(57)【要約】      （修正有）【課題】誘導加熱コイルの冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器を提供すること。【解決手段】誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した構成することで、誘導加熱コイルの冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することとなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体上面のトッププレートと、前記トッププレート下方に複数の誘導加熱コイルと、フェライトと、前記誘導加熱コイルおよび前記フェライトを支持するコイルベースと、前記コイルベースを載置するベースプレートを有し、前記誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記ベースプレートに放熱手段を設けた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記放熱手段は、熱伝導率の高い金属材料から成るフィンを設ける構成とした請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記放熱手段に送風するようにした請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記ベースプレートは金属材料から成る請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記誘導加熱コイルとフェライトとコイルベースとベースプレートは電気的に分離するように構成した請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記高熱伝導性部材は、高抵抗または絶縁性を有する材料からなる請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記ベースプレートは前記本体と熱的に接続させて配置した請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭等において使用する、誘導加熱装置を備えた組込型および据置型の誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱調理器は、高火力を得るために入力電力の増加が必要であるが、高火力にすると誘導加熱コイルなどの熱損失も増加し、この熱損失により誘導加熱コイルなどの構成部品の発熱が増加する。従ってこれらの部品を許容温度以下に抑える効率の高い冷却構造が検討されている。
【０００３】
従来例として、トッププレート下部に、低抵抗、低透磁率の材質の鍋を誘導加熱する第１の加熱コイルと、高抵抗、高透磁率の材質の鍋を誘導加熱する第２の加熱コイルを設け、第１の加熱コイルを直接冷却する加熱コイル冷却装置を配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記誘導加熱調理器によれば、鍋の材質にとらわれることなく低抵抗、低透磁率の材質の鍋から高抵抗・高透磁率の材質の鍋まで、鍋の材質にとらわれることなく効率よく誘導加熱することができる。一方、誘導加熱時において、低抵抗、低透磁率の材質の鍋を誘導加熱する加熱コイルは出力が大きく、発熱量も多くなるが専用の加熱コイル冷却装置によって直接冷却されるようになり、確実な冷却状態を得ることができる。
【特許文献１】特開２００５−３０２７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、誘導加熱コイルを冷却するための専用ファンが必要であり、専用ファンを設けない構成とした場合でも基板部品などを冷却するための冷却風を誘導加熱コイルの冷却用に分配する必要があるなど、高コスト化や高騒音化する要因となっていた。また、誘導加熱コイルを冷却した後の温度の高い空気が誘導加熱調理器内部に滞留することで冷却効率が低いという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した構成することで、誘導加熱コイルの冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、本体と前記本体上面のトッププレートと、前記トッププレート下方に複数の誘導加熱コイルと、フェライトと、前記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、前記コイルベースを載置するベースプレートを有し、前記誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した誘導加熱調理器としたものである。
【０００８】
以上の構成とすることにより、誘導加熱コイルの損失熱をフェライトに伝えフェライトからベースプレートに熱伝導により伝えることで、誘導加熱コイルの温度を低下させることが可能となる。誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートは高熱伝導性部材により熱的に接続させているため、接触面の熱抵抗を低くすることができ効率的に熱を伝えることができる。誘導加熱コイルは銅製であり、フェライトは酸化鉄を主成分とし熱伝導率は
プラスチックなどに比べて１桁以上高い。ベースプレートをアルミ製とした場合、フェライトはセラミックスであるため、誘導加熱コイルおよびベースプレートよりも熱抵抗は大きいがフェライトの数を多くし伝熱面積を増加させることで誘導加熱コイルの損失熱を必要十分以上にベースプレートに伝熱させることができる。アルミ製のベースプレートの表面積を誘導加熱コイルの発熱量から計算される必要面積以上に確保することで、誘導加熱コイルの温度は基準温度以下に抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘導加熱調理器は、誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した構成することで、誘導加熱コイルの冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、本体と前記本体上面のトッププレートと、前記トッププレート下方に複数の誘導加熱コイルと、フェライトと、前記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、前記コイルベースを載置するベースプレートを有し、前記誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した誘導加熱調理器とすることにより、誘導加熱コイルの損失熱をフェライトに伝えフェライトからベースプレートに熱伝導により伝えることで、誘導加熱コイルの温度を低下させることが可能となる。誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートは高熱伝導性部材により熱的に接続させているため、接触面の熱抵抗を低くすることができ効率的に熱を伝えることができる。よって、誘導加熱コイルの温度は基準温度以下に抑えることができ、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１１】
第２の発明は、特に第１の発明におけるベースプレートに放熱手段を設けた誘導加熱調理器とすることにより、ベースプレートを効率よく冷却することができ誘導加熱コイルの損失熱を効率よく放熱することが可能となる。例えばベースプレートを強制冷却することにより、自然空冷の場合における誘導加熱コイルの発熱量から計算されるベースプレートの表面積よりも小さく設計することができ、誘導加熱調理器内部の部品配置の自由度を向上させることが可能となる。
【００１２】
第３の発明は、特に第２の発明における放熱手段は、熱伝導率の高い金属材料から成るフィンを設ける構成とした誘導加熱調理器とすることにより、フィン形状にすることよる表面積の拡大と金属材料とすることによる熱伝導率の向上により放熱量をより大きくすることができる。よって、誘導加熱コイルの温度をより低下させることが可能となり、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１３】
第４の発明は、特に第３の発明における放熱手段に送風するようにした誘導加熱調理器とすることにより、より多くの熱量をベースプレートから熱伝達により冷却風に伝えることができ放熱量をより大きくすることができる。よって、誘導加熱コイルの温度をより低下させることが可能となり、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１４】
第５の発明は、特に第１〜４の発明におけるベースプレートは金属材料から成る誘導加熱調理器とすることにより、フェライトよりも熱伝導率は１桁以上高いためフェライトからベースプレートへの伝熱をスムーズにし誘導加熱コイルからベースプレートへの電熱量をより大きくすることができる。よって、誘導加熱コイルの温度をより低下させることが可能となり、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１５】
第６の発明は、特に第１〜５の発明における誘導加熱コイルとフェライトとコイルベースとベースプレートは電気的に分離するように構成した誘導加熱調理器とすることにより、誘導加熱コイルの絶縁耐圧を確保し安全性を高めることでより信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１６】
第７の発明は、特に第１〜６の発明における高熱伝導性部材は、高抵抗または絶縁性を有する材料からなる誘導加熱調理器とすることにより、誘導加熱コイルの絶縁耐圧を確保するとともに、誘導加熱コイルの冷却効率を向上させることができ、より信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１７】
第８の発明は、特に第１〜７の発明におけるベースプレートは前記本体と熱的に接続させて配置した誘導加熱調理器とすることにより、ベースプレートから本体に熱伝導させることができる。本体はキッチンに載置またはビルトインされているため、本体に伝熱された伝導熱はキッチンや本体周囲の空気に熱伝導や熱伝達により本体から放熱される。よって、誘導加熱コイルの温度をより低下させることが可能となり、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００１８】
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。
【００１９】
（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斜視図を示したものである。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ａ−ａ断面図である。図３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要部断面斜視図である。図４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ｂｂ断面図である。図５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ｃｃ拡大断面図である。
【００２０】
図１〜図５において、誘導加熱調理器本体１（以下、本体１と略す）は図示しないキッチン台の上部に設置されている。本体１の上面は結晶化ガラスを素材としたトッププレート２で覆われている。トッププレート２には加熱部３ａ、３ｂ、３ｃが印刷されている。トッププレート２後方で本体１後部には吸気口４が配設されている。加熱部３ａ、３ｂ、３ｃに対応する本体内部には誘導加熱手段を構成する加熱手段５ａ、５ｂ、５ｃが配設されている。
【００２１】
本体１左側の加熱手段５ｂの下方には、魚などを加熱する加熱庫である加熱室６を配設している。加熱室６の側方でかつ右の加熱手段５ａの下方には、加熱手段５ａ、５ｂ、５ｃを電気的に動作する加熱手段電源回路７ａ、７ｂ、７ｃと、本体１外部の空気を吸い込む送風手段８を配設している。送風手段８は遠心ファンであるファン９とモータ１０より構成され、ファン９の軸方向を水平方向とし、ファン９のケーシング１１に吸込口１２と複数の吹出口１３ａ、１３ｂを有し、吹出口の少なくとも一つの吹出口１３ａを送風手段８の軸方向と一致する方向に配置して加熱手段電源回路７ａ、７ｂ、７ｃに向けて冷却風を吹き出し、他の吹出口１３ｂを送風手段８の半径方向に配置して加熱手段５ａ、５ｂ、５ｃおよびトッププレート２に向けて冷却風を吹き出すようにしている。
【００２２】
加熱手段５ａ、５ｂ、５ｃは誘導加熱コイル１４と、コイルシート１５と、フェライト１６と、誘導加熱コイル１４およびフェライト１６を支持するコイルベース１７から構成されている。また、コイルベース１７の下部にはコイルベース１７を載置するベースプレート１８を有する。
【００２３】
誘導加熱コイル１４は、リッツ線からなり外径が異なる２つのコイルを内外に配置し、
高周波電源（図示せず）から供給される電流によって磁力線を発生させ、磁力線により３ａ、３ｂ、３ｃに載置される鍋（図示せず）に渦電流を生じさせ、鍋（図示せず）自体を発熱させる。フェライト１６は、高透磁性のフェライトからなり、数本の棒状のものから構成され、誘導加熱コイル１４下方に中央から放射状にコイルベース１７部に配置され、誘導加熱コイル１４から発生した磁力線が下方に向かうことを防ぎ、トッププレート２上方側に磁力線を集中させて鍋を効率よく加熱する。
【００２４】
加熱手段５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれベースプレート１８の上にベースシート１９を間に挟んで載置され、それぞれが熱的に接続され密着して設置されている。
【００２５】
ベースプレート１８は、厚み２ｍｍ程度のアルミ板からなり、コイルシート１５、ベースシート１９は高熱伝導性かつ絶縁性を有する材料からなり、本実施の形態ではシリコンを主成分とする柔軟性を有するシートを用いた。
【００２６】
また、送風手段８は、加熱手段電源回路の後方かつ吸気口４の下方に配設されており、ケーシング１１の吸込口１２を本体１の奥側とすることでファン９の直径を大きくすることができるようにしている。これにより、少ない回転数で大風量を送風することができるため、冷却性能の向上と騒音低減の効果を有する。なお、ファン９は、ターボファン、ラジアルファン、多翼ファンなどのファンを用いてもよい。
【００２７】
本体１の前面は、加熱室扉２０と、加熱室扉２０側方で本体１前面を覆うカバー２１とで構成される。
【００２８】
２２は操作部であり、トッププレート２の前方に配設されている。トッププレート２後方で本体１後部には排気口２３が配設されている。また図示しない制御手段を有し、操作部２２から入力された信号によって加熱手段電源回路を制御し、加熱手段５ａ、５ｂ、５ｃ、送風手段８の出力を加減する。
【００２９】
以上のように構成された誘導加熱調理器について、その動作、作用を説明する。
【００３０】
図１、図３における矢印は吸排気方向を示している。図２における矢印は冷却風の経路を示している。図４における矢印は熱伝導の経路を示している。まず、ユーザーが図示しない鍋を加熱部に載置して操作部２２を操作し調理を開始すると、制御手段が加熱手段電源回路に動作信号を送り加熱手段に給電を開始する。誘導加熱コイルに高周波電流が流れると、コイル損失により発熱しこの損失熱は熱伝導によりコイルシート１５を介してフェライト１６に伝わり、さらにベースシート１９を介してベースプレート１８に伝えられる。
【００３１】
同時に発熱を伴う加熱手段電源回路を冷却するために、送風手段８にも動作信号を送り送風手段８に給電を開始する。
【００３２】
送風手段８が駆動されると、トッププレート２の後方に設けられた吸気口４から外気が入り、送風手段８の吸込口１２を通る。送風手段８が吸気した空気の一部が送風手段８の軸方向と一致する方向に設けられた吹出口１３ａを通過し、加熱手段電源回路７ａ、７ｂ、７ｃに向けて吹き出され、誘導加熱コイル５ａ、５ｂ、５ｃを駆動する駆動回路部を構成するスイッチング素子やダイオードブリッジといった発熱部品を冷却し、その後側方や前方および上方へ抜けながら本体１を冷却し、排気口２３より本体１外へ排出される。
【００３３】
また、送風手段８が吸気した空気の一部は、送風手段８の半径方向に設けられた吹出口１３ｂを通過し、ベースプレート１８の下部表面に送風され  冷却し、その後、排気口２
３より本体１外へ排出される。
【００３４】
以上の構成とすることにより、誘導加熱コイル１４の損失熱をフェライト１６に伝えフェライト１６からベースプレート１８に熱伝導により伝えることで、誘導加熱コイル１４の温度を低下させることが可能となる。誘導加熱コイル１４とフェライト１６とベースプレート１８は、高熱伝導性部材であるコイルシート１５、ベースシート１９により熱的に接続させているため、接触面の熱抵抗を低くすることができ効率的に熱を伝えることができる。誘導加熱コイル１４は銅製であり、フェライト１６は酸化鉄を主成分とし熱伝導率はコイルベース１８の材料であるプラスチックなどに比べて１桁以上高い。ベースプレート１８をアルミ製であり、フェライト１６はセラミックスであるため、誘導加熱コイル１４およびベースプレート１８よりも熱抵抗は大きいがフェライト１６の数を多くし伝熱面積を増加させることで誘導加熱コイル１４の損失熱を必要十分以上にベースプレート１８に伝熱させることができる。ベースプレート１８の表面積を誘導加熱コイル１４の発熱量から計算される必要面積以上に確保することで、誘導加熱コイル１４の温度は基準温度以下に抑えることが可能となる。よって、誘導加熱コイル１４の温度は基準温度以下に抑えることができ、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００３５】
また、ベースプレート１８に熱伝導率の高い金属材料から成るフィン２４を設けることにより、ベースプレート１８を効率よく冷却することができ誘導加熱コイル１４の損失熱を効率よく放熱することが可能となる。フィン２４は強制冷却されており、自然空冷の場合における誘導加熱コイル１４の発熱量から計算されるベースプレート１８の表面積よりも小さく設計することができ、本体１内部の部品配置の自由度を向上させることが可能となる。
【００３６】
また、ベースプレート１８は本体１と熱的に接続させて配置することにより、ベースプレート１８から本体１に熱伝導させることができる。本体１はキッチン（図示しない）に載置またはビルトインされているため、本体１に伝熱された伝導熱はキッチンや本体１周囲の空気に熱伝導や熱伝達により本体１から放熱される。よって、誘導加熱コイル１４の温度をより低下させることが可能となり、冷却効率が高く信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明の誘導加熱調理器は、誘導加熱コイルとフェライトとベースプレートを高熱伝導性部材により熱的に接続させて配置した構成することで、誘導加熱コイルの冷却効率が高く信頼性の高い調理器とすることができるため、強制空冷方式の加熱調理機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のａ−ａ断面図
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の要部断面斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の要部拡大断面図
【符号の説明】
【００３９】
１  誘導加熱調理器本体
２  トッププレート
３ａ、３ｂ、３ｃ  加熱部
４  吸気口
５ａ、５ｂ、５ｃ  加熱手段
６  加熱室
７ａ、７ｂ、７ｃ  加熱手段電源回路
８  送風手段
９  ファン
１０  モータ
１１  ケーシング
１２  吸込口
１３ａ、１３ｂ  吹出口
１４  誘導加熱コイル
１５  コイルシート
１６  フェライト
１７  コイルベース
１８  ベースプレート
１９  ベースシート
２０  加熱室扉
２１  カバー
２２  操作部
２３  排気口
２４  フィン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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