JP4444231B2 - 組み込み式誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、組み込み式誘導加熱調理器の内部構成に関するものである。

近年、キッチンには多種多様の電気製品が納められており、これらを効率的に配置させ、使い勝手を向上させるとともに、デザイン性についても重要視されてきている。そういう背景の中、現在キッチンの有効活用ということで、ビルトインタイプのＩＨクッキングヒーター、ガス調理器等の調理器具の下方に、電気レンジや食器洗い乾燥機、また引きだし等の収納スペースを設けられている。その際、そのスペースを大きく使用するために、ビルトインタイプのＩＨクッキングヒーターやガス調理器の本体厚みをできるだけ薄くす
る必要性がある。

従来の組み込み式誘導加熱調理器の内部構成を図１０、１１において説明する。渦巻状に形成された加熱コイル１は樹脂性の支持体２の上に載置され、接着されている。加熱コイル１を駆動するインバータ基板３が樹脂性の基板支持体４上に配置され、またインバータ基板３の前方には加熱コイル１やインバータ基板３を冷却するファンモーター等で構成された冷却手段５が配置されている。インバータ基板３上には、加熱コイル１を駆動する半導体素子である発熱部品６を締結したアルミニウム等の熱伝導のよい金属で構成された放熱体７が固定されている。冷却手段５によって、加熱コイル１や発熱部品６を有する放熱体７を冷却している。加熱コイル１は、放熱体７を有するインバータ基板３の上方に位置するようバネ等の弾性体を介して、基板支持体４に載置されている（弾性体は加熱コイルと鍋底の隙間寸法（ギャップ）を確保するために使用）。鍋等を載置する天板部８と全体を支持する外郭９が本体を構成している。
特開平９−３１２１９５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、加熱コイル１とインバータ基板３が上下に位置しているために、どうしても、加熱コイル１の厚み、支持体２の厚み、インバータ基板３の厚み、放熱体７の厚みがプラスされるため、本体としての厚みが厚くなるという課題を有していた。近年開発されたオールメタル加熱においては、より加熱コイル１の厚みや支持体２の厚みが大きくなり、より本体厚みが増してしまう。また、本体として発熱部品を有効な位置に配置させるためのスペースがなく、またその配置での冷却性能を満足させるための低コストで効率的な冷却もできていなかった。さらに、弾性体により摺動自由な加熱コイル１の下に、放熱体７が位置しているため、例えば本体を落下させた場合など、衝撃があった場合に加熱コイル１の摺動により放熱体７にぶち当たり、インバータ基板３を破損させてしまう可能性がある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、加熱コイルとインバータ基板を並列に配置させることで、本体厚みを薄くし、薄型化した組み込み式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、本発明の組み込み式誘導加熱調理器は、加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する支持体と、前記加熱コイルを駆動する半導体素子で構成された発熱部品を締結している放熱体を載置し前記加熱コイルを駆動させるインバータ基板と、前記加熱コイル、前記支持体及び前記インバータ基板を保持する基板支持体と、前記加熱コイル及び前記インバータ基板を冷却する冷却手段と、を有し外郭内に設けたモジュールを備え、前記モジュールは、前記加熱コイルと前記放熱体が、上下で重ならないように前記外郭の前方から見て左右に並列して配置され、かつ前記加熱コイル及び前記インバータ基板の前方周辺部に位置した前記冷却手段からの空気が前記加熱コイル及び前記放熱体に直接当てられて前記加熱コイル及び前記放熱体が同時に冷却されるとともに、同一の前記モジュールが前記外郭内に２個設けられた構成としたものである。

これによって、効率的な冷却性能も満足しつつ、かつ本体厚みを大きく薄型化することができる。

また、本体を薄型化するだけでなく、冷却性能をも向上できる信頼性も高い機器を提供することができる。

また、本体を薄型化するだけでなく、多機種に展開しやすいフレキシブルな機器を提供することができる。

本発明の組み込み式誘導加熱調理器は、本体厚みを従来より大きく薄型化できるため、機器の下の空間を広くとることができる。そのことにより、収納スペースが大きくとれたり、また多種多様の電気製品を設置することができたりとキッチンにおいて、バリエーションの広い提案ができる機器を提供できる。また、加熱コイルとインバータ基板は並列に配置されているため、輸送時の落下等の衝撃に対しても、基板が破損しにくい信頼性の高い機器をも提供できる。

第１の発明は、加熱コイルと、加熱コイルを支持する支持体と、前記加熱コイルを駆動する半導体素子で構成された発熱部品を締結している放熱体を載置し前記加熱コイルを駆動させるインバータ基板と、前記加熱コイル、前記支持体及び前記インバータ基板を保持する基板支持体と、前記加熱コイル及び前記インバータ基板を冷却する冷却手段と、を有し外郭内に設けたモジュールを備え、前記モジュールは、前記加熱コイルと前記放熱体が、上下で重ならないように前記外郭の前方から見て左右に並列して配置され、かつ前記加熱コイル及び前記インバータ基板の前方周辺部に位置した冷却手段からの空気が前記加熱コイル及び前記放熱体に直接当てられて前記加熱コイル及び前記放熱体が同時に冷却されるとともに、同一の前記モジュールが前記外郭内に２個設けられた構成とすることで、本体を薄型にすることができるので、キッチンの収納空間を広くとることのできるフレキシブルな機器を提供することができる。

また、インバータ基板において、加熱コイルを駆動する発熱素子を締結している放熱体を設け、放熱体と加熱コイルは、並列して配置されている構成とすることで、本体を薄型化するだけでなく、冷却性能をも向上できる信頼性も高い機器を提供することができる。

また、加熱コイルと、支持体と、インバータ基板は、基板支持体に保持され、モジュール化された構成とすることで、本体を薄型化するだけでなく、多機種に展開しやすいフレキシブルな機器を提供することができる。

第２の発明は、特に第１の発明の加熱コイルと放熱体において、加熱コイルの天面と、放熱体の天面は略同一高さで並列して配置された構成とすることで、本体厚みをより薄型化するだけでなく、冷却性能をも向上させた信頼性の高い機器をも提供することができる。

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。

（参考の形態１）
図１〜３は、本発明の第１の参考の形態における組み込み式誘導加熱調理器の断面図、組み込み式誘導加熱調理器の上面図、製品をキッチンに取付けた斜視図を示すものである。

図１〜３において、渦巻状に形成された加熱コイル１１は樹脂性の支持体１２の上に載置され、接着されている。加熱コイル１１を駆動するインバータ基板１３が樹脂性の基板支持体１４上に配置され、加熱コイル１１とインバータ基板１３は両者並列して配置されている。また、並列して配置されている両者の前方には、両者を冷却するために設けられたファンモーター等で構成された冷却手段１５が配置されている。インバータ基板１３上
には、加熱コイル１１を駆動する半導体素子である発熱部品１６を締結したアルミニウム等の熱伝導のよい金属で構成された放熱体１７が固定されている。加熱コイル１１の上部には鍋等を載置する天板部１８があり、全体を支持する外郭１９とともに本体を構成している。本体は、キッチン２０にセットされ、本体下方には、電気オーブン２１等が組み込まれている。

以上のように構成された組み込み式誘導加熱調理器の内部構成について、以下その動作、作用を説明する。

まず、上記構成において、加熱コイル１１は支持体１２の上に載置されている。また、インバータ基板１３は基板支持体１４上に載置されている。さらに、両者は並列に配置されかつ、各々外郭１９の上方に固定されている。そして、両者の前方周辺部には、発熱源である加熱コイル１１と発熱部品１６の冷却を行うための冷却手段１５が備えられ、横方向から冷却風が当てられている。本構成においてはインバータ基板１３を加熱コイル１１の横に配置させるためのスペースは確保されている。また、インバータ基板１３面積もＬ字状（もしくはコの字状）にすることにより、確保することができている。つまり、この構成により、加熱コイル１１及びインバータ基板１３は上下で重なり合うことはないために本体厚みは、各々の厚みだけに従うため、薄型化させることができる（約４５ミリ程度に抑えることができる）。かつ加熱コイル１１とインバータ基板１３は冷却手段１５からのフレッシュな空気を直接当てられることから、冷却性能も向上させることができる。

以上のように、本参考の形態においては、加熱コイルと加熱コイルを駆動するインバータ基板を並列に配置し、その周辺に冷却手段を配置させた構成とすることにより、効率的な冷却性能も満足しつつ、かつ本体厚みを大きく薄型化させることができる。この薄型化により、キッチン２０に本体を設置した際、下方の空間は大きく使うことができる。それにより、電気オーブン２１、洗濯機、食器洗い乾燥機また収納スペースとして有効に利用でき、使用者にとって使い勝手のよいキッチンを提供することができる。また、加熱コイルとインバータ基板は上下に重なり合ってはいないので、例えば、落下等の衝撃で加熱コイルが摺動して下方に動いたとしても、部品高さのある放熱体やコンデンサは加熱コイルの下方に位置していないため、ぶち当たることはなく、インバータ基板は破損しにくくなるため、壊れにくい信頼性の高い機器をも提供できる。

なお、参考の形態１では、加熱コイルとインバータ基板を並列に配置させると記載しているが、インバータ基板の一部（低部品を載置した部分）が加熱コイルの下に配置されたとしても、効果については同等のことが得られるために問題はない。

また、アルミ加熱用の加熱コイル等の厚いものに対しては、非常に大きな効果が得られる。

（実施の形態１）
図４、図５は本発明の第１の実施の形態における組み込み式誘導加熱調理器の断面図、組み込み式誘導加熱調理器の上面図を示すものである。

図４、図５において、基本的な構成は参考の形態１と同様であるため、構成の違うところのみを説明する。インバータ基板１３上に配置された発熱部品１６は放熱体１７に締結され、放熱体１７と加熱コイル１１は並列に配置されている。

以上のように構成された組み込み式誘導加熱調理器の内部構成について、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を参照とする。発熱部品１６を有する放熱体１７は放熱の効率をよくするため、約２０〜３０ｍｍの高さが必要となる。ところが加熱コイル１１と放熱体１７は上下で重なり合っていないため、本体を薄く構成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、加熱コイルを駆動する発熱素子を締結している放熱体と加熱コイルは、並列して配置されている構成とすることで、本体を薄型化するだけでなく、冷却性能をも向上した機器を提供することができる。

当然、参考の形態１に示した効果も同様に得られる。

（実施の形態２）
図６は本発明の第２の実施の形態における組み込み式誘導加熱調理器の断面図を示すものである。

図６において、基本的な構成は参考の形態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の天面２２と放熱体１７の天面２３はほぼ同一高さで構成され、また冷却手段１５も両者とほぼ同一高さで配置されている。

以上のように構成された組み込み式誘導加熱調理器の内部構成について、以下その動作、作用を説明する。

動作、作用についても、参考の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は参考の形態１を参照とする。インバータ基板１３は放熱体１７等の背の高い部品が載置されているため、加熱コイル１１よりは高くなっている。ところが、加熱コイル１１とインバータ基板１３は両者並列して配置されており、放熱体の天面２３は加熱コイルの天面２２とほぼ同一高さに合わしているため、インバータ基板１３の基板面上には隙間を有すので上方にもっていくことができるし、また冷却手段１５も同一高さなので、より本体高さを薄くすることができる。また、３者がほぼ同一高さであり、横方向からの冷却風を同時に同様の風速で風を当てることができるため、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、加熱コイルと放熱体において、加熱コイルの天面と、放熱体の天面は略同一高さで並列して配置された構成とすることで、本体厚みをより薄型化するだけでなく、冷却性能をも向上させた信頼性の高い機器をも提供することができる。

当然、参考の形態１、実施の形態１に示した効果も同様に得られる。

（参考の形態２）
図７、８は本発明の第２の参考の形態における組み込み式誘導加熱調理器の断面図、組み込み式加熱調理器の上面図を示すものである。

図７、８において、基本的な構成は参考の形態１と同様であるため、参考の形態１を参照とする。加熱コイル１１の前方にはファンモーター等の冷却手段１５を配置し、加熱コイル１１の後方にはインバータ基板１３上に固定された発熱部品１６を有する放熱体１７が配置されている。加熱コイル１１及び支持体１２の下には、１０ｍｍ〜２０ｍｍの空間（冷却径路）２４が設けられている。

以上のように構成された組み込み式誘導加熱調理器の内部構成について、以下その動作
、作用を説明する。

動作、作用についても、参考の形態１の内容と違う部分についてだけ述べるため、同様の内容は参考の形態１を参照とする。冷却手段１５がクロスフローファンのような薄くて横方向に長いファンとする。冷却手段１５からの風は一部は、斜め上方への流れで近傍にある加熱コイル１１を冷却する。そして、他の流れは加熱コイル１１の下方の冷却径路２４を通って勢い（風速）を保ったままインバータ基板１３上の放熱体１７までたどりつき、冷却をおこなう。冷却風の経路が直線的であるため、風速を保ったままインバータ基板１３を冷却できるので、効率よく両者を冷却することができる。これにより、発熱レベルの高い部品を加熱コイル後方に配置させたりといろんな位置にもっていくことができるため、インバータ基板の形状もフレキシブルに変えることができ、本体サイズ違いや形状の違いに対しても（加熱コイルのピッチ、バーナー数、本体サイズの多様化−横長７５ｃｍや縦長タイプ）対応することができ、かつ薄型化も実現できる。

以上のように、本参考の形態においては、加熱コイル前方に冷却手段、加熱コイル後方にインバータ基板を配置し、加熱コイル下方には冷却手段からの冷却径路を設けた構成とすることで、本体を薄型化するだけでなく、本体サイズや形状をフレキシブルに展開でき、かつ効率的な冷却を行う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、参考の形態１、実施の形態２、３に示した効果も同様に得られる。

なお、加熱コイルのしたの冷却径路において、実施の形態４では空間にして説明したが、コの字状のフードを別部品で構成させて、冷却径路を作成しても同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
図９は本発明の第３の実施の形態における組み込み式誘導加熱調理器の上面図を示すものである。

図９において、基本的な構成は参考の形態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を載置している支持体１２とインバータ基板１３と冷却手段１５は全て基板支持体１４上に支持されている。

以上のように構成された組み込み式誘導加熱調理器の内部構成について、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、同様の内容は参考の形態１を参照とする。加熱コイル１１と、インバータ基板１３と、冷却手段１５はひとつの部品である基板支持体１４に支持されている。つまり、これらをひとつのユニットとし完結したものとして、取り扱うことができる。冷却性能を含めた性能を満足したひとつのモジュールとして成り立つ。よって、このモジュールがあれば、多機種展開（バーナー数の違い、バーナーピッチの違い、入力の違い、本体サイズの違い等）の際にも、筐体が変わるだけで、基本的にはこのモジュールを使用して展開できるため、コストや金型費を大きく抑えることができる。

以上のように、本実施の形態においては、加熱コイルと、支持体と、インバータ基板と、冷却手段は、基板支持体に保持され、モジュール化された構成とすることで、本体を薄型化するだけでなく、多機種に展開しやすいフレキシブルな機器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる組み込み式誘導加熱調理器は本体を薄く構成することができるため、誘導加熱と別の電気熱源機器とを組み合わせた機器等の用途にも適用できる。

本発明の参考の形態１における組み込み式誘導加熱調理器の断面図 本発明の参考の形態１における組み込み式誘導加熱調理器の上面図 本発明の参考の形態１における製品をキッチンに取付けた斜視図 本発明の実施の形態１における組み込み式誘導加熱調理器の断面図 本発明の実施の形態１における組み込み式誘導加熱調理器の上面図 本発明の実施の形態２における組み込み式誘導加熱調理器の断面図 本発明の参考の形態２における組み込み式誘導加熱調理器の断面図 本発明の参考の形態２における組み込み式誘導加熱調理器の上面図 本発明の実施の形態３における組み込み式誘導加熱調理器の上面図 従来の組み込み式誘導加熱調理器の断面図 従来の組み込み式誘導加熱調理器の上面図

１１ 加熱コイル
１２ 支持体
１３ インバータ基板
１４ 基板支持体
１５ 冷却手段
１６ 発熱部品
１７ 放熱体
１８ 天板部
１９ 外郭
２０ キッチン
２１ 電気オーブン
２２ 加熱コイルの天面
２３ 放熱体の天面
２４ 冷却径路

Claims (2)

1. 加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する支持体と、前記加熱コイルを駆動する半導体素子で構成された発熱部品を締結している放熱体を載置し前記加熱コイルを駆動させるインバータ基板と、前記加熱コイル、前記支持体及び前記インバータ基板を保持する基板支持体と、前記加熱コイル及び前記インバータ基板を冷却する冷却手段と、を有し外郭内に設けたモジュールを備え、前記モジュールは、前記加熱コイルと前記放熱体が、上下で重ならないように前記外郭の前方から見て左右に並列して配置され、かつ前記加熱コイル及び前記インバータ基板の前方周辺部に位置した前記冷却手段からの空気が前記加熱コイル及び前記放熱体に直接当てられて前記加熱コイル及び前記放熱体が同時に冷却されるとともに、同一の前記モジュールが前記外郭内に２個設けられた組み込み式誘導加熱調理器。
2. 加熱コイルの天面と、放熱体の天面は略同一高さで並列して配置された請求項１に記載の組み込み式誘導加熱調理器。