JP4301097B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
本発明は、沸騰検知制御など、鍋の温度情報に基づき自動出力制御ができるようにし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 that can perform automatic output control based on temperature information of a pan such as boiling detection control.
従来、誘導加熱調理器において、鍋の温度に関する情報に応じて加熱出力を制御する際、鍋を載置した天板の下面に当接させたサーミスタなどの感熱(受熱)素子により鍋の温度を測定しているものがある(例えば、特許文献1参照)。また、天板に赤外線透過部を設け鍋からの赤外線を赤外線センサで検知することにより、非接触で鍋の温度を測定するものもある(例えば、特許文献2参照)。
ところが、通常、誘導加熱調理器に使用される天板の材質は、セラミックであって、低熱伝導率である。したがって、従来のように、サーミスタなどの感熱(受熱)素子による温度測定では、天板の熱応答の遅れにより、検出温度と実際の鍋底温度との間に大きな温度差が発生する。また、赤外線センサによる温度測定では、鍋底温度の変化を検出できても鍋中の水温度検知には課題があった。 However, the material of the top plate usually used in the induction heating cooker is ceramic and has low thermal conductivity. Therefore, in the conventional temperature measurement using a thermosensitive (heat receiving) element such as a thermistor, a large temperature difference occurs between the detected temperature and the actual pan bottom temperature due to a delay in the thermal response of the top plate. Moreover, in the temperature measurement by an infrared sensor, even if the change of the pan bottom temperature can be detected, there is a problem in detecting the water temperature in the pan.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、精度よく沸騰検知をするとともにその温度を補正表示することで使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing a user-friendly induction heating cooker by detecting the boiling with high accuracy and correcting and displaying the temperature.
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、赤外線を透過する天板上の鍋を加熱する加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、インバータを制御する加熱制御手段と、鍋底面から放射され天板を透過する赤外線を検知する赤外線検出手段と、赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検出する温度検知手段と、使用者の制御命令を入力するための操作部に設けられ自動湯沸しシーケンスを開始する制御命令を入力する湯沸開始キーと、温度検知手段の出力により検知された温度を表示する温度表示手段と、前記湯沸開始キーの操作により、温度検知手段の出力から検知する鍋底面温度の所定時間での温度差が所定の温度差以内になると水が沸騰したと判定する沸騰検知を行うとともに加熱制御手段へ信号出力する沸騰検知手段と、沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度検知手段の出力値をあらかじめ記憶する補正手段とを備え、補正手段は、温度検知手段が検出している出力値が記憶している出力値になった場合に温度表示手段に100℃と表示させるように、温度表示手段に温度検知手段が検出している出力値を前記記憶している出力値により補正した自動湯沸しシーケンス動作中の水の温度を表示させるものである。 In order to solve the conventional problems, an induction heating cooker according to the present invention includes an inverter that supplies a high-frequency current to a heating coil that heats a pan on a top plate that transmits infrared rays, and a heating control unit that controls the inverter. Infrared detection means for detecting infrared rays radiated from the bottom of the pan and transmitted through the top plate, temperature detection means for detecting the bottom temperature of the pan from the output of the infrared detection means, and an operation unit for inputting a user's control command A water heating start key for inputting a control command for starting an automatic water heating sequence provided, a temperature display means for displaying the temperature detected by the output of the temperature detection means, and an operation of the water heating start key, When the temperature difference in the pan bottom temperature detected from the output falls within the predetermined temperature difference, boiling detection is performed to determine that the water has boiled and a signal is output to the heating control means. A detection unit, and a correcting means for previously storing an output value of the temperature detecting means at the time of boiling detected by boiling detecting means, correction means, an output value output value temperature detecting means is detecting is stored When the temperature reaches the temperature display means , the temperature display means displays 100 ° C. The output value detected by the temperature detection means is corrected by the stored output value. The temperature is displayed.
このように、赤外線検出手段、温度検知手段および沸騰検知手段により精度よく沸騰検知をするとともに、補正手段により表示温度を補正表示することで使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。 As described above, it is possible to provide an induction heating cooker that is easy to use by performing boiling detection with high accuracy by the infrared detection means, temperature detection means, and boiling detection means, and by correcting and displaying the display temperature by the correction means.
本発明の誘導加熱調理器は、精度よく沸騰検知をするとともに、表示温度を補正表示して使い勝手のよいものである。 The induction heating cooker of the present invention is easy to use by accurately detecting boiling and correcting and displaying the display temperature.
第1の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置し赤外線を透過する天板と、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、前記インバータを制御する加熱制御手段と、前記天板下方に置かれ前記鍋底面から放射され前記天板を透過する赤外線を検知する赤外線検出手段と、使用者の制御命令を入力するための操作部に設けられ自動湯沸しシーケンスを開始する前記制御命令を入力する湯沸開始キーと、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検出する温度検知手段と、前記湯沸開始キーの操作により、前記温度検知手段の出力により検知された温度を表示する温度表示手段と、前記温度検知手段の出力から検知する前記鍋底面温度の所定時間での温度差が所定の温度差以内になると水が沸騰したと判定する沸騰検知を行うとともに前記加熱制御手段へ信号出力する沸騰検知手段と、前記沸騰検知手段により沸騰検知した時点の前記温度検知手段の出力値をあらかじめ記憶する補正手段とを備え、前記補正手段は、前記温度検知手段が検出している出力値が前記記憶している出力値になった場合に前記温度表示手段に100℃と表示させるように、前記温度表示手段に前記温度検知手段が検出している出力値を前記記憶している出力値により補正した前記自動湯沸しシーケンス動作中の前記水の温度を表示させる誘導加熱調理器としたことにより、赤外線検出手段、温度検知手段および沸騰検知手段により精度よく沸騰検知をするとともに、補正手段が記憶されている沸騰検知した時点の温度検知手段の出力値により鍋の放射率の違いやフォトダイオードの特性の違いを補正した表示温度を温度表示手段に表示させることで使用者はより正確な鍋内の水温を知ることができ、使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。 1st invention controls the said heating coil which heats a pan, the top plate which mounts a pan on the said heating coil, and permeate | transmits infrared rays, the inverter which supplies a high frequency current to the said heating coil, and the said inverter An automatic water heater provided in a heating control means, an infrared detection means for detecting infrared rays that are placed below the top plate and emitted from the bottom of the pan and transmitted through the top plate, and an operation unit for inputting a user's control command A hot water start key for inputting the control command for starting a sequence, a temperature detecting means for detecting a pan bottom temperature from the output of the infrared detecting means, and an operation of the hot water start key, When the temperature difference between the temperature display means for displaying the detected temperature and the temperature at the bottom of the pan detected from the output of the temperature detection means is within a predetermined temperature difference, the water has boiled. Boil detecting means for performing a predetermined boiling detection and outputting a signal to the heating control means; and a correcting means for preliminarily storing an output value of the temperature detecting means when the boiling is detected by the boiling detecting means. Is detected by the temperature display means so that the temperature display means displays 100 ° C. when the output value detected by the temperature detection means becomes the stored output value. By using the induction heating cooker that displays the temperature of the water during the automatic water heating sequence operation in which the output value being corrected is corrected by the stored output value, infrared detection means, temperature detection means, and boiling detection means In addition to detecting boiling with high accuracy, the difference between the emissivity of the pan and DOO diode characteristics user display temperature obtained by correcting the difference by displaying on the temperature display means can know the temperature more in a precise pot, it is possible to provide a user-friendly induction heating cooker.
第2の発明は、特に、第1の発明において、使用者の操作命令を入力するための操作部に設けられた調整開始手段を備え、加熱制御手段は、前記調整開始手段により開始され、沸騰検知手段により沸騰検知した時点の温度検知手段の出力値を記憶する調整モードを備え、補正手段は、前記加熱制御手段が前記調整モードで記憶した前記出力値により前記温度検知手段が検出している出力値を補正して前記温度表示手段に表示させることにより、温度表示手段が表示する温度調整を簡単に行うことができ、製造工程での調整や修理品の調整が容易に行うことができる。 A second invention is, in particular, in the first invention, an adjustment start means provided in the operation unit for inputting an operation instruction of the user, the heating control means is initiated by the adjustment starting unit, boiled An adjustment mode for storing the output value of the temperature detection means at the time when boiling is detected by the detection means is provided , and the correction means is detected by the temperature detection means based on the output value stored in the adjustment mode by the heating control means. By correcting the output value and displaying it on the temperature display means, the temperature adjustment displayed by the temperature display means can be easily performed, and the adjustment in the manufacturing process and the repaired product can be easily performed.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、赤外線検知手段は、2.5μm以下の波長を検出することができるフォトダイオードで構成され、天板はセラミック製としたことにより、セラミック製天板を効率よく透過する波長域の赤外線がフォトダイオードに入射される。 According to a third invention, in particular, in the first or second invention, the infrared detecting means is constituted by a photodiode capable of detecting a wavelength of 2.5 μm or less, and the top plate is made of ceramic. Infrared light having a wavelength range that efficiently transmits through the ceramic top plate is incident on the photodiode.
第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれかの発明において、加熱制御手段は、加熱開始から沸騰検知するまでの加熱モードと、沸騰検知から保温を行う保温モードとを有し、前記保温モードでの保温温度は、保温温度設定手段により設定するようにしたことにより、保温温度を使用したい温度に自由に設定でき、使い勝手がよいものである。 In particular, in any one of the first to third inventions, the heating control means has a heating mode from the start of heating to boiling detection, and a heat retention mode for performing heat retention from boiling detection. The warming temperature in the warming mode is set by the warming temperature setting means, so that the warming temperature can be freely set to a desired temperature and is easy to use.
以下、本発明の実施の形態及び参考の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態、参考の形態によって、本発明が限定されるものではない。 Embodiments and reference embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment and the reference form .
(実施の形態1)
図1、図2は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器を示している。
(Embodiment 1)
1 and 2 show an induction heating cooker according to
図1に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、水を収容する鍋1を加熱する加熱コイル3と、前記加熱コイル3の上部で鍋1を載置する、透明で赤外線を透過するセラミック製の天板2と、前記加熱コイル3に高周波電流を供給するインバータ4とを有する。また、前記鍋1底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段5が加熱コイル3の中央で天板2下面に設置されており、上方が開口し反射率の高い鏡面状の反射筒6で囲われている。また、前記赤外線検出手段5の出力から鍋1底面温度を検出する温度検知手段7と、この温度検知手段7の出力により検知された温度を表示する温度表示手段11と、前記温度検知手段7の出力に応じて沸騰検知を行うとともにインバータ4を制御する加熱制御手段9へ信号出力する沸騰検知手段8と、この沸騰検知手段8により沸騰検知した時点の温度から前記温度表示手段11が表示する温度を補正する補正手段10とを有する。
As shown in FIG. 1, the induction heating cooker in the present embodiment has a
前記加熱制御手段9には、使用者の制御命令を操作により入力するための操作スイッチ12aを有する操作部12の出力信号が入力される。操作スイッチ12aの操作により、鍋1内の水を加熱、沸騰させ、沸騰を検知すると、加熱制御手段9は、図示していないが報知手段によりその旨を使用者に報知するとともに、インバータ4の加熱出力を所定の時間抑制して保温動作を行い、さらに、所定時間経過後、加熱動作を停止させる。すなわち、操作スイッチ12aは、自動湯沸しシーケンスを開始するための「湯沸し命令」を入力する湯沸開始キーである。
The heating control means 9 is supplied with an output signal of the
また、前記温度表示手段11は、図2にその一例を示しているように、LCD表示素子を用いて、自動湯沸しシーケンス動作中の鍋1内の水温度を表示させるものである。
In addition, as shown in FIG. 2, the temperature display means 11 displays the water temperature in the
上記構成の誘導加熱調理器において、その動作を以下に説明する。 The operation of the induction heating cooker having the above configuration will be described below.
鍋1に水を入れて天板2上に載置し、図示していない電源スイッチにより電源を投入すると、インバータ4および加熱制御手段9を含む制御回路に電源が供給される。操作スイッチ12aで湯沸し命令を入力すると、加熱制御手段9の制御動作によりインバータ4が加熱コイル3に高周波電流を供給する。加熱コイル3に高周波電流が供給されると加熱コイル3から高周波数の磁界が発生し、天板2上の鍋1底に誘導された渦電流によりその鍋底が加熱される。この誘導加熱によって鍋1の温度が上昇し、鍋1内の水に鍋1の熱が伝達されて沸騰する。
When water is put into the
ここで、赤外線検出手段5の動作について説明する。鍋1底の温度が上昇すると、その温度に対応した赤外線が鍋1から放射される。天板2に使用されるセラミック材料は、2.5μm以下の波長域の赤外線を効率よく透過できるため、赤外線検知手段5を、例えば、2.5μm以下の波長を検出することができるフォトダイオードなどで構成することにより、天板2を通ったこの波長域の赤外線がフォトダイオードに入射される。また、赤外線検出手段5は、反射率の高い鏡面状の反射筒6の存在により、より多くの赤外線を選択的に集光し、かつ、加熱コイル3からの磁界を遮断することにより、鍋1底から放射される赤外線量を確保するようになっており、温度測定の精度向上をはかっている。
Here, the operation of the infrared detecting means 5 will be described. When the temperature at the bottom of the
温度検知手段7は、フォトダイオードにより構成された赤外線検出手段5に入射された赤外線量に対応して当該フォトダイオードに発生する電流を、I(電流)−V(電圧)変換した上で、増幅し、かつ温度情報に変換して、沸騰検知手段8に出力する。本実施の形態では、放射率を0.5として、温度情報に変換しているが、温度検知手段7の出力と、鍋1内の水温には、鍋1の材質による放射率の違いから、温度差が生じる。沸騰検知手段8は、この温度情報に基づき、その温度変化から鍋1内の水が沸騰したことを検知すると、加熱制御手段9はインバータ4を制御して、加熱出力を抑制するかまたは停止する。
The temperature detecting means 7 amplifies the current generated in the photodiode corresponding to the amount of infrared light incident on the infrared detecting means 5 constituted by the photodiode after I (current) -V (voltage) conversion. And converted into temperature information and output to the boiling detection means 8. In this embodiment, the emissivity is set to 0.5 and converted into temperature information. However, the output of the temperature detection means 7 and the water temperature in the
沸騰検知手段8は、所定の時間(例えば、10秒)での温度差を、1秒ごとに算出し、所定の温度差(例えば、±1℃)以内であることを連続的に検知した場合に、水が沸騰したと判定する。 The boiling detection means 8 calculates a temperature difference at a predetermined time (for example, 10 seconds) every second, and continuously detects that it is within a predetermined temperature difference (for example, ± 1 ° C.). It is determined that the water has boiled.
補正手段10は、沸騰検知した時点での温度検知手段7の出力をあらかじめ記憶してあり、この値によって、温度検知手段7の出力の補正を行い、温度表示手段11に入力し、図2に示すように水の温度を表示させる。例えば、あらかじめ記憶されている値が90(℃)であれば、温度検知手段7の出力が90(℃)になった場合、100(℃)と表示させる。 The correction means 10 stores in advance the output of the temperature detection means 7 at the point of time when boiling is detected, and corrects the output of the temperature detection means 7 based on this value and inputs it to the temperature display means 11, as shown in FIG. Show water temperature as shown. For example, if the value stored in advance is 90 (° C.), 100 (° C.) is displayed when the output of the temperature detecting means 7 becomes 90 (° C.).
このように、本実施の形態では、赤外線検出手段5、温度検知手段7および沸騰検知手段8により精度よく沸騰検知をするとともに、鍋1の放射率の違いやフォトダイオードの特性の違いを補正手段10により補正して温度を表示するので、使用者はより正確な鍋1内の水温を知ることができ、使い勝手のよい誘導加熱調理器を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, the infrared detecting means 5, the temperature detecting means 7 and the boiling detecting means 8 accurately detect boiling, and correct the difference in emissivity of the
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における誘導加熱調理器を示している。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows an induction heating cooker according to
本実施の形態において実施の形態1との相違点は、加熱制御手段9が、沸騰検知手段8により沸騰検知した時点の温度から補正手段10が補正を行う値を記憶する調整モードを備えていることである。 The present embodiment is different from the first embodiment in that the heating control means 9 has an adjustment mode for storing a value to be corrected by the correction means 10 from the temperature at the time when the boiling detection means 8 detects the boiling. That is.
すなわち、操作部12に、通常、使用者が自動湯沸しシーケンスを開始するときに使用する「湯沸し開始キー」である操作スイッチ12aとは別に、調整モードを開始する調整開始手段となる調整開始キー12bを設けたものである。この調整開始キー12bを押すと、操作スイッチ12aを押した場合と同様に、加熱制御手段9が加熱出力動作を開始し、沸騰検知手段8により水の沸騰を検知すると、加熱出力を抑制または停止させる。操作スイッチ12aを押した場合との違いは、沸騰検知手段8が水の沸騰を検知した時点での温度検知手段7の出力を加熱制御手段9が記憶することである。このとき記憶された値が、補正手段10が温度補正を行う場合に使用される。
That is, an adjustment start key 12b serving as an adjustment start means for starting an adjustment mode is provided on the
このように、本実施の形態では、加熱制御手段9が調整モードを備えていることにより、温度表示手段11が表示する温度調整を簡単に行うことができ、製造工程での調整や修理品の調整が容易に行うことができる。 As described above, in the present embodiment, since the heating control means 9 has the adjustment mode, the temperature adjustment displayed by the temperature display means 11 can be easily performed. Adjustment can be easily performed.
(実施の形態3)
図4、図5は、本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器を示している。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
4 and 5 show an induction heating cooker according to
本実施の形態において実施の形態1との相違点は、図4に示すように、加熱制御手段9が、加熱開始から沸騰検知するまでの加熱モードと、沸騰検知から保温を行う保温モードとを有し、前記保温モードでの保温温度は、保温温度設定手段により設定し、保温温度設定手段で設定した温度を超えると加熱を抑制または停止するようにしたことである。 In the present embodiment, the difference from the first embodiment is that, as shown in FIG. 4, the heating control means 9 includes a heating mode from the start of heating to boiling detection, and a heat retention mode for maintaining heat from boiling detection. And the heat retention temperature in the heat retention mode is set by the heat retention temperature setting means, and heating is suppressed or stopped when the temperature exceeds the temperature set by the heat retention temperature setting means.
すなわち、保温温度設定手段として、保温温度を下げるダウンキー12cと、保温温度を上げるアップキー12dを設けたものであり、保温モードでの保温温度を自由に設定できるようにしている。そして、保温温度設定手段で設定された温度と水温を比較し、設定温度より水温が高い場合、加熱を抑制または停止し、設定温度より水温が低い場合、加熱出力を上昇または開始させることにより、設定された温度を保持するようになっている。 That is, as the heat retention temperature setting means, a down key 12c for lowering the heat retention temperature and an up key 12d for increasing the heat retention temperature are provided so that the heat retention temperature in the heat retention mode can be freely set. Then, the water temperature is compared with the temperature set by the heat retention temperature setting means.If the water temperature is higher than the set temperature, the heating is suppressed or stopped.If the water temperature is lower than the set temperature, the heating output is increased or started. The set temperature is maintained.
図5は、本実施の形態における操作部の一例を示しており、LCD表示素子を用いて、水温と設定温度を同時に表示させている。 FIG. 5 shows an example of the operation unit in the present embodiment, and the water temperature and the set temperature are simultaneously displayed using the LCD display element.
このように、本実施の形態では、保温温度設定手段12c、12dで沸騰後の保温温度を自由に設定できるので、使用したい温度に自由に設定でき、使い勝手がよいものである。 As described above, in this embodiment, since the heat retention temperature after boiling can be freely set by the heat retention temperature setting means 12c and 12d, the temperature to be used can be freely set, and it is easy to use.
(参考の形態1)
次に、図5により、本発明の参考の形態1における誘導加熱調理器について説明する。
( Reference form 1 )
Next, the induction heating cooker in
本参考の形態においては、実施の形態3と基本的に同一構成であるが、沸騰検知手段8による沸騰検知後、保温温度設定手段12c、12dで設定された保温温度まで水温が低下すると、これを報知する報知手段13を備えた点で相違する。報知手段13による報知は、音声、ブザー、光などの単独あるいは組合せが考えられるが、報知機能が満足されれば、これらに限定されるものではない。
In the present reference, is a third basically the same configuration of the embodiment, after boiling detection by boiling detection means 8, retained temperature setting means 12c, the water temperature drops to retained temperature set by 12d, which This is different in that it is provided with an informing
このように、本参考の形態では、報知手段13を備えたことにより、使用したい保温温度になると使用者に知らせることができ、一層使い勝手がよくなる。
Thus, in this reference embodiment, by providing the
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、精度よく沸騰検知をするとともに、表示温度を補正表示して使い勝手のよいものであるので、湯沸しだけでなく自動調理にも広く応用することができる。 As described above, the induction heating cooker according to the present invention is capable of detecting boiling with high accuracy and correcting and displaying the display temperature, so that it is easy to use. Therefore, the induction heating cooker can be widely applied not only to boiling water but also to automatic cooking. Can do.
1 鍋
2 天板
3 加熱コイル
4 インバータ
5 赤外線検出手段
7 温度検知手段
8 沸騰検知手段
9 加熱制御手段
10 補正手段
11 温度表示手段
12a 操作スイッチ
12b 調整開始手段(調整開始キー)
12c、12d 保温温度設定手段(ダウンキー、アップキー)
13 報知手段
DESCRIPTION OF
12c, 12d Thermal insulation temperature setting means (down key, up key)
13 Notification means
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