JP5240321B2 - 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図３に示すように、本体１の上面には被加熱物２を載置するトッププレート３が配設され、トッププレート３の下部には被加熱物２を誘導加熱する加熱コイル４が配設されている。加熱コイル４は、内コイル４ａと外コイル４ｂに分割されており、内コイル４ａと外コイル４ｂは電気的に接続されている。センサ５は、サーミスタなどの感熱素子で、加熱コイル４の中央部と、内コイル４ａと外コイル４ｂの間に配設されており、被加熱物２の下部に該当するトッププレート３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４を分割することによる均一加熱性の向上と、被加熱物２の温度過昇防止の観点で、加熱コイル４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５を配置するのが有効ということにある。被加熱物２の温度算出手段６は感熱素子５の出力から温度状態を算出し、制御手段７は温度算出手段６から得た情報をもとに加熱コイル４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、被加熱物２がセンサ５の上方にない場合に、被加熱物がセンサ５の上方にある場合に比べて、熱応答性や温度検知の精度が劣るので、たとえば、鍋などの被加熱物２を空焼きした場合、鍋が加熱されすぎて変形しやすいなどの課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物の正確な温度検知が可能で、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、センサの上方の被加熱物の有無を判定する被加熱物判定手段を備え、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おいて、センサの位置をユーザが認識できる表示をトッププレートに設けたものである。

これによって、センサの位置をユーザが認識できるので、センサの上方に確実に被加熱物を置くことができ、温度検知がより正確になるので、鍋等の被加熱物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。

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。

（ａ）本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の断面図（ｂ）本発明の実施の形態１におけるトッププレートの平面図 （ａ）本発明の実施の形態２におけるトッププレートの平面図（ｂ）本発明の実施の形態２におけるトッププレートの平面図（ｃ）本発明の実施の形態２におけるトッププレートの平面図 従来の誘導加熱装置の断面図

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トッププレートと、前記トッププレートの下部に配設され前記被加熱物を加熱する、内コイルと外コイルに分割された
加熱コイルと、前記トッププレートの下部に配設され前記被加熱物の温度を検知するセンサと、前記センサの出力から前記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加熱コイルの入力制御を行う制御手段と、前記センサの上方の被加熱物の有無を判定する被加熱物判定手段とを備え、前記センサの上方に前記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おいて、前記被加熱物判定手段は、前記温度算出手段の出力に基づいて被加熱物の有無を判定するものとし、被加熱物の有無を判定するセンサを１個とし、前記センサは、前記内コイルと前記外コイルとの間に設けられ、
前記センサの位置をユーザが認識できる表示を前記トッププレートに設けることにより、センサの位置をユーザが認識できるので、センサの上方に確実に被加熱物を置くことができ、温度検知がより正確になるので、鍋等の被加熱物の異常加熱や異常加熱による変形を抑制することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のセンサを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することにより、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３の発明は、特に、前記センサは加熱コイルの中心軸を通り、前記センサは加熱コイルの中心軸を通り、前記加熱コイルの中心軸に対し、本体の正面直角方向に偏心させた位置に配したことにより、ユーザからトッププレート上に表示されたセンサ位置が見易い（奥だと見にくい）ので、使い勝手が向上する。

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１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱装置の断面図を示すものである。

図１において、本体１１の上面には被加熱物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で、加熱コイル１４の中央部と、内コイル１４ａと外コイル１４ｂの間に配設されており、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は感熱素子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の上方の被加熱物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の上方に被加熱物が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、たとえば、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の上にあるときの、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にのみそ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ほう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。トッププレート１３には、センサ１５の位置をユーザが認識できるよう円形状の表示１９が１箇所、本体１２の正面側に印刷されている。さらに、その近傍には、センサ１５があることをユーザに認識させるための、文字表示も設けてある。円形状の表示１９の内側は、周囲のトッププレート１３の色と区別してもよい。

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。

センサ１５の位置をユーザが認識できる表示１９をトッププレート１３に設けることにより、センサ１５の位置をユーザが認識できるので、センサ１５の上方に確実に被加熱物１２を置くことができ、温度検知がより正確になるので、鍋等の被加熱物１２の異常加熱や異常加熱による変形を抑制することができる。

また、被加熱物１２の有無を判定するセンサ１５を１個とし、センサ１５は加熱コイル１４の中心軸を通り、加熱コイル１４の中心軸に対し、本体１１の正面直角方向に偏心させた位置に配したことにより、ユーザからトッププレート１３上に表示されたセンサ位置が見易い（奥だと見にくい）ので、使い勝手が向上し、また、デザイン的にもよい（具体的には、図１（ｂ）で、ｙ軸上で、かつ、中心Ｏから本体１１の正面側に偏心させた位置にセンサ１５を配置している）。被加熱物１２の有無を判定するセンサ１５は１個なので、コストは最小である。

表示的には、円形状のデザインとすることにより、センサ１５の位置が見た目にわかり易くなる。また、デザイン的にもよい。なお、表示１９は円形だけではなく、楕円、三角、四角等特に形にこだわるものではなく、ユーザがセンサ１５の位置を判別できるものであれば、問題はない。

また、表示１９の近傍に文字表示を施すことにより、形状と文字の両方の効果でセンサ１５の位置がより明確にわかり易くなる。

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、円形状の表示１９の内側を透過性能のよい印刷とし、他の場所と区別し、検知性能の確保と表示１９の一層の明確化を図ってもよい。

（実施の形態２）
図２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態におけるトッププレートの平面図を示すものである。図２において、被加熱物１２の有無を判定するセンサ１５を複数個とし、センサ１５は加熱コイル１４の中心軸から同一半径で、均等角度に配置され、その内１個のセンサは、加熱コイル１４の中心軸を通り、加熱コイル１４の中心軸に対し、本体１１の正面直角方向に偏心させた位置に配しており、（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、センサ１５が２個、３個、４個の場合のトッププレート１３の表示１９の位置を示している。

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。

１個のセンサ１５は、加熱コイル１４の中心軸を通り、本体１１の正面直角方向に偏心させることにより、ユーザからトッププレート１３上に表示されたセンサ位置が見易く、複数センサがあるので、例えば図２（ａ）のように、被加熱物２１が加熱コイル１４中心からずれておかれたときも、奥のセンサに引っかかるので、センサ１５の上方に被加熱物１２がない可能性が低くなるので加熱できない可能性も減り、使い勝手が向上する。

なお、センサ１５が１個、複数個の場合、加熱コイル１４の中心軸を通るとしたが、必ずしもきっちりそのようになる必要はなく、設計的なレイアウトでずれることも可能である。ただし、トッププレート１３の表示１９は、加熱コイルを表すサークル２０の中心軸を使い勝手的にも、デザイン的にも通しておくべきである。あまりにも、表示１９とセンサ１５の位置がずれると、実際に表示１９の上に被加熱物１２を置いているのに、センサ１５の上に被加熱物１２がないと判断され、加熱できないということになるので、設計的に配慮が必要である。

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、センサを用いる類似の構成をとる全ての用途に適用できる。

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 表示

Claims (3)

1. 本体の上面に配設され被加熱物を載置するトッププレートと、
   前記トッププレートの下部に配設され前記被加熱物を加熱する、内コイルと外コイルに分割された加熱コイルと、
   前記トッププレートの下部に配設され前記被加熱物の温度を検知するセンサと、
   前記センサの出力から前記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加熱コイルの入力制御を行う制御手段と、
   前記センサの上方の被加熱物の有無を判定する被加熱物判定手段とを備え、
   前記センサの上方に前記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おいて、
   前記被加熱物判定手段は、前記温度算出手段の出力に基づいて被加熱物の有無を判定するものとし、
   被加熱物の有無を判定するセンサを１個とし、
   前記センサは、前記内コイルと前記外コイルとの間に設けられ、
   前記センサの位置をユーザが認識できる表示を前記トッププレートに設けた誘導加熱装置。
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に記載の誘導加熱装置。
3. 前記センサは本体の正面直角方向に偏心させた位置に配した請求項１または２に記載の誘導加熱装置。