(57)【要約】  誘導加熱調理器であって、鍋を載置するトッププレートと、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、加熱コイル下方に設けられ、鍋から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、トッププレートに対向して上端に形成された上方開口部及び下端に形成された下方開口部を有し鍋から赤外線センサへ赤外線を導光する導光部と、赤外線センサからの出力に応じてインバータ回路の出力を制御する制御部とを備え、導光部は上方開口部が加熱コイル下面よりも上方に形成される非金属材料部を有する。
2007097295.tif 000002
【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、前記鍋を誘導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支持台と、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
前記加熱コイル下方に設けられ、前記鍋から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、
前記トッププレートに対向して上端に形成された上方開口部、及び、下端に形成された下方開口部を有し、前記鍋から前記上方開口部及び前記下方開口部を通過させ前記赤外線センサへ赤外線を導光する導光部と、
前記赤外線センサからの出力に応じて前記インバータ回路の出力を制御する制御部とを備え、
前記導光部は、前記上方開口部が前記加熱コイル下面よりも上方に形成された非金属材料部を有すること特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記加熱コイルの下方に設けられ、前記加熱コイル下方の磁束を前記加熱コイル近傍に集中させるフェライトを備え、
前記導光部は、前記下方開口部が、前記フェライトの下面よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記赤外線センサの上方に、前記鍋から前記導光部内部で反射せずに赤外線センサに入射する赤外線の量を増加させるように集光するための凸型レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記導光部の前記鍋から前記赤外線センサへの通過経路の壁面を光吸収材料で形成することを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記赤外線センサの周囲に、前記加熱コイルから前記赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、
前記導光部は、前記下方開口部に繋がる非磁性金属材料部を前記非金属材料部の下方に有し、前記シールド部と前記導光部の非磁性金属材料部とが一体に構成されたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記加熱コイルと前記フェライトとを保持する加熱コイル支持台を備え、
前記導光部の前記非金属材料部は前記加熱コイル支持台に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記導光部の前記非金属材料部は前記加熱コイル支持台と同一の樹脂で一体に成形されたことを特徴とする請求項６に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記赤外線センサの周囲に、前記加熱コイルから前記赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、前記導光部の下端は、前記シールド部に形成されたシールド部開口から前記シールド部内部に挿入されたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記導光部の上端が、前記加熱コイルの上面よりも上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記導光部が、前記加熱コイルの中心から前記外コイルの外径までの半分の位置よりも内側で前記加熱コイルの巻線間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記導光部が、前記加熱コイルの内周の内側近傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線センサを用いた誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、従来の誘導加熱調理器について説明する。図３は、従来の誘導加熱調理器１００の構成を示す図である。【０００３】
図３に示したように、誘導加熱調理器１００は、鍋３１を保持するトッププレート３２、および、トッププレート３２の下側に鍋３１を加熱するための加熱コイル３３を備えていた。【０００４】
また、加熱コイル３３の中央部分には赤外線センサ３５が配置され、赤外線センサ３５からの出力に応じて温度算出部３７が鍋底の温度を算出し、制御部３８は温度算出部３７で算出された温度にもとづいて、加熱コイル３３に接続されたインバータ回路３４の出力を制御していた。【０００５】
また、赤外線センサ３５の上方には、鍋３１から放射される赤外線を赤外線センサ３５に導くための、アルミニウム等の非磁性金属材料からなる導波管３６が配置されていた。【０００６】
さらに、加熱コイル３３からの磁束による導波管３６の自己発熱を低減するために、導波管３６の周囲には、加熱コイル３３下方にフェライトなどの高透磁率の材料で形成された板状の第１の防磁部３９が設けられるとともに、加熱コイル３３の内側にフェライトなどの高透磁率の板状の第２の防磁部４０が配置されていた。【０００７】
このような構成により、誘導加熱調理器１００においては、赤外線センサ３５が、鍋３１の底部以外、すなわち加熱コイル３３の発生する磁界により発熱した導波管３６から放射される赤外線の影響を受けないようにしていた（例えば、特許文献１を参照）。【０００８】
しかしながら、このような従来の構成においては、空鍋状態で鍋３１を加熱した場合に、最も磁束密度が高い加熱コイル３３の幅方向の中央部分（図３における領域Ｂ）で、急激に温度が上昇してしまう可能性があった。このような場合、加熱コイル３１の中央部分（図３における領域Ａ）に配置された赤外線センサ３５で検知して鍋底の温度を油の発火温度未満に制御しても、加熱コイル３３の幅方向の中央部分での鍋底の温度が油の発火温度のレベルにまで達する可能性があった。【０００９】
このような鍋底の検知方法で加熱出力を制御した場合には、特に、熱伝導が悪く熱容量の低い薄手のステンレス鍋を用いた場合には、空鍋状態で加熱すると、鍋底が赤熱して鍋が変形してしまう可能性があった。【００１０】
一方、赤外線センサ３５を加熱コイル３３の幅方向の中央部分に配置するか、又は、加熱コイル３３の中央開口部において巻線部の内周に近づけて配置すれば、加熱コイル３３の中央上部より高温となる鍋３１の部分の温度を検知することができる。しかしながら、加熱コイル３３の巻線部の中間部分に赤外線センサ３５と導波管３６と第２の防磁部４０を設けると、これら構成部品の占有空間が大きくなる。したがって、加熱コイル３３の形状に与える影響を少なくしつつ鍋３１のより高温となる部分に近づけて実装することが困難となる。赤外線センサ３５等の構成部品の占有空間を小さくするために、第２の防磁部４０をなくすと、上記のように、導波管３６が発熱し導波管３６からの赤外線放射の影響を受けて赤外線センサ３５による温度検知精度が低下する可能性があった。
【特許文献１】特開２００５−３８６６０号公報
【発明の開示】
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、鍋の厚みや材質によらず、少量油での調理の場合でも油発火の可能性が低い、または空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性の低い、安全な誘導加熱調理器を提供するものである。
【００１２】
本発明の誘導加熱調理器は、鍋を載置するトッププレートと、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルを保持する加熱コイル支持台と、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、加熱コイル下方に設けられ、鍋から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、トッププレートに対向して上端に形成された上方開口部及び下端に形成された下方開口部を有し鍋から上方開口部及び下方開口部を通過させ赤外線センサへ赤外線を導光する導光部と、赤外線センサからの出力に応じてインバータ回路の出力を制御する制御部とを備え、導光部は上方開口部が加熱コイル下面よりも上方に形成される非金属材料部を有することを特徴としている。
【００１３】
このような構成により、赤外線センサによって、空鍋状態で加熱された場合に、温度上昇の激しい鍋の周辺部分の温度を、精度良く測定することができ、その測定結果にもとづいて、インバータ回路の出力を制御することができるので、鍋の厚みや材質によらず、少量油の調理の場合にも油発火の可能性が低いまたは空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性の低い、安全な誘導加熱調理器を提供することができる。
【００１４】
また、加熱コイルの下方に設けられ、加熱コイル下方の磁束を加熱コイル近傍に集中させるフェライトを備え、導光部は、下方開口部が、フェライトの下面よりも下方に位置する構成であってもよい。
【００１５】
このような構成によれば、非金属材料部に集中した磁束が鎖交することになるので、加熱コイルからの磁束の影響により導光部が自己発熱するのをさらに抑制することができる。
【００１６】
さらに、赤外線センサの上方に、鍋から導光部内部で反射せずに赤外線センサに入射する赤外線の量を増加させるように集光するための凸型レンズを有する構成であってもよい。
【００１７】
このような構成によれば、導光部内での反射成分よりも、鍋から直接放射される成分を支配的に多く赤外線センサに入射させる事ができるので、より正確な鍋底の温度測定が可能となる。
【００１８】
さらに、導光部の鍋から赤外線センサへの通過経路の壁面を光吸収材料で形成してもよい。
【００１９】
このように、導光部の鍋から赤外線センサへの通過経路の壁面を光吸収材料、例えば黒色、茶色又は灰色等の光を反射しにくい樹脂で形成すれば、赤外線センサに入射する赤外線中、導光部内で反射して到達する成分がさらに少なくなり、鍋から直接放射される成分の比率をさらに大きくすることができるので、さらに正確な鍋底の温度測定が可能となる。
【００２０】
また、赤外線センサの周囲に、加熱コイルから赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、導光部は、下方開口部に繋がる非磁性金属材料部を非金属材料部の下方に有し、シールド部と導光部の非磁性金属材料部とが一体に構成されていてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、さらに、加熱コイルから赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽できるとともに、簡易に導光部の非磁性金属材料部を構成することができる。また、シールド部と導光部の隙間をなくすことが容易になることから、赤外線センサに対する周辺からの電磁界や外乱光の影響を受けにくくすることができる。
【００２２】
また、加熱コイルとフェライトとを保持する加熱コイル支持台を備え、導光部の非金属材料部は加熱コイル支持台に設けられていてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、さらに、導光部の非金属材料部を簡易に構成することができる。また、導光部が加熱コイルに対して傾いて取り付けられることなく、位置関係を安定させることができるので、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【００２４】
また、導光部の非金属材料部は加熱コイル支持台と同一の樹脂で一体に成形してもよい。
【００２５】
このような構成によれば、さらに、導光部の非金属材料部を簡易に構成することができる。
【００２６】
また、赤外線センサの周囲に、加熱コイルから赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、導光部の下端は、シールド部に形成されたシールド部開口からシールド部内部に挿入された構成としてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、さらに、シールド部を簡易な構成とすることができる。
【００２８】
また、導光部の上端を、加熱コイルの上面よりも上方に位置するように配置した構成であってもよい。
【００２９】
このような構成によれば、さらに、赤外線センサに対して、加熱コイル等周辺の部品からの赤外線放射の影響を受けにくくすることができ、赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。また、加熱コイルの上面を流れる熱風が導光部の上方開口部から流入し赤外線センサに吹き付け赤外線センサの温度を上昇させるのを抑制することができる。
【００３０】
また、導光部が、加熱コイルの内周と加熱コイルの外周の間に設けられた構成であってもよい。
【００３１】
このような構成によれば、さらに、比較的小さな鍋を加熱する際にも、赤外線センサに対する太陽光や白熱電球などの外乱光による影響を抑制することができる。
【００３２】
また、導光部を、加熱コイルの内周の内側近傍に設けてもよい。
【００３３】
このような構成によれば、加熱コイルを分割する必要がなく加熱コイル内周の内側で最も鍋温度の高い部分の温度を測定することができ、また比較的小さな鍋を加熱する際にも、赤外線センサに対する太陽光や白熱電球などの外乱光による影響を抑制することができる。
【００３４】
以上述べたように、本発明によれば、鍋の厚みや材質によらず、空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性の低い、安全な誘導加熱調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器の加熱コイル付近の構成を示す平面図および鍋底の温度分布の一例を示す図である。
【図３】図３は、従来の誘導加熱調理器の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０，１００    誘導加熱調理器
１１，３１    鍋
１２，３２    トッププレート
１３，３３    加熱コイル
１３ａ    内コイル
１３ｂ    外コイル
１３ｃ    コイル間
１４    フェライト
１５    加熱コイル支持台
１５ａ，１５ｂ，１８ａ    突出部
１６，３５    赤外線センサ
１７    凸型レンズ
１８    シールド部
１９    導光部
２０，３７    温度算出部
２１，３４    インバータ回路
２２，３８    制御部
３０ａ    上方開口部
３０ｂ    下方開口部
３６    導波管
３９    第１の防磁部
４０    第２の防磁部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
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。【００３８】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器１０の構成を示す図である。また、図２は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器１０の加熱コイル１３付近の構成を示す平面図および鍋底の温度分布の一例を示す図である。【００３９】
図１に示したように、誘導加熱調理器１０は、負荷鍋１１（以下、単に鍋とも記す）を載置するためのトッププレート１２、および、トッププレート１２の下部に配置され、鍋１１を加熱するための加熱コイル１３を備える。加熱コイル１３は、内コイル１３ａと外コイル１３ｂとの分割巻き構成である。【００４０】
加熱コイル１３は、赤外線の透過率が低い、例えば黒色の耐熱樹脂材料で構成された加熱コイル支持台１５によって支持されている。加熱コイル支持台１５は、内コイル１３ａおよび外コイル１３ｂの間に円形状の上方開口部３０ａを上端に形成した導光部１９を有する。また、加熱コイル支持台１５は、導光部１９の周辺の、図１における上下方向にそれぞれ断面円形状の経路を内側に形成した非金属材料製の非金属材料部である突出部１５ａ，１５ｂを有する。【００４１】
加熱コイル支持台１５の加熱コイル１３が載置された反対側（図１における下側）には、加熱コイル１３から鍋１１への磁束を加熱コイル１３の近傍に集中させるためのフェライト１４が配置されている。【００４２】
また、内コイル１３ａと外コイル１３ｂとの間のフェライト１４よりも下側には、鍋１１の底部からの赤外線を検知するための赤外線センサ１６が設けられている。赤外線センサ１６には、鍋１１から導光部１９の内側を反射せず赤外線センサ１６へ入射される赤外線を集光するための凸型レンズ１７が設けられている。【００４３】
さらに、赤外線センサ１６の周囲には、赤外線センサ１６への不要輻射や光をシールドまたは遮断するための、アルミ等の導電率が高い非磁性金属材料で構成されたシールド部１８が設けられている。シールド部１８の上部には、断面円形状の経路を内側に形成し非磁性金属材料で構成された非磁性金属材料部である突出部１８ａが一体的に、例えば、アルミダイキャストなどのようにシールド部１８の上面と一体成形されることにより設けられる。突出部１８ａの上端は、前述の突出部１５ｂの下端と当接して接続されている。【００４４】
誘導加熱調理器１０において、加熱コイル支持台１５の突出部１５ａの上端には、トッププレート１２に対向して開口する上方開口部３０ａが形成され、加熱コイル１３の巻線の上面よりも高くなるように構成されている。また、加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂの下端には、赤外線センサ１６の方向に開口する下方開口部３０ｂが形成され、また、加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂの下端とシールド部１８の突出部１８ａの上端とは、フェライト１４の下面よりも下方で接続されている。突出部１８ａの上端と突出部１５ｂの接続は、例えば嵌合により接続することができる。【００４５】
加熱コイル支持台１５の一部（突出部１５ａ，１５ｂの間の部分）、突出部１５ａ，１５ｂは、光吸収部材である黒色、茶色又は灰色等の光反射率の低い樹脂で導光部１９の非金属材料部を形成し、この非金属材料部と非磁性金属部であるシールド部１８の突出部１８ａは、合わせて鍋１１からの赤外線を赤外線センサ１６に導くための導光部１９として機能する。【００４６】
誘導加熱調理器１０において、赤外線センサ１６からの出力は温度算出部２０に送られる。温度算出部２０は、赤外線センサ１６からの出力より鍋１１の底部の温度を算出する。【００４７】
温度算出部２０で算出された温度を示す信号は、制御部２２に送られる。制御部２２は、温度算出部２０からの信号に応じてインバータ回路２１の出力を制御する。なお、温度算出部２０は省略してもよく、制御部２２は、直接温度情報を含む赤外線センサ１６の出力に応じてインバータ回路２１の出力を制御してもよい。【００４８】
インバータ回路２１は、制御部２２の制御によって、加熱コイル１３に高周波電流を供給する。【００４９】
図２に、本発明の実施の形態における加熱コイル１３付近の平面図に対応させて、加熱コイル１３で加熱したときの、鍋１１の底部の温度分布の一例を示す。内コイル１３ａおよび外コイル１３ｂの分割巻き構成を有する加熱コイル１３を用いて鍋１１を加熱すると、図２に示したような温度分布となる。【００５０】
以上のように構成された誘導加熱調理器１０について、その動作を説明する。【００５１】
加熱を開始すると、インバータ回路２１は、制御部２２の制御により、加熱コイル１３に高周波電流を供給する。これにより、加熱コイル１３は磁束を発生し、鍋１１は加熱コイル１３からの磁束より自己発熱する。【００５２】
加熱開始直後における鍋１１の底部の温度は、加熱コイル１３から発生する磁束密度分布の影響を受けて、図２に示すように、加熱コイル１３の外コイル１３ｂの内径近傍で最も高温となり、加熱コイル１３の中心付近で最も温度が低くなる。【００５３】
誘導加熱調理器１０では、空鍋加熱等も考慮して、鍋１１の最も高温となる部分の温度を検知するために、赤外線センサ１６を加熱コイル１３の内コイル１３ａと外コイル１３ｂの間（以下、この間のことを、コイル間１３ｃとも記す）に配置している。このようにして、誘導加熱調理器１０では、加熱時に最も温度が上昇する部分の温度を測定することができる。【００５４】
温度算出部２０は、赤外線センサ１６からの出力を用いて温度に換算し、制御部２２に送る。制御部２２は、温度算出部２０で算出された温度が所定温度を超えると、インバータ回路２１の出力を低下させる。【００５５】
このようにして、誘導加熱調理器１０を用いれば、鍋１１が所定の温度を超えて加熱されないようにすることができ、安全性の高い構成を実現できる。【００５６】
また、図１に示すように、誘導加熱調理器１０では、赤外線センサ１６が、加熱コイル１３からの磁束の影響を受けにくくするために、加熱コイル１３から下方への磁束の磁路を形成するフェライト１４よりも下側に配置されている。【００５７】
さらに、前述のように、誘導加熱調理器１０では、赤外線センサ１６が、加熱コイル１３からの磁界の影響及び外乱光の影響を低減するために、アルミニウム等の非磁性金属材料で形成されたシールド部１８で覆われている。このシールド部１８もまた、加熱コイル１３からの磁束の影響や熱的な影響を低減するために、フェライト１４の下面よりも下側に配置されている。【００５８】
また、本実施の形態における誘導加熱調理器１０では、鍋１１から放射された赤外線が赤外線センサ１６まで導かれる経路上に凸型レンズ１７が配置されており、鍋１１から放射され、導光部１９の上方開口部３０ａから入射して導光部１９内壁で反射せずに赤外線センサ近傍に到達する赤外線を集光することができる。【００５９】
この構成により、導光部１９内での反射成分よりも、鍋１１から直接入射される成分を支配的に多く赤外線センサ１６に入射させる事ができるので、鍋１１の測定したい箇所から放射された赤外線の入射量の、鍋１１の測定したい箇所以外から放射された赤外線の入射量に対する比率を高めることができ、正確な、導光部１９の上方開口部３０ａに対向する鍋１１の底部の温度測定が可能となる。【００６０】
さらに、突出部１５ａ、突出部１５ｂを黒色の樹脂材料で形成し、導光部１９の鍋１１から赤外線センサ１６への通過経路の壁面を、光吸収材料を用いて黒色、茶色、又は灰色等とすることにより、導光部１９内での反射成分がさらに少なくなり、赤外センサ１６に入射する赤外線量において鍋１１から直接放射される成分の比率をさらに大きくすることができるので、さらに正確な鍋１１の底面の温度測定が可能となる。【００６１】
さらに、誘導加熱調理器１０の導光部１９は、その上部が加熱コイル１３の一部、加熱コイル支持台１５の突出部１５ａおよび突出部１５ｂで構成され、その下部がシールド部１８の突出部１８ａで構成されている。このように、導光部１９の、より赤外線センサ１６に近い部分（突出部１８ａ）を金属材料で構成することにより、赤外線センサ１６の電磁界ノイズに対するイミュニティである耐ノイズ性を向上させることができるとともに、導光部１９以外からの光の侵入を低減することができる。【００６２】
また、導光部１９は上方開口部３０ａが加熱コイル１３下面よりも上方に形成される非金属材料部である突出部１５ａを有するので、突出部１５ａは加熱コイル１３の磁束により誘導加熱されないので自己発熱せず、赤外線センサ１６に鍋１１の温度上昇と相関の低い赤外線が入射されることを抑制することができる。【００６３】
また、前述のように、フェライト１４の下面よりも下方で非金属製の材料である耐熱樹脂で形成された加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂとシールド部の突出部１８ａとが接合されるので、加熱コイル１３から下方に出てフェライト１４に集中する磁束が非磁性金属部品に鎖交することにより当該非磁性金属部品が自己発熱するのを抑制することができる。したがって、導光部１９が自己発熱し、鍋１１の温度上昇と相関の低い赤外線の赤外線センサ１６への入射を低減する。【００６４】
さらに、導光部１９は加熱コイル１３を上下に貫通し赤外線センサ１６の受光面近傍の開口部から加熱コイル１３上面より上方に設けられた上方開口部３０ａまで連続的に配置されているので、赤外線センサ１６が、加熱コイル１３など周辺の各部品からの赤外線放射の影響を受けにくく、また加熱コイル１３や鍋の熱で熱くなった冷却ファン（図示せず）による風が導光部１９内に入りにくい構成となっている。【００６５】
一般に、加熱コイル１３は直径がφ１８０程度のものが多く、この場合、加熱可能としている鍋１１の底径は、φ１２０以上のものである場合が多い。【００６６】
誘導加熱調理器１０において、内コイル１３ａと外コイル１３ｂとのコイル間１３ｃに配置する赤外線センサ１６を、加熱コイル１３の中心から加熱コイル１３の半径（外コイル１３ｂの外径）に対して５０％以下の位置（例えば、半径４５ｍｍ以下）に配置することが望ましい。この構成によれば、底径が小さい鍋１１（例えば、底径がφ１２０、半径６０ｍｍ程度の鍋）を加熱する場合にも、鍋１１周囲から入射される太陽光や白熱電球の光を低減でき、赤外線センサ１６への影響を抑えることができる。【００６７】
なお、本実施の形態においては、シールド部１８によって赤外線センサ１６をシールドする構成としたが、赤外線センサ１６の信号を増幅する回路等を赤外線センサ１６と同一のプリント配線板上に構成し、基板全体をシールド部１８によってシールドしても同様の効果が得られる。【００６８】
また、赤外線センサ１６をチップ部品で構成し、赤外線センサ１６が実装されたプリント配線板上に、さらに凸型レンズ１７を実装することもできる。【００６９】
さらに、本実施の形態においては、導光部１９の投影面が円形となるように構成したが、四角や楕円等の他の形状でも同様の効果を得ることができる。【００７０】
また、本実施の形態においては、導光部１９の加熱コイル支持台１５の突出部１５ａ，１５ｂと、シールド部１８の突出部１８ａからなる導光部１９が、同一径となる構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、加熱コイル支持台１５の突出部１５ａ，１５ｂの径を、シールド部１８の突出部１８ａの径よりも大きくして、加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂの径内にシールド部の突出部１８ａを挿入する構成としてもよい。この場合にも、シールド部１８の突出部１８ａの上端が、フェライト１４の下面よりも下となるように配置すれば、同様の効果を得ることができる。【００７１】
以上のように、本実施の形態の誘導加熱調理器１０においては、赤外線センサ１６の受光面近傍に凸型レンズ１７を配置し、導光部１９を樹脂材料（加熱コイル支持台の突出部１５ａ，１５ｂ）と非磁性金属材料（シールド部１８の突出部１８ａ）とを用いて構成する。これにより、赤外線センサ１６の検知部分である導光部１９を小型化して加熱コイル１３の内コイル１３ａと外コイル１３ｂとのコイル間に配置することができ、空鍋加熱時に鍋１１の鍋底温度が最も上昇しやすい部分近傍の温度を検知することができるので、空鍋加熱による鍋の赤熱や変形、および少量油加熱時の発火・発煙を抑制することができる。【００７２】
また、本実施の形態によれば、シールド部１８と導光部１９とを一体化して、簡単に導光部１９の非磁性金属材料部分を構成することができる。【００７３】
さらに、加熱コイル支持台１５と導光部１９とを一体化するので、簡単に導光部１９の非金属材料部分を構成することができる。【００７４】
また、導光部１９の上端を加熱コイル１３上面よりも高くなるように配置するので、赤外線センサ１６に対する周辺部品（例えば加熱コイル１３）からの赤外線放射による影響を低減し、又は加熱コイル１３や鍋１１で熱せられた冷却風が導光部１９の上端から侵入し難くして赤外線センサ１６が温度上昇するのを抑制することができる。【００７５】
さらに、赤外線センサ１６を加熱コイル１３外径の５０％以内で加熱コイルの巻線間の位置に設けることにより、比較的小さな鍋１１を加熱する際にも、赤外線センサ１６に対する太陽光や白熱電球などの外乱光による影響を抑制することができる。【００７６】
なお、上記実施形態においては、加熱コイル１３を内コイル１３ａと外コイル１３ｂに分割し、コイル間１３ｃ、すなわち加熱コイル１３の巻線間に導光部１９を設けたが、加熱コイル１３を分割せず、導光部１９を加熱コイル１３の内周の内側で内周に接するか内周近傍に設けても、鍋１１の最高温度を赤外センサ１６で測定することが難しいことを除けば、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。この場合でも、加熱コイル１３の中央上部の鍋１１の温度を測定するのに比して感度良く測定することができる。【００７７】
また、上記実施形態において、導光部１９の一部（突出部１５ａ、突出部１５ｂ）は、加熱コイル支持台１５と同一樹脂で一体に成型したが、加熱コイル支持台１５と導光部１９を別々に組立てて、導光部１９を加熱コイル支持台１５に取り付けて一体としても良い。【００７８】
また、上記実施形態では、シールド部１８と突出部１８ａを同一金属材料で一体に成型したが、個別に成型して一体になるよう組み立てても良い。または、導光部１９を樹脂などの非金属材料のみで形成し、導光部１９の下端は、シールド部１８の上面に形成された貫通孔であるシールド部開口（図示せず）からシールド部１８内部に挿入された構成としてもよい。このような構成によれば、さらに、シールド部を、例えば、金属板で折り曲げて形成することができ簡易な構成とすることができる。【００７９】
また、シールド部１８の材料は、アルミニウム、銅等の非磁性高導電率金属材料により形成すると電磁シールドが効果的に行え、誘導磁界による自己発熱が抑制されるが、自己発熱等の不都合が生じない場合には鉄などの磁性金属材料でもよいし、電磁シールドが不要な場合には、光を遮蔽するためのハウジングとしての機能を持たせるために樹脂材料としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明によれば、鍋の厚みや材質によらず、空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性が低く、安全であるという格別な効果を奏することができるので、赤外線センサを用いた誘導加熱調理器等として有用である。
【図１】
2007097295.tif 000003
【図２】
2007097295.tif 000004
【図３】
2007097295.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月3日(2008.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、前記鍋を誘導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支持台と、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
前記加熱コイル下方に設けられ、前記鍋から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、
前記トッププレートに対向して上端に形成された上方開口部、及び、下端に形成された下方開口部を有し、前記鍋から前記上方開口部及び前記下方開口部を通過させ前記赤外線センサへ赤外線を導光する導光部と、
前記赤外線センサからの出力に応じて前記インバータ回路の出力を制御する制御部とを備え、
前記導光部は、前記上方開口部が前記加熱コイル下面よりも上方に形成された非金属材料部を有すること特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記加熱コイルの下方に設けられ、前記加熱コイル下方の磁束を前記加熱コイル近傍に集中させるフェライトを備え、
前記導光部は、前記下方開口部が、前記フェライトの下面よりも下方に位置することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記赤外線センサの上方に、前記鍋から前記導光部内部で反射せずに赤外線センサに入射する赤外線の量を増加させるように集光するための凸型レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記導光部の前記鍋から前記赤外線センサへの通過経路の壁面を光吸収材料で形成することを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記赤外線センサの周囲に、前記加熱コイルから前記赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、
前記導光部は、前記下方開口部に繋がる非磁性金属材料部を前記非金属材料部の下方に有し、前記シールド部と前記導光部の非磁性金属材料部とが一体に構成されたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記加熱コイルと前記フェライトとを保持する加熱コイル支持台を備え、
前記導光部の前記非金属材料部は前記加熱コイル支持台に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記導光部の前記非金属材料部は前記加熱コイル支持台と同一の樹脂で一体に成形されたことを特徴とする請求項６に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記赤外線センサの周囲に、前記加熱コイルから前記赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、前記導光部の下端は、前記シールド部に形成されたシールド部開口から前記シールド部内部に挿入されたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記導光部の上端が、前記加熱コイルの上面よりも上方に位置することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記導光部が、前記加熱コイルの中心から前記外コイルの外径までの半分の位置よりも内側で前記加熱コイルの巻線間に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記導光部が、前記加熱コイルの内周の内側近傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線センサを用いた誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、従来の誘導加熱調理器について説明する。図３は、従来の誘導加熱調理器１００の構成を示す図である。
【０００３】
図３に示したように、誘導加熱調理器１００は、鍋３１を保持するトッププレート３２、および、トッププレート３２の下側に鍋３１を加熱するための加熱コイル３３を備えていた。
【０００４】
また、加熱コイル３３の中央部分には赤外線センサ３５が配置され、赤外線センサ３５からの出力に応じて温度算出部３７が鍋底の温度を算出し、制御部３８は温度算出部３７で算出された温度にもとづいて、加熱コイル３３に接続されたインバータ回路３４の出力を制御していた。
【０００５】
また、赤外線センサ３５の上方には、鍋３１から放射される赤外線を赤外線センサ３５に導くための、アルミニウム等の非磁性金属材料からなる導波管３６が配置されていた。
【０００６】
さらに、加熱コイル３３からの磁束による導波管３６の自己発熱を低減するために、導波管３６の周囲には、加熱コイル３３下方にフェライトなどの高透磁率の材料で形成された板状の第１の防磁部３９が設けられるとともに、加熱コイル３３の内側にフェライトなどの高透磁率の板状の第２の防磁部４０が配置されていた。
【０００７】
このような構成により、誘導加熱調理器１００においては、赤外線センサ３５が、鍋３１の底部以外、すなわち加熱コイル３３の発生する磁界により発熱した導波管３６から放射される赤外線の影響を受けないようにしていた（例えば、特許文献１を参照）。
【０００８】
しかしながら、このような従来の構成においては、空鍋状態で鍋３１を加熱した場合に、最も磁束密度が高い加熱コイル３３の幅方向の中央部分（図３における領域Ｂ）で、急激に温度が上昇してしまう可能性があった。このような場合、加熱コイル３１の中央部分（図３における領域Ａ）に配置された赤外線センサ３５で検知して鍋底の温度を油の発火温度未満に制御しても、加熱コイル３３の幅方向の中央部分での鍋底の温度が油の発火温度のレベルにまで達する可能性があった。
【０００９】
このような鍋底の検知方法で加熱出力を制御した場合には、特に、熱伝導が悪く熱容量の低い薄手のステンレス鍋を用いた場合には、空鍋状態で加熱すると、鍋底が赤熱して鍋が変形してしまう可能性があった。
【００１０】
一方、赤外線センサ３５を加熱コイル３３の幅方向の中央部分に配置するか、又は、加熱コイル３３の中央開口部において巻線部の内周に近づけて配置すれば、加熱コイル３３の中央上部より高温となる鍋３１の部分の温度を検知することができる。しかしながら、加熱コイル３３の巻線部の中間部分に赤外線センサ３５と導波管３６と第２の防磁部４０を設けると、これら構成部品の占有空間が大きくなる。したがって、加熱コイル３３の形状に与える影響を少なくしつつ鍋３１のより高温となる部分に近づけて実装することが困難となる。赤外線センサ３５等の構成部品の占有空間を小さくするために、第２の防磁部４０をなくすと、上記のように、導波管３６が発熱し導波管３６からの赤外線放射の影響を受けて赤外線センサ３５による温度検知精度が低下する可能性があった。
【特許文献１】特開２００５−３８６６０号公報
【発明の開示】
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、鍋の厚みや材質によらず、少量油での調理の場合でも油発火の可能性が低い、または空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性の低い、安全な誘導加熱調理器を提供するものである。
【００１２】
本発明の誘導加熱調理器は、鍋を載置するトッププレートと、鍋を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルを保持する加熱コイル支持台と、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、加熱コイル下方に設けられ、鍋から放射される赤外線を検知する赤外線センサと、トッププレートに対向して上端に形成された上方開口部及び下端に形成された下方開口部を有し鍋から上方開口部及び下方開口部を通過させ赤外線センサへ赤外線を導光する導光部と、赤外線センサからの出力に応じてインバータ回路の出力を制御する制御部とを備え、導光部は上方開口部が加熱コイル下面よりも上方に形成される非金属材料部を有することを特徴としている。
【００１３】
このような構成により、赤外線センサによって、空鍋状態で加熱された場合に、温度上昇の激しい鍋の周辺部分の温度を、精度良く測定することができ、その測定結果にもとづいて、インバータ回路の出力を制御することができるので、鍋の厚みや材質によらず、少量油の調理の場合にも油発火の可能性が低いまたは空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性の低い、安全な誘導加熱調理器を提供することができる。
【００１４】
また、加熱コイルの下方に設けられ、加熱コイル下方の磁束を加熱コイル近傍に集中させるフェライトを備え、導光部は、下方開口部が、フェライトの下面よりも下方に位置する構成であってもよい。
【００１５】
このような構成によれば、非金属材料部に集中した磁束が鎖交することになるので、加熱コイルからの磁束の影響により導光部が自己発熱するのをさらに抑制することができる。
【００１６】
さらに、赤外線センサの上方に、鍋から導光部内部で反射せずに赤外線センサに入射する赤外線の量を増加させるように集光するための凸型レンズを有する構成であってもよい。
【００１７】
このような構成によれば、導光部内での反射成分よりも、鍋から直接放射される成分を支配的に多く赤外線センサに入射させる事ができるので、より正確な鍋底の温度測定が可能となる。
【００１８】
さらに、導光部の鍋から赤外線センサへの通過経路の壁面を光吸収材料で形成してもよい。
【００１９】
このように、導光部の鍋から赤外線センサへの通過経路の壁面を光吸収材料、例えば黒色、茶色又は灰色等の光を反射しにくい樹脂で形成すれば、赤外線センサに入射する赤外線中、導光部内で反射して到達する成分がさらに少なくなり、鍋から直接放射される成分の比率をさらに大きくすることができるので、さらに正確な鍋底の温度測定が可能となる。
【００２０】
また、赤外線センサの周囲に、加熱コイルから赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、導光部は、下方開口部に繋がる非磁性金属材料部を非金属材料部の下方に有し、シールド部と導光部の非磁性金属材料部とが一体に構成されていてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、さらに、加熱コイルから赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽できるとともに、簡易に導光部の非磁性金属材料部を構成することができる。また、シールド部と導光部の隙間をなくすことが容易になることから、赤外線センサに対する周辺からの電磁界や外乱光の影響を受けにくくすることができる。
【００２２】
また、加熱コイルとフェライトとを保持する加熱コイル支持台を備え、導光部の非金属材料部は加熱コイル支持台に設けられていてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、さらに、導光部の非金属材料部を簡易に構成することができる。また、導光部が加熱コイルに対して傾いて取り付けられることなく、位置関係を安定させることができるので、赤外線センサによる温度検知精度を向上することができる。
【００２４】
また、導光部の非金属材料部は加熱コイル支持台と同一の樹脂で一体に成形してもよい。
【００２５】
このような構成によれば、さらに、導光部の非金属材料部を簡易に構成することができる。
【００２６】
また、赤外線センサの周囲に、加熱コイルから赤外線センサへの不要輻射または光を遮蔽するためのシールド部を備え、導光部の下端は、シールド部に形成されたシールド部開口からシールド部内部に挿入された構成としてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、さらに、シールド部を簡易な構成とすることができる。
【００２８】
また、導光部の上端を、加熱コイルの上面よりも上方に位置するように配置した構成であってもよい。
【００２９】
このような構成によれば、さらに、赤外線センサに対して、加熱コイル等周辺の部品からの赤外線放射の影響を受けにくくすることができ、赤外線センサによる温度検知精度を向上させることができる。また、加熱コイルの上面を流れる熱風が導光部の上方開口部から流入し赤外線センサに吹き付け赤外線センサの温度を上昇させるのを抑制することができる。
【００３０】
また、導光部が、加熱コイルの内周と加熱コイルの外周の間に設けられた構成であってもよい。
【００３１】
このような構成によれば、さらに、比較的小さな鍋を加熱する際にも、赤外線センサに対する太陽光や白熱電球などの外乱光による影響を抑制することができる。
【００３２】
また、導光部を、加熱コイルの内周の内側近傍に設けてもよい。
【００３３】
このような構成によれば、加熱コイルを分割する必要がなく加熱コイル内周の内側で最も鍋温度の高い部分の温度を測定することができ、また比較的小さな鍋を加熱する際にも、赤外線センサに対する太陽光や白熱電球などの外乱光による影響を抑制することができる。
【００３４】
以上述べたように、本発明によれば、鍋の厚みや材質によらず、空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性の低い、安全な誘導加熱調理器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
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。
【００３６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器１０の構成を示す図である。また、図２は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器１０の加熱コイル１３付近の構成を示す平面図および鍋底の温度分布の一例を示す図である。
【００３７】
図１に示したように、誘導加熱調理器１０は、負荷鍋１１（以下、単に鍋とも記す）を載置するためのトッププレート１２、および、トッププレート１２の下部に配置され、鍋１１を加熱するための加熱コイル１３を備える。加熱コイル１３は、内コイル１３ａと外コイル１３ｂとの分割巻き構成である。
【００３８】
加熱コイル１３は、赤外線の透過率が低い、例えば黒色の耐熱樹脂材料で構成された加熱コイル支持台１５によって支持されている。加熱コイル支持台１５は、内コイル１３ａおよび外コイル１３ｂの間に円形状の上方開口部３０ａを上端に形成した導光部１９を有する。また、加熱コイル支持台１５は、導光部１９の周辺の、図１における上下方向にそれぞれ断面円形状の経路を内側に形成した非金属材料製の非金属材料部である突出部１５ａ，１５ｂを有する。
【００３９】
加熱コイル支持台１５の加熱コイル１３が載置された反対側（図１における下側）には、加熱コイル１３から鍋１１への磁束を加熱コイル１３の近傍に集中させるためのフェライト１４が配置されている。
【００４０】
また、内コイル１３ａと外コイル１３ｂとの間のフェライト１４よりも下側には、鍋１１の底部からの赤外線を検知するための赤外線センサ１６が設けられている。赤外線センサ１６には、鍋１１から導光部１９の内側を反射せず赤外線センサ１６へ入射される赤外線を集光するための凸型レンズ１７が設けられている。
【００４１】
さらに、赤外線センサ１６の周囲には、赤外線センサ１６への不要輻射や光をシールドまたは遮断するための、アルミ等の導電率が高い非磁性金属材料で構成されたシールド部１８が設けられている。シールド部１８の上部には、断面円形状の経路を内側に形成し非磁性金属材料で構成された非磁性金属材料部である突出部１８ａが一体的に、例えば、アルミダイキャストなどのようにシールド部１８の上面と一体成形されることにより設けられる。突出部１８ａの上端は、前述の突出部１５ｂの下端と当接して接続されている。
【００４２】
誘導加熱調理器１０において、加熱コイル支持台１５の突出部１５ａの上端には、トッププレート１２に対向して開口する上方開口部３０ａが形成され、加熱コイル１３の巻線の上面よりも高くなるように構成されている。また、加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂの下端には、赤外線センサ１６の方向に開口する下方開口部３０ｂが形成され、また、加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂの下端とシールド部１８の突出部１８ａの上端とは、フェライト１４の下面よりも下方で接続されている。突出部１８ａの上端と突出部１５ｂの接続は、例えば嵌合により接続することができる。
【００４３】
加熱コイル支持台１５の一部（突出部１５ａ，１５ｂの間の部分）、突出部１５ａ，１５ｂは、光吸収部材である黒色、茶色又は灰色等の光反射率の低い樹脂で導光部１９の非金属材料部を形成し、この非金属材料部と非磁性金属部であるシールド部１８の突出部１８ａは、合わせて鍋１１からの赤外線を赤外線センサ１６に導くための導光部１９として機能する。
【００４４】
誘導加熱調理器１０において、赤外線センサ１６からの出力は温度算出部２０に送られる。温度算出部２０は、赤外線センサ１６からの出力より鍋１１の底部の温度を算出する。
【００４５】
温度算出部２０で算出された温度を示す信号は、制御部２２に送られる。制御部２２は、温度算出部２０からの信号に応じてインバータ回路２１の出力を制御する。なお、温度算出部２０は省略してもよく、制御部２２は、直接温度情報を含む赤外線センサ１６の出力に応じてインバータ回路２１の出力を制御してもよい。
【００４６】
インバータ回路２１は、制御部２２の制御によって、加熱コイル１３に高周波電流を供給する。
【００４７】
図２に、本発明の実施の形態における加熱コイル１３付近の平面図に対応させて、加熱コイル１３で加熱したときの、鍋１１の底部の温度分布の一例を示す。内コイル１３ａおよび外コイル１３ｂの分割巻き構成を有する加熱コイル１３を用いて鍋１１を加熱すると、図２に示したような温度分布となる。
【００４８】
以上のように構成された誘導加熱調理器１０について、その動作を説明する。
【００４９】
加熱を開始すると、インバータ回路２１は、制御部２２の制御により、加熱コイル１３に高周波電流を供給する。これにより、加熱コイル１３は磁束を発生し、鍋１１は加熱コイル１３からの磁束より自己発熱する。
【００５０】
加熱開始直後における鍋１１の底部の温度は、加熱コイル１３から発生する磁束密度分布の影響を受けて、図２に示すように、加熱コイル１３の外コイル１３ｂの内径近傍で最も高温となり、加熱コイル１３の中心付近で最も温度が低くなる。
【００５１】
誘導加熱調理器１０では、空鍋加熱等も考慮して、鍋１１の最も高温となる部分の温度を検知するために、赤外線センサ１６を加熱コイル１３の内コイル１３ａと外コイル１３ｂの間（以下、この間のことを、コイル間１３ｃとも記す）に配置している。このようにして、誘導加熱調理器１０では、加熱時に最も温度が上昇する部分の温度を測定することができる。
【００５２】
温度算出部２０は、赤外線センサ１６からの出力を用いて温度に換算し、制御部２２に送る。制御部２２は、温度算出部２０で算出された温度が所定温度を超えると、インバータ回路２１の出力を低下させる。
【００５３】
このようにして、誘導加熱調理器１０を用いれば、鍋１１が所定の温度を超えて加熱されないようにすることができ、安全性の高い構成を実現できる。
【００５４】
また、図１に示すように、誘導加熱調理器１０では、赤外線センサ１６が、加熱コイル１３からの磁束の影響を受けにくくするために、加熱コイル１３から下方への磁束の磁路を形成するフェライト１４よりも下側に配置されている。
【００５５】
さらに、前述のように、誘導加熱調理器１０では、赤外線センサ１６が、加熱コイル１３からの磁界の影響及び外乱光の影響を低減するために、アルミニウム等の非磁性金属材料で形成されたシールド部１８で覆われている。このシールド部１８もまた、加熱コイル１３からの磁束の影響や熱的な影響を低減するために、フェライト１４の下面よりも下側に配置されている。
【００５６】
また、本実施の形態における誘導加熱調理器１０では、鍋１１から放射された赤外線が赤外線センサ１６まで導かれる経路上に凸型レンズ１７が配置されており、鍋１１から放射され、導光部１９の上方開口部３０ａから入射して導光部１９内壁で反射せずに赤外線センサ近傍に到達する赤外線を集光することができる。
【００５７】
この構成により、導光部１９内での反射成分よりも、鍋１１から直接入射される成分を支配的に多く赤外線センサ１６に入射させる事ができるので、鍋１１の測定したい箇所から放射された赤外線の入射量の、鍋１１の測定したい箇所以外から放射された赤外線の入射量に対する比率を高めることができ、正確な、導光部１９の上方開口部３０ａに対向する鍋１１の底部の温度測定が可能となる。
【００５８】
さらに、突出部１５ａ、突出部１５ｂを黒色の樹脂材料で形成し、導光部１９の鍋１１から赤外線センサ１６への通過経路の壁面を、光吸収材料を用いて黒色、茶色、又は灰色等とすることにより、導光部１９内での反射成分がさらに少なくなり、赤外センサ１６に入射する赤外線量において鍋１１から直接放射される成分の比率をさらに大きくすることができるので、さらに正確な鍋１１の底面の温度測定が可能となる。
【００５９】
さらに、誘導加熱調理器１０の導光部１９は、その上部が加熱コイル１３の一部、加熱コイル支持台１５の突出部１５ａおよび突出部１５ｂで構成され、その下部がシールド部１８の突出部１８ａで構成されている。このように、導光部１９の、より赤外線センサ１６に近い部分（突出部１８ａ）を金属材料で構成することにより、赤外線センサ１６の電磁界ノイズに対するイミュニティである耐ノイズ性を向上させることができるとともに、導光部１９以外からの光の侵入を低減することができる。
【００６０】
また、導光部１９は上方開口部３０ａが加熱コイル１３下面よりも上方に形成される非金属材料部である突出部１５ａを有するので、突出部１５ａは加熱コイル１３の磁束により誘導加熱されないので自己発熱せず、赤外線センサ１６に鍋１１の温度上昇と相関の低い赤外線が入射されることを抑制することができる。
【００６１】
また、前述のように、フェライト１４の下面よりも下方で非金属製の材料である耐熱樹脂で形成された加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂとシールド部の突出部１８ａとが接合されるので、加熱コイル１３から下方に出てフェライト１４に集中する磁束が非磁性金属部品に鎖交することにより当該非磁性金属部品が自己発熱するのを抑制することができる。したがって、導光部１９が自己発熱し、鍋１１の温度上昇と相関の低い赤外線の赤外線センサ１６への入射を低減する。
【００６２】
さらに、導光部１９は加熱コイル１３を上下に貫通し赤外線センサ１６の受光面近傍の開口部から加熱コイル１３上面より上方に設けられた上方開口部３０ａまで連続的に配置されているので、赤外線センサ１６が、加熱コイル１３など周辺の各部品からの赤外線放射の影響を受けにくく、また加熱コイル１３や鍋の熱で熱くなった冷却ファン（図示せず）による風が導光部１９内に入りにくい構成となっている。
【００６３】
一般に、加熱コイル１３は直径がφ１８０程度のものが多く、この場合、加熱可能としている鍋１１の底径は、φ１２０以上のものである場合が多い。
【００６４】
誘導加熱調理器１０において、内コイル１３ａと外コイル１３ｂとのコイル間１３ｃに配置する赤外線センサ１６を、加熱コイル１３の中心から加熱コイル１３の半径（外コイル１３ｂの外径）に対して５０％以下の位置（例えば、半径４５ｍｍ以下）に配置することが望ましい。この構成によれば、底径が小さい鍋１１（例えば、底径がφ１２０、半径６０ｍｍ程度の鍋）を加熱する場合にも、鍋１１周囲から入射される太陽光や白熱電球の光を低減でき、赤外線センサ１６への影響を抑えることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、シールド部１８によって赤外線センサ１６をシールドする構成としたが、赤外線センサ１６の信号を増幅する回路等を赤外線センサ１６と同一のプリント配線板上に構成し、基板全体をシールド部１８によってシールドしても同様の効果が得られる。
【００６６】
また、赤外線センサ１６をチップ部品で構成し、赤外線センサ１６が実装されたプリント配線板上に、さらに凸型レンズ１７を実装することもできる。
【００６７】
さらに、本実施の形態においては、導光部１９の投影面が円形となるように構成したが、四角や楕円等の他の形状でも同様の効果を得ることができる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、導光部１９の加熱コイル支持台１５の突出部１５ａ，１５ｂと、シールド部１８の突出部１８ａからなる導光部１９が、同一径となる構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、加熱コイル支持台１５の突出部１５ａ，１５ｂの径を、シールド部１８の突出部１８ａの径よりも大きくして、加熱コイル支持台１５の突出部１５ｂの径内にシールド部の突出部１８ａを挿入する構成としてもよい。この場合にも、シールド部１８の突出部１８ａの上端が、フェライト１４の下面よりも下となるように配置すれば、同様の効果を得ることができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態の誘導加熱調理器１０においては、赤外線センサ１６の受光面近傍に凸型レンズ１７を配置し、導光部１９を樹脂材料（加熱コイル支持台の突出部１５ａ，１５ｂ）と非磁性金属材料（シールド部１８の突出部１８ａ）とを用いて構成する。これにより、赤外線センサ１６の検知部分である導光部１９を小型化して加熱コイル１３の内コイル１３ａと外コイル１３ｂとのコイル間に配置することができ、空鍋加熱時に鍋１１の鍋底温度が最も上昇しやすい部分近傍の温度を検知することができるので、空鍋加熱による鍋の赤熱や変形、および少量油加熱時の発火・発煙を抑制することができる。
【００７０】
また、本実施の形態によれば、シールド部１８と導光部１９とを一体化して、簡単に導光部１９の非磁性金属材料部分を構成することができる。
【００７１】
さらに、加熱コイル支持台１５と導光部１９とを一体化するので、簡単に導光部１９の非金属材料部分を構成することができる。
【００７２】
また、導光部１９の上端を加熱コイル１３上面よりも高くなるように配置するので、赤外線センサ１６に対する周辺部品（例えば加熱コイル１３）からの赤外線放射による影響を低減し、又は加熱コイル１３や鍋１１で熱せられた冷却風が導光部１９の上端から侵入し難くして赤外線センサ１６が温度上昇するのを抑制することができる。
【００７３】
さらに、赤外線センサ１６を加熱コイル１３外径の５０％以内で加熱コイルの巻線間の位置に設けることにより、比較的小さな鍋１１を加熱する際にも、赤外線センサ１６に対する太陽光や白熱電球などの外乱光による影響を抑制することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、加熱コイル１３を内コイル１３ａと外コイル１３ｂに分割し、コイル間１３ｃ、すなわち加熱コイル１３の巻線間に導光部１９を設けたが、加熱コイル１３を分割せず、導光部１９を加熱コイル１３の内周の内側で内周に接するか内周近傍に設けても、鍋１１の最高温度を赤外センサ１６で測定することが難しいことを除けば、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。この場合でも、加熱コイル１３の中央上部の鍋１１の温度を測定するのに比して感度良く測定することができる。
【００７５】
また、上記実施形態において、導光部１９の一部（突出部１５ａ、突出部１５ｂ）は、加熱コイル支持台１５と同一樹脂で一体に成型したが、加熱コイル支持台１５と導光部１９を別々に組立てて、導光部１９を加熱コイル支持台１５に取り付けて一体としても良い。
【００７６】
また、上記実施形態では、シールド部１８と突出部１８ａを同一金属材料で一体に成型したが、個別に成型して一体になるよう組み立てても良い。または、導光部１９を樹脂などの非金属材料のみで形成し、導光部１９の下端は、シールド部１８の上面に形成された貫通孔であるシールド部開口（図示せず）からシールド部１８内部に挿入された構成としてもよい。このような構成によれば、さらに、シールド部を、例えば、金属板で折り曲げて形成することができ簡易な構成とすることができる。
【００７７】
また、シールド部１８の材料は、アルミニウム、銅等の非磁性高導電率金属材料により形成すると電磁シールドが効果的に行え、誘導磁界による自己発熱が抑制されるが、自己発熱等の不都合が生じない場合には鉄などの磁性金属材料でもよいし、電磁シールドが不要な場合には、光を遮蔽するためのハウジングとしての機能を持たせるために樹脂材料としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
以上のように、本発明によれば、鍋の厚みや材質によらず、空鍋加熱した場合にも鍋底が赤熱・変形する可能性が低く、安全であるという格別な効果を奏することができるので、赤外線センサを用いた誘導加熱調理器等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態における誘導加熱調理器の加熱コイル付近の構成を示す平面図および鍋底の温度分布の一例を示す図
【図３】従来の誘導加熱調理器の構成を示す図
【符号の説明】
【００８０】
１０，１００    誘導加熱調理器
１１，３１    鍋
１２，３２    トッププレート
１３，３３    加熱コイル
１３ａ    内コイル
１３ｂ    外コイル
１３ｃ    コイル間
１４    フェライト
１５    加熱コイル支持台
１５ａ，１５ｂ，１８ａ    突出部
１６，３５    赤外線センサ
１７    凸型レンズ
１８    シールド部
１９    導光部
２０，３７    温度算出部
２１，３４    インバータ回路
２２，３８    制御部
３０ａ    上方開口部
３０ｂ    下方開口部
３６    導波管
３９    第１の防磁部
４０    第２の防磁部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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