JPH0439197B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘導電熱原理に基づき磁性材料から成
る鍋等の被加熱物を発熱させて調理を行なう一般
家庭用、又は業務用の誘導加熱調理器に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点 従来、この種の誘導加熱調理器は、被加熱部の
空だきによる異常温度上昇の防止、又は、揚物料
理における油温の一定制御等の温度制御のために
バイメタルや、サーミスタ等の感温素子が用いら
れていたが、いずれも被加熱物の温度をトツププ
レートを介して間接的に検知するものであり、応
答性、及び制御精度の面で誤差も大きく大まかな
制御しか出来ないものであつた。

発明の目的 本発明はこのような従来の問題を解消し、被加
熱物の温度検知の応答性を高め、温度制御精度の
向上をはかつた誘導加熱調理器を提供するもので
ある。

発明の構成 本発明の誘導加熱調理器は、商用電源から高周
波電源に変換するインバータ装置と、被加熱物か
らの赤外線を断続光として取り出す静止形シヤツ
ター装置と、静止形シヤツター装置を通して入力
される赤外線を検知して電圧を発生する赤外線セ
ンサと、赤外線センサの出力を増幅された直流電
圧として取り出す増幅・整流装置と、増幅・整流
装置の出力によりインバータ装置の発振を制御す
る発振制御装置とを有し、静止形シヤツター装置
は、赤外線を透過・遮断するシヤツター素子と、
シヤツター素子の動作を制御するシヤツター制御
装置と、シヤツター素子の表面温度を直接検知す
る温度検知素子とから構成され、かつ、温度検知
素子の出力により赤外線センサの出力を補正する
ものである。

実施例の説明 以下、添付図面に基づいて本発明の一実施例に
ついて説明する。第１図は本発明の概略を示すブ
ロツク図であり、１は商用電源から高周波電源に
変換するインバータ装置、２は鍋等の被加熱物、
３は被加熱物２からの赤外線を断続光として取り
出す静止形シヤツター装置、４は静止形シヤツタ
ー装置３を通して入力される赤外線を検知して電
圧を発生する赤外線センサ、５は赤外線センサ４
の出力を増幅させた直流電圧として取り出す増
幅・整流装置、６は増幅・整流装置５の出力によ
りインバータ装置１の発振を制御する発振制御装
置である。

上記構成において動作を説明すると、インバー
タ装置１の発振により被加熱物２が加熱される
と、被加熱物２はその温度に応じて赤外線を放射
する。ここで赤外線センサ４は温度変化を検出す
る温度センサであるので、静止した対象物の赤外
線を検知するには、対象物から連続的に放射され
ている赤外線を断続光としてセンサに入力してや
る必要がある。従つて被加熱物２からの赤外線を
静止形シヤツター装置３を介して赤外線センサ４
に入射すると、赤外線センサ４から温度に応じた
電圧が発生する。この時、赤外線センサ４の出力
電圧は静止形シヤツター装置３の開閉周波数と同
じ周波数の交流電圧としてあらわれる。そこで、
この交流電圧を増幅・整流装置５で直流電圧に変
換し、発振制御装置６に入力する。発振制御装置
６は増幅・整流装置５より入力された直流電圧
と、発振制御装置６内の設定電圧とを比較し、温
度制御状態にあつては被加熱物２が一定温度で加
熱されるようにインバータ装置１の発振を制御
し、過熱保護状態にあつては、増幅・整流装置５
より入力された直流電圧が設定電圧（異常加熱温
度に相当）に達するとインバータ装置１の発振を
停止させるように働く。

第２図は、被加熱物２から放射される赤外線７
を電圧変換して増幅・整流装置５に入力する具体
実施例を示すものであり、静止形シヤツター装置
３は、赤外線７を透過・遮断する液晶パネル８
と、液晶パネル８の動作を制御するシヤツター制
御装置９と、液晶パネル８の表面温度を直接検知
する温度検知素子１０より構成されている。又、
１１は被加熱物２を載置するセラミツク等の材料
より成るトツププレート、１２は液晶パネル８を
保持する保持材、１３は赤外線センサ４及び保持
材１２を固定する固定板である。

今、被加熱物２から放射される赤外線７は、ト
ツププレート１１を透過し液晶バネル８上へ来
る。液晶パネル８はシヤツター制御装置９により
開閉制御されており、連続光の赤外線７を断続光
にかえて赤外線センサ４に加える。又、液晶パネ
ル８も雰囲気温度に応じた赤外線を放射してお
り、赤外線センサ４が受光する赤外線は被加熱物
２からの断続的赤外線と液晶パネル８からの連続
的赤外線となる。すなわち、赤外線センサ４の出
力は被加熱物２と液晶パネル８の温度差を検出し
たものになり、被加熱物２の温度を知るために
は、液晶パネル８の温度を正確に測定して赤外線
センサ４の出力から求められた温度差に加えてや
る必要がある。そこでサーミスタ等の感温素子か
ら成る温度検知素子１０を液晶パネル８上に設け
て液晶パネル８の表面温度を検出し、増幅・整流
装置５に入力して、赤外線センサ４の出力に加え
るように構成している。ここで赤外線センサ４
は、半導体の光電効果を利用した量子形と、熱電
効果や焦電効果を利用した熱型の２種類に大別さ
れるが、ここでは常温で動作して波長依存性がな
い熱型の焦電型赤外線センサが望ましい。又、シ
ヤツター制御装置９の開閉周波数は10〜100Hz程
度が適当である。

又、被加熱物２から放射される連続的赤外線を
断続光にする手段として、金属薄片の羽根をモー
タで回転させる方法も考えられるが、回転体の温
度は直接測定が出来ないため、回転体の近傍の雰
囲気温度を測定せざるを得ないので、赤外線から
の被加熱物の温度読み取りに誤差を生じやすい。
又、モータの回転数変動による誤差、又、モータ
騒音、モータ収納スペースの問題等、実用上問題
が多い。しかるに、液晶バネル８を使つた静止形
シヤツター装置７は、電気信号によるシヤツター
であるため、シヤツターの開閉精度も良好に設計
でき、上記種々の問題も解消し得るものである。

更に又、シヤツター素子として液晶バネル８に
よる実施例について説明したが、この他に、透光
性セラミツク等を外部信号により制御してシヤツ
ター機能を持たせることもできる。

第３図は、増幅・整流装置５より出力された被
加熱物２の温度検出信号を発振制御装置６に入力
してインバータ装置１の発振制御をする具体実施
例を示すものであり、インバータ装置１は、商用
電源１４、電源スイツチ１５、全波整流器１６、
チヨークコイル１７、電源コンデンサ１８、加熱
コイル１９、転流コンデンサ２０、パワートラン
ジスタ２１、及びダンパーダイオード２２より構
成されている。又、発振制御装置６は、切換装置
２３、温度制御装置２４、過熱保護装置２５より
構成されている。更に、温度制御装置２４は、制
御温度設定用の抵抗２６，２７、差動増幅器２
８、PUT（プログラマブル・ユニジヤンクシヨ
ン・トランジスタ）２９、電圧比較器３０等によ
り構成されている。又、過熱保護装置２５は、異
常温度設定用の抵抗３１，３２、電圧比較器３
３、サイリスタ３４等により構成されている。

上記構成において動作を説明する。まず温度制
御をする場合について説明すると、切換装置２３
を温度制御装置２４側に切り換えて、抵抗２６，
２７により制御温度を設定する。すると増幅・整
流装置５の出力（被加熱物の温度信号に相当）は
差動増幅器２８の非反転入力端子（入力端子）
に加えられる。この電圧が抵抗２６，２７で設定
された制御温度設定レベルに到達するまでは
PUT２９、及び電圧比較器３０の働きで、パワ
ートランジスタ２１は低い周波数でスイツチング
を行ない高パワーで被加熱物２を加熱する。そし
て増幅・整流装置５の出力が制御温度設定レベル
に到達すると逆にパワートランジスタ２１は高い
周波数でスイツチングを行ない低パワーで被加熱
物２を加熱するようになる。このようにして差動
増幅器２８は被加熱物２が放射する赤外線を直流
電圧に変換した入力と制御温度設定レベルとを常
に比較しながら被加熱物２を一定温度で制御でき
るように作用している訳である。

次にお湯を沸したりする通常の加熱を行なう場
合について説明する。この場合は、切換装置２３
を過熱保護装置２５側に切り換える。ただこの過
熱保護装置２５は正常な使用状態では作動しない
ように設計されている。もし、万一、被加熱物で
ある磁性鍋が空鍋であつた場合を考えると、鍋温
はどんどん上昇を続け使用者によつて非常に危険
な状態となる。この場合、電圧比較器３３は入力
された増幅・整流装置５の出力と、抵抗３１，３
２で設定された異常温度設定レベルとを比較し、
もし増幅・整流装置５の出力が異常温度設定レベ
ルを越えると、サイリスタ３４が作動してインバ
ータ装置１の発振を停止させるように構成してい
る。そしてこのサイリスタ３４はラツチング作用
を有するものであり使用者が一旦電源を切るなり
してラツチ解除するまでは発振は停止したままで
あるように構成したものであり安全性を高めてい
る。

発明の効果 上記実施例からあきらかなように、本発明の誘
導加熱調理器は、赤外線を断続光とする静止形シ
ヤツターの温度を検知し、赤外線センサの出力を
補正するので温度検知、温度制御精度を高めるこ
とができる。また、静止形シヤツターのシヤツタ
ー手段は非可動体であるシヤツター素子を用いて
いるので、金属薄片の羽根をモータで回転させる
方式に比べて、シヤツター開閉周波数の変動が小
さく、シヤツター手段の温度が直接測定できるの
で、赤外線からの温度測定の精度が良い。また騒
音がなく、小型化設計が出来る、などの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略を示すブロツ
ク図、第２図は静止形シヤツター装置及び赤外線
センサの一実施例を示す構成図、第３図は発振制
御装置及びインバータ装置の一実施例を示す回路
図である。 １……インバータ装置、３……静止形シヤツタ
ー装置、４……赤外線センサ、５……増幅・整流
装置、６……発振制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 商用電源から高周波電源に変換するインバー
   タ装置と、被加熱物からの赤外線を断続光として
   取り出す静止形シヤツター装置と、静止形シヤツ
   ター装置を通して入力される赤外線を検知して電
   圧を発生する赤外線センサと、赤外線センサの出
   力を増幅された直流電圧として取り出す増幅・整
   流装置と、増幅・整流装置の出力によりインバー
   タ装置の発振を制御する発振制御装置とを有し、
   静止形シャツター装置は、非可動で赤外線を透
   過・遮断するシヤツター素子と、シヤツター素子
   の動作を制御するシヤツター制御装置と、シヤツ
   ター素子の表面温度を直接検知する温度検知素子
   とから構成され、かつ、温度検知素子の出力によ
   り赤外線センサの出力を補正する誘導加熱調理
   器。 ２ 発振制御装置は、被加熱物を設定温度で温度
   制御できるようにインバータ装置の発振を制御す
   る温度制御装置と、被加熱物の異常温度上昇状態
   にあつてはインバータ装置の発振を停止させる過
   熱保護装置と、温度制御装置又は過熱保護装置の
   いずれか一方の動作を選択する切換装置とから構
   成される特許請求の範囲第１項記載の誘導加熱調
   理器。