JP4301063B2 - 多口加熱調理器 - Google Patents

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Description

本発明は、赤外線センサを用いた多口加熱調理器に関するものである。
従来の誘導加熱調理器は、鍋を載置するトッププレートにサーミスタなどの感温素子を接触させて、鍋の温度を検知していた。
また、鍋の温度検知の応答性を向上させるために、鍋から出力される赤外線強度を赤外線センサで検知することにより、鍋の温度を検知していた（例えば、特許文献１参照）。
以下、従来構成の誘導加熱調理器について図６を参照して説明する。図において４１は負荷鍋、４２は負荷鍋４１を載置するトッププレート、４３は負荷鍋４１を加熱する加熱コイル、４４は負荷鍋４１からの赤外線放射を検知する赤外線センサ、４５は赤外線センサ４４からの出力により負荷鍋４１の温度を算出する温度検知回路、４６は赤外線センサ４４からの出力に応じて加熱コイル４３への電流供給を制御する制御手段である。
以上のように構成された誘導加熱調理器では、負荷鍋４１の温度を鍋底から放射される赤外線で直接検知していたので、熱応答性に優れた温度検知を行うことが可能であった。
特開平３−１８４２９５号公報
しかしながら前記従来の構成では、機器内部に電気ヒータなど赤外線を放射する他の加熱手段を有する場合、ヒータ温度は約６００℃程度まで上昇するため、電気ヒータから放射される赤外線は、１００〜２００℃の負荷鍋４１の鍋底から放射される赤外線に対して数十倍のエネルギーとなり、電気ヒータから放射される赤外線の一部がトッププレート４２を反射して赤外線センサ４４に入射されと、赤外線センサ４４にて正確な温度検知ができなくなるという課題があった。
この場合、赤外線センサ４４により正確な温度検知を行うためには、複数の加熱手段が同時に使用できなくなるという課題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、電気ヒータなど他の加熱手段を同時使用した場合においても、他の加熱手段からの赤外線放射による影響を低減して、赤外線センサによる温度検知精度を向上した多口加熱調理器を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の多口加熱調理器は、赤外線を透過するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ前記トッププレート上に載置された鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記鍋底から放射され前記トッププレートを透過した赤外線を検知する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力より前記鍋温度を算出する温度算出手段と、前記トッププレートの下方に設けられ赤外線を放射し輻射熱により前記トッププレート上の鍋を加熱する第２の加熱手段と、前記温度算出手段の出力を入力し設定された加熱状態となるように前記誘導加熱手段に流れる電流を制御すると共に前記第２の加熱手段の通電を制御する制御手段と、前記鍋温度を補正する補正手段とを備え、前記制御手段が前記第２の加熱手段の通電を開始すると、前記補正手段は、前記第２の加熱手段から放射された赤外線が前記トッププレート内部を反射して前記赤外線センサに入射することによる前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための前記鍋温度の補正をする構成とするものである。
これにより、第２の加熱手段から放射されトッププレート内を反射して赤外線センサに入射される赤外線の影響を低減することができる。
本発明の多口加熱調理器は、トッププレート上に載置された鍋を加熱する誘導加熱手段を、赤外線を放射する他の加熱手段と同時使用する場合においても、他の加熱手段の赤外線放射による赤外線センサ出力増加分を補正することで、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
第１の発明は、赤外線を透過するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ前記トッププレート上に載置された鍋を加熱する誘導加熱手段と、前記鍋底から放射され前記トッププレートを透過した赤外線を検知する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力より前記鍋温度を算出する温度算出手段と、前記トッププレートの下方に設けられ赤外線を放射し輻射熱により前記トッププレート上の鍋を加熱する第２の加熱手段と、前記温度算出手段の出力を入力し設定された加熱状態となるように前記誘導加熱手段に流れる電流を制御すると共に前記誘導加熱手段および前記第２の加熱手段の通電を制御する制御手段と、前記鍋温度を補正する補正手段とを備え、前記制御手段が前記第２の加熱手段の通電を開始すると、前記補正手段は、前記第２の加熱手段放射された赤外線が前記トッププレート内部を反射して前記赤外線センサに入射することによる前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための前記鍋温度の補正をする構成とすることにより、第２の加熱手段から放射されトッププレート内を反射して赤外線センサに入射される赤外線の影響を低減することができ、誘導加熱手段と第２の加熱手段を同時に使用する場合においても、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
第２の発明は、特に、第１の補正手段を、第２の加熱手段の通電開始後、段階的に前記第２の加熱手段からの赤外線放射による前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための補正値を増加する構成とすることにより、第２の加熱手段の加熱開始後、第２の加熱手段のヒータ温度が安定するまで第２の加熱手段からの赤外線放射の増加が継続する場合においても、それに応じて赤外線センサ出力増加分を補正することができ、第２の加熱手段の加熱開始から加熱安定までの間も赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。
第３の発明は、特に、第１または２の発明の補正手段を、第２の加熱手段の通電停止後、段階的に前記第２の加熱手段からの赤外線放射による前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための補正値を減少する構成とすることにより、第２の加熱手段の通電停止後、第２の加熱手段のヒータ温度が低下するまで第２の加熱手段からの赤外線放射の減少が継続する場合においても、それに応じて赤外線センサの出力増加分を補正することができ、第２の加熱手段の通電停止からヒータ温度低下安定までの間も赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１項の発明の補正手段を、第２の加熱手段近傍の温度を検知する温度検知手段を備え、補正手段は前記温度検知手段の検知温度に応じて前記第２の加熱手段からの赤外線放射による前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための補正値を変更する構成とすることにより、赤外線センサの出力増加分の補正をより正確に行うことができ、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
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断面図を示すものである。
図１において、１１は負荷鍋、１２は負荷鍋１１を載置するトッププレート、１３は負荷鍋１１を加熱する加熱コイル、１４は加熱コイル１３に高周波電流を供給するインバータ回路で、加熱コイル１３とインバータ回路１４にて誘導加熱手段１５は構成されている。１６は負荷鍋１１からの赤外線放射を検出する赤外線センサ、１７は赤外線センサ１６からの出力により負荷鍋１１の鍋底温度を算出する温度算出手段、１８は第２の加熱手段でラジェントヒータにより構成されている。１９は第２の加熱手段１８からの赤外線放射による赤外線センサ１６の出力増加を補正する補正手段、２０は誘導加熱手段１５および第２の加熱手段１８の加熱通電を制御し、かつ補正手段１９に第２の加熱手段１８の通電状態を出力する制御手段である。
以上のように構成された多口加熱調理器についてその動作を説明する。
加熱コイル１３に高周波電流が供給されると、加熱コイル１３上方に載置された負荷鍋１１が加熱される。負荷鍋１１の鍋底からは鍋の温度に応じた赤外線が放射されており、負荷鍋１１から発した赤外線はトッププレート１２を透過して赤外線センサ１６に入力される。赤外線センサ１６の出力信号は温度算出手段１７に入力され負荷鍋１１の温度を算出し、設定された加熱状態となるように制御手段２０は加熱コイル１３に流れる電流を制御する。
第２の加熱手段１８を同時に使用する場合は、図２に示すように第２の加熱手段１８から放射される赤外線の一部はトッププレート１２内部を反射して赤外線センサ１６に入射される。
第２の加熱手段１８の通電を開始すると、制御手段２０は補正手段１９に第２の加熱手段１８の通電信号を出力し、補正手段１９は温度算出手段１７に補正値△Ｔを出力する。温度算出手段１７は赤外線センサ１６からの出力信号と補正手段１９から出力された補正値△Ｔより、負荷鍋１１の鍋底温度を算出する。
第２の加熱手段１８の通電を停止すると、制御手段２０は補正手段１９に第２の加熱手段１８の通電停止信号を出力し、補正手段１９は温度算出手段１７に補正値０を出力する。温度算出手段１７は赤外線センサ１６からの出力信号より、負荷鍋１１の温度を算出する。
以上のように、本実施の形態においては第２の加熱手段１８通電時に温度算出手段１７は赤外線センサ１６と補正手段１９の補正値より温度を算出するので、第２の加熱手段１８からトッププレート１２内を反射して赤外線センサ１６に入射される赤外線の影響を低減することができ、赤外線センサ１６による温度制御時に第２の加熱手段１８の加熱通電を禁止する必要もなく、第２の加熱手段１８を同時に使用した場合の赤外線センサ１６による温度検知精度を向上することができる。
なお、本実施の形態では第２の加熱手段１８をラジェントヒータで構成したが、ハロゲンヒータやシーズヒータなどヒータの輻射熱にて加熱する構成であれば同様の効果が得られる。
（参考の形態１）
図３は、本発明の第１の参考の形態における断面図を示すものである。
図３において、本発明の第１の実施の形態と異なる点は、補正手段１９は赤外線センサ１６からの出力を検知して、第２の加熱手段１８からの赤外線放射による赤外線センサ１６の出力増加を補正する点である。
以上のように構成された多口加熱調理器についてその動作を説明する。
制御手段２０は、第２の加熱手段１８の通電を開始直前に補正手段１９に通電開始前信号を出力し、補正手段１９は、通電開始前の赤外線センサ１６からの出力を記憶する。次に制御手段２０は補正手段１９に通電開始信号を出力し、補正手段１９は通電開始後の赤外線センサ１６からの出力を記憶し、通電開始前後の赤外線センサ１６出力の差△Ｔを補正値として、温度算出手段１７に出力する。温度算出手段１７は赤外線センサ１６からの出力信号と補正手段１９から出力された補正値△Ｔより、負荷鍋１１の鍋底温度を算出する。
以上のように、本参考の形態においては第２の加熱手段１８通電開始前後の赤外線センサ１６からの出力差を補正値として、温度算出手段１７は赤外線センサ１６と補正手段１９の補正値より温度を算出するので、実際に第２の加熱手段１８からの赤外線放射による赤外線センサ１６の出力増加分のみを補正することができ、第２の加熱手段１８を同時に使用した場合の赤外線センサ１６による温度検知精度をより向上することができる。
（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態における第２の加熱手段の通電時間と赤外線出力増加を示す図であり、構成は第１の実施の形態と同じである。
以上のように構成された多口加熱調理器についてその動作を説明する。
ｔ０からｔ３の間、第２の加熱手段１８が通電されると、ｔ０時点では赤外線センサ１６の出力はＴ０に増加する。第２の加熱手段１８は加熱開始後徐々にヒータ温度が上昇するので赤外線放射も徐々に大きくなり、ヒータ温度が安定すると赤外線センサ１６の出力はＴ２増加する。
ｔ３で第２の加熱手段１８の通電が停止されると赤外線センサ１６の出力増加はＴ３となる。通電が停止されても、第２の加熱手段１８のヒータ温度は余熱により高温状態であり、徐々にヒータ温度が下降するので赤外線放射も徐々に小さくなり、ヒータ温度が常温付近に達すると赤外線センサ１６の出力増加はなくなる。
第２の加熱手段１８の通電を開始すると、制御手段２０は補正手段１９に第２の加熱手段１８の通電信号を出力し、補正手段１９は温度算出手段１７に補正値を出力する。本実施の形態においては、加熱開始時ｔ０では補正値Ｔ０を出力し、ｔ１に達すると補正値Ｔ１を出力する。さらにｔ２に達すると補正値Ｔ２を出力し、温度算出手段１７は赤外線センサ１６からの出力信号と補正手段１９から出力された補正値より、負荷鍋１１の鍋底温度を算出する。
第２の加熱手段１８の通電を停止すると、制御手段２０は補正手段１９に第２の加熱手段１８の通電停止信号を出力し、補正手段１９は温度算出手段１７に補正値を出力する。
本実施の形態においては、通電停止時ｔ３では補正値Ｔ３を出力し、ｔ４に達すると補正値Ｔ４を出力する。さらにｔ５に達すると補正値０を出力し、温度算出手段１７は赤外線センサ１６からの出力信号と補正手段１９から出力された補正値より、負荷鍋１１の鍋底温度を算出する。
以上のように、本実施の形態においては第２の加熱手段１８通電開始後、補正手段１９は段階的に補正値を増加するので、第２の加熱手段１８のヒータ温度が安定するまで第２の加熱手段１８からの赤外線放射の増加が継続する場合においても、それに応じて赤外線センサ１６の出力増加分を補正することができ、第２の加熱手段１８の加熱通電開始から加熱安定するまでの間も赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。
また、第２の加熱手段の通電停止後、補正手段１９は段階的に補正値を減少するので、第２の加熱手段１８のヒータ温度が低下するまで第２の加熱手段１８からの赤外線放射の減少が継続する場合においても、それに応じて赤外線センサ１６の出力増加分を補正することができ、第２の加熱手段１８の加熱通電停止からヒータ温度が低下安定するまでの間も赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。
なお、本実施の形態では補正手段１９での補正値を加熱開始時３段階、通電停止時３段階で構成したが、２段階でも同様の効果が得られるし、段階数を増やすとさらに温度検知精度を向上することができる。
（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断面図を示すものである。
図５において、本発明の第１の実施の形態と異なる点は、第２の加熱手段１８の温度を測定する温度検知手段２１が追加された点である。
以上のように構成された多口加熱調理器についてその動作を説明する。
温度検知手段２１により検知された温度に応じて、補正手段１９は温度算出手段に補正値を出力する。温度算出手段１７は赤外線センサ１６からの出力信号と補正手段１９から出力された補正値より、負荷鍋１１の鍋底温度を算出する。
以上のように、本実施の形態においては第２の加熱手段１８の温度を検知する温度検知手段２１の検知温度に応じて補正値を変更するので、第２の加熱手段１８からの赤外線放射による赤外線センサ１６の出力増加分の補正をより正確に行うことができ、赤外線センサ１６による温度検知精度を向上することができる。
本発明にかかる多口加熱調理器は、電気ヒータから放射される赤外線の影響を低減し、電気ヒータ同時使用時の赤外線センサによる温度検知精度を向上させることで、赤外線センサを用いた湯沸かしや炊飯、焼き物といった自動調理と、電気ヒータによる加熱調理を同時に進行することができる調理器に応用することが可能となる。
本発明の実施の形態１における多口加熱調理器の断面を示す図 本発明の実施の形態１における第２の加熱手段から赤外線センサに入射される赤外線を示す図 本発明の参考の形態１における多口加熱調理器の断面を示す図 本発明の実施の形態２における第２の温度検知手段の通電時間と赤外線出力増加を示す図 本発明の実施の形態３における多口加熱調理器の断面を示す図 従来の多口加熱調理器の断面を示す図
符号の説明
１３ 加熱コイル
１４ 加熱コイル支持台
１５ 赤外線センサ
１６ 導波管
１７ プリント配線板
１９ 保持手段
２０ 防磁手段
２１ 増幅手段
２２ 調整手段
２３ 温度算出手段
２４ 制御手段
２５ 温度検知手段
２６ 補正手段

Claims (4)

  1. 赤外線を透過するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ前記トッププレート上に載置された鍋を加熱する誘導加熱手段と、前記鍋底から放射され前記トッププレートを透過した赤外線を検知する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力より前記鍋温度を算出する温度算出手段と、前記トッププレートの下方に設けられ赤外線を放射し輻射熱により前記トッププレート上の鍋を加熱する第２の加熱手段と、前記温度算出手段の出力を入力し設定された加熱状態となるように前記誘導加熱手段に流れる電流を制御すると共に前記第２の加熱手段の通電を制御する制御手段と、前記鍋温度を補正する補正手段とを備え、前記制御手段が前記第２の加熱手段の通電を開始すると、前記補正手段は、前記第２の加熱手段から放射された赤外線が前記トッププレート内部を反射して前記赤外線センサに入射することによる前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための前記鍋温度の補正をする多口加熱調理器。
  2. 補正手段は、第２の加熱手段の通電開始後、段階的に前記第２の加熱手段からの赤外線放射による前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための補正値を増加する請求項１記載の多口加熱調理器。
  3. 補正手段は、第２の加熱手段の通電停止後、段階的に前記第２の加熱手段からの赤外線放射による前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための補正値を減少する請求項１または２に記載の多口加熱調理器。
  4. 第２の加熱手段近傍の温度を検知する温度検知手段を備え、補正手段は、前記温度検知手段の検知温度に応じて前記第２の加熱手段からの赤外線放射による前記赤外線センサ出力増加分の影響を低減するための補正値を変更する請求項１〜３のいずれか１項に記載の多口加熱調理器。
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