JP2007005175A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の誘導加熱調理器は、被冷却部に冷却風が集中できず、気流の具合により冷却が不充分となる。また、本体を薄型化すれば、風路断面積が減少し、冷却風の圧力損失が大きくなり、また、冷却風の圧力損失を減少しようとすれば、本体の厚さが厚くなる。
【解決手段】 筐体内の一方側に設けられ、冷却ファン５を収容する第１の囲い部と、他方側に設けられ、冷却用フィン７を収容する第２の囲い部と、これらの間に設けられ、上下に仕切る仕切りにより仕切られ、加熱コイル６を収容する第３の囲い部と、この仕切りで第３の囲い部と仕切られ、第１の囲い部と第２の囲い部とを連通させ、冷却風の通路となる第４の囲い部とを備え、第１の囲い部の冷却ファン５の冷却風が、一部は、第３の囲い部に導入され、また、他の部分は、第４の囲い部を通り第２の囲い部の冷却用フィン７を冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関し、特にその冷却構造に関するものである。

誘導加熱調理器は、加熱コイルで発生させた磁束により、鍋等の被加熱物に渦電流を発生させて、被加熱物を加熱するものである。
一般的な構成は、加熱コイルの上方に被加熱物を載せるための天板を配し、その下方に加熱コイルの出力を制御するための制御基板、これらを冷却するための冷却ファン等を備えている。

従来の誘導加熱調理器の冷却構造としては、底ケースと鍋保持板間の底ケース上に加熱コイルを配設し、この加熱コイルの周りにトランジスタとコンデンサ、及び制御基板等を設置し、また、底ケースのコーナ部にシロッコファンを配設し、このシロッコファンの外周にガイドを設け、下部の吸気孔から吸入した冷却風をガイドの３箇所の開口部から、それぞれ、加熱コイル、トランジスタとコンデンサ、制御基板に分配するものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、箱状の本体の上面に被加熱物を載置する絶縁板を設け、本体内に樹脂製の収納ケースとこの収納ケースの上方に加熱手段とを設置し、収納ケース内部に出力制御基板と冷却ファンとを配置し、ケース吸気口から冷却風を収納ケース内に導入し、出力制御基板を冷却し、収納ケース上方の加熱手段と対応して設けた冷却口からこの冷却後の冷却風を吹出し、加熱手段を冷却するものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６１−２５９４８５号公報（第１頁、第２頁、図１、図２） 特開２００３−８６３３９号公報（第３頁、図３）

近年、誘導加熱調理器は、３ＫＷレベルへ大型化しており、それに伴い、実装部品は大型化し、加熱コイルや加熱コイルの制御基板の発熱量は増大している。
一方で、誘導加熱調理器部分の厚さを薄型化することにより、下部スペースを大きく確保し、他の機能との組合せを容易にすることで、多様化するキッチンのニーズへ対応しようとする試みが検討されている。

しかしながら、特許文献１の冷却構造によると、シロッコファンからの冷却風は、外周のガイドの３箇所の開口部から、それぞれ、３被冷却部である加熱コイル、トランジスタとコンデンサ、及び制御基板に分配吹出されるが、開口部を出た冷却風は、それぞれの開口部から被冷却部の一部分に対して吹き出され、その後の気流の規制はないため、それぞれ被冷却部に集中できず、被冷却部の開口部から離れた部分は、気流の具合により冷却が不充分となる恐れがある。
また、特許文献２の冷却構造によると、出力制御基板冷却後の加温された冷却風で加熱手段を冷却するので、加熱手段の冷却は不充分となり易い。また、出力制御基板及び冷却ファンを収納する収納ケースと加熱手段とが上下に重なった構造となっているため、本体を薄型化すれば、風路断面積が減少し、冷却風の圧力損失が大きくなり冷却ファンへの負荷増加をもたらし、また、冷却風の圧力損失を減少しようとすれば、本体の厚さが厚くなる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、発熱の大きい加熱コイルや加熱コイル用の制御基板に実装した発熱部品を冷却する冷却能力の確保と、冷却風の圧力損失を大きくすることなしに、本体の薄型化の確保との両立を図った誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明の誘導加熱調理器は、筐体内の一方側に設けられ、冷却ファンを収容する第１の囲い部と、筐体内の他方側に設けられ、制御基板と該制御基板に設置した冷却用フィンを収容する第２の囲い部と、第１の囲い部と第２の囲い部の間に設けられ、上下に仕切る仕切りにより下部と仕切られ、加熱コイルを収容する上部の第３の囲い部と、仕切りで上部の第３の囲い部と仕切られ、第１の囲い部と第２の囲い部とを連通させ、冷却風の通路となる下部の第４の囲い部とを備えた誘導加熱調理器であって、第１の囲い部に収容された冷却ファンによる冷却風が、一部は、第３の囲い部に導入され加熱コイルを冷却し、また、冷却風の他の部分は、第４の囲い部を通り、第２の囲い部に導入され冷却用フィンを冷却するものである。

本発明の誘導加熱調理器においては、冷却ファンからの冷却風は、一部は、冷却ファンから直接に加熱コイルを収容する第３の囲い部に導入され、また、他の部分は、第４の囲い部を通り、制御基板に設置した冷却用フィンを収容する第２の囲い部に導入されるので、冷却風は、それぞれの被冷却部に分割され、また、囲いで規制されているので、それぞれの冷却風は、加熱コイルまたは冷却用フィンに集中される。そこで、冷却に使用された後の加温された冷却風で冷却されることもなく、加熱コイル及び冷却用フィンは充分に冷却され、制御基板に実装された発熱部品も充分冷却される。
また、筐体内に、冷却ファン、加熱コイル及び制御基板に設置した冷却フィンをこの順に配置し、加熱コイルの下部を冷却ファンから冷却フィンへの冷却風の専用通路としているので、専用通路の高さを小さくしても通風抵抗の増加を防止でき、冷却風の圧力損失を大きくせずに筐体（本体）の薄型化が可能である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態の誘導加熱調理器の冷却構造を示す図であり、図１（ａ）が誘導加熱調理器を加熱コイルの上方から見た要部平面図であり、図１（ｂ）は、誘導加熱調理器の要部断面図である。また、図２は、同じく誘導加熱調理器の冷却構造の構成部品であるダクトを示す図であり、図２（ａ）は、ダクトの全体構造を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のダクトを切断面Ａで切断したダクトの断面図である。
これらの図に示すように、誘導加熱調理器の本体は、下部の底板１、上部の天板２（本例では、天板２が筐体の上板の一部を形成している）及び側板（図示省略）で形成した箱状の筐体内に冷却ファン５、天板２上に載置した鍋等を誘導加熱する加熱コイル６、加熱コイル６を制御する制御基板８及び冷却用フィン７等を収容したものである。
冷却用フィン７は、制御基板８に実装された発熱部品であるスイッチング素子等の冷却を行うために制御基板８に設けられている。

冷却ファン５と制御基板８に設置された冷却用フィン７とは、加熱コイル６を中にして、その両側に配置されるが、これらの具体的設置状態を説明する。
筐体の底板１と天板２間に、上下の間隙ほぼいっぱいで、側板とは間隔を有するダクト３を底板１上に設置する。このダクトは、図２に示すように底板なしでよいが、底板があってもよい。
ダクト３は、一方側の端部と、他方側の端部と、これらの両端部間に配置され、上部がへこんだ凹部４を有する中央部とを備え、一方側の端部から他方側の端部まで長手方向に貫通穴を有するものである。ここで、凹部４の底板が、後述の第３の囲い部と第４の囲い部を仕切る仕切りである。
また、冷却ファン５が、第１の囲い部である一方側の端部に収容され、制御基板８及び冷却用フィン７が、第２の端部である他方側の端部に収容される（図１に示すように、制御基板８の端部及び側部は、ダクト３から出てもよい）。そして、第３の囲い部である、中央部の凹部４と筐体の内壁により形成された囲い部に加熱コイル６が収容され、また、第４の囲い部である中央部の凹部４の下部が、第１の囲い部である一方側の端部と第２の囲い部である他方側の端部とを連通し、冷却ファン５の冷却風の通路となる。

中央部の凹部４は、加熱コイル６が収容できるようにその形状に合わせて形成されている。但し、本例の場合は、凹部４の側壁のダクト３の両端部側は、加熱コイル６の外周に合わせて円弧状に形成されているが、両端部方向（ダクト３の長手方向）に直交する直交側（ダクト３の幅方向側）には側壁がなく、加熱コイル６の両端部がこの開口からダクト３の幅領域外に出ている。即ち、全体的に円盤状外観の加熱コイル６の外径の大きさは、ダクト３の幅方向の凹部４の大きさより大きい。

また、凹部４の冷却ファン５側の側壁（第１の囲い部と第３の囲い部とを仕切る仕切り）には、開口である冷却口９が形成され、冷却フィン７側の側壁（第２の囲いと第３の囲いとを仕切る仕切り）には、開口である減圧口１０が形成されている。図２に示すように、冷却口９の開口面積は、加熱コイル６下部のダクト３の断面積よりも小さくなるようにしており、凹部４内に過剰の冷却風が導入され、冷却ファン５から離れた冷却用フィン７に供給される冷却風が不足するのを防止する。

次に、本誘導加熱調理器の動作を冷却ファン５による冷却動作を主に説明する。
使用者が被加熱物（図示省略）を加熱コイル６の上方の天板２へ載せて調理を開始すると、加熱コイル６を制御する制御基板８は加熱コイル６へ制御信号を出力する。この制御信号により、加熱コイル６へ高周波電流が流れて磁束が発生し、この磁束により、被加熱物に渦電流が流れ、被加熱物自身が発熱して加熱される。

また、調理を開始すると同時に、制御基板８は冷却ファン５にも制御信号を出力し、この制御信号により、冷却ファン５は駆動され、冷却ファン５の後方の吸込み口から（ダクト３の一方側の端部の開口から）冷却風を吸込み、ダクト３内へ冷却風の供給を開始する。

ダクト３内へ供給された冷却風の一部は、ダクト３の凹部４の側壁に設けられた冷却口９から加熱コイル６へ吹付けられる。冷却風の残りの他の部分は、加熱コイル６下部のダクト３を通過して冷却用フィン７へ向けて供給される。

冷却用フィン７へ向けて供給される冷却風の一部は、ダクト３の凹部４の側壁に設けた減圧口１０から加熱コイル６へ吹出し、残りの冷却風は、冷却用フィン７を冷却する。冷却用フィン７を冷却後の冷却風は、第１の囲い部〜第４の囲い部以外の筐体内に吹出し、筐体内や他の部品（図示省略）の冷却に利用される。但し、減圧口１０はかならずしも設けなくてもよく、その場合は、総ての冷却風が冷却用フィン７を冷却する。

冷却口９と減圧口１０から凹部４内に吹出した冷却風は、加熱コイル６と凹部４の側壁で構成される隙間や加熱コイル６の内部を通過しながら加熱コイル６を冷却する。その後、凹部４の側壁がなくなる開口で形成される吹出し口である冷却風吹出し溝１１から第１の囲い部〜第４の囲い部以外の筐体内に吹出し、筐体内や他の部品（図示省略）の冷却に利用される。
最終的には、これらの冷却風は、筐体に設けた排気部（図示省略）から筐体外へ排出される。

調理中は、前記のような冷却動作が行われ、調理が終了すると、制御基板８は、制御信号の出力を停止し、加熱コイル６と冷却ファン５の運転を停止させる。

以上のように、筐体内に設置したダクト３の一方側の端部に収容した冷却ファン５からの冷却風を、一部はダクト３の中央部に形成した加熱コイル６を収容する凹部４に、その側壁に設けた冷却口９から導入し、また、冷却風の他の部分は、凹部４の下部のダクト３を通り、ダクト３の他方側の端部に収容した制御基板８に設置した冷却用フィン７側に導入するので、導入された冷却風は、それぞれ、凹部４と筐体の内壁との囲い及びダクト３の他方側の端部の囲いで規制され、加熱コイル６または冷却用フィン７に集中される。そこで、加熱コイル６及び冷却用フィン７は充分に冷却され、制御基板８に実装された発熱部品も充分冷却される。
特に、凹部４形状は、加熱コイル６の形状に合わせているので、冷却風を集中的に加熱コイル６へ供給できる。

また、ダクト３内の両端部の一方側に冷却ファン５、他方側に制御基板８に設けた冷却用フィン７をそれぞれ配置し、また、ダクト３の両端部間に凹部４を設け、この凹部４に加熱コイル６を収容し、加熱コイル６の下部のダクト３を冷却ファン５の冷却風を冷却用フィン７に送る冷却風の専用通路としているので、専用通路の高さを小さくしても通風抵抗の増大を防止でき、冷却風の圧力損失を大きくせずに筐体（本体）の薄型化が可能である。
そして、誘導加熱調理器部分を形成する誘導加熱調理器本体（筐体）を薄型化することにより、本体下部に別の筐体スペースを確保でき、一体としたキッチンユニット等として、機能の複合化が可能となる。

また、凹部４の側壁に冷却ファン５の冷却風を吹出す冷却口９を設けたので、冷却ファン５への負荷が軽減でき、低騒音化が可能である。即ち、冷却ファン５の直後に凹部４を設け、その側壁が位置する構造となるので、冷却ファン５と凹部４の側壁間での圧力が大きくなり、冷却ファンへ５の負荷が増大することから、圧力軽減と加熱コイル６の冷却風確保の２つの機能を持たせて冷却口９を設置している。冷却口９の開口により冷却ファン５への負荷が軽減できるので、必要な風量を得るにも冷却ファン５の回転数（電圧）を下げることができ、その結果として低騒音化が可能になる。
さらに、減圧口１０を設け、その開口面積を調整することにより、冷却用フィン７の手前での圧力損失が低減できるので、冷却ファン５への負荷を軽減でき、冷却に必要な風量を確保しながら低騒音化することができる。即ち、冷却フィン７の直前では、冷却フィン７自体の圧損があるために、圧力が高くなる。これが加熱コイル６の下部のダクト３を介して影響を及ぼすことにより、冷却ファン５への負荷が増大する。この冷却ファン５の負荷増大を抑制するために減圧口１０を設ける。低騒音化については、上記の冷却口９の場合と同様である。ここで、開口面積を調整するとは、製作時の風路構成として、加熱コイル６と冷却フィン７へ必要な風量が得られるような状態に調整（設計）することである。

本誘導加熱調理器は、一方側の端部と、他方側の端部と、両端部間に配置され、上部がへこんだ凹部を有する中央部とを備え、一方側の端部から他方側の端部まで貫通穴を有するダクト３を筐体の底板に設置し、このダクト３の両端部を、それぞれ、第１の囲い部及び第２の囲い部とし、中央部の凹部と筐体の内壁とにより第３の囲い部を形成し、また凹部の下部を第４の囲い部としたので、ダクト３を使用し、これを筐体内に設置することにより、加熱コイル６や放熱用フィン７の冷却能力の確保と、冷却風の圧力損失を大きくすることなしに、本体（筐体）の薄型化の確保との両立を容易に図ることができる。

また、本誘導加熱調理器は、第１の囲い部であるダクト３の一方側の端部と、第３の囲い部である凹部４と筐体の内壁とにより形成する囲い部とを仕切る凹部４の側壁（仕切り）に両囲い部を連通する開口である冷却口９を形成し、この冷却口９の開口面積を第４の囲い部である凹部４の下部のダクト３の冷却風の通過断面積より小さくしたので、凹部４内に過剰の冷却風が導入され、冷却ファン５から離れた冷却用フィン７に供給される冷却風が不足するのを防止できる。

また、本誘導加熱調理器は、第２の囲い部であるダクト３の他方側の端部と、第３の囲い部である凹部４と筐体の内壁とにより形成する囲い部とを仕切る凹部４の側壁（仕切）に開口である減圧口１０を設けたので、その開口面積を調整することにより、冷却用フィン７の手前での圧力損失が低減できるので、冷却ファン５への負荷を軽減でき、冷却に必要な風量を確保しながら低騒音化することができる。

実施の形態２．
実施の形態１の誘導加熱調理器の冷却構造においては、ダクト３の幅が加熱コイル６の外径よりも小さい場合のものであるが、ダクト３の幅が加熱コイル６の外径よりも大きい場合の例を図３の冷却構造の構成部品であるダクトにより説明する。
本冷却構造においては、ダクト３の幅が加熱コイル６の外径よりも大きくしている。実施の形態１の冷却構造では、ダクト３の幅が加熱コイル６の外径よりも小さいため、ダクト３へ凹部４を形成することにより、必然的に冷却風吹出し溝１１が形成されるが、本例の場合は、ダクト３に形成された凹部４の加熱コイル６の外形に合わせて形成した側壁に、冷却口９と減圧口１０方向とほぼ直交方向の少なくとも一方に冷却風吹出し溝１１を設ける。図３には、両方に冷却風吹出し溝１１を設けたものを示す。

これにより、ダクト３の幅が加熱コイル６の外径より大きい場合においても加熱コイル６を冷却後の冷却風が冷却風吹出し溝１１から吹出すことができる。また、この吹出し冷却風を筐体内の他の部品（加熱コイル６は除く）の冷却に利用できる。
その他の構成については、実施の形態１と同様であり、得られる効果も同様である。

実施の形態３．
本例の誘導加熱調理器の冷却構造は、実施の形態１または実施の形態２の冷却構造において、冷却口９の開口面積を固定するのではなく、増減調整するものである。
本冷却構造には、冷却用フィン７の温度を検知する温度検知器である温度モニタ１３を設け、また、凹部４の側壁に冷却口９の開口面積を増減する冷却口開閉機構１２を設け、さらに、温度モニタ１３の検知温度を受け、冷却口開閉機構１２に開閉制御信号を出す冷却口開閉制御装置１４を設ける。

誘導加熱調理器の運転中に、冷却ファン５によりダクト３内に供給された冷却風の一部は、ダクト３の凹部４の側壁に設けられた冷却口９から凹部４の加熱コイル６へ吹付けられ、また、冷却用フィン７へ向けて供給される冷却風の一部は、ダクト３の凹部４の側壁に設けられた減圧口１０から加熱コイル６へ吹付けられ、残りの冷却風は、冷却用フィン７を冷却するが、温度モニタ１３は、冷却用フィン７の温度を監視しており、冷却用フィン７の温度上昇が小さく、所定の温度より低い場合は、冷却口開閉制御装置１４は、冷却口開閉機構１２へ冷却口９の開度が大きくなるように制御信号を出力する。また、冷却用フィン７の温度上昇が大きく、所定の温度より高い場合は、冷却口開閉制御装置１４は、冷却口開閉機構１２へ冷却口９の開度が小さくなるように制御信号を出力する。
以上のように、冷却口９に冷却口開閉機構１２を設けることにより、加熱コイル６の下部のダクト３を通過して冷却用フィン７へ向けて供給される冷却風量を調整できるようになるため、冷却風を効率的に利用できる。なお、減圧口１０は設けなくてもよい。

本誘導加熱調理器は、第１の囲い部であるダクト３の一方側の端部と第３の囲い部である凹部４と筐体の内壁とにより形成する囲い部とを仕切る仕切りである凹部４の側壁に設けた開口である冷却口９の開口面積を制御する冷却口開閉機構１２と、該冷却口開閉機構１２を動作させる冷却口開閉制御装置１４と、冷却用フィン７の温度を検知する温度検知器である温度モニタ１３とを備え、該温度モニタ１３の検知温度により冷却口開閉制御装置１４が冷却口開閉機構１２を動作させ、開口の開口面積を増減するので、加熱コイル６の下部のダクト３を通過して冷却フィン７へ向けて供給される冷却風量を調整できるようになるため、薄型により圧力損失が大きくなるような冷却構造においても冷却風を効率的に利用できる。

以上のように、実施の形態１、２、３においては、誘導加熱調理器の筐体内に中央部に凹部４を有するダクト３を設置することにより、加熱コイル６や制御用基板８に実装した発熱部品の冷却用の冷却用フィン７を冷却する冷却能力の確保と、冷却風の圧力損失を大きくすることなしに、本体（筐体）の薄型化の確保との両立を図った誘導加熱調理器の例を説明したが、本冷却構造は、このようなダクト３を使用するものに限定するものではない。即ち、筐体内において、加熱コイル６を中央にして、両側に冷却ファン５と制御基板８に設置した冷却用フィン７とを配置し、これらのそれぞれに冷却風が集中できる囲いを設けるとともに、中央部の加熱コイル６の下部に仕切りにより冷却風の専用風路を形成し、冷却ファン５の冷却風が一部は、加熱コイル６に吹出され、加熱コイル６を冷却し、また、他の部分は専用風路を通過して冷却用フィン７を冷却するような構造のものであればよい。

本発明の実施の形態１の誘導加熱調理器の冷却構造を示す図である。 図１の誘導加熱調理器の冷却構造の構成部品であるダクトを示す図である。 本発明の実施の形態２の誘導加熱調理器の冷却構造の構成部品であるダクトを示す図である。 本発明の実施の形態３の誘導加熱調理器の冷却構造の構成部品であるダクトを示す図である。

符号の説明

１ 底板、３ ダクト、４ 凹部、５ 冷却ファン、６ 加熱コイル、７ 冷却フィン、８ 制御基板、９ 第１の囲い部と第３の囲い部とを仕切る仕切りの開口、１０ 第３の囲い部と第２の囲い部とを仕切る仕切りの開口、１２ 冷却口開閉機構、１３ 温度検知器、１４ 冷却口開閉制御装置。

Claims (5)

1. 筐体内の一方側に設けられ、冷却ファンを収容する第１の囲い部と、
   筐体内の他方側に設けられ、制御基板と該制御基板に設置した冷却用フィンとを収容する第２の囲い部と、
   前記第１の囲い部と前記第２の囲い部の間に設けられ、上下に仕切る仕切りにより下部と仕切られ、加熱コイルを収容する上部の第３の囲い部と、
   前記仕切りで上部の前記第３の囲い部と仕切られ、前記第１の囲い部と前記第２の囲い部とを連通させ、冷却風の通路となる下部の第４の囲い部とを備えた誘導加熱調理器であって、
   前記第１の囲い部に収容された前記冷却ファンによる冷却風が、一部は、第３の囲い部に導入され前記加熱コイルを冷却し、また、前記冷却風の他の部分は、前記第４の囲い部を通り、第２の囲い部に導入され前記冷却用フィンを冷却することを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 一方側の端部と、他方側の端部と、前記両端部間に配置され、上部がへこんだ凹部を有する中央部とを備え、前記一方側の端部から前記他方側の端部まで貫通穴を有するダクトを前記筐体の底板に設置し、
   前記ダクトの両端部を、それぞれ、第１の囲い部及び前記第２の囲い部とし、前記中央部の前記凹部と前記筐体の内壁とにより第３の囲い部を形成し、また前記凹部の下部を第４の囲い部としたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記第１の囲い部と前記第３の囲い部とを仕切る仕切りに前記両囲い部を連通する開口を形成し、前記開口の開口面積を前記第４の囲い部の冷却風の通過断面積より小さくしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記第２の囲い部と前記第３の囲い部とを仕切る仕切りに開口を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記第１の囲い部と前記第３の囲い部とを仕切る仕切りに設けた開口の開口面積を制御する冷却口開閉機構と、該冷却口開閉機構を動作させる冷却口開閉制御装置と、前記冷却フィンの温度を検知する温度検知器とを備え、
   該温度検知器の検知温度により前記冷却口開閉制御装置が前記冷却口開閉機構を動作させ、前記開口の開口面積を増減することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の誘導加熱調理器。
   

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