JP2006170579A

JP2006170579A - 加熱調理器

Info

Publication number: JP2006170579A
Application number: JP2004366986A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Honma; 満本間; Hideyuki Kimura; 秀行木村; Sei Ozawa; 聖小沢; Yasushi Horikiri; 泰堀切
Original assignee: Hitachi Home and Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】加熱室に吹き出される熱風の向きを周期的に変化させ、加熱室を撹拌して被加熱物を効率よく加熱し、焼きムラの少ない加熱調理を行うことにより、省エネ性能の高い調理を実現する。
【解決手段】加熱室７と、加熱室７に空気を循環させるファン装置５と空気を加熱する熱風ヒータ１２から構成される熱風ユニット９を備えた加熱調理器において、該熱風ユニット９の吹き出し風路３５の一部に流れを分流する分流板３４を設け、該分流板３４のエッジ部３４ａで流れの自励振動を誘起させ、加熱室７の通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃから吹き出し向きが周期的に変化する熱風４３ａ、４３ｂを吹き出し、加熱室７の空気を撹拌して焼きムラの少ない加熱調理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は熱風によって被加熱物を調理する加熱調理器に関するものである。

従来、加熱室内に上下段に角型の調理皿を二枚載置し、この調理皿上に被加熱物を載置して熱風によってオーブン調理する加熱調理器では、ラジアルファンと熱風ヒータから構成される熱風ユニットから加熱室の背面に設けられた通風口を介して循環される熱風によってオーブン加熱を行っている。

加熱室と熱風ユニット間で循環する熱風は、二枚の調理皿の間を流れ、加熱室背面の略中央位置に配置されたラジアルファン中央の通風口を介して加熱室の空気を熱風ユニットに吸い込み、熱風ユニット内で加熱した空気を加熱室背面の他の通風口から吹き出る流れとなっている。

このような熱風循環方式では、加熱室の被加熱物を少ない焼きムラで調理するには、加熱室の空気を撹拌して温度分布や風速分布を均一にする必要がある。

そこで、特許文献１に示すように、ファンの風向きを周期的に変えるルーバーを配置させた構成が採用されている。

特開平９−１５２１３１号公報

従来の加熱調理器は、加熱室の調理皿に載置された被加熱物を熱風ユニット内部で加熱された空気を循環させて加熱する構造であるため、通風口から吹き出す熱風がラジアルファンの回転で風速分布に偏りが生じ、被加熱物の加熱ムラが生じ易いという欠点がある。

また、特許文献１に記載されているように機械的に動くルーバーを配置した場合には、構造が複雑化するとともに、製造コストが増加する。

また、周期的に動かすルーバー機構のスペースを必要とし、省設置スペース性が良好でない。

また、機械的な駆動部は、被加熱物の飛散や残骸等の浸入に対して故障し易く、長期的な信頼性が低い。

さらに、ルーバーが加熱室に露出しているため、被加熱物の飛散時の残骸や庫内のゴミ等の異物がルーバーに付着し易く、清掃性が良好でない。

本願発明は、上記の課題のうち少なくとも一つを解決するために為されてものである。

本発明の請求項１では、加熱室と、少なくとも該加熱室に空気を循環させるファン装置と空気を加熱する熱風ヒータから構成される熱風ユニットを備え、該熱風ユニットは吹き出し風路の一部に空気の流れを分流する分流板を設け、該分流板のエッジ部で流れの自励振動を誘起させ、熱風ユニットから加熱室内に吹き出される熱風の吹き出す向きを周期的に変化させるものである。

また、請求項２では、加熱室と、少なくとも該加熱室に空気を循環させるファン装置と空気を加熱する熱風ヒータから構成される熱風ユニットを備え、該熱風ユニットは吹き出し風路を複数に分流し、該風路のエッジ部で流れの自励振動を誘起させ、該加熱室に設けた複数の通風口から周期的に熱風を吹き出すものである。

本発明の請求項１によれば、加熱室に吹き出される熱風の向きが周期的に変化するため、熱効率の良好なオーブン加熱により加熱室を撹拌して被加熱物を効率よく加熱できる。

また、請求項２によれば、加熱室に高風速な熱風が周期的に吹き出し位置を変えて吹き出すため、加熱室の撹拌効果を高めて焼きムラの少ない加熱調理を行うことができ、省エネ性能の高い調理を実現できる。

（実施例１）
図１及び図２に本発明の第一の実施例である側面断面及び正面断面図を示し、図３及び図４に熱風ユニット９の拡大断面図を示し、図５に噴流の吹出し部の拡大断面図を示す。

本実施例では加熱調理器の例として、加熱室７内に角型の調理皿７０ａ、７０ｂが上下二段に配置されたターンテーブル式オーブンレンジについて説明する。

ここで、ターンテーブル式とは、加熱室７の底面上に突出させた回転軸８０ａを利用して円形状の調理皿を回転させながら加熱調理できるオーブンレンジである。

図において、キャビネット５１の内側には、被加熱物７１ａ、７１ｂを収納し、加熱調理を行う加熱室７が設けられ、加熱室７の前面には被加熱物７１ａ、７１ｂを出し入れできる開閉式のドア部５２が回動可能に設けられている。

また、加熱室７の底面下方には、アンテナモータ（図示せず）と重量センサ（図示せず）などから構成されるセンサユニット８０が配置され、加熱室７の底面近傍にセンサユニット８０の回転軸８０ａが突出している。

また、ドア部５２の側面には、加熱調理を設定する操作パネル（図示せず）が設けられ、この操作パネルの後方となる加熱室７の右側に配置された機械室２に被加熱物７１ａ、７１ｂをマイクロ波加熱するために必要な部品、例えば、マグネトロン２０や制御基板２７、冷却ファン２４等が設けられている。

制御基板２７には、マグネトロン２０やセンサユニット８０などを制御するマイコン２８が搭載されている。

マグネトロン２０は、加熱室７のマイクロ波放射口５６と導波管５０で連結されており、マグネトロン２０より放射されるマイクロ波エネルギーがマイクロ波放射口５６を介して加熱室７の内部に放射される構造となっている。

加熱室７の内壁の左右には、底面と概略並行に内側に突出した保持棚７４ａ、７４ｂが上下二段に設けられており、加熱室７と略幅サイズの角型の調理皿７０ａ、７０ｂを上下二段に配置できる。

ここで、保持棚７４ａ、７４ｂ、７４ｃ・・（図示せず）を加熱室７の側面に三段以上配置し、調理メニューに応じて使用する保持棚７４ａ、７４ｂ、７４ｃ・・（図示せず）を調整する構成にしてもよい。

よって、加熱室７に調理皿７０ａ、７０ｂが上下二段に配置された場合、加熱室７は、加熱室天井面と上の調理皿７０ａの間の空間７ａと、調理皿７０ａと下の調理皿７０ｂの間の空間７ｂと、調理皿７０ｂと加熱室底面の間の空間７ｃの３つの空間に分割される。

加熱室７の上側には平面状のグリルヒータ１０が設けられ、グリル加熱時にマイコン２８の指示でＯＮ／ＯＦＦおよび電力制御することにより、例えば、加熱室７の保持棚７４ａに配置した調理皿７０ａ上の被加熱物７１ａの表面をグリル加熱できる。

ここで、グリルヒータ１０は、例えば、平面状のマイカヒータでも良いし、石英管ヒータやシーズヒータを複数並べた構成でも良い。

また、保持棚７４ａ、７４ｂ、７４ｃ・・を複数段設けた場合には、上の調理皿７０ａとグリルヒータ１０の距離を調整して加熱でき、メニューに応じて被加熱物７１ａ、７１ｂの焼き加減を調整し、最適な焼き加減で調理皿７０ａ、７０ｂ上の数多くの被加熱物７１ａ、７１ｂを一度にグリル調理できる。

ドア部５２と向かい合う加熱室７の背面壁７５の上部、中間部の左右、下部には多数のパンチング孔で形成された通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃが設けられ、中央部には通風口７２ｅが設けられており、中央部の通風口７２ｅは後記する熱風ユニット９に空気を吸い込み、周囲の通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃは後記熱風ヒータ１２で加熱された空気を加熱室７に吹き出すものである。

中央部の通風口７２ｅの後方には、ラジアルファン３０と、ファン３０に連結されたファンモータ３２と、ファン３０の外周下側に配置された熱風ヒータ１２から構成される熱風ユニット９が配置され、通風口７２ｅから吸い込んだ空気４３ｅを熱風ヒータ１２で加熱し、他の通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃから高温空気４３ａ、４３ｂ、４３ｃを加熱室７に吹き出して加熱室７と熱風ユニット９の間で熱風が循環する構造となっている。

ここで、本実施例では、熱風ユニット９のファン装置がラジアルファン３０とファンモータ３２で構成されるため、通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｅのレイアウト例が図２に示す配置となっているが、ファン装置が、例えば軸流ファンやシロッコファンであれば、通気口７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｅのレイアウトも変化するし、ラジアルファンの配置位置によっても変化することになるが、いずれの場合も本発明の構造が適用できる。

また、熱風ヒータ１２は、例えば棒状の石英管やシーズヒータ等で構成し、その表面に多数の放熱フィンを設けたものであっても良い。

また、熱風ヒータ１２は、熱風ユニット９の内部に配置可能であれば、例えばＵ字状であっても、面状であっても良い。さらに、熱風ヒータ１２の本数も１本ないし２本、さらには複数本、ファン装置の外周に配置した構成にしてもよい。

熱風ユニット９は、ラジアンファン３０の外周に通風口７２ｂ、７２ｃの位置に合わせて整風板（図示せず）を設けており、熱風ユニット９の内部で通風口７２に向かう複数の風路３５が構成されている。

本実施例では、ラジアルファン３０の吹き出し側の風路断面をファン３０の高さ方向に部分的に狭くして噴流吹き出し部３８から高風速の噴流が風路３５に吹き出す構成にするとともに、風路３５の途中に分流板３４を設け、高風速の噴流４１が分流板３４の上流側先端に衝突するようにしている。

ここで、分流板３４の上流側先端は、本実施例のように薄板の切断面でもよいし、先端が鋭角になるように削っても、曲げ加工を施してもよい。

図３及び図４において、高風速の噴流４１がエッジ部３４ａに衝突すると、流れの不安定性に起因してエッジトーン振動が起こり、図３のように主流がダクト３５のファンモータ３２側の風路３５ａを通る場合１００ａと、図４のように主流がダクト３５の加熱室背面７５側風路３５ｂを通る場合１００ｂが周期的に交互に流れるようになる。

ここで、変動周期は、噴流４１の吹き出し速度Ｕ、噴流４１の幅Ｄと噴流吹き出し部３８から分流板３４のエッジ部までの距離Ｈの比α（＝Ｈ／Ｄ）に起因するため、周期を速めるにはＵを大きく、αを小さくすればよい。

つまり、ファン３０の回転数を調整することにより、変動周期を制御することも容易にできる。

よって、図３ではファンモータ３２側の風路３５ａの風量１００ａが加熱室背面７５側の風路３５ｂの風量１００ｂにより大きくなり、通風口７２ａから吹き出る熱風４３ａは下向きになる。

一方、図４では、加熱室背面７５側の風路３５ｂの風量１００ｂがファンモータ３２側の風路３５ａの風量１００ａより大きくなり、通風口７２ａから吹き出る熱風４３ａは上向きになる。

本実施例では、図３と図４に示す熱風４３ａの流れパターンが周期的に起こるようになるため、加熱室７の空間７ａの空気を撹拌させ、加熱室７に温度分布が生じにくく、焼きムラの少ない加熱を行うことができる。

ここで、上記の構成は熱風の吹き出る通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃであれば、いずれの風路３５ａ、３５ｂでも容易に適用できることは言うまでもない。

また、本実施例では、加熱室７に上下二段に調理皿７０ａ、７０ｂを配置した構成を示したが、これらの調理皿７０ａ、７０ｂの枚数によらず、空気の撹拌効果により同様に焼きムラの少ない加熱を行うことができる。

本発明の一実施例におけるオーブン調理時の動作について、図１及び図２に沿って加熱室７に調理皿７０ａ、７０ｂが上下二段配置した場合を例に説明する。

例えば、パン等の被加熱物７１ａ、７１ｂが載せられた調理皿７０ａ、７０ｂは、前方のドア部５２より加熱室７の左右に配置された保持棚７４ａ、７０ｂをスライドさせながら加熱室７の背面７５に調理皿７０ａ、７０ｂが接触するまで内部に押し込まれ、調理皿７０が上下二段に配置された後、ドア部５２を閉めオーブン調理が開始される。

オーブン調理の開始は、被加熱物７１ａ、７１ｂの加熱時間や加熱温度などの設定が終了した後、機械室２の前方の操作パネル（図示せず）上のボタンで行われる。

調理が開始されると、ラジアルファン３０の回転軸に設置されたファンモータ３２が回転駆動し、熱風ユニット９内のラジアルファン３０が回転する。

また、オーブン調理では、加熱室７の壁面が高温となるので、熱漏洩による機械室２の温度上昇を抑制するために冷却ファン２４が駆動する。

ここで、冷却ファン２４の駆動は調理時間とともに常時行っても、また、間欠的に行ってもよく、例えばマイコン２８等の温度を検知して行ってもよい。

ファンモータ３２の駆動とともに、ラジアルファン３０が回転し、調理皿７０ａと調理皿７０ｂの間の空間７ｂに配置された通風口７２ｅから熱風ユニット９に空気４３ｅが吸い込まれる。

熱風ユニット９では、ラジアルファン３０を介してファン３０の外周に吹き出された空気をファン３０の下流に配置された熱風ヒータ１２で加熱し、加熱室７の天井面と調理皿７０ａの間の空間７ａに配置された通風口７２ａと、調理皿７０ａ、調理皿７０ｂの間の空間７ｂに配置された通風口７２ｂと、調理皿７０ｂと加熱室７の底面の間の空間７ｃに配置された通風口７２ｃから加熱室７に熱風４３ａ、４３ｂ、４３ｃを吹き出させる。

また、グリルヒータ１０は、熱風ユニット９の熱風ヒータ１２とともに発熱し、熱風ヒータ１２から遠い位置から吹き出る熱風４３ａと合わせて
調理皿７０ａの被加熱物７１ａをオーブン加熱させる。

ここで、グリルヒータ１０と熱風ヒータ１２は、通電時間を調整して交互に発熱させてもよいし、グリルヒータ１０を分割し、その一部を発熱させてもよい。

つまり、空間７ａでは、通風口７２ａから吹き出た空気４３ａが被加熱物７１ａを加熱しながら、ドア部５２と調理皿７０ａの間隙を通って熱風４３ａｂが空間７ｂに流れることになる。

一方、空間７ｃでは通風口７２ｃから吹き出た熱風４３ｃが、調理皿７０ｂの裏面と加熱室７の底面を加熱しながらドア部５２に向かって流れ、空間７ｃの温度を高温に保持する。

ドア部５２まで流れた空気４３ｂｃは、ドア部５２と下調理皿７２ｂの間隙を上方向に流れて空間７ｂに入り、空間７ａから入った空気４３ａｂとともに、ドア部５２から熱風ユニット９の通風口７２ｅに向かって空間７ｂを流れる。

よって、空間７ｂでは、通風口７２ｂから吹き出た熱風４３ｂと上記の熱風４３ａｂ、４３ｂｃにより、調理皿７０ａの裏面と調理皿７０ｂ上面の被加熱物７１ｂの表面を加熱するとともに、通風口７２ｅから熱風ユニット９に空気を吸い込む流れを構成する。

また、本実施例の構成では、熱風ユニット９から加熱室７に吹き出される熱風４３ａ、４３ｂ、４３ｃのそれぞれの向きが時間周期変動するため、空間７ａ、７ｂ、７ｃの流れを撹拌させることができ、より焼きムラの少ない加熱を行うことができる。

オーブン加熱における加熱室７の内部温度は、例えば加熱室７の側面に設けた熱電対やサーミスタ等の温度センサ（図示せず）で感知し、加熱室７の温度が設定値よりも高い場合、グリルヒータ１０や熱風ヒータ１２への電力供給を止めるか、又は低電力化し、ラジアルファン３０のみを回転駆動させる。つまり、加熱室７の温度はグリルヒータ１０と熱風ヒータ１２のＯＮ／ＯＦＦおよび電力で制御される。

ここで、温度センサ（図示せず）は、非接触式である赤外線温度センサであれば、加熱室の任意の壁面温度や被加熱物温度を直に計測することも可能である。

また、本実施例は加熱室７に上下段二枚配置した角型の調理皿７０を熱風とグリルヒータ１０の両方を利用して調理する構成であるが、加熱室７の底面下方に下ヒータを載置して３つのヒータを制御して加熱調理する構成であっても、オーブン調理を熱風のみで行う構成であっても本発明が適用可能であることは言うまでもない。

このように、本発明の加熱調理器では、熱風ユニット９から吹き出る熱風４３ａ、４３ｂ、４３ｃが、流体の不安定性を利用して自動的に吹き出し向きを上下させ、加熱室７の内部空気を撹拌させる為、加熱室７を高温、且つ、均一温度に保持し、被加熱物７１ａ、７１ｂを効率よく加熱して省エネ効果の高い加熱調理を行うことができる。

（実施例２）
図６に本発明の加熱調理器における熱風ユニットの他の実施例を示す。

尚、本実施例は図１に示した加熱室７のオーブン構成と同様であり、重複する部分については説明を省略する。

図示した熱風ユニット９は、ラジアルファン３０とファンモータ３２と熱風ヒータ１２とで構成され、ラジアルファン３０の外周の風路３５に分流板３４が配置される。

また、第一の実施例と同様に、ラジアルファン３０外周の吹き出し部３８から高風速な噴流４１を分流板３４のエッジ部３４ａに向かって吹き出させ、その噴流４１の流れを不安定性を利用した時間周期変動を励起させるため、ファンモータ３２側風路３５ａと加熱室背面７５側風路３５ｂに交互に分配させる。

従って、ファンモータ３２側の風路３５ａと連結された通風口７２ａと、加熱室背面７５側風路３５ｂに連結された通風口７２ｂは、断続的に熱風を吹き出す流れが構成される。

本実施例では異なる通風口（図６では７２ａと７２ｂ）で交互に熱風を吹き出すことにより、加熱室７の流れを撹拌して乱れさせ、加熱室７の温度を均一化させることができる。

このように、本実施例の構造においても、加熱室７の空気に対して高い撹拌効果を実現し、高い省エネ効果と焼きムラが少ない良好なオーブン性能を実現できる。

（実施例３）
図７は、本発明の他の実施例を示す側面断面図で、熱風ユニット９に貫流ファン３０を用いた場合を示す。

また、本実施例の加熱調理器は、加熱室７の底面をマイクロ波の透過性の良好な例えばセラミック板７８で構成したターンテーブルレス式オーブンレンジであり、前記同様、調理皿７０ａ、７０ｂで加熱室７を３つの空間７ａ、７ｂ、７ｃに分割した構成となっている。

また、図８は、加熱室７の後方に配置される熱風ユニット９の斜視図を示す。

ここで、本実施例の加熱調理器では、加熱室７の右側に配置した機械室２の構成は図１と同様であり、説明を省略する。

本実施例の熱風ユニット９は、加熱室７の幅方向に延びた貫流ファン３０と、貫流ファン３０を回転駆動するファンモータ３２と、貫流ファン３０から吹き出る空気を安定させるスタビライザー３３と、貫流ファン３０から吹き出た空気を加熱する熱風ヒータ１２とで構成されている。

また、熱風ユニット９の内部では、貫流ファン３０の吹き出し部３８の風路を狭くして高風速な噴流を吹き出す構成となっており、該噴流が前記の実施例と同様に分流板３４のエッジ部３４ａに衝突する流れとなっている。

このため、熱風ユニット９の内部風路では流れが不安定となり、空間７ｂの通風口７２ｂから吹き出る熱風４３ｂと空間７ｃの通風口７２ｃから吹き出る熱風４３ｃの風量分配に周期的な変動が生じる。

よって、熱風４３ｂ、４３ｃの風速が時間変動するため、それぞれの加熱室７の空間７ｂ、７ｃの流れを撹拌させ、被加熱物７１ａ、７１ｂを均一に加熱することができる。

ここで、例えば空間７ｂに複数の通風口を設け、熱風の吹き出す通風口位置を時間周期で変化させてもよいし、熱風ユニット９の内部でファン３０から通風口７２までの風路を複数に分割して、それぞれ熱風の吹出し位置や向きを変化させる構成としてもよい。

また、本実施例の熱風ユニット９では、貫流ファン３０を加熱室７に対して空間７ａの後方に配置したオーブン構成であるが、貫流ファン３０の位置は加熱室７の外周であれば底面でも上面でも側面でも本発明の構造を適用できることは言うまでもない。

つまり、本発明は、ファン装置の種類によらず、ファン吹出し部３８から離して分流板３４を設けることにより実現できる。

また、本実施例の熱風ユニット９では、熱風ヒータ１２を該熱風ユニット１２の下方に１本配置したが、熱風ヒータ１２の伝熱面積を増加させて熱効率を高めるために複数本設けてもよいし、表面にフィンを設けたものでもよい。

さらに、熱風ヒータ１２を貫流ファン３０の吹き出し部３８に併せて設け、分流板３４と同様な作用を行うようにすれば、構造を簡素化してより低コストな熱風ユニット９を構成できる。

このように、本発明の加熱調理では、熱風ユニット９のファン装置から吹き出す噴流４１を分流板３４に衝突させることにより、励起される流体振動を利用して通風口７２ａ、７２ｂ、７２ｃから加熱室７に吹き出す熱風の吹き出し位置や吹き出し向きを周期的に変化させるため、加熱室７を効率よく撹拌して被加熱物７１ａ、７１ｂを少ない焼きムラで加熱調理できる。

本発明の第一の実施例である加熱調理器の側面断面図である。本発明の第一の実施例である加熱調理器の正面断面図である。本発明の第一の実施例である熱風ユニットの拡大断面図である。本発明の第一の実施例である熱風ユニットの拡大断面図である。本発明の第一の実施例である噴流の吹出し部の拡大断面図である。本発明の第二の実施例である熱風ユニットの拡大断面図である。本発明の第三の実施例である加熱調理器の側面断面図である。本発明の第三の実施例である熱風ユニットの斜視図である。

符号の説明

２機械室
７加熱室
９熱風ユニット
１０グリルヒータ
１２熱風ヒータ
２０マグネトロン
２４冷却ファン
３０ラジアルファン
３２ファンモータ
３４分流板
３５風路
３８吹出し部
４１噴流
５０導波管
５１キャビネット
５２ドア部
７０ａ調理皿
７０ｂ調理皿
７２ａ通風口
７２ｂ通風口
７２ｃ通風口
７２ｅ通風口

Claims

加熱室と、少なくとも該加熱室に空気を循環させるファン装置と空気を加熱する熱風ヒータから構成される熱風ユニットを備え、該熱風ユニットは吹き出し風路の一部に空気の流れを分流する分流板を設け、該分流板のエッジ部で流れの自励振動を誘起させ、熱風ユニットから加熱室内に吹き出される熱風の吹き出す向きを周期的に変化させることを特徴とする加熱調理器。
加熱室と、少なくとも該加熱室に空気を循環させるファン装置と空気を加熱する熱風ヒータから構成される熱風ユニットを備え、該熱風ユニットは吹き出し風路を複数に分流し、該風路のエッジ部で流れの自励振動を誘起させ、該加熱室に設けた複数の通風口から周期的に熱風を吹き出すことを特徴とする加熱調理器。