JP2009283306A - 誘導加熱調理器及びコイルユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】誘導加熱コイルのフェライトとの対向範囲に直接冷却空気を供給することができ、安定的に誘導加熱コイルの冷却が可能な誘導加熱調理機及びコイルユニットを得る。
【解決手段】誘導加熱コイル21、及び誘導加熱コイル21の下方に設けられたフェライト22を備えたコイルユニット20と、誘導加熱コイル21に空気を供給するファン装置11とを有する誘導加熱調理機1であって、フェライト22の誘導加熱コイル21と対向する面には、ファン装置11から供給された空気が流通する溝部22aが形成されている。
【選択図】図4

Description

本発明は誘導加熱調理器及びコイルユニットに関するものである。
誘導加熱調理器で安定した加熱調理を行うためには、発熱する誘導加熱コイル等の温度上昇を抑制する必要がある。そして、誘導加熱コイル等の冷却を行う従来の誘導加熱調理器としては、例えば「コイルベース21の上面側に突出した、放射状に複数本配置された棒状のフェライト24が加熱コイル20下面に直接接触して保持しており、加熱コイル20の発熱を熱伝導によって、フェライト24に積極的に伝熱される構造となっている。」(例えば特許文献1参照)というものが提案されている。
特開2005−302406号公報(段落番号0023、図1,2)
従来の誘導加熱調理器(例えば特許文献1参照)は、誘導加熱コイル(特許文献1における加熱コイル20)の発熱をフェライトを介して放熱し、誘導加熱コイルの冷却を図っている。しかしながら、誘導加熱コイルのフェライトと対向する範囲は、誘導加熱コイルとフェライトとが接触しているため、つまり誘導加熱コイルが露出されていないため、冷却空気と接触することができない。このため、誘導加熱コイルの冷却が不十分になってしまうという問題点があった。
本発明は上述のような課題を解消するためになされたものであり、誘導加熱コイルのフェライトとの対向範囲に直接冷却空気を供給することができ、安定的に誘導加熱コイルの冷却が可能な誘導加熱調理器及びコイルユニットを得ることを目的とする。
本発明に係る誘導加熱調理器は、誘導加熱コイル、及び該誘導加熱コイルの下方に設けられたフェライトを備えたコイルユニットと、前記誘導加熱コイルに空気を供給するファン装置とを有する誘導加熱調理器であって、前記フェライトの前記誘導加熱コイルと対向する面には、前記ファン装置から供給された空気が流通する第1の溝部が形成されているものである。
また、本発明に係るコイルユニットは、誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルの下方に設けられたフェライトとを備えたコイルユニットであって、前記フェライトの前記誘導加熱コイルと対向する面には、空気が流通する溝部が形成されているものである。
本発明においては、フェライトの誘導加熱コイルと対向する面に、ファン装置から供給される空気が流通する溝部が形成されているので、誘導加熱コイルのフェライトとの対向範囲に直接冷却空気を供給することができ、安定的に誘導加熱コイルの冷却が可能な誘導加熱調理器及びコイルユニットを得ることができる。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の組立斜視図である。図2は、この誘導加熱調理器の分解斜視図である。また、図3は、図1のA−A断面模式図である。以下、図1〜図3を用いて本実施の形態1における誘導加熱調理器について説明する。
誘導加熱調理器1の筐体2は上面部前方が開口した略直方体形状をしており、上部には平板状のトッププレート3が設けられている。トッププレート3は、例えば耐熱ガラスのような非磁性材である。このトッププレート3の下面側には、略密着して渦巻状に巻かれた抵抗コイル4や、誘導加熱コイル21(電磁誘導加熱コイル)等からなる複数のコイルユニット20が配設されている。また、トッププレート3上面には、加熱部を表示する略円形のサークルライン5が抵抗コイル4及び各コイルユニット20の位置に対応して印刷されており、鍋やフライパンなどの調理器を正確に抵抗コイル4及びコイルユニット20の上方に載置できるようになっている。
抵抗コイル4及びコイルユニット20は、下方から例えばバネ6によってトッププレート3側に付勢されている。これにより、抵抗コイル4及びコイルユニット20の略中央部に設けられた温度センサ(図示せず)がトッププレート3の下面に接触すると共に、抵抗コイル4及びコイルユニット20とトッププレート3の下面との距離が一定に保たれている。なお、抵抗コイル4及びコイルユニット20の略中央部に設けられた温度センサは、トッププレート3上に載置された鍋等の温度をトッププレート等を介して間接的に測定するものである。
トッププレート3には、抵抗コイル4及び誘導加熱コイル21の加熱量などを操作する複数の操作ボタンを備えた操作表示部7が設けられている。この操作表示部7は抵抗コイル4及び誘導加熱コイル21に対応して設けられている。また、操作表示部7の下方には操作基板8が設けられており、操作表示部7の操作ボタンを介して操作基板8に操作信号を入力する。筐体2は、仕切板2aによって内部を上下に仕切られており、筐体2の下部空間右側には、制御基板9が設けられている。制御基板9は、操作基板8に入力された操作信号に従って、抵抗コイル4や誘導加熱コイル21の加熱/停止などの出力制御を行う。この加熱出力の状況は、操作基板8の間に設けられた液晶部10によって表示される。ここで、操作表示部7、操作基板8及び液晶部10が、本発明の操作部に相当する。
制御基板9の後方には、制御基板9やコイルユニット20等を冷却するためのファン装置11が設けられている。また、ファン装置11が吸気するための吸気口12がトッププレート3の後方右側に形成されており、ファン装置11によって筐体2内に供給された空気を排出する排気口13が、トッププレート3の後方左側に設けられている。また、筐体2の前方には、前面操作部14が設けられている。この前面操作部14は、操作表示部7及び操作基板8と同様に、抵抗コイル4や誘導加熱コイル21の加熱量等を操作できるようになっている。
また、筐体2の下部空間左側には、グリル部15が設けられている。グリル部15には、前方側(使用者)から出し入れ自在の引き出し16が設けられており、グリル部15の前面開口を閉塞自在に閉塞するドアと、被加熱物を載置するトレー等から構成されている。
次に、本実施の形態1におけるコイルユニット20の詳細について説明する。
図4は、図3のQ部詳細図である。コイルユニット20は、誘導加熱コイル21、フェライト22、及び支持体23から構成されている。誘導加熱コイル21は、略中央部を開口して、導線が略円形状に巻かれて形成されている。この誘導加熱コイル21は、導線が下方に垂れることを防止するため、つまり、誘導加熱コイル21とトッププレート3の下面との距離を一定に保つため、支持体23によって支持されている。この支持体23は、例えば略中央部が開口した円形状の板材であり、誘導加熱コイル21と対応した形状となっている。支持体23の内周縁部及び外周縁部には、誘導加熱コイル21のずれを防止するため、側壁が突設されている。なお、支持体23は誘導加熱コイル21の下面全域を支持する必要はなく、誘導加熱コイル21の下面が冷却空気を接触できるように所望の位置に開口部を設けてもよい。また、誘導加熱コイル21がずれないように支持可能であれば、支持体23の側壁は無くてもよい。
支持体23の下面には、誘導加熱コイル21から発振される磁束の分布を調整するため、複数の角棒状のフェライト22が、誘導加熱コイル21及び支持体23の略中央部を中心として放射状に配設されている。これらフェライト22の誘導加熱コイル21と対向する面には、長手方向に連なった溝部22aが形成されている。つまり、フェライト22の縦断面形状は上部が開口した略コの字形状となっている。ここで、溝部22aが本発明の第1の溝部に相当する。なお、支持体23の誘導加熱コイル21及びフェライト22と対向する範囲には、誘導加熱コイル21の下面が冷却空気を接触できるように開口部を設けている。
(誘導加熱調理器内の空気流れ)
続いて、図3及び図4を用いて、このように構成された誘導加熱調理器1内の空気流れについて説明する。なお、図3及び図4に、空気の流れ方向を矢印で示す。
図3に示すように、ファン装置11によって吸気口12から筐体2の下部空間に吸引された空気は、制御基板9に供給され、制御基板9を冷却する。制御基板9を冷却した空気は、仕切板2aに形成された開口部2bを通って、筐体2の上部空間に流入する。この開口部2bは各コイルユニット20の下方中央部付近に形成されている。
図4に示すように、開口部2bを通って筐体2の上部空間に流入した空気はコイルユニット20を冷却する。つまり、開口部2bを介して供給された空気の一部は、フェライト22及び支持体23の下面と衝突し、その後放射状に流れて、フェライト22の下面及び側面や、支持体23の下面を冷却する。開口部2bを介して供給された空気の別の一部は、フェライト22に形成された溝部22aに流入し、誘導加熱コイル21のフェライト22と対向する範囲の下面や、フェライト22を冷却する。また、開口部2bを介して供給された空気の残りの一部は、誘導加熱コイル21及び支持体23の略中央部に形成された開口部を通り、誘導加熱コイル21の上面付近を放射状に流れ、誘導加熱コイル21の上面を冷却する。
再び図3に注目すると、コイルユニット20を冷却した空気は、抵抗コイル4等を冷却した後、排気口13から誘導加熱調理器1外へ排出される。
なお、本実施の形態1ではファン装置11には回転検知手段11aが設けられており、この回転検知手段11aは制御基板9と接続されている。そして、回転検知手段11aがファン装置11の回転を検知しない場合、抵抗コイル4や誘導加熱コイル21へ出力を行わないようになっている。つまり、回転検知手段11aがファン装置11の回転を検知しない場合、抵抗コイル4や誘導加熱コイル21は加熱できないようになっており、誘導加熱調理器1やコイルユニット20等の安全性を向上させている。
このように構成された誘導加熱調理器1(コイルユニット20)においては、フェライト22の誘導加熱コイル21と対向する面に溝部22aが形成されているので、誘導加熱コイル21のフェライト22と対向する範囲の下面も直接冷却することができ、誘導加熱コイル21の冷却性能が向上する。また、従来よりも少ない風量でコイルユニット20を冷却可能となり、省エネルギーでファン装置の騒音が少ない誘導加熱調理器1を得ることができる。
なお、本実施の形態1では、フェライト22に形成された溝部22aの風上側端部と支持体23の内周縁部とは、横方向においてほぼ同一の位置となっている。しかし、図5に示すように、支持体23の内周縁部よりも溝部22aの風上側端部を外周側に設けてもよい。つまり、支持体23の縁部よりも溝部22aの風上側端部を風下側に設けてもよい。
このように構成することにより、支持体23の内周縁部がガイドとして機能し、開口部2bを介してコイルユニットに供給された空気は溝部22に流入しやすくなる。このため、誘導加熱コイル21の冷却性能がさらに向上する。
また、フェライト22の形状も本実施の形態1の形状に限定されず、種々の形態とすることができる。
例えば、フェライト22を図6に示すような形状としてもよい。図6(a)に示すように、溝部22aの両側に形成された突条の先端部を、短手方向の縦断面略三角形状に形成してもよい。また、図6(b)に示すように、フェライト22の誘導加熱コイル21と対向する面に短手方向の溝部22bを形成し、溝部22aと連通させてもよい。ここで、溝部22bも本発明の第1の溝部に相当する。このように構成することにより、誘導加熱コイル21のフェライト22と対向する範囲において、誘導加熱コイル21の露出範囲が拡大し、溝部22aを流れる空気の流量も増加する。したがって、誘導加熱コイル21の冷却性能がさらに向上する。
なお、溝部22bのみでも本発明を実施することは可能であり、溝部22a及び溝部22bの本数や形成方向も任意に設定可能である。
また、例えば、フェライト22を図7に示すような形状としてもよい。図7(a)に示すように、溝部22aの側面部に、フェライト22の長手方向(溝部22aの形成方向)に連なる突条22cを形成してもよい。このように構成することにより、フェライト22の表面積が増大し、フェライト22の冷却性能が向上する。誘導加熱コイル21と対向して設けられているフェライト22の冷却性能が向上することにより、誘導加熱コイル21の冷却性能も向上する。なお、突条22cは一部において間欠していてもよく、また、溝部22aの底部に設けられていてもよい。突条22cの本数も任意に設定可能である。
図7(b)に示すように、溝部22bの側面部に複数の突起22dを分布して形成してもよい。このように構成することにより、溝部22bの空気流れに乱流が生じやすくなり、誘導加熱コイル21及びフェライト22の冷却性能が向上する。なお、突起22dは溝部22aの底部に設けられていてもよい。
また、例えば、フェライト22を図8に示すような形状としてもよい。フェライト22の裏面(溝部22aが形成された面の反対面)には、長手方向に連なった溝部22eが形成されている。つまり、フェライト22の縦断面形状は略H型形状となっている。ここで溝部22eが本発明の第2の溝部に相当する。このように構成することにより、フェライト22の表面積が増大し、フェライト22の冷却性能が向上する。誘導加熱コイル21と対向して設けられているフェライト22の冷却性能が向上することにより、誘導加熱コイル21の冷却性能も向上する。なお、溝部22eはフェライト22の側面に形成されていてもよい。つまり、フェライト22の誘導加熱コイル21と対向しない面に溝部22eが形成されていればよい。また、溝部22eの本数や形成方向も任意に設定可能である。
また、本実施の形態1では、支持体23の材質について言及しなかったが、例えば高熱伝導性材料を使用することにより、誘導加熱コイル21の冷却性能が向上する。また、高熱伝導性で絶縁性のある樹脂を使用することにより、誘導加熱コイル21に流れている電流がフェライト22には流れないので、安定した加熱が可能な誘導加熱調理器1(コイルユニット20)を得ることができる。高熱伝導性で絶縁性のある材料とは、例えばPPS系複合材等である。
実施の形態2.
実施の形態1では、誘導加熱コイル21の導線が下方に垂れることを防止するため、つまり、誘導加熱コイル21とトッププレート3の下面との距離を一定に保つため、誘導加熱コイル21の下面を支持体23によって支持していた。しかし、誘導加熱コイル21とトッププレート3の下面との距離を一定に保つことが可能であれば、支持体23を設けずにコイルユニット20を構成してもよい。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図9は、本発明の実施の形態2におけるコイルユニット20の縦断面模式図である。誘導加熱コイル21は、フェライト22の上部に直接設けられている。フェライト22の誘導加熱コイル21と対向する面には、実施の形態1と同様に、長手方向に連なった溝部22aが形成されている。また、誘導加熱コイル21とフェライト22とを絶縁するため、フェライト22の誘導加熱コイル21と接触する範囲には絶縁塗料22fが塗布されている。
本実施の形態2では、各フェライト22を接続部材(図示せず)によって接続し、実施の形態1と同様の機構によってコイルユニット20をトッププレート3側に付勢しているが、例えば上方向からみて略円形状に連なったフェライト22を一体形成してもよい。また、各フェライト22を接続部材によって接続せず、フェライト22のそれぞれを複数本のバネ6によって支持し、コイルユニット20をトッププレート3側に付勢してもよい。
このように構成された誘導加熱調理器1(コイルユニット20)においては、フェライト22の誘導加熱コイル21と対向する面に溝部22aが形成されているので、誘導加熱コイル21のフェライト22と対向する範囲の下面も直接冷却することができ、誘導加熱コイル21の冷却性能が向上する。また、誘導加熱コイル21の下方に支持体23が設けられていないので、誘導加熱コイル21の下面は空気と接触できる範囲が増大し、誘導加熱コイル21の冷却性能がさらに向上する。従来よりも少ない風量でコイルユニット20を冷却可能となり、省エネルギーでファン装置の騒音が少ない誘導加熱調理器1を得ることができる。
また、フェライト22の誘導加熱コイル21と接触する範囲には絶縁塗料22fが塗布されているので、誘導加熱コイル21に流れている電流がフェライト22には流れず、安定した加熱が可能な誘導加熱調理器1(コイルユニット20)を得ることができる。
なお、本実施の形態2では、フェライト22における溝部22aに形成された風上側端部と誘導加熱コイル21の内周縁部とは、横方向においてほぼ同一の位置となっている。しかし、図10に示すように、誘導加熱コイル21の内周縁部よりも溝部22aの風上側端部を外周側に設けてもよい。つまり、誘導加熱コイル21の縁部よりも溝部22aの風上側端部を風下側に設けてもよい。
このように構成することにより、誘導加熱コイル21の内周縁部がガイドとして機能し、開口部2bを介してコイルユニットに供給された空気は溝部22に流入しやすくなる。このため、誘導加熱コイル21の冷却性能がさらに向上する。
実施の形態3.
筐体2に形成された上部空間には、コイルユニット20の前方に、操作基板8及び液晶部10が設けられている。コイルユニット20を冷却した後の高温空気を操作基板8及び液晶部10の設置範囲に流れ込みにくくすることにより、操作基板8及び液晶部10の熱による破損等を防止し、信頼性の高い誘導加熱調理器1を得ることができる。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図11は、本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の横断面模式図である。この図は、フェライト22と仕切板2aとの間で横方向に切断した断面模式図である。また、図中の矢印は空気の流れ方向を示す矢印である。コイルユニット20と操作基板8及び液晶部10との間には、仕切板2aからトッププレート3方向に突設された冷却風衝突防止突起31が設けられている。このため、溝部22a等を通り誘導加熱コイル21やフェライト22等を冷却した空気のうち、操作基板8及び液晶部10の方向に流れる空気は、冷却風衝突防止突起31に衝突し、筐体2の後方側へ流れ方向が変えられる。
このように構成された誘導加熱調理器1においては、溝部22a等を通り誘導加熱コイル21やフェライト22等を冷却した空気のうち、操作基板8及び液晶部10の方向に流れる空気は、冷却風衝突防止突起31に衝突して、操作基板8及び液晶部10の設置範囲に流れ込まない。したがって、操作基板8及び液晶部10の熱による破損等を防止し、信頼性の高い誘導加熱調理器1を得ることができる。
また、図12に、本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の別の一例を示す。この図は、フェライト22と仕切板23との間で横方向に切断した断面模式図である。また、図中の矢印は空気の流れ方向を示す矢印である。溝部22aを流れた空気が操作基板8及び液晶部10の設置範囲に流れ込むフェライト22には、溝部22aの風下側端部に湾曲部32が設けられている。このため、溝部22a等を通り誘導加熱コイル21やフェライト22等を冷却した空気のうち、操作基板8及び液晶部10の方向に流れる空気は、湾曲部32によって、操作基板8及び液晶部10の設置範囲外へ流れるように流れ方向が変えられる。
なお、湾曲部32は、フェライト22に一体形成されていてもよいし、別部材として取り付けられていてもよい。フェライト22に湾曲部32を設けず、溝部22aの風下側を湾曲させるだけでもよい。
このように構成された誘導加熱調理器1においては、溝部22a等を通り誘導加熱コイル21やフェライト22等を冷却した空気のうち、操作基板8及び液晶部10の方向に流れる空気は、湾曲部32によって、操作基板8及び液晶部10の設置範囲外へ流れるように流れ方向が変えられる。したがって、操作基板8及び液晶部10の熱による破損等を防止し、信頼性の高い誘導加熱調理器1を得ることができる。
以上、実施の形態1〜実施の形態3においては、誘導加熱調理器1及びこの誘導加熱調理器1に搭載されたコイルユニット20について説明してきた。しかしながら、コイルユニット20は誘導加熱調理器1用に限定されず、例えば炊飯器等にも搭載可能である。
実施の形態1における誘導加熱調理器の組立斜視図である。 実施の形態1における誘導加熱調理器の分解斜視図である。 図1のA−A断面模式図である。 図3のQ部詳細図である。 実施の形態1におけるコイルユニットの別の一例を示す縦断面模式図である。 実施の形態1におけるフェライトの別の一例を示す斜視図である。 実施の形態1におけるフェライトのさらに別の一例を示す図である。 実施の形態1におけるフェライトのさらに別の一例を示す図である。 実施の形態2におけるコイルユニット20の縦断面模式図である。 実施の形態2におけるコイルユニットの別の一例を示す縦断面模式図である。 実施の形態3における誘導加熱調理器の横断面模式図である。 実施の形態3における誘導加熱調理器の別の一例を示す横断面模式図である。
符号の説明
1 誘導加熱調理器、2 筐体、2a 仕切板、2b 開口部、3 トッププレート、4 抵抗コイル、5 サークルライン、6 バネ、7 操作表示部、8 操作基板、9 制御基板、10 液晶部、11 ファン装置、11a 回転検知手段、12 吸気口、13 排気口、14 前面操作部、15 グリル部、16 引き出し、20 コイルユニット、21 誘導加熱コイル、22 フェライト、22a 溝部、22b 溝部、22c 突条、22d 突起、22e 溝部、22f 絶縁塗料、23 支持体、31 冷却風衝突防止突起、32 湾曲部。

Claims (13)

  1. 誘導加熱コイル、及び該誘導加熱コイルの下方に設けられたフェライトを備えたコイルユニットと、
    前記コイルユニットに空気を供給するファン装置と、
    を有する誘導加熱調理器であって、
    前記フェライトの前記誘導加熱コイルと対向する面には、前記ファン装置から供給された空気が流通する第1の溝部が形成されていることを特徴とする誘導加熱調理器。
  2. 前記フェライトには、
    少なくとも前記誘導加熱コイルと接触する範囲に絶縁塗料が塗られ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. 前記ファン装置から供給される空気は、前記コイルユニットの下方より供給され、
    前記第1の溝部の風上側端部は、前記誘導加熱コイルの縁部よりも風下側に形成されている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. 誘導加熱コイル、該誘導加熱コイルを支持する支持体、及び該支持体の下方に設けられたフェライトを備えたコイルユニットと、
    前記コイルユニットに空気を供給するファン装置と、
    を有する誘導加熱調理器であって、
    前記フェライトの前記誘導加熱コイルと対向する面には、前記ファン装置から供給された空気が流通する第1の溝部が形成されていることを特徴とする誘導加熱調理器。
  5. 前記ファン装置から供給される空気は、前記コイルユニットの下方より供給され、
    前記第1の溝部の風上側端部は、前記支持体の縁部よりも風下側に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の誘導加熱調理器。
  6. 前記支持体は、高熱伝導性材料で形成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の誘導加熱調理器。
  7. 前記第1の溝部に、1又は複数の突条を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
  8. 前記第1の溝部に、複数の突起を分布して設けたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
  9. 前記誘導加熱コイルを制御するための操作信号を入力する操作部を備え、
    前記コイルユニット及び前記操作部は、同一の筐体に設けられ、
    前記コイルユニットと前記操作部との間には、
    前記第1の溝部を通過した空気が前記操作部に衝突することを防止する冷却風衝突防止突起が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
  10. 前記誘導加熱コイルを制御するための操作信号を入力する操作部を備え、
    前記コイルユニット及び前記操作部は、同一の筐体に設けられ、
    通過した空気が前記操作部に衝突することとなる前記第1の溝部の風下側端部は、湾曲して形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
  11. 前記フェライトの前記誘導加熱コイルと対向しない面には、
    前記ファン装置から供給された空気が流通する第2の溝部が形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
  12. 前記ファン装置の回転数を検知する回転検知手段を備え、
    前記ファン装置の回転が検知されない場合には、前記誘導加熱コイルによる誘導加熱を行わないことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
  13. 誘導加熱コイルと、
    該誘導加熱コイルの下方に設けられたフェライトと、
    を備えたコイルユニットであって、
    前記フェライトの前記誘導加熱コイルと対向する面には、空気が流通する溝部が形成されていることを特徴とするコイルユニット。
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