JP2008181899A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】誘導加熱調理器においては、天板上に載せられた鍋の温度を精度良く検出することが課題である。
【解決手段】鍋１を加熱する加熱コイル３と、前記加熱コイル３の上部で鍋を載置する天板２と、前記天板２下面に置かれ前記鍋１底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段５と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段９と、前記温度検知手段９の出力に応じて加熱コイル３に供給する電力を制御する制御手段１０と、前記天板２下部に位置する遮光手段６とを備えたもので、遮光手段は前記赤外線検出手段に鍋以外からの赤外線が入射しないようにしたことで鍋の温度を正確に検知し、制御できるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、天板上に載せた鍋を誘導加熱により加熱して鍋内の食物を調理する誘導加熱調理器に関するものである。

鍋などの被加熱物を加熱する誘導加熱調理器において、被加熱物の鍋の温度を検出する方式として、鍋を載置する天板を介してサーミスタで温度を検出する方式がある。また、鍋の側面から放射された赤外線を天板上面後方の赤外線センサで検出し温度を検出するものもある。さらには天板下面に赤外線センサを配置し、鍋からの赤外線を天板越しに検知するものもある（例えば、特許文献１参照）。

図６に示した従来の構成の誘導加熱調理器では、鍋１の温度を、天板２を介してサーミスタ５０が受熱して温度を検出し、このサーミスタ５０の温度検出の出力に応じて鍋１を誘導加熱する加熱コイル３に供給する電力を制御手段５１にて制御して調理を行うのである。ここで、セラミックスからなる天板２は低い熱伝達率であり、この天板２の熱応答の遅れにより、実際の鍋の温度と誤差が発生し、被加熱物の温度が精度良く検出できないもので、底面が反った鍋の場合はさらに影響を受けやすい。

また天板２の後方の赤外線センサ５３では、太陽光や照明などの外乱光の影響を受け、正確な温度検知ができない。さらに、天板２の下面に赤外線センサを配置しただけでは、斜めから入射する外乱光があった場合には影響を受けることがある。
特開平０３−１８４２９５号公報

上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、外乱光の影響を避けて鍋の温度を精度良く検出できる誘導加熱調理器を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記天板下部に位置し、前記赤外線検出手段に鍋以外からの赤外線が入射しないように構成した遮光手段とを備えた誘導加熱調理器で、外乱光の影響を受けることなく鍋の温度を正確に検知できるとともに、これにより正確な調理制御ができる。

本発明の誘導加熱調理器は、外乱光の影響などを受けることなく鍋底の温度を正確に検出でき、また反った鍋などの場合に外乱光が入射する場合でも影響を回避することで、安定して応答性よく温度検知ができ、鍋底の温度に合わせた温度制御を行うことができる。

第１の発明は、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記天板下部に位
置し、前記赤外線検出手段に鍋以外からの赤外線が入射しないように設けた遮光手段とを備えた誘導加熱調理器で、遮光手段により鍋以外から赤外線検出手段に向かって入射してくる外乱光を遮り、鍋底面から放射される赤外線を精度良く検知し安定して鍋の温度を正確に検知できるものである。

第２の発明は、第１の発明の遮光手段を前記加熱コイルが固定されている保持手段と一体の構成とした誘導加熱調理器で、前記遮光手段は赤外線検出手段である赤外線センサと精度良く位置が保て、赤外線センサの視野を遮ることなく外乱の赤外線のみを遮ることができ、安定して鍋の温度を正確に検知できる。

第３の発明は、第１の発明の遮光手段を、赤外線検出手段の上部以外の前記天板を覆うように設けた誘導加熱調理器で、赤外線検出手段に回り込んで入射する外乱の赤外線の影響をなくすことができ、安定して鍋の温度を正確に検知できる。

第４の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記天板は鍋からの赤外線が前記赤外線検出手段に入射する際に通過する範囲以外に反射率の高い部分を、例えば天板裏面に印刷で形成した誘導加熱調理器で、天板は天板の中を反射しながら伝搬してくる外乱の赤外線を効率よく遮断することができ、鍋の温度を正確に検知できる。

第５の発明は、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記天板は少なくとも調理可能な最小形状の鍋径の範囲外に反射率の高い部分を、例えば天板の表面に印刷で形成した誘導加熱調理器で、鍋の位置する範囲外の天板から外乱の赤外線を入射させずに、鍋の温度を正確に検知できる。

第６の発明は、第１から第５の発明のいずれかにおいて、前記加熱コイル、赤外線検出手段、温度検知手段等を内装した筐体を有し、前記筐体の内面を反射率の低い面に形成してなる誘導加熱調理器で、筐体内面における赤外線の反射を少なくし、さらに安定して鍋の温度を正確に検知できる。

第７の発明は、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は鍋以外からの赤外線が赤外線検出手段に入射し温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合には制御手段からの出力で加熱を停止する構成とした誘導加熱調理器で、鍋以外からの赤外線が入射した場合には機器の誤動作を防ぐようにするものである。

第８の発明は、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面の温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は鍋以外からの赤外線が赤外線検出手段に入射し温度検出手段に所定以上の温度変化が発生した場合には一定時間制御を変更しない構成とした誘導加熱調理器で、調理が途中で終了することをより回避できる。

第９の発明は、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は鍋以外からの赤外線が赤外線検出手段に入射し温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合には一定時間は電力を増加させる構成とした誘導加熱調理器で、短時間に鍋以外からの赤外線が入射した影響を回避できるものである。

第１０の発明は、第７から第９の発明のいずれかにおいて、前記温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合には、報知手段によって報知する構成とした誘導加熱調理器で、鍋以外からの赤外線が入射した場合には機器の誤動作を防ぐようにするだけでなく、使用者に知らせることもできる。

第１１の発明は、第７から第１０の発明のいずれかにおいて、温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合には、操作部の表示手段によって表示する構成とした誘導加熱調理器で、鍋以外からの赤外線が入射した場合には機器の誤動作を防ぐようにするだけでなく、使用者にわかりやすく、また継続的に知らせることもできるものである。

本発明の誘導加熱調理器は、上記した第１から第１１の発明の構成を実施の形態の要部とすることにより本発明の目的を達成できるので、以下には各請求項に対応する各実施の形態についての詳細を、図面を参照しながら説明して実施の形態の説明とする。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による誘導加熱調理器を示すブロック図である。本実施の形態における誘導加熱調理器は、被加熱物を入れて加熱調理する鍋１を誘導加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上部で鍋１を載置する天板２と、天板２の下に置かれ鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段５と、赤外線検出手段５の出力から鍋底面の温度を検知する温度検知手段９と、温度検知手段９の出力に応じて加熱コイル３に供給する電力である高周波電流を制御する制御手段１０と、天板２の下である下部に位置し、赤外線検出手段５に鍋１以外からの赤外線が入射しないように設けた環状の遮光手段６とを備えている。なお、図中４は加熱コイル３に高周波電流を供給し、鍋１を電磁誘導で発熱させるインバータで、７は反射手段で、８は増幅手段で、１１は筐体である。

上記実施の形態において、図示していない電源を投入し、操作スイッチで所定の温度を設定すると、制御手段１０からの制御によりインバータ４から加熱コイル３に電力を供給する。この加熱コイル３に電力が供給されると、加熱コイル３に誘導磁界が発生し、天板２上の鍋１が誘導加熱される。この誘導加熱によって鍋１の温度が上昇し、鍋１内の被加熱物が調理される。ここで赤外線検出手段５の動作について説明する。鍋１の温度が上昇すると、その温度に応じた赤外線が鍋１から放射される。

天板２に使用されるガラスセラミックス等は、２．５μｍ以下の波長域の赤外線を効率よく透過できるため、赤外線検出手段５は例えば２．５μｍ以下の波長を検出することができるフォトダイオード等で構成されており、天板２を通ったこの波長域の赤外線がフォトダイオードに入射される。また、反射手段７は筒状に形成され、内面を反射率の高い鏡面等に形成しており、より多くの赤外線を集光し、底部中央に配置されたフォトダイオードに入射できるようにしている。

また、鍋１からの赤外線以外にも太陽光や照明などの外乱光が入射する可能性がある。
また、鍋１の底が反った場合などはより外乱光の影響を受けやすくなる。このため遮光手段６により、鍋１以外からこの赤外線検出手段５に入射する赤外線を遮断している。これらの構成により、本実施の形態では、鍋１からの赤外線のみが赤外線検出手段５に入射し、その赤外線量に合わせたダイオード電流は増幅手段８で電流から電圧に変換され増幅される。この情報が、温度検知手段９に入力され、鍋の温度が正確に検知できる。これにより制御手段１０からインバータ４を制御して鍋１を所定の温度になるように正確に制御し、被加熱物を美味しく調理できるものである。

また、本実施の形態で遮光手段６は、加熱コイル３を保持する樹脂などからなる保持手段としてのコイル基板３ａと一体の構成にしているので、赤外線検出手段５や反射手段７との位置の精度が保てるため、赤外線検出手段５の視野を遮ることなく外乱の赤外線のみを遮断し、安定して鍋の温度を正確に検知することもできる。

また、本実施の形態で遮光手段６は、赤外線検出手段５の上部以外における天面２の下面を覆うように設ける構成とすれば、回り込んで入射する外乱の赤外線の影響をなくすことも可能であり、さらに安定して鍋の温度を正確に検知できる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。本実施の形態による誘導加熱調理器は、実施の形態１による発明の遮光手段の代わりに、天板に遮光手段の機能を付加した点が異なるだけで、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点を中心に説明する。

天板１２は、図１に示す天板と同様に、加熱コイル３の上部で鍋１を載置するもので、鍋１からの赤外線が赤外線検出手段５に入射する際に通過する範囲以外に反射率の高い部分１２ａを形成して、外乱光の入射を遮るようにしている。すなわち、天板１２は赤外線検出手段５の視野範囲以外の天板１２の裏面に、反射率の高い印刷を施して反射率の高い部分１２ａを形成している。この印刷の材料は、例えばシルバーの光沢の高いペースト状のものである。

この天板１２は上面が鏡面となっており、光の反射率が９０％以上となっている。このため角度がなく斜めから入射する太陽や照明などの外乱の赤外線は、天板１１の裏面における反射率の高い部分１２ａで反射するため、赤外線検出手段５にほとんど入射しない。これらの構成により、本実施の形態では、鍋１からの赤外線のみが赤外線検出手段５に入射し、その赤外線量に合わせたダイオード電流は増幅手段８で電流から電圧に変換され、増幅される。この情報が、温度検知手段９に入力され、鍋の温度が正確に検知できる。これにより制御手段１０からインバータ４を制御して、鍋１を所定の温度になるように正確に制御し、被加熱物を美味しく調理できるものである。

また、本実施の形態では、反射率の高いシルバーの印刷した部分１２ａは、調理可能な最小形状の鍋径の範囲外の天板１２の表面に施す構成としてもよい。すなわち、最小形状の径の鍋を天板に載せた時でも、外乱の赤外線は天板の表面で反射する。これにより天板の裏面での反射と鍋での反射を繰り返して赤外線検出手段５に入射することもない。この構成で外乱の赤外線を入射させずに、鍋の温度を正確に検知できる誘導加熱調理器にできる。

また、本実施の形態では、筐体１１の内面に反射率の低い材質を用いるか、または反射率の低い塗装をすることで、さらに筐体の底面から一部反射してくる外乱の赤外線をも入射させずに、鍋の温度を一層、正確に検知できる誘導加熱調理器にできる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器で、温度検知手段９の出力に対応する制御形態を示す図である。本実施の形態における誘導加熱調理器は、制御手段１０の制御方法が実施の形態１の発明と異なるだけで、それ以外の同一構成並びに作用効果を奏する部分には図１を利用して同一符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点を中心に説明する。

制御手段１０は、天板２の下に置かれ鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段５の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段９の出力に応じて加熱コイル３に供給する電力を制御する制御手段で、特に鍋１以外からの赤外線が赤外線検出手段５に入射し温度検知手段８に所定以上の温度変化が発生した場合には加熱コイル３の動作を停止する構成、つまり電力供給を一定時間停止して鍋以外からの赤外線が入射した場合における機器の誤動作を防止している。

上記実施の形態において、制御手段１０は鍋以外からの赤外線が入射した場合に図３に示すように、加熱コイル３に供給する電力を制御する。すなわち、縦軸に温度、電力、出力電圧を、横軸に時間をそれぞれ示し、かつ鍋１および鍋の水の温度変化と、温度検知手段９の出力電圧の変化と、加熱コイル３に供給する電力の変化を図３に示すように、赤外線検出手段５は鍋底の温度に応じた赤外線を検出し、温度検知手段９で鍋底の温度にしている。ここで、底が反っている鍋１や、異物が挟まって鍋１と天板２間に隙間が生じた場合で、かつ外乱の赤外線が急に入射した時には、これを検出した赤外線検出手段５による温度検知手段９の出力が、モード２のようにドリフトし、一定時間同じ温度となる。この異常な温度のドリフトが一定時間継続した場合に、これを取り込んだ制御手段１０は加熱コイル３に電力の供給を一定時間止め、加熱を停止させる。この構成により、鍋以外からの赤外線が入射した場合には機器の誤動作を防げ、安定した温度制御を行える誘導加熱調理器を実現できる。

なお、上記実施の形態では鍋以外からの赤外線が入射した場合に機器の誤動作を防げ、安定した温度制御を行えるようにするため、温度検知手段９の出力が急に変化し、異常な温度のドリフトが一定時間継続した場合に、制御手段１０が加熱コイル３による加熱を停止させる構成にしたが、次のような制御形態であっても本実施の形態と同様の効果を期待できるものである。

すなわち、例えば自動湯沸しなどの調理では、加熱を継続しても鍋底温度は最高でも１００℃程度までにしか上昇しないため、加熱を継続することの危険は少ないので、図４に示すように外乱の赤外線が急に入射し、これを検出した赤外線検出手段５による温度検知手段９の出力が、モード２のようにドリフトし、この異常な温度のドリフトが一定時間継続した場合に、これを取り込んだ制御手段１０は加熱コイル３に電力の供給を、一定時間変更しない制御を行う。この結果、一定時間後には鍋の温度が上昇し、図４のモード３のように外乱の影響を受けない状況になる。これにより、調理が途中で終了することを回避でき、かつ安定した温度制御を行える誘導加熱調理器が実現できる。

また、例えば自動湯沸しなどの調理中には、加熱を継続しても鍋底温度は最高でも１００℃程度までにしか上昇しないため、加熱を継続することの危険は少ないので、図５に示すように、鍋以外からの赤外線が赤外線検出手段５に入射し温度検知手段９に所定以上の温度変化が発生した場合には、これを取り込んだ制御手段１０は、モード４のように一定時間、電力を増加させる制御を行う。この構成により、早く鍋以外からの赤外線が入射した影響を回避でき、かつ安定した温度制御を行える誘導加熱調理器が実現できる。

なお、上記した各実施の形態において、温度検知手段９に所定以上の温度変化が発生
した場合には、報知手段によって使用者に報知する構成とし、また、同じように温度検知手段９に所定以上の温度変化が発生した場合には、操作部の表示手段によって表示する構成とすれば、使用者に誘導加熱調理器の調理状況をわかりやすくでき、かつ継続的に知らせることができるものである。

以上のように本発明の誘導加熱調理器は、外乱光の影響などを受けることなく鍋底の温度を正確に検出でき、鍋底の温度に合わせた温度制御を正確に行うことができ、誘導加熱調理器およびその制御方法等に適用できる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器を示すブロック図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器を示すブロック図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器で、その制御形態を示す図 同実施の形態３における誘導加熱調理器で、その制御形態の他の例を示す図 同実施の形態３における誘導加熱調理器で、その制御形態の他の例を示す図 従来例における誘導加熱調理器を示すブロック図

符号の説明

１ 鍋
２、１２ 天板
３ 加熱コイル
３ａ コイル基板（保持手段）
５ 赤外線検出手段
６ 遮光手段
９ 温度検知手段
１０ 制御手段
１２ａ 反射率の高い部分

Claims (11)

1. 鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記天板下部に位置し、前記赤外線検出手段に鍋以外からの赤外線が入射しないように設けた遮光手段とを備えた誘導加熱調理器。
2. 前記遮光手段は、前記加熱コイルを固定する保持手段と一体の構成としてなる請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記遮光手段は、前記赤外線検出手段の上部以外の前記天板を覆うように構成してなる請求項１記載の誘導加熱調理器。
4. 鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記天板は鍋からの赤外線が前記赤外線検出手段に入射する際に通過する範囲以外に反射率の高い部分を形成してなる誘導加熱調理器。
5. 鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記天板は少なくとも調理可能な最小形状の鍋径の範囲外に反射率の高い部分を形成してなる誘導加熱調理器。
6. 前記加熱コイル、赤外線検出手段、温度検知手段等を内装した筐体を有し、前記筐体の内面を光の反射率の低い面に形成してなる請求項１から５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
7. 鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は鍋以外からの赤外線が赤外線検出手段に入射し温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合には加熱コイルの動作を停止する構成としてなる誘導加熱調理器。
8. 鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、鍋以外からの赤外線が赤外線検出手段に入射し温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合には一定時間制御を変更しない構成としてなる誘導加熱調理器。
9. 鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、前記天板下に置かれ前記鍋底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から鍋底面温度を検知する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、鍋以外から
   の赤外線が赤外線検出手段に入射し温度検知手段に所定以上の温度変化が発生した場合に一定時間は電力を増加させる構成としてなる誘導加熱調理器。
10. 前記温度検出手段は、所定以上の温度変化が発生した場合に、報知手段によって報知する構成としてなる請求項７から９のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
11. 前記温度検出手段は、所定以上の温度変化が発生した場合に、操作部の表示手段によって表示する構成としてなる請求項７から１０のいずれかに記載の誘導加熱調理器。

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