JP4178026B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
誘導加熱調理器、例えば誘導加熱式クッキングヒータ(以下IHクッキングヒータという)は、主に誘導加熱コイルに流れる電流によって発生する磁力線により、誘導加熱コイル上方に配置される調理鍋に渦電流が生じ、調理鍋自体が発熱するものである。
【0003】
誘導加熱調理器は、ガス加熱の熱効率(約40%程度)に比べ高い熱効率(鉄鍋で約90%)であるものの、熱損失が生じて誘導加熱コイルなどが発熱するため、これらの冷却が必要とされる。
【0004】
誘導加熱調理器において、調理に最も必要とされる高火力を得るには、調理鍋に流れる渦電流量の増加、即ち入力電力の増加が必要であるが、例えば、加熱し難い非磁性調理鍋や多層鍋では鉄鍋等と比べ熱効率(例えば70%以下)が大幅に低下し、調理に必要な加熱量を発生させるには大きな入力電力が必要になる。
【0005】
しかし、大電力の入力に対して熱効率の低い条件下では、熱損失(調理鍋の加熱にならない電力)が増大して誘導加熱コイルなどの部品の発熱が増大することになり、誘導加熱コイルが許容温度を超えてしまうので、許容温度以下に抑える冷却構造が必要となってくる。
【0006】
従来の誘導加熱調理器における冷却構造は、ファン装置から誘導加熱コイル及びこの誘導加熱コイルが載置されるコイルベース近傍に冷却空気を供給させる構造となっており、特許文献1に開示されている例では、誘導加熱コイルの冷却のために、誘導加熱コイルとコイルベース間に冷却風の通る風路が構成できるように、コイルベース内部のリブを外周枠よりも高く構成させたものであり、加えて、誘導加熱コイルの下方の本体に大きな開口を設け、この開口から誘導加熱コイルに冷却空気を吹き付ける構造が記載されている。
【0007】
また、特許文献2に開示されている例では、誘導加熱コイルの下方の駆動回路基板を覆う基板ベースカバーに大きな開口を設け、この開口から誘導加熱コイルに冷却空気を吹き付ける構造が記載されている。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−43045号公報
【特許文献2】
特開2002−33184号公報。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成である、冷却空気を誘導加熱コイル近傍に供給させる誘導加熱調理器や、誘導加熱コイルの下方に大きな開口を設けて誘導加熱コイルに冷却空気を吹き付ける誘導加熱調理器では、誘導加熱コイル面の熱伝達が低く冷却性能が良好でないため、熱損失の大きな誘導加熱コイルの冷却が十分できない。
【0010】
また、誘導加熱コイルを載置するコイルベース面が小さく、誘導加熱コイルを固定するコイルベース強度が弱い。そのため、トッププレート面と誘導加熱コイルの間隙が変化し易く、加熱安定性が良好でない。
【0011】
また、誘導加熱コイルへの冷却空気の流れる方向に温度の不均一性が生じ易いなどの問題があった。
【0012】
本願発明は、上記の課題のうち少なくとも一つを解決するために為されてものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、本体上面のトップフレームに設けたトッププレートと、該トッププレート下方に設けた、少なくとも誘導加熱コイルと該誘導加熱コイルが載置されるコイルベースから構成されるコイルユニットと、前記本体内部に設けられ、前記コイルユニットに冷却空気を供給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と誘導加熱コイルとの間隙に高熱伝導性部材を前記誘導加熱コイルに熱的に接触させて配置し、該高熱伝導性部材の上面に複数の凹凸を設け、該複数の凹凸は、下部を平面状とし、その上に複数の突起を形成して構成したものであり、該複数の凹凸の隙間を前記冷却空気の風路としたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、前述のように、本体上面のトップフレームに設けたトッププレートと、該トッププレート下方に設けた、少なくとも誘導加熱コイルと該誘導加熱コイルが載置されるコイルベースから構成されるコイルユニットと、前記本体内部に設けられ、前記コイルユニットに冷却空気を供給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と誘導加熱コイルとの間隙に高熱伝導性部材を前記誘導加熱コイルに熱的に接触させて配置し、該高熱伝導性部材の上面に複数の凹凸を設け、該複数の凹凸は、下部を平面状とし、その上に複数の突起を形成して構成したものであり、該複数の凹凸の隙間を前記冷却空気の風路としたもので、誘導加熱コイルを効率よく冷却することができ、その信頼性を高めることができる。
【0021】
【実施例】
以下、本発明の実施例と参考例について図を用いて説明する。なお、図2以降においては、図1の実施例と共通する構成の一部を省略すると共に、重複する説明を省略する。実施例と参考例の図における同一符号は、同一物又は相当物を示す。また、同一物が二つ以上あり、これらを判別して説明した方が分り易い場合は、図中に表れない部分についても、数字の符号にa、b、c等の接尾辞を付け、他の場合は前記接尾辞を付けていない。
【0022】
図1に本発明の実施例の誘導加熱調理器の一部を分解した斜視図を示す。図1は本発明の誘導加熱調理器の一例として、誘導加熱による調理鍋載置部を手前左右に二口、電熱ヒータ加熱による調理鍋載置部を奥ほぼ中央に一口設けた、ビルトイン型(システムキッチン一体型)IHクッキングヒータに適用したものである。
【0023】
ここで、本発明は、誘導加熱による調理鍋載置部を少なくとも一つ設けたIHクッキングヒータであれば、ビルトイン型でなくとも据置型(流し台にそのまま配置)でも容易に適用できることは言うまでもない。
【0024】
(第一の参考例)
図2は同誘導加熱調理器のコイルユニット周辺部の側面断面図で、コイルユニットの詳細な構成と冷却空気の流れとの関係を示す図であり、以下、第一の参考例について、図1及び図2を用いて説明する。尚、図2(a)はフェライトを搭載していない部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図であり、同(b)はフェライトを搭載した部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図である。
【0025】
図1において、1は誘導加熱調理器の本体である。2(2a、2b)はコイルユニットで、二口の誘導加熱に対応して二組有り、次の六つの要素から構成されている。
【0026】
3(3a、3b)は誘導加熱コイルで、二つ有り、これに流れる電流によって発生する磁力線により上方に載置される調理鍋(図示せず)に渦電流が生じ、調理鍋(図示せず)自体を発熱させる。4(4a、4b)はコイルベースで、二つ有り、上に誘導加熱コイル3(3a、3b)を載置して保持する。
【0027】
5(5a、5b)はフェライトで、二組あり、数本の棒状のもので一組が構成され、誘導加熱コイル3(3a、3b)に対して放射状にコイルベース4(4a、4b)内に搭載され、誘導加熱コイル3(3a、3b)から発生した磁力線が下方に向う流れを止める。6(6a、6b)は温度センサで、二つ有り、コイルユニット2(2a、2b)中央部に配置され、上方の調理鍋(図示せず)の温度を監視する。
【0028】
コイルユニット2(2a、2b)は、上記誘導加熱コイル3(3a、3b)とコイルベース4(4a、4b)とフェライト5(5a、5b)と温度センサ6(6a、6b)と、後記高熱伝導性部材17(17a、17b)と後記熱伝導部材18(18a、18b)とで構成されている。
【0029】
7はラジエントヒータで、一口の電熱ヒータ加熱に対応している。
【0030】
8はトップフレームで、本体1の上面に設けられ、次の二つの要素から構成されている。9はトッププレートで、耐熱ガラス等で形成され、加熱される調理鍋(図示せず)を載置する。10は通気孔で、トップフレーム8上の後部に設けられ、本体1の内部と外部との間で空気を出入りさせる。トップフレーム8は、上記トッププレート9と通気孔10とで構成されている。
【0031】
11(11a、11b、11c)は調理鍋載置部で、トッププレート9上で調理鍋(図示せず)を載置する部位を示し、11a、11bは二つの誘導加熱コイル3a、3bに対応し、手前右、左に配置され、11cはラジエントヒータ7に対応し、奥ほぼ中央に配置されている。
【0032】
12は操作パネルで、本体1前面に設けられ、誘導加熱コイル3や後記ロースター15等の火加減を制御する。13は主電源で、操作パネル12内に配置され、機器全体の電源を入り切りする。14はダイヤルで、操作パネル12内に配置され、回転させることにより火力を調整できる。15はロースターで、本体1前面に設けられ、魚などを焼く。
【0033】
16(16a、16b)はファン装置で、16aは図示していないが、操作パネル27の後方、かつ後記底面25の下方に搭載され、誘導加熱コイル3を制御するインバータ回路基板等の電子回路部品(図示せず)を冷却する空気を送風し、16bは後記表示パネル27のほぼ中央部に設けられ、左のコイルユニット2bすなわち誘導加熱コイル3bを冷却する空気を送風し、同時に後記表示パネル27の冷却を行う。ファン装置16aにより前記電子回路部品(図示せず)に吹き付けられた冷却の空気は、その後、後記底面25に設けられた吐出し口26を通って右のコイルユニット2aすなわち誘導加熱コイル3aに吹き付けられる。
【0034】
ここで、ファン装置16は、例えば、プロペラファンでもシロッコファンでも良いが、ファン装置16bは、本実施例に示すように、後記底面25とトッププレート9の間の空間に収納できる大きさが望ましい。
【0035】
17(17a、17b)は高熱伝導性部材で、二つの誘導加熱コイル3(3a、3b)に対応して二つ有り、トッププレート9と誘導加熱コイル3(3a、3b)の間隙に誘導加熱コイル3(3a、3b)に熱的に接触させて配置している。
【0036】
高熱伝導性部材17は、高熱伝導性の粉末を焼結させたセラミック材で形成され、このセラミック材は、例えば、窒化アルミナやアルミナ等がよく、磁力線が透過でき且つ熱伝導性が良好であれば、高熱伝導性粉末を混合した樹脂などでもよい。
【0037】
また、高熱伝導性部材17の外径寸法は、誘導加熱コイル3の外径寸法より大きくし、誘導加熱コイル3の直径の1〜3倍程度とするのが望ましい。17−1(17a−1、17b−1)は露出部で、高熱伝導性部材17(17a、17b)の誘導加熱コイル3(3a、3b)の外周からはみ出した部分である。高熱伝導性部材17の厚さは、1〜5mm程度とするのが望ましい。
【0038】
尚、より望ましくは、高熱伝導性部材17の大きさは誘導加熱コイル3の直径の1.2〜1.5倍程度で、厚さは2〜3mm程度である。本実施例では、高熱伝導性部材17を円形としたが、円形でなくとも誘導加熱コイル3の外周から露出させ、本体1内に実装できる最大サイズとすれば最も効率よく冷却できることは言うまでもない。
【0039】
18(18a、18b)は熱伝導部材で、例えば、熱伝導グリース等であり、二つの誘導加熱コイル3(3a、3b)に対応して二箇所に有り、高熱伝導性部材17(17a、17b)と誘導加熱コイル3(3a、3b)との間に設けられ、これらの間の熱伝導を円滑にする。
【0040】
19は支持部で、バネなどの弾性力のあるもので構成され、コイルベース4を支えるようにコイルベース4の下方に、一つのコイルベース4に対してそれぞれ少なくとも3ヶ所設けられている。
【0041】
20(20a、20b)は弾性部材で、二つの誘導加熱コイル3(3a、3b)に対応して二つ有り、例えばゴムなどの弾性を有する部材で形成され、高熱伝導性部材17(17a、17b)とトッププレート9との間に配置される。これにより、誘導加熱コイル3(3a、3b)とトッププレート9の接触を避けるとともに、弾性部材20と支持部19の弾性力で誘導加熱コイル3と高熱伝導性部材17とを押し付け合わせ、両者の間に介在する熱伝導部材18を薄くして熱伝導を良好にする。
【0042】
21は排気口で、トップフレーム8上に配置された通気孔10下側に対応した位置で本体1後部左側に配置され、トッププレート9下側の本体1内部の空気の排気を行う。22は吸気口で、トップフレーム8上に配置された通気孔10下側に対応した位置で本体1後部右側に配置され、後記底面25の下方に搭載されたファン装置16a(図示せず)用の吸気を行う。
【0043】
23、24は排気口で、トップフレーム8上に配置された通気孔10下側に対応した位置で本体1後部に配置され、排気口23はロースター15の排気を行い、排気口24はトッププレート9下側の本体1内部の空気の排気を行う。
【0044】
25は底面で、本体1内部を上下に仕切り、この上にコイルユニット2、ファン装置16b等が配置され、下方にロースター15、ファン装置16a(図示せず)、電子回路部品(図示せず)等が配置される。26は吐出し口で、コイルユニット2aの下方の底面25に設けられた開口部である。
【0045】
27は表示パネルで、トッププレート9の前部の下方に配置され、誘導加熱の火力調整量等を表示し、この表示パネル27のほぼ中央部に設けたファン装置16bで冷却し安定した温度を保たせる。ここで、表示パネル27の冷却は、例えば本体1内部の空気を用いてもよいし、冷却性能を高めるために本体1側面若しくは前面から吸気した、より低温の空気を用いた構成であれば、より有効に冷却できる。
【0046】
28は冷却空気で、ファン装置16から供給され、コイルユニット2、表示パネル27、電子回路部品(図示せず)等を冷却する。
【0047】
図示していないが、誘導加熱コイル3を制御するインバータ回路基板等の電子回路部品が、操作パネル27の後方、かつ底面25の下方に搭載され、本体1後部に設けたファン装置16a(図示せず)の送風する冷却空気28で冷却される。前記電子回路部品を冷却した冷却空気28は、コイルユニット2aの下方の底面25に設けられた吐出し口26から、コイルユニット2aの配置された空間に吹き出される。
【0048】
ここで、図2(a)、同(b)を用いて、コイルユニット2周辺部の構成を説明する。
【0049】
コイルベース4は、誘導加熱コイル3の発生する磁力線をトッププレート9上方の調理鍋(図示せず)に集中させる目的のために、誘導加熱コイル3の下方位置にフェライト5を配置させた構造になっている。
【0050】
本参考例では、一例として、棒状のフェライト5を誘導加熱コイル3に対して放射状に複数本、コイルベース4内に搭載した構成となっており、図2(a)に示すように冷却空気28が誘導加熱コイル3の近傍を流れる部位と、図2(b)に示すようにフェライト5を搭載したコイルベース4近傍を流れる部位が存在する。
【0051】
冷却空気28は、発熱する誘導加熱コイル3と、誘導加熱コイル3からの熱伝導により温度上昇したコイルベース4、フェライト5および高熱伝導性部材17と熱交換し、トッププレート9を冷却しながら本体1後部へ流れ、排気口21または排気口24を通り通気孔10から排気される。
【0052】
本参考例の誘導加熱調理器では、電子回路部品(図示せず)及びコイルユニット2aを冷却する冷却空気28の流れと、主にコイルユニット2bを冷却する冷却空気28の流れの二つの流れが存在し、次に、これら二つの冷却の流れを説明する。
【0053】
前者の流れは、まず、電子回路部品(図示せず)を冷却するために、操作パネル12の後方、かつ底面25の下方に搭載されたファン装置16a(図示せず)により、本体1後部の吸気口22から低温空気が吸い込まれる。
【0054】
ファン装置16a(図示せず)は、本体1後部の吸気口22から吸込んだ低温空気を冷却空気28として、底面25の下方の本体1内部の後部から前部に向って送風し、風上に有る電子回路部品(図示せず)を冷却する。
【0055】
電子回路部品(図示せず)から熱を奪った冷却空気28は、コイルユニット2aの下方の底面25に設けられた吐出し口26から底面25の上方の空間に流れ出る。吐出し口26から流れ出た冷却空気28は、コイルユニット2aの近傍を流れ、誘導加熱コイル3aから直接、もしくは大きな伝熱面積を持つ高熱伝導性部材17a、もしくはコイルベース4a、もしくはフェライト5aを介して熱を奪い、誘導加熱コイル3aを高効率で冷却する。
【0056】
高熱伝導性部材17aは、その露出部17a−1も冷却空気28の流れによって冷却されるので、より熱を奪われて温度が低下し、誘導加熱コイル3aをより高効率で冷却する。
【0057】
コイルユニット2aで熱交換して温度上昇した冷却空気28は、コイルユニット2aの周囲を流れ、トッププレート9下面に沿って流れ本体1後部の排気口24を通り通気孔10から排気される。
【0058】
一方、後者の流れは、ファン装置16bが表示パネル27近傍の空気を吸い込み、表示パネル27の冷却を行いつつ、コイルユニット2bに向けて冷却空気28を吹き出す。ファン装置16bから吹き出た冷却空気28は、コイルユニット2bの近傍を流れ、誘導加熱コイル3bから直接、もしくは大きな伝熱面積を持つ高熱伝導性部材17b、もしくはコイルベース4b、もしくはフェライト5bを介して熱を奪い、誘導加熱コイル3bを高効率で冷却する。
【0059】
高熱伝導性部材17bは、その露出部17b−1も冷却空気28の流れによって冷却されるので、より熱を奪われて温度が低下し、誘導加熱コイル3aをより高効率で冷却する。
【0060】
コイルユニット2bで熱交換して温度上昇した冷却空気28は、コイルユニット2bの周囲を流れ、トッププレート9下面に沿って流れ本体1後部の排気口21または排気口24を通り通気孔10から排気される。
【0061】
次に、以上の構成において、図1及び図2を用いて調理鍋(図示せず)がトッププレート9上の右側の調理鍋載置部11aに配置された場合の誘導加熱調理時の動作について説明する。
【0062】
例えば、水等の被加熱物の入った調理鍋(図示せず)の加熱は、トッププレート9上の調理鍋載置部11aに調理鍋(図示せず)を載せ、本体1前面に設けられた操作パネル12の主電源13を入れ、調理鍋載置部11aに対応した火力調整用のダイヤル14を回転させることにより、トッププレート9前部の下方に配置された表示パネル27に、その火力調整量が表示される。
【0063】
前記ダイヤル14の回転量を調整して調理鍋(図示せず)の加熱を行うと、その調整量に応じて誘導加熱コイル3aに流れる電流量が制御され、調理鍋(図示せず)の加熱が開始される。
【0064】
また、誘導加熱コイル3aに電流が流れるとともに、ファン装置16a(図示せず)が稼動してトップフレーム8上の通気孔10の下に位置する吸気口22から空気を吸い込み、電子回路部品(図示せず)に冷却空気28を供給する。
【0065】
電子回路部品(図示せず)の熱を奪った冷却空気28は、コイルユニット2aの下方の底面25に設けられた吐出し口26から底面25の上方の空間に流れ出る。吐出し口26から流れ出た冷却空気28は、コイルユニット2aの近傍を流れ、誘導加熱コイル3aから直接、もしくは高熱伝導性部材17a、もしくはコイルベース4a、もしくはフェライト5aを介して熱を奪う。
【0066】
コイルユニット2aで熱交換して温度上昇した冷却空気28は、コイルユニット2aの周囲を流れトッププレート9下面に沿って流れ本体1後部の排気口24を通り通気孔10から排気される。
【0067】
ここで、ファン装置16a(図示せず)は、誘導加熱コイル3a及び前記電子回路部品(図示せず)の温度、もしくは、その周囲空気温度を計測し、その温度に基づいてON/OFF制御させてもよいし、間欠運転もしくはファンの回転数制御により風量を調整する構成にしてもよい。
【0068】
トッププレート9上の調理鍋(図示せず)は、コイルユニット2aの中央部に配置した温度センサ6aにより監視されており、例えば、加熱運転中の過熱防止、加熱終了時の火傷防止等のために使用される。
【0069】
また、例えば、二つの調理鍋載置部11a、bに同時に調理鍋(図示せず)を載置して加熱する場合であっても、二つの誘導加熱コイル3a、bをそれぞれファン装置16a、bにより冷却できるので、同時に二つの誘導加熱コイル3a、bの温度を保てることは言うまでもない。
【0070】
(第一の実施例)
図3は第一の実施例のコイルユニット2の一部を破断した斜視図である。
【0071】
本実施例では、第一の参考例で示した実施形態と同様な構成において、トッププレート9と誘導加熱コイル3の間隙に配置される高熱伝導性部材17に複数の凹凸29を設けた構成である。この複数の凹凸29は、図3に示す例では、下部を平面状とし、その上に複数の突起を形成して構成している。
【0072】
この高熱伝導性部材17に設けられた複数の凹凸29の隙間をファン装置16が供給する冷却空気28の風路としたので、高熱伝導性部材17の広い面積で熱交換でき、複数の凹凸29が無い場合と比べ、温度をより下げることができる。
【0073】
このため、熱伝導グリース等の熱伝導部材18で高熱伝導性部材17と熱的に接触して配置された誘導加熱コイル3をさらに高効率で冷却ができる。
【0074】
尚、複数の凹凸29は、前記したような下部が平面状でその上に突起を形成したものに限らず、下面すなわち誘導加熱コイル3に接する面が誘導加熱コイル3とほぼ密接する形状で、上部は冷却空気28がその隙間を滑らかに流れ、表面積の大きな形状であればよい。
【0075】
(第二の参考例)
次に、図4に第二の参考例のコイルユニット2周辺部の側面断面図を示す。
【0076】
本参考例では、第一の参考例におけるコイルユニット2のコイルベース4の中央に、コイルユニット2下方に通風ダクト30を配置し、この通風ダクト30から噴き出す冷却空気28が通過できる通気孔31を設けた構成である。
【0077】
通風ダクト30から噴き出される冷却空気28は、通気孔31を通過し、トッププレート9と高熱伝導性部材17の間隙を通る放射状の流れ32を構成し、高熱伝導性部材17を介して誘導加熱コイル3の上面を冷却できる。
【0078】
ここで、通風ダクト30に冷却空気28を供給するファン装置16を本体1内部に別途設ける構成にすれば、トッププレート9と高熱伝導性部材17の間隙を流れる流れ32の風量を容易に増加でき、冷却効果を向上することが可能となる。
【0079】
また、図示していないが、誘導加熱コイル3が半径方向に複数に分割され、少なくとも一つの間隙を設けてコイルベース4に載置された構成であっても、その間隙に応じて高熱伝導性部材17に孔を設け、例えば、通風ダクト30により同様に冷却空気28を誘導加熱コイル3の間隙および高熱伝導性部材17の孔を通過させ、トッププレート9と高熱伝導性部材17の間隙を流れるようにすれば、高熱伝導性部材17を介して誘導加熱コイル3の上面を冷却できる。
【0080】
このような実施形態においても、誘導加熱コイル3の下面にも強制的に冷却空気28を流すことができるので、誘導加熱コイル3を両面から冷却でき、一層効率よく誘導加熱コイル3の温度を下げることができる。
【0081】
(第三の参考例)
次に、図5に第三の参考例のコイルユニット2周辺部の側面断面図を示す。
【0082】
本参考例では、第一の参考例におけるコイルユニット2のコイルベース4の下方にダクト33を設けるとともに、ダクト33に冷却空気28を供給するファン装置16を本体1内部に設け、ダクト33から噴き出される噴流状の冷却空気28を高熱伝導性部材17の露出部17−1及びコイルベース4下面等に衝突させる流れを構成したものである。
【0083】
このダクト33の上面には、コイルベース4に対応して複数の開口34を設け、高熱伝導性部材17の露出部17−1に対応して外周に複数のノズル35を設けている。
【0084】
ダクト33上面に設けられた複数の開口34から噴き出される冷却空気28は、誘導加熱コイル3の下面およびコイルベース4下面に衝突して周方向に流れ、コイルユニット2の周囲を流れ、トッププレート9下面に沿って流れ本体1後部の排気口21または排気口24を通り通気孔10から排気される。
【0085】
ダクト33上面外周に設けられた複数のノズル35から噴き出される冷却空気28は、高熱伝導性部材17の露出部17−1下面に衝突し、コイルユニット2の周囲を流れ、トッププレート9下面に沿って流れ本体1後部の排気口21または排気口24を通り通気孔10から排気される。
【0086】
よって、誘導加熱コイル3は、下面側がダクト33上面の開口34から噴き出す冷却空気28により直接冷却され、上面側がダクト33上面外周のノズル35から噴き出す冷却空気28により高熱伝導性部材17の外周部すなわち露出部17−1を介して間接的に冷却される。つまり、誘導加熱コイル3を両面から効率よく冷却できる。
【0087】
また、高熱伝導性部材17に冷却空気28を直接衝突させて熱伝達の良好な冷却を行うことができるので、高熱伝導性部材17とトッププレート9の間隙に流す冷却空気28の風量が少ない条件、または流せない条件でも誘導加熱コイル3を冷却できる。
【0088】
尚、ダクト33は、誘導加熱コイル3を充分冷却可能であれば、ノズル35無しで開口34のみを設けた構造でもよいし、開口34からの冷却空気28の噴き出し風速を制御するために開口34の大きさを調整した構造でもよい。
【0089】
(第四の参考例)
次に、図6に第四の参考例のコイルユニット2周辺部の側面断面図を示す。
【0090】
本参考例では、コイルユニット2は、誘導加熱コイル3とコイルベース4とフェライト5と温度センサ6とコイルベース4に設けた高い熱伝導性を有する高熱伝導性部材36とで構成されている。尚、図6(a)はフェライトを搭載していない部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図であり、同(b)はフェライトを搭載した部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図である。
【0091】
誘導加熱コイル3とフェライト5と温度センサ6は、第一の参考例と同様であるが、コイルベース4の構成が第一の参考例と異なっており、コイルベース4に高熱伝導性部材36が設けられ、この高熱伝導性部材36に誘導加熱コイル3の一部もしくは全部を熱的に接触させて載置する構成で、誘導加熱コイル3は高熱伝導性部材36を介して冷却空気28により冷却される。
【0092】
本参考例でも、第一の参考例と同様に、一例として、棒状のフェライト5を誘導加熱コイル3に対して放射状に複数本、コイルベース4内に搭載した構成となっており、図6(a)に示すように冷却空気28が誘導加熱コイル3の近傍を流れる部位と、図6(b)に示すようにフェライト5を搭載したコイルベース4近傍を流れる部位が存在する。
【0093】
誘導加熱コイル3を載置するコイルベース4に高い熱伝導性を有する高熱伝導性部材36を設けることにより、誘導加熱コイル3の熱が効率よく高熱伝導性部材36に伝熱し、誘導加熱コイル3の半径方向の温度分布を緩和させることができる。
【0094】
本参考例は、誘導加熱コイル3とトッププレート9の間隙が少ない場合にも適用でき、誘導加熱コイル3を効率よく冷却することができる。
【0095】
(第五の参考例)
次に、図7に第五の参考例のコイルユニット2周辺部の側面断面図を示す。
【0096】
本参考例は、第四の参考例においてコイルベース4に設けた高熱伝導性部材36の下部に複数の凹凸29、例えば、突起を設けた構造である。
【0097】
この複数の凹凸29を設けたので、高熱伝導性部材36の伝熱面積が第四の参考例の場合より拡大され、より効率よく誘導加熱コイル3の冷却ができる。
【0098】
また、以上述べた参考例において、第四または第五の参考例のコイルベース4を第一の実施例もしくは第一乃至第三の参考例の構成に組み合わせることにより、誘導加熱コイル3をさらに一層高効率で冷却できる。
【0099】
【発明の効果】
以上、述べたように、本発明の誘導加熱調理器によれば、誘導加熱コイルを効率よく冷却することができ、誘導加熱コイルにおける温度分布を小さくして、その信頼性を高めるという効果を奏することができる。従って、少ない風量で冷却でき、低騒音化も実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第一の実施例の誘導加熱調理器の一部を分解した斜視図である。
【図2】 第一の参考例のコイルユニット周辺部の側面断面図で、(a)はフェライトを搭載していない部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図、(b)はフェライトを搭載した部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図である。
【図3】 本発明の第一の実施例のコイルユニットの一部を破断した斜視図である。
【図4】 第二の参考例のコイルユニット周辺部の側面断面図である。
【図5】 第三の参考例のコイルユニット周辺部の側面断面図である。
【図6】 第四の参考例のコイルユニット周辺部の側面断面図で、(a)はフェライトを搭載していない部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図、(b)はフェライトを搭載した部位で切断したコイルベースを含むコイルユニット周辺部の側面断面図である。
【図7】 第五の参考例のコイルユニット2周辺部の側面断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling structure for an induction heating coil of an induction heating cooker.
[0002]
[Prior art]
An induction heating cooker, for example, an induction heating type cooking heater (hereinafter referred to as IH cooking heater), an eddy current is generated in a cooking pan disposed above the induction heating coil due to a magnetic line generated mainly by a current flowing through the induction heating coil. It itself generates heat.
[0003]
Although the induction heating cooker has a higher thermal efficiency (about 90% for iron pans) than the thermal efficiency of gas heating (about 40%), heat loss occurs and induction heating coils generate heat. Needed.
[0004]
In an induction heating cooker, in order to obtain the highest heating power required for cooking, it is necessary to increase the amount of eddy current flowing through the cooking pan, that is, increase the input power, but for example, a non-magnetic cooking pan that is difficult to heat And in a multi-layered pan, the thermal efficiency (for example, 70% or less) is significantly lower than that of an iron pan or the like, and a large input power is required to generate a heating amount necessary for cooking.
[0005]
However, under conditions of low thermal efficiency for high power input, heat loss (electric power that does not heat the cooking pan) increases and heat generation of parts such as induction heating coils increases. Since the allowable temperature is exceeded, a cooling structure that suppresses the allowable temperature or less is required.
[0006]
The cooling structure in the conventional induction heating cooker has a structure in which cooling air is supplied from the fan device to the vicinity of the induction heating coil and the coil base on which the induction heating coil is placed, and is disclosed in
[0007]
In the example disclosed in
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2002-43045 A [Patent Document 2]
JP 2002-33184 A.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the induction heating cooker that supplies cooling air to the vicinity of the induction heating coil and the induction heating cooker that blows cooling air to the induction heating coil by providing a large opening below the induction heating coil, which is a conventional configuration, the induction heating coil surface Therefore, the induction heating coil having a large heat loss cannot be sufficiently cooled.
[0010]
Moreover, the coil base surface on which the induction heating coil is placed is small, and the strength of the coil base for fixing the induction heating coil is weak. Therefore, the gap between the top plate surface and the induction heating coil is likely to change, and the heating stability is not good.
[0011]
In addition, there is a problem that temperature non-uniformity tends to occur in the direction in which the cooling air flows to the induction heating coil.
[0012]
The present invention has been made to solve at least one of the above problems.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention includes a top plate provided on a top frame on the upper surface of a main body, an induction heating coil provided below the top plate, and a coil base on which the induction heating coil is placed. In an induction heating cooker comprising a coil unit configured and a fan device provided inside the main body and supplying cooling air to the coil unit, a high heat conductive member is provided in a gap between the top plate and the induction heating coil. the arranged thermal contact with the said induction heating coil, a plurality of irregularities on the upper surface of the high thermal conductivity member, said plurality of irregularities, the lower the flat, forming a plurality of projections thereon The plurality of concave and convex gaps are used as the cooling air flow path.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, the present invention provides a coil comprising a top plate provided on the top frame on the upper surface of the main body, and at least an induction heating coil provided below the top plate and a coil base on which the induction heating coil is placed. In an induction heating cooker provided with a unit and a fan device that is provided inside the main body and supplies cooling air to the coil unit, a high thermal conductivity member is introduced into the gap between the top plate and the induction heating coil. thermal contact was placed on the coil, a plurality of irregularities on the upper surface of the high thermal conductivity member, those wherein a plurality of irregularities, the lower the flat, and configured by forming a plurality of projections thereon The clearance gap between the plurality of projections and depressions is used as an air path for the cooling air, so that the induction heating coil can be efficiently cooled and its reliability can be improved.
[0021]
【Example】
Hereinafter, actual施例a reference example of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2 and subsequent figures, a part of the configuration common to the embodiment of FIG. 1 is omitted, and a redundant description is omitted. The same reference numerals in the drawings of Examples and Reference Examples indicate the same or equivalent. In addition, if there are two or more of the same thing and it is easier to understand by discriminating between them, the suffixes such as a, b, and c are added to the numerals of the parts that do not appear in the figure, etc. In the case of the above, the suffix is not added.
[0022]
It shows a exploded perspective view of a portion of the induction heating cooker of the real施例of the present invention in FIG. As an example of the induction heating cooker of the present invention, FIG. 1 shows a built-in type in which a cooking pan mounting portion by induction heating is provided in two fronts and right sides, and a cooking pan mounting portion by electric heater heating is provided in the center of the back. System kitchen integrated type) applied to IH cooking heater.
[0023]
Here, it is needless to say that the present invention can be easily applied not only to the built-in type but also to the stationary type (arranged as it is on the sink) as long as it is an IH cooking heater provided with at least one cooking pan placing part by induction heating.
[0024]
(First reference example)
Figure 2 is a side sectional view of the coil unit the periphery of the induction heating cooker is a diagram showing the relationship between the detailed structure of the coil unit and the flow of cooling air, or less, for the first reference example, FIG. 1 And it demonstrates using FIG. 2A is a side cross-sectional view of the periphery of the coil unit including a coil base cut at a portion where no ferrite is mounted, and FIG. 2B includes a coil base cut at a portion where ferrite is mounted. It is side surface sectional drawing of a coil unit periphery part.
[0025]
In FIG. 1, 1 is a main body of the induction heating cooker. 2 (2a, 2b) is a coil unit, and there are two sets corresponding to induction heating of two necks, and is composed of the following six elements.
[0026]
3 (3a, 3b) are two induction heating coils, and an eddy current is generated in a cooking pan (not shown) placed above by magnetic lines generated by the current flowing therethrough, and the cooking pan (not shown). ) Heat itself. Reference numerals 4 (4a, 4b) are two coil bases, on which the induction heating coil 3 (3a, 3b) is placed and held.
[0027]
Reference numeral 5 (5a, 5b) is ferrite, and there are two pairs. One set is composed of several rods, and the coil base 4 (4a, 4b) is radially formed with respect to the induction heating coil 3 (3a, 3b). The magnetic field lines generated from the induction heating coil 3 (3a, 3b) are stopped from flowing downward. 6 (6a, 6b) are two temperature sensors, which are arranged in the center of the coil unit 2 (2a, 2b) and monitor the temperature of the upper cooking pan (not shown).
[0028]
The coil unit 2 (2a, 2b) includes an induction heating coil 3 (3a, 3b), a coil base 4 (4a, 4b), a ferrite 5 (5a, 5b), a temperature sensor 6 (6a, 6b), and high heat described later. It consists of a conductive member 17 (17a, 17b) and a heat conductive member 18 (18a, 18b) which will be described later.
[0029]
Reference numeral 7 denotes a radiant heater, which corresponds to a single electric heater.
[0030]
A
[0031]
Reference numeral 11 (11a, 11b, 11c) denotes a cooking pot placing portion, which indicates a part on which the cooking pot (not shown) is placed on the top plate 9, and 11a, 11b correspond to the two induction heating coils 3a, 3b. However, 11c is arrange | positioned at the front right and the left, and it corresponds to the radiant heater 7, and is arrange | positioned in the back substantially center.
[0032]
An operation panel 12 is provided on the front surface of the
[0033]
Reference numeral 16 (16a, 16b) denotes a fan device, and 16a is not shown, but is mounted on the rear side of the operation panel 27 and below the
[0034]
Here, the
[0035]
17 (17a, 17b) is a high thermal conductivity member, and there are two corresponding to the two induction heating coils 3 (3a, 3b), and induction heating is performed in the gap between the top plate 9 and the induction heating coil 3 (3a, 3b). The coil 3 (3a, 3b) is disposed in thermal contact.
[0036]
The high
[0037]
Further, it is desirable that the outer diameter dimension of the high
[0038]
More preferably, the size of the high
[0039]
Reference numeral 18 (18a, 18b) denotes a heat conductive member, for example, a heat conductive grease, which is provided at two locations corresponding to the two induction heating coils 3 (3a, 3b), and has a high heat conductive member 17 (17a, 17b). ) And the induction heating coil 3 (3a, 3b) to facilitate heat conduction therebetween.
[0040]
[0041]
20 (20a, 20b) is an elastic member, and there are two corresponding to the two induction heating coils 3 (3a, 3b), which are formed of a member having elasticity such as rubber, for example, and a high thermal conductivity member 17 (17a, 17b) and the top plate 9. Thereby, while avoiding the contact of the induction heating coil 3 (3a, 3b) and the top plate 9, the
[0042]
An exhaust port 21 is disposed on the left side of the rear portion of the
[0043]
23 and 24 are exhaust ports, which are disposed at the rear portion of the
[0044]
[0045]
Reference numeral 27 denotes a display panel which is arranged below the front portion of the top plate 9 and displays a heating power adjustment amount of induction heating, etc., and is cooled by a fan device 16b provided at a substantially central portion of the display panel 27 to maintain a stable temperature. Keep it. Here, the cooling of the display panel 27 may use air inside the
[0046]
A cooling air 28 is supplied from the
[0047]
Although not shown, an electronic circuit component such as an inverter circuit board for controlling the
[0048]
Here, the configuration of the periphery of the
[0049]
The
[0050]
In this reference example, as an example, a plurality of rod-
[0051]
The cooling air 28 exchanges heat with the
[0052]
In the induction cooking device of this reference example, there are two flows: a flow of cooling air 28 for cooling the electronic circuit components (not shown) and the coil unit 2a, and a flow of cooling air 28 for mainly cooling the coil unit 2b. These two cooling flows will now be described.
[0053]
First, in order to cool an electronic circuit component (not shown), the former flow is caused by a fan device 16a (not shown) mounted on the rear side of the operation panel 12 and below the
[0054]
The fan device 16a (not shown) uses the low-temperature air sucked from the intake port 22 at the rear of the
[0055]
The cooling air 28 that has taken heat from the electronic circuit components (not shown) flows out from the
[0056]
Since the exposed portion 17a-1 of the high thermal conductivity member 17a is also cooled by the flow of the cooling air 28, the heat is taken away and the temperature is lowered, thereby cooling the induction heating coil 3a with higher efficiency.
[0057]
The cooling air 28 whose temperature has been increased by heat exchange in the coil unit 2a flows around the coil unit 2a, flows along the lower surface of the top plate 9, passes through the
[0058]
On the other hand, in the latter flow, the fan device 16b sucks air in the vicinity of the display panel 27 and cools the display panel 27, and blows out the cooling air 28 toward the coil unit 2b. The cooling air 28 blown out from the fan device 16b flows in the vicinity of the coil unit 2b and directly from the induction heating coil 3b or through the high heat conductive member 17b having a large heat transfer area, the coil base 4b, or the ferrite 5b. The heat is taken away and the induction heating coil 3b is cooled with high efficiency.
[0059]
Since the exposed portion 17b-1 of the high thermal conductivity member 17b is also cooled by the flow of the cooling air 28, the heat is deprived and the temperature is lowered, and the induction heating coil 3a is cooled with higher efficiency.
[0060]
The cooling air 28 whose temperature has risen due to heat exchange in the coil unit 2b flows around the coil unit 2b, flows along the lower surface of the top plate 9, passes through the exhaust port 21 or the
[0061]
Next, in the above configuration, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the operation at the time of induction heating cooking when a cooking pan (not shown) is arranged on the cooking pan mounting portion 11 a on the right side on the top plate 9. explain.
[0062]
For example, heating of a cooking pot (not shown) containing an object to be heated such as water is provided on the front surface of the
[0063]
When the amount of rotation of the
[0064]
In addition, an electric current flows through the induction heating coil 3a, and a fan device 16a (not shown) is operated to suck in air from an intake port 22 located below the
[0065]
The cooling air 28 that has taken away the heat of the electronic circuit components (not shown) flows out from the
[0066]
Cooling air 28 whose temperature rises by heat exchange coil unit 2 a is evacuated
[0067]
Here, the fan device 16a (not shown) measures the temperature of the induction heating coil 3a and the electronic circuit component (not shown) or the ambient air temperature, and performs ON / OFF control based on the temperature. Alternatively, the air volume may be adjusted by intermittent operation or fan speed control.
[0068]
A cooking pan (not shown) on the top plate 9 is monitored by a temperature sensor 6a arranged at the center of the coil unit 2a. For example, for preventing overheating during heating operation, preventing burns at the end of heating, and the like. Used for.
[0069]
Further, for example, even when a cooking pan (not shown) is placed on the two cooking pan placing portions 11a and 11b at the same time and heated, the two induction heating coils 3a and 3b are respectively connected to the fan devices 16a and 16a, Since it can cool by b, it cannot be overemphasized that the temperature of the two induction heating coils 3a and 3b can be maintained simultaneously.
[0070]
( First embodiment)
FIG. 3 is a perspective view in which a part of the
[0071]
In this example, in the same configuration as the embodiment shown in the first reference example, a plurality of
[0072]
Since the gaps between the plurality of projections and
[0073]
For this reason, the
[0074]
The plurality of
[0075]
( Second reference example)
Next, FIG. 4 shows a side sectional view of the periphery of the
[0076]
In this reference example, a ventilation duct 30 is arranged below the
[0077]
The cooling air 28 ejected from the ventilation duct 30 passes through the ventilation hole 31 to form a radial flow 32 passing through the gap between the top plate 9 and the high
[0078]
Here, if the
[0079]
Although not shown, even if the
[0080]
Also in such an embodiment, since the cooling air 28 can be forced to flow to the lower surface of the
[0081]
( Third reference example)
Next, FIG. 5 shows a side sectional view of the periphery of the
[0082]
In this reference example, a duct 33 is provided below the
[0083]
A plurality of openings 34 are provided on the upper surface of the duct 33 corresponding to the
[0084]
Cooling air 28 ejected from a plurality of openings 34 provided on the upper surface of the duct 33 collides with the lower surface of the
[0085]
Cooling air 28 ejected from a plurality of nozzles 35 provided on the outer periphery of the upper surface of the duct 33 collides with the lower surface of the exposed portion 17-1 of the high
[0086]
Therefore, the
[0087]
In addition, since the cooling air 28 can be directly collided with the high
[0088]
As long as the
[0089]
( Fourth reference example)
Next, FIG. 6 shows a side sectional view of the periphery of the
[0090]
In this reference example, the
[0091]
The
[0092]
In the present reference example, as in the first reference example, as an example, a plurality of rod-
[0093]
By providing the
[0094]
This reference example can be applied even when the gap between the
[0095]
( Fifth reference example)
Next, FIG. 7 shows a side sectional view of the periphery of the
[0096]
This reference example has a structure in which a plurality of
[0097]
Since the plurality of
[0098]
Further, in the above reference example described, by combining the
[0099]
【The invention's effect】
Thus, as mentioned, according to the induction heating cooker of the present invention, it can be cooled efficiently induction heating coil, to reduce the temperature distribution in the induction heating coil, the effect of increasing its reliability Can play. Therefore, cooling can be performed with a small amount of air, and noise can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a part of an induction heating cooker according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side cross-sectional view of the periphery of the coil unit of the first reference example , wherein (a) is a side cross-sectional view of the periphery of the coil unit including a coil base cut at a portion not mounting ferrite; FIG. 5 is a side cross-sectional view of the periphery of a coil unit including a coil base cut at a site where ferrite is mounted.
FIG. 3 is a perspective view in which a part of the coil unit according to the first embodiment of the present invention is broken.
FIG. 4 is a side sectional view of the periphery of a coil unit of a second reference example.
FIG. 5 is a side cross-sectional view of the periphery of a coil unit of a third reference example.
6A is a side cross-sectional view of the periphery of the coil unit of the fourth reference example, and FIG. 6A is a side cross-sectional view of the periphery of the coil unit including a coil base cut at a portion where no ferrite is mounted; FIG. 5 is a side cross-sectional view of the periphery of a coil unit including a coil base cut at a site where ferrite is mounted.
FIG. 7 is a side sectional view of the periphery of a
Claims (1)
前記トッププレートと誘導加熱コイルとの間隙に高熱伝導性部材を前記誘導加熱コイルに熱的に接触させて配置し、該高熱伝導性部材の上面に複数の凹凸を設け、該複数の凹凸は、下部を平面状とし、その上に複数の突起を形成したものであり、該複数の凹凸の隙間を前記冷却空気の風路としたことを特徴とする誘導加熱調理器。A coil unit comprising a top plate provided on a top frame on the upper surface of the main body, at least an induction heating coil and a coil base on which the induction heating coil is placed, provided below the top plate; In an induction heating cooker comprising a fan device for supplying cooling air to the coil unit,
Said top plate and induce high heat conductivity member into a gap between the heating coil thermal contact with the said induction heating coil is disposed, a plurality of irregularities on the upper surface of the high thermal conductivity member, said plurality of irregularities, An induction heating cooker characterized in that a lower part is formed in a planar shape and a plurality of protrusions are formed thereon, and the gaps between the plurality of projections and depressions serve as an air passage for the cooling air.
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