JP2010033982A

JP2010033982A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2010033982A
Application number: JP2008197178A
Authority: JP
Inventors: Naoki Wada; 直樹和田
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-07-31
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2010-02-12
Anticipated expiration: 2028-07-31
Also published as: JP4972617B2

Abstract

【課題】
グリル部と加熱コイルとを仕切る仕切り板の上面に配置した電子制御部品の内、温度が高くなるチョークコイルの温度上昇を抑える。
【解決手段】
本体２内の前面寄りの左右と奥寄りの中央に配置された誘導加熱コイル１２と、左側の加熱コイル１２の下部に配置されたグリル部４と、誘導加熱コイル１２の駆動を制御する制御基板１９と、本体２内の後部側に設けられ制御基板１９と誘導加熱コイル１２を冷却する冷却ファン１８とを備えた誘導加熱調理器において、グリル部４の後方で、加熱コイル１２とグリル部４とを仕切る仕切り板１４の上面にフィルター回路を搭載した制御基板２５を配置し、前記フィルター回路を構成するチョークコイル２４を上面が開口した略円柱状の絶縁ケース２８で覆い、該絶縁ケース２８の下部に流入口２９を設け、冷却ファン１８からの冷却風を流入口２９から絶縁ケース２８内に流入させてチョークコイル２４を冷却する。
【選択図】図５

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関するものである。

誘導加熱調理器は、誘導加熱コイルに高周波電流を流して発熱する磁力線が、金属製の鍋を通過するときに鍋底に生じるジュール加熱を利用して加熱調理を行う装置である。該装置は、加熱時には鍋だけではなく、誘導加熱コイルや誘導加熱コイルを制御する制御基板からも発熱が生じるため、冷却ファンを用いて送風冷却することが行われている。

従来の誘導加熱調理器の冷却流路構造は、本体の後部側に軸流ファンや多翼ファンよりなる冷却ファンを配置し、該冷却ファンにより本体の上面に配置したトッププレート後部の吸気口から外気を吸引して誘導加熱コイルの下部に配置された制御基板に送風し、その後、制御基板上に配置されている誘導加熱コイルに送風して制御基板および誘導加熱コイルを冷却するものである。

制御基板上には、回路損失の大きなＩＧＢＴ等のパワー半導体素子等で構成した駆動素子を冷却風の上流側に配置し、他にトランジスタ，コンデンサ類，抵抗類などの各種制御部品を備えた構造である。

制御基板上の各種制御部品を冷却した空気は、該制御基板上の誘導加熱コイルや液晶部品等の発熱部品を冷却しながらトッププレート後部の排気口を通過して本体の外部に排出される。こうした流路構造の例として文献１，２に開示された例がある。

特開２００４−１１１０８７号公報特開２００４−３４９１８５号公報

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はより高出力化される傾向にあり、グリル部は大型の調理品に対応できるように内容積が大型化される傾向にある。

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、加熱効率の低い非磁性ステンレス鍋も使用されるようになっている。また、多種の鍋に対応できるように鉄，非磁性ステンレス製の鍋に加えてアルミ製，銅製の鍋も使用できる機種が製品化されている。

また、従来の誘導加熱調理器は、本体内の前面寄りの左右に配置された２つの誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイル間の奥寄りに配置された抵抗発熱体よりなるラジエントヒータと、前記２つの誘導加熱コイルのいずれか一方の下部に配置されたグリル部と、前記誘導加熱コイルの上面を覆い調理鍋を載せるプレートと、前記誘導加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、前記本体内の後部側に設けられ前記制御基板および前記誘導加熱コイルを冷却する冷却ファンとを備えた構成が一般的であったが、近年は、安全面や清掃面などの要請から前記したラジエントヒータの代わりに第３の加熱コイルを配置する傾向にある。

この場合に、本体内の前面寄り左右に配置された２つの誘導加熱コイルを制御する制御基板は、前記したグリル部の隣に位置した誘導加熱コイルの下部の余剰空間内に配置されているが、上記したように誘導加熱コイルの高出力化や対応鍋の多様化、また、第３の誘導加熱コイルを制御する制御基板の増加に伴い、誘導加熱コイルの制御部品は増加し、制御基板の実装密度が高くなり、それに伴って通風抵抗も大きくなり、制御基板の熱損失も増大する傾向にある。

また、グリル部の内容積の大型化により、制御基板の配置空間がさらに縮小してしまい、実装密度が高くなり、前記した誘導加熱コイルの下部の余剰空間に実装できない制御基板をグリル部の上面後部側に実装し、該制御基板上に交流電源（電源コンセント）に近く、該交流電源を平滑化するフィルター回路のチョークコイルや平滑コンデンサ等を搭載する傾向にある。

しかし、グリル部の上面に流れる冷却風は、冷却ファンによりグリル部の隣に位置した誘導加熱コイルの下部の余剰空間内に配置されている制御基板に送風し、さらに、その後、誘導加熱コイルに送風して該誘導加熱コイルを冷却した後の冷却風が流れるため、該冷却風の空気温度が高くなっており、グリル部の上面に実装した制御基板上の電子制御部品の内、温度が高くなるチョークコイルの温度上昇を抑えることが難しいという課題があった。

上記の課題を解決するため、本発明の請求項１では、本体内の前面寄りの左右に配置された誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイル間の奥寄りに配置された誘導加熱コイルと、前記左右の誘導加熱コイルのいずれか一方の下部に配置されグリル部と、前記誘導加熱コイルの上面を覆い調理鍋を載せるプレートと、前記誘導加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、前記本体内の後部側に設けられ、前記制御基板および前記誘導加熱コイルを冷却する冷却ファンとを備えた誘導加熱調理器において、
前記グリル部の後方で、前記誘導加熱コイルと前記グリル部とを仕切る仕切り板の上面に交流電源を直流化した出力を平滑化するフィルター回路を搭載した制御基板を配置し、前記フィルター回路を構成するチョークコイルを上面が開口した略円柱状の絶縁ケースで覆い、該絶縁ケースの下部に冷却風の流入口を設け、前記冷却ファンにより前記誘導加熱コイルを冷却した後の冷却風を前記流入口から絶縁ケース内に流入させ、前記チョークコイルを冷却するものである。

請求項２では、前記チョークコイルと絶縁ケースを、本体の後部上面に設けられた排気口の近傍に配置したものである。

請求項３では、前記フィルター回路を搭載した制御基板の上面に、加熱コイルの下側に位置するように、冷却ファンからの冷却風が通る隙間を保持して遮熱板を略水平に配置し、該遮熱板の上面に前記絶縁ケースの上端開口部を突出させたものである。

上記請求項１によれば、グリル部の後方上部に配置したフィルター回路のチョークコイルを上面が開口した略円柱状の絶縁ケースで覆い、該絶縁ケースの下部に冷却風の流入口を設けることにより、冷却ファンにより誘導加熱コイルを冷却した後の冷却風が流入口から絶縁ケース内に流入すると、チョークコイルの温度上昇で暖められた空気の上昇が促進され、これによって温度の低い冷却風が絶縁ケース下部の流入口から絶縁ケース内に吸い込まれ、上面の開口部から排出されるため、チョークコイルおよびその周囲の温度上昇を抑えることができる。

請求項２によれば、チョークコイルを冷却した後の排気が絶縁ケースの上面開口部から排気口を通してスムーズに本体外に排出されるため、チョークコイル周辺の電子制御部品の温度を上昇させることがない。

請求項３によれば、加熱コイルからの放熱が遮熱板によって遮られてチョークコイルやその周辺の電子制御部品の温度を上昇させることがない。

以下、本発明の一実施例を図１から図５に従って説明する。

図１において、加熱調理器の本体２は、システムキッチン１の上面から落とし込んで設置され、設置後は後述するグリル部４及び操作部パネル１７がシステムキッチン１の前面部から操作できるようになっている。

本体２の上面には、耐熱ガラス等からなるプレート３が設けられている。

図示しない調理鍋は、プレート３の上面手前に描かれた載置部右６ａ，載置部左６ｂと、これら両載置部６ａ，６ｂの間の中央後部に描かれた載置部中央６ｃに載置される。

また、プレート３に描かれた載置部右６ａと載置部左６ｂに対応した本体２内の上部には図２に示すように調理鍋を加熱するための加熱コイルユニット右７ａと加熱コイルユニット左７ｂがそれぞれ対応して設置され、載置部中央６ｃの下には中央加熱コイルユニット７ｃが配置されている。

載置部右６ａ，載置部左６ｂ，載置部中央６ｃは、鉄，磁性ステンレスを材料とした磁性体金属製鍋の他、アルミニウム，銅を材料とした非磁性体金属製鍋も誘導加熱可能となっている。

プレート３の周囲には、端面を保護するためにフレーム５が設けられている。

本体２の内部には、前記した加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃのほかに、後述する電子制御部品が配置されており、これらを冷却するために本体２の外部から空気を吸い込むための吸気口８が本体２上面の後部右側に設けられ、その左側に本体２内を冷却した後の排気を本体２外に排出する排気口９が設けられている。該排気口８からは後述するグリル部４の廃熱も同時に排出される。

グリル部４は、魚やピザ等を焼くためのもので、本体２前面部の左側もしくは右側に配置されている。本実施例では本体２前面に向かって左に配置されている。また、図からもわかるように、グリルドア１１にはハンドル１０が取り付けられ、その横には、グリル部４の操作パネル１７（カンガルー式）が設けられている。

フレーム５の前部には加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃ火力等を制御する上面操作部１５が設けられ、該上面操作部１５近傍のプレート３には、上面表示部１６が設けられている。

図２，図３において、調理鍋（図示せず）を加熱するための加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃは、加熱コイル１２と、コイルベース１３と、フェライト（図示せず）とで構成されている。

また、各加熱コイルユニット７ａ，７ｂ，７ｃは、プレート３の下方であって、プレート３と加熱コイル１２との間に一定の隙間が開くように設置されている。この隙間は、後述する冷却風が流れるようにするためである。

コイルベース１３は、加熱コイル１２を下から固定すると共に、フェライト（図示せず）を埋設している。

加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃは、該加熱コイルユニット７ａ，７ｂ，７ｃとグリル部４とを上下に仕切る仕切り板１４上に配置されている。

本体２内の後部側には、図４に示すように、吸気口８に連なる冷却ファン１８が設けられ、後記する電子制御部品を搭載した制御基板１９及び上記した各加熱コイルユニット７ａ，７ｂ，７ｃを冷却する。

また、冷却ファン１８は、ファンケーシング２０により制御基板１９側と吸気口８側が仕切られている。

基板ケース２１は、プラスチックで形成された箱型をしており、加熱コイルユニット右７ａの下方に配置されている。内部には、制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃと前記したファンケーシング２０が収納されている。制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、主に加熱コイルユニット右７ａと加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃを制御する回路で構成されている。

尚、本実施例では、加熱コイルユニット右７ａの下部に３枚の制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃを上下に重ねた構造としている。制御基板１９ａ及び制御基板１９ｃにはインバータを構成するスイッチング素子，昇圧型チョッパ回路及び降圧型チョッパ回路を構成するスイッチング素子等が搭載されている。制御基板１９ｂには、共振コンデンサ等を搭載している。

冷却ファン１８の駆動によってプレート３後部上面の吸気口８から吸い込んだ空気は、制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃに供給され、さらに、仕切り板１４に開口させた通気口カバー２３の吐出口２２から仕切り板１４上の加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃに供給される。

通気口カバー２３は、冷却ファン１８の送風口と加熱コイルユニット右７ａと加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃを連通する流路であり、基板ケース２１の上面および仕切り板１４に設けた開口部（図示せず）と結合している。

また、グリル部４の後方で、仕切り板１４の上面には、プレート３の排気口９の近くに位置するように交流電源から供給される交流を平滑化するためのフィルター回路を構成するチョークコイル２４を搭載した制御基板２５が台板３０を介して配置され、その手前側にはリレー２６を搭載した制御基板２７が同じく台板３０を介して配置されている。そして、前記チョークコイル２４は、耐熱樹脂等よりなる略円柱状の絶縁ケース２８によって覆われている。

該絶縁ケース２８は、上面が開口しており、また下部の前面側には、冷却ファン１８によって制御基板１９，加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ，中央加熱コイルユニット７ｃを冷却した後の冷却風を流入させる流入口２９を設けている。

本実施例は以上の構成からなり、次に冷却構造における冷却空気の流れについて説明する。

調理鍋をプレート３上の載置部右６ａと載置部左６ｂに載置し、操作パネル１７の電源スイッチをＯＮし、上面操作部１５により載置部右６ａ，載置部６ｂの加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂに対応した火力調整キーで好みの火力に調節する。すると、加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂに高周波電流が流れ、加熱コイル１２から磁力線を出し、調理鍋を加熱する。同時に、冷却ファン１８も駆動する。

冷却ファン１８の駆動により、吸気口８から吸い込まれた冷却風は、ファンケーシング２０内に流入し、それより制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃ側に吹き出されて該制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃ上の各種電子制御部品を冷却するとともに、一部の冷却風が直接仕切り板１４上の加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ側に流入する。

そして、制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃ上の各種電子制御部品を冷却した後の冷却風は、通気口カバー２３の吹出口２２から仕切り板１４上に吹き出されて前記した加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂ側に直接流入した冷却風とともに加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂの加熱コイル１２を冷却する。

その後、これらの冷却風は、本体２の後部上面に設けられた排気口９側に向きを変え、リレー２６等を搭載した制御基板２７を冷却し、さらに、制御基板２５上に搭載された略円筒状の絶縁ケース２８の流入口２９から絶縁ケース２９内に流入し、チョークコイル２４を冷却してその上面開口部から排気口９にスムーズに排出され、該排気口９から本体２外に排出される。

このとき、冷却ファン１８により制御基板１９および加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂの加熱コイル１２を冷却した後の冷却風の温度分布は、温度の低い空気が下を流れ、温度の高い空気が上に昇ることから仕切り板１４に近い側を流れる下部側の温度が低く、その温度の低い冷却風が流入口２９から絶縁ケース２８内に流入すると、チョークコイル２４を効率よく冷却し、さらにチョークコイル２４の温度上昇で暖められた空気の上昇が促進され、これによって温度の低い冷却風が絶縁ケース２８下部の流入口２９から絶縁ケース２８内に連続して吸い込まれ、上面の開口部から排気口９に排出されるため、チョークコイル２４およびその周囲の温度上昇が抑えられる。

ここで、冷却ファン１８の駆動により、外気が本体２後部上面の吸気口８から本体２内に流入し、排気口９から本体２外に排出されるまでの概略の温度を説明すると、まず、冷却ファン１８の駆動により、吸気口８から本体２内に吸い込まれる冷却風の温度は外気と同様２０℃〜３０℃である。

一方、制御基板１９ａ，１９ｂ，１９ｃ等各種電子制御部品を配置した基板ケース２１内は、６０℃〜１００℃に温度上昇し、仕切り板１４上の加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂの加熱コイル１２は、アルミ鍋等の非磁性体鍋を加熱する場合には、１５０℃から１８０℃程度まで温度上昇し、さらに、制御基板２５上のチョークコイル２４は、１００℃以上に温度上昇する。

上記本実施例では、冷却ファン１８により制御基板１９および加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂの加熱コイル１２を冷却した後の冷却風を流入口２９から絶縁ケース２８内に流入させることによりチョークコイル２４の温度上昇を１００℃以下にさげることができ、さらに、その後、本体２の後部上面の排気口９から排出される排気の温度を４０℃〜５０℃まで下げることができる。

次に、図６は、本発明の他の実施例を示したものであり、フィルター回路を搭載した制御基板２５，２７の上面に、加熱コイル１２の下側に位置するように冷却風の通る隙間３２を保持して遮熱板３１を略水平に配置し、該遮熱板３１の上面に前記絶縁ケース２８の上端開口部を突出させたものである。

この実施例によれば、冷却ファン１８により制御基板１９および加熱コイルユニット右７ａ，加熱コイルユニット左７ｂの加熱コイル１２を冷却した後の冷却風は、矢印のように隙間３２を通して流入口２９に誘導され、該流入口２９から絶縁ケース２８内に流入し、チョークコイル２４を効率よく冷却したのち、上面の開口部から排気口９に排出されるため、チョークコイル２４およびその周囲の温度上昇が抑えられるとともに、加熱コイル１２からの放熱が遮熱板３１によって遮られてチョークコイル２４やその周辺の電子制御部品の温度を上昇させることがないものである。

以上のように、本実施例によれば、グリル部４の後方上部の制御基板２５上に配置したフィルター回路のチョークコイル２４を上面が開口した略円柱状の絶縁ケース２８で覆い、該絶縁ケース２８の下部に冷却風の流入口２９を設けることにより、冷却ファン１８により加熱コイル１２を冷却した後の冷却風が流入口２９から絶縁ケース２８内に流入すると、チョークコイル２４の温度上昇で暖められた空気の上昇が促進され、これによって温度の低い冷却風が絶縁ケース２８下部の流入口２９から絶縁ケース２８内に吸い込まれ、上面の開口部から排出され、その近傍の排気口９から外部に排出されるるため、チョークコイル２４およびその周囲の温度上昇を抑えることができる。

また、チョークコイル２４を冷却した後の排気が絶縁ケース２８の上面開口部から排気口９を通してスムーズに本体２外に排出されるため、チョークコイル２４周辺の電子制御部品の温度を上昇させることがない。

さらに、加熱コイル１２からの放熱が遮熱板３１によって遮られ、チョークコイル２４やその周辺の電子制御部品の温度を上昇させることがない。

本発明に係るビルトイン型の誘導加熱調理器をシステムキッチンに収納した状態の斜視図である。同誘導加熱調理器のプレートを外した状態の上面図である。同誘導加熱調理器のプレートを外した状態の上面斜視図である。図３をＡ−Ａ′線で切断した状態の斜視図である。本発明に係る主要部分の斜視説明図である。本発明に係る主要部分の他の実施例の斜視説明図である。

符号の説明

１システムキッチン
２本体
３プレート
４グリル部
１２加熱コイル
１４仕切り板
１８冷却ファン
１９，２５制御基板
２４チョークコイル
２８絶縁ケース
２９流入口
３１遮熱板

Claims

本体内の前面寄りの左右に配置された誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイル間の奥寄りに配置された誘導加熱コイルと、前記左右の誘導加熱コイルのいずれか一方の下部に配置されたグリル部と、前記誘導加熱コイルの上面を覆い調理鍋を載せるプレートと、前記誘導加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、前記本体内の後部側に設けられ前記制御基板および前記誘導加熱コイルを冷却する冷却ファンとを備えた誘導加熱調理器において、
前記グリル部の後方で、前記誘導加熱コイルと前記グリル部とを仕切る仕切り板の上面に交流電源を直流化した出力を平滑化するフィルター回路を搭載した制御基板を配置し、前記フィルター回路を構成するチョークコイルを上面が開口した略円柱状の絶縁ケースで覆い、該絶縁ケースの下部に冷却風の流入口を設け、前記冷却ファンにより前記誘導加熱コイルを冷却した後の冷却風を前記流入口から絶縁ケース内に流入させ、前記チョークコイルを冷却することを特徴とする誘導加熱調理器。
前記チョークコイルと絶縁ケースは、本体の後部上面に設けられた排気口の近傍に配置され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。
前記フィルター回路を搭載した制御基板の上面に、加熱コイルの下側に位置するように、冷却ファンからの冷却風が通る隙間を保持して遮熱板を略水平に配置し、該遮熱板の上面に前記絶縁ケースの上端開口部を突出させたことを特徴とする請求項１から２の何れかに記載の誘導加熱調理器。