JP3975988B2

JP3975988B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP3975988B2
Application number: JP2003306631A
Authority: JP
Inventors: 一也小栗; 秀和鈴木
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005078902A

Description

本発明は、加熱コイルの電磁誘導によりトッププレートの上に置かれた磁性の鍋を加熱調理する電磁誘導加熱調理器に関するものである。

従来、この種の加熱調理器としては、トッププレートの上に載せてある鍋の温度を検知するために、加熱コイルの中心に温度検知センサを設けて、トッププレート裏側に接するようにコイルベースに保持させて、トッププレートの温度を検知することにより、トッププレートと接している鍋底の温度を間接的に検知する方法を採用している（例えば、特許文献１）。また、トッププレート中央に穴を開けてセンサを突き出して直接鍋底に接触させるものもある（例えば、特許文献２）。これらのように中心にセンサがあると、鍋底の形状によって温度を検知し難く、センサの検知温度と鍋底の実際の温度に大きな差が生じるときもある。このような問題点を解決するために、２重に巻かれた加熱コイルの間に温度検知センサを設ける構成もある（例えば、特許文献３）。

図７は特許文献３に記載された従来の加熱調理器を示すものである。図７に示すように、加熱コイル５と、加熱コイル間に設置されたセンサ１４から構成されている。
特開２００２−１００４６６号公報（図２）特許第２９８７７８６号公報（図１）特開２００１−１００４３５号公報（図３）

しかしながら、前記従来の構成では、卓上型の加熱調理器等で機器の高さが低いものにおいては、ファンと加熱コイル、センサの距離がかなり接近しているため、冷却風が直接加熱コイル間のセンサに当たって冷やされ、センサの検知温度と鍋底の温度の差が大きくなってしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷却風の影響を抑えることにより鍋底の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にした加熱調理器を提供することを目的とした。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、上下に分割されて機器の外郭を構成するケース上とケース下と、ケース上に接着するとともに電源部の基板の上方まで覆うトッププレートと、間隔をおいて２重またはそれ以上の同心円の円盤状に巻かれた加熱コイルと、加熱コイルを保持するコイルベースと、コイルベースからトッププレート裏に押しつけるように保持された複数の温度センサと、電線によって繋がれインバータ部と電源部に分割された複数の基板と、基板上の部品や加熱コイルを冷却するファンおよびモータと、ケース下のファンの下方に設けられた吸気口と、ケース下の吸気口から離れた側面および底面に設けられた排気口と、機器を操作する操作部を備え、センサの少なくともひとつは間隔をおいて同心円の円盤状に巻かれた加熱コイルのコイル間でかつ加熱コイル中心に対してファンと対称となる位置に設けるとともに温度センサより冷却風の下流側で電源部の基板との間にケース下またはケース上から垂直方向に壁面を構成して壁面の付近を冷却風が避けて通るようにし、電源部の基板を覆うように壁面まで延ばしたケース上のフランジ面は、トッププレートと隙間を設けるように構成したものである。

これによって、センサが不必要に冷却されないとともに、センサ周囲のトッププレートの冷却も抑えられ、実際の鍋底温度とセンサが検知する温度の差が小さくなる。

また、トッププレートから電源部への輻射および熱伝導に対する遮熱効果を上げることができる。

本発明の加熱調理器は、上下に分割されて機器の外郭を構成するケース上とケース下と、ケース上に接着するとともに電源部の基板の上方まで覆うトッププレートと、間隔をおいて２重またはそれ以上の同心円の円盤状に巻かれた加熱コイルと、加熱コイルを保持するコイルベースと、コイルベースからトッププレート裏に押しつけるように保持された複数の温度センサと、電線によって繋がれインバータ部と電源部に分割された複数の基板と、基板上の部品や加熱コイルを冷却するファンおよびモータと、ケース下のファンの下方に設けられた吸気口と、ケース下の吸気口から離れた側面および底面に設けられた排気口と、機器を操作する操作部を備え、温度センサの少なくともひとつは間隔をおいて同心円の円盤状に巻かれた加熱コイルのコイル間でかつ加熱コイル中心に対してファンと対称となる位置に設けるとともに温度センサより冷却風の下流側で電源部の基板との間にケース下またはケース上から垂直方向に壁面を構成して壁面の付近を冷却風が避けて通るようにし、電源部の基板を覆うように壁面まで延ばしたケース上のフランジ面は、トッププレートと隙間を設けるように構成したことによって、センサに直接冷却風が当たらないので、センサとセンサ周囲のトッププレートの冷却が抑えられ、実際の鍋底温度とセンサが検知する温度の差が小さくなり、より細かい精度で制御が可能となる。

第１の発明は、機器の外郭を構成するケース上とケース下と、前記ケース上に接着するとともに電源部の基板の上方まで覆うトッププレートと、巻線の導体間に間隔を有し巻かれた加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、前記コイルベースから前記トッププレート裏に押しつけるように保持された複数の温度センサと、電線によって繋がれインバータ部と前記電源部に分割された複数の基板と、前記基板上の部品や前記加熱コイルを冷却するファンおよびモータと、前記ケース下の前記ファンの下方に設けられた吸気口と、前記ケース下の前記吸気口から離れた側面および底面に設けられた排気口と、機器を操作する操作部とを備え、前記センサの少なくともひとつは、前記加熱コイルの導体と導体の間隔の部分でかつ前記加熱コイル中心に対して前記ファンと対称となる位置に設けるとともに前記温度センサより冷却風の下流側で前記電源部の基板との間に前記ケース下またはケース上から垂直方向に壁面を構成して前記壁面の付近を冷却風が避けて通るようにし、前記電源部の基板を覆うように前記壁面まで延ばした前記ケース上のフランジ面は、前記トッププレートと隙間を設けるように構成したことによって、センサに直接冷却風が当たらないので、センサとセンサ周囲のトッププレートの冷却が抑えられ、実際の鍋底温度とセンサが検知する温度の差が小さくなり、より細かい精度で制御が可能となる。

また、センサより冷却風の下流側に障壁を構成して流れの抵抗ができるのでこの付近を冷却風が避けて通ることとなり、センサの冷却を抑えることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の加熱調理器において、ケース上下両方から垂直方向に壁面を構成し、前記ケース上より構成した前記壁面が前記ケース下より構成した前記壁面より電源部の基板に対して外側に食い違いとなって重なるように構成したことにより、外観側にヒケ等の不良が出難い短いリブでもケース下からトッププレート裏側まで障壁を構成することができるとともに、熱せられた上に上がりやすい空気がトッププレート裏側に沿って流れてきてもまずケース上からの垂直壁に当たってそのまま壁に沿って流れ側面の排気口から排出されるので、電源基板側に流れ込みにくくなる。

第３の発明は、特に、第２の発明の加熱調理器において、ケース下より構成した壁面と外郭側面が合わさる側面の電源部の基板の外側に排気口を構成したことにより、外郭から最も近い充電部となる電源部の基板に対して、外側からの水や異物の浸入を抑えることができる。

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加熱調理器の外観の概略図を示すものである。

図１において、ケース上２とケース下３が上下に合わさって製品の外郭を構成していて、ケース上２の上には耐熱強化ガラス製のトッププレート１が接着されている。図中のトッププレート１は四角形の平面であるが、これは丸型のものや、溝つきのものであっても特に支障はない。また、ケース上２の前方にはトッププレート１から低い面に液晶の表示窓を備えた操作部４が設けられている。

図２は本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の内部構成図である。

図２は、ケース上２を取り外した状態を上から見ており、ケース下３のほぼ中央に加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５の下にはインバータ部の基板７が置かれ、前方には操作部の基板９が、右後方には電源部の基板８が置かれている。電源部の基板には、商用交流電源をＤＣ変換するコンデンサやマグネットプラグをつけるプラグ受けが取り付けられている。また、加熱コイル５の左前方にはファン１０が設けられ、インバータ部の基板７に取り付けられている発熱部品を固定したヒートシンクやその他基板上の部品や加熱コイル５を冷却する。そのため、ケース下３にはファン１０の下方に円形の吸気口があり、この吸気口から離れた側面および底面に排気口１２が設けられている。本実施の形態では、四角形状の製品であるため、排気口１２は後面と右後方側面に設けられている。

加熱コイル５は巻線が略同心円の円盤が２重になるように巻かれていて、フェライトを内包した絶縁物で構成したコイルベース６に載せられ、コイルホルダ１１にて挟まれて固定されている。１重の加熱コイルは、各巻線から磁束が発生し、それが積み重なって半径方向の中央付近の磁束密度が最も多くなる。しかし、加熱コイルの中央付近を分割すると、磁束の分布が広がり、また、半径方向の中央付近の磁束密度も低くなり、より均等に近くなる。このように、加熱コイル５は、巻線の導体間に間隔を有し巻かれている。

図３は本発明の第１の実施形態における加熱調理器の断面図である。

加熱コイル５とトッププレート１の間には温度を検知するセンサ１４が設けられている。センサ１４はそれぞれスプリングを介してコイルベース６に保持されていて、トッププレート１の裏側に絶えず接するように構成されている。センサ１４はふたつ設けているが、ひとつは加熱コイル５の中心に、もうひとつは加熱コイル５の中心に対してファン１０と対称となる方向で、かつ加熱コイル５の内巻きと外巻きの間に設けている。センサ１４は複数の設置が可能であるなら、ひとつは加熱コイル５のほぼ中心に、その他は加熱コイル５の間および加熱コイル５の外側に設けることにより、より広い範囲のトッププレート１の温度を検知することができ、加熱コイル５の半径方向の磁束密度による発熱温度の差や、様々な大きさの鍋、鍋を置く位置、鍋底の反り等による鍋底温度とトッププレート温度との誤差を少なくすることができる。

また、加熱コイル５はコイルベース６の上に載せられて、コイルホルダ１１で挟み込まれている。加熱コイル５とコイルベース６内のフェライトとの距離により、コイルのリアクタンスが大きく変わり、加熱時の熱効率にバラツキが大きくなるため、距離を安定させるためにも挟み込む構成が有利となる。コイルホルダ１１の設置位置は、等間隔に配置するのが一般的であるが、本実施の形態では、コイル間のセンサ１４を挟む位置が最も狭くなるように配置する。

また、加熱コイル５の外周と電源部の基板８の間には、電源部の基板８を取り囲むようにケース下３からトッププレート１に対してほぼ垂直となるように壁面１３を構成している。

以上のように構成された加熱調理器において、以下その動作、作用を説明する。

インバータ部の基板７と加熱コイル５を冷却するために、ケース下３の左前方の底面から外気が吸気され、ファン１０によって上方向に吹き出される。吹き出された冷却風は最も温度上昇する部品が取り付けられているヒートシンクに集中するように整流されてコイルベース６の下方を流れていく。一方、加熱コイル５自身の発熱と鍋の輻射熱による発熱のため、加熱コイル５表面の冷却も必要であるため、加熱コイル５表面にも冷却風を送り込む。このため、センサ１４周囲にも冷却風が当たるが、センサ１４の後方に垂直壁１３を設けると抵抗が生まれ、風が流れにくくなる。より風を流れにくくするには、加熱コイル５間に設けられたセンサ１４を吸気口外形の接線と排気口１２の端を結ぶ線（図中の線アと線イ）の間に置くことにより、冷却風の自然な流れの範囲外にセン１４サを設けることができる。また、センサ１４を挟み込むようにコイルホルダ１１を設置することにより冷却風の上流側にも抵抗が生まれ、センサ１４の周囲にはほとんど風の流れがなくなる。この結果、センサが不必要に冷却されないとともに、センサ周囲のトッププレート１の冷却も抑えられ、実際の鍋底温度とセンサ１４が検知する温度の差が小さくなり、より細かい精度で制御が可能となり、空焼き時の異常温度上昇を防止したり、天ぷら調理時の油温度をより細かく設定することができる。

また、インバータ部の基板７や加熱コイル５を冷却した冷却風は温度が高くなっていて、排気口１２付近の電源部の基板の温度８は、基板上の部品の自己発熱はほとんどないが、雰囲気温度が高くなるため、耐熱性が必要である。しかし、本実施の形態の構成においては、加熱コイル５の冷却風の下流側には垂直壁１３があるので、直接電源部の基板８に熱せられた冷却風が当たらないので、基板上の部品を低い温度のまま保つことができる。また、電源部の基板８の周囲には排気口１２がないので、冷却の最下流部に熱気が溜まりやすいが、垂直壁１３に冷却風が当たって壁に沿ってスムースに排気口１２まで導かれるので、電源部の基板８付近に熱気が溜まることもなくなる。

また、本実施の形態では、垂直壁１３より電源部の基板８側に排気口が設けられていないので、外郭から一番近い基板（充電部）に異物が触れたり、水が浸入して故障する可能性をさらに低くすることができる。

（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における加熱調理器の断面図を示すものであり、図５は本発明の実施の形態２における加熱調理器後方の側面図を示すものである。

図４において、図３と異なる点は、加熱コイルと電源部の基板の間に設けたトッププレートと垂直方向に設けた壁面が、ケース上とケース下の両方からリブを伸ばして構成されている点である。

ケース上から伸ばすリブは、長くなると根元を太くする必要があり、太くすると外観にヒケとなって現れるため、なるべく細く短いリブが望ましい。ケース上からのリブとケース下からのリブは食い違うようにしてあり、ケース上からのリブの方が加熱コイル側となるようにする。また、図５のように、ケース上からのリブの先端は、ケース下の側面に開けられた排気口の上端より下となるようにする。

また、ケース上からリブを構成するときに、リブの位置が加熱コイルに近いため、ケース上のトッププレートとの接着面よりトッププレート中心方向へフランジを伸ばしてその先端からリブを下向きに構成するが、フランジ部を伸ばすときにトッププレートとは密着させずに、約１ｍｍから２ｍｍ程度のスキマを設ける。そして、この伸ばしたフランジ部の下側に電源部の基板が収まるようにする。

以上のように構成された加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

加熱コイルの表面を流れる風は暖められて、上方に上がって、トッププレート裏面に沿って流れる。そこで垂直壁に当たると冷却風は下方向に進むより壁に沿って横方向に広がるように進みやすい。したがって、ケース上とケース下の両方から垂直壁を構成したとき、冷却風の上流側にケース上からのものがくるように構成すると、加熱コイルの間に設けたセンサにより近いコイルの上面に障害壁を構成することができ、センサ後方の冷却風の流れを悪化させ、センサ付近に冷却風がスムースに通れなくなる。この結果、センサが不必要に冷却されないとともに、センサ周囲のトッププレート１の冷却も抑えられ、実際の鍋底温度とセンサ１４が検知する温度の差が小さくなり、より細かい精度で制御が可能となり、空焼き時の異常温度上昇を防止したり、天ぷら調理時の油温度をより細かく設定することができる。

また熱せられた冷却風が垂直壁を越えて電源部の基板側に到達することがなくなり、電源部の基板付近の温度上昇を抑制することができる。

図６は本発明の実施の形態２における第２案の垂直壁の加熱調理器の断面図である。

また、図６のように、本実施の形態のケース上２から伸ばしてくる垂直壁１３をできる限り加熱コイル５に近づけて、コイルベース６の上方で構成して、ケース下３からの垂直壁１３をコイルベース６とほぼ同じ高さまで伸ばすことによっても、更に加熱コイル５のごく近くに冷却風の抵抗を構成することができ、よりセンサ１４の冷却を抑えることができ、より細かい精度で制御が可能となる。また、加熱コイル５より風下側にコイルベース６から垂直壁１３を構成しても同様の効果が得られる。

以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、より細かい精度で加熱の制御が可能となるので、卓上型を含め、据置型、組込み型等の内部冷却の必要な誘導加熱調理器全般に利用することができる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器の概略図本発明の実施の形態１における加熱調理器の内部構成図本発明の実施の形態１における加熱調理器の断面図本発明の実施の形態２における加熱調理器の断面図本発明の実施の形態２における加熱調理器後方の側面図本発明の実施の形態２における第２案の垂直壁の加熱調理器の断面図従来の加熱調理器の構成図

符号の説明

１トッププレート
２ケース上
３ケース下
４操作部
５加熱コイル
６コイルベース
７インバータ部の基板
８電源部の基板
９操作部の基板
１０ファン
１１コイルホルダ
１２排気口
１３垂直壁
１４センサ（温度センサ）

Claims

機器の外郭を構成するケース上とケース下と、前記ケース上に接着するとともに電源部の基板の上方まで覆うトッププレートと、巻線の導体間に間隔を有し巻かれた加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、前記コイルベースから前記トッププレート裏に押しつけるように保持された複数の温度センサと、電線によって繋がれインバータ部と前記電源部に分割された複数の基板と、前記基板上の部品や前記加熱コイルを冷却するファンおよびモータと、前記ケース下の前記ファンの下方に設けられた吸気口と、前記ケース下の前記吸気口から離れた側面および底面に設けられた排気口と、機器を操作する操作部とを備え、前記温度センサの少なくともひとつは、前記加熱コイルの導体と導体の間隔の部分でかつ前記加熱コイル中心に対して前記ファンと対称となる位置に設けるとともに前記温度センサより冷却風の下流側で前記電源部の基板との間に前記ケース下またはケース上から垂直方向に壁面を構成して前記壁面の付近を冷却風が避けて通るようにし、前記電源部の基板を覆うように前記壁面まで延ばした前記ケース上のフランジ面は、前記トッププレートと隙間を設けるように構成した加熱調理器。
ケース上下両方から垂直方向に壁面を構成し、前記ケース上より構成した前記壁面が前記ケース下より構成した前記壁面より電源部の基板に対して外側に重なるように構成した請求項１に記載の加熱調理器。
ケース下より構成した壁面と外郭側面が合わさる側面の電源部の基板の外側に排気口を備えた請求項２に記載の加熱調理器。