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JP2017015365A - 加熱調理器 - Google Patents

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嘉夫 岡村
一也 三宅
Kazuya Miyake
一也 三宅
萱森 雅之
Masayuki Kayamori
雅之 萱森
健太郎 岡本
Kentaro Okamoto
健太郎 岡本
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Abstract

【課題】ファンを正逆両方向に回転できるようにして被調理物の加熱ムラを改善し、且つモータの突出を無くして省スペース化を可能にする方法を提供する。
【解決手段】被調理物Sを収容する調理室2と、空気を加熱する熱風ヒータ6、およびこの熱風ヒータ6で加熱された熱風を調理室2に送り込む熱風ファン7を備えた熱風ユニット4とを備えている。そして、本体1の後方において、熱風ファン7と離間した位置に設けられ、熱風ファン7を正逆回転可能に駆動させる直流モータ8と、熱風ファン7と直流モータ8とを連結する駆動伝達手段9とを備えて構成される。
【選択図】図2

Description

本発明は、熱風ユニットで加熱された空気を調理室に送り込んで、調理室内の被調理物を加熱調理する加熱調理器に関する。
一般に、この種の加熱調理器は、熱風ユニット内で加熱手段が加熱した空気をファンにより調理室へ供給し、調理室内に熱風を対流させて被調理物を加熱調理している。しかし、ファンを駆動させる交流モータが一方向にしか回転せず、構造的に調理室内の各部において熱風の流れに差異が生じ、被調理物に左右の加熱ムラが発生してしまうという課題があった。
そこで従来は、ファンが一方向にしか回転しないものにあっては、調理室と熱風ユニットとの間に隔壁を設け、その隔壁に開口形成された調理室と熱風ユニットとを連通する通気孔を調整することにより加熱ムラの低減を図るという提案がなされている(特許文献1)。
特開2011−27269号公報
上述したように、ファンが一方向にしか回転しない加熱調理器では、空気の流れが一定のため、通気孔の調整だけでは限界があり、どうしても被調理物を加熱しにくいポイントが生じていた。また、特許文献1のように、モータの回転軸と同軸にファンが取付けられるものでは、ファンとモータが加熱調理器の前後方向に並ぶため、モータが後方に大きく突出して配置される問題もあった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ファンを正逆両方向に回転できるようにして被調理物の加熱ムラを改善し、且つモータの突出を無くして省スペース化を可能にした加熱調理器を提供することを目的とする。
請求項1の加熱調理器は、被調理物を収容する調理室と、空気を加熱する加熱手段およびこの加熱手段で加熱された熱風を前記調理室に送り込むファンを備えた熱風ユニットと、を備えた加熱調理器において、前記ファンと離間した位置に設けられ、前記ファンを正逆回転可能に駆動させる直流モータと、前記ファンと前記直流モータとを連結する駆動伝達手段と、を備えたものである。
請求項2の加熱調理器は、前記駆動伝達手段がプーリーとベルトを具備するものである。
請求項3の加熱調理器は、前記直流モータを前記調理室の下部に配置したものである。
請求項4の加熱調理器は、前記直流モータをダクト内に配置し、前記ダクト内に前記直流モータを冷却する送風装置を設けたものである。
請求項5の加熱調理器は、前記ダクト内にはさらに電源回路または制御基板が設けられているものである。
請求項6の加熱調理器は、前記直流モータは回転数制御機能を具備させたものである。
請求項7の加熱調理器は、前記直流モータを交流モータに交換できるものである。
請求項1の加熱調理器では、ファンの駆動源として直流モータを使用することで、ファンを正逆両方向に回転させて、被調理物の加熱ムラを改善することが可能になる。また、直流モータがファンから離間しているため、直流モータの熱影響を防ぐとともに、モータの突出がなく省スペース化が図られる。
請求項2の加熱調理器は、直流モータとファンをプーリーとベルトによる駆動伝達手段で連動させて、直流モータから比較的離れた位置で熱風ファンを駆動することが可能になる。
請求項3の加熱調理器では、加熱調理器の中で比較的温度の低い調理室の下部に直流モータを配置することで、交流モータに比べて耐熱温度の低い直流モータを使用できる。
請求項4の加熱調理器では、送風装置からの冷却風をダクト内に流すことで、直流モータを周辺の熱から保護するとともに積極的に冷却できる。
請求項5の加熱調理器では、送風装置を備えたダクト内に電源回路または制御基板と直流モータを配設することで、電源回路または制御基板の冷却手段を直流モータの冷却手段と共有でき、省スペース化並びにコストの削減が可能になる。
請求項6の加熱調理器では、所望の回転数と所望のタイミングで直流モータを正方向または逆方向に回転させることが容易になり、これにより調理室内で熱風による加熱制御を可能にして、きめ細かく最適な調理制御を実現することができる。
請求項7の加熱調理器では、高価な直流モータに代えて、同一構成で安価な交流モータを採用搭載した他の廉価モデルを提供できる。
本発明の第1実施形態における加熱調理器の正面図である。 同上、加熱調理器後方の調理室および熱風ユニットとその周辺を示す縦断面図である。 同上、直流モータおよび熱風ファンとその周辺を示す外観斜視図である。 同上、加熱調理器下部のダクトおよび冷却ファンとその周辺を示す外観平面図である。 同上、変形例を示すモータ部の斜視図である。 本発明の第2実施形態を示す加熱調理器の概略説明図である。 従来例の加熱調理器を示す要部の断面図である。
以下、本発明の加熱調理器に係る好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。
先ず、図1〜図4を参照して、加熱調理器の全体的な構成について説明すると、1は加熱調理器の外郭をなす略矩形箱状の本体であり、本体1の内部には、食品などの被調理物Sを収納するために、前面を開口した調理室2が配設される。調理室2を形成する周壁は、天井壁2aと、底壁2bと、左側壁2cと、右側壁2dと、奥壁2eとからなり、これらの各壁2a〜2eを何れも矩形平坦状とした調理庫内を形成している。本体1の前面には、調理室2の前面を覆う開閉可能な扉3が配設される。
4は、調理室2の後方に備えた熱風発生手段としての熱風ユニットである。この熱風ユニット4は、奥壁2eを共用とした外殻をなすケーシング5と、空気を加熱する加熱手段としての熱風ヒータ6と、調理室2内に加熱した空気を送り込んで循環させるファンとしての熱風ファン7と、熱風ファン7を正方向或いは逆方向に回転させる直流モータ8と、直流モータ8の回転力を熱風ファン7に伝達する駆動伝達手段9と、により概ね構成される。ケーシング5の内部に形成された加熱室11には、熱風ヒータ6と熱風ファン7がそれぞれ配設される一方で、ケーシング5の下方には、図4に示す横長なダクト12が設けられており、このダクト12内には直流モータ8が配設されている。そして、熱風ユニット4全体を外側から覆うように、本体1の後部にはカバー13が配設される。
本実施形態の熱風ファン7は、軸方向に取り入れた空気を、回転時の遠心力によって、軸方向と直角な放射方向に吐き出すいわゆる遠心ファンとして設けられており、管状の熱風ヒータ6は熱風ファン7の放射方向を取り囲んで配置される。発熱部でもある熱風ヒータ6は、例えばシーズヒータ、マイカヒータ、石英管ヒータやハロゲンヒータなどを用いる。
調理庫の壁面をなす調理室2の奥壁2eには、調理室2の内部とケーシング5内の加熱室11との間を連通する通風部として、中央部に空気吸込口14が設けられているとともに、上下に熱風吹出口15が開口形成している。
熱風ファン7は、その回転軸となるシャフト17を中心として、シャフト17の周囲に複数枚のブレード18を放射状に配置して構成される。シャフト17の基端は本体1の後方に向けて加熱室11の外部に突出しており、ここに従動側のプーリー19Bが取付け固定される。また直流モータ8には、本体1の後方に向けて突出する回動可能なモータ軸20に、主動側のプーリー19Aが取付け固定される。これらのプーリー19A,19Bの間には無端状のベルト21が懸架され、プーリー19A,19Bとベルト21からなる駆動伝達手段9が、熱風ファン7と直流モータ8とを連結する構成となっている。
図3に示すように、熱風ファン7は取付板24の上部に位置して加熱室11内に設けられ、直流モータ8は前記取付板24の下部に位置して前記ダクト12内に設けられており、熱風ファン7と直流モータ8は本体1の後方において上下に並んで配置される。さらに詳細には、取付板24の上部に熱風ファン7のシャフト17が回転可能に軸支され、下方には直流モータ8のモータ軸20が回転可能に軸支される。そして、取付板24の前方に熱風ファン7と直流モータ8が設けられる一方で、取付板24の後方にプーリー19A,19Bとベルト21が設けられる。
図2に示すように、調理室2の内部には、被調理物Sを載置する皿26が、凸状の皿支え27を介して水平方向に着脱可能に設置される。なお、皿26の形状や設置数などは特に限定されない。
次に、本体1下部の冷却構造について、図4を参照しながら説明する。同図において、前記ダクト12には、相互に連通している第1の部屋31,第2の部屋32,第3の部屋33,第4の部屋34がそれぞれ区画して設けられ、第2の部屋32にはモータによりファンを回転駆動させて送風を行なう冷却ファン装置としての送風装置35が配設され、第3の部屋33には直流モータ7が配設され、第4の部屋34には電源回路または制御基板36がそれぞれ配設される。ここでいう電源回路とは、加熱調理器の各部に動作電圧を供給するものであり、制御基板に搭載される制御回路は、上述した熱風ヒータ6や直流モータ8や送風装置35の他に、後述する送風装置41や、マグネトロン42や、アンテナモータ43などの動作を制御するものである。図4では、半導体素子やトランスなどを含む電源回路を示しているが、代わりにCPUやメモリなどを含む制御回路を搭載した制御基板であってもよい。こうした電源回路または制御基板36は、少なくとも冷却を必要とする発熱部品を含んでいる。
そして本実施形態では、ダクト12内の矢印F1で示したように、送風装置35の駆動によって本体1の下部前方から第1の部屋31に空気が吸い込まれ、そこから第2の部屋32に移動した空気が、第3の部屋33および第4の部屋34に分岐して送り出され、第3の部屋33では直流モータ7からの熱を奪うと共に、第4の部屋34では電源回路または制御基板26からの熱を奪って、本体1の下部後方に排出される第1の送風経路38が形成され、それにより直流モータ7のみならず電源回路または制御基板26も同時に冷却される。
また本体1の下部において、ダクト12の外方には、直流ファン装置による送風装置41の他に、調理室2内の被調理物Sをマイクロ波でレンジ加熱するために、マイクロ波発生手段としてのマグネトロン42や、マグネトロン42からのマイクロ波を調理室2内に放射するマイクロ波放射手段としてのアンテナモータ43などが配設される。アンテナモータ43は、駆動源となるモータにアンテナを回動可能に取付けたもので、マグネトロン42からのマイクロ波は、図示しない導波管を通してアンテナモータ43に導かれる。
そして本実施形態では、ダクト12の外方の矢印F2で示したように、送風装置41の駆動によって本体1の下部前方から送風装置41を通してマグネトロン42に空気が送り込まれ、ここでマグネトロン42からの熱を奪って、本体1の下部後方に排出される第2の送風経路44が形成され、それによりダクト12の外方でマグネトロン42も冷却できるようになっている。
次に、上記構成の加熱調理器についてその作用を説明する。予め調理室2内に被調理熱物Sを入れた状態で扉3を閉め、図示しない操作部のキーにより熱風で調理を行なうような調理メニューを選択操作した後に、調理開始を指示入力すると、制御回路の選択されたプログラムに従い、熱風ファン7が所望の回転数で一定時間毎に正方向または逆方向に回転方向を切替えるようなモータ制御信号が制御回路で生成され、このモータ制御信号に基づいて直流モータ8への入力(電力)が制御される。また制御回路は、調理室2内が所望の温度にまで加熱されるように、熱風ヒータ6の発熱量を例えば通断電のタイミングで制御する。このようにして調理メニューに従い、直流モータ8の回転数制御および正逆転制御が行われると共に、熱風ヒータ6の発熱量制御が行われる。
熱風ファン7が正回転または逆回転すると、調理室2の内部から中央の空気吸込口14を通してケーシング5内の加熱室11に吸引された空気が、熱風ファン7の遠心力によって、ブレード18の回転方向の面に押されながら放射方向に風が吹き出すが、熱風ヒータ6は熱風ファン7の略全周を取り囲んでいるため、熱風ファン7からの風が発熱した熱風ヒータ6に万遍なく当たって、調理室2と隔離された加熱室11で熱風が生成される。この熱風は、図1に示すように奥壁2eに開口した熱風吹出口15を通して、加熱室11から調理室2の内部に送り込まれる。これにより、調理室2の内外で熱風が循環して、調理室2内の被調理物Sが加熱される。
熱風吹出口15は、図1に示すような配置、形状、大きさに限られず、調理室2へ熱風を均等に供給するものであれば、様々な配置、形状、大きさにすることが可能である。調理室2から空気を吸引する空気吸込口14も同様に、様々な配置、形状、大きさにすることが可能である。
上述した一連の動作で、熱風ファン7を正回転させた場合と、逆回転させた場合では、熱風ファン7の外周部で、空気(熱風)が押し付けられるブレード18の回転方向の面が正反対になる。そのため、直流モータ8によって熱風ファン7を繰り返し正逆回転させると、熱風吹出口15から調理室2への熱風の送風方向は、上下または左右に可変して移動し、天井壁2aから左側壁2cや右側壁2dに沿って、調理室2内全体を包み込むように対流するので、調理室2内の温度分布を、より効果的に均一化させることが可能になり、被調理物Sの加熱ムラを改善できる。
また、直流モータ8の軸であるモータ軸20を、熱風ファン7の軸であるシャフト17からずらして、相互に駆動伝達手段9で連結しているため、図7の従来例に示すように、熱風ファン100を交流モータ101の回転軸102に直結した場合のモータ張出部103が無くなり、省スペース化が図られる。
また、駆動伝達手段9がプーリー19A,19Bとベルト21とを組み合わせて構成されるので、直流モータ8から比較的離れた位置で熱風ファン7を駆動することが可能となり、比較的動作保障温度の低い直流モータ8を加熱室11から十分に離して熱影響を防ぐことができる。なお、本実施形態の駆動伝達手段9では、比較的遠距離に位置する熱風ファン7のシャフト17と直流モータ8のモータ軸20とを連動させて駆動することができるが、例えばギアやそれ以外の駆動伝達手段9を使用してもよい。
直流モータ8の冷却に関して、本実施形態では、直流モータ8を調理室2下方のダクト12内に配置し、そのダクト12内に直流モータ8を冷却するための送風装置35を設けている。特に調理室2の下部は、加熱調理器の中で比較的温度が低い部位であるので、交流モータに比べて耐熱温度が低い直流モータ8を無理なく使用できる。また、送風装置35からの冷却風をダクト12内に流すことで、直流モータ8を周辺の熱から保護するとともに、ダクト12内において直流モータ8を積極的に冷却することができ、安定した動作が可能になる。さらに、ダクト12内には直流モータ8の他に、電源回路または制御基板36が設けられているから、電源回路または制御基板26の冷却手段を直流モータ8の冷却手段と共用でき、省スペース化並びにコスト削減が図られる。
直流モータ8の制御に関して、本実施形態では制御回路からのモータ制御信号を受けて、直流モータ8の正逆転制御が行われるだけでなく、直流モータ8の回転数制御も行われる。つまり、ここでの直流モータ8は制御回路による正逆転制御機能と回転数制御機能を有するものであるから、所望の回転数と所望のタイミングで直流モータ8を正方向または逆方向に回転させることが容易になり、これにより調理室2内で熱風による加熱制御を可能にして、きめ細かく最適な調理制御を実現することができる。
図5は、本実施形態に関連する別な変形例を示したものである。ここでは、前述の直流モータ8を交流モータ47に置き換え配置することができ、この場合においても交流モータ47の突出がなく、省スペース化が図られる。直流モータ8は回転数制御や正逆転制御が容易であるが高価なため、他の廉価モデルに安価な交流モータ47を使用することで、加熱調理器として他モデル展開が可能となる。
以上のように本実施形態では、被調理物Sを収容する調理室2と、空気を加熱する加熱手段としての熱風ヒータ6、およびこの熱風ヒータ6で加熱された熱風を調理室2に送り込むファンとしての熱風ファン7を備えた熱風ユニット4と、を備えた加熱調理器において、熱風ファン7と離間した位置に設けられ、熱風ファン7を正逆回転可能に駆動させる直流モータ8と、熱風ファン7と直流モータ8とを連結する駆動伝達手段9と、を備えた構成としている。
この場合、熱風ファン7の駆動源として直流モータ8を使用することで、熱風ファン7を正逆両方向に回転させて、調理室2に入れられた被調理物Sの加熱ムラを改善することが可能になる。また、直流モータ8が熱風ファン7から離間して軸どうしがずれているため、直流モータ8の熱影響を防ぐとともに、直流モータ8の後方への突出がなく省スペース化が図られる。
また、本実施形態の駆動伝達手段9はプーリー19A,19Bとベルト21との組み合わせからなる。これにより、直流モータ8と熱風ファン7とをプーリー19A,19Bとベルト21による駆動伝達手段9で連動させて、直流モータ8から比較的離れた位置で熱風ファン9を駆動することが可能になる。
また本実施形態では、直流モータ8を調理室2の下部に配置して構成される。つまり、加熱調理器の中で比較的温度の低い調理室2の下部に直流モータ8を配置することで、交流モータ47に比べて耐熱温度の低い直流モータ8を無理なく使用できる。
また本実施形態では、直流モータ8をダクト12内に配置し、このダクト12内に直流モータ8を冷却する送風装置35を設けている。この場合、送風装置35からの冷却風をダクト12内に流すことで、直流モータ8を周辺の熱から保護するとともに積極的に冷却できる。
また、本実施形態のダクト12内には、さらに電源回路または制御基板36が設けられる。この場合、送風装置35を備えたダクト12内に電源回路または制御基板36と直流モータ8を配設することで、電源回路または制御基板36の冷却手段を直流モータ8の冷却手段と共有でき、省スペース化並びにコストの削減が可能になる。
また、本実施形態の直流モータ8は、制御回路による回転数制御機能を具備している。この場合、所望の回転数と所望のタイミングで直流モータ8を正方向または逆方向に回転させることが容易になり、これにより調理室2内で熱風による加熱制御を可能にして、きめ細かく最適な調理制御を実現することができる。
また本実施形態では、図5で示したように、直流モータ8を交流モータ47に交換できるように加熱調理器を構成している。そのため、高価な直流モータ8に代えて、同一構成で安価な交流モータ47を採用搭載した他の廉価モデルを市場に提供できる。
図7は、本発明の第2実施形態を示す加熱調理器としてのオーブントースターである。ここでは庫内である調理室51内の上面部と下面部に反射板52,53が各々設けられ、その内側上部と内側下部に加熱手段となる赤外線ヒータ54,55と、サーミスタ等の庫内温度検出手段としての庫内温度センサ56,57が各々設けられる。一方、庫外である調理室51外の上部と下部には、非接触式の赤外線温度センサ58,59が各々設けられる。赤外線温度センサ58,59はいずれも、その検知部を庫内に露出させずに配置される。
S’は図示しない網板に載置された被調理物としての食パンであり、ここでは食パンS’の上面に対向して、上反射板52と、上赤外線ヒータ54と、上庫内温度センサ56と、上赤外線温度センサ58が配置され、食パンS’の下面に対向して、下反射板53と、下赤外線ヒータ55と、下庫内温度センサ57と、下赤外線温度センサ59が配置される。そして、特に上赤外線温度センサ58は食パンS’の上面が計測エリアになるように配置され、下赤外線温度センサ59は食パンS’の下面が計測エリアになるように配置される。
庫内温度センサ56,57と赤外線温度センサ58,59は、何れも食パンS’の温度を非接触で検出する温度検出手段に相当するもので、ここでは食パンS’を境にして、調理室51内の上部空間の温度を上庫内温度センサ56で検出し、調理室51内の下部空間の温度を下庫内温度センサ57で検出し、食パンS’の上面の温度を上赤外線温度センサ58で検出し、食パンS’の下面の温度を下赤外線温度センサ59で検出する構成となっている。
また本実施形態では、上庫内温度センサ56および/または上赤外線温度センサ58からの検出温度に応じて、上加熱手段である上赤外線ヒータ54の平均電力量を調整または断電し、これとは別個に、下庫内温度センサ57および/または下赤外線温度センサ59からの検出温度に応じて、下加熱手段である下赤外線ヒータ55の平均電力量を調整または断電する構成となっている。
本実施形態では、加熱手段である赤外線ヒータ54,55への通電に伴い、調理室51内で赤外線ヒータ54,55から食パンS’の上下両面に輻射熱が与えられ、食パンS’への加熱調理(パン焼き)が行われる。それと共に、庫内温度センサ56,57や赤外線温度センサ58,59からの検出温度に応じて、食パンS’の上面側と下面側に対向して配置された赤外線ヒータ54,55を、別々に電力量調整または断電する。
これは具体的には、赤外線温度センサ58,59を介して食パンS’の温度を直に検出し、食パンS’の焼け具合に応じて赤外線ヒータ54,55の電力量ひいては加熱量を可変調整して、所望の焼き上がりになったら赤外線ヒータ54,55を断電する。そのため、庫内の汚れ等により食パンS’への加熱具合が変わった場合でも、毎回安定して所望の焼き上がりを得ることができる。
従来は庫内に設けた温度センサからの庫内検出温度で、加熱手段の加熱量を調整するか、あるいはタイマーで加熱手段の通電時間を調整して、食パンS’の加熱調理を行なっていた。しかし、これは庫内の汚れ等により食パンS’への熱放射量ひいては加熱具合が変わったり、連続して食パンS’を焼く際に庫内の温度が初期時に代わったり、加熱手段の加熱量が電力や印加電圧のばらつきで変わったりすると、所望の焼き上がりが得にくいものであったが、本実施形態ではこのような欠点を解消できる。また、従来の温度センサは検知部が庫内に露出しており、検知部表面が汚れると検知精度が落ちたのに対し、本実施形態の赤外線温度センサ58,59は庫内に配置されておらず、赤外線により非接触で食パンS’の表面温度を検出できるので、検知部表面が汚れることなく、安定した良好な検知精度を維持できる。
なお、赤外線ヒータ54,55の制御は、庫内温度センサ56,57、または赤外線温度センサ58,59、または庫内温度センサ56,57と赤外線温度センサ58,59の検出温度に基づき行ってもよい。また、上方と下方の一方で庫内温度センサ56,57の検出温度に基づき赤外線ヒータ54,55を制御し、他方では赤外線温度センサ58,59に基づき赤外線ヒータ54,55を制御してもよい。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えばダクト12の形状、大きさ、並びにダクト12内における直流モータ8や送風装置35の配置等は適宜変更できる。
2 調理室
4 熱風ユニット
6 熱風ヒータ(加熱手段)
7 熱風ファン(ファン)
8 直流モータ
9 駆動伝達手段
12 ダクト
19A,19B プーリー
21 ベルト
35 送風装置
36 電源回路または制御基板
47 交流モータ

Claims (7)

  1. 被調理物を収容する調理室と、
    空気を加熱する加熱手段およびこの加熱手段で加熱された熱風を前記調理室に送り込むファンを備えた熱風ユニットと、を備えた加熱調理器において、
    前記ファンと離間した位置に設けられ、前記ファンを正逆回転可能に駆動させる直流モータと、
    前記ファンと前記直流モータとを連結する駆動伝達手段と、を備えたことを特徴とする加熱調理器。
  2. 前記駆動伝達装置がプーリーとベルトを具備することを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。
  3. 前記直流モータを前記調理室の下部に配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の加熱調理器。
  4. 前記直流モータをダクト内に配置し、前記ダクト内に前記直流モータを冷却する送風装置を設けたことを特徴とする請求項1〜3記載の加熱調理器。
  5. 前記ダクト内にはさらに電源回路または制御基板が設けられていることを特徴とする請求項4記載の加熱調理器。
  6. 前記直流モータは回転数制御機能を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の加熱調理器。
  7. 前記直流モータを交流モータに交換できる構成としたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の加熱調理器。
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