WO2012147335A1 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

　誘導加熱調理器は、上面及び側面を有しヒートシンク６４の外側に配置した冷却風によりヒートシンク６４を冷却する第１の冷却ダクト５４の上面に第２の冷却ダクト５７が形成され、第２の冷却ダクト５７は、第２の排気部５９ａ及び第２の排気部５９ａよりも冷却ファン６０に対して風上に設けられた第２の吸気部５８を有し、前記冷却風の一部が前記第２の吸気部５８より流れ込み第１の冷却ダクト５４内を通過する前記冷却風と分離されて流れ前記第２の排気部５９ａより排出するとともに、第２の排気部５９ａは、赤外線センサユニット５３の近傍に設けられ、第２の吸気部５８から吹き出された前記冷却風は赤外線センサユニット５３に当たるように構成した。

Description

誘導加熱調理器

　本発明は、赤外線センサを備えた誘導加熱調理器に関するものである。

　図６は、従来の誘導加熱調理器（特開２００９－２８９４２４号公報）の主要断面図である。従来、この種の誘導加熱調理器は、本体２１上面に設けられ、調理容器２２を載置するトッププレート２３と、トッププレート２３の下部に設けられ調理容器２２を加熱する加熱コイル２４と、トッププレート２３の下部に設けられ調理容器２２から放射される赤外線を検知する赤外線センサ２６と、赤外線センサ２６の出力に応じて加熱コイル２４の出力を制御する制御回路２７と、加熱コイル２４からの磁束漏れを抑制すると共に加熱コイル２４を下方から支持する防磁板２８とを備え、赤外線センサ２６および制御回路２７は防磁板２８の下部に配置したものがあった。

特開２００９－２８９４２４号公報

　しかしながら、従来の構成では制御回路の発熱部品や防磁板によって温められた冷却風で赤外線センサ２６を冷却するために、赤外線センサ２６の温度が上昇し、温度領域の赤外線センサの検知精度を維持することが困難であ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、制御回路の発熱部品や防磁板によって冷却風を温めることなく、赤外線センサの温度を低減し、赤外線の検知精度を維持して、正確な温度検知をすることができ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、
　本体上面に設けられ、調理容器を載置するトッププレートと、
　前記トッププレートの下方に設けられ前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
　前記トッププレートの下方に設けられると共に、前記調理容器から放射される前記トッププレートを通過した赤外線を検知する赤外線センサを有する赤外線センサユニットと、
　スイッチング素子を含み、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
　前記スイッチング素子を駆動すると共に、前記赤外線センサの出力に応じて前記加熱コイルによる加熱出力を制御する制御回路と、
　前記スイッチング素子を固定して冷却するヒートシンクと、
　冷却風を吹き出す冷却ファンと、
　前記冷却ファンからの冷却風を前記ヒートシンクに導く第１の冷却ダクトと、
　前記冷却ファンからの冷却風を前記赤外線センサに導く第２の冷却ダクトと、
を備え、
　前記ヒートシンクは、前記第１の冷却ダクトの内部に設けられ、
　前記第２の冷却ダクトは、前記第１の冷却ダクトの上部に設けられ、
　前記赤外線センサは、前記第１の冷却ダクトの上方であって、前記第２の冷却ダクトの内部もしくは前記第２の冷却ダクトの排気部近傍に設けられる、
としたものである。

　これによって、赤外線センサに対してヒートシンクの温度影響を軽減することができ、赤外線センサの温度を低減し、赤外線の検知精度を維持して、正確な温度検知が可能となる。また、ヒートシンクと赤外線センサを近接して設置したとしても、赤外線センサを低温に保つことができるので、赤外線センサの設置自由度を高めることができる。

　本発明の誘導加熱調理器は、赤外線センサの設置自由度の向上と正確な温度検知を実現することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ近傍の詳細構成と風の流れを示す主要断面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ近傍の主要部の正面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ付近の部分の斜視図 本発明の実施の形態１における第１の冷却ダクト５４の斜視図 本発明の実施の形態１における第１の冷却ダクト５４の斜視図 従来の実施例における誘導加熱調理器の主要断面図

　第１の発明は、
　本体上面に設けられ、調理容器を載置するトッププレートと、
　前記トッププレートの下方に設けられ前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
　前記トッププレートの下方に設けられると共に、前記調理容器から放射される前記トッププレートを通過した赤外線を検知する赤外線センサを有する赤外線センサユニットと、
　スイッチング素子を含み、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
　前記スイッチング素子を駆動すると共に、前記赤外線センサの出力に応じて前記加熱コイルによる加熱出力を制御する制御回路と、
　前記スイッチング素子を固定して冷却するヒートシンクと、
　冷却風を吹き出す冷却ファンと、
　前記冷却ファンからの冷却風を前記ヒートシンクに導く第１の冷却ダクトと、
　前記冷却ファンからの冷却風を前記赤外線センサに導く第２の冷却ダクトと、
を備え、
　前記ヒートシンクは、前記第１の冷却ダクトの内部に設けられ、
　前記第２の冷却ダクトは、前記第１の冷却ダクトの上部に設けられ、
　前記赤外線センサは、前記第１の冷却ダクトの上方であって、前記第２の冷却ダクトの内部もしくは前記第２の冷却ダクトの排気部近傍に設けられる、
としたものである。これにより、制御回路のスイッチング素子などの発熱部品によって冷却風を温めることなく、赤外線センサまで冷却風を導くことができるので、赤外線センサの冷却効率を向上させて正確な温度検知が可能となるものである。

　第２の発明は、特に、第１の発明の加熱コイルと前記第２の冷却ダクトとの間に前記加熱コイルの漏洩磁界を遮蔽する防磁板を備え、
　前記防磁板の下方に前記赤外線センサユニットの一部または全部を配し、
　前記防磁板に設けた開口部を貫通して前記赤外線が前記赤外線センサに入射する構成としたものである。これにより、トッププレート上方からの外乱光の影響を抑制することができ、また前記防磁板の発熱によって冷却風を温めることなく、赤外線センサまで冷却風を導くことができるので、赤外線センサの冷却効率を向上させて正確な温度検知が可能となるものである。

　第３の発明は、特に、第１または第２の発明の冷却ファンは、シロッコファンであり、
　前記第２の冷却ダクトの入口を前記冷却ファンの吹き出し口の外周近傍に配置したものである。これにより、冷却ファンの冷却風の特に流速の速い部分の冷却風を利用することができるため、更に効果的に赤外線センサを冷却することができるものである。

　第４の発明は、特に、第１の発明の前記第１の冷却ダクトの上部には、前記第１の冷却ダクトの上面を部分的に低くした凹み部が形成され、前記凹み部に前記第２の冷却ダクトが形成されると共に、ヒートシンクの一部を前記段部の下方に配置したものである。これにより、ヒートシンクの体積と表面積を最大限にすることができ、スイッチング素子の冷却効率を向上した上で、赤外線センサをヒートシンク上に配置して配置自由度を高めることができる。

　第５の発明は、特に、第１の発明の前記第１の冷却ダクトは、樹脂で成型されるものとし、
　前記第１の冷却ダクトにヒンジを形成し、前記ヒンジで折り曲げて、第２の冷却ダクトを構成したものである。これにより、第１の冷却ダクトと第２の冷却ダクトを１部品で構成することができるため、金型費の削減ができ、コストダウンすることができる。

　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、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ近傍の詳細構成と風の流れを示す主要断面図である。

　図１において、実施の形態１における誘導加熱調理器において、外郭を形成する本体２１の上面には調理容器２２を載置するトッププレート２３が設けられ、トッププレート２３の下方に調理容器２２を誘導加熱する加熱コイル２４が設けられている。また、加熱コイル２４の下部には加熱コイル２４の磁束漏れを抑制する防磁板２８が備えられている。更に、加熱コイル２４に高周波電流を供給するインバータ５１を備えた制御回路２７が防磁板２８の下方に設けられている。インバータ５１は、スイッチング素子６３を含み、加熱コイル２４に高周波電流を供給する。制御回路２７は、スイッチング素子６３を駆動すると共に、赤外線センサ２６の出力に応じて加熱コイル２４による加熱出力を制御する。

　また、加熱コイル２４と防磁板２８には赤外線透過用の穴（開口部）５２が設けられており、調理容器２２の下部に該当するトッププレート２３下部には赤外線センサ２６が設けられている。赤外線センサ２６は、調理容器２２の底面から放射されるトッププレート２３を透過した赤外線を検知して温度に応じた信号を出力する。赤外線センサ２６は、加熱コイル２４からの磁束の影響を軽減するためにアルミニウムなどの金属製のケーシングで囲まれて固定されており、赤外線センサユニット５３を形成している。なお、赤外線センサユニット５３は、防磁板２８と絶縁距離を設けて配置されている。これによって、赤外線センサユニット５３を防磁板２８と絶縁して、加熱コイル２４の磁界の影響を低減するとともに、防磁板２８が高温になる場合にも、赤外線センサユニット５３への熱の影響を軽減することができる。

　また、加熱コイル２４は、樹脂などの絶縁物でできたコイルベース２９の上に接着材などで固定されており、コイルベース２９は、防磁板２８の上にねじ止めなどによって固定されている。加熱コイル２４は、銅やアルミニウムなどの電気抵抗の小さい金属の線からできているが、調理容器２２を誘導加熱する際にインバータ５１から高周波電流を供給するために電気抵抗の分だけジュール熱が発生し、温度上昇する。また、防磁板２８も少なからず誘導加熱され、発熱するとともに、コイルベース２９を介して加熱コイル２４からの熱伝導により温度上昇する。

　本体２１の下面に設置されている冷却ファン６０は、吸気口６１から空気を取り込み、吹き出し口６２から主に制御回路２７上のインバータ５１に冷却風（矢印で示す）を送風する。インバータ５１には、スイッチング素子６３を固定して冷却するヒートシンク６４が設置されている。ヒートシンク６４の外側に配置した第１の冷却ダクト５４は、ヒートシンク６４を囲んで並行して構成されている。言い替えるならば、ヒートシンク６４は、第１の冷却ダクト５４の内側に設けられている。第１の冷却ダクト５４には、吹き出し口６２と対向する位置に第１の吸気部５６が設けられており、冷却風を取り込みヒートシンク６４に風を誘導し、第１の冷却ダクト５４の後端の第１の排気部５６から冷却風を排気している。
　また、第１の冷却ダクト５４の上面に第２の冷却ダクト５７が形成され、第２の冷却ダクト５７によって冷却風を赤外線センサ２６に導いて、赤外線センサ２６を冷却している。
　第２の冷却ダクト５７は、後端に第２の排気部５９ａ及び前記第２の排気部５９ａよりも冷却ファン６０に対して風上に設けられた第２の吸気部５８を有している。冷却風の一部が第２の冷却ダクト５７の第２の吸気部５８から流れ込み、第１の冷却ダクト５４内を通過する冷却風と分離されて流れ、第２の排気部５９ａより排出する。

　図１に示すように、赤外線センサ２６は、第１の冷却ダクト５４の上方であって、第２の冷却ダクト５７の内部に設けられている。そして、第２の吸気部５８から流入した冷却風は、第２の排気部５９ａから吹き出されるまでに、赤外線センサユニット５３に当たって赤外線センサ２６を冷却する。
　なお、第２の冷却ダクト５７に赤外線センサユニット５３の周囲との隙間５９ｂがある場合には、この隙間５９ｂから冷却風が吹き出される際にも赤外線センサ２６が冷却される。
　なお、赤外線センサ２６が第２の排気部５９ａの外側近傍にある場合には、第２の排気部５９ａから吹き出された冷却風が、赤外線センサユニット５３に当たって赤外線センサ２６を冷却する。このときも、第１の冷却ダクト５４があることで、ヒートシンク６４の赤外線センサ２６に対する熱の影響が抑制されている。
　さらに、ヒートシンク６４は、第１の冷却ダクト５４の内側に存在し、かつ、少なくともその一部が第２の冷却ダクト５７の下方に位置する。これによって、ヒートシンク６４の体積と表面積を最大限にすることができ、スイッチング素子６３の冷却効率を向上することができる。すなわち、ヒートシンク６４は熱を持って熱い状態になっているので、ヒートシンク６４と赤外線センサユニット５３が同じ空間に存在する場合には、ヒートシンク６４の直上に赤外線センサユニット５３を持ってくることは難しい。しかし、本実施の形態１の構成とすることで、赤外線センサユニット５３の直下にまでヒートシンク６４を延在させることができるので、トッププレート２３の下方のスペースを有効に利用して、ヒートシンク６４による冷却性能の向上を図ることができる。

　図２は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ近傍の主要部の正面図である。

　図２において、防磁板２８がトッププレート２３と略平行に設置されており、防磁板２８の下方に平行になるように近接して第１の冷却ダクト５４が設置されている。第１の冷却ダクト５４の下面に沿うようにヒートシンク６４が配置されている。第１の冷却ダクト５４の上部には、第１の冷却ダクト５４の上面を部分的に低くした凹み部６５が形成され、第１の冷却ダクト５４の凹み部６５の外側に第２の冷却ダクト５７が形成されており、第２の冷却ダクト５７の上面が第１の冷却ダクト５４の上面と同じ高さになることで高さ方向の省スペース化を図ることができる。換言すれば、第１の冷却ダクト５４の上面と第２の冷却ダクト５７の上面とが同一平面で構成されている。また、当該構成を採用することで、第１の冷却ダクト５４と第２の冷却ダクト５７の構成を簡略化できる。

　また、ヒートシンク６４の一部を凹み部６５の下方に配置することで、ヒートシンク６４の体積と表面積を最大限にすることができ、スイッチング素子６３の冷却効率を向上することができるとともに、赤外線センサユニット５３をヒートシンク６４上にも配置して配置自由度を高めることができる。

　図３は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ付近の部分の斜視図である。

　図３において、冷却ファン６０にはシロッコファンを用いている。このシロッコファンは、薄型で高圧、高風量である特徴を持っているため、圧力損失の高い高さ方向に薄い誘導加熱調理器には最適である。冷却ファン６０の吸気口６１は、本体２１の下面に配置されているため、慣性の法則で吹き出し口６２の上部の風量が強くなる、また、シロッコファンは、遠心ファンであり、円周の外周の風量が強くなるために、冷却風の風量分布としては図３中の右上の部分が最も高風量であり、冷却効率が高い部分でもある。この吹き出し口６２の外周近傍の図中右上部分に第２の冷却ダクト５７の第２の吸気部５８が設けられており、冷却風を赤外線センサユニット５３に導いている。これによって、赤外線センサ２６の冷却効率を向上するとともに、第２の冷却ダクト５７の流路の断面積を小さくしても赤外線センサユニット５３を冷却できる。そこで、ヒートシンク６４の体積と表面積を大きくしてスイッチング素子６３の冷却効率を向上することができる。

　また、スイッチング素子の冷却を効率的に行うために、ヒートシンク６４をできるだけ冷却ファン６０の近くに配置している。そして、赤外線センサユニット５３は、第２の冷却ダクト５７の内部であって、ヒートシンク６４の上方もしくはヒートシンク６４の下流側の上方に位置するようにしている。この場合であっても、第２の冷却ダクト５７によって赤外線センサユニット５３を専用に冷却するようにしているため、赤外線センサユニット５３の冷却性能を確保することができる。

　図４は、本発明の実施の形態１における第１の冷却ダクト５４の斜視図である。
また、図５は、本発明の実施の形態１における第１の冷却ダクト５４の斜視図である。

　図４において、第１の冷却ダクト５４は、樹脂で成型されている。また、第１の冷却ダクト５４にヒンジ６６を形成し、ヒンジ６６を折り曲げることで、図５においての第２の冷却ダクト５７を構成している。これにより、第１の冷却ダクト５４と第２の冷却ダクト５７を１部品で構成することができ、コストダウンすることができる。

　以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、赤外線センサの設置自由度の向上と正確な温度検知を実現することができるので、赤外センサを備える家庭用あるいは業務用の誘導加熱調理器等の用途に適用できる。

　２１　本体
　２２　調理容器
　２３　トッププレート
　２４　加熱コイル
　２６　赤外線センサ
　２７　制御回路
　２８　防磁板
　２９　コイルベース
　５１　インバータ
　５２　穴（開口部）
　５３　赤外線センサユニット
　５４　第１の冷却ダクト
　５５　第１の吸気部
　５６　第１の排気部
　５７　第２の冷却ダクト
　５８　第２の吸気部
　５９ａ　第２の排気部
　５９ｂ　隙間
　６０　冷却ファン
　６１　吸気口
　６２　吹き出し口
　６３　スイッチング素子
　６４　ヒートシンク
　６５　凹み部
　６６　ヒンジ

Claims (8)

1. 　本体上面に設けられ、調理容器を載置するトッププレートと、
   　前記トッププレートの下方に設けられ前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
   　前記トッププレートの下方に設けられると共に、前記調理容器から放射される前記トッププレートを通過した赤外線を検知する赤外線センサを有する赤外線センサユニットと、
   　スイッチング素子を含み、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
   　前記スイッチング素子を駆動すると共に、前記赤外線センサの出力に応じて前記加熱コイルによる加熱出力を制御する制御回路と、
   　前記スイッチング素子を固定して冷却するヒートシンクと、
   　冷却風を吹き出す冷却ファンと、
   　前記冷却ファンからの冷却風を前記ヒートシンクに導く第１の冷却ダクトと、
   　前記冷却ファンからの冷却風を前記赤外線センサに導く第２の冷却ダクトと、
   を備え、
   　前記ヒートシンクは、前記第１の冷却ダクトの内部に設けられ、
   　前記第２の冷却ダクトは、前記第１の冷却ダクトの上部に設けられ、
   　前記赤外線センサは、前記第１の冷却ダクトの上方であって、前記第２の冷却ダクトの内部もしくは前記第２の冷却ダクトの排気部近傍に設けられる、
   とした誘導加熱調理器。
2. 　前記ヒートシンクは、少なくともその一部が前記第２の冷却ダクトの下方に位置する、
   とした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 　前記赤外線センサユニットは、前記ヒートシンクの上方もしくは前記ヒートシンクの下流側の上方に位置する請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 　前記加熱コイルと前記第２の冷却ダクトとの間に前記加熱コイルの漏洩磁界を遮蔽する防磁板を備え、
   　前記防磁板の下方に前記赤外線センサユニットの一部または全部を配し、
   　前記防磁板に設けた開口部を貫通して前記赤外線が前記赤外線センサに入射する構成とした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
5. 　前記冷却ファンは、シロッコファンであり、
   　前記第２の冷却ダクトの入口を前記冷却ファンの吹き出し口の外周近傍に配置する構成とした請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
6. 　前記第１の冷却ダクトの上部には、前記第１の冷却ダクトの上面を部分的に低くした凹み部が形成され、前記凹み部に前記第２の冷却ダクトが形成される請求項１に記載の誘導加熱調理器。
7. 　前記第１の冷却ダクトの上面と前記第２の冷却ダクトの上面とが同一平面で構成されるとした請求項６に記載の誘導加熱調理器。
8. 　前記第１の冷却ダクトは、樹脂で成型されるものとし、
   　前記第１の冷却ダクトにヒンジを形成し、前記ヒンジで折り曲げて、第２の冷却ダクトを構成した請求項１に記載の誘導加熱調理器。

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