JP2004278820A - 蒸気発生機能付き高周波加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】貯水タンクの水を供給するための専用のポンプ手段を省略して、蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現できる蒸気発生機能付き高周波加熱装置を得る。
【解決手段】蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００において、加熱室３内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構７は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンク２１と、加熱室３内に装備される給水受け皿２５，２５と、この給水受け皿２５，２５を加熱して給水受け皿２５，２５上の水を蒸発させる加熱手段２７，２７と、貯水タンク２１の水を加熱手段２７，２７による加熱域を経由して給水受け皿２５，２５に導く給水路２９，２９とを備えた構成とし、加熱手段２７，２７の発生熱による給水路２９，２９内の水の熱膨張を利用して、貯水タンク２１内の水を給水受け皿２５，２５に供給する。
【選択図】 図３
【解決手段】蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００において、加熱室３内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構７は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンク２１と、加熱室３内に装備される給水受け皿２５，２５と、この給水受け皿２５，２５を加熱して給水受け皿２５，２５上の水を蒸発させる加熱手段２７，２７と、貯水タンク２１の水を加熱手段２７，２７による加熱域を経由して給水受け皿２５，２５に導く給水路２９，２９とを備えた構成とし、加熱手段２７，２７の発生熱による給水路２９，２９内の水の熱膨張を利用して、貯水タンク２１内の水を給水受け皿２５，２５に供給する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、加熱室内に蒸気を供給する蒸気供給機構とを備え、高周波と蒸気との少なくともいずれかを加熱室に供給して被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置に関し、特に、蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段を備えた高周波加熱装置は、加熱室内の被加熱物に対して、短時間で効率のよい加熱ができるため、食材等の加熱調理機器である電子レンジとして急速に普及した。
しかし、高周波加熱による加熱だけでは、加熱調理の幅が限られるなどの不便があった。
そこで、加熱室内で発熱する電熱器を追加して、オーブン加熱を可能にした高周波加熱装置が提案され、近年では、更に、加熱室内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構を追加して、高温蒸気による加熱調理も可能にした蒸気発生機能付き高周波加熱装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５４−１１５４４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の高周波加熱装置における蒸気供給機構は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンクと、加熱室内に装備される給水受け皿と、この給水受け皿を加熱して給水受け皿上の水を蒸発させる加熱手段と、貯水タンクの水を給水受け皿に供給するための専用のポンプ手段とを備えた構成で、このポンプ手段の装備のために、構成が繁雑化したり、大型化するという問題があった。
【０００５】
また、専用のポンプ手段を使用した従来の蒸気供給機構では、加熱室への蒸気の供給量を制御するためには、加熱手段の温度制御と同時に、ポンプ手段による供給量の制御も必要になり、蒸気の供給量制御に必要な制御処理が複雑になるという問題もあった。
【０００６】
更に、貯水タンクに貯めた水は専用のポンプ手段によって給水受け皿まで送給されるが、その間、予備加熱等を一切受けることなく（温水によるポンプ障害の発生を避けるためにも）送給されるため、給水受け皿に供給される水温が低く、加熱手段が給水受け皿を温めて蒸気を発生させるまでの間、長い時間がかかるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯水タンクの水を給水受け皿に供給するための専用のポンプ手段が不要で、ポンプ手段の省略によって蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現でき、また、蒸気の供給量制御に必要な制御処理を単純にでき、更に、蒸気の発生までの所要時間を短縮して、迅速な蒸気加熱が可能な蒸気発生機能付き高周波加熱装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、請求項１に記載したように、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、前記加熱室内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構とを備え、高周波と加熱蒸気との少なくともいずれかを前記加熱室に供給して前記被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置であって、
前記蒸気供給機構は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンクと、前記加熱室内に装備される給水受け皿と、この給水受け皿を加熱して前記給水受け皿上の水を蒸発させる加熱手段と、前記貯水タンクの水を前記加熱手段による加熱域を経由して前記給水受け皿に導く給水路とを備え、前記加熱手段の発生熱による熱伝導を受けて熱膨張する前記給水路内の水を前記給水受け皿に供給することを特徴とする。
【０００９】
このように構成された蒸気発生機能付き高周波加熱装置においては、給水路を加熱手段による加熱域を経由するように配索して、加熱手段の発生熱による給水路内の水の熱膨張でポンプ機能を得ているもので、貯水タンクの水を給水受け皿に供給するための専用のポンプ手段が不要である。
従って、専用のポンプ手段の省略によって蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現できる。
また、給水受け皿への給水を、加熱手段の発生熱によって行っているため、蒸気の供給量制御は、加熱手段の発熱動作の制御だけで実現することが可能で、専用のポンプ手段を制御しなければならなかった従来のものと比較すると、蒸気の供給量制御に必要な制御処理を単純にできる。
更に、給水受け皿に供給される水は、加熱手段の発生熱で昇温した状態にあるため、給水受け皿に供給されてから蒸気の発生までの所要時間を短縮することができ、迅速な蒸気加熱が可能になる。
【００１０】
また、請求項２に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、更に、前記蒸気供給機構は、前記加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度検出センサを備え、該温度検出センサの検出信号を、前記貯水タンクの残量０検出や、前記加熱手段の動作制御（蒸気供給量の制御）に利用することを特徴とするものである。
【００１１】
例えば、貯水タンクの残量が０（ゼロ）になって、給水受け皿上の残水量が減ると、水の蒸発に費やされる熱量が減るため、加熱手段や給水受け皿自体の温度の昇温が起こる。
従って、上記のように、これらの加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度センサを装備して、その温度センサの検出信号を監視することで、比較的に簡単に貯水タンクの残量０検出が可能になる。
更に、温度センサの検出信号を利用して、例えば、貯水タンクの残量０の検出時に、加熱手段の動作を停止させたり、給水用の警報を行うなどの多種の制御が可能で、高周波加熱装置の取り扱い性を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項２に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記加熱手段は、アルミダイキャスト製の組付けブロックにヒータを配置して形成され、前記温度検出センサは、前記組付けブロックに取り付けたサーミスタとして、単一のサーミスタが前記蒸気量の発生制御と水が無くなったときの異常検出を行うことを特徴としても良い。
【００１３】
組付けブロックに配置されたサーミスタは、組付けブロックに装備したヒータ温度を、この組付けブロックに接する給水受け皿の水の温度で低下させた温度として検出することができる。したがって、給水受け皿に水が無くなれば、ヒータ温度に略一致した温度を検出し、水が有れば、蒸気発生に至るまでの昇温状態を単一のサーミスタで検出することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項２または３に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記蒸気供給機構は、前記サーミスタの検出温度が所定の上限基準値を超えたとき前記ヒータの通電を遮断すると共に時間経過により所定の下限基準値を下回ったとき前記ヒータに再通電するサイクルを少なくとも２回以上実施したとき前記貯水タンクの残量０と判定して蒸気加熱を停止する制御回路を備えたことを特徴としても良い。
【００１５】
蒸気供給機構は、サーミスタの検出温度が例えば２回上限基準値を超えたときヒータへの通電を遮断して蒸気加熱を停止させる。これにより、ヒータの長寿命化と給水受け皿の耐熱温度内での使用が可能となり、例えば給水受け皿に施したフッ素処理材の劣化防止を図ることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１乃至４に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、更に、前記蒸気供給機構は、前記給水路の基端側に、熱膨張した水の貯水タンク側への逆流を防止する逆止弁を備え、
前記給水受け皿及び前記加熱手段が複数組装備される場合に、各給水受け皿毎に装備される各給水路相互は、前記加熱手段による加熱域から先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定したことを特徴とするものである。
【００１７】
高周波加熱装置の加熱室内での加熱蒸気による加熱ムラの発生を防止する点では、給水受け皿及び加熱手段によって構成される蒸気発生部を加熱室内の複数箇所に分散装備することで、加熱室内での加熱蒸気の供給自体を均等化することが望ましい。しかし、蒸気発生部を複数箇所に分散装備すると、それらの複数箇所の給水受け皿に均等に給水を行うための工夫が必要になる。
そこで、上記のように、給水受け皿及び加熱手段が複数組装備される場合に、各給水受け皿毎に装備される各給水路相互は、加熱手段による加熱域から先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定して構成とすると、特に給水流量の制御を行わなくとも、それぞれの給水路での供給量を揃えることができ、加熱室内での加熱蒸気の均等供給を安価に、実現することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１乃至５に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記蒸気供給機構は、着脱可能に設けられた前記貯水タンクの貯水タンク側及び前記給水路の基端側のそれぞれに漏水防止用の止水弁が設けられたことを特徴としても良い。
【００１９】
貯水タンクの取り外し時、貯水タンク側及び給水路側の配管のそれぞれに止水弁が設けられているので、管内の水の漏れ出しを防止できる。
【００２０】
また、請求項７に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項６に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記止水弁は互いに対向する先端部同士を当接して押圧させることで給水路が確保でき、互いを離間させることによりバネ力で給水路を閉鎖することを特徴としても良い。
【００２１】
２つの止水弁は先端同士を双方に押圧すると、弁体が互いに変位して給水路が確保でき、押圧を解除すると、双方の弁体がバネ力により弾性復帰して給水路を閉鎖できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施の形態に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置を詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置の一実施の形態の外観図である。
【００２３】
この一実施の形態の蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００は、食材の加熱調理に高周波加熱及び加熱蒸気による加熱が可能な電子レンジとして使用されるもので、食材等の被加熱物を収容する加熱室３内に高周波を出力する高周波発生手段（マグネトロン）５と、加熱室３内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構７とを備え、高周波と加熱蒸気との少なくともいずれかを加熱室３に供給して加熱室３内の被加熱物を加熱処理する。
【００２４】
加熱室３は、前面開放の箱形の本体ケース１０内部に形成されており、本体ケース１０の前面に、加熱室３の被加熱物取出口を開閉する透光窓１３ａ付きの開閉扉１３が設けられている。開閉扉１３は、下端が本体ケース１０の下縁にヒンジ結合されることで、上下方向に開閉可能となっており、上部に装備された取っ手１３ｂを掴んで手前に引くことによって、図２に示す開いた状態にすることができる。
【００２５】
加熱室３と本体ケース１０との壁面間には所定の断熱空間が確保されており、必要に応じてその空間には断熱材が装填されている。
特に加熱室３の背後の空間は、加熱室３内の雰囲気を攪拌する循環ファン及びその駆動モータ（図示略）を収容した循環ファン室となっており、加熱室３の後面の壁が、加熱室３と循環ファン室とを画成する仕切壁となっている。
図示はしていないが、加熱室３の後面壁である仕切壁１５には、加熱室３側から循環ファン室側への吸気を行う吸気用通風孔と、循環ファン室側から加熱室３側への送風を行う送風用通風口とが形成エリアを区別して設けられている。各通風孔は、多数のパンチ孔として形成されている。
【００２６】
本実施の形態の場合、図２に示すように、高周波発生手段（マグネトロン）５は、加熱室３の下側の空間に配置されており、この高周波加熱装置５から発生した高周波を受ける位置にはスタラー羽根１７が設けられている。そして、高周波発生手段５からの高周波を、回転するスタラー羽根１７に照射することにより、該スタラー羽根１７によって高周波を加熱室３内に撹拌しながら供給するようになっている。なお、高周波発生手段５やスタラー羽根１７は、加熱室３の底部に限らず、加熱室３の上面や側面側に設けることもできる。
【００２７】
蒸気供給機構７は、図３に示すように、装置本体に着脱可能に装備される１基の貯水タンク２１と、加熱室３内に装備される２つの給水受け皿２５，２５と、これらの給水受け皿２５，２５を加熱して給水受け皿２５，２５上の水を蒸発させる加熱手段２７，２７と、貯水タンク２１の水を加熱手段２７，２７による加熱域を経由して給水受け皿２５，２５に導く２系統の給水路２９，２９と、貯水タンク２１と各給水路２９，２９との接続部に装備されて貯水タンク２１の取り外し時に貯水タンク及び給水路内の水の漏れ出しを防止するタンク側の止水弁３３及び給水路側の止水弁４５と、給水路側の止水弁４５よりも下流に配置されて給水路２９から貯水タンク２１への水の逆流を防止する逆止弁４７，４７とを備えて構成される。
【００２８】
上記した２系統よりなる給水路２９，２９の特長的構成は、後で詳述するが、各加熱手段２７，２７による加熱域から給水路先端の水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離が等距離に設定されていることにある。
なお、蒸気供給機構７は、図４に示すように、１系統の給水路２９から一つの給水受け皿２５に水を供給して蒸気を発生させる構成とすることもできる。
【００２９】
本実施の形態において、貯水タンク２１は、取り扱い性に優れる偏平な直方体状のカートリッジ式で、装置本体（本体ケース１０）に対して着脱が容易にでき、しかも、加熱室３内の加熱によって熱的なダメージを受けにくいように、図１にも示すように、本体ケース１０の側面に組み付けられたタンク収納部３５に差込装着される。
【００３０】
タンク収納部３５は、図５に示すように、後端側が本体ケース１０にヒンジ結合されていて、図５（ａ）に矢印（イ）で示す前端部の係合を外すと、図５（ｂ）に矢印（ロ）で示すように、前端側が外側に回動して、前端のタンク挿入口３６が露出する。
タンク挿入口３６を露出した状態では、図５（ｃ）に矢印（ハ）で示す方向に、貯水タンク２１を抜き取ることができる。
貯水タンク２１の装着は、抜き取り方向と逆方向に、貯水タンク２１をタンク挿入口３６に差し込むことで、完了する。
【００３１】
貯水タンク２１は、図６に示すように、上方を開放した偏平な直方体状の容器本体２２と、この容器本体２２の上部開口部を覆う開閉蓋２３とから構成されている。容器本体２２及び開閉蓋２３は、樹脂で形成されていている。
容器本体２２は、内部の水の残量が視認可能なように、透明な樹脂で形成されていて、容器本体２２の両側面には、残量水位を示す目盛り２２ａが装備されている。この目盛り２２ａを装備した部位は、図５及び図７にも示したように、タンク収納部３５の前端縁に形成された切り欠き窓３７から外部に露出して、外部から貯水タンク２１内の水の残量が視認可能にされている。
【００３２】
図６に示すように、容器本体２２の背面の下部寄りの位置には、給水路２９に嵌合接続する円筒状の接続口２２ｂが突設されている。この接続口２２ｂには、図８（ａ）に示すように、貯水タンク２１を装置本体から取り出した状態では接続口２２ｂを閉じて、貯留水の流出を防止するタンク側の止水弁３３が装備されている。
【００３３】
本実施の形態の給水受け皿２５は、加熱室３の底板４の一部に給水を受ける窪みを形成したもので、底板４と一体である。
給水受け皿２５は、既述したとおり、本実施の形態では、底板４の後部の左右にそれぞれ装備されている。
【００３４】
加熱手段２７は、それぞれの給水受け皿２５の下面に接触配置されたシーズヒータで、図９に示すように、給水受け皿２５の背面に密着状態に取り付けられるアルミダイキャスト製の組付けブロック２７ａにヒータ本体が組み付けられた構造である。本実施の形態の場合、組付けブロック２７ａから延出したヒータ両端の一対の電極２７ｂ，２７ｃ間には、該加熱手段２７の温度を検出する温度検出センサとしてのサーミスタ４１が接続されている。
【００３５】
サーミスタ４１は、一対の電極２７ｂ，２７ｃ間で、組付けブロック２７ａに埋設状態に装備されている。このサーミスタ４１の検出信号は、図示せぬ制御回路によって監視され、貯水タンク２１の残量０検出や、加熱手段２７の動作制御（発熱量制御）に利用される。
【００３６】
サーミスタ４１は、図１０に示すように、貯水タンク２１より給水されて給水受け皿２５に水が充填されている場合には、加熱手段２１の温度上昇に伴い検出温度レベルが上昇する。しかし、図中記号ａで示す給水受け皿２５に水が無くなった場合、加熱手段２１には通電が行われているので、検出温度レベルが急激に上昇し、ｂで示す上限基準値を超える。
図示略の制御回路は、上限基準値を超えた時点で加熱手段２１への通電を遮断する。この時点でオーバシュートは有るものの、サーミスタ４１の検出温度レベルは降下する。やがて、サーミスタ４１の検出温度レベルが、ｃで示す下限基準値に達した時点で、制御回路は、再び、加熱手段２１への通電を実施してヒータを加熱する。しかし、給水受け皿２５には水が無いため、サーミスタ４１の検出温度レベルは再び上昇して、ｄで示す上限基準値を超える。この時点で、制御回路は、給水受け皿２５に水が無く加熱手段２１が空焼き状態であると判断して、ｅで示すように、加熱手段２１への通電を遮断すると共に、警報を発して蒸気加熱処理を停止させる制御を行う。
【００３７】
本実施の形態では、上記したように、単一のサーミスタで、蒸気量の発生制御と給水受け皿に水が無くなったときの異常検出を行うことができる。
また、上記した制御によって、ヒータの長寿命化と給水受け皿の耐熱温度内での使用を可能にして給水受け皿のフッ素樹脂コーティング面の劣化を防止することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、上記したように、ヒータをオン、オフするサイクルを繰り返してサーミスタが上限基準値となる温度を２回検出したとき給水受け皿に水が無いと判断する構成としたが、２回に限らず、複数回検出して判定を行うものであっても良い。
また、本実施の形態では、加熱手段２７としてシーズヒータを使用したが、シーズヒータの代わりに、ガラス管ヒータ、プレートヒータ等を利用することも可能である。
【００３９】
給水路２９は、図３及び図９に示すように、貯水タンク２１の接続口２２ｂに２系統に分岐して接続される基端配管部２９ａと、この基端配管部２９ａから各加熱手段２７による加熱域を経由するように加熱室３の底板４の下に配索される水平配管部２９ｂと、この水平配管部２９ｂの先端から加熱室３の側方を垂直に立ち上がる垂直配管部２９ｃと、この垂直配管部２９ｃの上端から各給水受け皿２５の上方に延出して、垂直配管部２９ｃから圧送された水を給水受け皿２５に滴下する上部配管部２９ｄと、各上部配管部２９ｄの先端を形成する水吹出し口２９ｅとから構成される。
水平配管部２９ｂは、図３に示すように、加熱手段２７の組付けブロック２７ａに接触するように配管されていて、図９に示す組付けブロック２７ａとの接触部３０が加熱手段２７による加熱域となる。
従って、既述した蒸気供給機構７での２系統における特長的構成は、各接触部０から各水吹出し口２９ｅまでの配管路の長さが等距離に設定されていることを示す。
【００４０】
本実施の形態では、このように、各給水路２９の水平配管部２９ｂを加熱手段２７による加熱域に設定して、各加熱手段２７の発生熱による熱伝導を受けて熱膨張する各水平配管部２９ｂ内の水をそれぞれの給水受け皿２５に供給する。
【００４１】
蒸気発生の様子について更に詳述すると、貯水タンク２１がタンク収納部３５に差し込まれ、水平配管部２９ｂ，２９ｂ内に水が充満した状態で、各加熱手段２７，２７が発熱すると、組付けブロック２７ａ，２７ａとの接触部３０，３０で配管内の水に熱が供給されて水が膨張する。逆止弁４７，４７は膨張する配管内の水の圧力を一次的に止めるため、圧力が垂直配管部２９ｃ，２９ｃの方向にのみ向かうこととなる。そして、膨張した水は、上部配管部２９ｄ，２９ｄを通過して各水吹出し口２９ｅ，２９ｅより滴下され、給水受け皿２５，２５に供給されことになる。
【００４２】
このとき、各給水路２９，２９の、組付けブロック２７ａ，２７ａとの接触部３０，３０から各水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離が等距離に設定してあるので、各水平配管部２９ｂ，２９ｂには、同じ仕様の加熱手段２７，２７を適用して接触部３０，３０から同じ熱量を加えることができ、これにより、それぞれの給水受け皿２５，２５に均等に給水を行うことができる。
また、接触部３０から各水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離が等距離に設定してあれば、各給水路２９，２９や接触部３０，３０の温度を同一にすることができ、蒸気発生制御がし易くなる。
【００４３】
給水受け皿２５，２５に供給された水は、各加熱手段２７，２７の発生熱で昇温した状態にあるため、給水受け皿２５，２５に供給されてから蒸気発生までの所要時間を短縮することができ、迅速な蒸気加熱が可能になる。
加熱を中断すれば、各給水路２９，２９中の垂直配管部２９ｃ，２９ｃの水が膨張しなくなり、空気取入れ口２９ｆ，２９ｆまで達することかできず、空気取入れ口２９ｆ，２９ｆから大気圧が管内に入って給水は中止する。
【００４４】
基端配管部２９ａは、図８（ａ）に示すように、容器本体２２の接続口２２ｂが嵌合する基端円管部４３に、貯水タンク２２が取り外された際に水平配管部２９ｂ側からの漏水を防止するための管側の止水弁４５が装備される共に、水平配管部２９ｂとの接続部には、水平配管部２９ｂでの水の熱膨張による水平配管部２９ｂ側からの逆流（図中の矢印（ニ）方向の流れ）を防止する逆止弁４７が装備されている。
タンク側の止水弁３３と管側の止水弁４５とは、それぞれ弁体３３ａ，４５ａを付勢するばね３３ｂ，４５ｂの向きが逆で、容器本体２２の接続口２２ｂを基端円管部４３に適正に嵌合させると、図８（ｂ）に示すように、両者の弁体３３ａ，４５ａ相互の先端部同士が互いに突き当たって、相手をばね３３ｂ，４５ｂの付勢力に抗して変位させて、流路を開いた状態にする。
容器本体２２の接続口２２ｂの外周部には、基端円管部４３との間の隙間を塞ぐシール材としてのＯリング４９が装備されている。
【００４５】
図８（ａ）に示した状態は、容器本体２２の接続口２２ｂが基端円管部４３に未嵌合の状態で、未だ、タンク側の止水弁３３及び管側の止水弁４５の双方が流路を閉じた状態にある。
容器本体２２の接続口２２ｂが、基端円管部４３から外れている状態では、給水路２９側は、管側の止水弁４５で封止されて、給水路２９内の水の逆流が確実に防止される。つまり、図３に示すように、貯水タンク２１がタンク収納部３５に差し込まれると、各給水路２９の垂直配管部２９ｃ内には貯水タンク２１と同じ水位まで水が流入する。このような水圧下で、貯水タンク２１が抜き出されても、管側の止水弁４５で水の逆流を防止することができる。
【００４６】
タンク収納部３５の背面側の底部には、貯水タンク２１をタンク収納部３５から抜き出す時に、タンク側の止水弁３３と管側の止水弁４５との間に残留した小量の水が滴下するのを受ける凹部５１が装備されていて、この凹部５１には、滴下した水を吸収する吸水シート５３が装備されている。吸水シート５３としては、例えば、吸水性に優れた不織布等が使用される。
【００４７】
なお、図３及び図４に示すように、上部配管部２９ｄが接続される垂直配管部２９ｃの上端は、貯水タンク２１内における貯水の最高レベル位置Ｈｍａｘよりも高い位置に設定されている。これは、貯水タンク２１側の貯水が、連通管作用で、不用意に、また連続的に、上部配管部２９ｄ側に流出することを防止するためである。
また、給水路２９は、貯水タンク２１における貯水の最低レベルＨｍｉｎよりも更に下がった位置で、基端配管部２９ａを介して、貯水タンク２１に接続される。
これは、貯水タンク２１内の貯水を、残さず、給水路２９側に取り込み可能にするためである。
【００４８】
本実施の形態の場合、給水受け皿２５及び加熱手段２７は、加熱室３の底板４の後部の左右にそれぞれ装備されている。そのため、２系統の給水路２９，２９は、図４に示すように、例えば、基端配管部２９ａ，２９ａの下流で、それぞれに逆止弁４７，４７を経て二本の水平配管部２９ｂ，２９ｂに分岐し、各加熱手段２７，２７に、水平配管部２９ｂ，２９ｂ、垂直配管部２９ｃ，２９ｃ、上部配管部２９ｄ，２９ｄ、組付けブロック２７ａと接触して配管内の水にヒータの熱を供給する接触部３０，３０が敷設されることになるが、各給水受け皿２５，２５に装備される各給水路２９相互は、接触部３０，３０から配管先端の水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離を等距離に設定している。
【００４９】
以上に説明した蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００においては、給水路２９を加熱手段２７による加熱域を経由するように配索して、加熱手段２７の発生熱による給水路２９内の水の熱膨張でポンプ機能を得るもので、貯水タンク２１の水を給水受け皿２５に供給するための専用のポンプ手段が不要である。
従って、専用のポンプ手段の省略によって蒸気供給機構７の構成の単純化や小型化を実現できる。
【００５０】
また、給水受け皿２５への給水を、加熱手段２７の発生熱によって行っているため、蒸気の供給量制御は、加熱手段２７の発熱動作の制御だけで実現することが可能で、専用のポンプ手段を制御しなければならなかった従来のものと比較すると、蒸気の供給量制御に必要な制御処理を単純にできる。
【００５１】
更に、給水受け皿２５に供給される水は、加熱手段２７の発生熱で昇温した状態にあるため、給水受け皿２５に供給されてから蒸気の発生までの所要時間を短縮することができ、迅速な蒸気加熱が可能になる。
【００５２】
また、上記の構成において、貯水タンク２１の残量が０（ゼロ）になって、給水受け皿２５上の残水量が減ると、水の蒸発に費やされる熱量が減るため、加熱手段２７や給水受け皿２５自体の温度の昇温が起こる。
しかし、本実施の形態の蒸気供給機構７は、加熱手段２７の温度を検出するサーミスタ４１を備えているため、そのサーミスタ４１の検出信号を監視することで、比較的に簡単に貯水タンク２１の残量０検出が可能で、空だき等の不都合の発生を防止することができる。
更に、サーミスタの検出信号を利用して、例えば、貯水タンク２１の残量０の検出時に、加熱手段２７の動作を停止させたり、給水用の警報を行うなどの多種の制御が可能で、高周波加熱装置１００の取り扱い性を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、サーミスタ４１は、加熱手段２７に直接接触させたが、給水受け皿２５に接触させるように装備してもよい。
【００５３】
また、蒸気発生機能付き高周波加熱装置の加熱室内での加熱蒸気による加熱ムラの発生を防止する点では、給水受け皿２５及び加熱手段２７によって構成される蒸気発生部を加熱室３内の複数箇所に分散装備することで、加熱室３内での加熱蒸気の供給自体を均等化することが望ましい。しかし、蒸気発生部を複数箇所に分散装備すると、それらの複数箇所の給水受け皿２５に均等に給水を行うための工夫が必要になる。
しかし、上記のように、給水受け皿２５及び加熱手段２７が複数組装備される場合に、各給水受け皿２５に装備される各給水路２９相互は、ヒータの接触部から配管先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定した構成とすると、特に給水流量の制御を行わなくとも、それぞれの給水路２９での供給量を揃えることができ、加熱室３内での加熱蒸気の均等供給を安価に、実現することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、加熱手段の発生熱による給水路内の水の熱膨張でポンプ機能を得て、専用のポンプ手段を不要にしているため、蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現できる。
また、蒸気の供給量制御は、加熱手段の発熱動作を制御するだけで達成することができるため、制御処理を単純にできる。
更に、貯水タンクの残量が０（ゼロ）になって、給水受け皿上の残水量が減ると、水の蒸発に費やされる熱量が減るため、加熱手段や給水受け皿自体の昇温が起こるが、加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度センサを装備していれば、その温度センサの検出信号を監視することで、比較的に簡単に貯水タンクの残量ゼロの検出が可能になる。
また、給水受け皿及び加熱手段によって構成される蒸気発生部を加熱室内の複数箇所に分散装備した場合に、加熱室内での加熱蒸気の均等供給を安価に、実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置の一実施の形態の外観斜視図である。
【図２】図１に示した蒸気発生機能付き高周波加熱装置の加熱室の開閉扉を開いた状態で、加熱室内を前面から見た時の概略構成図である。
【図３】図１に示した蒸気発生機能付き高周波加熱装置における蒸気供給機構の概略構成図である。
【図４】給水受け皿が一つの場合の蒸気供給機構の概略構成図である。
【図５】図１に示した蒸気発生機能付き高周波加熱装置における貯水タンクの着脱操作の説明図で、（ａ）は貯水タンクの装着状態、（ｂ）はタンク挿入口を露出させた状態、（ｃ）は貯水タンクの抜き取り状態である。
【図６】図４に示した蒸気供給機構で使用する貯水タンクの拡大斜視図である。
【図７】図４に示した蒸気供給機構の装置側面における取付構造の説明図である。
【図８】図６に示した貯水タンクと給水路の基端部との連結部における逆流防止構造の説明図である。
【図９】図６のＡ矢視図で、給水路が装置底部に配置された加熱手段によって加熱される構成の説明図である。
【図１０】サーミスタによる蒸発量制御と異常検出とを説明する図である。
【符号の説明】
３ 加熱室
４ 底板
５ 高周波発生手段
７ 蒸気供給機構
１３ 開閉扉
１５ 仕切壁
１７ スタラー羽根
２１ 貯水タンク
２２ 容器本体
２２ｂ 接続口
２３ 開閉蓋
２５ 給水受け皿
２７ 加熱手段
２７ａ 組付けブロック
２９ 給水路
２９ａ 基端配管部
２９ｂ 水平配管部
２９ｃ 垂直配管部
２９ｄ 上部配管部
３３ タンク側の止水弁
３５ タンク収納部
３６ タンク挿入口
４１ サーミスタ（温度検出センサ）
４５ 管側の止水弁
４７ 逆止弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、加熱室内に蒸気を供給する蒸気供給機構とを備え、高周波と蒸気との少なくともいずれかを加熱室に供給して被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置に関し、特に、蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段を備えた高周波加熱装置は、加熱室内の被加熱物に対して、短時間で効率のよい加熱ができるため、食材等の加熱調理機器である電子レンジとして急速に普及した。
しかし、高周波加熱による加熱だけでは、加熱調理の幅が限られるなどの不便があった。
そこで、加熱室内で発熱する電熱器を追加して、オーブン加熱を可能にした高周波加熱装置が提案され、近年では、更に、加熱室内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構を追加して、高温蒸気による加熱調理も可能にした蒸気発生機能付き高周波加熱装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５４−１１５４４８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の高周波加熱装置における蒸気供給機構は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンクと、加熱室内に装備される給水受け皿と、この給水受け皿を加熱して給水受け皿上の水を蒸発させる加熱手段と、貯水タンクの水を給水受け皿に供給するための専用のポンプ手段とを備えた構成で、このポンプ手段の装備のために、構成が繁雑化したり、大型化するという問題があった。
【０００５】
また、専用のポンプ手段を使用した従来の蒸気供給機構では、加熱室への蒸気の供給量を制御するためには、加熱手段の温度制御と同時に、ポンプ手段による供給量の制御も必要になり、蒸気の供給量制御に必要な制御処理が複雑になるという問題もあった。
【０００６】
更に、貯水タンクに貯めた水は専用のポンプ手段によって給水受け皿まで送給されるが、その間、予備加熱等を一切受けることなく（温水によるポンプ障害の発生を避けるためにも）送給されるため、給水受け皿に供給される水温が低く、加熱手段が給水受け皿を温めて蒸気を発生させるまでの間、長い時間がかかるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、貯水タンクの水を給水受け皿に供給するための専用のポンプ手段が不要で、ポンプ手段の省略によって蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現でき、また、蒸気の供給量制御に必要な制御処理を単純にでき、更に、蒸気の発生までの所要時間を短縮して、迅速な蒸気加熱が可能な蒸気発生機能付き高周波加熱装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、請求項１に記載したように、被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、前記加熱室内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構とを備え、高周波と加熱蒸気との少なくともいずれかを前記加熱室に供給して前記被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置であって、
前記蒸気供給機構は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンクと、前記加熱室内に装備される給水受け皿と、この給水受け皿を加熱して前記給水受け皿上の水を蒸発させる加熱手段と、前記貯水タンクの水を前記加熱手段による加熱域を経由して前記給水受け皿に導く給水路とを備え、前記加熱手段の発生熱による熱伝導を受けて熱膨張する前記給水路内の水を前記給水受け皿に供給することを特徴とする。
【０００９】
このように構成された蒸気発生機能付き高周波加熱装置においては、給水路を加熱手段による加熱域を経由するように配索して、加熱手段の発生熱による給水路内の水の熱膨張でポンプ機能を得ているもので、貯水タンクの水を給水受け皿に供給するための専用のポンプ手段が不要である。
従って、専用のポンプ手段の省略によって蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現できる。
また、給水受け皿への給水を、加熱手段の発生熱によって行っているため、蒸気の供給量制御は、加熱手段の発熱動作の制御だけで実現することが可能で、専用のポンプ手段を制御しなければならなかった従来のものと比較すると、蒸気の供給量制御に必要な制御処理を単純にできる。
更に、給水受け皿に供給される水は、加熱手段の発生熱で昇温した状態にあるため、給水受け皿に供給されてから蒸気の発生までの所要時間を短縮することができ、迅速な蒸気加熱が可能になる。
【００１０】
また、請求項２に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、更に、前記蒸気供給機構は、前記加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度検出センサを備え、該温度検出センサの検出信号を、前記貯水タンクの残量０検出や、前記加熱手段の動作制御（蒸気供給量の制御）に利用することを特徴とするものである。
【００１１】
例えば、貯水タンクの残量が０（ゼロ）になって、給水受け皿上の残水量が減ると、水の蒸発に費やされる熱量が減るため、加熱手段や給水受け皿自体の温度の昇温が起こる。
従って、上記のように、これらの加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度センサを装備して、その温度センサの検出信号を監視することで、比較的に簡単に貯水タンクの残量０検出が可能になる。
更に、温度センサの検出信号を利用して、例えば、貯水タンクの残量０の検出時に、加熱手段の動作を停止させたり、給水用の警報を行うなどの多種の制御が可能で、高周波加熱装置の取り扱い性を向上させることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項２に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記加熱手段は、アルミダイキャスト製の組付けブロックにヒータを配置して形成され、前記温度検出センサは、前記組付けブロックに取り付けたサーミスタとして、単一のサーミスタが前記蒸気量の発生制御と水が無くなったときの異常検出を行うことを特徴としても良い。
【００１３】
組付けブロックに配置されたサーミスタは、組付けブロックに装備したヒータ温度を、この組付けブロックに接する給水受け皿の水の温度で低下させた温度として検出することができる。したがって、給水受け皿に水が無くなれば、ヒータ温度に略一致した温度を検出し、水が有れば、蒸気発生に至るまでの昇温状態を単一のサーミスタで検出することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項２または３に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記蒸気供給機構は、前記サーミスタの検出温度が所定の上限基準値を超えたとき前記ヒータの通電を遮断すると共に時間経過により所定の下限基準値を下回ったとき前記ヒータに再通電するサイクルを少なくとも２回以上実施したとき前記貯水タンクの残量０と判定して蒸気加熱を停止する制御回路を備えたことを特徴としても良い。
【００１５】
蒸気供給機構は、サーミスタの検出温度が例えば２回上限基準値を超えたときヒータへの通電を遮断して蒸気加熱を停止させる。これにより、ヒータの長寿命化と給水受け皿の耐熱温度内での使用が可能となり、例えば給水受け皿に施したフッ素処理材の劣化防止を図ることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１乃至４に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、更に、前記蒸気供給機構は、前記給水路の基端側に、熱膨張した水の貯水タンク側への逆流を防止する逆止弁を備え、
前記給水受け皿及び前記加熱手段が複数組装備される場合に、各給水受け皿毎に装備される各給水路相互は、前記加熱手段による加熱域から先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定したことを特徴とするものである。
【００１７】
高周波加熱装置の加熱室内での加熱蒸気による加熱ムラの発生を防止する点では、給水受け皿及び加熱手段によって構成される蒸気発生部を加熱室内の複数箇所に分散装備することで、加熱室内での加熱蒸気の供給自体を均等化することが望ましい。しかし、蒸気発生部を複数箇所に分散装備すると、それらの複数箇所の給水受け皿に均等に給水を行うための工夫が必要になる。
そこで、上記のように、給水受け皿及び加熱手段が複数組装備される場合に、各給水受け皿毎に装備される各給水路相互は、加熱手段による加熱域から先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定して構成とすると、特に給水流量の制御を行わなくとも、それぞれの給水路での供給量を揃えることができ、加熱室内での加熱蒸気の均等供給を安価に、実現することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項１乃至５に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記蒸気供給機構は、着脱可能に設けられた前記貯水タンクの貯水タンク側及び前記給水路の基端側のそれぞれに漏水防止用の止水弁が設けられたことを特徴としても良い。
【００１９】
貯水タンクの取り外し時、貯水タンク側及び給水路側の配管のそれぞれに止水弁が設けられているので、管内の水の漏れ出しを防止できる。
【００２０】
また、請求項７に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、上記目的を達成するために、請求項６に記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置において、前記止水弁は互いに対向する先端部同士を当接して押圧させることで給水路が確保でき、互いを離間させることによりバネ力で給水路を閉鎖することを特徴としても良い。
【００２１】
２つの止水弁は先端同士を双方に押圧すると、弁体が互いに変位して給水路が確保でき、押圧を解除すると、双方の弁体がバネ力により弾性復帰して給水路を閉鎖できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施の形態に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置を詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置の一実施の形態の外観図である。
【００２３】
この一実施の形態の蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００は、食材の加熱調理に高周波加熱及び加熱蒸気による加熱が可能な電子レンジとして使用されるもので、食材等の被加熱物を収容する加熱室３内に高周波を出力する高周波発生手段（マグネトロン）５と、加熱室３内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構７とを備え、高周波と加熱蒸気との少なくともいずれかを加熱室３に供給して加熱室３内の被加熱物を加熱処理する。
【００２４】
加熱室３は、前面開放の箱形の本体ケース１０内部に形成されており、本体ケース１０の前面に、加熱室３の被加熱物取出口を開閉する透光窓１３ａ付きの開閉扉１３が設けられている。開閉扉１３は、下端が本体ケース１０の下縁にヒンジ結合されることで、上下方向に開閉可能となっており、上部に装備された取っ手１３ｂを掴んで手前に引くことによって、図２に示す開いた状態にすることができる。
【００２５】
加熱室３と本体ケース１０との壁面間には所定の断熱空間が確保されており、必要に応じてその空間には断熱材が装填されている。
特に加熱室３の背後の空間は、加熱室３内の雰囲気を攪拌する循環ファン及びその駆動モータ（図示略）を収容した循環ファン室となっており、加熱室３の後面の壁が、加熱室３と循環ファン室とを画成する仕切壁となっている。
図示はしていないが、加熱室３の後面壁である仕切壁１５には、加熱室３側から循環ファン室側への吸気を行う吸気用通風孔と、循環ファン室側から加熱室３側への送風を行う送風用通風口とが形成エリアを区別して設けられている。各通風孔は、多数のパンチ孔として形成されている。
【００２６】
本実施の形態の場合、図２に示すように、高周波発生手段（マグネトロン）５は、加熱室３の下側の空間に配置されており、この高周波加熱装置５から発生した高周波を受ける位置にはスタラー羽根１７が設けられている。そして、高周波発生手段５からの高周波を、回転するスタラー羽根１７に照射することにより、該スタラー羽根１７によって高周波を加熱室３内に撹拌しながら供給するようになっている。なお、高周波発生手段５やスタラー羽根１７は、加熱室３の底部に限らず、加熱室３の上面や側面側に設けることもできる。
【００２７】
蒸気供給機構７は、図３に示すように、装置本体に着脱可能に装備される１基の貯水タンク２１と、加熱室３内に装備される２つの給水受け皿２５，２５と、これらの給水受け皿２５，２５を加熱して給水受け皿２５，２５上の水を蒸発させる加熱手段２７，２７と、貯水タンク２１の水を加熱手段２７，２７による加熱域を経由して給水受け皿２５，２５に導く２系統の給水路２９，２９と、貯水タンク２１と各給水路２９，２９との接続部に装備されて貯水タンク２１の取り外し時に貯水タンク及び給水路内の水の漏れ出しを防止するタンク側の止水弁３３及び給水路側の止水弁４５と、給水路側の止水弁４５よりも下流に配置されて給水路２９から貯水タンク２１への水の逆流を防止する逆止弁４７，４７とを備えて構成される。
【００２８】
上記した２系統よりなる給水路２９，２９の特長的構成は、後で詳述するが、各加熱手段２７，２７による加熱域から給水路先端の水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離が等距離に設定されていることにある。
なお、蒸気供給機構７は、図４に示すように、１系統の給水路２９から一つの給水受け皿２５に水を供給して蒸気を発生させる構成とすることもできる。
【００２９】
本実施の形態において、貯水タンク２１は、取り扱い性に優れる偏平な直方体状のカートリッジ式で、装置本体（本体ケース１０）に対して着脱が容易にでき、しかも、加熱室３内の加熱によって熱的なダメージを受けにくいように、図１にも示すように、本体ケース１０の側面に組み付けられたタンク収納部３５に差込装着される。
【００３０】
タンク収納部３５は、図５に示すように、後端側が本体ケース１０にヒンジ結合されていて、図５（ａ）に矢印（イ）で示す前端部の係合を外すと、図５（ｂ）に矢印（ロ）で示すように、前端側が外側に回動して、前端のタンク挿入口３６が露出する。
タンク挿入口３６を露出した状態では、図５（ｃ）に矢印（ハ）で示す方向に、貯水タンク２１を抜き取ることができる。
貯水タンク２１の装着は、抜き取り方向と逆方向に、貯水タンク２１をタンク挿入口３６に差し込むことで、完了する。
【００３１】
貯水タンク２１は、図６に示すように、上方を開放した偏平な直方体状の容器本体２２と、この容器本体２２の上部開口部を覆う開閉蓋２３とから構成されている。容器本体２２及び開閉蓋２３は、樹脂で形成されていている。
容器本体２２は、内部の水の残量が視認可能なように、透明な樹脂で形成されていて、容器本体２２の両側面には、残量水位を示す目盛り２２ａが装備されている。この目盛り２２ａを装備した部位は、図５及び図７にも示したように、タンク収納部３５の前端縁に形成された切り欠き窓３７から外部に露出して、外部から貯水タンク２１内の水の残量が視認可能にされている。
【００３２】
図６に示すように、容器本体２２の背面の下部寄りの位置には、給水路２９に嵌合接続する円筒状の接続口２２ｂが突設されている。この接続口２２ｂには、図８（ａ）に示すように、貯水タンク２１を装置本体から取り出した状態では接続口２２ｂを閉じて、貯留水の流出を防止するタンク側の止水弁３３が装備されている。
【００３３】
本実施の形態の給水受け皿２５は、加熱室３の底板４の一部に給水を受ける窪みを形成したもので、底板４と一体である。
給水受け皿２５は、既述したとおり、本実施の形態では、底板４の後部の左右にそれぞれ装備されている。
【００３４】
加熱手段２７は、それぞれの給水受け皿２５の下面に接触配置されたシーズヒータで、図９に示すように、給水受け皿２５の背面に密着状態に取り付けられるアルミダイキャスト製の組付けブロック２７ａにヒータ本体が組み付けられた構造である。本実施の形態の場合、組付けブロック２７ａから延出したヒータ両端の一対の電極２７ｂ，２７ｃ間には、該加熱手段２７の温度を検出する温度検出センサとしてのサーミスタ４１が接続されている。
【００３５】
サーミスタ４１は、一対の電極２７ｂ，２７ｃ間で、組付けブロック２７ａに埋設状態に装備されている。このサーミスタ４１の検出信号は、図示せぬ制御回路によって監視され、貯水タンク２１の残量０検出や、加熱手段２７の動作制御（発熱量制御）に利用される。
【００３６】
サーミスタ４１は、図１０に示すように、貯水タンク２１より給水されて給水受け皿２５に水が充填されている場合には、加熱手段２１の温度上昇に伴い検出温度レベルが上昇する。しかし、図中記号ａで示す給水受け皿２５に水が無くなった場合、加熱手段２１には通電が行われているので、検出温度レベルが急激に上昇し、ｂで示す上限基準値を超える。
図示略の制御回路は、上限基準値を超えた時点で加熱手段２１への通電を遮断する。この時点でオーバシュートは有るものの、サーミスタ４１の検出温度レベルは降下する。やがて、サーミスタ４１の検出温度レベルが、ｃで示す下限基準値に達した時点で、制御回路は、再び、加熱手段２１への通電を実施してヒータを加熱する。しかし、給水受け皿２５には水が無いため、サーミスタ４１の検出温度レベルは再び上昇して、ｄで示す上限基準値を超える。この時点で、制御回路は、給水受け皿２５に水が無く加熱手段２１が空焼き状態であると判断して、ｅで示すように、加熱手段２１への通電を遮断すると共に、警報を発して蒸気加熱処理を停止させる制御を行う。
【００３７】
本実施の形態では、上記したように、単一のサーミスタで、蒸気量の発生制御と給水受け皿に水が無くなったときの異常検出を行うことができる。
また、上記した制御によって、ヒータの長寿命化と給水受け皿の耐熱温度内での使用を可能にして給水受け皿のフッ素樹脂コーティング面の劣化を防止することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、上記したように、ヒータをオン、オフするサイクルを繰り返してサーミスタが上限基準値となる温度を２回検出したとき給水受け皿に水が無いと判断する構成としたが、２回に限らず、複数回検出して判定を行うものであっても良い。
また、本実施の形態では、加熱手段２７としてシーズヒータを使用したが、シーズヒータの代わりに、ガラス管ヒータ、プレートヒータ等を利用することも可能である。
【００３９】
給水路２９は、図３及び図９に示すように、貯水タンク２１の接続口２２ｂに２系統に分岐して接続される基端配管部２９ａと、この基端配管部２９ａから各加熱手段２７による加熱域を経由するように加熱室３の底板４の下に配索される水平配管部２９ｂと、この水平配管部２９ｂの先端から加熱室３の側方を垂直に立ち上がる垂直配管部２９ｃと、この垂直配管部２９ｃの上端から各給水受け皿２５の上方に延出して、垂直配管部２９ｃから圧送された水を給水受け皿２５に滴下する上部配管部２９ｄと、各上部配管部２９ｄの先端を形成する水吹出し口２９ｅとから構成される。
水平配管部２９ｂは、図３に示すように、加熱手段２７の組付けブロック２７ａに接触するように配管されていて、図９に示す組付けブロック２７ａとの接触部３０が加熱手段２７による加熱域となる。
従って、既述した蒸気供給機構７での２系統における特長的構成は、各接触部０から各水吹出し口２９ｅまでの配管路の長さが等距離に設定されていることを示す。
【００４０】
本実施の形態では、このように、各給水路２９の水平配管部２９ｂを加熱手段２７による加熱域に設定して、各加熱手段２７の発生熱による熱伝導を受けて熱膨張する各水平配管部２９ｂ内の水をそれぞれの給水受け皿２５に供給する。
【００４１】
蒸気発生の様子について更に詳述すると、貯水タンク２１がタンク収納部３５に差し込まれ、水平配管部２９ｂ，２９ｂ内に水が充満した状態で、各加熱手段２７，２７が発熱すると、組付けブロック２７ａ，２７ａとの接触部３０，３０で配管内の水に熱が供給されて水が膨張する。逆止弁４７，４７は膨張する配管内の水の圧力を一次的に止めるため、圧力が垂直配管部２９ｃ，２９ｃの方向にのみ向かうこととなる。そして、膨張した水は、上部配管部２９ｄ，２９ｄを通過して各水吹出し口２９ｅ，２９ｅより滴下され、給水受け皿２５，２５に供給されことになる。
【００４２】
このとき、各給水路２９，２９の、組付けブロック２７ａ，２７ａとの接触部３０，３０から各水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離が等距離に設定してあるので、各水平配管部２９ｂ，２９ｂには、同じ仕様の加熱手段２７，２７を適用して接触部３０，３０から同じ熱量を加えることができ、これにより、それぞれの給水受け皿２５，２５に均等に給水を行うことができる。
また、接触部３０から各水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離が等距離に設定してあれば、各給水路２９，２９や接触部３０，３０の温度を同一にすることができ、蒸気発生制御がし易くなる。
【００４３】
給水受け皿２５，２５に供給された水は、各加熱手段２７，２７の発生熱で昇温した状態にあるため、給水受け皿２５，２５に供給されてから蒸気発生までの所要時間を短縮することができ、迅速な蒸気加熱が可能になる。
加熱を中断すれば、各給水路２９，２９中の垂直配管部２９ｃ，２９ｃの水が膨張しなくなり、空気取入れ口２９ｆ，２９ｆまで達することかできず、空気取入れ口２９ｆ，２９ｆから大気圧が管内に入って給水は中止する。
【００４４】
基端配管部２９ａは、図８（ａ）に示すように、容器本体２２の接続口２２ｂが嵌合する基端円管部４３に、貯水タンク２２が取り外された際に水平配管部２９ｂ側からの漏水を防止するための管側の止水弁４５が装備される共に、水平配管部２９ｂとの接続部には、水平配管部２９ｂでの水の熱膨張による水平配管部２９ｂ側からの逆流（図中の矢印（ニ）方向の流れ）を防止する逆止弁４７が装備されている。
タンク側の止水弁３３と管側の止水弁４５とは、それぞれ弁体３３ａ，４５ａを付勢するばね３３ｂ，４５ｂの向きが逆で、容器本体２２の接続口２２ｂを基端円管部４３に適正に嵌合させると、図８（ｂ）に示すように、両者の弁体３３ａ，４５ａ相互の先端部同士が互いに突き当たって、相手をばね３３ｂ，４５ｂの付勢力に抗して変位させて、流路を開いた状態にする。
容器本体２２の接続口２２ｂの外周部には、基端円管部４３との間の隙間を塞ぐシール材としてのＯリング４９が装備されている。
【００４５】
図８（ａ）に示した状態は、容器本体２２の接続口２２ｂが基端円管部４３に未嵌合の状態で、未だ、タンク側の止水弁３３及び管側の止水弁４５の双方が流路を閉じた状態にある。
容器本体２２の接続口２２ｂが、基端円管部４３から外れている状態では、給水路２９側は、管側の止水弁４５で封止されて、給水路２９内の水の逆流が確実に防止される。つまり、図３に示すように、貯水タンク２１がタンク収納部３５に差し込まれると、各給水路２９の垂直配管部２９ｃ内には貯水タンク２１と同じ水位まで水が流入する。このような水圧下で、貯水タンク２１が抜き出されても、管側の止水弁４５で水の逆流を防止することができる。
【００４６】
タンク収納部３５の背面側の底部には、貯水タンク２１をタンク収納部３５から抜き出す時に、タンク側の止水弁３３と管側の止水弁４５との間に残留した小量の水が滴下するのを受ける凹部５１が装備されていて、この凹部５１には、滴下した水を吸収する吸水シート５３が装備されている。吸水シート５３としては、例えば、吸水性に優れた不織布等が使用される。
【００４７】
なお、図３及び図４に示すように、上部配管部２９ｄが接続される垂直配管部２９ｃの上端は、貯水タンク２１内における貯水の最高レベル位置Ｈｍａｘよりも高い位置に設定されている。これは、貯水タンク２１側の貯水が、連通管作用で、不用意に、また連続的に、上部配管部２９ｄ側に流出することを防止するためである。
また、給水路２９は、貯水タンク２１における貯水の最低レベルＨｍｉｎよりも更に下がった位置で、基端配管部２９ａを介して、貯水タンク２１に接続される。
これは、貯水タンク２１内の貯水を、残さず、給水路２９側に取り込み可能にするためである。
【００４８】
本実施の形態の場合、給水受け皿２５及び加熱手段２７は、加熱室３の底板４の後部の左右にそれぞれ装備されている。そのため、２系統の給水路２９，２９は、図４に示すように、例えば、基端配管部２９ａ，２９ａの下流で、それぞれに逆止弁４７，４７を経て二本の水平配管部２９ｂ，２９ｂに分岐し、各加熱手段２７，２７に、水平配管部２９ｂ，２９ｂ、垂直配管部２９ｃ，２９ｃ、上部配管部２９ｄ，２９ｄ、組付けブロック２７ａと接触して配管内の水にヒータの熱を供給する接触部３０，３０が敷設されることになるが、各給水受け皿２５，２５に装備される各給水路２９相互は、接触部３０，３０から配管先端の水吹出し口２９ｅ，２９ｅまでの距離を等距離に設定している。
【００４９】
以上に説明した蒸気発生機能付き高周波加熱装置１００においては、給水路２９を加熱手段２７による加熱域を経由するように配索して、加熱手段２７の発生熱による給水路２９内の水の熱膨張でポンプ機能を得るもので、貯水タンク２１の水を給水受け皿２５に供給するための専用のポンプ手段が不要である。
従って、専用のポンプ手段の省略によって蒸気供給機構７の構成の単純化や小型化を実現できる。
【００５０】
また、給水受け皿２５への給水を、加熱手段２７の発生熱によって行っているため、蒸気の供給量制御は、加熱手段２７の発熱動作の制御だけで実現することが可能で、専用のポンプ手段を制御しなければならなかった従来のものと比較すると、蒸気の供給量制御に必要な制御処理を単純にできる。
【００５１】
更に、給水受け皿２５に供給される水は、加熱手段２７の発生熱で昇温した状態にあるため、給水受け皿２５に供給されてから蒸気の発生までの所要時間を短縮することができ、迅速な蒸気加熱が可能になる。
【００５２】
また、上記の構成において、貯水タンク２１の残量が０（ゼロ）になって、給水受け皿２５上の残水量が減ると、水の蒸発に費やされる熱量が減るため、加熱手段２７や給水受け皿２５自体の温度の昇温が起こる。
しかし、本実施の形態の蒸気供給機構７は、加熱手段２７の温度を検出するサーミスタ４１を備えているため、そのサーミスタ４１の検出信号を監視することで、比較的に簡単に貯水タンク２１の残量０検出が可能で、空だき等の不都合の発生を防止することができる。
更に、サーミスタの検出信号を利用して、例えば、貯水タンク２１の残量０の検出時に、加熱手段２７の動作を停止させたり、給水用の警報を行うなどの多種の制御が可能で、高周波加熱装置１００の取り扱い性を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、サーミスタ４１は、加熱手段２７に直接接触させたが、給水受け皿２５に接触させるように装備してもよい。
【００５３】
また、蒸気発生機能付き高周波加熱装置の加熱室内での加熱蒸気による加熱ムラの発生を防止する点では、給水受け皿２５及び加熱手段２７によって構成される蒸気発生部を加熱室３内の複数箇所に分散装備することで、加熱室３内での加熱蒸気の供給自体を均等化することが望ましい。しかし、蒸気発生部を複数箇所に分散装備すると、それらの複数箇所の給水受け皿２５に均等に給水を行うための工夫が必要になる。
しかし、上記のように、給水受け皿２５及び加熱手段２７が複数組装備される場合に、各給水受け皿２５に装備される各給水路２９相互は、ヒータの接触部から配管先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定した構成とすると、特に給水流量の制御を行わなくとも、それぞれの給水路２９での供給量を揃えることができ、加熱室３内での加熱蒸気の均等供給を安価に、実現することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の蒸気発生機能付き高周波加熱装置は、加熱手段の発生熱による給水路内の水の熱膨張でポンプ機能を得て、専用のポンプ手段を不要にしているため、蒸気供給機構の構成の単純化や小型化を実現できる。
また、蒸気の供給量制御は、加熱手段の発熱動作を制御するだけで達成することができるため、制御処理を単純にできる。
更に、貯水タンクの残量が０（ゼロ）になって、給水受け皿上の残水量が減ると、水の蒸発に費やされる熱量が減るため、加熱手段や給水受け皿自体の昇温が起こるが、加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度センサを装備していれば、その温度センサの検出信号を監視することで、比較的に簡単に貯水タンクの残量ゼロの検出が可能になる。
また、給水受け皿及び加熱手段によって構成される蒸気発生部を加熱室内の複数箇所に分散装備した場合に、加熱室内での加熱蒸気の均等供給を安価に、実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸気発生機能付き高周波加熱装置の一実施の形態の外観斜視図である。
【図２】図１に示した蒸気発生機能付き高周波加熱装置の加熱室の開閉扉を開いた状態で、加熱室内を前面から見た時の概略構成図である。
【図３】図１に示した蒸気発生機能付き高周波加熱装置における蒸気供給機構の概略構成図である。
【図４】給水受け皿が一つの場合の蒸気供給機構の概略構成図である。
【図５】図１に示した蒸気発生機能付き高周波加熱装置における貯水タンクの着脱操作の説明図で、（ａ）は貯水タンクの装着状態、（ｂ）はタンク挿入口を露出させた状態、（ｃ）は貯水タンクの抜き取り状態である。
【図６】図４に示した蒸気供給機構で使用する貯水タンクの拡大斜視図である。
【図７】図４に示した蒸気供給機構の装置側面における取付構造の説明図である。
【図８】図６に示した貯水タンクと給水路の基端部との連結部における逆流防止構造の説明図である。
【図９】図６のＡ矢視図で、給水路が装置底部に配置された加熱手段によって加熱される構成の説明図である。
【図１０】サーミスタによる蒸発量制御と異常検出とを説明する図である。
【符号の説明】
３ 加熱室
４ 底板
５ 高周波発生手段
７ 蒸気供給機構
１３ 開閉扉
１５ 仕切壁
１７ スタラー羽根
２１ 貯水タンク
２２ 容器本体
２２ｂ 接続口
２３ 開閉蓋
２５ 給水受け皿
２７ 加熱手段
２７ａ 組付けブロック
２９ 給水路
２９ａ 基端配管部
２９ｂ 水平配管部
２９ｃ 垂直配管部
２９ｄ 上部配管部
３３ タンク側の止水弁
３５ タンク収納部
３６ タンク挿入口
４１ サーミスタ（温度検出センサ）
４５ 管側の止水弁
４７ 逆止弁
Claims (7)
- 被加熱物を収容する加熱室内に高周波を出力する高周波発生手段と、前記加熱室内に加熱蒸気を供給する蒸気供給機構とを備え、高周波と加熱蒸気との少なくともいずれかを前記加熱室に供給して前記被加熱物を加熱処理する蒸気発生機能付き高周波加熱装置であって、
前記蒸気供給機構は、装置本体に着脱可能に装備される貯水タンクと、前記加熱室内に装備される給水受け皿と、この給水受け皿を加熱して前記給水受け皿上の水を蒸発させる加熱手段と、前記貯水タンクの水を前記加熱手段による加熱域を経由して前記給水受け皿に導く給水路とを備え、前記加熱手段の発生熱による熱伝導を受けて熱膨張する前記給水路内の水を前記給水受け皿に供給することを特徴とする蒸気発生機能付き高周波加熱装置。 - 前記蒸気供給機構は、前記加熱手段又は給水受け皿の温度を検出する温度検出センサを備え、該温度検出センサの検出信号を、前記貯水タンクの残量０検出や、前記加熱手段の動作制御に利用することを特徴とする請求項１記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置。
- 前記加熱手段は、アルミダイキャスト製の組付けブロックにヒータを配置して形成され、前記温度検出センサは、前記組付けブロックに取り付けたサーミスタとして、単一のサーミスタが前記蒸気量の発生制御と水が無くなったときの異常検出を行うことを特徴とする請求項２記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置。
- 前記蒸気供給機構は、前記サーミスタの検出温度が所定の上限基準値を超えたとき前記ヒータの通電を遮断すると共に時間経過により所定の下限基準値を下回ったとき前記ヒータに再通電するサイクルを少なくとも２回以上実施したとき前記貯水タンクの残量０と判定して蒸気加熱を停止する制御回路を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置。
- 前記蒸気供給機構は、前記給水路の基端側に、熱膨張した水の貯水タンク側への逆流を防止する逆止弁を備え、
前記給水受け皿及び前記加熱手段が複数組装備される場合に、給水受け皿毎に装備される各給水路相互は、前記加熱手段による加熱域から先端の水吹出し口までの距離を等距離に設定したことを特徴とする請求項１乃至４記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置。 - 前記蒸気供給機構は、着脱可能に設けられた前記貯水タンクの貯水タンク側及び前記給水路の基端側のそれぞれに漏水防止用の止水弁が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置。
- 前記止水弁は互いに対向する先端部同士を当接して押圧させることで給水路が確保でき、互いを離間させることによりバネ力で給水路を閉鎖することを特徴とする請求項６記載の蒸気発生機能付き高周波加熱装置。
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