JP5504843B2 - 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。

従来、この種の誘導加熱調理器は、外郭吸気口と冷却ファンの間に被冷却部品を配置し、冷却ファンの吸込み風を利用して冷却しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱調理器の断面概略図である。図７に示すように、外郭吸気口２１と、液晶表示装置２２と、冷却ファン２３と、加熱コイル２４と、排気口２５から構成されている。

特開２００２−３５２９４４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、液晶表示装置のような被冷却部品を冷却するための冷却能力を確保するために、冷却ファンの吸込み側を液晶表示装置の近傍に配置しなくてはならないという、配置上の制約が生じ、かつ、吸込み側近傍に構造物が配置されるため、ファンの圧力損失が大きくなってしまい、吐出し流量が低下して冷却能力が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ファンの能力を損なわずに被冷却部品に対する冷却性能を高め、かつ、被冷却部品の配置の制約を緩和する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、本発明の誘導加熱調理器は、本体を構成する外郭と、被加熱物を載置する天板と、前記天板の下方に位置する誘導加熱コイルと、前記外郭内に設けられた第１の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品よりも発熱量の小さい第２の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、吐き出し口が前記第１の被冷却部品に向けられ、前記第１の被冷却部品及び前記第２の被冷却部品を冷却するための冷却ファンと、前記外郭に構成され外気を取り込むための外郭吸気口と、ダクト吸気口及びダクト排気口を有し風を通すためのダクトと、を備え、前記ダクト吸気口は前記外郭内部で前記第２の被冷却部品近傍に設け、前記ダクト排気口は前記外郭外部で前記外郭吸気口近傍に設け、前記冷却ファンは、前記第２の被冷却部品近傍の空気を前記ダクトを介して前記外郭吸気口から吸い込むものである。

これによって、冷却ファンはダクトを介して第２の被冷却部品近傍の空気を吸い込むことが可能となるため、第２の被冷却部品近傍に風の流れが生じ、部品と空気間の熱伝達率が増大し、第２の被冷却部品の温度を低下させることができる。

本発明の誘導加熱調理器は、被冷却部品の配置の制約を緩和しつつ被冷却部品の冷却性能を高めることができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の断面概略図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の断面概略図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の断面概略図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の断面概略図 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の断面概略図 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器内部の斜視概略図 従来の誘導加熱調理器の断面概略図

第１の発明は、本体を構成する外郭と、被加熱物を載置する天板と、前記天板の下方に位置する誘導加熱コイルと、前記外郭内に設けられた第１の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品よりも発熱量の小さい第２の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、吐き出し口が前記第１の被冷却部品に向けられ、前記第１の被冷却部品及び前記第２の被冷却部品を冷却するための冷却ファンと、前記外郭に構成され外気を取り込むための外郭吸気口と、ダクト吸気口及びダクト排気口を有し風を通すためのダクトと、を備え、前記ダクト吸気口は前記外郭内部で前記第２の被冷却部品近傍に設け、前記ダクト排気口は前記外郭外部で前記外郭吸気口近傍に設け、前記冷却ファンは、前記第２の被冷却部品近傍の空気を前記ダクトを介して前記外郭吸気口から吸い込むことにより、冷却ファンはダクトを介して第２の被冷却部品近傍の空気を吸い込むことが可能となるため、第２の被冷却部品近傍に風の流れが生じ、部品と空気間の熱伝達率が増大し、第２の被冷却部品の温度を低下させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記第１の被冷却部品を前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路を載置するインバータ基板とし、前記第２の被冷却部品を商用電源から直流電源に変換して前記インバータ回路に電流を供給する電源基板としたことにより、誘導加熱調理器の構成部品の中で、発熱量が大きいインバータ回路と、発熱量は小さいが発熱密度が大きい電源基板上のＩＣに効率よく冷却風を流すことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記第２の被冷却部品及び前記ダクト吸気口を上部近傍で覆うカバーを設けたことにより、カバーで覆っている空間全体で風の流れを生じさせることができ、第２の被冷却部品全体を冷却することができる。

第４の発明は、特に、第３の発明の前記カバーを金属材料で構成することにより、加熱コイル、インバータ回路から発せられるノイズを吸収することができ、耐ノイズ性能を向上させることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の前記冷却ファンを遠心ファンとすることにより、外郭底面から吸い込んだ空気をファン内部で方向を変え、外郭底面に水平な方向に吐き出すことができ、遠心ファンは軸流ファンに比べ、吸込み圧力が高いため、高さの制約上ダクトの高さが十分確保できない場合においても、ダクト内部に風を発生させることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、前記ダクト吸気口近傍に、前記本体内の空気をダクト内部に送り込むための排気ファンを設けることにより、第２の被冷却部品の周囲の風速を増大させ、被冷却部品の冷却性能を高めることができる。

第７の発明は、特に、第６の発明の前記排気ファンを軸流ファンにすることにより、電源基板上の空気をダクト内部に送ることが容易となる。

第８の発明は、本体を構成する外郭と、被加熱物を載置する天板と、前記天板の下方に位置する誘導加熱コイルと、前記外郭内に設けられた第１の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品よりも発熱量の小さい第２の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品及び前記第２の被冷却部品を冷却するための冷却ファンと、前記外郭に構成され冷却風を取り込むための外郭吸気口と、ダクト吸気口及びダクト排気口を有し風を通すためのダクトと、前記第２の被冷却部品を保持し、前記外郭底面に固定されるベースと、を備え、前記ダクトは前記ベースと前記外郭底面とで形成したことにより、ダクトを新規に設計する必要が無くなり、開発コストを抑えることができる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の断面概略図を示すものである。

図１において、本体を構成する外郭１内部に、加熱コイル３、第１の被冷却部品４、第２の被冷却部品５、冷却ファン６が配置され、冷却ファン６の吐き出し口は第１の被冷却部品方向に向けられている。

外郭１底面には冷却ファン６が空気を吸い込むための外郭吸気口７が設けられ、外郭１内部で第２の被冷却部品５近傍にダクト吸気口９を、外郭１外部で外郭吸気口７近傍にダクト排気口１０を有するダクト８が本体を貫通するように構成されている。

図２は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の断面概略図である。図２において、図１の第１の被冷却部品４をインバータ基板１１にして、第２の被冷却部品５を電源基板１２にして構成している。

また、図１と同様に冷却ファン６の吐き出し口は、インバータ基板方向に向けられている。ダクト８は、図１と同様に外郭１内部で電源基板１２近傍にダクト吸気口９を、外郭１外部で外郭吸気口７近傍にダクト排気口１０を有して本体を貫通するように構成している。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下、その動作、作用を説明する。

図２において、天板２の上に被加熱物Ｐが載置された状態で、使用者が機器を操作して加熱を開始させると、商用電源が電源コード１３を介して電源基板１２に供給される。

また、電源基板１２に構成されたＩＣ等の部品によって、冷却ファン６を駆動するための電源や、インバータ基板１１上に構成されたマイコン等の電子部品を駆動するための電源が生成され、それぞれに供給される。

さらに、電源基板１２は、加熱コイル３へ高周波電流を供給するために、商用電源をチョークコイル、コンデンサ等の部品を介してインバータ基板上に供給する。電源基板１２から供給された商用電源は、インバータ基板１１上に搭載されたダイオードブリッジ、コンデンサによって平滑され、その後ＩＧＢＴによって高周波電流に変換され、加熱コイル３に供給される。

加熱コイル３に供給された高周波電流によって、加熱コイルの周りに高周波磁界が発生し、被加熱物Ｐに渦電流が誘起され加熱される。

このとき、インバータ基板１１上に構成されたＩＧＢＴ等のスイッチング素子は最大で数十ワットの損失を生じるために、十分な冷却がなされていないと熱破壊を起こしてしまう。

このために、冷却ファン６が設けられ、外郭吸気口７から外気を取り入れ、ＩＧＢＴ等の電子部品を冷却する。また、加熱コイル３も高周波電流によって素線が発熱するため、同じく冷却ファン６によって冷却される。

また、電源基板１２上に構成されたＩＣも商用電源を直流電源に変換する際に生じる損失によって発熱する。このＩＣの発熱は、１ワット程度であるので、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子よりも冷却風は必要無いが、温度が高いと信頼性が低下するために冷却が必要である。

本実施の形態では、ダクト吸気口９とダクト排気口１０を有し、風を通すためのダクト８を備え、ダクト吸気口９は外郭１内部で電源基板１２近傍に設けられ、ダクト排気口１０は外郭１外部で外郭吸気口７近傍に設けられており、冷却ファン６が駆動して外気を吸い込むと同時に、ダクト８内部の空気も吸い込むために、ダクト吸気口９近傍で風の流れが生じる。

以上のように、本実施の形態ではダクト吸気口９とダクト排気口１０を有し、風を通すためのダクト８を備え、ダクト吸気口９を外郭１内部で電源基板１２近傍に設け、ダクト排気口１０を外郭１外部で外郭吸気口７近傍に設けることにより、電源基板１２上に構成された電子部品から空気への熱伝達率が増加し、部品の温度を低下させることができる。

また、電源基板１２の位置に関わらず、ダクト８によって、電源基板１２上の空気は冷却ファン６によって吸い込むことができるために、電源基板１２の冷却は容易となり、ファンの能力を損なわずに電源基板に対する冷却性能を高め、かつ、電源基板１２の配置の制約を緩和することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の断面概略図である。

図３において、電源基板１２及びダクト吸気口９を上部近傍で覆うカバー１４を実施の形態１にさらに設けた構成としている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下、その動作、作用について説明する。

まず、実施の形態１と同様に、冷却ファン６が駆動して外気を吸い込むと同時に、ダクト８内部の空気も吸い込むために、ダクト吸気口９近傍で風の流れが生じる。ダクト吸気口９は、カバー１４内部全体の空気を吸い込むことができるために、電源基板１２全体の電子部品から空気への熱伝達率が増加し、電源基板１２全体の温度が低下する。

このとき、カバー１４とダクト吸気口９は、近傍からの空気の流れを妨げるようにして設ける必要があり、カバー１４とダクト吸気口９の間に隙間が生じていると、ダクト吸気口９は隙間からの空気を吸い込んでしまい、ダクト吸気口９から遠い位置の空気を吸い込むことが困難となる。

また、カバー１４は、必要に応じて電源基板１２の上部を全て覆ってもよいし、必要な部分のみを覆ってもよい。また、カバー１４とダクト８は同一部品で形成されていてもよく、その場合はダクト８とカバー１４を別々に設計し、作製する必要が無くなり、金型費等の開発コストを抑えることができる。

また、カバー１４を金属材料で構成することにより、加熱コイル３やインバータ基板１１から発生するノイズをシールドすることになり、電源基板が受けるノイズの影響を低減することができる。

また、冷却ファン６を遠心ファンとすることにより、外郭１底面に設けられた外郭吸気
口７から風を吸い込み、遠心ファン６内部で風の方向を変え、インバータ基板１１に対して外郭１底面に水平方向に冷却風を吹きつけることができ、本実施の形態を容易に実現することができる。

また、遠心ファンは軸流ファンに比べ、吸込み圧力が高いため、高さの制約上、ダクト８の高さが十分に確保できず、流路が狭くなり抵抗が大きくなった場合においても、ダクト８内部の空気を吸い込むことができるので、電源基板１２上に風の流れを発生することができる。

（実施の形態３）
図４は本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の断面概略図である。

図４において、ダクト吸気口９近傍に本体内の空気をダクト８内部に送り込むための排気ファン１５を設けた構成としている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下、その動作、作用について説明する。

まず、実施の形態１と同様に、冷却ファン６が駆動して外気を本体に吸い込むと同時に、ダクト８内部の空気も吸い込むために、ダクト吸気口９近傍で風の流れが生じる。さらに、ダクト吸気口９近傍に設けた排気ファン１５により、本体内の空気をダクト吸気口９からダクト８に送り込むので、冷却ファン６のみで吸い込み排気する場合に比べて、ダクト内部を流れる空気の風量が多くなるために、ダクト吸気口９近傍の風速が増加し、電子部品から空気への熱伝達率が増加するために、電源基板１２上の温度をさらに低下させることができる。

また、排気ファン１５を軸流ファンとし、電源基板１２とダクト吸気口９の間に配置することにより、電源基板１２上の空気をダクト８内部に送ることが容易となる。

また、軸流の吐出し口とダクト吸気口が接するように構成することで、排気ファン１５から吐出された空気が全てダクト８内部を流れるために、冷却性能をさらに向上することができる。

（実施の形態４）
図５は本発明の第４の実施の形態における誘導加熱調理器の断面概略図、図６は本発明の第４の実施の形態における誘導加熱調理器内部の斜視概略図である。

図５において、被冷却部品を保持し、外郭１底面に固定されるベース１６を備え、ダクト８はベース１６と外郭１底面とで形成している。

例えば、図６において、電源基板１２を保持するベース１６に、ダクト吸気口９を有するダクト８の上半分を形成し、また、外郭１底面にダクト排気口１０を有する絞り部１７を設けてダクト８の下半分とし、ベース１６を外郭１底面に組み付けた際に、ベース１６と、外郭１底面に設けられた絞り部１７とで空間が形成され、ダクト８と同様の機能を実現することができる。

以上のように本実施の形態においては、電源基板１２を保持し、外郭底面に固定されるベースを備え、ダクトは前記ベースと外郭底面とで形成したことにより、部品点数、組立て工数の削減、さらに、ダクトを新規に設計する必要が無くなり、金型費等の開発コストを抑えることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、被冷却部品の配置の制約を緩和しつつ冷却性能を高めることができるので、配置の制約を有する加熱調理器等の用途に有効である。

Ｐ 被加熱物
１ 外郭
２ 天板
３ 加熱コイル（誘導加熱コイル）
４ 第１の被冷却部品
５ 第２の被冷却部品
６ 冷却ファン
７ 外郭吸気口
８ ダクト
９ ダクト吸気口
１０ ダクト排気口
１１ インバータ基板
１２ 電源基板
１４ カバー
１５ 排気ファン
１６ ベース
１７ 絞り部

Claims (8)

1. 本体を構成する外郭と、被加熱物を載置する天板と、前記天板の下方に位置する誘導加熱コイルと、前記外郭内に設けられた第１の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品よりも発熱量の小さい第２の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、吐き出し口が前記第１の被冷却部品に向けられ、前記第１の被冷却部品及び前記第２の被冷却部品を冷却するための冷却ファンと、前記外郭に構成され外気を取り込むための外郭吸気口と、ダクト吸気口及びダクト排気口を有し風を通すためのダクトと、を備え、前記ダクト吸気口は前記外郭内部で前記第２の被冷却部品近傍に設け、前記ダクト排気口は前記外郭外部で前記外郭吸気口近傍に設け、前記冷却ファンは、前記第２の被冷却部品近傍の空気を前記ダクトを介して前記外郭吸気口から吸い込む誘導加熱調理器。
2. 前記第１の被冷却部品は前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路を載置するインバータ基板とし、前記第２の被冷却部品は商用電源から直流電源に変換して前記インバータ回路に電流を供給する電源基板とした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記第２の被冷却部品及び前記ダクト吸気口を上部近傍で覆うカバーを設けた請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記カバーは金属材料で構成した請求項３に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記冷却ファンは遠心ファンとした請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記ダクト吸気口近傍に、前記本体内の空気を前記ダクト内部に送り込むための排気ファンを設けた請求項１〜５いずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記排気ファンは軸流ファンとした請求項６に記載の誘導加熱調理器。
8. 本体を構成する外郭と、被加熱物を載置する天板と、前記天板の下方に位置する誘導加熱コイルと、前記外郭内に設けられた第１の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品よりも発熱量の小さい第２の被冷却部品と、前記外郭内に設けられ、前記第１の被冷却部品及び前記第２の被冷却部品を冷却するための冷却ファンと、前記外郭に構成され冷却風を取り込むための外郭吸気口と、ダクト吸気口及びダクト排気口を有し風を通すためのダクトと、前記第２の被冷却部品を保持し、前記外郭底面に固定されるベースと、を備え、前記ダクトは、前記ベースと前記外郭底面で形成した誘導加熱調理器。

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