JP5766850B2

JP5766850B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP5766850B2
Application number: JP2014115795A
Authority: JP
Inventors: 晃一星野
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2030-03-29
Also published as: JP2014187042A

Description

本発明は、組立性を向上させることができ、かつ使用時には誘導加熱コイル、及びヒートシンク付き電子部品を効率よく冷却することのできる誘導加熱調理器に関する。

従来より、誘導加熱調理器の本体内部に外気（室内空気）を取り込んで冷却する風路構造、例えば本体内部に冷却ファンにより取り込んだ空気を、まず出力制御基板に導いて、出力制御基板に搭載された電子部品のヒートシンクを冷却した後、出力制御基板の上方に配置された誘導加熱コイルに導いて、誘導加熱コイルを冷却し、本体外部に排気する風路構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなものにおいて、出力制御基板には、一般にヒートシンクを有する電子部品が複数搭載され、互いのヒートシンクが風の流れ方向に直交する方向に絶縁のための隙間を介して対向配置されている。

特開２００６−１７３１４０号公報（図３）

しかしながら、ヒートシンクを有する複数の電子部品を、互いのヒートシンクが風の流れ方向に直交する方向に絶縁のための隙間を介して対向配置されるように、出力制御基板に搭載したものにあっては、制作時にヒートシンクに固定されている素子を半田槽にてフローする際に、隣接するヒートシンク相互が対向する側に倒れ込むのを抑制できず、出力制御基板実装時の素子のリード抜けやヒートシンク相互の接触の可能性があった。

また、風路への出力制御基板取付時に、ヒートシンク部分を持って作業を行うと、この作業時の握力によってヒートシンク相互が対向する側に倒れ込み、接触する場合があり、出力制御基板の品質や組立作業性の点で難点があった。

また、一般に出力制御基板とヒートシンクとはねじにて固定される。そのためのねじ穴は、強度やねじ形成部の肉厚確保の観点からヒートシンク側に形成されており、ねじは出力制御基板の裏面側より取り付けられるようになっている。そのため、出力制御基板を裏返し、治具を用いてねじ取付部の位置合わせを行う作業が発生し、組立工程の簡略化が図れないという難点があった。

また、使用に際しては、出力制御基板に搭載された電子部品のヒートシンクを冷却した後の空気を誘導加熱コイルに導いてこれを冷却するようにしていたため、電子部品のヒートシンクから熱を奪い温度が上がった空気により誘導加熱コイルを冷却することとなって、誘導加熱コイルの冷却を十分に行えないという難点があった。

本発明の技術的課題は、組立性を向上させることができ、かつ使用時には誘導加熱コイル、及びヒートシンク付き電子部品を効率よく冷却することができるようにすることにある。

本発明に係る誘導加熱調理器は、本体と、本体の上面に設けられ被加熱物が載置される天板と、天板の下側に形成される風路とを有し、風路内には、冷却ファンと、出力制御基板とが配置され、出力制御基板には、ヒートシンクを有する複数の電子部品が搭載され、複数の電子部品が互いのヒートシンクが隙間を介して対向配置されている誘導加熱調理器において、ヒートシンクと出力制御基板の間に、絶縁性を有するヒートシンク保持部材を備え、ヒートシンク保持部材は、ヒートシンクと出力制御基板を固定可能な台座部と、台座部に立設されてヒートシンク間の隙間を埋める仕切壁部と、を備えるものである。

本発明の誘導加熱調理器においては、ヒートシンクと出力制御基板の間に、絶縁性を有するヒートシンク保持部材を備え、ヒートシンク保持部材は、ヒートシンクと出力制御基板を固定可能な台座部と、台座部に立設されてヒートシンク間の隙間を埋める仕切壁部と、を備える構成としたので、ヒートシンクに固定されている素子を半田槽にてフローする際に、隣接するヒートシンク相互が対向する側に倒れ込むのを仕切壁部によって抑制でき、出力制御基板実装時の素子のリード抜けやヒートシンク相互の接触を防止することができる。更に、出力制御基板取付時にヒートシンク部分を持っても、この作業時の握力によってヒートシンク相互が対向する側に倒れ込むのを仕切壁部によって抑制でき、出力制御基板への負荷を低減することができて、出力制御基板品質の確保および作業性の向上が図れる。
また、出力制御基板とヒートシンクをねじにて固定する際、出力制御基板を裏返す作業が発生するが、ヒートシンク保持部材には、ヒートシンクと出力制御基板を固定可能な台座部を設けているので、ヒートシンク保持部材によってヒートシンクと出力制御基板とを共に保持することができて、治具を用いることなくねじ締め作業を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の風路内に配置される出力制御基板と電子部品およびそのヒートシンクとヒートシンク保持部材との関係を風の流れ方向より示す正面図である。本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の風路内に配置されるヒートシンク保持部材を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の風路内に配置されるヒートシンク保持部材と出力制御基板との関係を風の流れ方向に直交する方向より示す側面図である。本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の外観を上方より示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の内部風路の構成を側方より示す縦断面図である。図５の風路部分の風の流れを示す縦断面図である。図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の風路構成を上方より透過的に示す斜視図である。図８のＣ−Ｃ線矢視断面図である。図５のＢ−Ｂ線矢視断面図である。本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の風路構成を上方より示す斜視図である。

以下、図示実施の形態により本発明を説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の風路内に配置される出力制御基板と電子部品およびそのヒートシンクとヒートシンク保持部材との関係を風の流れ方向より示す正面図、図２はそのヒートシンク保持部材を示す斜視図、図３はそのヒートシンク保持部材と出力制御基板との関係を風の流れ方向に直交する方向より示す側面図、図４は本実施の形態に係る誘導加熱調理器の外観を上方より示す斜視図、図５はその内部風路の構成を側方より示す縦断面図、図６は図５の風路部分の風の流れを示す縦断面図、図７は図５のＡ−Ａ線矢視断面図、図８はその風路構成を上方より透過的に示す斜視図、図９は図８のＣ−Ｃ線矢視断面図、図１０は図５のＢ−Ｂ線矢視断面図、図１１はその風路構成を上方より示す斜視図である。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、図４のように本体１の上面に被加熱物を載置する天板２が設けられている。天板２は、その後縁側に、吸気口１ａと排気口１ｂが設けられている。また、図１、図４及び図５のように本体１の天板２の下側で吸気口１ａから排気口１ｂに至る風路内に、冷却ファン３と、ヒートシンク４を有する電子部品２６が搭載された出力制御基板５と、誘導加熱コイル６ａ，６ｂが配置されている。また、本体１上の奥側中央、つまり図８のように本体１上の風の通り道から外れた位置に、ラジエントヒーター６ｃが配置されている。

本体１は、内部空間が、誘導加熱コイル６ａ，６ｂ下方に配置された横板７によって上下の室に画成されているとともに、下の室が縦板８により正面から見て左右の室に画成され、右側の室が吸気口１ａに、左側の室が排気口１ｂに、それぞれ連通している。また、本体１の左側の室内には、図７、図１０及び図１１のようにグリル９の箱体が隙間を有して収容されているとともに、縦板８に、左右の室、特にグリル９の箱体の側壁９ａと縦板８との間に形成される隙間１１と右側の室とを連通させる開口部８ａが形成されている。

これを更に詳述すると、冷却ファン３、及びヒートシンク４を有する電子部品２６が搭載された出力制御基板５は、風路における縦板８にて仕切られた右の室内側に配置されている。また、ヒートシンク４と出力制御基板５の間に、絶縁性を有するヒートシンク保持部材３０が介在設置されている。ヒートシンク保持部材３０は、図１乃至図３のようにヒートシンク４と出力制御基板５とにそれぞれ係合してこれらを仮固定可能な複数の係止部すなわち弾性爪３１，３２を有する台座部３３と、台座部３３に立設されてヒートシンク間の隙間２７を埋める仕切壁部３４とを備えている。更に、台座部３３には、風の流れ方向に配置されるヒートシンク間の間隔を保持するための仕切用突起３８と各ヒートシンク４の取付位置を規定するための位置決め用突起３５が設けられている。したがって、各ヒートシンク４を台座部上面の所定位置に置いて、台座部３３側に押し付けることにより、ワンタッチでヒートシンク４と弾性爪３１とを係合させることができる。また、その状態で、弾性爪３２を出力制御基板５の取付穴（図示せず）に挿入して貫通させることにより、ワンタッチで出力制御基板５と弾性爪３２とを係合させることができ、同時に、出力制御基板５側のねじ３７の挿入部（図示せず）とヒートシンク保持部材３０の台座部３３に形成したバカ穴３６とヒートシンク４側の雌ねじ部（図示せず）との位置決めを行うことができる。

風路は、吸気口１ａから冷却ファン３に至る第１風路２１と、冷却ファン３の直後で二股に分岐された分岐路の一方であって、冷却ファン３にて送風される空気の一部を横板７の開口部７ａを通して直接、誘導加熱コイル６ａ，６ｂに向かわせる第２風路２２と、冷却ファン３直後で二股に分岐された分岐路の他方であって、内部に出力制御基板５が配置され、冷却ファン３にて送風される残りの空気がヒートシンク４部分を通過するように、つまりヒートシンク４周りにデッドスペースが無いように形成された第３風路２３とを有している。また、第３風路２３は、ヒートシンク４よりも下流側で更に二股に分岐されており、この分岐路の一方が、ヒートシンク４部分を通過した空気の一部を、横板７の開口部７ａを仕切る連通部１２ａを通して誘導加熱コイル６ａ，６ｂに向かわせる第４風路２４として構成されている。また、第３風路２３の分岐路の他方は、ヒートシンク４部分を通過した残りの空気を、縦板８の開口部８ａを通して隙間１１から直接、排気口１ｂに向かわせる第５風路２５として構成されている。

第１風路２１は、樹脂製の吸気ダクト１３によって構成されており、天板２を設置する前の本体開放状態下では他風路から分離可能となっていて、上方から差し込むことで装着できるようになっている。

第２風路２２と第３風路２３は、出力制御基板５を保持する樹脂製の基板ホルダ１４と、ヒートシンク４を囲繞し基板ホルダ１４に被せるように装着されて縦板８と共に風路を形成する樹脂製の風路形成体１２とにより構成されており、その分岐路の分岐点となる部位に、冷却ファン３の固定部１２ｂが設けられている。ここでは、基板ホルダ１４、縦板８及び風路形成体１２によって、第４風路２４と第５風路２５も形成しているが、これら風路も吸気ダクト１３と同様に第２風路２２及び第３風路２３から分離可能に構成してもよいものである。なお、第４風路２４は、風路形成体１２のみで形成されてもよい。

また、風路形成体１２は、図５及び図６のように冷却ファン３にて送風される空気を第２風路２２と第３風路２３に分流する傾斜配置された仕切板１２ｃを有している。仕切板１２ｃは、冷却ファン３に向かって延びる先端辺１２ｄが、冷却ファン３の中心位置より上方にずらせて配置されており、冷却ファン３に対する導入口が広い側を、ヒートシンク４による風路抵抗の大きい第３風路２３の導入口とし、冷却ファン３に対する導入口が狭い側を、風路抵抗の小さい第２風路２２の導入口としている。

横板７における誘導加熱コイル６ｂの後方には、図８及び図９のように誘導加熱コイル６ａ，６ｂを冷却した空気を排気口１ｂに導くための開口部７ｂが形成されているとともに、開口部７ｂに隣接する背面壁部１ｃにも誘導加熱コイル６ａ，６ｂを冷却した空気を排気口１ｂに導くスリット１ｄが形成されている。そして、開口部７ｂ及びスリット１ｄを含む全ての風路（第１乃至第５風路２１〜２５）は排気口１ｂに繋がっており、排気口１ｂは共通である。同様に、吸気口１ａも共通である。グリル９は吸気口が別系統となっているが、排気は図１０に示すグリルダクト９ｂを介して排気口１ｂに接続されている。なお、天板２の前縁部には、図４のように誘導加熱コイル６ａ，６ｂやラジエントヒーター６ｃの操作部１５が設けられている。

次に、本実施の形態の誘導加熱調理器の動作について説明する。
まず、使用者が被加熱物（図示せず）を天板２の誘導加熱コイル６ａ又は６ｂ上に載置し、操作部１５を操作し、誘導加熱を設定して調理開始すると、出力制御基板５は対応する誘導加熱コイル６ａ又は６ｂに制御信号を出力する。この制御信号により、誘導加熱コイル６ａ又は６ｂは内部に高周波電流が流れて磁束を発生し、この磁束により被加熱物に渦電流が流れ、被加熱物そのものが発熱して加熱される。

調理が開始されると、同時に、出力制御基板５は冷却ファン３にも制御信号を出力し、この制御信号により、冷却ファン３は駆動され、図６のように吸気口１ａから第１風路２１を通して外気を吸い込み、送風を開始する。

冷却ファン３による送風は、冷却ファン３の直後で二股に分岐された風路、すなわち第２風路２２と第３風路２３に流れ、そのうち第２風路２２に流れた空気は、図６、図８及び図９のように横板７の開口部７ａを通して直接、誘導加熱コイル６ａ，６ｂに向かい、誘導加熱コイル６ａ，６ｂを冷却し、その後、横板７の開口部７ｂ及び背面壁部１ｃのスリット１ｄを通して排気口１ｂに導かれ、外部に排出される。

また、第３風路２３に流れた空気は、図６乃至図１１のようにヒートシンク４部分に直接送られ、ヒートシンク４部分を通過することで、これを冷却し、これにより対応する電子部品２６を冷却する。

また、ヒートシンク４部分を通過した空気は、ヒートシンク４よりも下流側で更に二股に分岐された風路、すなわち第４風路２４と第５風路２５に流れ、そのうち第４風路２４に流れた空気は、図６乃至図９のように連通部１２ａを通して誘導加熱コイル６ａ，６ｂに向かい、誘導加熱コイル６ａ，６ｂを冷却し、その後、横板７の開口部７ｂ及び背面壁部１ｃのスリット１ｄを通して排気口１ｂに導かれ、外部に排出される。

また、第５風路２５に流れた空気は、図６、図７、図１０及び図１１のように縦板８の開口部８ａを通して隙間１１から直接、排気口１ｂに導かれ、外部に排出される。

調理中は前述のように冷却動作が行われ、調理が終了すると、出力制御基板５は制御信号の出力を停止し、誘導加熱コイル６ａ又は６ｂ、及び冷却ファン３の運転を停止させる。

このように、本実施の形態の誘導加熱調理器においては、ヒートシンク４と出力制御基板５の間に、絶縁性を有するヒートシンク保持部材３０を介在設置している。そして、ヒートシンク保持部材３０は、ヒートシンク４と出力制御基板５とにそれぞれ係合してこれらを仮固定可能な複数の係止部すなわち弾性爪３１，３２を有する台座部３３と、台座部３３に立設されてヒートシンク間の隙間２７を埋める仕切壁部３４と、を備える構成としたので、ヒートシンク４に固定されている素子を半田槽にてフローする際に、隣接するヒートシンク相互が対向する側に倒れ込むのを仕切壁部３４によって抑制でき、出力制御基板実装時の素子のリード抜けやヒートシンク相互の接触を防止することができる。

更に、出力制御基板５を風路内へ取り付ける際に、ヒートシンク部分を持っても、この作業時の握力によってヒートシンク相互が対向する側に倒れ込むのを仕切壁部３４によって抑制でき、出力制御基板５への負荷を低減することができて、出力制御基板品質の確保および作業性の向上が図れる。

また、ヒートシンク保持部材３０の台座部３３に設けた弾性爪３１，３２によってヒートシンク４と出力制御基板５を台座部３３側に仮固定でき、治具を用いることなくこれらを一体化できるので、出力制御基板５を裏返して、出力制御基板５とヒートシンク４をねじ３７にて固定（本締め）する作業が極めて容易となる。

また、冷却ファン３により外部から第１風路２１内に取り込んだ空気を、冷却ファン直後より分岐する第２風路２２と第３風路２３に流し、第２風路２２に流した空気は誘導加熱コイル６ａ，６ｂ側に、第３風路２３に流した空気は出力制御基板５に搭載された電子部品２６のヒートシンク４部分に、それぞれ直接送り、誘導加熱コイル６ａ，６ｂと電子部品２６のヒートシンク４部分を冷却するようにしているので、使用時に常に高温となる誘導加熱コイル６ａ，６ｂ、ヒートシンク４及び電子部品２６を、効率よく冷却することができる。

また、第３風路２３を、ヒートシンク４よりも下流側で更に二股に分岐し、この分岐路の一方を、ヒートシンク４部分を通過した空気の一部を誘導加熱コイル６ａ，６ｂに向かわせる第４風路２４とするとともに、ヒートシンク４よりも下流側で二股に分岐された分岐路の他方を、ヒートシンク４部分を通過した残りの空気を直接、排気口１ｂに向かわせる第５風路２５としたので、ヒートシンク４下流側の圧力損失を低減することができる。このため、第３風路２３のヒートシンク４による風路抵抗を軽減することができ、ヒートシンク４及び電子部品２６の冷却の更なる効率化が図れる。

また、第２風路２２と第３風路２３を、樹脂材料で一体に構成し、その分岐点に冷却ファン３の固定部１２ｂを設けているので、部品点数が削減され、かつ組み立ても容易となる。

また、冷却ファン３にて送風される空気を、第２風路２２と第３風路２３に分流する仕切板１２ｃを設け、この仕切板１２ｃは、冷却ファン３の中心位置よりずらせて配置し、冷却ファン３に対する導入口が広い側をヒートシンク４による風路抵抗の大きい第３風路２３の導入口とし、冷却ファン３に対する導入口が狭い側を風路抵抗の小さい第２風路２２の導入口としているので、風路抵抗の小さい第２風路２２と、ヒートシンク４がある風路抵抗の大きい第３風路２３の圧力損失のバランスを調整することができ、ヒートシンク４の冷却に必要な風量の確保が容易となる。

また、排気口１ｂが共通であるため、排気口１ｂが１つになり、排気口部を複数設ける必要がなくなって、風路構成が簡略化される。

１本体、１ａ吸気口、１ｂ排気口、１ｃ背面壁部、１ｄスリット、２天板、３冷却ファン、４ヒートシンク、５出力制御基板、６ａ，６ｂ誘導加熱コイル、６ｃラジエントヒーター、７横板、７ａ，７ｂ開口部、８縦板、８ａ開口部、９グリル、９ａ側壁、９ｂグリルダクト、１１隙間、１２風路形成体、１２ａ連通部、１２ｂ固定部、１２ｃ仕切板、１２ｄ先端辺、１３吸気ダクト、１４基板ホルダ、１５操作部、２１第１風路、２２第２風路、２３第３風路、２４第４風路、２５第５風路、２６電子部品、２７ヒートシンク間の隙間、３０ヒートシンク保持部材、３１，３２弾性爪（係止部）、３３台座部、３４仕切壁部、３５位置決め用突起、３６バカ穴、３７ねじ、３８仕切用突起。

Claims

本体と、
前記本体の上面に設けられ被加熱物が載置される天板と、
前記天板の下側に形成される風路とを有し、
前記風路内には、冷却ファンと、出力制御基板とが配置され、
前記出力制御基板には、ヒートシンクを有する複数の電子部品が搭載され、前記複数の電子部品が互いのヒートシンクが隙間を介して対向配置されている誘導加熱調理器において、
前記ヒートシンクと前記出力制御基板の間に、絶縁性を有するヒートシンク保持部材を備え、
前記ヒートシンク保持部材は、
前記ヒートシンクと前記出力制御基板を固定可能な台座部と、
前記台座部に立設されて前記ヒートシンク間の隙間を埋める仕切壁部と、
を備えることを特徴とする誘導加熱調理器。
前記ヒートシンク保持部材の前記台座部には係止部が設けられ、該係止部は、前記ヒートシンクと前記出力制御基板を、それぞれ前記台座部側に押し付けることにより、これらとワンタッチで係合可能な弾性爪で構成されていることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記風路内には、誘導加熱コイルが配置されており、
前記風路は、
吸気口から前記冷却ファンに至る第１風路と、
前記冷却ファン直後で二股に分岐された分岐路の一方であって、前記冷却ファンにて送風される空気の一部を直接、前記誘導加熱コイルに向かわせる第２風路と、
前記冷却ファン直後で二股に分岐された分岐路の他方であって、内部に前記出力制御基板が配置され、前記冷却ファンにて送風される残りの空気が前記ヒートシンク部分を通過するように形成された第３風路と、
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の誘導加熱調理器。