JP2005322512A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 被加熱物の形状や大きさに関わらず前記被加熱物の温度を正確且つ迅速に検出できるようにする。
【解決手段】 トッププレート７の下面のうち前記誘導加熱コイル３の上方に位置する部位に３個の温度検出部１８〜２０を配置する。温度検出部１８〜２０は、いずれもセラミック製のケース２１と前記ケース２１内に収容された温度検知素子２２とから構成されている。前記ケース２１は、トッププレート７の下面に当接する感熱面２１ａを有する上板部２１ｂと、前記上板部２１ｂの下面に一体的に設けられた矩形筒状の収容部２１ｃとから構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トッププレートの上に載置される被加熱物の温度を検出する温度検出部を備えた誘導加熱調理器に関する。

誘導加熱調理器には、誘導加熱コイル及び前記誘導加熱コイルの上方に配置され鍋などの被加熱物が載置されるトッププレートを備えたものがある。このような誘導加熱調理器では、前記トッププレートの下部に配設された温度検知素子により前記被加熱物の温度を検出し、その検出結果に基づいて誘導加熱コイルを制御するように構成されている。
この場合、トッププレート上に載置された被加熱物の大きさや形状に関わらず被加熱物の底面（鍋底）と前記温度検知素子とが対向するように、前記温度検知素子は誘導加熱コイルの中心部に配置されている。従って、鍋底の反りを防止するための凹部が当該鍋底の中心に設けられ、前記底面の周辺部のみがトッププレートに接触する鍋の場合は、鍋底と温度検知素子とが離間するため、前記鍋の熱が温度検知素子に伝達され難い。

そこで、感熱板を前記トッププレートの下面に密着させると共に前記感熱板に温度検知素子を密着させ、被加熱物の熱が感熱板を介して温度検知素子に伝達されるようにしたものが提案されている。前記感熱板は、被加熱物の底面の中心部だけでなく周辺部とも近接するように構成されている。
特開平６−３０２３７８号公報

ところが、上記構成では、被加熱物の熱が感熱板に伝達された部位と前記感熱板と温度検知素子とが密着する部位とが離れている場合には、被加熱物から感熱板に伝達された熱が温度検知素子に到達するまでに時間がかかるため、温度検知素子の応答性が悪いという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加熱物の形状や大きさに関わらず前記被加熱物の温度を正確且つ迅速に検出できる誘導加熱調理器を提供することである。

本発明の誘導加熱調理器は、誘導加熱コイルを有する誘導加熱手段と、前記誘導加熱コイルの上方に設けられ被加熱物が載置されるトッププレートと、前記トッププレートと前記誘導加熱コイルとの間に位置を異ならせて配置され前記被加熱物の温度を検出する３個以上の温度検出部とを備え、前記温度検出部を、前記トッププレートの下面に当接する感熱面を有するセラミック製のケース及び前記ケース内に収容された温度検知素子から構成したことを特徴とする。

本発明は、３個以上の温度検出部を設けることにより、前記温度検出部のうちのいずれかが被加熱物の底面に近接するようにしたものである。従って、上記構成によれば、被加熱物の熱は、いずれかの温度検出部のケースを介して温度検知素子に伝達される。

本発明によれば、３個以上の温度検出部のいずれか一つ或いは複数の温度検出部によって被加熱物の温度を正確に検出することができる。また、前記温度検知素子をセラミック製のケースに収容したので、被加熱物の熱が温度検知素子に伝達され易く、しかも、ケース自身は誘導加熱されることがない。従って、前記誘導加熱コイルの出力の変化による影響を少なくすることができ、温度検知素子の信頼性、応答性が向上する。

以下、本発明をシステムキッチンに組み込まれる誘導加熱調理器に適用した一実施例について図面を参照しながら説明する。
図２及び図３は本実施例に係る加熱調理器の全体構成を示すものである。これらの図において、加熱調理器本体１は、調理台２に対して上部から嵌め込まれる上ユニット１ａと、上ユニット１ａの下方部に位置し前記調理台２に対して前方から嵌め込まれる下ユニット１ｂとから構成されている。

上ユニット１ａは、加熱手段としての誘導加熱コイル３，４及びラジエントヒータ５を収容するケース６と、このケース６の上面開口部を塞ぐトッププレート７とを備えて構成されている。前記トッププレート７は外枠７ａに支持された状態で前記ケース６上に配設されている。前記外枠７ａの後部には排気口７ｂが形成されている。
前記トッププレート７の上面の前部には、誘導加熱コイル３，４に対応して誘導加熱部８，９が左右に並んで設けられている。前記トッププレート７の後部中央には、ラジエントヒータ５に対応してヒータ加熱部１０が設けられている。前記加熱部８〜１０には被加熱物である鍋Ｐ（図１参照）が載置されるようになっている。トッププレート７の上面には、各加熱部８〜１０の領域を確定する円形状の枠部が印刷されている。

本実施例に係る誘導加熱調理器は、トッププレート７の幅寸法が従来よりも大きい「ワイドトッププレート」タイプと称されるものであり、中華鍋等の大きい鍋が前記加熱部８，９に載置されても当該鍋がトッププレート７からはみ出ないようになっている。
前記トッププレート７のうち各誘導加熱部８，９の前部には、誘導加熱コイル３，４の出力状態を表示するコイル用出力表示部１１，１２が設けられている。また、トッププレート７の前部の中央部には、ラジエントヒータ５の出力状態を表示するヒータ用出力表示部１３が設けられている。

一方、ケース６は誘導加熱コイル３，４、ラジエントヒータ５を収容する薄形矩形箱状の収容部６ａと、その上部左右に張り出すフランジ６ｂとから構成されている。前記収容部６ａは、調理台２に形成された矩形状の開口２ａを通して前記調理台２に嵌め込まれ、前記フランジ６ｂは前記天板２ａの上に載置される。
前記誘導加熱コイル３，４、ラジエントヒータ５は、いずれも収容部６ａ内のうち前記誘導加熱部８，９及びヒータ加熱部１０の下方部に配置された支持台１５に載置されている。前記ラジエントヒータ５は、ニクロム線に直流電流を通電することにより発熱するようになっている。誘導加熱コイル３，４は、それぞれ同心状に配置された大小２個の単位コイル１６，１７から構成されている。この場合、大径の単位コイル（以下、大コイル）１６と小径の単位コイル（以下、小コイル）１７との間は離間している。

また、トッププレート７の下面のうち前記誘導加熱コイル３，４の上方に位置する部位には、それぞれ３個の温度検出部１８〜２０が配置されている。前記温度検出部１８〜２０のうちの１個の温度検出部１８は小コイル１７の中心部に位置し、残りの２個の温度検出部１９，２０は小コイル１７の中心部を通り前後方向に延びる直線上であって大コイル１６と小コイル１７との間に位置している。

図１に示すように、前記温度検出部１８〜２０は、いずれも例えば窒化アルミニウムを主成分としたセラミック製のケース２１と前記ケース２１内に収容された温度検知素子２２とから構成されている。前記ケース２１は、トッププレート７の下面に当接する感熱面２１ａを有する上板部２１ｂと、前記上板部２１ｂの下面に一体的に設けられた矩形筒状の収容部２１ｃとから構成されている。温度検知素子２２は、前記収容部２１ｃの下部開口から収容部２１ｃ内に挿入され上板部２１ｂの下面に密着するように配置されている。前記収容部２１ｃ内にはエポキシ樹脂等からなる熱伝導部材２３が充填されている。これにより、温度検知素子２２は前記収容部２１ｃ内に固定されている。また、前記温度検知素子２２の口出し線２４は収容部２１ｃの下部開口からケース２１の外に引き出され、支持台１５に形成された孔部１５ａを通して当該支持台１５の下方部に引き出されている。前記口出し線２４の端部は図示しない配線基板に接続されている。

また、図２及び図３に示すように、前記収容部６ａ内の後部右側には冷却ファン装置２５が配設されている。前記冷却ファン装置２５には、誘導加熱コイル３，４の下部に配置されたダクト２６が連結されている。前記ダクト２６の上面のうち誘導加熱コイル３，４の中心よりもやや右側方に位置する部分には、前後方向に長い長方形状の開口２６ａがそれぞれ形成されている。前記開口２６ａは、各誘導加熱コイル３，４に対応して設けられた３個の温度検出部１８〜２０を結ぶ直線と略平行になるように構成されている。

一方、下ユニット１ｂは、キャビネット２７内の左部に設けられたロースタ２８、前記ロースタ２８の前面扉２８ａの右部に設けられた操作パネル２９を備えて構成されている。前記ロースタ２８は図示しないシーズヒータを熱源とする。前記操作パネル２９には、電源スイッチ３０、前記誘導加熱コイル３，４、ラジエントヒータ５、ロースタ２８のシーズヒータをオン・オフしたり出力を調整したりするための操作部３１、設定状態等を表示する表示部３２が設けられている。

図４は、本実施例に係る誘導加熱調理器の電気的構成のうち一方（左方）の誘導加熱コイル３に関する部分を示す図である。図４において、制御装置３５はマイコンを主体として構成されたものであり、操作部３１及び温度検出部１８〜２０の温度検知素子２２の出力信号が入力されるようになっている。前記制御装置３５は、前記操作部３１及び温度検知素子２２の出力信号に基づき表示部３２を制御したり、インバータ３６を制御して誘導加熱コイル３に高周波電流を供給したりする。誘導加熱コイル３（４）、制御装置３５、インバータ３６から誘導加熱手段が構成される。

次に上記構成の作用について説明する。上記構成においては、トッププレート７の誘導加熱部、例えば左側の誘導加熱部８に被加熱物としての鍋Ｐが載置され、誘導加熱コイル３への通電が開始されると、制御装置３５は操作部３１の設定及び温度検知素子２２の検出値に基づきインバータ３６を介して前記誘導加熱コイル３を駆動する。また、誘導加熱コイル３への通電が開始されると冷却ファン装置２５が駆動される。この結果、前記冷却ファン装置２５の送風作用によってダクト２６内を流通する空気が開口２６ａから流出する。開口２６ａから流出した空気は３個の温度検出部１８〜２０に対して均等に吹き当てられた後、ケース６内を流通して排気口７ｂから排出される。これにより、誘導加熱コイル３等が冷却される。このとき、制御装置３５は、図５に示すフローチャートに従っていずれの温度検出部１８〜２０の温度検知素子２２の検出値に基づき誘導加熱コイル３を制御するかを決定する。

即ち、制御装置３５は、加熱開始から５０秒が経過すると（ステップＳ１）、３個の温度検知素子２２の出力を読み込み（ステップＳ２）、いずれの温度検知素子２２の検出値が最も高いか判断する（ステップＳ３）。そして、誘導加熱コイル３の中心部に位置する温度検出部１８の温度検知素子２２（「中心Ｔｈ」と称する）の検出値が最も高いときは、制御装置３５は最大火力を制限する（ステップＳ４）と共に中心Ｔｈの出力に基づき温度制御を行う（ステップＳ５）。また、誘導加熱コイル３の前部に位置する温度検出素子２２（「前Ｔｈ」と称する）の検出値が最も高いときは、制御装置３５は前Ｔｈの出力に基づき温度制御を行う（ステップＳ６）。更に、誘導加熱コイル３の後部に位置する温度検出素子２２（「後Ｔｈ」と称する）の検出値が最も高いときは、制御装置３５は後Ｔｈの出力に基づき温度制御を行う（ステップＳ７）。

ここで、底面部の直径寸法が大コイル１６の外径寸法よりも大きく且つ底面部の中央に凹部を有する鍋を誘導加熱したときの、実際の鍋の温度及び各温度検知素子２２の検出温度について図６を参照しながら説明する。図６中、横軸は加熱を開始してからの時間（秒）を、縦軸は温度（℃）及び入力電力（ｋＷ）実線Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ実際の鍋の温度、中心Ｔｈの検出温度、前Ｔｈの検出温度、後Ｔｈの検出温度を示している。また、実線Ｅは入力電力を示している。

図６から明らかなように、底面部に凹部を有する鍋の場合は、前後の温度検出素子２２に比べて中心の温度検知素子２２は鍋の底面部から離間する。このため、中央の温度検知素子２２の検出温度は、前後の温度検知素子２２の検出温度よりも低くなる。また、前後の温度検知素子２２の検出温度は略同じになる。
一方、図７は、底面部の直径寸法が小コイル１７の外径寸法と略一致する小さい鍋を誘導加熱したときの実際の鍋の温度（実線Ａ）、中心及び前後の温度検知素子２２の検出温度（実線Ｂ〜Ｄ）、入力電力（実線Ｅ）の時間的変化を示している。

図７から明らかなように、小さい鍋の場合は、前後の温度検知素子２２の上方に鍋底が存在しないため、前後の温度検知素子２２の検出温度は中央の温度検知素子２２の検出温度よりも低くなる。
このように本実施例によれば、誘導加熱コイル３，４とトッププレート７との間にそれぞれ３個の温度検出部１８〜２０を設けた。そして、これら３個の温度検出部１８〜２０のうち検出値が最も高い温度検出部を用いて誘導加熱コイル３，４を制御するように構成した。従って、被加熱物の底面部の大きさや形状に関わらず前記被加熱物の実際の温度に近い温度に基づき誘導加熱コイル３，４を制御することができる。

また、各温度検出部１８〜２０は、それぞれセラミック製のケース２１に温度検知素子２２を収容して構成した。従って、トッププレート７を介してケース２１に伝達された被加熱物の熱は温度検知素子２２に迅速に伝達される。このため、温度検知素子２２の応答性、信頼性が向上する。
使用者は、通常、鍋の中心が誘導加熱部８，９の中心と略一致するように前記鍋を誘導加熱部８，９に載置する。そこで、３個の温度検出部１８〜２０のうちの一つを誘導加熱コイル３，４の中心に配置した。従って、３個の温度検出部１８〜２０のうち少なくとも中心に配置された温度検出部１８は鍋の底面部と対向することになり、前記鍋の底面部と近接する。また、調理台２の前方に立って作業をする使用者は、誘導加熱部８，９の中心に対して鍋の中心が左右にずれていることは気づき易いが、前後にずれていることは気づき難い。これに対して本実施例では、３個の温度検出部１８〜２０を誘導加熱コイル３，４の中心部を通り前後に延びる直線上に配置した。従って、誘導加熱部８，９の中心に対して鍋の中心が前後にずれて載置されている場合に、３個の温度検出部１８〜２０の全てが鍋の底面部と対向しなくなることを極力避けることができる。このため、鍋の温度を３個の温度検出部１８〜２０のいずれかによって確実に検出することができる。

また、本実施例では、冷却ファン２５からの冷却風が温度検出部１８〜２０に対して略均等に当たるように構成した。このため、温度検出部１８〜２０に対する冷却ファン２５からの冷却風の影響を極力小さくすることができる。
更に、本実施例では、温度検出部１８を小コイル１７の中心に配置し、温度検出部２９，２０を小コイル１７と大コイル１６との間に配置した。つまり、温度検出部１８の下方には大コイル１６、小コイル１７が存在しない。このため、温度検知素子２２の口出し線２４を支持台１５に設けた孔部１５ａを通して誘導加熱コイル３，４の下方に簡単に引き出すことができる。

尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変形が可能である。
各温度検出部は、誘導加熱コイルの最外周よりも内側の領域の上方に位置する部分に配置されていれば良く、温度検出部の下方に誘導加熱コイルが存在していても良い。
制御装置は、複数の温度検知素子の検出温度が略同じときは、複数の温度検知素子の検出温度の平均値に基づいて誘導加熱コイルの駆動を制御するように構成しても良い。また、常時、複数の温度検知素子の検出温度の平均値に基づいて誘導加熱コイルの駆動を制御する構成でも良い。

誘導加熱コイルは単一のコイルから構成構されていても良い。
本発明は調理台に組み込まれる誘導加熱調理器に限らず、調理台等の上に載置されて使用される誘導加熱調理器にも適用できる。また、誘導加熱コイルのみを備える誘導加熱調理器にも適用可能である。

本発明の一実施例に係る誘導加熱調理器の左側の誘導加熱コイル及び温度検出部の周辺部分を縦断して示す左側面図 誘導加熱調理器の平面図 誘導加熱調理器の前面図 誘導加熱調理器のうち一の誘導加熱コイルに関する部分の電気的構成を示すブロック図 鍋温度及び温度検出部の検出値の時間的変化の一例を示す図 鍋温度及び温度検出部の検出値の時間的変化の他の例を示す図 温度検出部の選択処理を示すフローチャート

符号の説明

図面中、１は加熱調理器本体、３，４は誘導加熱コイル、７はトッププレート、１６は大コイル（単位コイル）、１７は小コイル（単位コイル）、１８〜２０は温度検出部、２１はケース、２１ａは感熱面、２２は温度検知素子、２５は冷却ファン装置、３５は制御装置（誘導加熱手段）、３６はインバータ（誘導加熱手段）を示す。

Claims (5)

1. 誘導加熱コイルを有する誘導加熱手段と、
   前記誘導加熱コイルの上方に設けられ被加熱物が載置されるトッププレートと、
   前記トッププレートと前記誘導加熱コイルとの間に位置を異ならせて配置され前記被加熱物の温度を検出する３個以上の温度検出部とを備え、
   前記温度検出部は、前記トッププレートの下面に当接する感熱面を有するセラミック製のケース及び前記ケース内に収容された温度検知素子から構成されていることを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 温度検出部のうちの一つは誘導加熱コイルの中心部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 温度検出部は、誘導加熱コイルの中心部を通り且つ前記誘導加熱コイルの前後方向に延びる直線上に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の誘導加熱調理器。
4. 誘導加熱コイルを冷却するための冷却ファンを備え、
   温度検出部は、前記誘導加熱コイルの中心部を通り、前記冷却ファンからの冷却風の向きと略直交する直線上に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
5. 誘導加熱コイルは、同心円状に配置された複数の単位コイルから構成され、
   温度検出部のうちの一つは、前記誘導加熱コイルの中心部に配置され、残りの温度検出部は、前記単位コイルと前記単位コイルとの間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
   
   

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