JP2009004141A - 多口加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】第２の加熱手段からの赤外線エネルギの影響を受けることなく赤外線センサで鍋の温度を計測することができる多口加熱調理器を提供すること。
【解決手段】前記加熱コイル上の前記調理容器が前記赤外線センサと前記第２の加熱手段の間に配置されるように、前記加熱コイルを配置した多口加熱調理器とすることにより、赤外線センサ５が第２の加熱手段７から放射される赤外線エネルギの影響を受けることの少ない多口加熱調理器を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭、レストラン及びオフィスなどで使用される多口加熱調理器に関する。

近年、鍋などの調理容器を加熱コイルにより誘導加熱する多口加熱調理器が広く普及している。この多口加熱調理器は、鍋の温度を検出するために、サーミスタなどの感熱素子や調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサを備えている。

一方、多口加熱調理器は、熱源として誘導加熱、ガス、電気ヒータ等を組み合わせて構成される。近年普及している多口加熱調理器は、全ての熱源を誘導加熱にしたものと、誘導加熱と電気ヒータを組み合わせたものが主流となっている。

従来、この種の多口加熱調理器は、第２の加熱手段である電気ヒータから放射される赤外線を第２の赤外線センサによって検出し、第１の赤外線センサから算出される温度を第２の赤外線センサの出力によって補正している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１０００８５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、第２の加熱手段である電気ヒータから放射される赤外線を第２の赤外線センサによって検出するため、赤外線センサが２つ必要となるために高価であるという課題を有していた。また、第２の赤外線センサの出力によって第１の赤外線センサから算出される温度の補正を演算するため、演算手段と演算時間が必要という課題を有していた。

本発明は、第２の加熱手段である電気ヒータから放射される赤外線の影響をなくすことができる多口加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明の多口加熱調理器は、調理物を加熱する調理容器と、調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を誘導加熱する第１の加熱手段である加熱コイルと、前記加熱コイルによって加熱された調理容器から放射された赤外線を検出する前記トッププレート上に配置した赤外線センサと、赤外線センサの出力等に応じて加熱コイルに供給する高周波電力を制御して調理容器の加熱を制御する加熱制御手段と、第２の加熱手段を備え、前記調理容器が前記赤外線センサと前記第２の加熱手段の間に配置されるように、前記加熱コイルを配置したものである。

これによって、調理容器が第２の加熱手段から放射される赤外線エネルギを阻害して、赤外線センサは、赤外線エネルギの影響を受けにくくすることができる。

本発明の多口加熱調理器によれば、赤外線センサは、第２の加熱手段から放射される赤外線エネルギの影響を受けにくくすることができる。

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、前記調理容器を誘導加熱する第１の加熱手段である加熱コイルと、前記加熱コイルによって加熱された前記調理容器から放射された赤外線を検出する前記トッププレート上に配置した赤外線センサと、前記赤外線センサの出力等に応じて前記加熱コイルに供給する高周波電力を制御して前記調理容器の加熱を制御する加熱制御手段と、第２の加熱手段を備え、前記調理容器が前記赤外線センサと前記第２の加熱手段の間に配置されるように、前記加熱コイルを配置することにより、赤外線センサは第２の加熱手段から放射される赤外線エネルギの影響を受けにくくすることができる。

第２の発明は、調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を誘導加熱する第１の加熱手段である加熱コイルと、前記加熱コイルによって加熱された前記調理容器から放射された赤外線を検出する前記トッププレートよりも下に配置した赤外線センサと、前記赤外線センサの出力等に応じて前記加熱コイルに供給する高周波電力を制御して前記調理容器の加熱を制御する加熱制御手段と、前記トッププレート上の前記調理容器を加熱する第２の加熱手段を備え、前記第２の加熱手段の中心と前記加熱コイルの中心までの距離よりも前記第２の加熱手段の中心と前記赤外線センサまでの距離が長くなるように配置したことにより、赤外線センサが第２の加熱手段から放射される赤外線エネルギの影響を受けにくくすることができ、かつ、機器の清掃をしやすくすることができる。

第３の発明は、加熱コイルの中心に、感熱素子を配置した請求項２に記載の多口加熱調理器としたことにより、赤外線センサが第２の加熱手段から放射される赤外線エネルギの影響を受けにくくすることができる。

第４の発明は、第２の加熱手段と赤外線センサの間で、かつ、トッププレートの下面に赤外線吸収手段を備えた請求項２または３に記載の多口加熱調理器とすることにより、トッププレート内を伝搬する赤外線エネルギを減衰させることができる。

第５の発明は、フィルタを備え、前記フィルタが赤外線センサを覆う構成とした請求項１〜４いずれか１項に記載の多口加熱調理器とすることにより、赤外線センサに不要な赤外線エネルギが入ることを防ぐことができる。

第６の発明は、第２の加熱手段の上のトッププレートにフィルタ機能をもたせた請求項２〜５いずれか１項に記載の多口加熱調理器とすることにより、赤外線センサが影響を受ける波長域のエネルギを遮断することができる。

第７の発明は、赤外線センサ上にレンズを備え、前記レンズによって赤外線センサの視野を狭くする請求項１〜６いずれか１項に記載の多口加熱調理器とすることにより、不要な赤外線エネルギを受光するのを防止することができる。

第８の発明は、第２の加熱手段と赤外線センサの間に、赤外線センサの近傍に遮光壁を備え、前記遮光壁によって第２の加熱手段から放射された赤外線を遮光する請求項１〜７いずれか１項に記載の多口加熱調理器とすることにより、第２の加熱手段からの赤外線エネルギを遮光することができる。

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に、本発明の実施の形態１の多口加熱調理器の構成を示す。本実施の形態の多口加熱調理器は、外郭ケース８と、外郭ケース８の上部に設けられて外郭の一部を形成するトップレート２とを有する。トッププレート２の下方には、誘導加熱によって調理容器１を加熱する加熱コイル４と、加熱コイル４に高周波電流を供給するインバータ回路９が設けられている。加熱制御手段６は、インバータ回路９が加熱コイル４に供給する高周波電流を制御する。トッププレート２の上面の加熱コイル４と対応する位置に調理容器１が載置される。赤外線センサ５は調理容器１と対向するように設けられ、調理容器１から放射された赤外線を受光する。

赤外線センサ５は加熱制御手段６に電気的に接続される。赤外線センサ５が受光した赤外線のエネルギー量に対応した出力を加熱制御手段６に入力し、加熱制御手段６は図示していない操作部を介して入力された制御命令を判断してインバータ回路９が加熱コイル４に供給する高周波電流を制御して調理容器１の加熱電力量を制御する。

図２に、本発明の実施の形態の多口加熱調理器の上面図を示す。吸気口１０は、図示していないファンによって外気を多口加熱調理器内部に取り込むためのものである。機器内部に入った空気は、インバータ回路９や加熱コイル４等の発熱部品を冷却し、排気口１１から排気されるように機器内部が構成されている。図２では吸気口１０と排気口１１が機器の奥に設けられているが、吸気口１０を機器の前面、排気口１１を機器の奥に設ける構成であっても良く、さらには吸気口１０と排気口１１を逆の位置に設けても良い。

操作部１２は、使用者が調理容器１の加熱出力を決定するためのもので、加熱コイル４と第２の加熱手段７に対応させてそれぞれ設けられる。操作部１２には加熱出力の決定以外にも、タイマ機能や自動加熱設定などの機能を選択するためにも使用されることが多い。

赤外線センサ５は、調理容器１に対向するように外郭ケース８に取り付けられる。図１及び図２ではトッププレート２よりも上に赤外線センサ５が配置され、外郭ケース８に取り付けられているが、このような構成に限定するものではない。また、加熱コイル４に載置した調理容器１が赤外線センサ５と第２の加熱手段７の間に配置されるように、加熱コイル４を配置している。

以上のように構成された多口加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

使用者が操作部１２にある加熱の開始を入力するスイッチを押下することによって、加熱開始の制御命令を入力すると、加熱制御手段６はインバータ回路９を動作させて加熱コイル４に高周波電流を供給する。これにより、調理容器１の加熱が開始される。

加熱制御手段６は、操作部１２を操作することによって使用者が設定した火力になるようにインバータ回路９を制御する。具体的には、例えばインバータ回路９の入力電流を検出し、その検出値を加熱制御手段６に入力する。加熱制御手段６は、使用者が設定した火力とインバータ回路９の入力電流とを比較して、インバータ回路９の動作条件を変更する。このような動作を繰り返すことによって、使用者が設定した火力に制御し、その火力を維持するように加熱制御手段６は動作する。

一方、調理容器１が加熱されて赤外線センサ５が調理容器１から放射される赤外線を受光すると、加熱制御手段６は赤外線センサ５の赤外線のエネルギー量に基づいて、調理容器１の温度を検出する。加熱制御手段６は、検出温度が設定値（例えば、３００℃）以上か否かを判断する。検出温度が設定値以上であれば、異常な加熱であると判断し、検出温度が設定値未満であれば、正常な加熱であると判断する。加熱制御手段６は、異常な加熱のとき、インバータ回路９を一時的に停止させる等の制御を行い、加熱制御手段６は、正常な加熱のときは、加熱を継続させる。

次に、揚げ物の調理時について説明する。使用者が操作部１２にある揚物モード開始スイッチを押下した後、温度調節スイッチで設定温度を例えば１８０℃に設定すると、加熱制御手段６は調理容器１に入れた油温が設定温度の１８０℃に到達するように赤外線センサ５の出力に基づいてインバータ回路９の制御を行う。

以上のように、赤外線センサ５は調理容器１から放射される赤外線エネルギを受光し、加熱制御手段６はそのエネルギに応じてインバータ回路９の制御を行い、調理容器１の異常な加熱を抑制する、あるいは揚げ物調理のように調理容器１の温度を一定に保つ等の機能を実現するためのものである。このように赤外線センサ５は調理容器１から放射される赤外線エネルギを受光するが、実際に多口加熱調理器を使用する環境においては調理容器１以外から放射される赤外線エネルギを赤外線センサ５が受光し、加熱制御手段６が調理容器１の温度を算出した場合の誤差が大きくなるという課題がある。

特に、多口加熱調理器で、赤外線を放射しやすい電気ヒータなどの第２の加熱手段７がある場合には第２の加熱手段７からの赤外線エネルギを赤外線センサ５が受光する場合がある。

そこで、本発明では、加熱コイル４上の調理容器１が、赤外線センサ５と第２の加熱手段７の間に配置されるように、加熱コイル４を配置したことにより、調理容器１によって、第２の加熱手段７から放射される赤外線エネルギの赤外線センサ５への影響を少なくし、調理容器１の温度を正確に検知することができるものである。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

赤外線センサ５を、トッププレート２よりも下に配置し、赤外線センサ５は第２の加熱手段７の中心と加熱コイル４の中心までの距離よりも第２の加熱手段７の中心と赤外線センサ５までの距離が長くなるように配置する構成とした。

実施の形態１で説明した図１のような多口加熱調理器の場合、赤外線センサ５がトッププレート２よりも上に配置しているため、トッププレート２上に段差ができ、トッププレート２の掃除が不便であるだけでなく、デザイン性も悪くなる。また、赤外線センサ５の視野が汚れやすく、照明や太陽光などから放射される赤外線エネルギの影響を受けやすくなる。

したがって、赤外線センサ５をトッププレート２よりも下に配置した方が良い。その時の多口加熱調理器の構成を図３に示す。

図３のように、赤外線センサ５は加熱コイル４の中心に空いている空間とトッププレート２を介して赤外線エネルギを受光するように調理容器１と対向して配置する。

但し、その場合にはトッププレート２によって調理容器１から放射されたエネルギが減衰する。したがって、トッププレート２の赤外線エネルギの透過波長と赤外線センサ５の受光感度波長を合わせ、さらにはトッププレート２によって減衰したエネルギを赤外線センサ５が受光し、その出力値をアンプによって増幅するなどの対策が必要となる場合が多い。あるいは、赤外線センサ５の視野領域に赤外線エネルギの透過窓を設ける構成であっても良い。

図４は、多口加熱調理器のトッププレート２を外した場合の上面図である。赤外線センサ５ａは本発明のとおり、第２の加熱手段７の中心と加熱コイルの中心１３との距離Ｘｃよりも離れた距離Ｘａとなる位置に配置されている。一方、赤外線センサ５ｂは加熱コイル４の奥に配置され、第２の加熱手段７との距離は距離Ｘｃよりも短いＸｂしか離れていない。

このような場合において、第２の加熱手段７が加熱を開始すると、第２の加熱手段７からは多くの赤外線エネルギが放射される。その赤外線エネルギは、直接赤外線センサ５ａや赤外線センサ５ｂに入ることは少ない。しかしながら、図５のようにトッププレート２の内部を伝搬し、徐々に減衰しながら赤外線センサ５ａや赤外線センサ５ｂの所に到達する。そのため、赤外線センサ５と第２の加熱手段７の距離はできるだけ離れている方が赤外線エネルギの減衰が多いために望ましい。

また、図示していないが加熱コイルの中心１３にサーミスタ等の感熱素子を配置することも多いため、赤外線センサ５がそれらの影になる位置である方が望ましい。

したがって、赤外線センサ５は第２の加熱手段７と加熱コイルの中心１３までの距離Ｘｃよりも第２の加熱手段７と赤外線センサ５までの距離Ｘａが長くなるように配置することによって第２の加熱手段７から放射される赤外線エネルギの影響を軽減することができる。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態２と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明は、実施の形態２記載の多口加熱調理器の第２の加熱手段と赤外線センサの間で、かつ、トッププレートの下面に赤外線吸収手段１５を備えたものである。

実施の形態２で説明したように、赤外線センサ５をトッププレート２よりも下に配置した場合であっても第２の加熱手段７からの赤外線エネルギの影響を受ける。その伝搬経路であるトッププレート２の下面に図６のように赤外線吸収手段１５を配置することによって、赤外線センサ５に到達する赤外線エネルギを減らすことができる。

図７のようにトッププレート２の下面に赤外線吸収手段１５を配置すると、第２の加熱手段７から放射された赤外線エネルギはトッププレート２の上面で透過する光と反射する光に分かれ、反射した光がトッププレート２の下面に到達する。トッププレート２の下面に到達した光は赤外線吸収手段１５によってそのほとんどが吸収される。一部の反射した光はさらにトッププレート２の上面で透過と反射に分かれて、反射した光が再度トッププレート２の下面で赤外線吸収手段１５によって吸収される。このようなことを繰り返すことによって、第２の加熱手段７から放射された赤外線エネルが赤外線センサ５に到達することはほとんどなく、赤外線センサ５が第２の加熱手段７の影響を受けることがない。

さらに、赤外線吸収手段１５を配置することによって照明や太陽光などに含まれる赤外線エネルギの影響も軽減することができ、より赤外線センサ５の検出誤差を小さくすることができる。

（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態２と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明の内容は、フィルタを備え、前記フィルタが赤外線センサを覆う構成としたものである。

フィルタの特性について、図８を用いて説明する。多口加熱調理器でＸ℃とＹ℃を検出したいとするとき、Ｙ℃の物体から放射される赤外線エネルギがもつエネルギは、波長によってそのエネルギ強度が異なり、波長λｙ以下の波長域にはエネルギを持たない。一方、Ｙ℃よりも高温であるＸ℃のときは波長λｘまでエネルギを持つが、λｘ以下のエネルギは持たない。一方、太陽光は図８（ａ）のように広い波長帯域にエネルギを持っている。図示していないが、電気ヒータも広い波長帯域にエネルギを持つ熱源である。

したがって、図８（ｂ）のような特性を持つフィルタを使用し、波長λｘ以下の赤外線を除去することによって、赤外線センサ５のＳ／Ｎ比が向上するものである。図８ではフィルタをハイパスフィルタとしているが、バンドパスフィルタであっても良い。

図９は、本発明の実施の形態４の多口加熱調理器の構成を示す。図９のように、赤外線センサ５の上面や側面をフィルタ１６で覆うように配置し、赤外線センサ５の視野全体を大きく覆うようにすることによってフィルタの効果を上げることができる。

なお、トッププレート２に上述のフィルタ特性を持たせるようにしても良い。トッププレート２の組成を変更しても良いし、トッププレート２の下面または上面にフィルタ特性をもつ印刷などを施しても良い。

なお、図９は実施の形態２の構成の多口加熱調理器の赤外線センサをフィルタ１６で覆った場合について説明したが、実施の形態１の構成の多口加熱調理器の赤外線センサをフィルタ１６で覆っても、同様に、赤外線センサが影響を受ける波長域のエネルギを遮断することができる。

（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について説明する。実施の形態２と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明の内容は、赤外線センサ上にレンズを備え、前記レンズによって赤外線センサの視野を狭くする多口加熱調理器としたものである。

赤外線センサ５の視野を広くすると、調理容器１からの赤外線エネルギを広範囲から受光できるものの、調理容器１以外の第２の加熱手段７や照明や太陽光などから来る赤外線エネルギも受光してしまい、Ｓ／Ｎ比が悪くなる場合がある。

そこで、図１０のように赤外線センサ５にレンズ１７を付け、赤外線センサ５の視野を狭くすることによってＳ／Ｎ比を向上させることができる。

なお、実施の形態４で赤外線センサ５にフィルタ１６をつけた場合について説明したが、レンズ１７にフィルタ特性を持たせても良い。具体的には、レンズ１７の組成を変更して、フィルタ特性を変更することができるため、実施の形態４で説明したようなフィルタ特性をレンズに持たせ、それを赤外線センサ５の視野を覆うように配置することによってフィルタ１６の効果とレンズ１７の効果の両方を出すことが可能である。

なお、図１０は実施の形態２の構成の多口加熱調理器の赤外線センサ上にレンズを備え、前記レンズによって赤外線センサの視野を狭くする場合について説明したが、実施の形態１の構成の多口加熱調理器の赤外線センサ上にレンズを備え、前記レンズによって赤外線センサの視野を狭くしても、同様に、不要な赤外線エネルギを受光するのを防止することができる。

（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６について説明する。実施の形態２と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明の内容は、第２の加熱手段と赤外線センサの間で、赤外線センサの近傍に遮光壁を備え、前記遮光壁によって第２の加熱手段から放射された赤外線を遮光する多口加熱調理器としたものである。

図１１は、実施の形態６における多口加熱調理器の構成である。図１１のような位置に赤外線センサ５を配置した場合、実施の形態３で説明したように、第２の加熱手段７から放射された赤外線エネルギがトッププレート２を伝搬して赤外線センサ５に到達する。それらを遮光するため、遮光壁を第２の加熱手段７と赤外線センサ５の間に配置する。こうすることによって、赤外線センサ５に到達する第２の加熱手段７からの赤外線エネルギを減少させることができ、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。

なお、本発明の請求項の内容を、複数同時に実施することによってその効果を高めることができる場合もある。

なお、図１１は実施の形態２の構成の多口加熱調理器の第２の加熱手段と赤外線センサの間で、赤外線センサの近傍に遮光壁を備えた場合について説明したが、実施の形態１の構成の多口加熱調理器の第２の加熱手段と赤外線センサの間で、赤外線センサの近傍に遮光壁を備えた場合でも、同様に、第２の加熱手段からの赤外線エネルギを遮光することができる。

本発明の多口加熱調理器によれば、第２の加熱手段からの赤外線エネルギの影響を受けることなく赤外線センサで調理容器の温度を計測することができ、且つ鍋の温度変化に対する応答速度が早いために自動調理などの火力調節の性能が良いという効果を有し、一般家庭などで使用される多口加熱調理器に有用である。

本発明の実施の形態１の多口加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態１の多口加熱調理器の上面図 本発明の実施の形態２の多口加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態２の多口加熱調理器の上面図 本発明の実施の形態２における赤外線エネルギの伝搬を示す図 本発明の実施の形態３の多口加熱調理器の上面図 本発明の実施の形態３の多口加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態４のフィルタの特性を示す図 本発明の実施の形態４の多口加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態５の多口加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態６の多口加熱調理器の構成を示す図

符号の説明

１ 調理容器
２ トッププレート
３ 第１の加熱手段
４ 加熱コイル
５ 赤外線センサ
６ 加熱制御手段
７ 第２の加熱手段
８ 外郭ケース
９ インバータ回路
１０ 吸気口
１１ 排気口
１２ 操作部
１３ 加熱コイルの中心
１４ 第２の加熱手段の中心
１５ 赤外線吸収手段
１６ フィルタ
１７ レンズ
１８ 遮光壁

Claims (8)

1. 調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を誘導加熱する第１の加熱手段である加熱コイルと、前記加熱コイルによって加熱された前記調理容器から放射された赤外線を検出する前記トッププレート上に配置した赤外線センサと、前記赤外線センサの出力等に応じて前記加熱コイルに供給する高周波電力を制御して前記調理容器の加熱を制御する加熱制御手段と、第２の加熱手段を備え、前記調理容器が前記赤外線センサと前記第２の加熱手段の間に配置されるように、前記加熱コイルを配置したことを特徴とする多口加熱調理器。
2. 調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を誘導加熱する第１の加熱手段である加熱コイルと、前記加熱コイルによって加熱された前記調理容器から放射された赤外線を検出する前記トッププレートよりも下に配置した赤外線センサと、前記赤外線センサの出力等に応じて前記加熱コイルに供給する高周波電力を制御して前記調理容器の加熱を制御する加熱制御手段と、前記トッププレート上の前記調理容器を加熱する第２の加熱手段を備え、前記第２の加熱手段の中心と前記加熱コイルの中心までの距離よりも前記第２の加熱手段の中心と前記赤外線センサまでの距離が長くなるように配置した多口加熱調理器。
3. 前記加熱コイルの中心に、感熱素子を配置したことを特徴とする請求項２に記載の多口加熱調理器。
4. 第２の加熱手段と赤外線センサの間で、かつ、トッププレートの下面に赤外線吸収手段を備えた請求項２または３に記載の多口加熱調理器。
5. フィルタを備え、前記フィルタが赤外線センサを覆う構成とした請求項１〜４いずれか１項に記載の多口加熱調理器。
6. 第２の加熱手段の上のトッププレートにフィルタ機能をもたせた請求項２〜５いずれか１項に記載の多口加熱調理器。
7. 赤外線センサ上にレンズを備え、前記レンズによって赤外線センサの視野を狭くする請求項１〜６いずれか１項に記載の多口加熱調理器。
8. 第２の加熱手段と赤外線センサの間に遮光壁を備え、前記遮光壁によって第２の加熱手段から放射された赤外線を遮光する請求項１〜７いずれか１項に記載の多口加熱調理器。

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