JP2008234955A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 調理容器を載置する天板の下方に誘導加熱コイルを配置したものにおいて、効率的に天板上の調理容器の有無を判定する事を目的とするものである。
【解決手段】 調理容器を載置する天板と、この天板の下方に配設した誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルの火力を設定する火力設定手段と、この火力設定手段の出力等に基づいて誘導加熱コイルへの通電を制御する制御手段を備えたものにおいて、天板の下方に配置され赤外線を天板に向けて放射する発光素子と、調理容器に反射した赤外線を受光する受光素子と、この受光素子の出力から調理容器の有無を検出する鍋検出手段とを設け、制御手段を、鍋検出手段が調理容器有りと判定した時には誘導加熱コイルへの通電を開始する様に構成して成る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、調理容器を載置して加熱する天板の下方に誘導加熱コイルを配置した誘導加熱調理器に関する。

天板の上に調理容器を載置すると共に、天板の下方に誘導加熱コイルを配置し、この誘導加熱コイルにて上記調理容器を加熱する電磁調理器では、例えば特許文献１に示される様に、出力電流検出用変成器１３と入力電流検出器１９により、インバータ回路の入力電流と加熱コイル９のコイル電流とを比較し、鍋の材質が誘導加熱に適さない場合や無負荷の場合には加熱コイルへの通電を停止する様に構成している。
特公昭６０−４５５９号公報

又、上記誘導加熱装置では、特許文献１にも示される様に、加熱開始時等に間欠的に加熱コイルに通電して入力電流とコイル電流とを比較することで、鍋の材質や鍋の有無を判定しているが、スプーンやフォーク等の小物金属が天板上に置かれた場合、上記鍋判定のための通電でこれらの小物金属が加熱され、危険性が高いという問題がある。

更に、上記鍋判定に際しては、加熱コイルに１秒以下の短時間通電し、これを数秒間隔で行っているが、鍋の材質や鍋の配置によっては、加熱可能ではあるが判定に時間を要する場合があり、この場合には加熱を開始する迄に時間が掛かるという問題がある。

そこで本発明は、効率的に調理容器の有無を判定する事を目的とするものである。

本発明の請求項１の構成は、調理容器を載置する天板と、この天板の下方に配設した誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルの火力を設定する火力設定手段と、この火力設定手段の出力等に基づいて誘導加熱コイルへの通電を制御する制御手段を備えたものにおいて、天板の下方に配置され赤外線を天板に向けて放射する発光素子と、調理容器に反射した赤外線を受光する受光素子と、この受光素子の出力から調理容器の有無を検出する鍋検出手段とを設け、制御手段を、鍋検出手段が調理容器有りと判定した時には誘導加熱コイルへの通電を開始する様にして成るものである。

本発明の請求項２の構成は、調理容器を載置する天板と、この天板の下方に配設した誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルの火力を設定する火力設定手段と、誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路の入力電流を検出する入力電流検出手段と、誘導加熱コイルに流れる電流を検出するコイル電流検出手段と、火力設定手段の出力等に基づいて誘導加熱コイルへの通電を制御する制御手段を備えたものにおいて、天板の下方に配置され赤外線を天板に向けて放射する発光素子と、調理容器に反射した赤外線を受光する受光素子と、この受光素子の出力から調理容器の有無を検出する第１の鍋検出手段と、入力電流検出手段の検出による入力電流とコイル電流検出手段によるコイル電流とを比較して調理容器の有無を検出する第２の鍋検出手段とを設けて成るものである。

本発明の請求項３の構成は、請求項２の構成において、制御手段を、第１の鍋検出手段と第２の鍋検出手段の何れか一方が調理容器が無いと判定時には、誘導加熱コイルへの通電を停止する様に構成して成るものである。

本発明の請求項４の構成は、請求項２または３に記載の構成において、第２の鍋検出手段を予め設定した所定間隔で調理容器の有無を検出する様に構成すると共に、制御手段を、第１の鍋検出手段が調理容器を検出すると、その検出時点で第２の鍋検出手段にて調理容器の有無を検出する様に構成して成るものである。

本発明の請求項５の構成は、請求項２又は４に記載の構成において、制御手段を、第１の鍋検出手段が調理容器無しと判定しても、第２の鍋検出手段が調理容器有りと判定した場合には誘導加熱コイルへの通電を開始する様に構成して成るものである。

本発明の請求項１に記載の構成により、受発光素子により構成した鍋検出手段により、天板の誘導加熱コイル上方への調理容器の有無を検出することで、迅速かつ確実に調理容器の所定位置への設置を検出する事が出来るものである。

本発明の請求項２に記載の構成により、受発光素子により構成した第１の鍋検出手段と、インバータ回路の入力電流とコイル電流との比較により調理容器の有無を検出する第２の鍋検出手段とにより、天板の誘導加熱コイル上方への調理容器の有無を検出する様に構成したことで、２つの鍋検出手段の判定結果に基づいて調理容器の有無を検出でき、より確実に調理容器の有無を検出する事が出来るものである。

本発明の請求項３に記載の構成により、上記請求項２に記載の構成において、第１の鍋検出手段と第２の鍋検出手段の何れか一方が調理容器が無いと判定した場合には誘導加熱コイルへの通電を停止することで、誤検出による空焚き等を確実に防止する事が出来るものである。

本発明の請求項４に記載の構成により、第２の鍋検出手段を予め設定した所定間隔で調理容器の有無を検出する様に構成すると共に、第１の鍋検出手段が調理容器を検出すると、この検出時点に第２の鍋検出手段による検出を行うことで、第２の鍋検出手段による調理容器の検出時間を短縮し、調理容器の有無の判定に要する時間を短縮化する事が出来るものである。

本発明の請求項５に記載の構成により、第１の鍋検出手段が調理容器無しと判定しても、第２の鍋検出手段が調理容器を検出した場合には誘導加熱コイルへの通電を開始して加熱を行う様に構成したことで、何らかの原因により第１の鍋検出手段による判定に誤動作を生じても、第２の鍋検出手段が調理容器を検知した場合には加熱を開始することで、第１の鍋検出手段の誤動作による使い勝手の低下を防止する事が出来るものである。

本発明による実施例を先ず図１に基づき説明すると、１はシステムキッチン等にドロップイン方式にて組み込んで使用される電磁調理器の調理器本体で、天面に耐熱ガラス製の天板２を装着していると共に、この天板の下方内部に、所謂左コンロと右コンロの熱源となる左右一対の誘導加熱コイル３，４とラジエントヒータ５を内蔵している。

一方、上記電磁調理器本体１の前面右側には操作パネル６を配設し、この操作パネルの左側にはグリル７用のグリル扉８を引き出し自在に配設し、かつ、上記操作パネル６には、シーソー式の電源スイッチ９と、複数の操作キー１０・・と、プッシュプッシュ式で回転操作を行なう複数の操作摘み１１・・等を配設している。尚、上記操作摘み１１・・は、プッシュ操作により引き出して回転操作することで、誘導加熱コイル３，４やラジエントヒータ５への通電を開始し、押し込むと運転を停止し、引き出し位置で回転操作すると火力や調理時間、調理温度等を設定する様に構成し、左側の操作摘み１１にて左の誘導加熱コイル３を操作し、中央の操作摘み１１によりラジエントヒータ５を操作し、右側の操作摘み１１により右の誘導加熱コイル４を操作する。

又、上記天板２の外周縁を天板枠１２により押圧固定していると共に、この天板枠の前端部には静電容量の変化から入力操作を検出する非接触式のタッチキーにて構成した天面操作部１３を配置し、かつ天板枠１２の後端部左右には吸排気孔１４，１４を開口している。

一方、上記天面操作部１３は、図２にても示す様にガラス板１５の表面又は裏面に火力キー１６・・、自動湯沸し調理用の湯沸しキー１７，１７、揚げ物調理用の揚げ物キー１８，１８等のタッチ領域を印刷により配置し、これら各タッチキーへの入力操作は、ガラス板１５の裏面に配置した図示しない操作用回路基板により検出し、この操作用回路基板にて、上記タッチ領域への指等の接触や近接による静電容量の変化により入力操作を検出する様に構成している。

更に、上記天板２の上記誘導加熱コイル３，４間の手前部分の下方には、バックライト付きの液晶表示器等で構成した液晶表示器１９を配設し、この表示器にて設定火力や調理時間、調理温度等を表示する様に構成している。

図３は上記誘導加熱コイル３，４等への通電を制御する制御手段となる制御回路３０の回路ブロック図の一部を示すもので、商用の２００Ｖ電源３１にリレー接点３２を介して電源回路３３を接続すると共に、この電源回路の出力にマイクロコンピュータにて構成した主制御回路３４を接続し、かつ上記電源３１には上記電源スイッチ９を介して電圧検知回路３５を接続し、この電圧検知回路の出力を上記主制御回路３４の入力ポートに接続し、この入力ポートには、上記操作パネル６に配置した操作キー１０・・を、キー検出回路４３を介して接続している。

又、上記リレー接点３２には入力電流検出回路３６を介してインバータ回路３７を接続し、かつこのインバータ回路の出力に上記誘導加熱コイル３，４と、このコイルへ供給される電流値を検出するコイル電流検出回路３８を接続し、このコイル電流検出回路と上記入力電流検出回路３６の出力を主制御回路３４の入力ポートに接続している。

そして上記主制御回路３４の出力ポートには、ヒータ駆動回路４４を介して上記ラジエントヒータ５や、グリル７内に配置した上下グリルヒータ４５，４５を接続すると共に、冷却ファン駆動回路４６を介して調理器本体１内に装着した冷却ファン４７を接続し、かつ上記リレー接点３２を作動するリレー駆動回路４８を接続している。

又、上記主制御回路３４の出力ポートには、LED駆動回路４９を介して上記操作パネル６に配置した操作キー１０・・のオン・オフ操作状態等を表示するLEDランプ５０・・を接続している。

更に、上記主制御回路３４の入出力ポートには、各種データを記憶する不揮発性メモリにて構成したメモリ５３や通信回路５４を接続し、かつこの通信回路にはマイクロコンピュータにて構成した副制御回路６０を接続している。

そして上記副制御回路６０の入力ポートには、図４にて示す様に、温度検出回路６１を介して誘導加熱コイル３，４の中央付近に配置した鍋底温度センサ６２，６２と、誘導加熱コイル３，４の上に配置してこれら誘導加熱コイルの温度を検出するコイル温度センサ６３，６３を接続していると共に、入出力ポートには、キー検出用マイクロコンピュータ６６を介して上記操作部１３の火力キー１６・・、湯沸しキー１７、揚げ物キー１８等を接続し、これらキーへの指の接近による静電容量の変化にてこれらキーによる入力操作を検出する様に構成している。

又、上記図４にても示す様に、誘導加熱コイル３，４の略中心位置には、天板２に向けて赤外線を放射する発光素子７０と、この発光素子から放射された赤外線が天板２を通過して調理容器２２の底面に反射して再び天板２を通過した反射光を受光する受光素子７１を配置していると共に、この受光素子の出力を鍋検出回路７２に入力し、かつこの鍋検出回路の出力を上記副制御回路６０の入力ポートに入力することで、鍋検出回路７２の出力から天板２上の所定位置に調理容器２２が載置されている否か判定し、これらにて第１の鍋検出手段を構成している。

尚、上記実施例では鍋検出回路７２を介して受光素子７１への通電を制御する様に構成しているが、主制御回路３４又は副制御回路６０の出力により直接通電しても良く、調理開始の所定時間のみ受発光素子７１，７０に通電したり、調理中は予め設定した所定間隔毎に通電しても良く、調理中は常時通電する様に構成しても良い。

更に、上記主制御回路３４は、上記入力電流検出回路３６とコイル電流検出回路３８の出力からインバータ回路３７の入力電流とコイル電流とを比較し、上記調理容器２２の有無や、この調理容器が誘導加熱に適した材質が否かを判定する第２の鍋検出手段７３を設けている。

而して、誘導加熱コイル３，４を使用して加熱調理を行う場合の動作を説明すると、天板２の誘導加熱コイル３，４の上方に鍋等の調理容器２６を載せた後（図４参照）、電源スイッチ９をオン操作し、次いで操作パネル６の摘み１１をプュシュ操作して引き出して回転操作、又は操作部１３の火力キー１６・・にて火力を設定操作することで、これらの操作を主制御回路３４並びに副制御回路６０にて検出して誘導加熱コイル４への通電を開始して調理を開始する。

一方、本発明の第１の実施例においては、上記主制御回路３４並びに副制御回路６０は、上記誘導加熱コイル３，４への通電開始と同時に、図５にて示す様に上記第１の鍋検出手段を構成する鍋検出回路７２の出力より、天板２上の所定位置に調理容器２２が載置されているか否か検出し、Ｔにて有りと判定すると誘導加熱コイル３，４に設定火力に対応する電流を供給して加熱を開始する。

これにより、受発光素子７１，７０を用いた比較的簡単な構成にて、迅速かつ確実に調理容器２２の有無を検出する事が出来るものである。

本発明による第２の実施例では、上記第１の鍋検出手段と第２の鍋検出手段７３の両方にて調理容器２２の有無を検出するもので、これらの構成により、より確実に調理容器２２の有無を検出する事が出来るものである。

図６は本発明による第３の実施例を示すタイミングチャートで、上記第２の実施例において、例えばＴにて第２の鍋検出手段７３が調理容器２２有りと判定しても、第１の鍋検出手段が調理容器２２の存在を検出できなかった場合には誘導加熱コイル３，４への通電を停止するもので、これらの構成により、鍋以外の金属や小物の台所用品が天板２上に置かれた場合には誘導加熱コイル３，４への通電を停止することができ、これにより誤検出による誤動作を確実に防止する事が出来るものである。

図７は本発明による第４の実施例を示すタイミングチャートで、第２の鍋検出手段７３を、予め設定した所定の間隔Ｔ１（例えば５秒）で予め設定した少量の電流を誘導加熱コイル３，４に印加し、その時のコイル電流を予め設定した所定値と比較することで調理容器２２の有無を判定する様に構成すると共に、第１の鍋検出手段がＴで調理容器２２有りと判定すると、このＴにて第２の鍋検出手段７３による鍋検出を実行し、この時第２の鍋検出手段も調理容器２２が有ると判定した場合には誘導加熱コイル３，４への通電を開始する様に構成している。

これらの構成により、第２の鍋検出手段７３に設定した検出間隔に関係なく、短時間で迅速かつ確実に調理容器２２の有無を判定する事が出来るものである。

図８は本発明による第５の実施例を示すタイミングチャートで、上記第２の実施例又は第４の実施例において、第１の鍋検出手段が調理容器２２の存在を検出出来なかった場合でも、例えばＴにて第２の鍋検出手段７３が調理容器２２有りと判定した場合には、誘導加熱コイル３，４への通電を開始する様に構成している。

これらの構成により、調理容器２２の底面が大きく湾曲していたり、底面が光反射率の低い粗面により形成されている等の何らかの原因により第１の鍋検出手段が調理容器２２を検出できない場合でも、第２の鍋検出手段７３が調理容器２２を検出した場合には加熱を開始することで、鍋判定に長時間を要することなく、比較的迅速に調理容器の有無を判定する事が出来るものである。

上記各実施例において、第２の鍋検出手段による調理容器の検出間隔や鍋検出時の入力電流はこれらに限定されるものではなく、適宜設定すれば良い。

又、上記第１の鍋検出手段を構成する受発光素子７１，７０の配置や構成は、上記実施例に限定されるものではなく、調理容器２２の底面に反射した光により調理容器の有無を検出出来るものであれば良い。

本発明の実施例を示す斜視図である。 同じく要部の平面図である。 同じく制御手段のブロック図である。 同じく要部の実施例を示す側面縦断面図である。 同じく動作例を示すタイミングチャートである。 同じく他の実施例における動作例を示すタイミングチャートである。 同じく他の実施例における動作例を示すタイミングチャートである。 同じく他の実施例における動作例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

２ 天板
３ 誘導加熱コイル
４ 誘導加熱コイル
６ 操作パネル（火力設定手段）
１３ 操作部（火力設定手段）
２２ 調理容器
３０ 制御回路（制御手段）
３６ 入力電流検出回路（入力電流検出手段）
３７ インバータ回路
３８ コイル電流検出手段
７０ 発光素子
７１ 受光素子
７３ 第２の鍋検出手段

Claims (5)

1. 調理容器を載置する天板と、この天板の下方に配設した誘導加熱コイルと、上記誘導加熱コイルの火力を設定する火力設定手段と、この火力設定手段の出力等に基づいて上記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御手段を備えたものにおいて、上記天板の下方に配置され赤外線を天板に向けて放射する発光素子と、上記調理容器に反射した赤外線を受光する受光素子と、この受光素子の出力から上記調理容器の有無を検出する鍋検出手段とを設け、上記制御手段を、上記鍋検出手段が調理容器有りと判定した時には上記誘導加熱コイルへの通電を開始する様に構成した事を特徴とする誘導加熱調理器。
2. 調理容器を載置する天板と、この天板の下方に配設した誘導加熱コイルと、上記誘導加熱コイルの火力を設定する火力設定手段と、上記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路の入力電流を検出する入力電流検出手段と、上記誘導加熱コイルに流れる電流を検出するコイル電流検出手段と、上記火力設定手段の出力等に基づいて上記誘導加熱コイルへの通電を制御する制御手段を備えたものにおいて、上記天板の下方に配置され赤外線を天板に向けて放射する発光素子と、上記調理容器に反射した赤外線を受光する受光素子と、この受光素子の出力から上記調理容器の有無を検出する第１の鍋検出手段と、上記入力電流検出手段の検出による入力電流と上記コイル電流検出手段によるコイル電流とを比較して上記調理容器の有無を検出する第２の鍋検出手段とを設けた事を特徴とする誘導加熱調理器。
3. 上記制御手段を、上記第１の鍋検出手段と第２の鍋検出手段の何れか一方が調理容器が無いと判定時には、上記誘導加熱コイルへの通電を停止する様に構成した事を特徴とする、上記請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 上記第２の鍋検出手段を予め設定した所定間隔で調理容器の有無を検出する様に構成すると共に、上記制御手段を、上記第１の鍋検出手段が調理容器を検出すると、その検出時点で上記第２の鍋検出手段にて調理容器の有無を検出する様に構成した事を特徴とする、上記請求項２または３に記載の誘導加熱調理器。
5. 上記制御手段を、上記第１の鍋検出手段が調理容器無しと判定しても、第２の鍋検出手段が調理容器有りと判定した場合には上記誘導加熱コイルへの通電を開始する様に構成した事を特徴とする、上記請求項２又は４の何れかに記載の誘導加熱調理器。

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