JP2013251168A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱終了時の鍋の状態を確認し、冷却ファンの稼動を操作し、鍋の保温性低減を抑えること。
【解決手段】制御手段８は、トッププレート３上の鍋１の有無を検知する鍋検知手段７により鍋１が載置されていることを検知している状態で火力設定部６から加熱停止が出力されると、冷却ファン５の回転を止める保温モードを出力して、鍋１底からの冷却を低減し側面と上部に断熱構成を用いた保温性の高い鍋の保温性能を下げないことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関するものであり、特に、鍋加熱後の鍋の保温性能を高めることを可能とした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は、近年、省エネが進められるなか、調理した後の鍋の熱を逃がさないように、鍋側面と上部に断熱材などを用い、保温性を高めたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の加熱調理器は、誘導加熱コイルの高出力化や複数個の非磁性金属鍋に対応した誘導加熱コイルを搭載しているので、誘導加熱コイルに高周波電流を供給するスイッチング素子の発熱量が多くなり、さらに、実装密度が高くなることが予想されることから、インバータ基板や誘導加熱コイルなどを効率良く冷却する必要があり、それらに対応したものもある（例えば、特許文献２参照）。

実開平０２−０４０３３２号公報 特開２００２−０４３０４５号公報

しかしながら、前記従来の構成では、加熱が終了すると、加熱器内部の温度を下げるために、加熱器内に設置されたファンを回転させ、機器を冷却する設計となっている。したがって、前記従来の鍋構成では、前記加熱調理器上に設置された状態では、鍋底から冷却がすすみ、目的としている保温性が損なわれる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱終了時の鍋の状態を確認し、冷却ファンの稼動を操作し、鍋の保温性低減を抑え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、鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ、前記鍋を加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記トッププレート上の前記鍋の有無を検知する鍋検知手段と、前記誘導加熱コイルへの出力値を設定する火力設定部と、前記誘導加熱コイルを冷却する冷却ファンとを備え、前記制御手段は、前記鍋検知手段にて鍋が載置されていると検知された状態において、前記火力設定部から加熱停止が出力されると、前記冷却ファンを停止する保温モードを有したものである。

これによって、加熱停止時におけるトッププレートの温度の低下を低減することにより、トッププレート上に載置された鍋の鍋底からの冷却が低減されるので、鍋自体の保温性低減を抑えることができる。

本発明の誘導加熱調理器は、鍋が調理後にトッププレート上に載置された状態のまま放置されていても、鍋の保温性を低減することがないので、省エネ効果が損なわれることが
ない。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の保温モードへ移行時の誘導加熱コイル温度と消費電力量のタイミングチャート 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の動作フローチャート 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の保温モードへ移行時のインバータ基板温度と消費電力量のタイミングチャート 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の動作フローチャート 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器のブロック図

第１の発明は、鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ、前記鍋を加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記トッププレート上の前記鍋の有無を検知する鍋検知手段と、前記誘導加熱コイルへの出力値を設定する火力設定部と、少なくとも前記誘導加熱コイルを冷却する冷却ファンとを備え、前記制御手段は、前記鍋検知手段にて鍋が載置されていると検知された状態において、前記火力設定部から加熱停止が出力されると、前記冷却ファンを停止する保温モードを有したものである。

これによって、トッププレート上に載置した鍋の鍋底からの冷却を低減し、鍋自体の保温性低減を抑えることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記誘導加熱コイルの温度を測定する誘導加熱コイル温度測定手段を備え、前記制御手段は、前記誘導加熱コイル温度測定手段によって測定された出力が予め設定された温度であるＴ１以上のとき、加熱停止が出力されても、前記保温モードを出力しないとしたものである。

これによって、誘導加熱コイルの温度が高いときは、冷却ファンを回転させ、誘導加熱コイルの品質に影響がでない状態で冷却ファン５を停止することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明において、前記インバータ回路の基板温度を検知するインバータ基板温度測定手段を備え、前記制御手段は、前記インバータ基板温度測定手段によって測定された出力が、予め設定された温度であるＴ２以上のとき、加熱停止が出力されても、前記保温モードを出力しないとしたものである。

これによって、加熱停止が出力されても、インバータ基板の温度が高いときは、冷却ファンを回転させ、インバータ回路に搭載されたスイッチング素子であるＩＧＢＴの温度が破壊に至ることのない状態で冷却ファンを停止することができる。

第４の発明は、特に、第２または第３の発明において、前記トッププレートに載置された前記鍋の材質を判別する鍋種検知手段を備え、前記制御手段は、加熱停止時に前記鍋種検知手段によって判別された出力に応じて、前記Ｔ１あるいは前記Ｔ２の設定温度を変更するものである。

これによって、鍋種検知手段の出力によって、保温モードの開始温度（Ｔ１、Ｔ２）を変更することにより、保温モードに移行するタイミングを変えるので、比較的冷却しやす
い鍋の時でも、鍋の保温効率を高めることができる。

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ブロック図を示すものである。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、鍋１を加熱する誘導加熱コイル２と、誘導加熱コイル２の上部で鍋１を載置するトッププレート３と、誘導加熱コイル２下方に設けられ誘導加熱コイル２から鍋１への磁束を集中するフェライト４と、誘導加熱コイル２から発する熱を冷却する冷却ファン５と、使用者により誘導加熱コイル２への出力値を設定する火力設定部６と、トッププレート３上の鍋１の有無を検知する鍋検知手段７によって構成されている。

図示していない電源を投入し、火力設定部６によって出力された火力を誘導加熱コイル２に印加したあと、加熱停止が選択されると、インバータ回路９が誘導加熱コイル２に電流を流す。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、この誘導加熱コイル２の出力に応じてトッププレート３の上面に鍋１の有無を検知する鍋検知手段７を備えている。なお、鍋検知手段７を、インバータ回路９が誘導加熱コイル２に流した電流の出力に応じて判定するとしたが、赤外センサやサーミスタなどによりトッププレート温度を介して鍋の有無を判別してもよく、それに限ったものではない。

制御手段８は、火力設定部６にて加熱停止が出力されると、鍋検知手段７にて鍋１が載置されていると検知された状態において、冷却ファン５を停止する保温モードを出力する。これにより、鍋底からの冷却を低減し、鍋１自体の保温性低減を抑えることができる。

なお、従来、トッププレート３の温度が高温のとき、高温表示などによって、使用者に表示する誘導加熱調理器がある。高温表示にあわせ、冷却ファンをＯＮ、ＯＦＦするものもある。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、鍋が載置されている状態なので、冷却ファン５を停止しても、利用者が手を触れるなどして火傷を負う状況は少ない。

（実施の形態２）
図２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ブロック図を示すものである。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、誘導加熱コイル２の温度を測定する誘導加熱コイル温度測定手段１０を備え、制御手段８は、誘導加熱コイル温度測定手段１０の出力した温度が、予め決められた温度未満になると、保温モードを出力することにより、誘導加熱コイル２の温度が高いときは、冷却ファンを回転させ、誘導加熱コイル２の品質に影響がでない状態で冷却ファン５を停止することができる。

以上のように構成された誘導加熱調理器において、図３を用いて説明する。

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保温モードへ移行時の誘
導加熱コイル温度と消費電力量のタイミングチャートである。

図３において、曲線１１は、加熱停止した後の誘導加熱コイル温度曲線、曲線１２は消費電力量を示す。

加熱停止が出力されると、制御手段８は誘導加熱コイル２への印加を停止するため、誘導加熱コイル温度測定手段１０によって算出された温度である曲線１１は低下する。誘導加熱コイル温度測定手段１０によって算出された温度が、予め設定された温度（Ｔ１）になると、制御手段８は、冷却ファン５の回転を停止する保温モードへ移行する。

そのときの時間をｔ１としたとき、消費電力量の曲線１２は、ｔ１までは冷却ファン５の消費電力が印加されているが、ｔ１以降は、鍋検知手段７に必要な電力量のみの消費電力量となる。

なお、Ｔ１は、誘導加熱コイル２の品質に影響がでない温度を予め設定しておけばよい。

図４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動作フローチャートを示すものである。

図４において、加熱が停止されると、ステップ１であるＳ１にて、鍋検知手段７により鍋の有無が検知される。鍋があると検知されると、ステップ２であるＳ２に移行する。鍋がない場合、制御手段８は、冷却ファン５を回転させる。

ステップ２であるＳ２にて、誘導加熱コイル温度測定手段１０により算出された誘導加熱コイルの検知温度が、予め設定された所定温度（Ｔ１）未満の場合、保温モードへ移行する。予め設定された所定温度（Ｔ１）以上のときは、再びステップ２であるＳ２に移行する。

（実施の形態３）
図５は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器のブロック図を示すものである。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、インバータ基板１３と、インバータ基板１３の温度を測定するインバータ基板温度測定手段１４を備え、制御手段８は、インバータ基板温度測定手段１４の出力した温度が、予め決められた温度未満になると、保温モードを出力することにより、インバータ基板１３の温度が高いときは、冷却ファンを回転させ冷却する。

従来技術では、インバータ基板１３を冷却するファン以外に複数個のファンを設置しているものがあるが、それら複数の冷却ファンは同時に駆動するものとする。

以上のように構成された誘導加熱調理器において、図６を用いて説明する。

図６は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の保温モードへ移行時のインバータ基板温度と消費電力量のタイミングチャートを示す。

図６において、曲線１５は、加熱停止した後のインバータ基板１３の温度曲線、曲線１６は消費電力量を示す。

加熱停止が出力されると、制御手段８は誘導加熱コイル２への印加を停止するため、インバータ基板温度測定手段１４によって算出された温度である曲線１５は低下する。

インバータ基板温度測定手段１４によって算出された温度が、予め設定された温度（Ｔ２）になると、制御手段８は、冷却ファン５の回転を停止する保温モードへ移行する。

そのときの時間をｔ２としたとき、消費電力曲線１６は、ｔ２までは冷却ファン５の消費電力が印加されているが、ｔ２以降は、鍋検知手段７に必要な電力量のみの消費電力となる。

誘導加熱調理器おいては、インバータ回路９のスイッチングから発生する熱を冷却ファンによって、冷やさなければならなく、Ｔ２は、ＩＧＢＴの破壊に影響のない温度を予め設定しておけばよい。

図７は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の動作フローチャートを示すものである。

図７において、加熱が停止されると、ステップ１であるＳ１にて、鍋検知手段７により鍋の有無が検知される。鍋があると検知されると、ステップ２に移行する。鍋がない場合、制御手段８は、冷却ファン５を回転させる。ステップ２であるＳ２にて、インバータ基板温度測定手段１４により算出されたインバータ基板の検知温度が、予め設定された温度（Ｔ２）未満の場合、保温モードへ移行する。予め設定された温度（Ｔ２）以上のときは、再びステップ２に移行する。

以上のように、インバータ基板温度測定手段の出力した温度が、予め決められた温度未満になると、保温モードを出力することにより、インバータ基板の温度が高いときは、冷却ファンを回転させて冷却するので、インバータ回路に搭載されたスイッチング素子であるＩＧＢＴが温度による破壊に至ることのない状態で冷却ファンを停止することができる。

なお、予め決められて温度を低く設定することにより、インバータ基板に搭載されたその他の回路部品に対して温度による信頼性の低下を低減することもできる。

（実施の形態４）
図８は、本発明の第４の実施の形態における誘導加熱調理器のブロック図を示すものである。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、鍋種検知手段１７を備え、鍋の材質を判別する。鍋の材質は、誘導加熱コイル２下方に設けられ、鍋１底面から放射される赤外線を検知する赤外線センサの出力に応じて鍋１の温度を算出する温度算出手段（図示せず）によって出力された温度の下がり方で鍋１の種類を判別してもよく、それに限ったものではない。

制御手段８は、鍋種検知手段１７の出力によって、保温モードの開始温度（Ｔ１、Ｔ２）を変動させることにより、比較的冷却しやすい鍋の時でも、鍋の効率を高めることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、通常、冷却ファンが停止する温度より高い温度で停止させることにより、トッププレート温度を冷やすことなく、鍋のもつ保温性能を最大限に生かすことができるので、加熱調理器の用途に有効である。

１ 鍋
２ 誘導加熱コイル
３ トッププレート
４ フェライト
５ 冷却ファン
６ 火力設定部
７ 鍋検知手段
８ 制御手段
９ インバータ回路
１０ 誘導加熱コイル温度測定手段
１３ インバータ基板
１４ インバータ基板温度測定手段
１７ 鍋種検知手段

Claims (4)

1. 鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ、前記鍋を加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記トッププレート上の前記鍋の有無を検知する鍋検知手段と、前記誘導加熱コイルへの出力値を設定する火力設定部と、少なくとも前記誘導加熱コイルを冷却する冷却ファンとを備え、前記制御手段は、前記鍋検知手段にて鍋が載置されていると検知された状態において、前記火力設定部から加熱停止が出力されると、前記冷却ファンを停止する保温モードを有した誘導加熱調理器。
2. 前記誘導加熱コイルの温度を測定する誘導加熱コイル温度測定手段を備え、前記制御手段は、前記誘導加熱コイル温度測定手段によって測定された出力が予め設定された温度であるＴ１以上のとき、加熱停止が出力されても、前記保温モードを出力しない請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記インバータ回路の基板温度を検知するインバータ基板温度測定手段を備え、前記制御手段は、前記インバータ基板温度測定手段によって測定された出力が、予め設定された温度であるＴ２以上のとき、加熱停止が出力されても、前記保温モードを出力しない請求項１に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記トッププレートに載置された前記鍋の材質を判別する鍋種検知手段を備え、前記制御手段は、加熱停止時に前記鍋種検知手段によって判別された出力に応じて、前記Ｔ１あるいは前記Ｔ２の設定温度を変更する請求項２または３に記載の誘導加熱調理器。

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