JP4513732B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器の加熱コイルのユニット構成に関するものである。

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。

従来の誘導加熱調理器の加熱コイルの構成を図１５、１６において説明する。渦巻状に形成された加熱コイル１は絶縁体２の上に載置され、絶縁体２は樹脂製の支持体３により支持されている。絶縁体２の下方には支持体３により囲われ放射上に収納されたフェライト４が複数配置されている。加熱コイル１の外周部には、非磁性金属製の周回状のリング５があり、支持体３により支持されている。

しかしながら、前記従来の構成では、支持体３は樹脂で構成されているため、加熱コイル１やフェライト４を支持する際、ある程度の強度、つまり肉厚（約２ミリ）が必要であるため、加熱コイルユニットの厚みが厚くなるという課題を有していた。また、ノイズを抑えるためにリング５等を別部品で構成させる必要があるため、部品点数が多くな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、加熱コイルユニットの厚みを薄くすることで、薄型化した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、本発明は、加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する絶縁板と、前記絶縁板の下方に位置するフェライトと、前記フェライトを支持する非磁
性金属製の支持体と、前記支持体上に載置され前記フェライトを位置決めする樹脂製の保持台と、前記支持体下部にあり前記支持体を支持しかつ前記フェライトを載置する支持体ベースとを備え、前記支持体は、前記フェライトの支持部が穴形状で貫かれた構成としたものである。

これによって、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、フェライトの位置決めを容易にすることができる組立性のよい機器をも提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、フェライトの位置決めを容易にすることができる組立性のよい機器をも提供することができる。

また、加熱コイル下の支持体を非磁性金属にしているため、加熱コイルからのノイズの発生をも低減し、信頼性を高くすることができる。

第１の発明は、加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する絶縁板と、前記絶縁板の下方に位置するフェライトと、前記フェライトを支持する非磁性金属製の支持体と、前記支持体上に載置され前記フェライトを位置決めする樹脂製の保持台と、前記支持体下部にあり前記支持体を支持しかつ前記フェライトを載置する支持体ベースとを備え、前記支持体は、前記フェライトの支持部が穴形状で貫かれた構成とすることにより、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、フェライトの位置決めを容易にすることができる組立性のよい機器をも提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の保持台を、温度検知素子をも保持する構成とすることにより、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、調理性能や安全性をも高まった機器を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１または２の発明の支持体ベースにおいて、支持体ベース下には冷却風の流れを案内するガイドを設けた構成とすることにより、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、基板の冷却性能も向上できる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又は参考の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態又は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１〜５は、本発明の第１の参考の形態における加熱コイルユニットの斜視図、加熱コイルユニットの断面図、加熱コイルを外した斜視図、誘導加熱調理器内部の斜視図、製品をキッチンに取付けた斜視図を示すものである。

図１〜５において、渦巻状に形成された加熱コイル１１は絶縁板１２の上に載置され、絶縁板１２は非磁性金属製（一般的にはアルミニウム板）の支持体１３上にピン等で位置決め載置された保持台１４により支持されている。保持台１４は、加熱コイル１１からの下方への磁力線を吸収する棒状のフェライト１５を周囲を囲うように位置決めし、加熱コイル１１との位置関係を一定に保っている。（位置決めされた保持台１４にフェライト１５をセットする）保持台１４の高さが若干フェライト１５よりも高く、保持台１４で絶縁板１２及び加熱コイル１１を支持している。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、以下その動作、作用を説明する。

まず、上記構成において、一番下の支持体１３は金属で構成されているため、板厚が薄くても強度は確保できる。（約１ｍｍ〜１．５ｍｍ）さらに、フェライト１５は約４ｍｍ、また絶縁板１２はマイカで構成させることができるため、板厚０．５ｍｍ〜１．５ｍｍとなる。加熱コイル１１も約３ｍｍ〜４ｍｍでできるため、加熱コイルユニットとしては、最低８．５ｍｍで構成させることができる（フェライトを棒状にせず、漏洩磁束の磁気抵抗を確保するための断面積を確保しつつ、扇型形状や円形状にすればさらに薄くすることもできる）。従来例の構成であると、支持体が樹脂で構成され、フェライトや加熱コイルを支持する必要があるため、最低でも２ｍｍはいるため、加熱コイルユニットとしての厚みは厚くなってしまうのである。よって、加熱コイルユニットを従来よりも薄くすることができる。

さらに、保持台１４は樹脂製で構成されているためフェライト１５を位置決めする構成を容易につくることができ、また確実に取付けたい位置に固定させることができるため、加熱コイル１１の位置とフェライト１５の位置関係により変化する加熱コイルからのノイズの発生についても、必ず設計通りの位置にセットできるため、バラツキを最小限に抑えることができる。また、保持台１４の高さがフェライト１５より若干高い（０．５ｍｍ程度）ため、支持は保持台１４でされるため、脆いフェライト１５には強度が加わらず、割れたりすることもない。

また、加熱コイル１１の下方に位置する支持体１３は非磁性金属で構成され、かつ加熱コイル１１全体を覆っているため、先程も述べましたが、加熱コイル１１からのノイズに対しても、磁力線の吸収をすることで、外部への発生を抑えることができる。従来例のように、ノイズ低減のために、非磁性金属製の周回状のリングや珪素鋼板、また基板上にノイズ低減フィルタ等のいろいろな部品追加をする必要がなくなる。つまり、支持体１３は、従来例の支持体とリングを兼ねることができ、より部品点数の削減が実現できる。

以上のように、本参考の形態においては、加熱コイルを支持する支持板を非磁性金属製にし、その上に樹脂製の保持台を備えた構成とすることにより、部品点数を削減し、かつ性能も満足した薄型化を実現した加熱コイルユニットを提供することができる。また、このことにより、本体厚みを薄くすることができため、キッチン１６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１７、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、今回フェライトを４本で構成させているが性能によっては、放射状に８本均等においてもよいし、特にフェライトの置き方については、臨機応変に配置させてよい。

また、フェライトの断面積を維持して、扇形状や円筒形状にすれば、さらに薄型にすることができる。

また、フェライトの固定にシリコン等の接着剤を使用すれば、より確実に固定することができる。

（参考の形態２）
図６は本発明の第２の参考の形態における加熱コイルユニット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、絶縁板１２、フェライト１５を支持している保持台１４には、トッププレート１８の温度を検知するサーミスタ等で構成された温度検知素子１９があり、温度検知素子１９は温度検知素子支持台２０に支持されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、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。トッププレート上で調理することを考える。加熱コイルユニットには温度検知素子１９が搭載されているため、温度検知により入力の制御を行い、おいしい調理を行うことができる。また、温度検知によりずっと加熱され続けることはないため、安全性も向上する。

そして、保持台１４は樹脂で構成されているため、温度検知素子保持台２０の保持構成を容易に作ることができ、信頼性の高い温度検知を実現できる。

以上のように、本参考の形態においては、保持台に温度検知素子をも保持する構成とすることで、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、調理性能や安全性をも高まった機器を提供することができる。

また、本参考の形態では、温度検知素子は中央に１つだけ示しているが、加熱コイル間等にもう１つ設けても、同様の効果が得られる。

当然、参考の形態１に示した効果も同様に得られる。

（参考の形態３）
図７、図８は本発明の第３の参考の形態における加熱コイルユニットの断面図、支持体の斜視図を示すものである。

図７、図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、構成の違うところのみを説明する。支持体１３のフェライト１５の支持部には他の支持体１３の面Ａ２１より低い段差、面Ｂ２２を有している。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、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。面Ｂ２２は面Ａ２１より一段低いため、保持台１４がたとえなくても、設定した位置にフェライト１５をセットすることができる。また、保持台１４があっても、保持台１４の位置決めと段差の位置決めにより確実にセット位置に固定させることができる。

また、フェライト１５が載る面Ｂ２２は一段下がっているため、保持台１４の厚みを段差分低くすれば、より加熱コイルユニットを薄型化することができる。

以上のように、本参考の形態においては、支持板において、フェライト載置部は支持体の他の面より低い段差を設けた構成とすることで、加熱コイルユニットをより薄型化するだけでなく、フェライトの位置決めを容易にすることができる組立性のよい機器をも提供
することができる。

当然、参考の形態１、２に示した効果も同様に得られる。

（実施の形態１）
図９、１０は本発明の第１の実施の形態における加熱コイルユニットの断面図、支持体の斜視図を示すものである。

図９、１０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。支持体１３の下部には、支持体１３を支持する支持体ベース２３があり、そして、支持体１３のフェライト１５の支持部はフェライト１５形状の穴２４で貫かれ、フェライト１５は支持体ベース２３上に載置されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、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。支持体１３はフェライト１５形状（例えば、長方形）に貫けているため、フェライト１５をセットする時は、その穴２４にセットすれば、設定の位置に確実に容易に置くことができる。支持体１３の下方には、支持体保持ベース２３が配置されているため、フェライト１５は支持体ベース２３で支持されて、落ちることはない。また、支持体１３のフェライト１５部は穴２４が開くことになり、その分加熱コイルユニットとして、厚みを薄くすることもできる。穴２４以外のところは、非磁性金属で覆われているため、ノイズについての外部への発生も従来例１同等のレベルに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、下部には支持体を支持する支持体ベースを備え、支持体はフェライト載置部が穴形状で貫かれた構成とすることで、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、フェライトの位置決めを容易にすることができる組立性のよい機器をも提供することができる。

当然、実施の形態１、参考の形態１、２に示した効果も同様に得られる。

（実施の形態２）
図１１、１２は本発明の第２の実施の形態における加熱コイルユニットの断面図、加熱コイルユニットの斜視図を示すものである。

図１１、１２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。支持体ベース２３下には加熱コイル１１を駆動する基板２４があり基板２５の近傍には、基板２５の冷却を行うファンモーターで構成された冷却手段２５が配置されている。基板２４上の支持体ベース２３の下には、冷却手段２６からの風を案内し、効率よく冷却させるためのガイド２７が設けられている。基板２５、冷却手段２６及び、加熱コイルユニットは基板ベース２８により支持されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、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２６から流れてきた風は、基板２５の方へと流される。ところが、基板２５上には大きく発熱されている部位があり、そこを強力に冷却してやる必要がある。ところが、支持体ベース２３の下部には、一体になったガイド２７が設けられ、かつ外側は基板ベース２８の壁で囲まれているため、冷却手段２６からの風を逃がさず、大きな発熱部品、例えば、基板２５上に図示した放熱フィンに取付けられるスイッチング素子等の制御部品、のところに集中して流すことができるため、効率よく基板２５を冷却することができる。また、支持体１３は非磁性金属、ここではアルミニウムを使用しているため、広範囲において基板２５の熱、あるいは加熱コイル１１からの熱を放熱することができる（アルミニウムは熱伝導が非常によいため）。

以上のように、本実施の形態においては、支持体ベース下には冷却風の流れを案内するガイドを設けた構成とすることで、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、基板、加熱コイルの冷却性能も向上できる信頼性の高い機器を提供することができる。

なお、ここでは支持板をアルミニウムで説明したが、他の熱伝導のよい金属で構成させても同様の効果が得られる。

また、ガイドは支持体ベースと一体でなくても、別体の樹脂やシートで構成させてもよい。

そうすることで、より効率のよい冷却を行うための複雑なガイド形状を金型の抜き方向を気にすることなく簡単に作ることができる。

（参考の形態４）
図１３、１４は本発明の第４の参考の形態における加熱コイルユニットの断面図、加熱コイルユニットの斜視図を示すものである。

図１３、１４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。支持体１３の下方にはアルミニウム等でできた熱伝導のよい放熱フィン２９が、面当りつまり接触面積を多くさせてねじで締結されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、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。加熱コイル１１が加熱された時を考える。加熱コイル１１から発生した熱は、絶縁板１２を介して、アルミニウム性の支持体１３に輻射、伝導される。ところが、支持体１３は、熱伝導性のよい金属からなり、また投影面積も広く構成されているため、大きく放熱され、加熱コイルの効率的な冷却をおこなえる。さらに、支持体１３下部には、放熱フィン２９が接触面積を多くして取付けられて、かつ冷却手段２５からの風もあるため、基板２５を含め効率的に冷却される。

以上のように、本参考の形態においては、支持体下方には放熱フィンを設けた構成とすることで、加熱コイルだけでなく、支持体下方に置かれた基板ユニットの冷却をも効率的に行うことができるため、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、基板の冷却性能も向上できる信頼性の高い機器をも提供することができる。

また、本参考の形態では、支持体１３と放熱フィン２９は別体で記載しているが、ダイキャスト等の一体で構成させてもよく、支持板１３全体的に放熱フィンを立ててもよい。

なお、放熱フィン２９に基板２５上に構成されているＩＧＢＴ等の発熱部品を直接、または絶縁シート等の絶縁体を挟んで取付けても、さらに冷却性能を向上させることができる（但し、直接つける際は、放熱フィン２９あるいは、支持体１３を絶縁する配慮が必要である）。

（参考の形態５）
図１４は本発明の第５の参考の形態における加熱コイルユニットの斜視図を示すものである。

図１４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、絶縁板１２、保持台１４、フェライト１５を１つとしたユニットが、長方形状の支持体３０上に複数載置されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器の加熱コイルの構成について、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。支持体１３上に複数の加熱コイルが載置されているため、同サイズの加熱コイル、またワット仕様の違うタイプを組み合わせた形で、１つのモジュールにすることができるため、部品点数を少なく、また組み立てやすくすることができる。

また、支持板１３の面積を大きくとることができるため、放熱性を上げることができるし、また加熱コイル１１からのノイズの発生をも吸収しやすくすることができる。

以上のように、本参考の形態においては、支持体上には、複数の加熱コイルを載置した構成とすることで、加熱コイルユニットを薄型化するだけでなく、複数のバーナーを１つのモジュールにすることができるので、加熱コイルのモジュール化が図られ、かつ部品点数を削減できて、組み立てやすい機器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は加熱コイルユニットを薄く構成することができるため、別の電気熱源機器との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における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの断面図 本発明の参考の形態１における誘導加熱調理器の加熱コイルの斜視図 本発明の参考の形態１における誘導加熱調理器の加熱コイルを外した斜視図 本発明の参考の形態１における誘導加熱調理器内部の斜視図 本発明の参考の形態１における誘導加熱調理器をキッチンに取付けた斜視図 本発明の参考の形態２における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの断面図 本発明の参考の形態３における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの断面図 本発明の参考の形態３における誘導加熱調理器の支持体の斜視図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの断面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の支持体の斜視図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの断面図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの斜視図 本発明の参考の形態４における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの断面図 本発明の参考の形態５における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの斜視図 従来の誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの上面図 従来の誘導加熱調理器の加熱コイルの断面図

１１ 加熱コイル
１２ 絶縁板
１３ 支持体
１４ 保持台
１５ フェライト
１６ キッチン
１７ 電気オーブン
１８ トッププレート
１９ 温度検知素子
２０ 温度検知素子保持台
２１ 面Ａ
２２ 面Ｂ
２３ 支持体ベース
２４ 穴
２５ 基板
２６ 冷却手段
２７ ガイド
２８ 基板ベース
２９ 放熱フィン
３０ 長方形状の支持体

Claims (3)

1. 加熱コイルと、前記加熱コイルを支持する絶縁板と、前記絶縁板の下方に位置するフェライトと、前記フェライトを支持する非磁性金属製の支持体と、前記支持体上に載置され前記フェライトを位置決めする樹脂製の保持台と、前記支持体下部にあり前記支持体を支持しかつ前記フェライトを載置する支持体ベースとを備え、前記支持体は、前記フェライトの支持部が穴形状で貫かれた誘導加熱調理器。
2. 保持台は、温度検知素子をも保持する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 支持体ベースの下には、冷却風の流れを案内するガイドを設けた請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。