JP2012052688A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱室内に吹き出す熱風の流れを均一化することによって、加熱室内に載置した被加熱物の加熱ムラを解消すること。
【解決手段】後壁の加熱室外側に設けられた送風ファン２５と、送風ファン２５を後壁とで覆うファンケース２２と、送風ファン２５とヒータ２４とにより吹出口から加熱室に熱風を供給する加熱装置であって、ファンケース２２の形状が、頂点を４つ以上有する多角形で、かつかつ対角線上のコーナー部３３、３５、コーナー部３４、３６にそれぞれ設けられた平面壁が、ファンケースの中心に対して相互に点対称である。
【選択図】図３

Description

本発明は、送風ファンとヒータとによって熱風を発生させる対流加熱を用いて被加熱物を調理する加熱装置に関するものである。

従来、この種の加熱装置は、一般的に、被加熱物が調理される加熱室の背面後方にファン装置を備え、加熱室内の空気を、加熱室内の後面壁に設けられた吸込口から、熱風循環装置（熱源室）のケーシング内に吸い込み、ヒータで加熱された熱風を加熱室内の後面壁に設けられた吹出口から吹き出す構造を有しており、この熱風の循環を利用した対流加熱によって調理を行うものである。

このような加熱装置においては、ケーシング内に設けられた風向板を用いて熱風を加熱室内に均一に供給し、庫内温度分布の均一化を図ることにより、焼き上げ性能を向上させている（例えば、特許文献１参照）。さらに、ムラなく加熱調理するために、熱風の風向を変えるための部材を吹出口の近傍に設け、熱風が加熱室内で均一に広がるようにしているものがある（例えば、特許文献２参照）。

図９（ａ）は、特許文献１に記載された従来の加熱装置の側面断面図、図９（ｂ）は、同加熱装置の加熱室後壁の正面図を示すものである。図９に示されるように、加熱装置には、加熱室１の後面壁と、この後面壁の外面に設けられたファンケース２とで構成されるファン室内に、遠心ファンよりなる送風ファン３と略環状のヒータ４とが設けられている。加熱室１の後面壁の中央には、多数のパンチング孔よりなる吸込口５が形成され、この吸込口５を挟む上下の位置に、多数のパンチング孔よりなる吹出口６が、それぞれ帯状に形成されている。

送風ファン３は、加熱室１の後面壁とファンケース２とで形成されたファン室内に、吸込口５に対向して設けられた遠心ファンであり、ファンケース２の外部に設けたモータ７により回転駆動される。ヒータ４は、送風ファン３の外周囲（吹出側）に設けられた略環状のシーズヒータである。送風ファン３の半径方向外側の吹出口６と対向するファンケース２の内側には、吹出口６の近傍まで延びる風向板８が設けられる。

上記構造の加熱装置において、加熱室１内に被加熱物を載置し加熱調理を開始させると、モータ７により送風ファン３が回転し、加熱室１の空気が吸込口５からケーシング２内に吸い込まれ、送風ファン３の半径方向外方に送り出される。送り出された空気は、ヒータ４により加熱され、吹出口６から加熱室１に戻される。このようにして、加熱室１内とファンケース２内とを熱風が循環し、対流加熱が行われる。

対流加熱が開始すると、熱風の一部が風向板８に遮られて、送風ファン３の回転方向と反対側に戻ろうとするため、送風ファン３の回転方向と逆方向に位置する吹出口６からの熱風量が増加し、その分、送風ファン３の回転方向に位置する吹出口６からの熱風量が減少する。このようにして、風向板８により、熱風が吹出口６から加熱室１内に均一に供給されることができ、加熱ムラを抑制することができる。

特公平７−１１１２５６号公報 特開２００６−７１１２４号公報 特開２００６−７１１２５号公報 特開２００４−９３０９２号公報 特開昭６３−１４０１６号公報

そこで、披加熱物を均一にムラなく加熱する手段として、上記の様に風向板８を用いる方法（特許文献１参照）や、また吹出し穴を用いる方法（特許文献５参照）もあるが、ファンケース２の開口形状は一般的に四角形であり、その四隅のコーナー部は加熱ムラへの影響が大きい部分である。

熱風は送風ファン３の回転方向側に偏って吹出される傾向にあり、また、ファンケース２内の四隅のコーナー部は、熱風が淀み易い傾向にある。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ファンケース内の四隅のコーナー部に傾斜した平面壁を設け、熱風の加熱室への流れを均一化することによって、加熱ムラを解消す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、被加熱物を載置する加熱室と、前記加熱室の壁面を構成する左右側壁、天壁と、底壁と、後壁と、前記後壁に形成した吸込口と少なくとも２つの吹出口と、前記後壁の前記加熱室外側に設けられた送風ファンと、前記送風ファンと加熱手段とを前記後壁とで覆うファンケースとを備え、前記送風ファンと前記加熱手段とにより前記吹出口から前記加熱室に熱風を供給する加熱装置であって、加熱室側から見たファンケース形状が、頂点を４つ以上有する多角形で、かつ対角線上のコーナー部にそれぞれ設けられた平面壁が、ファンケースの中心に対して相互に点対称に配置されたものである。

これによって、ファンケースのコーナー部に斜めの平面壁を設けて、熱風の流れを均一化することができ、加熱ムラを解消することとなる。

本発明の加熱装置は、ファンケースの四隅のコーナー部に平面壁を設け、熱風の流れを均一化することによって、加熱ムラを解消することができる。

また、ファンケース形状（熱源室形状）の容積が小さくなり、加熱効率が向上できる。

本発明の実施の形態１における加熱装置の側面断面図 本発明の実施の形態１におけるファンケース単体の正面図 本発明の実施の形態１におけるファンケースに送風ファン、ヒータ、仕切板を取り付けた状態の正面図 本発明の実施の形態１における図３に示したファンケースの斜視図 本発明の実施の形態１における後壁を加熱室内側から見た正面図 本発明の実施の形態１における後壁とファンケースの分解斜視図 本発明の実施の形態１における後壁とファンケースの分解斜視図 本発明の実施の形態１における後壁とファンケースとを組み立てた状態での後壁を透視した正面図 （ａ）従来の加熱装置の側面断面図（ｂ）同装置の加熱室後壁の正面図

第１の発明は、被加熱物を載置する加熱室と、前記加熱室の壁面を構成する左右側壁、天壁と、底壁と、後壁と、前記後壁に形成した吸込口と少なくとも２つの吹出口と、前記後壁の前記加熱室外側に設けられた送風ファンと、前記送風ファンと加熱手段とを前記後壁とで覆うファンケースとを備え、前記送風ファンと前記加熱手段とにより前記吹出口から前記加熱室に熱風を供給する加熱装置であって、加熱室側から見たファンケース形状が、頂点を４つ以上有する多角形で、かつ対角線上のコーナー部にそれぞれ設けられた平面壁が、ファンケースの中心に対して相互に点対称に配置されたことにより、熱風の流れを均一化することによって、加熱ムラを解消することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のファンケース形状が、一つの長方形形状と所定の角度回転したもう一つの長方形形状とで重なる部分で形成された八角形とすることにより、熱風の流れを均一化することによって、加熱ムラを解消することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のファンケース形状が、一つの長方形形状と所定の角度回転したもう一つの長方形形状とさらに所定の角度回転した長方形を重ね、重なる部分で形成された多角形とすることにより、熱風の流れを均一化することによって、加熱ムラを解消することができる。

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、ファンケース単体の正面図、図３は、ファンケースに送風ファン、ヒータ、仕切板を取り付けた状態の正面図、図４は、図３に示したファンケースの斜視図、図５は、後壁を加熱室内側から見た正面図、図６は、後壁とファンケースの分解斜視図、図７は、後壁とファンケースの分解斜視図、図８は、後壁とファンケースとを組み立てた状態での後壁を透視した正面図、図９（ａ）従来の加熱装置の側面断面図（ｂ）同装置の加熱室後壁の正面図を示すものである。

同図において示すように、加熱装置の本体１１には、被加熱物１２を内部に収納して加熱調理を行う加熱室１３が設けられ、この加熱室１３の前面には、被加熱物１２を出し入れできるドア１４が、開閉自在に設けられている。

加熱室１３は、左側壁１５、右側壁１６、底壁１７、天壁１８、および後壁１９を有している。左側壁１５および右側壁１６には、底壁１７に対し略並行に加熱室１３内に突出した支持部２０が上下方向に三段設けられており、加熱室１３の幅の調理皿２１を保持することが可能に構成している。

加熱室１３の後壁１９の後側の面には、ファンケース２２が取り付けられ、後壁１９とファンケース２２とで形成された熱源室２３が、配置されている。すなわち、加熱室１３の後壁１９は、加熱室１３と熱源室２３とを隔てる隔壁の役割を果たしている。熱源室２３内には、ヒータ２４と、遠心ファンである送風ファン２５とが設けられている。ヒータ２４および送風ファン２５は、図示しない制御部によって制御される。

後壁１９の中央には、多数のパンチング孔よりなる吸込口２６が形成される。後壁１９には、吸込口２６を挟む上下の位置に、多数のパンチング孔よりなる上吹出口２７および下吹出口２８が、それぞれ左右方向に帯状に形成されている。

吸込口２６を挟む左右の位置には、同様に多数のパンチング孔よりなる左吹出口２９および右吹出口３０が、それぞれ設けられる。これら吸込口２６と吹出口２７、２８、２９、３０を経由して、熱源室２３は加熱室１３と連通している。

吸込口２６および吹出口２７、２８、２９、３０を形成するパンチング孔は、電磁波加熱の際、加熱室１３の外へ電磁波が漏洩しないように、直径２〜５ｍｍ程度の複数の孔の集まりとして形成されている。

ファンケース２２は、１面を開放した概略直方体形状に絞り加工で成型した凹部３２（後方に突出）と、この凹部３２周辺のフランジ部とから構成されている。ファンケース２２の凹部３２内のほぼ中心に送風ファン２５を配置し、ファンケース２２の凹部３２が吸込口２６および吹出口２７、２８、２９、３０を覆うように、ファンケース２２を後壁１９に取り付けている。

ファンケース２２の凹部３２を前方（加熱室１３内側）から見ると、長方形の四隅のコーナー部３３、３４、３５、３６をコーナーカットした略長方形である。このコーナーカットの形状について、説明する。

まず、送風ファン２５の回転軸に直交する垂直な面上に、後壁１９の凹部３２の開口部を表わす長方形を想定する。次に、その長方形と同軸の正方形を想定し、前記長方形のたて、よこと正方形のたて、よことがそれぞれ平行な状態から、送風ファン２５の回転軸を中心に所定の角度回転する。そして、その両方が重なる部分のみで形成した形状が、ファンケース２２の凹部３２の開口部形状である。

長方形と正方形とを重ねているので、基本の長方形の四隅のコーナー部３３、３４、３５、３６は、正面から見て、斜めの直線に変わり、ファンケース２２の凹部３２の開口部形状は、八角形になっている。この形状では、隣り合う左右のコーナー部３３、３６とコーナー部３４、３５は相互に非対称形状となり、また、１８０°回転させるとコーナー部３３、３５とコーナー部３４、３６は重なる。

熱源室２３内の送風ファン２５は、熱源室２３内に吸込口２６と対向させて設けられる。送風ファン２５の外周囲（吹出側）には、略環状のヒータ２４が設けられる。送風ファン２５は、熱源室２３の外部に設けたモータ３１により回転駆動され、空気流を発生させる。その空気流は、ヒータ２４によって加熱され熱風となり、加熱室１３内に送られて被加熱物１２を対流加熱する。

加熱室１３側から見てヒータ２４の左右には、同一形状の左接線方向仕切板４１、右接線方向仕切板４２が、ヒータ２４に対して略点対称的な位置関係で配設されている。左右接線方向仕切板４１、４２は、それぞれ仕切板基部４３、４４の一部をファンケース２２方向に折曲して形成している。これら仕切板基部４３、４４は、弾性を有する平面視略ロ字状に形成された金属板で形成され、ファンケース２２壁面に対して４５度の角度で内向きに、傾斜して取り付けられている。そして、仕切板基部４３、４４のファンケース２２への固定は、カシメや溶接により行う。

また、左右の接線方向仕切板４１、４２に隣接する位置で、かつ送風ファン２５の回転軌跡の半径方向に、半径方向仕切板４５、４６をそれぞれ設けている。左接線方向仕切板４１と左半径方向仕切板４５、及び右接線方向仕切板４２と右半径方向仕切板４６は、相互にそれぞれ略９０度をなし、Ｌ字状に配置されている。

以下、本実施の形態にかかる加熱装置の動作について説明する。

例えば、オーブン調理の場合、クッキー等の被加熱物１２が載せられた調理皿２１を、加熱室１３の左右壁面に設けられた支持部２０に係止させて、後壁１９に接触するまで押し込み、ドア１４を閉め、本体１１の前面に設けられた操作部（図示せず）上の所定ボタンを操作すると、オーブン調理が開始される。

この操作部で被加熱物１２の加熱時間や加熱温度などが設定でき、操作部から入力された指示に基づき、マイコンからなる制御部は、ヒータ２４、モータ３１等を制御する。

モータ３１の回転駆動により送風ファン２５が回転を始めると、送風ファン２５から渦巻き状外向きに吹き出した空気流は、左右の接線方向仕切板４１、４２のある場所ではこれらの仕切板によってモータ３１側、すなわち、後方に押し込まれ、送風ファン２５よりやや後方に位置するヒータ２４の熱により高温に熱せられる。

ヒータ２４により加熱された熱風のうち、上方への熱風は上吹出口２７から、下方への熱風は下吹出口２８から、それぞれ加熱室１３に吹き出す。これらの熱風は、送風ファン２５の回転方向に沿った渦巻き状外向きの風向を持っているので、上吹出口２７からの熱風は天面１８または右側壁１６に、下吹出口２８からの熱風は底面１７または左側壁１５に、それぞれ向かって流れる。

一方、熱源室２３内における左右方向の熱風は、左右の接線方向仕切板４１、４２に導かれて熱源室２３内を迂回して、一旦熱源室２３の左右の隅付近まで達し、そこで風向を変えて左右の吹出口２９、３０に向かうようになる。この時、左右半径方向仕切板４５、４６が設けられている為に、左右半径方向仕切板４５、４６が無い場合に比べ、熱源室２３内における左右方向の熱風をより多く集めることができる。

次に、左右方向の熱風の風向は、熱源室２３の隅から中央への方向となっているため、左右の吹出口２９、３０から加熱室１３内に吹き出した左右方向の熱風はいずれも、加熱室１３内の中央方向、すなわち、被加熱物１２の方向に向かうようになる。また、左右方向の熱風の風向は、左右半径方向仕切板４５、４６が設けられている為に、熱風の方向を被加熱物１２の方向へ変えるので、左右半径方向仕切板４５、４６が無い場合に比べ、被加熱物１２の方向により向かうようになる。

以上、本実施の形態によれば、熱源室２３から左右の吹出口２９、３０を通って加熱室１３に吹き出す熱風を被加熱物１２に集中させることができる。その結果、熱風が壁面ばかりを加熱することによる放熱ロスを抑制した効率的な被加熱物の加熱が可能となり、加熱室の予熱や加熱調理のスピードを向上させることができる。この時、左右半径方向仕切板４５、４６が設けられている為に、左右半径方向仕切板４５、４６が無い場合に比べ、熱源室２３から左右の吹出口２９、３０を通って加熱室１３に吹き出す熱風を被加熱物１２により集中させることができる。

換言すれば、左右半径方向仕切板４５、４６により、熱風の方向を被加熱物１２の方向に向きを変えることができ、かつ、熱風を集めることができる。しかし、熱風の向きは加熱室１３外側への向きとなり加熱室１３の壁ばかり加熱することになる。右接線方向仕切板４２で、熱風は加熱室１３中央への向きとなる。右接線方向仕切板４２に左右半径方向仕切板４５、４６を組み合わせることで、熱風を被加熱物１２の中央へより向かわせることができる。

また、熱源室２３の薄型化にも有利なので、加熱室１３の容量を確保しつつも全体の奥行き寸法が小さく、かつ、省エネ性能の高い加熱装置を提供できる。

なお、本実施の形態では、ヒータ２４として、環状のシーズヒータが使用されるが、シーズヒータの表面に放熱フィンを設けたものであっても良く、同様の効果が得られる。

また、本実施の形態の回転軸は、送風ファン２５の回転軸と同心であるが、形状を最適化する為に、回転軸は必ずしも、送風ファン２５の回転軸と同心でなく、回転軸がずれていても良い。

また、所定の角度によっては、コーナーの三角形部分の長辺と短辺が水平方向と垂直方向が変わるが、熱風を最適化できれば、どちらであってもよい。

本発明にかかる加熱装置によれば、加熱ムラを抑え均一な加熱を実現できる。このため、対流加熱によるオーブン機能を有する電子レンジもしくは電気オーブン、または、業務用の各種オーブン加熱装置、または、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、または、陶芸加熱、または、焼結もしくは生体化学反応等の用途に適用できる。

１２ 被加熱物
１３ 加熱室
１９ 後壁
２２ ファンケース
２３ 熱源室
２４ ヒータ（加熱手段）
２５ 送風ファン
２６ 吸込口
２７ 上吹出口
２８ 下吹出口
２９ 左吹出口
３０ 右吹出口
３２ 凹部
３３、３４、３５、３６ コーナー部

Claims (3)

1. 被加熱物を載置する加熱室と、前記加熱室の壁面を構成する後壁と、前記後壁に形成した吸込口と少なくとも２つの吹出口と、前記後壁の前記加熱室外側に設けられた送風ファンと、前記送風ファンを前記後壁とで覆うファンケースと、前記送風ファンと加熱手段とにより前記吹出口から前記加熱室に熱風を供給する熱源室とを備えた加熱装置であって、
   前記ファンケースの形状が、頂点を４つ以上有する多角形で、かつかつ対角線上のコーナー部にそれぞれ設けられた平面壁が、ファンケースの中心に対して相互に点対称である加熱装置。
2. 前記ファンケース形状が、一つの長方形形状と所定の角度回転したもう一つの長方形形状とで重なる部分で形成された八角形形状を備えた請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記ファンケース形状が、一つの長方形形状と所定の角度回転したもう一つの長方形形状とさらに所定の角度回転した長方形を重ねていき、重なる部分で形成された多角形形状を備えた請求項１に記載の加熱装置。