JP4215095B2 - Electromagnetic cooker - Google Patents

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JP4215095B2 JP2006318547A JP2006318547A JP4215095B2 JP 4215095 B2 JP4215095 B2 JP 4215095B2 JP 2006318547 A JP2006318547 A JP 2006318547A JP 2006318547 A JP2006318547 A JP 2006318547A JP 4215095 B2 JP4215095 B2 JP 4215095B2
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Description

この発明は、電磁調理器に関し、ことに誘導加熱コイルやスイッチング素子などの発熱部材を効率的に冷却し、本体内部における設計の自由度を向上させることを目的とする電磁調理器に関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic cooker, and more particularly to an electromagnetic cooker intended to efficiently cool heating members such as induction heating coils and switching elements and to improve the degree of design freedom inside the main body. .

従来の電磁調理器においては、複数の誘導加熱コイルに対応した複数の基板を多段配置し、各駆動回路および各誘導加熱コイルを効率良く冷却することにより設計の自由度を向上させている。(例えば、特許文献1参照)。   In a conventional electromagnetic cooker, a plurality of substrates corresponding to a plurality of induction heating coils are arranged in multiple stages, and the degree of freedom in design is improved by efficiently cooling each drive circuit and each induction heating coil. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2002−33184号公報(第3−4頁、第1図)JP 2002-33184 A (page 3-4, FIG. 1)

従来の電磁調理器においては、複数の誘導加熱コイルの各々に対応して複数の基板が設けられていたため、各誘導加熱コイルの出力は、対応した基板の放熱特性以上の出力にすることが困難であった。   In a conventional electromagnetic cooker, since a plurality of substrates are provided corresponding to each of the plurality of induction heating coils, it is difficult to set the output of each induction heating coil to an output exceeding the heat dissipation characteristics of the corresponding substrate. Met.

この発明に係る電磁調理器は、従来の電磁調理器の課題を解決するものである。
The electromagnetic cooker according to the present invention solves the problems of the conventional electromagnetic cooker.

この発明に係る電磁調理器は、
複数の調理容器が載置可能なトッププレートと、
このトッププレートの下面に設けられ、前記複数の調理容器の各々を加熱するための複数の誘導加熱コイルと、
正負のスイッチング素子で構成されるインバータであって、前記複数の誘導加熱コイルの各々に高周波電流を出力する複数のインバータと、
前記インバータの正側のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子の発する熱を放熱する第一の放熱部材と、
前記インバータの負側のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子の発する熱を放熱する第二の放熱部材と、
前記第一の放熱部材と、前記第二の放熱部材と、前記複数の誘導加熱コイルとを冷却する冷却手段と、
前記スイッチング素子の各々の駆動を制御する制御回路と
を備え、
前記第一の放熱部材と前記第二の放熱部材を分離配置し、
前記第一の放熱部材及び前記第二の放熱部材の前記スイッチング素子が取り付けられた面と反対側の面にはそれぞれフィンが設けられ、
前記第一の放熱部材に設けられたフィンと前記第二の放熱部材に設けられたフィンとの間を前記冷却手段からの空気の送風路とするものである。
The electromagnetic cooker according to this invention is
A top plate on which a plurality of cooking containers can be placed;
A plurality of induction heating coils provided on the lower surface of the top plate for heating each of the plurality of cooking containers;
A plurality of inverters composed of positive and negative switching elements, each of which outputs a high-frequency current to each of the plurality of induction heating coils;
A switching element on the positive side of the inverter is attached, and a first heat radiating member that radiates heat generated by the switching element,
A switching element on the negative side of the inverter is attached, a second heat dissipating member that dissipates heat generated by the switching element;
A cooling means for cooling the first heat radiating member, the second heat radiating member, and the plurality of induction heating coils;
A control circuit for controlling the driving of each of the switching elements,
Separating the first heat radiating member and the second heat radiating member;
Fins are provided on the surfaces of the first heat radiating member and the second heat radiating member opposite to the surface on which the switching element is attached,
A space between the fins provided on the first heat radiating member and the fins provided on the second heat radiating member serves as an air blowing path from the cooling means.

以上、本発明にかかる電磁調理器によれば、上記のような構成としたので、スイッチング素子等の発熱部材の冷却を効率的に行うことができるAs mentioned above, according to the electromagnetic cooker concerning this invention, since it was set as the above structures , heat generating members, such as a switching element , can be cooled efficiently .

参考例.
図1は、本発明の参考例にかかる電磁調理器の一例を示す構成説明図である。以下、図に基づき、かかる電磁調理器の構成と冷却機構につき説明する。なお、本参考例は本発明の範囲内に含まれないものである。
Reference example.
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing an example of an electromagnetic cooker according to a reference example of the present invention. Hereinafter, the configuration of the electromagnetic cooker and the cooling mechanism will be described with reference to the drawings. This reference example is not included in the scope of the present invention.

本発明の参考例にかかる電磁調理器は、ケース上面に設けたトッププレート10に、調理器を載置する2つのコンロ部14aおよび14bを有している。このコンロ部14aおよび14bの下面には、各々のコンロ部に対応して誘導加熱コイル11aおよび11b(図2参照)が設けられている。この誘導加熱コイル11aおよび11bは、制御部1により制御され、各々の誘導加熱コイルに対応してトッププレート面上に設置される調理器の大きさや調理材料の量等に合わせ、所定の熱量が得られるよう、出力調整される。制御部1へは電磁調理器の前面に配置された操作部13から制御指令が入力される。また、制御部1には正負のスイッチング素子(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)の対にて構成された2つのインバータが設けられており、これらIBGTが生じた熱を放熱するための放熱板3が設けられている。これら2つのインバータは各々、上述した誘導加熱コイル11a、11bに対応するものである。さらに、電磁調理器の背面には外部からの空気の取り入れ口が設けられ、送風ファン5が稼動することにより外部より空気6が取り込まれ、放熱板3および誘導加熱コイル11aおよび11bが冷却される。なお、電磁調理器には、前述の2つのコンロ部14aおよび14bとは別に、魚などを焼くためのロースター部12が設けられているが、2つのコンロ部14aおよび14bに対応する制御部を1枚の基板にまとめ、各IGBTに対応する放熱板も共通としたことにより、電磁調理器の内部空間の設計の自由度が向上し、ロースター部12を拡張することが可能となる。 The electromagnetic cooker according to the reference example of the present invention has two stove parts 14a and 14b for placing the cooker on a top plate 10 provided on the upper surface of the case. On the lower surfaces of the stove parts 14a and 14b, induction heating coils 11a and 11b (see FIG. 2) are provided corresponding to the respective stove parts. The induction heating coils 11a and 11b are controlled by the control unit 1 and have a predetermined amount of heat in accordance with the size of the cooker and the amount of cooking materials installed on the top plate surface corresponding to each induction heating coil. The output is adjusted to obtain. A control command is input to the control unit 1 from the operation unit 13 disposed on the front surface of the electromagnetic cooker. Further, the control unit 1 is provided with two inverters composed of a pair of positive and negative switching elements (IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor), and a heat radiating plate 3 for radiating the heat generated by these IBGTs. Is provided. Each of these two inverters corresponds to the induction heating coils 11a and 11b described above. Further, an air intake from the outside is provided on the back of the electromagnetic cooker, and the air fan 6 is taken in from the outside when the blower fan 5 is operated, so that the heat radiating plate 3 and the induction heating coils 11a and 11b are cooled. . The electromagnetic cooker is provided with a roaster unit 12 for grilling fish and the like separately from the above-described two stove units 14a and 14b, but a control unit corresponding to the two stove units 14a and 14b is provided. By combining the heat sinks corresponding to each IGBT together on one board, the degree of freedom in designing the internal space of the electromagnetic cooker is improved, and the roaster unit 12 can be expanded.

図2(a)は、本発明の参考例にかかる電磁調理器の、制御部1における放熱板3の構成の一例を示す上面図である。 Fig.2 (a) is a top view which shows an example of a structure of the heat sink 3 in the control part 1 of the electromagnetic cooker concerning the reference example of this invention.

かかる制御部1は、2つの誘導加熱コイル11aおよび11bを制御するもので、各々の誘導加熱コイルを制御するために2つのインバータが配置されている。2つのインバータは各々正負のスイッチング素子(IGBT)の対にて構成される。具体的には、正側のスイッチング素子であるIGBT2aと負側のスイッチング素子であるIGBT2bにて構成されるインバータにより誘導加熱コイル11aが制御され、正側のスイッチング素子であるIGBT2cと負側のスイッチング素子であるIGBT2dにて構成されるインバータにより誘導加熱コイル11bが制御されることになる。これら2つのインバータを構成する4つのIGBTのうち、正側のスイッチング素子であるIGBT2aおよび2cが熱伝導性絶縁シート7aおよび7bを介して放熱板3に取り付けられている。また、これら2つのインバータを構成する4つのIGBTのうち、負側のスイッチング素子であるIGBT2bおよび2dは放熱板3に直接取り付けられている。   The control unit 1 controls the two induction heating coils 11a and 11b, and two inverters are arranged to control each induction heating coil. Each of the two inverters is composed of a pair of positive and negative switching elements (IGBT). Specifically, the induction heating coil 11a is controlled by an inverter constituted by the IGBT 2a which is a positive side switching element and the IGBT 2b which is a negative side switching element, and the IGBT 2c which is a positive side switching element and the negative side switching element. Induction heating coil 11b is controlled by an inverter constituted by IGBT 2d as an element. Of the four IGBTs constituting these two inverters, IGBTs 2a and 2c, which are positive side switching elements, are attached to the heat radiating plate 3 via thermally conductive insulating sheets 7a and 7b. Of the four IGBTs constituting these two inverters, the negative side switching elements IGBTs 2b and 2d are directly attached to the heat sink 3.

このように、正側のIGBT2aおよび2cを熱伝導性絶縁シート7aおよび7bを介して放熱板3に取り付けたのは、次のような理由による。すなわち、通常、IGBTの電気的な接地は放熱板を介して取られるが、各インバータを構成する正負のIGBTが電気的に接続された状態では、両者間に電気的な干渉が生じる。そのため、対を構成する正負のIGBTは電気的に分離することが必要であり、このような構成が取られている。従って、インバータを構成するIGBTを、放熱板を介さずに電気的に接地させる場合には、かかる熱伝導性絶縁シート7aおよび7bは不要である。   Thus, the reason why the IGBTs 2a and 2c on the positive side are attached to the heat sink 3 via the heat conductive insulating sheets 7a and 7b is as follows. That is, normally, the electrical grounding of the IGBT is taken through the heat sink, but when the positive and negative IGBTs constituting each inverter are electrically connected, electrical interference occurs between the two. Therefore, the positive and negative IGBTs constituting the pair need to be electrically separated, and such a configuration is adopted. Therefore, when the IGBT constituting the inverter is electrically grounded without using the heat sink, the heat conductive insulating sheets 7a and 7b are unnecessary.

また、熱伝導性絶縁シートは各々のインバータを構成する正負のIGBTの対のいずれか一方に設けておけばよい。具体的には、IGBT2a、2bのどちらか一方と、IGBT2c、2dのどちらか一方に熱伝導性絶縁シートを設けておけば、正負のIGBTの対の接地を分断することができる。また、電気的な干渉をより確実に防止する観点からは、正負の対を構成するIGBTの両側に熱伝導性絶縁シートを設けてもよい。かかる熱伝導性絶縁シートとしては、Siゴム中に、表面に絶縁被覆を施した金属の微粒(<φ0.1mm)を介在させたものがあり、例えば、信越シリコーン社より放熱絶縁用ゴム(TC−A、TC−AG、TC−BG)として市販されている。なお、本参考例においては、厚み0.4mmの信越シリコーン社製放熱絶縁用ゴムTC−Aを用いている。 Moreover, what is necessary is just to provide a heat conductive insulating sheet in either one of the pair of positive / negative IGBT which comprises each inverter. Specifically, if a heat conductive insulating sheet is provided on either one of the IGBTs 2a and 2b and either one of the IGBTs 2c and 2d, the grounding of the pair of positive and negative IGBTs can be divided. Further, from the viewpoint of more reliably preventing electrical interference, a heat conductive insulating sheet may be provided on both sides of the IGBT constituting the positive and negative pair. As such a heat conductive insulating sheet, there is one in which fine particles of metal (<φ0.1 mm) with an insulating coating on the surface are interposed in Si rubber. For example, a rubber for heat radiation insulation (TC) from Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. -A, TC-AG, TC-BG). In this reference example , a heat-insulating rubber TC-A made by Shin-Etsu Silicone with a thickness of 0.4 mm is used.

図2(b)は、図2(a)のA−A’断面図である。放熱板3は、放熱効率を上げるために、中空もしくはフィンの構造を有しており、図後方から、図2(a)に開示された、送風ファン5にて送風された空気6により冷却され、放熱を行うことになる。   FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. The heat radiating plate 3 has a hollow or fin structure in order to increase the heat radiating efficiency, and is cooled by the air 6 blown by the blower fan 5 disclosed in FIG. , It will dissipate heat.

なお、誘導加熱コイルの定格出力は、通常2.4kWに設定されている。そのため、従来の電磁調理器においては、各々の誘導加熱コイルに対応して、各2.4kWの放熱容量を有した放熱板が設けられている。本参考例においても、誘導加熱コイル11aおよび11bの定格出力は、2.4kWに設定されている。そのため、放熱板3としては、4.8kWの放熱容量を有したものが設けられている。この放熱容量は、従来の2.4kWの放熱容量を有する放熱板の2枚分に対応するものであるため、放熱板の放熱容量の総和は従来と同じで、放熱板の大きさも同等である。 The rated output of the induction heating coil is normally set to 2.4 kW. Therefore, in the conventional electromagnetic cooker, the heat sink with the 2.4 kW heat dissipation capacity is provided corresponding to each induction heating coil. Also in this reference example , the rated output of the induction heating coils 11a and 11b is set to 2.4 kW. Therefore, the heat sink 3 is provided with a heat dissipation capacity of 4.8 kW. Since this heat dissipation capacity corresponds to the heat dissipation plate of the conventional 2.4kW heat dissipation capacity, the total heat dissipation capacity of the heatsink is the same as before and the size of the heatsink is the same. .

図4は、本発明の参考例にかかる電磁調理器の制御回路の構成を示す図である。以下、図に基づき、回路動作に付き説明する。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a control circuit of the electromagnetic cooker according to the reference example of the present invention. The circuit operation will be described below with reference to the drawings.

まずはじめ、外部電源より平滑回路19に電力20が入力される。この電力20は通常4.8kWに設定されている。外部電源から入力された電力20は平滑回路19にて直流に変換され、インバータ15およびインバータ16へと出力される。従って、インバータ15の出力とインバータ出力の総和が4.8kWを越えることはない。インバータ15は前述のIGBT2a、2bにて構成されており、また、インバータ16は同じくIGBT2c、2dにて構成されている。これらインバータ15および16は、平滑回路19から送られる直流電力を、例えば、20kHz程度の交流電力に変換することにより、対応する誘導加熱コイル11aおよび11bを高周波にて駆動させるためのものである。また、ゲート駆動信号生成回路(制御回路)18は、放熱板3上に設置された温度センサー17により放熱板3の放熱容量を越えないように2つのインバータ15および16の駆動を制御している。例えば、インバータ15の出力が2kWである場合には、インバータ16の出力は最大2.8kWの範囲で出力調整され、逆にインバータ16の出力が2kWである場合には、インバータ15の出力が最大2.8kWの範囲で出力調整される。このように、短時間(例えば、5分から10分程度)において、IGBTの破壊あるいは急激な特性劣化を生じない程度であれば、どちらか一方のインバータの出力が定格出力以下の場合には、他方のインバータの出力を定格出力以上とすることが可能となる。かかる出力調整が可能となることにより、部品点数や放熱板の放熱容量を増加させることなく、かつ、装置構成を複雑化することなく、調理の初期時に急激な加熱を必要とする場合や、水を短時間にて沸騰させたい場合等に定格出力以上の高出力にて調理することが可能となり電磁調理器の利便性が向上する。また、電磁調理器の家庭内での使用においては、2口コンロの両方を同時に最高出力にて使用することはまれで、かかる構成にしても、ほとんど実用上の問題は生じないものと思われる。   First, power 20 is input to the smoothing circuit 19 from an external power source. This power 20 is normally set to 4.8 kW. The electric power 20 input from the external power source is converted into direct current by the smoothing circuit 19 and output to the inverter 15 and the inverter 16. Therefore, the sum of the output of the inverter 15 and the inverter output does not exceed 4.8 kW. The inverter 15 is configured by the above-described IGBTs 2a and 2b, and the inverter 16 is also configured by the IGBTs 2c and 2d. These inverters 15 and 16 are for driving the corresponding induction heating coils 11a and 11b at a high frequency by converting the DC power sent from the smoothing circuit 19 into, for example, AC power of about 20 kHz. The gate drive signal generation circuit (control circuit) 18 controls the driving of the two inverters 15 and 16 so as not to exceed the heat radiation capacity of the heat sink 3 by the temperature sensor 17 installed on the heat sink 3. . For example, when the output of the inverter 15 is 2 kW, the output of the inverter 16 is adjusted within a range of maximum 2.8 kW. Conversely, when the output of the inverter 16 is 2 kW, the output of the inverter 15 is maximum. The output is adjusted in the range of 2.8 kW. As described above, if the output of one of the inverters is equal to or lower than the rated output within a short time (for example, about 5 to 10 minutes), the output of one of the inverters is less than the rated output. It becomes possible to make the output of the inverter more than the rated output. Such output adjustment is possible, without increasing the number of parts and the heat dissipation capacity of the heat sink, and without complicating the device configuration, when rapid heating is required at the initial stage of cooking, When it is desired to boil in a short time, it becomes possible to cook at a high output above the rated output, and the convenience of the electromagnetic cooker is improved. In addition, when using an electromagnetic cooker in the home, it is rare to use both of the two-burner stoves at the maximum output at the same time, and even with such a configuration, it seems that practical problems will hardly occur. .

なお、上記参考例においては、外部電源から入力される電力量に合わせた放熱容量を有する放熱板を備えた場合につき説明したが、例えば、外部電源から入力された電力20が4.8kWである場合に、放熱板の放熱容量が4kWであるような構成でも構わない。このような場合には、温度センサー17により、2つのインバータ15および16の放熱量の総和が4kW以下に制限されることになる。 In the above-described reference example , the case where the heat radiating plate having the heat radiation capacity corresponding to the amount of power input from the external power source has been described. For example, the power 20 input from the external power source is 4.8 kW. In such a case, the heat dissipation capacity of the heat dissipation plate may be 4 kW. In such a case, the temperature sensor 17 limits the total amount of heat radiation of the two inverters 15 and 16 to 4 kW or less.

なお、本参考例においては、2つの誘導加熱コイルを用いる場合について説明したが、誘導加熱コイルは2つに限られることはなく、3つ以上であっても構わない。例えば、コンロ部が3つの場合には、誘導加熱コイルは3つ必要であり、対応するインバータも3つになる。この場合、そのうち、2つのインバータを構成するスイッチング素子のみを1つの放熱板に載置してもよく、また、3つのインバータを構成するスイッチング素子の全てを1枚の放熱板に載置してもよい。このような構成においても、放熱板に載置されたスイッチング素子の発熱量の総和が放熱板の放熱容量を越えないように制御することで、上記と同様の効果が得られる。すなわち、誘導加熱コイルをn個(nは2以上の自然数)備えた電磁調理器においては、各誘導加熱コイルL1、L2---Lnの定格出力を各々P1、P2---Pn、使用時の出力を各々W1、W2---Wn、これら出力に対応する誘導加熱コイルの放熱量を各々H1、H2---Hn、放熱板の放熱容量をHtとすると、下記式(1)および(2)の関係を満たすように誘導加熱コイルの出力が調整される。
W1+W2+---+Wn≦P1+P2+---+Pn ---(1)
H1+H2+---+Hn≦Ht ----(2)
なお、各定格出力P1、P2---Pn、に対応する誘導加熱コイルの放熱量を各々h1、h2---hnとすると、
h1+h2+---+hn≦Ht ----(3)
となるように、放熱板の放熱容量Htが決定される。
In this reference example , the case where two induction heating coils are used has been described. However, the number of induction heating coils is not limited to two, and may be three or more. For example, when there are three stove sections, three induction heating coils are required, and there are three corresponding inverters. In this case, only the switching elements constituting the two inverters may be placed on one heat sink, or all the switching elements constituting the three inverters may be placed on one heat sink. Also good. Even in such a configuration, the same effect as described above can be obtained by controlling the total amount of heat generated by the switching elements mounted on the heat sink so as not to exceed the heat dissipation capacity of the heat sink. That is, in an electromagnetic cooker equipped with n induction heating coils (n is a natural number of 2 or more), the rated output of each induction heating coil L1, L2 --- Ln is P1, P2 --- Pn, respectively. Where W1 and W2 --- Wn are the outputs, H1 and H2 --- Hn are the heat dissipation amounts of the induction heating coils corresponding to these outputs, and Ht is the heat dissipation capacity of the heat sink. The output of the induction heating coil is adjusted so as to satisfy the relationship 2).
W1 + W2 + --- + Wn ≦ P1 + P2 + --- + Pn --- (1)
H1 + H2 + --- + Hn ≦ Ht ---- (2)
If the heat radiation amounts of the induction heating coils corresponding to the rated outputs P1, P2 --- Pn are h1, h2 --- hn,
h1 + h2 + --- + hn ≦ Ht ---- (3)
Thus, the heat dissipation capacity Ht of the heat sink is determined.

また、定格出力をあまり大きく越えて使用することはスイッチング素子の特性からは好ましくなく、通常は、20%程度の増加に抑えることが好ましい。かかる観点より、下記式(4)の関係を満たすことが好ましい。
Wx≦1.2Px (xはn以下の自然数) ----(4)
In addition, it is not preferable to use the output exceeding the rated output so much from the characteristics of the switching element, and it is usually preferable to suppress the increase to about 20%. From this viewpoint, it is preferable to satisfy the relationship of the following formula (4).
Wx ≦ 1.2Px (x is a natural number less than n) ---- (4)

なお、放熱板3の放熱効率の観点からは、冷却ファン5に近接したIGBT2aおよび2bにて構成されるインバータに対応した誘導加熱コイル11a側を高出力にて使用する方が好ましいことは言うまでもないが、制御部1にてIGBT2a、2bにて構成されるインバータが対応する誘導加熱コイルとIGBT2c、2dにて構成されるインバータが対応する誘導加熱コイルと切り替え可能に回路構成しておくと、冷却ファン5に近接したIGBT2aおよび2bにて構成されるインバータにて電磁調理器の左右どちらのコンロにおいても高出力化が行え、調理における利便性が向上し好適である。   Needless to say, from the viewpoint of the heat dissipation efficiency of the heat sink 3, it is preferable to use the induction heating coil 11 a side corresponding to the inverter constituted by the IGBTs 2 a and 2 b close to the cooling fan 5 at a high output. However, if the control unit 1 is configured to switch between an induction heating coil corresponding to the inverter constituted by the IGBTs 2a and 2b and an induction heating coil corresponding to the inverter constituted by the IGBTs 2c and 2d, cooling is performed. The inverter constituted by the IGBTs 2a and 2b close to the fan 5 can increase the output on both the left and right stoves of the electromagnetic cooker, which is preferable because convenience in cooking is improved.

また、インバータを定格出力以上にて使用することができる時間は、一般的にはスイッチング素子にかかる負荷と、負荷をかける時間で決まる面積の総和から決定される。すなわち、スイッチング素子に急激に負荷を与えた場合には、インバータを定格出力以上とすることができる時間は短くなり、急激な負荷を与えない場合には、定格出力以上に保持できる時間は長くなる。従って、各誘導加熱コイルを定格出力以上に保持できる時間は、実際には、スイッチング素子であるIGBTの特性(耐圧特性や寿命特性)を考慮して決定することになる。   Further, the time during which the inverter can be used at the rated output or higher is generally determined from the sum of areas determined by the load applied to the switching element and the time for applying the load. That is, when a load is suddenly applied to the switching element, the time during which the inverter can be increased to the rated output or less is shortened, and when the load is not applied suddenly, the time that can be maintained above the rated output is increased. . Therefore, the time during which each induction heating coil can be maintained at or above the rated output is actually determined in consideration of the characteristics (withstand voltage characteristics and life characteristics) of the IGBT that is the switching element.

なお、本参考例においては、インバータを構成するスイッチング素子としてIGBTを用いたが、かかるスイッチング素子としては、IGBTに限定されることはなく、サイリスタやパワーMOSFET等のスイッチング機能を有するいわゆるパワー半導体であれば適用でき、同様の効果を奏することは言うまでもない。 In this reference example , the IGBT is used as a switching element constituting the inverter. However, the switching element is not limited to the IGBT, and is a so-called power semiconductor having a switching function such as a thyristor or a power MOSFET. Needless to say, it can be applied as long as it has the same effect.

以上、本発明の参考例にかかる電磁調理器によれば、複数の誘導加熱コイルに対応する複数のインバータを1枚の基板上に配置し、これらインバータを構成する正負のスイッチング素子に対応する放熱板を共通化することにより、電磁調理器内部の設計の自由度を高めることができるとともに、放熱板の放熱容量を越えない範囲で、複数の誘導加熱コイルの出力調整が可能となり、装置を大型化することなく、また、部品点数を増加することなく、誘導加熱コイルの出力を必要に合わせて増減でき、短時間においては定格出力以上の出力が可能となる。 As described above, according to the electromagnetic cooker according to the reference example of the present invention , a plurality of inverters corresponding to a plurality of induction heating coils are arranged on one board, and heat dissipation corresponding to positive and negative switching elements constituting these inverters. By using a common plate, the degree of freedom in designing the interior of the electromagnetic cooker can be increased, and the output of multiple induction heating coils can be adjusted within the range that does not exceed the heat dissipation capacity of the heat sink. The output of the induction heating coil can be increased / decreased as necessary without increasing the number of parts and without increasing the number of parts, and an output exceeding the rated output is possible in a short time.

実施の形態1.
図3(a)は、本発明にかかる電磁調理器の、制御部1における放熱板3aおよび3bの構成の一例を示す上面図である。
Embodiment 1 FIG.
Fig.3 (a) is a top view which shows an example of a structure of the heat sink 3a and 3b in the control part 1 of the electromagnetic cooker concerning this invention.

かかる制御部1は、参考例にて開示したものとは異なり、2つの誘導加熱コイル11aおよび11bに対応する2つのインバータを構成する4つのIGBT2a、2b、2cおよび2dのうちの正側のIGBT2aおよび2cと負側のIGBT2bおよび2dが、各々、異なる2つの放熱板3bおよび3aに設けられている。また、放熱板3aは図示しない絶縁回路を介して接地線に接続され、放熱板3bは直接接地線に接続されている。かかる構成とすることで、各IGBTは熱伝導性絶縁シートを介することなく放熱板に取り付けることができると共に、正側のIGBT2aおよび2cと負側のIGBT2bおよび2d間の電気的な干渉が効果的に抑制される。 Unlike the one disclosed in the reference example , the control unit 1 is a positive-side IGBT 2a among the four IGBTs 2a, 2b, 2c, and 2d constituting the two inverters corresponding to the two induction heating coils 11a and 11b. 2c and negative IGBTs 2b and 2d are provided on two different heat sinks 3b and 3a, respectively. Moreover, the heat sink 3a is connected to a ground line through an insulating circuit (not shown), and the heat sink 3b is directly connected to the ground line. By adopting such a configuration, each IGBT can be attached to the heat radiating plate without using a heat conductive insulating sheet, and electrical interference between the positive side IGBTs 2a and 2c and the negative side IGBTs 2b and 2d is effective. To be suppressed.

図3(b)は、図3(a)のB−B’断面図である。放熱板3aおよび3bは、相対するように分離配置されており、図後方から、図3(a)に開示された、送風ファン5により送風された空気6により冷却され、放熱を行うことになる。   FIG. 3B is a B-B ′ sectional view of FIG. The heat dissipating plates 3a and 3b are arranged separately so as to face each other, and are cooled by the air 6 blown by the blower fan 5 disclosed in FIG. .

このような構成のもと、2つの誘導加熱コイル11aおよび11bの出力が以下のように調整される。すなわち、2つの誘導加熱コイル11aおよび11bに対応した2つのインバータを構成する4つの正負のIGBT2a、2b、2cおよび2dは、通常、正負の対として2.4kWの定格出力を有する誘導加熱コイルに対応するものであるが、この正負のIGBTは、正側の出力および負側の出力をほぼ等分に出力分担するものであるため、各IGBTの担う誘導加熱コイルの出力としては、2.4kWのほぼ半分の1.2kW相当と考えることができる。また、放熱板3aおよび3bの放熱容量は各々2.4kWであるため、放熱容量の総和は4.8kWであり、従来と同じである。   Under such a configuration, the outputs of the two induction heating coils 11a and 11b are adjusted as follows. That is, the four positive and negative IGBTs 2a, 2b, 2c, and 2d constituting the two inverters corresponding to the two induction heating coils 11a and 11b are usually inductive heating coils having a rated output of 2.4 kW as a positive and negative pair. Correspondingly, since the positive and negative IGBTs share the output on the positive side and the output on the negative side almost equally, the output of the induction heating coil carried by each IGBT is 2.4 kW. It can be considered to be equivalent to 1.2 kW, which is almost half of the above. Moreover, since the heat dissipation capacity of the heat sinks 3a and 3b is 2.4 kW, the total heat dissipation capacity is 4.8 kW, which is the same as the conventional one.

しかしながら、本発明にかかる電磁調理器においては、2つの誘導加熱コイル11aおよび11bに対応したIGBTのうち、正側のIGBT2a、2cおよび負側のIGBTを2b、2dを同じ放熱板上に設けたため、短時間(例えば、5分から10分程度)の使用においては、IGBTの破壊あるいは急激な特性劣化を生じない程度であれば、どちらか一方のインバータの出力が定格出力以下の場合には、他方のインバータの出力を定格出力以上とすることが可能となる。例えば、誘導加熱コイル11aに対応した正負のIGBT2a、2bの出力分担を各々1.4kWとし、誘導加熱コイル11bに対応した正負のIGBT2c、2dの出力分担を各々1kWとすることにより、誘導加熱コイル11aの出力を2.8kW、誘導加熱コイル11bの出力を2kWとすることができる。かかる出力調整が可能となることにより、部品点数や放熱板の放熱容量を増加させることなく、かつ、装置構成を複雑化することなく、調理の初期時に急激な加熱を必要とする場合や、水を短時間にて沸騰させたい場合等に効果的に対応することができ電磁調理器の利便性が向上する。   However, in the electromagnetic cooker according to the present invention, among the IGBTs corresponding to the two induction heating coils 11a and 11b, the positive IGBTs 2a and 2c and the negative IGBT 2b and 2d are provided on the same heat sink. When using for a short time (for example, about 5 to 10 minutes), if the output of one of the inverters is less than the rated output, as long as the IGBT is not destroyed or suddenly deteriorated, the other It becomes possible to make the output of the inverter more than the rated output. For example, the output sharing of the positive and negative IGBTs 2a and 2b corresponding to the induction heating coil 11a is 1.4 kW, respectively, and the output sharing of the positive and negative IGBTs 2c and 2d corresponding to the induction heating coil 11b is 1 kW, respectively. The output of 11a can be 2.8 kW, and the output of induction heating coil 11b can be 2 kW. Such output adjustment is possible, without increasing the number of parts and the heat dissipation capacity of the heat sink, and without complicating the device configuration, when rapid heating is required at the initial stage of cooking, It is possible to effectively cope with the case where it is desired to boil in a short time, and the convenience of the electromagnetic cooker is improved.

以上、本発明にかかる電磁調理器は、複数の誘導加熱コイルに対応する複数のインバータを1枚の基板上に配置し、これら複数のインバータを構成する複数の正のスイッチング素子に対応する放熱板および複数の負のスイッチング素子に対応する放熱板を別個に設けることにより、電磁調理器内部の設計の自由度を高めることができるとともに、各放熱板の放熱容量を越えない範囲で、複数の誘導加熱コイルの出力調整を可能とし、装置を大型化することなく、また、部品点数を増加することなく、誘導加熱コイルの出力を必要に合わせて増減でき、短時間においては定格出力以上の出力が可能となる。   As mentioned above, the electromagnetic cooker concerning this invention has arrange | positioned the several inverter corresponding to several induction heating coils on one board | substrate, and the heat sink corresponding to several positive switching element which comprises these several inverters In addition, by providing a separate heat sink corresponding to a plurality of negative switching elements, the degree of freedom in designing the interior of the electromagnetic cooker can be increased, and a plurality of inductions can be used as long as the heat dissipation capacity of each heat sink is not exceeded. The output of the heating coil can be adjusted as necessary, without increasing the size of the device and without increasing the number of parts, and the output of the induction heating coil can be increased or decreased as needed. It becomes possible.

本発明の参考例にかかる電磁調理器の構成を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the structure of the electromagnetic cooker concerning the reference example of this invention. 本発明の参考例にかかる電磁調理器の放熱板の構成を説明する構成説明図である。It is a structure explanatory drawing explaining the structure of the heat sink of the electromagnetic cooker concerning the reference example of this invention. 本発明にかかる電磁調理器の放熱板の構成を説明する構成説明図である。It is a structure explanatory drawing explaining the structure of the heat sink of the electromagnetic cooker concerning this invention. 本発明の参考例にかかる電磁調理器の制御回路の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the control circuit of the electromagnetic cooker concerning the reference example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 制御部、2a〜2d スイッチング素子、3 放熱板、3a 負側放熱板、
3b 正側放熱板、5 冷却ファン、6 風向き方向、
7a、b 熱伝導性絶縁シート、10 トッププレート、
11、11a、11b 誘導加熱コイル、12 ロースター、13 操作部、
14a、14b コンロ部、15 インバータ、16 インバータ、
17 温度検出器、18 ゲート駆動信号生成回路、19 平滑回路、
20 入力電力。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part, 2a-2d Switching element, 3 Heat sink, 3a Negative side heat sink,
3b Positive side heat sink, 5 Cooling fan, 6 Wind direction,
7a, b thermally conductive insulating sheet, 10 top plate,
11, 11a, 11b Induction heating coil, 12 roaster, 13 operation unit,
14a, 14b Stove section, 15 inverter, 16 inverter,
17 temperature detector, 18 gate drive signal generation circuit, 19 smoothing circuit,
20 Input power.

Claims (3)

複数の調理容器が載置可能なトッププレートと、
このトッププレートの下面に設けられ、前記複数の調理容器の各々を加熱するための複数の誘導加熱コイルと、
正負のスイッチング素子で構成されるインバータであって、前記複数の誘導加熱コイルの各々に高周波電流を出力する複数のインバータと、
前記インバータの正側のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子の発する熱を放熱する第一の放熱部材と、
前記インバータの負側のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子の発する熱を放熱する第二の放熱部材と、
前記第一の放熱部材と、前記第二の放熱部材と、前記複数の誘導加熱コイルとを冷却する冷却手段と、
前記スイッチング素子の各々の駆動を制御する制御回路と
を備え、
前記第一の放熱部材と前記第二の放熱部材を分離配置し、
前記第一の放熱部材及び前記第二の放熱部材の前記スイッチング素子が取り付けられた面と反対側の面にはそれぞれフィンが設けられ、
前記第一の放熱部材に設けられたフィンと前記第二の放熱部材に設けられたフィンとの間を前記冷却手段からの空気の送風路とする
電磁調理器。
A top plate on which a plurality of cooking containers can be placed;
A plurality of induction heating coils provided on the lower surface of the top plate for heating each of the plurality of cooking containers;
A plurality of inverters composed of positive and negative switching elements, each of which outputs a high-frequency current to each of the plurality of induction heating coils;
A switching element on the positive side of the inverter is attached, and a first heat radiating member that radiates heat generated by the switching element,
A switching element on the negative side of the inverter is attached, a second heat dissipating member that dissipates heat generated by the switching element;
A cooling means for cooling the first heat radiating member, the second heat radiating member, and the plurality of induction heating coils;
A control circuit for controlling the driving of each of the switching elements,
Separating the first heat radiating member and the second heat radiating member;
Fins are provided on the surfaces of the first heat radiating member and the second heat radiating member opposite to the surface on which the switching element is attached,
The electromagnetic cooker which makes the ventilation path of the air from the said cooling means the space between the fin provided in said 1st heat radiating member and the fin provided in said 2nd heat radiating member.
前記制御回路に制御指令を入力する操作部を設け、前記送風路を通過した空気を前記操作部に導く請求項1に記載の電磁調理器。 The electromagnetic cooker according to claim 1, wherein an operation unit that inputs a control command is provided in the control circuit, and air that has passed through the air blowing path is guided to the operation unit. 前記第一及び第二の放熱部材に設けられたそれぞれのフィンを対向させ、前記第一の放熱部材に取り付けるスイッチング素子と第二の放熱部材に取り付けるスイッチング素子を対称に配置する請求項1または2に記載の電磁調理器。 The respective fins provided on the first and second heat radiating members are opposed to each other, and the switching element attached to the first heat radiating member and the switching element attached to the second heat radiating member are arranged symmetrically. The electromagnetic cooker as described in.
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