JP5413126B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関するものである。

図６は特許文献１に記載された従来の誘導加熱調理器の回路図を示すものである。従来、誘導加熱調理器は、電源コード６からの商用電源５を入力とし加熱コイル４に高周波電流を発生させるインバータ回路７と、商用電源５を入力とし制御回路８等に直流定電圧を供給するスイッチング電源２８が同一筐体に含まれており、このような構成では、スイッチング電源２８で発生するスイッチングノイズがインバータ回路７や加熱コイル４に干渉し、誘導加熱調理器の使用時に調理鍋等の負荷から使用者に不快なうなり音が発生する。そのため、図６に示すように、この誘導加熱調理器の加熱コイル４と、整流回路２３と、整流回路２３に接続され加熱コイル４に高周波電流を発生させるインバータ回路７と、加熱コイル４による加熱を制御する制御回路８とを有する本体ユニット２４、制御回路８に直流定電圧を供給するスイッチング電源２８と、商用電源５と整流回路２３の間に接続される第１のノイズフィルタ１２ａと、商用電源５とスイッチング電源９の間に接続される第２のノイズフィルタ１２ｂとを有するノイズフィルターユニット１２を備え、本体ユニット２４を構成する本体ユニット筐体２５を導電磁性体で形成し本体ユニット２４とノイズフィルターユニット１２とのノイズ干渉を防止する構成としている。

また、図７は特許文献２および３に記載される従来の誘導加熱調理器を示すものである。近年では本体前方に、内部部品を冷却するための冷却手段を備えた誘導加熱調理器が一般的となっている。前記従来の構成は、調理器天面後方に開口部を設け一方を吸気口に、他方を排気口とする構成よりも、調理物を加熱する際に暖められた空気と共に油煙や蒸気および調理物である煮汁等を吸気口から吸気し難いため、内部部品の耐久性を損なう可能性が少なく、また、冷却ファンにより吸気した外気温に近い温度の比較的低い空気を導風できるため冷却効率が高いことが知られている（特許文献２および特許文献３）。

特開２００７−３１１２４４号公報 特開２００９−５９５６４号公報 特開２００９−５２８６４号公報

しかしながら、近年ではこの種の誘導加熱調理器は、大電流が電源部に配したノイズフィルタに流れ、ノイズフィルタ内の電気抵抗による部品の温度上昇も高くなり、部品によっては、冷却を必要とするため、本体と別に構成するノイズフィルタの部品冷却の問題を有していた。特に、電源コードの配置から後方にノイズフィルタが搭載されることが多く、また、制御ユニットや誘導加熱コイル等で発生したノイズが電源コードにつながる電流経路に重畳して電源コードから本体外に出ることを防ぐため、金属性のシールド板でノイズフィルター基板を覆う構成となり、前方に冷却手段を供えた構成では、冷却が困難になっている。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、制約のある本体内に組み立てやすくノイズフィルタを配するとともに、ノイズフィルタの部品の温度上昇を部品温度許容値以下とするように冷却を行うことができ、かつノイズフィルタへの加熱コイルからの漏洩磁束や
スイッチング電源から発せられる電磁ノイズからのノイズ遮蔽性能を向上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、本体と、前記本体の天面に配された被加熱調理器具を載置する天板と、前記天板を前記本体に設置するために前記天板を支える金属製のフレームと、前記天板の下方に設けられた誘導加熱コイルと、商用電源と、電源コードと、前記電源コードからの前記商用電源を入力として前記加熱コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路をもつ制御ユニットと、前記電源コードと前記制御ユニットとの間に接続し、前記制御ユニット等で発生し前記電源コードにつながる電流経路に重畳して前記電源コードから本体外に出るノイズを抑制するノイズフィルター基板と、前記ノイズフィルター基板を保持するための樹脂製のノイズフィルター基板保持部と、前記ノイズフィルター基板からのノイズおよび前記誘導加熱コイル等からのノイズをシールドするための金属製のシールド板と、前方から後方に向けて送風する冷却ファンと、冷却風を排気するために天面上に設けられた排気口とを備え、前記ノイズフィルター基板と前記ノイズフィルター基板保持部と前記シールド板をノイズフィユターユニットとして構成し、前記ノイズフィルターユニット後面を前記本体後面に所定の間隔を空けて設計対向させる構成としている。

この構成により、本体内空間に高密度にノイズフィルターユニットを実装でき、ユニット化することにより、組み込みが容易となる。また、ノイズフィルターユニット後面を本体後面に所定の間隔を設計対向することで、ノイズフィルターユニットへの冷却風の排気経路を確保できるため、冷却効率の高い構成とすることができる。さらに、金属板で覆っているのでさらにノイズ重畳を低減した誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、ノイズフィルターをユニット化することにより、本体制約内に組立て易くノイズフィルタを収め、ノイズフィルタ構成部品の冷却を行うとともに、ノイズフィルタへの加熱コイルからの漏洩磁束やスイッチング電源から発せられる電磁ノイズからのノイズ遮蔽性能を向上することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の全体構成図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の冷却風路の図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器のノイズフィルターユニット図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器のノイズフィルターユニット図 本発明の実施の形態３におけるシールド板と金属板の図 従来の誘導加熱調理器の回路図 従来の誘導加熱調理器の図

第１の発明は、本体と、前記本体の天面に配された被加熱調理器具を載置する天板と、前記天板を前記本体に設置するために前記天板を支える金属製のフレームと、前記天板の下方に設けられた誘導加熱コイルと、商用電源と、電源コードと、前記電源コードからの前記商用電源を入力として前記加熱コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路をもつ制御ユニットと、前記電源コードと前記制御ユニットとの間に接続し、前記制御ユニット等で発生し前記電源コードにつながる電流経路に重畳して前記電源コードから本体外に出るノイズを抑制するノイズフィルター基板と、前記ノイズフィルター基板を保持するた
めの樹脂製のノイズフィルター基板保持部と、前記ノイズフィルター基板からのノイズおよび前記誘導加熱コイル等からのノイズをシールドするための金属製のシールド板と、前方から後方に向けて送風する冷却ファンと、冷却風を排気するために天面上に設けられた排気口とを備え、前記ノイズフィルター基板と前記ノイズフィルター基板保持部と前記シールド板をノイズフィユターユニットとして構成し、前記ノイズフィルターユニット後面を前記本体後面に所定の間隔を空けて対向させることにより、加熱コイルからの漏洩磁束やスイッチング電源から発せられる電磁ノイズからのノイズ遮蔽性能を保ちながら、ノイズフィルターユニットへの冷却風の排気経路を確保できるため、冷却効率の高い構成とすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のシールド板に、冷却ファンと対向する位置にスリット穴を設けたことにより、前記スリット穴よりノイズフィルターユニットに導入され、スイッチ電源基板を通過した冷却風が、前記ノイズフィルターユニット後面と本体後面に設けられた所定の間隔に導かれるような冷却風経路を確保することができ、スイッチ電源基板の部品やはんだ接続部などの温度上昇を低減できる。

第３の発明は、特に、第２の発明のノイズフィルターユニットを本体内に垂直に配し、ノイズフィルター基板側面が本体正面側に向く構成としたことにより、製品内にコンパクトに構成することができ、インバータ回路をもつ制御ユニットの冷却風排気経路をノイズフィルターユニットがふさぐ範囲を低減し、冷却効率を向上させることができる。

第４の発明は、特に第１の発明のノイズフィルター基板保持部にノイズフィルター基板から出される配線を固定するための配線固定部を設けたことにより、ノイズフィルターユニットを本体に配置する際に、配線が他部品に干渉しづらくなり、組み込みを容易にすることができる。

第５の発明は、特に、第１の発明のシールド板は、ノイズフィルター基板保持部の３側面を覆い、ノイズフィルターユニットの上方を開口させ配線出口にし、かつ組み立て時に金属製のフレームが前記ノイズフィルターユニット上方を覆う構成としたことにより、前記ノイズフィルターユニット上方開口から電源コード等の配線を接続しやすくなり、かつ、ねじ締めなどで金属部がアースと電気的に繋がり、電位差０となった金属性のフレームがさらに前記ノイズフィルターユニット上方を覆うことにより、ノイズ漏れ低減効果を高くできる。

第６の発明は、特に、第１の発明のシールド板に、ビスにより金属外郭の本体と固定接続、かつアース接続するためのビス穴を設けたことにより、加熱コイルで発生する漏洩磁束を本体外郭および、シールド板によりシールドし、シールド板がねじ締めによりアースにつながり、シールド板が接地電位であるアースと同電位になってノイズが吸収されるため、ノイズ遮蔽性能を向上することができる。さらに、ノイズフィルターユニット自身を本体内部に固定する役割も同時に果たすことができる。

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は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の全体構成を示すものである。

本体１は金属を箱状に折り曲げ、上方に開口をもっており、本体１の上方開口を覆うように配される被加熱調理器具を載置する天板２と、天板２を本体１に設置するために天板
２を支え、かつ接続するためのビス穴を持つ金属製のフレーム３で構成されている。また、本発明の誘導加熱調理器は、天板２の下方に設けられた被加熱調理器具を加熱するための誘導加熱コイル４を備え、商用電源５と、商用電源５を本体１に導入するための電源コード６により、商用電源５を入力として加熱コイル４に高周波電流を発生させるインバータ回路７をもつ制御ユニット８と、商用電源５を入力とし制御回路等に直流定電圧を供給するノイズフィルター基板９を介し制御回路で本体１を制御駆動させる仕組みとしている。ノイズフィルター基板９は、制御ユニット８等で発生し前記電源コードにつながる電流経路に重畳して前記電源コードから本体外に出るノイズを抑制するものである。

また、ノイズフィルター基板９と、ノイズフィルター基板９を保持するための樹脂製のノイズフィルター基板保持部１０と、ノイズフィルター基板９からのノイズをシールドするための金属製のシールド板１１とで、１つのノイズフィルターユニット１２としており、ノイズフィルターユニット１２の後面を本体１後面に所定の間隔を空けて対向させる構成としている。

ここで、ノイズフィルターユニット１２は、本体１内に垂直に配され、ノイズフィルター基板９の側面が本体１正面側に向いており、さらに、シールド板１１は、ノイズフィルター基板保持部１０の３側面を覆っており、覆われていない側を、金属外郭の本体１と対向するように配置し、ノイズフィルターユニット１２の上方を開口させ配線出口にし、かつ組み立て時に金属製のフレーム３がノイズフィルターユニット１２上方を覆う構成としている。また、本体１内に設置された前方から後方に向けて送風する冷却ファン１３と、対向する位置にシールド板１１にスリット穴１４を設けている。

ノイズフィルターユニット１２は、天面２上に設けられた排気口１５の下方に設けられており、ノイズフィルター基板９に搭載された発熱部品１６、例えばコイル、は、シールド板１１に設けられたスリット穴１４から導入される冷却風により冷却される。さらに、ノイズフィルター基板保持部１０のシールド板１１で覆われていない側と本体１外郭との所定の間隔、例えば５ｍｍ、を空けて対向されているため、冷却風は、その隙間を通って、排気口１５より排気される冷却風路の断面積を確保している。

上記構成にすることにより、図２で示されるように冷却ファン１３からの冷却風がシールド板１１に設けられたスリット穴１４から入り、ノイズフィルター基板９の側面に導風され排気口１５より排気される、冷却風路を確保することができるため、ノイズフィルター基板９に搭載された発熱部品１６等を有するノイズフィルターユニット１２を効率よく冷却することができる。

さらに、スリット穴１４を冷却ファン１３からスリット穴１４までの風路に制御ユニット８内に含むインバータ回路７のスイッチング素子冷却用のヒートシンクがない部分、例えばヒーシンクト上方を通る上側の後方に配すことで、温度上昇の低い冷却風がノイズフィルターユニット１２内に導かれ、さらに冷却効率を向上することができる。

また、ノイズフィルターユニット１２を本体１内に垂直に配置することで、水平方向にユニットを実装する空きがほとんどないことが多い、制約ある本体１内の空間に高密度にノイズフィルターユニット１２を実装することができる。さらに、上記のように高密度に構成できるため、ノイズフィルターユニット１２より前方、冷却ファン１３側にあるインバータ回路７が搭載された制御ユニット８の冷却風排気経路をノイズフィルターユニット１２がふさぐ範囲を低減し、冷却効率を向上させることができる。また、電源コード６が本体１の上方から接続する場合、電源コード６とフィルターユニット１２上方開口よりノイズフィルター基板９と接続するためのコード１７の長さを最短にすることができ、さらにノイズ重畳を低減することができる。

さらに、接続のためノイズフィルターユニット１２の上方は開口しているが、さらに金属部材のフレーム３で覆うことにより、ノイズフィルターユニット１２へのノイズ漏れを低減することができる。また、フレーム３はねじ締めなどで金属外郭と接続され、アースと電気的に繋がっており、フレーム３はアースと同電位としてノイズフィルターユニット１２上方開口を覆うので、さらにノイズ低減効果を高めることができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器のノイズフィルターユニットを示すものである。

本実施の形態では、実施の形態１のノイズフィルター基板保持部１０の底面に、さらにノイズフィルター基板９から出て、制御ユニット８に接続する配線１８を固定するための配線固定部１９を設けている。なお、この配線固定部１９はノイズフィルター基板保持部１０の底面のみに限られて設けられるものではない。その他は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

上記構成とすることにより、ノイズフィルターユニット１２を本体１に設置する際に、配線１８を配線固定部１９に固定しながら組み込むことができるため、配線１８が他部品に干渉して組み込みづらくなることを防ぎ、組み込みを容易にすることができる。

また、配線１８の位置が固定されるので、配線１８同士が離れたり近接したりすることが不特定でなくなる。そのため、配線同士が離れたループ面積のバラツキが低減され、かつ、配線１８同士が近接することで前記ループ面積に重畳するノイズを低減し、バラツキを抑えることができる。

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器のノイズフィルターユニットを示すものである。

本実施の形態では、実施の形態１のシールド板１１に切り起し２０を構成し、切り起し２０にビス穴２１を設けている。なお、このビス穴２１はシールド板１１の切り起し２０に設けられなくてもよく、図５のように、ビス穴２１を設けた金属板２２をシールド板１１に溶接してもよい。ただし、この場合は金属板２２とシールド板１１は電気的に接続している。その他は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

上記構成とすることにより、本体１の外郭を構成する筐体は電源コードを介してアースに接続されるので、加熱コイル４で発生する漏洩磁束を本体１外郭および、シールド板１１によりシールドし、シールド板１１が切り起し２０および金属板２２のビス穴２１を通して、ねじ締めによりねじを介して筐体に接続されて電源コードを介してアースにつながり、接地電位部分としてアースに吸収されるため、ノイズ遮蔽性能を向上することができる。

さらに、ノイズフィルターユニット１２自身を本体１内部に固定する役割も同時に果たすことができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、ノイズフィルターユニットの冷却効率を高め、かつノイズ重畳を低減したので、ノイズフィルターユニットを有する加熱調理器等の用途にも適用できる。

１ 本体
２ 天板
３ フレーム
４ 誘導加熱コイル
５ 商用電源
６ 電源コード
７ インバータ回路
８ 制御ユニット
９ ノイズフィルター基板
１０ ノイズフィルター基板保持部
１１ シールド板
１２ ノイズフィルターユニット
１３ 冷却ファン
１４ スリット穴
１５ 排気口
１６ 発熱部品
１７ コード
１８ 配線
１９ 配線固定部
２０ 切り起し
２１ ビス穴
２２ 金属板
２３ 整流回路
２４ 本体ユニット
２５ 本体ユニット筐体
２６ ロースター
２７ 吸気口
２８ スイッチング電源

Claims (6)

1. 本体と、前記本体の天面に配された被加熱調理器具を載置する天板と、前記天板を前記本体に設置するために前記天板を支える金属製のフレームと、前記天板の下方に設けられた誘導加熱コイルと、商用電源と、電源コードと、前記電源コードからの前記商用電源を入力として前記誘導加熱コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路をもつ制御ユニットと、前記電源コードと前記制御ユニットとの間に接続し、前記制御ユニット等で発生し前記電源コードにつながる電流経路に重畳して前記電源コードから本体外に出るノイズを抑制するノイズフィルター基板と、前記ノイズフィルター基板を保持するための樹脂製のノイズフィルター基板保持部と、前記ノイズフィルター基板からのノイズおよび前記誘導加熱コイル等からのノイズをシールドするための金属製のシールド板と、前方から後方に向けて送風する冷却ファンと、冷却風を排気するために天面上に設けられた排気口とを備え、前記ノイズフィルター基板と前記ノイズフィルター基板保持部と前記シールド板をノイズフィユターユニットとして構成し、前記ノイズフィルターユニット後面を前記本体後面に所定の間隔を空けて対向させる構成とした誘導加熱調理器。
2. シールド板に冷却ファンと対向する位置にスリット穴を設けた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. ノイズフィルターユニットを本体内に垂直に配し、ノイズフィルター基板側面が本体正面側に向く構成とした請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. ノイズフィルター基板保持部にノイズフィルター基板から出される配線を固定するための配線固定部を設けた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
5. シールド板はノイズフィルター基板保持部の３側面を覆い、ノイズフィルターユニットの上方を開口させ配線出口にし、かつ組み立て時に金属製のフレームが前記ノイズフィルターユニット上方を覆う構成とした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
6. シールド板にビスにより本体と固定接続、かつアース接続するためのビス穴を設けた請求項１に記載の誘導加熱調理器。