(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体上に配置され、調理容器を載置するトッププレートと、
前記筐体内であって前記トッププレートの下に配置され、誘導磁界を発生させ前記トッププレート上の前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
前記筐体内であって前記加熱コイルの下に配置されたグリル加熱室と、
前記グリル加熱室の側方に配置され、前記加熱コイルに高周波電力を供給する加熱コイル駆動回路と、
前記加熱コイル駆動回路を冷却する冷却ファンと、
前記冷却ファンから吹き出される冷却風を、前記第１の素子群に向かう冷却風と、前記第２の素子群に向かう冷却風に分流する分流板と、
前記グリル加熱室外に形成され、前記加熱コイル駆動回路、前記冷却ファン及び前記分流板が配置された前記筐体内の空間と、
前記筐体内の空間に連通する排気口と、
を有し、
前記加熱コイル駆動回路は、
シリコン半導体で構成した第１の素子群及びワイドギャップ半導体で構成し、前記第１の素子群よりも耐熱温度が高い第２の素子群を有し、
前記第１の素子群よりも前記第２の素子群が、
前記グリル加熱室寄りに配置され、
前記分流板は、
前記第２の素子群を通過した空気を前記排気口へ流す風路を、前記第２の素子群に対向する前記グリル加熱室の側面とともに形成している
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
筐体と、
前記筐体上に配置され、調理容器を載置するトッププレートと、
前記筐体内であって前記トッププレートの下に配置され、誘導磁界を発生させ前記トッププレート上の前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
前記筐体内であって前記加熱コイルの下に配置されたグリル加熱室と、
前記グリル加熱室の側方に配置され、前記加熱コイルに高周波電力を供給する加熱コイル駆動回路と、
前記加熱コイル駆動回路を冷却する冷却ファンと、
前記冷却ファンから吹き出される冷却風を、前記第１の素子群に向かう冷却風と、前記第２の素子群に向かう冷却風に分流する分流板と、
前記グリル加熱室外に形成され、前記加熱コイル駆動回路、前記冷却ファン及び前記分流板が配置された前記筐体内の空間と、
前記グリル加熱室に連通する排気口と、
を有し、
前記加熱コイル駆動回路は、
シリコン半導体で構成した第１の素子群及びワイドギャップ半導体で構成し、前記第１の素子群よりも耐熱温度が高い第２の素子群を有し、
前記第１の素子群よりも前記第２の素子群が、
前記グリル加熱室寄りに配置され、
前記グリル加熱室は、
前記第２の素子群に対向する前記グリル加熱室の側面に、前記グリル加熱室の内外を連通するフィルタが設けられ、
前記分流板は、
前記第２の素子群を通過した空気を、前記フィルタを介して前記グリル加熱室へ流す風路を形成している
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記分流板は、
前記第１の素子群に向かう冷却風の風量が、前記第２の素子群に向かう冷却風の風量より大きくなるように配置された
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記分流板は、板状に形成され、
前記冷却ファンの吹き出し面に対して傾いて配置された
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記第１の素子群は、
交流電源からの交流電力を直流電力に変換するダイオードブリッジにより構成された
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記第２の素子群は、
前記第１の素子群から供給される前記直流電力を高周波電流に変換するスイッチング素子により構成された
ことを特徴とする請求項５に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記加熱コイル駆動回路は、電解コンデンサーを有し、
前記電解コンデンサーが、
前記第１の素子群の近傍に配置された
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記電解コンデンサーは、
前記第１の素子群よりも前記グリル加熱室よりに配置され、
前記第２の素子群が、
前記電解コンデンサーよりも前記グリル加熱室寄りに配置された
ことを特徴とする請求項７に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記電解コンデンサーは、
前記分流板によって区画される、前記第２の素子群に対応する前記冷却ファンの吹き出し面側であって、
前記冷却ファンに対して前記第２の素子群よりも上流側に配置された
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記第１の素子群と前記第２の素子群とは、
前記トッププレートに対して垂直な別々の基板上に配置され、
前記第１の素子群が配置される基板よりも前記第２の素子群が配置される基板が、前記グリル加熱室寄りに配置された
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記ワイドギャップ半導体は、
炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドで構成した
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一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、誘導加熱調理器の消費電力低減及び騒音低減に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本体内に、グリル加熱部、グリル加熱部の横に設けられる出力制御基板、及び冷却ファンとを収納した基板ケースを有し、この基板ケース内に取り込んだ風で基板ケース内の出力制御基板を冷却する誘導加熱調理器が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
そして、特許文献１に記載の技術は、基板ケース内に空気を取り込むための吸気口、及び基板ケースの上部に形成され加熱コイルを冷却する空気が通る冷却口が形成されており、吸気口から出力制御基板を冷却するための冷却風を取り込み、出力制御基板を冷却してから、その後冷却口から排出された空気で、加熱コイルを冷却するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４９７０４号公報（たとえば、図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、グリル加熱部の横に出力制御基板が配置されるものであるので、グリル加熱部で加熱調理している時、出力制御基板のうち特にグリル加熱部に近い側の温度が上昇することになる。ここで、温度が特に上昇する位置に、スイッチング素子やダイオード素子などが配置されていた場合において、これらの素子の機能が低下したり、壊れたりすることを抑制するためには、冷却ファンからこれらの素子に供給する風量を増加させる必要があった。
つまり、冷却ファンの風量を増加させる分だけ、消費電力が大きくなってしまっていた。また、冷却ファンの風量を増加させる分だけ、冷却ファンのファン回転数を大きくすることになるので、騒音が大きくなってしまっていた。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、加熱コイル駆動回路を冷却する冷却ファンの消費電力を低減するとともに、冷却ファンから発生する騒音を低減する誘導加熱調理器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る誘導加熱調理器は、筐体と、筐体上に配置され、調理容器を載置するトッププレートと、筐体内であってトッププレートの下に配置され、誘導磁界を発生させトッププレート上の調理容器を加熱する加熱コイルと、筐体内であって加熱コイルの下に配置されたグリル加熱室と、グリル加熱室の側方に配置され、加熱コイルに高周波電力を供給する加熱コイル駆動回路と、加熱コイル駆動回路を冷却する冷却ファンと、冷却ファンから吹き出される冷却風を、第１の素子群に向かう冷却風と、第２の素子群に向かう冷却風に分流する分流板と、グリル加熱室外に形成され、加熱コイル駆動回路、冷却ファン及び分流板が配置された筐体内の空間と、筐体内の空間に連通する排気口と、を有し、加熱コイル駆動回路は、シリコン半導体で構成した第１の素子群及びワイドギャップ半導体で構成し、第１の素子群よりも耐熱温度が高い第２の素子群を有し、第１の素子群よりも第２の素子群が、グリル加熱室寄りに配置され、分流板は、第２の素子群を通過した空気を排気口へ流す風路を、第２の素子群に対向するグリル加熱室の側面とともに形成しているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る誘導加熱調理器は、加熱コイル駆動回路が、第１の素子群及びワイドギャップ半導体で構成した第２の素子群を有し、第１の素子群よりも第２の素子群が、グリル加熱室よりに配置されたので、加熱コイル駆動回路を冷却する冷却ファンの消費電力を低減するとともに、冷却ファンから発生する騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器のトッププレートを外した状態の概要構成例を説明する斜視図である。
【図２】図１に示す誘導加熱調理器の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板上の各種素子及び分流板の配置について説明するものである。
【図３】図１に示す誘導加熱調理器の加熱コイル駆動回路基板の概要を説明するものである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器のトッププレートを外した状態の概要構成例を説明する斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の加熱コイル駆動回路基板の概要を説明するものである。
【図６】図５に示す誘導加熱調理器の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板上の各種素子及び分流板の配置について説明するものである。
【図７】本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板上の各種素子及び分流板の配置について説明するものである。
【図８】本発明の実施の形態５に係る誘導加熱調理器の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板上の各種素子及び分流板の配置について説明するものである。
【図９】本発明の実施の形態６に係る誘導加熱調理器の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板上の各種素子及び分流板の配置について説明するものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００のトッププレート１１を外した状態の概要構成例を説明する斜視図である。図２は、図１に示す誘導加熱調理器１００の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板４上の各種素子及び分流板７の配置について説明するものである。図３は、図１に示す誘導加熱調理器１００の加熱コイル駆動回路基板４の概要を説明するものである。なお、図３では、１つの加熱コイル２が接続され、残りの２つの誘導加熱コイルについては図示を省略している。したがって、残りの２つの加熱コイル２に接続される第２の素子群についても図示を省略した。
本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００には、加熱コイル駆動回路を冷却する冷却ファンの消費電力低減及び騒音低減のために、加熱コイル駆動回路基板４上の各種素子の配置、及び冷却ファンから送り込まれる空気の風向を調整する分流板７の配置に改良が加えられたものである。
【００１０】
［誘導加熱調理器１００の構成］
図１〜図３に示すように、誘導加熱調理器１００は、上面以外の外郭を構成する筐体１、誘導加熱調理器１００の上面を構成し鍋１７などの調理容器を載置するトッププレート１１、トッププレート１１上に載置された鍋１７などを誘導加熱する加熱コイル２、調理中に高温雰囲気となるグリル加熱室３、筐体１内の機器を冷却する冷却ファン８、冷却ファン８から吹き出される空気を２手に分流する分流板７、及び加熱コイル２に電流を供給する加熱コイル駆動回路基板４を有している。
【００１１】
筐体１は、誘導加熱調理器１００のうち、上面以外を構成する外郭である。図１では、筐体１が、上面が開放された略箱形状であるものが図示されているが、特に、それに限定されるものではない。図１に図示されるように、この筐体１には、筐体１内の空間を上下に区画する仕切板３０がトッププレート１１と略平行に設置されている。そして、仕切板３０に区画される下側の空間には、正面から見て左側にグリル加熱室３が設置され、正面から見て右側に加熱コイル駆動回路基板４が設置される。なお、グリル加熱室３と加熱コイル駆動回路基板４の左右の配置は逆でもよい。また、仕切板３０に区画される上側の空間には、加熱コイル２（２ａ、２ｂ、２ｃ）が設置される。
また、図２に図示されるように、筐体１には、筐体１外の空気を筐体１内に強制的に吸いこむための吸気口９が形成されている。この吸気口９は、たとえば加熱コイル駆動回路基板４に対応する後側に形成されているとよい。また、筐体１には、筐体１内の空気を筐体１外に排気するための排気口１０が形成されている。この排気口１０は、たとえばグリル加熱室３に対応する後側に形成されているとよい。
【００１２】
トッププレート１１は、筐体１の上面に配置され、鍋１７などの被調理容器が載置可能である。このトッププレート１１は、たとえば耐熱ガラスなどで構成するとよい。
加熱コイル２は、トッププレート１１上に載置される鍋１７などの被調理容器を加熱するものである。図１では、この加熱コイル２は、３つの加熱コイル２ａ〜２ｃが設置されたものが図示されているが、その数は特に限定されるものではない。また、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００は、３つの加熱コイル２ａ〜２ｃの全てが誘導加熱コイルであるものとして説明するが、たとえばそのうちの１つがラジエントヒータなどでもよい。加熱コイル２は、加熱コイル駆動回路基板４に電気的に接続されており、加熱コイル駆動回路基板４から電流が供給されることで、トッププレート１１上の被調理容器を誘導加熱可能となっている。
【００１３】
グリル加熱室３は、調理中に高温雰囲気となり、直に食品を加熱して加熱調理をすることができるものである。このグリル加熱室３は、たとえばシーズヒーターなどの電気加熱体が設置され、その電気加熱体に電流が供給されることで高温雰囲気とすることができる。これにより、グリル加熱室３に載置された食品は、加熱調理される。グリル加熱室３の形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態１に係るグリル加熱室３は、略直方体形状であるものとする。また、誘導加熱調理器１００を正面側から見たとき、このグリル加熱室３は、加熱コイル駆動回路基板４の左側に設けられている。
冷却ファン８は、加熱コイル駆動回路基板４上の素子などを冷却する空気を送風するものである。冷却ファン８の位置は、特に限定されるものではないが、たとえば、図２に図示されるように、空気流れ方向の上流から順番に、吸気口９、冷却ファン８、加熱コイル駆動回路基板４となるように、冷却ファン８を配置するとよい。また、図２では、冷却ファン８は、その吹出し面が、筐体１の前面と略平行になるように配置されているが、それに限定されるものではない。冷却ファン８は、たとえば遠心ファンの一つであるシロッコファン（ブロアファン）などを採用するとよい。
【００１４】
分流板７は、冷却ファン８から吹き出される空気の一方を、グリル加熱室３に近い側に分流し、他方をグリル加熱室３から遠い側に分流するものである。そして、この分流板７は、グリル加熱室３に近い側に分流される空気の風量と比較して、グリル加熱室３に遠い側に分流される空気の風量を大きくするものである。なお、以下の説明において、グリル加熱室３から遠い側を領域Ａと称し、近い側を領域Ｂと称するものとする。
たとえば、分流板７は、筐体１の底面に対して垂直に立設された板状部材などとするとよい。そして、分流板７は、冷却ファン８の吹き出し面に垂直な方向に対して所定の角度θとなるように立設されるとともに、冷却ファン８の吹き出し面を領域Ｂより領域Ａに対応する面の方が大きくなるように立設されるとよい。これにより、分流板７は、グリル加熱室３に近い領域Ｂに分流される空気の風量に対して、グリル加熱室３に遠い領域Ａに分流される空気の風量を大きくすることができる。
【００１５】
図１に図示されるように、加熱コイル駆動回路基板４は、加熱コイル２がトッププレート１１に載置される被調理容器を誘導加熱するための電流を供給するものである。なお、本実施の形態１に係る加熱コイル駆動回路基板４は、トッププレート１１に対して略平行となるように、筐体１内に設置された例を図示したが、それに限定されるものではない。以下の説明において、図３を参照しながら誘導加熱調理器１００の電気的な構成を説明する。
この加熱コイル駆動回路基板４の回路は、交流電源１２、加熱コイル２に高周波電流を供給する第２の素子群５（５ａ、５ｂ）、加熱コイル２に接続される共振コンデンサー１５、第２の素子群５（５ａ、５ｂ）のオンオフを制御する制御部１６、及び交流電源１２から供給される交流電力を直流電力に変換する整流部３１を有している。
【００１６】
交流電源１２は、第１の素子群６、リアクトル１３及び平滑コンデンサー１４に交流電力を供給するものである。この交流電力の周波数は、限定されるものではないが、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００では、約５０／６０Ｈｚ程度を想定するものとする。
共振コンデンサー１５は、加熱コイル２に接続され、充電又は放電するものである。
制御部１６は、第２の素子群５に接続されており、それらのオンオフを制御するものである。
【００１７】
整流部３１は、交流電源１２から供給される交流電力を直流電力に変換するもので、４つのダイオードを接続して構成される第１の素子群６、第１の素子群６に接続されるリアクトル１３、及び一方が第１の素子群６に接続され、他方がリアクトル１３に接続される平滑コンデンサー１４が接続されて構成されている。
【００１８】
第１の素子群６には、交流電源１２から５０／６０Ｈｚ程度の交流電力が供給される。第１の素子群６は、第２の素子群５と比較すると低い周波数で動作する。本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００においては、第１の素子群６を構成する４つのダイオードを、安価なシリコン半導体で構成するものとして説明するが、それに限定されるものではない。
また、図２に図示されるように、第１の素子群６は、領域Ａに設置する。これは、グリル加熱室３の使用中及び使用後のしばらくの間に、グリル加熱室３外に放出される熱が、第１の素子群６に届きにくくするためである。
つまり、第１の素子群６を領域Ａに配置することで、第１の素子群６が加熱されることを抑制し、冷却ファン８のファン回転数を増加させることを抑制することができる。
また、冷却ファン８から供給される風量が、領域Ｂより領域Ａの方が大きくなるように分流板７を配置することで、第１の素子群６に送り込まれる風量を大きくすることができる。つまり、第１の素子群６を重点的（効率的）に冷却することができるので、冷却ファン８のファン回転数を増加させることを抑制することができる。
【００１９】
第２の素子群５は、加熱コイル２に高周波電流を供給するために、制御部１６によってオンオフ制御されるスイッチング素子である。この第２の素子群５は、ユーザーが設定する火力の大きさに対応する周波数で動作するものである。つまり、ユーザーが火力の大きさを設定すると、その火力に対応する周波数で第２の素子群５がオンオフ制御される。
ここで、上記のように領域Ａに第１の素子群６を配置したので、第２の素子群５はグリル加熱室３に近い側である領域Ｂに配置することになる。つまり、第２の素子群５は、グリル加熱室３からの伝熱量が大きい領域Ｂに配置することになる。
そこで、第２の素子群５は、シリコン半導体に比べて耐熱性が高いワイドギャップ半導体（たとえば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドなど）で構成する。この半導体の耐熱温度は２５０〜３００℃付近と高いため、その分、放熱フィンのサイズを小さくすることができるためである。このように、第２の素子群５は、ワイドギャップ半導体で構成するので耐熱性が高くなり、領域Ｂに配置可能となる。
【００２０】
また、第２の素子群５の動作周波数は、ユーザーの設定する火力に応じて変化するが、２０〜３０ｋＨｚ程度で動作する。つまり、第２の素子群５は、第１の素子群６の動作周波数と比較すると高い周波数で動作するので、その分発熱が大きくなる。
ここで、上記のように第２の素子群５は、ワイドギャップ半導体で構成しているので、グリル加熱室３からの熱に加えて、第２の素子群５の動作による発熱にも耐えることができる。このように、第２の素子群５は、ワイドギャップ半導体で構成することで耐熱性が高くなり、領域Ｂに配置可能となる。
【００２１】
また、第２の素子群５は、耐熱性が高い分、冷却ファン８から供給される風量が、小さくても機能が低下したり、壊れたりすることが抑制される。つまり、第２の素子群５は、耐熱性が高い分、冷却ファン８から供給される風量が小さくてもよいので分流板７を領域Ａの風量より領域Ｂの風量の方が小さくなるように配置しても、冷却ファン８のファン回転数を増加させることを抑制することができる。
即ち、領域Ａと領域Ｂに配置される素子の特性と出力に合わせて、分流板７の位置と角度θを調整する事によって、領域Ａと領域Ｂにおける風量と風速の比を調整し、冷却ファン８の出力を調整して、それぞれの絶対値を調整する事によって、最低の冷却出力によって領域Ａと領域Ｂに最適な風量と風速を投入する事ができる。
【００２２】
［加熱コイル駆動回路基板４の動作説明］
交流電源１２から供給される交流電力は、整流部３１によって直流電力に変換される。ここで、制御部１６は、ワイドギャップ半導体で構成した２つの第２の素子群５（５ａ、５ｂ）を、交互にオンオフ制御する。スイッチング素子５ａがオンしスイッチング素子５ｂがオフしたときは、平滑コンデンサー１４からスイッチング素子５ａを介して加熱コイル２へ電流が流れるとともに、共振コンデンサー１５を充電する。引き続いて、スイッチング素子５ａがオフしスイッチング素子５ｂがオンすると、共振コンデンサー１５に充電された電荷が解放されて、共振コンデンサー１５から加熱コイル２に電流が流れる。
このように、制御部１６が、スイッチング素子５ａ、５ｂを、所定の周波数で交互にオンオフ制御することで、その所定の周波数（２０〜３０ｋＨｚ程度）に対応する高周波電流が加熱コイル２に流れる。これにより、加熱コイル２から高周波磁束が発生し、その磁束により調理容器である鍋１７に渦電流が発生して、鍋１７が加熱される。
【００２３】
［誘導加熱調理器１００の有する効果その１］
加熱コイル駆動回路基板４は、高温にさらされると機能が低下したり、壊れたりする可能性があるので、それを抑制するために冷却ファン８から冷却風を送り込み、加熱コイル駆動回路基板４上の素子を冷却可能となっている。特に、魚焼きなどでグリル加熱室３を使用している時及び使用後のしばらくの間には、グリル加熱室内は３００℃程度の高温となる。そして、グリル加熱室３の使用時及び使用後のしばらくの間に発生する熱の一部が、グリル加熱室３外に漏れ出し、加熱コイル駆動回路基板４のうちグリル加熱室３の近傍が高温となる。
【００２４】
そこで、誘導加熱調理器１００は、このようにグリル加熱室３の使用による熱によって、加熱コイル駆動回路基板４が高温にさらされるときに、冷却ファン８を駆動して冷却風を加熱コイル駆動回路基板４に送り込み、加熱コイル駆動回路基板４を冷却するようになっている。
ここで、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００は、シリコン半導体で構成する第１の素子群６よりも、ワイドギャップ半導体で構成する第２の素子群５が、グリル加熱室３よりに配置している。
つまり、第１の素子群６は、シリコン半導体で構成するが、領域Ａに配置される分、加熱されることを抑制することができる。これにより、冷却ファン８のファン回転数の増加を抑制することができるので、消費電力を低減することができる。
また、第２の素子群５は、ワイドギャップ半導体で構成するので耐熱性が高い。これにより、第２の素子群５を、領域Ｂに配置しても冷却ファン８のファン回転数の増加を抑制することができるので、消費電力を低減することができる。
そして、冷却ファン８のファン回転数の増加を抑制できる分、冷却ファン８から発生する騒音を低減することもできる。
【００２５】
［誘導加熱調理器１００の有する効果その２］
冷却ファン８より吹き出される冷却風は、図２に図示される矢印のように、分流板７よって分流される。ここで、分流板７は、グリル加熱室３に近い領域Ｂに分流される空気の風量に対して、グリル加熱室３に遠い領域Ａに分流される空気の風量が大きくなるように設けられる。これにより、シリコン半導体で構成する第１の素子群６により多くの冷却風が送風されることになるので、第１の素子群６を重点的（効率的）に冷却することができる。
【００２６】
たとえば、ワイドギャップ半導体の耐熱温度が３００℃、シリコン半導体の耐熱温度が１５０℃であるとする。また、グリル使用時における加熱コイル駆動回路基板４の第２の素子群５近傍の周囲温度が６０℃、第１の素子群６の周囲温度が３０℃であるとする。この場合、第２の素子群５は、２４０℃の温度上昇が許されるが、第１の素子群６は１２０℃の温度上昇しか許されないことになる。
このように、第１の素子群６よりも第２の素子群５のほうが許容される温度上昇が小さい際には、第１の素子群６の冷却風の風量が大きくなるように、分流板７を配置することで、第１の素子群６を重点的に冷却することができる。これにより、冷却ファン８のファン回転数の増加を抑制することができるので、消費電力の低減及び騒音の低減を図ることができる。
【００２７】
［誘導加熱調理器１００の有する効果その３］
本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００は、５０／６０Ｈｚ程度の比較的低周波で動作する第１の素子群６をシリコン半導体で構成した。これにより、第１の素子群６としての機能を満たしながら、コストアップを抑制することができる。
また、２０〜３０ｋＨｚ程度の高周波で動作する第２の素子群５をワイドギャップ半導体で構成した。これにより、動作に伴う発熱で第２の素子群５の機能が低下したり、壊れてしまったりすることが抑制することができ、誘導加熱調理器１００の長期安定使用が可能となる。
【００２８】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器１００のトッププレート１１を外した状態の概要構成例を説明する斜視図である。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同一部分には同一符号とし、実施の形態１との相違点を中心に説明するものとする。
実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００では、トッププレート１１に略平行な同一基板上に第１の素子群６と第２の素子群５とが配置されたものであった。
一方、本実施の形態２に係る誘導加熱調理器１００は、第１の素子群６と第２の素子群５とが、トッププレート１１に対して垂直な加熱コイル駆動回路基板４ａ、４ｂ上に配置されている。つまり、第１の素子群６と第２の素子群５とが、別々の基板上に配置されている。
そして、第１の素子群６が配置される加熱コイル駆動回路基板４ｂよりも、第２の素子群５が配置される加熱コイル駆動回路基板４ａの方が、グリル加熱室３よりに配置される。
【００２９】
この実施の形態２に係る誘導加熱調理器１００においても、シリコン半導体で構成する第１の素子群６よりも、ワイドギャップ半導体で構成する第２の素子群５が、グリル加熱室３よりに配置される。
したがって、グリル加熱室３の使用時及び使用後のしばらくの間に発生する熱によって、加熱コイル駆動回路基板４ａ、４ｂが高温にさらされるときにおいて、シリコン半導体で構成する第１の素子群６が、グリル加熱室３から遠い側に配置される分、加熱されることを抑制することができる。これにより、冷却ファン８のファン回転数を増加させることを抑制することができるので、消費電力を低減することができる。
また、第２の素子群５は、ワイドギャップ半導体で構成するので耐熱性が高い。これにより、第２の素子群５が、グリル加熱室３から近い側に配置されても、冷却ファン８のファン回転数の増加を抑制することができるので、消費電力を低減することができる。
そして、冷却ファン８のファン回転数の増加を抑制できる分、冷却ファン８から発生する騒音を低減することもできる。
【００３０】
実施の形態３．  
図５は、本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器１００の加熱コイル駆動回路基板４の概要を説明するものである。図６は、図５に示す誘導加熱調理器１００の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板４上の各種素子及び分流板７の配置について説明するものである。なお、本実施の形態３では、実施の形態１、２と同一部分には同一符号とし、実施の形態１、２との相違点を中心に説明するものとする。
図５に示すように、本実施の形態３に係る誘導加熱調理器１００の加熱コイル駆動回路基板４は、実施の形態１に係る加熱コイル駆動回路基板の回路（図３参照）に加えて、リアクトル１８、ワイドギャップ半導体で構成するスイッチング素子５ｃ、ワイドギャップ半導体で構成するダイオード５ｄ、及び電解コンデンサー１９で構成された昇圧回路が追加されたものである。
【００３１】
本実施の形態３に係る誘導加熱調理器１００は、制御部１６が、第２の素子群５（５ａ、５ｂ、５ｃ）を所定の周波数でオンオフ制御することで、整流部３１により直流に変換された電圧を、さらに高い電圧に変換して電解コンデンサー１９に蓄えることが可能となっている。これにより、加熱コイル２には、この電解コンデンサー１９に貯えられた高圧電圧が、第２の素子群５を介して供給されることになる。したがって、少ない電流で加熱コイル２に所定の電力を供給できるので、加熱コイル２の損失を低減させることができる。
【００３２】
また、図６に示すように、本実施の形態３に係る誘導加熱調理器１００は、領域Ｂに配置され、ワイドギャップ半導体で構成する第２の素子群５に、スイッチング素子５ａ〜５ｃ及びダイオード５ｄも含まれるものとする。つまり、スイッチング素子５ｃ及びダイオード５ｄも、グリル加熱室３の近い側である領域Ｂに配置される。
また、電解コンデンサー１９は、第１の素子群６の近傍に配置するのが好ましい。なお、図６では、分流板７によって区画される、第１の素子群６に対応する冷却ファン８の吹き出し面側に配置された例を図示している。しかし、第１の素子群６の近傍であれば、第２の素子群５に対応する冷却ファン８の吹き出し面側に配置されていてもよい。第１の素子群６に対応する冷却ファン８の吹き出し面側に配置された場合には、冷却ファン８からの風量が大きい分、電解コンデンサー１９の冷却が高効率になされることになる。
【００３３】
電解コンデンサー１９を第１の素子群６の近傍に配置することにより、電解コンデンサーの寿命を確保できる。これは、電解コンデンサー１９は、その寿命が周囲温度の影響を受けるためである。つまり、第１の素子群６が配置される領域Ａに配置することで、グリル加熱室３からの熱が届きにくくなるため、電解コンデンサー１９の寿命を確保することができるということである。
【００３４】
さらに、電解コンデンサー１９は、第１の素子群６と第２の素子群５との間に配置してもよい。つまり、電解コンデンサー１９は、第１の素子群６よりもグリル加熱室３よりに配置され、第２の素子群５が、電解コンデンサー１９よりもグリル加熱室３よりに配置されるとよい。ここで、電解コンデンサー１９は、図５に図示されるように、第２の素子群（５ａ〜５ｄ）に、直接的に接続されている。そこで、電解コンデンサー１９は、第１の素子群６と第２の素子群５との間に配置することで、基板上でのパターンが、各種素子と交差することなく、電解コンデンサー１９と第２の素子群５を接続することができる。
これにより、大きな電流の流れる第２の素子群５と電解コンデンサー１９との基板パターンを最短距離で接続することができるので、配線長や太さにより決定される配線インダクタンスを最小限に抑えることができる。そして、この配線インダクタンス値に比例して発生するノイズを低減できることから、加熱コイル駆動回路の誤動作を低減することができる。
【００３５】
また、電解コンデンサー１９を第１の素子群６と第２の素子群５との間に配置することで、グリル加熱室３から遠い分、電解コンデンサー１９の寿命劣化の低減を図ることができる。
つまり、この配置により、加熱コイル駆動回路の誤動作を低減、及び電解コンデンサー１９の寿命劣化の低減を両立することができる。
【００３６】
実施の形態４．  
図７は、本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器１００の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板４上の各種素子及び分流板７の配置について説明するものである。なお、本実施の形態４では、実施の形態１〜３と同一部分には同一符号とし、実施の形態１〜３との相違点を中心に説明するものとする。
本実施の形態４に係る誘導加熱調理器１００は、電解コンデンサー１９が、分流板７によって区画される、第２の素子群５に対応する領域Ｂの冷却ファン８の吹き出し面側に配置される。そして、電解コンデンサー１９は、冷却ファン８に対して第２の素子群５よりも上流側（風上）に配置されるものとする。
【００３７】
電解コンデンサー１９は、第２の素子群５に、直接的に接続されている。そこで、電解コンデンサー１９は、分流板７によって区画される、第２の素子群５に対応する冷却ファン８の吹き出し面側に配置されることにより、第２の素子群５との距離が近くなる。これにより、基板上でのパターンが、各種素子と交差することなく、電解コンデンサー１９と第２の素子群５を接続することができる。
したがって、大きな電流の流れる第２の素子群５と電解コンデンサー１９との基板パターンを最短距離で接続することができるので、配線長や太さにより決定される配線インダクタンスを最小限に抑えることができる。そして、この配線インダクタンス値に比例して発生するノイズを低減できることから、加熱コイル駆動回路の誤動作を低減することができる。
【００３８】
また、仮に、電解コンデンサー１９が、冷却ファン８に対して第２の素子群５よりも下流側に配置されると、第２の素子群５により高温となった空気が電解コンデンサー１９に送り込まれてしまうことになり、電解コンデンサー１９を冷却することが困難となるということである。しかし、本実施の形態４に係る電解コンデンサー１９は、冷却ファン８に対して第２の素子群５よりも上流側（風上）に配置されることで、確実に電解コンデンサー１９が冷却される。
【００３９】
実施の形態５．  
図８は、本発明の実施の形態５に係る誘導加熱調理器１００の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板４上の各種素子及び分流板７の配置について説明するものである。なお、本実施の形態５では、実施の形態１〜４と同一部分には同一符号とし、実施の形態１〜４との相違点を中心に説明するものとする。
本実施の形態５に係る誘導加熱調理器１００は、分流板７が、第２の素子群５に向かう冷却風を、第２の素子群５からグリル加熱室３の第２の素子群５に対向する側面側（壁面）に送り込まれ、その側面に沿って流れ、その後排気口１０から排出されるように設けられている。つまり、分流板７は、略ダクト形状となっている。
【００４０】
これにより、冷却ファン８から吹き出された空気が、第２の素子群５を通過して加熱され、その加熱された空気がグリル加熱室３の側面を通りながらグリル加熱室３内を加熱し、その後排気口１０から排出される。換言すれば、第２の素子群５を冷却した空気は、加熱コイル２に到達せず、グリル加熱室３の側面に接するように流れ、排気口１０から排出されるということである。
第２の素子群５を通過し、それを冷却した後の空気は、非常に高温となっている。この高温の空気を、グリル加熱室３の側面に当てる事で、グリル加熱室３内の温度を高めることができ、調理時間を短縮することができる。しかも、廃熱を利用することになるので省エネルギーとなる。
さらに、第２の素子群５を冷却した高温の空気は、グリル加熱室３の側面を加熱しながら排気されるので、耐熱温度が１８０℃程度の加熱コイル２などの他の部品に高温の空気がさらされることを抑制し、それらの機能が低下したり壊れてしまうことを抑制することができる。
【００４１】
実施の形態６．  
図９は、本発明の実施の形態６に係る誘導加熱調理器１００の上面図であって、加熱コイル駆動回路基板４上の各種素子及び分流板７の配置について説明するものである。なお、本実施の形態６では、実施の形態１〜５と同一部分には同一符号とし、実施の形態１〜５との相違点を中心に説明するものとする。
本実施の形態６に係る誘導加熱調理器１００は、グリル加熱室３の側面のうち、加熱コイル駆動回路基板４に対向する側面に開口が形成される。そして、該開口には、グリル加熱室３に、ごみが入らないようフィルタ２０が設置される。換言すれば、グリル加熱室３は、グリル加熱室３の第２の素子群５に対向する側面側（壁面）に、グリル加熱室３の内外を連通するフィルタ２０が設けられており、分流板７を、第２の素子群５に向かう冷却風を、第２の素子群５からフィルタ２０を介してグリル加熱室３に流入させるようにダクト形状に構成したということである。
【００４２】
これにより、冷却ファン８から吹き出された空気は、第２の素子群５を通過してそれを冷却し、それによって加熱され、その加熱された空気がフィルタ２０を介してグリル加熱室３内に流れ込み、その後排気部２１を介して排気口１０から排出される。
第２の素子群５を通過した空気は、第２の素子の動作状態や、動作時間にもよるが、たとえば２００℃以上の高温となっている。この高温の空気を、グリル加熱室３内に流入させる事で、グリル加熱室３内の温度を高めることができ、調理時間を短縮することができる。しかも、廃熱を利用することになるので省エネルギーとなる。
さらに、第２の素子群５を冷却した高温の空気は、グリル加熱室３の側面を加熱しながら排気されるので、耐熱温度が１８０℃程度の加熱コイル２などの他の部品に高温の空気がさらされることを抑制し、それらの機能が低下したり壊れてしまうことを抑制することができる。
【００４３】
本実施の形態１〜６に係る誘導加熱調理器１００は、第２の素子群５（５ａ〜５ｃ）及びダイオード５ｄをワイドギャップ半導体で構成するものである。ワイドギャップ半導体によって構成した素子は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子やダイオードなどの素子を小型化可能である。したがって、これらの素子を組み込んだモジュールは小型化可能である。また、このようなワイドギャップ半導体で構成した素子は、耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化や、水冷部の空冷化が可能であるので、これらの素子を組み込んだモジュールは一層の小型化が可能になる。
さらに、ワイドギャップ半導体で構成した素子は、電力損失が小さいので、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの小型化が可能になる。
【００４４】
実施の形態１〜６に記載の内容は、適宜組み合わせてよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４５】
１  筐体、２  加熱コイル、２ａ〜２ｃ  加熱コイル、３  グリル加熱室、４、４ａ、４ｂ  加熱コイル駆動回路基板、５  第２の素子群、５ａ、５ｂ、５ｃ  スイッチング素子、５ｄ  ダイオード、６  第１の素子群、７  分流板、８  冷却ファン、９  吸気口、１０  排気口、１１  トッププレート、１２  交流電源、１３  リアクトル、１４  平滑コンデンサー、１５  共振コンデンサー、１６  制御部、１７  鍋、１８  リアクトル、１９  電解コンデンサー、２０  フィルタ、２１  排気部、３０  仕切板、３１  整流部、１００  誘導加熱調理器、Ａ  領域（グリル加熱室に遠い）、Ｂ  領域（グリル加熱室に近い）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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