JP2020024960A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示部が見易く使い勝手の良好な誘導加熱調理器を提供する。【解決手段】本体と、前記本体に設置され、被調理鍋が載置されるトッププレートと、前記トッププレートの下方に設置される加熱コイルと、前記加熱コイルに電流を流すための電子部品が実装される基板と、前記加熱コイル及び前記電子部品を冷却するファン装置と、を備えた誘導加熱調理器において、前記トッププレートを非結晶化ガラスで構成し、前記加熱コイルがアルミを基材としたリッツ線を巻いて構成する。【選択図】図５

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関する。

従来の誘導加熱調理器では、被加熱物である鍋を載置するトッププレートには熱膨張が小さい結晶化ガラスが使用され、鍋を加熱する熱源としては、鍋を誘導加熱する加熱コイルをトッププレートの下方に設けた構成となっており、トッププレートの前側には加熱コイルの火力や加熱時間を設定する操作部が配置されている。

この操作部は、使い勝手や清掃性を良くするために極力凸凹の少ない構造が好まれ、そのために操作部を構成する操作キーは凸凹のない、静電容量の変化から入力操作を検出する非接触式の静電容量式スイッチ（タッチキー）方式が好まれるようになってきている。
さらに、静電容量式スイッチを発光することで使いやすさを向上させることが行われている（特許文献１）。

また、特許文献２では、絶縁板（結晶化ガラス）下方に配置した加熱コイルの外周に発光手段を備え、発光手段の表示により被加熱物の載置場所、或いは載置場所が複数ある場合は通電中の載置場所がどれであるか、を示すと共に、使用者が加熱コイルへの通電電力状態を認知できることが行われている。

絶縁板の裏面には加熱コイル近傍に温度検知素子であるサーミスタが設けられ、被加熱物の熱が絶縁板を介してサーミスタに伝達されることにより、絶縁板の温度を検知し、通電電力状態にフィードバックされる。

特開２００８−３９１９５号公報 特開２００６−２８６４９９号公報

特許文献１に記載の発明は、静電容量の変化を検出する電極に、文字を抜き文字で印刷し、バックライトからの光が文字部を透過して表示されるものである。

しかし、電極に抜き文字を印刷するため、同じ大きさの電極と比べ、電極の面積が小さくなり、鍋を載置するトッププレート側から文字を認識し難くなる。

また、長年の使用により生じる汚れや微細なキズにより、トッププレートの透過性が低下し、視認性を悪化させる。

特に特許文献２に記載の発明は加熱コイルの近傍において、トッププレートを透過して得られる情報を使用者に認知させるため、トッププレートの透過性と使い勝手の相関が強く、誘導加熱調理器の利便性に影響する。

光透過性の良好な材料として、ホウケイ酸ガラスなどの非結晶化ガラスがある。非結晶化ガラスは、一般的に結晶化ガラスに比べ、熱伝導率や最大使用温度が低く、耐熱衝撃性に弱い熱的特性をもつ。

誘導加熱調理器では予熱（空焚き）など、急激な鍋底とトッププレートの温度差による熱衝撃がトッププレートの割れを生じさせるため、異常時の鍋加熱に対しても、トッププレートの損傷などが無いように十分な安全性を確保しなければならない。

また、このような非結晶化ガラスの使用温度をサーミスタなどの温度センサで検知しようとしても、鍋底の凹凸や材質、大きさなどにより鍋底からトッププレートへの伝熱量が変化するため、トッププレートの上面（鍋底の設置面）と裏面（温度センサの設置面）で生じる局所的な温度上昇差を推定することは困難である。これは、鍋底を非接触で検知する赤外線センサを併用させても、同様である。

したがって、非結晶化ガラスを用いた従来の誘導加熱調理器では、熱衝撃を緩和するため、加熱開始時には加熱コイルを敢えてパワーダウンさせて使うことになり、使用者の使い勝手を損なっていた。

そこで、本発明の誘導加熱調理器は、パワーダウンすることなく熱衝撃を緩和することで、光の透過性の高い非結晶化ガラスを用いつつ使い勝手を向上させることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る誘導加熱調理器は、本体と、該本体に設置され、被調理鍋が載置されるトッププレートと、該トッププレートの下方に設置される加熱コイルと、該加熱コイルに電流を流すための電子部品が実装される基板と、前記加熱コイル及び前記電子部品を冷却するファン装置と、を備え、前記トッププレートを非結晶化ガラスで構成し、前記加熱コイルがアルミを基材としたリッツ線を巻いて構成するものである。

本発明によれば、表示部が見易い透明度の高い非結晶化ガラスに与える熱衝撃を緩和した、使い勝手の良好な誘導加熱調理器を提供できる。

実施例１の誘導加熱調理器の分解斜視図である。 図１に示す誘導加熱調理器の上面図である。 図３のトッププレートの操作部の拡大図である。 図１に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。 図１の誘導加熱調理器における加熱コイルの断面図である。 図５の加熱コイルの分解斜視図である。 トッププレートと鍋の温度変化を示すグラフである。 図５に示す加熱コイルの変形例である。 図１に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。 基板ケース下側を構成する収納容器内の基板及びファン装置の配置を示す斜視図である。 実施例２の誘導加熱調理器における加熱コイルの断面図である。 図１１のアルミ板の上面図である。

本発明の実施例について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、誘導加熱器Ｃ（図１参照）に相対したユーザの視線を基準として、図１等に示すように前後・上下・左右を定義する。

以下では、一例として、誘導加熱調理器Ｃ（図１参照）が電気ヒータ等で被調理物を加熱する加熱室５を備えたビルトイン型のＩＨ（Induction Heating）クッキングヒータである場合について説明する。なお、本発明は加熱室５の有無によらず適用可能である。

＜誘導加熱調理器の構成＞
図１は、本実施例に係る誘導加熱調理器Ｃの分解斜視図である。誘導加熱調理器Ｃは、金属製である被調理鍋（図示せず）の鍋底に渦電流を発生させ、この渦電流によるジュール熱で被調理鍋そのものを発熱させる装置である。前記した渦電流は、加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃに例えば２０ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度の高周波電流を流して磁束を時間的に変化させることで発生する。

誘導加熱調理器Ｃは、主に、本体１と、トッププレート２と、加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃと、基板ケース６と、基板ケース６内に基板７ａ、７ｂ、７ｃと、ヒートシンク８と、ファン装置９と、を備えている。

本体１は、誘導加熱調理器Ｃが設置される空間（所定の左右幅・前後幅・高さ）に対応した外郭を有する筐体であり、上方が開放された箱状（凹状）を呈している。この本体１に、左側の加熱室５、右側の基板ケース６、及びこれらの上方に位置する加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃや表示部Ｐ１等が設置され、さらに上から蓋をするようにトッププレート２が設置される。

加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃは、トッププレート２の下方に設置され、その中心付近に鍋底の温度を検出する温度センサ３４が設置されている。また、加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃは、ファン装置９の下流側に配置されており、ファン装置９から吹き出された空気が基板ケース６上の通風ダクトＤを介して加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの下側に当たるようになっている。

本体１の正面左側には、加熱室５に前後にスライドして被調理物（図示せず）を設置するための投入口（図示せず）が設けられている。また、本体１の正面右側には、主に加熱室５の加熱具合を調整するための操作パネルＰ２が設けられている。

図２は、図１に示す誘導加熱調理器の上面図である。また、図３は、トッププレート２の操作部２２の拡大図である。

トッププレート２は、被調理鍋が載置される板状部材（非結晶化ガラス）であり、本体１の上から設置される。トッププレート２は、三つの加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの設置位置に対応した三口の鍋載置部２１と、被調理鍋の火加減を調整するための操作部２２と、排気開口部Ｈ２と、を有している。

操作部２２の奥側下方には火力調整量等を表示する表示部Ｐ１が配置されており、表示部Ｐ１の情報がトッププレートを透過して操作部２２の後方位置に映し出されるので、本体１の上面から使用者が視認できる。表示部Ｐ１では、使用者がトッププレート２上に触れたときの静電容量の変化を電極で検出し、バックライトからの光が文字８１ａ、８１ｂ、８１ｃを透過して表示させる。また、トッププレート２を透過して液晶８２ａ、８２ｂ、８２ｃには例えば加熱コイルへの通電電力状態などが表示され、動作情報を使用者が認知できる。

なお、排気開口部Ｈ２は、ファン装置９から吹き出される空気を排出するための複数の孔であり、トッププレート２の後方（右側・左側）に設けられている。

ここで、非結晶化ガラスには、石英ガラス、高ケイ酸ガラスとホウケイ酸ガラスなどが含まれる。なお、本実施例では酸化ナトリウム、酸化ホウ素、二酸化ケイ素の主な組成から成るガラス材を用いた構成であり、特に本実施例のトッププレート２は、ケイ素が略８０％、ホウ酸が１０〜１５％程度含まれ、熱衝撃温度３００℃以上かつ５００℃以下のホウケイ酸ガラスである。

図４は、図１に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。本体１の背面側にはそれぞれ、ファン装置９の駆動によって外部から空気を取り込むための吸気開口部Ｈ１が設けられている。ファン装置９から本体１内に吹き出される空気はトッププレート２の後方に設けた排気開口部Ｈ２から排出される。

なお、本体１の後方の他に、例えば正面下側にも吸気開口部を設ければ、比較的低温の空気が本体１内に取り込み易くなる。また、左側に位置する加熱室５から遠い背面側に吸気開口部Ｈ１を設けることで（図１参照）、吸気開口部Ｈ１を介して取り込まれる空気が加熱室５の温度制御に与える影響を緩和できる。

ファン装置９は、吸気口を介して基板ケース６内に空気を取り込み、取り込んだ空気を加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃに向けて吹き出すことで電子部品７１や加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃを冷却する多翼ファンである。

加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃは、インバータ回路（電子部品７２など）の駆動によって高周波電流が流れるコイルであり、コイルベース３１に載置されている。なお、本実施例では、平面視において右・左・中央奥に一つずつ加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃを設けるようにした。

コイルベース３１は、３つの支持部材３２（例えば、バネ）で支持され、この支持部材３２によって上向きの付勢力が与えられている。これによって、加熱コイルはプレート２の下面に押し付けられ、被調理鍋と加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃとの距離が一定に保たれる。

図５は、加熱コイル３ａの断面図、図６は加熱コイルの分解斜視図である。

図５および図６に示すように、加熱コイル３ａは磁性体である棒状のフェライト３３が放射状に内蔵されたコイルベース３１上に載置され、例えば弾力性のあるバネ３２aなどを用い、コイルベース３１外周の支持孔３１ａを介し、３箇所の支持部３２で保持されている。フェライト３３はインバータ基板７ａから加熱コイル３ａに供給される高周波電流によって生じる、加熱コイル３ａ周りの磁束が、被調理鍋に向かうように配置されるものである。なお、フェライト３３は加熱コイルに対し長方形でなく、扇状にしてもよい。扇状であれば、加熱コイルの下面をフェライトで覆い易くなり、磁束の漏れを低減できる。

支持部３２は、基板ケース６の収納蓋６ａや、加熱室５と加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの空間を仕切る壁面（図示せず）に設置され、下方からコイルベース３１を支持する。

本実施例では支持部３２を、バネ３２ａに貫通した軸３２ｂを配して構成しており、バネ３２ａを設けた軸３２ｂがコイルベース３１の支持孔３１ａに貫通して設置されることで、加熱コイル３ａの位置合わせを行いつつ、コイルベース３１をトッププレート２側に押し付け、加熱コイル３ａとトッププレート２を近接させている。

コイルベース３１の中央付近にはセンサ台３４ａを介して、トッププレート２との接触温度から間接的に被調理鍋の温度を検知する例えばサーミスタなどの接触式の温度センサ３４が配置される。

なお、センサ台３４ａはコイルベース３１中央の支持孔３１ｂに貫通する軸部（図示せず）を配しており、該軸部に設けたバネ３４ｂにより、センサ台３４ａ上の温度センサ３４をトッププレート２に押し付ける構成となっている。

つまり、加熱コイル３ａは、センサ台３４ａの厚さ等によりトッププレート２との間隙が定まり、支持部３２のバネ３２ａと、温度センサ３４のバネ３４ｂによって、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３ａの距離を一定に保持させる。

加熱コイル３ａとトッププレート２の間隙は小さいほど、被調理鍋との電気的な結合が良好になるので、間隙は小さいほど効率の良い加熱ができる。

ここで、本実施例では加熱コイル３ａを複数のアルミ製の素線（例えばエナメル被覆アルミ線）を撚り合わせたリッツ線をスパイラル状に巻いた構成にしている。

また、加熱コイル３ａは外側リッツ線３０ａと内側リッツ線３０ｂで、半径方向に二重に分割した構成となっている。

上記のような構成は、被調理鍋を均一に加熱するために有効な配置であるし、その外側リッツ線３０ａと内側リッツ線３０ｂの間に別途、温度センサを配置すれば、被調理鍋底面の最高温度部位に近い位置にセンサを配置でき、被調理鍋温度を適切に制御できる火力設定が可能となる。

ここで、温度センサは、サーミスタで無く、赤外線センサのような非接触センサを用いても、併用してもよい。

図７は、非結晶化ガラス製のトッププレート２の下方に、アルミ製の素線を撚り合わせたリッツ線で構成される加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃを配置した本実施例の構成において、鍋載置部２１に被調理鍋が載置され、予熱（空焚き）運転時のトッププレート２と鍋底の温度変化を示すグラフである。

ここで、非結晶化ガラスを用いるには、熱衝撃を緩和する必要があり、図５および図７を用いて本実施例を説明する。なお、トッププレート２の熱衝撃の緩和とは、トッププレート２と被調理鍋の鍋底の温度差を小さくすることである。

図５に示すように、トッププレートは鍋底を誘導加熱する加熱コイル３ａに近接して配置されている。誘導加熱では、加熱コイル３ａに高周波電流を流すことで交番磁界を発生させ、それを被調理鍋に印加することで鍋底に渦電流を発生させ、そのジュール熱により被調理鍋を加熱する。

一方、加熱コイル３ａは高周波電流による表皮抵抗で生じるジュール損、および自己磁界による誘導加熱で生じる加熱コイル表面の渦電流損によって発熱する。

よって、予熱（空焚き）時にトッププレート２は、鍋底と加熱コイル３ａにより加熱され昇温される。つまり、加熱コイル３ａの温度上昇が早く、加熱コイル３ａの発熱量が大きいほど、加熱コイル３ａからトッププレート２に伝熱される熱量が多くなる。

本実施例では、加熱コイル３ａにアルミ材を基材とした素線（以下アルミ線）を撚り合わせたリッツ線を用いている。アルミ線は、従来の銅線に比べ、熱容量が約（１／１.４）倍と小さく、熱伝導率が約1／2である。このため、ジュール損による発熱に対し、昇温速度が速く、熱拡散を小さく抑え、効率よくトッププレート２に伝熱する。

また、アルミ線は、従来の銅線に比べ、抵抗率が１.７倍と大きく誘導加熱し易い。このため、渦電流損による発熱に対し、発熱量が大きく、トッププレート２への伝熱量が大きくなる。

また、本構成では、鍋が載置されるトッププレート２の上面と、温度センサが接触する下面との温度差も小さくなる。したがって、時定数の大きなサーミスタであっても、鍋底温度の追従性が良好となり、電力制御するインバータ基板７ａや状態を表示する表示部Ｐ１へのフィードバックも速くなる。

図７は、トッププレートを非結晶化ガラスにした場合について、加熱コイルの素線を銅線とした従来の構成と、加熱コイルをアルミ線とした本実施例の構成について、鍋を予熱（空焚き）した際の被調理鍋の鍋底とトッププレートの温度変化（℃）を時間経過（秒）に対して両者を比較したものである。

なお、本実施例の構成を実線で、従来の構成を図中の破線で示す。図中のΔＴは、許容する鍋底とトッププレートの温度差を示している。

図７に示すように、鍋底の温度は誘導加熱により急激に温度上昇するが、鍋底とトッププレートは複数箇所で点接触するため、トッププレートの温度は追従して高温にはならない。つまり、上記のように、トッププレートの温度上昇は鍋底と加熱コイルからの伝熱によるものである。従って、加熱コイルからの伝熱、すなわちトッププレートの温度上昇が速いほど、伝熱されるトッププレートと鍋の温度差が開き難くなり、トッププレートへの熱衝撃が緩和される。なお、ΔＴを熱衝撃による破損を抑制する許容の温度差とすれば、ΔＴが生じる時間でパワーダウンさせ、熱衝撃を回避する必要がある。

図７より、従来の構成における加熱時間（ｔ１）に対し、本実施例の構成における加熱時間（ｔ２）が長く、さらに鍋底温度を高温まで上げられることが分かる。つまり、従来の構成では、ΔＴが短時間で生じるため、被調理鍋の温度を速く上昇し難い等、使い勝手が悪化する。

なお、本実施例では、加熱コイルの素線を絶縁被覆されたアルミ線で構成したが、アルミ線の外周を銅メッキしてもよく、例えばアルミ線の外周を銅でコーティングした銅クラッドアルミ線であっても、従来の銅線に比べ、熱容量の低減や熱伝導率の低減が図れるため、同様な効果がある。

図８は、加熱コイル３ａの変形例を示す側断面図であり、加熱コイル３ａ下方に配置するフェライト３３を上に開いたコ字形状で構成したものである。上記のように、加熱コイルは渦電流損に起因した発熱が生じるため、磁界を鍋側に集中させ磁束密度を向上させることにより、加熱コイルが発熱しトッププレートに伝熱し易くなる。また、このようなフェライト形状は、加熱コイルと被調理鍋の結合を高める効果もあり、加熱効率が向上する。なお、図８では、コ字形状としたが、片側のみＬ字形状としても同様に効果があることは言うまでもない。

図９は、図１に示すＢ−Ｂ線で切断した側断面図である。加熱室５は、例えば、魚焼きを行うためのものであり、熱源である電熱ヒータ（上ヒータ４１ａ・下ヒータ４１ｂ）と、魚等が載置される焼網４２と、この焼網４２の下方に配置される受け皿４３と、を有している。加熱室５は、前記したように、平面視において本体１内の左領域に配置され、本体１に対して前後方向でスライド可能になっている。

なお、加熱室５の熱源は電熱ヒータに限らず、マイクロ波、水蒸気、又はこれらの組合せで食品を熱するようにしてもよい。また、温度調節器を備えてオーブン加熱するようにしてもよい。図１では、本体幅の１/２以上の加熱室５を備えた誘導加熱調理器Ｃを示した。

図１に示す基板ケース６は、電子部品７１やヒートシンク８が実装される基板７ａ、７ｂ、７ｃと、基板ケース６内の風路を介して空気を通流させるファン装置９と、を収容する筐体であり、本体１内において加熱室５の右側に設置されている。つまり、基板ケース６は、本体１内の空間のうち加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃ及び加熱室５を除いた余剰空間に設置されている。

また、図４に示したように基板ケース６は、収納容器６ａと収納蓋６ｂを上下に組み合わせて構成される。収納容器６ａと収納蓋６ｂの合わせ部６１は、外周の一部或いは全部を、図９のように一方をオーバーラップさせてもよいし、或いはフランジ形状にして接触面を広くさせて固定してもよい。これらは、収納容器６ａと収納蓋６ｂの合わせ部６１から空気漏れを抑えるための構造である。

図１０は、基板ケース６下側を構成する収納容器６ａ内の基板７ａ及びファン装置９の配置を示す斜視図である。ファン装置９は、収納容器６ａの内側底面に固定されている。

ファン装置９は、ケーシング９０と、羽根車９１と、モータ９２と、モータ取付け板９３で構成される。つまり、羽根車９１は、ケーシング９０とモータ取付け板９３で周囲を囲まれた空間に収納され、ケーシング９０に接触しないように、モータ９２の回転軸Ｚで回転支持される。回転軸Ｚは本体１の左右方向に延びており、モータ９２は右側にのみ設けられる。

よって、ファン装置９は、ヒートシンク８の上流側に配置されるとともに、その回転軸Ｚが基板７ａ（第１基板）の面方向に対して略平行となる本体１の左右方向に配置される多翼ファンである。ファン装置９が駆動することで、このファン装置９の吸気口から空気が取り込まれ、基板７ａ、７ｂ（図２参照）に向けて吹き出される。

また、図１０に示すように、ファン装置９のケーシングの吐出口の下流側には、４個のヒートシンク８が配置されている。ファン装置９の吐出口は、ファン装置９側のヒートシンク８の上流側外形断面より大きく開口しており（図９参照）、ファン装置９の駆動に伴って所定流量の空気がヒートシンク８に導かれる。

ファン装置９を設置した図１０の収納容器６ａは図２に示したように、収納蓋６ｂで上方を覆われ基板ケース６を構成する。

図９に示すように、ファン装置９から吹き出された空気は、基板ケース６の収納蓋６ｂの上側に設けられた通風ダクトＤに導かれる。この通風ダクトＤは加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの下面に臨んでいる。

つまり、ファン装置９から吹き出された空気が三つの加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃに向けて分流するように、通風ダクトＤ１が基板ケース６に接続されている。これによって、左右と中央奥に設けられた加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃに対し、ファン装置９からの空気を下側から直接的に吹き付けることができる。

前記したように、基板ケース６は基板７ａ、７ｂ、７ｃ及びファン装置９を収納しており、吸気開口部Ｈ１以外の箇所は略密閉されている。これによって、基板ケース６内を通流する空気の漏れを抑制し、電子部品７１が実装された基板７ａ、７ｂ、７ｃ、及び加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの冷却効率を高めることができる。

図９に示す基板台７３ａは、下段の基板７ａを固定するための絶縁部材（樹脂部材）である。基板台７３ａは、例えば、基板ケース６の内壁面から内側に向けて突出する複数のリブ（図示せず）に載置された状態でネジ止めされ、収納容器６ａの底面付近に固定されている。

基板台７３ｂは、中段の基板７ｂを固定するための絶縁部材（樹脂部材）である。基板台７３ｂには、基板７ａと基板７ｂを連通する開口（図示せず）が前側に形成され、その開口を介して基板７ａと基板７ｂに供給された空気が混合する。

つまり、基板台７３ｂは、その奥側の領域で基板７ｂを固定するとともに、基板ケース６内の空間において、ファン装置９から供給される二つの風路（基板７ａと基板７ｂへの流れ）を仕切る壁として機能する。

基板台７３ｃは、上段の基板７ｃを固定するための絶縁部材（樹脂部材）である。板台７３ｃには、基板７ａと基板７ｂを冷却した空気を上方に導く開口（図示せず）が前側に形成され、その開口を介して、基板７ａと基板７ｂに供給された空気は混合し、基板ケース６上方に運ばれる（図４、図９参照）。

ヒートシンク８は、発熱性の高い電子部品である高発熱素子７２から吸熱し、ファン装置９を介して流入する空気に対して放熱する放熱器である。ヒートシンク８はそれぞれ、所定の表面積を有するフィン８ｂを有しており、基板７ａに設置されている。

図９に示すように、ヒートシンク８は、基部８ａと、この基部８ａから水平に延びる複数のフィン８ｂを有しており、フィン８ｂの間を空気が流通するように配置されている。
図９に示すように、フィンの根元を固定する基部８ａは、左右方向に垂直な平面に沿って（つまり、吸気口から流入する空気の流れに沿う方向に）延びている。

図１０に示すように、ヒートシンク８は、ファン装置９に近い上流側に設置されている。つまり、吐出口を介して流入した空気によって、発熱量が最も大きい高発熱素子７２が最初に冷却されるようにヒートシンク８が配置されている。このように、吐出口の近傍にヒートシンク８を配置することで、高発熱素子７２を効果的に冷却できる。

各基板７ａ、７ｂ、７ｃ上の電子部品７１は、加熱コイル３ａ、３ｂに高周波電流を供給したり、ファン装置９を駆動したりするために用いられる集積回路、インバータ回路、コンデンサ、抵抗器等である。

加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃに高周波電流を供給するインバータ回路は、スイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）を複数個備えている。
高発熱素子７２として、例えば、ハーフブリッジ回路に用いられる２個のスイッチング素子や、整流回路のダイオードブリッジが挙げられる。
＜加熱操作と基板ケース内の空気の流れ＞
トッププレート２の鍋載置部２１（左側の加熱コイル３ａに対応）に、被調理鍋が載置され、ユーザによって操作部２２（図１参照）が操作されることで加熱処理が開始される。

操作部２２は、タッチキーであり、トッププレート２上に印刷したキーに触れることで操作できる。本実施例では、トッププレート２を非結晶化ガラスで構成しており、光透過性が高いため、表示部Ｐ１が見やすく、操作性が高い。

被調理鍋の下方に位置する加熱コイル３ａには、制御装置（図示せず）からの指令に応じてインバータ回路（図示せず）から高周波電流が供給され、被調理鍋が誘導加熱される。

加熱コイル３ａで被調理鍋を誘導加熱すると、この加熱コイル３ａの他に、前記したインバータ回路を構成する高発熱素子７２や電子部品７１も発熱する。

加熱処理の開始とともに、制御装置（図示せず）からの指令に応じてファン装置９が駆動する。

ファン装置９が駆動すると、羽根車９１の入口で負圧を生じ、吸気開口部Ｈ１からファン装置９を介して通流した空気が基板ケース６内に取り込まれる。ファン装置９から吐出した空気は、仕切壁である基板台３７ｂを挟んで上下の基板７ａ、７ｂに分流され、基板上のヒートシンク８から吸熱し、下段の基板７ａと中段の基板７ｂの風路を介して上段の基板７ｃに向かう。また、ヒートシンク８を介した放熱によって高発熱素子７２が冷却され、基板７ａ、７ｂに実装された他の電子部品７１も空気との熱交換によって冷却される。

次にファン装置９から供給される空気は、基板ケース６上方に向かって流れ、加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの冷却に利用される。なお、上段の基板７ｃと基板ケース６との間でも空気の流れが生じるため、基板７ｃに実装された電子部品７１（発熱量は比較的小さい）も冷却される。

ファン装置９から基板ケース６の収納蓋６ｂ上面の開口を介して上方に吹き出された空気は、通風ダクトＤ１を介して加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃに吹き付けられる（図１、図４、図９参照）。そして、吹出口Ｄから吹き出される空気との熱交換によって加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃが冷却される。一方、加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃから吸熱した空気は、図４に示す風路Ｋ１を介して通流し、基板ケース６の収納蓋６ｂ上方の基板７ｄを冷却しつつ、排気開口部Ｈ２を介して排出される。
＜効果＞
本実施例によれば、結晶化ガラスに比べ、ホウケイ酸ガラスなどの非結晶化ガラスをトッププレートに用いることができる。このため、結晶化ガラスを用いたトッププレートに比べ、使用者がトッププレートを透過して表示される情報が認知し易くなり、使い勝手の良好な誘導加熱調理器を提供できる。

また、トッププレートに接触して設けたサーミスタの検出性能が向上し、鍋の過熱状態をすばやくインバータや表示部にフィードバックでき、調理がし易くなる。

また、鍋の予熱（空焚き）など、急激な加熱時においてもトッププレートへの熱衝撃が緩和されるため、従来結晶化ガラスのトッププレートと同様に、高火力で加熱調理を行うことができる。

次に、実施例１とは加熱コイル周辺の構成が異なる実施例２の誘導加熱調理器を説明する。なお、実施例１と共通する点は説明を省略する。

図１１は、実施例２の誘導加熱調理器において、トッププレート２と加熱コイル３ａの間隙に導電性部材であるアルミ板２９を収納した構成の側面図である。また、図１２はアルミ板２９の上面図である。

図１２に示すように、アルミ板２９には温度センサ３４を避けて設けた開口２９ａを設けており、トッププレート２と加熱コイル３ａは第１実施例と同様に制御できる。また、アルミ板２９に設けたスリット２９ｂは、加熱コイル３ａに高周波電流を流して生じた磁力線を通す開口であり、その形状や本数、大きさは任意で設計される。

ここで、本実施例では、加熱コイル３ａを銅線で構成した。これは、加熱コイルと同程度の抵抗率となる部材を設けた場合、加熱コイル３ａの発熱が大きくなり加熱効率が低下するためである。

よって、アルミ線で構成した加熱コイルの場合、アルミより抵抗の低い導電性部材を用いれば良い。つまり、銅線の加熱コイルであっても、上方に設ける導電性部材は導体であればアルミに限る必要はない。

加熱コイル３ａ上にアルミ板２９を設けた構成は、例えば給電される周波数が６０ｋＨｚ以上の高い場合などに、負荷側のインピーダンスを安定されるために設けられる。しかしながら、加熱コイル３ａ上の金属は、鍋と同様に加熱コイル３ａからの磁力線により渦電流が生じ発熱する。

なお、加熱コイル３ａの上方に配置されるアルミ板２９は高電位となるため、アース接続（図示せず）される。

本実施例では、非結晶化ガラスを用いたトッププレート２を加熱することが鍋を予熱（空焚き）した際の熱衝撃を緩和することになるので、本実施例の構成により鍋底とトッププレートと温度差が小さくなるように作用するため、トッププレートの割れ防止など使用者が安全に加熱調理を行うことができる。

なお、図１１、図１２に示したアルミ板２９でなくとも、上記のような発熱が生じる導電性部材を、加熱コイル３ａとトッププレート２の間隙に配置すれば、導電性部材に渦電流による発熱が生じる。従って、導電性部材をトッププレート２への帯電を防止するために設けた構成であってもよい。つまり、金属板でなくとも、例えばアース用の電極を設けたマイカ板に塗布した導電性塗料をマイカ板で挟んで構成してもよい。
＜効果＞
本実施例によれば、トッププレート下方に配置される導電性部材が加熱コイル給電時に発熱することで、より積極的にトッププレートに伝熱し、被調理鍋の鍋底とトッププレートの温度差の増加を緩和できる。よって、熱衝撃に弱い非結晶化ガラスをトッププレートに用いることができるため、トッププレート下方の表示部に表示される情報が認知し易くなり、誘導加熱調理器の使い勝手が向上する。

また、加熱コイルとトッププレートの間隙に導電性部材を配置する構成は、アルミなどの非磁性金属鍋を高周波で加熱する誘導加熱調理器で使われることもある。このため、本実施例がいわゆるオールメタル対応の誘導加熱調理器のトッププレートに適すことは言うまでもない。

１ 本体
２ トッププレート
２２ 操作部
３ａ、３ｂ、３ｃ 加熱コイル
６ 基板ケース
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 基板
７１ 電子部品
７３ａ、７３ｂ、７３ｃ 基板台
８ ヒートシンク
９ ファン装置
９０ ケーシング
９１ 羽根車
９２ モータ
Ｈ１ 吸気開口部
Ｈ２ 排気開口部
Ｐ１ 表示部

Claims (3)

1. 本体と、該本体に設置され、被調理鍋が載置されるトッププレートと、該トッププレートの下方に設置される加熱コイルと、該加熱コイルに電流を流すための電子部品が実装される基板と、前記加熱コイル及び前記電子部品を冷却するファン装置と、を備え、
   前記トッププレートを非結晶化ガラスで構成し、前記加熱コイルがアルミを基材としたリッツ線を巻いて構成されることを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記リッツ線の外周を銅でコーティングしたアルミ線で構成し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. 本体と、該本体に設置され、被調理鍋が載置されるトッププレートと、該トッププレートの下方に設置される加熱コイルと、該加熱コイルに電流を流すための電子部品が実装される基板と、前記加熱コイル及び前記電子部品を冷却するファン装置と、を備え、
   前記トッププレートを非結晶化ガラスで構成し、前記加熱コイルとトッププレートの間隙に導電性部材を配したことを特徴とする誘導加熱調理器。

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