УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩИ ИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМ
DEVICE FOR COOKING USING INDUCTIVE HEATING

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для приготовления пищи индукционным нагревом для индукционного нагревания материала, в котором используется инфракрасный датчик для управления температурой нагреваемого материала.
Предшествующий уровень техники
Устройство для приготовления пищи индукционным нагревом по предшествующему уровню техники выполнено так, что инфракрасный датчик расположен в центре нагревающей катушки, и цепь инвертора находится под управлением управляющего средства в зависимости от выходного сигнала инфракрасного датчика для регулирования выходной мощности нагревающей катушки (см., например, патентный документ 1, приведенный ниже).
Патентный документ: Выложенная патентная публикация Японии № 2005-38660.
Сущность изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
Однако, было обнаружено, что в устройстве для приготовления пищи индукционным нагревом, имеющем описанную выше конструкцию, когда нагреваемое изделие, например, кастрюля, пуста (в нагреваемом изделии не содержится приготавливаемой пищи), в этом изделии, на участке, расположенном обмоткой нагревающей катушки, между его внешней периферией и внутренней периферией происходит резкий рост температуры, при этом плотность созданного магнитного потока является наивысшей для излучения максимального количества теплоты во время нагревания, и, поэтому, часто возникают ситуации, когда из-за задержки в управляющем воздействии на нагретый до высокой температуры участок нагреваемого изделия, когда в качестве нагреваемого изделия используется тонкостенная кастрюля из нержавеющей стали с не очень хорошей теплопроводностью и малой теплоемкостью, дно кастрюли может разогреться докрасна и деформироваться под воздействием высокой температуры, или приготавливаемая пища, содержащая небольшое количество масла и т.п., может подгореть.
Если для измерения температуры нагреваемого изделия использовать инфракрасный датчик, расположенный на промежуточном участке нагревающей катушки, а не в ее центре, или рядом с внутренней периферией обмотки нагревающей катушки, вышеописанная проблема может быть решена. Однако, если инфракрасный датчик нужно установить под верхней панелью, приемное окно (далее именуемое участком приема инфракрасного излучения), сквозь которое инфракрасное излучение от нагреваемого изделия, помещенного на верхнюю панель, может падать на инфракрасный датчик, может быть смещено от центра нагревающей катушки. В таком случае нагреваемое изделие не обязательно будет установлено над участком приема инфракрасного излучения, и, если пользователь ошибочно установит нагреваемое изделие не над участком приема инфракрасного излучения, инфракрасный датчик не сможет правильно определить температуру нагреваемого изделия. В частности, если пространство вокруг устройства для приготовления пищи индукционным нагревом недостаточно освещено, часто возникает проблема, заключающаяся в том, что участок приема инфракрасного излучения плохо виден.
Настоящее изобретение было создано с учетом этих проблем, присущих устройствам по предшествующему уровню техники, и его целью является создание удобного устройства для приготовления пищи индукционным нагревом, в котором приемный участок, через который инфракрасное излучение нагреваемого изделия может попасть на инфракрасный датчик, может быть легко заметным так, чтобы уверенно можно было управлять температурой нагреваемого изделия в зависимости от показаний инфракрасного датчика.
Средства решения проблем
В соответствии с этой целью предлагается устройство для приготовления пищи индукционным нагревом по настоящему изобретению, содержащее пропускающую свет верхнюю панель, расположенную поверх корпуса и имеющую область нагрева для нагревания помещенного на нее изделия; нагревающую катушку, расположенную под верхней панелью и обращенную к области нагрева для генерирования магнитных полей, необходимых для индукционного нагревания изделия; инфракрасный датчик, расположенный под верхней панелью для обнаружения инфракрасного излучения; светоизлучающий элемент, расположенный под верхней панелью; световод для пропускания инфракрасного излучения от нагреваемого изделия к инфракрасному датчику; и управляющее средство для управления выходной мощностью нагревающей катушки на основании выходного сигнала инфракрасного датчика, отличающееся тем, что верхняя панель снабжена участком приема инфракрасного излучения, расположенным непосредственно над верхним отверстием световодного участка для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия к световодному участку, при этом участок приема инфракрасного излучения расположен внутри внешней периферии нагревательной катушки и на прямой, проходящей в направлении вперед-назад корпуса и через центр нагревательной катушки, если смотреть сверху корпуса, или рядом с ним, и смещен вперед от центра нагревательной катушки так, что лучи света от светоизлучающего элемента попадают внутрь участка для приема инфракрасного излучения и освещают область нагрева, если смотреть сверху корпуса.
Вместо конструкции, в которой свет, излучаемый светоизлучающим элементом, освещает область внутри участка приема инфракрасного излучения, и этот свет виден внутри области нагрева, если смотреть сверху относительно корпуса, используется конструкция, в которой свет, излучаемый светоизлучающим элементом, может освещать область, прилегающую к участку приема инфракрасного излучения, и такой свет виден внутри области нагрева, если смотреть сверху относительно корпуса.
Участок приема инфракрасного излучения может быть выполнен только в одном месте внутри внешней периферии нагревающей катушки.
Устройство для индукционного нагрева по другому варианту настоящего изобретения содержит пропускающую свет верхнюю панель, расположенную поверх корпуса и имеющую область для нагрева поставленного на нее нагреваемого изделия, нагревающую катушку, расположенную под верхней панелью напротив области нагрева для генерирования магнитных полей, необходимых для нагрева нагреваемого изделия, инфракрасный датчик, расположенный под верхней панелью для измерения инфракрасного излучения, светоизлучающий элемент, расположенный под верхней панелью, световодный участок для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия на инфракрасный датчик, и управляющее средство для управления выходной мощностью нагревающей катушки на основе выходного сигнала инфракрасного датчика, отличающееся тем, что верхняя панель снабжена участком приема инфракрасного излучения, расположенным внутри внешней периферии нагревательной катушки и смещенным от центра нагревающей катушки для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия на световодный участок так, что лучи света от светоизлучающего элемента попадают внутрь участка приема инфракрасного излучения для его подсветки в пределах области нагрева и тем, что световодный участок направляет свет от светоизлучающего элемента на участок приема инфракрасного излучения, и участок приема инфракрасного излучения частично или полностью подсвечен, когда свет от светоизлучающего элемента и направленный внутри световодного участка проецируется на верхнюю панель через отверстие в световодном участке.
Если смотреть сверху, центр участка приема инфракрасного излучения может быть расположен на прямой, проходящей через центр нагревающей катушки и центр участка световода, который является областью, в которой виден свет светоизлучающего элемента, или рядом с ним, и между центром нагревающей катушки и центром светоизлучающего участка.
Можно использовать световод, на который падает свет от светоизлучающего элемента и который имеет кольцевую светоизлучающую поверхность, и в этом случае свет от светоизлучающего элемента направляется от светоизлучающей поверхности светоизлучающего элемента к участку световода.
Инфракрасное излучение, создаваемое нагреваемым изделием, может направляться к инфракрасному датчику через отверстие, пройдя через сквозное отверстие, сформированное в светоизлучающей поверхности.
Инфракрасный датчик и светоизлучающий элемент совместно могут образовать узел датчика, и в этом случае узел датчика включает печатную плату для крепления и электрического соединения инфракрасного датчика и светоизлучающего элемента, при этом печатная плата установлена в корпусе, выполненном из электропроводного металлического материала. Корпус содержит нижнюю удлинительную трубку, проходящую к инфракрасному датчику и светоизлучающему элементу, при этом инфракрасный датчик и светоизлучающий элемент установлены в нижней удлинительной трубке. В этом случае можно создать светорассеивающее кольцо, имеющее сквозное отверстие над инфракрасным датчиком, при этом дополнительно имеется светоизлучающий элемент, а инфракрасный датчик расположен под этим сквозным отверстием.
Устройство для индукционного нагрева по другому варианту настоящего изобретения содержит пропускающую свет верхнюю панель, расположенную поверх корпуса и имеющую область для нагрева поставленного на нее нагреваемого изделия, нагревающую катушку, расположенную под верхней панелью напротив области нагрева для генерирования магнитных полей, необходимых для нагрева нагреваемого изделия, инфракрасный датчик, расположенный под верхней панелью для измерения инфракрасного излучения, светоизлучающий элемент, расположенный под верхней панелью, световодный участок для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия на инфракрасный датчик, и управляющее средство для управления выходной мощностью нагревающей катушки на основе выходного сигнала инфракрасного датчика, отличающееся тем, что верхняя панель снабжена участком приема инфракрасного излучения, расположенным непосредственно над верхним отверстием световодного участка внутри внешней периферии нагревающей катушки и в положении, смещенном от центра нагревающей катушки так, чтобы направлять инфракрасное излучение от нагреваемого изделия на световодный участок так, что свет от светоизлучающего элемента попадает на участок, расположенный рядом с участком приема инфракрасного излучения, чтобы свет был виден сверху корпуса. Далее имеется второй световодный участок, отделенный от световодного участка экранирующей свет стенкой, и свет от светоизлучающего элемента движется по второму световодному участку для освещения светорассеивающего слоя, сформированного рядом с участком приема инфракрасного излучения.
Устройство для индукционного нагрева по другому варианту настоящего изобретения содержит пропускающую свет верхнюю панель, расположенную поверх корпуса и имеющую область для нагрева поставленного на нее нагреваемого изделия, нагревающую катушку, расположенную под верхней панелью напротив области нагрева для генерирования магнитных полей, необходимых для нагрева нагреваемого изделия, инфракрасный датчик, расположенный под верхней панелью для измерения инфракрасного излучения, светоизлучающий элемент, расположенный под верхней панелью, световодный участок для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия на инфракрасный датчик, и управляющее средство для управления выходной мощностью нагревающей катушки на основе выходного сигнала инфракрасного датчика, отличающееся тем, что верхняя панель снабжена участком приема инфракрасного излучения, расположенного непосредственно над верхним отверстием световодного участка внутри от внешней периферии нагревающей катушки и в положении, смещенном от центра нагревающей катушки для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия на световодный участок так, что свет от светоизлучающего элемента попадает внутрь участка приема инфракрасного излучения или рядом с ним, подсвечивая его внутри области нагрева, если смотреть сверху корпуса. Участок приема инфракрасного излучения расположен, если смотреть на корпус сверху, на прямой, проходящей через центр нагревающей катушки и центр светоизлучающего участка, который является участком, на котором виден свет, излучаемый светоизлучающим элементом, или рядом, и между центром нагревающей катушки и центром светоизлучающего участка.
Эффекты изобретения
Согласно настоящему изобретению, поскольку инфракрасный датчик и светоизлучающий элемент расположены под верхней панелью, и лучи света, исходящие от светоизлучающего элемента, проецируются на верхнюю панель, обеспечивая видимость участка приема инфракрасного излучения, который определяется как часть нагревающей области, или области, расположенной рядом с ним, и если пользователь поставит нагреваемое изделие на участок приема инфракрасного излучения, который образует видимый светоизлучающий участок, то инфракрасное излучение от нижней поверхности нагреваемого изделия можно эффективно и точно направлять вниз к инфракрасному датчику, чтобы с его помощью управлять температурой нагреваемого изделия. Кроме того, даже когда устройство для приготовления пищи индукционным нагревом находится в темноте, участок приема инфракрасного излучения хорошо виден.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - разнесенный вид в перспективе устройства для приготовления пищи индукционным нагревом по настоящему изобретению.
Фиг.2 - разнесенный вид в перспективе одной нагревающей катушки и прилегающего к ней участка устройства для приготовления пищи индукционным нагревом по настоящему изобретению.
Фиг.3 - блок-схема цепи управления нагревающей катушкой.
Фиг.4 - вид в сечении узла датчика, установленного в устройстве для приготовления пищи индукционным нагревом по фиг.1.
Фиг.5 - вид в сечении модифицированного узла датчика по фиг.4.
Фиг.6 - вид в сечении другого модифицированного узла датчика по фиг.4.
Фиг.7 - вид в сечении еще одного модифицированного узла датчика по фиг.4.
Фиг.8 - вид в сечении следующего модифицированного узла датчика по фиг.4.
Фиг.9 - разнесенный вид в перспективе устройства для приготовления пищи индукционным нагревом, снабженного узлом датчика по фиг.8.
Фиг.10 - вид в сечении, иллюстрирующий еще один модифицированный вариант узла датчика по фиг.4.
Фиг.11 - разнесенный вид в перспективе, иллюстрирующий нагревающую катушку с узлом датчика по фиг.10, и расположенный рядом участок.
Фиг.12 - блок-схема цепи управления, применяемой, когда используется узел датчика по фиг.8 или 10.
Фиг.13А - вид спереди светорассеивающего слоя, сформированного в светоизлучающей области на верхней панели устройства для приготовления пищи индукционным нагревом.
Фиг.13В - вид спереди другого светорассеивающего слоя, сформированного в светоизлучающей области на верхней панели устройства для приготовления пищи индукционным нагревом.
Фиг.13С - вид спереди еще одного светорассеивающего слоя, сформированного в светоизлучающей области на верхней панели устройства для приготовления пищи индукционным нагревом.
Фиг.13D - вид спереди еще одного светорассеивающего слоя, сформированного в светоизлучающей области на верхней панели устройства для приготовления пищи индукционным нагревом.
Фиг.13Е - вид спереди еще одного светорассеивающего слоя, сформированного в светоизлучающей области на верхней панели устройства для приготовления пищи индукционным нагревом.
Позиции на чертежах:
2 - корпус
4 - верхний узел
4а - верхняя панель
4b - рамка
4с - передняя кромка
6 - первая нагревающая катушка
8 - вторая нагревающая катушка
8а - внутренняя катушка
8b - внешняя катушка
8с - зазор
8d - внешняя периферия
8е - центр
10 - излучающий нагреватель
12 - нагревательная камера жарки
14 - дверца жарочной камеры
16 - консоль управления
18 - первая печатная плата
20 - вторая печатная плата
22 - вентилятор охлаждения
24 - приемный воздуховод
26 - воздухозаборное отверстие
28 - выпускное отверстие
30 - фланец
32 - теплоизолирующая перегородка
34 - опорная пружина
35 - область нагрева
35а - участок приема инфракрасного излучения
35b - светоизлучающая область
35с - печатная пленка
35d - светопоглощающая пленка
35е - центр
36 - опорное основание нагревающей катушки
36а - участок световода
36b - углубление
36с - нижнее отверстие
36d - выходное отверстие
36g - крепежный участок
36h - второй элемент световода
36i - ступень
36j - центр
37 - феррит
38 - термистор
38а - держатель термистора
40 - инфракрасный датчик
41 - выпуклая линза
42 - средство определения температуры
44 - средство управления
46 - цепь инвертора
48, 48А, 38В, 48С, 48D, 48E - узел датчика
50 - корпус узла
50а - экранирующий участок
52 - соединительный кабель
58 - соединитель
59 - крышка датчика
60 - световодная трубка (участок световода)
60а - верхнее отверстие
60b - нижнее отверстие
60c - нижняя удлинительная трубка
60d - вторая световодная трубка (второй световодный участок)
62 - винтовой элемент
67 - световодный элемент
67b - светоизлучающий участок
67с - центр
68 - световодный элемент
68а - сквозное отверстие
68b - изогнутый учаток
70 - светорассеивающее кольцо
70а - сквозное отверстие
72 - датчик света
73 - средство обнаружения освещения
74 - перегородка
76 - светорассеивающий слой
78 - прозрачный участок
80 - цветной светопропускающий слой
А - нагреваемое изделие
С, С1 - устройство для приготовления пищи индукционным нагревом
Х - поперечная центральная линия
Y - продольная центральная линия
Описание предпочтительных вариантов
Далее следует описание предпочтительных вариантов настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи.
На фиг.1 показано устройство С для приготовления пищи индукционным нагревом по настоящему изобретению, которое содержит корпус 2, верхний узел 4, содержащий светопропускающую верхнюю панель 4а, выполненную из кристаллизованного керамического материала и установленную сверху на корпус 2, и металлическую рамку 4b, расположенную вокруг периферии верхней панели 4а, первую и вторую нагревающие катушки 6 и 8, расположенные под передней частью верхней панели 4а, и излучающий нагреватель 10, расположенный позади них. Кроме того, под второй нагревающей катушкой 8 в левой части корпуса 2 (если смотреть спереди) расположена жарочная камера 12, которая селективно открывается и закрывается дверцей 14 жарочной камеры, шарнирно установленной на ее передней поверхности. В жарочной камере 12 находятся поднос (не показан), решетка (не показана) и нагреватели (не показанные), расположенные над и под решеткой, которые позволяют использовать жарочную камеру как двухстороннюю жаровню.
Кроме того, справа на передней поверхности корпуса 2 расположена консоль 16 управления, через которую можно задавать выходную мощность вышеописанных нагревающих средств, а сзади от нее расположены первая печатная плата 18, образующая цепь привода первой нагревающей катушки 6, и вторая печатная плата 20, образующая цепь привода второй нагревающей катушки 8. Охлаждающий вентилятор 22 центробежного типа, вращающийся вал которого расположен перпендикулярно печатным платам 18 и 20, установлен сзади от печатных плат 18 и 20 и рядом с ними, при этом вентилятор 22 с двигателем окружены приемным воздуховодом 24. Следует отметить, что соответствующие приводные цепи для излучающего нагревателя 10 и жарочного нагревателя сформированы на печатных платах 18 и 20.
Кроме того, в задней части верхней поверхности корпуса 2 сформированы воздухозаборное отверстие 26, сообщающееся с приемным воздуховодом 24, и выпускное отверстие 28, примыкающее к воздухозаборному отверстию 26 и сбоку расположенное рядом с жарочной камерой 12.
Как показано на фиг.1, корпус 2 имеет выполненный как одно целое внешний кожух или раму и относится к встраиваемому типу, который выполнен с возможностью поддержки в кухонной мебели посредством верхнего фланца 30 внешнего кожуха. Над жарочной камерой устанавливаются только такие компоненты, которые не имеют жестких температурных ограничений и не повреждаются теплотой, такие как экранирующая перегородка 32, опорные пружины 34 для второй нагревающей катушки 8, разъем (не показан) для электрического соединения второй нагревающей катушки 8 со второй печатной платой 20 и пр. Кроме того, если смотреть на корпус 2 сверху, охлаждающий вентилятор 22 первая печатная плата 18 и вторая печатная плата 20 расположены в положении, не перекрывающем жарочную камеру 12 и сбоку от нее.
При использовании устройства С для приготовления пищи индукционным нагревом, имеющего описанную выше конструкцию по настоящему изобретению, после того, как нагреваемое изделие А (см. фиг.3) установлено на верхнюю панель 4а над произвольно выбранным одним из нагревающих средств, включающих первую нагревающую катушку 6, вторую нагревающую катушку 8 и излучающий нагреватель 10, или после того, как приготавливаемый материал помещен в жарочную камеру 12, для начала приготовления пищи необходимо произвести манипуляции консолью 16 управления. Для создания видимой индикации положения, в которое следует поместить нагреваемое изделие А, область 35 нагрева, в которую помещено нагреваемое изделие А, показана так, чтобы охватывать часть верхней панели 4а, совмещенную с каждым из нагревающих средств 6, 8 и 10, при этом область 35 определена соответствующей круглой пленкой 35с, прикрепленной к задней (нижней) поверхности верхней панели 4а. Следует отметить, то область нагрева не ограничена круглой формой и может не совпадать с формой той части верхней панели 4а, которая охвачена соответствующим нагревающим средством 6, 8, 10, и предназначена для создания видимой индикации положения соответствующего нагревающего средства. Кроме того, пленка 35с, используемая для обозначения области 35 нагрева, имеет внешнюю (нижнюю) сторону, образованную черной светопоглощающей пленкой 35d, изготовленной по печатным технологиям, которые делают ее почти непрозрачной. Следует отметить, что пленка 35с, указывающая на положение области 35 нагрева, может быть нанесена на переднюю, а не на заднюю поверхность верхней панели 4а. Кроме того, пленка 35с может иметь форму полоски пленки.
При использовании устройства С для приготовления пищи индукционным нагревом, температура внутри корпуса 2 поднимается, но, за счет работы охлаждающего вентилятора 22, в корпус 2 через воздухозаборное отверстие 26 засасывается воздух извне корпуса, который течет в пространстве над печатными платами 18 и 20 и, наконец, выводится через выпускное отверстие 28 сбоку от жарочной камеры 12 в корпусе 2. В результате, нагревающиеся участки внутри корпуса 2, включая нагревающие средства 6, 8, 10, охлаждаются, и их температура падает.
Далее следует описание систем управления устройством С для приготовления пищи индукционным нагревом, в частности, соответствующих систем управления первой и второй нагревающими катушками 6 и 8 со ссылками на вторую нагревающую катушку 8.
На фиг.2 показана вторая нагревающая катушка 8 и окружающее ее пространство, при этом вторая нагревающая катушка 8 имеет конструкцию с разделенной обмоткой, состоящей из внутренней обмотки 8а и внешней обмотки 8b, и удерживается на опорном основании 36 нагревающей обмотки, выполненном из смолистого материала с низкой проницаемостью для инфракрасного излучения. Кроме того, к нижней части опорного основания 36 прикреплен феррит 37 (см. фиг.3) для концентрации магнитного потока, исходящего от второй нагревающей катушки к ее нижней поверхности, а в зазоре 8с, образованном между внутренней обмоткой 8а и внешней обмоткой 8b, сформирован цилиндрический световодный участок 36а для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия А (см. фиг.3) на инфракрасный датчик, как будет описано ниже, или света, от светоизлучающего элемента, как будет описано ниже. Далее, рядом с центром второй нагревающей катушки 8 в канавке держателя 38а, выполненного из жаропрочной синтетической смолы, прикрепленного к верхней панели 4а и поджатого для контакта с верхней панелью 4а пружиной (не показана) установлен термистор 38 для определения температуры нижней поверхности нагреваемого изделия А.
Следует отметить, что упомянутый выше инфракрасный датчик предназначен для определения температуры нагреваемого изделия А так же, как и термистор 38, но он обладает большей чувствительностью к температуре, чем термистор 38, и в отношении управляющих цепей для первой нагревающей катушки 6 и второй нагревающей катушки 8, управление которыми осуществляется в зависимости от выходного сигнала этого инфракрасного датчика, в качестве примера со ссылками на фиг.3 будет описана вторая нагревающая катушка 8.
Как показано на фиг.3, для того чтобы инфракрасный датчик 40 был менее подвержен влиянию магнитного потока от второй нагревающей катушки 8, этот инфракрасный датчик 40 расположен под ферритом 37, определяющим магнитный путь для экранирования магнитного потока, ориентированного вниз от второй нагревающей катушки 8 и, кроме того, под нижним открытым концом 36с цилиндрического световодного участка 36а, выполненного как одно целое с опорным основанием 36. Выпуклая линза 41 расположена как собирающее свет средство на пути движения инфракрасного излучения от нижней поверхности нагреваемого изделия А, направляя его на инфракрасный датчик 40. Выходной сигнал инфракрасного датчика 40 подается на средство 42 измерения температуры, которое измеряет температуру нагреваемого изделия A. Выходной сигнал средства 42 измерения температуры подается на управляющее средство 44, управляющее средство 44 управляет выходным сигналом цепи 46 инвертора для подачи тока высокой частоты на вторую нагревающую катушку 8 в ответ на сигнал от средства 42 измерения температуры.
Далее следует описание операции нагрева, выполняемой второй нагревающей катушкой 8 структуры описанной выше.
Когда нагрев инициирован, цепь 46 инвертора подает на вторую нагревающую катушку 8 тока высокой частоты, равной или превышающей 20 кГц, чтобы нагреваемое изделие А могло нагреваться под действием вихревых токов, наводимых магнитным потоком (магнитными полями), исходящими от нагревающей катушки 8. Температура дна нагреваемого изделия А в переходный период после начала нагревания такова, что под влиянием распределения плотности магнитного потока от второй нагревающей катушки 8 область, прилегающая к внутренней кромке внешней обмотки 8b нагревается до температуры, большей, чем в центре второй нагревающей катушки 8. Соответственно, для измерения температуры, в высокотемпературной области нагреваемого изделия, инфракрасный датчик 40 расположен под зазором 8с, определенным между внутренней обмоткой 8а и внешней обмоткой 8b второй нагревающей катушки 8, при этом сигнал с данными измерений от инфракрасного датчика 40 выводится на управляющее средство 44 после того, как будет преобразован средством 42 измерения температуры в измеренную температуру. Если измеренная температура превышает заранее определенную температуру, или если перепад измеренной температуры превышает заранее определенную величину, управляющее средство 44 управляет цепью 46 инвертора так, чтобы уменьшить ее выходную мощность.
В настоящем изобретении инфракрасный датчик сформирован как узел датчика, имеющий светоизлучающий элемент, расположенный рядом с датчиком, и далее следует описание узла датчика со ссылками на фиг.4.
Как показано на фиг.4, узел 48 датчика расположен под опорным основанием 36 нагревающей катушки, и этот узел 48 датчика содержит корпус 50, выполненный из электропроводного металлического материала, например алюминия или латуни, и печатную плату 52, размещенную в корпусе 50. На печатной плате 52 закреплены: инфракрасный датчик 40 с выпуклой линзой 41 и светоизлучающий элемент 54, например светодиод. На печатной плате 52 имеются соединитель 58 для электрического соединения этих элементов и кабель 56. Кроме того, участок вокруг инфракрасного датчика 40 и нижняя часть выпуклой линзы 41, кроме поверхности, на которую падает инфракрасное излучение от нагреваемого изделия А, над выпуклой линзой 41, окружены трубчатым кожухом 59 датчика, выполняющим функцию светового экрана, предотвращающего попадание на выпуклую линзу 41 иного излучения, кроме инфракрасных лучей от нагреваемого изделия А.
Корпус 50 узла имеет экранирующий участок 50а для магнитного экранирования светоизлучающего элемента 54 инфракрасного датчика 40, установленных на одной стороне печатной платы 52 рядом со второй катушкой нагревающей катушкой 8, и цилиндрическую световодную трубку 60, имеющую верхнее отверстие 60а, определенное на ее верхнем конце, и нижнее отверстие 60b, определенное на ее нижнем конце, при этом трубка 60 выполнена как одно целое с экранирующим участком 50а и выступает в направлении нагреваемой области, а выпуклая линза 41 и инфракрасный датчик 40 расположены непосредственно под нижним отверстием 60b световодной трубки 60. Кроме того, светоизлучающий элемент фиксированно установлен на печатной плате 52 в положении рядом с инфракрасным датчиком 40 так, чтобы лучи излучаемого им света можно было направить на внутреннюю стенку световодной трубки 60.
Кроме того, в нижней поверхности световодного участка 36а опорного основания 36 нагревающей катушки выполнено круглое углубление 36b, внутренний диаметр которого превышает внешний диаметр световодной трубки 60, и корпус 50 узла прикреплен к опорному основанию 36 нагревающей катушки в положении рядом со световодным участком 36а винтовым элементом 62 так, чтобы верхний конец световодной трубки 60 был вставлен в круглое углубление 36b, и верхний торец световодной трубки 60 плотно контактировал с торцом круглого углубления 36b. Следует отметить, что внутренний диаметр световодного участка 36а и внутренний диаметр световодной трубки 60 равны друг другу, и, следовательно, внутренние поверхности световодного участка 36а и световодной трубки 60 расположены заподлицо относительно друг друга.
Кроме того, как описано выше, верхняя панель 4а имеет круглый установочный участок (область 35 нагрева) для поддержки нагреваемого изделия А, который определен печатной пленкой 35с, но в печатной пленке 35с сформирован круглый вырез, образующий участок 35а приема инфракрасного излучения. Этот участок 35а приема инфракрасного излучения определен непосредственно над верхним отверстием 36d световодного участка 36а в опорном основании 36 нагревающей катушки так, чтобы располагаться напротив верхнего отверстия 36b и верхнего отверстия 60а световодной трубки 60. Прозрачность участка 35а приема инфракрасного излучения выше, чем прозрачность пленки 35с, окружающей этот участок 35а приема инфракрасного излучения. Следует отметить, что участок 35а приема инфракрасного излучения предназначен для пропускания инфракрасных лучей, излучаемых частью нижней поверхности нагреваемого изделия А, совмещенной с участком 35а приема инфракрасного излучения, в направлении световодного участка 36а.
Когда пищевой материал помещают в нагреваемое изделие А для последующего приготовления на устройстве С для приготовления пищи индукционным нагревом, и когда затем включают выключатель питания (не показан) устройства С для приготовления пищи индукционным нагревом, светоизлучающий элемент 54 излучает лучи света, которые направляются, отражаясь от внутренних стенок световодной трубки 60 и световодного участка 36а, для освещения участка 35а приема инфракрасного излучения на верхней панели 4а, проходя через верхнее отверстие 60а световодной трубки 60 и верхнее отверстие 36d световодного участка 36а. Соответственно, поскольку пользователь может легко определить положение участка 35а приема инфракрасного излучения, освещенного светом от светоизлучающего элемента 54, операция нагрева может начаться при манипулировании выключателем OFF (не показан) на консоли 16 управления. Если должна использоваться вторая нагревающая катушка 8, установка нагреваемого изделия А на верхнюю панель 4а так, чтобы оно перекрыло освещенный участок, позволяет инфракрасному датчику гарантированно принимать инфракрасное излучение от нижней поверхности нагреваемого изделия А, и, следовательно, температурой нагреваемого изделия А можно управлять с помощью инфракрасного датчика 40. Кроме того, даже когда устройство С для приготовления пищи индукционным нагревом находится в темноте, участок 35а приема инфракрасного излучения легко заметен.
Когда нагреваемое изделие А нагревается второй нагревающей катушкой 8, инфракрасное излучение от дна нагреваемого изделия А направляется к световодному участку 36а в опорном основании 36 нагревающей катушки через участок 35а приема инфракрасного излучения верхней панели 4а, а затем направляется на световодную трубку 60 корпуса 50 узла, которая удерживается в зацеплении с нижним отверстием 36с на нижнем конце световодного участка 36а и, в конце концов, попадает на инфракрасный датчик 40. В ответ на принятое инфракрасное излучение инфракрасный датчик 40 генерирует выходной сигнал, который подается на средство 42 измерения температуры, и, таким образом, способом, описанным выше, можно управлять температурой нагреваемого изделия А.
Как описано выше, поскольку исходящий от светоизлучающего элемента 54 свет направляется к верхней панели 4а по световодной трубке 60 и, затем, по световодному участку 36а, а с другой стороны инфракрасное излучение от нагреваемого изделия А направляются к инфракрасному датчику 40 по тому же пути, но в обратном направлении относительно направления света от светоизлучающего источника 54, то есть через светоизлучающий участок 36а и, затем, через световодную трубку 60, световодная трубка 60 и световодный участок 36а функционируют как световодное средство для пропускания излучения в обоих направлениях. Кроме того, поскольку световодная трубка 60 и световодный участок 36а, которые образуют световодное средство, проходят от положения рядом с принимающей свет поверхностью инфракрасного датчика 40 до верхней поверхности второй нагревающей катушки 8, то на такую конструкцию почти не влияет инфракрасное излучение деталей, периферийных относительно инфракрасного датчика 40, например, от второй нагревающей катушки 8.
Хотя в вышеприведенном описании для краткости упоминалась только вторая нагревающая катушка 8, это описание в равной степени относится и к первой нагревающей катушке 6, расположенной и сконструированной так же, как и вторая катушка 8.
Как описано выше, поскольку участок 35а приема инфракрасного излучения для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия А к световодному участку 36а расположен в той части верхней панели 4а, которая соответствует по положению центру второй нагревающей катушки 8 и внутри внешней периферии второй нагревающей катушки 8, так, что свет от светоизлучающего элемента 54 может освещать этот участок 35а приема инфракрасного излучения, чтобы он был виден пользователю, когда он ставит нагреваемое изделие А на верхнюю панель 4а так, чтобы закрыть этот освещенный участок 35а, инфракрасное излучение от дна нагреваемого изделия А эффективно и гарантированно попадает на инфракрасный датчик 40, с помощью которого осуществляется управление температурой нагреваемого изделия А. Кроме того, даже если устройство С для приготовления пищи инфракрасным нагревом находится в темноте, участок 35а приема инфракрасного излучения легко заметен.
Следует отметить, что подобные эффекты могут быть получены, даже когда вместо конструкции, в которой свет от светоизлучающего элемента 54 направляется на участок 35а приема инфракрасного излучения, как описано выше, так, чтобы свет был виден в пределах области 35 нагревания, если смотреть на корпус 2 сверху, используется конструкция, в которой свет от светоизлучающего элемента 54 направляется в положение рядом с участком 35а приема инфракрасного излучения, так, что его видно в пределах области 35 нагревания, если смотреть на корпус 2 сверху, как будет описано ниже (см фиг.8-10).
Кроме того, поскольку участок 35а приема инфракрасного излучения имеется только в одном месте внутри внешней периферии 8d второй нагревающей катушки 8 и на прямой, проходящей через центр 8е второй нагревающей катушки 8 (или центр 35е области 35 нагревания), в направлении к передней и к задней сторонам корпуса 2, или рядом с ними, или вперед от центра 8е второй нагревающей катушки 8, если смотреть на корпус 2 сверху, пользователь может легко закрыть участок 35а приема инфракрасного излучения дном нагреваемого изделия А, и инфракрасный датчик 40 и светоизлучающий элемент можно выполнить с небольшими затратами как единый узел. Кроме того, поскольку участок 35а приема инфракрасного излучения расположен впереди относительно центра 8е второй нагревающей катушки 8, пользователь во время готовки может легко убедиться, закрыт ли участок 35а приема инфракрасного излучения нагреваемым изделием А или нет. Когда пользователь, поместив нагреваемое изделие А в область 35 нагрева, перемещает нагреваемое изделие А в направлении от задней стороны корпуса к передней, он хорошо видит участок 35а приема инфракрасного излучения и легко может закрыть его дном нагреваемого изделия А. Следовательно, когда нагреваемое изделие А перемещается от передней стороны корпуса к задней, участок 35а приема инфракрасного излучения, закрытый нагреваемым изделием А, становится видимым, позволяя пользователю определить положение участка 35а приема инфракрасного излучения.
Кроме того, размещение участка 35а приема инфракрасного излучения на центральной линии Y, проходящей в продольном направлении, которая является прямой, проходящей вперед и назад через центр 8е второй нагревающей катушки 8, и впереди от центра 8е второй нагревающей катушки 8, заметно улучшает способность пользователя закрыть участок 35а приема инфракрасного излучения.
Далее следует описание причины такого улучшения. Когда нагреваемое изделие А перемещают, легче всего его перемещать вперед и назад из положения, в котором центр 35е области 35 нагрева и центр нижней поверхности нагреваемого изделия А совпадают. Ввиду этого, в положении, когда участок 35а приема инфракрасного излучения не закрыт нижней поверхностью нагреваемого изделия, но центр 8е второй нагревающей катушки 8 (центр 35е области 35 нагрева) и центр нагреваемого изделия А совпадают, вытягивание нагреваемого изделия А вперед приводит к относительному перемещению участка 35а приема инфракрасного излучения вдоль центральной линии, проходящей через центр нагреваемого изделия, и, следовательно, участок 35а приема инфракрасного излучения можно стабильно закрывать нижней поверхностью нагреваемого изделия по сравнению со случаем, когда участок 35а приема инфракрасного излучения расположен на том же расстоянии от центра 8е, но в другом направлении относительно центра 8е второй нагревающей катушки. Наоборот, когда участок 35а приема инфракрасного излучения закрыт нижней поверхностью нагреваемого изделия А, а центр 8е второй нагревающей катушки 8 и центр нижней поверхности нагреваемого изделия А совпадают друг с другом, перемещая нагреваемое изделие А назад, можно открыть участок 35а приема инфракрасного излучения в положении, ближайшем к пользователю, по сравнению со случаем, когда участок 35а приема инфракрасного излучения расположен на том же расстоянии от центра 8е, но в другом направлении относительно центра 8е второй нагревающей катушки 8. Таким образом, перемещая центр нагреваемого изделия А вперед или назад по прямой, проходящей в направлении вперед-назад через центр 8е второй нагревающей катушки 8, можно легко определить положение закрытого нагреваемым изделием А участка 35а приема инфракрасного излучения, и его легко можно закрыть нагреваемым изделием А, если он не закрыт, что облегчает позиционирование нагреваемого изделия А. Следует отметить, что центральная линия Х, проходящая в поперечном направлении, показанном на фиг.1, является прямой, проходящей через центр 35е области нагрева 35 и параллельно передней поверхности 14а корпуса 2 (или передней кромке 4с верхнего узла 4). Центральная линия 35е области 35 нагрева занимает положение непосредственно над центром 8е второй нагревающей катушки 8.
Кроме того, поскольку для направления инфракрасного излучения от нагреваемого изделия А к инфракрасному датчику 40, а также для направления света от светоизлучающего элемента 54 к участку 35а приема инфракрасного излучения используется световодное средство (световодная трубка 60 и световодный участок 36а), и поскольку свет от светоизлучающего элемента 54, направляемый световодными средствами 60 и 36а, проецируется на верхнюю панель 4а через верхнее отверстие 36d световодного участка 36а, которое является отверстием световодного средства 60 и 36а, чтобы участок 35а приема инфракрасного излучения был частично или полностью видимым, сам участок 35а приема инфракрасного излучения выполнен так, чтобы излучать свет, и, соответственно, чтобы участок 35а приема инфракрасного излучения можно было гарантированно закрыть нагреваемым изделием А. Кроме того, поскольку исходящий свет от светоизлучающего элемента 54 направляется к верхней панели 4а через световодную трубку 60 и, затем, через световодный участок 36а, а, с другой стороны, инфракрасное излучение от нагреваемого изделия А направляется к инфракрасному датчику 40 по тому же пути, но в обратном направлении, через светопроводный участок 36а и, затем, световодную трубку 60, эти световодная трубка 60 и световодный участок 36а функционируют как двухстороннее световодное средство, позволяя упростить конструкцию и сделать ее более компактной. Следует отметить, что, когда свет от светоизлучающего элемента 54 создает помехи для измерительной работы инфракрасного датчика, рекомендуется прервать измерительную операцию инфракрасного датчика 40 на период времени, в течение которого светоизлучающий элемент 54 излучает свет, или, альтернативно, использовать в инфракрасном датчике 40 диапазон длин волн, не совпадающий с диапазоном длин волн света, излучаемого светоизлучающим элементом 54.
Кроме того, поскольку узел 48 датчика содержит инфракрасный датчик 40 и светоизлучающий элемент 40, и включает печатную плату 52 для крепления и электрического соединения инфракрасного датчика 40 и светоизлучающего элемента 54, а корпус 50 выполнен из электропроводного металлического материала и заключает в себе печатную плату 52; поскольку корпус 50 узла имеет экранирующий участок 50а для электромагнитного экранирования инфракрасного датчика 40 и светоизлучающего элемента 54, установленных на той стороне печатной платы 52, которая обращена к второй нагревающей катушке 8; и поскольку световодное средство (световодная трубка 60 и световодный участок 36а) выполнены как одно целое с экранирующим участком 50а, выступая в направлении к области 35 нагрева, узел 48 датчика можно не только выполнить компактным, но и сделать его удобным для сборки и защитить инфракрасный датчик 40 и светоизлучающий элемент 54 от шумов, исходящих от инвертора и второй нагревающей катушки 8.
На фиг.5 показан модифицированный вариант узла 48 датчика, показанного на фиг.4, и узел 48А, показанный на фиг.5 не содержит световодной трубки 60, имеющейся в узле 48 датчика по фиг.4. Световодный участок 36а проходит вниз, и его нижнее отверстие 36с находится рядом с инфракрасным датчиком 40. Рядом с нижним концом световодного участка 36а сформирована ступень 36i, и, когда корпус 50 узла привинчивается к опорному основанию 36 нагревающей катушки винтовым элементом 62, крепежный участок 36g, расположенный под ступенью 36i, входит в отверстие 50b, определенное в экранирующем участке 50а, и, следовательно, световодный участок 36а входит в зацепление с экранирующим участком 50а. Внутренняя стенка световодного участка 36а выполнена зачерненной, и поэтому может поглощать лучи света. Выпуклая линза 41 (средство, собирающее свет) расположена на пути, по которому инфракрасное излучение направляется от нагреваемого изделия А к инфракрасному датчику 40 так, что инфракрасное излучение, исходящее от нагреваемого изделия А и проходящее через участок 35а приема инфракрасного излучения, может направляться на инфракрасный датчик 40.
Поскольку внутренняя стенка световодного участка 36а зачернена для поглощения света, поле зрения инфракрасного датчика 40 ограничено верхним отверстием 36d. Благодаря такой конструкции можно не только упростить конструкцию, но и уменьшить количество теплоты, переносимое от второй нагревающей катушки 8 и/или нагреваемого изделия А на инфракрасный датчик 40, когда световод для инфракрасного излучения формирован световодным участком 36а, который является смолистым изделием.
Кроме того, в световодный участок 36а вставлен и прикреплен к его стенке стержневидный световодный элемент 67, с одной стороны смещенный в направлении вперед. Этот световодный элемент 67 на нижнем конце имеет освещаемую грань 67а, расположенную напротив светоизлучающего элемента 54, а на верхнем конце имеет излучающую грань 67b, расположенную напротив участка 35а приема инфракрасного излучения на верхней панели 4а. Лучи света, исходящие из излучающей грани 67b, освещают участок 35а приема инфракрасного излучения, и, соответственно, пользователь может видеть этот свет внутри этого участка 35а приема инфракрасного излучения. Таким образом, поскольку, если смотреть сверху на корпус 2, участок 35а приема инфракрасного излучения расположен на прямой, проходящей через центр 8е второй нагревающей катушки 8 и центр излучающей грани 67b световодного элемента, которая является областью, в котором виден свет от светоизлучающего элемента 54, или рядом с ним, и между центром 8е второй нагревающей катушки и приблизительным центром излучающей свет грани 67d можно гарантированно установить нижнюю поверхность нагреваемого изделия А над участком 35а приема инфракрасного излучения, освещенным излучающей свет гранью 67b. Следует отметить, что на боковую поверхность световодного элемента 67 можно нанести экранирующее свет покрытие, например, черного цвета, чтобы предотвратить утечку света.
На фиг.6 показана другая модификация узла 48 датчика, показанного на фиг.4, и узел 48В датчика, показанный на фиг.6, имеет конструкцию, в которой над инфракрасным датчиком 40 и над светоизлучающим элементом 54 расположен световодный элемент 68.
Световодный элемент 68 выполнен в форме кольца, в центре которого выполнено сквозное отверстие 68а, а часть кольца выполнена в форме отогнутого участка 68b, расположенного напротив светоизлучающего участка светоизлучающего элемента 54. Лучи света, исходящие из светоизлучающего элемента, падают на торец отогнутого участка 68b световодного элемента 68, и световодный элемент 68, имеющий в центре сквозное отверстие 68а, полностью освещается и направляет кольцо света на нагреваемое изделие А, при этом верхняя грань световодного элемента 68 служит излучающей свет гранью, от которой наружу исходит кольцо света. Кроме того, инфракрасное излучение от нагреваемого изделия А попадает на инфракрасный датчик 40 через сквозное отверстие 68а в световодном элементе 68.
Поскольку в вышеописанной конструкции свет от светоизлучающего элемента 54 "нагнетается" в световодный элемент, этот световодный элемент выполнен с возможностью выпускать свет наружу в форме кольца, и кольцо света, исходящее из излучающей грани световодного элемента 68 к световодному средству (световодной трубке 60 и световодному участку 36а), направляется в сторону нагреваемого изделия А. При этом возникают некоторые преимущества, заключающиеся в том, что можно увеличить количество света, используемого для освещения участка 35а приема инфракрасного излучения, и участок 35а приема инфракрасного излучения можно освещать равномерно.
Кроме того, поскольку инфракрасное излучение от нагреваемого изделия А направляется на инфракрасный датчик 40 через верхнее отверстие 36d световодного участка 36а и, затем, через сквозное отверстие 68а, определенное внутри светоизлучающей грани световодного элемента 68, можно устранить возможность помех приему инфракрасного излучения от нагреваемого изделия А.
На фиг.7 показана еще одна модификация датчика 48 по фиг.4, и узел 48С датчика, показанный на фиг.7 имеет конструкцию, в которой световодная трубка 60 в корпусе 50 узла проходит до положения, примыкающего к печатной плате 52 или рядом с ней, а инфракрасный датчик 40 и светоизлучающий элемент 54, расположенные рядом друг с другом, находятся в нижней удлинительной трубке 60с световодной трубки 60. Кроме того, над инфракрасным датчиком 40 и светоизлучающим элементом 54 установлено рассеивающее свет кольцо 70, имеющее круглое сквозное отверстие 79а, при этом инфракрасный датчик 40 расположен под сквозным отверстием 70а, а светоизлучающий элемент 54 расположен под участком, не являющимся сквозным отверстием 70а.
Эта конструкция не только эффективно предотвращает попадание на инфракрасный датчик 40 света, присутствующего внутри устройства или внешнего света, проникающего через зазор в корпусе 50 рядом, например, с соединителем 58, тем самым улучшая характеристики инфракрасного датчика 40, но и уменьшает утечку света, излучаемого светоизлучающим элементом 54, чтобы повысить яркость света, выходящего через верхнюю панель 4а и который виден пользователю, поскольку корпус 50 узла содержит нижнюю удлинительную трубку 60с проходящую в направлении печатной платы 52, а инфракрасный датчик 40 и светоизлучающий элемент 54 расположены внутри этой удлинительной трубки 60с. Кроме того, поскольку над инфракрасным датчиком 40 и светоизлучающим элементом 54 находится рассеивающее свет кольцо 70 со сквозным отверстием 70а, а инфракрасный датчик 40 расположен под сквозным отверстием 70а, свет, излучаемый светоизлучающим элементом 54, имеет форму планарного света, а не столба света, что значительно улучшает равномерность.
На фиг.8 показана еще одна модификация узла датчика по фиг.4, узел датчика 48D по фиг.8 имеет конструкцию, в которой рядом с инфракрасным датчиком 40 установлен датчик 72 освещенности, и как одно целое с корпусом 50 узла сформирована перегородка 74, отделяющая инфракрасный датчик 40 с датчиком 72 освещенности от светоизлучающего элемента 54. Кроме того, световодный участок 36а в опорном основании 36 нагревающей катушки также имеет выполненную как одно целое перегородку 36е, делящую внутреннее пространство на две камеры, а верхний конец световодного участка 36а имеет верхнее отверстие 36d и выходной порт 36f. На нижнюю поверхность верхней панели 4а нанесена цветная печатная пленка 35с, окрашенная, например, в серебристый цвет, и светоизлучающий участок 35b не закрыт цветной пленкой 35с, а покрыт светорассеивающим слоем 76. Участок 35а приема инфракрасного излучения не покрыт цветной пленкой 35с. Поскольку участок 35а приема инфракрасного излучения сформирован печатной пленкой черного или коричневого цвета, но способен пропускать инфракрасное излучение, чтобы скрыть внутреннее пространства от взгляда пользователя, участок 35а приема инфракрасного излучения выглядит как черное окно в цветной печатной пленке 35с яркого, например, серебристого, цвета.
На фиг.9 показано устройство С1 для приготовления пищи индукционным нагревом, имеющее узел 48D датчика, конструкция которого проиллюстрирована на фиг.8, и световодный участок 36а опорного основания 36 нагревающей катушки и световодная трубка 60, взаимодействующие друг с другом для образования световодного средства, имеют общую внешнюю форму сечения, представляющую по существу эллиптическую форму, и, в то же время, путь (световодный участок 36а) движения инфракрасного излучения на инфракрасный датчик 40 и путь (второй световодный участок 36h) движения света от светоизлучающего элемента 54, которые отделены друг от друга перегородками 36е и 74, имеют горизонтальное круглое сечение. Соответствующие формы горизонтального сечения световодной трубки 60 и второй световодной трубки 60d идентичны формам сечения световодного участка 36а и второго световодного участка 36h. Если смотреть на корпус 2 сверху, участок 35а приема инфракрасного излучения и светоизлучающий участок 35b расположены в соответствующих положениях, смещенных внутрь области 35 нагрева, то есть внутрь внешней периферии второй нагревающей катушки 8 и вперед в направлении вперед-назад от центра 8е второй нагревающей катушки 8 (это направление в показанном примере является направлением, перпендикулярным передней кромке 4c верхнего узла 4а или направлением, перпендикулярным передней поверхности 14а корпуса 2), если смотреть на корпус 2 сверху, оба расположены рядом друг с другом в направлении влево-вправо (в поперечном направлении). Другими словами, если смотреть сверху, участок 35а приема инфракрасного излучения и светоизлучающий участок 35b расположены в непосредственной близости друг от друга на соответствующих сторонах от продольной центральной линии Y, которая является прямой, проходящей через центр второй нагревательной катушки 8 (центр области 35 нагрева) в направлении вперед-назад (в продольном направлении). Поперечная центральная линия Х на фиг.9 является прямой, проходящей через центр 35е области 35 нагрева (центр 8е второй нагревающей катушки 9, если смотреть сверху) и параллельно передней поверхности 14а корпуса 2, а участок 35а приема инфракрасного излучения и светоизлучающий участок 35b лежат параллельно прямой Х.
Как описано выше, поскольку в верхней панели 4а выполнены светоизлучающий участок 35b, соответствующий пути движения света от светоизлучающего элемента 54, и участок 53а приема инфракрасного излучения, соответствующий пути движения инфракрасного излучения в сторону инфракрасного датчика 40, которые расположены рядом друг с другом, но отделены друг от друга, можно не только сузить поле зрения инфракрасного датчика 40, но и эффективно направлять свет от светоизлучающего элемента 54 на светоизлучающий участок 35b. Кроме того, можно предотвратить влияние света, исходящего от светоизлучающего элемента 54, на инфракрасный датчик 40.
На фиг.10 показана еще одна модификация узла датчика по фиг.4, и узел 48Е по фиг.10 отличается от узла 48D по фиг.8 тем, что как и в конструкции по фиг.5 световодный участок 36а, показанный на фиг.8, проходит вниз так, что его нижнее отверстие 36с расположено рядом с инфракрасным датчиком 40, и тем, что, как показано на фиг.11, светоизлучающий участок 35b и участок 35а приема инфракрасного излучения смещены от центра второй нагревательной катушки 8 вперед в направлении вперед-назад (в продольном направлении). Ступень 36i выполнена рядом с нижним концом световодного участка 36а. Когда корпус 50 узла привинчен к опорному основанию 36 нагревающей катушки винтовым элементом 62, крепежный участок 36g, расположенный ниже ступени 36i, входит в зацепление с экранирующим участком 50а. За счет этого можно упростить конструкцию и сформировать путь движения инфракрасного излучения, ограничивающий поле зрения инфракрасного датчика 40, и путь движения света, излучаемого светоизлучающим элементом 54 как единый путь. Кроме того, можно уменьшить теплоперенос от второй нагревающей катушки 8 и нагреваемого изделия А на инфракрасный датчик 40. Кроме того, в световодный участок 36а вставлен и прикреплен к его внутренней стенке стержневидный световодный элемент 67 на стороне, смещенной вперед. Этот световодный элемент 67 на своем нижнем конце имеет освещаемую грань 67а, расположенную напротив светоизлучающего элемента 54, а на верхнем конце имеет излучающую грань 67b, расположенную напротив участка 35а приема инфракрасного излучения на верхней панели 4а. Лучи света, исходящие из излучающей грани 67b, освещают участок 35а приема инфракрасного излучения, и, соответственно, пользователь может видеть этот свет внутри участка 35а приема инфракрасного излучения.
На фиг.11 показана вторая нагревающая катушка 8, снабженная узлом 48Е датчика, и пространство, расположенное рядом с ней. Хотя на фиг.9 светоизлучающий участок 35b и участок 35а приема инфракрасного излучения были показаны как расположенные в непосредственной близости друг от друга в направлении влево-вправо (в поперечном направлении), если смотреть спереди, и были смещены вперед от центра второй нагревающей катушки 8 в направлении вперед-назад (в продольном направлении), нагреваемое изделие А может закрывать участок 35а приема инфракрасного излучения и нагреваться с улучшенной способностью к манипулированию, если светоизлучающий участок 35b будет расположен впереди в направлении вперед-назад (в продольном направлении) от центра второй нагревающей катушки 8, как показано на фиг.11. Другими словами, пользователь обычно ставит нагреваемое изделие А так, чтобы центр его нижней поверхности совпадал с центром 8е второй нагревающей катушки 8. Если в этом положении диаметр дна нагреваемого изделия достаточно велик, чтобы закрыть участок 35а приема инфракрасного излучения, этот участок 35а приема инфракрасного излучения можно стабильно закрывать нагреваемым изделием А так, чтобы расстояние от положения участка 35 приема инфракрасного излучения до конца нагреваемого изделия А в поперечном направлении (если смотреть сверху) оставалось одинаковым и слева, и справа. Если диаметр дна нагреваемого изделия А недостаточно велик, и участок 35а приема инфракрасного излечения нельзя закрыть, когда нагреваемое изделие А ставится так, что центр его нижней поверхности совпадает с центром 8е второй нагревающей катушки, нагреваемое изделие А, перемещая его вперед и следя за участком 35а приема инфракрасного излучения, можно поставить в положение, где участок 35а приема инфракрасного излучения может быть стабильно закрыт нижней поверхностью нагреваемого изделия А, и расстояние между положением участка 35а приема инфракрасного излучения для конца нижней поверхности нагреваемого изделия А в поперечном направлении (если смотреть сверху) остается одинаковым слева и справа. Кроме того, поскольку участок 35а приема инфракрасного излучения расположен между светоизлучающим участком 35b и центром 8е второй нагревающей катушки 8, то если нагреваемое изделие А закрывает светоизлучающий участок 35b, значит оно гарантированно закрывает и участок 35а приема инфракрасного излучения.
Аналогично, предпочтительно, светоизлучающий участок 35b расположен радиально снаружи от центра 8е второй нагревающей катушки 8 не только в случае, когда светоизлучающий участок 35b и участок 35а приема инфракрасного излучения расположены относительно друг друга в направлении вперед-назад (в продольном направлении) от центра второй нагревающей катушки 8 вперед, но и в случае, когда светоизлучающий участок 35b и участок 35а приема инфракрасного излучения смещены от центра 8е второй нагревающей катушки 8, поскольку участок 35а приема инфракрасного излучения можно стабильно закрыть нагреваемым изделием, закрывая им светоизлучающий участок 35b.
На фиг.12 показана цепь управления второй нагревающей катушкой 8, которая может применяться, если используется узел 48D датчика, показанный на фиг.8, или узел 48Е датчика, показанный на фиг.10. В дополнение к цепи управления, показанной на фиг.3, здесь имеется средство 73 измерения освещенности, выполненное с возможностью приема выходного сигнала датчика 72 освещенности, и управляющее средство 44 управляет выходной мощностью цепи 46 инвертора для подачи тока высокой частоты на вторую нагревающую катушку 8 в зависимости от выходного сигнала средства 42 измерения температуры и выходного сигнала средства 73 измерения освещенности.
Другими словами, датчик 72 освещенности измеряет освещенность (или яркость) обычного света внутри помещения, и средство 73 измерения освещенности в ответ на выходной сигнал датчика 72 освещенности сравнивает освещенность, измеренную датчиком 72 с заранее определенной пороговой величиной. Если освещенность, измеренная датчиком 72, превышает заранее определенное значение, считается, что нагреваемое изделие А не закрыло участок 35а приема инфракрасного излучения, и в этом случае управляющее средство 44 отключает управление второй нагревающей катушкой 8 цепью 46 инвертора или отключает вторую катушку 8, но если освещенность, измеренная датчиком 72, не достигает порогового значения, считается, что нагреваемое изделие А закрывает участок 35а приема инфракрасного излучения, и в этом случае управляющее средство осуществляет управление второй нагревающей катушкой 8 через цепь 46 инвертора.
Соответственно, управляющее средство 44 управляет выходной мощностью цепи 46 инвертора в ответ на выходной сигнал от инфракрасного датчика 40, только когда освещенность, измеренная датчиком 72, ниже заранее определенного значения, тем самым управляя выходной мощностью нагревательной катушки 8 так, чтобы температура или перепад температур нагреваемого изделия А была ниже заранее определенного значения.
С помощью описанной выше конструкции, поскольку светоизлучающий участок 35b освещен вблизи с участком 35а приема инфракрасного излучения, положение участка 35а приема инфракрасного излучения хорошо видно даже в темном помещении.
Кроме того, поскольку датчик 72 освещенности может измерять освещенность в помещении, он может обнаружить, когда нагреваемое изделие А не закрывает участок 35а приема инфракрасного излучения, но в темном помещении датчику 72 трудно определить, что нагреваемое изделие А не закрывает участок 35а приема инфракрасного излучения. Однако, поскольку даже в этом случае светоизлучающий участок 35b хорошо виден, благодаря испускаемому им свету, можно стабильно управлять температурой нагреваемого изделия А с помощью инфракрасного датчика, если светоизлучающий участок 35b закрыт, означая, что участок 35а приема инфракрасного излучения также закрыт.
Следует отметить, что хотя площадь поверхности светоизлучающего участка 35b невелика, и, следовательно, любое смещение по положению между верхним отверстием 36d, сквозь которое проецируется свет, и светоизлучающим участком 35b, будет сразу видно, наличие светорассеивающего слоя на светоизлучающем участке 35b, как описано выше, может минимизировать видимость такого смещения по положению. Конструкция, в которой нанесен светорассеивающий слой, описана ниже со ссылками на фиг.13А-13Е.
В конструкции, показанной на фиг.13А, полупрозрачный светорассеивающий слой 76 нанесен на всю площадь светоизлучающего участка 35b, тогда как в конструкциях по фиг.13В-13Е светоизлучающий участок 35b снабжен светорассеивающим слоем 76 вперемешку с участками, имеющими более высокую степень светопропускания, чем светорассеивающий слой 76.
Более подробно, в конструкции по фиг.13В центральная область светоизлучающего участка 35b выполнена как прозрачный участок 78, на котором отсутствует светорассеивающий слой, а периферийная область, показанная на чертеже штриховкой, расположена радиально снаружи от этой центральной области и образована полупрозрачным кольцевым светорассеивающим слоем 76, при этом светопропускание центральной области выше, чем светопропускание периферийного участка.
Кроме того, в конструкции по фиг.13С имеется множество круглых полупрозрачных светорассеивающих слоев 76, разбросанных по светоизлучающему участку 36b, а участки, не занятые светорассеивающими слоями 76, являются прозрачным участком 78.
Далее, в конструкции, показанной на фиг.13D, центральная область светоизлучающего участка 35 является прозрачной, не имеющей светорассеивающего слоя. Первая периферийная область, заштрихованная на чертеже, расположена радиально снаружи от центральной области и образована полупрозрачным кольцевым светорассеивающим слоем 76, а вторая, заштрихованная на чертеже периферийная область, расположена радиально снаружи от первой периферийной области и образована цветной пропускающей свет пленкой 80, светопропускание которой ниже, чем у первой периферийной области.
В конструкции, показанной на фиг.13Е, полупрозрачный светорассеивающий слой 76 сформирован в виде решетки на прозрачном участке 78, на светоизлучающем участке 35b.
Следует отметить, что, хотя в любой из конструкций, показанных на фиг.13В-13Е, в части светоизлучающего участка 35b имеется прозрачная область 78, вместо этого прозрачного слоя можно использовать другой светорассеивающий слой, имеющий более высокое светопропускание, чем светорассеивающий слой 76.
Промышленная применимость
Поскольку устройство для приготовления пищи индукционным нагревом по настоящему изобретению сконструировано так, что участок приема инфракрасного излучения от нагреваемого объекта, например, от кастрюли, на инфракрасном датчике, хорошо заметен, от пользователя требуется лишь поставить нагреваемое изделие на верхнюю панель так, чтобы закрыть участок приема инфракрасного излучения, и, следовательно, устройство для приготовления пищи индукционным нагревом по настоящему изобретению полезно в качестве встраиваемой бытовой кухонной индукционной плиты.