遠心ファン及びそれを用いた加熱調理器
【課題】低コストで性能ばらつきが小さく、小型で強度及び信頼性の高い遠心ファンを提供する。
【解決手段】放射状に配した複数の羽根８３と羽根８３を連結する環状の連結部８４とを一体成形した樹脂製の羽根部８２と、羽根部８２の軸方向の一面を覆う金属製の円板８１とを備え、円板８１上が複数の係合孔８１ｂを有するとともに、係合孔８１ｂよりも径方向に小さい幅で係合孔８１ｂに挿通して係合される係合爪８３ａを羽根８２の軸方向の一端に突設した。
【解決手段】放射状に配した複数の羽根８３と羽根８３を連結する環状の連結部８４とを一体成形した樹脂製の羽根部８２と、羽根部８２の軸方向の一面を覆う金属製の円板８１とを備え、円板８１上が複数の係合孔８１ｂを有するとともに、係合孔８１ｂよりも径方向に小さい幅で係合孔８１ｂに挿通して係合される係合爪８３ａを羽根８２の軸方向の一端に突設した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板上に複数の羽根を放射状に配した遠心ファンに関する。また本発明は遠心ファンを用いた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠心ファンは円板上に複数の羽根が放射状に立設され、円板と反対側から軸方向に吸気して遠心力によって気体を径方向外側に導いて排気する。この遠心ファンは円板と羽根とを一体成形した樹脂製で形成される。また、金属製の円板と羽根とをカシメ等により一体化した遠心ファンも知られている。
【０００３】
特許文献１、２には樹脂製の複数の羽根を金属製の保持部材によって一体化した斜流ファンが開示される。この斜流ファンは金属製のスパイダー（腕部）が樹脂製の羽根とインサート成形により一体化される。スパイダーは金属製のリング状部材に放射状に溶接される。これにより、羽根を複雑な形状に形成できるとともに金属製のリング状部材及びスパイダーによってファンの強度を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９５１９０号公報（第３頁−第６頁、第２図）
【特許文献２】特開２００２−２４２８８６号公報（第４頁−第１０頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の円板及び羽根を樹脂により一体に成形した遠心ファンはコストを削減できる。しかし、軸方向に流入する気体と衝突する円板の強度を確保するために円板の肉厚が大きくなり、遠心ファンが大型になる問題があった。また、円板及び羽根を金属により形成すると複雑な形状の羽根を形成することが困難となる。加えて、円板に複数の羽根を取り付ける作業を必要とするためコストが増大するとともに、組立て精度によって性能のばらつきが大きくなる問題がある。
【０００６】
また、特許文献１、２と同様に金属の円板に樹脂製の各羽根を取り付けることも可能であるが、上記と同様に組立工数が大きくなり、組立て精度による性能のばらつきが大きくなる。加えて、加熱調理器等の高温の環境下で温度変化によって金属部分と樹脂部分との接合面で熱膨張の差によって脱離する場合があり、遠心ファンの信頼性が低下する問題もある。
【０００７】
本発明は、低コストで性能ばらつきが小さく、小型で強度及び信頼性の高い遠心ファン及びそれを用いた加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の遠心ファンは、放射状に配した複数の羽根と前記羽根を連結する環状の連結部とを一体成形した樹脂製の羽根部と、前記羽根部の軸方向の一面を覆う金属製の円板とを備え、前記円板上に複数の係合孔を有するとともに、前記係合孔よりも径方向に小さい幅で前記係合孔に挿通して係合される係合爪を前記羽根の軸方向の一端に突設したことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、複数の羽根を環状の連結部で一体化した樹脂製の羽根部は吸気側と反対の端面が金属製の円板で覆われる。円板には係合孔が設けられ、羽根部には係合孔に挿通して係合される係合爪が突設される。係合爪は径方向の幅が係合孔よりも小さく、径方向の遊びを有して係合孔に挿通される。遠心ファンが温度上昇した際に羽根部と円板との熱膨張の差は係合孔と係合爪との遊びによって吸収される。
【００１０】
また本発明は、上記構成の遠心ファンにおいて、前記係合孔及び前記係合爪を前記羽根部の外周側と内周側とに設け、外周側の前記係合孔の径方向の幅を内周側よりも大きくしたことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の遠心ファンにおいて、前記羽根が回転方向に対して後向きに配されたターボファンから成ることを特徴としている。
【００１２】
また本発明の加熱調理器は、上記各構成の遠心ファンと、調理物を収納する加熱室と、前記加熱室に開口する吸込口及び吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連結するとともに前記遠心ファンが配される循環ダクトと、前記循環ダクトに設けられる加熱ヒータとを備え、前記遠心ファンによって加熱室内の気体を前記吸込口から前記循環ダクト取り入れ、前記加熱ヒータにより加熱して前記吹出口から吹き出す加熱調理器において、前記遠心ファンの吸込側が前記吸込口に対向配置されることを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、遠心ファンの駆動によって加熱室内の空気または蒸気から成る気体が吸込口から循環ダクトに流入する。循環ダクトを流通する気体は加熱ヒータにより加熱され、吹出口から加熱室内に吹き出される。これにより、調理物が加熱調理される。遠心ファンは吸込側が吸込口に対向配置され、吸込口から遠心ファンの軸方向に流入する気体は吸込口に面した円板に衝突して径方向に導かれる。
【００１４】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記円板が前記吸込口の開口よりも大きいことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記連結部が前記羽根の吸込側の端面を連結して前記吸込口の開口よりも外側に配されることを特徴としている。この構成によると、吸込口から遠心ファンに流入する気体と連結部との衝突が回避される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、遠心ファンは複数の羽根を連結部で連結して一体成形される樹脂製の羽根部と金属製の円板とを有し、円板に設けた複数の係合孔に係合爪を係合して羽根部が円板に取り付けられる。これにより、組み立て作業を簡単にしてコストを削減できるとともに組立て精度のばらつきを小さくできる。また、羽根が樹脂製のため複雑な形状を容易に形成できるとともに金属製の円板によって小型で軸方向の強度を確保することができる。
【００１７】
加えて、係合爪が係合孔よりも径方向に小さい幅に形成されるため、加熱調理器等に搭載した遠心ファンが温度上昇しても円板と羽根部の熱膨張の差を吸収して係合状態を維持することができる。従って、熱膨張による円板と羽根部との脱離を防止できるとともに遠心ファンの変形を防止でき、遠心ファンの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の加熱調理器を示す正面断面図
【図２】本発明の実施形態の加熱調理器の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンを示す平面図
【図４】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンの円板を示す平面図
【図５】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンの要部を示す断面図
【図６】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンの要部を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の加熱調理器を示す正面断面図である。加熱調理器１は本体筐体部１０内に調理物９０を収納する加熱室２０を備えている。加熱室２０は扉（不図示）により開閉される前面を開口した箱状に形成される。加熱室２０の周面には断熱材１４が設けられ、加熱室２０内の天井面には温度センサ７６が設けられる。
【００２０】
加熱室２０の左側壁には突起部２３、２５が上下に設けられ、右側壁には突起部２３、２５とそれぞれ同じ高さに突起部２４、２６が設けられる。突起部２３、２４間や突起部２５、２６間に調理物９０を載置する載置網２２を有したトレイ２１が橋架される。
【００２１】
加熱室２０の背後には循環ダクト２７が設けられる。循環ダクト２７には加熱室２０の背面中央部に開口する吸込口２０ａと背面周部に開口する吹出口２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇとが設けられる。循環ダクト２７内には循環ファン８０（図２参照）及び加熱ヒータ２９（図２参照）が設けられる。循環ファン８０及び加熱ヒータ２９の駆動によって加熱室２０内の蒸気や空気が吸込口２０ａを介して循環ダクト２７に流入し、加熱されて吹出口２０ｂ〜２０ｇから吹き出される。
【００２２】
加熱室２０の下方には冷却ファン５３、導波管６０、マグネトロン５０を配した外気流入ダクト５６が設けられる。外気流入ダクト５６は外気流入口６２を本体筐体１０の下面に開口し、外気流入口６２に面して冷却ファン５３が配される。マグネトロン５０は導波管６０を介して加熱室２０内にマイクロ波を供給する。これにより、調理物９０をマイクロ波加熱することができる。導波管６０にはアンテナモータ５２により回転するアンテナ５１が設けられ、加熱室２０に供給されるマイクロ波を均一化する。
【００２３】
加熱室２０の右側壁には給気口５７及び排気口５８が設けられる。外気流入ダクト５６内の給気口５７に面した位置には給気ファン５５が配される。尚、外気流入ダクト５６は仕切板３４によって加熱室２０の右方上部と仕切られる。排気口５８には本体筐体１０の上面に開口部７３を開口した排気ダクト７２が導出される。排気ダクト７２には湿度センサ７５及び温度センサ７４が設けられる。
【００２４】
加熱室２０の右側の仕切板３４の上方には着脱自在の水タンク３０が配される。水タンク３０の側方には貯水部３１が設けられる。貯水部３１は水タンク３０の背面側に設けた止水弁（不図示）を介して連通路３２によって水タンク３０と連結され、水タンク３０の装着によって水タンク３０内の水が流入する。
【００２５】
貯水部３１には水タンク３０から流入する水に浸漬して水位を検出する水位センサ３６（図２参照）が設けられる。水位センサ３６は複数の電極（不図示）を有し、各電極間の導通によって水位タンク３０の水位を検知する。
【００２６】
加熱室２の右側壁の上部には蒸気発生装置４０が設けられる。蒸気発生装置４０は金属製のハウジング４１内に蒸気発生ヒータ４２が設けられる。ハウジング４１には貯水部３１から導出される給水管３３が接続され、加熱室２に臨む吐出口４４が開口する。
【００２７】
給水管３３の経路中に設けられる給水ポンプ３５の駆動によって貯水部３１からハウジング４１内に給水される。ハウジング４１内の水は蒸気発生ヒータ４２の加熱により蒸発し、吐出口４４から加熱室２内に蒸気が吐出される。これにより、飽和蒸気または過熱蒸気によって調理物９０を調理することができる。
【００２８】
図２は加熱調理器１の構成を示すブロック図である。加熱調理器１は各部を制御する制御部２を有している。制御部２には循環ファン８０、加熱ヒータ２９、冷却ファン５３、給気ファン５５、マグネトロン５０、アンテナモータ５２、給水ポンプ３５、蒸気発生ヒータ４２、温度センサ７６、７４、湿度センサ７５、水位センサ３６、操作部３、表示部４、記憶部５が接続される。
【００２９】
操作部３は本体筐体１０の扉（不図示）に設けられ、調理メニューの選択操作等を行う。表示部４は本体筐体１０の扉（不図示）に設けられた液晶パネル等から成り、操作部３による選択項目、調理の進行状況、使用者への報知内容等を表示する。記憶部５はＲＯＭやＲＡＭ等から成り、加熱調理器１の動作プログラムや調理メニューのデータベース等を記憶するとともに制御部２による演算の一時記憶を行う。
【００３０】
図３は循環ファン８０の平面図を示している。循環ファン８０は遠心ファンから成り、吸込口２０ａから軸方向に吸気して径方向外側に気流を導く。循環ファン８０はステンレス鋼等の金属製の円板８１と樹脂成形品から成る羽根部８２とを有している。羽根部８２は放射状に配した複数の羽根８３を環状の連結部８４で連結して一体成形される。各羽根８３は回転方向Ａに対して後向きに配され、循環ファン８０はターボファンになっている。
【００３１】
連結部８４は羽根８３の吸込口２０ａ側の端面を連結し、吸込口２０ａよりも大きい径で吸込口２０ａの外側に配される。これにより、吸込口２０ａから取り込まれる気流が連結部８４に衝突することによる送風効率の低下を回避することができる。尚、連結部８４を羽根８３の軸方向の中間や根元に設けてもよいが、吸込口２０ａ側の先端に設けるとより望ましい。これにより、羽根部８２を容易に成形できるとともに、径方向に導かれる気流と連結部８４との衝突を回避できる。
【００３２】
円板８１は羽根部８２の軸方向の吸込口２０ａと反対側の一面を覆い、吸込口２０ａよりも大きい径に形成される。これにより、吸込口２０ａから軸方向に流入する気流が循環ファン８０の背後に漏れることによる送風効率の低下を防止することができる。
【００３３】
図４は円板８１の平面図を示している。円板８１の中央部には循環ファン８１のモータ軸を挿通して取り付ける取付孔８１ａが設けられる。また、円板８１には複数の同心円上にそれぞれ複数の係合孔８１ｂが設けられる。
【００３４】
図５は循環ファン８０の羽根８３部分の周方向の断面図を示している。羽根８３の底面には断面Ｌ字型の係合爪８３ａが突設される。係合爪８３ａは係合孔８１ｂに挿通され、羽根部８２を循環ファン８０の回転方向Ａと逆方向に回動させることにより係合孔８１ｂに係合する。これにより、円板８１と羽根部８２とが一体化される。
【００３５】
また、係合爪８３ａは回転方向Ａと反対方向に屈曲し、循環ファン８０の駆動時にモータ軸が連結される円板８１が回転方向Ａに駆動される。これにより、係合孔８１ｂと係合爪８３ａとの脱離が防止される。尚、循環ファン８０のモータ軸が羽根部８２に連結される場合は、係合爪８３ａを同図と左右反対に回転方向Ａに屈曲して形成すればよい。
【００３６】
図６は円板８１の外側の係合孔８１ｂ部分の詳細を示す平面図である。係合爪８３ａの径方向の幅Ｗ２は係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１よりも小さく形成される。これにより、係合爪８３ａは径方向の遊びを有して係合孔８１ｂに係合する。
【００３７】
循環ダクト２７（図１参照）を流通する気体は高温となるため、樹脂製の羽根部８２は金属製の円板８１よりも熱膨張が大きくなる。この時、係合爪８３ａと係合孔８１ｂとの係合状態が維持され、遊びによって係合爪８３ａが係合孔８１ｂの径方向端面に当接することによる循環ファン８０の変形を防止することができる。これにより、循環ファン８０が安定した送風状態を維持することができる。尚、係合孔８１ｂはＬ字状の係合爪８３ａが挿通されるため、係合爪８３ａは周方向にも遊びを有して係合孔８１ｂに係合する。
【００３８】
また、外周側の係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１は内周側の係合孔８１ｂの幅Ｗ１’（図４参照）よりも大きく形成される。昇温による羽根部８２と円板８１の熱膨張差は外周側よりも内周側の方が小さい。このため、内周側の係合孔８１ｂの幅Ｗ１’を小さくして係合爪８３ａとの遊びが小さくなっても循環ファン８０の変形を防止することができる。これにより、円板８１の強度低下を防止することができる。
【００３９】
上記構成の加熱調理器１において、マイクロ波による調理（レンジ調理）を開始すると、マグネトロン５０及びアンテナモータ５２が駆動される。また、冷却ファン５３及び給気ファン５５が駆動される。マグネトロン５０によって導波管６０を介して加熱室２０内にマイクロ波が供給され、調理物９０がマイクロ波加熱される。
【００４０】
冷却ファン５３により外気流入口６２を介して外気流入ダクト５６内に外気が流入する。外気流入ダクト５６内に流入した外気はマグネトロン５０を冷却して昇温され、給気ファン５５によって給気口５７から加熱室２０に供給される。給気口５７からの給気によって加熱室２０内の空気は排気口５８を介して排気ダクト７２に流入し、天面の開口部７３から外部に放出される。
【００４１】
マイクロ波加熱によって調理物９０から蒸気が発生し、加熱室２０内が所定の湿度になると湿度センサ７５の検知によって調理の終了時期が判断される。これにより、マイクロ波による調理が終了する。また、加熱室２０内の異常高温を温度センサ７４、７６により検知した場合は調理を中断する。
【００４２】
熱風による調理（オーブン調理）を開始すると、循環ファン８０及び加熱ヒータ２９が駆動される。加熱室２０内の空気は吸込口２０ａから循環ダクト２７内に流入する。この時、吸込口２０ａから循環ファン８０に軸方向に流入した空気は円板８１に衝突し、羽根８３により径方向外側に導かれる。
【００４３】
循環ダクト２７内に流入した空気は加熱ヒータ２９で加熱されて吹出口２０ｂ〜２０ｇから吹き出される。これにより、加熱室２０内の空気が所定温度に維持されて循環し、調理物９０が調理される。タイマー６により調理時間の経過を検知すると調理が終了する。また、加熱室２０内の異常高温を温度センサ７６により検知した場合は調理を中断する。
【００４４】
蒸気による調理（蒸気調理）を開始すると、水タンク３０の水位が水位センサ３６で検知される。水タンク３０の水量が調理に対して不足していない場合は蒸気発生ヒータ４２及び給水ポンプ３５が駆動される。これにより、貯水部３１の水が所定の流量で蒸気発生装置４０のハウジング４１内に供給され、蒸気発生ヒータ４２の加熱により発生した蒸気が加熱室２０に供給される。
【００４５】
加熱室２０内に蒸気が充填されると循環ファン８０及び加熱ヒータ２９が駆動される。加熱室２０内の蒸気は吸込口２０ａから循環ダクト２７内に流入する。この時、吸込口２０ａから循環ファン８０に軸方向に流入した蒸気は円板８１に衝突し、羽根８３により径方向外側に導かれる。
【００４６】
循環ダクト２７内に流入した蒸気は加熱ヒータ２９で加熱されて吹出口２０ｂ〜２０ｇから吹き出される。これにより、加熱室２０内の蒸気が所定温度に維持されて循環し、飽和蒸気または過熱蒸気によって調理物９０が調理される。そして、調理時間が経過すると循環ファン８０、加熱ヒータ２９、給水ポンプ３５及び蒸気発生ヒータ４２が停止される。
【００４７】
本実施形態によると、循環ファン８０は複数の羽根８３を連結部８４で連結して一体成形される樹脂製の羽根部８２と金属製の円板８１とを有し、円板８１に設けた複数の係合孔８１ｂに係合爪８３ａを係合して羽根部８２が円板８１に取り付けられる。これにより、組み立て作業を簡単にしてコストを削減できるとともに組立て精度のばらつきを小さくできる。また、羽根８３が樹脂製のため複雑な形状を容易に形成できるとともに金属製の円板８１によって小型で軸方向の強度を確保することができる。
【００４８】
加えて、係合爪８３ａの径方向の幅Ｗ２が係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１よりも小さく形成されるため、加熱調理器１に搭載した循環ファン８０が温度上昇しても円板８１と羽根部８２の熱膨張の差を吸収して係合状態を維持することができる。従って、熱膨張による円板８１と羽根部８２の脱離を防止できるとともに循環ファン８０の変形を防止でき、循環ファン８０の信頼性を向上することができる。
【００４９】
また、外周側の係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１を内周側の幅Ｗ１’よりも大きくしたので、熱膨張による循環ファン８０の変形を防止できるとともに円板８１の強度低下を防止することができる。
【００５０】
また、循環ファン８０がターボファンから成るので、羽根８３を少ない枚数にして所定の風量を確保することができる。これにより、係合孔８１ｂの数を少なくすることができるため、円板８１の強度低下を防止することができる。
【００５１】
また、加熱調理器１の加熱室２０に開口する吸込口２０ａに循環ファン８０の吸込側が対向配置されるため、吸込口２０から循環ファン８０に流入する高温の気体による信頼性低下を防止することができる。
【００５２】
また、円板８１が吸込口２０ａの開口よりも大きい径に形成されるので、吸込口２０ａから軸方向に流入する気流が循環ファン８０の背後に漏れることによる送風効率の低下を防止することができる。
【００５３】
また、連結部８４が羽根８３の吸込側の端面を連結して吸込口２０ａの開口よりも外側に配されるので、吸込口２０ａから取り込まれる気流が連結部８４に衝突することによる送風効率の低下を回避することができる。
【００５４】
本実施形態において、遠心ファンから成る循環ファン８０を加熱調理器１に搭載しているが他の機器に搭載してもよい。この時、高温となる機器に循環ファン８０を搭載すると、より大きな効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によると、遠心ファン及びこれを用いた加熱調理器に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 加熱調理器
２ 制御部
３ 操作部
４ 表示部
５ 記憶部
１０ 本体筐体
２０ 加熱室
２０ａ 吸込口
２０ｂ〜２０ｇ 吹出口
２１ トレイ
２７ 循環ダクト
２９ 加熱ヒータ
３０ 水タンク
３１ 貯水部
３５ 給水ポンプ
３６ 水位センサ
４０ 蒸気発生装置
４１ ハウジング
４２ 蒸気発生ヒータ
４４ 吐出口
５０ マグネトロン
５１ アンテナ
５３ 冷却ファン
５５ 給気ファン
５６ 外気流入ダクト
５７ 給気口
５８ 排気口
６０ 導波管
７２ 排気ダクト
７４、７６ 温度センサ
７５ 湿度センサ
８０ 循環ファン
８１ 円板
８１ｂ 係合孔
８２ 羽根部
８３ 羽根
８３ａ 係合爪
８４ 連結部
９０ 調理物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板上に複数の羽根を放射状に配した遠心ファンに関する。また本発明は遠心ファンを用いた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠心ファンは円板上に複数の羽根が放射状に立設され、円板と反対側から軸方向に吸気して遠心力によって気体を径方向外側に導いて排気する。この遠心ファンは円板と羽根とを一体成形した樹脂製で形成される。また、金属製の円板と羽根とをカシメ等により一体化した遠心ファンも知られている。
【０００３】
特許文献１、２には樹脂製の複数の羽根を金属製の保持部材によって一体化した斜流ファンが開示される。この斜流ファンは金属製のスパイダー（腕部）が樹脂製の羽根とインサート成形により一体化される。スパイダーは金属製のリング状部材に放射状に溶接される。これにより、羽根を複雑な形状に形成できるとともに金属製のリング状部材及びスパイダーによってファンの強度を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９５１９０号公報（第３頁−第６頁、第２図）
【特許文献２】特開２００２−２４２８８６号公報（第４頁−第１０頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の円板及び羽根を樹脂により一体に成形した遠心ファンはコストを削減できる。しかし、軸方向に流入する気体と衝突する円板の強度を確保するために円板の肉厚が大きくなり、遠心ファンが大型になる問題があった。また、円板及び羽根を金属により形成すると複雑な形状の羽根を形成することが困難となる。加えて、円板に複数の羽根を取り付ける作業を必要とするためコストが増大するとともに、組立て精度によって性能のばらつきが大きくなる問題がある。
【０００６】
また、特許文献１、２と同様に金属の円板に樹脂製の各羽根を取り付けることも可能であるが、上記と同様に組立工数が大きくなり、組立て精度による性能のばらつきが大きくなる。加えて、加熱調理器等の高温の環境下で温度変化によって金属部分と樹脂部分との接合面で熱膨張の差によって脱離する場合があり、遠心ファンの信頼性が低下する問題もある。
【０００７】
本発明は、低コストで性能ばらつきが小さく、小型で強度及び信頼性の高い遠心ファン及びそれを用いた加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の遠心ファンは、放射状に配した複数の羽根と前記羽根を連結する環状の連結部とを一体成形した樹脂製の羽根部と、前記羽根部の軸方向の一面を覆う金属製の円板とを備え、前記円板上に複数の係合孔を有するとともに、前記係合孔よりも径方向に小さい幅で前記係合孔に挿通して係合される係合爪を前記羽根の軸方向の一端に突設したことを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、複数の羽根を環状の連結部で一体化した樹脂製の羽根部は吸気側と反対の端面が金属製の円板で覆われる。円板には係合孔が設けられ、羽根部には係合孔に挿通して係合される係合爪が突設される。係合爪は径方向の幅が係合孔よりも小さく、径方向の遊びを有して係合孔に挿通される。遠心ファンが温度上昇した際に羽根部と円板との熱膨張の差は係合孔と係合爪との遊びによって吸収される。
【００１０】
また本発明は、上記構成の遠心ファンにおいて、前記係合孔及び前記係合爪を前記羽根部の外周側と内周側とに設け、外周側の前記係合孔の径方向の幅を内周側よりも大きくしたことを特徴としている。
【００１１】
また本発明は、上記構成の遠心ファンにおいて、前記羽根が回転方向に対して後向きに配されたターボファンから成ることを特徴としている。
【００１２】
また本発明の加熱調理器は、上記各構成の遠心ファンと、調理物を収納する加熱室と、前記加熱室に開口する吸込口及び吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連結するとともに前記遠心ファンが配される循環ダクトと、前記循環ダクトに設けられる加熱ヒータとを備え、前記遠心ファンによって加熱室内の気体を前記吸込口から前記循環ダクト取り入れ、前記加熱ヒータにより加熱して前記吹出口から吹き出す加熱調理器において、前記遠心ファンの吸込側が前記吸込口に対向配置されることを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、遠心ファンの駆動によって加熱室内の空気または蒸気から成る気体が吸込口から循環ダクトに流入する。循環ダクトを流通する気体は加熱ヒータにより加熱され、吹出口から加熱室内に吹き出される。これにより、調理物が加熱調理される。遠心ファンは吸込側が吸込口に対向配置され、吸込口から遠心ファンの軸方向に流入する気体は吸込口に面した円板に衝突して径方向に導かれる。
【００１４】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記円板が前記吸込口の開口よりも大きいことを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の加熱調理器において、前記連結部が前記羽根の吸込側の端面を連結して前記吸込口の開口よりも外側に配されることを特徴としている。この構成によると、吸込口から遠心ファンに流入する気体と連結部との衝突が回避される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、遠心ファンは複数の羽根を連結部で連結して一体成形される樹脂製の羽根部と金属製の円板とを有し、円板に設けた複数の係合孔に係合爪を係合して羽根部が円板に取り付けられる。これにより、組み立て作業を簡単にしてコストを削減できるとともに組立て精度のばらつきを小さくできる。また、羽根が樹脂製のため複雑な形状を容易に形成できるとともに金属製の円板によって小型で軸方向の強度を確保することができる。
【００１７】
加えて、係合爪が係合孔よりも径方向に小さい幅に形成されるため、加熱調理器等に搭載した遠心ファンが温度上昇しても円板と羽根部の熱膨張の差を吸収して係合状態を維持することができる。従って、熱膨張による円板と羽根部との脱離を防止できるとともに遠心ファンの変形を防止でき、遠心ファンの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の加熱調理器を示す正面断面図
【図２】本発明の実施形態の加熱調理器の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンを示す平面図
【図４】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンの円板を示す平面図
【図５】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンの要部を示す断面図
【図６】本発明の実施形態の加熱調理器の循環ファンの要部を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の加熱調理器を示す正面断面図である。加熱調理器１は本体筐体部１０内に調理物９０を収納する加熱室２０を備えている。加熱室２０は扉（不図示）により開閉される前面を開口した箱状に形成される。加熱室２０の周面には断熱材１４が設けられ、加熱室２０内の天井面には温度センサ７６が設けられる。
【００２０】
加熱室２０の左側壁には突起部２３、２５が上下に設けられ、右側壁には突起部２３、２５とそれぞれ同じ高さに突起部２４、２６が設けられる。突起部２３、２４間や突起部２５、２６間に調理物９０を載置する載置網２２を有したトレイ２１が橋架される。
【００２１】
加熱室２０の背後には循環ダクト２７が設けられる。循環ダクト２７には加熱室２０の背面中央部に開口する吸込口２０ａと背面周部に開口する吹出口２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇとが設けられる。循環ダクト２７内には循環ファン８０（図２参照）及び加熱ヒータ２９（図２参照）が設けられる。循環ファン８０及び加熱ヒータ２９の駆動によって加熱室２０内の蒸気や空気が吸込口２０ａを介して循環ダクト２７に流入し、加熱されて吹出口２０ｂ〜２０ｇから吹き出される。
【００２２】
加熱室２０の下方には冷却ファン５３、導波管６０、マグネトロン５０を配した外気流入ダクト５６が設けられる。外気流入ダクト５６は外気流入口６２を本体筐体１０の下面に開口し、外気流入口６２に面して冷却ファン５３が配される。マグネトロン５０は導波管６０を介して加熱室２０内にマイクロ波を供給する。これにより、調理物９０をマイクロ波加熱することができる。導波管６０にはアンテナモータ５２により回転するアンテナ５１が設けられ、加熱室２０に供給されるマイクロ波を均一化する。
【００２３】
加熱室２０の右側壁には給気口５７及び排気口５８が設けられる。外気流入ダクト５６内の給気口５７に面した位置には給気ファン５５が配される。尚、外気流入ダクト５６は仕切板３４によって加熱室２０の右方上部と仕切られる。排気口５８には本体筐体１０の上面に開口部７３を開口した排気ダクト７２が導出される。排気ダクト７２には湿度センサ７５及び温度センサ７４が設けられる。
【００２４】
加熱室２０の右側の仕切板３４の上方には着脱自在の水タンク３０が配される。水タンク３０の側方には貯水部３１が設けられる。貯水部３１は水タンク３０の背面側に設けた止水弁（不図示）を介して連通路３２によって水タンク３０と連結され、水タンク３０の装着によって水タンク３０内の水が流入する。
【００２５】
貯水部３１には水タンク３０から流入する水に浸漬して水位を検出する水位センサ３６（図２参照）が設けられる。水位センサ３６は複数の電極（不図示）を有し、各電極間の導通によって水位タンク３０の水位を検知する。
【００２６】
加熱室２の右側壁の上部には蒸気発生装置４０が設けられる。蒸気発生装置４０は金属製のハウジング４１内に蒸気発生ヒータ４２が設けられる。ハウジング４１には貯水部３１から導出される給水管３３が接続され、加熱室２に臨む吐出口４４が開口する。
【００２７】
給水管３３の経路中に設けられる給水ポンプ３５の駆動によって貯水部３１からハウジング４１内に給水される。ハウジング４１内の水は蒸気発生ヒータ４２の加熱により蒸発し、吐出口４４から加熱室２内に蒸気が吐出される。これにより、飽和蒸気または過熱蒸気によって調理物９０を調理することができる。
【００２８】
図２は加熱調理器１の構成を示すブロック図である。加熱調理器１は各部を制御する制御部２を有している。制御部２には循環ファン８０、加熱ヒータ２９、冷却ファン５３、給気ファン５５、マグネトロン５０、アンテナモータ５２、給水ポンプ３５、蒸気発生ヒータ４２、温度センサ７６、７４、湿度センサ７５、水位センサ３６、操作部３、表示部４、記憶部５が接続される。
【００２９】
操作部３は本体筐体１０の扉（不図示）に設けられ、調理メニューの選択操作等を行う。表示部４は本体筐体１０の扉（不図示）に設けられた液晶パネル等から成り、操作部３による選択項目、調理の進行状況、使用者への報知内容等を表示する。記憶部５はＲＯＭやＲＡＭ等から成り、加熱調理器１の動作プログラムや調理メニューのデータベース等を記憶するとともに制御部２による演算の一時記憶を行う。
【００３０】
図３は循環ファン８０の平面図を示している。循環ファン８０は遠心ファンから成り、吸込口２０ａから軸方向に吸気して径方向外側に気流を導く。循環ファン８０はステンレス鋼等の金属製の円板８１と樹脂成形品から成る羽根部８２とを有している。羽根部８２は放射状に配した複数の羽根８３を環状の連結部８４で連結して一体成形される。各羽根８３は回転方向Ａに対して後向きに配され、循環ファン８０はターボファンになっている。
【００３１】
連結部８４は羽根８３の吸込口２０ａ側の端面を連結し、吸込口２０ａよりも大きい径で吸込口２０ａの外側に配される。これにより、吸込口２０ａから取り込まれる気流が連結部８４に衝突することによる送風効率の低下を回避することができる。尚、連結部８４を羽根８３の軸方向の中間や根元に設けてもよいが、吸込口２０ａ側の先端に設けるとより望ましい。これにより、羽根部８２を容易に成形できるとともに、径方向に導かれる気流と連結部８４との衝突を回避できる。
【００３２】
円板８１は羽根部８２の軸方向の吸込口２０ａと反対側の一面を覆い、吸込口２０ａよりも大きい径に形成される。これにより、吸込口２０ａから軸方向に流入する気流が循環ファン８０の背後に漏れることによる送風効率の低下を防止することができる。
【００３３】
図４は円板８１の平面図を示している。円板８１の中央部には循環ファン８１のモータ軸を挿通して取り付ける取付孔８１ａが設けられる。また、円板８１には複数の同心円上にそれぞれ複数の係合孔８１ｂが設けられる。
【００３４】
図５は循環ファン８０の羽根８３部分の周方向の断面図を示している。羽根８３の底面には断面Ｌ字型の係合爪８３ａが突設される。係合爪８３ａは係合孔８１ｂに挿通され、羽根部８２を循環ファン８０の回転方向Ａと逆方向に回動させることにより係合孔８１ｂに係合する。これにより、円板８１と羽根部８２とが一体化される。
【００３５】
また、係合爪８３ａは回転方向Ａと反対方向に屈曲し、循環ファン８０の駆動時にモータ軸が連結される円板８１が回転方向Ａに駆動される。これにより、係合孔８１ｂと係合爪８３ａとの脱離が防止される。尚、循環ファン８０のモータ軸が羽根部８２に連結される場合は、係合爪８３ａを同図と左右反対に回転方向Ａに屈曲して形成すればよい。
【００３６】
図６は円板８１の外側の係合孔８１ｂ部分の詳細を示す平面図である。係合爪８３ａの径方向の幅Ｗ２は係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１よりも小さく形成される。これにより、係合爪８３ａは径方向の遊びを有して係合孔８１ｂに係合する。
【００３７】
循環ダクト２７（図１参照）を流通する気体は高温となるため、樹脂製の羽根部８２は金属製の円板８１よりも熱膨張が大きくなる。この時、係合爪８３ａと係合孔８１ｂとの係合状態が維持され、遊びによって係合爪８３ａが係合孔８１ｂの径方向端面に当接することによる循環ファン８０の変形を防止することができる。これにより、循環ファン８０が安定した送風状態を維持することができる。尚、係合孔８１ｂはＬ字状の係合爪８３ａが挿通されるため、係合爪８３ａは周方向にも遊びを有して係合孔８１ｂに係合する。
【００３８】
また、外周側の係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１は内周側の係合孔８１ｂの幅Ｗ１’（図４参照）よりも大きく形成される。昇温による羽根部８２と円板８１の熱膨張差は外周側よりも内周側の方が小さい。このため、内周側の係合孔８１ｂの幅Ｗ１’を小さくして係合爪８３ａとの遊びが小さくなっても循環ファン８０の変形を防止することができる。これにより、円板８１の強度低下を防止することができる。
【００３９】
上記構成の加熱調理器１において、マイクロ波による調理（レンジ調理）を開始すると、マグネトロン５０及びアンテナモータ５２が駆動される。また、冷却ファン５３及び給気ファン５５が駆動される。マグネトロン５０によって導波管６０を介して加熱室２０内にマイクロ波が供給され、調理物９０がマイクロ波加熱される。
【００４０】
冷却ファン５３により外気流入口６２を介して外気流入ダクト５６内に外気が流入する。外気流入ダクト５６内に流入した外気はマグネトロン５０を冷却して昇温され、給気ファン５５によって給気口５７から加熱室２０に供給される。給気口５７からの給気によって加熱室２０内の空気は排気口５８を介して排気ダクト７２に流入し、天面の開口部７３から外部に放出される。
【００４１】
マイクロ波加熱によって調理物９０から蒸気が発生し、加熱室２０内が所定の湿度になると湿度センサ７５の検知によって調理の終了時期が判断される。これにより、マイクロ波による調理が終了する。また、加熱室２０内の異常高温を温度センサ７４、７６により検知した場合は調理を中断する。
【００４２】
熱風による調理（オーブン調理）を開始すると、循環ファン８０及び加熱ヒータ２９が駆動される。加熱室２０内の空気は吸込口２０ａから循環ダクト２７内に流入する。この時、吸込口２０ａから循環ファン８０に軸方向に流入した空気は円板８１に衝突し、羽根８３により径方向外側に導かれる。
【００４３】
循環ダクト２７内に流入した空気は加熱ヒータ２９で加熱されて吹出口２０ｂ〜２０ｇから吹き出される。これにより、加熱室２０内の空気が所定温度に維持されて循環し、調理物９０が調理される。タイマー６により調理時間の経過を検知すると調理が終了する。また、加熱室２０内の異常高温を温度センサ７６により検知した場合は調理を中断する。
【００４４】
蒸気による調理（蒸気調理）を開始すると、水タンク３０の水位が水位センサ３６で検知される。水タンク３０の水量が調理に対して不足していない場合は蒸気発生ヒータ４２及び給水ポンプ３５が駆動される。これにより、貯水部３１の水が所定の流量で蒸気発生装置４０のハウジング４１内に供給され、蒸気発生ヒータ４２の加熱により発生した蒸気が加熱室２０に供給される。
【００４５】
加熱室２０内に蒸気が充填されると循環ファン８０及び加熱ヒータ２９が駆動される。加熱室２０内の蒸気は吸込口２０ａから循環ダクト２７内に流入する。この時、吸込口２０ａから循環ファン８０に軸方向に流入した蒸気は円板８１に衝突し、羽根８３により径方向外側に導かれる。
【００４６】
循環ダクト２７内に流入した蒸気は加熱ヒータ２９で加熱されて吹出口２０ｂ〜２０ｇから吹き出される。これにより、加熱室２０内の蒸気が所定温度に維持されて循環し、飽和蒸気または過熱蒸気によって調理物９０が調理される。そして、調理時間が経過すると循環ファン８０、加熱ヒータ２９、給水ポンプ３５及び蒸気発生ヒータ４２が停止される。
【００４７】
本実施形態によると、循環ファン８０は複数の羽根８３を連結部８４で連結して一体成形される樹脂製の羽根部８２と金属製の円板８１とを有し、円板８１に設けた複数の係合孔８１ｂに係合爪８３ａを係合して羽根部８２が円板８１に取り付けられる。これにより、組み立て作業を簡単にしてコストを削減できるとともに組立て精度のばらつきを小さくできる。また、羽根８３が樹脂製のため複雑な形状を容易に形成できるとともに金属製の円板８１によって小型で軸方向の強度を確保することができる。
【００４８】
加えて、係合爪８３ａの径方向の幅Ｗ２が係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１よりも小さく形成されるため、加熱調理器１に搭載した循環ファン８０が温度上昇しても円板８１と羽根部８２の熱膨張の差を吸収して係合状態を維持することができる。従って、熱膨張による円板８１と羽根部８２の脱離を防止できるとともに循環ファン８０の変形を防止でき、循環ファン８０の信頼性を向上することができる。
【００４９】
また、外周側の係合孔８１ｂの径方向の幅Ｗ１を内周側の幅Ｗ１’よりも大きくしたので、熱膨張による循環ファン８０の変形を防止できるとともに円板８１の強度低下を防止することができる。
【００５０】
また、循環ファン８０がターボファンから成るので、羽根８３を少ない枚数にして所定の風量を確保することができる。これにより、係合孔８１ｂの数を少なくすることができるため、円板８１の強度低下を防止することができる。
【００５１】
また、加熱調理器１の加熱室２０に開口する吸込口２０ａに循環ファン８０の吸込側が対向配置されるため、吸込口２０から循環ファン８０に流入する高温の気体による信頼性低下を防止することができる。
【００５２】
また、円板８１が吸込口２０ａの開口よりも大きい径に形成されるので、吸込口２０ａから軸方向に流入する気流が循環ファン８０の背後に漏れることによる送風効率の低下を防止することができる。
【００５３】
また、連結部８４が羽根８３の吸込側の端面を連結して吸込口２０ａの開口よりも外側に配されるので、吸込口２０ａから取り込まれる気流が連結部８４に衝突することによる送風効率の低下を回避することができる。
【００５４】
本実施形態において、遠心ファンから成る循環ファン８０を加熱調理器１に搭載しているが他の機器に搭載してもよい。この時、高温となる機器に循環ファン８０を搭載すると、より大きな効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によると、遠心ファン及びこれを用いた加熱調理器に利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 加熱調理器
２ 制御部
３ 操作部
４ 表示部
５ 記憶部
１０ 本体筐体
２０ 加熱室
２０ａ 吸込口
２０ｂ〜２０ｇ 吹出口
２１ トレイ
２７ 循環ダクト
２９ 加熱ヒータ
３０ 水タンク
３１ 貯水部
３５ 給水ポンプ
３６ 水位センサ
４０ 蒸気発生装置
４１ ハウジング
４２ 蒸気発生ヒータ
４４ 吐出口
５０ マグネトロン
５１ アンテナ
５３ 冷却ファン
５５ 給気ファン
５６ 外気流入ダクト
５７ 給気口
５８ 排気口
６０ 導波管
７２ 排気ダクト
７４、７６ 温度センサ
７５ 湿度センサ
８０ 循環ファン
８１ 円板
８１ｂ 係合孔
８２ 羽根部
８３ 羽根
８３ａ 係合爪
８４ 連結部
９０ 調理物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射状に配した複数の羽根と前記羽根を連結する環状の連結部とを一体成形した樹脂製の羽根部と、前記羽根部の軸方向の一面を覆う金属製の円板とを備え、前記円板上に複数の係合孔を有するとともに、前記係合孔よりも径方向に小さい幅で前記係合孔に挿通して係合される係合爪を前記羽根の軸方向の一端に突設したことを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】
前記係合孔及び前記係合爪を前記羽根部の外周側と内周側とに設け、外周側の前記係合孔の径方向の幅を内周側よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。
【請求項３】
前記羽根が回転方向に対して後向きに配されたターボファンから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心ファン。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遠心ファンと、調理物を収納する加熱室と、前記加熱室に開口する吸込口及び吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連結するとともに前記遠心ファンが配される循環ダクトと、前記循環ダクトに設けられる加熱ヒータとを備え、前記遠心ファンによって加熱室内の気体を前記吸込口から前記循環ダクト取り入れ、前記加熱ヒータにより加熱して前記吹出口から吹き出す加熱調理器において、前記遠心ファンの吸込側が前記吸込口に対向配置されることを特徴とする加熱調理器。
【請求項５】
前記円板が前記吸込口の開口よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記連結部が前記羽根の吸込側の端面を連結して前記吸込口の開口よりも外側に配されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の加熱調理器。
【請求項１】
放射状に配した複数の羽根と前記羽根を連結する環状の連結部とを一体成形した樹脂製の羽根部と、前記羽根部の軸方向の一面を覆う金属製の円板とを備え、前記円板上に複数の係合孔を有するとともに、前記係合孔よりも径方向に小さい幅で前記係合孔に挿通して係合される係合爪を前記羽根の軸方向の一端に突設したことを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】
前記係合孔及び前記係合爪を前記羽根部の外周側と内周側とに設け、外周側の前記係合孔の径方向の幅を内周側よりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。
【請求項３】
前記羽根が回転方向に対して後向きに配されたターボファンから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心ファン。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の遠心ファンと、調理物を収納する加熱室と、前記加熱室に開口する吸込口及び吹出口と、前記吸込口と前記吹出口とを連結するとともに前記遠心ファンが配される循環ダクトと、前記循環ダクトに設けられる加熱ヒータとを備え、前記遠心ファンによって加熱室内の気体を前記吸込口から前記循環ダクト取り入れ、前記加熱ヒータにより加熱して前記吹出口から吹き出す加熱調理器において、前記遠心ファンの吸込側が前記吸込口に対向配置されることを特徴とする加熱調理器。
【請求項５】
前記円板が前記吸込口の開口よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記連結部が前記羽根の吸込側の端面を連結して前記吸込口の開口よりも外側に配されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の加熱調理器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−７０８０（Ｐ２０１１−７０８０Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４９３１９（Ｐ２００９−１４９３１９）
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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