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JP2003249341A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

誘導加熱調理器

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Publication number
JP2003249341A
JP2003249341A JP2002049095A JP2002049095A JP2003249341A JP 2003249341 A JP2003249341 A JP 2003249341A JP 2002049095 A JP2002049095 A JP 2002049095A JP 2002049095 A JP2002049095 A JP 2002049095A JP 2003249341 A JP2003249341 A JP 2003249341A
Authority
JP
Japan
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temperature
emissivity
pan
top plate
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002049095A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Nakatani
直史 中谷
Naoaki Ishimaru
直昭 石丸
Hirofumi Inui
弘文 乾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2002049095A priority Critical patent/JP2003249341A/ja
Publication of JP2003249341A publication Critical patent/JP2003249341A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)
  • Cookers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導加熱調理器においては、トッププレート
に載せられた鍋の温度を精度良く検出することが課題で
ある。 【解決手段】 鍋20を加熱する加熱コイル21と、加
熱コイル21の上部で鍋を載置するトッププレート23
と、トッププレート23下面に置かれ鍋底面から放射さ
れる赤外線を検知する赤外線センサ22と、鍋20の底
面の赤外線放射率を取得する放射率取得手段28と、赤
外線センサ22の出力と放射率取得手段28の出力から
鍋底面温度を算出する温度算出手段24と、温度算出手
段の出力に応じて加熱コイル21に供給する電力を制御
する制御手段25とを備えることで精度良く鍋20の温
度を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トッププレート上
の被加熱容器の温度を精度良く検出することができる誘
導加熱調理器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】鍋などの被加熱物を加熱する誘導加熱調
理器において、被加熱物の鍋の温度を検出する方式とし
て、鍋を載置するトッププレートを介してサーミスタで
温度を検出する方式がある。また、鍋から放射される赤
外線を検出して鍋底の温度を検知する方法も知られてい
る。この従来例を図3を用いて説明する。
【0003】本体11に鍋12を加熱する磁気発生コイ
ル13と、温度を検出する赤外線センサ14とを設けて
いる。本体11上面に設けたトッププレート15は、
2.5μm以下の波長の赤外線は良く透過し、2.5〜
4μmの波長の赤外線は数10%程度透過し、4μmよ
りも長い波長の赤外線はほとんど通さない。したがっ
て、鍋12から放射される赤外線の4μm以下の波長成
分がトッププレート15を透過し、赤外線センサ14で
鍋底の温度を測定する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3に示した従来構成
の誘導加熱調理器は、鍋12から放射される赤外線はト
ッププレート15を透過して検出されている。一般的に
物体の放射する赤外線エネルギはその物体の絶対温度の
4乗に比例するというステファン・ボルツマンの法則が
あり、温度が高くなればなるほど加速度的に大きなエネ
ルギを赤外線として放射する。そして、物体の表面の放
射率によって赤外線の放射強度も左右される。黒体の放
射率は1であるが、鏡面に近くならばなるほど放射率は
低下し、高い温度であっても放射する赤外線のエネルギ
は小さくなってしまう。このため、赤外線センサで鍋底
から放射された赤外線強度を測定しても、鍋底の放射率
が判らなければ、正確な温度を算出することができな
い。本発明はこのような従来の課題を解決することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、被加熱容器を加熱する加熱コイルと、前記
加熱コイルの上部で被加熱容器を載置するトッププレー
トと、前記トッププレート下面に置かれ鍋底面から放射
される赤外線を検知する赤外線センサと、被加熱容器の
底面の赤外線放射率を取得する放射率取得手段と、前記
赤外線センサの出力と前記放射率取得手段の出力から鍋
底面温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手段
の出力に応じて前記加熱コイルに供給する電力を制御す
る制御手段とを備え、高精度な鍋の温度が測定できる誘
導加熱調理器としているものである。
【0006】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、被加熱
容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で
被加熱容器を載置するトッププレートと、前記トッププ
レート下面に置かれ鍋底面から放射される赤外線を検知
する赤外線センサと、被加熱容器の底面の赤外線放射率
を取得する放射率取得手段と、前記赤外線センサの出力
と前記放射率取得手段の出力から鍋底面温度を算出する
温度算出手段と、前記温度算出手段の出力に応じて前記
加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段とを備え
た誘導加熱調理器とすることにより、高精度に被加熱容
器の温度測定ができる誘導加熱調理器としているもので
ある。
【0007】請求項2に記載した発明は、トッププレー
トの温度を測定する温度センサと、この温度センサの出
力信号を検知してトッププレートの温度勾配が一定値以
下になったことを検知する温度安定検知手段とを有し、
温度安定検知手段が温度の安定を検知したときに温度セ
ンサと赤外線センサの出力信号から鍋底の放射率を算出
する放射率取得手段を有することで高精度に被加熱容器
の温度測定ができる誘導加熱調理器としているものであ
る。
【0008】請求項3に記載した発明は、鍋底の放射率
は操作部からの入力値により取得することで、高精度に
被加熱容器の温度測定ができる誘導加熱調理器としてい
るものである。
【0009】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の実施例1につい
て説明する。図1は本実施例1の構成を示すブロック図
である。本実施例1の誘導加熱調理器は、被加熱物を加
熱調理する鍋20と、鍋20を加熱する加熱コイル21
と、鍋20の底から放射される赤外線を受光する赤外線
センサ22と、トッププレート23と、トッププレート
23の温度を下部から検知する温度センサ26と、温度
センサ26の出力信号からトッププレートの温度勾配を
検知し、勾配がある値以下であれば温度は安定状態にあ
ると判断する温度安定検知手段27と、温度安定検知手
段27が温度の安定状態にあることを出力したのを受け
取って温度センサ26の出力と赤外線センサ22の出力
から鍋底の放射率を算出する放射率取得手段28と、赤
外線センサ22の出力と放射率取得手段28の出力から
鍋20の温度を算出する温度算出手段24と、この温度
算出手段24の出力に応じて加熱コイル21に供給する
電力を制御する制御手段25とを備えたものである。
【0010】上記実施例1において、図示していない電
源を投入し、操作スイッチで所定の温度を設定すると、
制御手段25が加熱コイル21に電力を供給する。加熱
コイル21に電力が供給されると、加熱コイル21から
誘導磁界が発せられ、トッププレート23上の鍋20が
誘導加熱される。この誘導加熱によって鍋20の温度が
上昇し、鍋20内の被加熱物が調理される。
【0011】赤外線センサ22は受光した赤外線のエネ
ルギに比例した電圧を出力するもので、焦電素子や熱電
対を一点に集めたサーモパイルなどを用いている。この
ため、鍋20の温度が上昇すると鍋底からの赤外線放射
強度も強くなり、赤外線センサ22が受光する赤外線エ
ネルギ量が増え、赤外線センサ22の出力信号電圧が高
くなる。
【0012】また、トッププレート23は4μm以下の
波長の赤外線しか透過しないが、赤外線センサ22は鍋
20の鍋底からの赤外線の一部を受光することができ
る。
【0013】放射率取得手段28は温度センサ26の出
力を監視している温度安定検知手段27がトッププレー
ト温度の安定を検知したときに温度センサ26の出力と
赤外線センサ22の出力から鍋20の底面の赤外線放射
率を算出する。これは、温度センサ26の出力が安定し
たときはトッププレートと鍋の温度に大きな差が無いと
きであり、トッププレートの温度を温度センサ26で測
定すれば鍋20の温度も測定したことになり、あらかじ
めトッププレート23の赤外線透過率と赤外線センサ2
2の感度係数が判っているため、赤外線センサ22の出
力電圧から鍋の赤外線放射率を容易に算出できる。図示
していないが、この算出した鍋20の赤外線放射率を、
メモリに記憶しておけば、毎回、鍋の赤外線放射率を算
出する必要はない。
【0014】温度算出手段24は赤外線センサ22の出
力信号電圧と、放射率取得手段28の出力、あるいは前
述の図示していないメモリに記憶している鍋の放射率と
から鍋20の温度を算出し、制御手段25に送る。制御
手段25は、この温度信号に応じて加熱コイル21に供
給する電力を制御して、所定の鍋温度に制御する。この
ように鍋20の放射率を正確に把握した後、トッププレ
ート23の下中央部に設けられた赤外線センサ22で鍋
20からの赤外線を受光することにより鍋20の温度を
精度良く算出でき、被加熱物を最適な温度で調理でき
る。
【0015】また、鍋の放射率を測定する場合には、加
熱コイル21に最初から最大電力を供給するのではな
く、初期温度から数十度上昇する程度の小電力を供給す
ように制御しても良い。
【0016】特に本実施例1では鍋底の温度を熱伝導を
用いて温度センサに導いてくるのではなく、非接触で鍋
底の温度を検出することができるため、応答性が極めて
速く、調理時に必要な微妙な火加減を実現できるもので
ある。
【0017】(実施例2)図2は本発明の実施例2の構
成を示すブロック図である。本実施例の誘導加熱調理器
は、放射率取得手段として使用者が被加熱容器である鍋
の種類を選択入力できる鍋種類を選択する操作部を有す
ることが実施例1と異なるだけで、それ以外の同一構成
および作用効果を奏する部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
【0018】図2において30は放射率取得手段であ
り、使用者が鍋(被加熱容器)の種類を選択できるよう
な選択スイッチを設けた操作部で構成されている。ステ
ンレス鍋で調理するときには使用者がステンレス鍋と書
かれた選択スイッチ31を押下する。すると温度算出手
段24には放射率18%という値が伝えられる。また、
黒鉄鍋スイッチが選択された場合には放射率95%が、
さらにホーロー鍋スイッチが選択された場合には放射率
65%が温度算出手段24に伝えられる。これにより温
度算出手段は赤外線センサ22の出力信号電圧と与えら
れた放射率とから鍋20の温度を算出できる。
【0019】以上のように本実施例2によれば、操作部
から鍋(被加熱容器)の種類を入力できるため、複雑な
計測手段が必要なく、鍋底から放射された赤外線で鍋の
温度を測定できる誘導加熱調理器を実現できるものであ
る。
【0020】なお、操作部に設ける鍋種類の選択スイッ
チは3種類ではなくもっと数を増やしても良い。また、
未知鍋というスイッチを設け、このスイッチを選択され
た場合には、実施例1で示した放射率測定手段で鍋の放
射率を測定した後、調理を始めるようにもできる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高精度に
被加熱容器の温度測定ができる誘導加熱調理器を実現で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における誘導加熱調理器を示
すブロック断面図
【図2】本発明の実施例2における誘導加熱調理器を示
すブロック断面図
【図3】従来における誘導加熱調理器を示すブロック断
面図
【符号の説明】
20 鍋(被加熱容器) 21 加熱コイル 22 赤外線センサ 23 トッププレート 24 温度算出手段 25 制御手段 26 温度センサ 27 温度安定検知手段 28 放射率取得手段 30 操作部
フロントページの続き (72)発明者 乾 弘文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3K051 AB02 AB14 AC33 AD04 BD24 4B055 AA03 AA09 BA09

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加熱容器を加熱する加熱コイルと、前
    記加熱コイルの上部で被加熱容器を載置するトッププレ
    ートと、前記トッププレート下面に置かれ鍋底面から放
    射される赤外線を検知する赤外線センサと、被加熱容器
    の底面の赤外線放射率を取得する放射率取得手段と、前
    記赤外線センサの出力と前記放射率取得手段の出力から
    鍋底面温度を算出する温度算出手段と、前記温度算出手
    段の出力に応じて前記加熱コイルに供給する電力を制御
    する制御手段とを備えた誘導加熱調理器。
  2. 【請求項2】 トッププレートの温度を測定する温度セ
    ンサと、前記温度センサの出力信号を検知してトッププ
    レートの温度勾配が一定値以下になったことを検知する
    温度安定検知手段とを有し、前記温度安定検知手段が温
    度の安定を検知したときに前記温度センサと赤外線セン
    サの出力信号から被加熱容器の底の放射率を算出する放
    射率取得手段を有する請求項1記載の誘導加熱調理器。
  3. 【請求項3】 被加熱容器の底の放射率は操作部からの
    入力値により取得する請求項1記載の誘導加熱調理器。
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