JPH0826994B2 - 自動加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、被加熱物の加熱状態に応じて出てくる水蒸
気ガスの発生することを検出して被加熱物の加熱終了時
間を適宜決定し良好な加熱状態を実現する自動加熱装置
に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の自動加熱装置は、第４図、第５図に示
すように箱型の本体27の内部には扉26を閉じることによ
って密閉される加熱室１が収納されている。この加熱室
１内にはマグネトロンを用いた高周波加熱部と補助ヒー
タとが設けられており、所定の加熱が行えるようになっ
ている。そしてパネル21には種々の調理形態（冷凍食品
の解凍、パン作り、あたため、クッキー、ケーキ等）を
選択すると共に、加熱時間などをセットするための操作
スイッチが多数設けられている。

自動加熱を行うには、被加熱物たる食品の加熱状態を
検出する検出手段が必要であり、この手段として加熱室
１に設けられた排気孔から排気通路中に食品が加熱され
ることにより発生する水蒸気ガス等の発生及び濃度変化
等を検出することにより食品の加熱具合または出来具合
を間接的に知らしめる雰囲気センサを設け、この雰囲気
センサの検出した情報に基づいて自動加熱調理を行うこ
とになる。

次に従来の雰囲気センサの取り付けをどのようにして
いたかについて第５図を参照して説明する。第５図では
加熱室１の上面部28に被加熱物から発生する水蒸気ガス
を通すための排気孔14が多数設けられている。一方加熱
室１の背後の裏板にも水蒸気ガス排気用の排気孔15が多
数設けられ、加熱室１上面の排気孔14の水平位置より上
方位置に排気孔15が設けられるような位置関係にある。
そして排気孔14と排気孔15との間には被加熱物から発生
する水蒸気ガスを機体後方外部へ自然排出するための排
気流路としてのダクト29が設けられこのダクト29中をQ₁
なる流量の水蒸気ガスが排気孔14から流入し、ダクト29
内を通り、排気孔15からQ₂になる流量の水蒸気ガスが機
体外部へ排出される。なお流量Q₁とQ₂との間にはQ₁＝Q₂
なる関係がある。

加熱室１からの排気流路たるダクト29内にはダクト29
に沿って自然排出される水蒸気ガスを滞留させるために
上方に窪んだ水蒸気ガス滞留室30が形成され、この水蒸
気ガス滞留室30内に被加熱物の加熱具合（温度）を水蒸
気ガスの発生とか濃度変化により間接的に検知するため
の雰囲気センサ３が設けられている。

そして、加熱室１内の被加熱物から発生する流量Q₁な
る水蒸気ガスは上昇気流により排気孔14からダクト29を
通って機体外部へ排出されるが、このとき、直接に排気
孔15に流れるQ₃なる流量の水蒸気ガスと、水蒸気ガス滞
留室30内に一時的に滞留して順次排気孔15側に流れるQ₄
なる流量の水蒸気ガスとに２分割される。よって、雰囲
気センサ３による検出は流量Q₁の流れに直接接触しない
水蒸気ガス滞留室13内に滞留する水蒸気ガスによって行
われるため、流量Q₁が種々の加熱状態によって変動する
ときに、この変動による雰囲気センサの検出誤差は生じ
難くなっている。特に、水蒸気ガス滞留室30がダクト29
の上方へ窪んで形成されているので、上昇気流で排出さ
れる水蒸気ガスが溜まり易く、雰囲気センサ３の検出機
能を十分発揮させることができる。（例えば、実公昭61
-36086号公報、実公昭61−36087号公報） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、水蒸気ガス滞留
室30内に滞留している水蒸気ガスの流れは停止している
のでは無いが、流量Q₁なる水蒸気ガスの流れ速度に比べ
て非常に小さな速度で流れている為排気孔14から流入す
る水蒸気ガスの温度変化や濃度変化等に対する雰囲気セ
ンサ３の検出遅れを生じるという課題を有していた。

本発明はこのような従来の課題を解消するもので、被
加熱物の加熱状態変化に応じて変化する水蒸気ガスの状
態変化を速やかに雰囲気センサ３に検出させる為の構成
を実現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に本発明の自動加熱装置は、
加熱室と、加熱室内に発生する被加熱物からの水蒸気ガ
スを機体外ヘ導く気体通路と、前記気体通路を通過する
被加熱物からの水蒸気ガスを検出する雰囲気センサとを
備え、前記気体通路は加熱室からの水蒸気ガスを集める
通路と、前記水蒸気の流れを流れ易い層流にする安定部
と、前記安定部と通路断面積を異にすることにより乱流
を発生する変化部とを有し、前記変化部に前記雰囲気セ
ンサを配設する構成とした。

作用 本発明は上記した構成によって、被加熱物からの水蒸
気ガスが気体通路を通り抜けて機体外へ出ていくまで
に、通路断面積の一定な安定部を水蒸気ガスが通ること
で均一な層流を作り、この層流が通路口を経て安定部と
通路断面積が異なる変化部に設けた雰囲気センサに当た
る。このようにして水蒸気ガスの流れが安定な状態で均
一に噴出して雰囲気センサが当たるとか、乱流が発生し
て新しい水蒸気ガスがいつも雰囲気センサに当たるた
め、被加熱物の状態変化に応じて変化する水蒸気ガスの
温度とか濃度変化が速やかに雰囲気センサに伝えられる
ことになるのである。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図、第２図において、１は加熱室で被加熱物13を
収納している。被加熱物13を加熱する手段として高周波
加熱手段としてのマグネトロン11および高圧トランス９
を配置している。また加熱室１内の被加熱物13を照明す
るランプ10が加熱室１の側壁部に配置されている。また
被加熱物13を載せた回転台を回転させる電動機12が機体
下部に配置されている。

ここで、本装置の動作を併せて説明する。被加熱物13
としての食品を加熱室１に置き扉26を閉じて、操作パネ
ル21の自動加熱調理のスイッチを選択し、さらに加熱を
開始させるスタートスイッチを操作する。このスタート
スイッチの操作信号が制御手段22に伝えられ、この制御
手段からマグネトロン11,高圧トランス9,電動機12,送風
機８等を駆動するための駆動信号を駆動手段23から出力
する。そして、加熱がはじまると送風機８が機体外部か
ら空気を吸い込み、マグネトロン11,高圧トランス9,ラ
ンプ10等を空気整流壁へとしてのオリフィス18を生かし
て、冷却しながら加熱室１内へ送り込んでいる。そし
て、加熱室１に送り込まれた空気は被加熱物13から出て
くる水蒸気ガスを含み、加熱室１の壁面に設けられた排
気孔14とか排気孔19を経て機体表面に設けた排気孔15お
よび排気孔20から機体の外に排出される。

そして、本発明では加熱室１側の排気孔14と機体表面
の排気孔15との間に設けられた気体通路２の途中に雰囲
気センサ３を設けた場合について述べる。気体通路２に
は水蒸気ガスの流れが安定な層流を形成する安定部と、
この安定部と断面積が大きく異なる変化部とが設けられ
ている。変化部では断面積の違いにより、安定部で安定
に流れていた流れが乱され乱流が発生する。この変化部
に雰囲気センサ３を気体通路２の断面積が変化する通路
口６から雰囲気センサ３までの距離を30mm以下の範囲に
配置している。また、この気体通路２には加熱室１から
の水蒸気ガスを集める第１通路16と第１通路16で集めた
水蒸気ガスを雰囲気センサ３の近くまで導く第２の通路
17とがあり、加熱室１に設けた排気孔14から気体通路２
の途中に設けた安定部５までの空気の流れを流れ易くす
るために、第１通路16と第２通路17と安定部５との間に
通路断面積の３割以上の差異を有しない構成としてい
る。

気体通路２に加熱室１の排気孔14から排出される排気
量Q₁は、第１通路16と第２通路17と安定部５と通路口６
を経て、雰囲気センサ３に当たり変化部４を経た後に機
体表面の排気孔15から排気量Q₂として排出される。

このように、送風機によって生じた空気の流れの中
に、被加熱物13の加熱が進み食品から水蒸気ガスが出て
くると気体通路２を経て雰囲気センサ３に水蒸気ガスが
当たる。雰囲気センサ３は水蒸気ガス及び熱気に触れる
ことにより電圧信号を発生する。この発生した電気信号
はセンサ信号処理手段24に伝えられ電圧増幅回路とか周
波数フィルター回路とか直流カット回路などを経て制御
手段22に伝えられる。そして制御手段22の中でセンサ信
号状態を判断して加熱を継続するか、もしくは加熱を停
止するかの選択をして、最終的に最も望ましい加熱状態
が得られた段階で加熱を停止することになる。

以上のような加熱動作を行う自動加熱装置に使用する
雰囲気センサ３には、熱エネルギーが与えられると電圧
を発生するという焦電性効果を持つ素子が用いられてお
り、圧電ブザーとか超音波検出素子に使われている圧電
セラミックスとか圧電樹脂製とかが使用されても、本発
明の効果を損なうものではない。

上記構成において、気体通路２の途中に設けた通路断
面積が変化している部分としての変化部４の範囲に雰囲
気センサ３を配設しているため、加熱室１に排気孔14か
ら安定部５まで流れてきた水蒸気ガスの流れが、通路断
面積の異なる部分にさしかかることにより、乱流となっ
て雰囲気センサ３に当たるように作用し、排気流のなか
に現れる被加熱物13の加熱状態変化に即応した水蒸気ガ
スの温度とか濃度の変化が速やかに雰囲気センサ13に伝
えられることになるという効果がある。

次に本発明の他の実施例を第３図を用いて説明する。
第３図において前記実施例と相違する点は通路口６に続
く変化部４に雰囲気センサ３の検知面が配設されている
が、雰囲気センサ３の検知面が通路口６に真正面では対
向せず斜め方向に面していたり（第３図（ａ））、側方
向に配置して通路口６より上方の位置に固定している
（第３図（ｂ））。この構成によれば（ａ）の場合は、
通路口６から雰囲気センサ３に向かって流れる空気の流
れに対して雰囲気センサ３の検知面が斜めになっている
ため、雰囲気センサ３に当たった空気の流れは速やかに
機体外へ排出する排気孔15に向かって流れ、排気路での
空気抵抗が少なくなるように作用し、加熱室１側からの
空気が流れて来易くなるという効果がある。

（ｂ）の場合は気体通路口６より上方に雰囲気センサ
３を置き、気体通路の変化部４で流れを妨げることの無
いように、。通路口６から出てくる排気流に沿った位置
に雰囲気センサ３の検知面を配置して、加熱室１にて発
生する水蒸気ガスの温度とか濃度に変化する様子が速や
かに雰囲気センサ３に伝えられるように作用し、気体通
路２の上方を通り易い熱気とか水蒸気ガスの検出が遅れ
ることが無くなるという効果がある。

発明の効果 以上のように本発明の自動加熱装置によれば次の効果
が得られる。

（１）流れの安定している安定部と異なる通路断面積を
有する変化部に雰囲気センサを設けているので、安定部
を流れていた水蒸気ガスは通路口からでると断面積が急
に変化するため、流れに乱流が発生することにより、被
加熱物の状態変化によって生じる排気流の中の水蒸気ガ
スの温度とか濃度変化が雰囲気センサに速やかに伝えら
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における自動加熱装置の
要部断面図、第２図はその全体構成図、第３図は本発明
の他の実施例としての２種類の要部断面図、第４図は従
来の自動加熱装置の外観斜視図、第５図はその要部断面
図である。 １……加熱室、２……気体通路、３……雰囲気センサ、
４……変化部、５……安定部、６……通路口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 浩二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭52−113442（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−54907（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加熱室と、加熱室内に発生する被加熱物か
   らの水蒸気ガスを機体外ヘ導く気体通路と、前記気体通
   路を通過する被加熱物からの水蒸気ガスを検出する雰囲
   気センサとを備え、前記気体通路は加熱室からの水蒸気
   ガスを集める通路と、前記水蒸気の流れを流れ易い層流
   にする安定部と、前記安定部と通路断面積を異にするこ
   とにより乱流を発生する変化部とを有し、前記変化部に
   前記雰囲気センサを配設する構成とした自動加熱装置。