(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を構成する本体と、
前記本体の上部に取り付けられ調理容器を載置し前記調理容器から放射される赤外線を透過する赤外線入射領域を有するトッププレートと、
前記トッププレートの下方に設けられ誘導磁界を発生させて前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
前記トッププレートの下方に設けられ前記調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
前記赤外線入射領域の下方に設けられ前記調理容器から放射されるとともに前記赤外線入射領域から入射された赤外線を前記赤外線センサに導く導光筒と、
前記赤外線センサの出力信号に基づいて前記加熱コイルの出力を前記赤外線センサの出力信号が一定となるよう制御する制御手段と、
底に凸状の脚を持つ前記調理容器である土鍋とを備え、
前記赤外線センサは、前記加熱コイルの内縁部の径方向で前記加熱コイルの中心とは異なる位置に配置され、かつ、前記土鍋は、鍋底に電磁誘導加熱による加熱を可能とする銀を用いた発熱体を有し、前記加熱コイルの中心の直上に前記土鍋の前記発熱体の中心が位置するように載置したときに、前記赤外線センサの直上に位置する部分の銀量を他の部分より多くなるようにすることで、
前記赤外線センサの直上に位置する部分が他の部分よりも高い温度となるようにした誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋。
【請求項２】
前記赤外線センサの直上に位置する部分の銀量を多くなる構成を、前記赤外線センサの直上に位置する部分の発熱体の厚みを他の部分より厚くする構成とした請求項１に記載の誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋。
【請求項３】
前記土鍋の脚を環状に連続的に形成した請求項１または２に記載の誘導加熱調理器用鍋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理容器を誘導加熱するとともに赤外線センサを用いて調理容器の温度を制御する誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、火を使わない調理器として誘導加熱調理器が広く普及している。
【０００３】
この誘導加熱調理器は、加熱コイルの下方に赤外線センサを配置し、赤外線センサからの出力に応じて制御手段によりインバータ回路を制御して加熱コイルの出力を制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年では、鍋底に銀を用いた発熱体を有することで誘導加熱調理器においても加熱が可能とした土鍋も開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−３８６６０号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成の誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋において、銀を用いた発熱体による土鍋を高い入力で加熱すると、発熱体の温度が高温となるため、輻射熱により誘導加熱調理器内部の加熱コイルの温度が上昇し、本体の故障や不具合が発生するという問題を有していた。このため、これまでこのような鍋については、取り扱い説明書でユーザーが使用する際の入力を制限しているものが多いが、容易に誤って高い入力を加えてしまう危険性があるという問題も有していた。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、銀転写方式の土鍋を赤外線センサによる制御を行う誘導加熱調理器にて使用した場合に、どのような火力設定にしても誘導加熱調理器本体に不具合を与えない入力となるようにした、安全な誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋（土鍋）を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋は、外郭を構成する本体と、前記本体の上部に取り付けられ調理容器を載置し前記調理容器から放射される赤外線を透過する赤外線入射領域を有するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ誘導磁界を発生させて前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記トッププレートの下方に設けられ前記調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線入射領域の下方に設けられ前記調理容器から放射されるとともに前記赤外線入射領域から入射された赤外線を前記赤外線センサに導く導光筒と、前記赤外線センサの出力信号に基づいて前記加熱コイルの出力を前記赤外線センサの出力信号が一定となるよう制御する制御手段と、底に凸状の脚を持つ前記調理容器である土鍋とを備え、前記赤外線センサは、前記加熱コイルの内縁部の径方向で前記加熱コイルの中心とは異なる位置に配置され、かつ、前記土鍋は、鍋底に電磁誘導加熱による加熱を可能とする銀を用いた発熱体を有し、前記加熱コイルの中心の直上に前記土鍋の前記発熱体の中心が位置するように載置したときに、前記赤外線センサの直上に位置する部分の銀量を他の部分より多くなるようにすることで、前記赤外線センサの直上に位置する部分が他の部分よりも高い温度となるように構成したものである。
【０００８】
このことにより、土鍋をコイルの中心の直上に前記土鍋の発熱体の中心が位置するように載置して加熱したときに、赤外線センサ位置の鍋底温度に多くの電流が流れて高い温度となる。土鍋には脚が設けられてトッププレートと鍋底の発熱体との距離を設け、熱伝達による誘導加熱調理器の温度上昇を防いでいるが、赤外線センサによって鍋底の温度を検知しているため、鍋底とトッププレートの距離に影響を受けることなく鍋底温度の変化を赤外線センサへの入力へ反映させることができる。よって、赤外線センサの直上の鍋底の温度上昇により、赤外線センサの入力は大きくなる。制御手段は赤外線センサへの入力を一定とするように制御するため、加熱コイルへの入力を抑制する。そのとき、赤外線センサ直上部以外の鍋底温度は赤外線センサ直上部よりも低い値となるため、鍋底全体からの輻射熱を減少させることとなり、よって加熱コイルの温度上昇が抑えられ、加熱コイルの焼きつきなど誘導加熱調理器本体の故障や不具合を防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋によれば、銀を用いた発熱体による鍋を誘導加熱調理器にて高入力設定で加熱した場合に、赤外線センサの直上の温度を高くして赤外線センサの入力を大きくすることで、制御手段によりコイルの出力を抑制させ鍋底全体としての輻射熱を減少させて、加熱コイルの温度上昇を抑え、加熱コイルの焼きつきなど誘導加熱調理器本体の故障や不具合を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、外郭を構成する本体と、前記本体の上部に取り付けられ調理容器を載置し前記調理容器から放射される赤外線を透過する赤外線入射領域を有するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ誘導磁界を発生させて前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記トッププレートの下方に設けられ前記調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線入射領域の下方に設けられ前記調理容器から放射されるとともに前記赤外線入射領域から入射された赤外線を前記赤外線センサに導く導光筒と、前記赤外線センサの出力信号に基づいて前記加熱コイルの出力を前記赤外線センサの出力信号が一定となるよう制御する制御手段と、底に凸状の脚を持つ前記調理容器である土鍋とを備え、前記赤外線センサは、前記加熱コイルの内縁部の径方向で前記加熱コイルの中心とは異なる位置に配置され、かつ、前記土鍋は、鍋底に電磁誘導加熱による加熱を可能とする銀を用いた発熱体を有し、前記加熱コイルの中心の直上に前記土鍋の前記発熱体の中心が位置するように載置したときに、前記赤外線センサの直上に位置する部分の銀量を他の部分より多くなるようにすることで、前記赤外線センサの直上に位置する部分が他の部分よりも高い温度となるようにしたことにより、銀を用いた発熱体による鍋を誘導加熱調理器にて高入力設定で加熱した場合に、赤外線センサの直上の温度を高くして赤外線センサの入力を大きくすることで、制御手段によりコイルの出力を抑制させ鍋底全体としての輻射熱を減少させて、加熱コイルの温度上昇を抑え、加熱コイルの焼きつきなど誘導加熱調理器本体の故障や不具合を防ぐことができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、赤外線センサの直上に位置する部分の銀量を多くなる構成を、前記赤外線センサの直上に位置する部分の発熱体の厚みを他の部分より厚くする構成とすることにより、銀を用いた発熱体による鍋を誘導加熱調理器にて高入力設定で加熱した場合に、赤外線センサの直上の温度を高くして赤外線センサの入力を大きくすることで、制御手段によりコイルの出力を抑制させ鍋底全体としての輻射熱を減少させて、加熱コイルの温度上昇を抑え、加熱コイルの焼きつきなど誘導加熱調理器本体の故障や不具合を防ぐことができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、土鍋の脚を環状に連続的に形成した構成とすることにより、鍋底の空間に外乱光が入るのを防ぎ、赤外線センサにより鍋底温度を安定して正確に検知することができる。
【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に、本発明の第１の実施の形態の誘導加熱調理器Ｃの概略断面図を示す。
【００１５】
図１に示されるように、本発明にかかる誘導加熱調理器Ｃは、外郭を構成する本体２と、本体２の上部に取り付けられ専用の土鍋Ｐを含む調理用鍋が載置されるトッププレート４と、トッププレート４の下方に設けられ高周波磁界を発生させる加熱コイル６とを備えている。
【００１６】
トッププレート４は光を透過する非磁性体であり、その裏面に加熱コイル６に対応して印刷膜を円形に形成することにより土鍋Ｐを含む調理用鍋を載置するための加熱部が表示されており、印刷膜の外側（下面）には、光透過率が約ゼロの黒色の遮光層（図示せず）が印刷により形成されている。トッププレート４の少なくとも一部には、赤外線を透過する赤外線入射領域４ａが形成されている。本実施の形態において、赤外線入射領域４ａは、加熱コイル６の内縁部の径方向内側で加熱コイル６の中心とは異なる部位にトッププレート４に対向するように設けられている。赤外線入射領域４ａに対向する印刷膜及び遮光層の一部には円形抜き部が形成されている。
【００１７】
加熱コイル６は樹脂等で形成されたコイルベース８に載置されるとともに、放射状に延び所定の間隔で形成された複数のコイルホルダ（図示せず）により保持されており、コイルベース８の下方には、加熱コイル６の中心から手前側に位置する土鍋Ｐを含む調理用鍋の底部の温度を検知する赤外線センサ１０とトッププレート４に向かって光を出射する発光体１１とが設けられる。赤外線センサ１０と発光体１１は基板（印刷配線板）１２上に設置されている。
【００１８】
赤外線センサ１０は、赤外線入射領域４ａの真下、すなわち、加熱コイル６の内縁部の径方向内側で加熱コイル６の中心とは異なる部位にトッププレート４に対向するように設けられている。
【００１９】
赤外線センサ１０の上方には可視光の透過を抑制するための平板状のフィルタ１４が設けられるとともに、赤外線センサ１０の周囲にも可視光の透過を抑制するための側壁１６が設けられている。フィルタ１４は、赤外線センサ１０の周囲を囲繞する側壁１６を介して基板１２上の赤外線センサ１０を覆うように基板１２上に取り付けられており、赤外線センサ１０の真上に位置するフィルタ１４には赤外線センサ１０の視野を絞るレンズ１８が一体的に形成されている。
【００２０】
なお、加熱コイル６を内コイルと外コイルの分割巻き構成とし、赤外線センサ１０を加熱コイル６の外縁部の内側で、内コイルと外コイルとの間の直下に配置することもできる。
【００２１】
基板１２上には赤外線センサ１０からの出力信号を増幅する増幅器（図示せず）等も設けられ、赤外線センサ１０からの出力信号は増幅器で増幅されて、コネクタ２０に接続されたリード線２２を介して制御手段２４に入力される。
【００２２】
赤外線センサ１０と発光体１１を載置する基板１２は遮光性を有する材料で形成されたケース２６に収容されており、ケース２６の上面における赤外線センサ１０に対向する部分には、導光筒５６の下部をケース２６内に挿入すると共に、土鍋Ｐを含む調理用鍋から放射された赤外線を通過させるための開口部２６ａが形成されている。
【００２３】
制御手段２４の前方には加熱調理器Ｃを操作する操作パネル２８が設けられている。操作パネル２８を操作して加熱操作が指示されると、赤外線センサ１０からの出力信号は増幅器により増幅され、増幅された出力に基づいて制御手段２４は加熱コイル６に高周波電力を供給するインバータ電源３０を制御し、土鍋Ｐやその他の鍋の温度を所定の温度に調節する。
【００２４】
図３および図４に、本発明にかかる土鍋Ｐの底面斜視図及び断面図を示す。図３または図４に示されるように、本発明にかかる土鍋Ｐは、鍋底面５８の外周に凸状で環状に連続的に形成された脚６０を有し、その内側の印刷部に銀とガラスの混合物からなる発熱体６２が転写方式により３層に印刷されている。印刷部の範囲は該加熱コイル６に対応する大きさとしている。発熱体６２の１層の厚みは約１０μｍ〜３０μｍであり、適宜得たい加熱出力や面積などにより変更できる。発熱体６２の１層目は印刷部のほぼ全面に印刷され、２版目および３版目は、誘導加熱調理器Ｃのコイル中心から赤外線センサ１０までの距離を半径とした円に対し中心側と脚側に一定の幅をもつ環状とする。こうすることで、赤外線センサ１０の直上において発熱体が３重となるドーナツ状の発熱層６２ａが設けられる。
【００２５】
このような構成とすることで、赤外線センサ１０の直上の発熱体を厚くすることで銀量を多くし、その他の部分の発熱体を薄くすることで銀量を少なくすることができる。
【００２６】
［誘導加熱調理器の動作］
以上のように構成された誘導加熱調理器Ｃと土鍋Ｐについて、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
水と食材を土鍋Ｐに入れて誘導加熱調理器Ｃで調理するに際し、土鍋Ｐを加熱部の中央に載置して誘導加熱調理器Ｃの電源スイッチ（図示せず）を投入すると、操作部パネル２８に設けられた切入りキー（図示せず）を操作することで加熱動作が開始可能な状態となるので、赤外線センサ１０が土鍋Ｐの底面の発熱体６２から放射される赤外線を受光する。
【００２８】
操作パネル２８に設けられた切入りキー（図示せず）が操作されることで加熱動作が開始されると、制御手段２４はインバータ電源３０を介して加熱コイル６に高周波電力を供給する。加熱コイル６に高周波電力が供給されると、加熱コイル６は誘導磁界を発生し、土鍋Ｐの底面の発熱体６２は誘導加熱によって温度が上昇する。土鍋Ｐの発熱体温度が上昇すると、ステファン・ボルツマンの法則に示されるように、発熱体は一般にその絶対温度の４剰に比例した赤外線エネルギーを放射する。発熱体６２から放射された赤外線は、赤外線入射領域４ａと導光筒４２を通過し、赤外線センサ１０を覆うように設けられたフィルタ１４を透過して赤外線センサ１０に到達する。
【００２９】
発熱体６２の温度が高くなると、赤外線エネルギーを受けた赤外線センサ１０の出力信号は高くなり、上述したように、この出力信号は増幅器により増幅される。制御手段２４は、この増幅された出力があらかじめ設定された所定の値になるようにインバータ電源３０から出力される高周波電力のＯＮ／ＯＦＦあるいは強弱を調節する。
【００３０】
ここで、土鍋Ｐの発熱体６２は赤外線センサ１０直上の発熱層６２ａで厚みが増すようにできており、すなわちその部分により電流が流れるために温度が高くなるようになっている。土鍋Ｐには環状に連続的に形成された脚６０が設けられてトッププレート４と鍋底の発熱体６２との距離を設け、熱伝達による誘導加熱調理器の温度上昇を防いでいるが、赤外線センサ１０によって鍋底の温度を検知しているため、鍋底とトッププレートの距離に影響を受けることなく鍋底温度の変化を赤外線センサ１０への入力へ反映させることができる。
【００３１】
また、脚６０が環状に連続的に形成されていることにより、赤外センサ１０に外乱光が入るのを防ぎ、鍋底の温度変化をより安定して正確に検知できる。
【００３２】
よって、赤外線センサ１０直上の発熱層６２ａの温度上昇により、赤外線センサ１０の入力は大きくなる。赤外線センサ１０にて検知する赤外線エネルギーがあらかじめ設定された所定の値となるようにインバータ電源３０から出力される高周波電力を調整して加熱コイル６への入力を抑制すると、発熱層６２ａ以外の範囲は温度が低くなり、鍋底からの輻射熱が全体として減少する。このため、輻射による加熱コイル６の温度上昇が抑えられる。
【００３３】
このように、本実施の形態によれば、赤外線センサ１０直上の発熱層６２ａの厚みを増やすことで、発熱層６２ａ以外の発熱体の温度がより低い値となるため、鍋底全体としての輻射熱は減少し、よって加熱コイル６の温度上昇が抑えられ、加熱コイル６の焼きつきなど誘導加熱調理器Ｃ本体の故障や不具合を防ぐことができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、赤外線センサ真上の発熱層６２ａの厚み、すなわち、銀の厚みを厚くして他の部分より銀量を多くしたが、厚みは他の部分と同じで、赤外線センサ真上の発熱体の銀の密度を他の部分より高くして銀量を多くしても同様の効果が得られる。
【００３５】
また、温度の高くなる範囲を環状とすることで、トッププレート４に印刷された加熱部内に鍋があれば、鍋の向きに依らず効果を得ることができる。
【００３６】
なお、赤外線センサ１０の位置がコイルにおいて磁束密度が最大となる位置にない場合でも、本発明は効果を得ることができる。
【００３７】
また、本実施の形態では発熱層６２ａを３層としたが、２層や４層でも、赤外線センサ１０直上の発熱層６２ａの銀量を他の部分より多くすることにより同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明にかかる誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋は、銀を用いた発熱体を有する土鍋を加熱コイルの温度を上昇させることなく加熱できるので、土鍋で調理する、キッチン等に組み込まれる家庭用の誘導加熱調理器のほか、卓上用の誘導加熱調理器にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器およびその誘導加熱調理器用鍋の概略断面図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器に設けられたトッププレートの部分平面図
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器用鍋（土鍋）の底面斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器用鍋（土鍋）の底面の断面図
【符号の説明】
【００４０】
２  本体
４  トッププレート
４ａ  赤外線入射領域
６  加熱コイル
８  コイルベース
１０  赤外線センサ
１１  発光体
１２  基板
１４  フィルタ
１６  側壁
１８  レンズ
２０  コネクタ
２２  リード線
２４  制御手段
２６  ケース
２６ａ  開口部
２８  操作パネル
３０  インバータ電源
４２  導光筒
５８  鍋底面
６０  脚
６２  発熱体
６２ａ  発熱層
Ｃ  誘導加熱調理器
Ｐ  土鍋（誘導加熱調理器用鍋）
【図１】
0004998128.tif 000002
【図２】
0004998128.tif 000003
【図３】
0004998128.tif 000004
【図４】
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