JP3006100B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温度センサーを備
えた誘導加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、誘導加熱調理器には、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。

【０００３】従来、この種の誘導加熱調理器の加熱コイ
ル部は、３（ａ）および（ｂ）に示すように、アルミニ
ウム製の熱伝導板１をセラミック天板２下部に位置する
加熱コイル３の上部直径方向に設けて、ばね４でセラミ
ック天板２の裏面に押し当て、熱伝導板１中央部の下面
にサーミスタなどの温度センサー５を設けて負荷鍋（図
示せず）の温度をセラミック天板２を介して検知し、制
御回路（図示せず）に信号を送って加熱動作を制御し所
定の温度になるように構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の誘導
加熱調理器の構成では、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底の温度分布が、３（ｃ）に
示すように均一ではないのに対して、熱伝導板１が負荷
鍋下部に位置するセラミック天板２の裏面の平均温度を
測定することになるので、負荷鍋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５部分の追従性が
良くない。したがって、この温度センサー５を油発火の
防止のために負荷鍋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。

【０００５】また、加熱コイル３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５と制御回
路を接続するリード線５ａ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。

【０００６】さらに、組み立て時に熱伝導板１の端部が
セラミック天板２の裏面に引っかかったり熱伝導板１に
微小なごみが付着したりして熱伝導板１が傾き、間隙が
熱伝導板１とセラミック天板２の間にでき、セラミック
天板２の温度の熱伝導板１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もあった。

【０００７】またさらに、油の発火温度は３００℃以上
なので、熱伝導板１が正常にセラミック天板２に隙間な
く接して機能が正常に機能しているかどうかを、機器を
組み立てた後に動作してチェックするのはかなりの手間
を必要とするという問題があった。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するもの
で、負荷鍋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さで、追従性の良い温
度調節機能を得ることを第１の目的としている。

【０００９】第２の目的は、油調理など高温での温度調
節に用い、負荷温度を検知する温度センサーが、正しく
被側定物に当接しているかどうかを誘導加熱調理器の組
み立て作業後に容易にチェックできるようにすることに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そして上記第１の目的を
達成するために本発明の誘導加熱調理器の第１の課題解
決手段は、負荷鍋を誘導加熱する加熱コイルと、この加
熱コイルに高周波電流を供給する周波数変換装置と、前
記加熱コイルと前記負荷鍋との間に配設された温度セン
サーと、この温度センサーの出力に応じて前記周波数変
換装置の出力を制御する制御回路とを備え、前記温度セ
ンサーと前記制御回路とを接続する接続線を、前記加熱
コイル上部にて前記温度センサーに近接させるべく折り
返し、溝を有する保持板にはめ込んで固定してなるもの
である。

【００１１】また第２の目的を達成するために本発明の
第２の課題解決手段は、負荷鍋を載置する天板と、前記
負荷鍋を誘導加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに
高周波電流を供給する周波数変換装置と、前記天板の裏
面の温度を検知する複数の温度センサーと、この温度セ
ンサーの出力に応じて表示装置に信号を出力するあるい
は前記周波数変換装置の出力を制御する制御回路とを備
え、前記複数の温度センサーは同一保持板にて保持され
るとともに、少なくともその一つが人のやけどを感ずる
最低温度ないしは水の沸騰温度以上になれば前記温度セ
ンサーの信号によって前記制御回路が動作しそれに応じ
て表示する表示装置を配設したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の誘導加熱調理器は、上記
した第１の課題解決手段の構成により、温度センサーと
この温度センサー付近の接続線の温度はほぼ均一であ
り、温度センサーとこの温度センサーに接続された接続
線との熱の授受をするということがなく、負荷鍋の温度
変化に対する温度センサーの応答性が良くなる。

【００１３】また温度センサーの接続線は、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の磁束
の量は少なく一定となる。したがって、接続線に誘起さ
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。

【００１４】また、上記した第２の課題解決手段の構成
により、温度センサーの保持板が正常に天板に接して天
板の温度を検知している場合には、天板の上に水を入れ
た負荷鍋を載置して加熱すれば、温度センサーの温度が
上昇し制御回路が動作して表示装置によって表示する。

【００１５】保持板が傾いたりして天板との間にある程
度以上隙間ができている場合には、水は沸騰温度以上あ
がらないので表示せず異常だと確認できる。したがっ
て、上記の確認によって、この保持板で保持され天板の
温度を検知している他の温度センサーが、正しく天板裏
面に接しているかどうかを判別できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１７】図２において、加熱コイル１２は負荷鍋１
４の近傍で高周波磁界を発生し負荷鍋１４の底を加熱す
る。周波数変換装置の一つであるインバータ１１は商用
電源１０を高周波電流に変換し、この高周波電流を加熱
コイル１２に供給している。インバータ１１は電源整流
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、制御回路１５はインバータ１１の
スイッチング半導体をオン，オフしてインバータ１１の
高周波発振を制御するとともに発振動作の起動，停止を
も制御している。

【００１８】図１において、加熱コイル１２の上部には
マイカシート１６が敷かれ、その上部に弾力性のあるガ
ラスウール１８が設けられ、それによってアルミニウム
製のサーモコンダクタ１９が、セラミック製の天板（図
示されず）裏面に圧接されている。図１および図２にお
いて６，７，８，９はサーミスタであり、制御回路１５
に接続され、サーミスタ６はサーモコンダクタ１９の裏
面に、サーミスタ７，８，９はサーミスタホルダー１７
に溝を設けてはめ込まれて固定されている。

【００１９】サーミスタ７は最も外側に位置し、加熱コ
イル１２の巻線部分の略中央に位置し、サーミスタ７と
そのリード線７ａ，７ｂのサーミスタ７付近の部分は約
２ｍｍの間隙をおいて平行になっており、加熱コイル１
２の巻線に沿うように固定され、図１のＡ点付近で曲げ
られ加熱コイル１２の巻線方向とほぼ直角方向に加熱コ
イル１２の中央部分へと配線されている。

【００２０】サーミスタ９はコの字形に配設されてい
る。サーミスタ８は中央付近で線状に配設されている。
サーミスタ８は中央付近で線状に配設されている。サー
ミスタホルダー１７の裏面にはシリコンラバー（図示さ
れず）が接着され、天板が加熱コイル１２上部に組みこ
まれた際には、この天板裏面にシリコンラバーによって
サーミスタホルダー１７の上面が押し付けられる。な
お、サーミスタホルダー１７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が塗布されてい
る。サーミスタ６とサーミスタ７は温度調節用の温度セ
ンサーで、サーミスタ６，７の温度がそれぞれ所定の温
度になれば制御回路１５がこれを検知してインバータ１
１の加熱動作を停止する。サーミスタ８は加熱コイル１
２の表面温度が異常に上昇するのを防止するためのもの
で、サーミスタ６，７の設定温度より高いレベルに設定
されており、通常の調理状態においてはこの温度センサ
ーが働いてインバータ１１の加熱動作を停止することは
ない。サーミスタ９の温度を人がやけどを感ずる最低温
度（約５０℃）以上のたとえば約８０℃に設定したとき
には、サーミスタ９の温度が８０℃になれば制御回路１
５が動作して表示用の発光ダイオード（ＬＥＤ）１３を
点灯し、約６０℃になれば消灯するようにしている。

【００２１】上記構成において、サーミスタ７とそのリ
ード線７ａ，７ｂのサーミスタ７付近の部分が加熱コイ
ル１２の巻線に沿っており、このためこれらの部分がほ
ぼ均一な温度となるとともに巻線部分のほぼ中央に位置
して、加熱コイル１２の磁束密度の最も高くなり負荷鍋
１４底の温度の最も高くなる部分に対応する天板の温度
を検知するので、負荷鍋１４の最も高温となる箇所の温
度に対するサーミスタ７の応答性が良くなる。

【００２２】また、サーミスタ７のリード線７ａ，７ｂ
をサーミスタ９と同様にコの字形に配線するとサーミス
タ７のリード線７ａ，７ｂの形成するループの開口面積
が大きくなるために、加熱コイル１２の磁束によってリ
ード線７ａ，７ｂのループに誘起される高周波雑音が制
御回路１５に入力し、制御回路１５を誤動作させるが、
この実施例ではリード線７ａ，７ｂを互いに約２ｍｍの
間隔で近接して配設しているので、誘起されるノイズ電
圧も少なくなり制御回路１５が誤動作したり温度調節レ
ベルが大きく変わってしまうという恐れがなくなる。

【００２３】また、サーミスタホルダー１７に溝を切っ
てサーミスタ７，８，９とそのリード線をはめ込んでい
るので、サーミスタのリード線の形成するループの形状
が固定して一定になる。したがってノイズレベルは機器
によってばらつくことがなく、ノイズ成分を加味して制
御回路１５の動作電圧を設定して動作温度を正確なもの
にすることもできる。

【００２４】また、サーミスタホルダー１７と天板との
間にごみが付着したり、何らかの原因でサーミスタホル
ダー１７が天板と正しく密着していない場合、サーミス
タ６，７，８は、本来それらの温度が１５０〜３００℃
になったときに制御回路１５が動作してインバータ１１
の動作を停止するように設定しているので、そういった
異常状態を発見するには、製品に組み込んでから油調理
や負荷鍋１４のから焼きをしてインバータ１１の動作が
停止する時点の負荷鍋１４あるいは天板の温度を測定す
る必要があった。

【００２５】一方、サーミスタ９の温度が約８０℃にな
れば、制御回路１５が動作してＬＥＤ１３を点灯するよ
うになっており、負荷鍋１４に水を入れて沸騰すれば、
負荷鍋１４の温度が１００℃に達するので、この熱が天
板を介してサーミスタ９に伝わり制御回路１５がＬＥＤ
１３を点灯する。しかし、サーミスタホルダー１７が天
板と正しく密着していない場合は、天板とサーミスタ間
に空隙があるので両者間の熱伝導が悪くなりサーミスタ
の温度が８０℃に達せずＬＥＤ１３は点灯しない。負荷
鍋１４に水がある限り１００℃以上水の温度は上昇しな
いので、ＬＥＤ１３は点灯することはない。

【００２６】したがって、機器の組み立てから検査に至
る過程において、水の入った負荷鍋１４を置いてＬＥＤ
１３が点灯するかどうかによってサーミスタホルダー１
７が天板と正しく接しているかどうかを判別できる。一
般に、インバータ１１あるいは制御回路１５の組み立て
後これらを構成する電子部品に不良がないかどうかを検
査するため、あるいは出力調整をするために水を入れた
負荷鍋１４を天板に載せて１０分以上動作するのでこの
作業中にＬＥＤ１３が点灯するかどうかでサーミスタホ
ルダー１７の取付状態の可否を判別できる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、温度センサーと温度センサーに接続されたリード
線との熱の授受がなく負荷鍋の温度変化に対する温度セ
ンサーの応答性が良くなり、微妙な温度調節あるいは正
確な負荷の温度過昇防止が可能となる。また、リード線
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、温度センサーからの信号を受けとる制御回路へ
のノイズの影響が抑制され、温度調節機能の性能のばら
つきが小さくなり、誤動作の恐れがなくなる。

【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、天板
裏面の温度を検知する複数の温度センサーを同一保持板
にて保持し、少なくともその一つが人のやけどを感ずる
最低温度ないしは水の沸騰温度以上になれば動作しそれ
に応じて表示する表示装置を配設しているので、天板の
上に水を入れた鍋を載置して加熱し、表示装置が表示す
るかどうかで他の温度センサーが天板から正常に受熱し
ているかどうかを確認でき、手間のかかる作業を追加す
ることなく、油発火防止のための温度センサーおよび加
熱コイルの異常発熱防止保護のための温度センサーな
ど、これらの動作レベルが設定値よりずれてしまうこと
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の誘導加熱調理器の天板下部
の加熱コイル部の要部平面図

【図２】同誘導加熱調理器の回路ブロック図

【図３】（ａ）従来の誘導加熱調理器の天板下部の加熱
コイル部の平面図 （ｂ）同天板と加熱コイル部の部分断面図 （ｃ）同（ｂ）の天板上の負荷鍋底の温度分布図

【符号の説明】

６，７，８，９ サーミスタ（温度センサー） ７ａ，７ｂ リード線（接続線） １１ インバータ（周波数変換装置） １２ 加熱コイル １３ 発光ダイオード（表示装置） １４ 負荷鍋 １５ 制御回路 １７ サーミスタホルダー（保持板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 周史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 井崎 潔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−137444（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 6/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷鍋を誘導加熱する加熱コイルと、こ
   の加熱コイルに高周波電流を供給する周波数変換装置
   と、前記加熱コイルと前記負荷鍋との間に配設された温
   度センサーと、この温度センサーの出力に応じて前記周
   波数変換装置の出力を制御する制御回路とを備え、前記
   温度センサーと前記制御回路とを接続する接続線を、前
   記加熱コイル上部にて前記温度センサーに近接させるべ
   く折り返し、溝を有する保持板にはめ込んで固定してな
   る誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 負荷鍋を載置する天板と、前記負荷鍋を
   誘導加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに高周波電
   流を供給する周波数変換装置と、前記天板の裏面の温度
   を検知する複数の温度センサーと、この温度センサーの
   出力に応じて表示装置に信号を出力するあるいは前記周
   波数変換装置の出力を制御する制御回路とを備え、前記
   複数の温度センサーは同一保持板にて保持されるととも
   に、少なくともその一つが人のやけどを感ずる最低温度
   ないしは水の沸騰温度以上になれば前記温度センサーの
   信号によって前記制御回路が動作しそれに応じて表示す
   る表示装置を配設した誘導加熱調理器。