JP2009224166A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】
本体内に設置される加熱コイルと制御基板を、ファン装置により効率よく冷却できる誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】
本体の上面に配置されたトッププレート９と、トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイル２２と、加熱コイル２２の駆動を制御する制御基板５１と、制御基板５１よりも本体の後方に設けられ加熱コイルと制御基板とを冷却するファン装置４とを備え、本体後方側のトッププレート９の吸気口９ａに連通する風路に設けたファン装置４の上流に放熱部４７を設け、ファン装置４の下流側の制御基板５１ａに制御基板５１ａの発熱素子５９ａを熱的に接続する吸熱部４９を設け、ファン装置４を挟んで放熱部４７と吸熱部４９をヒートパイプ４８により接合した。
【選択図】図１

Description

本発明は誘導加熱調理器において、本体内に設置された加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板の冷却構造に関するものである。

誘導加熱調理器は、加熱コイルに高周波電流を流した時に発生する磁力線によってその上に置かれた金属製の鍋底に渦電流を発生させ、その渦電流によるジュール熱を利用して鍋底を加熱し、調理を行う装置である。該装置は加熱時には鍋だけでなく、加熱コイルや加熱コイルを制御する制御基板などからも発熱が生じるため、ファン装置を用いて送風冷却が行われている。

前記冷却構造として、従来は、軸流ファンや多翼ファンを用いて本体上面の後部に開口した吸気口から吸気した空気を制御基板に送風し、さらに加熱コイルに送風して制御基板や加熱コイルを冷却するものであった。

近年、誘導加熱調理器は、調理時間の短縮などの要請から加熱コイルをより高出力化する傾向にあり、該誘導加熱調理器に組み込まれるロースターは大型の調理品に対応できるように内容積が大型化する傾向にある。

また、使用する鍋の種類も高効率で加熱できる鉄鍋だけでなく、鉄鍋よりも加熱効率が低い非磁性ステンレス鍋でも使用できるようになっており、さらに、最近では、鉄，非磁性ステンレス製の鍋に加えてこれらの鍋よりもさらに加熱効率が低いアルミ製鍋，銅製鍋でも使用できるオールメタル鍋対応機種が製品化されている。

一方、加熱コイルを制御する制御基板は、本体内の加熱コイルの下部にあり、ロースター側方の余剰空間に配置されているが、加熱コイルの高出力化，対応鍋の多様化に伴い加熱コイルの制御部品が増加し、制御基板の実装密度が高く、通風抵抗が大きくなるとともに熱損失も増大する傾向にある。

また、ロースターの内容積の大型化により、制御基板の配置空間は縮小され、制御基板上の電子部品配置は更に実装密度が高くなる傾向にある。

従って、制御基板に搭載される電子部品の冷却には、冷却に必要十分な空気量を流すためのファン装置の大型化や高速回転化、あるいは電子部品を放熱するヒートシンクのフィン面積の増加などをしなければならず、大きなファン動力が必要となり、ファン装置のモータ音や部品の風切り音（流体音）が増加して騒音が生じるとともに、回路基板上ではヒートシンクの大きさにより電子部品の配置が制限されるため、加熱制御に最適な部品配置が行い難くなる。

上記の課題を解決するものとして、特許文献１，２，３に示すように、高発熱する電子部品の熱を高熱伝導体（ヒートパイプ）により熱輸送して冷却する技術が提案されている。

上記特許文献１に記載されたものは、誘導加熱コイルに高周波電流を通電するインバータ基板と、該インバータ基板のスイッチング素子と熱的に接合された高熱伝導体と、該高熱伝導体のうち放熱を行う熱交換部と、該熱交換部および前記誘導加熱コイルへ送風する送風機とを備え、該送風機の水平風路上流に前記熱交換部を配置し、加熱コイルを送風機の水平風路下流に配置し、送風機から水平方向に送風された風が熱交換部に吹付けられた後、加熱コイルに吹き付けられて冷却するものである。

また、特許文献２に記載されたものは、スイッチング素子をヒートパイプ片側の吸熱部に配置し、その反対側に放熱部を設けた構成であり、さらに、前記放熱部をスイッチング素子が配置されたユニットの外方に配置して空冷するものである。

さらに、特許文献３に記載されたものは、加熱コイルやスイッチング素子を内蔵した電磁調理器において、調理器の筐体の内側と外側の空気の熱交換を行えるように、複数のヒートパイプを筐体に貫通させて設け、筐体の内側と外側に位置するヒートパイプの両端に循環空気を供給するファンをそれぞれ設けた冷却構造である。

特開２００６−７３５１２号公報 実公昭６１−３４７１２号公報 特開平３−１９２６８６号公報

上記従来の誘導加熱調理器では、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路からなる制御基板（インバータ基板）の発熱素子を冷却するために、発熱量や冷却空気量に応じたヒートシンクと前記発熱素子とを密着して接触固定させる構成であるため、発熱量が大きな発熱素子に対してヒートシンクの大きさと冷却空気量がトレードオフの関係となり、実装スペースと騒音が相対する関係となる。

また、本体上面のトッププレートの吸気口から大風量の冷却空気をインバータ基板に供給する場合、調理中における蒸気や油煙，飛散した水や異物，キッチン雰囲気中のゴミや埃などが風路中に浸入し易くなる。

また、発熱素子から熱を奪うヒートシンクは、制御基板上において前記発熱素子と隣り合わせで同じ空間に設けられるため、ヒートシンクの大きさにより制御基板上の実装面積が縮小することになる。このため、制御基板上では実装密度を狭めた部品配置となり、冷却風路が狭くなって通風抵抗が増大し、冷却空気を送るのが難しくなる。

さらに、実装密度が高くなると、電子部品間の絶縁距離を取るのが難しくなり、別途絶縁部材による絶縁構造が必要となってしまい、さらに構造が複雑化し、高密度化が促進されるとともにコスト高になる。

また、制御基板上のヒートシンクに冷却空気を送るには、高圧大風量のファン装置が必要となるため、ファン装置の大型化により制御基板の大きさがさらに縮小して実装密度の増加を高めてしまうことになる。また、該ファン装置で空冷する構成であれば、ファンの高速回転も必要となることから騒音も大きくなり、キッチン環境を害する要因となる。

さらに、特許文献１に記載されたものは、インバータ基板を搭載した筐体の薄型化を図るために、高熱伝導体（ヒートパイプ）からなる放熱板を用いて熱を面方向広げるものであるため、インバータ基板が搭載される空間にさらに体積のある該高熱伝導体が追加で搭載されることになり、筐体内部の実装密度が高められ、冷却空気を流し難い構成となる。このため、通風抵抗の大きなインバータ基板上の風路に必要風量を供給するためのファン装置の大型化や高速回転化が必要となり、騒音などによるキッチン環境の悪化が懸念される。

また、高熱伝導体は、インバータ基板内で他の電子部品との絶縁が必要であり、広い面積であるほど絶縁構造が複雑化して配置が困難となり、さらに実装密度が高い構造となる。

また、高熱伝導体の放熱を行う熱交換部（ヒートシンクなど）をファン装置の下流に設けて冷却空気を前記熱交換部に流す場合、前記ファン装置と熱交換部を直接近接して配置するか、又はダクトなどによりファン装置から熱交換部に冷却空気を導風させる構成にしないと、熱交換部に十分な冷却空気量を供給できない。つまり、ファン装置と熱交換部（及び前記ダクト）は、配置条件が拘束されてしまうため、インバータ基板上の配線パターンに影響を及ぼして配線距離や絶縁などを考慮した電子部品の最適配置が難しい。

また、熱交換部に供給される空気がファン装置から排気される空気の一部である場合には、熱交換部の下流側に配置された部品に風温の上昇した空気が直接当たることになり、局所的に冷却しにくい部位が内部に生じ易くなる。

さらに、上記ファン装置の一部を熱交換部に供給する構成では、風量を減少させる代わりに熱交換部の放熱面積を多くする必要があるので、フィン枚数などの増加による熱交換部の容積増大やフィンピッチを狭めた際の通風抵抗の増加の何れか、又は両方が行われる熱交換部がインバータ基板上に実装される。このため、実装密度の増加、又は通風抵抗の増加、若しくはその両方を避けることができなくなり、熱交換部を配置した具体的な利点は平面状の部品配置のみで、冷却性能の向上，キッチン環境の快適性などが改善されることがない。

次に、特許文献２に記載されたものは、発熱する部材をスイッチング素子に置き換えた冷却部品の構成要素としてヒートパイプの一般的な使い方を適用したものであり、誘導加熱調理器の本体内に組み込まれた状態での冷却構造については一切記載されていない。

また、放熱部を誘導加熱ユニットの外方に設け、一つのファン装置で複数の放熱部に冷却空気を供給する構成で、誘導加熱ユニット（本体）の内部に空冷構造を搭載しておらず、本発明に係るキッチン組み込み型の誘導加熱調理器に適用できるものでない。

さらに、本発明が解決しようとする技術課題である、高密度に実装された電子部品の冷却性能を決める重要部品の放熱部とファン装置が本体外に設置されており、本体サイズが大きくなると考えられる。また、特許文献３に記載されたものも、特許文献２と同様に本体の内側と外側の空気の熱交換を行うためにヒートパイプを適用したものであり、電子部品の熱を直に冷却するものでないため、高い冷却性能を得ることができないし、本体自体が大きくなり、キッチンへの組み込みができなくなる。

本発明は、上記の課題のうち少なくとも一つを解決するためになされたものである。

本発明は上記課題を解決するめになされたものであり、請求項１では、本体の上面にトッププレートを備え、前記本体内に複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、前記本体の後部側に本体内に外気を導入するための吸気口と本体内部から外部に排気するための排気口を備えた誘導加熱調理器において、前記ファン装置と前記吸気口とを連通する風路内に放熱部を設け、前記制御基板に該制御基板の発熱素子と熱的に接続される吸熱部を設け、該吸熱部と前記放熱部とを前記ファン装置を挟んでヒートパイプにより接合したものである。

請求項２では、前記放熱部を、本体外郭の壁面又はファン装置の外郭面のいずれか一方、若しくは両方としたものである。

請求項３では、前記放熱部は、前記吸気口から本体内への異物落下や前記制御基板への水浸入を防ぐ防水手段を兼ねたものである。

請求項４では、前記制御基板から前記加熱コイルに供給される高周波電流が小さい場合、前記ファン装置の駆動を止める制御により、前記トッププレートの吸気口から自然対流により前記放熱部の熱が排気されるようにしたものである。

本発明の請求項１によれば、ヒートパイプの放熱部を、本体の後部側に設けられた吸気口と本体内の後方に設けられたファン装置とを連通する風路内に設けているので、ファン装置により本体後部側の吸気口から吸い込む大部分の冷却空気を放熱部で効率良く熱交換できる。つまり、吸気口から吸い込まれた冷却空気がファン装置から吐き出される前に放熱部を通過するので、その通過した冷却空気の風温上昇を最も小さい状態としつつ、その空気をインバータ基板上の電子部品の冷却に利用できる。

一方、ヒートシンクなどの放熱部品の代わりにインバータ基板の外方に放熱部が設けられるため、インバータ基板上に実装される放熱部品の体積分が空間となり、インバータ基板上の実装密度を緩和して通風経路を広く設けることができ、ファン装置への負荷を減らして低速回転でも大風量の冷却空気を低騒音で流すことができる。

請求項２によれば、前記放熱部を誘導加熱調理器の構成部品である本体外郭の壁面又はファン装置と兼用させることにより、放熱部の伝熱面積を有効に広げ、吸気口からファン装置までの通風抵抗を低減させ、ファン装置の負荷を低減することができる。

請求項３によれば、請求項１による効果に加えて、調理中における蒸気や油煙，飛散した水や異物，キッチン雰囲気中のゴミや埃などが風路中に浸入し難くなる。

請求項４によれば、加熱コイルの低出力時にファン装置から冷却空気を供給しなくとも、内部の自然対流による微風とトッププレート側からの放熱により十分冷却することができる。また、発熱が小さくなった電子部品の熱は吸気口の近傍に配置した放熱部から外部に効率良く排気することができる。従って、ファン装置の駆動がない状態での低出力動作が可能となり、ファン装置の動作音がなく、静音化を図れるとともに、ファン動力分の省エネも実現できる。

以下、本発明の誘導加熱調理器を添付図面に従って説明する。尚、本発明は、電熱加熱によるクッキングヒータ，ガス加熱によるガスコンロ等と組み合わせた加熱調理器にも適用できる。

図１から図４は本発明の誘導加熱調理器の一実施例を示すもので、図１は、本体外郭の上面からトッププレートを外した状態の内部構造を示す斜視断面図である。図２は、同誘導加熱調理器の側面断面図である。図３は、同誘導加熱調理器のファン装置の分解斜視図である。図４（ａ）（ｂ）は、ヒートパイプに接合される放熱部の斜視図である。

図において、誘導加熱調理器の本体上面にはトッププレート９が設けられ、本体後部には本体内部に冷却用の空気を供給する吸気口９ａ、本体内から冷却後の空気を排出する排気口９ｂが設けられ、本体前面上部には被調理鍋の火加減などを操作する操作部６９が設けられている。

また、トッププレート９の前側右左及び後部中央には鍋載置部９０（９０ａ，９０ｂ，９０ｃ）が設けられ、それらの下側の本体上部には、加熱コイル２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）が設けられており、誘導加熱できる金属鍋を鍋載置部９０に載置して加熱調理することができる。なお、加熱コイル２２は、電熱ヒータ等と組み合わせることもでき、例えば後部中央の加熱コイル２２ｃを電熱ヒータにすると、土鍋等も使用することができる。

また、本体の正面左側には魚などを焼くロースター１の投入口が設けられ、正面右側には被調理鍋の火加減やロースター１の加熱具合を操作する操作パネル６０が設けられており、その火力調整量をトッププレート９の表示部６５に表示する。尚、ロースター１と操作パネル６０は、左側と右側を逆にしてもよいし、ロースター１を真中にし、その両側に操作パネル６０を分けて設けてもよい。

また、加熱コイル２２に高周波電流を供給する電子部品などが実装された制御基板５１（一段目の基板５１ａ，二段目の基板５１ｂ，三段目の基板５１ｃ）や、該制御基板５１の電子部品５２（一段目の電子部品５２ａ，二段目の電子部品５２ｂ，三段目の電子部品５２ｃ）等を冷却するファン装置４等が搭載される基板収納ケース５は、操作パネル６０の後方でロースター１の側面に配置される。

図３に示すファン装置４は、ターボファン３と、該ターボファン３を収納するケーシング２と、該ケーシング２の開口部を塞ぐモータ設置面３５と、該モータ設置面３５に取付けられたファンモータ３９とで構成されている。

ファン装置４の基板側壁面となるモータ設置面３５には、吹出し口２０（一段目の吹出し口２０ａ，二段目の吹出し口２０ｂ）が配置されており、これらの吹出し口２０から各制御基板５１に向けて冷却空気を吹出すことができる。

そして、このファン装置４は、基板収納ケース５の内部で配置される制御基板５１よりも本体後方に設けられ、本体後方の吸気口９ａにケーシング２の吸気部２ａが連通するように配置されている。

尚、上記した吹出し口２０は、冷却対象となる制御基板５１、該制御基板５１上に配置される電子部品５２の個数により誘導加熱調理器毎に設定される設計パラメータである。従って、本実施例では、前記した制御基板５１や電子部品５２を効率よく冷却できるように、吹出し口２０の個数や大きさが決められる。

図２に示した構造では、上記したように基板収納ケース５に制御基板５１が上下方向に３段（一段目の基板５１ａ，二段目の基板５１ｂ，三段目の基板５１ｃ）積層され、該制御基板５１に高発熱素子５９（一段目の高発熱素子５９ａ，二段目の高発熱素子５９ｂ）や該高発熱素子５９に設置したヒートシンク５５（一段目のヒートシンク５５ａ，二段目のヒートシンク５５ｂ）、その他の電子部品５２などが実装される。

また、基板収納ケース５の内部には、制御基板５１上の部品冷却を補助するために、吸熱部４９，ヒートパイプ４８，放熱部４７で構成される冷却部品が配置される。

これらの冷却部品の位置関係は、ファン装置４と吸気口９ａに連通する風路中に放熱部４７が配置され、制御基板５１の高発熱素子５９に熱的に接続されるように吸熱部４９が配置され、両者をヒートパイプ４８により接合した構成となっている。すなわち、放熱部４７と吸熱部４９がファン装置４を挟んで上流側と下流側に配置される構成となっている。

また、放熱部４７は基板収納ケース５の吸気部５ａの直下に配置されており、吸気部５ａから吸い込まれる空気の大部分は放熱部４７を介してファン装置４に吸い込まれる。

吸熱部４９と放熱部４７を熱的に接続するヒートパイプ４８は、液体を内部に封止した銅管又はアルミなどの金属管で構成されている。該金属管の内部圧力、封入液体の量や種類、内部のウィックの有無などは、ヒートパイプ４８の作動温度や熱輸送量によって適宜決められるものであり、ヒートパイプ４８による等価熱伝導率は、銅の数十から数百倍の値にもなり得るため、吸熱部４９と放熱部４７の間で高効率な熱輸送による両者の温度差を小さくして冷却性能を高めることができる。

図４は、放熱部４７の一例を示したものであり、図４（ａ）は、ヒートパイプ４８が積層された多数の薄い平板状のフィン１００を貫通するように接合された構成である。フィン１００は、空気が上下方向に流通できるように垂直に配置されている。薄いフィンを積層した構造であれば、フィン厚さによる通風抵抗を抑え、多枚数のフィンを積層させ放熱面積を広く設けることができる。ここで、図示のようにフィン１００の表面に切り欠きや型絞りにより凹凸１００ａを設け、フィン表面による熱伝達性能を向上させた構成でもよい。

また、図４（ｂ）は、ヒートパイプ４８がコの字状に成型された平板が積層されたフィン１０１を貫通するように接合された構成である。本構成では積層されるフィン１０１の間隔Ｈｆを自由に設定して配置することができる。従って、吸気部５ａから浸入する恐れのある、調理中における蒸気や油煙，飛散した水や異物，キッチン雰囲気中のゴミや埃などに対し、ファン装置４を介して制御基板５１側にそれらが入り込まない寸法で間隔Ｈｆを構成できる。誘導加熱調理器の場合、例えば、間隔Ｈｆが３mmから１０mmの範囲内であれば、制御基板５１側への浸入を十分緩和して安定した動作を行わせることができる。さらに、ファン装置４に流れ込む空気を整流化することもでき、ファン装置４における流入時の風速分布を抑えることでターボファン３が吸気の損失を抑えて安定した回転動作で運転し易くなる。

よって、ファン装置４の振動を抑えるとともに効率よくファン回転動作することにより、小さい動力で大風量を制御基板５１に供給することができる。

尚、図（ａ）の構造であっても、フィン１００の間隔を広くすれば、同様の効果があることは言うまでもない。ただし、ヒートパイプ４８が接合される放熱部４７のフィン形状は多種多様であり、図４（ａ），図４（ｂ）に示した例以外でも何ら差し支えなく、本実施例の放熱部４７として適用できる。

また、本実施例の放熱部４７は、基板収納ケース５の吸気部５ａ近傍に１個設けた構成としたが、制御基板５１毎又は発熱量に応じて分割し、吸気部５ａの開口に対して並列又は流れ方向に直列に複数段配置させた構成でもよい。この構成にすれば、放熱部４７の分割により、発熱素子間で絶縁を要する場合に有効である。

尚、ファン装置４を挟んで放熱部４７と反対のヒートパイプ４８の端部に接合される吸熱部４９は、設置する高発熱素子５９の個数や大きさに合わせた金属ブロックでよい。

従って、吸熱部４９は、制御基板５１上に配置されるヒートシンク５５に比べて少ない容積で高発熱素子５９ａに設置されるので、制御基板５１上において、その分のスペースを部品配置の最適化，広い通風経路の確保（通風抵抗の低減）などに活用できる。

図２に示した吸熱部４９では、一例として、熱伝導性の良好な銅製のブロックにヒートパイプ４８の外形に合致させた取付孔４９ａを設け、ヒートパイプ４８を該取付孔４９ａに挿入した構造を図示した。

尚、吸熱部４９は、ヒートパイプ４８と熱的に接合していれば、その表面にヒートパイプ４８を溶接してもよいし、吸熱部４９に設けた溝に挟み込んで固定してもよい。また、吸熱部４９に接合するヒートパイプ４８の本数，断面の大きさは、高発熱素子５９の発熱量に応じて適宜設計される値である。

また、本実施例では、制御基板５１やファン装置４などの収納を基板収納ケース５内に行っているが、基板収納ケース５にそれらを搭載せず、直にロースター１と操作パネル６０で囲まれた空間に制御基板５１などを搭載した構成であっても差し支えなく本実施例が適用できる。

また、図示したように、正面の操作パネル６０やトッププレート９側の操作部６９のいずれか片方が配置された誘導加熱調理器の構成であってもよい。

ここで、ロースター１は、例えば魚などを輻射熱でグリル加熱でも良いし、温度調節器を備えてオーブン加熱するものでもよい。

右側の加熱コイル２２ａ下方の基板収納ケース５に収納される制御基板５１は、ロースター１の容積や電子部品５２及び高発熱素子５９の個数、それらの配線量などにより基板枚数などが決められるため、それらの電子部品５２，高発熱素子５９が多いほどロースター１側方の空間に、容積形状に合わせて複数枚の制御基板５１が高密度に配置される。

本実施例では、このロースター１側方の空間に基板収納ケース５を設けており、制御基板５１やファン装置４，吸熱部４９などの冷却部品などを基板収納ケース５に組み込んだ後、本体に収納できるので組立作業性が良好になっている。

また、本実施例では、図２に示すように、制御基板５１を基板収納ケース５の高さ方向に三段積層した構成であるが、制御基板５１の配置構成によらず、本実施例を適用できる。また、制御基板５１をファン装置４から吹出る冷却空気の流れ方向と並行に配置すれば、通風抵抗を抑えた風路を構成できることは言うまでもない。よって、本実施例では、ファン装置４により制御基板５１に吹出した空気が、通風ダクト７を介して左右の加熱コイル２２ａ，２２ｂを冷却する流れを構成する。

加熱コイル２２は、コイルベース２１上に載置され、例えばバネなどを用いた弾力性のある３ヶ所のコイル保持部２５で支えており、被調理鍋が載置されるトッププレート９と密着させるように押し付けられ、安定した誘導加熱ができるように被調理鍋と加熱コイル２２の距離を一定に固定している。

また、加熱コイル２２下方のコイルベース２１には、フェライトなどの磁性体２４が埋め込まれており、制御基板５１から供給される高周波電流によって生じる磁束が被調理鍋に向かうような構造となっている。

ここで、加熱コイル２２は、鉄鍋などの磁性鍋を例えば２０ｋＨｚ程度の高周波電流で誘導加熱するものと、アルミ鍋などの非磁性鍋を例えば６０ｋＨｚ以上の高周波電流で誘導加熱するもの等があり、後者の方が制御基板５１や電子部品５２の個数や容積が大きくなり、基板収納ケース５の実装密度が高くなり、空冷が困難になるが、本実施例では、後者のような部品実装が複雑である場合ほど、基板収納ケース５内の実装密度を抑え、冷却空気の低損失な通風経路を制御基板５１上に確保し、電子部品５２の実装レイアウトの自由度や冷却空気の供給量を容易に制御でき、冷却構造上優位となる。

また、図示したように、制御基板５１に配置される電子部品５２のうち、高発熱素子５９は、吸熱部４９やヒートシンク５５に固定される。尚、吸熱部４９やヒートシンク５５と高発熱素子５９の間に、例えば熱伝導グリースや熱伝導シートなどの伝熱部材を挟んで固定すれば、高発熱素子５９の熱を効率よく熱伝導させ、部品温度を下げることができる。該高発熱素子５９としては、例えばＩＧＢＴやダイオードブリッジなどがある。

本構成では、吸気口９ａに連通する基板収納ケース５の吸気部５ａから吸い込んだ空気が、ファン装置４の吹出し口２０から制御基板５１に向かって吹出される流れが構成される。つまり、一段目の吹出し口２０ａから供給される空気が一段目の制御基板５１ａ（電子部品５２ａや高発熱素子５９ａ）を冷却し、二段目の吹出し口２０ｂから供給される空気が二段目の制御基板５１ｂ（電子部品５２ｂや高発熱素子５９ｂ）を夫々冷却し、一段目及び二段目の制御基板５１を冷却した後の空気が三段目の制御基板５１ｃ（電子部品５２ｃ）を冷却することになる。

基板収納ケース５の制御基板５１を冷却した空気は、基板収納ケース５の上部、つまり左右の加熱コイル２２ａ，２２ｂの下側に設けられた通風ダクト７に入り、該通風ダクト７の開口７ａから加熱コイル２２下面に向かう流れを構成する。

ここで、トッププレート９の正面側下方に位置する表示部６５などの冷却を通風ダクト７の一部の空気を利用してもよいが、表示部６５の冷却が通風ダクト７を介した制御基板５１を通った空気量で不十分であれば表示部６５近傍に別の冷却ファンを設けてもよいし、より冷却性能を高めるために本体側面又は前面から吸気した、より低温の空気を利用した構成にして冷却してもよい。

左右の加熱コイル２２を冷却した空気は、トッププレート９下方の加熱コイル２２が配置された空間を本体背面方向に向かって流れ、排気口９ｂから排気される。

以上の構成からなる誘導加熱調理器の動作について、被調理鍋がトッププレート９上の右側の鍋載置部９０ａに載置された場合を例に説明する。

トッププレート９上の鍋載置部９０ａに載置した、例えば水等の液体の入った被調理鍋の加熱は、本体前方に備えた操作パネル６０の電源スイッチ６０ｂを入れ、操作パネル６０の操作ボタン６０ａ又はトッププレート９正面側の操作部６９を操作することにより開始される。それらの操作状態は表示部６５に表示され、火力調整量に応じた加熱制御が行われる。

つまり、被調理鍋の下方に位置する加熱コイル２２ａには操作状態に合わせて調整された火力に応じた高周波電流の供給量が制御され、火力調整しながら被調理鍋の誘導加熱を行うことができる。

また、加熱コイル２２ａに電流が流れると同時にファン装置４が稼動して吸気口９ａの下方に位置する基板収納ケース５の吸気部５ａから冷却空気を吸い込み、その下方の放熱部４７を介して基板収納ケース５内部に配置されたファン装置４に空気が吸い込まれる。

加熱コイル２２ａで被調理鍋を誘導加熱する場合、加熱効率は被調理鍋の材質によって左右され、熱損失分が右側の加熱コイル２２ａと一段目の制御基板５１ａ上の高発熱素子５９ａ、その他の電子部品５２ａの発熱となって各部品の温度を上昇させることになる。

従って、発熱の大きい高発熱素子５９ａの一部は、吸熱部４９に固定し、ヒートパイプ４８を介して放熱部４７まで熱輸送し、広い放熱面積に大風量を直に流すことにより効率良く冷却する。

ファン装置４には放熱部４７で熱交換し、温度上昇した空気が流入するが、大風量であるほどその温度上昇は小さいため、局所的な温度上昇とならず、一様な風温の冷却空気を制御基板５１に供給することができる。

また、他の高発熱素子５９ａは、放熱面積の大きいヒートシンク５５に固定し、発生した熱量をファン装置４から吹出される空気で冷却する。

尚、本実施例のように、高発熱素子５９ａの一部のみを吸熱部４９に固定した構成でなく、より多くの発熱部品を吸熱部４９に固定することにより、大容積を占めるヒートシンク５５の個数を抑え、制御基板５１上の部品レイアウトを簡素化できる。また、制御基板５１の内部の通風抵抗も低減できるので、ファン装置４への負荷が減り、低騒音化も容易となる。

よって、ファン装置４から吹出た空気は、本体の高さ方向に三段配置された制御基板５１に向かって流れ、制御基板５１上の電子部品５２ａ，５９ａを冷却するようにそれぞれの間隙を本体背面側から正面側に向かって流れる。

ここで、ファン装置４は、予め加熱調整量によって段階的に又は無段階で風量制御してもよいし、加熱コイル２２ａ及び高発熱素子５９ａの温度を計測してＯＮ／ＯＦＦ制御や間欠運転による風量調整を行う構成にしてもよい。

制御基板５１を冷却した空気は、基板収納ケース５の上方に配置された通風ダクト７に入り、コイルベース２１下方の開口７ａから左右の加熱コイル２２に冷却空気を供給する。加熱コイル２２を冷却した空気は、コイルベース２１の周りを流れ、排気口９ｂから外部に排気される。

また、調理中は調理鍋などから発生する蒸気や油煙，飛散した水や異物などが、トッププレート９の吸気口９ａから基板収納ケース５の吸気部５ａを通して浸入し易くなるが、吸気部５ａの下流に配置した放熱部４７により直接ファン装置４に吸い込まれる流れを緩和し、制御基板５１の汚れや誤動作，故障の原因を抑えることができる。

さらに、本構成であれば、制御基板５１から加熱コイル２２に供給される高周波電流が小さい場合、つまり加熱コイル２２の発熱が小さく、制御基板５１上の高発熱素子５９の発熱が小さい場合、ファン装置４の駆動を止めても加熱コイル２２の熱はトップレート９への熱伝導とコイルベース２１外周表面での自然対流熱伝達により放熱される。また、高発熱素子５９の熱は吸熱部４９からヒートパイプ４８、そして放熱部４７へと伝熱され、トッププレート９の吸気口９ａから自然対流により排気される。ここで、この状態における本体内への給気は、本体外郭下面に配置される水抜け穴（図示せず）などの隙間から行われる
よって、小さい電力で調理を行うのであれば、ファン装置４の駆動音、つまりターボファン３の回転による羽根の流体騒音や振動騒音を全く生じさせることがない運転が可能となる。

このように、本実施例では、ファン装置４の上流側に放熱部４７を配置し、ファン装置４の下流側に配置した制御基板５１上の電子部品５２の熱を吸熱部４９を介してヒートパイプ４８により放熱部４７まで熱輸送して冷却することにより、高い冷却性能と低騒音化を実現できる。

図５に本発明の第二の実施例である誘導加熱調理器の側面断面を示す。

ここで、本実施例は、基板収納ケース５に積層した制御基板５１に配置した電子部品５２の配置及び放熱部４７の構成以外は、前記実施例と同様であり説明を省略する。

つまり、本構成では、一段目の制御基板５１ａ上に配置した吸熱部４９に接合したヒートパイプ４８ａ，４８ｂの放熱部４７ａ，４７ｂとして、金属成型される本体外郭８とファン装置４の外郭を構成するモータ設置面３５を利用したものである。

つまり、高発熱素子５９ａの熱の一部は、ファン装置４の下流側の制御基板５１ａに設けた吸熱部４９からヒートパイプ４８ａを介してファン装置４の上流側の本体外郭８まで熱輸送され、本体外郭の広い表面積により効率よく放熱される。また、熱のもう一部は、吸熱部４９からヒートパイプ４８ｂを介してモータ設置面３５まで熱輸送され、ターボファン３の高速回転による高い熱伝達性能により効率よく熱交換され放熱される。

ここで、モータ設置面３５に接合したヒートパイプ４８ｂでは、ファン装置４を構成し、モータ設置面３５に接合されるケーシング２の表面も放熱面となるので、ファン装置４の外郭全てが放熱面となり、広い表面積とファン回転よる高効率な熱交換が可能となる。また、モータ設置面３５と同様にケーシング２の材質も熱伝導率の高い金属であるほど熱伝導により熱拡散し易くなるので、冷却性能が向上する。

さらに、基板収納ケース５において、その吸気部５ａからファン装置４までの通風経路中に放熱部４７による通風抵抗を抑えることができるので、ファン装置４の負荷を低減して大風量化と低騒音化を促進できる。

尚、本実施例では放熱部４７ａ，４７ｂを本体外郭８とモータ設置面３５の二ヶ所としたが、それぞれ片方のみで放熱部４７を構成してもよいし、前記実施例のような放熱部４７（例えば図４）を組み合わせて設けてもよい。

本構成によれば、制御基板５１に配置された電子部品５２の冷却と誘導加熱調理器を構成する部品壁面を利用して冷却性能を高めることができる。

図６に本発明の第三の実施例である誘導加熱調理器の側面断面を示す。

ここで、本実施例は、基板収納ケース５の風路構成及びファン装置４の吹出し口２０の配置や個数以外は、第一実施例と同様であり、説明を省略する。

つまり、本構成では、制御基板５１と加熱コイル２２ａの両方に同時に冷却空気を吹出すように、吹出し口２０ａ，２０ｂの他に、吹出し口２０ｃを設けたものである。

加熱コイル２２ａは、被調理鍋の種類や大きさに伴って変化する加熱効率に起因した損失熱量が発生するため、例えばアルミ鍋などの非磁性金属鍋（加熱効率が低下する鍋など）を誘導加熱する場合、加熱コイル２２ａの発熱量が増し、必要とされる冷却能力も大きくなる。

この場合、本実施例のように、基板収納ケース５に収納した制御基板５１ａ，５１ｂ，５１ｃに冷却空気を供給するファン装置４の吹出し口２０ａ，２０ｂの他に、加熱コイル２２ａの風路７ａに冷却空気を供給する吹出し口２０ｃを別途設けることで、吸気口９ａから吸い込んだ空気を直接加熱コイル２２ａの冷却に利用でき、加熱コイル２２ａの冷却効果を効率よく高めることができる。

尚、図示した構成において、制御基板５１側への吹出し口２０は制御基板５１の配置枚数や電子部品５２のレイアウトなどに合わせて適宜その大きさや個数を調整すればよい。

また、加熱コイル２２への吹出し口２０ｃ及び風路は、トッププレート９の下側に配置された全ての加熱コイル２２に対して流せるように分岐して設けてもよいし、加熱コイル２２の発熱状況に応じて適宜必要な加熱コイル２２にのみ冷却空気を供給させる構成でもよい。

さらに、加熱コイル２２の冷却方法としては、図６に示すように、コイルベース２１ａの下方から加熱コイル２２とトッププレート９の間隙に冷却空気を流して制御基板５１を冷却した空気と合わせて加熱コイル２２ａの両面を冷却する構成でもよいし、コイル冷却風路７ａの空気のみを用いて加熱コイル２２の両面又は片面のみを冷却させてもよい。

本構成によれば、放熱部４７で熱交換した空気が、制御基板５１に配置された電子部品５２などと熱交換してさらに風温上昇した空気で冷却する前記実施例に比べ、加熱コイル２２の冷却性能を向上させることができる。

図７と図８に本発明の第四の実施例である誘導加熱調理器の斜視断面図と側面断面図を示す。

図７はトッププレート９を外した誘導加熱調理器の基板収納ケース５の内部構造を示す斜視断面図であり、図８は図７における鍋載置部９０ａ側（基板収納ケース５側）の側面断面図である。

本実施例は、ロースター１とともに、加熱コイル２２（２２ａ，２２ｂ）に高周波電流を供給して被調理鍋を誘導加熱する鍋載置部９０ａ，９０ｂを右左に配置し、電熱ヒータ（ラジエントヒータ）２９の輻射熱で加熱する鍋載置部９０ｃを中央奥に配置した構成である。

ここで、本実施例は、熱源の配置及びファン装置４の構成以外は第一実施例と同様であり説明を省略する。

図示したファン装置４は、シロッコファン３０であり、該シロッコファン３０の回転軸を水平方向に設けて配置したものである。シロッコファン３０では、前記ターボファン３によるファン装置４に比べて、高圧空気を吹出すことができ、また、吹出し口２０から吹出す冷却空気に風速分布が生じるので、吹出し口２０の形状や大きさにより制御基板５１や電子部品の配置に応じて設計される。

本実施例の吸熱部４９，ヒートパイプ４８，放熱部４７をファン装置４を挟んで設けた構成では、冷却性能に起因するヒートパイプ４８の熱輸送量がヒートパイプ４８の断面積に比例する。つまり、放熱部４７の放熱性能が高いのみでは吸熱部４９での冷却性能の向上が小さいため、吸熱部４９と放熱部４７の間の熱輸送が重要となる。

シロッコファン３０によるファン装置４では、吹出し口２０に対してファン装置４の左右側面位置から空気を吸い込む構成となるので、回転軸方向に空気を流す遠心ファン（図３のターボファンによるファン装置又はプロペラファンなど）に比べ、ヒートパイプ４８の配置空間を設け易く、多本数又は大断面積でヒートパイプ４８を設置できる。

本構成に示すように、ファン装置４の種類，構成によらず、本実施例を適用することができるとともに、冷却性能に応じて制御基板５１の幅より小さいファン装置４を配置することにより、ヒートパイプ４８の熱輸送能力を向上させ、放熱部４７で効率よく放熱させることができる。したがって、ファン装置４による冷却風量を抑え、低騒音で効率のよい空冷構造を提供できる。

図９に本発明の第五の実施例である誘導加熱調理器の側面断面図を示す。

ここで、本実施例は、放熱部４７の構成以外は、第四実施例と同様であり説明を省略する。

本実施例においては、ヒートパイプ４８に接合される放熱部４７は、トッププレート９の吸気部９ａとファン装置４の間に配置されていればよく、フィン１００を積層した放熱部４７を配置する場合、フィン１００はファン装置４への風路に対し流れを妨げ難い配置であれば、図示したように基板収納ケース５の吸気部５ａから離して配置してもよい。つまり、図示したフィン１００の配置であれば、放熱部４７の容積（放熱面積）を広く取り易くなり、冷却効率を向上できる。

尚、放熱部４７の構成は前記実施例においても適用可能であることは言うまでもない。

図１０に本発明の第六の実施例である誘導加熱調理器の側面断面を示す。

ここで、本実施例はトッププレート９の吸気口９ａからファン装置４まで連通する風路の形状以外は、上記実施例と同様であり説明を省略する。

本実施例では、吸気部５ａから放熱部４７に冷却空気を直に導けるように、基板収納ケース５と別部品の導風筒９１を設けたものである。該導風筒９１により、放熱部４７の配置に応じて吸気部５ａの形状を変更せずに両者を近接させて配置することができる。つまり、放熱部４７までの通風経路を別部品で構成することにより、基板収納ケース５の基板構成やファン装置構成が変わっても容易に最適な空冷構造を選択することができる。

ここで、本実施例では導風筒９１をトッププレート９の吸気口９ａから吸気部５ａに挿入するようにしたが、吸気部５ａの形状で対応しても何ら差し支えない。

以上のように本実施例では、放熱部４７をファン装置４の上流側の通風経路に配置することにより、低損失な風路で効率よく冷却できる空冷構造を提供できる。

本発明の第一実施例における誘導加熱調理器の斜視断面図である。 同誘導加熱調理器の側面断面図である。 同誘導加熱調理器に設置するファン装置の分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）は、同誘導加熱調理器に設置する放熱部の斜視図である。 本発明の第二実施例における誘導加熱調理器の側面断面図である。 本発明の第三実施例における誘導加熱調理器の側面断面図である。 本発明の第四実施例における誘導加熱調理器の斜視断面図である。 同誘導加熱調理器の側面断面図である。 本発明の第五実施例における誘導加熱調理器の側面断面図である。 本発明の第六実施例における誘導加熱調理器の側面断面図である。

符号の説明

１ ロースター
２ ケーシング
３ ターボファン
４ ファン装置
５ 基板収納ケース
７ 通風ダクト
８ 本体外郭
９ トッププレート
９ａ 吸気口
９ｂ 排気口
２０ 吹出し口
２１ コイルベース
２２ 加熱コイル
３０ シロッコファン
３５ モータ設置面
３９ ファンモータ
４７ 放熱部
４８ ヒートパイプ
４９ 吸熱部
５１ 制御基板
５２ 電子部品
５５ ヒートシンク
５９ 高発熱素子
６０ 操作パネル
９０ 鍋載置部
９１ 導風筒
１００ フィン

Claims (4)

1. 本体の上面にトッププレートを備え、前記本体内に複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、前記本体の後部側に本体内に外気を導入するための吸気口と本体内部から外部に排気するための排気口を備えた誘導加熱調理器において、
   前記ファン装置と前記吸気口とを連通する風路内に放熱部を設け、前記制御基板に該制御基板の発熱素子と熱的に接続される吸熱部を設け、該吸熱部と前記放熱部とを前記ファン装置を挟んでヒートパイプにより接合したことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記放熱部は、本体外郭の壁面又はファン装置の外郭面のいずれか一方、若しくは両方であることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記放熱部は、前記吸気口から本体内への異物落下や前記制御基板への水浸入を防ぐ防水手段を兼ねていることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
4. 前記制御基板から前記加熱コイルに供給される高周波電流が小さい場合、前記ファン装置の駆動を止める制御により、前記トッププレートの吸気口から自然対流により前記放熱部の熱が排気されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の誘導加熱調理器。

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