(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を構成する本体と、前記本体の上面に配置され調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置され前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバーター回路と、前記加熱コイルの下方に配置され前記トッププレートを介して調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの受光したエネルギーより前記調理容器の温度を温度情報に換算する温度検知手段と、前記温度検知手段の温度情報により前記インバーター回路を制御して前記調理容器の加熱出力を制御する制御手段と、を備え、
前記赤外線センサは、受光した赤外線を電流に変換し、第１の所定値以上の波長をカットする樹脂によりモールドされた受光素子と、前記受光素子が出力する電流を電圧に変換するＩＶ変換回路と、からなるとともに、
ＩｎＧａＡｓを組成とした前記受光素子は、樹脂によりモールドされていない分光感度が周囲の温度変化により、前記第１の所定値より高波長側の第３の所定値に伸びるものであって、
エポキシ系である前記樹脂の赤外線の透過率が、高波長側において、周囲温度の温度変化による差が前記受光素子の分光感度の変化に対し極端に低いことにより、周囲温度の温度変化による前記第１の所定値の変化が抑制され、
前記樹脂にモールドにされた前記受光素子の分光感度は、前記第１の所定値より大きな前記第３の所定値の周囲温度による変動幅はカットされ、且つ、前記受光素子の分光感度は、調理容器から放射される赤外線の検知温度において最も低温度の分光放射発散度が立ち上がる波長が最大となり、最も低温度の最大波長は前記第１の所定値未満に含まれるよう
にし、
前記最大波長から前記第１の所定値の波長までの範囲と、最も低温度の分光放射発散度により囲まれるエリアの受光エネルギーにより最も低温度を検知する加熱調理器。
【請求項２】
前記受光素子をモールドする樹脂は凸部を有する砲弾型の形状とした請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
前記受光素子をモールドする樹脂は、第２の所定値以下の波長をカットする樹脂とした請求項１または２に記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線センサで温度検知を行う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は、図４に示すように調理物を加熱する調理容器１０１と、調理容器１を載置するトッププレート１０２と、調理容器１０１を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル１０３と、トッププレート１０２を介して調理容器１０１から放射された赤外線を検出する赤外線センサ１０４と、赤外線センサ１０４の受光したエネルギーより調理容器１０１の温度を温度情報に換算する温度検知手段１０５と、温度検知手段１０５での温度情報により加熱コイル１０３の高周波電流を制御して調理容器１０１の加熱電力量を制御する加熱制御手段１０６と、赤外線センサ１０４の検知部に光が届くように発光手段１０７を備えた構成となっており、調理容器１０１の底から発せられた赤外線を温度に換算し加熱電力量を制御することで、精度よく温度検知を行うことができるものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１３８９４号公報
【特許文献２】特開２００９−１７６５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、赤外線センサの受光素子が周囲温度の変化により、感度波長が長波長側に伸びるため周囲温度の変化により絶対温度がずれるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、受光素子の感度波長の長波長側の感度を低下させる樹脂により受光素子をモールドすることにより、周囲温度の変動に対して、ロバストな（周囲温度の変動に対して強い）赤外線センサとすることができ、精度よく温度検知を行うことができる使い勝手のよい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】
【０００６】
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、外郭を構成する本体と、前記本体の上面に配置され調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置され前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバーター回路と、前記加熱コイルの下方に配置され前記トッププレートを介して調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの受光したエネルギーより前記調理容器の温度を温度情報に換算する温度検知手段と、前記温度検知手段の温度情報により前記インバーター回路を制御して前記調理容器の加熱電力量を制御する制御手段と、を備え、前記赤外線センサを、受光した赤外線を電流に変換し、第１の所定値以上の波長をカットする樹脂によりモールドされた受光素子と、前記受光素子が出力する電流を電圧に変換するＩＶ変換回路と、からなるとともに、ＩｎＧａＡｓを組成とした前記受光素子は、樹脂によりモールドされていない分光感度が周囲の温度変化により、前記第１の所定値より高波長側の第３の所定値に伸びるものであって、エポキシ系である前記樹脂の赤外線の透過率が、高波長側において、周囲温度の温度変化による差が前記受光素子の分光感度の変化に対し極端に低いことにより、周囲温度の温度変化による前記第１の所定値の変化が抑制され、前記樹脂にモールドにされた前記受光素子の分光感度は、前記第１の所定値より大きな前記第３の所定値の周囲温度による変動幅はカットされ、且つ、前記受光素子の分光感度は、調理容器から放射される赤外線の検知温度において最も低温度の分光放射発散度が立ち上がる波長が最大となり、最も低温度の最大波長は前記第１の所定値未満に含まれるようにし、前記最大波長から前記第１の所定値の波長までの範囲と、最も低温度の分光放射発散度により囲まれるエリアの受光エネルギーにより最も低温度を検知する構成としたものである。
【０００７】
本構成により、受光素子の感度波長の長波長側の感度を低下させる樹脂により受光素子をモールドすることにより、必要な赤外線センサの検知温度幅が得られ、周囲温度の変動に対して、ロバストな赤外線センサとすることができ、精度のよい温度検知を実現するこ
とができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の誘導加熱調理器は、必要な赤外線センサの検知温度幅が得られ、周囲温度の変動に対して、ロバストな赤外線センサとすることができ、精度よく温度検知を行うことができ、使い勝手がよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における加熱調理器の全体構成図
【図２】本発明の実施の形態における赤外線センサの構成図
【図３】本発明の実施の形態における分光感度、分光放射発散度、透過率のグラフ
【図４】従来の誘導加熱調理器の全体構成図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、外郭を構成する本体と、前記本体の上面に配置され調理容器を載置する
トッププレートと、前記トッププレートの下方に配置され前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバーター回路と、前記加熱コイルの下方に配置され前記トッププレートを介して調理容器から放射された赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの受光したエネルギーより前記調理容器の温度を温度情報に換算する温度検知手段と、前記温度検知手段の温度情報により前記インバーター回路を制御して前記調理容器の加熱電力量を制御する制御手段と、を備え、前記赤外線センサを、受光した赤外線を電流に変換し、第１の所定値以上の波長をカットする樹脂によりモールドされた受光素子と、前記受光素子が出力する電流を電圧に変換するＩＶ変換回路と、からなるとともに、ＩｎＧａＡｓを組成とした前記受光素子は、樹脂によりモールドされていない分光感度が周囲の温度変化により、前記第１の所定値より高波長側の第３の所定値に伸びるものであって、エポキシ系である前記樹脂の赤外線の透過率が、高波長側において、周囲温度の温度変化による差が前記受光素子の分光感度の変化に対し極端に低いことにより、周囲温度の温度変化による前記第１の所定値の変化が抑制され、前記樹脂にモールドにされた前記受光素子の分光感度は、前記第１の所定値より大きな前記第３の所定値の周囲温度による変動幅はカットされ、且つ、前記受光素子の分光感度は、調理容器から放射される赤外線の検知温度において最も低温度の分光放射発散度が立ち上がる波長が最大となり、最も低温度の最大波長は前記第１の所定値未満に含まれるようにし、前記最大波長から前記第１の所定値の波長までの範囲と、最も低温度の分光放射発散度により囲まれるエリアの受光エネルギーにより最も低温度を検知する構成とすることにより、受光素子の感度波長の長波長側の感度を低下させる樹脂により受光素子をモールドすることにより、必要な赤外線センサの検知温度幅が得られ、周囲温度の変動に対して、ロバストな赤外線センサとすることができ、精度のよい温度検知を実現することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の前記受光素子をモールドする樹脂は凸部を有する砲弾型の形状とすることにより、受光素子の感度波長の長波長側の感度を低下させ、周囲温度の変動に対してロバストな赤外線センサにするとともに、受光素子の視野角を狭めることで、加熱コイル下方から調理容器の底までの間にある構造物から発せられる赤外線を受光することなく、調理容器の底から発せられる赤外線のみを受光することができるため、精度のよい温度検知を実現することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の前記受光素子をモールドする樹脂は、第２の所定値以下の波長をカットする樹脂とすることにより、調理容器から発せられる赤外線以外（可視光領域）の波長のエネルギーをカットすることができるため、太陽光の影響や、加熱調理器がラジェントヒーターを備えたものであれば、加熱調理器内部の反射により赤外線センサまで到達した漏れエネルギーをカットすることができ、外乱光（太陽光、照明、ラジェントヒーター）の影響を緩和することができ、精度のよい温度検知を実現することができる。
【００１３】
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。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の全体構成図である。
【００１５】
図１において、本体１０の天面を構成するトッププレート２に調理容器１が載置されており、加熱コイル３からの誘導磁界により調理容器１は誘導加熱される。赤外線センサ４は調理容器１からの熱赤外線を検知し、加熱コイル３の下方に設置され、トッププレート２の可視部越しに熱赤外線が入光されている。温度検知手段５は赤外線センサ４の出力を
温度情報に変換する手段であり、制御手段６はマイコンにより構成され、温度検知手段５による温度情報に基づいて、加熱コイル３に高周波電流を供給するインバーター回路７を制御する。
【００１６】
使用者は操作・表示手段８を操作して、加熱調理器の電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることや、該当バーナーに設置された調理容器１を加熱するために加熱開始や停止を行うことができる。また、火力（設定火力）を切り替えて加熱することができ、メニューを選択することで揚げ物の温調制御をおこなうこともできる。
【００１７】
また、使用者の操作に応じて、電源ＯＮの場合は電源ＬＥＤを点灯させ、火力の調整値に応じて、現在の設定火力をＬＥＤの点灯数により表示することができる。
【００１８】
また、制御手段６は使用者による操作に応じて報知手段９を介し音声、ブザーなどで報知を行うことができる。また、炊飯、湯沸かし等の自動調理を行う場合や、タイマー調理により、設定時間後に加熱を停止する場合など制御手段６は報知手段９を介し、調理終了を報知することができる。
【００１９】
図２は、赤外線センサ４の構成を説明する斜視図である。図２を用いて赤外線センサ４の構成及び動作を説明する。
【００２０】
本実施の形態１における受光素子４ａは１．６から１．７μｍ付近にピーク感度波長をもつＩｎＧａＡｓのフォトダイオードであり、受光した赤外線を電流に変換する。受光素子４ａは金属リードフレーム４ｂに実装され、エポキシ系の樹脂４ｃによりモールドされる。
【００２１】
受光素子４ａをモールドする樹脂４ｃは受光素子４ａに赤外線を集光するためにレンズ形状にし、レンズ凸部のアール形状と凸部頂点から受光素子４ａまでの距離により、集光する範囲を決定することができる。
【００２２】
台座４ｄとカバー４ｅはモールドされた受光素子４ａ〜４ｃをセンサ回路基板４ｆ上にはんだ付けにて実装する際に安定して実装するための台座とカバーである。
【００２３】
センサ回路基板４ｆには、赤外線を受光したフォトダイオードから出力される電流を電圧に変換するＩＶ変換回路が実装されている。センサ回路基板４ｆはコネクタ４ｇを介し、供給される電源により動作し、調理容器１から発せられた赤外線をモールドされた樹脂４ｃにより集光し、受光素子４ａは照射された赤外線に相当する電流を出力し、ＩＶ変換回路により変換された電圧を温度検知手段５に伝える。
【００２４】
温度検知手段５は赤外線センサから出力された電圧をあらかじめ決められた計算式により温度に変換する。
【００２５】
なお、本実施の形態では電圧を計算式により温度に変換するとしたが、入力した電圧に応じたデジタル値に対応する温度テーブルを記憶しておき、入力したデジタル値に対応する温度に変換してもよい。
【００２６】
図３は受光素子４ａの分光感度と、樹脂４ｃの透過率と、調理容器１の分光放射発散度のグラフである。
【００２７】
図３の横軸は波長λを表し、λａ１は受光素子４ａの低波長側の分光感度が発生し始める波長であり、λａ２は受光素子４ａのピーク感度波長であり、λａ３は常温時に高波長側の分光感度がなくなる波長である。
【００２８】
本実施の形態におけるλａ２は１．６μｍ、λａ３は１．７５μｍとする。
【００２９】
また、グラフには受光素子４ａの常温（約２５℃）時の分光感度と、高温（約８５℃）時の分光感度を示している。受光素子４ａは高温時に分光感度が高波長側にずれるため、高温時の分光感度がなくなる波長はλａ４となる。
【００３０】
本実施の形態におけるλａ４は１．８５μｍとする。
【００３１】
また、グラフには樹脂４ｃの赤外線透過率を示している。エポキシ系の樹脂４ｃの赤外線透過率は第２の所定値λｂ１から第１の所定値λｂ２の間で高くなり、λｂ１以下とλｂ２以上は透過率が低くなる。
【００３２】
樹脂４ｃの高波長側の透過率は温度変化による差が受光素子４ａの高波長側の分光感度の変化に対し、極端に低いため単一のラインとする。
【００３３】
本実施の形態におけるλｂ１は０．８μｍ、λｂ２は１．７μｍとする。
【００３４】
また、グラフには調理容器１の底面から放射される１５０℃と２５０℃時の分光放射発散度を示している。λｃ１は２５０℃時の分光放射発散度が立ち上がる波長であり、λｃ２は１５０℃時のものである。
【００３５】
本実施の形態における赤外線センサは調理容器１が１５０℃の場合、図３のグラフに記載されたλｃ２からλｂ２間の塗られたエリアに相当するエネルギーを受光素子４ａが電流に変換し、ＩＶ変換回路が電圧に変換し、温度検知手段５が温度に変化することで、温度検知を行うことができる。
【００３６】
また、高温時においても樹脂４ｃの透過率が高温時に大きく変化しないため、受光素子４ａが受光するエネルギーはλｃ１からλｂ２間の塗られたエリアに相当する。
【００３７】
本実施の形態における加熱調理器は加熱コイル３により、調理容器１を加熱するが、加熱コイル３やインバーター回路７は一般に損失が発生し、温度上昇を伴うため、赤外線センサの周囲温度は上昇することとなる。
【００３８】
前記のように樹脂４ｃにより受光素子４ａをモールドすることで、周囲温度の影響を抑制することができるため、周囲温度変動にロバストな赤外線センサ４を実現することができる。
【００３９】
また、グラフの短い波長側に記載した可視光の分光エネルギーに対し、受光素子４ａの感度がある波長帯となるが、樹脂４ｃの透過率が低いため可視光の影響を抑制することができる。
【００４０】
加熱調理器の中にはラジェントヒーターを備えるものもあり、同一本体中に複数のバーナーを備え、ラジェントヒーターと赤外線センサ４を備えた加熱コイル３を備えた調理器の場合、ラジェントヒーターから発せられる光が本体中に反射し、受光素子４ａに到達することがある。本実施の形態における受光素子４ａは全体を樹脂４ｃにモールドされるため、上記影響を排除することができる。
【００４１】
本実施の形態では、安価にフィルター効果とレンズ効果を得るため樹脂４ｃはエポキシ
系樹脂とし図２に示すように砲弾型のＬＥＤのような形状とし、受光素子４ａをモールドするとしたが、同等の効果を得られるものであればこれに限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、周囲温度や可視光に対してロバストな赤外線センサを安価に構成することができ、調理対象物の温度を精度よく検出できるため、その他の温度を検知する調理器に対しても同様に応用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  調理容器
２  トッププレート
３  加熱コイル
４  赤外線センサ
４ａ  受光素子
４ｃ  樹脂
５  温度検知手段
６  制御手段
７  インバーター回路
８  操作・表示手段
９  報知手段
１０  本体
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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