(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物が収容される加熱室と、前記加熱室内に過熱蒸気を供給して被加熱物を加熱する蒸気加熱部と、過熱蒸気による加熱によって変化する被加熱物の重量を検知する重量検知部とを備え、前記重量検知部による被加熱物の重量増加の検知に基づいて前記蒸気加熱部を制御したことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記重量検知部により被加熱物が重量増加から重量減少に転じたことを検知し、前記蒸気加熱部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】
被加熱物の重量変化に基づいて過熱蒸気の供給を停止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】
輻射熱により被加熱物を加熱する庫内ヒータを設け、過熱蒸気の供給を停止した後、前記庫内ヒータにより被加熱物を加熱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５】
被加熱物の重量に基づいて過熱蒸気の供給量を可変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６】
被加熱物が収容される加熱室と、前記加熱室内に過熱蒸気を供給して被加熱物を加熱する蒸気加熱部と、過熱蒸気による加熱によって変化する被加熱物の重量を検知する重量検知部とを備え、前記重量検知部の検知による被加熱物の重量変化に基づいて前記蒸気加熱部を制御し、過熱蒸気の温度を可変したことを特徴とする加熱調理器。
【請求項７】
被加熱物が収容される加熱室と、前記加熱室内に過熱蒸気を供給して被加熱物を加熱する蒸気加熱部と、過熱蒸気による加熱によって変化する被加熱物の重量を検知する重量検知部とを備え、前記重量検知部の検知による被加熱物の重量変化に基づいて前記蒸気加熱部を制御し、前記蒸気加熱部による加熱開始時に、前記重量検知部の検知により所定時間重量が一定の場合または重量が減少した場合に報知する報知手段を設けたことを特徴とする加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品等の被加熱物を加熱調理する加熱調理器に関し、特に１００℃以上の過熱蒸気により被加熱物を加熱できる加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飽和水蒸気を更に加熱した１００℃以上の過熱蒸気により食品等の被加熱物を調理する加熱調理器が従来より知られている。この加熱調理器は被加熱物を収容した加熱室内に過熱蒸気が供給される。加熱室内の温度が食品等に応じた所定の温度になって各食品等に適した加熱時間が経過すると過熱蒸気が停止され、調理が完了するようになっている。
【０００３】
これにより、被加熱物内の水分の蒸発を防止して食品等をしっとりとした仕上りに調理することができる。また、過熱蒸気は凝縮熱の伝熱効果によって空気よりも熱伝導率が大きく調理時間を短縮することができるとともに、加熱室内が無酸素状態になって被加熱物の酸化を防止することができるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の加熱調理器によると、加熱室内の温度及び加熱時間によって調理が制御されるため、過熱蒸気を停止した際に調理が不充分な場合や調理が過加熱になる場合がある。即ち、加熱温度のばらつきによって設定時間の経過時に最適な調理時間になっていない場合がある。また、被加熱物の量や重量に応じて加熱温度や加熱時間を可変することはできるが、量を設定しても同じ食品でも個々に大きさが異なる場合、重量を検知しても容器の重さにばらつきがある場合、食品の密度や表面積が個々に異なる場合等がある。これらによって被加熱物に応じて精度良く調理を停止できない問題があった。
【０００５】
本発明は、過熱蒸気により被加熱物を加熱して被加熱物に適した仕上り状態に精度良く調理することのできる加熱調理器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、被加熱物が収容される加熱室と、前記加熱室内に過熱蒸気を供給して被加熱物を加熱する蒸気加熱部と、過熱蒸気による加熱によって変化する被加熱物の重量を検知する重量検知部とを備え、前記重量検知部による被加熱物の重量増加の検知に基づいて前記蒸気加熱部を制御したことを特徴としている。
【０００７】
この構成によると、加熱室に被加熱物が配され、蒸気加熱部により加熱室内に過熱蒸気が供給されて被加熱物が調理される。重量検知部は蒸気の凝縮による被加熱物の重量増加を検知し、この検知結果に基づいて過熱蒸気の停止時期や過熱蒸気の温度等が制御される。
また本発明は上記構成の加熱調理器において、前記重量検知部により被加熱物が重量増加から重量減少に転じたことを検知し、前記蒸気加熱部を制御したことを特徴としている。この構成によると、凝縮水や被加熱物内の水分の蒸発による被加熱物の重量減少を検知し、この検知結果に基づいて過熱蒸気の停止時期や過熱蒸気の温度等が制御される。
【０００８】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、被加熱物の重量変化に基づいて過熱蒸気の供給を停止したことを特徴としている。
【００１０】
また本発明は上記構成の加熱調理器において、輻射熱により被加熱物を加熱する庫内ヒータを設け、過熱蒸気の供給を停止した後、前記庫内ヒータにより被加熱物を加熱したことを特徴としている。この構成によると、被加熱物の乾燥が庫内ヒータの輻射熱により行われる。これにより、被加熱物は表面がパリッとして内部がしっとりした状態に調理される。
また本発明は上記構成の加熱調理器において、被加熱物の重量に基づいて過熱蒸気の供給量を可変したことを特徴としている。この構成によると、重量の大きな被加熱物は表面で凝縮させるための蒸気を多く必要とするため、過熱蒸気の供給量を増加させて被加熱物に対する凝縮が効率よく行われる。
【００１１】
また本発明は、被加熱物の重量変化に基づいて過熱蒸気の温度を可変したことを特徴としている。この構成によると、例えば復元過程から被加熱物の重量が初期重量よりも小さくなる乾燥過程になった際に過熱蒸気が昇温される。これにより、凝縮熱の伝熱効果によって乾燥が迅速に行われる。
【００１３】
また本発明は、前記蒸気加熱部による加熱開始時に、前記重量検知部の検知により所定時間重量が一定の場合または重量が減少した場合に報知する報知手段を設けたことを特徴としている。この構成によると、調理開始初期に重量が一定の場合は加熱室内に被加熱物が収容されていないと判断して報知される。また、重量が減少した場合は蒸気の供給不足と判断して報知される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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正面図である。加熱調理器１は食品等の被加熱物Ｗを収容して開閉扉（不図示）により開閉可能な加熱室２を有している。加熱室２の下部には被加熱物Ｗを載置するオーブン皿１０が配されている。
【００１５】
オーブン皿１０は支持棒１０ａにより支持され、支持棒１０ａの下端は加熱室２外に突出して重量検知部１３に連結されている。重量検知部１３はオーブン皿１０上の被加熱物Ｗの重量を検知する。また、オーブン皿１０の下方の加熱室２内には、遠赤外線から成る輻射熱により被加熱物Ｗを加熱する庫内ヒータ１５が設けられている。
【００１６】
加熱室２の側方には給水タンク３、蒸気発生ヒータ４、過熱ヒータ５から成る蒸気加熱部１６が配されている。蒸気発生ヒータ４及び過熱ヒータ５は流体通路の外周を電熱線（不図示）で覆って構成されている。蒸気発生ヒータ４は給水バルブ６により給水タンク３と連結され、給水バルブ６の開成により流入する給水タンク３内の貯溜水を加熱して水蒸気を発生させる。
【００１７】
過熱ヒータ５は蒸気バルブ１４により蒸気発生ヒータ４と連結され、蒸気発生ヒータ４で発生した水蒸気を更に加熱して１００℃以上の過熱蒸気を生成する。過熱蒸気は吐出口５ａを介して加熱室２内に供給され、被加熱物Ｗが過熱蒸気によって加熱される。また、蒸気バルブ１４の開口面積を可変することによって蒸気の供給量を可変することができるようになっている。
【００１８】
蒸気加熱部１６の下方にはマイクロ波を発生するマグネトロン８が設けられている。マイクロ波は導波管９を介して加熱室２内に導かれ、被加熱物Ｗがマイクロ波によって加熱される。尚、庫内循環ファン１２により加熱室２内の空気及び蒸気が循環され、排気孔１１から空気や過剰な蒸気が排気されるようになっている。
【００１９】
図２は加熱調理器１の構成を示すブロック図である。制御部７はＣＰＵから成り、蒸気加熱部１６（図１参照）の側方に配される。制御部７によって上記のマグネトロン８、庫内ヒータ１５、蒸気発生ヒータ４、過熱ヒータ５、給水バルブ、蒸気バルブ１４、重量検知部１３及び庫内循環ファン１２が制御される。
【００２０】
また、制御部７に接続される表示部２６は制御部７の前面に配された操作パネル（不図示）に設けられ、調理メニューや調理状況等を表示する。制御部７に接続される入力部２７は上記操作パネルに設けられ、表示部２６に表示された調理メニューの選択や調理条件の設定等を行う。制御部７に接続される記憶部２８はＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等から成り、調理メニューのプログラムや入力部２７による設定情報を記憶するとともに各種演算の一時記憶を行う。
【００２１】
図３は上記構成の加熱調理器１の動作を示すフローチャートである。ステップ＃１１では被加熱物Ｗの調理条件が入力部７の入力により設定される。過熱蒸気による調理が設定された場合はステップ＃１２に移行する。庫内ヒータ１５またはマグネトロン８による調理が設定された場合はそれぞれの処理が行われるが従来より知られた動作であるので説明を省略する。
【００２２】
ステップ＃１２では重量検知部１３によって被加熱物Ｗの初期重量ｍ0が検知される。ステップ＃１３では給水バルブ６が開かれて蒸気発生ヒータ４内に貯溜水が流入する。ステップ＃１４では蒸気発生ヒータ４及び過熱ヒータ５が駆動され、１００℃以上の過熱蒸気が生成される。これにより、過熱蒸気による被加熱物Ｗの加熱が開始される。
【００２３】
ステップ＃１５では被加熱物Ｗの初期重量ｍ0が所定の重量ｍａよりも大きいか否かが判断される。重量ｍａは過熱蒸気の発生能力に応じて決められる絶対重量であり、初期重量ｍ0が重量ｍａよりも大きい場合は被加熱物Ｗの表面で凝縮させる蒸気の量が不足する。このため、ステップ＃１６で蒸気バルブ１４の開口面積を拡大して加熱室２内に供給される蒸気量が増加され、ステップ＃１７に移行する。これにより、被加熱物Ｗに対する凝縮が効率良く行われるようになっている。また、ステップ＃１５で初期重量ｍ0が所定の重量ｍａ以下と判断した場合はステップ＃１７に移行する。
【００２４】
ステップ＃１７では所定の時間が経過するまで待機する。所定時間が経過するとステップ＃１８に移行し、重量検知部１３により重量ｍ1が検知され、重量ｍ1が初期重量ｍ0に対して増加しているか否かが判断される。被加熱物Ｗは過熱蒸気により加熱されると蒸気が凝縮して表面に付着する。このため、図５に示すように加熱開始当初は被加熱物Ｗの重量が増加する凝縮過程が行われる。従って、凝縮熱の伝熱効果により熱伝導率が空気よりも大きくなり、調理が迅速に行われる。尚、図５において縦軸は被加熱物の重量を示しており横軸は時間を示している。
【００２５】
重量ｍ1が初期重量ｍ0に対して増加していない場合は異常が発生していると考えられ、異常を回避するためにステップ＃１９に移行する。ステップ＃１９では検知重量が一定で重量ｍ1が初期重量ｍ0と等しいか否かが判断される。検知重量が一定の場合はオーブン皿１０上に被加熱物Ｗが載置されていないと考えられ、ステップ＃２０で被加熱物がないことが表示部２６（報知手段）の表示により報知される。その後、後述するステップ＃３０に移行して終了する。これにより、被加熱物Ｗの収納が促され、無負荷運転を防止することができる。
【００２６】
ステップ＃１９の判断で検知重量が一定でない場合、即ち重量が減少している場合は蒸気が不足して被加熱物Ｗの内部の水分が蒸発していると考えられる。このため、ステップ＃２１で給水するよう表示部２６の表示により報知される。その後、後述するステップ＃３０に移行して終了する。これにより、給水タンク３への給水が促され、空だき運転を防止することができる。尚、報知はブザーやランプ点灯等により行ってもよい。
【００２７】
ステップ＃１８の判断により被加熱物Ｗの重量が増加している場合はステップ＃２２に移行する。前述の図５に示すように、被加熱物Ｗの表面で凝縮した水滴は過熱蒸気による加熱の継続によって蒸発するため、凝縮過程後に重量が減少する復元過程が行われる。ステップ＃２２では被加熱物Ｗの重量が減少に転じるまで待機し、復元過程になるとステップ＃２３に移行する。
【００２８】
ステップ＃２３では、復元過程になった際に庫内ヒータ１５による加熱に切り替えるか否かが判断される。凝縮過程では凝縮熱を利用して被加熱物Ｗの内部を迅速に昇温する一方で、復元過程で庫内ヒータ１５による加熱にすることで、被加熱物Ｗを緩やかに乾燥させることができる。
【００２９】
例えば、被加熱物Ｗがトースト等の場合には庫内ヒータ１５に切り替えることにより表面がパリッとして内部がしっとりとした状態に調理することができる。このため、庫内ヒータ１５による加熱に切り替えるようにステップ＃１１で入力設定した場合には、ステップ＃２４に移行して図４に示すヒータ加熱処理が呼出される。
【００３０】
図４のヒータ加熱処理では、ステップ＃４２で蒸気発生ヒータ４及び過熱ヒータ５が停止され、ステップ＃４３で給水バルブ３が閉じられる。ステップ＃４４では庫内ヒータ１５が駆動され、遠赤外線の輻射熱による被加熱物Ｗの加熱が行われる。
【００３１】
ステップ＃４５では所定時間が経過するまで待機して、所定時間が経過するとステップ＃４６で庫内ヒータ１５が停止されて調理が終了する。尚、ヒータ加熱処理を復元過程から後述する乾燥過程に移行した際に行ってもよく、庫内ヒータ１５による加熱に替えてマグネトロン８による加熱を行ってもよい。
【００３２】
図３において、ステップ＃２３の判断により庫内ヒータ１５による加熱に切り替えない場合はステップ＃２５に移行する。前述の図５に示すように、被加熱物Ｗの表面の凝縮水が全て蒸発すると被加熱物Ｗの内部の水分が蒸発するため、被加熱物Ｗの重量が初期重量ｍ0よりも減少する乾燥過程が行われる。
【００３３】
ステップ＃２５では乾燥過程を行うように設定されたか否かが判断される。肉まんやシュウマイ等の被加熱物Ｗによって乾燥過程を行わない場合は、ステップ＃２６に移行して復元過程の開始後、被加熱物Ｗに応じて定められる所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過すると後述するステップ＃３０に移行して調理を終了する。
【００３４】
焼き魚等の被加熱物Ｗにより乾燥過程を行って焼き色を付けてパリッと調理する場合にはステップ＃２７に移行して被加熱物Ｗの重量が初期重量ｍ0に一致するまで待機する。被加熱物Ｗの重量が初期重量ｍ0に一致すると乾燥過程が開始され、ステップ＃２８に移行する。
【００３５】
ステップ＃２８では過熱ヒータ５により過熱蒸気が更に昇温される。過熱蒸気は約１７０℃以上で乾燥空気よりも被加熱物の乾燥速度が早くなる。このため、過熱蒸気を１７０℃以上に昇温して被加熱物Ｗの乾燥時間を短縮することができる。尚、被加熱物Ｗに応じて前述の復元工程の開始時に過熱蒸気を約１７０℃以上に昇温することにより、被加熱物内部の水分とともに凝縮水の蒸発を促進することができる。
【００３６】
ステップ＃２９では乾燥過程の開始後、被加熱物Ｗに応じて定められる所定時間が経過するまで待機する。所定時間が経過するとステップ＃３０で蒸気発生ヒータ４及び過熱ヒータ５が停止され、ステップ＃３１で給水バルブ３が閉じられる。これにより調理が終了する。
【００３７】
本実施形態によると、重量検知部１３の検知による被加熱物Ｗの重量変化によって、加熱温度のばらつきや被加熱物の量、密度、表面積等に拘わらず被加熱物Ｗが復元過程や乾燥過程の状態であることを正確に判別することができる。これにより、調理の終了時期や過熱蒸気の昇温時期等を被加熱物に応じて正確に判断して制御することができ、所望の調理を精度良く行うことができる。
【００３８】
尚、ステップ＃２６、＃２９で復元過程や乾燥過程の開始からの時間に応じて過熱蒸気を停止しているが、短時間であるため加熱温度のばらつき等による調理の誤差が小さく調理の精度を低下させることはない。また、入力設定時（ステップ＃１１）に過熱蒸気停止時の被加熱物の温度を設定し、重量検知部１３の検知結果に基づいて演算された被加熱物Ｗの温度によって蒸気過熱部１６を制御してもよい。
【００３９】
即ち、種々の被加熱物の温度履歴を取得して凝縮過程や復元過程に要した時間と温度との関係を予めデータベースとして記憶部２８に記憶しておく。調理中の凝縮過程や復元過程に要した時間から該データベースに基づいて被加熱物の温度履歴を制御部７（演算手段）で演算し、被加熱物が設定温度に達するまでの時間をステップ＃２６やステップ＃２９で監視する。これにより、被加熱物の調理温度を正確に把握し、精度のよい調理を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によると、重量検知部の検知による被加熱物の重量変化に基づいて過熱蒸気の供給停止等の蒸気加熱部の制御を行うので、加熱温度のばらつきや被加熱物の量、密度、表面積等に拘わらず被加熱物が復元過程や乾燥過程の状態であることを正確に判別することができる。これにより、調理の終了時期や過熱蒸気の昇温時期等を被加熱物に応じて正確に判断して制御することができ、所望の調理を精度良く行うことができる。
【００４１】
また本発明によると、被加熱物の重量変化に基づいて被加熱物の温度を演算し、該温度に応じて過熱蒸気の供給を停止するので、被加熱物の調理温度を正確に把握し、精度のよい調理を行うことができる。
【００４２】
また本発明によると、過熱蒸気の供給を停止した後、通電により発熱して被加熱物を加熱する庫内ヒータにより被加熱物を加熱するので、被加熱物を緩やかに乾燥させることができ、トースト等の場合に表面がパリッとして内部がしっとりとした状態に調理することができる。
【００４３】
また本発明によると、被加熱物の重量変化に基づいて過熱蒸気の温度を可変したので、乾燥空気よりも被加熱物の乾燥速度が早い約１７０℃以上の過熱蒸気を供給して被加熱物の乾燥時間を短縮することができる。
【００４４】
また本発明によると、被加熱物の重量に基づいて過熱蒸気の供給量を可変したので、蒸気量の過不足がなく被加熱物に対する凝縮が効率良く行われる。
【００４５】
また本発明によると、蒸気加熱部による加熱開始時に、被加熱物の重量が所定時間一定の場合や被加熱物の重量が減少した場合に報知手段を設けたので、空だき運転や無負荷運転を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明の実施形態の加熱調理器を示す正面図である。
【図２】は、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である。
【図３】は、本発明の実施形態の加熱調理器の動作を示すフローチャートである。
【図４】は、本発明の実施形態の加熱調理器のヒータ加熱処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】は、本発明の実施形態の加熱調理器による被加熱物の重量の推移を示す図である。
【符号の説明】
１    加熱調理器
２    加熱室
３    給水タンク
４    蒸気発生ヒータ
５    過熱ヒータ
６    給水バルブ
７    制御部
８    マグネトロン
９    導波管
１０    オーブン皿
１１    排気孔
１２    庫内循環ファン
１３    重量検知部
１４    蒸気バルブ
１５    庫内ヒータ
１６    蒸気加熱部
２６    表示部
２７    入力部
２８    記憶部
Ｗ    被加熱物
【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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