(57)【要約】      （修正有）【課題】調理中の機体内温度が変化しても、安定して精度良く鍋温度を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。【解決手段】加熱コイルの下に設けられ、被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、赤外線検出手段の出力に基づいて被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および赤外線発光手段が投光し被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、を具備する誘導加熱調理器であって、反射センサは、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、赤外線受光手段に印加する電圧を変化させる温度補償回路を備えており、温度検出手段は、赤外線検出手段の出力を反射センサの出力に基づいて補正して被加熱物の温度を検出するものとした。【選択図】図１２
2014053221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下に設けられ前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルへ高周波電力を供給する高周波電力供給手段と、
該高周波電力供給手段の出力電力を制御する電力制御手段と、
前記加熱コイルの下に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、
該赤外線検出手段の出力に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、
前記トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および該赤外線発光手段が投光し前記被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、
を具備する誘導加熱調理器であって、
前記反射センサは、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、前記赤外線受光手段に印加する電圧を変化させる温度補償回路を備えており、
前記温度検出手段は、前記赤外線検出手段の出力を前記反射センサの出力に基づいて補正して前記被加熱物の温度を検出することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導加熱調理器において、
前記周囲温度が上昇したときに、前記周囲温度検出手段の抵抗は上昇するとともに、前記赤外線受光手段に印加される電圧が低下することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項３】
被加熱物を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下に設けられ前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルへ高周波電力を供給する高周波電力供給手段と、
該高周波電力供給手段の出力電力を制御する電力制御手段と、
前記加熱コイルの下に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、
該赤外線検出手段の出力に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、
前記トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および該赤外線発光手段が投光し前記被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、
を具備する誘導加熱調理器であって、
前記反射センサは、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、前記赤外線発光手段に印加する電圧を変化させる温度補償回路を備えており、
前記温度検出手段は、前記赤外線検出手段の出力を前記反射センサの出力に基づいて補正して前記被加熱物の温度を検出することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項４】
請求項３に記載の誘導加熱調理器において、
前記周囲温度が上昇したときに、前記周囲温度検出手段の抵抗は上昇するとともに、前記赤外線発光手段に印加される電圧が上昇することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項５】
被加熱物を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下に設けられ前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルへ高周波電力を供給する高周波電力供給手段と、
該高周波電力供給手段の出力電力を制御する電力制御手段と、
前記加熱コイルの下に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、
該赤外線検出手段の出力に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、
前記トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および該赤外線発光手段が投光し前記被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、
前記赤外線発光手段を駆動するトランジスタと、
前記トランジスタを駆動するＤｕｔｙを制御するＤｕｔｙ可変回路と、
を具備する誘導加熱調理器であって、
前記Ｄｕｔｙ可変回路は、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、前記トランジスタに印加する電圧のＤｕｔｙを変化させ、
前記温度検出手段は、前記赤外線検出手段の出力を前記反射センサの出力に基づいて補正して前記被加熱物の温度を検出することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項６】
請求項５に記載の誘導加熱調理器において、
前記周囲温度が上昇したときに、前記周囲温度検出手段の抵抗は上昇するとともに、前記赤外線受光手段に印加される電圧のＤｕｔｙが上昇することを特徴とする誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍋温度検出手段として赤外線センサを備えた誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
誘導加熱調理器の鍋温度検出手段として、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。この赤外線センサは加熱コイル中心空隙付近の下に配置されて、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する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。
【０００４】
赤外線センサで温度検出する場合の課題は、被測定物（調理鍋）の赤外線放射率の影響を受けることである。鍋底の赤外線放射率は、鍋底の材質、色、加工状態（鍋底の塗装や刻印、ヘアライン加工、リング加工、打ち込み加工、凹凸等）に大きく依存する。また、同じ鍋であっても鍋底に付着した調理油等の汚れによって赤外線放射率が異なってくる。すなわち、同じ温度、同じ材質の鍋底であっても、色、加工あるいは汚れ状態や凹凸が異なると放射する赤外線エネルギが異なるため赤外線センサで受光する赤外線エネルギも異なり、異なる温度が検出されることになる。このため、鍋底の相違により赤外線センサによる温度検出が異なるのを補正する手段が必要になる。
【０００５】
この課題を解決する手段として特許文献１、２、３、４に挙げるものがある。例えば、特許文献１の技術は、トッププレート上に置かれる被加熱物（鍋）に対して投光する光源と被加熱物からの反射光を受光する受光センサを備え、受光センサの出力から換算された被加熱物の放射率で赤外線センサの出力を補正して温度検出するものである。これにより被加熱物（鍋）の放射率に影響されない正確な鍋温度検出技術になっている。
【０００６】
また、特許文献２は、特許文献１に加え、相対する発光手段と受光手段を、鍋を載置するトッププレートと角度ａを持たせて配置している。特許文献３は、前述に加え受光手段の周囲に配置した発光手段を複数備えたものである。複数の発光手段が順次発光する光線の鍋での反射光を、発光に同期して受光手段で受け、この出力で鍋底面の複数個所の反射率を得て放射率に換算するもので、この放射率で赤外線センサの出力を補正して温度検出手段が提示されている。また特許文献４は、トッププレートの端面から近赤外線を入射する発光手段と、前記発光手段と対面する端面に設けられ鍋の底面からの反射光の強度を検知する反射センサを備え、反射センサの出力から鍋底面の放射率を得て、この放射率で赤外線センサの出力を補正して温度検出する手段を提示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２２５８８１号公報
【特許文献２】特開２００４−２４１２２０号公報
【特許文献３】特開２００６−２２１９５０号公報
【特許文献４】特開２００６−２６０９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では具体的な発光手段として単一の赤外線ＬＥＤまたはレーザなどの光源、受光手段として単一の赤外線フォトトランジスタ、そしてこれら手段の使用波長、光学的なバンドパスフィルタによる分光手段が提示されている。しかし、後述するように単一の赤外線ＬＥＤと単一の赤外線フォトトランジスタを使用する場合には鍋の反射率つまり放射率を正確に検出することは困難である。また、赤外線ＬＥＤあるいは赤外線フォトトランジスタの温度特性および反射率検出の温度特性についての言及はない。このため、周囲環境温度が変化したとき反射率検出値が変化し、赤外線センサの出力補正も変化する。このためこの反射率（放射率＝１−反射率）で温度検出赤外線センサ出力を補正して鍋温度を検出しても正確なものとはならないと言う課題がある。
【０００９】
特許文献２〜４についても赤外線ＬＥＤあるいは赤外線フォトトランジスタの温度特性および反射率検出の温度特性についての言及はないため、周囲環境温度が変化したときの鍋温度の検出精度が低下すると言う課題がある。
【００１０】
本発明は赤外線センサとしてサーモパイルを用いた鍋温度検出手段において、トッププレート上に置かれる鍋底の状態つまり凹凸、反りや汚れ更に材質、色、加工状態に拘らず、また調理中の機体内温度が変化しても、安定して精度良く鍋温度を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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、請求項１の誘導加熱調理器は、被加熱物を載置するトッププレートと、該トッププレートの下に設けられ前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、該加熱コイルへ高周波電力を供給する高周波電力供給手段と、該高周波電力供給手段の出力電力を制御する電力制御手段と、前記加熱コイルの下に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、該赤外線検出手段の出力に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および該赤外線発光手段が投光し前記被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、を具備する誘導加熱調理器であって、前記反射センサは、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、前記赤外線受光手段に印加する電圧を変化させる温度補償回路を備えており、前記温度検出手段は、前記赤外線検出手段の出力を前記反射センサの出力に基づいて補正して前記被加熱物の温度を検出するものとした。
【００１２】
また、請求項３の誘導加熱調理器は、被加熱物を載置するトッププレートと、該トッププレートの下に設けられ前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、該加熱コイルへ高周波電力を供給する高周波電力供給手段と、該高周波電力供給手段の出力電力を制御する電力制御手段と、前記加熱コイルの下に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、該赤外線検出手段の出力に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および該赤外線発光手段が投光し前記被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、を具備する誘導加熱調理器であって、前記反射センサは、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、前記赤外線発光手段に印加する電圧を変化させる温度補償回路を備えており、
前記温度検出手段は、前記赤外線検出手段の出力を前記反射センサの出力に基づいて補正して前記被加熱物の温度を検出するものとした。
【００１３】
さらに、請求項５の誘導加熱調理器は、被加熱物を載置するトッププレートと、該トッププレートの下に設けられ前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、該加熱コイルへ高周波電力を供給する高周波電力供給手段と、該高周波電力供給手段の出力電力を制御する電力制御手段と、前記加熱コイルの下に設けられ、前記被加熱物から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段と、該赤外線検出手段の出力に基づいて前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記トッププレートに赤外線を投光する赤外線発光手段および該赤外線発光手段が投光し前記被加熱物で反射した赤外線を受光する赤外線受光手段からなる反射センサと、前記赤外線発光手段を駆動するトランジスタと、前記トランジスタを駆動するＤｕｔｙを制御するＤｕｔｙ可変回路と、を具備する誘導加熱調理器であって、前記Ｄｕｔｙ可変回路は、周囲温度に応じて抵抗が変化する周囲温度検出手段の出力に基づいて、前記トランジスタに印加する電圧のＤｕｔｙを変化させ、前記温度検出手段は、前記赤外線検出手段の出力を前記反射センサの出力に基づいて補正して前記被加熱物の温度を検出するものとした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、赤外線投光手段で鍋底に赤外光を投光し、その反射光を赤外線反射受光手段で受光する反射センサで鍋底の反射率（＝１−放射率）を検出できる。そして、この反射率は調理中に誘導加熱コイルあるいは高周波電力供給手段等で機体内の温度が変化しても、調理容器が変わらなければ、前記反射センサの出力が一定となるように温度補償手段で温度補償される。このため検出した反射率（＝１−放射率）は機体内温度変化の影響を受けにくい。
【００１５】
また、反射センサと赤外線検出手段とは横に並べて配置されるため、鍋の放射する赤外線検出範囲（赤外線検出手段の視野）と反射センサで検出する鍋の反射率検出範囲（投光面と反射受光手段の視野）を重複することができる。結果、機体内温度変化の影響を受けず、ほぼ鍋底の同一面で、検出した反射率すなわち放射率に比例する赤外線検出出力を得る事ができ、反射率補正すれば正確な放射温度を検出できる。
【００１６】
この温度補償された反射率で赤外線検出手段の出力を補正することで、機体内の温度が変化しても、鍋底の材質、色、加工状態あるいは汚れの状態に拘らず正確に鍋底温度を検出することが可能になり、正確に検出した鍋底温度を用いて加熱の制御を行うことができるので、上手に調理をすることが可能となる。つまりどんな鍋でも機体内がどんな温度状態でも安定して加熱鍋底の温度を正確に検出する鍋温度検出手段を提供することができる。そして、正確に検出した鍋温度により適切に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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の誘導加熱調理器の構成を示す斜視図
【図２】実施例１の誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図３】実施例１の加熱コイル周辺の詳細を示す断面図
【図４】実施例１の加熱コイルおよび鍋温度検出装置の配置を示す平面図
【図５】実施例１の加熱コイルの裏面を示す平面図
【図６】実施例１の鍋温度検出装置の平面および断面図
【図７】実施例１の反射型フォトインタラプタを示す図
【図８】実施例１の分光放射エネルギと光学フィルタの光学特性を示す図
【図９】実施例１のサーモパイルの詳細を示す平面および断面図
【図１０】実施例１の誘導加熱調理器の制御ブロック図
【図１１】実施例１の各種鍋の鍋底温度と鍋温度検出回路出力の関係を示す図
【図１２】実施例１の反射率検出回路の詳細を示す図
【図１３】実施例１の赤外線フォトトランジスタの周囲温度に対する相対出力を示す図
【図１４】実施例１の反射率検出回路７３の周囲温度変化に対する相対出力を示す図
【図１５】実施例２の反射率検出回路の詳細を示す図
【図１６】実施例３の反射率検出回路の詳細を示す図
【図１７】実施例３の赤外線ＬＥＤの周囲温度変化に対する相対出力を示す図
【図１８】実施例４の反射率検出回路の詳細を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
以下、実施例１について図１から図９に従って説明する。
【００２０】
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Ａ−Ａ´で示される部分に調理鍋６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口ある３口の誘導加熱調理器を例に挙げ説明を行うが、本実施例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６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。
【００２１】
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が装着されている。また、トッププレート２の手前には、各口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が装着されている。
【００２２】
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７（７Ｌ、７Ｒ）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（４Ｌ、４Ｒ）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衣装印刷、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の内部には鍋温度検出のために前記印刷、塗装を行っていない赤外線透過窓５（５Ｌ、５Ｒ）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。
【００２３】
トッププレート２の上面の各口（円４）に、調理鍋６を置き加熱調理を行う。図２に示すように、加熱コイル７にインバータ回路８（８Ｌ、８Ｒ）からの高周波電流を供給すると、外周側コイル７ａと内周側コイル７ｂにコイル間隙７ｃを挟んで分割された加熱コイル７が高周波磁界９（図中破線で示す）を発生し、この高周波磁界９が鍋６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６自身が誘導加熱され発熱する。従って、調理鍋６内の調理物は、調理鍋６自身の発熱によって加熱調理される。このとき、調理鍋６の下にあるトッププレート２も、発熱した調理鍋６からの伝熱あるいは放射熱により高温になる。
【００２４】
図３に加熱コイル７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下面には外周側コイル７ａと内周側コイル７ｂの間にコイル間隙７ｃを備えて分割された加熱コイル７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７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が両端の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７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６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。
【００２５】
コイルベース１０の下には加熱コイル７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、一つ目は外周側コイル７ａの内周側に接続され、内周側コイル７ｂおよび外周側コイル７ａ上面を冷却するコイル上面冷却風路１５ａ、二つ目は外周側コイル７ａ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の上面には円形上のコイル上面冷却風送出孔１５ｃが開口している。
【００２６】
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、外周側コイル７ａ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。
【００２７】
冷却風路１５の下にはインバータ回路８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７Ｌ、７Ｒのインバータ回路８Ｌ、８Ｒ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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６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。また、後述する反射センサ（赤外線投光手段および赤外線反射受光手段）も内蔵され、調理鍋６底面の反射率を検出する。また、鍋温度検出装置１８の上方には後述するセンサ視野筒１９が設けられており、トッププレート２の下面には後述するサーミスタ２０が設けられている。
【００３０】
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。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７ｃ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７の間をコイル径方向外側に流れ、加熱コイル７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の外周側コイル７ａ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、ここから外周側コイル７ａ下面に向かって噴流してこれを冷却する。
【００３１】
図４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７、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７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。
【００３２】
加熱コイル７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、外周側コイル７ａと内周側コイル７ｂに分割される。その間隙７ｃは幅およそ１５ｍｍの同心帯状をなし、外周側コイル７ａの巻き終わりは間隙７ｃを架橋し内周側コイル７ｂの巻き始めとなり、外周側コイル７ａと架橋線７ｄと内周側コイル７ｂで加熱コイル７を構成する。コイルベース１０には外周側コイル７ａ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７ｃとなっている。また、内周側コイル７ｂの内周側に内空洞１４ａが設けられる。さらに、コイル間隙部７ｃ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。また、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。
【００３３】
図５は図４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には外周側コイル７ａ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８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。
【００３４】
図４、図５で説明したように鍋温度検出装置１８は、架橋線７ｄ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７ｃ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。
【００３５】
加熱コイル７を二つの部分に分割し、その間隙７ｃにセンサ視野筒１９を設け、その下に鍋温度検出装置１８を設ける理由は、加熱コイル７の径方向幅中間部の磁束が一番強く、この上の鍋底が一番高温に加熱され、その部分の温度を正確に検出するのが異常過熱の防止に役立つためである。
【００３６】
図６に鍋温度検出装置１８の詳細を示す。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から鍋温度検出装置１８に内蔵されるサーモパイル２５に入射する。また、反射型フォトインタラプタ２７に内蔵される赤外線ＬＥＤ３５が投光する赤外線は、視野筒１９、赤外線透過窓５を通過して鍋６の底で反射され、赤外線フォトトランジスタ３６で受光される。
【００３７】
図６（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、ヒートシンク２６を被せた赤外線検出センサ（サーモパイル２５）、赤外線投光手段の赤外線ＬＥＤ３５、と赤外線反射受光手段の赤外線フォトトランジスタ３６を組合せた反射型フォトインタラプタ２７を中心に構成される。
【００３８】
サーモパイル２５と反射型フォトインタラプタ２７はサーモパイル２５の出力信号を増幅するサーモパイル温度検出回路７２と反射率検出回路７３（後で詳細を説明する）が実装される電子回路基板２８に配置され、このサーモパイル２５と反射型フォトインタラプタ２７および電子回路基板２８は、全体をプラスチック部材の赤外線センサケース２９（一点鎖線で示す）内に密封される。この赤外線センサケース２９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。
【００３９】
そして、結晶化ガラス光学フィルタ３１の下にヒートシンク２６を被せたサーモパイル２５と反射型フォトインタラプタ２７が電子回路基板２８上に実装されている。この赤外線センサケース２９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。
【００４０】
そして、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。
【００４１】
図６（ａ）中のＡ−Ａ´線に沿った断面図を図６（ｂ）に示す。これは、赤外線センサケース２９内に設置される電子回路基板２８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２７と赤外線センサケース２９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。
【００４２】
図７に反射型フォトインタラプタ２７の詳細を示す。反射型フォトインタラプタ２７は赤外線発光素子としての赤外線ＬＥＤ３５と赤外線受光素子としての赤外線フォトトランジスタ３６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ＬＥＤ３５の発光面上にはプラスチックでレンズが構成され赤外光を上方に照射する。赤外線フォトトランジスタ３６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２７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６底面の反射率を計測するものである。
【００４３】
反射フォトインタラプタ２７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。
【００４４】
図８にトッププレート２および結晶化ガラス光学フィルタ３１の光学特性（各波長での透過率）を示す。図中は赤外線波長と赤外線透過率、赤外線波長と黒体温度の放射エネルギの関係を示す。黒体温度の分光放射エネルギは、プランクの分布則から算出される。
【００４５】
波長が約０．６〜２．６μｍの帯域で透過率８０％を超えると共に約２．７〜４μｍで透過率３０％以上であり、他の波長域では透過率３０％に満たない。１００℃の黒体の熱放射エネルギは、約２μｍで最小値、約７μｍで最大値を取り、３００℃の黒体の熱放射エネルギは、約１．２μｍで最小値、約５μｍで最大値を取り、１００〜３００℃の黒体が放射する赤外線は、結晶化ガラスの透過率８０％を超える帯域に収まるもので、１００〜３００℃の鍋が放射する波長の赤外線を結晶化ガラス製のトッププレート２や結晶化ガラス光学フィルタ３１を透過し、サーモパイル２５で受光する。一方で、鍋が放射する赤外線のうち昇温効果の高い４μｍ以上の波長の大部分をカットされるので、本体１内部が昇温効果の高い赤外線により温められるのを防止できる。
【００４６】
図９にサーモパイル２５の詳細を示す。図９（ａ）はヒートシンク２６とサーモパイル２５の斜視図を示す。図９（ｂ）はヒートシンク２６を除いた図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、熱電対が見えるように、赤外線吸収膜２５−９を省略して示してある。
【００４７】
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２５−６、アルミ蒸着膜２５−７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等の赤外線吸収膜２５−９を形成する。ポリシリコンおよびアルミ蒸着膜の一端は冷接点２５−１０であり、これはシリコン基材２５−４周囲のシリコン酸化膜２５−５上に配置する。シリコン基材２５−４の裏面（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２５−１０の熱伝導を少なくし測温接点部と冷接点部を熱的に絶縁するためである。
【００４８】
このシリコン基材２５−４を金属ステム２５−２にボンド等の接着材で固定する。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３２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。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が窒素等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の上面には小穴の窓２５−１３が開けられ、ここに内側からガラス凸レンズ２５−１４が装着されている。この小穴の垂直下に先の測温接点部２５−８（赤外線吸収膜２５−９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。このガラス凸レンズ２５−１４は赤外線透過窓５の視野範囲が赤外線吸収膜２５−９に結像するように設計される。
【００４９】
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２５−９の下にある）にはこの小穴の窓２５−１３を通過しガラス凸レンズ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に比例し、熱電対の冷接点部２５−１０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。前述したようにサーモパイル２５は金属ケース２５−３が熱的には熱電対の冷接点と同じであり、この温度変動がそのままサーモパイル２５の出力変動となってしまう。そのため、ヒートシンク２６を熱バッファ（熱容量を大きくする）として装着して周囲温度変化に対する出力変動を減少させる。
【００５０】
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し、記号Ｒは図１の手前右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８Ｒ、８Ｌは加熱コイル７Ｒ及び７Ｌに高周波電流を供給する。このインバータ回路８Ｒ、８Ｌ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。
【００５１】
各インバータ回路８Ｒ、８Ｌ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６５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。
【００５２】
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６８、表示回路６９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７０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を制御して、トッププレート２上の調理鍋６を加熱する。
【００５３】
サーモパイル２５はサーモパイル温度検出回路７２に接続され出力が増幅され、マイクロコンピュータ６０のＡＤ端子に入力される。赤外線ＬＥＤ３５および赤外線フォトトランジスタ３６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のポート出力で赤外線ＬＥＤ３５の発光を制御され、調理鍋６で反射された赤外光は赤外線フォトトランジスタ３６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。また、サーミスタ２０はサーミスタ温度検出回路７５に接続され出力が増幅され、マイクロコンピュータ６０のＡＤ端子に入力される。
【００５４】
反射率補正はマイクロコンピュータ６０のソフトウエアで行われる。マイクロコンピュータ６０は反射率検出回路７３の出力から調理鍋の赤外線反射率を知り、反射率で補正して調理鍋の温度を検出する。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、電力制御回路６２を介して、調理鍋６の加熱を制御する。
【００５５】
ここで、サーモパイル温度検出回路７２、反射率検出回路７３からの出力から鍋温度の換算方法を説明する。
【００５６】
サーモパイル２５は受光した赤外線のエネルギに比例して電圧を出力するものである。このため、鍋の温度が上昇すると鍋底からの赤外線放射強度も強くなり、サーモパイルが受光する赤外線エネルギ量が増え、サーモパイルの出力信号電圧が高くなる。一般に、物体の放射する赤外線エネルギはその物体の絶対温度の４乗に比例するというステファン・ボルツマンの法則（式１）があり、温度が高くなればなるほど加速度的に大きな赤外線エネルギを放射する。すなわち、サーモパイル２５を用いて単位面積当たりの放射量Ｅを知ることができれば、式１に基づいて放射物体の絶対温度を算出できる。
Ｅ＝（２π5κ4／１５ｃ2ｈ3）×Ｔ4＝σＴ4    （式１）
Ｅ：単位面積当たりの放射量（Ｗ／ｃｍ2・μｍ）
κ：ボルツマン定数＝１．３８０７×１０-23（Ｗ・ｓ／Ｋ）
ｃ：光速度＝２．９９７９×１０10（ｃｍ／ｓ）
ｈ：プランク定数＝６．６２６１×１０-34（Ｗ・ｓ2）
σ：ステファン・ボルツマン定数＝５．６７０６×１０-12（Ｗ／ｃｍ2・Ｋ4）
Ｔ：放射物体の絶対温度（Ｋ）
【００５７】
図１１にトッププレート２に置かれた数種の鍋について、鍋温度検出装置１８の出力（サーモパイル温度検出回路７２の出力Ｖ）からオフセット電圧Ｖｏを引いた値Ｖｔ（鍋温度検出電圧）と鍋底面温度Ｔとの関係の一例を示す。図中に各鍋底面の放射率も示す。図１１に示すように放射率によって鍋温度検出装置１８の出力と鍋底温度の関係が異なることがわかる。図１１の（ａ）で示す鍋は放射率が０．９と黒体に近い。（ｂ）は放射率が０．５７、（ｃ）は０．４３、（ｄ）は０．２４である。（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の電圧値を放射率で除算すると、図中に破線でしめすものとなり、ほぼ１本の曲線に集約することができることが分かる。各出力Ｖｔは各鍋の全放射エネルギ（Ｅ´＝εσＴ4）に比例し、これを放射率で除算するのは、前述したように黒体の全放射エネルギ（Ｅ＝σＴ4）に換算することを意味する。そして、各鍋の放射率が分かれば、各鍋の鍋温度を黒体の放射温度に還元できることを意味している。
【００５８】
各鍋の放射率は反射率検出回路７３から得られた計測データを基に導いている。前述したよに赤外線ＬＥＤ３５が発光した赤外線は、センサ視野筒１９を通り鍋底面で反射して赤外線フォトトランジスタ３６に戻る。赤外線受光素子は赤外線量に比例して電圧が発生し、電圧値から赤外線量を知ることができる。つまり、反射率検出回路７３は赤外線発光量と赤外線受光量の比から鍋の反射率ρを検出することができる。ここで、反射率検出回路７３が求めた反射率に基づいて放射率を算出する方法を説明する。温度Ｔの金属物質の表面から放射される赤外線エネルギ（Ｅ＝εσＴ4）の放射率εと表面の反射率ρの間にはキルヒホフの法則による（式２）が成立する。（但し、透過率α＝０とする）すなわち、鍋の反射率を知ることができれば、（式２）を変形した（式３）に基づいて、鍋の放射率εを算出できることが分かる。
ε＋ρ＝１      （式２）
ε＝１−ρ        （式３）
【００５９】
放射率εが異なる場合、同じ温度であっても、図１１のように放射する赤外線エネルギが異なるので、サーモパイル温度検出回路７２で得られたた赤外線エネルギに対して、反射率検出回路７３の出力結果からマイクロコンピュータ６０が算出した放射率εを用いて補正することで、反射率ρが異なる鍋を用いた時であっても鍋底温度を検出できる。
【００６０】
続いて、図１２〜１４を使用して本実施例の詳細を説明する。
【００６１】
図１２は反射率検出回路７３の詳細を示す。反射型フォトインタラプタ２７の発光素子である赤外線ＬＥＤ３５はトランジスタ７３−１で駆動される。この駆動はマイクロコンピュータ６０の出力ポートから駆動信号端子７３−２に入力される信号で制御される。デューティ５０％の矩形波信号を駆動信号端子７３−２に入力すると、赤外線ＬＥＤ３５は信号が５Ｖのとき発光し、０Ｖのときは消灯する。この発光強度は赤外線ＬＥＤ３５に流す電流に比例し、この電流は抵抗Ｒ１１の値で決められる。本実施例では抵抗値を固定して発光強度は一定である。この赤外光がトッププレート２及び調理鍋６の底面で反射され、受光素子である赤外線フォトトランジスタ３６で受光されると光電流により抵抗Ｒ１２に電圧が発生する。抵抗Ｒ１２に並列してサーミスタ３７と抵抗Ｒ１３の組合せで構成した反射温度補償回路７３−３を設け、反射率検出回路７３の周囲温度変化に応じてサーミスタ３７の抵抗値を可変させる。これにより、赤外線フォトトランジスタ３６が受光し受光電圧が発生すると、並列関係にある抵抗Ｒ１２と反射温度補償回路７３−３には周囲温度に応じた電圧が発生する。
【００６２】
本実施例の反射率検出回路７３では、反射大きく（受光量が多く）なれば電圧は比例して大きくなる。また、周囲温度が上昇した場合、サーミスタ３７の抵抗値が下がり、電圧を降下する効果を得る。この信号電圧はコンデンサＣ１で直流分がカットされ、交流信号としてＯＰアンプ７３−４で構成される正転直流増幅器に入力される。ＯＰアンプ７３−４では交流信号のプラス側成分のみ増幅される。この増幅されたデューティ５０％の信号は、抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ２で構成される充放電回路７３−５で直流の平均値電圧に変換され、出力端子７３−６から出力される。こ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。
【００６３】
赤外発光をキャリア変調し、受光経路を直流成分でカットしているのは、自然光あるいは白熱電灯、蛍光灯などの照明機器に含まれる一定の赤外光が鍋の反射率検出に影響するのを防止するためである。（可視光は受光素子の光学フィルタでカットされる）また、赤外線フォトトランジスタ３６の暗電流の影響も防止している。
【００６４】
このように反射検出回路７３は発光強度が一定のキャリア変調された赤外光を鍋底面に放射し、鍋で反射される赤外光を受光してその平均値電圧を反射電圧として得ることで反射率に相当する値を検出する。反射検出回路７３の反射出力は（式４）に基づいて算出される。
Vout ∝ 発光光量×受光光量×Ｒ１２    （式４）
Vout：出力端子７３−６から出力される電圧
発光光量：赤外線ＬＥＤ３５の発光電圧
受光光量：赤外線フォトトランジスタ３６の受光電圧
Ｒ１２：赤外線フォトトランジスタ３６で生じた受光電圧
【００６５】
調理鍋６が置かれていない場合はトッププレート２のみでの反射でありこれは一定の値を示す。これからの増加分が鍋からの反射分であり、この量が鍋の反射率に相当するものである。
【００６６】
図１３に赤外線フォトトランジスタ３６の周囲温度に対する相対出力の温度特性を示す。周囲温度が上昇すると相対出力も増加する特性を有している。これは、周囲温度が上昇すると赤外線フォトトランジススタ３６の受光電圧は上昇することを示す。
【００６７】
ここで、周囲温度上昇時の反射率検出回路７３の出力電圧について説明する。調理鍋６を誘導加熱した場合、加熱コイル７やインバータ回路８などの発熱により、鍋温度検出装置１８も冷却風温度の上昇や伝熱などに温められ、反射率検出回路７３の温度も上昇する。調理条件により温度上昇値は異なるが、鍋温度検出装置１８の周囲温度は１０〜２０℃程度上昇する。これにより、調理鍋６の反射率を測定中の赤外線フォトトランジスタ３６の受光電圧は、周囲温度上昇前よりも上昇する。一方、周囲温度が上昇すると反射温度補償回路７３−３のサーミスタ３７の抵抗値が下がりＲ１２の受光電圧は、受光光量の上昇分に相当する電圧を降下させる作用を得る。
【００６８】
この作用が得られる理由を詳細に説明する。赤外線フォトトタンジスタ３６が反射光を受光し受光電圧が発生すると、並列関係にある抵抗Ｒ１２と反射温度補償回路７３−３には同じ電圧が印加され、各々の抵抗に応じた電流が流れる。周囲温度が上昇するとサーミスタ３７の抵抗値は降下するため、反射温度補償回路７３−３側に流れる電流が増加し、抵抗Ｒ１２に流れる電流が減少する。この結果、周囲温度が上昇すると、抵抗Ｒ１２側では、抵抗Rが一定であり電流Iが減少するため、E=IRの式から明らかなように、電圧Eが低下する。従って、本実施例では、赤外線フォトトランジスタ３６の受光光量の電圧の上昇分を、Ｒ１２の電圧降下分で相殺することで、出力端子７３−６の出力Voutに対する周囲温度の影響を軽減することができる。すなわち、本実施例では、温度上昇前後で、反射率検出回路７３の出力Voutの変動を非常に小さくすることができる。
【００６９】
次に、図１４を用いて、反射温度補償回路７３−３の効果を説明する。図１４において、実線は反射温度補償回路７３−３を有する本実施例の反射率検出回路７３のデータであり、破線は反射温度補償回路７３−３を有さない反射率検出回路のデータである。なお、図１４の縦軸である相対出力は、周囲温度２５℃の出力電圧に対する周囲温度変化時の出力電圧の比を示すものであり、相対出力が１に近いほど温度変化の影響が小さいことを示す。
【００７０】
反射温度補償回路７３−３を持たない反射率検出回路の場合、上述の温度補償の作用を得ることができないため、周囲温度が上昇すると赤外線フォトトランジスタ３６の受光電圧が上昇し、出力Voutも上昇してしまう。従って、破線に示すように、電子回路基板温度が上昇するほど相対出力が大きくなり、反射率の検出精度が悪化する。例えば、温度が５０℃のときの相対出力は約１．１５となるため、この出力に基づいて反射率を求めると大きな誤差が生じてしまう。
【００７１】
一方、反射温度補償回路７３−３を有する本実施例の反射率検出回路７３の場合、反射温度補償回路７３−３の作用によって、２５℃から５０℃の何れの温度においても、相対出力を１±０．０２の範囲に維持することができる。従って、本実施例の反射率検出回路７３を用いることで、２５℃から５０℃の何れの温度においても、適切な反射率を観測することができる。
【００７２】
このように、本実施例の反射率検出回路７３を用いれば、本体１の内部の温度変化の影響を受けずに調理鍋の反射率は一定値で検出できることから、本体１の調理状態、環境温度変化に関わらずに、調理鍋６の底面温度を鍋温度検出回路１８で正しく測定することができる。
【実施例２】
【００７３】
実施例２について、図１５を使用して説明する。なお、実施例１と共通する点は説明を省略することとする。
【００７４】
図１５は実施例２の反射率検出回路７３の詳細を示す。実施例１と異なる点は、実施例１の反射温度補償回路７３−３を省略した点と、赤外線フォトトランジスタ３６と信号電圧Ｖｃｃの間に抵抗Ｒ１５を設けた点と、抵抗Ｒ１５と並列に抵抗Ｒ１６とサーミスタ３８の直列回路を設け、これらを反射温度補正回路７３−７とした点である。本実施例の場合にも、周囲温度の変動に応じて、赤外線フォトトランジスタ３６受光電圧が変動するが、信号電圧５Ｖを反射温度補正回路７３−７で降圧させることで赤外線フォトトランジスタ３６の受光電圧が周囲温度で変化した分をキャンセルさせることができる。
【００７５】
赤外線フォトトランジスタ３６が受光すると光電流により抵抗Ｒ１２に電圧が発生する。この信号電圧はコンデンサＣ１で直流分がカットされ、交流信号としてＯＰアンプ７３−４で構成される正転直流増幅器に入力される。ＯＰアンプ７３−４では交流信号のプラス側成分のみ増幅される。この増幅されたデューティ５０％の信号は、抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ２で構成される充放電回路７３−５で直流の平均値電圧に変換され、出力端子７３−６から出力される。こ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。
【００７６】
このように、本実施例の反射率検出回路７３を用いれば、本体１の内部の温度変化の影響を受けずに調理鍋の反射率は一定値で検出できることから、本体１の調理状態、環境温度変化に関わらずに、調理鍋６の底面温度を鍋温度検出回路１８で正しく測定することができる。
【実施例３】
【００７７】
実施例３について、図１６、図１７を使用して説明する。なお、実施例１と共通する点は説明を省略することとする。
【００７８】
図１６は実施例３の反射率検出回路７３の詳細を示す。実施例１と異なる点は、抵抗Ｒ１１と赤外線ＬＥＤ３５の間にサーミスタ３９を設け、抵抗Ｒ１１とサーミスタ３９を発光光量温度補償回路７３−８とし、周囲温度によらず赤外線ＬＥＤの発光量を略一定に保つことができるようにした点である。
【００７９】
本実施例でも赤外線ＬＥＤ３５はトランジスタ７３−１で駆動される。この駆動はマイクロコンピュータ６０の出力ポートから駆動信号端子７３−２に入力される信号で制御される。デューティ５０％の矩形波信号を駆動信号端子７３−２に入力すると、赤外線ＬＥＤ３５は信号が５Ｖのとき発光し、０Ｖのときは消灯する。この発光強度は赤外線ＬＥＤ３５に流す電流に比例し、この電流は抵抗Ｒ１１とサーミスタ３９を組合せた発光光量温度補償回路７３−８の値で決められる。サーミスタ３９を配置したことにより周囲温度が上昇すると赤外線ＬＥＤ３５の発光電圧が上昇して発光光量が増加する。
【００８０】
図１７は赤外線ＬＥＤ３５の周囲温度に対する相対出力の温度特性を示す。周囲温度が上昇すると相対出力は低下する特性を有している。これは、周囲温度が上昇すると赤外線ＬＥＤ３５の発光光量が低下することを示す。
【００８１】
周囲温度が上昇した場合、赤外線ＬＥＤ３５の出力は低下するが、発光光量温度補償回路により温度上昇分の電圧低下をキャンセルできる。従って、本実施例の反射率検出回路７３によれば周囲温度変化の影響を受けずに、赤外線ＬＥＤ３５の発光光量を安定して出力できる。
【００８２】
また、この赤外光がトッププレート２及び調理鍋６の底面で反射され、受光素子である赤外線フォトトランジスタ３６で受光され、出力端子７３−６から出力される受光素子側の回路を実施例１の回路を例に示しているが、受光素子側の回路は実施例２を用いても良い。このように、本実施例の反射率検出回路７３を用いれば、本体１の内部の温度変化の影響を受けずに調理鍋６の反射率は一定値で検出できることから、本体１の調理状態、環境温度変化に関わらずに、調理鍋６の底面温度を鍋温度検出回路１８で正しく測定することができる。
【実施例４】
【００８３】
実施例４について、図１８を使用して説明する。なお、実施例１と共通する点は説明を省略することとする。
【００８４】
図１８は実施例４を採用した反射率検出回路７３の詳細を示す。実施例１と異なる点は、駆動信号端子７３−２とトランジスタ７３−１のベースとの間にＤｕｔｙ可変回路４０を設けた点である。
【００８５】
本実施例では、赤外線ＬＥＤ３５はＤｕｔｙ可変回路４０を介して制御されるトランジスタ７３−１で駆動される。Ｄｕｔｙ可変回路４０を用いてＬＥＤパルス駆動を変えることで、赤外ＬＥＤ３５の発光光量を可変させることができる。
【００８６】
実施例３でも説明したように、赤外線ＬＥＤ３５は図１７に示す温度特性を有するため、周囲温度が上昇したときに、Ｄｕｔｙが一定であれば赤外線ＬＥＤ３５の発光量は低下してしまう。そこで、本実施例のＤｕｔｙ可変回路４０は、赤外線ＬＥＤ３５の発光量を略一定に維持できるようにＤｕｔｙを上昇させ、温度上昇分の電圧変動をキャンセルさせる。従って、本実施例の反射率検出回路７３によれば周囲温度変化の影響を受けずに、赤外線ＬＥＤ３５の発光光量を安定して出力できる。
【００８７】
図１８では、受光素子である赤外線フォトトランジスタ３６で受光され、出力端子７３−６から出力される受光素子側の回路に実施例１の回路を例に示しているが、受光素子側の回路は実施例２を用いても良い。このように、本実施例の反射率検出回路７３を用いれば、本体１の内部の温度変化の影響を受けずに調理鍋６の反射率は一定値で検出できることから、本体１の調理状態、環境温度変化に関わらずに、調理鍋６の底面温度を鍋温度検出回路１８で正しく測定することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１…本体
２…トッププレート
５…赤外線透過窓
６…調理鍋
７、７Ｌ、７Ｒ…加熱コイル
８、８Ｌ、８Ｒ…インバータ回路
１０…コイルベース
１５…コイル冷却風路
１８…鍋温度検出装置
１９…センサ視野筒
２０、３７、３８、３９…サーミスタ
２５…サーモパイル
２６…ヒートシンク
２７…反射型フォトインタラプタ
２８…電子回路基板
２９…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
３５…赤外線ＬＥＤ
３６…赤外線フォトトランジスタ
４０…Ｄｕｔｙ可変回路
６０…マイクロコンピュータ
６１、６１Ｌ、６１Ｒ…周波数制御回路
６２、６２Ｌ、６２Ｒ…電力制御回路
７０…ブザー
７２…サーモパイル温度検出回路
７３…反射率検出回路
７５…サーミスタ温度検出回路
【図１】
2014053221.tif 000003
【図２】
2014053221.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014053221.tif 000006
【図５】
2014053221.tif 000007
【図６】
2014053221.tif 000008
【図７】
2014053221.tif 000009
【図８】
2014053221.tif 000010
【図９】
2014053221.tif 000011
【図１０】
2014053221.tif 000012
【図１１】
2014053221.tif 000013
【図１２】
2014053221.tif 000014
【図１３】
2014053221.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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