JP2012209101A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】トッププレート上への被加熱物からのふきこぼれを早期かつ確実に検知して、加熱手段に供給する高周波電流を制御することのできる安全で信頼性の高い誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】上面に天板塗装２０が設けられて被加熱物３０が載置されるトッププレート１０と、このトッププレート１０の下に配設されて被加熱物３０を加熱する加熱手段３と、加熱手段３に高周波電流を供給する駆動回路と、駆動回路を制御する操作制御部７と、加熱手段３の外周の一部に沿うようにトッププレート１０の下面に設けられた電極１５と、この電極１５と所定電位との間の静電容量を検知する静電容量検知部８とを有し、静電容量検知部８の計測結果に基いて操作制御部７により被加熱物３０からのふきこぼれを検知するように構成され、天板塗装２０の上面の電極１５と対向する静電容量領域１６の粗密状態を周辺の天板塗装２０に対して相違させた。
【選択図】図３

Description

本発明は、誘導加熱調理器に係り、より詳しくは、トッププレート上に載置した調理容器などからのふきこぼれを検知する手段を備えた加熱調理器に関するものである。

誘導加熱調理器において、被調理物が入れられた調理容器を加熱する際に、被調理物が沸点に達するなどして調理容器の外にふきこぼれることがある。このような場合、加熱電力を停止又は減少させることなく加熱を続けると、調理容器から次々と被調理物がふきこぼれて操作部にかかって操作できなかったり、吸排気口に侵入して清掃できなくなることなどがある。また、トッププレート上にふきこぼれた被調理物が熱によってトッププレートにこびりついてしまうことがあるなど、種々不都合が生じる。

このような問題を解決するために、調理容器などからのふきこぼれを検知する手段を備えた従来の誘導加熱調理器に、トッププレートの下面の加熱コイルの近傍に電極を配置し、電極と所定電位間の静電容量の変化からふきこぼれの発生を検知するようにしたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００８−１５９４９４号公報（第７−８頁、図１） 特開２０１０−１８２６５９号公報（第８−１０頁、図１、図２）

特許文献１の誘導加熱調理器は、加熱コイルの近傍や周辺に局所的に電極を配置しているため、電極が配置されていない所にふきこぼれがあると、ふきこぼれが操作部周辺に迫ってきたことを検知できないため、操作部が高温のふきこぼれ内容物で覆れてしまい、火力停止などの動作が出来ないばかりでなく、使用者が無理に火力停止などの操作をしようとすると火傷したりするおそれがあった。

また、特許文献２の誘導加熱装置は、図８に示すように、加熱コイルに対応してトッププレート１０の上面に設けた加熱口１１の縁部に沿うようにして、トッププレート１０の下面に電極１５を配置することにより、ふきこぼれを早期に検知できるようにしているが、流し台が傾いていたり、誘導加熱装置が傾いた状態で流し台に組込まれていると、ふきこぼれが電極１５上に到達しないことがあり、このため、ふきこぼれを確実に検知することができなかった。

このような問題を解決するために、加熱口を大きく囲うように加熱コイルの縁に沿って電極を配置すると、電極の面積が大きくなってコストが増嵩するばかりでなく、電極の上方に静電容量の検知時に外乱となる調理容器が載置されているため、誤検知が発生し易いという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、トッププレート上への被加熱物からのふきこぼれを早期かつ確実に検知して、加熱手段へ供給する高周波電流を制御することのできる安全で信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することを目的としたものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、上面に天板塗装が設けられて被加熱物が載置されるトッププレートと、該トッププレートの下に配設されて前記被加熱物を加熱する加熱手段と、該加熱手段に高周波電流を供給する駆動回路と、該駆動回路を制御する操作制御部と、前記加熱手段の外周の一部に沿うように前記トッププレートの下面に設けられた電極と、該電極と所定電位との間の静電容量を検知する静電容量検知部とを有し、前記静電容量検知部の計測結果に基いて前記操作制御部により前記被加熱物からのふきこぼれを検知するように構成され、
前記天板塗装のうち上面の前記電極と対向する静電容量領域の粗密状態を周辺の天板塗装に対して相違させたものである。

本発明によれば、トッププレート上にふきこぼれた液体が、電極の上方、すなわち静電容量領域に留まり易くなるため、トッププレートが傾いている場合やふきこぼれの量が少ない場合でも、液体を静電容量領域に導いて静電容量の変化にしたがってふきこぼれの発生を検知できるので、安全で信頼性の高い誘導加熱調理器を得ることができる。

本発明の実施の形態１に誘導加熱調理器の構成を示す分解斜視図である。 図１の要部のブロック図である。 図１の要部の断面説明図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の平面図である。 図４の他の例の要部の平面図である。 本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の要部の平面図である。 本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の要部の平面図である。 従来の誘導加熱調理器の平面図である。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示す図１〜図３において、１は誘導加熱調理器で、２は上部が開口された箱状の本体部、１０は本体部２の上部開口部上にこれを閉塞するように装着され、被調理物が入れられた調理容器３０など（以下、被加熱物という）が載置されるトッププレートである。

本体部２内には、被加熱物を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱手段である加熱コイル３ａ，３ｂ，３ｃ（以下、単に３と記すことがある）と、交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル３に高周波電流を供給する駆動回路４などが設けられている。なお、５は引出し式のグリルである。

トッププレート１０には、その上面の加熱コイル３ａ〜３ｃに対応した位置に、被加熱物３０を載置する位置を示すリング状の加熱口１１ａ，１１ｂ，１１ｃ（以下、単に１１と記すことがある）が印刷などにより設けられており、トッププレート１０の手前側には、各加熱コイル３ａ〜３ｃへの投入電力などを設定するための操作部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ（以下、単に１２と記すことがある）が設けられている。１３は表示部である。また、トッププレート１０の奥側には、本体部２内の加熱コイル３や駆動回路４を冷却するための冷却風を取入れるための吸気口１４ａと、冷却後の空気を排出する排気口１４ｂが設けられている。

図１では、加熱コイル３を三重リング状に巻いてリングの間に空間を設けた場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば、リング間に空間を設けない一重リング状のものや、同心的でない複数のリングを並べて１個の加熱コイル３を構成したものでもよく、また、その形状もリング状に限定するものではなく、楕円形状や四角形状であってもよい。さらに、本体部２に３個の加熱コイル３を設けた場合を示したが、１個又は４個以上であってもよく、一部に抵抗加熱ヒータなどを設けてもよい。
また、加熱口１１をリングで囲った場合を示したが、他の形状であってもよい。

トッププレート１０の下面の各加熱口１１ａ〜１１ｃの手前側には、加熱口１１ａ〜１１ｃに沿うように、したがって加熱コイル３の外周の一部に沿うように、ほぼ円弧状の電極１５が設けられている。また、本体部２の手前側上部には、各操作部１２ａ〜１２ｃに対応して、各操作部１２に接続された制御操作部７を有する操作部ケース６が設けられており、制御操作部７上又はこれに近接して、被加熱物３０からトッププレート１０上にふきこぼれが流出したときに、電極１５に生じる静電容量の変化を検知する静電容量検知部８が配設されている。
この静電容量検知部８は、図２に示すように、電極１５に生じた静電容量の変化を検知してその結果を操作制御部７に送り、操作制御部７はこれに基いて駆動回路４を制御し、加熱コイル３を駆動する。

電極１５はトッププレート１０の下面に、各加熱口１１ａ〜１１ｃの手前側に沿うようにして、例えば、導電体を塗布しあるいは接着などして形成されており、一端が静電容量検知部８に接続された導電部材９の他端が、トッププレート１０を本体部２に装着したときに電極１５に接触して電気的に接続されるようになっている。
これにより、電極１５はトッププレート１０上の導電体とコンデンサを形成し、その静電容量を導電部材９を介して静電容量検知部８が検知する。なお、電極１５はトッププレート１０の下面に設けられているが、各図面には、理解し易いように電極１５をトッププレート１０の上面に実線で示してある。

上記の説明では、加熱口１１の手前側に設けた１本の電極１５と、トッププレート１０上の導電体との間の静電容量を計測する場合を示したが、加熱口１１に対応して２本の電極１５を設け、この両電極１５の間の静電容量を計測するようにしてもよい。
このように構成することにより、被加熱物３０の誘導加熱時に生じる磁界などのノイズの影響を受けにくくすることができる。

また、トッププレート１０の上面には、図４に示すように、被加熱物３０がトッププレート１０に密着して動かなくなるのを防止するためや、被加熱物３０の落下などによりトッププレート１０が傷付くのを防ぐため、天板塗装２０が設けられてドットやストライブ状の溝が形成されている。
本実施の形態においては、トッププレート１０の下面に設けた電極１５に対応した位置及びその周囲（以下、この部分を静電容量領域１６という）の天板塗装２０の密度を、その周辺より荒く（疎に）し又はこの部分の天板塗装２０を省略したものである。図４には静電容量領域１６の天板塗装２０を省略した場合を示してある。

図５はトッププレート１０の天板塗装２０の他の例を示すもので、図５（ａ）の場合は、トッププレート１０の前後方向にトッププレート１０上にふきこぼれた液体が、静電容量領域１６の方向に向うように傾斜したストライブ状の複数の溝を有する天板塗装２０を設けたものである。
また、図５（ｂ）の場合は、トッププレート１０上を左右に横断するようなストライブ状の複数の溝を有する天板塗装２０を設けたものであり、いずれの場合も静電容量領域１６の天板塗装２０は省略してある。

次に、上記のように構成した本実施の形態の作用を説明する。
面積Ａの電極１５とトッププレート１０上の導電体との間の比誘電率（主として空気）をＫ、その距離をｄ、真空の誘電率をＫ０とすると、静電容量Ｃは、Ｃ＝Ｋ×Ｋ０×Ａ／ｄで求められる。
ふきこぼれがない状態では、電極１５の上方にはトッププレート１０を介し主として比誘電率１の空気が存在する。ふきこぼれが発生すると、電極１５と対向するトッププレート１０上（静電容量領域１６）に比誘電率８０の水分が流入するため、静電容量Ｃが急激に増加する。
このようにして、静電容量検知部８が静電容量Ｃの変化を検出することにより、ふきこぼれの有無を判定することができる。

このようなふきこぼれ検知手段を備えた誘導加熱調理器において、使用者が電源スイッチをＯＮして操作部１２を操作すると、操作制御部７により駆動回路４が駆動され、加熱コイル３に高周波電流が供給され、加熱コイル３に発生した高周波磁界により被加熱物３０の加熱が開始される。

被加熱物３０を加熱している間は、静電容量検知部８は一定の時間間隔で電極１５の静電容量Ｃの変化を検出し、ふきこぼれの発生の有無を判定する。静電容量Ｃが急激に増加したときはふきこぼれが発生したと判断し、静電容量検知部８は操作制御部７にふきこぼれ情報を送る。操作制御部７は、この情報に基いて加熱コイル３に供給する電流を停止するか又は減らすように駆動回路４を制御する。このとき、操作制御部７は警報を発するようにしてもよい。

本実施の形態によれば、トッププレート１０の上面の静電容量領域１６に周辺より荒い天板塗装を設け、又は静電容量領域１６の天板塗装を省略したので、トッププレート１０上にふきこぼれた液体が静電容量領域１６に流動かつ存在し易くなる。このため、組立時にトッププレート１０の水平度が保たれていない場合や、キッチンへの組込み時に本体部２の傾きが発生した場合でも、ふきこぼれを確実に検知することができる。

また、トッププレート１０上にふきこぼれた液体が、周辺の天板塗装２０より荒い天板塗装が施され、又は天板塗装を省略した静電容量領域１６に流れ易くなるため、ふきこぼれの検知精度を向上することができる。特に、静電容量領域１６の天板塗装を省略した場合は、その効果が大きい。

さらに、本実施の形態においては、図４、図５（ａ）に示すように、天板塗装２０により静電容量領域１６に向うようにストライブ状の溝を形成したので、トッププレート１０上にふきこぼれた液体が静電容量領域１６に導びかれ易くなり、検知精度をより向上することができる。
また、図５（ｂ）に示すように、天板塗装２０によりトッププレート１０の左右方向に横断するようにストライブ状の溝を形成すれば、トッププレート１０上にふきこぼれた液体が溝に沿って流れ、トッププレート１０の手前側に設けた操作部１２や、後部側に設けた冷却風の吸気口１４ａ、排気口１４ｂに向いにくくなるので、操作部１２による加熱の誤動作や故障の発生を防止することができ、信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態によれば、電極１５の位置に対応したトッププレート１０の静電容量領域１６の天板塗装の粗密状態を、周辺の天板塗装２０に対して変化させているので、使用者がトッププレート１０を見たときに、視覚的に電極１５の位置と形状（静電容量領域１６）を認識することができる。このため、誤って静電容量領域１６上に被加熱物３０を載置し、静電容量が変化して静電容量検知部８がふきこぼれが発生したと判断するのを防止することができるので、信頼性の高いふきこぼれ検知手段を得ることができる。

さらに、本実施の形態によれば、電極１５の面積が小さい場合やふきこぼれた液体の量が少ない場合においても、静電容量領域１６に設けた天板塗装を周辺の天板塗装２０に比べて粗にし又は省略したので、液体を確実に電極１５上に導くことができる。このため、電極１５を小形化することができてコストを低減できるばかりでなく、静電容量領域１６に被加熱物３０等が載置されることによって生じるふきこぼれの誤検知を防止することができる。

［実施の形態２］
図６は本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の要部の平面図である。なお、実施の形態１と同一又は同じ機能の部分には、これと同じ記号を付してある。
本実施の形態は、トッププレート１０の下面に設置した電極１５と対向するトッププレート１０の上面の位置及びその周囲、すなわち、静電容量領域１６の天板塗装２０ａを、その周辺の天板塗装２０より細かく（密に）形成したものである。なお、図には、トッププレート１０の上面の天板塗装２０により、トッププレート１０の前後方向にストライブ状の溝を形成した場合を示してある。

本実施の形態によれば、静電容量領域１６に周辺の天板塗装２０より密に天板塗装２０ａを設けたので、トッププレート１０上にふきこぼれた液体が電極１５の上方の静電容量領域１６に到達した場合、周辺の粗い天板塗装２０の部分に流出し難く、その位置に留まり易いようになっている。

本実施の形態においても、静電容量検知部８が被加熱物３０からのふきこぼれを検知し、これに基いて操作制御部７が駆動回路４を制御して、加熱コイル３に供給する高周波電流を停止し又は減少させる作用は、実施の形態１の場合と同様である。

本実施の形態によれば、実施の形態１の場合とほぼ同様の効果を得ることができるが、さらに、静電容量領域１６に周辺の天板塗装２０より密な天板塗装２０ａを設けたので、トッププレート１０上にふきこぼれた液体が電極１５上（静電容量領域１６）に留まり易くなり、トッププレート１０の水平度が保たれていない場合などにおいても、ふきこぼれの発生を確実に検知することができる。

特に、電極１５の静電容量の変化を一定時間間隔で計測する場合、未計測時にトッププレート１０上にふきこぼれた液体が、静電容量領域１６に留まることなく流出してしまった場合は、静電容量の変化を正確に捉えることができないが、本実施の形態によれば、このような場合にもふきこぼれた液体は静電容量領域１６内に確実に留まるので、静電容量の変化を常に確実に検知することができる。

［実施の形態３］
図７は本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の要部の平面図である。なお、実施の形態１，２と同一又は同じ機能の部分には、これと同じ符号が付してある。
本実施の形態は、トッププレート１０の下面に設けた電極１５と対向するトッププレート１０の上面の位置及びその周辺の静電容量領域１６の天板塗装２０ａを、周辺の天板塗装２０より荒くか又は省略し、この静電容量領域１６の手前側に静電容量領域１６に沿って設けた部分（以下、外周領域１７という）の天板塗装２０ａを、その周辺の天板塗装２０より細かく（密に）形成したものである。なお、図には、トッププレート１０上（静電容量領域１６及び外周領域１７を含む）に、左右方向に横断するストライブ状の天板塗装２０を設け、さらに、静電容量領域１６及び外周領域１７には、周辺の天板塗装２０と直交する方向に天板塗装２０ａを設けた場合が示してあるが、これに限定するものではない。

本実施の形態においても、静電容量検知部８が被加熱物３０からのふきこぼれを検知し、これに基いて操作制御部７が駆動回路４を制御して、加熱コイル３に供給する高周波電流を停止し又は減少させる作用は、実施の形態１，２の場合と同様である。

本実施の形態によれば、実施の形態１，２とほぼ同様の効果が得られるが、周辺の天板塗装２０より粗い天板塗装２０ａの静電容量領域１６の手前側に、密な天板塗装２０ａの外周領域１７をさらに設けたので、被加熱物３０からトッププレート１０上にふきこぼれた液体が静電容量領域１６内に留まり、これら周辺に流出するのを外周領域１７により阻止されるので、ふきこぼれ検知の信頼性をより高めることができる。

また、ふきこぼれた液体が静電容量領域１６内に留まり、ここからトッププレート１０上に流出して広がるのを防止できるので、操作部１２上に流れたり、吸気口１４ａや排気口１４ｂに流入することがないため、安全性、清掃性の高い誘導加熱調理器を得ることができる。

上記の説明では、流し台に組込んだビルドイン型の誘導加熱調理器に本発明を実施した場合を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、据え置き型や卓上型の加熱調理器にも実施することができる。

１ 誘導加熱調理器、２ 本体部、３ 加熱コイル、４ 駆動回路、５ グリル、６ 操作部ケース、７ 操作制御部、８ 静電容量検知部、９ 導電部材、１０ トッププレート、１１ 加熱口、１２ 操作部、１３ 表示部、１５ 電極、１６ 静電容量領域、１７ 外周領域、２０ 天板塗装、３０ 被加熱物。

Claims (7)

1. 上面に天板塗装が設けられて被加熱物が載置されるトッププレートと、該トッププレートの下に配設されて前記被加熱物を加熱する加熱手段と、該加熱手段に高周波電流を供給する駆動回路と、該駆動回路を制御する操作制御部と、前記加熱手段の外周の一部に沿うように前記トッププレートの下面に設けられた電極と、該電極と所定電位との間の静電容量を検知する静電容量検知部とを有し、前記静電容量検知部の計測結果に基いて前記操作制御部により前記被加熱物からのふきこぼれを検知するように構成され、
   前記天板塗装のうち上面の前記電極と対向する静電容量領域の粗密状態を周辺の天板塗装に対して相違させたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記静電容量領域の天板塗装を、周辺の天板塗装より粗く形成したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記静電容量領域の天板塗装を、周辺の天板塗装より密に形成したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
4. 前記静電容量領域の天板塗装を省略したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
5. 前記静電容量領域の手前側に該静電容量領域に沿って外周領域を設け、該外周領域の天板塗装を周辺の天板塗装より密に形成したことを特徴とする請求項１、２又は４記載の誘導加熱調理器。
6. 前記トッププレートの上面に設けた天板塗装により、該トッププレートの前後方向に、かつ前記静電容量領域の方向に向うように傾斜したストライブ状の溝を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
7. 前記トッププレートの上面に設けた天板塗装により、該トッププレートの左右方向に横断するストライブ状の溝を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。