CN101562918A

CN101562918A - 感应加热烹调器

Info

Publication number: CN101562918A
Application number: CNA2009100080166A
Authority: CN
Inventors: 川村光辉; 山田清司; 大友博
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2009-10-21
Also published as: JP5469822B2; JP2009259608A

Abstract

本发明提供能以简单结构高精度地检测放置在顶板的锅的温度并控制对加热线圈供给的电力的感应加热烹调器。感应加热烹调器具备加热被加热物的加热线圈(3)、在加热线圈(3)的上方放置被加热物的顶板(2)、设在加热线圈(3)的下方并检测从被加热物辐射的红外线的红外线传感器(12)、覆盖红外线传感器(12)的受光面(12a)并具有红外线透过特性的隔热板(19)、根据红外线传感器(12)的输出算出被加热物的温度的温度算出单元(21)、以及根据温度算出单元(21)的输出控制对加热线圈(3)供给的电力的控制单元(22)，控制单元(22)利用红外线传感器(12)的输出检测被加热物的温度并控制加热线圈(3)的输出，将隔热板(19)的红外线的衰减域设为4μm以上的波长域。

Description

感应加热烹调器

技术领域

本发明涉及检测出放置在顶板上的被加热物的温度而控制对加热线圈供给的电力的感应加热烹调器。

背景技术

在以往的这种感应加热烹调器中，存在将锅等被加热物的温度通过顶板用热敏电阻来检测，并控制被加热物的温度的方式(例如参照专利文献1)。

而且，还有如下方式，即在顶板的一部分设置红外线透过材料，在该红外线透过材料的下部设置红外线传感器，将透过上述红外线透过材料从锅辐射的红外线利用上述红外线传感器有效地检测，并以高精度检测锅温度(例如参照专利文献2)。

另外，还有如下方式，即在加热线圈的中央部设置检测锅的温度的温度传感器和红外线传感器，通过将上述温度传感器配置在比红外线传感器靠上方的位置，用温度传感器检测锅的空烧等异常加热，在红外线传感器的使用温度保证内停止加热，从而保护红外线传感器(例如参照专利文献3)。

而且，还有如下方式，即在由晶体玻璃构成的顶板的下面，设置检测从锅辐射的红外线的红外线传感器，在该红外线传感器的受光面上具备哦那个与切割从顶板自身辐射的红外线的影响的0.8～4μm的带通滤波器、和冷却红外线传感器的珀耳帖元件或风扇等冷却机构，用带通滤波器切割干扰光的影响，从而可以进行精度更好的温度测定(例如参照专利文献4)。

专利文献1：日本特开平03-269989号公报

专利文献2：日本特开平03-208288号公报

专利文献3：日本特开2004-273302号公报

专利文献4：日本特开2004-95313号公报

在上述现有技术中，专利文献1所示的方式由于通过顶板检测锅的温度，因此产生时间延迟，由此在实际的锅的温度和热敏电阻的检测温度上存在误差，具有不能高精度地检测锅的温度的问题。

另外，专利文献2所示的方式为了用红外线传感器检测来自锅的红外线辐射能量而不被顶板吸收，在顶板上开孔，并在该孔内埋入容易透过红外线的材料，因此顶板的机械强度下降。

而且，若在顶板的表面上具有阶梯或间隙，则具有难以进行表面的清扫的问题。

另外，专利文献3所述的方式的红外线传感器是容易受到加热线圈的发热和顶板的温度上升的影响的结构，因此具有不能高精度地检测锅的温度的问题。

而且，由于是红外线传感器的周围温度容易上升的结构，因此为了保护红外线传感器而停止加热的情况频繁发生，所以具有作为烹调器不便使用的问题。

还有，专利文献4所述的方式中，设在红外线传感器的受光面上的0.8～4μm的带通滤波器被限定了可用于滤波器的材料，成为高价部件。

而且，若为了冷却红外线传感器而使用珀耳帖元件，则构造变得复杂，价格变高。而且，若使用风扇来冷却红外线传感器，则红外线传感器的周围温度通过风扇的风的摇摆而变化，因此在红外线传感器的输出信号上发生波动，具有影响温度的测定精度的问题。

发明内容

本发明用于解决上述问题中的至少一个，提供一种能高精度地检测放置在顶板上的被加热物的温度的感应加热烹调器。

本发明为解决上述问题而做出，在方案1的感应加热烹调器中，具备加热被加热物的加热线圈、在上述加热线圈的上方放置被加热物的顶板、设在上述加热线圈的下方并检测从上述被加热物辐射的红外线的红外线传感器、覆盖该红外线传感器的受光面并具有红外线透过特性的隔热板、根据上述红外线传感器的输出算出被加热物的温度的温度算出单元、以及根据上述温度算出单元的输出控制对加热线圈供给的电力的控制单元，该控制单元利用上述红外线传感器的输出来检测被加热物的温度，并控制上述加热线圈的输出，上述隔热板将红外线的衰减域设为4μm以上的波长域。

在方案2中，上述隔热板将红外线的透过特性设定为与上述顶板相同。

在方案3中，具备覆盖上述红外线传感器的屏蔽罩，该屏蔽罩由钢板构成，在设置于上述屏蔽罩上的与上述红外线传感器的受光面对应的受光孔内配置了上述隔热板。

在方案4中，配置在上述屏蔽罩的受光孔内的隔热板做成与上述受光孔的周边部紧密接触的结构，以防止出现空气的流通。

在方案5中，在上述红外线传感器与上述屏蔽罩之间设置由热容小且热导率差的材料构成的壁。

在方案6中，利用风扇冷却上述屏蔽罩。

在方案7中，上述红外线传感器的受光面设在从上述加热线圈的内径的中心距离该内径的1/4以内的位置上。

在方案8中，将上述红外线传感器的受光面与上述顶板的下面的距离设在32mm～40mm的范围内。

本发明具有以下效果。

本发明的感应加热烹调器通过如上所述构成，能够减少来自顶板自身的红外线辐射的影响，并且能够稳定红外线传感器的周围温度，能够实现高精度地检测锅的温度的感应加热烹调器。

附图说明

图1是本发明的第一实施例中的感应加热烹调器的外观立体图。

图2是该感应加热烹调器的主要部分纵剖视图。

图3是该感应加热烹调器的主要部分纵剖视图。

图4是表示黑体的分光辐射强度曲线的图表。

图5是表示晶体玻璃的透过率曲线的图表。

图6是本发明的第二实施例中的感应加热烹调器的主要部分纵剖视图。图中：

2-顶板，3-加热线圈，12-红外线传感器，12a-受光面，16-屏蔽罩，

18-受光孔，18-隔热板，20-冷却风，21-温度算出单元，

22-控制单元，24-壁，25-温度检测点。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施例1

图1是第一实施例中的感应加热烹调器的外观立体图，图2及图3是第一实施例中的感应加热烹调器的主要部分纵剖视图，图4是表示黑体的分光辐射强度曲线的图表，图5是表示晶体玻璃的透过率曲线的图表。

在图1中，在感应加热烹调器的主体1的上面水平地配置顶板2。

顶板2由耐热性高的晶体玻璃构成，放置由铁等磁性体或铝等非磁性体构成的锅30等被加热物。

在顶板2下方的主体1内的上部左右配置有加热线圈3。对放置在顶板2上的锅30等被加热物进行感应加热。

在顶板2的前面侧的上面，设有与各个加热线圈3对应的操作部7，进行加热线圈3的通电状态的设定和操作。而且，与操作部7对应地在操作部7的近旁设有显示部8，显示各个加热线圈3的通电状态。

在主体1的后部右侧，设有向上方开口的吸气口4，使利用设在主体1内的风扇11(图2)从吸气口4吸入的冷却风20(图2)向设在主体1内的控制基板(未图示)和加热线圈3等流动而进行冷却。

在主体1的后部左侧，设有将冷却主体1内部的冷却风20排出的排气口5。

在主体1的前面左部设有烤架加热部6。

在图2、图3中，加热线圈3形成为环状的圆板形，配置在设置于顶板2下方的主体1内的线圈底座上。

在线圈底座9的下部，以放射状配置有多根棒状的铁素体10，由加热线圈3发生的磁通向线圈底座9的下方扩展，防止对位于近旁的金属和电子部件进行误加热，使电子部件难以受到由磁力线引起的干扰的影响。

设有加热线圈3的线圈底座9利用多个弹簧(未图示)向顶板2方向加力，构成为加热线圈3相对顶板2大致平行的结构。

在加热线圈3的大致中央部，与顶板2的下面密合而设置由热敏电阻构成的温度传感器17，通过顶板2检测锅30的温度。而且，在锅30等被异常加热了时，利用温度传感器17检测异常温度，停止加热线圈3的通电等以防止安全性损坏，从而确保安全性。

在加热线圈3的中心部的下方，设有检测从锅30的底面辐射的红外线的红外线传感器12，该红外线传感器12的受光面12a在从加热线圈3的内径A的中心到该内径A的1/4以内的位置，设在距离顶板2的下面32mm至40mm的位置上。

另外，红外线传感器12是使用了热型检测元件的方式的传感器，在其受光面12a的前面设有对树脂制的壳体实施电镀而形成的由抛物面形状构成的凹面镜14，从锅30辐射的红外线透过顶板2并入射凹面镜14之后，90度向右弯曲并用受光面12a进行受光。

从而，红外线传感器12的视场角被凹面镜14限制，如图3所示成为在顶板2的下面的位置能检测10φ至15φ的温度检测点25的视场角。

另外，在本实施例中，为了将红外线传感器12的视场设为窄视场，将抛物面状的凹面镜14设在红外线传感器12的受光面12a的前面，但是也可以凸透镜形状的部件设置在受光面12a的前面。

红外线传感器12以软钎焊安装在基板15上，将红外线传感器12的受光面12a的输出信号向安装于基板15的运算放大器(未图示)输入，并转换为电压而输出。

从图4所示的黑体的分光辐射强度曲线可知，一般从物体辐射的红外线能量在100℃、200℃、300℃、400℃温度越高作为红外线辐射越大的能量。而且，该曲线的峰值在高温的场合靠近短波长一侧，低温的场合靠近长波长一侧。

若锅30被加热而温度上升，则如图4所示温度越高辐射能量越大的红外线，而且，红外线能量的峰值在高温的场合靠近短波长一侧，低温的场合靠近长波长一侧。

另外，从锅30辐射的红外线透过晶体玻璃的顶板2入射到红外线传感器12。但是，晶体玻璃由于具有如图5所示的红外线的透过率曲线特性，因此仅透过从锅30辐射的红外线中4μm以下的波长的红外线。

因而，入射到红外线传感器12的红外线能量微热，但是利用设在红外线传感器12近旁的运算放大器放大5000～10000倍之后输出，从而将入射到红外线传感器12的从锅30辐射的红外线能量转换为电信号，并输出与该能量相应的电压。

红外线传感器12及基板15难以接受在利用加热线圈3对锅30进行感应加热时产生的磁场的影响，而且，为了抑制周围温度的变动利用由钢板构成的磁屏蔽用部件所构成的屏蔽罩16覆盖。

屏蔽罩16在上面具有用于使从锅30辐射的红外线入射的受光孔18，在该受光孔18内安装有具备红外线透过特性的隔热板19，该隔热板19使从上述锅30辐射的红外线入射到红外线传感器12的受光面12a，并防止从顶板2自身辐射的红外线入射到红外线传感器12的受光面12a。

隔热板19与屏蔽罩16的受光孔18的内周边部(也可以是外周边部)无间隙地紧密接触而安装，构成为在屏蔽罩16的内和外没有空气的流通。

隔热板19的红外线透过特性具有透过4μm以下的波长域的红外线并衰减4μm以上的波长域的红外线的特性，通过具有这种特性，遮蔽从顶板2自身和保持加热线圈3的线圈底座9等辐射的4μm以上的波长域的红外线所引起的辐射热以防止入射到红外线传感器12的受光面12a，可以进行精度高的温度检测。

另外，隔热板19也可以由与顶板2相同材质的晶体玻璃构成，在该场合，当透过了顶板2的红外线透过隔热板19时，如图5所示可以防止4μm以上的波长域的红外线衰减而不会透过，并且可以使从锅30辐射的红外线能量有效地入射到红外线传感器12。

红外线传感器12如上所述被屏蔽罩16覆盖，在载置了加热线圈3的线圈底座9的下方设置在难以受到由加热线圈3发生的磁通的影响的地方。

但是，屏蔽罩16若在线圈底座9的下方也被加热而温度上升，则对红外线传感器12的温度检测带来影响。从而，通过利用将屏蔽罩16配置在主体1内的适当位置上的风扇11引起的冷却风20进行冷却，可以进行精度更高的温度测定。

这样，红外线传感器12最好设在不会受到加热线圈3的泄漏磁通的影响，而且难以受到由加热线圈3的发热引起的温度上升和由顶板2自身的温度上升引起的音响的位置上，为此，通过实验将红外线传感器12的受光面12a配置在从加热线圈3的内径A的中心距离该内径A的1/4以内的位置且从顶板2的下面距离32mm至40mm的位置上，可以进行精度更高的温度测定。

在安装了红外线传感器12的基板15，连接有温度算出单元21的一端，将利用红外线传感器检测出的锅30的红外线能量转换为电信号的信号输入到温度算出单元21。

温度算出单元21根据输入的电信号算出锅30的温度，将其结果输出到域温度算出单元21的另一端连接的控制单元22。

控制单元22与对加热线圈3供给电力的变换电源23的一端连接，在变换电源32的另一端连接有加热线圈3。

本实施例由以上的结构构成，其动作如下，接通未图示的电源开关，并观察显示部8的显示的同时操作操作部7设定规定的温度，则利用控制单元22控制变换电源23对加热线圈3供给规定的电力。

若对加热线圈3供给电力，则由加热线圈3产生高频磁场而放置在顶板2上的锅30被感应加热。

通过该感应加热使锅30的温度上升，通过该温度上升从锅20辐射的红外线透过顶板2并从屏蔽罩16上面的受光孔18透过隔热板19，在入射到凹面镜14之后，90度向右弯曲并用红外线传感器12的受光面12a受光。

此时，红外线传感器12的视场角被凹面镜14限制，在顶板2的下面的位置检测10φ至15φ的温度检测点25。

用红外线传感器12检测出的红外线被转换为电信号，而且所转换的电信号输入到算出锅30的温度的温度算出单元21。

用温度算出单元21算出的锅30的温度信息输入到按照锅30的温度来控制对加热线圈3供给的电力的控制单元22，控制单元22控制变换电源23并控制对加热线圈3供给的电力。

根据上述本实施例，覆盖红外线传感器12的受光面12a的隔热板19具有透过4μm以下的波长域的红外线并衰减4μm以上的波长域的红外线的特性，通过具有这种特性，遮蔽从顶板2自身和保持加热线圈3的线圈底座9等辐射的4μm以上的波长域的红外线所引起的辐射热以防止入射到红外线传感器12的受光面12a，因此可以进行精度高的温度检测。

而且，在隔热板19由与顶板2相同的材质的晶体玻璃构成的场合，当透过了顶板2的红外线透过隔热板19时，由于红外线透过特性与顶板2相同，因此可以防止4μm以上的波长域的红外线衰减而不会透过，并且可以使从锅30辐射的红外线能量有效地入射到红外线传感器12。

另外，无需使用高价的光学滤波器，而是将与廉价的顶板2相同的部件用于隔热板19，从而能够形成廉价的结构。

而且，通过在利用由钢板构成的屏蔽罩16密封的空间内配置红外线传感器12，红外线传感器12不会受到来自加热线圈3的磁通的影响，并且红外线传感器12的周围温度变得稳定，因此可以进行利用红外线传感器12的准确的温度检测，可以进行稳定的加热控制。

另外，隔热板19安装在屏蔽罩16的受光孔18的周边部，隔热板19的待部分被屏蔽罩16覆盖，因此被由顶板2自身和保持加热线圈3的线圈底座9等放出的红外线曝光的面积少，因此抑制了隔热板19的温度上升，能够抑制因隔热板19的温度上升所辐射的红外线能量入射到红外线传感器12而使锅30的温度检测精度恶化的情况。

而且，通过将屏蔽罩16的受光孔18利用隔热板19密封，当对屏蔽罩16吹冷却风20进行冷却时，不会存在冷却风20进入屏蔽罩16内使红外线传感器12的周围温度的情况，从而，可以消除由红外线传感器12的输出信号的波动所产生的影响，可以进行高精度的温度检测。

还有，通过利用由风扇11产生的冷却风20冷却屏蔽罩16，可以进行精度更高的温度测定。

另外，通过将红外线传感器12的受光面12a配置在从加热线圈3的内径A的中心距离该内径A的1/4以内的位置上，以及配置在从顶板2的下面距离32mm至40mm的位置上，能够检测锅30的中心附近的温度，并且能够很难受到来自加热线圈3和线圈底座9等的辐射热的影响，可以进行精度高的温度检测。

实施例2

图6表示本发明的第二实施例中的主要部分纵剖视图。

在图6中，对于与上述第一实施例相同的部分标注了相同的标记，并省略其说明。

在本实施例中，在屏蔽罩16与红外线传感器12之间设置由热容小且热导率差的树脂等构成的壁24。

如上所述，通过在由壁24覆盖的空间内配置红外线传感器12，即使由于来自加热线圈3的泄漏磁通的影响或顶板2和加热线圈3的温度上升的影响而使屏蔽罩16的温度发生变化，温度的影响也难以传递到红外线传感器12，。因此可以进行精度高的温度检测。

另外，通过利用壁24覆盖红外线传感器12，即使在屏蔽罩16存在一些间隙而使冷却风20进入到屏蔽罩16内，也不会使红外线传感器12的周围温度发生变动。

Claims

1.一种感应加热烹调器，具备加热被加热物的加热线圈、在上述加热线圈的上方放置被加热物的顶板、设在上述加热线圈的下方并检测从上述被加热物辐射的红外线的红外线传感器、覆盖该红外线传感器的受光面并具有红外线透过特性的隔热板、根据上述红外线传感器的输出算出被加热物的温度的温度算出单元、以及根据上述温度算出单元的输出控制对加热线圈供给的电力的控制单元，该控制单元利用上述红外线传感器的输出来检测被加热物的温度，并控制上述加热线圈的输出，该感应加热烹调器的特征在于，

上述隔热板的红外线的衰减域为4μm以上的波长域。

2.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其特征在于，

上述隔热板的红外线的透过特性与上述顶板相同。

3.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其特征在于，

具备覆盖上述红外线传感器的屏蔽罩，该屏蔽罩由钢板构成，在设置于上述屏蔽罩上的与上述红外线传感器的受光面对应的受光孔内配置了上述隔热板。

4.根据权利要求3所述的感应加热烹调器，其特征在于，

配置在上述屏蔽罩的受光孔内的隔热板做成与上述受光孔的周边部紧密接触的结构，以防止出现空气的流通。

5.根据权利要求3或4所述的感应加热烹调器，其特征在于，

在上述红外线传感器与上述屏蔽罩之间设置由热容小且热导率差的材料构成的壁。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的感应加热烹调器，其特征在于，

利用风扇冷却上述屏蔽罩。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的感应加热烹调器，其特征在于，

上述红外线传感器的受光面设在从上述加热线圈的内径的中心距离该内径的1/4以内的位置上。

8.根据权利要求7所述的感应加热烹调器，其特征在于，

上述红外线传感器的受光面与上述顶板的下面的距离在32mm～40mm的范围内。