JP5517735B2

JP5517735B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP5517735B2
Application number: JP2010110723A
Authority: JP
Inventors: 晃之立川; 太一郎山下
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-05-13
Also published as: JP2011237142A

Description

本発明は、加熱室の加熱室排気口を開閉するシャッターを備えた加熱調理器に関するものである。

従来の加熱調理器においては、消費電力を低減した加熱調理器が知られている。

そこで、特許文献１に示すように、加熱室の予熱を終了した後、所定時間の間に扉（ドア）が開かれないまま所定時間が経過したら省電力予熱工程に入り、コンベクションヒータのオン−オフデューティーのオンタイムレベルを「省電力」のレベルと加熱室の維持目標温度を下げることで予熱温度維持のための電力消費量を低減し、扉の開閉を検知されると加熱室に食品が入れられたものと判断し、省電力予熱工程を中断して本加熱工程へと進む加熱調理器が開示されている。

また、特許文献２に示すように、予熱モードを選択した場合には、加熱室上面と下面に設けたヒータに通電され、シャッターが排気通路を閉成して加熱室内からの熱気の排出を最小限にした加熱調理装置が開示されている。

特開２０１０−５４０９７号公報特開平３−５１６２８号公報

近年、加熱調理器において、手間が掛からないで省エネルギーの加熱調理器が好まれている。

しかし、特許文献１に記載されている加熱調理器は、加熱室の予熱を終了した後、省電力予熱工程に移行した後、加熱室に食品を入れて本加熱工程に移行した場合、省電力予熱工程で加熱室の温度を下げているので本加熱工程に移行した際、再度加熱室の温度を設定した温度まで上昇する必要があり、その際に加熱室には既に食品が入っているので食品への多少の影響は避けられず、加熱室の温度を下げない加熱調理器とは使い勝手が異なる課題がある。

また、特許文献２に記載されている加熱調理器は、調理モードが「予熱モード」，「グリルIIモード」，「グリルＩモード」，「レンジモード」とそれぞれ独立して設けられているので、例えば予熱後にグリルを行う場合、その度に設定する必要があるので使い勝手が悪いのと、予熱を終了した後に次に使用するモードの設定が必要になるので、その間に加熱室の温度が低下する特許文献１と同様の課題がある。

本発明は上記の欠点を解決するためになされたものであり、請求項１では、加熱調理器の本体と、該本体内に食品を収納する加熱室と、該加熱室に前記食品を出し入れするためのドアと、該ドアの開閉を検出するドアスイッチと、前記加熱室と前記食品を加熱する電気ヒータと、前記加熱室の温度を検出する温度センサと、前記食品を加熱する加熱方法と温度と時間とを設定する入力手段と、前記加熱を開始させる加熱調理開始スイッチと、前記加熱時に発生する排熱を前記加熱室に設けた加熱室排気口から前記本体外に導く排気ダクトと、前記加熱室で発生した排熱を前記排気ダクト内に流れ込むのを防ぐのに前記排気ダクト内に設け前記加熱室排気口を塞ぐシャッターと、前記シャッターを開閉するシャッター開閉駆動機構と、前記温度センサと前記ドアスイッチと前記電気ヒータへの電力の調整を行い前記シャッター開閉駆動機構へ開閉信号を送る制御部と、を備え、前記制御部は、前記入力手段で予熱工程を行うオーブン加熱を選択して前記加熱調理開始スイッチを入力した後、予熱工程では前記シャッター開閉駆動機構へ前記シャッターを閉じる信号を送り、予熱終了後に前記加熱室に食品を入れた行為が無い場合は前記シャッターを開かないで加熱を継続して調理工程に進み、設定された加熱時間が経過すると前記シャッターを開いて調理を終了するものである。

また、請求項２では、前記制御部は、予熱終了後に前記ドアの開閉を検出した後、前記加熱調理開始スイッチの入力を検出すると前記加熱室に食品を入れられたと認識して前記シャッターを開くものである。

さらに、請求項３では、前記制御部は、予熱終了後の予熱待機工程の間に前記加熱室に食品を入れた行為が無い場合は予熱待機工程の終了と同時に前記シャッターを開いて加熱を停止するものである。

本発明によれば、予熱待機工程中でも加熱室の温度を低下することなく加熱室の加熱された空気の排出を防止して電力の無駄を無くし、一度の設定で予熱工程から予熱待機工程，調理工程と自動で加熱を進行することができ、予熱終了後に食品を入れる行為を行うと調理工程に移行してシャッターを開き、加熱時に食品から出る排熱を排気して良好な調理を実施し、食品を入れるのを忘れた場合はシャッターを開かないで加熱された空気の排出を防止し電力の無駄を無くすことができる。

一実施例の加熱調理器の本体の前面側の斜視図。図１のＡ−Ａ断面図。同加熱調理器のドアを開け本体内部が見える状態の説明図。同加熱調理器の排気ダクトの斜視図。同加熱調理器のシャッター開閉駆動機構の詳細説明図。同加熱調理器のシャッター開閉駆動機構を示し、モータはシャッターを開いた状態で停止している詳細説明図。同加熱調理器のシャッターの閉成状態を示す説明図。同加熱調理器のシャッターの開成状態を示す説明図。同加熱調理器のシャッターの閉成状態を示す主要断面図。同加熱調理器のシャッターの開成状態を示す主要断面図。同加熱調理器のオーブン加熱時のシャッターの動作を示すタイムチャート図。同加熱調理器のオーブン加熱時に食品を加熱室に入れ忘れた時のシャッターの動作を示すタイムチャート図。シャッター近傍の拡大図。

以下、本発明の実施例を上記した図１〜図１０に従って説明する。

図１は、一実施例の加熱調理器の前面側の斜視図である。図１において、２０は加熱調理器の正面に設けられたドア、２１は加熱調理器の本体、２２はドア２０の上部に設けられた取っ手、２３はドア２０に設けられた耐熱性のガラス窓、２４はドア２０の下部に設けられた操作パネル、２５はドア２０の下方に設けられた着脱可能な水タンクであり、過熱水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく。

また、２６は操作パネル２４に設けられた入力手段であって、表示部２７，操作部２８，加熱調理開始スイッチ２８ａで構成される。この操作部２８を操作することによって、マイクロ波加熱やヒータ加熱などの加熱方法，加熱時間などを設定することができる。２９は本体２１の上面と左右側面を覆う外枠、３０は本体２１の背面上部に設けられた外部排気ダクト、３１は外部排気ダクト３０の上面に設けられた外部排気口である。

図２は、図１の加熱調理器のＡ−Ａで示した断面における断面図である。図２において、１は加熱室であり、内部に被加熱物である食品を収納する。加熱室１は、加熱室底面１ａ，加熱室奥壁面１ｂ，加熱室上面１ｃ，加熱室左壁面１ｅなどで囲まれている。３は加熱室１の上方に設けられた平面状の電気ヒータ、４は加熱室奥壁面１ｂの後方に設けられた上下２本の棒状の電気ヒータ、５は加熱室奥壁面１ｂの後方に設けられた送風ファン、５ａは送風ファン５を駆動する熱風モータ、６は電気ヒータ４と熱風モータ５ａで構成され、加熱室１に熱風を供給する熱風ユニット、６ａは熱風ユニット６の背面を構成する熱風ケースであって、熱風モータ５ａのモータ軸が貫通する穴が設けられている。７は加熱室左壁面１ｅの裏側に設けられたボイラー、７ａはボイラー７で生成された蒸気を加熱室１に噴き出す噴出口、１０は加熱室上面１ｃの左奥に配置し、制御部１１に接続されて加熱室１の温度を検出する温度センサ（例えばサーミスタ）である。１３は加熱室底面１ａと本体２１の底板３４の間に設けられた機械室である。機械室１３には、水タンク２５，重量検出手段３２，マグネトロン２，導波管３３，回転アンテナ３６，パイプ３５，回転アンテナ３６，回転アンテナ駆動手段３７，インバータ基板３８，ポンプ手段３９，パイプ４０等が配置される。４１は熱風ユニット６の吸気口である熱風吸気口、４２は熱風ユニットの排気口である熱風排気口である。４３は重量検出手段３２によって支持されるテーブルプレートである。なお、重量検出手段３２は、右側重量センサ３２ａ，左側重量センサ３２ｂ，奥側重量センサ３２ｃで構成される。

図２に示すように、加熱室底面１ａは、略中央部が凹状に窪んでおり、その中に回転アンテナ３６が設置され、マグネトロン２より放射されるマイクロ波エネルギーは、導波管３３と回転アンテナ３６で拡散されて加熱室１内に放射される。回転アンテナ３６は回転アンテナ駆動手段３７の出力軸に連結されている。

図３は、本実施例の加熱調理器の内部構造を説明するための斜視図であり、ドア２０を開放し、外枠２９を省略すると共に、一部構造を透過して表示した。図３において、１１はマグネトロン２，回転アンテナ３６，熱風ユニット６，電気ヒータ３などを制御する制御部、１２はドア２０を開放したときに本体２１の前面に露出する加熱室縁、２０ａはドア２０の内側の上部に設けられた凸部、１２ａはドア２０を閉じたときに凸部２０ａによって押されるドアスイッチ、１４は機械室１３に設けられたモータであり詳細は後述する。４５ａは後板４５の上部に設けられた内部排気口、４６は機械室１３に設けられマグネトロン２などを冷却するファン装置、４７は加熱室１の排気を内部排気口４５ａに導く排気ダクト、４９はモータ１４の動力を伝達するシャフトを覆うガードである。

図２，図３から分かるように、ドア２０を閉めると、ドア２０が加熱室縁１２と接し、加熱室１を密閉状態に保持し、マイクロ波の漏洩を防止するとともに、ヒータの熱や過熱水蒸気を封じ込める。このとき、ドア２０に設けられた凸部２０ａがドアスイッチ１２ａの接点を閉成し、ドア２０を開くとドアスイッチ１２ａの接点を開成するので、制御部１１はドア２０の開閉状態を検出できる。

次に、図４の斜視図を用いて、排気ダクト４７の構造を説明する。排気ダクト４７は、側面４７ｃ，側面４７ｄ，壁面４７ｅ，裏面４７ｇ，上面４７ｆで構成される略Ｌ字のダクトであり、ダクトの風上側にはダクト入気口４７ｈ，ダクトの風下側にはダクト排気口４７ｊが設けられている。また、側面４７ｃと側面４７ｄには、各々穴４７ａ，４７ｂが設けられている。これらの穴４７ａ，４７ｂについては後述する。

次に、図９，図１０の断面図を用いて、排気ダクト４７近傍の詳細な構造を説明する。図９はシャッター９を閉鎖したときの加熱調理器の断面図である。ここに示すように、図３で示したファン装置４６から供給された本体冷却風５３は、後板４５に設けられた鎧戸穴４５ｂを通って、外部排気ダクト３０に供給され、その上面に設けられた外部排気口３１から排気される。また、加熱室上面１ｃに設けられた加熱室排気口８はシャッター９によって封鎖されているため、排気ダクト４７には加熱室１内の熱が流入しない。なお、加熱室１内の熱の大部分を保持できるのであれば、多少の熱漏れがあっても良い。

一方、図１０に示すように、シャッター９が排気ダクト４７内で傾斜して開放されているときには、加熱室１の排熱５２は、加熱室排気口８の全穴群を覆う排気ダクト４７，内部排気口４５ａを通って、外部排気ダクト３０に供給される。また、本体冷却風５３も外部排気ダクト３０に供給される。従って、外部排気ダクト３０内で排熱５２と本体冷却風５３が混じり、比較的低い温度の排熱として外部排気口３１から排気される。なお、ここでは、加熱室排気口８をφ４の穴群で構成されるものとするが、排気口としての役割を果たす限り、加熱室排気口８の大きさ，形状，数は図示したものに限定されない。

次に、図９と図１０を用いて、シャッター９の構成および動作をより詳細に説明する。シャッター９はダクト入気口４７よりも一回り小さい略長方形の鋼鉄片であり、排気ダクト４７の壁面４７ｅ側に設けられたシャッター軸４８を支点として開閉する。シャッター軸４８は、図４で説明した穴４７ａ，４８ｂに回転自在に支持されている。シャッター９の先端９ｄは、排熱５２の流れを妨げないように、風下側に曲げられた形状となっている。さらに、シャッター９は、シャッター９と長手方向を同じくするビード９ｂ（凸状の絞り）と、両短辺を風下側に折り曲げた外周立ち上げ部９ｃを備えることによって、強度を増している。

図９に示すように、本実施例では、シャッター９を閉鎖したとき、先端９ｄが加熱室上面１ｃに接触するが、シャッター軸４８側は加熱室上面１ｃには接しない。このように構成したのは、シャッター９と加熱室上面１ｃとの接触面積を小さくし、シャッター９の回動を容易なものとするためである。また、シャッター９はダクト入気口４７ｈよりも一回り小さいため、シャッター９の外周には隙間が生じる。このような構成のため、加熱室排気口８とダクト４７がシャッター９によって完全に分離されるわけではないが、シャッター９の存在により通風抵抗が大きくなるため、加熱室１からの排気ダクト４７への排熱５２の漏れを無視できる程度に抑えることができる。

また、図１０に示すように、シャッター９を開放したときには、シャッター９は水平よりも約５０度傾斜した状態で停止する。このとき、先端９ｄを上面４７ｆに接触させても良いし、接触させなくても良い。これらを接触させたときには、排熱５２がシャッター９の裏側に回り込むのを抑制できるので、より効率よく排熱５２を排気することができる。また、これらを接触させないときには、シャッター９の開閉にステッピングモータを用いるときの制御を簡易にすることができる。

次に、図１３を用いて、排気ダクト４７の構成と、シャッター９の取り付け位置の関係をより詳細に説明する。図１３に示すように、排気ダクト４７は、加熱室上面１ｃに設けたリブで構成した下側と、それとは別部品である上側とで構成される。このため、排気ダクト４７の上側と下側の間には、わずかながら隙間が存在する。しかしながら、本実施例では、シャッター９を、隙間の風上に配置したため、シャッター９によって加熱室排気口８を閉鎖できるのであれば、シャッター９の上方にある隙間からの排熱５２の漏洩を防止することができる。このように、排気ダクト４７の断面形状を略Ｌ字とし、排気ダクト４７の隙間よりも下方にシャッター９を配置したので、排気ダクト４７の隙間から排熱５２が漏洩するのを抑制することができる。

次に、図７と図８の斜視図を用いて、シャッター９の開閉機構を説明する。図７はシャッター９が閉鎖した状態を示す図であり、図８はシャッター９が開放した状態を示す図である。

図７に示すように、シャッター軸４８は、シャッター９の軸固定部９ａに固定されており、穴４７ａ，４７ｂに回転自在に支持されている。また、シャッター軸４８は、排気ダクト４７の外部で軸受５１によって回転自在に支持されている。さらに、このシャッター軸４８は軸受５１の外側となる方向に、クランク形状部４８ｂと、Ｕ字連結部４８ａを備えている。Ｕ字連結部４８ａには、シャフト１６の連結部１６ｂが連結されている。シャフト１６を上下すると、その上下運動がシャッター軸４８のクランク形状部４８ｂによって回転運動に変換され、シャッター軸４８を回転させることができる。なお、シャフト１６は、ガード４９によって覆われており、その上下運動が電気部品のリード線などによって妨げられるのを防止している。そして、図８に示すように、シャフト１６を上方向に移動させると、シャッター軸４８が回転し、シャッター９が開放される。この結果、加熱室排気口８が露出し、加熱室１の排熱５２を排気ダクト４７に排気することができる。

次に、図５の斜視図を用いて、シャッター開閉駆動機構１７の構成を説明する。シャッター開閉駆動機構１７は、モータ１４と、モータ１４のクランク状の腕部１５と、シャフト１６で構成される。図５に示すように、シャフト１６の下方には、モータ支持部５０に支持されたモータ１４が設けられており、シャフト１６の下端は、モータ１４の腕部１５に連結されている。本実施例では、モータ１４として、制御部１１からの制御信号に基づいて制御されるステッピングモータを用い回転角度を制御よく制御できるものとするが、ＤＣモータを用いても良い。制御部１１からの制御信号に基づき、モータ１４の腕部１５を所定量回転させることで、シャフト１６の上端を所望の量だけ上下させることができ、シャッター９を任意に開閉することができる。なお、高温となる加熱室１よりも下方にモータ１４を設け、また、ファン装置４６による冷却をしやすい位置にモータ１４を配置したので、容易にモータ１４を低温に保つことができる。

次に、図６を用いて、モータ１４の腕部１５の構成をより詳細に説明する。腕部１５は、円筒部１５ａ，カギ部１５ｂ，支点部１５ｃから構成されている。支点部１５ｃはモータ１４の回転軸に固定されており、その回転と共に回転する。支持部１５ｃが回転すると、それを回転中心にカギ部１５ｂが移動する。カギ部１５ｂには回転自在に円筒部１５ａが挿入されており、支持部１５ｃの回転に伴い円筒部１５ａが上下する。円筒部１５ａには、シャフト１６の下端のリング部１６ａが連結されているため、モータ１４の回転軸を回転させることで、シャフト１６を上下に動かすことができる。

以上の構成からなり、予熱工程を行うオーブン加熱時のシャッター９の動作について、図１１と図１２を用いて詳細に説明する。

図１１において、オーブン加熱は、加熱室１の温度を設定温度まで加熱する予熱工程と、予熱後食品が加熱室１に入れられるまで設定温度を所定時間の間保持する予熱待機工程と、食品を入れて設定された時間加熱を行う調理工程の３工程に分けられる。

オーブン調理を開始するために入力手段２６でオーブン加熱を選択し、設定温度と加熱時間を設定し、加熱調理開始スイッチ２８ａを操作すると予熱工程へと進み加熱が開始する。

予熱工程では、加熱室１で加熱された空気が無駄に排出されるのを防止するためにシャッター９を閉じ、加熱室１の温度を設定温度まで加熱するように、制御部１１によって加熱室１内の温度を温度センサ１０によって検出し電気ヒータ４への電力の調整が行われる。

シャッター９を閉じるのには、制御部１１はモータ１４に反時計回転方向に１００度回転する信号を送ることで、腕部１５が反時計方向に回転（図６、矢印ハ方向）して、シャフト１６を下方に引き下げクランク状に曲げられたシャッター軸４８を回転してシャッター９を回転し、加熱室排気口８を加熱室上面１ｃの外側から略塞ぐようにシャッター９の先端９ｄを加熱室上面１ｃに接して停止する。

シャッター９を開くときは約５０度回転させるための回転角度が制御部１１から指示されてモータ１４が回転するのに対して、シャッター９を閉じて加熱室排気口８を略塞ぐときはシャッター９を約５５度回転させるための回転角度が制御部１１から指示されてモータ１４が回転するので、シャッター９が閉成した後もモータ１４は回転を続けようと動作した後に停止する。そのため、製造過程などで発生した組み立て誤差に影響されることなく、シャッター９は確実に閉じることが可能となる。

加熱室１の加熱が進行し、加熱室１の温度が設定温度の３００℃に越した時点で予熱終了の報知を行い次の予熱待機工程へと進む。

予熱待機工程では、加熱室１の温度を設定温度の３００℃に維持して加熱室１に食品の入れられるのを待つ工程で、食品を加熱室１に入れるためにドア２０を開くことでドアスイッチ１２ａが動作し、制御部１１はドアスイッチ１２ａの接点の状態でドア２０が開成したことを検出して予熱待機工程を終了し、加熱室１に食品を入れてドア２０を閉めて加熱調理開始スイッチ２８ａを再操作することで次の調理工程が開始する。

制御部１１は、加熱室１に食品を入れられた行為として、ドア２０を開成した時、ドア２０を開閉（開成した後に閉成）した時、もしくは、ドア２０の開閉後に加熱調理開始スイッチ２８ａの入力を検出することで認識している。そして、加熱室１に食品を入れられた行為を認識するとシャッター９を開成するようにモータ１４へ信号を送る。

本実施例では、ドア２０の開閉後に加熱調理開始スイッチ２８ａの入力を検出した場合に加熱室１に食品を入れられた行為と認識してシャッター９を開くようにしている。

調理工程では、シャッター９を開いて、食品を加熱している時に、食品から出る蒸気や油煙を外部排気口３１より排出し、設定された加熱時間が経過すると調理工程を終了する。

シャッター９を約５０度開くために、制御部１１はモータ１４に時計回転方向に回転する信号を送ることで、腕部１５が回転して、シャフト１６を上方に押し上げクランク形状部４８ｂを備えるシャッター軸４８を回転し、加熱室排気口８を加熱室１の外側から略塞いでいる状態からシャッター９は約５０度回転してシャッター９の先端９ｄを排気ダクト４７の上面４７ｆに略当接し傾斜した状態で停止する。

シャッター９を閉じた状態から開くとき、シャッター９の先端９ｄのみが加熱室上面１ｃに触れているので（接触面積が少ない）、例え油煙により排気ダクト４７内やシャッター９に油が付着し、加熱室排気口８の外側に油が溜まってべた付いた状態でも、シャッター９をスムーズに開くことが可能である。

また、シャッター９を開いた状態から閉じるときも同様に、シャッター９をスムーズに閉じることが可能である。

また、シャッター９を開成したとき、排気ダクト４７内で傾斜して停止するので排熱５２をスムーズに排出できる。

次に、予熱終了の報知音に気づかなかった場合について図１２を用いて説明する。

図１２において、前述した予熱工程を行うオーブン加熱で、予熱終了の報知に気づかないで予熱待機工程の所定時間内に食品を入れるのを忘れた（食品を入れた行為が無い）場合、無駄な電力の消費を最低限にするように、所定時間を予熱待機工程を継続した後はシャッター９を閉じたままの状態で自動的に調理工程に進み、設定された加熱時間が経過すると加熱室１内の排熱を排気できるようにシャッター９を開いて調理工程を終了する。

また、予熱待機工程を所定時間経過した後は、シャッター９を開いて加熱を終了してもよい。

この時、全工程においてシャッター９を閉じたまま加熱されるので、加熱室１の熱が排出され難い状態なので消費電力が少なくて済む。

以上説明したように、本発明によれば、予熱待機工程中でも加熱室の温度を低下することなく加熱室の加熱された空気の排出を防止して電力の無駄を無くし、一度の設定で予熱工程から予熱待機工程，調理工程と自動で加熱を進行することができ、予熱終了後に食品を入れる行為を行うと調理工程に移行してシャッターを開き、加熱時に食品から出る排熱を排気して良好な調理を実施し、食品を入れるのを忘れた場合はシャッターを開かないで加熱された空気の排出を防止し電力の無駄を無くすことができる。

１加熱室
２マグネトロン
３，４電気ヒータ
５送風ファン
６熱風ユニット
７ボイラー
８加熱室排気口
９シャッター
１０温度センサ
１１制御部
１３機械室
１４モータ
１５腕部
１６シャフト
１７シャッター開閉駆動機構
２０ドア

Claims

加熱調理器の本体と、該本体内に食品を収納する加熱室と、該加熱室に前記食品を出し入れするためのドアと、該ドアの開閉を検出するドアスイッチと、前記加熱室と前記食品を加熱する電気ヒータと、前記加熱室の温度を検出する温度センサと、前記食品を加熱する加熱方法と温度と時間とを設定する入力手段と、前記加熱を開始させる加熱調理開始スイッチと、前記加熱時に発生する排熱を前記加熱室に設けた加熱室排気口から前記本体外に導く排気ダクトと、前記加熱室で発生した排熱を前記排気ダクト内に流れ込むのを防ぐのに前記排気ダクト内に設け前記加熱室排気口を塞ぐシャッターと、前記シャッターを開閉するシャッター開閉駆動機構と、前記温度センサと前記ドアスイッチと前記電気ヒータへの電力の調整を行い前記シャッター開閉駆動機構へ開閉信号を送る制御部と、を備え、
前記制御部は、前記入力手段で予熱工程を行うオーブン加熱を選択して前記加熱調理開始スイッチを入力した後、予熱工程では前記シャッター開閉駆動機構へ前記シャッターを閉じる信号を送り、予熱終了後に前記加熱室に食品を入れた行為が無い場合は前記シャッターを開かないで加熱を継続して調理工程に進み、設定された加熱時間が経過すると前記シャッターを開いて調理を終了する事を特徴とする加熱調理器。