JP4251065B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する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、調理容器の側面に赤外線センサを設けて、調理容器の側面温度検出して加熱量を制御しているものである（例えば、特許文献１参照）。

図５は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱調理器を示すものである。図５に示すように、調理容器１が載置されるトッププレート２と、このトッププレート２の下方に配設された加熱コイル３と、前記調理容器１の側面に対向して配置した赤外線センサ４と、加熱をオンまたはオフを操作する操作手段５と、前記加熱コイル３に高周波電流を流して
調理容器１を誘導加熱する制御回路６と、インバータ特性により調理容器１の材質を特定する負荷検知手段７と、前記赤外線センサ４の温度信号と負荷検知手段７の信号により調理容器１の放射率を補正するデータベース８とを備えている。操作部５の電源または操作のスイッチが押されて加熱が開始されると、制御手段６からの信号により加熱コイル３から高周波磁界が発生される。この高周波磁界によって調理容器１が加熱され温度が上昇する。前記負荷検知手段７は、インバータ特性情報により調理容器１が鉄系の鍋かまたは非磁性のステンレス製鍋か、あるいは加熱できない鍋かを検知している。調理容器１の放射率は、鉄系では０．８と高く、また非磁性ステンレス製では０．１と低いため、前記赤外線センサの温度値に誤差が生じている。この誤差を無くすためにデータベース８を用いて、前記調理容器１の放射率を補正している点が特徴である。この文献で開示された技術では、負荷検知手段７により調理容器１の放射率を求めて、赤外線センサ４の温度を補正して調理容器１の温度を検出しているものである。

また、調理用の下面に赤外線センサを設けて、調理容器の底面温度を検出して加熱量を制御しているものがある（例えば、特許文献２参照）。

この誘導加熱調理器は、互いに異なる波長域の赤外線強度を検出する赤外線センサを備えて、異なる波長域の赤外線強度から調理容器の放射率を求めて調理容器の温度を検出するようにしているものである。
特開２００３−２６４０５５号公報 特開２００３−１０９７３６号公報

しかしながら、前記従来の構成では、誘導加熱以外にラジェントヒータなどの電気式ヒータが組み合わされた調理器では、電気式ヒータから放射される光エネルギーが、赤外線センサに入光される。そのため、調理容器以外の光エネルギーを検出するため、赤外線センサの検出温度に誤差が生じるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導加熱中は電気式ヒータの操作を無効として、電気式ヒータを通電しないため電気式ヒータから放射される光エネルギーを無くし、誘導加熱の調理容器の温度が安定に検出できるようにした誘導加熱調理器を提供することを目的としている。

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、第１調理容器および第２調理容器を載置するトッププレートと、前記第１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、前記トッププレートを介して第１調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサ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加熱電力を制御する誘導加熱制御手段と、前記赤外線センサの近傍に位置しかつ赤外線を放射して前記第２調理容器を加熱する電気式ヒータと、前記誘導加熱制御手段と電気式ヒータの加熱または停止を操作する操作手段と、前記電気式ヒータが通電していることを検出するヒータ通電検出手段を備えて、前記電気式ヒータが通電している場合には、前記誘導加熱制御手段は、前記赤外線センサの情報を無効とするものである。

本発明の誘導加熱調理器は、誘導加熱と電気式ヒータが共に加熱調理された場合でも、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出することができる。

第１の発明は、第１調理容器および第２調理容器を載置するトッププレートと、前記第１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、前記トッププレートを介して第１調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサ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加熱電力を制御する誘導加熱制御手段と、前記赤外線センサの近傍に位置しかつ赤外線を放射して前記第２調理容器を加熱する電気式ヒータと、前記誘導加熱制御手段と電気式ヒータの加熱または停止を操作する操作手段と、前記電気式ヒータが通電していることを検出するヒータ通電検出手段を備えて、前記電気式ヒータが通電している場合には、前記誘導加熱制御手段は、前記赤外線センサの情報を無効とするようにして、誘導加熱と電気式ヒータが共に加熱調理された場合でも、赤外線センサが調理容器の温度を安定に検出することができる。

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断面図を示すものである。

図１において、調理物を加熱する調理容器２１ａ・２１ｂと、前記調理容器２１ａ・２１ｂを載置するトッププレート２２と、前記調理容器２１ａを加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル２３と、前記トッププレート２２を介して調理容器２１ａの温度を検出するフォトダイオードからなる赤外線センサ２４と、前記赤外線センサ２４の温度情報により前記加熱コイル２３の高周波電流を制御して加熱電力を制御する誘導加熱制御手段２５と、前記赤外線センサ２４の近傍に位置しかつ前記調理容器２１ｂを加熱するラジェントヒータからなる赤外線を放射する電気式ヒータ２６と、前記誘導加熱手段２５と電気式ヒータ２６の加熱または停止を操作する操作手段２７とを備えている。前記操作手段２７は、赤外線センサ２４の温度情報に基づき加熱している場合は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とするようにしている。

トッププレート２２は、リシア系セラミック材料で形成している。このトッププレート２２の赤外線の透過率は、２．５μｍ以下の波長は良く透過し、２．５μｍ〜４μｍ以下の波長は数十％透過する。また、４μｍ以上はほとんど透過しないものである。

また赤外線センサ２４は、ＩｎＧａＡｓ（インジウムガリウムヒ素）のフォトダイオードからなり、受光感度波長は略０．７μｍ〜略２．７μｍである。

なお、赤外線センサ２４は、フォトダイオードを用いているが、ＰＩＮフォトダイオードやＰｂＳ（硫化鉛）やＰｂＳｅ（セレン化鉛）若しくはＧｅ（ゲルマニウム）でも同様な動作ができるものである。また、赤外線センサ２４は、サーモパイルや焦電型素子などの熱型赤外線検出素子を用いても良く、トッププレートに赤外線が透過する透過窓を用いても同様な効果が得られるものである。

さらに、前記赤外線センサ２４は、トッププレート２２の調理容器２１ａの載置部の中心部に設けているが、調理容器２１ａの温度が検出できればよく、本実施例の構成に限られるものではない。また、前記赤外線センサ２４を複数個設けて、調理容器２１ａの温度を検出できる構成にして、調理容器２１ａの温度分布を検出してより高精度に調理容器２１ａの温度が制御できるものである。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、図示していない電源を投入し、操作手段２７のスイッチで加熱が開始されると、誘導加熱制御手段２５が加熱コイル２３に高周波電流を供給する。加熱コイル２３に高周波電流が供給されると、加熱コイル２３から誘導磁界が発せられ、トッププレート２２に載置された調理容器２１ａが誘導加熱される。この誘導加熱によって調理容器２１ａの温度が上昇し、調理容器２１ａ内の被加熱物が調理される。このとき、誘導加熱制御手段２５は、赤外線センサ２４からの温度情報によって、被加熱物の調理の進行状態を把握でき、調理の進行状態に応じて加熱コイル２３に供給する電力を調整するものである。こうして、調理容器２１ａ内の被調理物は調理されるものである。

赤外線センサ２４は、フォトダイオードからなる赤外線センサで構成し、調理容器２１ａの底面から放射される熱エネルギーをトッププレート２２を透過させて検出している。前記赤外線センサ２４は、前記熱エネルギーである光量を電流または電圧に変化して調理容器２１の温度を算出している。このように、赤外線センサ２４は調理容器２１ａの底面を非接触に検知して、調理容器２１ａの温度を演算して求めているため、応答性が速く調理容器２１ａの温度を正確に検知することができるものである。このため、誘導誘導加熱制御手段２５の加熱コイル２３に対する電力制御も、調理容器２１ａの温度変化に即応したものとなっている。

前記赤外線センサ２４の受光感度は、前記トッププレート２２の透過率とが重なっており、調理容器２１から放射される光エネルギーを検出して調理容器２１の底面温度が検出できるものである。

電気式ヒータ２６は、ラジェントヒータからなるヒータ線が赤熱して、この輻射熱で調理容器２１ｂを加熱調理するものである。この輻射熱は、赤熱したヒータから赤外線が放射され、調理容器２１ｂに放射される以外に、トッププレート２２の間で反射を繰り返してして伝達され、赤外線センサ２４の検出範囲に入射される。この入射される赤外線によって、赤外線センサ２４は、調理容器２１ａの温度以外の赤外線を検出するため、調理容器２１ａの温度検出に誤差が生じるものである。

つまり、誘導加熱中に電気式ヒータ２６の加熱操作を無効として、電気式ヒータ２６を通電しないことで、赤外線センサ２４が調理容器２１ａの温度を正確に検出できる。

なお、電気式ヒータ２６は、シーズヒータでも同様に赤熱したヒータから赤外線が放射されることは同じであり、赤外線センサ２４の近傍にあるヒータなどの発熱体がある場合に効果が得られる。

以上のように本実施の形態においては、誘導加熱中は、操作手段２７が使用者による電気式ヒータ２６の加熱操作のスイッチ入力を受け付けないようにし、誘導加熱中は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行えるようにするものである。また、電気式ヒータ２６の加熱操作の無効は、誘導加熱中は、操作手段２７が使用者による電気式ヒータ２６の加熱操作のスイッチ入力を受け付けは行うが、操作手段２７が電気式ヒータ２６への通電を停止し加熱しないようにすることで電気式ヒータ２６の加熱操作を無効としても良い。そして、誘導加熱中は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行える誘導加熱調理器を実現するものである。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、操作手段２７は、電気式ヒータ２６で加熱中は誘導加熱制御手段２５の加熱を無効とするようにしている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

電気式ヒータ２６が通電され調理容器２１ｂが加熱されている場合は、電気式ヒータ２６のヒータから赤外線が放射されている。この赤外線は、トッププレート２２を伝達して、赤外線センサ２４に入射する。この入射する赤外線によって、赤外線センサ２４は調理容器２１ａの温度検出に誤差が生じるものである。この赤外線センサ２４の温度検出誤差を防止するために、操作手段２７が電気式ヒータ２６が加熱中は、誘導加熱制御手段２５の加熱操作を無効として、誘導加熱しないことで赤外線センサ２４の温度検出誤差が生じることが防止できる。

以上のように本実施の形態においては、操作手段２７が、電気式ヒータ２６が加熱中は使用者による誘導加熱制御手段２５の加熱操作のスイッチ入力を受け付けないようにし、加熱操作を無効とすることで、電気式ヒータ２６による赤外線センサ２４の温度検出誤差を防止できるものである。

（実施の形態３）
図２は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の断面図である。

本発明の第３の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、操作手段は、赤外線センサ２４の温度情報により調理容器２１ａの加熱量を制御して自動調理する自動調理手段２８とを設けて、自動調理中は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とするようにしている。

自動調理手段２８は、調理工程を記憶し赤外線センサ２４の温度情報により加熱量を制御して、調理工程を進行させている。この調理工程を自動で進行させることで、湯沸かしや炊飯や煮込み、また揚げ物などの調理が自動で行うことができるものである。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

操作手段２７によって自動調理が開始されると、自動調理手段２８は調理工程を進行している。自動調理手段２８は、赤外線センサ２４の温度情報によって、自動調理を進行して、誘導加熱制御手段２５が加熱コイル２３の高周波電流を制御して加熱電力を制御している。この加熱電力の制御によって調理容器２１ａを適切な温度に加熱して自動調理を進行している。自動調理中は、赤外線センサ２４の温度情報に基づいて調理工程が進行されるものであり、電気式ヒータ２６から放射される赤外線によって起こる赤外センサ２４の温度検出誤差を防止する必要がある。自動調理中は、電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とすることで、電気式ヒータ２６を通電しないため赤外線センサ２４の温度検出誤差を防止している。

なお、自動調理手段２７は、前記調理内容としているが、調理内容が組み合わされたものでも良く、本実施の形態に限られるものではない。

以上のように本実施の形態においては、操作手段２７によって、自動調理中は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とすることで、電気式ヒータ２７による赤外線センサ２４の温度検出誤差を防止して、正確に調理容器２１ａの温度が検出できるものである。

すなわち、誘導加熱中は、操作手段２７が使用者による電気式ヒータ２６の加熱操作のスイッチ入力を受け付けないようにし、誘導加熱中は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行えるようにするものである。また、電気式ヒータ２６の加熱操作の無効は、誘導加熱中は、操作手段２７が使用者による電気式ヒータ２６の加熱操作のスイッチ入力を受け付けは行うが、操作手段２７が電気式ヒー
タ２６への通電を停止し加熱しないようにすることで電気式ヒータ２６の加熱操作を無効としても良い。そして、誘導加熱中は電気式ヒータ２６の加熱操作を無効とすることで、赤外線センサでの温度検出が正確に行える誘導加熱調理器を実現するものである。

（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、操作手段２７は、電気式ヒータ２６で加熱中は自動調理の加熱を無効とするようにしている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

電気式ヒータ２６が通電され加熱中は、ヒータから赤外線が放射されている。この赤外線を赤外センサ２４が受けて、温度検出誤差が生じる。自動調理は、前記赤外線センサ２４の温度情報によって進行するものであり、温度検出に誤差が生じると正しく調理が進行できなくなるものである。電気式ヒータ２６が加熱中は、自動調理の加熱操作を無効とすることで、自動調理は行われず不適切な自動調理を防止することができる。

以上のように本実施の形態においては、操作手段２７によって、電気式ヒータ２６が加熱中は自動調理の加熱を無効とすることで、不適切な温度検出で進行する自動調理を防止することができる。

（実施の形態５）
図３は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の断面図である。

本発明の第５の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、誘導加熱制御手段２５は、電気式ヒータ２６が通電していることを検出するヒータ通電検出手段２９を備えて、前記電気式ヒータ２６が通電している場合は赤外線センサ２４の情報を無効とするようにしている。

電気式ヒータ２６は、バイメタルで電気式ヒータ２６内のヒータ温度を検出して、所定温度以上であれば通電を停止させ、また所定温度以下であれば通電してヒータ温度を制御している。ヒータ通電検出手段２９は、電気式ヒータ２６に流れる電流を検出して、ヒータの通電状態を判別している。

なお、ヒータ通電検出手段２９は、ヒータに流れる電流によって通電状態を判別しているが、バイメタルなどの温度検出手段の信号によって通電が判別するなどヒータの通電状態が判別できれば良く、本実施例の構成に限られるものではない。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

電気式ヒータ２６のヒータが通電されると、ヒータの温度が上昇する。このヒータ温度が高くなることで、放射される赤外線も多くなる。赤外線は、放射される物体の温度に比例して多くなるもので、ヒータの温度が高くなるとヒータから放射される赤外線も多くなり、赤外線センサ２４に入光する赤外線も多くなる。このため電気式ヒータ２６が通電している場合は、赤外線センサ２４の温度情報を無効としている。また、電気式ヒータ２６の通電が遮断されている場合は、ヒータの温度は低下して電気式ヒータ２６から放射される赤外線も低下する。誘導加熱制御手段２５が調理容器２１ａを加熱すると共に、電気式ヒータ２６が調理容器２１ｂを加熱している状態において、ヒータ通電検出手段２９によって電気式ヒータ２６の通電状態を判別して、赤外線センサ２４の温度情報を使用するのかしないのかを切り替えている。このように電気式ヒータ２６が通電状態によって赤外線センサ２４の温度情報の使用を切り替えることで、調理容器２１ａの温度検出誤差を低減
し、調理容器２１ａの加熱を継続することができる。

以上のように本実施の形態においては、ヒータ通電検出手段２９によって、電気式ヒータ２６が通電している場合は赤外線センサ２４の情報を無効とすることで、赤外線センサ２４の温度検出誤差を低減し、調理容器２１ａが加熱できるものである。

（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、誘導加熱制御手段２５は、電気式ヒータ２６が通電を停止してから設定時間内は赤外線センサ２４の情報を無効とするようにしている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

電気式ヒータ２６は、通電されているとヒータの温度が上昇し、ヒータから赤外線が放射されている。電気式ヒータ２６の通電が遮断されると、ヒータの温度が低下する。この時のヒータの温度低下は、ヒータ線やヒータの外周を断熱するヒータ外郭などの熱容量により温度低下に時間がかかるものである。電気式ヒータ２６の通電が遮断された直後では、ヒータの温度低下はわずかである。この温度低下の時間を考慮することで、電気式ヒータ２６から放射される赤外線の影響を低減している。誘導加熱制御手段２５が、電気式ヒータ２６の通電が停止してから設定時間内は、赤外線センサ２４の温度情報を無効として、赤外線センサ２４で調理容器２１ａの温度が検出できる。

以上のように本実施の形態においては、誘導加熱制御手段２５によって、電気式ヒータ２６が通電を停止してから設定時間内は赤外線センサ２４の情報を無効とするようにして、調理容器２１ａの温度を検出して加熱調理できる。

（実施の形態７）
図４は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の断面図である。

本発明の第７の実施の形態は、実施の形態１との相違点は、操作手段２７は、加熱操作を無効とした場合にブザー音の音或いはＬＥＤや液晶などの表示で操作無効を報知する操作無効報知手段３０とを設けて、加熱操作の無効を使用者に報知するようにしている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

操作無効報知手段３０は、加熱操作を無効とした場合に、ブザー音を複数回鳴らして操作の無効を使用者に知らせている。

また、図示していない加熱状態を表示する液晶などの表示部に、加熱操作を無効とした場合に、異常を報知することも考えられる。

このように、加熱操作を無効とした場合に使用者に音或いは表示によって、使用者に加熱操作が無効であることが報知できるものである。使用者は操作無効報知手段によって、操作の無効を認識することができる。

なお、操作無効報知手段３０は、ブザー音を複数回鳴らすことで報知しているが、使用者に報知することができれば良く、本実施例の形態に限られるものではない。

以上のように本実施の形態においては、操作手段２７が加熱操作を無効とした場合に操作無効報知手段３０によって、音或いは表示によって使用者に加熱操作の無効を報知させ
て、使用勝手を向上させることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、誘導加熱以外にラジェントヒータなどの電気式ヒータが組み合わされた調理器において、電気式ヒータから放射される赤外線の影響を防止して、赤外線センサで調理容器の温度が安定に検出が可能となるので、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１、２における誘導加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態３、４における誘導加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態５、６における誘導加熱調理器の構成を示す図 本発明の実施の形態７における誘導加熱調理器の構成を示す図 従来例の誘導加熱調理器の構成を示す図

符号の説明

２１ 調理容器
２２ トッププレート ２３ 加熱コイル
２４ 赤外線センサ
２５ 誘導加熱制御手段
２６ 電気式ヒータ
２７ 操作手段
２８ 自動調理手段
２９ ヒータ通電検出手段
３０ 操作無効報知手段

Claims (1)

1. 第１調理容器および第２調理容器を載置するトッププレートと、前記第１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、前記トッププレートを介して第１調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサ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加熱電力を制御する誘導加熱制御手段と、前記赤外線センサの近傍に位置しかつ赤外線を放射して前記第２調理容器を加熱する電気式ヒータと、前記誘導加熱制御手段と電気式ヒータの加熱または停止を操作する操作手段と、前記電気式ヒータが通電していることを検出するヒータ通電検出手段を備えて、
   前記電気式ヒータが通電している場合には、前記誘導加熱制御手段は、前記赤外線センサの情報を無効とする誘導加熱調理器。

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