JP2003100433A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導加熱調理器におけるスイッチング素子の
温度上昇が精度良く測定できない。 【解決手段】 スイッチング素子５側に突出して配線基
板１と一体に構成された支持台８を設け、この支持台８
に温度検知素子９を設けることにより、スイッチング素
子５の温度上昇が温度検知素子９により精度良く検知で
きるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波発生装置を
構成するスイッチング素子の温度を精度よく検知するよ
うにした誘導加熱調理器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な誘導加熱調理器の構成を
図９に示す。図において、２０は配線基盤で、高周波発
生装置等を配置している。前記高周波発生装置は、交流
を直流に変換する整流器２１、整流器２１によって整流
された直流を平滑する平滑コンデンサ、共振コンデンサ
（いずれも図示せず）、スイッチング素子２２から構成
されている。

【０００３】誘導加熱調理器はよく知られているよう
に、高周波発生装置から発生した高周波電流が加熱コイ
ル（図示せず）に流れることによって発生する磁束によ
り負荷の鉄鍋等を加熱するものである。前記整流器２１
とスイッチング素子２２は、高周波電流の発生時に発熱
するため、一般的に熱伝導の良いアルミ等でできた放熱
器２３に固定されてその熱を吸収させている。さらに冷
却ファン２４によって、吸気口２５から外気を吸い込ん
で放熱器２３に送風し、排気口２６より排出することに
より、スイッチング素子２２や整流器２１が温度上昇に
より熱破壊しないよう、その破壊上限温度１５０℃未満
に冷却しているものである。

【０００４】万が一冷却ファン２４が故障した場合に
は、スイッチング素子２２が熱破壊し、商用交流電源か
ら高周波発生装置に至る電流経路に直列に配置された電
流ヒューズ（図示せず）が溶断して機器の動作を停止さ
せている。

【０００５】そして、最近では、図１０に示すように、
導体２７である銅箔を張った配線基板２０の裏面で、ス
イッチング素子２２の端子近傍に、チップ状の表面実装
型の温度検知素子であるサーミスタ素子２８を配置し、
スイッチング素子２２の内部の温度上昇を検知している
ものもある。

【０００６】このときの温度変化と動作を図１１に示
す。図１１では当初１５００Ｗで加熱を開始すると、ス
イッチング素子２２とサーミスタ素子２８の温度は約９
０℃〜１００℃で安定する。この状態で例えば吸気口２
５が何らかの原因で遮蔽され、冷却ファン２４の機能が
停止すると、図に示すように温度が上昇し続ける。そし
てサーミスタ素子２８による検知温度が１２０℃を越え
ると、温度上昇を検知して加熱を停止している。その時
のスイッチング素子２２の温度はおよそ１４０℃であ
る。

【０００７】また、別の例では図１２に示すように、リ
ード線付きのガラス管入りサーミスタ素子２８を配線基
板２０の表側で、スイッチング素子２２の下部に配した
例もあるが、この場合は図に示すように送風を遮る耐熱
のスポンジ状部品２９を追加し、サーミスタ素子２８の
検知精度を向上させている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の図１０に示す誘導加熱調理器では、配線基板２０の
裏面にサーミスタ素子２８を貼り付けて半田付けしてい
る構成のため、スイッチング素子２２の温度検知は、ス
イッチング素子２２の内部からその端子のリード線に伝
わり配線基板２０に吸収された熱を検知している。この
ため、冷却ファン２４からの冷却風によるスイッチング
素子２２の端子の冷却程度や、サーミスタ素子２８その
ものへの送風による冷却、端子の取付バラツキ等によ
り、その検知温度は、本来検知すべきスイッチング素子
２２の内部温度に比べて約２０℃の差があり、且つ検知
精度も±８℃程度バラツキが生じている。

【０００９】そのため、スイッチング素子２２の破壊温
度１５０℃未満とするためには、そのサーミスタ素子２
８の検知温度は１２０℃程度に抑えなければならず、そ
の結果、ふきんや新聞紙等で吸、排気口２５、２６がふ
さがれたりして冷却ファン２４の給排気を阻害する要因
が発生した場合や、冷却ファン２４が吸気する空気の温
度が台所の熱気等で５０℃程度まで上昇した場合には、
サーミスタ素子２８の検知温度を超えて加熱が停止して
しまう場合があるという課題があった。

【００１０】また、図１２に示す誘導加熱調理器では、
わざわざ送風を遮る壁の防風スポンジ２９を追加して
も、まだスイッチング素子２２とサーミスタ素子２８の
距離は離れており、その検知精度はバラツキが大きいと
いう課題があった。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、スイ
ッチング素子の温度上昇を精度良く検知し、安全に使用
でき多少の冷却効果の低下では加熱を停止すること無
く、なおかつ、異常時にはスイッチング素子が破壊する
以前に確実に機器の動作を停止するようにした誘導加熱
調理器を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の誘導加熱調理器は、スイッチング素子、ある
いはその近傍の温度を検知する温度検知手段を、配線基
板と一体に構成されスイッチング素子側に突出した支持
台に設置してスイッチング素子に接近させるようにした
ものである。

【００１３】これにより、簡単な構成でスイッチング素
子の温度をより精度良く検知できるという作用を得るこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、加熱コ
イルと、この加熱コイルとともに誘導加熱を行う、整流
器、スイッチング素子、コンデンサ等で構成された高周
波発生装置と、この高周波発生装置を搭載する配線基板
と、前記スイッチング素子、あるいはその近傍の温度を
検知する温度検知手段とを備え、前記温度検知手段は、
配線基板と一体に構成されスイッチング素子側に突出す
る支持台に設置した誘導加熱調理器とすることにより、
スイッチング素子の温度上昇をより精度良く検知するこ
とができるものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、配線基板の支持
台は、冷却風の風上側に位置して壁を設けた請求項１に
記載の誘導加熱調理器とすることにより、風の影響を低
減させてスイッチング素子の温度上昇をより精度良く検
知することができるものである。

【００１６】請求項３に記載の発明は、配線基板の支持
台は、温度検出手段がスイッチング素子の近傍で且つス
イッチング素子の風下側に設置されるように配置した請
求項１または２に記載の誘導加熱調理器とすることによ
り、風の影響を低減させてスイッチング素子の温度上昇
をより精度良く検知することができるものである。

【００１７】請求項４に記載の発明は、配線基板の支持
台は、スイッチング素子や整流器を冷却するための放熱
器を支持する支持部と一体に構成した請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の誘導加熱調理器とすることにより、
構成要素を増やすことなく風の影響を低減させてスイッ
チング素子の温度上昇を精度良く検知することができる
ものである。

【００１８】請求項５に記載の発明は、配線基板は、導
体とその導体を覆う樹脂とを一体成形した請求項１〜４
のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器とすることによ
り、配線基板と一体に温度検知素子の支持台を簡単に構
成することができ、風の影響を低減させてスイッチング
素子の温度上昇を精度良く検知することができるもので
ある。

【００１９】請求項６に記載の発明は、加熱コイルと、
この加熱コイルとともに誘導加熱を行う、整流器、スイ
ッチング素子、コンデンサ等で構成された高周波発生装
置と、この高周波発生装置を搭載する配線基板と、前記
スイッチング素子、あるいはその近傍の温度を検知する
温度検知手段とを備え、前記温度検知手段は、配線基板
の平面高さ以下になるように設置した誘導加熱調理器と
することにより、簡単な構成で風の影響を低減させてス
イッチング素子の温度上昇を精度良く検知することがで
きるものである。

【００２０】請求項７に記載の発明は、加熱コイルと、
この加熱コイルとともに誘導加熱を行う、整流器、スイ
ッチング素子、コンデンサ等で構成された高周波発生装
置と、この高周波発生装置を搭載する配線基板と、前記
スイッチング素子、あるいはその近傍の温度を検知する
温度検知手段とを備え、前記温度検知手段は、その周囲
に設けた配線基板上の壁の上端高さ以下になるように設
置した誘導加熱調理器とすることにより、配線基板上の
壁の高さをできるだけ低くすることができ、風の影響を
低減させてスイッチング素子の温度上昇をより精度良く
検知することができるものである。

【００２１】請求項８に記載の発明は、温度検知手段
は、リード線付きのガラス封止タイプのサーミスタ素子
によって構成され、その端子の一端は、スイッチング素
子の端子の近傍に設置した請求項１〜７のいずれか１項
に記載の誘導加熱調理器とすることにより、スイッチン
グ素子の端子からの熱伝導も利用し、風の影響を低減さ
せてスイッチング素子の温度上昇をより精度良く検知す
ることができるものである。

【００２２】

【実施例】以下、その実施例について図面を参照して説
明する。

【００２３】（実施例１）図１〜図３において、１は導
体１１とその導体１１を覆う樹脂とを一体成形した配線
基盤で、高周波発生装置等を搭載している。前記高周波
発生装置は、交流を直流に変換する整流器２、整流器２
によって整流された直流を平滑する平滑コンデンサ３、
共振コンデンサ４、スイッチング素子５から構成されて
いる。

【００２４】誘導加熱調理器はよく知られているよう
に、高周波発生装置から発生した高周波電流が加熱コイ
ル（図示せず）に流れることによって発生する磁束によ
り負荷の鉄鍋等を加熱するものである。前記整流器２と
スイッチング素子５は、高周波電流の発生時に発熱する
ため、一般的に熱伝導の良いアルミ等でできた放熱器６
に固定されてその熱を吸収させている。さらに冷却ファ
ン７によって、機器本体の下面に設けた吸気口１７から
外気を吸い込んで放熱器６に送風し、排気口１８より排
出することにより、スイッチング素子５や整流器２が温
度上昇により熱破壊しないよう、その破壊上限温度１５
０℃未満に冷却しているものである。

【００２５】８は配線基板１と一体に構成された支持台
で、スイッチング素子５側に突出した形となっており、
先端はガラス封止タイプのサーミスタ素子９を受ける凹
部８ａを設けている。すなわち、この支持台８は放熱器
６の下面に接して配置されたスイッチング素子５の近く
までサーミスタ素子９を持ち上げている。このため、ス
イッチング素子５の温度を精度良く検知することができ
る。前記したサーミスタ素子９はスイッチング素子５、
あるいはその近傍の温度を検知する温度検知手段を構成
しているものである。

【００２６】図８にこのときのスイッチング素子５とサ
ーミスタ素子９の温度変化および加熱動作を示す。図に
示すように、加熱当初は、スイッチング素子５の温度と
サーミスタ素子９による検知温度はほぼ等しく、吸気口
１７（あるいは排気口１８）が遮蔽されるとスイッチン
グ素子５の温度が上昇を始める。

【００２７】スイッチング素子５の温度が所定温度１４
５℃を超えると、サーミスタ素子９の温度は１４０℃を
越えており、この時点で加熱を停止している。

【００２８】その後、加熱が停止したことによりスイッ
チング素子５の温度が低下していくと、サーミスタ素子
９の温度は精度良く追従し、温度が所定温度まで低下し
た時点で再び加熱を始めている。

【００２９】（実施例２）本発明の第２の実施例におい
ては、図４、図５に示すように、支持台８のサーミスタ
素子９を受ける凹部８ａの風上側に防風壁１０を設ける
ことにより、スイッチング素子９等の高周波発生装置を
冷却するための冷却風が直接サーミスタ素子９にあたら
ないようにしている。

【００３０】これにより、サーミスタ素子９はより精度
良くスイッチング素子５の温度を検知することができる
ようになっている。

【００３１】（実施例３）本発明の第３の実施例におい
ては、実施例２で示した図４、図５のように、配線基板
１の支持台８を、サーミスタ素子９がスイッチング素子
５の近傍で且つ送風ファン７による送風方向に対しスイ
ッチング素子５の風下側になるように配置している。こ
れにより、サーミスタ素子９が風の影響を受けずにスイ
ッチング素子５の温度上昇をより精度良く検知すること
ができるものである。

【００３２】（実施例４）本発明の第４の実施例におい
ては、図６に示すように、サーミスタ素子９の支持台８
を、放熱器６を配線基板１にネジ１４にて固定するため
の支持部１５と一体に構成している。

【００３３】これにより、サーミスタ素子９の支持台８
の強度が増すとともに構成を簡素化している。

【００３４】（実施例５）本発明の第５の実施例におい
ては、各実施例にも示したように、配線基板１を、導体
１１と樹脂を一体成形することにより、別部材を使用す
ることなくサーミスタ素子９の支持台８を構成し、構成
の簡素化をはかっているものである。

【００３５】（実施例６）本発明の第６の実施例を図７
に示す。図において、厚み０．５mm程度の銅の導体１１
を一体に成形した樹脂製の配線基板１に、凹部１６を形
成しその凹部１６にガラス封止タイプのサーミスタ素子
９を設置している。すなわち、サーミスタ素子９は、そ
の周囲に設けた配線基板１上の壁の上端高さ以下になる
ように設置されている。

【００３６】この構成により、冷却風は直接サーミスタ
素子９を冷却しないために精度良くスイッチング素子５
の温度に追従する。

【００３７】（実施例７）この実施例は、図７に示して
いるように、配線基板１に設けた凹部１６の風上側に、
スイッチング素子５近傍まで達する防風壁１０を設けた
構成としているものである。この防風壁１０は、凹部１
６にサーミスタ素子９を設置していることで、その高さ
を低くすることができる。

【００３８】この構成により、サーミスタ素子９をスイ
ッチング素子５に接近させることができ、より精度の高
い温度検知ができる。

【００３９】（実施例８）この実施例は、図７に最もよ
く示されているように、サーミスタ素子９は、リード線
付きのガラス封止タイプのサーミスタ素子によって構成
され、その端子の一端９ａは、スイッチング素子５の端
子５ａの近傍に設置したものである。

【００４０】この構成により、スイッチング素子５の端
子５ａからの熱伝導も利用し、風の影響を低減させてス
イッチング素子５の温度上昇をより精度良く検知するこ
とができるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上のように請求項１〜８記載の発明に
よれば、スイッチング素子、あるいはその近傍の温度を
検知する温度検知手段は、精度良くスイッチング素子の
温度上昇を検知することができるため、使用者が使用中
に容易に加熱が停止することなく、機器が破壊して使用
不能となる前には確実に機器を停止することができると
いう効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す誘導加熱調理器に
おける内部構成の平面図

【図２】図１のＡ−Ａ線による拡大断面図

【図３】図２のＢ方向から見た図

【図４】本発明の第２、第３の実施例における要部の拡
大断面図

【図５】図４のＢ方向から見た図

【図６】本発明の第４の実施例における要部の拡大断面
図

【図７】本発明の第５から第８の実施例における要部の
拡大断面図

【図８】第１の実施例におけるスイッチング素子、サー
ミスタ素子の温度上昇特性図

【図９】従来例の誘導加熱調理器における内部構成の平
面図

【図１０】図９のＡ−Ａ線による拡大断面図

【図１１】従来例におけるスイッチング素子、サーミス
タ素子の温度上昇特性図

【図１２】他の従来例の構成を示す拡大断面図

【符号の説明】

１ 配線基板 ２ 整流器 ３ 平滑コンデンサ ４ 共振コンデンサ ５ スイッチング素子 ６ 放熱器 ７ 冷却ファン ８ 支持台 ９ サーミスタ素子（温度検知素子） １０ 防風壁 １１ 導体 １５ 支持部 １７ 吸気口 １８ 排気口

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱コイルと、この加熱コイルとともに
   誘導加熱を行う、整流器、スイッチング素子、コンデン
   サ等で構成された高周波発生装置と、この高周波発生装
   置を搭載する配線基板と、前記スイッチング素子、ある
   いはその近傍の温度を検知する温度検知手段とを備え、
   前記温度検知手段は、配線基板と一体に構成されスイッ
   チング素子側に突出する支持台に設置した誘導加熱調理
   器。
2. 【請求項２】 配線基板の支持台は、冷却風の風上側に
   位置して壁を設けた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 【請求項３】 配線基板の支持台は、温度検出手段がス
   イッチング素子の近傍で且つスイッチング素子の風下側
   に設置されるように配置した請求項１または２に記載の
   誘導加熱調理器。
4. 【請求項４】 配線基板の支持台は、スイッチング素子
   や整流器を冷却するための放熱器を支持する支持部と一
   体に構成した請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導
   加熱調理器。
5. 【請求項５】 配線基板は、導体とその導体を覆う樹脂
   とを一体成形した請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   誘導加熱調理器。
6. 【請求項６】 加熱コイルと、この加熱コイルとともに
   誘導加熱を行う、整流器、スイッチング素子、コンデン
   サ等で構成された高周波発生装置と、この高周波発生装
   置を搭載する配線基板と、前記スイッチング素子、ある
   いはその近傍の温度を検知する温度検知手段とを備え、
   前記温度検知手段は、配線基板の平面高さ以下になるよ
   うに設置した誘導加熱調理器。
7. 【請求項７】 加熱コイルと、この加熱コイルとともに
   誘導加熱を行う、整流器、スイッチング素子、コンデン
   サ等で構成された高周波発生装置と、この高周波発生装
   置を搭載する配線基板と、前記スイッチング素子、ある
   いはその近傍の温度を検知する温度検知手段とを備え、
   前記温度検知手段は、その周囲に設けた配線基板上の壁
   の上端高さ以下になるように設置した誘導加熱調理器。
8. 【請求項８】 温度検知手段は、リード線付きのガラス
   封止タイプのサーミスタ素子によって構成され、その端
   子の一端は、スイッチング素子の端子の近傍に設置した
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。