JP2009295457A - Induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、筐体内に誘導加熱コイルを備え、その上面に耐熱ガラス製のトッププレートを配置した誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an induction heating cooker provided with an induction heating coil in a casing and having a heat-resistant glass top plate disposed on the upper surface thereof.
従来、この種の誘導加熱調理器は、トッププレート裏面に設けた温度センサと、本体内に設けた赤外線センサと、温度センサと赤外線センサの温度情報を受けて加熱量を制御する制御手段とを備え、鍋の温度をトッププレートを介して温度センサで検知し、同時に鍋の温度変化を赤外線センサで検知する誘導加熱調理器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of induction heating cooker has a temperature sensor provided on the back surface of the top plate, an infrared sensor provided in the main body, and a temperature sensor and a control means for receiving the temperature information of the infrared sensor and controlling the amount of heating. An induction heating cooker has been proposed that detects the temperature of a pan with a temperature sensor via a top plate and simultaneously detects the temperature change of the pan with an infrared sensor (see, for example, Patent Document 1).
また、鍋を載置するトッププレートと、鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給し、鍋を電磁誘導で加熱するインバータと、トッププレート下面の加熱コイル上部近傍に複数配置し、鍋の温度をトッププレートを介して検知する温度検知部とを備えたものがある(例えば、特許文献2参照)。 Also, a top plate on which the pan is placed, a heating coil that heats the pan, an inverter that supplies high-frequency current to the heating coil and heats the pan by electromagnetic induction, and a plurality of heaters are arranged near the top of the heating coil on the bottom of the top plate. And a temperature detector that detects the temperature of the pan via the top plate (for example, see Patent Document 2).
また、環状の第1の加熱コイルの外側に隙間を設けて第2の加熱コイルを設け、第1の加熱コイルの中心部に第1の感熱部と、隙間に設けた第2の感熱部を設け、第2の感熱部の制御動作の後に第1の感熱部の制御動作を行うようにしたものがある(例えば、特許文献3参照)。 In addition, a second heating coil is provided by providing a gap outside the annular first heating coil, and a first heat sensitive part and a second heat sensitive part provided in the gap are provided at the center of the first heating coil. There is one that performs the control operation of the first heat-sensitive part after the control operation of the second heat-sensitive part (see, for example, Patent Document 3).
さらに、トッププレートの上に載置する鍋の温度をトッププレートの下面に当接させたサーミスタなどの温度センサにより鍋の温度を検出するように構成したものにおいて、底面が平らな鍋に少量の油を入れて加熱する際、温度センサの所定時間における温度変化をとらえ、この温度変化量が所定値を越えた際は加熱出力を低下させて、鍋の中の油が発火温度に達することがないように加熱制御するものがある(例えば、特許文献4参照)。 In addition, the temperature of the pan placed on the top plate is detected by a temperature sensor such as a thermistor that contacts the lower surface of the top plate. When oil is added and heated, the temperature change of the temperature sensor is captured for a predetermined time, and when the amount of temperature change exceeds a predetermined value, the heating output is reduced and the oil in the pan reaches the ignition temperature. There are some which control heating so that there is no (see, for example, Patent Document 4).
上記した従来の誘導加熱調理器において、特許文献1のものは、赤外線センサで鍋の急激な温度変化を検知し、温度センサで鍋の絶対温度を検知することにより、鍋の温度状態を把握することが出来るが、温度センサが1個のため鍋の大きさ,鍋の置く位置や、鍋の材質による赤外線の放射率の差や、鍋底面の汚れや、赤外線を透過するトッププレート部の汚れ等の要因により、鍋の温度検知精度に課題があった。
In the above-mentioned conventional induction heating cooker, the thing of
また、特許文献2のものは、鍋の温度をトッププレートを介して温度検知部が受熱して温度を検出しているが、トッププレートの熱応答の遅れ時間により、温度検知部で検知した温度と実際の鍋の温度との間には大きな温度差が発生し、加熱初期の鍋の局部的な温度上昇を抑制しようとすると問題がある。
Moreover, although the temperature detection part receives the temperature of a pan via a top plate and detects temperature in the thing of
また、特許文献3のものは、温度センサが加熱コイルに2箇所しか設けられていないので、鍋底の直径が120mm程度の小径の調理鍋を使用し、かつ、調理鍋が加熱コイルの中心から外れて外側温度センサの配置されていないところに載置された場合には、鍋の温度を内側温度センサと外側温度センサの両方によって検出することができず、鍋底の周辺部が急激に温度上昇して高温になり、空焼きや煙等が発生するという課題があった。
Moreover, since the temperature sensor is provided only in two places in the heating coil, the thing of
また、温度センサは、トッププレートを介しているため、熱応答の遅れ時間により温度センサで検出した温度と実際の鍋の温度との間には大きな温度差が生じ、加熱初期の鍋の局部的な温度上昇が抑制しづらいという課題があった。 In addition, since the temperature sensor is connected to the top plate, there is a large temperature difference between the temperature detected by the temperature sensor and the actual pan temperature due to the delay time of the thermal response. There was a problem that it was difficult to suppress the temperature rise.
また、特許文献4のものは、少量の油を加熱する場合には鍋全体の熱容量が小さく、かつ温度センサはトッププレートを介して鍋の温度を検出するので、温度センサは鍋の温度上昇に追従できないため、温度センサの温度変化量に注目して、所定値を越えた場合には加熱コイルの加熱出力を低下させ、油の温度上昇を遅らせて温度センサの温度追従性を向上させるようにしているが、油を予熱して適温にするまでの時間が長くなり使い勝手が悪くなるという課題があった。 In addition, in Patent Document 4, when a small amount of oil is heated, the heat capacity of the whole pan is small, and the temperature sensor detects the temperature of the pan through the top plate, so the temperature sensor increases the temperature of the pan. Since it cannot follow, pay attention to the temperature change amount of the temperature sensor, and if it exceeds a predetermined value, the heating output of the heating coil is reduced and the temperature rise of the temperature sensor is improved by delaying the oil temperature rise. However, there is a problem that the time until the oil is preheated to an appropriate temperature becomes longer and the usability becomes worse.
また、油の量が極少量の場合には、油の温度がさらに急速に上昇するため適温以上の高温になってしまうという課題があった。 In addition, when the amount of oil is extremely small, the temperature of the oil rises more rapidly, causing a problem that the temperature becomes higher than the appropriate temperature.
本発明の目的は、上記課題のうち少なくとも一つを解決するものであり、鍋の大きさ,鍋の置く位置による鍋の温度検知精度を向上させ、必要以上の温度上昇による、空焼きや煙等の発生を抑制した誘導加熱調理器を提供することにある。 The object of the present invention is to solve at least one of the above-mentioned problems, improve the temperature detection accuracy of the pan depending on the size of the pan and the position where the pan is placed, It is providing the induction heating cooking appliance which suppressed generation | occurrence | production etc.
本発明の請求項1では、筐体の上面に被加熱物を載置するトッププレートを配置し、該トッププレート下方の前記筐体内に環状に形成された加熱コイルと、該加熱コイルに電力を供給するインバータとを備えた誘導加熱調理器において、前記加熱コイル中心部近傍に設けられ前記トッププレートの下面温度を検出する内側温度センサと、前記加熱コイルの外周部に3個以上設けられ前記トッププレートの下面温度を検出する外側温度センサと、前記加熱コイルの中心部近傍の下方に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、前記内側温度センサと前記外側温度センサと前記赤外線センサとの検出信号を基に、前記インバータを制御して前記被加熱物を加熱制御する制御手段とを設けたものである。 According to the first aspect of the present invention, a top plate for placing an object to be heated is disposed on the upper surface of the casing, and a heating coil formed in an annular shape in the casing below the top plate, and electric power is supplied to the heating coil. In an induction heating cooker including an inverter to be supplied, three or more inner temperature sensors provided near the center of the heating coil for detecting the temperature of the lower surface of the top plate, and three or more provided on the outer periphery of the heating coil. An outer temperature sensor for detecting the lower surface temperature of the plate, an infrared sensor for detecting infrared rays radiated from the object to be heated, provided below the vicinity of the center of the heating coil, the inner temperature sensor, and the outer temperature sensor And a control means for controlling the inverter to control heating of the object to be heated based on detection signals from the infrared sensor and the infrared sensor.
また、請求項2では、請求項1記載の誘導加熱調理器において、前記制御手段は、前記内側温度センサと外側温度センサと赤外線センサの各センサが検知した温度を比較し、一番高い温度を検知したセンサの検出信号出力を優先して前記被加熱物を加熱制御するものである。
Further, in
本発明の誘導加熱調理器は、上記のように構成したことにより、内側温度センサと、外側温度センサの各センサの温度検出特性と、赤外線センサの温度検出特性のそれぞれの特性の違いを取り入れて鍋の加熱制御を行うことにより、調理温度の違いや調理物の量及び鍋の大きさや鍋の置く位置によっても鍋の温度を正確に検知し、調理を良好に行うことができる。 Since the induction cooking device of the present invention is configured as described above, it incorporates differences in the temperature detection characteristics of the inner temperature sensor, the outer temperature sensor, and the temperature detection characteristic of the infrared sensor. By controlling the heating of the pot, the temperature of the pot can be accurately detected depending on the difference in cooking temperature, the amount of food, the size of the pot, and the position where the pot is placed, and cooking can be performed satisfactorily.
また、鍋の必要以上な温度上昇による空焼きや煙等の発生を抑制することができる。 Moreover, generation | occurrence | production of the sky baking, smoke, etc. by the temperature rise more than necessary of a pan can be suppressed.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本実施例における誘導加熱調理器の外観斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of an induction heating cooker in the present embodiment.
図1において、誘導加熱調理器の筐体1の上面にはトッププレート2が水平に配置されている。
In FIG. 1, a
トッププレート2は、耐熱性の高い結晶化ガラス製の厚さ約4mmのもので構成され、鉄等の磁性体又はアルミ等の非磁性体よりなる鍋30等の被加熱物を載置する。
The
トッププレート2下方で、筐体1内の上部で左右及び中央後部には、環状に形成された加熱コイル3が夫々配置されており、トッププレート2に載置された鍋30等の被加熱物を誘導加熱する。
Below the
トッププレート2の前面側上面には、夫々の加熱コイル3に対応した操作部7が設けられていて、加熱コイル3の通電状態の設定や操作を行う。また、操作部7に対応して表示部8が操作部7の近傍に設けられており、夫々の加熱コイル3の通電状態等を表示する。
An
筐体1の後部右側には、上方に向けて開口した吸気口4が設けられており、筐体1内に設けられたファン(図示せず)により、吸気口4から吸気した冷却風を筐体1内に設けられた制御基板(図示せず)や加熱コイル3等に流して冷却する。
An intake port 4 opened upward is provided on the rear right side of the
筐体1の後部左側には、筐体1内部を冷却した冷却風を排気する排気口5が設けられている。
An
筐体1の前面左部には、魚やピザ等を焼くグリル加熱部6が設けられている。
A grill heating unit 6 for grilling fish, pizza or the like is provided on the left side of the front surface of the
図2は、実施例1における誘導加熱調理器のトッププレート2を除いた状態の上面図。図3は、実施例1における誘導加熱調理器の右側に配設された加熱コイル3の要部縦断面図である。
FIG. 2 is a top view of the induction heating cooker according to the first embodiment with the
図2において、左右及び中央後部に配設された加熱コイル3は、夫々環状の内側加熱コイル31a,32a,33aと、その外側に環状の隙間31b,32b,33bを設けて配置された環状の外側加熱コイル31c,32c,33cとで構成されている。
In FIG. 2, the
夫々の加熱コイル3に隙間31b,32b,33bを設ける理由は、内側加熱コイル31a,32a,33aと外側加熱コイル31c,32c,33cで発生する磁束を分散させて鍋30の温度を均一化するためである。
The reason why the
なお、加熱コイル3には隙間31b,32b,33bを設ける構成としたが、特にこれに限定されることはない。例えば内側加熱コイル31aと外側加熱コイル31cを隙間無く巻回した隙間31bの無い加熱コイルとした構成であってもよい。
In addition, although it was set as the structure which provides the
各加熱コイル3は、コイルベース9上に設置されており、コイルベース9は複数のバネ(図示せず)によりトッププレート2方向に付勢され、加熱コイル3がトッププレート2に対し略並行となるように構成されている。
Each
また、各加熱コイル3は、表皮効果を抑制するためリッツ線を採用していて、後述するインバータにより数十kHzの高周波で数百Vの電圧が印加され、鍋30に対して高周波磁界を印加して鍋30に渦電流を発生させ、鍋30を自己発熱させて加熱する。
Each
なお、左側に配設された加熱コイル3及び中央後部に配設された加熱コイル3も同様な構成となっている。
The
図3に示すように、内側加熱コイル31aの中心部近傍には、サーミスタで構成された内側温度センサ31dがトッププレート2の下面に密着して取り付けられており、加熱コイル3の上方に載せられた鍋30の中心部近傍の温度を測定する。
As shown in FIG. 3, an
加熱コイル3の隙間31bには、夫々一定の間隔を保持して、最も好ましくは等間隔に三個以上(本実施例では三個で説明する)のサーミスタで構成された外側温度センサ31e,31f,31gがギャップスペーサー10に緩衝材を介して取り付けられて設けられている。
Each of the
なお、外側温度センサ31e,31f,31gは、加熱コイル3の隙間31bに限定して配設されるものではなく、加熱コイル3の上面とトッププレート2の下面との間に後記ギャップスペーサー10による隙間が保持されるので、該隙間を利用してそれぞれ適宜な間隔を有して配設してもよい。
The
ギャップスペーサー10は、前記したようにトッププレート2の上面に載置される鍋30と加熱コイル3とのギャップを一定に保持するためのものであり、コイルベース9の外周縁部に取り付けられた支持部材11により、コイルベース9上面の外周から中心側に向けて適宜間隔を保持して3個設けられている。
The
ギャップスペーサー10に取り付けられた外側温度センサ31e,31f,31gの内、一個(図2に示す外側温度センサ31e)は、使用者側に近く、鍋30が載置されやすい筐体1の手前側に配置されている(同様に左側加熱コイル3では外側温度センサ32eとなる)。
Of the
外側温度センサ31e,31f,31gは、内側温度センサ31dに対して120度ずつずれて配置されている。
The
ギャップスペーサー10に取り付けられた外側温度センサ31e,31f,31g,32e,32f,32gは、コイルベース9がトッププレート2方向にバネにより付勢されているため、トッププレート2の下面に密着している。
The
なお、中央後部に配設された加熱コイル3は、加熱コイル3の外形が小さいため、隙間33bには温度センサは設けられていない。
Note that the
左右に配設された加熱コイル3の中心部近傍の下方には、鍋30の底面から放射される赤外線をトッププレート2を通して受光し、その受光した赤外線のエネルギーから温度を測定する赤外線センサ12,13が設けられている。
Below the center of the
なお、中央後部に配設された加熱コイル3には、赤外線センサは設けられていない。これは中央後部の加熱コイル3は限られた調理用に用途が限定されているためである。
In addition, the infrared coil is not provided in the
赤外線センサ12の受光面12aは、内側加熱コイル31aの中心部近傍の位置で、加熱コイル3下方のトッププレート2の下面から約35mm離れた位置に設けられている。
The
赤外線センサ12,13は、熱型検出素子を使用した方式のセンサである。また、その受光面12aには図示していないが測定する赤外線の視野角を制限するレンズや導光筒等が設けられ、図3に示すようにトッププレート2の下面の位置で10φから15φの温度検出スポット12bによって検出するような視野角としている。
The
なお、赤外線センサ12,13で検知する温度は、鍋30から放射する赤外線をトッププレート2を通して受光するため、本実施例では、結晶化ガラス製のトッププレート2の赤外線透過波長特性から150℃程度の温度の低い範囲は検出しにくいといった性質がある。
In addition, since the infrared rays radiated from the
これらにより、鍋30の温度を検出して行う自動調理は、トッププレート2を介して検出する内側温度センサ31dと、外側温度センサ31e,31f,31gと、内側加熱コイル31aの中心部近傍の下方に設けられた赤外線センサ12により温度を検出して行われる。
Thus, the automatic cooking performed by detecting the temperature of the
次に、鍋の加熱制御について図3を用いて簡単に説明する。なお、グリル加熱部6の制御については本発明とは直接関係ないので、図3では省略している。 Next, the heating control of the pan will be briefly described with reference to FIG. Note that the control of the grill heating unit 6 is not directly related to the present invention, and is omitted in FIG.
操作部7で入力されたメニュー,出力情報,調理のスタート・切情報等は、制御手段14に入力される。
Menus, output information, cooking start / off information, and the like input by the
制御手段14は、認識した操作部7の情報や調理の進行状況等を表示信号として表示部8に送り、表示部8で表示する。
The control means 14 sends the recognized information of the
制御手段14は、操作部7で設定された内容及び事前に組み込まれた自動調理などのプログラムに基づき、インバータ15を制御して加熱コイル3へ高周波電流を流して電力を供給し、加熱コイル3上の鍋30を誘導加熱する。
The control means 14 controls the
さらに、制御手段14は、加熱コイル3に設けられた内側温度センサ31dと外側温度センサ31e,31f,31gと、加熱コイル3の下方に設けられた赤外線センサ12の出力信号を入力して温度を検出する温度検出手段16の温度情報を入力し、インバータ15を制御して加熱コイル3に高周波電流を流して電力を供給し、鍋30が設定温度又は設定出力で加熱されるように加熱制御する。
Furthermore, the control means 14 inputs the output signals of the
なお、温度検出手段16とインバータ15は、夫々の加熱コイル3に対応して3個備えているが、制御手段14は全体を1個で構成している。
In addition, although the temperature detection means 16 and the
以上のように構成された誘導加熱調理器について、図3,図4を参照しながらその動作を説明する。図4は、実施例1における制御動作説明図である。 About the induction heating cooking appliance comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated referring FIG. 3, FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a control operation in the first embodiment.
一例として、鍋30で揚げ物調理を行う場合、制御手段14は、内側温度センサ31dと、外側温度センサ31e,31f,31g及び赤外線センサ12が検知した鍋30の温度を比較し、一番高い温度を検知したセンサの検出信号を優先して鍋30の加熱制御を行う。
As an example, when fried food is cooked in the
図4に示すように、赤外線センサ12は、トッププレート2を透過して鍋30の底部の温度を直接検知するのに対し、内側温度センサ31dと、外側温度センサ31e,31f,31gは、トッププレート2を介して鍋30の底部の温度を検知するので、両センサ12,31d,31e,31f,31gの間には図示するように時間的遅れが生じる。
As shown in FIG. 4, the
従って赤外線センサ12が一番高い温度を検知することになり、赤外線センサ12による温度検出手段16の出力を優先して加熱制御を行う。
Therefore, the
但し、この調理の途中で、例えばトッププレート2が汚れて赤外線センサ12の受光部に赤外線が受光されにくくなった場合や、鍋30の置く位置が移動すること等により、外側温度センサ31eが一番高い温度を検知するようになると、以後の制御手段14の加熱制御は、外側温度センサ31eによる温度検出手段16の出力を優先して加熱制御を行う。
However, during this cooking, for example, when the
このように、調理温度の高い揚げ物調理を行う場合には、鍋30の底部の温度を直接検知する赤外線センサ12の出力を優先することで鍋30の温度検知精度が向上し、揚げ物調理を良好に行うことができる。
Thus, when fried food cooking with a high cooking temperature is performed, the temperature detection accuracy of the
また、一方、赤外線を透過する部分のトッププレート2の汚れや、鍋30の材質による赤外線の放射率の差、鍋30の表面の汚れ等により、赤外線センサ12が鍋30の温度検知に問題が生じた場合は、内側温度センサ31dと、外側温度センサ31e,31f,31gの内で一番高い温度を検知したセンサの検出信号を優先して鍋30の加熱制御を行うことにより、鍋30の必要以上な温度上昇による空焼きや煙等の発生を抑制することができる。
On the other hand, the
また、鍋30の中心部や周辺部が反っている場合には、鍋30とトッププレート2間にできた空間により、鍋30の熱がトッププレート2に伝わりにくく、したがって、その部分に配設された内側温度センサ31dや、外側温度センサ31e,31f,31gは、加熱開始から所定時間経っても温度上昇しないことがある。
Moreover, when the center part and the peripheral part of the
したがって、このような場合は、内側温度センサ31dと、外側温度センサ31e,31f,31g及び赤外線センサ12が検知した温度を比較し、一番高い温度を検知したセンサの検出信号を優先して鍋30の加熱制御を行うことにより、鍋30の反りに影響を受けにくい赤外線センサ12の検出信号が一番高い温度を検知するようになると、この赤外線センサ12の検出信号を優先して鍋30の加熱制御を行うことができるため、鍋30の必要以上な温度上昇による空焼きや煙等の発生を抑制することができる。
Therefore, in such a case, the temperature detected by the
次に、湯沸しや煮物等、比較的低い温度で調理する場合には、赤外線センサ12は結晶化ガラス製のトッププレート2の赤外線透過波長特性から温度の低い範囲は検出しにくいといった性質があることから、内側温度センサ31dや、外側温度センサ31e,31f,31gの検知した温度情報で加熱制御を行う。
Next, when cooking at a relatively low temperature such as boiling water or boiled food, the
但し、調理中に鍋30内の湯や煮汁が少なくなる等の事態が生じると、鍋30の温度が上昇して高温になり、その温度を赤外線センサ12が検知し、加熱制御することができるため、鍋30の必要以上の温度上昇による空焼きや煙等の発生を抑制することができる。
However, when a situation such as the amount of hot water or broth in the
このように、本実施例では、内側温度センサ31dと、外側温度センサ31e,31f,31gの各センサの温度検出特性と、赤外線センサ12の温度検出特性のそれぞれの特性の違いを取り入れて鍋30の加熱制御を行うことにより、調理温度の違いや調理物の量及び鍋の大きさや鍋30の置く位置によっても鍋30の温度を正確に検知し、調理を良好に行うことができる。
As described above, in this embodiment, the difference between the temperature detection characteristics of each of the
また、鍋30の必要以上な温度上昇による空焼きや煙等の発生を抑制することができる。
Moreover, generation | occurrence | production of the air baking, smoke, etc. by the temperature rise more than necessary of the
1 筐体
2 トッププレート
3 加熱コイル
12,13 赤外線センサ
14 制御手段
15 インバータ
31d,32d,33d 内側温度センサ
31e,31f,31g,32e,32f,32g 外側温度センサ
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