JP3828899B2 - 誘導加熱装置の冷却構造 - Google Patents

Description

本発明は、電磁調理器など誘導加熱装置用コイルの冷却構造等に関するものである。

誘導加熱装置は、コイルに高周波数の電気を流し、コイル近傍の磁性体に渦電流を誘起させ、加熱するものである。

従来の誘導加熱装置の冷却構造の一例として、図１、図７、図８、図９に示す電磁調理器の冷却構造について述べる。ここで図１は本発明および従来例の電磁調理器の正面図、図７は図１のＡ−Ａ断面図である。また、図８は従来例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図であり、図９は図８のＧ−Ｇ断面図で、上部のコイル筐体部のみ示し、下部の電子部品筐体部は省略している。

誘導加熱時に被加熱部である鍋（図示せず）以外に高周波数の電気を発生する電子部品４、コイル３が発熱する。動作が不安定になるのを防止するため、電子部品４、コイル３は筐体１内に流す冷却空気により冷却する（特許文献１）。

冷却構造は、ファン７で吸気孔５から吸気した冷却空気で電子部品４を冷却後給気ノズル９からコイル筐体内１ａに導き、コイル３を冷却して排気孔６から再び大気に放出する形態を取る。即ち、コイル３の許容温度は１００〜１４０℃と比較的に高いため、電子部品４の放熱で大気温度より上昇した空気でコイル３を冷却する。

コイル３周辺の構造は、過熱を防止するため検出する温度センサー１０、及び電磁エネルギーの拡散を防ぐためのコイル３裏面中央から外周に向かい放射状に取り付けている多数のフェライト部材１１からなる。円板状の樹脂に貼った温度センサー１０は、スプリング等でコイル３中央の天板２に接するように取り付けている（特許文献２）。

また、コイル３裏面の多数のフェライト部材１１は、図９に示すように樹脂１２で一体化してコイル３裏面に取り付けるが、剛性を得るため樹脂１２の外周１２ａ、及び内周１２ｂは樹脂１２の円板１２ｃからリング状に突起している（特許文献３）。

特開平１１−１８５９４７号公報

特許第２９６４５６６号公報 特許第３００６１８４号公報

近年、衛生面からステンレス鍋が普及しつつあり、高発熱量の電磁調理器が求められている。これに伴い電子部品４、コイル３を所定の許容温度に保つ適切な冷却方法を見出すことが課題になっている。本発明が係わるコイル３の冷却に関しては以下の課題があり、所望の許容温度にするのを阻害している。

コイル３の冷却性能を向上させる単純な方法として冷却風量を増すことがある。しかし、この方法は鍋からこぼれた水滴が飛散する限界速度を超え電子部品４に侵入する危険性があり、冷却風量を大幅にアップするのは難しい。

従って、筐体１の入り口風速を出来るだけ均一化し、上記の限界風速の範囲で冷却風量を極力アップする方法を見出すことが第一の課題である。

第二の課題は、コイル３周辺の構造に起因する冷却空気の局部的な停滞がコイル３面に生じ、停滞する部分のコイル３温度が高くなることである。即ち、図９において円板状のコイル３の中央に過熱防止のための円板状温度センサー１０による局部的な流れの停滞であり、またコイル３裏面に取り付けた多数のフェライト部材１１による局部的な流れの停滞である。ここでコイル３表面と裏面では冷却空気の流動様式が多少異なる。コイル３表面では温度センサー１０の後方に冷却空気の流れが部分的に停滞する。またコイル３裏面ではフェライト部材１１を除くコイル３裏面とリング状に突起した樹脂１２が形成する隙間で冷却空気が部分的に停滞する。

これらの流れの停滞は死水域と呼ばれ、冷却風量をアップしても取り除くことは困難である。

本発明が解決しようとする課題は、コイルを備えた誘導加熱装置において、コイル周辺などに生じる冷却空気の死水域を取り除くことでコイルの冷却性能を向上し、コイルを所定の許容温度以下に下げることである。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、具体的には、円板状に巻いたコイルと、高周波数の電気を発生する電子部品と、コイル等を冷却するファンと、コイルを収納するコイル筐体と電子部品およびファンを収納する電子部品筐体とから成る筐体と、筐体の表面を覆う天板とから成り、コイルに流す高周波数の電気により天板の上面に置いた磁性体に発生する渦電流で加熱する誘導加熱装置において、コイルの裏面とコイル筐体の底板との間にファンが底板に設けられた孔を通して送風する冷却空気の流れを部分的に塞き止めてコイルに冷却空気を導く導風板を設け、ファンにより導風板の上流側の空間と下流側の空間との間に圧力差を生じさせ、上流側から下流側に向かう気流に乱れを生じさせたものである。

上記本発明によれば、コイル筐体内にファンが送風する冷却空気の流れを部分的に塞き止めてコイルに冷却空気を導く導風板を連結したため、コイル周辺などに生ずる冷却空気の死水域を取り除くことができ、このためコイルの冷却性能がより向上するという効果を奏するものである。

以下、本発明の第一の実施例を図１、図２、図３、図４、図５及び図６により説明する。

図１は本発明および従来例の電磁調理器の正面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は本発明の第一の実施例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図である。図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は図３のＣ−Ｃ断面図である。図６は本発明の第一の実施例の電磁調理器の天板、コイル等を取り除いた内部構造斜視図である。尚、図４〜図６は上部のコイル筐体部のみ示し、下部の電子部品筐体部は省略している。また、図６の破線矢印は冷却空気の流れを示す。

１は筐体で、上部に後記コイル３を収納するコイル筐体１ａと、下部に後記電子部品４を収納する電子部品筐体１ｂとで構成される。２は天板で、筐体１の上面に設けられ、被加熱部である磁性体の鍋等（図示せず）を載置する。

３はコイルで、コイル筐体１ａ内に収納され、円板状に巻かれ、流れる高周波数の電気により天板２の上面に置いた磁性体の鍋等（図示せず）に渦電流を発生させ、この鍋等（図示せず）を加熱する。４は電子部品で、電子部品筐体１ｂに収納され、高周波数の電気を発生する。

５は吸気孔で、電子部品筐体１ｂの側面の一部に設けられ、外部から冷却空気を取り入れる。６は排気孔で、コイル筐体１ａの側面の一部に設けられ、コイル３や電子部品４などを冷却した空気を排出する。

７はファンで、電子部品筐体１ｂ内の吸気孔５近傍に設けられ、吸気孔５から吸気した外部の空気を冷却空気として内部に送風し、コイル３や電子部品４等を冷却する。８は底板で、コイル筐体１ａの下面を形成する。

９は給気ノズルで、コイル筐体１ａの底板８の一部に設けられた孔であり、ファン７が送風する冷却空気を下部の電子部品筐体１ｂから上部のコイル筐体１ａに供給する。１０は温度センサーで、コイル３中央の空間部に天板２の下面にほぼ接するように設けられ、過熱を防止するために天板２等の温度を検出する。

１１は複数のフェライト部材で、コイル３の裏面に放射状に並べて取り付けられ、コイル３の電磁エネルギーの拡散を防ぐ。

１２は樹脂で、外周１２ａと内周１２ｂと円板１２ｃとから成り、複数のフェライト部材１１を一体化してコイル３裏面に取り付ける。この外周１２ａ及び内周１２ｂは円板１２ｃからリング状に突起している。

１３はバイパス防止板で、コイル筐体１ａ内壁とコイル３との間に設けられ、コイル筐体１ａ内壁とコイル３との間のほぼ全通路を塞き止めて、ファン７の送風する冷却空気がコイル３の周囲に迂回するのを阻止する。

１４は導風板で、コイル３の裏面のフェライト部材１１および樹脂１２とコイル筐体１ａの底板８との間に設けられ、フェライト部材１１および樹脂１２とコイル筐体１ａの底板８との間の冷却空気の流れを部分的に塞き止めて、コイル３裏面に冷却空気を導く。導風板１４は、コイル３中央近傍部においては冷却空気の流れの下流で放射状に並ぶフェライト部材１１と交差する曲線状の構造である。１５は抵抗体で、図６に示すようにバイパス防止版１３と導風板１４とを連結して構成される。

１６は高圧空間で、ファン７から送風する冷却空気の流れがコイル筐体１ｂ内に設けた抵抗体１５で塞き止められて抵抗体１５の上流側に形成される高圧の空間である。１７は低圧空間で、抵抗体１５の下流側に形成される低圧の空間である。

本実施例の冷却構造の特徴は、フェライト部材１１および樹脂１２とコイル筐体１ａの底板８との間の冷却空気の流れを部分的に塞き止めてコイル３裏面に冷却空気を導く導風板１４を設けたことである。

導風板１４は、コイル３の裏面のフェライト部材１１および樹脂１２とコイル筐体１ａの底板８との間に取り付け、バイパス防止板１３と連結して抵抗体１５を構成し、コイル筐体１ａ内の冷却空気の流れを塞き止める。また、コイル３中央より下流の導風板１４は、放射状に並ぶフェライト部材１１と交差する曲線状に取り付けている。

即ち、コイル筐体１ａ内に入った全ての冷却空気は、天板２とコイル３の表面との隙間、及びコイル３の裏面と導風板１４の上部との隙間に流入させている。

ここで本実施例の冷却構造では、従来構造と比べ天板２とコイル３との隙間を小さく、コイル３と底板８との隙間を大きく取るものとする。

上記の冷却構造により、ファン７により加圧される上流側の高圧空間１６と排気孔６に近い下流側の低圧空間１７を形成している。

以上の冷却構造において、その作用を図１〜図６を参照して説明する。

外気がファン７により吸気孔５から電子部品筐体１ｂ内に吸気され、ファン７の送風により電子部品筐体１ｂ内の電子部品４を冷却し、コイル筐体１ａの底板８すなわち電子部品筐体１ｂの上面の一部に設けられた吸気ノズル９に至る。吸気ノズル９からコイル筐体１ａに流入した冷却空気はバイパス防止板１３で集められ、コイル３に集中して吹き付け、コイル３のところを流れる時の風速が増して伝熱を促進するため、コイル３の平均温度を下げることが可能になる。

また、導風板１４の上流側の空間はファン７により加圧され下流側より高圧の高圧空間１６となっているので、放射状に並ぶフェライト部材１１が隣接する各空間では、コイル３中央付近の高圧空間１６から低圧空間１７に向う放射状の流れが形成される。この冷却空気の放射状の流れは、一旦導風板１４で塞き止められ、コイル３の裏面と導風板１４が形成する狭い隙間を通過する縮流と拡大流を伴う気流の乱れを形成する。これにより、コイル３の裏面の伝熱促進作用は大きなものとなる。

本発明および従来例の電磁調理器の正面図である。 本発明の電磁調理器の正面図を示す図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第一の実施例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図である。 本発明の第一の実施例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図を示す図３のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第一の実施例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図を示す図３のＣ−Ｃ面図である。 本発明の第一の実施例の電磁調理器の天板、コイル等を取り除いた内部構造斜視図である。 従来例の電磁調理器の正面図を示す図１のＡ−Ａ断面図である。 従来例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図である。 従来例の電磁調理器の天板を取り除いた内部構造図を示す図８のＧ−Ｇ断面図である。

符号の説明

１ 筐体
１ａ コイル筐体
１ｂ 電子部品筐体
１ｃ グリル筐体
２ 天板
３ コイル
４ 電子部品
７ ファン
８ 底板
１１ フェライト部材
１３ バイパス防止板
１４ 導風板

Claims (1)

1. 円盤状に巻いたコイルと、高周波数の電気を発生する電子部品と、この電子部品とコイルとを冷却する冷却空気を送風するファンと、前記コイルを収納するコイル筐体と、前記電子部品及びファンを収納する電子部品筐体とからなる筐体と、この筐体の表面を覆う天板とから成り、前記コイルに流す高周波数の電気により前記天板の上面においた磁性体に発生する渦電流で加熱する誘導加熱装置において、前記コイルの裏面と前記コイル筐体の底板との間に、前記ファンが前記底板に設けられた孔を通して送風する冷却空気の流れを部分的に塞き止めて前記コイルに冷却空気を導く導風板を設け、前記ファンにより前記導風板の上流側の空間と下流側の空間との間に圧力差を生じさせ、上流側から下流側に向かう気流に乱れを生じさせたことを特徴とする誘導加熱装置の冷却構造。

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