JP2009004212A - Induction-heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調理容器を誘導加熱するとともに赤外線センサを用いて調理容器の温度を制御する誘導加熱調理器に関する。 The present invention relates to an induction heating cooker that induction-heats a cooking container and controls the temperature of the cooking container using an infrared sensor.
近年、火を使わない調理器として誘導加熱調理器が広く普及している。この誘導加熱調理器は、加熱コイルの中央下方に赤外線センサを配置し、赤外線センサからの出力に応じて制御手段によりインバータ回路を制御して加熱コイルの出力を制御している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記構成の誘導加熱調理器においては、空の(被調理物が収容されていない)鍋等の調理容器を加熱すると、調理容器は、最も磁束密度が高く加熱時の発熱が大きい加熱コイル巻線の最外周と最内周の中間部の上方部分が急激に温度上昇するため、調理容器の高温部分に対する加熱出力制御の応答が遅れ、熱伝導が悪く熱容量の低い薄手のステンレス鍋等を調理容器として使用すると、鍋底が赤熱して鍋が変形したり、あるいは油等の少量の被調理物が高温となる場合があった。 However, in an induction heating cooker having the above-described configuration, when a cooking container such as an empty pan (which does not contain an object to be cooked) is heated, the cooking container has the highest magnetic flux density and generates a large amount of heat during heating. Since the upper part of the middle part of the outermost and innermost windings rises rapidly, the response of the heating output control to the high temperature part of the cooking container is delayed, and a thin stainless steel pan with poor heat conduction and low heat capacity When used as a cooking container, the pan bottom may become red hot and the pan may be deformed, or a small amount of food such as oil may become hot.
赤外線センサを加熱コイルの中央でなく加熱コイル中間部や、あるいは加熱コイルの巻線内周近傍の調理容器の温度が測定できるように配置すれば上述した課題は解決できるが、赤外線センサは、比較的調理容器の温度が上がりやすいところに配置するので、例えば、空焼き時の調理容器からの輻射熱や、コイルやフェライトなどの周囲の発熱部品からの輻射熱、伝導熱を受け、赤外線センサが耐熱温度的に厳しくなるという課題を有していた。 If the infrared sensor is arranged not to be in the center of the heating coil but to be able to measure the temperature of the cooking coil in the middle of the heating coil or in the vicinity of the inner circumference of the heating coil, the above-mentioned problem can be solved. Because it is placed in a place where the temperature of the cooking vessel tends to rise, for example, the infrared sensor receives the radiant heat from the cooking vessel during baking, the radiant heat from the surrounding heating parts such as coils and ferrite, and conduction heat. It had the problem of becoming severe.
本発明は、前記従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、赤外線センサへの熱影響を低減した誘導加熱調理器を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an induction heating cooker in which the thermal influence on the infrared sensor is reduced.
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うちで請求項1に記載の発明は、外郭を構成する本体と、該本体の上部に取り付けられ調理容器を載置するためのトッププレートと、前記トップププレートに対向して前記トッププレートの下方に設けられ交流磁界を発生して調理容器を誘導加熱するための加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、前記加熱コイルの下方に設けられ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と、調理容器から放射される赤外線が透過できるように前記トッププレートに形成された赤外線入射領域を介して調理容器からの赤外線を前記赤外線センサに導き、前記コイルベースに固定又は一体的に形成された樹脂製の導光部と、前記赤外線センサの出力信号に基づいて前記加熱コイルの出力を制御する制御手段とを備え、前記導光部は、下方に突出して形成された導光筒及び周囲の外壁を有し、前記導光筒と外壁との間に、下方に開口した隙間を設け、前記導光筒の下端開口に対向して前記赤外線センサに前記赤外線を集光するための赤外線集光レンズを配置したものである。 In order to solve the conventional problems, the induction heating cooker according to the present invention includes a main body constituting the outer shell and a cooking container mounted on the upper portion of the main body. A top plate, a heating coil that is provided below the top plate so as to face the top plate and that generates an AC magnetic field to induction-heat the cooking vessel, a coil base that holds the heating coil, An infrared sensor that is provided below the heating coil and detects infrared rays emitted from the cooking vessel, and an infrared incident region formed on the top plate so that infrared rays emitted from the cooking vessel can be transmitted from the cooking vessel. Infrared light is guided to the infrared sensor, based on a resin light guide fixed to or integrally formed with the coil base, and an output signal of the infrared sensor Control means for controlling the output of the heating coil, and the light guide section has a light guide tube and a surrounding outer wall that protrude downward, and a lower portion between the light guide tube and the outer wall. An infrared condensing lens for condensing the infrared light is disposed on the infrared sensor so as to face the lower end opening of the light guide tube.
これによって、鍋、コイル、フェライト等周囲の発熱部品からの輻射熱や伝導熱が直接センサに届かないよう、周囲の隙間が断熱層として作用するので、センサが高温になるのを防ぐことができる。また、2重の円筒形状になるので、強度的にも強くなり、センサと導光筒の垂直度も向上し、センサの検知精度が良化することができる。 As a result, the surrounding gap acts as a heat insulating layer so that radiant heat and conduction heat from surrounding heat generating parts such as pans, coils, and ferrite do not reach the sensor directly, so that the sensor can be prevented from becoming hot. Moreover, since it becomes a double cylinder shape, it becomes strong also in intensity | strength, the perpendicularity of a sensor and a light guide pipe | tube improves, and the detection accuracy of a sensor can improve.
本発明によれば、下方に突出して形成された導光筒及び周囲の外壁を有し、前記導光筒と外壁との間に、下方に開口した隙間を設け、前記導光筒の下端開口に対向して前記赤外線センサに前記赤外線を集光するための赤外線集光レンズを配置したことにより、鍋、コイル、フェライト等周囲の発熱部品からの輻射熱や伝導熱が直接センサに届かないよう、周囲の隙間が断熱層として作用するので、センサが高温になるのを防ぐことができる。また、2重の円筒形状になるので、強度的にも強くなり、センサと導光筒の垂直度も向上し、センサの検知精度が良化する。 According to the present invention, it has a light guide tube that protrudes downward and a peripheral outer wall, and a gap that opens downward is provided between the light guide tube and the outer wall, and a lower end opening of the light guide tube By arranging an infrared condensing lens for concentrating the infrared light on the infrared sensor so that the radiant heat and conduction heat from surrounding heat generating parts such as pans, coils, and ferrite do not reach the sensor directly, Since the surrounding gap acts as a heat insulating layer, the sensor can be prevented from becoming hot. Moreover, since it becomes a double cylinder shape, it becomes strong also in intensity | strength, the perpendicularity of a sensor and a light guide cylinder improves, and the detection accuracy of a sensor improves.
第1の発明は、外郭を構成する本体と、該本体の上部に取り付けられ調理容器を載置するためのトッププレートと、前記トップププレートに対向して前記トッププレートの下方に設けられ交流磁界を発生して調理容器を誘導加熱するための加熱コイルと、前記加熱コイルを保持するコイルベースと、前記加熱コイルの下方に設けられ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と、調理容器から放射される赤外線が透過できるように前記トッププレートに形成された赤外線入射領域を介して調理容器からの赤外線を前記赤外線センサに導き、前記コイルベースに固定又は一体的に形成された樹脂製の導光部と、前記赤外線センサの出力信号に基づいて前記加熱コイルの出力を制御する制御手段とを備え、前記導光部は、下方に突出して形成された導光筒及び周囲の外壁を有し、前記導光筒と外壁との間に、下方に開口した隙間を設け、前記導光筒の下端開口に対向して前記赤外線センサに前記赤外線を集光するための赤外線集光レンズを配置したとすることにより、鍋、コイル、フェライト等周囲の発熱部品からの輻射熱や伝導熱が直接センサに届かないよう、周囲の隙間が断熱層として作用するので、センサが高温になるのを防ぐことができる。また、2重の円筒形状になるので、強度的にも強くなり、センサと導光筒の垂直度も向上し、センサの検知精度が良化することができる。 A first invention includes a main body constituting an outer shell, a top plate mounted on an upper portion of the main body for placing a cooking container, and an alternating magnetic field provided below the top plate so as to face the top plate. A heating coil for inductively heating the cooking container, a coil base that holds the heating coil, an infrared sensor that is provided below the heating coil and detects infrared rays emitted from the cooking container, and a cooking container Infrared light from the cooking container is guided to the infrared sensor through an infrared incident area formed on the top plate so that infrared light emitted from the top plate can be transmitted, and is made of a resin that is fixed to or integrally formed with the coil base. A light guide unit; and a control unit configured to control an output of the heating coil based on an output signal of the infrared sensor, and the light guide unit projects downward. A light guide tube and a peripheral outer wall formed by providing a gap opened downward between the light guide tube and the outer wall, and facing the lower end opening of the light guide tube to the infrared sensor. By arranging an infrared condensing lens for condensing infrared rays, the surrounding gap is used as a heat insulation layer so that radiant heat and conduction heat from surrounding heat generating parts such as pans, coils, and ferrite do not reach the sensor directly. Since it acts, it can prevent that a sensor becomes high temperature. Moreover, since it becomes a double cylinder shape, it becomes strong also in intensity | strength, the perpendicularity of a sensor and a light guide pipe | tube improves, and the detection accuracy of a sensor can improve.
第2の発明は、特に、第1の発明において、下端開口に対向するように赤外線センサを保持し、前記赤外線センサを囲って収納するセンサケースを備え、前記センサケースは前記下端開口に対向するケース開口を有し、前記ケース開口周囲を導光部の外壁に当接させたとすることにより、開口からセンサケース内に導かれる光は、導光筒を経路とするもののみとなり、外乱光に対して強くなる。 According to a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, there is provided a sensor case that holds an infrared sensor so as to face the lower end opening and surrounds and stores the infrared sensor, and the sensor case faces the lower end opening. By having a case opening and bringing the periphery of the case opening into contact with the outer wall of the light guide unit, the light guided from the opening into the sensor case is only routed through the light guide tube and is not disturbed. It becomes stronger.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、制御手段を、センサが受光する赤外線の出力信号の増加量が所定以上となると加熱コイルの出力を抑制したとすることにより、断熱層となる隙間が存在するので、導光筒内や赤外線センサ近傍の温度が急激に変化しにくくなり、センサの動作も安定しやすくなる。 According to a third aspect of the present invention, in particular, in the first or second aspect of the invention, the control means suppresses the output of the heating coil when the increase amount of the infrared output signal received by the sensor exceeds a predetermined value. Since there is a gap as a layer, the temperature in the light guide tube and in the vicinity of the infrared sensor is unlikely to change suddenly, and the operation of the sensor is easily stabilized.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の第1の実施の形態の誘導加熱調理器Cの概略断面図であり、図1に示されるように、本発明にかかる誘導加熱調理器Cは、外郭を構成する本体2と、本体2の上部に取り付けられ鍋等の調理容器Pが載置されるトッププレート4と、トッププレート4の下方に設けられ高周波磁界を発生させる略円盤状の加熱コイル6とを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an induction heating cooker C according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the induction heating cooker C according to the present invention includes a
トッププレート4は光を透過する結晶化セラミック等の絶縁体を材料として板状に形成され、その裏面または表面に加熱コイル6上面に対向した円形状の領域が表示されるように印刷膜7a(図6参照)を形成することにより調理容器Pを載置する範囲が表示された加熱部5が設けられる(図2参照)。加熱部5の領域を表示する印刷抜き部4cは、印刷膜7aが形成されていない部分により所定幅の線で円形に形成されており、印刷膜7aの外側(下面)の層には、光透過率が略ゼロの黒色の遮光層7b(図6参照)が印刷により形成されている。なお、線状の印刷抜き部4cを周囲と異なる色としても良い。例えば、図2に示すように加熱コイル6上部に印刷膜7aで形成された円形状の印刷部4d及び加熱コイル6上部以外の印刷部4eを銀色とし、印刷抜き部4cに透明または半透明の黒色、茶色等の印刷膜を形成してもよい。また、加熱コイル6の外周より外側(横方向)に放射状で所定の長さのスリット部4fを複数設け、加熱部5の領域を表示してもよい。スリット部4fを光透過可能に形成し、またはトッププレート4の加熱コイル6周囲を光透過可能に構成し、その下方に環状で線状の発光体(図示せず)を設け、スリット部4fまたは加熱コイル6周囲で発光させて加熱部5の領域を表示してもよい。印刷部4d、印刷抜き部4c、スリット4fの形状は、いずれも加熱部5の範囲を表示するものであり、任意に1つ以上選択して加熱部5の範囲を表示してよい。
The top plate 4 is formed in the shape of a plate made of an insulating material such as crystallized ceramic that transmits light, and the printed
加熱部5を表示するトッププレート4裏面の印刷部4dの一部には印刷膜7dが設けられていない印刷抜き部で赤外線センサ表示窓4g(図2参照)が形成されており、その平面形状は略長方形となっている。赤外線センサ表示窓4gは、その範囲内(内側)に後述する第1の導光筒42a(図6参照)の上端の開口部に対向する領域であって調理容器Pから放射され赤外線センサ10が受光する赤外線の入射領域である赤外線入射領域4aと、後述する発光体11から出射された光が視認できる範囲である発光領域4bとが含まれるように形成されている。なお、赤外線センサ表示窓4gは、外側から見て内部が見えにくくするための例えば白色、茶色等の半透明の印刷膜(図示せず)を設けても良い。また、赤外線センサ表示窓4g全体を赤外線が透過できるようにしても良い。また、赤外線センサ表示窓4g内の一部においてトップププレート4下面に遮光層7bを設けてもよい。例えば、赤外線入射領域4a及び発光体11から出射された光の発光領域4b以外の赤外線センサ表示窓4gの領域内の光の透過を、遮光層7bを設けることにより、赤外線センサ10への外乱光の侵入を抑制することができる。
An infrared sensor display window 4g (see FIG. 2) is formed in a part of the
赤外線センサ表示窓4gの領域内において、第2の導光部42bの端部の発光が視認できる領域である発光領域4bの手前側には「SENSOR」の文字が表示され、ユーザは赤外線センサ表示窓4gが赤外線センサ10による温度測定用の領域を示す窓であること及び発光領域4bが調理容器Pで覆うべき領域であることを容易に認識することができる。また、「SENSOR」の文字を覆うようにすればさらに確実に赤外線入射領域4aを調理容器Pの底面で覆うことができ赤外線センサ10により調理容器Pの温度測定の精度を高めることができる。
Within the region of the infrared sensor display window 4g, the characters “SENSOR” are displayed on the front side of the
加熱コイル6は耐熱樹脂等で形成されたコイルベース8に載置され、複数の棒状のコイルホルダ9が加熱コイル6の外周部でコイルベース8に螺着されることでコイルホルダ9の先端部により加熱コイル6の内周部が押さえられて保持されており、コイルベース8の下方には、加熱コイル6の中心から手前側(調理人側から見て、以下同様)に位置する調理容器P底部の温度を検知する赤外線センサ10とトッププレート4に向かって光を出射する発光体11とが設けられ、赤外線センサ10と発光体11は基板(印刷配線板)12上に設置され他の電気部品と電気的に接続している。
The
トッププレート4の赤外線入射領域4a(図6参照)は、加熱コイル6の内縁部の内側近傍において発光領域4bに対して加熱コイル6の径方向内側で加熱コイル6の中心とは異なる部位に対向するように設けられており、赤外線センサ10は赤外線入射領域4aの真下に位置している。
The
なお、加熱コイル6を内コイルと外コイルの分割巻き構成とし、赤外線入射領域4a及び発光領域4bを加熱コイル6の外縁部の内側で、内コイルと外コイルとの間の直下に配置することもできる。
The
また、赤外線センサ10の上方には可視光の透過を抑制するための平板状のフィルタ14が設けられるとともに、赤外線センサ10の周囲にも可視光の透過を抑制するための側壁16が設けられている。フィルタ14は、赤外線センサ10の周囲を囲繞する側壁16を介して基板12上の赤外線センサ10を覆うように基板12上に取り付けられており、赤外線センサ10の真上に位置するフィルタ14には赤外線センサ10の視野を絞る、すなわち調理容器Pから放射され赤外線入射領域4aから第1の導光筒42a内面で反射せず直接赤外線センサ10に入射する赤外線の量を増加させるための凸レンズ18が一体的に形成されている。
Further, a plate-
また、基板12上には赤外線センサ10からの出力信号を増幅する増幅器(図示せず)等も設けられ、赤外線センサ10からの出力信号は増幅器で増幅されて、コネクタ20に接続されたリード線22と、増幅された赤外線センサ10の出力信号を調理容器の温度に換算する温度換算手段24bを介して制御手段24aに接続されている。制御手段24aと温度換算手段24bは制御基板24上で構成されている。なお、温度換算手段24bは基板12上に構成してもよい。さらに、制御基板24の前方には加熱調理器Cを操作する操作パネル28が設けられている。
An amplifier (not shown) that amplifies the output signal from the
また、赤外線センサ10と発光体11を載置する基板12はアルミニウム、非磁性ステンレスまたは鉄板等の金属で形成された金属ケース26に収容されており、金属ケース26の上面における赤外線センサ10の受光面と発光体11の光の出射面に対向する部分には調理容器Pからの赤外線を通過させるとともに発光体11から出射された光を通過させるための開口部26cが形成されている。第1の導光筒(第1の導光部)42aの下端は、金属ケース26の上面より下方に位置し、フィルタ14に近接するようにして赤外線入射領域4aからの赤外線が赤外線センサ10に入射される比率を高めている。また、開口部26c周囲の金属ケース26の上面が、金属ケース26が固定される導光筒保持部材(導光部保持部材)40の下面に密着して金属ケース26と導光筒保持部材40の間の隙間から光が侵入しないようになっている。金属ケース26は、金属ケース上26aと金属ケース下26bとを嵌合させることにより組み立てられる。金属ケース上26aと金属ケース下26bは、それぞれ金属板を折り曲げて形成されている。また、金属ケース上26aの一部を外側に折り曲げて固定片26dを形成している。また、金属ケース上26aの一部が内側に折り曲げられた係止片(図示せず)に、基板12が螺着され固定されている。
The
また、発光体11から出射された光が通過するトッププレート4の一部はユーザが発光体11の光を視認できる領域である発光領域4b(図6参照)となっており、発光領域4bは発光体11の真上に位置し、ユーザが手前側から斜視すると視差により発光体11の真上から手前側に位置することになり、赤外線入射領域4aと隣接して赤外線入射領域4aの手前側に設けられている。なお、トッププレート4の発光領域4bに光拡散層を印刷し、発光体11からの光を下方から照射してもよい。
Further, a part of the top plate 4 through which the light emitted from the
操作パネル28を操作して加熱操作が指示されると、赤外線センサ10からの出力信号は温度換算手段24bにより調理容器Pの温度に換算されるが、温度換算手段24bを設けることなく赤外センサ10の出力信号を温度情報として制御手段24aに直接出力するようにしてもよい。換算された温度または赤外センサ10の出力信号に基づいて制御手段24aは加熱コイル6に高周波電力を供給するインバータ電源30を制御し、調理容器Pの温度を所定の温度または所定の温度以下に調節する。
When a heating operation is instructed by operating the
図2及び図3に示されるように、コイルベース8に載置し保持された加熱コイル6の上方には、上から順に厚みが0.5〜1.5mm程度のアルミニウム製の板で形成され、アルミニウム製の調理容器Pを加熱した場合に調理容器Pに働く浮力を低減するための浮力低減板32と、厚みが略2mmでセラミックファイバー製の断熱材である断熱シート34と、厚みが略0.5mmの電気絶縁板であるマイカ板36が載置されており、コイルベース8の下面には、加熱コイル6からその裏面側への磁束を加熱コイル6近傍に集中するための放射状に延びる複数のフェライトコア38が所定の間隔で取り付けられている。これらのフェライトコア38の一部(後述)を除く殆どは側面視でU字状を呈し、その両端部は上方に折曲され、外端部は加熱コイル6の径方向外側に位置する一方、内端部は加熱コイル6の径方向内側に位置している。
As shown in FIGS. 2 and 3, an aluminum plate having a thickness of about 0.5 to 1.5 mm is formed above the
また、コイルベース8の下面には樹脂製の導光筒保持部材40が取り付けられており、この導光筒保持部材40に形成された金属ケース固定部40e(図5参照)に上述した赤外線センサ10が収容された金属ケース26の固定片26dを螺着することにより金属ケース26は導光筒保持部材40に取り付けられている。このとき、開口部26cに導光筒(導光部)42の下端を挿入し、導光筒42の外壁40fの下端と円環部40aの下面と、金属ケース26の上面が密着することにより、開口部26cから金属ケース26内に導かれる光は導光筒42を経路とするもののみとなる。
Further, a resin-made light guide
以下、導光筒保持部材40の構成について図4及び図5を参照しながら説明する。
Hereinafter, the configuration of the light guide
導光筒保持部材40は所定の幅で環状に形成され加熱コイル6の下面に上面が当接する円環部40aを有している。円環部40aの下面の幅中間部には垂直下方に向かって設けられた凸状の補強リブ40hが一体的に形成される。円環部40aの前部の内周側には導光筒42、金属ケース固定部40e、及び導光筒外壁40fが一体的に形成される。円環部40aの前部で導光筒42の前方には外側径方向に所定の幅で配線係止部40cが突設され、その先端近傍に配線係止片40dが断面L形に一体的に形成される。円環部40aの下面には金属ケース固定部40eが導光筒42の近傍に下方に向け突設され、また導光筒保持部材固定部40gが3箇所分散して設けられている。円環部40aの後部には第1のサーミスタ保持部材44が垂直方向に一体的に形成されている。また、円環部40aの中央部、すなわち導光筒42と第1のサーミスタ保持部材44との間で、加熱コイル6の中心部の直下の位置には第2のサーミスタ保持部材51の下部を覆う第2のサーミスタカバー46が第2のサーミスタカバー46と円環部40aとを連結する連結部材48とともに一体的に形成されている。第1及び第2のサーミスタ保持部材44、46には第1及び第2のサーミスタ50、52がそれぞれソレノイドコイル状に形成されたコイルスプリング53、55とともに収容され(図1参照)、第1及び第2のサーミスタ50、52は、赤外線センサ10と同様、コネクタ(図示せず)に接続されたリード線(図示せず)を介して制御手段24aに接続されている。
The light guide
なお、第1及び第2のサーミスタ50、52は調理容器Pの温度を熱伝導で検知する温度検知手段で、第1及び第2のサーミスタ保持部材44、51にそれぞれ収容された第1及び第2のサーミスタ50、52はコイルスプリング53、55によりトッププレート4に向かって付勢されている。第2のサーミスタ保持部材51は、コイルベース8及び連結部材49とともに樹脂で一体に成型され保持されるとともに、第2のサーミスタカバー46により下部を覆われ、冷却風が第2のサーミスタ保持部材51の下面のサーミスタ52の係止部を係止するための穴から第2のサーミスタ保持部材51内に入り込み第2のサーミスタ52を冷却しないようにしている。また、赤外線センサ10の方がサーミスタ50、52より過渡的な温度応答性に優れていることから、例えば、炒め物調理のように油量が少ない調理の場合において調理容器P底面が急激に温度上昇するようなときでも、赤外線センサ10の出力に応じて調理容器Pの底面の温度を高感度に測定でき、加熱コイル6の出力は油発火等が起こる直前に素早く低減されるとともに、野菜などの被調理物が投入され調理容器Pの温度が低下すると素早く出力を回復されるように制御される。しかしながら、赤外線センサ10の上方に調理容器Pが載置されていない等の理由で赤外線センサ10で調理容器Pの温度を検知できない場合や、赤外線センサ10が故障した場合のバックアップとして加熱コイル6の中心より後方の位置にサーミスタ50は設けられ、揚げ物調理時の油温自動設定の際の温度調整用として加熱コイル6中央のサーミスタ52は設けられている。
The first and
導光筒保持部材40の円環部40aの内縁部には上方に向かって凸状のリブ40bが一体的に形成されており、このリブ40bがコイルベース8の裏面に接着剤によって接着保持された複数のフェライトコア38の内端面に沿うように挿入され、導光筒保持部材40の円環部40aに複数設けられた導光筒保持部材固定部40gがコイルベース8に螺着されることで、フェライトコア38の内端部底面及び側面は導光筒保持部材40により保持及び位置規制されている。したがって、導光筒保持部材40はフェライトコアの機械的保持部材としての機能も果たしている。
A
なお、導光筒42と第1のサーミスタ保持部材44はその一部がリブ40bの外側に位置しているので、導光筒42と第1のサーミスタ保持部材44に対応するフェライトコア38の内端部は導光筒42と第1のサーミスタ保持部材44と干渉しないように切り欠かれており、内端部が切り欠かれたフェライトコア38は他のフェライトコア38より短く、側面視でL字状を呈している。図3に示されるように、導光筒42と第1のサーミスタ保持部材44の上方に位置する浮力低減板32、断熱シート34及びマイカ板36の一部は、少なくとも調理容器Pから導光筒42の上部開口を通り赤外線センサ10に入射する赤外線を遮断しないように、第1及び第2のサーミスタ50、52が貫通してトッププレート4裏面に接触できるように切り欠かれている。
Since the
また、導光筒42は断面外形が楕円形に形成されており、その内部は2分されて、加熱コイル6の中心側に調理容器Pから放射される赤外線を赤外線センサ10に導くための第1の導光筒42aが形成されるとともに、第1の導光筒42aに対して加熱コイル6の外縁側近傍に位置し、さらに加熱コイル6の中心より手前側に発光体11から出射される光をトッププレート4に向かって導くための第2の導光筒(第2の導光部)42bが形成されている。したがって、赤外線センサ10と発光体11を収容した金属ケース26は、赤外線センサ10と発光体11が第1の導光筒42aと第2の導光筒42bの下端開口部にそれぞれ対向するように導光筒保持部材40に螺着されている。
In addition, the
なお、導光筒42の上端部には上方に延びる馬蹄形のリブ42cが導光筒42の上端部外周に沿って形成されその外側に所定幅の段部42dが配設されており、第2の導光筒42bの内部には発光体11から出射される光をトッププレート4近傍に効率的に導き発光させて視認しやすくするための導光体56が収容されている。図3に示すマイカ板36は、加熱コイル6の上に固定される際、マイカ板36に設けられた穴36aにリブ42cが嵌め込まれ図6に示すように段部42dの上に穴36aの周囲の縁部が載置される。同様に半球容器状の第2のサーミスタ保持部材51の上端部において上方に延びる略環状のリブ51aとその外側の段部51bが形成されており、マイカ板36は、穴36bにリブ51aが嵌入され、穴36bの周囲の縁部が段部51bに載置される。冷却ファン(図示せず)により送風される冷却風Aは、図6に示すように加熱コイル6の中央下方から送り込まれマイカ板36の下面に当たりマイカ板36の下面に沿って加熱コイル6の上面との間の隙間を放射状に流れる。冷却風Aは、断熱材34やトッププレート4に直接触れることなくマイカ板36の下面と加熱コイル6の上面を通過するので、効率よく加熱コイル6を冷却することができる。また、マイカ板36が段部42dを含む導光筒42の上端面に載置されるので、高温の冷却風Aが第1の導光筒42aの内部に送り込まれる経路を遮断する。したがって、冷却風Aが赤外センサ10の周辺に吹き付けられることにより赤外線センサ10の温度を許容温度以上に上昇させるのを防止することができる。
A horseshoe-shaped
図5及び図6に示されるように、導光体56は円柱状に形成されており、その下部には第2の導光筒42bの下端部に形成された一対の切欠42fに嵌入し導光体56を第2の導光筒42bに係止するための一対の係止片56aが一体的に形成されている。この導光体56は、金属ケース26を導光筒保持部材40に取り付ける前に第2の導光筒42bに下方から挿入される。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、図5及び図6、図7に示されるように、導光部42は下方に突出して形成された導光筒42a及び外壁40fを有し、導光筒42aと外壁40fとの間に下方に開口した隙間42gなる断熱層を設け、導光筒42aの下端開口に対向して赤外線集光レンズ18を配置している。
Further, as shown in FIGS. 5, 6, and 7, the
以上のように構成された誘導加熱調理器Cについて、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating cooking appliance C comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
食材を調理容器Pに入れて本発明にかかる誘導加熱調理器Cで調理するに際し、誘導加熱調理器Cの電源スイッチ(図示せず)を投入すると、発光体11が発光してその出射光が導光体56に導かれてトッププレート4の赤外線入射領域4aの近傍(加熱コイル6の中心より手前側で赤外線入射領域4aに対して加熱コイル6の径方向外側、本実施の形態では、加熱コイル6の中心を通り本体2の前面と直交する線上)の発光領域4bに照射される。したがって、ユーザは赤外線入射領域4aに対して加熱コイル6の径方向外側に設けられた発光領域4bの発光を視認することができ、発光領域4bを塞ぐように調理容器Pをトッププレート4上に載置すれば赤外線センサ10が調理容器Pの底面から放射される赤外線を確実に受光することができる。
When the food is put in the cooking container P and cooked by the induction heating cooker C according to the present invention, when the power switch (not shown) of the induction heating cooker C is turned on, the
操作パネル28を操作して加熱開始が指示されると、制御手段24aはインバータ電源30を介して加熱コイル6に高周波電流を供給する。加熱コイル6に高周波電流が供給されると、加熱コイル6は交流磁界を発生し、調理容器Pは誘導加熱によって温度が上昇する。調理容器Pの温度が上昇すると、ステファン・ボルツマンの法則に示されるように、調理容器Pは一般にその絶対温度の4剰に比例した赤外線エネルギーを放射する。調理容器Pから放射された赤外線は、赤外線入射領域4aと第1の導光筒42a内部を通過し、赤外線センサ10を覆うように設けられ不要な光を除去するためのフィルタ14を透過して赤外線センサ10に到達する。
When the
また、調理容器Pの温度が高くなると、赤外線エネルギーを受けた赤外線センサ10の出力信号は大きくなり、上述したように、この出力信号は増幅器により増幅されて温度換算手段24bに入力され、温度換算手段24bで赤外線センサ10の出力信号を調理容器Pの温度に換算する。制御手段24aは、換算された調理容器Pの温度があらかじめ設定された所定の温度を超えるとインバータ電源30から加熱コイル6に出力される高周波電流の供給を停止しあるいは高周波電流を低減するように調節する。
Further, when the temperature of the cooking container P rises, the output signal of the
赤外線入射領域4aは加熱コイル6の外縁部の内側で加熱コイル6の中心とは異なる部位に位置するように設けられた、第1の導光筒42a上端の開口面に対向するように形成されるトッププレート4の部分である。第2の導光筒42bで導かれた発光体11の出射光を赤外線入射領域4aより加熱コイル6の径方向外側で発光させ視認できるようにしたので、加熱コイル6の中心部上方より高温となる調理容器Pの部分が放射する赤外線を、赤外線センサ10に入射させることができ、かつ調理容器Pの中心を加熱コイル6中心に対して、可能なだけ近づけて発光領域4bを調理容器Pの底面で覆うことができる。これにより、加熱コイル6と加熱容器Pの磁気結合を大きくしつつ、すなわち加熱効率を高めつつ赤外線入射領域4aの上に調理容器P底面が位置するようにさせることができる。したがって、加熱効率を高くしながら赤外線センサ10による調理容器Pの温度制御を確実に行うことが可能となり、調理容器Pの異常な発熱を抑制し安全性が向上するとともに、高温での調理を効率良く行うことができ使い勝手が向上する。
The
また、トッププレート4は赤外線入射領域4aの少なくとも一部を取り囲む領域を表示する赤外線センサ表示窓4gを備え、発光体11から出射された光は赤外線センサ表示窓4gの取り囲む領域内で視認できるようにしたので、ユーザは、発光体11の発光領域4bでの発光の意味、発光しない赤外線入射領域4aさらには赤外線センサ10の存在を、赤外線センサ表示窓4gで発光体11の光による発光部分4bと赤外線入射領域4aを関連付けることにより、容易に認識することができる。
Further, the top plate 4 includes an infrared sensor display window 4g that displays an area surrounding at least a part of the
また、赤外線入射領域4aを加熱コイル6の中心より手前側に位置させるようにしたので、赤外線入射領域4aの近傍で加熱コイル6外縁側において発光させる発光体11の光が、その上方に調理容器Pが位置していない場合に、調理人側から見て調理容器Pの側壁で隠れにくくなり、調理人がより容易に発光部分を視認することができる。
Further, since the
また、赤外線入射領域4aを加熱コイル6の中心を通り本体前面と直交する線上に位置させるようにしたので、赤外線入射領域4aの近傍で加熱コイル6外縁側において発光させる発光体11の光が、その上方に調理容器Pが位置していない場合に、調理人側から見て調理容器Pの側壁で最も隠れにくくなり、調理人が最も容易に発光部分を視認することができさらに使い勝手を良くすることができる。
In addition, since the
また、加熱コイル6の中心に対して赤外線入射領域4aの反対側にトッププレート4の裏面温度を熱伝導で検知する第1の温度検知手段である第1のサーミスタ50を設けると、熱コイル6中心上部の調理容器Pの温度より高温部を測定する赤外線センサ10に加え、加熱コイル6中心上部より温度の高くなる調理容器Pの部分の温度を第1のサーミスタ50で測定することになるので、赤外線センサ10が故障した場合や、調理容器Pが赤外線入射領域4aを適正に覆っていない場合等、赤外線センサ10で調理容器Pの温度を検知できない場合でも、第1のサーミスタ50で調理容器Pの温度を検知できるので、安全性及び使い勝手がさらに向上する。
Further, when the
また、加熱コイル6の略中心にトッププレート4の裏面温度を熱伝導で検知する第2の温度検知手段である第2のサーミスタ52を設けると、調理容器Pの加熱コイル6中心の上方に位置する底面部分に比べより高温となる調理容器Pの部分を測定する赤外線センサ10に加え、調理容器Pの温度の加熱コイルの中心に対する調理容器の中心位置のずれに対して最も安定的に調理容器Pの底面温度を第2のサーミスタ52で測定することになるので、赤外線センサ10に外乱光が入射した場合、赤外線センサ10や温度換算手段24b等の赤外線センサ10による温度測定回路が故障した場合、または調理容器Pが赤外線入射領域4aを覆っていない場合等、赤外線センサ10で調理容器Pの温度を検知できない場合でも、第2のサーミスタ52で調理容器Pの温度を検知できるので、揚げ物調理時の油の温度などの安定温度を精度良く制御することができ、使い勝手がさらに向上する。加熱コイル6の中心に対して赤外線センサ10の反対側に第1のサーミスタ50をさらに設けることにより、外乱光が赤外線センサに入射した場合や調理容器の位置ずれが起きた場合の信頼性を高めることができる。
Moreover, when the
また、第1の導光筒42a及び第2の導光筒42bを樹脂で一体的に形成したので、第1導光筒42aと第2の導光筒42bの相対的位置ずれがなく構成が簡素となり作製が容易である。
Further, since the first
また、加熱コイル6を保持するための樹脂で形成されたコイルベース8と、第1の導光筒42a及び第2の導光筒42bと一体的に形成された導光筒保持部材40をさらに備え、導光筒保持部材40をコイルベース8に固定したので、加熱コイル6と導光筒42との位置ずれの規制が容易で、コイルベース8を本体に組み込むと同時に第1の導光筒42aと第2の導光筒42bを本体に組み込むことができ、赤外線センサ10による測定及びその位置を示す発光領域4bを備えた調理容器Pの底面温度の測定構成が容易に実現できる。なお、第1の導光筒42aまたは第2の導光筒42bは、コイルベース8と樹脂で一体的に成型してコイルベース8に固定してもよい。
In addition, a
また、導光体56を第2の導光筒42bに挿入したので、発光体11からの光を赤外線入射領域4aの近傍に効率よく導くことができ、かつ組立が容易である。
Further, since the
また、加熱コイル6の下方に設けられた複数のフェライトコア38の端部を導光筒保持部材40により保持したので、フェライトコア38を機械的に保持すると同時に導光筒保持部材40を加熱コイル6に固定することができ、構成が簡素である。
Further, since the end portions of the plurality of
また、隙間42gを設けているので、鍋、コイル、フェライト等周囲の発熱部品からの輻射熱や伝導熱が直接赤外線センサ10に届かないよう、周囲の隙間42gが断熱層として作用するので、赤外線センサ10が高温になるのを防ぐことができる。なお、隙間42gは必ずしも全周に設けなくてもよく、断熱したい必要な箇所にのみ設けても良い。あるいは、冷風で冷却されている箇所については、必ずしも、隙間42gを設けて断熱する必要はない。
In addition, since the
また、2重の円筒形状になるので、強度的にも強くなり、赤外線センサ10との垂直度も出易くなり、センサの検知精度が高まる。
Moreover, since it becomes a double cylinder shape, it becomes strong also in strength, and the perpendicularity with the
また、開口部26cに導光筒(導光部)42の下端を挿入し、導光筒42の外壁40fの下端と円環部40aの下面と、金属ケース26の上面が密着することにより、隙間42cを形成した、外壁40fと円環部40aを利用することで、開口部26cから金属ケース26内に導かれる光は導光筒42を経路とするもののみとなり、外乱光に対して強くなる。
Further, the lower end of the light guide tube (light guide portion) 42 is inserted into the
また、制御手段は、センサが受光する赤外線の出力信号の増加量が所定以上となると加熱コイルの出力を抑制するようになっているが、特にこのような場合、断熱層となる隙間42gが存在するので、導光筒42a内や、赤外線センサ10近傍の温度が急激に変化しにくくなり、センサの動作も安定しやすくなる。
In addition, the control means suppresses the output of the heating coil when the increase amount of the infrared output signal received by the sensor exceeds a predetermined value. In such a case, there is a
上述したように、本発明にかかる誘導加熱調理器Cは、鍋等の調理容器Pから放射される赤外線の赤外線センサ10への入射領域4aを加熱コイル6の中心から異なる位置に配置することで、調理容器Pの高温部の温度を赤外線センサ10により測定して感度良く調理容器Pの温度を制御することができるとともに、また、導光部は、樹脂製で下方に突出して形成された第1の導光筒を設け、前記導光筒と前記導光筒の周囲の外壁とで、下方に開口した隙間を設け、前記導光筒の下端開口面に対向して赤外線集光レンズを配置したことにより、鍋、コイル、フェライト等周囲の発熱部品からの輻射熱や伝導熱が直接センサに届かないよう、周囲の隙間が断熱層として作用するので、センサが高温になるのを防ぐことができる。また、2重の円筒形状になるので、強度的にも強くなり、センサと導光筒の垂直度も向上し、センサ精度が良化し、家庭用または業務用の誘導加熱調理器として有用である。
As described above, the induction heating cooker C according to the present invention arranges the
2 本体
4 トッププレート
4a 赤外線入射領域
4b 発光領域
4c 印刷抜き部
4d 印刷部
4f スリット部
4g 赤外線センサ表示窓
4e 印刷部
5 加熱部
6 加熱コイル
7a 印刷膜
7b 遮光層
8 コイルベース
9 コイルホルダ
10 赤外線センサ
11 発光体
12 基板
14 フィルタ
16 側壁
18 レンズ
20 コネクタ
22 リード線
24 制御基板
24a 制御手段
24b 温度換算手段
26 金属ケース
26a 金属ケース上
26b 金属ケース下
26c 開口部
28 操作パネル
30 インバータ電源
32 浮力低減板
34 断熱シート
36 マイカ板
36a 穴
36b 穴
38 フェライトコア
40 導光筒保持部材(導光部保持部材)
40a 円環部
40b リブ
40c 配線係止部
40d 配線係止片
40e 金属ケース固定部
40f 導光筒下部外壁
40g 導光筒保持部材固定部
40h 補強リブ
42 導光筒(導光部)
42a 第1の導光筒(第1の導光部)
42b 第2の導光筒(第2の導光部)
42c リブ
42d 段部
42f 切欠
42g 隙間
44 第1のサーミスタ保持部材
46 第2のサーミスタカバー
48 連結部材
50 第1のサーミスタ
51 第2のサーミスタ保持部材
51a リブ
51b 段部
52 第2のサーミスタ
56 導光体
56a 係止片
C 誘導加熱調理器
P 調理容器
2 Main body 4
40a
42a 1st light guide cylinder (1st light guide part)
42b 2nd light guide cylinder (2nd light guide part)
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