JP3908253B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

この発明は、誘導加熱調理器に関する。

一般に、誘導加熱調理器の概要は、鍋等を乗せるトッププレートの下部に、高周波磁界を発生させる加熱コイルが設けられた構造となっている。

高周波磁界を発生させる加熱コイルとトッププレートとの間は、隙間が小さいほど加熱コイルの加熱効率がよくなる反面、隙間が小さくなると冷却風が流れにくく冷却効率の低下を招くことから、加熱効率と冷却効率とは相反するようになる。

特に、加熱コイルが並列に配置された場合にその内の一方が、低抵抗、低透磁率のアルミ等の鍋を加熱する加熱コイルにあっては、高抵抗の鉄等の鍋を加熱する加熱コイルに比べて発熱量も多くなり効率のよい冷却が求められる。

そこで、この発明は、並列に配置された発熱量の大きい一方の加熱コイルの加熱効率を確保しながら冷却効率の向上が図れるようにした誘導加熱調理器を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、この発明にあっては、トッププレート下部に、第１の加熱コイルと第２の加熱コイルを並列に設け、第２の加熱コイルの下部には、内部にヒーターを有するロースター等の加熱室を配置し、第２の加熱コイルに、第１の加熱コイルを冷却した冷却風が流れる構成とし、第２の加熱コイルは、高抵抗、高透磁率の材質の鍋を誘導加熱し、第１の加熱コイルは、第２の加熱コイルに比べて発熱量が大きく、かつ低抵抗、低透磁率の材質の鍋を誘導加熱する構成とし、第１の加熱コイルを直接冷却する加熱コイル冷却装置を配置したことを特徴とする。

本発明の誘導加熱調理器によれば、低抵抗、低透磁率の材質の鍋と高抵抗・高透磁率の材質の鍋とを誘導加熱することができる。また、第２の加熱コイルには、第１の加熱コイルを冷却した冷却風が流れるため、その冷却風を第２の加熱コイルの冷却風として無駄なく使用できる。誘導加熱時において、低抵抗、低透磁率の材質の鍋を誘導加熱する第１の加熱コイルは発熱量も多くなるが加熱コイル冷却装置によって直接冷却されるようになり、確実で効率よい冷却状態を得ることができる。

この発明にあっては、第１に、第２の加熱コイルの下部には、内部にヒータを有するロースター等の加熱室を配置し、加熱室による加熱が行なえるようにする。

以下、図面に基づき説明する。図面は、図１から図２１まであるが、図２０と図２１がこの発明にかかる誘導加熱調理器を示している。なお、図１から図１９までは原出願時のものを示したものである。この発明の説明に入る前に、まず、図１から図１９までを比較例として説明する。

図１において、１は誘導加熱調理器３の一部分を示したトッププレートを示しており、トッププレート１の上面には鉄，アルミ又は銅製等の鍋が乗るようになっている。 トッププレート１の下部には、高周波磁界を発生させる加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５は、加熱コイル固定板７から立上がるコイル支脚部９によって支持されている。加熱コイル５の上面とトッププレート１との間には冷却風通路１１が設けられると共に、冷却風通路１１には図外の冷却ファンによって矢印の如く図面左側となる風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって冷却風が流れるようになっている。

冷却風通路１１は、風上側ｆa からが風下側ｆb に向かって通路間隙が順次小さくなる関係、即ち、Ａ＞Ｂになるよう設定されている。

冷却風通路１１の風上側ｆa から風下側ｆb に向かって通路間隙を順次小さくする具体的手段としては、加熱コイル５を支持する風上側ｆa のコイル支脚部９を、風下側ｆb のコイル支脚部９より短くする構造となっている。これにより、加熱コイル５は、軸心Ｘに対してθ°傾くことで加熱コイル５の上面とトッププレート１との間に、風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって通路間隙が順次小さくなる冷却風通路１１が作られるようになっている。

風上側ｆa が風下側ｆb に対して通路間隙が順次小さくなる冷却風通路１１を得る手段としては、前記実施形態に特定されない。

例えば、図２に示す如く、加熱コイル５を支持するコイル支脚部９の長さを風上側ｆa と風下側ｆb とで同一としておき、加熱コイル固定板７を傾斜させることで、風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって通路間隙が順次小さくなる冷却風通路１１が作られる構造としてもよい。

あるいは、図３に示す如く、加熱コイル５を支持するコイル支脚部９に、加熱コイル５を常時上方へ向け付勢する付勢ばね１３を設けておき、加熱コイル５の上面トッププレート１との間に、寸法の異なる隙間調整部材１５を付勢ばね１３に抗して介在させることで、風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって通路間隙が順次小さくなる冷却風通路１１が作られる構造としてもよい。

あるいは、図４に示す如く、トッププレート１の下部に設けた加熱コイル５の上面に、トッププレート１との通路間隙がＡ＞Ｂとなるように加熱コイル上面のテーパー面１７を形成することで、風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって通路間隙が順次小さくなる冷却風通路１１が作られる構造としてもよい。

あるいは、図５に示す如く、トッププレート１の下面に、加熱コイル５上面との通路間隙がＡ＞Ｂとなるようテーパー面１９を形成することで、風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって通路間隙が順次小さくなる冷却風通路１１が作られる構造としてもよい。

このように構成された誘導加熱調理器３によれぱ、トッププレート１にセットされた鍋等にあっては、加熱コイル５による誘導加熱によって加熱される。

この誘導加熱時において、冷却風は冷却風通路１１内を、風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって確実に流れる流れが確保され、加熱コイル５の冷却が行なわれる。

図６は、冷却風通路１１内を冷却風が効率よく流れるようにした第２の実施形態を示したものである。

即ち、トッププレート１の下部に、高周波磁界を発生させる加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５は、加熱コイル固定板７から立上がるコイル支脚部９によって支持されている。加熱コイル５の上面とトッププレート１との間には、風上側ｆa から風下側ｆb にわたって通路間隙がほぼ同一な冷却風通路１１が設けられている。冷却風通路１１には、図外の冷却風ファンによって矢印の如く、図面左側となる風上側ｆa から風下側ｆb へ向かって冷却風が流れるようになっている。

冷却風通路１１の風上側ｆa には、冷却風通路１１へ向かって上昇傾斜する偏向板２１が設けられている。偏向板２１の冷却風取入口の間隙Ａは、冷却風通路１１の通路間隙Ｂより大きく設定され、冷却風の取入れが容易となっている。

偏向板２１には、電子部品等の発熱部品２３が取付けられ、偏向板２１は、熱伝導性に優れた材質で形成されている。

したがって、第２の実施形態によれば、冷却風は、偏向板２１によって誘導案内され、冷却風通路１１へ向けて確実に送り込まれる。この結果、冷却風通路１１において確実な冷却風の流れが確保され、加熱コイル５の冷却が行なわれる。

また、発熱部品２３は、偏向板２１に沿って流れる冷却風によって冷却される。このために、発熱部品専用の冷却装置が不要となる。

なお、第２の実施形態において、冷却風通路１１の通路間隙を、風上側から風下側に向かって順次小さくしても良い。

図７と図８は、加熱コイル冷却風誘導路２５から冷却風通路１１へ向かう冷却風の良好な流れが確保できるようにした第３の実施形態を示したものである。

即ち、トッププレート１の下部に、高周波磁界を発生させる加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５は、加熱コイル固定板７から立上がるコイル支脚部９によって支持されている。加熱コイル５の上面とトッププレート１との間には、全領域にわたって流路間隙がほぼ同一な冷却風通路１１が設けられている。

加熱コイル５は、加熱コイルベース２７と加熱コイルベース２７に巻きつけた加熱コイル線２９で構成されている。中央部において加熱コイルベース２７から立上がる円筒体３１の内側は、前記冷却風通路１１と連通し合う加熱コイル冷却風誘導路２５となっていて、下方に配置された冷却ファン３３によって冷却風が下方から送り込まれるようになっている。

加熱コイル冷却風誘導路２５を構成する円筒体３１の上下内側開口端縁には、面取り３５が施されている。

なお、面取りは上下の内、いずれか一方であってもよい。

したがって、第３の実施形態によれば、冷却風は、面取り３５によって加熱コイル５の上面及び下面に沿う無理のない流れが得られる。特に、加熱コイル冷却風誘導路２５から冷却風通路１１へ向かう円滑な流れが確保され、加熱コイル５の冷却が行なわれる。この場合、図９に示す如く、面取り３５に加えて加熱コイル５の上面を、中央部の加熱コイル冷却風誘導路２５から加熱コイル外周端へ向けて上昇傾斜するテーパー面３７とする構造としてもよい。これにより、冷却風通路１１の良り円滑な流れが得られるようになる。

図１０は、冷却風通路１１と加熱コイル５下面とを冷却風が円滑に流れるようにした第４の実施形態を示したものである。

即ち、トッププレート１の下部に、高周波磁界を発生させる加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５は、加熱コイル固定板７から立上がるコイル支脚部９によって支持されている。加熱コイル５の上面とトッププレート１との間には、全領域にわたって流路断面積がほぼ同一な冷却風通路１１が設けられている。

加熱コイル５のほぼ中央部位は、前記冷却風通路１１と連通し合う加熱コイル冷却風誘導路２５となっていて、下方に配置された冷却ファン３３によって冷却風が下方から送り込まれるようになっている。

加熱コイルには、外周縁からトッププレート１に沿って仕切部材３９が延長され、その延長端は下方へ屈曲する屈曲部３９ａとなっている。仕切部材３９の上面は、冷却風通路１１を抜けた冷却風をトッププレート１に沿って案内する案内壁面として機能する。仕切部材３９の下面は、加熱コイル５の下面を抜けた冷却風を、冷却風通路１１側を流れる冷却風と干渉し合うことなく屈曲部３９ａによって下方へ案内する案内壁面として機能するようになっている。

したがって、第４の実施形態によれば、冷却ファン３３によって送り出された冷却風は、加熱コイル冷却風誘導路２５から冷却風通路１１を通る流れとなる。

一方、冷却ファン３３によって送り出された冷却風の一部は、加熱コイル５の下面を通る流れとなり、加熱コイル５の冷却が行なわれる。この時、冷却風通路１１を抜けた冷却風は、仕切部材３９によりトッププレート１に沿う流れが確保される。同時に、加熱コイル５の下面を抜けた冷却風は、冷却風通路１１を抜けた冷却風と干渉し合うことなく下方へ向かう流れとなるため、各冷却風の良好な流れが得られる。

図１１は、熱の影響を受けることなく冷却風の送り込みを可能とした第５の実施形態を示したものである。

即ち、加熱コイル５の下部に、冷却ファン３３を取囲むと共に発熱部品４１からの熱を遮断し、冷却風を、加熱コイル冷却風誘導路２５へ誘導するダクト状の誘導壁４３を設ける。

誘導壁４３は、冷却ファン導風板４５を有し、断熱材で形成することが望ましいが、必ずしも断熱材でなくてもよい。誘導壁４３の上方は仕切部材３９に、下方は加熱コイル固定板７にそれぞれ支持されている。

誘導壁４３には、加熱コイル５の下面を流れる冷却風を、仕切部材３９に沿って外へ流れるようにする通風孔４６と、本体内部の低温度の空気を取入れる吸気口Ａ４７が設けられている。

さらに、加熱コイル固定板７にも誘導壁４３内へ外気を取入れる吸気口Ｂ４９が設けられている。

なお、他の構成要素は、図１０と同一のため同一符号を符して詳細な説明を省略する。

したがって、第５の実施形態によれば、冷却ファン３３の回転により、外気取入口４９から取入れられた冷却風は、加熱コイル冷却風誘導路２５から冷却風通路１１を通る流れとなる。一方、加熱コイル５の下面を通る冷却風は、通風孔４６を介して仕切部材３９に沿う流れとなり、加熱コイルの冷却が行なわれる。

この時、冷却風は、発熱部材４１等の熱の影響を直接受けることがないため、効率よく冷やすことができる。

図１２は、冷却ファン吹出口５１からの冷却風が、加熱コイル冷却風誘導路２５に対して確実に送り込めるようにした第６の実施形態を示したものである。

即ち、トッププレート１の下部に、高周波磁界を発生させる加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５は、加熱コイル固定板７から立上がるコイル支脚部９によって支持されている。加熱コイル５の上面とトッププレート１との間には、全領域にわたって流路断面積が同一な冷却風通路１１が設けられている。

加熱コイル５の中央部位は、前記冷却風通路１１と連通し合う加熱コイル冷却風誘導路２５となっていて、下方に配置された冷却ファン３３の冷却ファン吹出口５１によって冷却風が下方から送り込まれるようになっている。

冷却ファン３３は、シロッコファンとなっている。冷却ファン吹出口５１の形状は、前記加熱コイル冷却風誘導路２５の形状、この実施形態では円形状と略相似形状となっていて、しかも、断面積ｄは加熱コイル冷却風誘導路２５の断面積Ｄより小さく設定されている。

なお、冷却ファン３３は軸流ファンであってもよい。また、冷却ファン吹出口５１の断面積は、加熱コイル冷却風誘導路２５の断面積とほぼ同一であってもよい。

したがって、第６の実施形態によれば、冷却ファン吹出口５１から吹き出された冷却風は、加熱コイル冷却風誘導路２５内へ効率よく確実に送り込まれる。加熱コイル冷却風誘導路２５内に送り込まれた冷却風は冷却風通路１１を流れる時に加熱コイル１１の上面の冷却が行なわれるようになる。

なお、冷却ファン吹出口５１を、図１３に示す如く、冷却ファン３３から延長されたエアダクト５３の構成としてもよい。これにより、冷却ファン３３の姿勢を自由に変えられる設計自由度が増すと共に、冷却性能の低下を招くことなく高さＨを低くできる。

図１４は、加熱コイル上面の冷却性能の低減を補う第７の実施形態を示したものである。

即ち、加熱コイル冷却風誘導路２５の上方で、トッププレート１の底面に加熱温度を監視する温度センサ５５が設けられている。

加熱コイル５の下部には、冷却ファン３３の冷却ファン吹出口５１が配置され、冷却ファン吹出口５１から冷却風が加熱コイル冷却風誘導路２５へ向けて吹き出されるようになっている。

冷却ファン３３は、シロッコファンとなっているが軸流式ファンであってもよい。冷却ファン吹出口５１の断面積ｄ1 は、加熱コイル冷却風誘導路２５の断面積ｄ2 より大きく設定されている。

なお、他の構成要素は図１２と同一のため同一符号を符して詳細な説明を省略する。

したがって、第７の実施形態にあっては、冷却ファン吹出口５１から吹き出された冷却風は、加熱コイル冷却風誘導路２５内へ送り込まれる。加熱コイル冷却風誘導路２５内に送り込まれた冷却風は冷却風通路１１を流れる時に加熱コイル５の上面を冷却する。この時、温度センサ５５による通路開口率低減によって冷却風通路１１を流れる冷却風の流量が制限され、加熱コイル５上面の冷却性能が低下するが、断面積の大きい冷却ファン吹出口５１から吹き出された冷却風の一部は加熱コイル５の下面に沿って流れ、加熱コイル５の下面の冷却が行なわれる。

これにより、通路開口率低減による加熱コイル５の上面の冷却性能低減を補うことができる。

なお、断面積の大きい冷却ファン吹出口５１を、図１５に示す如く、冷却ファン３３から延長されたエアダクト５７の構成としてもよい。これにより、冷却ファン３３の姿勢を自由に変えられる設計自由度が増すと共に、冷却性能の低下を招くことなく全高Ｈを低くできる。

図１６と図１７は、加熱コイル５の最も温度が高くなる領域を集中的に冷却できるようにした第８の実施形態を示したものである。

即ち、加熱コイル５の下部に、加熱コイル５で最も発熱量が高くなる底面部コイル半径中間部位へ下から集中して冷却風を吹きあてる冷却風噴出口５９を設ける。

冷却風噴出口５９は、冷却ファン３３を取囲んだ導風板６０の上面に、図１７に示す如く所定の間隔で円弧状に配置された形状となっている。

なお、他の構成要素は図１１と同一のため同一符号を符して詳細な説明を省略する。

したがって、第８の実施形態によれば、冷却ファン３３の運転によって冷却風は、冷却風吹出口５９から勢いよく吹き出される。この時、加熱コイル５で最も発熱量の高い領域に対して、流速の速い冷却風が集中して当たるため効率のよい冷却が行なわれる。また冷却風通路１１への流れを良くするために、導風板６０の中央部に穴ａを設けることも有効な冷却手段の１つである。

この場合、図１８，図１９に示す如く、冷却風噴出口５９を、加熱コイル５の中央部位を含め、底面部コイル半径中間部位Ｙの領域にわたって噴出する広い口径を有する形状であってもよい。

図２０，図２１は、本発明にかかる誘導加熱調理器３を示したものである。

誘導加熱調理器３は、トッププレート１の下部に、低抵抗・低透磁率の材質、例えば、アルミでできた鍋等を誘導加熱する第２の加熱コイル６１と、高抵抗・高透磁率の材質、例えば、鉄でできた鍋等を誘導加熱する第２の加熱コイル６３とが並列に設けられた構造となっていて、第１の加熱コイル６１は第２の加熱コイル６３に比べて大きな発熱量となっている。

第１の加熱コイル６１とトッププレート１との間には流路間隙が一定の冷却風通路６５が設けられ、冷却風通路６５は、第１の加熱コイル６１のほぼ中央部に設けられた加熱コイル冷却風誘導路６７と連通している。

第１の加熱コイル６１の下部には、第１の加熱コイル６１へ向けて冷却風を送り出す加熱コイル冷却装置６９と、関連機器（図示していない）が配置されている。

加熱コイル冷却装置６９は、その作動により第１の加熱コイル６１へ向け冷却風を送り出すことは前記した通りであるが、図２１、矢印で示すように冷却風は第１の加熱コイル６１のほぼ中央となる冷却風誘導路６７を通りトッププレート１に当たった後、冷却風通路６５内を流れる。その内の一部、図面左側へ流れる矢印の冷却風は第２の加熱コイル６３へ向かう流れとなる。

第２の加熱コイル６３は、トッププレート１との間に前記第１の加熱コイル６１側となる流路間隙の大きい風上側ｆａから風下側ｆｂへ向かって流路間隙が順次小さくなる冷却風通路７１が設けられている。これにより、第１の加熱コイル６１を冷却した冷却風の一部は、流路間隙の大きい冷却風通路７１の風上側ｆａから風下側ｆｂへ向かう円滑な流れが確保される。

また、第２の加熱コイル６３の下部には、別の加熱手段となるヒータ７３を有するロースター等の加熱室７５が配置されている。加熱室７５は前面の扉７７を開閉することで加熱調理の出し入れが可能となっている。

なお、図２１において、７９は加熱コイル６１を支持したコイル支脚部、図２０において、８１は調理器本体８３の前面に設けられた操作部をそれぞれ示している。

したがって、この実施形態によれば、低抵抗、低透磁率の材質と高抵抗・高透磁率の材質の鍋とを誘導加熱することができる。また、第２の加熱コイル６３は、第１の加熱コイル６１を通過した冷却風が冷却風通路７１の風上側ｆａから風下側ｆｂへ向かって流れる効率のよい冷却が行なわれる。しかも、低抵抗・低透磁率の材質でできたアルミ鍋等を誘導加熱する第１の加熱コイル６１にあっては、大きい発熱量となるが、下部に配置された加熱コイル冷却装置６９からの冷却風によって直接冷却され、確実で効率のよい冷却状態が得られる。

この発明にかかる誘導加熱調理器の比較例を示した概要断面図。 風下側が風上側に対して通路断面積が順次大きくなる冷却風通路を備えた別の形態を示す図１と同様の概要断面図。 風下側が風上側に対して通路断面積が順次大きくなる冷却風通路を備えた別の形態を示す図１と同様の概要断面図。 風下側が風上側に対して通路断面積が順次大きくなる冷却風通路を備えた別の形態を示す図１と同様の概要断面図。 風下側が風上側に対して通路断面積が順次大きくなる冷却風通路を備えた別の形態を示す図１と同様の概要断面図。 冷却風通路に偏向板を備えた別の形態を示した図１と同様の概要断面図。 加熱コイル冷却風通誘導路のいずれか一方の開口端縁に面取りを施し、円滑な冷却風の流れを確保した別の形態を示す図１と同様の概要断面図。 図７の面取りを施した拡大断面図。 加熱コイルの上面にテーパー面を設けた図７と同様の概要断面図。 冷却風通路を抜けた冷却風が加熱コイルの下面を流れる冷却風と干渉し合うのを防ぐようにした別の形態を示す誘導加熱調理器の概要断面図。 熱の影響を受けることなく加熱コイルに冷却風の送り込みができるようにした別の形態を示す誘導加熱調理器の概要断面図。 冷却ファン吹出口から吹出された冷却風が、加熱コイル冷却風誘導路内へ確実に送り込めるようにした別の形態を示す誘導加熱調理器の概要断面図。 冷却ファン吹出口をダクト構成とした図１２と同様の概要断面図。 冷却ファン吹出口からの冷却風で加熱コイル下面も同時に冷却できるようにした別の形態を示す誘導加熱調理器の概要断面図。 冷却ファン吹出口をダクト構成した図１４と同様の概要断面図。 加熱コイルの高温部に集中して冷却風があたるようにした別の形態を示す誘導加熱調理器の概要断面図。 冷却風を集中して吹出す冷却風噴出口を示した概要平面図。 別の冷却風噴出口を備えた図１６と同様の概要断面図。 図１８の冷却風噴出口を示した概要平面図。 この発明にかかる誘導加熱調理器全体の斜視図。 図２０の概要断面図。

符号の説明

１ トッププレート
６１ 第１の加熱コイル
６３ 第２の加熱コイル
６９ 加熱コイル冷却装置
７３ ヒータ
７５ 加熱室

Claims (1)

1. トッププレート下部に、第１の加熱コイルと第２の加熱コイルを並列に設け、
   第２の加熱コイルの下部には、内部にヒーターを有するロースター等の加熱室を配置し、
   第２の加熱コイルに、第１の加熱コイルを冷却した冷却風が流れる構成とし、
   第２の加熱コイルは、高抵抗、高透磁率の材質の鍋を誘導加熱し、第１の加熱コイルは、第２の加熱コイルに比べて発熱量が大きく、かつ低抵抗、低透磁率の材質の鍋を誘導加熱する構成とし、
   第１の加熱コイルを直接冷却する加熱コイル冷却装置を配置したことを特徴とする誘導加熱調理器。

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