JP5295287B2 - 加熱調理器 - Google Patents
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Description
また、静電容量の変化率を用いて所定閾値以上変化した場合にふきこぼれと判定し火力を制御する加熱調理器もある(例えば、特許文献2参照)。
図1は実施の形態1における加熱調理器の上面図、図2は実施の形態1における加熱調理器の加熱部の部分断面図およびブロック回路図である。
使用者によって、前面操作部の電源スイッチがオンされた後に、例えば加熱部2aの火力が上面操作部3のキースイッチ3aにより同加熱部2aの火力が設定され、次いで、加熱開始のスイッチがオンされると、その操作部3から加熱開始信号が出力されると共に、設定火力に応じた火力指令信号が制御回路15に出力される。一方、制御回路15は、加熱開始信号および火力指令信号の入力を検知すると、加熱部2aに対向配置された加熱コイル10から設定火力が出力されるように駆動回路14を制御する。この時、駆動回路14は、制御回路15の制御に基づいて交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル10に高周波電流を供給する。
C=εS/d ・・・(1)
V=Qd/εS ・・・(2)
ここで、Cは静電容量、Sは電極16の表面積、dは電極16間の距離、εは誘電率を示す。図4に一般的な誘電体の比誘電率kを示す。水の比誘電率と比較すると、例えばガラスでは比誘電率7程度に対して水は比誘電率80という大きな値を有している。また、鍋7は金属のため、加熱を行うと加熱コイル10からの磁力線により鍋7底には渦電流が流れ、電極16上に鍋7が載置された場合の出力(静電容量測定回路11により検出される電圧)は水や油、ガラスとは異なる挙動となる。これからも明らかなように、水と鍋7とが載置されている場合の判別は可能となる。また、ガラスやプラスチックなどの場合も、水の比誘電率と比べ小さく、この比誘電率の違いから出力(静電容量測定回路11の検出電圧)の変化が異なってくるため、切り分けることが可能である。
図5は実施の形態1の加熱調理器におけるふきこぼれ監視回路の動作を示すフローチャートである。
使用者により電源スイッチがオンされると(S100)、制御回路15は待機状態となる。一方、ふきこぼれ監視回路12は、静電容量測定回路11からの出力(検出電圧)が短絡あるいは開放を示すような異常出力かどうかを判定する(S101)。ふきこぼれ監視回路12は、その判定を行う場合には、例えば左側の加熱部2aの周囲に配置された4個の電極16に静電容量測定回路11から電圧を印加させる。この時、静電容量測定回路11は、その電圧により生じる各電極16の静電容量を読み込んでそれぞれ分圧し、かつ、分圧した静電容量から電圧を検出する。一方、ふきこぼれ監視回路12は、静電容量測定回路11により検出される各電極16の検出電圧を読み込んで所定の電圧範囲内に入っているかどうかを判定する。ふきこぼれ監視回路12は、前記電圧が所定の電圧範囲内に入っていない状態が連続しているときには電極16が故障しているとして、表示部4aにエラー表示をする(S118)。
これにより、鍋7からふきこぼれた湯などの広がりを最小限に抑えることが可能になり、そのため、使用者が火傷を負うような危険性がなくなる。また、ふきこぼれを最小限に抑えることができるので、上面操作部3や奧側の吸排気口5a、5bへの浸入を防止でき、調理器本体1の故障の要因となるようなことがなくなる。さらに、例えば隣の加熱部2bにて加熱が行われているときに、加熱部2a側にふきこぼれた場合でも、鍋7の下への浸入を防止でき、そのため、ふきこぼれの浸入による加熱部2bの焦げ付きを防止できる。
また、本実施の形態では、監視周期が3秒の場合、3秒間で測定した30個のデータの平均値を用いて、前回の平均値と今回の平均値の差分を算出しているが、これに限定されるものではなく、3秒前に測定した10個のデータの平均値と今回測定した10個のデータの平均値との差分を判定に用いても良い。
本実施の形態は、ふきこぼれが起きやすい食材を調理する場合、ふきこぼれ監視回路を強制的に実行させる専用キースイッチを例えば上面操作部3に設けたものである。
図6は実施の形態2に係る加熱調理器の上面操作部の一部を示す平面図である。
実施の形態2の加熱調理器においては、一例として、ふきこぼれの起きやすい「麺ゆで」といった使用者にとって直感的に捉えやすい標記の専用キースイッチ31としている。その専用キースイッチ31のオン操作をふきこぼれ監視回路12が検知した場合、差分値と比較する所定閾値(1.5V)を変更する。例えば、その所定閾値より小さい電圧値を閾値として設定し、検知感度を上げる。これにより、ふきこぼれの有無をより早期に検知することができる。
Claims (9)
- 被加熱物が載置される天板と、
該天板の下方に設けられ、前記被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を供給する駆動回路と、
該駆動回路を制御する制御回路と、
前記天板の下面に設置された複数の電極と、
前記電極に生じる静電容量を測定し、かつ、該静電容量に基づいて電圧を検出する静電容量測定回路と、
前記静電容量測定回路により検出される電圧をサンプリングして所定の処理を行い、該所定の処理に係る値と所定閾値とを比較し、前記所定の処理に係る値が前記所定閾値より大きいときにはふきこぼれと判定するふきこぼれ監視回路とを備え、
前記ふきこぼれ監視回路は、前記電圧をサンプリングしてから前記所定の処理に係る値と所定閾値とを比較するまでを異なる2以上の監視周期で行っていることを特徴とする加熱調理器。 - 前記監視周期のうち最短の監視周期として、前記電圧のサンプリングの開始から第1の所定時間毎とし、他の監視周期として、前記電圧のサンプリングの開始から前記第1の所定時間よりも整数倍長い第2の所定時間毎とし、
前記第1の所定時間と前記第2の所定時間の測定開始が同じであることを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。 - 前記ふきこぼれ監視回路は、前記サンプリングした電圧の平均値を算出し、前回の平均値との差分を、前記所定の処理に係る値として算出する処理を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の加熱調理器。
- 異なる2以上の監視周期において、それぞれ平均値を算出して前回の平均値との差分を算出し、各監視周期の差分値と所定閾値との比較結果に基づいて前記制御回路に加熱停止あるいは火力低下の指示を出すかどうかを判定することを特徴とする請求項3記載の加熱調理器。
- 前記ふきこぼれ監視回路は、前記第1の所定時間経過する毎に算出した前記差分値が前記所定閾値以下のときには、前記第2の所定時間を経過したかどうかを判定し、第2の所定時間を経過していないときには、前記静電容量測定回路により検出される電圧をサンプリングし、前記第1の所定時間経過後における前記差分値が前記所定閾以下のときに前記第2の所定時間を経過したときには、その第2の所定時間の間にサンプリングした電圧から平均値を算出して前回の平均値との差分を算出し、かつ、その差分値と前記所定閾値とを比較し、差分値が前記所定閾値より大きいときには前記制御回路に加熱停止あるいは火力低下の指示を出すことを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の加熱調理器。
- 前記ふきこぼれ監視回路は、加熱開始から一定時間経過後に、前記静電容量測定回路により検出される電圧をサンプリングすることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の加熱調理器。
- 表示部を備え、
前記ふきこぼれ監視回路は、加熱開始の前に、前記静電容量測定回路により検出される電圧を読み込んで、その電圧が所定の電圧範囲内に入っているかどうかを判定し、前記電圧が所定の電圧範囲内に入っていない状態が連続しているときには前記電極が故障しているとして、前記表示部にエラー表示をすることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の加熱調理器。 - 前記ふきこぼれ監視回路を強制的に実行させる専用スイッチを操作部に設けたことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の加熱調理器。
- 前記ふきこぼれ監視回路は、前記専用スイッチのオン操作を検知したときには、差分値と比較する前記所定閾値を変更することを特徴とする請求項8記載の加熱調理器。
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