JP4207786B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an induction heating cooker used in general homes, offices, restaurants and the like.
従来、この種の誘導加熱調理器は、調理容器の側面に赤外線センサを設けて、調理容器の側面温度を検出して加熱量を制御しているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of induction heating cooker is known in which an infrared sensor is provided on the side surface of a cooking vessel, and the amount of heating is controlled by detecting the side surface temperature of the cooking vessel (for example, Patent Document 1). reference).
これは、図7に示すように、調理容器1が載置されるトッププレート2と、このトッププレート2の下方に配設された加熱コイル3と、前記調理容器1の側面に対向して配置した赤外線センサ4と、加熱をオンまたはオフを操作する操作手段5と、前記加熱コイル3に高周波電流を流して調理容器1を誘導加熱する制御手段6と、インバータ特性により調理容器1の材質を特定する負荷検知手段7と、前記赤外線センサ4の温度信号と負荷検知手段7の信号により調理容器1の放射率を補正するデータベース8とを備えている。
As shown in FIG. 7, the
そして、操作手段5の電源または操作のスイッチが押されて加熱が開始されると、制御手段6からの信号により加熱コイル3から高周波磁界が発生される。この高周波磁界によって調理容器1が加熱され温度が上昇する。前記負荷検知手段7は、インバータ特性情報により調理容器1が鉄系の鍋かまたは非磁性のステンレス製鍋か、あるいは加熱できない鍋かを検知している。調理容器1の放射率は、鉄系では0.8と高く、また非磁性ステンレス製では0.1と低いため、前記赤外線センサ4の温度値に誤差が生じている。この誤差を無くすためにデータベース8を用いて、前記調理容器1の放射率を補正している。ここでは、負荷検知手段7により調理容器1の放射率を求めて、赤外線センサ4の温度を補正して調理容器1の温度を検出している。
When the power source of the operation means 5 or the operation switch is pressed and heating is started, a high frequency magnetic field is generated from the
また、調理容器の下方に赤外線センサを設けて、調理容器の底面温度を検出して加熱量を制御しているものも知られている(例えば、特許文献2参照)。 Moreover, what has provided the infrared sensor under the cooking container, has detected the bottom face temperature of a cooking container, and controlled the heating amount (for example, refer patent document 2).
この誘導加熱調理器は、互いに異なる波長域の赤外線強度を検出する赤外線センサを備えて、異なる波長域の赤外線強度から調理容器の放射率を求めて調理容器の温度を検出するようにしているものである。
しかしながら、前記従来の構成では、調理容器の側面に赤外線センサを設けて、調理容器の側面温度検出しているものであり、調理物の量によっては調理容器の底面温度と側面温度に差が生じるものであった。また、異なる波長の赤外線を検出するものでは、加熱コイルの中心部に設けるためには、赤外線センサのより小型化が必要であるという課題を有していた。 However, in the said conventional structure, the infrared sensor is provided in the side surface of the cooking container, and the side surface temperature of a cooking container is detected, and the difference arises in the bottom face temperature and side surface temperature of a cooking container depending on the quantity of a foodstuff. It was a thing. Moreover, in the thing which detects the infrared rays of a different wavelength, in order to provide in the center part of a heating coil, it had the subject that size reduction of an infrared sensor was needed.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱コイルの中心部で、調理容器の底面温度を安定に検出できるようにした誘導加熱調理器を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an induction heating cooker that can stably detect the bottom surface temperature of a cooking container at the center of a heating coil.
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、赤外線センサは、その平面形状を、一部に切欠部を有する切欠円形状とし、プレート温度検出手段は平面的にみて赤外線センサの切欠部に位置させ、これら赤外線センサおよびプレート温度検出手段を加熱コイルの中心部に配置したものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, in the induction heating cooker of the present invention, the infrared sensor has a planar shape of a cutout circle partly having a cutout part, and the plate temperature detection means is infrared in plan view. The infrared sensor and the plate temperature detecting means are arranged at the center of the heating coil, and are positioned at the notch of the sensor.
これによって、加熱コイルの中心部に赤外線センサとプレート温度検出手段を配置することができ、調理容器の中心部の底面温度を安定して検出することができる。 Thereby, an infrared sensor and a plate temperature detection means can be arrange | positioned in the center part of a heating coil, and the bottom face temperature of the center part of a cooking vessel can be detected stably.
本発明の誘導加熱調理器は、調理容器の中心部の底面温度を安定して検出することができるものである。 The induction heating cooker of this invention can detect stably the bottom face temperature of the center part of a cooking container.
第1の発明は、調理容器を載置するトッププレートと、前記調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記トッププレートに接して前記調理容器の温度を検出するプレート温度検出手段と、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサと前記プレート温度検出手段の温度情報により前記加熱コイルの高周波電流を制御して加熱電力を制御する加熱制御手段とを備え、前記赤外線センサは、その平面形状を、一部に切欠部を有する切欠円形状とし、前記プレート温度検出手段は平面的にみて赤外線センサの切欠部に位置させ、これら赤外線センサおよびプレート温度検出手段を前記加熱コイルの中心部に配置した誘導加熱調理器とすることにより、加熱コイルの中心部に赤外線センサとプレート温度検出手段を配置することができ、調理容器の中心部の底面温度を安定して検出することができる。 1st invention is the plate temperature detection which detects the temperature of the top plate which mounts a cooking vessel, the heating coil which generate | occur | produces an induction magnetic field in order to heat the said cooking vessel, and the said top plate Means, an infrared sensor for detecting the temperature of the cooking container via the top plate, and a heating control for controlling the heating power by controlling the high frequency current of the heating coil according to the temperature information of the infrared sensor and the plate temperature detecting means The infrared sensor has a planar shape of a circular cutout having a cutout part, and the plate temperature detection means is positioned in the cutout portion of the infrared sensor in plan view. By making the plate temperature detection means an induction heating cooker arranged at the center of the heating coil, the center of the heating coil is infrared. It is possible to place the sensor and the plate temperature detection means, the bottom surface temperature of the central portion of the cooking container can be detected stably.
第2の発明は、特に、第1の発明において、赤外線センサは、加熱コイルから放射される誘導磁界または電界を低減する防磁筒と、前記防磁筒と接続されその内部に位置する赤外線集光用の鏡筒とを備えたことにより、赤外線センサによる温度検知誤差が生じることを防止することができる。 In particular, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the infrared sensor includes a magnetic shield that reduces an induced magnetic field or an electric field radiated from the heating coil, and an infrared condensing unit that is connected to the magnetic shield and located inside the magnetic shield. The temperature detection error by the infrared sensor can be prevented from occurring.
第3の発明は、特に、第2の発明において、防磁筒と鏡筒とは、加熱コイルより下方位置で接続したことにより、赤外線センサは、加熱コイルから放射される誘導磁界または電界の影響を低減でき、調理容器の温度を安定に検出することができる。 According to a third aspect of the invention, in particular, in the second aspect of the invention, the magnetic shield tube and the lens barrel are connected at a lower position than the heating coil, so that the infrared sensor is influenced by the induction magnetic field or electric field radiated from the heating coil. The temperature of the cooking container can be detected stably.
第4の発明は、特に、第2または第3の発明において、防磁筒は、通気用の凹部を縦方向に設けたことにより、凹部の作用により通気性を良くして温度上昇を低減するため、赤外線センサによる温度検知誤差が生じることを防止することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, in the second or third aspect of the invention, the magnetic-shielding cylinder is provided with a concave portion for ventilation in the vertical direction, thereby improving air permeability by the action of the concave portion and reducing temperature rise. It is possible to prevent temperature detection errors caused by the infrared sensor.
第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれか1つの発明において、加熱コイルと赤外線センサとの少なくとも一方に位置決め用のリブを設けたことにより、赤外センサが加熱コイルに確実に位置決めされて取付けることができる。 According to a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the positioning sensor is provided on at least one of the heating coil and the infrared sensor, so that the infrared sensor is reliably attached to the heating coil. Can be positioned and mounted.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
図1、図2は、本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器を示すものである。
(Embodiment 1)
1 and 2 show an induction heating cooker according to
図1に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、調理物を収容加熱する調理容器21と、調理容器21を載置するトッププレート22と、前記調理容器21を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルよりなる加熱コイル23と、前記トッププレート22に接して前記調理容器21の温度を検出するサーミスタからなるプレート温度検出手段24と、前記トッププレート22を介して調理容器21の温度を検出するフォトダイオードからなる赤外線センサ25と、前記赤外線センサ25と前記プレート温度検出手段24の温度情報により前記加熱コイル23の高周波電流を制御して加熱電力を制御する加熱制御手段26とを備えている。
As shown in FIG. 1, the induction heating cooker according to the present embodiment includes a cooking container 21 that accommodates and heats food, a
そして、図2に示すように、前記赤外線センサ25は、その全体の平面形状を、一部に切欠部25aを有する切欠円形状とし、その中央部にセンサ素子25bを配置して構成し、赤外線センサユニットとしている。前記プレート温度検出手段24は、平面的にみて赤外線センサ25の切欠部25aに位置させている。これら赤外線センサ25およびプレート温度検出手段24は前記配置構成で前記加熱コイル23の中心部に配置しているものである。これにより、赤外線センサ25およびプレート温度検出手段24で、調理容器21の中心部の温度を検出している。なお、本実施の形態においては、赤外線センサ25の切欠部25aが直線的に形成されているが、これに限られるものではない。
As shown in FIG. 2, the
前記トッププレート22は、リシア系セラミック材料で形成している。このトッププレート22の赤外線の透過率は、2.5μm以下の波長は良く透過し、2.5μm〜4μm以下の波長は数十%透過する。また、4μm以上はほとんど透過しないものである。
The
また、赤外線センサ25のセンサ素子25bは、InGaAs(インジウムガリウムヒ素)のフォトダイオードからなり、受光感度波長は略0.7μm〜略2.7μmである。なお、センサ素子25bは、フォトダイオードを用いているが、PINフォトダイオードやPbS(硫化鉛)やPbSe(セレン化鉛)若しくはGe(ゲルマニウム)でも同様な動作ができるものである。また、赤外線センサ25は、サーモパイルや焦電型素子などの熱型赤外線検出素子を用いても良く、トッププレート22に赤外線が透過する透過窓を用いても同様な効果が得られるものである。
The
さらに、前記赤外線センサ25は、トッププレート22に調理容器21が載置される中心部に設けているが、調理容器21の温度が検出できればよく、本実施の形態に限られるものではない。また、前記赤外線センサ25を複数個設けて、調理容器21の温度を検出できる構成にすれば、調理容器21の温度分布を検出してより高精度に調理容器21の温度が制御できるものである。
Furthermore, although the
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating cooking appliance comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、図示していない電源を投入し、スイッチで加熱が開始されると、加熱制御手段26が加熱コイル23に高周波電流を供給する。加熱コイル23に高周波電流が供給されると、加熱コイル23から誘導磁界が発せられ、トッププレート22に載置された調理容器21が誘導加熱される。この誘導加熱によって調理容器21の温度が上昇し、調理容器21内の調理物が調理される。このとき、加熱制御手段26は、赤外線センサ25からの温度情報によって、調理物の調理の進行状態を把握でき、調理の進行状態に応じて加熱コイル23に供給する電力を調整するものである。こうして、調理容器21内の調理物は加熱調理されるものである。
First, when a power supply (not shown) is turned on and heating is started by a switch, the heating control means 26 supplies a high-frequency current to the
赤外線センサ25は、フォトダイオードからなるセンサ素子25bを備え、調理容器21の底面から放射される熱エネルギーを、トッププレート22を透過させて検出している。前記赤外線センサ25は、前記熱エネルギーである光量を電流または電圧に変化して調理容器21の温度を算出している。このように、赤外線センサ25は調理容器21の底面を非接触に検知して、調理容器21温度を演算して求めているため、応答性が速く調理容器21の温度を正確に検知することができるものである。このため、加熱制御手段26の加熱コイル23に対する電力制御も、調理容器21の温度変化に即応したものとなっている。前記赤外線センサ25の受光感度は、前記トッププレート22の透過率とが重なっており、調理容器21から放射される光エネルギーを検出して調理容器21の底面温度が検出できるものである。
The
また、プレート温度検出手段24は、トッププレート22に密着するように設けられ、調理容器21の底面温度を、トッププレート22を介して検出している。前記プレート温度検出手段24の温度信号は、加熱制御手段26に送られ、前記温度信号に基づいて加熱コイル23の電力量を制御している。つまり、プレート温度検出手段24と赤外線センサ25は、加熱コイル23の中心部に配置されており、調理容器21に加熱される中心部の温度が検出できる。加熱コイル23の中心である調理容器21の中心温度は、誘導加熱の影響が少なく調理容器21内の調理物の温度に近い温度を示すもので、プレート温度検出手段24と赤外線センサ25により、この中心部の温度を検出することで調理物の温度が適切に制御できるものである。
The plate temperature detection means 24 is provided so as to be in close contact with the
以上のように、本実施の形態においては、加熱コイル23の中心部に、プレート温度検出手段25と赤外線センサ25を配置し、正確に調理容器21の中心部の底面温度を安定して検出することができる誘導加熱調理器を実現するものである。
As described above, in the present embodiment, the plate
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における誘導加熱調理器の赤外線センサを示すものである。実施の形態1と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 shows an infrared sensor of the induction heating cooker in the second embodiment of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
本実施の形態における実施の形態1との相違点は、赤外線センサ25が、加熱コイル23から放射される誘導磁界または電界を低減する防磁筒27と、前記防磁筒27と部材27aで接続され防磁筒27内部に位置する赤外線集光用の鏡筒28とを備え、防磁筒27の熱影響を低減して、赤外線センサ25による温度検知誤差が生じることを防止していることである。
The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the
前記防磁筒27は、アルミ材料で形成して加熱コイル23からの誘導磁界や電界を低減している。なお、防磁筒27は、フェライトなどの磁性材料で形成したり、磁性材料を組みあわせたりして誘導磁界や電界を低減することができる。
The
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating cooking appliance comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
防磁筒27は、加熱コイル23から発せられる誘導磁界または電界により発熱するものである。この防磁筒27の温度が鏡筒28に伝達することを低減する必要がある。鏡筒28は、内部のセンサ素子25bに赤外線を集光するために、内面を鏡面仕上げされたものであり、この鏡筒28の温度変化が赤外線センサ25の温度検出誤差となる。前記鏡筒28の温度変化を低減するために、防磁筒27との接続部は熱抵抗を大きくするために比較的断面の小さい部材27aで接続するようにしている。この構成により、赤外線センサ25は、防磁筒27の温度による影響を低減して、安定に調理容器21の底面温度が検出できるものである。
The
以上のように、本実施の形態においては、防磁筒27とこれと接続された鏡筒28とを備えたことで、防磁筒27からの熱影響を低減して、赤外線センサ25が安定して調理容器21の温度を検出することができる。
As described above, in the present embodiment, by providing the
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の赤外線センサを示すものである。実施の形態1、2と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 4 shows an infrared sensor of the induction heating cooker in
本実施の形態における実施の形態2との相違点は、防磁筒27と鏡筒28とは、加熱コイル23の下面より下方位置において部材27aで接続したことである。これにより、赤外線センサ25は、加熱コイル23から放射される誘導磁界または電界の影響を低減でき、調理容器21の温度を安定に検出することができる。
The difference between the second embodiment and the second embodiment is that the magnetic-shielding
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating cooking appliance comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
鏡筒28は、機械的保持のために防磁筒27と接続されており、防磁筒27と同様に加熱コイル23から放射される誘導磁界や電界を受けて発熱する。防磁筒27は、鏡筒28との接続が部材27aにより加熱コイル23の下方位置であることで、加熱コイル23の誘導磁界や電界による発熱を低減している。誘導磁界の影響は、加熱コイル23から距離を離すことで誘導磁界が減衰して、影響が少なくなる。この特性を活かして、加熱コイル23の下方位置で防磁筒27と鏡筒28とを接続したことで、赤外線センサ25は、誘導磁界の影響を低減することができる。
The
以上のように、本実施の形態においては、防磁筒27と鏡筒28とは、加熱コイル23より下方位置において接続したことにより、加熱コイル23から放射される誘導磁界または電界を低減するようにして、赤外線センサ25が安定して調理容器21の温度を検出することができる。
As described above, in the present embodiment, the
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4における誘導加熱調理器の赤外線センサを示すものである。実施の形態1〜3と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
FIG. 5 shows an infrared sensor of an induction heating cooker in
本実施の形態における実施の形態3との相違点は、防磁筒27は、鏡筒28との接続部に通気用の凹部27bを縦方向に設けたことにより、凹部27bの作用により通気性を良くして温度上昇を低減させたことである。これにより、赤外線センサ25による温度検知誤差が生じることを防止することができる。本実施の形態においては、図示のように、接続用の部材を用いることなく防磁筒27と鏡筒28の両者を直接接続している。
The difference between the third embodiment and the third embodiment is that the magnetic-shielding
なお、本実施の形態においては、防磁筒27の凹部27bを、プレート温度検出手段24側に設けているが、通気性が向上できれば良く、これに限られるものではない。また、例えば、凹部27bを複数設けることでより性能が向上できるものである。
In the present embodiment, the concave portion 27b of the
以上のように、本実施の形態においては、防磁筒27に通気用の凹部27bを縦方向に設けたことにより、通気性を良くして温度上昇を低減させることができる。これにより、することで、赤外線センサ25が安定して調理容器21の温度を検出することができる。
As described above, in the present embodiment, by providing the magnetically shielded
(実施の形態5)
図6は、本発明の実施の形態5における誘導加熱調理器を示すものである。実施の形態1〜4と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 5)
FIG. 6 shows an induction heating cooker according to the fifth embodiment of the present invention. The same elements as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態における実施の形態1〜4との相違点は、加熱コイル23と赤外線センサ25との少なくとも一方に位置決め用のリブ23aを設けたことである。これにより、赤外センサ25が加熱コイル23に確実に位置決めされて取付けることができるようになっている。
The difference between the present embodiment and the first to fourth embodiments is that a positioning rib 23 a is provided on at least one of the
本実施の形態では、加熱コイル23を保持するコイルベースの下面に凸状のリブ23aを設けて、赤外線センサ25のユニットを取付ける際、赤外線センサ25の位置決めを行うようにしたものである。このように、赤外線センサ25が、加熱コイル23への取付け位置が機械的に固定されることで、取付けによる赤外線センサ25の温度検出誤差を少なくすることができる。
In the present embodiment, a convex rib 23a is provided on the lower surface of the coil base that holds the
なお、加熱コイル23の凸状のリブ23aは、赤外線センサ25との組み合わせの位置が規制できれば良く、例えば、コイルベースに凹部を設け、赤外線センサ25の凸部が組み合わさる構成、あるいは両者にリブを設ける構成も考えられる。
The convex rib 23a of the
以上のように、本実施の形態においては、リブによって赤外線センサ25の位置決めを行うので、赤外線センサ25の取付けによる温度検出誤差を低減できるものである。
As described above, in the present embodiment, since the
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、誘導加熱以外にラジェントヒータなどの電気式ヒータが組み合わされた加熱調理器においても、電気式ヒータから放射される赤外線の影響を防止して、赤外線センサで調理容器の温度が安定に検出が可能となるので、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器全般に適用できる。 As described above, the induction heating cooker according to the present invention prevents the influence of infrared rays radiated from the electric heater even in a heating cooker in which an electric heater such as a radial heater is combined in addition to the induction heating. In addition, since the temperature of the cooking container can be stably detected by the infrared sensor, it can be applied to general induction heating cookers used in general homes, offices, restaurants and the like.
21 調理容器
22 トッププレート
23 加熱コイル
24 プレート温度検出手段
25 赤外線センサ
25a 切欠部
25b センサ素子
26 加熱制御手段
27 防磁筒
28 鏡筒
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