(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態(以下、実施形態と称する)を説明する。
【0010】
図1は、本発明の一実施形態に係わる加熱調理器をグリル部として組み込んだIHクッキングヒータの全体の構成を示す斜視図である。同図に示すIHクッキングヒータ100は、キッチンカウンタ200に形成された所定の大きさの開口部に筺体を嵌合させて組み込まれているものであり、このように組み込まれたIHクッキングヒータ100の前側の左上部には、グリル部として組み込まれている本実施形態の加熱調理器1の前側表面が見えている。
【0011】
この加熱調理器1は、調理物を載置する内部が引出し式に取り出し得るように構成され、この引出し部の前扉が符号1aで示されているが、この引出し部の前扉1aの下側には、この引出し部を手前に引き出すための横に長い取っ手1bが突出して取り付けられている。なお、引出し部の前扉1aは、透明な耐熱ガラスで構成され、さらに後述する庫内灯41が加熱空間11を照明していることと相まって、内部で加熱調理されている調理物の加熱状態を前扉1aの耐熱ガラス越しに観察することができるようになっている。
【0012】
キッチンカウンタ200に組み込まれたIHクッキングヒータ100上面には、光透過性の耐熱ガラスで構成されるトッププレート103が載置されている。そして、このトッププレート103上には、2つの大きな円形の加熱領域表示マーク105、107とこれら加熱領域表示マーク105、107よりは小さな若しくは同等の円形の加熱領域表示マーク109が描かれている。
【0013】
IHクッキングヒータ100内部の前記加熱領域表示マーク105、107の真下には、それぞれ大きな右・左誘導加熱コイル105C、107C(
図2参照)がそれぞれ設けられ、加熱領域表示マーク109の真下には図示しない1個の小さな中央誘導加熱コイルが設けられている。なお、この中央誘導加熱コイルは、例えばラジエントヒータであっても良く、もしくは右・左誘導加熱コイル105C、107Cと同等の大きさの誘導加熱コイルであっても良いのは言うまでもない。また、これら誘導加熱コイルやラジエントヒータは加熱手段を構成するものである。そして、これらの加熱領域表示マーク105、107、109の上に鍋などの調理器具を載置すれば、その真下に設けられた誘導加熱コイルまたはヒータにより調理器具が加熱され、調理が行われるようになっている。
【0014】
図2は、
図1に示す加熱調理器1の内部構造を示すためにIHクッキングヒータ100の前側のカバーなどを取り外して、その前側から見た内部構造を示す正面図である。
図2では、加熱調理器1の内部構造を説明するためにその他の部分の構造は簡略化されたものであり、その詳細な説明は省略する。左右IHインバータ室113には、右・左誘導加熱コイル105C、107Cを駆動する右IHインバータと左IHインバータが基板上に設けられる。またグリル・中央IHインバータ室115には、後述するグリルの誘導加熱コイル21を駆動するグリルIHインバータ117と、中央IHインバータ119が基板上に設けられる。さらに下段には、これらIHインバータ等を制御する制御基板121が設けられる。またファン111は外気を吸入して、上記各IHインバータ等を冷却するものである。
【0015】
図2において、左下に位置している本実施形態の加熱調理器1は、
図3に拡大して単独で示されている。
図2および
図3において、加熱調理器1の内部のグリル庫である加熱空間11のほぼ中央には、魚などの調理物300が調理物載置台である焼網などの載置網13の上に載置されている。この載置網13は、その下方に設けられている受皿15の上縁部の上に載置されている。具体的には、載置網13の周縁部の四隅の一部が下方に突出し、この下方に突出した突出部が受皿15の周縁部の縁15a上に載置される。
【0016】
受皿15は、前記周縁部の縁15aと受皿15底部との間の中程に設けられる段部15b上に発熱体17が載置される。この発熱体17は、後述するように、下方に設けられている誘導加熱コイル21により加熱され、これにより載置網13上の調理物300を加熱調理するものである。後述するように、発熱体17は、受皿15の底面に直接接触することなく、受皿15の周縁部の段部15b上に載置されることで、発熱体17は受皿15の底面から離間した状態で受皿15内に設けられる。なお、受皿15は、セラミックなどの非磁性体で構成され、発熱体17の誘導加熱コイルの磁力線による加熱を妨げ難いものであることが好ましい。
【0017】
受皿15は、発熱体17および載置網13を載置した状態のまま、前側から外部に引き出し式に取り出し得るように構成されている。これは、
図1に示したように、引出し部の透明な耐熱ガラス製の前扉1aの下に取り付けられている取っ手1bを前に引き出すことで、受皿15が発熱体17や載置網13を載せたまま、前側から外部に取り出すことができ、これにより載置網13、受皿15、発熱体17のそれぞれを個別に丸洗いすることができる。
【0018】
また、発熱体17は、磁性体からなる板状本体と、この磁性体の板状本体の上下表面および側部を全体的に覆って、さびなどが発生しないように保護する保護材とを有するクラッド材で構成されている。磁性体の板状本体は、例えば鉄やステンレス鋼のSUS430などで構成され、保護材は、例えばステンレス鋼のSUS304、あるいは琺瑯などで構成される。発熱体17の詳細な構造については、
図5を用いて後述する。
【0019】
囲壁19は、加熱空間11から熱が逃げださないように加熱調理器1の加熱空間11の前側を除く左右の側壁部、後部の後壁部、下側の底部、上側の天井部のすべてを囲んで覆うように構成されており、受皿15は、この囲壁19の底部に設けられている。また、囲壁19の上側の天井部には、後述するフラットヒータ、いわゆる平面ヒータが埋め込まれるように配設されているので、この天井部は、囲壁19に埋め込まれたフラットヒータと囲壁19とで覆われているものである。なお、囲壁19の底部19aは、セラミックなどの非磁性体で構成され、発熱体17の誘導加熱コイルの磁力線による加熱を妨げ難いようにしている。
【0020】
また、囲壁19の底部19aの真下には、近接して、誘導加熱コイル21が配設され、この誘導加熱コイル21により囲壁19の底部19aおよび受皿15の底部を介して発熱体17を電磁誘導加熱し、この加熱された発熱体17で載置網13上の調理物300を加熱するようになっている。なお、誘導加熱コイル21の上方に設けられている発熱体17の外形は、
図2および
図3から分かるように、誘導加熱コイル21の外形よりも大きく構成され、これにより誘導加熱コイル21からの磁束が発熱体17を効率的に通過し、発熱体17を効率的に電磁誘導加熱するようになっている。
【0021】
また、誘導加熱コイル21と調理物300との間において、発熱体17の下には囲壁19の底部19aおよび受皿15の底部が存在するが、両者ともセラミックなどの非磁性体で構成されているため、発熱体17の誘導加熱コイルの磁力線による加熱を妨げ難く、また囲壁19の底部19aおよび受皿15の底部自身が誘導加熱コイル21によって電磁誘導の影響を受けて加熱され難い又は全く加熱されない。
【0022】
誘導加熱コイル21は、コイル保持体23の上に取り付けられ、このコイル保持体23の下側には、非磁性体からなるアルミ防磁板25が設けられ、このアルミ防磁板25により誘導加熱コイル21の電磁誘導の影響がその下側の筺体のケースなどに及ばないように防護している。
【0023】
図4は、
図2および
図3に示した加熱調理器1の上面の天井部分および側壁の一部がよく見えるように加熱調理器1の前面下方から見た斜視図である。同図から分かるように、加熱調理器1の上面の天井31は、平坦に形成されているが、この天井31は、平面ヒータであるフラットヒータ33で構成されている。従って、例えば、焼網13上に載せられた調理物300から飛散した油や煙などが天井31に付着して汚れたとしても、従来のようにヒータの突起物が存在しないため、清掃を容易に行うことができる。
【0024】
また、
図4に示すように、加熱調理器1の加熱空間11の右側の側壁には、庫内灯41が埋め込まれるように取り付けられ、この庫内灯41で加熱調理器1の加熱空間11を照明し、載置網13上の調理物の加熱調理状態や位置などを確認し得るようになっている。
【0025】
図5は、前記発熱体17の構成を示す図であり、同図(a)は、上方から見た平面図、同図(b)は、同図(a)の前側から見た側面図、同図(c)は、同図(a)の線A−Aに沿った断面図、同図(d)は、同図(a)の線B−Bに沿った断面図である。
【0026】
発熱体17は、
図5(a)の平面図に示すように、全体的に楕円形状を有する鉄などからなる平板状の本体部70をもって構成されているが、この本体部70には、長さの異なる若干円弧状の細長い開口部71が多数、同心円状に本体部70の楕円形の周縁部に沿って網目状に形成されている。この多数の開口部71の間の繋ぎ部73は、後述するように中心から外周に向かう放射状繋ぎ部73aと同心円状繋ぎ部73bからなるが、そのうちの同心円状繋ぎ部73bを示す
図5(c)の断面図から分かるように、中央部が盛り上がって、断面が山形(三角形状)に形成されている。
【0027】
すなわち、繋ぎ部73は、本体部70の中心寄りの部分から外周に向かうように放射状に伸びる10本の放射状繋ぎ部73aと開口部71の長手方向に沿って同心円状に伸びる多数の同心円状繋ぎ部73bとからなる。この放射状繋ぎ部73aは、後述する内周突出部79と当該内周突出部79に対向して外周部に設けられる前記外周突出部75との間に設けられ、この放射状繋ぎ部73aに沿って後述するフェライト23bが各々配設される。
【0028】
なお、上述したように、中央部が盛り上がって、断面が山形(三角形状)に形成されているのは、放射状繋ぎ部73aも同様である。放射状繋ぎ部73aおよび同心円状繋ぎ部73bの両者を総称して、繋ぎ部73と称することにする。
【0029】
更に、発熱体17の楕円形の本体部70の外周部には、2点鎖線で示すように、複数個(本実施形態では、10個)の外周突出部75が形成されているが、この外周突出部75は、実際には、
図5(b)の側面図に示すように、下方に折り曲げられ、この折り曲げられた下端部が
図3において誘導加熱コイル21の方に向かって近づくように構成され、この外周突出部75の下端部が
図3に示すように受皿15の前記段部15b上に載置され、これにより発熱体17を支持している。なお、
図5(a)では、これらの外周突出部75の配置や形状が分かるように便宜上平面的に展開した部分を2点鎖線で図示しているものである。
【0030】
また、楕円形の本体部70の中心部は、
図5(c)および
図5(d)の断面図から分かるように、中心孔77が楕円形に形成されている。この中心孔77の内周縁部には、
図5(a)においても同様に2点鎖線で示すように、複数個(本実施形態では、10個)の内周突出部79が形成されているが、この内周突出部79は、実際には、
図5(c)および
図5(d)の断面図に示すように、下方に折り曲げられ、この折り曲げられた下端部が
図3において誘導加熱コイル21の方に向かって近づくように構成されている。なお、
図5(a)では、これらの内周突出部79の配置や形状が分かるように便宜上平面的に2点鎖線で図示しているものである。なお、内周突出部79は、楕円形の中心孔77の長辺部に形成される台形状の4個の台形状内周突出部79aと楕円形の中心孔77の円弧部に形成される丸い先端の三角状の6個の三角状内周突出部79bとからなるが、両者を総称して内周突出部79と称することにする。
【0031】
上記のように構成される発熱体17は、前記誘導加熱コイル21で電磁誘導加熱され、この加熱された熱で載置網13上に載置された調理物300を加熱調理するものであるが、この調理物300の加熱調理で調理物300から落下してくる油や水分が発熱体17の上に落ちても、このような油や水分が発熱体17から下方の受皿15内に簡単に落ち、発熱体17に付着しないように前記多数の開口部71の間の放射状繋ぎ部73aと同心円状繋ぎ部73bからなる繋ぎ部73は、上述したように、また
図5(c)の断面図に示すように、中央部が盛り上がって、断面が山形(三角形状)に形成されているのである。
【0032】
また、上述したように、発熱体17の外周部の外周突出部75および中心孔77の内周縁部の台形状内周突出部79aと三角状内周突出部79bとからなる内周突出部79を下方に折り曲げて、その下端部が誘導加熱コイル21の方に向かって近づくように構成することにより、エアギャップを極力短くし、すなわち誘導加熱コイル21と発熱体17との間の距離、つまり磁路を短くして誘導加熱コイル21のリアクタンスを高くするとともに、漏れ磁束も少なく、発熱体17による加熱効率を向上しているものである。
【0033】
図6は、
図5に示した発熱体17の下側に設けられている誘導加熱コイル21を支持しているコイル保持体23の構成を説明するための図であり、同図で右下における発熱体17の一部が図の説明のため省略削除され、その下方の誘導加熱コイル21とコイル保持体23が露出して図示されている。
【0034】
また、
図6の右下には、発熱体17の下方の構造が断面図で図示されているが、発熱体17には受皿15および囲壁19の底部19aを挟んで誘導加熱コイル21が設けられ、この誘導加熱コイル21は、コイル保持体23により支持されている。このコイル保持体23は、同図の右下の断面図に示すように、コイル枠体23aとフェライト23bとで構成されているが、このフェライト23bは、誘導加熱コイル21の下方に全面的に設けられているものでなく、発熱体17の放射状繋ぎ部73aの下方の部分にのみ設けられている。そして、このフェライト23bの外側端部には、外周突出部75が近接して設けられ、フェライト23bの内側端部には、内周突出部79が近接して設けられている。
【0035】
このように外周突出部75がフェライト23bの外側端部に設けられ、内周突出部79がフェライト23bの内側端部に近接して設けられることにより、誘導加熱コイル21からの磁力線は、
図6の右下の断面図で示すように、フェライト23bを通り、発熱体17の内周突出部79から発熱体17を通過した後、更に当該内周突出部79に対向する位置に配設される外周突出部75を通って、それからフェライト23bに戻るという効率的な磁路を形成するため、誘導加熱コイル21のリアクタンスは高くなり、漏れ磁束も少なくなり、発熱体17を効率的に電磁誘導加熱できる。
【0036】
以上のように、加熱空間11の底に設けられた受皿15の上に発熱体17および載置網13が設けられて構成される加熱調理器1において、受皿15上の載置網13の上に魚などの調理物300を載せ、受皿15の下側の誘導加熱コイル21に高周波電流を供給して駆動すると、受皿15上の発熱体17は、誘導加熱コイル21からの電磁誘導で加熱され、載置網13上の調理物300は、誘導加熱コイル21で加熱された発熱体17により下方から加熱されるとともに、天井31のフラットヒータ33により上方から加熱されて調理される。
【0037】
本実施形態の加熱調理器1では、加熱空間11の下側である加熱調理器1の底部分に誘導加熱コイル21を載置し、この誘導加熱コイル21で発熱体17を加熱して調理物を加熱するようにしているため、受皿15と載置網13との間に比較的大きなスペースを設ける必要がなく、載置網13の配置高さを低くすることができ、もって調理物の収容高さを大きくすることができる。また、受皿15や載置網13を取り出すと、従来のようにシーズヒータの突起物が存在しないため、加熱空間を清掃し易くすることができる。
【0038】
また、誘導加熱コイル21の上方に設けられている発熱体17の外形は、誘導加熱コイル21の外形よりも大であるように構成されているため、誘導加熱コイル21からの磁束が発熱体17から漏れ出ることはほとんどなく、効率的に通過して電磁誘導加熱が効率的に行われる。
【0039】
更に、発熱体17に形成された多数の開口部71の間の放射状繋ぎ部73aと同心円状繋ぎ部73bからなる繋ぎ部73は、中央部が盛り上がって、断面が山形(三角形状)に形成されているため、調理物300の加熱調理で調理物300から落下してくる油や水分が発熱体17の上の繋ぎ部73に落ちても、このような油や水分が発熱体17の繋ぎ部73から下方の受皿15内に簡単に落ち、発熱体17の繋ぎ部73に付着することが防止されている。
【0040】
また更に、発熱体17の外周部および中心孔77の内周縁部には、それぞれ外周突出部75および台形状内周突出部79aと三角状内周突出部79bとからなる内周突出部79が下方に折り曲げられて、下端部が誘導加熱コイル21の方に向かって近づくように設けられているため、誘導加熱コイル21と発熱体17との間の距離、すなわち磁路が短くなって誘導加熱コイル21のリアクタンスが高くなるとともに、漏れ磁束も少なく、発熱体17による加熱効率を向上している。
【0041】
また、放射状繋ぎ部73aの下方にはフェライト23bが設けられる。このフェライト23bの外側端部および内側端部に外周突出部75および内周突出部79がそれぞれ設けられているため、誘導加熱コイル21からの磁力線は、フェライト23bを通り、発熱体17の内周突出部79から発熱体17を通過した後、更に外周突出部75を通って、フェライト23bに戻るという効率的な磁路を形成でき、誘導加熱コイル21のリアクタンスが高くなり、さらに漏れ磁束も少なくなり、発熱体17を効率的に電磁誘導加熱できる。
【0042】
更に、発熱体17は、その外周突出部75が受皿15の周縁部の縁15aと受皿15底部との間の中程に設けられる段部15b上に載置されているため、受皿15の中の水や油などが発熱体17に付着することもなく、また発熱体17が水などで冷やされることもなく、発熱体17は、効率的に誘導加熱コイル21により電磁誘導加熱される。
【0043】
図7は、発熱体17の外周突出部75が載置される受皿15の部分の別の構造を示す断面図である。上述した
図3では、発熱体17の外周突出部75は、受皿15の周縁部の縁15aと受皿15底部との間の中程に設けられる段部15b上に載置されていたが、
図7では、受皿15の底に突出部15cを新たに形成し、この受皿15の突出部15cと段部15bとの間に発熱体17の外周突出部75を載置したものである。
【0044】
このように受皿15に突出部15cを形成し、この受皿15の突出部15cと段部15bとの間に発熱体17の外周突出部75を載置することにより、発熱体17の外周突出部75が受皿15の底にある水に浸かることがないため、発熱体17が受皿15の底の水によって冷やされることもなく、発熱体17は、効率的に誘導加熱コイル21により電磁誘導加熱される。
【0045】
図8は、発熱体17の中心孔77の内周縁部に形成された内周突出部79が当接または載置される受皿15の底に内周突出部79を囲むように突出部15dを形成し、これにより発熱体17の内周突出部79が受皿15の底にある水に浸かることがないように構成し、これにより発熱体17が受皿15の底の水によって冷やされることもなく、発熱体17は、効率的に誘導加熱コイル21により電磁誘導加熱されるようにしているものである。
【0046】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。