JP2015138631A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子部品の発火延焼を防止する。【解決手段】 鍋５０１を載置するトッププレート２と、トッププレート２の下方に鍋５０１を加熱する加熱コイル２０１と、ヒートシンク部４０４ｅとヒートシンク部４０４ｅの近傍にコンデンサ部４０４ｆを設けた加熱コイル２０１を駆動する高周波駆動電力回路４０４と、高周波駆動電力回路４０４を収納する基板ケース下７４ｘと、基板ケース下７４ｘの上方に配置して基板ケース下７４ｘ側に凸形状の押さえ部７４ｙ４を有した基板ケース中７４ｙと、高周波駆動電力回路４０４に縦列して配置し高周波駆動電力回路４０４を冷却する冷却ファン４０１と、基板ケース下７４ｘのヒートシンク部４０４ｅの上方に配置して基板ケース中７４ｙの押さえ部７４ｙ４で挟んで固定し、コンデンサ部４０４ｆを冷却する冷却風の風下側に該冷却風を下方に流す壁部４ｗを有した金属カバー４を設けた。【選択図】図９

Description

本発明は、本体内で電子部品の発火を本体内に止める延焼防止ができる誘導加熱調理器に関するものである。

例えば、特許文献１に示す加熱調理器は、板金を矩形箱状にした延焼防止部材で、電源基板は基板ホルダーに固定されて一方の延焼防止部材内に収納され、電源基板に固定された放熱部材に他方の延焼防止部材をネジ止めする構造としている。

特開２０１２−７０８２０号公報

上記した従来の加熱調理器においては、電源基板に延焼防止部材をネジで固定することによって、放熱部材は電源基板と延焼防止部材の両方に固定されているため、落下などで本体の構造体によって延焼防止部材が動いた場合に放熱部材に荷重が加わり、基板に負担がかかって基板が破損する課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本体と、該本体の上面に鍋を載置するトッププレートと、該トッププレートの下方に前記鍋を加熱する加熱コイルと、該加熱コイルの下方に配置しヒートシンク部と該ヒートシンク部の近傍にコンデンサ部を設けた前記加熱コイルを駆動する高周波駆動電力回路と、該高周波駆動電力回路を収納する基板ケース下と、該基板ケース下の上方に配置して前記基板ケース下側に凸形状の押さえ部を有した基板ケース中と、前記高周波駆動電力回路に縦列して配置し前記高周波駆動電力回路を冷却する冷却ファンと、前記基板ケース下の前記ヒートシンク部の上方に配置して前記基板ケース中の前記押さえ部で挟んで固定し、前記コンデンサ部を冷却する冷却風の風下側に該冷却風を下方に流す壁部を有した金属カバーを設けたものである。

本発明によれば、高周波駆動電力回路に荷重を加えずに、電子部品の発火を延焼防止できる。

一実施例に係る誘導加熱調理器の外観斜視図。 図１のＡ-Ａ’断面図。 一実施例に係る誘導加熱調理器のトッププレートを外した本体の加熱コイルユニットの分解図。 同高周波電力供給回路と制御基板を収納する基板ケースの斜視図。 同基板ケースの基板ケース下と基板ケース中と基板ケース上の内部を説明する分解図。 同基板ケース下の高周波電力供給回路と金属カバーと絶縁シートを説明する分解図。 同基板ケースの基板ケース下に基板ケース中を被せた説明図。 図４のＢ-Ｂ断面斜視図。 図４のＣ-Ｃ断面図。 図８のＰ矢視図。 一実施例に係る誘導加熱調理器の温度検知と加熱制御システムの機能ブロック図。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１において、１は誘導加熱調理器の本体である。２は耐熱性の高い結晶化ガラスよりなるトッププレートで、本体１の上面を覆い水平に配置され、鉄等の磁性体又はアルミ等の非磁性体よりなる鍋５０１（図２）等を載置するものである。このトッププレート２は、４μｍ以下の波長の赤外線を透過し、それより長い波長の赤外線をカットする光学特性を有する。３ａ〜３ｃはトッププレート２の下方に配置された３つの加熱部で、トッププレート２の上面に載置された鍋５０１を誘導加熱する加熱コイル２０１（図２）を備えた加熱コイルユニット２００（図２）を有している。３１ａ〜３１ｃは鍋底から放射した赤外線をトッププレート２の下方に透過する赤外線透過領域である。尚、ここでは加熱部を３つとしたが、加熱部は１つまたは２つであっても良い。６は本体１の前面左部に設けられたグリル加熱部である。７ａ〜７ｃは本体１の上面側に設けられた操作部で、加熱部３ａ〜３ｃの加熱の設定，操作を行うものである。８ａ〜８ｃはトッププレート２の前面側上部に設けられ、操作部７ａ〜７ｃの設定状況や加熱部３ａ〜３ｃの通電の状態を表示する表示部である。５は排気口で、本体１の後部において上方に向けて開口しており、本体１内部を冷却した排熱を排出するものである。本実施例では、本体１後部に排気口５を配置している。

図２において、５７は吸気口で、本体１の後部に開口している後吸気口５７ａでシステムキッチン１００内部の空気を吸気し、本体１の前方に開口している前吸気口５７ｂにより吸気し、本体１内部に冷却風を取り入れるものである。

４０１は冷却ファンである。加熱コイル２０１の下方に配置する４０４は加熱コイル２０１に高周波電力を供給する高周波電力供給回路、４０５は操作部７などの入力により高周波電力供給回路４０４での電力を制御する制御基板である。

高周波電力供給回路４０４と制御基板４０５は基板ケース７４に収められている。冷却ファン４０１は高周波電力供給回路４０４の後方に縦列して配置されている。

また、４０６は冷却ファン４０１により吸引し高周波電力供給回路４０４や加熱コイルユニット２００へと送風される冷却風の流れを表す矢印である。尚、ここで表示している冷却風は、本実施例での冷却風の流れを分かりやすく簡略して表したもので、実際はダクトなどを用いて加熱コイルユニット２００のコイルベース２０３、赤外線センサユニット１７０へと送風され、赤外線センサユニット１７０の赤外線センサモジュール４０７（図１１）と導光筒５０８が冷却される。

加熱コイルユニット２００はバネ２２０によりトッププレート２の下面に密着するように押付けて支持されて、加熱コイルユニット２００に設けるギャップスペーサ２０２（図１１）がトッププレート２と当接している。

図１１は、温度検知と加熱制御システムの機能ブロック図である。図１１において、５０１は被加熱物である鍋、５０２は赤外線センサモジュール４０７とサーミスタ２０８の出力に基づいて鍋５０１の温度を算出する温度検出回路、２６は赤外線センサモジュール４０７の出力に基づいて鍋５０１の放射率を算出する放射率算出回路、４０５は温度検出回路５０２が算出した温度を放射率算出回路２６の出力に基づいて補正し、補正した温度に応じて高周波電力供給回路４０４を制御し加熱コイル２０１に供給する電力を制御する制御回路である。

図３は加熱コイルユニット２００と赤外線センサユニット１７０、基板ケース７４の構成を説明するために、本体１の上部を覆うトッププレート２を外した分解図である。

本体１内部で右側の加熱コイルユニット２００より下方に備え、本体１の内部の基板ケース７４の上部にスプリング９を設けて、そのスプリング９に鍋５０１から放射される赤外線を受光する赤外線センサを内在した赤外線センサユニット１７０を載置して、加熱コイルユニット２００を上から被せるものである。

また、本体１内部で左側の加熱コイルユニット２００より下方に備え、グリル加熱部６の上部に配置する仕切り部材４８の上部にスプリング９を設けて、
そのスプリング９に鍋５０１から放射される赤外線を受光する赤外線センサを内在した赤外線センサユニット１７０を載置して、加熱コイルユニット２００を上から被せるものである。

図３に示すように、加熱コイルユニット２００と赤外線センサユニット１７０との両者の間はネジ等の熱伝導の良い部材により固定をしないものである。

図４、図５においては基板ケース７４を説明する。基板ケース７４は、樹脂製で、基板ケース下７４ｘと、基板ケース中７４ｙ、基板ケース７４ｚの3つで構成される。

基板ケース下７４ｘは、上方が解放する略箱形で、下部に前吸気口５７ｂに繋がって空間通路９０を構成する底面７４ａを備える。基板ケース下７４ｘの後部に冷却ファン４０１を配置する。冷却ファン４０１の側方に吸込部１２ａ、前方に吹出し部１２ｂを備える。基板ケース下７４ｘの吹出し部１２ｂの前側に高周波電力供給回路４０４が収納されている。基板ケース下７４ｘの左右内側には、上下方向に形成するリブ７４ｘ３を設けている。リブ７４ｘ３は、リブ左７４ｘ１とリブ右７４ｘ２により構成される。

基板ケース中７４ｙは、略板形状で、基板ケース下７４ｘの上に積み重なる。基板ケース中７４ｙには制御基板４０５を固定する。基板ケース中７４ｙの制御基板４０５の周囲には、前連通開口７４ｙ１、右連通開口７４ｙ２、７４左連通開口７４ｙ３が形成され、基板ケース下７４ｘ内を通った冷却風とリード線を上方に通す開口を備える。

更に、基板ケース中７４ｙの下側には、凸形状の押さえ部７４ｙ４（図８）を備える。押さえ部７４ｙ４は、基板ケース下７４ｘに高周波電力供給回路４０４が収納して、基板ケース中７４ｙを積み重ねたときに、高周波電力供給回路４０４に備えるヒートシンク部４０４ｅ（図６）の上部に近接する面を形成するものである。

基板ケース上７４ｚは、略蓋型で、前記加熱コイルユニット２００を支持するバネ２２０を固定する構造を備えるとともに、前開口７４ｚ３、上開口７４ｚ２、左開口７４ｚ１を備えている。前開口７４ｚ３は本体１前方へ冷却風を送る風路で、上開口７４ｚ２は、上方に載置される加熱コイルユニット２００へ冷却風を送る風路で、左開口７４ｚ１は、左側の加熱コイルユニット２００へ冷却風を送る風路である。

図６において、高周波電力供給回路４０４を説明する。高周波電力供給回路４０４は、左右の加熱コイルユニット２００の加熱コイル２０１を駆動させる。基板材４０４ｇの上に左側の加熱コイルユニット２００、右側の加熱コイルユニット２００用の夫々に整流素子とスイッチング素子が取り付けられたヒートシンクと回路構成で必要なコンデンサなどの電子部品を備えている。

そのため、左側の加熱コイルユニット２００用に、ヒートシンク部左４０４ａ、コンデンサ部左４０４ｃを備え、右側の加熱コイルユニット２００用に、ヒートシンク部右４０４ｂ、コンデンサ部右４０４ｄを備える。

そして、ヒートシンク部４０４ｅはヒートシンク部左４０４ａとヒートシンク部右４０４ｂで構成され、ヒートシンク部４０４ｅは運転中に温度が上がり素子の温度を維持する必要があり最も冷却が必要であるため、冷却ファン４０１の吹出し部１２ｂに対向する位置に設けている。ヒートシンク部４０４ｅは基板材４０４ｇにネジにより固定されている。

そして、ヒートシンク部左４０４ａの左側にコンデンサ部左４０４ｃを配置し、ヒートシンク部右４０４ｂの右側にコンデンサ部右４０４ｄを配置する。ヒートシンク部４０４ｅの左右に配置するコンデンサ部左４０４ｃとコンデンサ部右４０４ｄによりコンデンサ部４０４ｆを構成する。

次に、図５、図６において、高周波電力供給回路４０４の上に載せられる金属カバー４について説明する。

金属カバー４は、板厚０．４ｍｍの鋼鈑で、略長方形の上部４ｅを備える。上部４ｅから下方左右に下垂部左４ｃと下垂部右４ｄで構成する下垂部４ｊを設けている。そして、上部４ｅと下垂部４ｊに渡って矩形に切り欠いた切欠き部４ｋを設けている。切欠き部４ｋは、切欠き部左４ａと切欠き部右４ｂとで構成されている。

下垂部４ｊの下端４ｐは金属カバー４を高周波電力供給回路４０４の上に載せた状態で、下垂部４ｊの下端４ｐは基板材４０４ｇと絶縁距離を確保するため接触しない長さとしている。また、切欠き部４ｋは基板ケース下７４ｘのリブ７４ｘ３に嵌合ように設けるものである。

上部４ｅの前側で下方左右に下垂部４ｊより短く壁部左４ｆと壁部右４ｈで構成する壁部４ｗを設ける。壁部４ｗは金属カバー４を高周波電力供給回路４０４の上に載せた状態で、冷却ファン４０１から冷却風を流すとコンデンサ部４０４ｆの風下側の位置に設けるものである。

欠き部４ｇは壁部左４ｆと壁部右４ｈの間に設け、金属カバー４を高周波電力供給回路４０４の上に載せた状態で、ヒートシンク部４０４ｅの前方上方に設けるものである。

１０は絶縁シートで、板厚０．４ｍｍのポリカーボで金属カバー４と略同じ形状で、金属カバー４の内側に敷いて、基板ケース下７４ｘの内部に装着するものである。

略長方形の上部１０ｅを備える。また上部１０ｅから下方左右に下垂部左１０ｃと下垂部右１０ｄで構成する下垂部１０ｊを設けている。そして、上部１０ｅと下垂部１０ｊに渡って矩形に切り欠いた切欠き部１０ｋを設けている。切欠き部１０ｋは、切欠き部左１０ａと切欠き部右１０ｂとで構成されている。

下垂部１０ｊの下端は絶縁シート１０を高周波電力供給回路４０４の上部に載せた状態で、下垂部１０ｊの下端は絶縁距離を確保するため高周波電力供給回路４０４の基板材４０４ａと略接触する長さとしている。また、切欠き部１０ｋは基板ケース下７４ｘのリブ７４ｘ３に嵌合ように設けるものである。

上部１０ｅの前側の下方左右に下垂部１０ｊより短く、壁部左１０ｆと壁部右１０ｈで構成する壁部１０ｗを設けている。壁部１０ｗは絶縁シート１０を高周波電力供給回路４０４の上部に載せた状態で、冷却ファン４０１から冷却風を流すとコンデンサ部４０４ｆの風下側の位置に設けるものである。

欠き部１０ｇは壁部左１０ｆと壁部右１０ｈの間に設け、絶縁シート１０を高周波電力供給回路４０４の上部に載せた状態で、ヒートシンク部４０４ｅの前方上方に設けるものである。

絶縁シート１０は、金属カバー４の端部の全てが、高周波電力供給回路４０４の基板材４０４ａや部品から絶縁を確保するために、上部１０ｅは上部４ｅより後方側に長く、下垂部１０ｊは下垂部４ｊより下側に長く、壁部１０ｗは壁部４ｗより下側に長く設けている。

図５、図６において、高周波電力供給回路４０４を収納する基板ケース下７４ｘの中に金属カバー４と絶縁シート１０を取り付ける方法を説明する。絶縁シート１０の壁部１０ｗを冷却ファン４０１の風下側となる基板ケース下７４ｘの前側として、絶縁シート１０の切欠き部１０ｋをリブ７４ｘ３に嵌合し、ヒートシンク４０４ｅの上に載せて設けるものである。そして、金属カバー４を絶縁シート１０の上側から壁部４ｗを冷却ファン４０１の風下側となる基板ケース下７４ｘの前側として、金属カバー４の切欠き部４ｋをリブ７４ｘ３に嵌合し、ヒートシンク４０４ｅの上に載せて設けるものである。

そして図7、図８に示すように、ヒートシンク部４０４ｅに載せてから、基板ケース下７４ｘに基板ケース７４ｙを積み重ねる。すると、基板ケース７４ｙの下側に凸形状の押さえ部７４ｙ４が金属カバー４と絶縁シート１０をヒートシンク部４０４ｅの上側から挟んで固定する。

すなわち、基板ケース７４ｘに収納する高周波電力供給回路４０４は基板材４０４にヒートシンク部４０４ｅをネジなどにより固定している。そのヒートシンク部４０４ｅには絶縁シート１０を載せ金属カバー４を載せて基板ケース７４ｙの押さえ部７４ｙ４が上側から挟んで固定するのみで、ネジなどにより金属カバー４とヒートシンク部４０４ｅを固定しないものである。そのため、基板ケース下７４ｘのリブ７４ｘ３によって切欠き部１０ｋ、切欠き部４ｋ、を介して絶縁シート１０と金属カバー４に荷重が加わっても、絶縁シート１０と金属カバー４はヒートシンク部４０４ｅの上部を摺動するのみで、ヒートシンク部４０４ｅには荷重は加わらない構造としている。

次に図８〜図１０において、延焼防止構造を説明する。

経年劣化により電子部品であるコンデンサが発火する場合がある。冷却ファン４０１が動作中の場合もあり、冷却風によって炎Ｆが前方にあおられ、燃焼排気ガスが充満すると炎が延びて、基板ケース７４に延焼して本体１内へと延焼して排気口５から炎が出る。

しかし、本実施例の金属カバー４を基板ケース下７４ｘの高周波電力供給回路４０４のヒートシンク部４０４ｅの上に載せることで、ヒートシンク部４０４ｅの左右に備えたコンデンサ部４０４ｆの空間容積は金属カバー４とヒートシンク部４０４ｅで囲まれるので小さくしている。

さらに、上部４ｅの下方に設ける壁部４ｗによって、炎Ｆは上部４ｅから下側に巻き込むようになる。そのため、基板ケース下７４ｘから前連通開口７４ｙ１、右連通開口７４ｙ２、左連通開口７４ｙ３を介して基板ケース中７４ｙよりも上側に炎Ｆが延びて延焼することを防止できる。

また、基板ケース下７４ｘの左右は下垂部４ｊによって基板材４０４ｇの近辺まで囲まれることで基板ケース下７４ｘの左右に延焼することを防止できる。

次に、本実施例の動作を説明する。

使用者がトッププレート２に鍋５０１を載置して、操作部７ａを操作して加熱を開始すると、制御基板４０５が高周波電力供給回路４０４を制御して加熱コイル２０１に所定の電力を供給する。加熱コイル２０１に高周波電流が供給されると、加熱コイル２０１から誘導磁界が発せられ、鍋５０１に渦電流が発生し誘導加熱される。この誘導加熱によって鍋５０１の温度が上昇し鍋５０１内の調理物が調理される。また、同時に冷却ファン４０１にも電力が供給されて冷却風４０６を送風し、高周波電力供給回路４０４と加熱コイルユニット２００，赤外線センサユニット１７０などを冷却する。排出時は、トッププレート２に当たってトッププレート２を冷却し、四方に分散して加熱コイル２０１とトッププレート２を冷却しながら、加熱コイル２０１とトッププレート２との隙間を通り、その後、排気口５から排出される。

そして、コンデンサ部４０４ｆが発火して炎Ｆが発生した場合に金属カバー４とヒートシンク部４０４ｅで囲まれたコンデンサ部４０４ｆの炎Ｆは金属カバー４に囲まれた中に留められて延焼防止する。

また、本体１内部の構造体から基板ケース７４に荷重が加わった場合に、絶縁シート１０と金属カバー４はヒートシンク部４０４ｅの上を摺動するだけで、ヒートシンク部４０４ｅには荷重は加わらず、基板材４０４ｇに荷重が加わらない。

本実施例の誘導加熱調理器によれば、本体１と、本体１の上面に鍋５０１を載置するトッププレート２と、トッププレート２の下方に鍋５０１を加熱する加熱コイル２０１と、加熱コイル２０１の下方に配置し加熱コイル２０１を駆動する高周波駆動電力回路４０４と、高周波駆動電力回路４０４を収納する基板ケース７４と、高周波駆動電力回路４０４に縦列して配置し高周波駆動電力回路４０４を冷却する冷却ファン４０１とを備える誘導加熱調理器において、高周波駆動電力回路４０４はヒートシンク部４０４ｅとヒートシンク部４０４ｅの左右にコンデンサ部４０４ｆを設け、基板ケース７４は基板ケース下７４ｘ、基板ケース中７４ｙを備え、基板ケース下７４ｘは高周波駆動電力回路４０４を収納し、基板ケース下７４ｘの左右内側に上下方向に形成するリブ７４ｘ３を設け、基板ケース中７４ｙの下側に凸形状の押さえ部７４ｙ４を設け、上部４ｅと上部４ｅから左右に設ける下垂部４ｊと切欠き部４ｋと、コンデンサ部４０４ｆの風下側に下垂部４ｊより短い壁部４ｗを設ける金属カバー４を基板ケース下７４ｘのリブ７４ｘ３に切欠き部４ｋを嵌合し、上部４ｅをヒートシンク部４０４ｅの上に載せ、基板ケース中７４ｙの押さえ部７４ｙ４で上側から挟んで固定するので高周波駆動電力回路に荷重を加えずに、電子部品の発火を延焼防止できる。

１ 本体
２ トッププレート
４ 金属カバー
４ｅ 上部
４ｊ 下垂部
４ｋ 切欠き部
４ｗ 壁部
７４ 基板ケース
７４ｘ 基板ケース下
７４ｘ３ リブ
７４ｙ 基板ケース中
７４ｙ４ 押さえ部
２０１ 加熱コイル
４０１ 冷却ファン
４０４ 高周波駆動電力回路
４０４ｅ ヒートシンク部
４０４ｆ コンデンサ部
５０１ 鍋

Claims (1)

1. 本体と、
   該本体の上面に鍋を載置するトッププレートと、
   該トッププレートの下方に前記鍋を加熱する加熱コイルと、
   該加熱コイルの下方に配置しヒートシンク部と該ヒートシンク部の近傍にコンデンサ部を設けた前記加熱コイルを駆動する高周波駆動電力回路と、
   該高周波駆動電力回路を収納する基板ケース下と、
   該基板ケース下の上方に配置して前記基板ケース下側に凸形状の押さえ部を有した基板ケース中と、
   前記高周波駆動電力回路に縦列して配置し前記高周波駆動電力回路を冷却する冷却ファンと、
   前記基板ケース下の前記ヒートシンク部の上方に配置して前記基板ケース中の前記押さえ部で挟んで固定し、前記コンデンサ部を冷却する冷却風の風下側に該冷却風を下方に流す壁部を有した金属カバーを設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。