JP4419698B2 - 加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱装置、例えばオーブンレンジや電気オーブンにおいて被加熱物を収納する加熱室内の空気（高温空気）を循環させる循環手段を備えた加熱装置に関するものである。

従来、この種の加熱装置は、加熱手段の熱を循環手段で加熱室内に循環させて、被加熱物を効率よく加熱する。

ところで、キッチンにはさまざまな加熱装置が装備され、被加熱物である調理物を温めたり、焼いたり、蒸したりしているが、調理過程において、加熱された調理物を冷ます工程も少なからず行われる。たとえば、お弁当用のおかずは、温めた後、３０℃以下に冷ましてお弁当に詰めるし、寿司飯は、炊飯後にうちわでごはんを冷まして、酢を混ぜ込む。また、冷たいお茶を作るためには、やかんで水を沸騰させた後、茶葉を入れて、やかんごと水を張ったボールに浸して、湯を冷ましているし、ポテトサラダを作るときには、茹でたじゃがいもを冷ましている。

このように、キッチンでは日常的に調理物を冷ますという作業が行われているが、この作業は、うちわや扇風機を用いる方法や、冷水に浸す方法あるいは自然冷却する方法が採られている。この冷ます作業は、時間的ゆとりがある場合は良いとしても朝の弁当づくりなどの時間帯では時間的ゆとりが少なく、わずらわしい作業のひとつである。

加熱した調理物を冷ますものとして、パン製造工程に取り入れたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１は熱風式オーブン装置であり、前面に扉、後部に循環ファン、底部にターンテーブルを備え、ターンテーブル上に載置した被加熱物を熱風で加熱するものである。また、この装置はパン製造の捏ねる工程においては、ターンテーブルを取り外し駆動モータ軸に連結する捏ね羽根を備えたパン製造容器を取り付け、加熱庫の温度が設定温度より高いときに循環ファンを動作させてパン製造容器に入れているパンの原料を冷却し、設定温度に保持させるものである。
特開平１−１２０２４１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、加熱庫内の空気循環により調理物を冷ますので、強制的な空気冷却器を利用しない場合は、冷ます能力が小さく、短時間で冷ますことが難しい課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷ます能力を高めさまざまな調理作業を並行して行う利便性あ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、被加熱物を加熱室内に出し入れする開閉扉が開き状態の時に循環手段を動作させることを可能にしたものである。

これによって、循環手段は開閉扉のすきまから加熱室外の空気をも吸い込んで加熱室側に吹出すので、加熱室内の温度は短時間に室温になり、被加熱物を室温の空気で効率よく冷ますことができる。

本発明の加熱装置は、開閉扉が開き状態の下で循環手段を動作できる構成としたことで、開閉扉側から室温空気を取り込んで被加熱物あるいはあら熱とり被対象物にその空気を吹き付けて、効率よく冷ますことができるので、本加熱装置で加熱した被加熱物はもとより他の加熱装置で加熱した被加熱物をも本装置に収納して簡便にそのものを冷ましたりあら熱とりができる利便性の良い加熱装置を提供することができる。

第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物を加熱室内に出し入れする開閉扉と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱室内の空気を循環させる循環手段と、前記加熱手段および循環手段を制御する制御手段と、ミストを発生させ前記加熱室内に供給するミスト発生手段とを備え、前記制御手段は開閉扉が開き状態の時に、前記ミスト発生手段と前記循環手段とを動作させることにより、開閉扉側から室温空気を取り込んで被加熱物あるいはあら熱とり被対象物にその空気を吹き付けて、効率よく冷ますことができる利便性の良い加熱装置を提供することができる。また、あら熱とり処理時に、ミストを供給すると冷ます能力を高めることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の開閉扉は、半開き状態で固定する構成としたことにより、冷ます作業中における本装置前方に自由空間を確保し、子供が移動時に開閉扉に頭をぶつけることを解消し、室内での人の移動空間を確保することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の加熱装置において、加熱室内の温度を検出する温度検出手段を付加し、制御手段は、開閉扉が開き状態の時にも温度検出手段の出力信号に基づいて検出温度を報知する報知手段を備えたことにより、加熱室内の現在温度を容易に認識することができる。

第４の発明は、特に、第１の発明の加熱装置において、制御手段は、あら熱とりの制御指令手段を備え、開閉扉が開き状態であることを検知してあら熱とりの処理を実行するように構成したことにより、あら熱とりを効率よく実施できるとともにあら熱とり作業を実行中であるという安全上の認識をきっちりと使用者に報知することができる。

第５の発明は、特に、第４の発明のあら熱とりの処理工程において、制御手段は、あら熱とり被対象物の温度を非接触で検出する第２の温度検出手段の出力信号に基づいて被対象物の温度を報知する報知手段を備えたことにより、あら熱とりの進行状態および現在の温度を認識できるので、他のキッチン作業を効率よく行うことができる。

第６の発明は、特に、第４の発明のあら熱とり被対象物を載置するとともに加熱室内に着脱収納できる載置皿を備えたことにより、沸騰させたやかんなどの熱い被対象物も安全かつ容易に加熱室内に収納してあら熱とりを実行することができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の載置皿は、水を貯水できる構成としたことにより、載置皿に氷を敷いてその上に被対象物を載置したり、水道水を載置皿に注水して被対象物をその水に浸けて加熱室内に収納することができ、冷ます能力をさらに高めることができる。

第８の発明は、特に、第６の発明の加熱装置において、載置皿の少なくとも下方に空気を通流させるように載置皿を加熱室内に収納する構成としたことにより、載置皿の蓄熱を効果的に徐熱して冷ます能力を維持することができる。

第９の発明は、特に、第１の発明の加熱装置において、ミストは循環手段の空気吸込部周辺に吹出す構成としたことにより、循環手段によって運ばれたミストが被対象物に直接吹き付けられるので、冷ます能力をより高めることができる。

第１０の発明は、特に、第１の発明の加熱装置において、ミストは加熱室の底部に吹出す構成としたことにより、あら熱とり被対象物に直接吹き付けることなく被対象物周辺の温度を低下させることで冷ます能力をより高めることができる。

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右側面断面図、図２は図１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、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，底壁面１３、上壁面１４、奥壁面１５および加熱室内を透視できるパンチング板１６を有し、被加熱物を加熱室１０内に出し入れする開閉扉１７とで構成し、加熱室１０の底には被加熱物を載置する誘電材料からなる載置板１８を配置している。載置板１８の下方の加熱室底壁面１３は、凹状に絞り加工した構成とし、その略中央に加熱手段のひとつであるマイクロ波を放射する回転式の放射手段１９を配する。また底壁面１３の加熱室１０の外にはマイクロ波を伝搬する導波管２０を配する。導波管２０の一端にはマイクロ波発生手段（図示していない）を配する。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２０を伝搬して、放射手段１９に導かれる。放射手段１９は、加熱室底壁面１３に設けた開孔を貫通してモータ２１の出力軸に嵌合組立しており、モータ２１を動作させることで放射手段１９を回転駆動する。

放射手段１９は、上面が略扇形形状とし、マイクロ波の伝搬を抑制する側壁面１９ａを持ち、さらに底壁面１３に略平行な面を配する。この面には放射手段１９を底壁面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１９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１９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２２を配する。この回転位置検出手段２２は、たとえばモータ２１の出力軸に設けた位置検知用突起部が当接することで開閉する開閉手段にて構成している。

また本装置は蒸気発生手段を設けている。この蒸気発生手段の構成は以下の通りである。加熱室１０の底の奥側には凹状に絞り加工した蒸発部２３を配する。装置の左側には着脱式の貯水部２４、貯水部の水を給水する給水手段２５および給水管２６を収納しており、給水手段２５を動作することで給水口２７から蒸発部２３に水を給水する。また蒸発部２３の下方には蒸発部２３の底面を形成する金属板２８を加熱する蒸気発生用加熱手段２９を配する。蒸発部２３に給水された水は蒸気発生用加熱手段２９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２３の上面には蒸発部カバー３０を配する。この蒸発部カバー３０は、セラミック材で構成している。

また本装置は加熱室１０内で空気（高温空気）を循環させる手段を設けている。この手段は、加熱室１０の奥壁面１５の上下に設けた複数の吹出口３１および奥壁面１５の略中央に設けた複数の吸込口３２、奥壁面１５の裏側に配した回転翼３３、回転翼３３の周囲に配した加熱手段の一つである熱放射手段３４および回転翼３３を回転駆動するモータ３５などから構成している。

また、加熱室１０の奥壁面１５の略中央に設けた複数の吸込口３２周辺に向かってミスト発生手段（図示していない）が発生したミストを吹出すミスト吹出口３６を設けている。ミスト発生手段は、超音波振動子を備えたものであり、発生したミストは低温（水道水の温度）である。また、ミストは、水の給水口２７から蒸発部２３に吹出して、加熱室１０内の底面に充満させる構成をも採用している。これらのミスト吹出口の選択は、ひとつのミスト発生手段と二つのミスト搬送経路と経路切替手段とで構成し、経路切替手段を制御することで吹出口の位置を選択できる構成としている。

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）を配する。さらに加熱室１０内の雰囲気温度を検出する温度検出手段３７や被加熱物の表面温度を検出する第２の温度検出手段である非接触温度検出手段３８を付帯させている。制御手段３９は操作部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装置全体の各構成要素（マイクロ波発生手段、モータ２１、給水手段２５、蒸気発生用加熱手段２９、熱放射手段３４および回転翼３３を回転駆動するモータ３５、ミスト発生手段、ミスト搬送経路切替手段）の動作をそれぞれ制御する。

また被加熱物を載置する着脱自在なオーブン皿４０や網皿（図示していない）を備えている。このオーブン皿４０は、水を貯水できるように一枚金属板を絞り加工によって構成し、あら熱とり被対象物を載置することができる。また、オーブン皿４０を加熱室１０内の所定の高さ位置に収納するレーン４１、４２を加熱室の左壁面１１および右壁面１２に配している。

次に図３を用いて開閉扉１７を半開き状態で固定する構成について説明する。図３は、図１の右側面図（本体カバー取り外しの状態）である。

開閉扉１７には、開閉扉１７を半開き状態で固定する半開き固定手段４３を配している。開閉扉１７は、ヒンジ部材４４を仲介としてスムーズな開閉動作をする。このヒンジ部材４４の一端は、開閉扉１７の内部に設けたピンに引っ掛けており、他端は引っ張りバネ４５によって本体底部と連結している。またヒンジ部材４４の構造により、開閉扉１７は加熱室１０側に引きつけられる構成を採用している。開閉扉１７が加熱室１０側にひき付けられる状態での開閉扉１７と加熱室１０との隙間寸法Ｄｓの最大は、約４０ｍｍとしている。半開き固定手段４３の腕長さは、この最大隙間寸法よりも小さい長さ（たとえば３０ｍｍ）としている。半開き固定手段４３は、使用しないときは、開閉扉１７内に格納される構成とし、使用する際に引き出し、開閉扉１７を加熱室１０に対して半開き状態で固定する。

なお、半開き状態の形成には、図４に示すようにヒンジ部材４４に凹部４４ａを形成して固定する方法でも構わない。また、加熱室１０側から開閉扉１７を押し出す電動式機構を採れば、開閉扉１７を制御プログラムの実行下で半開き状態や閉塞状態を形成することも可能である。

次に図５を用いて、開閉扉１７が半開き状態での電気系統について説明する。図５は、開閉扉１７を半開き状態にした時の電気回路を示している。開閉扉１７が半開き状態下では、ラッチスイッチ５０が開状態、ショートスイッチ５１が閉状態となる。制御手段３９には常時電力が供給されている。また、循環手段である回転翼３３を回転駆動するモータ３５は、リレー５２を介して商用電源と接続している。制御手段３９は、各種温度検出手段の信号や操作部５３から入力される加熱情報信号が入力され、加熱情報の入力信号に基づく所定の加熱制御プログラムを抽出しその制御プログラム上で、温度検出手段の信号を制御判定基準値と比較しながら加熱処理を実行する。この加熱処理実行中の各種進行状況は表示部５４に報知させている。

なお、開閉扉１７が閉塞状態の下では、ラッチスイッチ５０は閉状態、ショートスイッチ５１は開状態となる。また、制御手段３９は接続点５５と５６からの信号を取り込み、これら２つの接続点間に商用電源が供給されている場合に限って操作部５３からの加熱スタートキー入力に基づいて、パワーリレー５７を閉状態とする。以降、各加熱手段、制御対象の各手段への電力供給は制御手段３９の出力信号に基づいてそれぞれ作動するリレーを介して行われる。作動リレーの一例として、循環手段である回転翼３３を回転駆動するモータ３５には、リレー５８を介して商用電源との接続制御が行われる。

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。

まずあら熱とり被対象物を冷ます方法について説明する。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弁当のおかずと沸騰水が入ったやかんの冷却を例として説明する。

あら熱とりは、被対象物を加熱室１０内に収納した後、開閉扉１７の半開き状態固定部材４３を引き出して開閉扉１７を閉塞状態側にすると、半開き状態固定部材４３が加熱室１０側の金属壁面に当接して、開閉扉１７が半開き状態で固定される。このときの開閉扉１７と加熱室１０との間に形成される隙間は、約３０ｍｍとしている。加熱室１０の容積が３０リットル、循環手段の吸込み風量が毎分０．７〜１．０立方メートルの場合、この隙間を略２０ｍｍ以上に採れば、循環手段が外気を吸引する。従って、３０ｍｍ程度の隙間を形成した半開き状態の下で、循環手段は加熱室１０外の空気を吸引して冷却作用を効果的に行うことができる。また、開閉扉１７をこの程度の半開き状態にして冷ます作業を行うことで冷ます作業中における本装置前方に自由空間を確保し、子供が移動時に開閉扉に頭をぶつけることを解消し、居住者のキッチン空間での自由な移動空間を確保することができる。

次に実際の冷ます性能に関して、代表的な弁当のおかずである肉だんご（１１ｇ／個）を例に説明する。肉だんごは、通常冷凍品が多く流通しており、パックのままでたとえば電子レンジで加熱される。その後、パックから肉だんごをお皿に取り出して冷ます。この肉だんごが載ったお皿を本装置の加熱室１０内に収納し、開閉扉１７を半開き状態に固定した後、あら熱とりの実行キーを押すことで、あら熱とりの処理が行われる。

冷却性能は、自然冷却の場合、３０℃以下には約３０分を要するのに対して、循環手段を用いることで約１５分で冷ますことができた。

また、加熱室１０の底にミストを吹出す方式を併用することで、冷ますに要する時間は約１０分となった。これは、ミスト吹出しにより、加熱室１０の底部の温度が約５〜１０℃低下することに起因する。

次に沸騰水が入ったやかんを例に説明する。やかんは、いろいろな容量のものがあるが、加熱室容積が３０リットルクラスの場合、水が１リットル程度収容できるやかんは、加熱室１０内に比較的容易に収納できる。このような場合は、上述した肉だんごの場合と同様に加熱室１０内にやかんを直接収納してあら熱とりを実行できる。水１リットルの沸騰水を４０℃以下（この温度は冷蔵庫に収納できるレベルとした）に冷ます性能は、自然冷却では、約１８０分、本発明の循環手段と半開き開閉扉の装置によれば、約６５分であった。

また、加熱室１０内への収納が困難な容積の大きいやかんの場合や熱いやかんの取扱を避けたい場合には、オーブン皿４０にやかんを載置して加熱室１０内に収納し、同様にあら熱とりを実行することができる。

この場合、オーブン皿４０は注水可能なものとしたことにより、オーブン皿４０に水道水を注水したり、氷を載せたりして加熱室１０内に収納して、あら熱とり処理を行うことで、さらに冷ますに要する時間を短縮化できる。この場合、オーブン皿４０の下方に循環風が通流するような高さ位置にオーブン皿４０を収納する構成としたことで、オーブン皿の徐熱を促進し、冷ます効果を維持させることができる。

また、やかんのお湯のように冷ます被対象物が外気から準隔離されたものの場合は、ミストを加熱室１０内全体に拡散させて冷ます処理をさらに高める方法を採ることができる。

本発明では、ミストを循環手段の吸込口３２の周辺に吹出すことで、この作用を実現することができた。

以上にあら熱とりの各種方法について説明したが、本発明の装置は、開閉扉を半開き状態にして循環手段を動作させることで室温空気を取り込むことができ、あら熱とり被対象物にその空気を吹き付けて、効率よく冷ますことができる利便性の良い加熱装置を提供することができる。

また、加熱室内の温度を検出する温度検出手段の出力信号に基づいて、加熱室内温度を報知あるいは表示する制御とすることで、加熱室内の現在温度を容易に認識することができる。これは、あら熱とり処理以外に、たとえばオーブン調理を実行した後の加熱室の冷却処理にも利便性を提供できる。

また、あら熱とり処理において、制御手段は、開閉扉が開き状態であることを検知（図５の接続点５５と５６との間の電圧に基づく）してあら熱とりの処理を実行するように構成したことにより、あら熱とりを効率よく実施できるとともにあら熱とり作業を実行中であるという安全上の認識をきっちりと使用者に報知することができる。

また、あら熱とりの処理工程において、あら熱とり被対象物の温度を非接触温度検出手段によって検出し、その出力信号に基づいて被対象物の温度を報知することで、あら熱とりの進行状態および現在の温度を認識できるので、他のキッチン作業を効率よく行うことができる。

以上のように、本発明にかかる加熱装置は、開閉扉が開き状態の下で循環手段を動作できる構成として、被加熱物あるいはあら熱とり被対象物を効率よく冷ますことが可能になるので、食品加熱、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 同加熱装置の側面図 本発明の実施の形態２における半開き状態固定部材の構成図 本発明の実施の形態１における半開き状態での電気回路図

符号の説明

１０ 加熱室
１７ 開閉扉
１８ 載置板（加熱室の底）
２７ 給水口（ミスト吹出口）
２９ 蒸発用加熱手段（加熱手段）
３１ 吹出口
３２ 吸込口（吸込部）
３３ 回転翼（循環手段）
３４ 熱放射手段（加熱手段）
３５ 回転翼駆動モータ
３６ ミスト吹出口
３７ 温度検出手段
３８ 非接触温度検出手段（第２の温度検出手段）
３９ 制御手段
４０ オーブン皿（載置皿）
４３ 半開き状態固定手段
４４ａ ヒンジ部材の凹部（半開き状態固定手段）
５２ リレー（半開き状態での制御リレー）
５４ 表示部（報知手段）

Claims (10)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物を加熱室内に出し入れする開閉扉と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱室内の空気を循環させる循環手段と、前記加熱手段および循環手段を制御する制御手段と、ミストを発生させ前記加熱室内に供給するミスト発生手段とを備え、前記制御手段は開閉扉が開き状態の時に、前記ミスト発生手段と前記循環手段とを動作させる加熱装置。
2. 開閉扉は、半開き状態で固定する構成とした請求項１に記載の加熱装置。
3. 加熱室内の温度を検出する温度検出手段を付加し、制御手段は、開閉扉が開き状態の時にも温度検出手段の出力信号に基づいて検出温度を報知する報知手段を備えた請求項１に記載の加熱装置。
4. 制御手段は、あら熱とりの制御指令手段を備え、開閉扉が開き状態であることを検知してあら熱とりの処理を実行するように構成した請求項１に記載の加熱装置。
5. あら熱とりの処理工程において、制御手段は、あら熱とり被対象物の温度を非接触で検出する第２の温度検出手段の出力信号に基づいて被対象物の温度を報知する報知手段を備えた請求項４に記載の加熱装置。
6. あら熱とり被対象物を載置するとともに加熱室内に着脱収納できる載置皿を備えた請求項４に記載の加熱装置。
7. 載置皿は、水を貯水できる構成とした請求項６に記載の加熱装置。
8. 載置皿の少なくとも下方に空気を通流させるように載置皿を加熱室内に収納する構成とした請求項６に記載の加熱装置。
9. ミストは循環手段の空気吸込部周辺に吹出す構成とした請求項１に記載の加熱装置。
10. ミストは加熱室の底部に吹出す構成とした請求項１に記載の加熱装置。

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