JP2014175303A - 拡大した加熱範囲を有する電磁誘導加熱器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の誘導コイルにより、１つの食品容器を加熱するとき、加熱領域に応じ、複数の加熱領域を適切に加熱できる電磁誘導加熱器を提供する。
【解決手段】誘導コイル１２，１２は、少なくとも１つの食品容器を加熱するために、副加熱領域１２０にそれぞれ対応する箇所１２０１，１２０２に位置し、誘導コイルは、楕円断面を有し、支持プレート１１の内側に位置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁誘導加熱器、及び特に拡大した加熱範囲を有する電磁誘導加熱器に関係する。

電子産業の加速度的な発展及び進歩と共に、電気調理器、電磁調理器又は電子レンジといった多様な情報家電が食品を調理するために幅広く使用されている。その上、これらの情報家電は、次第に我々の日常生活に不可欠な電気機器になってきている。

たとえば、電磁調理器は、電磁誘導によって食品を調理するために使用される。電磁調理器の誘導コイルに電流が流れるとき、食品容器（例：鉄鍋、ステンレス鋼鍋又は金属鍋）といった導電体が時間変化する磁界内に配置される。その結果として、導電体を通過する磁束が時間変化し、そして磁束の変化に抵抗するために、渦電流が生成される。渦電流が抵抗体を流れるとき、熱が生成される。渦電流は、導電体（ｉ．ｅ．食品容器）を速く加熱できるため、食品容器内の食品を効果的に調理できる。

最近は、家庭用電磁調理器は、通常、複数の加熱領域を具備する。たとえば、電磁調理器は、複数の食品容器を同時に加熱するために、主加熱領域、第一の副加熱領域及び第二の副加熱領域を具備する。 第一の副加熱領域及び第二の副加熱領域は、主加熱領域の片側に位置する。その上、第一の副加熱領域及び第二の加熱領域は、食品容器を加熱するために独立して作動する。従来の電磁調理器は、食品容器が加熱されるときに対応する誘導コイルの温度をそれぞれ検知するために、第一の副加熱領域及び第二の副加熱領域に対応する第一の温度センサ及び第二の温度センサをさらに具備する。

従来、食品容器は、加熱されるために第一の副加熱領域又は第二の副加熱領域に、正確に配置されるべきであった。その上、食品容器の適切な形状又は大きさは、第一の副加熱領域又は第二の副加熱領域の対応する誘導コイルの配置によって制限される。すなわち、食品容器が、第一の副加熱領域又は第二の副加熱領域に正確に配置されない場合、又は食品容器が第一の副加熱領域又は第二の副加熱領域に別個に配置するのに大きすぎる場合、食品容器は、第一の副加熱領域及び第二の副加熱領域にまたがって広がるだろう。このような状況では、食品容器が効果的に加熱されない。食品容器が加熱される場合でも、第一の副加熱領域又は第二の副加熱領域に対応する誘導コイルによる食品容器の加熱ために有効な熱量は、とても小さく、そして対応する誘導コイルの無効電力及び電流量が増加する。その結果、誘導コイルが容易に焼き切れ、又は電力消費が増加する。

加えて、食品容器が第一の副加熱領域上で一定時間加熱された後、第二の副加熱領域へ移動された場合、第二の副加熱領域に対応する誘導コイルは、食品容器を加熱することができる。その上、第一の副加熱領域（比較的高温）及び第二の副加熱領域（比較的低温）の間に温度差がある。この温度差が規定値より大きい場合、電磁調理器の制御器は、第一の副加熱領域の誘導コイルを停止する。その結果として、第一の副加熱領域の誘導コイルが連続的に使用可能でないため、誘導コイルの無効電力及び電流量が減少される、そして誘導コイルの焼き切れの可能性が最小化される。

その上、食品容器が第一の副加熱領域から第二の副加熱領域へ移動されたとき、第二の副加熱領域の温度が加熱される食品容器の温度より小さいため、第二の温度センサによって検知された温度がその時点の加熱される食品容器の温度より低い。
このような状況において、電磁調理器の制御器は、第二の副加熱領域の誘導コイルが、第二の温度センサによって検知された温度に基いてより高い加熱エネルギで食品容器を加熱するおそれがある。
その結果として、食品容器内の食品は、簡単に焦げて、又は食品容器が場合により焼損する。加えて、誘導コイルの無効電力及び電流量は増加し、誘導コイルが焼き切れる。

よって、上記欠陥を取り除くために、拡大した加熱範囲を有する電磁誘導加熱器を提供する必要がある。

本発明は、断面及び複数の誘導コイルの配置を詳細に設計することによって、加熱範囲を増大するための電磁誘導加熱器を提供する。
電磁誘導加熱器が自由空間モードで作動する場合、複数の第一誘導コイルへ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギが、対応する食品容器の位置及び投影面積によって調整されてよい。
その結果として、食品容器が１の副加熱領域に正確に配置されない場合であっても、電磁誘導加熱器の損傷を引き起こす可能性が最小化され、食品容器を加熱する性能が高められる。

本発明は、また、異なった形状の様々な食品容器を高い加熱効率で加熱するための拡大された加熱範囲を提供するための電磁誘導加熱器を提供する。

本発明は、複数の誘導コイルに供給される電気エネルギを調整し、それによって加熱効率を高め、複数の誘導コイルの電力消費を削減する電磁誘導加熱器をさらに提供する。

本発明は、複数の誘導コイルの温度を検出するための温度センサを有し、それによって、複数の誘導コイルの過熱問題を回避し、電気機器を使用する安全性を高める電磁誘導加熱器をさらに提供する。

本発明の一形態として、電磁誘導加熱器が提供される。この電磁誘導加熱器は、支持プレート及び複数の第一誘導コイルを含む。支持プレートは、少なくとも１の食品容器を設置するための加熱領域を有する。加熱領域は、複数の副加熱領域を含む。第一誘導コイルは、少なくとも１の食品容器を加熱するための副加熱領域にそれぞれ対応する箇所に位置する。第一誘導コイルは、楕円断面を有し、そして支持プレートの内側に位置する。

本発明のもう一つの形態として、電磁誘導加熱器が提供される。この電磁誘導加熱器は、支持プレート及び複数の第一誘導コイルを含む。支持プレートは、少なくとも１の食品容器を設置するための加熱領域を有する。第一誘導コイルは、楕円断面を有し、支持プレートの内側に位置する。加熱領域は、複数の副加熱領域を具備し、そして第一誘導コイルは、少なくとも１の食品容器を加熱するための副加熱領域それぞれに対応する。少なくとも１の食品容器が副加熱領域に同時に配置される場合、食品容器は副加熱領域をそれぞれ覆う複数の投影面積を有する。第一誘導コイルに供給される電気エネルギは、副加熱領域を覆う少なくとも１の食品容器の投影面積の比率に基いて制御及び調整される。

本発明の上記内容は、後述の詳細な説明及び添付の図面を検討の後、当業者にとって直ちに明らかになるだろう。

図１は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器の外観を表す概略斜視図である。

図２は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器の２つの第一誘導コイル及び第二誘導コイルを表す概略断面図である。

図3は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器に使用される回路モジュールを表す概略回路ブロック図である。

図4は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器を表す概略断面図である（図中では食品容器が電磁誘導加熱器に配置されている）。

本発明は、特に後述の実施形態を参照して記載される。
本発明の好ましい実施形態の後述の記載は、実例及び記載の目的のみのため表示されることに注意すべきである。
包括的であること又は開示された精密な構造に制限されることは意図されない。

図１は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器の外観を表す概略斜視図である。図２は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器の２つの第一誘導コイル及び第二誘導コイルを表す概略断面図である。電磁誘導加熱器１の例は、電磁調理器を含むが、これに制限されない。図１及び図２に示すように、電磁誘導加熱器１は、支持プレート１１と、複数の第一誘導コイル１２とを具備する。支持プレート１１は、加熱領域１１０を有する。食品容器（不図示）は、加熱されるために加熱領域１１０に配置されてよい。本実施形態において、食品容器は導電体鍋（ｅ．ｇ．金属鍋）である。複数の第一誘導コイル１２は、楕円断面を有し、支持プレート１１の内側に位置する。加熱領域１１０は、複数の第一誘導コイル１２にそれぞれ対応する複数の副加熱領域１２０を具備する。本実施形態において、複数の第一誘導コイル１２は、互いに接触する。あるいは、他の実施形態において、複数の第一誘導コイル１２は、互いに分離されてよい。

図１及び図２を再度参照する。本実施形態において、電磁誘導加熱器１は、複数の加熱領域を具備する。電磁誘導加熱器１は、第二誘導コイル１３をさらに具備する。第二誘導コイル１３は、また支持プレート１１の内側に配置される。その上、第二誘導コイル１３の面積は、第一誘導コイル１２の面積より大きい。第二誘導コイル１３は、より大きい食品容器（不図示）を加熱するために使用される。第二誘導コイル１３のカバー範囲は、加熱領域１１１と同じくらいである。複数の第一誘導コイル１２は、第二誘導コイル１３の片側に位置するが、そこに制限されない。
本実施形態において、複数の第一誘導コイル１２は、楕円断面を有する２つの第一誘導コイル１２を備える。加熱領域１１０は、２つの第一誘導コイル１２それぞれに対応する２つの副加熱領域１２０（第一の副加熱領域１２０１及び第二の副加熱領域１２０２を含む）を具備する。第一誘導コイル１２及び副加熱領域１２０の数は、実際の必要性によって変化して良いことに留意する。これらの複数の第一誘導コイル１２は、楕円断面を有し、互いに接触する。従来の電磁誘導加熱器の円形の誘導コイルと比較して、楕円断面を有する第一誘導コイル１２はより有利である。たとえば、食品容器が加熱領域１１０の中間領域に配置される場合、２つの隣接した副加熱領域１２０及び食品容器の間の全体の接触面積が増加する。その結果として、食品容器を加熱する電磁誘導加熱器１の効率が高められる。その上、電磁誘導加熱器１は、異なった形状(ｅ．ｇ．四角い断面）を有する様々な食品容器を加熱するのに適切である。

その上、電磁誘導加熱器１は、電磁誘導加熱器１の運転を制御するための回路モジュールをさらに具備する。図３は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器に使用される回路モジュールを表す概略回路ブロック図である。図３に示すように、電磁誘導加熱器１の回路モジュール１４は、制御ユニット１４１と、第一の電源ユニット１４２と、温度センサ１４３と、ユーザ操作インターフェース１４５とを具備する。温度センサ１４３は、複数の第一誘導コイル１２の温度を検知するために使用され、それによって温度感知信号Ｓ１を生成する。第一の電源ユニット１４２は、複数の第一誘導コイル１２への電気エネルギを供給するために、複数の第一誘導コイル１２と電気的に接続される。その結果として、複数の第一誘導コイル１２は、電磁誘導によって食品容器を加熱する。制御ユニット１４１は、温度センサ１４３、第一の電源ユニット１４２、及びユーザ操作インターフェース１４５と電気的に接続される。温度センサ１４３からの温度感知信号Ｓ１に基いて、制御ユニット１４１は、第一の電源ユニット１４２へ制御信号Ｃ１を出す。第一の電源ユニット１４２から各第一誘導コイル１２へ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、制御信号Ｃ１に基いて制御及び調整される。ユーザ操作インターフェース１４５は、制御ユニット１４１と電気的に接続される。ユーザの入力に応じて、ユーザ操作インターフェース１４５は、制御ユニット１４１へ作動信号ａ１を出す。

本実施形態において、回路モジュール１４は、第二の電源ユニット１４６をさらに具備する。第二の電源ユニット１４６は、電気エネルギを第二誘導コイル１３へ供給するために制御ユニット１４１及び第二誘導コイル１３に電気的に接続される。その結果として、第二誘導コイル１３は、電磁誘導によって加熱領域１１１に置かれた食品容器（図１に示すように）を加熱できる。

あるいは、一実施形態において、回路モジュール１４は、加熱領域１１０上の少なくとも１の食品容器の位置および加熱領域１１０を覆う少なくとも１の食品容器の投影面積を検出し、それに応じて制御ユニット１４１への複数の検出信号を生成するための、第一誘導コイル１２の傍らにそれぞれ配置される複数の位置検知器（図３には不図示）をさらに具備する。

本発明において、電磁誘導加熱器１は、自由空間モードで作動してよい。自由空間モードにおいて、食品容器は、加熱領域１１０の任意の位置に配置されてよい。すなわち、食品容器は、第一の副加熱領域１２０１、第二の副加熱領域１２０２又はこれらの２つの副加熱領域１２０１及び１２０２の間の任意の位置に配置されてよい。食品容器が第一の副加熱領域１２０１又は第二の副加熱領域１２０２に配置される場合、第一の副加熱領域１２０１又は第二の副加熱領域１２０２に対応する誘導コイル１２は、食品容器を加熱することができる。食品容器が第一の副加熱領域１２０１及び第二の副加熱領域１２０２の間の中間領域に配置される場合、第一の副加熱領域１２０１及び第二の副加熱領域１２０２に対応する誘導コイル１２の一方または双方は、設定に基いて食品容器を加熱することができる。つまり、食品容器を複数の副加熱領域１２０の１つにあわせて配置する必要はない。電磁誘導加熱器１が自由空間モードにおいて作動する場合、複数の第一誘導コイル１２の各々に供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、支持プレート１１の加熱領域１１０上の食品容器の位置によって制御され、調整されてよい。その結果として、食品容器は、加熱領域１１０の任意の位置に配置されて加熱されることができ、食品容器を加熱する性能が高められる。

図４は、本発明の実施形態による電磁誘導加熱器の概略断面図を表す。この図中では、電磁誘導加熱器上に食品容器が配置されている。図３及び図４に示すように、この状況において、電磁誘導加熱器１の作動モードは、自由空間モードに切り替えられる。そして、食品容器２は、２つの副加熱領域１２０（すなわち、第一の副加熱領域１２０１及び第二の副加熱領域１２０２）のカバー部分の中間領域に配置される。それらは、２つの誘導コイル１２にそれぞれ対応する。食品容器２の位置に基いて、対応する第一誘導コイル１２の熱量が決定される。たとえば、第一の副加熱領域１２０１を覆う食品容器２の投影面積の第二の副加熱領域１２０２を覆う食品容器２の投影面積に対する比率によって、制御ユニット１４１が第一の電源ユニット１４２に制御信号Ｃ１を出す。第一の電源ユニット１４２から各々の第一誘導コイル１２へ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギが、制御信号Ｃ１に基いて調整される。その結果として、第一誘導コイル１２へ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、食品容器２の投影面積比率によって自動的に調整できる。

再び図３及び図４を参照する。２つの副加熱領域１２０（すなわち、第一の副加熱領域１２０１及び第二の副加熱領域１２０２）を覆う食品容器２の投影面積が第一の投影面積Ａ１及び第二の投影面積Ａ２と、それぞれ等しい。本実施形態において、第一の投影面積Ａ１は、第二の投影面積Ａ２より小さい。あるいは、他の実施形態において、第一の投影面積Ａ１は第二の投影面積Ａ２より大きい又は等しい。第一の投影面積Ａ１の第二の投影面積Ａ２に対する比率に基いて、制御ユニット１４１は、第一の電源ユニット１４２に制御信号Ｃ１を出す。第一の電源ユニット１４２から２つの第一誘導コイル１２へ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、制御信号Ｃ１に基いて、制御され、調整される。言い換えると、第一誘導コイル１２へ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、第一の副加熱領域１２０１を覆う食品容器２の投影面積の第二の副加熱領域１２０２を覆う食品容器２の投影面積に対する比率に基いて、自動的に制御され、調整され得る。

上述の議論により、食品容器２が１つの副加熱領域１２０上に正確に配置されない場合であっても、各々の第一誘導コイル１２へ供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、第一の投影面積Ａ１の第二の投影面積Ａ２に対する比率によ基いて自動的に調整され得る。その上、第一誘導コイル１２が楕円断面を有するため、食品容器２が加熱領域１１０の中間領域に配置される場合、２つの隣接した副加熱領域１２０及び食品容器２の間の全体の接触面積が増加する。結果として、食品容器２を加熱する電磁誘導加熱器１の効率が高められ、複数の第一誘導コイル１２は、より少ない無効電力しか生成しない。

他の実施形態においては、第一の副加熱領域１２０１を覆う食品容器２の第一の投影面積Ａ１がしきい値面積より小さい場合、食品容器２が第一の副加熱領域１２０１から第二の副加熱領域１２０２へ移動され、又は食品容器２の大部分が第二の副加熱領域１２０２に配置されたことを意味する。このような状況において、制御ユニット１４１は、第一の副加熱領域１２０１に対応する第一誘導コイル１２への電気エネルギの供給を止めるため、第一の電源ユニット１４２を制御して良い。言い換えると、食品容器２は、第二の副加熱領域１２０２に対応する第一誘導コイル１２によって直接加熱される。より少ない無効電力しか生成されないため、加熱性能は悪化せず、電力消費も大きく増加しない。

再び図２及び図３を参照する。電磁誘導加熱器１は、単一の温度センサ１４３を具備する。温度センサ１４３は、複数の第一誘導コイル１２の温度を検知するために、複数の第一誘導コイル１２の傍らに配置される。複数の第一誘導コイル１２の１つの温度がしきい値温度より高い場合、温度センサ１４３は、温度感知信号Ｓ１を制御ユニット１４１へ出す。温度感知信号Ｓ１に応じて、制御ユニット１４１は、第一の電源ユニット１４２へ制御信号Ｃ１を出す。このような状況において、制御ユニット１４１は、各複数の第一誘導コイル１２への電気エネルギを供給することを停止するために、第一の電源ユニット１４２を制御してよい。その間、食品容器２は、複数の第一誘導コイル１２によって、もはや加熱されることはない。第一誘導コイル１２が過熱されないため、第一誘導コイル１２又は電磁誘導加熱器１が損傷を引き起こす可能性が最小化され、そして電気機器を使用する安全性が高められる。

上記記載から、本発明は拡大した加熱範囲を有する電磁誘導加熱器を提供する。複数の第一誘導コイルの楕円形の断面及び配置によって、食品容器が加熱領域の中間領域に配置されるとき、２つの隣接した副加熱領域及び食品容器の間の全体の接触面積は増加する。その結果として、食品容器を加熱する電磁誘導加熱器の効率は、高められる。その上、電磁誘導加熱器は、異なった形状の様々な食品容器を加熱することに適する。その上、本発明の電磁誘導加熱器は、食品容器の位置及び投影面積を検出可能である。電磁誘導加熱器が自由空間モードにおいて作動する場合、複数の第一誘導コイルへの供給される加熱エネルギ又は電気エネルギは、食品容器の位置及び投影面積に基いて調整されてよい。その結果として、食品容器が１つの副加熱領域に正確に配置されない場合においても、電磁誘導加熱器の損傷を引き起こす可能性が最小化され、また、食品容器の加熱性能が高められる。電磁誘導加熱器は、複数の第一誘導コイルの温度を検知するための温度センサをさらに具備する。第一誘導コイルが過熱されないため、第一誘導コイル又は電磁誘導加熱器の損傷を引き起こす可能性は最小化され、電気機器を使用する安全性が高められる。

本発明は、現在考えられる最も実用的な及び好ましい実施形態に関して記載される一方、本発明は必ずしも開示された実施形態に制限されないと理解されるべきである。一方、すべての修正及び類似の構造を包含するように最も広範囲の解釈と一致するべき添付の特許請求の範囲の趣旨と範囲内で様々な修正及び類似の配置を包含することが意図される。

Claims (11)

1. 少なくとも１の食品容器を設置するための加熱領域を有する支持プレートと、
   前記加熱領域に設けられた複数の副加熱領域と、
   前記少なくとも１の食品容器を加熱するために、前記副加熱領域にそれぞれ対応する複数の第一誘導コイルと、を備え、
   前記第一誘導コイルは、楕円断面を有し、前記支持プレートの内側に位置する電磁誘導加熱器。
2. 前記電磁誘導加熱器は、電磁調理器であり、
   前記食品容器は、導電体鍋である
   請求項１に記載の電磁誘導加熱器。
3. 前記第一誘導コイルは、互いに接触し、且つ、前記支持プレートの内側に配置される
   請求項１に記載の電磁誘導加熱器。
4. 前記第一誘導コイルへ電気エネルギを提供するために前記第一誘導コイルと電気的に接続された第一の電源ユニットと、
   制御信号を生成するために前記第一の電源ユニットと電気的に接続された制御ユニットとを備え、
   前記制御信号に基いて、前記第一の電源ユニットから、前記第一誘導コイルへ供給される電気エネルギが調整される
   回路モジュールをさらに具備する請求項１に記載の電磁誘導加熱器。
5. 前記回路モジュールは、
   前記第一誘導コイルの温度を検知するために、前記第一誘導コイルの傍らに配置される温度センサをさらに具備する
   請求項４に記載の電磁誘導加熱器。
6. 前記温度センサによって検知される前記第一誘導コイルの１つの前記温度がしきい値温度より高い場合に、
   前記制御ユニットが前記第一の電源ユニットへ前記制御信号を出し、それによって前記第一の電源ユニットを制御して前記第一誘導コイルへ供給する電気エネルギを停止する
   請求項５に記載の電磁誘導加熱器。
7. 前記回路モジュールは、
   前記加熱領域上の前記少なくとも１の食品容器の位置及び前記加熱領域を覆う前記少なくとも１の食品容器の投影面積を検出し、
   それらに基いて前記制御ユニットへ複数の検出信号を生成するために、
   前記第一誘導コイルの傍らに配置される複数の位置検知器をさらに具備する
   請求項４に記載の電磁誘導加熱器。
8. 前記加熱領域は、第一の副加熱領域及び第二の副加熱領域を備え、
   ２つの前記第一誘導コイルが、前記第一の副加熱領域及び前記第二の副加熱領域それぞれに対応し、
   前記少なくとも１の食品容器が前記第一の副加熱領域及び前記第二の副加熱領域に同時に配置される場合、前記食品容器は前記第一副加熱領域を覆う第一の投影面積、及び前記第二副加熱領域を覆う第二の投影面積を有する
   請求項１に記載の電磁誘導加熱器。
9. 前記第一の電源ユニットから前記２つの第一誘導コイルへ供給される電気エネルギが、前記制御ユニットによって、前記第二の投影面積に対する前記第一の投影面積の比率に基いて制御及び調整される
   請求項８に記載の電磁誘導加熱器。
10. 前記支持プレートの内側、及び前記第一誘導コイルの片側に配置される
    第二誘導コイルをさらに具備する請求項１に記載の電磁誘導加熱器。
11. 少なくとも１の食品容器を設置するための加熱領域を有する支持プレートと、
    楕円断面を有し、前記支持プレートの内側に配置される複数の第一誘導コイルと、を備え、
    前記加熱領域は、複数の副加熱領域から構成され、
    前記第一誘導コイルは、前記少なくとも１の食品容器を加熱するための前記副加熱領域にそれぞれ対応し、
    前記少なくとも１の食品容器が前記副加熱領域に同時に配置される場合、前記食品容器は前記副加熱領域をそれぞれ覆う複数の投影面積を有し、
    前記第一誘導コイルへ供給される電気エネルギは、前記副加熱領域を覆う前記少なくとも１の食品容器の前記投影面積の比率に対応して制御及び調整される
    電磁誘導加熱器。