JP6155855B2 - 誘導加熱式製パン器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱式製パン器に関する。

過去に「誘導加熱式製パン器」が提案されている（例えば、特開平７−８８０４７号公報等参照）。

特開平７−８８０４７号公報

ところで、上述の誘導加熱式製パン器では、パンケースの全高に亘って、パンケースの周囲に誘導加熱コイルが配設されている。このため、この誘導加熱式製パン器では、パンケースを極めて均一に加熱することができる。

しかし、このようにパンケースの周囲に誘導加熱コイルを配設すると、誘導加熱式製パン器の製造コストが極めて高くなってしまう。

本発明の課題は、従来の誘導加熱式製パン器よりも低い製造コストで製造することができる誘導加熱式製パン器を提供することにある。

本発明に係る誘導加熱式製パン器は、容器、誘導加熱部および容器設置状態判断部を備える。容器は、パンケースであって、底壁部、中間壁部および上側壁部を有する。中間壁部は、底壁部の外縁から延びる。なお、この中間壁部は、底壁部と上側壁部を繋ぐ壁部であってもよいし、側壁の一部であってもよい。上側壁部は、中間壁部の形状および寸法の少なくとも一方と異なる形状および寸法を有する。すなわち、上側壁部は、形状のみが中間壁部と異なっていてもよいし、寸法のみが中間壁部と異なっていてもよいし、形状および寸法共に中間壁部と異なっていてもよい。そして、この上側壁部は、中間壁部の上端から延びる。なお、この上側壁部は、中間壁部と側壁とを繋ぐ壁部であってもよいし、側壁であってもよいし、側壁の一部であってもよい。なお、この容器には、パン生地が投入される。誘導加熱部は、容器の設置位置に容器が正常に設置されている状態で、上側壁部の周囲に配設されると共に、その下端が中間壁部の上端近傍に位置する。そして、この誘導加熱部は、容器が正常に設置されている場合において閾値以上の入力電流を生じる。容器設置状態判断部は、誘導加熱部の入力電流が閾値に達した場合に容器が正常に設置されていると判断し、入力電流が閾値に達しなかった場合に容器が正常に設置されていないと判断する。このようにすれば、容器が傾いた状態で設置された場合だけではなく、容器が設置位置よりも上方に浮いた状態で載置された場合にも容器の設置異常を検出することができる。

また、本発明に係る誘導加熱式製パン器は、報知部をさらに備えることが好ましい。報知部は、容器設置状態判断部において容器が正常に設置されていないと判断された場合、報知を行う。なお、報知部は、例えば、音声出力や、表示部への文字情報出力、ランプ等の点灯・点滅によって報知を実行する。このようにすれば、容器が傾いた状態で設置された場合等において使用者に異常を報知することができる。

本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器のパンケースの平面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器においてパンケースが正常に設置された場合におけるパンケースと誘導加熱コイルとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器においてパンケースが設置位置よりも上方に浮いた状態で載置された場合におけるパンケースと誘導加熱コイルとの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器の機能ブロック図である。

＜本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器の構成＞
本発明実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００は、図１および２に示されるように、主に、本体２００および蓋体３００から構成される。以下、本体２００及び蓋体３００についてそれぞれ詳述する。

１．本体
本体２００は、図１および２に示されるように、主に、外装体２１０、焼成室２１５、パンケース２２０、誘導加熱コイル２２５、攪拌機２３０、攪拌モータ２４０、焼成室内温度センサ（図示せず）、制御基板２８０、操作パネル２８５およびブザー報知器４６６から構成される。以下、これらの構成部品について詳述する。

（１）外装体
外装体２１０は、図２に示されるように、有底の略円筒形状を有する樹脂成形品である。また、この外装体２１０には、持ち運びを容易にするための可動式の取っ手１５０が設けられている。

（２）焼成室
焼成室２１５には、図２に示されるように、パンケース２２０が着脱自在に収容されると共に、誘導加熱コイル２２５および焼成室内温度センサが固定的に配置されている。

（３）パンケース
パンケース２２０は、ステンレス鋼やクラッド材（ステンレス鋼、アルミニウム、銅の複合材料）から形成される略角筒形状の金属部材であって、図２〜４に示されるように、主に、底壁部２２０Ｃ、中間壁部２２０Ｂ、側壁部２２０Ａおよびリブ２２１から形成されている。底壁部２２０Ｃは、略正方形上の平板形状の部位である。なお、図２に示されるように、この底板部２２０Ｃの中央には、攪拌羽根取付軸２３１が回転自在に取り付けられている。この攪拌羽根取付軸２３１には、攪拌羽根（図示せず）が着脱自在に取り付けられる。また、この攪拌羽根取付軸２３１の下端には、図４に示されるように連結部２３１ａが設けられている。そして、この連結部２３１ａは、カップリング部材２３２（後述）に連結可能である。すなわち、攪拌羽根取付軸２３１は、連結部２３１ａおよびカップリング部材２３２を介して回転シャフト２３３（後述）に連結することができる。中間壁部２２０Ｂは、底壁部２２０Ｃの外縁から延びる略切底角椀形状（角椀の底を切断したような形状）の部位である。すなわち、底壁部２２０Ｃと中間壁部２２０Ｂとを併せると、その形状は略角椀形状となる。側壁部２２０Ａは、中間壁部２２０Ｂの上端から延びる略角筒形状の部位である。すなわち、中間壁部２２０Ｂと側壁部２２０Ａとは、形状および寸法が相違する。ただし、この側壁部２２０Ａの形状は、誘導加熱コイル２２５の形状と相似の関係にある。リブ２２１は、図２〜４に示されるように、側壁部２２０Ａの各平板部分の幅方向略中央の上端から下端に至る箇所において攪拌羽根取付軸２３１に向かって突出するように形成されている。そして、このパンケース２２０は、上述したように焼成室２１５に着脱自在に収容される。

（４）誘導加熱コイル
誘導加熱コイル２２５は、ボビン型の誘導加熱コイルであって、図２に示されるように、焼成室２１５の下部に配置されている。そして、この誘導加熱コイル２２５は、焼成室２１５にパンケース２２０が正常に設置された状態において、パンケース２２０の側壁部２２０Ａの下端部の周囲を取り囲む。すなわち、パンケース２２０の正常設置状態において、誘導加熱コイル２２５の下端位置が中間壁部２２０Ｂの上端位置とほぼ一致する。この誘導加熱コイル２２５は、制御基板２８０に接続されており、パン生地の温度調節時や、パンの焼上げ時、パンケースの存否確認時等に制御基板２８０によって制御される。

（５）攪拌機
攪拌機２３０は、図１に示されるように、主に、攪拌羽根、カップリング部材２３２、回転シャフト２３３およびプーリ２３４から構成されている。攪拌羽根は、上述の通り、撹拌羽根取付軸２３１に着脱自在に取り付けられる。カップリング部材２３２は、上述の通り、攪拌羽根取付軸２３１と回転シャフト２３３とを着脱自在に連結させるために設けられている。回転シャフト２３３は、図２に示されるように、外装体２１０の底部において、回転自在に軸支されている。また、この回転シャフト２３３の下端には、プーリ２３４が取り付けられている。

（６）攪拌モータ
攪拌モータ２４０は、通常の電動機であって、外装体２１０の底部、回転シャフト２３３の傍らに配置されている。この攪拌モータ２４０は、回転シャフト２４２が下方に向かって延びるように設置されている。また、この回転シャフト２４２の先端部、すなわち下端部にプーリ２４３が取り付けられている。そして、このプーリ２４３と攪拌機２３０のプーリ２３４には、ベルト（図示せず）が架け渡される。このため、攪拌モータ２４０が駆動すると、その回転駆動力は、プーリ２４３、ベルトおよびプーリ２３４を介して回転シャフト２３３に伝達される。そして、攪拌モータ２４０の回転駆動力が回転シャフト２３３に伝達されると、カップリング部材２３２を介して攪拌羽根が回転する。

（７）焼成室内温度センサ
焼成室内温度センサは、焼成室２１５の略中央部分に配置されている。そして、この焼成室内温度センサは、焼成室２１５にパンケース２２０が収容されると、パンケース２２０の上部近傍に一定の隙間を介して対向する。また、この焼成室内温度センサは、制御基板２８０に通信接続されている。そして、この焼成室内温度センサは、パンケース２２０近傍の温度を計測し、その計測信号を定期的に制御基板２８０に送信している。

（８）制御基板
制御基板２８０には、マイクロコンピュータ２８０Ａ（図７参照）や、タイマー（図示せず）、ＬＥＤ４１０、ＥＥＰＲＯＭ４２０、表示装置２９０（図７参照）、実験支援通信機能部４３０、各種回路４４０，４５２，４５３，４５５，４５７，４５８〜４６０，４６４，４６５，４６７，４６８，４７０，４７２，４７３、入力電圧検出器４６２、入力電力検出器４６３および各種入力ボタン２８１〜２８９（図７参照）を搭載する電子回路基板であって、図２に示されるように、前側上部に配置されている。そして、この制御基板２８０は、図７に示されるように、誘導加熱コイル２２５、攪拌モータ２４０、焼成室内温度センサ４６９、ＬＥＤ４１０、ソレノイド４５４，４５６、ＦＭ４７１（図７参照）等に通信接続されており、製パンの各工程において、各種入力ボタン２８１〜２８９からの入力信号、焼成室内温度センサ４６９やタイマー等から入力される信号、マイクロコンピュータ２８０Ａに導入される制御プログラム等に基づいて誘導加熱コイル２２５および攪拌モータ２４０を適切に制御する。なお、この制御の態様については後述する。

（９）操作パネル
操作パネル２８５は、制御基板２８０の上方に設けられている。この操作パネル２８５には、各種の入力ボタン２８１〜２８９や表示装置２９０が配置されている。なお、各種入力ボタン２８１〜２９８や表示装置２９０は、図７に示されるように、マイクロコンピュータ２８０Ａに接続されている。

（１０）ブザー報知器
ブザー報知器４６６（図７参照）は、使用者に対してブザー音で報知するものであって、マイクロコンピュータ２８０Ａからの指令に基づいてブザー音を出力する。

２．蓋体
蓋体３００は、ヒンジ機構２０１を介して本体２００に開閉自在に接続されている。蓋体３００は、図１に示されるように、浅い椀状の樹脂成形品であって、本体２００の焼成室２１５の上方を覆っている。

＜誘導加熱式製パン器の動作＞
本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００では、通常のパンを製造する場合、１次捏ね工程、ねかし工程、２次捏ね工程、１次発酵工程、２次発酵工程および焼き工程を経て通常のパンが製造され、具材入りパンを製造する場合、１次捏ね工程、具材投入兼ねかし工程、２次捏ね工程、１次発酵工程、２次発酵工程および焼き工程を経て具材入りパンが製造される。なお、この誘導加熱式製パン器１００では、タイマーおよびマイクロコンピュータ２８０Ａにより各工程の時間管理が行われており、各工程の開始時点から一定時間後に次の工程が開始されるようになっている。以下、それぞれの場合に分けて誘導加熱式製パン器１００の動作を説明する。

（１）通常のパンを製造する場合
使用者がパンケース２２０に小麦粉やイースト、砂糖、水等のパン原料を投入して運転開始の入力ボタンを押圧すると、１次捏ね工程が開始される。

１次捏ね工程では、制御基板２８０により攪拌機２３０が通常動作させられ、パン原料が攪拌羽根により一定時間、捏ねられてパン生地が作製される。なお、この際、制御基板２８０により、焼成室内温度センサからの計測信号に基づいて誘導加熱コイル２２５の出力が制御され、焼成室２１５内の温度が２５℃から３２℃に保たれる。

ねかし工程では、制御基板２８０により攪拌機２３０が停止され、一定時間、パン生地が熟成される。なお、この工程においても、制御基板２８０により、焼成室内温度センサからの計測信号に基づいて誘導加熱コイル２２５の出力が制御され、焼成室２１５内の温度が２５℃から３２℃に保たれる。

２次捏ね工程では、第１捏ね工程と同様に、制御基板２８０により攪拌機２３０が通常動作させられ、パン生地が攪拌羽根により一定時間、さらに捏ねられる。なお、この際においても、制御基板２８０により、焼成室内温度センサからの計測信号に基づいて誘導加熱コイル２２５の出力が制御され、焼成室２１５内の温度が２５℃から３２℃に保たれる。

１次発酵工程、２次発酵工程および焼き工程では、従前の例と同様にしてヒータ２２５、攪拌モータ２４０およびファンモータが制御され、その結果、通常のパンが製造される。

（２）具材入りパンを製造する場合
１次捏ね工程は、通常のパンを製造する場合と同様に行われる。

具材投入兼ねかし工程では、使用者により攪拌機２３０が停止され、使用者によって蓋体３００が開状態にされた後、レーズン、ナッツ等の具材がパンケース２２０に投入される。具材の投入が完了すると、使用者は、蓋体３００を閉状態とする。なお、このとき、制御基板２８０により、焼成室内温度センサからの計測信号に基づいて誘導加熱コイル２２５の出力が制御され、焼成室２１５内の温度が２５℃から３２℃に保たれる。

２次捏ね工程は、通常のパンを製造する場合と同様に行われる。その結果、具材投入兼ねかし工程において投入された具材がパン生地の中に練り込まれる。

１次発酵工程、２次発酵工程および焼き工程では、従前の例と同様にしてヒータ２２５、攪拌モータ２４０およびファンモータが制御され、その結果、具材入りパンが製造される。

＜誘導加熱式製パン器パンケース存否検知機能＞
本誘導加熱式製パン器１００には、本発明に係るパンケース正常設置検知機能が搭載されている。以下、このパンケース正常設置検知機能について詳述する。

本発明の実施の形態に係るパンケース正常設置検知機能は、パンケース２２０から誘導加熱コイル２２５までの距離に変化が生じると、入力電流に変化が生じることを利用するものである。具体的には、運転開始時には、先ず、マイクロコンピュータ２８０ＡがＩＧＢＴ回路４６８を所定時間、強制的にオン状態にしてＩＨ回路４６５を動作させ、そのときのＩＨ回路４６５への入力電流を入力電流検出器４６３に検出させる。なお、運転中の場合にはマイクロコンピュータ２８０ＡがＩＨ回路４６５への入力電流を入力電流検出器４６３に検出させるだけでよい。なお、この入力電流は、所定時間、入力電流検出器４６３からマイクロコンピュータ２８０Ａに入力され続ける。そして、マイクロコンピュータ２８０Ａが、所定時間内にその入力電流値が閾値に達する否かを確認する。そして、マイクロコンピュータ２８０Ａは、その入力電流値が閾値に達したことを確認した場合、パンケース２２０が正常に設置されているものと判断し、その入力電流値が閾値に達しなかったことを確認した場合、パンケース２２０が正常に設置されていないものと判断してブザー報知器４６６にブザー音を出力させる。なお、パンケース２２０が正常に設置されていない場合とは、例えば、パンケース２２０が焼成室２１５の中に存在しない場合、パンケース２２０が著しく傾いていて設置されている場合、パンケース２２０が設置位置まで押し込まれておらずパンケース２２０が設置位置から浮いた状態になっている場合等がある。なお、図５にはパンケース２２０が正常に設置されている状態を示しており、図６にはパンケース２２０が設置位置ＰＳまで押し込まれておらずパンケース２２０が設置位置ＰＳから浮いた状態を示している。前者では図５に示されるように誘導加熱コイル２２５がパンケース２２０の側壁部２２０Ａに対向しているが、後者では図６に示されるように誘導加熱コイル２２５の一部がパンケース２００の中間壁部２２０Ｂに対向している。上述の通り、パンケース２００の中間壁部２２０Ｂの形状および寸法は、パンケース２２０の側壁部２２０Ａの形状および寸法と全く異なる。その結果、後者における誘導加熱コイル２２５からパンケース２２０の下端部までの距離は、前者における誘導加熱コイル２２５からパンケース２２０の下端部までの距離も遠くなる。このため、後者の場合、前者の場合よりも入力電流値が低くなる。その結果、後者の状態は、マイクロコンピュータ２８０Ａにより異常すなわちパンケース２２０が正常に設置されていないと判断されることになる。

なお、この誘導加熱式製パン器１００では、運転開始時においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、誘導加熱式製パン器１００を待機モードに遷移させる。また、１次捏ね工程および２次捏ね工程においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、誘導加熱式製パン器１００を待機モードに遷移させる。また、１次発酵工程および２次発酵工程においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、そのまま誘導加熱式製パン器１００の運転状態を維持する。ただし、角食パンの作製時には、一度、焼成室２１５からパンケース２２０を取り出して、角ケースに入れ替えてパンを成型する作業が生じる。この際、使用者がスタートボタン２８４を押圧することにより誘導加熱式製パン器１００が発酵工程を継続することになる。そして、この使用者によるスタートボタン２８４の押圧の際に、パンケース正常設置検知機能が発現される。かかる場合において、マイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、先と同様にマイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、そのまま誘導加熱式製パン器１００の運転状態を維持する。また、焼き工程においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、誘導加熱式製パン器１００を待機モードに遷移させる。また、運転完了状態においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させずに、誘導加熱式製パン器１００を待機モードに遷移させる。ただし、事前に使用者により追加運転可能な運転メニューが選択されている場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、運転完了状態を保持する。

＜本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器の特徴＞
（１）
本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００では、焼成室２１５にパンケース２２０が正常に設置された状態において、パンケース２２０の高さ方向の一部分の周囲に誘導加熱コイル２２５が配設されている。このため、この誘導加熱式製パン器１００では、誘導加熱コイル２２５の設置量を低減することができ、延いては製造コストの低減を図ることができる。

（２）
本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００には、パンケース正常設置検知機能が搭載されている。このため、この誘導加熱式製パン器１００では、パンケース２２０が正常に設置されていない場合、即座にその事実を使用者が気付くことができる。

特に、この誘導加熱式製パン器１００では、パンケース２２０に底壁部２２０Ｃと側壁部２２０Ａとの間に中間壁部２２０Ｂが形成されており、パンケース２２０の正常設置時では誘導加熱コイル２２５がパンケース２２０の側壁部２２０Ａに対向するが、パンケース２２０が設置位置まで押し込まれておらずパンケース２２０が設置位置から浮いた状態になっている場合に誘導加熱コイル２２５がパンケース２２０の中間壁部２２０Ｂに対向するように設計されている。このため、この誘導加熱式製パン器１００では、パンケース２２０が焼成室２１５の中に存在しない場合や、パンケース２２０が著しく傾いていて設置されている場合のみならず、パンケース２２０が設置位置まで押し込まれておらずパンケース２２０が設置位置から浮いた状態になっている場合も即座にその事実を使用者が気付くことができる。

（３）
本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００では、運転開始時においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、誘導加熱式製パン器１００を待機モードに遷移させる。このため、この誘導加熱式製パン器１００は、使用者がスタートボタン２８４を押圧した後すぐにパンケース２２０の設置異常を報知することができる。

（４）
本発明の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００では、１次発酵工程および２次発酵工程においてマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａは、ブザー報知器４６６にブザー音を出力させた後、そのまま誘導加熱式製パン器１００の運転状態を維持する。このため、この誘導加熱式製パン器１００は、使用者はこの工程において自由にパンケース２２０を取り出してアレンジを加えることができると共に、最後まで自動でパンを焼き上げることができる。

＜変形例＞
（Ａ）
先の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００ではパンケース２２０が主に底壁部２２０Ｃ、中間壁部２２０Ｂおよび側壁部２２０Ａから形成されたが、パンケースは、４つ以上の壁部から形成されてもよい。

（Ｂ）
先の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００ではマイクロコンピュータ２８０Ａが、所定時間内に入力電流値が閾値に達する否かを確認し、その入力電流値が閾値に達したことを確認した場合、パンケース２２０が正常に設置されているものと判断し、その入力電流値が閾値に達しなかったと確認した場合、パンケース２２０が正常に設置されていないものと判断してブザー報知器４６６にブザー音を出力させたが、マクロコンピュータマイクロコンピュータ２８０Ａが、入力電流値を取得する度にその入力電流値と規定値との差を算出し、その差に基づいてパンケース２２０が正常に設置されているか否かを判断してもよい。

（Ｃ）
先の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００では側壁部２２０Ａが略角筒形状とされていたが、側壁部２２０Ａはその形状および寸法の少なくとも一方が中間壁部２２０Ｂと相違する限りにおいて特に限定されない。ただし、かかる場合、側壁部２２０Ａの形状と相似の関係となるように誘導加熱コイル２２５を成形することが好ましい。

（Ｄ）
先の実施の形態に係る誘導加熱式製パン器１００ではマイクロコンピュータ２８０Ａによりパンケース２２０が正常に設置されていないと判断された場合、マイクロコンピュータ２８０Ａがブザー報知器４６６にブザー音を出力させたが、かかる場合、マイクロコンピュータ２８０Ａが表示装置２９０に文字情報を出力させてもよいし、ＬＥＤ４１０を点灯または点滅させてもよい。また、これらの報知方法を適宜組わせてもよい。

１００ 誘導加熱式製パン器
２２０ パンケース（容器）
２２０Ａ 側壁部（上側壁部）
２２０Ｂ 中間壁部
２２０Ｃ 底壁部
２２５ 誘導加熱コイル（誘導加熱部）
２８０ 制御基板（異常判断部）４６６ ブザー報知器（報知部）

Claims (2)

1. 底壁部と、前記底壁部の外縁から延びる中間壁部と、前記中間壁部の形状および寸法の少なくとも一方と異なる形状および寸法を有し前記中間壁部の上端から延びる上側壁部とを有する容器と、
   前記容器の設置位置に前記容器が正常に設置されている状態において、前記上側壁部の周囲に配設されると共に、下端が前記中間壁部の上端近傍に位置し、さらに、前記容器が正常に設置されている場合において閾値以上の入力電流を生じる誘導加熱部と、
   前記誘導加熱部の前記入力電流が前記閾値に達した場合に前記容器が正常に設置されていると判断し、前記入力電流が前記閾値に達しなかった場合に前記容器が正常に設置されていないと判断する容器設置状態判断部と
   を備える、誘導加熱式製パン器。
2. 前記容器設置状態判断部において前記容器が正常に設置されていないと判断された場合、報知を行う報知部をさらに備える、請求項１に記載の誘導加熱式製パン器。
   

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