JP4917923B2

JP4917923B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP4917923B2
Application number: JP2007061405A
Authority: JP
Inventors: 敏弘慶島; 大平小栗
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: JP2008226573A

Description

本発明は、調理容器を誘導加熱するとともに、赤外線センサを用いて調理容器の温度を制御する誘導加熱調理器に関する。

近年、火を使わない調理器として誘導加熱調理器が広く普及している。この誘導加熱調理器は、加熱コイルの下方にサーモパイル（熱電対）からなる赤外線センサを配置し、赤外線センサの出力に応じて、加熱コイルの出力を制御している。赤外線センサに対するノイズ及び機器内部の温度の影響を低減し、安定して鍋の温度を正確に検知するために、赤外線センサはセンサケースの中に収納されており、鍋に対向するトッププレートと赤外線センサとの間には、鍋から赤外線センサに赤外線を伝導するための経路となる円筒が形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１６４８８３号公報

しかしながら、上記構成の誘導加熱調理器においては、赤外線センサを収納するセンサケースと赤外線の通過経路となる円筒の一部または全部とが、アルミにより一体で形成されているため、センサケースの製作に手間がかかり、且つ赤外線センサをセンサケース内に取り付けにくいという問題があった。そのため、赤外線センサを誘導加熱調理器の本体内に取り付けにくかった。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、赤外線センサに対する電磁気的なノイズ、外乱光及び本体内部の温度の影響を低減して、鍋の温度を精度良く検知するとともに、センサケースを容易に製作して赤外線センサを本体内に容易に取り付けることができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱調理器は、調理容器が載置されるトッププレートと、上部に隙間を設けるようにしてトッププレートの下方に配置され、調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部に設けられた隙間に冷却風を送風する送風手段と、加熱コイルの下方に配置されて、調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、トッププレートとの間に隙間を設けるようにしてトッププレートの下方に配置され、トッププレートに対向する上部開口及び加熱コイルの下方で赤外線センサに対向する下部開口を有し、調理容器から放射された赤外線の通過経路となる、非導電性材料で形成された導光部と、導光部の下部開口に対向するように赤外線センサを収納するセンサケースと、赤外線センサの出力に基づいて、加熱コイルに供給する高周波電流を制御することにより、加熱コイルへの電力供給を制御する制御手段と、送風手段から加熱コイルの上部に設けられた隙間に送風された冷却風が導光部の下部開口からセンサケース内に侵入することを防ぐ仕切り部と、を備え、仕切り部は、加熱コイルに対向し、加熱コイルの上面との間に隙間を設けて配置された断熱板であり、断熱板は導光部の上部開口に対向する開口を有し、断熱板の開口の周囲の下面と、導光部の上部開口の周囲の上面とを当接させる。導光部とセンサケースとを別個に構成しているため、導光部及びセンサケースを容易に製作でき、赤外線センサをセンサケース内に容易に取り付けることができる。よって、赤外線センサを誘導加熱調理器の本体内に容易に取り付けることができる。赤外線センサをセンサケース内に配置しているため、赤外線センサに対する電磁気的なノイズ、外乱光及び本体内部の温度の影響を低減して、鍋の温度を精度良く検知することができる。また、導光部を非導電性材料で形成することにより、加熱コイルにより導光部が加熱されず、高温時のトッププレートの熱が導光部に伝達しにくくなるので、導光部の下方に設けられた赤外線センサへの熱影響を抑制することができる。

導光部をセンサケースと別に設けるため、導光部の両端には開口が形成される。そのため、送風手段から加熱コイルの上部に設けられた隙間に送風され、加熱コイルの熱により高温になった冷却風が導光部の開口からセンサケース内に到達しないようにすることが好ましい。この発明は、トッププレートや加熱コイルの高温で熱くなった冷却風がセンサケース内部に侵入しないようにするための仕切り部を設けているので、センサケース内の温度が上昇することを防いで、赤外線センサへの熱影響を抑制することができる。

送風手段は、図１の冷却ファン６０に相当し、センサケースは図１の金属ケース２６に相当し、導光部は図１などの第１の導光筒４２ａに相当する。

上記仕切り部は、加熱コイルに対向し、加熱コイルの上面との間に隙間を設けて配置された断熱板であり、断熱板は、導光部の上部開口に対向する開口を有し、断熱板の開口の周囲の下面と、導光部の上部開口の周囲の上面とを当接させている。断熱板は、実施形態のマイカ板３６に相当する。導光部の上部開口から導光部内に、加熱コイルを放熱後の冷却風が入り込まないようにすることで、導光部の下部開口からセンサケース内に冷却風が侵入しないようにすることができる。

上記誘導加熱調理器は、導光部の上部開口に対向する開口を有する断熱材を断熱板とトッププレートとの間にさらに有しても良い。断熱材は、実施形態の断熱シート３４に相当する。これにより、トッププレートの高温で熱せられた断熱板とトッププレートとの間の空気が導光部の上部開口から流入することを抑制できる。

本発明の他の誘導加熱調理器は、調理容器が載置されるトッププレートと、上部に隙間を設けるようにしてトッププレートの下方に配置され、調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部に設けられた隙間に冷却風を送風する送風手段と、加熱コイルの下方に配置されて、調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、トッププレートとの間に隙間を設けるようにしてトッププレートの下方に配置され、トッププレートに対向する上部開口及び加熱コイルの下方で赤外線センサに対向する下部開口を有し、調理容器から放射された赤外線の通過経路となる、非導電性材料で形成された導光部と、導光部の下部開口に対向するように赤外線センサを収納するセンサケースと、赤外線センサの出力に基づいて、加熱コイルに供給する高周波電流を制御することにより、加熱コイルへの電力供給を制御する制御手段と、送風手段から加熱コイルの上部に設けられた隙間に送風された冷却風が導光部の下部開口からセンサケース内に侵入することを防ぐ仕切り部と、を備え、仕切り部は、導光部の外側に下部開口に繋がる通気性のない空間を形成し、センサケースは、導光部の下部開口に対向するケース開口を備え、誘導加熱調理器は、導光部と一体的に形成され導光部を保持する導光部保持部材をさらに有し、ケース開口周囲を導光部保持部材に当接するとともに、下部開口に繋がる通気性のない空間を形成する仕切り部をセンサケース内に設ける。ここで、「通気性のない空間」とは、冷却風の流れが生じない空間、すなわち、送風手段により加熱コイルの上部に設けられた隙間に送風された冷却風が導光部の上部開口から下部開口を経由してセンサケース内に流れ込まないようにした空間のことを意味する。

赤外線センサを載置する印刷配線板をセンサケース内にさらに有し、印刷配線板により仕切り部を形成しても良い。

本発明の誘導加熱調理器は、赤外線センサをセンサケース内に収容することにより、赤外線センサに対する電磁気的なノイズ、外乱光及び機器内部の温度の影響を低減して、鍋の温度を精度良く検知できる。また、導光部とセンサケースとを別個に形成することにより、センサケースの構成が簡素化され、赤外線センサをセンサケース内に容易に取り付けることができる。これにより、赤外線センサを本体内に容易に取り付けることができる。さらに、導光部を非導電性材料で形成することにより、トッププレートの熱が赤外線センサに伝達されにくくなる。また、仕切り部を、加熱コイルに対向し且つ加熱コイルの上面との間に隙間を設けて配置された、導光部の上部開口に対向する開口を有する断熱板で構成し、断熱板の開口の周囲の下面と、導光部の上部開口の周囲の上面とを当接させることにより、導光部の上部開口から導光部内に、加熱コイルを放熱後の冷却風が入り込まないようにしている。これにより、導光部の下部開口からセンサケース内に冷却風が侵入しないようにすることができる。
また、仕切り部が導光部の外側に下部開口に繋がる通気性のない空間を形成し、センサケースが導光部の下部開口に対向するケース開口を備え、誘導加熱調理器が導光部と一体的に形成され導光部を保持する導光部保持部材を有する場合、ケース開口周囲を導光部保持部材に当接するとともに、仕切り部をセンサケース内に設けることにより、センサケース内に冷却風が侵入しないようにすることもできる。

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。

［誘導加熱調理器の構成］
図１は、本発明にかかる誘導加熱調理器Ｃの概略断面図であり、図２は、誘導加熱調理器Ｃに設けられた赤外線センサ近傍の部分拡大断面図である。本発明にかかる誘導加熱調理器Ｃは、外郭を構成する本体２と、本体２の上部に取り付けられ鍋等の調理容器Ｐが載置されるトッププレート４と、トッププレート４の下方に設けられ高周波磁界を発生させる加熱コイル６とを備えている。トッププレート４は光を透過する結晶化セラミック等の絶縁体を材料として板状に形成されている。トッププレート４の裏面または表面には、調理容器Ｐの載置場所を示す加熱部が表示されている。この加熱部は、加熱コイル６に対応して、円形状の模様がトッププレート６上面から見て表示されるように、印刷膜を形成することにより設けられる。

加熱コイル６は、樹脂等で形成されたコイルベース８に載置されるとともに、放射状に延び所定の間隔で形成された複数のコイルホルダ９により、上部に隙間を設けるようにして保持される。加熱コイル８の下方には、冷却ファン６０が設けられており、冷却ファン６０は加熱コイル６の上部の隙間に、加熱コイル６の中央から放射状に冷却風を送風して、加熱コイル６の熱を放熱する。

コイルベース８の下方には、加熱コイル６の中心から手前側に位置する調理容器Ｐ底部の温度を検知する赤外線センサ１０とトッププレート４に向かって光を出射する発光体１１とが設けられる。赤外線センサ１０と発光体１１は、印刷配線板１２上に設置される。赤外線センサ１０は、加熱コイル６の内縁部の径方向内側で加熱コイル６の中心とは異なる部位に対向するように設けられる。

赤外線センサ１０の上方には、第１の導光筒４２ａ（導光部）が設けられ、発光体１１の上方には第２の導光筒４２ｂが設けられている。第１の導光筒４２ａ及び第２の導光筒４２ｂは樹脂により導光筒４２として一体で形成されている。厚みが略０．５ｍｍの電気絶縁板であるマイカ板３６が導光筒４２の上面に設けられる。マイカ板３６は、導光筒４２に対向する開口３６ａ（図３参照）を有する。導光筒４２は、トッププレート４に対向する上部開口４３ａと、赤外線センサ１０に対向する下部開口４３ｂとを両端に有する。第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａ周辺の段部４２ｅと第２の導光筒４２ｂの上面４２ｆは、それぞれマイカ板３６の開口３６ａ周辺の下面３６ｂ、３６ｃに当接している。

赤外線センサ１０と発光体１１を載置する印刷配線板１２は、金属ケース２６に収容されており、金属ケース２６の上面における赤外線センサ１０と発光体１１に対向する部分には、導光筒４２の下端を挿入し且つ第１の導光筒４２ａの下部開口４３ｂを赤外線センサ１０及び集光用のレンズ１８に近づけるための開口２６ａが形成されている。

赤外線センサ１０の上方には可視光の透過を抑制するための平板状のフィルタ１４が設けられるとともに、赤外線センサ１０の周囲にも可視光の透過を抑制するための側壁１６が設けられる。フィルタ１４は、赤外線センサ１０の周囲を囲繞する側壁１６を介して印刷配線板１２上の赤外線センサ１０を覆うように印刷配線板１２上に取り付けられており、赤外線センサ１０の真上に位置するフィルタ１４には赤外線センサ１０の視野を絞るレンズ１８がフィルタ１４と同一材料により一体的に形成されている。

トッププレート４に形成された加熱部の印刷膜（図示せず）の外側（下面）には、光透過率が略ゼロの黒色の遮光層７が印刷により形成されている。この印刷膜及び遮光層７の一部には、円形抜き部が、調理容器Ｐから放射される赤外線の入射領域４ａと、発光体１１から出射された光の発光領域４ｂとして、形成されている。トッププレート４の赤外線入射領域４ａは、第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａの真上に位置している。発光体１１から出射された光が通過するトッププレート４の一部は発光領域４ｂとなっており、発光領域４ｂは第２の導光部４２ｂの上端面の真上に位置し、赤外線入射領域４ａの手前側に設けられている。遮光層７とマイカ板３６との間には、上から順に、アルミニウム製で厚みが０．５〜１．５ｍｍ程度の板で形成されアルミニウム製の調理容器Ｐを加熱した場合に調理容器Ｐに働く浮力を低減するための浮力低減板３２と、セラミックファイバー製で厚みが略２ｍｍの断熱材である断熱シート３４がさらに載置される。

また、印刷配線板１２上には赤外線センサ１０からの出力信号を増幅する増幅器（図示せず）等も設けられる。赤外線センサ１０からの出力信号は増幅器で増幅されて、コネクタ２０に接続されたリード線２２と、増幅された赤外線センサ１０の出力信号を調理容器の温度に換算する温度換算手段（図示せず）を介して、制御手段２４に入力される。

制御手段２４の前方には加熱調理器Ｃを操作する操作パネル２８が設けられている。操作パネル２８を操作して加熱操作が指示されると、赤外線センサ１０からの出力信号は温度換算手段により調理容器Ｐの温度に換算されてから、または赤外線センサ１０の出力信号は直接温度情報として制御手段２４に出力される。制御手段２４は、換算された温度または直接入力された赤外線センサ１０の出力信号に基づいて加熱コイル６に高周波電力を供給するインバータ電源３０を制御し、調理容器Ｐの温度を所定の温度または所定の温度以下に調節する。

図３及び図４を用いて、加熱コイル６の周辺の部材についてさらに説明する。図３は、誘導加熱調理器Ｃの要部分解斜視図であり、図４は、トッププレートの部分平面図である。図３及び図４に示されるように、断熱シート３４には、導光筒４２に対向する開口３４ａが設けられている。２枚の浮力低減板３２の間には僅かな隙間３２ａが設けられているが、マイカ板３６とトッププレート４の間に、開口３４ａを有する断熱シート３４と浮力低減板３２とが設けられるため、隙間３２ａから導光筒４２の上部開口４３ａには空気が流れにくくなる。これにより、導光筒４２の上部開口４３ａ周囲には略通気性のない空間が形成される。また、加熱コイル６の上面を通って高温になった冷却風Ａは、後述するようにマイカ板３６の上面には流れないため、隙間３２ａから導光筒４２の上部開口４３ａに、冷却風Ａは流れない。

コイルベース８の下面には、加熱コイル６からその裏面側への磁束を加熱コイル６近傍に集中するための放射状に延びる複数のフェライトコア３８が所定の間隔で取り付けられている。これらのフェライトコア３８の一部（後述）を除く殆どは側面視でＵ字状を呈し、その両端部は上方に折曲され、外端部は加熱コイル６の径方向外側に位置する一方、内端部は加熱コイル６の径方向内側に位置している。また、コイルベース８の下面には樹脂製の導光筒保持部材４０が取り付けられている。

導光筒保持部材４０の構成について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、導光筒保持部材４０の分解斜視図であり、図６は、図５の導光筒保持部材４０を下から見た場合の分解斜視図である。上述した赤外線センサ１０が収容された金属ケース２６は、導光筒保持部材４０に螺着され、金属ケース２６の開口２６ａ周囲が導光筒保持部材４０に当接する。これにより、外部から金属ケース２６の開口２６ａを経路として外乱光が金属ケース２６内に侵入することを防いでいる。赤外線センサ１０と発光体１１を載置された印刷配線板１２は、金属ケース２６が導光筒保持部材４０に取り付けられる前に、金属ケース２６内に収納される。

導光筒保持部材４０は環状に形成されており、その前部には導光筒４２が一体的に形成されるとともに、その後部には第１のサーミスタ保持部材４４が一体的に形成されている。また、導光筒４２と第１のサーミスタ保持部材４４との間で、加熱コイル６の中心部の直下には第２のサーミスタサポート４６が設けられ、第２のサーミスタサポート４６は、二つの連結部材４８を介して導光筒４２と第１のサーミスタ保持部材４４と一体的に形成されている。第１のサーミスタ保持部材４４には二つの連結部材４９を介してコイルベース８と一体的に形成された第１のサーミスタ５０が収容されるとともに、第２のサーミスタサポート４６には第２のサーミスタ保持部材５１が支承されており、第２のサーミスタ５２は第２のサーミスタ保持部材５１に収容されている。第１及び第２のサーミスタ５０，５２は、赤外線センサ１０と同様、コネクタ（図示せず）に接続されたリード線（図示せず）を介して制御手段２４に接続されている。

第１及び第２のサーミスタ５０，５２は調理容器Ｐの温度を熱伝導で検知する温度検知手段である。第１及び第２のサーミスタ保持部材４４，５１にそれぞれ収容された第１及び第２のサーミスタ５０，５２は、コイルスプリング５３，５５によりトッププレート４に向かって付勢されている。第２のサーミスタ保持部材５１は、コイルベース８及び連結部材４９とともに樹脂で一体に成型され保持されるとともに、第２のサーミスタカバー４６により下部を覆われ、冷却風が第２のサーミスタ保持部材５１の下面のサーミスタ５２の係止部を係止するための穴から第２のサーミスタ保持部材５１内に入り込み第２のサーミスタ５２を冷却しないようにしている。また、赤外線センサ１０の方がサーミスタ５０，５２より過渡的な温度応答性に優れていることから、例えば、炒め物調理のように油量が少ない調理の場合において調理容器Ｐの底面が急激に温度上昇するようなときでも、赤外線センサ１０の出力に応じて調理容器Ｐの底面の温度を高感度に測定できる。よって、加熱コイル６の出力は油発火等が起こる直前に素早く低減されるとともに、野菜などの被調理物が投入され容器の温度が低下したときは素早く出力を回復するように制御される。加熱コイル６の中心より後方の位置のサーミスタ５０は、赤外線センサ１０の上方に調理容器Ｐが載置されていない等の理由により、赤外線センサ１０で調理容器Ｐの温度を検知できない場合や、赤外線センサ１０が故障した場合のバックアップとして設けられる。加熱コイル６中央のサーミスタ５２は、揚げ物調理時の油温自動設定の際の温度調整用として設けられている。

導光筒保持部材４０の円環部４０ａの内縁部には上方に向かって凸状のリブ４０ｂが一体的に形成されている。リブ４０ｂがコイルベース８の裏面に接着剤によって接着保持された複数のフェライトコア３８の内端面に沿うように挿入され、導光筒保持部材４０の円環部４０ａの外周に複数設けられた導光筒保持部材固定部がコイルベース８に螺着されることで、フェライトコア３８の内端部底面及び側面は導光筒保持部材４０により保持される。したがって、導光筒保持部材４０はフェライトコア３８を保持するためのフェライトコアの機械的保持部材としての機能も果たしている。

導光筒４２と第１のサーミスタ保持部材４４はその一部がリブ４０ｂの外側に位置しているので、導光筒４２と第１のサーミスタ保持部材４４に対応するフェライトコア３８の内端部は導光筒４２と第１のサーミスタ保持部材４４と干渉しないように切り欠かれており、内端部が切り欠かれたフェライトコア３８は他のフェライトコア３８より短く、側面視でＬ字状を呈している。図３に示されるように、導光筒４２、第１のサーミスタ保持部材４４及び第１のサーミスタ保持部材５１の上方に位置する浮力低減板３２、断熱シート３４及びマイカ板３６の一部は、少なくとも調理容器Ｐから導光筒４２の上部開口を通り赤外線センサ１０に入射する赤外線を遮断しないように、且つ第１及び第２のサーミスタが貫通してトッププレート４裏面に接触できるように切り欠かれている。

また、導光筒４２は、断面外形が楕円形に形成されている。導光筒４２の内部は２分されており、第１の導光筒４２ａと第２の導光筒４２ｂとが形成されている。第１の導光筒４２ａは、加熱コイル６の中心側に調理容器Ｐから放射される赤外線を赤外線センサ１０に導くために形成され、第２の導光筒４２ｂは、発光体１１から出射される光をトッププレート４に向かって導くために形成される。第２の導光筒４２は、第１の導光筒４２ａに対して加熱コイル６の外縁側近傍に位置し、加熱コイル６の中心より手前側に設けられる。したがって、赤外線センサ１０と発光体１１を収容した金属ケース２６は、赤外線センサ１０及びレンズ１８の集光面と発光体１１が第１の導光筒４２ａの下部開口４３ｂと第２の導光筒４２ｂの下部開口にそれぞれ対向するように導光筒保持部材４０に螺着されている。

導光筒４２の上端部には上方に延びる馬蹄形のリブ４２ｃが導光筒４２の上端部外周に沿って形成され、その外側に所定幅の段部４２ｅが配設されている。マイカ板３６が加熱コイル６の上に固定される際、マイカ板３６に設けられた穴３６ａにリブ４２ｃが嵌め込まれ、図２に示すように段部４２ｅの上に穴３６ａの周囲の縁部が載置される。同様に、半球容器状の第２のサーミスタ保持部材５１の上端部に、上方に延びる略環状のリブ５１ａとその外側の段部５１ｂが形成されている。マイカ板３６は、穴３６ｄにリブ５１ａが嵌入され、穴３６ｄの周囲の縁部が段部５１ｂに載置される。冷却ファン６０により送風される冷却風Ａは、加熱コイル６の中央下方から送り込まれ、図２に示すようにマイカ板３６の下面に当たり、マイカ板３６の下面に沿って加熱コイル６の上面との間の隙間を放射状に流れる。冷却風Ａは、断熱材３４やトッププレート４に直接触れず、加熱コイル６の上面を冷却するため、効率よく加熱コイル６を冷却することができる。

リブ４２ｃは、導光筒４２の上面の外周部とマイカ板３６の開口３６ａの内縁部の下面３６ｂとを密着させる際の位置決めとなっており、第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａから第１の導光筒４２ａの内部に冷却ファン６０の送風が入り込まないようにするために、設けられる。マイカ板３６は、導光筒４２の段部４２ｅを含む上端面に載置されて、冷却風Ａが上部開口４３ａから第１の導光筒４２ａの内部に送り込まれる経路を遮断する仕切り部となる。これにより、加熱コイル６の熱を放熱し、マイカ板３６の裏面に触れて高温になった冷却風Ａが赤外線センサ１０の周辺に吹き付けられることを防止し、赤外線センサ１０の温度が上昇しないようにすることができる。

第２の導光筒４２ｂの内部には発光体１１から出射される光をトッププレート４に効率的に導くための導光体５６が収容されている。導光体５６は円柱状に形成されており、その下部には、第２の導光筒４２ｂの下端部に形成された一対の切欠４２ｄに嵌入し、導光体５６を第２の導光筒４２ｂに係止するための一対の係止片５６ａが一体的に形成されている。この導光体５６は、金属ケース２６を導光筒保持部材４０に取り付ける前に第２の導光筒４２ｂに下方から挿入される。

［誘導加熱調理器の動作］
以上のように構成された誘導加熱調理器Ｃについて、以下その動作について説明する。食材を調理容器Ｐに入れて誘導加熱調理器Ｃで調理するに際し、誘導加熱調理器Ｃの電源スイッチ(図示せず)を投入すると、発光体１１が発光してその出射光が導光体５６に導かれてトッププレート４の赤外線入射領域４ａの近傍（加熱コイル６の中心より手前側で赤外線入射領域４ａに対して加熱コイル６の径方向外側、本実施の形態では、加熱コイル６の中心を通り本体２の前面と直交する線上）の発光領域４ｂに照射される。ユーザは、発光体１１の出射光により発光領域４ｂを容易に視認し、発光領域４ｂを塞ぐように調理容器Ｐをトッププレート４上に載置する。これにより、赤外線入射領域４ａが調理容器Ｐにより塞がれて、赤外線センサ１０は、調理容器Ｐの底面から放射される赤外線を確実に受光できる。

使用者が操作パネル２８に設けられた切入りキー（図示せず）を操作することで、加熱動作が開始される。操作パネル２８を操作して加熱開始が指示されると、制御手段２４はインバータ電源３０を介して加熱コイル６に高周波電流を流すことにより、加熱コイルへの電力供給を制御すると共に、冷却ファン６０を動作させる。加熱コイル６に高周波電力が供給されると、加熱コイル６は誘導磁界を発生し、加熱コイル６の温度は上昇する。冷却ファン６０により加熱コイル６裏面中央の開口部に送風された冷却風は、加熱コイル６の上部の隙間を通り放射状に流れ、加熱コイル６の温度上昇を抑制する。

加熱コイル６が誘導磁界を発生すると、調理容器Ｐの温度は誘導加熱によって上昇する。調理容器Ｐの温度が上昇すると、ステファン・ボルツマンの法則に示されるように、調理容器Ｐは一般にその絶対温度の４剰に比例した赤外線エネルギーを放射する。調理容器Ｐから放射された赤外線は、赤外線入射領域４ａと第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａ及び下部開口４３ｂを通過し、赤外線センサ１０を覆うように設けられたフィルタ１４に一体で形成されたレンズ１８を透過して集光されて赤外線センサ１０に到達する。

また、調理容器Ｐの温度が高くなると、赤外線エネルギーを受けた赤外線センサ１０の出力信号は大きくなる。上述したように、この出力信号は増幅器により増幅されて温度換算手段に入力される。温度換算手段は、赤外線センサ１０の出力信号を調理容器Ｐの温度に換算する。制御手段２４は、換算された調理容器Ｐの温度があらかじめ設定された所定の温度を超えるとインバータ電源３０から出力される高周波電流の供給を停止しあるいは高周波電流を低減するように調節する。

本実施形態によれば、導光筒４２と金属ケース２６とを別体で構成しているため、金属ケース２６の構成が簡素化される。例えば、導光筒４２は他の樹脂部品と一体で構成することができ、金属ケース２６は板金の折り曲げにより製作することが容易にできる。よって、導光筒４２と金属ケース２６を容易に製作し、組立作業を簡素化することができる。導光筒４２と金属ケース２６とを別体で構成することにより、赤外線センサ１０を金属ケース２６内に容易に取り付けることができるようになるため、赤外線センサ１０を本体２内に容易に取り付けることができる。また、赤外線センサ１０を金属ケース２６で囲っているため、赤外線センサ１０に対する外部からの電磁気的なノイズ、外乱光及び本体内部の温度の影響を低減することができる。また、第１の導光筒４２ａの下部開口４３ｂを金属ケース２６内に収容し、レンズ１８に近づけることができるので、外乱光の影響を抑制することができる。よって、赤外線センサ１０を搭載して調理容器Ｐの温度を精度良く測定することができ、安価な誘導加熱調理器を実現できる。さらに、導光筒４２を樹脂等の非導電性材料で形成しているため、導光体４２は加熱コイル６により誘導加熱されず、トッププレート４の高温が導光筒４２を伝達しにくくなるため、赤外線センサ１０への熱影響が抑制される。

本実施形態においては、導光筒４２を金属ケース２６と別体に構成しているため、導光筒４２にはトッププレート４に対向する上部開口４３ａの他に、赤外線センサ１０に対向する下部開口４３ｂが設けられる。冷却ファン６０の冷却風は、加熱コイル６の上部に設けられた隙間に送風されて、加熱コイル６の熱を受け取り、熱くなる。赤外線センサ１０は高温の影響を受けやすいため、この熱くなった冷却風が導光筒４２の上部開口４３ａから下部開口４３ｂを通って赤外線センサ１０に到達しないようにする必要がある。本実施形態においては、マイカ板３６により、第１の導光筒４２ａの下部開口４３ｂから赤外線センサ１０に、高温の冷却風が侵入することを防ぐ仕切り部を構成している。具体的には、マイカ板３６の開口３６ａの周囲の下面３６ｂ、３６ｃと、導光筒４２の上部開口４３ａの周囲の段部４２ｅ及び上面４２ｆとが当接されている。そのため、加熱コイル６の上方の高温の冷却風はマイカ板３６の下面に沿って流れる。マイカ板３６により、マイカ板３６上方の空間に送風される冷却風は遮られ、導光筒４２の上部開口４３ａに冷却風が流れ込むことを防ぐことができる。これにより、第１の導光筒４２ａの下部開口４３ｂから金属ケース２６内に、冷却風が流れ込むことを防止でき、赤外線センサ１０が高温になった冷却風の熱の影響を受けることを防止できる。また、断熱シート３４を設けているため、断熱シート３４の上部の隙間に冷却風が送風されることをさらに抑制できる。導光筒４２の上部開口４３ａの周囲を通気性がない空間としているため、冷却風が第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａから第１の導光筒４２内に流れ込むことをさらに抑制できる。

［変形例］
なお、本実施形態においては、仕切り部をマイカ板３６により形成して、高温の冷却風Ａが上部開口４３ａから第１の導光筒４２ａの内部に侵入することを遮断したが、仕切り部はマイカ板３６以外で構成しても良い。図７に、仕切り部の他の構成を示す。図７に示すように、第１の導光筒４２ａ内に赤外線を透過するシートなどの防風部材５８を仕切り部として設けても良い。この場合、防風部材５８を載せる環状の突起部４２ｇを第１の導光筒４２ａ内に設けると良い。

また、図７に示すように、印刷配線板１２を仕切り部の一部として利用しても良い。例えば、弾力性を有する防風部材６２を基板１２上の赤外線センサ１０を囲う側壁１６の両側に配置し、防風部材６２の上端が金属ケース２６の上面に付勢されるようにして、防風部材６２と基板１２とにより、仕切り部を構成しても良い。金属ケース２６の開口２６ａ周囲を導光筒保持部材４０に当接するとともに、基板１２と防風部材６２とにより仕切り部を構成することにより、印刷配線板１２とケース開口２６ａとの間の空間を通気性のない空間とすることができる。これにより、金属ケース２６内に第１の導光筒４２ａの下部開口４３ｂに繋がる通気性のない空間を形成することができる。よって、冷却風が第１の導光筒４２ａを経路として第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａから下部開口４３ｂを通り金属ケース２６内に流れ込むことはない。

また、基板１２と金属ケース２６の側面との間に隙間ができないように、基板１２を配置することにより、基板１２のみで仕切り部を構成しても良い。また、防風部材６２を第１の導光筒４２ａと側壁１６との間に設けても良い。

なお、第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａから赤外線センサ１０に高温の冷却風Ａが到達することを防ぐことができれば良く、マイカ板３６と導光筒４２とを当接する構成を採用するだけでも良いし、第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａ又は下部開口４３ｂに繋がる空間を通気性のない空間とするだけでも良い。また、これらを組み合わせても良い。

なお、第１の導光筒４２ａは円筒状でなくても良く、調理容器Ｐから放射される赤外線を赤外線センサ１０に導ける形状であれば良い。

なお、本実施形態においては、発光体１１用の第２の導光筒４２ｂを設ける構成であったが、第１の導光筒４２ａのみで導光筒４２を形成しても良い。この場合、第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａ周辺の第１の導光筒４２ａの上面の外縁が、マイカ板３６の下面３６ｂ、３６ｃに当接するようにしても良い。

なお、赤外線入射領域４ａは、調理容器Ｐからの赤外線が第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａに入射されるような位置に設けられていれば良い。例えば、赤外線入射領域４ａは、第１の導光筒４２ａの上部開口４３ａに対向する部分だけでなく、調理容器が載置されるトッププレート４の加熱部全体やトッププレート４の全体に設けられていても良い。

なお、加熱コイル６を内コイルと外コイルの分割巻き構成とし、赤外線センサ１０を加熱コイル６の外縁部の内側で、内コイルと外コイルとの間の直下に配置しても良い。

本発明にかかる誘導加熱調理器は、赤外線センサに対する電磁気的なノイズ、外乱光及び本体内部の温度の影響を低減して鍋の温度を精度良く検知できるとともに、赤外線センサをケースに容易に取り付けることができるという効果を有し、キッチン等に組み込まれる家庭用の誘導加熱調理器として有用である。

本発明にかかる誘導加熱調理器の概略断面図図１の誘導加熱調理器に設けられた赤外線センサ近傍の部分拡大断面図図１の誘導加熱調理器の要部分解斜視図図１の誘導加熱調理器に設けられたトッププレートの部分平面図図１の誘導加熱調理器に設けられた導光筒保持部材の分解斜視図図４の導光筒保持部材を下から見た場合の分解斜視図赤外線センサ近傍の他の部分拡大断面図

符号の説明

２本体
４トッププレート
４ａ赤外線入射領域
４ｂ発光領域
６加熱コイル
７遮光層
８コイルベース
９コイルホルダ
１０赤外線センサ
１１発光体
１２基板
１４フィルタ
１６側壁
１８レンズ
２０コネクタ
２２リード線
２４制御手段
２６金属ケース
２６ａ開口
２８操作パネル
３０インバータ電源
３２浮力低減板
３４断熱シート
３６マイカ板
３６ａ開口
３８フェライトコア
４０導光筒保持部材
４０ｂリブ
４２導光筒
４２ａ第１の導光筒
４２ｂ第２の導光筒
４２ｃリブ
４２ｄ切欠
４３ａ上部開口
４３ｂ下部開口
４４第１のサーミスタ保持部材
４６第２のサーミスタサポート
４８連結部材
４９連結部材
５０第１のサーミスタ
５１第２のサーミスタ保持部材
５２第２のサーミスタ
５６導光体
５６ａ係止片
５８、６２防風部材
６０冷却ファン
Ａ冷却風
Ｃ誘導加熱調理器
Ｐ調理容器

Claims

調理容器が載置されるトッププレートと、
上部に隙間を設けるようにして前記トッププレートの下方に配置され、前記調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルの上部に設けられた隙間に冷却風を送風する送風手段と、
前記加熱コイルの下方に配置されて、前記調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
前記トッププレートとの間に隙間を設けるようにして前記トッププレートの下方に配置され、前記トッププレートに対向する上部開口及び前記加熱コイルの下方で前記赤外線センサに対向する下部開口を有し、前記調理容器から放射された赤外線の通過経路となる、非導電性材料で形成された導光部と、
前記導光部の下部開口に対向するように前記赤外線センサを収納するセンサケースと、
前記赤外線センサの出力に基づいて、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御することにより、前記加熱コイルへの電力供給を制御する制御手段と、
前記送風手段から前記加熱コイルの上部に設けられた隙間に送風された冷却風が前記導光部の下部開口から前記センサケース内に侵入することを防ぐ仕切り部と、
を備え、
前記仕切り部は、前記加熱コイルに対向し、前記加熱コイルの上面との間に隙間を設けて配置された断熱板であり、
前記断熱板は、前記導光部の上部開口に対向する開口を有し、
前記断熱板の開口の周囲の下面と、前記導光部の上部開口の周囲の上面とを当接させる、誘導加熱調理器。
前記導光部の上部開口に対向する開口を有する断熱材を前記断熱板と前記トッププレートとの間にさらに有する、請求項１に記載の誘導加熱調理器。
調理容器が載置されるトッププレートと、
上部に隙間を設けるようにして前記トッププレートの下方に配置され、前記調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルの上部に設けられた隙間に冷却風を送風する送風手段と、
前記加熱コイルの下方に配置されて、前記調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
前記トッププレートとの間に隙間を設けるようにして前記トッププレートの下方に配置され、前記トッププレートに対向する上部開口及び前記加熱コイルの下方で前記赤外線センサに対向する下部開口を有し、前記調理容器から放射された赤外線の通過経路となる、非導電性材料で形成された導光部と、
前記導光部の下部開口に対向するように前記赤外線センサを収納するセンサケースと、
前記赤外線センサの出力に基づいて、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御することにより、前記加熱コイルへの電力供給を制御する制御手段と、
前記送風手段から前記加熱コイルの上部に設けられた隙間に送風された冷却風が前記導光部の下部開口から前記センサケース内に侵入することを防ぐ仕切り部と、
を備える誘導加熱調理器であって、
前記仕切り部は、前記導光部の外側に前記下部開口に繋がる通気性のない空間を形成し、
前記センサケースは、前記導光部の下部開口に対向するケース開口を備え、
前記誘導加熱調理器は、前記導光部と一体的に形成され前記導光部を保持する導光部保持部材をさらに有し、
前記ケース開口周囲を前記導光部保持部材に当接するとともに、前記下部開口に繋がる通気性のない空間を形成する前記仕切り部を前記センサケース内に設ける、誘導加熱調理器。
前記赤外線センサを載置する印刷配線板を前記センサケース内にさらに有し、
前記印刷配線板により前記仕切り部を形成する、請求項３に記載の誘導加熱調理器。