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技術 誘導加熱調理器

出願人 日立グローバルライフソリューションズ株式会社
発明者 本間満和田直樹荒金伸明本多武史庄子哲也松尾良平
出願日 2015年8月19日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2015-161537
公開日 2017年2月23日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-041334
状態 特許登録済
技術分野 誘導加熱調理器
主要キーワード 液体侵入 外郭壁 液体浸入 最高温度部位 センサ台 吸排気経路 他電子部品 加熱具合
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年2月23日)のものです。
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図面 (18)

課題

耐水性が高く、浸水時の故障が生じ難い誘導加熱調理器を提供する。

解決手段

本体1と、本体上面に設置されるトッププレート2と、トッププレートの下方に設けた複数の加熱コイル3a、3bと、加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ等の電子部品71を実装した複数/単数基板7a、7bと、基板を冷却するファン装置9と、本体内に内蔵されるグリル庫5を備えた誘導加熱調理器において、複数の加熱コイルとグリル庫の間に複数/単数の基板を配置し、複数/単数の基板の平面がファン装置の流出部の高さに含まれるように配置されており、複数の加熱コイルと複数/単数の基板の間には、電子部品を覆う基板カバー6a、6bが設けられている。

概要

背景

誘導加熱調理器は、加熱コイル高周波電流を流して発生する磁力線が、金属製のを通過するときに鍋底に生じる渦電流によるジュール加熱を利用して、加熱調理を行う装置である。加熱時には鍋だけでなく、加熱コイルや加熱コイルを制御する基板などからも熱を生じるため、ファン装置を用いて送風冷却が行われている。

また、システムキッチンに配置される誘導加熱調理器は、トッププレートでの調理鍋誘導加熱とともに、電熱ヒータなどの熱源を備えた加熱室グリル庫)により魚焼きなどの調理を行う構成が主流である。

従来の誘導加熱調理器において、冷却対象となる主要部品は複数の加熱コイルと基板であり、構造上、加熱コイルは本体上方のトッププレート近傍、基板はグリル側方余剰空間収納される構成が一般的である(特許文献1)。

なお、システムキッチンに配置される本体の吸気口および排気口は、特許文献1のように、吸気口をトッププレート下方に配し排気口のみをトッププレート上に設けた吸排気経路が多くなっており、加熱中の調理鍋での沸騰突沸によるふきこぼれや鍋の水蒸気を、本体の内部に流入し難い構成が採られている。

また、誘導加熱調理器をシステムキッチン枠に収納する場合、トッププレート外周端フランジ部を構成して本体を保持する構造となっており、トッププレート上で調理鍋の加熱中にふきこぼれた液体(水)が、システムキッチン枠とトッププレート(フランジ部)隙間から入りにくいように、トッププレート外周側にパッキンが設けられる。

或いは、万一誤って、トッププレートに亀裂や破損が生じた状態で加熱動作した場合であっても、ふきこぼれた液体が基板の充電部回路パターン露出部)への浸入を抑制する構造が採られてきた。

一方、国内における大部分のシステムキッチン枠は、寸法が規定されているため、誘導加熱調理器の外形最大寸法もおおよそ定まっており、加熱コイルや基板の冷却には限られた空間内で最適な風路を構成する必要がある。

加熱コイルで効率よく調理鍋を誘導加熱させるには、加熱コイルに給電するインバータ回路電子部品を最適にレイアウトすることが重要である。最適なレイアウトとは、一般に、部品間の距離が狭く(高集積)、電源など他電子部品による影響を受け難い(低ノイズ)、理想的な回路パターンで部品配置することである。したがって、特許文献2記載の誘導加熱調理器のように制御基板を一面で構成し、例えば基板間や基板上の電子部品を跨ぐ配線ジャンパー線など)が無いように部品配置させることが、回路効率の向上に効果的であり、さらに加熱効率が良好な回路電磁ノイズの発生も抑制できる。

概要

耐水性が高く、浸水時の故障が生じ難い誘導加熱調理器を提供する。本体1と、本体上面に設置されるトッププレート2と、トッププレートの下方に設けた複数の加熱コイル3a、3bと、加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ等の電子部品71を実装した複数/単数の基板7a、7bと、基板を冷却するファン装置9と、本体内に内蔵されるグリル庫5を備えた誘導加熱調理器において、複数の加熱コイルとグリル庫の間に複数/単数の基板を配置し、複数/単数の基板の平面がファン装置の流出部の高さに含まれるように配置されており、複数の加熱コイルと複数/単数の基板の間には、電子部品を覆う基板カバー6a、6bが設けられている。

目的

最適なレイアウトとは、一般に、部品間の距離が狭く(高集積)、電源など他電子部品による影響を受け難い(低ノイズ)、理想的な回路パターンで部品配置することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

本体と、該本体上面に設置されるトッププレートと、該トッププレートの下方に設けた複数の加熱コイルと、該加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ等の電子部品実装した複数/単数基板と、該基板を冷却するファン装置と、前記本体内に内蔵されるグリル庫を備えた誘導加熱調理器において、前記複数の加熱コイルと前記グリル庫の間に前記複数/単数の基板を配置し、前記複数/単数の基板の平面が前記ファン装置の流出部の高さに含まれるように配置されており、前記複数の加熱コイルと前記複数/単数の基板の間には、前記電子部品を覆う基板カバーが設けられていることを特徴とする誘導加熱調理器。

請求項2

前記トッププレートの下側に加熱コイルを避けて補強板を設けたことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。

請求項3

前記トッププレートと前記加熱コイルとの間隙防水板を設けたことを特徴とする請求項1乃至2記載の誘導加熱調理器。

請求項4

前記ファン装置を前記本体の排気開口部の近傍に配し、前記ファン装置の回転軸が本体上下方向であり、前記ファン装置の吸込み口を下方に設けたことを特徴とする請求項1乃至3何れか一項に記載の誘導加熱調理器。

技術分野

0001

本発明は誘導加熱調理器に関する。

背景技術

0002

誘導加熱調理器は、加熱コイル高周波電流を流して発生する磁力線が、金属製のを通過するときに鍋底に生じる渦電流によるジュール加熱を利用して、加熱調理を行う装置である。加熱時には鍋だけでなく、加熱コイルや加熱コイルを制御する基板などからも熱を生じるため、ファン装置を用いて送風冷却が行われている。

0003

また、システムキッチンに配置される誘導加熱調理器は、トッププレートでの調理鍋誘導加熱とともに、電熱ヒータなどの熱源を備えた加熱室グリル庫)により魚焼きなどの調理を行う構成が主流である。

0004

従来の誘導加熱調理器において、冷却対象となる主要部品は複数の加熱コイルと基板であり、構造上、加熱コイルは本体上方のトッププレート近傍、基板はグリル側方余剰空間収納される構成が一般的である(特許文献1)。

0005

なお、システムキッチンに配置される本体の吸気口および排気口は、特許文献1のように、吸気口をトッププレート下方に配し排気口のみをトッププレート上に設けた吸排気経路が多くなっており、加熱中の調理鍋での沸騰突沸によるふきこぼれや鍋の水蒸気を、本体の内部に流入し難い構成が採られている。

0006

また、誘導加熱調理器をシステムキッチン枠に収納する場合、トッププレート外周端フランジ部を構成して本体を保持する構造となっており、トッププレート上で調理鍋の加熱中にふきこぼれた液体(水)が、システムキッチン枠とトッププレート(フランジ部)隙間から入りにくいように、トッププレート外周側にパッキンが設けられる。

0007

或いは、万一誤って、トッププレートに亀裂や破損が生じた状態で加熱動作した場合であっても、ふきこぼれた液体が基板の充電部回路パターン露出部)への浸入を抑制する構造が採られてきた。

0008

一方、国内における大部分のシステムキッチン枠は、寸法が規定されているため、誘導加熱調理器の外形最大寸法もおおよそ定まっており、加熱コイルや基板の冷却には限られた空間内で最適な風路を構成する必要がある。

0009

加熱コイルで効率よく調理鍋を誘導加熱させるには、加熱コイルに給電するインバータ回路電子部品を最適にレイアウトすることが重要である。最適なレイアウトとは、一般に、部品間の距離が狭く(高集積)、電源など他電子部品による影響を受け難い(低ノイズ)、理想的な回路パターンで部品配置することである。したがって、特許文献2記載の誘導加熱調理器のように制御基板を一面で構成し、例えば基板間や基板上の電子部品を跨ぐ配線ジャンパー線など)が無いように部品配置させることが、回路効率の向上に効果的であり、さらに加熱効率が良好な回路電磁ノイズの発生も抑制できる。

先行技術

0010

特開2011−3372号公報
特開2014−142125号公報

発明が解決しようとする課題

0011

特許文献1のような従来一般の誘導加熱調理器は、グリル庫の側方に複数の基板が分割され積層して収納されており、基板間を繋ぐ複数の配線を有した回路構成となる(最適化に制限が生じる)ため、加熱効率を悪化させている。さらに、加熱コイルや基板を冷却するファン装置は狭い空間に収納され、ファン装置の吸排気部の近傍に、様々な部材が近接して配置される。このため、部材の配置により生じた風速分布による吸気流れ乱れ通風抵抗の増大により、ファン装置の送風性能を悪化させ、部品冷却性能の低下や、ファン騒音の増加要因となっている。

0012

一方、最も主流の構成であるグリル庫を有する誘導加熱調理器の場合、特許文献2のように、一面に並べた複数のファン装置と基板を、グリル庫とトッププレートの間に収納することは容積が足りず困難である。一般的なシステムキッチンでは、グリル庫とトッププレートの間隙は60mm程度しかなく、グリル庫は本体幅の約半分以上の容積となっている。このため、基板を略同一面に配置して本体に収納しようとする場合、グリル庫から加熱コイルまでの高さ方向の隙間は20〜30mm程度となり、部品実装容積が従来(特許文献1)よりも減少する。ここで、基板には高発熱する電子部品を設置して放熱させるヒートシンク実装されており、グリル庫の側方に積層して収納する基板では高さ40〜50mm程度のヒートシンクが用いられる。高発熱する電子部品の冷却は、ヒートシンクの容積とヒートシンクに流す風量で定まるので、ヒートシンク容積を小さくすれば、圧力が高い大型のファン装置が必要となる。つまり、単純にグリル庫の側方に積層された基板を加熱コイルの下方に並べて収納させることは不可能である。

0013

さらに、加熱コイルの下方に基板を配置した場合、従来に比べて基板がトッププレートに近い位置関係となる。このため、特許文献1のような基板を片側に集中して積層した状態に比べて、液体浸入により基板と液体が接触する可能性が高くなる。つまり、トッププレートの排気口と基板との距離、トッププレート外周端と基板との距離が格段に近くなる。さらに、トッププレートの亀裂や破損時に対し、トッププレート全面で液体浸入の可能性が生じることとなる。

0014

そこで、本発明は、電子部品を最適配置できるように基板を加熱コイルの下方に配置し、高効率で駆動する回路パターンを実装した基板レイアウトとともに、液体浸入の防止構造を備えた誘導加熱調理器を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0015

前記課題を解決するために、本発明に係る誘導加熱調理器は、本体と、該本体上面に設置されるトッププレートと、該トッププレートの下方に設けた複数の加熱コイルと、該加熱コイルに高周波電力を供給するインバータ等の電子部品を実装した複数/単数の基板と、該基板を冷却するファン装置と、前記本体内に内蔵されるグリル庫を備えた誘導加熱調理器において、前記複数の加熱コイルと前記グリル庫の間に前記複数/単数の基板を配置し、前記複数/単数の基板の平面が前記ファン装置の流出部の高さに含まれるように配置されており、前記複数の加熱コイルと前記複数/単数の基板の間には、前記電子部品を覆う基板カバーが設けたものである。

0016

なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。

発明の効果

0017

本発明によれば、本体内部への水浸入を抑制し、故障が少なく、安全性の高い誘導加熱調理器を提供できる。

図面の簡単な説明

0018

実施例1の誘導加熱調理器の斜視図
図1に示す誘導加熱調理器の分解図
図1に示すA−A線で切断した側面断面図
図1に示すファン装置の分解斜視図
図1に示すB−B線で切断した正面断面
図1に示すC−C線で切断した正面断面図
図1に示すD−D線で切断した基板カバー内の基板とファン装置のレイアウト
図8に示す高発熱部品を冷却するヒートシンクの斜視図
図9の高発熱部品で構成される電流共振インバータの回路図ある
誘導加熱調理器内の空気の流れを示した上面図
図1の加熱コイル設置時の側面断面図
図1の加熱コイルの分解斜視図
図3に示す誘導加熱調理器の側面断面図の変形例
実施例2の誘導加熱調理器の分解斜視図
図14の加熱コイルの側面断面図
実施例2の誘導加熱調理器のトッププレート
実施例3のトッププレート

0019

本発明の実施例について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、誘導加熱調理器Z(図1参照)に相対したユーザの視線を基準として、図1等に示すように前後・上下・左右を定義する。

0020

<誘導加熱調理器の構成>
図1は、実施例1の誘導加熱調理器Zの斜視図、図2図1の分解図である。まず、一例として、誘導加熱調理器Z(図1参照)が電気ヒータ等で被調理物を加熱するグリル庫5を備えたビルトイン型のIH(Induction Heating)クッキングヒータである場合について説明する。

0021

誘導加熱調理器Zは、金属製である被調理鍋(図示せず)の鍋底に渦電流を発生させ、この渦電流によるジュール熱で被調理鍋そのものを発熱させる装置である。前記した渦電流は、加熱コイル3a、3b、3cに例えば20kHz〜40kHz程度の高周波電流を流して磁束を時間的に変化させることで発生する。誘導加熱調理器Zは、主に、本体1と、トッププレート2と、加熱コイル3a、3b、3cと、基板台73a、73b上の載置した基板7a、7bと、基板7a、7bを覆うように設けられる基板カバー6a、6bと、ファン装置9とを備えている。本体1は、誘導加熱調理器Zが設置される空間(所定の左右幅・前後幅・高さ)に対応した外郭を有する筐体であり、上方が開放された箱状(凹状)を呈している。この本体1に、左下側のグリル庫5を設けるとともに、グリル庫5を覆う仕切板1b上方の基板台73a、73bに載置した基板7a、7bと、ファン装置9を構成する下側のケーシング90b、インペラ91を平面状に配置し、ファン装置9の流出部である吐出口95は基板7a、7b面を含む高さに配置している。

0022

基板7a、7bはそれぞれ基板カバー6a、6bで覆われており、該基板カバー6a、6bに並んでファン装置9を構成する上側のケーシング90aが配置され、これらの上方に加熱コイル3a、3b、3cや表示部P1等が設置され、さらに上から蓋をするようにトッププレート2が設置されている。ここで基板7a、7b上の電子部品71は、加熱コイル3a、3bに高周波電流を供給したり、ファン装置9を駆動したりするために用いられる集積回路、インバータ回路、コンデンサ抵抗器等である。また、基板台73a、73bは、基板7a、7bを固定するための絶縁部材樹脂部材)であり、本体1の内壁や仕切板1bに固定される。

0023

加熱コイル3a、3b、3cは、トッププレート2の下方に設置され、その中心付近に鍋底の温度を検出する温度センサ34が設置されている。また、加熱コイル3a、3b、3cは、ファン装置9の下流側に配置されており、ファン装置9から吹き出された冷却風が基板カバー6a、6b内の基板7a7bを冷却した後、本体前側隅の吐出部60aを介して加熱コイル3a、3b、3cを冷却するようになっている。加熱コイル3a、3b、3cは、後述するインバータ回路の駆動によって高周波電流が流れるコイルであり、コイルベース31に載置されている。なお、本実施例では、平面視において右・左・中央奥に一つずつ加熱コイル3a、3b、3cを設けるようにした。コイルベース31は、3つの支持部材32(例えば、バネ)で支持され、この支持部材32によって上向きの付勢力が与えられている。これによって、加熱コイルはプレート2の下面に押し付けられ、被調理鍋と加熱コイル3a、3b、3cとの距離が一定に保たれる。

0024

本体1の正面左側のグリル庫5には、前後にスライドして被調理物(図示せず)を設置するための投入口(図示せず)が設けられている。また、本体1の正面右側には、主にグリル庫5内の加熱具合を調整するための操作パネルP2が設けられている。トッププレート2は、被調理鍋が載置される板状ガラス(図示せず)と、板状ガラスの四辺を保持する枠部(図示せず)で構成され、本体1の上から設置される。トッププレート2は、三つの加熱コイル3a、3b、3cの設置位置に対応した三口の鍋載置部21と、被調理鍋の火加減を調整するための操作部22と、排気開口部H2とを有している。なお、排気開口部H2は、ファン装置9から吹き出される空気を排出するための複数の孔であり、トッププレート2の後方(右側・左側)に設けられている。図3は、図1に示すA−A線で切断した側断面図である。

0025

本体1の背面側にはそれぞれ、ファン装置9の駆動によって外部から空気を取り込むための吸気開口部H1が設けられている。ファン装置9から本体1内に吹き出される空気は、トッププレート2の後方に設けた排気開口部H2から排出される。

0026

なお、本体1の後方の他に、例えば正面下側にも吸気開口部を設ければ、比較的低温の空気を本体1内に取り込み易くなる。また、左側に位置するグリル庫5から遠い背面側に吸気開口部H1を設けることで(図2参照)、吸気開口部H1を介して取り込まれる温度が高い空気を吸い込み難くできる。

0027

図4は、基板7a、7bと略平面状に配置され、基板台73a、73bの側方に設けたファン装置9の斜視図である。ファン装置9はインペラ91と、インペラ91を上下に挟んで設けたケーシング90a、90bと、ケーシング90aを貫通してインペラ91に連結するモータ92で構成される遠心ファンである。つまり、インペラ91は、モータ92を設けたケーシング90aと、吸気口9aを設けたケーシング90bで周囲を囲まれた空間に収納され、ケーシング90a、90bに接触しないように、モータ92の回転軸92aで回転可能に支持される。よって、ファン装置9はインペラ91の回転軸92aを本体1の上下方向に有し、下方から吸気し、側方の吐出口95から二方向に空気を吹き出す。また、ケーシング90bの吸気口9aはベルマウス状(図示せず)となっている。つまり、ファン装置9は基板7a、7bの上流側に配置され、モータ92が駆動することで吸気口9aから空気が取り込まれ、吐出口95から二方向に分流し、基板7a、7bのヒートシンク8a、8b(図1参照)に向かって冷却風を供給する。

0028

図3に示すように、ファン装置9の下側、つまりグリル庫5の右側には空洞部(チャンバ部F0)が設けられている。吸気開口部H1とファン装置9の間に設けたチャンバ部F0は、吸気開口部H1より流入した空気の風速分布を緩和させ、吸気口9aのベルマウスに沿って乱れの少ない気流を供給する。

0029

したがって、吸気口9a下流のインペラ91での流れの剥離などが抑制でき、インペラ91が効率よく仕事をしながら送風できる。よって、ファン装置9は低騒音かつ大風量で回転駆動でき、運転音の小さい誘導加熱調理器となる。つまり、ファン装置9を誘導加熱調理器Zに組み込む時に、インペラ91の所定の圧力上昇を確保できるので、必要以上に回転数を上昇させなくてよく、低騒音で運転可能である。

0030

また、ファン装置9の下側ケーシング90bは、基板台73aが載置される仕切板1b(図1参照)より下方に突出しており、大口径且つ羽根厚さの大きいインペラが収納し易い構成となっている。

0031

誘導加熱調理におけるファン装置9は、本体1内の通風抵抗(例えば100から200Pa)に対して、十分な裕度のある圧力−風量の送風特性であるほど、低速回転で冷却に必要な風量(例えば1.0から1.5m3/min)が得られるので、基板7a、7bや加熱コイル3a、3b、3cを効率よく冷却できるとともに、使用時の運転音を抑えた低騒音化が容易となる。

0032

ファン装置9から吹き出た空気は、基板台73aと基板カバー6aの間隙に設置される基板7a上を流れ(F1)、その下流の基板カバー6a上に設置される加熱コイル3aに向かって基板カバー6aとトッププレート2の間隙を流れる(F2)。本実施例では基板カバー6aの前側に、加熱コイル3aに向かって側方から空気を供給する吐出部60aを設けている。吐出部60aの開口部は、加熱コイル3aの側面を向いており、上方から平面視しても開口面は見えない。これは、万一トッププレートの亀裂部から液体が侵入しても、吐出部60aの開口部から、基板カバー内に液体を浸入させないためのものである。

0033

図3に示すように、ファン装置9の吐出口95は、インペラ91に連通する吸気口9aが基板台73aより下方となるように構成したため、基板カバー6aに向かって斜め上向きに空気が吹き出される。本構成は、基板カバー6aを介して基板7aと加熱コイル3aを近接して設けたことにより生じる、基板カバー6aの温度上昇を抑制するものである。誘導加熱調理中の加熱コイル3aは約200℃近い温度まで上昇するため、基板カバー6aが加熱コイル3aの放射熱で温度上昇する。よって、基板カバー6aに向かう吐出口95を構成させ、主流を基板カバー6a側に偏流させることで、放射熱による熱変形を抑制している。

0034

グリル庫5上に基板7a(7b)を設けた本実施では、基板をグリル庫の側方に設けた従来構成に比べ、加熱コイル3a(3b,3c)と基板7a(7b)の距離も近づくので、加熱コイルの温度上昇の影響を受けやすくなるが、本構成のように、ファン装置9の主流を基板カバー6a(6b)に傾けることで、基板カバー6aを介して基板7aに伝熱される熱を防止でき、効率よく本体1内の部品全体を冷却できる。

0035

ここで、加熱コイル3aを冷却し、基板カバー6aとトッププレート2の間隙を流れる空気(F2)は、本体1後方の排気開口部H2に向かい排出される。排気開口部H2は、金属板に複数の小径孔を設けた排気カバー25で覆われており、トッププレート上でふきこぼれ等が生じた際に流れ込む液体(図示せず)が入り難いようになっている。なお、排気カバー25は着脱可能であり、汚れた際に取り外して洗浄できる。また、排気カバー25を通過した液体は、排気カバー25の下方に設けた水受部94により、勢いよく落下した液滴を広い面で受けて緩衝させ、ファン装置9側に流れ込まないようにしている。水受部94とモータ92の間には、格子状の仕切り94aが設けられ、本体1内部への液体侵入を抑制している。

0036

さらに、本実施例の構成では、排気開口部H2近傍にファン装置9を配置したことにより、右側の排気開口部H2から、基板7aまでの距離を長くでき、基板の充電部に液体が浸入し難い構造となっている。よって、排気開口部H2に対して、基板7aの液体浸入の可能性を極めて低くでき、本実施例が故障の起き難い、安全性の高い構造となる。なお、左側の排気開口部H2においては、図1に示すように、仕切板1b上に水受部1aを設けており、排気カバー25を通過した液滴は、グリル庫5の後方まで落下するため、基板カバー6b側に入り難い構成となっている。

0037

図5図1に示すB−B線、図6図1に示すC−C線で切断した正面断面図である。グリル庫5内の加熱室50は、例えば、魚焼きなどの調理物を配置する空間であり、熱源である電熱ヒータ(上ヒータ51・下ヒータ52)と、等が載置される焼網54と、この焼網54の下方に配置される受け皿53と、を有している。加熱室50は、前記したように、平面視において本体1内の左領域に配置され、内部の受け皿53などが本体1に対して前後方向でスライド可能になっている。

0038

なお、加熱室50の熱源は電熱ヒータに限らず、マイクロ波、水蒸気、又はこれらの組合せで食品を熱するようにしてもよい。また、温度調節器を備えてオーブン加熱するようにしてもよい。図1では、本体幅の1/2以上のグリル庫5を備えた誘導加熱調理器Zを示した。

0039

図3に示したように、電子部品71が実装される基板7a、7bと、基板カバー6a、6b内の風路を介して空気を通流させるファン装置9は、トッププレート2の排気開口部H2近傍に配置されているため、加熱コイル3cの正面断面を示す図5、および加熱コイル3a、3bの正面断面を示す図6に示す本体1内の右領域は空間(チャンバ部F0)となる。また、図6に示すように、本実施例では右側の加熱コイル3aの下方に基板7a、左側の加熱コイル3bの下方に基板7bが分割して配置されており、基板7aに右側の加熱コイル3aに給電するインバータ回路を、基板7bに左側の加熱コイル3bと奥側の加熱コイル3cに給電するインバータ回路が実装されている。基板7a、7bはそれぞれ基板台73aと基板カバー6a、基板台73bと基板カバー6bを上下に組み合わせた空間に配置され、その空間内が空気の風路(F1)となる。なお、基板カバー6a、6bは少なくとも基板7a、7bの充電部の上面を覆う構造である。

0040

図7図1に示すD−D線で切断した基板カバー内の基板とファン装置のレイアウトである。図7に示すように、ファン装置9のケーシング90aの吐出口95の下流側には、基板7aのヒートシンク8a、基板7bのヒートシンク8bがそれぞれ配置されている。ヒートシンク8a、8bは、発熱性の高い電子部品である高発熱素子72から吸熱し、ファン装置9を介して流入する空気に対して放熱する放熱器である。ヒートシンク8a、8bはそれぞれ、所定の表面積を有するフィン(図示せず)を有しており、基板7a、7bに設置されている。ファン装置9の吐出口95は、ヒートシンク8a、8bに臨んで二箇所に分流され、モータ92の駆動に伴って所定流量の空気がヒートシンク8a、8bに導かれる。ヒートシンク8a、8bには、インバータ回路を構成する高発熱素子72が設置されるため、ファン装置9に近い最上流側に配置することで高い冷却性能が得られる。

0041

図8図7に示す高発熱素子72(72a、72b、72x)を冷却するヒートシンクの斜視図であり、本体左後方から基板カバー6a、6bを透過して見たものである。本実施例では基板カバー6a、6bの上壁面にそれぞれ下方(基板側)に延びるリブ60bを設けており、リブ60bと基板カバー6a、6bの外郭壁により通風ダクト65a、65bを構成している。

0042

ヒートシンク8a、8bは、ファン装置9に近い上流側に設置されている。つまり、吐出口95を介して流入した空気によって、発熱量が最も大きい高発熱素子72が最初に冷却されるようにヒートシンク8a、8bが配置されている。このように、吐出口95の近傍にヒートシンク8a、8bを配置し、リブ60bにより流れを集中させることで、高発熱素子72を効果的に冷却できる。なお、基板カバー6a、6bに設けるリブは他の電子部品71への配風などを考慮し適宜設ければよい。また、リブの高さも配風状況に応じて適宜決めればよく、さらに基板カバーの内側でなくとも加熱コイル側の上壁面側に設けてコイル冷却風路としても差し支えない。また、リブ形状でなく、部品の外形に応じて基板カバーの上壁面に凹凸を設けた構成であってもよい。

0043

本実施例では図8に示す高発熱素子72の個数により、図9に示す電流共振インバータのハーフブリッジ回路を構成した例を示している。ここで図9(a)は左側の加熱コイル3bと、奥側の加熱コイル3c用の回路図、図9(b)は右側の加熱コイル3a用の回路図である。誘導加熱調理器で一般的に用いる回路として、電流共振インバータのハーフブリッジ回路があり、例えば図9(b)のように、二つのIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)72aとDB(Diode Bridge)72xで構成される。また、図9(a)に示すように、本実施例では加熱コイル3b、3cに給電するインバータのDBを共用した構成となっている。DBの共用は、一枚の基板7b上で最適になるように構成し、さらに図8に示すように、高発熱素子72を本体前後方向にそれぞれ整列したレイアウトにし、冷却風路として用いている。

0044

図10はトッププレート2を透過してファン装置9から排気開口部H2までの本体1内の流れを示した上面図である。図10に示すように、ファン装置9から吐出した空気は、本体1の左右中央付近の通風ダクト65a、65bを後方から前方に向かって流れる(図7参照)。そして、通風ダクト65aを通過した空気は、主流が本体右側曲げられ基板カバー6a内の基板7a上の電子部品71(図示せず)を冷却するとともに、その下流の加熱コイル3aに供給される。

0045

また、通風ダクト65bを通過した空気は、主流が本体左側に曲げられ基板カバー6b内の基板7b上の電子部品71(図示せず)を冷却するとともに、その下流の加熱コイル3bに供給される。つまり、ファン装置9の冷却風は、基板カバー6a、6b内で主流が本体左右に分岐して流れるように導かれるため、流れが交差することなく効率よく下流の排気開口部H2まで導かれ易くなっている。また、本構成では冷却風路が、基板カバー6a、6b内(F1)と、トッププレート2下方(F2)の二層で構成されるので、ファン装置9から出た主流が壁面に衝突して流れ方向を変える部位が少なくなり、通風抵抗を抑えた構造が実現できる。

0046

図11は加熱コイル3a設置時の側面断面図、図12は加熱コイル3aの斜視分解図である。図11および図12に示すように、加熱コイル3aは磁性体である棒状のフェライト33が放射状に内蔵されたコイルベース31上に載置され、例えば弾力性のあるバネなどを用い、コイルベース31外周の支持溝31aを介し、3箇所の支持部32で保持されている。フェライト33はインバータ基板7aから加熱コイル3aに供給される高周波電流によって生じる、加熱コイル3a周りの磁束が、被調理鍋に向かうように配置されるものである。なお、フェライト33は加熱コイルに対し長方形でなく、扇状にしてもよい。扇状であれば、加熱コイルの下面をフェライトで覆い易くなり、磁束の漏れを低減できる。

0047

支持部32は、基板カバー6a、6bやケーシング90aに設置され(図2参照)、下方からコイルベース31を支持する。本実施例では支持部32を、支持溝31aに挿入したバネで構成しており、加熱コイル3aの位置合わせを行いつつ、コイルベース31をトッププレート2側に押し付け、加熱コイル3aとトッププレート2を近接させている。

0048

コイルベース31の中央付近にはセンサ台34aを介して、トッププレート2との接触温度から間接的に被調理鍋の温度を検知する例えばサーミスタなどの接触式の温度センサ34が配置される。なお、センサ台34aはコイルベース31中央の支持穴31bに貫通する軸部(図示せず)を配しており、該軸部に設けたバネ34bにより、センサ台34a上の温度センサ34をトッププレート2に押し付ける構成となっている。加熱コイル3aとトッププレート2の間隙は小さいほど、被調理鍋との電気的な結合が良好になるので、間隙は小さいほど効率の良い加熱ができる。本実施例の加熱コイル3aは複数の素線撚り合わせたリッツ線スパイラル状に巻いた構成にしており、加熱コイル3aは外側リッツ線30aと内側リッツ線30bで、径方向に二重に分割した構成となっている。上記のような構成は、被調理鍋を均一に加熱するために有効な配置であり、その外側リッツ線30aと内側リッツ線30bの間に別途、温度センサを配置すれば、被調理鍋底面の最高温度部位に近い位置にセンサを配置でき、被調理鍋温度を適切に制御できる。ここで、温度センサは、サーミスタで無く、赤外線センサのような非接触センサを用いてもよい。

0049

(変形例)
図13図3に示す誘導加熱調理器の側面断面図の変形例であり、ファン装置9を軸流ファンで構成したものである。ファン装置9は図3と同様に、回転軸92aが本体1上下方向であり、吸気開口部H1から流入した空気がチャンバ部F0を介して吸い込む構成である。軸流ファンは、空気の吸込方向と吐出方向が回転軸92a方向であるので、ファン装置9の上方に吐出した空気が衝突するケーシング90aを設け、流れ方向を90度変えて基板7aに冷却風を供給する。本構成であれば、図3に示すモータ92がトッププレート2近傍に露出して配置されないため、液体浸入によるファン装置9の故障を低減できる。或いは、第一実施例の遠心ファンのモータをインペラ内に埋め込み、上側のケーシング90aの内側に設置した構成であっても同様である。

0050

加熱操作基板ケース内の空気の流れ)
トッププレート2の鍋載置部21(左側の加熱コイル3aに対応)に、被調理鍋が載置され、ユーザによって操作部22(図1参照)が操作されることで加熱処理が開始される。操作部22は、タッチキーであり、トッププレート2上に印刷したキーに触れることで操作できる。
被調理鍋の下方に位置する加熱コイル3aには、制御装置(図示せず)からの指令に応じて図9(B)に示すインバータ回路から高周波電流が供給され、被調理鍋が誘導加熱される。加熱コイル3aで被調理鍋を誘導加熱すると、この加熱コイル3aの他に、前記のインバータ回路を構成する高発熱素子72や電子部品71も発熱する。

0051

加熱処理の開始とともに、制御装置(図示せず)からの指令に応じてファン装置9が駆動する。ファン装置9が駆動すると、インペラ91の入口で負圧が発生し、吸気開口部H1からチャンバ部F0を介して流れた空気がファン装置9に取り込まれる。ファン装置9から吐出した空気は、基板カバー6a、6b内の通風ダクト65a、65bに分流され、基板7a上のヒートシンク8aから吸熱する。ヒートシンク8aを介した放熱によって高発熱素子72(72a、72x)が冷却され、基板7aに実装された他の電子部品71も空気との熱交換によって冷却される。 基板7aを冷却した空気は、基板カバー6a上方の吐出部60aから、加熱コイル3aに向かって流れ、加熱コイル3aを冷却した後、排気開口部H2を介して排出される。なお、通風ダクト65bを通過した空気も基板カバー6b内を通流し、同様に流れ排気開口部H2から排気される。

0052

<効果>
本実施例によれば、本体内部への水浸入を抑制し、故障が少なく、安全性の高い誘導加熱調理器を提供できる。また、排気開口部H2近傍に設けたファン装置9のケーシング90aにより、排気開口部H2と基板7a、7bの距離を広げ、排気開口部H2から浸入した液体が基板7a、7bの充電部まで達し難くなっている。

0053

また、万一トッププレートに亀裂や破損が生じ、液体が亀裂などから浸入した場合であっても、充電部に液体が触れることが無く安全を保てる。加えて、基板7a、7bとファン装置9を平面状に配置したことにより、ファン装置を効率よく動作させ部品冷却できるので、低騒音で調理できる快適な使用環境を維持するとともに、高火力で調理できる誘導加熱調理器を提供できる。

0054

実施例2は、第1実施例と比較して基板カバー6a、6bおよび加熱コイル、トッププレート2の構成が異なるが、その他については第1実施例と同様である。したがって、当該異なる部分について説明し、第1実施例と重複する部分については説明を省略する。

0055

図14は第2実施例に係る誘導加熱調理器の分解斜視図であり、基板カバー6a、6bと加熱コイル3a、3b、3cの部品構成を示す。また、図15図14の加熱コイルの側面断面図である。図14に示すように、本実施例に示す基板カバー6a、6bには、開口部63および吐出部60aが設けられる。基板カバー6a、6bの上方に設けた開口は、第一実施例の吐出部60a(図2参照)より開口面積が大きくなっている。開口面積は大きいほど、平均風速が低下し吐出部60aを通過する際の通風抵抗が低減する。

0056

つまり、図14に示す開口面積が大きい吐出部60aを設けることで、吸気開口部H1から排気開口部H2までの全体の通風抵抗が減少する。このため、少ないファン動力で効率よくファン装置9から送風が可能となる。また、図15に示すように、加熱コイル3aの下方から冷却風が供給できるため、低い圧力損失で加熱コイルを効率よく冷却できる。

0057

一方、トッププレート2の亀裂などで液体が浸入した場合に、基板カバー6a、6bに設けた吐出部60aから露出している基板7a、7bの電子部品71を保護するため、本実施例の加熱コイル3aには、トッププレート2との間隙に加熱コイル3aの外形より大きい防水板35が設置されている。防水板35は調理鍋の誘導加熱に影響しない材料であれば限定しないが、例えばマイカ板であれば、安価で成型も容易であるので製造が容易である。つまり、本実施例の加熱コイル3a、3b、3cの下方に設けた基板カバー6a、6bの吐出部60aは防水板35で覆われる。このため,加熱コイル3a、3b、3cの上方のトッププレート2を介して侵入する液体は、吐出部60aに入り込むことなく、加熱コイル3a、3b、3cの外周側の基板カバー6a、6bに滴下し、基板7a、7bの充電部は保護される。

0058

また、図16は第2実施例に係る誘導加熱調理器のトッププレート2であり、加熱コイル側から見た図である。本実施例のトッププレート2は、裏面に補強板20を設けた構成となっており、加熱コイル3a、3b、3cと表示部P1を除いた部分に貼り付けられる。補強板20はガラスに亀裂が生じた際の誤使用により液体が浸入した場合の電子部品71の保護などに利用される。よって、図14に示すような開口部63を基板カバー6bに設けても、開口部63に液体が浸入し、基板7b上の電子部品71が濡れることがない。

0059

このように、補強板20で基板カバー6a、6bを覆うことにより、さらにトッププレート2の亀裂などに対して安全性を高められる。また、補強板20下方の基板カバー6bの開口部63を任意に配置し、通風抵抗を抑えた送風経路高効率化を図ることができる。さらに、ファン装置9のモータ92上も保護できるので、よりモータが液体に触れ難くなる。

0060

図17図16に示すトッププレート2の変形例であり、トッププレート2の下面に設ける補強板20の面積をさらに拡大したものである。本実施例ではトッププレート2の亀裂からの液体浸入経路が、トッププレート2から補強板20と、三箇所の防水板35と、教示部P1とを除く面積部分に限定される。したがって、補強板20を加熱コイル3a、3b、3cを囲むように、トッププレート2を覆い隠すように広く配置すれば、よりトッププレート2の亀裂で侵入した液体による故障が低減できる。

0061

なお、補強板20は鉄板など金属製であり、誘導加熱されないように加熱コイル3a、3b、3cと離しておく必要があるが、防水板35を大きくし、補強板20と防水板35の間隙を小さくしてもよい。さらに、防水板35によりトッププレート2の大部分あるいは全面を覆う構成としてもよい。

実施例

0062

本実施例によれば、トッププレート2の亀裂や割れに対して基板7a、7bの充電部を保護し易くなり、さらに安全且つ信頼性の高い加熱調理を行うことができる。

0063

1 本体
2トッププレート
20補強板
22 操作部
3a、3b、3c加熱コイル
35防水板
6a、6b基板カバー
7a、7b基板
71電子部品
72(72a、72b、73b、73x)高発熱素子
73a、73b基板台
8a、8bヒートシンク
9ファン装置
90a、90bケーシング
91インペラ
92モータ
F0チャンバ部
H1吸気開口部
H2排気開口部
P1 表示部

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