JP2006221952A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】トッププレートの熱伝導を向上させ、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にした誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【解決手段】トッププレート１のセンサ１４との当接部分を、他部より板厚を薄くした薄肉部１７としたものである。これによって、トッププレート１のセンサ１４への熱伝導を向上させるとともに、水などの影響を抑え、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にすることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱コイルの電磁誘導によりトッププレートの上に載置された鍋などの被加熱物を加熱する誘導加熱調理器に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器において、トッププレート上の被加熱物の温度を検知するためには、トッププレート裏側に接するようにセンサを設けて、トッププレートの温度を検知することにより、トッププレートと接している被加熱物の温度を間接的に検知する方式を採用している（例えば、特許文献１参照）。また、トッププレート中央に穴を開けてそこからセンサを突出させ直接被加熱物に接触させるものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−９５３０９号公報 特開２００３−２７２８２０号公報

しかしながら、前記従来の構成のうち、間接検知方式では、センサの検知温度と被加熱物の温度差が大きくなったり、温度上昇の時間差が発生したりするという課題を有していた。また、トッププレートから突出させたセンサの場合は、トッププレートの貫通穴と、センサユニットの外周に必ず隙間ができてしまうため、吹きこぼれた水や異物が隙間から内部に浸入して機器に不具合を発生させたり、隙間に固着してセンサが摺動できなくなったりする恐れがあった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、トッププレートの熱伝導を向上させるとともに、水などの影響を抑え、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にした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、トッププレートのセンサとの当接部分を、他部より板厚を薄くした薄肉部としたものである。

これによって、トッププレートのセンサへの熱伝導を向上させるとともに、水などの影響を抑え、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にすることができる。

本発明の誘導加熱調理器は、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にすることができ、より細かい精度で制御が可能となる。

第１の発明は、鍋などの被加熱物を載置する平坦なトッププレートと、トッププレートの下方に配置して被加熱物を電磁誘導加熱する加熱コイルと、トッププレート裏面に当接して被加熱物の温度を検知するセンサとを備え、トッププレートのセンサとの当接部分を、他部より板厚を薄くした薄肉部とした誘導加熱調理器とすることにより、トッププレートのセンサへの熱伝導を向上させるとともに、水などの影響を抑え、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、薄肉部はトッププレート裏面に凹部を設けて形成したことにより、裏面の凹部にセンサが嵌り込むようになるため、加熱コイルなどを冷却する冷却風の影響を抑えることができ、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にすることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、薄肉部のトッププレート表面を隆起して凸部としたことにより、被加熱物から内容物が吹きこぼれた場合など、被加熱物とトッププレートの間に水がたまってしまう場合においても、センサの上方だけは水の介在を防ぐことができ、誤検知することなく、常に被加熱物の温度を正確に読み取ることができる。

第４の発明は、特に、第３の発明において、凸部の表面は球面としたことにより、内容物が吹きこぼれた場合でも、センサの上方だけは水の介在を確実に防ぐことができるとともに、薄肉部が球面のアーチ形状となり薄肉部の強度を上げることができる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、薄肉部は、加熱コイルの内周より内側としたことにより、センサ上のトッププレートの熱伝導を向上させ、それ以外の加熱コイル上部の熱伝導を遅らせることにより、センサ上部の温度変化をより正確に読み取ることができる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、センサおよび薄肉部を複数設けたことにより、被加熱物を中央からずらされてトッププレート上に置かれた場合や、被加熱物の底が平らでないものでも被加熱物の底の温度を多くの点で検知することが可能となり、常に正確に被加熱物温度を読み取ることができる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、薄肉部は、トッププレートより良熱伝導性の別部材で構成したことにより、センサと被加熱物の間の熱伝導がより向上し、正確に即時に被加熱物の温度を検知することができる。

第８の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、薄肉部のトッププレート表面側にトッププレートより良熱伝導性の別部材を装備したことにより、センサと被加熱物の間の熱伝導がより向上し、正確に素早く被加熱物の温度を検知することができるとともに、薄肉部の機械的強度を強化することが可能である。

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〜図３は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器を示すものである。

図１に示すように、鍋やフライパンなどの被加熱物を載置する平坦なトッププレート１は、耐熱強化ガラス製またはセラミックス製よりなり、ケース上２に接着されている。ケース上２はケース下３と合わさって製品の外郭を構成している。図中のトッププレート１は四角形の平面であるが、これは丸型のものや、最外周に溝がついているものであってもよい。また、ケース上２の前方にはトッププレート１から低い面に液晶の表示窓を備えた操作部４が設けられている。

図２に示すように、ケース下３のほぼ中央にはトッププレート１の下方に配置して被加熱物を電磁誘導加熱する加熱コイル５が設けられ、加熱コイル５の下にはインバータ部の基板７が置かれ、前方には操作部４の基板９が、右後方には電源部の基板８が置かれている。電源部の基板８には、商用交流電源をＤＣ変換するコンデンサやマグネットプラグをつけるプラグ受けが取り付けられている。また、加熱コイル５の左前方にはファン１０が設けられ、インバータ部の基板７に取り付けられている発熱部品を固定したヒートシンクやその他基板上の部品や加熱コイル５を冷却する。そのため、ケース下３にはファン１０の下方に円形の吸気口があり、この吸気口から離れた側面および底面に排気口１２が設けられている。本実施の形態では、四角形状の製品であるため、排気口１２は後面と右後方側面に設けられている。

そして、加熱コイル５は、細い銅線を撚り合わせた束を円盤状になるように巻かれていて、フェライトを内包した絶縁物で構成したコイルベース６に載せられ、コイルホルダ１１にて挟まれて固定されている。加熱コイル５の中央には、被加熱物の温度を検知するサーミスタなどのセンサ１４が設けられている。

図３に示すように、センサ１４は、そのセンサ素子が樹脂で構成されたセンサホルダ１５の上面にある溝に埋め込まれており、センサホルダ１５はスプリング１６を介してコイルベース６に保持されていて、トッププレート１の裏側に絶えず当接するように構成されている。

また、トッププレート１の中心、つまり加熱コイル５の中央に設置されているセンサ１４との当接部分を、他部の板厚の約１／２に薄くした薄肉部１７としている。この薄肉部１７はトッププレート裏面に凹部１８を設けて形成し、センサ１４がこの凹部１８に嵌り込んで納まっている。この薄肉部１７は、加熱コイル５の内周より内側としたものである。

以上のように構成された誘導加熱調理器において、以下その動作、作用を説明する。

トッププレート１は強化された耐熱ガラスやセラミックスで構成されているため、熱が伝わりにくい。熱伝導率は金属の約１／１００以下である。したがって、電磁誘導加熱でトッププレート１上の被加熱物が加熱されると、熱は被加熱物の内容物に伝わると同時に被加熱物の接しているトッププレート１にも伝わり、裏面のセンサ１４がその温度上昇を検知する。このため、被加熱物の温度を直接即時に読み取ることはできず、被加熱物より低い温度をある時間遅れて読むことしかできない。このため、この温度と時間のずれを予測して制御することが必要になっている。

しかし、本実施の形態の構成によれば、センサ１４上のトッププレート１の板厚はその他の部分に比べて約１／２となっているため、熱の伝導速度が半分となり、被加熱物の温度変化を即時に読み取ることができる。また、センサ１４以外の加熱コイル５上方の板厚は厚いままであり、熱伝導が遅くなっているので、中心以外の熱の伝わりを遅らせ、センサ１４上方の被加熱物温度だけを素早く読み取ることができる。

また、加熱コイル５の表面には、加熱コイル５を冷却するためにファン１０により発生した風が通っている。このため、この風がセンサ１４に当たり温度を下げてしまう恐れがあるが、本実施の構成によれば、センサ１４がトッププレート１裏面の凹部１８に嵌り込んで納まっており、風はセンサ１４の下方を通り抜けやすくなっているため、風の影響を受けることなく、トッププレート１ひいては被加熱物の温度を正確に素早く読み取ることができる。また、この効果を高めるために、図示していないが、加熱コイル５内側に構成されているコイルベース６のリブをトッププレート１付近まで延ばしたり、トッププレート１の凹部１８の外周にリング状のリブを付けたりすることも考えられる。

（実施の形態２）
図４、図５は、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、薄肉部１７のトッププレート１表面を隆起して凸部１９としているものである。凸部１９の形状は、図のように円錐台形に構成するほかに、球面状に構成することも考えられる。

また、センサ１４を加熱コイル５の中央以外に一つもしくは複数取り付け、中央と同様に凸部１９を構成した場合、被加熱物のがたつきが推測されるため、図５に示すように、凸部１９の頂点とほぼ同じ高さのリブ２０を追加して、ガスコンロのような五徳のような構成を追加することにより安定させることができる。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

調理をしているときに、被加熱物から吹きこぼれた汁はトッププレート１上に広がる。このときにトッププレート１の表面が平面であると、センサ１４の上面にも汁が溜まり、被加熱物とトッププレート１の間に水が介在する状態となり、被加熱物の温度が１００℃以上に上昇しても隙間の水が沸騰するだけで、センサ１４は被加熱物の温度が上がっていると検知できない状況になることがある。これに対して、センサ１４上部に凸部１９を設けると、その部分には汁が溜まりにくくなり、誤検知を防ぐことができる。凸部１９が円錐台形の場合は、台形の平面に汁が溜まる恐れがわずかにあるが、これを球面状にすることにより、汁が溜まることがなくなる。また、被加熱物の底が加熱時に変形して中央内方にへこむ場合でも、凸部１９の形状により被加熱物の底とトッププレート１の距離が短いので、温度の追従性が平面で構成された場合より良い。

また、トッププレート１の表面側に凸部１９が構成されるので、視覚的にも、センサ１４の位置とセンサ１４上部の汚れの付着が判断しやすくなるため、使用者が掃除をする必要がある状態を判断しやすくなり、人為的にも汚れや汁の付着を防ぐことができる。

また、トッププレート１を部分的に薄くすることにより、断面形状の変化するコーナー部の機械的強度が低下してしまうが、凸部１９とすることにより、これを補強することができる。特に、球面形状にしてアーチ型を構成するときの強度が最も強いと考えられる。その結果、トッププレート１上に誤って被加熱物を落とした場合でも、トッププレート１が割れる可能性を低くすることができる。

また、トッププレート１の凹凸形状に合わせて底面を設計した専用の鍋などを組み合わせることにより、鍋などがトッププレート１に対して定位置に設置しやすくなり、反対に定位置に設置されないと始動しないようにすることも構成により可能となる。また、専用鍋と限定することにより、より細かい制御が可能となり、油の温度調整など細かな精度を必要とするものに有効になる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、トッププレート１に貫通させた穴２２を設け、ここにトッププレート１より良熱伝導性の平板状の別部材２１を装備して薄肉部１７を構成したものである。別部材２１としてはアルミなどの金属材料あるいは炭素（カーボン）の結合材料などが考えられる。

なお、別部材２１が導電性のあるものであるならば、センサ１４の導電部と接触しない様に構成を配慮する必要がある。また、異なる材料を結合させるため、熱影響による伸びにより結合部が離れないように、各熱膨張を十分に配慮した材料の選定や、結合方法を採用する必要がある。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

トッププレート１は強化された耐熱ガラスやセラミックスで構成されているため、熱が伝わりにくいが、本実施の形態の構成によれば、センサ１４上方の部分だけ熱伝導を単一材料で構成した時よりもさらに良化させた別部材２１を装備しているので、被加熱物の温度変化を即時に読み取ることができる。また、トッププレート１に凹部を設けて薄肉部１７とするよりも、別部材２１の材料選定によっては薄肉部１７の機械的強度を強化することも可能であり、薄肉部１７上に誤って被加熱物を落としたりした際にも薄肉部１７が割れる恐れが少なくなり、安全性の向上につながるものである。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、トッププレート１の表面側に凹部２３を設けて薄肉部１７とし、この凹部２３にトッププレート１より良熱伝導性の別部材２４を埋め込みトッププレート１の表面としたものである。別部材２４としてはアルミなどの金属材料あるいは炭素（カーボン）の結合材料などが考えられる。なお、凹部２３を設けることなく薄肉部１７を構成し（実施の形態１における薄肉部の構成）、この薄肉部１７のトッププレート表面側にトッププレート１より良熱伝導性の別部材２４を装備することであってもよい。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

トッププレート１は強化された耐熱ガラスやセラミックスで構成されているため、熱が伝わりにくいが、本実施の形態の構成によれば、センサ１４上方の部分は薄肉部１７となっており、ここにトッププレート１より良熱伝導性の別部材２４を埋め込んでいるので、被加熱物の温度変化を素早く読み取ることができる。また、トッププレート１に別部材２４を装備しているので、薄肉部１７の機械的強度を強化することが可能であり、薄肉部１７の上方に誤って被加熱物を落としたりした際にも薄肉部１７が割れる恐れがより少なくなり、安全性の向上につながるものである。なお、凹部２３を設けて別部材２４を埋め込んでいる場合は、別部材２４が装備されていてもトッププレート１の表面が面一となり、トッププレート１の表面の清掃などにおいて有利である。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、被加熱物の温度とセンサ温度の誤差を少なくして、センサ感度を良好にすることができ、より細かい精度で制御が可能となるので、卓上型を含め、据置型、組込み型などのトッププレートを介してセンサで温度検知している誘導加熱調理器全般に利用することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の斜視図 同誘導加熱調理器の内部構成を示す平面図 同誘導加熱調理器の要部の断面図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の要部の断面図 同誘導加熱調理器のトッププレートの斜視図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の要部の断面図 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の要部の断面図

符号の説明

１ トッププレート
５ 加熱コイル
１４ センサ
１８ 凹部
１９ 凸部
２１、２４ 別部材

Claims (8)

1. 鍋などの被加熱物を載置する平坦なトッププレートと、トッププレートの下方に配置して被加熱物を電磁誘導加熱する加熱コイルと、トッププレート裏面に当接して被加熱物の温度を検知するセンサとを備え、トッププレートのセンサとの当接部分を、他部より板厚を薄くした薄肉部とした誘導加熱調理器。
2. 薄肉部はトッププレート裏面に凹部を設けて形成した請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 薄肉部のトッププレート表面を隆起して凸部とした請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 凸部の表面は球面とした請求項３に記載の誘導加熱調理器。
5. 薄肉部は、加熱コイルの内周より内側とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. センサおよび薄肉部を複数設けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
7. 薄肉部は、トッププレートより良熱伝導性の別部材で構成した請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
8. 薄肉部のトッププレート表面側にトッププレートより良熱伝導性の別部材を装備した請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。

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