JP2792172B2 - 圧力加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、センサーを備えた高周波加熱装置に使う圧
力鍋などの圧力加熱装置に関するものである。

従来の技術 被加熱物を密封し、その蒸気圧により内圧を高めて沸
点を上昇させ、加熱時間の短縮を図った加熱器として圧
力鍋あるいは圧力釜がある。

圧力鍋あるいは圧力釜による加熱形態は、おもり等に
圧力調整手段が作動するまでの立ち上がりモードと、一
定の内圧を維持する加熱モードと、加熱を停止して内圧
が低下するのを待つ蒸らしモードから成り立っている。

これらの加熱形態の中で、被加熱物の加熱具合に最も
大きな影響を与える重要な加熱形態は、一定の内圧を維
持する加熱モードである。家庭用の圧力鍋などに添付さ
れた料理本に記載される加熱時間というのは、一般にこ
の加熱モードに要する時間である。

ところが、立ち上がりモードに要する立ち上がり時間
は、被加熱物の分量や熱源のカロリーなどによって異な
るため、鍋を操作する人はおもり等の圧力調整手段が作
動を始めるまで鍋のそばにつきっきりとなり、おもりが
作動を始めた時点を確認して加熱時間を設定したタイマ
をスタートさせなければならなかった。

また圧力鍋の加圧調理では、高圧で（約120℃２気
圧）で調理する方が良いものと、炊飯など低圧で（約11
0℃1.4気圧）調理する方が良いものがある。しかしなが
ら従来のガス等を加熱源とした圧力鍋はその調理により
圧力調整手段であるおもりの種類をいちいち変える必要
があった。

このような操作の煩わしさを解消するために、温度セ
ンサを用いて鍋の温度を検出する電気圧力鍋がすでに市
販されている。

このような電気圧力鍋の一例として、松下製のSR−20
3Pがある。これは温度センサにより鍋の底部の外面温度
を検出し、これを一定温度に保つよう電熱ヒータへの給
電を制御することで、鍋の内圧をある値に維持する構成
である。すなわち、鍋の内部温度を120度に保つと、鍋
の内圧は約２気圧に維持される。

又鍋の内部温度を113度に保つと鍋の内圧は約1.6気圧
に維持される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、この構成においては、温度センサが鍋
の外面の温度を検出して間接的に内部温度を推定する方
式であるために、鍋の内部の温度をダイレクトに正確に
制御することができない。

さらに、鍋の厚み分だけ熱伝導が遅れるから、内部温
度が制御すべき温度を超えてオーバーシュートしてしま
う。特に被加熱物が少量の場合には立ち上がりが早いの
で、このようなオーバーシュートはかなり大きなものに
なってしまう。

また、温度センサと鍋との接触部に煮汁がこびりつい
たりすると、熱が伝導しにくくなり、内部温度が高く、
すなわち圧力が高くなってしまう。

調理はうまくいかないし、危険度が増す。

さらに、加熱時間をタイマを用いて設定しなければな
らず、タイマが作動するタイミングは自動的に制御され
るが、基本的には加熱が自動化されているわけではな
い。

そこで本発明はおもり等の圧力鍋調整手段を、高圧調
理，低圧調理に伴ない、いちいち変えることなく、また
おもり等の圧力調整手段が作動を始める時点をダイレク
トに正確に検出できる為、その後の加圧状態を速やかに
設定できる圧力加熱装置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 上記課題を解決するため、本発明は圧力調整手段から
放出される余剰の蒸気あるいはガスが放出され始める時
点もしくはその後のある時点を検出する気体センサー
と、それまでに要した時間を計数し、それに基づいて加
熱手段への給電を制御する制御部とを備えるものであ
る。

作用 本発明の圧力加熱装置は気体センサを用いて圧力調整
手段から放出される余剰の蒸気あるいはガスを検出する
ことにより、圧力調整手段が作動を始める時点をダイレ
クトに正確に検出し、その後高圧調理，低圧調理の内容
によりそれまでに要した時間の関数に基づき所定の時
間、高周波加熱を停止したもので速やかに、必要とする
温度又は加圧状態に戻すことができる。

実施例 以下、本発明の実施例における圧力加熱装置について
図面とともに説明する。

第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。高周波加熱装置本体１の中に高周波加熱手段である
マグネトロン２が装着され加熱室３内に、電波を供給し
ている。加熱室３内には合成樹脂で形成される圧力容器
４が載置されている。

加熱室３の一面に、開閉自在な扉体５で閉塞され、加
熱室内と連通する部位に気体センサ６が配されている。
高周波加熱装置本体１の前面には操作パネル７が具備さ
れ、手動加熱にて加熱時間を設定するタイマー８と自動
加熱にて被加熱物の種類や加熱のカテゴリーにより加熱
のしかたを選択するオートキー９とが配されている。

圧力容器４の、圧力調整手段たるおもり10は、蓋体11
の中央に設けられ、圧力容器４の内圧を所定値に維持す
る為、過剰な蒸気を排出する。

蓋体11には、金属製の保持部12が固着され、蓋体11を
半径方向にスライドさせることにより蓋体11と、圧力容
器４を、ゴムパッキン13を介して密封することができ
る。

一方制御部14によりドライバ15を介してマグネトロン
２の給電を制御している。又、圧力容器４のおもり10よ
り排出される余剰の蒸気を検出する気体センサ６は検知
回路16を介して制御部14にその信号が入力される。

かかる気体センサとして松下製相対湿度センサ“ヒマ
ミセラム”やフィガロ社製のガスセンサ、芝浦電子製の
絶対湿度センサなど、およびこれらの相当品が利用でき
る。

次にかかる制御システムの動作の概要を説明する。

第２図は気体センサ近傍の蒸気と圧力容器の内圧そし
てその時の高周波出力を示すタイムチャートであり、
（ａ）は気体センサ６により検出される蒸気の変化、
（ｂ）は圧力容器内の内圧の動き、（ｃ）はこのときの
高周波出力の変化を示している。

加熱が開始されると、圧力容器内の被加熱物の温度は
上昇を始め、やがて内圧は高まり出す。しかし、おもり
10がノズルの開孔を塞いでいるため気体センサ６の近傍
には存在しない。さらに内圧が高まりおもり10が動きは
じめると、ノズルの開孔から蒸気が漏れ出し急激に気体
センサ近傍の湿度は高まる。その変化はデジタル的で、
気体センサ６は感度よくＰ点を検出することができる。

圧力調理には、２気圧という高圧で調理するものと、
ごはん類や野菜などのように高圧で調理すると、溶けす
ぎてしまうものがある。またブタや鶏の骨などがある場
合、骨の中のニカワ質が出てきて味が悪くなってしま
う。従がってこのような食品の調理は1.4〜1.6気圧程度
の低圧で調理するのが望ましい。

その望ましい低圧にすみやかに戻す為、蒸気を検出し
たＰ点の信号により高周波出力をゼロに絞る。

自動加熱の際には、加熱の開始からセンサーの検知点
Ｐまでに要する時間T1が制御部14によって計数される。
このT1時間は、被加熱物の種類と分量とに依存すること
が実験により明らかになった。つまりT1時間は、被加熱
物の量が大きくなるほどにほぼリニアに延びていくこと
が判った。つまりT1時間から被加熱物の分量を推定で
き、このT1の値をもとに続く高周波出力をゼロにする時
間T2や、続く加熱時間を自動的に算出することができ
る。

すなわち、高周波出力をゼロにする時間T2は次式によ
って求める。

T2＝KT1＋Ｂ K:被加熱物の種類により異なる係数 B:定数 T1に続く加熱時間Ｔを次式によって求める。

Ｔ＝lT1＋Ｃ l:被加熱物の種類により異なる係数 B:定数 かかる演算処理により加熱を自動的に終了させることが
できる。

高周波出力をゼロに絞る時間T2以降は、被加熱物の種
類によりその高周波出力を100〜300W程度に絞る。

その印加される高周波出力により圧力容器４の内圧が
1.4〜２気圧にバランスされる。このときの高周波出力
は実験的に算出される。

第３図はかかる制御部の動作を示すフローチャートで
ある。

操作パネル７のオートキー９の中から圧力調理を選択
し、圧力調理の中で野菜や炊飯等圧力弱キーを選択する
とその選択されたキーにより加熱を開始する （ａ）。

最初は500Wのフルパワーで加熱をする。同時に気体セ
ンサ６が蒸気を検知するまでの時間T1を計数する
（ｂ）。

気体センサ６が蒸気を検知するとマグネトロン２の給
電を停止し加熱を停止する （ｃ）。

加熱開始から気体センサが蒸発を検知するまでの時間
T1より高周波出力を停止する時間 T2＝KT1＋Ｂを算出し （ｄ）、その時間が逓減される
（ｅ）。

その時間が経過すると、メニューに応じた高周波出力
P₂で（100W〜300W）加熱を再開する （ｆ）。

加熱時間Ｔは、加熱開始から気体センサが蒸気を検知
するまでの時間T1より算出される。

Ｔ＝lT1＋Ｃ （ｇ）。

Ｔ時間が逓減され経過すると加熱は停止され
（ｈ）、蒸らしモード（高周波出力停止）へ移向する。

発明の効果 以上のように圧力加熱装置においては、気体センサを
用いて圧力調整手段から放出される余剰の蒸気あるいは
ガスを検出することにより圧力調整手段が作動を始める
時点をダイレクトに確実に検出でき、その後高周波出力
を停止するので、すみやかにその被加熱物に応じた適切
な圧力に設定することができる。

また気体センサにより、加熱開始から圧力調整手段が
作動を始める時点を正確に検出し、この時間は被加熱物
の分量や高周波出力に強く依存するので、それまでに要
した時間を計数してこれに基づいて加熱停止時間を自動
的に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す圧力加熱装置の構成を
示すブロック図、第２図は蒸気と圧力容器の内圧，高周
波加熱出力の変化を示すタイムチャート、第３図は制御
部の動作を示すフローチャートである。 １……高周波加熱装置本体、４……圧力容器、６……気
体センサ、７……操作パネル、10……おもり、11……蓋
体、14……制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 6/64 - 6/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物を収容し密封する圧力容器と、圧
   力容器の一部に設けた圧力調整手段と、前記圧力容器を
   加熱する高周波加熱手段と、前記高周波加熱手段への給
   電を制御する制御部と、前記圧力調整手段から放出され
   る余剰の蒸気あるいはガスを検出する気体センサとより
   成り、前記制御部は前記高周波加熱手段への給電を開始
   するとともに、前記気体センサにより前記圧力調整手段
   から余剰の蒸気あるいはガスが放出され始めた時点もし
   くはその後のある時点を検出し、その時点から所定の時
   間前記高周波加熱手段への給電を停止する圧力加熱装
   置。
2. 【請求項２】所定の時間は高周波加熱手段への給電を開
   始して、気体センサにより圧力調整手段から余剰の蒸気
   あるいはガスが放出され始めた時点もしくはその後のあ
   る時点を検出するまでの時間の関数に基づいて算出する
   請求項１記載の圧力加熱装置。