JP2004288650A

JP2004288650A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2004288650A
Application number: JP2004205665A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Oguri; 一也小栗; Akira Kataoka; 章片岡; Tamotsu Izumitani; 保泉谷; Katsuyuki Aihara; 勝行相原; Koichi Hosoi; 弘一細井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2021-02-05
Also published as: JP3835466B2

Abstract

【課題】ロースタ内壁に塗布された触媒機能を有する塗料の性能を十分に発揮すること。
【解決手段】誘導加熱コイル８の出力に応じてモータの出力を制御するとともに、ラジエントヒータ９やロースタ５に対するモータの出力を設定し、複数の加熱部を同時に使用するときのモータの出力は、各加熱部のモータの出力のうち大きいほうを使用するものとし、ロースタ５を使用した後は、モータを加熱時より低出力で駆動することにより、ロースタ５庫内温度を急激に低下させることがなくなり、ロースタ５内壁に塗布された塗料の性能を十分に発揮することとなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷却ファンによる構成部品の過冷却を防止した誘導加熱調理器に関する。

近年、台所で使用される加熱調理器として、火を使わない、燃焼ガスのでない安全なクリーンな熱源として誘導加熱調理器が普及してきている（例えば、特許文献１参照）。

以下、この種の誘導加熱調理器について、図面を参照して説明する。

図４はキャビネットに取付けられた状態の誘導加熱調理器の斜視図である。一般にこの種の誘導加熱調理器はキッチンシステムのキャビネットに組み込まれて使用されている。図４において、１は外郭ケースであり、この外郭ケースの上部にトップレート２が設けられている。トッププレート２には誘導加熱により鍋などの被加熱物を加熱する加熱部３および輻射加熱をする加熱部４が設けられている。さらに、魚等を焼くロースタ５、および熱源の操作をする操作部６が外郭ケース１の側面に設けられている。また、トッププレート２の下方には誘導加熱コイルおよびラジエントヒータが加熱部３および加熱部４に対応して設けられている。この他誘導加熱調理器の発熱する部分として、誘導加熱コイルの下方に誘導加熱コイルを制御するインバータ回路を含む制御部が設けられている。なお、７はシステムキッチンのキャビネットである。

前述のように誘導加熱調理器の外郭ケース１の内部には発熱する部品が数多くあり、これらを冷却するためにファンが設けられていた。
特開平１１−８７０４０号公報

しかしながら、従来の誘導加熱調理器において、冷却用のファンは常に一定の出力で駆動されていた。このため、器体内部の発熱量が少ない場合でも大量の冷却風が循環しており、過剰な冷却が行われている。その結果、冷却がそれほど必要でない場合においても吸気口の吸気圧が常に高い状態にあるため、器体から排気される熱気を再吸入してしまい冷却風の温度が上昇し、冷却性能を低下させてしまう。また、調理中に発生する油煙を吸入してしまい、器体内部のヒートシンク等の冷却用部品を汚してしまい、冷却性能を低下させてしまうという問題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、適切な冷却を行うことにより、効率よく冷却し、かつ、冷却性能の低下を防ぐことを目的とする。

前記従来の課題を解決するために本発明の誘導加熱調理器は、外郭ケースの上部に設けたトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けた誘導加熱コイルと、前記トッププレートの下方に設けた輻射加熱するラジエントヒータと、外郭ケースの側部に設けた魚などを焼くロースタと、前記誘導加熱コイルを制御するインバータ回路を有する制御部と、器体内部を冷却するファンと、前記ファンを駆動するモータとを備え、前記ロースタの内壁には油を分解するための触媒機能を有する塗料を塗布するとともに、前記制御部は、前記誘導加熱コイルの出力に応じて前記モータの出力を制御するとともに、前記ラジエントヒータや前記ロースタに対するモータの出力を設定し、複数の加熱部を同時に使用するときのモータの出力は、各加熱部のモータの出力のうち大きいほうを使用するものとし、前記ロースタを使用した後は、前記ロースタの内壁に塗布された前記塗料の性能を十分に発揮させるために、前記モータを加熱時より低出力で駆動する構成とした。これによって、インバータ回路の発熱量によって冷却ファンの回転数を変化させることが可能となり、発熱量に応じた最適な冷却性能を得ることができる。また、ロースタ庫内温度を急激に低下させることがなくなり、ロースタ内壁に塗布された触媒機能を有する塗料の性能を十分に発揮することができる。これと同時に、ロースタ周囲の部品の冷却もすることができる。また、調理後通電を切っているにも関わらずファンが高速で回っていて過剰な冷却が行われていたものが、モータ出力を抑えてファンの回転数を下げることにより騒音値を下げることができる。

ロースタ庫内温度を急激に低下させることがなくなり、ロースタ内壁に塗布された触媒機能を有する塗料の性能を十分に発揮することができる。

第１の発明は、外郭ケースの上部に設けたトッププレートと、トッププレートの下方に設けた誘導加熱コイルと、トッププレートの下方に設けた輻射加熱するラジエントヒータと、外郭ケースの側部に設けた魚などを焼くロースタと、誘導加熱コイルを制御するインバータ回路を有する制御部と、器体内部を冷却するファンと、ファンを駆動するモータとを備え、ロースタの内壁には油を分解するための触媒機能を有する塗料を塗布するとともに、制御部は、誘導加熱コイルの出力に応じてモータの出力を制御するとともに、ラジエントヒータやロースタに対するモータの出力を設定し、複数の加熱部を同時に使用するときのモータの出力は、各加熱部のモータの出力のうち大きいほうを使用するものとし、ロースタを使用した後は、ロースタ内壁に塗布された塗料の性能を十分に発揮させるために、モータを加熱時より低出力で駆動する構成にすることにより、インバータ回路の発熱量によって冷却ファンの回転数を変化させることが可能となり、発熱量に応じた最適な冷却性能を得ることができる。さらに、ロースタ庫内温度を急激に低下させることがなくなり、ロースタ内壁に塗布された触媒機能を有する塗料の性能を十分に発揮することができる。これと同時に、ロースタ周囲の部品の冷却もすることができる。また、調理後通電を切っているにも関わらずファンが高速で回っていて過剰な冷却が行われていたものが、モータ出力を抑えてファンの回転数を下げることにより騒音値を下げることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のモータを、加熱時より低出力で一定時間駆動する構成とすることにより、簡易にすることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のロースタの内壁にはセンサが取り付けられ、センサで測定したロースタ庫内の温度に基づいて、モータを加熱時より低出力で駆動することにより、細かい温度状態を見ることができる。

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。

（参考例１）
図１は、本発明の参考例１における誘導加熱調理器のモータの出力特性図である。図３は誘導加熱調理器の分解斜視図である。

図３において、１は外郭ケースであり、２はその上部に設けたガラス製のトッププレートである。トッププレート２の下には誘導加熱コイル８およびラジエントヒータ９が設けられている。１０は誘導加熱コイル８の下方に設けた誘導加熱コイルを駆動制御するインバータ回路を含む制御部である。さらに、トッププレート２の側面にはロースタ５および操作部６が設けられている。

このような構成の誘導加熱調理器において、外郭ケース１の内部には誘導加熱コイル８、ラジエントヒータ９、制御部１０およびロースタ５など発熱する部品が数多くあり、これらの部品には冷却が必要となる。また、このような誘導加熱調理器は法規上、外郭ケースの許容温度が決められているため、器体全体の冷却も必要となる。このため、ファン１１とモータが外郭ケース１内部に設けられている。

また、誘導加熱部を使用する場合、インバータ回路のスイッチング素子の発熱量が特に多いため、スイッチング素子はヒートシンク１２に取付けられて放熱性をよくしており、これを集中的に冷却するためファン１１は制御部１０の近傍に設けられることが多い。

以下、本実施例について説明する。本実施例は前述の構成において冷却ファンの駆動を図１に示すように一定出力でなく誘導加熱部の火力すなわち発熱量の違いにより出力を変えることを特徴としている。誘導加熱コイル８の火力は、操作部６のキーにより調整できる。図１では火力の段階が７段階であり、モータの出力も各段階に対応して７段階に設定した場合の例である。そして、各段階ごとの誘導加熱部の消費電力とモータの消費電力との関係を示している。誘導加熱コイル８の火力はインバータ回路の発振によるもので、発振が変わるとスイッチング素子の発熱量も変わるため、この発熱量に応じてモータの出力を設定する。

このような誘導加熱コイルの出力に応じてモータの出力を制御するので、スイッチング素子の発熱量によって冷却の風量、つまりファン１１を駆動するモータの出力を制御すれば、常に最適な冷却風量を確保することができる。

その結果、器体内の発熱量が少ない状態において、器体内部を冷却した後に排気される温度の高くなっている冷却風を吸気口から再吸入してしまい、冷却性能を低下させてしまうことを防ぐことができる。また、吸気圧力が高いと吸気口より調理中に発生する油煙を吸入してしまい、インバータ回路のスイッチング素子を冷却するために取付けてあるヒートシンク１２に付着し、ヒートシンク１２の冷却性能が低下してしまうが、このような影響を抑えることができる。また、煮込み料理など低火力で長時間使用するとき、ファン１１の回転数を下げることができるため、騒音を下げることができる。また、揚げ物モードにて誘導加熱部を使用している場合、油温が設定温度付近になると火力を低下して設定温度に近づけるが、このとき器体内部の風量が少なくなると、油温を検知する誘導加熱コイル８の中心に設けたセンサの周りに流れる風量が少なくなるため、よりセンサ感度がよくなり、油温の微調整ができる。

（参考例２）
以下、本発明の参考例２について説明する。なお、参考例１と基本構成は同じであるのでその説明は省略し相違点を中心に説明する。また参考例１と同じ構成には同じ符号を付した。

本実施例と参考例１との相違点は参考例１が誘導加熱コイルの出力に応じてモータの出力を制御するのに対して、本実施例では温度検知センサにより発熱部の温度を検知し、その検知出力によりモータの出力を制御した点である。

温度検知センサにより温度を検知する位置としては下記に示すような位置が考えられる。

インバータのスイッチング素子の負荷は、設定出力だけでなく鍋の材質、鍋底の形状、そりの量によっても変わる。このため、操作部６での設定火力だけによってモータの出力を制御すると負荷量が多くなり発熱量も増える場合がある。このような状況においても適切に冷却を行えるようにするためにスイッチング素子の温度を検知する必要がある。このためのセンサを取付ける位置として次のことが考えられる。

まず、スイッチング素子そのものにセンサを取付ける。次に、スイッチング素子の取付けられているヒートシンク１２にセンサを取付ける。また、スイッチング素子の付いている制御部１０上のパターンにセンサを取付ける。このようにスイッチング素子の温度をそのまま読みとることにより、より素早くモータを制御できる。また、負荷量によってスイッチング素子と同じように温度上昇する素子にセンサを取付けることも考えられる。代表的なものとして、トランジスタ、コンデンサ、チョークコイル等がある。

その他に、制御部１０の雰囲気温度をセンサで見ることにより、冷却が必要なだけ行われているか、吸気温度が上昇していないかを判断することもできる。

また、冷却が必要である箇所は制御部１０のインバータ回路部分だけでなく、誘導加熱コイル８の冷却も必要である。誘導加熱コイル８の温度を検知するために、コイルの素線や端子部にセンサを取付けたり、誘導加熱コイル８雰囲気温度を見ることが考えられる。他に、誘導加熱コイル８中心には油温度調節のためトッププレート２の温度を検知しているセンサが取付けられているが、このセンサを利用してもよい。

一方、ラジエントヒータ９やロースタ５を使用する場合、インバータ回路は駆動しないため、制御部１０付近の発熱はかなり少なくなる。しかし、ヒータ付近はかなりの高温となるため、この付近の冷却が必要である。センサの取り付け位置として、ロースタ５の周囲の冷却に対しては、ロースタ５の内壁、外壁、外郭ケース１に取付ける。また、ロースタ５の庫内温調用のセンサを利用したり、ロースタ排気温度を検知したりすることも考えられる。ラジエントヒータ９の周囲の冷却に対しては、ヒータの端子、ラジエントケース、ラジエントヒータ９雰囲気の温度を見ることにより冷却状態を確認できる。

このように発熱部の温度を少なくとも一ヶ所、必要に応じては数ヶ所検知し、その検知出力によりモータの出力を制御すれば、より適切な冷却風量を確保することができる。その結果、参考例１と同様の効果を得ることができる。

また、インバータ回路のスイッチング素子にセンサを取り付けスイッチング素子の温度を検知するようにすると、火力による発熱量の違いだけでなく鍋の種類などによる負荷量による発熱量の違いにおいてもスイッチング素子の温度検知が可能となり、常に必要な冷却性能を得ることができる。また、モータの回転数が使用状況に応じて変化しているため、器体の固有振動数に共振して騒音や振動を発生してしまう可能性を低減させることができる。

（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の加熱部とモータとの出力関係図である。誘導加熱調理器には、誘導加熱コイル８以外の熱源としてラジエントヒータ９やロースタ５がある。これらの各熱源に対してモータの出力を設定する。

誘導加熱部を使用する場合はインバータ回路で誘導加熱コイル８を駆動するため、スイッチング素子の発熱量が多くなるため、モータの出力を上げてファン１１を高回転にて回して冷却する必要がある。これと同時に誘導加熱コイル８そのものを冷却する必要もある。一方、誘導加熱部以外の熱源を使用する場合は、インバータ回路は使用されていないため、制御部上の発熱量はほとんどない。しかし、ラジエントヒータ９を使用している場合、ヒータに接続する端子やラジエントヒータ９本体を支持する部品を冷却する必要がある。しかし、耐熱用部品を使用したりしているため、ふつうは誘導加熱部を使用しているときよりは少ないモータ出力で冷却は可能となる。また、ロースタ５を使用している場合、ロースタ５庫内は約３００℃となっているがロースタ５のすぐ外側にある外郭ケース１の温度は１００℃以下にしなければならない。このため、ロースタ５と外郭ケース１の間で冷却が必要であり、誘導加熱部を使用しているときと同じような冷却性能が必要である。このような冷却を必要とする箇所があるが、一般的にはファン１１の近傍に制御部１０を設置し、その制御部１０を冷却した後、誘導加熱コイル８やロースタ５などの温度の高い部分を冷却していく構成とする。これを考慮して、冷却の必要なところに冷却風が届き、各加熱部に最適な冷却状態になるようにモータ出力を設定する。

また、図３はファン１１とモータとが２組あり、それぞれが各１つの誘導加熱コイル８に対応している場合である。しかし、ファン１１とモータとが１組で器体内部の冷却すべてに対応する場合もある。このようなファン１１とモータとが１組しかない調理器においてはモータの出力の大小により、使用している各加熱部が最適な冷却状態になるようにモータの出力を設定する必要がある。一方、図３のように複数のファン１１とモータとが組み込まれている場合は、冷却が必要なところに近いほうのファン１１を高回転に設定し、離れているほうを低回転にしたり停止させるような設定もできる。

以上のような冷却性能を必要とする各加熱部、誘導加熱コイル８、ラジエントヒータ９、ロースタ５を同時に複数使用する場合、使用している加熱部のうちモータの出力が大きいほうの設定を使用する。例えば、図２に示すように誘導加熱コイル８とラジエントヒータ９またはロースタ５とを併用して使用する場合は、大きいモータの出力を必要とする誘導加熱コイル８に対応したモータ出力にする。

その結果、誘導加熱コイル８を使用するときとロースタ５などのヒータを使うときでは制御部１０の発熱量が異なるような場合、加熱部各々に冷却のモードを設定でき、各ヒータに最も適切な冷却を行うことができ、過剰な冷却によるロースタ庫内の温度低下を抑えることができる。

（実施の形態２）
図３のような誘導加熱調理器において、ロースタ５を使用するとロースタ庫内は約３００℃になっている。このような状態においても、実施の形態１に記載したように外郭ケース１等の冷却が必要となる。ロースタ５を使用しているときはモータを駆動してファン１１を回して冷却を行っているが、ロースタ５のヒータを停止した直後ではロースタ庫内はまだ温度の高い状態にあり、周囲の部品温度を上昇させてしまうため冷却が必要となる。特にヒータの端子付近はヒータの温度が伝導するので冷却されないと端子やリード線などの温度許容値を超えてしまう恐れがある。このため、庫内温度が下がるまでファンを回しておくことが一般的であるが、この場合のモータ出力は加熱時と同じとしているのが一般的であった。

一方でロースタ庫内壁には、調理中に発生して壁に付着した油を分解するために触媒機能を有する塗料が塗布されている。この触媒機能は約２００℃以上の高温ではたらく。

このため、調理が終了しロースタ５のヒータの通電を切った後は調理中より低出力でモータを駆動するように制御を行う。モータの駆動する時間はある一定時間と設定することが簡易である。さらに細かい温度状態を見るために、ロースタ内壁にセンサを取り付け、ロースタ庫内温度を見ながらモータの出力を微調整していくことも可能である。

その結果、ロースタ庫内温度を急激に低下させることがなくなり、ロースタ内壁に塗布された触媒機能を有する塗料の性能を十分に発揮することができる。これと同時に、ロースタ５周囲の部品の冷却もすることができる。また、調理後通電を切っているにも関わらずファンが高速で回っていて過剰な冷却が行われていたものが、モータ出力を抑えてファン１１の回転数を下げることにより騒音値を下げることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器はロースタ内壁に塗布された触媒機能を有する塗料の性能を十分に発揮することができるので、ビルトイン型および、据え置き型の誘導加熱調理器等の用途にも適用できる。

本発明の参考例１における誘導加熱調理器のモータの出力特性図本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の加熱部とモータとの出力関係図誘導加熱調理器の分解斜視図キャビネットに取付けられた状態の誘導加熱調理器の斜視図

符号の説明

１外郭ケース
２トッププレート
５ロースタ
６操作部
８誘導加熱コイル
９ラジエントヒータ
１０制御部
１１ファン
１２ヒートシンク

Claims

外郭ケースの上部に設けたトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けた誘導加熱コイルと、前記トッププレートの下方に設けた輻射加熱するラジエントヒータと、外郭ケースの側部に設けた魚などを焼くロースタと、前記誘導加熱コイルを制御するインバータ回路を有する制御部と、器体内部を冷却するファンと、前記ファンを駆動するモータとを備え、前記ロースタの内壁には油を分解するための触媒機能を有する塗料を塗布するとともに、前記制御部は、前記誘導加熱コイルの出力に応じて前記モータの出力を制御するとともに、前記ラジエントヒータや前記ロースタに対するモータの出力を設定し、複数の加熱部を同時に使用するときのモータの出力は、各加熱部のモータの出力のうち大きいほうを使用するものとし、前記ロースタを使用した後は、前記ロースタの内壁に塗布された前記塗料の性能を十分に発揮させるために、前記モータを加熱時より低出力で駆動する構成とした誘導加熱調理器。
前記モータを、加熱時より低出力で一定時間駆動する請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記ロースタの内壁にはセンサが取り付けられ、前記センサで測定した前記ロースタ庫内の温度に基づいて、前記モータを加熱時より低出力で駆動する請求項１記載の誘導加熱調理器。