(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理物を収納する加熱室と、前記加熱室に蒸気を供給する蒸気供給部と、蒸気の供給に伴う前記加熱室からの排気が流通する排気部と、前記排気部に外気を供給して前記加熱室の排気を冷却する冷却部と、前記加熱室内から前記冷却部による冷却前までの間の気体の温度を検知する加熱室温度検知部と、前記冷却部による冷却後の気体の温度を検知する冷却温度検知部と、前記冷却部による冷却後の気体に含まれた少なくとも一の成分の含有度合を検知する含有度合検知部とを備え、前記加熱室温度検知部、前記冷却温度検知部及び前記含有度合検知部の検知結果に基づいて前記蒸気供給部による蒸気の供給を制御したことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記加熱室温度検知部、前記冷却温度検知部及び前記含有度合検知部の検知結果から前記加熱室内の気体に含まれたすくなくとも一の成分の含有度合を導出し、前記加熱室内の気体成分の含有度合に基づいて前記蒸気供給部による蒸気の供給を制御したことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
外気の温度をＴ１、前記加熱室温度検知部の検知温度をＴ２、前記冷却温度検知部の検知温度をＴ３、外気の絶対湿度をＹ１、前記加熱室内の絶対湿度をＹ２、前記含有度合検知部の検知に基づく絶対湿度をＹ３、水蒸気の定圧モル比熱をＣｐｓ、乾き空気の定圧モル比熱をＣｐａとした時に、
Ｙ２＝［｛（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐａ｝・Ｙ３
＋（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐａ・Ｙ１］
／｛（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐｓ・Ｙ３＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１
＋（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐａ｝
から成る式により前記加熱室内の絶対湿度を導出したことを特徴とする請求項２に記載の加熱調理器。
【請求項４】
外気の温度及び絶対湿度をそれぞれ検知する外気温度検知部及び外気湿度検知部を設け、前記加熱室内の気体に含まれる成分の含有度合を導出する際に、前記外気温度検知部及び前記外気湿度検知部の検知結果を用いることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の加熱調理器。
【請求項５】
前記含有度合検知部が前記冷却部による冷却後の気体の絶対湿度を検知する湿度センサを有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記含有度合検知部が前記冷却部による冷却後の気体の酸素濃度を検知する酸素濃度センサを有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項７】
前記加熱室内の酸素濃度が調理物に応じて決められる所定量より低くなった際に、前記蒸気供給部による蒸気の供給量を減少させることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項８】
前記加熱室内の酸素濃度を表示する表示部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気によって調理物を加熱調理する加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加熱調理器は特許文献１に開示されている。この加熱調理器は蒸気を発生する蒸気発生部を備え、調理物を収納する加熱室に蒸気を供給して調理物を調理する。これにより、調理物内の水分の蒸発を防止してしっとりした仕上りに調理することができる。また、加熱室内を蒸気で満たして低酸素状態で調理が行われる。このため、ビタミン等の栄養素の破壊を防止できるとともに、油脂の酸化を防止して調理物を風味良く仕上げることができる。
【０００３】
加熱室への蒸気の供給経路には温度センサが設けられる。蒸気が不足すると蒸気発生部によって蒸気が過熱され、温度センサの検知温度が高くなる。これにより、蒸気発生部への給水量が増やされる。また、蒸気が過剰に供給されると蒸気が加熱不足になり、温度センサの検知温度が低くなる。これにより、蒸気発生部への給水量が減らされる。従って、所定量の蒸気を安定して加熱室に供給することができる。
【０００４】
上記の加熱調理器によると、蒸気を加熱室に安定供給できるが、加熱室内の気体の酸素濃度を正確に把握することができない。このため、加熱室内が低酸素状態に到達しても一定量の蒸気の供給が継続され、電力浪費が大きい問題がある。
【０００５】
また、特許文献２には加熱室内に酸素濃度センサや湿度センサを設けた加熱調理器が開示される。酸素濃度センサは加熱室の酸素濃度を検出し、湿度センサは加熱室内の絶対湿度を検知する。加熱室内は蒸気と空気の混合気体であるため、絶対湿度を検知することによって酸素濃度を検出できる。蒸気の供給によって加熱室内の酸素濃度が低下すると湿度センサまたは酸素濃度センサが検知し、蒸気の供給を停止または減少させる。これにより、電力浪費を防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２７６１２号公報（第３頁−第５頁、第１図）
【特許文献２】特開２００６−１３８４８８号公報（第５頁−第７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に開示された従来の加熱調理器によると、湿度センサは耐熱温度が低いため、加熱室内の絶対湿度を正確に検知することができない。このため、蒸気の供給が適切に行われない問題があった。また、酸素濃度センサは耐熱温度の高い機種を選択する必要があるため非常に高価になる問題がある。
【０００８】
本発明は、安価で蒸気の供給を適切に制御できる加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、調理物を収納する加熱室と、前記加熱室に蒸気を供給する蒸気供給部と、蒸気の供給に伴う前記加熱室からの排気が流通する排気部と、前記排気部に外気を供給して前記加熱室の排気を冷却する冷却部と、前記加熱室内から前記冷却部による冷却前までの間の気体の温度を検知する加熱室温度検知部と、前記冷却部による冷却後の気体の温度を検知する冷却温度検知部と、前記冷却部による冷却後の気体に含まれた少なくとも一の成分の含有度合を検知する含有度合検知部とを備え、前記加熱室温度検知部、前記冷却温度検知部及び前記含有度合検知部の検知結果に基づいて前記蒸気供給部による蒸気の供給を制御したことを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、蒸気供給部によって飽和蒸気または過熱蒸気が生成され、加熱室に供給される。加熱室内の空気は蒸気の供給によって排気部から外部に排気され、低酸素状態で調理物が加熱調理される。排気部を流通する排気は冷却部によって外気が供給されて冷却される。加熱室温度検知部は加熱室内または冷却前の加熱室の排気の温度を検知する。冷却温度検知部は冷却部よりも下流側の排気の温度を検知する。含有度合検知部は冷却部よりも下流側の排気に含まれる気体成分の含有度合を検知する。例えば、含有度合検知部は該排気の水蒸気の含有度合を絶対湿度により検知してもよく、酸素や窒素の含有度合を酸素濃度や窒素濃度により検知してもよい。蒸気供給部は加熱室温度検知部、冷却温度検知部及び含有度合検知部の検知結果に基づいて蒸気の供給が制御される。加熱室内の気体の状態が所定の状態になると蒸気の供給削減等が行われる。
【００１１】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記加熱室温度検知部、前記冷却温度検知部及び前記含有度合検知部の検知結果から前記加熱室内の気体に含まれたすくなくとも一の成分の含有度合を導出し、前記加熱室内の気体成分の含有度合に基づいて前記蒸気供給部による蒸気の供給を制御したことを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、加熱室温度検知部、冷却温度検知部及び含有度合検知部の検知結果によって加熱室内の酸素濃度や蒸気量等が導出される。そして、加熱室内の例えば、酸素濃度が所定値よりも低下すると蒸気の供給が停止または削減される。尚、加熱室内は空気と蒸気の混合気体とみなすことができ、空気中の酸素と窒素の混合比は一定と見なすことができる。従って、加熱室内の蒸気量（蒸気圧）、酸素濃度及び窒素濃度のいずれかが取得されるとその他も容易に導出できる。
【００１３】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、外気の温度をＴ１、前記加熱室温度検知部の検知温度をＴ２、前記冷却温度検知部の検知温度をＴ３、外気の絶対湿度をＹ１、前記加熱室内の絶対湿度をＹ２、前記含有度合検知部の検知に基づく絶対湿度をＹ３、水蒸気の定圧モル比熱をＣｐｓ、乾き空気の定圧モル比熱をＣｐａとした時に、
Ｙ２＝［｛（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐａ｝・Ｙ３
＋（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐａ・Ｙ１］
／｛（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐｓ・Ｙ３＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１
＋（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐａ｝
から成る式により前記加熱室内の絶対湿度を導出したことを特徴としている。
【００１４】
この構成によると、加熱室温度検知部、冷却温度検知部及び含有度合検知部の検知結果に基づいて加熱室内の絶対湿度が導出される。水蒸気及び乾き空気の定圧モル比熱は一定値が用いられる。外気の温度及び絶対湿度は計測してもよく、一定値を用いてもよい。
【００１５】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、外気の温度及び絶対湿度をそれぞれ検知する外気温度検知部及び外気湿度検知部を設け、前記加熱室内の気体に含まれる成分の含有度合を導出する際に、前記外気温度検知部及び前記外気湿度検知部の検知結果を用いることを特徴としている。この構成によると、加熱室温度検知部、冷却温度検知部、含有度合検知部、外気温度検知部及び外気湿度検知部の検知結果によって加熱室内の酸素濃度や蒸気量等が導出される。
【００１６】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記含有度合検知部が前記冷却部による冷却後の気体の絶対湿度を検知する湿度センサを有することを特徴としている。この構成によると、冷却部による冷却後の気体に含まれる蒸気の含有度合が湿度センサにより検知される。
【００１７】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記含有度合検知部が前記冷却部による冷却後の気体の酸素濃度を検知する酸素濃度センサを有することを特徴としている。この構成によると、冷却部による冷却後の気体に含まれる酸素の含有度合が酸素濃度センサにより検知される。
【００１８】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記加熱室内の酸素濃度が調理物に応じて決められる所定量より低くなった際に、前記蒸気供給部による蒸気の供給量を減少させることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記加熱室内の酸素濃度を表示する表示部を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、加熱室温度検知部、冷却温度検知部及び含有度合検知部の検知結果に基づいて蒸気供給部による蒸気の供給を制御したので、含有度合検知部に耐熱温度が低い安価なセンサを用いても加熱室内の気体の状態を判別して蒸気の供給を適切に制御できる。
【００２１】
また、加熱室温度検知部、冷却温度検知部及び含有度合検知部の検知結果から加熱室内の気体に含まれたすくなくとも一の成分の含有度合を導出するので、正確に加熱室内の気体の状態を判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の加熱調理器を示す外観斜視図である。加熱調理器１は外装板１ａで外面が覆われ、調理物を収納する加熱室１１（図２参照）を有している。加熱室１１の前面には扉３が回動自在に設けられる。扉３の側方には操作部２１（図８参照）及び表示部２２（図８参照）を有した操作パネル４が配される。加熱調理器１の上面後部には加熱室１１の排気が流通する排気部２の上部２ａが外装板１ａから突出して設けられる。排気部２の上端には開口２ｂが形成される。
【００２３】
図２は加熱調理器１の外装板１ａを取り外した内部を側方から見た斜視図を示している。加熱室１１の外壁には蒸気発生装置５及び蒸気昇温装置６が配される。蒸気発生装置５は給水ポンプ２０（図８参照）の駆動により水タンク（不図示）から給水された水を加熱して蒸気を発生する。蒸気昇温装置６は蒸気発生装置５で発生した蒸気を更に昇温して過熱蒸気を生成する。蒸気昇温装置６で生成された過熱蒸気は加熱室１１に供給される。従って、蒸気発生装置５及び蒸気昇温装置６は加熱室１１に蒸気を供給する蒸気供給部を構成する。
【００２４】
排気部２は外装板１ａ（図１参照）により上下に分割されたダクト状に形成され、加熱室１１の背後に立設される。排気部２の下部は加熱室１１に設けた排気口９（図３参照）に接続される。加熱室１１の排気は排気部２を流通し、上部２ａ（図１参照）の上面の開口２ｂ（図１参照）を介して外部に放出される。
【００２５】
図３は加熱調理器１の扉３を開いた状態を正面から見た斜視図を示している。加熱室１１の側壁上部には蒸気昇温装置６に連結される吐出口７が設けられる。加熱室１１の背壁下部には排気口９が設けられる。吐出口７から加熱室１１内に供給される蒸気は矢印Ａに示すように加熱室１１の天面に沿って流通し、側壁及び底壁に衝突して方向を変えて壁面に沿って循環する。蒸気が循環して流れることによって加熱室１１内の気体は排気口９から流出する。
【００２６】
図４、図５は加熱調理器１の背面から見た斜視図及び透過斜視図を示している。加熱調理器１の背面底部には凹部１ｂが形成され、凹部１ｂ内に冷却ファン１０が配される。排気部２は排気口９よりも下方に延びる外気供給部２ｅ（図７参照）を有し、凹部１ｂの上面に開口２ｃが形成される。
【００２７】
図６は冷却ファン１０を示す斜視図である。冷却ファン１０はクロスフローファンから成り、ファンモータ２８に連結されるファンロータ２９を有している。ファンモータ２８の駆動によりファンロータ２９が回転し、矢印Ｃに示すように前方から外気を吸込んで上方に向けて送出する（矢印Ｄ）。これにより、開口２ｃを介して排気部２に外気が供給される。
【００２８】
図７は加熱調理器１の側面断面図を示している。排気部２の下部は前方と下方とに分岐し、連結部２ｄ及び外気供給部２ｅを有している。連結部２ｄは前方に延びて排気口９に接続され、外気供給部２ｅは下方に延びて冷却ファン１０を配した凹部１ｂに接続される。加熱室１１の排気口９から矢印Ｂに示すように排気部２に流出する排気は冷却ファン１０により供給される外気（矢印Ｄ）と合流する。
【００２９】
これにより、加熱室１１の排気が冷却され、冷却後の排気が矢印Ｅに示すように上昇して開口２ｂから放出される。従って、冷却ファン１０は加熱室１１の排気を外気で希釈して冷却する冷却部を構成する。クロスフローファン以外のファン（軸流ファンや遠心ファン等）により冷却ファン１０を構成してもよい。
【００３０】
外気供給部２ｅ内には冷却ファン１０により供給される外気の温度及び絶対湿度をそれぞれ検知する温度センサ１５（外気温度検知部）及び湿度センサ１８（外気湿度検知部）が設けられる。連結部２ｄ内には冷却ファン１０による冷却前の排気の温度を検知する温度センサ１６（加熱室温度検知部）が設けられる。排気部２の上部には冷却ファン１０による冷却後の排気の温度及び絶対湿度をそれぞれ検知する温度センサ１７（冷却温度検知部）及び湿度センサ１９（含有度合検知部）が設けられる。
【００３１】
図８は加熱調理器１の構成を示すブロック図である。加熱調理器１はＣＰＵを有して各部を制御する制御部１２を備えている。制御部１２には蒸気発生装置５、蒸気昇温装置６、冷却ファン１０、給水ポンプ２０、操作部２１、表示部２２、温度センサ１５、１６、１７、湿度センサ１８、１９及び記憶部２３が接続される。
【００３２】
操作部２１は操作パネル４（図１参照）に設けられた複数の操作キーから成り、調理メニューの選択や調理条件の設定等を行う。表示部２２は操作パネル４（図１参照）に設けられた液量表示パネル等から成り、設定画面や調理状況等を表示する。記憶部２３はＲＯＭやＲＡＭから成り、加熱調理器１の動作プログラムや調理メニューのデータを記憶するとともに制御部１２による演算の一時記憶を行う。
【００３３】
図９は加熱調理器１の動作を示すフローチャートである。調理物を加熱室１１内に設置して調理開始を指示するとステップ＃１１で蒸気発生装置５が駆動される。ステップ＃１２では蒸気昇温装置６が駆動される。これにより、加熱室１１内に約３００℃の過熱蒸気が供給され、それに伴って排気口９から加熱室１１内の気体が流出する。この時、水蒸気よりも空気は重いため、加熱室１１の下部に設けられる排気口９から迅速に空気を排気することができる。
【００３４】
ステップ＃１３では冷却ファン１０が駆動され、外気供給部２ｅを介して排気部２に外気が供給される。これにより、排気部２の排気が冷却される。外気が混合する前の排気の温度は約２００℃であり、常温の外気が混合して冷却された排気は１００℃程度まで降温される。外気が混合した排気は排気部２内を上昇して更に冷却され、開口２ｂから放出される。
【００３５】
ステップ＃１４では図１０に示す酸素濃度導出処理が呼び出される。酸素濃度導出処理は加熱室１１の酸素濃度ｎａを導出する。ステップ＃３１では温度センサ１５によって外気の温度Ｔ１が検知される。ステップ＃３２では湿度センサ１８によって外気の絶対湿度Ｙ１が検知される。
【００３６】
ステップ＃３３では温度センサ１６によって外気による冷却前の加熱室１１の排気の温度Ｔ２が検知される。ステップ＃３４では温度センサ１７によって外気による冷却後の加熱室１１の排気の温度Ｔ３が検知される。ステップ＃３５では湿度センサ１９によって外気による冷却後の加熱室１１の排気の絶対湿度Ｙ３が検知される。
【００３７】
ステップ＃３６では温度センサ１５、１６、１７及び湿度センサ１８、１９の検知結果に基づいて加熱室１１内の絶対湿度Ｙ２が導出される。
【００３８】
冷却ファン１０により排気部２に供給される外気の熱量をＱ１、加熱室１１から流出して外気による冷却前の排気の熱量をＱ２、外気と混合して冷却された排気の熱量をＱ３とすると、式（１）が成り立つ。
【００３９】
Ｑ１＋Ｑ２＝Ｑ３  ・・・（１）
【００４０】
水蒸気の定圧モル比熱をＣｐｓ、乾き空気の定圧モル比熱をＣｐa、外気に含まれる水蒸気の質量をｍｓ１、外気に含まれる乾き空気の質量をｍa１、外気の温度をＴ１とすると、外気の熱量Ｑ１は式（２）で表わされる。
【００４１】
Ｑ１＝（Ｃｐｓ・ｍｓ１＋Ｃｐａ・ｍａ１）・Ｔ１  ・・・（２）
【００４２】
同様に、外気による冷却前の加熱室１１の排気について、含有される水蒸気の質量をｍｓ２、乾き空気の質量をｍａ２、温度をＴ２とすると、熱量Ｑ２は式（３）で表わされる。外気による冷却後の加熱室１１の排気について、含有される水蒸気の質量をｍｓ３、乾き空気の質量をｍa３、温度をＴ３とすると、熱量Ｑ３は式（４）で表わされる。
【００４３】
Ｑ２＝（Ｃｐｓ・ｍｓ２＋Ｃｐａ・ｍａ２）・Ｔ２  ・・・（３）
Ｑ３＝（Ｃｐｓ・ｍｓ３＋Ｃｐａ・ｍａ３）・Ｔ３  ・・・（４）
【００４４】
また、水蒸気の質量及び乾き空気の質量は式（５）、（６）の関係がある。
【００４５】
ｍｓ１＋ｍｓ２＝ｍｓ３  ・・・（５）
ｍａ１＋ｍａ２＝ｍａ３  ・・・（６）
【００４６】
絶対湿度は水蒸気の質量と乾き空気の質量との比であり、外気の絶対湿度Ｙ１及び冷却後の排気の絶対湿度Ｙ３は式（７）、（８）で表わされる。
【００４７】
Ｙ１＝ｍｓ１／ｍａ１  ・・・（７）
Ｙ３＝ｍｓ３／ｍａ３  ・・・（８）
【００４８】
外気は冷却ファン１０による気流（矢印Ｄ）となって加熱室１１内からの排気（矢印Ｂ）と混合される。このため、冷却ファン１０の流量をＶ、水蒸気の密度をρｓ、乾き空気の密度をρａとすると、式（９）の関係がある。
【００４９】
ｍｓ１／ρｓ＋ｍａ１／ρａ＝Ｖ  ・・・（９）
【００５０】
式（１）〜（９）において水蒸気の定圧モル比熱Ｃｐｓ、乾き空気の定圧モル比熱Ｃｐａ、水蒸気の密度ρｓ、乾き空気の密度ρａは定数である。冷却ファン１０の流量Ｖはファンモータ２８の回転数により取得できる。また、温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及び絶対湿度Ｔ１、Ｔ３は温度センサ１５〜１７、湿度センサ１８、１９により検知される。
【００５１】
このため、未知数はＱ１、Ｑ２、Ｑ３、ｍｓ１、ｍｓ２、ｍｓ３、ｍａ１、ｍａ２、ｍａ３の９個であるから、連立方程式を解くことができる。これにより、加熱室１１から流出した冷却前の排気中の水蒸気の質量ｍｓ２、乾き空気の質量ｍａ２は式（１０）、（１１）で与えられる。従って、加熱室１１からの排気の絶対湿度Ｙ２が式（１２）により導出される。
【００５２】
ｍｓ２＝−ρａρｓＶ［｛（Ｔ３−Ｔ１）ＣｐｓＹ１＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐａ｝・Ｙ３
＋（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐａ・Ｙ１］
／（Ｔ３−Ｔ２）（ρａＹ１＋ρｓ）（Ｃｐｓ・Ｙ３＋Ｃｐａ）・・（１０）
ｍａ２＝−ρａρｓＶ｛（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐｓ・Ｙ３＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１
＋（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐａ｝
／（Ｔ３−Ｔ２）（ρａＹ１＋ρｓ）（Ｃｐｓ・Ｙ３＋Ｃｐａ）・・（１１）
【００５３】
Ｙ２＝［｛（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐａ｝・Ｙ３
＋（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐａ・Ｙ１］
／｛（Ｔ３−Ｔ２）Ｃｐｓ・Ｙ３＋（Ｔ２−Ｔ１）Ｃｐｓ・Ｙ１
＋（Ｔ３−Ｔ１）Ｃｐａ｝        ・・・（１２）
【００５４】
例えば、Ｃｐｓ＝２［Ｊ／ｇ・Ｋ］、Ｃｐａ＝１［Ｊ／ｇ・Ｋ］とし、Ｔ１＝３０［℃］、Ｔ２＝２００［℃］、Ｔ３＝９０［℃］、Ｙ１＝０．００２１３４、Ｙ３＝０．２６２２６２とすると、加熱室１１内の絶対湿度Ｙ２は式（１２）に代入して、Ｙ２＝１４．７と得られる。
【００５５】
次に、ステップ＃３７では加熱室１１内の酸素濃度ｎａが導出される。一般に１気圧の空気においては、酸素が２１％を占めている。加熱室１１は排気部２を介して外部に連通するため内部の気圧が大気圧とほぼ等しくなっている。従って、調理開始前の加熱室１１内の酸素濃度は２１％である。調理を開始すると加熱室１１内に蒸気が投入されて水蒸気モル濃度が増加し、酸素濃度が２１％から減少していく。
【００５６】
加熱室１１内で結露の発生がないとして、水蒸気モル濃度をｎｃすると酸素濃度ｎａは式（１３）で表わされる。
【００５７】
ｎａ＝０．２１（１−ｎｃ）  ・・・（１３）
【００５８】
水蒸気モル濃度ｎｃは加熱室１１内の水蒸気と空気のモル比であり、式（１２）よりｍｓ２＝Ｙ２・ｍａ２であるので、式（１４）で表わされる。ここで、水の分子量をＭｓ、空気の分子量をＭａとしている。加熱室内１１の気体が水蒸気及び空気から成るとすると、水蒸気モル濃度ｎｃは蒸気圧（単位：気圧）に等しい。
【００５９】
ｎｃ＝（ｍｓ２／Ｍｓ）／｛（ｍｓ２／Ｍｓ）＋（ｍａ２／Ｍａ）｝
＝（Ｙ２／Ｍｓ）／｛（Ｙ２／Ｍｓ）＋（１／Ｍａ）｝    ・・・（１４）
【００６０】
上記例でＹ２＝１４．７の場合は、Ｍｓ＝１８．０１、Ｍａ＝２８．９７とすると、ｎｃ＝０．９５９４、ｎａ＝０．００８５＝０．８５％となる。
【００６１】
ステップ＃３８ではステップ＃３７で導出した酸素濃度ｎａが表示部２２に表示される。これにより、使用者は調理の状態を詳細に知ることができ、例えば、低酸素状態で加熱調理する場合等に調理中の酸素濃度をモニターできる。従って、加熱調理器１の利便性を向上させることができる。
【００６２】
次に、図９のステップ＃１５に移行し、加熱室１１の酸素濃度ｎａが所定量よりも低いか否かが判断される。前述したように低酸素状態で加熱調理するとビタミン等の栄養素の破壊や脂の酸化を防ぐことができる。調理物に適した酸素濃度は各調理メニューによって異なり、予め記憶部２３に記憶されている。例えば、ローストチキンやステーキ等の脂肪分が多い調理メニューの場合は、調理中の酸素濃度を０．１％以下にするように設定されている。
【００６３】
加熱室１１の酸素濃度ｎａが調理メニュー毎に決められた所定量よりも低い場合はステップ＃１６に移行する。ステップ＃１６では蒸気発生装置５による蒸気発生量を少なくして蒸気が供給される。加熱室１１の酸素濃度ｎａが調理メニュー毎に決められた所定量よりも高い場合はステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では蒸気発生装置５による蒸気発生量が多い状態で蒸気が供給される。ステップ＃１８では調理が終了したか否かが判別される。調理が終了してない場合はステップ＃１４〜＃１８が繰り返し行われる。
【００６４】
即ち、蒸気発生量が多い状態で調理が継続され、加熱室１１の酸素濃度ｎａが所定量よりも低くなると蒸気発生量が削減される。これにより、電力浪費を防止することができる。この時、蒸気昇温装置６の電力を下げてもよい。また、蒸気発生量を少なくして調理を継続する際に、加熱室１１内や周辺の温度低下によって結露が発生して加熱室１１の酸素濃度が高くなる場合がある。この時、ステップ＃１７で蒸気発生量を多くして加熱室１１の酸素濃度を低下させる。
【００６５】
尚、加熱室１１の酸素濃度ｎａが調理メニュー毎に決められた所定量よりも低い場合に、蒸気発生装置５及び蒸気昇温装置６を停止して蒸気の供給を停止してもよい。この時、加熱室１１から殆ど排気されないため、正確に加熱室１１の酸素濃度ｎａを求めることが困難になる。このため、所定期間毎に蒸気発生装置５及び蒸気昇温装置６を駆動して加熱室１１から排気し、加熱室１１の酸素濃度ｎａを求めるとよい。これにより、加熱室１１の酸素濃度ｎａが所定量よりも高くなると、蒸気の継続供給が再開される。
【００６６】
ステップ＃１８で調理が終了したと判断されると、ステップ＃１９に移行して蒸気発生装置５が停止される。ステップ＃２０では蒸気昇温装置６が停止される。ステップ＃２１では冷却ファン１０が停止され、処理を終了する。
【００６７】
本実施形態によると、温度センサ１５、１６、１７及び湿度センサ１８、１９の検知結果に基づいて蒸気発生装置５及び蒸気昇温装置６を有する蒸気供給部による蒸気の供給が制御される。湿度センサ１８は低温の外気の絶対湿度を検知し、湿度センサ１９は外気によって冷却された後の加熱室１１の排気の絶対湿度を検知する。このため、耐熱温度が低い安価な湿度センサ１８、１９を用いて加熱室１１内の気体の状態を判別し、排気の状態を確認しながら蒸気の供給を適切に制御できるメリットがある。
【００６８】
これにより、過剰な蒸気供給を抑制できるので、加熱調理器１の省エネルギー化を実現することができる。また、従来の加熱調理器に比べて居室内への蒸気排出量が削減されるので、居室内が多湿な雰囲気にならずに快適な室内環境を維持することが可能になる。
【００６９】
加熱室１１内及び排気部２内の気体は水蒸気、酸素、窒素により殆ど占められる。酸素と窒素の混合比は一定とみなせるため、いずれか一の気体成分の含有度合を取得すると他の成分の含有度合も求められる。本実施形態では湿度センサ１８（外気湿度検知部）、１９（含有度合検知部）で取得する絶対湿度によって水蒸気及び空気の含有度合を検知している。これに替えて、酸素濃度センサや窒素濃度センサ等を用いて酸素や窒素の含有度合を検知してもよい。この場合においても耐熱温度が低い安価なセンサを用いることができる。
【００７０】
また、式（１２）により加熱室１１の絶対湿度Ｙ２（即ち、水蒸気及び空気の含有度合）を導出し、式（１３）により加熱室１１の酸素濃度（即ち、酸素の含有度合）を導出している。本実施形態では調理メニュー毎に蒸気の供給を可変する酸素濃度が記憶部２３に記憶されているため、式（１３）により酸素濃度を導出している。調理メニュー毎に蒸気の供給を可変するための他の気体の含有度合が記憶される場合は、該気体の含有度合を導出すればよい。
【００７１】
即ち、温度センサ１５、１６、１７、湿度センサ１８、１９の検知結果から加熱室１１内の気体（水蒸気、酸素、窒素）に含まれたすくなくとも一の成分の含有度合を導出することによって、正確に加熱室１１内の気体の状態を判別することができる。また、式（１２）を用いることによって加熱室１１内の絶対湿度Ｙ２を簡単に導出することができる。
【００７２】
尚、式（１２）において、外気の温度Ｔ１及び湿度Ｙ１の変動量は排気の温度Ｔ２、Ｔ３及び湿度Ｙ３に比して小さいため、温度Ｔ１、湿度Ｙ１に定数を用いてもよい。これにより、温度センサ１５及び湿度センサ１８を省くことができる。温度センサ１５及び湿度センサ１８を設けると、より正確に加熱室１１内の絶対湿度Ｙ２を導出することができる。
【００７３】
また、温度センサ１６を排気口９よりも下流側の連結部２ｄに設置しているが、加熱室１１内に配置してもよい。即ち、加熱室１１内から冷却ファン１０による冷却前までの間であればどの位置で温度Ｔ２を検知してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によると、蒸気によって調理物を加熱調理する加熱調理器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施形態の加熱調理器を示す外観斜視図
【図２】本発明の実施形態の加熱調理器の内部を側方から見た斜視図
【図３】本発明の実施形態の加熱調理器の扉を開いた状態を正面から見た斜視図
【図４】本発明の実施形態の加熱調理器の背面から見た斜視図
【図５】本発明の実施形態の加熱調理器の透過斜視図
【図６】本発明の実施形態の加熱調理器の冷却ファンを示す外観斜視図
【図７】本発明の実施形態の加熱調理器を示す側面断面図
【図８】本発明の実施形態の加熱調理器の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施形態の加熱調理器の調理動作を示すフローチャート
【図１０】本発明の実施形態の加熱調理器の酸素濃度導出処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７６】
１    加熱調理器
２    排気部
３    扉
４    操作パネル
５    蒸気発生装置
６    蒸気昇温装置
７    吐出口
９    排気口
１０    冷却ファン
１１    加熱室
１２    制御部
１５、１６、１７  温度センサ
１８、１９  湿度センサ
２０    給水ポンプ
２１    操作部
２２    表示部
２３    記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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