| 【発明の名称】 |
電磁誘導加熱調理器 |
| 【発明者】 |
【氏名】小笠原 敏雄
【氏名】久保田 哲正
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| 【目的】 |
ＳＵＳ４３０材使用の加熱用容器の構造による電磁誘導加熱を最適に行い、鍋加熱から高温のホットプレート領域までを最適加熱する。 |
| 【構成】 |
加熱用容器の誘導コイルの対向側を磁性材、その上層を非磁性材とした加熱用容器９をトッププレート１に載置し、加熱用容器９の下面にある誘導コイル３により通電し、加熱用容器９と誘導コイル３との距離を適選可変をし、設定温度を適選制御するようにした。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】加熱用容器と、この加熱用容器を載置するトッププレートと、このトッププレートの下面に面して備えられる高周波電流を通電する誘導コイルと、高周波駆動部を有し、上記加熱用容器と誘導コイルとの間隔を可変する電磁誘導加熱調理器において、上記加熱用容器の上記誘導コイルの対向側を磁性材、その上層を非磁性材とする層状構造に構成し、この加熱用容器と上記トッププレートとの距離に応じて上限の設定温度を制御したことを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
【請求項２】設定温度が高い時は上記加熱用容器と上記トッププレートとの距離は大きく、設定温度が低い時は距離を小さくするように温度目盛りと距離を連動させることを特徴とする請求項第１項記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項３】上記加熱容器を加熱用容器固定枠に固定し、上記誘導コイルを固定する枠体と上記トッププレートを一体に構成し、この一体化にしたトッププレートを上下させることにより上記加熱用容器との距離を可変することを特徴とする請求項第１，２項記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項４】上記加熱用容器の外周部にフランジ部を設け、上記加熱用容器を固定する容器固定枠に上記フランジ部と勘合する凹部を設け、上記フランジ部を前記凹部に勘合または前記凹部の周りの凸部に載置により、上記加熱用容器を上下させ、上記加熱用容器と上記誘導コイルとの距離を可変するようにしたことを特徴とした請求項第１，２項記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項５】上記加熱用容器と上記トッププレートとの距離をリミットスイッチで検出することを特徴とする請求項第１〜４項記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項６】上記加熱用容器と上記トッププレートとの距離が小さいとき設定温度を最大にするように距離と出力目盛りが連動することを特徴とする請求項第１〜４項記載の電磁誘導加熱調理器。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電磁誘導加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来の電磁誘導加熱調理器を示す構成断面図である。図において、２５は加熱用容器、２６は該加熱用容器２５を載置するトッププレート、２７は本体外郭、２８は高周波電流が通電する誘導コイル、２９はこの誘導コイル２９を固定するコイル支持枠、３０は上記誘導コイル２８に高周波電流を通電する高周波駆動部、３１は所定の温度で該高周波駆動部３０の断続を制御する温度検出素子、３２は電源の断続スイッチや加熱モード切替スイッチで構成された操作部、３３は該操作部３２で示した温度にするためのコイル支持枠２９の高さを設定する温度設定ノブである。
【０００３】このような従来の電磁誘導加熱調理器においては、被加熱体である加熱用容器２５には誘導コイル２８に通電される高周波電流によって、上記加熱用容器２５底面の表面に誘導電流を生じ、誘導電流が加熱用容器２５表面の抵抗によってジュール熱に変換され発熱し誘導加熱が行われる。誘導コイル２８に通電される高周波電流は高周波駆動部３０で発生させるがその周波数は２０〜３０ＫＨｚであり、温度検出素子３１はサーミスタで構成され所定の温度で高周波駆動源３０の断続を制御する。この時の温度の制御は温度設定ノブ３３とスライドボリュームが連動しマイクロコンピュータ等で行われる。
【０００４】誘導コイル２８に流れる電流は、誘導コイル２８のインダクタンスで抑制されて駆動素子の限界電流以下で制御される。インダクタンス値はコイルの巻数が多ければ多いほど大きくなり駆動素子の保護にはなるが、反面コイルの自己抵抗が増大し、コイル自身の発熱も増大してしまい損失が増加するのであまり多くのコイル巻数は設定できない。前記加熱用容器２５の材質に鉄を用いると図１０に示すように鉄の磁性体としての特性である適度のインダクタンス値を得ることができ、１８ターン程度の少ないコイル巻数でも所定のインダクタンス値は得られ、また、前記高周波誘導加熱の原理からも誘導結合が良く、表面の抵抗が程よく抵抗加熱されるので鉄が加熱用容器２５に用いられる。
【０００５】また、トッププレート２６は厚さ３ｍｍの絶縁性のあるセラミック材等を使用し、誘導コイル２８はコイル支持枠２９にエポキシ樹脂等で接着固定されトッププレート２６から５ｍｍ程度離して耐熱性を考慮している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電磁誘導加熱容器では、加熱用容器２５からの輻射熱で誘導コイル２８の温度が上昇し絶縁劣化を起こすのを防ぐため、誘導コイル２８とトッププレート２６の間は５mm程の間隔が設定される。しかし、図１１は横軸に加熱用容器２５と誘導コイル２８の距離、縦軸に加熱効率を目盛ったものであるが、距離が離れる程加熱効率は低下することが示されている。だが、図１０は横軸に加熱用容器２５と誘導コイル２８の距離、縦軸にコイルのインダクタンス値を目盛ったものであるが、距離が大きくなるとインダクタンス値は小さくなる特性を有する。このように本来は図１１に示すように加熱用容器２５と誘導コイル２８との距離はゼロが望ましいのであるが、図１０より分かるように加熱用容器２５からの輻射熱を防ぐためには、加熱用容器２５と誘導コイル２８との距離はある程度離さなければならず、加熱効率を犠牲にしなければならないという問題点があった。
【０００７】この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、加熱用容器と誘導コイルの距離がゼロに近いときでも容器の輻射熱を防ぎ、かつ加熱効率を犠牲にすることなく、適正な容器温度・出力を得ることができる電磁誘導加熱調理器を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電磁誘導加熱調理器においては、加熱用容器の誘導コイルの対向側を磁性材、その上層を非磁性材とする層状構造の構成にし、加熱用容器とトッププレート間の距離により上限の設定を制御するようにしたものである。
【０００９】また、加熱用容器とトッププレートとの距離と、温度目盛りを連動させる。
【００１０】また、加熱用容器を固定する加熱用容器固定枠を設け、さらに誘導コイルを固定するコイル支持枠とトッププレートを一体化させ上下させるものである。
【００１１】また、加熱用容器の外周部にフランジ部を設け、このフランジ部と勘合する凹部を設けた加熱用容器固定枠に上記加熱用容器を載置するものである。
【００１２】また、加熱用容器とトッププレートとの距離をリミットスイッチで検出する。
【００１３】また、加熱用容器とトッププレートとの距離と、出力目盛りを連動させる。
【００１４】
【作用】上記のように構成された電磁誘導加熱調理器においては、加熱用容器を磁性材と非磁性材との層状構造の構成にし、加熱用容器と誘導コイルとの距離を可変させ、加熱用容器と誘導コイルとの距離が近い時は設定温度低下させ、距離が離れている時すなわち距離が遠い時は設定温度を上昇させる。
【００１５】また、加熱用容器とトッププレートとの距離と温度目盛りを連動させ、加熱用容器とトッププレートすなわち誘導コイルとの距離が小さい時は設定温度を低下させ、加熱用容器と誘導コイルとの距離が大きい時は設定温度を上昇させた。
【００１６】また、加熱用容器固定枠に加熱用容器を固定し、高周波電流を通電する誘導コイルを固定するコイル支持枠とトッププレートを一体に構成し上下させて、加熱用容器と誘導コイルとの距離が可変できる。
【００１７】また、加熱用容器の外周部にフランジ部を設け、このフランジ部と加熱用容器固定枠に設けた凹部が勘合することで加熱用容器を上下させて加熱用容器と誘導コイルとの距離を可変できる。
【００１８】また、加熱用容器とトッププレートとの距離をリミットスイッチで検出し、加熱用容器と誘導コイルとの距離が小さいと検出した時は設定温度を低下させ、加熱用容器と誘導コイルとの距離が大きいと検出した時は設定温度を上昇させる。
【００１９】また、加熱用容器とトッププレートとの距離と出力目盛りを連動させ、加熱用容器とトッププレートすなわち誘導コイルとの距離が小さい時は出力を上昇させ、加熱用容器と誘導コイルとの距離が大きい時は出力を減少させた。
【００２０】
【実施例】
実施例１．図１はこの発明の電磁誘導加熱調理器の実施例１を示す側面断面図である。図において、１はトッププレート、２は本体外郭、３は誘導コイル、４はトッププレート１と一体になっているコイル支持枠、５は温度検出素子、６は高周波駆動部、７は温度ノブ、９はトッププレート１に載置し、容器固定枠８で固定される加熱用容器であり、その一実施例を図２に示している。図２において、１０はアルミやＳＵＳ３０４系材等の非磁性材、１１はＳＵＳ４３０系材等の磁性材であり、（イ）は加熱用容器９全体が非磁性材１０のコイル側に磁性材１１を貼り合わせた層状構造になっており、（ロ）は加熱用容器９の底部だけが非磁性材１０と磁性材１１の層状構造になっている。
【００２１】このように構成された電磁誘導加熱調理器の加熱用容器９は、従来の加熱用容器と異なり加熱用容器９の外側（誘導コイル側）に耐蝕性の良いステンレス１１（鉄・ＳＵＳ４３０材）を用い、加熱用容器９の内側にはアルミニウム１０（ＳＵＳ３０４材）を張り合わせ焦げ付きに対して剥離性の良いテフロンコーティングを施した層状の構成にしている。ステンレス材１１は前記電磁誘導加熱の原理より磁性材のＳＵＳ４３０材であり、電磁誘導加熱特性を得ることができ、さらにアルミニウムの特性である良好な熱伝導性を利用して容器表面の均一加熱を可能にする。本来鉄材を用いたいのであるが錆を抑える手段がないためＳＵＳ４３０材を用いるが、この材料は図３に示すようにインダクタンス値は加熱用容器９と誘導コイル３の距離が大きくなる程高くなる特性で、鉄材と正反対の特性を持つ。すなわちＳＵＳ４３０材の透磁率が鉄ほど高くなく、鉄材の加熱用容器を誘導コイル３に載せるとインダクタンス値が高くなるが、ＳＵＳ４３０材の加熱用容器９を載せるとインダクタンス値は低くすなわち加熱用容器９を遠ざけるとコイルの自己インダクタンス値に近づくものである。
【００２２】このような加熱用容器９に誘導電流を発生させ電磁誘導加熱を行うと、加熱用容器９を誘導コイル３に密着させた時インダクタンス値が低いため誘導コイル３のピーク電流が多く流れて駆動素子・誘導コイル３の温度上昇ストレスが高まり、よって加熱用容器９からの輻射熱も加わり相乗的に温度上昇が起こる。従って、加熱用容器９と誘導コイル３との距離が近い時は設定温度を「１００℃」のように低くし、加熱用容器９と誘導コイル３との距離が離れている時はインダクタンス値が高くないので駆動素子・誘導コイル３の温度上昇が緩和されて加熱用容器９と誘導コイル３の距離も離れているので加熱用容器９の輻射熱の影響も緩和され、設定温度を「２６０℃」のように高くすることができる。
【００２３】上述の加熱用容器９と誘導コイル３との距離を可変させる可変機構を示した電磁誘導加熱調理器の側面断面図を図４に示す。図において、１〜１１及び容器１の構造は上記実施例１の電磁誘導調理器と同一のものであり、その説明を省略する。１２は本体の高さを決める勘合部、１３は本体とコイル支持枠４がネジ山で構成されている可動部であり、トッププレート１とコイル支持枠４が一体に構成しているのでところでこの可動部１３で可動でき、図中Ａから低下しＢのところまで約５ｍｍレベルが下げられる。また、可動部１３は温度設定ノブ７の円弧動作に連動してコイル支持枠４が上下する。
【００２４】このように構成された電磁誘導加熱調理器の可変機構においては、温度設定ノブ７の円弧動作の中心は図５に示すトッププレート１の中心１４で一致させ、温度設定ノブ７の位置が「２６０℃」の設定温度ではトッププレート１の上端部はレベルＢの位置で加熱用容器９と誘導コイル３の距離は最大になり、「１００℃」以下の設定温度ではレベルＡの位置になり距離はゼロで密着状態となる。
【００２５】実施例２．図６と図７はこの発明の電磁誘導加熱調理器の実施例３を示す加熱用容器と誘導コイルとの距離を可変する可変機構の加熱用容器の平面図と加熱用容器固定枠の斜視図である。１５は加熱用容器９の外周部、１６は外周部１５に設けた取手状の突出部、１７は加熱用容器固定枠８に設けた凹部である。
【００２６】このように構成された電磁誘導加熱調理器の可変機構においては、加熱用容器９を加熱用容器固定枠８に載置する時、図６の取手状突出部１６が図７の凹部１７に勘合した場合は加熱用容器９と誘導コイル３との距離は最小つまり密着状態になり、また凹部の回りの凸部に載置した場合は加熱用容器９と誘導コイル３との距離は最大になる。
【００２７】なお、上記実施例１と実施例２での可変機構では、実施例１における加熱用容器９を使用することにより、図５に示すような操作部２０によって設定された設定温度が低い時（切や保温）には加熱用容器９と誘導コイル３との距離は小さく、すなわち距離は０に近く、設定温度が高い（２６０℃）には距離は大きく、離れている状態になるように設定温度と距離が連動する。
【００２８】実施例３．図８は、この発明の電磁誘導加熱調理器の実施例４を示すものであり、加熱用容器９と誘導コイル３との距離の検出をリミットスイッチで行ったものである。図において、２１は温度切り換えスイッチ、２２は連動棒、２３は平バネのスイッチ動作片である。加熱用容器９とトッププレート１が密着状態になった時、連動棒２２は下へ下がり、したがってスイッチ動作片２３を押して温度切り換えスイッチ２１が動作する。この温度切り換えスイッチ２１の動作より距離が小さい（密着状態）であることを感知し、設定温度を「１００℃」の最小になるようにマイクロコンピュータ等で制御する。
【００２９】実施れ４．また、図５において、操作部２０は温度目盛りであり、２４はこの温度目盛りを出力に置き換えたものであり、加熱用容器９と誘導コイル３との距離を最小にして誘導コイル３との距離を最小にして誘導コイル３への通電量を大きくしても駆動素子へのストレスが少ないという効果を利用して、温度（出力）設定ノブ７を左の方向に設定した時は加熱用容器９と誘導コイル３との距離は最大になり出力は１２００Ｗ、逆に右方向へ設定した時は加熱容器９と誘導コイル３との距離は最小で出力２００Ｗになるように構成する。鍋料理において湯を沸かす場合は最大出力である最大距離を設定し、煮込みの場合のように火力を意識的に絞る時は出力が抑えられる最小距離に設定できるもので、温度ではなく出力とすることで、鍋料理専用加熱調理器になる。
【００３０】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３１】電磁誘導加熱に最適でないＳＵＳ４３０材を容器の外側（誘導コイル側）に施した層状構造の容器にすることで容器と誘導コイルの距離が一番小さいすなわち最大結合度の時に最大効率を得ることができ、加熱用容器と誘導コイルの距離を大きくしても効率は低下しないため加熱用容器の幅射熱を軽減しスイッチング素子に過大なストレスを与えることなく効率の良い電磁誘導加熱調理器を提供できる。
【００３２】また、温度目盛りを設定し、希望温度に対応して加熱用容器と誘導コイルとの距離を可変で切るように温度目盛りと距離を連動させることによって、効率が良く使いやすい電磁誘導加熱調理器を提供することができる。
【００３３】また、加熱用容器固定枠により加熱用容器を固定し、誘導コイルを固定するコイル支持枠とトッププレートを一体に構成し、上下させることにより、加熱用容器と誘導コイルとの距離を設定温度に合わせて可変することができ、効率の良い電磁誘導加熱調理器を得ることができる。
【００３４】また、加熱用容器の外周部にフランジ部を設け、容器固定枠に前記フランジ部と勘合する凹部を設け、上記フランジ部と凹部が勘合することにより、加熱用容器と誘導コイルとの距離を設定温度に合わせて可変することができ、効率の良い電磁誘導加熱調理器を得ることができる。
【００３５】また、加熱用容器と誘導コイルとの距離をリミットスイッチで検出することでその検出された距離に対応した適正温度・適性出力にすることができるため、効率の良い電磁誘導加熱調理器を得ることができる。
【００３６】また、加熱用容器と誘導コイルとの距離と出力目盛りを連動させることにより、加熱用容器と誘導コイルの距離を鍋料理のような時には密着させ、さらに鍋料理専用の制御ができ、調理に適した入力が自動的に設定され使い勝手の良い電磁誘導加熱調理器を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成６年（１９９４）４月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 守
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| 【公開番号】 |
特開平７−２８８１８０ |
| 【公開日】 |
平成７年（１９９５）１０月３１日 |
| 【出願番号】 |
特願平６−７７４５９ |
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