JP2005158407A - 加熱調理器およびその加熱調理器に用いられる調理器具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 IHコイル14からの磁界の影響を受けず、トッププレート3が介在されない調理器具9に外部温度センサ20を固定し、外部温度センサ20の検出結果に応じた温度情報を赤外線送信することに基いて調理内容を制御しているので、火力の段階的な下降制御を行うことなく調理器具9の現実温度を高精度に検出することができる。このため、調理器具9を高火力で継続的に加熱することができるので、調理物を短時間で目的の状態に仕上げることが可能になる。
【選択図】 図2
Description
1)サーミスタ102のリード線105がIHコイル101からの磁界の影響を受けて誘導加熱されるので、サーミスタ102の検出温度が現実温度に比べて高くなる。このため、火力を段階的に弱めることでリード線105が受ける磁界の影響を低減し、検出温度を現実温度に近付けている。
2)調理器具103とサーミスタ102との間に温度勾配の生成物となるトッププレート104が存在するので、調理器具103を高火力で継続的に加熱したときにはサーミスタ102の検出温度が現実温度に追従し難い。このため、火力を段階的に弱めることで調理器具103の昇温を積極的に遅らせ、検出温度を現実温度に高確度で追従させている。
3)調理器具103を高火力で継続的に加熱したときには調理器具103の現実温度が沸騰温度に達した後にも沸騰前と同様の温度変化率で上昇するので、温度変化率が判定値を下回った状態では水温が100℃を超えた120℃に達する。このため、火力を段階的に弱めることで現実温度を沸騰温度付近に収束させ、現実温度が沸騰温度に到達した時点で温度変化率を低下させている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、短時間で目的の仕上り状態を得ることができる加熱調理器および加熱調理器に用いられる調理器具を提供することにある。
請求項1に係る発明は外部から受信手段に温度情報を無線で送信することに基いて加熱手段を制御するものであり、特には送信媒体として赤外線を用いたものである。以下、請求項1に記載された用語の意義について説明する。
1)支持手段:調理器具を機械的に支持するものである。
2)受信手段:外部から赤外線で送信される温度情報を受信するものである。この温度情報は調理器具の温度情報または調理器具内の調理物の温度情報を称するものであり、温度情報とは調理器具の絶対的な温度・調理器具の基準値を比較対象とする相対的な温度・調理器具の温度変化率・調理物の絶対的な温度・調理物の基準値を比較対象とする相対的な温度・調理物の温度変化率等の温度に関する情報を称する。
3)制御手段:加熱手段を駆動制御することに基いて調理内容を制御するものであり、直流電源を高周波電源に変換するインバータ回路をスイッチング制御することでインバータ回路から加熱手段に与えられる電力量を制御するものであることが好ましい。この制御手段は加熱手段を受信手段の受信結果に基いて制御するものであり、調理内容は外部からの温度情報に基いて制御されることになる。
<請求項2に係る発明の説明>
請求項2に係る発明は加熱調理器側に温度検出手段を設け、温度検出手段の活用状態を外部からの温度情報の赤外線送信状態に応じて制御するものである。具体的には外部から温度情報が赤外線送信されているときには赤外線送信結果に基いて調理内容を制御し、外部から温度情報が赤外線送信されていないときには加熱調理器側での温度検出結果に基いて調理内容を制御するものである。
<請求項3に係る発明の説明>
請求項3に係る発明は調理物の温度を調理器具側で検出し、調理器具側から検出温度に応じた温度情報を加熱調理器側に赤外線で無線送信するものである。この調理物の温度は温度検出手段が検出するものである。この温度検出手段は調理器具に機械的に接続されたものであり、調理器具の側面に配置することが調理器具の支持手段に対する載置性を維持する点で好ましく、調理器具の下端部に配置することが調理物の温度検出性を高める点で好ましい。温度情報は送信手段が送信するものである。この送信手段は調理器具に機械的に接続されたものであり、温度情報とは上述の温度に関する情報を称する。この送信手段は調理器具の取手部に配置することが好ましく、取手部とは使用者が調理器具を持つための把持部を称している。
<請求項4に係る発明の説明>
請求項4に係る発明は調理器具の電池から送信手段に有線で電力を供給するものであり、電池には一次電池・二次電池・太陽電池等が該当する。
<請求項5に係る発明の説明>
請求項5に係る発明は電池および送信手段間の給電路に温度スイッチを介在したものである。この温度スイッチとは調理器具の温度に応じて自ら状態が変わる自発的スイッチを称するものであり、送信手段には調理器具の温度に応じて電源が与えられる。
<請求項6に係る発明の説明>
請求項6に係る発明は電池の出力を検出する出力検出部を設けたものであり、出力検出部の検出結果は送信手段から赤外線で送信することが好ましい。
<請求項7に係る発明の説明>
請求項7に係る発明は調理器具に二次コイルを設けたものである。この二次コイルとは一次コイルに非接触で磁気的に結合することに基いて起電力を生成するものであり、送信手段は二次コイルの起電力を電源に駆動する。
<請求項8に係る発明の説明>
請求項8に係る発明は二次コイルを容器部の底部に配置したものであり、容器部とは調理器具のうち調理物が投入される貯留可能部分を称する。
<請求項9に係る発明の説明>
請求項9に係る発明は二次コイルからの出力を整流部を通して安定電源部に供給することで安定化するものである。
<請求項10に係る発明の説明>
請求項10に係る発明は整流部から安定電源部に与えられる整流出力の大きさを実測結果に基いて制御するものであり、具体的には抵抗等の負荷の大きさを調整することで整流出力の大きさを制御するものである。この負荷の調整は負荷を無効状態および有効状態間で切換える2段階制御をも含む用語である。
<請求項11に係る発明の説明>
請求項11に係る発明は送信手段を赤外線送信モジュールから構成したものである。この赤外線モジュールとは構成要素を温度情報の赤外線送信が可能な態様に電気的に相互接続した集合体であり、物理的に独立したユニットを称する。
加熱手段からの悪影響を受けず温度勾配の生成物が介在されない調理器具に温度検出手段を設け、温度検出手段の検出結果に応じた温度情報を無線通信することに基いて調理内容を制御することができるので、火力の段階的な下降制御を行うことなく調理器具の現実温度を高精度に検出することができる。このため、調理器具を高火力で継続的に加熱することができるので、調理物を短時間で目的の状態に仕上げることが可能になる。
温度情報の送信媒体として赤外線を使用している。この赤外線は電波に比べて送信領域が広いので、温度情報が調理器具のセット姿勢に影響されることなく受信手段に正確・確実に届くようになる。しかも、赤外線は磁気の影響を受けないので、温度情報が電磁調理器からの磁気に影響されることなく受信手段に正確・確実に届くようになる。
<請求項2に係る発明の特有の効果>
例えば調理途中で調理器具の電池が切れ、温度情報の赤外線送信が調理途中で消滅したときには加熱調理器側の温度検出手段の検出結果に基いて調理を続行することができる。また、調理途中で調理器具の電池が交換または充電され、温度情報の赤外線送信が調理途中で発生したときには温度情報の赤外線送信結果に基いて調理を続行することができるので、調理途中で電池が消耗および復旧したときでも調理を続行することができる。
<請求項4に係る発明の特有の効果>
加熱調理器側から調理器具側に電波で電源を送信する必要がなくなるので、電気的構成が簡単になる。
<請求項5に係る発明の特有の効果>
調理器具の温度が検出を要する領域内に突入したときだけ電池から送信手段に電源を与え、送信手段からの温度情報を赤外線送信することができるので、電池の消費量を抑えることが可能になる。
<請求項6に係る発明の特有の効果>
電池の出力が交換レベルまたは充電レベルに下降したことを検出し、調理器具側または加熱調理器側で異常報知を行うことができる。このため、温度情報の無線送信に支障を来たす前に異常報知を認識して電池の交換または充電を行うことができるので、メンテナンス性が向上する。
<請求項7に係る発明の特有の効果>
調理器具を電磁調理器の支持手段にセットすることに基いて調理器具の二次コイルを電磁調理器の加熱コイルに磁気的に結合させ、加熱コイルから二次コイルに電源を供給することができるので、調理器具に電池を搭載する必要がなくなる。このため、電池を交換または充電する手間が不要になるので、メンテナンス性が向上する。
<請求項8に係る発明の特有の効果>
調理器具を支持手段にセットした状態で二次コイルおよび加熱コイル間の機械的な離間距離が短くなる。このため、二次コイルの起電力が大きくなるので、加熱コイルの出力が小さいときでも送信手段の正常な駆動に必要な定格レベルの電源を確実に生成することができる。
<請求項9に係る発明の特有の効果>
整流部からの整流出力を安定電源部によって安定化しているので、加熱コイルの出力変動に基いて二次コイルの起電力が変動する場合でも一定レベルの電源を安定的に生成することができる。
<請求項10に係る発明の特有の効果>
整流部からの整流出力が判定値を上回る大きなものであるときには整流出力を抑制し、整流部から安定電源部に耐圧を超えないレベルの整流出力を与えることができるので、安定電源部として安価なシリーズレギュレータを故障なく使用することができる。
<請求項11に係る発明の特有の効果>
送信手段が赤外線送信モジュールから構成されているので、送信手段を調理器具に簡単に装着することができる。
<実施例1>
システムキッチン1の内部には、図1に示すように、キャビネット2が固定されている。このキャビネット2の上面には支持手段に相当する耐熱ガラス製のトッププレート3が固定されており、トッププレート3はシステムキッチン1の上面から露出している。このトッププレート3は有色不透明に着色されたものであり、キャビネット2の内部はトッププレート3を通して視覚的に認識不能にされている。このキャビネット2の前面には操作パネル4が固定されており、操作パネル4には自動湯沸しキー5・火力調整ダイアル6・天ぷらキー7が装着されている。これら自動湯沸しキー5〜天ぷらキー7は調理条件の入力手段に相当するものであり、前方から操作可能にされている。
1)電圧検出処理
制御回路32のCPUは電圧検出回路27からの電圧信号をA/D変換する。この電圧信号のA/D変換結果に基いて主電源Vinの電圧レベルを検出し、電圧レベルの検出結果をROMに予め記録された判定値と比較する。そして、電圧レベルの検出結果が判定値を上回ることを検出したときには主電源Vinが正常レベルにあると判断し、電圧レベルの検出結果が判定値を下回ることを検出したときには主電源Vinが異常レベルにあると判断する。この異常レベルとは制御回路32が正常に処理動作を行うことができなくなる手前の電圧レベルを称するものであり、電圧検出処理とは鍋側電源21の消耗の有無を設定期間毎に判定するものである。
2)温度検出処理
制御回路32のROMには、図5に示すように、温度検出回路29からの電圧信号(V)と調理器具9の表面温度To(°C)との関係が記録されており、制御回路32のCPUは温度検出回路29からの電圧信号をA/D変換し、電圧信号のA/D変換結果に応じた表面温度ToをROMの記録データから取得することに基いて調理器具9の直接的な表面温度Toを検出する。例えば電圧信号のA/D変換結果が「4.1V」であるときには表面温度Toとして「75°C」を検出する。即ち、温度検出処理とは調理器具9の直接的な表面温度Toを設定期間毎に検出するものである。
3)データ送信処理
制御回路32には、図4に示すように、LED駆動回路30を介して赤外線素子に相当する赤外線LED31が電気的に接続されており、制御回路32のCPUは1)電源電圧Vinの検出結果および2)表面温度Toの検出結果に基いて駆動信号を生成する。そして、LED駆動回路30を駆動信号に基いて駆動制御することで赤外線LED31を発光制御し、赤外線LED31から1)電源電圧Vinの検出結果および2)表面温度Toの検出結果を含む調理情報を赤外線で送信する。この駆動信号は設定周波数(具体的には「31.25kHz」)および設定デューティ比のキャリア信号を変調することで行われるものであり、キャリア信号の変調はオンオフ期間を変更することで行われる。即ち、データ送信処理とは赤外線LED31の駆動信号を生成し、赤外線LED31を駆動信号に基いて発光制御することで調理情報を赤外線送信するものであり、1)電圧検出処理および2)温度検出処理に連動して設定期間毎に行われる。
汎用の調理器具を用いて自動湯沸し調理を行うときには汎用の調理器具を加熱マーク8上にセットし、操作パネル4の自動湯沸しキー5をオン操作する。専用の調理器具9を用いて自動湯沸し調理を行うときには専用の調理器具9を加熱マーク8上にセットし、調理器具9の操作スイッチ22および操作パネル4の自動湯沸しキー5をオン操作する。
制御回路35はステップS4へ移行すると、調理フラグの設定状態を判断する。この調理フラグは自動湯沸し調理の開始に基いて昇温処理にセットされ、昇温処理の終了に基いて保温処理にセットされるものであり、制御回路35はステップS4で調理フラグが昇温処理にセットされていることを検出したときにはステップS5の昇温処理を行い、ステップS4で調理フラグが保温処理にセットされていることを検出したときにはステップS6の保温処理を行う。即ち、ステップS5の昇温処理およびステップS6の保温処理はタイマ回路からタイマ信号が出力される設定時間毎に行われるものである。
1.汎用の湯沸し調理について
制御回路35はステップS12で内部温度センサ15からの出力信号を有線で取得することに基いて調理器具の間接的な表面温度Tsを検出し、表面温度Tsの検出結果をRAMに有線調理情報として格納する。このRAMには有線調理情報の格納エリアとして「有線エリア(NEW)」および「有線エリア(OLD)」が形成されており、ステップS12で取得した最新の表面温度Tsは「有線エリア(NEW)」に格納され、ステップS16またはS19で「有線エリア(OLD)」に移される。
制御回路35はステップS19でRAMの「有線エリア(NEW)」および「有線エリア(OLD)」を整理すると、ステップS20で温度変化率ΔTsの演算結果をROMに予め記録された判定値ΔTと比較する。ここで「ΔTs<ΔT」を検出したときには調理器具が湯沸し認識温度Twに到達したと判断し、ステップS21で調理フラグに保温処理をセットする。即ち、汎用の自動湯沸し調理は、図10に示すように、内部温度センサ15からの出力信号に基いて火力を強・中・弱に段階的に変更することに基いて調理器具の加熱状態を段階的に弱めるものであり、調理器具の昇温度ΔTsが鈍ることに基いて終了する。
2.専用の湯沸し調理について
制御回路35は図8のステップS11でRAMの「無線エリア(NEW)」に無線調理情報が格納されていることを検出すると、ステップS22へ移行する。この「無線エリア(NEW)」の無線調理情報は調理器具9の温度データ送信部23が設定時間毎に赤外線で送信するものであり、制御回路35が外部割込み処理で格納するものである。即ち、RAMの「無線エリア(NEW)」に無線調理情報が格納されているときには専用の調理器具9の使用が認識され、専用の調理器具9に応じた態様で自動湯沸し調理が行われる。
制御回路35はステップS27でRAMの「無線エリア(NEW)」および「無線エリア(OLD)」を整理すると、ステップS28で温度変化率ΔToの演算結果をROMに予め記録された判定値ΔTと比較する。ここで「ΔTo<ΔT」を検出したときには調理器具9が湯沸し認識温度Twに到達したと判断し、ステップS21で調理フラグに保温処理をセットする。
鍋側電源21の出力が異常低下したことを検出し、加熱調理器側で異常報知を行った。このため、調理情報の赤外線送信に支障を来たす前に異常報知を認識して鍋側電源21の交換を行うことができるので、メンテナンス性が向上する。
<実施例2>
専用の調理器具9の取手部11には、図11に示すように、取手カバー33内に位置して温度スイッチ43が固定されており、鍋側電源21は、図12に示すように、電源回路26に温度スイッチ43を介して電気的に接続されている。この温度スイッチ43はバイメタルを可動接点とするものであり、検知温度「Tb」を境界にオフ状態からオン状態に切換わる。即ち、調理器具9の表面温度Toが検知温度「Tb」以下の状態では温度データ送信部23が温度スイッチ43のオフに基いて断電され、調理器具9の表面温度Toが検知温度「Tb」を上回った状態では温度データ送信部23が温度スイッチ43のオンに基いて通電される。従って、温度データ送信部23は調理器具9の表面温度Toが検知温度「Tb」を上回ることを条件に起動し、調理情報の赤外線送信を開始する。尚、温度スイッチ43はスイッチ手段に相当するものである。
<実施例3>
専用の調理器具9には、図14に示すように、容器部10の下面に位置して円環状のループコイル44が固定されている。このループコイル44は調理器具9をトッププレート3の加熱マーク8上にセットすることに基いてIHコイル14に磁気的に結合される二次コイルに相当するものであり、図15に示すように、温度データ送信部23の整流回路45にリード線を介して電気的に接続されている。この整流回路45はループコイル44の誘起電圧を直流化するものであり、整流回路45には安定電源部に相当するスイッチング電源回路46が電気的に接続されている。このスイッチング電源回路46は整流回路45からの整流出力をスイッチングすることで安定化するものであり、温度データ送信部23はスイッチング電源回路46からの安定出力を電源に駆動する。
ループコイル44を調理器具9の底部に配置したので、調理器具9を加熱マーク8上にセットした状態でループコイル44およびIHコイル14間の機械的な離間距離が短くなる。このため、ループコイル44の起電力が大きくなるので、IHコイル14の出力が小さいときでも温度データ送信部23の正常な駆動に必要な定格レベルの電源を確実に生成することができる。
<実施例4>
温度データ送信部23の制御回路32には、図17に示すように、整流出力検出部に相当する整流出力検出回路47が電気的に接続されている。この整流出力検出回路47は整流回路45からの整流出力に応じたレベルの電圧信号を出力するものであり、制御回路32は整流出力検出回路47からの電圧信号をA/D変換し、電圧信号のA/D変換結果に基いて整流出力の大きさを検出する。
上記第1〜第4実施例においては、温度データ送信部23を調理器具9の取手部11に固定したが、これに限定されるものではなく、例えば容器部10に固定しても良い。この構成の場合、容器部10のうち温度上昇が鈍い部分に温度データ送信部23を固定することが好ましく、具体的には容器部10の上端部が適切である。
上記第1〜第4実施例においては、専用の調理器具9を用いて保温処理を行う場合に温度データ送信部23からの調理情報を利用したが、これに限定されるものではなく、例えば内部温度センサ15からの温度信号を利用しても良い。
上記第1〜第4実施例においては、外部温度センサ20によって調理器具9の表面温度Toを検出する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば外部温度センサ20によって調理器具9内の調理物の温度を検出し、調理器具9の温度データ送信部23から加熱調理器の赤外線受光回路41に温度情報として調理物の直接的な温度を赤外線送信しても良い。この場合、調理器具9の容器部10の内周面に外部温度センサ20を固定すると良い。
Claims (11)
- 調理器具を支持する支持手段と、
前記調理器具を加熱する加熱手段と、
外部から赤外線で送信される調理器具または調理器具内の被調理物の温度情報を受信可能な受信手段と、
前記受信手段の受信結果に基いて前記加熱手段を駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする加熱調理器。 - 前記調理器具の温度を前記支持手段を介して検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、
外部から赤外線で送信される温度情報が存在するときには外部からの温度情報に基いて前記加熱手段を駆動制御し、
外部から赤外線で送信される温度情報が存在しないときには前記温度検出手段の検出結果に基いて前記加熱手段を駆動制御することを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。 - 請求項1〜2のいずれかに記載の加熱調理器に使用可能な調理器具において、
調理物の温度に応じた信号を出力する温度検出手段と、
前記温度検出手段からの出力信号に応じた温度情報を赤外線で送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする調理器具。 - 前記送信手段に電力を有線で供給する電池を備えたことを特徴とする請求項3記載の調理器具。
- 前記電池および前記送信手段間の給電路を調理物の温度に応じて開閉するスイッチ手段を備えたことを特徴とする請求項4記載の調理器具。
- 前記送信手段は、前記電池の出力を検出する出力検出部を備えていることを特徴とする請求項4〜5のいずれかに記載の調理器具。
- 一次コイルに非接触で磁気的に結合することに基いて前記送信手段の電源を生成する二次コイルを備えたことを特徴とする請求項3記載の調理器具。
- 前記二次コイルは、調理物が投入される容器部の底部に設けられていることを特徴とする請求項7記載の調理器具。
- 前記送信手段は、
前記二次コイルからの出力を整流する整流部と、
前記整流部からの整流出力を安定化する安定電源部と
を備えていることを特徴とする請求項7〜8のいずれかに記載の調理器具。 - 前記送信手段は、
前記整流部から前記安定電源部に与えられる整流出力の大きさを検出する整流出力検出部と、
前記整流出力検出部の検出結果に基いて負荷の大きさを調整することで前記整流部から前記安定電源部に与えられる整流出力の大きさを制御する整流出力制御部と
を備えていることを特徴とする請求項9記載の調理器具。 - 前記送信手段は、赤外線送信モジュールから構成されていることを特徴とする請求項3〜10のいずれかに記載の調理器具。
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