JP3962081B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

この発明は、調理鍋を誘導加熱して食材の加熱調理を行なう誘導加熱調理器に関するものである。

図２２は、一般的な誘導加熱調理器の構成を示す図である。図２２において、１は調理鍋２を載置するトッププレート、３はトッププレート１の下に配置され、調理鍋２を誘導加熱する一対の加熱コイル、４は加熱コイル３の中央部（空洞部）に配設され、調理鍋２の温度を検知する温度センサである。５は加熱動作の開始／停止、火力レベルの設定を入力する操作入力部、６は火力レベルを表示する表示部、７は加熱コイル３に高周波電流を流すインバータ回路、８は温度センサ４の検知温度に基いてインバータ回路７を制御する制御回路である。

次に、上記構成を有する誘導加熱調理器の動作について、図２３を併用して説明する。操作入力部５から加熱動作の開始が入力され、火力レベルが設定されると、制御回路８はインバータ回路７を制御して、加熱コイル３へ所定の高周波電流を流す。これにより、トッププレート１上に載置された調理鍋２が誘導加熱する。この過程で、加熱コイル３の中央部に配設された温度センサ４は、調理鍋２の底部の温度を検知する。そして、制御回路８は温度センサ４の検知温度に基いて、加熱コイル３へ流れる高周波電流を調整し、調理鍋２の温度を所定値に保つ。
加熱動作時における調理鍋の底部の温度分布は図２３に示すように、加熱コイルと対向する調理鍋の両側の底部の温度は加熱されるために高く、加熱コイルの中央部付近と対向する調理鍋の底部の温度は加熱されないので低い。

したがって、加熱コイルの中央部に温度センサを配設する方法は調理鍋の底部の温度を検出できず、それによって調理鍋の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作に支障をきたすという問題点があった。これを解決するために、加熱コイルの巻線上に温度センサを配設し、誘導加熱する調理鍋の底部の温度を検知する方法が、特開平４−１０１３８４号、特開平４−１３７３８８号、特開平４−２４８２９０号の公報に開示されている。しかしながら、これらの方法では加熱コイルの中央部から離れた位置に温度センサが配設されることとなるため、トッププレート上の規定位置に対して温度センサの隔離方向と逆方向にズレて調理鍋が載置された場合、温度センサは調理鍋の底部の領域から外れる可能性が高い。したがって、この状態で加熱調理を行なった場合に調理鍋の底部の温度を正確に検知することが出来ず、調理鍋の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作に支障をきたすといって問題点があった。

この発明は、前述のような問題を解決するためになされたもので、調理鍋をトッププレート上の規定位置から外れた位置に載置して加熱調理を行なった場合でも、調理鍋の底部の温度を正確に検知することができ、調理鍋の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作を正確に行なうことができる誘導加熱調理器を得ることを目的としている。

この発明に係る誘導加熱調理器は、調理鍋を載置するトッププレートと、トッププレートの下に配設され、調理鍋を誘導加熱する円盤状の加熱コイルと、トッププレートに加熱コイルと対向するように設けられ、調理鍋の載置位置をガイドするガイド部と、トッププレートの前端部上面に配置され、調理鍋に対して調理制御を行うためのインターフェイス部と、ガイド部のトッププレート下に配置され、調理鍋の温度を検知する第１の温度センサおよび第２の温度センサとを備え、第２の温度センサを加熱コイルの水平方向の中心位置よりもインターフェイス部に近い位置に配置し、第１の温度センサと第２の温度センサとの中間地点を加熱コイルの水平方向の中心位置よりもインターフェイス部に対して遠ざけた位置になるように配設したものである。

また、インターフェイス部は火力レベルを設定する火力設定部と、火力設定部で設定した火力レベルを表示する火力表示部との少なくとも一方であるようにしたものである。

この発明に係る誘導加熱調理器は、調理鍋を載置するトッププレートと、トッププレートの下に配設され、調理鍋を誘導加熱する円盤状の加熱コイルと、トッププレートに加熱コイルと対向するように設けられ、調理鍋の載置位置をガイドするガイド部と、トッププレートの前端部上面に配置され、調理鍋に対して調理制御を行うためのインターフェイス部と、ガイド部のトッププレート下に配置され、調理鍋の温度を検知する第１の温度センサおよび第２の温度センサとを備え、第２の温度センサを加熱コイルの水平方向の中心位置よりもインターフェイス部に近い位置に配置し、第１の温度センサと第２の温度センサとの中間地点を加熱コイルの水平方向の中心位置よりもインターフェイス部に対して遠ざけた位置になるように配設したので、調理鍋をトッププレート上の規定位置以外に載置した場合でも、温度センサによって調理鍋の底部の温度を検知し、調理鍋の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作を正確に行なうことができる。

また、インターフェイス部は火力レベルを設定する火力設定部と、火力設定部で設定した火力レベルを表示する火力表示部の少なくとも一方であるようにしたので、トッププレート上に調理鍋を載置する際に、それらが覆われないように載置する関係上、その方向への位置ズレが必然的に制約されて、調理鍋の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作を正確に行なうことができる。

発明を説明するための参考例
図１はこの発明における誘導加熱調理器の参考例を示す構成図、図２と図３は参考例に係る誘導加熱調理器を示す上面図である。図１〜図３において、１は調理鍋２を載置するトッププレート、３はトッププレート１の下に配置され、調理鍋２を誘導加熱する円盤状の一対の加熱コイル、４は一対の加熱コイル３の巻線上に配設され、調理鍋２の温度を検知する温度センサである。５は加熱動作の開始／停止、火力レベルの設定を入力される操作入力部（火力設定部）、６は火力レベルを表示する表示部（火力表示部）、７は加熱コイル３に高周波電流を流すインバータ回路、８は温度センサ４の検知温度に基いてインバータ回路７を制御する制御回路である。ここで、操作入力部５と表示部６との少なくとも一方でインターフェイス部を構成する。火力トッププレート１は結晶化ガラスなどから成り、その上面には加熱コイル３の大きさや位置に対応し、調理鍋２の載置位置即ち規定位置（ガイド部）を示す印刷が施されている。表示部６は火力レベルを表示するものであり、トッププレート１の下であってトッププレート１の前端近傍に設けられている。温度センサ４はトッププレート１と加熱コイル３との間であって、一対の加熱コイル３の中心（図１中のａ）に対して表示部６の反対方向に遠ざけた位置に配設される。

図２は、火力レベルを点灯数や点灯位置の変化で表すＬＥＤから成る表示部６をトッププレート１の下に設けた場合の２口タイプの誘導加熱調理器を示す上面図である。また、図３は火力レベルを数値で表すＬＣＤから成る表示部６をトッププレート１の下に設けた場合の２口タイプの誘導加熱調理器を示す上面図である。表示器６は、トッププレート１の前端の近傍に配設される。温度センサ４は、一対の加熱コイル３の中心を結ぶ中心線（図２，３中のａ）に対して表示部６の反対方向に遠ざけた位置に配設される。温度センサ４は一対の加熱コイル３の巻線上の所定位置に配設されているため、図４に示すように誘導加熱される調理鍋２の底部の高温を検知することができる。

次に、参考例における誘導加熱調理器の動作について、図１〜図４を併用して説明する。操作入力部５から加熱動作の開始が入力され、火力レベルが設定されると、制御部８は設定情報を表示部６に表示させる。そして、制御部８はインバータ回路７を制御して一対の加熱コイル３へ所定の高周波電流を流すことで、トッププレート１上の規定位置即ち一対の加熱コイル３の全体部と対向した位置に載置された調理鍋２が誘導加熱される。次に、一対の加熱コイル３の巻線上に配設された温度センサ４を用い、調理鍋２の底部の高温を検知する。そして、制御部８は温度センサ４で検知された温度情報に基づき、インバータ回路７を制御して加熱コイル３へ流れる高周波電流を調整する。

次に、トッププレート１上の規定位置から外れた状態で調理鍋２を載置した場合について、図５と図６を併用して説明する。図５に示すように、調理鍋２を表示部６へ接近した状態でトッププレート１上に載置した場合、ＬＥＤやＬＣＤから成る表示部６が調理鍋２によって覆われるほど、前方にズレることはない。したがって、調理鍋２の表示部６への接近距離が必然的に制約され、即ち調理鍋２によって表示部６が覆われないようにトッププレート１上に載置する。この場合、温度センサ３は調理鍋２の底部の領域から外れることがなく、調理鍋２の高温を検知する。

また、図６に示すように調理鍋２を表示部６から遠ざかった状態でトッププレート１上に載置した場合、その方向（図６中のａ方向）の位置ズレを制約する要因がない。また、人間の視覚においては左右方向に比べて前後方向の位置合わせの誤差が大きくなる傾向がある。さらに、前後方向の位置合わせについては、前端に表示部６が設けられているために、後方にズレる傾向がある。したがって、トッププレート１上の規定位置に配置しようとしても、規定位置より後方に配置されてしまうことが多い。しかし、温度センサ４は一対の加熱コイル３の中心（図１中のａ）に対して、表示部６の反対方向に遠ざけた位置に設けられているので、たとえ調理鍋２が加熱コイル３の片側半分から外れた場合でも、温度センサ３は調理鍋２の底部の領域から外れることが殆どなく、調理鍋２の温度を確実に検知することができる。

また、図７は静電スイッチの操作入力部５をトッププレート１の下であって、調理鍋２の載置位置の近傍に配設した場合における誘導加熱調理器の構成図を示し、図８は２口タイプの誘導加熱調理器の上面図を示す。図７と図８において、調理鍋２が操作入力部５へ接近した状態で載置された場合、操作入力部５が調理鍋２によって覆われてしまう関係上、操作入力がし難くなるためにその方向（図７，８中のａ方向）の位置ズレが必然的に制約される。一方、調理鍋２を操作入力部５から遠ざかった状態でトッププレート１上に載置した場合、その方向（図７，８中のｂ方向）の位置ズレを制約する要因がない。しかし、温度センサ４は調理鍋２の底部の領域から外れることが殆どなく、調理鍋２の温度を検知することができる。

また、図９に示すようにトッププレート１の側部に操作入力部５や表示部６を設けた誘導加熱調理器でも、調理鍋２をトッププレート１上の規定位置以外に載置した場合には、前述と同様に調理鍋２の底部の温度を検知できる。

以上のことより、一対の加熱コイル４の巻線上の適切な位置に温度センサ４を配設したので、調理鍋２をトッププレート１上の規定位置以外に載置した場合でも、温度センサ４によって調理鍋２の底部の温度を検知し、調理鍋２の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作を正確に行なうことができる。

実施の形態１．
図１０は実施の形態１における誘導加熱調理器の構成図、図１１と図１２は誘導加熱調理器の上面図である。図１０において、９はトッププレート１の下であって、加熱コイル３の中心（図１０中のａ）に対して表示部６の反対方向に遠ざけた位置に設けられた第１の温度センサである。そして、第１の温度センサ９は加熱コイル３の内周部から外周部の巻線上の中間地点に配設される。また、１０は第１の温度センサ９よりも表示部６へ近づけ、加熱コイル１０の中央部付近の巻線上に配設される第２の温度センサである。制御回路８は、第１の温度センサ９と第２の温度センサ１０の検知温度の高い値の方をサンプリングし、インバータ回路７を制御する。

図１１は、トッププレート１の下にＬＥＤから成る表示部６を配設し、その近傍に加熱コイル３を設けた場合の誘導加熱調理器を示す上面図である。加熱コイル３の巻線上に配設した第１の温度センサ９と第２の温度センサ１０との中間地点を、加熱コイル３の水平方向の中心位置（図１１中のａ）よりも表示部６に対して、遠ざけた位置となるように配設方法を工夫する。また、図１２はトッププレート１の下にＬＣＤから成る表示部６を設けた構成を示す上面図であり、加熱コイル３上に配設した第１の温度センサ９と第２の温度センサ１０の配設方法は前述と同様である。

図１１，１２に示すように、一対の加熱コイル３上に配置された第１の温度センサ９及び第２の温度センサ１０は、トッププレート１の後端側に狭まる略ハ字状（各温度センサ９，１０を頂点とした略台形状ともいう）に配置されている。即ち、第１の温度センサ９は第２の温度センサ１０に比べてトッププレート１の後方に位置すると共に、トッププレート１の左右方向の中央に位置するように配置されている。
このような配置を行うのは、以下の理由による。つまり、人間の視覚は左右方向に比べて前後方向の位置合わせの誤差が大きくなる傾向があり、特に利用者から見て遠ざかる方向である後方への誤差が大きい。また、左右方向の位置ズレについては、トッププレート１の左右の両端方向よりも中央方向にズレる傾向がある。一般に、トッププレート１の左右の両端には、吹きこぼれ防止用の土手が設けられているので、この土手を避けるために、無意識の内に調理鍋２をトッププレート１の中央方向にズラしてしまうことが多い。
従って、調理鍋２がトッププレート１上の規定位置よりも後方で且つ中央にズレて配置された場合であっても、トッププレート１の後方中央方向に配置された第１の温度センサ９によって確実に調理鍋２の温度検知を行うことができる。

次に、こうした構成を有する誘導加熱調理器の動作を、図１０〜図１２を併用して説明する。トッププレート１上の規定位置に調理鍋２を載置して加熱動作を開始した場合、参考例と同様に加熱コイル３の誘導加熱作用により、調理鍋２が加熱されて投入食材が加熱調理される。図１３は、調理鍋２がトッププレート１上の規定位置から外れた状態で載置し、表示部６へ接近した状態の側面図である。調理鍋２の底部の領域に、第１の温度センサ９と第２の温度センサ１０が存在し、双方の温度センサ９，１０によって調理鍋２の高温を検知できる。また、図１４は調理鍋２がトッププレート１上の規定位置から外れた状態で載置し、表示部６から遠ざかった場合の側面図である。この場合でも、調理鍋２の底部の領域に第１の温度センサ９と第２の温度センサ１０が存在し、双方の温度センサ９，１０によって調理鍋２の温度を検知できる。

図１５は、トッププレート１上の規定位置に小径サイズの調理鍋２を載置した場合の側面図である。調理鍋２の底部の領域に、第１の温度センサ９と第２の温度センサ１０が存在し、双方の温度センサ９，１０によって調理鍋２の高温を検知できる。図１６は、小径サイズの調理鍋２がトッププレート１上の規定位置から外れた状態で載置し、表示部６へ接近した状態の側面図である。この場合には、調理鍋２が表示部６へ接近すると、表示部６が覆われて見えにくくなるので、その方向（図１６中のａ方向）の位置ズレは制約される。そして、調理鍋２の底部の領域には第２の温度センサ１０のみが存在し、第２の温度センサ１０によって調理鍋２の高温を検知できる。図１７は、小径サイズの調理鍋２がトッププレート１上の規定位置から外れた状態で載置し、表示部６から遠ざかった状態の側面図である。この場合には、調理鍋２によって表示部６が覆われないために、その方向（図１７中のａ方向）の位置ズレを制約する要因がない。したがって、調理鍋２の位置ズレが大きくなる可能性が高い。しかし、調理鍋２の底部の領域には第１の温度センサ９のみが存在し、第１の温度センサ９によって調理鍋２の高温を検知できる。

また、図１８は静電スイッチの操作入力部５をトッププレート１の下部に設けた場合の誘導加熱調理器の構成図である。図１９は、誘導加熱調理器の上面図である。図１８と図１９において、調理鍋２が操作入力部５へ接近すると、操作入力がし難くなり、調理鍋２の操作入力部５への位置ズレが制約される。この場合は、調理鍋２の底部の高温を第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０で検知できる。また、調理鍋２が操作入力部５から遠ざかった状態でトッププレート１上に載置した場合、その位置ズレが制約されない。この場合は、調理鍋２の底部の高温を第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０で検知できる。

また、図２０はトッププレート１の側部に操作入力部５、表示部６を設けた場合の誘導加熱調理器の構成図である。調理鍋２が操作入力部５や表示部６へ接近すると、操作入力がし難くなったり、表示部６が見えにくくなるので、調理鍋２のその方向（図２０中のａ方向）の位置ズレが制約される。この場合は、調理鍋２の底部の高温を第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０で検知できる。また、調理鍋２が操作入力部５や表示部６から遠ざかった状態でトッププレート１上に載置した場合、その方向（図２０中のｂ方向）の位置ズレを制約する要因がない。この場合は、調理鍋２の底部の高温を第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０で検知できる。

なお、ここでは第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０をトッププレート１の下に配設する例について述べたが、図２１に示すようにトッププレート１内にそれらの温度センサ９，１０を埋め込むようにしても良い。これについては、参考例でも同様である。

また、加熱コイル３の巻線上の所定個所に第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０を配設した例を述べたが、加熱コイル３の巻線が内外に分割巻きされ、その巻線上の適切な個所にそれらの温度センサ９，１０を配設するようにしても良い。これについては、参考例でも同様である。

以上のことより、加熱コイル４の巻線上の適切な位置に第１の温度センサ９、第２の温度センサ１０を配設したので、調理鍋２をトッププレート１上の規定位置以外に載置した場合でも、それらの温度センサ９，１０によって調理鍋２の底部の温度を検知し、調理鍋２の過熱防止や食材の焦げ付き防止の制御動作を正確に行なうことができる。

参考例の誘導加熱調理器の構成図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の上面図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の他の上面図を示す。 参考例に係る温度センサの配置に対する調理鍋の温度分布図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の側面図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の他の側面図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の他の構成図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の他の上面図を示す。 参考例の誘導加熱調理器の他の上面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の構成図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の上面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の上面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の側面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の側面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の側面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の側面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の側面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の構成図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の上面図を示す。 実施の形態１の誘導加熱調理器の他の構成図を示す。 トッププレートの側面図を示す。 従来の誘導加熱調理器の構成図を示す。 従来例の温度センサの配置に対する調理鍋の温度分布図を示す。

符号の説明

１ トッププレート、２ 調理鍋、３ 一対の加熱コイル、４ 温度センサ、５ 操作入力部、６ 表示部、７ インバータ回路、８ 制御回路、９ 第１の温度センサ、１０ 第２の温度センサ。

Claims (2)

1. 調理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配設され、前記調理鍋を誘導加熱する円盤状の加熱コイルと、
   前記トッププレートに前記加熱コイルと対向するように設けられ、前記調理鍋の載置位置をガイドするガイド部と、
   前記トッププレートの前端部上面に配置され、前記調理鍋に対して調理制御を行うためのインターフェイス部と、
   前記ガイド部の前記トッププレート下に配置され、前記調理鍋の温度を検知する第１の温度センサおよび第２の温度センサとを備え、
   前記第２の温度センサを前記加熱コイルの水平方向の中心位置よりも前記インターフェイス部に近い位置に配置し、前記第１の温度センサと第２の温度センサとの中間地点を前記加熱コイルの水平方向の中心位置よりも前記インターフェイス部に対して遠ざけた位置になるように配設したことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記インターフェイス部は、火力レベルを設定する火力設定部と、前記火力設定部で設定した火力レベルを表示する火力表示部との少なくとも一方であることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。

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