JP4793153B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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Description

本発明は調理容器の過加熱防止が可能な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、調理容器と、前記調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置し前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する温度検出手段と、前記調理容器を加熱する加熱量を設定する加熱量設定手段と、前記温度検出手段と前記加熱量設定手段との出力により調理容器の過昇温度を防止する過昇温度防止手段とを備え、加熱量に応じて過昇温度防止手段の温度を可変して調理容器の過昇温度を防止する構成としたものがある（例えば、特許文献１参照）。
図８は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱調理器のブロック図である。調理容器２１を載置するトッププレート２２と、加熱コイル２３の高周波電流を駆動制御する加熱制御手段２４と、トッププレート２２を介して調理容器２１から放射される放射温度を検出する赤外線センサからなる放射温度検出手段２５と、調理容器２１を加熱する加熱量を設定する加熱量設定手段２６と、温度検出手段２７と加熱量設定手段２６との出力により調理容器２１の過昇温度を防止する過昇温度防止手段２８とを備え、過昇温度防止手段２８は、加熱量設定手段２６で設定された加熱量に応じて過昇温度防止手段２８の比較温度を可変して調理容器２１の過昇温度を防止する構成としたものである。このとき調理容器２１が放射温度検出手段２５上になければ調理容器２１の温度を検出できないため調理容器有無検知手段２９が、加熱コイル２３の電流値や、パワー素子の電圧によって、調理容器２１の有無を検知し、その情報を過昇温度防止手段２８へ伝えている。調理容器２１がない場合は、加熱コイル２３の電流が小さく、これらを検出することで調理容器２１の載置状態が判別できる。加熱制御手段２４によって、加熱が開始されても、調理容器２１の載置状態を判別して、より確実に調理容器２１の温度が検出できるようにしている。
特開２００５−１１６１８号公報
しかしながら、特許文献１に記載された前記従来の構成では、調理容器有無検知手段２９が、加熱コイル２３の電流値や、パワー素子の電圧によって、調理容器２１の有無を検知しているため、調理容器有無検知手段２９が調理容器２１が載置されていると判断しても必ずしも放射温度検出手段２５の上に調理容器２１があるとは限らない。すなわち、図９のように調理容器２１が加熱コイル２３上に載置されているが放射温度検出手段２５上からはずれている状態の場合は調理容器有無検知手段２９は調理容器が載置されていると判断してしまい、放射温度検出手段２５が調理容器２１の温度を検出できないにもかかわらず調理容器２１の過昇防止ができなくな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、調理容器が温度検知手段上に載置されていない場合には加熱を開始せず、調理容器の過加熱を防止できる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、前記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前記調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの受光したエネルギより前記調理容器の温度を換算する温度検出手段と、前記トッププレートを介して前記調理容器に向けて光を放射する発光手段と、前記発光手段が放射した光を前記赤外線センサが受光することにより前記調理容器の有無を判別する調理容器検出手段と、前記調理容器検出手段の検出結果と前記温度検出手段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前記調理容器の加熱電力を制御すると共に、前記調理容器検出手段によって前記調理容器が検出されなかった場合は前記調理容器の加熱を停止または加熱電力を抑制するように制御を行う加熱制御手段とを備え、前記発光手段の発光波長域は可視光域のみとしかつ前記赤外線センサは前記可視光域の感度を有する。
これによって、調理容器が赤外線センサ直上に載置されていれば発光手段から放射された光が調理容器底面で反射して赤外線センサが受光でき、調理容器が載置されていなければ発光手段から放射された光は反射せず赤外線センサは受光できない。したがって、発光手段から放射された光を赤外線センサが受光できるかできないかによって調理容器が赤外線センサ直上に載置されているかどうかを確実に検出することができる。また、使用者に調理容器検出手段の位置を知らせることができる。
本発明の誘導加熱調理器は、調理容器が温度検知手段上に載置されていない場合には加熱を開始しないため調理容器の過加熱を確実に防止することができる。また、使用者に調理容器検出手段の位置を知らせることができる。
第１の発明は、調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、前記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前記調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの受光したエネルギより前記調理容器の温度を換算する温度検出手段と、前記トッププレートを介して前記調理容器に向けて光を放射する発光手段と、前記発光手段が放射した光を前記赤外線センサが受光することにより前記調理容器の有無を判別する調理容器検出手段と、前記調理容器検出手段の検出結果と前記温度検出手段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前記調理容器の加熱電力を制御すると共に、前記調理容器検出手段によって前記調理容器が検出されなかった場合は前記調理容器の加熱を停止または加熱電力を抑制するように制御を行う加熱制御手段とを備え、前記発光手段の発光波長域は可視光域のみとしかつ前記赤外線センサは前記可視光域の感度を有する構成とすることにより、調理容器が温度検知手段上に載置されていない場合には加熱を開始しないため調理容器の過加熱を確実に防止できる。また、使用者に調理容器検出手段の位置を知らせることができる。
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、この実施の形態及び参考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である。
図１において、トッププレート１上に調理容器２が置かれ、トッププレート１の下部には高周波磁界を発生させる加熱コイル３が設けられている。加熱コイル３は同心円状に２分割されており内側と外側のコイル間には隙間が設けられている。加熱コイル３の内側と外側のコイルの隙間には調理容器２の半径方向の途中の温度に応じた出力が得られる赤外線センサ４が設けられている。商用電源５は整流平滑部６に入力される。整流平滑部６はブリッジダイオードで構成される全波整流器とその直流出力端子間にチョークコイルと平滑コンデンサで構成されるローパスフィルターが接続される。整流平滑部６の出力にはインバータ回路７が接続され、インバータ回路７に加熱コイル３が接続される。インバータ回路７と誘導加熱コイル３は高周波インバータを構成する。インバータ回路７には、スイッチング素子８（本実施の形態ではＩＧＢＴ）が設けられる。ダイオード９がスイッチング素子８に逆並列に接続されている。誘導加熱コイル３に並列に共振コンデンサ１０が接続されている。加熱制御部（加熱制御手段）１１は操作部１２からの信号を受けて、スイッチング素子８に駆動信号を出力し、加熱コイル３に高周波磁界を発生させ調理容器２を加熱する。赤外線センサ４の近傍には発光手段１５が設けられ、調理容器検出手段１６に接続される。調理容器検出手段１６は発光手段１５を発光させたときの赤外線センサ４の出力と発光手段１５を発光させないときの赤外線センサ４の出力の差が所定の値以上であれば調理容器２があると判定し加熱制御部１１に伝える。図２は赤外線センサ４の原理的な回路図を示す。図２において、トッププレート１を透過するおよそ３ミクロン以下の波長の赤外線が照射されると電流が流れるシリコン等で構成されたフォトダイオード１３が調理容器から放射される赤外線を受光できる位置に設けられる。照射された赤外線により発生した電流はオペアンプ１７で構成された電流変換回路および増幅回路によりマイクロコンピュータでＡ／Ｄ変換回路できるように信号処理される。図３に赤外線センサの特性の一例を示す。横軸が調理容器底面の温度、縦軸が赤外線センサの電圧出力である。本実施の形態の赤外線センサは調理容器２の過加熱を防止する用途であるため２５０℃以上の温度で出力が得られるように構成している。フォトダイオード１３にフィルターを設け、フィルターの特性により到達する光のうち検出する波長を選択することができる。図４は赤外線センサの構成を示す要部拡大図である。図４において赤外線センサ４はプレートの下部に設けられ加熱コイル３の中心から外周方向にずれた位置に設けられている。加熱コイル３の発生する磁界の最も高い位置が調理容器２の温度が上がりやすいため中心から外周方向にずれた位置に赤外線センサ４を設けるのが望ましい。発光手段１５は赤外線センサ４の近傍に設けられ、発光手段１５と赤外線センサ４は遮光壁１９により遮光され発光手段１５から発した光は調理容器２で反射した光のみが赤外線センサ４に到達するように構成している。発光手段１５は可視光を含まない波長とすることにより、赤外線センサ４は可視光帯域の感度が不要となり、太陽光などの影響を受けにくい構成とすることができる。または、発光手段１５は可視光のみとすることにより発光手段１５から放射された光がプレート１上に表示され、使用者が調理容器２を置く際の目安に利用できる。
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。図１において、トッププレート１上に空の調理容器２が置かれ、操作部１２に配置された加熱開始キー１４が押されると加熱制御部１１は調理容器検出手段１６を動作させる。図５は発光手段１５のＯＮ／ＯＦＦ時の赤外線センサ４の出力を図示したものである。図５において、発光手段１５を発光させたときの赤外線センサ４の出力と発光手段１５を発光させないときの赤外線センサ４の出力の差が△Ｖが所定の値以上であれば調理容器検出手段
１６は調理容器１があると判定し加熱制御部１１に伝える。加熱制御部１１はインバータ回路７を駆動し加熱コイル３に高周波磁界を発生させ調理容器２の加熱を開始する。調理容器検出手段１６は発光手段１５を発光させたときの赤外線センサ４の出力と発光手段１５を発光させないときの赤外線センサ４の出力の差△Ｖが所定の値を下回っているときは調理容器２がないと判定し操作部１２に設けられた容器なし表示１８を点灯させ使用者に報知する。調理容器２を加熱している際、調理容器検出手段１６が調理容器がないことを判別した場合、加熱制御部１１は加熱を停止または加熱電力を抑制させるまでに時間差を設ける。この時間差内に再度調理容器検出手段を動作させ、使用者が鍋を揺するなど一時的な鍋の移動で、容器無し表示１８を点灯するのを防止する。
このような構成により、調理容器が赤外線センサ直上に載置されていれば発光手段から放射された光が調理容器底面で反射して赤外線センサが受光でき、調理容器が載置されていなければ発光手段から放射された光は反射せず赤外線センサは受光できない。したがって、発光手段から放射された光を赤外線センサが受光できるかできないかによって調理容器が赤外線センサ直上に載置されているかどうかを確実に検出することができる。
（参考の形態１）
図６は、本発明の参考の形態における誘導加熱調理器のブロック図である。
図６において、加熱コイル３に流れる電流値およびスイッチング素子８に加わる電圧値から調理容器２の有り無しを検出する第２調理容器検出手段２０が設けられている。調理容器２がない場合や調理容器２が加熱コイル３に対しずれて置かれている場合には、加熱コイル３の電流が小さく、これらを検出することで調理容器２の載置状態が判別できる。図７に示すように加熱コイル３に対し調理容器２が左にずれて置かれており、赤外線センサ４の真上に調理容器２がない場合、第１調理容器検出手段１６および第２調理容器検出手段２０の両方で検出が可能であるが、第２容器なし２１表示を点灯させ、本来の誘導加熱ができないことを報知する構成としている。これにより、使用者に調理容器２を加熱コイルの真上に置くようにお知らせをすることができる。
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は温度検出手段の真上に調理容器が載置されているときしか加熱しないため、高齢者が使用しても安全安心な調理機器等の用途にも適用できる。
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１における赤外線センサの回路図 本発明の実施の形態１における赤外線センサの調理容器底面温度と赤外線センサの出力の関係を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の要部拡大図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のセンサの出力を示す図 本発明の参考の形態１における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の参考の形態１における誘導加熱調理器の上面図 従来の誘導加熱調理器のブロック図 従来の誘導加熱調理器の上面図
符号の説明
１ トッププレート
２ 調理容器
３ 加熱コイル
４ 赤外線センサ
１１ 加熱制御部（温度検出手段、加熱制御手段）
１５ 発光手段
１６ 第１調理容器検出手段（調理容器検出手段）
１８ 容器なし表示（報知手段）
１９ 遮光壁
２０ 第２調理容器検出手段
２１ 第２容器なし（第２の報知手段）

Claims (1)

  1. 調理物を加熱する調理容器を載置するトッププレートと、前記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前記調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの受光したエネルギより前記調理容器の温度を換算する温度検出手段と、前記トッププレートを介して前記調理容器に向けて光を放射する発光手段と、前記発光手段が放射した光を前記赤外線センサが受光することにより前記調理容器の有無を判別する調理容器検出手段と、前記調理容器検出手段の検出結果と前記温度検出手段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前記調理容器の加熱電力を制御すると共に、前記調理容器検出手段によって前記調理容器が検出されなかった場合は前記調理容器の加熱を停止または加熱電力を抑制するように制御を行う加熱制御手段とを備え、前記発光手段の発光波長域は可視光域のみとしかつ前記赤外線センサは前記可視光域の感度を有する誘導加熱調理器。
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