(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体の上に配置され、被加熱物を載置可能なトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置された加熱手段と、
前記トッププレートの下方に配置された電極と、
前記電極と所定の基準電位との間の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
前記静電容量検出手段の検出結果に基づいてふきこぼれの判定を行うとともに、前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記電極を前記トッププレート側に付勢する付勢手段と、を備え、
前記電極は、平板状の電極支持台の上に固定された状態で前記本体側に設けられており、前記付勢手段の付勢力により前記電極支持台を介して付勢されて前記トッププレートの下面に押し当てられている
ことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
前記静電容量検出手段を構成し、前記電極と電気的に接続される静電容量検知回路と、
前記静電容量検知回路が実装された基板と、
前記基板を収容する基板ケースとを備え、
前記付勢手段が前記基板ケースの上面に取り付けられており、前記電極は、前記基板ケースの上方において前記付勢手段により前記トッププレート側に付勢されている
ことを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
本体と、
前記本体の上に配置され、被加熱物を載置可能なトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置され、誘導加熱により加熱を行う加熱手段としての誘導加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルを支持するコイルベースと、
前記トッププレートの下方に配置された電極と、
前記電極と所定の基準電位との間の静電容量を検出する静電容量検出手段と、
前記静電容量検出手段の検出結果に基づいてふきこぼれの判定を行うとともに、前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記コイルベースの下方に取り付けられ、前記コイルベースを上方に付勢する付勢手段と、を備え、
前記電極は、前記コイルベース上に取り付けられており、前記付勢手段の付勢力により前記コイルベースを介して前記トッププレート下面に押し当てられている
ことを特徴とする加熱調理器。
【請求項４】
前記電極は、基板上に形成された金属パターンにより構成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項５】
前記基板は、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項４記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記電極の近傍に、前記基準電位となる基準電位電極を配置した
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項７】
前記静電容量検出手段は、ワイドバンドギャップ半導体を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の加熱調理器。
【請求項８】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、又はダイヤモンドであることを特徴とする請求項７記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トッププレート上に載置された被加熱物を加熱する加熱調理器であって、電極と所定電位間の静電容量の変化に基づいてふきこぼれを検知する加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ふきこぼれを検知する加熱調理器として、「トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記電極は、前記加熱コイルの縁に沿うように配置した」ものが提案されている。そして、電極は、「トッププレート２の下面に塗布または接着などによって形成される導電体」で構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１８２６５９号公報（第５頁、第９頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術によれば、電極を、トッププレートの下面に塗布（印刷）又は接着などによって取り付けている。このため、加熱調理器の組み立て作業において、トッププレートと本体とを固定する際に、組み立て性が悪いものとなっていた。すなわち、本体側に取り付けられた静電容量検出手段と、トッププレートに固定配置された電極とを電気的に接続する必要があるが、両者を接続しつつ、本体に重いトッププレートを固定しなければならない。このため、静電容量検出手段と電極との接続構造が複雑化し、また、本体とトッププレートとの組み立て作業性が悪かった。
【０００５】
また、トッププレートに歪みが生じた場合や、使用により加熱と冷却が長期間繰り返された場合には、電極がトッププレートから剥がれてしまい、ふきこぼれを誤検知する可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本体とトッププレートとの組み付けが容易な加熱調理器を提供するものである。また、トッププレートの歪みや長期間の使用に伴うふきこぼれの誤検知を抑制することのできる加熱調理器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の加熱調理器は、本体と、前記本体の上に配置され、被加熱物を載置可能なトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置された加熱手段と、前記トッププレートの下方に配置された電極と、前記電極と所定の基準電位との間の静電容量を検出する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の検出結果に基づいてふきこぼれの判定を行うとともに、前記加熱手段を制御する制御手段と、前記電極を前記トッププレート側に付勢する付勢手段と、を備え、前記電極は、平板状の電極支持台の上に固定された状態で前記本体側に設けられており、前記付勢手段の付勢力により前記電極支持台を介して付勢されて前記トッププレートの下面に押し当てられているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の加熱調理器は、電極は、本体側に設けられ、付勢手段の付勢力によりトッププレート下面に押し当てられている。このため、トッププレート側に固定配置された電極と本体側の静電容量検出手段とを接続しつつ、本体とトッププレートとを組み付ける従来の技術と比較して、容易にトッププレートを本体に組み付けることができる。
【０００９】
また、電極は、付勢手段の付勢力によりトッププレート下面に押し当てられている。このため、電極はトッププレートの下面に密着した構成でありながら、電極とトッププレートとは固着されておらず、水平方向に多少の自由度を持っている。したがって、例えばトッププレートに歪みが発生した場合や、長期間の使用により加熱と冷却が繰り返された場合でも、電極がトッププレートから剥がれることによるふきこぼれの誤検知を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の全体斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る誘導加熱調理器のブロック構成図である。
【図３】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の主要部の構成図である。
【図４】実施の形態１に係るトッププレートの組み立て作業を説明する図である。
【図５】実施の形態２に係る電極の形状を説明する図である。
【図６】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の主要部の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態１では、いわゆるビルトイン型の誘導加熱調理器を例に説明する。
図１は、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器を示す全体斜視図であり、トッププレートを取り外した状態を示している。図２は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器のブロック構成図である。図３は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の主要部の構成を説明する図である。
【００１２】
（全体構成）
図１〜図３に示すように、誘導加熱調理器１は、上部を開口した全体としてほぼ箱状の本体１０と、本体１０の上に設けられ、被加熱物２を載置するトッププレート３とを備える。本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１は、３つの加熱口６ａ、６ｂ、６ｃ（以下、加熱口６ａ、６ｂ、６ｃを区別しないときには「加熱口６」と称する）を備えている。各加熱口６に対応して被加熱物２を加熱する加熱手段として、本体１０の内部であってトッププレート３の下方には、複数の加熱コイル４とラジエントヒータ３１とを備える。また、本体１０の内部には、交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル４に高周波電流を流す駆動回路５を備えている。
【００１３】
図１では、加熱コイル４として、３重リング状に巻かれ、各リング間に空間を設けた構成の誘導加熱コイルを示しているが、この構成に限定するものではない。例えば、リング間に空間を設けない１重リング状のものや、同心ではない複数のリングを並べることにより１個の加熱口を構成するものであってもよい。また、ラジエントヒータ３１に代えて、加熱コイル４を設けてもよいし、加熱手段として他のヒータを設けてもよい。また、加熱口６の数や配置は図１に記載のものに限定されない。
【００１４】
なお、図１において、トッププレート３上には、加熱口６ａ、６ｂ、６ｃの位置を示す破線の丸印を説明のために示している。図１のような加熱口６を示す表示を、被加熱物２の大まかな載置位置を示す表示として塗装や印刷などにより設けてもよい。
【００１５】
トッププレート３の手前側には、各加熱口６への火力や加熱時間などの各種設定を入力するための各種スイッチやボタン等の入力手段を備えた操作部１２が設けられている。操作部１２に対して外部操作が行われると、操作部１２は、対応する信号を後述する操作制御回路１４に出力する。トッププレート３の後方（奥側）には、誘導加熱調理器１の内部に設けられた駆動回路５や加熱コイル４を冷却するための冷却風を取り入れる吸気口７と、冷却後の空気を排出する排気口８とを備えている。
【００１６】
図２に示すように、トッププレート３の下方には加熱コイル４が配置され、トッププレート３の上には鍋などの被加熱物２が載置される。また、トッププレート３の下面に密着するようにして電極１１が配置される。また、誘導加熱調理器１は、電極１１に接続され、電極１１と所定電位間の静電容量を検出して検出結果を操作制御回路１４に出力する静電容量検知回路９と、操作制御回路１４とを備える。
【００１７】
操作制御回路１４は、外部操作を受けた操作部１２から出力される信号を取得し、これに基づいて駆動回路５を制御する機能を有する。例えば、操作制御回路１４は、操作部１２で設定された火力が維持されるように、駆動回路５を制御する。また、操作制御回路１４は、静電容量検知回路９が検出した静電容量に基づいてふきこぼれ検知処理（後述する）を行い、ふきこぼれの検知結果に基づいて、駆動回路５を制御する。本実施の形態１では、操作制御回路１４が本発明の制御手段に相当する。
【００１８】
図３に示すように、加熱コイル４は、コイルベース１９に載置されている。コイルベース１９は、加熱コイル４を保持する役割を果たす部材であり、剛性を有する。コイルベース１９には、加熱コイル４駆動時の高周波磁界が周囲に漏れにくくなるようフェライトコアを装着し、また、トッププレート３の下面温度を検出する温度検出手段（図示省略）を設けておくのが好ましい。
【００１９】
また、コイルベース１９は、トッププレート３上の被加熱物２とコイルベース１９との距離を一定に維持するため、弾性体２８により支持されている。弾性体２８は、例えば、スポンジ、弾性ゴム、コイルバネ、あるいは板バネなど、加熱コイル４が載置されたコイルベース１９を、トッププレート３側に付勢する付勢力を備えた弾性部材で構成されている。図３では、弾性体２８の一例として、コイルバネを用いた場合を示している。弾性体２８は、その弾性力により、トッププレート３の歪みや振動等を吸収し、トッププレート３上の被加熱物２とコイルベース１９との距離が一定に維持されるよう機能している。
【００２０】
図３に示すように、操作部１２は、使用者からの外部入力を受け付ける操作入力部１３と、入力された信号を処理する操作制御回路１４が実装された操作制御基板１４ａと、操作制御基板１４ａを収納する操作基板ケース１５と、操作基板ケース１５の上方を覆う操作部カバー１６とを備える。
【００２１】
操作入力部１３は、例えば火力や加熱時間などの各種設定を入力するためのスイッチやボタン等の入力手段を備えている。操作入力部１３は、操作制御基板１４ａと配線接続されている。
【００２２】
操作基板ケース１５は、例えば合成樹脂等で構成され、上面を開口した箱状の部材である。操作基板ケース１５に収容された操作制御基板１４ａの外周は、操作基板ケース１５の外壁によって囲われる。
操作部カバー１６は、操作基板ケース１５の上部開口部を覆っている。
【００２３】
本実施の形態１では、静電容量検知回路９は、操作部１２を通して入力された信号を処理する操作制御基板１４ａに実装されている。なお、静電容量検知回路９を必ずしも操作制御基板１４ａに実装する必要はなく、別の基板に設けてもよい。配線の容易さの観点からは、静電容量検知回路９は操作制御基板１４ａの近傍に設けられるのが好ましい。
【００２４】
また、静電容量検知回路９は、本実施の形態１では、ワイドバンドギャップ半導体で構成されたＩＣ（集積回路）を備えている。ワイドバンドギャップ半導体で構成されたＩＣは、その耐熱面で優れる特徴を活かして、高温化する本体１０内において低風量で温度規格に対して余裕を持って駆動できるようになっている。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、又はダイヤモンドがある。
【００２５】
図１〜図３に示すように、電極１１は、本体１０側であって、トッププレート３の下方に配置されている。
電極１１は、例えば合成樹脂材料からなる平板状の電極支持台１７の上に固定されている。電極支持台１７は、弾性体１８により下方から支持されている。この弾性体１８は、操作部カバー１６上の剛性が高い場所に取り付けられている。
【００２６】
弾性体１８は、例えば、スポンジ、弾性ゴム、コイルバネ、あるいは板バネなど、電極支持台１７に固定された電極１１をトッププレート３側に付勢する付勢力を備えた弾性部材で構成されている。図３では、弾性体１８の一例として、コイルバネを用いた場合を示している。本実施の形態１では、弾性体１８が本発明の付勢手段に相当する。
【００２７】
電極１１と静電容量検知回路９との間は、信号を送受信するためのリード線２１により電気的に接続されている。
【００２８】
なお、電極１１が固定される電極支持台１７の一例として、例えば基板を用いてもよい。この場合、電極１１は、例えば、基板上に形成された金属パターンにより構成することができる。電極１１が形成される基板は、ガラスエポキシや紙フェノールなどの強固な基材で構成してもよいし、フレキシブル基板を採用してもよい。
【００２９】
（組み付け作業）
次に、本体１０へのトッププレート３への組み付け手順について説明する。図４は、トッププレート３を本体１０へ固定する際の組み立て作業を説明する図である。
図４（ａ）に示すように、本体１０には、操作制御基板１４ａが収容された操作基板ケース１５が所定位置に取り付けられ、操作部１２が組み付けられた状態である。また、加熱コイル４も本体１０の所定位置に取り付けられた状態である。そして、電極１１は、操作部カバー１６に取り付けられた弾性体１８に、電極支持台１７を介して取り付けられている。電極１１は、弾性体１８の持つ上方への付勢力により、本体１０の上面よりも上側に若干突出した状態となっている。
【００３０】
なお、電極１１と静電容量検知回路９とを接続するリード線２１は、弾性体１８の上方への付勢力を考慮して、若干ゆとりを持った長さとしている。また、電極１１と静電容量検知回路９は、コネクタによりリード線２１と接続されている。
【００３１】
次に、図４（ｂ）に示すように、トッププレート３の手前側（図４の図面左側）を、本体１０の手前側上部に引っかけてこれを支点とし、トッププレート３の後部を回転させるようにして押し下げ、本体１０の上部にトッププレート３を載置する（図４（ｂ）の矢印参照）。そして、本体１０とトッププレート３とをネジ等の部材により固定する。
【００３２】
このようにすると、図４（ｃ）に示すように、操作部カバー１６と電極１１との間に介在された弾性体１８の弾性力により、電極１１は、トッププレート３側へと押し上げられ、電極１１の上面はトッププレート３に密着する。このように、本体１０にトッププレート３を組み付けて初めて、電極１１とトッププレート３の下面とが密着する。
【００３３】
なお、トッププレート３に電極１１が密着された際に電極１１及び電極支持台１７の外周を囲う囲い部材を設けてもよい。このようにすることで、トッププレート３の下面に接触した電極１１が、水平方向にずれるのを抑制できる。なお、この囲い部材は、トッププレート３の下面に下方に突出するようにして設けてもよいし、電極支持台１７の外周に上方に突出するようにして設けてもよい。
【００３４】
次に、実施の形態１に係る誘導加熱調理器１の動作を説明する。
まず、ふきこぼれ検知処理について説明する。ふきこぼれが無い状態では、電極１１の上方のトッププレート３上には、主に比誘電率が１である空気が存在するので、電極１１と基準電位（以下、ＧＮＤ）間の静電容量は小さい。ここで、ふきこぼれが発生すると、比誘電率が８０である水を主体とするふきこぼれた被加熱物２の内容物が、電極１１上方のトッププレート３上に付着するため、電極１１とＧＮＤ間の静電容量は急増する。
そこで、操作制御回路１４は、静電容量検知回路９により検知された電極１１の電極１１とＧＮＤ間の静電容量を、常時又は定期的に検出し、その変化量が所定のしきい値を超えたか否かを判断することにより、ふきこぼれ発生の有無を判定する。なお、ふきこぼれた内容物が、トッププレート３を支持するフレームや加熱されている被加熱物２などに接触しながら電極１１の上方に存在する場合は、静電容量が更に急増したり、逆に急減したりしたように検知されることがあるので、その場合でもふきこぼれ発生と判定した方がよい。
【００３５】
次に、誘導加熱調理器１の加熱動作について説明する。
使用者により操作部１２が操作されて加熱開始の指示を受けると、操作制御回路１４は、操作部１２に設定された火力となるよう駆動回路５を制御して加熱コイル４に高周波電流を供給させる。そして、加熱コイル４から発生した高周波磁界により、被加熱物２の加熱が開始される。
【００３６】
被加熱物２を加熱している最中には、静電容量検知回路９により電極１１の静電容量の変化を検知し、操作制御回路１４がふきこぼれの発生を検出した場合は、操作制御回路１４は、駆動回路５の動作を停止させるか、又は加熱コイル４に流す電流を減少させるよう駆動回路５を制御する。このように駆動回路５を制御することで、発生したふきこぼれが継続あるいは拡大するのを抑制できる。
【００３７】
以上のように、本実施の形態１によれば、電極１１は、本体１０側に取り付けられており、また、弾性体１８の上方への付勢力によりトッププレート３の下面に押し当てられる構成とした。このため、トッププレート３と本体１０とを固定する前に、予め本体１０に設けられた静電容量検知回路９と電極１１とを電気的に接続しておくことができる。したがって、従来のようにトッププレート３の下面に印刷等により電極を設ける場合と比較して、トッププレート３と本体１０とを固定する際の組み立て作業が容易になる。
【００３８】
また、電極１１は、弾性体１８の付勢力によりトッププレート３に押し当てられているので、電極１１はトッププレート３の下面に密着しつつもある程度動きの自由度がある。このため、例えばトッププレート３に歪みが生じた場合でも、その歪みを弾性体１８の弾性力が吸収し、電極１１をトッププレート３に密着させることができる。また、トッププレート３の加熱と冷却が長期的に繰り返された場合において、電極１１が伸縮しても、その伸縮を弾性体１８の弾性力が吸収できるので、トッププレート３と電極１１との密着度が変化するのを抑制できる。このように、トッププレート３と電極１１との密着度を保つことができるので、電極１１がトッププレート３から離れることによるふきこぼれの誤検知を抑制し、信頼性の高いふきこぼれ検知機能を実現できる。
【００３９】
また、静電容量検知回路９と電極１１は、リード線２１とのコネクタ接続が容易に行える。従来のように、トッププレート３の下面に印刷等により電極を設ける場合には、電極と静電容量検知回路とを接続しつつ、トッププレートを本体に組み付けなければならなかったため、電極と静電容量検知回路とを接続するリード線のコネクタ接続の作業が困難であった。このため、従来は、電極と静電容量検知回路とを点接続により電気的に接続せざるを得ない場合もあり、この場合には、誘導加熱調理器本体の振動や落下等により電極と静電容量検知回路との接続が切れてしまう可能性があった。しかし、本実施の形態１によれば、電極１１と静電容量検知回路９とのコネクタ接続が容易に行えるので、コネクタ接続を行うことで、組み立て作業性がよく、振動や落下等にも耐えうる構造が実現できる。
【００４０】
また、本実施の形態１によれば、操作制御回路１４の近傍に静電容量検知回路９を配置するとともに、操作制御回路１４が実装された基板を収容する操作基板ケース１５の操作部カバー１６の上に、電極１１を配置した。このため、電極１１と静電容量検知回路９との距離が短くなり、電極１１と静電容量検知回路９との接続配線を短縮化することができる。このため、低コストで、ノイズ等の影響も受けにくい信頼性の高い誘導加熱調理器とすることができる。電極１１と静電容量検知回路９との接続配線を短縮化することで、トッププレート３の手前側を本体１０の手前側上部に引っかけて支点とし、トッププレート３の後部を回転させるようにして組み立てる際に（図４（ｂ）参照）、電極１１とトッププレート３との接触箇所の水平方向の組み立て誤差を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施の形態１によれば、静電容量検知回路９のＩＣとして、ワイドバンドギャップ半導体を使用した。このため、ワイドバンドギャップ半導体の優れた耐熱性により、高温での動作も可能であるため、高温化するトッププレート３に密着させる電極１１からの熱伝導により静電容量検知回路９が受熱しても、積極的に冷却することなく使用可能となる。したがって、静電容量検知回路９や操作制御回路１４周辺に冷却用として供給する風量を少なくし、もしくは供給不要にすることができ、その分加熱コイル４や駆動回路５への冷却風量を増加させることができる。その結果、風量配分の最適化により、駆動時において冷却ファンの動作が主要因となる騒音の低減も実現できる。
【００４２】
実施の形態２．
本実施の形態２では、ふきこぼれを検知するための電極の構造について説明する。なお、本実施の形態２では、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
図５は、実施の形態２に係る電極の形状を説明するための図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、電極の上面図であり、それぞれが電極形状の具体例を示している。
【００４３】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板２０の上に、電極１１ａと電極１１ｂの２本の電極が設けられている。電極１１ａと電極１１ｂの一方が検出電極、他方が基準電極であって、互いの近傍に配置されている。電極１１ａと電極１１ｂは、一枚の基板２０の上に形成された金属パターンにより構成されている。電極１１ａと電極１１ｂは、それぞれ、静電容量検知回路９に接続されている。
【００４４】
基板２０は、例えば、ガラスエポキシや紙フェノールなどの強固な基材を用いることができるほか、フィルム状の絶縁体に導体箔を形成して構成される柔軟性のあるフレキシブル基板を採用してもよい。
【００４５】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す電極１１ａ、電極１１ｂの形状はそれぞれ異なるが、概略的には、長方形の基板２０の長手方向に沿って、電極１１ａと電極１１ｂが形成されている。図５では、本体１０の左右方向に基板２０の長手方向を向けて配置する例を示している。
【００４６】
図５（ａ）は、電極１１ａと電極１１ｂをそれぞれ長方形に形成したものであり、電極１１ａと電極１１ｂとは同じ形状である。電極１１ａと電極１１ｂとは、所定距離を空けてほぼ平行に配置されている。
【００４７】
図５（ｂ）は、長方形の電極１１ｂと、電極１１ｂの外周のうち３辺を囲うように設けられた逆Ｃ字状（コの字状）の電極１１ａとを示している。電極１１ｂの外周側と電極１１ａの内周側との間は、所定距離が置かれている。
【００４８】
図５（ｃ）は、長辺に亘って複数の凹凸形状が形成された電極１１ａと、この電極１１ａの凹凸と噛み合うように同じく複数の凹凸形状が形成された電極１１ｂとを示している。電極１１ａと電極１１ｂは、所定距離を空けてほぼ平行に配置されている。
【００４９】
このような構成において、静電容量検知回路９は、２本の電極１１ａと電極１１ｂとの間で形成されたコンデンサの静電容量の変化を検知する。より具体的には、面積Ａの電極１１ａ、１１ｂ間の比誘電率（主に空気）をＫとし、その距離をｄとし、真空の誘電率をＫ０とする。すると、静電容量Ｃを求める式は、Ｃ＝Ｋ×Ｋ０×Ａ／ｄとなる。ふきこぼれが無い状態では、電極１１ａと電極１１ｂとの間にはトッププレート３を介して、主に比誘電率１の空気が存在するが、ふきこぼれが発生すると比誘電率８０の水を主体としたふきこぼれ液が入ってくるので、静電容量は急増する。そこで、静電容量の変化を調べることで、ふきこぼれの判定が可能になる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態２によれば、基板２０に形成した金属パターンにより電極１１ａと電極１１ｂとを構成した。このため、電極１１ａ、１１ｂの金属面の周囲空気への露出面積が減少し、酸化による腐食の可能性も低くなるとともに、周囲との絶縁も確保することができる。また、導電性材料を印刷するなどして電極１１ａ、１１ｂを構成する場合と比較して、より細かく複雑な形状にすることができるので、同じ基板２０上に２本の電極１１ａ、１１ｂを形成する場合、電極間の距離を縮めることができる。このように２本の電極１１ａ、１１ｂの距離を縮めることで、静電容量の変化値を大きく検知することが可能となり、検知精度も向上する。
【００５１】
また、本実施の形態２によれば、コンデンサを形成する２本の電極を同じ基板２０上に設け、電極１１ａと電極１１ｂとを近傍に設けて電極間距離を縮めている。このため、加熱コイル４の高周波磁界などによるノイズを受けにくく、精度の高い静電容量検知を行うことが可能となる。また、視点を変えると、電極間距離を短くした分、電極の面積を小さくしても同じ静電容量を得ることができるので、小型化したふきこぼれ検知手段を提供することが可能となる。
【００５２】
また、電極１１ａ、１１ｂの金属パターンを形成する基板２０として、フィルム状の絶縁体に導体箔を形成して構成される柔軟性のあるフレキシブル基板を採用した場合には、操作制御基板１４ａへの接続が容易になる。すなわち、フレキシブル基板を採用することで基板２０を小さい力で変形させることができるので、電極１１ａ、１１ｂの一部を露出させておくことで、別途ハンダ付け作業等により配線する必要もなく、コネクタ部品などを用いてそのまま静電容量検知回路９に接続することができる。
また、フレキシブル基板を構成するカバー材により、電極１１ａ、１１ｂの金属部分を保護することができるので、酸化による腐食の可能性も低くなるとともに、周囲との絶縁も確保することができる。
【００５３】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の主要部の構成図である。なお、実施の形態３では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付す。
【００５４】
図６に示すように、電極１１は、本体１０内に設けられる点では実施の形態１と同様であるが、加熱コイル４を支持するコイルベース１９の近傍に配置されている点で実施の形態１と異なる。より具体的には、電極１１は、コイルベース１９の上面に取り付けられている。また、電極１１は、操作基板ケース１５内に収容された静電容量検知回路９と、リード線２１により電気的に接続されている。
【００５５】
次に、本実施の形態３における本体１０へのトッププレート３への組み付け手順について説明する。まず、本体１０内に、電極１１が取り付けられたコイルベース１９を、弾性体２８により下方から支持されるようにして取り付ける。その他、操作部１２等も本体１０に組み付ける。この状態において、弾性体２８の持つ上方への付勢力により、コイルベース１９の上部及びこの上部に取り付けられた電極１１は、本体１０の上面よりも上側に若干突出した状態となっている。
【００５６】
次に、実施の形態１の図４（ｂ）で示したのと同様の手順により、トッププレート３を本体１０に組み付ける。このようにすると、コイルベース１９は剛性が高く弾性体２８により支持されているので、弾性体２８の弾性力により、電極１１はトッププレート３側へと押し上げられ、電極１１の上面はトッププレート３に密着する。すなわち、本実施の形態３では、弾性体２８が、本発明の付勢手段に相当する。このように、本体１０にトッププレート３を組み付けて初めて、電極１１とトッププレート３の下面とが密着する。
【００５７】
次に、誘導加熱調理器１の加熱動作について説明する。
使用者により操作部１２が操作されて加熱開始の指示を受けると、操作制御回路１４は、操作部１２に設定された火力となるよう駆動回路５を制御して加熱コイル４に高周波電流を供給させる。そして、加熱コイル４から発生した高周波磁界により、被加熱物２の加熱が開始される。
【００５８】
被加熱物２を加熱している最中には、実施の形態１と同様にして静電容量検知回路９により電極１１の静電容量の変化を検知する。ふきこぼれの発生を検出した場合は、操作制御回路１４は、駆動回路５の動作を停止させるか、又は加熱コイル４に流す電流を減少させるよう駆動回路５を制御する。このように駆動回路５を制御することで、発生したふきこぼれが継続あるいは拡大するのを抑制できる。
【００５９】
以上のように本実施の形態３によれば、弾性体２８によって支持されたコイルベース１９上に電極１１を設けた。実施の形態１と同様に、電極１１は、本体１０に組み付けられており、また、弾性体２８の上方への付勢力によりトッププレート３の下面に押し当てられる構成である。このため、実施の形態１と同様に、トッププレート３と本体１０とを固定する前に、予め本体１０に設けられた静電容量検知回路９と電極１１とを電気的に接続しておくことができる。したがって、従来のようにトッププレート３の下面に印刷等により電極を設ける場合と比較して、トッププレート３と本体１０とを固定する際の組み立て作業が容易になる。
【００６０】
また、電極１１は、弾性体２８の付勢力によりトッププレート３に押し当てられているので、電極１１はトッププレート３の下面に密着しつつもある程度動きの自由度がある。このため、例えばトッププレート３に歪みが生じた場合でも、その歪みを弾性体２８の弾性力が吸収し、電極１１をトッププレート３に密着させることができる。また、トッププレート３の加熱と冷却が長期的に繰り返された場合において、電極１１が伸縮しても、その伸縮を弾性体２８の弾性力が吸収できるので、トッププレート３と電極１１との密着度が変化するのを抑制できる。このように、トッププレート３と電極１１との密着度を保つことができるので、電極１１がトッププレート３から離れることによるふきこぼれの誤検知を抑制し、信頼性の高いふきこぼれ検知機能を実現できる。
【００６１】
また、静電容量検知回路９と電極１１は、リード線２１とのコネクタ接続が容易に行える。従来のように、トッププレート３の下面に印刷等により電極を設ける場合には、電極と静電容量検知回路とを接続しつつ、トッププレートを本体に組み付けなければならなかったため、電極と静電容量検知回路とを接続するリード線のコネクタ接続の作業が困難であった。このため、従来は、電極と静電容量検知回路とを点接続により電気的に接続せざるを得ない場合もあり、この場合には、誘導加熱調理器本体の振動や落下等により電極と静電容量検知回路との接続が切れてしまう可能性があった。しかし、本実施の形態３によれば、電極１１と静電容量検知回路９とのコネクタ接続が容易に行えるので、コネクタ接続を行うことで、組み立て作業性がよく、振動や落下等にも耐えうる構造が実現できる。
【００６２】
また、本実施の形態３によれば、弾性体２８によって支持されたコイルベース１９上に電極１１を設けたので、電極１１を支持するための弾性体を別途設けることなく、電極１１をトッププレート３に密着させることが可能となる。
【００６３】
また、電極１１をコイルベース１９に設けたので、被加熱物２の近傍に電極１１を配置できる。このため、被加熱物２内の調理物が沸点に到達するなどして被加熱物２からふきこぼれた調理物が少量であっても、電極１１上方に到達することとなり、少量のふきこぼれを検知することができる。ふきこぼれを検知した場合には加熱を停止するあるいは火力を下げる制御を行うことにより、トッププレート３上のこびりつきを最小限に抑制することが可能となる。
【００６４】
なお、上記実施の形態では、誘導加熱調理器をビルトイン型（システムキッチン一体型）のＩＨクッキングヒータに用いた場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、据え置き型や卓上型のＩＨクッキングヒータに用いても同様の作用効果を有することは言うまでもない。
【００６５】
また、実施の形態２で示した電極の例は、実施の形態１又は実施の形態３と組み合わせて用いることができ、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  誘導加熱調理器、２  被加熱物、３  トッププレート、４  加熱コイル、５  駆動回路、６  加熱口、６ａ、６ｂ、６ｃ  加熱口、７  吸気口、８  排気口、９  静電容量検知回路、１０  本体、１１  電極、１１ａ  電極、１１ｂ  電極、１２  操作部、１３  操作入力部、１４  操作制御回路、１４ａ  操作制御基板、１５  操作基板ケース、１６  操作部カバー、１７  電極支持台、１８  弾性体、１９  コイルベース、２０  基板、２１  リード線、２８  弾性体、３１  ラジエントヒータ。
【要約】
【課題】本体１０とトッププレート３との組み付けが容易な加熱調理器を得る。また、トッププレート３の歪みや長期間の使用に伴うふきこぼれの誤検知を抑制することのできる加熱調理器を得る。
【解決手段】本体１０と、本体１０の上に配置され、被加熱物を載置可能なトッププレート３と、トッププレート３の下方に配置された加熱コイル４と、トッププレート３の下方に配置された電極１１と、電極１１と所定の基準電位との間の静電容量を検出する静電容量検知回路９と、静電容量検知回路９の検出結果に基づいてふきこぼれの判定を行うとともに、加熱コイル４を制御する操作制御回路１４と、電極１１をトッププレート３側に付勢する弾性体１８と、を備え、電極１１は、本体１０側に設けられ、弾性体１８の付勢力によりトッププレート３の下面に押し当てられている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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