JP2010257959A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 赤外線センサで調理容器から放射される赤外線を検出し、赤外線量に基づき調理容器の温度を求め、温度制御を行う誘導加熱調理器において、隣接する加熱コイルや外光からの影響を排除し、温度計測を正しく行う誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】 調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、加熱コイルにより加熱される調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、加熱開始時に調理容器の有無を判定する手段と、調理容器がトッププレートに積載されている時のみ赤外線センサの受光したエネルギより調理容器の温度を換算する温度検出手段と、加熱制御手段に加熱を行うための条件を入力する入力手段とを備え、赤外線センサは各々の加熱コイルに対して備え、各々の加熱コイル中心よりも外側で、かつ、奥側に設置する。
【選択図】図１

Description

この発明は、赤外線センサで調理容器から放射される赤外線を検出し、赤外線量に基づき調理容器の温度を求め、温度制御を行う誘導加熱調理器に関するものである。

従来の誘導加熱装置においては、以下の構成のものがある。
調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、トッププレートを介して調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサの受光したエネルギより調理容器の温度を換算する温度検出手段と、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、温度検出手段の温度情報により前記加熱コイルの高周波電流を制御して調理容器の加熱電力量を制御する加熱制御手段と、加熱制御手段に加熱を行うための条件を入力する入力手段とを備え、赤外線センサは加熱コイルの中心から入力手段側の加熱コイル近傍に配した誘導加熱装置（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２６２７１９号（第１４頁、第６図）

従来の技術は、加熱コイルの中心から入力手段側の加熱コイル近傍、または、加熱コイルの中心からトッププレートの中心方向の加熱コイル近傍が、太陽光などの外光の影響を受けにくい為、赤外線センサを配置するために最も適した位置と述べている。
しかしながら、調理容器がトッププレートに積載されている状態では、調理容器により外光が遮断されるため、赤外線センサに外光は到達しない。むしろ、片手鍋の場合は、取っ手が誘導加熱調理器からはみだして邪魔にならないようにするため、加熱コイル中心に対して奥側に置かれる場合が多い、この場合、加熱コイルの中心から入力手段側の加熱コイル近傍に赤外線センサを配置すると、赤外線センサの直上に鍋がない場合もあり、正しく温度を計測できない欠点がある。
また、加熱コイルの中心からトッププレートの中心方向の加熱コイル近傍に赤外線センサを配置した場合、隣り合う加熱コイルからの熱により、トッププレートが加熱され、加熱されたトッププレートからの赤外線を受けて正しく温度を計測できない欠点がある。
さらに、

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、調理容器の温度を正しく計測でき、適した調理を行うことができる誘導加熱装置を得るものである。

この発明に係る誘導加熱装置においては、調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、加熱コイルにより加熱される調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、加熱開始時に加熱コイルに微小電流を流して調理容器の有無を判定する手段と、調理容器がトッププレートに積載されている時のみ赤外線センサの受光したエネルギより調理容器の温度を換算する温度検出手段と、加熱制御手段に加熱を行うための条件を入力する入力手段とを備え、赤外線センサは各々の加熱コイルに対して設けられ、各々の加熱コイル中心よりも外側で、かつ、奥側に設置したものである。

この発明は、赤外線センサは各々の加熱コイルに対して設けられ、各々の加熱コイル中心よりも外側で、かつ、奥側に設置したので、複数の加熱コイルを同時に動作させた場合でも、隣接する加熱コイルが動作することで、隣接加熱コイル自身から放射される赤外線、隣接する加熱コイルの直上に置かれた調理容器からの熱で加熱されたトッププレートから放射される赤外線の影響を受けずに，かつ，片手鍋がずれて置かれた場合でも、赤外線センサの直上には必ず調理容器が存在するため、正しく温度検知を行うことができる。

この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の上面図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の側面図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の赤外センサ設置位置を示す図である。 この発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器の上面図である。 この発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器の側面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明を実施するための実施の形態１における誘導加熱調理器の上面図を示すものであり、加熱コイルを３個搭載した誘導加熱調理器を上から見た図であり、赤外線センサの搭載位置を示すものである。図において、斜線部が赤外線センサの搭載エリアを示す。操作部から見て、搭載エリアは各加熱コイル中心から外側で、かつ奥側にある。図２はこの発明を実施するための実施の形態１における誘導加熱調理器の側面図を示すものであり、複数の加熱コイルのうち、１個の加熱コイルを側面から見た場合の構成を示すもので、１は調理容器、２はトッププレート、３はトッププレート裏面に印刷された遮光手段、４は加熱コイル、５は加熱コイルに設けられたフェライト、６は導光手段、７は赤外線センサ、８は基板、９はケース、１０は制御回路、１１はコイル及びフェライトを搭載する加熱コイル支持台を表す。図３はこの発明を実施するための実施の形態１における誘導加熱調理器の赤外線センサ設置位置を示すものであり、上から見たときの加熱コイル４とフェライト５と赤外線センサ７の位置関係を示す。図1、２、３を用いて動作の説明を実施する。

図示していないが、使用者が温度を設定して加熱スタートボタンを押すと、制御回路１０は加熱コイル４を所定の周波数で駆動し、このときの電力を測定する。調理容器１の有無で加熱コイルから見たインピーダンスが変化するため、電力の大小により調理容器１の有無を判定する。トッププレート２の裏には、赤外線センサ７の直上以外は、遮光の印刷３が施されている。そして、トッププレート２の上に調理容器１が載っている場合のみ、赤外線センサ７が受光した赤外線から温度に変換したデータを制御に使用する。即ち、電力の大小によって調理器が有ると判断された場合にのみ、調理容器１が赤外線センサ７の直上にあり、調理容器１により遮光されていると判断し、赤外線センサの出力を制御に使用しているため、外光の影響を排除できる。

赤外線センサ７の位置は図１に示すように各々の加熱コイル４の中心よりも外側で、かつ、奥側に設置しているので、複数の加熱コイル４を同時に動作させた場合でも、隣接する加熱コイル４が動作することで、隣接加熱コイル４自身から放射される赤外線、隣接する加熱コイル４の直上に置かれた調理容器１からの熱でトッププレート２が加熱され放射する赤外線の影響を受けずに，かつ，調理容器１が片手鍋で、柄の部分が誘導加熱調理器からはみ出して邪魔にならないように、奥側にずれて置かれた場合でも、赤外線センサ４の直上には必ず調理容器１が存在するため、正しく温度検知を行うことができる。

赤外線センサ４は加熱コイル２裏面に発生する磁束をコイル表面に誘導する為のフェライト５より下に設置してあり、かつ、放射状に設置してあるフェライト５の間にあるため、フェライト５により加熱コイル４からの磁束が遮断され、磁束により誤動作することがなく正しく温度を測定できる。さらに、ケース９を金属ケースにすることにより、さらに磁束の影響を排除できる。また、ケース９は加熱コイル支持台１１に取り付けることによりトッププレート２に設けられた遮光印刷を施していない部分との位置関係を精度良く保つことができる。

赤外線センサ７とトッププレート２の間には、金属または樹脂による円筒形の導光手段６を設けてある。これにより、加熱コイル４やトッププレート２の裏面から放射される赤外線を遮断して、調理容器１からの赤外線のみを赤外線センサ７に誘導でき正しく温度計測ができる。

実施の形態２．
図４はこの発明を実施するための実施の形態２における誘導加熱調理器の上面図を示すものであり、加熱コイルを３個搭載した誘導加熱調理器を上から見た場合の図であり、赤外線センサの搭載位置と接触式温度センサの位置を示すものである。図４において、斜線部が赤外線センサの搭載エリア（領域）、塗りつぶし部が接触式温度センサの搭載エリア（領域）をそれぞれ示す。操作部から見て、赤外線センサの搭載エリアは各加熱コイル中心から外側で、かつ奥側にある。図５はこの発明を実施するための実施の形態２における誘導加熱調理器の側面図を示すものであり、複数の加熱コイルのうち、１個の加熱コイルを側面から見た場合の構成を示す。
１は調理容器、２はトッププレート、３はトッププレート裏面に印刷された遮光手段、４は加熱コイル、５は加熱コイル４に設けられたフェライト、６は導光手段、７は赤外線センサ、８は基板、９はケース、１０は制御回路、１１は加熱コイル４及びフェライト５を搭載する加熱コイル支持台、１２は例えばサーミスタ等の接触式温度センサ、１３はトッププレート２の手前側に設けられ、加熱コイル４に加熱を行うための各種操作を行う操作部を表す。図４、５を用いて動作の説明を実施する。

実施形態１でも述べたように、図４の斜線エリア（加熱コイル４中心よりも奥側で、かつ、トッププレート２の端部側）に赤外線センサ４を設置することで、調理容器１が片手鍋で、柄の部分が誘導加熱調理器からはみ出して邪魔にならないように、奥側にずれて置かれた場合でも、赤外線センサ４の直上には必ず調理容器１が存在するため、正しく温度検知を行うことができる。また、隣接加熱コイル４自身から放射される赤外線の影響を受けずに，誤差が少ない。一方、接触式温度センサ１２は、加熱コイル４中心よりも操作部１３側で、かつ、トッププレート２中心側に設けられ、トッププレート２に接触して、調理容器１の熱をトッププレート２を介して間接的に検知している。このため、必ずしも、接触式温度センサ１２の直上に調理容器１が無くとも温度検知が可能である。また、隣接する加熱コイル４からの赤外線が放射されても原理的に温度検知の誤差の影響は受けない。

調理容器１の鍋底の温度分布は、図５に示すように同心円状の分布を示す。赤外線センサ７と接触式温度センサ１２を同心円上に配置することで、同じ温度分布帯を測定していることになり、両者を切り換えて使用する場合、温度差を少なくできるので、使用するセンサにより調理の仕上がりが異なることを防止できる。

制御回路１０は赤外線センサ７で検出した温度と接触式温度センサ１２で検出した温度を比較して、温度の高いほうを採用し、図示していないが、加熱コイル４への電流を制御して目標温度となるようにする。

赤外線センサ７と接触式温度センサ１２の２つのセンサを備え、高いほうの温度を採用することで、安全性の高い誘導加熱調理器を提供できる。赤外線センサ７は隣接する加熱コイル４から離れた位置に設置するため、隣接する加熱コイル４からの赤外線の影響を受けずに誤差が少ない。また、調理容器１の積載位置は奥側にずれる傾向があるが、この場合でも赤外線センサ７の真上には調理容器１があり、調理容器１からの赤外線を確実に受光できる。接触式温度センサ１２を赤外線センサ７と対角の位置に置くことで、調理容器１が操作部側に置かれた場合でも、接触式温度センサ１２により温度検知ができる。また、検知温度の高いほうを採用するので、赤外線センサ７または接触式温度センサ１２の一方の直上に調理容器１が無く、もう一方の直上に調理容器１がある場合でも、調理容器１の位置を識別する必要がなく、自動的に最適なセンサが選択される。

１ 調理容器、２ トッププレート、３ 遮光印刷、４ 加熱コイル、５ フェライト、６ 導光手段、７ 赤外線センサ、８ 基板、９ ケース、１０ 制御回路、１１ 加熱コイル支持台、１２ 接触式温度センサ、１３ 操作部。

Claims (7)

1. 調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、この加熱コイルにより加熱される前記調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、加熱開始時に前記調理容器の有無を判定する手段と、前記調理容器がトッププレートに積載されている時のみ前記赤外線センサの受光したエネルギより前記調理容器の温度を換算する温度検出手段と、前記加熱コイルに加熱を行うための条件を入力する入力手段とを備え、前記赤外線センサは各々の前記加熱コイルに対して設けられ、各々の前記加熱コイル中心よりも外側で、かつ、奥側に設置することを特徴とした誘導加熱調理器。
2. 前記加熱コイルの裏面には、前記加熱コイル裏面に発生する磁束をコイル表面に誘導する為のフェライトを複数備え、前記赤外線センサは前記フェライト間で、かつ、前記フェライトよりも下に配置することを特徴とした請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 少なくとも前記トッププレートの前記赤外線センサ直上部は前記調理容器からの赤外線が透過するように遮光手段は設けず、かつ、前記赤外線センサと前記トッププレートの間に赤外線を誘導するための導光手段を設けることを特徴とする請求項１乃至２記載の誘導加熱調理器。
4. 調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、この加熱コイルにより加熱される前記調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、接触式温度センサと、前記加熱コイルに加熱を行うための各種操作を行う操作部とを備え、前記操作部から見て、手前左右に設置された前記加熱コイルに対しては、前記赤外線センサは加熱コイル中心よりも奥側で、かつ、前記トッププレートの端部側に設置し、前記接触式温度センサは、前記加熱コイル中心よりも前記操作部側で、かつ、前記トッププレート中心側に設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。
5. 前記トッププレート中央奥側に設置した前記加熱コイルに対して、前記赤外線センサは前記加熱コイル中心よりも奥側、前記接触式温度センサは前記加熱コイル中心よりも操作部側に設けたことを特徴とする請求項４記載の誘導加熱調理器。
6. 前記赤外線センサと前記接触式センサは略同心円上に設けたことを特徴とする請求項４乃至５記載の誘導加熱調理器。
7. 前記赤外線センサと前記接触式温度センサが検出した温度を比較する手段を設け、温度の高い方を採用して制御を行うことを特徴とする請求項４乃至６記載の誘導加熱調理器。

Images