JP4123085B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線センサを用いた誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、赤外線センサを用いて負荷鍋の温度を検知する誘導加熱調理器は知られている（例えば、特許文献１参照）。これは負荷鍋の鍋底から放射される赤外線を赤外線センサで直接検知していたので、熱応答性に優れた温度検知を行うことが可能なものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−１８４２９５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、赤外線センサの視野角が広い場合は、鍋底以外からの赤外線放射の影響を受けて、正確な温度検知ができなくなるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、鍋底以外からの赤外線放射の影響を受けないようにして、赤外線センサによる温度検知精度を向上させた誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱調理器は、負荷鍋を加熱する加熱コイル と、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記加熱コイル中央部の下方に設けられ前記負荷鍋からの赤外線強度を検知する赤外線センサと、前記負荷鍋からの赤外線放射を前記赤外線センサまで導くため金属材または樹脂の内面を金属材で形成した導波管と、前記赤外線センサの出力より前記負荷鍋温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段からの出力に応じて前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記加熱コイルからの磁束漏れを低減する防磁手段を備え、前記防磁手段は、前記加熱コイル下方に配設された第１の防磁手段と、上方から見て前記加熱コイルと前記導波管の間に配設されかつ前記加熱コイルから前記加熱コイルの中央部への磁束を低減する第２の防磁手段を有し、前記導波管の上面を前記第２の防磁手段の上面より下方に配置して前記第２の防磁手段に吸収される前記加熱コイルの磁束による前記導波管の自己発熱を低減させた構成とするものである。
【０００７】
これにより、鍋底以外からの赤外線放射の影響を導波管の存在により少なくするとともに、加熱コイルから防磁手段に吸収される磁束による導波管の自己発熱を低減することができるので、導波管からの輻射熱による赤外線センサの温度上昇も低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、負荷鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記加熱コイル中央部の下方に設けられ前記負荷鍋からの赤外線強度を検知する赤外線センサと、前記負荷鍋からの赤外線放射を前記赤外線センサまで導くため金属材または樹脂の内面を金属材で形成した導波管と、前記赤外線センサの出力より前記負荷鍋温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段からの出力に応じて前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記加熱コイルからの磁束漏れを低減する防磁手段を備え、前記防磁手段は、前記加熱コイル下方に配設された第１の防磁手段と、上方から見て前記加熱コイルと前記導波管の間に配設されかつ前記加熱コイルから前記加熱コイルの中央部への磁束を低減する第２の防磁手段を有し、前記導波管の上面を前記第２の防磁手段の上面より下方に配置して前記第２の防磁手段に吸収される前記加熱コイルの磁束による前記導波管の自己発熱を低減させた誘導加熱調理器とすることにより、鍋底以外からの赤外線放射の影響を導波管の存在により少なくするとともに、加熱コイルから防磁手段に吸収される磁束による導波管の自己発熱を低減することができるので、導波管からの輻射熱による赤外線センサの温度上昇も低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、第２の防磁手段の上面は、加熱コイル上面と略同一の高さとなるように配置した請求項１に記載の誘導加熱調理器とすることにより、加熱コイルから加熱コイル中央部へ漏洩する磁束をより少なくすることができるので、導波管の自己発熱、および輻射熱による赤外線センサの温度上昇を低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、第２の防磁手段は、下面を第１の防磁手段の上面より下方に配置した請求項１または２に記載の誘導加熱調理器とすることにより、加熱コイル下方から加熱コイル中央部へ漏洩する磁束を少なくすることができるので、導波管の自己発熱、および輻射熱による赤外線センサの温度上昇を低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、防磁手段は、第１の防磁手段と第２の防磁手段をＬ字型の一体構成とした請求項３に記載の誘導加熱調理器とすることにより、第１の防磁手段と第２の防磁手段との間の隙間がなくなり、より一層、加熱コイル下方から加熱コイル中央部へ漏洩する磁束を少なくすることができるので、導波管の自己発熱、および輻射熱による赤外線センサの温度上昇を低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、赤外線センサの素子温度変動を低減する金属材からなる遮熱手段を上方から見て第２の防磁部材と導波管の間に備え、前記遮熱手段の上面は、第２の防磁手段の上面より下方に配置した請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器とすることにより、加熱コイルからの磁束を導波管が受けるより先に導波管外側に配設された遮熱手段が受け、かつ遮熱手段は第２の防磁手段上面より配置することで、加熱コイルから第２の防磁手段に吸収される磁束による遮熱手段の自己発熱を少なくすることができるので、遮熱手段や導波管の発熱、および輻射熱による赤外線センサの温度上昇を低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、遮熱手段は、円筒の一部にスリットを設けた構成とした請求項５に記載の誘導加熱調理器とすることにより、遮熱手段への誘導電流が流れにくくなり遮熱手段の自己発熱を低減できるとともに、遮熱手段と導波管の間の熱が対流により放熱されやすくなり、遮熱手段からの輻射熱による導波管および赤外線センサの温度上昇を低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、遮熱手段の上面は、導波管上面と略同一の高さとなるように配置した請求項５または６に記載の誘導加熱調理器とすることにより、赤外線センサの視野角が広い場合でも、赤外線センサが遮熱手段からの赤外線放射による影響を受けることなく、赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１、図２は本発明の実施例１における誘導加熱調理器を示すものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施例における誘導加熱調理器は、トッププレート１２上に載置された負荷鍋１１を加熱する加熱コイル１３と、前記加熱コイル１３に高周波電流を供給するインバータ回路１４と、前記負荷鍋１１からの赤外線強度を検知する赤外線センサ１５と、前記負荷鍋１１からの赤外線放射を前記赤外線センサ１５まで導く反射率の高い金属材の円筒で構成されている導波管１６と、前記赤外線センサ１５の出力より前記負荷鍋温度を算出する温度算出手段１７と、前記温度算出手段１７からの出力に応じて前記インバータ回路１４の出力を制御する制御手段１８と、前記加熱コイル１３からの磁束漏れを低減するフェライトにて構成されている防磁手段を備え、前記防磁手段は、前記加熱コイル１３平面下方に放射状に配設された第１の防磁手段１９と、前記加熱コイル１３と前記赤外線センサ１５の間に配設され加熱コイル１３から加熱コイル中央部への磁束漏れを低減する第２の防磁手段２０を有し、前記導波管１６は前記第２の防磁手段の２０上面より下方に配置したものである。
【００１８】
以上のように構成された誘導加熱調理器についてその動作を説明する。
【００１９】
インバータ回路１４から加熱コイル１３に高周波電流が供給されると、加熱コイル１３上方に載置された負荷鍋１１が加熱される。負荷鍋１１の鍋底からは鍋の温度に応じた赤外線が放射されており、負荷鍋１１から発した赤外線はトッププレート１２を透過して導波管１６を通じて赤外線センサ１５に入力され、温度算出手段１７にて鍋底の温度に換算される。
【００２０】
加熱コイル１３に電流が流れると図２に示すように、加熱コイル１３から放射される磁束Ｗの一部は第２の防磁手段２０に吸収される。図２（ａ）に示すように、第２の防磁手段２０の上面と導波管１６の上面がほぼ同等の位置であると、第２の防磁手段２０へ吸収される磁束の一部により金属材で構成された導波管１６が加熱されて、導波管１６からの輻射熱により赤外線センサ１５の温度が上昇するので（例えば温度上昇３０Ｋ）、赤外線センサ１５に対する鍋底の相対温度が低下し、温度算出手段１７は実際の鍋底温度より低い温度を算出して制御手段１８による温度過昇防止や、揚げ物、湯沸し、炊飯などの温度制御に影響を及ぼす場合がある。本実施例では図２（ｂ）に示すように、第２の防磁手段２０の上面より導波管１６の上面が△ｈ１（例えば３ｍｍ）低くなるように構成されているので導波管１６が加熱されにくくなり、導波管１６からの輻射熱による赤外線センサ１５の温度上昇は低減され（例えば温度上昇１０Ｋ）、安定した状態で赤外線センサ１５による温度制御ができる。
【００２１】
また、図２（ｃ）に示すように、第２の防磁手段２０の上面を加熱コイル１３上面とほぼ同じになるまで上方に上げると、さらに導波管１６の自己発熱による温度上昇は低減されるし、さらに第２の防磁手段２０の上面を加熱コイル１３上面より高く配置すると、導波管１６の自己発熱による温度上昇はより一層低減される。
【００２２】
また、図２（ｄ）に示すように、第１の防磁手段１９の上面より第２の防磁手段２０の下面が下になるように配置すると、加熱コイル１３下方からの磁束による導波管１６の自己発熱による温度上昇は低減される。
【００２３】
また、図２（ｅ）に示すように、第１の防磁手段１９と第２の防磁手段２０をＬ字型の一体構成にすると、第１の防磁手段１９と第２の防磁手段２０の隙間から漏れる磁束による導波管１６の自己発熱を防止することができる。
【００２４】
なお、導波管１６をアルミや銅などの熱伝導性のよい非磁性金属材料で構成すると、さらに導波管１６での自己発熱による温度上昇を低減することができる。
【００２５】
以上のように、本実施例によれば、加熱コイル１３からの磁束による金属材からなる導波管１６の自己発熱を抑制することができ、導波管１６からの輻射熱による赤外線センサ１５の温度上昇を低減して、赤外線センサ１５での温度検知精度を向上することができる。
【００２６】
なお、本実施例では導波管１６を円筒の金属材で構成したが、導波管１６全体を金属材とすることなく、一部を金属材とするものでもよく、例えば、樹脂の内面に金属メッキした構成や、樹脂内面に金属薄膜を貼り付けた構成でも同様の効果が得られる。
【００２７】
また、導波管１６の位置や温度上昇についても特に限定することなく、第２の防磁手段２０上面からの導波管１６までの距離は導波管１６の自己発熱を低減できる距離があればよいし、導波管１６の温度上昇についても制御手段１８での温度制御に影響がない範囲であれば、同様の効果が得られるものである。
【００２８】
（実施例２）
次に、図３〜図５は、本発明の実施例２における誘導加熱調理器を示すものである。
【００２９】
本実施例においては、実施例１と基本構成は同じであるので相違点についてのみ説明する。図３に示すように、赤外線センサ１５の素子温度変動を低減する金属材からなる遮熱手段２１を備えたものである。前記遮熱手段２１は、温度を均一にするため熱伝導のよい金属材料で構成され、導波管１６と第２の防磁手段２０の間で、かつ第２の防磁手段２０の上面より下方に配置されている。
【００３０】
以上のように構成された誘導加熱調理器についてその動作を説明する。
【００３１】
加熱コイル１３に電流が流れると、加熱コイル１３から放射される磁束の一部は第２の防磁手段２０に吸収されるが、第２の防磁手段２０の上面より遮熱手段２１の上面が△ｈ２（例えば３ｍｍ）低くなるように構成されているので、遮熱手段２１が加熱されにくくなり、また遮熱手段２１によりさらに内側に配置された導波管１６はもっと加熱されにくくなり、遮熱手段２１や導波管１６からの輻射熱による赤外線センサ１５の温度上昇は低減され、安定した状態で赤外線センサ１５による温度制御ができる。
【００３２】
また、図４に示すように、遮熱手段２１の少なくとも一方向にスリットＡを設けて、上から見てＣ字型の円筒形状にすると、加熱コイル１３からの磁束による誘導電流が流れにくくなり、遮熱手段２１の自己温度上昇が低減できるとともに、遮熱手段２１と導波管１６との間の熱が対流により放熱しやすくなり、遮熱手段２１からの輻射熱による赤外線センサ１５の温度上昇はさらに低減される。
【００３３】
また、遮熱手段２１にアルミや銅などの非磁性金属材料で構成すると、さらに遮熱手段２１による温度上昇を低減することができる。
【００３４】
また、図５に示すように，遮熱手段２１の高さをさらに低くして、遮熱手段２１上面を導波管１６上面とほぼ同じに配置すると、遮熱手段２１からの赤外線放射が赤外線センサ１５に入射されることなく、赤外線センサ１５の検知出力がさらに安定する。
【００３５】
以上のように，本実施例によれば、加熱コイル１３からの磁束による金属製の遮熱手段２１および導波管１６の自己発熱を抑制することができ、遮熱手段２１や導波管１６からの輻射熱による赤外線センサ１５の温度上昇を低減して、赤外線センサ１５での温度検知精度を向上することができる。
【００３６】
また、遮熱手段２１からの赤外線放射の影響を受けることがなく、赤外線センサ１５での温度制御をより安定させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように，本発明の誘導加熱調理器は、鍋底以外からの赤外線放射の影響を導波管の存在により少なくするとともに、加熱コイルから防磁手段に吸収される磁束による導波管の自己発熱を低減することができるので、導波管からの輻射熱による赤外線センサの温度上昇も低減でき、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１における誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図２】 同誘導加熱調理器における加熱コイル、導波管、防磁手段の関連を示す断面図
【図３】 本発明の実施例２における誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図４】 同誘導加熱調理器における遮熱手段の平断面図
【図５】 同誘導加熱調理器における加熱コイル、導波管、防磁手段の関連を示す断面図
【符号の説明】
１３ 加熱コイル
１４ インバータ回路
１５ 赤外線センサ
１６ 導波管
１７ 温度算出手段
１８ 制御手段
１９ 第１の防磁手段
２０ 第２の防磁手段
２１ 遮熱手段

Claims (7)

  1. 負荷鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記加熱コイル中央部の下方に設けられ前記負荷鍋からの赤外線強度を検知する赤外線センサと、前記負荷鍋からの赤外線放射を前記赤外線センサまで導くため金属材または樹脂の内面を金属材で形成した導波管と、前記赤外線センサの出力より前記負荷鍋温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段からの出力に応じて前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記加熱コイルからの磁束漏れを低減する防磁手段を備え、前記防磁手段は、前記加熱コイル下方に配設された第１の防磁手段と、上方から見て前記加熱コイルと前記導波管の間に配設されかつ前記加熱コイルから前記加熱コイルの中央部への磁束を低減する第２の防磁手段を有し、前記導波管の上面を前記第２の防磁手段の上面より下方に配置して前記第２の防磁手段に吸収される前記加熱コイルの磁束による前記導波管の自己発熱を低減させた誘導加熱調理器。
  2. 第２の防磁手段の上面は、加熱コイル上面と略同一の高さとなるように配置した請求項１に記載の誘導加熱調理器。
  3. 第２の防磁手段は、下面を第１の防磁手段の上面より下方に配置した請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
  4. 防磁手段は、第１の防磁手段と第２の防磁手段をＬ字型の一体構成とした請求項３に記載の誘導加熱調理器。
  5. 赤外線センサの素子温度変動を低減する金属材からなる遮熱手段を上方から見て第２の防磁部材と導波管の間に備え、前記遮熱手段の上面は、第２の防磁手段の上面より下方に配置した請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
  6. 遮熱手段は、円筒の一部にスリットを設けた構成とした請求項５に記載の誘導加熱調理器。
  7. 遮熱手段の上面は、導波管上面と略同一の高さとなるように配置した請求項５または６に記載の誘導加熱調理器。
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