(57)【要約】【課題】オーブン立ち上がり性能を満足するために翼の幅が広い循環ファンと大きなトルクのモータが必要で、装置を薄型化することが困難であった。【解決手段】循環ファン１７に設けた翼２１の入口角２２角度を５５度前後、出口角２３角度を４５度前後の二枚とし、内径側の翼の幅Ｅ２６を１２ｍｍ程度、外径側の翼の幅Ｆ２７を８ｍｍで構成することで、小さなトルクのモータ３１で効率よく循環ファン１７を回転させ、薄型ファンと小型のモータ３１で立ち上がり性能を満たし、短時間の立ち上がりと省エネルギー性能が優れた使い勝手の良い薄型の加熱調理装置を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱体を収容する加熱室と、前記加熱室に隣接し熱源からの熱を循環させる循環ファンを収容する熱源室と、前記加熱室と前記熱源室を仕切り吸気孔と吹き出し孔を設けた仕切り板と、前記循環ファンに設けた入口角が略５０度から略６０度で出口角が略４０度から略５０度と略４０度から略５５度の二枚とし、翼長さ比を出口側１に対し入口側２．８の内外径比を約５０から７０％とし、翼の幅を内径側が略１０ｍｍから略１４ｍｍ、外径側が略６ｍｍから略１０ｍｍとなる翼を設け、前記翼の下流側へ主板を上流側に副板を設けたことを特徴とした加熱調理装置。
【請求項２】
循環ファンに設けた翼の枚数を６枚から１６枚とする請求項１記載の加熱調理装置。
【請求項３】
循環ファンに設けた二枚の翼曲率半径を略２０ｍｍから略３０ｍｍの一枚絞り板で構成する請求項１記載の加熱調理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーブン電子レンジなど、被加熱物をオーブン機能により加熱する加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、オーブン電子レンジなどの加熱装置は、電波だけではなく水蒸気や熱風をも利用して被加熱物である食品を一つの装置で調理できる調理機器であり、なべ、釜、蒸し器等を準備する必要がない簡便さから、生活上不可欠なものとなっている。
【０００３】
図９は、従来の加熱装置の構成を示す側面断面図である。図９に示されるように、従来の加熱装置４１は、筐体４８の前面に、加熱室４７の開口部を閉じるためのドア６０が設けられる。加熱室４７の後方に隣接して設けられた熱源室４２内には、循環ファン４３と、循環ファン４３とその中心を同じくする円形状の熱源であるシーズヒータ４５とが設置される。
【０００４】
加熱室４７と熱源室４２との間には、加熱室４７と熱源室４２とを仕切る仕切り板４９が設置される。熱源室４２のさらに後方には、モータ４６が設置され、そのシャフト５０に循環ファン４３が取り付けられている。
【０００５】
このように構成された従来の加熱装置において、オーブン調理の際には、加熱室４７内の食品をムラなく調理するため、シーズヒータ４５と循環ファン４３とが使用される。
【０００６】
つまり、循環ファン４３が回転して遠心方向に空気を移動させると、加熱室４７内の空気が吸気孔５１を経由して熱源室４２に吸い込まれる。循環ファン４３からの空気は、循環ファン４３の遠心方向に位置するシーズヒータ４５に向かって移動し、シーズヒータ４５により加熱された後、吹き出し孔５２を経由して加熱室４７内に送り込まれる。
【０００７】
送り込まれた熱風は、加熱室４７の内部で循環して加熱室４７内の雰囲気温度を均一に上昇させるため、加熱室４７内の食品をムラなくオーブン調理することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、図１０（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、従来の加熱装置１の循環ファン４３の正面図と側面図である。図１０に示されるように、循環ファン４３は、主板５３と、主板５３に対してほぼ垂直に設けられた複数の翼４４とを有する遠心ファンである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１４６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このような従来の加熱装置においては、十分な風量を得るために翼４４の幅、すなわち、シャフト方向の寸法を１２ｍｍから１９ｍｍ程度とし、循環ファン４３の回転数を多くするためにトルクの大きなモータを用いる必要がある。そのため、加熱室４７の背後に十分なスペースを設けると、加熱装置４１の奥行き方向の寸法が大きくなり、食器棚に載置することができない場合があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、加熱室の容積を確保しつつ、加熱装置の奥行き方向の寸法を小さくすることを目的とする。
【００１２】
なお、以下の説明において、翼の幅に依存するシャフト方向の循環ファンの寸法を、循環ファンの厚さという。すなわち、翼の幅が大きくなると循環ファンは厚くなり、翼の幅が小さくなると循環ファンは薄くなる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理装置は、被加熱体を収容する加熱室と、加熱室に隣接し熱源からの熱を循環させる循環ファンを収容する熱源室と、加熱室と熱源室を仕切り吸気孔と吹き出し孔を設けた仕切り板と、循環ファンに設けた、入口角を５０から６０度前後、出口角を４０から５０度前後５５度前後の二枚とし、翼長さ比を出口側１に対し入口側２．８の内外径比を約５０から７０％とし、翼の幅を内径側１０から１４ｍｍ程度、外径側６から１０ｍｍ程度となる翼の下流側に主板を設け、上流側に翼を覆う副板を設けて構成している。
【００１４】
この構成により、ファンの仕事率が向上し、小さなトルクで回転可能となり効率よく熱源へ空気を送風することができ、加熱室を所望の温度まで昇温させる時間を短縮することにより加熱時間も短くすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の加熱調理装置によれば、小さなトルクのモータで効率よくファンを回転させることが可能であることから薄型ファンと小型のモータで加熱でき、立ち上がり性能と省エネルギー性能が優れ、装置全体を薄型化可能で大半の食器棚へ加熱調理装置を載置することができ、食器棚からの加熱調理装置のドア等の飛び出しもなくなり使い勝手の良い加熱調理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る加熱調理装置を側面断面図
【図２】本発明の実施の形態１に係る加熱調理装置の循環ファンの正面図と側面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る加熱調理装置の仕切り板の正面図
【図４】本発明の実施の形態１に係る加熱調理装置の無次元風量圧力の特性図
【図５】本発明の実施の形態１に係る装置の循環ファンの正面図
【図６】本発明の実施の形態２に係る循環ファンの正面図と側面図
【図７】従来の加熱調理装置を側面断面図
【図８】従来の加熱調理装置の循環ファンの正面図と側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明の加熱調理装置は、被加熱体を収容する加熱室と、加熱室に隣接し熱源からの熱を循環させる循環ファンを収容する熱源室と、加熱室と熱源室を仕切り吸気孔と吹き出し孔を設けた仕切り板と、循環ファンに設けた入口角を５０から６０度前後、出口角を４０から５０度前後５５度前後の二枚とし、翼長さ比を出口側１に対し入口側２．８の内外径比を約５０から７０％とし、翼の幅を内径側１０から１４ｍｍ程度、外径側６から１０ｍｍ程度となる翼を設け、翼の下流側に主板を設け、上流側に翼を覆う副板を設けて構成している。
【００１８】
これによって、小さなトルクのモータで効率よくファンを回転させることが可能であることから薄型ファンと小型のモータで加熱でき、立ち上がり性能と省エネルギー性能が優れ、装置全体を薄型化可能で大半の食器棚へ加熱調理装置を載置することができ、食器棚からの加熱調理装置のドア等の飛び出しもなくなり使い勝手の良い加熱調理装置を提供で
きる。
【００１９】
第２の発明の加熱調理装置は、特に第１の発明において、循環ファンに設けた翼の枚数を６から１６枚とする構成としている。
【００２０】
これによって、循環ファンの重量を最小限にとどめファン効率を落とすことのない軽量ファンを実現し、薄型軽量ファンと小型のモータで立ち上がり性能と省エネルギー性能が優れ、装置全体を薄型化することができる使い勝手の良い加熱調理装置を提供できる。
第３の発明の加熱調理装置は、特に第１の発明において、
循環ファンに設けた二枚の翼曲率半径を２０から３０ｍｍ程度の一枚絞り板で構成している。
【００２１】
これによって、ファン効率を更に向上することができ循環ファンの重量を最小限にとどめファン効率を落とすことのない軽量ファンを実現し、薄型軽量ファンと小型のモータで立ち上がり性能と省エネルギー性能が優れ、装置全体を薄型化することができる使い勝手の良い加熱調理装置を提供できる。
【００２２】
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、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１から図３は、本発明の実施の形態１における加熱装置（オーブン電子レンジ）の構成を示すものであり、図１は加熱室内の側面断面図、図２は加熱室と熱源室とを仕切る仕切り板の正面図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ循環ファンの正面図、側面図である。
【００２４】
図１に示されるように、本実施の形態における加熱装置１は、筐体８の前面に、加熱室１２の開口部を閉じるためのドア３３が設けられる。加熱室１２の下方には、マグネトロン１０とアンテナ１１とが設置され、マグネトロン１０が発生した電波は、アンテナ１１を経由して加熱室１２内に放射される。
【００２５】
加熱室１２内の上部には、棒状のグリル用ヒータとして、近赤外線を発生する１本のアルゴンランプヒータ１３と、遠赤外線を発生する２本のミラクロンヒータ１４ａ、１４ｂとが設置される。
【００２６】
加熱室１２の後方に隣接して設けられた熱源室１５内には、循環ファン１７ａと、循環ファン１７ａの周囲を取り囲むように、熱源であるシーズヒータ１６とが設置される。
【００２７】
加熱室１２と熱源室１５との間には、加熱室１２と熱源室１５とを仕切る仕切り板１８が設けられる。熱源室１５のさらに後方には、モータ３１が設置され、そのシャフト３２に循環ファン１７が取り付けられている。
【００２８】
ここで、シーズヒータ１６の設置位置について説明する。図１に示されるように、シーズヒータ１６は、従来の設置位置よりも後方、すなわち、モータ３１側にずらした位置に設置される。言い換えると、シーズヒータ１６の奥行き方向の中心線が、循環ファン１７ａの奥行き方向の中心線より後方に位置することになる。
【００２９】
図２に示されるように、仕切り板１８の中央部には、加熱室１２側から熱源室１５側への吸気を行うための吸気孔１９が設けられ、仕切り板１８の周辺部には、熱源室１５側から加熱室１２側への吹き出しを行う吹き出し孔２０が設けられる。吸気孔１９と吹き出し孔２０とは、多数のパンチ孔で形成されている。
【００３０】
図３に示されるように、循環ファン１７ａは、モータ３１のシャフト３２にその中心３０を取り付ける主板２８と、主板２８に設けられた８枚の翼２１とから構成される。翼２１は、２つの翼片２１ａ、２１ｂが、主板２８上に主板２８に対して略垂直方向に形成される。
【００３１】
主板２８は、翼２１の下流側（図３（ｂ）では右側）に位置し、翼２１の上流側（図３（ａ）では左側）には、翼２１を覆う副板２９が設けられる。循環ファン１７ａの中心３０はモータ３１のシャフト３２に固定されている。
【００３２】
上記構成によれば、循環ファン１７ａが回転して、翼２１により遠心方向に空気を移動させると、加熱室１２内の空気が吸気孔１９を経由して熱源室１５に吸い込まれる。循環ファン１７ａからの送風は、熱源室１５の内壁に沿ってシーズヒータ１６に向かって移動し、シーズヒータ１６により加熱された後、吹き出し孔２０を経由して加熱室１２内に送り込まれる。
【００３３】
このようにして、熱風が加熱室１２内に送り込まれ、その内部を循環することにより、加熱室１２内の雰囲気温度を均一に短時間で上昇させることができ、良好なオーブン調理時の省電力性能を実現することができる。
【００３４】
ここで、翼２１の具体的設計について説明する。
【００３５】
循環ファン１７ａの中心３０から翼片２１ｂの最も内側を結んだ直線と翼片２１ｂとがなす角度である入口角２２を５５度とし、主板２８の外径と翼片２１ａとの交点における接線と翼片２１ａとがなす角度である出口角２３を４５度とする。
【００３６】
中心３０に関して向かい合う２つの翼片２１について、中心２７から最も遠い外側エッジ同士の距離Ａと最も近いエッジ同士の距離Ｂとの比（Ｂ／Ａ）である内外径比２４を略０．６前後とする。
【００３７】
また、翼片２１ａの長さＣと翼片２１ｂの長さＤとの比、すなわち、翼の長さ比２５を１：２．８程度とし、翼片２１ｂの内径側の幅Ｅ２６を１２ｍｍ程度、翼片２１ａの外径側の幅Ｆ２７を８ｍｍ程度とする。
【００３８】
このように、循環ファン１７ａの翼２１の幅が、空気の入口側から出口側に向かって徐々に狭くなっているため、加熱室１２の空気が効率よく吸気孔１９から熱源室１５に吸気され、シーズヒータ１６に向かって送られ、加熱された空気が吹き出し孔２０から加熱室１２に送り込まれる。その結果、加熱室１２を所望の温度まで昇温させる時間を短縮することができるとともに、省電力化を図ることができる。
【００３９】
図４は、従来の循環ファンを用いた場合と本発明にかかる循環ファン１７ａとを用いた場合とで、回転数を無次元化した圧力損失特性を比較したグラフである。すなわち、図４は、従来の循環ファンと本発明にかかる循環ファン１７ａとを用い、風量を変化させた場合の風量（横軸）と静圧（縦軸）との関係を示している。図４に示されるように、本実施の形態にかかる循環ファン１７ａによれば、従来の循環ファンより風量特性が向上していることが分かる。
【００４０】
また、循環ファン１７ａの厚さを薄くできると共に、モータ３１による駆動トルクも小さくすることができることから、小型のモータ３１を採用することで熱源室１５の奥行きを薄くできる。その結果、装置全体も薄型化可能で、食器棚からの加熱調理装置のドア３
３等の飛び出しもなくすることができる。
【００４１】
さらに、翼２１は一枚の板材から形成可能であることから、循環ファン１７ａを安価に作成することが可能である。すなわち、翼２１は、円盤状の所定形状に切り出された主板２８に、所定の切り込みを入れて形成される２つの翼片２１ａ、２１ｂを、主板２８に対して略垂直方向に折り曲げることで形成することができる。
【００４２】
また、円盤状の所定形状に切り出された主板２８に所定の切り込みを入れることで形成された１つの翼片を、主板２８に対して垂直方向に１度目の折り曲げを行い、折り曲げた翼片の所定位置において、主板２８に対して平行な方向に２度目の折り曲げを行うことでも、同様の形状の翼２１を形成することができる。
【００４３】
以上、本実施の形態では、入口角２２を５５度、出口角２３を４５度の場合について説明したが、入口角２２を５０度、出口角２３を４０度とすると、風量を多く送風することができる循環ファン１７ａとすることができる。
【００４４】
一方、入口角２２を５５度、出口角２３を４５度の場合について説明したが、入口角２２を６０度、出口角２３を５０度とすると、圧力を高くすることができる循環ファン１７ａとなり、圧力損失の大きな送風経路でも使用できるものである。
【００４５】
本実施の形態では、循環ファン１７ａの翼２１の枚数が８枚の場合について説明したが、図５に示される循環ファン１７ｂのように、翼２１の枚数を１６枚程度まで増やしても同様の効果を得ることができる。翼２１の枚数を６枚程度に減らしても同様である。
【００４６】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について説明する。図６は、本実施の形態における加熱装置に搭載される循環ファン１７ｃの構成図である。なお、実施の形態１と同一構造のものについては同一符号を付与し、その説明を省略する。
【００４７】
図６において、第１の実施の形態の構成と異なるところは、循環ファン１７ｃの翼２１を一枚の絞り板３４で構成し、角度の違う入口角２２と出口角２３の交わる点である曲率半径３５を２５ｍｍ程度で結んだことである。
【００４８】
これにより、入口角２２と出口角２３の交わる点で生じやすい流れの剥離現象を抑制することができ、循環ファン１７ｃの送風効率を向上することができると共に、翼２１から発生する乱流騒音を低減することができるものである。
【００４９】
以上、本実施の形態では、循環ファン１７ｃの翼２１の枚数が８枚の場合について説明したが、翼枚数が６枚から１６枚程度までであれば同様の効果を得ることができ、翼枚数が多いほど翼１枚から発生する乱流騒音エネルギーが小さくなり、トータル騒音も小さくすることができる。
【００５０】
また、入口角と出口角を曲率半径２５ｍｍで結んだ場合について説明したが、２０ｍｍから３０ｍｍ程度の曲率半径やインボリュート曲線等で結んだ場合でも、同様の効果を得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように本発明によれば、高効率な薄型循環ファンを実現できるので、耐熱性の高い材質のファンを採用することで、熱風循環機能を有するあらゆる家庭用オーブン、各種業務用オーブン、解凍装置であるとか、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、陶芸加熱
、焼結あるいは高温循環風を必要とする生体化学反応等の用途に適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１２  加熱室
１５  熱源室
１６  熱源
１７  循環ファン
１８  仕切り板
１９  吸気孔
２０  吹き出し孔
２１  翼
２１ａ、２１ｂ  翼片
２２  入口角
２３  出口角
２４  翼の内外径比
２５  翼の長さ比
２６  翼の幅Ｅ
２７  翼の幅Ｆ
２８  主板
２９  副板
３４  絞り板
３５  翼の曲率半径
【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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