JP4988502B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は誘導加熱調理器に関するものである。

誘導加熱調理器は、加熱コイルに高周波電流を流した時に発生する磁力線によってその上に置かれた金属製の鍋底に渦電流を発生させ、その渦電流によるジュール熱を利用して鍋底を加熱し、調理を行う装置である。該装置は加熱時には鍋だけでなく、加熱コイルや加熱コイルを制御する制御基板などからも発熱が生じるため、ファン装置を用いて送風冷却が行われている。

該冷却構造として、従来は、軸流ファンや多翼ファンを用いて本体上面の後部に開口した吸気口から吸気した空気を制御基板に送風し、さらに加熱コイルに送風して制御基板や加熱コイルを冷却するものであった。

近年、誘導加熱調理器は、調理時間の短縮などの要請から加熱コイルをより高出力化する傾向にあり、ロースターは大型の調理品に対応できるように内容積が大型化される傾向にある。

また、使用する鍋の種類も高効率で加熱できる鉄鍋だけでなく、鉄鍋よりも加熱効率が低い非磁性ステンレス鍋でも使用できるようになっており、さらに最近では、鉄，非磁性ステンレス製の鍋に加えてこれらの鍋よりもさらに加熱効率が低いアルミ製，銅製鍋でも使用できるオールメタル鍋対応機種が製品化されている。

一方、加熱コイルを制御する制御基板は、本体内の加熱コイルの下部にあり、ロースター側方の余剰空間に配置されているが、加熱コイルの高出力化、対応鍋の多様化に伴い加熱コイルの制御部品が増加し、制御基板の実装密度が高く、通風抵抗が大きくなるとともに熱損失も増大する傾向にある。

また、ロースターの内容積の大型化により、制御基板の配置空間は縮小され、制御基板は更に実装密度が高くなる傾向にある。

従って、制御基板に搭載される電子部品の冷却に必要十分な冷却空気量を流すために、ファン装置を大型化して高速回転化しなければならず、そのために、大きなファン動力が必要となるとともに、ファン装置のモータ音や部品の風切り音（流体音）が増加する等の課題が生じる。

上記の課題を解決するものとして、特許文献１及び２に示すように、ファン装置としてターボファンを用いて制御基板や加熱コイルを冷却する技術が提案されている。

上記特許文献１及び２に記載されたものは、本体内の後部にターボファンを備えたファン装置を配置したものであり、具体的には、ターボファンを本体上部後面の吸気口に連なる吸込面と、該吸込面と接続してターボファンの周方向を覆う側面と、該側面と接続して加熱コイル及び制御基板とターボファンとの間に設けられた吹出面とで構成されるケーシング（箱体）の中に収納し、前記吸込面に吸込口を設け、吹出面に制御基板と加熱コイルに連通する吹出し口を設けたものであり、ターボファンの回転によって上記吸気口からケーシングの吸込口を通してケーシング内に外気を吸い込み、更に吹出し口から制御基板と加熱コイルに送風してこれらを冷却するものである。

一方、特許文献３には、複数の後向きのファン翼と、ファン翼を挟んで設けたシュラウドとハブから構成されるターボファンにおいて、シュラウド内径よりハブ外径を小さくしたファン装置が開示されている。

特開２００５−３０２４０７号公報 特開２００７−７３４５２号公報 特公昭５２−４９５６９号公報

上記した特許文献１及び２に示すものは、回転軸方向に吸込口と吹出し口を備えたターボファンであって、吹出し口の位置や大きさがファンの羽根車（ファン翼）の大きさやファンモータの大きさによって制限されるため、流れの下流に配置される制御基板への送風経路が制限され易い。そのため、制御基板に搭載される各種電子部品は、ファンモータから離れた位置、つまり制御基板の両端に偏って配置されることになり、制御基板の配線パターンも制限される。

すなわち、特許文献１の図６及び特許文献２の図３から明らかなように、ターボファンの羽根車（ファン翼）の外形と、その羽根車を挟んで設けられるシュラウドとハブの外形が略同一の大きさであるため、ファンモータ側の吹出面に設けられる吹出し口をターボファンのハブ外径よりも外側に配置しなければならず、そのためにファンモータ近傍の吹出面に吹出し口を設けてファンモータの周辺やファンモータ近傍の各種電子部品に直接空気を送風して冷却するのが難しい。

また、ターボファン内部の空気の流れは、シュラウド側近傍に主流をもった流れであり、空気が回転軸と直角方向に吐き出されるため、該主流がケーシング（箱体）側面壁に衝突した後、吹出し口に空気が導かれる構成であるため、ケーシング内部の通風抵抗（圧力損失）が大きく、ファン性能を悪化させ易い。よって、羽根車とケーシングの間隙が小さいほど、内部の通風抵抗が増大してファン性能を悪化させ、必要風量を得るために高回転化が生じて回転振動の増加、さらに騒音の増加を招き易い。また、この通風抵抗を抑えるためには、羽根車とケーシング側面の間隙を十分広く設けなければならないが、ファン装置の容積が増大してしまい、加熱調理器本体への収納効率が悪くなる。

また、本構成のファン装置では、ケーシング内で回転する羽根車によって吹出し口に対して直角方向に吹出された空気により、吹出し口の大きさや位置に関連した圧力分布が大きく生じることになり、複数の排気口を設けた構成では圧力変動の影響を受けるため、その吹出し口毎の風量分配が調整し難くなる。

また、特許文献３に示されたものは、衣類乾燥機等における送風装置であって、回転ドラムの後面にブロアーケーシングを取付け、該ブロアーケーシングの中にターボファンよりなる排気ブロアーを取付け、フロアーケーシングの他端に排気ダクト接続管を接続したものである。

従って、前記排気ブロアーの回転によって回転ドラムからブロアーケーシング内に吸込まれた空気は、ほぼ直角に向きを変えられて排気ブロアーの羽根車（ファン翼）の先端から排気ダクト接続管を通して外部に排出するものであって、排気ブロアーの回転軸方向側に冷却空気を吹出し、モータやその近傍の部品を冷却する構造のものではない。

すなわち、このファン装置は、ターボファンを型成形することで低コスト化を図った例であり、上記した誘導加熱調理器のファン装置のように、制御基板に搭載された電子部品や加熱コイル等の分散配置された部品の冷却を目的としたものではない。

本発明の目的は、上記の課題のうち少なくとも一つを解決するために為されたものである。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の誘導加熱調理器では、本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、前記モータ設置面に設けた吹出し口は前記ターボファンのファン翼の外径より内側から開口するようにし、前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンのシュラウドの内径に嵌合する吸気部を配置した。

請求項２の誘導加熱調理器では、本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、前記モータ設置面に設けた吹出し口は前記ターボファンのファン翼の外径より内側から開口するようにし、前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンのファン翼外径より大きく前記シュラウドの外径より小さい吸気部を配置した。

請求項３の誘導加熱調理器では、本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンの吸気部を配置するとともに、前記モータ設置面に複数の吹出し口を設け、該吹出し口の少なくとも一つは前記ターボファンのファン翼の外径より内側から開口するようにした。

請求項４の誘導加熱調理器では、本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンのシュラウドの内径に嵌合する吸気部を配置し、前記ターボファンのファン翼と前記モータ設置面との間隔を前記ターボファンの回転時に接触しない距離から該ファン翼外径の９％の距離までの範囲内に設置した。

本発明の請求項１によれば、ターボファンを用い、回転軸方向に冷却空気の流れを生じさせるファン装置において、ファン翼からケーシング（箱体）側面に衝突する流れを抑制することで、通風抵抗を抑えた流れを構成できる。また、ターボファンのハブ側に通風抵抗の小さい風路を構成してケーシング（箱体）内の圧力分布を減らすことにより、吹出し口の大きさや配置，個数などによらず、効率良く安定した冷却空気を供給できる。従って、ファン効率が向上し、必要風量に対して回転数を抑えて運転することができ、ファン騒音や筐体振動を小さくできる。

請求項２によれば、箱体のモータ設置面の吹出し口を、ターボファンのファン翼外径より内側に設けても、吹出し口以外のモータ設置面とハブとで吹出し力を弱めることなく冷却空気を吹出す流れを構成できる。従って、従来のターボファンのように、シュラウドの内径よりハブの外径が大きく、ファン翼の外径とハブの外径が同程度であるターボファン構造のファン特性と同等の性能を確保することができ、冷却対象となる制御基板の電子部品をファンモータの近傍、つまり、回転軸側に近づけて設けても電子部品を冷却することができ、電子部品のレイアウトによらない冷却構造を提供できる。

また、発熱する電子部品が搭載された複数枚の制御基板が積層された構成であっても、さらに制御基板と加熱コイルの複数箇所を冷却する構造であっても、箱体のモータ設置面の吹出し口を適宜配置し、必要な冷却空気量を配風して効率よく冷却できる。

さらに、ファンモータの近傍に冷却空気を容易に流すことができるので、ファンモータの過熱も防止ができ、安定したファン装置の動作を行うことができる。

請求項３によれば、請求項１による効果に加えて、ファン装置の構成を簡略化し、ターボファンの取付けや組み替え等を容易に行うことができる。

請求項４によれば、モータ設置面に開口する複数個の吹出し口のうち、ターボファンのファン翼の外径より内側から開口する吹出し口の個数を、制御基板の配置枚数や電子部品のレイアウト、加熱コイルの発熱状況などに合わせて適宜設定することにより、効率よく電子部品や加熱コイルを冷却することができる。

請求項５によれば、従来のターボファンのように、シュラウドの内径よりハブの外径が大きく、ファン翼の外径とハブの外径が同程度であるターボファン構造のファン特性に近い性能を確保し易い。

また、ターボファンのハブとモータ設置面の間隔を制御することにより、ハブを設けないシュラウド内径より大きいファン翼部分に対してモータ設置面がハブと同様の流体現象を生じさせることができるので、シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンであっても高い送風性能を実現し、高い冷却性能を確保できる。

また、ターボファンとモータ設置面の間隙を流れる空気量を制御し、吹出し口の大きさや位置や個数などで生じ易くなる箱体内の圧力分布を小さくするように調整してファン装置の送風効率を向上できる。

本発明を、加熱コイルやインバータ回路などで構成される電磁誘導加熱手段を有する誘導加熱調理器を例にとって説明する。尚、本発明は、電熱加熱を用いたクッキングヒーターやガス加熱を用いたガスコンロ等と組み合わせた加熱調理器に適用してもよい。

図１から図５は実施例１の誘導加熱調理器を説明するための図であり、トッププレート９上に三口の鍋載置部９０ａ，９０ｂ，９０ｃを設けるとともに、トッププレート９下方の左右いずれか一方（図では左側）に食品をヒータ加熱するロースター１を備えたビルトイン型の誘導加熱調理器である。

図１は実施例１のファン装置４の分解斜視図であり、図２は実施例１のターボファン３の正面図であり、図３は実施例１のファン装置４の側面断面図である。

図１および図３に示すように、ファン装置４は、ターボファン３と、該ターボファン３を収納する箱体を構成するケーシング２と、該ケーシング２の開口部を塞ぐモータ設置面３５と、該モータ設置面３５に取付けられたファンモータ３９とで構成されている。

ここで、図示した構造では、誘導加熱調理器本体の前後水平方向にファンモータ３９の回転軸が位置するように配置されている。また、前記ファンモータ３９の回転軸３９ａは、ターボファン３のハブ３２側のリブ３２ａに連結されており、ターボファン３は、モータ設置面３５とケーシング２で構成される箱体内に収納された構成となっている。

箱体の基板側壁面となるモータ設置面３５には、複数の吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃが配置されており、これらの吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃのファンモータ３９に近い内側開口部は、ターボファン３のファン翼３１の外径より内側から開口している。すなわち、ハブ３２の外周近傍から開口している。

一方、モータ設置面３５と対向するケーシング２の壁面には、ターボファン３のシュラウド３０の内径（吸気部３０ａ）に嵌合する吸気部２ａが配置されている。

図２は、ファン装置４を構成するターボファン３の正面図であり、ファン翼３１の外径Ｄｆ，シュラウド３０の内径Ｄｓ，ハブ３２の外径Ｄｈの関係を示したものである。実施例１のターボファン３は、回転方向３８に対して複数の後向きのファン翼３１と、該ファン翼３１を挟んで設けたシュラウド３０とハブ３２から構成され、シュラウド３０の内径Ｄｓよりハブ３２の外径Ｄｈを小さくした構成となっている。また、ファン翼３１の外径Ｄｆとシュラウド３０の外径は略同寸法としたが、ケーシング２に収納可能であれば、シュラウド３０の外径をファン翼３１の外径より大きくしても差し支えない。

ここで、ファン装置４の側面断面を示した図３で、各寸法形状を説明する。ターボファン３は、箱体を構成するケーシング２とモータ設置面３５によって形成される空間内に収納されている。よって、ターボファン３の外径Ｄｆ（シュラウド３０の外径）は、ケーシング２の大きさＨｃより小さく、ターボファン３の幅Ｈｆもケーシング２の幅Ｈｂより小さい構成となっている。

また、ファン装置４の吸気部２ａは、図２に示すシュラウド３０の吸気部３０ａと狭い間隙、例えば１mmから３mm程度の隙間で重なり合うように配置し、吸気部２ａと吸気部３０ａの間から空気漏れが生じ難い構成となっている。つまり、ケーシング２とターボファン３が狭い隙間で嵌合してあれば最良であるが、並列に配置する構成であってもよい。

また、ファンモータ３９に連結したターボファン３は、回動時にモータ設置面３５と接触しないように、該モータ設置面３５とハブ３２及びファン翼３１との間に間隙Ｇｆが必要となる。

図６は実施例１のファン装置４の送風性能を示す図であり、誘導加熱調理器の通風抵抗（システム抵抗）に対するファン性能として、動作点圧力の変化をＧｆ＝０から開放状態（図中の∞）まで相対的な変化を、ファン翼の外径ＤｆとＧｆの割合（Ｇｆ／Ｄｆ）に対して実測した一例である。

ターボファン３のハブ３２の外径をシュラウド３０の内径より小さくした構成では、Ｇｆの増加とともにファン中心部の圧力上昇が小さくなるため、ファン性能が低下し易くなる。実施例１では、従来のターボファン（図１５）の８０％以上のファン性能が確保でき、特性カーブの変曲点となるＧｆ／Ｄｆ＝０.０９（９％）以下を、ファン装置４の実用動作点と定めた。ここで、誘導加熱調理器本体の高さは２００mm程度であり、内蔵されるファン装置の外形高さは最大１８０mm程度となっており、ファン装置に搭載されるターボファンのファン翼外径Ｄｆは例えば１００mmから１５０mm程度と考えられる。よって、実施例１の計算例としてＤｆ＝１００mmの場合のＧｆ＝９mmから、Ｄｆ＝１５０mmの場合のＧｆ＝１３.５mmまでが適用範囲となる。

図１５に示す従来のターボファンでは、各々のファン翼３１が全てシュラウド３０とハブ３２に挟まれた構造になっており、各ファン翼３１から吐き出される空気が回転方向外周側に向かって流れる。そのため、各吹出し口２０への空気量の分配は、各ファン翼３１の吹出し風圧に起因し、Ｇｆの影響を受けない送風形態となる。

ここで、図１６は図１５に示す従来のターボファンでファン装置を構成した側面断面を示したものである。

従来のターボファンでは、流れの主流１００がシュラウド近傍を流れるため、ファン回転方向外周側（回転軸と直角方向）に吐き出された空気１００がケーシング２の側面壁２ｂに衝突した後、吹出し口２０から吹き出る流れを構成する。従って、従来のターボファンを箱体に収納した場合、この衝突流によって大きな通風抵抗（圧力損失）が発生する。ここで、ケーシングの外形Ｈｃをファン外径Ｄｆに比べて大きくし、ケーシングとファン翼の間隙を広げれば通風抵抗を低減できるが、ファン装置の収納容積が増加してしまい部品の収納効率を低下させてしまう。また、低騒音で大風量の空気を流すには、ファン翼の外径Ｄｆが大きいほど有利であり、つまりケーシングの最大外形が本体外形の高さで定まる誘導加熱調理器の場合、ケーシングとファン翼の間隙を広げるには実用上ファン外径を小さくしなければならなくなり、ファン回転数の高回転化に伴う騒音増大などの問題が生じてしまう。

また、従来のターボファンでは、図１６に示す構成のような複数の吹出し口２０ａ，２０ｃの大きさが異なる場合、箱体内の上下に大きな圧力分布が生じ易くなり、ファン翼にかかる空気の圧力が変動して振動が発生しやすくなり、これも騒音増大の要因となる。

さらに、ハブ３２がファン翼３１と同じ外径（Ｄｈ＝Ｄｆ）であるので、その外方の吹出し口の内側の外形ＤｉはＤｆより大きくなる。つまり、吹出し口の大きさ（Ｄｏ−Ｄｉ）はケーシンク２の外形Ｈｃに比べて小さい面積しか採ることができない。よって、図１６の構成では吹出し口の下流に配置する部品レイアウトに制限を受けやすく、部品実装が複雑化して回路パターンに合った配置が行い難くなる。また、吹出し口の下流にヒートシンクなどを配置する場合にも、その大きさが吹出し口の大きさで制限されるため、大きなヒートシンクが配置できず、フィンピッチが細かく、通風抵抗の大きなフィンのヒートシンク選択になりがちである。

そこで、図３に示したファン装置の側面断面図で、図１６の構造と比べると、まず主流１０１がシュラウド３０に沿った流れとならず、ファン翼３１を介して吹出し口２０方向に斜めに流れるようになる。従って、ケーシング２の側面壁２ｂの衝突する流れは緩和され、大きな通風抵抗が生じ難くなる。

また、モータ設置面３５とファン翼３１の間隙では、ハブ３２が小さい分、外周方向への空気の往来１０２が自由であり、箱体内の圧力分布が緩和され、ファン回動がスムーズに行えることでファンの送風効率が高められる。また、例えば、複数の吹出し口２０を配置したファン装置の場合、設計段階でその中のうち一つの吹出し口の寸法を変えても、他の吹出し口に風量や風圧の影響が生じ難くなり、吹出し口毎の風量バランス設計が容易になる。

さらに、ハブ３２の外形Ｄｈがファン翼３１の外径Ｄｆより小さいので、吹出し口の内側の外形ＤｉをＤｆの内側にまで広げて設けることができる。よって、吹出し口の大きさの自由度が大きく、その下流に配置する部品を回路パターンに合った最適な配置を行い易い。よって、ヒートシンクを配置する場合でも、大きなヒートシンクでフィンピッチが広くても十分な放熱面積が得られる形状のヒートシンクが適用できる。

図６に示すように、実施例１のファン装置４では、Ｇｆが大きくなるほど、モータ設置面３５とファン翼３１の間で循環渦などショートサーキットによる流れ損失が生じ易くなり、ファン性能が低下する。このため、ファン性能の低下を抑えるためにも、Ｇｆ／Ｄｆ＝０.０９を最大限の間隙とした寸法限定が必要となる。

また、Ｇｆが大きい場合、本構成ではファン翼３１にかかる吹出し風圧がハブ３２の外径が小さい分、ハブ３２下流の流れ１０２によって内圧が均等化されやすくなるが、ファン装置の容積増加による収納性の悪化やモータ回転軸の延長による軸振れ振動が生じ易くなるなどの課題が生じるため、上記の寸法限定（Ｇｆ／Ｄｆ＝０.０９）が重要となる。

また、図７の側面断面図に示すように、ターボファン３のハブ３２をモータ設置面３５に埋め込む構成であっても、ファン径方向の圧力差を小さく保持し易くなり、ハブ３２が小さいターボファン３であってもファンの送風効率を確保し、ハブ３２外径が大きい従来ターボファン（図１５）に十分近いファン性能が実現できるので、モータをターボファンに内蔵した構成であっても何ら差し支えない。

従って、実施例１では、モータ設置面３５とハブ３２及びファン翼３１との間の間隙Ｇｆの実施適用範囲をターボファン回転時に接触しない距離からファン翼外径の９％の距離までとすることにより、高いファン性能を維持できる。

また、実施例１のファン装置４のターボファン３は、ハブ３２の外径Ｄｈがファン翼３１の外径Ｄｆより小さいため、モータ設置面３５に設けた吹出し口２０のファンモータ側の最小寸法ＤｉをＤｆより小さくした構成でも、吹出し口２０からファンモータ３９側に冷却空気を供給することができる。つまり、図１５に示す一般的なターボファン３のように、ハブ３２の外径とファン翼３１の外径が同程度である構成のファン装置に比べて、吹出し口の配置自由度が高くなり、効率よく配風できる空冷構造が実現し易くなる。

尚、図示した構造のように、吹出し口２０の幅（Ｄｏ−Ｄｉ）や個数，配置などは、冷却対象とする制御基板や電子部品の配置やそれらの発熱量に応じて、誘導加熱調理器毎に設定される設計パラメータであり、大きな冷却能力が必要であれば、吹出し口２０の幅を広く取れば良いし、必要とされる冷却能力に合致した大きさにすればよい。

尚、実施例１のターボファン３は、ファン翼３１をシュラウド３０とハブ３２で支持した構成であるが、ファン翼３１をハブ３２のリブ３２ａ部分まで延長させ、ファン翼３１をシュラウドとリブ３２ａで支持すれば、吹出し口の内側寸法Ｄｉをより回転軸側に近づけて配置可能となることは言うまでもない。つまり、リブ自体がハブであってもよく、特にリブとハブの区別する必要はない。

図４は、実施例１の誘導加熱調理器の分解斜視図であり、本体からトッププレート９を外し、図１から図３に示したファン装置４を設置した基板ケース５の内部構造を示したものである。

図５は、図４における鍋載置部９０ａ側（基板ケース５側）の側面断面図である。

尚、実施例１はロースター１とともに、加熱コイル２２（２２ａ，２２ｂ）に高周波電流を供給して被調理鍋（図示せず）を誘導加熱する鍋載置部９０ａ，９０ｂを左右に、電熱ヒータ（ラジエントヒータ）２９の輻射熱で加熱する鍋載置部９０ｃを中央奥に配置した構成であるが、少なくとも加熱コイル２２により誘導加熱する鍋載置部９０を一つ設けた誘導加熱調理器であればよい。また、キッチンにはめ込むビルトイン型誘導加熱調理器でなく、キッチンに載置する据置型誘導加熱調理器であっても差し支えない。

図において、誘導加熱調理器の本体上面には、トッププレート９が設けられ、本体後部には該本体内部の空気を出入りさせる吸気口９ａ，排気口９ｂが設けられ、本体前面上部には被調理鍋の火加減などを操作する操作部６９が設けられている。

また、前記トッププレート９の下方には、鍋載置部９０ａ，９０ｂの略下側位置に加熱コイル２２ａ，２２ｂが設けられ、鍋載置部９０ｃの略下側位置に電熱ヒータ２９が設けられており、誘導加熱できる金属鍋を鍋載置部９０ａ，９０ｂに載置し、誘導加熱できない例えば土鍋などを鍋載置部９０ｃに載置して加熱調理ができる。

また、本体の正面左側には魚などを焼くロースター１の投入口が設けられ、正面右側には被調理鍋の火加減やロースター１の加熱具合を操作する操作パネル６０が設けられており、その火力調整量をトッププレート９の表示部６５に表示する。

また、加熱コイル２２に高周波電流を供給する電子部品などが実装された制御基板５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）や、該制御基板５１の電子部品５２（５２ａ，５２ｂ，５２ｃ）などを冷却するファン装置４などが搭載される基板ケース５は、操作パネル６０の後方でロースター１の側面に配置される。つまり、図１から図３に示したファン装置４は、基板ケース５の内部で配置される制御基板５１よりも本体後方に設けられ、本体後方の吸気口９ａにケーシング２の吸気部５ａが連通するように配置される。

図５に示した構造では、基板ケース５に制御基板５１が上下方向に３段（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）積層され、該制御基板５１に設けられる高発熱部品５９（５９ａ，５９ｂ，５９ｃ）や該高発熱部品５９に設置したヒートシンク５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）、その他の電子部品５２などが実装される。

尚、基板ケース５に基板５１を搭載せず、直にロースター１と操作パネル６０で囲まれた空間に基板５１を搭載した構成であっても差し支えない。また、図示したように、正面の操作パネル６０やトッププレート９側の操作部６９のいずれか片方が配置された誘導加熱調理器の構成であってもよい。

ここで、ロースター１は、例えば魚などを輻射熱でグリル加熱するものでも良いし、温度調節器を備えてオーブン加熱するものでもよい。

右側の加熱コイル２２ａ下方の基板ケース５に収納される制御基板５１は、ロースター１の容積や電子部品５２（及び高発熱部品５９）の個数、それらの配線量などにより基板枚数などが決められるため、それらの電子部品５２，高発熱部品５９が多いほどロースター１側方の空間に、容積形状に合わせて複数枚の制御基板５１が高密度に配置される。

実施例１では、このロースター１側方の空間に基板ケース５を設けており、制御基板５１やファン装置４などを基板ケース５に組み込んだ後、本体に収納できるので組立作業性が良好になっている。

また、実施例１では図５に示すように、制御基板５１を基板ケース５の高さ方向に三段積層した構成であるが、制御基板５１の配置構成によらず、実施例１を適用できる。また、制御基板５１をファン装置４から吹き出る冷却空気の流れ方向と並行に配置すれば、通風抵抗を抑えた風路を構成できることは言うまでもない。よって、実施例１では、ファン装置４により制御基板５１に吹出した空気が、通風ダクト７を介して左右の加熱コイル２２ａ，２２ｂを冷却する流れを構成する。

加熱コイル２２は、コイルベース２１上に載置され、例えばバネなどを用いた弾力性のある３ヶ所のコイル保持部２５で支えており、被調理鍋が載置されるトッププレート９と密着させるように押し付けられ、安定した誘導加熱ができるように被調理鍋と加熱コイル２２の距離を一定に固定させている。

また、加熱コイル２２の下方にはフェライトなどの磁性体２４がコイルベース２１に埋め込まれており、加熱量などを制御する制御基板５１から供給される高周波電流によって生じる磁束が被調理鍋に向かうような構造となっている。

ここで、加熱コイル２２は、鉄鍋などの磁性鍋を例えば２０ｋＨｚ程度の高周波電流で誘導加熱するものと、アルミ鍋などの非磁性鍋を例えば６０ｋＨｚ以上の高周波電流で誘導加熱するもの等があり、後者の方が制御基板５１や電子部品５２の個数や容積が大きくなり、基板ケース５の実装密度が高くなり、空冷が困難になるが、実施例１は後者のような部品実装が複雑である場合であるほど、冷却空気の供給量，供給位置を自由に制御できるので冷却構造上優位となる。

また、図示したように、制御基板５１に配置される電子部品５２のうち、高発熱部品５９は、ヒートシンク５５に固定される。尚、ヒートシンク５５と高発熱部品５９の間に、例えば熱伝導グリースや熱伝導シートなどの伝熱部材を挟んで固定すれば、高発熱部品５９の熱を効率よくヒートシンク５５に熱伝導させ、部品温度を下げることができる。ここで、高発熱部品５９としては、例えばＩＧＢＴ，インバータやダイオードブリッジなどがある。

本構成では、吸気口９ａに連通する基板ケース５の吸気部５ａから吸い込んだ空気が、ファン装置４の吹出し口２０から基板５１に向かって吹出される流れが構成される。つまり、一段目の吹出し口２０ａから供給される空気が一段目の制御基板５１ａ（電子部品５２ａや高発熱部品５９ａ）を冷却し、二段目の吹出し口２０ｂから供給される空気が二段目の制御基板５１ｂ（電子部品５２ｂや高発熱部品５９ｂ）を冷却し、三段目の吹出し口２０ｃから供給される空気が三段目の制御基板５１ｃ（電子部品５２ｃ）を夫々冷却することになる。

基板ケース５の制御基板５１を冷却した空気は、基板ケース５の上部、つまり左右の加熱コイル２２ａ，２２ｂの下側に設けられた通風ダクト７に入り、該通風ダクト７の開口７ａから加熱コイル２２下面に向かう流れを構成する。

ここで、トッププレート９の正面側下方に位置する表示部６５などの冷却を該通風ダクト７の一部の空気を利用してもよいが、表示部６５の冷却が通風ダクト７を介した基板５１を通った空気量で不十分であれば表示部近傍に別の冷却ファンを設けてもよいし、より冷却性能を高めるために本体側面或いは前面から吸気した、より低温の空気を利用した構成にして冷却してもよい。

左右の加熱コイル２２を冷却した空気は、トッププレート９下方の加熱コイル２２が配置された空間を本体背面方向に向かって流れ、排気口９ｂから排気される。

以上の構成よりなる誘導加熱調理器の動作について、被調理鍋がトッププレート９上の右側の鍋載置部９０ａに載置された場合を例に説明する。

トッププレート９上の鍋載置部９０ａに載置した、例えば水等の液体の入った被調理鍋の加熱は、本体前方に備えた操作パネル６０の電源スイッチ６０ｂを入れ、操作パネル６０の操作ボタン６０ａ、或いはトッププレート９正面側の操作部６９により開始される。それらの操作状態は表示部６５に表示され、火力調整量に応じた加熱制御が行われる。

つまり、被調理鍋の下方に位置する加熱コイル２２ａには操作状態に合わせて調整された火力に応じた高周波電流の供給量が制御され、火力調整しながら被調理鍋の誘導加熱を行うことができる。

また、加熱コイル２２ａに電流が流れると同時に、ファン装置４が稼動して吸気口９ａの下方に位置する基板ケース５の吸気部５ａから冷却空気を吸い込み、基板ケース５内部に配置されたファン装置４にその空気が吸いこまれる。

加熱コイル２２ａで被調理鍋を誘導加熱する場合、加熱効率は被調理鍋の材質によって左右され、熱損失分が右側の加熱コイル２２ａと一段目の基板制御５１ａ上の高発熱部品５９ａ、その他の電子部品５２ａ，三段目の制御基板５１ｃ上の電子部品５２ｃの発熱となって各部品温度を上昇させることになる。

従って、発熱の大きい高発熱部品５９ａは、放熱面積の大きいヒートシンク５５に固定し、発生した熱量をファン装置４から吹出される空気で冷却する。つまり、ファン装置４から吹出す空気は、本体の高さ方向に三段配置された制御基板５１に向かって流れ、制御基板５１上の電子部品５２ａ，高発熱部品５９ａを冷却するようにそれぞれの間隙を本体背面側から正面側に向かって流れる。

ここで、ファン装置４は、予め加熱調整量によって段階的に、或いは無段階で風量制御してもよいし、加熱コイル２２ａ及び高発熱部品５９ａの温度を計測してＯＮ／ＯＦＦ制御や間欠運転による風量調整を行う構成にしてもよい。

制御基板５１を冷却した空気は、基板ケース５上方に配置された通風ダクト７に入り、コイルベース２１下方の開口７ａから左右の加熱コイル２２に冷却空気を供給する。加熱コイル２２を冷却した空気は、コイルベース２１の周りを流れ、排気口９ｂから外部に排気される。

このように、実施例１では、ケーシング（箱体）２のモータ設置面３５に設けられる吹出し口２０を、ターボファンのファン翼３１の外径より内側に設けても、吹出し口２０以外のモータ設置面３５とハブ３２との相互作用によって吹出し口２０からの吹出し力を弱めることなく冷却空気を吹出す流れを構成できる。

従って、従来のターボファンのように、シュラウドの内径よりハブの外径が大きく、ファン翼の外径とハブの外径が同程度であるターボファン構造のファン特性と同等の性能を確保することができ、冷却対象となる制御基板の電子部品をファンモータの近傍、つまり、回転軸側に近づけて設けても電子部品を冷却することができ、電子部品のレイアウトによらない冷却構造を提供できる。

また、発熱する高発熱部品５９が搭載された複数枚の制御基板５１が積層された構成であっても、さらに制御基板５１と加熱コイル２２の複数箇所を冷却する構造であっても、箱体のモータ設置面３５の吹出し口２０を適宜配置し、必要な冷却空気量を配風して効率よく冷却できる。

さらに、ファンモータ３９の近傍に冷却空気を容易に流すことができるので、ファンモータ３９の過熱も防止ができ、安定したファン装置の動作を行うことができる。

図８および図９を用いて実施例２の誘導加熱調理器を説明する。なお、実施例２の誘導加熱調理器は、実施例１の誘導加熱調理器のファン装置４に代えてファン装置４２を用いるとともに基板ケース５の風路構成を変更したものであり、その他の構成は同等であるので、ファン装置４２および基板ケース５の風路構成以外については詳細な説明を省略する。

図８は実施例２の誘導加熱調理器で用いられるファン装置４２の側面断面を示し、図９はファン装置４２の分解斜視図である。図９に示すように、ファン装置４２は、実施例１のファン装置４に対し、吹出し口の数、および、配置が異なる。本構成では、ファン装置４２のモータ設置面３５２に設けられる複数の吹出し口２０の中で、最上段の吹出し口２０ｄをターボファン３のファン翼３１の外径より外側に開口させ、加熱コイル２２ａに冷却空気を供給するコイル冷却風路７０に連通させたものであり、その他の複数の吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃの内側開口部をターボファン３のファン翼３１の外径より内側から開口させたものである。

加熱コイル２２ａは、被調理鍋の種類や大きさに伴って変化する加熱効率に起因した損失熱量が発生するため、例えばアルミ鍋などの非磁性金属鍋（加熱効率が低下する鍋など）を誘導加熱する場合、加熱コイルの発熱量が増し、必要とされる冷却能力も大きくなる。

この場合、実施例２のように、基板ケース５に収納した制御基板５１ａ，５１ｂ，５１ｃに冷却空気を供給するファン装置４２の吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、加熱コイル２２ａの風路（吹出し口２０ｄからコイル冷却風路７０）を別途設けることで、吸気口９ａから吸いこんだ空気を直接加熱コイル２２ａの冷却に利用できるので、加熱コイル２２ａの冷却効果を効率よく高めることができる。

尚、図示した構成において、制御基板５１側への吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃは制御基板５１の配置枚数や電子部品５２のレイアウトなどに合わせて適宜その大きさや個数を調整すればよい。

また、加熱コイル２２への風路は、トッププレート９の下側に配置された全ての加熱コイル２２に対して流せるように分岐して設けてもよいし、加熱コイル２２の発熱状況に応じて適宜必要な加熱コイル２２にのみ冷却空気を供給させる構成でもよい。

さらに、加熱コイル２２の冷却方法としては、図８に示すように、コイルベース２１ａの下方から加熱コイル２２とトッププレート９の間隙に冷却空気を流して、制御基板５１を冷却した空気と合わせて加熱コイル２２ａの両面を冷却する構成でもよいし、コイル冷却風路７０の空気のみを用いて加熱コイル２２の両面或いは片面のみを冷却させてもよい。

本構成によれば、制御基板５１に配置された電子部品５２の冷却と加熱コイル２２の冷却をそれぞれ分離させて冷却性能を調整することができる。

また、ターボファン３のファン翼３１の外径より内側から開口する吹出し口２０の個数を、制御基板５１の配置枚数や電子部品５２のレイアウト、加熱コイル２２の発熱状況などに合わせて適宜設定することにより、効率よく電子部品５２や加熱コイル２２を冷却することができる。

図１０から図１２を用いて実施例３の誘導加熱調理器を説明する。なお、実施例３の誘導加熱調理器は、実施例１の誘導加熱調理器のファン装置４に代えてファン装置４３を用いたものであり、その他の構成は同等であるので、ファン装置４３以外については詳細な説明を省略する。

図１０はファン装置４３で用いられるターボファン３３の正面図、図１１はファン装置４３の側面断面図、図１２はファン装置４３の分解斜視図である。

図１１および図１２に示すように、ファン装置４３は、ターボファン３３と、ターボファン３３を稼動させるファンモータ３９と、ターボファン３３のファン翼３１を収納する箱体を構成するケーシング１２２と、ファンモータ３９を支持するモータ設置面３５から構成される。

また、図１０に示すように、ターボファン３３は、複数の後向きのファン翼３１と、ファン翼３１を挟んで設けたシュラウド３０と、ハブ３２から構成されており、シュラウド３０の内径Ｄｓよりハブ３２の外径Ｄｈを小さくし、さらにファン翼３１の外径Ｄｆよりシュラウド３０の外径Ｄａが大きい構成となっている。

また、ケーシング１２２にはモータ設置面３５と対向する面に、ファン翼３１の外径Ｄｆより大きく、シュラウド３０の外径Ｄｓより小さい吸気部２ａが配置される。

図１１から明らかなように、ファン翼３１は、モータ設置面３５と、ケーシング２と、シュラウド３０で周りを囲まれる位置関係となっており、吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃの内周側は、ターボファン３３のファン翼３１の外径より内側から開口させている。

実施例３の誘導加熱調理器で用いるファン装置４３は、図１２から明らかなように、実施例１のファン装置４と組立順序が異なり、ファン装置４３からターボファン３３のみを容易に取外すことができるので、保守作業性を高めることができる。

図１３および図１４を用いて実施例４の誘導加熱調理器を説明する。なお、実施例４の誘導加熱調理器は、実施例１の誘導加熱調理器のファン装置４に代えてファン装置４４を用いたものであり、その他の構成は同等であるので、ファン装置４４以外については詳細な説明を省略する。

図１３はファン装置４４の分解斜視図、図１４はファン装置４４の側面断面図である。図１３および図１４から明らかなようにファン装置４４は実施例３のファン装置４３のケーシング１２２とモータ設置面３５に代えて、ケーシング１４２を用いたものである。図１４に示すように、ケーシング１４２は、円形のファン翼収納部３５ａとシュラウド収納部３５ｂとモータ設置面３５とで構成され、これらは型で一体整形することができる。なお、モータ設置面３５には吹出し口２０ａ，２０ｂ，２０ｃが設けられている。

実施例４の誘導加熱調理器によれば、実施例３の誘導加熱調理器により得られる効果に加え、ファン装置４４の構造を簡略化することで、構成部品数を減らして更なる低コスト化を図ることができる。

実施例１のファン装置の分解斜視図。 実施例１のターボファンの正面図。 実施例１のファン装置の側面断面図。 実施例１の誘導加熱調理器の分解斜視図。 実施例１の誘導加熱調理器の側面断面図。 実施例１のファン装置の送風性能図。 実施例１の誘導加熱調理器の側面断面図。 実施例２のファン装置の側面断面図。 実施例２のファン装置の分解斜視図。 実施例３のターボファンの正面図。 実施例３のファン装置の側面断面図。 実施例３のファン装置の分解斜視図。 実施例４のファン装置の側面断面図。 実施例４のファン装置の分解斜視図。 従来のターボファンの斜視図。 従来のファン装置の断面図。

符号の説明

１ ロースター
２ ケーシング（箱体）
３ ターボファン
４ ファン装置
５ 基板ケース
７ 通風ダクト
９ トッププレート
９ａ 吸気口
９ｂ 排気口
１０ 排気ダクト
２０ 吹出し口
２１ コイルベース
２２ 加熱コイル
２３ 温度センサ
３０ シュラウド
３１ ファン翼
３２ ハブ
３５ モータ設置面（箱体）
３９ ファンモータ
５１ 基板
５２ 電子部品
５５ ヒートシンク
５９ 高発熱部品
６０ 操作パネル
７０ コイル冷却風路
８５ 回転方向
９０ 鍋載置部

Claims (4)

1. 本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、
   該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、
   前記モータ設置面に設けた吹出し口は前記ターボファンのファン翼の外径より内側から開口するようにし、
   前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンのシュラウドの内径に嵌合する吸気部を配置したことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、
   該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、
   前記モータ設置面に設けた吹出し口は前記ターボファンのファン翼の外径より内側から開口するようにし、
   前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンのファン翼外径より大きく前記シュラウドの外径より小さい吸気部を配置したことを特徴とする誘導加熱調理器。
3. 本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、
   該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、
   前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンの吸気部を配置するとともに、
   前記モータ設置面に複数の吹出し口を設け、該吹出し口の少なくとも一つは前記ターボファンのファン翼の外径より内側から開口するようにしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
4. 本体と、該本体の上面に配置されたトッププレートと、該トッププレート下方の本体内に設置された複数個の加熱コイルと、該加熱コイルの駆動を制御する制御基板と、該制御基板よりも前記本体の後方に設けられ前記加熱コイルと前記制御基板とを冷却するファン装置とを備え、
   該ファン装置は、複数の後向きのファン翼と該ファン翼を挟むように設けられたシュラウドとハブとで構成され前記シュラウドの内径よりハブの外径を小さくしたターボファンと、前記本体の前後水平方向に回転軸を有し該回転軸の前記ハブ側に連結したファンモータと、前記ターボファンを収納し前記基板側壁面を前記ファンモータのモータ設置面とし、該モータ設置面に吹出し口を設けた箱体とで構成され、
   前記モータ設置面と対向する前記箱体の壁面には、前記ターボファンのシュラウドの内径に嵌合する吸気部を配置し、
   前記箱体に収納される前記ターボファンのファン翼と前記モータ設置面との間隔を前記ターボファンの回転時に接触しない距離から該ファン翼外径の９％の距離までの範囲内に設置したことを特徴とする誘導加熱調理器。

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