JP2009059565A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】精度良く空焼き検知を行い、安全性を高くすること。
【解決手段】天板２の下面に設置され鍋１の底面から放射される赤外線から温度を検知する赤外線検知手段５の出力に応じて、天板２の下面に設置され鍋１の底面から天板２を介して伝わる熱から温度を検知する感熱検知手段６の空焼き検知手段７が動作する感熱空焼き開始閾値を変更することで、赤外線検知手段５と感熱検知手段６がそれぞれの空焼き開始閾値に到達して空焼き検知７が動作し、空焼きを検知し加熱を停止する。赤外線検知手段５と感熱検知手段６の出力により空焼き検知手段７が動作するため、赤外線検知手段５が外乱光などの影響を受けても、精度良く空焼き検知が行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、精度良く空焼きであることを検知する一般家庭及び業務用として使用され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における空焼き検知は、赤外線センサにより鍋底の温度が、所定の温度を超えた場合に、空焼きと判断し加熱を停止している。また赤外線センサにより検知した鍋底の温度が所定の変化率を超えた場合に、空焼きと判断して加熱を停止するものもある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−７１９５０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、赤外線センサのみで空焼きを検知していたため、外乱光や鍋ずれなどで赤外線センサが高温と誤検知した場合に、空焼き検知手段が誤動作す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、精度良く空焼きを検知することができる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、天板の下面に赤外線検知手段と感熱検知手段を設置して、それぞれ調理容器である鍋の鍋底の温度を検知している。調理容器中に被加熱物体が存在する通常加熱時の場合は、空焼き検知手段が動作する感熱空焼き開始閾値は高く設定されている。赤外線検知手段に比べて感熱検知手段は検知が遅れるため、また空焼き時には赤外線検知手段による加熱制御が先に働く場合もあり、感熱空焼き開始閾値が通常加熱時と同じであると、空焼きが検知できない。そこで赤外線検知手段の出力に応じて、感熱空焼き開始閾値を変更することによって、赤外線検知手段の出力が赤外線空焼き開始閾値に、かつ感熱検知手段の出力が感熱空焼き開始閾値に到達することによって、空焼き検知を動作させるようにしたものである。

これによって、赤外線検知手段が外乱光などにより高温と誤検知しても、感熱検知手段の出力が感熱空焼き開始閾値に到達していなければ、空焼き検知が動作しないため空焼き検知の誤動作が防止できる。

本発明の誘導加熱調理器は、赤外線検知手段に外乱光などの影響により高温と誤検知して赤外線検知手段の出力が赤外線空焼き開始閾値以上になり、加熱を抑制しても、感熱検知手段の出力が感熱空焼き開始閾値に到達しなければ空焼き検知手段が動作しないため、空焼き検知の誤動作が無く精度良く行うことができる。

第１の発明は、調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部に設置され前記調理容器である鍋を載置する天板と、前記天板の下面に設置され前記鍋底面から放射される赤外線から温度を検知する赤外線検知手段と、前記天板の下面に設置され前記鍋の底面から前記天板を介して伝わる熱から温度を検知する感熱検知手段と、前記赤外線検知手段と前記感熱検知手段のそれぞれの出力により前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記赤外線検知手段が赤外線空焼き開始閾値に、かつ前記感熱検知手段が感熱空焼き開始閾値に到達した場合に、消費電力の変化から空焼きを判定する空焼き検知手段とを備え、前記赤外線検知手段の出力に応じて、前記感熱空焼き開始閾値を変更し、空焼きを検知すると前記制御手段に停止信号を出力し加熱を停止するとすることにより、前記赤外線検知手段が外乱光や鍋ずれなどで高温と誤検知しても、感熱検知手段の出力が感熱空焼き開始閾値に到達しているかどうかで空焼き検知が動作するかが決定されるため、空焼き検知の精度が向上する。

第２の発明は、特に、第１の発明において、通常加熱時は、空焼き検知手段を開始する感熱空焼き開始閾値が高温に設定されているが、空焼き検知手段は、赤外線検知手段により鍋底が高温となり加熱を抑制した場合には、感熱空焼き開始閾値を下げることによって、前記赤外線検知手段と前記感熱検知手段がそれぞれ空焼き検知手段が動作する閾値に到達して空焼き検知が動作する。そして鍋に被加熱物が入れられ前記赤外線検知手段による加熱の抑制が解除された場合に、外乱光などにより前記赤外線検知手段が誤検知して再度空焼き検知が動作しないように、感熱空焼き開始閾値を通常加熱時の高温設定に戻すことで、空焼き検知が誤動作すること無く第１の発明同様に精度良く空焼き検知を行うことができ、安全性が向上する。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、加熱コイルの温度が上昇し、感熱検知手段の出力が感熱過昇防止開始閾値以上となった場合に、鍋内の被加熱物の発火防止のために制御手段に加熱を抑制する信号を出力し、かつ消費電力の変化から空焼きを判定する空焼き検知手段を動作させる過昇防止手段を有し、前記赤外線検知手段が正常に動作している場合には、過昇防止手段が加熱を抑制するのを防止するために感熱過昇防止開始閾値を高温に設定しているが、前記赤外線検知手段が故障などにより動作しなかった場合に、前記感熱過昇防止保護開始閾値を下げて、前記過昇防止手段により空焼きかどうかを判定することによって、前記赤外線検知手段が動作せず、第１または第２の発明の空焼き検知手段が動作しない場合でも、前記過昇防止手段による空焼き検知が動作する。二重の空焼き検知を設けることで安全性がさらに向上する。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、空焼き検知手段は、赤外線検知手段と感熱温度検知手段により検出したそれぞれの出力の変化率に応じて、前記空焼き検知手段の空焼き判定の時間を変更することで、空焼きと判定するのに必要な時間を変更するため、短時間で空焼き判定が行えるので、精度良くかつ素早く空焼きを検知でき、鍋の損傷も防げる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明において、空焼き検知手段は、表示手段を有し、空焼きの可能性があることと天板及び鍋が高温になっていることを前記表示手段により表示することで、使用者に対して空焼きであることを視覚的に伝えるため、使用者の安全性が向上する。

第６の発明は、特に第１〜第５のいずれか１つの発明において、空焼き検知手段は、音声報知手段を有し、空焼きの可能性があることと天板及び鍋が高温になっていることを前記音声報知手段により音声にて報知することで、使用者に対して空焼きであることを聴覚的に伝えるため、使用者の安全性が向上する。

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構成を示すものである。

図１において、調理容器１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上部に設置され鍋（調理容器）１を載置する天板２と、加熱コイル３に高周波電流を供給し、鍋１を電磁誘導で発熱させるインバータ４と、天板２の下面に設置され鍋１の底面から放射される赤外線から温度を検知する赤外線検知手段５と、天板２の下面に設置され鍋１の底面から天板２を介して伝わる熱から温度を検知する感熱検知手段６と、赤外線検知手段５と感熱検知手段６のそれぞれの出力により加熱コイル３に供給する電力を制御する制御手段８と、赤外線検知手段５が赤外線空焼き開始閾値に、かつ感熱検知手段６が感熱空焼き開始閾値に到達して、消費電力の変化から空焼きを判定する空焼き検知手段７を備え、赤外線検知手段５の出力に応じて、空焼き検知手段７が動作する感熱空焼き開始閾値を変更し、空焼き検知７を動作させて空焼きを検知し加熱を停止する。

赤外線検知手段５は、フォトダイオード、電流変換回路、増幅回路等により構成し、感熱検知手段６は、サーミスタ等で構成している。

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。

前記誘導加熱調理器において、図示していない電源スイッチを投入し加熱を開始すると、制御手段８からの制御によりインバータ４から加熱コイル３に電力が供給される。この加熱コイル３に電力が供給されると加熱コイル３からの電磁誘導により、天板２上の鍋１を加熱する。

図２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赤外線検知手段５と感熱検知手段６の出力と空焼き検知手段７が開始する閾値の変化を示す一例である。これを用いて動作を説明する。図２の横軸は経過時間［分］、縦軸は検知温度［℃］、電力［Ｗ］である。

赤外線検知手段５と感熱検知手段６により天板２上の鍋１の底面の温度を検出して、電圧として出力し、空焼き検知手段７等はマイコンで構成されており、前記出力をマイコンで演算処理し温度として検知している。加熱継続中に、鍋１の被加熱物が無くなり空焼き状態になると、図２のように赤外線検知手段５の出力が急に増加し赤外線検知手段の出力が所定の温度をこえると、加熱コイル３に電力を供給するのを停止し、所定の温度以下になると加熱を開始し、再び所定の温度以上になると加熱を停止するというようにして、加熱が抑制される。そのため、感熱検知手段６の出力は緩やかに上昇してくる。図２のように通常加熱時の感熱空焼き開始閾値のままでは、赤外線検知手段５の出力が赤外線空焼き開始閾値に到達していても空焼き検知は動作しない。そこで赤外線検知手段６の出力に応じて感熱空焼き開始閾値を変更する。図２では感熱空焼き開始閾値を下げることによって、赤外線検知手段５と感熱検知手段６のそれぞれ出力が閾値に到達して、空焼き検知手段７が動作する。

空焼き検知手段７は、図２のように赤外線検知手段５と感熱検知手段６の出力がそれぞれの空焼き開始閾値に到達すると、制御手段８が加熱コイル３に供給した電力の積算を開始し、所定時間内の積算電力が所定の電力以下であれば空焼きと判定する。

空焼き検知手段７で空焼きと判定された場合には、制御手段８に加熱を停止する制御信号を出力し、誘導加熱調理器に設けられた表示手段９と音声報知手段１０により、空焼きで加熱を停止したことと天板２と鍋１が高温になっていることを視覚的に、また聴覚的に使用者に伝えるため、安全性が向上する。

赤外線検知手段５が誤検知して高温と判定しても、感熱検知手段６の出力が感熱空焼き開始閾値に達していなければ空焼き検知手段７が動作しないので、精度良く空焼き検知を行うことができる。

また、本実施の形態では、赤外線検知手段５により鍋底の温度が高温になり加熱を抑制した場合に、感熱空焼き開始閾値を下げ、鍋に被加熱物体が入れられ加熱の抑制が解除された場合に、感熱空焼き開始閾値を通常加熱時の高温設定に戻すようにする。感熱空焼き開始閾値を変更したままでは、通常加熱時でも天板２の温度が上昇し感熱検知手段６の出力も上がり続け、感熱空焼き開始閾値以上になるため、赤外線検知手段が高温と誤検知すると空焼き検知手段７の誤動作が発生し、空焼きでないのに加熱を停止する。空焼き検知開始閾値を通常加熱時の高温設定に戻すことで空焼き検知が誤動作するのを回避することができる。

（実施の形態２）
また、図３は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示すものである。本実施の形態では、加熱コイル３の温度が上昇し、感熱検知手段６の出力が感熱保護開始閾値以上となった場合に、鍋１内の被加熱物の発火防止のために制御手段８に加熱を抑制する信号を出力し、なおかつ空焼き検知手段７が動作する過昇防止手段１１を有している。赤外線検知手段５が正常に動作している場合は、過昇防止手段１１が動作すると加熱が抑制されてしまうため、感熱過昇防止開始閾値を高温に設定することで過昇防止手段１１が動作しないようにしている。赤外線検知手段５が故障などにより動作しなかった場合に、実施の形態１の図１の構成では、赤外線検知手段５の出力が赤外線空焼き開始閾値を越えないために、空焼き検知が動作しない。そこで感熱過昇防止開始閾値を下げ、過昇防止手段１１を動作させて空焼き検知手段７を動作させることによって、赤外線検知手段５が何らかの要因で動作できず、実施の形態１による空焼き検知手段７が動作しない場合でも、過昇防止手段１１により空焼き検知手段が動作するため、二重の空焼き検知手段を備えており、安全性が向上する。

また、本実施の形態では、赤外線検知手段５と感熱温度検知手段６により検出した出力の変化率に応じて、空焼き検知手段７が動作後、空焼きの判定を行うために求める積算電力の積算時間を変更する。例えば、赤外線検知手段５と感熱検知手段６の出力の変化率がそれぞれプラスで赤外線検知手段５の変化率の方がはるかに大きい場合には空焼きの可能性が高いと判断し積算時間を短くする。このようにすることで短時間で空焼き判定が行えるので、精度良くかつ素早く空焼きを検知でき、鍋の損傷も防ぐことができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、外乱光などの影響を赤外線検知手段が受けたとしても感熱検知手段の出力によって空焼き検知を開始するため、精度良く空焼き検知が可能となり、家庭用あるいは業務用の他の熱源の加熱調理器等にも適用できる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の検知手段の出力と空焼き検知手段が開始する出力の変化を表す図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の構成図

符号の説明

１ 鍋（調理容器）
２ 天板
３ 加熱コイル
５ 赤外線検知手段
６ 感熱検知手段
７ 空焼き検知手段
８ 制御手段
９ 表示手段
１０ 音声報知手段
１１ 過昇防止手段

Claims (6)

1. 調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部に設置され前記調理容器である鍋を載置する天板と、前記天板の下面に設置され前記鍋底面から放射される赤外線から温度を検知する赤外線検知手段と、前記天板の下面に設置され前記鍋の底面から前記天板を介して伝わる熱から温度を検知する感熱検知手段と、前記赤外線検知手段と前記感熱検知手段のそれぞれの出力により前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記赤外線検知手段が赤外線空焼き開始閾値に、かつ前記感熱検知手段が感熱空焼き開始閾値に到達した場合に、消費電力の変化から空焼きを判定する空焼き検知手段とを備え、前記空焼き検知手段は、前記赤外線検知手段の出力に応じて、前記感熱空焼き開始閾値を変更し、空焼きを検知すると前記制御手段に停止信号を出力し加熱を停止する誘導加熱調理器。
2. 空焼き検知手段は、赤外線検知手段により加熱を抑制した場合に、感熱空焼き開始閾値を下げ、鍋に被加熱物が入れられ加熱の抑制が解除された場合に、前記感熱空焼き開始閾値をもとに戻す請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 感熱検知手段の出力が感熱過昇防止開始閾値以上となった場合に、鍋内の被加熱物の発火防止のために制御手段に加熱を抑制する信号を出力し、かつ消費電力の変化から空焼きを判定する空焼き検知手段を動作させる過昇防止手段を有し、前記過昇防止手段は、赤外線検知手段が動作しなかった場合に、前記感熱過昇防止開始閾値を下げて前記過昇防止手段により空焼きかどうかを判定する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 空焼き検知手段は、赤外線検知手段と感熱検知手段により検出した出力のそれぞれの変化率に応じて、前記空焼き検知手段の空焼き判定の時間を変更する請求項１〜３いずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 空焼き検知手段は、表示手段を有し、空焼きの可能性があり、加熱を停止したことと天板及び鍋が高温になっていることとを前記表示手段により表示する請求項１〜４いずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 空焼き検知手段は、音声報知手段を有し、空焼きの可能性があり、加熱を停止したことと天板及び鍋が高温になっていることとを前記音声報知手段により音声にて報知する請求項１〜５いずれか１項に記載の誘導加熱調理器。

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