JP2011124165A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱効率を保持しつつ誘導加熱調理器の加熱コイル上に温度センサーを取り付けるとともに、加熱を継続したときの被加熱調理容器と加熱コイルの温度分布の均一化を図ることを目的とする。
【解決手段】加熱コイル２４は、複数の素線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成するとともに、前記加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板２２の間に、前記センサーホルダー２９に支持された前記第１温度センサー３０を位置させるように配設した構成とすることにより、加熱コイル２４の全体と天板２２の隙間を大きくすることなく、加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板２２の間に、前記センサーホルダー２９に支持された第１温度センサー３０を位置させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加熱調理容器の異常過熱などを検知して安全性を高めるための温度センサーを備えた加熱調理器に関するものである。

近年、誘導加熱調理器は、負荷の温度を検出して所望の温度に自動調節する機能が要求されてきており、さらに油調理などにおいては、過熱による油発火を防止する機能が不可欠なものとなってきている。

従来、この種の誘導加熱調理器は、セラミック天板の下部の温度を検知して加熱動作を制御している。

図８は、従来の誘導加熱調理器を示すものである。図８（ａ）従来の誘導加熱調理器の要部上面図（ｂ）従来の誘導加熱調理器の要部断面図に示すように、この種の誘導加熱調理器の加熱コイル部は、アルミニウム製の熱伝導板４５をセラミック天板４６下部に位置する加熱コイル４７の上部直径方向に設けて、ばね４８でセラミック天板４６の裏面に押し当て、熱伝導板４５中央部の下面にサーミスタなどの温度センサー４９を設けて負荷鍋（被加熱調理容器）（図示せず）の温度をセラミック天板４６を介して検知し、制御回路（図示せず）に信号を送って、所定の温度になるように加熱動作を制御するように構成されている。

また、負荷鍋（被加熱調理容器）と加熱コイル間にて所望の箇所の温度を精度良く検知し、加熱コイルの発生する高周波磁界の影響を受けて誤動作する恐れのない正確で、追従性の良い温度調節機能を得るものもある（例えば、特許文献１参照）。

図９は、特許文献１に記載された従来の他の誘導加熱調理器の要部上面図を示すものである。図９に示すように、負荷鍋（被加熱調理容器）を誘導加熱する加熱コイル５０と、前記加熱コイル５０と前記負荷鍋（被加熱調理容器）との間に温度センサー５１を配設し、前記温度センサーと制御回路とを接続する２本の接続線５１ａを、前記加熱コイル５０上部にて互いに近接し固定して配線し、前記温度センサー５１およびこの温度センサー５１付近の前記接続線５１ａを前記加熱コイル５０の巻線の巻方向に沿って配設して構成している。

図９において、温度センサー５１およびこの温度センサー５１付近の接続線５１ａが、磁束密度が均一でそれに対応して負荷鍋（被加熱調理容器）の底温度が均一な加熱コイル６の巻線方向（円周方向）に沿っているので、温度センサー５１と、この温度センサー５１付近の接続線５１ａの温度はほぼ均一であり、温度センサー５１と、この温度センサー５１に接続された接続線５１ａとの熱の授受をするということがなく、負荷鍋（被加熱調理容器）の温度変化に対する温度センサー５１の応答性が良くなる。

また、温度センサー５１の接続線５１ａは、互いに近接しかつ固定して配設されているため、接続線５１ａの形成するループの開口面積が小さく、しかもばらつきの少ないものとなるので、このループに鎖交する加熱コイル５０の磁束の量は少なく一定となる。

したがって、接続線５１ａに誘起されるノイズ成分も少なくばらつきの少ないものとなり、温度センサー５１からの信号を受け取る制御回路へのノイズの影響が抑制されるものである。

特開平４−２４８２９０号公報

しかしながら、図８の従来の構成では、加熱コイル３に高周波電流を流して加熱したときの負荷鍋（被加熱調理容器）底の温度分布が、図８（ｃ）従来の誘導加熱調理器の天板上の負荷鍋底の温度分布図に示すように均一ではないのに対して、熱伝導板４５が負荷鍋（被加熱調理容器）下部に位置するセラミック天板４６の裏面の平均温度を測定することになるので、負荷鍋（被加熱調理容器）底で温度の最高となる箇所の温度上昇に対して温度センサー４９部分の追従性が良くない。

したがって、この温度センサー４９を油発火の防止のために負荷鍋（被加熱調理容器）底の温度を検知する温度センサーとして使用する際には不都合な場合があった。

また、加熱コイル４７からは、極めて強い高周波磁界が発生しているので、温度センサー４９と制御回路を接続するリード線４９ａに高周波ノイズが誘起され制御回路が誤動作する恐れがあった。

さらに、組み立て時に熱伝導板４５の端部がセラミック天板４６の裏面に引っかかったり、熱伝導板４５に微小なごみが付着したりして熱伝導板４５が傾き、間隙が熱伝導板４５とセラミック天板４６の間にでき、セラミック天板４６の温度の熱伝導板４５への伝達が悪くなって温度調節が正常にできない恐れがあり、最悪の場合には油の発火点以上に鍋の温度が上昇する可能性があるという課題を有していた。

また、図９の従来の他の誘導加熱調理器の要部上面図の構成では、天板と加熱コイル５０の間に温度センサー５１を配設するため、温度センサー５１を配設する場所の確保が困難でどうしても温度センサー５１の取付台の分、天板と加熱コイル５０の間を大きくしなければならず、加熱コイル５０が天板から遠ざかると、つまり、負荷鍋（被加熱調理容器）（被加熱調理容器）と加熱コイル５０の間が遠ざかると、加熱効率が下がるという課題があった。

また、磁束密度が均一でそれに対応して負荷鍋（被加熱調理容器）の底温度が均一になるような加熱コイル５０で加熱を続けると、最初は負荷鍋（被加熱調理容器）の底温度が均一であったとしても、すぐに、どうしても、熱の逃げ場の少ない中央部分が温度上昇してしまい、負荷鍋（被加熱調理容器）の中央部分の温度が高く周囲の温度が低くなってしまうようになり、調理ムラ等の心配があった。

また、同様に、加熱コイル５０自身の温度も、加熱するにつれて、自己発熱と、負荷鍋（被加熱調理容器）の底温度上昇の相乗効果で熱の逃げ場の少ない中央部分が温度上昇してしまい、加熱コイル５０の中央部分の温度が高く周囲の温度が低くなってしまうようになり、加熱コイル５０の耐熱等の心配があるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱効率を保持しつつ誘導加熱調理器の加熱コイル上に温度センサーを取り付けるとともに、加熱を継続したときの被加熱調理容器と加熱コイルの温度分布の均一化を図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、本体の上面に設けた天板と、前記天板の下方に設けられ前記天板上の被加熱調理容器を加熱する略円形状の加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、センサーホルダーに支持され被加熱調理容器の温度を前記天板を介して測定する第１温度センサーと、この第１温度センサーの出力に応じて前記加熱コイルの入力を制御する制御部とを備え、前記加熱コイルは、複数の導線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成するとともに、前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板の間に、前記センサーホルダーに支持された前記第１温度センサーを位置させるように配設した構成としている。

これによって、加熱コイルは、複数の導線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成してあるので、加熱コイルの中央部と外周部の厚さの段差分、隙間が大きくなるので、加熱コイルの全体と天板の隙間を大きくすることなく、加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板の間に、前記センサーホルダーに支持された第１温度センサーを位置させることができ、天板とコイル間距離を離すと効率が下がる課題もなくすことができる。

また、加熱コイルの上部に、第１温度センサーを位置させると加熱コイルの磁束による第１温度センサーの例えばリード部などの金属部が加熱されることによって、すなわち第１温度センサーの自己発熱によって第１温度センサーの温度が高くなり、測定したい天板を介した被加熱調理容器の温度にプラスされるため測定精度劣化する心配があったが、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、磁束密度を低い部分を設けて、そこに第１温度センサーを配設することで、第１温度センサーの自己発熱を低減し温度センサーの測定精度を向上することができ、安全性を向上することができる。

さらに、熱の放熱が少ないために、均一な加熱を続けると、被加熱調理容器内の被加熱調理物の中央部分の温度が高くなりやすいが、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、被加熱調理容器の中央部分の加熱を抑えるようになり、 被加熱調理物の中央部の加熱しすぎの心配を低減することができる。

また同様に、熱の放熱が少ないために、加熱コイル自身の温度分布が中央部分が高くなりやすく、加熱コイルの温度分布の不均一のために、加熱コイルの耐熱などの課題を生じる心配もあったが、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、 中央部と外周部の加熱コイル温度の分布を均一とすることができ、加熱コイルの中央部と外周部の厚さをバランスさせることで、加熱コイル温度の最高温度を下げることができるようになり、加熱コイルのコストダウン等が図れるようになる。

そしてさらに、加熱コイルは、複数の素線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成することで、中央部に集中する磁束密度のバランス化が図れ、加熱コイルのインダクタンスを高くなり、その分、加熱コイルの巻き数を減らすことができ、結果的に複数の素線の長さを短くでき、コストダウンが図れる。

本発明の誘導加熱調理器は、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、効率を下げずに加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板の間に、前記センサーホルダーに支持された第１温度センサーを位置させることができるようになるとともに、第１温度センサーの自己発熱を低減し温度センサーの測定精度を向上することができ、安全性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要部断面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の要部上面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の平面図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の制御ブロック図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の他の制御ブロック図 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上面図 （ａ）従来の誘導加熱調理器の要部上面図（ｂ）従来の誘導加熱調理器の要部断面図（ｃ）従来の誘導加熱調理器の天板上の負荷鍋底の温度分布図 従来の他の誘導加熱調理器の要部上面図

第１の発明は、本体の上面に設けた天板と、前記天板の下方に設けられ前記天板上の被加熱調理容器を加熱する略円形状の加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、センサーホルダーに支持され被加熱調理容器の温度を前記天板を介して測定する第１温度センサーと、この第１温度センサーの出力に応じて前記加熱コイルの入力を制御する制御部とを備え、前記加熱コイルは、複数の導線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成するとともに、前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板の間に、前記センサーホルダーに支持された前記第１温度センサーを位置させるように配設したものである。

これによって、加熱コイルは、複数の導線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成してあるので、加熱コイルの中央部と外周部の厚さの段差分、隙間が大きくなるので、加熱コイルの全体と天板の隙間を大きくすることなく、加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板の間に、前記センサーホルダーに支持された第１温度センサーを位置させることができるようになり、天板とコイル間距離を離すと効率が下がる課題もなくなる。

また、加熱コイルの上部に、第１温度センサーを位置させると加熱コイルの磁束による第１温度センサーの例えばリード部などの金属部が加熱されることによってすなわち第１温度センサーの自己発熱によって第１温度センサーの温度が高くなり、測定したい天板を介した被加熱調理容器の温度にプラスされるため測定精度劣化する心配があったが、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、磁束密度を低い部分を設けて、そこに第１温度センサーを配設することで、第１温度センサーの自己発熱を低減し温度センサーの測定精度を向上することができ、安全性を向上することができる。

さらに、熱の放熱が少ないために、均一な加熱を続けると、被加熱調理容器内の被加熱調理物の中央部分の温度が高くなりやすいが、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、被加熱調理容器の中央部分の加熱を抑えるようになり、 被加熱調理物の中央部の加熱しすぎの心配を低減することができる。

また同様に、熱の放熱が少ないために、加熱コイル自身の温度分布が中央部分が高くなりやすく、加熱コイルの温度分布の不均一のために、加熱コイルの耐熱などの課題を生じる心配もあったが、加熱コイルを中央部の厚さを薄くすることで、 中央部と外周部の加熱コイル温度の分布を均一とすることができ、加熱コイルの中央部と外周部の厚さをバランスさせることで、加熱コイル温度の最高温度を下げることができるようになり、加熱コイルのコストダウン等が図れるようになる。

そしてさらに、加熱コイルは、複数の導線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成することで、中央部に集中する磁束密度のバランス化が図れ、加熱コイルのインダクタンスを高くなり、その分、加熱コイルの巻き数を減らすことができ簡素化できるので、複数の素線の長さを短くでき、コストダウンが図れる。

第２の発明のは、特に、第１の発明においてセンサーホルダーの前記加熱コイルの略中央部分に第２温度センサーを配設して、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを同一の前記センサーホルダーに支持されるようにするとともに、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを一つのコネクタで結線するようにしたものである。これによって、センサーホルダーの前記加熱コイルの略中央部分に第２温度センサーを配設してあるので、第１温度センサーが何らかの異常で故障したとしても第２温度センサーで安全性を確保でき、また、第１温度センサーと第２温度センサーを同一のセンサーホルダーに支持してあるので、 第１温度センサーと第２温度センサの位置による温度差が安定し、第１温度センサーと第２温度センサーの立ち上がりおよび安定時の温度差によって、被加熱物の熱容量等が判別できるようになる。また、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを一つのコネクタで結線するようにしてあるので、構成が簡単となるうえに、第１温度センサーと前記第２温度センサーの配線間違いの心配もなくなる。

第３の発明は、特に、第２の発明においてセンサーホルダーの前記加熱コイルの略中央部分に第２温度センサーを配設して、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを同一の前記センサーホルダーに支持されるようにするとともに、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーのグランドを共通とし前記第１温度センサーと前記第２温度センサーのそれぞれの信号線を一つのコネクタに結線するようにしたものである。これによって、第１温度センサーと前記第２温度センサーのグランドを共通とし、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーのそれぞれの信号線を一つのコネクタに結線するようにした構成としてあるので、第２の発明の効果に加え、グランド用のリード線を一本減らすことができ簡素化できるので、コストダウンが図れる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の第１温度センサーのリード部とコネクタに結線されるリード線の接続部を、前記加熱コイルの略中央部分で前記加熱コイルが位置しない部分に配設したものである。これによって、第１温度センサーのリード部とコネクタに結線されるリード線の接続部を、前記加熱コイルの略中央部分で前記加熱コイルが位置しない部分に配設してあるので、リード線の接続部が加熱され、高温となって、酸化してリード線の接続部の導通不良等が生じる等の心配をなくすことができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明において第１温度センサーの近傍に位置する前記センサーホルダー下面と前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、応力で圧縮される断熱材を配設し、圧縮された前記断熱材の復元力で、前記センサーホルダーと一体化された前記第１温度センサーを前記天板に密着するようにした構成したものである。これによって、圧縮された前記断熱材の復元力で、前記センサーホルダーと一体化された前記第１温度センサーを前記天板に密着するようにしてあるので、バネによる上下機構などの複雑な機構部品を必要とせず、簡単で安価な構成で、第１温度センサーを前記天板に密着することができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明のセンサーホルダーは前記加熱コイルの中心を対称に前記第１温度センサーの支持部と略同一形状のダミー部分を形成したものである。これによって、センサーホルダーは前記加熱コイルの中心を対称に前記第１温度センサーの支持部と略同一形状のダミー部分を形成してあるので、センサーホルダーが何らかの原因で傾き天板に片当たりして第１温度センサーと天板に隙間を生じる危険性
が少なくなり、第１温度センサーを天板に密着することができる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明において第１温度センサーの近傍に位置する前記センサーホルダー下面と前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、前記加熱コイルからの磁束を遮断するフェライトを配設したものである。これによって、加熱コイルからの磁束の影響をさらに受けにくくなるので、第１温度センサーの自己発熱を低減して温度センサーの測定精度を向上することができ、安全性を向上することができる。

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要部断面図、図２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要部上面図、図３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平面図、図４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制御ブロック図、図５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他の制御ブロック図である。

図１〜図４において、本体２１の天面は、鍋などの被加熱調理容器２３を載置する天板２２で形成され、その一部に操作部２１ａが設けてあり、天板２２の内側には被加熱調理容器２３を加熱する略円形状の加熱コイル２４と、上記加熱コイル２４の運転や電源供給するインバータ部２５を制御する制御部２６が配置されていて、制御部２６が、インバータ部２５のスイッチング半導体をオン，オフしてインバータ部２５の高周波発振を制御するとともに発振動作の起動，停止も制御している。

上記インバータ部２５は、周波数変換装置の一つで、電源整流器，フィルタコンデンサ，共振コンデンサ，スイッチング半導体などを含み、商用電源２７を高周波電流に変換し、この高周波電流を加熱コイル２４に供給して、加熱コイル２４は被加熱調理容器２３の近傍で高周波磁界を発生し、被加熱調理容器２３の底を加熱するようになっている。

また、加熱コイル２４は、耐熱樹脂性のコイルベース２８上に載置されており、複数の素線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成してある。

尚、加熱コイル２４の厚さの薄い中央部と厚さの厚い外周部で生じる段差部を、勾配をもった直線あるいは曲線でテーパ形状となるようにエッジ部を生じないようになだらかに結んで形成してある。

これによれば、加熱コイル２４は、複数の素線をうず巻状に巻回され中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚く形成して、少なくともその断面形状が上面が凹状になるようにすると、加熱コイル２４作成時に、細線で形成されている複数の素線は厚さの変化する部分のエッジで一部が引っかかりやすく、うず巻状に巻回されて形成される加熱コイル２４に隙間や変形を生じたり、また、細線が傷つき断線する心配があった。

しかしながら、加熱コイル２４の厚さの薄い中央部と厚さの厚い外周部で生じる段差部を勾配をもった直線あるいは曲線でテーパ形状となるようにエッジ部を生じないようになだらかに結ばせるように形成してあるので、加熱コイル２４作成時に、複数の素線が引っかかる様なエッジが段差部になく、加熱コイル２４に隙間や変形を生じたり、また、細線が傷つき断線する課題がなくなる。

そして、上記加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の凹状部分と天板２２の間に、センサーホルダー２９に溝を設けてはめ込まれて固定支持された第１温度センサー３０を天板２２に密着して位置させるように配設してあり、上記センサーホルダー２９は、さらに加熱コイル２４の略中央部分の空間に第２温度センサー３１を天板２２に密着して位置させるように支持していて、センサーホルダー２９に第１温度センサー３０のリード部３０ａと第２温度センサー３１のリード部３１ａを一体化して、一つのコネクタで結線するようになっている。

尚、図５に示すように、第１温度センサー３０のリード部３０ａと前記第２温度センサー３１のリード部３１ａのグランドを共通とし第１温度センサー３０と第２温度センサー３１のそれぞれの信号線を一つのコネクタに結線するようにしてもよい。

これによれば、第１温度センサー３０のリード部３０ａと前記第２温度センサー３１のリード部３１ａのグランドを共通としてあるので、グランド用のリード線を一本減らすことができ簡素化できるので、コストダウンが図れるとともに、周囲に流れる高周波電流からのノイズの影響を受けるリード線を減らすことができる分、ノイズの影響を受けに難くすることができる。

また、上記第１温度センサー３０のリード部３０ａと第２温度センサー３１のリード部３１ａとコネクタに結線されるリード線の接続部３０ｂ、３１ｂは、前記加熱コイル２４の略中央部分で前記加熱コイル２４が位置しない部分に配設してあり、上記接続部が加熱コイル２４によって加熱されないようにするとともに、高温部となる天板２２と加熱コイル２４の間に位置しないようにしてあり、できるだけ高温とならない場所で接続するようにしている。

また、加熱コイル２４のほぼ中心に位置する部分のコイルベース２８にセンサーホルダー２９を繋止して、センサーホルダー２９がバネ機構３２で上下動自在に稼働して上方の天板２２に押しつられるように繋止手段３３が設けあり、上記第１温度センサー３０と第２温度センサー３１を天板２２に密着して位置させるようにしている。

なお、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１に天板２２からの熱伝達をよくするために、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１を溝にはめ込んだセンサーホルダー２９の上面には熱伝達を良くするためにシリコン樹脂製のコンパウンド（図示せず）が塗布されている。

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。

本体２１の天面は鍋などの被加熱調理容器２３を載置して、使用者が操作部２１ａを操作して、所定の条件で加熱を開始すると、制御部が、インバータ部２５を稼働させて高周波電流を加熱コイル２４に供給し、加熱コイル２４は被加熱調理容器２３の近傍で高周波磁界を発生して、被加熱調理容器２３の底を加熱するようになっている。

そして、被加熱調理容器２３の温度上昇を天板２２を介して第１温度センサー３０と第２温度センサー３１が受熱して、その温度に応じた出力を制御部２６へ送り、制御部２６は、使用者が設定した条件と合わせて、インバータ部２５で変換する高周波電流の出力や周波数を可変して加熱コイル２４に供給し、被加熱調理容器２３の加熱量を調整するようになっている。

例えば、使用者が操作部２１ａで設定した温度で加熱調理するときに、第１温度センサ
ー３０で検出した温度に数℃シフトした温度が被加熱調理容器２３の温度と想定し、使用者が設定した温度に被加熱調理容器２３の温度が近づけるように、第１温度センサー３０で検出した温度をフィードバックして、制御部２６は、インバータ部２５で変換する高周波電流の出力や周波数を可変して加熱コイル２４に供給し、被加熱調理容器２３の加熱量を調整する。

また、天ぷらなど高温で長時間調理に使用するときに、あまり高温になりすぎると、天ぷら油が発火して大変危険なため、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１のいずれかの検出した温度が、第１異常過熱検知温度レベルを超えると、インバータ部２５の稼働を停止するようになっている。

尚、被加熱調理容器２３の加熱量の調整を第１温度センサー３０で検出した温度をフィードバックして制御するようにしたが、これは、加熱開始時の立ち上がりの温度分布や、鍋などの被加熱調理容器２３が変形して、内側に反ってしまった場合、中央部分に近い方が被加熱調理容器２３の実際の温度より低くなる場合が想定されるためで、第２温度センサー３１で検出した温度をフィードバックするようにしてもよく、また、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１の検出した温度の平均でフィードバックするようにしてもよく、使用実態に合わせて、どのように設定してもよい。

ここで、加熱コイル２４の上部に、第１温度センサー３０を位置させると加熱コイル２４の磁束による第１温度センサー３０の例えばリード部などの金属部が加熱されることによって、すなわち、第１温度センサー３０の自己発熱によって第１温度センサー３０の温度が高くなり、測定したい天板２２を介した被加熱調理容器２３の温度にプラスされるため測定精度劣化する心配があったが、加熱コイル２４を中央部の厚さを薄くすることで、磁束密度を低い部分を設けて、そこに第１温度センサー３０を配設することで、第１温度センサー３０の自己発熱を低減し、温度センサーの測定精度を向上することができ、安全性を向上することができるようになる。

さらに、熱の放熱が少ないために、均一な加熱を続けると、被加熱調理容器２３内の被加熱調理物の中央部分の温度が高くなりやすいが、加熱コイル２４を中央部の厚さを薄くすることで、被加熱調理容器２３の中央部分の加熱を抑えるようになり、被加熱調理物の中央部の加熱しすぎの心配を低減することができる。

また同様に、熱の放熱が少ないために、加熱コイル２４自身の温度分布が中央部分が高くなりやすく、加熱コイル２４の温度分布の不均一のために、加熱コイル２４の耐熱などの課題を生じる心配もあったが、加熱コイル２４を中央部の厚さを薄くすることで、中央部と外周部の加熱コイル２４温度の分布を均一とすることができ、加熱コイル２４の中央部と外周部の厚さをバランスさせることで、加熱コイル２４温度の最高温度を下げることができるようになり、加熱コイル２４のコストダウン等が図れるようになる。

ここで、加熱コイル２４は天板２２を介して被加熱調理容器２３を加熱するので、できるだけ天板２２と加熱コイル２４の隙間は少ない方が効率は高くなり、隙間１ｍｍで効率は約１％変化すると云われている。

逆に、被加熱調理容器２３を加熱するときに、被加熱調理容器２３内に被加熱物がないとき、即ち、空焼きを行うと、被加熱調理容器２３が即座に温度上昇して、安全装置が作動する前に過熱状態となり、さらに、被加熱調理容器２３の伝熱で、加熱コイル２４までが過熱状態となり、加熱コイル２４が損傷するという心配があり、天板２２と加熱コイル２４の隙間を僅かに設けるようにしてある。

実験によれば、天板２２と加熱コイル２４の隙間を僅かに設けた状態、即ち隙間を１ｍｍから４ｍｍ設けた状態で、加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の厚さを、その厚さの厚い外周部の約２／３としたときに、加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の径は、加熱コイル２４の径方向の幅の５／１１〜７／１１の径方向の幅となるような径とすることで、被加熱調理容器２３底の径方向の温度分布および、加熱コイル２４の径方向の温度分布がほぼ同等となった。

これは、天板２２の材質や厚さ、また、加熱コイル２４の構成による熱移動条件など、周囲の条件で異なるため、構成に合わせて、加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の厚さや径を設定すればよい。

さらに、加熱コイル２４は、複数の素線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして、少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成することで、中央部に集中する磁束密度のバランス化が図れ、加熱コイル２４のインダクタンスも高くなり、その分、加熱コイル２４の巻き数を減らすことができ簡素化できるので、複数の素線の長さを短くでき、コストダウンが図れる。

また、センサーホルダー２９の前記加熱コイル２４の略中央部分に第２温度センサー３１を配設してあるので、第１温度センサー３０が何らかの異常で故障したとしても第２温度センサー３１で安全性を確保でき、また、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１を同一のセンサーホルダー２９に支持してあるので、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１の位置による温度差が安定し、第１温度センサー３０と第２温度センサー３１の立ち上がりおよび安定時の温度差によって、被加熱物の熱容量等が判別できるようになる。

また、前記第１温度センサー３０と前記第２温度センサー３１を一つのコネクタで結線するようにしてあるので、構成が簡単となるうえに、第１温度センサー３０と前記第２温度センサー３１の配線間違いの心配もなくなる。

そして、第１温度センサー３０のリード部３０ａとコネクタに結線されるリード線の接続部３０ｂを、前記加熱コイル２４の略中央部分で前記加熱コイル２４が位置しない部分に配設してあるので、リード部３０ａの接続部３０ｂが加熱され、高温となって、酸化して導通不良等が生じる等の心配がなくなる。

（実施の形態２）
図６は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の要部断面図、図７は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の要部上面図である。実施の形態１と同一部分は同一符号を付記して、その説明を省略し異なる部分のみを説明する。

図６〜図７において、センサーホルダー２９は前記加熱コイル２４の中心を対称に前記第１温度センサー３０の支持部と略同一形状のダミー部分２９ａを形成するとともに、センサーホルダー２９下面と前記加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、加熱コイル２４からの磁束を遮断するフェライト４１を配設してある。

また、センサーホルダー２９下面と前記加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、応力で圧縮される断熱材４２を配設し、圧縮された前記断熱材の復元力で、前記センサーホルダー２９と一体化された前記第１温度センサー３０を前記天板２２に密着するようにした構成としている。

この構成で、圧縮された前記断熱材４２の復元力で、前記センサーホルダー２９と一体
化された前記第１温度センサー３０を前記天板２２に密着するようにしてあるので、バネによる上下機構などの複雑な機構部品を必要とせず、簡単で安価な構成で、第１温度センサー３０を前記天板２２に密着することができるようになる。

また、センサーホルダー２９は前記加熱コイル２４の中心を対称に前記第１温度センサー３０の支持部と略同一形状のダミー部分２９ａを形成してあるので、センサーホルダー２９が何らかの原因で傾き天板２２に片当たりして第１温度センサー３０と天板２２に隙間を生じる危険性が少なくなり、第１温度センサー３０を天板２２に密着することができるようになる。

そして、第１温度センサー３０の近傍に位置する前記センサーホルダー２９下面と前記加熱コイル２４の厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、前記加熱コイル２４の磁力を遮断するフェライト４１を配設してあるので、加熱コイル２４からの磁束の影響をさらに受けにくくなるので、第１温度センサー３０の自己発熱を低減して温度センサーの測定精度を向上することができ、安全性を向上することができるようになる。

以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、加熱効率を保持しつつ誘導加熱調理器の天板と加熱コイル上の間に温度センサーを取り付けるとともに、加熱を継続したときの被加熱調理容器と加熱コイルの温度分布の均一化を図ることができるので、加熱コイルを用いる温度センサー付きの誘導加熱器全般に有効である。

２１ 本体
２２ 天板
２３ 被加熱調理容器
２４ 加熱コイル
２６ 制御部
２９ センサーホルダー
３０ 第１温度センサー
３０ａ 第１温度センサーのリード部
３０ｂ 第１温度センサーのリード部の接続部
３１ 第２温度センサー
３１ａ 第２温度センサーのリード部
３１ｂ 第２温度センサーのリード部の接続部
４１ フェライト
４２ 断熱材

Claims (7)

1. 本体の上面に設けた天板と、前記天板の下方に設けられ前記天板上の被加熱調理容器を加熱する略円形状の加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、センサーホルダーに支持され被加熱調理容器の温度を前記天板を介して測定する第１温度センサーと、この第１温度センサーの出力に応じて前記加熱コイルの入力を制御する制御部とを備え、前記加熱コイルは、複数の導線をうず巻状に巻回して中央部の厚さを薄く、外周部の厚さを厚くして少なくともその断面形状が上面が凹状になるように形成するとともに、前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分と前記天板の間に、前記センサーホルダーに支持された前記第１温度センサーを位置させるように配設した誘導加熱調理器。
2. 前記センサーホルダーの前記加熱コイルの略中央部分に第２温度センサーを配設して、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを同一の前記センサーホルダーに支持されるようにするとともに、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを一つのコネクタで結線するようにした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記センサーホルダーの前記加熱コイルの略中央部分に第２温度センサーを配設して、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーを同一の前記センサーホルダーに支持されるようにするとともに、前記第１温度センサーと前記第２温度センサーのグランド線を共通とし前記第１温度センサーと前記第２温度センサーのそれぞれの信号線を一つのコネクタに結線するようにした請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記第１温度センサーのリード部とコネクタに結線されるリード線の接続部を、前記加熱コイルの略中央部分で前記加熱コイルが位置しない部分に配設した請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記第１温度センサーの近傍に位置する前記センサーホルダー下面と前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、応力で圧縮される断熱材を配設し、圧縮された前記断熱材の復元力で、前記センサーホルダーと一体化された前記第１温度センサーを前記天板に密着するように構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記センサーホルダーは前記加熱コイルの中心を対称に前記第１温度センサーの支持部と略同一形状のダミー部分を形成した請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記第１温度センサーの近傍に位置する前記センサーホルダー下面と前記加熱コイルの厚さの薄い中央部の凹状部分との間に、前記加熱コイルからの磁束を遮断するフェライトを配設した請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。