JP3786118B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の誘導加熱コイルとそれらを駆動する複数のインバータを備えた誘導加熱調理器に関するものである。

近年、住宅の高気密化にともない、台所で使用される加熱調理器として、火を使わない、燃焼ガスのでない安全かつクリーンな熱源として、誘導加熱調理器が普及され始めている。これら誘導加熱調理器の従来の構成は次のとおりである。図７は、従来の誘導加熱調理器全体の概略的な構成を示している。この誘導加熱調理器はシステムキッチンのキャビネット１に組み込んで使用する構成のものである。外郭ケース７の上面にトッププレート２が置かれ、このトッププレートの下に２口の誘導加熱コイル３−ａ、ｂと１口のヒータ４が設置されている。また、外郭ケース７の内部には、２つの誘導加熱コイル３−ａ、ｂを駆動する２つのインバータ回路を構成する基板８−ａ、ｂが設置されている。基板８−ａはロースター５の上に、基板８−ｂは操作部６の上に平置きに設置されており、トッププレート２後方に設けられた吸気口１３から吸入された外気がそれぞれ基板８−ａ、ｂへ向けて吹き付けられ、前方から器体外へ排気するという冷却構成である。

通常、２つのインバータ回路を構成する基板８−ａ、ｂに対して、基板の大きさ、配置、冷却性能などの面から、冷却装置も２組必要であった。冷却装置は、ファン１０とこれを駆動するモータ１２、インバータ回路を構成する発熱部品まで冷却風を案内する冷却ダクト（図示せず）で構成されており、ファン１０の冷却風でインバータ回路を強制的に冷却するようになっている。

このほかに、ロースター５、加熱部（誘導加熱コイル３−ａ、ｂ、ヒータ４、ロースター５）を操作する操作部６、各加熱部の火力状態を示す表示部（図示せず）が設置されている。

しかしながら、２つの誘導加熱コイルを駆動するための２つのインバータ回路を構成する基板があり、これを冷却するための冷却装置も２組必要であり、器体内の発熱量に対して冷却効率の優れない構成であった。このような構成では、２つのファンによって共振が起こり、うなり音が発生し、騒音が大きくなってしまったり、聴感が悪いという問題があった。また、それぞれのファンに対して大きな吸気口面積が必要なため、天面部のトッププレート後方にそれと同等の排気面積を確保することができないため、排気を前方、あるいはキャビネットの内部にしなければならない。その結果、冷却後の熱気が調理器使用者にあたってしまったり、キャビネット内部の温度を上昇させてしまう。また、冷却装置が２組あるため、コストが高くなってしまう。

一方、基板以外にも冷却を必要とするものとして、誘導加熱コイル、ロースター周囲の外郭ケースなどが挙げられる。これらを冷却する手段として、専用に冷却ユニットを設ければよいが、コスト、スペース的な制約において難しいと考えられる。

上記課題を解決するために、本発明では、トッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられた複数の誘導加熱コイルと、それぞれに前記誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路部を設けた複数の駆動回路基板と、前記駆動回路基板をそれぞれ固定する樹脂製の複数の基板ベースと、前記駆動回路基板に送風するファンと、前記ファンを駆動するモータと、ロースターと、前記誘導加熱コイルと前記ロースターを操作する操作部と、前記誘導加熱コイル、前記駆動回路基板、前記基板ベース、前記ファン、前記モータ、前記ロースター及び前記操作部を内部に収める外郭ケースを有し、前記駆動回路基板ベースは両端が壁状に形成されてなり、下側の前記基板ベースが上側の前記基板ベースを支持し、最下部の前記基板ベースが前記ロースターの横で前記外郭ケースに取り付けられることにより前記駆動回路基板が多段に積み重ねて取り付けられ、樹脂製のコイル支持板が最上部の前記駆動回路基板を覆うことにより、前記ファンの送風通路が形成され、前記コイル支持板は、前記誘導加熱コイルを前記トッププレートに押し付けるためのスプリングを支持し、各駆動回路基板の前記インバータ回路部の発熱部品を前記ファンの近傍に設け、前記ファンは前記トッププレート後方に設けられた吸気口から外気を吸入し前記発熱部品に風を吹き付け、前記駆動回路基板の冷却に使用した風は、上昇し前記加熱コイルを冷却して前記トッププレートの後方に設けた排気口から排気される構成としたことを特徴とするものである。

上記に示した構成においては、１つのファンで複数の基板に並列で冷却風を送ることができるため、いずれの基板にも冷たい風が当たり、効率よく冷却することができる。その後、基板の冷却に使用した風を誘導加熱コイル、ロースター周囲へ送り、冷却する。

請求項１記載の発明によれば、複数のインバータ回路を構成する基板を多段に積み重ねて冷却することによって、複数の基板上にあるヒートシンクに固定されたスイッチング素子、その他発熱素子を並列して冷却することができるので、いずれの基板上の素子にも冷たい空気があたり、効率よく冷却することができる。したがって、２つの誘導加熱コイルに対応して２つの基板があり、これら各基板に対して２つの冷却ユニットを必要としていた従来の構成と異なり、２つのファンによって、共振が起こり、うなり音が発生することもなくなり、騒音を小さくすることができる。また、ファン、ファンケース、モータが１つずつで済み、コストを抑えることができる。

さらに、ロースターの横に基板を離して設置することができるため、ロースターからの熱の伝達を少なくでき、冷却効率が上がる。また、ロースターの上に基板がなくなるため、ロースターの高さを増やすことができ、庫内寸法が広くなって使い勝手がよくなる。また、ロースターを両面焼きタイプにすることもできる。

さらに、複数の基板をユニットして組むこともできるため、複数の基板を一度に扱うことができるため、組立時、サービス時の作業効率が上がる。また、積み重なった基板同士の配線、操作部への配線が短くて済み、材料費削減につながる。

また、駆動回路基板を支持する基板ベースをそれぞれの駆動回路基板に設け、駆動回路基板ベースは両端が壁状に形成されてなり、下側の基板ベースが上側の基板ベースを支持し、最下部の基板ベースが前記ロースターの横で外郭ケースに取り付けられることにより駆動回路基板が多段に積み重ねて取り付けられ、樹脂製のコイル支持板が最上部の駆動回路基板を覆うことにより、冷却ダクトを設けることができ、基板上のヒートシンク、その他発熱素子の周辺に風を集中させて、風速を速めることができるため、インバータ回路の冷却性能が向上する。そのため、少ない風量でも冷却でき、ファンの回転数を下げる、羽根の形状を変えるなどの騒音対策をとることができ、騒音を低くすることができる。

また、誘導加熱コイルを支持するコイル支持板を設け、コイル支持板にて最上部の駆動回路基板を覆い、ファンの送風通路を形成する構成とすることにより、冷却ダクトを設けることができ、基板上のヒートシンク、その他発熱素子の周辺に風を集中させて、風速を速めることができるため、インバータ回路の冷却性能が向上する。また、誘導加熱コイルの支持部品とダクトの２部品が１部品で構成することができ、材料費の削減、作業行程の短縮ができる。

第１の発明は、トッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられた複数の誘導加熱コイルと、それぞれに前記誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路部を設けた複数の駆動回路基板と、前記駆動回路基板をそれぞれ固定する樹脂製の複数の基板ベースと、前記駆動回路基板に送風するファンと、前記ファンを駆動するモータと、ロースターと、前記誘導加熱コイルと前記ロースターを操作する操作部と、前記誘導加熱コイル、前記駆動回路基板、前記基板ベース、前記ファン、前記モータ、前記ロースター及び前記操作部を内部に収める外郭ケースを有し、前記駆動回路基板ベースは両端が壁状に形成されてなり、下側の前記基板ベースが上側の前記基板ベースを支持し、最下部の前記基板ベースが前記ロースターの横で前記外郭ケースに取り付けられることにより前記駆動回路基板が多段に積み重ねて取り付けられ、樹脂製のコイル支持板が最上部の前記駆動回路基板を覆うことにより、前記ファンの送風通路が形成され、前記コイル支持板は、前記誘導加熱コイルを前記トッププレートに押し付けるためのスプリングを支持し、各駆動回路基板の前記インバータ回路部の発熱部品を前記ファンの近傍に設け、前記ファンは前記トッププレート後方に設けられた吸気口から外気を吸入し前記発熱部品に風を吹き付け、前記駆動回路基板の冷却に使用した風は、前記加熱コイルを冷却し前記トッププレートの後方に設けた排気口から排気される構成としたもので、複数の基板上にある発熱素子に対して、並列で風を送って冷却することができるので、いずれの基板上の素子にも冷たい空気があたり、効率よく冷却することができる。したがって、ファン、ファンケース、モータが１つで済み、２つのファンによって、共振が起こり、うなり音が発生することがなくなり、騒音を小さくすることができるという作用を有する。また、コストを抑えることができる。

また、基板を保持する基板ベースをそれぞれの基板に設け、上側の基板ベースが下側の基板の冷却ダクトを構成することで、基板ベースと冷却ダクトの２つの構成部品を１つに構成することにより、材料費の削減、作業行程の短縮ができるというような作用を有する。

また、誘導加熱コイルを支える部品が、最も上の基板の冷却ダクトを構成するもので、誘導加熱コイルの支持部品とダクトの２部品が１部品で構成することができ、材料費の削減、作業行程の短縮ができるというような作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器全体の概略的な構成を示している。

この誘導加熱調理器はシステムキッチンのキャビネット１に組み込んで使用する構成のものである。キャビネット１トップ部にガラス製のトッププレート２があり、そのトッププレート２の下には、左右手前に２口の誘導加熱コイル３−ａ、ｂと中央奥に１口のラジェントヒータ４が置かれている。また前面には、左側にロースター５、右側に操作部６が置かれ、これらが外郭ケース７の中に収められている。

図２は、本発明の第１の実施の形態の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

外郭ケース７の内部には、誘導加熱コイル３−ａ、ｂを駆動制御するインバータ回路を構成する複数の駆動回路基板８−ａ、ｂ（以下基板と表す）がそれぞれ樹脂製の基板ベース９−ａ、ｂに固定され、下側の基板ベース９−ｂが上側の基板ベース９−ａを支持する構成となり、複数の基板が積み重なって置かれている（図５参照）。また、下の基板ベース９−ｂは外郭ケース７に固定されている。基板８−ａ、ｂの奥にはファン１０（図面では遠心ファン）が取り付けられ、吐出口１５は上下の基板８−ａ、ｂにまたがるように設けられている。ファン１０を囲んで（ケーシングを構成する）ファンケース１１が設けられ、ファン１０を駆動するモータ１２がファンケース１１上部に取り付けられている。

天面部にはトッププレート２が設けられ、その下には誘導加熱コイル３が置かれ、下からスプリング１８で支持されることによって、トッププレート２に押し付けられ、トッププレートと誘導加熱コイルの距離を一定に保てるように構成されている。また、スプリング１８はコイル支持板２０で支持、位置決めされ、コイル支持板２０は上側の基板ベース９−ａの上に置かれている。

次に、基板８−ａ、ｂ上のインバータ回路の冷却方法について説明する。まず、トッププレート２後方に設けられた吸気口１３から外気が入り、ファンケース１１の吸気ダクト部１４を通り、ファン１０の下側から吸い込まれる。ファン１２に吸い込まれた空気は、吐出口１５より基板８−ａ、ｂ上に置かれたヒートシンク１６に向けて吹き付けられ、ヒートシンク１６に取り付けられたインバータ回路を構成する発熱素子（図示せず）が冷却されるような構成になっている。図２では、ファン１０を両吸い込みタイプにしてあり、モータ１２の設置されている側からも空気がとおり、モータ１２の巻線、軸受が冷却されるような構成になっている。

また、構造上、吸気口１３から水が入ってしまう可能性があるが、ファン１０、モータ１２、基板８に水がかからないようにしなければならない。そこで、一度吸気ダクト部１４で下方に案内してからファン１０で吸い上げるような構成をとることにより、水などはファンケース１１の下部に溜まり、空気だけが基板８−ａ、ｂへ送られる。溜まった水は、少量であれば自然蒸発し、量が多い場合は、ファンケース１１の底部に設けられた排水口（図示せず）から外郭ケース７と一番下の基板ベース９−ｂの間を通り、操作部６の下方から器体外へ排水されるような構成となっている。また、このような溢水対策の一つとして、モータ１２はファンケース１１の上部に取り付ける構成としている。溢水対策の効果を高めるために、ルーバーやフィルターを取り付けることもできる。

上記した実施の形態１によれば、次のような効果を得ることができる。複数のインバータ回路を構成する基板８−ａ、ｂを多段に積み重ねることによって、複数の基板８上にあるヒートシンク１６に固定されたスイッチング素子、その他発熱素子を並列して冷却することができるので、いずれの基板８上の素子にも冷たい空気があたり、効率よく冷却することができる。したがって、従来の構成である、２つの誘導加熱コイル３−ａ、ｂに対応して２つの基板８−ａ、ｂがあり、これら各基板８−ａ、ｂに対して２つの冷却装置を必要としていた構成と異なり、ファンが２つあることで生じる、共振が起こり、うなり音が発生するという問題がなくなる。これと同時に、ファン１０、ファンケース１１、モータ１２が１つで済み、材料費削減、作業行程の短縮ができる。

さらに、従来の構成では、ロースター５の上に基板８−ｂが設置されていたが、ロースター５の横に基板８−ｂを離して設置することができるため、ロースター５からの熱の伝達を少なくでき、冷却効率が上がる。また、ロースター５の上に基板８−ｂがなくなるため、ロースター５の高さを増やすことができ、庫内寸法が広くなって使い勝手がよくなったり、広くなったスペースを焼き網の下にヒータを置くことに利用することで、ロースター５を両面焼き構成にすることもできる。

さらに、吸気口１３と排気口をともにトッププレート２後方へ設ける構成をとれるため、冷却後の熱気が調理器使用者にあたってしまったり、キャビネット１内部の温度を上昇させてしまうような問題を解決することができる。

さらに、複数の基板８をユニット化して組むこともできるため、複数の基板８−ａ、ｂを一度に扱うことができ、組立時、サービス時の作業効率が上がる。また、積み重なった基板８−ａ、ｂ間の配線、操作部６への配線が短くて済み、材料費削減につながる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

外郭ケース７の内部には、誘導加熱コイル３を駆動制御するインバータ回路を構成する複数の基板８−ａ、ｂが積み重なって置かれている。それぞれの基板８−ａ、ｂは、樹脂製の基板ベース９−ａ、ｂに固定されている。基板ベース９の両端は壁状になっており、下側の基板ベース９が上側の基板ベース９を支持、固定している。かつ、下の基板ベース９−ｂは外郭ケース７に固定されている。また、天面部にはトッププレート２が設けられ、その下には誘導加熱コイル３が置かれ、下からスプリング１８で支持されることによって、トッププレート２に押し付けられ、トッププレートと誘導加熱コイルの距離を一定に保てるように構成されている。また、スプリング１８はコイル支持板２０で支持、位置決めされ、コイル支持板２０は上側の基板ベース９−ａの上に置かれている。

このような基板が設置されている側に置かれた誘導加熱コイル３−ａに対して、駆動回路からの誘導加熱コイルへの通電は、積み重なって置かれた基板の一番上の基板８−ａから行うように構成した。

また、誘導加熱コイル３−ａの下にはコイル支持板２０があるが、上側の基板８−ａ上のヒートシンク１６、素子の冷却と、誘導加熱コイル３−ａの冷却が必要であるが、ヒートシンク１６と誘導加熱コイル３との絶縁を考慮すると、基板８−ａと誘導加熱コイル３の間にあるコイル支持板は、樹脂で仕切ってそれぞれに冷却用の通路を構成することが好ましい。

上記した実施の形態２によれば、次のような効果を得ることができる。基板と誘導加熱コイル３−ａとの距離が近いため、短い導線で接続ができ、ノイズののりやすい大電流部が短くなるため、ノイズの影響を受け難くなり、品質が安定する。また、電線自体の抵抗も小さくなるため、発熱を抑えることができる。また、短い電線で済むため、材料費を削減することができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

外郭ケース７の内部には、誘導加熱コイル３−ａ、ｂを駆動制御するインバータ回路を構成する複数の駆動回路基板８−ａ、ｂ（以下基板と表す）がそれぞれ樹脂製の基板ベース９−ａ、ｂに固定され、下側の基板ベース９−ｂが上側の基板ベース９−ａを支持する構成となり、複数の基板が積み重なって置かれている（図５参照）。また、下の基板ベース９−ｂは外郭ケース７に固定されている。基板８−ａ、ｂの奥にはファン１０（図面では遠心ファン）が取り付けられ、吐出口１５は上下の基板８−ａ、ｂにまたがるように設けられている。ファン１０を囲んで（ケーシングを構成する）ファンケース１１が設けられ、ファン１０を駆動するモータ１２がファンケース１１上部に取り付けられている。

図４は、本発明の実施の形態３の誘導加熱調理器の誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路を構成する基板の平面図を示している。

それぞれの基板８−ａ、ｂはほぼ同じ形状をしており、基板８−ａ、ｂ上に置かれているヒートシンク、コンデンサ等の発熱部品の配置もほぼ同じとし、ファン１０の吐出口１５近くに集中して置かれている。しかし、上の基板８−ａは下の基板８−ｂに対して、左後方にずれて置かれている（図４では左を前方とする）。このような上の基板８−ａと重なっていない部分に端子２１を配置し、これにリード線（図示せず）を接続する構成とする。

上記した実施の形態３によれば、次のような効果を得ることができる。複数の基板８−ａ、ｂ上のヒートシンク１６、発熱素子をファン１０の吐出口１５付近に集中しておくことにより、いずれの発熱素子にも風があたり、効率よく冷却することができる。そのため、少ない風量でも冷却できるため、ファン１０の回転数を下げる、羽根の形状を変えるなどの騒音対策をとることができ、騒音を低くすることができる。

さらに、上の基板８−ａが下の基板８−ｂに対してずれて置かれているため、冷却後の熱気が上昇しやすくなり、冷却効率が上がる。また、上の基板８−ａが小さいため、下側の基板８−ｂを通る風の出口面積が広くなるので、通気抵抗も低減される。また、上下基板８−ａ、ｂの前端面をそろえることによって、操作部６の構成上、上側の基板８−ａと操作部６の距離が下側の基板８−ｂと操作部６の距離に比べて大きくなり、下側の基板８−ｂを通る風の出口面積が拡がり、同様の効果が得られる。

さらに、基板８−ａ、ｂ間の配線、基板設置後の配線などのとき、下の基板８−ｂにリード線を接続する場合においても、上に基板８−ａの重なっていないところに端子２１を設け、そこに接続するような構成をとることにより、組立時、サービス時の作業効率が上がる。また、積み重なった基板８−ａ、ｂ間の配線、操作部６への配線が短くて済み、材料費削減につながる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４の誘導加熱調理器の誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路を構成する基板の平面図を示している。

上の基板８−ａは下の基板８−ｂに対して外形が小さくなっている。その結果、基板の重なり合わない部分ができる。このような上の基板に重なっていない部分に端子２１を配置し、これにリード線を接続する構成にする。

また、図４のように、下の基板の形状を上とほぼ同じとし、ある一部を付け足すようにして（図４の右上部分）、上の基板に重なっていない部分に端子２１を集中させて配置し、リード線を接続する構成にすることも考えられる。

（実施の形態５）
図３は、本発明の実施の形態５の誘導加熱調理器の右側面の断面図、図４は、本発明の実施の形態５の誘導加熱調理器の誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路を構成する基板の平面図を示している。

この誘導加熱調理器は、外部電源から電源を供給するため、キャビネット内のコンセントと基板をつなぐ電源コードがある。一般的に、電源コード１７は、外郭ケース７の奥面の穴より外郭ケース外側（キャビネット内部）に出ている。この構成において、一番下側に置かれた基板８に電源コード１７を接続するようにする。この場合、基板上の端子と電源コードの接続は、基板を外郭ケースの中にセットしてから電源コードと端子にビスで固定するため、一番下側の基板の奥側で、かつ上の基板が重なっていない所に電源用の端子２１を配置し、これに電源コード１７を接続する構成にしたほうが、組み立て、サービス時の作業がしやすくなるため好ましい。

上記した実施の形態５によれば、次のような効果を得ることができる。下の基板の奥側に電源用の端子２１を設け、そこに接続することにより、電源電線を短くすることができ、材料費削減をすることができる。また、ノイズののりやすい大電流部が短くなるため、誘導加熱コイル３−ａ、ｂから距離を離せ、ノイズの影響を受け難くなり、品質が安定する。また、電線自体の抵抗も小さくなるため、発熱を抑えることができる。

（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６の誘導加熱調理器の誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路を構成する基板の平面図を示している。

一般的な誘導加熱調理器の誘導加熱コイルは左右２口である。２つの誘導加熱コイルを駆動するために２つのインバータ回路を構成する基板があり、それぞれの基板から誘導加熱コイルへ接続されていた。このような構成に対して、図６のように、一番上に置かれた基板８−ａに接続端子２１を設け、その端子２１に誘導加熱コイル３−ａを接続する構成とした。

（実施の形態７）
図２は、本発明の実施の形態７の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

２００Ｖのクッキングヒータは総消費電力の最高値は４．８ｋＷとすることが一般的である（内線規定）。２口のＩＨヒータとロースターを同時に使う場合、例えば、２ｋＷのＩＨヒータ２口と１．２ｋＷのロースターを同時に使う場合、合計電力が４．８ｋＷを超えてしまうため、いずれかのヒータの出力を落として、合計が４．８ｋＷとなるように制御する必要がある。この場合、ロースターの出力を抑えると調理性能が落ちるため、ＩＨヒータの出力を落とすのが一般的である。このようないずれかの誘導加熱コイルの出力を抑える場合、下側の基板８−ｂで駆動している誘導加熱コイル３−ｂとする。図２から明らかなように、下側の基板８−ｂはパターン側（裏側）には冷却風が通りにくい構成となっているため、仮に上下の基板８−ａ、ｂの発熱量が同じであるならば、下側の基板８−ｂの方が冷却されにくい構成になっている。全ヒータ使用時は、基板８−ａ、ｂ、誘導加熱コイル３−ａ、ｂ、ロースター５の発熱によって、加熱調理器の器体内の発熱量が最大になっているため、冷却性能が落ちてしまう。したがって、このような使用条件時には、下側の基板８−ｂのインバータ回路で駆動しているＩＨヒータの出力を落として、上下基板８−ａ、ｂの冷却性能のバランスをとるようにする。また、インバータ回路の発熱量、器体内の温度によって、冷却ファン１０の回転数を調節して冷却性能を一定にすることもできる。

上記した実施の形態７によれば、次のような効果を得ることができる。器体内の発熱が最大になる使用状態において、冷却性能の劣る基板を優先的に出力を抑えることにより、積み重なっておかれた各基板上発熱素子の冷却性能のバランスを取ることができ、最悪と考えられる使用状態においても、安定した冷却性能を得ることができる。その結果、発熱部品のトラブルが少なくなり、品質が安定する。

（実施の形態８）
図２は、本発明の実施の形態８の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

近年、誘導加熱調理器においても高火力化が望まれている。そのため、今までの２口の誘導加熱コイルの出力は共に２ｋＷとなっているものとは異なり、高火力ヒータを設定し、どちらかの誘導加熱コイルの出力を２．４ｋＷや３ｋＷとすることが多くなってきている。誘導加熱コイルの出力を大きくするということは、これを制御しているインバータ回路の発熱量、誘導加熱コイルの発熱量も大きくなるということになる。そのため、高出力側の基板に対してさらに冷却が必要となってくる。

実施の形態７で述べたように、基板の冷却性能は、下側の基板８−ｂが悪くなる構成となっているため、基板の発熱量が多くなっている高出力側の誘導加熱コイルを制御するインバータ回路を備えている基板を上側に置くようにし、一番下に一番基板の発熱量が少ない低出力側の誘導加熱コイルを制御するインバータ回路を備えている基板を置くように構成する。

上記した実施の形態８によれば、次のような効果を得ることができる。冷却性能の劣る基板を優先的に出力を抑えることにより、積み重なっておかれた各基板上発熱素子の冷却性能のバランスを取ることができ、最悪と考えられる使用状態においても、安定した冷却性能を得ることができる。その結果、発熱部品のトラブルが少なくなり、品質が安定する。

（実施の形態９）
図２は、本発明の実施の形態９の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

外郭ケース７の内部には、誘導加熱コイル３−ａ、ｂを制御するインバータ回路を構成する複数の基板８−ａ、ｂが積み重なって置かれている。それぞれの基板８−ａ、ｂは、樹脂製の基板ベース９−ａ、ｂに固定され、下側の基板ベース９−ｂが上側の基板ベース９−ａを支えている（図５参照）。また、一番下の基板ベース９−ｂは外郭ケース７に固定されている。

図５は、本発明の実施の形態９の誘導加熱調理器内部の基板周辺の右前方からの斜視図を示している。

基板ベースを支持する部位（図５では基板ベースの左右の壁）が壁状になっており、この壁と上の基板ベース９−ａとで、基板８−ｂ上のヒートシンク１６の冷却ダクトを構成するようになっている。また、上にある基板ベース９−ａにリブ１９を設け、ヒートシンク１６の周囲に冷却風を集中させ、冷却効率を上げるようにすることもできる。また、冷却効率の面で、ヒートシンク１６周囲の風速を上げるために、ヒートシンク１６上端と上の基板ベース９との距離を近づける方がよいが、近づけすぎると冷却風の抜けが悪くなり、かえって圧力損失の原因となる。なるべく圧力損失を上げないように通路を絞るようにすることが望ましい。また、ヒートシンク１６以外にコンデンサ等の発熱素子についても同様な構成をとると、冷却性能があがる。

上記した実施の形態９によれば、次のような効果を得ることができる。冷却ダクトを設けることにより、基板８−ａ、ｂ上のヒートシンク１６、その他発熱素子の周辺に風を集中させて、風速を速めることができるため、インバータ回路の冷却性能が向上する。そのため、少ない風量でも冷却でき、ファン１０の回転数を下げる、羽根の形状を変えるなどの騒音対策をとることができ、騒音を低くすることができる。また、基板ベースと冷却ダクトの２つの構成部品を１つに構成することにより、材料費の削減、組立時、サービス時の作業行程の短縮ができる。

（実施の形態１０）
図２は、本発明の実施の形態１０の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

トッププレート２の下に誘導加熱コイル３が置かれている。誘導加熱コイル３はスプリング１８で支持されて、トッププレート２に押し付けられ、誘導加熱コイル３とトッププレート２との距離が一定になるような構成となっている。このスプリング１８を支持、位置決めする部品が必要になるが、この部品（フタ１９）が積み重なった基板で一番上のものの冷却ダクトを構成するようになっている（図５参照）。また、コイル支持板２０は、誘導加熱コイル３と基板８上のヒートシンク１６、素子（図示せず）との絶縁をかねる。誘導加熱コイル３と距離が近いため、板金でコイル支持板２０を構成すると自己発熱の可能性もあるため、樹脂でこの部品を構成した方がよい。

また、誘導加熱コイル３自身も発熱するため、冷却が必要である。その冷却方法の一つとして、一番上の基板８を冷却した風を利用することが考えられる。このため、コイル支持板２０に穴を設け、そこから誘導加熱コイル３へ向けて風を吹き出すようにする。また、基板ベース９とコイル支持板２０との継ぎ目を大きくして、そこから風を吹き出すようにすることも考えられる。

上記した実施の形態１０によれば、次のような効果を得ることができる。誘導加熱コイルの支持部品とダクトの２部品が１部品で構成することができ、材料費の削減、作業行程の短縮ができる。また、支持部品に穴を開けることなどにより、ヒートシンク１６等の発熱部品の冷却に使用した風を誘導加熱コイルの冷却に使うことができ、冷却効率が上がる。

（実施の形態１１）
図２は、本発明の実施の形態１１の誘導加熱調理器の右側面の断面図を示している。

外郭ケース７の内部には、誘導加熱コイル３−ａ、ｂを駆動制御するインバータ回路を構成する複数の駆動回路基板８−ａ、ｂ（以下基板と表す）が積み重なって置かれている。それぞれの基板８−ａ、ｂは、樹脂製の基板ベース９−ａ、ｂに固定され、下側の基板ベース９−ｂが上側の基板ベース９−ａを支える構成となっている（図５参照）。また、下の基板ベース９−ｂは外郭ケース７に固定されている。基板８−ａ、ｂの奥にはファン１０（図面では遠心ファン）が取り付けられ、吐出口１５は上下の基板８−ａ、ｂにまたがるように設けられている。ファン１０を囲んで（ケーシングを構成する）ファンケース１１が設けられ、ファン１０を駆動するモータ１２がファンケース１１上部に取り付けられている。このような構成において、ファン１２を遠心ファンとし（図ではシロッコファン）、回転軸を上下方向になるように設置した。このときのモータの位置は吸気口からの水の浸入によりモータの充電部に水がかからないように（溢水対策）、ファンの上に設置する。また、ファン１０を両吸い込みタイプにしてあり、モータ１２の設置されている側からも空気がとおり、モータ１２の巻線、軸受が冷却されるような構成になっている。

上記した実施の形態１１によれば、次のような効果を得ることができる。送風圧力の強い遠心ファン（シロッコファン）を使用することにより、外郭ケース内部という限られたスペースでの基板と冷却装置の配置において、ファンの近傍に障害物（被冷却物）がある場合においても、軸流ファンのように風量が減少することがなく、冷却性能を保つことができる。

また、シロッコファンを使用する場合、回転軸を上下方向にすることにより、ファンの吸入口は上もしくは下、上下両方となるため、実施の形態１のような溢水対策として、加熱調理器の器体天面部後方に設けられた吸気口から外郭ケースの底付近まで案内した後、ファンに吸引させる構成を採用することができ、基板（充電部）に水がかかりにくくすることが出きる。

同様に、モータをファンの上に設置することにより、モータ充電部に対しても溢水対策をすることができる。その結果、調理物（汁物）を吸気口に溢してしまった場合においても、製品が故障することなく、安全性を確保することができる。また、軸流ファンを使用する場合に比べて、遠心ファンは騒音が小さくなり、かつ聴感としても聴きやすくなる傾向がある。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は複数のインバータ回路を構成する基板を多段に積み重ねて冷却することによって、複数の基板上にあるヒートシンクに固定されたスイッチング素子、その他発熱素子を並列して冷却することが可能となるので、複数のインバータ回路を使用する加熱調理器等の用途に適用できる。

本発明の組込式誘導加熱調理器の外観斜視図 本発明の実施の形態１、７〜１１における誘導加熱調理器の右側面の断面図 本発明の実施の形態２〜５における誘導加熱調理器の右側面の断面図 本発明の実施の形態３〜５における誘導加熱調理器の基板の平面図 本発明の実施の形態４、９における誘導加熱調理器の基板の平面図 本発明の実施の形態６における誘導加熱調理器の基板の平面図 従来の組込式誘導加熱調理器の概略分解斜視図

符号の説明

１ キャビネット
２ トッププレート
３−ａ、ｂ 誘導加熱コイル
４ ラジェントヒータ
５ ロースター
６ 操作部
７ 外郭ケース
８−ａ、ｂ 駆動回路基板
９−ａ、ｂ 基板ベース
１０ ファン
１１ ファンケース
１２ モータ
１３ 吸気口
１４ リブ
１５ 吐出口
１６ ヒートシンク
１７ 電源コード
１８ スプリング
１９ リブ
２０ コイル支持板
２１ 端子
２２ コイル冷却孔
２３ ロースター冷却孔

Claims (1)

1. トッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられた複数の誘導加熱コイルと、それぞれに前記誘導加熱コイルを駆動するインバータ回路部を設けた複数の駆動回路基板と、前記駆動回路基板をそれぞれ固定する樹脂製の複数の基板ベースと、前記駆動回路基板に送風するファンと、前記ファンを駆動するモータと、ロースターと、前記誘導加熱コイルと前記ロースターを操作する操作部と、前記誘導加熱コイル、前記駆動回路基板、前記基板ベース、前記ファン、前記モータ、前記ロースター及び前記操作部を内部に収める外郭ケースを有し、前記駆動回路基板ベースは両端が壁状に形成されてなり、下側の前記基板ベースが上側の前記基板ベースを支持し、最下部の前記基板ベースが前記ロースターの横で前記外郭ケースに取り付けられることにより前記駆動回路基板が多段に積み重ねて取り付けられ、樹脂製のコイル支持板が最上部の前記駆動回路基板を覆うことにより、前記ファンの送風通路が形成され、前記コイル支持板は、前記誘導加熱コイルを前記トッププレートに押し付けるためのスプリングを支持し、各駆動回路基板の前記インバータ回路部の発熱部品を前記ファンの近傍に設け、前記ファンは前記トッププレート後方に設けられた吸気口から外気を吸入し前記発熱部品に風を吹き付け、前記駆動回路基板の冷却に使用した風は、上昇し前記加熱コイルを冷却して前記トッププレートの後方に設けた排気口から排気される構成とした誘導加熱調理器。

Images