JP4978280B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、センサの上方に被加熱物があると判定した場合にのみ加熱できる誘導加熱装置に関するものである。

従来、この種の誘導加熱装置は、本体の上面に鍋などの被加熱物を載置するトッププレートが配設され、このトッププレートの下部には被加熱物を誘導加熱する加熱コイルが配設されている。そして、加熱コイルは、電気的に接続された内コイルと外コイルに分割されている。サーミスタなどの感熱素子よりなるセンサは、加熱コイルの中央部と、内コイルと外コイルの間に配設されており、被加熱物の下部に該当するトッププレートの裏面に圧接され、検知した温度に応じた信号を出力する。このような構成を用いる理由は、加熱コイルを分割することによる均一加熱性の向上と、被加熱物の温度過昇防止の観点で、加熱コイルの略幅中心部（一般的に磁束の最も強いところ）に該当する位置にセンサを配置するのが有効ということにある。被加熱物の温度算出手段はセンサの出力から温度状態を算出し、制御手段は温度算出手段から得た情報をもとに加熱コイルへの電力供給を制御する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２３４１６８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ユーザはセンサ位置がわからず、被加熱物がセンサの上方にうまく対向して載置されないケースがあり、この場合は熱応答性や温度検知の精度が劣るので、被加熱物を空焼きして変形させてしまうなどの課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物の温度検知が正確に行える使い勝手のよい誘導加熱装置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、本発明の誘導加熱装置は、本体の上面に配設され被加熱物を載置する第１加熱スペース及び第２加熱スペースを有するトッププレートと、前記第１加熱スペース下部に配設され被加熱物を加熱する第１加熱コイルと、前記第２加熱スペース下部に配設され被加熱物を加熱する第２加熱コイルと、前記第１加熱スペース下部に前記第１加熱コイルの中心から正面側に偏心させて配設され被加熱物の温度を検知する第１センサと、前記第２加熱スペース下部に前記第２加熱コイルの中心から正面側に偏心させて配設され被加熱物の温度を検知する第２センサと、前記第１センサ及び前記第２センサの出力から前記各センサ上方に位置する被加熱物の底面温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段の出力に応じて前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルそれぞれの入力制御を行う制御手段と、前記第１センサの位置を認識するため前記トッププレートに前記第１センサに対応して形成された第１位置表示手段と、前記第２センサの位置を認識するため前記トッププレートに前記第２センサに対応して形成された第２位置表示手段と、を備え、前記第１センサの前記第１加熱コイル中心からの距離と前記第２センサの前記第２加熱コイル中心からの距離が異なり、前記第１位置表示手段の表示範囲は前記第１センサの温度検知範囲より広くかつ前記第２位置表示手段の表示範囲は前記第２センサの温度検知範囲より広くし、前記トッププレート上面から見た前記第１加熱コイル中心に対する前記第１位置表示手段の位置関係と前記第２加熱コイル中心に対する前記第２位置表示手段の位置関係とを同一にすると共に、前記第１位置表示手段と前記第２位置表示手段の表示範囲の形状を同一にしたものである。

これによって、複数の加熱コイルに対応する各センサの位置関係が異なる場合でも、ユーザは同一位置、形状の各位置表示手段でセンサの位置が認識でき、センサの上方に確実に被加熱物を位置させることができ、温度検知が正確に行え、被加熱物の異常加熱や異常加熱による変形などを抑制した勝手のよいものとなる。

本発明の誘導加熱装置は、被加熱物の正確な温度検知が可能で、ユーザの使い勝手をよくすることができる。

第１の発明は、本体の上面に配設され被加熱物を載置する第１加熱スペース及び第２加熱スペースを有するトッププレートと、前記第１加熱スペース下部に配設され被加熱物を加熱する第１加熱コイルと、前記第２加熱スペース下部に配設され被加熱物を加熱する第２加熱コイルと、前記第１加熱スペース下部に前記第１加熱コイルの中心から正面側に偏心させて配設され被加熱物の温度を検知する第１センサと、前記第２加熱スペース下部に前記第２加熱コイルの中心から正面側に偏心させて配設され被加熱物の温度を検知する第２センサと、前記第１センサ及び前記第２センサの出力から前記各センサ上方に位置する被加熱物の底面温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段の出力に応じて前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルそれぞれの入力制御を行う制御手段と、前記第１センサの位置を認識するため前記トッププレートに前記第１センサに対応して形成された第１位置表示手段と、前記第２センサの位置を認識するため前記トッププレートに前記第２センサに対応して形成された第２位置表示手段と、を備え、前記第１センサの前記第１加熱コイル中心からの距離と前記第２センサの前記第２加熱コイル中心からの距離が異なり、前記第１位置表示手段の表示範囲は前記第１センサの温度検知範囲より広くかつ前記第２位置表示手段の表示範囲は前記第２センサの温度検知範囲より広くし、前記トッププレート上面から見た前記第１加熱コイル中心に対する前記第１位置表示手段の位置関係と前記第２加熱コイル中心に対する前記第２位置表示手段の位置関係とを同一にすると共に、前記第１位置表示手段と前記第２位置表示手段の表示範囲の形状を同一にした誘導加熱装
置とするものである。これによって、複数の加熱コイルに対応する各センサの位置関係が異なる場合でも、ユーザは同一位置、形状の各位置表示手段でセンサの位置が認識でき、センサの上方に確実に被加熱物を位置させることができ、温度検知が正確に行え、被加熱物の異常加熱や異常加熱による変形などを抑制した勝手のよいものとなる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記第１位置表示手段及び前記第２位置表示手段は前記表示範囲を前記本体の手前から奥方向に長く楕円に近い形状である長形状としたことにより、ユーザが被加熱物を載置する際の制約範囲を最小限にすることができ、かつセンサの上方に確実に被加熱物を位置させることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記第１センサ及び前記第２センサは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としたことにより、被加熱物の有無の判定精度が向上するので、より精度の高い検知が可能になる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第１位置表示手段及び前記第２位置表示手段の表示範囲の少なくとも一部を光らせる発光手段を設けたことにより、ユーザが被加熱物を載置する際に視覚的にセンサ位置を認識しやすくすることができ、使い勝手がさらに向上する。

第５の発明は、特に、第４の発明において、前記第１位置表示手段及び前記第２位置表示手段はトッププレートに施した印刷の抜き部分で形成したことにより、光が抜き部分のみを透過するため位置表示手段の表示範囲の境界がより明確にわかり易くなる。

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）
図は、本発明の実施の形態における誘導加熱装置を示すものである。

図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱装置は、本体１１の上面に鍋などの被加熱物１２を載置するトッププレート１３が配設され、トッププレート１３の下部には被加熱物１２を誘導加熱する加熱コイル１４が配設されている。加熱コイル１４は、内コイル１４ａと外コイル１４ｂに分割されており、内コイル１４ａと外コイル１４ｂは電気的に接続されている。センサ１５は、サーミスタなどの感熱素子よりなり、加熱コイル１４の中央部と、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間の２箇所に配設されており、被加熱物１２の下部に該当するトッププレート１３の裏面に圧接され、検知した温度に応じた信号を出力する。

被加熱物１２の温度算出手段１６はセンサ１５の出力から温度状態を算出し、制御手段１７は温度算出手段１６から得た情報をもとに加熱コイル１４への電力供給を制御する。また、センサ１５には、上方の被加熱物１２の有無を判定する被加熱物判定手段１８を備えており、センサ１５の上方に被加熱物１２があると判定した場合にのみ加熱できるようになっている。被加熱物判定手段１８は、例えば、サーミスタのような接触式の場合は、初期温度と温度上昇の傾きで判定する、あるいは赤外線センサのような非接触式の場合は、被加熱物１２がセンサ１５上にあるときの、基準出力電圧を設定しておけばよく、要は、被加熱物１２の有無を判定できれば、その手段はどのような方法をとってもよい。

本実施の形態では、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間のセンサ１５にのみ被加熱物判定手段の機能を持たせている。これは、加熱コイル１４の磁束が最も強く、被加熱物１２の温度の上がりやすい箇所のセンサにその機能を持たせた方が有効だからである。もちろん、中央のセンサ１５にその機能を持たせてもよい。また、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間のセンサ１５を構成するユニットには、ＬＥＤ素子などの発光体からなる発光手段２１が取り付けられており、ユーザが使用するために誘導加熱装置の電源を入れると一定時間トッププレート１３方向に光を照射するようになっている。

また、図２に示すように、トッププレート１３には、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間のセンサ１５位置をユーザが認識できるよう略楕円形状の位置表示手段１９が設けられており、表示範囲はセンサ１５の温度検知範囲よりも広くしている。

本実施の形態では、トッププレート１３上の左右に被加熱物１２の加熱スペース２０が２箇所設けられており、前記加熱コイル１４およびセンサ１５はこのそれぞれの加熱スペース２０に対応した位置に配置されている。この左右の加熱コイル１４の仕様は、例えば、オールメタル加熱コイルと一般加熱コイルといった様に違ったものになっており、内コイル１４ａおよび外コイル１４ｂの寸法関係の違いから、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間のセンサ１５位置も左右で違っている。なお、２箇所の加熱スペース２０間には、第三の加熱スペース２２が設けてある。

また、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間のセンサ１５は、左右とも加熱コイル１４の中心Ｏから本体１２の正面側に偏心させた位置に配置されている。さらに、前記位置表示手段１９の表示形状やサイズは左右同一であり、中心Ｏからの位置関係も左右同一である。なお、左コイルのセンサ１５は位置表示手段１９の中心Ｐからコイル中心Ｏ側に偏心させた位置にあり、右コイルのセンサ１５は中心Ｐ上に位置している。また、本実施の形態では位置表示手段１９はトッププレート１３に施した印刷の抜き部分で形成されている。

以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。

各加熱コイル１４に対する各センサ１５の位置関係が、本実施の形態の様に異なる場合でも、トッププレート１３上面から見た各位置表示手段１９の各加熱コイルに対する位置関係および形状を同一にすることにより、センサ１５の位置をユーザが認識できると同時に、どの加熱スペース２０においても同様の使い勝手で被加熱物１２を載置することができ、センサ１５の温度検知範囲よりも広範囲な位置表示手段１９の表示範囲全体が隠れるように被加熱物１２を置くことにより、センサ１５の上方に確実に被加熱物１２を位置させることができる。このため、温度検知がより正確になるので、鍋などの被加熱物１２の異常加熱や異常加熱による変形などを抑制することができる。

また、センサ１５を加熱コイル１４の中心Ｏから本体１１の正面側（ユーザ側）に偏心させた位置に配することにより、トッププレート１３上に表示されたセンサ１５の位置はコイル中心Ｏよりもユーザ側に位置するため、センサ位置が見易い（奥だと見にくい）。また、表示範囲の中心Ｐ上および奥側すなわちコイル中心Ｏ側にセンサ１５が位置するため、ユーザが被加熱物１２を置く際に表示範囲の手前側だけに気を配れば自然に位置表示手段１９の表示範囲全体が隠れるように被加熱物１２を置くことができ、かつセンサの上方に確実に被加熱物１２を位置させることができるため、使い勝手が向上する。

また、ユーザが被加熱物１２を載置する際には、通常、本体１１の正面から載置するため、左右方向の位置合わせは比較的容易であり、手前奥方向の位置合わせの方が難しい。したがって、位置表示手段１９の表示範囲の外形を手前から奥方向に長い略楕円形状とすることにより、ユーザが被加熱物１２を載置する際の制約範囲を最小限にすることができ、かつセンサ１５の上方に確実に被加熱物１２を位置させることができる。なお、外形形状は、楕円形状に近い長形状（例えば、長円形、長菱形、長四角など）であれば同様の効果が得られる。

また、被加熱物１２の有無を判定するセンサ１５は、被加熱物１２から放射される赤外線を検知する赤外線センサでもよい。センサ１５を赤外線センサとすることにより、被加熱物１２の有無の判定精度が向上するので、より精度の高い検知が可能になる。ただし、赤外線センサの場合は、トッププレート１３に接触させるのではなく、加熱コイル１４の下面以下くらいまで離して非接触で検知することになる。特に、赤外線センサの場合は、トッププレート１３の透過性能が影響してくるので、位置表示手段１９の内側を透過性能のよい印刷とする必要がある。また、赤外線センサは照明などの赤外線によって温度検知が乱される場合があるため、確実にセンサ１５上に被加熱物１２を載置する必要があり、温度検知範囲に対して２０ｍｍ程度のマージンが必要であることが実験によりわかっている。そのため、本実施の形態における位置表示手段１９の長手方向の長さは温度検知範囲の直径に２０ｍｍ以上足した長さにしておけば、確実に外乱光を防ぐことができ、温度検知の信頼性が向上する。

本実施の形態では、位置表示手段１９の表示範囲の一部または全体を光らせる発光手段２１を設けているため、ユーザが被加熱物１２を載置する際に視覚的にセンサ１５の位置を認識しやすくすることができ、使い勝手が向上する。

さらに、位置表示手段１９をトッププレート１３に施した印刷の抜き部分で形成することにより、光が抜き部分のみを透過するため、位置表示手段１９の表示範囲の境界がより明確にわかり易くなる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、被加熱物の正確な温度検知が可能で、ユーザの使い勝手をよくすることができるので、誘導加熱調理器などに適用できる。

本発明の実施の形態における誘導加熱装置の断面図 同誘導加熱装置におけるトッププレートの平面図

符号の説明

１１ 本体
１２ 被加熱物
１３ トッププレート
１４ 加熱コイル
１５ センサ
１６ 温度算出手段
１７ 制御手段
１８ 被加熱物判定手段
１９ 位置表示手段
２０ 加熱スペース
２１ 発光手段

Claims (5)

1. 本体の上面に配設され被加熱物を載置する第１加熱スペース及び第２加熱スペースを有するトッププレートと、前記第１加熱スペース下部に配設され被加熱物を加熱する第１加熱コイルと、前記第２加熱スペース下部に配設され被加熱物を加熱する第２加熱コイルと、前記第１加熱スペース下部に前記第１加熱コイルの中心から正面側に偏心させて配設され被加熱物の温度を検知する第１センサと、前記第２加熱スペース下部に前記第２加熱コイルの中心から正面側に偏心させて配設され被加熱物の温度を検知する第２センサと、前記第１センサ及び前記第２センサの出力から前記各センサ上方に位置する被加熱物の底面温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段の出力に応じて前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルそれぞれの入力制御を行う制御手段と、前記第１センサの位置を認識するため前記トッププレートに前記第１センサに対応して形成された第１位置表示手段と、前記第２センサの位置を認識するため前記トッププレートに前記第２センサに対応して形成された第２位置表示手段と、を備え、前記第１センサの前記第１加熱コイル中心からの距離と前記第２センサの前記第２加熱コイル中心からの距離が異なり、前記第１位置表示手段の表示範囲は前記第１センサの温度検知範囲より広くかつ前記第２位置表示手段の表示範囲は前記第２センサの温度検知範囲より広くし、前記トッププレート上面から見た前記第１加熱コイル中心に対する前記第１位置表示手段の位置関係と前記第２加熱コイル中心に対する前記第２位置表示手段の位置関係とを同一にすると共に、前記第１位置表示手段と前記第２位置表示手段の表示範囲の形状を同一にした誘導加熱装置。
2. 前記第１位置表示手段及び前記第２位置表示手段は前記表示範囲を前記本体の手前から奥方向に長く楕円に近い形状である長形状とした請求項１に記載の誘導加熱装置。
3. 前記第１センサ及び前記第２センサは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とした請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
4. 前記第１位置表示手段及び前記第２位置表示手段の表示範囲の少なくとも一部を光らせる発光手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
5. 前記第１位置表示手段及び前記第２位置表示手段はトッププレートに施した印刷の抜き部
   分で形成した請求項４に記載の誘導加熱装置。