(57)【要約】      （修正有）【課題】鍋底の温度を正しく検知し、加熱制御を適切に行う。【解決手段】赤外線検知手段１０８には、赤外線センサ１０１の出力を増幅する第１増幅手段１０２と、第１増幅手段１０２の出力を増幅する第２増幅手段１０３と、第１増幅手段１０２の出力と第２増幅手段１０３の出力のいずれかの出力を選択して送る切替手段１０４と、選択された出力より温度を検出する温度検知手段１０３と、第１増幅手段１０２と第２増幅手段１０３が正常かを監視する故障検知手段１０６とを設け、切替手段１０４により第１増幅手段１０２から第２増幅手段１０３に切替えた際は、切替え後の第２増幅手段１０３の出力が予め設定した正常範囲Ｐｋよりも外れた場合は第２増幅手段１０３の故障と判定し、切替手段１０４により切替え後の第１増幅手段１０２の出力が予め設定した正常範囲Ｓｋよりも外れた場合は第１増幅手段１０２の故障と判定するものである。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体の上面を覆い調理鍋を載置するプレートと、
該プレートの下に設け前記調理鍋を誘導磁界により加熱する加熱コイルと、
該加熱コイルの下方に設け前記調理鍋の底から放射する赤外線を前記プレート越しに検知する赤外線検知手段と、
該赤外線検知手段の出力に基いて前記加熱コイルを制御する制御手段と、を備え、
前記赤外線検知手段には、
前記調理鍋の底から放射する赤外線を受ける赤外線センサと、
該赤外線センサの出力を増幅する第１増幅手段と、
該第１増幅手段の出力を増幅する第２増幅手段と、
前記第１増幅手段の出力と前記第２増幅手段の出力のいずれかの出力を選択して送る切替手段と、
該切替手段により選択された出力より前記調理鍋の温度を検出する温度検知手段と、
前記温度検知手段の出力に基づいて前記第１増幅手段と前記第２増幅手段が正常に動作しているのかを監視する故障検知手段とを設け、
前記切替手段により前記第１増幅手段から前記第２増幅手段に切替えた際は、切替え後の前記第２増幅手段の出力が予め設定した正常範囲よりも外れた場合は前記第２増幅手段の故障と判定し、
前記切替手段により前記第２増幅手段から前記第１増幅手段に切替えた際は、切替え後の前記第１増幅手段の出力が予め設定した正常範囲よりも外れた場合は前記第１増幅手段の故障と判定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、トッププレートに載置した鍋から放射される赤外線を測定して温度を精度良く検出する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱調理器においては、炒め物、天ぷら、湯沸しまでと広い温度範囲を測定する必要がある。
【０００３】
そこで、特許文献１に示すものは、鍋から放射される赤外線を赤外線センサで検出して自動調理を行うもので、検出する鍋の温度は１３０℃以下、また１３０℃から３００℃前後の温度まで検出できるように、鍋から放射される赤外線信号の増幅率を変更して鍋の温度を低温から高温まで幅広く検出可能としたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４７０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、制御する温度範囲に応じて赤外線センサで鍋底の温度を精度良く検知するには有効である。しかしながら、切替え手段によって増幅手段の切替えをするため、増幅回路に不具合が生じた時、鍋底の温度が正しく検知できないという課題があった。
【０００６】
特に鍋底の温度を実際より低く検出する場合は、調理物が非常に高温となり調理がこげて失敗するという課題があった
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本体の上面を覆い調理鍋を載置するプレートと、該プレートの下に設け前記調理鍋を誘導磁界により加熱する加熱コイルと、該加熱コイルの下方に設け前記調理鍋の底から放射する赤外線を前記プレート越しに検知する赤外線検知手段と、該赤外線検知手段の出力に基いて前記加熱コイルを制御する制御手段と、を備え、前記赤外線検知手段には、前記調理鍋の底から放射する赤外線を受ける赤外線センサと、該赤外線センサの出力を増幅する第１増幅手段と、該第１増幅手段の出力を増幅する第２増幅手段と、前記第１増幅手段の出力と前記第２増幅手段の出力のいずれかの出力を選択して送る切替手段と、該切替手段により選択された出力より前記調理鍋の温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に基づいて前記第１増幅手段と前記第２増幅手段が正常に動作しているのかを監視する故障検知手段とを設け、前記切替手段により前記第１増幅手段から前記第２増幅手段に切替えた際は、切替え後の前記第２増幅手段の出力が予め設定した正常範囲よりも外れた場合は前記第２増幅手段の故障と判定し、前記切替手段により前記第２増幅手段から前記第１増幅手段に切替えた際は、切替え後の前記第１増幅手段の出力が予め設定した正常範囲よりも外れた場合は前記第１増幅手段の故障と判定するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鍋底の温度を正しく検知でき、失敗しないで調理できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例の誘導加熱調理器をシステムキッチンに収納した状態の斜視図。
【図２】同誘導加熱調理器の上面を示す説明図。
【図３】同誘導加熱調理器のプレートを外した状態を示す説明図。
【図４】同誘導加熱調理器の側面から見た主要断面図。
【図５】同誘導加熱調理器のロースターの構成を示す説明図。
【図６】同誘導加熱調理器の上面操作部の説明図。
【図７】同誘導加熱調理器の加熱部の制御ブロック図。
【図８】同誘導加熱調理器の回路構成を説明する説明図。
【図９】同誘導加熱調理器の増幅手段の特性と所定値を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
【００１１】
図１から図９は、本発明の誘導加熱調理器の一実施例を示している。図１及び図２において示されている調理器は、プレート３上に３ヶ所の載置部６ａ、６ｂ、６ｃを設けた誘導加熱調理器である。
【００１２】
誘導加熱調理器の本体２は、システムキッチン１の上面から落とし込んで設置することで組み込まれる。設置後は誘導加熱調理器２の後述するロースター（グリル）４と操作パネル５がシステムキッチン１の前面部から操作できるようになっている。操作パネル５は、ロースター操作部１２ロースター表示部６５を備える。
【００１３】
調理を行う際の調理鍋（図示せず）は、本体２の上面に配置された耐熱ガラス、結晶化ガラス等からなるプレート３上に載置される。図示しない調理鍋は、プレート３に描かれた載置部６に載置されることで調理可能となる。載置部６は、本体２上面のプレート３の上面手前に載置部右６ａと載置部左６ｂが配置され、これら両載置部６ａおよび６ｂの間の奥（中央後部）に載置部中央６ｃが配置されている。そして、プレート３を挟んで各載置部６の下に調理鍋を加熱するための後述する加熱コイルユニット２５（図３）がそれぞれ設置されている。
【００１４】
図１及び図２において、プレート３の周囲端面を保護するためにフレーム１４が設けられている。本体２内部には、発熱部材である後述する加熱コイルユニット２５や電子部品が設けられている。そして、これらを冷却するために本体２の外部から空気を吸込むための吸気口７が本体２後方右側に設けられ、吸気口７で吸入した空気は、本体２内部で発熱する後述する加熱コイルユニット２５や電子部品を冷却した後に、排気口８から本対外に排出される。またこの排気口８からは、後述するロースター４の廃熱も同時に排出され、この排気口８は本体２上面のフレーム後１４ｂ上にロースター４の位置する側に設けられている。
【００１５】
図５を用いてロースター４について説明する。調理庫２６は、前面が開口した箱型をしており、内部にシーズヒータ等の発熱体よりなる上発熱体２７、下発熱体２８が設置されている。調理庫２６内は、調理物３０を焼いたときに発生する煙や臭いを浄化する空気浄化用触媒３４が設けられ、空気浄化用触媒３４を加熱するための触媒ヒータ３７は、調理庫２６内で空気浄化用触媒３４の近傍に設置されている。調理庫２６内の温度は、調理庫２６の前面開口部側の上部と、受皿３１の側面下部に設けられたサーミスタ等の温度検知手段３８によって検知される。
【００１６】
次に図３を用いて加熱コイルについて説明する。調理鍋（図示せず）を加熱するための加熱コイルユニット２５は、加熱コイル１３とコイルベース２４とフェライト（図示せず）から構成されている。加熱コイルユニット２５は、各載置部６のプレート３の下方であって、プレート３と加熱コイル１３との間に一定の隙間が開くように設置されている。この隙間は、後述する冷却風が流れるようにするためである。載置部右６ａの下方には加熱コイルユニット右２５ａが、載置部左６ｂの下方には加熱コイルユニット左２５ｂが、載置部中央６ｃの下方には加熱コイルユニット中央２５ｃが設けられている。
【００１７】
加熱コイル１３の巻線は表皮効果を抑制するためリッツ線を採用している。この加熱コイル１３には調理鍋（図示せず）を加熱するために後述するインバータ７２から数十ｋＨｚ、数百Ｖの電圧が印加される。
【００１８】
コイルベース２４は、加熱コイル１３を下から固定すると共に、コイルベース２４にはフェライト（図示せず）が埋設されている。
【００１９】
自動調理時など鍋の温度検知は、加熱コイル１３に埋設された温度検出装置である温度検知素子２１により行われる。鍋底の温度はプレート３を介して間接的な温度が検出される。なお、図において加熱コイルユニット右２５ａと加熱コイルユニット２５ｂ、加熱コイルユニット中央２５ｃに温度検知素子２１を設置し、保温や煮込みの温度を管理できるようになる。
【００２０】
加熱コイルユニット２５ａと加熱コイルユニット２５ｂには、加熱コイル１３の下に調理鍋などの底から放射される赤外線を検出して直流電圧で出力する赤外線センサ１０１を赤外線検知手段１０８に搭載して備えている。加熱コイルユニット右２５ａと加熱コイルユニット２５ｂに夫々赤外線センサ１０１ａ、赤外線センサ１０１ｂを設けている。赤外線検知手段１０８については後述する。また、加熱コイルユニット２５に加熱コイル１３から放射される赤外線を遮断し、調理鍋の底から放射させる赤外線を赤外線センサ１０１に導く導光筒２５ｔを設けている。
【００２１】
次に図４に基づいて、加熱コイルを励磁するインバータ及びその冷却について説明する。図４は本体２の縦断面図であり、左右の加熱コイル１３ａ、１３ｂを駆動するインバータを搭載した左右インバータ基板１８、その上段には、加熱コイル中央１３ｃ駆動する中央インバータ基板１７が配置されている。また、各インバータ基板には発熱素子を冷却するための放熱フィン２２、２３が配置されている。
【００２２】
さらに、インバータ基板１８には、加熱コイル右１３ａと加熱コイル左１３ｂを駆動するための電子部品が搭載され、図７に示し後述するインバータ右７２ａとインバータ左７２ｂとインバータ制御手段右７３ａとインバータ制御手段左７３ｂが搭載されている。
【００２３】
発熱する各部品は送風ファン２０により送られてきた空気によって冷却される。吸気口７から吸込まれた冷却用の外気は、左右インバータ基板１８や中央インバータ基板１７や制御基板１９を納めるための基板ケース１５内を通流し、放熱フィン２２、２３の熱を奪った後、各加熱コイル１３を冷却して排気口８から外部に排出する。
【００２４】
次に図６を用いて、加熱コイル１３の操作について説明する。加熱コイル１３の操作は、本体２の上部手前側に設けられた上面操作部９によって行われる。鍋を置く載置部右６ａ、載置部中央６ｃ、載置部左６ｂに対応して右から、上面操作部右９ａ、上面操作部中央９ｃ、上面操作部左９ｂが配置されている。これは、操作者が直感的に鍋と操作部との関係を理解できるような配置である。
【００２５】
図より明らかなように上面操作部右９ａと上面操作部左９ｂは同じキー配列になっている。これは、加熱コイル中央１３ｃの機能を他の加熱コイルよりも少なくした結果である。
【００２６】
以下、加熱コイル右１３ａの操作を代表して説明する。４８は調理の開始や停止するための切/スタートキーで、調理中はＬＥＤランプが点灯する。調理の火力は火力キー４９によって選定する。とろ火、弱火、中火、強火の四段階のキーに分かれ、必要な火力を一回の操作で設定できるように個別にキーが設けられ、設定したキー部分にあるＬＥＤランプが点灯する。
【００２７】
５１は主に煮込みや保温などタイマー調理を実施するときに選択するタイマーキーである。５２は自動調理の炊飯、揚げもの、湯沸し等を選択するためのメニューキーで、メニューキー５２を押すことで後述する上面表示部１０にメニューが表示され、メニューキー５２を押すたびに表示されているメニューが切り替わり、これによって使用するメニューを選択する。
【００２８】
また、火力の調節やタイマー調理時の時間の設定、炊飯時における米の量の設定、自動調理の仕上がり調整の設定、揚げものをする時の油温の設定を設定キー５０により行うことができる。この設定キー５０は、設定時の数量などを増やすＵＰキー５０ａと減らすＤＯＷＮキー５０ｂからなっており、設定キー５０部にあるＬＥＤランプが点灯時は設定キー５０が有効であることを示し、消灯時は無効でることを示している。なお、上面操作部左９ｂは上面操作部右９ａと同じ操作、配列であるので説明を省略する。また、上面操作部中央９ｃについても説明を省略する。
【００２９】
次に、制御について図７を用いて簡単に説明する。制御部である制御手段７４に制御に使う制御データを記憶するＥＥＰＲＯＭなどの記憶装置７４ａを備える。
【００３０】
操作・表示部７５は、これまで説明した上面操作部９、ロースター操作部１２、上面表示部１０、及びロースター表示部６５から構成されている。操作・表示部７５の操作部で入力されたメニュー、火力情報、調理のスタート・切情報等を後述する制御手段７４に入力信号８０として送り、制御手段７４で認識した情報、調理の進行状況などの処理状況を表示信号７９として操作・表示部７５に送り、上面表示部１０とロースター表示部６５で表示される。
【００３１】
制御手段７４は、前記操作・表示部７５で設定された内容及び事前に組み込まれた自動調理などのプログラムに基づき加熱部を制御する。設定された内容に基づいて調理の開始、停止、火力の設定情報は制御信号７８（制御信号８５）を経て後述するインバータ制御手段７３若しくはヒータ制御手段８２に送る。そして、加熱部に設けられた温度を検出する温度検知素子２１（温度検知手段３８）から温度情報を載せた制御信号７８（制御信号８５）を受信することで温度情報を受ける。また、同ブロック図に図示していないが送風ファン２０の制御も行い、調理中は送風ファン２０を動作させる。
【００３２】
加熱コイル１３を駆動する駆動回路であるインバータ制御手段７３は、制御手段７４の指示に基づいて加熱コイル１３への電力の設定、通電の開始及び停止、加熱コイル１３の消費電力を監視し補正する。そして、インバータ手段７２に対してインバータ制御信号７６を送出することでインバータ手段７２を制御（後述）する。加熱コイル１３の消費電力を監視し補正することについては、後述するインバータ手段７２から検出信号７７によって送られてくる各加熱コイル１３の入力電流及び入力電圧から消費電力を算出し、火力が設定値になるようにインバータ検出信号７６により後述するインバータ手段７２を制御する。
【００３３】
インバータ手段７２は、加熱コイル１３に電力を供給するための手段であり、インバータ制御手段７３からの指示に基づいて加熱コイル１３の電源の供給を行う。インバータ手段７２はインバータ制御手段７３同様に各加熱コイル１３に設けられ、インバータ右７２ａ、インバータ左７２ｂ、インバータ手段７２ｃが設けられている。そして、各加熱コイル１３の入力電圧及び入力電流を検出して各検出信号７７に乗せてインバータ制御手段７３に送る。ヒータ制御手段８２は、制御手段７４からの信号を基に、ロースター４の調理庫２６内の温度を監視しながらヒータ８１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。調理庫２６の温度を温度検知手段３８により検出し、検出信号８３によってヒータ制御手段８２に入力され、制御手段７４からの制御信号８５による指示により上発熱体２７と下発熱体２８への通電のＯＮ／ＯＦＦを制御している。１０８は鍋から放射される赤外線を検出して鍋の温度を検知する赤外線検知手段である。
【００３４】
次に、図８を用いて、赤外線検知手段１０８を説明する。赤外線センサ１０１を搭載した赤外線検知手段１０８は制御手段７４に接続されている。
【００３５】
赤外線センサ１０１の出力電圧は微小なので、赤外線センサ１０１の出力電圧は増幅され温度を検知する。そのため、赤外線センサ１０１に第１増幅手段１０２を接続する。第１増幅手段１０２の出力は、切替手段１０４に接続される。また、第１増幅手段１０２の出力を更に増幅する第２増幅手段１０３を接続し、第２増幅手段１０３の出力は切替え手段１０４に接続される。つまり、切替手段１０４には、第１増幅手段１０２の出力と、第１増幅手段１０２の出力を増幅した第２増幅手段１０３の出力との２種類が入力される。
【００３６】
制御手段７４は、切替温度Ｔを基準に、第１増幅手段１０２の出力と、第２増幅手段１０３の出力を切替えて切替手段１０４から出力させる。具体的には、検出温度が切替温度Ｔ未満のときには第２増幅手段１０３に接続し、切替温度Ｔ以上のときには第１増幅手段１０２に接続する。
【００３７】
これは、検出温度が低い場合には、第１増幅手段１０２と第２増幅手段１０３によって、温度変化に対して電圧変化が小さい特性を補うもので、電圧を増幅して温度変化に対して出力電圧を検出しやすくしたものである。
【００３８】
一方、増幅を大きくすることにより、マイコン等の処理に使用する直流５Ｖに立ち上がって温度が上昇すると出力電圧が変化できなくなってしまう。そのため、検出温度が高い場合には、赤外線センサ１０１からの出力が若干高くなっているため、第２増幅手段での増幅を介さずに、第１増幅手段１０２によって電圧を増幅して温度変化に対する出力電圧を検出して、加熱制御で測定に必要とする高い温度まで出力電圧が直流５Ｖとならずに測定をするものである。
【００３９】
そして、温度検知手段１０５には、切替手段１０４によって切替えた増幅手段からの出力によって温度を検知するものである。温度検知手段１０５は制御手段７４へ温度情報として入力する。
【００４０】
また、温度検知手段１０５には故障検知手段１０６が接続されている。故障検知手段１０６は、制御手段７４へ故障情報として入力する。
【００４１】
次に、図９を用いて切替手段１０４により切替えた出力を判定する制御について説明する。図９は、第１増幅手段１０２の出力１１９と第２増幅手段１０３の出力１１８を温度に対する出力電圧の特性を示したものである。
【００４２】
故障検知手段１０６には、予め切替温度Ｔにおける第１増幅手段１０２の出力１１９の所定値Ａと所定値Ａより大きいＡ上限閾値Ｓｕと所定値Ａより小さいＡ下限閾値Ｓｄが設定され、Ａ上限閾値ＳｕとＡ下限閾値Ｓｄの間を正常範囲Ｓｋとして判断するように制御される。
【００４３】
また、故障検知手段１０６には、予め切替温度Ｔにおける第２増幅手段１０３の出力１１８の所定値Ｂと所定値Ｂより大きいＢ上限閾値Ｐｕと所定値Ｂより小さいＢ下限閾値Ｐｄが設定され、Ｂ上限閾値ＰｕとＢ下限閾値Ｐｄの間を正常範囲Ｐｋとして判断するように制御される。
【００４４】
故障検知手段１０６は、切替温度Ｔにおいて、増幅手段が第１増幅手段１０２から第２増幅手段１０３へ切替えた際は、切替え後の第２増幅手段１０３の出力が予め設定した正常範囲Ｐｋよりも外れた場合は故障と判定する。
【００４５】
また、故障検知手段１０６は、切替温度Ｔにおいて、増幅手段が第２増幅手段１０３から第１増幅手段１０２へ切替えた際は、切替え後の第１増幅手段１０２の出力が予め設定した正常範囲Ｓｋよりも外れた場合は故障と判定する。
【００４６】
なお、故障検知手段１０６の判断する動作を制御手段７４に組み込んでも良い。
【００４７】
本実施例の誘導加熱調理器は、以上の構成よりなり、動作について説明する。
【００４８】
調理鍋の温度が低く切替温度Ｔよりも低い場合は、赤外線センサ１０１の出力を第１増幅手段１０２で増幅して更に第２増幅手段１０３で増幅した出力を切替手段１０４で選択されて温度検知手段１０５に入力され制御手段７４へ出力される。また故障検知手段１０６は故障と判定しない。
【００４９】
さらに温度が上昇して、切替温度Ｔにて第２増幅手段１０３の出力から第１増幅手段１０２の出力に切替える。その際に、第１増幅手段１０２の出力が所定値Ａの大小に設けたＡ上限閾値ＳｕとＡ下限閾値Ｓｄの間の正常範囲Ｓｋであれば正常と判定し、正常範囲Ｓｋを外れた場合は故障と判定する。
【００５０】
そして切替温度Ｔ以上の温度では、切替手段１０４で第１増幅手段１０２に切替えたことにより第１増幅手段１０２の出力により温度検知手段１０５に入力され制御手段７４へ出力される。また、故障検知手段１０６は故障を判定しない。
【００５１】
次に、調理鍋の温度が高く切替温度Ｔ以上に高い場合は、赤外線センサ１０１の出力を第１増幅手段１０２で増幅した出力を切替手段１０４で選択されて温度検知手段１０５に入力され制御手段７４へ出力される。また故障検知手段１０６は故障を判定しない。
【００５２】
次第に温度が下降して、切替温度Ｔにて第１増幅手段１０２の出力から第２増幅手段１０３の出力に切替える。その際に、第２増幅手段１０３の出力が所定値Ｂの大小に設けたＢ上限閾値ＰｕとＢ下限閾値Ｐｄの間の正常範囲Ｐｋであれば正常と判定し、正常範囲Ｐｋを外れた場合は故障と判定する。
【００５３】
そして切替温度Ｔ未満の温度では、切替手段１０４で第２増幅手段１０３に切替えたことにより第２増幅手段１０３の出力により温度検知手段１０５に出力されて温度を検知する。また、故障検知手段１０６は故障を判定しない。
【００５４】
以上説明したように、本実施例によれば、温度検知手段１０５には故障検知手段１０６が接続され制御手段７４に故障検知手段１０６から出力し、切替手段１０４により第１増幅手段１０２から第２増幅手段１０３に切替えた際は、切替え後の第２増幅手段１０３の出力が予め設定した所定値Ｂより大きいＢ上限閾値Ｐｕと所定値Ｂより小さいＢ下限閾値Ｐｄの間の正常範囲Ｐｋよりも外れた場合は故障と判定し、切替手段１０４により第２増幅手段１０３から第１増幅手段１０２に切替えた際は、切替え後の第１増幅手段１０２の出力が予め設定した所定値Ａより大きいＡ上限閾値Ｓｕと所定値Ａより小さいＡ下限閾値Ｓｄの間の正常範囲Ｓｋよりも外れた場合は故障と判定するので鍋底の温度を正しく検知でき、精度の高い検出温度に基づいて加熱を制御することができる。
【符号の説明】
【００５５】
２    本体
３    プレート
１３    加熱コイル
７４    制御手段
１０１    赤外線センサ
１０２    第１増幅手段
１０３    第２増幅手段
１０４    切替手段
１０５    温度検知手段
１０６    故障検知手段
１０８    赤外線検知手段
Ａ    所定値
Ｓｕ    Ａ上限閾値
Ｓｄ    Ａ下限閾値
Ｓｋ    正常範囲
Ｂ    所定値
Ｐｕ    Ｂ上限閾値
Ｐｄ    Ｂ下限閾値
Ｐｋ    正常範囲
【図１】
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【図２】
2014143073.tif 000004
【図３】
2014143073.tif 000005
【図４】
2014143073.tif 000006
【図５】
2014143073.tif 000007
【図６】
2014143073.tif 000008
【図７】
2014143073.tif 000009
【図８】
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【図９】
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