(57)【要約】【課題】鍋底の温度を更に精度良く検出する。【解決手段】  トッププレート２と加熱コイル２０１とフェライト２０９とフェライト保持部２０３ａとコイルベース２０３と赤外線センサモジュール４０７とを備え、鍋５０１からの赤外線を赤外線センサモジュール４０７まで導くために、コイルベース２０３に巻かれた加熱コイル２０１の内周側加熱コイル２０１ａと外周側加熱コイル２０１ｂとの間に設け、かつフェライト保持部２０３ａ間に設けられ、その上端部５０８ａは加熱コイル２０１の高さと同一の高さに設けた導光筒５０８を有した取付部材４０を備え、導光筒５０８には、加熱コイル２０１の内周側加熱コイル２０１ａと外周側加熱コイル２０１ｂとに面する側面５０８ｄ、５０８ｅには垂直方向にリブ５０８ｇを設け、フェライト保持部２０３ａには、導光筒５０８の側面５０８ｆに対抗する位置に垂直方向にリブ２０３ｄを設けた。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルユニットと、
該加熱コイルユニットの下方に設けられ、前記鍋から放射される赤外線を受光する赤外線センサモジュールと、
前記鍋から放射される赤外線を前記赤外線センサモジュールまで導く導光筒を有するとともに、前記赤外線センサモジュールが取り付けられる取付部材と、
を備えた誘導加熱調理器であって、
前記加熱コイルユニットは、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルを支持するコイルベースと、該加熱コイルから発生する磁束を整える複数のフェライトと、該複数のフェライトを放射状に保持するフェライト保持部と、を有し、
前記加熱コイルは内周側加熱コイルと外周側加熱コイルに分割され、
前記導光筒は、前記内周側加熱コイルと前記外周側加熱コイルの間、かつ、前記フェライト保持部間に設けられており、
前記導光筒は、前記内周側加熱コイルに面する側面、または、前記外周側加熱コイルに面する側面に略垂直方向のリブを設けており、
前記フェライト保持部は、前記導光筒に対向する位置に略垂直方向のリブを設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
鍋を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルユニットと、
該加熱コイルユニットの下方に設けられ、前記鍋から放射される赤外線を受光する赤外線センサモジュールと、
前記鍋から放射される赤外線を前記赤外線センサモジュールまで導く導光筒を有するとともに、前記赤外線センサモジュールが取り付けられる取付部材と、
を備えた誘導加熱調理器であって、
前記加熱コイルユニットは、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルを支持するコイルベースと、該加熱コイルから発生する磁束を整える複数のフェライトと、該複数のフェライトを放射状に保持するフェライト保持部と、を有し、
前記加熱コイルは内周側加熱コイルと外周側加熱コイルに分割され、
前記導光筒は、前記内周側加熱コイルと前記外周側加熱コイルの間、かつ、前記フェライト保持部間に設けられており、
前記導光筒は、前記フェライト保持部に面する側面に略垂直方向のリブを設けており、
前記コイルベースは、前記導光筒に対向する位置に略垂直方向のリブを設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の誘導加熱調理器において、
前記コイルベースに前記取付部材を取り付けたとき、前記導光筒の上端部が前記加熱コイルの高さと略同一の高さにな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、トッププレート上の鍋の温度を精度良く検出することができる誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の図２、図５に示すように、従来の誘導加熱調理器には、加熱コイルを構成し加熱コイルを保持するコイルベースを備え、コイル中心からの距離４５〜５５ｍｍに設けられた赤外線センサの検出エリアを規定する導波管をコイルベースに設けて、トッププレートに載置する被加熱物の温度を検出する誘導加熱調理器がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、加熱コイルやトッププレートからの伝熱による導波管（導光筒）の温度上昇を抑制するために、導波管（導光筒）の内側を冷却風で強制冷却しているが、加熱コイルとフェライトを保持する構成のコイルベースと一体の導波管（導光筒）は、加熱コイルの温度上昇と加熱コイルの温度上昇にともない温度上昇するフェライトから導波管（導光筒）の側面へ伝熱して導波管の温度が上昇して、鍋底の温度を精度良く検出できないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は、鍋を載置するトッププレートと、該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルユニットと、該加熱コイルユニットの下方に設けられ、前記鍋から放射される赤外線を受光する赤外線センサモジュールと、前記鍋から放射される赤外線を前記赤外線センサモジュールまで導く導光筒を有するとともに、前記赤外線センサモジュールが取り付けられる取付部材と、を備えた誘導加熱調理器であって、前記加熱コイルユニットは、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルを支持するコイルベースと、該加熱コイルから発生する磁束を整える複数のフェライトと、該複数のフェライトを放射状に保持するフェライト保持部と、を有し、前記加熱コイルは内周側加熱コイルと外周側加熱コイルに分割され、前記導光筒は、前記内周側加熱コイルと前記外周側加熱コイルの間、かつ、前記フェライト保持部間に設けられており、前記導光筒は、前記内周側加熱コイルに面する側面、または、前記外周側加熱コイルに面する側面に略垂直方向のリブを設けており、前記フェライト保持部は、前記導光筒に対向する位置に略垂直方向のリブを設けた誘導加熱調理器により解決される。
【０００６】
また、鍋を載置するトッププレートと、該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルユニットと、該加熱コイルユニットの下方に設けられ、前記鍋から放射される赤外線を受光する赤外線センサモジュールと、前記鍋から放射される赤外線を前記赤外線センサモジュールまで導く導光筒を有するとともに、前記赤外線センサモジュールが取り付けられる取付部材と、を備えた誘導加熱調理器であって、前記加熱コイルユニットは、前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと、該加熱コイルを支持するコイルベースと、該加熱コイルから発生する磁束を整える複数のフェライトと、該複数のフェライトを放射状に保持するフェライト保持部と、を有し、前記加熱コイルは内周側加熱コイルと外周側加熱コイルに分割され、前記導光筒は、前記内周側加熱コイルと前記外周側加熱コイルの間、かつ、前記フェライト保持部間に設けられており、前記導光筒は、前記フェライト保持部に面する側面に略垂直方向のリブを設けており、前記コイルベースは、前記導光筒に対向する位置に略垂直方向のリブを設けた誘導加熱調理器によって解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鍋底の温度を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施例の誘導加熱調理器の外観斜視図。
【図２】一実施例の誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの説明図。
【図３】一実施例の誘導加熱調理器の断面図（図１のＡ−Ａ断面図）。
【図４】一実施例の誘導加熱調理器の温度検知と加熱制御システムの機能ブロック図。
【図５】一実施例の誘導加熱調理器のコイルベースの説明図。
【図６】一実施例の誘導加熱調理器の赤外線センサモジュールの説明図。
【図７】一実施例の誘導加熱調理器の赤外線センサモジュールの上面図。
【図８】一実施例の誘導加熱調理器のコイルベースと赤外線センサモジュールの冷却風を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１、図２において、１は誘導加熱調理器の本体である。２は耐熱性の高い結晶化ガラスよりなるトッププレートで、本体１の上面に水平に配置され、鉄等の磁性体又はアルミ等の非磁性体よりなる鍋５０１（図４）等を載置するものである。このトッププレート２は、４μｍ以下の波長の赤外線を透過し、それより長い波長の赤外線をカットする光学特性を有する。３ａ〜３ｃはトッププレート２の下方に配置された３つの加熱部で、トッププレート２上に載置された鍋５０１を誘導加熱する後述する加熱コイル２０１を有した加熱コイルユニット２００（図２）を設けている。３１ａ〜３１ｃは鍋底から放射した赤外線をトッププレート２の下方に透過する赤外線透過領域である。尚、ここでは加熱部を３つとしたが、加熱部は１つまたは２つであっても良い。４は吸気口で、本体１の後部において上方に向けて開口しており、本体１内部に冷却風４０６を取り入れるものである。５は排気口で、本体１の後部において上方に向けて開口しており、本体１内部を冷却した排熱を排出するものである。本実施例では、吸気口４を本体１後部の右側に、排気口５を左側に配置している。６は本体１の前面左部に設けられたグリル加熱部である。７ａ〜７ｃは本体１の上面側に設けられた操作部で、加熱部３ａ〜３ｃの加熱の設定、操作を行うものである。８ａ〜８ｃはトッププレート２の前面側上部に設けられ、操作部７ａ〜７ｃの設定状況や加熱部３ａ〜３ｃの通電の状態を表示する表示部である。
【００１１】
図２は加熱コイルユニット２００の説明図である。
【００１２】
加熱コイル２０１は、同心円状の同一平面上に設けられた内周側加熱コイル２０１ａと外周側加熱コイル２０１ｂの二重コイルで構成されて、内周側加熱コイル２０１ａの外端と外周側加熱コイル２０１ｂの内端が電気的に接続されている。本実施例において、内周側加熱コイル２０１ａはコイル中心からの距離約３０〜４５ｍｍに設けられているものとし、外周側加熱コイル２０１ｂはコイル中心からの距離約５５〜９０ｍｍに設けられている。
【００１３】
また、２０３は加熱コイル２０１を保持するコイルベース、２０２はトッププレート２と加熱コイル２０１との間に隙間を設けるためのギャップスペーサである。ギャップスペーサ２０２はトッププレート２に当接して加熱コイル２０１とトッププレート２との間に隙間を設け、この隙間に加熱コイル２０１を冷却する冷却風４０６を通すものである。
【００１４】
２０３ａは、コイルベース２０３の加熱コイル２０１の下側に放射状にほぼ均等に設けたフェライト保持部で、加熱コイル２０１の磁束をトッププレート２上面に載置した鍋５０１へ向けコイルベース２０３の下側へ流れるのを防止するフェライト２０９を保持するものである。
【００１５】
５０８は赤外線センサモジュール４０７（図３）を取り付ける取付部材４０（図６）と一体に設けた導光筒である。導光筒５０８は、赤外線センサモジュール４０７の赤外線センサ１２（図８）は、コイル中心からの距離４５〜５５ｍｍに設けられ、赤外線センサ１２（図８）の検出エリアを規定し、鍋底から放射される赤外線を、後述する赤外線センサ１２（図８）に導くものである。なお、本実施例では赤外線センサ１２の検出エリアの大きさを導光筒５０８を用いて直径約１０ｍｍとしている。導光筒５０８の上端部５０８ａは加熱コイル２０１の高さと略同一の高さとなっている。
【００１６】
２０５〜２０８はトッププレート２の下面の温度を測定するサーミスタ（接触式温度センサ）である。
【００１７】
図３は図１のＡ−Ａ′面の本体１の断面図である。図３において、４０１は冷却ファン、４０２は冷却ファン４０１を駆動するモータ、４０３〜４０５は加熱コイル２０１に高周波電力を供給する高周波電力供給回路、４０６は冷却ファン４０１により吸引し後述する赤外線センサモジュール４０７と導光筒５０８へと送風される冷却風の流れを表す矢印である。尚、ここで表示している冷却風４０６は、本実施例の冷却風４０６の流れを分かりやすく簡略して表したもので、実際はダクトなどを用いてコイルベース２０３、赤外線センサモジュール４０７と導光筒５０８へと送風される。
【００１８】
加熱コイルユニット２００はバネ（図示せず）によりトッププレート２の下面に密着するように支持されている（加熱コイルユニット２００のギャップスペーサ２０２がトッププレート２と当接）。
【００１９】
図４は、温度検知と加熱制御システムの機能ブロック図である。図４において、５０１は被加熱物である鍋、５０２は赤外線センサモジュール４０７とサーミスタ２０５〜２０８の出力に基づいて鍋５０１の温度を算出する温度検出回路、２６は赤外線センサモジュール４０７の出力に基づいて鍋５０１の放射率を算出する放射率算出回路、５０３は温度検出回路５０２が算出した温度を放射率算出回路２６の出力に基づいて補正し、補正した温度に応じて高周波電力供給回路４０５を制御し加熱コイル２０１に供給する電力を制御する制御回路である。
【００２０】
次に、図５を用いて、導光筒５０８を一体に設けた取付部材４０によって赤外線センサモジュール４０７を固定するコイルベース２０３について説明する。
【００２１】
導光筒５０８は、コイルベース２０３のフェライト保持部２０３ａの間で、内周側加熱コイル２０１ａと外周側加熱コイル２０１ｂの間に配置する。そして、内周側加熱コイル２０１ａと外周側加熱コイル２０１ｂとの間の隣接するフェライト保持部２０３ａに、周方向へ突出するリブ２０３ｄを一対設けている。リブ２０３ｄはフェライト保持部２０３ａの上端２０３ａ１から下端２０３ａ２まで垂直方向にわたって設けている。なお、ここでは、フェライト保持部２０３ａにリブ２０３ｄを設けた例を示すが、フェライト保持部２０３ａに対向する導光筒５０８の側面にリブを設ける構成としても良い。
【００２２】
次に、図６、７、８を用いて、赤外線センサモジュール４０７と、取付部材４０に一体に設けた導光筒５０８の詳細を説明する。
【００２３】
図に示すように、赤外線センサモジュール４０７は、樹脂ケース１６と、樹脂ケース１６の上方に設けられた窓部１４と、樹脂ケース１６の外殻を窓部１４を除いて覆う防磁ケース１３と、窓部１４に設けられた窓材１５と、樹脂ケース１６の内部に設けられた熱型赤外線検出回路１３１、反射率検出回路１３２、プリント配線板２７を備えている。
【００２４】
防磁ケース１３の上下に挟み込んでコイルベース２０３へ取付けるための取付部材４０を備えている。取付部材４０の上面４０ａには導光筒５０８が一体に設けられている。導光筒５０８は、上面から見て略台形形状の筒で、同心円状に湾曲した１対の側面５０８ｄ、５０８ｅと、ハの字状に対となった側面５０８ｆで形成されている。そして、側面５０８ｄ、５０８ｅには垂直方向のリブ５０８ｇが上端部５０８ａより下部へ設けている。他方１対の側面５０８ｆは平面を形成している。なお、ここでは、側面５０８ｄと５０８ｅの両方にリブ５０８ｇを設ける例を示すが、何れか一方にのみリブ５０８ｇを設ける構成としても良いし、コイルベース２０３の側面のうち側面５０８ｄ、５０８ｅに対向する位置にリブを設ける構成としても良い。
【００２５】
取付部材４０はリング状に突起した中に取付穴を備えた固定部４０ｃ、４０ｄによってコイルベース２０３にネジ等により固定する。
【００２６】
図７は樹脂ケース１６の窓部１４は窓材１５を透過した図であり、樹脂ケース１６の窓部１４は窓材１５によって封鎖されているので、図７に示す赤外線センサモジュール４０７内部の熱型赤外線検出回路１３１、反射率検出回路１３２には冷却風４０６が直接当たることはない。すなわち、この構成により、冷却風４０６が熱型赤外線検出回路１３１、反射率検出回路１３２に与える影響を低減している。
【００２７】
次に、赤外線センサモジュール４０７における信号検出を説明する。鍋５０１の底面から放射される赤外線は、放射赤外線視野範囲である経路３０（トッププレート２、導波管５０８、窓材１５）を介して、熱型赤外線検出回路１３１に届く。また、反射率検出回路１３２が発光する赤外線は、経路２９の往路（窓材１５、導波管５０８、トッププレート２）を介して鍋５０１に届き、鍋５０１で反射した赤外線は、経路２９の復路（トッププレート２、導波管５０８、窓材１５）を介して反射率検出回路１３２に戻る。つまり、熱型赤外線検出回路１３１と反射率検出回路１３２ともに、トッププレート２、窓材１５の両方を経由した赤外線が届くものである。
【００２８】
また、取付部材４０と樹脂ケース１６を熱伝導率の低い樹脂で構成することによって、赤外線センサモジュール４０７内部の温度が急激に変化するのを防止している。すなわち、この構成により、熱型赤外線検出回路１３１、反射率検出回路１３２の温度が伝熱によって急変化するのを防止している。
【００２９】
さらに、窓材１５には、高温となったトッププレート２と導光筒５０８、加熱コイル２０１などから発せられる昇温効果の高い波長の赤外線（４μｍ以上）をカットする光学特性を持たせることによって、昇温効果の高い波長の赤外線が赤外線センサモジュール４０７内部に進入するのを防止している。すなわち、この構成により、熱型赤外線検出回路１３１、反射率検出回路１３２の温度が昇温効果の高い波長の赤外線によって急変化するのを防止している。なお、本実施例では、トッププレート２の赤外線透過特性と窓材１５の赤外線透過特性を同一とした。
【００３０】
さらに、防磁ケース１３を非磁性体のアルミ製にすることによって、赤外線センサモジュール４０７内部に侵入する電磁気的ノイズを低減し、防磁ケース１３が受ける輻射熱を放熱しやすい構成とした。
【００３１】
このような構成を採ることにより、熱型赤外線検出回路１３１、反射率検出回路１３２は、冷却風、周辺温度の急激な変化、昇温効果の高い波長の赤外線の影響、電気的なノイズの悪影響を小さくすることができ、調理温度１４０℃から３００℃の広い温度範囲において、精度の高い信号を出力することができ、鍋５０１の温度を正確に測定することができる。
【００３２】
導光筒５０８はトッププレート２に略垂直に設けられ、赤外線センサ１２の視野を狭め、赤外線を放射する鍋５０１の検出エリアを定めるものである。また、加熱コイル２０１からの赤外線が赤外線センサ１２の視野に入らないようにしている。
【００３３】
そして、導光筒５０８の下端は赤外線センサモジュール４０７の防磁ケース１３の直ぐ上方に配置され、冷却ファン４０１によって送風された冷却風４０６が窓材１５の表面と導光筒５０８の内部を冷却できるように導光筒５０８の下端の取付部材４０の上面４０ａには風上側に向けたカイド部４０ｂを設け開口部５１０を設けている。
【００３４】
また、導光筒５０８の上端は加熱コイル２０１の上端部と略同じ高さに設けられているので、導光筒５０８の筒内を通過した冷却風４０６がトッププレート２と加熱コイル２０１との隙間を抜ける時に、トッププレート２と加熱コイル２０１も冷却する。特に冷却風４０６は、導光筒５０８の筒内を通過した後、トッププレート２に当たって風向きを直角に曲げられ四方に分散するため、トッププレート２に当たる部分は効率よく冷却でき温度測定の精度を更に良くする。
【００３５】
そして、コイルベース２０３のフェライト保持部２０３ａに設けたリブ２０３ｄは取付部材４０に一体に形成した導光筒５０８の側面５０８ｆの外側に当たる。また、導光筒５０８の側面５０８ｄのリブ５０８ｇが内周側加熱コイル２０１ａの外周に、側面５０８ｅのリブ５０８ｇが外周側加熱コイル２０１ｂの内周に当たる。そして、導光筒５０８の側面５０８ｆの外側には、コイルベース２０３のフェライト保持部２０３ａとの間に冷却風４０６を通過させる空間部を形成する。しかも、取付部材４０の上面４０ａと導光筒５０８の側面５０８ｆは一体に繋がっていることにより、取付部材４０の上面４０ａから導光筒５０８の上端部５０８ａにまで冷却風４０６を導くものである。また、導光筒５０８の側面５０８ｄと側面５０８ｅには、加熱コイル２０１への接触面積をリブ５０８ｇにより極力少なくして加熱コイル２０１からの伝熱を防止する。更にリブ５０８ｇによって側面５０８ｄと内周側加熱コイル２０１ａの外周との間と、側面５０８ｅのリブ５０８ｇと外周側加熱コイル２０１ｂの内周との間に、空間を形成して冷却風４０６を通過させる。
【００３６】
導光筒５０８の外側にも冷却風４０６を通過することにより、導光筒５０８の温度上昇を抑えて、赤外線センサモジュール４０７での温度検出精度を向上する。
【００３７】
次に、本実施例の動作を説明する。
【００３８】
使用者がトッププレート２に鍋５０１を載置して、操作部７ａを操作して加熱を開始すると、制御回路５０３が高周波電力供給回路４０５を制御して加熱コイル２０１に所定の電力を供給する。加熱コイル２０１に高周波電流が供給されると、加熱コイル２０１から誘導磁界が発せられ、鍋５０１に渦電流が発生し誘導加熱される。この誘導加熱によって鍋５０１の温度が上昇し鍋５０１内の調理物が調理される。また、同時にモータ４０２にも電力が供給され冷却ファン４０１が回転して冷却風４０６を吸引し、高周波電力供給回路４０３〜４０５と加熱コイルユニット２００、赤外線センサモジュール４０７などを冷却する。
【００３９】
調理が進むと、鍋５０１の温度上昇と加熱コイル２０１の自己発熱によって、トッププレート２と導光筒５０８、赤外線センサモジュール４０７（特に窓材１５）が温度上昇を開始する。
【００４０】
冷却ファン４０１から送風された冷却風４０６は、導光筒５０８と赤外線センサモジュール４０７に設けた開口部５１０からガイド部４０ｂへ浸入し、窓材１５を冷却した後、導光筒５０８の筒内側を冷却して上部より排出される。
更に、冷却風４０６は導光筒５０８の外側の側面５０８ｄ、５０８ｅに沿ってコイルベース２０３のフェライト保持部２０３ａとの間の空間部を流れて筒外側を冷却して上端部５０８ａ方向へ排出される。これらの排出時は、トッププレート２に当たってトッププレート２を冷却し、四方に分散して加熱コイル２０１とトッププレート２を冷却しながら、加熱コイル２０１とトッププレート２との隙間を通り、その後、排気口５から排出される。
【００４１】
初めに窓材１５を冷却するのは、窓材１５の温度上昇が赤外線センサ１２で受光する赤外線の誤差に一番悪影響を与えるからであり、窓材１５の温度変化を最低限に止めるために、温度の低い冷却風４０６を用いて初めに窓材１５を冷却し、その後、導波管５０８の筒内側を冷却するものである。
【００４２】
そして、筒外側を筒内側の流れとは別に流すことで、導光筒５０８を積極的に冷却風４０６によって冷却するものである。
【００４３】
コイルベース２０３にリブ２０３ｄを設けて導光筒５０８の側面５０８ｄ、５０８ｅとの間に空間部を設けたが、コイルベース２０３に凹み部を設けて導光筒５０８の側面５０８ｄ、５０８ｅとの間に空間部を設けてもよい。
【００４４】
以上で説明した、本実施例の誘導加熱調理器によれば、鍋底の温度を精度良く検出することができる。
【００４５】
なお、以上の実施例では、
【符号の説明】
【００４６】
１  本体
２  トッププレート
１２  赤外線センサ
１３  防磁ケース
１４  窓部
１５  窓材
１６  樹脂ケース
４０  取付部材
４０ａ  取付部材の上面
２００  加熱コイルユニット
２０１  加熱コイル
２０３  コイルベース
２０３ａ  フェライト保持部
２０９  フェライト
４０１  冷却ファン
４０６  冷却風
４０７  赤外線センサモジュール
５０１  鍋
５０８  導光筒
５０８ａ  導光筒の上端部
５０８ｄ、５０８ｅ、５０８ｆ  導光筒の側面
５０８ｇ  導光筒のリブ
５１０  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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