(57)【要約】【課題】加熱コイルへの電力供給が正常に制御できなくなって異常高温状態になるときに異常高温を自動的に検知して自己抑止する誘導加熱調理器を提供すること。【解決手段】加熱コイル３が異常高温状態になるときに、第２の保持部材１７が自己溶融してフェライト１９を脱落させて加熱コイル３と被加熱物との磁気結合を減少させて被加熱物が異常高温にならないよう構成し、また、ホール素子２３を加熱コイル３近傍に備えることで加熱コイル３からフェライト１９が脱落するのを検知して加熱コイル３への電力供給を停止して被加熱物への電磁エネルギー供給を低減し異常高温状態を回避する。また、加熱コイル３への供給電流を検知することでフェライト１９が脱落して変化する加熱コイル３のインピーダンスを検出してその変化でフェライトの脱落を検出し加熱コイル３への電力供給を停止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性体で形成された天板と、前記天板下方に位置した略同心円に巻かれた加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流す制御回路とを有し、前記加熱コイルは略同心円の誘導加熱コイルと前記誘導加熱コイルを支持する第１の保持部材と、前記誘導コイルと同心円で放射状に配置されて前記誘導コイルの磁路の一部を形成する複数のフェライトと、前記フェライトを支持する第２の保持部材とを有し、前記第１の保持部材は前記第２の保持部材を保持する構成とし、かつ、前記第２の保持部材は、前記第１の保持部材より熱変形温度が低い熱可塑性樹脂で形成した誘導加熱調理器。
【請求項２】
第２の保持部材の熱変形温度が誘導加熱コイルの絶縁皮膜の耐熱温度より低い請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
第１の保持部材に上方を開口したフェライトの収納部を放射状に複数設け、前記収納部の底には係止部を有し、第２の保持部材は、前記係止部に係止して保持される請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
磁気検知装置を加熱コイル近傍に備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
加熱コイルのインピーダンス変化を検知する検出回路を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭等で使用する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にこの種の誘導加熱調理器は、加熱する火力が大きく、加熱コイルの異常上温度上昇を検知するためにサーモスタットやサーミスタといった温度検知素子を使用することが一般的であった。一方、調理性能を満足するために火力を強くした機器が開発されてきた。高火力の加熱コイルが異常温度上昇しだすと、急速に高温に達してしまい瞬時に電流を制御することが困難であった。
【０００３】
上記のような異常温度上昇状態を回避するため、従来の誘導加熱調理器には加熱コイルの下面にサーモスタットを備えて異常高温時には電流を切るものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記従来の誘導加熱調理器は、加熱コイルが異常高温状態になっても加熱コイルへの電流をサーモスタットか検知して遮断するまでは定格電流を流し続けていた。
【特許文献１】特開平４−２４８２９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の誘導加熱調理器は、加熱コイルが異常高温状態になっても加熱コイルへの電流をサーモスタットか検知して遮断するまでは規定電流を流し続けるものであった。また、異常高温を検知することを前提にしているので、検知回路が故障した場合には作動が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、加熱コイルが異常高温に達した場合に加熱コイルへの電流を低減し、被加熱物（一般的に鍋等）へ供給する電磁エネルギーを低減して延焼等を防止する誘導加熱調理器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、非磁性体で形成された天板と、前記天板下方に位置した略同心円に巻かれた加熱コイルと、前記加熱コイルを駆動する制御回路とを有し、前記加熱コイルは略同心円で誘導加熱コイルと前記誘導加熱コイルを支持する第１の保持部材と、前記誘導コイルと同心円の放射状に配置されて前記誘導コイルの磁路の一部を形成する複数のフェライトと、前記フェライトを支持する第２の保持部材とを有し、前記第１の保持部材は前記第２の保持部材を保持する構成とし、前記第２の保持部材を前記第１の保持部材より熱変形温度が低い熱可塑性樹脂で形成したものである。
【０００８】
この第２の保持部材を有することで加熱コイルが異常高温に達した時に第２の保持部材の材料特性により第２の保持部材が溶融してフェライトを脱落させるので加熱コイルから被加熱物である鍋等への電磁エネルギーの伝搬効率が低下するため、被加熱物の異常温度上昇を防止することができるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘導加熱調理器は、加熱コイルが異常高温に達した場合に加熱コイルの構成部材である第２の保持部材が溶融して鍋等の被加熱物への電磁エネルギーの伝搬を低減して被加熱物の異常高温を低減する誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、非磁性体で形成された天板と、前記天板下方に位置した略同心円に巻かれた加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流す制御回路とを有し、前記加熱コイルは略同心円の誘導加熱コイルと前記誘導加熱コイルを支持する第１の保持部材と、前記誘導コイルと同心円で放射状に配置されて前記誘導コイルの磁路の一部を形成する複数のフェライトと、前記フェライトを支持する第２の保持部材とを有し、前記第１の保持部材は前記第２の保持部材を保持する構成とし、前記第２の保持部材を前記第１の保持部材より熱変形温度が低い熱可塑性樹脂で形成したことにより、加熱コイルが異常高温に達したときに被加熱物への電磁エネルギーの伝搬を低減して被加熱物の異常温度上昇を低減することができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【００１１】
第２の発明は、特に第２の保持部材の熱変形温度が誘導加熱コイルの絶縁皮膜の耐熱温度より低い構成にすることにより、電磁エネルギーの被加熱物への伝搬低減を開始する温度が誘導加熱コイルの絶縁破壊が起こる前になり、絶縁性能を破壊することなく被加熱物への電磁エネルギー伝搬を低減することができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【００１２】
第３の発明は、特に第１の保持部材に上方を開口したフェライトの収納部を放射状に複数設け、収納部の底には係止部を有し、第２の保持部材は前記係止部に係止して保持される構成としたことにより、加熱コイルが異常高温に達したときに第２の保持部材が溶融することでフェライトが脱落し、被加熱物への電磁エネルギーの伝搬が低減されて被加熱物の異常高温を押さえることができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【００１３】
第４の発明は、特に磁気検知装置を加熱コイル近傍に備えた構成としたことにより、加熱コイルが異常高温に達したときにフェライトの脱落しはじめを磁気変化として検知して制御回路で加熱コイルへの通電を遮断することで被加熱物への異常高温時の加熱を停止することができるものである。
【００１４】
第５の発明は、特に加熱コイルのインピーダンス変化を検知する検出回路を備えたものとすることにより、加熱コイルが異常高温状態になった場合にフェライトが本来の位置から脱落することで加熱コイルのインピーダンスが変化する。このインピーダンスの変化を検出装置で検出して加熱コイルへの電気の供給を停止することで被加熱物の異常温度上昇を停止することができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【００１５】
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。
【００１６】
（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外観図を示すものである。
【００１７】
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上部を分解した鳥瞰図である。
【００１８】
略直方体の本体１の天面には耐熱ガラスで形成された天板２が備えてある。天板２の下には加熱コイル３が左右に１組ずつ配置してある。加熱コイル３はコイルばね４で天板２に付勢されている。本体１下左には魚を焼くロースターユニット６が収納固定されている。本体１右下には全体の電気制御を行う制御回路を形成する制御基板７が収納されている。本体１後方の略中央にはヒーター８で加熱することで天板２上の被加熱物を天板２を介して加熱するラジエントヒーター９が配置されている。本体１右後ろには前述の制御基板７を冷却するためのモーターで駆動されるシロッコファンで構成された冷却装置１０が配置されていて、前記天板２の後部に備えた吸排気グリル１１から吸気と排気を行い本体１内部を冷却する。
【００１９】
全体の電気的操作は本体１全面に操作時に下方を軸に回転動作で飛び出して使用する操作部１２で行う。
【００２０】
図３は本発明の実施の形態１における加熱コイル３の部分断面図である。加熱コイル３は円盤状に巻いた誘導加熱コイル１３を上部に配置し、収納部１４を放射状に配置した第１の保持部材１５に収納部１４の底部に設けた係止部１６に第２の保持部材１７外周の段部１８を係止し、第２の保持部材１７に直方体のフェライト１９を置くとともに各収納部１４に収納する。収納部１４の上部を熱硬化性樹脂で形成して誘導加熱コイル１３とフェライト１９とを電気的に絶縁する絶縁部材２０で覆い絶縁部材２０上方に前記誘導加熱コイル１３を配置する。
【００２１】
加熱コイル３中心には温度検知素子２１が上方に突きだして配置されている。温度検知素子２１は天板２の下面の温度を検知して制御基板７に伝える。加熱コイル３と鍋等の被加熱物との空間距離は電磁誘導加熱における重要な要素であるので、加熱コイル３と天板２との間の距離を一定に保つために緩衝ゴム２２が加熱コイル３外周の３カ所に取り付けてあり、緩衝ゴム２２を介して加熱コイル３と天板２との距離が一定に保たれることとなる。
【００２２】
第１の保持部材１５の下部には磁気検知装置であるホール素子２３が固定されている。このホール素子２３で加熱コイル３下面部近傍の磁気の強さを検知する。
【００２３】
図４は本発明の実施の形態１における加熱コイル３の第２の保持部材１７が異常高温時に溶融した状態を図示している。
【００２４】
加熱コイル３が異常高温に達したときに、フェライト１９は焼結合金であり、数百度の温度には耐える。第１の保持部材１５はまだ熱変形温度には達していない。フェライト１９や第１の保持部材１５を介して第２の保持部材１７はその熱変形温度（約１５０度）に達したときに、溶融しはじめる。同時に第２の保持部材１７上のフェライト１９は自重で脱落しだして徐徐に落下する。
【００２５】
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。
【００２６】
誘導加熱調理器の天板２上に鍋等の被加熱物を載置して操作部１２を操作して制御基板７から加熱コイル３に電力を供給する。通常であれば温度検知素子２１が天板２を介して被加熱物の温度を検知して加熱コイル３への電力供給を制御する。加熱コイル３に供給された数十キロヘルツの電力は誘導加熱コイル１３から電磁誘導により被加熱物に伝えられるが、この誘導加熱コイル１３から被加熱物への電磁エネルギーの伝搬時に磁気回路の一部にフェライト１９がなっている。
【００２７】
制御基板７に異常が発生して加熱コイル３への電力供給を制御できなくなったか温度検知素子２１の制御が正常ではなくなって加熱コイル３へ電力が供給され続けた場合、誘導加熱コイル１３の温度が上昇してやがて第２の保持部材１７の熱変形温度以上になる。このとき誘導加熱コイル１３の熱は第１の保持部材１５とフェライト１９を介して第２の保持部材１７を加熱する。
【００２８】
第２の保持部材１７はやがて溶融する。第２の保持部材１７が溶融するにともなってフェライト１９が脱落する。フェライト１９が脱落するときの誘導加熱コイル１３の温度は誘導加熱コイル１３の絶縁被膜（図示せず）の耐熱温度（例えばＨ種の場合は１８０度）を越えていないので第２の保持部材１７が溶融してフェライト１９が脱落しても誘導加熱コイル１３の絶縁は維持されることとなる。これは誘導加熱コイル１３の絶縁皮膜の耐熱温度が第２の保持部材１７の熱変形温度よりも高い仕様としたからである。
【００２９】
フェライト１９は加熱コイル３の磁気回路を形成するものであり、フェライト１９の位置が変化することで磁気回路外へ磁気が漏れることとなる。この漏れ磁気または漏れた磁気の変化をホール素子２３で検出する。フェライト１９の脱落で誘導加熱コイル１３と被加熱物との磁気結合は弱くなり、被加熱物への電磁エネルギーの供給は減少する。ホール素子２３は磁気変化を検知して制御基板７により加熱コイル３への電力供給を停止する。
【００３０】
ここでホール素子２３の制御ができなくなった場合でも第２の保持部材１７が溶融してフェライト１９を脱落させるので被加熱物への磁気エネルギー供給は確実に低減される。
【００３１】
上記構成により、制御基板７が温度検知素子２１の温度を正確に検出できなかったり加熱コイル３への電力供給が正常に制御できなくなって加熱コイル３が異常高温に達しても加熱コイル３の温度上昇ともに第２の保持部材１７が溶融してフェライト１９を脱落させるので、磁気回路の磁気抵抗が変化して磁気結合が弱くなり、被加熱物への電磁エネルギーの供給が減少することとなり、被加熱物の温度上昇を抑制することができる効果を有するものである。
【００３２】
また、ホール素子２３はフェライトが脱落するまでに磁気回路から漏れてくる磁気による磁気の変化を検出することで制御基板７で加熱コイル３への電力供給を停止することができる。上記構成により、ホール素子２３で電力供給を停止するか、この制御もできないダメージを制御基板７が受けている場合には、第２の保持部材１７が溶融してフェライト１９を脱落させて被加熱物への電力供給を低減して被加熱物の異常高温状態を抑止することができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【００３３】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２を示す加熱コイルの部分断面図である。符号が新しいものは形状や機能が新しいものであり、同一名称で同一符号は全く同じものである。
【００３４】
図５に示す様に第１の保持部材３０の下方に開口３１を有して収納部３２を設け、下方からフェライト１９をセットしてから第２の保持部材３３で開口３１を塞ぎ、接着材３４で第２の保持部材３３と第１の保持部材３０とを接着してフェライト１９を収納部３２に収納する。第１の保持部材３０の上面は樹脂壁３５により誘導加熱コイル１３との電気絶縁性能は確保されている。磁気検知装置である磁気検知コイル３６が加熱コイル３の下方近傍に配置されている。この磁気検知コイル３６によりフェライト１９の脱落が検知されて制御基板７により加熱コイル３への電力供給が停止される。この構成にすることにより絶縁部材２０を削減することができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【００３５】
また、加熱コイル３に電力を供給する制御基板７に誘導加熱コイル１３を流れる電流の変化を検出する検出回路（図示せず）を内蔵して加熱コイル３に流れる電流を検知することで加熱コイル３の磁気抵抗の変化を検知して加熱コイル３への電力供給を停止することにより第２の保持部材３３が溶融してフェライト１９を脱落させて被加熱物への電力供給を低減して被加熱物の異常高温状態を抑止することができる誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、加熱コイルへの電力供給を自己破壊により制御する構成であるので、例えば調理機器のみならず、産業用の誘導加熱装置や電磁加熱炊飯器の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の外観図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の分解鳥瞰図
【図３】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の部分断面図
【図４】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の異常高温時の部分断面図
【図５】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の部分断面図
【符号の説明】
【００３８】
２  天板
３  加熱コイル
７  制御基板（制御回路）
１３  誘導加熱コイル
１４  収納部
１５  第１の保持部材
１６  係止部
１７  第２の保持部材
１９  フェライト
２３  ホール素子（磁気検知装置）
３０  第１の保持部材
３２  収納部
３３  第２の保持部材
３６  磁気検知コイル（磁気検知装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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