JP2011146179A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ基板に配置された高発熱量の電子部品を効率よく冷却する。
【解決手段】本体２上面に設けられたトッププレート３と、該トッププレート３の下方で本体２内の上部に配置された誘導加熱コイル１１と、該誘導加熱コイル１１の下部に配置され該誘導加熱コイル１１に電力を供給する高発熱量の電子部品１３と該電子部品１３から発生する熱を放熱するヒートシンク１８を備えたインバータ基板１７と、該インバータ基板１７と前記誘導加熱コイル１１に冷却風を送風する送風ファン２０とを備えた誘導加熱調理器において、前記インバータ基板１７に前記ヒートシンク１８に風を導くための略二つ折り形状の風向板３０を前記ヒートシンク１８間に挟まれるように配置し、前記風向板３０の一片に取付調整部３６を設け、該取付調整部３６の前記インバータ基板１７への取付位置を調整することにより、前記ヒートシンク１８への風向きを可変可能とした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、誘導加熱調理器の誘導加熱コイルに電力を供給するインバータ基板の冷却構造に関するものである。

近年、住宅用機器を全て電化にするといった、所謂オール電化の流れが顕著になりつつあり、この一環として鍋に渦電流を流して鍋そのものを発熱させる誘導加熱調理器が見直されている。

誘導加熱調理器は、本体上面に設けられたトッププレートと、該トッププレートの下方で本体内の上部に配置された誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルの下部に配置され該誘導加熱コイルに電力を供給する高発熱量の電子部品と該電子部品から発生する熱を放熱するヒートシンクを搭載したインバータ基板と、該インバータ基板と前記誘導加熱コイルに送風する送風ファンを備えており、また、本体奥側上面には吸気口と排気口が隣接して配置され、前記送風ファンにより前記吸気口から外気を吸引して前記誘導加熱コイルとインバータ基板を冷却し、排熱を排気口から排気する構造が一般的である。

前記インバータ基板にはさまざまな電子部品が搭載されている。特に高発熱量の電子部品はヒートシンクに固定し、該ヒートシンクを前記送風ファンからの風で強制冷却して電子部品が耐熱温度を超えないように発熱を抑えるものである。

しかし、それだけでは送風ファンからの冷却風の流れを制御することができず、ヒートシンクに固定して放熱させる高発熱量の電子部品を充分冷却できない問題がある。

そこで、これらの問題を解決するものとして下記の特許文献が提案されている。

特許文献１に記載されたものは、複数の冷却フィンを有し、回路部品が固着される一対のヒートシンクと、冷却ファンとを備え、前記一対のヒートシンクは、前記冷却フィンの先端面が互いに対向し、かつ間隙を介して離間するように配設されて冷却チャンバを形成し、前記冷却ファンからの空気は、前記冷却チャンバを流れた後、前記排気口に流れるようにしたものである。

特許文献２に記載されたものは、冷却ファンからの冷却風を取り入れる導入口と、本体外へ排出される排気の導出口を有する略扁平箱形状のダクトを備え、該ダクトを中間開口部で分岐して該分岐部に可動式の風向板を設け、冷却ファンからの送風を電源回路等の要冷却部分に送風するものと、動作している誘導加熱コイル側へ優先的に誘導するものに分流するものである。

特許文献３に記載されたものは、本体内部の一隅に吸気口を介して空気を吸い込む送風機を備え、該送風機の外周と接して前記本体を横切る接線方向よりも外方に放熱板と回路基板を位置させ、さらに、その外方の本体壁面に排気口を設けるとともに、本体底面の前記一隅側に前記送風機の近傍から前記回路基板に向けて風向板を設けたものである。

特開２００７−２３４６２３号公報 特開２００２−２０８４６８号公報 特開平５−１６６５８０号公報

上記した従来技術における誘導加熱調理器には、以下に示す問題がある。

特許文献１に記載されたものは、一対のヒートシンクで形成される冷却チャンバに略均一の風量が供給されるため、電子部品の動作により高発熱量となるヒートシンク側に強制的に冷却風を導く必要があっても、風向きを可変できないため、高発熱量となるヒートシンク側が冷却不足になる恐れがある。

また、特許文献２に記載されたものは、ダクトを中間開口部で分流して電源回路等の要冷却部分に送風するため、該電源回路等に流れる風量を増やすと誘導加熱コイルを冷却する風量が減って冷却不足になる恐れがあり、また、冷却ファンからの送風を誘導加熱コイル側へ優先的に誘導する可動式の風向板を設けた場合には、電源回路には風向を可変できないものである。

更に、特許文献３に記載されたものは、回路基板はヒートシンクを備えて送風機よりも下流で外郭に固定され、該外郭と一体成形によりリブ状の風向板を設けているため、風向板は送風機から回路基板への風路外周部を形成するに過ぎず、風向板で特に高発熱量となるヒートシンクに強制的に冷却風を導く構造ではない。

また、外郭と風向板が一体成形であるため、風向きの調整には型改造が必要で、容易に風向きを変更することはできず、しかも、異なった風向きで使用する機種には共用化できず専用部品となるため原価高となる欠点がある。

本発明は上記の欠点を解決するためになされたものであり、請求項１では、本体上面に設けられたトッププレートと、該トッププレートの下方で本体内の上部に配置された誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルの下部に配置され該誘導加熱コイルに電力を供給する高発熱量の電子部品と該電子部品から発生する熱を放熱するヒートシンクを備えたインバータ基板と、該インバータ基板と前記誘導加熱コイルに冷却風を送風する送風ファンとを備えた誘導加熱調理器において、前記インバータ基板に前記ヒートシンクに風を導くための略二つ折り形状の風向板を前記ヒートシンク間に挟まれるように配置し、前記風向板の一片に取付調整部を設け、該取付調整部の前記インバータ基板への取付位置を調整することにより、前記ヒートシンクへの風向きを可変可能としたものである。

請求項２では、前記風向板の一片に設けられた取付調整部は、前記風向板の長手方向に沿って設けられた複数個の固定穴と固定ネジからなるものである。

請求項３では、前記ヒートシンクは、一対のフィン先端部が対向するように配置され、前記風向板は前記フィン先端部のいずれか一側に当接して、前記ヒートシンクに左右別々の流路を形成するものである。

請求項４では、前記風向板は、樹脂製薄板よりなり、略中央部に折筋を設けて該折筋の山側を前記送風ファンによる送風の上流側に配置し、前記折筋で前記送風を分流して曲面で所定の方向に風を導くものである。

本発明の請求項１によれば、ヒートシンクに風を導く風向板を略二つ折り形状にしてヒートシンク間に挟まれるようにインバータ基板に配置し、該風向板の一片に取付調整部を設け、該取付調整部のインバータ基板への取付位置を調整することにより、前記ヒートシンクへの風向きを可変することが可能となり、高発熱量となるヒートシンクに強制的に冷却風を導いて十分に冷却できる。

また、インバータ基板全体に流れる風量は増減することがないので、ヒートシンクのみならず誘導加熱コイルの冷却風量に影響することがない。

請求項２によれば、送風ファンから送風される風向きの調整は、風向板の長手方向に沿って複数個設けられた固定穴と固定ネジの取付位置を変えるだけの容易な構造であり、型改造が不要で、他機種にも共用化でき、原価低減に寄与できる。

請求項３によれば、ヒートシンクは、フィン先端部が対向して一対に並んで配置され、前記フィン先端部に風向板が当接してヒートシンクに左右別々の流路を形成するので、一対のヒートシンクに形成される前記流路を分けても前記フィン先端部で前記流路から風が逃げることがなく、効率よく冷却できる。

請求項４によれば、風向板は、樹脂製薄板よりなり、略中央部に折筋を設けて該折筋の山側を前記送風ファンによる送風の上流側に配置し、前記折筋で前記送風を分流して曲面で所定の方向に風を導くので、前記折筋で略二つ折する簡単な構造で安価に製作でき、しかも上流側流路の抵抗にならずに風向きを可変するように設定できる。

本発明の一実施例における誘導加熱調理器をシステムキッチンに組み込んだ状態の斜視図である。 図１の誘導加熱調理器を外したシステムキッチンの外観斜視図である。 図１の誘導加熱調理器をＡ−Ａ線で切断した状態の断面図である。 本発明の一実施例における誘導加熱調理器のインバータ基板部の概略上面図である。 同誘導加熱調理器のインバータ基板部の斜視図である。 同誘導加熱調理器の風向板の取付状態を示す分解図である。 同誘導加熱調理器の風向板の他の取付状態を示す分解図である。 同誘導加熱調理器の風向板のさらに他の取付状態を示す分解図である。 同誘導加熱調理器のインバータ基板部に風向板を組み込んだ状態の概略上面図である。 同誘導加熱調理器のインバータ基板部に風向板を組み込んだ状態のヒートシンクのフィン先端部の拡大斜視図である。

以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

１はシステムキッチンで、天板１２に上面開口部２６ａを備え、前面上部に前面開口部２６ｂを備えている。

２は誘導加熱調理器の本体、２２は本体２の外郭である。

３は本体２の上面に配置された耐熱ガラス等からなるトッププレートで、調理を行う際の調理鍋（図示せず）を載置するものである。

６はトッププレート３の上面に設けられた載置部で、調理時に調理鍋を載置して加熱調理する位置を示すものであり、上面の手前に右載置部６ａと左載置部６ｂ，中央奥に中央載置部６ｃが配置されている。

右載置部６ａ，左載置部６ｂ，中央載置部６ｃと対向した本体２内の上部には、図３に示すように誘導加熱コイル１１が配置され、該誘導加熱コイル１１によってトッププレート３上に載置される調理鍋が加熱される。なお、中央載置部６ｃの下面には誘導加熱コイル１１に変えてラジエントヒータを配置してもよい。また、本体２を天板１２の上に載置して使用する据え置き型の場合には、中央載置部６ｃのない２口の誘導加熱タイプであってもよい。

１４はトッププレート３の四方上端縁に取り付けられたフレームで、トッププレート３の周囲の端面を保護するとともに、本体２をシステムキッチン１の上面開口部２６ａから該システムキッチン１内に落し込んだ際に前記上面開口部２６ａの周縁部に当接して本体２を保持するものである。

９は誘導加熱コイル１１の火力や自動調理などを設定する操作部で、右載置部６ａ，中央載置部６ｃ，左載置部６ｂに対応して右操作部，中央操作部，左操作部がフレーム１４の前上部に配置されている。

１０は操作部９の設定内容や加熱の状態を表示する表示部で、操作部９に対応して右表示部，中央表示部，左表示部とに分けて操作部９の奥側に隣接して配置されている。なお、これらの操作部９，表示部１０は、トッププレート３の前面側に直接設けてもよい。

７は本体２のフレーム１４の後部に設けられた吸気口で、外気を本体２内に吸い込むところであり、該吸気口７から吸い込んだ空気を使用して本体２の内部で発熱する誘導加熱コイル１１や後述する電子部品１３を冷却するものである。

８は本体２のフレーム１４の後部で吸気口７の隣に設けられた排気口で、吸気口７から吸い込んだ空気で誘導加熱コイル１１や電子部品１３を冷却した後の温度上昇した空気を本体２の外部に排気するところである。

２０は送風ファンで、吸気口７に連通するように本体２の外郭２２内に配置された後述する基板ケース１５内に設置されており、吸気口７より冷却に必要な空気を吸い込み、同じく基板ケース１５内に配置された後述するインバータ基板１７，ヒートシンク１８に送風し、該インバータ基板１７，ヒートシンク１８を冷却した後、基板ケース１５の上部から誘導加熱コイル１１に向けて流れ、各部品を冷却した後、排気口８より本体２の外部に排気される。

４は魚等を焼くためのロースターで、誘導加熱コイル１１の下部で基板ケース１５の隣（図では左側）に配置されており、本体２の前面から魚等の出し入れ操作ができるようになっている。

５は本体２の前面の右側に配置した操作表示パネルで、カンガルー式の開閉機構を備えている。なお、図１，図３は操作表示パネル５を閉じた状態を示している。

ロースター４の隣に配置された基板ケース１５の内部には、誘導加熱コイル１１に電力を供給するインバータ回路を搭載したインバータ基板１７が下段と中段に配置され、上段には操作部９で設定した火力に応じた電力を誘導加熱コイル１１に供給するようにインバータ回路を制御する制御回路を搭載した制御基板１９が収納されている。

基板ケース１５は、隣接して設けられているロースター４からの輻射熱を遮る役目や、冷却風の風路を作る役目をしている。

基板ケース１５に収められたインバータ基板１７は、電力を供給する誘導加熱コイル１１に対応して設けられている。

下段の左右インバータ基板１７ａには、左右の誘導加熱コイル１１に電力を供給するインバータ回路が配置されている。

中段の中央インバータ基板１７ｂには、中央の誘導加熱コイル１１に電力を供給するインバータ回路が配置されている。

前記インバータ基板１７において、熱気は下から上昇することから、中段の中央インバータ基板１７ｂは下段の左右インバータ基板１７ａの熱によって加熱される。しかし、入力電力の一例を示すと、右左の誘導加熱コイル１１は各３ｋＷ、中央の誘導加熱コイル１１は２〜１.６ｋＷに概略設定されるように、中央の誘導加熱コイル１１は最大入力が右左の誘導加熱コイル１１に比べて低いため、中央インバータ基板１７ｂに配置された電子部品１３の発熱量は、左右インバータ基板１７ａに搭載された電子部品１３の発熱量よりも低く、従って中央の誘導加熱コイル１１を駆動する中央インバータ基板１７ｂを上段に配置することが可能である。

また、夫々のインバータ基板１７には、通電すると高発熱量となる電子部品１３を効率良く冷却できるようにヒートシンク１８が配置されている。

ここで、左右インバータ基板１７ａに設けられたヒートシンク１８部の詳細について説明する。なお、中央インバータ基板１７ｂは前記したように、低発熱量で個別の構成であるため説明を省略する。

左右インバータ基板１７ａには、左の誘導加熱コイル１１用の高発熱量の電子部品１３を冷却するためのヒートシンク１８ａ，１８ｂと、右の誘導加熱コイル１１用の高発熱量の電子部品１３を冷却するためのヒートシンク１８ｃ，１８ｄをフィン先端部２４ａが対向するように隙間を保持して配置されている。高発熱量の電子部品１３は、略コ字状の開口部と反対側の側面に固定されている。

また、ヒートシンク１８ａ，１８ｂとヒートシンク１８ｃ，１８ｄは、長手方向に沿って冷却風が流れるダクト３４によって上から囲まれている。ダクト３４は、例えば難燃性の樹脂製薄板を折り曲げて成形される。

３０は風向板であり、例えば板厚０.３mmの難燃性ポリカーボネート等の樹脂製薄板からなり、略中間部に折筋３０ａを設けて該折筋３０ａで略二つ折り形状にしたものであり、全体として略Ｕ字状をなしている。

風向板３０の略二つ折り形状の一片はさらにＬ状に折り曲げられ、該Ｌ状部には長手方向に沿って複数個の固定穴３１（例えば、前固定穴３１ａ，中固定穴３１ｂ，後固定穴３１ｃ）が適宜距離を保持して設けられている。また、風向板３０の略二つ折り形状の他方の一片はさらにＬ状に折り曲げられ、該Ｌ状部には固定穴３２が設けられている。

そして、風向板３０は、折筋３０ａの山側を送風ファン２０による送風の上流向きに配置し、さらに、ヒートシンク１８の上流側端面５０と同面または下流側に配置されるようにしてヒートシンク１８ａ，１８ｂとヒートシンク１８ｃ，１８ｄとの隙間に挟み、後述するように固定穴３１のいずれか一つと固定穴３２と左右インバータ基板１７ａに設けた取付穴３５に固定ネジ３３をねじ込んで固定されている。

従って、本実施例においては、複数個の固定穴３１と固定ネジ３３とで取付調整部３６が構成されている。但し、固定ネジ３３は、上下に抜け止め部を有する固定具にすることもできる。

風向板３０は、前記したように左右インバータ基板１７ａに設けた取付穴３５に、前固定穴３１ａ，中固定穴３１ｂ，後固定穴３１ｃのいずれか一つを選び、固定穴３２と共に固定ネジ３３をねじ込んで固定される。

このとき、風向板３０は、図６に示すように固定穴３２と中固定穴３１ｂに固定ネジ３３を通して取付穴３５にねじ込んだ場合は、折筋３０ａで略対称に二つ折り形状になり、ヒートシンク１８ａ，１８ｂと１８ｃ，１８ｄには略均等に冷却風が流れるものである。

また、図７に示すように固定穴３２と前固定穴３１ａに固定ネジ３３を通して取付穴３５にねじ込んだ場合は、折筋３０ａで非対称に二つ折り形状になり、ヒートシンク１８ｃ，１８ｄ側に撓みができて曲面３０ｂが形成され、ヒートシンク１８ｃ，１８ｄ側に風向きを変えて冷却風が流れるものである。

さらに、図８に示すように固定穴３２と後固定穴３１ｃに固定ネジ３３を通して取付穴３５にねじ込んだ場合は、折筋３０ａで非対称に二つ折り形状になり、ヒートシンク１８ａ，１８ｂ側に撓みができて曲面３０ｂが形成され、ヒートシンク１８ａ，１８ｂ側に風向を変えて冷却風が流れるものである。

また、いずれの場合にも風向板３０の一片は、ヒートシンク１８ａ，１８ｂのフィン先端部２４ａに当接し、他方の一片はヒートシンク１８ｃ，１８ｄのフィン先端部２４ａに当接し、ヒートシンク１８ｃ，１８ｄのフィン２４のフィン先端部２４ａ側の風路は、風向板３０によって閉じられて、上下に隣接するフィン２４で、流路４０ｃを形成し、一方のヒートシンク１８ａ，１８ｂについても同様で流路４０ａを形成する。

本実施例は以上の構成よりなるもので、次に調理鍋（図示せず）を本体２の左の誘導加熱コイル１１に対向したトッププレート３の左載置部６ｂに載置した場合の加熱調理時の動作について説明する。

ここでは、左載置部６ｂに対応する左の誘導加熱コイル１１での加熱動作によってヒートシンク１８ａ，１８ｂ側が特に高発熱量となり、風向板３０を後取付部３１ｃで取り付け、ヒートシンク１８ａ，１８ｂ側に風向きを向ける例について説明する。

調理鍋を載置して操作部９で調理を開始する操作を行うと、左右インバータ基板１７ａの電子部品１３を保護するために送風ファン２０が回転し、水等の被加熱物の入った調理鍋を、トッププレート３上に載置し、本体２の前面に設けられた主電源を入れ、右左の誘導加熱コイル１１に対応した火力調整用の操作部９を調整して調理鍋の加熱を行うと、その調整量に応じて誘導加熱コイル１１に流れる電流量が制御され、調理鍋の加熱が開始される。操作部９に配置された表示部１０にその火力調整量が表示される。

加熱が開始されると、送風ファン２０が駆動してフレーム１４の後方の吸気口７から本体２内部に冷却風を吸い込み、誘導加熱コイル１１やインバータ基板１７を冷却する。左右インバータ基板１７ａでは、図９に示すように冷却風は、風向板３０の折筋３０ａで分流されて、ヒートシンク１８ａ，１８ｂ側に向く曲面３０ｂによって緩やかにヒートシンク１８ａ，１８ｂ側が風を導かれる。

そして、ヒートシンク１８に形成された流路４０ｃを流れる間にフィン２４で熱を奪い、該フィン２４には取り付けられた高発熱量の電子部品１３を冷却するものである。

なお、上記した動作は、トッププレート３の右載置部６ａに調理鍋を載置した場合においても同様であり、説明を省略する。

また、誘導加熱コイル１１及びロースター４を使用しての具体的調理方法については、公知であり、説明を省略する。

尚、本発明の風向板３０は、誘導加熱調理器の製造工程で、機器の仕様別に、取付調整部３６の固定穴３１のいずれか一つを選び、取り付けるものである。例えば、左の誘導加熱コイル１１に電力を供給するヒートシンク１８ａ，１８ｂ側が特に高発熱量となる左向き仕様は、風向板３０を図８のように後固定穴３１ｃで取り付け、反対に右向き仕様は、図７のように前固定穴３１ａで取り付け、左右に風を偏らせない仕様は、図６のように中固定穴３１ｂで取り付けるものである。

以上説明したように、上記実施例によれば、ヒートシンク１８に風を導く風向板３０を略二つ折り形状にしてヒートシンク１８間に挟まれるようにインバータ基板１７に配置し、該風向板３０の一片に取付調整部３６を設け、該取付調整部３６のインバータ基板１７への取付位置を調整することにより、前記ヒートシンク１８への風向きを可変することが可能となり、高発熱量となるヒートシンク１８に強制的に冷却風を導いて十分に冷却できる。

また、インバータ基板１７全体に流れる風量は増減することがないので、ヒートシンク１８のみならず誘導加熱コイル１１の冷却風量に影響することがない。

また、送風ファン２０から送風される風向きの調整は、風向板３０の長手方向に沿って複数個設けられた固定穴３１と固定ネジ３３の取付位置を変えるだけの容易な構造であり、型改造が不要で、他機種にも共用化でき、原価低減に寄与できる。

さらに、ヒートシンク１８は、フィン先端部２４ａが対向して一対に並んで配置され、前記フィン先端部２４ａに風向板３０が当接してヒートシンク１８に左右別々の流路４０を形成するので、一対のヒートシンク１８に形成される前記流路４０を分けても前記フィン先端部２４ａで前記流路４０から風が逃げることがなく、効率よく冷却できる。

また、風向板３０は、樹脂製薄板よりなり、略中央部に折筋３０ａを設けて該折筋３０ａの山側を前記送風ファン２０による送風の上流側に配置し、前記折筋３０ａで前記送風を分流して曲面３０ｂで所定の方向に風を導くので、前記折筋３０ａで略二つ折する簡単な構造で安価に製作でき、しかも上流側流路４１の抵抗にならずに風向きを可変するように設定できる。

２ 本体
３ トッププレート
１１ 誘導加熱コイル
１３ 電子部品
１７ インバータ基板
１８ ヒートシンク
２０ 送風ファン
２４ａ フィン先端部
３０ 風向板
３０ａ 折筋
３０ｂ 曲面
３１ 固定穴
３３ 固定ネジ
３６ 取付調整部、
４０ 流路

Claims (4)

1. 本体上面に設けられたトッププレートと、該トッププレートの下方で本体内の上部に配置された誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルの下部に配置され該誘導加熱コイルに電力を供給する高発熱量の電子部品と該電子部品から発生する熱を放熱するヒートシンクを備えたインバータ基板と、該インバータ基板と前記誘導加熱コイルに冷却風を送風する送風ファンとを備えた誘導加熱調理器において、前記インバータ基板に前記ヒートシンクに風を導くための略二つ折り形状の風向板を前記ヒートシンク間に挟まれるように配置し、前記風向板の一片に取付調整部を設け、該取付調整部の前記インバータ基板への取付位置を調整することにより、前記ヒートシンクへの風向きを可変可能としたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記風向板の一片に設けられた取付調整部は、前記風向板の長手方向に沿って設けられた複数個の固定穴と固定ネジからなることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記ヒートシンクは、一対のフィン先端部が対向するように配置され、前記風向板は前記フィン先端部のいずれか一側に当接して、前記ヒートシンクに左右別々の流路を形成する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。
4. 前記風向板は、樹脂製薄板よりなり、略中央部に折筋を設けて該折筋の山側を前記送風ファンによる送風の上流側に配置し、前記折筋で前記送風を分流して曲面で所定の方向に風を導く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。

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