JP2017161162A - 加熱調理器 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、定格電力内において、少なくとも平面ヒーターを加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができる構成を有する加熱調理器を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の加熱調理器は、加熱庫の天井壁の中央部分の直上に配設された内側ヒーターと、内側ヒーターを取り囲む外側ヒーターとにより1つの熱源となる平面ヒーターを備えており、内側ヒーターと外側ヒーターの最大ヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越える構成を有し、制御部が、内側ヒーターと外側ヒーターの少なくとも一方に入力する電力を制御して、内側ヒーターと外側ヒーターのヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越えないように構成されている。【選択図】図7
Description
本発明は、加熱庫内の被調理物である食品を加熱調理する加熱調理器に関し、特に加熱庫の天井壁上に設けた平面ヒーターにより加熱する加熱調理器に関する。
加熱調理器における加熱調理手段としては、熱線を放射して食品を直接加熱する赤外線ヒーターユニット、マイクロ波を照射して食品を加熱するマイクロ波加熱ユニット、水蒸気により食品を加熱するスチーム加熱ユニット、および加熱庫の内部に熱風を循環させて食品を加熱する熱風循環ユニットなどが用いられている。
また、加熱調理器における加熱調理手段としては、直方体形状の加熱庫の天井壁上に平面ヒーターを設けて、天井壁を加熱し、当該天井壁により加熱庫内部を間接的に加熱する構成がある(特許文献1および2参照)。
上記のように、加熱調理器においては、加熱庫内部の被調理物である食品に対して料理に応じた最適な加熱調理を行うために、適切な加熱調理手段が選択されるように構成されている。加熱調理器を用いて加熱調理を行う場合、加熱庫内部が設定された調理温度(設定温度)に短時間で到達して、その設定温度が所定の時間一定に保持されることが、美味しい料理を作る上で重要であり、また調理時間を短縮する上でも重要な点である。
加熱調理器において、加熱調理手段として天井壁上に設けた平面ヒーターを用いた構成では、天井壁を加熱して、加熱された天井壁から放射される熱により加熱庫内部を設定温度となるように加熱する構成である。このため、平面ヒーターからの熱を加熱庫内部に対して効率高く伝熱させる必要がある。しかしながら、天井壁は平面ヒーターの熱による膨張と収縮を繰り返すため、天井壁面と平面ヒーターとを常に密接状態を維持させることが困難であり、天井壁面と平面ヒーターとの間には隙間(空気層)が生じて、平面ヒーターから天井壁への伝熱効率が悪化するという問題を有していた。
また、平面ヒーターの熱源(ヒーター線)は電気絶縁部材で覆われており、平面ヒーターの熱源からの熱は電気絶縁部材を介して天井壁に伝わって天井壁を加熱し、加熱された天井壁の熱により加熱庫の庫内温度を設定温度まで上昇させている。また、従来の加熱調理器においては、庫内温度を温度検出手段により検出して、その検出した庫内温度に基づいて、加熱庫内部が設定温度となるように平面ヒーターに対するオンオフ制御を行っていた。もし、このような従来の加熱調理器において、平面ヒーターにより庫内温度を設定温度に到達するまで加熱庫を加熱した場合、庫内温度が設定温度に到達したときの平面ヒーターは、設定温度より高い温度となっており、場合によっては平面ヒーターの耐熱温度を超えるおそれがある。このため、従来の加熱調理器においては、安全性および信頼性を考慮して庫内温度が設定温度に到達するより遙か前に平面ヒーターを一旦オフ状態として、それ以降は平面ヒーターのオンオフ動作を繰り返すことにより、庫内温度を徐々に設定温度に近づける構成であった。このように従来の加熱調理器においては、検出された庫内温度に基づいて平面ヒーターにより設定温度とする構成であるため、精度高く設定温度とすることが困難であり、また設定温度に到達するまでに時間を要するものであった。
また、従来の加熱調理器においては、庫内温度を設定温度に維持するために、平面ヒーターに対して単純に入り切りを行うオンオフ動作を繰り返す制御であるため、庫内温度が上下にふらつき、一定温度に維持することが困難であった。
さらに、例えば一般家庭で用いられる加熱調理器においては、定格電力が規定されており、入力電力が制限されるという課題を有する。このため、加熱調理器に設ける熱源としては定格電力内で設計しなければならず、特に平面ヒーターを加熱調理手段として用いた場合には、他の加熱調理手段を考慮して加熱庫内部を所望の電力で急激に立ち上げて加熱調理することが困難であった。
本発明は、定格電力内において、少なくとも平面ヒーターを加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができる加熱調理器の構築を課題とし、加熱庫の庫内温度が設定温度まで立ち上がりが早く、且つ庫内温度を設定温度に維持することができる加熱調理器の提供を目的としている。
本発明に係る一態様の加熱調理器は、
被調理物を加熱する加熱庫、
加熱庫の天井壁の上に設けられ、前記天井壁の中央部分の直上に配設された内側ヒーターと、前記内側ヒーターを取り囲む外側ヒーターとにより1つの熱源となる平面ヒーター、および
前記平面ヒーターにおける前記内側ヒーターと前記外側ヒーターとをそれぞれ制御する制御部、を備えた加熱調理器であって、
前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの最大ヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越える構成を有し、
前記制御部は、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターのヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越えないように、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの少なくとも一方に入力する電力を無段階で可変制御するよう構成されている。
被調理物を加熱する加熱庫、
加熱庫の天井壁の上に設けられ、前記天井壁の中央部分の直上に配設された内側ヒーターと、前記内側ヒーターを取り囲む外側ヒーターとにより1つの熱源となる平面ヒーター、および
前記平面ヒーターにおける前記内側ヒーターと前記外側ヒーターとをそれぞれ制御する制御部、を備えた加熱調理器であって、
前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの最大ヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越える構成を有し、
前記制御部は、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターのヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越えないように、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの少なくとも一方に入力する電力を無段階で可変制御するよう構成されている。
本発明によれば、定格電力内において、少なくとも平面ヒーターを加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができる構成を有する加熱調理器を構築することができる。
本発明に係る第1の態様の加熱調理器は、
被調理物を加熱する加熱庫、
加熱庫の天井壁の上に設けられ、前記天井壁の中央部分の直上に配設された内側ヒーターと、前記内側ヒーターを取り囲む外側ヒーターとにより1つの熱源となる平面ヒーター、および
前記平面ヒーターにおける前記内側ヒーターと前記外側ヒーターとをそれぞれ制御する制御部、を備えており、
前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの最大ヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越える構成を有し、
前記制御部は、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターのヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越えないように、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの少なくとも一方に入力する電力を無段階で可変制御するよう構成されている。このように構成された第1の態様の加熱調理器は、定格電力内において、少なくとも平面ヒーターを加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができ、加熱庫の庫内温度(上板温度)が設定温度まで立ち上がりが早く、且つ庫内温度(上板温度)を設定温度に維持することができる加熱調理器を提供することが可能な構成となる。
被調理物を加熱する加熱庫、
加熱庫の天井壁の上に設けられ、前記天井壁の中央部分の直上に配設された内側ヒーターと、前記内側ヒーターを取り囲む外側ヒーターとにより1つの熱源となる平面ヒーター、および
前記平面ヒーターにおける前記内側ヒーターと前記外側ヒーターとをそれぞれ制御する制御部、を備えており、
前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの最大ヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越える構成を有し、
前記制御部は、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターのヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越えないように、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの少なくとも一方に入力する電力を無段階で可変制御するよう構成されている。このように構成された第1の態様の加熱調理器は、定格電力内において、少なくとも平面ヒーターを加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができ、加熱庫の庫内温度(上板温度)が設定温度まで立ち上がりが早く、且つ庫内温度(上板温度)を設定温度に維持することができる加熱調理器を提供することが可能な構成となる。
本発明に係る第2の態様の加熱調理器は、前記の第1の態様における前記平面ヒーターにより直接加熱される領域の温度を検出するヒーター温度検出手段を備え、
前記制御部は、前記ヒーター温度検出手段により検出されたヒーター温度情報に基づき前記平面ヒーターを制御して前記加熱庫の庫内温度または前記天井壁の温度を設定温度とするよう構成してもよい。
前記制御部は、前記ヒーター温度検出手段により検出されたヒーター温度情報に基づき前記平面ヒーターを制御して前記加熱庫の庫内温度または前記天井壁の温度を設定温度とするよう構成してもよい。
本発明に係る第3の態様の加熱調理器は、前記の第1または第2の態様における前記内側ヒーターのヒーター出力が、前記外側ヒーターのヒーター出力より大きく構成してもよい。
本発明に係る第4の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第3の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁が、加熱庫側が凹面となる3次元曲面を有し、前記平面ヒーターの全面が前記天井壁に対して密接するよう固定してもよい。
本発明に係る第5の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第4の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁が有する前記3次元曲面が、平面視が長方形であり、長手方向の曲率が短手方向の曲率と異なる構成でもよい。
本発明に係る第6の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第5の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁が、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数の領域を有してもよい。
本発明に係る第7の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第5の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁が、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数の領域を有し、前記複数の領域のそれぞれが同じ形状を有してもよい。
本発明に係る第8の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第5の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁が、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数の多角形形状の領域を有してもよい。
本発明に係る第9の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第5の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁が、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数のハニカム形状の領域を有してもよい。
本発明に係る第10の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第9の態様のいずれかの態様における前記平面ヒーターが、前記天井壁に対して可動範囲を有して取り付けられた3次元曲面を有する押え板により断熱材を介して保持される構成でもよい。
本発明に係る第11の態様の加熱調理器は、前記の第10の態様のいずれかの態様における前記押え板が、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターに対向するそれぞれの領域に前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの方向に突出する押圧部が形成されており、当該押圧部により前記断熱材を介して前記内側ヒーターと前記外側ヒーターを押圧するよう構成してもよい。
本発明に係る第12の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第11の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の天井壁における少なくとも平面ヒーター側の面は、黒色シリコン膜を有するよう構成してもよい。
本発明に係る第13の態様の加熱調理器は、前記の第1乃至第12の態様のいずれかの態様における前記加熱庫の少なくとも天井壁の加熱庫側の面は、セルフクリーニング膜を有するよう構成してもよい。
以下、本発明の加熱調理器に係る実施形態として、加熱調理手段として少なくとも平面ヒーターを用いた加熱調理器について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、本発明の加熱調理器は、以下の実施形態に記載した加熱調理器の構成に限定されるものではなく、以下の実施形態において説明する技術的思想と同等の加熱調理器の構成を含むものである。以下で説明する実施形態は、本発明の一例を示すものであって、実施形態において示される構成、機能、動作などは、例示であり、本発明を限定するものではない。以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
以下、本発明に係る本実施形態の加熱調理器について添付の図面を参照して説明する。図1は、本実施形態の加熱調理器の外観を示す斜視図である。図2は、図1の本実施形態の加熱調理器における扉が開いた状態を示す斜視図である。
図1および図2に示すように、加熱調理器は、本体1の内部に設けられた加熱庫4の正面開口が扉2により開閉可能に構成されている。扉2の上方端部には把手3が設けられており、把手3を使用者が握持して扉2を回動し、加熱庫4の正面開口を上開きに開閉する。加熱庫4の内部は扉2の閉成により実質的に密閉状態となり、加熱庫4の内部に配置された被加熱物である調理物が実質的な密閉状態で加熱調理される。
図1に示すように、加熱調理器の正面には、上開きの扉2に加熱調理の調理温度設定、調理時間設定、などの各種調理条件を設定するための設定部5が設けられている。また、加熱調理器の正面に設けられた設定部4は、各種調理条件および加熱調理中の加熱状態などを表示する表示部などを有している。
本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段としては、平面ヒーターの他にマイクロ波を照射して食品を加熱するマイクロ波加熱ユニット、水蒸気により食品を加熱するスチーム加熱ユニット、および加熱庫4の内部に熱風を循環させて食品を加熱する熱風循環ユニットが用いられている。マイクロ波加熱ユニットは、マイクロ波を放射するアンテナが加熱庫4の底面壁下に設けられており、指向性を有するアンテナによりマイクロ波が加熱庫4内部に対して所望の方向に放射される構成である。スチーム加熱ユニットは、本体1の内部に水タンクを有し、水タンクから水をボイラーのスチームヒーターにより高温度に加熱して生成された水蒸気を加熱庫4の内部に集中的に噴射する構成である。熱風循環ユニットは、加熱庫4の背面側に設けられた背面ヒーターにより加熱庫4からの吸引した空気を加熱し、熱風を加熱庫4の内部に給気する構成である。
本実施形態の加熱調理器においては複数の加熱調理手段が設けられており、使用者が所望の加熱調理手段を選択することにより、または使用者が調理内容を選択することにより、適切な加熱調理手段が選択される構成である。使用者が加熱調理器の加熱庫1内に被調理物である食品を配置して扉2を閉じ、設定部5において加熱調理手段や調理内容などを設定して開始ボタンを押圧することにより調理動作が開始される。
図2に示すように、本実施形態の加熱調理器においては、加熱庫4の内部に被加熱物が載置される発熱皿6を収納できるように構成されている。発熱皿6は、加熱庫4の内部において上段、中段、または下段に配置されるように、加熱庫4の両側の側面壁には発熱皿6が摺動可能であり、発熱皿6を支持することができる段差が形成されている。発熱皿6における載置面33には発熱体(図示なし)が埋設されている。発熱体は、マイクロ波を吸収して、発熱するものであり、フェライトなどが用いられている。
なお、本実施形態においては、発熱体としてフェライトを発熱皿6に埋設した例で説明するが、発熱体としてはマイクロ波を吸収して発熱するものであればよく、発熱体を発熱皿の裏面に塗布して構成してもよい。また、発熱皿6の主要な材料としては、熱伝導が優れたものであればよく、金属またはセラミックで構成してもよい。
また、本実施形態においては、発熱皿6が加熱庫4の側面壁の段差により支持される構成で説明するが、天井壁からの吊り下げ構成、発熱皿6に下方に突出する足を設けて加熱庫4の底面壁に載置する構成でもよい。
なお、加熱庫4の内部にマイクロ波を放射するアンテナ(図示なし)は、加熱庫4の底面壁の略中央の直下に配設されている。本実施形態におけるアンテナは、マイクロ波の放射方向に指向性を有すると共に、アンテナの直上に円偏波を放射できる構成を有している。従って、本実施形態におけるアンテナにおいては、加熱庫4の内部をマイクロ波を均一に放射するように、回転機構が設けられており、アンテナの放射口が回転するよう構成されていると共に、アンテナの直上に配置される発熱皿6の発熱体に対しても円偏波を放射して誘電加熱するよう構成されている。
加熱庫4の底面壁は、アンテナからのマイクロ波が透過する材料で形成されており、加熱庫4におけるその他の壁面である、側面壁、背面壁、および天井壁は、鉄鋼、またはステンレス鋼(SUS)のアルミニウムメッキ鋼板が用いられる。また、それぞれの壁面には、例えばフッ素樹脂、シリコン樹脂などの非粘着性を有する被膜層が形成されていてもよい。このような被膜層を形成することにより、調理時に飛散した油脂分、調理かすなどの汚れの付着を防止することができるとともに、汚れが付着したとしても、汚れを拭き取りやすい構成となる。さらに、加熱庫4のそれぞれの壁面においては、調理時の加熱により、調理時に飛散した油脂分を分解し、自動的に清掃するセルフクリーニング機能を持つ被覆層を形成してもよい。被覆層にセルフクリーニング機能を持たす方法としては、例えば酸化分解作用を促進する酸化マンガン系の触媒種などを被膜層に配合する方法、低温度での酸化分解作用に顕著な効果を発揮する白金または中高温域での活性が高いパラジウムなどを添加する方法を用いてもよい。さらに、吸着作用のあるセリウムなどを添加する方法を用いてもよい。
上記のように、加熱庫4の内部に収納された発熱皿6に載置された被加熱物(食品)は、マイクロ波により誘電加熱された発熱体の熱により高温度となった発熱皿6により加熱調理されるが、本実施形態においては、加熱庫4の天井壁の上部に設けられた平面ヒーターユニット8により発熱皿6に載置された被加熱物(食品)の上面が加熱される構成を有する。
図3は、本実施形態の加熱調理器の本体1における外カバーを外した状態を示す斜視図である。図3に示すように、加熱調理器の本体1の天井側には、即ち加熱庫4の天井壁を含む部分には平面ヒーターユニット8が設けられている。図4は、本実施形態の加熱調理器の上側を断面で示した正面図である。図4に示すように、加熱調理器における加熱庫4の上部が平面ヒーターユニット8で構成されていることが示されている。加熱庫4の内部を庫内温度を検出するための庫内温度検出手段として庫内温度検出部9、例えばサーミスタが加熱庫4の右奥のコーナー部分に設けられている。庫内温度検出部9が検出した庫内温度情報は、後述する制御部7(図18参照)に伝送されて、各種加熱調理動作における制御に用いられる。
[平面ヒーターユニット]
図5は、平面ヒーターユニット8を分解して示す分解斜視図である。図5に示すように、平面ヒーターユニット8は、図5の下側から、加熱庫4の天井壁を構成する加熱庫上板10と、加熱庫上板10の上面に密着される平面ヒーター11と、マイカで形成された当て板となる押え具12と、平面ヒーター11から上方への熱伝導を遮断する第1断熱材13と、平面ヒーター11を加熱庫上板10に第1断熱材13を介して押圧する押え板14とを有している。また、平面ヒーターユニット8には、平面ヒーター11の端子部24(図16参照)などを電気的に絶縁する絶縁シート15、および平面ヒーターユニット8の熱が本体1の外カバーへ伝熱されるのを遮断する遮熱板16と、第2断熱材17が設けられている。このように、平面ヒーターユニット8は、積み上げ方式の組み立て構造であり、保守時には、各部品をすべて交換できるため、保守性の向上が図られている。さらに、平面ヒーターユニット8には、平面ヒーター11により直接的に加熱された加熱領域の温度を検出するヒーター温度検出手段であるヒーター温度検出部18が設けられている。以下、平面ヒーターユニット8における各構成物について詳細に説明する。
図5は、平面ヒーターユニット8を分解して示す分解斜視図である。図5に示すように、平面ヒーターユニット8は、図5の下側から、加熱庫4の天井壁を構成する加熱庫上板10と、加熱庫上板10の上面に密着される平面ヒーター11と、マイカで形成された当て板となる押え具12と、平面ヒーター11から上方への熱伝導を遮断する第1断熱材13と、平面ヒーター11を加熱庫上板10に第1断熱材13を介して押圧する押え板14とを有している。また、平面ヒーターユニット8には、平面ヒーター11の端子部24(図16参照)などを電気的に絶縁する絶縁シート15、および平面ヒーターユニット8の熱が本体1の外カバーへ伝熱されるのを遮断する遮熱板16と、第2断熱材17が設けられている。このように、平面ヒーターユニット8は、積み上げ方式の組み立て構造であり、保守時には、各部品をすべて交換できるため、保守性の向上が図られている。さらに、平面ヒーターユニット8には、平面ヒーター11により直接的に加熱された加熱領域の温度を検出するヒーター温度検出手段であるヒーター温度検出部18が設けられている。以下、平面ヒーターユニット8における各構成物について詳細に説明する。
[加熱庫上板]
図6は、平面ヒーターユニット8において加熱庫4の天井壁を構成する加熱庫上板10を示す図である。図6において、(a)は加熱庫上板10の平面図であり、(b)は(a)に示した加熱庫上板10における(b)−(b)線による端面図であり、(c)は(a)に示した加熱庫上板10における(c)−(c)線による端面図である。
図6は、平面ヒーターユニット8において加熱庫4の天井壁を構成する加熱庫上板10を示す図である。図6において、(a)は加熱庫上板10の平面図であり、(b)は(a)に示した加熱庫上板10における(b)−(b)線による端面図であり、(c)は(a)に示した加熱庫上板10における(c)−(c)線による端面図である。
加熱庫上板10は加熱庫4の天井壁を構成するものであり、加熱庫上板10の外周縁以外の中央部分が平面視で長方形形状(10a)を有している。この長方形形状は加熱庫側(下側)が凹面となる曲面形状を有しており、平面ヒーター11が密着して配設される発熱領域10aとなる。本実施形態の加熱庫4は正面側が長手となる直方体形状を有しており、発熱領域10aが加熱庫4の天井壁の略全面を覆っている。加熱庫4の形状に対応する長方形形状の平面ヒーター11は、曲面形状の発熱領域10aに密着して全面に配設されている。このため、加熱庫4の天井壁を構成する加熱庫上板10の実質的に全面が、平面ヒーター11により加熱される発熱体となる。
図6の(b)の端面図に示すように、加熱庫上板10における発熱領域10aの長手方向(図6の(a)の左右方向)の断面は、曲線で構成されている。同様に、図6の(c)の端面図に示すように、加熱庫上板10における発熱領域10aの短手方向(図6の(a)の上下方向)の断面も、曲線で構成されている。従って、加熱庫上板10における発熱領域10aは、加熱庫側が凹面となる3次元曲面を有している。本実施形態においては、発熱領域10aの長手方向の曲線の曲率は、発熱領域10aの短手方向の曲線の曲率と異なっており、長手方向の曲率が短手方向の曲率より小さくなっている。
図6の(a)の平面図に示すように、加熱庫上板10において、平面ヒーター11が密接して装着される発熱領域10aは、複数の正六角形形状(ハニカム形状)の領域(ハニカム領域)10bを有する。本実施形態においては、加熱庫上板10におけるハニカム領域10bの境界が加熱庫側に突出する溝により形成されており、それぞれのハニカム領域10bが実質的に同じ面積を有している。このように構成された加熱庫上板10はプレス加工により形成される。
上記のように加熱庫上板10における発熱領域10aは、複数のハニカム領域10bを有して形成されている。このため、発熱領域10aは、平面ヒーター11の熱により膨張し、または平面ヒーター11が遮断されたオフ状態のとき収縮するが、そのとき生じる膨張/収縮の全方向の変形力がそれぞれのハニカム領域10b内において吸収され得る構成である。発熱領域10aは密着した平面ヒーター11により加熱されるが、発熱領域10aの全面が平面ヒーター11により均一に加熱されることはなく、発熱領域10aにおける発熱分布は不均一となる。このため、発熱領域10aにおける膨張/収縮の変形力はそれぞれの領域において異なる大きさとなる可能性がある。もし、加熱庫4の天井壁である加熱庫上板が平坦な形状であり、膨張/収縮の変形力を吸収できる領域がなければ、天井壁が局所的に加熱されて不均一に変形して歪み、加熱庫上板と平面ヒーターとの間に隙間ができて、平面ヒーターからの熱が伝わり難い構造となる。
本実施形態の加熱調理器においては、加熱庫上板10における発熱領域10aに溝により区切られた複数の領域(ハニカム領域)10bが形成されている。このため、これらのハニカム領域毎に膨張/収縮の変形力が分散されて吸収され、天井壁としては、発熱領域10aが局所的に大きく変形して歪むことがなく、加熱庫側が凹面となる曲面形状が全体的に滑らかに盛り上がる状態となる。この結果、発熱領域10aは平面ヒーター11と密接した状態を維持し、平面ヒーター1からの熱を効率高く、確実に受け取ることができるものとなる。
上記のように、本実施形態においては、加熱庫上板10における発熱領域10aが局所的に変形することが防止され、発熱領域10aが全体的に同様の形状を維持して全体的に持ち上がる構成であるため、平面ヒーター11が発熱領域10aに密接した状態が確実に維持される構成となる。
なお、本実施形態においては、加熱庫上板10における発熱領域10aを複数の正六角形形状(ハニカム形状)のハニカム領域10bで区切った構成で説明したが、その領域10bとしてはハニカム形状に特定されるものではなく、発熱領域10aにおける局所的な膨張/収縮の変形力を分散して吸収できる複数の領域で構成されていればよい。膨張/収縮の変形力を吸収する複数の領域としては、三角、四角など多角形形状の領域、曲線で構成された領域などでも対応可能である。
本実施形態における加熱庫上板10には、後述する押え板14を上下方向に遊動可能に装着するための押え板係止部10cが加熱庫上板10における略中央に設けられている。この押え板係止部10cには、係止具19である段付きビスがねじ込まれて押え板14が装着される。また、加熱庫上板10には、平面ヒーター11を密接して装着するための複数の留め具10dが突設されている。留め具10dは、発熱領域10aの上面から上方に突出した小片であり、屈曲可能な板材を発熱領域10aの上面に固着したものである。
本実施形態における加熱庫上板10は、鉄鋼、またはステンレス鋼(SUS)のアルミニウムメッキ鋼板が用いられている。加熱庫上板10の両面には、例えばシリコン樹脂などによる黒色の膜体が形成されている。このように黒色の膜体が平面ヒーター側の面に形成することにより、平面ヒーター11からの熱を効率高く吸収できる構成となる。なお、本実施形態においては、加熱庫上板10の加熱庫側の面には、調理時の加熱により、調理時に飛散した油脂分を分解し、自動的に清掃するセルフクリーニング機能を持つ被覆層が形成されている。セルフクリーニング機能を有する被覆層の形成方法としては、前述したのでここでは省略する。なお、本実施形態においては、セルフクリーニング機能を持つ被覆層が、加熱庫4における両側面壁および背面壁にも形成されている。
[平面ヒーター]
図7は、加熱庫上板10の発熱領域10aに密着して装着される平面ヒーター11を示す分解斜視図である。図7に示すように、平面ヒーター11における熱源であるヒーター25は、内側のヒーター(内側ヒーター)20と、外側のヒーター(外側ヒーター)21とに分かれている。図8は、熱源である内側ヒーター20と外側ヒーター21とにより構成されたヒーター25を示す平面図である。内側ヒーター20と外側ヒーター21は、実質的に同一平面上に配置され、外側ヒーター21が内側ヒーター20を取り囲むように配置され、それぞれが個別に駆動制御される。本実施形態においては、内側ヒーター20が300Wから900Wの範囲で無段階で可変制御される構成であり、外側ヒーター21が700Wでオンオフ制御される構成である。
図7は、加熱庫上板10の発熱領域10aに密着して装着される平面ヒーター11を示す分解斜視図である。図7に示すように、平面ヒーター11における熱源であるヒーター25は、内側のヒーター(内側ヒーター)20と、外側のヒーター(外側ヒーター)21とに分かれている。図8は、熱源である内側ヒーター20と外側ヒーター21とにより構成されたヒーター25を示す平面図である。内側ヒーター20と外側ヒーター21は、実質的に同一平面上に配置され、外側ヒーター21が内側ヒーター20を取り囲むように配置され、それぞれが個別に駆動制御される。本実施形態においては、内側ヒーター20が300Wから900Wの範囲で無段階で可変制御される構成であり、外側ヒーター21が700Wでオンオフ制御される構成である。
内側ヒーター20および外側ヒーター21は、絶縁板であるマイカに対してヒーター線を巻き付けて形成されており、従来650Wであったヒーター出力を900Wにすることで、単位面積あたりのヒーター出力が1.6倍に大きくなっている。本実施形態においては、例えば、3.0W/cm2(内側ヒーター)のヒーター出力が可能な構成となっている。なお、本実施形態においては、内側ヒーター20のヒーター線として厚み0.144mmの帯状のヒーター線を用い、外側ヒーター21のヒーター線として厚み0.10mmの帯状のヒーター線を用いた。ヒーター線を高密度に巻きつけて形成することにより、加熱庫上板10の温度上昇の均一化を図ることができる。
図7に示すように、平面ヒーター11は、内側ヒーター20と外側ヒーター21により1つの熱源として構成されたヒーター25を上側絶縁材22と下側絶縁材23の2枚のマイカの板材により両側から挟んで形成されている。図9は平面ヒーター11の平面図であり、上側絶縁材22が示されている。図10は平面ヒーター11の裏面図であり、下側絶縁材23が示されている。
図9および図10に示すように、上側絶縁材22と下側絶縁材23においては、内側ヒーター20と外側ヒーター21のそれぞれのヒーター線を挟着した領域が、スリット22a、23aにより区切られている。従って、内側ヒーター20と外側ヒーター21のそれぞれのヒーター線により加熱された上側絶縁材22と下側絶縁材23における互いの領域においては、他の領域からの伝熱が遮断される構成である。スリット22a、23aにより区切っている効果は、内側ヒーター20と外側ヒーター21を同時に通電した場合、お互いに膨張するため、加熱庫上板10の密着性が損なわれることを防止できることである。なお、ヒーター25を挟着した上側絶縁材22と下側絶縁材23のそれぞれには、前述の加熱庫上板10に設けられた押え板係止部10cおよび複数の留め具10dが挿入される開口22b、23bが形成されている。平面ヒーター11は端子板24を有しており、内側ヒーター20および外側ヒーター21のそれぞれのヒーター線に接続された端子が端子板24に設けられている。
図11は、前述の加熱庫上板10の上面に平面ヒーター11が装着された状態を示す斜視図である。図11に示すように、平面ヒーター11は、加熱庫上板10における曲面の発熱領域10a上に密接して装着されている。加熱庫上板10に形成された留め具10dが折り曲げられて、平面ヒーター11は発熱領域10a上の所定位置に密着して装着される。このとき、加熱庫上板10の留め具10dは、平面ヒーター11を上下に貫通するように形成された開口(22b、23b)、およびマイカで形成された当て板となる押え具12の孔を貫通して折り曲げられて、平面ヒーター11を発熱領域10aの上面に密接するように装着される。また、加熱庫上板10における中央に設けられた押え板係止部10cは、平面ヒーター11を中央に形成された開口(22b、23b)内に配置される。
[第1断熱材]
図5に示したように、平面ヒーター11を覆うように第1断熱材13が配設されている。第1断熱材13は、平面ヒーター11の上面からの熱を遮断する機能を有しており、例えば、ガラスウールにより形成されている。第1断熱材13は、加熱庫上板10における少なくとも発熱領域10aの全面を覆うことができる形状を持ち、実質的に同一の厚みを有して、少なくとも厚み方向に弾性力(復元力)を有する。
図5に示したように、平面ヒーター11を覆うように第1断熱材13が配設されている。第1断熱材13は、平面ヒーター11の上面からの熱を遮断する機能を有しており、例えば、ガラスウールにより形成されている。第1断熱材13は、加熱庫上板10における少なくとも発熱領域10aの全面を覆うことができる形状を持ち、実質的に同一の厚みを有して、少なくとも厚み方向に弾性力(復元力)を有する。
前述の図5に示したように、第1断熱材13には複数の開口が形成されている。第1断熱材13の中央に形成された開口は、加熱庫上板10に突設された押え板係止部10cが収納される係止部用開口13aである。また、第1断熱材13には、加熱庫上板10に設けられた留め具10dが収納される留め具用開口13b、平面ヒーター11のヒーター線が通る端子用開口13c、および後述する平面ヒーター11により直接的に加熱される加熱領域の温度を検出するヒーター温度検出手段であるヒーター温度検出部18の検出端部18a(図15参照)が収納される温度検出用開口13dを含んでいる。
[押え板]
図12は、第1断熱材13の上部を覆い、加熱庫上板10に装着される押え板14を示す図である。図12において、(a)は押え板14の平面図であり、(b)は(a)に示した押え板14における(b)−(b)線による端面図であり、(c)は(a)に示した押え板14における(c)−(c)線による端面図である。
図12は、第1断熱材13の上部を覆い、加熱庫上板10に装着される押え板14を示す図である。図12において、(a)は押え板14の平面図であり、(b)は(a)に示した押え板14における(b)−(b)線による端面図であり、(c)は(a)に示した押え板14における(c)−(c)線による端面図である。
図12に示すように、加熱庫上板10に装着される押え板14には、加熱庫上板10における曲面で形成された発熱領域10aと同様の曲面を有する曲面領域14aが形成されている。押え板14は、平面ヒーター11を第1断熱材13を介して加熱庫上板10の発熱領域10aに押し付ける機能を有しており、平面ヒーター11の全面を発熱領域10aに対して隙間なく密着させている。押え板14においては、平面ヒーター11の内側ヒーター20および外側ヒーター21と対向する位置に押圧部14bが形成されている。押圧部14bは、平面ヒーター11側に突出する連続する凸部で形成されており、平面ヒーター11の内側ヒーター20と外側ヒーター21を第1断熱材13を介して押圧している。また、上記のように押え板14に押圧部14bが形成されているため、押え板14としての剛性が高められている。また、密着性が悪い部分があれば、その部分に、押圧部14bを設けることで改善を図ることができ、加熱庫上板10の均一な温度上昇を図ることができる。
図12の(b)の端面図に示すように、押え板14における曲面領域14aの長手方向(図12の(a)の左右方向)の断面は、実質的に曲線で構成されている。同様に、図12の(c)の端面図に示すように、押え板14における曲面領域14aの短手方向(図12の(a)の上下方向)の断面も、実質的に曲線で構成されている。従って、押え板14における曲面領域14aは、加熱庫側(下側)が凹面となる3次元曲面を有している。本実施形態においては、曲面領域14aの長手方向の曲線の曲率は、曲面領域14aの短手方向の曲線の曲率とは異なっており、長手方向の曲率が短手方向の曲率より小さくなっている。上記のように、押え板14の曲面領域14aは、加熱庫上板10の発熱領域10aと同様の曲面を有している。
また、図12に示すように、押え板14の中央には、加熱庫上板10に突設された押え板係止部10cに対してネジ止めするための係止具(段付きビス)19のネジ部19c(図13参照)が貫通する係止部装着孔14cが形成されている。
図13は、係止具である段付きビス19を加熱庫上板10の押え板係止部10cに螺着して、押え板14を加熱庫上板10に対して上下方向に遊動可能に装着する方法について説明する断面図である。図13において、(a)は段付きビス19を押え板係止部10cに螺合させていく途中の状態を示しており、(b)は段付きビス19が押え板係止部10cに螺着されて組み立て完了した状態を示している。図13に示すように、段付きビス19は、頭部19aと円筒部19bとネジ部19cとを有して構成されており、円筒部19bの直径がネジ部19cの直径より大きく形成されている。
図13の(a)に示すように、段付きビス19が押え板係止部10cに螺合させていく途中において、段付きビス19の頭部19aが押え板14に当接している。本実施形態の構成においては、図13の(a)に示すように段付きビス19の頭部19aが押え板14に当接した後、所定のピッチだけネジ込み、段付きビス19の円筒部19bが加熱庫上板10の押え板係止部10cに当接して、段付きビス19の押え板係止部10cに対する螺着が完了して組立が完成する。
図14は、当該加熱調理器が使用されて、加熱庫上板10の発熱領域10aが平面ヒーター11により加熱されて高温度となったとき、発熱領域10aが膨張して盛り上がった状態を示している。図14に示すように、発熱領域10aが膨張して盛り上がったとしても、段付きビス19の円筒部19bが押え板14の係止部装着孔14cの内部を上方に摺動可能である。このため、発熱領域10aが膨張して盛り上がっても、押え板14が同様に上方に持ち上がることがなく、平面ヒーター11は発熱領域10aに対して押え板14により常に所定の圧力以上で押圧された状態が維持される。このように、本実施形態の加熱調理器においては、平面ヒーター11が発熱領域10aに対して常に押え板14により押圧された状態であるため、調理動作においては平面ヒーター11が発熱領域10aと隙間なく密着した状態が維持される。
図12の(a)の押え板14の平面図に示したように、押え板14には温度検出装着部14dおよび端子装着部14eが設けられている。温度検出装着部14dは、平面ヒーター11からの熱により直接的に加熱される領域の温度を検出するヒーター温度検出部18、例えばサーミスタが装着される部位である。端子装着部14eは、平面ヒーター11における内側ヒーター20と外側ヒーター21のそれぞれの端子を有する端子部24が装着される。端子部24の各端子は、当該加熱調理器における制御部7により駆動制御される電源部に接続されている。
図15は、押え板14の温度検出装着部14dにヒーター温度検出部18(サーミスタ)が装着された状態を拡大して示す断面図である。なお、図15に示す断面図は、前述の図4において符号XVで示した領域を拡大して示したものである。図15に示すように、ヒーター温度検出部18の検出端部18aが第1断熱材13に形成された温度検出用開口13dの内部に配置されている。温度検出用開口13dは、平面ヒーター11により直接的に加熱される加熱領域(加熱空間)を形成する。従って、ヒーター温度検出部18の検出端部18aは平面ヒーター11により直接的に加熱される加熱領域(加熱空間)に配置されている。本実施形態においては、加熱領域(加熱空間)が平面ヒーター11における内側ヒーター20の直上に形成されており、内側ヒーター20により直接的に加熱されている。ヒーター温度検出部18は、内側ヒーター20により直接的に加熱された加熱領域の温度を検出するため、このヒーター温度情報、および加熱庫4の内部の温度を検出する庫内温度検出部9からの庫内温度情報に基づいて、制御部7は平面ヒーター11などの当該加熱調理器に用いられている各種加熱調理手段の熱源を駆動制御する。
図16は、前述の加熱庫上板10に平面ヒーター11、第1断熱材13、押え板14などが装着された平面ヒーターユニット8を示す斜視図である。図16に示すように、平面ヒーターユニット8は、加熱庫上板10における発熱領域10aを覆うように押え板14が装着されている。
図17は、平面ヒーターユニット8を示す図である。図17において、(a)は平面ヒーターユニット8の平面図であり、(b)は(a)に示した平面ヒーターユニット8における(b)−(b)線による断面図であり、(c)は(a)に示した平面ヒーターユニット8における(c)−(c)線による断面図である。
図17に示すように、平面ヒーターユニット8としては実質的に一体化されて構成されており、この平面ヒーターユニット8により加熱庫4の天井壁が構成される。図17の(b)の断面図に示すように、平面ヒーターユニット8の長手方向(図17の(a)の左右方向)の断面は、実質的に同じ厚み(上下方向の長さ)を有する曲面で構成されている。同様に、図17の(c)の断面図に示すように、平面ヒーターユニット8の短手方向(図17の(a)の上下方向)の断面も、実質的に同じ厚み(上下方向の長さ)を有する曲面で構成されている。従って、平面ヒーターユニット8としては、全体的に加熱庫側(下側)が凹面となる3次元曲面を有している。なお、図17の(b)に示す断面図において、符号Aで囲む領域は、前述の図13および図14に示した係止具である段付きビス19が螺着されている部分を示している。
[加熱制御]
本実施形態の加熱調理器においては、上記のように構成された平面ヒーターユニット8の他の加熱調理手段として、マイクロ波を形成するマグネトロンを備え、マグネトロンで形成されたマイクロ波を導波管を介してアンテナから放射するマイクロ波加熱ユニットが設けられている。マイクロ波を加熱庫4に放射するアンテナは、加熱庫4の底面壁の下方に配設されており、加熱庫4に対して下方から円偏波などのマイクロ波を放射する構成を有している。また、アンテナは指向性を有するマイクロ波を放射することが可能な構成を有しており、アンテナを回転させることにより加熱庫4の内部を均一に加熱することが可能な構成である。
本実施形態の加熱調理器においては、上記のように構成された平面ヒーターユニット8の他の加熱調理手段として、マイクロ波を形成するマグネトロンを備え、マグネトロンで形成されたマイクロ波を導波管を介してアンテナから放射するマイクロ波加熱ユニットが設けられている。マイクロ波を加熱庫4に放射するアンテナは、加熱庫4の底面壁の下方に配設されており、加熱庫4に対して下方から円偏波などのマイクロ波を放射する構成を有している。また、アンテナは指向性を有するマイクロ波を放射することが可能な構成を有しており、アンテナを回転させることにより加熱庫4の内部を均一に加熱することが可能な構成である。
また、本実施形態の加熱調理器における他の加熱調理手段としては、加熱庫内に水蒸気を集中的に噴射して加熱調理するスチーム加熱ユニット、および加熱庫4の内部に熱風を循環させて食品を加熱調理する熱風循環ユニットが設けられている。スチーム加熱ユニットは、本体1の内部に水タンクを有し、水タンクから水をボイラーのスチームヒーターにより高温度に加熱して生成された水蒸気を加熱庫4の内部に集中的に噴射する構成である。熱風循環ユニットは、加熱庫4の背面側に設けられた背面ヒーターにより加熱庫4からの吸引した空気を加熱し、熱風を加熱庫4の内部に給気する構成である。
上記のように、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段としては、平面ヒーターユニット8、マイクロ波加熱ユニット、スチーム加熱ユニット、および熱風循環ユニットが設けられており、調理内容に応じて各加熱調理手段が選択され、場合によっては複数の加熱調理時間を同時に、または組み合わせて駆動制御される。なお、本実施形態においては、平面ヒーターユニット8による加熱制御を主として説明する。
前述の図15に示したように、ヒーター温度検出部18の検出端部18aが第1断熱材13に形成された温度検出用開口13dの内部に収納されており、ヒーター温度検出部18の検出端部18aが平面ヒーター11の内側ヒーター20により直接的に加熱される加熱領域(加熱空間)に配置されている。ヒーター温度検出部18は、内側ヒーター20により直接的に加熱された空間の温度が検出して、検出した温度をヒーター温度情報として制御部7(図18参照)に送信する。制御部7においては、ヒーター温度情報と共に加熱庫4の庫内温度を検出する庫内温度検出部9からの庫内温度情報に基づいて、使用者が設定した調理内容などに応じて加熱調理動作における熱源および駆動源などを制御する。
本実施形態においては、ヒーター温度検出部18が内側ヒーター20により直接的に加熱される加熱領域(加熱空間)の温度を検出する構成であるため、制御部7はヒーター温度検出部18からの高精度のヒーター温度情報に基づいて内側ヒーター20による加熱調理動作における温度制御を行うことができる。本実施形態においては、後述するように、ヒーター出力の大きな内側ヒーター20により加熱庫4を急激に温度上昇させるスピード加熱動作を行っているため、このスピード加熱動作においてはヒーター温度情報が有効となる。
前述の[発明が解決しようとする課題]の欄で説明したように、従来の加熱調理器においては、検出された庫内温度に基づいて、加熱庫内部が設定温度となるように、平面ヒーターに対するオンオフ制御を行う構成であった。このため、従来の加熱調理器においては、庫内温度が設定温度に到達するより遙かに前に平面ヒーターを一旦オフ状態として、それ以降は平面ヒーターのオンオフ動作を繰り返すことにより、庫内温度を徐々に設定温度に近づける構成であった。従って、平面ヒーターを用いて庫内温度を精度高く設定温度とすることが困難であり、また設定温度に到達するまでに時間を要していた。
本実施形態の加熱調理器においては、制御部7がヒーター温度検出部18からのヒーター温度情報および庫内温度情報に基づいて加熱調理動作における温度制御を行う構成である。特に、加熱庫4を急激に温度上昇させて、設定温度に短時間で到達させるスピード加熱動作においては、内側ヒーター20により加熱された加熱領域の温度を示すヒーター温度情報に基づいて制御動作が行われる構成である。このため、制御部7は、内側ヒーター20により加熱される加熱領域の温度を設定温度まで急激に加熱することが可能となり、加熱庫4の庫内温度を急激に温度上昇させることが可能となる。また、後述するように、本実施形態における内側ヒーター20は、入力する電流を所望の値に制御できる構成であり、ヒーター出力を所望の値とすることができる構成である。このため、制御部7においては、庫内温度が設定温度に到達した後においては、庫内温度情報およびヒーター温度情報に基づいて内側ヒーター20に対する入力電流制御を行うことにより、庫内温度を精度高く設定温度に維持することが可能となる。その結果、本実施形態の加熱調理器においては、庫内温度が設定温度に到達するまでの時間を大幅に短縮することができると共に、庫内温度を精度高く設定温度に所定時間維持することが可能となる。
[加熱調理動作]
図18は、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段を制御する回路図の一部である。本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段における熱源としては、平面ヒーターユニット8における内側ヒーター20および外側ヒーター21、スチーム加熱ユニットにおけるスチームヒーター26、熱風循環ユニットにおける背面ヒーター27、およびマイクロ波加熱ユニットにおけるマグネトロン28がある(図18参照)。また、熱風循環ユニットにおいてはファンモータ29が用いられている。
図18は、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段を制御する回路図の一部である。本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段における熱源としては、平面ヒーターユニット8における内側ヒーター20および外側ヒーター21、スチーム加熱ユニットにおけるスチームヒーター26、熱風循環ユニットにおける背面ヒーター27、およびマイクロ波加熱ユニットにおけるマグネトロン28がある(図18参照)。また、熱風循環ユニットにおいてはファンモータ29が用いられている。
図18の回路図に示すように、内側ヒーター20、外側ヒーター21、スチームヒーター26、背面ヒーター27、およびファンモータ29がオンオフ制御されるようにスイッチング素子に接続されている。また、マイクロ波加熱ユニットにおけるマイクロ波生成手段であるマグネトロンの駆動電源としてインバータ回路に接続されている。本実施形態においては、内側ヒーター20の駆動制御をスイッチング素子としてトライアック30を用いており、内側ヒーター20に入力する電流を所望の値に無段階で可変制御できる構成を有している。外側ヒーター21は、単純にオン/オフを切り替えるスイッチング素子としてリレーが用いられている。なお、本実施形態における外側ヒーター21は、単純にオン/オフを切り替えるスイッチング素子としてリレーを用いた構成で説明するが、内側ヒーター20と同様にスイッチング素子としてトライアックを用いて入力電力を無段階に可変制御できる構成でもよい。
加熱調理器においては、予め決められた定格電力があり、その定格電力以上の電力を使用することはできない。本実施形態の加熱調理器において、複数の加熱調理手段を用いて加熱調理することが可能な構成であり、起動する熱源などの消費電力が常に定格電力以内となりように制御部7において制御される。特に、本実施形態の加熱調理器における平面ヒーターユニット8においては特徴的な制御を行っている。
平面ヒーターユニット8におけるヒーター25は、内側ヒーター20と外側ヒーター21により1つの熱源を構成しているが、本実施形態においては内側ヒーター20の最大ヒーター出力が、例えば900Wであり、外側ヒーター21の最大ヒーター出力が、例えば700Wである。そのため、内側ヒーター20と外側ヒーター21の最大ヒーター出力の合計は、一般的な家庭における定格電力(1500W=15A(定格電流)×100V)を越えている。本実施形態の加熱調理器においては、図18に示したように、内側ヒーター20がスイッチング素子としてトライアック30により駆動制御される構成を有している。このため、内側ヒーター20は、トライアック30に入力する制御信号により300〜900Wの範囲内で無段階で可変できるヒーター出力で駆動することが可能である。
以下、本実施形態の加熱調理器における加熱調理手段を用いた具体的な加熱調理動作について例示を用いて説明する。
平面ヒーターユニット8のみを用いて加熱庫4を天井壁の略全面を発熱体として加熱調理する場合には、例えば、平面ヒーター11の内側ヒーター20を700Wのヒーター出力に駆動制御し、外側ヒーター21をオン状態として700Wのヒーター出力とすることにより、平面ヒーター11として合計1400Wのヒーター出力により加熱庫4を加熱することができる。
平面ヒーターユニット8およびマイクロ波加熱ユニットを用いて加熱庫4に対して天井壁面および底面壁の下側からのマイクロ波により加熱調理する場合には、例えば、平面ヒーター11の内側ヒーター20を900Wの最大ヒーター出力とし、外側ヒーター21をオフ状態(0W)として、平面ヒーター11として合計900Wのヒーター出力により加熱庫4を上方から加熱する。一方、他の加熱調理手段として用いるマイクロ波加熱ユニットにおいては、マグネトロン28などの消費電力として、例えば450Wを使用して、加熱庫4に収納された発熱皿6を加熱して、発熱皿6に載置された食品を加熱調理することができる。
別の例示としては、外側ヒーター21をオフ状態(0W)、内側ヒーター20を430Wのヒーター出力とし、マイクロ波加熱ユニットにおけるマグネトロン28などの消費電力として550Wを使用して、発熱皿6に載置された食品を加熱調理することができる。上記のように、平面ヒーターユニット8およびマイクロ波加熱ユニットを用いて加熱調理を行う場合であっても、一般的な家庭における定格電力(1500W=15A(定格電流)×100V)以下の消費電力により、所望の調理動作を実行することができる。
本実施形態の加熱調理器においては、平面ヒーターユニット8およびマイクロ波加熱ユニットを用いることにより、加熱庫4の中央部分に対して集中的な加熱が可能となる。平面ヒーター11においては、従来650Wであったヒーター出力を900Wにすることで、単位面積当たりのヒーター出力が1.6倍になっている。特に内側ヒーター20は外側ヒーター21に比べてヒーター出力が高く構成されている。従って、本実施形態の構成においては、ヒーター出力が大きな内側ヒーター20により加熱庫4の天井壁面の中央部分を急激に加熱することができるため、天井壁面の中央部分が発熱体となり、この発熱体が加熱庫4の中央部分に対して集中的に熱放射することができる。また、ヒーター線を高密度に巻きつけて形成することにより、加熱庫上板10の温度上昇の均一化を図ることができる。
一方、本実施形態の構成においては、加熱庫4の下方からはマイクロ波加熱ユニットのアンテナからマイクロ波(円偏波)を加熱庫4の中央部分に向かって集中的に放射できる構成を有している。加熱庫4の内部には被加熱物である食品が載置される発熱皿6が収納されており、この発熱皿6の載置面33にはマイクロ波を吸収して発熱する発熱体が埋設されている。この結果、発熱皿6の載置面上の食品に対しては、マイクロ波加熱ユニットにより、発熱体により加熱された発熱皿6により下方から加熱されると共に、平面ヒーターユニット8により、天井壁の中央部分が加熱されて、この中央部分からの熱放射を上方から受けて集中的に加熱される。即ち、本実施形態の加熱調理器においては、加熱庫4に収納された発熱皿6の食品に対して、上方および下方から急激に高温度で加熱することが可能な構成となっている。
図19は本実施形態の加熱調理器において用いられる発熱皿6を示す斜視図である。図20は図19に示した発熱皿6の平面図である。図19および図20に示すように、平面視が長方形形状であり、外縁部34が外方向に広がったフランジ形状となっている。外縁部34で囲まれた中央部分が凹形状であり、その底面が載置面33となっている。載置面3には凹凸形状を有している。載置面33における凹凸形状は、載置面33の左右方向(当該加熱調理器の左右方向)に対して斜行した谷部と峰部が交互に形成されている。本実施形態においては、斜行した谷部と峰部が左右方向に対して略45度の角度を有して延設されている。
また、発熱皿6の載置面33の中央部分には、長方形形状を示す領域境界マーク32が設けられている。領域境界マーク32の内側は、スピード加熱領域Bであり、前述の平面ヒーターユニット8の内側ヒーター20およびマイクロ波加熱ユニットによるマイクロ波加熱を用いて被調理物に対して集中的にスピード加熱調理する領域を示している。従って、使用者は、被調理物である食品を発熱皿6における領域境界マーク32の内側のスピード加熱領域Bに載置して、スピード加熱調理することができる。なお、領域境界マーク32としては、凸形状、凹形状、または印刷などにより、視覚および触覚により容易に確認できる構成であればよい。
上記のように、本実施形態の加熱調理器においては、定格電力内において、少なくとも平面ヒーターを加熱調理手段として用いて加熱調理を効率高く行うことができる構成を有する。本実施形態の加熱調理器においては、合計の消費電力が定格電力を越える複数の電力機器を用いて、加熱庫内部を所望の高火力で急激に立ち上げて急速に加熱調理することが可能な構成を有している。
また、本実施形態の加熱調理器は、庫内温度の立ち上がりを早くすることが可能であると同時に、庫内温度(加熱庫上板温度)を一定温度に維持することができる構成を有する。本実施形態の加熱調理器は、庫内温度(加熱庫上板温度)を精度高く設定温度とすることでき、庫内温度が設定温度に到達するまでの時間を短くすることができるため、調理時間の短縮を達成することができる構成となる。
本発明の加熱調理器は、庫内温度を所望の温度に素早く立ち上げることが可能な構成を有して、調理時間を短縮をすることができ、市場価値の高い調理機器となる。
1 本体
2 扉
3 把手
4 加熱庫
5 設定部
6 発熱皿
7 制御部
8 平面ヒーターユニット
9 庫内温度検出部
10 加熱庫上板(天井壁)
10a 発熱領域
10b ハニカム領域
10c 押え板係止部
10d 留め具
11 平面ヒーター
12 押え具
13 第1断熱材
14 押え板
15 絶縁シート
16 遮熱板
17 第2断熱材
18 ヒーター温度検出部(サーミスタ)
18a 検出端部
19 係止具(段付きビス)
20 内側ヒーター
21 外側ヒーター
22 上側絶縁材
23 下側絶縁材
24 端子部
25 ヒーター
26 スチームヒーター
27 背面ヒーター
28 マグネトロン
29 循環ファンモータ
30 トライアック
31 スイッチ
32 領域境界マーク
33 載置面
34 外縁部
2 扉
3 把手
4 加熱庫
5 設定部
6 発熱皿
7 制御部
8 平面ヒーターユニット
9 庫内温度検出部
10 加熱庫上板(天井壁)
10a 発熱領域
10b ハニカム領域
10c 押え板係止部
10d 留め具
11 平面ヒーター
12 押え具
13 第1断熱材
14 押え板
15 絶縁シート
16 遮熱板
17 第2断熱材
18 ヒーター温度検出部(サーミスタ)
18a 検出端部
19 係止具(段付きビス)
20 内側ヒーター
21 外側ヒーター
22 上側絶縁材
23 下側絶縁材
24 端子部
25 ヒーター
26 スチームヒーター
27 背面ヒーター
28 マグネトロン
29 循環ファンモータ
30 トライアック
31 スイッチ
32 領域境界マーク
33 載置面
34 外縁部
Claims (13)
- 被調理物を加熱する加熱庫、
加熱庫の天井壁の上に設けられ、前記天井壁の中央部分の直上に配設された内側ヒーターと、前記内側ヒーターを取り囲む外側ヒーターとにより1つの熱源となる平面ヒーター、および
前記平面ヒーターにおける前記内側ヒーターと前記外側ヒーターとをそれぞれ制御する制御部、を備えた加熱調理器であって、
前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの最大ヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越える構成を有し、
前記制御部は、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターのヒーター出力の合計が当該加熱調理器の定格電力を越えないように、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの少なくとも一方に入力する電力を無段階で可変制御するよう構成された加熱調理器。 - 前記平面ヒーターにより直接加熱される領域の温度を検出するヒーター温度検出手段を備え、
前記制御部は、前記ヒーター温度検出手段により検出されたヒーター温度情報に基づき前記平面ヒーターを制御して前記加熱庫の庫内温度または前記天井壁の温度を設定温度とするよう構成された請求項1に記載の加熱調理器。 - 前記内側ヒーターのヒーター出力が前記外側ヒーターのヒーター出力より大きく構成された請求項1または2に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁は、加熱庫側が凹面となる3次元曲面を有し、前記平面ヒーターの全面が前記天井壁に対して密接するよう固定された請求項1乃至3のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁が有する前記3次元曲面は、平面視が長方形であり、長手方向の曲率が短手方向の曲率と異なる請求項4に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁は、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数の領域を有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁は、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数の領域を有し、前記複数の領域のそれぞれが同じ形状を有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁は、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数の多角形形状の領域を有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁は、前記平面ヒーターの熱による膨張/収縮の変形力を吸収する複数のハニカム形状の領域を有する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記平面ヒーターは、前記天井壁に対して可動範囲を有して取り付けられた3次元曲面を有する押え板により断熱材を介して保持された請求項1乃至9のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記押え板は、前記内側ヒーターと前記外側ヒーターに対向するそれぞれの領域に前記内側ヒーターと前記外側ヒーターの方向に突出する押圧部が形成されており、当該押圧部により前記断熱材を介して前記内側ヒーターと前記外側ヒーターを押圧するよう構成された請求項10に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の天井壁における少なくとも平面ヒーター側の面は、黒色シリコン膜を有するよう構成された請求項1乃至11のいずれか一項に記載の加熱調理器。
- 前記加熱庫の少なくとも天井壁の加熱庫側の面は、セルフクリーニング膜を有するよう構成された請求項1乃至12のいずれか一項に記載の加熱調理器。
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- 2018-11-22 HK HK18114931.3A patent/HK1255855A1/zh unknown
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