JP6016968B2 - 加熱調理器 - Google Patents
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Description
(全体構成)
本実施の形態においては加熱調理器として、誘導加熱を行うIHクッキングヒータを一例に説明を行う。
図1は実施の形態1における加熱調理器を示す上面図である。
図2は実施の形態1における加熱調理器を示す横断面概念図である。
図3は実施の形態1におけるふきこぼれ検知手段の構成図である。
図1〜図3に示すように、誘導加熱調理器は、本体1と、本体1の上に設けられ、鍋などの被加熱物11が載置される天板2と、天板2の下方に設けられ、天板2に載置された被加熱物11を加熱する加熱コイル12と、インバータ回路により構成され加熱コイル12に高周波電流を供給し、加熱コイル12を駆動する駆動部17と、駆動部17の動作を制御して被加熱物11への投入電力(出力)を制御する制御部16と、被加熱物11から放射される赤外線を検出し、赤外線量から鍋の温度を検出する赤外線温度検知手段13と、天板2の下面と接触し、該天板2の温度を検出する接触式温度検知手段14と、使用者からの操作を入力する操作部3と、動作状態や操作部3からの入力・操作内容等を表示する表示部4と、を備えている。
また、天板2の下方には、天板2の透過部(後述)に向けて光を発光し、該透過部から入射された反射光を検出するふきこぼれ検知手段7と、このふきこぼれ検知手段7の検知結果に基づき、被加熱物11からの内容物のふきこぼれの発生を判定する検知部15と、を備えている。なお、ふきこぼれ検知手段7の詳細および配置位置については後述する。
また、本体1の上面後方には、本体1内部と連通し、本体1内部に冷却風を取り込むための吸気口6と、本体1内部に取り込んだ冷却風を排出するための排気口5とが設けられている。
なお、「加熱コイル12」は、本発明における「加熱手段」に相当する。
なお、「ふきこぼれ検知手段7」および「検知部15」は、本発明における「ふきこぼれ検知手段」に相当する。
なお、本体1の手前側に配置した2つの加熱コイル12は、内コイルと外コイルとを同心円状に配置した比較的加熱出力が大きい加熱口を構成している。また、本体1の中央後方側に配置した加熱コイル12は、比較的加熱出力が小さい加熱口を構成している。
なお、本発明はこれに限るものではなく、任意の数の加熱コイル12を配置することができる。
なお、本実施の形態では、加熱コイル12に高周波電流を供給して誘導加熱を行う誘導加熱調理器について説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば、輻射によって加熱する輻射型熱源を用いる電気ヒータ(例えばニクロム線やハロゲンヒータ、ラジエントヒータ)を加熱手段として用いるようにしても良い。
天板2は、例えばネオセラムのような耐熱性のガラス等の素材により構成され、所定の波長帯の光を透過する。
天板2の下面には、塗料の塗布または印刷等により天板下面塗装21a、21bが施されている。
天板下面塗装21aは、本体1内の構成部品の目隠しやデザイン性の向上のため、可視光を透過しない塗料を塗布し、内部構造物が見えないようにするためのものである。
天板下面塗装21bは、ふきこぼれ検知手段7の上方の位置に形成され、所定の波長帯における光の透過率が高い塗料等を用いている。この天板下面塗装21bと天板2とにより、所定波長の光を透過させる透過部を構成している。なお、波長については後述する。
さらに、天板上面塗装20のうち、ふきこぼれ検知手段7の上方(透過部と対向する部分)を少なくとも含む領域(内容物導入領域)にスリット部19を形成している。
このスリット部19は、天板上面塗装20の粗密状態を、周辺の塗装に対して相違させて形成している。
例えば、天板上面塗装20を省略することでスリット部19を形成する。
また例えば、天板上面塗装20の厚みを周辺より薄くすることでスリット部19を形成する。
また例えば、天板上面塗装20の塗装の密度を周辺より粗く(開口率を大きく)することでスリット部19を形成する。
また、「透過部」は、本発明における「検知領域」に相当する。
なお、透過部の上面に天板上面塗装20を施す場合には、後述する所定の波長帯における光の透過率が高い塗料等を用いる。
これにより、ふきこぼれた内容物が、ふきこぼれ検知手段7の上方に到達するまでの速度を速くすることができる。また、ふきこぼれた内容物が、ふきこぼれ検知手段7の上方に溜まることなく通過してしまうことを防止でき、確実にふきこぼれを検知することができる。
また、スリット部19を、透過部(ふきこぼれ検知手段7の上方)よりも幅広に形成することで、スリット部19上に流動した内容物を、ふきこぼれ検知手段7の上方に誘導することが可能となり、ふきこぼれの検知が可能となる領域を拡張することができる。
本実施の形態においては、水に対する透過率が異なる複数の光を用いてふきこぼれの発生を判定する場合を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ふきこぼれ検知手段7は、それぞれ異なる波長帯にピーク波長を有する光を発光する発光手段8、9と、入射した光の光量を検出する光検出手段10とを有している。
発光手段8、9は、例えば発光ダイオード(LED)またはレーザーダイオード(LD)などの発光波長が狭帯域の発光素子により構成され、それぞれ水に対する透過率が異なる波長帯にピーク波長を有している。また、発光手段8、9は、天板2の透過部に対する光の入射角が、所定角度となるように配置されている。以下、発光手段8が発光する光のピーク波長を「第1波長」と称し、発光手段9が発光する光のピーク波長を「第2波長」と称する。
この導光筒18は、筒状に形成され、ふきこぼれ検知手段7から透過部に向けて発光された光の経路、および、透過部からふきこぼれ検知手段に入射する光の経路を囲むように配置されている。
このような導光筒18を設けることで、天板2の透過部から本体1の内部構造物を見えなくすることができ、デザイン性を向上できる。また、導光筒18を設けることで、加熱された天板2や加熱コイル12などの内部構造物から放射される熱赤外線、または、天板2の透過部以外からの太陽光や照明光などの外乱光を遮断することができる。
さらに、導光筒18を樹脂製とすることで、本体内部の構成部品である加熱コイル12や被加熱物11が加熱され、天板2が熱伝導で加熱されて発生する赤外放射を、熱容量が大きく、また、熱伝導率の低い樹脂製筒で受けることにより直接、光検出手段10が影響を受けることなく、ノイズ耐性が強くなる。
なお、ふきこぼれ検知手段7は、後述するように水に対する透過率が異なる光の検知結果によりふきこぼれを検出するため、発光手段8、9が発光する光は、LEDやLDのように、発光波長を絞って発光することが可能な素子を使用することが望ましい。
次に、発光手段8、9が発光する光の波長について説明する。
発光手段8、9が発光する光は、それぞれ、天板2および天板下面塗装21b(透過部)を透過する波長帯にピーク波長を有する。
また、発光手段9が発光する第2波長の光は、発光手段8が発光する第1波長の光より水に対する透過率が高い波長帯の光である。
このような水の透過率および天板2の透過率の一例について図4、図5により説明する。
図5は実施の形態1に用いている天板の透過特性図である。
図4に示すように、水に対する光の透過率が低く、光が水に吸収され易い波長帯は、1.3〜1.5μm、1.8〜2.0μm、2.5〜3.0μmの波長帯である。
また、水に対する光の透過率が高く、光が水に吸収され難い波長帯は、0.5〜1.3μm、1.5〜1.8μm、2.0〜2.5μmの波長帯である。
図5に示すように、天板2に対する光の透過率が高い波長帯は、0.5〜2.85μm、3.0〜4.5μmの波長帯である。
また、発光手段9が発光する第2波長の光(水に吸収され難い光)として、0.5μm以上1.3μm未満、1.5μm以上1.8μm未満、または、2.0μm以上2.5μm未満の範囲にピーク波長を有する光を発光する。例えば、発光手段9は、0.700μmにピーク波長を有するLEDを用いる。
前述の通り、発光手段8、9の発光波長帯は、天板2の透過率、水の吸収スペクトルより限定されているが、天板2上面および下面の印刷の透過特性も発光波長を透過する特性を有する必要がある。
このため、天板2の天板下面塗装21bは、第1波長および第2波長の光を略透過する塗料等を用いる。例えば、天板2の天板下面塗装21bは、天板2の透過特性を考慮し、0.5〜4.5μmの間で透過率が高い塗料等を用いる。
但し、一概に天板2の透過波長のすべてにおいて高くある必要はなく、前記波長帯の間で特に使用する2つの発光手段のピーク波長帯において透過率が高ければよい。
例えば、第1波長に1.470μm、第2波長に0.700μmにピーク波長を有する発光手段を用いた場合は、当該波長帯に透過率の高い特性を有する塗料を用いればよい。
そこで、発光手段8、9が発光する光は、可視光を外した波長帯を用いて、天板2の天板下面塗装21bとしては、可視光帯の波長をカットする塗料を塗布し、内部構造物が見えなくなるようにしても良い。
例えば図6に示した塗料の透過特性は、可視光領域を透過しない可視光領域カットオフ塗料の特性であり、この場合は可視光領域を外した波長帯にピークを有する波長を発光する発光手段を用いる。
次に、本実施の形態における加熱調理器の動作について説明する。
まず、使用者は被加熱物11を加熱するため、天板2上に被加熱物11を載置し、操作部3により所望の火力で調理を行うよう火力を設定し、加熱開始のスイッチ等を押下する。
制御部16は、操作部3から加熱開始の指令が入力されると、駆動部17のインバータの出力を決定し高周波電流を加熱コイル12へ流す。そして、加熱コイル12に高周波電流が流れることで、天板2上に載置された被加熱物11に誘導電流が流れ、被加熱物11自身が抵抗発熱より発熱する。発熱により、被加熱物11内部に装填された食品や水、油等の内容物が熱伝導により加熱される。
また、加熱コイル12下方に設置されている赤外線温度検知手段13は、被加熱物11の底から放射され、天板2を透過した赤外線を捉え、その赤外線量に応じた出力を制御部16に入力する。
制御部16は、接触式温度検知手段14および赤外線温度検知手段13が検出した温度に応じて、駆動部17を制御して指定火力となるように電力制御を行う。
このようなふきこぼれ方は、鍋の形状、傾き、火力などの違いから毎回同様ではなく、ふきこぼれ検知手段7の上方に水が流れて来るまでに時間がかかる可能性がある。
そこで、本実施の形態においては、天板2上面の天板上面塗装20の粗密状態を、周辺の塗装に対して相違させてスリット部19を形成し、ふきこぼれた内容物をふきこぼれ検知手段7の上方に導いている。
図1の例では、加熱コイル12の最外径よりも外側であり、かつ、ふきこぼれ検知手段7直上から前後、もしくは、左右方向に、スリット部19を形成している。
スリット部19にふきこぼれた内容物が載置されると、このスリット部19が流路となり、スリット部19には水が溜まっていき、ふきこぼれ検知手段7の上方へと誘導される。
また、加熱コイル12の最外径より内側は、鍋が載置される可能性が高い箇所であり、加熱コイル12の内側上面には、ふきこぼれた水や食材が溜まると、鍋底表面にて加熱され焦げ付きやスケールがこびりつき検知精度低下の原因となってしまうため、加熱コイル12の最外径よりも外側にふきこぼれ検知手段とスリット部19を形成することとしている。
制御部16は、検知部15が、ふきこぼれが発生したと判定した場合、駆動部17の動作を停止させるか、または駆動部17を制御して加熱コイル12に流す電流を減らして出力を低下させる。
次に、ふきこぼれ検知手段7によるふきこぼれ検知の動作の詳細について説明する。
図7は実施の形態1におけるふきこぼれ検知手段によるふきこぼれ検出時出力説明図である。
図7(i)は、水を主体とする被加熱物11の内容物30が、ふきこぼれ検知手段7の上方(天板2の透過部)に載置された状態を示している。
図7(ii)は、鍋などの被加熱物11が、ふきこぼれ検知手段7の上方(天板2の透過部)に載置された状態を示している。
図7(iii)は、ふきこぼれ検知手段7の上方(天板2の透過部)に載置物がない状態を示している。
また、図7の(i)〜(iii)の上段(a)は、発光手段8が第1波長の光(水に吸収され易い光)を発光する状態を示している。
また、図7の(i)〜(iii)の中段(b)は、発光手段9が第2波長の光(水に吸収され難い光)を発光する状態を示している。
さらに、図7の(i)〜(iii)の下段は、上記(a)(b)における光検出手段10の出力値(電圧V)とその出力タイミングを示している。
なお、本実施の形態においては、発光手段8、9は、第1波長の光の光量と、第2波長の光の光量とを略同一とし、第1波長の光と第2波長の光とを交互に発光する。
図7(i)に示すように、ふきこぼれの発生により、ふきこぼれ検知手段7の上方に水を主体とする内容物30が載置された場合、(a)発光手段8からの第1波長の光(水に吸収され易い光)は、そのほとんどが、水を主体とする内容物30に吸収され、透過・反射はほとんど起きない。このため、第1波長の光は、光検出手段10にはほとんど入射しない。
ここで、天板2(ガラス)、水、空気の代表的な屈折率をそれぞれ図8に示す。
図8に示すように、屈折率の関係は、ガラス>水>空気となり、屈折率が大きい方から小さい方へ光が境界を越えると反射が生じる。このため、内容物30(透過部)への光の入射角が、臨界角よりも小さい所定角度となるように発光手段9を配置することで、第2波長の光は、水を主体とする内容物30で透過・反射を行い、反射光が光検出手段10へと入射する。
これにより、ふきこぼれにより水を主体とする内容物30が、ふきこぼれ検知手段7の上方に載置されている場合、光検出手段10による(a)第1波長の光の検出値が、(b)第2波長の光の検出値より小さくなる。
このため、検知部15は、光検出手段10による第1波長の光の検出値が第2波長の光の検出値より小さい場合、ふきこぼれが発生したと判定する。例えば、発光手段8の発光タイミング(a)での検出値が閾値未満であり、発光手段9の発光タイミング(b)での検出値が閾値以上である場合、ふきこぼれの発生を判定する。
図7(ii)に示すように、鍋などの被加熱物11が、ふきこぼれ検知手段7の上方に載置された場合、(a)発光手段8からの第1波長の光は、そのほとんどが被加熱物11の底面で反射し、光検出手段10に入射する。
また、(b)発光手段9からの第2波長の光も、そのほとんどが被加熱物11の底面で反射し、光検出手段10に入射する。
これにより、鍋などの被加熱物11が、ふきこぼれ検知手段7の上方に載置されている場合、光検出手段10による(a)第1波長の光の検出値と、(b)第2波長の光の検出値とは略同じ値となる。
このため、検知部15は、光検出手段10による第1波長の光の検出値と第2波長の光の検出値とが略同じ値である場合、ふきこぼれが発生していないと判定する。例えば、発光手段8の発光タイミング(a)での検出値と、発光手段9の発光タイミング(b)での検出値との差分が、閾値以下である場合には、ふきこぼれが発生していないと判定する。
図7(iii)に示すように、ふきこぼれ検知手段7の上方に載置物がない場合、(a)発光手段8からの第1波長の光、および、(b)発光手段9からの第2波長の光は、共に天板2の透過部を透過して、天板2の上方に抜けていく。
これにより、ふきこぼれ検知手段7の上方に載置物がない場合、光検出手段10による(a)第1波長の光の検出値、および、(b)第2波長の光の検出値は、略ゼロとなる。
このため、検知部15は、光検出手段10による第1波長の光の検出値と第2波長の光の検出値とが略同じ値である場合、ふきこぼれが発生していないと判定する。例えば、発光手段8の発光タイミング(a)での検出値と、発光手段9の発光タイミング(b)での検出値との差分が、閾値以下である場合には、ふきこぼれが発生していないと判定する。
また、第1波長の光の光量と、第2波長の光の光量とが異なるようにしても良い。この場合には、例えば、第1波長の光の照射光に対する反射光の割合が、第2波長の光の照射光に対する反射光の割合より小さいとき、ふきこぼれの発生を判定する。
このため、天板2上にふきこぼれた内容物30が、ふきこぼれ検知手段7の上方に到達するまでの速度を速くすることができる。また、ふきこぼれた内容物30が、ふきこぼれ検知手段7の上方に溜まることなく通過してしまうことを防止でき、確実にふきこぼれを検知することができる。よって、ふきこぼれの検知精度を向上することができる。
このため、スリット部19上に流動した内容物を、ふきこぼれ検知手段7の上方に誘導することが可能となり、ふきこぼれの検知が可能となる領域を拡張することができる。よって、ふきこぼれの検知精度を向上することができる。
このため、水を主体とする内容物30がふきこぼれ検知手段7の上方にふきこぼれた場合、ふきこぼれの発生を検知することができる。また、ふきこぼれ検知手段7の上方に、例えば鍋などの被加熱物11が載置された場合や、ふきこぼれ検知手段7の上方に載置物がない場合には、ふきこぼれの発生を検知しない。よって、ふきこぼれの誤検知を低減することができる。
また、天板2の透過部からの光を検出することで、ふきこぼれの発生を判定するので、ふきこぼれた内容物30の広がりが穏やかな場合であっても、ふきこぼれの発生を検知することができる。
また、静電容量の変化量を用いてふきこぼれを検知する方法では困難であった、ふきこぼれ時に広がり速度がゆっくりである場合でも、ふきこぼれの検知が可能となる。よって、更なる安全性・利便性が向上した加熱調理器を提供できる。
このため、天板2上面に湯などの高温の内容物30が広がり、使用者にやけどなどの危害を加えることなく、また、本体1に水が浸入し故障させてしまうといった危険を回避することが可能となる。よって、使用者に安全性と利便性を提供することができる。
このように、波長の異なる光を交互にパルス状に照射することで、光検出手段10での出力値は、第1波長の光の反射光と、第2波長の光の反射光とを区別して出力できるため、互いの反射光が干渉して出力されることがなく、天板2上のふきこぼれの発生を精度よく検知できる。
また、外乱光や内部構造物から発生する熱赤外線などのノイズと、反射光とを区別することが可能となり、天板2上のふきこぼれの発生を精度よく検知できる。
このため、水を主体とする内容物30がふきこぼれ検知手段7の上方にふきこぼれた場合、第2波長の光が内容物30で透過・反射を行い、反射光を光検出手段10へ入射させることができる。また、被加熱物11が載置された場合には、第1および第2波長の光を共に反射(吸収)させることができる。よって、天板2上のふきこぼれの発生を精度よく検知できる。
ふきこぼれが生じて湯がこぼれた場合は天板温度も上昇することから、前述までの2つの波長帯の反射光出力に加えて、天板2の温度情報も判定の要素として判定を行うことで、ふきこぼれ以外の場合の誤検知の可能性を低減することができる。
ふきこぼれ検知手段7としては、透過部に向けて光を発光し、この透過部から入射された光を検出するものであればよく、ピーク波長が1つの波長帯の光を用いても良い。
このような構成においても、ふきこぼれた内容物の検知範囲を拡張することができ、ふきこぼれの検知精度を向上する効果を得ることができる。
図9は実施の形態2における加熱調理器を示す上面図である。
図9に示すように、加熱コイル12は、平面視において略円形形状に形成されている。そして、本実施の形態におけるスリット部19は、円形形状の加熱コイル12の外周の一部に沿うように、円弧状に形成されている。
例えば、各加熱コイル12の最外形外側の手前側に形成している。
なお、本実施の形態においても、スリット部19は、ふきこぼれ検知手段7の上方(透過部)が含むように形成されている。
なお、その他の構成、ふきこぼれ発生の判定動作は上記実施の形態1と同様である。
このため、ふきこぼれ検知手段7を加熱コイル12から離すこととなり、加熱コイル12や天板2が高温となった場合に、ふきこぼれ検知手段7の構成素子に悪影響を与えることを防止できる。また、高温度となる加熱コイル12や天板2から放射された赤外線が、光検出手段10に入射することを低減することができ、ふきこぼれの発生精度を向上することができる。
図10は実施の形態3における加熱調理器を示す上面図である。
図10に示すように、加熱コイル12は、平面視において略円形形状に形成されている。そして、本実施の形態におけるスリット部19は、円形形状の加熱コイル12の外側に同心円状に形成されている。
なお、本実施の形態においても、スリット部19は、ふきこぼれ検知手段7の上方(透過部)が含むように形成されている。
なお、その他の構成、ふきこぼれ発生の判定動作は上記実施の形態1と同様である。
また、操作部3に向かう方向に流動する内容物30は、スリット部19に沿って流れ、操作部3へ向かいにくくなり、またスリット部19内にふきこぼれた内容物30が溜まることで、操作部3へ内容物が到達しにくくすることができる。
これにより、ふきこぼれが生じ、使用者が火力停止させようとして操作部3を操作しようとしたところに湯が流れ込み、使用者へやけどの危険を与えることを回避し安全性を確保することが可能となる。
なお、スリット部19の形状はこれに限るものではない。例えば図11に示すように、操作部3と加熱コイル12との間に形成するスリット部19を、略長方形となるようにしても良い。このような構成であっても、被加熱物11から操作部3へ向かう方向にふきこぼれた場合、迅速に、かつ、確実にふきこぼれの発生を検知をすることができる。
図12は実施の形態4における加熱調理器を示す上面図である。
図12に示すように、本実施の形態におけるスリット部19は、加熱コイル12と加熱コイル12との間に形成されている。
さらに、本体1の中央後方に配置した加熱コイル12と吸気口6との間に、スリット部19を形成している。例えば、中央後方に配置した加熱コイル12の外周に沿うように円弧状に形成している。
なお、本体1の手前側に配置した加熱コイル12の手前側には、上記実施の形態2と同様に円弧上のスリット部19を形成している。
なお、その他の構成、ふきこぼれ発生の判定動作は上記実施の形態1と同様である。
例えば、図13に示すように、図12の構成に加えまたはこれに代えて、加熱コイル12と排気口5との間にスリット部19を形成しても良い。
また、図12では、スリット部19が円弧状の場合を説明したが、これに限るものではない。例えば図13に示すように、加熱コイル12と吸気口6との間、または、加熱コイル12と排気口5との間に形成するスリット部19を、略長方形となるように形成しても良い。このような構成においても同様の効果を奏することができる。
このため、上記実施の形態1の効果に加え、2つの加熱コイル12(2口の加熱口)のふきこぼれを誘導するスリット部19を1つのスリット部19で兼用して使用することができる。よって、設置スペースの有効利用と、コスト削減の効果を得ることができる。
また、加熱コイル12と加熱コイル12との間に形成した1つのスリット部19に対応して、1つのふきこぼれ検知手段7を設ければ良く、1つのふきこぼれ検知手段7で2つの加熱コイル12(2口の加熱口)のふきこぼれを検知することが可能になる。よって、設置スペースの有効利用と、コスト削減の効果を得ることができる。
また、吸気口6や排気口5に向かう方向に流動する内容物30は、スリット部19に沿って流れ、吸気口6や排気口5へ向かいにくくなり、またスリット部19内にふきこぼれた内容物30が溜まることで、吸気口6や排気口5へ内容物が到達しにくくすることができる。
これにより、ふきこぼれが生じた際に排気口5および吸気口6のいずれかに水が浸入し、機器内部へ水が誘導され故障やショートさせてしまう不具合を生じる可能性を回避することが可能となる。
本実施の形態では、スリット部19の長手方向に伸びるストライプ状の溝を形成した形態について説明する。
図14に示すように、スリット部19は、上記実施の形態3(図10)のように、加熱コイル12と同心円状の円周により形成している。
さらに、本実施の形態におけるスリット部19は、天板上面塗装20の塗布により厚みを異ならせることで形成し、長手方向(円周方向)に伸びるストライプ状の溝部19aを形成している。
例えば、スリット部19を塗装を施さないことで形成した場合には、ストライプ状に塗装を塗布することで溝部19aを形成する。また例えば、スリット部19を塗装の厚みや塗装密度を相違させて形成した場合には、ストライプ状に塗装を施さないことで溝部19aを形成する。
なお、溝部19aの構成はこれに限らず、例えば複数の溝をストライプ状に設けても良いし、各ストライプ状の溝の深さ(厚さ)を変化させるようにしても良い。
なお、その他の構成、ふきこぼれ発生の判定動作は上記実施の形態1と同様である。
このため、上記実施の形態1の効果に加え、スリット部19の長手方向への水の流れを向上することができる。よって、ふきこぼれの検知を迅速に行うことができる。
(全体構成)
本実施の形態においては加熱調理器として、誘導加熱を行うIHクッキングヒータを一例に説明を行う。
図15は実施の形態6における加熱調理器を示す分解斜視図である。
図16は実施の形態6における加熱調理器を示す横断面概念図である。
なお、上記実施の形態1〜5と同一又は同じ機能の部分には、これと同じ符号が付してある。
図15、図16に示すように、誘導加熱調理器は、本体1と、本体1の上に設けられ、鍋などの被加熱物11が載置される天板2と、天板2の下方に設けられ、天板2に載置された被加熱物11を加熱する加熱コイル12a〜12c(以下、単に12と記すことがある)と、インバータ回路により構成され加熱コイル12に高周波電流を供給し、加熱コイル12を駆動する駆動部17と、駆動部17の動作を制御して被加熱物11への投入電力(出力)を制御する制御部16と、使用者からの操作を入力する操作部3と、動作状態や操作部3からの入力・操作内容等を表示する表示部4と、を備えている。
天板2には、その上面の加熱コイル12a〜12cに対応した位置に、被加熱物11を載置する位置を示すリング状の加熱口40a〜40c(以下、単に40と記すことがある)が印刷などにより設けられており、また、本体1の上面後方には、本体1内部と連通し、本体1内部に冷却風を取り込むための吸気口6と、本体1内部に取り込んだ冷却風を排出するための排気口5とが設けられている。
温度検知部41、42は、図16に示すように、本体1内において加熱コイル12を保持するためのコイルベース43に保持して設けられ、組立て状態において天板2の下面と接触するように構成されている。このようにして温度検知部41、42は、加熱口40に載置された被加熱物11の温度を天板2を介して熱伝導により検知することができ、制御部16はその情報に基いて駆動部17を制御し、加熱コイル12を駆動する。
本実施の形態においては、この温度検知部41、42の少なくとも一方により、ふきこぼれ検知手段7を構成している。本実施の形態の検知部15は、温度検知部41、42の少なくとも一方の検知結果に基づき、被加熱物11からの内容物のふきこぼれの発生を判定する。
なお、「加熱コイル12」は、本発明における「加熱手段」に相当する。
なお、「検知部15」および「温度検知部41、42」は、本発明における「ふきこぼれ検知手段」に相当する。
また、加熱口40をリングで囲った場合を示したが、他の形状であってもよい。
本実施の形態においては、本体1内に設けた温度検知部41、42に対応した位置(検知領域)及びその周囲(以下、この部分をスリット部19という)の天板上面塗装20の密度を、その周辺より粗く(疎に)し又はこの部分の天板上面塗装20を省略したものである。
これにより、ふきこぼれた内容物が、温度検知部41、42の上方に到達するまでの速度を速くすることができる。また、ふきこぼれた内容物が、温度検知部41、42の上方に溜まることなく通過してしまうことを防止でき、確実にふきこぼれを検知することができる。
また、スリット部19を、温度検知部41、42と対向する領域である検知領域よりも幅広に形成することで、スリット部19上に流動した内容物を、ふきこぼれ検知手段7の上方に誘導することが可能となり、ふきこぼれの検知が可能となる領域を拡張することができる。
なお、本実施の形態におけるスリット部19は、上記実施の形態1〜5の何れかのスリット部19と同様の形状や位置とすることができる。また、上記実施の形態1〜5のスリット部19の形状・位置を任意に組み合わせても良い。
被加熱物11を加熱している際、温度検知部41、42は天板2及び天板上面塗装20などを介して伝熱した熱を検知することにより、被加熱物11の温度を検知する。例えば、内容物が水の場合、ふきこぼれがない状態では、被加熱物11内の水が沸騰状態になると、沸騰した100℃の水に対して被加熱物11の底部温度が120℃程度まで上昇することを検知することが出来る。
一方、ふきこぼれが発生すると、被加熱物11の温度よりも低い内容物が天板2上に流出し、加熱口40の外周側に設けられた温度検知部42の上方に到達する。また、ふきこぼれた内容物は、天板2上に設けた天板上面塗装20のドットやストライプ状の溝と被加熱物11との間を通って、加熱口40の内周側に設けられた温度検知部41の上方にも到達する。例えば、沸騰した水がふきこぼれた場合、100℃以下の温度に低下した水が、天板2上に広がり温度検知部41、42と対向する天板2上の検知領域に流入する。
このため、温度検知部41、42の検知する温度が急激に低下する。
本実施の形態における検知部15は、温度検知部41、42が検知した温度変化の情報を基に、温度検知部41および42の少なくとも一方の検知温度が急激に低下した場合には、ふきこぼれが発生したと判定する。例えば、所定時間における温度低下値や、検知温度の微分値などが、予め設定した閾値を超えた場合には、ふきこぼれが発生したと判定する。
加熱口40の内周側及び外周側に対向して位置する温度検知部41、42は、どちらか一方または両方が急激に温度低下を検知した場合に、制御部16はふきこぼれが発生したと判断する。
このため、天板2上にふきこぼれた内容物30が、ふきこぼれ検知手段7(温度検知部41、42)の上方に到達するまでの速度を速くすることができる。また、ふきこぼれた内容物30が、ふきこぼれ検知手段7の上方に溜まることなく通過してしまうことを防止でき、確実にふきこぼれを検知することができる。よって、ふきこぼれの検知精度を向上することができる。
また、組立時に天板2の水平度が保たれていない場合や、キッチンへの組込み時に本体1の傾きが発生した場合でも、ふきこぼれを確実に検知することができる。
例えば、加熱コイル12の周辺に1つ又は複数の電極を設置して、この電極と所定電位間の静電容量を測定するようにしても良い。この場合、ふきこぼれ検知手段7は、電極と所定電位(例えばアース電位)との間に交流電圧を印加する。印加した交流電圧は静電容量(寄生容量)が大きいと振幅が小さくなり、その振幅の減衰量から静電容量を計測する。ふきこぼれが無い状態では、電極と所定電位との間には主に比誘電率1の空気が存在するが、ふきこぼれが発生すると比誘電率80の水を主体とする内容物が入ってくる為、静電容量は変化する。そこで、静電容量の変化の有無を調べることで、ふきこぼれの検出が可能になる。
また、スリット部19の一部に上記電極を配置することで、スリット部19上に流動した内容物を、電極の上方に誘導することが可能となり、ふきこぼれの検知が可能となる領域を拡張することができる。
Claims (13)
- 上面に塗装が設けられ、被加熱物が載置される天板と、
前記天板の下方に設けられ、前記天板に載置された被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記天板上の所定の検知領域において前記被加熱物からのふきこぼれの有無を検知するふきこぼれ検知手段と、
前記ふきこぼれ検知手段の検知結果に基づき、前記加熱手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記天板と前記ふきこぼれ検知手段との間に、筒状に形成された導光筒が設けられ、
前記ふきこぼれ検知手段は、平面視において、前記加熱手段より外側に配置され、
前記導光筒の材質が樹脂である
ことを特徴とする加熱調理器。 - 前記制御手段は、
前記ふきこぼれが発生したと判定した場合、前記加熱手段の出力を低下または停止させる
ことを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。 - 前記天板は、少なくとも所定波長の光を透過させる透過部を前記検知領域として形成し、
前記ふきこぼれ検知手段は、前記天板の下方に設けられ、前記透過部に向けて光を発光し、該透過部から入射された光を検出し、該検出した光に基づき、ふきこぼれの発生を検知する
ことを特徴とする請求項1または2記載の加熱調理器。 - 前記ふきこぼれ検知手段は、
前記透過部を透過する第1波長の光と、前記透過部を透過し、かつ、前記第1波長の光より水に対する透過率が高い第2波長の光と、を発光する発光手段と、
前記透過部から入射された、前記第1波長および前記第2波長の光を検出する光検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記光検出手段による前記第1波長の光の検出値が前記第2波長の光の検出値より小さい場合、ふきこぼれが発生したと判定する
ことを特徴とする請求項3記載の加熱調理器。 - 前記発光手段は、
前記透過部に対する、前記第1波長および前記第2波長の光の入射角が、所定角度となるように配置された
ことを特徴とする請求項4記載の加熱調理器。 - 前記発光手段は、
前記第1波長の光として、1.3μm以上1.5μm未満、1.8μm以上2.0μm未満、または、2.5μm以上2.8μm未満の範囲にピーク波長を有する光を発光する
ことを特徴とする請求項4または5記載の加熱調理器。 - 前記発光手段は、
前記第2波長の光として、0.5μm以上1.3μm未満、1.5μm以上1.8μm未満、または、2.0μm以上2.5μm未満の範囲にピーク波長を有する光を発光する
ことを特徴とする請求項4〜6の何れか1項に記載の加熱調理器。 - 前記発光手段は、
発光ダイオードまたはレーザーダイオードにより構成された
ことを特徴とする請求項4〜7の何れか1項に記載の加熱調理器。 - 前記光検出手段は、
フォトダイオードまたはサーモパイルにより構成された
ことを特徴とする請求項4〜8の何れか1項に記載の加熱調理器。 - 上面に塗装が設けられ、被加熱物が載置される天板と、
前記天板の下方に設けられ、前記天板に載置された被加熱物を加熱する加熱手段と、
前記天板上の所定の検知領域において前記被加熱物からのふきこぼれの有無を検知するふきこぼれ検知手段と、
前記ふきこぼれ検知手段の検知結果に基づき、前記加熱手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記天板と前記ふきこぼれ検知手段との間に、筒状に形成された導光筒が設けられ、
前記ふきこぼれ検知手段は、前記天板の下方に設けられ、前記天板の温度を検出する温度検知手段により構成され、
前記温度検知手段と対向する前記天板の領域を前記検知領域とし、該検知領域における前記天板の温度の変化に基づき、ふきこぼれの発生を検知し、
前記天板は、前記被加熱物が載置される位置を示す加熱口が複数設けられ、
前記温度検知手段は、前記各加熱口にそれぞれ設けられ、
前記ふきこぼれ検知手段は、
前記複数の加熱口のうち、任意の加熱口におけるふきこぼれの有無を、当該加熱口以外の加熱口に対応する前記温度検知手段の検知温度に基づき検知する
ことを特徴とする加熱調理器。 - 前記制御手段は、
前記ふきこぼれが発生したと判定した場合、前記加熱手段の出力を低下または停止させる
ことを特徴とする請求項10記載の加熱調理器。 - 前記温度検知手段は、前記被加熱物が載置される位置を示す加熱口の内周側および外周側に複数配置され、
前記ふきこぼれ検知手段は、
前記内周側に配置された温度検知手段の検知温度、および、前記外周側に配置された温度検知手段の検知温度の少なくとも一方に基づき、当該加熱口に載置された前記被加熱物からのふきこぼれの発生を検知する
ことを特徴とする請求項10または11記載の加熱調理器。 - 前記ふきこぼれ検知手段は、
前記複数の加熱口のうち、加熱動作中の加熱口におけるふきこぼれの有無を、当該加熱口の前記温度検知手段と、加熱停止中の加熱口に対応する前記温度検知手段の検知温度とに基づき検知する
ことを特徴とする請求項10〜12の何れか1項に記載の加熱調理器。
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