JP2015035333A - Induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トッププレート下に配置したサーモパイルを用いて鍋温度を検出する誘導加熱調理器に関する。 The present invention relates to an induction heating cooker that detects a pan temperature using a thermopile disposed under a top plate.
誘導加熱調理器は、結晶化ガラス等で構成されるトッププレート下に同心円状の誘導加熱コイル(以下「加熱コイル」と略称)を設置し、これに高周波電流を流し、発生する磁界でトッププレート上に戴置された調理容器である鍋底にうず電流を誘起し、このジュール熱で調理容器である鍋を直接加熱するものである。 An induction heating cooker has a concentric induction heating coil (hereinafter abbreviated as “heating coil”) installed under a top plate made of crystallized glass, etc., and a high-frequency current is passed through the top heating plate. An eddy current is induced at the bottom of the pan, which is a cooking vessel placed on top, and the pan, which is a cooking vessel, is directly heated by this Joule heat.
誘導加熱調理器の鍋温度検出手段として、現在では応答速度が良好な点で加熱された鍋底から放射される赤外線をトッププレート越しに赤外線センサで観測し温度を検出するものが多く使われている。この赤外線センサとしてはフォトダイオードなどの量子型あるいはサーモパイルなどの熱型センサが良く使われる。この赤外線センサを加熱コイル中心空隙付近の下に配置して、鍋底から放射される赤外線をトッププレート越しに赤外線センサで検出し、その出力に応じて加熱コイルを駆動し、インバータ回路出力を制御して調理温度を調整するものである。 As a means for detecting the temperature of a pan in an induction heating cooker, there are many currently used devices that detect the temperature by observing the infrared rays emitted from the bottom of the pan heated at a good response speed with an infrared sensor through the top plate. . As this infrared sensor, a quantum type such as a photodiode or a thermal type sensor such as a thermopile is often used. This infrared sensor is placed near the center gap of the heating coil, the infrared radiation emitted from the bottom of the pan is detected by the infrared sensor through the top plate, the heating coil is driven according to the output, and the inverter circuit output is controlled. The cooking temperature is adjusted.
しかし、調理温度(100から250℃)での放射赤外線エネルギーは少なく、さらに、トッププレートの光学特性から、トッププレートを透過する波長は1μmから3μmの幅2μm程度しかなく鍋の全放射赤外線エネルギーの1〜2%しかトッププレートを通過できない。このため、使用する赤外線センサの感度は体温計等に用いられるそれの1桁以上高い感度が求められる。また、センサ出力信号は直流電圧であるため、高い増幅率の直流増幅回路が必要となる。このため、これら赤外線センサは周囲温度の変動に対して非常に敏感であり、調理中の機体内温度変動でセンサ出力電圧が変動し、これが鍋温度検出精度に大きく影響する。 However, there is little radiant infrared energy at cooking temperature (100 to 250 ° C), and furthermore, due to the optical characteristics of the top plate, the wavelength transmitted through the top plate is only about 2 μm with a width of 1 μm to 3 μm. Only 1-2% can pass through the top plate. For this reason, the sensitivity of the infrared sensor to be used is required to be one digit higher than that used in thermometers. Further, since the sensor output signal is a DC voltage, a DC amplification circuit having a high amplification factor is required. For this reason, these infrared sensors are very sensitive to fluctuations in ambient temperature, and the sensor output voltage fluctuates due to fluctuations in the temperature inside the machine during cooking, which greatly affects the accuracy of detecting the pot temperature.
この課題を解決する手段として特許文献1から4に挙げるものがある。 As means for solving this problem, Patent Documents 1 to 4 are listed.
特許文献1には、検出対象からの赤外線入射に応じた信号を出力する第1の検出部(サーモパイル)と、周囲環境からの赤外線入射に応じた信号を出力する第2の検出部(サーモパイル)と、第1、第2検出部の出力信号の差分を出力する差動アンプで構成され、検出対象からの赤外線だけを精度よく検出する構成が開示されている。 In Patent Document 1, a first detection unit (thermopile) that outputs a signal according to infrared incidence from a detection target and a second detection unit (thermopile) that outputs a signal according to infrared incidence from the surrounding environment. And the structure which is comprised by the differential amplifier which outputs the difference of the output signal of a 1st, 2nd detection part and detects only the infrared rays from a detection target is disclosed.
特許文献2には、赤外線が入射する入射窓を有する容器と、容器内で入射窓と対向配置される第1の赤外線検出素子(熱型赤外線検出素子)と、第1の赤外線検出素子が実装される基板と、容器内に配置される第1の赤外線検出素子の検出出力を温度補償するための第2の赤外線検出素子(熱型赤外線検出素子)を備え、入射窓から入射する赤外線が基板により遮蔽される位置に第2の赤外線検出素子を配置して、周囲温度変化による検出精度の低下を抑制する構成が開示されている。 In Patent Document 2, a container having an incident window through which infrared rays are incident, a first infrared detecting element (thermal infrared detecting element) disposed opposite to the incident window in the container, and a first infrared detecting element are mounted. And a second infrared detection element (thermal infrared detection element) for temperature-compensating the detection output of the first infrared detection element disposed in the container, and the infrared ray incident from the incident window is the substrate A configuration is disclosed in which the second infrared detection element is disposed at a position shielded by the above, and the reduction in detection accuracy due to a change in ambient temperature is suppressed.
特許文献3には、熱源の温度を非接触測定する赤外線温度センサであって、熱源から放射される赤外線の熱量を検知する赤外線検知用感熱素子と、外部環境からの熱量を検知する遮光された温度補償用感熱素子と、外部環境と赤外線センサとの間で熱の流出入が行われる熱流出入部位とを備え、熱流入部位から検知用素子と補償用素子への熱伝導が略均等になるよう構成し、正確な温度補償を可能にする構成が開示されている。 Patent Document 3 discloses an infrared temperature sensor that measures the temperature of a heat source in a non-contact manner, and is a light-sensitive element for detecting the amount of infrared radiation emitted from the heat source and a light-shielding device that detects the amount of heat from the external environment. A heat-compensating element for temperature compensation and a heat inflow / outflow part where heat flows in / out between the external environment and the infrared sensor are provided, and the heat conduction from the heat inflow part to the detecting element and the compensating element becomes substantially equal. A configuration that enables accurate temperature compensation is disclosed.
特許文献4には、測定対象物から赤外線の強度により測定対象部材の温度を検知する温度検知手段(サーモパイル)と、測定対象部材と対向する対向部材の温度又は対向部材の温度変化と相関して温度変化する部材の温度を測定する補正用温度測定手段と、温度検知手段により得た検知温度を、補正用温度測定手段により得た補正温度で補正する演算手段で構成し、対向部材からの赤外線の影響を受けず正確な温度を測定する構成が開示されている。 Patent Document 4 relates to temperature detection means (thermopile) that detects the temperature of a measurement target member from the measurement target by the intensity of infrared rays, and correlates with the temperature of the opposing member facing the measurement target member or the temperature change of the opposing member. Compensating temperature measuring means for measuring the temperature of the temperature-changing member, and calculating means for correcting the detected temperature obtained by the temperature detecting means with the corrected temperature obtained by the correcting temperature measuring means, and infrared rays from the opposing member A configuration for measuring an accurate temperature without being affected by the above is disclosed.
特許文献1では、検出対象および周囲環境(周囲温度)からの赤外線が入射する第1の検出部出力と、周囲環境からの赤外線が入射する第2の検出部出力の差分を増幅することで周囲環境からの赤外線による出力変動を差動増幅器の高CMRR(Common−Mode Rejection Ratio、同相除去比)を利用してキャンセルすることで検出精度を向上させる。特許文献1では、第1の検出部に入射する周囲環境からの赤外線量と第2の検出部に入射する赤外線量が等しいと仮定している。また、各素子の赤外線検出感度、温度特性が同一と仮定している。 In Patent Document 1, the difference between a first detection unit output to which infrared rays from a detection target and the surrounding environment (ambient temperature) are incident and a second detection unit output to which infrared rays from the surrounding environment are incident are amplified. The detection accuracy is improved by canceling output fluctuation due to infrared rays from the environment using a high CMRR (Common-Mode Rejection Ratio) of the differential amplifier. In Patent Document 1, it is assumed that the amount of infrared rays from the surrounding environment incident on the first detection unit is equal to the amount of infrared rays incident on the second detection unit. Further, it is assumed that the infrared detection sensitivity and temperature characteristics of each element are the same.
しかし、実際には周囲環境からの各検出部の赤外線量あるいは温度を等しくするのは難しい。また、具体的な回路では、差動増幅器の前にバッファアンプが必要である。これはサーモパイルの内部抵抗(およそ50〜150kΩ)が大きく、この出力抵抗を回路的にさげ次の差動増幅器を正常動作させるために重要となる。更に赤外線センサは同一プロセスで作成してもその出力(感度)特性が30%程度ばらつくことが知られている。このため二つの素子出力で差動増幅を実現するのは困難である。また、家電品のような大量生産製品の場合、差動増幅器の増幅率を微調整することでこのバラツキを抑える必要がある。周知のように差動増幅器は反転入力に接続される抵抗比および値と非反転入力に接続される抵抗比および値が同じでなければ高CMRRを維持できない。このため赤外線センサの感度バラツキを抑えるための増幅率の微調整は、抵抗値を2箇所同時同値に調整し高CMRRを維持する必要がある。これも困難なことである。以上特許文献1の構成では差動増幅器を実現するのが困難で、且つ回路コストがかかるという問題がある。 However, in practice, it is difficult to equalize the infrared rays amount or temperature of each detection unit from the surrounding environment. In a specific circuit, a buffer amplifier is required before the differential amplifier. This is because the internal resistance (approximately 50 to 150 kΩ) of the thermopile is large, and this output resistance is reduced in a circuit to make the next differential amplifier operate normally. Furthermore, it is known that the output (sensitivity) characteristic of an infrared sensor varies by about 30% even if it is produced by the same process. For this reason, it is difficult to realize differential amplification with two element outputs. In the case of mass-produced products such as home appliances, it is necessary to suppress this variation by finely adjusting the amplification factor of the differential amplifier. As is well known, a differential amplifier cannot maintain a high CMRR unless the resistance ratio and value connected to the inverting input and the resistance ratio and value connected to the non-inverting input are the same. For this reason, the fine adjustment of the amplification factor for suppressing the sensitivity variation of the infrared sensor needs to maintain the high CMRR by adjusting the resistance value to the same value at two locations simultaneously. This is also difficult. As described above, the configuration of Patent Document 1 has a problem that it is difficult to realize a differential amplifier and the circuit cost is high.
特許文献2では、同一容器内に第1の赤外線検出素子と前記出力を温度補償するための第2の赤外線検出素子に組み、各赤外線検出素子が同一温度環境に置かれる配慮がなされている。また、第1の赤外線検出素子には入射窓から赤外線が入射し、第1の赤外線検出素子の裏面に配置される第2の赤外線検出素子には赤外線が入射しない構造をとる。そして、第1の赤外線検出素子(サーミスタ)および第2の赤外線検出素子(サーミスタ)を直列接続し、その接続点の出力信号を増幅することで温度補償を行っている。サーミスタの場合その抵抗値は周囲温度で決まり、同一構造の場合ほぼ同じ抵抗値となる。したがって、これを直列接続し、一定電圧を印加した場合、接続点の電圧は直列素子の抵抗比で決まるため周囲温度変化に対して変わらない。つまり温度補償がなされる。 In Patent Document 2, a first infrared detection element and a second infrared detection element for temperature-compensating the output are assembled in the same container, and consideration is given to placing each infrared detection element in the same temperature environment. In addition, infrared rays are incident on the first infrared detecting element from the incident window, and infrared rays are not incident on the second infrared detecting element disposed on the back surface of the first infrared detecting element. The first infrared detection element (thermistor) and the second infrared detection element (thermistor) are connected in series, and the output signal at the connection point is amplified to compensate for temperature. In the case of the thermistor, the resistance value is determined by the ambient temperature, and in the case of the same structure, the resistance value is almost the same. Therefore, when these are connected in series and a constant voltage is applied, the voltage at the connection point is determined by the resistance ratio of the series elements, and therefore does not change with respect to changes in the ambient temperature. That is, temperature compensation is performed.
しかし、特許文献2の構成では、入射窓からの赤外光が容器内で反射、迷光して第2の赤外線検出素子に入射する恐れがある。入射しないようにするには別の対策(例えば容器内に別遮光壁を作るなどの対策)を第2の赤外線検出素子に対して行う必要がある。また、素子を直列接続して簡単に温度補償が行えるのは、上記説明のように感温抵抗素子例えばサーミスタに限られる。また、前述直列素子でウイーンブリッジを構成し、この出力を差動増幅し更に高精度に温度補償する例も開示されている。他の課題点は特許文献1と同様である。 However, in the configuration of Patent Document 2, there is a risk that infrared light from the incident window is reflected and stray in the container and enters the second infrared detection element. In order to prevent the incident, another countermeasure (for example, a countermeasure such as forming another light shielding wall in the container) needs to be performed on the second infrared detection element. Further, the temperature compensation that can be easily performed by connecting the elements in series is limited to a temperature sensitive resistance element such as a thermistor as described above. In addition, an example is also disclosed in which a Wien bridge is configured with the above-described series elements, and the output is differentially amplified to perform temperature compensation with higher accuracy. Other problems are the same as in Patent Document 1.
特許文献3では、特許文献2と同様に、赤外線検知用感熱素子と遮光された温度補償用感熱素子とを同一容器内に、容器への熱流出入部位からの熱伝達が略均等になるように(例えば点対称の位置に)配置し、各素子と抵抗の接続点を差動増幅することで温度補償を行っている。特許文献3では、特許文献2と同様に、この増幅構成で補償できるのは素子が感温抵抗素子であることが必要となる。他の課題点は特許文献1と同様である。 In Patent Document 3, as in Patent Document 2, the infrared detecting thermal element and the light-shielded temperature compensating thermal element are placed in the same container so that heat transfer from the heat inflow / outflow site to the container is substantially uniform. The temperature compensation is performed by arranging (for example, a point-symmetrical position) and differentially amplifying the connection point between each element and the resistor. In Patent Document 3, as in Patent Document 2, it is necessary that the element be a temperature-sensitive resistance element that can be compensated by this amplification configuration. Other problems are the same as in Patent Document 1.
特許文献4では、サーモパイルの内部に冷接点に相当するサーミスタと測定対象部材の近傍に設置した補正温度センサで構成することで、サーモパイル及び測定対象部材の周囲環境温度が変化しても温度変化に対応した補正を利用して検出精度を向上させる。サーモパイルはサーモパイルの温接点と冷接点の温度差に比例して出力されるため、サーモパイルの周囲温度変化が緩やかな条件では特許文献4で補正できるが、サーモパイル周囲温度が冷却風などの吹き付けで急激に変動した場合には、サーモパイル内部の温接点と冷接点に温度差を生じ、冷接点温度のみを測定する特許文献4での補正では対応できない。また、前記補正温度センサは、サーモパイルの近傍に配置されないことから、サーモパイル自体の温度が急変する環境下での補正に対応できない。つまり、サーモパイル周囲温度が急変動する環境では温度補償が不十分で、測定対象部材の温度検知精度が低下する課題がある。 In Patent Document 4, the thermopile is composed of a thermistor corresponding to a cold junction and a correction temperature sensor installed in the vicinity of the measurement target member, so that the temperature changes even if the ambient environment temperature of the thermopile and the measurement target member changes. Use the corresponding correction to improve detection accuracy. Since the thermopile is output in proportion to the temperature difference between the hot and cold junctions of the thermopile, the ambient temperature change of the thermopile can be corrected in Patent Document 4, but the ambient temperature of the thermopile is suddenly increased by blowing cooling air or the like. When the temperature fluctuates, a temperature difference occurs between the hot junction and the cold junction inside the thermopile, and the correction in Patent Document 4 in which only the cold junction temperature is measured cannot be handled. Further, since the correction temperature sensor is not arranged in the vicinity of the thermopile, it cannot cope with correction under an environment where the temperature of the thermopile itself changes suddenly. That is, temperature compensation is insufficient in an environment where the ambient temperature of the thermopile fluctuates rapidly, and there is a problem that the temperature detection accuracy of the measurement target member decreases.
上記特許文献1〜4は、定常時の温度環境変化、つまり変化した環境温度が長時間を経て一定になったとき、被検出体からの赤外線量が同じであれば、変化前の温度と変化後の温度が異なっても(環境温度の相違に対して)赤外線センサの出力が変化しないように温度補償するものである。環境温度が徐々に変化しているときの(過渡時の)温度補償については言及されていない。誘導加熱調理器のように、調理中徐々に温度が変動するものでは、この過渡的な温度環境変化に対して温度補償することが重要となる。 The above-mentioned Patent Documents 1 to 4 describe a change in temperature environment at the time of steady state, that is, when the changed environmental temperature becomes constant after a long time, if the amount of infrared rays from the detected object is the same, the temperature and change before the change. The temperature compensation is performed so that the output of the infrared sensor does not change even if the later temperature is different (with respect to the difference in environmental temperature). There is no mention of temperature compensation (transient) when the ambient temperature is changing gradually. In the case where the temperature gradually changes during cooking, such as an induction heating cooker, it is important to compensate for this transient temperature environment change.
本発明は赤外線センサとして特にサーモパイルを用いた鍋温度検出手段において、誘導加熱調理器のように、環境温度が徐々に変化する過渡的な温度環境および定常的な温度環境でも、周囲温度変動での赤外線センサ出力変動の影響をなくし、更に電源投入時でも赤外線センサ出力変動を低減して広範囲の鍋底温度を安定して精度良く検出することを可能にし、安全性、使い勝手の向上した誘導加熱調理器を提供することを目的とする。 The present invention is a pan temperature detecting means using a thermopile as an infrared sensor, such as an induction heating cooker, even in a transient temperature environment in which the environmental temperature gradually changes and in a steady temperature environment, Induction heating cooker that eliminates the effects of infrared sensor output fluctuations, reduces infrared sensor output fluctuations even when the power is turned on, and enables stable and accurate detection of a wide range of pan bottom temperatures, improving safety and ease of use The purpose is to provide.
上記課題は、調理容器を上面に置くトッププレートと、該トッププレートの下に設けられ、前記調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルに駆動電力を供給するインバータ回路と、該加熱コイルの下に設けられ、鍋温度を検出する鍋温度検出装置と、該鍋温度検出装置の出力に基づいて前記インバータ回路を制御するマイコンと、を備えた誘導加熱調理器であって、前記鍋温度検出装置内には、前記調理容器の底から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、第1の雰囲気温度を検出する第1の温度センサと、第2の雰囲気温度を検出する第2の温度センサと、を備えており、前記マイコンは、前記第1の温度センサが検出した前記第1の雰囲気温度と前記第2の温度センサが検出した前記第2の雰囲気温度の温度差に基づいて、前記赤外線検出装置が検出した前記鍋温度を補正する誘導加熱調理器によって解決できる。 The above-described problems include a top plate having a cooking container on the top surface, a heating coil provided under the top plate for induction heating the cooking container, an inverter circuit for supplying driving power to the heating coil, and the heating coil An induction heating cooker comprising: a pan temperature detecting device for detecting a pan temperature; and a microcomputer for controlling the inverter circuit based on an output of the pan temperature detecting device, wherein the pan temperature is In the detection device, infrared detection means for detecting infrared rays radiated from the bottom of the cooking container, a first temperature sensor for detecting a first ambient temperature, and a second for detecting a second ambient temperature. A temperature sensor, and the microcomputer is based on a temperature difference between the first ambient temperature detected by the first temperature sensor and the second ambient temperature detected by the second temperature sensor. Te, it can be solved by the induction heating cooker in which the infrared detecting device corrects the pot temperature detected.
また、調理容器を上面に置くトッププレートと、該トッププレートの下に設けられ、前記調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルに駆動電力を供給するインバータ回路と、前記加熱コイルおよび前記インバータ回路に冷却風を供給する冷却ファンと、該冷却ファンからの冷却風を前記加熱コイルまたは前記インバータ回路に導く風路と、前記加熱コイルの下かつ前記風路内に設けられ、鍋温度を検出する鍋温度検出装置と、該鍋温度検出装置に内蔵され、前記調理容器の底から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、前記鍋温度検出装置の出力に基づいて前記インバータ回路を制御するマイコンと、前記風路内に設けられ、第1の雰囲気温度を検出する第1の温度センサと、前記鍋温度検出装置内に設けられ、第2の雰囲気温度を検出する第2の温度センサと、を備えた誘導加熱調理器であって、前記マイコンは、前記第1の温度センサが検出した前記第1の雰囲気温度と前記第2の温度センサが検出した前記第2の雰囲気温度の温度差に基づいて、前記赤外線検出装置が検出した前記鍋温度を補正する誘導加熱調理器によっても解決できる。 Further, a top plate on which the cooking container is placed, a heating coil provided under the top plate for induction heating the cooking container, an inverter circuit for supplying driving power to the heating coil, the heating coil, and the heating coil A cooling fan that supplies cooling air to the inverter circuit, an air passage that guides the cooling air from the cooling fan to the heating coil or the inverter circuit, and a pan temperature that is provided below the heating coil and in the air passage. A pan temperature detection device for detecting, an infrared detection means for detecting infrared rays radiated from the bottom of the cooking container, and the inverter circuit controlled based on the output of the pan temperature detection device A microcomputer, a first temperature sensor provided in the air passage for detecting a first ambient temperature, a second temperature sensor provided in the pan temperature detector, and a second atmosphere An induction heating cooker including a second temperature sensor for detecting an air temperature, wherein the microcomputer includes the first ambient temperature detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor. It can also be solved by an induction heating cooker that corrects the pan temperature detected by the infrared detection device based on the detected temperature difference between the second ambient temperatures.
本発明によれば、フォトダイオードなどの量子型あるいはサーモパイルなどの熱型センサのように入力赤外線量に比例する直流電圧を出力する赤外線検出手段と直流増幅手段で構成される鍋温度検出手段を持つ誘導加熱調理器において、調理中の筐体内部の温度変化(過渡的な温度変化)に対して赤外線検出手段の出力を安定化し、筐体内部に調理によって温度変化が生じても、調理鍋底の温度を正確に検出する誘導加熱調理器を提供することができる。 According to the present invention, there is a pan temperature detecting means composed of an infrared detecting means and a DC amplifying means for outputting a DC voltage proportional to the amount of input infrared rays, like a quantum type such as a photodiode or a thermal type sensor such as a thermopile. In an induction heating cooker, the output of the infrared detecting means is stabilized against a temperature change (transient temperature change) inside the casing during cooking, and even if a temperature change occurs due to cooking inside the casing, An induction heating cooker that accurately detects the temperature can be provided.
そして、加熱コイルへの高周波電力を制御することで安全かつ最適な調理を可能にする誘導加熱調理器を提供できる。 And the induction heating cooking appliance which enables safe and optimal cooking by controlling the high frequency electric power to a heating coil can be provided.
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は実施例1の誘導加熱調理器の本体1の斜視図であり、図2は図1中に一点鎖線AA´で示される部分に調理鍋7を載せたときの概略縦断面図である。以下では、誘導加熱が可能な鍋置き場所が左右2口、ラジエントヒータやハロゲンヒータ等のヒーター(加熱源)の放射熱で加熱可能な鍋置き場所が1口、魚焼きグリルがある誘導加熱調理器を例に挙げ説明を行うが、本発明の適用対象はこれに限られず、例えば、誘導加熱が可能な鍋置き場所を3口設けた誘導加熱調理器であっても良い。なお、調理鍋7は、誘導加熱に適した磁性体の鉄鍋であっても良いし、非磁性体のアルミ鍋、銅鍋であっても良い。 FIG. 1 is a perspective view of a main body 1 of an induction heating cooker according to a first embodiment, and FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view when a cooking pan 7 is placed on a portion indicated by a one-dot chain line AA ′ in FIG. . In the following, there are 2 pans on the left and right where induction heating is possible, 1 pan on the side that can be heated by the radiant heat of a heater such as a radiant heater or halogen heater (heating source), induction cooking with a fish grill However, the object of application of the present invention is not limited to this, and for example, an induction heating cooker provided with three pan storage locations capable of induction heating may be used. The cooking pan 7 may be a magnetic iron pan suitable for induction heating, or may be a non-magnetic aluminum pan or copper pan.
図1および図2に示すように、本体1の上面には、結晶化ガラス等の非磁性体によって形成されたトッププレート2が設けられている。また、トッププレート2の手前には、各口およびグリルの加熱開始あるいは加熱コースを指示するスイッチ、各口の加熱状態(温度等)を表示する表示器が配置される操作表示部3が設けられている。以下の符号の最終文字がR、Lはそれぞれ右側、左側の加熱口下の部品を示し、この文字が無いものは右、左共通の構造部品を示す。 As shown in FIGS. 1 and 2, a top plate 2 formed of a nonmagnetic material such as crystallized glass is provided on the upper surface of the main body 1. Further, an operation display unit 3 is provided in front of the top plate 2 in which a switch for instructing heating start or heating course of each port and grill and a display for displaying the heating state (temperature, etc.) of each port are provided. ing. The final characters of the following symbols are R and L, respectively, indicating the parts below the right and left heating ports, and those without these characters indicate the common structural components on the right and left.
トッププレート2の上面には、その下に配置される加熱コイル8あるいはラジエントヒータの最外半径におよそ一致する半径の円4が加熱可能な鍋置き場所を示すために印刷されている。また、トッププレート2は普通可視光に対して透明であるため、上面にはフリットガラスに耐熱塗料を混入した耐熱耐久性の意匠印刷、下面には耐熱面塗装を施し、機器内部が見えないようにしてある。誘導加熱が可能な鍋置き場所2口の円4の中央から約50mmずれた位置に後述する鍋温度検出のために印刷、塗装を行っていない赤外線透過窓5が設けられている。この赤外線透過窓5は赤外光を透過させるためであり、この部分だけ赤外光に対しては透明な可視光カット部材(耐熱フィルムまたはガラス)を下面に装着しても良い。 On the upper surface of the top plate 2, a circle 4 having a radius that approximately matches the outermost radius of the heating coil 8 or the radiant heater disposed thereunder is printed to indicate a place where the pan can be heated. In addition, the top plate 2 is normally transparent to visible light, so the upper surface is coated with heat-resistant and durable design with heat-resistant paint mixed in the frit glass, and the lower surface is coated with a heat-resistant surface so that the inside of the device cannot be seen. It is. An infrared transmitting window 5 that is not printed or painted for detecting the pot temperature described later is provided at a position shifted by about 50 mm from the center of the circle 4 at the two pot setting places where induction heating is possible. This infrared transmission window 5 is for transmitting infrared light, and a visible light cut member (heat-resistant film or glass) that is transparent to infrared light only on this portion may be attached to the lower surface.
トッププレート2の上面の各口(円4)に、調理鍋7を置き加熱調理を行う。図2に示すように、加熱コイル8にインバータ回路9(高周波電流供給手段)からの高周波電流を供給すると、外周側の第1のコイル8aと内周側の第2のコイル8bに分割された加熱コイル8が高周波磁界10(図中破線で示す)を発生し、この高周波磁界が鍋7と鎖交して、渦電流を発生し、そのジュール熱により調理鍋7自身が誘導加熱され発熱する。従って、調理鍋7内の調理物は、調理鍋7自身の発熱によって加熱調理される。このとき、調理鍋7の下にあるトッププレート2も、発熱した調理鍋7からの伝熱あるいは放射熱により高温になる。 A cooking pan 7 is placed in each mouth (circle 4) on the upper surface of the top plate 2 and cooking is performed. As shown in FIG. 2, when a high frequency current is supplied to the heating coil 8 from the inverter circuit 9 (high frequency current supply means), the heating coil 8 is divided into a first coil 8a on the outer peripheral side and a second coil 8b on the inner peripheral side. The heating coil 8 generates a high-frequency magnetic field 10 (indicated by a broken line in the figure), and this high-frequency magnetic field is linked to the pan 7 to generate an eddy current. The cooking pan 7 itself is induction-heated by the Joule heat to generate heat. . Accordingly, the food in the cooking pan 7 is cooked by the heat generated by the cooking pan 7 itself. At this time, the top plate 2 under the cooking pan 7 also becomes high temperature due to heat transfer or radiant heat from the cooking pan 7 that has generated heat.
トッププレート右側の右加熱コイル8Rの下にはインバータ回路9が配置され、左側、左加熱コイル8L下にはグリル庫6が配置される。このグリル庫6内には管ヒータ6a、6bが上下に配置され、魚等の焼き物が可能な構造である。 An inverter circuit 9 is disposed below the right heating coil 8R on the right side of the top plate, and a grill cabinet 6 is disposed on the left side and below the left heating coil 8L. In the grill cabinet 6, tube heaters 6a and 6b are arranged one above the other so that grilled fish and the like can be cooked.
図3に右側加熱コイル8R周辺の断面を詳しく示す。図3に示すようにトッププレート2下面には外周側の第1のコイル8aと内周側の第2のコイル8bの間にコイル間隙8cを備えて分割された加熱コイル8が耐熱プラスチックで構成されるコイルベース10内に同心円状(渦巻き状)に巻かれて配置される。加熱コイル8の下側にはコイルベース部材内部にコ字状のフェライト11が凸部を上にして放射状に配置されている。このフェライト11は加熱コイル8が発生する磁束をトッププレート2上の調理容器である調理鍋7に効率良く導くために配置される。また、磁束がコイルベース10下部に漏洩するのを防止する。フェライト11は透磁率が高く磁束はほとんどフェライト11内を通過するからである。 FIG. 3 shows a cross section around the right heating coil 8R in detail. As shown in FIG. 3, a heating coil 8 divided by a coil gap 8c between the first coil 8a on the outer peripheral side and the second coil 8b on the inner peripheral side is made of heat-resistant plastic on the lower surface of the top plate 2. The coil base 10 is disposed by being concentrically wound (spiral). Below the heating coil 8, U-shaped ferrites 11 are radially arranged inside the coil base member with the convex portions up. The ferrite 11 is arranged to efficiently guide the magnetic flux generated by the heating coil 8 to the cooking pan 7 which is a cooking container on the top plate 2. Further, the magnetic flux is prevented from leaking to the lower part of the coil base 10. This is because the ferrite 11 has a high magnetic permeability and almost all the magnetic flux passes through the ferrite 11.
コイルベース10の下には加熱コイル8を冷却するためのコイル冷却風路15が設置される。コイル冷却風路15は二つに分けられ、一つは第1のコイル8aの内周側に接続され、第2のコイル8bおよび第1のコイル8a上面を冷却するコイル上面冷却風路15a、他の一つは第1のコイル8aの下面を冷却するコイル下面冷却風路15bである。コイルベース10の中心部分下に位置するコイル上面冷却風路15aの上面には円形状のコイル上面冷却風送出孔15cが開口している。 A coil cooling air passage 15 for cooling the heating coil 8 is installed under the coil base 10. The coil cooling air passage 15 is divided into two, one is connected to the inner peripheral side of the first coil 8a, and the coil upper surface cooling air passage 15a for cooling the upper surfaces of the second coil 8b and the first coil 8a, The other one is a coil lower surface cooling air passage 15b for cooling the lower surface of the first coil 8a. On the upper surface of the coil upper surface cooling air passage 15a located below the center portion of the coil base 10, a circular coil upper surface cooling air sending hole 15c is opened.
コイルベース10の中心部は円筒状の内空洞14aになっており、第1のコイル8aの内周側にはフェライト11を内蔵する放射上梁に繋がる円筒状の外空洞壁14bになっている。この外空洞壁14bの下部に、コイル上面冷却風路15aのコイル上面冷却風送出孔15cが接続される。コイル上面冷却風送出孔15cの周囲にはグラスウール等のシール材16が設けられ先の外空洞壁14bに接続されている。 The central portion of the coil base 10 is a cylindrical inner cavity 14a, and an inner peripheral side of the first coil 8a is a cylindrical outer cavity wall 14b connected to a radial beam incorporating the ferrite 11. . A coil upper surface cooling air sending hole 15c of the coil upper surface cooling air passage 15a is connected to the lower portion of the outer cavity wall 14b. A sealing material 16 such as glass wool is provided around the coil upper surface cooling air sending hole 15c and connected to the outer cavity wall 14b.
右側加熱コイル8Rへの冷却風路15の下にはインバータ回路9等の回路基板を内蔵する回路冷却風路17a、17bが2段重ねて設けられ、夫々には左右の加熱コイル8L、8Rのインバータ回路9等が内蔵されている。これらの冷却風路は本体1に固定される。 Below the cooling air passage 15 to the right heating coil 8R, circuit cooling air passages 17a and 17b containing a circuit board such as an inverter circuit 9 are provided in two layers, and the right and left heating coils 8L and 8R are respectively stacked. An inverter circuit 9 and the like are incorporated. These cooling air passages are fixed to the main body 1.
コイルベース10はコイル下面冷却風路15bまたは回路冷却風路17aに固定される3個のコイルベース受け12からバネ13で押され、トッププレート2の下面に押し付けられる。 The coil base 10 is pressed by the spring 13 from the three coil base receivers 12 fixed to the coil lower surface cooling air passage 15b or the circuit cooling air passage 17a, and is pressed against the lower surface of the top plate 2.
コイル冷却風送出孔15c下のコイル上面冷却風路15a中には鍋温度検出装置18が配置される。鍋温度検出装置18は誘導加熱された調理鍋7の底面温度をトッププレート2の赤外線透過窓5を透過する赤外線から検出する。 A pan temperature detecting device 18 is disposed in the coil upper surface cooling air passage 15a below the coil cooling air delivery hole 15c. The pan temperature detection device 18 detects the bottom surface temperature of the cooking pan 7 heated by induction from the infrared rays transmitted through the infrared transmission window 5 of the top plate 2.
加熱調理中にはコイル上面冷却風路15a、コイル下面冷却風路15b、回路冷却風路17a、17bには本体1に内蔵されるファン(図示せず)から外気が導入される。しかし、インバータ回路パワー素子の発熱、フェライト11の発熱、加熱コイル8自身の発熱によりこの冷却風が暖められるため鍋温度検出装置18の周囲温度は時間とともに上昇する。調理が終了すると周囲温度は時間とともに下降する。コイル上面冷却風路15a内を流れる冷却風は鍋温度検出装置18を冷却しながらコイル上面冷却風送出孔15cから円筒状の外空洞壁14b内のコイル間隙7cおよび内空洞14aを上昇し、コイル間隙8cおよび内空洞14a上部から、トッププレート2に遮られトッププレート2と加熱コイル8の間をコイル径方向外側に流れ、加熱コイル8の上面およびトッププレート2下面を冷却する。コイル下面冷却風路15bのコイル8aの下面にあたる部分には小さな孔が複数開けられ、コイル下面冷却風路15b内を流れる冷却風は、ここからコイル8a下面に向かって噴流してこれを冷却する。 During cooking, outside air is introduced from a fan (not shown) built in the main body 1 into the coil upper surface cooling air passage 15a, the coil lower surface cooling air passage 15b, and the circuit cooling air passages 17a, 17b. However, since the cooling air is warmed by the heat generated by the inverter circuit power element, the heat generated by the ferrite 11, and the heat generated by the heating coil 8 itself, the ambient temperature of the pan temperature detecting device 18 increases with time. When cooking is finished, the ambient temperature decreases with time. The cooling air flowing in the coil upper surface cooling air passage 15a raises the coil gap 7c and the inner cavity 14a in the cylindrical outer cavity wall 14b from the coil upper surface cooling air sending hole 15c while cooling the pan temperature detecting device 18, and the coil From the gap 8c and the upper portion of the inner cavity 14a, the top plate 2 blocks the flow between the top plate 2 and the heating coil 8, and the upper surface of the heating coil 8 and the lower surface of the top plate 2 are cooled. A plurality of small holes are formed in a portion corresponding to the lower surface of the coil 8a of the coil lower surface cooling air passage 15b, and the cooling air flowing through the coil lower surface cooling air passage 15b is jetted from here toward the lower surface of the coil 8a to cool it. .
図4に左側加熱コイル8L周辺の断面を詳しく示す。加熱コイル8、コイルベース10、冷却風路、コイルベース支持構造は図3と同一である。グリル庫6内部には上管ヒータ6a、下管ヒータ6bが配置され、この間に網板6cが固定され、ここに調理物(魚等)を置き焼き物調理を行う。グリル庫6内で焼き物調理を行うと、グリル庫6の上面、加熱コイル8Lのコイル上面冷却風路15a下面は高温状態となる。この温度は鍋温度検出装置18Lの下面を加熱するようになる。 FIG. 4 shows a detailed cross section around the left heating coil 8L. The heating coil 8, the coil base 10, the cooling air passage, and the coil base support structure are the same as in FIG. An upper pipe heater 6a and a lower pipe heater 6b are arranged inside the grill cabinet 6, and a net plate 6c is fixed therebetween, and a cooked food (fish or the like) is placed here to cook the grilled food. When grilled food is cooked in the grill cabinet 6, the upper surface of the grill cabinet 6 and the lower surface of the coil upper surface cooling air passage 15a of the heating coil 8L are in a high temperature state. This temperature heats the lower surface of the pan temperature detector 18L.
図5にトッププレート2を除いた図3の上面図の詳細を示す。加熱コイル8、コイルベース10、コイル上面冷却風路15aの詳細構成図である。加熱コイル8および内空洞14aと鍋温度検出装置18の水平面での位置関係を示す。 FIG. 5 shows details of the top view of FIG. 3 excluding the top plate 2. It is a detailed block diagram of the heating coil 8, the coil base 10, and the coil upper surface cooling air path 15a. The positional relationship in the horizontal surface of the heating coil 8, the inner cavity 14a, and the pan temperature detection apparatus 18 is shown.
加熱コイル8は、テフロン(登録商標)等で絶縁被膜されるリッツ線で同心円状に同一方向に巻回され、外周側の第1のコイル8aと内周側の第2のコイル8bに分割される。その間隙8cは幅およそ15mmの同心帯状をなし、第1のコイル8aの巻き終わりは間隙8cを架橋し第2のコイル8bの巻き始めとなり、第1のコイル8aと架橋線8dと第2のコイル8bで加熱コイル8を構成する。コイルベース10には第1のコイル8aの内周側に円筒状の外空洞壁14bが設けられ、その内側がコイル間隙部8cとなっている。また、第2のコイル8bの内周側に内空洞14aが設けられる。さらに、コイル間隙部8cの一部、放射状に配置される二つのフェライト11間に筒状のセンサ視野筒19が設けられ、このセンサ視野筒19の下に鍋温度検出装置18が設置される。 The heating coil 8 is concentrically wound in the same direction with a litz wire that is insulated with Teflon (registered trademark) or the like, and is divided into a first coil 8a on the outer peripheral side and a second coil 8b on the inner peripheral side. The The gap 8c has a concentric band shape with a width of about 15 mm, and the winding end of the first coil 8a bridges the gap 8c to start winding of the second coil 8b. The first coil 8a, the bridging wire 8d, The heating coil 8 is constituted by the coil 8b. The coil base 10 is provided with a cylindrical outer cavity wall 14b on the inner peripheral side of the first coil 8a, and the inside thereof is a coil gap portion 8c. An inner cavity 14a is provided on the inner peripheral side of the second coil 8b. Furthermore, a cylindrical sensor visual field cylinder 19 is provided between a portion of the coil gap portion 8 c and the two radially arranged ferrites 11, and a pan temperature detecting device 18 is installed under the sensor visual field cylinder 19.
実施例の同心円状に巻かれた加熱コイル8では巻き幅中央近傍の誘導磁界が一番強く、鍋を誘導加熱した場合この巻き幅中央部分の温度が一番高くなる。加熱コイル8を二つに分割したのは、分割隙間の下に鍋温度検出装置18を設け、この高温部分の鍋温度を検出するためである。 In the heating coil 8 wound concentrically in the embodiment, the induction magnetic field in the vicinity of the center of the winding width is the strongest, and when the pan is induction-heated, the temperature at the center portion of the winding width becomes the highest. The reason why the heating coil 8 is divided into two is that a pan temperature detection device 18 is provided under the division gap to detect the pan temperature of this high temperature portion.
センサ視野筒19の上部横にはトッププレート2の赤外線透過窓5の横下面に接触するようにサーミスタ20が設置される。 A thermistor 20 is installed on the upper side of the sensor visual field cylinder 19 so as to be in contact with the lateral lower surface of the infrared transmission window 5 of the top plate 2.
誘導加熱された鍋底面からの赤外線はトッププレート2の赤外線透過窓5を透過し、センサ視野筒19から後で詳細に説明する鍋温度検出装置18に内蔵されるサーモパイル(熱電対)25に入射する。 Infrared rays from the bottom of the pan heated by induction pass through the infrared transmission window 5 of the top plate 2 and enter the thermopile (thermocouple) 25 built in the pan temperature detecting device 18 described in detail later from the sensor field tube 19. To do.
図6は図5の加熱コイル8を裏から見た図を示す。コイルベース10には2個のコイル端子21a、21bが設けられ、低電圧端子21aには第1のコイル8aの巻き始めが接続され、高電圧端子21bには第2のコイルの巻き終わりが接続される。この端子にはインバータ回路9の出力線22a、22bがねじで固定される。銅やアルミニウム等の非磁性体の鍋では4〜5kVの高電圧が出力される高電圧出力線22bは高電圧端子21bに接続される。 FIG. 6 shows a view of the heating coil 8 of FIG. The coil base 10 is provided with two coil terminals 21a and 21b, the low voltage terminal 21a is connected to the start of winding of the first coil 8a, and the high voltage terminal 21b is connected to the end of winding of the second coil. Is done. The output lines 22a and 22b of the inverter circuit 9 are fixed to the terminals with screws. In a non-magnetic pot such as copper or aluminum, a high voltage output line 22b that outputs a high voltage of 4 to 5 kV is connected to a high voltage terminal 21b.
図5、図6で説明したように鍋温度検出装置18は、架橋線8dの近傍をさけ、かつ高電圧出力線22bが接続される高電圧端子21bから離れた位置にあるコイル間隙部8cに設けられたセンサ視野筒19の下にそのケース窓30が位置するように設置される。架橋線8dの近傍設置を避けるのは、ここでの磁界が乱れ磁界が更に下部に漏えいし、後述するセンサケースの電磁シールドのための金属ケース32が加熱されるのを防止するためである。 As described with reference to FIGS. 5 and 6, the pan temperature detecting device 18 avoids the vicinity of the bridge line 8d and is disposed in the coil gap portion 8c located at a position away from the high voltage terminal 21b to which the high voltage output line 22b is connected. The case window 30 is installed under the sensor field cylinder 19 provided. The reason for avoiding the installation in the vicinity of the bridge line 8d is to prevent the magnetic field here from being disturbed and the magnetic field further leaking to the lower part, and heating the metal case 32 for electromagnetic shielding of the sensor case described later.
図5、6で説明した構造は左右加熱コイルで同じである。左右を区別するため符号最終文字をR、Lで示す。例えば、8Rは右側加熱コイル、8Lは左側加熱コイルを示す。左側の冷却風路には右側冷却風の一部を流す構造になっている。但し左側に独立の吸気ファンを設け左右の冷却風路に流れる空気を分離しても良いのは明らかである。 The structure described in FIGS. 5 and 6 is the same for the left and right heating coils. In order to distinguish left and right, the last character of the code is indicated by R and L. For example, 8R indicates a right side heating coil and 8L indicates a left side heating coil. A part of the right cooling air flows through the left cooling air passage. However, it is obvious that an independent intake fan may be provided on the left side to separate the air flowing in the left and right cooling air passages.
図7に鍋温度検出装置18の詳細を示す。図7(a)は、鍋温度検出装置18の平面図を示す。鍋温度検出装置18は、調理容器の底から放射される赤外線が入射される赤外線センサ(サーモパイル25)と、反射型フォトインタラプタ26を中心に構成される。 FIG. 7 shows details of the pan temperature detecting device 18. FIG. 7A shows a plan view of the pan temperature detecting device 18. The pan temperature detection device 18 is mainly composed of an infrared sensor (thermopile 25) to which infrared rays radiated from the bottom of the cooking container are incident and a reflective photo interrupter 26.
サーモパイル25と反射型フォトインタラプタ26は、サーモパイル25の出力信号を増幅する赤外線検出回路72と反射率検出回路73が実装される電子回路基板27に配置され、この赤外線検出用のサーモパイル25と反射型フォトインタラプタ26および電子回路基板27は、全体をプラスチック部材の赤外線センサケース28(一点鎖線で示す)内に密封される。サーモパイル25と反射型フォトインタラプタ26はセンサ視野筒19内を望むように基板27に設置される。 The thermopile 25 and the reflection type photo interrupter 26 are arranged on an electronic circuit board 27 on which an infrared detection circuit 72 and a reflectance detection circuit 73 for amplifying the output signal of the thermopile 25 are mounted, and the infrared detection thermopile 25 and the reflection type interrupter 26 are mounted. The photo interrupter 26 and the electronic circuit board 27 are hermetically sealed in an infrared sensor case 28 (indicated by a one-dot chain line) made of a plastic member. The thermopile 25 and the reflective photo interrupter 26 are installed on the substrate 27 so as to look inside the sensor visual field cylinder 19.
電子回路基板27には、基板上方の雰囲気温度を測定する第1の温度センサ40が配置されている。第1の温度センサ40はサーモパイル25の近傍に配置され、サーモパイル25の温接点に相当する温度を検出する。また、電子回路基板27には、基板裏面の雰囲気温度を測定する第2の温度センサ41が配置されている。第2の温度センサ41はサーモパイル25の裏面に配置され、サーモパイル25の冷接点に相当する温度を検出する。さらに、電子回路基板27には、第1の温度センサ40用の温度検出回路(温接点用温度センサ温度検出回路)76と、第2の温度センサ41用の温度検出回路(冷接点用温度センサ温度検出回路)77が配置されている。 The electronic circuit board 27 is provided with a first temperature sensor 40 for measuring the ambient temperature above the board. The first temperature sensor 40 is disposed in the vicinity of the thermopile 25 and detects a temperature corresponding to a hot junction of the thermopile 25. The electronic circuit board 27 is also provided with a second temperature sensor 41 for measuring the ambient temperature on the back surface of the board. The second temperature sensor 41 is disposed on the back surface of the thermopile 25 and detects a temperature corresponding to the cold junction of the thermopile 25. Further, the electronic circuit board 27 includes a temperature detection circuit (temperature sensor temperature detection circuit for hot contact) 76 for the first temperature sensor 40 and a temperature detection circuit (temperature sensor for cold junction) for the second temperature sensor 41. A temperature detecting circuit 77 is arranged.
この赤外線センサケース28には赤外線を透過させるためにケース窓30が開けられ、このケース窓30にはトッププレート2を構成する結晶化ガラスとほぼ同じ光学特性を持つ結晶化ガラスを薄く正方形に切り出したものを結晶化ガラス光学フィルタ31として嵌め込んである。 The infrared sensor case 28 is provided with a case window 30 for transmitting infrared rays. Crystallized glass having almost the same optical characteristics as the crystallized glass constituting the top plate 2 is cut into a thin square in the case window 30. Is fitted as a crystallized glass optical filter 31.
そして、結晶化ガラス光学フィルタ31の下にサーモパイル25と反射型フォトインタラプタ26が電子回路基板27上に実装されている。この赤外線センサケース28は、周りをアルミニウム等の透磁率がほぼ1の金属ケース32(2点鎖線で示す)で覆っている。当然、先のケース窓30の所は開口されている。そして、更にアルミニウム金属ケース32は、周りをプラスチック部材の外側赤外線センサケース33で覆っている。当然先のケース窓30の所は開口されている。つまり、サーモパイル25は3重のケースで覆われた形になっている。 A thermopile 25 and a reflective photo interrupter 26 are mounted on an electronic circuit board 27 under the crystallized glass optical filter 31. The infrared sensor case 28 is covered with a metal case 32 (indicated by a two-dot chain line) having a permeability of approximately 1 such as aluminum. Naturally, the previous case window 30 is opened. Further, the aluminum metal case 32 is covered with an outer infrared sensor case 33 made of a plastic member. Of course, the previous case window 30 is opened. That is, the thermopile 25 is covered with a triple case.
このように構成された鍋温度検出装置18は、そのケース窓30がコイルベース10のセンサ視野筒19内を望むようにコイル上面冷却風路15a内に設置される。 The pan temperature detecting device 18 configured as described above is installed in the coil upper surface cooling air passage 15a so that the case window 30 desires the inside of the sensor visual field cylinder 19 of the coil base 10.
図7(a)中のA−A´線に沿った断面図を図7(b)に示す。これは、赤外線センサケース28内に設置される電子回路基板27に装着されるサーモパイル25および反射型フォトインタラプタ26と第1の温度センサ40と第2の温度センサ41と赤外線センサケース28のケース窓30、結晶化ガラス光学フィルタ31との位置関係を示す断面図である。 FIG. 7B shows a cross-sectional view along the line AA ′ in FIG. This is because the thermopile 25 and the reflective photo interrupter 26, the first temperature sensor 40, the second temperature sensor 41, and the infrared sensor case 28 that are mounted on the electronic circuit board 27 installed in the infrared sensor case 28. 30 is a cross-sectional view showing the positional relationship with the crystallized glass optical filter 31. FIG.
本実施例では、電子回路基板27に第1の温度センサ40と第2の温度センサ41を配置した例で説明するが、本発明の適用対象はこれに限らず、第1の温度センサ40はサーモパイル25の近傍に配置され、サーモパイル25の温接点に相当する温度を検出する。第2の温度センサ41は基板裏面に配置され、サーモパイル25の冷接点に相当する温度を検出する配置であれば良い。サーモパイル25と第1の温度センサ40と第2の温度センサ41を同一ケース内に内蔵するのは、これらの素子の周囲温度条件をなるべく一致させるためである。 In the present embodiment, an example in which the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41 are arranged on the electronic circuit board 27 will be described. However, the application target of the present invention is not limited to this, and the first temperature sensor 40 is It arrange | positions in the vicinity of the thermopile 25, and detects the temperature corresponded to the hot junction of the thermopile 25. The second temperature sensor 41 may be disposed on the back side of the substrate and may detect the temperature corresponding to the cold junction of the thermopile 25. The reason why the thermopile 25, the first temperature sensor 40, and the second temperature sensor 41 are built in the same case is to match the ambient temperature conditions of these elements as much as possible.
図8に反射型フォトインタラプタ26の詳細を示す。反射型フォトインタラプタ26は赤外線発光素子としての赤外線LED50と赤外線受光素子としての赤外線フォトトランジスタ51を同一プラスチック部材に並べてモールドしたものである。赤外線LED50の発光面上にはプラスチックでレンズが構成され細いビームで930nm付近の赤外光を上方に照射する。赤外線フォトトランジスタ51の受光面上には可視光阻止のプラスチックでレンズが構成され、先の照射赤外光の物体(鍋底面)での反射赤外光を狭い視野角で受光し、その受光量に比例した電流を出力する。この反射型フォトインタラプタ26は赤外線発光素子と受光素子の対で構成されるものでトッププレート2上に置かれた調理鍋7底面の反射率を計測するものである。 FIG. 8 shows details of the reflective photo interrupter 26. The reflection type photo interrupter 26 is obtained by molding an infrared LED 50 as an infrared light emitting element and an infrared phototransistor 51 as an infrared light receiving element on the same plastic member. A lens is made of plastic on the light emitting surface of the infrared LED 50, and infrared light near 930 nm is irradiated upward with a thin beam. A lens is made of visible light blocking plastic on the light receiving surface of the infrared phototransistor 51, and the reflected infrared light at the object (pan bottom) of the previous irradiated infrared light is received with a narrow viewing angle, and the amount of received light A current proportional to is output. This reflection type photo interrupter 26 is composed of a pair of an infrared light emitting element and a light receiving element, and measures the reflectance of the bottom surface of the cooking pan 7 placed on the top plate 2.
反射型フォトインタラプタ26前面の発光、受光部を結晶化ガラス光学フィルタ31の下面直下に配置している。これは赤外線発光が直上の結晶化ガラス光学フィルタ31で反射され、受光されるのを防止するためである。 The light emitting and receiving portions on the front surface of the reflective photointerrupter 26 are arranged immediately below the lower surface of the crystallized glass optical filter 31. This is to prevent infrared light from being reflected and received by the crystallized glass optical filter 31 directly above.
赤外線LED50の赤外線発光は結晶化ガラス光学フィルタ31を85%以上透過するが、残り15%は反射され、すぐ横の赤外線フォトトランジスタ51で受光される。反射型フォトインタラプタ26のトップ(発光、受光面)と赤外線発光は結晶化ガラス光学フィルタ31の間に数mmの隙間があると、前述の反射が受光され、本来目的であるトッププレート2上にある鍋底面での反射光の受光に影響する。このため、本実施例では、図示するように結晶化ガラス光学フィルタ31と反射型フォトインタラプタ26(赤外線LED50および赤外線フォトトランジスタ51)の発光・受光面との距離を500μm以内程度にまで接近させ、発光赤外線の結晶化ガラス光学フィルタ31での反射が赤外線フォトトランジスタ51で受光されないようにしている。理想的には結晶化ガラス光学フィルタ31下面と反射型フォトインタラプタ26の上面を接触させたほうが望ましい。 Infrared light emitted from the infrared LED 50 passes through the crystallized glass optical filter 31 by 85% or more, but the remaining 15% is reflected and received by the adjacent infrared phototransistor 51. If there is a gap of several millimeters between the top (light emitting and light receiving surface) of the reflective photo interrupter 26 and the crystallized glass optical filter 31, the above-mentioned reflection is received and is reflected on the originally intended top plate 2. Affects the reception of reflected light at the bottom of a pan. For this reason, in this embodiment, as shown in the figure, the distance between the crystallized glass optical filter 31 and the light emitting / receiving surface of the reflective photointerrupter 26 (infrared LED 50 and infrared phototransistor 51) is brought close to within 500 μm, The infrared phototransistor 51 prevents light from being reflected from the crystallized glass optical filter 31 of the emitted infrared rays. Ideally, the lower surface of the crystallized glass optical filter 31 and the upper surface of the reflective photointerrupter 26 are preferably brought into contact with each other.
図9に赤外線検出用のサーモパイル25の詳細を示す。図9(a)はサーモパイル25の斜視図を示す。図9(b)は図9(a)中B−B´で示す線でのサーモパイル25の断面図であり、図9(c)は図9(b)中C−C´で示す線での断面の平面図である。なお、ここでは、熱電対が見えるように、赤外線吸収膜を省略して示してある。 FIG. 9 shows details of the thermopile 25 for detecting infrared rays. FIG. 9A shows a perspective view of the thermopile 25. 9B is a cross-sectional view of the thermopile 25 taken along the line BB ′ in FIG. 9A, and FIG. 9C is the line taken along the line CC ′ in FIG. 9B. It is a top view of a cross section. Here, the infrared absorption film is omitted so that the thermocouple can be seen.
サーモパイル25は熱電対(サーモカップル)を多数縦列接続した(パイリング)したもので、ニッケルめっき鋼板等の金属キャン25−1と金属ステム25−2からなる金属ケース内にこれが内蔵されている。およそ300μm厚のシリコン基材25−4表面に電気的および熱的に絶縁するためシリコン酸化膜25−5を形成し、この上にポリシリコン、アルミを順次パターン蒸着しポリシリコン蒸着膜25−9、アルミ蒸着膜25−10で熱電対を多数作成し、これを縦列接続する。ポリシリコン、アルミ接合点(測温接点)のあるシリコン基材25−4中央部には、黒体に近い酸化ルビジウム膜あるいはポリイミド膜等の赤外線吸収膜25−3を保護皮膜として形成する。ポリシリコン蒸着膜25−9およびアルミ蒸着膜25−10の一端は冷接点部25−6であり、これはシリコン基材25−4の周囲に配置する。シリコン基材25−4の裏面を、周囲(冷接点部)を残して290μmまでエッチングし、測温接点部分のあるシリコン基材25−4の厚みを10μmに形成する。これは熱電導の良好なシリコンを薄くすることで、測温接点部25−8と冷接点部25−6の熱伝導を少なくし測温接点部25−8と冷接点部25−6を熱的に絶縁するためである。 The thermopile 25 has a large number of thermocouples (thermocouples) connected in cascade (piling), and is incorporated in a metal case made of a metal can 25-1 such as a nickel-plated steel plate and a metal stem 25-2. A silicon oxide film 25-5 is formed on the surface of the silicon substrate 25-4 having a thickness of about 300 μm to electrically and thermally insulate, and polysilicon and aluminum are sequentially deposited on the silicon oxide film 25-5 to form a polysilicon deposited film 25-9. A large number of thermocouples are formed with the aluminum vapor deposition film 25-10, and these are connected in cascade. An infrared absorption film 25-3 such as a rubidium oxide film or a polyimide film close to a black body is formed as a protective film at the center of the silicon substrate 25-4 having a polysilicon / aluminum junction (temperature measuring contact). One end of the polysilicon vapor-deposited film 25-9 and the aluminum vapor-deposited film 25-10 is a cold junction portion 25-6, which is disposed around the silicon substrate 25-4. The back surface of the silicon substrate 25-4 is etched to 290 μm, leaving the periphery (cold junction portion), and the thickness of the silicon substrate 25-4 having the temperature measuring contact portion is formed to 10 μm. This is because by thinning silicon having good thermal conductivity, the heat conduction of the temperature measuring contact portion 25-8 and the cold junction portion 25-6 is reduced, and the temperature measuring contact portion 25-8 and the cold junction portion 25-6 are heated. This is to insulate.
このシリコン基材25−4を金属ステム25−2にボンド等で固定する。同時に金属ステム25−2にはセラミック上に膜形成したNTCサーミスタ25−11を同様に配置する。これは金属ケース内にある熱電対の雰囲気温度を検出し、熱電対の熱起電力を補正するためである。この詳細は後述する。金属ステム25−2には絶縁シールされた4本の金属ピン25−12が貫通配置されており、この金属ピン25−12に先の熱電対の出力とNTCサーミスタ25−11がワイヤ接続される。金属ステム25−2には、筒状の金属キャン25−1が窒素などの不活性ガス中で被せられ溶着される。この金属キャン25−1の上面には***の窓25−13が開けられ、ここに内側からガラスレンズ25−14が装着されている。 The silicon substrate 25-4 is fixed to the metal stem 25-2 with a bond or the like. At the same time, an NTC thermistor 25-11 formed on a ceramic is similarly arranged on the metal stem 25-2. This is to detect the ambient temperature of the thermocouple in the metal case and correct the thermoelectromotive force of the thermocouple. Details of this will be described later. Four metal pins 25-12, which are insulated and sealed, are disposed through the metal stem 25-2, and the output of the previous thermocouple and the NTC thermistor 25-11 are wire-connected to the metal pin 25-12. . A cylindrical metal can 25-1 is placed on and welded to the metal stem 25-2 in an inert gas such as nitrogen. A small hole window 25-13 is formed on the upper surface of the metal can 25-1, and a glass lens 25-14 is attached thereto from the inside.
この***の垂直下に先の測温接点部25−8(赤外線吸収膜25−3の下にある)が位置するようにシリコン基材25−4が固定される。このガラスレンズ25−14は赤外線透過窓5の視野範囲が赤外線吸収膜25−3に結像するように設計される。これはサーモパイル25の視野特性を狭め、集光効率を高めるためである。 The silicon base material 25-4 is fixed so that the temperature measuring contact portion 25-8 (under the infrared absorbing film 25-3) is positioned below the small hole. The glass lens 25-14 is designed so that the visual field range of the infrared transmission window 5 forms an image on the infrared absorption film 25-3. This is to narrow the visual field characteristics of the thermopile 25 and increase the light collection efficiency.
サーモパイル25内の熱電対測温接点部25−8(赤外線吸収膜25−3の下にある)にはこの***の窓25−13を通過しガラスレンズ25−14で集光された赤外線で加熱され、この加熱温度上昇は通過した赤外線エネルギーに比例し、熱電対の冷接点部25−6と測温接点部25−8の温度差に比例した電圧が熱電対出力の金属ピン25−12に出力される。 The thermocouple temperature measuring contact 25-25 (below the infrared absorbing film 25-3) in the thermopile 25 is heated by infrared rays that pass through the small hole window 25-13 and are condensed by the glass lens 25-14. This heating temperature rise is proportional to the infrared energy that has passed, and a voltage proportional to the temperature difference between the cold junction 25-6 and the temperature measuring contact 25-8 of the thermocouple is applied to the metal pin 25-12 of the thermocouple output. Is output.
図10に本実施例の誘導加熱調理器の制御ブロック図を示す。マイクロコンピュータ60が誘導加熱調理器の動作を制御する。以下記号Rは図1の手前右にあるに誘導加熱口に関するブロックを表し、記号Lは図1の手前左にある誘導加熱口に関するブロックを表す。2つのインバータ回路9Rおよび9Lは加熱コイル8R及び8Lに高周波電流を供給する。このインバータ回路9R、9Lの動作周波数及びコイルへの供給電力を調整するのが周波数制御回路61R、61L及び電力制御回路62R、62Lである。動作周波数を変化させるのは、鍋の金属種類によって高周波電流の周波数で誘導加熱効率が変化するためである。一般に鉄では20kHz、これより抵抗率の低い銅、アルミでは70kHz以上の周波数が用いられる。この周波数切り替えは図示しない鍋種類判別手段の判断に基づいてマイクロコンピュータ60が周波数制御回路61を制御して行う。 The control block diagram of the induction heating cooking appliance of a present Example is shown in FIG. The microcomputer 60 controls the operation of the induction heating cooker. In the following, symbol R represents a block relating to the induction heating port located on the right side in FIG. 1, and symbol L represents a block relating to the induction heating port located on the left side in FIG. The two inverter circuits 9R and 9L supply high-frequency current to the heating coils 8R and 8L. The frequency control circuits 61R and 61L and the power control circuits 62R and 62L adjust the operating frequency of the inverter circuits 9R and 9L and the power supplied to the coils. The reason for changing the operating frequency is that the induction heating efficiency changes at the frequency of the high-frequency current depending on the metal type of the pan. In general, a frequency of 20 kHz is used for iron, copper having a lower resistivity than this, and a frequency of 70 kHz or more is used for aluminum. This frequency switching is performed by the microcomputer 60 controlling the frequency control circuit 61 based on the judgment of the pan type discrimination means (not shown).
各インバータ回路9R、9Lには整流回路63から直流電圧が供給される。この整流回路63には電源スイッチ64を介して3端子200Vの商用電源65が接続されている。商用電源の接地端子は本体1の金属部に接地線で接続される。ラジエントヒータ66にはラジエントヒータ回路67を介して商用電源65が接続され、ラジエントヒータ回路67がラジエントヒータ66に供給する電力を制御する。また、上グリルヒータ6a、下グリルヒータ6bにはグリルヒータ制御回路68を介して3端子200Vの商用電源65が接続される。グリルヒータ制御回路68が上グリルヒータ6a、下グリルヒータ6bに供給する電力を制御する。 A DC voltage is supplied from the rectifier circuit 63 to each of the inverter circuits 9R and 9L. The rectifier circuit 63 is connected to a commercial power supply 65 having three terminals 200V via a power switch 64. The ground terminal of the commercial power supply is connected to the metal part of the main body 1 with a ground wire. A commercial power supply 65 is connected to the radiant heater 66 through a radiant heater circuit 67, and the radiant heater circuit 67 controls power supplied to the radiant heater 66. Further, a commercial power supply 65 of 3 terminals 200V is connected to the upper grill heater 6a and the lower grill heater 6b via a grill heater control circuit 68. The grill heater control circuit 68 controls the power supplied to the upper grill heater 6a and the lower grill heater 6b.
マイクロコンピュータ60には、表示操作部の操作スイッチ69、表示回路70が接続され使用者の操作指示を受け付け、機器の動作状態表示を行う。また、ブザー71が接続され使用者の操作ボタン押しあるいはエラー等の警告などを報知する。マイクロコンピュータ60は使用者の指示に従い、周波数制御回路61R、61Lと電力制御回路62R、62L及びラジエントヒータ回路67、グリルヒータ制御回路68を制御して、トッププレート2上の調理鍋7あるいはグリル庫6内を加熱する。 The microcomputer 60 is connected with an operation switch 69 and a display circuit 70 of a display / operation unit, and accepts a user's operation instruction and displays an operation state of the device. Further, a buzzer 71 is connected to notify a user of an operation button press or a warning such as an error. The microcomputer 60 controls the frequency control circuits 61R and 61L, the power control circuits 62R and 62L, the radiant heater circuit 67, and the grill heater control circuit 68 according to the instructions of the user, and the cooking pan 7 or grill box on the top plate 2 is controlled. 6 is heated.
サーモパイル25は赤外線検出回路72に接続されサーモパイル25の出力が増幅され、マイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。フォトインタラプタ26は反射率検出回路73に接続され、マイクロコンピュータ60のポート出力で発光素子の発光を制御され、調理鍋7で反射された赤外光は受光素子で受光され、その出力信号は増幅されマイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。赤外線検出回路72および反射率検出回路73の動作の詳細は後述する。更にサーミスタ20Rはサーミスタ温度検出回路74Rに接続され、その出力はマイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。同様にサーミスタ20Lもサーミスタ温度検出回路74Lに接続され、その出力もマイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。これらはトッププレート2の温度を検出する。 The thermopile 25 is connected to the infrared detection circuit 72 so that the output of the thermopile 25 is amplified and input to the AD terminal of the microcomputer 60. The photo interrupter 26 is connected to the reflectance detection circuit 73, the light emission of the light emitting element is controlled by the port output of the microcomputer 60, the infrared light reflected by the cooking pan 7 is received by the light receiving element, and the output signal is amplified. And input to the AD terminal of the microcomputer 60. Details of operations of the infrared detection circuit 72 and the reflectance detection circuit 73 will be described later. Further, the thermistor 20R is connected to the thermistor temperature detection circuit 74R, and its output is input to the AD terminal of the microcomputer 60. Similarly, the thermistor 20L is also connected to the thermistor temperature detection circuit 74L, and its output is also input to the AD terminal of the microcomputer 60. These detect the temperature of the top plate 2.
電子回路27のサーモパイル25の配置側に設置した第1の温度センサ40の出力は、温度検出回路(温接点用温度センサ温度検出回路)76で温度情報に変換されてからマイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。また、電子回路27の裏面に配置した第2の温度センサ41の出力は温度検出回路(冷接点用温度センサ温度検出回路)77で温度情報に変換されてからマイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。マイクロコンピュータ60は温度検出回路(温接点用温度センサ温度検出回路)76と温度検出回路(冷接点用温度センサ温度検出回路)77の出力から、第1の温度センサ40と第2の温度センサ41の温度差に対応した補正電圧を導いて、サーモパイル25が検出した出力を補正する。これらは温度補正の動作であり、この処理法は後述する。 The output of the first temperature sensor 40 installed on the thermopile 25 side of the electronic circuit 27 is converted into temperature information by a temperature detection circuit (temperature sensor temperature detection circuit for hot junction) 76 and then the AD terminal of the microcomputer 60. Is input. The output of the second temperature sensor 41 disposed on the back surface of the electronic circuit 27 is converted into temperature information by a temperature detection circuit (cold junction temperature sensor temperature detection circuit) 77 and then input to the AD terminal of the microcomputer 60. The The microcomputer 60 outputs the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41 from the outputs of the temperature detection circuit (temperature sensor temperature detection circuit for hot junction) 76 and the temperature detection circuit (temperature sensor temperature detection circuit for cold junction) 77. A correction voltage corresponding to the temperature difference is derived, and the output detected by the thermopile 25 is corrected. These are temperature correction operations, and this processing method will be described later.
また、マイクロコンピュータ60は反射率検出回路73の出力から調理鍋7の赤外線反射率を知り、反射率で補正して調理鍋7の温度を検出する。この処理もマイクロコンピュータ60のソフトウエアで行われる。そして、予め作成してある温度変換テーブル(赤外線検出回路72の出力電圧と鍋温度の関係)で鍋温度に変換する。 Further, the microcomputer 60 knows the infrared reflectance of the cooking pot 7 from the output of the reflectance detection circuit 73 and corrects it with the reflectance to detect the temperature of the cooking pot 7. This process is also performed by the software of the microcomputer 60. And it converts into pan temperature with the temperature conversion table (The relationship between the output voltage of the infrared detection circuit 72 and pan temperature) created beforehand.
そして、マイクロコンピュータ60はこの鍋温度をもとに、電力制御回路62を介して、調理鍋7の加熱を制御する。この処理法の詳細は後述する。 The microcomputer 60 controls heating of the cooking pan 7 via the power control circuit 62 based on the pan temperature. Details of this processing method will be described later.
図11に従来の赤外線検出回路72の詳細を示す。サーモパイル25の熱電対出力(熱起電力)(図中(+)、(−)記号間の電圧)はオペレーショナルアンプ(以下OPアンプと略称する)72−1で約3000倍に増幅され、出力端子72−2から出力され、マイクロコンピュータ60のAD端子に入力される。OPアンプ72−1の増幅率Gは抵抗R1と抵抗R2で決まる(増幅率G=(R2/R1+1))。 FIG. 11 shows details of a conventional infrared detection circuit 72. Thermopile output (thermoelectromotive force) of thermopile 25 (voltage between symbols (+) and (-) in the figure) is amplified about 3000 times by an operational amplifier (hereinafter abbreviated as OP amplifier) 72-1, and output terminal 7-2 and input to the AD terminal of the microcomputer 60. The amplification factor G of the OP amplifier 72-1 is determined by the resistors R1 and R2 (amplification factor G = (R2 / R1 + 1)).
サーモパイル25内のNTCサーミスタ25−11は、回路電源電圧Vcc(=5V)を抵抗R5、R6、R7で分圧された電圧源(抵抗R6の両端)に抵抗R8と直列接続された状態で接続される。この抵抗R8との接続点(図中aで示す)はOPアンプ72−3で構成されるバッファアンプ(電圧フォロアー)の入力に接続され、接続点aの電圧はそのままOPアンプ72−3の出力に現れる。この図中bで示す点の電圧(OPアンプ72−3の出力)は、OPアンプ72−1のバイアス電圧Vbiasとして抵抗R1と熱電対出力端子(−)の接続点に印加される。OPアンプ72−3で構成されるバッファアンプの出力インピーダンスはほぼゼロであり理想的な電圧源としてOPアンプ72−3の出力であるバイアス電圧Vbias(接続点aの電圧と同じ)をOPアンプ72−1に与える。OPアンプ72−1はこのVbias値を動作基準電圧(サーモパイル25の出力電圧がゼロのときの値)として、サーモパイル25の熱電対出力(図中(+)、(−)記号間の直流電圧)をG=(R2/R1+1)倍した値をVbais値に加算して出力する。このVbias値はNTCサーミスタ25−11の温度25℃での抵抗値で0.5Vに設計され、このゼロ電圧から0.5Vオフセットしたバイアス電圧Vbais値は赤外線検出回路72の故障検出に利用する。OPアンプ72−1の故障あるいは、出力端子72−2の開放、あるいは出力端子72−2が電源VCCあるいは回路グランドと短絡されていればマイクロコンピュータ60の読み込む電圧は0.5Vと異なることになる。 The NTC thermistor 25-11 in the thermopile 25 is connected in series with a resistor R8 to a voltage source (both ends of the resistor R6) obtained by dividing the circuit power supply voltage Vcc (= 5V) by the resistors R5, R6, and R7. Is done. A connection point (shown by a in the figure) with the resistor R8 is connected to an input of a buffer amplifier (voltage follower) constituted by an OP amplifier 72-3, and the voltage at the connection point a is directly output from the OP amplifier 72-3. Appear in The voltage at the point indicated by b in this figure (the output of the OP amplifier 72-3) is applied to the connection point of the resistor R1 and the thermocouple output terminal (-) as the bias voltage Vbias of the OP amplifier 72-1. The output impedance of the buffer amplifier constituted by the OP amplifier 72-3 is almost zero, and the bias voltage Vbias (same as the voltage at the connection point a) that is the output of the OP amplifier 72-3 is used as an ideal voltage source. To -1. The OP amplifier 72-1 uses the Vbias value as an operation reference voltage (value when the output voltage of the thermopile 25 is zero), and the thermocouple output of the thermopile 25 (DC voltage between (+) and (−) symbols in the figure). Is multiplied by G = (R2 / R1 + 1) and added to the Vbais value for output. The Vbias value is designed to be 0.5 V as a resistance value of the NTC thermistor 25-11 at a temperature of 25 ° C. The bias voltage Vbais value offset by 0.5 V from the zero voltage is used for detecting the failure of the infrared detection circuit 72. If the operational amplifier 72-1 is broken, the output terminal 72-2 is opened, or the output terminal 72-2 is short-circuited to the power supply VCC or circuit ground, the voltage read by the microcomputer 60 is different from 0.5 V. .
図11に示す回路図においてR6両端を短絡してNTCサーミスタ25−11の温度抵抗値変化がVbias値に影響しないようにし、OPアンプ72−1の増幅率Gを2700に設定した電子回路基板27を用い、図7の鍋温度検出装置18に図11に示す赤外線検出回路72を搭載して恒温槽で槽内温度を可変しながらOPアンプ72−1の出力を測定した。 In the circuit diagram shown in FIG. 11, the electronic circuit board 27 in which both ends of R6 are short-circuited so that the temperature resistance value change of the NTC thermistor 25-11 does not affect the Vbias value, and the amplification factor G of the OP amplifier 72-1 is set to 2700. 7, the infrared detector circuit 72 shown in FIG. 11 was mounted on the pan temperature detector 18 shown in FIG. 7, and the output of the OP amplifier 72-1 was measured while varying the temperature inside the thermostatic bath.
図12に鍋温度検出装置を恒温槽内で約25℃から40℃に温度変化させた場合のセンサ出力変動を示す。徐々に周囲温度が上昇する状態は、誘導加熱調理器では鍋の加熱とともにインバータ回路パワー素子の発熱、フェライト11の発熱、加熱コイル自身8の発熱により赤外線検出回路72が内蔵される鍋温度検出装置18への冷却風が暖められるなどで生じる。また、グリル庫6で加熱している状態では前述に加え、大きく鍋温度検出装置18の底面が温められる。この徐々に暖められるのを恒温槽で模擬した結果である。 FIG. 12 shows sensor output fluctuations when the temperature of the pan temperature detecting device is changed from about 25 ° C. to 40 ° C. in the thermostat. In the induction heating cooker, the ambient temperature gradually rises when the pan is heated and the heat of the inverter circuit power element, the heat of the ferrite 11, and the heat of the heating coil 8 is included in the infrared detection circuit 72. For example, the cooling air to 18 is warmed. Moreover, in the state which is heating with the grill warehouse 6, in addition to the above-mentioned, the bottom face of the pan temperature detection apparatus 18 is warmed largely. This is a result of simulating this gradually warming in a thermostatic bath.
周囲温度が変化しているときに、センサ出力が大きくディップ(0.5Vが0.2Vに約0.2V出力が減少)し、40℃に到達して十分時間が経ってから設計のバイアス電圧Vbias=0.5Vになる。つまり周囲温度が25℃と40℃の定常条件では同じ出力電圧であり、前述したサーミスタ25−11での定常状態での温度補償がなされていることがわかる。しかし、温度が変化している過渡的な状態でセンサ出力が大きく変化していることがわかる。誘導加熱調理器で調理する場合は、前述説明したように時々刻々と鍋温度検出装置18の周囲温度が変化している。この状態で鍋温度を検出する場合、前述した赤外線センサの出力電圧から鍋温度に換算する過程でこの変動分が鍋温度検出誤差となる。詳細は後述する。 When the ambient temperature changes, the sensor output dip greatly (0.5V is reduced to 0.2V by about 0.2V output), and after reaching 40 ° C for a sufficient time, the design bias voltage Vbias = 0.5V. That is, it can be seen that the output voltage is the same under steady conditions of ambient temperature of 25 ° C. and 40 ° C., and temperature compensation in the steady state is performed by the thermistor 25-11. However, it can be seen that the sensor output changes greatly in a transient state where the temperature changes. When cooking with an induction heating cooker, as described above, the ambient temperature of the pan temperature detecting device 18 changes every moment. When the pan temperature is detected in this state, the fluctuation becomes a pan temperature detection error in the process of converting the output voltage of the infrared sensor described above into the pan temperature. Details will be described later.
上記出力変動の原因はセンサ素子の構造(図9参照)に起因する。温度変化時での出力変動は冷接点部25−6から測温接点部25−8までの熱伝達遅れで説明される。冷接点部25−6はバルクシリコン上にあり、測温接点部25−8は10μmのシリコン膜、10μm酸化シリコン膜の上にある。このため冷接点部25−6は金属ステム25−2ひいては金属キャン25−1周囲温度と比較的短時間で同じになるが、測温接点部25−8は熱伝達遅れのため、長時間遅れて金属キャン25−1周囲温度になる。今、赤外線入射がなく、冷接点部25−6の温度をT1、測温接点部25−8の温度をT2とすれば、T2は温度差(T1−T2)に比例する熱伝達係数でT1に遅れて温度上昇し、長時間たてば同一温度T1=T2となる。実験に使用したサーモパイルでは図12に示すように数十分遅れて同一温度になっている。このように周囲温度が変化している過渡的な状態では、冷接点部25−6と測温接点部25−8の温度が異なり、熱電対の両端すなわちサーモパイル25端子に電圧が生じる。これが増幅回路で増幅され、赤外線検出回路72の出力端子72−2に出力される。周囲温度上昇中、T1は比較的早く周囲温度となるが、T2は前述のように遅れて周囲温度となるため、上昇途中ではT1>T2となり負の電圧を出力する。逆に周囲温度が下降中であればT2の温度下降が遅れ、T2>T1となり正の電圧が生じる。(サーモパイル25は(−)端子に対し(+)端子に(T2−T1)に比例する電圧を出力する。)
このような状態で、トッププレート2上の鍋温度を検出する場合には、上記の電圧変動が鍋からの放射赤外線検出の誤差となり、鍋温度検出精度を悪化させることになる。
The cause of the output fluctuation is due to the structure of the sensor element (see FIG. 9). The output fluctuation at the time of temperature change is explained by the heat transfer delay from the cold junction part 25-6 to the temperature measurement junction part 25-8. The cold junction 25-6 is on bulk silicon, and the temperature measuring junction 25-8 is on a 10 μm silicon film and a 10 μm silicon oxide film. For this reason, the cold junction 25-6 becomes the same as the ambient temperature of the metal stem 25-2 and the metal can 25-1 in a relatively short time, but the temperature measuring junction 25-8 is delayed for a long time because of the heat transfer delay. Thus, the ambient temperature of the metal can 25-1 is reached. Now, if there is no infrared incidence, the temperature of the cold junction 25-6 is T1, and the temperature of the temperature measuring junction 25-8 is T2, T2 is a heat transfer coefficient proportional to the temperature difference (T1-T2) T1 The temperature rises with a delay, and the same temperature T1 = T2 is obtained after a long time. In the thermopile used in the experiment, the same temperature is reached after several tens of minutes as shown in FIG. In such a transient state where the ambient temperature is changing, the temperatures of the cold junction portion 25-6 and the temperature measuring contact portion 25-8 are different, and a voltage is generated at both ends of the thermocouple, that is, the thermopile 25 terminals. This is amplified by the amplification circuit and output to the output terminal 72-2 of the infrared detection circuit 72. While the ambient temperature rises, T1 reaches the ambient temperature relatively quickly, but T2 delays to the ambient temperature as described above. Therefore, during the rise, T1> T2 and a negative voltage is output. On the contrary, if the ambient temperature is decreasing, the temperature decrease of T2 is delayed, and T2> T1, and a positive voltage is generated. (The thermopile 25 outputs a voltage proportional to (T2-T1) to the (+) terminal with respect to the (-) terminal.)
In such a state, when the pan temperature on the top plate 2 is detected, the voltage fluctuation becomes an error in detecting the infrared radiation from the pan, and the pan temperature detection accuracy is deteriorated.
図13に本体1で鍋温度検出装置18の周囲温度が変化した場合のセンサ出力と第1の温度センサ40から第2の温度センサ41を差し引いた計測し温度差を示す。このデータの測定条件としては調理鍋7の加熱は行わず、本体1の内部を冷却する冷却風温度を変化させた結果である。 FIG. 13 shows the sensor output when the ambient temperature of the pan temperature detecting device 18 changes in the main body 1 and the measured temperature difference obtained by subtracting the second temperature sensor 41 from the first temperature sensor 40. The measurement condition of this data is a result of changing the cooling air temperature for cooling the inside of the main body 1 without heating the cooking pan 7.
周囲温度が上昇する過程(25→40℃)の過渡期でセンサ出力は減少し、温度上昇が40℃で安定するとバイアス電圧Vbias=0.5Vに復帰する動作を取る。(この動作は図12と同様)周囲温度が下降する過程(40→25℃)の過渡期でセンサ出力は増加し、温度下降で25℃に安定するとバイアス電圧Vbias=0.5Vに復帰する動作を取る。ここまでのセンサの動作原因は図12を説明した前述の通りである。 The sensor output decreases in the transition period of the process in which the ambient temperature rises (25 → 40 ° C.), and when the temperature rise stabilizes at 40 ° C., the operation returns to the bias voltage Vbias = 0.5V. (This operation is the same as in FIG. 12) The sensor output increases in the transitional period of the process of lowering the ambient temperature (40 → 25 ° C.) and returns to the bias voltage Vbias = 0.5V when the temperature stabilizes at 25 ° C. I take the. The cause of the sensor operation so far is as described above with reference to FIG.
次に、第1の温度センサ40から第2の温度センサ41の温度を差し引いた差を本実施例では温度センサの温度差として周囲温度変化時の動作を説明する。周囲温度上昇時に温度センサの温度差は減少し負の温度となり、温度状が40℃で安定すると温度センサの温度差も0に復帰する動作を生じる。温度下降時は温度センサの温度差は増加し正の温度となり25℃に温度が安定すると温度センサの温度差も0に復帰する動作を生じる。 Next, in this embodiment, an operation when the ambient temperature changes will be described with the difference obtained by subtracting the temperature of the second temperature sensor 41 from the first temperature sensor 40 as the temperature difference of the temperature sensor. When the ambient temperature rises, the temperature difference of the temperature sensor decreases to a negative temperature, and when the temperature is stabilized at 40 ° C., the temperature difference of the temperature sensor returns to zero. When the temperature falls, the temperature difference of the temperature sensor increases to a positive temperature, and when the temperature stabilizes at 25 ° C., the temperature difference of the temperature sensor returns to zero.
また、センサ出力変動の温度上昇時と下降時でのピーク点が温度センサの温度差のピーク吐一致しており、鍋温度検出装置18の周囲温度が変化するとセンサ出力の変動と温度センサの温度差の変動が連動する動作を生じる。 Further, the peak points of the sensor output fluctuation at the time of temperature rise and fall coincide with the peak discharge of the temperature difference of the temperature sensor, and when the ambient temperature of the pan temperature detecting device 18 changes, the fluctuation of the sensor output and the temperature of the temperature sensor. An operation in which the fluctuation of the difference is interlocked occurs.
前述のようにサーモパイル25が周囲温度変動によって冷接点部25−6の温度をT1、測温接点部25−8の温度をT2の温度差で出力変動する。第1の温度センサ40の測定温度をTh1、第2の温度センサ41の測定温度をTh2とすると(Th1−Th2)≒(T2−T1)の関係が成り立つ。このため第1の温度センサ40の測定温度Th1は測温接点25−8の温度T2に相当し、第2の温度センサ41の測定温度Th2は冷接点25−6の温度T1に相当する。従って、(Th1−Th2)に比例してサーモパイル25は出力変動する。 As described above, the thermopile 25 changes the output of the temperature of the cold junction portion 25-6 by T1 and the temperature of the temperature measuring contact portion 25-8 by the temperature difference of T2 due to the ambient temperature fluctuation. When the measured temperature of the first temperature sensor 40 is Th1 and the measured temperature of the second temperature sensor 41 is Th2, the relationship of (Th1-Th2) ≈ (T2-T1) is established. Therefore, the measured temperature Th1 of the first temperature sensor 40 corresponds to the temperature T2 of the temperature measuring contact 25-8, and the measured temperature Th2 of the second temperature sensor 41 corresponds to the temperature T1 of the cold junction 25-6. Accordingly, the output of the thermopile 25 fluctuates in proportion to (Th1-Th2).
図14に図13のセンサ出力をV1とし、温度センサの温度差(Th1−Th2)の相関グラフを示す。温度センサの温度差とセンサ出力V1が比例関係で表すことができる。この温度センサの温度差に対応したセンサ出力V1をマイクロコンピュータ60に登録しておき、次に述べるサーモパイル25の温度補正の処理で使用する。 FIG. 14 shows a correlation graph of the temperature difference (Th1-Th2) of the temperature sensor, where the sensor output of FIG. 13 is V1. The temperature difference of the temperature sensor and the sensor output V1 can be expressed by a proportional relationship. The sensor output V1 corresponding to the temperature difference of the temperature sensor is registered in the microcomputer 60 and used in the temperature correction process of the thermopile 25 described below.
図15に鍋温度検出装置18の周囲温度変動によるセンサ出力を補正する温度補正フローを示す。調理鍋7からの赤外線はサーモパイル25の出力から赤外線検出回路72に出力増幅した出力結果を出力電圧V0としてマイクロコンピュータ60に取り込む作業をサーモパイル出力測定80とする。第1の温度センサ40が測定した出力を温度検出回路(温接点用温度センサ温度検出回路)76で温度出力に変換しマイクロコンピュータ60に取り込みTh1を換算する。第2の温度センサ41が測定した出力を温度検出回路(冷接点用温度センサ温度検出回路)77で温度出力に変換しマイクロコンピュータ60に取り込みTh2を換算する。Th1−Th2の温度差測定81は、マイクロコンピュータ60でTh1−Th2の温度差をもとめる。Th1−Th2の温度測定80の結果からTh1−Th2補正電圧V1算出82の処理を行う。この処理は図14で示した温度センサの温度差とセンサ出力V1の相関したデータからTh1−Th2の温度差測定81の温度差に適正なセンサ出力V1を算出する。 FIG. 15 shows a temperature correction flow for correcting the sensor output due to the ambient temperature fluctuation of the pan temperature detecting device 18. Infrared light from the cooking pan 7 is output from the output of the thermopile 25 to the infrared detection circuit 72 and amplified, and the operation of taking the output result V0 into the microcomputer 60 is referred to as a thermopile output measurement 80. The output measured by the first temperature sensor 40 is converted into a temperature output by a temperature detection circuit (temperature sensor temperature detection circuit for a hot junction) 76, and is taken into the microcomputer 60 to convert Th1. The output measured by the second temperature sensor 41 is converted into a temperature output by a temperature detection circuit (cold junction temperature sensor temperature detection circuit) 77, and taken into the microcomputer 60 to convert Th2. In the Th1-Th2 temperature difference measurement 81, the microcomputer 60 determines the temperature difference Th1-Th2. From the result of the Th1-Th2 temperature measurement 80, a Th1-Th2 correction voltage V1 calculation 82 is performed. In this process, the sensor output V1 appropriate for the temperature difference of the temperature difference measurement 81 of Th1-Th2 is calculated from the correlated data of the temperature difference of the temperature sensor and the sensor output V1 shown in FIG.
サーモパイル出力V0測定80とTh1−Th2補正電圧V1算出82の処理結果を温度変化補正後のサーモパイル出力V2算出83で温度補正処理をする。この処理工程ではサーモパイル出力V2=サーモパイル出力V0−補正電圧V2の補正式を用いる。次にサーモパイルの温度補正フロー84の結果を鍋温度換算85で調理鍋7の温度を算出する。 The thermopile output V0 measurement 80 and the processing result of the Th1-Th2 correction voltage V1 calculation 82 are subjected to temperature correction processing by the thermopile output V2 calculation 83 after temperature change correction. In this processing step, a correction formula of thermopile output V2 = thermopile output V0−correction voltage V2 is used. Next, the temperature of the cooking pan 7 is calculated from the result of the thermopile temperature correction flow 84 in a pan temperature conversion 85.
図16は、本体1に冷却風温度の変化で鍋温度検出装置18の周囲温度を変化させ、図15のサーモパイルの温度補正フロー84で処理した補正後のサーモパイル出力V2の結果を示す。サーモパイル出力測定80の出力結果であるサーモパイル出力V0は周囲温度上昇(25→40℃)、下降(40→25℃)によりセンサ出力は変動している。温度変化補正後のサーモパイル出力V2算出83でもとめたサーモパイル出力V2は温度上昇、温度下降による周囲温度変化でも出力が安定する。温度変化開始時のサーモパイル出力V2がバイアス電圧Vbias=0.5Vとすると鍋温度検出装置18の周囲温度が過渡的に変化してもほぼ0.5Vを保つことになる。 FIG. 16 shows the result of the corrected thermopile output V2 processed in the thermopile temperature correction flow 84 of FIG. 15 by changing the ambient temperature of the pan temperature detecting device 18 by changing the cooling air temperature in the main body 1. The thermopile output V0, which is the output result of the thermopile output measurement 80, varies as the ambient temperature rises (25 → 40 ° C.) and falls (40 → 25 ° C.). The thermopile output V2 obtained by the thermopile output V2 calculation 83 after the temperature change correction is stabilized even when the ambient temperature changes due to temperature rise and fall. If the thermopile output V2 at the start of temperature change is bias voltage Vbias = 0.5V, even if the ambient temperature of the pan temperature detecting device 18 changes transiently, it will be maintained at about 0.5V.
このような状態で、トッププレート2上の鍋温度を検出すると、鍋温度検出装置18の周囲温度変化に関わらず鍋からの放射赤外線を検出することで、鍋温度検出が精度良く測定できることになる。 When the pan temperature on the top plate 2 is detected in such a state, the pan temperature detection can be accurately measured by detecting the infrared radiation from the pan regardless of the ambient temperature change of the pan temperature detection device 18. .
なお、本実施例の第1の温度センサ40と第2の温度センサ41は電子基板上に配置できる小型で安価なチップサーミスタの使用を想定している。しかしながら特にチップサーミスタに限らずサーモパイル出力に影響無く、周囲温度を測定できる温度検出素子であれば良い。 It is assumed that the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41 of this embodiment are small and inexpensive chip thermistors that can be arranged on an electronic substrate. However, it is not limited to the chip thermistor, and any temperature detecting element that can measure the ambient temperature without affecting the thermopile output may be used.
また、定常時での温度検出素子として、サーモパイル25に内蔵されるNTCサーミスタ25−11を用いたがこれに限ることはない。基板上に設けたNTCサーミスタであっても良いのは明らかである。また、NTCサーミスタに限らず、ダイオードの順方向電圧の変化を用いる温度検出素子などの半導体素子でも良い。 Further, although the NTC thermistor 25-11 built in the thermopile 25 is used as the temperature detecting element in the steady state, the present invention is not limited to this. Obviously, an NTC thermistor provided on the substrate may be used. Further, the semiconductor element is not limited to the NTC thermistor, and may be a semiconductor element such as a temperature detecting element using a change in the forward voltage of the diode.
次に本発明の実施例2を説明する。実施例2は、実施例1で説明した鍋温度検出装置18内部の第1の温度センサ40の配置を変更した例である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is an example in which the arrangement of the first temperature sensor 40 inside the pan temperature detecting device 18 described in the first embodiment is changed.
実施例1で説明した通り第1の温度センサ40は、サーモパイル25の側温接点に相当する温度が測定できれば良い。本実施例では電子回路基板27以外に第1の温度センサ40を配置する。 As described in the first embodiment, the first temperature sensor 40 only needs to be able to measure the temperature corresponding to the side hot junction of the thermopile 25. In the present embodiment, the first temperature sensor 40 is arranged in addition to the electronic circuit board 27.
図17に鍋温度検出装置18の内部に設置する第1の温度センサを示す。図17(a)は図7と第1の温度センサ以外は同じ構造である。設置位置はサーモパイル25が配置された電子回路基板27から結晶化ガラス光学フィルタ31間に配置されることが望ましいことから、第1の温度センサ40−1はこの条件に相当する赤外線センサケース内部に配置する。第1の温度センサ40−2はサーモパイル25の金属キャン25−1に配置する。第1の温度センサ40−3は結晶化ガラス光学フィルタ31に配置する。第1の温度センサ40−4はサーモパイル25に内蔵して配置する。 FIG. 17 shows a first temperature sensor installed inside the pan temperature detecting device 18. FIG. 17A has the same structure as that of FIG. 7 except for the first temperature sensor. Since the installation position is preferably arranged between the electronic circuit board 27 on which the thermopile 25 is arranged and the crystallized glass optical filter 31, the first temperature sensor 40-1 is placed inside the infrared sensor case corresponding to this condition. Deploy. The first temperature sensor 40-2 is disposed on the metal can 25-1 of the thermopile 25. The first temperature sensor 40-3 is disposed on the crystallized glass optical filter 31. The first temperature sensor 40-4 is disposed in the thermopile 25.
図17(b)はサーモパイル25にヒートシンク25−13を装着した鍋温度検出装置18である。ヒートシンク25−13によりサーモパイル25の周囲温度が変化した場合の温度変化を鈍化することができ、温度急変時のセンサ出力変動を抑制するために用いる。このような構造では、第1の温度センサ40−2は、ヒートシンク25−13に配置する。 FIG. 17 (b) shows the pan temperature detecting device 18 in which the heat pile 25-13 is attached to the thermopile 25. The temperature change when the ambient temperature of the thermopile 25 is changed by the heat sink 25-13 can be slowed down, and it is used for suppressing the sensor output fluctuation at the time of sudden temperature change. In such a structure, the first temperature sensor 40-2 is disposed on the heat sink 25-13.
第1の温度差センサ40−1〜4の何れかの箇所に配置することで実施例1と同じく、第1の温度センサと第2の温度センサで測定する温度の温度差に基づいて、鍋温度検出装置18の周囲温度変化に関わらず鍋からの放射赤外線を検出することで、鍋温度検出が精度良く測定できることになる。 Based on the temperature difference between the temperatures measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor in the same manner as in the first embodiment by disposing at any one of the first temperature difference sensors 40-1 to 40-4, the pan By detecting the radiant infrared rays from the pan regardless of the ambient temperature change of the temperature detecting device 18, the pan temperature detection can be accurately measured.
次に本発明の実施例3を説明する。実施例3は、実施例1で説明した鍋温度検出装置18内部の第2の温度センサの配置に関する内容である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. Example 3 is the content regarding arrangement | positioning of the 2nd temperature sensor inside the pan temperature detection apparatus 18 demonstrated in Example 1. FIG.
実施例1で説明した通り第2の温度センサは、サーモパイル25の冷接点に相当する温度が測定できれば良い。本実施例では電子回路基板27以外の配置例を記載する。 As described in the first embodiment, the second temperature sensor only needs to measure the temperature corresponding to the cold junction of the thermopile 25. In this embodiment, an arrangement example other than the electronic circuit board 27 will be described.
図18に鍋温度検出装置18の内部に設置する第2の温度センサを示す。図18は図7と第2の温度センサ以外は同じ構造である。設置位置はサーモパイル25の底面から外側赤外線センサケース33の底面との間に配置されることが望ましい。第2の温度センサ41−1はこの条件に相当する赤外線センサケース内部に配置する。第2の温度センサ41−2はサーモパイル25の金属ステム25−2の底面に配置する。サーモパイル25の冷接点25−6は、シリコン酸化膜25−5、シリコン基材25−4を介して金属ステム25−2と熱伝導することから第2の温度センサを配置する。 FIG. 18 shows a second temperature sensor installed inside the pan temperature detector 18. FIG. 18 has the same structure as that of FIG. 7 except for the second temperature sensor. The installation position is preferably arranged between the bottom surface of the thermopile 25 and the bottom surface of the outer infrared sensor case 33. The second temperature sensor 41-1 is arranged inside the infrared sensor case corresponding to this condition. The second temperature sensor 41-2 is disposed on the bottom surface of the metal stem 25-2 of the thermopile 25. Since the cold junction 25-6 of the thermopile 25 conducts heat with the metal stem 25-2 via the silicon oxide film 25-5 and the silicon base material 25-4, the second temperature sensor is disposed.
第2の温度差センサ41−1、2の何れかの箇所に配置することで実施例1と同じく、鍋温度検出装置18の周囲温度変化に関わらず鍋からの放射赤外線を検出することで、鍋温度検出が精度良く測定できることになる。 By detecting the radiant infrared rays from the pan regardless of the ambient temperature change of the pan temperature detection device 18 as in the first embodiment by arranging it in any location of the second temperature difference sensors 41-1 and 41-2, The pan temperature detection can be accurately measured.
次に本発明の実施例4を説明する。実施例3は、第1の温度センサを本体1に内蔵される冷却ファンから外気を導入してコイル冷却風路15までの風路間に配置された内容である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is a content in which the first temperature sensor is arranged between the air passages to the coil cooling air passage 15 by introducing outside air from the cooling fan built in the main body 1.
図19は、右側加熱コイル周辺を示す断面図である。実施例1の図3との相違は、コイル上面冷却風路15a中に第1の温度センサとして40−5を設け、鍋温度検出装置18の内部に第2の温度センサとして41−3を設けた点である。 FIG. 19 is a cross-sectional view showing the periphery of the right heating coil. 3 is different from FIG. 3 in the first embodiment in that 40-5 is provided as a first temperature sensor in the coil upper surface cooling air passage 15a, and 41-3 is provided as a second temperature sensor in the pot temperature detecting device 18. It is a point.
実施例1で説明したように、鍋温度検出装置18は加熱コイル8の排熱、前記冷却ファンにより冷却したインバータ回路9などの排熱により上昇した冷却風温度が周囲温度を変動する。これが原因となりサーモパイル25の側温接点部25−8と冷接点部25−6に温度差を生じセンサ出力が変動する要因となっている。本体1に内蔵された冷却ファンから鍋温度検出装置18に吹き付けられる冷却風の温度を第1の温度センサ40−5で測定し、サーモパイル25に近接して配置した第2の温度センサ41−3で測定する。第1と第2の温度センサの温度差を測定することで、図15の温度補正フローと同様に処理することで、冷却風による周囲温度変化関わらず鍋からの放射赤外線を検出することで、鍋温度検出が精度良く測定できることになる。
As described in the first embodiment, the pan temperature detecting device 18 changes the ambient temperature due to the exhaust heat of the heating coil 8 and the cooling air temperature increased by the exhaust heat of the inverter circuit 9 cooled by the cooling fan. This causes a temperature difference between the side hot contact portion 25-8 and the cold junction portion 25-6 of the thermopile 25, which causes the sensor output to fluctuate. The temperature of the cooling air blown to the pan temperature detection device 18 from the cooling fan built in the main body 1 is measured by the first temperature sensor 40-5, and the second temperature sensor 41-3 disposed close to the thermopile 25. Measure with By measuring the temperature difference between the first and second temperature sensors, by processing in the same manner as the temperature correction flow of FIG. 15, by detecting the infrared radiation from the pan regardless of the ambient temperature change due to cooling air, The pan temperature detection can be accurately measured.
1…誘導加熱調理器の本体
2…トッププレート
3…操作表示部
4…円(調理鍋を置く位置を示す円表示)
5…赤外線透過窓
6…グリル庫
6a…上グリルヒータ、6b…下グリルヒータ、6c…網板
7…調理鍋
8…加熱コイル
8a…第1のコイル、8b…第2のコイル、8c…コイル間隙、8d…架橋線
9…インバータ回路
10…コイルベース
11…フェライト
14a…内空洞
14b…外空洞壁
15…コイル冷却風路
15a…コイル上面冷却風路、15b…コイル下面冷却風送出孔
15c…コイル上面冷却風送出孔
16…シール材
18…鍋温度検出装置
19…センサ視野筒
20…サーミスタ
21a…低電圧端子、21b…高電圧端子
25…サーモパイル
25−1…金属キャン
25−2…金属ステム
25−3…赤外線吸収膜
25−4…シリコン基材
25−5…シリコン酸化膜
25−6…冷接点部
25−8…測温接点部
25−9…ポリシリコン蒸着膜
25−10…アルミ蒸着膜
25−11…NTCサーミスタ
25−12…金属ピン
25−13…窓
25−14…ガラスレンズ
26…反射型フォトインタラプタ
27…電子回路基板
28…赤外線センサケース
30…ケース窓
31…結晶化ガラス光学フィルタ
32…金属ケース
33…外側赤外線センサケース
40…第1の温度センサ
40−1〜5・・・第1の温度センサ
41…第2の温度センサ
41−1、41−2…第2の温度センサ
50…赤外線LED
51…赤外線フォトトランジスタ
60…マイクロコンピュータ
61…周波数制御回路
62…電力制御回路
63…整流回路
64…電源スイッチ
68…グリルヒータ制御回路
69…操作スイッチ
70…表示回路
71…ブザー
72…赤外線検出回路
72−1、72−3、72−4…OPアンプ
73…反射率検出回路
74…サーミスタ温度検出回路
76…温接点用温度センサ温度検出回路
77…冷接点用温度センサ温度検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main body of induction heating cooker 2 ... Top plate 3 ... Operation display part 4 ... Circle (circle display which shows the position which puts a cooking pan)
5 ... Infrared transmitting window 6 ... Grill chamber 6a ... Upper grill heater, 6b ... Lower grill heater, 6c ... Net plate 7 ... Cooking pan 8 ... Heating coil 8a ... First coil, 8b ... Second coil, 8c ... Coil Gap, 8d ... Bridge 9 ... Inverter circuit 10 ... Coil base 11 ... Ferrite 14a ... Inner cavity 14b ... Outer cavity wall 15 ... Coil cooling air passage 15a ... Coil upper surface cooling air passage, 15b ... Coil lower surface cooling air delivery hole 15c ... Coil upper surface cooling air sending hole 16 ... Sealing material 18 ... Pan temperature detecting device 19 ... Sensor field cylinder 20 ... Thermistor 21a ... Low voltage terminal, 21b ... High voltage terminal 25 ... Thermopile 25-1 ... Metal can 25-2 ... Metal stem 25-3 ... Infrared absorbing film 25-4 ... Silicon substrate 25-5 ... Silicon oxide film 25-6 ... Cold junction part 25-8 ... Temperature measuring contact part 25-9 ... Polysilicon vapor deposition film 2 -10 ... Aluminum vapor deposition film 25-11 ... NTC thermistor 25-12 ... Metal pin 25-13 ... Window 25-14 ... Glass lens 26 ... Reflective photo interrupter 27 ... Electronic circuit board 28 ... Infrared sensor case 30 ... Case window 31 ... Crystallized glass optical filter 32 ... Metal case 33 ... Outside infrared sensor case 40 ... First temperature sensor 40-1 to 5 ... First temperature sensor 41 ... Second temperature sensors 41-1 and 41-2 ... second temperature sensor 50 ... infrared LED
51 ... Infrared phototransistor 60 ... Microcomputer 61 ... Frequency control circuit 62 ... Power control circuit 63 ... Rectifier circuit 64 ... Power switch 68 ... Grill heater control circuit 69 ... Operation switch 70 ... Display circuit 71 ... Buzzer 72 ... Infrared detection circuit 72 -1, 72-3, 72-4 ... OP amplifier 73 ... Reflectance detection circuit 74 ... Thermistor temperature detection circuit 76 ... Temperature sensor temperature detection circuit for hot junction 77 ... Temperature sensor temperature detection circuit for cold junction
Claims (7)
該トッププレートの下に設けられ、前記調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルに駆動電力を供給するインバータ回路と、
該加熱コイルの下に設けられ、鍋温度を検出する鍋温度検出装置と、
該鍋温度検出装置の出力に基づいて前記インバータ回路を制御するマイコンと、
を備えた誘導加熱調理器であって、
前記鍋温度検出装置内には、
前記調理容器の底から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、
第1の雰囲気温度を検出する第1の温度センサと、
第2の雰囲気温度を検出する第2の温度センサと、
を備えており、
前記マイコンは、前記第1の温度センサが検出した前記第1の雰囲気温度と前記第2の温度センサが検出した前記第2の雰囲気温度の温度差に基づいて、前記赤外線検出装置が検出した前記鍋温度を補正することを特徴とする誘導加熱調理器。 A top plate with a cooking container on top,
A heating coil provided under the top plate for inductively heating the cooking vessel;
An inverter circuit for supplying driving power to the heating coil;
A pan temperature detecting device that is provided under the heating coil and detects the pan temperature;
A microcomputer for controlling the inverter circuit based on the output of the pan temperature detecting device;
An induction heating cooker comprising:
In the pan temperature detecting device,
Infrared detecting means for detecting infrared radiation emitted from the bottom of the cooking vessel;
A first temperature sensor for detecting a first ambient temperature;
A second temperature sensor for detecting a second ambient temperature;
With
The microcomputer detects the infrared detection device based on a temperature difference between the first ambient temperature detected by the first temperature sensor and the second ambient temperature detected by the second temperature sensor. An induction heating cooker characterized by correcting the pan temperature.
前記第1の温度センサは前記赤外線検出手段の温接点の雰囲気温度を検出し、
前記第2の温度センサは前記赤外線検出手段の冷接点の雰囲気温度を検出することを特徴とする誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 1,
The first temperature sensor detects the ambient temperature of the hot junction of the infrared detection means,
The induction heating cooker, wherein the second temperature sensor detects an ambient temperature of a cold junction of the infrared detection means.
前記トッププレートと前記鍋温度検出装置の間には、前記加熱コイルから放射される赤外線を遮断し、前記調理容器の底から放射される赤外線を前記赤外線検出手段に導く導光筒が設けられており、
前記鍋温度検出装置は、上部に赤外線を透過する窓材を設けた防風ケースで覆われていることを特徴とする誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 2,
Between the top plate and the pan temperature detecting device, there is provided a light guide tube that blocks infrared rays emitted from the heating coil and guides infrared rays emitted from the bottom of the cooking container to the infrared detecting means. And
The said pan temperature detection apparatus is covered with the windproof case which provided the window material which permeate | transmits infrared rays in the upper part, The induction heating cooking appliance characterized by the above-mentioned.
前記第1の温度センサは、前記赤外線検出手段の底面より上方に設けられており、
前記第2の温度センサは、前記赤外線検出手段の底面より下方に設けられていることを特徴とする誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 2,
The first temperature sensor is provided above the bottom surface of the infrared detection means,
The induction heating cooker, wherein the second temperature sensor is provided below the bottom surface of the infrared detection means.
前記第1の温度センサは、前記赤外線検出手段が設けられた基板より上方に設けられており、
前記第2の温度センサは、前記赤外線検出手段が設けられた基板より下方に設けられていることを特徴とする誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 2,
The first temperature sensor is provided above a substrate on which the infrared detection means is provided,
The induction heating cooker, wherein the second temperature sensor is provided below a substrate on which the infrared detecting means is provided.
該トッププレートの下に設けられ、前記調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルに駆動電力を供給するインバータ回路と、
前記加熱コイルおよび前記インバータ回路に冷却風を供給する冷却ファンと、
該冷却ファンからの冷却風を前記加熱コイルまたは前記インバータ回路に導く風路と、
前記加熱コイルの下かつ前記風路内に設けられ、鍋温度を検出する鍋温度検出装置と、
該鍋温度検出装置に内蔵され、前記調理容器の底から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、
前記鍋温度検出装置の出力に基づいて前記インバータ回路を制御するマイコンと、
前記風路内に設けられ、第1の雰囲気温度を検出する第1の温度センサと、
前記鍋温度検出装置内に設けられ、第2の雰囲気温度を検出する第2の温度センサと、
を備えた誘導加熱調理器であって、
前記マイコンは、前記第1の温度センサが検出した前記第1の雰囲気温度と前記第2の温度センサが検出した前記第2の雰囲気温度の温度差に基づいて、前記赤外線検出装置が検出した前記鍋温度を補正することを特徴とする誘導加熱調理器。 A top plate with a cooking container on top,
A heating coil provided under the top plate for inductively heating the cooking vessel;
An inverter circuit for supplying driving power to the heating coil;
A cooling fan for supplying cooling air to the heating coil and the inverter circuit;
An air path for guiding cooling air from the cooling fan to the heating coil or the inverter circuit;
A pan temperature detection device that is provided under the heating coil and in the air path, and detects the pan temperature;
An infrared detecting means built in the pan temperature detecting device for detecting infrared rays emitted from the bottom of the cooking vessel;
A microcomputer for controlling the inverter circuit based on the output of the pan temperature detecting device;
A first temperature sensor provided in the air passage for detecting a first ambient temperature;
A second temperature sensor provided in the pan temperature detecting device for detecting a second ambient temperature;
An induction heating cooker comprising:
The microcomputer detects the infrared detection device based on a temperature difference between the first ambient temperature detected by the first temperature sensor and the second ambient temperature detected by the second temperature sensor. An induction heating cooker characterized by correcting the pan temperature.
前記赤外線検出手段がサーモパイルであることを特徴とする誘導加熱調理器。 In the induction heating cooker according to any one of claims 1 to 6,
The induction heating cooker, wherein the infrared detecting means is a thermopile.
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