JP4179202B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭で使用する誘導加熱調理器に関し、特に、パワースイッチング素子などの発熱部品の温度上昇を抑えて加熱調理するものに関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器としては、加熱コイルの出力増加に伴って、冷却ファン
の速度を可変し発熱部品の温度上昇を抑えるもの（例えば、特許文献１参照）、あるいは冷却風の流れを良くし発熱部品の温度上昇を抑えるというもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特開平６−４５０５８号公報 特開平１１−３５４２６３号公報

ところで、近年、誘導加熱調理器の多用途化により、色々な形態の誘導加熱調理器が望まれるようになってきた。例えば、見栄えを良くするために給排気口を本体の上面に設けたくないという要望がある。また、給排気が十分に確保しにくい、例えば、吸気口が本体の底面にある器体をシステムキッチンのキャビネットの上に設けたり、給排気口が側面にある器体を壁面に近接して設けたりするとき、給排気を確保するための特別な工事をしたくないなどの要望がある。

しかしながら、これらの要望に応じた場合、前記従来の構成では十分な冷却風を確保することができず、発熱部品の温度が上昇し、安全装置が働くまで使用者が設定した加熱出力が続き、発熱部品を保護する安全装置が突然動作して電源が切断され調理が中断されてしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、発熱部品の冷却を良くするための冷却風が十分得られなくても、加熱コイルの出力を低減して発熱部品の温度上昇を防ぎ、連続加熱時間を長くして調理ができる使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、被加熱物を高周波加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するためのインバータと、使用者により出力を設定する出力設定手段と、前記インバータが有する発熱部品の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知温度が予め設けた温度設定値に上昇する毎に加熱コイルの出力を段階的に制限する出力制限手段と、前記加熱コイルの出力を表示するとともに前記加熱コイルの出力制限中に自動的に制限前の表示を消灯し制限後の出力の表示に制御する出力表示手段とを備え、前記出力制限手段により前記加熱コイルの出力を制限中に自動制限中であることを視覚的に表示する制限表示手段と、前記制限表示手段が表示になったと同時に及び非表示になったと同時に聴覚的に報知する報知手段とを設けたものである。

これによって、発熱部品の温度上昇が高くなると加熱コイルの出力を自動的に制限することによって発熱部品の温度上昇を抑え、安全装置の動作を遅らせることができるため長時間加熱することができ、かつ制限表示手段と報知手段とを備えることにより出力の自動制限に対しての機器の誤動作との誤解をなくすことができる。

本発明の誘導加熱調理器は、十分な冷却風が得られない構成においても、連続加熱時間を長くして調理ができる使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

また、制限表示手段と報知手段とを備えることにより、出力制限手段によって加熱コイルの出力が制限されていること、もしくは、出力制限手段による出力制限が解除されたことを視覚的に、また聴覚的に把握できるので、出力の自動制限に対しての機器の誤動作との誤解をなくすことができる。

また、加熱コイルの出力制限を予め設けた温度設定値毎に段階的に行うようにしたことにより、簡単な制御で確実に加熱コイルの出力を制限することができる。

また、出力表示手段の表示内容は加熱コイルの出力制限中には自動的に制限前の表示を消灯し制限後の出力の表示に制御するようにしたことにより、温度検知手段の検知温度に応じて出力制限手段により加熱コイルの出力が制限される場合においても、使用中の出力レベルを視覚的に把握することができる。

第１の発明は、被加熱物を高周波加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するためのインバータと、使用者により出力を設定する出力設定手段と、前記インバータが有する発熱部品の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知温度が予め設けた温度設定値に上昇する毎に前記加熱コイルの出力を段階的に制限する出力制限手段と、前記加熱コイルの出力を表示するとともに前記加熱コイルの出力制限中に自動的に制限前の表示を消灯し制限後の出力の表示に制御する出力表示手段とを備え、前記出力制限手段により前記加熱コイルの出力を制限中に自動制限中であることを視覚的に表示する制限表示手段と、前記制限表示手段が表示になったと同時に及び非表示になったと同時に聴覚的に報知する報知手段とを設けた誘導加熱調理器とすることにより、発熱部品の温度上昇が高くなると加熱コイルの出力を自動的に制限することによって発熱部品の温度上昇を抑え、安全装置の動作を遅らせることができるため長時間加熱することができ、かつ制限表示手段と報知手段とを備えることにより視覚的に、また聴覚的に把握できるので、出力の自動制限に対しての機器の誤動作との誤解をなくすことができる。

また、加熱コイルの出力制限を予め設けた温度設定値毎に段階的に行うようにしたことにより、簡単な制御で確実に加熱コイルの出力を制限することができる。

また、出力表示手段の表示内容は加熱コイルの出力制限中には自動的に制限前の表示を消灯し制限後の出力の表示に制御するようにしたことにより、温度検知手段の検知温度に応じて出力制限手段により加熱コイルの出力が制限される場合においても、使用中の出力レベルを視覚的に把握することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、制限表示手段の表示中には出力設定手段により制限以上の出力に設定変更できないようにしたことにより、温度検知手段の検知温度に応じて出力制限手段により加熱コイルの出力が制限される場合において、制限以上の出力に設定される誤操作を防止でき、機器、特に発熱部品の故障を防止することができる。

第３の発明は、第２の発明において、制限表示手段の表示中に出力設定手段により制限以上の出力に設定を変更しようとする場合には報知するようにしたことにより、温度検知手段の検知温度に応じて出力制限手段により加熱コイルの出力が制限される場合において、制限以上の出力に設定される誤操作を聴覚的にも把握できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器を示すものである。

図に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、被加熱物である鍋１を高周波加熱する円盤状の加熱コイル３と、前記加熱コイル３に高周波電流を供給するためのイ
ンバータ４と、前記インバータ４が有する発熱部品であるパワースイッチング素子５の温度を検知する温度検知手段１１と、前記温度検知手段１１の検知温度に応じて、前記インバータ４からの高周波電流を制限して加熱コイル３の出力を自動的に制限する出力制限手段１０と、前記出力制限手段１０により出力が制限されていることを表示する制限表示手段２４とを備えたものである。

前記鍋１は、セラミック製のトッププレート２上に載置され、加熱コイル３はトッププレート２の下方に設けられている。また、発熱部品であるパワースイッチング素子５は、発熱した熱を放熱するアルミニウム製の放熱器６に取り付けられ、この放熱器６にはサーミスタなどの温度検知手段１１が取り付けられていて、温度検知手段１１がパワースイッチング素子５の温度を、放熱器６を介して検知している。また、加熱コイル３やインバータ４は、ケース７内に収納され、加熱コイル３の出力増加に応じて、小型の直流モータを用いた冷却ファン８により、ケース７の内部の発熱部品を空冷する。冷却ファン８、およびインバータ４や冷却ファン８には、電源コード９から電源パワーが供給されるものである。

図２は、前記制限表示手段２４を含む操作手段の構成を示すものである。

操作手段は、加熱コイル３からの出力を使用者により設定するアップおよびダウンキーなどの出力設定手段２１と、出力設定手段２１により設定可能な全内容を表示する「１」〜「６」の数値による設定表示手段２２と、前記数値に対応して点灯あるいは消灯し、加熱コイル３の出力を視覚化して表示する出力表示手段２３と、出力制限手段１０により加熱コイル３の出力が制限されていることを表示する前記の制限表示手段２４と、ブザー、音声、光などによる報知手段２５とを備えている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

鍋１に対する誘導加熱動作については、説明を省略する。ここで、出力制限手段１０は、インバータ４が有するパワースイッチング素子５の温度に応じて作用するようにしている。つまり、パワースイッチング素子５の発熱によって温度上昇する放熱器６の温度を検知している温度検知手段１１の検知温度に応じて作用する。

出力制限手段１０は、この温度検知手段１１の検知温度情報を受けて、予め設定されている温度範囲と対比し、加熱コイル３への高周波電流、すなわち、インバータ４からの高周波電流を制限して加熱コイル３の出力を自動的に制限する。つまり、パワースイッチング素子５の温度が高い場合には、インバータ４からの高周波電流の供給を小さくして加熱コイル３の出力を小さくし、パワースイッチング素子５の発熱温度を低く抑え、かつ操作手段に備えた制限表示手段２４を表示させる（図２（ａ）から（ｂ）の状態）。

以上のように、本実施の形態においては、出力制限手段１０は温度検知手段１１の検知温度に応じて加熱コイル３の出力を自動的に制限し、かつ出力制限中には制御表示手段２４を表示させることにより、パワースイッチング素子５の温度上昇を抑制するため、十分な冷却風が得られない構成においても連続加熱時間を長くして調理ができ、かつ制限表示手段２４を備えることにより、出力の自動制限に対しての機器の誤動作との誤解をなくすことができる。

なお、本実施の形態においては、インバータ４の構成部品の中で最も温度条件が厳しいパワースイッチング素子５の温度を放熱器６に取り付けた温度検知手段１１によって検知したが、特に、発熱部品としてパワースイッチング素子５に限るものではなく、例えば、コンデンサ、チョークコイル、整流器などの温度を検知させるようにしても同等の効果が
得られることは言うまでもない。

（実施の形態２）
次に、図２、図３に基づき、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器について説明する。誘導加熱調理器の基本構成については、実施の形態１と同様であるので説明を省略し、ここでは要部構成についてのみ説明する。

図２に示すように、設定表示手段２２にて設定「１」から「６」までの出力設定が可能であるが、本実施の形態では、設定「６」により加熱コイル３の出力３０００Ｗ、設定「５」では２５００Ｗ、以下、２０００Ｗ、１５００Ｗ、１０００Ｗと続き、設定「１」では５００Ｗにて調理を行えるものとしている。

そして、図３に示すように、温度検知手段１１の検知温度（発熱部品温度）と、加熱コイル３の出力の相関を示すようにしている。

以下、その動作、作用を説明する。出力設定手段２１を用いて設定「６」、すなわち、加熱コイル３の出力は３０００Ｗにて調理を開始する。このとき、操作手段内の設定表示手段２２、および出力表示手段２３は、図２（ａ）のように表示されている。鍋１に対する誘導加熱動作によってパワースイッチング素子５が発熱し、温度検知手段１１はパワースイッチング素子５の冷却媒体である放熱器６の温度を検知して、パワースイッチング素子５の検知温度情報を出力制限手段１０にフィードバックする。

このとき、図３に示すように、パワースイッチング素子５の発熱温度が７０℃になると、出力制限手段１０は温度検知手段１１からの検知温度情報を受けて、加熱コイル３の出力を３０００Ｗから２５００Ｗに自動的に出力を制限する。また、出力の制限に伴って、操作手段内の設定表示手段２２、および出力表示手段２３は、図２（ｂ）のように表示が変更される。

具体的には、制限出力以上である３０００Ｗに対応する表示内容（設定表示手段２２内の設定「６」表示、および出力表示手段２３内の設定表示手段２２内の設定「６」の上部に位置する表示部）が消灯する。これにより、出力制限手段１０によって出力が２５００Ｗに制限され、かつ制限中には出力設定手段２１によって設定「６」、すなわち、加熱コイル３の出力を３０００Ｗに変更することができないことを表している。

また、出力制限手段１０による出力制限と同時に、図２（ｂ）のように、操作手段に備えた制限表示手段２４を表示、および操作手段内に備えた報知手段２５によって報知を行い、出力制限手段１０が作動し、加熱コイル３の出力が自動的に制限されたことを使用者に視覚的、および聴覚的に報知する。また、出力制限手段１０が作動中、すなわち、出力が２５００Ｗに制限された状態においては、出力設定手段２１によって設定「６」に変更、すなわち、出力３０００Ｗに変更することは不可能になる。仮に変更しようとした場合には、報知手段２５によって報知を行い、使用者に警告を促すこととなる。

更に、パワースイッチング素子５の温度が上昇すると、予め設けた温度設定値に基づいて加熱コイル３の出力制限は段階的に行われる。すなわち、図３に示すように、温度検知手段１１による検知温度が７５℃を超えた場合には、加熱コイル３の出力は２５００Ｗから２０００Ｗに制限され、かつ２５００Ｗに対応する表示内容（設定表示手段２２内の設定「５」表示、および出力表示手段２３内の設定表示手段２２内の設定「５」の上部に位置する表示部）が消灯する。以下、図３に示すように、検知温度８０℃にて１５００Ｗ、９０℃にて１０００Ｗと順々に出力は制限され、また、操作手段内の設定表示手段２２、および出力表示手段２３も出力に応じた表示内容に制御される。

また、加熱コイル３の出力制限によってパワースイッチング素子５の発熱が低下し、温度検知手段１１による検知温度が低下すると、出力制限は所定の設定温度毎に解除されていく。具体的に説明すると、例えば、加熱コイル３の出力が設定「４」、すなわち２０００Ｗまで制限されていた場合には、検知温度が７５℃を下回ると、設定「５」に復帰、つまり、加熱コイル３の出力は２５００Ｗに復帰し、かつ２５００Ｗに対応する表示内容（設定表示手段２２内の設定「５」表示、および出力表示手段２３内の設定表示手段２２内の設定「５」の上部に位置する表示部）も再度点灯する。同様に、検知温度が低下して７０℃を下回った場合には設定「６」、つまり、加熱コイル３の出力は３０００Ｗに復帰し、３０００Ｗに対応する表示内容（設定表示手段２２内の設定「６」表示、および出力表示手段２３内の設定表示手段２２内の設定「６」の上部に位置する表示部）も再度点灯する。かつ出力が３０００Ｗに復帰ということは、出力制限手段１０による加熱コイル３の出力制限が完全に解除されたということであり、制限表示手段２４を消灯、同時に報知手段２５による報知を行い、出力制限の解除を使用者に伝える。

以上のように、本実施の形態においては、加熱コイル３の出力制限を予め設けた温度設定値毎に段階的に行うことにより、簡単な制御で確実に加熱コイル３の出力を制限し、パワースイッチング素子５の温度上昇を抑制するため、十分な冷却風が得られない構成においても連続加熱時間を長くして調理ができる。

また、本実施の形態では、制限表示手段２４の表示中には出力設定手段２１によって制限以上の出力に設定を変更できないために、制限以上の出力に設定される誤操作を防止し、機器、特に、パワースイッチング素子５などの発熱部品の故障を防止することができる。

また、本実施の形態では、設定表示手段２２の表示内容は、加熱コイル３の出力に応じて自動的に制御することにより、出力制限手段１０により加熱コイル３の出力が制限される場合においても、設定可能な出力レベルを視覚的に把握することができ、制限以上の出力に設定される誤操作をなくすことができる。

また、本実施の形態では、出力表示手段２３の表示内容は、加熱コイル３の出力に応じて自動的に制御することにより、出力制限手段１０により加熱コイル３の出力が制限される場合においても、使用中の出力レベルを視覚的に把握することができる。

また、本実施の形態では、制限表示手段２４の表示または非表示を報知する報知手段２５を備えたことにより、温度検知手段１１の検知温度が所定以上であるため、出力制限手段１０によって加熱コイル３の出力が制限されていること、もしくは温度検知手段１１の検知温度が低下して出力制限手段１０による出力制限が解除されたことを聴覚的に把握することができる。

また、制限表示手段２４の表示中に、出力設定手段２１により制限以上の出力に設定を変更しようとする場合には報知する構成としたことにより、温度検知手段１１の検知温度に応じて出力制限手段１０により加熱コイル３の出力が制限される場合において、制限以上の出力に設定される誤操作を聴覚的に把握することができる。

なお、本実施の形態においては、インバータ４の構成部品の中で最も温度条件が厳しいパワースイッチング素子５の温度を放熱器６に取り付けた温度検知手段１１によって検知したが、特に、パワースイッチング素子に限るものではなく、例えば、コンデンサ、チョークコイル、整流器などの温度を検知させるようにしても同等の効果が得られることは言うまでもない。

また、本実施の形態においては、説明し易いように設定表示手段２２内に設定「１」から「６」を設け、かつそれに対応した加熱コイル３の出力を割り当てたが、特にそれに限るものではない。また、加熱コイル３の出力制限を行う検知温度を７０℃、７５℃というように割り当てたが、この点についても、特にそれに限るものではない。

また、本実施の形態においては、出力設定手段２１による設定「６」より調理をスタートし、それに応じて加熱コイル３の出力の遷移を説明したが、他の設定、例えば、設定「５」より調理をスタートした場合には、図３のように、出力制限手段１０による出力制限の開始温度、および制限表示手段２４の表示、非表示を行う温度が７０℃から７５℃に変化するだけで、その他の動作は同様であることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、十分な冷却風が得られない構成においても、連続加熱時間を長くして調理ができる使い勝手のよいものであるので、誘導加熱調理器の多用途化による様々な要望に対応した場合における用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の断面図 本発明の実施の形態１および２における誘導加熱調理器の操作手段の構成図 同実施の形態２における誘導加熱調理器の特性図

符号の説明

１ 鍋（被加熱物）
３ 加熱コイル
４ インバータ
５ スイッチング素子（発熱部品）
６ 放熱器
１０ 出力制限手段
１１ 温度検知手段
２１ 出力設定手段
２３ 出力表示手段
２４ 制限表示手段
２５ 報知手段

Claims (3)

1. 被加熱物を高周波加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するためのインバータと、使用者により出力を設定する出力設定手段と、前記インバータが有する発熱部品の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の検知温度が予め設けた温度設定値に上昇する毎に前記加熱コイルの出力を段階的に制限する出力制限手段と、前記加熱コイルの出力を表示するとともに前記加熱コイルの出力制限中に自動的に制限前の表示を消灯し制限後の出力の表示に制御する出力表示手段とを備え、前記出力制限手段により前記加熱コイルの出力を制限中に自動制限中であることを視覚的に表示する制限表示手段と、前記制限表示手段が表示になったと同時に及び非表示になったと同時に聴覚的に報知する報知手段とを設けた誘導加熱調理器。
2. 制限表示手段の表示中には出力設定手段により制限以上の出力に設定変更できないようにした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 制限表示手段の表示中に出力設定手段により制限以上の出力に設定を変更しようとする場合には報知するようにした請求項２に記載の誘導加熱調理器。

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