特許第5830130号(P5830130)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5830130
(24)【登録日】2015年10月30日
(45)【発行日】2015年12月9日
(54)【発明の名称】加熱調理器
(51)【国際特許分類】
   F24C 1/00 20060101AFI20151119BHJP
【FI】
   F24C1/00 370Q
   F24C1/00 370N
【請求項の数】1
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2014-98216(P2014-98216)
(22)【出願日】2014年5月12日
(62)【分割の表示】特願2010-91916(P2010-91916)の分割
【原出願日】2010年4月13日
(65)【公開番号】特開2014-194338(P2014-194338A)
(43)【公開日】2014年10月9日
【審査請求日】2014年5月16日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】吉村 和士
【審査官】 礒部 賢
(56)【参考文献】
【文献】 特開2009−008339(JP,A)
【文献】 特開昭55−160233(JP,A)
【文献】 特開平09−159190(JP,A)
【文献】 特開2006−046708(JP,A)
【文献】 特開平07−151339(JP,A)
【文献】 特開昭58−158432(JP,A)
【文献】 特開昭59−001930(JP,A)
【文献】 特開2005−315449(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24C 1/00 − 1/16
F24C 7/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱室内の気体を循環させる循環ファンと、前記循環ファンが循環させる気体を加熱する気体加熱ヒータと、前記加熱室内の温度を検知する温度センサと、全体の制御を行う制御装置を備え、
前記制御装置は、前記気体加熱ヒータのオンオフ制御と、前記循環ファンの送風量を増減させることにより前記加熱室内の温度が所定の範囲になるように制御し、
前記気体加熱ヒータをオフ状態からオン状態に復帰させた後、所定時間経過後に前記循環ファンの送風量を増加させ、前記気体加熱ヒータをオン状態からオフ状態に切り替えると同時に前記循環ファンの送風量を低下させるように制御することを特徴とする加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は加熱室内の気体を循環させて調理を行う加熱調理器に関する。
【背景技術】
【0002】
オーブン形式の加熱調理器には、加熱室内の気体を循環させるタイプのものがある。そのような加熱調理器の例を特許文献1に見ることができる。
【0003】
特許文献1記載の加熱調理器は、加熱室に高周波と蒸気の少なくともいずれかを供給して加熱を行う。さらに、加熱室の背後に循環ファン室が設けられ、その中に配置された循環ファンとコンベクションヒータで、加熱室内の空気を加熱しつつ循環させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−114350号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
オーブン形式の加熱調理器であって、加熱室内の気体を加熱することにより調理を行う構成のものの場合、気体を加熱するヒータの制御には、通常、オン−オフ制御が採用される。本発明は、このようにオン−オフ制御で気体加熱ヒータを制御する加熱調理器において、消費電力量の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の好ましい実施形態によれば、加熱調理器は、加熱室内の気体を循環させる循環ファンと、前記循環ファンが循環させる気体を加熱する気体加熱ヒータと、前記加熱室内の温度を検知する温度検知装置と、全体の制御を行う制御装置を備え、前記制御装置は、前記加熱室内の温度が第1の所定値まで上昇したことを前記温度検知装置が検知したとき、前記気体加熱ヒータをオフ状態にするとともに前記循環ファンの送風量を低下させ、その後前記加熱室内の温度が第2の所定値まで下降したことを前記温度検知装置が検知したときは、前記気体加熱ヒータをオン状態に復帰させ、前記循環ファンも通常の送風量に復帰させる制御を行うものであるとともに、前記制御装置は、前記気体加熱ヒータをオフ状態からオン状態に復帰させた後、さらに所定時間経過後に前記循環ファンを通常の送風量に復帰させる制御を行う。
【0007】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加熱調理器において、前記制御装置は、前記気体加熱ヒータをオフ状態からオン状態に復帰させた後、前記加熱室内の温度が所定温度に上昇したことを前記温度検知装置が検知するのを待って、前記循環ファンを通常の送風量に復帰させる制御を行う。
【0008】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加熱調理器において、前記気体加熱ヒータをオフ状態にすることに伴う前記循環ファンの送風量低下に関し、低下度の値が可変である。
【0009】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加熱調理器において、前記加熱室の外に設けられた循環ダクトに対し前記循環ファンと前記気体加熱ヒータが設けられる。
【0010】
本発明の好ましい実施形態によれば、上記構成の加熱調理器において、前記温度検知装置は前記循環ダクトの入口部に配置される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によると、加熱室内の温度が第1の所定値まで上昇したことを温度検知装置が検知したとき、気体加熱ヒータはオフ状態にされ、気体加熱ヒータの持っている余熱で加熱室内の温度が維持されることになる。ここで、循環ファンが通常通りの送風を行っていれば、気体加熱ヒータはすぐに冷めてしまい、加熱室の温度も低下し、早期の通電再開を余儀なくされるのであるが、気体加熱ヒータがオフ状態の間は循環ファンの送風量も低下しているから、気体加熱ヒータがなかなか冷めず、通電再開時期を引き延ばすことができる。これにより、送風量低下で循環ファン自体の消費電力が低下していることも相まって、加熱調理器の消費電力を低減することができる。また制御装置は、気体加熱ヒータをオフ状態からオン状態に復帰させた後、さらに所定時間経過後に循環ファンを通常の送風量に復帰させる制御を行うから、気体加熱ヒータの温度が十分に上がりきっていないのに循環ファンを通常の送風量に復帰させて循環ファンに電力の無駄遣いをさせるといった事態を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明の実施形態に係る加熱調理器を示す斜視図である。
図2】本発明の実施形態に係る加熱調理器の内部構造の概略を示す垂直断面図である。
図3】本発明の実施形態に係る加熱調理器のブロック構成図である。
図4】気体加熱ヒータ及び循環ファンの制御と加熱室温度の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図に基づき本発明の実施形態である加熱調理器1の構造を説明する。図1において、紙面の上下は加熱調理器1の上下に一致する。また紙面左側が加熱調理器1の左側、紙面右側が加熱調理器1の右側であるものとする。
【0014】
加熱調理器1は直方体形状の板金製構造体からなる筐体の前面に開口部2dを有し、開口部2dの奥は調理物を収納する加熱室2となっている。開口部2dは下端を支点として回動する扉3によって閉ざされる。扉3の内部には断熱材が充填され、その中央部には加熱室2の内部の状況を目視で確認するための透視窓4が設けられる。透視窓4には耐熱ガラスがはめ込まれる。筐体の中で、加熱室2の右側の部分には入力操作を行うための操作部5が設けられる。
【0015】
加熱調理器1の内部構造を図2に示す。加熱室2の右側壁の下部には蒸気供給部10が取り付けられる。蒸気供給部10は、給水口11及び吐出口12を有する金属容器に、シーズヒータからなる蒸気発生ヒータ13を埋設したものである。給水口11は、加熱調理器1に着脱可能な給水タンク(図示せず)から蒸気発生用の水の供給を受ける。蒸気発生ヒータ13は蒸気供給部10の内部で水を蒸発させて蒸気を生成する。生成された蒸気は吐出口12から吐出される。吐出口12は循環ダクト20の内部に開口し、循環ファン21の上流側に蒸気を吐出する。
【0016】
加熱室2の中で調理物は、トレイ7に載置される。加熱室2の左右側壁には、トレイ7の左右両側縁を受け止める設置部6が、高さ方向に間隔を置いて複数段形成される。これにより、1個のトレイ7を異なる高さ位置に設置することもできれば、複数のトレイ7を複数段にわたり設置することも可能となっている。なお、トレイ7の周囲の把手部には気流が通過できる開口部が設けられている。
【0017】
加熱室2の右側壁の上部には吸込口2aが開口し、左側壁には吹出口2bが開口し、天井壁には吹出口2cが開口する。吸込口2aは、設置部6の中で最上段に位置するものよりも上方に配置される。吹出口2bは最上段の設置部6の上方から最下段の設置部6の下方まで、広い範囲にわたって開口している。吹出口2bは設置部6の段毎に分割して形成してもよい。吹出口2cは多数の小孔により構成される。
【0018】
吸込口2aと吹出口2bは、加熱室2の外側に配置された循環ダクト20により連結される。循環ダクト20は門のような形状をしており、右側は第1側面部20a、左側は第2側面部20b、中間は天面部20cとなっている。第1側面部20aは吸込口2aに接続し、第2側面部20bは吹出口2bに接続し、天面部20cは吹出口2cに接続する。第2側面部20bの内部には、吹出口2bに向かい合う内壁から加熱室2の方に向かって突出する突起部24が形成されている。
【0019】
循環ダクト20に対し循環ファン21と気体加熱ヒータ22が設けられる。循環ファン21は遠心ファンにより構成され、加熱室2内の気体を吸込口2aから吸い込み、循環ダクト20内に吐出する。循環ファン21から循環ダクト20に送り込まれた気体は循環ダクト20の内部を流れ、吹出口2b、2cから加熱室2内に吹き出される。このようにして、加熱室2内の気体は循環ダクト20経由で循環する。
【0020】
気体加熱ヒータ22はシーズヒータから成り、循環ダクト20の天面部20cの内部に配置されて、循環ダクト20を流れる気体を加熱する。循環ダクト20を流れる気体が蒸気である場合には、蒸気を所定温度に加熱し、その温度の蒸気状態である飽和蒸気や過熱蒸気で調理を行うことができる。気体加熱ヒータ22は気体を加熱するだけでなく、加熱室2の天井壁を通じて加熱室2内に輻射熱を放出するものであり、その輻射熱も調理に利用される。気体加熱ヒータ22をIHヒータで構成し、循環ダクト20自体あるいはその中に配置した金属部材を誘導加熱して、その熱で気体を加熱し、また輻射熱を放出するようにしてもよい。
【0021】
加熱調理器1の制御システムは図3に示す構成となっている。加熱調理器1全体の制御を行う制御装置30はマイクロコンピュータを中核として構成され、様々な構成要素から出力信号を受け取り、また様々な構成要素に対し制御信号を出力する。
【0022】
制御装置30に信号を出力する構成要素には次のものが含まれる。すなわち操作部5、加熱室2の湿度を測定する湿度検知装置31、加熱室2の温度を測定する温度検知装置32、蒸気供給部10の内部の水位を測定する水位検知装置33、蒸気供給部10に水を供給する給水タンクの内部の水位を測定するタンク水位検知装置34、及び扉3が開いた状態にあるか閉じた状態にあるかを検知する扉開閉検知装置35である。
【0023】
温度検知装置32は、加熱室2から吸込口2aへ入ったところ、すなわち循環ダクト20の入口部に配置される。湿度検知装置31も同じ箇所に設置される。
【0024】
制御装置30から制御信号を受けて動作を行う構成要素には次のものが含まれる。すなわち、既出の蒸気発生ヒータ13、循環ファン21、気体加熱ヒータ22の他、筐体の内部に機外の空気を取り入れ、入れ替わりに筐体内の空気を機外に排出する冷却ファン36と、給水タンクから蒸気供給部10に水を供給する給水ポンプ37である。
【0025】
続いて加熱調理器1の動作を説明する。まず扉3を開け、トレイ7の上に調理物を載置する。図2には最上段の設置部6と最下段の設置部6に計2枚のトレイ7が設置された状態が示されているが、使用するトレイ7の枚数と設置位置は調理の内容によって定められるべきものであり、図2は何ら限定的な意味は持たない。扉3を閉じ、操作部5で調理条件を入力して調理を開始する。
【0026】
蒸気を用いる調理を設定した場合は、図示しない給水タンクから給水ポンプ37で蒸気供給部10に水が供給され、次いで蒸気発生ヒータ13に通電されて、蒸気の生成が開始される。気体加熱ヒータ22にも通電され、気体加熱ヒータ22は加熱室2の内部に輻射熱を放出し始める。上段のトレイ7に調理物が載っていれば、その調理物の加熱が開始されることになる。
【0027】
蒸気供給部10が吐出口12から蒸気を吐出し始めると、循環ファン21の運転が開始される。これにより、加熱室2の内部の気体が矢印A1に示すように吸込口2aから循環ダクト20に流入することになる。吐出口12から循環ダクト20に流入した蒸気は循環ファン21に吸い込まれ、矢印A2に示すように天面部20cへと吐出される。
【0028】
天面部20cを通過する間に蒸気は気体加熱ヒータ22で加熱される。気体加熱ヒータ22の温度設定が、蒸気を100℃近傍の温度に維持する設定であれば、飽和蒸気により調理が行われ、100℃をはるかに超える温度(例えば300℃)に蒸気を加熱する設定であれば、過熱蒸気による調理が行われることになる。
【0029】
気体加熱ヒータ22で加熱された蒸気は、一部が矢印A3に示すように吹出口2cから吹き出し、これによって上段のトレイ7に載置された調理物が上から蒸気で包まれるように加熱される。吹出口2cから吹き出さなかった蒸気は矢印A4に示すように第2側面部20bに導かれる。
【0030】
第2側面部20bに入った蒸気の一部は突起部24に当たり、矢印A5に示すように上段のトレイ7の下方に吹き出される。矢印A6に示すように突起部24の鼻先を通過して下へ流れる蒸気は、矢印A7、A8に示すように、下段のトレイ7の上方と下方に吹き出される。
【0031】
天面部20cから第2側面部20bに入ってきた蒸気は下向きの運動エネルギーを有しているため、吹出口2bから出るときは、矢印A5、A7、A8に示すように、斜め下方向に吹き出す。斜め下方向に吹き出した蒸気はその後向きを変え、矢印A9に示すように加熱室2の右側壁に向かって流れる。この蒸気で上段のトレイ7に載置された調理物の下面と、下段のトレイ7に載置された調理物の上面及び下面が加熱される。
【0032】
吹出口2cから吹き出した蒸気は吸込口2aの方向に吸引される。加熱室2内を右側壁に向かって流れる蒸気は矢印A10に示すように上昇して吸込口2aに導かれる。吸込口2aは最上段の設置部6より上に配置されているため、吹出口2bから斜め下方向に吹き出した蒸気は加熱室2の左右方向の略中央部で上昇を始めるから、加熱室2内の水平方向の温度分布を均一にすることができる。
【0033】
蒸気を用いる調理が終了すれば、その旨が音声や視覚表示で報知される。これを受けて使用者は扉3を開け、調理物を取り出す。給水タンクの中の水が減っていれば補給し、次回の蒸気調理に備える。
【0034】
蒸気を用いない、熱風による調理が設定された場合は、蒸気供給部10は動作しない。気体加熱ヒータ22で空気を加熱し、熱風による調理が行われることになる。熱風の流れ方は蒸気の場合と同様である。
【0035】
蒸気調理であっても熱風調理であっても、加熱室2の内部温度の目標値が設定される。加熱室2の内部温度の維持を、制御装置30は、気体加熱ヒータ22のオン−オフ制御と、循環ファン21の送風量の制御で遂行する。それを図4に基づき説明する。
【0036】
図4において、Tは温度の目標値、T1はTを上回る第1の所定値、T2はTを下回る第2の所定値である。加熱を開始すると、気体加熱ヒータ22はオンとなり、循環ファン21も定格値で送風を開始する。気体加熱ヒータ22で加熱された気体が循環することにより、加熱室2内の温度は次第に上昇する。加熱室2内の気体が集まってくる循環ダクト20の入口部に温度検知装置32が配置されているので、温度検知装置32は加熱室2内の平均的な温度を検知することになる。同様に湿度検知装置31も、加熱室2内の平均的な湿度を検知することになる。
【0037】
加熱室2内の温度が第1の所定値T1まで上昇したことを温度検知装置32が検知した時点で、制御装置30は気体加熱ヒータ22をオフにする。制御装置30は、循環ファン21はオフにはせず、送風量を低下させるだけにとどめる。例えば、定格送風量を100%とした場合、その30%といった値(この値は例示に過ぎず、限定的な意味を持つものではない)に低下させる。送風量の低下は、循環ファン21に用いられているモータが直流モータであれば、供給電圧を低下させることにより簡単に実現できる。
【0038】
加熱室2内の温度が第2の所定値T2まで下降したことを温度検知装置32が検知した時点で、制御装置30は気体加熱ヒータ22をオンにし、循環ファン21も通常の送風量(定格送風量)に復帰させる。高温の気体が強く吹き出されるため、加熱室2内の温度は速やかに上昇する。加熱室2内の温度がT1まで上昇したら、制御装置30は再び気体加熱ヒータ22をオフにし、循環ファン21の送風量を低下させる。これを繰り返すことにより、加熱室2の内部温度は目標値Tの近傍に維持される。
【0039】
気体加熱ヒータ22は、オフ状態の間、余熱で加熱室2に熱を供給し続ける。もしもこの時、循環ファン21が通常の送風量を維持していると、気体加熱ヒータ22は急速に冷えてしまう。その結果、加熱室2の内部温度は早い段階でT2まで下降してしまう。つまり、気体加熱ヒータ22をオフにしてから再びオンにするまでの時間を稼げない。これは消費電力の増大をもたらす。
【0040】
これに対し本発明では、気体加熱ヒータ22がオンからオフになったとき、循環ファン21の送風量が低下するので、気体加熱ヒータ22が冷めにくい。このため、気体加熱ファン22を再びオンにするまでの時間が長くなり、消費電力が低減する。送風量の低下により、循環ファン21の消費電力が低下することも、加熱調理器1全体の消費電力低減に寄与する。
【0041】
本発明の実施形態を、以下のようなものとすることも可能である。
【0042】
異なる実施形態では、気体加熱ヒータ22をオフ状態からオン状態に復帰させ、循環ファン21の送風量を低下状態から通常の送風量に復帰させるとき、制御装置30は、気体加熱ヒータ22がオン状態に復帰した後、さらに所定時間後に循環ファン21を通常の送風量に復帰させる。
【0043】
気体加熱ヒータ22がオフ状態からオン状態に復帰した後、オン状態で期待される温度にまで気体加熱ヒータ22の温度が上昇するのに要する時間と、循環ファン21が送風量低下状態から通常の送風状態に復帰するのに要する時間を比べた場合、前者の方が長くかかる。気体加熱ヒータ22の温度が十分に上がりきっていないのに循環ファン21を通常の送風量に復帰させるのは、循環ファン21の側における電力の無駄遣いとなる。気体加熱ヒータ22がオン状態に復帰した後、さらに所定時間後に循環ファン21を通常の送風量に復帰させる制御を制御装置30に行わせることにより、このような電力の無駄遣いを避けることができる。
【0044】
さらに異なる実施形態では、気体加熱ヒータ22をオフ状態からオン状態に復帰させ、循環ファン21の送風量を低下状態から通常の送風量に復帰させるとき、制御装置30は、加熱室2内の温度が所定温度に上昇したことを温度検知装置32が検知するのを待って、循環ファン21を通常の送風量に復帰させる。
【0045】
前述と同じ理由で、気体加熱ヒータ22の温度が十分に上がりきっていないのに循環ファン21を通常の送風量に復帰させるのは、循環ファン21の側における電力の無駄遣いとなる。気体加熱ヒータ22がオン状態に復帰した後、加熱室2内の温度が所定温度に上昇したことを温度検知装置32が検知するのを待って循環ファン21を通常の送風量に復帰させる制御を制御装置30に行わせることにより、このような電力の無駄遣いを避けることができる。
【0046】
さらに異なる実施形態では、気体加熱ヒータ22をオフ状態にすることに伴う循環ファン21の送風量低下に関し、低下度の値が可変であるものとする。すなわち、定格送風量からどれだけ送風量を低下させるかを、操作部5を通じての操作で変えられるようにする。
【0047】
このようにすることにより、加熱調理器1の置かれた環境等に合わせて、送風量の低下量を最適に調整することが可能になる。
【0048】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は加熱調理器に広く利用可能である。
【符号の説明】
【0050】
1 加熱調理器
2 加熱室
2a 吸込口
2b、2c 吹出口
7 トレイ
10 蒸気供給部
20 循環ダクト
21 循環ファン
22 気体加熱ヒータ
30 制御装置
32 温度検知装置
図1
図2
図3
図4