JP5078794B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

この発明は、加熱調理器に関し、詳しくは電磁誘導式の加熱コイルに大電流を供給する回路部品を冷却するための冷却手段を備える電磁誘導加熱調理器に関する。

従来、冷却手段を備える加熱調理器として、筐体内のほぼ中央に配置された加熱コイル、コーナ部に配置された送風ファン、およびこれを覆うダクト部を有し、ダクト部の排気口付近に配置されたパワートランジスタおよび整流用電力部品とこれらに固定された冷却フィンを有する電磁誘導加熱調理器が知られている。（例えば特許文献１参照）

特開昭６２−１７９８５号公報（第２頁、第1〜２図）

従来の電磁誘導加熱調理器において、パワートランジスタおよび整流用電力部品は、加熱コイルに供給する大電流を処理するため、駆動時の発熱量が著しい。したがって、これらの部品を正常に機能させるためには、冷却フィンに冷却風を当てて、これらを十分に冷却する必要がある。しかしながら、ダクト部は、送風ファンを覆うが、冷却フィンを含むパワートランジスタおよび整流用電力部品を覆わないので、ダクト部から排出される冷却風は、冷却フィンを含むパワートランジスタおよび整流用電力部品に吹き付けられた後、四方に拡散し、その他の回路部品への冷却風が弱くなり冷却性能が低下するという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加熱コイルに大電流を供給する回路部品への冷却風を確保し、冷却性能を向上させた加熱調理器を得ることを目的とする。

この発明の加熱調理器は、被加熱物を入れた容器が載置可能な天板と、天板の下方に配設された複数の電磁誘導加熱部と、複数の電磁誘導加熱部へ電流を供給する制御部と、制御部へ冷却風を供給する冷却ファンと、冷却ファンの冷却風を上流側から下流側へ案内するダクトとを備え、制御部は、発熱量の総量が多い第１の回路部品グループが取り付けられた放熱量の小さい放熱部品と、発熱量の総量が少ない第２の回路部品グループが取り付けられた放熱量の大きい放熱部品とをそれぞれ配線基板上に配置してなり、ダクトは、冷却ファンと制御部を連続的に覆うように設け、冷却ファンは、ダクトの吸気側に配置し、第１の回路部品グループは冷却ファンに近い位置に配置し、第２の回路部品は第１の回路部品グループより下流側位置に配置し、冷却ファンの冷却風は、回路部品グループと配線基板との間の空間に供給され、第２の回路部品グループの配線基板までの該空間における対向間隔は、第１の回路部品グループの配線基板までの該空間における対向間隔より大きいものである。

この発明の加熱調理器は、被加熱物を入れた容器が載置可能な天板と、天板の下方に配設された複数の電磁誘導加熱部と、複数の電磁誘導加熱部へ電流を供給する制御部と、制御部へ冷却風を供給する冷却ファンと、冷却ファンの冷却風を導通させるダクトとを備え、制御部は、発熱量の総量が多い第１の回路部品グループが取り付けられた放熱量の小さい放熱部品と、発熱量の総量が少ない第２の回路部品グループが取り付けられた放熱量の大きい放熱部品とをそれぞれ配線基板上に配置してなり、ダクトは、冷却ファンと制御部を連続的に覆うように設け、冷却ファンは、ダクトの吸気側に配置し、第１の回路部品グループは冷却ファンに近い位置に配置し、第２の回路部品グループは第１の回路部品グループより下流側位置に配置し、冷却ファンの冷却風は、回路部品グループと配線基板との間の空間に供給され、第２の回路部品グループの配線基板までの該空間における対向間隔は、第１の回路部品グループの配線基板までの該空間における対向間隔より大きいものであるので、発熱量の異なる回路部品グループを、その発熱量と冷却風の供給効率に適したヒートシンクに取付けることにより、それら回路部品の冷却性能が向上する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における加熱調理器の上面図であり、図２はこの発明の実施の形態１における加熱調理器の断面図である。
図１および図２において、１は被加熱物を入れた容器を載置可能な天板、２は天板１の外周に設けられた天板フレームであり、シリコン接着剤にて天板１と接着されている。３は加熱調理器の本体ケースである。４は天板１の下方に配設された被加熱物を加熱するための加熱コイル、５は冷却風を供給する冷却ファン、６は加熱コイル４を駆動する制御部、７は冷却ファン５と制御部６を連続的に覆うように設けられたダクトであり、これら加熱コイル４、冷却ファン５、制御部６及びダクト７はそれぞれ本体ケース３に収容されている。

図３はこの発明の実施の形態１における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す上面図、図４はこの発明の実施の形態１における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す側面図であり、図３および図４を用いて制御部６について説明する。

図３および図４において８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅは回路部品でＩＧＢＴであり、ＩＧＢＴとは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタという半導体スイッチング素子のことで、大電流を扱う回路に適し使用されている。９は回路部品の一例としてのダイオードブリッジであり、ダイオードブリッジとは、ダイオードを４個使って整流回路を構成しているもので、交流電圧を直流電圧へ変換する回路に使用される。１０は取付けた部品の発熱を放熱する放熱部品としてのヒートシンクａであり、ＩＧＢＴ８ａ、ＩＧＢＴ８ｂ、ＩＧＢＴ８ｃをそれぞれ下面に取付けている。１１は取付けた部品の発熱を放熱する放熱部品としてのヒートシンクｂであり、ＩＧＢＴ８ｄ、ＩＧＢＴ８ｅ、ダイオードブリッジ９をそれぞれ下面に取付けている。

図５はヒートシンクａとヒートシンクｂの詳細図で、１６ａはヒートシンクａ１０に多数並列に設けた放熱板、１６ｂはヒートシンクｂ１１に多数並列に設けた放熱板であり、放熱板１６ａ相互の間隔をＨ１、放熱板１６ｂ相互の間隔をＨ２とすると、Ｈ１＞Ｈ２となり、放熱板１６ａ相互の間隔の方が広くなっているので、ヒートシンクａ１０の方が冷却風の通過がしやすくなっていることがわかる。それと、ヒートシンクａ１０の方が放熱板１６ａの枚数が少ないことから、放熱面積が少なく、放熱量が小さいものであることがわかる。

１２は回路部品の一例としてのチョークコイルであり、チョークコイルとは、ノイズ対策に用いられる回路部品で、所定周波数を上回る高周波電流を阻止するために使用される。１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは回路部品の一例としての電解コンデンサであり、電解コンデンサとは電荷を蓄えたり放出したりする受動素子のことで平滑用・時定数回路用に使用される。１４ａ、１４ｂは絶縁性のある樹脂製のスペーサー、１５は配線基板であり、ヒートシンクａ１０とヒートシンクｂ１１はスペーサー１４ａとスペーサー１４ｂを介し、冷却風が通過する空間を確保して配線基板１５へ取付けられる。スペーサー１４ａとスペーサー１４ｂは絶縁性のある樹脂であるので、配線基板１５とヒートシンクａ１０、ヒートシンクｂ１１との取付けにおける絶縁が確保される。

上述のようにＩＧＢＴ８ａ、ＩＧＢＴ８ｂ、ＩＧＢＴ８ｃを取付けたヒートシンクａ１
０、ＩＧＢＴ８ｄ、ＩＧＢＴ８ｅ、ダイオードブリッジ９を取付けたヒートシンクｂ１１、チョークコイル１２、電解コンデンサ１３ａ〜１３ｄが配線基板１５の上面に搭載されて、制御部６が構成されている。

図１から図５のように構成された加熱調理器において、ＩＧＢＴ８ａとＩＧＢＴ８ｂとＩＧＢＴ８ｃの発熱量の総量をＪ１として、ＩＧＢＴ８ｄとＩＧＢＴ８ｅとダイオードブリッジ９の発熱量の総量をＪ２とすると発熱量の関係はＪ１＞Ｊ２となり、ヒートシンクａ１０とヒートシンクｂ１１の放熱量の関係は図５に示すように、ヒートシンクａ１０＜ヒートシンクｂ１１となっていて、ＩＧＢＴ８ａとＩＧＢＴ８ｂとＩＧＢＴ８ｃからなる発熱量の総量が多い回路部品グループが放熱量の小さいヒートシンクａ１０に取付けられ、ＩＧＢＴ８ｄとＩＧＢＴ８ｅとダイオードブリッジ９からなる発熱量の総量が少ない回路部品グループが放熱量の大きいヒートシンクａ１１に取付けられている。そして、チョークコイル１２、電解コンデンサ１３ａ〜１３ｄは、ＩＧＢＴ８ａ〜８ｅとダイオードブリッジ９よりも発熱量は少ない部品である。

図３から図５に示すように、ダクト７の吸気側に配置された冷却ファン５から冷却風がダクト７内に供給され、最初に冷却ファン５に近い位置に配置されたＩＧＢＴ８ａとＩＧＢＴ８ｂとＩＧＢＴ８ｃが取付けられた冷却風の通過がしやすいヒートシンクａ１０と、配線基板１５とスペーサー１４ａ、スペーサー１４ｂとの対向空間とにそれぞれ供給され、発熱量の総量が多い部品グループ（ＩＧＢＴ８ａとＩＧＢＴ８ｂとＩＧＢＴ８ｃ）を冷却する。このとき、冷却風はダクト７に覆われた空間を通過するため分散されず、下流に配置された次の部品へ到達する。

その後、ヒートシンクａ１０と、配線基板１５とスペーサー１４ａ、スペーサー１４ｂとの対向空間を通過した冷却風が、ＩＧＢＴ８ｄとＩＧＢＴ８ｅとダイオードブリッジ９が取付けられたヒートシンクａ１１と、配線基板１５とスペーサー１４ａ、スペーサー１４ｂとの対向空間に供給され、発熱量の総量が少ない部品グループ（ＩＧＢＴ８ｄとＩＧＢＴ８ｅとダイオードブリッジ９）を冷却、さらにヒートシンクａ１１と、配線基板１５とスペーサー１４ａ、スペーサー１４ｂの空間を通過した冷却風がＩＧＢＴ８ａ〜８ｅとダイオードブリッジ９よりも発熱量の少ないチョークコイル１２、電解コンデンサ１３ａ〜１３ｄを冷却するようになっているので、発熱量の多い回路部品グループから冷却し、冷却風が通過しやすく、冷却風がダクト７の下流側排気口まで途中で分散しないので冷却風が確保でき、冷却性能を向上させることができる。

なお、ヒートシンクａ１０とヒートシンクｂ１１の冷却風の通過のしやすさと放熱量の違いを放熱板１６ａと放熱板１６ｂの間隔を変えることで実現する例を挙げたが、ヒートシンクａ１０とヒートシンクｂ１１の放熱板の形状を変えることでも同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す上面図、図７はこの発明の実施の形態２における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す側面図である。なお、上述の実施の形態１と同一の部分にはこれと同じ符号を付して説明を省略する。

図６および図７において、１７はダクト、１８ａ、１８ｂは絶縁性のある樹脂製の段付スペーサーである。図７に示すように、スペーサー１８ａ、スペーサー１８ｂは、ヒートシンクｂ１１と配線基板１５との空間が、ヒートシンクａ１０と配線基板１５との空間よりも、空間が広くとれる構成となっているので、冷却風が通過しやすく冷却性能を向上させることができる。

なお、本発明でいう「回路部品グループ」とは、制御部を構成するための回路部品が２つ以上の組合せをいうものであり、部品の数や大きさ、形態が前記実施の態様１又は２に何ら限定されるものではない。

この発明の実施の形態１における加熱調理器の上面図である。 この発明の実施の形態１における加熱調理器の断面図である。 この発明の実施の形態１における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す上面図である この発明の実施の形態１における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す 側面図である。 ヒートシンクａとヒートシンクｂの詳細図である。 この発明の実施の形態２における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す 上面図である この発明の実施の形態２における冷却ファンと制御部とダクトの構成を示す 側面図である。

符号の説明

１ 天板
２ 天板フレーム
３ 本体ケース
４ 加熱コイル
５ 冷却ファン
６ 制御部
７ ダクト
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ ＩＧＢＴ
９ ダイオードブリッジ
１０ ヒートシンクａ
１１ ヒートシンクｂ
１２ チョークコイル
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 電解コンデンサ
１４ａ、１４ｂ スペーサー
１５ 配線基板
１６ａ、１６ｂ 放熱板
１７ ダクト
１８ａ、１８ｂ 段付スペーサー

Claims (6)

1. 被加熱物を入れた容器が載置可能な天板と、
   前記天板の下方に配設された複数の電磁誘導加熱部と、
   前記複数の電磁誘導加熱部へ電流を供給する制御部と、
   前記制御部へ冷却風を供給する冷却ファンと、
   前記冷却ファンの冷却風を上流の吸気側から下流の排気側まで案内するダクトと、を備え、
   前記制御部は、発熱量の総量が多い第１の回路部品グループを取り付けた放熱量の小さい放熱部品と、発熱量の総量が少ない第２の回路部品グループを取り付けた放熱量の大きい放熱部品とを配線基板上に配置してなり、
   前記ダクトは、前記冷却ファンと前記制御部を連続的に覆うように設け、前記冷却ファンは、前記ダクトの吸気側に配置し、前記第１の回路部品グループは前記冷却ファンに近い位置に配置し、前記第２の回路部品グループはその第１の回路部品から下流側位置に配置し、
   前記冷却ファンの冷却風は、前記回路部品グループと前記配線基板との間の空間に供給され、
   前記第２の回路部品グループの前記配線基板までの前記空間における対向間隔は、前記第１の回路部品グループの前記配線基板までの前記空間における対向間隔より大きいことを特徴とする加熱調理器。
2. 前記冷却ファンの冷却風は、前記配線基板に沿って前記放熱量の小さい放熱部品と前記放熱量の大きい放熱部品に供給され、
   前記放熱量の大きい放熱部品の前記配線基板までの対向間隔は、前記放熱量の小さい放熱部品の前記配線基板までの対向間隔より大きいことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
3. 前記回路部品グループは、前記放熱部品の前記配線基板と対向する面に取り付けられ、
   前記放熱量の大きい放熱部品の前記配線基板と対向する面と前記第２の回路部品グループの前記配線基板と対向する前記空間に位置する面の対向間隔の最大値は、前記放熱量の小さい放熱部品の前記配線基板と対向する面と前記第１の回路部品グループの前記配線基板と対向する前記空間に位置する面の対向間隔の最大値と同一であることを特徴とする請求項２記載の加熱調理器。
4. 被加熱物を入れた容器が載置可能な天板と、
   前記天板の下方に配設された複数の電磁誘導加熱部と、
   前記複数の電磁誘導加熱部へ電流を供給する制御部と、
   前記制御部へ冷却風を供給する冷却ファンと、
   前記冷却ファンの冷却風を上流の吸気側から下流の排気側まで案内するダクトと、を備え、
   前記制御部は、発熱量の総量が多い第１の回路部品グループを取り付けた放熱量の小さい放熱部品と、発熱量の総量が少ない第２の回路部品グループを取り付けた放熱量の大きい放熱部品とを配線基板上に配置してなり、
   前記ダクトは、前記冷却ファンと前記制御部を連続的に覆うように設け、前記冷却ファンは、前記ダクトの吸気側に配置し、前記第１の回路部品グループは前記冷却ファンに近い位置に配置し、前記第２の回路部品グループはその第１の回路部品から下流側位置に配置し、
   前記冷却ファンの冷却風は、前記配線基板に沿って前記放熱量の小さい放熱部品と前記放熱量の大きい放熱部品に供給され、
   前記放熱量の大きい放熱部品の前記配線基板までの対向間隔は、前記放熱量の小さい放熱部品の前記配線基板までの対向間隔より大きいことを特徴とする加熱調理器。
5. 前記第１の回路部品グループと前記第２の回路部品グループは、絶縁性の保持部品を介して前記配線基板に取付けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加熱調理器。
6. 前記保持部品は、前記第１の回路部品グループと前記第２の回路部品グループと前記配線基板との間に前記冷却ファンの冷却風を導通可能とする空間を設けていることを特徴とする請求項５記載の加熱調理器。

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