JP4325640B2 - 電磁加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭等で使用する冷却用の送風構成を有する電磁加熱調理器に関するものである。

従来、この種の電磁加熱調理器は、略箱形の本体の後ろ右上部から吸気し、後ろ左上部から排気する構成となっている。本体内では吸気口近傍に送風機を有し、吸気口から吸気した空気を本体内に送風する構成である。本体内に送風された空気は制御回路等を冷却した後、本体内で順次押されて本体上部に押し出される。本体上部には加熱コイルが複数個配置してあり、これを冷却した後に本体後ろ左上部の排気口から排気される。

この吸気から排気までの間に、送風機から送りだされた空気は本体内一部が滞留したり、本体を構成する部品の隙間から漏れ出たりして、実際には吸気した空気の約三分の一程度しか排気口から排気されないといった非効率的な構成であった。

従来の電磁加熱調理器の送風構成として以下の構成のものがある（例えば、特許文献１参照）。

前記従来の電磁加熱調理器の送風構成は、吸気口から送風機であるシロッコファンで吸気し、本体内に送風し、あとは本体内を順次送風される空気に押し出されて排気口から排気される構成としていた。
特許第３６６８５９７号公報

しかしながら、従来の構成では、吸気口から吸気した空気を吸気口近傍に配置した送風機で本体内に送風するが、空気の流れは本体内の構成部品によりほぼ大きな流れが形成されて送風機から送りだされた空気が順次押し出される形となり、本体後ろ左上部から排気される空気は吸気された空気の約三分の一程度であり、最後に冷却される本体左上に配置された加熱コイルには多くの冷却風は届かない構成となっている課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、吸気した空気を効率的に送風し、排気口まで順次送風経路を風が移動して、冷却対象部品を順次冷却し、排気口からほとんどの冷却風を排気することができる電磁加熱調理器を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電磁加熱調理器は、箱状の本体上部に備えた天板と、前記天板の下に配置され前記天板上の被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波数の電力を制御する半導体素子を備える制御回路と、前記制御回路と前記加熱コイルを収納し室内の空気を吸気口から吸気して排気口から排出する送風路に送風する送風装置とを備え、前記送風路は、基板収納上部及び基板収納下部とで構成され前記制御回路を形成する制御基板を収納する第一送風路と、前記加熱コイルで一部が形成され前記第一の送風路の風下側に設けられる第二送風路とを備え、前記制御基板上に配置された前記半導体素子と熱結合するヒートシンク上近傍で、前記基板収納上部に下方になめらかに変形させた絞り部を設け、前記第１の送風路において前記ヒートシンク付近だけ前記送風路の断面積を小さくすると共に、前記送風路の吸気口を前記本体内に配置し、前記本体前部の上面と下面に通風孔を設け、前記通風孔を通過した風が前記吸気口に隣接した前記送風装置で前記送風路内に送風される構成としたものである。

これにより、電磁加熱調理器の本体内冷却を効率的に行い、本体内の送風量を抑えることで、騒音が小さくて冷却効率の良い本体冷却が行えるものである。また、吸気口が異物でふさがれることなく、多数の通風孔から少しずつ吸気することで、吸気が減少して冷却できなくなるといった冷却能力の低下を防止することができる電磁加熱調理器を提供することができるものである。

本発明の加熱調理器は、電磁加熱調理器の冷却を効率的に行うことができるので、冷却時に発生する騒音を小さくすることができるとともに、冷却構成をよりコンパクトにすることができる。また、送風を効率的に行うことができるので、送風装置を小さくすることで、他の部品を収納しやすくすることができ、経済的にも安価で小さい送風装置を使うことができる。

第１の発明は、特に箱状の本体上部に備えた天板と、前記天板の下に配置され前記天板上の被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波数の電力を制御する半導体素子を備える制御回路と、前記制御回路と前記加熱コイルを収納し室内の空気を吸気口から吸気して排気口から排出する送風路に送風する送風装置とを備え、前記送風路は、基板収納上部及び基板収納下部とで構成され前記制御回路を形成する制御基板を収納する第一送風路と、前記加熱コイルで一部が形成され前記第一の送風路の風下側に設けられる第二送風路とを備え、前記制御基板上に配置された前記半導体素子と熱結合するヒートシンク上近傍で、前記基板収納上部に下方になめらかに変形させた絞り部を設け、前記第１の送風路において前記ヒートシンク付近だけ前記送風路の断面積を小さくすると共に、前記送風路の吸気口を前記本体内に配置し、前記本体前部の上面と下面に通風孔を設け、前記通風孔を通過した風が前記吸気口に隣接した前記送風装置で前記送風路内に送風される構成とすることで、効率的な冷却が可能でさらに騒音が小さくコンパクトな冷却装置を備えることができる電磁加熱調理器を提供することができるものである。

また、送風路内において、制御回路は加熱コイルよりも風上に位置する構成とすることにより、耐熱温度の低い部材には比較的低温の冷却風で冷却し、耐熱温度が高い部材には温度が上昇した冷却風で冷却することで、部材の耐熱温度範囲ないで効率的に冷却することができる電磁加熱調理器を提供することができるものである。

また、加熱コイルが送風路の一部を構成することにより、コイルを天板に近づけることができるとともに加熱コイルを冷却することができ、さらに加熱コイルが送風路の一部を形成し、送風路を形成する材料を節約することができる電磁加熱調理器を提供することができるものである。

また、送風路は、基板収納上部及び基板収納下部とで構成され制御回路を形成する制御基板を収納する第一送風路と、加熱コイルで一部が形成され第一の送風路の風下側に設けられる第二送風路とを備え、制御基板上に配置された半導体素子と熱結合するヒートシンク上近傍で、基板収納上部に下方になめらかに変形させた絞り部を設け、第１の送風路においてヒートシンク付近だけ送風路の断面積を小さくする構成としたことにより、冷却が必要なヒートシンク近傍を冷却風が通過するときに風速が速くなり、冷却能力を大きくすることができ、送風路の断面積を変化させることで、当該ヒートシンクを効率的に冷却することができる電磁加熱調理器を提供することができるものである。

また、送風路の吸気口を本体内に配置し、本体前部の上面と下面に通風孔を設け、前記通風孔を通過した風が前記吸気口に隣接した送風装置で送風路内に送風される構成としたことにより、吸気口が異物でふさがれることなく、多数の通風孔から少しずつ吸気することで、吸気が減少して冷却できなくなるといった冷却能力の低下を防止することができる電磁加熱調理器を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態及び参考の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態及び参考の形態によって本発明が限定されるものではない。

（参考の形態１）
図１は本発明の参考の形態１における電磁加熱調理器の断面図である。図２は本発明の参考の形態１における電磁加熱調理器の部分断面図である。図３は本発明の参考の形態１における電磁加熱調理器の正面図である。図４は従来の電磁加熱調理器の斜視図である。

略直方体の本体１の天面を結晶化ガラスで形成された天板２で形成されている。天板２の下には加熱コイル３が左右に１組ずつ配置してある。本体１後部には加熱コイル３と三角形を成す位置に略円形のラジエントヒーター４が備えてある。本体１下部右側には操作部５が本体１から前面方向に傾斜状に設けてある。本体１下部左側には魚を焼くグリル６が備えてある。グリル６の扉部７はガラス板８と取っ手９で形成されて、グリル６内を前後に移動する。操作部５後方には制御回路１０が上下２段に収納されている。

天板２後方に幅方向に長く向かって右側に吸気口１１と向かって左側に排気口１２が形成されている。操作部５側が吸気口１１でグリル６側が排気口１２である。本体１に内蔵した送風装置を形成するシロッコファン１３で吸気口１１から吸気された空気は制御回路１０を冷却して排気口１２から排出される。

天板２上には鍋１４が載置されて、上制御基板１５と下制御基板１６とで形成された制御回路１０に制御された加熱コイル３により鍋１４が電磁誘導で加熱される。天板２の上に鍋１４等を載置して操作部５を操作して制御回路１０を駆動し、加熱コイル３に通電することで加熱コイル３が鍋１４を電磁誘導で加熱する。所望の加熱を終了すると操作部５を操作して加熱コイル３による鍋１４の加熱を停止する。

鍋１４を加熱するとき、加熱効率は約９０％であり、１０％は熱損失となる。この熱が、主に制御回路１０の部品であるＩＧＢＴ１７から放熱される。また、加熱コイル３からも熱として放出される。ＩＧＢＴ１７は半導体素子で主たる高周波加熱電源を制御する。加熱コイル３に周波数の高い電力を供給して鍋１４を加熱し、内部ロスである熱はヒートシンク１８に熱伝導により伝えられる。ヒートシンク１８はシロッコファン１３の風にさらされているので、この風に熱を放出する。

加熱コイル３はＩＧＢＴ１７からの電力の供給を受けて鍋１４に電磁エネルギーを供給する。鍋１４は加熱コイル３からの電磁エネルギーをジュール熱に変えて発熱し、収納した調理物を加熱する。加熱コイル３は電磁エネルギーを鍋１４に供給すると同時に自身の電気抵抗により、自己発熱する。この発熱を冷却風により冷却する。

冷却風の流れを最初から説明すると、吸気口１１から吸気した室内の空気をシロッコファン１３で本体１内に送風する。このとき冷却風は室温と同じ温度である。シロッコファン１３は縦軸に配置されたモーター１９で駆動されている。シロッコファン１３の出口には、基板収納下部２０と基板収納上部２１とで第一送風路２２を形成し、一端を前記シロッコファン１３出口付近に開口し、他端を本体１前部に位置している。第一送風路２２内には制御回路１０を形成する下制御基板１６と上制御基板１５とが水平方向に配置されて収納されている。第一送風路２２は気密的であるので内から空気はほとんど漏れない。

上制御基板１５にも下制御基板１６にもシロッコファン１３に近い位置つまり第一送風路２２の入り口付近にＩＧＢＴ１７を熱的に結合したヒートシンク１８がＩＧＢＴ１７の冷却フィンとして配置されている。基板収納上部２１のヒートシンク１８上付近は下に凹状に滑らかに変形させて絞り部２３を形成している。これにより、第一送風路２２のヒートシンク１８付近の断面積はヒートシンク１８付近だけが比較的小さくなる。シロッコファン１３からの冷却風は第一送風路２２内から漏れないので、このヒートシンク１８付近を通過するときに、断面積が小さいことにより速度が速くなる。したがってヒートシンク１８からの熱を効率良く奪うことができる。

上制御基板１５と下制御基板１６を冷却した空気はヒートシンク１８等の熱を奪って若干温度上昇し、次に本体１前部において第一送風路２２から本体１上部に位置する第二送風路２４に入る。第一送風路２２は第二送風路２４と連通している。第二送風路２４はコイル通路２５と加熱コイル３とで形成されている。第二送風路２４の一端は第一送風路２２に連通し、他端は本体１後ろで天板２よりもさらに後ろに位置する排気口１２に連通している。

第二送風路２４はその一部を加熱コイル３で形成している。加熱コイル３は天板２下数ミリの位置に天板２と平行に位置すると同時に第二送風路２４を形成している。

加熱コイル３が鍋１４を加熱するときに自己発熱で温度が上昇しても、第二送風路２４内を通過する冷却風により、加熱コイル３下側から冷却されることとなる。加熱コイル３を冷却した冷却風はヒートシンク１８を冷却した後よりもさらに温度が上昇し、やがて排気口１２から本体１外へ排出される。第一送風路２２と第二送風路２４とで送風路２６を形成している。

ここで、ヒートシンク１８に熱的に結合したＩＧＢＴ１７の耐熱温度は約摂氏１２０度である。加熱コイル３を形成するエナメル線の耐熱温度は約摂氏１８０度である。冷却風は耐熱温度の低い部品から冷却して、耐熱温度の高い部品を最後に冷却する。つまり、シロッコファン１３の出口に近い位置にはＩＧＢＴ１７と熱的に結合したヒートシンク１８を配置することで、比較的耐熱温度の低いＩＧＢＴ１７を備えた制御回路１０を冷却した後に比較的耐熱温度の高い加熱コイル３を冷却する。

これにより、冷却風が発熱部品を冷却しながら順次温度が上昇してゆき、冷却できる温度が上昇することになるが、部品の耐熱温度が低いものから高いものへ順次冷却することで部品の温度と部品の耐熱温度との余裕を均一的に維持することができ、製品全体の耐熱性のバランスが取れていることとなる。

以上のように構成された電磁加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、天板２上に鍋１４を置き、調理物を収納する。操作部５を操作し、制御回路１０から加熱コイル３に電力を供給し、加熱コイル３から鍋１４に電磁エネルギーを供給する。鍋１４で電磁エネルギーは熱に変換され、調理物を加熱することとなる。

制御回路１０上ではＩＧＢＴ１７で発熱した熱が熱的結合により熱伝導でヒートシンク１８に伝わる。モーター１９に駆動されたシロッコファン１３は第一送風路２２に冷却風を送風する。第一送風路２２内では制御回路１０上のヒートシンク１８に伝導してきた熱を冷却風により熱を奪う。冷却風は若干温度が上昇することとなる。特に、ヒートシンク１８付近は第一送風路２２の断面積が小さいので、冷却風の速度が速くなり効率的にヒートシンク１８を冷却することとなる。気密的な構成の第一送風路２２により冷却風は拡散することなく、第一送風路２２に連通する第二送風路２４に流入する。第二送風路２４はその一部を加熱コイル３で形成している。鍋１４を加熱する加熱コイル３は自己発熱により、温度が上昇するが、第二送風路２４内を通過する冷却風により、加熱コイル３下面から冷却されることとなる。

冷却風は最初制御回路１０のヒートシンク１８から熱を奪い、温度が上昇する。次に加熱コイル３から熱を奪い、さらに温度上昇するが、ＩＧＢＴ１７の耐熱温度である摂氏１２０度に対して冷却風の温度が約摂氏４０度であり約８０度の余裕がある。加熱コイル３の耐熱温度が約摂氏１８０度に対して冷却風の温度は約８０度であり、約１００度の余裕である。

このように本体１全体として、各部品の耐熱温度に対して、余裕温度をほぼ均等に維持して冷却能力を効率良く配分している。

鍋１４の加熱が終了すると、操作部５を操作して、制御回路１０から加熱コイル３への電力供給を停止する。

（実施の形態１）
図５は本発明の実施の形態１における電磁加熱調理器の断面図である。

本体３０前部の上面と下面に、外部と本体３０内を連通する通風孔３１が複数個設けてある。本体３０内には吸気口３２が設けてあり、吸気口３２に隣接して送風装置を形成するプロペラファン３３が備えてある。プロペラファン３３の後ろに位置して制御回路３４が送風路３５内に配置してある。天板２、加熱コイル３、操作部５、排気口１２、鍋１４、ＩＧＢＴ１７、ヒートシンク１８、絞り部２３は参考の形態１と同じ形状であり、同一の機能である。

本体３０前部の通風孔３１は複数個あり、本体３０の上下左右の面に分散して配置してあるので、同時に目詰まりすることはない。本体３０内に備えられた吸気口３２から吸気
してプロペラファン３３で送風路３５に送風された冷却風は以降の動作については参考の形態１と同じであるので、説明を省略する。

なお、通風孔３１は本体３０前部に配置したが、本体の外郭のどの位置でも良い。

また、絞り部２３をヒートシンク１８近傍に設けたが、冷却能力を必要とする部品の近傍に設ければ良い。

以上のように、本発明にかかる電磁加熱調理器は、電磁加熱調理器の冷却を効率的に行うことができるので、冷却時に発生する騒音を小さくすることができるとともに、冷却構成をよりコンパクトにすることができる。また、送風を効率的に行うことができるので、送風装置を小さくすることで、他の部品を収納しやすくすることができ、経済的にも安価で小さい送風装置を使うことができ、電磁加熱調理器の冷却構成は、送風路を気密的に構成にすることで、省エネに効果があるとともに、必要な風量が少なくて済むので、静音構成の冷却装置にしても効率的に冷却することができ、送風装置もコンパクトにすることができて、収納スペースに余裕ができ、また、小さな駆動系にすることができるので、経済的であり、静音化、省スペース化、省エネにも効果がある電磁加熱調理器を提供することができる。

本発明の参考の形態１における電磁加熱調理器の断面図 本発明の参考の形態１における電磁加熱調理器の部分断面図 本発明の参考の形態１における電磁加熱調理器の正面図 従来の電磁加熱調理器の斜視図 本発明の実施の形態１における電磁加熱調理器の断面図

符号の説明

１ 本体
２ 天板
３ 加熱コイル
１０ 制御回路
１１ 吸気口
１２ 排気口
１３ シロッコファン（送風装置）
１５ 上制御基板
１６ 下制御基板
２２ 第一送風路
２４ 第二送風路
２６ 送風路
３０ 本体
３１ 通風路
３２ 吸気口
３３ プロペラファン
３４ 制御回路
３５ 送風路

Claims (1)

1. 箱状の本体上部に備えた天板と、前記天板の下に配置され前記天板上の被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波数の電力を制御する半導体素子を備える制御回路と、前記制御回路と前記加熱コイルを収納し室内の空気を吸気口から吸気して排気口から排出する送風路に送風する送風装置とを備え、前記送風路は、基板収納上部及び基板収納下部とで構成され前記制御回路を形成する制御基板を収納する第一送風路と、前記加熱コイルで一部が形成され前記第一の送風路の風下側に設けられる第二送風路とを備え、前記制御基板上に配置された前記半導体素子と熱結合するヒートシンク上近傍で、前記基板収納上部に下方になめらかに変形させた絞り部を設け、前記第１の送風路において前記ヒートシンク付近だけ前記送風路の断面積を小さくすると共に、前記送風路の吸気口を前記本体内に配置し、前記本体前部の上面と下面に通風孔を設け、前記通風孔を通過した風が前記吸気口に隣接した前記送風装置で前記送風路内に送風される構成とした電磁加熱調理器。