JP5517734B2 - 加熱調理器 - Google Patents

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Description

本発明は、加熱室の加熱室排気口を開閉するシャッターを備えた加熱調理器に関するものである。
従来の加熱調理器において、加熱手段である高周波加熱手段とグリル加熱手段,熱風オーブン加熱手段,蒸気発生手段を備え、これらの各加熱手段を単独又は複数組み合わせて加熱室の食品を加熱した際に発生する油煙や蒸気を本体の外へ排出するために加熱室と排気口とを連通する排気ダクトを備えている加熱調理器が知られている。
そして、加熱時に加熱室内の空気が排気口より排気されてエネルギーのロスを発生しないように、排気口と加熱室とを連通する経路を遮断するシャッターが設けることが知られている。
そこで、特許文献1に示すように、排気流路の出口開口部付近に開閉自在のダンパー(シャッター)を備え、オーブン加熱時には前記ダンパーを閉じるオーブンレンジが開示されている。
また、特許文献2に示すように、加熱室天井部の上に排気用ダクトにしゃへい板(シャッター)と該しゃへい板を開閉するモータを備えた加熱調理器が開示されている。
さらに、特許文献3に示すように、風向板(シャッター)の回動は駆動ベルトを介してモータの回転を伝達させ、風向板の停止角度はカムの外周に設けた切欠きと切欠き部で接点が動作するスイッチを使用した調理器が開示されている。
実開昭62−145003号公報 実開平4−106401号公報 実開昭56−3301号公報
一般的に、オーブンレンジと称する加熱調理器は主に板金をプレス加工した成型品を面で突き当てて組み立てられるもので、突き当て部などに生じた小さな隙間は開口したままとなっている。
そのため、特許文献1に記載されているオーブンレンジのように、排気ダクトの出口開口に設けたダンパー(シャッター)で排気流路を閉鎖する構成にすると、排気流路を閉鎖した時、オーブン加熱時に器内(加熱室)で加熱された空気や油煙が排気ダクト内にまで充満し、排気ダクトと器内(加熱室)とのつなぎ目などから加熱された空気や煙や油煙が漏れ、外郭を構成するキャビ内に充満して、本体冷却風に含まれる埃が付着して、最悪、冷却ファンを駆動するモータなどの絶縁不良を誘発する課題がある。
また、排気流路を閉鎖した時には、排気ダクトの出口開口に設けたダンパー(シャッター)で閉鎖される排気ダクト内部に加熱された空気や油煙が淀むため、排気ダクトを断熱する構造が必要になる。
また、特許文献2に記載されている加熱調理器は、加熱室天井部の上にしゃへい板(シャッター)を開閉するモータを備えているため、オーブン加熱やグリル加熱時は加熱室天井が高温になり、しゃへい板を開閉するモータを高温に曝しモータの信頼性を低下させる課題がある。
さらに、特許文献3に記載されている調理器は、オーブン天井側よりマイクロ波を供給するマグネトロンを冷却するファンと出口が二股に分岐した送風ダクトと前記出口の一方を開閉する風向板(シャッター)が設けられ、前記風向板の開閉する動きはオーブン下方の底板に取り付けたモータによって駆動ベルトを介して得られている。しかし、風向板とモータはそれぞれ異なる部品に取り付けられ、また風向板を取り付けられた部品とモータを取り付けた部品との間にも複数の構成部品が介在して、風向板とモータとの距離には前後左右上下で大きな誤差が発生する。このような場合、駆動ベルトの張りを調整する課題が発生する。また、風向板の停止位置を検出するスイッチなど多くの部品を必要とするため、カムの切欠き部とスイッチの位置の調整が煩雑になる課題がある。
本発明は上記のうち少なくとも1つを解決するものである。
上記課題は、食品を収納する加熱室と、前記食品を加熱する加熱手段と、前記加熱室の上面に設けられた加熱室排気口と、該加熱室排気口を通った排気を外部に導く排気ダクトと、該排気ダクト内に設けられ、前記加熱室排気口を封鎖する、開閉可能なシャッターと、該シャッターの一辺に固定されたシャッター軸と、該シャッター軸を回転自在に支持する軸受と、前記シャッター軸の前記軸受の外側となる方向に設けたクランク形状部と、該クランク形状部の外側に設けたU字連結部と、前記シャッター軸の前記U字連結部に連結して前記シャッター軸を回転させるシャフトと、前記加熱室の下方に設け前記シャフトを上下運動する動力を供給するモータと、を備え
前記シャッターを閉鎖するときに前記モータの回転軸を回転させる角度は、前記シャッターを開放するときに前記モータの回転軸を回転させる角度よりも大きいことにより解決できる。
本発明によれば、加熱室上面の加熱室排気口を外側からシャッターにて覆うので、加熱された空気や油煙は加熱室排気口から排気ダクトには流出され難く、排気ダクトなどの繋ぎ目から外枠内に流出することはない。
また、排気ダクトに流入した排熱は排気口から本体の外に排気されるので、排気ダクト内部に加熱された空気や油煙が淀むことがないため、排気ダクトを断熱する構造が不要になる。
また、シャッターの閉成時、シャッターの先端のみが加熱室上面に触れているので、例え油煙により加熱室排気口の外側に油が溜まってべた付いた状態でも、シャッターをスムーズに開閉ができる。
また、シャッターを開閉するモータを温度の低い底板側に設置できるので、モータの温度上昇を低く抑えることが可能なのでモータの信頼性が上昇する。
さらに、シャッターを開く時よりもシャッターが閉じる時にモータが腕部を回転しようとする回転角度を大きく設定しているので、シャッターが閉成した後もモータは回転を続けようと動作した後に停止させることで、調整の必要が無く、シャッターを確実に開閉することが可能となる。
一実施例の加熱調理器の前面側の斜視図。 図1のA−A断面図。 同加熱調理器のドアを開け本体内部が見える状態の説明図。 同加熱調理器の排気ダクトの斜視図。 同加熱調理器のシャッター開閉駆動機構の詳細説明図。 同加熱調理器のシャッター開閉駆動機構を示し、モータはシャッターを開いた状態で停止している詳細説明図。 同加熱調理器のシャッターの閉成状態を示す説明図。 同加熱調理器のシャッターの開成状態を示す説明図。 同加熱調理器のシャッターの閉成状態を示す主要断面図。 同加熱調理器のシャッターの開成状態を示す主要断面図。 同加熱調理器のオーブン加熱時のシャッターの動作を示すタイムチャート図。 同加熱調理器のオーブン加熱時に食品を加熱室に入れ忘れた時のシャッターの動作を示すタイムチャート図。 シャッター近傍の拡大図。
以下、本発明の実施例を図1〜図10に従って説明する。
図1は、一実施例の加熱調理器の前面側の斜視図である。図1において、20は加熱調理器の正面に設けられたドア、21は加熱調理器の本体、22はドア20の上部に設けられた取っ手、23はドア20に設けられた耐熱性のガラス窓、24はドア20の下部に設けられた操作パネル、25はドア20の下方に設けられた着脱可能な水タンクであり、過熱水蒸気を作るのに必要な水を溜めておく。
また、26は操作パネル24に設けられた入力手段であって、表示部27と操作部28で構成される。この操作部28を操作することによって、マイクロ波加熱やヒータ加熱などの加熱方法、加熱時間などを設定することができる。29は本体21の上面と左右側面を覆う外枠、30は本体21の背面上部に設けられた外部排気ダクト、31は外部排気ダクト30の上面に設けられた外部排気口である。
図2は、図1の加熱調理器のA−Aで示した断面における断面図である。図2において、1は加熱室であり、内部に被加熱物である食品を収納する。加熱室1は、加熱室底面1a,加熱室奥壁面1b,加熱室上面1c,加熱室左壁面1eなどで囲まれている。3は加熱室1の上方に設けられた平面状の電気ヒータ、4は加熱室奥壁面1bの後方に設けられた上下2本の棒状の電気ヒータ、5は加熱室奥壁面1bの後方に設けられた送風ファン、5aは送風ファン5を駆動する熱風モータ、6は電気ヒータ4と熱風モータ5aで構成され、加熱室1に熱風を供給する熱風ユニット、6aは熱風ユニット6の背面を構成する熱風ケースであって、熱風モータ5aのモータ軸が貫通する穴が設けられている。7は加熱室左壁面1eの裏側に設けられたボイラー、7aはボイラー7で生成された蒸気を加熱室1に噴き出す噴出口、10は加熱室上面1cの左奥に配置し、制御部11に接続されて加熱室1の温度を検出する温度センサ(例えばサーミスタ)である。13は加熱室底面1aと本体21の底板34の間に設けられた機械室である。機械室13には、水タンク25,重量検出手段32,マグネトロン2,導波管33,回転アンテナ36,パイプ35,回転アンテナ36,回転アンテナ駆動手段37,インバータ基板38,ポンプ手段39,パイプ40等が配置される。41は熱風ユニット6の吸気口である熱風吸気口、42は熱風ユニットの排気口である熱風排気口である。43は重量検出手段32によって支持されるテーブルプレートである。なお、重量検出手段32は、右側重量センサ32a,左側重量センサ32b,奥側重量センサ32cで構成される。
図2に示すように、加熱室底面1aは、略中央部が凹状に窪んでおり、その中に回転アンテナ36が設置され、マグネトロン2より放射されるマイクロ波エネルギーは、導波管33と回転アンテナ36で拡散されて加熱室1内に放射される。回転アンテナ36は回転アンテナ駆動手段37の出力軸に連結されている。
図3は、本実施例の加熱調理器の内部構造を説明するための斜視図であり、ドア20を開放し、外枠29を省略すると共に、一部構造を透過して表示した。図3において、11はマグネトロン2,回転アンテナ36,熱風ユニット6,電気ヒータ3などを制御する制御部、12はドア20を開放したときに本体21の前面に露出する加熱室縁、20aはドア20の内側の上部に設けられた凸部、12aはドア20を閉じたときに凸部20aによって押されるドアスイッチ、14は機械室13に設けられたモータであり詳細は後述する。45aは後板45の上部に設けられた内部排気口、46は機械室13に設けられマグネトロン2などを冷却するファン装置、47は加熱室1の排気を内部排気口45aに導く排気ダクト、49はモータ14の動力を伝達するシャフトを覆うガードである。
図2,図3から分かるように、ドア20を閉めると、ドア20が加熱室縁12と接し、加熱室1を密閉状態に保持し、マイクロ波の漏洩を防止するとともに、ヒータの熱や過熱水蒸気を封じ込める。このとき、ドア20に設けられた凸部20aがドアスイッチ12aの接点を閉成し、ドア20を開くとドアスイッチ12aの接点を開成するので、制御部11はドア20の開閉状態を検出できる。
次に、図4の斜視図を用いて、排気ダクト47の構造を説明する。排気ダクト47は、側面47c,側面47d,壁面47e,裏面47g,上面47fで構成される略L字のダクトであり、ダクトの風上側にはダクト入気口47h、ダクトの風下側にはダクト排気口47jが設けられている。また、側面47cと側面47dには、各々穴47a,47bが設けられている。これらの穴47a,47bについては後述する。
次に、図9,図10の断面図を用いて、排気ダクト47近傍の詳細な構造を説明する。図9はシャッター9を閉鎖したときの加熱調理器の断面図である。ここに示すように、図3で示したファン装置46から供給された本体冷却風53は、後板45に設けられた鎧戸穴45bを通って、外部排気ダクト30に供給され、その上面に設けられた外部排気口31から排気される。また、加熱室上面1cに設けられた加熱室排気口8はシャッター9によって封鎖されているため、排気ダクト47には加熱室1内の熱が流入しない。なお、加熱室1内の熱の大部分を保持できるのであれば、多少の熱漏れがあっても良い。
一方、図10に示すように、シャッター9が排気ダクト47内で傾斜して開放されているときには、加熱室1の排熱52は、加熱室排気口8の全穴郡を覆う排気ダクト47,内部排気口45aを通って、外部排気ダクト30に供給される。また、本体冷却風53も外部排気ダクト30に供給される。従って、外部排気ダクト30内で排熱52と本体冷却風53が混じり、比較的低い温度の排熱として外部排気口31から排気される。なお、ここでは、加熱室排気口8をφ4の穴群で構成されるものとするが、排気口としての役割を果たす限り、加熱室排気口8の大きさ,形状,数は図示したものに限定されない。
次に、図9と図10を用いて、シャッター9の構成および動作をより詳細に説明する。シャッター9はダクト入気口47よりも一回り小さい略長方形の鋼鉄片であり、排気ダクト47の壁面47e側に設けられたシャッター軸48を支点として開閉する。シャッター軸48は、図4で説明した穴47a,48bに回転自在に支持されている。シャッター9の先端9dは、排熱52の流れを妨げないように、風下側に曲げられた形状となっている。さらに、シャッター9は、シャッター9と長手方向を同じくするビード9b(凸状の絞り)と、両短辺を風下側に折り曲げた外周立ち上げ部9cを備えることによって、強度を増している。
図9に示すように、本実施例では、シャッター9を閉鎖したとき、先端9dが加熱室上面1cに接触するが、シャッター軸48側は加熱室上面1cには接しない。このように構成したのは、シャッター9と加熱室上面1cとの接触面積を小さくし、シャッター9の回動を容易なものとするためである。また、シャッター9はダクト入気口47hよりも一回り小さいため、シャッター9の外周には隙間が生じる。このような構成のため、加熱室排気口8とダクト47がシャッター9によって完全に分離されるわけではないが、シャッター9の存在により通風抵抗が大きくなるため、加熱室1からの排気ダクト47への排熱52の漏れを無視できる程度に抑えることができる。
また、図10に示すように、シャッター9を開放したときには、シャッター9は水平よりも約50度傾斜した状態で停止する。このとき、先端9dを上面47fに接触させても良いし、接触させなくても良い。これらを接触させたときには、排熱52がシャッター9の裏側に回り込むのを抑制できるので、より効率よく排熱52を排気することができる。また、これらを接触させないときには、シャッター9の開閉にステッピングモータを用いるときの制御を簡易にすることができる。
次に、図13を用いて、排気ダクト47の構成と、シャッター9の取り付け位置の関係をより詳細に説明する。図13に示すように、排気ダクト47は、加熱室上面1cに設けたリブで構成した下側と、それとは別部品である上側とで構成される。このため、排気ダクト47の上側と下側の間には、わずかながら隙間が存在する。しかしながら、本実施例では、シャッター9を、隙間の風上に配置したため、シャッター9によって加熱室排気口8を閉鎖できるのであれば、シャッター9の上方にある隙間からの排熱52の漏洩を防止することができる。このように、排気ダクト47の断面形状を略L字とし、排気ダクト47の隙間よりも下方にシャッター9を配置したので、排気ダクト47の隙間から排熱52が漏洩するのを抑制することができる。
次に、図7と図8の斜視図を用いて、シャッター9の開閉機構を説明する。図7はシャッター9が閉鎖した状態を示す図であり、図8はシャッター9が開放した状態を示す図である。
図7に示すように、シャッター軸48は、シャッター9の軸固定部9aに固定されており、穴47a,47bに回転自在に支持されている。また、シャッター軸48は、排気ダクト47の外部で軸受51によって回転自在に支持されている。さらに、このシャッター軸48は軸受51の外側となる方向に、クランク形状部48bと、U字連結部48aを備えている。U字連結部48aには、シャフト16の連結部16bが連結されている。シャフト16を上下すると、その上下運動がシャッター軸48のクランク形状部48bによって回転運動に変換され、シャッター軸48を回転させることができる。なお、シャフト16は、ガード49によって覆われており、その上下運動が電気部品のリード線などによって妨げられるのを防止している。そして、図8に示すように、シャフト16を上方向に移動させると、シャッター軸48が回転し、シャッター9が開放される。この結果、加熱室排気口8が露出し、加熱室1の排熱52を排気ダクト47に排気することができる。
次に、図5の斜視図を用いて、シャッター開閉駆動機構17の構成を説明する。シャッター開閉駆動機構17は、モータ14と、モータ14のクランク状の腕部15と、シャフト16で構成される。図5に示すように、シャフト16の下方には、モータ支持部50に支持されたモータ14が設けられており、シャフト16の下端は、モータ14の腕部15に連結されている。本実施例では、モータ14として、制御部11からの制御信号に基づいて制御されるステッピングモータを用い回転角度を制御よく制御できるものとするが、DCモータを用いても良い。制御部11からの制御信号に基づき、モータ14の腕部15を所定量回転させることで、シャフト16の上端を所望の量だけ上下させることができ、シャッター9を任意に開閉することができる。なお、高温となる加熱室1よりも下方にモータ14を設け、また、ファン装置46による冷却をしやすい位置にモータ14を配置したので、容易にモータ14を低温に保つことができる。
次に、図6を用いて、モータ14の腕部15の構成をより詳細に説明する。腕部15は、円筒部15a,カギ部15b,支点部15cから構成されている。支点部15cはモータ14の回転軸に固定されており、その回転と共に回転する。支持部15cが回転すると、それを回転中心にカギ部15bが移動する。カギ部15bには回転自在に円筒部15aが挿入されており、支持部15cの回転に伴い円筒部15aが上下する。円筒部15aには、シャフト16の下端のリング部16aが連結されているため、モータ14の回転軸を回転させることで、シャフト16を上下に動かすことができる。
以上の構成からなり、オーブン加熱時のシャッター9の動作を、図11,図12を用いて、詳細に説明する。
オーブン加熱は、加熱室1の温度を設定温度まで加熱する予熱工程と、予熱後食品が加熱室1に入れられるまで設定温度を保持する予熱待機工程と、食品を入れて加熱を行う調理工程の3工程に分けられる。
オーブン調理を開始するために入力手段26でオーブン加熱を選択し、設定温度と加熱時間を設定し、図示しない加熱調理開始スイッチを操作すると予熱工程へと進み加熱が開始する。
予熱工程では、加熱室1で加熱された空気が無駄に排出されるのを防止するためにシャッター9を閉じ、加熱室1の温度を設定温度まで加熱するように、制御部11によって加熱室1内の温度を温度センサ10によって検出し電気ヒータ4への電力の調整が行われる。
シャッター9を閉じるのには、制御部11はモータ14に反時計回転方向に100度回転する信号を送ることで、腕部15が反時計方向に回転(図6、矢印ハ方向)して、シャフト16を下方に引き下げクランク状に曲げられたシャッター軸48を回転してシャッター9を回転し、加熱室排気口8を加熱室上面1cの外側から略塞ぐようにシャッター9の先端9dを加熱室上面1cに接して停止する。
シャッター9を開くときは約50度回転させるための回転角度が制御部11から指示されてモータ14が回転するのに対して、シャッター9を閉じて加熱室排気口8を略塞ぐときはシャッター9を約55度回転させるための回転角度が制御部11から指示されてモータ14が回転するので、シャッター9が閉成した後もモータ14は回転を続けようと動作した後に停止する。そのため、製造過程などで発生した組み立て誤差に影響されることなく、シャッター9を確実に閉じることが可能となる。
加熱室1の加熱が進行し、加熱室1の温度が設定温度の300℃に越した時点で予熱終了の報知を行い次の予熱待機工程へと進む。
予熱待機工程では、加熱室1の温度を設定温度の300℃に維持して加熱室1に食品の入れられるのを待つ工程で、図11に示すように、食品を加熱室1に入れるためにドア20を開くことでドアスイッチ12aが動作し、制御部11はドアスイッチ12aの接点の状態でドア20が開成したことを検出して予熱待機工程を終了し、加熱室1に食品を入れてドア20を閉めて加熱調理開始スイッチを再操作することで次の調理工程が開始する。
調理工程では、シャッター9を開いて、食品を加熱している時に、食品から出る蒸気や油煙を外部排気口31より排出し、設定された加熱時間が経過すると調理工程を終了する。
シャッター9を約50度開くために、制御部11はモータ14に時計回転方向に回転する信号を送ることで、腕部15が回転して、シャフト16を上方に押し上げクランク形状部48bを備えるシャッター軸48を回転し、加熱室排気口8を加熱室1の外側から略塞いでいる状態からシャッター9は約50度回転してシャッター9の先端9dを排気ダクト47の上面47fに略当接し傾斜した状態で停止する。
シャッター9を閉じた状態から開くとき、シャッター9の先端9dのみが加熱室上面1cに触れているので(接触面積が少ない)、例え油煙により排気ダクト47内やシャッター9に油が付着し、加熱室排気口8の外側に油が溜まってべた付いた状態でも、シャッター9をスムーズに開くことが可能である。
また、シャッター9を開いた状態から閉じるときも同様に、シャッター9をスムーズに閉じることが可能である。
また、シャッター9を開成したとき、排気ダクト47内で傾斜して停止するので排熱52をスムーズに排出できる。
次に、予熱終了の報知音に気づかなかった場合について図12を用いて説明する。
前述した予熱工程で、予熱終了の報知に気づかないで食品を入れるのを忘れた場合、無駄な電力の消費を最低限にするように、予熱が終了した後、予熱待機工程を一定時間経過した後は自動的に調理工程に進み、設定された加熱時間が経過すると調理工程を終了するようにしている。この場合、予熱終了後に食品を入れる行為のドアの開閉が無いのでシャッター9は閉じたままの状態で自動的に調理工程が実行され、設定した加熱時間が経過した後に終了する。
この時、全工程においてシャッター9を閉じたまま加熱されるので、加熱室1の熱が排出され難い状態なので消費電力が少なくて済む。
以上説明したように、本発明によれば、加熱室上面1cの加熱室排気口8を外側からシャッター9にて覆うので、加熱された空気や油煙は加熱室排気口8から排気ダクト47には流出され難く、排気ダクト47に流入した排気は外部排気口31から本体21の外に放出されるので、排気ダクト47などの繋ぎ目から外枠29内に流出することはない。
また、シャッター9の閉成時、シャッター9の先端9dのみが加熱室上面1cに触れているので、例え油煙により加熱室排気口の外側に油が溜まってべた付いた状態でも、シャッター9をスムーズに開閉ができる。
また、シャッター9を開閉するモータ14を温度の低い底板34側に設置できるので、モータ14の温度上昇を低く抑えることが可能なのでモータ14の信頼性が上昇する。
また、シャッター9の開閉角度よりモータ14が腕部15を回転しようとする回転角度を大きく設定しているので、シャッター9が閉成した後もモータ14は回転を続けようと動作を続けた後に停止させることで、シャッター9の開閉位置とモータの停止位置の調整の必要が無く、シャッター9を確実に開閉することが可能となる。
また、シャッター9を閉じた時は、シャッター9の先端9dのみが加熱室上面1cに接し、閉じた時は、シャッター9の先端9dのみが排気ダクト47に略接しているだけなので、例え油煙により排気ダクトやシャッター,加熱室排気口の外側に油が付着し、油が溜まってべた付いた状態でも、シャッター9をスムーズに開閉することができる。
1 加熱室
2 マグネトロン
3,4 電気ヒータ
5 送風ファン
6 熱風ユニット
7 ボイラー
8 加熱室排気口
9 シャッター
10 温度センサ
11 制御部
13 機械室
14 モータ
15 腕部
16 シャフト
17 シャッター開閉駆動機構
20 ドア

Claims (3)

  1. 食品を収納する加熱室と、
    前記食品を加熱する加熱手段と、
    前記加熱室の上面に設けられた加熱室排気口と、
    該加熱室排気口を通った排気を外部に導く排気ダクトと、
    該排気ダクト内に設けられ、前記加熱室排気口を封鎖する、開閉可能なシャッターと、
    該シャッターの一辺に固定されたシャッター軸と、
    該シャッター軸を回転自在に支持する軸受と、
    前記シャッター軸の前記軸受の外側となる方向に設けたクランク形状部と、
    該クランク形状部の外側に設けたU字連結部と、
    前記シャッター軸の前記U字連結部に連結して前記シャッター軸を回転させるシャフトと、
    前記加熱室の下方に設け前記シャフトを上下運動する動力を供給するモータと、を備え
    前記シャッターを閉鎖するときに前記モータの回転軸を回転させる角度は、前記シャッターを開放するときに前記モータの回転軸を回転させる角度よりも大きいことを特徴とする加熱調理器。
  2. 請求項1に記載の加熱調理器において、
    前記シャッターは、前記加熱室排気口を封鎖するとき、先端のみを前記加熱室の壁面に接触させることを特徴とする加熱調理器。
  3. 請求項1に記載の加熱調理器において、
    前記シャッターは、先端が風下側に曲げられていることを特徴とする加熱調理器。
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