被加熱体
【課題】電磁誘導加熱を行う際に過加熱を確実に防止することができ、しかも過加熱を防止する温度を正確に設定することのできる被加熱体を提供する。
【解決手段】被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になっていない状態では、被加熱部材１１の通電経路に沿って電磁誘導による電流が流れ、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱され、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になると、バイメタル部材の変形によって被加熱部材１１の分断部分１１ａが電気的に遮断され、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱されなくなるので、被加熱体１１の過加熱を確実に防止することができる。
【解決手段】被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になっていない状態では、被加熱部材１１の通電経路に沿って電磁誘導による電流が流れ、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱され、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になると、バイメタル部材の変形によって被加熱部材１１の分断部分１１ａが電気的に遮断され、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱されなくなるので、被加熱体１１の過加熱を確実に防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導によって加熱可能な被加熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の被加熱体としては、底面部に整磁合金から成る被加熱部材を備えた容器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、電磁誘導によって加熱可能な被加熱体を加熱する加熱装置としては、高周波磁界を発生させるためのコイルと、コイルに高周波交流を流すための電源装置と、被加熱体の温度を検出するセンサとを備え、センサの検出結果に基づき電源装置を制御し、被加熱体の温度を調整するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−０１６７４１号公報
【特許文献２】実開２００４−０２２２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記被加熱体では、被加熱部材が整磁合金から成るので、被加熱部材が整磁合金のキュリー点である所定温度よりも高い温度に加熱されることがなく、被加熱部材の過加熱を防止することができる。
【０００５】
しかしながら、整磁合金のキュリー点は例えば合金中のニッケルの含有率によって定まる温度であり、キュリー点の温度調整を数十度単位ですることが難しいので、被加熱部材の過加熱を防止する前記所定温度を正確に設定することができないという問題点があった。
【０００６】
また、整磁合金は安価ではないことから、整磁合金を用いる分だけ製造コストが高くつくという問題点があった。
【０００７】
一方、前記加熱装置では、被加熱体の温度を接触式のセンサまたは非接触式のセンサによって検出し、被加熱体の過加熱を防止することが可能であるが、被加熱体が外部に露出していない場合は、被加熱体の温度を正確に検出することができず、被加熱体の過加熱を確実に防止することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電磁誘導加熱を行う際に過加熱を確実に防止することができ、しかも過加熱を防止する温度を正確に設定することのできる被加熱体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、電磁誘導加熱装置によって加熱可能な被加熱体において、電磁誘導によって加熱可能な材料から成るとともに、１つの通電経路を有する環状に形成され、通電経路の少なくとも一部が分断されている被加熱部材と、被加熱部材の通電経路の分断されている分断部分を電気的に接続するとともに、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると前記接続を遮断する遮断機構とを備えている。
【００１０】
これにより、被加熱部材は電磁誘導によって加熱可能な材料から成り、少なくとも１つの通電経路を有する環状に形成されるとともに、通電経路の少なくとも一部が分断され、また、遮断機構は被加熱部材の前記分断部分を電気的に接続するととともに、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると前記接続を遮断することから、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になっていない状態では、遮断機構は被加熱部材の分断部分を電気的に接続しており、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材の近傍に高周波磁界を発生させると、被加熱部材の通電経路に沿って電流が流れ、その電流によって被加熱部材が有効に加熱される。一方、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると、遮断機構が被加熱部材の分断部分を電気的に遮断し、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材の近傍に高周波磁界を発生させても、被加熱部材の通電経路に沿って電流が流れることがなく、被加熱部材が有効に加熱されない。ここで、少なくとも１つの通電経路を有する環状に形成された被加熱部材の近傍に高周波磁界を発生させると、被加熱部材中の微小領域にそれぞれ電流が流れるとともに、被加熱部材の通電経路に沿って電流が流れるが、被加熱部材の通電経路に沿って流れる電流による発熱は被加熱部材中の微小領域に流れる電流による発熱に比べて大きく、微小領域に流れる電流のみでは被加熱部材を有効に加熱することができない。また、被加熱部材の分断部分を電気的に遮断することにより、被加熱部材の過加熱が防止されることから、被加熱部材の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になっていない状態では、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材が有効に加熱され、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると、遮断機構が被加熱部材の分断部分を電気的に遮断し、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材が有効に加熱されなくなるので、電磁誘導加熱を行う際に過加熱を確実に防止することができる。また、被加熱部材の分断部分を電気的に遮断することにより、被加熱部材の過加熱を防止する温度を容易に調整することができるので、過加熱を防止する温度を正確に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図、図２は被加熱部材の平面図、図３は被加熱体及び電磁誘導加熱装置の概略図、図４は被加熱部材の動作説明図である。
【００１３】
この被加熱体１０は、電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成る被加熱部材１１と、被加熱部材１１に取付けられたバイメタル部材１２と、被加熱部材１１及びバイメタル部材１２を覆うように設けられた断熱材層１３と、断熱材層１３を覆うように設けられたカバー部材１４とを有する。この被加熱体１０は例えば冬期に屋外で使用されるクッションである。また、電磁誘導によって加熱可能な金属材料としては強磁性を有するステンレスや鉄等が代表的であるが、近年では電磁誘導加熱装置の性能向上により、強磁性を有さないアルミニウム等も電磁誘導によって加熱可能な金属材料に含まれるようになってきている。
【００１４】
被加熱部材１１は円環状に形成され、周方向の一部が分断されている。即ち、被加熱部材１１は１つの通電経路を有する円環状に形成され、通電経路の一部が分断されている。
【００１５】
バイメタル部材１２は２つの金属板を貼合わせて成る周知の構造を有し、長方形の板状に形成されている。また、バイメタル部材１２に用いる金属材料は電磁誘導によって加熱され難いものが好ましい。バイメタル部材１２の長さ方向の一端はボルト等の固定部材１２ａによって分断されている被加熱部材１１の周方向の一端に固定され、バイメタル部材１２の長さ方向の他端は常温の状態で被加熱部材１１の周方向の他端に接触している。
【００１６】
断熱材層１３はグラスウール等の周知の断熱材から成る。
【００１７】
カバー部材１４は例えばポリエステルやナイロンから成る周知の布材によって形成されている。
【００１８】
以上のように構成された被加熱体１０は例えば電磁誘導加熱装置２０によって加熱される。電磁誘導加熱装置２０は、周方向に複数回に亘って巻回された高周波コイル２１と、高周波コイル２１の上方に配置されて被加熱体１０を載置可能なトッププレート２２とを有し、この構成は電磁誘導加熱装置としては周知である。
【００１９】
被加熱体１０を加熱する場合は、被加熱体１０をトッププレート２２上に載置し、高周波コイル２１に図示しない電源装置によって高周波電流を流す。これにより、高周波コイル２１によって被加熱部材１１の近傍に高周波磁界Ｇが発生し、被加熱部材１１中の微小領域にそれぞれ電磁誘導による電流が流れるとともに、被加熱部材１１の通電経路に沿って電磁誘導による電流が流れる。ここで、被加熱部材１１の通電経路に沿って流れる電流による発熱は微小領域にそれぞれ流れる電流による発熱に比べて大きい。これは、出願人が経験により得たものである。
【００２０】
高周波コイル２１によって被加熱部材１１の近傍に高周波磁界Ｇが発生している状態で、被加熱部材１１においてバイメタル部材１２が取付けられている取付位置の温度が所定温度（例えば１００℃）よりも高い温度になると、バイメタル部材１２の長さ方向の他端側が被加熱部材１１から離れる方向に変形し、バイメタル部材１２の長さ方向の他端側と被加熱部材１１との接触が解除される。バイメタル部材１２は、被加熱部材１１の前記取付位置の温度が前記所定温度よりも高い温度になると、被加熱部材１１との接触が解除されるように設定されている。これにより、被加熱部材１１において周方向に分断されている分断部分１１ａがバイメタル部材１２によって電気的に遮断され、被加熱部材１１の通電経路に沿って電流が流れなくなる。これにより、被加熱部材１１の微小領域のみに電流が流れることになり、被加熱部材１１が有効に加熱されなくなる。
【００２１】
このように、本実施形態によれば、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になっていない状態では、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱され、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になると、バイメタル部材の変形によって被加熱部材１１の分断部分１１ａが電気的に遮断され、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱されなくなるので、被加熱体１１の過加熱を確実に防止することができる。
【００２２】
また、被加熱部材１１の分断部分１１ａを電気的に遮断することにより、被加熱部材１１の過加熱が防止されることから、被加熱部材１１の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【００２３】
また、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になると、バイメタル部材１２が変形して被加熱部材１１の分断部分１１ａが電気的に遮断されるので、複雑な機構を用いることなく簡単に前記遮断を行うことができる。さらに、バイメタル部材１２の長さ方向の他端側は温度の低下とともに再び被加熱部材１１と接触するので、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置の温度が前記所定温度以下になると、被加熱部材１１は電磁誘導加熱装置２０によって有効に加熱される状態になる。
【００２４】
尚、本実施形態では、被加熱体１０に円環状に形成された被加熱部材１１を設けたものを示したが、被加熱部材１１の代わりに図５に示すような環状に形成された被加熱部材３０を設けることも可能である。また、図６に示すように、線材を複数回に亘って巻回して被加熱部材４０を形成し、被加熱部材１１の代わりに被加熱部材４０を設けることも可能である。即ち、被加熱部材３０，４０は１つの通電経路を有するとともに環状に形成され、通電経路の一部が分断されている。
【００２５】
また、本実施形態では、被加熱部材１１の周方向の一部に分断部分１１ａを設け、その分断部分１１ａをバイメタル部材１２によって電気的に接続するようにしたものを示した。これに対し、被加熱部材１１の周方向の複数個所に分断部分１１ａを設け、各分断部分１１ａをそれぞれバイメタル部材１２によって電気的に接続することも可能である。
【００２６】
尚、本実施形態では、被加熱部材１１の分断部分１１ａをバイメタル部材１２によって電気的に接続するようにしたものを示した。これに対し、バイメタル部材１２の代わりに形状記憶合金部材を設けることも可能である。この場合、形状記憶合金部材は周知の形状記憶合金から形成され、長方形の板状に形成されている。また、形状記憶合金部材の長さ方向の一端は被加熱部材１１の周方向の一端に固定され、形状記憶合金部材の長さ方向の他端は常温の状態で被加熱部材１１の周方向の他端に接触している。また、形状記憶合金部材は、被加熱部材１１の前記取付位置の温度が所定温度（例えば１００℃）よりも高い温度になると、変形によって被加熱部材１１の周方向の他端との接触が解除されるように設定されている。このため、バイメタル部材１２を設ける場合と同様の作用効果を達成することが可能である。
【００２７】
図７乃至図１１は本発明の第２実施形態を示すもので、図７は被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図、図８は被加熱体の概略図、図９は被加熱部材のブロック図、図１０は制御装置の動作を示すフローチャート、図１１は第１温度センサの検出温度を示すグラフである。
【００２８】
この被加熱体５０は、電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成るとともに、１つの通電経路を有する円環状に形成され、通電経路の一部が分断されている被加熱部材５１と、被加熱部材５１を覆うように設けられた断熱材層５２と、被加熱部材５１の通電経路において分断されている分断部分５１ａを電気的に接続及び遮断自在なスイッチ５３と、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生器５４と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材５１の温度を検出する第１温度センサ５５と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動される制御装置５６と、被加熱部材５１、断熱材層５２、スイッチ５３、電圧発生器５４、第１温度センサ５５及び制御装置５６を覆うように設けられたカバー部材５７と、カバー部材５７から検出部が露出するように設けられた第２温度センサ５８と、カバー部材５７から表示部が露出するように設けられた表示器５９とを有する。この被加熱体５０は例えば冬期に屋外で使用されるクッションである。電磁誘導によって加熱可能な金属材料は第１実施形態と同様である。また、断熱材層５２及びカバー部材５７は第１実施形態の断熱材層１３及びカバー部材１４と同等である。
【００２９】
スイッチ５３は、分断されている被加熱部材５１の周方向の一端及び他端に接触可能な導電性部材５３ａを有し、導電性部材５３ａは被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続可能である。また、スイッチ５３は、導電性部材５３ａと被加熱部材５１との接触または非接触により、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続または遮断するようになっている。
【００３０】
電圧発生器５４は、高周波磁界中に配置されると交流の電流が流れるコイル５４ａを有し、内部に設けられた図示しない整流回路及び平滑回路によって前記交流の電流が整流及び平滑化されるようになっている。前記整流回路は周知のダイオードブリッジ等を用いて構成され、前記平滑回路は周知のレギュレータ等を用いて構成されている。即ち、コイル５４ａが高周波磁界中に配置されると、電圧発生器５４は所定の直流電圧を発生するようになっている。また、電圧発生器５４内にコイル５４ａと共振回路を構成するコンデンサを設けることにより、効率良く高電圧を発生させることが可能となる。
【００３１】
第１温度センサ５５は赤外線温度センサ等の非接触式温度センサから成り、被加熱部材５１の外周面の所定位置の温度を検出するようになっている。尚、第１温度センサ５５を熱電対等を用いた接触式温度センサから構成することも可能である。
【００３２】
制御装置５６は周知のマイクロコンピュータから成り、電圧発生器５４に接続線５６ａを介して接続されている。即ち、制御装置５６は電圧発生器５４によって発生した直流電圧を用いて駆動されるようになっている。また、制御装置５６は接続線５６ｂを介してスイッチ５３に接続され、接続線５６ａ，５６ｂを介してスイッチ５３に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｂを介してスイッチ５３が制御装置５６によって制御されるようになっている。一方、制御装置５６は接続線５６ｃを介して第１温度センサ５５に接続され、接続線５６ａ，５６ｃを介して第１温度センサ５５に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｃを介して第１温度センサ５５の検出結果が制御装置５６に送信されるようになっている。
【００３３】
第２温度センサ５８は熱電対等を用いた周知の構成を有し、カバー部材５７から露出している検出部によって外気温を検出するようになっている。第２温度センサ５８は接続線５６ｄを介して制御装置５６に接続され、接続線５６ａ，５６ｄを介して第２温度センサ５８に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｄを介して第２温度センサ５８の検出結果が制御装置５６に送信されるようになっている。
【００３４】
表示器５９は周知の発光ダイオードから成る。表示器５９は接続線５６ｅを介して制御装置５６に接続され、接続線５６ａ，５６ｅを介して表示器５９に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｅを介して表示器５９が制御装置５６によって制御されるようになっている。
【００３５】
以上のように構成された被加熱体５０は例えば第１実施形態で示した電磁誘導加熱装置２０によって加熱される。
【００３６】
被加熱体５０を加熱する場合は、被加熱体５０をトッププレート２２上に載置し、高周波コイル２１に図示しない電源装置によって高周波電流を流す。これにより、高周波コイル２１によって被加熱部材５１の近傍に高周波磁界が発生し、被加熱部材５１中の微小領域にそれぞれ電磁誘導による電流が流れるとともに、被加熱部材５１の通電経路に沿って電磁誘導による電流が流れる。また、電圧発生器５４のコイル５４ａも高周波磁界中に配置され、電圧発生器５４のコイル５４ａに電磁誘導により交流の電流が流れ、電圧発生器５４よって所定の直流電圧が発生する。
【００３７】
ここで、制御装置５６は、第１温度センサ５５の検出結果が所定温度（例えば１００℃）以下である場合は、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続し、第１温度センサ５５の検出結果が所定温度よりも高い温度になると、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断するようになっている。この時の制御装置５６の動作について図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３８】
先ず、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されている時に（Ｓ１）、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度よりも高い温度になると（Ｓ２）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断するとともに（Ｓ３）、表示器５９に所定の表示を行わせる（Ｓ４）。即ち、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断することにより、被加熱部材５１の通電経路に沿って電流が流れなくなる。このため、被加熱部材５１の微小領域のみに電流が流れることになり、被加熱部材５１が有効に加熱されなくなる。一方、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されていない時に（Ｓ１）、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度以下になると（Ｓ５）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続する（Ｓ６）。即ち、被加熱部材５１の通電経路に沿って電流が流れることになり、被加熱部材５１が再び有効に加熱されるようになる。この時の第１温度センサ５５の検出結果は図１１のようになる。尚、図１１では、７５秒の時点で加熱装置２０による加熱を停止している。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、被加熱部材５１における第１温度センサ５５によって温度検出される所定位置が前記所定温度よりも高い温度になっていない状態では、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材５１が有効に加熱され、被加熱部材５１における前記所定位置が前記所定温度よりも高い温度になると、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に遮断され、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材５１が有効に加熱されなくなるので、被加熱部材５１の過加熱を確実に防止することができる。
【００４０】
また、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断することにより、被加熱部材５１の過加熱が防止されることから、被加熱部材５１の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【００４１】
また、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生器５４と、被加熱部材５１の所定位置の温度を検出する第１温度センサ５５と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続及び遮断自在なスイッチ５３と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動され、第１温度センサ５５によって被加熱部材５１の所定位置が所定温度よりも高い温度になったことが検出されると、被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に遮断されるようにスイッチ５３を制御する制御装置５６とを有する。このため、被加熱部材５１の過加熱を防止する温度の調整を正確に行うことができる。また、スイッチ５３及び制御装置５６は電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動されるので、スイッチ５３及び制御装置５６を駆動するっために別途電源を用いる必要がなく、例えばバッテリーの交換や電源コードの抜き差し作業が不要となり、被加熱体５０の取扱いを容易にする上で極めて有利である。さらに、本実施形態では、第１温度センサ５５及び表示器５９も電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動されるので、被加熱体５０の取扱いを容易にする上でより有利である。
【００４２】
また、被加熱体５０の温度が所定温度よりも高い温度になると、表示器５９に所定の表示を行わせるようにしたことから、被加熱体５０の温度が所定温度よりも高いことを確実に認識することができる。
【００４３】
尚、第２実施形態の図１０では、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度（１００℃）以下になると（Ｓ５）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続するようにした（Ｓ６）。これに対し、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度（１００℃）よりも低い他の所定温度（例えば９０℃）以下になった時に、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続することも可能である。この時の第１温度センサ５５の検出結果は図１２のようになる。
【００４４】
また、第２実施形態では、第１温度センサ５５及び表示器５９が電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動されるものを示したが、第１温度センサ５５及び表示器５９の消費電力が小さい場合には、第１温度センサ５５及び表示器５９を内蔵バッテリーによって駆動することも可能である。
【００４５】
尚、第２実施形態では、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度よりも高い温度になると、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に遮断されるものを示した。これに対し、第１温度センサ５５の検出温度と第２温度センサ５８の検出温度の差が所定温度（例えば８０℃）よりも高い温度差になった場合に、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断することも可能である。この場合の制御装置５６の動作について図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
先ず、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されているときに（Ｓ１１）、第１温度センサ５５の検出温度と第２温度センサ５８の検出温度の差が所定の温度差よりも大きくなると（Ｓ１２）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断するとともに（Ｓ１３）、表示器５９に所定の表示を行わせる（Ｓ１４）。一方、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されていない時に（Ｓ１１）、第１温度センサ５５の検出温度と第２温度センサ５９の検出温度の差が所定の温度差以下になると（Ｓ５）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続する（Ｓ１６）。この時の第１温度センサ５５の検出結果は図１４のようになる。尚、図１４では、７５秒の時点で加熱装置２０による加熱を停止している。
【００４７】
この場合でも、図１０のように制御装置５６が動作する場合と同様に、被加熱部材５１の過加熱を確実に防止することができ、被加熱部材５１の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【００４８】
尚、第２実施形態では、被加熱体５０に円環状に形成された被加熱部材５１を設けたものを示した。これに対し、被加熱部材５１の代わりに図５または図６にした被加熱部材３０，４０を設けることも可能である。
【００４９】
尚、第１及び第２実施形態では、被加熱体１０，５０が冬期に屋外で使用されるクッションであるものを示した。これに対し、被加熱体１０，５０が被加熱部材１１，５１を有する保温器具、防寒着、保温用容器、加熱用容器等である場合でも、前述と同様の構成を設けることが可能であり、前述と同様の作用効果を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図
【図２】被加熱部材の平面図
【図３】被加熱体及び電磁誘導加熱装置の概略図
【図４】被加熱部材の動作説明図
【図５】第１実施形態の第１変形例を示す被加熱部材の平面図
【図６】第１実施形態の第２変形例を示す被加熱部材の平面図
【図７】本発明の第２実施形態を示す被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図
【図８】被加熱体の概略図
【図９】被加熱部材のブロック図
【図１０】制御装置の動作を示すフローチャート
【図１１】第１温度センサの検出温度を示すグラフ
【図１２】第１温度センサの検出温度を示すグラフ
【図１３】第２実施形態の変形例における制御装置の動作を示すフローチャート
【図１４】第１温度センサ及び第２温度センサの検出温度を示すグラフ
【符号の説明】
【００５１】
１０…被加熱体、１１…被加熱部材、１１ａ…分断部分、１２…バイメタル部材、１２ａ…固定部材、１３…断熱材層、１４…カバー部材、２０…電磁誘導加熱装置、２１…高周波コイル、２２…トッププレート、３０…被加熱部材、４０…被加熱部材、５０…被加熱体、５１…被加熱部材、５１ａ…分断部分、５２…断熱材層、５３…スイッチ、５３ａ…導電性部材、５４…電圧発生器、５４ａ…コイル、５５…第１温度センサ、５６…制御装置、５７…カバー部材、５８…第２温度センサ、５９…表示器、Ｇ…高周波磁界。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導によって加熱可能な被加熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の被加熱体としては、底面部に整磁合金から成る被加熱部材を備えた容器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、電磁誘導によって加熱可能な被加熱体を加熱する加熱装置としては、高周波磁界を発生させるためのコイルと、コイルに高周波交流を流すための電源装置と、被加熱体の温度を検出するセンサとを備え、センサの検出結果に基づき電源装置を制御し、被加熱体の温度を調整するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−０１６７４１号公報
【特許文献２】実開２００４−０２２２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記被加熱体では、被加熱部材が整磁合金から成るので、被加熱部材が整磁合金のキュリー点である所定温度よりも高い温度に加熱されることがなく、被加熱部材の過加熱を防止することができる。
【０００５】
しかしながら、整磁合金のキュリー点は例えば合金中のニッケルの含有率によって定まる温度であり、キュリー点の温度調整を数十度単位ですることが難しいので、被加熱部材の過加熱を防止する前記所定温度を正確に設定することができないという問題点があった。
【０００６】
また、整磁合金は安価ではないことから、整磁合金を用いる分だけ製造コストが高くつくという問題点があった。
【０００７】
一方、前記加熱装置では、被加熱体の温度を接触式のセンサまたは非接触式のセンサによって検出し、被加熱体の過加熱を防止することが可能であるが、被加熱体が外部に露出していない場合は、被加熱体の温度を正確に検出することができず、被加熱体の過加熱を確実に防止することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電磁誘導加熱を行う際に過加熱を確実に防止することができ、しかも過加熱を防止する温度を正確に設定することのできる被加熱体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、電磁誘導加熱装置によって加熱可能な被加熱体において、電磁誘導によって加熱可能な材料から成るとともに、１つの通電経路を有する環状に形成され、通電経路の少なくとも一部が分断されている被加熱部材と、被加熱部材の通電経路の分断されている分断部分を電気的に接続するとともに、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると前記接続を遮断する遮断機構とを備えている。
【００１０】
これにより、被加熱部材は電磁誘導によって加熱可能な材料から成り、少なくとも１つの通電経路を有する環状に形成されるとともに、通電経路の少なくとも一部が分断され、また、遮断機構は被加熱部材の前記分断部分を電気的に接続するととともに、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると前記接続を遮断することから、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になっていない状態では、遮断機構は被加熱部材の分断部分を電気的に接続しており、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材の近傍に高周波磁界を発生させると、被加熱部材の通電経路に沿って電流が流れ、その電流によって被加熱部材が有効に加熱される。一方、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると、遮断機構が被加熱部材の分断部分を電気的に遮断し、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材の近傍に高周波磁界を発生させても、被加熱部材の通電経路に沿って電流が流れることがなく、被加熱部材が有効に加熱されない。ここで、少なくとも１つの通電経路を有する環状に形成された被加熱部材の近傍に高周波磁界を発生させると、被加熱部材中の微小領域にそれぞれ電流が流れるとともに、被加熱部材の通電経路に沿って電流が流れるが、被加熱部材の通電経路に沿って流れる電流による発熱は被加熱部材中の微小領域に流れる電流による発熱に比べて大きく、微小領域に流れる電流のみでは被加熱部材を有効に加熱することができない。また、被加熱部材の分断部分を電気的に遮断することにより、被加熱部材の過加熱が防止されることから、被加熱部材の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になっていない状態では、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材が有効に加熱され、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると、遮断機構が被加熱部材の分断部分を電気的に遮断し、電磁誘導加熱装置によって被加熱部材が有効に加熱されなくなるので、電磁誘導加熱を行う際に過加熱を確実に防止することができる。また、被加熱部材の分断部分を電気的に遮断することにより、被加熱部材の過加熱を防止する温度を容易に調整することができるので、過加熱を防止する温度を正確に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図、図２は被加熱部材の平面図、図３は被加熱体及び電磁誘導加熱装置の概略図、図４は被加熱部材の動作説明図である。
【００１３】
この被加熱体１０は、電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成る被加熱部材１１と、被加熱部材１１に取付けられたバイメタル部材１２と、被加熱部材１１及びバイメタル部材１２を覆うように設けられた断熱材層１３と、断熱材層１３を覆うように設けられたカバー部材１４とを有する。この被加熱体１０は例えば冬期に屋外で使用されるクッションである。また、電磁誘導によって加熱可能な金属材料としては強磁性を有するステンレスや鉄等が代表的であるが、近年では電磁誘導加熱装置の性能向上により、強磁性を有さないアルミニウム等も電磁誘導によって加熱可能な金属材料に含まれるようになってきている。
【００１４】
被加熱部材１１は円環状に形成され、周方向の一部が分断されている。即ち、被加熱部材１１は１つの通電経路を有する円環状に形成され、通電経路の一部が分断されている。
【００１５】
バイメタル部材１２は２つの金属板を貼合わせて成る周知の構造を有し、長方形の板状に形成されている。また、バイメタル部材１２に用いる金属材料は電磁誘導によって加熱され難いものが好ましい。バイメタル部材１２の長さ方向の一端はボルト等の固定部材１２ａによって分断されている被加熱部材１１の周方向の一端に固定され、バイメタル部材１２の長さ方向の他端は常温の状態で被加熱部材１１の周方向の他端に接触している。
【００１６】
断熱材層１３はグラスウール等の周知の断熱材から成る。
【００１７】
カバー部材１４は例えばポリエステルやナイロンから成る周知の布材によって形成されている。
【００１８】
以上のように構成された被加熱体１０は例えば電磁誘導加熱装置２０によって加熱される。電磁誘導加熱装置２０は、周方向に複数回に亘って巻回された高周波コイル２１と、高周波コイル２１の上方に配置されて被加熱体１０を載置可能なトッププレート２２とを有し、この構成は電磁誘導加熱装置としては周知である。
【００１９】
被加熱体１０を加熱する場合は、被加熱体１０をトッププレート２２上に載置し、高周波コイル２１に図示しない電源装置によって高周波電流を流す。これにより、高周波コイル２１によって被加熱部材１１の近傍に高周波磁界Ｇが発生し、被加熱部材１１中の微小領域にそれぞれ電磁誘導による電流が流れるとともに、被加熱部材１１の通電経路に沿って電磁誘導による電流が流れる。ここで、被加熱部材１１の通電経路に沿って流れる電流による発熱は微小領域にそれぞれ流れる電流による発熱に比べて大きい。これは、出願人が経験により得たものである。
【００２０】
高周波コイル２１によって被加熱部材１１の近傍に高周波磁界Ｇが発生している状態で、被加熱部材１１においてバイメタル部材１２が取付けられている取付位置の温度が所定温度（例えば１００℃）よりも高い温度になると、バイメタル部材１２の長さ方向の他端側が被加熱部材１１から離れる方向に変形し、バイメタル部材１２の長さ方向の他端側と被加熱部材１１との接触が解除される。バイメタル部材１２は、被加熱部材１１の前記取付位置の温度が前記所定温度よりも高い温度になると、被加熱部材１１との接触が解除されるように設定されている。これにより、被加熱部材１１において周方向に分断されている分断部分１１ａがバイメタル部材１２によって電気的に遮断され、被加熱部材１１の通電経路に沿って電流が流れなくなる。これにより、被加熱部材１１の微小領域のみに電流が流れることになり、被加熱部材１１が有効に加熱されなくなる。
【００２１】
このように、本実施形態によれば、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になっていない状態では、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱され、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になると、バイメタル部材の変形によって被加熱部材１１の分断部分１１ａが電気的に遮断され、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材１１が有効に加熱されなくなるので、被加熱体１１の過加熱を確実に防止することができる。
【００２２】
また、被加熱部材１１の分断部分１１ａを電気的に遮断することにより、被加熱部材１１の過加熱が防止されることから、被加熱部材１１の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【００２３】
また、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置が前記所定温度よりも高い温度になると、バイメタル部材１２が変形して被加熱部材１１の分断部分１１ａが電気的に遮断されるので、複雑な機構を用いることなく簡単に前記遮断を行うことができる。さらに、バイメタル部材１２の長さ方向の他端側は温度の低下とともに再び被加熱部材１１と接触するので、被加熱部材１１におけるバイメタル部材１２の取付位置の温度が前記所定温度以下になると、被加熱部材１１は電磁誘導加熱装置２０によって有効に加熱される状態になる。
【００２４】
尚、本実施形態では、被加熱体１０に円環状に形成された被加熱部材１１を設けたものを示したが、被加熱部材１１の代わりに図５に示すような環状に形成された被加熱部材３０を設けることも可能である。また、図６に示すように、線材を複数回に亘って巻回して被加熱部材４０を形成し、被加熱部材１１の代わりに被加熱部材４０を設けることも可能である。即ち、被加熱部材３０，４０は１つの通電経路を有するとともに環状に形成され、通電経路の一部が分断されている。
【００２５】
また、本実施形態では、被加熱部材１１の周方向の一部に分断部分１１ａを設け、その分断部分１１ａをバイメタル部材１２によって電気的に接続するようにしたものを示した。これに対し、被加熱部材１１の周方向の複数個所に分断部分１１ａを設け、各分断部分１１ａをそれぞれバイメタル部材１２によって電気的に接続することも可能である。
【００２６】
尚、本実施形態では、被加熱部材１１の分断部分１１ａをバイメタル部材１２によって電気的に接続するようにしたものを示した。これに対し、バイメタル部材１２の代わりに形状記憶合金部材を設けることも可能である。この場合、形状記憶合金部材は周知の形状記憶合金から形成され、長方形の板状に形成されている。また、形状記憶合金部材の長さ方向の一端は被加熱部材１１の周方向の一端に固定され、形状記憶合金部材の長さ方向の他端は常温の状態で被加熱部材１１の周方向の他端に接触している。また、形状記憶合金部材は、被加熱部材１１の前記取付位置の温度が所定温度（例えば１００℃）よりも高い温度になると、変形によって被加熱部材１１の周方向の他端との接触が解除されるように設定されている。このため、バイメタル部材１２を設ける場合と同様の作用効果を達成することが可能である。
【００２７】
図７乃至図１１は本発明の第２実施形態を示すもので、図７は被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図、図８は被加熱体の概略図、図９は被加熱部材のブロック図、図１０は制御装置の動作を示すフローチャート、図１１は第１温度センサの検出温度を示すグラフである。
【００２８】
この被加熱体５０は、電磁誘導によって加熱可能な金属材料から成るとともに、１つの通電経路を有する円環状に形成され、通電経路の一部が分断されている被加熱部材５１と、被加熱部材５１を覆うように設けられた断熱材層５２と、被加熱部材５１の通電経路において分断されている分断部分５１ａを電気的に接続及び遮断自在なスイッチ５３と、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生器５４と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材５１の温度を検出する第１温度センサ５５と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動される制御装置５６と、被加熱部材５１、断熱材層５２、スイッチ５３、電圧発生器５４、第１温度センサ５５及び制御装置５６を覆うように設けられたカバー部材５７と、カバー部材５７から検出部が露出するように設けられた第２温度センサ５８と、カバー部材５７から表示部が露出するように設けられた表示器５９とを有する。この被加熱体５０は例えば冬期に屋外で使用されるクッションである。電磁誘導によって加熱可能な金属材料は第１実施形態と同様である。また、断熱材層５２及びカバー部材５７は第１実施形態の断熱材層１３及びカバー部材１４と同等である。
【００２９】
スイッチ５３は、分断されている被加熱部材５１の周方向の一端及び他端に接触可能な導電性部材５３ａを有し、導電性部材５３ａは被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続可能である。また、スイッチ５３は、導電性部材５３ａと被加熱部材５１との接触または非接触により、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続または遮断するようになっている。
【００３０】
電圧発生器５４は、高周波磁界中に配置されると交流の電流が流れるコイル５４ａを有し、内部に設けられた図示しない整流回路及び平滑回路によって前記交流の電流が整流及び平滑化されるようになっている。前記整流回路は周知のダイオードブリッジ等を用いて構成され、前記平滑回路は周知のレギュレータ等を用いて構成されている。即ち、コイル５４ａが高周波磁界中に配置されると、電圧発生器５４は所定の直流電圧を発生するようになっている。また、電圧発生器５４内にコイル５４ａと共振回路を構成するコンデンサを設けることにより、効率良く高電圧を発生させることが可能となる。
【００３１】
第１温度センサ５５は赤外線温度センサ等の非接触式温度センサから成り、被加熱部材５１の外周面の所定位置の温度を検出するようになっている。尚、第１温度センサ５５を熱電対等を用いた接触式温度センサから構成することも可能である。
【００３２】
制御装置５６は周知のマイクロコンピュータから成り、電圧発生器５４に接続線５６ａを介して接続されている。即ち、制御装置５６は電圧発生器５４によって発生した直流電圧を用いて駆動されるようになっている。また、制御装置５６は接続線５６ｂを介してスイッチ５３に接続され、接続線５６ａ，５６ｂを介してスイッチ５３に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｂを介してスイッチ５３が制御装置５６によって制御されるようになっている。一方、制御装置５６は接続線５６ｃを介して第１温度センサ５５に接続され、接続線５６ａ，５６ｃを介して第１温度センサ５５に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｃを介して第１温度センサ５５の検出結果が制御装置５６に送信されるようになっている。
【００３３】
第２温度センサ５８は熱電対等を用いた周知の構成を有し、カバー部材５７から露出している検出部によって外気温を検出するようになっている。第２温度センサ５８は接続線５６ｄを介して制御装置５６に接続され、接続線５６ａ，５６ｄを介して第２温度センサ５８に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｄを介して第２温度センサ５８の検出結果が制御装置５６に送信されるようになっている。
【００３４】
表示器５９は周知の発光ダイオードから成る。表示器５９は接続線５６ｅを介して制御装置５６に接続され、接続線５６ａ，５６ｅを介して表示器５９に直流電圧が供給されるようになっている。また、接続線５６ｅを介して表示器５９が制御装置５６によって制御されるようになっている。
【００３５】
以上のように構成された被加熱体５０は例えば第１実施形態で示した電磁誘導加熱装置２０によって加熱される。
【００３６】
被加熱体５０を加熱する場合は、被加熱体５０をトッププレート２２上に載置し、高周波コイル２１に図示しない電源装置によって高周波電流を流す。これにより、高周波コイル２１によって被加熱部材５１の近傍に高周波磁界が発生し、被加熱部材５１中の微小領域にそれぞれ電磁誘導による電流が流れるとともに、被加熱部材５１の通電経路に沿って電磁誘導による電流が流れる。また、電圧発生器５４のコイル５４ａも高周波磁界中に配置され、電圧発生器５４のコイル５４ａに電磁誘導により交流の電流が流れ、電圧発生器５４よって所定の直流電圧が発生する。
【００３７】
ここで、制御装置５６は、第１温度センサ５５の検出結果が所定温度（例えば１００℃）以下である場合は、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続し、第１温度センサ５５の検出結果が所定温度よりも高い温度になると、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断するようになっている。この時の制御装置５６の動作について図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３８】
先ず、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されている時に（Ｓ１）、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度よりも高い温度になると（Ｓ２）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断するとともに（Ｓ３）、表示器５９に所定の表示を行わせる（Ｓ４）。即ち、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断することにより、被加熱部材５１の通電経路に沿って電流が流れなくなる。このため、被加熱部材５１の微小領域のみに電流が流れることになり、被加熱部材５１が有効に加熱されなくなる。一方、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されていない時に（Ｓ１）、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度以下になると（Ｓ５）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続する（Ｓ６）。即ち、被加熱部材５１の通電経路に沿って電流が流れることになり、被加熱部材５１が再び有効に加熱されるようになる。この時の第１温度センサ５５の検出結果は図１１のようになる。尚、図１１では、７５秒の時点で加熱装置２０による加熱を停止している。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、被加熱部材５１における第１温度センサ５５によって温度検出される所定位置が前記所定温度よりも高い温度になっていない状態では、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材５１が有効に加熱され、被加熱部材５１における前記所定位置が前記所定温度よりも高い温度になると、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に遮断され、電磁誘導加熱装置２０によって被加熱部材５１が有効に加熱されなくなるので、被加熱部材５１の過加熱を確実に防止することができる。
【００４０】
また、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断することにより、被加熱部材５１の過加熱が防止されることから、被加熱部材５１の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【００４１】
また、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生器５４と、被加熱部材５１の所定位置の温度を検出する第１温度センサ５５と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続及び遮断自在なスイッチ５３と、電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動され、第１温度センサ５５によって被加熱部材５１の所定位置が所定温度よりも高い温度になったことが検出されると、被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に遮断されるようにスイッチ５３を制御する制御装置５６とを有する。このため、被加熱部材５１の過加熱を防止する温度の調整を正確に行うことができる。また、スイッチ５３及び制御装置５６は電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動されるので、スイッチ５３及び制御装置５６を駆動するっために別途電源を用いる必要がなく、例えばバッテリーの交換や電源コードの抜き差し作業が不要となり、被加熱体５０の取扱いを容易にする上で極めて有利である。さらに、本実施形態では、第１温度センサ５５及び表示器５９も電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動されるので、被加熱体５０の取扱いを容易にする上でより有利である。
【００４２】
また、被加熱体５０の温度が所定温度よりも高い温度になると、表示器５９に所定の表示を行わせるようにしたことから、被加熱体５０の温度が所定温度よりも高いことを確実に認識することができる。
【００４３】
尚、第２実施形態の図１０では、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度（１００℃）以下になると（Ｓ５）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続するようにした（Ｓ６）。これに対し、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度（１００℃）よりも低い他の所定温度（例えば９０℃）以下になった時に、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続することも可能である。この時の第１温度センサ５５の検出結果は図１２のようになる。
【００４４】
また、第２実施形態では、第１温度センサ５５及び表示器５９が電圧発生器５４によって発生した電圧を用いて駆動されるものを示したが、第１温度センサ５５及び表示器５９の消費電力が小さい場合には、第１温度センサ５５及び表示器５９を内蔵バッテリーによって駆動することも可能である。
【００４５】
尚、第２実施形態では、第１温度センサ５５の検出温度が所定温度よりも高い温度になると、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に遮断されるものを示した。これに対し、第１温度センサ５５の検出温度と第２温度センサ５８の検出温度の差が所定温度（例えば８０℃）よりも高い温度差になった場合に、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断することも可能である。この場合の制御装置５６の動作について図１３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
先ず、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されているときに（Ｓ１１）、第１温度センサ５５の検出温度と第２温度センサ５８の検出温度の差が所定の温度差よりも大きくなると（Ｓ１２）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に遮断するとともに（Ｓ１３）、表示器５９に所定の表示を行わせる（Ｓ１４）。一方、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａが電気的に接続されていない時に（Ｓ１１）、第１温度センサ５５の検出温度と第２温度センサ５９の検出温度の差が所定の温度差以下になると（Ｓ５）、スイッチ５３によって被加熱部材５１の分断部分５１ａを電気的に接続する（Ｓ１６）。この時の第１温度センサ５５の検出結果は図１４のようになる。尚、図１４では、７５秒の時点で加熱装置２０による加熱を停止している。
【００４７】
この場合でも、図１０のように制御装置５６が動作する場合と同様に、被加熱部材５１の過加熱を確実に防止することができ、被加熱部材５１の過加熱を防止する温度の調整が容易である。
【００４８】
尚、第２実施形態では、被加熱体５０に円環状に形成された被加熱部材５１を設けたものを示した。これに対し、被加熱部材５１の代わりに図５または図６にした被加熱部材３０，４０を設けることも可能である。
【００４９】
尚、第１及び第２実施形態では、被加熱体１０，５０が冬期に屋外で使用されるクッションであるものを示した。これに対し、被加熱体１０，５０が被加熱部材１１，５１を有する保温器具、防寒着、保温用容器、加熱用容器等である場合でも、前述と同様の構成を設けることが可能であり、前述と同様の作用効果を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図
【図２】被加熱部材の平面図
【図３】被加熱体及び電磁誘導加熱装置の概略図
【図４】被加熱部材の動作説明図
【図５】第１実施形態の第１変形例を示す被加熱部材の平面図
【図６】第１実施形態の第２変形例を示す被加熱部材の平面図
【図７】本発明の第２実施形態を示す被加熱体及び電磁誘導加熱装置の側面断面図
【図８】被加熱体の概略図
【図９】被加熱部材のブロック図
【図１０】制御装置の動作を示すフローチャート
【図１１】第１温度センサの検出温度を示すグラフ
【図１２】第１温度センサの検出温度を示すグラフ
【図１３】第２実施形態の変形例における制御装置の動作を示すフローチャート
【図１４】第１温度センサ及び第２温度センサの検出温度を示すグラフ
【符号の説明】
【００５１】
１０…被加熱体、１１…被加熱部材、１１ａ…分断部分、１２…バイメタル部材、１２ａ…固定部材、１３…断熱材層、１４…カバー部材、２０…電磁誘導加熱装置、２１…高周波コイル、２２…トッププレート、３０…被加熱部材、４０…被加熱部材、５０…被加熱体、５１…被加熱部材、５１ａ…分断部分、５２…断熱材層、５３…スイッチ、５３ａ…導電性部材、５４…電圧発生器、５４ａ…コイル、５５…第１温度センサ、５６…制御装置、５７…カバー部材、５８…第２温度センサ、５９…表示器、Ｇ…高周波磁界。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導加熱装置によって加熱可能な被加熱体において、
電磁誘導によって加熱可能な材料から成るとともに、１つの通電経路を有する環状に形成され、通電経路の少なくとも一部が分断されている被加熱部材と、
被加熱部材の通電経路の分断されている分断部分を電気的に接続するとともに、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると前記接続を遮断する遮断機構とを備えた
ことを特徴とする被加熱体。
【請求項２】
前記遮断機構を、被加熱部材の前記所定位置が前記所定温度よりも高い温度になると、変形によって前記接続を遮断するバイメタル部材または形状記憶合金部材から構成した
ことを特徴とする請求項１記載の被加熱体。
【請求項３】
前記遮断機構に、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生手段と、被加熱部材の前記所定位置の温度を検出する温度センサと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材の前記分断部分を電気的に接続及び遮断自在なスイッチと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、温度センサによって被加熱部材の前記所定位置が前記所定温度よりも高い温度になったことが検出されると、被加熱部材の前記分断部分が電気的に遮断されるようにスイッチを制御する制御手段とを設けた
ことを特徴とする請求項１記載の被加熱体。
【請求項４】
前記遮断機構に、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生手段と、被加熱部材の前記所定位置の温度を検出する第１温度センサと、外気温を検出する第２温度センサと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材の前記分断部分を電気的に接続及び遮断自在なスイッチと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との差が所定の温度差よりも大きくなると、被加熱部材の前記分断部分が電気的に遮断されるようにスイッチを制御する制御手段とを設けた
ことを特徴とする請求項１記載の被加熱体。
【請求項１】
電磁誘導加熱装置によって加熱可能な被加熱体において、
電磁誘導によって加熱可能な材料から成るとともに、１つの通電経路を有する環状に形成され、通電経路の少なくとも一部が分断されている被加熱部材と、
被加熱部材の通電経路の分断されている分断部分を電気的に接続するとともに、被加熱部材の所定位置が所定温度よりも高い温度になると前記接続を遮断する遮断機構とを備えた
ことを特徴とする被加熱体。
【請求項２】
前記遮断機構を、被加熱部材の前記所定位置が前記所定温度よりも高い温度になると、変形によって前記接続を遮断するバイメタル部材または形状記憶合金部材から構成した
ことを特徴とする請求項１記載の被加熱体。
【請求項３】
前記遮断機構に、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生手段と、被加熱部材の前記所定位置の温度を検出する温度センサと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材の前記分断部分を電気的に接続及び遮断自在なスイッチと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、温度センサによって被加熱部材の前記所定位置が前記所定温度よりも高い温度になったことが検出されると、被加熱部材の前記分断部分が電気的に遮断されるようにスイッチを制御する制御手段とを設けた
ことを特徴とする請求項１記載の被加熱体。
【請求項４】
前記遮断機構に、電磁誘導によって所定の電圧を発生可能な電圧発生手段と、被加熱部材の前記所定位置の温度を検出する第１温度センサと、外気温を検出する第２温度センサと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、被加熱部材の前記分断部分を電気的に接続及び遮断自在なスイッチと、電圧発生手段によって発生した電圧を用いて駆動され、第１温度センサの検出温度と第２温度センサの検出温度との差が所定の温度差よりも大きくなると、被加熱部材の前記分断部分が電気的に遮断されるようにスイッチを制御する制御手段とを設けた
ことを特徴とする請求項１記載の被加熱体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−９９５００（Ｐ２００９−９９５００Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７２５０４（Ｐ２００７−２７２５０４）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（５０５２７８９３１）株式会社まるや (10)
【出願人】（３０００５４６３１）有限会社エフ・テイ・イノベーション (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（５０５２７８９３１）株式会社まるや (10)
【出願人】（３０００５４６３１）有限会社エフ・テイ・イノベーション (14)
【Ｆターム（参考）】
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