JP7304707B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、非接触式温度センサを備える誘導加熱調理器に関するものである。

従来、誘導加熱調理器において、天板の上に載置される鍋等の被加熱物の温度を非接触式温度センサによって測定することが知られている。非接触式温度センサは、例えば赤外線温度センサであり、被加熱物から放射される赤外線に基づいて温度を測定する。非接触式温度センサは、接触式温度センサと比較して測定対象物の温度変化に対して応答性が良いという特徴を有する。

非接触式温度センサを用いて被加熱物の温度を測定する場合、被加熱物から放射される赤外線だけでなく、被加熱物と接触して熱せられた天板から放射される赤外線も受光してしまい、被加熱物の温度のみを安定して検出できないという問題がある。この問題の対策として、被加熱物から放射される赤外線と天板から放射される赤外線とを２つの受光部で独立して検出し、温度を測定することが提案されている（例えば特許文献１）。

特開２００４－６３４５１号公報

ここで、赤外線を受光部に集光する集光部の視野は決まっているため、視野が重ならない状態で、被加熱物からの赤外線と天板からの赤外線とを２つの受光部に独立して集光するためには、２つの受光部の間に一定の距離が必要となる。その結果、非接触式温度センサのサイズが大きくなり、非接触式温度センサを配置できる領域が制限されてしまう。例えば、被加熱物の温度を精度良く検出するために、非接触式温度センサを加熱コイルの中央に近い位置に配置することが望ましいが、非接触式温度センサが大型化することで、加熱コイルの中央から離れた位置に配置せざるを得なくなる。

本発明は、上記のような課題を解決するものであり、被加熱物からの赤外線と天板からの赤外線とを検出する非接触式温度センサを備える誘導加熱調理器において、非接触式温度センサの大型化を抑制することを目的とする。

本発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物が載置される天板と、天板に設けられ、被加熱物から放射される赤外線が透過する透過部と、被加熱物を加熱する加熱コイルと、天板の下方に配置され、被加熱物の温度を検出する非接触式温度センサと、を備え、非接触式温度センサは、透過部を透過する赤外線を検出する第１受光部と、天板のうち透過部を除く領域から放射される赤外線を検出する第２受光部と、透過部と第１受光部の間に配置され、透過部を透過する赤外線を第１受光部に集光する第１集光部と、天板と第２受光部の間に配置され、天板のうち透過部を除く領域から放射される赤外線を第２受光部に集光する第２集光部と、を備え、第２集光部の光軸は、第２集光部の出射面よりも第２受光部側で第１集光部の光軸に近づくものであり、第１集光部の焦点距離と、第２集光部の焦点距離とは異なる。

本発明における誘導加熱調理器によれば、第２集光部の光軸が出射面よりも第２受光部側で第１集光部の光軸に近づくことで、被加熱物からの赤外線を検出する第１受光部と天板からの赤外線を検出する第２受光部とを近接して配置することができる。これにより、非接触式温度センサの大型化を抑制することができる。

実施の形態１における誘導加熱調理器の概略斜視図である。 実施の形態１における誘導加熱調理器の主要部の概略構成図である。 実施の形態１における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態２における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態３における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態４における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態４の第１受光部および第２受光部の側面図である。 実施の形態４の第１受光部および第２受光部の上面図である。 実施の形態４の変形例１における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態４の変形例２における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態４の変形例３における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態５における非接触式温度センサの構造を説明する図である。 実施の形態６における非接触式温度センサの構造を説明する図である。

以下、本発明に係る誘導加熱調理器を、家庭用ＩＨ（Induction Heating）式調理器に適用した場合の実施の形態を、図面を参照して説明する。また、図面に示す誘導加熱調理器は、本発明の誘導加熱調理器の一例を示すものであり、図面に示された誘導加熱調理器によって本発明の適用機器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、これらは説明のためのものであって、本発明を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付した構成は、同一のまたはこれに相当する構成を示すものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
（誘導加熱調理器の構成）
図１は、実施の形態１における誘導加熱調理器１００の概略斜視図である。図１に示すように、誘導加熱調理器１００は、本体１と、本体１の上面に配置された天板２とを備えている。本体１の前面には、前面操作部３が設けられている。前面操作部３は、誘導加熱調理器１００の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ、および火力を調節するための複数の操作ダイヤルなどを含む。

天板２は、例えば、耐熱性のガラス板と、ガラス板の周囲に取り付けられた金属の枠体とにより構成される。天板２には、加熱領域である加熱口４が設けられている。図１に示すように、本実施の形態では３つの加熱口４が設けられている。加熱口４は、鍋またはフライパンなどの被加熱物が載置される領域を示すよう、天板２に印刷で示されている。加熱口４の下方の本体１の内部には、加熱源である加熱コイル５が設けられている。加熱口４は、加熱源である加熱コイル５の外形と同じ形状か、または、加熱コイル５の外形よりも若干大きい形状に形成される。本実施の形態では、加熱口４は上面視で円形状に形成されている。また、天板２の加熱口４内には、透過部４０が設けられている。透過部４０は、非接触式温度センサ２０（図２）によって、天板２を透過する被加熱物の赤外線を検出するために設けられたものである。なお、加熱口４および加熱コイル５の数および形状は、図１に示す例に限定されるものではない。

天板２の手前側には、操作表示部６が設けられている。本実施の形態の操作表示部６は、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する表示画面と、静電容量式のタッチセンサとを備える。タッチセンサは、各加熱口４に対応した加熱コイル５の火力、温度、および調理モードなどの使用者の操作入力を、天板２を介して受け付ける。表示画面は、前面操作部３またはタッチセンサにより設定された火力の大きさを表す火力表示、または誘導加熱調理器１００の設定状態および動作状態に関する情報などを表示する。ここで、誘導加熱調理器１００の動作状態に関する情報とは、選択された調理モード、自動調理の進行状況、加熱口４に載置された被加熱物の温度および警告情報の表示等が含まれる。

図２は、実施の形態１における誘導加熱調理器１００の主要部の概略構成図である。図２は、天板２の上面に載置された被加熱物４００とともに誘導加熱調理器１００の概略端面図と機能構成とを併せて示している。図２では、一つの加熱コイル５についてのみ図示しているが、他の加熱コイル５に関連する構造も図２と同様である。図２に示すように、誘導加熱調理器１００の本体１の内部であって、天板２の下方には加熱コイル５と、非接触式温度センサ２０と、温度検出部１１と、制御部１２と、インバータ１３とが設けられている。

加熱コイル５は、コイル支持体５１に支持される。コイル支持体５１は、例えば、非磁性金属で構成され、本体１の筐体に支持される。また、本実施の形態の加熱コイル５は、同心円状の第１コイル５ａと第２コイル５ｂとからなる。

非接触式温度センサ２０は、加熱コイル５上に載置された被加熱物４００の底部および天板２から放射される赤外線エネルギーを検出する赤外線温度センサである。非接触式温度センサ２０は、天板２の透過部４０の下方であって、第１コイル５ａと第２コイル５ｂの間に配置され、コイル支持体５１に支持される。なお、図２には示していないが、非接触式温度センサ２０は、加熱コイル５の近傍を流れる冷却風が直接当たらないように、センサケースに収容されていてもよい。

また、本実施の形態の非接触式温度センサ２０は、被加熱物４００から放射され透過部４０を透過する赤外線を検出する第１受光部２１と、天板２のうち透過部４０を除く領域から放射される赤外線を検出する第２受光部２２とを有する。これにより、非接触式温度センサ２０は、被加熱物４００の温度と天板２の温度とをそれぞれ検出することができる。第１受光部２１および第２受光部２２は、それぞれ、フォトダイオード、サーモパイル、またはサーミスタ方式の赤外線検出素子である。非接触式温度センサ２０の構造については、後ほど詳述する。

温度検出部１１は、その機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア、またはマイコン等の演算装置とその上で実行されるソフトウェアとで構成される。温度検出部１１は、非接触式温度センサ２０の第１受光部２１および第２受光部２２からの出力値を受信し、受信した出力値に基づいて被加熱物４００の温度を求める。温度検出部１１で求めた温度は、制御部１２へ送信される。

制御部１２は、その機能を実現する回路デバイスなどのハードウェア、またはマイコン等の演算装置とその上で実行されるソフトウェアとで構成される。制御部１２は、前面操作部３または操作表示部６の操作により入力された設定内容に基づいて、誘導加熱調理器１００の動作を制御する。また、制御部１２は、使用者によって設定された調理温度と、温度検出部１１によって算出された被加熱物４００の温度とに基づいてインバータ１３を制御し、加熱制御を行う。

インバータ１３は、商用電源３００の交流電源を高周波電流に変換して、加熱コイル５へ供給する駆動回路である。なお、誘導加熱調理器１００は、図２に示す以外の構成を含んでもよく、例えば、外部機器との通信を行う通信部などを備えてもよい。また、制御部１２が温度検出部１１の機能を備え、温度検出部１１を省略する構成としてもよい。

（非接触式温度センサの構成）
図３は、実施の形態１における非接触式温度センサ２０の構造を説明する図である。図３に示すように、非接触式温度センサ２０の第１受光部２１および第２受光部２２は、基板２０１に実装され、筐体２００内に収容される。なお、図３の例では一つの基板２０１に第１受光部２１と第２受光部２２とを実装する構成としたが、別々の基板にそれぞれ実装されてもよい。また、本実施の形態では、第１受光部２１と第２受光部２２とは、水平な同一平面上に配置される。

非接触式温度センサ２０は、透過部４０と第１受光部２１との間に配置される第１集光部２３と、天板２と第２受光部２２との間に配置される第２集光部２４とを備える。第１集光部２３は、被加熱物４００からの赤外線を第１受光部２１に集光するレンズであり、第２集光部２４は、天板２のうち透過部４０を除く領域からの赤外線を第２受光部２２に集光するレンズである。第１集光部２３および第２集光部２４は筐体２００の上部に設けられる複眼レンズ２０２の個眼としてそれぞれ構成される。

複眼レンズ２０２の素材および形状は第１受光部２１および第２受光部２２との距離、ならびに第１受光部２１および第２受光部２２の形状および配置に応じて設計される。また、複眼レンズ２０２は、第１集光部２３を構成するレンズと、第２集光部２４を構成するレンズとの少なくとも２つのレンズを備えるものであればよい。なお、図３では、複眼レンズ２０２は、実際の形状ではなく概念を示すものとして破線で表される。複眼レンズ２０２によって第１集光部２３および第２集光部２４を構成することで、第１集光部２３および第２集光部２４の視野を広くすることができる。また、第１集光部２３と第２集光部２４との相互の位置関係を固定することができるため、検出精度が確保される。

第１集光部２３は透過部４０を通して被加熱物４００の赤外線を集光するため、透過部４０の真下に配置される。第２集光部２４は、第１集光部２３の視野と重ならない範囲であれば、複眼レンズ２０２のどの位置に配置されてもよい。具体的には、図３においては、第１集光部２３の左側に第２集光部２４が配置されているが、第１集光部２３の右側、前側、または後側に配置されてもよく、透過部４０を除く天板２の任意の領域を視野に入れることができる。ただし、被加熱物４００の温度を精度良く検出するために、第２集光部２４の視野は、第１集光部２３の視野になるべく近い方がよい。

また、図３に示すように、第１集光部２３は、光軸ＡＸ１が第１受光部２１の光軸と一致するように、水平に配置される。一方、第２集光部２４は、光軸ＡＸ２が第１集光部２３の光軸ＡＸ１に対して傾くように、水平面に対し斜めに配置される。より詳しくは、第２集光部２４の光軸ＡＸ２は、第２集光部２４の出射面よりも第２受光部２２側において、第１集光部２３の光軸ＡＸ１に近づくよう傾けられる。図３の正面視においては、第２集光部２４の光軸ＡＸ２は、第２集光部２４の出射面よりも第２受光部２２側において、第１集光部２３の光軸ＡＸ１と交差する。このとき、第１集光部２３の焦点距離は、第２集光部２４の焦点距離と異なる。このように、第２集光部２４の光軸ＡＸ２を傾けることで、第２受光部２２を第１受光部２１に近接して配置することができる。

（誘導加熱調理器の動作）
次に、本実施の形態の誘導加熱調理器１００の動作について説明する。まず、使用者が前面操作部３の電源スイッチを投入すると、制御部１２が起動される。そして、使用者によって、操作表示部６などを用いて調理温度が設定され、加熱開始が指示されると、制御部１２によって、加熱コイル５が駆動される。詳しくは、使用者によって設定された温度に基づいて加熱コイル５を駆動するように、制御部１２によってインバータ１３が制御され、インバータ１３から加熱コイル５に所定の周波数の電力が供給される。

これにより、加熱コイル５から磁束が発生し、この磁束によって被加熱物４００に渦電流が発生して被加熱物４００が加熱される。このとき、被加熱物４００から放射される赤外線は、透過部４０を通り、第１集光部２３により第１受光部２１へ集光される。また、第１受光部２１は、被加熱物４００または加熱コイル５によって熱せられた天板２から放射される赤外線も検出する。一方、第２受光部２２は、天板２から放射され、第２集光部２４によって集光される赤外線のみを検出する。

温度検出部１１は、第１受光部２１の出力値と第２受光部２２の出力値とに基づいて、被加熱物４００の温度を求め、制御部１２に送信する。例えば、温度検出部１１は、第１受光部２１の出力値から第２受光部２２で検出された出力値を減算して、被加熱物４００から放射された赤外線量を求める。なお、ここでは第１受光部２１と第２受光部２２の感度の相違を考慮し、出力値を補正した上で減算を行ってもよい。そして、求めた赤外線量から被加熱物４００の温度が算出される。

そして、制御部１２によって、温度検出部１１から送信された被加熱物４００の温度が設定温度になるようにフィードバック制御が行われ、被加熱物４００が加熱される。その後、加熱調理が終了した場合、制御部１２によってインバータ１３が停止され、加熱コイル５への電力供給が遮断される 。このような制御により、誘導加熱調理器１００において、設定温度に応じた自動加熱調理が行われる。

本実施の形態のように非接触式温度センサ２０を構成することで、広い範囲の視野で赤外線を集光しつつ、第１受光部２１と第２受光部２２とを近接して配置することができ、非接触式温度センサ２０の大型化を抑制することができる。その結果、非接触式温度センサ２０を加熱コイル５の中央に近い位置に配置することができ、温度の検出精度を向上させることができる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２では、第２受光部２２および第２集光部２４を２つずつ備える点において実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１００のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。

図４は、実施の形態２における非接触式温度センサ２０Ａの構造を説明する図である。図４に示すように、本実施の形態の非接触式温度センサ２０Ａは、２つの第２受光部２２ａおよび２２ｂ、ならびに２つの第２集光部２４ａおよび２４ｂを備える。２つの第２受光部２２ａおよび２２ｂ、ならびに２つの第２集光部２４ａおよび２４ｂの構成は、実施の形態１の第２受光部２２および第２集光部２４の構成と同じである。図４に示すように、第２受光部２２ａおよび２２ｂは、第１受光部２１の両側に配置され、基板２０１に実装される。また、第２集光部２４ａは、天板２のうち透過部４０を除く領域からの赤外線を第２受光部２２ａに集光し、第２集光部２４ｂは、天板２のうち透過部４０を除く別の領域からの赤外線を第２受光部２２ｂに集光する。第２集光部２４ａおよび第２集光部２４ｂは、複眼レンズ２０２の個眼としてそれぞれ構成される。図４では、複眼レンズ２０２は、実際の形状ではなく概念を示すものとして破線で表される。

第２集光部２４ａおよび２４ｂは、光軸ＡＸ２が第１集光部２３の光軸ＡＸ１に対して傾くように、それぞれ斜めに配置される。より詳しくは、第２集光部２４ａおよび２４ｂの光軸ＡＸ２は、第２集光部２４ａおよび２４ｂの出射面よりも第２受光部２２ａおよび２２ｂ側において、第１集光部２３の光軸ＡＸ１に近づくよう傾けられる。正面視においては、第２集光部２４ａおよび２４ｂの光軸ＡＸ２は、第２集光部２４ａおよび２４ｂの出射面よりも第２受光部２２ａおよび２２ｂ側において、第１集光部２３の光軸ＡＸ１と交差する。また、図４の例では、第２集光部２４ａの光軸ＡＸ２と第２集光部２４ｂの光軸ＡＸ２とが、出射側で互いに近づくよう傾けられる。また、このとき、第１集光部２３の焦点距離と、２つの第２集光部２４ａおよび２４ｂの焦点距離とは異なっている。なお、第２集光部２４ａの焦点距離と第２集光部２４ｂの焦点距離は、同じであってもよいし、異なってもよい。このように、第２集光部２４ａおよび２４ｂの光軸ＡＸ２を傾けることで、第２受光部２２ａおよび２２ｂを第１受光部２１に近接して配置することができる。

本実施の形態のように非接触式温度センサ２０を構成することで、天板２の温度を検出する領域を広くとることができ、より精度良く被加熱物４００の温度を検出できる。なお、第２受光部２２および第２集光部２４の数は３つ以上であってもよい。例えば、第２受光部２２と第２集光部２４とを４つずつ設け、第１受光部２１および第１集光部２３の前後左右に配置することで、透過部４０の周囲の天板２の温度を測定することができ、被加熱物４００の温度をより正確に検出できる。

また、第２受光部２２と第２集光部２４の数を増やすことで、天板２全体の温度を検出することができ、鍋ずれの発生または空焚きのような急激な温度上昇にも対応でき、誘導加熱調理器１００の安全性を向上させることができる。さらに、複数の第２受光部２２と第２集光部２４とにより、天板２の異なる複数の領域を検出するため、天板２のわずかな温度上昇を敏感に検出することができる。これにより、自動加熱調理時には、被加熱物４００の温度を誤差なく一定に保つことができる。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３では、第２集光部２４の配置において、実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１００のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。

図５は、実施の形態３における非接触式温度センサ２０Ｂの構造を説明する図である。実施の形態１では、第２集光部２４を水平面に対して斜めに配置することで、第２集光部２４の光軸ＡＸ２を傾ける構成としたが、本実施の形態の第２集光部２４ｃは、第１集光部２３と同様に水平に配置される。第１集光部２３および第２集光部２４ｃは、複眼レンズ２０２の個眼としてそれぞれ構成される。なお、図５では、複眼レンズ２０２は、実際の形状ではなく概念を示すものとして、破線で表される。

また、第２集光部２４ｃは、光軸ＡＸ２が実施の形態１と同様に第１集光部２３の光軸ＡＸ１に対して傾くよう構成される。光軸ＡＸ２の傾きを実現するため、第２集光部２４ｃは、例えば非球面レンズまたは非対称レンズで構成される、または屈折率の異なる複数のレンズを組み合わせて構成されてもよい。もしくは、第２集光部２４の出射面に加工を施して屈折率を調整し、光軸ＡＸ２を傾けてもよい。

本実施の形態では、第２集光部２４ｃを水平に配置することで、複眼レンズ２０２を薄型化でき、非接触式温度センサ２０の高さ方向の大型化を抑制できる。なお、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、２つ以上の第２集光部２４ｃおよび第２受光部２２を備えてもよい。

実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４では、第１受光部２１または第２受光部２２の配置において、実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１００のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。

図６は、実施の形態４における非接触式温度センサ２０Ｃの構造を説明する図である。図７は、実施の形態４の第１受光部２１および第２受光部２２の側面図であり、図８は、実施の形態４の第１受光部２１および第２受光部２２の上面図である。実施の形態１では、第１受光部２１および第２受光部２２が水平な同一平面に配置される構成としたが、本実施の形態では、第１受光部２１と第２受光部２２とが高さ方向の異なる位置に配置される。

図６および図７に示すように、第１受光部２１は、筐体２００の側壁に固定された基板２０１ａに実装され、第２受光部２２よりも上方に配置される。第２受光部２２は、基板２０１ｂに実装され、筐体２００の底部に配置される。第１集光部２３は、被加熱物４００からの赤外線を第１受光部２１に集光するよう構成される。本実施の形態の第１集光部２３の焦点距離は、第１の実施の形態における第１集光部２３の焦点距離よりも短くなるため、第１集光部２３の曲率半径などが焦点距離に合わせて設計される。また、第２集光部２４は、実施の形態１と同様に、天板２のうち透過部４０を除く領域からの赤外線を第２受光部２２に集光するよう構成される。

また、図８に示すように、本実施の形態では、第１受光部２１と第２受光部２２を、上面視において一部が重なるように配置することができる。このとき、第２受光部２２の焦点ｆが第１受光部２１によって遮蔽されないこととする。このように、第１受光部２１と第２受光部２２とが高さ方向の位置を異ならせることで、第１集光部２３および第２集光部２４の焦点距離および焦点位置を変化させることができる。これにより、第１受光部２１と第２受光部２２とをさらに近接して配置することができる。その結果、非接触式温度センサ２０の大型化を抑制し、小型化を実現することができる。

なお、図６～図８では、第１受光部２１を第２受光部２２よりも上方に配置する構成としたが、これに限定されるものではない。図９は、実施の形態４の変形例１における非接触式温度センサ２０Ｄの構造を説明する図である。図９に示すように、第２受光部２２を第１受光部２１の上方に配置してもよい。この場合も、第１受光部２１と第２受光部２２は、上面視において、第１受光部２１の焦点ｆが第２受光部２２によって遮蔽されないように、一部を重ねて配置することができる。

さらに、本実施の形態において、実施の形態２のように第２受光部２２および第２集光部２４を２つずつ備えてもよい。図１０は、実施の形態４の変形例２における非接触式温度センサ２０Ｅの構造を説明する図である。また、図１１は、実施の形態４の変形例３における非接触式温度センサ２０Ｆの構造を説明する図である。図１０は、第１受光部２１が第２受光部２２ａおよび２２ｂよりも上方に配置される変形例を示し、図１１は、第２受光部２２ａおよび２２ｂが第１受光部２１よりも上方に配置される変形例を示す。図１０および図１１に示すように、第２受光部２２ａおよび２２ｂは、それぞれ基板２０１ｂおよび基板２０１ｃに実装される。

変形例２では、第１受光部２１と第２受光部２２ａおよび２２ｂとは、上面視において、第２受光部２２ａおよび２２ｂの焦点ｆが第１受光部２１によって遮蔽されないように、一部を重ねて配置することができる。変形例３では、第１受光部２１と第２受光部２２ａおよび２２ｂは、上面視において、第１受光部２１の焦点ｆが第２受光部２２ａおよび２２ｂによって遮蔽されないように、一部を重ねて配置することができる。

また、第１受光部２１ならびに第２受光部２２ａおよび２２ｂの位置は、上記実施の形態または変形例に限定されるものではない。第１受光部２１ならびに第２受光部２２ａおよび２２ｂの位置は、第１受光部２１、ならびに第２受光部２２ａおよび２２ｂの視野および焦点が互いに重ならない位置であれば、どのような位置であってもよい。例えば、第２受光部２２ａを第２受光部２２ｂの上方または下方に配置してもよい。

実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５について説明する。実施の形態５では、第２受光部２２の配置において、実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１００のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。

図１２は、実施の形態５における非接触式温度センサ２０Ｇの構造を説明する図である。実施の形態１～４では、第１受光部２１および第２受光部２２を水平に配置する構成としたが、本実施の形態では、第２受光部２２を水平面から傾けて配置する。具体的には、図１２に示すように、非接触式温度センサ２０が、２つの第２受光部２２ａおよび２２ｂを備える場合において、第２受光部２２ａおよび２２ｂは、受光面がそれぞれ第１受光部２１に近づくように傾けて配置される。

また、本実施の形態では、天板２のうち透過部４０を除く領域の赤外線を第２受光部２２ａに集光する第２集光部２４ａが、第２受光部２２ｂの上方に配置される。また、天板２のうち透過部４０を除く別の領域の赤外線を第２受光部２２ｂに集光する第２集光部２４ｂが、第２受光部２２ａの上方に配置される。そして、第２受光部２２ａおよび２２ｂは、第２集光部２４ａおよび２４ｂとそれぞれ光軸が一致するように傾けられる。第２受光部２２ａおよび２２ｂの角度は、第２集光部２４ａおよび２４ｂからの集光が可能な角度であればよい。

この場合も、第２集光部２４ａおよび２４ｂの光軸ＡＸ２は、第２集光部２４ａおよび２４ｂの出射面よりも第２受光部２２ａおよび２２ｂ側において、第１集光部２３の光軸ＡＸ１に近づくよう傾けられる。また、図１２の例では、第２集光部２４ａの光軸ＡＸ２と第２集光部２４ｂの光軸ＡＸ２とが、出射側で互いに近づくよう傾けられる。

このような構成とすることで、第１受光部２１および第２受光部２２ａおよび２２ｂの配置領域をより小さくすることができ、非接触式温度センサ２０の大型化を抑制することができる。また、第２受光部２２ａおよび２２ｂを第２集光部２４ａおよび２４ｂと対向するように傾けることで、集光が容易となる。なお、第２受光部２２を１つのみ備える場合においても、第２受光部２２を傾けて配置してもよい。さらに、第２受光部２２に替えて、第１受光部２１の受光面を水平面から傾けて配置してもよい。

実施の形態６．
次に、本発明の実施の形態６について説明する。実施の形態６では、特定の波長の赤外線の透過率を低下させる透過フィルタを備える点において、実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１００のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。

図１３は、実施の形態６における非接触式温度センサ２０Ｈの構造を説明する図である。本実施の形態の第２集光部２４ｄは、透過フィルタ２０３を有する。透過フィルタ２０３は、透過部４０を除く天板２から放射される赤外線以外の波長の透過率を低下させるフィルタであり、第２集光部２４ｄに取り付けられる。第２集光部２４のその他の構成は、実施の形態１と同じである。第２集光部２４ｄが透過フィルタ２０３を有することにより、第２受光部２２は、透過部４０以外の天板２から放射される赤外線エネルギーを支配的に検出することができ、天板２の温度を精度良く測定できる。これにより、被加熱物４００の加熱制御の精度が高まり、細かな温度制御が可能となる。

なお、本実施の形態では、第１集光部２３には透過フィルタ２０３を設けない構成としたが、第１集光部２３に可視光の透過率を低下させる透過フィルタを設けてもよい。これにより、透過部４０から天板２の下方にある非接触式温度センサ２０およびその他の部品が目立たなくなり、意匠性が向上する。

また、本実施の形態では、第２集光部２４ｄに設けた透過フィルタ２０３により透過率を変化させる構成としたが、透過フィルタ２０３を第２集光部２４と第２受光部２２との間に設けたバンドパスフィルターで代替してもよい。また、透過フィルタ２０３の替りに、天板２に特定の波長の透過率を低下させる塗膜を設けることでも、上記実施の形態と同様の効果が得られる。

さらに、透過フィルタ２０３は、特定の波長の透過率を一定に低下させるものだけでなく、外部から印加される駆動電圧によって透過率が制御されるものでもよい。このような構成とすることで、透過フィルタ２０３の透過率を自在に変化させることができる。赤外線を検出する非接触式温度センサ２０では、経年による測定誤差が生じてしまうことがある。この場合も、透過フィルタ２０３によって透過率を制御し、非接触式温度センサ２０にて定期的に黒体を検出させることで、非接触式温度センサ２０を分解することなく、校正を実施できる。

以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、非接触式温度センサ２０はコイル支持体５１の上部に載置されているが、コイル支持体５１の下方に取付けるような構成でもよい。また、非接触式温度センサ２０は、被加熱物４００が載置される領域内の任意の位置に配置できる。鍋ずれ等を考慮すると、非接触式温度センサ２０の位置は、加熱コイル５の中央に近い方が被加熱物４００の温度を精度良く検出することができる。

また、非接触式温度センサ２０に加えて、熱電対またはサーミスタからなる接触式センサを備えてもよい。接触式センサの検出面を天板２と接触させることによって、被加熱物４００から天板２に伝わる熱が接触式温度センサによって検出される。接触式温度センサにより検出された天板２の温度は、第２受光部２２の出力値の補正などに用いることができる。

また、上記実施の形態では、第１集光部２３および第２集光部２４を複眼レンズ２０２として一体に形成する場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、個別の単眼レンズとして構成される第１集光部２３および第２集光部２４を支持体に取り付けて一体化してもよい。この場合も、第２集光部２４の光軸ＡＸ２は、実施の形態１と同様に傾くように取り付けられることで、第１受光部２１と第２受光部２２とを近接して配置することができる。また、第２集光部２４と天板２との間に、天板２からの赤外線を導くための筒状部材を設けてもよい。

また、上記実施の形態では、第２集光部２４の光軸ＡＸ２が傾けられる構成としたが、第１集光部２３の光軸ＡＸ１が、第１集光部２３の出射面よりも第１受光部２１側において、第２集光部２４の光軸ＡＸ２に近づくよう傾けられてもよい。この場合も、第１集光部２３の光軸ＡＸ１と第２集光部２４の光軸ＡＸ２とが、第１集光部２３の出射面よりも第１受光部２１側で近づくことで、第１受光部２１と第２受光部２２とを近接して配置することができる。

また、上記実施の形態では、２つの受光部（第１受光部２１および第２受光部２２）にて、被加熱物４００からの赤外線と天板２からの赤外線とを独立して検出する構成としたが、１つの受光部で被加熱物４００および天板２からの赤外線を検出してもよい。例えば、第１受光部２１のみを備える構成とし、第１集光部２３は、被加熱物４００からの赤外線を第１受光部２１に集光し、第２集光部２４は、天板２のうち透過部４０を除く領域からの赤外線を第１受光部２１に集光する。また、第１受光部２１は、外部から印加される駆動電圧によって透過率を制御できるフィルタを備える。そして、周期的にフィルタの透過率を変化させ、被加熱物４００からの赤外線のみを検出する期間と、天板２からの赤外線のみを検出する期間とを設け、各期間における出力値に基づいて被加熱物４００の温度を測定してもよい。これにより、非接触式温度センサ２０をさらに小型化することができる。

１ 本体、２ 天板、３ 前面操作部、４ 加熱口、５ 加熱コイル、５ａ 第１コイル、５ｂ 第２コイル、６ 操作表示部、１１ 温度検出部、１２ 制御部、１３ インバータ、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ 非接触式温度センサ、２１ 第１受光部、２２、２２ａ、２２ｂ 第２受光部、２３ 第１集光部、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 第２集光部、４０ 透過部、５１ コイル支持体、１００ 誘導加熱調理器、２００ 筐体、２０１、２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ 基板、２０２ 複眼レンズ、２０３ 透過フィルタ、３００ 商用電源、４００ 被加熱物。

Claims (2)

1. 被加熱物が載置される天板と、
   前記天板に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線が透過する透過部と、
   前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
   前記天板の下方に配置され、前記被加熱物の温度を検出する非接触式温度センサと、を備え、
   前記非接触式温度センサは、
   前記透過部を透過する前記赤外線を検出する第１受光部と、
   前記天板のうち前記透過部を除く領域から放射される赤外線を検出する第２受光部と、
   前記透過部と前記第１受光部の間に配置され、前記透過部を透過する前記赤外線を前記第１受光部に集光する第１集光部と、
   前記天板と前記第２受光部の間に配置され、前記天板のうち前記透過部を除く領域から放射される前記赤外線を前記第２受光部に集光する第２集光部と、
   を備え、
   前記第２集光部の光軸は、前記第２集光部の出射面よりも前記第２受光部側で前記第１集光部の光軸に近づくものであり、
   前記第１集光部の焦点距離と、前記第２集光部の焦点距離とは異なる
   誘導加熱調理器。
2. 被加熱物が載置される天板と、
   前記天板に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線が透過する透過部と、
   前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
   前記天板の下方に配置され、前記被加熱物の温度を検出する非接触式温度センサと、を備え、
   前記非接触式温度センサは、
   前記透過部を透過する前記赤外線を検出する第１受光部と、
   前記天板のうち前記透過部を除く領域から放射される赤外線を検出する第２受光部と、
   前記透過部と前記第１受光部の間に配置され、前記透過部を透過する前記赤外線を前記第１受光部に集光する第１集光部と、
   前記天板と前記第２受光部の間に配置され、前記天板のうち前記透過部を除く領域から放射される前記赤外線を前記第２受光部に集光する第２集光部と、
   を備え、
   前記第２集光部の光軸は、前記第２集光部の出射面よりも前記第２受光部側で前記第１集光部の光軸に近づくものであり、
   前記第１受光部および前記第２受光部は、上面視において一部が重なるよう配置される
   誘導加熱調理器。

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