JP6883734B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関する。

従来、トッププレートの下に多数の加熱コイルが近接して配置され、複数の加熱コイルで１つの調理用鍋などの被加熱物を加熱することができる誘導加熱調理器には、加熱口に対して中央コイルおよび複数の周囲のコイルからなる加熱コイル群が配置されたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、同形状の加熱コイルが加熱口に対して複数配置されたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

一般的に、誘導加熱調理器は、温度検知用のセンサを有し、使用者が被加熱物から目を離した間に異常な高温となり、不安全な状態にならないように制御する構造を有している。

例えば、特許文献１では、加熱口中央に配置された中央コイル内に温度センサが配置され、中央コイルと周囲のコイル群との間にそれぞれ１つの温度センサが配置されており、加熱口の中央および加熱コイルの中央近傍に置かれた被加熱物の温度を検知している。

特許文献２では、各コイルの中央に１つずつ、または、２列×２列で４つ配列されたコイルに囲まれた中央部に１つずつ、温度センサが配置され、被加熱物の温度を検知している。

しかしながら、上記のような従来の構成において、例えば特許文献１に記載の調理加熱器においては、被加熱物が載置される位置が決められており、加熱口の中央近傍に被加熱物が配置されることが前提となっている。すなわち、中央コイルの直上に被加熱物があり、周囲コイルのみで加熱することが想定されていない。

また、特許文献２の記載においては、加熱口に対して満遍なく温度検知センサが配置されることが記載されている。しかしながら、この種の従来の加熱調理器においては、被加熱物の置き位置によらず、被加熱物の最高温度を検知して不安全になる前に制御するという観点からは未だ改善の余地がある。

特開２０１３−０３８０１２号公報 国際公開２０１４／０６４９２２号

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みてなされたもので、使用者により被加熱物が加熱される場所が決定されることができ、被加熱物が置かれる位置に関わらず、被加熱物の最高温度により近い温度の検知を可能とした誘導加熱調理器を提供する。

具体的には、本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、本体の上面に配設され、被加熱物が載置されるトッププレートと、被加熱物の載置エリアを示す加熱口と、加熱口に対応してトッププレートの下方に配置され、複数の加熱コイルを有する加熱コイル部とを有する。誘導加熱調理器は、さらに、被加熱物の大きさおよび載置位置に応じて、動作させる加熱コイルの個数を切り替えるとともに、動作させる加熱コイル部に供給する高周波電流を制御する制御部を有する。加熱コイル部には、少なくとも２つの加熱コイルが並べられて配置されるとともに、各加熱コイルの中央近傍に設けられた第１の温度センサ、および、隣り合う加熱コイルが互いに最も接近する箇所近傍の、隣り合う加熱コイル間に設けられた第２の温度センサが配設されている。制御部は、第１の温度センサおよび第２の温度センサで被加熱物の温度を検知して加熱コイル部の加熱を制御するよう構成されるとともに、少なくとも２つの加熱コイルは楕円形状である。また少なくとも２つの加熱コイルのそれぞれに配置された第１の温度センサの位置は、それぞれの第１の温度センサが設けられた加熱コイルの中心から加熱コイルの長径方向において、互いに逆方向にずれている。

このような構成により、磁力が集中して被加熱物が高温となる部分の温度を正確に検知することができ、誘導加熱調理器の安全性および調理性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、第１の温度センサおよび第２の温度センサに、トッププレートに当接する接触式温度センサが用いられていてもよい。このような構成により、磁力が集中して高温となる部分の温度を正確に検知することができ、安全性および調理性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、第１の温度センサに、トッププレートに当接する接触式温度センサが用いられ、第２の温度センサに、被加熱物から放射される赤外線を検知する赤外線センサが用いられていてもよい。このような構成により、第２の温度センサである赤外線センサにより、すばやく正確に温度を検知ができる点、および、第１の温度センサである接触式の温度センサの直上に被加熱物がなくても温度検知が可能な点の両方の利点を享受することができ、誘導加熱調理器の安全性をさらに向上させることができる。

本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、第１の温度センサのうち、少なくとも１つは、第１の温度センサが属する加熱コイルの中心からずらして配置されていてもよい。このような構成により、加熱エリアである加熱口の左右方向に対して、被加熱物である鍋が中心からずれて載置された際にも、加熱コイルの中心に配置された一方の第１の温度センサまたは加熱コイルの中心からずらして配置された他方の第１の温度センサのいずれかが被加熱物に近く配置されているため、正確な温度検知が可能となる。

本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、第１の温度センサのうち、少なくとも１つは、加熱口の左右方向または前後方向の中心線からずらして配置されていてもよい。このような構成により、加熱エリアである加熱口の左右方向または前後方向において、被加熱物である鍋が中心からずれて載置された際にも、加熱コイルの中心線からずらして配置された一方の第１の温度センサまたは加熱コイルの中心線上に配置された他方の第１の温度センサのどちらかが被加熱物に近く配置されているため、正確な温度検知が可能となる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の分解斜視図である。 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群を上から見た平面図である。 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の単独加熱コイルでの加熱時の例を示す図である。 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の複数加熱コイルでの加熱時の例を示す図である。 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の加熱コイル群を上から見た平面図である。 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の加熱コイル群を上から見た平面図である。 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の加熱コイル群を上から見た平面図である。 本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の加熱コイル群を上から見た平面図である。

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、以下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の誘導加熱調理器１００の分解斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器１００の本体１の上面には、被加熱物の一例である鍋２が配置されている。誘導加熱調理器１００においては、本体１の手前に配置されている操作エリア１ａで火力が操作されて、鍋２が加熱されて調理が行われる。

図１に示すように、誘導加熱調理器１００の本体１は、トッププレート３、加熱コイル部４および制御部５を有するユニットで構成されている。トッププレート３は、耐熱性の強化ガラスで構成されており、表面には使用者に鍋２を加熱可能なエリアを示す加熱口１ｂが印刷されている。加熱口１ｂの下方には、加熱コイル部４を構成する加熱コイル４ａ，４ｂが設けられている。さらにその下方には、加熱コイル４ａ，４ｂに供給する高周波電流を制御する制御部５が設けられている。制御部５は、被加熱物の一例である鍋２の大きさおよび位置等に応じて、動作させる加熱コイルの個数を切り替えることができる。例えば、図３に示すように、一つの加熱コイル４ａが鍋２によりほぼ包括される場合には、加熱コイル４ａのみで加熱が可能である。図４に示すように、２つの加熱コイル４ａ，４ｂにまたがって被加熱物の一例である鍋２が載置される場合には、加熱コイル４ａ，４ｂの両方が用いられて加熱が行われる。

図２は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器１００の加熱コイル群を上から見た図である。

図２に示すように、加熱コイル４ａ，４ｂには、それぞれ中央近傍に第１の温度センサ６ａ，６ｂが設けられている。加熱コイル４ａおよび加熱コイル４ｂは、実質的に同一平面上に並べられている。本実施の形態では、加熱コイル４ａおよび加熱コイル４ｂは、表面がポリエチレン等でコーティングされた銅線が撚られて楕円形に巻かれて構成されている。本実施の形態では、加熱コイルが実質的に同一平面上に並べられた構成を例示しているが、同一のトッププレートを加熱することを目的とするならば、例えば厚みが異なるコイル等を並べる際など、加熱コイルの厚み方向の中心線が隣接する加熱コイル同士多少ずれていても、加熱コイルが同一平面上に並べられた構成により得られる効果と同様の効果を奏する。また、本実施の形態では、加熱コイル４ａ，４ｂは、コーティングされた銅線で構成されているが、銅およびアルミニウム等の複数の層からなる線で構成されていてもよく、本実施の形態で例示した線材に限定されるものではない。

また、本実施の形態においては、加熱コイル４ａ，４ｂは、楕円形で２つ並べられて設置される例を示しているが、加熱コイルの形状は、丸、多角形、四角形および三角形など、一列に並べられれば限定されない。また、加熱コイルの数も２つに限定されるものでもなく、３つ以上並べられていてもよい。

図２に示すように、加熱コイル４ａと加熱コイル４ｂとの間には、加熱コイル４ａおよび加熱コイル４ｂの最接近部分近傍に、第２の温度センサ７が設けられている。本実施の形態では、図１〜４に示すように、各加熱コイルの中心を通る中心線上に、第２の温度センサ７が載置されているが、必ずしも中心線上になくてもよい。なお、最接近部近傍とは、例えば、短径方向に複数並べられた楕円形の加熱コイルであれば、図２に範囲Ｘとして示すように、隣接する加熱コイルそれぞれの楕円形の中心から長径の９割の範囲内にあることが好ましく、長径の８割の範囲内にあれば、より好ましい。また、円形および矩形の加熱コイルにおいても、加熱コイルの中心から、加熱コイルの並べられた方向に対して垂直方向の加熱コイル幅の９割の範囲内にあることが好ましく、さらに、８割の範囲内にあることがより好ましい。

加熱コイル４ａ，４ｂとトッププレート３との間には、トッププレート３からの断熱および加熱コイル４ａ，４ｂ間の絶縁を行うマイカシート８ａ，８ｂがそれぞれ設けられている。マイカシート８ａ，８ｂそれぞれには、第１の温度センサ６ａ，６ｂを避けるように孔が設けられているとともに、第２の温度センサ７を避けるように切り欠きが設けられている（例えば図２参照）。

以上のように構成された誘導加熱調理器１００について、以下その動作および作用を説明する。

まず、図３に示すように、加熱コイル４ａの上に鍋２が載置されており、加熱コイル４ａが単独で動作する場合について説明する。加熱コイル４ａが単独で使用される際には、周囲への放熱の影響を受けない分、鍋２の底面温度は中央が高くなる。そのため、加熱された鍋２の鍋底の温度は、主に第１の温度センサ６ａにて検知され、異常加熱になる前の温度を第１の温度センサ６ａが検知して加熱出力を低減または運転を停止することが可能である。

また、図４に示すように、加熱コイル４ａ，４ｂにまたがって鍋２が載置され、加熱コイル４ａ，４ｂの両方が用いられて加熱が行われる際には、例えば、隣り合う加熱コイルの巻線方向の電流の向きが同じで、隣り合うコイルにおいて対向して流れる加熱コイル間では電流の向きが反対である場合に、図２に示す範囲Ｘに磁束が集中する。また、隣り合う加熱コイルの巻き線方向の電流が反対であっても、被加熱物の一例である鍋２で覆われ周囲への放熱の影響を受けにくい箇所となる温度が最も上昇する箇所近傍に、第２の温度センサ７が配置されているため、より早く異常加熱を検知することが可能となる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器２００では、第１の温度センサおよび第２の温度センサの別の構成例を説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１と同一構成要素については同一符号を付して、その説明を省略する。

図５は、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器２００の加熱コイル群を上から見た図である。本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、第１の温度センサおよび第２のセンサに、トッププレート３に当接する接触式温度センサ９ａ，９ｂ，９ｃ、例えばサーミスタが用いられている点である。

このような構成された本実施の形態の誘導加熱調理器２００について、以下その動作および作用を説明する。

被加熱物の一例である鍋２が加熱されると、熱伝導により鍋２の熱がトッププレート３に移動してトッププレート３の温度が上昇する。第１の温度センサおよび第２の温度センサとして用いられている接触式の温度センサ９ａ，９ｂ，９ｃが、トッププレート３の温度上昇を検知することにより、実施の形態１で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の誘導加熱調理器３００について、以下図６を用いて説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１および実施の形態２と同一構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器３００の加熱コイル群を上から見た図である。実施の形態１および実施の形態２と異なる点は、第１の温度センサに、トッププレート３に当接する接触式温度センサ９ａ，９ｂが用いられ、第２の温度センサに、被加熱物の一例である鍋２から放出される赤外線を検知する赤外線センサ１０が用いられている点である。

このように構成された本実施の形態の誘導加熱調理器３００について、以下その動作および作用を説明する。

第１の温度センサに、接触式温度センサ９ａ，９ｂが用いられ、第２の温度センサに、赤外線センサ１０が用いられていることにより、最も磁力が集中し、被加熱物の温度上昇が大きい、複数加熱コイルの同時加熱時における範囲Ｘ（図２参照）の温度をすばやく正確に検知することが可能となる。

また、第１のセンサに接触式温度センサ９ａ，９ｂが用いられることにより、例えば、鍋２の置き位置が加熱口１ｂから大きくずれている場合等、赤外線センサ１０の受光範囲外となった場合にも、接触式温度センサ９ａ，９ｂであれば、トッププレート３を介して熱伝導で伝わる熱を感知することが可能である。すなわち、本実施の形態の誘電加熱調理器３００は、赤外線センサ１０の、すばやく正確に温度を検知ができるという利点と、接触式温度センサ９ａ，９ｂの、直上に被加熱物の一例である鍋２がなくても温度検知が可能であるという利点の両方を兼ね備える。これにより、被加熱物およびトッププレート３の温度をより迅速に正確に検知することができるため、安全性をさらに向上させることができる。

なお、実施の形態２および本実施の形態において、第１の温度センサおよび第２の温度センサの構成例を示したが、第１のセンサに赤外線センサが用いられ、第２のセンサに接触式温度センサが用いられるなどの構成でもよく、上述した実施の形態に示した構成に限定されるものではない。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器４００では、加熱コイルおよび第１の温度センサの位置関係の一例について、図７を用いて説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１〜実施の形態３と同一構成要素については同一符号を付して、その説明を省略する。

図７は、本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器４００の加熱コイル群を上から見た平面図である。

図１〜６では、加熱コイル４ａ，４ｂの中心に、第１の温度センサ６ａ，６ｂが配置された例を示しているが、第１の温度センサ６ａ，６ｂは、図７に示すように、加熱コイル４ａ，４ｂの中心からずらして配置されていてもよい。

このような構成により、加熱エリアである加熱口１ｂの左右方向において、被加熱物である鍋２が中心からずれて載置された際にも、第１の温度センサ６ａまたは第１の温度センサ６ｂのどちらかが被加熱物に近く配置されているため、正確に温度検知することが可能となる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器５００では、加熱口および第１の温度センサの位置関係の別の例について、図８を用いて説明する。なお、上述した本発明の実施の形態１〜実施の形態４と同一構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略する。

図８は、本実施の形態における誘導加熱調理器５００の加熱コイル群を上から見た平面図である。本実施の形態の誘導加熱調理器５００においては、加熱コイルの中心は、必ずしも加熱エリアである加熱口１ｂの左右方向または前後方向（図８の紙面の上下方向）中心線上になくてもよい。例えば図８に示すように、誘導加熱調理器５００は、第１の温度センサ６ａ，６ｂが、加熱口１ｂの左右方向の中心線Ｙからずらして配置されて構成されている。

本実施の形態においては、加熱コイル４ａ，４ｂの中心は、加熱口１ｂの左右方向または前後方向の中心線上にあってもよく、中心線上になくてもどちらでもよい。

このような構成により、実施の形態４で説明した効果と同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、単独の加熱コイルで被加熱物を加熱した際に、戴置された被加熱物の温度を最も上昇させることができる加熱コイルの中心近傍に設けられた温度センサと、複数の加熱コイルで被加熱物を加熱した際に、磁力が集中し、戴置された被加熱物が最も高温となる箇所近傍に設けられた温度センサの両方を用いて制御することにより、安全性が大幅に向上された誘導加熱調理器を提供することができる。

以上述べたように、本発明は、磁力が集中して高温となる部分の温度を正確に検知することができるとともに、被加熱物が加熱されるための戴置場所を使用者が選択できる、安全性および調理性能が向上された加熱調理器を提供する。よって、家庭用および業務用の加熱調理機器等の用途に広く利用することができる。

１ 本体
１ａ 操作エリア
１ｂ 加熱口
２ 鍋（被加熱物）
３ トッププレート
４ 加熱コイル部
４ａ，４ｂ 加熱コイル
５ 制御部
６ａ，６ｂ 第１の温度センサ
７ 第２の温度センサ
８ａ，８ｂ マイカシート
９ａ，９ｂ，９ｃ 接触式温度センサ
１０ 赤外線センサ

Claims (4)

1. 本体の上面に配設され被加熱物が載置されるトッププレートと、
   前記トッププレートに形成され、前記被加熱物の載置エリアを示す加熱口と、
   前記加熱口に対応して前記トッププレートの下方に配置され、複数の加熱コイルを有する加熱コイル部と、
   前記加熱コイル部において前記被加熱物の大きさおよび載置位置に応じて、動作させる前記加熱コイルの個数を切り替えるとともに、動作させる前記加熱コイル部に供給する高周波電流を制御する制御部と、
   を備え、
   前記加熱コイル部は、前記複数の加熱コイルのうち少なくとも２つが並べられて配置されるとともに、
   前記複数の加熱コイルそれぞれの中央近傍に設けられた第１の温度センサ、および、前記少なくとも２つの加熱コイルが互いに最も接近する箇所近傍の、前記少なくとも２つの加熱コイル間に設けられた第２の温度センサを有し、
   前記制御部は、前記第１の温度センサおよび前記第２の温度センサで前記被加熱物の温度を検知して前記複数の加熱コイルの加熱を制御するよう構成されるとともに、
   前記少なくとも２つの加熱コイルは楕円形状であり、
   前記少なくとも２つの加熱コイルのそれぞれに配置された前記第１の温度センサの位置は、それぞれの前記第１の温度センサが設けられた加熱コイルの中心から前記加熱コイルの長径方向において、互いに逆方向にずれている、誘導加熱調理器。
2. 前記第１の温度センサおよび前記第２の温度センサに、前記トッププレートに当接する接触式温度センサが用いられた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記第１の温度センサは、前記トッププレートに当接する接触式温度センサで構成され、前記第２の温度センサは、前記被加熱物から放射される赤外線を検知する赤外線センサで構成された請求項１に記載の 誘導加熱調理器。
4. 前記第１の温度センサのうち少なくとも１つは、前記加熱口の左右方向または前後方向における中心線からずらして配置された請求項１〜３のいずれかに記載の誘導加熱調理器。

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