JP4301242B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成としては、例えば、樹脂性の基板支持体の上にインバータ回路と加熱コイルユニットと冷却手段とを別個に支持し、各部品を冷却するというものがあった（例えば、特許文献１参照）。図１３、１４は前記文献に記載された従来の内部部品の冷却構成を示すものである。図１３、１４において、加熱コイル１の下部には樹脂で構成された支持体２が設けられ、鍋を加熱させる加熱コイル１を駆動するインバータ回路３が、基板支持体４の上に固定されている。さらに、基板支持体４は、加熱コイル１を載置した支持体２（これから両者含めて加熱コイルユニット５と呼ぶ）及びインバータ回路３を冷却するファンモーター等の冷却手段６も支持している。そして、基板支持体４は、本体内部を構成している中仕切板７に固定されている。
特開２００５−１２３１０４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、加熱コイル、支持体とインバータ回路は別々に固定されているため、これらを本体内に収容しようとする際、高さが高くなってしまい、高さが制限された空間の中に、収納できないという課題を有していた。さらに、多機種展開を考えた際に、同様の加熱仕様のものがあった際にでも、各々インバータ回路及び基板支持体を設けなければならず、コストがかかり、標準化できないという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱コイルを支持している支持体の下部にインバータ回路を固定して、かつこれら部品の発熱量の大きい側に冷却手段を設けることにより、限られた狭い空間においても、加熱コイルユニットを構成、配置させることができ、かつ効率よく内部部品を冷却させることができるとともに、標準化された加熱コイルユニットを構成できる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、鍋を加熱させる加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する支持体と、支持軸が固定され前記支持軸に差し込まれたバネが前記支持体の複数の凹部に挿入されることで前記支持体を本体に支持する中仕切板と、前記中仕切板の下部に設けたロースターと、前記加熱コイルを駆動するインバータ回路を冷却する冷却手段とを備え、前記支持体の下部に前記インバータ回路の電子部品を載置するプリント基板を固定するとともに、前記インバータ回路を覆設するコの字状のガイドを有し、前記ガイドは、前記冷却手段側と前記冷却手段の反対側に開口部を設け、前記中仕切板と前記インバータ回路の間に配置され、前記支持体下部または前記プリント基板に固定された構成とすることで、コンパクトにユニット化するものである。
また、インバータ回路の冷却性能をより向上させることができる。

本発明の誘導加熱調理器は、限られた空間の中で、加熱コイルとインバータ回路を構成、配置させ、かつ効率的な冷却を行うことができるので、信頼性の高い機器を提供することができるし、また加熱コイルユニットとして、標準化できるので、コストのかからない、多機種展開のしやすい機器にすることができる。

第１の発明は、鍋を加熱させる加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する支持体と、支持軸が固定され前記支持軸に差し込まれたバネが前記支持体の複数の凹部に挿入されることで前記支持体を本体に支持する中仕切板と、前記中仕切板の下部に設けたロースターと、前記加熱コイルを駆動するインバータ回路を冷却する冷却手段とを備え、前記支持体の下部に前記加熱コイルを駆動する前記インバータ回路の電子部品を載置するプリント基板を固定するとともに、前記インバータ回路を覆設するコの字状のガイドを有し、前記ガイドは、前記冷却手段側と前記冷却手段の反対側に開口部を設け、前記中仕切板と前記インバータ回路の間に配置され、前記支持体下部または前記プリント基板に固定された構成により、コンパクトにかつ、効率よく冷却することができるので、狭いスペースでも有効な加熱コイルユニットを提供できる。

また、インバータ回路の冷却性能をより向上させることができる。

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、本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、２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の詳細断面図、内部の
斜視図を示すものである。

図１、２において、鍋を加熱させる加熱コイル１１の下部には樹脂で構成された支持板１２が設けられ、加熱コイル１１を支持している。支持板１２の下方には加熱コイル１１を駆動するインバータ回路１３が配置され、支持板１２から構成されているリブにねじで固定されている。中仕切板１４上に固定されている支持軸１５にバネ１６が差し込まれ、支持板１２からの複数の凹部１７にバネ１６が挿入されることで、支持板１２は本体に支持されている。インバータ回路１３内には、大きく発熱するＩＧＢＴやダイオードブリッジを有するヒートシンク１８や共振回路を構成するコイルやコンデンサ等や低発熱の制御部品１９が配置されており、ヒートシンク１８の近傍には、ファンモーター等で構成された冷却手段２０が中仕切板１４に固定されており、冷却手段２０により、加熱コイル１１やインバータ回路１３を冷却している。冷却手段２０は、冷却ガイド３２により覆われ、外部からの新鮮な空気を導くことができるように、外部からの冷却風の経路をも構成している。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

まず、上記構成において、ごく限られた空間（高さ４０ｍｍ程度）に収めなければならないことを考える。加熱コイル１１は支持板１２の上に支持しており、またインバータ回路１３は支持板１２の下部直下に直接固定されている。インバータ回路１３は、他の樹脂部品を介して固定されているわけではなく、直接支持板１２に固定されているため、支持板とインバータ回路の隙間分程度の余裕をみるだけでいい。よって、限られた狭い空間（支持板１２の下、２０ｍｍ程度）でも、配置させることができる。

また、冷却手段２０がインバータ回路１３の発熱量の大きい側つまりヒートシンク１８側に配置されているため、風上で大きな発熱を冷却することができるため、効率よくインバータ回路１３を冷却することができる。さらに、インバータ回路１３は直接支持板１２に固定されているため、支持板１２とインバータ回路１３の隙間（空間）は一定に定まり（従来例のように、支持板とインバータ回路が直接固定されていない、つまりバネが介在すると、その空間に本体の組み付けによっては、バラツキが生じ一定にならない可能性がある→隙間の違いにより流れる風量が変わり、冷却性能が悪くなる）、冷却性能が安定する。そして、この位置関係により、加熱コイル１１、インバータ回路１３を同時に冷却することが、できるため勢いのある風上の風を両者に当てることができ、冷却性能は向上させることができる。

また、冷却ガイド３２により、外部からの新鮮な空気で内部を冷却することもできるので、より冷却性能を向上させることができる。

以上のように、本実施の形態においては、ごく限られた狭い空間においても、冷却性能のよい加熱コイルユニットを構成することができるので、信頼性の高い機器を提供することができる。

冷却手段２０は、実施の形態１では中仕切板１４に固定しているが、別部品のファンケースに固定させて、ファンケースにより外部から直接吸気できる径路を確保させて、内部部品を冷却させても同様の効果が得られる。

なお、冷却手段２０側の支持板１２の端部とインバータ回路１３の端部は、支持板１２側の端部が冷却手段２０側に近い方が、風が加熱コイル１１側とインバータ回路１３側両者に分散しやすく、効率よく冷却できる。

なお、インバータ回路１３の大きさは、支持板１２の大きさより小さく、かつ下方に覆設させるように構成させても、よりユニット部品として取り扱いやすくできるが、インバータ回路１３の大きさの方が多少大きくても、問題はない。

（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の詳細断面図を示すものである。

図３において、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。インバータ回路１３の電子部品を載置するプリント基板２１側を支持板１２側に向けて、インバータ回路１３は支持板１２に固定されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態１の参照とする。例えば、中仕切板１４の下部にロースター等の熱源があったとする。ロースターからの熱は、２００〜３００℃程度ありかなりの高温で、中仕切板１４を通して、伝導する。ところが、半田面を有するプリント基板２１側はロースターから離れた上方に位置しているため、直接の熱からは避けることができる。さらに、そのプリント基板２１と中仕切板１４の間には、冷却手段２０からの風が流されるので、プリント基板２１が高温にさらされることはない。また、プリント基板２１は板状であるので、冷却手段２０から流される風をコイル側（上側）、インバータ回路１３側（下側）に分流させることもできるため、両者の効率的な冷却を行うことができる。風の分配については、プリント基板２１と支持板１２との隙間や、プリント基板２１の冷却手段２０からの距離で調節することができる。

さらに、中仕切板１４の形状がロースターの形状により、凹凸があったとする。そのときでも、隙間が大きいところには高さの高い部品２３を配置し、隙間の小さいところには、高さの低い部品２２を配置させることで、効率的な部品配置と狭い空間の有効利用をすることができ、かつ冷却性能も向上させることができる。

以上のように、本実施の形態においては、インバータ回路をよりコンパクトに構成させることができ、また、冷却手段からの風を上下に分流しやすく、さらに下方からの熱を断熱しやすい狭い空間においても、冷却性能の優れた信頼性の高い機器を提供することができる。

当然、実施の形態１で記載した同様の効果がここでも得られる。

（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の詳細断面図を示すものである。

図４において、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。樹脂やマイカ等の絶縁物で構成された冷却手段側とその反対側に開口部を設けたコの字状のガイド２４が、インバータ回路を覆うように支持板１２あるいはインバータ回路１３に固定されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作
、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態１の参照とする。冷却手段２０から流されてきた風は、インバータ回路１３内に勢いよく入っていく。ところが、インバータ回路１３の周囲にはガイド２４が構成されているため、インバータ回路１３内のみ集中して風を流せるので、効率よくインバータ回路１３を冷却することができる。また、このガイド２４は中仕切板１４とインバータ回路１３の間に位置しているため、例えば、ロースターが中仕切板の下部にあった場合でも、ロースターの熱をガイド２４により遮熱することもできる。

以上のように、本実施の形態においては、ガイドをインバータ回路を覆うように設けることで、インバータ回路に集中して風をおくることができるので、冷却性能のよい信頼性の高い機器を提供することができる。

当然、実施の形態１、２で記載した同様の効果がここでも得られる。

なお、実施の形態３では、インバータ回路１３のプリント基板２１が支持板１２側に向いて固定されていたが、逆にプリント基板２１が中仕切板１４側にあっても、同様の効果が得られるし、また、ガイド２４にインバータ回路１３を固定してもよい。

（実施の形態４）
図５、６は本発明の第４の実施の形態における誘導加熱調理器の支持板１２の上面図、詳細断面図を示すものである。

図５、６において、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、実施の形態１を参照とする。支持板１２は、放射状にリブ２５が伸び、外周部につながり、リブ２５間には穴２６が開いた形状となっている。この上に加熱コイル１１が、またこの下にインバータ回路１３が固定されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態１の参照とする。冷却手段２０から流されてきた風は、支持板１２とインバータ回路１３の間に勢いよく入っていく。ところが、支持板１２は、放射状に構成され、穴２６が開いているため、通ってきた風は、一部この穴２６から抜け、加熱コイル１１を冷却することとなる。つまり、風上の勢いのよい風が、加熱コイル１１とインバータ回路１３に当てることができる。

以上のように、本実施の形態においては、支持板が放射状に伸びたリブで構成されることにより、加熱コイル側にも勢いよく風が流れ、加熱コイル、インバータ回路両者を効率よく冷却することのできる信頼性の高い機器を提供することができる。

当然、実施の形態１〜４で記載した同様の効果がここでも得られる。

なお、実施の形態３では、インバータ回路１３のプリント基板２１が中仕切板１４側に向いて固定されていたが、逆にプリント基板２１が支持板１２側にあっても、同様の効果が得られる。

（実施の形態５）
図７は本発明の第５の実施の形態における誘導加熱調理器の詳細断面図を示すものである。

図７において基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、実施の形態１を参照とする。加熱コイル１１とインバータ回路１３を固定した支持板１２（これらを以後加熱コイルユニット２７と呼ぶことにする）と冷却手段２０の間には、風の方向を変えることのできる板状の風向板２８を冷却手段２０に固定している。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態１の参照とする。加熱コイルユニット２７と冷却手段２０が限られた狭い空間に構成され、両者の間隔が非常に近い位置にあると考える。冷却手段２０から流されてきた風は、加熱コイルユニット２７の方へ流されていく。ところが、加熱コイルユニット２７と冷却手段２０との間には、風向きを変える風向板２８があるため、両者の位置が近くても、風向を変えることができ、通常であればインバータ回路１３側しか流れない風が、加熱コイル１１側にも流すことができる。そうすることで、両者とも均等に冷却することができる。

以上のように、本実施の形態においては、風向板を構成することにより、限られた狭い空間に加熱コイルユニット（加熱コイルとインバータ回路）があっても、両者とも効率よく冷却することができる信頼性の高い機器を提供することができる。

なお、風向板は金属の板で構成させてもいいし、また固定も冷却手段に限らず、中仕切板にしてもいいし、支持板側で構成させてもいい。冷却手段と一体化させてもいい。

（実施の形態６）
図８は本発明の第６の実施の形態における誘導加熱調理器の詳細断面図を示すものである。

図８において、基本的な構成は実施の形態３と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。ガイド２９は冷却手段２０側に開口部を設け、インバータ回路１３に固定されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態３の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態３の参照とする。冷却手段２０から流されてきた風は、インバータ回路１３内に勢いよく入っていく。ところが、インバータ回路１３の周囲にはガイド２９が構成され、冷却手段２０側しか開口部がないため、インバータ回路１３を冷却した風は支持板１２の底を通って、加熱コイル１１へと導かれ加熱コイル１１を冷却する。つまり、勢いよく入った風全てが、インバータ回路１３を冷却しその後、加熱コイル１１を冷却するため、他へ逃げる風をほとんどなくすことができ、全てを両者の冷却に使用することができる。また、このガイド２９は中仕切板１４とインバータ回路１３の間に位置しているため、例えば、ロースターが中仕切板の下部にあった場合でも、ロースターの熱をガイド２９により遮熱することもできる。

以上のように、本実施の形態においては、ガイドをインバータ回路を覆うように設け、
さらにインバータ回路を冷却後、加熱コイルを冷却する構成とすることで、冷却手段から流れてきた風全てを、両者の冷却に使うことができるので、冷却性能のよい信頼性の高い機器を提供することができる。

当然、実施の形態１〜５で記載した同様の効果がここでも得られる。

（実施の形態７）
図９、１０は本発明の第７の実施の形態における誘導加熱調理器の第１の詳細断面図、第２の詳細断面図を示すものである。

図９、１０において、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。冷却手段２０は、インバータ回路１３の発熱量の大きい部品を構成しているヒートシンク１８側近傍の支持板１２の下部に固定され、インバータ回路１３及び加熱コイル１１を冷却している。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態１の参照とする。冷却手段２０は、加熱コイルユニット３０の下部に固定されていることから、非常に近い位置で加熱コイル１１及びインバータ回路１３を冷却することができるので、効率よく冷却させることができる。さらに、冷却手段２０までも加熱コイルユニット３０に含むことができるので、誘導加熱調理器の性能の重要な要素である内部部品の冷却性能をこの加熱コイルユニット３０だけで完結させることができる。つまり、１つのバーナーにおいてはこの加熱コイルユニット３０内の冷却性能さえ満足すれば、他のバーナーのどこへ配置させても、ほぼ問題なく性能をだすことができる。また、加熱コイル１１、支持板１２、インバータ回路１３、冷却手段２０がユニット化されているため、組立時も、このユニットを本体にセットするだけでよく、簡単に作ることができる。

以上のように、本実施の形態においては、冷却手段をも支持体に固定することにより、冷却性能を向上させることができるとともに、冷却手段をも含めたユニット化が実現できるため、ユニットで性能を完結でき、また組立てやすい機器を提供することができる。

当然、実施の形態１〜６で記載した同様の効果がここでも得られる。

さらに、図１０のようにガイド２９をインバータ回路１３と冷却手段２０両方に覆うようにすれば、外部へ逃げる風をなくすことができるので、より冷却性能を向上させることができる。

なお、実施の形態７では、冷却手段を端部に位置させているが、インバータ基板の中央に位置させて、吹き上げた風でインバータ基板を冷却させてもいいし、また、真ん中を開けたインバータ基板の中央部に冷却手段を位置させて、風を円周方向にだして冷却させてもいい。

また、冷却手段までの吸気について、外部からの新鮮な空気を導くための吸気径路を構成するダクトを設けてもより冷却性能を向上させることができる。

（実施の形態８）
図１１は本発明の第８の実施の形態における誘導加熱調理器の詳細断面図を示すもので
ある。

図１１において、基本的な構成は実施の形態３と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。ガイド２９の下方には、ガラスウール等で構成された断熱層３１を設けている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品の冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態３の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態３の参照とする。加熱コイルユニット２７の下方にロースター３３等の熱源があるとする。その際、ロースター３３からの熱は、中仕切板１４を通して、伝導する。ところが、ガイド２９の下方には、断熱層３１が設けられているため、インバータ回路１３には、ほとんど熱影響はなく、熱から基板を守ることができる。

以上のように、本実施の形態においては、ガイドの下方に断熱層を設けることで、限られた狭い空間の中でも、冷却性能を満足する加熱コイルユニットを構成することができるので、信頼性の高い機器を提供することができる。

当然、実施の形態１〜７で記載した同様の効果がここでも得られる。

また、断熱層は、ガラスウールにこだわらず、無機質のマイカ等でも同様の効果が得られる。

（実施の形態９）
図１２は本発明の第９の実施の形態における誘導加熱調理器の内部の斜視図を示すものである。

図１２において、基本的な構成は実施の形態１と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。加熱コイル１１、支持体１２、インバータ回路１３を構成する加熱コイルユニット２７が、各バーナーに配置されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の内部部品に冷却構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、実施の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は実施の形態１の参照とする。加熱コイルユニット２７は、ユニット化されているため、誘導加熱調理器の性能の重要な要素である内部部品の冷却性能をこの加熱コイルユニット２７だけで完結させることができる。つまり、１つのバーナーにおいてはこの加熱コイルユニット２７内の冷却性能さえ満足すれば、他のバーナーのどこへ配置させても、ほぼ問題なく性能をだすことができる。また、加熱コイル１１、支持板１２、インバータ回路１３がユニット化されて、かつ標準化されているため、組立時もこのユニットを本体にセットするだけでよく、簡単に作ることができる。また、多機種展開時においても、同様にこの加熱コイルユニット２７をセットするだけでいいので、開発のロスも減らすことができる。また、各バーナー仕様を各々変えたい場合でも、その仕様の加熱コイルユニットを入れ替えるだけですむので、簡単にコストをかけなくていい。

以上のように、本実施の形態においては、加熱コイル、支持板、インバータ回路をユニット化することにより、簡単にコストをかけずに、多機種展開もできるし、また標準化できるため簡単に組立をすることができるため、信頼性が高く、組立性のいい機器を提供す
ることができる。

当然、実施の形態１〜８で記載した同様の効果がここでも得られる。

ここでは、加熱コイル、支持板、インバータ回路をユニット化で述べているが、さらに冷却手段を加えてユニット化しても、より標準化できるため、同様の効果が得られる。

さらに、一部の加熱コイルユニットにおいて、冷却手段は本体中央部の方に配置されているが、それぞれ冷却手段までの外部からの冷却経路を構成する筒状あるいはコの字状の冷却ガイド（例えば、図２の冷却ガイド３２参照）を設け、新鮮な空気で冷却させることで、さらに冷却効率を向上することができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、内部部品を効率よく冷却し、かつユニット化、標準化されたバーナーユニットを構成することにより、加熱、調理を行う他の調理機器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の内部の斜視図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の支持体の上面図 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態６における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態７における誘導加熱調理器の第１の詳細断面図 本発明の実施の形態７における誘導加熱調理器の第２の詳細断面図 本発明の実施の形態８における誘導加熱調理器の詳細断面図 本発明の実施の形態９における誘導加熱調理器の内部の斜視図 従来の誘導加熱調理器の詳細断面図 従来の誘導加熱調理器の詳細断面図

符号の説明

１１ 加熱コイル
１２ 支持板（支持体）
１３ インバータ回路
１４ 中仕切板
１５ 支持軸
１６ バネ
１７ 凹部
１８ ヒートシンク
２０ 冷却手段
２１ プリント基板
２４、２９ ガイド
２５ リブ
２７、３０ 加熱コイルユニット
２８ 風向板
３１ 断熱層
３２ 冷却ガイド
３３ ロースター

Claims (1)

1. 鍋を加熱させる加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する支持体と、支持軸が固定され前記支持軸に差し込まれたバネが前記支持体の複数の凹部に挿入されることで前記支持体を本体に支持する中仕切板と、前記中仕切板の下部に設けたロースターと、前記加熱コイルを駆動するインバータ回路を冷却する冷却手段とを備え、前記支持体の下部に前記インバータ回路の電子部品を載置するプリント基板を固定するとともに、前記インバータ回路を覆設するコの字状のガイドを有し、前記ガイドは、前記冷却手段側と前記冷却手段の反対側に開口部を設け、前記中仕切板と前記インバータ回路の間に配置され、前記支持体下部または前記プリント基板に固定された誘導加熱調理器。