JP5089728B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
この発明は、赤外線センサを用いて鍋の温度を検出遅れなく正確に検知する誘導加熱調理器に関する。 The present invention relates to an induction heating cooker that uses an infrared sensor to accurately detect the temperature of a pan without detection delay.
従来より、鍋材質検知手段と、被加熱物の放射エネルギー量で温度を検知する温度検知手段と、鍋材質検知手段により検出した被加熱物の材質に応じて温度検知手段の検出値を補正し、出力制御を行う誘導加熱調理器がある(例えば、特許文献1、2参照)。
Conventionally, the detection value of the temperature detecting means is corrected according to the material of the heated object detected by the pot material detecting means, the temperature detecting means for detecting the temperature by the amount of radiant energy of the heated object, and the pot material detecting means. There is an induction heating cooker that performs output control (see, for example,
特許文献1では、鍋の側方に赤外線センサを設置し、トッププレートを介さずに鍋側面から直接赤外線を受光し、材質に応じた鍋の放射率で鍋温度を演算している。また、特許文献2では、トッププレート下に赤外線センサを取り付け、トッププレートを介して鍋温度を検出するようにしている。
In
特許文献1では、トッププレートに突出して設けた設置部に赤外線センサを配置し、鍋の側面から放射される赤外線を直接受光するようにしているため、鍋と赤外線センサとの間に物が置かれた場合などに正しく温度検知ができない。また、鍋側面から放射される赤外線を受光する都合上、トッププレートに赤外線センサ設置用の設置部を突出して設ける必要があるため、デザイン的にも問題があった。
In
特許文献2では、トッププレート下に赤外線センサを取り付けるため、出っ張りのないデザインの誘導加熱調理器にできるが、トッププレートを介した温度検知であるため、温度が正確に検知できない問題がある。具体的には、鍋とトッププレートは接触しているため、鍋底の温度とトッププレート温度は、ほぼ等しくなっている。このときトッププレート下の赤外線センサが受光する赤外線は、鍋から放射されるものと、トッププレートから放射されるものがある。しかし、特許文献2では、鍋からの放射とトッププレートからの放射といった2箇所からの放射がある点について考慮せず、一様に鍋材質に応じた赤外線放射率を用いて温度変換しているため、精度良く温度検知ができない問題がある。また、鍋材質に応じた赤外線放射率を用いて算出した温度に対し、材質に応じて+10度、−10度と固定値で補正しているが、鍋の温度は、赤外線放射量の4乗根により変わる為、固定値で補正した場合は、精度良く温度検知ができない問題がある。
In
この発明はこのような点に鑑みなされたもので、トッププレート下に配置した赤外線センサにより、トッププレートから放射される赤外線を加味した精度の良い温度検知が可能な誘導加熱調理器を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a point, and provides the induction heating cooking appliance which can perform the accurate temperature detection which considered the infrared rays radiated | emitted from a top plate with the infrared sensor arrange | positioned under a top plate. With the goal.
この発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物を載置するトッププレートと、このトッププレートの下に設けられ、被加熱物を加熱する加熱コイルと、交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、比較結果に応じて温度換算用放射率を決定する温度換算用放射率決定手段と、温度換算用放射率決定手段により決定された温度換算用放射率と赤外線センサの出力とに基づいて被加熱物の温度を算出する温度換算手段と、温度換算手段により求められた温度に基づいて駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、温度換算用放射率決定手段は、被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも小さい場合の温度換算用放射率を、放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率とトッププレートの赤外線放射率とを、トッププレート側を大きく設定した所定の比率で加算することで、被加熱物の赤外線放射率よりも大きく且つトッププレートの赤外線放射率よりも小さい値に決定するものである。 An induction heating cooker according to the present invention includes a top plate on which an object to be heated is placed, a heating coil that is provided under the top plate and heats the object to be heated, and converts an AC voltage into a high-frequency voltage for heating. A drive circuit for supplying a high-frequency current to the coil, an infrared sensor that is provided under the top plate and receives infrared rays radiated from the bottom surface of the heated object, and detects the infrared emissivity of the heated object. The emissivity detection means, the infrared emissivity detected by the emissivity detection means, and the infrared emissivity of the top plate stored in advance are compared, and the temperature conversion emissivity is determined according to the comparison result Emissivity determining means, temperature converting means for calculating the temperature of the object to be heated based on the temperature converting emissivity determined by the temperature converting emissivity determining means and the output of the infrared sensor, And a drive circuit control means for controlling the drive circuit based on the temperature obtained by the conversion means, temperature conversion for emissivity determination unit, when the infrared emissivity of the object to be heated is smaller than the infrared emissivity of the top plate of the temperature conversion for emissivity, an infrared emissivity of the infrared emissivity and the top plate of the heated object detected by the emissivity detecting means, by adding at a predetermined ratio set larger top plate side, the the size rather and than infrared emissivity of the heated object is to determine a value smaller than the infrared emissivity of the top plate.
この発明によれば、トッププレートよりも小さい赤外線放射率の被加熱物を使用する場合、被加熱物自身の赤外線放射率よりも大きな温度換算用放射率を決定し、決定した温度換算用放射率を用いて被加熱物の温度を算出するので、トッププレートから放射される赤外線を加味した温度演算を行うことができ、精度良く鍋底温度を検知できる。 According to the present invention, when using an object to be heated having an infrared emissivity smaller than that of the top plate, an emissivity for temperature conversion larger than the infrared emissivity of the object to be heated is determined, and the determined emissivity for temperature conversion is determined. Since the temperature of the object to be heated is calculated using, temperature calculation can be performed in consideration of infrared rays emitted from the top plate, and the pan bottom temperature can be detected with high accuracy.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
誘導加熱調理器は、被加熱物である鍋1を載置するトッププレート2と、トッププレート2の下に配設した加熱コイル3と、鍋底及びトッププレート2から放射される赤外線を受光する赤外線センサ4とを備えている。赤外線センサ4は、赤外線センサ4自体の温度を検出する温度センサ(図示せず)を内蔵している。また、誘導加熱調理器は、商用交流電源5から供給される商用電力を高周波電力に変換して加熱コイル3に高周波電流を流す駆動回路6と、入力電流検出部7と、入力電圧検出部8と、加熱コイル電流検出部9と、誘導加熱調理器全体を制御する制御部10とを備えている。赤外線センサ4、赤外線センサ4内蔵の温度センサ、入力電流検出部7及び入力電圧検出部8のそれぞれの検出値は、制御部10に入力される。図1においてA、Bは赤外線の放射を表す。Aは鍋1からの赤外線で、Bは鍋1の熱により暖められたトッププレート2から放射される赤外線を表す。
1 is a block diagram showing a configuration of an induction heating cooker according to
The induction heating cooker has a
制御部10はマイクロコンピュータで構成され、CPU、RAM及びROM等を備えており、ROMには制御プログラム及び後述のフローチャートに対応したプログラムが記憶されている。制御部10は、赤外線センサ4から出力された受光量に基づき鍋温度を算出し、鍋温度に基づいて駆動回路6を制御する。また、制御部10により、放射率検知手段、温度換算用放射率決定手段、温度換算手段及び駆動回路制御手段が機能的に構成されている。
The
図2は、この発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。図1と図2を用いて動作を説明する。
操作入力部(図示せず)から加熱動作の開始が入力され、火力レベルが設定されると、制御部10は駆動回路6の駆動を開始し、加熱コイル3に電流を流して誘導加熱を開始させ、図2の処理に入る。まず、制御部10は駆動回路6の入力電流と入力電圧を読み込み入力電力Wを演算する(S1)。続いて、制御部10は加熱コイル電流Icを読み込む(S2)。そして、制御部10は入力電力Wと加熱コイル電流Icとを用いて、加熱コイル3側から見た鍋1の負荷インピーダンスZをZ=W/Ic2 により演算する(S3)。なお、ここでは駆動回路6の入力電力Wを用いているが、駆動回路6の出力電力を用いて負荷インピーダンスZを求めても良い。そして、制御部10は赤外線センサ出力Pと、赤外線センサ4内蔵の温度センサ(図示せず)からの赤外線センサ4自体の温度Toとを読み込む(S4)。続いて、制御部10は予め記憶されたトッププレート2の赤外線放射率0.9を読み込む(S5)。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the induction heating cooker according to
When the start of a heating operation is input from an operation input unit (not shown) and the heating power level is set, the
そして、制御部10は負荷インピーダンスZが予め設定された閾値αより大きいかどうかを判断し、使用中の鍋1が鉄とステンレスのどちらかなのかを判定する(S6)。磁性ステンレス材は加熱コイル3から見た鍋インピーダンスが最も大きくなるので、負荷インピーダンスZが閾値αより大きければ磁性ステンレス鍋と判定してステップS7に移行し、負荷インピーダンスZが閾値α以下であれば鉄鍋と判定してステップS8に移行する。
And the
ステップS7,S8の処理を説明するに先立ち、鍋の材質とその表面状態に応じた赤外線放射率について説明する。
図3は、鍋の材質とその表面状態と赤外線放射率との関係を示した図である。図3に示すように、鍋1の赤外線放射率は、材質や表面の塗装状況により変わる。磁性ステンレスは錆びにくい特性のため、鍋1として加工した場合、塗装が施されない。このため、磁性ステンレスの鍋1の赤外線放射率は、図3に基づきステンレス(研磨)の0.16とする。一方、鉄鍋の場合、鉄鍋は錆を防止するため、ラッカーやペンキによる塗装が施されている。ラッカー及びペンキの赤外線放射率は図3に示すように0.92から0.97の値をとる。このため、鉄鍋の赤外線放射率は、0.92と0.97の略中間をとって0.94とする。鍋1の材質に応じた赤外線放射率は制御部10に記憶されており、ステップS7及びステップS8の温度換算用放射率εの算出に使用される。
Prior to explaining the processing of steps S7 and S8, the infrared emissivity according to the material of the pan and its surface state will be explained.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the material of the pan, its surface state, and the infrared emissivity. As shown in FIG. 3, the infrared emissivity of the
次に、赤外線センサ4にて受光される赤外線について説明する。赤外線センサ4は、鍋1から放射される赤外線と、トッププレート2から放射される赤外線との両方を受光している。トッププレート2は鍋1と接しているため、鍋1からの熱を受けてトッププレート2上面は鍋1と同じ温度に加熱されている。よって、トッププレート2からも、鍋温度に対応した赤外線が放射されており、その赤外線が赤外線センサ4にて受光されている。よって、赤外線センサ4は、放射率が異なる2箇所からの赤外線を受光することになる。
Next, infrared rays received by the
ここで、赤外線センサ4の受光量(出力)をP(=P0+P1)とし、トッププレート2からの赤外線に基づく受光量(出力)をP0、鍋1からの赤外線に基づく受光量(出力)をP1とする。なお、実際にはP0とP1とは区別できないが、ここでは仮にP0、P1とおくものとする。
Here, the received light amount (output) of the
赤外線センサ4の出力に基づき鍋温度を算出するにあたり、赤外線センサ4の出力分P0についてはトッププレート2の赤外線放射率0.9を用いて温度換算すべきであるが、実際にはP0とP1とは区別できない。このため、単純に鍋1自身の赤外線放射率と赤外線センサ4の出力Pとを用いて温度換算してしまうと、鍋1がステンレス鍋の場合、トッププレート2の出力分P0をトッププレート2よりも小さい赤外線放射率を用いて温度換算することになるため、実際の温度よりも高い演算結果となる。よって、トッププレート2から放射される赤外線を加味した温度換算を行うに際し、鍋1の赤外線放射率がトッププレート2よりも小さい赤外線放射率の場合、温度換算に用いる鍋1の赤外線放射率を、鍋1自身の赤外線放射率よりも大きく且つトッププレート2の赤外線放射率よりも小さい値に補正し、その補正後の新たな赤外線放射率を用いて温度換算を行う必要がある。この補正後の新たな赤外線放射率を、以下では温度換算用放射率という。
In calculating the pan temperature based on the output of the
一方、鉄鍋の場合は、トッププレート2よりも大きい赤外線放射率0.94を用いてトッププレート2の出力分P0の温度換算が行われるため、ステンレス鍋の場合と逆に、実際の温度よりも低い演算結果となる。よって、トッププレート2から放射される赤外線を加味した温度換算を行うに際し、鍋1がトッププレート2よりも大きい赤外線放射率の場合、温度換算用放射率を、鍋1自身の赤外線放射率よりも小さく且つトッププレート2の赤外線放射率よりも大きい値に補正し、その補正後の新たな赤外線放射率を用いて温度換算を行う。
On the other hand, in the case of an iron pan, since the temperature conversion of the output P0 of the
次に、温度換算用放射率の算出方法について説明する。鍋1から放射される赤外線の挙動について考察すると、鍋1から放射される赤外線はトッププレート2を通過する際に減衰した後、赤外線センサ4にて受光される。一方、鍋1からトッププレート2に伝わった熱によりトッププレート2上面から放射された赤外線は、鍋1の赤外線と同様に減衰するものの、直接赤外線センサ4にて受光されるため、その減衰量は鍋1から放射される赤外線に比べて小さい。すなわち、赤外線センサ4が受光する赤外線は、鍋1に比べてトッププレート2側に起因するものが多い。よって、この点を考慮して予め定めた所定の比率と、鍋1の赤外線放射率と、トッププレート2の赤外線放射率とを用いて温度換算用放射率を求める。
Next, a method for calculating the temperature conversion emissivity will be described. Considering the behavior of the infrared rays emitted from the
温度換算用放射率を求める際の比率は、ここでは、鍋:トッププレート=0.2:0.8に設定している。この比率を用いて温度換算用放射率を次の(1)式により算出する。
ε=0.2×鍋の赤外線放射率+0.8×トッププレートの赤外線放射率 …(1)
Here, the ratio for obtaining the temperature conversion emissivity is set to: pan: top plate = 0.2: 0.8. Using this ratio, the temperature conversion emissivity is calculated by the following equation (1).
ε = 0.2 × infrared emissivity of pan + 0.8 × infrared emissivity of top plate (1)
よって、ステップS7では、温度換算用放射率ε=0.2×0.16+0.8×0.9により0.752と計算でき、ステップS8では、温度換算用放射率ε=0.2×0.94+0.8×0.9により0.908と計算できる。 Therefore, in step S7, the temperature conversion emissivity ε = 0.2 × 0.16 + 0.8 × 0.9 can be calculated as 0.752, and in step S8, the temperature conversion emissivity ε = 0.2 × 0. 0.994 + 0.8 × 0.9 can be calculated as 0.908.
このようにトッププレート2の比率を多くして温度換算用放射率εを算出し、温度換算用放射率εを用いて鍋温度Taを次式(2)により算出する(S9)。
In this way, the ratio of the
以上のようにして算出された鍋温度Taと、設定火力に応じた目標温度Tobjとを比較し(S10)、鍋温度Taよりも目標温度Tobjが高ければ加熱コイル電流を増加させ(S11)、鍋温度Taが目標温度Tobj以下であれば加熱コイル電流を停止させ(S12)、鍋温度が目標温度となるように加熱コイル電流を制御する。また、フローチャートには記載していないが、鍋温度Taが異常温度(例えば250℃)値以上であれば、加熱コイル電流を遮断して停止させる機能も有する。 The pan temperature Ta calculated as described above is compared with the target temperature Tobj corresponding to the set thermal power (S10). If the target temperature Tobj is higher than the pan temperature Ta, the heating coil current is increased (S11), If the pan temperature Ta is equal to or lower than the target temperature Tobj, the heating coil current is stopped (S12), and the heating coil current is controlled so that the pan temperature becomes the target temperature. Moreover, although not described in the flowchart, if the pan temperature Ta is equal to or higher than the abnormal temperature (for example, 250 ° C.) value, the heating coil current is also cut off and stopped.
以上説明したようにこの実施の形態1では、ステンレス鍋のようにトッププレート2よりも小さい赤外線放射率の鍋を使用する場合、鍋1自身の赤外線放射率(ここでは0.16)よりも大きく、且つトッププレート2の赤外線放射率(ここでは0.9)よりも小さい値の温度換算用放射率εを算出する。そして、この温度換算用放射率εに基づいて温度換算する。このため、トッププレート2からの赤外線放射も加味した鍋温度算出を行うことができ、鍋底温度を精度良く測定することが可能となる。
As described above, in the first embodiment, when a pan having an infrared emissivity smaller than that of the
また、鉄鍋のようにトッププレート2よりも大きい赤外線放射率の鍋を使用する場合、トッププレート2の赤外線放射率よりも大きく、且つ鍋1自身の赤外線放射率よりも小さい値の温度換算用放射率εを算出する。そして、この温度換算用放射率εに基づいて温度換算する。このため、トッププレート2からの赤外線放射も加味した鍋温度算出を行うことができ、鍋底温度を精度良く測定することが可能となる。
In addition, when using a pan with an infrared emissivity larger than that of the
このように、鍋底温度を精度良く検知可能であるため、実際の温度より高い温度に誤検知して不必要に電力制御が働き、加熱不足による調理の失敗が生じることを防止できる。このように電力制御による保護機能が不必要に働くことを防止できるため、使い勝手の良い誘導加熱調理器を提供できる。 In this way, since the pan bottom temperature can be detected with high accuracy, it is possible to prevent erroneous detection of a temperature higher than the actual temperature, unnecessarily power control, and cooking failure due to insufficient heating. Thus, since it can prevent that the protective function by electric power control works unnecessary, an easy-to-use induction heating cooker can be provided.
また、温度換算用放射率εを求める際には、予め設定した比率を用いて計算することにより簡単に求めることができる。なお、ここでは比率を鍋:トッププレート=0.2:0.8としたが、トッププレート2側の比率が高ければよく、この数値に限られたものではない。
Moreover, when calculating | requiring the emissivity (epsilon) for temperature conversion, it can obtain | require easily by calculating using the preset ratio. Here, the ratio is set to pan: top plate = 0.2: 0.8, but the ratio on the side of the
また、トッププレート2下に赤外線センサを取り付けるため、出っ張りのないデザインの誘導加熱調理器にできる。
Moreover, since an infrared sensor is attached under the
実施の形態2.
実施の形態1では、図2のステップS9の温度算出の際、4乗根の演算を行っており、制御部10内のマイコン(図示せず)に負担がかかる。これを軽減する方法について実施の形態2で説明する。実施の形態2の誘導加熱調理器の構成は実施の形態1の図1と同じであり、実施の形態1とは鍋温度算出方法が異なる。
In the first embodiment, when the temperature is calculated in step S9 in FIG. 2, the fourth root is calculated, and a microcomputer (not shown) in the
図4は、この発明の実施の形態2に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。図4において、図2に示したフローチャートと同一部分には同一ステップ番号を示す。実施の形態2は、図2のフローチャートのステップS21〜S27以外は、実施の形態1のフローチャートと同じである。以下、実施の形態2が実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the induction heating cooker according to
ステップS4にて制御部10は赤外線センサ出力Pと赤外線センサ温度Toとを読み込んだ後、赤外線センサ温度Toに対応した赤外線センサ温度補正係数K1(以下、補正係数K1という)を決定する(S21)。制御部10には赤外線センサ温度Toと補正係数K1との関係を示す関数f1が予め記憶されており、この関数f1を用いて補正係数K1を決定する。関数f1は、温度Toが高くなるほど補正係数K1が大きく、逆に温度Toが低くなるほど補正係数K1が小さくなるようにして作成されている。なお、ここでは赤外線センサ温度Toから補正係数K1を求めるに際し関数f1を用いているが、テーブルを用いて求めるようにしてもよい。
In step S4, the
続いて、制御部10は赤外線センサ出力Pに基づき鍋温度テーブルTBを参照して鍋温度Ta1を求める(S22)。鍋温度テーブルTBは、図5に示すように、赤外線センサ出力Pと鍋温度Ta1とを対応付けて記憶したテーブルであり、予め実験に基づき作成されて制御部10に記憶されている。鍋温度テーブルTBは、赤外線センサ温度Toを25℃、放射率を1として仮設定し、これらの仮設定値を上記(2)式に代入して得た式に基づいて作成されるテーブルであり、赤外線センサ出力Pが大きくなるにつれ、鍋温度Ta1も大きくなるように構成されている。鍋温度テーブルTBの鍋温度Ta1は、赤外線センサ温度Toと鍋1の赤外線放射率とを仮設定した上で得られる仮温度であることから、仮温度を、ステップS21にて求めた赤外線センサ温度補正用の補正係数K1と、鍋材質に応じた放射率補正用の補正係数とを用いて補正する必要がある。
Then, the
放射率補正用の補正係数は、磁性ステンレス鍋用の補正係数Ksと、鉄鍋用の補正係数Ktとが予め実験等により算出され、制御部10内に記憶されている。補正係数Ks,Ktの算出方法については後述する。
As the correction coefficient for emissivity correction, the correction coefficient Ks for the magnetic stainless steel pan and the correction coefficient Kt for the iron pan are calculated in advance through experiments and stored in the
仮の鍋温度Ta1から補正後の鍋温度Taを算出するにあたり、まず、ステップS23にて制御部10は鍋1の材質判定を行う。制御部10は負荷インピーダンスZが閾値αより大きい場合、磁性ステンレスと判定する。そして、仮の鍋温度Ta1を補正するための磁性ステンレスの補正係数Ksを読み込む(S24)。そして、ステップS22にて求めた仮の鍋温度Ta1を、ステップS21にて求めた赤外線センサ温度補正用の補正係数K1と、磁性ステンレスの場合の放射率補正用の補正係数Ksとを用いて、Ta=K1×Ks×Ta1により補正し、補正後の鍋温度Taを算出する(S25)。
In calculating the corrected pot temperature Ta from the temporary pot temperature Ta1, the
一方、ステップS23にて鉄鍋と判定した場合、制御部10は、仮の鍋温度Ta1を補正するための鉄鍋の補正係数Ktを読み込む(S26)。そして、ステップS22にて求めた仮の鍋温度Ta1を、ステップS21にて求めた赤外線センサ温度補正用の補正係数K1と、鉄鍋の場合の放射率補正用の補正係数Ktとを用いて、Ta=K1×Kt×Ta1により補正し、補正後の鍋温度Taを算出する(S27)。鍋温度Ta算出後の動作は実施の形態1と同様である。
On the other hand, when it determines with an iron pan in step S23, the
次に、補正係数KsとKtの算出方法について説明する。ここでは、炒め物や揚げ物などによく使う温度帯200℃付近で温度が合うように実験的に補正係数を求める。ステンレス用の補正係数Ksを算出する際は、まず、200℃のステンレス鍋をトッププレート2に載せて、周囲温度25℃で赤外線の受光量Pを計測する。その受光量Pに基づき鍋温度テーブルTBを参照し、例えば150℃となった場合、200=150×Ksより、Ksを1.33と求める。
Next, a method for calculating the correction coefficients Ks and Kt will be described. Here, the correction coefficient is experimentally obtained so that the temperature is matched in the temperature range around 200 ° C. often used for fried foods and fried foods. When calculating the correction coefficient Ks for stainless steel, first, a 200 ° C. stainless steel pan is placed on the
また、鉄鍋用の補正係数Ksを算出する際も同様に、200℃の鉄鍋をトッププレート2に載せて、周囲温度25℃で赤外線の受光量Pを計測する。その受光量Pに基づき鍋温度テーブルTBを参照し、例えば190℃となった場合、200=150×Ktより、Ktを1.05と求める。
Similarly, when calculating the correction coefficient Ks for the iron pan, a 200 ° C. iron pan is placed on the
ところで、同じ200℃の鍋1であっても、鍋1と赤外線センサ4との間にトッププレート2が介在している場合と介在していない場合とでは、赤外線センサ4の受光量は異なったものとなる。実施の形態1にて説明したように赤外線センサ4にて受光される赤外線は、鍋1よりもトッププレート2からの赤外線が支配的であるため、鍋1がトッププレート2よりも赤外線放射率の低い磁性ステンレスの場合、トッププレート2が介在する場合と介在しない場合とでは、トッププレート2が介在しない場合の方が受光量が少なくなる。よって、トッププレート2が無い状態の赤外線受光量に基づき上記と同様にして補正係数を求めると、トッププレート2がある場合に比べて赤外線受光量が少ないため、鍋温度テーブルTBを参照して得られる鍋温度は低くなる。このため、トッププレート2がない状態の補正係数は、トッププレート2がある場合の補正係数に比べて大きくなる。逆に言えば、トッププレート2がある場合の補正係数Ksは、トッププレート2が無いものとして求めた補正係数に比べて小さい値となる。
By the way, even if it is the same 200
一方、鍋1がトッププレート2よりも赤外線放射率の高い鉄鍋の場合、トッププレート2が介在する場合と介在しない場合とでは、トッププレート2が介在しない場合の方が受光量が多くなる。よって、上記と同様にして補正係数を求めた場合、その補正係数は、トッププレート2がある場合に比べて赤外線受光量が多いため、鍋温度テーブルTBを参照して得られる鍋温度は高くなる。このため、トッププレート2がない場合の補正係数は、トッププレート2がある場合に比べて小さくなる。言い換えれば、トッププレート2がある場合の補正係数Ktは、トッププレート2が無いものとして求めた補正係数に比べて大きい値となる。
On the other hand, when the
以上説明したように、この実施の形態2によれば実施の形態1と同様の効果が得られると共に、テーブル化と補正係数により、4乗根の演算を行わなくとも温度算出が行える。 As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the temperature can be calculated without calculating the fourth root by using the table and the correction coefficient.
また、鍋1の赤外線放射率を補正する補正係数を、赤外線放射率が小さいステンレス鍋の場合は、トッププレート2を介さずに鍋底からの赤外線を直接受光した場合の補正係数に比べて小さくするので、実際の温度より高い演算結果とならず、精度良く鍋温度を算出できる。同様に、鍋1の赤外線放射率が塗装鉄鍋のように大きい場合は、トッププレート2を介さずに鍋底からの赤外線を直接受光した場合の補正係数に比べて大きくするので、実際の温度より低い演算結果とならず精度良く鍋温度を算出できる。
Further, the correction coefficient for correcting the infrared emissivity of the
実施の形態3.
図6は、この発明の実施の形態3に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。図6において、図1と同一部分には同一符号を付す。
実施の形態3における誘導加熱調理器は、図1に示した実施の形態1の誘導加熱調理器に、更にトッププレート2の下面に接触してトッププレート2の温度を検知するサーミスタ11を新たに加えた構成であり、その他の構成は実施の形態1と同様である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an induction heating cooker according to
The induction heating cooker according to the third embodiment is a
図7は、この発明の実施の形態3に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。図7において、図2に示した実施の形態1のフローチャートと同一部分には同一ステップ番号を付す。実施の形態3は、実施の形態1の図2のフローチャートに対してステップS31〜S34の処理が新たに加えられている。以下、実施の形態3が実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the induction heating cooker according to
ステップS31にて制御部10はサーミスタ11で検知したトッププレート2の温度Tbを読み込む。そして、制御部10は、トッププレート2の温度Tbと、赤外線センサ出力に基づき演算した鍋温度Taとを比較し、高いほうの温度を鍋1の温度Tsとして採用し(S33及びS34)、ステップS10以降の温度制御を実施する。
In step S31, the
このような制御を行うことにより、赤外線センサ4が汚れて赤外線受光量が低下し、実際の温度より低く演算される場合に、サーミスタ11による制御に切り換える事ができる。よって、赤外線センサ4が汚れた場合でも、安全に調理を継続することが可能である。また、高いほうの温度を採用するので、ステンレス鍋を鉄鍋と誤判定して、実際の温度が高いのにも関わらず、低い温度と演算してしまい、制御温度が目標温度に対して異常に高くなることを防止できる。
By performing such control, when the
以上説明したようにこの実施の形態3によれば、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、赤外線センサ4に汚れが生じても、サーミスタ11による制御に切り換えることで、安全に調理を継続することが可能である。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and even if the
なお、ここでは、図2に示した実施の形態1のフローチャートに新たにステップS31〜S34の処理を加えた例を示したが、図4に示した実施の形態2のフローチャートに加えてもよい。
In addition, although the example which newly added the process of step S31-S34 to the flowchart of
実施の形態4.
図8は、この発明の実施の形態4に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。図8において、図1と同一部分には同一符号を付す。
実施の形態4における誘導加熱調理器は、図1に示した実施の形態1の誘導加熱調理器に、更に発光素子12と受光素子13とを新たに加えた構成であり、その他の構成は図1と同様である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an induction heating cooker according to
The induction heating cooker according to the fourth embodiment has a configuration in which a
図9は、この発明の実施の形態4に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。図9において、図2に示した実施の形態1のフローチャートと同一部分には同一ステップ番号を付す。以下、実施の形態4が実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the induction heating cooker according to
まず、制御部10は赤外線センサ出力Pと、赤外線センサ4内蔵の温度センサ(図示せず)からの赤外線センサ4自体の温度Toとを読み込む(S4)。続いて、制御部10は予め記憶されたトッププレート2の赤外線放射率εtを読み込んだ(S5)後、鍋1の赤外線放射率の直接検出を行う(S41)。すなわち、発光素子12から鍋1に向かって矢印Cで表されるように光を放ち、鍋1で反射された光(矢印D)を受光素子13にて受光する。制御部10には、受光量から鍋1の赤外線放射率を決定するための関係式又はテーブルが予め記憶されており、その関係式又はテーブルを用いて、受光量から鍋1の赤外線放射率を決定する。そして、制御部10は決定した赤外線放射率と、実施の形態1と同様の所定の比率と、トッププレート2の赤外線放射率εtとを用いて、0.2×ε+0.8×εtにより温度換算用放射率εを求める(S42)。これ以降の処理は、実施の形態1と同様である。
First, the
なお、ここでは図2に示した実施の形態1と組み合わせた制御例を示したが、実施の形態3と組合せた制御としてもよい。
In addition, although the control example combined with
以上説明したようにこの実施の形態4では、実施の形態1及び実施の形態3と同様の効果が得られるとともに、鍋1の材質から赤外線放射率を推定するのではなく、発光素子12と受光素子13により直接鍋1の表面状態を識別して鍋1の赤外線放射率を決定するので、より精度良く鍋温度を検出できる。よって、鍋温度の誤検出の少ない温度制御を実現できる。
As described above, in the fourth embodiment, the same effects as those of the first and third embodiments can be obtained, and the infrared emissivity is not estimated from the material of the
1 鍋、2 トッププレート、3 加熱コイル、4 赤外線センサ、5 商用交流電源、6 駆動回路、7 入力電流検出部、8 入力電圧検出部、9 加熱コイル電流検出部、10 制御部、11 サーミスタ、12 発光素子、13 受光素子。 1 pan, 2 top plate, 3 heating coil, 4 infrared sensor, 5 commercial AC power supply, 6 drive circuit, 7 input current detection unit, 8 input voltage detection unit, 9 heating coil current detection unit, 10 control unit, 11 thermistor, 12 Light emitting element, 13 Light receiving element.
Claims (5)
このトッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、
前記被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、
前記放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、比較結果に応じて温度換算用放射率を決定する温度換算用放射率決定手段と、
該温度換算用放射率決定手段により決定された温度換算用放射率と前記赤外線センサの出力とに基づいて前記被加熱物の温度を算出する温度換算手段と、
該温度換算手段により求められた温度に基づいて前記駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、
前記温度換算用放射率決定手段は、前記被加熱物の赤外線放射率が前記トッププレートの赤外線放射率よりも小さい場合の前記温度換算用放射率を、前記放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率と前記トッププレートの赤外線放射率とを、前記トッププレート側を大きく設定した所定の比率で加算することで、前記被加熱物の赤外線放射率よりも大きく且つ前記トッププレートの赤外線放射率よりも小さい値に決定することを特徴とする誘導加熱調理器。 A top plate for placing an object to be heated;
A heating coil provided under the top plate for heating the object to be heated;
A drive circuit for converting an alternating voltage into a high frequency voltage and flowing a high frequency current through the heating coil;
An infrared sensor that is provided under the top plate and receives infrared rays emitted from the bottom surface of the object to be heated via the top plate;
Emissivity detection means for detecting the infrared emissivity of the heated object;
A temperature conversion emissivity determining means for comparing the infrared emissivity detected by the emissivity detection means with the infrared emissivity of the top plate stored in advance and determining the temperature conversion emissivity according to the comparison result; ,
Temperature conversion means for calculating the temperature of the object to be heated based on the temperature conversion emissivity determined by the temperature conversion emissivity determination means and the output of the infrared sensor;
Drive circuit control means for controlling the drive circuit based on the temperature obtained by the temperature conversion means,
The temperature conversion for emissivity determination means, the infrared emissivity of the object to be heated is a pre SL temperature conversion for emissivity is smaller than the infrared emissivity of the top plate, is detected by the emissivity detecting means infrared emissivity of heated and the infrared emissivity of the top plate, the top plate side by adding at a predetermined ratio set large, the size rather and said top plate than the infrared emissivity of the object to be heated An induction heating cooker characterized in that it is determined to have a value smaller than the infrared emissivity .
このトッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、
前記被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、
前記放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、比較結果に応じて温度換算用放射率を決定する温度換算用放射率決定手段と、
該温度換算用放射率決定手段により決定された温度換算用放射率と前記赤外線センサの出力とに基づいて前記被加熱物の温度を算出する温度換算手段と、
該温度換算手段により求められた温度に基づいて前記駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、
前記温度換算用放射率決定手段は、前記被加熱物の赤外線放射率が前記トッププレートの赤外線放射率よりも大きい場合の前記温度換算用放射率を、前記放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率と前記トッププレートの赤外線放射率とを、前記トッププレート側を大きく設定した所定の比率で加算することで、前記被加熱物の赤外線放射率よりも小さく且つ前記トッププレートの赤外線放射率よりも大きい値に決定することを特徴とする誘導加熱調理器。 A top plate for placing an object to be heated;
A heating coil provided under the top plate for heating the object to be heated;
A drive circuit for converting an alternating voltage into a high frequency voltage and flowing a high frequency current through the heating coil;
An infrared sensor that is provided under the top plate and receives infrared rays emitted from the bottom surface of the object to be heated via the top plate;
Emissivity detection means for detecting the infrared emissivity of the heated object;
A temperature conversion emissivity determining means for comparing the infrared emissivity detected by the emissivity detection means with the infrared emissivity of the top plate stored in advance and determining the temperature conversion emissivity according to the comparison result; ,
Temperature conversion means for calculating the temperature of the object to be heated based on the temperature conversion emissivity determined by the temperature conversion emissivity determination means and the output of the infrared sensor;
Drive circuit control means for controlling the drive circuit based on the temperature obtained by the temperature conversion means,
The temperature conversion for emissivity determination means, the infrared emissivity of the object to be heated is a pre SL temperature conversion for emissivity of greater than infrared emissivity of the top plate, is detected by the emissivity detecting means By adding the infrared emissivity of the heated object and the infrared emissivity of the top plate at a predetermined ratio that is set large on the top plate side, the infrared emissivity of the object to be heated is smaller than the infrared emissivity of the object to be heated. An induction heating cooker characterized by being determined to have a value larger than the infrared emissivity .
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Families Citing this family (3)
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Family Cites Families (5)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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