JP2012043647A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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Koji Sago
幸司 佐郷
Katsuharu Matsuo
勝春 松尾
Masayuki Aoki
政幸 青木
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Abstract

【課題】トップフレートとその下のタッチ検知部との密着性を確実にし、タッチ検知精度が高い誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】実施の形態は、トッププレート16の下面における操作部22と対向する部分に設けられたタッチ検知電極23〜26の静電容量の変化によりタッチ操作を検知する誘導加熱調理器2において、トッププレートのタッチ検知電極部分を下から受け止めるために筐体12の前部にフランジ部15を設け、フランジ部とタッチ検知電極との間にクッション材54を設け、クッション材にてタッチ検知電極をトッププレートの下面に押し当てるようにしたことを特徴とする。
【選択図】 図8

Description

実施の形態は、誘導加熱調理を行う誘導加熱調理器に関する。
この種の誘導加熱調理器は、筐体の内部に誘導加熱コイルと制御部とを備えると共に、筐体の上面開口にこれを覆うようにトッププレートを配設する構成である。そして、このトッププレートの前縁部の上面に例えば静電容量式の操作部を設け、その前縁部の下側にタッチ検知電極基板で成るタッチ検知部を設置している。そして、ユーザーが、操作部の該当するボタン表示部分にタッチすると、制御部がその下方の該当する位置の電極の静電容量の変化によりタッチ操作されたことを検知して該当する動作をさせるようにしている。
このような静電容量検知による操作入力方式の場合、トッププレートとその下のタッチ検知部との間にわずかな隙間が生じただけでもタッチ検知精度が低下する性質がある。
特開2007−3352A88号公報 特許第3741667号公報
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、トップフレートとその下のタッチ検知部との密着性を確実にし、タッチ検知精度が高い誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
実施の形態は、誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段を収容する筐体と、前記誘導加熱手段の上方において前記筐体の上開口縁に設置され、被加熱物をその上に載置するためのトッププレートと、前記トッププレートの前部に設けられた操作部とを備え、前記トッププレートの下面における前記操作部と対向する部分に設けられたタッチ検知電極の静電容量の変化によりタッチ操作を検知する誘導加熱調理器において、前記トッププレートのタッチ検知電極部分を下から受け止めるために前記筐体の前部にフランジ部を設け、前記フランジ部と前記タッチ検知電極との間にクッション材を設け、前記クッション材にて前記タッチ検知電極をトッププレートの下面に押し当てるようにした誘導加熱調理器を特徴とする。
第1〜第3の実施の形態の誘導加熱調理器のキッチンキャビネットに組み込んだ状態を示す斜視図。 第1〜第3の実施の形態の誘導加熱調理器のキッチンキャビネットに組み込んだ加熱調理器全体の縦断側面図。 第1〜第3の実施の形態の誘導加熱調理器のトッププレートを省略して示す平面図。 第1〜第3の実施の形態の誘導加熱調理器の誘導加熱コイルに関する電気的構成のブロック図。 第1〜第3の実施の形態の誘導加熱調理器におけるトッププレートの前側部分の平面図。 第1〜第3の実施の形態の誘導加熱調理器の前板部の部分を分解した状態の斜視図。 第1の実施の形態の誘導加熱調理器のトッププレートの前側部分の縦断側面図。 第1の実施の形態の誘導加熱調理器のトッププレートを下面側から見た斜視図。 第2の実施の形態の誘導加熱調理器のトッププレートを下面側から見た斜視図。 第3の実施の形態の誘導加熱調理器のトッププレートを下面側から見た斜視図。
以下、実施の形態を図に基づいて詳説する。
[第1の実施の形態]
まず、第1〜第3の実施の形態に共通の誘導加熱調理器2の全体的な構成を説明する。図1〜図3に示すように、誘導加熱調理器2は、キッチンキャビネット1に組み込まれた状態で使用される。加熱調理器2の調理器本体3は、キャビネット1に設けられた開口4に落とし込み状態に組み込まれている。この調理器本体3の下部には、ロースタ部5が設けられている。
図3に示すように、調理器本体3は、上面が開口しており、内部の手前側に加熱手段としての2つの誘導加熱コイル8、9が設けられ、また中央奥部に別の加熱手段として例えばラジエントヒータからなるヒータ10が設けられている。
図3〜図5、図7に示すように、調理器本体3内には、タッチ入力検出回路部11Aと表示回路部11Bとを一体化した主回路基板11が配設されている。この主回路基板11の表示回路部11Aには、多数の加熱強度表示用の発光ダイオード12d1〜12dnが実装されていると共に、例えば蛍光表示管からなる表示器13が実装され、さらに板ばねから成る複数(後述するタッチ検知電極26D1〜26Dn及び単一タッチ検知電極23D〜25Dの数と同数)の接続端子14が立設状態に実装されている。タッチ入力検出回路部11Bには、タッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnに対する手指のタッチを検出するためのコンデンサ、抵抗等のタッチ検出回路用部品が実装されている。そしてこの主回路基板11の前側端縁部にコネクタ11aが実装されている。
図7に示すように、発光ダイオード12d1〜12dnは発光案内部材12aに収容されていて、図5に示すように矩形状の表示形態となる。この発光ダイオード12d1〜12dnの数は後述のタッチ検知電極26D1〜26Dnの数と同数としている。
図2、図3、図6及び図7に示すように、調理器本体3の開口3aの周縁部にはフランジ部15が設けられており、このフランジ部15が前記キャビネット1の開口4の縁部に配置されている。図6に示すように、前側のフランジ部15は、逆Lアングル材の前板部15Aを筐体12の前上部にねじ止めすることによって形成されたものである。
さらに、図1、図2、図5〜図7に示すように、調理器本体3の上面には、開口3aを覆うように、つまり誘導加熱コイル8、9及びヒータ10を上方から覆うように、耐熱ガラス製のトッププレート16が設けられている。この場合、このトッププレート16の周縁部16aは調理器本体3より外側(前後方向及び左右方向)へ張り出しており、筐体12側のフランジ部15により支えられている。このトッププレート16において、左右の誘導加熱コイル8、9及びヒータ10の上方に対応する部位はそれぞれ円形の加熱部17、18、19とされている。表示部17a、18a、19aの内部領域が加熱部17、18、19に相当する。
図5に示すように、トッププレート16において、加熱部17、18の前側には、発光ダイオード12d1〜12dnからなる調理条件表示手段としての調理条件表示部20が形成されている。この調理条件表示部20の上側及び下側に、調理条件である加熱温度及び加熱強度を表示する加熱温度文字表示部21a及び加熱強度表示部21bが印刷形成されている。尚、表示器13も調理条件表示手段たるものである。
さらに、このトッププレート16の前縁部16a(調理器本体3より前方へ張り出した部分)の上面には、図5に示すように、加熱部17の前方に位置してタッチ入力部22、単一タッチ入力部23〜25がタッチ操作部として設けられている。タッチ入力部22は調理条件設定用である。タッチ入力部22は、手指のタッチ位置を任意に変更できる長さの領域(所定領域)を有する形態に、つまり長尺形態に、トッププレート16の上表面に印刷膜により形成されている。単一タッチ入力部23〜25は制御切換用であり、そのうち、単一タッチ入力部23は調理メニュー設定用、単一タッチ入力部24は電源オン用、単一タッチ入力部25は電源オフ用である。加熱モード設定用の単一タッチ入力部23は、通常加熱、天ぷら、炊飯などの調理に適した加熱モードを設定するためのものである。これらの単一タッチ入力部23〜25も、トッププレート16の上表面に印刷膜により形成されている。
トッププレート16の前縁部16aの下面側には、前記タッチ入力部22に対応して多数(複数)のタッチ検知電極26D1〜26Dnが設けられており、このタッチ検知電極26D1〜26Dnは、後述する電極基板38に導体パターンにより形成されていて、相互に手指による同時タッチ入力が可能な配置間隔で設けられている。この電極基板38にはシールドパターン39を施してあり、これによってノイズ耐性を高めている。尚、タッチ検知電極26D1〜26Dnはトッププレート16の下面側に存在するので、実際に手指がタッチすることはなく、上記「同時タッチ入力が可能な配置間隔」というのは、トッププレート16上面のタッチ入力部22に触れた時に、複数のタッチ検知電極が同時にタッチ入力状態となることが可能な配置間隔である。
図4には、1つの誘導加熱コイル8に関する概略的な電気的構成を示してある。調理条件設定手段、調理条件表示制御手段及び加熱制御手段である制御回路27は、マイクロコンピュータを含んで構成されている。この制御回路27には、インバータ制御回路28が接続されている。インバータ制御回路28は、誘導加熱コイル8に高周波電流を供給するインバータ29を制御する。さらに制御回路27には、タッチ入力検出回路30、表示器13、発光ダイオード12d1〜12dnが接続されている。
このタッチ入力検出回路30は、発振回路31と、この発振回路31から発振出力がそれぞれ与えられる個別検出回路32d1〜32dnとを備えて構成されている。
個別検出回路32d1〜32dnは、それぞれタッチ検知電極26D1〜26Dnに対するタッチ入力を検出するための回路であり、基本的に同一構成であるので、個別検出回路32d1について説明する。この個別検出回路32d1は、コンデンサ33と、タッチ検知電極26D1と、タッチ検知回路34とを有して構成されている。発振回路31の発振出力はコンデンサ33、タッチ検知電極26D1、及びコネクタ14を介してタッチ検知回路34に与えられるようになっている。
タッチ検知回路34は、ダイオード35と、抵抗36とチャージコンデンサ37とを有した構成である。図4、図7に示すように、タッチ検知回路34の入力端子であるダイオード35のアノードは、タッチ検知電極26D1にコネクタ14を介して接続されている。このダイオード35のカソードとアースとの間に、抵抗36とチャージコンデンサ37とが並列に接続され、出力端子であるカソードとチャージコンデンサ37の接続点が制御回路27に接続されている。抵抗36とチャージコンデンサ37それぞれのグランド端子は、近接する位置の筐体12の金属製の板部材26にグランド線50、グランド接続部51により接続されている。
個別検出回路32d1〜32dnは、それぞれタッチ検知電極26D1〜26Dnに対するタッチ入力を検出するための回路であり、基本的に同一構成であるので、個別検出回路32d1について説明する。この個別検出回路32d1は、コンデンサ33と、タッチ検知電極26D1と、タッチ検知回路34とを有して構成されている。発振回路31の発振出力はコンデンサ33、タッチ検知電極26D1、及びコネクタ14,11aを介してタッチ検知回路34に与えられるようになっている。
トッププレート16上のタッチ入力部22において、このタッチ検知電極26D1の真上あるいは若干ずれた位置部分に人体の手指がタッチすると、人体とタッチ検知電極26D1とが静電容量結合するものである(人体とタッチ検知電極26D1との間の静電容量が変化して微弱電流が流れる)。これにより、タッチ検出回路34の出力電圧34vが変化(低下)し、制御回路27は、この出力電圧34vが設定値以下になったか否かを判断し、以下となったことをもってタッチ有りと判定する(タッチ判定機能)。他の個別検出回路32d2〜32dnもタッチ検知電極26D2〜26Dnに対して該個別検出回路32d1と同様に構成されている。
各タッチ検知電極26D1〜26Dnは、調理条件表示部20と対応させて設けてあり、各タッチ検知電極26D1〜26Dnは、図5に示すように、左側のものから右側へ、順次、調理条件(加熱強度あるいは加熱温度)を大なる方向へ設定するようになっている。
単一タッチ入力部23〜25に対応するトッププレート16下面側には、単一タッチ検知電極23D〜25Dが設けられており、この単一タッチ検知電極23D〜25Dも電極基板38の上面に形成されている。この場合、この単一タッチ検知電極23D〜25Dの配置間隔は、タッチ検知電極26D1〜26Dn相互の配置間隔よりも広く設定されて誤検出防止が図られている。これら単一タッチ検知電極23D〜25Dの個別検出回路23A〜25Aは、タッチ検知電極26D1〜26Dnの個別検出回路32d1〜32dnと同じ回路構成と同じであり、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
ここで、例えば単一タッチ入力部23に対するタッチ操作(手指のタッチ操作)により「通常加熱」が選択されると、タッチ入力部22により加熱強度が設定されることになる。すなわち、ユーザーがタッチ入力部22の適宜箇所に手指をタッチさせると、このタッチ入力部22の下方部のタッチ検知電極26D1〜26Dnのいずれか、又は隣り合うタッチ検知電極が静電結合されて微弱電流が流れ、これにより、各個別検出回路32d1〜32dnのいずれかのタッチ検出回路34の出力電圧34vが変化し、制御回路27が、その出力電圧34vを基準値と比較して、タッチ検知電極26D1〜26Dnのいずれか又は隣り合うタッチ検知電極にユーザーがタッチしたことを検出する。そして、検出したタッチ検知電極の位置場所に応じて加熱強度を設定する。そして、発光ダイオード12d1〜12dnを当該タッチ検知電極の位置に応じた調理条件表示パターンにて発光させて調理条件表示部20に表示させる。
次に、回路基板の機械的な組み付け構造について説明する。図4におけるタッチ入力検出回路30のうち発振器31、コンデンサ33、タッチ検知電極26D1〜26Dn、コネクタ14までの回路部品、また単一タッチ入力回路23〜25の個別タッチ検出回路23A,24A,25Aそれぞれのコンデンサ33、タッチ検知電極23D,24D,25D、コネクタ14までの回路部品は、すべて1つの電極基板38上に実装されている。そして、図4における個別検出回路32da〜32dnそれぞれのタッチ検知回路34、また単一タッチ検出回路23A〜25Aそれぞれのタッチ検知回路34、表示器13及び発光ダイオード12d1〜12dn、そして制御回路27は、別の一体化された主回路基板11上に実装されている。
図7、図8に示すように、電極基板38はトッププレート16の前縁部16aの下面に枠状の下部枠52により保持された形態に取着されている。この下部枠52は、トッププレート16に例えば接着などにより固着されている。この電極基板38に上面にはタッチ入力部22,23〜25に対向するようにタッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnが導体パターンにより形成されていて、このタッチ検知電極はスルーホール及び接続導体パターンを介して基板対基板型のコネクタ14に導通されている。
筐体12の前上部において、主回路基板11の近傍の一部は開口されており、この前面開口部12kには、筐体12に対して着脱可能な金属の逆Lアングルの前板部15A(図6参照)がねじ止めされ、フランジ部15を構成している。そして、主回路基板11のグランドに一端が接続されているグランド線50はその他端を前板部15Aのグランド接続部51にねじ止めしてアースしている。このように、近接する金属部分にアースすることにより、ノイズ耐性を高めることができる。
仕切板13上に基板ホルダー24aが設けてあり、ここに主回路基板11が設置されている。主回路基板11は、上述したように、表示器13、発光ダイオード12d1〜12dn、タッチ検知回路34、そして制御回路27の実装した基板である。
電極基板38上のコネクタ14と主回路基板11上のコネクタ11aとの間は、可撓性の接続線を有するワイヤハーネスコネクタ65により接続している。このような主回路基板11を採用することにより、特に発光ダイオードを実装するダイオード基板とタッチ検知回路部品を実装するセンサー基板とを別体として用意するよりも基板点数の削減、またハーネス部品の削減が図れる。
電極基板38上に実装されている個別タッチ検知電極26D1〜26Dnについては1つのブロック38Aにまとめ、また個別タッチ検知電極23D〜25Dについても1つのブロック38Bにまとめてある。このように、電極群をその使用目的に応じて複数のエリアに分けてそれぞれのエリアにまとめて実装し電極ブロック38A,38Bとブロック化することにより、接続線を短くでき、ノイズ耐性の向上が図れる。
次に、図7、図8を用いて本実施の形態の特徴部分を説明する。下部枠52には、左右それぞれのタッチ検知電極23D〜25Dのパターンを1つのブロック、タッチ電極26D1〜26Dnのパターンを別の1つのブロックとし、左右のこれらのブロック毎に対応する部分に対応するサイズの長四角のくり抜き部53を形成してある。そして、この各くり抜き部53にその形状に応じた薄い長四角のクッション材54を配置している。クッション材54の素材はシリコンスポンジ若しくはCRスポンジ等が適している。
このクッション材54の採用により次のようなメリットがある。すなわち、トッププレート16を加熱器本体3の上から取り付ける時に、筐体12の前部に取り付けた前板部15Aにより構成されるフランジ部15が下部枠52を下から受け止め、この際にクッション材54がフランジ部15により下部枠52に押し付けられ、電極基板38のタッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnそれぞれをトッププレート16の下面に密着させる。例えば、クッション材54の厚みを3mmとし、トッププレート16を正規の位置に組み付けた状態でその重みによりクッション材54が変形して1mmまで薄くなる設計であれば、フランジ部15と電極基板38のタッチ検知電極との距離が1mm開いても、クッション材54によりまだ1mm分の押圧密着させる力が残ることになる。こうして、トッププレート16の下面に各タッチ検知電極が確実に密着することにより、精度の良いタッチ検知が可能となる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態の誘導加熱調理器2について説明する。本実施の形態の誘導加熱調理器2について、加熱器本体3の構造、回路構成、またトッププレート16の上表面の構成は第1の実施の形態と同様であり、図1〜図6に示したものである。そして、本実施の形態の特徴は、図9に示すトッププレート16の下面側の構成にある。すなわち、第1の実施の形態で採用したトッププレート16と同様にその前縁部16aの下面に枠状の下部枠52により保持された形態に取着されている。この下部枠52は、トッププレート16に例えば接着などにより固着されている。この電極基板38に上面にはタッチ入力部22,23〜25に対向するようにタッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnが導体パターンにより形成されていて、このタッチ検知電極はスルーホール及び接続導体パターンを介して基板対基板型のコネクタ14に導通されている。そして、本実施の形態の場合、第1の実施の形態と同様の下部枠52には、左右それぞれのタッチ検知電極23D〜25Dのパターンを1つのブロック、タッチ電極26D1〜26Dnのパターンを別の1つのブロックとし、左右のこれらのブロック毎に対応する部分に対応するサイズの長四角のくり抜き部53を形成してある。そして、この各くり抜き部53に複数の細くて薄い長四角のクッション材54a,54bの2本をに並置している。クッション材54a,54bの素材は第1の実施の形態と同様であり、シリコンスポンジ若しくはCRスポンジ等が適している。
本実施の形態にあっては、次のようなメリットがある。寸法のばらつきにより電極基板38の手前側と奥側とでクッション材に対する抑える力が異なる場合があり得る。そのような場合を想定すれば、手前側と奥側とでクッション材を別々のものにし、押さえる力が弱い側のクッション材の厚みを厚くした方が電極に対する押さえる力が均一になる。そのため、2本のクッション材54a,54bを用いる場合、押さえる力が弱い側、例えば、前側が弱いのであれば、前側のクッション材54aの厚みを奥側のクッション材54bの厚みよりも厚くすることにより、押さえる力を均一化できる。
尚、いずれの実施の形態にあっても、製品により、製造工程の関係上、その他の要因により、部分的にクッション材の押さえる力が弱くなる部分が出る場合、該当する部分では厚みが等しいクッション材を2枚重ねて配置する、あるいは押さえる力の違いに応じて厚みの異なるクッション材を配置する、厚みの異なるクッション材を2枚あるいは複数枚重ねて配置する等で対応することができる。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態の誘導加熱調理器2について説明する。本実施の形態の誘導加熱調理器2について、加熱器本体3の構造、回路構成、またトッププレート16の上表面の構成は第1の実施の形態と同様であり、図1〜図6に示したものである。そして、本実施の形態の特徴は、図10に示すトッププレート16の下面側の構成にある。
第1、第2の実施の形態と同様に、電極基板38はトッププレート16の前縁部16aの下面に枠状の下部枠52Aにより保持された形態に取着されている。この電極基板38に上面にはタッチ入力部22,23〜25に対向するようにタッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnが導体パターンにより形成されている。
下部枠52Aにはタッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnの導体パターンそれぞれに対向する位置に浅いくり抜き部53Aが形成してあり、それぞれのくり抜き部53Aにはクッション材54Aを嵌め込んである。このクッション材54Aには、シリコンスポンジ若しくはCRスポンジが適している。
このクッション材54Aの採用により、第1、第2の実施の形態と同様に、トッププレート16を加熱器本体3の上から取り付ける時に、筐体12の前部に取り付けた前板部15Aにより構成されるフランジ部15が下部枠52Aを下から受け止め、この際にクッション材54Aがフランジ部15により下部枠52Aに押し付けられ、電極基板38のタッチ検知電極23D〜25D,26D1〜26Dnそれぞれをトッププレート16の下面に密着させることができる。
加えて、本実施の形態では、タッチ検知電極毎にクッション材54Aを設けているので、タッチ検知電極毎の押さえる力が不均一であった場合、その力の不均一さに応じ、弱く押さえる電極部分に対しては厚みを増やしたクッション材を当てることができ、それによって個々の電極毎に均一な力で押さえることができるようになるメリットがある。
尚、本発明は上記実施の形態に限定されず、トッププレートと調理器本体の操作部のレイアウト、誘導加熱コイルの数、ヒータの要否等は任意である。
1 キャビネット
2 誘導加熱調理器
3 調理器本体
3a 上面開口
4 開口
8,9 誘導加熱コイル
10 ヒータ
11 主回路基板
11a コネクタ
11A タッチ入力検出回路部
11B 表示回路部
12 筐体
12d1〜12Dn 発光ダイオード
14 コネクタ
15 フランジ部
15A 前板部
16 トッププレート
17〜19 加熱部
22 タッチ入力部
23〜25 単一タッチ入力部
23〜25 個別タッチ検知電極
26D1〜26Dn タッチ検知電極
27 制御回路
28 インバータ制御回路
29 インバータ
31 発振回路
32d1〜32dn 個別検出回路
33 コンデンサ
34 タッチ検知回路
35 ダイオード
36 抵抗
37 チャージコンデンサ
38 電極基板
39 シールドパターン
50 グランド線
51 グランド接続部
52,52A 下部枠
53,53A くり抜き部
54,54A,54a,54b クッション材

Claims (2)

  1. 誘導加熱手段と、前記誘導加熱手段を収容する筐体と、前記誘導加熱手段の上方において前記筐体の上開口縁に設置され、被加熱物をその上に載置するためのトッププレートと、前記トッププレートの前部に設けられた操作部とを備え、前記トッププレートの下面における前記操作部と対向する部分に設けられたタッチ検知電極の静電容量の変化によりタッチ操作を検知する誘導加熱調理器において、
    前記トッププレートのタッチ検知電極部分を下から受け止めるために前記筐体の前部にフランジ部を設け、前記フランジ部と前記タッチ検知電極との間にクッション材を設け、前記クッション材にて前記タッチ検知電極をトッププレートの下面に押し当てるようにしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
  2. 前記タッチ検知電極は、電極基板上に実装し、前記電極基板を前記トッププレートの下面の前部に設置し、前記電極基板を固定するように前記トッププレートの下面に下部枠を取り付け、前記下部枠における前記タッチ検知電極に対応する部分にくり抜き部を設けて、前記くり抜き部に前記クッションを配置し、前記クッション材にて前記タッチ検知電極をトッププレートの下面に押し当てるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱調理器。
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