JP2013219058A - Induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本体内に加熱コイルを備え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 a heating coil in a main body.
誘導加熱調理器は、本体の上面部に、鍋等が載置されるトッププレートを備え、本体内に環状の加熱コイルやその駆動回路が構成されている。誘導加熱調理器は、加熱コイルに高周波電流を流し、発生させた高周波磁界によって鍋に渦電流を発生させ、この渦電流によるジュール熱により、鍋自体を発熱させて調理を行う調理器である。 The induction heating cooker includes a top plate on which a pan or the like is placed on an upper surface portion of a main body, and an annular heating coil and its drive circuit are configured in the main body. The induction heating cooker is a cooker that performs cooking by causing a high-frequency current to flow through a heating coil, generating an eddy current in the pan by the generated high-frequency magnetic field, and heating the pan itself by Joule heat generated by the eddy current.
従来の誘導加熱調理器は鍋を載置するトッププレートの下面に接触させたサーミスタなどの感熱素子で鍋底の温度を検出していた。しかしトッププレートは、結晶化ガラスで出来ており、その熱伝導率は小さいため、鍋底の温度がトッププレートの下面に達するまでに時間遅れが発生し、鍋底の温度変化を高応答で検知することが出来なかった。 A conventional induction heating cooker detects the temperature at the bottom of the pan with a heat sensitive element such as a thermistor in contact with the lower surface of the top plate on which the pan is placed. However, because the top plate is made of crystallized glass and its thermal conductivity is small, there is a time delay until the temperature at the bottom of the pan reaches the bottom surface of the top plate, and the temperature change at the bottom of the pan can be detected with high response. I couldn't.
そのため、鍋底から放射される赤外線をトッププレート越しに直接赤外線センサで検出して鍋底の温度を検知するものが提案されている（特許文献１または特許文献２参照）。 Therefore, what detects the infrared rays radiated | emitted from a pan bottom with an infrared sensor directly through a top plate, and detects the temperature of a pan bottom is proposed (refer patent document 1 or patent document 2).
特許文献１または特許文献２に示される構成では、トッププレートを通過してくる鍋からの放射赤外線のうち、熱型赤外線センサが受光できる赤外線量が少ないため、ノイズに対して十分な強度の出力を得ることが困難であった。 In the configuration shown in Patent Document 1 or Patent Document 2, since the amount of infrared rays that can be received by the thermal infrared sensor is small among the infrared rays emitted from the pan passing through the top plate, the output is sufficiently strong against noise. It was difficult to get.
また、トッププレートから放射される赤外線の影響により、鍋底から放射される赤外線を正確に検出することが困難であった。 In addition, it is difficult to accurately detect infrared rays emitted from the pan bottom due to the influence of infrared rays emitted from the top plate.
本発明は、上記の問題に対処し、ノイズに対して十分な強度の出力を得ることができ、かつトッププレートから放射される赤外線の影響を受けにくい鍋温度検出装置を備えた誘導加熱調理器を提供することを目的とする。 The present invention addresses the above-described problems, can obtain an output with sufficient strength against noise, and is provided with an induction heating cooker provided with a pan temperature detection device that is not easily affected by infrared rays radiated from the top plate. The purpose is to provide.
上記課題を解決するため、本発明の誘導加熱調理器では、赤外線領域において透過性を有するトッププレートと、その下方に設置された加熱コイルと、冷却風を供給する冷却ファンと、該冷却ファンを駆動するモーターと、を備えた誘導加熱調理器において、前記トッププレートの下方に赤外線検出素子を設け、前記トッププレート下面のうち、前記赤外線検出素子の上方に位置する領域には、前記冷却ファンによる冷却風があたることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, in the induction heating cooker of the present invention, a top plate having transparency in the infrared region, a heating coil installed therebelow, a cooling fan for supplying cooling air, and the cooling fan are provided. An induction heating cooker including a motor to be driven, an infrared detection element is provided below the top plate, and an area located above the infrared detection element on the lower surface of the top plate is provided by the cooling fan. It is characterized by cooling air.
本発明によれば、トッププレート上の鍋の温度を、一つの素子で約５０℃から３００℃の広範囲で、高精度に、かつその温度変化をすばやく検出できる。 According to the present invention, the temperature of the pan on the top plate can be detected with high accuracy and quickly in a wide range from about 50 ° C. to 300 ° C. with one element.
本発明の実施例について、図面を引用して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は本発明の誘導加熱調理器の外観斜視図である。図１において、１０１は誘導加熱調理器の本体、１０２は電源の入り切りや加熱の設定等を行う操作部、１０３は表示部、１０４は耐熱ガラス等からなり鍋等を載置するトッププレート、１０５，１０６はトッププレート１０４の下方に鍋等を誘導加熱する加熱コイルが配設された加熱領域、１０７はトッププレート１０４の下方に鍋等を加熱するラジエントヒーターが配設された加熱領域、１０８〜１１０は本実施例による赤外線センサが鍋温度を検知するために塗装等を施さない赤外線透過領域、１１１は回路等の冷却風の吸入口である。 FIG. 1 is an external perspective view of the induction heating cooker of the present invention. In FIG. 1, 101 is a main body of an induction heating cooker, 102 is an operation unit for turning on / off the power, setting heating, etc. 103 is a display unit, 104 is a top plate made of heat-resistant glass or the like and on which a pan or the like is placed, 105 , 106 is a heating region in which a heating coil for induction heating of a pan or the like is disposed below the top plate 104, 107 is a heating region in which a radial heater for heating the pan or the like is disposed under the top plate 104, Reference numeral 110 denotes an infrared transmission region in which the infrared sensor according to the present embodiment does not perform painting or the like in order to detect the pan temperature, and 111 denotes a cooling air inlet for a circuit or the like.
図２はトッププレート１０４を外した状態での加熱領域１０６付近の上面図である。図２において２０１は加熱コイル、２０２は赤外線検出モジュール、２０３はトッププレート１０４の下面の温度を測定するサーミスタ（接触式温度センサ）である。 FIG. 2 is a top view of the vicinity of the heating region 106 with the top plate 104 removed. In FIG. 2, 201 is a heating coil, 202 is an infrared detection module, and 203 is a thermistor (contact temperature sensor) that measures the temperature of the lower surface of the top plate 104.
図３は、図１のＡ−Ａ′面の本体断面図である。図３において、３０１は冷却ファン、３０２は冷却ファン３０１を駆動するモーター、３０３〜３０５は加熱コイル２０１に所定の電力を供給する高周波電流供給装置、３０６は冷却ファン３０１により吸引される冷却風の流れを表す矢印である。 3 is a cross-sectional view of the main body taken along the plane AA ′ of FIG. In FIG. 3, 301 is a cooling fan, 302 is a motor that drives the cooling fan 301, 303 to 305 are high-frequency current supply devices that supply predetermined power to the heating coil 201, and 306 is cooling air sucked by the cooling fan 301. It is an arrow showing a flow.
図４は、赤外線検出モジュール２０２の斜視図である。また、図５は、赤外線検出モジュール２０２のＢ−Ｂ′断面図である。図５において、５０１は受光した赤外線の昇温効果での温度が上昇する受光面、５０２は冷接合面、５０３は受光面５０１と冷接合面５０２との温度差により熱起電力を発生させる複数の熱電対、５０４は冷接合面５０２の温度を検出するサーミスタ（接触式温度センサ）、５０５は熱電対５０３による熱起電力を増幅し、サーミスタ５０４の出力により周囲温度補正を行う増幅装置、５０６は第１の赤外線透過部材、５０７は第２の赤外線透過部材、５０８は赤外線検出素子であるサーモパイルのパッケージ、５０９はサーモパイルの周囲温度の急峻な変化を抑えるための樹脂で構成された防風ケース、５１０は過熱コイルからの磁界によりサーモパイルが加熱されることを防ぐための磁性体金属で構成された磁気シールドケースである。 FIG. 4 is a perspective view of the infrared detection module 202. FIG. 5 is a cross-sectional view of the infrared detection module 202 taken along the line BB ′. In FIG. 5, reference numeral 501 denotes a light receiving surface where the temperature of the received infrared rays rises due to the temperature rise effect, 502 denotes a cold junction surface, and 503 denotes a plurality of thermoelectromotive forces that generate thermoelectromotive force due to a temperature difference between the light reception surface 501 and the cold junction surface 502. 504, a thermistor (contact temperature sensor) for detecting the temperature of the cold junction surface 502, 505 amplifying the thermoelectromotive force by the thermocouple 503, and an amplifying device for correcting the ambient temperature by the output of the thermistor 504, 506 Is a first infrared transmission member, 507 is a second infrared transmission member, 508 is a package of a thermopile that is an infrared detection element, 509 is a windproof case made of resin for suppressing a rapid change in the ambient temperature of the thermopile, Reference numeral 510 denotes a magnetic shield case made of a magnetic metal for preventing the thermopile from being heated by the magnetic field from the overheating coil.
図６は、鍋加熱制御システムを示す機能ブロック図である。図６において、６０１は加熱対象である鍋、６０２は赤外線検出モジュール２０２とサーミスタ２０３からの出力により鍋６０１の温度を算出する温度算出装置、６０３は温度算出装置６０２の出力に応じて加熱コイル２０１に供給する電力を制御する制御装置である。 FIG. 6 is a functional block diagram showing the pan heating control system. In FIG. 6, reference numeral 601 denotes a pan to be heated, 602 a temperature calculation device that calculates the temperature of the pan 601 based on outputs from the infrared detection module 202 and the thermistor 203, and 603 a heating coil 201 according to the output of the temperature calculation device 602. It is the control apparatus which controls the electric power supplied to.
図７は、熱電対５０３による熱起電力を増幅し、サーミスタ５０４の出力により周囲温度補正を行う増幅装置５０５の回路図である。 FIG. 7 is a circuit diagram of an amplifying device 505 that amplifies the thermoelectromotive force generated by the thermocouple 503 and corrects the ambient temperature based on the output of the thermistor 504.
次に，本実施例の動作を説明する。ユーザーがトッププレート１０４上に鍋６０１を置き、操作部１０２を操作して加熱を開始すると、制御装置６０３が高周波電流供給装置３０５を制御して加熱コイル２０１に所定の電力を供給する。加熱コイル２０１に高周波電流が供給されると、加熱コイル２０１から誘導磁界が発せられ、トッププレート１０４上の鍋が誘導加熱される。この誘導加熱によって鍋の温度が上昇し、鍋内の調理物が調理される。 Next, the operation of this embodiment will be described. When the user places the pan 601 on the top plate 104 and operates the operation unit 102 to start heating, the control device 603 controls the high-frequency current supply device 305 to supply predetermined power to the heating coil 201. When a high frequency current is supplied to the heating coil 201, an induction magnetic field is generated from the heating coil 201, and the pan on the top plate 104 is induction heated. This induction heating raises the temperature of the pan, and the food in the pan is cooked.
物体はその温度に応じて自ら赤外線を放射する。この赤外線の強度と波長分布は物体の絶対温度の関数となる。これは式１に示すプランクの放射則として知られている。
Ｅλ＝Ｃ１／λ5（exp（Ｃ２／λＴ）−１ ・・・ （式１）
Ｔ：絶対温度（Ｋ）
Ｃ１：第１放射定数３.７４１×１０-16（Ｗ・ｍ2）
Ｃ２：第２放射定数１.４３８×１０-2（ｍ・Ｋ）
λ：波長（μｍ）
The object itself emits infrared rays according to its temperature. This infrared intensity and wavelength distribution is a function of the absolute temperature of the object. This is known as Planck's radiation law shown in Equation 1.
Eλ = C1 / λ 5 (exp (C2 / λT) −1 (Expression 1)
T: Absolute temperature (K)
C1: First radiation constant 3.741 × 10 −16 (W · m 2 )
C2: Second radiation constant 1.438 × 10 −2 (m · K)
λ: Wavelength (μm)
このプランクの放射則から導かれる、１００℃，２００℃と３００℃の黒体の放射エネルギーの波長分布を図９に示す。縦軸は対数である。 FIG. 9 shows the wavelength distribution of the radiant energy of black bodies of 100 ° C., 200 ° C., and 300 ° C. derived from the Planck radiation law. The vertical axis is logarithmic.
一般的に調理時の鍋の温度は、約５０℃〜２５０℃であり、また調理中の油の発火を防ぐためには、２５０℃〜３００℃の高温の検出も必要である。そのため、鍋温度検知範囲としては、約５０℃〜３００℃が求められる。この温度のピーク波長は式２に示すウィーンの変位則より約５μｍ〜９μｍの波長である。
λMAX＝２８９７.８／Ｔ（μｍ） ・・・ （式２）
Ｔ：絶対温度（Ｋ）
Generally, the temperature of the pan during cooking is about 50 ° C. to 250 ° C., and detection of a high temperature of 250 ° C. to 300 ° C. is necessary in order to prevent ignition of oil during cooking. Therefore, about 50 to 300 degreeC is calculated | required as a pan temperature detection range. The peak wavelength of this temperature is a wavelength of about 5 μm to 9 μm based on the Wien displacement law shown in Equation 2.
λ MAX = 2897.8 / T (μm) (Formula 2)
T: Absolute temperature (K)
また、プランクの放射則を全波長域で積分することにより、物体の放射する全赤外線エネルギーが計算でき、これはその物体の絶対温度の４乗に比例するというステファン・ボルツマンの法則（式３）がある。
Ｗ＝σＴ4 ・・・ （式３）
Ｗ：単位面積当たりの放射量（Ｗ／cm2・μｍ）
σ：ステファン・ボルツマン定数＝５.６７×１０-12（Ｗ／cm2・Ｋ4）
Ｔ：放射物体の絶対温度（Ｋ）
Also, by integrating the Planck's radiation law over the entire wavelength range, the total infrared energy radiated from the object can be calculated, and this is proportional to the fourth power of the absolute temperature of the object. Stefan-Boltzmann law (Equation 3) There is.
W = σT 4 (Formula 3)
W: Radiation amount per unit area (W / cm 2 · μm)
σ: Stefan-Boltzmann constant = 5.67 × 10 −12 (W / cm 2 · K 4 )
T: Absolute temperature of the radiating object (K)
一般の赤外線検出素子を用いた非接触式の温度計測では、この放射赤外線量が、絶対温度の４乗に比例することを利用している。 In non-contact type temperature measurement using a general infrared detection element, the fact that the amount of infrared radiation is proportional to the fourth power of the absolute temperature is utilized.
しかし、誘導加熱調理器では、トッププレートに、要求される耐熱性と強度を満たすために、特殊組成のガラスを再加熱してガラス中に微細結晶を析出させた結晶化ガラスが用いられている。この透過特性は、図８に示すように、２.７μｍ以下の波長の赤外線は８０％以上透過し、３〜４μｍの波長の赤外線は５０％程度透過し、５μｍよりも長い波長の赤外線はほとんど通さない。 However, in the induction heating cooker, in order to satisfy the required heat resistance and strength, a crystallized glass in which fine crystals are precipitated in the glass by reheating the glass is used for the top plate. . As shown in FIG. 8, this transmission characteristic is that 80% or more of infrared light having a wavelength of 2.7 μm or less is transmitted, about 50% of infrared light having a wavelength of 3 to 4 μm is transmitted, and most infrared light having a wavelength longer than 5 μm is transmitted. Do not pass.
したがって、トッププレートを介して赤外線検出素子が検出できる鍋６０１からの放射赤外線量は、非常に少なくなる。そのため赤外線検出素子として、検出感度が高い量子型赤外線検出素子、たとえばフォトダイオードを用いることが提案されているが、量子型赤外線検出素子は検出感度波長依存性があり、たとえばシリコン製フォトダイオードでは、その検出できる赤外線波長帯域は、約０.８５μｍから１.０μｍの狭い帯域になる。 Therefore, the amount of infrared rays emitted from the pan 601 that can be detected by the infrared detection element via the top plate is very small. Therefore, it has been proposed to use a quantum-type infrared detection element having a high detection sensitivity, such as a photodiode, as the infrared detection element, but the quantum-type infrared detection element has a detection sensitivity wavelength dependency. For example, in a silicon photodiode, The infrared wavelength band that can be detected is a narrow band of about 0.85 μm to 1.0 μm.
図９に示すように、この狭い帯域での赤外線量は、物体の温度の上昇に対して、急激に赤外線量が増大し、この割合はステファン・ボルツマンの法則の絶対温度の４乗よりもはるかに大きい。 As shown in FIG. 9, the amount of infrared rays in this narrow band increases abruptly as the temperature of the object increases, and this ratio is much higher than the fourth power of the absolute temperature of Stefan-Boltzmann law. Big.
そのため、フォトダイオードを用いて実際の鍋底の温度とフォトダイオードセンサの出力を測定してみると、図１０に示すように、約２２０℃から急激に上昇し、２９０℃で飽和してしまう。実際の調理では約５０℃から３００℃の温度範囲を計測できることが望ましいが、量子型赤外線検出素子を用いると、計測できる温度範囲が狭いので、一つの素子で要求される温度範囲を計測するのが困難であった。また、２２０℃より低い温度範囲を計測するために、検出波長が長いインジウム−ガリウム砒素を原料とするフォトダイオードを用いることも可能であるが、その場合もやはり計測できる温度範囲が狭いので、約８０℃から１５０℃までの温度計測しか出来ず、高温域の温度計測が出来なかった。また、インジウム−ガリウム砒素を原料とするフォトダイオードは希少金属を使用するため高価である。 Therefore, when the actual temperature at the bottom of the pan and the output of the photodiode sensor are measured using a photodiode, as shown in FIG. 10, the temperature rapidly rises from about 220 ° C. and is saturated at 290 ° C. In actual cooking, it is desirable to be able to measure a temperature range of about 50 ° C to 300 ° C. However, when a quantum infrared detector is used, the temperature range that can be measured is narrow, so the temperature range required by one element is measured. It was difficult. In addition, in order to measure a temperature range lower than 220 ° C., it is possible to use a photodiode made of indium-gallium arsenide having a long detection wavelength, but in this case, the temperature range that can be measured is also narrow. Only temperature measurement from 80 ° C to 150 ° C was possible, and temperature measurement in a high temperature range was not possible. A photodiode using indium-gallium arsenide as a raw material is expensive because it uses a rare metal.
そこで、実施例では、熱型赤外線検出素子としてサーモパイルを用いている。サーモパイルは受光した赤外線の昇温効果で受光面の温度が上がると、微小な受光面に配置された複数の熱電対から電圧が発生し、これを増幅して対象物の温度を検知するものである。このサーモパイルは、波長依存性が無いため、受光面の前面に取り付けた透過部材に波長透過特性を持たせる必要がある。本実施例では、この透過部材に、トッププレートと同一の素材をレンズ形状に加工したものを用いている。このためこの透過部材の波長透過特性は、図８に示すトッププレートとほぼ同一になる。そのため、トッププレートを通過してきた鍋からの放射赤外線は全て透過し、トッププレートが透過しない波長帯域の赤外線はカットできる。このトッププレートが透過しない波長帯域の赤外線は、鍋からの伝熱で過熱されたトッププレートから放射される赤外線であるので、この波長帯域をカットすることにより、トッププレートから放射される赤外線の影響を少なくでき、より正確に鍋からの赤外線量を測定できる。 Therefore, in the embodiment, a thermopile is used as the thermal infrared detection element. The thermopile detects the temperature of the target object by amplifying this voltage when the temperature of the light receiving surface rises due to the temperature rise effect of the received infrared light. is there. Since this thermopile has no wavelength dependency, it is necessary to give a wavelength transmission characteristic to the transmission member attached to the front surface of the light receiving surface. In the present embodiment, a material obtained by processing the same material as that of the top plate into a lens shape is used for the transmitting member. For this reason, the wavelength transmission characteristic of this transmission member is almost the same as that of the top plate shown in FIG. Therefore, all the infrared rays radiated from the pan that has passed through the top plate are transmitted, and infrared rays in a wavelength band that the top plate does not transmit can be cut. Infrared rays in the wavelength band that the top plate does not transmit are infrared rays radiated from the top plate heated by the heat transfer from the pan. Therefore, the influence of infrared rays radiated from the top plate is cut by cutting this wavelength band. The amount of infrared rays from the pan can be measured more accurately.
また、鍋からの赤外線の波長帯域全てをサーモパイルで受光できるので、量子型センサに比べて受光感度が低い熱型赤外線検出素子でも、必要なＳ／Ｎ比を確保でき、鍋の温度を測定できる。また、本実施例では、サーモパイルの赤外線検出波長帯域が広く、かつ約５０℃〜３００℃温度のピーク波長である５μｍ〜９μｍにより近いので、鍋温度の上昇に対して、赤外線量の増大割合が、量子型センサに比べて小さく出来る。図１０に、実際の鍋底の温度とサーモパイルの出力を示す。図１０に示すように、約５０℃から３００℃までの温度範囲で計測可能である。 In addition, since the entire infrared wavelength band from the pan can be received by the thermopile, the required S / N ratio can be secured and the temperature of the pan can be measured even with a thermal infrared detector having a lower light receiving sensitivity than the quantum sensor. . In addition, in this example, the infrared detection wavelength band of the thermopile is wide and closer to the peak wavelength of about 5 to 9 μm at the temperature of about 50 ° C. to 300 ° C. It can be made smaller than a quantum sensor. FIG. 10 shows the actual pan bottom temperature and thermopile output. As shown in FIG. 10, it is measurable in the temperature range from about 50 degreeC to 300 degreeC.
また、サーモパイルはその原理上、センサ周囲温度（冷接合面５０２）と、鍋からの放射赤外線の昇温効果での温度が上昇する受光面との温度差を計測しているので、センサ周囲温度が変化するとセンサ出力も変化してしまう。そのため、図７に示すように、冷接合面５０２の温度をサーミスタ５０４で計測し、補正する回路を搭載している。しかし、このサーミスタ５０４は、緩やかな温度変化には追従することが可能であるが、急激な温度変化には追従することが出来ない。そのため、サーモパイル周囲に風が当たると、それによる温度変化を検出してセンサ出力がふらつく現象がおきる。 In addition, the thermopile measures the temperature difference between the sensor ambient temperature (cold junction surface 502) and the light receiving surface where the temperature rises due to the temperature rise effect of the radiant infrared rays from the pan. The sensor output also changes when the value changes. Therefore, as shown in FIG. 7, a circuit for measuring and correcting the temperature of the cold junction surface 502 with the thermistor 504 is mounted. However, the thermistor 504 can follow a gradual temperature change, but cannot follow a rapid temperature change. Therefore, when wind hits around the thermopile, the sensor output fluctuates by detecting the temperature change caused by it.
この現象を抑えるために、本実施例では、図５に示すように、赤外線検出素子であるサーモパイルを熱伝導率の低い樹脂で構成された防風ケースで覆い、その防風窓に第２の赤外線透過部材５０７を用いることにより気密構図としている。この第２の赤外線透過部材５０７の透過特性は、図１１に示すように５μｍ以上の赤外線をカットする特性になっている。これは鍋からの伝熱によって温められたトッププレート１０４から放射される赤外線のうち昇温効果に優れた波長（５ミクロン以上）領域をカットすることにより、防風ケース内の温度上昇を抑えている。特に第１の赤外線透過部材５０６の温度が上昇すると、これから放射される赤外線を受光面５０１が検出してしまい、おおきな測定誤差となってしまう。そのため、第１の赤外線透過部材５０６とトッププレート１０４の間に５μｍ以上の赤外線をカットする第２の赤外線透過部材５０７を設けることが重要である。この第２の赤外線透過部材５０７には外部より冷却風を当てることにより、温度上昇を抑えることが可能である。 In order to suppress this phenomenon, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the thermopile, which is an infrared detection element, is covered with a windproof case made of a resin having low thermal conductivity, and the second infrared ray is transmitted through the windproof window. By using the member 507, an airtight composition is achieved. The transmission characteristic of the second infrared transmission member 507 is a characteristic of cutting infrared rays of 5 μm or more as shown in FIG. This suppresses the temperature rise in the windproof case by cutting the wavelength (5 microns or more) region excellent in the heating effect from the infrared rays radiated from the top plate 104 heated by the heat transfer from the pan. . In particular, when the temperature of the first infrared transmitting member 506 rises, the light receiving surface 501 detects infrared rays emitted from the first infrared transmitting member 506, resulting in a large measurement error. Therefore, it is important to provide a second infrared transmitting member 507 that cuts infrared rays of 5 μm or more between the first infrared transmitting member 506 and the top plate 104. A temperature rise can be suppressed by applying cooling air to the second infrared transmitting member 507 from the outside.
本実施例では、第１の赤外線透過部材５０６としてトッププレート１０４と同一の素材を用いたが、これは必ずしも同じ素材である必要はなく、たとえばシリコン素材にコーティングにより図１２に示すような、トッププレート１０４とほぼ同一の透過特性を持たせた透過部材を用いても良い。 In the present embodiment, the same material as that of the top plate 104 is used as the first infrared transmitting member 506. However, this is not necessarily the same material. For example, the top material as shown in FIG. A transmission member having substantially the same transmission characteristics as the plate 104 may be used.
この場合、重要なのは、図１２に示す２.７μｍ以下の領域１２１と３μｍ以上５μｍ以下の領域１２２の２つの透過領域を持つことである。これにより、トッププレート１０４を通過してきた鍋６０１からの放射赤外線を有効にサーモパイルが受光できる。また、図８および図９から分かるように、領域１２２の赤外線は、赤外線エネルギー量は少ないが、トッププレート１０４の放射赤外線の影響は小さい。領域１２３の赤外線は、赤外線エネルギー量は多いが、約５０％はトッププレート１０４の放射赤外線である。このため、領域１２２の赤外線のみをサーモパイルが受光すると、赤外線エネルギー量は少ないため、必要なＳ／Ｎ比を確保することが難しい。一方、領域１２３の赤外線のみをサーモパイルが受光すると、トッププレート１０４の放射赤外線の影響が大きく、鍋６０１からの赤外線量を正確に測定できない。 In this case, what is important is to have two transmission regions, a region 121 of 2.7 μm or less and a region 122 of 3 μm or more and 5 μm or less shown in FIG. As a result, the thermopile can effectively receive the infrared rays emitted from the pan 601 that has passed through the top plate 104. As can be seen from FIGS. 8 and 9, the infrared rays in the region 122 have a small amount of infrared energy, but the influence of the radiant infrared rays on the top plate 104 is small. The infrared rays in the region 123 have a large amount of infrared energy, but about 50% is the radiant infrared rays of the top plate 104. For this reason, when the thermopile receives only the infrared rays in the region 122, the amount of infrared energy is small, and it is difficult to ensure the necessary S / N ratio. On the other hand, when the thermopile receives only the infrared rays in the region 123, the influence of the infrared rays emitted from the top plate 104 is large, and the amount of infrared rays from the pan 601 cannot be measured accurately.
しかし、領域１２２および１２３両方の放射赤外線を透過し、かつ領域１２２の透過率より領域１２３の透過率を低くすることにより、トッププレート１０４の放射赤外線の影響を抑えつつ、鍋６０１からの赤外線量を多く受光できる。 However, the amount of infrared rays from the pan 601 is suppressed while suppressing the influence of the radiant infrared rays of the top plate 104 by transmitting the radiant infrared rays of both the regions 122 and 123 and making the transmittance of the region 123 lower than the transmittance of the region 122. Can receive a lot of light.
以上述べた理由から、第１の赤外線透過部材５０６の透過特性は、図１３に示す透過特性でもよい。 For the reasons described above, the transmission characteristics of the first infrared transmission member 506 may be the transmission characteristics shown in FIG.
また、第２の赤外線透過部材５０７としてトッププレート１０４と同一の素材を用いたり、図１２や図１３の透過特性を持たせ、第１の赤外線透過部材５０６の透過特性は、可視領域から２２μｍ以上までほぼ平坦な透過特性を持つ部材（たとえばコーティングなしシリコン）を用いても、同一の効果をもつ。 Further, the same material as the top plate 104 is used as the second infrared transmission member 507, or the transmission characteristics shown in FIGS. 12 and 13 are provided. The transmission characteristics of the first infrared transmission member 506 are 22 μm or more from the visible region. Even if a member having substantially flat transmission characteristics (for example, uncoated silicon) is used, the same effect is obtained.
また、図３に示すように、赤外線検出モジュール２０２を効率的に冷却するために、加熱コイル２０１の上流側に設置する。 Further, as shown in FIG. 3, the infrared detection module 202 is installed on the upstream side of the heating coil 201 in order to efficiently cool the infrared detection module 202.
また、ユーザーが操作部１０２を操作して加熱動作を終了させたとき、すぐ冷却ファン３０１を停止させると、トッププレート１０４や加熱コイル２０１の余熱により、赤外線検出モジュール２０２の周囲温度が上昇してしまうので、加熱終了後も一定時間、冷却ファン３０１の運転を維持する。 Further, when the user operates the operation unit 102 to end the heating operation and immediately stops the cooling fan 301, the ambient temperature of the infrared detection module 202 increases due to the residual heat of the top plate 104 and the heating coil 201. Therefore, the operation of the cooling fan 301 is maintained for a certain time after the heating is finished.
また、トッププレート１０４下面のうち、赤外線検出モジュール２０２の上方に位置する領域は、冷却ファン３０１による冷却風があたる構造にする（冷却風を遮る部材を設けない）ことにより、トッププレート１０４下面のうちの赤外線検出モジュール２０２の上方に位置する領域の温度上昇を抑え、トッププレート１０４からの放射赤外線量を少なくすることが出来る。 Further, the region located above the infrared detection module 202 in the lower surface of the top plate 104 has a structure that receives cooling air from the cooling fan 301 (no member for blocking the cooling air is provided). The temperature rise in the region located above the infrared detection module 202 can be suppressed, and the amount of infrared radiation emitted from the top plate 104 can be reduced.
また、本実施例では、熱型赤外線検出素子としてサーモパイルを例に説明したが、その他の熱型赤外線検出素子（たとえば、焦電素子，ゴーレイセル，ボロメータ等）を用いても同様な効果を得ることが出来る。 Further, in this embodiment, the thermopile is described as an example of the thermal infrared detection element, but the same effect can be obtained even if other thermal infrared detection elements (for example, pyroelectric element, golay cell, bolometer, etc.) are used. I can do it.
以上述べたように本発明によれば、トッププレート上の鍋の温度を、一つの素子で約５０℃から３００℃の広範囲で、高精度に、かつその温度変化をすばやく検出できる。 As described above, according to the present invention, the temperature of the pan on the top plate can be detected with a single element in a wide range of about 50 ° C. to 300 ° C. with high accuracy and quickly.
１０４ トッププレート
２０１ 加熱コイル
２０２ 赤外線検出モジュール
５０６ 第１の赤外線透過部材
５０７ 第２の赤外線透過部材
６０１ 鍋
104 top plate 201 heating coil 202 infrared detection module 506 first infrared transmitting member 507 second infrared transmitting member 601 pan
Claims (3)
その下方に設置された加熱コイルと、
冷却風を供給する冷却ファンと、
該冷却ファンを駆動するモーターと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記トッププレートの下方に赤外線検出素子を設け、
前記トッププレート下面のうち、前記赤外線検出素子の上方に位置する領域には、前記冷却ファンによる冷却風があたることを特徴とする誘導加熱調理器。 A top plate that is transparent in the infrared region;
A heating coil installed below it,
A cooling fan for supplying cooling air;
A motor for driving the cooling fan;
In an induction heating cooker equipped with
An infrared detection element is provided below the top plate,
An induction heating cooker characterized in that cooling air from the cooling fan is applied to a region located above the infrared detection element in the lower surface of the top plate.
前記赤外線検出素子を前記加熱コイルの上流側に設置したことを特徴とする誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 1,
An induction heating cooker, wherein the infrared detection element is installed on the upstream side of the heating coil.
前記冷却ファンは、前記加熱コイルによる加熱終了後も一定時間運転を維持することを特徴とする誘導加熱調理器。 In the induction heating cooker according to claim 1 or 2,
The induction heating cooker, wherein the cooling fan maintains an operation for a certain time after the heating by the heating coil is finished.
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