JP5445642B2

JP5445642B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP5445642B2
Application number: JP2012187170A
Authority: JP
Inventors: 敏弘慶島; 隆二永田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: JP2012230922A

Description

本発明は、線状発光体を用いた誘導加熱調理器に関する。

従来、この種の線状発光体としては、断面円形の柱状の導光体の側面にその長さ方向に沿って、帯状の光反射層が印刷により設けられているものがあった（例えば、特許文献１参照）。図１３は、特許文献１に記載された線状発光体を示す。

図１３において、線状発光体１は光源２と光源２からの光を導光する断面円形の柱状の導光体３とから構成されている。そして、導光体３の側面にその長さ方向に沿って、少なくとも１本の帯状の光反射層４が印刷により設けられている。この構成によって、光源２から導光体３に入射した光は導光体３を進行する間に、光反射層４によって光の一部が反射し、光反射層４と対向する導光体３の部分より外部へ光を放射することによって、線状の発光が得られるということが開示されている。

また、誘導加熱調理器は加熱コイルに高周波電流を流し、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（負荷）に渦電流によるジュール熱を発生させ、鍋自体を発熱させて調理を行う調理器である。そのため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加熱部を視覚的に捉えることができないという課題を有していた。

この課題を解決するために、従来、加熱コイルの下方に、扇状の導光体片と扇状の様に設けた光源とで発光体の１ブロックとし、これらのブロックを組合わせて円環状の導光体を構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。図１４は、特許文献２に記載された線状発光体を示す。図１４に示すように、加熱コイルの下方に、扇状の導光体片５と扇状の様に設けた光源６とで発光体の１ブロックとし、これらのブロックを組合わせて円環状の導光体を構成し、誘導加熱コイルに通電し加熱すると光源６が点灯し、円環状の導光体の外周部が発光面７で発光し誘導加熱調理器の上部に設けたトッププレートの上面に円環状の模様を描くようにするということが記載されている。

また、本発明に先立って、図１５に示すように円環状の導光体８の一部を切り欠き、この切欠いた部分に光源９を当接した線状発光体を誘導加熱調理器に用いることを提案した。

特開２０００−２２２９０７号公報特開２００１−１６０４８３号公報

しかしながら、前記従来の線状発光体の構成では、線状発光体８の発光面より放射される光の輝度が必ずしも十分でなかった。また、光源９から遠ざかると光の減衰率が大きく十分な明るさが得られず、光源９に近いところと遠いところとでは明暗の差が大きく見ずらいものであった。そのため、さらに鮮明な発光が得られる線状発光体が望まれていた。また、線状発光体を誘導加熱調理器に用いる場合、見やすくするために光源の数を増やすと、線状発光が光源の部分で途切れてしまうとともに、部品点数が多くなるため、価格が高くなるという問題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、明暗の差が少なく、鮮明な線状が得やすい線状発光体を加熱コイルの外周部に設け、対応する加熱部の加熱範囲を明確に表示することができる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、外郭を構成する本体の上部に設けたトッププレートと、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記トッププレート下方で前記加熱コイルの周囲または近傍に設けた光源と前記光源の光を導光する導光体を有する線状発光体と、前記導光体を取り付ける導光体取付部とを備え、前記導光体は、底面を平面とし、前記導光体取付部の上面に接着剤を介して接着させ、前記接着剤からなる光反射層、前記底面に対向して設けた発光面及び前記光源からの光を取り入れるための入光部、及び側面に爪を有し、前記導光体取付部は、前記導光体底面に向かって突出する凸部を複数個有し、かつ、前記導光体取付部に前記爪に対して上方から係合する係合部が設けられ、前記導光体は、前記光源からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部を有し、前記一組の入光部を、前記導光体中における前記一組の入光部からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように前記導光体の外周面に沿って前記導光体に設けるとともに、前記一組の入光部と入光部の間に、前記爪及び前記係合部を設けた構成としたものである。

これによって、空間を一定にする凸部を複数箇所設けているので、導光体を接着剤の上に置いて押して組み立てたときの空間距離が一定になり、組立ばらつきが低減し、その結果、光反射層の厚みを均一にすることができるので、発光ムラを抑えて、より明るくすることができる。

また、本発明の誘導加熱調理器は、導光体は光源からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部とを有し、前記一組の入光部を、前記導光体中における前記一組の入光部からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように前記導光体の外周面に沿って前記導光体に設けるとともに、前記一組の入光部と入光部の間でかつ前記導光体の外周側に爪を設け、前記爪に対して上方から係合して前記導光体の上方への移動を規制する係合部を前記導光体取付部に設ける構成としたものである。

これによって、導光体の組立後の上方への移動を規制できるとともに、入光部と入光部の間に爪を設けているので、その爪が導光体の内部での光の伝播を妨げることもない。また、爪による発光ムラは爪が光源近傍にあるために、光強度を変化させることが可能であり、見え方の調整が容易である。

また、本発明の誘導加熱調理器は、外郭を構成する本体の上部に設けたトッププレートと、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、前記加熱コイルの周囲に設けられ前記コイルベースに固定した導電材料からなる環状のシールドリングと、前記トッププレート下方で前記加熱コイルの周囲または近傍に設けた光源と前記光源の光を導光する導光体を有した線状発光体と、前記シールドリングの外周側に設けた前記導光体を取り付ける導光体取付部と、前記導光体と前記シールドリングの間に設けた前記導光体取付部から突出したリブとを備え、前記導光体は、底面を平面とし、前記導光体取付部の上面に接着剤を介して接着させ、前記接着剤からなる光反射層、前記底面に対向して設けた発光面及び前記光源からの光を取り入れるための入光部を有し、前記導光体は前記光源からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部とを有し、前記一組の入光部を、前記導光体中における前記一組の入光部からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように前記導光体の外周面に沿って前記導光体に設けるとともに、前記一組の入光部と入光部の間でかつ前記導光体の外周側に爪を設け、前記爪と対して上方から係合して前記導光体の上方への移動を規制する係合部を前記導光体取付部に設けた誘導加熱調理器であって、前記二組の入光部の間でかつ前記導光体の内周側に第２の爪を設け、前記第２の爪に対して上方から係合して前記導光体の上方への移動を規制する第２の係合部を前記リブに複数箇所設ける構成としたものである。

これによって、外部に漏洩する光が低減し、外部に放射する発光面からの光の強度が向上する。また、導光体の内周側に導光体取付部から突出したリブが設けてあるので、発熱部品であるシールドリングと熱遮断が良化、または、直接の接触を防ぐことができ、導光体の過熱を低減することができる。また、導光体の組立後または加熱後の熱変形による上方への移動を効果的に規制できる。

本発明の誘導加熱調理器は、明暗の差が少なく、発光ムラをより抑え、鮮明な図形をトッププレート上に描くことができ、加熱コイルに対応する加熱部の加熱範囲を明確に表示することができる。また、導光体の組立後の上方への移動を規制できるとともに、入光部と入光部の間に爪を設けているので、その爪が導光体の内部での光の伝播を妨げることもない。また、爪による発光ムラは爪が光源近傍にあるために、光強度を変化させることが可能であり、見え方の調整が容易である。

本発明の実施の形態１における線状発光体の斜視図同線状発光体の導光体の斜視図本発明の実施の形態１におけるＬＥＤの輝度と導光体の明るさとの関係を示した図本発明の実施の形態２における他の線状発光体の断面図本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の断面模式図導光体の基本断面図本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の要部平面図本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の要部（Ａ−Ａ）断面図本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の要部（Ｂ−Ｂ）断面図本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の要部平面図本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の部分（Ｃ）拡大図本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の要部（Ｄ−Ｄ）断面図従来の線状発光体の斜視図従来の発光体の斜視図従来の線状発光体の平面図

第１の発明は、外郭を構成する本体の上部に設けたトッププレートと、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記トッププレート下方で前記加熱コイルの周囲または近傍に設けた光源と前記光源の光を導光する導光体を有する線状発光体と、前記導光体を取り付ける導光体取付部と、を備え、前記導光体は、底面を平面とし、前記導光体取付部の上面に接着剤を介して接着させ、前記接着剤からなる光反射層、前記底面に対向して設けた発光面及び前記光源からの光を取り入れるための入光部、及び側面に爪を有し、前記導光体取付部は、前記導光体底面に向かって突出する凸部を複数箇所有し、かつ、前記導光体取付部に前記爪に対して上方から係合する係合部が設けられ、前記導光体は前記光源からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部を有し、前記一組の入光部を、前記導光体中における前記一組の入光部からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように前記導光体の外周面に沿って前記導光体に設けるとともに、前記一組の入光部と入光部の間に、前記爪及び係合部を設けたことにより、前記導光体の上方への移動が規制されるとしたもので、導光体を接着剤の上に置いて押して組み立てたときの空間距離が一定になり、組立ばらつきが低減し、その結果、光反射層の厚みを均一にすることができるので、発光ムラを抑えて、より明るくすることができる。また、導光体を導光体取付部に接着剤を介して接着組立した後、導光体の上方への移動を規制することができる。

また、前記導光体は前記光源からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部を有し、前記一組の入光部を、前記導光体中における前記一組の入光部からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように前記導光体の外周面に沿って前記導光体に設けるとともに、前記一組の入光部と入光部の間に、前記爪及び係合部を設けたことにより、爪が導光体の内部での光の伝播を妨げることもない。また、爪による発光ムラは爪が光源近傍にあるために、光強度を変化させることが可能であり、見え方の調整が容易である。

（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態１における線状発光体１０の斜視図である。

図１において、１１は光源であり、電球やＬＥＤ（発光ダイオード）などを用いる。特に発光ダイオードは発光色が色々あり目的に応じて選択できるので好ましい。導光体１２は光源１１より入射した光を導光するものであり、アクリル樹脂、ポリカーボネイト、ポリアミド、ポリイミドなどの合成樹脂、またはガラスなどの透明な材料が用いられる。図１では断面が長方形である四辺形を用いた場合の例である。光反射層１３は導光体１２の底面１５に設けられる。光反射層１３は表面を研磨するなどの機械的手段、または表面をエッチングするなどの化学的手段により、表面に凹凸等を設けることにより形成される。またシリコーンゴムなどの接着剤の層、または粘着テープを貼り付けるなどによる粘着層を設けることにより光反射層を得ることができる。また、金属、あるいは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタンなどの金属酸化物の粒子を含んだ膜を形成することにより得られる。

以上のように構成された線状発光体１０について、以下その動作、作用について説明する。

光源１１より入射した光は導光体１２中を導光する。そして、光の一部は光反射層１３により反射し発光面１４より外部に放射する。このとき導光体１２は四辺形で構成され、光反射層１３はその一辺に設けられているので、ここで反射した光は光反射層１３に対応する辺である発光面１４より外部に発光する。発光面１４は平面であるため発光面からの光の放射は平行となりほとんど拡散しない。このため導光体の光の進行方向に沿って鮮明な線状の発光を得ることができる。

以下、光反射層の効果について図２の導光体の斜視図を用いて説明する。図２において、導光体は巾ｄ３ｍｍ、高さｈ１５ｍｍの長方形の断面を有するポリカーボネイトを用い、それに光反射層１３としてシリコーンゴム（接着剤）を用いた。そして光反射層の効果は、光源から一定の距離ｌ１００ｍｍの地点の照度を測定することにより行った。光反射層１３を設けない場合の照度は０．７ルックスであり、発光面１４に対向する面のみに光反射層１３を設けた場合の照度は１．７９ルックスであった。また、発光面１４以外のすべての面に光反射層１３を設けた場合の照度は１．９７ルックスであった。このことより発光面１４に対向する面に光反射層１３を設けることにより著しく光りの放射が増えることが分かる。また、発光面１４に対向する面以外に光反射層１３を設けてもそれほど効果が無いことが分かる。なお、いずれの場合においても鮮明な線状発光が得られた。

以上基本構成について説明したが導光体を下記に説明するようにするとさらに優れた線状発光体とすることができる。

すなわち、光源１１から遠い位置まで光が届くようにするためには発光面１４以外の面に導光体より光の屈折率の小さい層を設けると、光の透過損失が少なくなるため、遠方まで届くようになる。

また、光反射層１３の反射率が部分ごとに異なるようにすることにより、発光面１４からの光の放射が異なり光の強弱の模様をつけることができる。

また、発光面１４とそれに対向する面とを機械的または化学的手段等により鏡面とすると、乱反射により光が外部に漏洩することが少なくなり、光が遠くまで届くようになる。これはどちらか一方の面を行うことでも効果がある。

また、発光面１４とそれに対向する面を機械的または化学的手段等により光を乱反射する乱反射面とすることにより、導光体中を伝播する光を乱反射させ、発光面１４より放射する光の量を多くすることができ鮮明な線状発光を得ることができる。

また、導光体１２中を伝播する光の進行方向に対して、発光面１４が平行に位置する構成とした。この構成にすることにより、光源１１の指向性に左右されることなく、また光源からの直進光が伝播中に損失することなく届くので、導光体１２の発光面１４をより遠くまで発光させることができる。

また、図２に示すように短辺ｄと長辺ｈを有する四角形（長方形）からなる導光体１２において、短辺ｄを発光面１４とすると、光源１１の光をより遠くまで届くようにすることができる。また、短辺ｄに比べ長辺ｈの長さを長くするほど光をより遠くまで届くようにすることができる。実験例を（表１）に示す。

（表１）は光源から５０ｍｍの地点が０．７ルックスになるようにＬＥＤの電源電圧を調整し、光源からの距離が１００ｍｍおよび１５０ｍｍ地点の照度を測定した。このとき、導光体１２の発光面１４である短辺ｄを３ｍｍとし、長辺ｈを５、１０、１５ｍｍに変えておこなった。また、ＬＥＤの視野角も変えて行った。表に見られるようにＬＥＤの視
野角に関係なく、長辺ｈが大きいほど光が遠くにまで良く伝播するのが分かる。これは、発光面１４から放射して失われる光よりもより多くの光が遠方に送られるためと考えられる。

また、図２に示すように、導光体１２の厚みｈを光反射層１４の厚みｔより厚くすると、導光体１２中の伝播する光の損失を低減し、光源の光を有効に利用して遠くまで発光面１４を光らせることができる。

（実験１）
図３は光源として用いたＬＥＤの輝度と導光体の明るさとの関係を示したものである。導光体としては図２に示したものを使用し、同図Ａで示した光源より３ｃｍの距離、およびＢで示した１５ｃｍの距離だけ離れた地点での明るさを示している。輝度の高い光源を用いると遠くまで明るくすることができるので使用する光源の数を少なくすることができる。誘導加熱調理器においては円環状の直径が２３ｃｍぐらいなので、最低の明るさを０．５ルックスに設計すると輝度が２０００ｍｃｄの光源４個または５０００ｍｃｄの光源２個が必要となる。光源の個数を減らすためには輝度を明るくすればするほど良く、ＬＥＤの数とバランスで輝度は１０００ｍｃｄ〜１００００ｍｃｄの範囲で発光が可能であるが、誘導加熱調理器に用いるなど実用的には輝度は、２０００ｍｃｄ以上、６０００ｍｃｄ以下がよい。

（実施の形態２）
本実施の形態では線状発光体として円環状の線状発光体に関し、特に、完全な円環状が得られ、かつ円環の明るさが部分ごとであまり違わないようにした構成について説明する。なお、実施の形態１と同じ構成部材には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図４は他の線状発光体を示す平面図である。図４の他の線状発光体は入光部２２を導光体１２の外周面に沿って２ヶ所（２２ａと２２ｂ）設けた場合である。この構成にすることにより、線状発光体１０の外形を小さくするとともに、入光部１１が光路を横切らないため円環状の導光体１２全体を発光させることができる。入光部間が離れるとこの間は暗くなるので、図４の構成では入光部間の２つの光源１１はできるだけ近づけるのがよい。

（実施の形態３）
本実施の形態では実施の形態１〜２で記載した線状発光体を誘導加熱調理器に用いた場合について述べる。

図５は本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の断面模式図である。図において、本体２４は誘導加熱調理器の外郭を構成するものであり、トッププレート２５は本体の上部に設ける。また、加熱コイル２６は被加熱物を誘導加熱するものである。そして、線状発光体１０は光源１１と導光体１２とからなる。なお、制御部３０は誘導加熱を制御するものである。

図６は導光体１２の基本断面図である。導光体１２は、底面１５を平面とし、導光体取付部３１の上面に接着剤３３を介して接着され、その接着剤３３からなる光反射層１３、底面１５に対向して設けた発光面１４を備えている。また、底面１５と導光体取付部３１の上面の間の空間を一定にする導光体底面方向の凸部３２を導光体取付部３１に複数箇所設けている。

この構成で電源が投入されると、加熱コイル２６の周囲もしくは近傍に設けられている線状発光体１０は発光する。このとき、線状発光体１０は実施の形態１〜２に記載した技術および構成を用いているので、鮮明な図形をトッププレート２５上に描くことができる
。

また、空間を一定にする凸部３２を複数箇所設けているので、導光体１２を接着剤３３の上に置いて押して組み立てたときの空間距離が一定になり、組立ばらつきが低減し、その結果、光反射層１３の厚みを均一にすることができるので、発光ムラを抑えて、より明るくすることができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では実施の形態１〜２で記載した線状発光体１０を誘導加熱調理器に用いた場合について述べる。

図７、図８は誘導加熱調理器の要部平面図と要部断面図（Ａ−Ａ）である。基本断面構成は、実施の形態３と同じなので、説明は省略する。導光体１２は光源１１からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部２２とを有しており、一組の入光部２２を、導光体１２中における一組の入光部２２からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように導光体１２の外周面に沿って導光体１２に設けている。また、一組の入光部２２ａと入光部２２ｂの間でかつ導光体１２の外周側に爪３４を設け、爪３４に対して上方から係合して導光体１２の上方への移動を規制する係合部３５を導光体取付部３１に設ける構成としてある。

これにより、導光体１２を導光体取付部３１に接着剤３３を介して接着組立した後の上方への移動を規制できるとともに、入光部２２ａと入光部２２ｂの間に爪３４を設けているので、その爪３４が導光体１２の内部での光の伝播を妨げることもない。入光部間が離れすぎると、この間は暗くなるので、入光部間の光源１１はできるだけ近づけるのがよい。入光部間を更に明るくするには、図９のように、反射部材３６を設けて、入光部間に光源１１の光を反射させ、入光部間に光を集めることも可能である。また、爪３４による異形状による発光ムラは爪３４が光源１１の近傍にあるために、先ほどの反射部材３６による光の反射や、例えば逆に、光源１１と導光体１２の間に導光体取付部３１からリブを出して光の放射を抑制するなど光強度を変化させることが可能であり、したがって見え方の調整が容易である。

なお、本実施の形態では、２つ一組の入光部が一組であったが、二組もしくは複数組であってもよいことはいうまでもない。組数が多くなれば、それだけ上方の移動の規制の確実性が高まるが、光源が増えるコストアップとの比較で設計的に配慮すればよい。

（実施の形態５）
本実施の形態では実施の形態１〜２で記載した線状発光体を誘導加熱調理器に用いた場合について述べる。

図１０、図１１、図１２は誘導加熱調理器の要部平面図、部分拡大図（Ｃ）、要部断面図（Ｄ−Ｄ）である。基本断面構成は、実施の形態３と同じなので、説明は省略する。また、実施の形態４と同様の構成の部分についても説明を省略する。

被加熱物を誘導加熱する加熱コイル２６は樹脂製のコイルベース３７に保持されている。また、加熱コイル２６の周囲にはアルミなどの導電材料からなる環状のシールドリング３８がコイルベース３７にねじ４２で締結されている。また、シールドリング３８の外周側に導光体１２を配し、導光体１２は導光体取付部３１にシリコンなどの接着剤３３で接着固定されている。本実施の形態では、導光体取付部３１とコイルベース３７は一体的に成形されているが、もちろん別部材としてもよい。また、導光体１２とシールドリング３８の間には導光体取付部３１から突出したリブ３９を設けている。二組の入光部２２の間
でかつ導光体１２の内周側に第２の爪４０を設け、第２の爪４０に対して上方から係合して導光体１２の上方への移動を規制する第２の係合部４１をリブ３９に複数箇所（３箇所）設ける構成としている。

これにより、リブ３９が導光体１２の内周側を完全にシールしているので、内周側から外部に漏洩する光が低減し、外部に放射する発光面１４からの光の強度が向上する。また、導光体１２の内周側に導光体取付部３１から突出したリブ３９が設けてあるので、発熱部品であるシールドリング３８と導光体１２の熱遮断が良化、または、直接の接触を防ぐことができ、導光体１２の過熱を低減することができる。また、第２の爪４０に対して上方から係合して導光体１２の上方への移動を規制する第２の係合部４１をリブ３９に複数箇所（３箇所）設けているので、導光体１２の組立後または加熱後の熱変形（内周側に収縮しやすいので）による上方への移動を効果的に規制できる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、明暗の差が少なく鮮明な線状の図形をトッププレート上に描くことができ、加熱コイルに対応する加熱部の加熱範囲を明確に表示することができるので誘導加熱調理器のトッププレートへの表示等に適用することができる。

１０線状発光体
１１光源
１２導光体
１３光反射層
１４発光面
１５底面
２２、２２ａ、２２ｂ入光部
２４本体
２５トッププレート
２６加熱コイル
３１導光体取付部
３２凸部
３３接着剤
３４爪
３５係合部
３７コイルベース
３８シールドリング
３９リブ
４０第２の爪
４１第２の係合部

Claims

外郭を構成する本体の上部に設けたトッププレートと、
被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
前記トッププレート下方で前記加熱コイルの周囲または近傍に設けた光源と前記光源の光を導光する導光体を有する線状発光体と、
前記導光体を取り付ける導光体取付部と、
を備え、
前記導光体は、底面を平面とし、前記導光体取付部の上面に接着剤を介して接着させ、前記接着剤からなる光反射層、前記底面に対向して設けた発光面及び前記光源からの光を取り入れるための入光部、及び側面に爪を有し、
前記導光体取付部は、前記導光体底面に向かって突出する凸部を複数箇所有し、かつ、
前記導光体取付部に前記爪に対して上方から係合する係合部が設けられ、
前記導光体は、前記光源からの光を取り入れるための少なくとも、２つ一組の入光部を有し、前記一組の入光部を、前記導光体中における前記一組の入光部からの各々の光の進行方向が相反する方向になるように前記導光体の外周面に沿って前記導光体に設けるとともに、前記一組の入光部と入光部の間に、前記爪及び前記係合部を設けた誘導加熱調理器。