JP2005158327A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Abstract

【課題】電気式ヒータから放射される赤外線を防止して、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出すること。
【解決手段】調理容器21a・21bを載置するトッププレート22と、前記調理容器21aを加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル23と、前記トッププレート22を介して調理容器21aの温度を検出する赤外線センサ24と、前記赤外線センサ24の温度情報により前記加熱コイル23の高周波電流を制御して加熱電力を制御する誘導誘導加熱制御手段25と、前記赤外線センサ24の近傍に位置しかつ調理容器21bを加熱する赤外線を放射する電気式ヒータ26と、前記誘導加熱手段25と電気式ヒータ26との加熱または停止を操作する操作手段27とを備えて、前記操作手段27が前記赤外線センサ24の温度情報に基づき加熱している場合は、電気式ヒータ26の加熱操作を無効とするものである。
【選択図】図1

Description

本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器に関するものである。
従来、この種の誘導加熱調理器は、調理容器の側面に赤外線センサを設けて、調理容器の側面温度検出して加熱量を制御しているものである(例えば、特許文献1参照)。
図5は、特許文献1に記載された従来の誘導加熱調理器を示すものである。図5に示すように、調理容器1が載置されるトッププレート2と、このトッププレート2の下方に配設された加熱コイル3と、前記調理容器1の側面に対向して配置した赤外線センサ4と、加熱をオンまたはオフを操作する操作手段5と、前記加熱コイル3に高周波電流を流して調理容器1を誘導加熱する制御回路6と、インバータ特性により調理容器1の材質を特定する負荷検知手段7と、前記赤外線センサ4の温度信号と負荷検知手段7の信号により調理容器1の放射率を補正するデータベース8とを備えている。操作部5の電源または操作のスイッチが押されて加熱が開始されると、制御手段6からの信号により加熱コイル3から高周波磁界が発生される。この高周波磁界によって調理容器1が加熱され温度が上昇する。前記負荷検知手段7は、インバータ特性情報により調理容器1が鉄系の鍋かまたは非磁性のステンレス製鍋か、あるいは加熱できない鍋かを検知している。調理容器1の放射率は、鉄系では0.8と高く、また非磁性ステンレス製では0.1と低いため、前記赤外線センサの温度値に誤差が生じている。この誤差を無くすためにデータベース8を用いて、前記調理容器1の放射率を補正している点が特徴である。この文献で開示された技術では、負荷検知手段7により調理容器1の放射率を求めて、赤外線センサ4の温度を補正して調理容器1の温度を検出しているものである。
また、調理用の下面に赤外線センサを設けて、調理容器の底面温度を検出して加熱量を制御しているものがある(例えば、特許文献2参照)。
この誘導加熱調理器は、互いに異なる波長域の赤外線強度を検出する赤外線センサを備えて、異なる波長域の赤外線強度から調理容器の放射率を求めて調理容器の温度を検出するようにしているものである。
特開2003−264055号公報 特開2003−109736号公報
しかしながら、前記従来の構成では、誘導加熱以外にラジェントヒータなどの電気式ヒータが組み合わされた調理器では、電気式ヒータから放射される光エネルギーが、赤外線センサに入光される。そのため、調理容器以外の光エネルギーを検出するため、赤外線センサの検出温度に誤差が生じるという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導加熱中は電気式ヒータの操作を無効として、電気式ヒータを通電しないため電気式ヒータから放射される光エネルギーを無くし、誘導加熱の調理容器の温度が安定に検出できるようにした誘導加熱調理器を提供することを目的としている。
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、調理物を加熱する調理容器と、前記調理容器を載置するトッププレートと、前記調理器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの温度情報により前記加熱コイルの高周波電流を制御して加熱電力を制御する誘導加熱制御手段と、前記調理容器を加熱する電気式ヒータと、前記誘導加熱制御手段と電気式ヒータの加熱または停止を操作する操作手段とを設けたものである。
これによって、操作手段が誘導加熱制御手段の加熱中は、電気式ヒータの加熱操作を無効とするようにしている。
本発明の誘導加熱調理器は、誘導加熱中に電気式ヒータから放射される光エネルギーの影響をなくして、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出できる。
第1の発明は、調理物を加熱する調理容器と、前記調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの温度情報により前記加熱コイルの高周波電流を制御して加熱電力を制御する誘導加熱制御手段と、前記赤外線センサの近傍に位置しかつ赤外線を放射する電気式ヒータと、前記誘導加熱制御手段と電気式ヒータの加熱または停止を操作する操作手段とを設けることにより、前記赤外線センサの温度情報に基づき加熱している場合は、電気式ヒータの加熱操作を無効とするようにして、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出することができる。
第2の発明は、特に、第1の発明の操作手段は、電気式ヒータで加熱中は誘導加熱制御手段の加熱操作を無効とするようにして、電気式ヒータから放射される光エネルギーで赤外線センサが温度検知誤差が生じることを防止することができる。
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の操作手段は、赤外線センサの温度情報により調理容器の加熱量を制御して自動調理する自動調理手段とを備えて、自動調理中は電気式ヒータの加熱操作を無効とするようにして、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出して、自動調理することができる。
第4の発明は、特に、第2〜3のいずれか1つの発明の操作手段は、電気式ヒータで加熱中は自動調理の加熱操作を無効とするようにして、電気式ヒータから放射される光エネルギーで赤外線センサの検出に温度検知誤差が生じることを防止することができる。
第5の発明は、特に、第2〜4のいずれか1つの発明の誘導加熱制御手段は、電気式ヒータが通電している場合は赤外線センサの情報を無効とするようにして、誘導加熱と電気式ヒータが共に加熱調理された場合でも、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出することができる。
第6の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明の誘導加熱制御手段は、電気式ヒータが通電を停止してから設定時間内は赤外線センサの情報を無効とするようにして、誘導加熱と電気式ヒータが共に加熱調理された場合でも、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出することができる。
第7の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明の操作手段は、加熱操作を無効とした場合に音或いは表示で報知する操作無効報知手段とを設けることにより、加熱操作の無効を使用者に報知することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における誘導加熱調理器の断面図を示すものである。
図1において、調理物を加熱する調理容器21a・21bと、前記調理容器21a・21bを載置するトッププレート22と、前記調理容器21aを加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル23と、前記トッププレート22を介して調理容器21aの温度を検出するフォトダイオードからなる赤外線センサ24と、前記赤外線センサ24の温度情報により前記加熱コイル23の高周波電流を制御して加熱電力を制御する誘導誘導加熱制御手段25と、前記赤外線センサ24の近傍に位置しかつ前記調理容器21bを加熱するラジェントヒータからなる赤外線を放射する電気式ヒータ26と、前記誘導加熱手段25と電気式ヒータ26の加熱または停止を操作する操作手段27とを備えている。前記操作手段27は、赤外線センサ24の温度情報に基づき加熱している場合は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とするようにしている。
トッププレート22は、リシア系セラミック材料で形成している。このトッププレート22の赤外線の透過率は、2.5μm以下の波長は良く透過し、2.5μm〜4μm以下の波長は数十%透過する。また、4μm以上はほとんど透過しないものである。
また赤外線センサ24は、InGaAs(インジウムガリウムヒ素)のフォトダイオードからなり、受光感度波長は略0.7μm〜略2.7μmである。
なお、赤外線センサ24は、フォトダイオードを用いているが、PINフォトダイオードやPbS(硫化鉛)やPbSe(セレン化鉛)若しくはGe(ゲルマニウム)でも同様な動作ができるものである。また、赤外線センサ24は、サーモパイルや焦電型素子などの熱型赤外線検出素子を用いても良く、トッププレートに赤外線が透過する透過窓を用いても同様な効果が得られるものである。
さらに、前記赤外線センサ24は、トッププレート22の調理容器21aの載置部の中心部に設けているが、調理容器21aの温度が検出できればよく、本実施例の構成に限られるものではない。また、前記赤外線センサ24を複数個設けて、調理容器21aの温度を検出できる構成にして、調理容器21aの温度分布を検出してより高精度に調理容器21aの温度が制御できるものである。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
まず、図示していない電源を投入し、操作手段27のスイッチで加熱が開始されると、誘導加熱制御手段25が加熱コイル23に高周波電流を供給する。加熱コイル23に高周波電流が供給されると、加熱コイル23から誘導磁界が発せられ、トッププレート22に載置された調理容器21aが誘導加熱される。この誘導加熱によって調理容器21aの温度が上昇し、調理容器21a内の被加熱物が調理される。このとき、誘導加熱制御手段25は、赤外線センサ24からの温度情報によって、被加熱物の調理の進行状態を把握でき、調理の進行状態に応じて加熱コイル23に供給する電力を調整するものである。こうして、調理容器21a内の被調理物は調理されるものである。
赤外線センサ24は、フォトダイオードからなる赤外線センサで構成し、調理容器21aの底面から放射される熱エネルギーをトッププレート22を透過させて検出している。前記赤外線センサ24は、前記熱エネルギーである光量を電流または電圧に変化して調理容器21の温度を算出している。このように、赤外線センサ24は調理容器21aの底面を非接触に検知して、調理容器21aの温度を演算して求めているため、応答性が速く調理容器21aの温度を正確に検知することができるものである。このため、誘導誘導加熱制御手段25の加熱コイル23に対する電力制御も、調理容器21aの温度変化に即応したものとなっている。
前記赤外線センサ24の受光感度は、前記トッププレート22の透過率とが重なっており、調理容器21から放射される光エネルギーを検出して調理容器21の底面温度が検出できるものである。
電気式ヒータ26は、ラジェントヒータからなるヒータ線が赤熱して、この輻射熱で調理容器21bを加熱調理するものである。この輻射熱は、赤熱したヒータから赤外線が放射され、調理容器21bに放射される以外に、トッププレート22の間で反射を繰り返してして伝達され、赤外線センサ24の検出範囲に入射される。この入射される赤外線によって、赤外線センサ24は、調理容器21aの温度以外の赤外線を検出するため、調理容器21aの温度検出に誤差が生じるものである。
つまり、誘導加熱中に電気式ヒータ26の加熱操作を無効として、電気式ヒータ26を通電しないことで、赤外線センサ24が調理容器21aの温度を正確に検出できる。
なお、電気式ヒータ26は、シーズヒータでも同様に赤熱したヒータから赤外線が放射されることは同じであり、赤外線センサ24の近傍にあるヒータなどの発熱体がある場合に効果が得られる。
以上のように本実施の形態においては、誘導加熱中は、操作手段27が使用者による電気式ヒータ26の加熱操作のスイッチ入力を受け付けないようにし、誘導加熱中は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行えるようにするものである。また、電気式ヒータ26の加熱操作の無効は、誘導加熱中は、操作手段27が使用者による電気式ヒータ26の加熱操作のスイッチ入力を受け付けは行うが、操作手段27が電気式ヒータ26への通電を停止し加熱しないようにすることで電気式ヒータ26の加熱操作を無効としても良い。そして、誘導加熱中は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行える誘導加熱調理器を実現するものである。
(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態は、実施の形態1との相違点は、操作手段27は、電気式ヒータ26で加熱中は誘導加熱制御手段25の加熱を無効とするようにしている。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
電気式ヒータ26が通電され調理容器21bが加熱されている場合は、電気式ヒータ26のヒータから赤外線が放射されている。この赤外線は、トッププレート22を伝達して、赤外線センサ24に入射する。この入射する赤外線によって、赤外線センサ24は調理容器21aの温度検出に誤差が生じるものである。この赤外線センサ24の温度検出誤差を防止するために、操作手段27が電気式ヒータ26が加熱中は、誘導加熱制御手段25の加熱操作を無効として、誘導加熱しないことで赤外線センサ24の温度検出誤差が生じることが防止できる。
以上のように本実施の形態においては、操作手段27が、電気式ヒータ26が加熱中は使用者による誘導加熱制御手段25の加熱操作のスイッチ入力を受け付けないようにし、加熱操作を無効とすることで、電気式ヒータ26による赤外線センサ24の温度検出誤差を防止できるものである。
(実施の形態3)
図2は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の断面図である。
本発明の第3の実施の形態は、実施の形態1との相違点は、操作手段は、赤外線センサ24の温度情報により調理容器21aの加熱量を制御して自動調理する自動調理手段28とを設けて、自動調理中は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とするようにしている。
自動調理手段28は、調理工程を記憶し赤外線センサ24の温度情報により加熱量を制御して、調理工程を進行させている。この調理工程を自動で進行させることで、湯沸かしや炊飯や煮込み、また揚げ物などの調理が自動で行うことができるものである。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
操作手段27によって自動調理が開始されると、自動調理手段28は調理工程を進行している。自動調理手段28は、赤外線センサ24の温度情報によって、自動調理を進行して、誘導加熱制御手段25が加熱コイル23の高周波電流を制御して加熱電力を制御している。この加熱電力の制御によって調理容器21aを適切な温度に加熱して自動調理を進行している。自動調理中は、赤外線センサ24の温度情報に基づいて調理工程が進行されるものであり、電気式ヒータ26から放射される赤外線によって起こる赤外センサ24の温度検出誤差を防止する必要がある。自動調理中は、電気式ヒータ26の加熱操作を無効とすることで、電気式ヒータ26を通電しないため赤外線センサ24の温度検出誤差を防止している。
なお、自動調理手段27は、前記調理内容としているが、調理内容が組み合わされたものでも良く、本実施の形態に限られるものではない。
以上のように本実施の形態においては、操作手段27によって、自動調理中は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とすることで、電気式ヒータ27による赤外線センサ24の温度検出誤差を防止して、正確に調理容器21aの温度が検出できるものである。
すなわち、誘導加熱中は、操作手段27が使用者による電気式ヒータ26の加熱操作のスイッチ入力を受け付けないようにし、誘導加熱中は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行えるようにするものである。また、電気式ヒータ26の加熱操作の無効は、誘導加熱中は、操作手段27が使用者による電気式ヒータ26の加熱操作のスイッチ入力を受け付けは行うが、操作手段27が電気式ヒータ26への通電を停止し加熱しないようにすることで電気式ヒータ26の加熱操作を無効としても良い。そして、誘導加熱中は電気式ヒータ26の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行える誘導加熱調理器を実現するものである。
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態は、実施の形態1との相違点は、操作手段27は、電気式ヒータ26で加熱中は自動調理の加熱を無効とするようにしている。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
電気式ヒータ26が通電され加熱中は、ヒータから赤外線が放射されている。この赤外線を赤外センサ24が受けて、温度検出誤差が生じる。自動調理は、前記赤外線センサ24の温度情報によって進行するものであり、温度検出に誤差が生じると正しく調理が進行できなくなるものである。電気式ヒータ26が加熱中は、自動調理の加熱操作を無効とすることで、自動調理は行われず不適切な自動調理を防止することができる。
以上のように本実施の形態においては、操作手段27によって、電気式ヒータ26が加熱中は自動調理の加熱を無効とすることで、不適切な温度検出で進行する自動調理を防止することができる。
(実施の形態5)
図3は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の断面図である。
本発明の第5の実施の形態は、実施の形態1との相違点は、誘導加熱制御手段25は、電気式ヒータ26が通電していることを検出するヒータ通電検出手段29を備えて、前記電気式ヒータ26が通電している場合は赤外線センサ24の情報を無効とするようにしている。
電気式ヒータ26は、バイメタルで電気式ヒータ26内のヒータ温度を検出して、所定温度以上であれば通電を停止させ、また所定温度以下であれば通電してヒータ温度を制御している。ヒータ通電検出手段29は、電気式ヒータ26に流れる電流を検出して、ヒータの通電状態を判別している。
なお、ヒータ通電検出手段29は、ヒータに流れる電流によって通電状態を判別しているが、バイメタルなどの温度検出手段の信号によって通電が判別するなどヒータの通電状態が判別できれば良く、本実施例の構成に限られるものではない。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
電気式ヒータ26のヒータが通電されると、ヒータの温度が上昇する。このヒータ温度が高くなることで、放射される赤外線も多くなる。赤外線は、放射される物体の温度に比例して多くなるもので、ヒータの温度が高くなるとヒータから放射される赤外線も多くなり、赤外線センサ24に入光する赤外線も多くなる。このため電気式ヒータ26が通電している場合は、赤外線センサ24の温度情報を無効としている。また、電気式ヒータ26の通電が遮断されている場合は、ヒータの温度は低下して電気式ヒータ26から放射される赤外線も低下する。誘導加熱制御手段25が調理容器21aを加熱すると共に、電気式ヒータ26が調理容器21bを加熱している状態において、ヒータ通電検出手段29によって電気式ヒータ26の通電状態を判別して、赤外線センサ24の温度情報を使用するのかしないのかを切り替えている。このように電気式ヒータ26が通電状態によって赤外線センサ24の温度情報の使用を切り替えることで、調理容器21aの温度検出誤差を低減し、調理容器21aの加熱を継続することができる。
以上のように本実施の形態においては、ヒータ通電検出手段29によって、電気式ヒータ26が通電している場合は赤外線センサ24の情報を無効とすることで、赤外線センサ24の温度検出誤差を低減し、調理容器21aが加熱できるものである。
(実施の形態6)
本発明の第6の実施の形態は、実施の形態1との相違点は、誘導加熱制御手段25は、電気式ヒータ26が通電を停止してから設定時間内は赤外線センサ24の情報を無効とするようにしている。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
電気式ヒータ26は、通電されているとヒータの温度が上昇し、ヒータから赤外線が放射されている。電気式ヒータ26の通電が遮断されると、ヒータの温度が低下する。この時のヒータの温度低下は、ヒータ線やヒータの外周を断熱するヒータ外郭などの熱容量により温度低下に時間がかかるものである。電気式ヒータ26の通電が遮断された直後では、ヒータの温度低下はわずかである。この温度低下の時間を考慮することで、電気式ヒータ26から放射される赤外線の影響を低減している。誘導加熱制御手段25が、電気式ヒータ26の通電が停止してから設定時間内は、赤外線センサ24の温度情報を無効として、赤外線センサ24で調理容器21aの温度が検出できる。
以上のように本実施の形態においては、誘導加熱制御手段25によって、電気式ヒータ26が通電を停止してから設定時間内は赤外線センサ24の情報を無効とするようにして、調理容器21aの温度を検出して加熱調理できる。
(実施の形態7)
図4は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の断面図である。
本発明の第7の実施の形態は、実施の形態1との相違点は、操作手段27は、加熱操作を無効とした場合にブザー音の音或いはLEDや液晶などの表示で操作無効を報知する操作無効報知手段30とを設けて、加熱操作の無効を使用者に報知するようにしている。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
操作無効報知手段30は、加熱操作を無効とした場合に、ブザー音を複数回鳴らして操作の無効を使用者に知らせている。
また、図示していない加熱状態を表示する液晶などの表示部に、加熱操作を無効とした場合に、異常を報知することも考えられる。
このように、加熱操作を無効とした場合に使用者に音或いは表示によって、使用者に加熱操作が無効であることが報知できるものである。使用者は操作無効報知手段によって、操作の無効を認識することができる。
なお、操作無効報知手段30は、ブザー音を複数回鳴らすことで報知しているが、使用者に報知することができれば良く、本実施例の形態に限られるものではない。
以上のように本実施の形態においては、操作手段27が加熱操作を無効とした場合に操作無効報知手段30によって、音或いは表示によって使用者に加熱操作の無効を報知させて、使用勝手を向上させることができる。
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、誘導加熱以外にラジェントヒータなどの電気式ヒータが組み合わされた調理器において、電気式ヒータから放射される赤外線の影響を防止して、赤外線センサで調理容器の温度が安定に検出が可能となるので、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器等の用途にも適用できる。
本発明の実施の形態1、2における誘導加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態3、4における誘導加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態5、6における誘導加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態7における誘導加熱調理器の構成を示す図 従来例の誘導加熱調理器の構成を示す図
符号の説明
21 調理容器
22 トッププレート
23 加熱コイル
24 赤外線センサ
25 誘導加熱制御手段
26 電気式ヒータ
27 操作手段
28 自動調理手段
29 ヒータ通電検出手段
30 操作無効報知手段

Claims (7)

  1. 調理物を加熱する調理容器と、前記調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの温度情報により前記加熱コイルの高周波電流を制御して加熱電力を制御する誘導加熱制御手段と、前記赤外線センサの近傍に位置しかつ赤外線を放射する電気式ヒータと、前記誘導加熱制御手段と電気式ヒータの加熱または停止を操作する操作手段とを備えて、前記操作手段は、前記誘導加熱制御手段が前記赤外線センサの温度情報に基づき加熱動作している場合は、前記電気式ヒータの加熱操作を無効とする誘導加熱調理器。
  2. 操作手段は、電気式ヒータで加熱している場合は誘導加熱制御手段の加熱操作を無効とする請求項1に記載した誘導加熱調理器。
  3. 操作手段は、赤外線センサの温度情報により調理容器の加熱量を制御して自動調理する自動調理手段とを備えて、自動調理中は電気式ヒータの加熱操作を無効とする請求項1または2に記載した誘導加熱調理器。
  4. 操作手段は、電気式ヒータで加熱中は自動調理の加熱操作を無効とする請求項3に記載した誘導加熱調理器。
  5. 誘導加熱制御手段は、電気式ヒータが通電していることを検出するヒータ通電検出手段を備えて、前記電気式ヒータが通電している場合は赤外線センサの情報を無効とする請求項1から4のいずれか1項に記載した誘導加熱調理器。
  6. 誘導加熱制御手段は、電気式ヒータが通電を停止してから設定時間内は赤外線センサの情報を無効とする請求項1から5のいずれか1項に記載した誘導加熱調理器。
  7. 操作手段は、加熱操作を無効とした場合に音或いは表示で報知する操作無効報知手段とを備えた請求項1から4のいずれか1項に記載した誘導加熱調理器。
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