WO2012102009A1 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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WO2012102009A1
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sensor
infrared sensor
infrared
induction heating
wiring board
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Inventor
鈴木 秀和
恵 椿
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パナソニック株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the present invention relates to an induction heating cooker provided with an infrared sensor.
  • This type of induction heating cooker includes an infrared sensor that detects the temperature of the pan and controls the output of the inverter circuit (for example, see Patent Document 1).
  • FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a conventional induction heating cooker described in Patent Document 1
  • FIG. 19 is an enlarged plan view in the vicinity of an infrared sensor included in the conventional induction heating cooker described in Patent Document 1.
  • a conventional induction heating cooker includes a load pan 60, a top plate 61 on which the load pan 60 is placed, a heating coil having a split winding structure of an inner coil 62a and an outer coil 62b for heating the load pan 60. 62.
  • the heating coil support base 63 that holds the heating coil 62 is made of a resin material having a low infrared transmittance.
  • the infrared sensor 64 and the light emitting diode 65 of the light emitting means are attached toward the top plate 61.
  • the light guiding means 66 guides the infrared radiation from the load pan 60 to the infrared sensor 64 and guides the light emitted from the light emitting diode 65 of the light emitting means to the top plate 61.
  • the conventional induction heating cooker includes a temperature calculation means 67 for calculating the temperature from the output of the infrared sensor 64, a heating operation means 68 for the user to perform the heating operation of the equipment, and a display means for displaying the operating state of the equipment.
  • a temperature calculation means 67 for calculating the temperature from the output of the infrared sensor 64
  • a heating operation means 68 for the user to perform the heating operation of the equipment
  • a display means for displaying the operating state of the equipment.
  • an inverter circuit 70 for supplying a high-frequency current to the heating coil 62
  • a pan detecting means 71 for detecting that a pan is placed on the top plate 61 by an output signal of the inverter circuit 70
  • a control means 72 for controlling the output of the inverter circuit 70 in accordance with the signal from 67.
  • FIG. 19 is an enlarged plan view showing details of the vicinity of the infrared sensor 64, the light emitting means 65, and the light guiding means 66.
  • the holding member 73 holds the light guide unit 66, and the printed wiring board 74 fixes the infrared sensor 64 and the light emitting unit 65.
  • the screw 75 fixes the printed wiring board 74 to the holding member 73, and fastens the printed wiring board 74 and the holding member 73 together with the heating coil support base 63.
  • the printed wiring board 74 is attached toward the top plate 61, and the infrared sensor 64 is provided on the printed wiring board 74. Thereby, the infrared sensor 64 is correctly placed in the direction of the top plate 61, and the infrared sensor 64 can correctly receive the infrared rays from the load pan 60.
  • the infrared sensor is fixed on the printed wiring board without providing a member for holding the infrared sensor, it easily tilts and tilts when the infrared sensor is stressed.
  • the infrared sensor has a problem that the amount of infrared detected from the load pan on the top plate changes.
  • an infrared sensor a chip-shaped infrared sensor with an infrared detection element mounted in a plane is printed, not an infrared sensor having a shape in which a body part for molding an infrared detection element and a lead part provided at the lower part of the body part are provided.
  • the problem that the infrared sensor tilts did not occur.
  • the above-mentioned type of infrared sensor is expensive and cannot be configured with an inexpensive infrared sensor.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and provides an induction heating cooker using an infrared sensor unit that has a configuration that does not easily tilt even when stress is applied to the infrared sensor and can be provided at low cost. Objective.
  • an induction heating cooker has a top plate on which an object to be heated is placed and which can transmit infrared rays, A heating coil for heating the object to be heated; An inverter circuit for supplying a high-frequency current to the heating coil; An infrared detecting element for detecting infrared radiation emitted from the heated object; An infrared sensor provided below the top plate having a main body part for molding the infrared detection element and a lead part provided at a lower part of the main body part; A printed wiring board having a hole and soldered on the opposite side of the main body part through the lead part; A control unit for controlling the driving of the inverter circuit according to the output of the infrared sensor; With The infrared sensor, and a sensor base placed on the printed circuit board; A sensor cap that is inserted inside a vertical wall provided so as to protrude upward from the sensor base, and that inserts the main body into the interior; Further comprising The sensor cap includes
  • the sensor base and sensor cap are fixed to the printed circuit board, and the infrared sensor is placed on the sensor base, and the top surface of the collar is regulated by the sensor cap, so the infrared sensor is easy. No more leaning on.
  • the infrared sensor body is covered with the sensor base and the sensor cap, the infrared sensor is not subjected to external stress.
  • the induction heating cooker of the present invention can stabilize the level of the printed wiring board and the infrared sensor by placing the infrared sensor on the sensor base provided on the printed wiring board. Further, the sensor cap is attached to the sensor base while suppressing the upper surface of the flange portion of the infrared sensor, so that the infrared sensor can be prevented from floating from the printed wiring board during soldering.
  • the infrared sensor can be regulated at an accurate position with respect to the printed wiring board, so that the angle from the top plate does not change, and the infrared rays from the heated object on the top plate are stably detected. It can be done.
  • the schematic block diagram of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention The perspective view of the heating coil unit of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention The perspective view of the back surface of the heating coil unit of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention.
  • the perspective view of the infrared sensor unit of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention The exploded perspective view of the infrared sensor unit of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention
  • substrate unit of the induction heating cooking appliance in Embodiment 2 of this invention The disassembled perspective view of the board
  • the first invention is A top plate on which an object to be heated is placed and which can transmit infrared rays; A heating coil for heating the object to be heated; An inverter circuit for supplying a high-frequency current to the heating coil; An infrared detecting element for detecting infrared radiation emitted from the heated object; An infrared sensor provided below the top plate having a main body part for molding the infrared detection element and a lead part provided at a lower part of the main body part; A printed wiring board having a hole, penetrating the lead portion through the hole, and soldered on the opposite side of the main body portion; and A control unit for controlling the driving of the inverter circuit according to the output of the infrared sensor; With The infrared sensor, and a sensor base placed on the printed circuit board; A sensor cap that is inserted inside a vertical wall provided so as to protrude upward from the sensor base, and that inserts the main body into the interior; Further comprising The sensor cap has a positioning portion that regulates
  • the sensor base and the sensor cap are fixed to the printed circuit board, and the infrared sensor is placed on the sensor base, and the upper surface of the collar portion is regulated by the sensor cap, so that the infrared sensor is easily tilted. Will disappear.
  • the infrared sensor is not subjected to external stress.
  • the lower surface of the flange portion of the infrared sensor is placed on the rib provided on the upper surface of the bottom surface of the sensor base.
  • a convex portion is provided on the bottom surface of the bottom surface of the sensor base, the printed wiring board has a second hole, and the convex portion is provided in the second hole.
  • the inner surface of the sensor cap is made to contact the side surface of the main body of the infrared sensor.
  • the infrared sensor body 21 can be placed in close contact with the rib 40 without being affected by the lead 23, and the body 21 can be placed on the sensor base 38 without tilting. can do.
  • the second convex portion is provided on the lower surface of the bottom surface of the sensor base, and the second convex portion is placed on the printed wiring board. It is what.
  • the sensor cap according to any one of the first to fourth inventions is configured such that a visible light blocking filter is provided above the infrared sensor.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a pan 1 that is an object to be heated is placed on a top plate 2, and the top plate 2 is attached to the top surface of the outer shell 3 to constitute a main body.
  • a heating coil unit 4 that performs induction heating is provided below the top plate 2.
  • the heating coil unit 4 has a heating coil 6 attached to the coil base 5 for induction heating.
  • the heating coil 6 is generally divided into an inner coil 6a and an outer coil 6b in order to improve baking unevenness.
  • the coil base 5 has an opening hole 7 between the inner coil 6a and the outer coil 6b. Further, an infrared sensor unit 8 is positioned below the opening hole 7.
  • the inverter circuit 9a and the control unit 9b are arranged in the main body.
  • the infrared sensor unit 8 and the controller 9b are connected by a communication line 10.
  • FIG. 2 is a perspective view of heating coil unit 4 of the induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a plurality of heating coil units 4 may be arranged in the main body of the induction heating cooker. In that case, the respective heating coil units 4 are not necessarily arranged in the same direction. For example, even when the infrared sensor unit 8 is rotated and arranged, the heating coil unit 4 is provided with a plurality of positions where the infrared sensor unit 8 is attached so that the infrared sensor unit 8 is arranged on the front side from the center of the heating coil unit 4. is there.
  • FIG. 3 is a perspective view of the back surface of heating coil unit 4 of the induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 3, the infrared sensor unit 8 is fixed with a screw 11 at a position suitable for the coil base 5.
  • FIG. 4 is a perspective view of the infrared sensor unit 8 of the induction heating cooker according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of infrared sensor unit 8 of the induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the infrared sensor unit 8 covers the substrate unit 12 with a shield case upper part 13 and a shield case lower part 14.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of substrate unit 12 of the induction heating cooker according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of substrate unit 12 of the induction heating cooker in Embodiment 1 of the present invention.
  • the board unit 12 is provided with a hole A16 which is a hole penetrating the lead portion 23 of the infrared sensor 19 in the printed wiring board 15.
  • the sensor base 17 has a hole B18.
  • the infrared sensor 19 forms a main body 21 by molding an infrared detection element 20 with a resin.
  • a lead portion 23 is provided below the collar portion 22 at the bottom of the main body portion 21 of the infrared sensor 19.
  • a light incident hole 25 is provided on the top surface of the sensor cap 24, and an engaging portion 26 is provided on the side surface of the sensor cap 24.
  • the infrared sensor 19 has a positioning portion 59 that regulates the position of the upper surface of the collar portion 22 provided on the outer periphery of the shell-shaped base lead portion 23 side, which is the base end side of the main body portion 21.
  • the sensor base 17 has an inner vertical wall 27, an outer vertical wall 28, and a fastening portion 29 on the outer vertical wall 28. There is a bottom surface 30 inside the inner vertical wall 27.
  • a part of this infrared ray passes through the top plate 2 and flows to the infrared sensor unit 8 through the opening hole 7 of the coil base 5.
  • the upper shield case 13 and the lower shield case 14 are made of a material such as aluminum and are for blocking the substrate unit 12 from receiving external noise, but are not necessarily required.
  • Infrared rays that reach the infrared sensor unit 8 from the pan 1 pass through the light incident hole 25 of the sensor cap 24, reach the main body 21 of the infrared sensor 19, pass through the molded resin, and are detected by the infrared detection element 20 ( Receive light).
  • the infrared energy detected by the infrared detection element 20 reaches the printed wiring board 15 through the lead part 23, is converted into voltage, current, frequency, etc. by the printed wiring board 15 and is output to the control part 9 b through the communication line 10.
  • the Further, the inverter circuit 9 a adjusts induction heating of the heating coil 6 and heats the pot 1.
  • the infrared sensor 19 is placed on the sensor base 17 placed on the printed wiring board 15 with the lead portion 23 passing through the hole B18 of the sensor base 17 and the hole A16 of the printed wiring board 15.
  • the infrared sensor 19 has almost no lateral displacement when the lead portion 23 is inserted into the hole A16, and the sensor base 17 also has a lateral displacement because the inner side of the inner vertical wall 27 is close to the outer periphery of the collar portion 22. Almost disappear.
  • the lead 23 is fixed by soldering on the back surface of the printed circuit board 15 with the top surface of the printed circuit board 15 and the back surface of the sensor base 17 in close contact, and the bottom surface 30 and the bottom surface of the infrared sensor 19 are in close contact. Yes.
  • the sensor cap 24 After the soldering, the sensor cap 24 is engaged with the retaining portion 29 with the bottom surface pressing the collar portion 22, so that the sensor cap 24 does not float upward. Further, the sensor cap 24 has a shape in which an inner wall is close to the side surface of the main body 21 of the infrared sensor and an outer surface is close to the inner side surface of the outer vertical wall 28.
  • the infrared sensor 19 is in contact with the bottom surface 30 of the sensor base even when receiving an impact such as when the product is installed in the kitchen or transported, so that stress in a direction from above to below is applied. Even if it is received, it does not deform or tilt.
  • the collar portion 22 is pressed by the sensor cap 24, and the sensor cap 24 is fixed with the engaging portion 26 fitted to the fastening portion 29. There is no deformation or tilting.
  • the infrared detection element 20 can be arranged with respect to the opening hole without positional deviation or angular deviation, and can be detected accurately.
  • the sensor cap 24 is attached. If the infrared sensor 19 is tilted or floats at the stage of soldering, the upper surface of the collar portion 22 is mounted. Is shifted upward, the bottom surface of the sensor cap 24 is shifted upward, and the engaging portion 26 cannot be fitted into the fastening portion 29.
  • the infrared sensor main body 21 is inserted into the sensor cap 24, it cannot be inserted into the outer vertical wall 28 of the sensor base 17. You can discover and correct what is happening.
  • the sensor cap 24 may be attached before soldering, and soldering may be performed using a jig (jig) for fixing the sensor base 17 to the printed wiring board 15. Can be suppressed.
  • the sensor base 17 is sandwiched and fixed between the main body 21 and the printed wiring board 15 by soldering.
  • an infrared sensor As described above, according to the configuration according to the first embodiment, as an infrared sensor, it is possible to use an inexpensive bullet-type infrared sensor with a lead portion without using a surface-mount type infrared sensor on an expensive printed wiring board. It can be fixed at a certain position, and an infrared sensor unit can be produced at low cost.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the substrate unit of the induction heating cooker according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the substrate unit according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the bottom surface of the sensor base 31 has a hole B32, and a rib 33 is provided on the bottom surface.
  • a root portion 34 of the lead portion 23 At the bottom of the flange portion 22 of the infrared sensor 19, there is a root portion 34 of the lead portion 23.
  • the back surface of the main body portion 21 of the infrared sensor 19 is formed with a base portion 34 which is a projection portion with a resin mold at the boundary with the lead portion 23, and is in contact with a plane other than the base portion 34.
  • the rib 33 is provided from the outer periphery of the flange portion 22 of the sensor base 31.
  • the main body 21 of the infrared sensor 19 can be securely attached to the sensor base 31 and placed.
  • the infrared sensor 19 can be accurately detected without any positional deviation or angular deviation.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the substrate unit according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the printed wiring board 35 is provided with a hole A36 through which the lead portion of the infrared sensor passes and a hole C37 as a second hole.
  • the bottom surface of the sensor base 38 has holes B39 and ribs 40, and a boss 41 that is a convex portion is provided on the back side of the bottom surface of the sensor base 38.
  • the sensor base 38 has an outer vertical wall 42. In the first embodiment, the inner side of the inner vertical wall 27 of the sensor base 17 is close to the outer periphery of the collar portion 22, and the inner surface of the sensor cap 24 is placed on the side surface of the main body portion 21 of the infrared sensor 19. By making contact, there is almost no lateral displacement.
  • the sensor base 38 can be prevented from being displaced from the printed wiring board 35. Even if the hole A36 is enlarged with respect to the lead part 23 of the infrared sensor 19 and the lead part 23 is slightly inclined from the main body part 21 of the infrared sensor, it can be inserted into the hole A36. At this time, by preventing the lead portion 23 from coming into contact with the hole A 36, the main body portion 21 can be placed in close contact with the rib 40 without being affected by the lead portion 23. Thereby, the main body 21 can be placed on the sensor base 38 without tilting.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the substrate unit according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the printed wiring board 43 is provided with a circuit pattern 44 not only on the lower surface side but also on the upper surface side where the main body of the infrared sensor 19 is disposed.
  • the sensor base 45 has a boss 46 and a pedestal 47 that is a second convex portion on the back side of the bottom surface. There is a gap 48 between the printed wiring board 43 and the bottom surface of the sensor base 45.
  • action are demonstrated below.
  • the boss 46 and the pedestal 47 by combining the boss 46 and the pedestal 47, the number of protrusions on the back side of the bottom surface of the sensor base 45 can be reduced, and the gap 48 can be widened.
  • the circuit pattern 44 can be provided on the printed wiring board 43 up to the gap 48 on the main body 21 side of the infrared sensor 19, and the printed wiring board 43 can be formed small.
  • the fourth embodiment by reducing the size of the printed wiring board 43, the possibility that the printed wiring board 43 is subjected to an impact can be reduced, and the probability of preventing the positional deviation or inclination of the infrared sensor 19 can be increased. .
  • FIG. 16 is an exploded perspective view of the board unit according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the substrate unit according to Embodiment 5 of the present invention. Since the basic configuration is the same as that of the first to fourth embodiments, the description of the common configuration is omitted, and different points will be mainly described. Also, the same reference numerals are given to the same components as those in the first to fourth embodiments.
  • a light incident hole 50 on the top surface of the sensor cap 49. Further, a visible light blocking filter 51 and a support cylinder 52 are provided.
  • the support cylinder 52 has a light incident hole B53 penetrating therethrough, a flat surface portion 54 on the upper surface, and vertical ribs 55 provided on the upper surface.
  • the resin to be molded for forming the main body portion 21 is a resin component having a characteristic of blocking visible light.
  • a visible light blocking filter 51 is provided above the main body portion 21 to block visible light.
  • the induction heating cooker according to the present invention is not a type that is surface-mounted on an expensive printed wiring board as an infrared sensor, but an infrared sensor of a type having an inexpensive main body part and a lead part, The position of the infrared sensor can be fixed securely. Therefore, since it is possible to stably detect infrared rays from the object to be heated at a low cost, the present invention is effective for use in a cooker that detects the temperature of the object to be heated using an infrared sensor.

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Abstract

 本発明は、赤外線センサー(19)と、プリント配線基板(15)と、センサーベース(17)と、センサーキャップ(24)とを備え、プリント配線基板(15)の上にセンサーベース(17)を載置し、その上に赤外線センサー(19)を載置し、かつセンサーベース(17)上の縦壁の内部に挿入するセンサーキャップ(24)を設け、赤外線センサーの本体部(21)の基端側の外周に設けたつば部(22)の上面の位置を規制することで、赤外線センサーはプリント配線基板に対して位置を決めることになる。

Description

誘導加熱調理器
 本発明は、赤外線センサーを備えた誘導加熱調理器に関する。
 近年、調理容器を加熱コイルにより誘導加熱する誘導加熱調理器は、安全、清潔、高効率という優れた特徴が認知され、広く普及している。この種の誘導加熱調理器は、鍋の温度を検出する赤外線センサーを備えて、インバータ回路の出力を制御するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
 図18は、特許文献1に記載された従来の誘導加熱調理器の概略構成図であり、図19は、特許文献1に記載された従来の誘導加熱調理器が備える赤外線センサーの近傍の拡大平面図である。
 図18に示すように、従来の誘導加熱調理器は、負荷鍋60、負荷鍋60を載置するトッププレート61、負荷鍋60を加熱する内コイル62aと外コイル62bの分割巻き構成の加熱コイル62を有している。
 加熱コイル62を保持する加熱コイル支持台63は、赤外線の透過率が低い樹脂材料にて構成されている。
 赤外線センサー64、発光手段の発光ダイオード65は、トッププレート61の方向に向けて取り付けられている。
 導光手段66は、負荷鍋60からの赤外線放射を赤外線センサー64に導光し、かつ発光手段の発光ダイオード65から放射する光をトッププレート61へ導光する。
 さらに、従来の誘導加熱調理器は、赤外線センサー64の出力より温度を算出する温度算出手段67と、使用者が機器の加熱操作を行う加熱操作手段68と、機器の動作状態を表示する表示手段69と、加熱コイル62に高周波電流を供給するインバータ回路70と、インバータ回路70の出力信号によりトッププレート61の上に鍋が載置されていることを検知する鍋検知手段71と、温度算出手段67からの信号に応じてインバータ回路70の出力を制御する制御手段72と、を備える。
 図19は、赤外線センサー64と発光手段65および導光手段66近傍の詳細を示す拡大平面図である。図19において、保持部材73は導光手段66を保持して、プリント配線板74は赤外線センサー64および発光手段65を固定している。
 ビス75はプリント配線板74を保持部材73に固定して、プリント配線板74と保持部材73を加熱コイル支持台63に共締めしている。
 前記のように構成された従来の誘導加熱調理器においては、プリント配線板74はトッププレート61の方向に向けて取り付けられており、赤外線センサー64はプリント配線板74に設けられている。これによって、赤外線センサー64はトッププレート61の方向に正しく載置され、赤外線センサー64は負荷鍋60からの赤外線を正しく受光することができる。
特開2007-299707号公報
 しかしながら、前記従来の誘導加熱調理器においては、赤外線センサーはプリント配線板上で、赤外線センサーを保持する部材を設けずに固定しているため、赤外線センサーに応力がかかると容易に傾き、傾いた赤外線センサーではトッププレート上の負荷鍋から検知する赤外線の量が変化するという課題があった。
 また、赤外線センサーをプリント配線板に半田付けで固定する際に、赤外線センサーをプリント配線板に高さと角度を正確に固定するには、半田付け時に赤外線センサーを保持する組立治具を用いる必要があった。
 また、赤外線センサーとして、赤外線検出素子をモールドする本体部及び本体部の下部に設けたリード部を設けた形状の赤外線センサーではなく、赤外線検出素子を平面状に実装したチップ形状の赤外線センサーをプリント配線板に取り付けた構成では赤外線センサーが傾くという問題は発生しなかった。しかし、上記タイプの赤外線センサーは高価であり、安価な赤外線センサーで構成することができなかった。
 本発明は、前記従来の課題を解決するもので、赤外線センサーに応力がかかっても容易に傾かない構成を有し、安価で提供できる赤外線センサーユニットを用いた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、被加熱物を載置し赤外線を透過可能なトッププレートと、
 前記被加熱物を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インバータ回路と、
 前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出素子と、
 前記赤外線検出素子をモールドする本体部及び前記本体部の下部に設けたリード部を有し前記トッププレートの下方に設けられる赤外線センサーと、
 穴を有し、前記リード部を前記穴に貫通させ前記本体部と反対側で、はんだ接続したプリント配線基板と、
 前記赤外線センサーの出力に応じて前記インバータ回路の駆動を制御する制御部と、
を備え、
 前記赤外線センサーを載置し、かつ、前記プリント配線基板に載置されるセンサーベースと、
 前記センサーベースに上方に突出するように設けた縦壁の内側に挿入され、かつ、前記本体部を内部に挿入するセンサーキャップと、
をさらに有し、
 前記センサーキャップは、前記本体部の基端側の外周に設けたつば部の上面の位置を規制する位置決め部を有する構成としたものである。
 上記構成によって、プリント配線基板には、センサーベースとセンサーキャップが固定され、赤外線センサーは、センサーベースに載置されるとともに、つば部の上面をセンサーキャップで規制されているため、赤外線センサーが容易に傾くことはなくなる。
 また赤外線センサーの本体部の外周をセンサーベースとセンサーキャップで覆っているので、赤外線センサーが外的な応力を受けることが無くなる。
 本発明の誘導加熱調理器は、プリント配線基板に設けたセンサーベースに赤外線センサーを載置することで、プリント配線基板と赤外線センサーの水平度が安定することができる。また、センサーキャップは赤外線センサーのつば部の上面を抑えながらセンサーベースに取り付けることで、赤外線センサーが半田付け時等にプリント配線基板から浮くことを抑えることができる。上記構成によって、赤外線センサーはプリント配線基板に対して正確な位置に規制ができるので、トッププレートからの角度が変化することがなくなり、トッププレート上の被加熱物からの赤外線を安定して検知することでできる。
本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の概略構成図 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの斜視図 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの裏面の斜視図 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の赤外線センサーユニットの斜視図 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の赤外線センサーユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の基板ユニットの断面図 本発明の実施の形態2における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態2における誘導加熱調理器の基板ユニットの断面図 本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の基板ユニットの断面図 本発明の実施の形態4における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態4における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態4における誘導加熱調理器の基板ユニットの断面図 本発明の実施の形態5における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図 本発明の実施の形態5における誘導加熱調理器の基板ユニットの断面図 従来の誘導加熱調理器の概略構成図 従来の誘導加熱調理器が備える赤外線センサーの近傍の拡大平面図
 第1の発明は、
 被加熱物を載置し赤外線を透過可能なトッププレートと、
 前記被加熱物を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インバータ回路と、
 前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出素子と、
 前記赤外線検出素子をモールドする本体部及び前記本体部の下部に設けたリード部を有しトッププレートの下方に設けられる赤外線センサーと、
 穴を有し、前記リード部を穴に貫通させ前記本体部と反対側ではんだ接続したプリント配線基板と、
 前記赤外線センサーの出力に応じて前記インバータ回路の駆動を制御する制御部と、
を備え、
 前記赤外線センサーを載置し、かつ、前記プリント配線基板に載置されるセンサーベースと、
 前記センサーベースに上方に突出するように設けた縦壁の内側に挿入され、かつ、前記本体部を内部に挿入するセンサーキャップと、
をさらに有し、
 前記センサーキャップは、前記本体部の基端側の外周に設けたつば部の上面の位置を規制する位置決め部を有したものである。
 これによって、プリント配線基板にセンサーベースとセンサーキャップが固定され、赤外線センサーは、センサーベースに載置されるとともに、つば部の上面をセンサーキャップで規制されているため、赤外線センサーが容易に傾くことはなくなる。
 また、赤外線センサーの本体部の外周をセンサーベースとセンサーキャップで覆っているので、赤外線センサーが外的な応力を受けることが無くなる。
 第2の発明は、特に、第1の発明において、センサーベースの底面の上面に設けたリブに赤外線センサーのつば部の下面を載置したものである。
 これによって、赤外線センサー19の底面につけ根部34のような余分な突起部があっても、その突起部に接しない部分の平面でリブに載置することで、赤外線センサーの本体部が確実にセンサーベースに密着して、載置させることができるので、赤外線センサーが位置ズレや角度ズレを無くし、正確に検知することができる。
 第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、センサーベースの底面の下面に凸部を設け、プリント配線基板には第2の穴を有し、第2の穴に凸部を貫通させ、センサーキャップの内面は赤外線センサーの本体部の側面に接触させたものである。
 これによって、赤外線センサーの本体部21がリード部23の影響を受けずに、赤外線センサーをリブ40に密着して載置することができ、本体部21を傾かせずにセンサーベース38に載置することができる。
 第4の発明は、特に、第1~3のいずれか1つの発明において、センサーベースの底面の下面に第2の凸部を設け、第2の凸部がプリント配線基板に載置された構成としたものである。
 これによって、プリント配線基板と狙いの水平度を維持することができると共に、プリント配線基板の上とセンサーベースとの間に隙間を形成することができる。また、プリント配線基板の赤外線センサーの本体部側にも隙間のところまで回路パターンを設けることができ、プリント配線基板を小さく形成することができる。
 第5の発明は、特に、第1~4のいずれか1つの発明のセンサーキャップは赤外線センサーの上方に可視光遮断フィルターを設けた構成としたものである。
 以下、本発明の実施の形態について、添付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は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の概略構成図である。
 図1において、調理を行う被加熱物である鍋1がトッププレート2の上に載置され、トッププレート2は外郭3の天面に取り付けられて、本体を構成している。また、トッププレート2の下方には誘導加熱を行う加熱コイルユニット4が設けてある。
 加熱コイルユニット4には、コイルベース5に誘導加熱をおこなう加熱コイル6が取りつけてある。
 加熱コイル6は、一般的に焼きムラを改善するために内コイル6aと外コイル6bに分割されている。また、コイルベース5には内コイル6aと外コイル6bの間に開口穴7が設けてある。さらに、開口穴7の下方には赤外線センサーユニット8が位置されている。
 インバータ回路9aと制御部9bは本体内に配置している。赤外線センサーユニット8と制御部9bとの間は通信線10でつながっている。
 図2は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の加熱コイルユニット4の斜視図である。加熱コイルユニット4は、誘導加熱調理器の本体内に複数個を配置されることもある。その場合、各々の加熱コイルユニット4は、同じ向きに配置されるとは限らない。赤外線センサーユニット8が、例えば、回転して配置される場合でも加熱コイルユニット4の中心から手前側に配置されるように、加熱コイルユニット4には赤外線センサーユニット8が取り付けられる位置を複数設けてある。
 図3は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の加熱コイルユニット4の裏面の斜視図である。図3に示すように、赤外線センサーユニット8は、コイルベース5に適した位置にビス11で固定されている。
 図4は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の赤外線センサーユニット8の斜視図である。図5は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の赤外線センサーユニット8を分解した斜視図である。
 図4および図5において、赤外線センサーユニット8は基板ユニット12をシールドケース上13とシールドケース下14で覆っている。
 図6は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の基板ユニット12を分解した斜視図である。図7は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の基板ユニット12の断面図である。
 図6および図7において、基板ユニット12はプリント配線基板15に赤外線センサー19のリード部23を貫通する穴である穴A16が設けてある。センサーベース17には穴B18を有している。赤外線センサー19は赤外線検出素子20を樹脂でモールドして本体部21を形成している。
 赤外線センサー19の本体部21の下部のつば部22の下方にはリード部23が設けてある。センサーキャップ24の天面には入光穴25があり、センサーキャップ24の側面には係り部26がある。また、赤外線センサー19の本体部21の基端側である砲弾型の根元のリード部23側の外周に設けたつば部22の上面の位置を規制する位置決め部59を有している。
 センサーベース17は、内縦壁27、外縦壁28、外縦壁28に留め部29を設けている。内縦壁27の内部には底面30がある。
 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。
 先ず、加熱コイル6にインバータ回路9aから高周波電流を流すと高周波磁界を発生し、鍋1内に電磁誘導による渦電流が流れ、ジュール熱により加熱され、鍋1から赤外線が発光される。
 この赤外線の一部は、トッププレート2を通過して、コイルベース5の開口穴7を通って赤外線センサーユニット8に流れる。
 シールドケース上13とシールドケース下14は、アルミニウム等の材料で形成されており、基板ユニット12が外からのノイズを受けるのを遮断するためであるが、必ず必要というものではない。
 鍋1から赤外線センサーユニット8に届いた赤外線は、センサーキャップ24の入光穴25を通り、赤外線センサー19の本体部21に届き、モールドされた樹脂を通過して、赤外線検出素子20が検知(受光)する。
 赤外線検出素子20で検知した赤外線のエネルギーは、リード部23を通ってプリント配線基板15に届き、プリント配線基板15で電圧、電流、周波数などに変換して通信線10を通じて制御部9bに出力される。また、インバータ回路9aは加熱コイル6の誘導加熱の調整を行い、鍋1の加熱を行う。
 赤外線センサー19は、リード部23がセンサーベース17の穴B18と、プリント配線基板15の穴A16を貫通して、プリント配線基板15上に載置したセンサーベース17上に載置している。
 赤外線センサー19は、リード部23が穴A16内に挿入された時点で横ズレがほとんどなくなり、センサーベース17も内縦壁27の内側がつば部22の外周に近接しているので、横ズレがほとんどなくなる。
 また、プリント配線基板15の上面とセンサーベース17の裏面が密着され、底面30と赤外線センサー19の底面が密着した状態で、リード部23はプリント配線基板15の裏面で、半田付けで固定されている。
 センサーキャップ24は、半田付け後、底面がつば部22を押さえた状態で、係り部26が留め部29に嵌合しているので、センサーキャップ24が上方に浮くことはない。また、センサーキャップ24は、内側壁が赤外線センサーの本体部21の側面と近接しており、外側面が外縦壁28の内側面と近接した形状になっている。
 これにより、商品のキッチンへの設置時や搬送時などの衝撃を受けた時にも、赤外線センサー19は、センサーベースの底面30に接触しているので、上方から下方に向けての方向の応力を受けても落ち込むような変形や傾くことはない。
 また、赤外線センサー19は、上方に応力を受けても、つば部22がセンサーキャップ24で押さえつけられており、センサーキャップ24は係り部26が留め部29に嵌合して固定されているので、変形や傾くことがない。
 故に、赤外線検出素子20を開口穴に対して、位置ズレや角度ズレ無く配置することができ、正確に検知することができる。
 また、赤外線センサー19をプリント配線基板15に半田付け固定した後に、センサーキャップ24を装着するが、半田付けを行う段階で赤外線センサー19が傾いたり、浮いたりした場合には、つば部22の上面が上にずれるので、センサーキャップ24の底面が上にずれ、係り部26が留め部29に嵌合できなくなる。
 また、上記の場合、センサーキャップ24に赤外線センサーの本体部21を挿入しても、センサーベース17の外縦壁28内に挿入できなくなるので、センサーキャップ24の装着時に赤外線センサー19の位置ズレが発生していることを発見し修正することができる。
 なお、半田付け前にセンサーキャップ24を装着して、センサーベース17をプリント配線基板15に固定する治具(ジグ)を用いて、半田付けしてもよく、この場合には上記修正の頻度を抑えることができる。そして、半田付けにより、センサーベース17は本体部21とプリント配線板15に挟持され固定される。
 以上から、実施の形態1に係る構成によれば、赤外線センサーとして、高価なプリント配線基板に面実装タイプの赤外線センサーを用いなくて、安価なリード部付きの砲弾型の赤外線センサーを用いても確実な位置に固定することができ、安価で赤外線センサーユニットを作成することができる。
 (実施の形態2)
 図8は、本発明の実施の形態2における誘導加熱調理器の基板ユニットの分解した斜視図である。図9は、本発明の実施の形態2における基板ユニットの断面図である。
 尚、実施の形態1と基本構成は同じなので共通する構成の説明は省略し、異なる点を中心に説明する。また、実施の形態1と同じ構成部品には同じ符号を付している。
 図8および図9において、センサーベース31の底面には穴B32があり、底面にはリブ33を設けている。赤外線センサー19のつば部22の下部には、リード部23のつけ根部34がある。
 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。
 赤外線センサー19の本体部21の裏面は、リード部23との境界に樹脂のモールドが付いた突起部であるつけ根部34が形成されるが、このつけ根部34を除いた平面に接触するように、リブ33がセンサーベース31のつば部22の外周よりに設けてある。
 これにより、赤外線センサー19の底面にリード部23のつけ根部34のような余分な突起部があっても、その突起部に接しない部分の平面でリブ33に密着して載置することで、赤外線センサー19の本体部21が確実にセンサーベース31に密着して、載置させることができる。
 故に、実施の形態2の構成によれば、赤外線センサー19の位置ズレや角度ズレを無くし、正確に検知することができる。
 (実施の形態3)
 図10と図11は、本発明の実施の形態3における基板ユニットの分解した斜視図である。図12は、本発明の実施の形態3における基板ユニットの断面図である。
 尚、実施の形態1及び2と基本構成は同じなので共通する構成の説明は省略し、異なる点を中心に説明する。また、実施の形態1及び2と同じ構成部品には同じ符号を付している。
 図10~図12において、プリント配線基板35には、赤外線センサーのリード部が貫通する穴A36と第2の穴である穴C37が設けてある。センサーベース38の底面は、穴B39、リブ40を有し、センサーベース38の底面の裏側には凸部であるボス41がある。また、センサーベース38は、外縦壁42を有している。また、実施の形態1において、センサーベース17の内縦壁27の内側がつば部22の外周に近接していることに替えて、センサーキャップ24の内面は赤外線センサー19の本体部21の側面に接触させていることにより、横ズレがほとんどなくなる。
 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。
 プリント配線基板35の穴C37とボス41は、近接するような寸法関係にすることで、センサーベース38はプリント配線基板35から横ズレを無くすことができる。赤外線センサー19のリード部23に対して、穴A36を大きくして、リード部23が赤外線センサーの本体部21からすこし傾いて形成されても穴A36に挿入できる。その際にリード部23が穴A36に接触しないようにすることで、本体部21がリード部23の影響を受けずにリブ40に密着して載置することができる。これによって、本体部21を傾かせずにセンサーベース38に載置することができる。
 (実施の形態4)
 図13と図14は、本発明の実施の形態4における基板ユニットの分解した斜視図である。図15は、本発明の実施の形態4における基板ユニットの断面図である。
 尚、実施の形態1~3と基本構成は同じなので共通する構成の説明は省略し、異なる点を中心に説明する。また、実施の形態1~3と同じ構成部品には同じ符号を付している。
 図13~図15において、プリント配線基板43は、下面側だけでなく赤外線センサー19の本体が配置される側である上面側にも回路パターン44が設けてある。センサーベース45は、底面の裏面側にはボス46と、第2の凸部である台座47を有している。プリント配線基板43とセンサーベース45の底面の間は隙間48を有している。
 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。
 センサーベース45は、プリント配線基板43に複数の台座47で載置することで、プリント配線基板43と狙いの水平度を維持することができると共に、プリント配線基板43上とセンサーベース45との間に隙間48を形成することができる。
 また、ボス46と台座47を組み合わせることで、センサーベース45の底面の裏面側の突起の数を少なくすることもでき、隙間48を広げることができる。
 これにより、プリント配線基板43には赤外線センサー19の本体部21側にも隙間48のところまで回路パターン44を設けることができ、プリント配線基板43を小さく形成することができる。
 実施の形態4では、プリント配線基板43を小さくすることで、プリント配線基板43が衝撃を受ける可能性を低くすることができ、赤外線センサー19の位置ズレや傾きを防止する確率を高めることができる。
 (実施の形態5)
 図16は、本発明の実施の形態5における基板ユニットの分解した斜視図である。図17は、本発明の実施の形態5における基板ユニットの断面図である。
 尚、実施の形態1~4と基本構成は同じなので共通する構成の説明は省略し、異なる点を中心に説明する。また、実施の形態1~4と同じ構成部品には同じ符号を付している。
 図16および図17において、センサーキャップ49の天面には入光穴50がある。また、可視光遮断フィルター51、支持筒52を有している。支持筒52は貫通した入光穴B53、上面の平面部54、上面に設けた縦リブ55を有している。
 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。
 赤外線センサー19の赤外線検出素子20は、可視光を受けると、赤外線の検知状態が狂ってくる。そのため、本体部21を形成するモールドする樹脂を、可視光を遮断する特性の樹脂成分としている。これに対して、本実施の形態5では、本体部21の上方に可視光遮断フィルター51を設け、可視光を遮断している。これによって、本体部21を形成するモールド樹脂における可視光を遮断する特性のグレードを下げたり、あるいはモールド樹脂における可視光遮断特性を無くしたりすることができ、安価な赤外線センサーを採用することができる。
 以上のように、本発明に係る誘導加熱調理器は、赤外線センサーとして、高価なプリント配線基板に面実装するタイプでなく、安価な本体部とリード部を有するタイプの赤外線センサーを用いても、赤外線センサーの位置を確実に固定することができる。そこで、安価で被加熱物からの赤外線を安定して検知することが可能となるので、赤外線センサーを用いて被加熱物の温度を検出する調理器の用途に有効である。
 1 鍋
 2、61 トッププレート
 4 加熱コイルユニット
 6、62 加熱コイル
 9a、70 インバータ回路
 9b 制御部
 15、35、43 プリント配線基板
 16、36 穴A(穴)
 17、31、38、45 センサーベース
 19、64 赤外線センサー
 20 赤外線検出素子
 21 本体部
 22 つば部
 23 リード部
 24、49 センサーキャップ
 26 係り部
 28、42 外縦壁(縦壁)
 33、40 リブ
 37 穴C(第2の穴)
 41、46 ボス(凸部)
 47 台座(第2の凸部)
 51 可視光遮断フィルター
 59 位置決め部

Claims (5)

  1.  被加熱物を載置し赤外線を透過可能なトッププレートと、
     前記被加熱物を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インバータ回路と、
     前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出素子と、
     前記赤外線検出素子をモールドする本体部及び前記本体部の下部に設けたリード部を有し前記トッププレートの下方に設けられる赤外線センサーと、
     穴を有し、前記リード部を前記穴に貫通させ前記本体部と反対側で、はんだ接続したプリント配線基板と、
     前記赤外線センサーの出力に応じて前記インバータ回路の駆動を制御する制御部と
    を備え、
     前記赤外線センサーを載置し、かつ、前記プリント配線基板に載置されるセンサーベースと、
     前記センサーベースに上方に突出するように設けた縦壁の内側に挿入され、かつ、前記本体部を内部に挿入するセンサーキャップと、
    をさらに有し、
     前記センサーキャップは、前記本体部の基端側の外周に設けたつば部の上面の位置を規制する位置決め部を有する誘導加熱調理器。
  2.  前記センサーベースの底面の上面に設けたリブに前記つば部の下面を載置した構成の請求項1に記載の誘導加熱調理器。
  3.  前記センサーベースの底面の下面に凸部を設け、前記プリント配線基板には第2の穴を有し、前記第2の穴に前記凸部を貫通させ、前記センサーキャップの内面は前記赤外線センサーの本体部の側面に接触させた構成の請求項2に記載の誘導加熱調理器。
  4.  前記センサーベースの底面の下面に第2の凸部を設け、前記第2の凸部が前記プリント配線基板に載置された構成の請求項1~3のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
  5.  前記センサーキャップは、前記赤外線センサーの上方に可視光遮断フィルターを設けた構成の請求項1~4のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
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