JP4846374B2 - 加熱調理器 - Google Patents
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Description
この調理器本体の上面を構成し、被加熱調理器具が載置されるトッププレートと、
前記被加熱調理器具を加熱するための誘導加熱コイル及び誘導発熱体と、
前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電流供給手段と、
前記誘導加熱コイルに高周波電流が供給されることにより前記誘導発熱体に発生する誘導電流を制御する誘導発熱体制御手段と、
前記被加熱調理器具の材質に応じて前記高周波電流供給手段及び前記誘導発熱体制御手段を制御することにより前記被加熱調理器具に対する加熱を制御する加熱制御手段と、
金属製の被加熱調理器具についてその材質を判定する材質判定手段と、
を備え、
前記誘導発熱体は、板状の材料が内側から外側へと順次ギャップを形成しながら渦巻きを描くようにして平面状に形成されるとともに、渦巻きの各基端部が接続されることにより閉ループを形成するように構成され、前記誘導加熱コイルの前記トッププレート側の面を覆うように配置されており、
前記誘導発熱体制御手段は、前記各基端部間を短絡または開放することにより、前記誘導発熱体に発生する誘導電流をオンオフ制御するように構成され、
前記加熱制御手段は、前記材質判定手段によって前記被加熱調理器具の材質が高抵抗金属であると判定された場合に前記誘導発熱体による加熱を停止し、低抵抗金属であると判定された場合に前記誘導発熱体による加熱を実行するように制御することを特徴とする。
以下、本発明の第1実施例について図1ないし図8を参照して説明する。
図1は、加熱調理器本体の正面断面図である。調理器本体1は、外殻が本体ケース2であり、この上方にトッププレート3が位置することによって、調理器本体1の上面をトッププレート3が構成している。本体ケース2の内部には、上記トッププレート3の載置部4、5の直下に位置して誘導加熱コイル6、7が配設されており、これらによって、載置部4、5に載置される被加熱調理器具(図2に符号8を付して示す)をそれぞれ誘導加熱するようにしている。また、図2は、図1の載置部4部分を拡大して示す図である。
また、渦巻きの外周側基端部は、渦巻きの中心と反対方向に延びており、その先端部は渦巻き面に対し垂直に折り曲げられて端子17aを形成している。一方、渦巻きの内周側基端部は、渦巻きの中心方向に延びており、渦巻き面に対し垂直に折り曲げられて端子17bを形成している。
さらに、誘導発熱体17の渦巻きを形成する各ターンの間に設けられた絶縁ギャップ17cは、図4(c)に示すように渦巻き面に対し垂直ではなく傾斜している。これは、誘導発熱体17に上記閉ループが形成されているとき、漏れ磁束の磁路長を長くし、磁束が被加熱調理器具8に鎖交する量を減少させることを目的としている。
なお、上記の構成説明において、載置部4に係る構成を主として説明を行ったが、載置部5についても載置部4と同様に構成されている。
また、誘導加熱コイル6には共振コンデンサ25が直列に接続されており、これらの誘導加熱コイル6及び共振コンデンサ25と、被加熱調理器具8又は誘導発熱体17(及び18)とによって共振回路が構成されている。
図6は、誘導加熱制御装置21による制御内容を、本発明の要旨に係る部分について示すフローチャートである。なお、以下では、載置部4に載置された被加熱調理器具8を加熱する際の制御内容について説明をするが、載置部5に関しても同様の制御内容となる。
例えば鉄やステンレス(SUS)などの高抵抗金属材料か否かを判定するには、インバータ24により電圧、周波数が一定の高周波電流を誘導加熱コイル6に供給し、図7(a)に示すように入力電流ipとコイル電流icとの関係に基づいて判定を行う。
材質 コイル電流ic 入力電流ip
鉄 小(Rが大 →Zが大) 大(R/Zが大)
アルミ 大(Rが小 →Zが小) 小(R/Zが小)
非金属(土鍋) 小(ωLが大→Zが大) 小(R/Zが小)
従って、入力電流ip、コイル電流icの大小関係に基づいて、被加熱調理器具8の材質を判定することができる。
低抵抗金属材料であれば(YES)、誘導加熱制御装置21は、誘導発熱体通電制御部28により誘導発熱体17の端子17a、17b間を短絡させて閉ループを形成する(ステップS8)。そして、誘導加熱制御装置21は、ステップS1で読み込んだ入力電力設定値をインバータ24に対する入力電力として、誘導加熱コイル6へ高周波電流を供給する(ステップS9)。すると、誘導加熱コイル6に流れる高周波電流により発生する磁束に応じて誘導発熱体17に誘導電流が流れ、誘導発熱体17は誘導加熱される。この発熱した誘導発熱体17は、高伝導セラミック31及びトッププレート3を介して、アルミや銅からなる被加熱調理器具8を熱伝導により間接的に加熱する。
すなわち、図8に示すように、例えばトッププレート3の載置部4に土鍋などが載置されている場合は負荷の熱容量が大きいため、加熱開始からの温度上昇度合い(立ち上がり)は比較的緩やかになる。これに対して、無負荷である場合は、トッププレート3の熱容量分しかないため、加熱開始からの温度上昇度合いは比較的急激になる。このような温度上昇度合いの相違に基づいて、非金属材料と無負荷とを判定する。
そして、誘導加熱制御装置21は、無負荷であると判断すると(ステップS13、「YES」)間接加熱を停止し(ステップS14)、非金属材料である(NO)と判断するとそのままステップS1に戻り誘導発熱体17による間接加熱を継続する。
図9は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。本実施例では、誘導発熱体40の形状が第1実施例と異なっており、その他の構成は第1実施例と同様である。
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施例に限定されるものではなく、次のような変形又は拡張が可能である。
誘導発熱体の渦巻きのターン数、さらには誘導発熱体の形状は上記した各実施例にて開示したものに限ることなく、個別の設計に応じて適宜変更して実施すればよい。
被加熱調理器具8の重量を検知することにより材質を判別可能に構成し、材質がアルミや銅などの非磁性体であると判別した場合、誘導発熱体17、40を用いて被加熱調理器具8を間接的に加熱するようにしてもよい。
被加熱調理器具8の材質を加熱調理器側が自動的に判別するものに限らず、例えば、ユーザが材質を入力して設定するものであってもよい。また、土鍋選択スイッチ22bは、必要に応じて設ければよい。
Claims (6)
- 調理器本体と、
この調理器本体の上面を構成し、被加熱調理器具が載置されるトッププレートと、
前記被加熱調理器具を加熱するための誘導加熱コイル及び誘導発熱体と、
前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電流供給手段と、
前記誘導加熱コイルに高周波電流が供給されることにより前記誘導発熱体に発生する誘導電流を制御する誘導発熱体制御手段と、
前記被加熱調理器具の材質に応じて前記高周波電流供給手段及び前記誘導発熱体制御手段を制御することにより前記被加熱調理器具に対する加熱を制御する加熱制御手段と、
金属製の被加熱調理器具についてその材質を判定する材質判定手段と、
を備え、
前記誘導発熱体は、板状の材料が内側から外側へと順次ギャップを形成しながら渦巻きを描くようにして平面状に形成されるとともに、渦巻きの各基端部が接続されることにより閉ループを形成するように構成され、前記誘導加熱コイルの前記トッププレート側の面を覆うように配置されており、
前記誘導発熱体制御手段は、前記各基端部間を短絡または開放することにより、前記誘導発熱体に発生する誘導電流をオンオフ制御するように構成され、
前記加熱制御手段は、前記材質判定手段によって前記被加熱調理器具の材質が高抵抗金属であると判定された場合に前記誘導発熱体による加熱を停止し、低抵抗金属であると判定された場合に前記誘導発熱体による加熱を実行するように制御することを特徴とする加熱調理器。 - 誘導発熱体は、非磁性体で構成されていることを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。
- 誘導発熱体は、
渦巻きの内周側及び外周側で幅が狭く形成されるとともに、内周側と外周側との中間部で内周側及び外周側より幅が広く形成され、
前記中間部が誘導加熱コイルのコイル束の中央に対向するように配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載の加熱調理器。 - 誘導発熱体は、熱伝導率の高い絶縁体を介してトッププレートに密着するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の加熱調理器。
- 非金属製の被加熱調理器具の加熱を選択的に実行させるための操作手段を備え、
加熱制御手段は、前記操作手段によって非金属製の被加熱調理器具の加熱が選択された場合に誘導発熱体による加熱を実行するように制御することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の加熱調理器。 - 被加熱調理器具が非金属製であるか否かを判定可能な材質判定手段を備え、
加熱制御手段は、前記材質判定手段によって被加熱調理器具の材質が非金属であると判定された場合に誘導発熱体による加熱を実行するように制御することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の加熱調理器。
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