JP4081086B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【技術分野】
本発明は家庭で用いられる誘導加熱調理器に関し、特に、鍋等の被加熱物を載せるトッププレートの上面に光による視覚的表示を行う発光装置に関する。
【背景技術】
誘導加熱調理器では、加熱コイルに高周波電流を流して高周波磁界を発生させ、加熱コイルと磁気結合している鍋等（負荷）に高周波磁界による渦電流を発生させる。この渦電流によって鍋にジュール熱が発生するので鍋自体が発熱し、食品の調理を行うことができる。誘導加熱調理器では鍋自体が発熱するので、炎が見えるガス調理器や加熱部が赤熱する電気ヒータと違い、誘導加熱状態を視覚的に捉える（認識する）ことが出来なかったという問題がある。
先行技術の特開２００１−１６０４８３号公報に、この問題を解決するための発光表示装置が開示されている。図７は、前記公報に記載された先行技術の誘導加熱調理器の断面を示す。図７において、外郭を構成する本体１の上部に絶縁物のトッププレート２が設けられている。トッププレート２の上に鍋などの被加熱物３が載置される。トッププレート２の下には被加熱物３を誘導加熱するための加熱コイル４が設けられている。加熱コイル４の下に発光部５が設けられている。発光部５は光源６と導光体７とで構成され、発光面８から透光性のトッププレート２に向かって光を照射する。加熱コイルや発光部５は制御部９により制御される。
加熱コイル４に所定の高周波電流が通電されると、被加熱物３は誘導加熱により加熱される。通電と連動して光源６が点灯し、その光は導光体７に導かれて発光面８から出射し、トッププレート２の下面に照射される。この光はトッププレート２を透過して上面に出射し、トッププレート２の上面には図８にクロスハッチングで示す円環状の光の模様が描かれる。この模様により使用者は、その光の模様で示された部分が通電されて誘導過熱状態である加熱コイル４に対向する（その真上の）トッププレート２上の領域を視覚的に捉える（認識する）事ができる。
前記従来の構成では、要部を拡大して図９に示すように、扇形の導光体片７ａと、導光体片７ａの入射光部７ｂに設けた光源６とが導光体７の１つのブロックを構成している。このようなブロックを複数個（例えば６個ないし８個）組合わせて図８に示す円環状の発光部５を作製していた。そのため、発光部５を組み立てるにあたって多数のブロックを組合わせるとともに、組合せ後の狭い空間内で各光源６への配線をしなければならない。そのため部品の数が多いことと共に製造工数が多いという問題があった。また多数の光源を用いるので明るさのむらや光漏れが生じて円環状の光のパターンが明瞭性を欠くという問題があった。
また、図７に示すように、加熱コイル４の下に導光体７の円板状部分が配置されているため、本体１の底部に設けられたファン（図示省略）から加熱コイル４に向けて送られる冷却風の流れが導光体７で遮断され、加熱コイル４が十分に冷却されないという問題があった。
【発明の開示】
本発明は、導光体における光の伝送ロスを小さくすることによって明るさを改善し、明るさのむらと光漏れを改善した、改良された発光部を有する誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
本発明の誘導加熱調理器は、加熱コイルを保持するコイル保持台、前記加熱コイルの外周に設けられて光を放射する導光体、前記導光体の入光部に光を入射する光源及び前記光源を収納する光源収納部を備えている。前記コイル保持台と前記光源収納部とは一体に形成されており、前記コイル保持台が前記光源からの光を遮光するように構成されている。この構成により、コイル保持台で反射した光が光源収納部を構成する導光体の壁面に入射し、この部分から放射される光を強くすることができる。
請求項１に記載の発明の誘導加熱調理器は、被加熱物を誘導加熱するための加熱コイル、前記加熱コイルを保持するコイル保持台、前記加熱コイルの外周部に設けられた導光体、前記導光体の入光部に光を照射する光源、前記光源を収納する光源収納部とを備えている。前記コイル保持台と前記光源収納部は一体に形成されると共に、前記コイル保持台が前記光源からの光の望ましくない散逸を遮断する遮光部を有する。この構成により、コイル保持台で反射した光が光源収納部を構成する導光体の壁面に入射し、この部分から放射される光を強くする。また導光体全体の色むら及び光の強さのむらを少なくすることができる。
また、光源からの光を遮光する遮光カバーをコイル保持台に取り付けることにより、光源収納部の上部からの光の漏洩を防ぐことができるので、光放射面からの放射光量が増え、色むら及び光量のむらを少なくすることができる。遮光カバーが、導光体に形成した入光部から出る光を遮光するように構成されているので、入光部からの光の漏洩を防ぐことができる。また、少なくとも入光部の上面又は光源収納部の壁面を構成する導光体の部分に粗面を形成した光拡散部を設けている。入光部の上面を構成する導光体の部分に粗面を形成した光拡散部を設けることにより、上面への出射光量が増加する。光源収納部の壁面を構成する導光体の部分に粗面を形成した光拡散部を設けることにより、導光体への入射光量が増加する。いずれの場合においても、入光部近傍の発光面の放射光を強くするので発光面の明るさのむらを少なくすることができる。
請求項２に記載の発明の誘導加熱調理器は、特に、請求項１に記載の構成において、コイル保持台が導光体の外周から出る光を遮光するように構成されている。これにより導光体の側壁からの光放射が抑制され、発光面からの放射が増えて色むら及び光量のむらを少なくすることができる。
請求項３に記載の発明の誘導加熱調理器は、特に、請求項１または２に記載の構成において、光源を載置する基板を備える。前記基板を遮光部材で構成することにより、光が外部に漏洩するのを防ぐことができるとともに、色むら及び光量のむらを少なくすることができる。
請求項４に記載の発明の誘導加熱調理器は、特に、請求項３に記載の構成において、基板の少なくとも一部に光を透過しない層を設けている。これにより光が外部に漏洩するのを防ぐことがでる。
請求項５に記載の発明の誘導加熱調理器は、特に、請求項１に記載の構成において、光源に、望ましくない光の散逸を防ぐために光源の側部を覆う光源カバーを設けている。光源カバーにより光源の側部を覆うことで、光源の前方から導光体の入光面に入射する光の光量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施例における誘導加熱調理器の要部の分解斜視図である。
図２は本実施例の誘導加熱調理器の発光部の平面図である。
図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
図４は本実施例の誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの平面図である。
図５は本実施例の誘導加熱調理器の電源収納部に用いる遮光カバーの他の例を示す平面図である。
図６は本実施例の光源に遮光カバーを設けた例の斜視図である。
図７は従来の誘導加熱調理器の断面図である。
図８はトッププレート上の表示図形の一例を示す平面図である。
図９は従来の発光部の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の誘導加熱調理器の実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の誘導加熱調理器の要部の分解斜視図である。図２は同誘導加熱調理器の発光部の平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は誘導加熱調理器の加熱コイルユニット１５の平面図である。なお、本実施例における誘導加熱調理器の基本構成は、図７に示す従来例のものと実質的に同じなので、両者に共通する要素については同じ符号を付しその説明は省略する。また必要に応じて図７を参照して説明する。
本実施例における発光部５５について図１から図３を参照して説明する。図２において、発光部５５は、光源２６と断面が四辺形である円環状の導光体３０により構成されている。導光体３０は、図３に示すように、断面が長方形の透光性のプラスチック材からなる円環状の部材である。その内側及び外側の円筒面は鏡面状に仕上げられ、内外両面の間隔すなわち円筒状部の厚さは均一に仕上げられることが、全反射作用による光の円環状導光体３０内でのくり返し伝送のために好ましい。明るく明瞭なリング状パターンを得るためには、そのプラスチック材料は内部光分数が少なく且つ光屈折率が大きいものが好適である。光源２６としては発光ダイオードが適している。導光体３０の外周円筒面の一部には光源２６からの光を円環状部へと取入れるための入光部１１が設けられている。入光部１１は曲がったくさび形の透光性の部材である。入光部１１は、導光体３０の外周面３０ａにおいて所定の距離を隔てて対向する２つの入光面１２と、各入光面１２から外周面３０ａに沿って徐々に厚さが減少する傾斜部１１ａを有する。各入光面１２に対向して、基板１９に取り付けられた光源２６が配置されている。光源２６から照射される光は入光部１１の入光面１２から入射し、くさび形の入光部１１を通って円環状の導光体３０内に導入される。その導入の伝送効率を高くするためには入光部１１と導光体３０の間の接合面が光学的に無反射又はきわめて低い反射状態であることが好ましい。例えば両者の光学屈折率の中間の屈折率に近い光学屈折率のシリコーンオイルなどを介在させることも伝送効率の向上のために好ましい。図３に示すように、導光体３０の底面３０ｂには導光体３０から底面３０ｂに向かう光を反射する金属蒸着膜などの光反射層１３が設けられている。光反射層１３で反射した光は導光体３０の上面の発光面１４から上方に向かい、あるいはそこから空気中に出射する。なお図１の発光面１４にはハッチングを付して表示したが、これは断面を示すものではなく、その上面が粗面化されていることを示したものである。光反射層１３は、底面３０ｂにシリコン樹脂などの不透光性かつ高反射率の塗料の塗装をしてもよい。また接着剤、粘着テープを底面３０ｂに貼り付けてもよい。また凹凸の形成などの簡単な方法により光反射層１３を設けることもできる。円環状の導光体３０の上側の面すなわち上面には、発光面１４に小さな凹凸を設けたり、多数の浅い溝を設けるなどの方法で、粗面化すると、その面から外への出射光の光量が増える。
導光体３０の入光部１１から入射した光は、図２に矢印４０、４１に示すように、導光体３０に沿って伝わる。図３の断面図に示す導光体３０の内側面１４ａ、及び外側面１４ｂは前述のように好ましくは鏡面になされているので、光が円環状の導光体３０に沿って伝わるとき、光は内側面１４ａ及び外側面１４ｂの間で全反射をくり返して伝播し、内側面１４ａ及び外側面１４ｂから外部に漏れ出ることはない。本実施例では光源２６を２個設け左右の２つの入光部１１から導光体３０に光を入射しているので、入射した光は導光体３０中を右回りと左回りの両方向に進む。導光体３０の円環状の発光面１４の各部分から外部へ放射される光の強さは両方向に進む光の強さの和となる。そのため発光面１４の各部分から外部へ放射される光の強さは円環状の発光面１４ほぼ全周の部分でほぼ均一になる。
図２に示す導光体３０の入光部１１近傍の部分Ｌは、両入光部１１から入射した光が導光体３０を一周回って最後に到達する部分である。したがって、この部分を通る光の量がやや少なくなる傾向がある。そのためこの部分Ｌに対向するトッププレート上の環状の光の輪の明るさが若干低下し、明るさむらが生じ易くなる。本実施例ではこの問題を以下に説明する構成により解決している。
まず、図１に示した本発明の発光部５５を用いた誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの構成について図４の上面図を用いて詳細に説明する。加熱コイル４はコイル保持台１５に載置されている。加熱コイル４の底部は、冷却風が加熱コイル４に直接当たるように大きな空間（図示省略）を設けている。コイル保持台１５には導光体３０からの光を遮光するために遮光性の側壁１５ａを設けている。加熱コイル４の外周部には磁気の漏洩を防止するためのアルミニウムなどの導電材料からなる磁気漏洩防止リング１６が設けられている。磁気漏洩防止リング１６とコイル保持台１５の側壁１５ａとの間に導光体３０が設けられている。光源２６を収納する光源収納部１７がコイル保持台１５と一体に設けている。
光源収納部１７について図１と図４を用いて詳細に説明する。図１において、光源収納部１７は、コイル保持台１５の側壁と導光体３０の間の底のない空間である。この空間に、光源２６、２６が入るように、光源２６を搭載した基板１９を下方から取り付けてねじ２０により上面を覆う遮光カバー１８と共に固定する６すなわち、遮光カバー１８と基板１９とは光源収納部１７の上下に締結手段のねじ２０により取付けられている。遮光カバー１８は、光源２６からの光が上面より外部に放射されるのを防ぐとともに、遮光カバー１８で光を反射させて再度導光体３０に入射させるために、下面に光を反射する手段、例えばアルミ箔の張り付け層や光を反射する塗装を施している。
遮光カバー１８の構成の他の例としては、図５に示すように、遮光部分としての延長部１８ａ、１８ｂを、遮光カバー４８に設けて入光部１１の上面をも覆うようにした遮光カバー４８を用いてもよい。基板１９には入光部１１に対向して２個の光源２６を設けている。基板１９の上面には遮光カバー１８の下面と同様の金属箔や塗装などの光を反射する手段を設けている。
図１の基板１９にはコネクタ２１が設けられ、このコネクタ２１は基板１９上で光源６と電気的に接続されている。コネクタ２１は、基板１９を電源収納部１７に取付けたとき、コイル保持台１５の下部にくるような位置に設けられている。これにより、コネクタ２１に外部リード線を結線しやすくなる。
以上のように構成された誘導加熱調理器の動作と技術的特徴について図１から図４を参照して以下に説明する。
図示を省略した周知の電源スイッチの操作により電源が投入され加熱コイル４（図４）に電流が流れると誘導磁界が発生し、トッププレート２（図７を参照）の上に載置した被加熱物３を電磁誘導により加熱する。このとき図４に示す加熱コイル４の外周に設けた磁気漏洩防止リング１６の遮蔽作用により、磁束が側方に漏洩するのを防止している。電源の投入と同時に図１に示す光源２６が点灯する。光源（発光ダイオード）２６からの出射光は、導光体３０に設けた入光部１１の入光面１２から導光体３０に入射し、導光体３０の上方の発光面１４から軸Ｘの方向に光を放射しながら導光体３０の中を円環状の導光体３０に沿って通る。これによりトッププレート２の上に導光体３０の円環状の発光面１４の形状に近い光の輪が現れる。この光の輪により加熱コイル４の位置が表示される。導光体３０の内周側には磁気漏洩防止リング１６が存在し、外周側にはコイル保持台１５の側壁が存在するので導光体３０の内外の両側面から光が漏洩することはない。光は効率よく発光面１４から放射される。
入光部１１から入射した光は発光面１４から外部に光を放射しながら導光体３０の中を円周に沿って導光されるため、発光面１４から出る光の強さは入光部１１から遠ざかるにしたがい若干低下する。特に光源収納部１７の壁面を形成する導光体３０の部分Ｌ（図２）は、両側の入光部１１から導光体３０に入射した光が導光体３０を伝わって最後に到達する部分である。そのため光の強さが弱くなっており、部分Ｌの発光面１４から照射される光も弱いので他の部分より暗くなるおそれがある。
本実施例では部分Ｌの発光面１４から出射する光の光量の減少を補うために以下のように構成している。図１に示すように光源収納部１７の上部に遮光カバー１８を設け、下部に基板１９を設けている。コイル保持台１５の側壁は遮光性部材で構成して光源２６の光が外部に漏れ難くしている。そのため光源２６から照射された光のうち入光部１１に入射しなかった光の大部分は光源収納部１７内で反射を繰り返し、一部は入光部１１から導光体３０に入る。また他の一部は導光体３０の粗面に作られた壁面３０ａから導光体３０に入射する。これにより、光源収納部１７を構成する導光体３０の壁面３０ａの近傍における光の光量が増加する。その結果壁面３０ａ近傍の発光面１４から出射する光量が増加して発光面１４の明るさのむらが少なくなる。この構成により光源２６から出る光の利用効率を改善することができる。
さらに図１に示す遮光カバー１８の両端部を延長して、図５に示す遮光カバー４８のように、延長部１８ａ、１８ｂを設けた構成にしているので、延長部１８ａ、１８ｂで入光部１１の上面１１ｃ、１１ｄを遮光カバー４８で覆うようにすると、発光面１４から出射する光の輪がきれいな円環になる。また、入光部１１から漏れた光の一部が入光部１１近傍の導光体３０の壁面３０ａに入射し、この部分の発光面１４の放射光を強くするので発光面１４の明るさのむらを少なくすることができる。さらに、入光部１１の上面１１ｃ、１１ｄに小さな凹凸を設けたり、多数の浅い溝を設けたりして粗面にすると、上面１１ｃ、１１ｄへの出射光量が増加する。また部分Ｌの導光体３０の壁面３０ａ及び対向する内側面３０ｄを前記の粗面にすると導光体３０への入射光量が増えて、部分Ｌの発光面１４の放射光量が増加する。
以上述べたように本実施例によれば、加熱コイル４の外周に円環状の導光体３０を設けるという簡単な構成でトッププレート２上に明るさのむらの少ない環状の光の図形を表示することができる。
光源収納部１７を遮光カバー１８又は４８で覆うことにより、光漏れを防ぐことができるばかりでなく、導光体３０の入光部１１や光源２６が外から見えないようにすることができるので、誘導加熱調理器を外観のよいものにすることができる。
本実施例では導光体３０として環状の部材を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、六角形など任意の形状の導光体を用いることができる。任意形状の導光体を用いると、トッププレート上に光による任意の図形を表示することができる。また導光体の断面形状も図３に例示した四辺形に限定されるものではなく、台形など他の形状でもよい。
本実施例では、光源収納部１７をコイル保持台１５と一体に形成する場合について説明したが、光源収納部１７を別個に作製し、コイル保持台１５に取り付けてもよい。
本実施例では光源収納部１７を１箇所設けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、導光体の長さが長く多くの光源を必要とする場合は、必要に応じて複数の箇所に設けてもよい。
本実施例ではコイル保持台１５に遮光性の側壁を設けた場合について説明したが、導光体３０の側面から光が漏洩することが許容される場合は、側壁を遮光性にする必要はなく、側壁を必ずしも設ける必要はない。
光源２６を載置する基板１９は一般には光が多少透過するが、本実施例では先に述べたように光が透過しないほうが好ましい。そこで透光性の基板に対しては塗装等を施してその一部分に遮光部を設けて、光が透過しないようにする。また基板１９に光を透過しない層を設けて光が透過しないようにすると、導光体の側壁からの入射光が増え、その部分の発光面１４からの出射光量が増加する。これにより発光面１４の明るさのむらをさらに少なくできる。光が加熱コイルユニット１５の下面に漏れにくくなるため、トッププレート２を上から見たとき、前記の漏れた光が目に入らないため使用者に違和感を与えることがない。
図６に示すように、光源２６そのものに遮光カバー５０を設け、光源２６の光が入光面１２以外の方向に放射されないようにすると、入光面１２への入射光が強くなるので好ましい。
以上のように本実施例は、光源収納部１７を遮光し光源２６からの光の輻射を効率よく利用することができるようにするものであり、この目的を達成できる構成であれば前記構成に限定されるものではない。
本発明によれば、円環状の透光性の導光体の側面から光源の光が入射され、この光が導光体の円環状の端面である発光面から外部へ出射される。入射した光は導光体の円筒面の側壁で全反射しつつ円環状の導光体を通るので導光体内の光の分布が比較的均一になり、発光面から外部へ出射される光量の円環状の各部でのむらが少なくなる。その結果比較的均一な明るさを有する環状の光の図形を表示することができる。導光体は加熱コイルの周囲にあり、加熱コイルの底部への冷却風の送風を妨害しないので、加熱コイルの冷却に影響を与えることがない。
【産業上の利用の可能性】
本発明は、炎やヒーターのない電磁誘導調理器において、誘導加熱の磁界を発生しているトッププレート部分を発光手段の出す光で表示する装置の導光体における光の伝送ロスを小さくして明るさを改善し、明るさのむらと光漏れを改善し、明瞭化された発光部を提供する。

Claims (5)

1. 被加熱物を誘導加熱するための加熱コイル、
   前記加熱コイルを保持するコイル保持台、
   前記加熱コイルの外周部に設けられた導光体、
   前記導光体の入光部に光を照射する光源、
   前記光源を収納する光源収納部とを備え、前記コイル保持台と前記光源収納部とを一体に形成し、前記コイル保持台が前記光源からの光の望ましくない散逸を遮断する遮光部を有し、前記光源から照射される光を遮光する遮光カバーが前記コイル保持台に取り付けられると共に、少なくとも前記入光部の上面又は前記光源収納部の壁面を構成する前記導光体の部分に粗面を形成した光拡散部を設け、前記入光部近傍の前記導光体の発光面から出射する光量を増加させ前記発光面の明るさのむらを少なくした誘導加熱調理器。
2. 前記コイル保持台は導光体の外周から出る光を遮光するように構成された請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記コイル保持台は、遮光部材により構成された、光源を載置する基板を備えた請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記基板の少なくとも一部に光を透過しない層を設ける構成とした請求項３記載の誘導加熱調理器。
5. 前記光源に、望ましくない光の散逸を防ぐために光源を覆う光源カバーを設けた請求項１記載の誘導加熱調理器。

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