JP2008282678A - 電磁加熱調理器の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスがほとんど不要で、電磁加熱調理器を長期間安定して運転することのできる、対環境性の高い電磁加熱調理器の冷却装置を提供する。
【解決手段】電磁加熱調理器における電源装置および制御装置を密閉されたケースに収納し、このケース内に、前記電源装置を構成するパワーデバイスが取り付けられ内部に冷却液体通流路を有する液冷形冷却体と、この冷却体に熱的に結合された空気冷却器と、この空気冷却器を介して前記ケース内の空気を循環させる空気循環ファンとを設け、前記冷却体へ前記ケースの外側から冷却液体を供給し、冷却のための外気の供給を不要にする。
【選択図】図１

Description

この発明は、電磁誘導作用によって加熱を行なう電磁加熱調理器の冷却装置に関する。

電磁加熱調理器の一般的な構成を図５に示す。この図５において、５０は電磁加熱調理器である。この電磁加熱調理器５０は、鍋等の調理器具を電磁誘導加熱するための加熱コイル５１と、この加熱コイルに５１に高周波電力を供給する高周波インバータにより構成された電源装置５２およびこの電源装置５２を制御する制御装置５３等を開放された本体ケース５９に収めて構成される。

このような電磁加熱調理器５０においては、運転時の加熱コイル５１や電源装置５２および制御装置５３の自己発熱分を冷却するための冷却装置として、一般に特許文献１に示されるような空冷式の冷却装置が採用されている。この空冷式の冷却装置は、電動式の冷却ファン５５を備え、このファン５５により、外気を冷却空気としてケース５９内に吸い込んで、強制通流させて内部の機器を冷却するものである。

このような空冷式の冷却装置を備えた電磁加熱調理器５０においては、電源装置５２のインバータを構成するパワートランジスタなどのパワーデバイス５２ａが、フィン付きヒートシンク５２ｂに搭載され、このヒートシンク５２ｂ上に制御装置５３を構成するプリント回路板５３ａが連結配置される。

冷却ファン５５により、本体ケース５９の吸気口５９ａから吸い込んだ外気が、ケース５９内を実線矢印で示すように強制的に通流されて、排気口５９ｂから排出する過程で、パワーデバイス５２ａおよびこれから伝熱されるヒートシンク５２ｂ、並びに制御装置５３を構成するプリント回路板５３ｂの実装電子回路素子５３ａなどが冷却され、ここで発生した熱がケース５９の外へ搬出される。また、同時に、仕切板５４の通風孔５４ａを通して加熱コイル５１の下面にも冷却空気の一部が通流され、これによって加熱コイル５１が冷却される。
特開２００６−２１０３６５号公報

このような空冷式の電磁加熱調理器は、家庭用であれ、業務用であれ、調理中に発生する油煙、蒸気、粉塵等の異物が空気中に大量に浮遊する台所または調理場で使用される。このため、電磁加熱調理器に冷却のために取り込まれる冷却空気にはこのような異物が大量に含まれるため、電磁加熱調理器のケースの吸気口に空気中の異物を取り除くための空気フィルタが設置される。しかし、このフィルタは異物を吸着して目詰まりを生じるので、冷却性能を維持するためには、定期的にメンテナンスをして、フィルタの目詰まりを解消する必要があり、フィルタのメンテナンスに著しく手間を要する。また、特に油煙のような微粒子状の異物は、空気フィルタを通過して調理器のケース内に侵入し、ケース内の電子機器に付着するため、運転時間が長くなると電気絶縁が劣化して、内部の電子機器が破損する危険がある。

この発明は、このような問題を解決するために、メンテナンスがほとんど不要で、電磁加熱調理器を長期間安定して運転することのできる、対環境性の高い電磁加熱調理器の冷却装置を提供することを課題とするものである。

この発明は、前記の課題を解決するために、電磁誘導加熱コイルとこの加熱コイルに高周波電力を供給する高周波インバータからなる電源装置およびこの電源装置を制御する制御装置とを備えた電磁加熱調理器において、前記電源装置および制御装置を密閉された保護ケースに収納し、この保護ケース内に、前記電源装置の高周波インバータを構成するパワーデバイスが取り付けられ内部に冷却液体通流路を有する液冷形冷却体と、この冷却体に熱的に結合された空気冷却器と、この空気冷却器を介して前記保護ケース内の空気を循環させる空気循環ファンとを設け、前記冷却体へ外部から冷却液体を供給するとともに前記空気循環ファンにより前記保護ケース内の空気を循環させることにより前記電源装置および制御装置の冷却を行うことを特徴とするものである。

この発明において、前記加熱コイルに冷却液体通流路を形成し、この加熱コイルの冷却液体通流路に前記液冷形冷却体を貫流する冷却液の一部または全部を貫流させるように構成するようにすると、加熱コイルの冷却効果を高めることができる。

また、前記液冷形冷却体は、内部の冷却液体通流路内に部分的に突起を設けるとともに、内壁面に水垢付着防止および酸化腐食防止機能を有するコーティング剤を塗布して構成することができる。

この発明によれば、電磁加熱調理器を構成する電子機器類で構成された電源装置および制御装置の収められた密閉された保護ケース内に、液冷形冷却体と、この冷却体に熱的に結合された空気冷却器とこの空気冷却器を介して密閉ケース内の空気を循環させる空気循環ファンを設け、外部から供給される冷却液により液冷形冷却体を冷却し、この冷却体により発熱量の大きい電源装置のパワーデバイスを冷却するとともに空気冷却器を介して保護ケース内の空気を冷却することができる。これにより、電子機器で構成された電源装置および制御装置の収められた保護ケース内に、調理中に発生する油煙、蒸気、粉塵等の異物を含む外気を導入する必要がないので、外気の影響を受けなくなり、空気フィルタが不要となる。このため、メンテナンスが簡単で、かつ長期間運転しても内部の電子機器が破損される危険がなくなり、耐環境性の高い電磁加熱調理器を提供できる。

この発明の実施の形態を、図に示す実施例について説明する。

図１および図２は、この発明の実施例の構成を示すもので、図１はその縦断面図、図２は図１における電磁加熱調理器の保護ケースおよび本体ケースを除いて示す分解斜視図である。

図１および図２において、電磁加熱調理器１０は、電磁誘導加熱コイル１１、この加熱コイル１１に高周波電力を供給する、高周波インバータから構成された電源装置１２および電源装置１２を制御する制御装置１３を備え、これらの機器が共通の本体ケース１９内に収められている。この本体ケース１９内には、この発明にしたがって、密閉された保護ケース１８が設けられる。この保護ケース１８の中には、電子機器で構成された電源装置１２および制御装置１３が収納される。

この保護ケース１８に収納された電源装置１２は、内部に冷却液体を貫流させて冷却を行う液冷形冷却体１２ｂを備え、この冷却体１２ｂの上に、発熱量の大きいインバータの構成要素のパワーデバイス１２ａを取付ける。この冷却体１２bには、さらに複数の放熱フィン１６ａを格子状に組み合わせて構成した空気冷却器１６が熱的に結合され、この冷却器１６に電動式の空気循環ファン１５が取付けられる。また、冷却体１２ｂの上に冷却器１６を間に挟む形で制御装置１３を構成するプリント回路板１３ｂを取付けている。そして、冷却体１２ｂに結合された空気冷却器１６には空気循環ファン１５を取付ける。この空気循環ファン１５は、密閉された保護ケース１８内の空気を空気冷却器１６の放熱フィン１６ａを通して、この保護ケース内で循環させる。

さらに、図２に示すように、加熱コイル１１を銅パイプのように内部に冷却液体通流路１１ａを有する電気導体で形成し、この加熱コイル１１の冷却液体通流路の入り口１１ａと液冷形冷却体１２ｂの冷却液体の貫流路の出口１２ｆとを絶縁性の接続パイプ１７ａにより接続し、冷却体１２ｂおよび加熱コイル１１の冷却液体通流路を互いに直列に接続する。そして、冷却体１２ｂの冷却液体通流路の入口１２ｅと加熱コイル１１の冷却貫流路の出口１１ｂを、それぞれ接続パイプ１７ｂおよび１７ｃを介して図示しない例えば水道のような冷却液体供給源に接続し、この供給源から冷却体１２bおよび加熱コイル１１の冷却液体通流路に冷却液体を貫流させる。出口１１ｂから排出される冷却液体は、そのまま放流するか、あるいは、電磁加熱調理器１０の外部に図示しない液体冷却器を設けて、この液体冷却器により冷却して循環して再使用するようにすることができる。

一方、加熱コイル１１は、接続端子１１ｓ、１１ｔを、それぞれ接続線１１ｅ、１１ｆを介して電源装置１２の出力端子１２ｓ，１２ｔに接続し、電源装置１２から供給される高周波電流により励磁され、高周波磁界を発生する。この高周波磁界が、この中に置かれた調理用の鍋等を加熱して調理が行われる。

このように構成された電磁加熱調理器１０に通電して運転すると、電流の多く流れる電源装置１２のパワーデバイス１２ａおよび加熱コイル１１は、より大量に発熱する。この熱を冷却するために、直列に接続された冷却体１２ｂおよび加熱コイルの冷却液体通流路に冷却液供給源から冷却液体を供給する。同時に、空気冷却器１６に取り付けた空気循環ファン１５も運転する。

最も発熱の大きい電源装置１２のパワーデバイス１２ａの熱は、冷却体１２ｂを介してこの中を貫流する冷却液体によって冷却さる。パワーデバイス１２ａを冷却して冷却体１２ｂから出た冷却液体は引き続き、電磁加熱コイル１１の冷却液体通流路に流入し、この加熱コイル１１を冷却して接続パイプ１７ｃから流出する。このようにして発熱量の大きいパワーデバイス１２ａおよび加熱コイル１１は、冷却液体により良好に冷却することができるので、これらの機器の過熱を防止して安全に運転することができる。

一方、空気循環ファン１５により電源装置１２および制御装置１３の収められた、密閉された保護ケース１８内の空気が図１および図２に実線矢印で示すように空気冷却器１６を通して保護ケース１８内で循環される。このように保護ケース１８内を循環する空気が、電源装置１２のパワーデバイス１２ａおよび制御装置１３のプリント回路板１３ｂ上に実装された電子回路素子１３ａと接触して、これらの素子の熱を吸収し、冷却する。この循環空気に吸収された熱は、循環空気が空気冷却器１６を通過するときに、その放熱フィンを通して、液冷形冷却体１２ｂに伝達され、冷却体１２ｂの中を貫流する冷却液体により吸収されて装置外へ搬出される。このため、保護ケース１８内の制御装置１３等も良好に冷却されるようになる。

この発明によれば、発熱量の大きい電源装置１２および加熱コイル１１は、冷却液体により冷却され、発熱量の小さい制御装置１３は、電源装置１３を構成する電子機器とともに密閉された保護ケース１８内に収められ、液冷形冷却体１２ｂに結合された空気冷却器により冷却された保護ケース内の空気により冷却されるようになるので、電磁加熱調理器１０の冷却のために外気の供給を必要としなくなる。したがって、油煙、蒸気、粉塵等の異物が空気中に大量に浮遊する台所または調理場で使用しても、内部の電子機器がこれらの空気中の異物によって汚損されることがないので、長期間安定に運転することができ、しかも、定期的なメンテナンスの必要な空気フィルタが不要とるため、メンテナンスの手間も省ける。

この発明に使用する液冷形冷却体の実施例の１つを図３に示す。

この図３に示す冷却体１２ｂは、高熱伝導性の金属板等で形成した平板状の基体１と蓋体２とで構成されている。基体１の内部には、図３（ａ）に示すように冷却液体の通流路となるＵ字状の溝１ａが形成される。基体１のこの溝１ａの開口する面に、図３（ｂ）に示すように、Ｏリング等のパッキン２ａを介して蓋体２を被せ、基体１に液密的に結合して、冷却体１２ｂが構成される。また、溝１ａ内に適宜に突起１ｂを設けることにより、この溝の内壁とこの中を貫流する冷却液体との接触面積を増やし、冷却体の冷却効果を高めることができる。さらに、溝１ａの内壁面には、カリウムやカルシウムのような水垢が付着したり、酸化腐食が発生したりしないようにするための剥離剤を混合した防食コーティング剤を塗布するようにすると、長期間安定して高い冷却効果を維持することができる。

図４に、液冷形冷却体の他の実施例を示す。この実施例の冷却体１２ｂは、アルミニウムのなどの高熱伝導性の金属の基体３の中に、ステンレス鋼等の高耐腐食性の金属で構成された中空の液体通流路を有するパイプ４を一体に鋳込んで形成したものである。

このように構成すると冷却体１２ａの構造が簡単で製作がきわめて容易となる。この場合、冷却液体の通流路を形成するパイプ４の外周面にヘアーライン状の浅い溝を加工して、アルミニウムのなどの高熱伝導性の金属の基体３部分に鋳込むようにすると、冷却液体通流路を形成するパイプの表面積を拡大するとともに、基体３との密着結合性を高めることができるので、パイプ４と基体３との熱伝導性が向上し、冷却体１２ｂの冷却効果を高めることが可能となる。

この発明における液冷形冷却体としては、例示した構成のものに限らず、各種の構成の冷却体を使用することができる。

この発明の実施例の構成を示す縦断面図である。 図１の示す実施例にける本体ケース１８およびほぼケース１９を除いて示す斜視図である。 この発明に使用する液冷形冷却体の第１の実施例を示す構成図であり、（ａ）は、（ｂ）のａ−ａ線の平面断面図、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線の立面断面図である。 この発明に使用する液冷形冷却体の第２の実施例の構成を示す斜視図である。 従来の電磁加熱調理器の構成を示す縦断面図である。

符号の説明

１０：電磁槓子調理器
１１：電磁加熱コイル
１２：電源装置
１２ａ：パワーデバイス
１２ｂ：液冷形冷却体
１３：制御装置
１３ａ：電子回路素子
１３ｂ：プリント回路板
１５：空気循環ファン
１６：空気冷却器
１８：密閉保護ケース

Claims (3)

1. 電磁加熱コイルとこの加熱コイルに高周波電力を供給する高周波インバータからなる電源装置およびこの電源装置を制御する制御装置とを備えた電磁加熱調理器において、前記電源装置および制御装置を密閉された保護ケースに収納し、この保護ケース内に、前記電源装置の高周波インバータを構成するパワーデバイスが取り付けられ内部に冷却液体通流路を有する液冷形冷却体と、この冷却体に熱的に結合された空気冷却器と、この空気冷却器を介して前記保護ケース内の空気を循環させる空気循環ファンとを設け、前記冷却体へ外部から冷却液体を供給するとともに前記空気循環ファンにより前記保護ケース内の空気を循環させることにより前記電源装置および制御装置の冷却を行うことを特徴とする電磁加熱調理器の冷却装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記加熱コイルに冷却液体通流路を形成し、この加熱コイルの冷却液体通流路に前記液冷形冷却体を貫流する冷却液の一部または全部を貫流させるように構成したことを特徴とする電磁加熱調理器の冷却装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、前記液冷形冷却体は、内部の冷却液体通流路内に部分的に突起を設けるとともに、内壁面に水垢付着防止および酸化腐食防止機能を有するコーティング剤を塗布して構成したことを特徴とする電磁加熱調理器の冷却装置。

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