JP5901490B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの冷却構造に関するものである。

誘導加熱調理器は、一般に、本体と、本体上面を覆うトッププレートと、トッププレートの下方に設けられた複数のコイルユニットと、冷却ファンとを備えている。また、コイルユニットは、誘導加熱コイルと、フェライトと、誘導加熱コイルおよびフェライトを支持するコイルベースとを有している。そして、誘導加熱コイルは、当該誘導加熱コイルとトッププレートとの間に形成される隙間（誘導加熱コイルの上面側の隙間）を、冷却ファンから送風される冷却風の流れが通過することで、上面側が冷却されるようになっている。また、誘導加熱コイルは、冷却ファンから送風される冷却風の一部が、下面側を通過することで、下面側が冷却されるようになっている。

しかしながら、誘導加熱コイルの上面側の隙間を下流側に流れていく冷却風は、誘導加熱コイルの上流側を冷却した後の空気である。そのため、下流側の冷却風は、上流側の冷却風と比較して温度が高くなっていて、誘導加熱コイルの下流側は冷却されにくい。

そこで従来は、このような問題を、ダクトをコイルユニットの下方に配置し、コイルユニットの中央部には通気穴を設け、冷却ファンから送風される冷却風を、ダクトの開口から通気穴を通過させて、誘導加熱コイルの上面側に送り、誘導加熱コイルの上面側の隙間にて放射状の流れを形成させることで、解消している（例えば、特許文献１参照）。

特許第４３６６４１５号公報（図３）

ところで、誘導加熱調理器は、一般に、誘導加熱コイルの中心部の周りに、調理容器の温度を検出する複数の感熱センサーが配置されている。また、誘導加熱コイルの上面側の隙間を流れる冷却風の流れは、流れが緩やかであり、感熱センサーに影響を与えるものではなかった。

特許文献１に記載の技術では、ダクトによって風速が速められた冷却風を、コイルユニットの中央部の通気穴に送り、通気穴を通過させて誘導加熱コイルの上面側の隙間にて放射状の流れを形成させているので、誘導加熱コイルの冷却効率が向上する。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、誘導加熱コイルの中心部の周りに配置されている複数の感熱センサーが勢いのある冷却風の影響を直接受けるため、感熱センサーの断熱処置が必要であった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、誘導加熱コイルの冷却性能を維持したまま、感熱センサーの断熱処置を不要にできるようにすることを目的とする。

本発明に係る誘導加熱調理器は、外郭を構成する本体と、本体の上部開口面を覆うように取り付けられ調理容器が載置されるトッププレートと、誘導加熱コイルを有し、トッププレートの下方に配置されたコイルユニットと、コイルユニットとトッププレートとの間の隙間を冷却風の第１の流れが通過するように前記隙間に連通する吸気口と排気口間に冷却風の流れを発生させる冷却ファンとを備えた誘導加熱調理器において、コイルユニットには、平面的に見て冷却風の第１の流れのコイル中心を通る軌跡上に、上下に貫通する通気穴が形成され、コイルユニットの下方には、冷却ファンにて発生した冷却風を通気穴に送るための開口を有するダクトを設け、通気穴には、ダクトの開口から送られて当該通気穴を通過した冷却風を第１の流れの下流側に向かう第２の流れとして生成する風向壁を設け、コイルユニットには、第２の流れから外れる位置に、調理容器の温度を検出する感熱センサーを設けたものである。

本発明の誘導加熱調理器においては、コイルユニットには、平面的に見て冷却風の第１の流れのコイル中心を通る軌跡上に、上下に貫通する通気穴が形成され、コイルユニットの下方には、冷却ファンにて発生した冷却風を通気穴に送るための開口を有するダクトを設け、通気穴には、ダクトの開口から送られて当該通気穴を通過した冷却風を第１の流れの下流側に向かう第２の流れとして生成する風向壁を設け、コイルユニットには、第２の流れから外れる位置に、調理容器の温度を検出する感熱センサーを設けたので、冷却されにくい誘導加熱コイル上面の下流側を、ダクトの開口により絞られ風速が速められた冷却風によって効率良く冷却することができ、従来同様、誘導加熱コイルの冷却性能を維持することができる。
また、コイルユニットには、第２の流れから外れる位置に、調理容器の温度を検出する感熱センサーを設けたので、感熱センサーが、勢いのある冷却風の第２の流れの影響を受けるのを抑制でき、感熱センサーの断熱処置を不要にできる。

実施形態に係る誘導加熱調理器の外観を示す斜視図である。 実施形態に係る誘導加熱調理器のトッププレートを取り外して示す斜視図である。 実施形態に係る誘導加熱調理器のコイルユニットを拡大して示す上面斜視図である。 実施形態に係る誘導加熱調理器のコイルユニット周辺部を概略的に示す側面視の断面図である。 実施形態に係る誘導加熱調理器の内部風路の概略構成を側方より示す縦断面図である。

図１は実施形態に係る誘導加熱調理器の外観を示す斜視図である。図２は実施形態に係る誘導加熱調理器のトッププレートを取り外して示す斜視図である。図３は実施形態に係る誘導加熱調理器のコイルユニットを拡大して示す上面斜視図である。
実施形態の誘導加熱調理器は、図１のように外郭を構成する本体１と、外周に外枠２を有し、本体１の上部開口面を覆うように取り付けられ、調理容器が載置されるトッププレート３とを備えている。トッププレート３は、調理を行う際に上面に調理容器を載置するものであり、耐熱強化ガラスで構成されている。

また、実施形態の誘導加熱調理器は、図１および図２のように本体１の後方に設けられた吸気口４と、外枠２の後部に設けられた排気口５ａ，５ｂ，５ｃと、本体２内に設置されて吸気口４から排気口に向かう冷却風の流れを発生させる冷却ファン６とを備えている。また、実施形態の誘導加熱調理器は、本体１の前面に配置された操作部７と、本体１の前面に操作部７と隣接して設けられたグリル扉８と、トッププレート３の下方に配置されたコイルユニット９とを備えている。グリル扉８は、魚などを調理するグリル庫の開口を被うものであり、使用者がグリル扉８に設けられた取手を手前に引くことで開くことができる。

コイルユニット９は、図２および図３のようにコイルベース７１と、このコイルベース７１に設けられる複数のフェライトと、誘導加熱コイル７３と、調理容器の温度を検出する複数（２つ）の感熱センサー７４と、複数（３つ）のスペーサー７５とを備えている。誘導加熱コイル７３は、リング状の外側巻線部７３ａと、外側巻線部７３ａと同心状に配置され外側巻線部７３ａよりも小径でかつ表面積が小さいリング状の内側巻線部７３ｂとを有している。各感熱センサー７４は、コイルユニット９における内側巻線部７３ｂと外側巻線部７３ａとの間に形成される環状領域５０内の冷却風の流れ方向の左右両側に配置されている。スペーサー７５は、トッププレート３に載置された調理容器と誘導加熱コイル７３との間の距離を一定に保つ機能と、誘導加熱コイル７３をトッププレート３のガラス面に直接押し付けるとガラス面に傷が付くため、誘導加熱コイル７３とガラス面との間に隙間を形成させることでこれを防止する緩衝材としての機能を有している。

これを更に詳述すると、コイルベース７１は、少なくとも中央に位置する中央支持体７１ａと、この中央支持体７１ａを中心に放射状に伸びる複数の梁部７１ｂと、この梁部７１ｂの端部と連結されたリング形状の側板７１ｃとを有し、平面視形状が円盤状となるように樹脂により一体に形成されている。そして、各梁部７１ｂの下面側には、フェライトが取り付けられている。フェライトは、誘導加熱コイル７３から発生する磁束のうち下方や側方に漏洩する磁束の磁路としての役割をなしている。これによって、コイルユニット９から漏れる磁束は、防止される。そして、操作部７に設けられた回路基板上の電子部品や、誘導加熱コイル７３に高周波電流を供給するための回路基板上の電子部品などへは、漏れ磁束による悪影響が及ばないようになっている。また、リング形状の側板７１ｃの外周には、外周全体を覆うように防磁リング１２が設けられている。防磁リング１２は、コイルユニット９の外に誘導加熱コイル７３から生じる磁束を漏れ難くするためのものである。また、防磁リング１２には、上端の周方向複数箇所に係止部１２ａが形成されており、これら係止部１２ａをコイルベース７１の側板７１ｃに形成されている爪７１ｄと係合させることで、側板７１ｃにワンタッチで取り付けられるようになっている。

コイルユニット９の誘導加熱コイル７３の外側巻線部７３ａと内側巻線部７３ｂは、導線を巻回することにより円形のリング形状に形成され、中央支持体７１ａを中心に、中央支持体７１ａの外周を囲むように配置されている。また、外側巻線部７３ａと内側巻線部７３ｂとから延びるリード線の端子は、コイルユニット９の周縁部における冷却風の下流側となる部位に設けた端子台１３を介して、電源基板からのリード線１７ａ，１７ｂの端子と接続されるようになっている。このように、端子台１３は、冷却風の下流側となる部位に配置されているので、コイルユニット９を通過した冷却風を端子台１３に効率よく当てることができる。

図４は実施形態に係る誘導加熱調理器のコイルユニット周辺部を概略的に示す側面視の断面図である。図５は実施形態に係る誘導加熱調理器の内部風路の概略構成を側方より示す縦断面図である。
本体１の風路内には、図５のように基板ユニット６０が配置されている。また、コイルユニット９の下方には、図４のように上面に複数の開口６１ａを有するダクト６１が配置され、ダクト６１によって冷却ファン６から送風される冷却風の一部をコイルユニット９に誘導できるようになっている。また、コイルユニット９の内側巻線部７３ｂと外側巻線部７３ａとの間の環状領域５０には、放射状に伸びる複数の梁部７１ｂの間に、それぞれ下方に貫通する穴が形成されている（図３参照）。これらの穴のうち、誘導加熱コイル７３の上面側の隙間を通過する冷却風の第１の流れ８０がコイル中心を通る風の軌跡上で、誘導加熱コイル７３の中心よりも上流側に位置する穴は、通気穴６２としてある。そして、ダクト６１の上面の複数の開口６１ａのうちの１つは、通気穴６２の直下に配置し、他の開口６１ａは、誘導加熱コイル７３の下面のエリア内に配置されるようにしている。すなわち、図４のようにダクト６１の複数の開口６１ａにより絞られ風速が速められた冷却風８０ａ，８０ｂのうちの一部の冷却風８０ｂは、通気穴６２に直接向かい、勢いのあるまま通気穴６２を通過できるようになっている。ダクト６１の複数の開口６１ａから吹き出る他の冷却風８０ａは、誘導加熱コイル７３の下面に当たり、横方向に向きを変えられ、その過程で誘導加熱コイル７３の下面とフェライトとを冷却し、風の勢いが弱められ、一部が通気穴６２以外の穴を通過して上方に緩やかに流れるようになっている。

また、図２，４のように通気穴６２には、ダクト６１の開口６１ａから送られて当該通気穴６２を通過した冷却風８０ｂを第１の流れ８０の下流側に向かう第２の流れ１３０として生成する風向壁６３が設けられている。つまり、風向壁６３は、誘導加熱コイル中心よりも下流側１１０の誘導加熱コイル７３、特に外側巻線部７３ａよりも表面積が小さく放熱しにくい内側巻線部７３ｂに、ダクト６１の開口６１ａにより絞られ風速が速められた冷却風８０ｂを向かわせる機能を持っている。したがって、通気穴６２から風向壁６３によって向きを変えられて誘導加熱コイル７３の上面側の隙間を通る冷却風の第２の流れ１３０は、冷却風そのものの温度が、誘導加熱コイル７３の上流側を冷却した第１の流れ８０の冷却風の温度よりも低く、かつ勢いがある（風速が速い）ため、内側巻線部７３ｂを含むコイル下流側の上面の冷却効率が向上する。そのため、冷却風の放射状の流れを形成させる従来方式と同様に誘導加熱コイル７３の冷却性能を維持することができる。

また、ダクト６１の複数の開口６１ａから吹き出る他の冷却風８０ａは、コイルユニット９の下面とフェライトに衝突させる多孔衝突噴流の流れによって、誘導加熱コイル７３の下面と、誘導加熱コイル７３からフェライトに熱伝導により伝わった熱を冷却する。そして、誘導加熱コイル７３の下面とフェライトとを冷却した冷却風８０ａの流れと、誘導加熱コイル７３の上面を冷却した冷却風の第２の流れ１３０とは、合流して排気１５０として排気口５ａ，５ｃから本体外に排気される。したがって、誘導加熱コイル７３は、その上下面を効率よく冷却される。

既述したように、本体１の風路内には、ダクトの上流側に基板ユニット６０が配置されている（図５）。したがって、冷却ファン６から送風される冷却風は、まず基板ユニット６０を冷却する。次いで、冷却ファン６から送風される冷却風は、一部がダクト６１によってコイルユニット９に導かれ、誘導加熱コイル７３およびフェライトを冷却した後、排気される。

風向壁６３は、図４のように高さが誘導加熱コイル７３の上面と同一高さに設定されている。このため、風向壁６３は、トッププレート３に当たるのが防止される。

また、通気穴６２を通過して風向壁６３で流れる向きが変えられた勢いがある冷却風の第２の流れ１３０は、末広がり状に広がっていくが、ここでは、冷却風が図２のように内側巻線部７３ｂをその幅内で通過して流れるように、通気穴６２および風向壁６３の幅が規定されている。このため、誘導加熱コイル７３の内側巻線部７３ｂおよびそれよりもコイル下流側の上面を効率よく冷却することができる。

また、調理容器の温度を検出する複数（２つ）の感熱センサー７４は、環状領域５０内にて、風向壁６３によって流れる向きが変えられた勢いがある冷却風の第２の流れ１３０を挟む両側に配置されている。また、既述したように、通気穴６２および風向壁６３の幅が規定され、風向壁６３で流れる向きが変えられた勢いがある冷却風の第２の流れ１３０は、内側巻線部７３ｂをその幅内で通過して流れる。このため、感熱センサー７４には、風速の速い冷却風の第２の流れ１３０が当たらない。

また、誘導加熱コイル７３の上面側の隙間を緩やかに流れる冷却風の第１の流れ８０、および通気穴６２以外の穴からコイル上面の隙間に進入してきた緩やかに流れる冷却風は、勢いのある第２の流れ１３０によって誘引されるため、感熱センサー７４側へは流れ難い。また、例え通気穴６２以外の穴からコイル上面の隙間に進入してきた冷却風が感熱センサー７４に衝突したとしても、衝突する風量は少ないため、感熱センサー７４に影響を与えるものではなく、感熱センサー７４には断熱処置が不要となる。

また、感熱センサー７４は、通気穴６２から風向壁６３によって向きを変えられて誘導加熱コイル７３の上面側の隙間を通る冷却風の第２の流れ１３０を挟む両側に配置することで、調理容器がトッププレート上の本来載置されるべき位置からずれて置かれた場合でも、調理容器の温度を安定して検出することができる。

なお、前述の実施形態では、誘導加熱コイル７３がリング状の外側巻線部７３ａとリング状の内側巻線部７３ｂとを有する二重リングで構成されたものを例に挙げて説明したが、本発明は誘導加熱コイル７３が一重リングで構成されたものにも適用できることは言うまでもない。

また、前述の実施形態では、コイルユニット９における平面的に見てコイル中心を通る冷却風の第１の流れ８０の軌跡上で、誘導加熱コイル７３の中心よりも上流側の１箇所に通気穴６２と風向壁６３とを設けたものを例に挙げて説明したが、コイルユニット９におけるコイル中心を通る冷却風の第１の流れ８０の軌跡上で通気穴６２よりも下流側に更に通気穴を追加してもよい。誘導加熱コイル７３の上面側の隙間におけるコイル中心を通る冷却風の第１の流れ８０の軌跡に沿う部分は、コイル上面の隙間の中で冷却風が通過する距離が最も長い部分である。したがって、コイルユニット９におけるコイル中心を通る冷却風の第１の流れ８０の軌跡上に通気穴６２と風向壁６３とを配置することで、誘導加熱コイル７３は、上面の下流側が効率良く冷却される。そして、コイルユニット９におけるコイル中心を通る冷却風の第１の流れ８０の軌跡上に、通気穴６２と風向壁６３とを複数配置することで、誘導加熱コイル７３は、コイル上面の下流側がさらに効率良く冷却される。

１ 本体、２ 外枠、３ トッププレート、４ 吸気口、５ａ，５ｂ，５ｃ 排気口、６ 冷却ファン、７ 操作部、８ グリル扉、９ コイルユニット、１２ 防磁リング、１２ａ 係止部、１３ 端子台、１７ａ，１７ｂ リード線、６０ 基板ユニット、６１ ダクト、６１ａ 開口、６２ 通気穴、６３ 風向壁、７１ コイルベース、７１ａ 中央支持体、７１ｂ 梁部、７１ｃ 側板、７１ｄ 爪、７３ 誘導加熱コイル、７３ａ 外側巻線部、７３ｂ 内側巻線部、７４ 感熱センサー、７５ スペーサー、５０ 環状領域、８０ 冷却風の第１の流れ、８０ａ，８０ｂ 冷却風、１３０ 冷却風の第２の流れ、１１０ 誘導加熱コイル中心よりも下流側、１５０ 排気。

Claims (8)

1. 外郭を構成する本体と、
   前記本体の上部開口面を覆うように取り付けられ調理容器が載置されるトッププレートと、
   誘導加熱コイルを有し、前記トッププレートの下方に配置されたコイルユニットと、
   前記コイルユニットと前記トッププレートとの間の隙間を冷却風の第１の流れが通過するように前記隙間に連通する吸気口と排気口間に冷却風の流れを発生させる冷却ファンとを備えた誘導加熱調理器において、
   前記コイルユニットには、平面的に見て前記冷却風の第１の流れのコイル中心を通る軌跡上に、上下に貫通する通気穴が形成され、
   前記コイルユニットの下方には、前記冷却ファンにて発生した冷却風を前記通気穴に送るための開口を有するダクトを設け、
   前記通気穴には、前記ダクトの前記開口から送られて当該通気穴を通過した冷却風を前記第１の流れの下流側に向かう第２の流れとして生成する風向壁を設け、
   前記コイルユニットには、前記第２の流れから外れる位置に、前記調理容器の温度を検出する感熱センサーを設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記ダクトは、上面に複数の開口を有しており、そのうちの１つの開口が前記通気穴の直下に配置され、他の開口が前記誘導加熱コイルの下面のエリア内に配置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。
3. 前記通気穴は、前記誘導加熱コイル中心よりも前記冷却風の第１の流れの上流側に配置されてい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。
4. 前記風向壁の高さは、前記誘導加熱コイルの上面と同一高さであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
5. 前記感熱センサーは、前記冷却風の第２の流れを挟む両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
6. 前記誘導加熱コイルは、リング状の外側巻線部と、該外側巻線部と同心状に該外側巻線部の内側に配置されたリング状の内側巻線部とで構成され、
   前記コイルユニットの前記内側巻線部と前記外側巻線部との間に形成される環状領域に、前記風向壁を有する前記通気穴と前記感熱センサーとが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
7. 前記冷却風の第２の流れが前記内側巻線部をその幅内で通過して流れるように、前記通気穴および前記風向壁の幅が規定されていることを特徴とする請求項６記載の誘導加熱調理器。
8. 前記コイルユニットの周縁部に端子台が設けられており、該端子台は、前記冷却風の第２の流れの下流側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の誘導加熱調理器。

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