WO1983001991A1 - Forced circulation gas oven - Google Patents

Description

強制循環型ガスオープン

?5 - 発明の名称

加熱調理器

技術分野

5 本発明は加熱源によ 加熱された熱気を加熱室内に送 込む

とともに加熱室内の温度を均一にする循環ファ ンを装着した、 いわゆる強制熱風循環方式の加熱調理器に関するものである。

背景技術

この種の加熱調理器と して、 電気ヒータ.を熱源とする電気ォ

T O ーブ ン ， ガス燃焼を熱源とするガスオー ブン、 あるいはこれら

と電子レ ンジを一体化した複合調理器等がある。

. 近年、 省エネルギーに対する要求が高まってきている中でガ スォ "ブ ンの場合はガス燃焼特有の排気に伴う熱損失が大きく、 熱効率の面からすれば電気オ ーブンに劣るものである。 同時に

5 この高温の排気が器具外に排出されるため、 ガスオー ブンの場

合はそ'の周辺の状態に対しても火災予防上きびしい制約が付加 されてきている，

このよ うな状況において、 既に商品化されているガスオーブ ンを例に第 1 図 (a)〜(b)，第 2図 (a)〜(c)に基き説明する。

0 第 1 図のガスオ ーブン において、 受皿 2に載置された被加熱

物 3を加熱する加熱室 4の前面には開閉自在の扉 1 を装着し、 前記加熱室 4の下部に加熱源であるガス燃焼用のパーナ 5を配 '設するとともにガス燃焼に必要 ¾空間を有する燃焼室 6を配し、 前記加熱室 4の後部には前記燃焼室 6にて加熱された熱気を吸 5 引して加熱室 4に送 込むととも に加熱室 4内の温度を均一に

OMPI するために循環フ ァ ン 7を配設した送風室 8を配し、 この送風 室 8の後部は、 前記燃焼室 6と連通し燃焼室 6内の熱気を送風 室 8へと導くための燃焼通路室^を形成する。

前記循環フ 了 ン 7は円板に羽根¹ O及び羽根¹ 3を装着した

5 ものでモ ータ 9の駆動によ ]3回転し、 羽根 1 Oは燃焼室 6から 燃焼通路室 へ導かれた熱気を吸'気口 ¹ 1 を通して送風室 8に 吸引し吹出口 1 2を通して加熱室 4に送 出すものであり、 他 方羽根 1 3は加熱室 4から通気口 ¹ 4を通して送風室⁸に吸引 し吹出口 1 2を通し'て再び加熱室 4へ送 出すものである。 i o 次にガス燃焼に伴う給排気は、 前記燃焼室 6内のパーナ 5の 下にガス燃焼に必要な空気を補給するための給気口 ¹ 6 と、 前 記加熱室 4の後壁上方に排気口 1 5 とを設けて構成し、 排気口 1 5よ 押し出された熱気は排気路 ¹ 7を通 天板排気口. ¹ 8 を通して外部へ排出される。

T 5 またこのガスォ "ブンは、 加熱室 4内の温度がある設定温度 に達すると以降は、 パーナ ⁵へのガスの供給をオン ，オフ し、 加熱室 4内の温度をほぽ一定に ¾るよ うに調節するものである が、 循環ファ ン 7は加熱室 4内の温度を均一にする目的から、 常に回転し続ける構成である。

20 は上のように構成された第 1 図に示す従来のガスオーブンは、 循環フ ァ ン了 の回転によつて燃焼室 6 よ ^送風室 8を通して加 熱室 4へ常にほぼ一定量の空気を送 込んでいるため加熱室 4 内の空気 は高く な！)上方の排気口 1 5よ 常にほぼ一定量の 排気が排出されることに る。

25 従って加熱室 4内の温度がある設定に達してバ一ナ 5の燃焼 がオ ン ' オフ している状態の燃焼才フ時においても燃焼オン時 と同量の排気が排出していることに ¾ 、 燃焼オフ時には不要 排気を、 常に強いられるもので排気に伴う熱損失が大きい。 これは循環フ ァ ン 7の構成が燃焼室 6 よ 熱気を吸引する為の 羽根 1 0 と、 加熱室 4内の熱気を循環させるための羽根 1 3と を別に設けてあること、 また大気 Eに対して常に空気 Eの高い 加熱室 4内に排気口 ¹ 5を設けてあることに起因する もめであ

O o

第 2図に示すガスォーブクは、 第 1 図の例に示すガスォーブ ンの循環ファ ンァの構成を改善したも ので、 加熱室 4と送風室 8の間に燃焼室 6を配設することによって、 燃焼室 6にて加熱 された熱気を吸気口 1 ¹ .を通して送風室 8に吸引し、 吹出口 ¹2 を通 して加熱室 4に送 ]? 出す働きと、 加熱室,⁴から通気口 1 -4··' 燃焼室 6 ·吸気口 1 1 を経て送風室 8に吸引し、 吹出口 1 2を 通して加熱室 4に送 ]?出す働きとを一方の羽根 1 3の作用だけ で可能るらしめた構成である。

他の構成 '作用については第 1 図の例に示すガスオーブンと 同様である。

このよ うに燃焼室 6 の位置及び循環ファ ン 了の構成を変える ことによって、 加熱室 4内の温度がある設定温度に達してバー ナ ⁵の燃焼がオン ' オフしている状態の燃焼ォフ時においては、 燃焼室 6内は、 通気口 ¹ 4を通って加熱室 4よ 送 込まれた 熱気でほぼ充満し、 それが吸気口 1 1 を通って送風室 8へ吸引 されるため、 給気口 1 6を通して新たに吸引される冷気の量は 比較的少るく 、 従ってその分加熱室 4の上方の排気口 1 5

OMPI ― —

よ 排出される排気量も減少する。 尚燃焼オ ン時においては、 燃焼室 ⁶内はパ ナ ⁵の燃焼によ つて発生する燃焼ガスでほぼ 満たされるため、 逆に加熱室 4よ 燃焼室 6へ送 込まれる量 が少なく ¾ 、 その分排気口 1 5 よ 排出される排気量は増大 5 する。 しかし がら、 加熱室 4の空気圧は、 燃焼オフ時におい ても相当に高いものであるため、 相当量の不要 排気が強いら れ、 排気に伴るう熱損失が大きいという欠点はこの従来例にお いても解消されるものでは ¾い。

発明の開示

i o 本発明は上記従来例の欠点を解消するもので、 排気に伴う熱 損失を少なく し、 熱効率を高めるとともに、 設定温度までの立 上！)時間が短く 、 省時間 ， 省エネルギ -でかつ調理性能のすぐ れたガスォーブンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためこれまで排気口部にガ'ス燃焼のオン ' ' オ フに連動するシ ャ ッ タ ーを設け、 ガス燃焼のオン時にはシャ ッターを開いて適切 ¾排気を行 ¾い、 ガス燃焼のオフ時にはシ ャ ッ ターを閉じて不要な排気を止めて熱損失を少なくするなど の試みが ¾されたがコ ス トが高く 実用するまでには至ら かった。 本発明の加熱調理器は被加熱物を収納する加熱室と、

²⁰ 前記加熱室内を加熱する加熱手段と、 前記加熱手段によ ！）加熱 された空気を前記加熱室内に送 込むとと-もに前記加熱室内の 温度を均一にする循環フ ア ンと 、 前記循環フ ァンを収納する送 風室と、 前記送風室と加熱室との間に設けられた吹出口と吸気 口と、 前記加熱室内を循環した空気が外部に排出される排気口

²⁵ とを備え、 前記排気口あるいは排気口との連通部は前記送風室 の吸引部近傍に設ける構成である。

上記構成によ 、 ガス燃焼がオフ時には循環ファ ンの吸引に よ り E力が負 Eにるるよ うる部分あるいはその近傍に排気口を 設けることによって、 ガス燃焼のオ フ時には不要に熱気を排出

5 することが く 、 またガス燃焼のオ ン時においても燃焼量に応 じて自動的に排出量が調節される構成であ 、 立上 Uが早く し かも燃料消費の少るい省エネルギー効果の大きいものである。 図面の簡単 ¾説明

第 1図 (a) , (b)および第 2図^ ，ゆ)は、 従来のガスォ一 ブンを i o 示す側面断面図，平面断面図、 第 2図 (c)は同加熱室の後壁の正 面図、 第 3図は本発明の一実施例を示す加熱調理器の外観斜視 図、 第 4図は同器の要素分解斜視図、 第 5図は同器のガス回路 を示す断面図、 第 6図 (a) , (b) ，（c)は同器の側面断面図 , 平面断- 面図および加熱室の後壁の正面図、 第 7図 (a) , (b)は同器の動作

15 説明用の要部側面断面図である _。

発明を実施するための最良の形態

以下本発明の実施例を第 3図から第 7図に基いて説明する。 第 3図はガスオ ーブンの外観を示す斜視図であ！）、 前面は被 加熱物を加熱室へ出 し入れするための開閉自在なる扉 1 と操作 0 パネル 1 9を配し、 上記後部にはガス燃焼に伴う排気を排出す るための天板排気口 1 8を設けてある。 - 第 4図はこのガスオーブンの要素分解斜視図であ 、 加熱室 4の前には扉¹ と操作パネル 1 9を配し、 後部にはガス燃焼用 のパ ナ ₅ と、 燃焼室 ·送風室を形成する燃焼箱 2 Oを配 し、 5 この燃焼箱 2 Oの後に循環フ ァ ン 7を取付けたフ ァ ン取付板 21 を装着する。 前記バーナ ⁵の入口部にガス回路を構成するガス ブロ ッ ク 2 2を配設する。 2 3 ' · 2 4 * 2 5は、 このガスォ一 ブンの外かく を構成するもので、 ^{2 3}は底板、 ^{2 4}は後板、

2 5は側板と一体にした天扳である。

第 5図はガスブロ ックの構造を示すガス回路図であ D 、 ガス は、 ガス取入口 2 6よ 入 、 つまみ 2ァと連動するコック

2 ⁸を通 安全用電磁弁^{2 9}、 ガス E調整器 3 0を経て、 パイ ロッ トノ ズル 3 1 よ ^ノ イロ ッ トパーナ 3 2 に供給されるとと もに温度調節用電磁弁 3 3及び 3 を通つてメ イ ンノ ズル 3 4 および 3 4 よ パーナ 5および ^に供給される。 3 5は点火用 スィ ッ チ、 3 6は放電点火器である。

第 6図（a) , (b) ，（C)において、 加熱室 4、の前面には開閉自在 ¾ る扉 1 を装着し、 加熱室 4の後部には、 ガス燃焼用パ ナ 5を 下方に配設するとともに上方にはガス燃焼に必要な空間を有す る燃焼'室 6と、 循環フ ァン 7を配設する送風室 8を設けている, 前記燃焼室⁶内のパーナ 5の近傍にガス燃焼に必要 ¾空気を 補給するための給気口 1 6を設け、 燃焼室 6と送風室 8の境壁 には吸気口 1 1 、 送風室 8と加熱室 4 の境壁には吹出口 1 2、 加熱室 4 と燃焼室 6の境壁には通気口 1 4をそれぞれ設けてあ る。 また燃焼室 6の上壁には排気口 1 5を設け、 この排気口

1 5の上部に天板排気口 1 8へ導く ための排気路 1 7を形成す 以上のよ うに構成されたガスオーブンにおいて、 その作用を 説明すると、 第 5図において、 -つまみ 2 Τを操作することによ つて連動してコ ッ ク 2 8と安全用電磁弁 2 9が開き、 パイ口 ッ

O PI IPO ' ト ノ ズル 3 1 よ ]? パイ ロ プ 卜 バ ーナ 3 2 にガスが供給されると 同時に、 点火用スィ ツ チ ^{3 5}が 0 Nにな ]?放電点火器^{3 6}によ つてパイ ロ ッ トパーナ 3 2 に点火される。 次に温度調節用電磁 并 3 3及び 3 3が開き メ イ ン ノ ズル 3 4および 3 4 よ ]?パ ーナ 5およ.び 5'にガスが供給され、 パイ ロ ッ トパーナ 3 2の炎に引 火して燃焼する。

一方第 6図において循環ファ ン Ύの回転が同時にスター ト レ ' ·燃焼室 6内の燃焼ガスを吸気口 ^{1 1} を通 して送風室 S内に吸引 し、 吹出口 1 2 よ ] 3加熱室 4内へ送]?出す。 加熱室 4内の圧力 が次第に高まると通気口 1 4を通して再び燃焼室 6内に送 込 まれるが、 第 7図（a)に示すように、 その一部は新たな燃焼ガス とともに送風.室 8内に吸引され、 他は排気口 1 5、 排気路 1 マ、 天板排気口 1 8を経て器具外に排出される。 このよ うに燃焼室 6、 送風室 8、 加熱室 4 と循環する熱気は燃焼室 6で一部が新 ' たな燃焼ガス と置換され、 次第に高熱となっていく。

ここで加熱室 4内の温度がある設定温度に達すると以降は第 5図に示す温度調節用電磁弁 3 3及び 3 3'がオン ' オフ してメ イ ンノ ズル 3 4および 3 4 へのガス通路を開閉し、 パ ー ナ 5及 び ^5/のガス燃焼をオン · オ フさせて加熱室 4内の温度を一定に 保つよ うに構成している力 、 循環フ ァ ンァは、 加熱室 4内の温 度を均一にするために常に回転し続ける構成である。

第ァ図 ( )はガス燃焼がオフ時の熱気の流れを示すものであ 、 パ ナ 5によ 発生する燃焼ガスは ¾いため、 加熱室 4よ D燃 焼室 6内に送 込まれた熱気のほとんどが送風室 8へ再び吸引 されるので排気口 1 5を通して器具外へ排出される量はほとん ど ¾い。

次にこのガスオーブンの温度調節はィ ス ト菌発酵温度から 3 0 0 °Cまでの範囲で、 約 2 5 0 °C以上の高温設定時において は第 5図においてバーナ 5は連続燃焼し、 パーナ ^5/のガス燃焼 5 がオン . オフし、 第 2 0 0 °C 下の低温設定時には、 バーナ^ のガス燃焼はォフでパーナ ⁵のガス燃焼のみがオン ' オフする 構成である。

このよ うに火力が 2段に切替わる構成において、 弱燃焼時に は強燃焼時に比べて発生する燃焼ガスも半減するため、 第 7図 i o (a)において、 加熱室 4よ 燃焼室 6に送 ?込まれた熱気のうち 再び送風室 8へ吸引される量がその分多く な 、 逆に排気口 15 よ 器具外へ排出される量は少なくなる。 すなわち、 排気口¹⁵ よ 器具外へ排出される排気量はバーナ 5のガス燃焼量に応じ' て自動的に調節されることに ¾る。

¹⁵ * 尚、 給気口 1 6の大きさはガス燃焼に必要充分な空気を供給 できる程度に、'吸気口 1 ¹ の大きさは循環ファ ンァの吸引能力 が最大となるよ うに、 また、 吹出口の大きさと配列は加熟室 4 内の被加熱物に焼ム ラが生じるいように、 さらに通気口 1 4の 大きさ と位置はガス燃焼に悪影響を及ぼさずしかもガス燃焼の

²⁰ オフ時には加熱室 4よ 1?燃焼室 6内に送 込まれた熱気のほと んどが送風室 8内に吸引されるよ うにそれぞれ実験的に求めら れるものである。 また排気口 1 5の大きさと位置も器具の最大 燃焼量に対応してこれも実験的に求められるものである。

以上のよ うに、 本実施例においては、 ガス燃焼のオフ時には

²⁵ 排気口 1 5よ 排出される排気量はほとんど く 、 また、 ガス 燃焼のオン時でも排気量はガス燃焼量に応じて自動的に調節さ れるため、 加熱室内の常に E力の高い部分に排気口を設け常に ほぼ一定の排気量を排出していた従来のガスオーブンに比較し て、 排気に伴う熱損失が少 ¾く熱効率が高いものである。

本実施例によるガスオーブンと従来例とを比較した実験結果 を次表に示す。

これは、 ガスオ ーブンの熱効率の代用特性と して、 一定時間 を一定温度に保つに必要 ¾ガス消費量、 及び常温から一定温度 に到達する時間と、 排気熱が器具周辺に及ぼす悪影響の代表例 と して、 排気口上部に設定した太板の約²時間後の温度上昇を 測定比較したものである。

< 表 〉

本発明 従来例 1囬） 加熱室内を 3 O Oでに保つに必

要 ¾ガス消費量 1 1 3 ^ 1 4 O

( プロパンガスで ¹ 時間燃焼） 加熱室内を 2 0 0でに保つに必

要なガス消費量 6 5 jg. 1 O 5

( プロパンガスで 1時間燃焼） 天板排気口から 2 5 01上部に太 5 6 deg 1 1 9 deg- 板を置いた時の太板の温度上昇 天板排気口から 4 5 OI上部の木

4 1 deg 7 9 deg 板を置いた時の木板の温度上昇 加熱室 の常温から 2 O 0 °Cま

1 分 4 6秒 4分 3 5秒 ' での立上 i?時間 ― 加熱室内の常温から 3 O 0 °Cま

3分 4 O秒 9分 4 O秒 での立上]?時間 - 上記実験結果に示すように、 本実施例によれば次の効果を得 る

(1) 加熱中において循環ファ ンが回転しているにも関わらず、 排気口が循環ファ ンの吸引側に位置し、 排気口周辺が負 気味

5 に ¾るため、 熱気が排気口から逃げにく く 、 予熱時間つま 立上 時間が短縮されるとと に、 加熱調理時間も短縮さ 大幅 ¾ガス消費量の低減が図れる。

- (2) 加熱中において、 排気口からの熱気の排出量が少 く 、 排 気部の温度が大幅に低下する。 従来のものでは排気温度が高い i o ために夏には台所の温度が高く 使用しぐ くかった欠点が大 幅に緩和される。 また合所での設置可能範囲が広く る。

(3) 設定温度に到達しパーナがオフした時にも、 排気口からの 熱気の排出量が少ないので、 ォフ時の加熱室内の温度低下が緩 ·

. 慢であ 1?、 特にケーキ， お菓子類においては、 その表面の局部 ¹⁵ 的過加熱が少なく仕上 が良好に ¾る ど調理性能が向上する。

産業上の利用可能性

は上説明したように本発明によれば、 排気口からの熱気の排 出量が少ないので排気に伴 う熱損失が少¾ぐ な 、 従って設 定温度までの予熱時間、 つま D立上 時間が短縮され、 省時間， ²⁰ 省エネルギーでかつ調理性能のすぐれたガスオ ^"ブン、 あるい は電気オーブン、 またはガスオーブンと電子レンジとのコ ンビ ネーショ ン レ ン ジ等を実現できるものである。

0MP1 WIPO

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 被加熱物を収納する加熱室と、 前記加熱室内を加熱する加 熱手段と、 前記加熱手段によ 加熱された空気を前記加熱室内 に送 込むとともに前記加熱室内の温度を均一にする循環フ ァ ンと、 前記循環ファ ンを収納する送風室と、 前記送風室と加熱 室との間に設けられた吹出口 と吸気口と、 前記加熱室内を循環 した空気が外部に排出.される排気口とを前記排気口あるいは排 気口との連通部は前記送風室の吸引部近傍に設けることを特徵 とする加熱調理器。

2 · 請求の範囲第 1項において、 排気口との連通部を吸気 口の上流側の上方に位置し循環フ ァ ンが作動中には前記連通部 が負 Eと る構成と したことを特徵とする加熱調理器。

3 . 請求の範囲第 1項において、 加熱室と送風室との間に · 下部には加熱手段を有し、 上部には排気口を設け、 中央部には 前記送風室に通じる吸気口を備えた燃焼室を配設し、 循環フ ァ ンが作動中には前記燃焼室の上部にある排気口の近傍が負圧と ¾る構成とすることを特徵とする加熱調理器。

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