JPH07254484A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の赤外線センサにより調理中の被調理物
の加熱温度を正確に検出でき、この検出結果を自動調理
に用いることにより、仕上がり状態の向上に寄与できる
ようにする。 【構成】 被調理物４を収納する容器３の載置板２上で
の載置位置を、載置板２下部の通電コイル１の周囲に等
配された複数の検出コイル20，20…の誘起電圧を利用し
て検出する。載置板２上の容器３に対向し得る位置に、
容器３から放射される赤外線を捉える赤外線センサ30
と、この赤外線センサ30に一端を、容器３側に他端を夫
々臨ませた導管31とを備えた温度検出部13を配し、容器
３の位置の検出結果に応じて導管31の向きを変え、赤外
線センサ30と容器３とが常に正対するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導現象を利用し
て各種の加熱調理を行う誘導加熱調理器に関し、特に、
調理中の被調理物の加熱温度を検出する手段を備えた誘
導加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】交番磁界中に置かれた導体が内部に発生
する渦電流の作用により自己発熱する現象、即ち、電磁
誘導現象を加熱調理に利用する誘導加熱調理器は、一平
面内にて渦巻き状をなして多重に巻回された通電コイル
と、該通電コイルの上部を覆う態様に近接配置された載
置板とを備えてなり、調理対象となる被調理物は、導体
製の容器に収納されて前記載置板上に載置され、前記通
電コイルに高周波の交番電流を通電することにより加熱
される。即ち、載置板上の容器は、通電コイルの周辺に
形成される交番磁界中に置かれた状態となり、内部を流
れる渦電流の作用により発熱し、この容器内部の被調理
物は、該容器自体を加熱源として加熱調理される。

【０００３】以上の如き誘導加熱調理器においては、被
調理物の量、調理の種類等の調理内容を設定し、各種の
調理内容に対して定められた所定出力での運転を所定時
間実行する自動調理を可能としたものが実用化されてい
る。ところが、前記調理内容の設定に際しては、周辺環
境（外気温等）の相違、下拵えの有無等の多くの付加条
件を考慮に入れる必要があり、初期の設定通りの加熱調
理により満足すべき仕上がりが得られることは少なく、
実際には、自動調理の終了後、仕上げのための再加熱を
必要とする問題がある。

【０００４】そこで従来から、調理中の被調理物の加熱
温度を逐次検出し、この検出結果に基づいて調理時間を
調節することにより、前述した自動調理の実施により良
好な仕上がりを得ようとする試みがなされている。この
ためには、被調理物の加熱温度を知る必要があり、従来
においては、載置板の裏面に取付けたサーミスタ等の温
度検出器、又は被調理物の収納容器に取付けた有線式の
温度プローブの検出温度を被調理物の加熱温度として利
用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、載置板の裏
面に取付けた温度検出器は、被調理物の温度を、これの
収納容器、及び該容器が載置された載置板を介して検出
するものに過ぎず、高い検出精度及び応答性が期待でき
ないという問題がある。これに対し、容器に取付けた温
度プローブは、検出精度及び応答性の面からは望ましい
反面、温度プローブの取り付け及び取り外しを使用者に
強いることになり、使い勝手の悪化を招く不都合があ
る。

【０００６】一方、対象物の温度を非接触にて検出で
き、高い精度と応答性が得られる手段として、対象物の
表面から放射される赤外線を捉え、この受光結果を用い
た所定の演算により対象物の温度を求める方法がある。
この方法は、載置板上の容器の表面に臨ませて赤外線セ
ンサを配し、該赤外線センサにより加熱調理中に前記容
器の表面から放射される赤外線を受光せしめる構成によ
り、誘導加熱調理器の被調理物の温度検出に用いること
ができる。

【０００７】ところが、一般的に用いられている焦電形
の赤外線センサは、強い指向性を有しており、この指向
範囲から外れた対象物の温度を高精度にて検出すること
はできない。一方、誘導加熱調理器において検出対象と
なる被調理物の収納容器は、調理の種類に応じて種々の
大きさのものが用いられ、また載置板上での載置位置も
一定ではない。従って、誘導加熱調理器において調理中
の被調理物の温度検出に赤外線センサを用いる場合、載
置板の全域を検出範囲とするために多数の赤外線センサ
を要し、またこれら夫々の受光結果から被調理物の温度
を得るために複雑な構成の演算回路を必要とする難点が
ある。

【０００８】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、被調理物の加熱温度の正確な検出を単一の赤外
線センサにより可能とし、この検出結果を自動調理に用
いることにより、良好な仕上がり状態が安定して得られ
る誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る誘導加熱調
理器は、高周波電流の通電コイルをその下部に備える加
熱板上に載置された容器を電磁誘導により発熱させ、該
容器内部の被調理物を加熱調理する構成としてあり、前
記容器の表面から放射される赤外線を赤外線センサによ
り受光し、この受光結果に基づいて前記被調理物の加熱
温度を知るようになした誘導加熱調理器であって、前記
赤外線センサ側に一端を、前記容器側に他端を夫々臨ま
せて配された導管と、前記載置板上での前記容器の載置
位置を検出する容器位置検出手段と、この検出結果に基
づいて動作し、前記他端を前記容器に正対させるべく、
前記導管の向きを変える方向転換手段とを具備すること
を特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明においては、載置板上での被調理物の収
納容器の載置位置を検出し、この検出結果に基づいて赤
外線センサにその一端を臨ませた導管の向きを変え、こ
の導管の他端が前記容器に正対するようになし、該容器
から放射される赤外線を前記赤外線センサに確実に受光
させて、この受光結果を用いた演算により被調理物の加
熱温度を正確に知る。

【００１１】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明に係る誘導加熱調理器の一
実施例を示す側断面図であり、図２は、本発明に係る誘
導加熱調理器の制御系の構成を示すブロック図である。

【００１２】図示の如く本発明に係る誘導加熱調理器
は、従来のそれと同様、一平面内にて渦巻き状に巻回さ
れた通電コイル１を内蔵するハウジングＨの上部に、通
電コイル１の配設域の全体を近接して覆う態様に載置板
２を架設してなる。通電コイル１の両端部は、内周側及
び外周側において夫々引き出されて誘導加熱部11（図２
参照）に接続されており、高周波の交番電流の通電が可
能に構成されている。

【００１３】調理対象となる被調理物４は、所定の材料
製の容器３（一般的には鉄鍋）に収納されて載置板２上
に載置され、通電コイル１に高周波の交番電流を通電す
ることにより誘導加熱される。即ち、載置板２上の容器
３は、前記通電に伴って通電コイル１の周辺に形成され
る交番磁界中に置かれた状態となり、内部を流れる渦電
流の作用により発熱し、前記被調理物４は、容器３全体
を加熱源として加熱調理される。なお、載置板２は、こ
れの上部に載置された前記容器３からの伝熱に耐え、ま
た交番磁界の作用を受けないように、セラミックス等の
耐熱絶縁材料製としてある。

【００１４】ハウジングＨの前部（図の左側）には、運
転スイッチ、出力調整つまみ、各種の表示部等が配設さ
れた操作盤6aをその上面に備える制御ハウジング６が連
設してある。またハウジングＨの後部（図の右側）に
は、センサハウジング７が立設され、該センサハウジン
グ７の先端（上端）側内部には、後述の如き構成の温度
検出部12が、載置板２上の容器３に対向せしめて配設さ
れている。

【００１５】図２に示す如く本発明に係る誘導加熱調理
器の制御系は、マイクロプロセッサを用いてなる制御部
10と、該制御部10に相互間での信号の授受が可能に接続
された誘導加熱部11、容器位置検出部12及び温度検出部
13とを備えてなる。誘導加熱部11は、電源部、高周波電
流制御回路、発振制御回路を含み、前記制御部10から与
えられる動作指令に従って通電コイル１の通電電流を加
減し、加熱出力を調節する動作をなす。容器位置検出部
12は、載置板２上での容器３の載置位置を、また温度検
出部13は、調理中の被調理物４の加熱温度を夫々検出す
る動作をなし、これらの検出結果は制御部10に与えら
れ、誘導加熱部11への動作指令を得るべく後述の如く用
いられている。

【００１６】図３は、容器位置検出部12の構成を模式的
に示す平面図、図４は、温度検出部13の構成を模式的に
示す平面図であり、まず、図３を参照して容器位置検出
部12の構成を説明する。

【００１７】図示の如く容器位置検出部12は、通電コイ
ル１の外周のやや外側を巡る円周上に等配をなして並設
された複数（本実施例においては８つ）の検出コイル2
0，20…と、これら夫々に付設された誘起電圧検出回路2
1，21…と、各誘起電圧検出回路21，21…の検出結果か
ら容器位置を演算する位置演算回路22とを備えてなる。
なお検出コイル20，20…の配設位置は、図１中にも示さ
れている。

【００１８】前述の如く並設された検出コイル20，20…
は、加熱動作中に、通電コイル１への周囲に形成される
磁界中に置かれた状態となり、各検出コイル20，20…に
は、夫々に鎖交する磁束に相当する電圧が誘起され、こ
の誘起電圧が各別の誘起電圧検出回路21，21…により検
出されて位置演算回路22に与えられる。一方、載置板２
上に容器３が載置されている場合、通電コイル１の周辺
に形成される磁界は、磁気抵抗の小さい容器３の近くに
集中しようとする。

【００１９】従って、図３中に実線により示す如く、載
置板２上の容器３が通電コイル１と同軸的に載置されて
いる場合、各検出コイル20，20…の誘起電圧は相等しく
なるのに対し、図３に破線により示す如く、載置板２上
の容器３が通電コイル１の中心部から偏った位置に載置
されている場合、検出コイル20，20…の誘起電圧は、容
器３の偏りが生じている側の検出コイル20（図の右下
部）において最大、これと対称位置にある検出コイル20
（図の左上部）において最小となり、更に、これら両者
の比較により、通電コイル１の中心部からの容器３の偏
り量を求めることができる。位置演算回路22は、以上の
手順により載置板２上での容器３の位置、具体的には、
通電コイル１の中心部からの偏り角度α、及び偏り量Ｘ
を演算し、容器位置検出部12は、この結果を制御部10に
出力する。

【００２０】次に、図４を参照して温度検出部13の構成
を説明する。図示の如く温度検出部13は、赤外線センサ
30と、該赤外線センサ30に赤外線を導く導管31とを備え
ている。導管31は、一端を赤外線センサ30に臨ませ、他
端を載置板２側に向けて配設されており、前記赤外線セ
ンサ30と共に、略水平な面内での揺動可能に枢支されて
いる。導管31の中途部外側には、磁石32が固着してあ
り、導管31の揺動に伴って生じる前記磁石32の揺動円周
に沿って、導管31の他端が載置板２の中心を向いたとき
磁石32に対向する位置に基準コイル33が、該基準コイル
33の両側に所定の角度毎に並べて各複数（本実施例にお
いては各４つ）の駆動コイル34，34…が配してある。

【００２１】これらの基準コイル33及び駆動コイル34，
34…は、夫々の励磁回路35，35…に前記制御部10から与
えられる動作指令に従って各別に励磁され、この励磁に
より前記磁石32を引き付けて導管31を揺動させ、該導管
31の向きを変える方向転換手段を構成している。

【００２２】制御部10は、前記容器位置検出部12から入
力される容器３の位置（偏り角度α及び偏り量Ｘ）を用
い、載置板２側に臨ませた導管31の他端を前記容器３の
中心部に向けるために必要な方向角θを求め、この方向
角θを得るべく所定の駆動コイル34の励磁回路35に動作
指令を発し、この動作指令に従って導管31は、図４中に
破線により示す如く方向を変える。これにより赤外線セ
ンサ30は、載置板２上の容器３に導管31を介して正対す
るようになり、加熱調理中に前記容器３の表面から放射
される赤外線を確実に捉えることができる。

【００２３】赤外線センサ30の出力は、温度演算回路36
に与えられ、容器３の表面温度、及びこれの内部の被調
理物４の加熱温度に対応する信号に変換され、温度検出
部13の出力として制御部10に与えられている。制御部10
は、前述の如く行われる加熱調理中に温度検出部13の出
力を常時監視し、誘導加熱部11の動作制御（加熱出力の
調整、加熱停止時点の決定）を行う。

【００２４】更に導管31の一端部と赤外線センサ30との
間には、制御部10から与えられる動作指令に従って回転
し、赤外線センサ30への赤外線の到達を遮断するための
チョッパ37が配してある。図５は、チョッパ37の動作説
明図である。チョッパ37は、周方向に等配をなして２か
所の切欠き部を備える回転円板であり、略90°の回転毎
に、いずれかの切欠き部により赤外線センサ30の前部が
開放される図５（ａ）に示す開放位置と、赤外線センサ
30の前部が覆われ、赤外線の到達が遮断される図５
（ｂ）に示す遮断位置とが、交互に実現されるようにな
っている。

【００２５】チョッパ37による赤外線の遮断は、加熱調
理の開始時点、及び加熱調理の実行中に所定の時間間隔
にてなされ、温度演算回路36は、この間の赤外線センサ
30の出力を用いて周辺温度を算出し、制御部10において
は、この算出結果により以降の制御の基準となる基準温
度が更新されるようになしてある。

【００２６】図６は、制御部10の動作内容を示すフロー
チャートである。このフローチャートに従う制御部10の
動作は、被調理物４を収納した容器３を載置板２上に置
き、例えば、前記操作盤6aに配された適宜の設定手段に
より、調理の種類、被調理物４の量等の調理内容を設定
し、自動調理の実施を指令するスイッチをオン操作する
ことにより開始され、まず、前記設定手段による設定内
容に応じて加熱出力、調理時間等の運転条件を定め、こ
の条件に従って誘導加熱部11に動作指令を発して、通電
コイル１への通電により誘導加熱を開始させる（ステッ
プ１）。

【００２７】次いで制御部10は、容器位置検出部12の出
力を取り込み（ステップ２）、載置板２上における容器
３の載置位置を認識し、この結果を用い、温度検出部13
の導管31を向けるべき方向角θを求め（ステップ３）、
この結果に従って温度検出部13に動作指令を発し、該温
度検出部13の動作により基準コイル33及び駆動コイル3
4，34…のいずれかを励磁して導管31の方向を転換し
（ステップ４）、前記方向角θを実現する。

【００２８】以上の動作により温度検出部13の赤外線セ
ンサ30は、載置板２上の適宜位置に置かれた容器３に正
対した状態となる。このとき、赤外線センサ30の前側に
配したチョッパ37は前述した遮断位置にあり、制御部10
は、この状態での温度検出部13の出力を取り込み（ステ
ップ５）、この結果により以降の制御に用いる基準温度
を更新し（ステップ６）、次いで、チョッパ37を開放位
置に切り替える動作をなす（ステップ７）。

【００２９】チョッパ37の切り替えにより赤外線センサ
30は、前記容器３の表面から放射される赤外線を導管31
を介して受光するようになり、制御部10は、温度検出部
13の出力、即ち、赤外線センサ30の受光結果を用いて温
度演算回路36により演算された温度検出値を所定のサン
プリング周期にて取り込み（ステップ８）、この出力か
ら容器３内部の被調理物４の加熱温度を認識し、この結
果を、予め設定された所望の加熱温度と対照して、先に
設定された加熱出力、調理時間等の運転条件を補正し
（ステップ９）、この運転条件中に含まれる調理の終了
条件が成立するか否かの判定を行い（ステップ10）、終
了条件が満たされない場合にはステップ８に戻り、終了
条件が満たされた場合には誘導加熱部11に停止指令を発
し、通電コイル１への通電の遮断により誘導加熱を停止
させる（ステップ11）。

【００３０】以上の動作の間、ステップ８において取り
込まれる温度検出部13の出力は、導管31を介して容器３
に正対する赤外線センサ30の出力を用いて演算されたも
のであり、制御部10は、容器３及びこれの内部の被調理
物４の加熱温度を正確に認識でき、この認識結果に基づ
きステップ９にて運転条件を補正しつつ自動調理が実行
されるから、調理終了後に良好な仕上がりが得られるよ
うになる。また温度検出部13は、単一の赤外線センサ3
0、及び温度演算回路36を有するのみであり、回路構成
の簡素化を図ることができる。

【００３１】なお本実施例においては、容器位置検出部
12の構成は本実施例中に示すものに限らず、例えば、載
置板２の周縁に沿って該載置板２の支持荷重を検出する
複数の荷重センサを配し、夫々の検出結果の比較により
容器３の位置を検出する構成等、他の構成のものであっ
てもよい。

【００３２】また温度検出部13における方向転換手段
は、基準コイル33及び駆動コイル34，34…の励磁により
導管31に固着された磁石32を引き付けるようになした本
実施例中に示す構成に限らず、他の構成を採用し得るこ
とは言うまでもない。

【００３３】更に本実施例においては、容器３からの放
射赤外線の受光により得られる被調理物４の加熱温度を
自動調理における運転条件の補正に用いているが、例え
ば、異常な加熱状態の発生、不適切な容器３の使用等、
種々の異常の報知のために用いることも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る誘導加熱
調理器においては、載置板上での被調理物の収納容器の
載置位置を検出し、この検出結果に基づいて容器に正対
するように導管の向きを変えるから、該導管の一端に臨
ませた単一の赤外線センサに前記容器が放射する赤外線
を確実に受光させて、この受光結果を用いた演算により
被調理物の加熱温度を正確に検出することが可能とな
り、例えば、この検出結果を自動調理における運転条件
の補正に用いることにより、良好な仕上がり状態が安定
して実現できるようになる等、本発明は優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘導加熱調理器の側断面図であ
る。

【図２】本発明に係る誘導加熱調理器の制御系の構成を
示すブロック図である。

【図３】容器位置検出部の構成を模式的に示す平面図で
ある。

【図４】温度検出部の構成を模式的に示す平面図であ
る。

【図５】チョッパによる切り替え動作の説明図である。

【図６】自動調理の実行手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ 通電コイル ２ 載置板 ３ 容器 ４ 被調理物 10 制御部 11 誘導加熱部 12 容器位置検出部 13 温度検出部 20 検出コイル 22 位置演算回路 30 赤外線センサ 31 導管 32 磁石 33 基準コイル 34 駆動コイル 36 温度演算回路 37 チョッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波電流の通電コイルをその下部に備
   える加熱板上に載置された容器を電磁誘導により発熱さ
   せ、該容器内部の被調理物を加熱調理する構成としてあ
   り、前記容器の表面から放射される赤外線を赤外線セン
   サにより受光し、この受光結果に基づいて前記被調理物
   の加熱温度を知るようになした誘導加熱調理器であっ
   て、前記赤外線センサ側に一端を、前記容器側に他端を
   夫々臨ませて配された導管と、前記載置板上での前記容
   器の載置位置を検出する容器位置検出手段と、この検出
   結果に基づいて動作し、前記他端を前記容器に正対させ
   るべく、前記導管の向きを変える方向転換手段とを具備
   することを特徴とする誘導加熱調理器。