JP4778840B2 - 加熱調理器 - Google Patents

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Description

本発明はオーブン加熱手段等を備え、加熱室内に載置した食品を高温で調理する加熱調理器に関するものである。
従来、加熱室内に食品を載置してオーブン調理などができる加熱調理器では、加熱室の最高温度が200℃以上の高温となるため、加熱室の外壁に断熱材を配置して熱漏洩を抑制する構成が一般的である。
また、加熱調理器の外郭温度が高い場合、設置時に加熱調理器と設置部周囲壁面との間に間隙を設けて配置する必要がある。
また、システムキッチンに収納して利用されるビルトイン式の加熱調理器では、収納部に熱が滞留して外郭が高温になり易いため、外壁を空気で冷却する方式が採られている。
例えば、冷却空気の流れを利用して直接的に外郭温度を下げるものとして、特許文献1や特許文献2に示すものがある。
特許文献1に示すものは、本体設置面を冷却するように、加熱室の底面に遮熱体となるダクト(遮熱風路)を配置する構成である。
また、特許文献2に示すものは、オーブン本体の外周に冷却通風路を設けるとともに、風路の流れを切り替える開閉切替機構を備えたものである。
特開平10−9583号公報 特開平6−257768号公報
上記従来の加熱調理器において、加熱室の外周に厚さ10mm程度の、例えばグラスウールなどの断熱材を配置した構成では、加熱室外周の断熱材の断熱効果を利用して加熱室の各壁面における熱漏洩の割合を変えることにより断熱材が配置されない、例えばドア側の熱漏洩を増加させ、間接的に断熱材を配置した壁面の温度を下げるものであり、冷却効果が小さい。
また、特許文献1及び2に開示されているように、冷却空気を風路に循環させる構成では、風路壁面からの熱放射による熱移動を遮断できないため、冷却効果が十分でない。
本願発明は、上記の課題のうち少なくとも1つを解決するために為されたものである。
上記課題を解決する為に、本発明の請求項1では、本体外郭を形成する外壁と、外壁の内側に設けられた加熱室と、加熱室に載置された食品を加熱する手段として少なくとも前記加熱室を電気ヒータにより高温に保持するオーブン加熱手段と、前記加熱室の壁面外側を覆う断熱材と、該断熱材の外周面側を覆う風路壁と、前記風路壁と前記外壁の間隙に空気が流れる遮熱風路とを備え、該遮熱風路の間隙に、厚さ方向に平板の遮熱部材を使用して風路を複数分割し、積層した層状の風路を構成した遮熱部を設けたものである。
また、請求項では、前記遮熱風路に空気を供給するファン装置を設け、前記遮熱部に空気を強制的に流すように構成したものである。
また、請求項では、前記遮熱部と連通する前記遮熱風路の吸気端と排気端を前記本体外郭に設けたものである。
また、請求項では、前記加熱調理器がシステムキッチンに組み込まれる前記加熱調理器であって、前記遮熱風路の吸気口か排気口に連結された風路の少なくともいずれか一方が、前記システムキッチンに組み込まれる別の電気機器の空気が流れる風路と連通した構成としたものである。
本発明の請求項1によれば、遮熱部における厚さ方向の熱抵抗を大きくし、その内側と外側の温度差を大きくすることができるので、遮熱部を内側に設けた外壁の表面温度を低く抑えることができる。
また、遮熱部を板状の部材で構成できるので、安価に加熱室と外壁の間隙を該間隙の厚さ方向に分割する風路を構成することができる。
また、請求項によれば、遮熱部に冷却空気を流すことにより空気の風量を増加させることができ、効率よく外壁温度を下げることができる。
また、請求項によれば、遮熱部の風路に強制的に送風しない自然対流による気流を生じさせて、この気流を利用して本体の外壁温度を低コストで効率よく下げることができる。
また、請求項によれば、システムキッチンに収納された電化製品の空気の流れを制御して冷却効率を高めるとともに、吸気位置や排気位置の選択肢を広げ、快適なキッチン環境を提供することができる。
本実施例では加熱調理器の例として、加熱室7に載置した食品をマイクロ波加熱できるレンジ加熱手段と、ヒータ加熱できるオーブン加熱手段を備えた電気式オーブンレンジについて説明する。
図1及び図2は本発明における第一の実施例の正面断面図及び側面断面図である。
また、図3は本体の上面及び側面の外郭である外壁30の近傍に設けた遮熱風路40を取り外した状態で、電気式オーブンレンジのドアを開成した状態の斜視図である。
図示した電気式オーブンレンジは、加熱調理する食品等を収容する加熱室7,該加熱室7の底面に設けられた食品を載置する回転しないテーブル70,加熱室7の壁面を加熱する上ヒータ10,下ヒータ11,レンジ調理の加熱源であるマイクロ波を発振するマグネトロン50,マグネトロン50から発振するマイクロ波の出力を制御する電源基板29,マグネトロン50から発振したマイクロ波を加熱室7に導く導波管51,加熱室7に照射されたマイクロ波を撹拌する回転アンテナ57及び回転モータ59等で構成され、これらの部品を覆うように遮熱風路40が設けられている。
また、遮熱風路40は、加熱室7の壁面外方に配置された断熱材54側の風路壁31と、本体外郭となる外壁30で構成され、遮熱風路40の内部には遮熱部32が設けられている。
遮熱風路40は、外壁30の上方に該遮熱風路40に連通して設けた排気風路を形成する排気ファン35により遮熱風路40の内部に空気流が発生し、図1に示すように本体底面側の吸気口から吸気空気81が吸い込まれ、遮熱風路40に設けた遮熱部32を通過して側面から上面側へと空気82が流れ、排気ファン35によって排気口から排気空気80が排出される。
図4は遮熱部32の拡大図で、本体底面側から見た遮熱風路40の断面図である。
図示したように、遮熱部32が遮熱風路40を構成する風路壁31と外壁30との間隙に設けられ、加熱室7から外方向となる間隙の厚さ方向に、空気の流れる長手方向に風路を分割して構成している。
ここで、オーブン加熱などによって、高温となる加熱室7側から冷却する外壁30までの熱移動をみると、温度が高い風路壁31は、吸気空気81により冷却されることになる。しかし、風路壁31の熱の移動は、空気を介して生じるものと、熱放射によるものの二つがあるので、吸気空気81による冷却の熱移動は前者のみに関連している。つまり、風路壁31の熱量に対し、吸気空気81だけでは風路壁31と空気の間で十分な温度差をつけて、外壁30側への熱移動を減らすことが困難となる。
そこで、風路壁31と外壁30の間に厚さ方向を複数分割(図では3分割)する遮熱部32による風路を設けることにより、熱の移動が風路壁31から空気101a,空気101aから遮熱部材100a,遮熱部材100aから空気101b,空気101bから遮熱部材100b,・・・,空気から外壁30と熱移動を多段に構成することができる。
つまり、熱移動が厚さ方向に多段になる構造では、各段で熱の移動ロス(熱抵抗)が生じ、風路壁31と外壁30の間で必然的に温度差ができることになる。加熱室7の庫内温度は、電気ヒータなどの熱源の制御により一定温度の高温に保たれるため、遮熱部32によって生じる温度差が外壁30の温度を低くすることができる。
ここで、図示した遮熱部32は、風路壁31と外壁30の間に遮熱部材100である二枚の平板100a,100bを配置し、風路を三分割101a,101b,101cさせているが、二分割以上の複数分割であれば、上記のような熱移動経路により外壁30の温度を下げる効果がある。
つまり、本体外郭を形成する外壁30と、外壁30の内側に設けられた加熱室7と、加熱室7に載置された食品にマグネトロン50によりマイクロ波エネルギーを照射するレンジ加熱手段と、加熱室7を電気ヒータ(上ヒータ10,下ヒータ11)により高温に保持するオーブン加熱手段と、レンジ加熱手段を冷却する冷却ファン22と、加熱室7と外壁30との間隙に空気が流れるように構成された遮熱風路40とで構成される加熱調理器において、遮熱風路40の遮熱部30は、加熱室7と外壁30の間隙を厚さ方向に複数に分割して構成するものである。
言い替えれば、遮熱風路40は、加熱室7と外壁30との間隙に厚さ方向に狭い間隔で積層された層状の風路により遮熱部32を構成するものである。
尚、遮熱部32に用いる遮熱部材100(100a,100b)としては、熱伝導の良好な材質、例えばアルミや銅などの部材であれば、空気の流れ方向(長手方向)で生じる温度分布や、風路壁31に局所的な高温部位が生じた場合であっても温度分布を抑えて効率よく冷却できるし、また、風路壁31あるいは外壁30と同じ材質の金属、例えば鋼板であっても温度分布の緩和とともに低コストで構成できる。
また、図5から図7は遮熱部32の参考例である。
図示した参考例の構成では、遮熱風路40に設置される遮熱部32をハニカムと呼ばれる小さなセルで構成したものである。小さなセルで構成されるハニカムは、図5に示す蜂の巣のような六角形の集合体や、図6に示すフェザー形状及び図7に示すOX形状等多様な形状のものが存在する。
但し、これらのハニカムにおいても、ハニカムを構成する一セルの大きさが風路壁31と外壁30の間隙より小さければ、必然的に厚さ方向の間隙を少なくとも二つ以上に分割することになる。
従って、遮熱部32が加熱室7と外壁30の間隙に構成された遮熱風路40に該間隙より小さいセルで構成されたハニカム部材で構成され、その間隙の厚さ方向を複数風路に分割する構成となっている。
ハニカムで構成された遮熱部32であっても、上述のように熱の移動を段階的に生じさせ、風路壁31と外壁30の間の温度差を大きく取ることができる。また、ハニカム部材であれば、遮熱風路40の間隙にあわせて切り出し、容易に搭載できる。
この第一実施例の構成では、遮熱部32を加熱室7の側面位置にのみ配置(図1参照)し、遮熱部32を構成する遮熱部材100の量を極力少なくし、さらに遮熱風路40を流れる空気の流れ抵抗が少なくなるように構成している。
つまり、加熱室7と外壁30の間隙に構成された遮熱風路40を間隙厚さ方向に複数の風路を構成させた遮熱部32が少なくとも加熱室7の略側面と同じ大きさで構成されている。
尚、遮熱部32は、遮熱風路40の全てに配置してもよく、また、図1に示す加熱室7の上面側の遮熱風路40に遮熱部32を配置した場合には、外壁30の上面側の温度をより下げることができる。また、例えば遮熱風路40を加熱室7の背面や底面に配置し、その風路に遮熱部32を設け、本体外郭温度を下げる構成としてもよい。
一方、レンジ加熱は、テーブル70上に載置した食品をマイクロ波で加熱するものである。そのため、食品はその水分等の分子・原子振動によって積極的に加熱される。
マグネトロン50から放射されるマイクロ波エネルギーは、導波管51を介して回転アンテナ57で撹拌させ、電波を通し易い部材である、例えば薄いマイカ板で構成されたマイクロ波放射口から加熱室7に供給される。
尚、上記マグネトロン50,導波管51,回転アンテナ57及び回転モータ59等の構成部品は図示されているように加熱室7と本体底面との間の機械室2に配置されている。
また、電気式オーブンレンジでは加熱室7をヒータ加熱するために、少なくとも加熱室7の上壁面の外側に上ヒータ10が設置されている。この上ヒータ10は、加熱室7の壁面を加熱し、その壁面を介した輻射熱で庫内温度を上昇させることにより、グリル調理やオーブン調理を行うことができる。
ここで、上ヒータ10は、例えば平面状のマイカヒータでも良いし、扁平状の石英管ヒータやシーズヒータを複数並べた構成でも良く、更にはそれらの片面または両面に金属板を配置して、上ヒータ10が面方向に均一発熱するように構成させてもよい。つまり、加熱室7の天井面のうち、上ヒータ10が広い面積を占めるようにすれば、庫内に配置した食品の表面を均一にグリル加熱することができる。
加熱室7の側面壁には、ヒータ加熱時に食品を載置した調理皿を配置する載置棚74が左右対象に複数段設けられており、下記のヒータとの位置関係で火加減などを調整して調理できるようになっている。
図示したオーブンレンジでは輻射熱を利用した上ヒータ10とともに、加熱室7の底面に下ヒータ11を設けた構成となっており、加熱室7の壁面に上下から加熱して調理を行うことができる。
尚、電気ヒータによる熱源として、加熱室7に熱風を供給する熱風ユニットを備えた構成も一般的であり、本発明ではこれら熱源の種類によらず容易に適用できるので省略する。また、同様に、加熱室7に水蒸気を供給する構造を備えた構成も同様である。
さらに、加熱室7の前方には食品を出し入れする開閉自在なドア5が設けられている。ドア5は、レンジ加熱によってマグネトロン50から供給されるマイクロ波が加熱室7の外部に漏れないように、ガラス板の間隙にパンチング板を挿入して遮蔽する構造となっている。よって、パンチング孔を介して加熱室7の内部を透過して食品を観察することができる。
本実施例の電気式オーブンレンジは、加熱室7の中央に回転するテーブルがない、いわゆるターンテーブルレス式オーブンレンジと言われるものである。図示したターンテーブルレス式オーブンレンジは、テーブルを重量検出手段である重量センサ6a,6b,6cの三点で支えた構成であり、例えばレンジ加熱時の加熱時間が食品の重量検出結果をもとに決められる。
加熱室7には、庫内温度を検知するためのセンサ、例えばサーミスタ(図示せず)等が設置されており、加熱制御に利用される。また、食品加熱により発生した蒸気や熱気などを含んだ庫内空気89を排出する排気部79が設けられている。
図示した電気式オーブンレンジでは、ドア5の下側に操作部5aが設けられ、操作部
5aを制御する制御基板21が機械室2に配置されている。
機械室2には、制御基板21や電源基板29,回転モータ59など多くの部品が配置されており、これらが高温にならないように冷却ファン22(22a,22b)が配置される。
本実施例では、冷却ファン22a,22bと排気ファン35の通風経路が別個になっており、互いに空気の流れを干渉しない構成となっている。
つまり、遮熱部32を備えた遮熱風路40が連通する空気の吸気端と排気端が本体外郭に構成されているか、又は加熱室7と外壁30の間隙に構成された遮熱風路40に間隙の厚さ方向に複数の風路を構成させた遮熱部32を設け、該遮熱部32に対し流れの下流側に排気ファンを設けた構成となっている。
よって、機械室2の冷却ファン22a,22bの動作によらず、排気ファン35の動作に応じて安定した外壁30の冷却性能を確保し、効率よく外壁温度を下げることができる。
また、排気ファン35が流れの下流に配置されているため、該ファン35の旋回流や圧力分布の影響が受け難くなるので、吸気空気81が遮熱風路40に均一に流れ易くなっている。
尚、本実施例は、マグネトロン50等の部品が搭載される機械室2が加熱室7の下方に配置された構成であるが、加熱室7の側面又は上面に機械室2を設けた構成でも差し支えない。
次に、外壁の温度が最も高くなるオーブン調理時の動作について、本発明の一実施例の図1から図3に沿って加熱室7で電気ヒータにより食品加熱した場合を例に説明する。
食品が載置された調理皿は、前方のドア5より、加熱室7の左右に配置された載置棚
74をスライドさせながら加熱室7に配置された後ドア5を閉め、上ヒータ10と下ヒータ11によるオーブン調理が開始される。
オーブン調理の開始は、食品の加熱時間や、例えば加熱温度300℃などの設定が終了した後、機械室2の前方の操作部5a上のボタンで行われる。
調理が開始されると、上ヒータ10と下ヒータ11が同時又は交互運転を開始し、加熱室7が加熱される。
また、オーブン調理では、加熱室7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22が駆動する。
ここで、冷却ファン22a,22bの駆動は、調理時間とともに常時又は間欠的に行っても、庫内温度等を検知して行ってもよい。
さらに、遮熱風路40に連通する排気ファン35が駆動し、遮熱部32に空気を供給する。
尚、排気ファン35は加熱室7や風路壁31あるいは外壁30など、他の部材温度を検出し、その結果に応じて駆動させてもよい。
オーブン加熱における加熱室7の庫内温度は、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には、上ヒータ10や下ヒータ11への電力供給を止めるか、又は低電力化させる。
つまり、加熱室7の温度は、上ヒータ10と下ヒータ11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7の任意の壁面温度や食品温度を直に計測することも可能である。
上ヒータ10,下ヒータ11によって加熱室7が300℃に保たれた場合、その状態におけるヒータ発熱量が本体外郭での熱漏洩となる。
電気オーブンレンジでは、加熱室7が高温であれば断熱材54が配置できないドア5での熱漏洩が大きく生じ易くなる。
また、加熱室7の外周に断熱材54があっても、高温面に接して配置される断熱材54自体が、例えば100℃程度の高温になる。
つまり、外壁30の温度を、例えば50℃程度に抑えるとすれば、断熱材54から外壁30までに50℃の温度差を生じさせる必要があるが、本発明の遮熱部32を設けた遮熱風路40では、温度差が生じる風路を複数段設けることにより容易に外壁30の温度を低くできる。
また、遮熱部32は、板材や参考例で示したハニカムなどで容易に、遮熱風路40の間隙厚さ方向に複数の風路を構成することができる。
図8は本発明における第二の実施例の加熱調理器の側面断面図である。
尚、本実施例において、加熱室7及び遮熱部32は図2に示したものと同様の構成であり、説明を省略する。
本実施例では、排気ファン35により遮熱風路40の空気82とともに、加熱室7の排気部79から排出される庫内空気89も一括して排気80する構成である。
つまり、加熱室7と外壁30の間隙に構成された遮熱風路40と、該遮熱風路40に配置される間隙の厚さ方向に複数の風路を構成させた遮熱部32と、遮熱風路40の空気を排気する排気ファン35を備え、排気ファン35により遮熱風路40の空気82と、少なくとも加熱室7の排気部79から排出される庫内空気89を混合して排気する構成となっている。
従って、排気ファン35が、遮熱風路40と断熱材54の間隙に滞留した空気も本体外部に排出する構成であるので、遮熱風路40で冷却する熱量を減らすことにより外壁30の冷却効果を高めるとともに、本体外郭から排気される庫内空気89の温度を下げることができる。
尚、本実施例は、マグネトロン50等の部品が搭載される機械室2が加熱室7の下方に配置された構成であるが、加熱室7の側面又は上面に機械室2を設けた構成でも差し支えない。
図9は本発明における第三の実施例の加熱調理器の正面断面図である。
尚、本実施例においても、加熱室7及び遮熱部32は、図2に示したものと同様の構成であり、説明を省略する。
本実施例では遮熱風路40における空気の流れを機械室2に配置される冷却ファン22a,22bで構成したものである。
つまり、加熱室7と外壁30の間隙に構成された遮熱風路40と、該遮熱風路40に配置される間隙の厚さ方向に複数の風路を構成した遮熱部32を備え、前記冷却ファン22a,22bの空気の一部が遮熱風路40に流れる構成となっている。
従って、機械室2に配置される冷却ファン22a,22bの流れを利用することにより、該ファン22a,22bの設置数を抑えることができる。
尚、本実施例は、マグネトロン50等の部品が搭載される機械室2が加熱室7の下方に配置された構成であるが、加熱室7の側面或いは上面に機械室2を設けた構成でも差し支えない。
図10は本発明における第四の実施例の加熱調理器の斜視断面図である。
尚、本実施例においても、加熱室7及び遮熱部32は、前述した実施例と同様の構成であり、説明を省略する。
本実施例では、遮熱風路40における空気の流れをファンなどを用いず、壁面温度に伴う空気の密度差で生じる自然対流を利用した構成としている。
つまり、本体外郭を形成する外壁30と、該外壁30の内側に設けられた加熱室7と、該加熱室7に載置された食品にマグネトロン50によりマイクロ波エネルギーを照射するレンジ加熱手段と、加熱室7を上ヒータ10,下ヒータ11により高温に保持するオーブン加熱手段とで構成される加熱調理器において、加熱室7と外壁30の間隙に構成された遮熱風路40と、該遮熱風路40に間隙の厚さ方向に複数の風路を構成された遮熱部32を配置し、該遮熱部32を備えた遮熱風路40が連通する空気の吸気端と排気端が本体外郭の上下位置に分離して構成されている。
従って、ファンによる強制対流を用いず、低コストで具現化できる。
尚、本実施例は、マグネトロン50等の部品が搭載される機械室2が加熱室7の下方に配置した構成であるが、加熱室7の側面又は上面に機械室2を設けた構成でも差し支えない。
このように、本発明では、外壁30の内側に遮熱部32を設けた遮熱風路40を構成し、段階的に温度差を幾つも付けることにより、効果的に外壁30の温度を下げることができる。
また、上記に示した加熱調理器の実施例を、システムキッチンに組み込み、前記遮熱部32を設けた遮熱風路40の吸気口か排気口の少なくともいずれか一方が、該システムキッチンに組み込まれる別の電気機器の空気が流れる風路と連通する構成にすれば、遮熱部32に流れる空気量が、例えば別の電気機器に設けられたファンなどによって風量調整を行い、冷却に十分な空気量を容易に遮熱部32に流すことができる。
よって、本発明の遮熱部32を設けた遮熱風路40を構成した加熱調理器に、遮熱部
32に強制的に空気を流す、例えば排気ファンなどが無くとも他の電気機器のファンを利用して強制的な気流を遮熱部32に生じさせることができる。
また、反対に、例えば排気ファンなどの送風手段を搭載した本発明の加熱調理器の遮熱風路に連結された他の電気機器は、冷却空気として遮熱風路から排気或いは吸気による流れを利用することもできる。
ここで、他の電気機器として、ガスレンジ,電気ヒータ式クッキングヒータ,IHクッキングヒータ,食器乾燥器,食器洗い器,食器洗い乾燥器,生ゴミ処理器などがあるが、いずれか一つ以上の電気機器が本発明の加熱調理器と風路を連通させておれば、空気の流れを互いに効率よく制御し合い、加熱調理器においては遮熱風路40の遮熱部32に空気の流れを生じさせ、外壁30の温度を下げることができる。
本発明における第一実施例の加熱調理器の正面断面図である。 同第一実施例の加熱調理器の側面断面図である。 同第一実施例の加熱調理器の斜視断面図である。 同遮熱部の拡大説明図である。 参考例の遮熱部の他の拡大説明図である。 参考例の遮熱部の他の拡大説明図である。 参考例の遮熱部の他の拡大説明図である。 同第二の実施例の加熱調理器の側面断面図である。 同第三の実施例の加熱調理器の正面断面図である。 同第四の実施例の加熱調理器の斜視断面図である。
符号の説明
2…機械室、5…ドア、6a,6b,6c…重量センサ、7…加熱室、10…上ヒータ、11…下ヒータ、21…制御基板、22…冷却ファン、29…電源基板、30…外壁、32…遮熱部、35…排気ファン、40…遮熱風路、50…マグネトロン、51…導波管、54…断熱材。

Claims (4)

  1. 本体外郭を形成する外壁と、外壁の内側に設けられた加熱室と、加熱室に載置された食品を加熱する手段として少なくとも前記加熱室を電気ヒータにより高温に保持するオーブン加熱手段と、前記加熱室の壁面外側を覆う断熱材と、該断熱材の外周面側を覆う風路壁と、前記風路壁と前記外壁の間隙に空気が流れる遮熱風路とを備え、該遮熱風路の間隙に、厚さ方向に平板の遮熱部材を使用して風路を複数分割し、積層した層状の風路を構成した遮熱部を設けたことを特徴とする加熱調理器。
  2. 前記遮熱風路に空気を供給するファン装置を設け、前記遮熱部に空気を強制的に流すことを特徴とする請求項1に記載の加熱調理器。
  3. 前記遮熱部と連通する前記遮熱風路の吸気端と排気端を前記本体外郭に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の加熱調理器。
  4. 前記加熱調理器は、システムキッチンに組み込まれる前記加熱調理器であって、前記遮熱風路の吸気口か排気口に連結された風路の少なくともいずれか一方が前記システムキッチンに組み込まれる別の電気機器の空気が流れる風路と連通していることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の加熱調理器。
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