JP5774437B2 - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁誘導加熱調理器に係り、特には温度センサの取り付け構造に関する。

電磁誘導加熱調理器においては、セラミック等でできたトッププレートの下部に配置された加熱コイルへの通電による電磁誘導作用によりトッププレートの上に載置される磁性体の鍋などの被加熱物を加熱する。この場合、被加熱物を適切な温度に制御する上では、被加熱物の加熱温度を精度良く検出することが必要である。そのため、トッププレートの裏面側に温度センサを配置し、この温度センサによって被加熱物の温度をトッププレートを介して間接的に検出し、この検出出力に基づいて加熱コイルへの通電量を制御するようにしている。

ところで、温度センサの取り付け構造として、従来技術では、トッププレートの下方に配置された加熱コイルを支持するコイル支持プレートに嵌合穴を設ける一方、温度センサをセンサホルダの端部に固定し、このセンサホルダをコイル支持プレートの上記嵌合穴に嵌合するとともに、コイル支持プレートとセンサホルダとの間に圧縮バネを介在させ、この圧縮バネで温度センサをトッププレートの下面に押圧密着させるようにした構成のものが提供されている（例えば、下記の特許文献１参照）。

特許第４４１１７６３号公報

上記の特許文献１記載の温度センサの取り付け構造では、温度センサがトッププレートの下面に密着するので、この温度センサによって被加熱物の温度をトッププレートを介して検出することができるものの、次のような課題が残されている。

加熱コイルへの通電による被加熱物に対する電磁誘導作用（加熱性能）は、コイル支持プレート上に配置された加熱コイルからトッププレート上に置かれる被加熱物までの距離やコイル支持プレートの下方に配置されたインバータ等の電気回路や制御回路とを仕切るアルミニュウム等でできた天板までの距離などに影響される。

このため、被加熱物に対する電磁誘導作用が適正になるように調整する上で、各規格の加熱性能（例えば最大加熱出力５Ｋｗ、３Ｋｗ、２．５Ｋｗなど）をもつ各製品に応じて、加熱コイルからトッププレートまでの距離や天板までの距離が変更される。

ところが、従来技術では、コイル支持プレートにセンサホルダを取り付けるとともに、コイル支持プレートとセンサホルダとの間に圧縮バネを介在させる構成となっているので、加熱コイルからトッププレートまでの距離や天板までの距離の変更に応じて、センサホルダや圧縮バネの長さ形状が異なるものを予め準備しておく必要がある。

すなわち、例えば加熱コイルからトッププレートまでの距離の僅かな変更には、圧縮バネの伸縮によって対応することができるが、両距離間がさらに長くなったり短くなった場合には、圧縮バネの伸縮量だけでは対応できないので、そのときには、加熱コイルとトッププレート間の距離の長短に応じて、センサホルダや圧縮バネの長さ形状が異なるものを使用して温度センサをトッププレートの下面に確実に押圧密着させる必要が生じる。このため、長さ形状が異なる複数種類のセンサホルダや圧縮バネを製作、準備してストックしておかねばならず、コストが余分にかかる。

加熱コイルからトッププレートまでの距離の変更に対応するための他の対策として、赤外線温度センサなどの非接触式の温度センサを使用することも考えられるが、このような非接触式の温度センサは接触式の温度センサに比べて高価であり、製品のコストアップにつながるため、実際の使用には採用し難い。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、各規格の加熱性能をもつ製品ごとに、加熱コイルからトッププレートまでの距離やその下方の天板までの距離が変更される場合でも、それに影響されずに共通化された同一部品を使用して温度センサをトッププレートの下面に確実に押圧密着させることができ、余分なコストアップを招来することなく、温度検出を精度良く実施できる電磁誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明にあっては、次の構成を採用している。
すなわち、請求項１記載の発明に係る電磁誘導加熱調理器は、被加熱物が載置されるトッププレートを有し、このトッププレートの下方に前記被加熱物の温度を検出する接触式の温度センサと、この温度センサを保持するセンサ保持具が設けられ、このセンサ保持具は、温度センサが設置されるセンサブラケットと、このセンサブラケットを保持するブラケットホルダとを備え、前記ブラケットホルダは、その長手方向に沿って貫通孔が形成された筒状の胴部を有するとともに、その胴部の途中には前記長手方向と直交する方向に外方に張り出した取付フランジ部が形成され、かつ、この取付フランジ部を挟む上下の各胴部は前記長手方向に沿う末端までの長さが互いに異なるように形成され、さらに前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部の両方それぞれには、前記長手方向と直交する径方向に沿う段差が形成される一方、前記センサブラケットは、前記ブラケットホルダの前記貫通孔に遊嵌される嵌合部と、この嵌合部の上端から径方向外方に張り出した温度センサ取付用のセンサ取付部とを有し、前記センサ取付部と前記ブラケットホルダの前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部両方の前記段差の内のいずれか一方の段差との間に圧縮バネが介在されていることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明に係る電磁誘導加熱調理器は、請求項１記載の構成において、前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部両方の前記段差の内、少なくとも片側の段差は、前記長手方向と直交する方向において互いに寸法が異なる複数の段差からなることを特徴としている。

また、請求項３記載の発明に係る電磁誘導加熱調理器は、請求項１または請求項２記載の発明の構成において、前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部は、その外形形状が互いに異なるように形成されていることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、各規格の加熱性能をもつ製品ごとに加熱コイルからトッププレートまでの距離やその下方の天板までの距離が変更される場合でも、それに影響されずに共通化された同一部品を使用して温度センサをトッププレートの下面に確実に押圧密着させることができる。このため、余分なコストアップを招来することなく、温度検出を精度良く確保することができる。

また、センサ保持具は、センサブラケットとブラケットホルダとの２つの別部品で構成されているので、コイル支持プレートやその下方に配置された天板に対するブラケットホルダの取り付け位置の自由度が高くなり、温度検出に最適な箇所にセンサ保持具を容易に設置できる。このため、一層信頼性の高い電磁誘導加熱調理器を提供できる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、ブラケットホルダの段差を用いてセンサ保持具を取り付けることができるので、加熱コイルからトッププレートまでの距離や天板までの距離が変更される場合でも、その影響を受けずに共通化された同一部品を使用して温度センサをトッププレートの下面にさらに容易に押圧密着させることが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１や請求項２記載の発明の効果に加えて、温度センサの取り付け時に、ブラケットホルダを上下反対に組み付けてしまって温度センサがトッププレートの下面に適切に押圧密着させることができなくなるなどの不具合発生を確実に防止することができる。

本発明の実施の形態１における電磁誘導加熱調理器において、温度センサを設けたセンサ保持具を筐体の天板に取り付けた場合の要部を示す縦断面図である。 同調理器に使用されるセンサ保持具のセンサブラケットに温度センサを設置した状態を一部切り欠いて示す側面図である。 同調理器に使用されるセンサ保持具のブラケットホルダを一部切り欠いて示す側面図である。 同ブラケットホルダの平面図である。 圧縮バネの伸び代が不足する場合のセンサ保持具の取り付け態様の一例を示す縦断面図である。 圧縮バネの縮み代が不足する場合のセンサ保持具の取り付け態様の一例を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態２における電磁誘導加熱調理器において、センサ保持具のブラケットホルダを筐体の天板に取り付けた場合の要部を示す縦断面図である。 同ブラケットホルダを筐体の天板に図７と異なる態様で取り付けた場合の要部を示す縦断面図である。 本発明の電磁誘導加熱調理器において、筐体の天板に直接加熱コイルが設置される場合に、温度センサを設けたセンサ保持具を天板に取り付けた場合の要部を示す縦断面図である。 加熱コイルの中心部から外れた箇所にセンサ保持具を設置する場合の平面図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における電磁誘導加熱調理器において、温度センサを設けたセンサ保持具を筐体の天板に取り付けた場合の要部構成を示す縦断面図である。また、図２は同調理器に使用されるセンサ保持具のセンサブラケットに温度センサを設置した状態を一部切り欠いて示す側面図、図３は同調理器に使用されるセンサ保持具のブラケットホルダを一部切り欠いて示す側面図、図４は同ブラケットホルダの平面図である。

この実施の形態１の電磁誘導加熱調理器は、鍋等の被加熱物が載置されるセラミック等でできたトッププレート１を有し、このトッププレート１の下方には加熱コイル２を支持するコイル支持プレート３が配置され、さらに、このコイル支持プレート３の下方には、加熱コイル２の電力制御のための図示しないインバータ等の電気回路や制御回路を囲む筐体の一部を構成するアルミニュウム等でできた天板４が配置されている。

そして、この実施の形態１では、このトッププレート１の下方に被加熱物の温度を検出する接触式の温度センサ６と、この温度センサ６を保持するセンサ保持具７が設けられている。

この場合の温度センサ６としては、サーミスタが適用されるが、サーモスタットや熱電対なども使用可能である。また、センサ保持具７は、温度センサ６が設置されるセンサブラケット９と、このセンサブラケット９を保持するブラケットホルダ１０とからなる。

センサブラケット９は、図２に示すように、ブラケットホルダ１０の後述の貫通孔１０ｉに遊嵌される円筒状の嵌合部９ａと、この嵌合部９ａの上端から径方向外方に張り出したセンサ取付部９ｂとを有する。そして、センサ取付部９ｂの上端に温度センサ６が設置され、また嵌合部９ａの内部に温度センサ６のリード線６ａが挿通されている。

一方、ブラケットホルダ１０は、図３および図４に示すように、その長手方向（図の上下方向）に沿って貫通孔１０ｉが形成された円筒状の胴部１０ａ〜１０ｄを有するとともに、その胴部１０ａ〜１０ｄの途中には長手方向と直交する方向に外方に張り出した取付フランジ部１０ｊが形成されている。そして、この取付フランジ部１０ｊを挟む上下の各胴部１０ａと１０ｂ、および１０ｃと１０ｄは、その末端までの合計の長さが互いに異なるように形成されている。

すなわち、取付フランジ部１０ｊの上側に位置する両胴部１０ａ，１０ｂの長手方向の長さの合計をＬ１、取付フランジ部１０ｊの下側に位置する両胴部１０ｃ，１０ｄの長手方向の長さの合計をＬ２としたとき、Ｌ１＞Ｌ２となるように形成されている。また、取付フランジ部１０ｊ側に近接した上下の各胴部１０ｂ，１０ｃの外径を共にＤ１、これらの胴部１０ｂ，１０ｃよりも末端側に位置する上下の各胴部１０ａ，１０ｄの外径を共にＤ２としたとき、末端側の胴部１０ａ，１０ｄの外径が小径となるように、すなわちＤ１＞Ｄ２となるように形成されている。このため、互いに隣接する胴部１０ａと１０ｂおよび１０ｃと１０ｄの間にそれぞれ段差１０ｍ，１０ｎが形成されている。また、取付フランジ部１０ｊには、ブラケットホルダ１０を天板４やコイル支持プレート３などに固定するための固定穴１０ｑが形成されている。

上記構成の温度センサ６およびセンサ保持具７を天板４に組み付ける際には、ブラケットホルダ１０の長尺側の胴部１０ａ，１０ｂが上方に位置した状態で、胴部１０ａの外側に圧縮バネ１２を挿入し、またセンサブラケット９の嵌合部９ａをブラケットホルダ１０の貫通孔１０ｉに挿入することで、センサ取付部９ｂとブラケットホルダ１０の段差１０ｍとの間に圧縮バネ１２を介在させるとともに、温度センサ６のリード線６ａを貫通孔１０ｉを通じて下方に引き出す。

そして、コイル支持プレート３の中央に形成されたセンサ設置穴３ａを通して温度センサ６がトッププレート１に臨むように、センサ設置穴３ａの対応位置に予め形成された天板４の取付穴４ａに対してブラケットホルダ１０を天板４の下側から挿通して天板４の底面に取付フランジ部１０ｊを当接させる。次いで、取付フランジ部１０ｊの固定穴１０ｑにネジ１３を螺合してブラケットホルダ１０を天板４に固定する。これにより、ブラケットホルダ１０の上端からトッププレート１の底面までの距離が適正に設定され、圧縮バネ１２のバネ力で温度センサ６がトッププレート１の下面に押圧されて密着する。

ここで、被加熱物に対する電磁誘導作用が適正になるように、各規格の加熱性能をもつ製品に応じて、加熱コイル２からトッププレート１までの距離や天板４までの距離が変更された結果、圧縮バネ１２の伸び代が不足する場合には、例えば図５に示すように、ブラケットホルダ１０の長尺側の胴部１０ａ，１０ｂが上方に位置した状態で、天板４の取付穴４ａに対してブラケットホルダ１０を天板４の上側から挿通して天板４の上面に取付フランジ部１０ｊを当接させる。そして、取付フランジ部１０ｊの固定穴１０ｑにネジ１３を螺合してブラケットホルダ１０を天板４に固定する。これにより、ブラケットホルダ１０の上端からトッププレート１の底面までの距離が適正に調整され、圧縮バネ１２の伸び代の不足分が解消されるので、圧縮バネ１２のバネ力で温度センサ６がトッププレート１の下面に押圧されて密着する。

また、加熱コイル２からトッププレート１までの距離や天板４までの距離が変更された結果、圧縮バネ１２の縮み代が不足する場合には、例えば図６に示すように、ブラケットホルダ１０の短尺側の胴部１０ｄ，１０ｃが上方に位置した状態で、胴部１０ｄの外側に圧縮バネ１２を挿入し、またセンサブラケット９の嵌合部９ａをブラケットホルダ１０の貫通孔１０ｉに挿入することで、センサ取付部９ｂとブラケットホルダ１０の段差１０ｎとの間に圧縮バネ１２を介在させるとともに、温度センサ６のリード線６ａを貫通孔１０ｉを通じて下方に引き出す。

そして、天板４の取付穴４ａに対してブラケットホルダ１０を天板４の上側から挿通して天板４の上面に取付フランジ部１０ｊを当接させる。そして、取付フランジ部１０ｊの固定穴１０ｑにネジ１３を螺合してブラケットホルダ１０を天板４に固定する。これにより、ブラケットホルダ１０の上端からトッププレート１の底面までの距離が適正に調整され、圧縮バネ１２の縮み代の不足分が解消されるので、この圧縮バネ１２のバネ力で温度センサ６がトッププレート１の下面に押圧されて密着する。

さらに、図６に示すセンサ保持具７の取り付け態様では圧縮バネ１２の縮み代が不足するような場合には、図示していないが、例えば天板４の取付穴４ａに対してブラケットホルダ１０を天板４の下側から挿通して天板４の下面に取付フランジ部１０ｊを当接させた状態でブラケットホルダ１０を天板４に固定することも可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、被加熱物に対する電磁誘導作用が適正になるように、各規格の加熱性能をもつ製品に応じて、加熱コイル２からトッププレート１までの距離や天板４までの距離が変更される場合でも、それに影響されずに同一のセンサ保持具７を使用して、ブラケットホルダ１０の取り付け態様を変更することにより、ブラケットホルダ１０の上端からトッププレート１の底面までの距離が適正に調整される。これにより、圧縮バネ１２で温度センサ６をトッププレート１の下面に確実に押圧密着させることができるため、各規格の加熱性能をもつ製品を製作する場合でも、センサ保持具７を共通化することができ、余分なコストアップを招来することなく、温度検出を精度良く確保することができる。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２における電磁誘導加熱調理器において、センサ保持具のブラケットホルダを筐体の天板に取り付けた場合の要部を示す縦断面図である。また、図８は同ブラケットホルダを筐体の天板に図７と異なる態様で取り付けた場合の要部を示す縦断面図である。

上記の実施の形態１では、図１〜図６に示したように、ブラケットホルダ１０の取付フランジ部１０ｊを挟んで長尺側と短尺側にそれぞれ外径が異なる２つの胴部１０ａと１０ｂおよび１０ｃと１０ｄをそれぞれ設けて各段差１０ｍ，１０ｎを形成しているが、この実施の形態２では、取付フランジ部１０ｊを挟む長尺側にそれぞれ外径が異なる３つの胴部１０ｅ，１０ｆ，１０ｇを、短尺側に１つの胴部１０ｈを設けている。このため、長尺側には２つの段差１０ｒ，１０ｓが形成されている。その他の構成は基本的に実施の形態１の場合と同じである。

この実施の形態２の構成の場合、センサ保持具７を天板４に組み付ける際には、図７に示すように、ブラケットホルダ１０の長尺側の胴部１０ｅ〜１０ｇが上方に位置した状態で、天板４の下方から取付穴４ａにブラケットホルダ１０を挿入して天板４の底面に取付フランジ部１０ｊを当接させて天板４に固定することができるが、圧縮バネ１２の縮み代などを確保するためには、例えば図８に示すように、天板４の取付穴４ａを図７の場合よりも小径にして、天板４の下方から取付穴４ａにブラケットホルダ１０を挿入して天板４の底面に胴部１０ｇを当接させ、取付フランジ部１０ｊの固定穴１０ｑおよび胴部１０ｇに形成した固定穴１０ｐにネジ１３を螺合してブラケットホルダ１０を天板４に固定することもできる。

なお、ここでは、取付フランジ部１０ｊを境にした長尺側に外径の異なる３つの胴部１０ｅ〜１０ｆを形成しているが、短尺側に外径の異なる胴部を形成してもよく、さらに、外径の異なる胴部の数はこのような３段に限らず、４段以上に形成してもよい。

このように、この実施の形態２では、ブラケットホルダ１０の外径の異なる胴部１０ｅ〜１０ｆにより生じる段差１０ｓを用いてセンサ保持具７を取り付けることができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、トッププレート１と加熱コイル２間の距離や、加熱コイル２とその下方の天板４間の距離が変更された場合でも、その影響を受けずに共通化された同一部品を使用して温度センサ６をトッププレート１の下面にさらに容易に押圧密着させることが可能となる。
変形例．

本発明は上記の実施の形態１、２に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において各種の変形を加えることができる。

（ａ）例えば、上記の実施の形態１、２では、ブラケットホルダ１０の各胴部１０ａ〜１０ｄ、１０ｅ〜１０ｈおよび取付フランジ部１０ｊは全て円筒状に形成されているが、これに限らず、取付フランジ部１０ｊを挟む上下の各胴部の外形形状が互いに異なるように形成してもよい。例えば、図３において、取付フランジ部１０ｊおよびその下側の短尺側の胴部１０ｃ，１０ｄは、貫通孔１０ｉの軸方向から見た平面視で外形が四角形状に、長尺側の胴部１０ａ，１０ｂは外形が円形状にそれぞれ形成した構成としてもよい。

このような構成にすれば、温度センサ６の取り付け時に、取付フランジ部１０ｊを挟む長尺側の胴部１０ａ，１０ｂと短尺側の胴部１０ｃ，１０ｄとが上下のいずれの方向に向いているかを明確に把握できるので、このブラケットホルダ１０を上下反対に組み付けてしまって温度センサ６がトッププレート１の下面に適切に押圧密着させることができなくなるなどの取り付けミスを起こすといった不具合発生を確実に防止することができて都合が良い。

（ｂ）また、上記の実施の形態１、２では、コイル支持プレート３の下方に位置する天板４にブラケットホルダ１０を取り付けているが、本発明に係るセンサ保持具７は、温度センサ６とブラケットホルダ１０とが独立した個別部品になっているので、コイル支持プレート３にブラケットホルダ１０を簡単に取り付けることも可能である。さらに、図９に示すように、コイル支持プレート３が省略されて加熱コイル２が天板４に直接設置される構成の場合にも、ブラケットホルダ１０を天板４に容易に取り付けることができる。

この場合も各規格の加熱性能をもつ製品に応じて、加熱コイル２からトッププレート１までの距離が変更されても、それに影響されずに同一のセンサ保持具７を使用して、ブラケットホルダ１０の取り付け態様を変更することにより、ブラケットホルダ１０の上端からトッププレート１の底面までの距離を適正に調整することができる。

（ｃ）また、温度センサ６は、通常、同心円状に巻回された加熱コイル２の中心に設置されることが多いが、例えば図１０に示すように加熱コイル２が２重に巻回されているような場合には、２重の加熱コイル２の間の位置でコイル支持プレート３に隙間１４があれば、その下方の天板４にブラケットホルダ１０を固定することで隙間１４を通して温度センサ６をトッププレート１に密着させることができる。

これにより、トッププレート１上で一番温度が高くなる箇所に近接して温度センサ６を設置することができるので、トッププレート１による温度伝達の遅延が抑えられ、温度制御の応答性が高まるとともに、温度検出精度も高めることができる。

１ トッププレート、２ 加熱コイル、３ コイル支持プレート、４ 天板、
６ 温度センサ、７ センサ保持具、９ センサブラケット、９ａ 嵌合部、
９ｂ センサ取付部、１０ ブラケットホルダ、
１０ａ〜１０ｄ，１０ｅ〜１０ｈ 胴部、１０ｉ 貫通孔、
１０ｊ 取付フランジ部、１０ｍ，１０ｎ，１０ｒ，１０ｓ 段差、
１０ｑ 固定穴、１２ 圧縮バネ。

Claims (3)

1. 被加熱物が載置されるトッププレートを有し、このトッププレートの下方に前記被加熱物の温度を検出する接触式の温度センサと、この温度センサを保持するセンサ保持具が設けられ、
   このセンサ保持具は、温度センサが設置されるセンサブラケットと、このセンサブラケットを保持するブラケットホルダとを備え、
   前記ブラケットホルダは、その長手方向に沿って貫通孔が形成された筒状の胴部を有するとともに、その胴部の途中には前記長手方向と直交する方向に外方に張り出した取付フランジ部が形成され、かつ、この取付フランジ部を挟む上下の各胴部は前記長手方向に沿う末端までの長さが互いに異なるように形成され、さらに前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部の両方それぞれには、前記長手方向と直交する径方向に沿う段差が形成される一方、
   前記センサブラケットは、前記ブラケットホルダの前記貫通孔に遊嵌される嵌合部と、この嵌合部の上端から径方向外方に張り出した温度センサ取付用のセンサ取付部とを有し、
   前記センサ取付部と前記ブラケットホルダの前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部両方の前記段差の内のいずれか一方の段差との間に圧縮バネが介在されていることを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
2. 前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部両方の前記段差の内、少なくとも片側の段差は、前記長手方向と直交する方向において互いに寸法が異なる複数の段差からなることを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱調理器。
3. 前記取付フランジ部を挟む上下の各胴部は、その外形形状が互いに異なるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器。

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