JP2012009195A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御手段6は、インバーター回路5を制御して加熱コイル4による天板2上の被加熱物の誘導加熱を行わせ、温度検出手段13の出力に基づいて、接触式温度センサー11によって検出された温度とその前回値から第1の温度上昇を算出し、赤外線センサー12によって検出された温度とその前回値から第2の温度上昇を算出し、第1の温度上昇の勾配および第2の温度上昇の勾配の少なくとも一方が所定値を上回る場合には、インバーター回路5を制御して加熱コイル4への供給電力量を抑制または停止する。
【選択図】図2
Description
然しながら、赤外線センサーの窓汚れの程度によっては、追従速度が遅いが精度の高い接触式温度センサーでなく、追従速度の速い赤外線センサーが優先されてしまう場合があり、この場合には被加熱物の温度上昇勾配の検出精度も窓汚れにより低下しているため、誤検出してしまうという問題がある。
このような場合には、赤外線センサーよりも接触式温度センサー(サーミスター)が正確な危険温度を検知することができるため、いずれか一方を優先させるよりも両方の出力に基づいて被加熱物の温度を判断する方が正確になり望ましい。
図1は本発明に係る誘導加熱調理器の外観を示す斜視図、図2は本発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態1における制御系の構成を示すブロック図である。
図1に示すように誘導加熱調理器100は、本体1と、本体1の上面を形成し鍋やフライパンなどの被加熱物を載置する耐熱ガラス製の天板2とから構成される。また、天板2の下方には被加熱物を誘導加熱する3つの加熱部の位置を示す加熱部マーク3が配置されている。具体的には、手前から(図1の矢印Aから)見て左側の加熱部マーク3aと右側の加熱部マーク3bと後方の加熱部マーク3cが配置されている。
また、天板2上の3個の加熱部マーク3の各々に対応して、天板2の下方には加熱コイル4が配置されている。即ち、加熱部マーク3aの真下に加熱コイル4aが配置されており、加熱部マーク3bの真下に加熱コイル4bが配置されており、加熱部マーク3cの真下に加熱コイル4cが配置されている。
また、3つの加熱コイル4a、4b及び4cは所謂3口型の加熱部を構成しているが、加熱コイル4cに代えて、ほぼ同径のラジエントヒーターを配置しても良い。
また、天板2の加熱部マーク3の領域内の裏面(加熱コイル4と対応する面)には、サーミスターなどの接触式温度センサー11が1つ以上接触するように配置されている。また、天板2の下方には、天板2を介して被加熱物10の底部から放射された赤外線エネルギーを検出するように赤外線センサー12が加熱部毎に配置されている。さらに、天板2の下方には、サーミスター11の検知信号と赤外線センサー12の受光した赤外線エネルギーをA/D変換して被加熱物10の温度に換算する温度検出手段13が設けられており、換算した温度情報を制御手段6へ出力する。
なお、接触式温度センサー11をTHと呼ぶことがある。同様に、赤外線センサー12をIRと呼ぶことがある。
また、本発明では、温度検出手段13は接触式温度センサーの出力と赤外線センサー12の出力の双方を入力してそれぞれの温度に換算しているが、接触式温度センサーの出力のみを温度に換算する温度検出手段と、赤外線センサー12の出力のみを温度に換算する温度検出手段を個別に設けても良い。
次に、本実施の形態1における制御手段6の動作を図1〜4を用いて説明する。
ユーザーが誘導加熱調理器100の電源スイッチ(図示せず)を投入すると、制御手段6が起動される。制御手段6は、図3に示すメイン処理において、まず、内部に保有しているカウンタのクリヤや初期値設定などの初期処理を行った(ステップS301)後、操作部8からユーザーによって設定された情報を入力する(ステップS302)。次に制御手段6は、入力した設定情報が調理開始命令か否かを調べ(ステップS303)、調理開始でなければ、ステップS306、S307を経過した後、再びステップS302に戻り、上記と同様の処理を繰り返して調理開始命令が入力されるまで待ち状態となる。この入力待ち状態において、ユーザーが天板2に被加熱物10を載置し、続いて火力情報などを設定して調理開始スイッチを押下すると、操作部8から調理開始命令の信号が生成されて制御手段6に入力される。制御手段6は、ステップS303において調理開始命令を入力すると、設定情報の中の火力情報に基づいてインバーター回路5を制御して、加熱コイル4への高周波電力(以下、加熱電力と呼ぶこともある)の供給を開始させる(ステップS304)。これにより誘導加熱による被加熱物10の加熱調理が開始する。次に、制御手段6は、加熱調理処理ソフトを起動した(ステップS305)上で、ステップS302へ戻る。これにより、図4に示す加熱調理処理が動作を開始する。
なお、この停止命令の信号は何らかの原因によりユーザーが調理を緊急に停止したい場合や、ユーザー自身が、加熱調理が終了したと判断したときに加熱を停止する場合などに操作部8の該当スイッチを操作することで生成され、制御手段6に出力される。
本加熱調理処理の機能が起動されると、制御手段6は、まず、温度検出手段13から接触式温度センサー11(TH)の検出温度と赤外線センサー12(IR)の検出温度を取得する(ステップS401)。次に、制御手段6は、接触式温度センサー11(TH)の検出温度を予め設定された接触式温度センサー用の上限値(THリミット値)と比較し(ステップS402)、この上限値以上ならば、被加熱物10が高温過ぎて危険なため、インバーター回路5を制御して加熱コイル4への加熱電力の供給を停止させた(即ち、加熱電力をゼロにした)(ステップS403)後、ステップS402へ戻り、同様の処理を被加熱物10の温度が上限値より低くなるまで繰り返す。これにより、被加熱物10の温度は徐々に低下していく。ステップS402において、接触式温度センサー11(TH)の検出温度が上限値以上でなければ、制御手段6は赤外線センサー12(IR)の検出温度を予め設定された赤外線センサー用の上限値(IRリミット値)と比較し(ステップS404)、この上限値以上ならば、被加熱物10が高温過ぎて危険なため、インバーター回路5を制御して加熱コイル4への加熱電力の供給を停止した(即ち、加熱電力をゼロにした)(ステップS403)後、ステップS402へ戻り、同様の処理を被加熱物10の温度が上限値より低くなるまで繰り返す。これにより、被加熱物10の温度は徐々に低下していく。
このように、計時手段7が計時した所定の時間内に、接触式温度センサー11(TH)の検出信号および赤外線センサー12(IR)の検出信号により、温度検出手段13がそれぞれ個別に検出した温度のいずれかの上昇の勾配を調べ、いずれかが基準値より大きければ、制御手段6は温度上昇の勾配が異常に大きく、このままでは危険温度に容易に達してしまう虞が高いと判断し、インバーター回路5の供給電力量を抑制するので、被加熱物10が過加熱状態になるのを防止することができる。
なお、上記の例では、温度上昇の勾配が異常に大きいときは、制御手段がインバーター回路5の加熱コイル4への供給電力量を抑制するように構成したが、これに限る必要はなく、インバーター回路5の加熱コイル4への供給電力量を停止しても良い。この場合には、図4のステップS408の処理内容を上記のように書き換えるだけで機能が実現される。
実施の形態1では、何らかの原因で接触式温度センサー11および赤外線センサー12のいずれか一方の検出精度が低下すると制御手段6による被加熱物10の温度異常の判断精度が低下してしまう。そこで、このような問題を解決するために、いずれか一方の検出精度が劣化したことを検出し、警報を発するように構成しても良い。本実施の形態2では、このような形態について説明する。
図1および図3は本実施の形態2でも使用される。
図5は、本発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態2における制御系の構成を示すブロック図である。図5の構成は、警報報知手段14を追加した以外は図2の構成とおなじである。
また、図6は、本発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態2における制御手段6の加熱調理処理を示すフローチャートである。図6のフローチャートは、ステップS601〜S602を追加した以外は図4と同じである。
図5において、警報報知手段14は、表示手段または音声出力手段で構成され、入力した警報情報をメッセージまたは画像で表示したり、音声で表示したり、これらを組み合わせたりすることが可能である。
次に、動作を図1、図3、図5および図6を用いて説明する。
図6において、ステップS401〜S406は図4と同様に動作する。ステップS601において、制御手段6は、接触式温度センサー11によって検出された温度THの計時手段によって計時された所定の時間における上昇値(ΔTH値)の勾配と赤外線センサー12によって検出された温度の前記所定の時間における上昇値(ΔIR値)の勾配を比較して所定値を超える差違があった場合には、いずれか一方の温度検出精度が劣化したと判断し、その旨の警報を警報報知手段14に発させる(ステップS602)。
このような構成により、警報を認知したユーザーは、操作部8の該当スイッチを操作して加熱調理を停止させると共に、精度劣化の原因を追及して修理などを施すことにより対応処置を講ずることで、温度検出精度の劣化を防止することが可能となる。また、対応処置を講ずることにより、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。
また、複数の接触式温度センサー11が設けられている場合に、特定のものの検知精度が劣化した場合に、これを特定して、警報を出力しても良い。本実施の形態3では、このような形態について説明する。
図1、図3および図5は本実施の形態3でも使用される。なお、図5において、接触式温度センサー11が2つだけ示されているが、2つに限らず、複数個あることを前提とする。ここでは、複数の接触式温度センサー11がn(nは2以上の整数)台あるものとし、これらをTH1〜THnとする。
また、図7は、本発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態3における制御手段6の加熱調理処理を示すフローチャートである。図7のフローチャートは、図6のステップS401、S402、S404、S405、S406、S601、S407に代えてそれぞれステップS701、S702、S704、S705、S706、S711、S707に置き換えたこととステップS712を追加した以外は図6の構成と同じである。なお、ステップS711だけが大きく異なるだけであり、ステップS701、S702、S704、S705、S706、S711、S707において、THiは、複数の接触式温度センサー11によって検出された信号を温度検出手段13がそれぞれの温度TH1〜THnに換算したものである。ステップS701では、温度検出手段13が複数の接触式温度センサー11(THi)の出力を換算した温度と、赤外線センサー12(IR)の検出信号から換算した温度を制御手段6が取得することを意味している。またステップS702では、制御手段6は、接触式温度センサー11(THi)の検出温度を予め設定された接触式温度センサー用の上限値(THリミット値)と比較し、この上限値以上ならば、被加熱物10が高温過ぎて危険なため、インバーター回路5を制御して加熱コイル4への加熱電力の供給を停止した(ステップS403)後、ステップS702へ戻るということを接触式温度センサー11の台数分繰り返すことを意味している。また、ステップS705では、複数の接触式温度センサー11(TH1〜THn)の検出温度を個別に記憶手段に記憶させるだけである。また、ステップS706では、制御手段6は、複数の接触式温度センサー11のそれぞれについて、記憶手段に記憶させておいた前回の当該接触式温度センサー11の検出温度と現在の当該接触式温度センサー11の検出温度の差分と計時手段7から得られる所定時間に基づいて被加熱物10の温度変化を算出すると共に記憶手段に記憶させておいた前回の赤外線センサー12の検出温度と現在の赤外線センサー12の検出温度の差分と計時手段7から得られる上記所定時間に基づいて被加熱物10の温度変化を算出する。
これにより、警報により特定の接触式温度センサー11の精度が劣化したことを認知したユーザーは、特定された接触式温度センサー11の検出温度を除外するか、あるいはこの精度の悪い接触式温度センサー11を良品と交換するなどの措置を講ずることで、精度の劣化を防止することが可能となる。
また、ステップS707では、制御手段6は、複数の接触式温度センサー11(TH1〜THn)のそれぞれについて個別にその検出温度に基づいて算出された被加熱物10の温度変化(温度上昇の勾配)を予め設定しておいた基準値と大小比較する。比較の結果、被加熱物10の温度変化(温度上昇の勾配)が基準値よりも大きければ、制御手段6は、温度上昇の勾配が異常に大きく、このままでは危険温度に容易に達してしまう虞が高いと判断し、インバーター回路5を制御して加熱コイル4へ供給する加熱電力を所定の値(例えば、0.1W)ダウンさせた(ステップS408)後、ステップS702へ戻る。
なお、上記の例では、ステップS712において、複数の接触式温度センサー11の出力から算出される温度勾配同士の比較の結果、所定の値を超えた差違が発生したものを特定したら、当該特定した接触式温度センサー11の温度検出精度が劣化した旨の警報を警報報知手段14に発させるようにしたが、図8に示すように、図7のステップS712とステップS502の間にステップS801を追加して、特定した接触式温度センサー11の出力を無視し、その旨の警報を警報報知手段14に発させるようにしてもよい。
この場合には、制御手段6は温度検出手段13から複数の赤外線センサー12によって検出された複数の温度を取得し、得られた複数の温度をその前回の温度と比較して複数の赤外線センサー12に対応する複数の温度上昇を算出し、この複数の温度上昇の勾配を相互に比較し、所定の値を超えて差違が発生した場合には、多数決のルールにより当該差違を発生した赤外線センサー12を特定し、特定した赤外線センサー12の温度検出精度が劣化したと判断してその旨の警報を発する。これにより、警報により特定のその旨認知したユーザーは、特定された赤外線センサー12の情報を無視するか、良品と交換するなどの措置を講ずることで、精度の劣化を防止することが可能となる。
また、沸騰した場合には、温度上昇が停止し、ほぼ一定の温度になり安定するので、この沸騰を条件に加えてもよい。
この場合には、制御手段6は、計時手段7から得られる時間が所定の時間を経過する都度、温度検出手段13からの出力に基づいて、接触式温度センサー11によって検出された被加熱物10の前回の温度と今回の温度に基づいて第1の温度上昇を算出し、赤外線センサー12によって検出された被加熱物10の前回の温度と今回の温度に基づいて第2の温度上昇を算出し、算出した第1の温度上昇と第2の温度上昇を記憶手段に予め記憶しておく。そして、誘導加熱調理時には、制御手段6は、上記と同様の条件の下で第1の温度上昇および第2の温度上昇を算出し、この第1の温度上昇および前記第2の温度上昇が所定の範囲内になった場合には、被加熱物10が沸騰したと判断する。この後、制御手段6は第1の温度上昇と第2の温度上昇を比較して、所定値を上回る差違が検出された場合には、接触式温度センサー11あるいは赤外線センサー12のいずれか一方の温度検出精度が劣化したと判定し、その旨の警報を警報報知手段14に発させる。これにより、上記と同様の効果を奏する。
Claims (12)
- 被加熱物を載置する天板と、
この天板の下方に配置され、前記被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルへ交流電力を供給するインバーター回路と、
前記天板の裏面に接触して前記被加熱物の熱を検出する接触式温度センサーと、
前記被加熱物の赤外線を検出する赤外線センサーと、
前記接触式温度センサーの出力および前記赤外線センサーの出力を温度に換算する温度検出手段と、
前記インバーター回路を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記インバーター回路を制御して前記加熱コイルによる誘導加熱を行わせ、前記接触式温度センサーの出力を前記温度検出手段が換算した温度に基づいて、前記被加熱物の第1の温度上昇の勾配を算出し、前記赤外線センサーの出力を前記温度検出手段が換算した温度に基づいて前記被加熱物の第2の温度上昇の勾配を算出し、前記第1の温度上昇の勾配または前記第2の温度上昇の勾配の少なくとも一方が所定の値を上回る場合には、前記加熱コイルへの前記インバーター回路の供給電力量を抑制、または停止することを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記制御手段は、前記第1の温度上昇の勾配と前記第2の温度上昇の勾配を比較し、所定値を超える差違があった場合には、いずれか一方の温度検出精度が劣化したと判断することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。
- 前記接触式温度センサーは複数の接触型温度センサーから成り、
前記制御手段は、前記複数の接触型温度センサーの出力から前記温度検出手段によって換算された複数の温度のそれぞれについて温度上昇の勾配を算出し、算出された複数の温度上昇の勾配を相互に比較し、所定の値を超えて差違が発生した場合には、所定のルールにより当該差違を発生した接触型温度センサーを特定し、特定した接触型温度センサーの温度検出精度が劣化したと判断することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 - 前記所定のルールは、複数の接触型温度センサーの内、所定の値を超えて差違が発生したものが1つだけである場合には、この接触型温度センサーを特定することを特徴とする請求項3記載の誘導加熱調理器。
- 前記赤外線センサーは複数の赤外線センサーから成り、
前記制御手段は、前記複数の赤外線センサーの出力から前記温度検出手段によって換算された複数の温度のそれぞれについて温度上昇の勾配を算出し、算出された複数の温度上昇の勾配を相互に比較し、所定の値を超えて差違が発生した場合には、所定のルールにより当該差違を発生した接触型温度センサーを特定し、特定した接触型温度センサーの温度検出精度が劣化したと判断することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 - 前記所定のルールは、前記複数の赤外線センサーの内、所定の値を超えて差違が発生したものが1つだけである場合には、この赤外線センサーを特定することを特徴とする請求項5記載の誘導加熱調理器。
- 調理開始から経過時間を計時する計時手段を備え、
前記制御手段は、前記計時手段から得られる時間が所定の時間を経過する都度、前記温度検出手段の出力に基づいて、前記第1の温度上昇および前記第2の温度上昇を算出し、この第1の温度上昇および前記第2の温度上昇が所定の範囲内になった場合は、前記被加熱物が沸騰したと判断し、前記第1の温度上昇および前記第2の温度上昇を比較して、所定値を上回る差違が検出された場合にはいずれか一方の精度が劣化したと判定することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 - 振動センサーを備え、
前記制御手段は、所定値以上の振動を所定時間以上検出したとき、且つ前記第1の温度検出手段の出力および前記第2の温度検出手段の出力から温度上昇が所定範囲内になった場合には、前記被加熱物が沸騰したと判断することを特徴とする請求項7記載の誘導加熱調理器。 - 前記インバーター回路の出力電流を検出するインバーター出力電流検出手段と、
前記インバーター回路の母線電圧を検出するインバーター電圧検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記インバーター出力電流検出手段の出力と前記インバーター電圧検出手段の出力に基づいて前記加熱コイルに供給した電力量を算出し、この電力量が所定の範囲内であり、且つ前記第1の温度検出手段の出力および前記第2の温度検出手段の出力から温度上昇が所定範囲内になった場合には、前記被加熱物が沸騰したと判断することを特徴とする請求項7記載の誘導加熱調理器。 - 音声または表示により警報を発する警報報知手段を備え、
前記第1の温度上昇の勾配または前記第2の温度上昇の勾配の少なくとも一方が所定の値を上回るとき、前記制御手段は、その旨を前記警報手段に出力することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 - 音声または表示により警報を発する警報報知手段を備え、
前記制御手段は、温度検出精度の劣化したセンサーを特定したときは、その旨を前記警報報知手段に出力することを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載の誘導加熱調理器。 - 音声または表示により警報を発する警報報知手段を備え、
前記制御手段は、温度検出精度の劣化したセンサーを特定したときは、該特定したセンサーの出力を無視し、その旨を前記警報報知手段に出力することを特徴とする請求項2〜9のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
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