(57)【要約】【課題】従来の誘導加熱調理器は、熱応答性が劣り、正確な制御ができないという課題を有している。【解決手段】調理容器２０を載置する非磁性体で構成したトッププレート２１と、前記トッププレート２１の下部に設けて誘導磁界を発生する加熱コイル２２と、前記加熱コイル２２を保持する加熱コイルベース２３と、前記加熱コイル２２に供給する電力を制御する制御手段２４と、前記トッププレート２１を介して調理容器２０の底面の温度を検出する放射温度検出手段２６とを設けて、前記放射温度検出手段２６を加熱コイル２２を保持する加熱コイルベース２３に設けて調理容器２０の加熱中心部の温度を検出して、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理物を加熱調理する調理容器と、前記調理容器を載置する非磁性体で構成したトッププレートと、前記トッププレートの下部に設けて誘導磁界を発生し前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを保持する加熱コイルベースと、前記トッププレートを介して調理容器の底面の温度を検出する放射温度検出手段と、前記放射温度検出手段の検出温度に応じて前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記放射温度検出手段は、加熱コイルを保持する加熱コイルベースに設け、かつ前記調理容器の加熱中心部の温度を検出するようにした誘導加熱調理器。
【請求項２】
加熱コイルベースは、放射温度検出手段への誘導磁界を遮蔽する防磁手段を備え、放射温度検出手段が誘導磁界による発熱を防止する請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
加熱コイルベースは、加熱コイルからの熱を遮蔽する断熱手段を備え、加熱コイル周囲の熱を低減する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
断熱手段は、内面を鏡面または鏡面に近い放射率を低くした鏡面手段を備えた請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
加熱コイルベースは、放射温度検出手段の下方を断熱する下面断熱手段を備え、下方からの熱影響を低減する請求項１から４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
放射温度検出手段は、小径の穴で放射温度の入射角を規制する入射角規制手段を備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
トッププレートに調理容器の放射温度を透過する透過材と、放射温度検出手段に前記透過材と同じ透過率の材質で窓材とを備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
窓材は、透過材の透過波長より短い波長領域側とした請求項７に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導加熱調理器（例えば、特許文献１参照）を図７を用いて説明する。
【０００３】
本体１の上面には、非磁性体によって形成したトッププレート２が装着されている。トッププレート２の上面には、調理容器４が載置される。調理容器４は、トッププレート２の下方に設けている加熱コイル３によって加熱されるものである。つまり、制御手段７によって加熱コイル３に高周波電流を供給すると、加熱コイル３が高周波磁界を発生し、この高周波磁界が調理容器４と鎖交して、調理容器４自身が誘導加熱され発熱するものである。従って調理容器４内に収容している調理物は、調理容器４の発熱によって加熱され、調理が進行する。このとき、制御手段７は、温度検出手段６が検知する温度信号に基づいて加熱コイル３に供給する電力を調整して、調理物の温度を制御しているものである。このとき、この文献に開示されている技術では、温度検出手段６を感温板５に取り付けることによって正確な温度制御をしているものである。感温板５は、非磁性体で構成しており、トッププレート２の下面に取り付けているものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−３０２３７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成の誘導加熱調理器は、調理容器の熱量をトッププーレを介して感温板が受け、この感温板の温度を検出するようにしているため、熱応答性が低いという課題を有しているものである。すなわち、トッププレートはセラミックによって構成しており、熱伝導率が低いものであるため、前記したように感温板への伝熱に遅れが生ずるものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トッププレートの下部に調理容器の底面の放射温度を検出する放射温度検出手段を設けて、放射温度検出手段の出力に応じて加熱コイルに供給する電力を制御して、前記調理容器の加熱量を制御する。また、前記放射温度検出手段は加熱コイルベースに保持され、調理容器の加熱中心部の温度を検出するようにして、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、調理物を加熱調理する調理容器と、前記調理容器を載置する非磁性体で構成したトッププレートと、前記トッププレートの下部に設けて誘導磁界を発生し前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを保持する加熱コイルベースと、前記トッププレートを介して調理容器の底面の温度を検出する放射温度検出手段と、前記放射温度検出手段の検出温度に応じて前記加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え、前記放射温度検出手段は、加熱コイルを保持する加熱コイルベースに設け、かつ前記調理容器の加熱中心部の温度を検出するようにして、放射温度検出手段が、加熱コイルの中心部に正確に位置するべく加熱コイルベースに取り付けられている。
【０００８】
そして、調理容器は、加熱コイルによって誘導加熱されるときの温度分布は、加熱コイルの磁束の集中分布に比例するもので、加熱コイルの中心に対向する調理容器の中心部は、誘導加熱に直接影響されず、調理容器内の調理物の温度に比例するため、加熱コイルの中心に対応させ調理容器の底面の温度を検出することで、正確な温度検知と温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、加熱コイルベースは、放射温度検出手段への誘導磁界を遮蔽する防磁手段を設けて、防磁手段によって、誘導加熱時の加熱コイルからの磁束の影響を低減して、放射温度検出手段が誘導磁界による発熱を防止して、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、加熱コイルベースは、加熱コイルからの熱を遮蔽する断熱手段を設けて、加熱コイルなどの周囲の熱を低減して、加熱コイルの熱影響を低減し正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、断熱手段は、内面を鏡面または鏡面に近い放射率を低くした面とした鏡面手段を設けて、前記断熱手段から放射される赤外線の影響を低減して、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【００１２】
請求項５に記載した発明は、加熱コイルベースは、放射温度検出手段の下方を断熱する下面断熱手段を設けて、下方からの熱影響を低減するようにし、断熱手段の内面からの熱影響を低減できるため、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【００１３】
請求項６に記載した発明は、放射温度検出手段は、小径の穴で放射温度の入射角を規制する入射角規制手段を設けて、外光の影響を低減することで調理容器の中心付近の温度を検出するようにし、調理容器の底面の正確な温度が測定でき、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器としている。
【００１４】
請求項７に記載した発明は、トッププレートに調理容器の放射温度を透過する透過材と、放射温度検出手段に前記透過材と同じ透過率の材質で窓材とを設けて、前記窓材から放射される赤外線を低減でき正確に調理容器の温度が検出できる誘導加熱調理器としている。
【００１５】
請求項８に記載した発明は、窓材は、透過材の透過波長より短い波長領域側であることとして、前記窓材から放射される赤外線を低減でき正確に調理容器の温度が検出できる誘導加熱調理器としている。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例について説明する。図１は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例の誘導加熱調理器は、調理物を加熱調理する調理容器２０と、前記調理容器２０を載置する非磁性体で構成したトッププレート２１と、前記トッププレート２１の下部に設けている加熱コイル２２と、前記加熱コイル２２を保持する加熱コイルベース２３と、前記加熱コイル２２に供給する電力を制御する制御手段２４と、前記トッププレート２２にはめ込まれた赤外線を透過する材料からなる赤外線透過材２５と、前記赤外線透過材２５を介して調理容器２０の底面の温度を検出する放射温度検出手段２６とを備えている。
【００１７】
前記放射温度検出手段２６は、加熱コイル２２の略中心部に設けらて、加熱コイルベース２３に固定されており、調理容器の加熱中心部の温度が検出できるようにしている。前記放射温度検出手段２６は、測定物から放射される赤外線を検出する赤外線素子によって構成している。制御手段２４は、前記温度検出手段２５の温度情報に従って、加熱コイル２２に供給する高周波電流の大きさを調整する、あるいは加熱コイル２２に供給する電力を制御しているものである。
【００１８】
前記赤外線透過材２５は、トッププレート２１の内部に天面が平坦となるようにはめ込んだ赤外線を透過する材料で構成している。前記赤外線透過材としては、例えばシリコンを用いているが、サファイアや石英、またはゲルマニウム等を使用することもできる。また単一の材料に限定されるものではない。また前記放射温度検出手段２６は、焦電素子やサーモパイル等の赤外線を検出できるセンサが使用できる。
【００１９】
以下、本実施例の動作について説明する。図示していない電源を投入し、操作スイッチで所定の温度を設定すると、制御手段２４が加熱コイル２２に電力を供給する。加熱コイル２２に電力が供給されると、加熱コイル２２から誘導磁界が発せられ、トッププレート２１上の調理容器２０が誘導加熱される。この誘導加熱によって調理容器２０の温度が上昇し、調理容器２０内の被加熱物が調理される。このとき、制御手段２４は、放射温度検出手段２６からの温度情報によって、被加熱物の調理の進行状態を把握でき、調理の進行状態に応じて加熱コイル２２に供給する電力を調整するものである。こうして、調理容器２０内の被調理物は調理されるものである。
【００２０】
前記放射温度検出手段２６は、調理容器２０の底面から放射される赤外線量を検出して温度を検知しているものである。調理容器２０の温度は、約３０℃〜２３０℃であり、この温度のピーク波長はステファン・ボルツマンの法則により約１０μｍ〜６μｍである。トッププレート２１の透過波長は、約４μｍ以下であり、赤外線透過材２５を用いて調理容器２０からの放射温度を検出しているものである。
【００２１】
赤外線透過材２５は、前記しているようにトッププレート２１の内部に天面が平坦となるようにはめ込まれた構成として、調理容器２０の底面から放射される赤外線を透過できるものである。このようにして放射温度検出手段２６は、調理容器２０の温度が検出できる。
【００２２】
このとき本実施例では、放射温度検出手段２６は、加熱コイル２２の中心部になるように加熱コイルベース２３に取り付けられている。調理容器２０は、加熱コイル２２によって誘導加熱される。このときの温度分布は、加熱コイル２２の磁束の集中分布に比例するものである。加熱コイル２２の中心に対向する調理容器２０の中心部は、誘導加熱に直接影響されず、調理容器内の調理物の温度に比例するものである。この加熱コイル２２の中心となる調理容器２０の底面の温度を検出することで、正確に調理物の温度が検出できるものである。
【００２３】
また、放射温度検出手段２６は調理容器２０の底面を非接触に検知して、調理容器２０の温度を演算して求めているため、応答性が速く調理容器２２の温度を正確に検知することができるものである。このため、制御手段２４の加熱コイル２２に対する電力制御も、調理容器２０の温度変化に即応したものとなっている。
【００２４】
以上のように本実施例によれば、放射温度検出手段２６によって、調理容器２０の加熱中心部の温度が検出できる構成としたものであり、調理容器２０の底面温度を正確に検知して温度制御ができる誘導加熱調理器を実現するものである。
【００２５】
（実施例２）
続いて本発明の第２の実施例について説明する。図２は、本実施例の構成を示す断面図である。本発明の第２の実施例は、実施例１との相違点は、加熱コイルベースは、放射温度検出手段への誘導磁界を遮蔽する防磁手段２７とを備えた点である。この防磁手段２７は、アルミなどの低磁性体で設けた円筒形で放射温度検出手段２６を覆うように構成して、放射温度検出手段２６が誘導磁界による発熱を防止するものである。
【００２６】
なお、本実施例では、防磁手段２７はアルミ材料で構成しているが、例えばフェライトなどの高磁性材料で誘導加熱時の磁束を集中できるような構成としても良い。
【００２７】
本実施例の動作について説明する。調理中は、加熱コイル２２から誘導磁界が発生しており、この誘導磁界によって調理容器２０が加熱される。また前記誘導磁界は、加熱コイル２２の中心位置に設けられている放射温度検出手段２６の位置にも磁束が発生する。放射温度検出手段２６は、赤外線を検出する素子を金属ケースで覆い、熱平衡を保ちやすい構成としている。この金属ケースが、加熱コイル２２の誘導磁界を受けて発熱することがある。この誘導加熱による自己発熱が起こると、前記放射温度検出手段２６の熱平衡が崩れ、正確に赤外線を検出できなくなる傾向にある。この誘導磁界の影響を低減するために、防磁手段２７は、前記加熱コイル２２の誘導磁界を円筒形のアルミ材料が遮蔽するものである。
【００２８】
以上の構成としているため、防磁手段２７によって、誘導加熱時の加熱コイル２２からの磁束の影響を低減して、調理容器２０の温度が検出できるものである。
【００２９】
（実施例３）
続いて本発明の第３の実施例について説明する。図３は、本実施例の構成を示す断面図である。本実施例では、加熱コイルベースは、加熱コイル２２からの熱を遮蔽する断熱手段２８を設けて、加熱コイル２２などの周囲の熱を低減するようにしている。
【００３０】
断熱手段２８は、円筒形の耐熱樹脂材料で構成したもので、加熱コイル２２を冷却するための図示していない冷却ファンの風を遮蔽することに好ましいものである。
【００３１】
なお、断熱手段２８は、真空断熱やガラスウールなどの熱伝導率の小さい材料を用いると、高い断熱効果が得られるものである。
【００３２】
本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２６は、加熱コイル２２の中心部に配置されている。加熱中は、加熱コイル２２に高周波電流が流れ磁界を発生させている。この加熱コイル２２は、電気抵抗の損失があり、前記電流によって加熱コイル２２が発熱する。加熱コイル２２は装置の使用中には高温となる発熱部品である。従って、装置の使用中には図示していない冷却ファンによって冷却している。この時、冷却ファンは、加熱コイル２２だけでなく、制御手段２４に内蔵しているパワー素子等も同時に冷却しているものである。
【００３３】
本実施例は、この冷却ファンによる冷却風が放射温度検出手段２６に影響ないようにしているものである。すなわち、断熱手段２８が、加熱コイル２２の熱や冷却ファンによる冷却風による温度変動を防止しているものである。つまり、断熱手段２８が、放射温度検出手段２６の温度変動を防止して、より精度の高い温度検出を行うことができ、正確な温度制御が実行できるものである。
【００３４】
以上のように本実施例によれば、断熱手段２８を設けることで、加熱コイル２２の熱影響を低減でき、正確に調理容器２０の鍋底温度が検出できる誘導加熱調理器を実現するものである。
【００３５】
（実施例４）
続いて本発明の第４の実施例について説明する。図４は、本実施例の構成を示す平面図である。本実施例では、断熱手段は、内面を鏡面または鏡面に近い放射率を低くした鏡面手段２９を設けたものである。
【００３６】
鏡面手段２９は、樹脂材料の内面を金などの金属材料で鏡面にメッキ仕上げしたものである。
【００３７】
なお、鏡面手段２９は、内面を低い放射率にすれば良く、アルミ等の金属材料によるメッキ仕上げや、例えば薄い金属材料で構成しても同様な効果が得られるものである。
【００３８】
以下、本実施例の動作について説明する。断熱手段２８は、加熱中に加熱コイル２２やトッププレート２１の熱を受けて温度が上昇する。この場合、断熱手段２８の内面の温度も上昇する。放射温度検出手段２６は、赤外線透過材２５に向けて取り付けられているが、前記放射温度検出手段２６の入射光は、赤外線透過材２５以外に断熱手段２８の内面からも入射される。この断熱手段２８の内面から放射される熱エネルギーによって、調理容器２０の温度検出に誤差が生じるものである。鏡面手段２９は、断熱手段２８の内面を放射率の低い面としているもので、この内面の温度影響を低減することができるものである。
【００３９】
つまり本実施例によれば、赤外線透過材２５以外から入射される断熱手段２８の内面の放射率を低くした鏡面手段２９を設けることで、断熱手段２８の内面からの熱影響を低減できるため、調理容器２０の温度を確実に検出して、正確な温度制御ができる誘導加熱調理器を実現できるものである。
【００４０】
（実施例５）
続いて本発明の第５の実施例について説明する。図５は、本実施例の構成を示す平面図である。本実施例では、加熱コイルベースは、放射温度検出手段２６の下方を断熱する下面断熱手段３０を設けて、下方からの熱影響を低減するようにしたものである。
【００４１】
下方断熱手段３０は、非磁性体である真空断熱材、あるいは耐熱性の高いブラスチック樹脂で構成しており、放射温度検出手段２６の下面を覆うように配置しているものである。
【００４２】
以下、本実施例の動作を説明する。放射温度検出手段２６内の赤外線素子は、使用温度の変化に敏感であり、この熱変動に弱い部品である。加熱コイル２２を冷却する図示していない冷却ファンの冷却風は、加熱コイル２２と加熱コイルベース２３を冷却している。この冷却ファンの冷却風は、加熱コイルベース２３の下面を流れ、放射温度検出手段２６を冷却することとなる。下面断熱手段３０は、前記冷却風を遮蔽すると共に、加熱コイルベース２３下面のからの熱影響を防止している。例えば、加熱コイルベース２３の下方に図示していないロースターが設けられた場合、下方からの輻射熱を防止することができる。
【００４３】
つまり本実施例によれば、下面断熱手段３０によって、加熱コイルベース２３の下方からの熱を遮断することができ、放射温度検出手段２６は外部からの熱の影響を低減することができる。この熱影響を低減することによって、調理容器２０の温度を正確に検出することができるものである。
【００４４】
（実施例６）
次に本発明の第６の実施例について説明する。本実施例では、放射温度検出手段は、小径の穴で調理容器２０から放射される放射温度の入射角を規制する入射角規制手段３１を設けて、調理容器２０の中心付近の温度を検出するようにしている。
【００４５】
入射角規制手段３１は、アルミ材料で構成し上部の中央部に小径の穴を設けて、調理容器２０から放射される熱エネルギーを入射できるようにしている。この穴の径は、トッププレート２１から放射される熱エネルギーを入射しないように赤外線透過材２５の穴径よりやや小さくして、調理容器２０から放射される熱エネルギーを入射できるようにしているものである。
【００４６】
以下本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２６に入射する熱エネルギーは、入射角規制手段３１によって調理容器２０の底面に規制されている。調理容器２０の底面の温度は、赤外線透過材２５を介して放射温度検出手段２６に入射される。この放射熱エネルギーを検出することによって、調理容器２０の底面温度が検知できるものである。
【００４７】
従って本実施例によれば、入射角規制手段３１によって、正確に調理容器の温度を検知でき、正確な温度制御が実行できるものである。
【００４８】
（実施例７）
次に本発明の第７の実施例について説明する。本実施例では、トッププレート２１に調理容器２０の放射温度を透過する赤外線透過材２５と、放射温度検出手段２６に前記赤外線透過材２５と同じ透過率の材質で窓材３２とを設けて、調理容器２０の放射温度を検出するようにしている。
【００４９】
赤外線透過材２５は、サファイアからなり、このサファイアの透過波長は約６μｍ以下である。また、窓材３２は前記赤外線透過材２５と同じ材料であるサファイアで構成している。
【００５０】
なお、本実施例では赤外線透過材２５はサファイアを設けているが、石英やゲルマニウム、シリコンなどを用いても良い。
【００５１】
本実施例の動作について説明する。調理容器２０の底面から放射される熱エネルギーは、温度に比例した波長を有している。赤外線透過材２５は、６μｍ以下の波長は透過させて放射温度検出手段２６に到達する。
【００５２】
また調理容器２０の６μｍを越えた波長の熱エネルギーは、赤外線透過材２５を透過しない。その反面、赤外線透過材２５の下面から前記６μｍを越える波長成分が放射されている。窓材３２は、赤外線透過材２５と同じ材料で構成しているため、前記赤外線透過材２５の下面から放射された６μｍを越える波長を透過させないものである。このように放射温度検出手段２６に入射される波長は、調理容器２０の底面温度から放射される熱エネルギーの６μｍ以下の成分だけとなる。つまり、放射温度検出手段２６は、調理容器２０の底面温度を検出できるものである。
【００５３】
以上のように本実施例では、放射温度検出手段２６に前記赤外線透過材２５と同じ透過率の材質で窓材３２とを設けることによって、調理容器２０の温度を検出することができるものである。
【００５４】
（実施例８）
次に本発明の第８の実施例について説明する。本実施例では、窓材３３は、赤外線透過材２５の透過波長より短い波長領域側であることを特徴としたものである。窓材３３は、赤外線透過材２５より短い波長を透過する材料で構成している。なお、窓材３３は、窓材３３の表面に反射膜を施して透過波長を調節することができるものである。
【００５５】
以下、本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２６の上部に窓材３３が設けられている。赤外線透過材２５の下面から放射される波長は、窓材３３に到達する。この波長成分は、窓材３３の透過波長より長い成分である。このため窓材３３によって透過しないため、放射温度検出手段２６に到達しないものである。このように赤外線透過材２５の下面のから放射される熱エネルギーの影響をキャンセルできるため、赤外線透過材２５の下面温度に影響されずに、調理容器２０の底面温度が検出できるものである。
【００５６】
以上のように本実施例では、窓材３３の透過波長をを赤外線透過材２５より短くすることで、前記赤外線透過材２５の下面の温度の影響を低減することができ、正確に調理容器２０の底面温度が検出できる誘導加熱調理器が実現できるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜８に記載した発明によると、放射温度検出手段によって、調理容器の加熱中心部の温度が検出できる構成としたものであり、調理容器の底面温度を正確に検知して温度制御ができる誘導加熱調理器を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図２】同、第２の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図３】同、第３の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図４】同、第４の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図５】同、第５の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図６】同、第６の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図７】同、第７の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図８】同、第８の実施例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図９】従来例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【符号の説明】
２０  調理容器
２１  トッププレート
２２  加熱コイル
２３  加熱コイルベース
２４  制御手段
２５  赤外線透過材
２６  放射温度検出手段
２７  防磁手段
２８  断熱手段
２９  鏡面手段
３０  下面断熱手段
３１  入射角規制手段
３２、３３  窓材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004227977.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004227977.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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