JP5011851B2

JP5011851B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP5011851B2
Application number: JP2006182980A
Authority: JP
Inventors: 浩次新山; 政治中村; 雅志木下; 正治大橋; 賢治渡辺
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-07-03
Filing date: 2006-07-03
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2026-07-03
Also published as: JP2008016203A

Description

本発明は、一般家庭やレストランなどで使用する、赤外線センサを用いた誘導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、鍋底の温度を間接的に検出する方法が一般的であった。また、より応答性のよい検知方法として、鍋底から出力される赤外線強度を赤外線センサで検知する方法がとられていた。

赤外線センサによる検知において、赤外線センサの受光部の汚れにより、被加熱物から放射される赤外線量の検出が不十分となり、正確な温度を検出できないという課題もあった。

この課題を解決するために赤外ＬＥＤとフォトトランジスタの組み合わせで構成し、赤外線が汚れにより吸収され、天板の表面の層で反射する光量の低下により、汚れを判別する方法が考案されている。さらに、赤外線センサから検出された温度と被加熱物と熱的に接触した感温素子から検出される温度を用い、赤外線の受光部の汚れを検知し実際の被加熱物の放射温度を補正する方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２４１２１８号公報

しかしながら、前記従来の技術においては、鍋が天板の上にあるか、否か、また、鍋底の温度により、フォトトランジスタに入射する光量が変化し、うまく汚れを検知できないという課題を有していた。

また、赤外線センサとは別に、赤外ＬＥＤとフォトトランジスタを加えることになり、価格が上昇し、さらに、実装する面積が大きくとられ、加熱コイルの形状に制約ができ、加熱性能を低下させてしまうということになった。感温素子を用いて赤外線センサを補正する場合には、鍋底の温度が低温である場合、温度に応じて検出できる赤外線量の差が小さいため、実際に被加熱物を加熱し高温状態にしなければ感温素子を用いた補正と赤外線センサの受光部の汚れの検出ができないという課題も有していた。また、鍋底が大きく変形している場合等、感温素子による補正を行っても鍋底の温度を正確に検出するのが困難であるという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、実際に被加熱物を加熱しなくとも赤外線センサの受光部の汚れを検知することができるようにした誘導加熱調理器を提供することを目的としている。

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、鍋と、前記鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で前記鍋を載置する天板と、前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記天板下方に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検知すると共に前記鍋以外からの赤外線を遮断する反射板を有する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から前記鍋底面温度を検出する赤外線温度検知手段と、前記赤外線温度検知手段の外側に設けられ前記天板下面で発光する発光手段と、前記赤外線温度検知手段の出力する温度を記憶する初期温度記憶手段と、加熱開始操作の後であって加熱が開始される前において、前記赤外線温度検知手段の検知する温度が所定温度未満の場合に、前記初期温度記憶手段に記憶された温度と、前記発光手段を出力させて、前記赤外線検出手段に所定の入力を与えた状態における前記赤外線温度検知手段の検知する温度との温度差により、前記天板の汚れを検知する汚れ検知手段と、前記温度差が所定以上である場合に、その旨を表示する表示手段またはその旨を報知する報知手段と、を備え、前記初期温度記憶手段は、工場出荷時、前記鍋が前記加熱コイルの上部に載置され、かつ前記発光手段を出力させて、前記赤外線検出手段に所定の入力を与えた状態において、前記赤外線温度検知手段の出力する温度を記憶する構成としたものである。

これによって、精度よく汚れを検知することができ、調理性能と安全性の向上を図ることができる。

本発明の誘導加熱調理器は、ふきこぼれた調理物が、天面にこびりつき、赤外線を減衰させている場合には、これを精度よく検知し、制御温度を低く、補正したり、電力を抑制することができ、さらに、使用者に清掃を促すことができる。

第１の発明は、鍋と、前記鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で前記鍋を載置する天板と、前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記天板下方に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から前記鍋底面温度を検出すると共に前記鍋以外からの赤外線を遮断する反射板を有する赤外線温度検知手段と、前記赤外線温度検知手段の外側に設けられ前記天板下面で発光する発光手段と、前記赤外線温度検知手段の出力する温度を記憶する初期温度記憶手段と、加熱開始操作の後であって加熱が開始される前において、前記赤外線温度検知手段の検知する温度が所定温度未満の場合に、前記初期温度記憶手段に記憶された温度と、前記発光手段を出力させて、前記赤外線検出手段に所定の入力を与えた状態における前記赤外線温度検知手段の検知する温度との温度差により、前記天板の汚れを検知する汚れ検知手段、前記温度差が所定以上である場合に、その旨を表示する表示手段またはその旨を報知する報知手段と、を備え、前記初期温度記憶手段は、工場出荷時、前記鍋が前記加熱コイルの上部に載置され、かつ前記発光手段を出力させて、前記赤外線検出手段に所定の入力を与えた状態において、前記赤外線温度検知手段の出力する温度を記憶することにより、精度よく汚れを検知することができ、調理性能と安全性の向上を図ることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、温度制御手段は、赤外線温度検知手段による温度が第１制御温度以上になると加熱を停止するかまたは加熱電力を制限し、汚れ検知
手段による天板の汚れ判定レベルが大きくなるとに応じて、前記第１制御温度を制限するようにすることにより、天板の汚れによって、赤外線温度検知手段が検知した温度が低い場合にも、安全性を向上させることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明において、天板下面に設けられた感温素子と、前記感温素子の出力から温度を検出する感熱温度検知手段と、を備え、温度制御手段は、前記感熱温度検知手段による温度が第２制御温度以上になると加熱を停止するかまたは加熱電力を制限し、汚れ検知手段による天板の汚れ判定レベルが大きくなると、赤外線温度検知手段が検知した温度が低い場合にも、第２制御温度を制限するように補正するとすることにより、制御温度を下げることができるので、さらに、安全性の向上が図れる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。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）
以下、図１に基づき、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器について説明する。

図１は本実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の形態の誘導加熱調理器は、鍋１と、鍋１を載せる天板２と、加熱コイル３と、加熱コイル３に高周波電流を供給し、鍋１を電磁誘導で発熱させるインバータ４と、インバータ４を制御する加熱制御手段５を有している。赤外線検出手段６は、赤外線温度検知手段７により、温度に変換され、工場出荷時には、初期温度記憶手段９により鍋底の温度を記憶する。汚れ検知手段８は、初期温度記憶手段９の値と、使用時の赤外線温度検知手段７の検知温度を比較して、汚れを検知する。発光手段１０は、汚れ検知を行う場合に、発光させ、赤外線検出手段６に所定の入力を与える。さらに、天板２の温度を検出するサーミスタ等の感温素子１１と、感温素子１１の出力により温度を検知する感熱温度検知手段１２と、赤外線温度検知手段７の検知した温度と、感熱温度検知手段１２の検知した温度により、揚げ物、湯沸し、炊飯等の調理を行い、さらに、異常高温を検知したら停止させる等の温度制御を行う温度制御手段１３を有している。

前記誘導加熱調理器において、図示していない電源を投入し、操作スイッチで調理を開始すると、加熱制御手段５からの制御によりインバータ４から加熱コイル３に電力を供給する。この加熱コイル３に電力が供給されると加熱コイル３に誘導磁界が発生し、天板２上の鍋１が加熱される。この誘導加熱によって鍋１の温度が上昇する。ここで赤外線検出手段６の動作について説明する。鍋１の温度が上昇すると、その温度にあわせた赤外線が鍋１から放射される。天板２に使用されるガラスセラミックなどは２．５μｍ以下の波長域の赤外線を効率よく透過できるため、赤外線検出手段６は例えば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されており、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６は、反射率の高い鏡面状の反射板により、より多くの赤外線を集光し、かつ、鍋１以外からの赤外線を遮断することにより、精度の向上を図っている。

汚れ検知手段５の動作を図２のフローチャートを用いて説明する。

図２（ａ）は、工場出荷時のフローチャートであり、ステップ２１で、発光手段１０であるＬＥＤを点灯させ、赤外線検出手段６に所定の入力を与える。次にステップ２２で、赤外線温度検知手段７で赤外線温度を検知し、ステップ２３で、初期温度記憶手段９に記憶する。

図２（ｂ）は、使用時のフローチャートであり、電源投入後、ステップ３１で、加熱を開始させる加熱入りキーが押されるまで、待機し、加熱入りキーが押されると、ステップ２２で、赤外線温度を測定し、これをＴ２とする。ステップ２３で、Ｔ２が所定の温度（本実施の形態では３０℃）以上ある場合、すぐに加熱を開始する。この場合、汚れ判定を行わない。ステップ２３で、Ｔ２が所定の温度（本実施の形態では３０℃）未満にある場合は、ステップ２４からステップ３０で、赤外線温度検知出手段７の故障検知と、汚れ検知手段８で天板２の汚れを検知する。ステップ２４で、発光手段１０であるＬＥＤを点灯させ、赤外線検出手段６に所定の入力を与える。ステップ２５で、ＬＥＤを点灯し、発光手段１０であるＬＥＤを点灯させ、赤外線検出手段６に所定の入力を与える。次にステップ２６で、赤外線温度検知手段７で赤外線温度を測定し、これをＴ３とする。ステップ２６で、Ｔ２からＴ３の温度差が所定の温度（本実施の形態では、１００℃）未満にある場合には、赤外線温度検知手段７の故障と判定し、加熱を停止し、報知手段１４により、使用者に赤外線温度センサの故障を表示、または、報知する。ステップ２７では、初期赤外線温度Ｔ１とＴ３の温度差の絶対値を求め、Ｄ１とする。ステップ２８で、Ｄ１が、所定の温度差（本実施の形態では、１０ｄｅｇ）以上の場合、ステップ２９で、汚れレベルＬを１０とし、Ｄ１が、所定の温度差未満である場合、ステップ３０で、Ｄ１を汚れレべルＬとする。ステップ２７からステップ３０で求めた汚れレベルＬをＬＥＤ等の表示素子により報知を行う。さらには、報知手段１４として、音声合成手段を備え、汚れレベルＬが、所定のレベル（本実施の形態では、８）を超えると、使用者に音声で、天板２の清掃を促す。

以上のように、工場出荷時に記憶した赤外線温度と、加熱開始時の赤外線温度を比較して、天板２の汚れレベルを判定し、使用者に知らせる。

図３（ａ）は、汚れレベルと赤外線温度センサ制御温度の関係、図３（ｂ）は、汚れレベルと感熱温度センサ制御温度の関係、図３（ｃ）は、汚れレベルと制限電力の関係を示している。

例えば、フライパン等で炒め物調理をする場合において、赤外線温度検知手段７の出力が所定の温度（例えば、２５０℃）以上になると、加熱を停止または、電力を制限する保護機能を備えている。この加熱を停止、または、電力を制限する制御温度を汚れ検知手段による汚れレベルに応じて、低下させ、加熱を停止、または、電力を制限する保護機能が早く働くようにしている。

また、赤外線温度による保護機能と同様に、感熱温度検知手段１２の出力が所定の温度（例えば、１８０℃）以上になると、加熱を停止または、電力を制限する保護機能を備えている。この加熱を停止、または、電力を制限する制御温度を汚れ検知手段による汚れレベルに応じて、低下させ、加熱を停止、または、電力を制限する保護機能が早く働くようにしている。

上記のように、本実施の形態では、温度検知手段所定の天ぷらなどの揚げ物調理をする場合において、感熱赤外線温度検知手段１０の出力が所定の温度（例えば、２５０℃）以上になると、加熱を停止または、電力を制限する保護機能を備えている。この加熱を停止、または、電力を制限する制御温度を汚れ検知手段８による汚れレベルに応じて、低下させ、加熱を停止、または、電力を制限する保護機能が早く働くようにしている。

本発明の誘導加熱調理器は、精度よく天板の汚れを検知でき、汚れの度合いに応じて、制御温度を補正したり、電力を抑制することができ、さらに、使用者に清掃を換気することができるので、誘導加熱調理器、高周波加熱調理器およびハロゲン調理器などのタッチキーを有する調理器など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（ａ）本発明の実施の形態１における工場出荷時の記憶動作フローチャート（ｂ）本発明の実施の形態１における汚れ検知手段の検知動作フローチャート（ａ）本発明の実施の形態１における汚れ検知レベルと赤外線温度センサ制御温度の関係図（ｂ）本発明の実施の形態１における汚れ検知レベルと感熱温度センサ制御温度の補の関係図（ｃ）本発明の実施の形態１における汚れ検知レベルと制御電力の補正値の関係図

符号の説明

１鍋
２トッププレート（天板）
３加熱コイル
４インバータ
５加熱制御手段（制御手段）
６赤外線検出手段
７赤外線温度検知手段
８汚れ検知手段
９初期温度記憶手段
１０発光手段
１１感熱素子
１２感熱温度検知手段
１３温度制御手段
１４報知手段

Claims

鍋と、前記鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で前記鍋を載置する天板と、前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記天板下方に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から前記鍋底面温度を検出すると共に前記鍋以外からの赤外線を遮断する反射板を有する赤外線温度検知手段と、前記赤外線温度検知手段の外側に設けられ前記天板下面で発光する発光手段と、前記赤外線温度検知手段の出力する温度を記憶する初期温度記憶手段と、加熱開始操作の後であって加熱が開始される前において、前記赤外線温度検知手段の検知する温度が所定温度未満の場合に、前記初期温度記憶手段に記憶された温度と、前記発光手段を出力させて、前記赤外線検出手段に所定の入力を与えた状態における前記赤外線温度検知手段の検知する温度との温度差により、前記天板の汚れを検知する汚れ検知手段と、前記温度差が所定以上である場合に、その旨を表示する表示手段またはその旨を報知する報知手段と、を備え、前記初期温度記憶手段は、工場出荷時、前記鍋が前記加熱コイルの上部に載置され、かつ前記発光手段を出力させて、前記赤外線検出手段に所定の入力を与えた状態において、前記赤外線温度検知手段の出力する温度を記憶する誘導加熱調理器。
温度制御手段は、赤外線温度検知手段による温度が第１制御温度以上になると加熱を停止するかまたは加熱電力を制限し、汚れ検知手段による前記天板の汚れ判定レベルが大きくなると、前記第１制御温度を低くするように補正する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
天板下面に設けられた感温素子と、前記感温素子の出力から温度を検出する感熱温度検知手段と、を備え、温度制御手段は、前記感熱温度検知手段による温度が第２制御温度以上になると加熱を停止するかまたは加熱電力を制限し、汚れ検知手段による前記天板の汚れ判定レベルが大きくなると、前記第２制御温度を低くするように補正する請求項１に記載の誘導加熱調理器。