過すれば、上記実施の形態におけるステップST7と同様、温度センサ27の検知温度THが基準温度(350℃)以上であるか否かを判定する(ST110)。
上記ステップST110にて、検知温度THが基準温度以上でないと判定された場合は、上記実施の形態におけるステップST8と同様、所定時間(1分)経過毎にその経過時間を消火時差Sへ所定の最大時差(5分)を上限として加算し、検知温度THが基準温度以上であると判定された場合は、上記実施の形態におけるステップST11と同様、所定時間(1分)経過毎にその経過時間を消火時差Sから所定の最小時差(0分)を下限として減算する(ST111〜ST112)。
さらに、ステップST111或いはステップST112の実行後、上記実施の形態におけるステップST12以降と同様、操作スイッチC2の回動位置に合わせてグリルバーナ24,24の火力を設定し、その後、操作スイッチC2がオフになれば、グリルバーナ24,24を消火させ、食材Fの加熱を終了する(ST113〜ST117,ST108〜ST109)。
そして、グリルバーナ24,24を消火した時点から消火時差Sが経過すれば(消火時差Sが0分である場合は、グリルバーナ24,24の消火と同時に)、アフターバーナ25を消火させるとともに、消火時差Sを初期状態(5分)にリセットし、触媒フィルタ26の加熱を終了する(ST118〜ST120)。
これによれば、グリルバーナ24,24を消火させる前に触媒フィルタ26が基準温度以上に加熱されている場合は、その加熱された時間分だけ早くアフターバーナ25が消火されるから、上記実施の形態と同様、食材の加熱調理を行う際のエネルギー消費の節減効果が高い。
また、グリルバーナ24,24を消火するまでの所定時間内において、触媒フィルタ26が基準温度以上に加熱されなかった場合には、その加熱されなかった時間分だけ消火時差Sを大きくする制御構成を採用したことによって、実際に触媒フィルタ26の表面に付着した油分や有機物が消失するよりも長めに消火時差Sを設定しておく必要がないから、上記実施の形態と同様、食材の加熱調理を行う際のエネルギー消費の節減効果が一層高い。
さらに、加熱調理を開始した時点から火力制限時間Lが経過するまでの間、グリルバーナ24,24の火力を所定の低火力(弱火)に制限することで、食材Fへの加熱負荷を軽減し、食材Fからの油煙や臭気成分の発生、油分や有機物の飛散を抑制しているから、触媒フィルタ26の温度が低い加熱調理の開始初期段階において、その表面に油分や有機物が付着残留し難い。
また、加熱調理を開始した時点から火力制限時間Lが経過するまでの間、グリルバーナ24,24の火力を所定の低火力(弱火)に制限することで、加熱調理を開始した時点からグリルバーナ24,24を強火で燃焼させる場合に比べて、その加熱調理の開始初期段階において使用されるガス量を低減できるから、エネルギー消費の節減効果が一層高い。
2・・・グリル
20・・・グリル庫
21・・・排気通路
24・・・グリルバーナ
25・・・アフターバーナ
26・・・触媒フィルタ
CU・・・燃焼制御回路(燃焼制御手段)

Claims (2)

  1. グリル庫内の食材を加熱するグリルバーナと、食材から発生した油煙や臭気成分を酸化分解する触媒フィルタと、触媒フィルタを加熱するアフターバーナと、グリルバーナを消火した後、予め設定された消火時差に基づいてアフターバーナを消火させる燃焼制御手段とを備えたグリルであって、
    グリルバーナを消火するまでの所定時間内における触媒フィルタの温度が触媒フィルタの表面に付着した油分や有機物を酸化分解し得る所定の基準温度以上である時間を、前記消火時差から減算する制御構成とした、グリル。
  2. 請求項1に記載のグリルにおいて、
    グリルバーナを消火するまでの所定時間内における触媒フィルタの温度が前記基準温度未満である時間を、所定の最大時差を上限として前記消火時差へ加算する制御構成とした、グリル。
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