CN102293050A - 加热烹调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够准确地进行沸溢判断的加热烹调器。加热烹调器具有:与基准电位连接的顶板(104);对载置在顶板上的被加热物进行加热的加热部(105);配置于顶板下方的电极(106);对电极的静电电容进行检测的静电电容检测部(107);沸溢检测部(108),其根据由静电电容检测部检测到的静电电容的值,检测被加热物内的被烹调物是否沸溢到顶板上;以及控制部(109),其根据沸溢检测部的沸溢检测结果,对加热部的加热动作进行控制。静电电容检测部(107)利用如下特性来检测电极的静电电容的变化,所述特性是:被烹调物沸溢到顶板上,被烹调物所含有的水分作为电介质发挥作用,随着被烹调物的沸溢量的增加,电极与基准电位之间因电容耦合形成的连接进一步增强。
Description
技术领域
本发明涉及对被烹调物进行加热的加热烹调器,尤其涉及检测被烹调物的沸溢的加热烹调器。
背景技术
以往的加热烹调器响应于从烹调容器中沸溢出的食材等覆盖到配置在顶板下表面的电极上而检测到静电电容发生变化,从而检测到沸溢(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-159494号公报
发明概要
发明所要解决的课题
但是,在如以往那样观测静电电容的变化来进行顶板上的沸溢检测的情况下,有时无法准确地观测电路的静电电容的变化。因此,有时无法准确地进行沸溢判断。
本发明的目的在于解决上述现有的问题,从而提供一种能够准确地进行沸溢判断的加热烹调器。
用于解决课题的手段
为了达到解决上述现有的课题,本发明的加热烹调器具有:顶板,其与基准电位连接;加热部,其对载置在顶板上的被加热物进行加热;配置于顶板的下方的至少一个电极;静电电容检测部,其对电极的静电电容进行检测;沸溢检测部,其根据由静电电容检测部检测到的电极的静电电容的值,检测被加热物内的被烹调物是否沸溢到顶板上;以及控制部,其根据所溢检测部的沸溢检测结果,对加热部的加热动作进行控制,静电电容检测部利用如下特性来检测电极的静电电容的变化,所述特性是:被烹调物沸溢到与基准电位连接的顶板上,被烹调物所含有的水分作为电介质发挥作用,随着被烹调物的沸溢量的增加,电极与基准电位之间的因电容耦合形成的连接进一步增强。由此,由于沿着锅等被加热物而扩散的大量被烹调物的沸溢,使得与基准电位连接的顶板与电极发生电容耦合,因此,能够观测实用上有效的沸溢量的静电电容的变化。因此,能够进行实用上有效的沸溢量的判断。
可以是,加热烹调器还具有金属部件,该金属部件被设置在顶板的下方且位于电极附近。由此,能够增强因沸溢引起的静电电容的变化。
可以是,加热部包含:加热线圈,其接受高频功率的供给而对被加热物进行感应加热;以及高频功率供给部,其向加热线圈提供高频功率。由此,能够实现具有沸溢检测功能的感应加热烹调器。
可以是,金属部件是加热线圈中使用的铜绕组。由此,不需要新追加用于提高检测性能的结构,能够以较低的成本提高沸溢检测性能。
可以是,电极的形状是位于与加热线圈大致同心的圆上的圆弧状。由此,能够提高加热线圈与电极之间的电容耦合度。
可以是,还具有滤波器,该滤波器去除叠加在静电电容检测部检测的电极的静电电容的变化上的感应加热频率成分。由此,能够进行稳定的沸溢检测。
可以是,沸溢检测部观测由于电极与加热线圈之间的电容耦合所引起的感应加热的影响而产生的感应加热频率成分,进行沸溢判断。由此,即使因感应加热使得静电电容的检测值增加,也能够进行沸溢判断。此外,还能够分辨是因在电极上放置了物体而使得静电电容发生了变化,还是因发生了沸溢而使得静电电容发生了变化。
可以是,电极被印刷在顶板上。由此,能够提高电极与顶板之间的密合性,能够提高沸溢的检测性能。
可以是,静电电容检测部利用分压电路来观测因电极的静电电容的增加引起的阻抗变化。由此,能够以低成本的结构检测静电电容的变化。
可以是,加热烹调器还具有沸溢物接触状态检测部,该沸溢物接触状态检测部通过检测以下情况来捕捉从被加热物直接传递的感应加热基点的电场变化,所述情况是:被加热物隔着与被加热物物理接触的沸溢物而与电极发生电容耦合,使电极的静电电容增加,沸溢检测部根据静电电容检测部的检测结果和沸溢物接触状态检测部的检测结果检测被烹调物的沸溢。由此,在所产生的沸溢物量少且接触了被加热物的状态下,即使因被加热物的感应加热产生的电场影响所引起的静电电容的变化比因与基准电位之间的连接引起的静电电容的变化大,也能够准确地进行沸溢判断。
可以是,加热烹调器还具有沸溢物接触状态确认部,该沸溢物接触状态确认部通过控制部执行加热控制,该加热控制用于确认沸溢物接触状态检测部检测到的电极的静电电容的增加是否是由于电极与被加热物隔着被烹调物的沸溢物发生了电容耦合引起的。由此,能够可靠地确认发生了沸溢。
可以是,加热控制是:当沸溢物接触状态检测部检测到电极的静电电容增加时,使加热线圈的加热动作停止预定时间,在经过了预定时间后,使加热线圈以比加热动作停止前小的加热功率工作。由此,能够防止由于确认用加热功率的影响使沸溢物蒸发而改变了状态的情况。
可以是,加热烹调器还具有报知部,该报知部向使用者报知发生了沸溢,沸溢检测部是执行沸溢检测处理的控制报知时间调整部,所述沸溢检测处理包括以下动作:当判断为发生了沸溢时,通过控制部控制加热线圈的加热量;对截止于报知部向使用者报知发生了沸溢为止的时间进行调整。例如,作为沸溢检测处理,当静电电容发生了变化时,暂时执行用于防止沸溢扩大的加热量控制(例如加热停止),之后确定静电电容的变化是否是由沸溢引起的,由此,或者向使用者进行报知,或者利用原来的加热量继续加热。由此,能够区分以下情况而执行沸溢检测处理,所述情况是:在还被用作烹调台的顶板上移动食材、餐具、烹调器具等或用抹布进行擦拭打扫的情况与发生了沸溢的情况。即,能够准确地判断是否发生了沸溢。
可以是,控制报知时间调整部将静电电容检测部的检测值与预定阈值进行比较,检测被烹调物的沸溢,加热烹调器还具有阈值决定部,该阈值决定部根据加热开始时的电极的静电电容的值,决定预定阈值。例如,在加热开始时的电极的静电电容与在电极上未载置被加热物的情况相比变化了预定量以上的情况下,认为锅等被加热物被载置到电极上。此时,阈值决定部将用于沸溢检测的作为静电电容变化判定基准的阈值决定为比电极上方不存在被加热物时小的值。由此,能够与被加热物的载置状况无关地确保沸溢检测灵敏度。
可以是,加热烹调器具有多个电极,控制报知时间调整部根据多个电极的静电电容的值,执行沸溢检测处理。由此,能够判断基于被加热物的载置状态、被加热物的大小以及多个电极的变化顺序的沸溢方式,进行与被烹调物的沸溢量对应的加热控制。
可以是,在加热开始时,在所有多个电极中静电电容都发生了变化时,控制报知时间调整部同时进行加热部的加热停止和报知部的报知。由此,例如,即使在对覆盖了所有多个电极那样的较大的锅进行加热、从锅中沸溢出的被烹调物通过锅与顶板之间而到达电极上方需要时间的情况下,也能够通过进行加热停止和报知来防止被烹调物的烤焦附着。
可以是,在加热开始时,在多个电极中的至少一个电极中静电电容发生了变化时,控制报知时间调整部同时进行加热部的加热停止和报知部的报知。由此,例如,即使在被烹调物沸溢到电极上方存在锅的部分处的情况下,也能够通过进行加热停止和报知来防止被烹调物的烤焦附着。
可以是,加热烹调器具有多个加热线圈,控制报知时间调整部在检测到被烹调物的沸溢的情况下,控制所有加热线圈的加热量。例如,在发生了沸溢时,不知道该沸溢会流到顶板上的何处,因此,可以停止所有加热线圈的加热。由此,无论沸溢物向顶板上的哪个方向流动,都能够防止沸溢的烹调物发生烤焦附着。
可以是,加热烹调器还具有检测是否有人存在的人体检测部,控制报知时间调整部根据人体检测部的检测结果,执行沸溢检测处理。例如,在附近不存在使用者的情况下停止加热。另一方面,在附近存在使用者的情况下,委托使用者进行沸溢判断,因此不停止加热,而继续加热量的控制或使加热量降低预定量。
可以是,加热烹调器还具有检测被加热物是否发生了移动的被加热物移动检测部,当被加热物移动检测部检测到被加热物发生了移动时,控制报知时间调整部禁止执行沸溢检测处理。由此,当静电电容因锅等被加热物的移动而发生了变化时,能够防止误判断为发生了沸溢。
可以是,加热烹调器还具有检测被加热物的温度的温度检测部,当温度检测部检测到的被加热物的温度低于水的沸点时,控制报知时间调整部禁止执行沸溢检测处理。由此,能够将不可能发生沸溢时产生的静电电容的变化判断为干扰,能够防止误判断为发生了沸溢。
发明效果
根据本发明,将顶板与基准电位连接,因此,与被烹调物沸溢到顶板上的量对应地,电极与基准电位之间因电容耦合形成的连接进一步增强。因此,能够准确地观测电极的静电电容变化。因此,能够准确地进行沸溢检测,能够实现实用性高的沸溢检测功能。
附图的简单说明
图1是示出本发明实施方式1的加热烹调器的结构的框图。
图2(a)是静电电容检测部的概念图,图2(b)是静电电容检测部的等效电路图,图2(c)是与沸溢水量对应的静电电容检测部的检测值的曲线图。
图3是示出本发明实施方式1的加热烹调器的沸溢检测动作的流程图。
图4是示出本发明实施方式1的加热烹调器的其他结构的框图。
图5是示出图4中的加热烹调器的金属部件和电极的配置的图。
图6是示出本发明实施方式1的加热烹调器的其他结构的框图。
图7是示出本发明实施方式1的加热烹调器的其他结构的框图。
图8(a)是示出沸溢物接触被加热物时的电场影响的图,图8(b)是示出沸溢物未接触被加热物时的电场影响的图。
图9是示出图7的加热烹调器的沸溢检测动作的流程图。
图10是示出本发明实施方式1的加热烹调器的其他结构的框图。
图11是示出图10的加热烹调器的沸溢检测动作的流程图。
图12是示出图10的加热烹调器的沸溢物接触状态的确认动作的图。
图13是示出本发明实施方式2的加热烹调器的结构的框图。
图14是示出本发明实施方式2的加热烹调器的整体动作的流程图。
图15是示出本发明实施方式2的加热烹调器的沸溢检测动作的流程图。
图16(a)是示出发生沸溢时的静电电容检测值的图,图16(b)是示出发生沸溢时以外的情况下的静电电容检测值的图。
图17是示出本发明实施方式2的加热烹调器的其他结构的框图。
图18(a)是示出电极上不存在被加热物时的静电电容检测值的变化的图,图18(b)是电极上存在加热物时的静电电容检测值的变化的图。
图19是示出本发明实施方式2的加热烹调器的其他结构的框图。
图20是示出本发明实施方式2的加热烹调器的其他结构的框图。
图21是示出本发明实施方式2的加热烹调器的其他结构的框图。
图22是示出本发明实施方式2的加热烹调器的其他结构的框图。
图23是示出本发明实施方式2的加热烹调器的其他结构的框图。
用于实施发明的方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。另外,本发明不受以下实施方式的限定。
《实施方式1》
本发明实施方式1的加热烹调器利用了如下特性:将顶板与基准电位连接,随着沸溢的被烹调物的量的增加,电极与基准电位之间因电容耦合而形成的连接进一步增强。由此,能够准确地观测静电电容的变化,因此能够准确地进行沸溢判断。
1.1加热烹调器的结构
图1示出了本发明实施方式1的加热烹调器的结构。本实施方式的加热烹调器具有:顶板104,其载置被加热物102;加热部105,其对被加热物102进行加热;电极106,其配置于顶板104的下表面;静电电容检测部107,其对电极106的静电电容进行检测;沸溢检测部108,其根据静电电容检测部107的检测结果检测沸溢的发生;以及控制部109,其对加热部105的加热动作进行控制。在本实施方式中,顶板104与基准电位103连接。
本实施方式的加热烹调器可通过以下方式容易地实现:利用了与控制部109共同使用的电路地(Ground)作为基准电位103,使用晶化玻璃作为顶板104,使用电加热器作为加热部105,使用在顶板104的下表面通过涂覆或粘接等方式形成的导电体作为电极106,使用将电极106呈现出的静电电容转换为电压的电路(参照图2)作为静电电容检测部107,使用微型计算机作为沸溢检测部108和控制部109。被加热物102例如是锅。
图2(a)概略地示出了静电电容检测部107的结构。静电电容检测部107具有:静电电容检测用的高频电源201、串联连接的电阻202和电阻203、以及用于检测静电电容的检测电压端子206。图2(a)示出了图1所示的被加热物102内的被烹调物101发生沸溢、且其沸溢物204附着在顶板104上的例子。如果在电极106上存在沸溢物204,则通过沸溢物204、电极106以及与基准电位103连接的顶板104,在基准电位103与电极106之间形成具有静电电容的电阻205。这样,利用与顶板104连接的基准电位103,能够确定检测电压端子206的电位。此时,沸溢物204作为电介质发挥作用。
图2(b)示出了静电电容检测部107的等效电路图。在图2(b)中,通过电阻202、电阻203和电阻205对检测用的高频电源201所提供的高频电压(例如300kHz)进行分压,由此来确定检测电压端子206的电压。如果产生了沸溢物204而使电阻205的静电电容增加,则在检测电压端子206上产生的电压由于分压比而发生变化。静电电容检测部107响应于检测电压端子206上产生的电压发生变化而检测出电极106的静电电容变化。
图2(c)示出了沸溢物204的水量与静电电容检测部107的检测值变化量的曲线图。图2(c)的横轴表示沸溢物204的水量,纵轴表示检测电压端子206上产生的电压值。检测电压端子206上产生的电压的变化量与沸溢物204的水量对应地变大。在沸溢物204完全覆盖电极106之后电压仍发生变化,这是因为,电压与通过顶板104与基准电位103之间的连接的强度相应地发生变化。即,检测电压端子206上产生的电压随着因电阻205引起的静电电容的增加而发生变化。
1.2加热烹调器的动作
对本实施方式的加热烹调器的动作进行说明。图3示出了本实施方式的加热烹调器的沸溢检测动作。当使用者将被烹调物101放入到被加热物102中,并指示开始加热后,控制部109使加热部105工作,开始被加热物102的加热(S301)。沸溢检测部108取得由静电电容检测部107输出的与电极106的静电电容对应的电压作为“静电电容检测值”,在作为沸溢检测用变量的“上次检测值”中代入加热开始时的静电电容检测值(S302)。
之后,确认是否经过了预定时间(例如0.5秒)(S303),执行沸溢检测处理(S304~S307)。具体而言,沸溢检测部108通过静电电容检测部107取得与电极106的静电电容对应的电压作为“静电电容检测值”,在作为沸溢检测用变量的“本次检测值”中代入所取得的静电电容检测值(S304)。
沸溢检测部108判断电极106的静电电容的“上次检测值”与“本次检测值”之差是否大于预定值(例如电压最大变化量的1/10)(S305)。如果差大于预定值,则沸溢检测部108判断为发生了沸溢。如果图2所示的电阻205的静电电容增加,则检测电压端子206上产生的电压降低,因此具体而言,如果“本次检测值”是比“上次检测值”小预定值以上的值,则判断为发生了沸溢。沸溢检测部108在判断为未发生沸溢时,暂时结束沸溢检测处理,经过预定时间后再次进行判断(返回S303)。这样,每经过预定时间判断是否发生了沸溢。当沸溢检测部108判断为发生了沸溢时,控制部109将“当前加热量”变更为“调整加热量(停止或加热量的1/3等)”(S306),通过报知部等向使用者报知发生了沸溢(S307),结束沸溢检测动作。
1.3总结
根据本发明,将顶板104与基准电位连接,因此,与被烹调物101沸溢到顶板上的量相应地,电极106与基准电位之间因电容耦合而形成的连接进一步增强。因此,能够准确地观测电极106的静电电容的变化。因此,能够准确地进行沸溢判断,能够实现实用性高的沸溢检测功能。具体而言,静电电容检测部107利用了如下特性:被烹调物101沸溢到与基准电位连接的顶板104上,从而被烹调物101所含有的水分作为电介质发挥作用,随着沸溢量的增加,电极106与基准电位103之间因电容耦合形成的连接进一步增强。因此,沸溢检测部108能够根据静电电容检测部107的检测结果准确地捕捉静电电容的变化,从而检测到沸溢。因此,能够实现实用性高的沸溢检测功能。
另外,作为将电极106安装到顶板104上的方法,如果使用印刷手段,则能够在介电常数高的玻璃上不夹杂介电常数低的空气进行安装,因此能够增大静电电容。
另外,在本实施方式中,使用了电加热器作为加热部105,但加热部105的结构不受本实施方式的限定。例如,也可以使用气体热源作为加热部105。
此外,在本实施方式中,使用了与控制部109共同使用的电路地作为基准电位103,但基准电位103不受本实施方式的限定。例如,也可以使用由壳体的金属板构成的壳体地作为基准电位103,还可以使用比地的电位略高的电位作为基准电位103。
1.4变形例
另外,本发明的加热烹调器不限于上述实施方式1,也可以是以下所示的结构。
(变形例1)
图1所示的加热烹调器使用了电加热器,但也可以是使用了加热线圈的感应加热烹调器。图4示出了本实施方式的加热烹调器的其他结构。在图4中,针对与图1相同的结构标注相同标号并省略详细的说明。在图4中,加热部105包含:接受高频功率的供给而对被加热物102进行感应加热的加热线圈401;以及向加热线圈401提供高频功率的高频功率供给部402。加热线圈401采用了铜绕组,高频功率供给部402采用了逆变器,由此能够实现该结构。
加热线圈401的铜绕组作为隔着被烹调物101的沸溢物与电极106电容耦合而连接的金属部件发挥作用,起到增强静电电容变化的作用。
图5示出了加热线圈401和电极106的配置。电极106的形状是位于与加热线圈(金属部件)401大致同心的圆上的圆弧状。由此,能够将电极106与作为金属部件的加热线圈401的缘面之间的距离保持为大致相同,因此,能够提高作为金属部件的加热线圈401与电极106之间的电容耦合。
图4所示的感应加热烹调器的基本动作与图1所示的加热烹调器实质上相同,进行图3所示的沸溢检测。另外,在图4的感应加热烹调器的情况下,加热部105的加热是通过如下方式执行的:控制部109向高频功率供给部402指示目标功率,与目标功率对应地从高频功率供给部402向加热线圈401送出高频功率。
这样,由于具有对被加热物102进行感应加热的加热线圈401和向加热线圈401提供高频功率的高频功率供给部402,因此,能够实现具有沸溢检测功能的感应加热烹调器。
通过具有作为金属部件的加热线圈401,从而经由沸溢物将电极106与金属部件连接,因此,能够增强因沸溢引起的静电电容的变化。
通过利用加热线圈401所采用的铜绕组作为金属部件,由此不需要新追加用于提高检测性能的结构,能够低成本地提高沸溢检测性能。
通过使电极106的形状成为能够使与作为金属部件的加热线圈401之间的缘面距离保持大致相同的圆弧状,能够提高作为金属部件的加热线圈401与电极106之间的电容耦合。
另外,虽然对于感应加热烹调器而言可利用加热线圈401作为金属部件,而在加热部105为气体或加热器等的情况下,可以通过配置其他金属部件来增强静电电容的变化。
当被烹调物101发生沸溢,从而电极106与加热线圈401隔着沸溢物而发生电容耦合时,将产生较大的静电电容的变化,与此同时,感应加热中的流过加热线圈401的高频电流成分作为电压叠加在电极106上。因此,沸溢检测部108也可以观测所叠加的感应加热频率成分来分辨是因物体放置在电极106上而产生了反应,还是因发生沸溢而产生了反应。
(变形例2)
如图6所示,加热烹调器也可以进一步具有去除感应加热频率成分的滤波器601。作为滤波器601,可使用能够去除感应加热频率且能够让图2所示的检测用的高频电流201的频率通过的带通滤波器。此时,当沸溢检测部108取得了静电电容检测部107的输出时,滤波器601去除从加热线圈401经由沸溢物而叠加在电极106上的感应加热频率成分,由此使静电电容检测部107的输出稳定。由此,沸溢检测部108能够使用静电电容检测部107的稳定输出来检测沸溢。
如上所述,由于具有用于去除叠加在静电电容检测部107中的感应加热频率的滤波器601,因此,能够去除因电极106与作为金属部件的加热线圈401之间的容性耦合而产生的感应加热的影响,进行稳定的沸溢检测。
(变形例3)
如图7所示,也可以进一步具有用于检测沸溢物的接触状态的沸溢物接触状态检测部。沸溢物接触状态检测部701可通过例如微型计算机容易地实现。
在沸溢物的量少的情况下,与基准电位之间的接触不充分,因此,容易受到电场影响从而也不能充分地确保静电电容变化,因此,即使发生了相同程度的沸溢,沸溢检测状态也会随着沸溢物与被加热物102有无接触而产生较大的差异。在该例中,能够进行与沸溢物是否接触被加热物102对应的沸溢检测。在沸溢到电极106上方的被烹调物101未接触被加热物102的情况下,由于沸溢的作用,由静电电容检测部107检测到的电压值下降。另一方面,在沸溢到电极106上方的被烹调物101接触到被加热物102的情况下,受到由感应加热产生的电场的影响,由静电电容检测部107检测到的电压值增加。因此,在该例中,提供即使在如下情况下也能够进行沸溢检测的加热烹调器,所述情况是:由于沸溢物接触到被加热物102,从而相比于因与基准电位之间的连接引起的减小方向上的变化,因被加热物102的感应加热产生的电场的影响引起的增加方向上的变化更大。
图7所示的沸溢物接触状态检测部701在静电电容检测部107的检测值受到了感应加热产生的电场的影响的情况下,根据沸溢检测部108从静电电容检测部107得到的电极106的静电电容检测值,判断是否发生了沸溢。具体而言,与沸溢检测部108根据静电电容在减少方向上的变化而判断是否发生了沸溢相对,沸溢物接触状态检测部701根据静电电容在增加方向上的变化来判断是否发生了沸溢。
图8(a)示出了沸溢物接触被加热物102时(即,受到了感应加热产生的电场的影响时)的静电电容的检测值,图8(b)示出了沸溢物未接触被加热物102时(即,未受到感应加热产生的电场的影响时)的静电电容的检测值。
当如图8(b)所示那样发生了沸溢时,图2所示的因沸溢引起的电阻205的静电电容增加,由检测电压端子206检测到的电压的分压值下降(时间t1以后)。此时,在沸溢物未接触被加热物102的情况下,电极106与被加热物102未经由沸溢物发生电容耦合,因此不受感应加热引起的电场的影响,电压值稳定在降低后的状态。沸溢检测部108根据该降低量是否为预定值(第1预定值Vb)以上来判断是否发生了沸溢。
另一方面,如图8(a)所示,在沸溢物接触被加热物102、从而电极106与被加热物102经由与被加热物102物理接触的少量的沸溢物发生了电容耦合的情况下,通过作为电介质发挥作用的沸溢物,产生了从被加热物102直接传递的感应加热基点的电场变化。该电场变化通过电容耦合而具有感应加热的频率变化,且叠加在沸溢检测值上(时间t1~t2)。此时,发生沸溢时的检测值的平均值呈现为比发生沸溢前大的值。因此,沸溢物接触状态检测部701根据其增加量是否为预定值(第2预定值Va)以上来判断是否发生了沸溢。当检测到沸溢从而停止了加热时,不会再受到感应加热产生的电场的频率成分的影响,因此,电压稳定在降低后的状态(时间t2以后)。
图9示出了变形例3的加热烹调器的沸溢检测动作的流程图。在图9中,S901~S903、S906以及S907与图3的S301~S303、S306以及S307相同。
当使用者将被烹调物101放入到被加热物102中并指示开始加热时,控制部109使加热部105工作,开始被加热物102的加热(S901)。沸溢检测部108取得由静电电容检测部107输出的与电极106的静电电容对应的电压作为静电电容检测值,在作为沸溢检测用变量的“上次检测值”中代入加热开始时的静电电容检测值(S902)。之后,确认是否经过了预定时间(例如0.5秒)(S903),在经过了预定时间后执行沸溢检测处理(S904~S907)。
具体而言,沸溢检测部108通过静电电容检测部107取得与电极106的静电电容对应的电压作为静电电容检测值,在作为沸溢检测用变量的“本次检测值”中代入所取得的静电电容检测值(S904)。此时,静电电容检测值可能包含有图8(a)所示的感应加热产生的电场的频率成分,因此,在“本次检测值”中代入使伴有感应加热频率而产生的变动稳定后的值。例如,通过代入预定次数(例如8次)的检测值的平均值、或者在电路中插入积分电路,由此,代入使伴有感应加热产生的电场的频率而产生的变动稳定后得到的值。
沸溢检测部108判断是否发生了沸溢(S905)。沸溢检测部108判断电极106的静电电容的“上次检测值”与“本次检测值”之差是否大于第1预定值(例如电压最大变化量的1/10)。当沸溢物量少而未接触到被加热物102时,如图8(b)所示,检测值(在图2所示的检测电压端子206上产生的电压)降低,因此具体而言,如果“本次检测值”是比“上次检测值”小第1预定值(例如电压最大变化量的1/10)以上的值,则沸溢检测部108判断为发生了沸溢。
并且,在该变形例3中,沸溢检测部108通过沸溢物接触状态检测部701判断是否发生了沸溢。具体而言,沸溢物接触状态检测部701将沸溢检测部108得到的电极106的静电电容的“上次检测值”与“本次检测值”之差与第2预定值(例如电压最大变化量的1/10)进行比较,由此来进一步判断是否发生了沸溢。如果“本次检测值”与“上次检测值”之差大于第2预定值,则沸溢物接触状态检测部701判断为发生了沸溢,如果该差小于第2预定值,则沸溢物接触状态检测部701判断为未发生沸溢。当沸溢物接触被加热物102时,如图8(a)所示,检测值(在图2所示的检测电压端子206上产生的电压)受到感应加热产生的电场的频率影响而增加。因此,具体而言,如果“本次检测值”是比“上次检测值”大第2预定值以上的值,则沸溢物接触状态检测部701判断为发生了沸溢。沸溢检测部108从沸溢物接触状态检测部701接受是否发生了沸溢。
在未发生沸溢时,结束沸溢检测处理,经过预定时间后再次判断是否发生了沸溢(返回S903)。当发生了沸溢时,控制部109将当前加热量变更为调整加热量(停止或加热量的1/3等)(S906),通过报知部等向使用者报知发生了沸溢(S907),结束沸溢检测动作。
如上所述,当沸溢到电极106上方的被烹调物101接触被加热物102时,电极106与被加热物102经由与被加热物102物理接触的少量的沸溢物发生了电容耦合,由此沸溢物作为电介质发挥作用。因此,从被加热物102通过沸溢物直接向电极106传递感应加热产生的电场的影响。沸溢物接触状态检测部701通过捕捉该感应加热基点的电场变化,能够判断是否发生了沸溢。因此,能够实现即使在如下情况下也能够进行沸溢检测的加热烹调器,所述情况是:在沸溢物量少且接触到被加热物的状态下,相比于因与基准电位之间的连接引起的减小方向上的变化,因被加热物的感应加热产生的电场的影响引起的增加方向上的变化更大。
(变形例4)
另外,为了更可靠地进行沸溢检测,还可以确认沸溢物的接触状态。图10示出了加热烹调器的其他结构。该加热烹调器还具有确认沸溢物的接触状态的沸溢物接触状态确认部1001。沸溢物接触状态确认部1001可使用微型计算机容易地实现。
图11示出了沸溢检测动作。在图11中,与图9的不同点是,取代变更加热量的方式(S906),而是执行沸溢物接触状态确认控制(S1106)。其他的步骤S1101~1105以及1107与图9的步骤S901~905以及S907相同。
在图11中,加热烹调器在进行了沸溢检测动作后(S1105),通过沸溢物接触状态确认部1001进行图12所示的沸溢物接触状态确认动作(S1106)。沸溢物接触状态确认部1001指示控制部109确认沸溢物接触状态。控制部109接受该指示而暂时停止加热(时间t2),在经过了预定时间后,再次进行接触确认用的功率输入(时间t3)。当进行了接触确认用的功率输入时,沸溢物接触状态确认部1001通过沸溢物接触状态检测部701确认静电电容检测部107的输出是否再次显现出上升反应。此处,将为了进行接触确认而输入的功率设定为远远小于沸溢检测时的加热功率(例如最大功率的1/30)。由此,防止由于确认用加热功率的影响导致沸溢物蒸发从而致使状态改变。当进行了接触确认用的功率输入时、静电电容检测部107的输出再次显现出上升反应的情况下,沸溢物接触状态确认部1001判断为静电电容检测部107的检测值增加是由沸溢引起的,通过控制部109停止加热动作(时间t4)。
在沸溢物接触状态检测部701检测到静电电容检测部107的检测值增加后,沸溢物接触状态确认部1001通过再次确认该检测值的增加,能够准确地判断受到了感应加热影响的检测值的增加是否是由沸溢引起的。即,通过进行步骤S1106的动作确认到:沸溢物接触状态检测部701进行的沸溢检测不是因噪声等引起的误检测,而实际上是由于沸溢物接触被加热物102而导致检测值增加。而且,由于是通过较弱的加热功率进行确认,因此,能够在不发生错乱的情况下确认沸溢状态。
另外,当发生了沸溢时受到了感应加热产生的电场的影响的情况下,静电电容检测部107的检测值与加热功率量相应地增加。因此,优选的是,沸溢物接触状态确认部1001确认到静电电容检测部107的检测值的增加量是与加热功率量对应的值而判断为检测值的增加是由沸溢引起的。例如,在电极106上载置了被加热物102的状态下开始加热后,当移动了加热部102将其从电极106上方挪开时,即使未发生沸溢,静电电容检测部107的检测值也将上升。在这种情况下,在移动了加热部102将其从电极106上方挪开后,静电电容检测部107的检测值与加热功率量无关而成为恒定的值。因此,沸溢物接触状态检测部701检测到因被加热物102的移动引起的静电电容检测值的上升而暂时视为发生了沸溢,之后,沸溢物接触状态确认部1001将接触确认用的较小的功率提供给加热线圈401,在该情况下,不存在感应加热产生的电场的影响,因此检测到与沸溢检测前的加热时相同的值。因此,沸溢物接触状态确认部1001通过确认静电电容检测部107的检测值的增加量是否为与加热功率量对应的值,能够准确地判断为检测值的增加是由沸溢物引起的。
如上所述,沸溢物接触状态确认部1001进行状态确认用的加热控制来确认沸溢物接触状态检测部701检测到的、沸溢物与被加热物102的接触状态(即,判断为静电电容检测部107的检测值增加是由沸溢引起的)是否正确,由此,能够准确且可靠地检测发生了沸溢的情况。
如上所述,在上述实施方式1和各变形例的加热烹调器中,顶板104与基准电位连接。因此,能够利用如下特性捕捉静电电容的变化而检测到沸溢,所述特性是:沸溢的被烹调物所含有的水分作为电介质发挥作用,并且随着沸溢量的增加,电极106与基准电位之间因电容耦合形成的连接进一步增强。因此,能够进行实用性高的沸溢检测。这种加热烹调器对于所有种类的加热烹调器都是有用的。并且,沸溢检测动作不仅能够应用于加热烹调器,还能够广泛应用于需要检测水等介电常数高的物质的设备。
《实施方式2》
本发明实施方式2的加热烹调器在假定为了发生了沸溢时,暂时实施用于防止沸溢持续的加热量控制,之后,判断是否真的发生了沸溢,由此来确定加热量控制,决定是报知发生了沸溢还是返回原来的加热量。由此,能够准确地进行沸溢判断,能够实现具有实用性高的沸溢检测功能的加热烹调器。
2.1加热烹调器的结构
图13示出了本发明实施方式2的加热烹调器的结构。本实施方式的加热烹调器具有:顶板104,其载置被加热物102;加热线圈401,其对被加热物102进行加热;高频功率供给部402,其向加热线圈401提供功率;以及控制部109,其通过控制高频功率供给部402来控制加热线圈401的加热动作。本实施方式的加热烹调器还具有:电极106,其配置于顶板104的下表面;静电电容检测部107,其对电极106的静电电容进行检测;报知部140;以及控制报知时间调整部130,其对报知部140和控制部109进行控制。加热线圈401和高频功率供给部402构成与图1同样的加热部105。顶板104优选以与实施方式1同样的方式与基准电位连接。在图13中,针对与图1和图4相同的结构要素标注相同标号。本实施方式的加热烹调器是通过加热部105对被加热物102进行感应加热的感应加热烹调器。
能够通过以下方式容易地实现本实施方式的结构:使用晶化玻璃作为顶板104,使用逆变器作为高频功率供给部402,使用在顶板104的下表面通过涂覆或粘接等方式形成的导电体作为电极106,使用将电极106呈现出的静电电容转换为电压的电路作为静电电容检测部107,使用微型计算机作为控制报知时间调整部130和控制部109,使用LED作为报知部140。
形成在顶板104的下表面的电极106与顶板104上的导电体一起形成电容器。由于通常的状态是在顶板104上不存在任何物体,因此空气起到电介质的作用。在顶板104上存在被加热物102、使用者的手指、液体、被烹调物101等其他物体时,各自的相对介电常数不同,因此,由电极106构成的电容器的静电电容发生变化。静电电容检测部107将由电极106得到的静电电容依次转换为电压,并向控制报知时间调整部130输出检测到的电压值。
控制报知时间调整部130根据由静电电容检测部107检测到的电压值,判断是否发生了沸溢。即,图13的控制报知时间调整部130与图1和图4等所示的、判断是否发生了沸溢的沸溢检测部108等同。另外,本实施方式的控制报知时间调整部130在假定为发生了沸溢时,经由控制部109停止加热线圈401的加热或减小加热量,之后,当可靠地判断为发生了沸溢时,经由报知部140向使用者报知发生了沸溢。
2.2加热烹调器的动作
对如上构成的本实施方式的加热烹调器的动作进行说明。
图14示出了沸溢检测的整体动作。当使用者将被烹调物101放入到被加热物102中并指示开始加热时,控制部109使高频功率供给部402工作,从而对加热线圈401接入高频功率。此时,控制部109将表示处于沸溢物报知时间调整中的“报知时间调整中标志”设定为False(伪)(S1401)。控制报知时间调整部130取得由静电电容检测部107检测到的电极106的静电电容的检测值,在作为沸溢检测用变量的“上次检测值”中代入加热开始时的静电电容检测值(S1402)。之后,控制部109确认是否经过了预定时间(例如0.2秒)(S1403),并每隔预定时间执行沸溢检测处理(S1404)。
图15示出了沸溢检测处理(S1404)的详细情况。图16(a)和(b)分别示出了静电电容检测部107所检测的电极106的静电电容变化。图16(a)示出了发生沸溢时的静电电容检测值(电压值)的变化。如图16(a)所示,当发生了沸溢时,静电电容的检测值下降。另一方面,图16(b)示出了因沸溢以外的因素引起的静电电容检测值的一时性变化。具体而言,在图16(b)中,示出了使用抹布等擦拭打扫顶板104时的静电电容的检测值(电压值)的变化。在进行擦拭打扫的期间,静电电容的检测值反复增减。在本实施方式中,判断静电电容的检测值变化是否是由沸溢引起的,进而执行沸溢时的处理。
在图15中,当开始沸溢检测处理时,静电电容检测部107检测电极106的静电电容。控制报知时间调整部130在作为沸溢检测用变量的“本次检测值”中代入由静电电容检测部107检测到的静电电容的检测值(S1501)。控制报知时间调整部130确认报知时间调整中标志是否为True(真)(S1502)。由于在图14的步骤S1401中将报知时间调整中标志设定为False(伪),因此,在第一次的沸溢检测的情况下,进入步骤S1508。此时,控制报知时间调整部130确认是否新检测到图16(a)所示的沸溢反应(S1508~S1511)。另一方面,由于在图15的步骤S1509中将报知时间调整中标志设定为True(真),因此,在第二次的沸溢检测的情况下,进入步骤S1503。此时,判断第一次检测到的静电电容的检测值变化是否真的是由沸溢引起的。即,确认是维持了图16(a)所示的沸溢反应,还是因图16(b)所示的擦拭打扫等引起的一时性反应(S1503~S1507)。
具体而言,在报知时间调整中标志为False(伪)的情况下(S1502为“否”),控制报知时间调整部130判断为未处于调整中。即,判断为是第一次的沸溢检测。此时,控制报知时间调整部130将电极106的静电电容的“上次检测值”与“本次检测值”之差和预定值(例如电压最大变化量的1/3)进行比较,由此判断是否发生了沸溢(S1508)。在未检测到沸溢的情况下结束检测处理。在检测到沸溢的情况下,控制报知时间调整部130通过控制部190将当前加热量变更为加热量调整功率(停止或500W左右的温度维持用功率)(S1509)。控制报知时间调整部130为了之后确认静电电容的变化是否真的是由沸溢引起的,通过控制部109将报知时间调整中标志设定为True(真),并且将用于测定确认用时间的“时间计数器”设定为0。之后,报知时间调整部130开始报知时间调整处理。此处,作为用于判断沸溢持续的参照数据,报知时间调整部130保存作为沸溢检测前的静电电容检测值的“上次检测值”,当作“参照检测值”(S1510)。并且,将发生了图16(b)所示的一时性反应的情况下恢复加热量时所需的“当前加热功率”保存到表示恢复用功率的“原加热功率”的变量中(S1511),结束图15的处理。之后,每经过预定时间(图14的S1403),进行沸溢检测处理(S1404)。即,加热烹调器在经过预定时间后,再次执行图15所示的从步骤S1501开始的处理。此时,由于在步骤S1509中已将报知时间调整中标志设定为True(真),因此从步骤S1502进入步骤S1503。
在报知时间调整中标志为True(真)的情况下(S1502为“是”),控制报知时间调整部130判断为处于调整中。即,判断为已进行了一次沸溢检测而处于一时调整了加热功率的状态。此时,控制报知时间调整部130将电极106的静电电容的“参照检测值”与“本次检测值”之差和预定值(例如电压最大变化量的1/3)进行比较,判断沸溢反应是否持续(S1503)。
如果电极106的静电电容的“参照检测值”与“本次检测值”之差未达到预定值(S1503为“否”),则控制报知时间调整部130判断为静电电容的变化不是由沸溢引起的(例如是由图16(b)所示的擦拭打扫引起的),通过控制部109将当前加热量恢复为“原加热功率”的值(S1507)。进而,控制报知时间调整部130通过控制部109将报知时间调整中标志设定为False(伪),并将时间计数器设定为0。由此,确定静电电容的变化是一时性反应,结束报知时间的调整。
另一方面,如果电极106的静电电容的“参照检测值”与“本次检测值”之差大于预定值(S1503为“是”),则控制报知时间调整部130判断为静电电容的变化是由沸溢引起的。此时,控制报知时间调整部130使进行沸溢持续时间的计数的“时间计数器”递增(S1504)。控制报知时间调整部130根据时间计数器是否超过了预定次数,来判断沸溢反应的持续时间是否持续了预定时间(例如5秒)(S1505)。如果沸溢反应的持续时间比预定时间长,则确定发生了沸溢。控制报知时间调整部130经由报知部140向使用者报知发生了沸溢,并继续加热量调整功率状态(停止或500W左右的温度维持用功率)(S1506)。如果沸溢反应的持续时间比预定时间短,则暂时结束处理。之后,每经过预定时间(例如0.2秒)(图14的S1403),进行沸溢检测处理(S1404)。即,在经过预定时间(例如0.2秒)后,再次执行图15所示的从步骤S1501开始的处理,在沸溢反应的持续时间经过了预定时间(例如5秒)的时刻,执行沸溢的报知。
2.3总结
由于感应加热烹调器不使用火,因此使用者大多将顶板104的上部用作烹调台的一部分。此外,由于没有火焰,因此,有时即使在加热中,使用者也会用抹布等擦拭打扫顶板104的上部。在作为烹调台的顶板104上移动食材/餐具/烹调器具、或者用抹布进行擦拭打扫时,会观测到电极106中的静电电容变化。因此,在单纯观测电极的静电电容的变化而判断为发生了沸溢并进行处理时,会频繁进行非使用者所愿的加热量控制。但是,根据本实施方式的加热烹调器,控制报知时间调整部130在电极106的静电电容发生了变化时,暂时停止或减小加热。即,执行在发生了被烹调物101的沸溢时用于防止沸溢扩大的加热量控制。之后,控制报知时间调整部130确认电极106的静电电容的变化是否真的是由沸溢引起的,由此,进行向使用者的报知或加热力的恢复。因此,能够准确地进行沸溢检测,能够实现具有实用性高的沸溢检测功能的加热烹调器。
另外,在本实施方式中,在沸溢反应未持续的情况下,立即恢复加热功率(S1507)。但是,也可以在步骤S1503之后,在判断是否经过了预定时间后恢复加热功率。此外,也可以根据预定时间内的静电电容的检测值平均值是否为预定值以上来恢复加热功率。
2.4变形例
另外,本发明的加热烹调器不限于上述实施方式2,也可以是以下所示的结构。
(变形例1)
如图17所示,也可以进一步具有决定进行沸溢判断时的静电电容变化的检测阈值的阈值决定部1701。阈值决定部1701可使用微型计算机容易地实现。虽然基本动作与上述实施方式2相同,但是在变形例1中,使用与状况相应的阈值,作为图15的步骤S1503和S1508中使用的预定值。具体而言,根据使用者指示了加热开始时在电极106的上方是否载置了作为被加热物102的锅来决定预定值的值。即,根据加热开始时的电极106的静电电容的值,决定在步骤S1503和S1508中进行沸溢检测时使用的预定值的值。
图18(a)示出了未在电极106的上方载置被加热物102时的静电电容的检测值(电压值),图18(b)示出了在电极106的上方载置了被加热物102时的静电电容的检测值(电压值)。如图18(a)和(b)所示,在电极106的上方载置了被加热物102时,电极106的静电电容比未在电极106的上方载置被加热物102时的静电电容的值小,因此,发生沸溢前后的检测值的变化变小(V2<V1)。在电极106的上方存在被加热物102时,静电电容检测部107检测的静电电容检测值具有与锅的材质和形状对应的值。阈值决定部1701始终监视未载置被加热物102时的检测值(相当于静电电容检测输出的最大值)与当前检测值的差异。阈值决定部1701具有如下功能:根据已由被加热物102引起了某种程度的静电电容变化的状态(例如,静电电容降低了预定量以上的状态)而提供用于进行沸溢判断的阈值。
当加热开始时,控制报知时间调整部130对阈值决定部1701进行询问,请求在检测沸溢物时所使用的阈值。阈值决定部1701通常(在电极106的上方未载置被加热物102时)交付电压最大变化量的1/3作为阈值。另一方面,在加热开始时产生了图18(b)所示的初始静电电容变化的情况下,根据预定的计算式决定检测阈值(即,图15的步骤S1503和S1508中使用的预定值),并交付给控制报知时间调整部130。预定的计算式例如为“(电压最大变化量)-((无锅时的输出)-(有锅时的输出))×1/3”。控制报知时间调整部130利用这里得到的阈值,以与实施方式2同样的动作进行沸溢检测动作。
如上所述,在电极106上载置了被加热物102、且从加热开始时起发生了一定程度的静电电容变化时,阈值决定部1701将用于检测沸溢的静电电容变化的阈值设定为比电极106的上方不存在被加热物102时小。因此,能够与被加热物102的载置状况无关地确保沸溢检测灵敏度。
(变形例2)
在上述实施方式2中使用了1个电极106,但是也可以如图19所示使用多个电极106a、106b。例如,加热烹调器也可以具有如下的电极106:该电极106包含配置在被加热物102的附近的电极106a以及配置在被加热物102的远处的电极106b。此时,能够使用多个电极106a、106b进行沸溢检测。还能够进行与被加热物102的载置状态、大小以及被烹调物101的溢出量对应的加热量控制。例如,在仅电极106a发生了静电电容变化而电极106b未发生静电电容变化时,可将被烹调物101从被加热物102中沸溢的量判断为仅被加热物102附近的很少的量。因此,在图15的S1509中调整加热量时,控制报知时间调整部130将调整量减小为比电极106a和电极106b两者均发生了静电电容变化时进行的加热量调整的调整量小。例如,在电极106a和电极106b两者均发生了静电电容变化时将加热量变更为500W,在仅电极106a发生了静电电容变化时将加热量设定为750W。通过这样地进行考虑了电极106和被加热物102的位置的沸溢检测处理,能够仅减小必要量的加热量,其中,加热量的减小涉及烹调时间的延长。
并且,在将多个电极106分别配置于覆盖到尺寸较大的被加热物102的整个区域的位置处的情况下,当从加热开始时所有电极106的静电电容均发生了变化时,能够判断出所载置的被加热物102是较大的锅。例如,当加热开始时的所有电极106的静电电容均与未载置锅时的值偏离预定量以上时,认为在顶板104上载置了覆盖所有电极106的较大的被加热物102。在作为被加热物102的锅大范围存在于电极106上方的情况下,不会产生打扫或烹调器具等的影响,因此,不会弄错这些状况和判断。此外,在该状态下发生了沸溢的情况下,沸溢的被烹调物101会逐渐通过被加热至高温的被加热物102与顶板104之间的狭窄间隙,到达电极106。因此,在电极106中确认到静电电容变化的反应时,控制报知时间调整部130立即执行加热停止和报知,使得沸溢的被烹调物102不会被烤焦而附着在顶板104上。通过这样的动作,即使在对尺寸较大的被加热物102进行加热的情况下,也不会受到打扫和烹调物的影响,能够应对沸溢的被烹调物101到达电极106的上部花费时间的状况。
此外,在多个电极106中存在一个以上的从加热开始时起已发生了静电电容变化的电极、且该从加热开始时起已发生了静电电容变化的电极106进一步产生了变化量的情况下,沸溢的被烹调物101会逐渐通过被加热至高温的被加热物102与顶板104之间的狭窄间隙,到达电极106。因此,优选的是,从加热开始时起在电极106中确认到静电电容变化的反应时,控制报知时间调整部130立即执行加热停止和报知,使得沸溢的被烹调物101不会被烤焦而附着到顶板104上。在加热开始时未发生静电电容变化的电极106发生了静电电容变化时,可以利用加热量的调整(例如降低功率至500W)进行应对。可以通过这样的方式判断为被烹调物101溢到了在电极106的上方存在被加热物102的部分,从而执行用于防止烤焦附着的加热停止和加热量控制实施报知。
如上所述,通过使用多个电极106的电容变化进行各种判断,能够进行与被加热物102的载置状态、大小以及被烹调物的沸溢量对应的加热量控制。
(变形例3)
使用图20对加热烹调器设置了多个加热线圈401的情况进行说明。此时,当设置于多个加热线圈(在图20中为两个)401之间的电极106的静电电容发生了变化时、即发生了沸溢时,停止所有加热线圈401的加热。在发生了沸溢的情况下,有时从一个被加热物102沸溢出的被烹调物101会在顶板104上流动而进入到另一个被加热物102的下方。此时,在另一个加热线圈401也在执行加热的情况下,有时进入到另一个被加热物102下方的被烹调物101会引起烤焦附着。因此,控制报知时间调整部130在检测到发生了沸溢时,停止所有加热线圈401的加热。如上所述,通过对多个加热线圈401全部应用加热量控制,能够可靠地应对沸溢。
(变形例4)
使用图21来说明加热烹调器具有确认进行烹调的使用者的存在的人体检测部2101的情况。例如,可使用红外线传感器作为人体检测部2101,来容易地实现人体检测部2101的结构。人体检测部2101确认加热中是否存在使用者。加热烹调器根据是否存在使用者而改变沸溢检测时的动作。
具体而言,人体检测部2101始终检测在加热烹调器前方是否存在使用者。控制报知时间调整部130在图15的步骤S1503和步骤S1508中进行沸溢判断时,向人体检测部2101询问在加热烹调器前方是否存在使用者。在判明在加热烹调器前方始终存在使用者时,控制报知时间调整部130禁止沸溢判断。即,不执行图15所示的处理。另一方面,控制报知时间调整部130在从人体检测部2101检测到使用者的反应变化较大、使用者到处活动的情况下,使用者可能并未注意被烹调物101,因此判断为在加热烹调器前方不是始终存在使用者,从而执行图15所示的沸溢判断。
如上所述,在使用者处于加热烹调器附近的情况下,委托使用者进行判断,因此不进行沸溢判断,而在加热烹调器附近不存在使用者的情况下执行沸溢判断。另外,在使用者处于加热烹调器附近的情况下,可以完全不执行沸溢判断(即,不改变加热量),也可以在判断为发生了沸溢时降低加热量。由此,由于在使用者处于加热烹调器附近的情况下能够委托使用者进行判断,因此可以不停止加热。另一方面,在加热烹调器前方不存在使用者的情况下不能由使用者进行停止,因此,优选在发生了沸溢时停止加热(S1509)。或者,将加热量减小为比未发生沸溢时小。
另外,作为基本设定项目,可以由使用者预先设定在检测到人体时是否禁止沸溢的判断。由此,能够进行与使用者的意愿相应的动作。
(变形例5)
如图22所示,加热烹调器也可以进一步具有检测锅等被加热物102发生了移动的情况的被加热物移动检测部2201。作为被加热物移动检测部2201,可使用观测在加热线圈401中流过的电流的变化的电流传感器而容易地实现其结构。此时,加热烹调器根据是否移动了被加热物102而改变沸溢检测时的动作。
在从被加热物102未被载置在电极106上方的状态转变为被载置到电极106上方的状态的情况下,电极106的静电电容发生变化。该静电电容根据被加热物102的材质和状态而发生较大的变化。因此,控制报知时间调整部130可能会误判断为发生了沸溢。为了防止该误判断,控制报知时间调整部130在进行图15的步骤S1503和步骤S1508的沸溢检测的判断之前,向被加热物移动检测部2201询问是否存在被加热物102的移动。当由于使用者的烹调作业等原因而改变了在加热线圈401上方的被加热物102的位置时,加热线圈401与被加热物102的磁耦合发生变化,因此,加热线圈401中流过的电流发生变化。被加热物移动检测部2201捕捉该电流变化,将有无电流的变化传递给控制报知时间调整部130。在加热线圈401的电流发生了变化的情况下,控制报知时间调整部130判断为被加热物102发生了移动,不进行图15的步骤S1503和步骤S1508的沸溢检测的判断。由此,在电极106的静电电容因被加热物102的移动而发生了变化时,能够防止误判断为发生了沸溢。另外,在检测到被加热物102的位置发生了变化的情况下,即,当从被加热物102未被载置在电极106上方的状态转变为被载置到电极106上方的状态时,控制部109控制高频功率供给部402恢复到使用者所指示的功率。
如上所述,具有检测被加热物102的移动的被加热物移动检测部2201,在被加热物102发生了移动的情况下,控制报知时间调整部130不执行沸溢判断。由此,在沸溢检测中,能够排除由于锅等被加热物102的移动而产生的静电电容变化等明显的干扰。
(变形例6)
如图23所示,加热烹调器也可以进一步具有检测锅等被加热物102的温度的温度检测部2301。作为温度检测部2301,可使用观测温度变化的热敏电阻容易地实现其结构。此时,根据温度检测部2301呈现出的被加热物102的温度,改变沸溢检测时的动作。
沸溢是由于沸腾现象中产生的泡沫增大而产生的。因此,在用加热线圈401加热中的被加热物102的温度低于水的沸点时,不会发生被烹调物101从被加热物102中沸溢出的现象。即,在被加热物102的温度低于水的沸点时电极106的静电电容发生了变化的情况下,可判断为该静电电容的变化不是由沸溢引起的。因此,控制报知时间调整部130在即将进行图15的步骤S1503和步骤S1508的沸溢检测的判断之前,从温度检测部2301取得被加热物102的温度。在所取得的被加热物102的温度低于水的沸点的情况下,控制报知时间调整部130不执行图15的步骤S1503和步骤S1508的沸溢检测的判断。即,不执行图15所示的沸溢时的处理。
如上所述,具有检测被加热物102的温度的温度检测部2301,在被加热物102的温度低于水的沸点的情况下,不执行控制报知时间调整部130的沸溢检测,由此,能够将不可能发生沸溢时产生的静电电容的变化判断为干扰。因此,不会误进行沸溢时的处理。
如上所述,实施方式2和各变形例的加热烹调器在顶板104下方配置有电极106,控制报知时间调整部130根据静电电容检测部107检测的电极106的静电电容值来捕捉顶板104上产生的任何状态变化。并且,控制报知时间调整部130在假定为发生了被烹调物101的沸溢的情况下,暂时执行用于防止沸溢物扩大的加热量控制,之后,确定静电电容的变化是否是由沸溢引起的,由此,向使用者进行报知或恢复到原来的加热量。因此,在使用者在还被用作烹调台的顶板104上移动食材/餐具/烹调器具、或用抹布进行擦拭打扫时,能够防止误判断为发生了沸溢而进行沸溢时的处理。由此,能够提供具有实用性高的沸溢检测功能的加热烹调器。另外,沸溢检测动作还可以应用于基于气体燃烧的加热烹调器,其中,该基于气体燃烧的加热烹调器采用了玻璃顶板且进行了平面化,容易进行擦拭打扫,而且在能够避开火焰的情况下,也可用作烹调台。
可以对上述实施方式1、实施方式2和各种变形例进行任意的组合。
产业上的可利用性
本发明的加热烹调器具有能够实现实用性高的沸溢检测功能的效果,对感应加热烹调器和气体烹调器等各种加热烹调器是有用的。
标号说明
101:被烹调物
102:被加热物
103:基准电位
104:顶板
105:加热部
106:电极
107:静电电容检测部
108:沸溢检测部
109:控制部
130:控制报知时间调整部
140:报知部
401:加热线圈
402:高频功率供给部
601:滤波器
701:沸溢物接触状态检测部
1001:沸溢物接触状态确认部
1701:阈值决定部
2101:人体检测部
2201:被加热物移动检测部
2301:温度检测部
Claims (21)
1.一种加热烹调器,该加热烹调器具有:
顶板,其与基准电位连接;
加热部,其对载置在所述顶板上的被加热物进行加热;
配置于所述顶板的下方的至少一个电极;
静电电容检测部,其对所述电极的静电电容进行检测;
沸溢检测部,其根据由所述静电电容检测部检测到的所述电极的静电电容的值,检测所述被加热物内的被烹调物是否沸溢到所述顶板上;以及
控制部,其根据所述沸溢检测部的沸溢检测结果,对所述加热部的加热动作进行控制,
所述静电电容检测部利用如下特性来检测所述电极的静电电容的变化,所述特性是:所述被烹调物沸溢到与所述基准电位连接的所述顶板上,所述被烹调物所含有的水分作为电介质发挥作用,随着所述被烹调物的沸溢量的增加,所述电极与所述基准电位之间因电容耦合形成的连接进一步增强。
2.根据权利要求1所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有金属部件,该金属部件被设置在所述顶板的下方且位于所述电极附近。
3.根据权利要求2所述的加热烹调器,其中,
所述加热部包含:
加热线圈,其接受高频功率的供给而对所述被加热物进行感应加热;以及
高频功率供给部,其向所述加热线圈提供所述高频功率。
4.根据权利要求3所述的加热烹调器,其中,
所述金属部件是所述加热线圈中使用的铜绕组。
5.根据权利要求4所述的加热烹调器,其中,
所述电极的形状是位于与所述加热线圈大致同心的圆上的圆弧状。
6.根据权利要求3所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有滤波器,该滤波器去除叠加在所述静电电容检测部检测到的所述电极的静电电容的变化上的感应加热频率成分。
7.根据权利要求3所述的加热烹调器,其中,
所述沸溢检测部观测由于所述电极与所述加热线圈之间的电容耦合所引起的感应加热的影响而产生的感应加热频率成分,进行沸溢判断。
8.根据权利要求1所述的加热烹调器,其中,
所述电极被印刷在所述顶板上。
9.根据权利要求1所述的加热烹调器,其中,
所述静电电容检测部利用分压电路来观测因所述电极的静电电容增加引起的阻抗变化。
10.根据权利要求3所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有沸溢物接触状态检测部,该沸溢物接触状态检测部通过检测以下情况来捕捉从所述被加热物直接传递的感应加热基点的电场变化,所述情况是:所述被加热物隔着与所述被加热物物理接触的沸溢物而与所述电极发生电容耦合,使所述电极的静电电容增加,
所述沸溢检测部根据所述静电电容检测部的检测结果和所述沸溢物接触状态检测部的检测结果检测所述被烹调物的沸溢。
11.根据权利要求10所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有沸溢物接触状态确认部,该沸溢物接触状态确认部通过所述控制部执行加热控制,该加热控制用于确认所述沸溢物接触状态检测部检测到的所述电极的静电电容的增加是否是由于所述电极与所述被加热物隔着所述被烹调物的沸溢物发生了电容耦合引起的。
12.根据权利要求11所述的加热烹调器,其中,
所述加热控制是:当所述沸溢物接触状态检测部检测到所述电极的静电电容增加时,使所述加热线圈的加热动作停止预定时间,在经过了预定时间后,使所述加热线圈以比加热动作停止前小的加热功率工作。
13.根据权利要求3所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有报知部,该报知部向使用者报知发生了沸溢,
所述沸溢检测部是执行沸溢检测处理的控制报知时间调整部,所述沸溢检测处理包括以下动作:当判断为发生了沸溢时,通过所述控制部控制所述加热线圈的加热量;对截止于所述报知部向使用者报知发生了沸溢为止的时间进行调整。
14.根据权利要求13所述的加热烹调器,其中,
所述控制报知时间调整部将所述静电电容检测部的检测值与预定阈值进行比较,检测所述被烹调物的沸溢,
该加热烹调器还具有阈值决定部,该阈值决定部根据加热开始时的所述电极的静电电容的值,决定所述预定阈值。
15.根据权利要求13所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器具有多个所述电极,
所述控制报知时间调整部根据所述多个电极的静电电容的值,执行所述沸溢检测处理。
16.根据权利要求15所述的加热烹调器,其中,
在加热开始时,在所有的所述多个电极中静电电容都发生了变化时,所述控制报知时间调整部同时进行所述加热部的加热停止和所述报知部的报知。
17.根据权利要求15所述的加热烹调器,其中,
在加热开始时,在所述多个电极中的至少一个电极中静电电容发生了变化时,所述控制报知时间调整部同时进行所述加热部的加热停止和所述报知部的报知。
18.根据权利要求13所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器具有多个所述加热线圈,
所述控制报知时间调整部在检测到所述被烹调物的沸溢的情况下,控制所有的所述加热线圈的加热量。
19.根据权利要求13所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有检测是否有人存在的人体检测部,
所述控制报知时间调整部根据所述人体检测部的检测结果,执行所述沸溢检测处理。
20.根据权利要求13所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有检测所述被加热物是否发生了移动的被加热物移动检测部,
当所述被加热物移动检测部检测到所述被加热物发生了移动时,所述控制报知时间调整部禁止执行所述沸溢检测处理。
21.根据权利要求13所述的加热烹调器,其中,
该加热烹调器还具有检测所述被加热物的温度的温度检测部,
当所述温度检测部检测到的所述被加热物的温度低于水的沸点时,所述控制报知时间调整部禁止执行所述沸溢检测处理。
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