JP2006019068A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】精度よく沸騰検知をするとともにその温度を補正表示することで使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【解決手段】鍋１を加熱する加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ４と、インバータを制御する加熱制御手段９と、鍋１底面からの赤外線を検知する赤外線検出手段５と、赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検出する温度検知手段７と、温度検知手段の出力により検知温度を表示する温度表示手段１１と、温度検知手段の出力に応じて沸騰検知を行い加熱制御手段９へ信号出力する沸騰検知手段８と、沸騰検知した時点の温度から温度表示手段が表示する温度を補正する補正手段１０とを有し、各手段により精度よく沸騰検知を行い、補正手段により表示温度を補正表示することで使い勝手がよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、沸騰検知制御など、鍋の温度情報に基づき自動出力制御ができるようにした誘導加熱調理器に関するものである。

従来、誘導加熱調理器において、鍋の温度に関する情報に応じて加熱出力を制御する際、鍋を載置した天板の下面に当接させたサーミスタなどの感熱（受熱）素子により鍋の温度を測定しているものがある（例えば、特許文献１参照）。また、天板に赤外線透過部を設け鍋からの赤外線を赤外線センサで検知することにより、非接触で鍋の温度を測定するものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００３−３１７９１９号公報 特開２００３−３１７９１８号公報

ところが、通常、誘導加熱調理器に使用される天板の材質は、セラミックであって、低熱伝導率である。したがって、従来のように、サーミスタなどの感熱（受熱）素子による温度測定では、天板の熱応答の遅れにより、検出温度と実際の鍋底温度との間に大きな温度差が発生する。また、赤外線センサによる温度測定では、鍋底温度の変化を検出できても鍋中の水温度検知には課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、精度よく沸騰検知をするとともにその温度を補正表示することで使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

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、天板上の鍋を加熱する加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、インバータを制御する加熱制御手段と、鍋底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検出する温度検知手段と、温度検知手段の出力により検知された温度を表示する温度表示手段と、温度検知手段の出力に応じて沸騰検知を行うとともに加熱制御手段へ信号出力する沸騰検知手段と、沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度から温度表示手段が表示する温度を補正する補正手段とを有するものである。

このように、赤外線検出手段、温度検知手段および沸騰検知手段により精度よく沸騰検知をするとともに、補正手段により表示温度を補正表示することで使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、精度よく沸騰検知をするとともに、表示温度を補正表示して使い勝手のよいものである。

第１の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、前記インバータを制御する加熱制御手段と、前記天板下面に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力により検知された温度を表示する温度表示手段と、前記温度検知手段の出力に応じて沸騰検知を行うとともに前記加熱制御手段へ信号出力する沸騰検知手段と、前記沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度から前記温度表示手段が表示する温度を補正する補正手段とを有する誘導加熱調理器としたことにより、赤外線検出手段、温度検知手段および沸騰検知手段により精度よく沸騰検知をするとともに、補正手段により表示温度を補正表示することで使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、加熱制御手段は、沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度から補正手段が補正を行う値を記憶する調整モードを備えたことにより、温度表示手段が表示する温度調整を簡単に行うことができ、製造工程での調整や修理品の調整が容易に行うことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、加熱制御手段は、加熱開始から沸騰検知するまでの加熱モードと、沸騰検知から保温を行う保温モードとを有し、前記保温モードでの保温温度は、保温温度設定手段により設定するようにしたことにより、保温温度を使用したい温度に自由に設定でき、使い勝手がよいものである。

第４の発明は、特に、第３の発明において、沸騰検知手段による沸騰検知後、保温温度設定手段で設定された保温温度まで低下すると、これを報知する報知手段を備えたことにより、使用したい保温温度になると使用者に知らせることができ、使い勝手がよくなる。

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、図２は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器を示している。

図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、水を収容する鍋１を加熱する加熱コイル３と、前記加熱コイル３の上部で鍋１を載置する、透明で赤外線を透過するセラミック製の天板２と、前記加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ４とを有する。また、前記鍋１底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段５が加熱コイル３の中央で天板２下面に設置されており、上方が開口し反射率の高い鏡面状の反射筒６で囲われている。また、前記赤外線検出手段５の出力から鍋１底面温度を検出する温度検知手段７と、この温度検知手段７の出力により検知された温度を表示する温度表示手段１１と、前記温度検知手段７の出力に応じて沸騰検知を行うとともにインバータ４を制御する加熱制御手段９へ信号出力する沸騰検知手段８と、この沸騰検知手段８により沸騰検知した時点の温度から前記温度表示手段１１が表示する温度を補正する補正手段１０とを有する。

前記加熱制御手段９には、使用者の制御命令を操作により入力するための操作スイッチ１２ａを有する操作部１２の出力信号が入力される。操作スイッチ１２ａの操作により、鍋１内の水を加熱、沸騰させ、沸騰を検知すると、加熱制御手段９は、図示していないが報知手段によりその旨を使用者に報知するとともに、インバータ４の加熱出力を所定の時間抑制して保温動作を行い、さらに、所定時間経過後、加熱動作を停止させる。すなわち、操作スイッチ１２ａは、自動湯沸しシーケンスを開始するための「湯沸し命令」を入力する湯沸開始キーである。

また、前記温度表示手段１１は、図２にその一例を示しているように、ＬＣＤ表示素子を用いて、自動湯沸しシーケンス動作中の鍋１内の水温度を表示させるものである。

上記構成の誘導加熱調理器において、その動作を以下に説明する。

鍋１に水を入れて天板２上に載置し、図示していない電源スイッチにより電源を投入すると、インバータ４および加熱制御手段９を含む制御回路に電源が供給される。操作スイッチ１２ａで湯沸し命令を入力すると、加熱制御手段９の制御動作によりインバータ４が加熱コイル３に高周波電流を供給する。加熱コイル３に高周波電流が供給されると加熱コイル３から高周波数の磁界が発生し、天板２上の鍋１底に誘導された渦電流によりその鍋底が加熱される。この誘導加熱によって鍋１の温度が上昇し、鍋１内の水に鍋１の熱が伝達されて沸騰する。

ここで、赤外線検出手段５の動作について説明する。鍋１底の温度が上昇すると、その温度に対応した赤外線が鍋１から放射される。天板２に使用されるセラミック材料は、２．５μｍ以下の波長域の赤外線を効率よく透過できるため、赤外線検知手段５を、例えば、２．５μｍ以下の波長を検出することができるフォトダイオードなどで構成することにより、天板２を通ったこの波長域の赤外線がフォトダイオードに入射される。また、赤外線検出手段５は、反射率の高い鏡面状の反射筒６の存在により、より多くの赤外線を選択的に集光し、かつ、加熱コイル３からの磁界を遮断することにより、鍋１底から放射される赤外線量を確保するようになっており、温度測定の精度向上をはかっている。

温度検知手段７は、フォトダイオードにより構成された赤外線検出手段５に入射された赤外線量に対応して当該フォトダイオードに発生する電流を、Ｉ（電流）−Ｖ（電圧）変換した上で、増幅し、かつ温度情報に変換して、沸騰検知手段８に出力する。本実施の形態では、放射率を０．５として、温度情報に変換しているが、温度検知手段７の出力と、鍋１内の水温には、鍋１の材質による放射率の違いから、温度差が生じる。沸騰検知手段８は、この温度情報に基づき、その温度変化から鍋１内の水が沸騰したことを検知すると、加熱制御手段９はインバータ４を制御して、加熱出力を抑制するかまたは停止する。

沸騰検知手段８は、所定の時間（例えば、１０秒）での温度差を、１秒ごとに算出し、所定の温度差（例えば、±１℃）以内であることを連続的に検知した場合に、水が沸騰したと判定する。

補正手段１０は、沸騰検知した時点での温度検知手段７の出力をあらかじめ記憶してあり、この値によって、温度検知手段７の出力の補正を行い、温度表示手段１１に入力し、図２に示すように水の温度を表示させる。例えば、あらかじめ記憶されている値が９０（℃）であれば、温度検知手段７の出力が９０（℃）になった場合、１００（℃）と表示させる。

このように、本実施の形態では、赤外線検出手段５、温度検知手段７および沸騰検知手段８により精度よく沸騰検知をするとともに、鍋１の放射率の違いやフォトダイオードの特性の違いを補正手段１０により補正して温度を表示するので、使用者はより正確な鍋１内の水温を知ることができ、使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態において実施の形態１との相違点は、加熱制御手段９が、沸騰検知手段８により沸騰検知した時点の温度から補正手段１０が補正を行う値を記憶する調整モードを備えていることである。

すなわち、操作部１２に、通常、使用者が自動湯沸しシーケンスを開始するときに使用する「湯沸し開始キー」である操作スイッチ１２ａとは別に、調整モードを開始する調整開始手段となる調整開始キー１２ｂを設けたものである。この調整開始キー１２ｂを押すと、操作スイッチ１２ａを押した場合と同様に、加熱制御手段９が加熱出力動作を開始し、沸騰検知手段８により水の沸騰を検知すると、加熱出力を抑制または停止させる。操作スイッチ１２ａを押した場合との違いは、沸騰検知手段８が水の沸騰を検知した時点での温度検知手段７の出力を加熱制御手段９が記憶することである。このとき記憶された値が、補正手段１０が温度補正を行う場合に使用される。

このように、本実施の形態では、加熱制御手段９が調整モードを備えていることにより、温度表示手段１１が表示する温度調整を簡単に行うことができ、製造工程での調整や修理品の調整が容易に行うことができる。

（実施の形態３）
図４、図５は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器を示している。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態において実施の形態１との相違点は、図４に示すように、加熱制御手段９が、加熱開始から沸騰検知するまでの加熱モードと、沸騰検知から保温を行う保温モードとを有し、前記保温モードでの保温温度は、保温温度設定手段により設定し、保温温度設定手段で設定した温度を超えると加熱を抑制または停止するようにしたことである。

すなわち、保温温度設定手段として、保温温度を下げるダウンキー１２ｃと、保温温度を上げるアップキー１２ｄを設けたものであり、保温モードでの保温温度を自由に設定できるようにしている。そして、保温温度設定手段で設定された温度と水温を比較し、設定温度より水温が高い場合、加熱を抑制または停止し、設定温度より水温が低い場合、加熱出力を上昇または開始させることにより、設定された温度を保持するようになっている。

図５は、本実施の形態における操作部の一例を示しており、ＬＣＤ表示素子を用いて、水温と設定温度を同時に表示させている。

このように、本実施の形態では、保温温度設定手段１２ｃ、１２ｄで沸騰後の保温温度を自由に設定できるので、使用したい温度に自由に設定でき、使い勝手がよいものである。

（実施の形態４）
次に、図５により、本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器について説明する。

本実施の形態においては、実施の形態３と基本的に同一構成であるが、沸騰検知手段８による沸騰検知後、保温温度設定手段１２ｃ、１２ｄで設定された保温温度まで水温が低下すると、これを報知する報知手段１３を備えた点で相違する。報知手段１３による報知は、音声、ブザー、光などの単独あるいは組合せが考えられるが、報知機能が満足されれば、これらに限定されるものではない。

このように、本実施の形態では、報知手段１３を備えたことにより、使用したい保温温度になると使用者に知らせることができ、一層使い勝手がよくなる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、精度よく沸騰検知をするとともに、表示温度を補正表示して使い勝手のよいものであるので、湯沸しだけでなく自動調理にも広く応用することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のブロック図 同誘導加熱調理器における表示操作部の正面図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態３、４における表示操作部の正面図

符号の説明

１ 鍋
２ 天板
３ 加熱コイル
４ インバータ
５ 赤外線検出手段
７ 温度検知手段
８ 沸騰検知手段
９ 加熱制御手段
１０ 補正手段
１１ 温度表示手段
１２ａ 操作スイッチ
１２ｂ 調整開始手段（調整開始キー）
１２ｃ、１２ｄ 保温温度設定手段（ダウンキー、アップキー）
１３ 報知手段

Claims (4)

1. 鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、前記インバータを制御する加熱制御手段と、前記天板下面に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力により検知された温度を表示する温度表示手段と、前記温度検知手段の出力に応じて沸騰検知を行うとともに前記加熱制御手段へ信号出力する沸騰検知手段と、前記沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度から前記温度表示手段が表示する温度を補正する補正手段とを有する誘導加熱調理器。
2. 加熱制御手段は、沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度から補正手段が補正を行う値を記憶する調整モードを備えた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 加熱制御手段は、加熱開始から沸騰検知するまでの加熱モードと、沸騰検知から保温を行う保温モードとを有し、前記保温モードでの保温温度は、保温温度設定手段により設定するようにした請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 沸騰検知手段による沸騰検知後、保温温度設定手段で設定された保温温度まで低下すると、これを報知する報知手段を備えた請求項３に記載の誘導加熱調理器。

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