JP2006118806A

JP2006118806A - 加熱装置

Info

Publication number: JP2006118806A
Application number: JP2004307914A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Nobue; 等隆信江; Koji Yoshino; 浩二吉野; Akiyoshi Fukumoto; 明美福本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2024-10-22
Also published as: JP4696527B2

Abstract

【課題】高温の蒸気で運転されている事が容易に認識できる加熱装置を提供する。
【解決手段】被加熱物（図示せず）を収納する加熱室１０と、前記加熱室１０内に供給する蒸気を発生する蒸発部２２と、前記蒸発部２２により発生した蒸気を加熱すると共に発光する光放射手段３３とを有するもので、高温の蒸気を発生させている時に光放射手段３３が発光することで動作状態を確実に認識でき、安全性を向上できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱装置に関するものである。

従来の加熱装置として、発熱体に気流を通して得られる高温の熱風を加熱室内に供給し被加熱物を加熱するものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、高温熱風を循環する装置に、高温の蒸気発生部を付設して被加熱物を高温の蒸気で加熱するものがある（例えば、特許文献２参照）。高温の蒸気は、透明であり、被加熱物の加熱中には被加熱物を目視でき加熱進捗度合を把握できる利点があるが、大きい熱エネルギを有しているので使用にあたっては安全性の確保が必須である。
特開平９−１２６４６５号公報特開２００４−１６２９３６号公報

しかしながら、気流を利用して熱風を庫内に吹出して循環させる従来の加熱装置では、被加熱物の形状が不均一な場合、熱風が当らない部位では加熱不足となり、加熱ムラを生じるので、被加熱物内での熱拡散を待ち、被加熱物の加熱ムラを抑制するために加熱時間を長くしなければならないといった課題があった。

また、高温の蒸気を利用した従来の加熱装置にあっては、高温蒸気を利用した専用の加熱装置の形態がとられているので、その装置の使用者にとっては予め安全性の認識がなされていたが、高温蒸気を利用する加熱装置を一般家庭に展開する場合には、加熱装置の安全性を確実に使用者に認識してもらう方法が必要であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物の形状が不均一な場合においても加熱ムラがなく、しかも高温蒸気による加熱状態が容易に認識できる加熱装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段により発生した蒸気を加熱すると共に発光する光放射手段とを有するもので、高温の蒸気を発生させている時に光放射手段が発光することで動作状態を確実に認識でき、安全性を向上できる。

また、本発明の加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段により発生した蒸気の通流部に設けられた光放射手段とを備え、前記光放射手段は前記高周波により発光するようにしたもので、光放射手段からの光で加熱装置の動作状態が容易に認識できると共に、光放射手段は無電極構成とすることができ、漏電の危険性を解消して加熱装置へのコンパクト実装あるいは実装設計の自由度を高めることができる。

さらに本発明の加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発生する高周波発生手段と、前記高周波を前記加熱室内に放射する放射手段と、前記放射手段の放射方向を可変する放射可変手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気の通流部に設けられ発光する光放射手段と、前記高周波発生手段および放射可変手段を制御して光放射手段の発光度合を変えて蒸気の加熱度合を制御する制御手段とを備えたもので、蒸気温度も使用者が認識できるとともに確実に加熱が進行しているという安心感を与えることができる。

本発明の加熱装置は、高温の蒸気を用いて被加熱物を加熱ムラ無く高速に加熱することができるとともに、高温の蒸気を発生させる加熱手段に光放射手段を利用したことにより、高温蒸気で加熱していることを使用者が簡単に認識できるようになり、安全性が向上する。

第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段により発生した蒸気を加熱すると共に発光する光放射手段とを有するもので、高温の蒸気を発生させている時に光放射手段が発光することで動作状態を確実に認識でき、安全性を向上できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の光放射手段を加熱室の外部に配置し、前記加熱室の前記光放射手段に対向する壁面に複数の開口を配設したもので、光放射手段を加熱室外に設けたことで加熱室内に障害物がなくなり使い勝手を向上できる。

第３の発明は、特に、第１の発明の蒸気発生手段の発生する蒸気の少なくとも一部を導くとともに加熱室内にその蒸気を供給する蒸気通流部を設け、前記蒸気通流部に光放射手段を配したもので、蒸気の通流部分を規定させたことで、蒸気を確実に加熱することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の蒸気通流部は、加熱室の壁面を共用し、前記壁面に複数の開口を配設したもので、蒸気通流部の壁面を加熱室と共用したことで加熱室壁面も加熱されるので、蒸気の有する熱エネルギを被加熱物の加熱に有効に寄与させることができる。

第５の発明は、特に、第４の発明の複数の開口を、加熱室に蒸気を吹出す吹出口としたもので、吹出し開口を複数化することで、蒸気を庫内全体に拡散吹出しでき、被加熱物全体に蒸気を拡散して加熱ムラを抑制できる。

第６の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段により発生した蒸気の通流部に設けられた光放射手段とを備え、前記光放射手段は前記高周波により発光するようにしたもので、光放射手段からの光で加熱装置の動作状態が容易に認識できると共に、光放射手段は無電極構成とすることができ、漏電の危険性を解消して加熱装置へのコンパクト実装あるいは実装設計の自由度を高めることができる。

第７の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発生する高周波発生手段と、前記高周波を前記加熱室内に放射する放射手段と、前記放射手段の放射方向を可変する放射可変手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気の通流部に設けられ発光する光放射手段と、前記高周波発生手段および放射可変手段を制御して光放射手段の発光度合を変えて蒸気の加熱度合を制御する制御手段とを備えたもので、蒸気温度を使用者が認識できるとともに確実に加熱が進行しているという安心感を与えることができる。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の光放射手段に、高電界により発光する気体ガスを封入したもので、発光による温度の立上りが早いので、高温の蒸気が必要な時間タイミングに確実にその温度の蒸気を生成させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱装置の側面断面図、図２は、同加熱装置の平面断面図である。

図１、図２において、被加熱物を収納する加熱室１０は、高周波であるマイクロ波を閉じ込めることができる金属材料の境界面である左壁面１１、右壁面１２、底面１３、上壁面１４、奥壁面１５および加熱室１０内を透視できるパンチング板を有する開閉扉１６とで構成し、加熱室１０の底には、被加熱物を載置すると共に誘電材料からなる載置板１７を配置している。載置板１７の下方の底面１３は、凹状に絞り加工した構成とし、その略中央にマイクロ波を放射する回転式の放射手段１８を配する。また底面１３の加熱室１０の外側にはマイクロ波を伝搬する導波管１９を配する。導波管１９の一端には、高周波を発生させる高周波発生手段となるマイクロ波発生手段（図示せず）が配されている。

このマイクロ波発生手段が発生するマイクロ波は、導波管１９を伝搬して、放射手段１８に導かれる。放射手段１８は、底面１３に設けた開孔１３ａを貫通してモータ２０の出力軸２０ａに嵌合組立しており、モータ２０を動作させることで放射手段１８を回転駆動する。このモータ２０は放射可変手段として機能する。

放射手段１８は、上面１８ａが略扇形形状とし、マイクロ波の伝搬を抑制する側壁面を持ち、さらに底面１３に略平行な最下面１８ｂを配する。最下面１８ｂには、放射手段１８を底面１３から所定の間隔で保持させる絶縁部材を備える。放射手段１８は、このような構成とすることで扇形形状の広がり方向に指向性を有する放射特性としている。

また放射手段１８の扇形形状の広がり方向を検出するための回転位置検出手段２１を配する。この回転位置検出手段２１は、たとえばモータ２０の出力軸２０ａに設けた位置検知用突起部（図示せず）と、前記位置検知用突起部が当接することで開閉する開閉手段（図示せず）にて構成されている。

次に、蒸気を発生する蒸気発生手段の構成について説明する。蒸気発生手段は、加熱室１０の底の奥側に凹状に絞り加工して形成された蒸発部２２と、加熱装置の左側に着脱自在に設けられた貯水部２３と、貯水部２３の水を給水する給水手段２４および給水管２５からなり、給水手段２４を動作させることで給水口２６から蒸発部２２に水を給水する。また蒸発部２２の下方には蒸発部２２の底面を形成する金属板２７を加熱する加熱手段２８が配されている。蒸発部２２に給水された水は加熱手段２８を動作させることで加熱昇温し蒸気化される。

また蒸発部２２の上面には蒸発部カバー２９を配する。加熱室１０の奥壁面１５の下方側には凹状に絞った蒸気導入部３０を設けている。この蒸気導入部３０の凹部には蒸気を通流する開口３１を設けている。蒸発部カバー２９は、蒸発部２２と蒸気導入部３０とを蒸気が通流できる状態で覆っている。

奥壁面１５の外側には、奥壁面１５を共用の壁面とする蒸気通流部３２を設けており、その内部にはクリプトンガス、キセノンガスあるいはハロゲンガスなどの気体を封入し発光する光放射手段３３を配する。またこの光放射手段３３に対向する奥壁面１５には複数の開口３４を設けている。光放射手段３３は複数の開口３４の配設位置の下方部側に配設している。複数の開口３４は蒸気の吹出し口である。

蒸気を高温化するための蒸気の通流路を規定したことで、蒸気を確実に加熱することができる。また、蒸気通流部３２の壁面を加熱室１０と共用したことで加熱室１０の壁面を加熱することができるので、蒸気の有する熱エネルギを被加熱物の加熱に有効に寄与させることができる。さらに蒸気通流部３２を加熱室１０の外に設けることで加熱室１０内に障害物が無くなり使い勝手を向上できる。さらにまた、蒸気化の部分は加熱室１０内に配置しているので、蒸発部２２の水垢などの付着処理を容易に行うことができる。

また、マイクロ波発生手段であるマグネトロンを動作させるインバータ駆動電源部（図示していない）が配されている。また被加熱物の表面温度を検出する非接触温度検出手段や加熱室１０内の雰囲気温度を検出する温度検出手段（いずれも図示していない）などを付帯させている。制御手段３５は操作部（図示せず）からの加熱情報の入力信号や各種検出手段の検出信号に基づいて加熱装置全体の各構成要素（マイクロ波発生手段、モータ２０、給水手段２４、加熱手段２８および光放射手段３３）の動作を制御する。また被加熱物を載置する着脱自在な網皿（図示せず）やオーブン皿３６を備えている。

以上のように構成された加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず被加熱物を高温の蒸気を用いて加熱する場合の動作について説明する。なお以下の説明内容は本発明の動作作用の特徴をより明確にするために野菜のブランチング処理を例として説明する。

被加熱物である野菜（図示せず）をオーブン皿３６に載置して加熱室１０内に収納後、使用者は図示しない操作部で「ブランチング」キーを選択し、「スタート」キーを押すことで野菜のブランチング処理が開始される。

制御手段３５は、給水手段２４を所定時間動作させて蒸発部２２に所定量の水を給水する。また給水手段２４の動作開始と同時に加熱手段２８および光放射手段３３を動作させる。蒸発部２２の水は加熱手段２８によって加熱され、蒸気化する。給水手段２４を動作させて蒸発部２２に水を供給することで、蒸気は連続的に発生する。この蒸気は蒸気カバー２９の存在により蒸気導入部３０に導かれ、蒸気通流部３２に流れ込む。そして、光放射手段３３によって高温化した蒸気通流部３２の壁面および光放射手段３３自体に接触して１２０℃〜１５０℃の高温に加熱され複数の開口３４から加熱室１０内に吹出す。

複数の開口３４は、光放射手段３３の配設位置に対向する領域から上方側に配設したことで高温の蒸気は蒸気通流部３２内で十分に加熱されて加熱室１０内に拡散して吹出させることができる。

この高温の蒸気は、加熱室１０内に拡散しながら充満する過程で、被加熱物である野菜の表面に結露し、凝縮熱によって野菜の表面がすばやく加熱され、野菜のブランチング処理が行われる。

次に被加熱物を蒸し加熱する場合は、光放射手段３３を間欠動作させて奥壁面１５に設けた複数の開口３４を通過した輻射熱により、加熱室１０内に充満している蒸気の温度の低下を抑制して蒸し加熱を促進させる。

以上のように、本実施の形態によれば、光放射手段３３を上述のように動作させることで、使用者は、複数の開口３４を通して光放射手段３３からの光でその動作を認識することができるので、加熱装置がどのような状態で動作しているかが容易に識別でき安全性を知らせることができる。

さらに、本加熱装置でマイクロ波加熱する場合は、制御手段３５は放射手段１８を連続回転させて、加熱室１０内全体にマイクロ波を放射させる。そして加熱室１０内に供給するマイクロ波パワーは被加熱物の加熱条件に応じて適宜可変制御する。このマイクロ波加熱においても蒸気を供給する場合には、加熱手段２８を動作させて蒸気を加熱室１０内に供給するようにする。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における加熱装置の平面断面図である。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

上記第１の実施の形態では、光放射手段を加熱室１０の外側に設けたが、本実施の形態は、光放射手段５０を加熱室１０内に設けたもので、他の構成は、上記第１の実施の形態と同一である。

すなわち、図３において、蒸発部（図示せず）は、加熱室１０の奥側に実施の形態１の蒸発部２２よりも長く配設し、その上に蒸気カバー５１を設けている。この蒸気カバー５１には複数の蒸気通流口５１ａ〜５１ｅを設け、この蒸気通流口５１ａ〜５１ｅの上方に光放射手段５０を配置している。

このような構成において、蒸気カバー５１は光放射手段５０の輻射熱によって加熱されるので、蒸気カバー５１で覆われた蒸発部内の蒸気は１００℃の高温を維持して光放射手段５０の表面に勢いよく吹出し、光放射手段５０の表面の高温部に接触することで約１２０℃の高温になり、加熱室１０内に拡散する。

また、加熱室１０内に拡散した蒸気は、光放射手段５０からの輻射熱で、二次加熱されるので高温を維持して被加熱物の加熱を促進することができる。

そして、この約１２０℃の蒸気を利用して蒸し料理、野菜のゆでなどを簡便に行うことができる。また、蒸気を加熱する手段であると共に発光する光放射手段５０を加熱室１０内に配置したことで、蒸気の加熱動作をより明確に使用者に報知することができる。

（実施の形態３）
図４は、本発明の第３の実施の形態における加熱装置の側面断面図である。なお、上記実施の形態と同一部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態が上記第１、第２の実施の形態と相違する点は、蒸気を加熱する光放射手段６０を高周波であるマイクロ波にて発光させる点である。すなわち、図４において、加熱室１０の奥壁面１５の外に設けた光放射手段６０を内部に配置する蒸気通流部６１に、蒸気導入部６２を通して高周波が進入できるように構成している。そして、蒸発カバー６３には、この蒸気導入部６２をめがけて蒸気を噴出するように蒸気噴出口６３ａを設けている。

光放射手段６０をマイクロ波によって発光させる方法は、指向性を備えた放射手段１８から放射されるマイクロ波を蒸気導入部６２側に高指向となるように放射手段１８を向けて停止させ、マイクロ波発生手段を動作させる。図４には蒸気導入部６２に向けてマイクロ波を放射するように停止させた放射手段１８の停止状態を示す。

なお、放射手段１８の放射特性は、扇形形状の広がり方向により強く指向されるので、放射したマイクロ波は加熱室１０の奥壁面１５に設けた開口である蒸気導入部６２を通過して蒸気通流部６１を形成する通流壁面６４に届く。そしてマイクロ波は、この通流壁面６４で反射し、光放射手段６０を内部に配する蒸気通流部６１に入射する。この蒸気通流部６１に入射したマイクロ波により光放射手段６０に封入されたガスがマイクロ波の高電界によって励起されて発光する。

以上のように、本実施の形態によれば、光放射手段６０をマイクロ波により発光するようにしたので、光放射手段６０は無電極構成とすることができ、漏電の危険性を解消して加熱装置へのコンパクト実装あるいは実装設計の自由度を高めることができる。

蒸気通流部６１は、マイクロ波の導波管として作用させており、光放射手段６０の配設位置は蒸気通流部６１の終端部６５から蒸気通流部６１内を伝搬するマイクロ波の波長の略１／４あるいは略５／４の距離の位置に設けて高電界を供給できるようにしている。

また、マイクロ波発生手段の出力あるいは放射手段１８の回転を制御することで、光放射手段６０の発光度合を制御することができるので、その発光度合で蒸気温度を使用者が認識できるとともに確実に加熱が進行しているという安心感を与えることができる。

光放射手段６０に、高電界により発光する気体ガスを封入したものを用いることで、発光による光放射手段６０の管表面温度をすばやく立上げることができ、高温の蒸気が必要なタイミングに確実にその温度の蒸気を生成させることができる。

また、被加熱物をマイクロ波と蒸気との組合せで加熱することで、被加熱物へのマイクロ波の供給不足時間を最小限にして蒸気の高温化を効率よく行い、蒸気とマイクロ波とのそれぞれの利点を組み合わせて被加熱物を最適に加熱することができる。

また、被加熱物の加熱条件に基づいて、放射手段１８を連続回転させたり、特定の回転方向で停止させたりすることにより、マイクロ波加熱のみや蒸気加熱のみあるいはそれらの組合せなど被加熱物をさまざまな加熱条件にて加熱できる加熱装置を提供することができる。

なお、上記実施の形態では、光放射手段は一つとして説明したが複数配設して構わないし、それぞれの実施の形態を自由に組み合わせて実施することもできるものである。

以上のように、本発明にかかる加熱装置は、高温の蒸気を用いて被加熱物を加熱ムラ無く高速に加熱することができるとともに、高温の蒸気を発生させる加熱手段に光放射手段を利用したことにより、高温蒸気で加熱していることを使用者が簡単に認識できるようにして、安全性を高めたもので、食品加熱、解凍装置、陶芸加熱装置、乾燥装置あるいは生体化学反応装置等の用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における加熱装置の側面断面図同加熱装置の平面断面図本発明の実施の形態２における加熱装置の平面断面図本発明の実施の形態３における加熱装置の側面断面図

符号の説明

１０加熱室
１８放射手段
２０モータ（放射可変手段）
２２蒸発部（蒸気発生手段）
２５給水手段（蒸気発生手段）
２８加熱手段（蒸気発生手段）
３２、６１蒸気通流部
３３、５０、６０光放射手段
３４開口
３５制御手段

Claims

被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段により発生した蒸気を加熱すると共に発光する光放射手段とを有する加熱装置。
光放射手段を加熱室の外部に配置し、前記加熱室の前記光放射手段に対向する壁面に複数の開口を配設した請求項１に記載の加熱装置。
蒸気発生手段の発生する蒸気の少なくとも一部を導くとともに加熱室内にその蒸気を供給する蒸気通流部を設け、前記蒸気通流部に光放射手段を配した請求項１に記載の加熱装置。
蒸気通流部は、加熱室の壁面を共用し、前記壁面に複数の開口を配設した請求項３に記載の加熱装置。
複数の開口を、加熱室に蒸気を吹出す吹出口とした請求項４に記載の加熱装置。
被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発生する高周波発生手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段により発生した蒸気の通流部に設けた光放射手段とを備え、前記光放射手段は前記高周波により発光するようにした加熱装置。
被加熱物を収納する加熱室と、高周波を発生する高周波発生手段と、前記高周波を前記加熱室内に放射する放射手段と、前記放射手段の放射方向を可変する放射可変手段と、前記加熱室内に供給する蒸気を発生する蒸気発生手段と、前記蒸気の通流部に設けられ発光する光放射手段と、前記高周波発生手段および放射可変手段を制御して光放射手段の発光度合を変えて蒸気の加熱度合を制御する制御手段とを備えた加熱装置。
光放射手段に、高電界により発光する気体ガスを封入した請求項１〜７のいずれか１項に記載の加熱装置。