JP5523606B2 - Cooker - Google Patents

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Description

本発明は、トッププレート上に載置された被加熱物の温度を検出することが可能な加熱調理器に関する。   The present invention relates to a cooking device capable of detecting the temperature of an object to be heated placed on a top plate.

加熱調理器のトッププレート上に載置された被加熱物である鍋の温度を検出する方法として、接触式の温度センサであるサーミスタをトッププレートに接触させてトッププレートを介して鍋から伝達される温度を検出するサーミスタ方式と、鍋から放射される赤外線放射エネルギーをトッププレートを介して非接触で検出する赤外線センサ方式がある。   As a method of detecting the temperature of the pan, which is the object to be heated, placed on the top plate of the cooking device, a thermistor, which is a contact temperature sensor, is brought into contact with the top plate and transmitted from the pan through the top plate. There are a thermistor method for detecting the temperature to be detected and an infrared sensor method for detecting the infrared radiation energy radiated from the pan in a non-contact manner through the top plate.

サーミスタ方式は、サーミスタをトッププレートの下面に密着させ、鍋の温度を、トッププレートを介してサーミスタで検出する。このため、鍋の温度がサーミスタに直接的に伝わらず、鍋の温度変化に対するサーミスタの温度検出の追従性が悪いという問題がある。   In the thermistor method, the thermistor is brought into close contact with the lower surface of the top plate, and the temperature of the pan is detected by the thermistor through the top plate. For this reason, the temperature of the pan is not directly transmitted to the thermistor, and there is a problem that the followability of the temperature detection of the thermistor to the temperature change of the pan is poor.

また、赤外線センサ方式は、加熱コイルの中央空間部や内側コイルと外側コイルとの空間部の下方に赤外線センサを配置し、トッププレート上に載置された鍋から放射される赤外線放射エネルギーを空間部を通して検出し、そのエネルギー量で鍋の温度を検出するものである。   In addition, the infrared sensor system has an infrared sensor disposed below the central space of the heating coil and the space between the inner coil and the outer coil, and the infrared radiation energy radiated from the pan placed on the top plate is spatially transmitted. The temperature of the pan is detected by the amount of energy.

この赤外線センサ方式は、サーミスタ方式のように鍋の温度と赤外線センサの検出値との間に追従性の問題は生じないが、鍋底の色の違いにより検出精度に影響が生じる。すなわち、鍋底の色によって赤外線の放射面からの放射率が異なるため、鍋の温度が同じであっても鍋から放射される赤外線放射エネルギーの量が異なることがある。このため、実際には鍋の温度が同じであっても、異なる温度として測定される問題がある。   Unlike the thermistor method, this infrared sensor method does not cause a follow-up problem between the temperature of the pan and the detection value of the infrared sensor, but the detection accuracy is affected by the difference in the color of the pan bottom. That is, since the emissivity from the infrared radiation surface varies depending on the color of the pan bottom, the amount of infrared radiation energy radiated from the pan may differ even if the pan temperature is the same. For this reason, even if the temperature of a pan is actually the same, there exists a problem measured as different temperature.

また、加熱された鍋からの熱伝導によりトッププレート自身も加熱される。このため、赤外線センサは、トッププレートから放射される赤外線も検出してしまう。したがって、トッププレートが加熱されるほど、取得したい鍋の温度を正確に検出することは困難となる。鍋の温度を正確に検出することができず鍋を過度に加熱してしまった場合には、例えば揚げ物用の鍋であれば鍋の中に入れられている油が高温度となり、また、空焼き状態の鍋であれば変形やフッ素コーティングの破損が生じるなど、不具合が生じるおそれがあった。   The top plate itself is also heated by heat conduction from the heated pan. For this reason, an infrared sensor will also detect the infrared rays radiated | emitted from a top plate. Therefore, the more the top plate is heated, the more difficult it is to accurately detect the temperature of the pan desired to be acquired. If the temperature of the pan cannot be accurately detected and the pan is heated excessively, for example, if it is a pan for frying, the oil in the pan will be at a high temperature, and the pan will be empty. If the pan is baked, there is a risk of problems such as deformation and breakage of the fluorine coating.

そこで、鍋の温度をより正確に検知することを目的として、特許文献1に示すように、特許文献1に示すように、赤外線センサの受光面に所定帯域の波長の光を透過させるバンドパスフィルターを設けて、測定誤差となるトッププレート自身から放射される赤外線や外乱光をカットする構成とした加熱調理器がある。この加熱調理器では、鍋の反射率を測定して該反射率から放射率を算出し、赤外線センサがバンドパスフィルターを介して検出した鍋からの赤外線放射エネルギーを測定し、これら放射率と赤外線放射エネルギーの値から鍋の温度を算出している。   Therefore, for the purpose of more accurately detecting the temperature of the pan, as shown in Patent Document 1, as shown in Patent Document 1, as shown in Patent Document 1, a band-pass filter that transmits light of a predetermined band wavelength to the light receiving surface of the infrared sensor. There is a heating cooker configured to cut infrared rays and disturbance light radiated from the top plate itself, which becomes a measurement error. In this cooking device, the reflectance of the pan is measured and the emissivity is calculated from the reflectance, and the infrared radiation energy from the pan detected by the infrared sensor through the bandpass filter is measured. The pan temperature is calculated from the value of the radiant energy.

また、特許文献2に示すように、予めトッププレートの温度とトッププレートから放射される赤外線放射エネルギーとの対応関係を求めておき、赤外線センサで検出した赤外線放射エネルギーから、接触式の温度センサにより検出されたトッププレートの温度に対応する赤外線放射エネルギーを取り除くことで、鍋から放射されている赤外線放射エネルギーを求め、この赤外線放射エネルギーを温度に変換して鍋の温度と推定する加熱調理器がある。   Further, as shown in Patent Document 2, a correspondence relationship between the temperature of the top plate and the infrared radiation energy radiated from the top plate is obtained in advance, and from the infrared radiation energy detected by the infrared sensor, a contact-type temperature sensor is used. By removing the infrared radiant energy corresponding to the detected temperature of the top plate, the infrared radiant energy radiated from the pan is obtained, and this infrared radiant energy is converted into temperature to estimate the temperature of the pan. is there.

また、特許文献3に示すように、「赤外線センサ4は、調理容器2の底面温度が約140〜200℃のときに赤外線検出信号25aを出力し、底面温度が約200〜250℃のときに赤外線検出信号25bを出力し、底面温度が約250〜330℃のときに赤外線検出信号25cを出力する特性を有する。また、赤外線センサ4は、調理容器2底面温度が約140℃未満のときには赤外線検出信号25を出力しない。」ように構成された加熱調理器がある。   Moreover, as shown in Patent Document 3, “the infrared sensor 4 outputs an infrared detection signal 25a when the bottom surface temperature of the cooking container 2 is about 140 to 200 ° C., and when the bottom surface temperature is about 200 to 250 ° C. The infrared detection signal 25b is output, and the infrared detection signal 25c is output when the bottom surface temperature is about 250 to 330 ° C. The infrared sensor 4 is infrared when the bottom surface temperature of the cooking container 2 is less than about 140 ° C. There is a cooking device configured such that the detection signal 25 is not output.

特許第4123036号公報(第4頁〜第6頁)Japanese Patent No. 4123036 (pages 4 to 6) 特開2011−34743号公報(第7頁、第8頁)JP 2011-34743 A (pages 7 and 8) 特開2010−282860号公報(第9頁、図4)JP 2010-282860 A (page 9, FIG. 4)

特許文献1に示されている発明は、赤外線放射エネルギーを測定する際にトッププレート自身から放射される赤外線をバンドパスフィルターで取り除くものである。そのバンドパスフィルターは0.76μm〜3μmの透過波長域のもので、この波長域はトッププレートから放射される赤外線の透過割合が小さい範囲を示している。   The invention disclosed in Patent Document 1 removes infrared rays radiated from the top plate itself when measuring infrared radiation energy with a band-pass filter. The bandpass filter has a transmission wavelength range of 0.76 μm to 3 μm, and this wavelength range indicates a range in which the transmission ratio of infrared rays emitted from the top plate is small.

しかし、バンドパスフィルターの透過波長0.76〜3μmは、トッププレートから放射される赤外線の透過割合が小さい反面、鍋から放射される赤外線エネルギーも高温度にならなければバンドパスフィルターを透過しない。したがって、例えば180℃などの温度域では赤外線センサの出力の増幅率を上げて使用する必要があり、電磁ノイズや放射率の影響により検出値が安定しないという問題がある。
また、バンドパスフィルターによって赤外線センサに受光されるトッププレートからの放射線の割合が小さくなっているとはいっても、鍋を加熱していくとトッププレートの温度も上昇し、赤外線センサはトッププレート自身が放射する赤外線放射エネルギーも受光する。したがって、鍋からの赤外線のみを抽出するためには、赤外線センサの出力からトッププレートからの赤外線放射エネルギー分を除かなくてはならない。
However, the transmission wavelength of 0.76 to 3 μm of the band-pass filter has a small transmission rate of infrared rays emitted from the top plate, but does not pass through the band-pass filter unless the infrared energy emitted from the pan also becomes high temperature. Therefore, for example, in the temperature range of 180 ° C., it is necessary to increase the amplification factor of the output of the infrared sensor, and there is a problem that the detection value is not stable due to the influence of electromagnetic noise and emissivity.
In addition, although the proportion of radiation from the top plate received by the infrared sensor by the bandpass filter is small, the temperature of the top plate rises as the pan is heated, and the infrared sensor detects the top plate itself. It also receives infrared radiant energy emitted by. Therefore, in order to extract only the infrared rays from the pan, the infrared radiation energy from the top plate must be removed from the output of the infrared sensor.

このため、特許文献2では、赤外線センサと天板サーミスタの同時時間での温度上昇割合や鍋の反射率に基づいて鍋の放射率を推定し、赤外線センサから出力される赤外線放射エネルギー量から、トッププレートから放射される赤外線放射エネルギー量を差し引いて、その差し引いた値に放射率を掛け合わせている。   For this reason, in Patent Document 2, the emissivity of the pan is estimated based on the rate of temperature rise and the reflectance of the pan at the same time of the infrared sensor and the top thermistor, and from the amount of infrared radiation energy output from the infrared sensor, The amount of infrared radiant energy emitted from the top plate is subtracted, and the subtracted value is multiplied by the emissivity.

しかしながら、鍋が反っていて鍋底の一部が浮いているような場合は、トッププレートと鍋底との間に空気層が存在し、鍋底から放射された赤外線はトッププレートに到達するまでに減衰する。したがって、鍋底がトッププレートから浮いている場合と浮いていない場合とでは、トッププレートの温度上昇率も異なってくることとなる。このため、特許文献2や特許文献3の構成では、赤外線センサが検出する赤外線放射エネルギー量からトッププレートの影響分を差し引くことは困難である。また、トッププレートの温度上昇割合と赤外線センサの温度上昇割合は、鍋の浮きや反りの量により異なるため、放射率を誤って設定してしまう可能性がある。このように、検出される鍋の温度の正確性について課題があった。
また、エネルギー計算は、ステファン・ボルツマンの式で示される通り出力温度に対して4乗の計算式となり、計算負荷が増大することとなる。
However, when the pan is warped and a part of the pan bottom is floating, there is an air layer between the top plate and the pan bottom, and the infrared rays emitted from the pan bottom are attenuated before reaching the top plate. . Therefore, the temperature increase rate of the top plate is different depending on whether the bottom of the pan is floating from the top plate or not. For this reason, in the configurations of Patent Document 2 and Patent Document 3, it is difficult to subtract the influence of the top plate from the amount of infrared radiation energy detected by the infrared sensor. Moreover, since the rate of temperature rise of the top plate and the rate of temperature rise of the infrared sensor differ depending on the amount of the pan floating or warping, the emissivity may be set erroneously. Thus, there existed a subject about the accuracy of the temperature of the detected pan.
Further, the energy calculation becomes a fourth power calculation formula for the output temperature as shown by the Stefan-Boltzmann formula, and the calculation load increases.

また、特許文献3では、鍋の放射率の影響を考慮せず、赤外線センサに鍋から放射される赤外線が受光されて初めて検知が可能となる構成であり、赤外線センサに高い感度が要求されるために高コストとなる。また、トッププレートの放射影響を受けないようにするために3.0μm以下の波長の赤外線を赤外線センサが検出するように構成されており、湯沸かしや調理で使用する約80℃〜約140℃の温度域の鍋からの赤外線に対しては、赤外線センサの感度がごく低いという課題があった。   Moreover, in patent document 3, it is the structure which can detect only after the infrared rays radiated | emitted from a pan are received by an infrared sensor, without considering the influence of the emissivity of a pan, and a high sensitivity is requested | required of an infrared sensor. Therefore, it becomes high cost. Moreover, in order not to receive the radiation influence of a top plate, it is comprised so that an infrared sensor may detect infrared rays with a wavelength of 3.0 micrometers or less, and it is about 80 degreeC-about 140 degreeC used for a kettle and cooking. There was a problem that the sensitivity of the infrared sensor was very low for infrared rays from the pan in the temperature range.

このように、特許文献1〜特許文献3に記載の技術においては、鍋の温度の検知精度を向上させるための工夫がなされているが、その正確性については課題も残っている。鍋の温度を誤って判定してしまった場合、鍋が過度に加熱されて高温化する可能性があるが、そのような場合の加熱制御については検討がなされていなかった。   As described above, in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, a device for improving the accuracy of detecting the temperature of the pan is made, but there remains a problem with respect to the accuracy. If the temperature of the pan is mistakenly determined, the pan may be excessively heated to increase the temperature, but the heating control in such a case has not been studied.

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、被加熱物の過度な高温化を抑制する加熱制御を行うことのできる加熱調理器を提供するものである。   This invention is made | formed against the background as mentioned above, and provides the heating cooker which can perform the heating control which suppresses the excessive high temperature of a to-be-heated material.

本発明の加熱調理器は、被加熱物が載置されるトッププレートと、前記トッププレートの下に配置された加熱手段と、前記被加熱物の目標温度を設定する操作手段と、前記トッププレートの下に設けられ、上方から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力値を温度換算する赤外線温度検知手段と、前記トッププレートの温度を検知するトッププレート温度検知手段と、前記赤外線温度検知手段と前記トッププレート温度検知手段の検知結果に基づく演算を行い、この演算結果に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、前記加熱手段による加熱を開始してから一定火力が所定時間投入されたときの前記トッププレート温度検知手段の出力値の上昇量に基づいて、前記トッププレートの表面と前記被加熱物の底面との間の距離である隙間距離を算出する隙間距離演算部とを備え、前記制御手段は、前記赤外線温度検知手段の出力値に第一補正係数を掛けて得た赤外線温度補正値から、前記トッププレート温度検知手段の出力値に第二補正係数を掛けて得たトッププレート温度補正値を差し引くことによって、第一被加熱物温度を推定する被加熱物温度推定処理と、前記赤外線温度検知手段の出力値に前記第一補正係数よりも大きい値である第三補正係数を掛けて得た赤外線温度補正値から、前記トッププレート温度補正値を差し引くことによって、第二被加熱物温度を推定する過加熱抑制用温度推定処理と、を実行し、前記第一被加熱物温度が、前記操作手段により設定された目標温度に対応する被加熱物の温度である被加熱物目標値になるように、前記加熱手段を制御し、前記第二被加熱物温度が、予め設定された前記被加熱物目標値よりも高い温度である第一過加熱抑制閾値を超えた場合には、前記加熱手段による加熱を停止させるあるいは火力を低下させるものであり、前記第一補正係数及び前記第二補正係数の少なくとも一方は、前記隙間距離に応じて、予め記憶された値の中から選択されるものである。   The heating cooker according to the present invention includes a top plate on which an object to be heated is placed, a heating unit disposed under the top plate, an operation unit for setting a target temperature of the object to be heated, and the top plate An infrared sensor that detects infrared rays emitted from above, an infrared temperature detection means that converts the output value of the infrared sensor into a temperature, a top plate temperature detection means that detects the temperature of the top plate, A calculation based on the detection results of the infrared temperature detection means and the top plate temperature detection means, a control means for controlling the heating means based on the calculation results, and a constant heating power after starting heating by the heating means. Based on the amount of increase in the output value of the top plate temperature detecting means when it is put for a predetermined time, the surface of the top plate and the heated object A gap distance calculation unit that calculates a gap distance that is a distance between the surface and the control means, from the infrared temperature correction value obtained by multiplying the output value of the infrared temperature detection means by a first correction coefficient, Heated object temperature estimation processing for estimating the first heated object temperature by subtracting the top plate temperature correction value obtained by multiplying the output value of the top plate temperature detecting means by the second correction coefficient, and the infrared temperature detection The second heated object temperature is estimated by subtracting the top plate temperature correction value from the infrared temperature correction value obtained by multiplying the output value of the means by the third correction coefficient that is larger than the first correction coefficient. Overheating suppression temperature estimation processing is performed, and the first heated object temperature is set to a heated object target value that is the temperature of the heated object corresponding to the target temperature set by the operating means. In When the heating means is controlled and the second heated object temperature exceeds a first overheating suppression threshold value that is higher than the preset heated object target value, heating by the heating means is performed. Or at least one of the first correction coefficient and the second correction coefficient is selected from prestored values according to the gap distance.

本発明の加熱調理器によれば、上述のような被加熱物温度推定処理と過加熱抑制用温度推定処理とを並行して実行し、被加熱物温度推定処理の結果に基づいて加熱手段を制御する一方で、過加熱抑制用温度推定処理の結果が第一過加熱抑制閾値を超えた場合には加熱を停止あるいは火力を低下させるようにした。このため、被加熱物の過度な高温化を抑制する加熱制御を行うことができる。   According to the heating cooker of the present invention, the object temperature estimation process and the overheating suppression temperature estimation process as described above are executed in parallel, and the heating means is determined based on the result of the object temperature estimation process. On the other hand, when the result of the overheating suppression temperature estimation process exceeds the first overheating suppression threshold, heating is stopped or the heating power is reduced. For this reason, the heating control which suppresses the excessive high temperature of a to-be-heated material can be performed.

実施の形態1に係る誘導加熱調理器の上面図である。3 is a top view of the induction heating cooker according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の主要部の構成と機能を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure and function of the principal part of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器に搭載可能なサーモパイルセンサの構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the thermopile sensor which can be mounted in the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器のトッププレートの透過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the top plate of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器のトッププレートの透過特性と各温度での分光放射輝度曲線との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the permeation | transmission characteristic of the top plate of the induction heating cooking appliance concerning Embodiment 1, and the spectral radiance curve in each temperature. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の左側の加熱コイルに対応して設けられた操作部及び火力表示部を説明する図である。It is a figure explaining the operation part and thermal-power display part which were provided corresponding to the left heating coil of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器のトッププレートの放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of the top plate of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器のバンドパスフィルターの透過特性の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of transmission characteristics of a bandpass filter of the induction heating cooker according to Embodiment 1. 大気の透過特性グラフである。It is an atmospheric transmission characteristic graph. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の隙間距離レベル設定テーブルである。It is a clearance distance level setting table of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の放射率設定テーブルである。It is an emissivity setting table of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の隙間距離及び放射率に基づく補正係数設定テーブルである。It is a correction coefficient setting table based on the gap distance and emissivity of the induction heating cooker according to Embodiment 1. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の隙間距離判定処理を中心に説明するフローチャートである。It is a flowchart demonstrated centering on the clearance distance determination process of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の放射率判定処理と加熱制御を中心に説明するフローチャートである。It is a flowchart demonstrated centering on the emissivity determination process and heating control of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の各種温度と加熱コイルへの投入電力量の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of various temperature of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1, and the electric power input into a heating coil. 実施の形態2に係る誘導加熱調理器の補正係数設定テーブルである。It is a correction coefficient setting table of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る誘導加熱調理器の各種温度と加熱コイルへの投入電力量の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of various temperature of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 2, and the electric power input into a heating coil.

以下、本発明に係る加熱調理器を、誘導加熱による加熱口を左右手前に二口と中央奥側に一口設けた、ビルトイン型(組込み型)IHクッキングヒータに適用した場合を例に説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など)を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。   Hereinafter, a case where the heating cooker according to the present invention is applied to a built-in type (built-in type) IH cooking heater in which two heating ports by induction heating are provided on the right and left sides and one on the back side of the center will be described as an example. In addition, this invention is not limited by the form of drawing shown below. Further, in the following description, terms for indicating directions (for example, “up”, “down”, “right”, “left”, “front”, “back”, etc.) are used as appropriate for easy understanding. This is for explanation and these terms do not limit the present invention.

実施の形態1.
[加熱調理器の構成]
図1は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の上面図である。
誘導加熱調理器100は、本体1と、本体1の上面に配置されるトッププレート2とを有し、トッププレート2の上に載置される鍋やフライパン等の被加熱物を、本体1の内部に設けられた誘導加熱手段により加熱する。本実施の形態1では、トッププレート2の左側手前、右側手前、及び中央側奥に、それぞれ加熱口6が設けられている。なお、以降の説明では、被加熱物のことを「鍋」と称する場合がある。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of cooking device]
1 is a top view of the induction heating cooker according to Embodiment 1. FIG.
The induction heating cooker 100 includes a main body 1 and a top plate 2 disposed on the upper surface of the main body 1, and an object to be heated such as a pan or a frying pan placed on the top plate 2 is transferred to the main body 1. Heating is performed by induction heating means provided inside. In the first embodiment, heating ports 6 are respectively provided on the left front side, the right front side, and the center side back of the top plate 2. In the following description, the object to be heated may be referred to as “pan”.

本体1の上面には、加熱条件や加熱指示の入力操作を受け付ける操作部3が、各加熱口6に対応して配置されている。使用者がトッププレート2上に被加熱物である鍋やフライパンを載置し、各加熱口6に対応した操作部3に設けられた操作キーに操作入力を行うと、操作入力にしたがって誘導加熱手段により被加熱物が加熱される。加熱の進行状況や調理モードなどの設定に関する情報は、トッププレート2の上面に各加熱口6に対応して配置された液晶等を有する表示部4に表示され、加熱の火力は火力表示部5に表示される。   On the upper surface of the main body 1, an operation unit 3 that receives an input operation of a heating condition or a heating instruction is arranged corresponding to each heating port 6. When a user places a pan or frying pan, which is an object to be heated, on the top plate 2 and performs an operation input on an operation key provided in the operation unit 3 corresponding to each heating port 6, induction heating is performed according to the operation input. The object to be heated is heated by the means. Information relating to settings such as the progress of heating and cooking mode is displayed on the display unit 4 having liquid crystal or the like disposed on the upper surface of the top plate 2 corresponding to each heating port 6, and the thermal power of heating is the thermal power display unit 5. Is displayed.

本体1の後方には、本体1内を冷却するための風を取り込む吸気口9a、9b(以下、吸気口9と総称する場合がある)と、本体1内の空気を排気する排気口8が設けている。本体1内に設けられた図示しない送風手段が動作すると、外部の空気が冷却風として吸気口9から本体1内に流入し、当該冷却風が本体内部の図示しない基板、素子を、誘導加熱手段である加熱コイル14、トッププレート2の下面等を冷却する。本体1の内部を冷却した後の冷却風は、排気口8から外部へと排出される。   Behind the main body 1, there are intake ports 9 a and 9 b that take in air for cooling the inside of the main body 1 (hereinafter, may be collectively referred to as the intake port 9), and an exhaust port 8 that exhausts air in the main body 1. Provided. When a blower (not shown) provided in the main body 1 operates, external air flows into the main body 1 from the intake port 9 as cooling air, and the cooling air causes the substrate and elements (not shown) inside the main body to be inductively heated. The heating coil 14 and the lower surface of the top plate 2 are cooled. The cooling air after cooling the inside of the main body 1 is discharged from the exhaust port 8 to the outside.

トッププレート2の加熱口6に対応する部分には、鍋を載置する箇所を示す例えば円形の表示が印刷等によって設けられており、使用者は鍋を載置すべき場所が分かるようになっている。   The portion corresponding to the heating port 6 of the top plate 2 is provided with, for example, a circular display indicating a place where the pan is placed by printing or the like, so that the user can know the place where the pan should be placed. ing.

本体1内において加熱口6の下側には、加熱手段である加熱コイル14が設けられている。なお、図1では、加熱コイル14の大まかな配置を破線にて図示している。加熱コイル14に高周波電流を流すことでトッププレート2上に載置された鍋に渦電流が発生し、この発生する渦電流と鍋自身の抵抗により鍋底自身が発熱するので、鍋底を直接加熱する加熱効率の良い調理を実現できる。なお、誘導加熱調理器100の加熱口6の加熱手段として電気ヒータ等の他の加熱手段を設けてもよい。   A heating coil 14 as a heating means is provided below the heating port 6 in the main body 1. In FIG. 1, the rough arrangement of the heating coil 14 is indicated by a broken line. An eddy current is generated in the pan placed on the top plate 2 by flowing a high-frequency current through the heating coil 14, and the pan bottom itself generates heat due to the generated eddy current and the resistance of the pan itself, so the pan bottom is directly heated. Cooking with good heating efficiency can be realized. In addition, you may provide other heating means, such as an electric heater, as a heating means of the heating port 6 of the induction heating cooking appliance 100. FIG.

また、トッププレート2において加熱口6の内側には、平面視略円形の透過窓部7が設けられている。透過窓部7は、赤外線が透過しやすいような処理が施された領域である。例えば、トッププレート2には内部構造を外から見えにくくするための塗装13が施されているが(図2参照)、透過窓部7には、塗料の塗布量を減らす、あるいは塗料を塗布しない等の処理が施されている。このようにすることで、本体1内に設けられた後述する赤外線センサ12(図2参照)に、透過窓部7を介して赤外線が受光されやすくなる。   In addition, a transmission window 7 having a substantially circular shape in plan view is provided inside the heating port 6 in the top plate 2. The transmissive window portion 7 is a region that has been subjected to a process that facilitates the transmission of infrared rays. For example, the top plate 2 is provided with a coating 13 for making the internal structure difficult to see from the outside (see FIG. 2), but the transmission window portion 7 is reduced in coating amount or is not coated. Etc. are applied. By doing so, infrared rays are easily received by the infrared sensor 12 (see FIG. 2), which will be described later, provided in the main body 1 through the transmission window portion 7.

図2は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の主要部の構成と機能を説明するブロック図である。図2では、一つの加熱口6に対応する構成のみ図示しており、また、被加熱物としての鍋200も併せて図示している。
トッププレート2に設けられた加熱口6の下部には、加熱コイル14が配置されている。本実施の形態1では、加熱コイル14は、略環状の内側加熱コイル14aと、その外側に設けられた略環状の外側加熱コイル14bとを備えた二重環形状である。内側加熱コイル14aと外側加熱コイル14bとの間には略環状の隙間が設けられており、この隙間を、隙間15と称する。加熱コイル14は、加熱コイル14を収容する加熱コイル支持部16により、トッププレート2の下面との間に所定距離をおいて保持されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration and functions of main parts of the induction heating cooker according to the first embodiment. In FIG. 2, only the structure corresponding to one heating port 6 is illustrated, and a pan 200 as an object to be heated is also illustrated.
A heating coil 14 is disposed below the heating port 6 provided in the top plate 2. In the first embodiment, the heating coil 14 has a double ring shape including a substantially annular inner heating coil 14a and a substantially annular outer heating coil 14b provided outside thereof. A substantially annular gap is provided between the inner heating coil 14 a and the outer heating coil 14 b, and this gap is referred to as a gap 15. The heating coil 14 is held at a predetermined distance from the lower surface of the top plate 2 by a heating coil support 16 that accommodates the heating coil 14.

内側加熱コイル14aと外側加熱コイル14bとの隙間15内であって、加熱コイル14の上面よりも下方には、赤外線を検出すると検出した赤外線量に応じた出力を行う赤外線センサ12が設けられている。赤外線センサ12からの出力は、本体1に具備された赤外線温度検知部24に入力される。赤外線温度検知部24は、赤外線センサ12からの出力に基づいて、温度を算出する。より具体的には、記憶部21には、赤外線センサ12の出力量と、その出力量及び所定の放射率に基づいて算出された温度データとが対応付けられた温度換算表が、予め記憶されており、赤外線温度検知部24は、赤外線センサ12からの出力を受けるとこの温度換算表を参照して、温度を算出する。ここで、温度換算表に用いる放射率εの一例として、ε=1.0と設定する。   An infrared sensor 12 is provided in the gap 15 between the inner heating coil 14a and the outer heating coil 14b and below the upper surface of the heating coil 14 to output an output corresponding to the detected amount of infrared when detecting infrared rays. Yes. The output from the infrared sensor 12 is input to an infrared temperature detection unit 24 provided in the main body 1. The infrared temperature detector 24 calculates the temperature based on the output from the infrared sensor 12. More specifically, the storage unit 21 stores in advance a temperature conversion table in which the output amount of the infrared sensor 12 is associated with the temperature data calculated based on the output amount and a predetermined emissivity. When receiving the output from the infrared sensor 12, the infrared temperature detecting unit 24 refers to the temperature conversion table and calculates the temperature. Here, ε = 1.0 is set as an example of the emissivity ε used in the temperature conversion table.

赤外線センサ12は、例えばサーモパイルセンサのような赤外線領域に対して広い波長に感度を有するものを用いる。ここで、赤外線センサ12として用いられるサーモパイルセンサの構成例を説明する。   As the infrared sensor 12, a sensor having sensitivity in a wide wavelength with respect to an infrared region, such as a thermopile sensor, is used. Here, a configuration example of a thermopile sensor used as the infrared sensor 12 will be described.

図3は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器に搭載可能なサーモパイルセンサの構成例を説明する図である。
図3(a)は、集光レンズ型のサーモパイルセンサ(赤外線センサ12)を示している。図3(a)に示す赤外線センサ12は、上面に設けられた凸形状の集光レンズ121と、内部に設けられたサーモパイルチップ122及び自己温度検出サーミスタ123とがパッケージ化されたものである。集光レンズ121を凸形状とすることで、赤外線センサ12の視野範囲を絞り、外乱光の影響を抑制している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a thermopile sensor that can be mounted on the induction heating cooker according to the first embodiment.
FIG. 3A shows a condensing lens type thermopile sensor (infrared sensor 12). The infrared sensor 12 shown in FIG. 3A is a package of a convex condensing lens 121 provided on the upper surface, a thermopile chip 122 and a self-temperature detection thermistor 123 provided inside. By making the condensing lens 121 convex, the field of view of the infrared sensor 12 is narrowed to suppress the influence of ambient light.

図3(b)は、内蔵ミラー集光型のサーモパイルセンサ(赤外線センサ12)である。図3(b)に示す赤外線センサ12は、上面に設けられた平板124と、平板124の下側に設けられたリフレクター125と、サーモパイルチップ122及び自己温度検出サーミスタ123とがパッケージ化されたものである。リフレクター125は、赤外線を集光するためのものであり、平板124に近づくほど広い開口となるように形成された内周面に、鏡面加工が施されている。平板124とリフレクター125との組み合わせによって赤外線センサ12の視野範囲を絞り、外乱光の影響を抑制している。   FIG. 3B shows a built-in mirror condensing type thermopile sensor (infrared sensor 12). The infrared sensor 12 shown in FIG. 3B is a package of a flat plate 124 provided on the upper surface, a reflector 125 provided on the lower side of the flat plate 124, a thermopile chip 122, and a self-temperature detection thermistor 123. It is. The reflector 125 is for condensing infrared rays, and a mirror finish is applied to the inner peripheral surface formed so as to have a wider opening as it approaches the flat plate 124. The combination of the flat plate 124 and the reflector 125 restricts the visual field range of the infrared sensor 12 and suppresses the influence of ambient light.

集光レンズ121及び平板124の基材としては、シリコンを用いることができる。シリコンは、赤外線領域において透過率が約50〜60%と波長依存性が小さく、また、赤外線領域での透過以外は吸収せず反射が大きく熱吸収が小さいため、温度上昇しにくい。また、シリコンは熱拡散率の高い材料であるため、基材自体が熱を吸収することによって集光レンズ121や平板124自体からの放射赤外線が赤外線量の検知に影響を与える、といったことも生じにくい。また、シリコンは熱拡散性が高いことから、集光レンズ121や平板124が赤外線を吸収し温度上昇したとしても、熱拡散することで、赤外線量の検知に影響を与えにくい。このように、集光レンズ121や平板124の基材としてシリコン基材を用いることで、トッププレート2の近傍に設けられるような使用環境においても、赤外線センサ12の集光レンズ121や平板124の温度が上昇することによる赤外線量の検知への影響が生じにくい。なお、集光レンズ121及び平板124の基材は、シリコンに限定されず、同様の透過特性や熱拡散性を有する材料であればそれを採用することができる。また、赤外線センサ12の具体的構成は図3に例示したものに限定されない。   Silicon can be used as a base material for the condenser lens 121 and the flat plate 124. Silicon has a low wavelength dependency of about 50 to 60% in the infrared region, and does not absorb anything other than the transmission in the infrared region. In addition, since silicon is a material having a high thermal diffusivity, the infrared radiation from the condenser lens 121 and the flat plate 124 itself may affect the detection of the amount of infrared rays when the base material itself absorbs heat. Hateful. Further, since silicon has high thermal diffusivity, even if the condenser lens 121 and the flat plate 124 absorb infrared rays and the temperature rises, the thermal diffusion does not easily affect the detection of the amount of infrared rays. In this way, by using a silicon base material as the base material for the condenser lens 121 and the flat plate 124, the condenser lens 121 and the flat plate 124 of the infrared sensor 12 can be used even in a usage environment provided near the top plate 2. The influence on the detection of the amount of infrared rays due to the rise in temperature hardly occurs. In addition, the base material of the condensing lens 121 and the flat plate 124 is not limited to silicon, and any material having similar transmission characteristics and thermal diffusibility can be used. Further, the specific configuration of the infrared sensor 12 is not limited to that illustrated in FIG.

赤外線センサ12の集光部の視野126(図2参照)は、トッププレート2に設けられている透過窓部7の開口径に対して狭い範囲である。図3(a)に示した集光レンズ121であれば検出強度が80%以上となるように凸形状の曲率を設定する。   The field of view 126 (see FIG. 2) of the condensing part of the infrared sensor 12 is a narrow range with respect to the opening diameter of the transmission window part 7 provided on the top plate 2. In the case of the condenser lens 121 shown in FIG. 3A, the convex curvature is set so that the detection intensity is 80% or more.

次に、トッププレート2の透過特性と、赤外線センサ12の集光面に設けるフィルターについて説明する。
図4は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器のトッププレートの透過特性を示すグラフである。図4のグラフは、厚さ約4mmの耐熱性の高い結晶化ガラスで構成されたトッププレート2の透過率τを一例として示している。また、図5は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器のトッププレートの透過特性と各温度での分光放射輝度曲線との関係を示すグラフである。図5では、鍋の温度が150℃、200℃、250℃である場合の分光放射輝度曲線とトッププレート2の透過率τとを示している。
Next, the transmission characteristics of the top plate 2 and the filter provided on the condensing surface of the infrared sensor 12 will be described.
FIG. 4 is a graph showing the transmission characteristics of the top plate of the induction heating cooker according to the first embodiment. The graph of FIG. 4 shows, as an example, the transmittance τ of the top plate 2 made of crystallized glass having a thickness of about 4 mm and high heat resistance. Moreover, FIG. 5 is a graph which shows the relationship between the permeation | transmission characteristic of the top plate of the induction heating cooking appliance concerning Embodiment 1, and the spectral radiance curve in each temperature. FIG. 5 shows the spectral radiance curve and the transmittance τ of the top plate 2 when the pan temperature is 150 ° C., 200 ° C., and 250 ° C.

赤外線センサ12の集光面(例えば図3(a)に示したサーモパイルセンサであれば集光レンズ121)には、トッププレート2における透過率の高い波長帯域である0.6μm〜2.8μm、3.0μm〜4.5μmに透過特性を有するフィルターを用いることが、トッププレート2を透過した赤外線を効率よく検出するのに望ましいことが分かっている。特に、3.0μm〜4.5μmの波長帯域は、トッププレート2の透過率のピーク値で60%程の透過率であるが、図5に示すように鍋の温度が150℃、200℃、250℃の分光放射輝度曲線を併せて比較すると、鍋から検出できる赤外線エネルギー量の絶対値は大きいことが分かる。このため、3.0μm〜4.5μmの範囲の透過率を特に高くするために、集光レンズ121の上面と下面の少なくとも一方には、SiOやZnS、Ge、サファイヤなどの赤外領域において透過・吸収・反射、並びに異なる屈折率を有している材料で薄膜を蒸着形成し、3.0μm〜4.5μmの範囲においてピーク値で50%以上の透過特性を有し、3.0μm〜4.5μm以外の領域では0.6μm〜2.8μmの領域を除いて3.0μm〜4.5μmのピーク値の半値に及ばない透過特性を有するバンドパスフィルター構造を設ける。このようにすることで、鍋の放射エネルギーがトッププレート2を透過するエネルギーの高い波長帯域において、ノイズ耐性の高い検出が可能となる。   The condensing surface of the infrared sensor 12 (for example, the condensing lens 121 in the case of the thermopile sensor shown in FIG. 3A) has a wavelength band of 0.6 μm to 2.8 μm having a high transmittance in the top plate 2, It has been found that the use of a filter having transmission characteristics in the range of 3.0 μm to 4.5 μm is desirable for efficiently detecting infrared light transmitted through the top plate 2. In particular, the wavelength band of 3.0 μm to 4.5 μm has a transmittance of about 60% at the peak value of the transmittance of the top plate 2, but the pan temperature is 150 ° C., 200 ° C., as shown in FIG. When the spectral radiance curves at 250 ° C. are also compared, it can be seen that the absolute value of the amount of infrared energy that can be detected from the pan is large. Therefore, in order to particularly increase the transmittance in the range of 3.0 μm to 4.5 μm, at least one of the upper surface and the lower surface of the condenser lens 121 is transmitted in an infrared region such as SiO, ZnS, Ge, and sapphire. A thin film is formed by vapor deposition with a material having absorption / reflection and different refractive index, and has a transmission characteristic of 50% or more in a peak value in a range of 3.0 μm to 4.5 μm, and 3.0 μm to 4 In a region other than 0.5 μm, a band pass filter structure having a transmission characteristic that does not reach half the peak value of 3.0 μm to 4.5 μm is provided except for the region of 0.6 μm to 2.8 μm. By doing in this way, detection with high noise tolerance is possible in a wavelength band in which the energy radiated from the pan passes through the top plate 2.

なお、図3(b)に示したシリコンの平板124とリフレクター125を設けたサーモパイルであれば、平板124に上述のような薄膜蒸着したバンドパスフィルターを形成することで、同様の効果が得られる。また、平板124を用いた場合、シリコン基材に薄膜蒸着によるバンドパスフィルターを形成した後に赤外線センサ12の形状に合うよう切削することで、円形にカットする以外にも六角柱や八角柱といった形状とすることも可能となり、歩留まりが改善され製造コストも抑えられる利点がある。   In the case of the thermopile provided with the silicon flat plate 124 and the reflector 125 shown in FIG. 3B, the same effect can be obtained by forming the above-described band-pass filter on which the thin film is deposited on the flat plate 124. . In addition, when the flat plate 124 is used, a shape such as a hexagonal column or an octagonal column is formed in addition to cutting into a circular shape by forming a bandpass filter by thin film deposition on a silicon substrate and then cutting it to match the shape of the infrared sensor 12. This is advantageous in that the yield is improved and the manufacturing cost is reduced.

以下、図2の説明を続ける。
赤外線センサ12は、加熱コイル14の近傍を流れる冷却風が直接当たらないように、周囲をセンサケース18で覆われている。赤外線センサ12の周囲の雰囲気温度が一様となるように、赤外線センサ12はセンサケース18に空間距離を保ちながら保持されている。センサケース18は、加熱コイル支持部16にタッピングネジなどで止められる、あるいは加熱コイル支持部16と一部が一体で形成されるなどしており、トッププレート2と赤外線センサ12との間の距離が一定に保たれている。
The description of FIG. 2 is continued below.
The infrared sensor 12 is covered with a sensor case 18 so that the cooling air flowing in the vicinity of the heating coil 14 is not directly hit. The infrared sensor 12 is held in the sensor case 18 while maintaining a spatial distance so that the ambient temperature around the infrared sensor 12 is uniform. The sensor case 18 is fixed to the heating coil support portion 16 with a tapping screw or the like, or partly formed integrally with the heating coil support portion 16, and the distance between the top plate 2 and the infrared sensor 12. Is kept constant.

本実施の形態1では、トッププレート2を透過する鍋の赤外線を検出するため、赤外線センサ12の上面部の透過窓部7には塗装13がないことが望ましい。しかしながら、透過窓部7に塗装を施さないと、トッププレート2の上面から内部の加熱コイル14や配線などが見えてしまう場合があり、意匠上望ましくない。このため、透過窓部7に塗装13を施さない場合には、加熱コイル14を保持する加熱コイル支持部16やセンサケース18に、トッププレート2の方向に向かって筒や板を設けるようにすればよく、このようにすることで加熱コイル14や配線などを外部から見えにくくすることができる。また、透過窓部7の全面を塗装13で覆うのではなく、透過窓部7に対して塗装13をドット状やストライプ状に施して塗装されていない開口部の割合を管理するようにしてもよく、このようにすることで意匠性と機能性とを担保することが可能となる。   In the first embodiment, in order to detect the infrared rays of the pan that passes through the top plate 2, it is desirable that the transmission window portion 7 on the upper surface portion of the infrared sensor 12 does not have the coating 13. However, if the transmission window 7 is not coated, the internal heating coil 14 and wiring may be visible from the upper surface of the top plate 2, which is not desirable in design. For this reason, when the coating 13 is not applied to the transmission window 7, a cylinder or a plate is provided in the direction of the top plate 2 on the heating coil support 16 or the sensor case 18 that holds the heating coil 14. What is necessary is just to make it difficult to see the heating coil 14, wiring, etc. from the outside by doing in this way. In addition, instead of covering the entire surface of the transmission window portion 7 with the coating 13, the coating 13 is applied to the transmission window portion 7 in the form of dots or stripes so as to manage the ratio of the unpainted openings. Well, it is possible to ensure design and functionality by doing so.

また、内側加熱コイル14aと外側加熱コイル14bとの環状の隙間15には、サーミスタ等の接触式の温度検知手段である接触式温度センサ17が2つ設けられている(図2には一つの接触式温度センサ17のみ図示している)。2つの接触式温度センサ17は、加熱コイル14の中心部を基準に180度ずらした位置にそれぞれ設けられている。接触式温度センサ17は、トッププレート2の下面に密着するように設けられており、トッププレート2の下面の温度に応じた信号を出力する。接触式温度センサ17の出力信号は、本体1に具備されたトッププレート温度検知部25に入力される。トッププレート温度検知部25は、接触式温度センサ17からの信号に基づいて、トッププレート2の温度を検知する。本実施の形態1では、接触式温度センサ17とトッププレート温度検知部25とにより、本発明のトッププレート温度検知手段を構成している。なお、トッププレート2の温度をより正確に時間の遅れが少なく検出可能な手段であれば、サーミスタ等の接触式温度センサ17に限らず任意のものをトッププレート温度検知手段として採用することができる。   Further, two contact temperature sensors 17 which are contact temperature detecting means such as a thermistor are provided in the annular gap 15 between the inner heating coil 14a and the outer heating coil 14b (FIG. 2 shows one contact temperature sensor 17). Only the contact temperature sensor 17 is shown). The two contact temperature sensors 17 are provided at positions shifted by 180 degrees with respect to the center of the heating coil 14. The contact temperature sensor 17 is provided so as to be in close contact with the lower surface of the top plate 2 and outputs a signal corresponding to the temperature of the lower surface of the top plate 2. The output signal of the contact temperature sensor 17 is input to the top plate temperature detector 25 provided in the main body 1. The top plate temperature detector 25 detects the temperature of the top plate 2 based on the signal from the contact temperature sensor 17. In the first embodiment, the contact temperature sensor 17 and the top plate temperature detection unit 25 constitute the top plate temperature detection means of the present invention. As long as the temperature of the top plate 2 can be detected more accurately with less time delay, not only the contact-type temperature sensor 17 such as a thermistor, but any other one can be used as the top plate temperature detection means. .

なお、本実施の形態1では、接触式温度センサ17を内側加熱コイル14aと外側加熱コイル14bとの隙間15に設ける構成としたが、接触式温度センサ17の配置はこれに限定されない。例えば、接触式温度センサ17を、外側加熱コイル14bの外周近傍に配置してもよいし、加熱コイル14の中心に配置してもよい。また、接触式温度センサ17の数は2個に限定されることはなく、1個又は2個以上であってもよい。   In the first embodiment, the contact temperature sensor 17 is provided in the gap 15 between the inner heating coil 14a and the outer heating coil 14b. However, the arrangement of the contact temperature sensor 17 is not limited to this. For example, the contact temperature sensor 17 may be disposed in the vicinity of the outer periphery of the outer heating coil 14 b or may be disposed in the center of the heating coil 14. Moreover, the number of the contact-type temperature sensors 17 is not limited to two, and may be one or two or more.

接触式温度センサ17の出力は、後述するように赤外線センサ12により検出された赤外線量に基づいて鍋の温度を算出する際に用いられる。このため、より精度よく鍋の温度を検出するために、接触式温度センサ17は、赤外線センサ12の近傍に設置されるのが望ましい。
なお、トッププレート2のどのような位置に被加熱物である鍋が載置されるかは不定であり、また鍋の形状も不定であるため、より広い範囲の温度を検出し、かつ低コストで実現することを優先させて、赤外線温度検知部24とトッププレート温度検知部25とを離して配置しても構わない。
The output of the contact-type temperature sensor 17 is used when calculating the temperature of the pan based on the amount of infrared rays detected by the infrared sensor 12 as will be described later. For this reason, in order to detect the temperature of a pan more accurately, it is desirable that the contact temperature sensor 17 be installed in the vicinity of the infrared sensor 12.
Note that it is indeterminate where the pan to be heated is placed on the top plate 2, and the pan shape is also indeterminate, so that a wider range of temperatures can be detected and the cost can be reduced. The infrared temperature detection unit 24 and the top plate temperature detection unit 25 may be arranged apart from each other by giving priority to realization.

接触式温度センサ17は、設置数が少ないと、トッププレート2に載置される被加熱物の位置や形状の違いによって、取得温度にばらつきが生じうる。このため、複数設けられた接触式温度センサ17の検出値の平均値や、複数の接触式温度センサ17のうち最も高い温度を出力したものの検出値を、後述する鍋の温度検出に用いるようにしてもよい。このようにすることで、接触式温度センサ17の設置数が少ない場合でも、ばらつきに強い温度検出が可能となる。   If the number of the contact-type temperature sensors 17 is small, the acquisition temperature may vary depending on the position and shape of the object to be heated placed on the top plate 2. For this reason, the average value of the detection values of the plurality of contact-type temperature sensors 17 and the detection value of the output of the highest temperature among the plurality of contact-type temperature sensors 17 are used for the temperature detection of the pan described later. May be. By doing in this way, even when the number of installation of the contact-type temperature sensor 17 is small, temperature detection resistant to variations can be performed.

本体1に設けられている記憶部21には、操作部3にて設定した情報や、赤外線温度検知部24、トッププレート温度検知部25からの出力が入力されて記憶される。   Information set by the operation unit 3 and outputs from the infrared temperature detection unit 24 and the top plate temperature detection unit 25 are input and stored in the storage unit 21 provided in the main body 1.

演算部22は、例えばマイコン等で構成され、鍋の温度を算出する各種演算処理を行う。   The calculating part 22 is comprised, for example with a microcomputer etc., and performs the various arithmetic processing which calculates the temperature of a pan.

制御部23は、操作部3の設定内容と、赤外線センサ12及び接触式温度センサ17が検出した物理的情報に基づいて検出した鍋の温度情報とに基づいて、高周波インバータ26を制御し、加熱コイル14に流れる高周波電流を制御する。このようにすることで、被加熱物の加熱制御を行う。   The control unit 23 controls the high-frequency inverter 26 based on the setting content of the operation unit 3 and the temperature information of the pan detected based on the physical information detected by the infrared sensor 12 and the contact-type temperature sensor 17. The high-frequency current flowing through the coil 14 is controlled. By doing in this way, heating control of a to-be-heated material is performed.

なお、本実施の形態1の演算部22及び制御部23は、本発明の制御手段に相当する。   In addition, the calculating part 22 and the control part 23 of this Embodiment 1 are equivalent to the control means of this invention.

図6は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の左側の加熱コイルに対応して設けられた操作部及び火力表示部を説明する図である。誘導加熱調理器100の左側、右側、及び中央に設けられた加熱コイル14にそれぞれ対応する操作部3及び火力表示部5は、すべて同様の構成であるので、ここでは、左側の加熱コイル14に対応して設けられた操作部3及び火力表示部5を例に説明する。   FIG. 6 is a diagram illustrating an operation unit and a thermal power display unit provided corresponding to the left heating coil of the induction heating cooker according to the first embodiment. The operation unit 3 and the thermal power display unit 5 respectively corresponding to the heating coil 14 provided on the left side, the right side, and the center of the induction heating cooker 100 have the same configuration. The operation unit 3 and the thermal power display unit 5 provided correspondingly will be described as an example.

操作部3は、被加熱物を加熱する火力(投入電力)を設定するための火力設定キー31と、調理メニューを設定するためのメニューキー32とを備える。
火力設定キー31は、「弱火」キー、「中火」キー、「強火」キー、及び「3kW」キーで構成されており、使用者は、これらのキーを用いて4段階の火力(投入電力)のいずれかを設定することができるようになっている。火力に応じて個別にキーを設けることで、使用者は、必要な火力の設定を一回の操作で入力できるようになっている。
The operation unit 3 includes a heating power setting key 31 for setting a heating power (input power) for heating an object to be heated, and a menu key 32 for setting a cooking menu.
The thermal power setting key 31 includes a “low heat” key, a “medium fire” key, a “high fire” key, and a “3 kW” key, and the user uses these keys to select four levels of thermal power (input power). ) Can be set either. By providing keys individually according to the thermal power, the user can input the necessary thermal power settings with a single operation.

メニューキー32は、「揚げ物」キー、「予熱」キー、「煮込み」キー、及び「タイマー」キーを備える。これらのキーが押下されると、各メニューに対して予め設定され記憶部21に記憶された制御シーケンスにしたがって、被加熱物の温度が目標温度になるように制御部23が加熱制御を行う。   The menu key 32 includes a “fried food” key, a “preheat” key, a “boiled” key, and a “timer” key. When these keys are pressed, the control unit 23 performs heating control so that the temperature of the object to be heated becomes the target temperature in accordance with a control sequence preset for each menu and stored in the storage unit 21.

火力表示部5は、火力設定キー31で入力された火力や、メニューキー32で設定されたメニューに基づいて火力を複数段階に表示するものであり、火力に応じて表示態様が切り替わる。火力表示部5の表示により、動作中であることを使用者に示すことが可能である。火力表示部5は、例えば複数のLEDを有し、これらLEDの点灯状態(点灯、消灯、点滅等)を切り替える、あるいは点灯色を切り替えることにより、火力を表現する。このようにすることで、使用者が直感的に分かりやすい報知を行うことができる。   The thermal power display unit 5 displays thermal power in a plurality of stages based on the thermal power input by the thermal power setting key 31 and the menu set by the menu key 32, and the display mode is switched according to the thermal power. The display of the thermal power display unit 5 can indicate to the user that it is operating. The thermal power display unit 5 includes, for example, a plurality of LEDs, and expresses thermal power by switching the lighting states (lighting, extinguishing, blinking, etc.) of these LEDs or switching the lighting color. By doing in this way, the user can perform notification which is easy to understand intuitively.

なお、図6には図示しないが、液晶画面等で構成された表示部4(図1参照)には、例えば「予熱中」や「適温到達」等の火力や経過状況、設定されているメニューの内容等に関する情報が表示される。   Although not shown in FIG. 6, the display unit 4 (see FIG. 1) configured with a liquid crystal screen or the like has, for example, a thermal power and progress status such as “during preheating” and “appropriate temperature reached”, set menus, etc. Information on the contents of the is displayed.

このような構成の誘導加熱調理器100において、例えば揚げ物調理を行う場合には、使用者は鍋内に揚げ物を行うための油を入れ、鍋をトッププレート2の加熱口6に載置する。使用者が、操作部3にて加熱開始のための操作入力を行うと、制御部23は、操作部3からの信号と鍋の推定温度とに基づいて加熱コイル14に流れる高周波電流を流し、これによって鍋が加熱される。   In the induction heating cooker 100 having such a configuration, for example, when fried food cooking is performed, the user puts oil for performing fried food in the pan and places the pan on the heating port 6 of the top plate 2. When the user performs an operation input for starting heating at the operation unit 3, the control unit 23 causes a high-frequency current flowing through the heating coil 14 to flow based on the signal from the operation unit 3 and the estimated temperature of the pan, This heats the pan.

[鍋の温度の推定処理]
(構成)
次に、鍋の温度の推定に関連する構成について、さらに説明する。
赤外線センサ12は、上述の通り、鍋底から放射される赤外線エネルギーと、トッププレート2が熱伝導により加熱されることによってトッププレート2の下面から放射される赤外線エネルギーとを検出することとなる。
[Pot temperature estimation process]
(Constitution)
Next, the configuration related to the estimation of the pan temperature will be further described.
As described above, the infrared sensor 12 detects infrared energy emitted from the bottom of the pan and infrared energy emitted from the lower surface of the top plate 2 when the top plate 2 is heated by heat conduction.

本実施の形態1では、上述の通り赤外線センサ12の視野126の範囲内であるトッププレート2の透過窓部7においては、塗装13をドットやストライプ状に施して他の部分に対して塗料を減少させることでトッププレート2の上方から加熱コイル14のコイル線が見えるなどの意匠上の不具合を防ぎ、かつ、透過窓部7内に赤外線検出値のピーク値に対して10%以上の出力が入るよう赤外線センサ12の視野を絞っている。
また、赤外線センサ12の集光面(図3に例示した集光レンズ121、平板124)の上面と下面の少なくとも一方には、ZnS、SiO、Ge等の薄膜が蒸着され、薄膜の膜厚や量により3.0μm〜4.5μmの波長帯域にピーク値で50%以上の透過率を有するバンドパスフィルターを有している。
In the first embodiment, as described above, in the transmission window portion 7 of the top plate 2 that is within the range of the visual field 126 of the infrared sensor 12, the coating 13 is applied in the form of dots or stripes, and the coating is applied to other portions. By reducing this, it is possible to prevent design problems such as the coil wire of the heating coil 14 being seen from above the top plate 2, and an output of 10% or more with respect to the peak value of the infrared detection value in the transmission window 7. The field of view of the infrared sensor 12 is narrowed to enter.
Further, a thin film of ZnS, SiO, Ge or the like is deposited on at least one of the upper surface and the lower surface of the condensing surface of the infrared sensor 12 (the condensing lens 121 and the flat plate 124 illustrated in FIG. 3). A band pass filter having a transmittance of 50% or more in a peak value in a wavelength band of 3.0 μm to 4.5 μm depending on the amount.

ここで、バンドパスフィルターについて説明する。
まず、トッププレート2の放射特性は、キルヒホッフの法則[吸収率(α)+透過率(τ)+反射率(ρ)=1]により示される。トッププレート2の透過率τの透過特性は図4にて示されており、また、トッププレート2は、3.0μm〜4.5μmの領域では反射よりも吸収が大部分を占めている。
このため、上述のキルヒホッフの法則より、吸収率(α)=放射率(ε)で表され、トッププレート2の放射特性は、図7のように表される。
Here, the band pass filter will be described.
First, the radiation characteristic of the top plate 2 is represented by Kirchhoff's law [absorption rate (α) + transmittance (τ) + reflectance (ρ) = 1]. The transmission characteristic of the transmittance τ of the top plate 2 is shown in FIG. 4, and the top plate 2 is mostly absorbed rather than reflected in the region of 3.0 μm to 4.5 μm.
For this reason, from the above-mentioned Kirchhoff's law, the absorptance (α) = emissivity (ε) is represented, and the radiation characteristic of the top plate 2 is represented as shown in FIG.

図4に示したようにトッププレート2は、3.0μm〜4.5μmにおける透過率の最も高いところで約60%となっており、また、赤外線センサ12は、40%程度はトッププレート2からの放射エネルギーを検出することとなる。
ただし、3.0μm〜4.5μm以外の波長領域、特にトッププレート2の放射特性の影響の大きい波長領域(4.5μm〜10μm)は、上述のバンドパスフィルターにて遮られて赤外線センサ12にほとんど受光されない。
As shown in FIG. 4, the top plate 2 is about 60% at the highest transmittance at 3.0 μm to 4.5 μm, and the infrared sensor 12 is about 40% from the top plate 2. Radiant energy will be detected.
However, the wavelength region other than 3.0 μm to 4.5 μm, particularly the wavelength region (4.5 μm to 10 μm), which is greatly affected by the radiation characteristics of the top plate 2, is blocked by the above-described bandpass filter. Almost no light is received.

図4の3.0μm〜4.5μmの範囲の透過特性を見て分かる通り、3.6μmを中心にその前後の波長領域では透過特性が変化している。   As can be seen from the transmission characteristics in the range of 3.0 μm to 4.5 μm in FIG. 4, the transmission characteristics change in the wavelength region around 3.6 μm.

バンドパスフィルターの透過特性は、このようなトッププレート2の放射特性及び透過特性を考慮して決定される。
図8は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器のバンドパスフィルターの透過特性の一例を示すグラフである。図8では、バンドパスフィルターの透過特性とトッププレート2の透過特性とを並べて表示している。バンドパスフィルターは、3.4μm〜4.2μmの範囲に最大90%程度の透過率を有するフィルターとなっている。なお、図8で例示するバンドパスフィルターは、2.8μmよりも波長の短い領域にも透過特性を有しているが、誘導加熱調理器100のトッププレート2の通常の使用温度である200℃程度であれば、トッププレート2の放射特性を考慮すると、トッププレート2から放射される赤外線エネルギーが赤外線センサ12に与える影響は小さい。このため、バンドパスフィルターが上述のような透過特性を有していても、赤外線センサ12の検知精度に与える影響は小さい。
The transmission characteristics of the bandpass filter are determined in consideration of the radiation characteristics and transmission characteristics of the top plate 2.
FIG. 8 is a graph showing an example of transmission characteristics of the band-pass filter of the induction heating cooker according to the first embodiment. In FIG. 8, the transmission characteristics of the bandpass filter and the transmission characteristics of the top plate 2 are displayed side by side. The band-pass filter is a filter having a transmittance of about 90% at maximum in the range of 3.4 μm to 4.2 μm. In addition, although the band pass filter illustrated in FIG. 8 has transmission characteristics even in a region with a wavelength shorter than 2.8 μm, it is 200 ° C., which is a normal use temperature of the top plate 2 of the induction heating cooker 100. If it is about the extent, when the radiation characteristic of the top plate 2 is taken into consideration, the influence of the infrared energy emitted from the top plate 2 on the infrared sensor 12 is small. For this reason, even if the bandpass filter has the transmission characteristics as described above, the influence on the detection accuracy of the infrared sensor 12 is small.

バンドパスフィルターを用いることで、鍋の温度が80℃程度になった頃より、鍋から放射されトッププレート2を透過する赤外線エネルギーは赤外線センサ12に検出される。赤外線センサ12の検出値は、鍋の温度が高くなるにつれて指数的に増加する。ただし、上述した通り、トッププレート2の透過率が100%でない領域に対してバンドパスを掛けているため、赤外線センサ12はトッププレート2からの赤外線放射エネルギーも検出しており、トッププレート2の透過特性が波長ごとに異なる透過率を有することから、鍋からの赤外線放射エネルギー量とトッププレート2からの赤外線放射エネルギー量の比率は鍋底の温度とトッププレート2との温度条件により変化する。   By using the bandpass filter, the infrared energy emitted from the pan and transmitted through the top plate 2 is detected by the infrared sensor 12 from the time when the temperature of the pan reaches about 80 ° C. The detection value of the infrared sensor 12 increases exponentially as the temperature of the pan increases. However, as described above, since the bandpass is applied to the region where the transmittance of the top plate 2 is not 100%, the infrared sensor 12 also detects the infrared radiation energy from the top plate 2, and the top plate 2 Since the transmission characteristics have different transmittances for each wavelength, the ratio between the amount of infrared radiation energy from the pan and the amount of infrared radiation energy from the top plate 2 varies depending on the temperature of the pan bottom and the temperature of the top plate 2.

なお、バンドパスフィルターを設けないとした場合、赤外線センサ12の集光部にシリコン基材を用いると、シリコンは8μmよりも短い赤外線波長領域において赤外線が約50%〜60%透過するという透過特性を有するため、トッププレート2からの赤外線エネルギーの割合に比較して非常に大きくなりうる。そうすると、検出精度について課題が生じるので、本実施の形態1の構成ではバンドパスフィルターを設けるのが好ましい。   If a bandpass filter is not provided, if a silicon base material is used for the condensing part of the infrared sensor 12, the transmission characteristic that silicon transmits about 50% to 60% in the infrared wavelength region shorter than 8 μm. Therefore, it can be very large compared to the ratio of infrared energy from the top plate 2. Then, since a problem arises with respect to detection accuracy, it is preferable to provide a band-pass filter in the configuration of the first embodiment.

また、バンドパスフィルターとしてトッププレート2と同一材料を用いることで、トッププレート2を透過した鍋からの赤外線エネルギーの検出が可能となる。しかし、上述の通り、トッププレート2の材質の特性上、赤外領域での吸収率が高いため、フィルター自身がトッププレート2や内部の加熱コイル14が放射する赤外線により加熱されてしまい、フィルター自身から放射される赤外線が赤外線センサ12の赤外線検知に影響してしまう結果となる。このため、フィルターに温度検知手段を設けるなどしてフィルター自身からの放射分を相殺するなどの対策が必要となり、フィルターに設ける温度検知手段等の追加によってコストが増大してしまう。このため、本実施の形態1では、上述のようなバンドパスフィルターを設けるのが好ましい。   Further, by using the same material as the top plate 2 as a band pass filter, it is possible to detect infrared energy from the pan that has passed through the top plate 2. However, as described above, due to the characteristics of the material of the top plate 2, the absorption rate in the infrared region is high, so the filter itself is heated by the infrared rays emitted from the top plate 2 and the internal heating coil 14, and the filter itself. As a result, the infrared rays emitted from the infrared rays affect the infrared detection of the infrared sensor 12. For this reason, it is necessary to take measures such as providing temperature detection means in the filter to cancel out radiation from the filter itself, and the cost increases due to the addition of temperature detection means provided in the filter. For this reason, in this Embodiment 1, it is preferable to provide the above band pass filters.

鍋の温度とトッププレート2の温度条件とにより赤外線センサ12が検知する赤外線エネルギー量の比率が変化してくることは上述の通りであるが、鍋底の放射率も赤外線センサ12が検知する赤外線量の変動要因となっている。特に本実施の形態1のような誘導加熱調理器には、様々な放射率の鍋が載置されるため、放射率εは例えば0.1〜0.9まで様々な条件を想定しなくてはならない。この放射率εの推定方法の説明は後述するが、トッププレート2上に載置されている鍋の温度を精度よく推定するためには、トッププレート2の上に載置されている鍋の温度とトッププレート2の温度との温度差の推定を行うことと、トッププレート2上に載置されている鍋の底面放射率を推定することが望まれる。   As described above, the ratio of the amount of infrared energy detected by the infrared sensor 12 varies depending on the temperature of the pan and the temperature condition of the top plate 2. It is a fluctuation factor. In particular, in the induction heating cooker as in the first embodiment, since pans with various emissivities are placed, emissivity ε does not assume various conditions from 0.1 to 0.9, for example. Must not. The method for estimating the emissivity ε will be described later. In order to accurately estimate the temperature of the pan placed on the top plate 2, the temperature of the pan placed on the top plate 2 is estimated. It is desired to estimate the temperature difference between the top plate 2 and the temperature of the top plate 2 and to estimate the bottom emissivity of the pan placed on the top plate 2.

そこで、本実施の形態1の鍋の温度の推定処理においては、赤外線温度検知部24の検出温度からトッププレート2の影響分を差し引いて鍋の温度を推定するにあたり、鍋の底面とトッププレート2の表面との間の隙間距離を推定する隙間量判定処理、及び鍋の底面の放射率の推定する放射率推定処理を行う。以下、それぞれの処理の概要を順に説明する。   Therefore, in the pan temperature estimation process according to the first embodiment, when the pan temperature is estimated by subtracting the influence of the top plate 2 from the temperature detected by the infrared temperature detector 24, the bottom surface of the pan and the top plate 2 are estimated. A gap amount determination process for estimating a gap distance between the surface and the emissivity estimation process for estimating the emissivity of the bottom surface of the pan is performed. Hereinafter, an outline of each process will be described in order.

(隙間量判定処理)
隙間量判定処理とは、鍋の底面とトッププレート2の表面との間の隙間距離を推定する処理である。ここで、隙間距離とは、鍋の底面とトッププレート2の表面との間の隙間の高さ距離をいい、鍋の底面がトッププレート2の表面から浮いている高さをいう。鍋の底面が反っている場合や、トッププレート2と鍋との間に物が挟まっているような場合等には、鍋底面とトッププレートとの間に隙間(空気層)ができるので、その隙間の高さ距離を検出する。
(Gap amount judgment processing)
The gap amount determination process is a process of estimating a gap distance between the bottom surface of the pan and the surface of the top plate 2. Here, the gap distance refers to the height distance of the gap between the bottom surface of the pan and the surface of the top plate 2, and refers to the height at which the bottom surface of the pan floats from the surface of the top plate 2. When the bottom of the pan is warped or when an object is sandwiched between the top plate 2 and the pan, a gap (air layer) is created between the bottom of the pan and the top plate. Detect the height distance of the gap.

隙間距離は、トッププレート2の下面に接触配置された接触式温度センサ17の加熱初期からの出力値に基づいて判定する。熱伝導率は、例えばステンレスの鍋であれば16W/(m・K)、トッププレート2は1.5W/(m・K)であるのに対して、空気の熱伝導率は0.024W/(m・K)と非常に小さい値である。このため、鍋底とトッププレート2との隙間距離が0.5mmでも生じると、接触式温度センサ17により検知されるトッププレート2の温度上昇量は小さくなる。また、図9の大気の透過特性グラフに示されているように、大気にも透過率があり、鍋底とトッププレート2との間に空隙が生じることで、鍋から放射される赤外線量に減衰が生じる。したがって、鍋底とトッププレート2との間の隙間距離が大きければ大きいほど、トッププレート2へ到達する赤外線エネルギーが減り、接触式温度センサ17により検知される温度上昇値が小さくなる。
このため、鍋底とトッププレート2の表面との隙間距離を、接触式温度センサ17により検知される温度上昇量と、記憶部21に予め設定された図10に示す隙間距離レベル設定テーブルによって判定することができる。
The clearance distance is determined based on an output value from the initial heating stage of the contact-type temperature sensor 17 disposed in contact with the lower surface of the top plate 2. The thermal conductivity is, for example, 16 W / (m · K) for a stainless steel pan and 1.5 W / (m · K) for the top plate 2, whereas the thermal conductivity of air is 0.024 W / This is a very small value (m · K). For this reason, if the gap distance between the pan bottom and the top plate 2 is 0.5 mm, the amount of temperature rise of the top plate 2 detected by the contact-type temperature sensor 17 becomes small. Further, as shown in the atmospheric transmission characteristic graph of FIG. 9, the atmosphere also has a transmittance, and a gap is formed between the pan bottom and the top plate 2, so that the amount of infrared rays radiated from the pan is attenuated. Occurs. Therefore, the greater the gap distance between the pan bottom and the top plate 2, the less the infrared energy that reaches the top plate 2, and the smaller the temperature rise value detected by the contact temperature sensor 17.
For this reason, the gap distance between the pan bottom and the surface of the top plate 2 is determined based on the temperature increase detected by the contact temperature sensor 17 and the gap distance level setting table shown in FIG. be able to.

隙間距離を判定する隙間量判定処理においては、加熱初期に一定の火力を投入し、所定時間後の接触式温度センサ17の温度上昇値の大きさに基づいて隙間距離を判定する。隙間距離の判定に用いる接触式温度センサ17の出力は、複数の接触式温度センサ17の出力値の平均値としてもよいし、複数の接触式温度センサ17の出力値のうち最も高い温度を示す値を用いてもよいし、複数の接触式温度センサ17の出力値のうち高温を検出する上位2つの出力値を平均した値を用いてもよい。このように複数の接触式温度センサ17の出力値を用いることで、温度検出のばらつきを抑制することが可能となる。   In the gap amount determination process for determining the gap distance, a constant heating power is input in the initial stage of heating, and the gap distance is determined based on the magnitude of the temperature rise value of the contact-type temperature sensor 17 after a predetermined time. The output of the contact temperature sensor 17 used for the determination of the gap distance may be an average value of the output values of the plurality of contact temperature sensors 17 or indicates the highest temperature among the output values of the plurality of contact temperature sensors 17. A value may be used, or a value obtained by averaging the upper two output values for detecting a high temperature among the output values of the plurality of contact temperature sensors 17 may be used. As described above, by using the output values of the plurality of contact-type temperature sensors 17, it is possible to suppress variations in temperature detection.

また、隙間距離の判定を加熱初期に行うこととしたのは、揚げ物調理で用いられる鍋内の油の特性を考慮したものである。すなわち、揚げ物調理で油を用いる場合、油の粘性は高く、火力投入後もほぼ対流することなくほぼ一定に温度上昇する。油温が上がるにつれて粘性は小さくなり対流し始めるとともに熱が拡散していくが、所定時間、例えば50秒程度の加熱であれば、油量の大小にかかわらず鍋底部分はほぼ一定の上がり方となる。   In addition, the determination of the gap distance in the initial stage of heating is based on the characteristics of the oil in the pan used in fried food cooking. That is, when oil is used in deep-fried food cooking, the viscosity of the oil is high, and the temperature rises almost uniformly without convection even after the heating power is added. As the oil temperature rises, the viscosity decreases and the convection starts and the heat diffuses. However, if the heating is performed for a predetermined time, for example, about 50 seconds, the bottom of the pan is almost constant regardless of the amount of oil. Become.

このように、鍋底とトッププレート2との空隙の高さである隙間距離を、加熱初期から所定時間一定火力で加熱した際の接触式温度センサ17の温度上昇値を用いて推定することができる。   Thus, the gap distance, which is the height of the gap between the pan bottom and the top plate 2, can be estimated using the temperature rise value of the contact-type temperature sensor 17 when heated with a constant heating power for a predetermined time from the initial stage of heating. .

(放射率推定処理)
本実施の形態1では、鍋底の放射率は、加熱開始から所定時間経過後の赤外線温度検知部24により検知される温度上昇値により判断される。赤外線温度検知部24の所定時間での温度上昇値を比較すると、放射率が高い鍋底においては温度上昇値が大きくなり、放射率が低い鍋底は温度上昇値が小さくなるため、このことを利用して鍋底の放射率を判定する。
(Emissivity estimation processing)
In the first embodiment, the emissivity of the pan bottom is determined by the temperature rise value detected by the infrared temperature detection unit 24 after a predetermined time has elapsed from the start of heating. Comparing the temperature rise value of the infrared temperature detection unit 24 for a predetermined time, the temperature rise value becomes large at the pan bottom with high emissivity, and the temperature rise value becomes small at the pan bottom with low emissivity. Determine the emissivity of the pan bottom.

本実施の形態1では、放射率の推定処理を、加熱初期ではなく加熱開始から所定の第一時間経過後(例えば50秒後)に開始し、その後所定の第二時間経過後(例えば30秒後)に赤外線温度検知部24により検出される温度上昇値に基づいて行う。所定の第一時間経過後に開始するのは、本実施の形態1にて使用している赤外線センサ12には、3.0μm〜4.5μm帯域のバンドパスフィルターを用いているので、鍋温度が80℃程度にならないと赤外線センサ12の出力値が増加してこないからである。したがって、赤外線センサ12の受光する波長を考慮して、第一時間の具体的数値を決定するとよい。   In the first embodiment, the emissivity estimation process is started not after the initial heating but after the elapse of a predetermined first time (for example, 50 seconds) from the start of heating, and then after the elapse of a predetermined second time (for example, 30 seconds) This is performed based on the temperature rise value detected by the infrared temperature detection unit 24 later. Since the infrared sensor 12 used in the first embodiment uses a band-pass filter in the band of 3.0 μm to 4.5 μm, it starts after a predetermined first time has elapsed. This is because the output value of the infrared sensor 12 does not increase unless the temperature reaches about 80 ° C. Therefore, a specific numerical value for the first time may be determined in consideration of the wavelength received by the infrared sensor 12.

また本実施の形態1では、上述の隙間量判定処理が終了した後に、赤外線温度検知部24により検出される温度上昇値に基づいて、鍋の放射率を推定する。隙間量判定が終了した後から赤外線温度検知部24を用いた鍋の放射率の判定を開始することで、既知となった隙間距離を利用して、赤外線温度検知部24により検知される情報を補正して、温度上昇値の検出精度を向上させることができる。すなわち、トッププレート2からの放射割合は、隙間距離が無い(小さい)場合には大きく、隙間距離が大きい場合には小さいということを利用し、これらの情報を、赤外線温度検知部24の検知結果に反映させる。より具体的には、隙間距離と、隙間距離を利用して得た赤外線温度検知部24の出力値の補正値の上昇量とに基づいて、記憶部21に予め記憶された図11の放射率設定テーブルを参照して、放射率を導出する。なお、隙間量判定処理が終了する前から赤外線温度検知部24による測定を開始し、その測定結果に、鍋の隙間距離判定の結果をフィードバックしてもよい。   Moreover, in this Embodiment 1, after the above-mentioned gap | interval amount determination process is complete | finished, based on the temperature rise value detected by the infrared temperature detection part 24, the emissivity of a pan is estimated. By starting the determination of the emissivity of the pan using the infrared temperature detection unit 24 after the gap amount determination is completed, the information detected by the infrared temperature detection unit 24 is obtained using the known gap distance. It can correct | amend and can improve the detection accuracy of a temperature rise value. That is, the ratio of radiation from the top plate 2 is large when there is no gap distance (small), and small when the gap distance is large. To reflect. More specifically, the emissivity of FIG. 11 stored in advance in the storage unit 21 based on the gap distance and the amount of increase in the correction value of the output value of the infrared temperature detection unit 24 obtained using the gap distance. The emissivity is derived with reference to the setting table. Note that the measurement by the infrared temperature detection unit 24 may be started before the gap amount determination process is finished, and the result of the pot gap distance determination may be fed back to the measurement result.

なお、図9にて示した大気の透過率の影響であるが、本実施の形態1にて使用しているバンドパスフィルターの波長帯域(図4参照)では、大気による赤外線の減衰影響はほとんどなく、鍋底が浮いて鍋底と赤外線センサ12との距離が離れたとしても、問題なくばらつきのない検出が可能となる。   Although it is the influence of the atmospheric transmittance shown in FIG. 9, in the wavelength band of the bandpass filter used in the first embodiment (see FIG. 4), there is almost no influence of the attenuation of infrared rays by the atmosphere. Even if the bottom of the pot floats and the distance between the bottom of the pot and the infrared sensor 12 increases, detection with no variation can be performed without any problem.

(鍋温度推定処理)
誘導加熱調理器100の制御部23は、赤外線温度検知部24とトッププレート温度検知部25の出力値に基づいて鍋の温度を推定し(推定した鍋の温度を「鍋温度推定値Tn」という)、その推定鍋温度が、操作部3にて設定された目標温度や調理メニューに応じて設定されている目標温度に対応した鍋の温度(「被加熱物目標値」という)となるように、高周波インバータ26を制御して加熱コイル14に供給する高周波電力を制御する。
(Pot temperature estimation process)
The control unit 23 of the induction heating cooker 100 estimates the pan temperature based on the output values of the infrared temperature detection unit 24 and the top plate temperature detection unit 25 (the estimated pan temperature is referred to as “pan temperature estimation value Tn”). ) So that the estimated pan temperature becomes the temperature of the pan corresponding to the target temperature set by the operation unit 3 or the target temperature set according to the cooking menu (referred to as “target value to be heated”). The high frequency power supplied to the heating coil 14 is controlled by controlling the high frequency inverter 26.

ここで、上述のように隙間距離と放射率の違いによって、赤外線センサ12が受光する赤外線エネルギー量のうち、トッププレート2から放射される赤外線エネルギー量と、鍋から放射されトッププレート2を透過した赤外線エネルギー量とが占める割合が異なる。そこで、鍋温度推定値Tnを算出するにあたっては、算出した隙間距離と放射率とに基づいて、図12に示す補正係数設定テーブルから補正係数α、βを導出し、次の式(1)により鍋温度推定値Tnを推定する。
鍋温度推定値Tn=α×IR−β×TH ・・・(1)
ただし、式(1)の符号は以下の通りである。
IR:赤外線温度検知部24の出力値
TH:トッププレート温度検知部25の出力値
α:第一補正係数
β:第二補正係数
Here, of the infrared energy amount received by the infrared sensor 12 due to the difference between the gap distance and the emissivity as described above, the infrared energy amount radiated from the top plate 2 and the radiated from the pan and transmitted through the top plate 2. The proportion of infrared energy is different. Therefore, in calculating the pan temperature estimated value Tn, the correction coefficients α and β are derived from the correction coefficient setting table shown in FIG. 12 based on the calculated gap distance and emissivity, and the following equation (1) is used. The pan temperature estimated value Tn is estimated.
Pan temperature estimated value Tn = α × IR−β × TH (1)
However, the code | symbol of Formula (1) is as follows.
IR: output value of infrared temperature detection unit 24 TH: output value of top plate temperature detection unit 25 α: first correction coefficient β: second correction coefficient

式(1)に示すように、本実施の形態1では、赤外線温度検知部24の出力値に補正係数α(第一補正係数)を掛け合わせてこれを赤外線温度補正値とし、また、トッププレート温度検知部25の出力値に補正係数β(第二補正係数)を掛け合わせてこれをトッププレート温度補正値としている。そして、赤外線温度補正値からトッププレート温度補正値を差し引くことで、鍋の鍋温度推定値Tnを得ている。なお、鍋温度推定値Tnは、本発明の第一被加熱物温度に相当する。   As shown in Expression (1), in the first embodiment, the output value of the infrared temperature detection unit 24 is multiplied by a correction coefficient α (first correction coefficient) to obtain an infrared temperature correction value, and the top plate The output value of the temperature detection unit 25 is multiplied by a correction coefficient β (second correction coefficient) to obtain a top plate temperature correction value. And the pan temperature estimated value Tn of the pan is obtained by subtracting the top plate temperature correction value from the infrared temperature correction value. In addition, the pan temperature estimated value Tn is corresponded to the 1st to-be-heated material temperature of this invention.

従来、赤外線センサ12が検出する鍋から放射されトッププレート2を透過する赤外線エネルギーと、トッププレート2から放射される赤外線エネルギーからトッププレート温度検知部25により得られたトッププレート2から放射される赤外線エネルギーを差し引く場合のエネルギー計算は、ステファン・ボルツマンの式に導かれるように出力温度に対して4乗の計算と放射率の掛け合わせが必要であった。
しかしながら、マイコンなどの演算部22による4乗の計算は負荷が大きくなるため、本実施の形態1では、実験結果から求めた上記簡略的な式(1)を採用している。
Conventionally, infrared energy radiated from the pan detected by the infrared sensor 12 and transmitted through the top plate 2 and infrared radiation radiated from the top plate 2 obtained by the top plate temperature detector 25 from the infrared energy radiated from the top plate 2. The energy calculation when subtracting the energy required a multiplication of the fourth power and the emissivity with respect to the output temperature as derived from the Stefan-Boltzmann equation.
However, since calculation of the fourth power by the calculation unit 22 such as a microcomputer increases the load, the first embodiment employs the simplified formula (1) obtained from the experimental results.

図12に示す補正係数テーブルは、隙間距離(mm)と放射率との組み合わせと、補正係数α(第一補正係数)と補正係数β(第二補正係数)とを組み合わせたテーブルである。図12に示すように、同じ放射率の場合、隙間距離が大きい場合には小さい場合よりも補正係数β(第二補正係数)が小さい値となっている。これは、鍋底とトッププレート2との空隙が大きいほど、温度が安定した際の鍋底とトッププレート2との温度差が大きく、トッププレート2から放射される赤外線の割合が小さいことを示している。したがって、隙間距離が大きいほど、トッププレート温度検知部25の出力値に掛ける補正係数βを小さくすることで、鍋温度推定値Tnを算出するにあたってトッププレート2の影響分を差し引く量を減らしている。なお、補正係数βを小さくすることに代えて、補正係数αを大きくしても同様の効果を得ることができる。   The correction coefficient table shown in FIG. 12 is a table in which a combination of a gap distance (mm) and an emissivity, a correction coefficient α (first correction coefficient), and a correction coefficient β (second correction coefficient) are combined. As shown in FIG. 12, in the case of the same emissivity, when the gap distance is large, the correction coefficient β (second correction coefficient) is a smaller value than when the gap distance is small. This indicates that the larger the gap between the pan bottom and the top plate 2, the greater the temperature difference between the pan bottom and the top plate 2 when the temperature is stabilized, and the smaller the proportion of infrared rays emitted from the top plate 2 is. . Therefore, the larger the gap distance is, the smaller the correction coefficient β applied to the output value of the top plate temperature detector 25 is reduced, thereby reducing the amount of deducting the influence of the top plate 2 in calculating the pan temperature estimated value Tn. . Note that the same effect can be obtained by increasing the correction coefficient α instead of decreasing the correction coefficient β.

また、図12に示すように、同じ隙間距離レベルであるときには、放射率が低い場合には高い場合よりも補正係数α(第一補正係数)は大きい値となっている。これは、放射率が低いほど鍋底から放射される赤外線エネルギーが小さくなり、トッププレート2を透過する赤外線量が小さく、増幅補正する必要があるためである。また、同様の理由により、同じ隙間距離レベルであるときには、放射率が低い場合には高い場合よりも補正係数β(第二補正係数)は小さい値となっている。このようにすることで、鍋温度推定値Tnを算出するにあたってトッププレート2の影響分を差し引く量を減らしている。   As shown in FIG. 12, when the gap distance level is the same, the correction coefficient α (first correction coefficient) is larger when the emissivity is low than when it is high. This is because the lower the emissivity, the smaller the infrared energy radiated from the bottom of the pan, the smaller the amount of infrared light that passes through the top plate 2, and the need for amplification correction. For the same reason, when the gap distance level is the same, the correction coefficient β (second correction coefficient) is smaller when the emissivity is low than when it is high. By doing in this way, the amount which deducts the influence part of the top plate 2 is reduced in calculating the pan temperature estimated value Tn.

以上のように、判定した結果から決定した補正係数αを赤外線温度検知部24の出力値に掛け合わせるとともに、補正係数βをトッププレート温度検知部25の出力値に掛け合わせる演算をすることで、鍋底の温度を推定することができる。
なお、図12に示す補正係数設定テーブルは、予め実験等により求めた値により構成されており、記憶部21に記憶されているものである。
As described above, by multiplying the correction coefficient α determined from the determined result by the output value of the infrared temperature detection unit 24 and by multiplying the correction coefficient β by the output value of the top plate temperature detection unit 25, The temperature at the bottom of the pan can be estimated.
Note that the correction coefficient setting table shown in FIG. 12 is configured with values obtained in advance through experiments or the like, and is stored in the storage unit 21.

このようにして鍋温度推定値Tnを推定し、この鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値に到達するように、制御部23は加熱コイル14に電力を投入していくのである。   In this way, the pot temperature estimated value Tn is estimated, and the control unit 23 supplies power to the heating coil 14 so that the pot temperature estimated value Tn reaches the object to be heated target value.

(過加熱抑制用温度推定処理)
上述のように隙間距離と放射率とを用いることで精度よく鍋温度推定値Tnを算出することができるのであるが、例えば、トッププレート2が既に高温の状態で加熱を開始する場合もありトッププレート2の初期温度は一定ではなく、また、底面に凹凸を有する異形の鍋や板厚の薄い鍋等、不定の構造の鍋も使用されうる。そうすると、トッププレート2に与える放射や熱伝導形態が変化し、隙間距離や放射率が誤って検知され、算出した鍋温度推定値Tnに対して実際の鍋の温度が高温となり、例えば揚げ物調理中であれば油の温度が過度に高温化するおそれもある。
このようなイレギュラーな場合を考慮し、本実施の形態1では、上述のような加熱制御と並行して、過度の加熱を回避、抑制するための処理を実行する。
(Temperature estimation process for overheating suppression)
As described above, it is possible to accurately calculate the pan temperature estimated value Tn by using the gap distance and the emissivity. For example, the top plate 2 may already start heating in a high temperature state. The initial temperature of the plate 2 is not constant, and a pan having an indefinite structure, such as a deformed pan having irregularities on the bottom surface or a thin pan, can be used. Then, the radiation and heat conduction form applied to the top plate 2 change, the gap distance and the emissivity are erroneously detected, and the actual pan temperature becomes higher than the calculated pan temperature estimated value Tn. If so, the temperature of the oil may become excessively high.
In consideration of such an irregular case, in the first embodiment, processing for avoiding and suppressing excessive heating is executed in parallel with the above-described heating control.

具体的には、演算部22は、赤外線温度検知部24の出力値とトッププレート温度検知部25の出力値を、図12に示す補正係数設定テーブルから補正係数γ、βを導出し、次の式(2)により過加熱監視温度Temを推定する。
過加熱監視温度Tem=γ×IR−β×TH ・・・(2)
ただし、式(2)の符号は以下の通りである。
IR:赤外線温度検知部24の出力値
TH:トッププレート温度検知部25の出力値
γ:第三補正係数
β:第二補正係数
Specifically, the calculation unit 22 derives the correction coefficients γ and β from the correction coefficient setting table shown in FIG. 12 based on the output value of the infrared temperature detection unit 24 and the output value of the top plate temperature detection unit 25. The overheating monitoring temperature Tem is estimated from the equation (2).
Overheating monitoring temperature Tem = γ × IR−β × TH (2)
However, the code | symbol of Formula (2) is as follows.
IR: output value of infrared temperature detection unit 24 TH: output value of top plate temperature detection unit 25 γ: third correction coefficient β: second correction coefficient

式(2)に示すように、本実施の形態1では、赤外線温度検知部24の出力値に補正係数γ(第三補正係数)を掛け合わせてこれを第二の赤外線温度補正値とし、また、トッププレート温度検知部25の出力値に補正係数β(第二補正係数)を掛け合わせてこれをトッププレート温度補正値としている。そして、第二の赤外線温度補正値からトッププレート温度補正値を差し引くことで、過加熱監視温度Temを得ている。なお、過加熱監視温度Temは、本発明の第二被加熱物温度に相当する。   As shown in the equation (2), in the first embodiment, the output value of the infrared temperature detector 24 is multiplied by a correction coefficient γ (third correction coefficient) to obtain a second infrared temperature correction value. The output value of the top plate temperature detector 25 is multiplied by a correction coefficient β (second correction coefficient) to obtain a top plate temperature correction value. The overheating monitoring temperature Tem is obtained by subtracting the top plate temperature correction value from the second infrared temperature correction value. The overheating monitoring temperature Tem corresponds to the second heated object temperature of the present invention.

図12に示すように、第三補正係数γは、鍋温度推定値Tnの算出に用いた第一補正係数αよりも大きい値である。したがって、過加熱監視温度Temは、鍋温度推定値Tnよりも大きい値となる。   As shown in FIG. 12, the third correction coefficient γ is a value larger than the first correction coefficient α used for calculating the pan temperature estimated value Tn. Therefore, the overheating monitoring temperature Tem becomes a value larger than the pan temperature estimated value Tn.

そして、制御部23は、過加熱監視温度Temが、予め設定された過加熱抑制閾値に達すると、加熱を停止あるいは火力を低下させる。すなわち、制御部23は、基本的には鍋温度推定値Tnに基づいて火力の大小を制御するのであるが、加熱を停止あるいは火力を低下させるための条件の一つとして過加熱監視温度Temの値を用いる。   Then, when the overheating monitoring temperature Tem reaches a preset overheating suppression threshold, the control unit 23 stops heating or reduces the thermal power. That is, the control unit 23 basically controls the magnitude of the thermal power based on the pan temperature estimated value Tn, but the overheating monitoring temperature Tem is one of the conditions for stopping the heating or lowering the thermal power. Use the value.

図12に示す補正係数α、βを用いて鍋温度推定値Tnを算出した場合において、隙間距離及び放射率に誤検知が生じたときに、鍋温度推定値Tnと実際の鍋温度との間に最も大きな乖離が生じるのは、実際には<隙間距離が大きく放射率が低い>のに対し、<隙間距離が小さく放射率が高い>と判定した場合である。この場合、赤外線温度検知部24の出力値は最も小さいのに対して、補正係数αも最も小さく、鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値に到達したと判断される前に、実際の鍋の温度が被加熱物目標値よりも高くなってしまう。そこで、図12に示すように、補正係数γは、隙間距離及び放射率に誤検知が生じた場合に、鍋温度推定値Tnと実際の鍋温度との間に最も大きな乖離が生じる<隙間距離が小さく放射率が高い>という条件(図12の上から2行目)において、最も大きい値を設定している。このようにすることで、仮に隙間距離と放射率を誤判定した場合でも、過加熱監視温度Temが相対的に早く過加熱抑制閾値に到達して加熱が停止される。   When the pan temperature estimated value Tn is calculated using the correction coefficients α and β shown in FIG. 12, when a false detection occurs in the gap distance and the emissivity, the pan temperature estimated value Tn and the actual pan temperature The largest difference occurs in the case where it is determined that <the gap distance is small and the emissivity is high> while the gap distance is large and the emissivity is low. In this case, while the output value of the infrared temperature detection unit 24 is the smallest, the correction coefficient α is also the smallest, and before it is determined that the pot temperature estimated value Tn has reached the target heating target value, the actual pot Becomes higher than the target value of the object to be heated. Therefore, as shown in FIG. 12, the correction coefficient γ has the largest difference between the estimated pot temperature Tn and the actual pot temperature when the gap distance and the emissivity are erroneously detected. Is small and the emissivity is high> (second line from the top in FIG. 12), the largest value is set. By doing so, even if the gap distance and the emissivity are erroneously determined, the overheating monitoring temperature Tem reaches the overheating suppression threshold relatively quickly and heating is stopped.

[加熱調理器の加熱制御動作]
次に、被加熱物の温度を目標温度に略一定に保つための加熱制御と被加熱物の温度を検知する被加熱物温度検知処理について、揚げ物調理を例に図13、図14のフローチャートを参照して説明する。図13は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の隙間距離判定処理を中心に説明するフローチャートである。
[Heating control operation of cooking device]
Next, regarding the heating control for keeping the temperature of the heated object substantially constant at the target temperature and the heated object temperature detecting process for detecting the temperature of the heated object, the flowcharts of FIGS. The description will be given with reference. FIG. 13 is a flowchart illustrating mainly the gap distance determination process of the induction heating cooker according to the first embodiment.

トッププレート2の加熱口6には、油を入れられた被加熱物である鍋が載置されているものとする。
図13において、電源がONされ(S101)、操作部3のメニューキー32にて揚げ物モードが選択されると(S102)、制御部23は、目標温度を決定する(S103)。揚げ物の温度は、料理メニュー(例えば、「てんぷら」、「とんかつ」、「から揚げ」等)によって異なるため、このような料理メニューが設定された場合にはその料理メニューに対応した温度を目標温度とする。
It is assumed that a pan, which is a heated object filled with oil, is placed on the heating port 6 of the top plate 2.
In FIG. 13, when the power is turned on (S101) and the fried food mode is selected with the menu key 32 of the operation unit 3 (S102), the control unit 23 determines a target temperature (S103). The temperature of fried food varies depending on the cooking menu (for example, “tempura”, “tonkatsu”, “kara fried”, etc.), and when such a cooking menu is set, the temperature corresponding to that cooking menu is set to the target temperature. And

そして、鍋が加熱口6上に載置されていることを確認した使用者により加熱開始の指示が操作部3に入力されると、制御部23は、高周波インバータ26を駆動制御して加熱コイル14に高周波電流を供給し、加熱を開始する(S104)。   When an instruction to start heating is input to the operation unit 3 by the user who has confirmed that the pan is placed on the heating port 6, the control unit 23 drives and controls the high-frequency inverter 26 to control the heating coil. A high frequency current is supplied to 14 and heating is started (S104).

制御部23は、加熱を開始した際のトッププレート温度検知部25の出力値TH_t0を、Tth0として記憶部21に記憶させ、タイマーカウンタをスタートする(S105)。また、制御部23は、高周波インバータ26を制御して所定量、所定周波数の高周波電流を投入し、そのときに検出される電流値により鍋のインピーダンスを測定することで、トッププレート2上に載置されている鍋が使用可能な鍋であるか否か判定する。制御部23は、このような鍋の材質判定処理を実行した後、使用可能な鍋であれば、火力1.5kWを投入する(S106)。なお、図示しないが、鍋の材質判定処理により使用不可能な鍋がトッププレート2に載置されていると制御部23が判定した場合には、加熱を行わず、使用不可能な鍋であることを表示部4を用いて報知する。   The control unit 23 stores the output value TH_t0 of the top plate temperature detection unit 25 when heating is started in the storage unit 21 as Tth0, and starts a timer counter (S105). Further, the control unit 23 controls the high-frequency inverter 26 to input a high-frequency current having a predetermined amount and a predetermined frequency, and measures the impedance of the pan based on the current value detected at that time. It is determined whether or not the placed pan is a usable pan. After performing such a pan material determination process, the control unit 23 inputs a thermal power of 1.5 kW if the pan is usable (S106). In addition, although not shown in figure, when the control part 23 determines that the unusable pan is mounted in the top plate 2 by the pan material determination process, it is a pan which cannot be used without heating. This is notified using the display unit 4.

制御部23は、タイマーカウンタが所定の第一時間(本実施の形態1では50秒)が経過するまで加熱コイル14に1.5kWを投入し、所定の第一時間(50秒)が経過すると(S107;Yes)、そのときのトッププレート温度検知部25の出力値TH_t50を、Tth50として記憶部21に記憶させる(S108)。   The controller 23 applies 1.5 kW to the heating coil 14 until the timer counter reaches a predetermined first time (50 seconds in the first embodiment), and when the predetermined first time (50 seconds) elapses. (S107; Yes), the output value TH_t50 of the top plate temperature detection unit 25 at that time is stored in the storage unit 21 as Tth50 (S108).

演算部22は、加熱を開始した際のトッププレート温度検知部25の出力値であるTth0と、50秒後のトッププレート温度検知部25の出力値であるTth50との差ΔTthを算出する(S109)。   The calculation unit 22 calculates a difference ΔTth between Tth0 that is the output value of the top plate temperature detection unit 25 when heating is started and Tth50 that is the output value of the top plate temperature detection unit 25 after 50 seconds (S109). ).

次に、演算部22は、ステップS109で算出したΔTthを、図10に例示する隙間距離レベルテーブルと対比して鍋の隙間距離を判定する隙間量判定処理を行う(S110)。図10に示す隙間距離レベルテーブルは、加熱開始時と加熱開始から所定時間後の温度差ΔTthと、隙間距離(mm)と、隙間距離のレベルとを対応付けたテーブルである。隙間距離レベルテーブルは、実験等によって得た値のテーブルであり、予め記憶部21に記憶されているものである。本実施の形態1では、鍋の浮き量(隙間距離)を、レベルG0〜G6までの7段階に分けている。隙間量判定処理が終了すると、制御部23は、隙間距離レベルに応じて処理を分岐する(S111、S112、・・・S117)。   Next, the calculation unit 22 performs a gap amount determination process for determining the gap distance of the pan by comparing ΔTth calculated in step S109 with the gap distance level table illustrated in FIG. 10 (S110). The gap distance level table shown in FIG. 10 is a table in which the temperature difference ΔTth at the start of heating and a predetermined time after the start of heating, the gap distance (mm), and the level of the gap distance are associated with each other. The gap distance level table is a table of values obtained through experiments or the like, and is stored in the storage unit 21 in advance. In this Embodiment 1, the amount of floats (gap distance) of the pan is divided into seven stages from levels G0 to G6. When the gap amount determination process ends, the control unit 23 branches the process according to the gap distance level (S111, S112,... S117).

ここでは、ステップS110にて判定した隙間距離がレベルG0である場合について、図14を参照して説明する。図14は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の放射率判定処理と加熱制御を中心に説明するフローチャートである。なお、隙間距離がレベルG1〜G7である場合については、本実施の形態1では詳細な説明を行わないが、以下に示す隙間距離がレベルG0である場合と同様の処理を実行する。   Here, the case where the gap distance determined in step S110 is level G0 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart illustrating mainly emissivity determination processing and heating control of the induction heating cooker according to the first embodiment. The case where the gap distance is level G1 to G7 will not be described in detail in the first embodiment, but the same processing as that in the case where the gap distance shown below is level G0 is executed.

図14に示すように、制御部23は、火力を1.0kWに変更する(S201)。すなわち、加熱を開始(図13のステップS106)してから所定の第一時間(実施の形態1では50秒)が経過すると、火力を低下させる。
次に、制御部23は、このときの赤外線温度検知部24の出力IR_t50を、Tir50として記憶部21に記憶させ、タイマーカウンタをスタートさせる(S202)。
As shown in FIG. 14, the control unit 23 changes the thermal power to 1.0 kW (S201). That is, when a predetermined first time (50 seconds in the first embodiment) elapses after heating is started (step S106 in FIG. 13), the heating power is reduced.
Next, the control unit 23 stores the output IR_t50 of the infrared temperature detection unit 24 at this time as Tir50 in the storage unit 21, and starts the timer counter (S202).

所定の第二時間(実施の形態1では30秒)が経過すると(S203;Yes)、制御部23は、このときの赤外線温度検知部24の出力IR_t80を、Tir80として記憶部21に記憶させる(S204)。   When a predetermined second time (30 seconds in the first embodiment) elapses (S203; Yes), the control unit 23 stores the output IR_t80 of the infrared temperature detection unit 24 at this time in the storage unit 21 as Tir80 ( S204).

演算部22は、Tir80とTir50との差分値である差ΔT_IRを算出する(S205)。
次に、演算部22は、ステップS205で算出したTir80とTir50との差分値ΔT_IR(すなわち、加熱開始50秒後から80秒後の間の上昇値)と、図11に例示する差分値の閾値(ΔIRの閾値)とを対比して鍋の放射率を推定する放射率推定処理を行う(S206)。鍋の隙間距離に応じてトッププレート2からの赤外線の影響が異なるため、放射率を推定する際の閾値は、図11に示すように、鍋の隙間距離レベルに応じて異なる値を用いている。例えば、隙間距離がレベルG0である場合には、ステップS205で算出したΔT_IRと、レベルG0に対応するΔIRの閾値(40℃)とを対比することにより、鍋の放射率を推定する。なお、図11に示すテーブルは、実験等によって得た値のテーブルであり、予め記憶部21に記憶されているものである。
The calculation unit 22 calculates a difference ΔT_IR that is a difference value between Tir80 and Tir50 (S205).
Next, the calculation unit 22 calculates a difference value ΔT_IR between Tir80 and Tir50 calculated in step S205 (that is, an increase value after 80 seconds from the start of heating to 80 seconds), and a threshold value of the difference value illustrated in FIG. An emissivity estimation process for estimating the emissivity of the pan by comparing with (the threshold value of ΔIR) is performed (S206). Since the influence of the infrared rays from the top plate 2 is different according to the gap distance of the pot, the threshold when estimating the emissivity is different depending on the gap distance level of the pot, as shown in FIG. . For example, when the gap distance is level G0, the emissivity of the pan is estimated by comparing ΔT_IR calculated in step S205 with the threshold value (40 ° C.) of ΔIR corresponding to level G0. The table shown in FIG. 11 is a table of values obtained by experiments or the like, and is stored in the storage unit 21 in advance.

次に、演算部22は、ステップS109で判定した隙間距離と、ステップS206で判定した鍋底の放射率とに基づいて、図12の補正係数テーブルを参照して、補正係数α、βを決定する(S207)。   Next, the calculation unit 22 determines the correction coefficients α and β with reference to the correction coefficient table of FIG. 12 based on the gap distance determined in step S109 and the emissivity of the pan bottom determined in step S206. (S207).

次に、演算部22は、ステップS207で決定した補正係数α、βを用いて、トッププレート2の上に載置されている鍋の温度を、上述の式(1)を用いて推定する(S208)。これ以降ステップS216に至るまで、演算部22は上述の式(1)を用いて鍋温度推定値Tnを所定周期で検出する。   Next, the computing unit 22 estimates the temperature of the pan placed on the top plate 2 using the above-described equation (1) using the correction coefficients α and β determined in step S207 ( S208). Thereafter, until step S216 is reached, the calculation unit 22 detects the pan temperature estimated value Tn at a predetermined period using the above-described equation (1).

そして、制御部23は、鍋温度推定値Tnが、被加熱物目標値(180℃)よりも50℃低い130℃に到達しているか判定し(S209)、到達した段階で火力を1.25kWに低下させる(S210)。次に、制御部23は、鍋温度推定値Tnが、被加熱物目標値(180℃)よりも30℃低い150℃に到達しているか判定し(S211)、到達した段階で火力を1.0kWに低下させる(S212)。次に、制御部23は、鍋温度推定値Tnが、被加熱物目標値(180℃)よりも10℃低い値で170℃に到達しているか判定し(S213)、到達した段階で火力を0.8kWに低下させる(S214)。制御部23は、鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値に到達すると(S215;Yes)、表示部4やブザー、スピーカ等の音声報知部(図示なし)を用いて、予熱が終了したことを報知する(S216)。図14で例示した具体的な数値は一例であるが、このように鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値に近づくにつれて火力を徐々に低下させる(S209〜S214)ことで、鍋を被加熱物目標値に到達させる際に、被加熱物目標値よりも高い温度に上昇させてしまうこと、いわゆるオーバーシュートを抑制することができる。   And the control part 23 determines whether the pan temperature estimated value Tn has reached | attained 130 degreeC lower 50 degreeC than the to-be-heated target value (180 degreeC) (S209), and the thermal power is 1.25 kW in the reached stage. (S210). Next, the control unit 23 determines whether the pan temperature estimated value Tn has reached 150 ° C., which is 30 ° C. lower than the target heating value (180 ° C.) (S211). The power is reduced to 0 kW (S212). Next, the control unit 23 determines whether the pan temperature estimated value Tn has reached 170 ° C. at a value 10 ° C. lower than the target heating target value (180 ° C.) (S213), and when it reaches the heating power, The power is reduced to 0.8 kW (S214). When the estimated temperature Tn of the pan reaches the target heating target value (S215; Yes), the control unit 23 uses the voice notification unit (not shown) such as the display unit 4, the buzzer, and the speaker to finish preheating. Is notified (S216). Although the specific numerical value illustrated in FIG. 14 is an example, the pot is heated by gradually reducing the heating power as the pot temperature estimated value Tn approaches the target heating value (S209 to S214). When reaching the object target value, it is possible to suppress so-called overshooting that the temperature is raised to a temperature higher than the target object value to be heated.

また、ステップS208〜S215の処理と並行して、演算部22は、ステップS207で決定した補正係数γ、βと上述の式(2)を用いて、過加熱監視温度Temを推定する(S301)。そして、制御部23は、過加熱監視温度Temと予め設定された過加熱抑制閾値(本実施の形態1では290℃)とを比較する(S302)。過加熱監視温度Temが過加熱抑制閾値に到達していなければ(S302;No)、ステップS301とステップS302とを繰り返す。一方、過加熱監視温度Temが過加熱抑制閾値に到達すると(S302;Yes)、表示部4やブザー、スピーカ等の音声報知部(図示なし)を用いて、予熱が終了したことを報知する(S216)。これに加えてあるいはこれに代えて、過加熱監視温度Temが過加熱抑制閾値に到達した場合には、表示部4や音声報知部を用いて不具合が生じたことを使用者に報知して、加熱を停止(あるいは火力を低下)させてもよい。   In parallel with the processing in steps S208 to S215, the calculation unit 22 estimates the overheating monitoring temperature Tem using the correction coefficients γ and β determined in step S207 and the above equation (2) (S301). . And the control part 23 compares the overheating monitoring temperature Tem with the preset overheating suppression threshold value (290 degreeC in this Embodiment 1) (S302). If the overheating monitoring temperature Tem has not reached the overheating suppression threshold (S302; No), step S301 and step S302 are repeated. On the other hand, when the overheating monitoring temperature Tem reaches the overheating suppression threshold (S302; Yes), the display unit 4, a buzzer, a voice notification unit (not shown) such as a speaker, etc. is used to notify that preheating has ended ( S216). In addition to or instead of this, when the overheating monitoring temperature Tem reaches the overheating suppression threshold, the display unit 4 or the voice notification unit is used to notify the user that a problem has occurred, Heating may be stopped (or the heating power is reduced).

図15は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の各種温度と加熱コイルへの投入電力量の一例を示すグラフである。図15では、実際の鍋の状態が<隙間距離レベル大(G6)、かつ放射率:低>である場合において、隙間距離及び放射率が正しく判定されたとき(図15(a))と、誤判定されたとき(図15(b))を対比して示している。   FIG. 15 is a graph showing an example of various temperatures of the induction heating cooker according to Embodiment 1 and the amount of electric power input to the heating coil. In FIG. 15, when the actual pan state is <large gap distance level (G6) and emissivity: low>, when the gap distance and emissivity are correctly determined (FIG. 15 (a)), This is shown in comparison with the case of erroneous determination (FIG. 15B).

図15(a)に示すように、隙間距離及び放射率が正しく判定されたときには、加熱に伴って鍋の実際の温度が上昇すると、誘導加熱調理器100にて推定する鍋温度推定値Tnも実際の鍋の温度と同様に上昇していく。そして、鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値(図15の例では180℃)に到達すると、加熱コイル14への投入電力が小さくなって現状の温度が維持される。この場合、過加熱監視温度Temは、過加熱抑制閾値(図15の例では290℃)に到達せず、鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値に到達する前に加熱が停止することはない。   As shown in FIG. 15 (a), when the gap distance and emissivity are correctly determined, when the actual temperature of the pan rises with heating, the estimated pan temperature Tn estimated by the induction heating cooker 100 is also calculated. It rises as well as the actual pan temperature. When the pot temperature estimated value Tn reaches the target object value to be heated (180 ° C. in the example of FIG. 15), the input power to the heating coil 14 is reduced and the current temperature is maintained. In this case, the overheating monitoring temperature Tem does not reach the overheating suppression threshold (290 ° C. in the example of FIG. 15), and heating stops before the pan temperature estimated value Tn reaches the target heating target value. Absent.

図15(b)に示すように、隙間距離及び放射率が誤判定されたときには、加熱に伴って鍋の実際の温度が上昇していくが、鍋温度推定値Tnは実際の鍋温度よりも低い値として算出されている。このため、鍋温度推定値Tnに基づいて加熱コイル14に投入される電力量は、図15(a)と比べて大きくなり、鍋温度推定値Tnが被加熱物目標値(180℃)に達する前に、実際の鍋の温度が上昇して被加熱物目標値(180℃)に到達する。このままの加熱を継続すると鍋が過度に高温化することとなるが、過加熱監視温度Temが上昇して過加熱抑制閾値に到達することにより、加熱量が低下することとなる。   As shown in FIG. 15 (b), when the gap distance and emissivity are erroneously determined, the actual temperature of the pan rises with heating, but the estimated pan temperature Tn is higher than the actual pan temperature. Calculated as a low value. For this reason, the electric energy input into the heating coil 14 based on the pan temperature estimated value Tn is larger than that in FIG. 15A, and the pan temperature estimated value Tn reaches the target heating target value (180 ° C.). Before, the temperature of the actual pan rises and reaches the target value to be heated (180 ° C.). If the heating is continued as it is, the pan will become excessively heated, but the overheating monitoring temperature Tem rises and reaches the overheating suppression threshold, so that the heating amount decreases.

以上のように本実施の形態1では、鍋底とトッププレート2との隙間距離と、鍋底の放射率とに基づいて導出した補正係数α、βにより、赤外線温度検知部24の出力値とトッププレート温度検知部25の出力値とを補正し、補正後の赤外線温度検知部24の温度から補正後のトッププレート温度検知部25の温度を差し引くことで、鍋底の温度を検知する。このため、トッププレート2の上に載置されている鍋が浮いたり反ったりしている場合でも、精度よく鍋底の温度を検知することができる。このように検知された精度のよい温度情報に基づいて加熱コイル14への高周波電力の通電を制御することができるので、無駄な加熱や加熱不足を抑制することのできる加熱調理器を得ることができる。   As described above, in the first embodiment, the output value of the infrared temperature detection unit 24 and the top plate are calculated based on the correction coefficients α and β derived based on the gap distance between the pan bottom and the top plate 2 and the emissivity of the pan bottom. The temperature of the pan bottom is detected by correcting the output value of the temperature detector 25 and subtracting the corrected temperature of the top plate temperature detector 25 from the corrected temperature of the infrared temperature detector 24. For this reason, even when the pan placed on the top plate 2 is floating or warping, the temperature of the pan bottom can be detected with high accuracy. Since it is possible to control the energization of the high-frequency power to the heating coil 14 based on the accurate temperature information detected in this way, it is possible to obtain a cooking device capable of suppressing wasteful heating and insufficient heating. it can.

また、本実施の形態1では、上記のような被加熱物温度推定処理及びその結果に基づく加熱制御と並行して、補正係数αよりも大きい値である補正係数γにより赤外線温度検知部24の出力値を補正して過加熱監視温度Temを算出し、この過加熱監視温度Temが過加熱抑制閾値に達した場合には加熱を停止する、あるいは火力を低下させるようにした。このため、隙間距離や放射率を誤判定した場合でも、鍋が過度に高温化するのを抑制することができる。   Further, in the first embodiment, in parallel with the heated object temperature estimation process and the heating control based on the result as described above, the infrared temperature detection unit 24 uses the correction coefficient γ that is larger than the correction coefficient α. The overheat monitoring temperature Tem is calculated by correcting the output value. When the overheating monitoring temperature Tem reaches the overheating suppression threshold, heating is stopped or the heating power is reduced. For this reason, even when the gap distance and the emissivity are erroneously determined, it is possible to suppress the pan from being excessively heated.

実施の形態2.
本実施の形態2で示す誘導加熱調理器は、基本的な構成は実施の形態1と同様である。上述の実施の形態1では、揚げ物調理メニューを例に被加熱物の温度を略一定に保つ場合の動作制御を説明したが、本実施の形態2では、使用者が自ら火力を設定するマニュアル操作で加熱を行う場合の動作制御を説明する。本実施の形態2では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
Embodiment 2. FIG.
The basic configuration of the induction heating cooker shown in the second embodiment is the same as that of the first embodiment. In the above-described first embodiment, the operation control in the case where the temperature of the object to be heated is kept substantially constant has been described by taking the fried food cooking menu as an example. However, in the second embodiment, the user manually sets the heating power. The operation control when heating is performed will be described. In the second embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described.

マニュアル操作で加熱を行う場合には、実施の形態1で示したような鍋の温度を略一定に保つための制御は行わない。すなわち、マニュアル操作においては、鍋温度推定値Tnを算出してこれが被加熱物目標値に到達するように加熱制御を行う、といった動作ではなく、制御部23は基本的には、火力設定キー31で設定された火力が得られるように加熱コイル14に高周波電力を供給するという動作制御を行う。   When heating by manual operation, the control for keeping the temperature of the pan substantially constant as shown in Embodiment 1 is not performed. That is, in the manual operation, the controller 23 basically does not perform the heating control so as to calculate the pan temperature estimated value Tn and reach the target heating target value. Operation control is performed such that high-frequency power is supplied to the heating coil 14 so as to obtain the thermal power set in (1).

しかし、マニュアル操作で加熱を行う場合においても、鍋の放射率や隙間距離等の条件によっては、鍋が過度に加熱されることもあり得る。そこで、本実施の形態2の誘導加熱調理器100は、設定された火力が得られるように通電制御を行いつつ、鍋が過度に高温化するのを抑制するための制御を行う。   However, even when heating is performed manually, the pan may be excessively heated depending on conditions such as the emissivity and gap distance of the pan. Then, the induction heating cooking appliance 100 of this Embodiment 2 performs control for suppressing that a pan becomes high temperature excessively, performing electricity supply control so that the set thermal power may be obtained.

具体的には、演算部22は、赤外線温度検知部24の出力値及びトッププレート温度検知部25の出力値と、図16に示す補正係数δ、ηとを用いて、次の式(3)により通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを推定する。
過加熱監視温度Tr_em=δ×IR−η×TH ・・・(3)
ただし、式(3)の符号は以下の通りである。
IR:赤外線温度検知部24の出力値
TH:トッププレート温度検知部25の出力値
δ:第四補正係数
η:第五補正係数
Specifically, the calculation unit 22 uses the output value of the infrared temperature detection unit 24 and the output value of the top plate temperature detection unit 25 and the correction coefficients δ and η shown in FIG. Is used to estimate the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode.
Overheating monitoring temperature Tr_em = δ × IR−η × TH (3)
However, the code | symbol of Formula (3) is as follows.
IR: output value of infrared temperature detector 24 TH: output value of top plate temperature detector 25 δ: fourth correction coefficient η: fifth correction coefficient

式(3)に示すように、本実施の形態2では、赤外線温度検知部24の出力値に補正係数δ(第四補正係数)を掛け合わせてこれを赤外線温度補正値とし、また、トッププレート温度検知部25の出力値に補正係数η(第五補正係数)を掛け合わせてこれをトッププレート温度補正値としている。そして、赤外線温度補正値からトッププレート温度補正値を差し引くことで、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを得ている。   As shown in Equation (3), in the second embodiment, the output value of the infrared temperature detection unit 24 is multiplied by a correction coefficient δ (fourth correction coefficient) to obtain an infrared temperature correction value, and the top plate The output value of the temperature detection unit 25 is multiplied by a correction coefficient η (fifth correction coefficient) to obtain a top plate temperature correction value. Then, the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode is obtained by subtracting the top plate temperature correction value from the infrared temperature correction value.

そして、制御部23は、所定周期で算出される通常モード用の過加熱監視温度Tr_emの値と過加熱抑制閾値とを比較し、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emが過加熱抑制閾値に到達すると、加熱を停止するあるいは火力を低下させる。   Then, the control unit 23 compares the value of the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode calculated in a predetermined cycle with the overheating suppression threshold, and the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode reaches the overheating suppression threshold. Then, heating is stopped or thermal power is reduced.

補正係数δ、ηは、放射率が低く隙間距離が大きい条件下であっても、鍋の温度が過度な高温(例えば330℃)に至ることなく、また、放射率が高く隙間距離がない条件下であっても、例えば炒め物調理で必要な温度(例えば250℃)よりも低い温度で加熱を停止したり火力を低下させたりといったことが生じないような値に設定されている。このようにすることで、鍋の過度な高温化や、不要に火力が低下することによって使用者に不具合感を与えるのを抑制することができる。   The correction factors δ and η are conditions in which the temperature of the pan does not reach an excessively high temperature (for example, 330 ° C.) even under a condition where the emissivity is low and the gap distance is large, and the emissivity is high and there is no gap distance. Even below, for example, it is set to a value such that heating is not stopped or heating power is not reduced at a temperature lower than that required for fried food cooking (for example, 250 ° C.). By doing in this way, it can suppress giving a user a feeling of malfunction by excessively high temperature of a pan, or a thermal power falling unnecessarily.

ところで、上記式(3)により算出する通常モード用の第四補正係数δ、第五補正係数ηは、実施の形態1とは異なり、実際の鍋とトッププレート2との隙間距離や鍋の放射率を算出して導出するのではなく、予め定められた値となっている。補正係数δ、ηは、隙間距離が大きい場合と小さい場合の両条件においても妥当な通常モード用の過加熱監視温度Tr_emが得られるように、両条件の中間条件にて実験等により導出するのが好ましい。   By the way, unlike the first embodiment, the fourth correction coefficient δ and the fifth correction coefficient η for the normal mode calculated by the above equation (3) are the gap distance between the actual pan and the top plate 2 and the radiation of the pan. Instead of calculating and deriving the rate, it is a predetermined value. The correction coefficients δ and η are derived by experiments or the like under intermediate conditions of both conditions so that a proper overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode can be obtained even when the gap distance is large and small. Is preferred.

しかし、実際の鍋の隙間距離が大きいためにトッププレート2と鍋底との温度差が大きく、かつ鍋の放射率が小さい場合には、赤外線センサ12に到達する赤外線エネルギーは相対的に小さくなるため、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emの値も小さくなる。
仮にこのような条件において高火力で空焼きが行われた場合、例えば数十秒で鍋の表面温度は300℃を超えてしまう可能性がある。そうすると、鍋の表面にフッ素加工が施されている場合にはそのフッ素加工が剥がれ、また、鍋が変形してしまうおそれもある。
However, since the temperature difference between the top plate 2 and the pan bottom is large and the emissivity of the pan is small due to the large gap distance between the pans, the infrared energy reaching the infrared sensor 12 is relatively small. Further, the value of the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode is also reduced.
If empty baking is performed with high heating power under such conditions, the surface temperature of the pan may exceed 300 ° C. in several tens of seconds, for example. If it does so, when the fluorine processing is given to the surface of the pan, the fluorine processing peels off and there is also a possibility that the pan may be deformed.

そこで、本実施の形態2では、例えば実際の鍋の放射率が低く鍋底とトッププレート2との間の隙間距離が大きい場合においてもフライパンの空焼き等を効果的に抑制するため、演算部22は、赤外線温度検知部24の出力値及びトッププレート温度検知部25の出力値と、図16に示す補正係数ζ、ηとを用いて、次の式(4)により空焼き監視温度Tr_frを推定する。
空焼き監視温度Tr_fr=ζ×IR−η×TH ・・・(4)
ただし、式(4)の符号は以下の通りである。
IR:赤外線温度検知部24の出力値
TH:トッププレート温度検知部25の出力値
ζ:第六補正係数
η:第五補正係数
Therefore, in the second embodiment, for example, even when the actual emissivity of the pan is low and the gap distance between the pan bottom and the top plate 2 is large, the frying pan is effectively suppressed, so that the calculation unit 22 is effectively suppressed. Uses the output value of the infrared temperature detection unit 24 and the output value of the top plate temperature detection unit 25 and the correction coefficients ζ and η shown in FIG. 16 to estimate the air baking monitoring temperature Tr_fr by the following equation (4). To do.
Empty firing monitoring temperature Tr_fr = ζ × IR−η × TH (4)
However, the code | symbol of Formula (4) is as follows.
IR: output value of infrared temperature detection unit 24 TH: output value of top plate temperature detection unit 25 ζ: sixth correction coefficient η: fifth correction coefficient

式(4)に示すように、本実施の形態2では、赤外線温度検知部24の出力値に補正係数ζ(第六補正係数)を掛け合わせてこれを赤外線温度補正値とし、また、トッププレート温度検知部25の出力値に補正係数η(第五補正係数)を掛け合わせてこれをトッププレート温度補正値としている。そして、赤外線温度補正値からトッププレート温度補正値を差し引くことで、空焼き監視温度Tr_frを得ている。   As shown in Expression (4), in the second embodiment, the output value of the infrared temperature detection unit 24 is multiplied by a correction coefficient ζ (sixth correction coefficient) to obtain an infrared temperature correction value, and the top plate The output value of the temperature detection unit 25 is multiplied by a correction coefficient η (fifth correction coefficient) to obtain a top plate temperature correction value. Then, by subtracting the top plate temperature correction value from the infrared temperature correction value, the air baking monitoring temperature Tr_fr is obtained.

図16に示すように、第六補正係数ζは、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emの算出に用いた第四補正係数δよりも大きい値である。したがって、空焼き監視温度Tr_frは、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emよりも大きい値となる。
そして、制御部23は、所定周期で算出される空焼き監視温度Tr_frの値と過加熱抑制閾値とを比較し、空焼き監視温度Tr_frが過加熱抑制閾値に到達すると、加熱を停止するあるいは火力を低下させる。
As shown in FIG. 16, the sixth correction coefficient ζ is a value larger than the fourth correction coefficient δ used for calculating the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode. Accordingly, the burn-in monitoring temperature Tr_fr is a value higher than the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode.
Then, the control unit 23 compares the value of the burning temperature monitoring temperature Tr_fr calculated at a predetermined period with the overheating suppression threshold, and when the burning temperature monitoring temperature Tr_fr reaches the overheating suppression threshold, heating is stopped or heating power Reduce.

空焼き監視温度Tr_frの算出に用いる補正係数ζは、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emの算出に用いる補正係数δより大きい値であるため、鍋の放射率が低く隙間距離が大きい場合に、鍋が過度に加熱されているか否かをより感度よく検出することができる。
なお、通常モード用の過加熱監視温度Tr_em及び空焼き監視温度Tr_frは、本発明の第三被加熱物温度に相当する。
Since the correction coefficient ζ used for calculating the grill monitoring temperature Tr_fr is a value larger than the correction coefficient δ used for calculating the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode, when the emissivity of the pan is low and the gap distance is large, It can be detected with higher sensitivity whether or not the pan is heated excessively.
The overheating monitoring temperature Tr_em and the air baking monitoring temperature Tr_fr for the normal mode correspond to the third heated object temperature of the present invention.

制御部23は、マニュアル操作で加熱を行う場合において、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを用いた判定と、空焼き監視温度Tr_frを用いた判定とを、切り替えて実行する。というのは、空焼き監視温度Tr_frを用いた判定の場合、実際の鍋の放射率が低く隙間距離が大きい場合においては、より効果的に空焼きを検出できるが、実際の鍋の放射率が高い場合や隙間距離が小さい場合には、比較的低温で空焼きと判定されて加熱停止や火力低下してしまい使用者に不具合感を与えうるためである。また、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを用いた判定の場合、実際の鍋の放射率が高い場合や隙間距離が小さい場合においては、効果的に鍋の過度な高温化を検出できるが、実際の鍋の放射率が低く隙間距離が大きい場合においては、上述の通り空焼き状態の検出が遅れうるためである。   In the case where heating is performed by manual operation, the control unit 23 switches between determination using the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode and determination using the unburned monitoring temperature Tr_fr. This is because, in the case of the determination using the grilling monitoring temperature Tr_fr, when the actual pan emissivity is low and the gap distance is large, the grilling can be detected more effectively, but the actual pan emissivity is This is because if it is high or the gap distance is small, it is determined to be baked at a relatively low temperature and the heating is stopped or the thermal power is reduced, which may give the user a sense of malfunction. Moreover, in the case of the determination using the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode, in the case where the actual pan emissivity is high or the gap distance is small, an excessively high temperature of the pan can be effectively detected. This is because when the actual pan emissivity is low and the gap distance is large, detection of the baked state can be delayed as described above.

通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを用いた判定と、空焼き監視温度Tr_frを用いた判定との切り替えは、トッププレート温度検知部25の出力値に基づいて行う。これは、実際の鍋の放射率が低く隙間距離が大きい場合(鏡面加工の鍋がトッププレート2から浮いている場合)以外において、加熱を行うと、通常、鍋底からの熱伝導や赤外線放射によってトッププレート2の温度は相対的に高くなるためである。したがって、トッププレート2の温度より<放射率が低く隙間距離が大きい場合>であるか否かが判定可能である。通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを用いた判定と、空焼き監視温度Tr_frを用いた判定とを切り替えるためのトッププレート温度検知部25の温度の閾値(判定切替閾値)は、例えば、湯沸かしでも問題をきたさないように100℃以下の温度にするのが好ましい。   Switching between the determination using the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode and the determination using the empty baking monitoring temperature Tr_fr is performed based on the output value of the top plate temperature detection unit 25. This is because when the heating is performed except when the actual emissivity of the pan is low and the gap distance is large (when the mirror-finished pan is floating from the top plate 2), it is usually caused by heat conduction or infrared radiation from the pan bottom. This is because the temperature of the top plate 2 becomes relatively high. Therefore, it is possible to determine whether or not <when the emissivity is low and the gap distance is large> than the temperature of the top plate 2. The threshold value (determination switching threshold value) of the top plate temperature detection unit 25 for switching between the determination using the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode and the determination using the unbaking monitoring temperature Tr_fr is, for example, a water heater. The temperature is preferably set to 100 ° C. or lower so as not to cause a problem.

なお、空焼き監視温度Tr_frの算出において、トッププレート温度検知部25の出力値に掛ける第五補正係数ηは、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emの算出に用いるものと同じ値としている。このようにしているのは、空焼き監視温度Tr_frを用いるのは、トッププレート2の温度が上がりにくい条件(放射率が低く隙間距離が大きい)のときであり、トッププレート温度検知部25の出力値に掛ける補正係数を変更しても、検出精度の向上に与える影響が小さいことが分かったためである。   In the calculation of the firing temperature monitoring temperature Tr_fr, the fifth correction coefficient η multiplied by the output value of the top plate temperature detection unit 25 is the same value as that used for calculating the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode. The reason for using the burn-in monitoring temperature Tr_fr is when the temperature of the top plate 2 is difficult to rise (low emissivity and large gap distance), and the output of the top plate temperature detection unit 25 is used. This is because it has been found that even if the correction coefficient multiplied by the value is changed, the influence on the improvement of detection accuracy is small.

図17は、実施の形態2に係る誘導加熱調理器の各種温度と加熱コイルへの投入電力量の一例を示すグラフである。図17は、空焼き用の空焼き監視温度Tr_frと通常モード用の過加熱監視温度Tr_emとを切り替えるための判定切替閾値を70℃とした条件において、火力設定キー31を用いた火力設定によりフライパンを用いて炒め物を行った実験のデータを示している。使用しているフライパンは、鍋底とトッププレート2の表面との隙間距離が1.0mm、鍋底の放射率ε=0.18、火力が2000Wの条件である。   FIG. 17 is a graph showing an example of various temperatures of the induction heating cooker according to the second embodiment and the amount of power input to the heating coil. FIG. 17 shows that the frying pan is set by the thermal power setting using the thermal power setting key 31 under the condition that the determination switching threshold value for switching between the blank firing monitoring temperature Tr_fr for blank firing and the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode is 70 ° C. The data of the experiment which performed the fried food using are shown. The frying pan used is under the conditions that the gap distance between the pan bottom and the surface of the top plate 2 is 1.0 mm, the emissivity ε = 0.18 of the pan bottom, and the heating power is 2000 W.

図17に示すように、フライパンは加熱開始から2.0kWにて空焼き状態で加熱されており、フライパンの表面温度は急上昇する。加熱初期のトッププレート2の温度が低い条件(トッププレート温度検知部25の出力値TH≦70℃)においては、第六補正係数ζを用いた空焼き監視温度Tr_frを用いた判定が行われる。なお、図17では、通常モード用の過加熱監視温度T_emについても破線Yで仮想的に示している。そして、加熱開始からの時間T1にて、空焼き監視温度Tr_frが過加熱抑制閾値(290℃)に達したため、加熱コイル14への投入電力が抑制されている。このとき、フライパンの表面温度も、290℃に近づいているが、空焼き監視温度Tr_frを用いた判定により投入電力を低下させることで、空焼きの発生が抑制され、フライパンのフッ素加工の破損や変形を抑制することができる。投入電力の低下により、フライパン表面温度はやや低下傾向を示している。   As shown in FIG. 17, the frying pan is heated in an air-baked state at 2.0 kW from the start of heating, and the surface temperature of the frying pan rises rapidly. Under the condition that the temperature of the top plate 2 at the initial stage of heating is low (the output value TH ≦ 70 ° C. of the top plate temperature detection unit 25), the determination using the air baking monitoring temperature Tr_fr using the sixth correction coefficient ζ is performed. In FIG. 17, the overheating monitoring temperature T_em for the normal mode is also virtually indicated by a broken line Y. Then, at time T <b> 1 from the start of heating, the empty firing monitoring temperature Tr_fr reaches the overheating suppression threshold (290 ° C.), so that the input power to the heating coil 14 is suppressed. At this time, the surface temperature of the frying pan is also approaching 290 ° C., but by reducing the input power based on the determination using the air baking monitoring temperature Tr_fr, the occurrence of air baking is suppressed, and the fluorine processing of the frying pan is damaged. Deformation can be suppressed. The frying pan surface temperature shows a slightly decreasing tendency due to a decrease in input power.

そして、時間T2でトッププレート温度検知部25の出力値が判定切替閾値(70℃)を超えると、空焼き監視温度Tr_frを用いた判定から、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを用いた判定に切り替わる。そうすると、通常モード用の過加熱監視温度Tr_emは、空焼き監視温度Tr_frよりも小さく過加熱抑制閾値(290℃)に達しない。このため、制御部23は、加熱コイル14への投入電力を、設定値である2000Wに復帰させている。トッププレート温度検知部25の出力値THは、判定切替閾値(70℃)を超えた状態であるため、その後も通常モード用の過加熱監視温度Tr_emを用いた判定が行われる。なお、図17に示す破線Xは、空焼き監視温度Tr_frを仮想的に示したものである。   Then, when the output value of the top plate temperature detection unit 25 exceeds the determination switching threshold (70 ° C.) at time T2, the determination using the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode is performed from the determination using the unburned monitoring temperature Tr_fr. Switch to Then, the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode is smaller than the idling monitoring temperature Tr_fr and does not reach the overheating suppression threshold (290 ° C.). For this reason, the control unit 23 returns the input power to the heating coil 14 to the set value of 2000 W. Since the output value TH of the top plate temperature detection unit 25 exceeds the determination switching threshold (70 ° C.), the determination using the overheating monitoring temperature Tr_em for the normal mode is performed thereafter. Note that the broken line X shown in FIG. 17 virtually indicates the burn-in monitoring temperature Tr_fr.

時間T3において、使用者が火力を1500Wに変更し、食材をフライパンに投入している。そうすると、フライパンの表面温度が低下するとともに、赤外線温度検知部24の出力値IR、トッププレート温度検知部25の出力値TH、及び通常モード用の過加熱監視温度Tr_emも低下している。   At time T3, the user changes the heating power to 1500 W and puts food into the frying pan. If it does so, while the surface temperature of a frying pan will fall, output value IR of the infrared temperature detection part 24, output value TH of the top plate temperature detection part 25, and overheating monitoring temperature Tr_em for normal modes will also fall.

以上のように、本実施の形態2では、赤外線温度検知部24の出力値とトッププレート温度検知部25の出力値にそれぞれ、隙間距離と鍋の放射率に関する実験により予め得た補正係数を掛けて補正し、補正後の赤外線温度検知部24の温度から補正後のトッププレート温度検知部25の温度を差し引くことで、過加熱状態を監視するための過加熱監視温度(過加熱監視温度Tr_em、及び空焼き監視温度Tr_fr)を算出した。そして、この過加熱監視温度が過加熱抑制閾値に達した場合には、加熱を停止あるいは火力を低下させるようにした。このため、マニュアル操作による加熱において、鍋が過度に高温化するのを抑制することができる。   As described above, in the second embodiment, the output value of the infrared temperature detection unit 24 and the output value of the top plate temperature detection unit 25 are respectively multiplied by correction coefficients obtained in advance by experiments regarding the gap distance and the emissivity of the pan. By subtracting the corrected temperature of the top plate temperature detecting unit 25 from the corrected temperature of the infrared temperature detecting unit 24, the overheating monitoring temperature (overheating monitoring temperature Tr_em, And air baking monitoring temperature Tr_fr). When this overheating monitoring temperature reaches the overheating suppression threshold, heating is stopped or the heating power is reduced. For this reason, in the heating by manual operation, it can suppress that a pan becomes high temperature too much.

また、本実施の形態2では、感度に違いのある2種類の過加熱監視温度(通常モード用の過加熱監視温度Tr_emと、空焼き監視温度Tr_fr)を切り替えて、上記の判定を行うようにした。このため、鍋の放射率や隙間距離の異なる条件においても、調理時の火力が不要に下がるといった不具合感を抑制し、また、鍋の過度な高温化を抑制することができる。   In the second embodiment, two types of overheating monitoring temperatures (normal mode overheating monitoring temperature Tr_em and idling monitoring temperature Tr_fr) having different sensitivities are switched to perform the above determination. did. For this reason, even under conditions where the emissivity and gap distance of the pan are different, it is possible to suppress a feeling of inconvenience that the heating power during cooking is unnecessarily lowered, and to suppress excessive heating of the pan.

1 本体、2 トッププレート、3 操作部、4 表示部、5 火力表示部、6 加熱口、7 透過窓部、8 排気口、9 吸気口、12 赤外線センサ、13 塗装、14 加熱コイル、14a 内側加熱コイル、14b 外側加熱コイル、15 隙間、16 加熱コイル支持部、17 接触式温度センサ、18 センサケース、21 記憶部、22 演算部、23 制御部、24 赤外線温度検知部、25 トッププレート温度検知部、26 高周波インバータ、31 火力設定キー、32 メニューキー、100 誘導加熱調理器、121 集光レンズ、122 サーモパイルチップ、123 自己温度検出サーミスタ、124 平板、125 リフレクター、126 視野、200 鍋。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body, 2 Top plate, 3 Operation part, 4 Display part, 5 Thermal power display part, 6 Heating port, 7 Transmission window part, 8 Exhaust port, 9 Intake port, 12 Infrared sensor, 13 Coating, 14 Heating coil, 14a Inside Heating coil, 14b outer heating coil, 15 gap, 16 heating coil support, 17 contact temperature sensor, 18 sensor case, 21 storage unit, 22 calculation unit, 23 control unit, 24 infrared temperature detection unit, 25 top plate temperature detection Part, 26 high frequency inverter, 31 heating power setting key, 32 menu key, 100 induction heating cooker, 121 condenser lens, 122 thermopile chip, 123 self-temperature detection thermistor, 124 flat plate, 125 reflector, 126 field of view, 200 pan.

Claims (1)

被加熱物が載置されるトッププレートと、
前記トッププレートの下に配置された加熱手段と、
前記被加熱物の目標温度を設定する操作手段と、
前記トッププレートの下に設けられ、上方から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、
前記赤外線センサの出力値を温度換算する赤外線温度検知手段と、
前記トッププレートの温度を検知するトッププレート温度検知手段と、
前記赤外線温度検知手段と前記トッププレート温度検知手段の検知結果に基づく演算を行い、この演算結果に基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記加熱手段による加熱を開始してから一定火力が所定時間投入されたときの前記トッププレート温度検知手段の出力値の上昇量に基づいて、前記トッププレートの表面と前記被加熱物の底面との間の距離である隙間距離を算出する隙間距離演算部とを備え、
前記制御手段は、
前記赤外線温度検知手段の出力値に第一補正係数を掛けて得た赤外線温度補正値から、前記トッププレート温度検知手段の出力値に第二補正係数を掛けて得たトッププレート温度補正値を差し引くことによって、第一被加熱物温度を推定する被加熱物温度推定処理と、
前記赤外線温度検知手段の出力値に前記第一補正係数よりも大きい値である第三補正係数を掛けて得た赤外線温度補正値から、前記トッププレート温度補正値を差し引くことによって、第二被加熱物温度を推定する過加熱抑制用温度推定処理と、を実行し、
前記第一被加熱物温度が、前記操作手段により設定された目標温度に対応する被加熱物の温度である被加熱物目標値になるように、前記加熱手段を制御し、
前記第二被加熱物温度が、予め設定された前記被加熱物目標値よりも高い温度である第一過加熱抑制閾値を超えた場合には、前記加熱手段による加熱を停止させるあるいは火力を低下させるものであり、
前記第一補正係数及び前記第二補正係数の少なくとも一方は、前記隙間距離に応じて、予め記憶された値の中から選択される
ことを特徴とする加熱調理器。
A top plate on which an object to be heated is placed;
Heating means disposed under the top plate;
Operating means for setting a target temperature of the object to be heated;
An infrared sensor that is provided under the top plate and detects infrared rays emitted from above;
An infrared temperature detecting means for converting the output value of the infrared sensor into a temperature;
A top plate temperature detecting means for detecting the temperature of the top plate;
Control based on detection results of the infrared temperature detection means and the top plate temperature detection means, and control means for controlling the heating means based on the calculation results;
Based on the amount of increase in the output value of the top plate temperature detection means when a constant heating power is applied for a predetermined time after starting heating by the heating means, the surface of the top plate and the bottom surface of the object to be heated A gap distance calculation unit that calculates a gap distance that is a distance between,
The control means includes
The top plate temperature correction value obtained by multiplying the output value of the top plate temperature detection means by the second correction coefficient is subtracted from the infrared temperature correction value obtained by multiplying the output value of the infrared temperature detection means by the first correction coefficient. A heated object temperature estimation process for estimating the first heated object temperature,
By subtracting the top plate temperature correction value from the infrared temperature correction value obtained by multiplying the output value of the infrared temperature detection means by a third correction coefficient that is larger than the first correction coefficient, a second heated object is obtained. Overheating suppression temperature estimation processing for estimating the object temperature,
Controlling the heating means so that the first heated object temperature becomes a heated object target value that is a temperature of the heated object corresponding to the target temperature set by the operating means;
When the temperature of the second object to be heated exceeds a first overheating suppression threshold that is higher than the preset target value of the object to be heated, the heating by the heating means is stopped or the heating power is reduced. It is what
At least one of the first correction coefficient and the second correction coefficient is selected from values stored in advance according to the gap distance.
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