JP7216686B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、冷却ファンユニットを備えた加熱調理器に関する。

電子レンジ等の加熱調理器には、インバータやマグネトロン等を冷却するために、冷却ファンユニットを備えたものがある。例えば、特許文献１には、樹脂材料で成型されたケーシングと、その内部に設置したターボファン（冷却ファン）と、このターボファンを回転させるモータと、から構成された冷却ファンユニットが開示されている。同文献の図９等に開示されるように、このモータの外径は、ターボファンの羽根の外径より小さい寸法となっており、ターボファンの内側にモータが収容されている。このため、ターボファンが、インバータやマグネトロンに送風してこれらを冷却する際には、ターボファンの内側に収容されたモータも自冷却される構造となっていた。

特開２０１６－２２３６７１号公報

特許文献１の冷却ファンユニットを用いれば、同文献の図１１等に示されるように、多領域の部品を一つの冷却ファンで冷却することができたが、風を多領域に誘導するため、多方面に長い流路を設ける必要があり、冷却ファンユニットの設置に大きなスペースが必要であった。また、冷却ファンの吐出風が多方向に分散されるため、各方向への風量が低下し、各部品の冷却効率が低下しまうという課題もあった。

そこで、本発明は、狭いスペースにも設置でき、かつ、多領域の部品を効率よく冷却できる冷却ファンユニットを備えた加熱調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の加熱調理器は、被加熱物を収容する加熱室と、マグネトロンと制御基板と冷却ファンユニットを収容する機械室と、前記加熱室と前記機械室を覆うキャビネットと、を備えた加熱調理器であって、前記冷却ファンユニットは、外殻を構成するケーシングと、該ケーシングのファン収容部に収容した冷却ファンと、前記ケーシングに固定したファンモータと、前記ファン収容部の吸込側に設けた吸気空間と、該吸気空間と連通する第１吸気口および第２吸気口と、前記マグネトロンと前記制御基板を冷却する冷却経路と、を有し、前記キャビネットは、機体内部を経由した外気を前記吸気空間に導入できるように、前記第１吸気口から離して配置した第１外気導入口と、機体外部からの外気を前記吸気空間に直接導入できるように、前記第２吸気口と対向して配置した第２外気導入口と、を有するものとした。

本発明によれば、狭いスペースにも設置でき、かつ、多領域の部品を効率よく冷却できる冷却ファンユニットを備えた加熱調理器を提供することができる。

一実施例に係る加熱調理器の側面断面図 風の流れの概略を示した加熱調理器の底面斜視図 冷却ファンユニットを第１ケーシング側から見た外観斜視図 冷却ファンユニットを第２ケーシング側から見た外観斜視図 ファンモータを取外した状態の第１ケーシングの外観斜視図 冷却ファンユニットを第１ケーシング側から見た正面図 図６のＸ－Ｘ線における断面図 側板を外した冷却ファンを側板側から見た正面図 風の流れの概略を示した加熱調理器の背面斜視図 風の流れの概略を示した加熱調理器の正面断面図 風の流れの概略を示した加熱調理器の側面断面図

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ説明する。なお、同様の構成要素には同様の符号を付し、同様の説明は繰り返さない。また、本発明の各種の構成要素は必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、一の構成要素が複数の部材から成ること、複数の構成要素が一の部材から成ること、或る構成要素が別の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複すること、などを許容する。

図１は、本発明の一実施例に係る加熱調理器１の側面断面図である。ここに例示する加熱調理器１は、加熱室２の底面に着脱自在な略四角形のテーブル２１を配置したターンテーブルレスオーブンレンジである。なお、加熱調理器１に相対したユーザの視線を基準として、各図に示すように前後・上下・左右を定義する。

図１に示すように、加熱調理器１の加熱室２の前面には、食品（被加熱物）やテーブル２１を出し入れする際に開閉するドア２２が設けられる。また、加熱室２の上方、後方、側方、下方には、内面に断熱材３１を設けたキャビネット３が配置される。

加熱室２の底面の略中心の下方には、アンテナ２３、導波管２３ａ、アンテナモータ２４が設けられ、また、加熱室２の底面の外周側下方には、テーブル２１を支持する１つないし複数の重量センサ２５が配置されている。アンテナ２３は、加熱室２の底面近傍に設けられた凹部に収容されており、この凹部を塞ぐように保護板２６が配置されている。加熱室２の底面は保護板２６で覆われるので、加熱室２の底面にテーブル２１がない状態でもアンテナ２３を目視できない構成となっている。重量センサ２５は、テーブル２１とその上の食品の合計重量を正確に検知するため、テーブル２１の外周側に設けられている。

加熱室２の上側の略全面には、平面状のグリルヒータ２７が設けられており、加熱室２の下側には、棒状の下ヒータ２８が設けられている。また、加熱室２の両側面には、グリルヒータ２７や下ヒータ２８を用いて調理を行う際にテーブル２１を載置する保持棚２９が設けられている。

図２は、キャビネット３の右面を省略した状態の加熱調理器１底面斜視図である。加熱調理器１の前面右側には、利用者が加熱調理を設定するための操作パネル（図示せず）が設けられており、この操作パネルの後方となる加熱室２の右側に機械室４が配置されている。機械室４には、被加熱物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４１、電源４２、制御基板４３、および、それらを冷却するための冷却ファン１１等が収容されている。

また、図２に示すように、加熱調理器１の底面には複数の外気導入口３２が開口しており、加熱調理器１の背面には外気導入口３３が開口している。そして、冷却ファン１１を駆動させると、外気導入口３２からは風Ｆ_１が吸引され、外気導入口３３からは風Ｆ_２が吸引される。なお、図２では、加熱室２の右側に機械室４を配置した構成を例示しているが、加熱室２の下方に機械室４を配置する構成としてもよい。

次に、加熱調理器１の加熱調理時の動作について説明する。

＜マイクロ波による加熱調理＞
マイクロ波によって食品を加熱調理する場合には、利用者は、加熱調理器１のドア２２を開け、加熱室２の底面に配置したテーブル２１に食品を載置し、ドア２２を閉めた後、操作パネルを操作してマイクロ波加熱調理を開始する。

加熱が開始されると、マグネトロン４１からマイクロ波エネルギーが放射され、導波管２３ａを介して加熱室２にマイクロ波エネルギーが供給される。マグネトロン４１の発振とともに、アンテナモータ２４が回転をはじめ、保護板２６下方のアンテナ２３が回転する。アンテナ２３の回転によって、加熱室２のマイクロ波が拡散され、食品を均一に加熱させる。マイクロ波エネルギーの放射中は、機械室４内に配置した冷却ファン１１を駆動して、マグネトロン４１の温度上昇を抑制する。

＜オーブンによる加熱調理＞
食品をオーブン調理する場合には、利用者は、加熱調理器１のドア２２を開け、食品を載せたテーブル２１を上下何れかまたは両方の保持棚２９に載置し、ドア２２を閉めた後、操作パネルを操作してオーブン調理を開始する。

オーブン調理が開始されると、上方のグリルヒータ２７と下方の下ヒータ２８に通電され、加熱室２の上下から食品に熱が与えられる。オーブン調理時には、加熱室２の壁面が高温となるので、機械室４内に配置した冷却ファン１１を駆動して、加熱室２からの熱漏洩による機械室４の温度上昇を抑制する。

＜冷却ファンユニット１０＞
本実施例の加熱調理器１は、上述したように、機械室４の内部を冷却する冷却ファン１１を備えている。この冷却ファン１１は、多領域の部品を効率よく冷却できるように、冷却ファンユニット１０に組み込まれている。以下、本実施例の冷却ファンユニット１０の詳細について、図３乃至図８を用いて説明する。なお、図３は冷却ファンユニット１０を第１ケーシング側から見た外観斜視図、図４は冷却ファンユニット１０を第２ケーシング側から見た外観斜視図、図５はファンモータを取外した状態の第１ケーシングの外観斜視図、図６は冷却ファンユニット１０を第１ケーシング側から見た正面図、図７は図６のＸ－Ｘ線における断面図、図８は側板を外した冷却ファン１１を側板側から見た正面図である。

本実施例の冷却ファンユニット１０は、樹脂材料のケーシングにより外殻を構成している。このケーシングは、凹面（裏面）同士を対向配置した第１ケーシング１３と第２ケーシング１４から構成され、内部に空間を形成している。そして、図３に示すように、冷却ファンユニット１０には、マグネトロン４１に向けた吹出口Ｏ_１と、機械室４に向けた吹出口Ｏ_２が開口している。

第１ケーシング１３の凹面（裏面）には、図７に示すように、冷却ファン１１を収容するファン収容部１３ａと、制御基板４３を収容する基板収容部１３ｂが設けられている。また、第１ケーシング１３の表面の下方には、下保持部１３ｃと上保持部１３ｄが設けられており、両保持部によって、冷却ファン１１を回転駆動するファンモータ１２が第１ケーシング１３に固定されている。

ファンモータ１２は、図３、図７に示すように、冷却ファン１１の中心に連結される回転軸１２ａと、回転軸１２ａと一体に回転する回転子１２ｂと、回転子１２ｂの外周に配置した固定子１２ｃと、固定子１２ｃに巻き付けた巻線１２ｄと、巻線１２ｄに電力を供給するための端子１２ｅと、端子１２ｅを保持すると共に、上保持部１３ｄの前方垂直部に固定した端子台１２ｆを備えている。なお、巻線１２ｄの上方では固定子１２ｃと上保持部１３ｄの間にダクトＤ_１が形成されており、巻線１２ｄの下方では回転子１２ｂと固定子１２ｃの間にダクトＤ_２が形成されている。

ファンモータ１２を取外した状態の図５に示すように、第１ケーシング１３の表面下部には、ファンモータ１２の回転軸１２ａを挿入するための回転軸用開口１３ｅと、ファン収容部１３ａと連通する吸気口Ｉ_３を備えている。また、図７に示すように、巻線１２ｄの上下に形成されたダクトＤ_１、Ｄ_２は、吸気口Ｉ_３を介してファン収容部１３ａと連通しているため、冷却ファン１１の駆動時には、各ダクトを通過する風によりファンモータ１２が冷却され、ファンモータ１２の長寿命化を図ることができる。

一方、図４に示すように、第２ケーシング１４の表面には、冷却ファン１１の軸方向に形成された吸気口Ｉ_１と、冷却ファン１１の径方向に形成された吸気口Ｉ_２と、が設けられている。そして、第２ケーシング１４の凹面（裏面）には、図７に示すように、吸気口Ｉ_１，Ｉ_２と連通し、ファン収容部１３ａと対向する吸気空間１４ａと、制御基板４３を載置する基板載置部１４ｂが設けられている。基板載置部１４ｂと対向する第１ケーシング１３の基板収容部１３ｂは、ファン収容部１３ａと連通しているため、ファン収容部１３ａから基板収容部１３ｂに流れる風Ｆ_４によって、基板載置部１４ｂに載置した制御基板４３が冷却される。

次に、図７、図８を用いて、冷却ファン１１の構成について詳細に説明する。本実施例では、冷却ファン１１として回転方向に対して後退する羽根を持つターボファンを用いている。この冷却ファン１１は、回転軸１２ａが固定され（図７参照）、中央部に複数の主板開口部を形成した（図８参照）主板１１ａと、回転方向に対して後退するように主板１１ａ上に配置された複数の羽根１１ｂと、主板１１ａと共に複数の羽根１１ｂを挟むように配置され、中央部に吸込口を備えた側板１１ｃを備えている。そして、主板１１ａ、側板１１ｃ、及び、複数の羽根１１ｂによって、図８に示す通風路１１ｄが形成されている。主板１１ａは、図７に示すように、側板１１ｃの吸込口に向かって突出するよう湾曲して形成されている。この構成により通風路１１ｄ内を流れる流体を滑らかに流すことができる。なお、冷却ファン１１はターボファンでなくても良く、例えば、シロッコファンであっても良い。

上記構成において、ファンモータ１２が回転駆動し、冷却ファン１１が回転すると、図７に示すように、吸気口Ｉ_１と吸気口Ｉ_２から吸気空間１４ａ内に空気が吸引された後、吸引された空気が冷却ファン１１の中心の吸込口に吸引される。また、吸気口Ｉ_３からも主板開口部を経て空気が冷却ファン１１に吸引される。

冷却ファン１１に吸引された空気は、通風路１１ｄを放射状に流れ、冷却ファン１１の外周から吐出される。冷却ファン１１から吐出された空気の一部は、吹出口Ｏ_１から吐出され、風Ｆ_３となってマグネトロン４１を冷却する。また、冷却ファン１１から吐出された空気の一部は、風Ｆ_４となって上方の基板収容部１３ｂに流れ、制御基板４３を冷却した後、吹出口Ｏ_２から機械室４に吐出される。

＜冷却ファンユニット１０の外部での風の流れ＞
上記した冷却ファンユニット１０を利用することで、主要な冷却対象部品であるマグネトロン４１や制御基板４３を、冷却ファン１１が吐出した風Ｆ_３、Ｆ_４で冷却することができるが、風Ｆ_３、Ｆ_４の冷却経路から外れた部品には、格別の冷却経路が形成されていない。このため、例えばオーブン調理時の加熱室２からの熱漏洩により温度が上昇した場合には、風Ｆ_３、Ｆ_４の冷却経路から外れた部品の温度規格値を超えてしまう虞がある。この課題を解決するための構成について以下説明する。

図２、９～１１は、それぞれ、本実施例の加熱調理器１における、風の流れの概略を示した、底面斜視図、背面斜視図、正面断面図、側面断面図である。なお、各図では、風の流れを説明するうえで障害となる構成は図示を省略している。

上記したように、本実施例の加熱調理器１では、冷却ファン１１を駆動させると、底面の外気導入口３２から外気（風Ｆ_１）が吸引され、背面の外気導入口３３から外気（風Ｆ_２）が吸引される。そして、図２、図９から明らかなように、本実施例では、吸気口Ｉ_１と底面の外気導入口３２を離して設置しているのに対し、吸気口Ｉ_２と背面の外気導入口３３を対向して設置している。従って、図１０に示すように、冷却ファンユニット１０の吸気口Ｉ_１には、機体内部を経由した風Ｆ_１が吸引される一方、図１１に示すように、吸気口Ｉ_２には、機体外部から風Ｆ_２が直接吸引される。機体内部を経由した風Ｆ_１は、加熱室２からの熱漏洩等により温度が上昇するため、マグネトロン４１や制御基板４３を冷却するための空気としては、機体外部から直接吸引した風Ｆ_２に劣後するが、次のような利点を持つ。

第一に、底面の外気導入口３２と吸気口Ｉ_１の間に配置された、アンテナモータ２４や重量センサ２５を、底面の外気導入口３２から吸気した風Ｆ_１により冷却することができる。従って、アンテナモータ２４や重量センサ２５をなるべく低温の風で冷却できるよう、外気導入口３２をアンテナモータ２４や重量センサ２５に近接して設けることが望ましい。

第二に、冷却ファンユニット１０が吐出した風で、加熱室２の下方のアンテナモータ２４や重量センサ２５をも冷却する構成にすると、主要な冷却対象部品であるマグネトロン４１や制御基板４３に向かう風Ｆ_３、Ｆ_４が減少するが、冷却ファンユニット１０が吸気する風Ｆ_１でアンテナモータ２４や重量センサ２５を冷却すれば、風Ｆ_３、Ｆ_４の減少を回避することができる。

なお、吸気口Ｉ_１の吸気量が吸気口Ｉ_２の吸気量より少なくなるように、吸気口Ｉ_１の大きさを吸気口Ｉ_２より小さく設計することが望ましい。これは、吸気口Ｉ_１の吸気は吸気口Ｉ_２の吸気より相対的に高温であるため、より低温の吸気口Ｉ_２の吸気の割合を高めることで、マグネトロン４１や制御基板４３を冷却する風Ｆ_３、Ｆ_４の温度を所定以下に抑制できるからである。

以上で説明した本実施例の加熱調理器によれば、狭いスペースに設置できる冷却ファンユニットによって、多領域の部品を効率よく冷却することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。上述した実施例は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。

１ 加熱調理器、
１０ 冷却ファンユニット、
１１ 冷却ファン、
１１ａ 主板、
１１ｂ 羽根、
１１ｃ 側板、
１１ｄ 通風路、
１２ ファンモータ、
１２ａ 回転軸、
１２ｂ 回転子、
１２ｃ 固定子、
１２ｄ 巻線、
１２ｅ 端子、
１２ｆ 端子台、
１３ 第１ケーシング、
１３ａ ファン収容部、
１３ｂ 基板収容部、
１３ｃ 下保持部、
１３ｄ 上保持部、
１３ｅ 回転軸用開口、
１４ 第２ケーシング、
１４ａ 吸気空間、
１４ｂ 基板載置部、
２ 加熱室、
２１ テーブル、
２２ ドア、
２３ アンテナ、
２３ａ 導波管、
２４ アンテナモータ、
２５ 重量センサ、
２６ 保護板、
２７ グリルヒータ、
２８ 下ヒータ、
２９ 保持棚、
３ キャビネット、
３１ 断熱材、
３２、３３ 外気導入口、
４ 機械室、
４１ マグネトロン、
４２ 電源、
４３ 制御基板、
Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３ 吸気口、
Ｄ_１、Ｄ_２ ダクト、
Ｏ_１、Ｏ_２ 吹出口、
Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_３、Ｆ_４ 風

Claims (7)

1. 被加熱物を収容する加熱室と、マグネトロンと制御基板と冷却ファンユニットを収容する機械室と、前記加熱室と前記機械室を覆うキャビネットと、を備えた加熱調理器であって、
   前記冷却ファンユニットは、
   外殻を構成するケーシングと、
   該ケーシングのファン収容部に収容した冷却ファンと、
   前記ケーシングに固定したファンモータと、
   前記ファン収容部の吸込側に設けた吸気空間と、
   該吸気空間と連通する第１吸気口および第２吸気口と、
   前記マグネトロンと前記制御基板を冷却する冷却経路と、を有し、
   前記キャビネットは、
   機体内部を経由した外気を前記吸気空間に導入できるように、前記第１吸気口から離して配置した第１外気導入口と、
   機体外部からの外気を前記吸気空間に直接導入できるように、前記第２吸気口と対向して配置した第２外気導入口と、
   を有する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、
   前記第１外気導入口と前記第１吸気口の間には、前記マグネトロンと前記制御基板以外の冷却対象部品が配置されることを特徴とする加熱調理器。
3. 請求項２に記載の加熱調理器において、
   前記冷却対象部品は、
   前記加熱室の下方に配置されたアンテナを回転させるアンテナモータ、または、
   前記加熱室の底面に設置されたテーブルの重量を検知する重量センサであることを特徴とする加熱調理器。
4. 請求項３に記載の加熱調理器において、
   前記第１外気導入口は、前記アンテナモータまたは前記重量センサに近接して配置されることを特徴とする加熱調理器。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の加熱調理器において、
   前記第１吸気口の吸気量は、前記第２吸気口の吸気量よりも少ないことを特徴とする加熱調理器。
6. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の加熱調理器において、
   前記第１吸気口の大きさは、前記第２吸気口の大きさよりも小さいことを特徴とする加熱調理器。
7. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の加熱調理器において、
   前記冷却ファンは、
   前記冷却ファンと連結した回転軸と、
   該回転軸が固定された主板と、
   中央部に吸込口を備えた側板と、
   前記主板と前記側板に挟まれる複数の羽根と、を備えたターボファンであることを特徴とする加熱調理器。

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