JP5028152B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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Description

本発明は、誘導加熱調理器に関するものである。
近年、住宅用機器を全て電化するといった所謂オール電化住宅の流れが顕著になりつつある。この一環として、加熱調理器として渦電流を利用して鍋そのものを発熱させる電磁誘導加熱調理器が見直されている。
この誘導加熱調理器は、加熱時には鍋だけでなく、誘導加熱コイルや誘導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、冷却ファンを用いて誘導加熱コイルや制御基板を送風冷却することが一般的に行われている。従来の誘導加熱機器の流路構造は、軸流ファンや多翼ファンを用いて本体後部上面のトッププレートの吸気口から吸気した冷却空気を制御基板に通風し、さらに誘導加熱コイルに通風し、制御基板や誘導加熱コイルを冷却する。そして、制御基板や誘導加熱コイルを冷却した空気は、排気口から本体外部に排気される構造となっている。
このような誘導加熱調理器では、調理を行うと吸気口から本体内部に冷却空気と共に、埃や水蒸気,油煙などが侵入し、吸気流路に付着して汚れてしまう。吸気流路は本体内に設置されているため、外部からの清掃性が悪いという問題があった。
特許文献1は、同文献の図5,図6などに示されるように、吸気口に付着する埃や水蒸気,油煙の清掃性を考慮したフィルタを備え付けて吸気流路の汚れを防止している。
また、調理中に煮こぼれや、鍋の倒れなどによって、トッププレートの吸気口から水などの液体が浸入した場合、冷却流路を通って電子基板などに付着した液体が電子基板の損傷原因となる虞があった。これを改善するため、特許文献2の0071段落などに示されるように、吸気流路内部に水切り板や排水口を設置して冷却ファンへの液体の浸入を防止した防水構造があった。
特開2004−235124号公報 特開2007−73453号公報
一般的に使用されている金属性鍋の材料は、鉄,磁性ステンレスといった磁性体材料,アルミニウム,銅といった非磁性体材料に大別される。オールメタル対応の誘導加熱調理器は、磁性体金属鍋と非磁性体金属鍋の両方を扱えるようになっている。磁性体金属鍋に対して非磁性体金属鍋は、抵抗率,透磁率が小さいため誘導加熱コイルから見た等価直列抵抗が小さくなるため、非磁性体金属鍋に所望の誘導加熱を行う場合、誘導加熱コイルに流れる電流を大きくしなければならない。火力は誘導加熱コイルに流れる電流の二乗と等価直列抵抗との積に比例するためである。
この電流を増加するためには、インバータを構成するスイッチング素子を大容量化する必要がある。そして電流を増加するとスイッチング素子のオン抵抗損失も増大する。
現在市販されている誘導加熱調理器は、コンロ数を3口としたものが一般的である。手前に配された手前2口のコンロは高出力誘導加熱コイルにより誘導加熱するコンロで、本体幅方向略中央奥部に配された1口のコンロはラジエントヒータによるコンロである。なお、奥のコンロを誘導加熱コイルとしたものもある。さらに誘導加熱調理器の多くは、システムキッチンに組み込まれるため、本体の幅,奥行き,深さの寸法が規格化されている。
手前2口のコンロを非磁性体鍋の加熱が可能なオールメタル対応とした場合、インバータを構成するスイッチング素子を大容量化するためスイッチング素子自体が大型化する。また、誘導加熱コイルの電流を増大することに伴ってコンデンサ及びコイル容量を増すためにこれらも大型化し、部品点数も増大する。さらに、スイッチング素子冷却用の放熱フィンも大型化しなければならない。このように構成部品が大型化及び部品点数が増大すると、限られた本体スペースの中に構成部品を実装することが困難となる。
さらに、近年、誘導加熱調理器は、調理時間の短縮などの要請から誘導加熱コイルはより高出力化される傾向にあり、スイッチング素子の発熱量が多くなり、グリルは大型の調理品に対応できるように庫内容積が大型化される傾向にあり、インバータ構成部品を配置するスペースが縮小されることから、実装密度が高くなる傾向にあり、冷却も十分考慮する必要がある。
これらの事情によって、電子部品を冷却する冷却風量は増大する傾向があり、吸気口での流速も早くなる傾向にある。このことから、吸気口を経由して吸気流路に取り込まれる調理中の水蒸気や油煙または埃なども増大するため、これらの汚れが吸気口および吸気流路に付着し易くなる。
前記した特許文献1で吸気口に設置した不織布のペーパフィルタは、油煙などの集塵により流路の汚れを抑制できるが、ペーパフィルタを通過した液体が流路内に浸入した場合、冷却ファンに吸込まれて電子部品を損傷する虞がある。また吸気口にフィルタを配置することで圧力損失が大きくなり、冷却風量を確保するために冷却ファンの大型化や回転数を上げるなどの設計変更となる。
また、特許文献2のように、本体の奥行き方向を回転軸に配置し、吸気口側にファンの吸込口を配した遠心式ファンを搭載すると、冷却風量の大風量化と冷却ファンの実装面積を縮小した流路構造が形成でき、電子部品の大型化のためのスペース確保が容易になる。しかし、冷却ファンの吸込口が本体の後部側に面し、吸気口に近いことから、吸気流路内部に防水構造も設けられているが、吸気流路の清掃性を考慮した着脱式の流路部品を装着した場合、吸気口から浸入した液体が前記流路部品を伝って冷却ファンに吸込まれやすくなり、電子部品を損傷する可能性がある。
本発明の目的は、磁性または非磁性金属鍋に対応した複数個の誘導加熱コイルを配置した誘導加熱調理器において、誤って落とした食材などの本体内部への侵入を防止でき、埃や油煙などが付着した吸気口の清掃性を改善でき、さらに吸気口から冷却ファンの吸込口までの圧力損失が小さく、電子部品などを効果的に冷却できる誘導加熱調理器を提供することにある。さらに、誤って液体をトッププレート上に溢しても、本体内部の冷却ファンや電子部品に悪影響することのない誘導加熱調理器を提供することにある。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、請求項1では、本体上面にトッププレートを備え、前記本体内に複数個の誘導加熱コイルと、該複数個の誘導加熱コイルの駆動を制御する電子基板と、該電子基板よりも前記本体後方に設けられ前記誘導加熱コイルと前記電子基板を冷却するファンユニットと、該ファンユニットよりも前記本体の後部側に設けられ本体内に外気を導入するための吸気口および本体内部から外部に排気するための排気口を備えた誘導加熱調理器において、前記ファンユニットと前記吸気口とを連通する流路内部に吸気流路を形成し、前記吸気口から前記吸気流路内に吸気ポケットを着脱自在に挿入し、該吸気ポケットは、上方から前記ファンユニット側にわたり前記吸気口よりも大きい開口を、前記ファンユニット側にファン側壁面を、下方に底部壁面をそれぞれ備え、前記ファン側壁面の下端部は前記吸気ポケットの中央部から側面に向けて下方側に傾斜しているものである。
請求項2では、前記吸気流路内に着脱に挿入した吸気ポケットの本体後部側の下部壁面に排水口を設け、前記吸気ポケットのファンユニット側の下部壁面の上端部が前記排水口の下部壁面の上端部より上方に配置されたものである。
請求項3では、さらに前記吸気ポケットの流路内のファン側壁面の下端部に前記吸気流路を狭める水切りガイドを設けたものである。
本発明によれば、吸気口に付着した埃や油煙などの汚れを取り除くことができ、清掃性が向上する。また、吸気口から浸入した食材などを吸気ポケットでキャッチできることから、冷却ファンに侵入する異物を容易に取り除くことができる。
また、吸気口から吸気ポケットを介してファンユニットまでの流路において、吸気口よりも吸気ポケットの開口部を大きくして圧力損失の増大を抑えた設計ができるため、ファンユニットの小型化,ファン駆動用モータの出力を低減することができ、ファンユニットやファン駆動用モータのコストが高くなるのを抑えることができる。
また、吸気ポケットのファンユニット側壁面に設けられた開口部の一部を吸気口まで開口することで、ファンユニットの吸込口直前の吸気ポケット壁面を伝う水滴を排除し、また、壁面を傾斜させることで壁面を伝う液体を左右に分散させ、ファンユニットの吸込口近傍を飛散する水滴を排除することができる。
また、吸気ポケットの底部に着水した液体を水切りガイドで本体の後部側に排水することで、誤って液体を溢したりしても水滴が吸気ポケットを伝って冷却ファンに浸入することを防止できることから、本体内部の電子部品がショートするなどの悪影響を防止でき、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができる。
先ず、本発明の実施例における誘導加熱調理器の全体構造を図1から図3を用いて説明する。
図1は本発明の誘導加熱調理器の外観傾斜図である。1は本体2の上面に設けられたガラス製のトッププレートで、鍋などの調理器具(負荷)が置かれる。本体2前面には操作部17が設けられている。
操作部17は、機器全体の電源スイッチや、後述する誘導加熱コイル3,4やラジエントヒータ21の出力調整ツマミなどを備えている。操作部17の隣には焼魚や肉料理の調理などに用いられるヒータ加熱式のグリル19が設けられている。
トッププレート1の手前側には、液晶パネル18が配置してあり、誘導加熱部の出力状態を液晶で表示し、使用者に加熱出力の強さを知らせる。
図2は本実施例の誘導加熱調理器において、トッププレート等を本体から取り外し、電子基板とファンの実装を示した分解傾斜図である。トッププレート1の下部には、右の誘導加熱部に対応した誘導加熱コイル3、左の誘導加熱部に対応した誘導加熱コイル4が配置されている。これらの誘導加熱コイル3,4は高周波電流が流れることにより磁力線を発生させ、トッププレート1に載せられた鍋を加熱する。
本体2内部の後方に設けられたラジエントヒータ21は、誘導加熱方式では加熱できない土鍋などでの調理時に用いられる。
電子基板6,7、および図3に示されている電子基板8は、誘導加熱コイル3の下方に配置され、誘導加熱コイル3,4およびラジエントヒータ21を制御する。本体2の右後側に設けられた吸気口15は、本体2内部を冷却する冷却風を吸気する。
本体2の左後側に設けられた排気口16は、本体2内部を冷却して温められた風を排気する。排気口16に併設されたグリル排気口20は、グリル19から発生する煙などを排出する。
本体2内部の後背部には、羽根車10(ターボファン)を備えたファンユニット5(冷却ファン)が設けられていて、モータ14で駆動される羽根車10により、冷却風を本体2内部に送風する。図5(a)(b)に示すように、羽根車10を収納したファンケーシング13は、吸込口9,吐出口11,12を備えている。また、ファンケーシング13の吸込口9に整流空気を導くためのマウスリング31を設けており、前記吐出口11または12の大きさを変えることにより風量を調整することができる。なお、本実施例の羽根車10は、上記したようにターボファンよりなり、図6(b)に示すファン外径Dとファン内径D1とが、内径/外径0.4〜0.6の関係に設定されているものである。また、羽根36の出口角度が110度以下のもので、羽根36の枚数が15枚以下のものとしている。
次に図3を用いて冷却風の流れについて説明する。
図3は、図1の誘導加熱調理器を右側の誘導加熱部のほぼ中央で切断した側面断面図である。図中の矢印は冷却風を表している。吸気口15から吸気された冷却風は、後述する吸気ポケット50を経由してファンユニット5の吸込口9に導かれる。ファンユニット5に吸込まれた空気流は、ファンモータ14により駆動される後ろ向きの羽根36を持つ羽根車10(図6)によって運動量を与えられ、羽根車10内で90度流れの方向を偏向した後、ファンケーシング13内でさらに90度流れの方向に偏向し、吐出口11,12から冷却風として羽根車10の軸方向と一致する方向に吐き出される。吐出口11から吐き出された冷却風は、誘導加熱コイル3に供給されて誘導加熱コイル3を冷却し、吐出口12から吐き出された冷却風は電子基板6,7,8に供給され電子基板6,7,8を冷却する。なお、ここでは、3枚の電子基板6,7,8と、2口のファンユニット5の吐出口11,12を用いた場合を示しているが、電子基板の枚数およびファンユニット5の吐出口の数はこれに限られるものではない。本体2内部を冷却した冷却風は図2に示す排気口16を抜けて外部に排出される。
誘導加熱コイル3,4の冷却をさらに詳細に説明する。図3に示す通気口22は、誘導加熱コイル3を支持する板に設けられた開口であり、誘導加熱コイル3の下方近傍に設けられる。また、通気口23は、ファンユニット5の吐出口11から吹出した冷却風を直接誘導加熱コイル3に吹付けるため設けた開口である。左側の誘導加熱コイル4の下方近傍に用いる通気口は、必要に応じて設けられるもので、グリル19の配置に合わせて誘導加熱コイル4の下方や周囲の近傍に設けられる。本実施例では右側の誘導加熱コイル3のみ通気口23を設けた構造としている。
吸気口15とファンユニット5を連通する流路内部には水切り板25,遮蔽板28が設けられ流路内底部には、排水口29が設けられており、この構造によりファンユニット5に水などの液体が浸入するのを防ぐことができるが詳細は後記する実施例1で説明する。
以下の構成において、全体の動作を説明する。まず、鍋を右の誘導加熱部上、すなわち右の誘導加熱コイル3上方のトッププレート1上に載置し、操作部17の電源スイッチをオンし、右の誘導加熱部に対応した出力調整ツマミを好みの出力に調節する。電子基板6,7,8の制御部は、右の誘導加熱コイル3に高周波電流を流し、誘導加熱コイル3から磁力線を発生させ、鍋を加熱する。同時に、制御部はファンユニット5を駆動する。駆動されたファンユニット5は、吸気口15から外気を吸気して、冷却風を電子基板6,7,8に吹付け、これを冷却する。電子基板6,7,8を冷却した冷却風は、上方に向かい、通気口22及び通気口23を通り、誘導加熱コイル3などが配置された空間に吹出され、主に右の誘導加熱コイル3に吹付けられて、これを冷却し、その後、本体2の後部に設けられた排気口16から外気に排気される。なお、電子基板7への冷却風の供給は、電子基板6からの冷却風が電子基板7の隙間を上昇して得られる。
吸気ポケット50を流路内部に形成された吸気流路に組み合わせた誘導加熱調理器の第1の実施例について、図3,図4を参照して説明する。図3は、吸気ポケット50を吸気口15に装着した本体2を右誘導加熱コイル3のほぼ中央で切断した断面図である。また、図4は、吸気ポケット50の外観図である。
吸気ポケット50は、吸気口15から本体2の吸気経路内に着脱自在に挿入されるもので、図4に示すように、上方に吸気口15に連通する開口51を設け、ファンユニット5側の壁面に同じく吸気口15に連通する開口52,本体2の後部側下部に排水口53を設けている。吸気口15側を上端部とするファン側壁面54,55は、開口52を隔ててファンユニット5側の左右に配置されている。

図4に示すように、ファン側壁面54,55の上端部は水平であり、ファン側壁面54,55の下端部54a,55aは中央部(ファンユニット5側)から側面に向けて下方側に傾斜している。ファンユニット5側の下部壁面56の上端部56aは、排水口53側の下部壁面の上端部53aよりも上方に配置している。吸気口15に誤って落とした食材などは吸気ポケット50の底部57に引っかかるため、吸気ポケット50を取り外すことで誤って落とした食材を吸気口15から容易に取り出すことができる。
ここで、吸気口15から本体2の内部に浸入する液体について説明する。トッププレート1上に載置した鍋の転倒や煮こぼれなどが原因で、吸気口15に浸入する液体の主な軌跡は次の3通りが挙げられる。
1つ目は、大量の液体が浸入した場合であり、吸気口15から吸気ポケット50の開口51を通り抜けた液体の大半が直接吸気ポケット50の底部57に直接着水する軌跡である。
2つ目は、少量の液体が吸気ポケット50のファン側壁面54,55並びに図3に示す上方流路壁面24を伝ってファンユニット5の吸込口9付近に水滴が落下する軌跡である。
3つ目は、吸気口15の下方流路27で飛散した微量の水滴が直接ファンユニット5の吸込口9に吸引される軌跡である。
各々の軌跡における防水構造について説明する。
まず、吸気口15から浸入した液体の一部は、吸気ポケット50のファン側壁面54,55を伝って各々の下端部54a,55aに到達するが、この液体は傾斜した下端部54a,55aを伝って吸気ポケット50の左右側面に流れるため、ファンユニット5の吸込口9付近に落下するのを防ぐことができる。
また、直接吸気ポケット50の底部57に着水した液体の大部分は直接排水口53から本体2の下方流路27に排水される。底部57で着水した一部はファンユニット5側に跳ね上がるがファンユニット5側の下部壁面56に衝突した後、排水口53から本体2の下方流路27に排水される。従って、大量の液体が吸気口15に浸入した場合でも吸気ポケット50の形状によりファンユニット5に液体が浸入するのを防止できる。
一方、上方流路壁面24を伝って流れる水滴は、水切り板25によりせき止められ、該水切り板25の斜面に沿って吸気ポケット50の底部57に着水する。この液体も排水口53から本体2の下方流路27に排水される。従って、少量の液体が浸入した場合も、水切り板25によりファンユニット5に液体が進入するのを防止できる。
また、吸気ポケット50を通過して本体2の下方流路27に着水した液体は、排水口29から本体2の外部に排水される。下方流路27に着水した液体がファンユニット5側に跳ね上がったとしても、遮蔽板28に衝突した後に排水口29に排水されるので、ファンユニット5に液体が浸入するのを防止できる。
仮に、吸気流路の途中に飛散した微量の水滴がファンユニット5の吸込口9に浸入したとしても、羽根車10の回転により遠心方向に吐き出され、ファンケーシング13の内壁面に付着することとなる。ファンケーシング13の内壁面に付着した水滴は羽根車10の旋回流れにより蒸発するので、電子基板6,7,8や誘導加熱コイル3に水滴が付着するのを防ぐことができる。
以上で説明したように、ファンユニット5の吸込口9が本体2の後部側に面した送風構造であっても、ファンユニット5を通じて電子基板6,7,8側へ飛散する水滴の浸入を阻止できることから、水滴の付着による電子基板6,7,8の損傷を防げ、電子基板6,7,8や誘導加熱コイル3,4の信頼性を確保できる効果が得られる。
また、吸気流路の一部を本体2に着脱自在な吸気ポケット50で構成したことで、吸気口15に付着した埃や油煙などの汚れを取り除くことができ、清掃性が向上する。
また、吸気口15から浸入した食材などを吸気ポケット50でキャッチできることから、ファンユニット5に浸入する異物を容易に取り除くことができる。
また、吸気口15から吸気ポケット50を介してファンユニット5までの流路において、吸気口15よりも吸気ポケット50の開口部51,52を大きくした圧力損失の増大を抑えた設計ができるため、ファンユニット5の小型化,ファン駆動用モータの出力を低減することができ、ファンユニット5やファン駆動用モータ14のコストが高くなるのを抑えることができる。
本発明の第2の実施例を図7を用いて説明する。実施例2は実施例1における吸気ポケット50を図7に示す吸気ポケット60に置き換えたものである。吸気ポケット60も吸気ポケット50と同様に本体2の吸気流路に着脱自在に挿入できる。
吸気ポケット60は、吸気側に開口61,ファンユニット5側の壁面に開口62,本体2の後部側に排水口63が設けられている。吸気口15を上端部とするファン側壁面64と開口62を隔てたファンユニット5側の下部壁面65の上端部65aは、排水口下端63aよりも上方に配置している。ファン側壁面64の内壁には、本体2の後方側に突出して吸気経路を狭める水切りガイド66を設けており、さらに、ファン側壁面64の下方端部64aは中央部から側面部に向けて下方側に傾斜している。
以上の構成により、吸気口15から浸入した液体に対する防水構造について説明する。吸気口15から浸入した液体の一部はファン側壁面64を伝って下方端部64aに流れ、水切りガイド66上に着水した液体は本体2の後部側に流れ、ファンユニット5の吸込口9から離れる。また、ファン側壁面64を伝う液体は、下方端部64aの傾斜に沿って左右に分散され、ファンユニット5から離れる。また、直接吸気ポケット60の底部67に着水した液体の一部は直接排水口63から本体2の下方流路27に排水される。
吸気ポケット60を通過した水滴は、実施例1と同様に上方吸気流路24を伝う水滴は水切り板25で防水効果を得、本体2の下方流路27に流れた液体は遮蔽板28と排水口29によって防水効果を得る。
従って、吸気ポケット60の構造と吸気流路構造により、ファンユニット5の吸込口9が本体2の後部側に面した送風構造であっても、ファンユニット5を通じて電子基板側へ飛散する水滴の浸入を阻止できることから、水滴の付着による電子部品の損傷を防げ、電子基板や誘導加熱コイルの信頼性を確保できる効果が得られる。
本発明の一実施例として、図8,図9,図10を用いて実施例3を説明する。
実施例1および実施例2の構成は、吸気ポケット50,60を装着した状態のときも取り外した状態のときも、吸気口15とファンユニット5の吸込口9との間にほとんど障害がないため、吸気口15から進入した異物がファンユニット5に衝突する可能性がある。実施例3ではこの可能性を低くできる構成を説明する。
図8は誘導加熱調理器を誘導加熱コイル3のほぼ中央で切断した吸気流路近傍の側面断面図である。ここに示すように、実施例3の誘導加熱調理器はファンケーシング13に連結する支持部71に抵抗板72を保持している。図9は、抵抗板72の外観図である。ここに示すように、抵抗板72は、格子状の網72aの外周を枠72bで覆って成型したものである。また、図10は、抵抗板72の装着方法の代案を示したものであり、抵抗板72を吸気流路の壁面部で固定したものである。
図8または図10のようにファンユニット5の吸込口9の上流を抵抗板72で覆うことで、吸気ポケット50の有無に係らず、吸気口15から浸入した異物がファン吸込口9に侵入する虞がなくなる。また、抵抗板72を格子網などで構成することで、抵抗板72での圧力損失を小さく抑えることができ冷却ファンの性能低下が抑制できる。なお、本実施例では抵抗板72に格子網を用いたが、通気性の有る抵抗板、例えばパンチングなどを用いても良い。
本発明の一実施例の誘導加熱調理器を示した外観傾斜図である。 同誘導加熱調理器における分解傾斜図である。 同誘導加熱調理器における側面断面図である。 同誘導加熱調理器の吸気ポケットの説明図である。 同誘導加熱調理器のファンユニットの説明図である。 同誘導加熱調理器の羽根車の説明図である。 同誘導加熱調理器の他の実施例の吸気ポケットの説明図である。 同他の実施例の誘導加熱調理器において、ファンユニットの吸気口周辺を示した側面断面図である。 同誘導加熱調理器の抵抗板の説明図である。 同さらに他の実施例の誘導加熱調理器において、ファンユニットの吸気口周辺を示した側面断面図である。
符号の説明
1 トッププレート
2 本体
3,4 誘導加熱コイル
5 ファンユニット
6,7,8 電子基板
9 吸込口
10 羽根車
11,12 吐出口
13 ファンケーシング
14 モータ
15 吸気口
16 排気口
50,60 吸気ポケット
72 抵抗板

Claims (3)

  1. 本体上面にトッププレートを備え、前記本体内に複数個の誘導加熱コイルと、該複数個の誘導加熱コイルの駆動を制御する電子基板と、該電子基板よりも前記本体後方に設けられ前記誘導加熱コイルと前記電子基板を冷却するファンユニットと、該ファンユニットよりも前記本体の後部側に設けられ本体内に外気を導入するための吸気口および本体内部から外部に排気するための排気口を備えた誘導加熱調理器において、
    前記ファンユニットと前記吸気口とを連通する流路内部に吸気流路を形成し、前記吸気口から前記吸気流路内に吸気ポケットを着脱自在に挿入し、
    該吸気ポケットは、上方から前記ファンユニット側にわたり前記吸気口よりも大きい開口を、前記ファンユニット側にファン側壁面を、下方に底部壁面をそれぞれ備え、前記ファン側壁面の下端部は前記吸気ポケットの中央部から側面に向けて下方側に傾斜していることを特徴とする誘導加熱調理器。
  2. 請求項1記載の誘導加熱調理器において、
    吸気流路内に着脱に挿入した吸気ポケットの本体後部側の下部壁面に排水口を設け、前記吸気ポケットのファンユニット側の下部壁面の上端部が前記排水口の下部壁面の上端部より上方に配置されたことを特徴とする誘導加熱調理器。
  3. 請求項1記載の誘導加熱調理器において、
    さらに前記吸気ポケットの流路内のファン側壁面の下端部に前記吸気流路を狭める水切りガイドを設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。
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