JP6921017B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、減圧沸騰機能を備えた加熱調理器に関するものである。

従来、減圧装置により鍋状容器内の空気を鍋状容器外に排気し、被調理物を沸騰調理する加熱調理器が知られている。
このような加熱調理器では、減圧装置と鍋状容器との間の減圧経路に開閉手段を備え、鍋状容器内を減圧する前に、開閉手段を閉状態として所定時間減圧装置を駆動することで、減圧装置内部に残っている水滴を外部に排出するようにして減圧装置内部及び減圧経路内への水滴の蓄積を抑制していた（特許文献１を参照）。

特開２００９−２８０８８号公報

従来の加熱調理器では、例えば特許文献１に記載された加熱調理器のように、減圧経路が閉塞した状態で減圧装置を駆動し、減圧装置内部及び減圧経路内の水滴を排出していたため、減圧装置を流通する空気量が少なく、減圧装置内部及び減圧経路内の水滴の排出が不十分となっていた。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、減圧装置内部及び減圧経路内の水滴を効率的に排出することで衛生性を保つと共に、減圧装置の性能低下を抑制する加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明に係る加熱調理器は、本体と、前記本体に収納される鍋状容器と、前記鍋状容器の内部を減圧する減圧装置と、前記減圧装置が接続され前記鍋状容器の内部と大気とを連通する減圧経路と、前記鍋状容器の内部と大気とを連通する大気連通経路と、を備え、前記減圧装置と前記鍋状容器の内部との間には前記減圧経路を開閉する減圧経路切替弁が配置され、前記減圧経路切替弁は前記大気連通経路を介して大気と連通し、前記大気連通経路には、該大気連通経路を開閉する大気連通経路開閉弁が配置されるものである。

本発明に係る加熱調理器によれば、減圧装置と鍋状容器の内部との間に減圧経路を開閉する減圧経路切替弁が配置され、減圧経路切替弁は大気連通経路を介して大気と連通するので、減圧装置内部及び減圧経路内の水滴を効率的に排出することで衛生性を保つと共に、減圧装置の性能低下を抑制する加熱調理器を提供することができる。

実施の形態１に係る加熱調理器１００の構成を示した断面図である。 実施の形態１に係る制御装置の概略図である。 実施の形態１に係る制御装置のブロック図である。 実施の形態１に係る各運転モードの減圧経路の接続関係と空気の流れを示した説明図である。 実施の形態１に係る加熱調理器１００の各運転モードを説明するタイムチャートである。

以下、実施の形態に係る加熱調理器１００について、図面を用いて説明する。
なお、以下で説明する構成や制御内容等は一例であり、そのような構成や制御内容等に限定されない。
また、細かい構造については、適宜図示を簡略化又は省略している。
また、重複又は類似する説明については、適宜簡略化又は省略している。

実施の形態１．
実施の形態１に係る加熱調理器１００を以下説明する。
＜加熱調理器１００の構成＞
図１は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の構成を示した断面図である。
図１に示す加熱調理器１００は、内部に鍋状容器５を収納する本体１を有している。本体１は、鍋状容器５を格納する容器カバー２と、鍋状容器５を上部から密閉する本体１に対して開閉自在に構成された外蓋９とを有している。
鍋状容器５は、容器カバー２内に着脱自在に内装されている。
鍋状容器５の外周面には、取っ手部６が取り付けられている。
取っ手部６が容器カバー２の上端に当接することで鍋状容器５は支持されている。

容器カバー２の外周面には、電磁誘導加熱用の加熱部３が配置されている。加熱部３は、スパイラル状に旋回して配置され、高周波電流が供給される。
鍋状容器５は、加熱部３への通電により誘導電流を受けて発熱する。
容器カバー２の底部中央には、開口が形成されており、この開口内には鍋底温度センサ４が配置されている。鍋底温度センサ４は、鍋底温度センサ４と本体１の底板との間に配置された圧縮バネ４ａにて支持されている。鍋底温度センサ４は圧縮バネ４ａの付勢によって鍋状容器５の底部に圧着され、鍋状容器５の温度を測定する。

外蓋９には、鍋状容器５の上部を覆う内蓋７が取り付けられている。内蓋７の周縁部にはシール材である蓋パッキン８が環状に取り付けられている。蓋パッキン８が鍋状容器５のフランジ部および内蓋７との間に配置されることで、鍋状容器５内の密閉性を得ることができる。

内蓋７には、内蓋通気孔１０が形成されている。内蓋通気孔１０は、経路パッキン１２を介して第１減圧経路１４ａと第１大気連通経路１６ａの両方に連通するよう構成される。内蓋通気孔１０は、第１減圧経路１４ａを介して減圧経路切替弁１１に接続される。減圧経路切替弁１１は、第２減圧経路１４ｂを介して減圧装置１３の吸気口と接続される。減圧装置１３の吐出口は、第３減圧経路１４ｃを介して第１外気通気孔１５ａに接続される。
なお、図１では排気用の第１外気通気孔１５ａは、外蓋９に配置されているが、本体１の底部、外蓋９のヒンジ部などに配置してもよい。第１外気通気孔１５ａは、下部方向に向かって開口することで、減圧装置１３への水分や異物の侵入を防ぎ、故障リスクを抑制することができる。

また、減圧経路切替弁１１は、第１大気連通経路１６ａを介して第２外気通気孔１５ｂに接続される。
内蓋通気孔１０は、大気連通経路開閉弁１７と第２大気連通経路１６ｂとを介して第３外気通気孔１５ｃと接続される。
減圧経路切替弁１１は、減圧装置１３に対し、第１大気連通経路１６ａと第１減圧経路１４ａとを択一的に切り替えることが可能な３方弁である。
また、大気連通経路開閉弁１７は、内蓋通気孔１０と第２大気連通経路１６ｂとの連通状態を制御する２方弁である。

外蓋９には、鍋状容器５内の温度や圧力を検出する蓋センサ２２が取り付けられている。
また、外蓋９には、鍋状容器５内の蒸気を排出する蒸気排出弁１８が設けられている。蒸気排出弁１８は、中空形状のカートリッジ１９に取り付けられている。カートリッジ１９には蒸気排出弁１８と連通する蒸気排出口２０が形成されている。また、カートリッジ１９はカートリッジパッキン２１を介して外蓋９に取り付けられている。

本体１の外周面には、操作表示部２３が設けられている。操作表示部には加熱操作を行う際の運転メニューや入力スイッチ類が配置される。また、運転状況や設定情報を表示する表示装置も兼ねている。

＜制御装置の構成＞
次に図２、図３を用いて実施の形態１に係る加熱調理器１００の制御装置について説明する。
図２は、実施の形態１に係る制御装置の概略図である。
図３は、実施の形態１に係る制御装置のブロック図である。

図２、図３において、制御部３１は、例えばマイクロコンピュータからなる制御手段である。この制御部３１は、予めＲＯＭやフラッシュメモリなどからなる記憶手段（図示せず）に格納記憶した制御シーケンスにしたがって、加熱や保温に関わる一連の加熱動作を行なう機能を有している。また、加熱部３の加熱量を可変制御するために、制御部３１の出力側には、加熱部３に供給する高周波電流を可変調節するインバーター部３２が接続される。

制御部３１の入力側には、操作表示部２３、鍋底温度センサ４、蓋センサ２２が接続されている。これらの各情報と、制御部３１に内蔵する計時手段（図示せず）の時間管理に基づき、インバーター部３２を制御し加熱部３の出力および通電率を適切に調節して、加熱や保温時に鍋状容器５を電磁誘導加熱する構成となっている。
操作表示部２３は、加熱、保温、予約、時計および切などの加熱動作に関わる複数のスイッチからなる操作機能を有している。また、操作表示部２３には、時計の時刻や予約加熱の予約時刻のみならず、例えばＬＣＤなどで各種加熱メニューや加熱行程などを表示する表示機能を有している。

制御部３１は、加熱部３に対する制御とは別に、減圧装置１３や減圧経路切替弁１１、大気連通経路開閉弁１７の動作を制御する。制御部３１は、内蔵する計時手段（図示せず）の時間管理により、減圧経路切替弁１１及び大気連通経路開閉弁１７の開閉タイミングと、減圧装置１３の駆動タイミングをそれぞれ制御する機能を有している。こうして、制御部３１からの信号を受けて、加熱部３、減圧装置１３、減圧経路切替弁１１、大気連通経路開閉弁１７などが駆動するようになっている。

＜加熱動作＞
次に、実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱動作について説明する。
はじめに、ユーザが任意のメニューを作る肉、魚、野菜、調味料、水等の材料を鍋状容器５内に入れる。その後、鍋状容器５の取っ手部６を把持して鍋状容器５を容器カバー２に載置し、外蓋９を閉めると、内蓋７の蓋パッキン８が鍋状容器５のフランジ部に圧接されて密閉シールされる。次にユーザが操作表示部２３にてメニューを選択し、スイッチをオンして調理が開始される。図１では操作表示部２３が本体１に設置されているが、外蓋９側に設置されていてもよい。また、操作表示部２３は、スマートフォン等、本体以外の場所に提示し操作してもよい。

加熱部３には、インバーター部３２から高周波電流が供給され、高周波磁界が発生し、加熱部３と磁気結合した鍋状容器５の対向面が励磁され、鍋状容器５の底面に渦電流が誘起される。この渦電流と、鍋状容器５の持つ抵抗によりジュール熱が生じ、鍋状容器５の底面が発熱して加熱が行われる。

大気連通経路開閉弁１７が閉じた状態で鍋状容器５内の内容物が加温され、蒸気が発生すると、蒸気は、蒸気排出弁１８を押しのけて鍋状容器５外へ放出される。蒸気排出弁１８は、鍋内が低圧となると、自重にて密閉が得られるよう構成される。蒸気排出弁１８を押しのけた蒸気は、カートリッジ１９を介して蒸気排出口２０から外部へと排出される。

実施の形態１に係る加熱調理器１００は、１００℃未満の温度にて沸騰を維持する減圧温度維持運転を含む加熱工程を備えている。減圧温度維持運転では、鍋状容器５内を所定温度に維持し、かつ、鍋状容器５内を所定温度における飽和蒸気圧まで減圧装置１３を駆動して減圧することで沸騰させる。減圧することにより１００℃未満であっても沸騰するため、常圧にて同温度で維持された場合よりも対流が促される。すると、内容物が均一に加熱されて熱伝達が向上し調理時間が短縮されるだけでなく、時間短縮により食材からの脱水が抑制され、食材のおいしさが向上する。また、鍋状容器５内の空間部が１００℃未満の蒸気で満たされることで、煮汁から食材が露出した部分まで加熱されやすくなり、少ない煮汁でも均一な仕上がりを実現できる。これにより、余分な煮汁を投入する必要がない。さらに、沸騰による気泡の発生によって調味料や油分の撹拌が促され、食材の口触りや味が良くなる効果もある。

減圧温度維持運転では、鍋状容器５内が一定温度に維持されるよう、鍋底温度センサ４や蓋センサ２２の検知温度に応じて加熱部３を制御する。調理メニューによる加熱工程は、減圧温度維持運転のみにて加熱調理してもよいし、さらに低い温度帯での加熱工程や、高温での加熱工程を組み合わせてもよい。
実施の形態１に係る加熱調理器１００は、鍋状容器５内を減圧状態で沸騰させる調理メニューだけでなく、大気圧よりも低く、かつ、所定温度における飽和蒸気圧よりも高い圧力で加熱状態を維持する調理メニューや、減圧状態から大気圧状態に変化させることで味の染み込み効果を得る調理メニューなども備える。

＜運転モード＞
実施の形態１に係る減圧装置１３は、上記のように鍋状容器５内が沸騰状態のときに駆動されるため減圧装置１３内に水分が浸入し、性能低下につながる可能性がある。また、鍋状容器５内が沸騰しない場合であっても、圧力変化による飛び跳ねなどで減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ内に水分等が浸入し、減圧装置１３の性能の低下につながる可能性がある。

しかし、実施の形態１に係る加熱調理器１００は、減圧経路の構成、減圧装置１３の運転制御、減圧経路切替弁１１及び大気連通経路開閉弁１７の切替制御により、減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃや減圧装置１３内の水分を効率的に排出することができる。このため、減圧装置１３の性能の低下や水分の入り込みによるカビ、菌の繁殖、サビの発生を抑制することができる。

そこで、以下に減圧経路切替弁１１及び大気連通経路開閉弁１７の切替制御の違いによる各運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄについてそれぞれ説明する。
図４は、実施の形態１に係る各運転モードの減圧経路の接続関係と空気の流れを示した説明図である。

（運転モードＡ）
運転モードＡでは、減圧経路切替弁１１により減圧装置１３と第２外気通気孔１５ｂとが連通され、内蓋通気孔１０と減圧装置１３とは連通しない。一方、大気連通経路開閉弁１７は開状態となっており、内蓋通気孔１０と第３外気通気孔１５ｃが連通している。
運転モードＡは、加熱調理器１００を使用していないとき、及び、加熱調理開始時の状態である。減圧装置１３の流入口及び吐出口は大気と連通しているため、減圧装置１３内部の弁や部品が乾燥状態に維持され、保管時に劣化が進みにくい。また、加熱調理前の鍋状容器５内は大気と連通し、外蓋９の開閉時に蓋内外の圧力差がないため、材料を投入した後に外蓋９を閉める際の開閉がスムーズになる。

（運転モードＢ）
運転モードＢでは、減圧経路切替弁１１により減圧装置１３と内蓋通気孔１０とが連通し、減圧装置１３と第２外気通気孔１５ｂとは連通しない。一方、大気連通経路開閉弁１７は閉状態となっている。
運転モードＢでは、鍋状容器５内が密閉状態となり、減圧装置１３の駆動により鍋状容器５内が減圧される。

（運転モードＣ）
運転モードＣでは、減圧経路切替弁１１により減圧装置１３と第２外気通気孔１５ｂとが連通し、内蓋通気孔１０と減圧装置１３とは連通しない。一方、大気連通経路開閉弁１７は閉状態となっている。
運転モードＣは、鍋状容器５内が密閉状態となり、また、減圧装置１３が外気と連通される。よって、鍋状容器５内の圧力を減圧状態としたまま、減圧装置１３を駆動し、減圧装置１３内に蓄積した水滴を第１外気通気孔１５ａより排出することができる。

（運転モードＤ）
運転モードＤでは、減圧経路切替弁１１により減圧装置１３と内蓋通気孔１０とが連通し、減圧装置１３と第２外気通気孔１５ｂとは連通しない。一方、大気連通経路開閉弁１７は開状態となっており、内蓋通気孔１０と第３外気通気孔１５ｃが連通している。
運転モードＤは、すべての減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃが大気と連通している。また、減圧装置１３を駆動することで第３外気通気孔１５ｃから流入した外気が鍋状容器５内を流通し、第１外気通気孔１５ａから排気される流路が形成される。
よって、外気が各減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃや鍋状容器５内を流通する状態となっているため、各減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃや鍋状容器５内が乾燥され、衛生状態を保つのに効果的である。

＜各運転モードの切り替え＞
実施の形態１に係る加熱調理器１００を加熱運転する際の各運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの切り替えについて説明する。
図５は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の各運転モードを説明するタイムチャートである。
加熱調理器１００が停止状態にあるとき、運転モードＡとなっている。減圧装置１３は停止しており、鍋状容器５内は大気圧である。

次に操作表示部２３の調理開始ボタンが押下されると、制御部３１は初期運転を実施する。初期運転は、運転モードＡにて減圧装置１３を所定時間駆動する。減圧装置１３を運転することで、前回の加熱調理にて残存した水滴を第１外気通気孔１５ａから排出することができる。この時、加熱部３も運転され加熱が開始される。鍋状容器５内は大気圧である。

次に制御部３１は、減圧温度維持運転を実施する。そして、制御部３１は運転モードＡから運転モードＢに運転状態を移行させる。
運転モードＢにおいて減圧装置１３を駆動して鍋状容器５内を減圧する。
運転モードＢでは鍋状容器５の内圧が被調理物の飽和蒸気圧付近に達すると被調理物が沸騰する。
運転モードＢの減圧温度維持運転では、被調理物の沸騰を維持する圧力を保つため、断続的に減圧装置１３を駆動するように制御してもよい。

運転モードＢの減圧温度維持運転では、被調理物から蒸気が多く発生する場合、減圧装置１３内に蒸気が入り込み、性能が低下することがある。
また、運転モードＢにおいて長時間に及ぶ減圧温度維持運転を実行する場合、調理経過に伴い減圧装置１３の性能が低下し、沸騰状態が変化することがある。
このような状態を回避するため、減圧温度維持運転で制御部３１は運転モードＢから一時的に運転モードＣに切り替えて所定時間、減圧装置１３を駆動する。

すると、鍋状容器５内の圧力を減圧状態としたまま、減圧装置１３は第２外気通気孔１５ｂより大気を吸い込み、減圧装置１３内に蓄積した水滴を第１外気通気孔１５ａより排出することができる。なお、運転モードＣを排水運転と定義する。
この運転モードＢと運転モードＣとの切り替えは、減圧装置１３を駆動したまま減圧経路切替弁１１を駆動することで行うことができる。
このように、減圧温度維持運転中に減圧装置１３内の水分を排出することで減圧能力を維持し、安定した加熱調理を実現することができる。

次に制御部３１は減圧温度維持運転を終了する終了運転を実施する。終了運転は、鍋状容器５内を大気圧に戻すため運転モードＡに切り替えられる。すると、鍋状容器５内の圧力が大気圧よりも低い状態において空気が第２外気通気孔１５ｂから第２大気連通経路１６ｂを介して内蓋通気孔１０より鍋状容器５内に流入する。これにより、鍋状容器５内の圧力が最高で大気圧まで昇圧される。

そして、制御部３１は終了運転後、乾燥運転を実施する。乾燥運転では、運転モードＤにて所定時間、減圧装置１３を駆動する。すると、すべての減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び鍋状容器５内に外気が流通するため、各減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び鍋状容器５内が乾燥され衛生状態を保つことができる。運転モードＤは加熱調理の開始前や、乾燥専用のモードとして設定し、加熱調理器１００のメンテナンスを行ってもよい。

なお、内蓋通気孔１０の鍋状容器５内に対向する位置に、第１減圧経路１４ａの水分が鍋状容器５内に入らないよう保持するトラップ（図示せず）を備えてもよい。これにより、被調理物に余分な水分が入らず、例えば、一部がふやけたり、煮汁が薄まったりすることなく食材をおいしく仕上げることができる。また、第１減圧経路１４ａに異物や汚れが付着していた場合に、これを被調理物に戻すことがないため衛生的である。

＜効果＞
実施の形態１に係る加熱調理器１００は、上記のような減圧経路の構成を備え、各運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄによる減圧経路切替弁１１及び大気連通経路開閉弁１７の切り替え制御を行う。このことにより、各減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃや減圧装置１３内の水分を効率的に排出し、減圧装置１３の性能の低下や水分の入り込みによるカビ、菌の繁殖、サビの発生を抑制することができる。また、各減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、第１外気通気孔１５ａ、第２外気通気孔１５ｂ、第３外気通気孔１５ｃを介して大気に開放する構成となっているため、各運転モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの適切な切り替えにより各減圧経路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ内と減圧装置１３内を乾燥させることができる。

１ 本体、２ 容器カバー、３ 加熱部、４ 鍋底温度センサ、４ａ 圧縮バネ、５ 鍋状容器、６ 取っ手部、７ 内蓋、８ 蓋パッキン、９ 外蓋、１０ 内蓋通気孔、１１ 減圧経路切替弁、１２ 経路パッキン、１３ 減圧装置、１４ａ 第１減圧経路、１４ｂ 第２減圧経路、１４ｃ 第３減圧経路、１５ａ 第１外気通気孔、１５ｂ 第２外気通気孔、１５ｃ 第３外気通気孔、１６ａ 第１大気連通経路、１６ｂ 第２大気連通経路、１７ 大気連通経路開閉弁、１８ 蒸気排出弁、１９ カートリッジ、２０ 蒸気排出口、２１ カートリッジパッキン、２２ 蓋センサ、２３ 操作表示部、３１ 制御部、３２ インバーター部、１００ 加熱調理器。

Claims (8)

1. 本体と、
   前記本体に収納される鍋状容器と、
   前記鍋状容器の内部を減圧する減圧装置と、
   前記減圧装置が接続され前記鍋状容器の内部と大気とを連通する減圧経路と、
   前記鍋状容器の内部と大気とを連通する大気連通経路と、
   を備え、
   前記減圧装置と前記鍋状容器の内部との間には前記減圧経路を開閉する減圧経路切替弁が配置され、
   前記減圧経路切替弁は前記大気連通経路を介して大気と連通し、
   前記大気連通経路には、該大気連通経路を開閉する大気連通経路開閉弁が配置される加熱調理器。
2. 前記大気連通経路は、
   前記減圧経路切替弁と大気とを連通する第１大気連通経路と、
   前記大気連通経路開閉弁と大気とを連通する第２大気連通経路と、
   により構成される請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記減圧経路は、
   前記鍋状容器の内部と前記減圧経路切替弁とを連通する第１減圧経路と、
   前記減圧装置と前記減圧経路切替弁とを連通する第２減圧経路と、
   前記減圧装置と大気とを連通する第３減圧経路と、
   により構成される請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 前記鍋状容器を加熱する加熱部と前記減圧装置とを制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記加熱部を制御し前記鍋状容器の内部を所定の温度に維持すると共に、前記減圧装置を駆動し前記鍋状容器の内部を大気圧未満に減圧する減圧温度維持運転を実施する請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 前記制御部は、
   前記減圧温度維持運転中に前記減圧経路切替弁を、前記鍋状容器と前記減圧装置の接続を閉塞し、かつ、前記減圧装置と外気とを連通した状態に切り替え、前記減圧装置を駆動する排水運転を実施する請求項４に記載の加熱調理器。
6. 前記制御部は、
   前記減圧温度維持運転の後、前記大気連通経路開閉弁を開放し、前記鍋状容器の内部を大気圧に戻す終了運転を実施する請求項４または５に記載の加熱調理器。
7. 前記制御部は、
   前記減圧温度維持運転の後、前記大気連通経路開閉弁を開放すると共に、前記減圧経路切替弁を、前記鍋状容器の内部と前記減圧装置とを連通し、かつ、前記減圧装置と外気とを連通した状態に切り替えて、前記減圧装置を駆動する乾燥運転を実施する請求項４〜６のいずれか１項に記載の加熱調理器。
8. 本体と、
   前記本体に収納される鍋状容器と、
   前記鍋状容器の内部を減圧する減圧装置と、
   前記減圧装置が接続され前記鍋状容器の内部と大気とを連通する減圧経路と、
   前記鍋状容器の内部と大気とを連通する大気連通経路と、
   前記鍋状容器を加熱する加熱部と前記減圧装置とを制御する制御部と、
   を備え、
   前記減圧装置と前記鍋状容器の内部との間には前記減圧経路を開閉する減圧経路切替弁が配置され、
   前記減圧経路切替弁は前記大気連通経路を介して大気と連通し、
   前記制御部は、前記加熱部を制御し前記鍋状容器の内部を所定の温度に維持すると共に、前記減圧装置を駆動し前記鍋状容器の内部を大気圧未満に減圧する減圧温度維持運転を実施し、
   前記減圧温度維持運転中に前記減圧経路切替弁を、前記鍋状容器と前記減圧装置の接続を閉塞し、かつ、前記減圧装置と外気とを連通した状態に切り替え、前記減圧装置を駆動する排水運転を実施する加熱調理器。

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