JPH0719655B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、高周波発生手段によりトッププレート上に載
置された調理具に交番磁束を供給して調理具を加熱する
誘導加熱調理器に関する。

＜従来の技術＞ 従来、セラミックス製のトッププレート上に金属製の調
理具を載置し、トッププレートに近接させて配置した誘
導加熱コイルに高周波電流を流して調理具に渦電流を発
生させ、この渦電流によるジュール熱を調理用の熱源と
して利用する誘導加熱調理器が提供されている。この誘
導加熱調理器における温度制御は高周波電流のON,OFF制
御により行われている。

第５図は従来の誘導加熱調理器の概略構成図である。

同図において、１′は誘導加熱調理器本体、２′は調理
者が所望の調理温度に調整するための可変抵抗器、３′
は調理具４′を載置するトッププレートである。このト
ップフレート３′の下側であって調理具４′の載置位置
直下に温度検出素子５′が取り付けられている。また、
渦状に巻いた誘導加熱コイル６′が本体１′内であって
調理具４′の載置位置の下になる位置に配置されてい
る。

上記誘導加熱コイル６′はインバータ回路７′に組み込
まれ、このインバータ回路７′は制御回路８′により駆
動される。制御回路８′には、上記可変抵抗器２′、及
び温度検出素子５′が接続されている。この制御回路
８′は、温度検出素子５′により検出されるトッププレ
ート３′の温度と、調理者により調節された調理温度と
を比較し、インバータ回路７′のON/OFFを行なうもので
ある。

上記の誘導加熱調理器１′により、温度制御する場合に
は、可変抵抗器２′を調節して所望の調理温度に設定し
た後、インバータ回路７′を起動し、トッププレート
３′上に載置された調理具４′に交番磁束を供給して調
理具４′を加熱する。調理具４′の熱がトッププレート
３′を介して温度検出素子５′に伝わる。

そして、調理具４′の温度がさらに上昇し、温度検出素
子５′による検出温度が調理者により調節された調理温
度を越えると、制御回路８′は、インバータ回路７′を
OFFする。

次に、インバータ回路７′のOFFにより、調理具４′の
温度が降下し、温度検出素子５′による検出温度が調理
者により調節された調理温度以下になると、制御回路
８′は、再びインバータ回路７′をONする。

以上のように、温度検出素子５′による検出温度に応じ
て、インバータ回路７′をON/OFF制御することにより、
内容物の温度が調理温度に追従する。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところで、上記誘導加熱調理器においてはトッププレー
ト３′の直下に配置されている温度検出素子５′によ
り、間接的に調理具４′内の温度、すなわち内容物の温
度を検出している。このため、内容物の熱は、調理具
４′→トッププレート３′→トップフレート３′の直下
に取付けられた温度検出素子６′の順番で伝導され、温
度検出素子６′に伝わるまでに時間がかかり、しかも、
調理具４′の熱がトッププレート３、等により吸収され
ため検出温度に誤差があるという問題がある。

また、温度検出素子５′が誘導加熱コイル６′と近接し
た状態にあり、温度検出素子５′で検出された電気的な
温度信号に誘導加熱コイル６′からのノイズが重なり、
これが温度検知を不正確にし、正確な温度検出ができな
くなり、内容物の温度を調理者が所望する調理温度に追
従させることができないという問題もある。

この発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、調理
具内に収容された内容物の温度を正確に検知し、内容物
の温度を調理者が所望する調理温度に高い精度で追従さ
せることを可能にする誘導加熱調理器を提供することを
目的とする。

＜課題を解決するための手段、及び作用＞ 上記目的を達成するための第１の発明の誘導加熱調理器
は、インバータによりトッププレート上に載置された調
理具に交番磁束を供給して調理具を加熱するものであ
り、上記調理具には内容物の温度検知可能なワイヤレス
プローブがセットされ、このワイヤレスプローブは、所
望の調理温度を設定する温度調節手段と、調理具内の温
度を検知する温度検知手段と、温度検出手段による検知
温度と上記所望の調理温度とを比較し、検知温度が所望
の調理温度以下の場合には電波による加熱信号を送信し
続け、検知温度が所望の調理温度以上の場合には加熱信
号の送信を停止する送信手段とを有するものであり、誘
導加熱調理器本体は、上記ワイヤレスプローブからの加
熱信号を受信している間、上記インバータを駆動し、加
熱信号を受信しないとき、インバータの駆動を停止する
制御手段とを有することを特徴とする。

上記第１の発明であれば、調理具側にセットトされたワ
イヤレスプローブが、温度検知手段により、内容物の温
度を直接検知する。そして、内容物の温度が調理者が所
望する調理温度以下の場合は、送信手段により誘導加熱
調理器本体に電波（赤外線、マイクロ波等の電磁波）に
よる加熱信号により調理温度以下であることを伝える。
また、内容物の温度が調理者が所望する調理温度以上の
場合は、加熱信号の送信停止により調理温度以上である
ことを伝える。そして、本体側の制御手段において、加
熱信号の有無に応じてインバータを駆動、或は停止す
る。

すなわち、ワイヤレスプローブにより内容物の温度を直
接検知して、加熱信号を媒介として本体側の制御手段に
制御内容を送信することにより、調理具やトッププレー
トによる熱伝導の影響を排除することができ、また、イ
ンバータ（誘導加熱コイル）に近接させて温度検知手段
を配置する必要が無いので、高周波の影響を排除するこ
とがてきる。従って、内容物の温度を所望の調理温度に
追従させることができる。

また、第２の発明は、ワイヤレスプローブが、所望の調
理温度を設定する温度調節手段と、調理具内の温度を検
知する温度検知手段と、この温度検知手段による検知温
度が、上記所望の調理温度を上限とする一定温度範囲の
場合にのみ電波による加熱信号を送信する送信手段とを
有するものであり、誘導加熱調理器本体は、トッププレ
ートの温度を検知する第２の温度検知手段と、第２の温
度検知手段による検知温度が、加熱動作開始後から上記
一定温度範囲内で設定される所定の閾値温度に達するま
では、加熱信号の有無に拘わらずインバータを駆動し、
上記所定の閾値温度を越えた場合には、加熱信号を受信
しているときに限ってインバータを駆動し、加熱信号を
受信しない場合は、インバータの駆動を停止する制御手
段とを有することを特徴とする。

以上の第２の発明であれば、内容物の温度が一定温度か
ら調理者の所望する調理温度の範囲の場合にのみワイヤ
レスプローブから加熱信号が送信される。そして、誘導
加熱調理器本体は、加熱動作を開始した後は、トッププ
レートの温度が上記一定範囲内で設定される所定の閾値
温度に達するまでは、ワイヤレスプローブからの加熱信
号の有無に拘わらず、インバータを駆動する。

次に、トッププレートの温度が所定の閾値温度を越える
と、赤外線を受けている場合に限ってインバータを駆動
し、内容物の温度が調理者が所望する調理温度に達して
ワイヤレスプローブから加熱信号が照射されなくなるま
で、調理具を加熱する。

しかし、加熱動作開始後においてトッププレートの温度
が所定の閾値温度を越えても、加熱信号を受信しない場
合には、強制的にインバータの駆動を停止することによ
り、調理具の加熱動作を停止する。

さらに詳細に説明すると、内容物の温度が一定の温度範
囲の場合のみワイヤレスプローブから加熱信号を送信す
ることにより、送信に要する時間を少なくすることがで
きるので、電池等の消耗を低減することができる。しか
し、誘導加熱調理器本体が加熱動作を開始した後におい
て、ワイヤレスプローブからの加熱信号を受信しない場
合には、誘導加熱調理器本体は内容物の温度が未だ上昇
していないものと判断して、インバータを駆動し続ける
ため、調理具やトッププレートの温度が限り無く上温す
ることになる。そこで、加熱信号を受信しない場合に
は、第２の温度検知手段により検知されるトッププレー
トの温度が所定の閾値温度を越えると強制的にインバー
タの駆動を停止することにより、調理具やトッププレー
トの温度を所定の閾値温度以下にすることができる。

＜実施例＞ 以下、本発明を添付図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明に係る誘導加熱調理器の一実施例を示す
回路図である。

誘導加熱調理器本体Ａには、直流電源回路１と、直流電
流をスイッチングして高周波を発生するインバータ回路
２と、インバータ回路２をON・OFF制御する制御回路３
と、後述するワイヤレスプローブＢからの赤外線による
加熱信号、及びトッププレート４の裏面に取り付けられ
た温度検出素子５からの温度検知信号に基いて上記制御
回路３の制御条件を設定する条件設定回路６とが配置さ
れている。上記トッププレート４はセラミックス製であ
り、このトッププレート４上には金属製の調理具７が載
置される。そして、調理具７内には、内容物８（テンプ
ラ油、汁等）の温度を検知し、この検知温度が一定範囲
（第２の閾値温度から調理温度までの範囲）の場合に赤
外線による加熱指令信号を誘導加熱調理器本体Ａに照射
するワイヤレスプローブＢが配置される。

直流電源回路１は、商用交流電源1aに全波整流器1bを接
続し、全波整流器1bの出力にチョークコイル1c、及び平
滑コンデンサ1dを接続したものである。

インバータ回路２は上記チョークコイル1cに誘導加熱コ
イル2aを接続し、この誘導加熱コイル2aに共振コンデン
サ2b、及びスイッチング素子2cを接続したものである。
このスイッチング素子2cがONしたときに、直流電源回路
１から電流が誘導加熱コイル2aと共振コンデンサ2bから
なる共振回路に流れ、高周波交番磁束が調理具７に供給
される。

制御回路３は、条件設定回路６からの信号が“HIGH"の
とき、スイッチング素子2cをOFFし、条件設定回路６か
らの信号が“LOW"のときに、スイッチング素子2cをONす
るものである。

条件設定回路６は、前述の温度検出素子５、抵抗6a、6
b、6c、6d、6e、比較器6f、信号解読器6g、赤外線受光
モジュール6hからなり、抵抗6aと温度検出素子５とで直
流電圧V1を分圧して、温度検出素子５の電位をトッププ
レート４の検出温度としている。また、抵抗6bと抵抗6c
とで直流V1を分圧して、第２の閾値温度（約160℃）を
設定している。そして、温度検出素子５による検出温度
と、第２の閾値温度とを比較器6fで比較し、検出温度が
第２の閾値温度より低いとき、“LOW"信号を出力し、逆
のとき、“HIGH"の信号を出力する。この比較器6fの出
力端子は、解読器6gの出力端子と共に制御回路３の入力
部に接続されている（すなわち、ワイヤードNOR結線で
ある）。この解読器6gは、赤外線受光モジュール6hに接
続されている。尚、上記赤外線受光モジュール6hはワイ
ヤレスプローブＢからの赤外線による加熱信号（パルス
信号）を電気信号に光電変換して、解読器6gに出力す
る。解読器6gは赤外線受光モジュール6hのパルス信号を
解読し、これが加熱信号である場合には、“LOW"を出力
し、加熱信号でない場合には、“HIGH"を出力する。

第２図は比較器6fの出力信号、解読器6gの出力信号、及
び制御回路３の入力信号のタイムチャートを示す。図に
おいて横軸は本体Ａを起動した後の時間であり、T1は内
容物８の温度が第１の閾値温度に達するまでの時間、T2
はトッププレートの温度が第２の閾値温度に達するまで
の時間、T3は内容物８の温度が調理温度に達するまでの
時間である。そして、ａは比較器6fの出力信号、ｂは解
読器6gの出力信号、ｃは制御回路３に供給される信号で
ａとｂのワイヤードNORの信号である。すなわち、制御
回路３に出力される信号ｃは、ワイヤレスプローブＢか
ら加熱信号により変調した赤外線が送信されないときに
のみ“HIGH"となり、その外の場合には、“LOW"とな
る。従って、ワイヤレスプローブＢから加熱信号が送信
されるにのみ、制御回路３はインバータ回路２をOFFす
ることができる。

第３図はワイヤレスプローブＢの回路図である。このワ
イヤレスプローブＢには電池、或は太陽電池等が収容さ
れ、これらの電源により印加される電圧V2を、調理具７
内を差し込まれた温度検出素子B1と抵抗B2とで分圧し、
温度検出素子B1の両端の電位を内容物８の検出温度とす
る。また、抵抗B3、B4、B5で電圧V2を分圧して抵抗B4の
両端の電位を第１の閾値温度（約150℃に対応する）と
する。そして、検出温度と第１の閾値温度とを比較器B6
で比較し、検出温度が第１の閾値温度以上になったと
き、“LOW"を出力する。

また、上記温度検出素子B1による検出温度と、抵抗B7、
B8、及び調理者が操作するための可変抵抗器B9で電圧V2
を分圧して設定した調理温度（160〜200℃）とを比較器
B10で比較し、検出温度が調理温度以上になったとき“H
IGH"を出力する。

そして、上記比較器B6の出力端子と比較器B10の出力端
子とをトランジスタB11のベースに接続し（ワイヤードN
OR結線）、比較器B6の出力と比較器B10の出力が共に“L
OW"のときにのみ、トランジスタB11のベースに“HIGH"
を出力するようにしている。このトランジスタB11に
は、発振回路B12が接続され、この発振回路B12によりド
ライブ用トランジスタB13をON、OFFして赤外線発光ダイ
オードB14から赤外線信号（パルス）を出力させてい
る。

第４図は上記ワイヤレスローブＢの外観の一例を示す図
であり、ケースB15に略直角に折り曲げられたプローブB
16が装着され、このプローブB16の先端に温度検出素子B
1が収容されている。また、上記ケーシングB15内には上
記第３図に示した回路（温度検出素子B1を除く）が収容
されている。そして、ケーシングB15の上面には長孔B17
が形成され、この長孔B17から可変抵抗器B9のレバーが
突出され、このレバーに摘みB18が固着されている。そ
して、上記長孔B17に沿って調理温度目盛が表示されて
いる。また、ケーシングB15の底面には赤外線発光ダイ
オードB14が下方を臨むように取り付けられている。

上記構成の誘導加熱調理器の動作は次の通りである。
尚、動作の説明においては、調理温度は200℃とする。

まず、調理者がワイヤレスプローブＢを調理具７にセッ
トし可変抵抗器B9を調節して調理温度を200℃に設定し
た後に、誘導加熱調理器本体ＡをONする。スタート時に
は、ワイヤレスローブＢ側の検出温度は第１の閾値温度
以下であるから、赤外線は照射されない。従って、本体
側の解読器6gの出力は“HIGH"となる。また、本体Ａ側
の検出温度も第２の閾値温度以下であるから、本体Ａ側
の比較器6fの出力は“LOW"の状態である。上記解読器6g
を比較器6fとの出力のNORをとった信号“LOW"が制御回
路３に出力される（第２図のスタート時参照）。従っ
て、制御回路３によりスイッチ素子2cはON状態にされ
る。

そして、直流電源回路１からインバータ回路２に電流が
流れ込み、インバータ回路２は、誘導加熱コイル2aと共
振コンデンサ2cとで決定される周波数で発振し、調理具
７に高周波交番磁束を供給する。これにより、調理具７
に渦電流が発生しジュール熱により発熱する。

次いで、調理具７の発熱により内容物８が加熱され、内
容物８の温度が150℃以上になると、温度検出素子B1に
よる検出温度が第１の閾値温度以上になるから、比較器
B6の出力は“HIGH"から“LOW"に反転する。このときの
比較器B10の出力は、検出温度が調理温度に達していな
いから、“LOW"のままである。従って、比較器B6の出力
“LOW"と比較器B10の出力“LOW"とのワイヤードNORをと
った信号“HIGH"がトランジスタB11のベースに供給され
る。これにより、発振回路B12がドライブ用トランジス
タB13に加熱信号を供給して、赤外線発光ダイオードB14
を点滅させ、誘導加熱調理器本体Ａの赤外線受光モジュ
ール6hに、加熱信号で変調した赤外線を送信する。

赤外線を受光した赤外線受光モジュール6hは、これを電
気信号に変換して、解読器6gに供給する。解読器6gは電
気信号を解読して加熱信号と判定した場合には、“LOW"
を出力する（第２図ｂのT1参照）。このとき、トッププ
レート４の温度は略150℃であり、比較器6fは“LOW"を
出力している。そして、解読器6gと比較器6fとのワイヤ
ードNORをとった信号“HIGE"が、制御回路３に供給され
る。従って、インバータ回路２はON状態を持続する。

次に、調理具７の温度がさらに上昇し、これに伴なって
トッププレート４の温度が第２の閾値温度℃を越える
と、比較器6fは“HIGH"を出力する（第２図ａのT2参
照）。このときの解読器6aの出力は“LOW"の状態である
から、両出力のNORをとった信号“LOW"が制御回路３に
供給される。従って、インバータ回路２は依然ON状態を
持続する。

次いで、内容物８の温度がさらに上昇して200℃を越え
ると、温度検出素子B1による検出温度が、可変抵抗器B9
等で調節された調理温度以上となり、比較器B10の出力
は、“LOW"から“HIGH"に反転する。このとき、比較器B
6の出力は既に“HIGH"の状態にあり、両比較器B6、B10
の出力のNORをとった信号“LOW"がトランジスタB11に供
給される。これにより、トランジスタB11、発振回路B1
2、ドライブ用トランジスタB13はOFFし、赤外線照射は
停止される。

加熱調理器本体Ａの赤外線受光モジュール6hに赤外線信
号が照射されなくなると、赤外線受光モジュール6hは
“LOW"を解読器6gに出力する。この“LOW"を受けて解読
器6gは“HIGH"を出力する（第２図ｂのT3参照）。この
とき、比較器6fはトッププレート４の温度が第２の閾値
温度を越えているから、“HIGH"を出力している状態で
ある。従って、解読器6gの出力と比較器6fの出力とのNO
Rをとった信号“HIGH"が制御回路３に供給される。制御
回路３は“HIGH"を受けてスイッチング素子2cをOFFし、
インバータ回路２の駆動を停止する。

次いで、インバータ回路２の駆動停止後、調理具７の温
度が低下して内容物８の温度が調理温度以下になると、
比較器B9の出力が“HIGH"から“LOW"に反転する。この
ときの比較器B6の出力は“HIGH"のままであるから、両
出力のNORをとった信号は再び“HIGH"となる。従って、
トランジスタB11のベースに“HIGH"の信号が出力され
る。これにより、発振回路B12が再び駆動され、誘導加
熱調理器本体Ａの赤外線受光モジュール6hに、加熱信号
で変調した赤外線を照射する。この赤外線を受けて本体
Ａ側はインバータ回路２を再び駆動して調理具７を加熱
する。

以上のようにして、ワイヤレスプローブＢにより直接調
理具７の内容物８の温度を検出し、この検出した温度に
基いて加熱信号を生成し、この加熱信号で変調した赤外
線の照射や照射の停止を行なうことにより、誘導加熱調
理器本体Ａのインバータ回路２を駆動、停止することが
できるため、調理具７の内容物８の温度を調理者の調節
した温度に正確に追従させることができる。

また、本体Ａ内に設けた比較器6fによりトッププレート
４の温度を検出しているので、ワイヤレスプローブＢを
セットし忘れたり、ワイヤレスプローブＢのセット位置
が悪く、赤外線照射位置と本体側の赤外線受光位置とが
ずれたり、ワイヤレスプローブＢの電池がなくなったり
等して、赤外線を受光できない場合には、第２の閾値温
度でインバータ回路２の駆動を停止させることができ
る。

この停止動作についてさらに詳細に説明する。すなわ
ち、温度検出素子５による検出温度が第２の閾値温度を
越えると、前述したごとく、比較器6fは“HIGH"を出力
する（第２図ａのT1参照）。しかし、赤外線を受光しな
いので、解読器6aの出力は“HIGH"の状態であるから、
両出力のNORをとった信号“HIGH"が制御回路３に供給さ
れる。この“HIGH"に応じて制御回路３は、インバータ
回路２をOFFし、加熱動作を停止する。以上ようにして
異常昇温を防止することができる。従って、誘導加熱調
理器を完全に使用することができると共に、調理具７の
損傷や電力の無駄な消費を防止することができる。ま
た、ワイヤレスプローブＢであるため、本体Ａと温度検
出素子B1との間に配線を必要としないので、使い易く便
利である。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、第１の閾値温度を第２の閾値温度以下の範
囲で上下させたり、第２の閾値温度を調理温度以下で下
げたりすることが可能であり、また、赤外線に替えて、
FM、AM、PM電波や超音波等で送受させることが可能であ
り、その他この発明の要旨を変更しない範囲で種々の設
計変更を施すことが可能である。

＜発明の効果＞ 以上の第１の発明によれば、ワイヤレスプローブにより
内容物の温度を直接検知して、加熱信号を媒介として本
体側の制御手段に制御内容を送信することにより、調理
具やトッププレート等による熱伝導の影響を排除するこ
とができ、また、インバータ（誘導加熱コイル）に近接
させて温度検出手段を配置する必要が無いので、高周波
の影響を排除することができる。従って、内容物の温度
を所望の調理温度に正確に追従させることができるとい
う効果が得られる。

また、第２の発明によれば、内容物の温度が一定の温度
範囲の場合のみワイヤレスプロブから加熱信号を照射す
ることにより、送信に要する時間を少なくすることがで
きるので、電池等の消耗を低減することができる。そし
て、誘導加熱調理器本体が加熱動作開始後、第２の温度
検知手段で検出されるトッププレートの温度が一定温度
以上になっても、ワイヤレスプローブからの加熱信号を
受信しない場合には、制御手段によりインバータの駆動
を強制的に停止するので、調理具の異常昇温を防止する
ことができる。従って、誘導加熱調理器を完全に使用す
ることができると共に、調理具の損傷や電力の無駄な消
費を防止することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘導加熱調理器の回路構成図、 第２図は第１図の動作チャートを示す図、 第３図はワイヤレスプローブＢの回路構成図、 第４図は外観構成図、 第５図は従来の誘導加熱調理器。 Ａ……誘導加熱調理器本体、 ３……制御回路、５……温度検出素子、 ６……条件設定回路、6f……比較器、 6g……信号解読器、6h……赤外線受光モジュール、 Ｂ……ワイヤレスプローブ、B1……温度検出素子、 B6……比較器、B9……可変抵抗器、B10……比較器、 B12……発振回路、B14……赤外線発光ダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インバータによりトッププレート上に載置
   された調理具に交番磁束を供給して調理具を加熱する誘
   導加熱調理器において、 上記調理具には内容物の温度検知可能なワイヤレスプロ
   ーブがセットされ、このワイヤレスプローブは、所望の
   調理温度を設定する温度調節手段と、調理具内の温度を
   検知する温度検知手段と、温度検知手段による検知温度
   と上記所望の調理温度とを比較し、検知温度が所望の調
   理温度以下の場合には電波による加熱信号を送信し続
   け、検知温度が所望の調理温度以上の場合には加熱信号
   の送信を停止する送信手段とを有するものであり、 誘導加熱調理器本体は、上記ワイヤレスプローブからの
   加熱信号を受信している間、上記インバータを駆動し、
   加熱信号を受信しないとき、インバータの駆動を停止す
   る制御手段とを有することを特徴とする誘導加熱調理
   器。
2. 【請求項２】インバータによりトッププレート上に載置
   された調理具に交番磁束を供給して調理具を加熱する誘
   導加熱調理器において、 上記調理具には内容物の温度検知可能なワイヤレスプロ
   ーブがセットされ、このワイヤレスプローブは、所望の
   調理温度を設定する温度調節手段と、調理具内の温度を
   検知する温度検知手段と、この温度検知手段による検知
   温度が、上記所望の調理温度を上限とする一定温度範囲
   の場合にのみ電波による加熱信号を送信する送信手段と
   を有するものであり、 誘導加熱調理器本体は、トッププレートの温度を検知す
   る第２の温度検知手段と、第２の温度検知手段による検
   知温度が、加熱動作開始後から上記一定温度範囲内で設
   定される所定の閾値温度に達するまでは、加熱信号の有
   無に拘わらずインバータを駆動し、上記所定の閾値温度
   を越えた場合には、加熱信号を受信しているときに限っ
   てインバータを駆動し、加熱信号を受信しない場合は、
   インバータの駆動を停止する制御手段とを有することを
   特徴とする誘導加熱調理器。