JP2004241215A - 電磁誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加熱物の温度検知とは別に、簡易な構成で電磁誘導コイルの温度検知を行い、電磁誘導コイル内での層間短絡に伴う局部加熱により発生する不具合を未然に防止できる電磁誘導加熱装置得る。
【解決手段】被加熱物６の温度検知を行なうための温度センサ９とは別に、電磁誘導コイル２と接するように温度検知素子１２を取り付け、この温度検知素子１２により、電磁誘導コイル２内で層間短絡が生じた場合、その層間短絡を介した被服銅線の閉ループに過大電流が流れ、その電流によって局部過熱が生じると電磁誘導コイル２への伝熱により電磁誘導コイル２に接している温度検知素子１２がその温度上昇を検知し、速やかに電磁誘導コイル２への出力を停止することが可能になり、電磁誘導コイル２に不具合が発生する前に電磁誘導加熱装置を停止させることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、調理等に使用する電磁誘導加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電磁誘導加熱装置においては、被加熱物と電磁誘導コイルを隔絶し被加熱物に接するよう設けられたガラス板と、電磁誘導コイルの制御部を備え、かつガラス板の被加熱物に接する表面に、抵抗体を有し、抵抗体より得られる信号は電磁誘導コイルの制御部に導かれ、この電磁誘導コイルの制御に用いられる構成にしている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５１０４８号公報（第３頁、第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の電磁誘導加熱装置では、電磁誘導コイル内に製造欠陥（構成材である被覆銅線上の傷など）や電磁誘導コイルを構成する被覆銅線の経年劣化に伴う絶縁皮膜の劣化などにより、電磁誘導コイル内で層間短絡（コイルを構成する被覆銅線が、１周後に自身もしくは他の被覆銅線と短絡すること）が生じる場合がある。電磁誘導コイル内で層間短絡が生じた場合、その層間短絡を介して独立した被覆銅線の閉ループが形成され、この閉ループには電磁誘導作用により過大な電流が発生する。この過大な電流により、電磁誘導コイルの閉ループ部分に局部的な異常発熱（以下局部過熱）が生じてしまう。しかしながら、熱伝導が遅く熱容量も大きいガラス板を介した抵抗体では局部過熱を検知することが困難であり、このような局部過熱が継続してしまう可能性が極めて高いという問題点があった。
さらに、上記のような層間短絡による局部過熱は、層間短絡状態にもよるが、数分で被覆電線の耐熱温度を超える局部過熱に至るため、電磁誘導コイルを構成する被覆電線の被覆溶融や電磁誘導コイルを保持する樹脂材料等の溶融などにより、異臭や発煙などを引き起こすといった問題点があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、被加熱物の温度検知とは別に、簡易な構成で電磁誘導コイルの温度検知を行い、電磁誘導コイル内での層間短絡に伴う局部加熱により発生する不具合を未然に防止できる電磁誘導加熱装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる電磁誘導加熱装置においては、ものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１と図２はこの発明の実施の形態１における電磁誘導加熱装置を示す断面図と電磁誘導コイルの下面図である。図において、電磁誘導加熱装置の本体ケース１内に複数の被覆銅線を撚って中心から外に向かって巻いた電磁誘導コイル２と各部の制御を行う制御部３とファン４が設けられ、上記電磁誘導コイル２は、本体ケース１の上面に配設される耐熱ガラス５により鉄系の強磁性体からなる被加熱物６と隔絶するように筐体７で本体ケース１内に保持・固定されて、リード線８により制御部３と接続されている。上記電磁誘導コイル２の上面には、耐熱ガラス５に接するように温度センサ９が設置され、リード線１０により制御部３と接続されている。上記温度センサ９は電磁誘導コイル２からの伝熱などの影響を受けないように耐熱ガラス５と接する部分以外を断熱材１１で覆っている。
【０００８】
上記電磁誘導コイル２には、電磁誘導コイルの温度検知を行う温度検知素子１２が設けられている。ここでは、電磁誘導コイル２と耐熱ガラス５との間のスペースに制約があることと耐熱ガラス５からの伝導熱の影響を避けるため、図２に示すように、上記電磁誘導コイル２の裏面に、電磁誘導コイル２に接するように温度検知素子１２が設けられている。この温度検知素子１２の信号はリード線１３により制御部３に入力される。そして、本体ケース１内の電磁誘導コイル２や制御部３などを冷却する空気流をファン４により発生させるために、本体ケース１に空気吸込口１４と空気排気口１５が形成されている。
【０００９】
このように構成された電磁誘導加熱装置においては、まず、電源を入れると、制御部３により制御された高周波電力が電磁誘導コイル２に通電され、電磁誘導コイル２の周囲に強磁場が発生し、耐熱ガラス５上に載置された被加熱物が電磁誘導作用により短時間で急速発熱し、温度センサ５により被調理物６の温度を検知して制御部３により制御されて、被加熱物６内の調理物を加熱調理する。このとき、電磁誘導コイル２や制御部３は、ファン４により空気吸入口１４から空気排出口１５に向かって発生する空気流により冷却され、過熱するのを防止している。
【００１０】
そして、被加熱物６の加熱調理が行われている時に、電磁誘導コイル２内で層間短絡が生じ、その層間短絡を介した被覆銅線の閉ループに過大電流が流れ、その電流によって電磁誘導コイル２に局部過熱が生じた場合には、電磁誘導コイル２への伝熱により電磁誘導コイル２に接している温度検知素子１２がその局部過熱による温度上昇を検知し、その信号が制御部３へ入力され、速やかに電磁誘導コイル２への出力を制御（停止）することができる。
したがって、被加熱物６の温度検知センサ９とは別に、電磁誘導コイル２の局部過熱を検知する温度検知素子１２を設けたことで、局部過熱を素早く検知でき、電磁誘導コイル２への出力を適切に制御することができる。
なお、温度検知素子１２は、電磁誘導コイル２の裏面に設けられているが、電磁誘導コイル２に接していれば、この限りではない。
【００１１】
実施の形態２．
図３と図４は、この発明の実施の形態２における電磁誘導加熱装置を示す断面図と電磁誘導コイルの下面図である。図において、１〜１１、１４、１５は上記実施の形態１と同一で、複数の被覆銅線を撚って中心から外に向かって巻いた電磁誘導コイル２の半径以上の長さ（ここでは略半径の長さとしている）を有する短冊状の温度検知素子１６を、電磁誘導コイル２の裏面で電磁誘導コイル２と接するように筐体７に取付け、温度検知素子１６の両端よりリード線１７を取り出して制御部３と接続し、温度検知素子１６からの信号は制御部３に入力されるようにしている。
【００１２】
このような構成の電磁誘導加熱装置では、温度検知素子１６によりに電磁誘導コイル２の半径領域で電磁誘導コイル２の温度検知を行うことができ、電磁誘導コイル２における層間短絡が電磁誘導コイル２の外周側や内周側などで発生しても、局部過熱を検知し、速やかに電磁誘導コイル２への出力を停止させる。
【００１３】
このように、電磁誘導コイルの半径領域以上で温度を検知できるように構成することで、電磁誘導コイルの局部加熱の検知を早めることができるので、より早く確実に電磁誘導コイルの出力を停止し、前記局部加熱による不具合の未然防止効果を高めることができる。
【００１４】
実施の形態３．
図５は、上記実施の形態１または２における温度検知素子の構成の他の実施の形態を示す温度検知素子の断面図である。図において、抵抗体１８を短冊状に加工した耐熱フィルム１９でラミネートして温度検知素子２０を構成し、リード線２１により抵抗体１８と制御部３を接続している。
【００１５】
このように構成された温度検知素子１８では、電磁誘導コイル２の外周側や内周側で層間短絡が生じて局部過熱に至った場合、層間短絡が生じた周回での温度上昇が電磁誘導コイル２に接している温度検知素子１８内の抵抗体１９に直接伝わり、抵抗値変化が生じその抵抗値変化を捉えて制御部３により電磁誘導コイル２への出力を停止させる。
【００１６】
このような温度検知素子１８の構成によれば、電磁誘導コイル２の局部過熱を直接伝えることができ、確実に局部過熱を捉え、速やかに電磁誘導コイル２への出力を停止することが可能となる。
【００１７】
実施の形態４．
図６は、上記実施の形態１または２における温度検知素子の構成の他の実施の形態を示す温度検知素子の断面図である。図において、電磁誘導コイル２に接するように配設した銅などの非磁性体の金属板２２（特許請求の範囲でいう非磁性体金属）で、実施の形態４では電磁誘導コイル２の半径以上の長さを有する短冊状に加工している。この金属板２２に温度センサ２３を取り付けて温度検知素子２４を構成し、上記温度センサ２３と制御部３をリード線２５で接続している。
【００１８】
このように構成された温度検知素子２４では、電磁誘導コイル２における局部過熱が直接金属板２２に伝熱され、その伝熱してきた熱を温度センサ２３で検知することで、抵抗値変化が生じその抵抗値変化を捉えて制御部３により電磁誘導コイル２への出力を停止させる。
このようにして、電磁誘導コイル２の局部的な異常発熱（局部過熱）を直接伝えることができ、確実に局部過熱を捉え、速やかに電磁誘導コイル２への出力を停止することが可能となる。
【００１９】
実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５における電磁誘導加熱装置を示す断面図であり、図において、１〜１１、１４、１５は上記実施の形態１と同一、２２〜２５は前記実施の形態４と同一であり、その説明は省略する。金属板２２に所定の温度（局部過熱の温度）で溶断する温度ヒューズ２６を取り付け、電磁誘導コイル２の出力をＯＮ、ＯＦＦすることができる自己保持回路を構成するリレー２７を設け、温度ヒューズ２６の信号はリレー２７に入力されてるようになっている。温度ヒューズ２６が切れるとリレー２７がＯＦＦし、電磁誘導コイル２の出力を遮断するようリレー２７は電磁誘導コイル２と制御部３を接続するリード線の途中に設け、再度リレー２７がＯＮすることがないようになっている。
【００２０】
このような構成の電磁誘導加熱装置では、電磁誘導コイル２における層間短絡に伴う局部過熱が発生した際に、温度センサ２３や制御部３などの誤操作で電磁誘導コイル２の出力を制御できない事態となった場合、所定の温度に達すると温度ヒューズ２６が溶断し、温度ヒューズ２６が切れると、リレー２７がＯＦＦするため、電磁誘導コイル２の出力をリレー２７が物理的に遮断することができ、確実に電磁誘導コイル２の出力を停止させる。
【００２１】
このように、所定の温度に達すると電磁誘導コイル２の出力を遮断できるような機能を温度検知素子に付加したことで、電磁誘導コイル２における層間短絡に伴う局部過熱が発生し、温度センサー２３や制御部３などの誤操作で電磁誘導コイル２の出力を制御できないという不具合が生じても、所定の温度で温度ヒューズ２６が溶断し、電磁誘導コイル２の出力をリレー２７が物理的に遮断し、確実に電磁誘導コイル２の出力を遮断する効果がある。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、電磁誘導コイルと、前記電磁誘導コイルの出力制御を行なう制御部とを備え、前記電磁誘導コイルの温度検知を行う温度検知素子を前記電磁誘導コイルに接するように配設し、前記制御部は前記温度検知素子の信号に基づいて前記電磁誘導コイルの出力制御を行うので、電磁誘導コイルの温度検知を行う温度検知素子により電磁誘導コイル内での層間短絡に伴う局部過熱を検知し、電磁誘導コイルの出力を停止するようにしたことで、この局部過熱により発生する不具合を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す電磁誘導加熱装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す電磁誘導加熱装置の電磁誘導コイルの下面図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す電磁誘導加熱装置の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２を示す電磁誘導加熱装置の電磁誘導コイルの下面図である。
【図５】この発明の実施の形態３を示す電磁誘導加熱装置の電磁誘導コイルの温度検知素子の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４を示す電磁誘導加熱装置の電磁誘導コイルの温度検知素子の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態５を示す電磁誘導加熱装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 本体ケース、２ 電磁誘導コイル、３ 制御部、４ ファン、５ 耐熱ガラス、６ 被加熱物、７ 筐体、８ リード線、９ 温度センサ、１０ リード線、１１ 断熱材、１２ 温度検知素子、１３ リード線、１４ 空気吸込口、１５ 空気排気口。

Claims (6)

1. 電磁誘導コイルと、前記電磁誘導コイルの出力制御を行なう制御部とを備え、前記電磁誘導コイルの温度検知を行う温度検知素子を前記電磁誘導コイルに接するように配設し、前記制御部は前記温度検知素子の信号に基づいて前記電磁誘導コイルの出力制御を行うことを特徴とする電磁誘導加熱装置。
2. 前記温度検知素子は、電磁誘導コイルの下面に配設したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置。
3. 前記温度検知素子は、電磁誘導コイルの半径以上の領域に接する短冊状に形成したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置。
4. 前記温度検知素子は、抵抗体に耐熱フィルムをラミネートして形成したことを特徴とする請求項１または３いずれか記載の電磁誘導加熱装置。
5. 前記温度検知素子は、前記電磁誘導コイルに非磁性金属を接するように配設し、前記非磁性金属に温度センサを取り付けて構成したことを特徴とする請求項１または３いずれか記載の電磁誘導加熱装置。
6. 前記温度検知素子に、一定の温度に達すると電磁誘導コイルの出力を遮断する機能を付加したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱装置。

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