感应加热烹饪器的制作方法

专利名称：感应加热烹饪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用电磁感应加热线圈，对锅或平锅等的被加热物进 行感应加热的感应加热烹饪器。
背景技术：
近年来，通过加热线圈等对锅等被加热物进行感应加热的感应加 热烹饪器因为其安全、清洁、高效率的优点而被人们认识，并被广泛 普及。这种感应加热烹饪器有如下提案为了检测被加热物的温度， 而具有检测从被加热物辐射的红外线能量的红外线传感器。红外线传 感器设置在顶板的下方，接受从在顶板上形成为能够透过红外线的红 外线入射区域入射的、从被加热物辐射的红外线，输出对应于被加热 物的温度变化的信号。专利文献1和专利文献2中记载的加热烹饪器 使用红外线传感器检测被加热物的温度，基于该检测温度进行加热线 圈的加热控制。
专利文献l:日本特开平11-225881号公报
专利文献2:日本特开2007-115420号公报

发明内容
图11是表示被加热物的温度与产生的辐射能量的关系的图。实线 47是被加热物为黑体(反射率=1)的情况，虚线48为被加热物为磁性 不锈钢(反射率=0.4)的情况。该图中，黑体的温度为30(TC时的辐射 能量与磁性不锈钢的温度为447'C时的辐射能量大约相同。由此，根据 被加热物的反射率的差异，红外线传感器受到的能量的绝对值变化较 大。因此，基于红外线传感器受到的能量的绝对值求出被加热物的绝 对温度时，会产生较大的误差。
在专利文献1中记载的加热烹饪器，根据红外线传感器的受光量 和被加热物的反射率换算被加热物的温度，基于换算而得的绝对温度 信息进行被加热物的温度控制。这样的方法，为了进行反射率的测定而使得结构复杂，另外，由于红外线入射区域或被加热物的污渍，有 可能无法正确进行反射率的测定。
在专利文献2中有包括红外线检测单元的加热烹饪器的提案，该 红外线检测单元使用lPm以下且在不同的波长区域具有峰值灵敏度 的2个硅光电二极管构成的红外线检测元件，对各自的红外线检测元 件的输出比进行演算，不受被加热物的辐射率不同的影响而测定被加 热物的温度。但是，红外线检测元件必须为2个，使得结构复杂，并 且还存在容易受到干扰光的影响的问题。
本发明为解决上述课题的产物，其目的在于提供一种感应加热烹 饪器，该感应加热烹饪器很难受到干扰光、顶板或被加热物的污渍的 影响，具有简单的结构，能够通过红外线传感器进行被加热物的温度 控制。
本发明的感应加热烹饪器包括 顶板；
对载置于顶板的被加热物进行感应加热的加热线圈； 向加热线圈提供高频电流的逆变电路；
具有设置在顶板下方的、用于检测从被加热物辐射的红外线量的 红外线检测元件，和放大红外线检测元件检测到的信号的放大部，并 输出与被加热物的温度相应的大小的检测信号的红外线传感器；和
基于红外线传感器的输出，对逆变电路的输出进行控制的控制部，
红外线传感器在通过上述控制部控制上述感应加热线圈的输出从 而来进行被加热物的温度控制的控制温度范围的附近，上述被加热物 的温度越高，输出大小和增加率越大的上述检测信号，
控制部在上述红外线传感器的输出值相对于作为刚开始加热后的 上述红外线传感器的输出值的初始检测值的增加量为规定值以上时， 降低上述感应加热线圈的输出，或停止加热。
被加热物的温度T上升时，红外线传感器输出斜率增加的检测信 号X。因此，在得到规定的增加量AX时的被加热物的温度T与被加 热物的加热开始时的温度TS相关。但是，红外线传感器的输出相对于 被加热物的温度，具有幂函数的增加特性，被加热物的温度T越高， 检测信号的被加热物的温度T的变化的斜率越陡，对应于规定的增加AT变小。因此，被加热物的温度T越 为高温，就会在越少的温度变化AT下得到规定的增加量AX,因此能 够检测温度变化并响应性良好地抑制输出或停止加热，而抑制温度的 上升。此外，在干扰光照常入射红外线传感器的情况下，红外线传感 器的检测信号X平行移动，因此上述被加热物的温度T的温度抑制控 制动作能够几乎不受影响的进行。此外，与将红外线传感器的输出换 算为被加热物的温度求出绝对值的情况相比，能够极大降低辐射率的 差的影响。
红外线传感器在被加热物的温度不到检测下限温度的情况下，相 对于被加热物的温度输出大小约为定值的检测信号，在被加热物的温 度在检测下限温度以上的情况下，被加热物的温度越高，输出大小和 增加率越大的上述检测信号。
初始检测值也可以是与加热开始同时、或即将要开始加热时的红 外线传感器的输出值，取代在刚开始加热后的红外线传感器的输出值。
在被加热物的加热开始时的温度TS不足检测下限温度T0的情况 下，红外线传感器输出的检测信号的大小约为定值。因此，得到相对 于加热中的红外线传感器输出的初始输出值X0的规定的增加量A X时 的被加热物的温度T为与加热开始时的温度TS不相关的值。被加热物 的加热开始时的温度TS为检测下限温度TO以上的情况下，红外线传 感器的输出相对于被加热物的温度，具有幂函数的增加特性，当被加 热物的温度T上升时，红外线传感器输出斜率以幂函数增加的检测信 号X。这种情况下，得到上述的作用效果。如果将检测下限温度TO设 定在通过控制部控制感应加热线圈的输出进行被加热物的温度控制的 控制温度范围的附近，就能够不受加热开始时的被加热物的温度的影 响控制被加热物的温度，加热开始时的被加热物的温度范围变宽。此 外，干扰光照常入射红外线传感器的情况下，与上述同样，红外线传 感器的输出X平行移动，因此上述被加热物的温度T的抑制控制动作 能够几乎不受影响地进行。
控制部具有将在刚开始加热后的红外线传感器的输出值作为初始 检测值进行存储的存储部，在加热开始后红外线传感器的输出值比初 始检测值小的情况下，将初始检测值变更为较小的红外线传感器的输出值。
控制部也可以具有将在与加热开始同时、或者在即将开始加热时 的红外线传感器的输出值作为初始检测值进行存储的存储部。
在加热开始后红外线传感器的输出值变小的情况下，假定加热开 始时没有入射红外线传感器的干扰光，假定放入水、烹饪物等。在该
状态下，继续加热，持续加热直到得到规定的增加量AX时，抑制或 停止输出的被加热物的温度比设定的温度高。因此，在开始加热后的 初始输出值降低的情况下将初始输出值变更为降低以后的值，能够防 止被加热物被过度加热。由此，基于红外线传感器的被加热物的温度 抑制控制难以受到干扰光的影响，能够实现安全的大火力烹饪。
控制部也可以将检测下限温度设定在200'C至290。C之间，来抑制 被加热物中收纳的油着火。
由此，以控制温度高于油炸食品的烹饪必要的温度(约200。C)的 方式设定检测下限温度，能够在油炸食品的烹饪时不增高输出，继续 稳定地进行油炸食品的烹饪。此外，在比油的着火点(330'C)低的29(TC 以上，红外线传感器的输出必然上升，因此即使在少量油收纳于被加 热物的情况下也能够防止着火，能够实现使用方便和安全性的提高。
红外线检测元件可以利用硅的光电二极管形成。
由此，能够使用简单结构并且便宜的红外线检测元件，因此能够 将结构简单化并降低成本。
根据本发明的感应加热烹饪器，目的在于提供一种能够通过以简 单结构、精度良好的红外线传感器进行被加热物的温度控制的感应加 热烹饪器。


图1为本发明实施方式的感应加热烹饪器的立体图。 图2为本发明实施方式的感应加热烹饪器的结构图。 图3为本发明实施方式的感应加热烹饪器的局部放大的截面图。 图4为本发明实施方式的感应加热烹饪器的红外线检测元件的灵 敏度特性图。
图5为表示本发明实施方式的感应加热烹饪器的红外线检测元件检测出的红外线辐射能量下，被加热物为黑体的情况的图。
图6为表示本发明实施方式的感应加热烹饪器的红外线传感器的 周围配置的滤光器的透过率的图。
图7为本发明实施方式的感应加热烹饪器的相对于被加热物的温 度的红外线传感器的输出特性图。
图8为表示本发明实施方式的感应加热烹饪器的控制部基于红外 线传感器的输出进行输出控制处理的流程图。
图9为本发明实施方式的感应加热烹饪器的相对于加热开始后的 经过时间的红外线传感器的输出特性图。
图IO为本发明实施方式的感应加热烹饪器的相对于反射率不同的 被加热物的温度的红外线传感器的输出特性图。
图11为现有的感应加热烹饪器的相对于被加热物的温度的红外线 传感器的特性图。
符号说明 1外围壳体 2顶板
3左感应加热炉(burner)
4右感应加热炉
5左感应加热炉显示部
6右感应加热炉显示部
7左感应加热炉操作开关(操作部)
8右感应加热炉操作开关(操作部)
9电源开关
20被加热物
21a内线圈
21b外线圈
22加热线圈支撑台
23铁氧体
24红外线入射区域
25导光筒26红外线传感器
26a光电二极管(红外线检测元件) 26b放大器 27显示LED 27a发光区域 27b导光体
28逆变电路(invertercircuit)
29控制部
29a存储部
30温度传感器
31滤光器
31a集光透镜
具体实施例方式
以下，针对本发明的实施方式，参照附图进行说明。 实施方式
图1为本发明实施方式的感应加热烹饪器的立体图。本实施方式 的感应加热烹饪器具有外围壳体1、和设置在外围壳体1的上部并被顶 框2a覆盖其周围的顶板2。在顶板2的上表面左右，设置有使用加热 线圈进行加热的左感应加热炉3和右感应加热炉4,对应于各加热线圈 的加热范围被印刷于顶板2的上表面而显示。锅等被加热物的被载置 于表示左感应加热炉3、右感应加热炉4的加热范围的显示部上的部分 被感应加热。
左感应加热炉3和右感应加热炉4的跟前侧设置有分别显示左感 应加热炉3、右感应加热炉4的加热输出等的左感应加热炉显示部5、 右感应加热炉显示部6。在更靠近跟前侧，在左右方向一列设置有用于 使用者进行左感应加热炉3、右感应加热炉4各自的加热控制的左感应 加热炉操作开关(操作部)7、右感应加热炉操作开关(操作部)8。 在外围壳体l的前面，在右边设置有电源开关9。
图2为本发明实施方式的感应加热烹饪器的结构图。图1中的感
9应加热炉具有2个，在图2中为了方便说明只显示了 1个。在顶板2 的下方，在表示感应加热炉3、 4的加热范围的圆状的显示3a、 4a对 应的位置上设置有产生交流磁场来对被加热物20进行感应加热的加热 线圈。在本实施方式中，加热线圈具有分开巻绕为内线圈21a和外线 圈21b的结构。以下，将内线圈21a和外线圈21b统称为加热线圈21。 另外，加热线圈21不是必须为分开巻绕的结构。加热线圈21载置于 顶板2的下方设置的加热线圈支撑台22上。在加热线圈支撑台22的 下表面设置有将向着加热线圈21的背面侧的磁通集中于加热线圈21 附近的作为磁体的铁氧体23。
在顶板2中，与内线圈21a和外线圈21b之间的空间部分相对的 部分24为红外线入射区域，以能够通过红外线的方式形成。顶板2整 体由能够透过红外线的耐热陶瓷形成，红外线入射区域24以外的下表 面被难以透过红外线且反射率小的例如黑色的印刷膜2b覆盖(参照图 3)。另外，红外线入射区域24的结构不限于此。也可以由不能够透过 红外线的材料构成顶板2的红外线入射区域24以外的部分，由能够透 过红外线的材料构成红外线入射区域24的部分。此外，也可以由红外 线透过率不为零的印刷膜构成红外线入射区域24的周围。在红外线入 射区域24的下方的内线圈21a和外线圈21b之间、与加热线圈21的 上下表面垂直地在上下方向具有开口的筒状的导光筒25与加热线圈支 撑台22 —体成型地设置。红外线传感器26设置成与导光筒25的下方 开口相对。从被加热物20的底面辐射的红外线随着被加热物20的温 度升高辐射能量变大。该红外线从设置于顶板2上的红外线入射区域 24入射，通过导光筒25的内部，被红外线传感器26接受。导光筒25 使红外线传感器26远离顶板2时，具有红外线传感器26接受的红外 线的视野范围会变窄的作用，因此能够将与导光筒25的入光部相对的 来自烹饪容器的部分的红外线有效且选择性地入射到红外线传感器。 红外线传感器26基于接受的红外线的红外线能量输出检测信号。
另外，在加热线圈21不是分开巻绕的结构的情况下，红外线入射 区域24能够设置在加热线圈21的中心部的开口内。在这种情况下如 果尽可能的将红外线入射区域24靠近加热线圈21的巻线，则通过红 外线传感器26能够检测到被加热物20的更高温部的温度。显示LED27设置在红外线传感器26附近，与红外线传感器26 — 起安装在加热线圈支撑台22上。艮P,显示LED27在顶板2的下方， 设置在加热线圈21和红外线传感器26的附近。显示LED27配置成 使用者能够从器具的上方通过顶板2在红外线入射区域24的附近目测 确认其发光状态。例如，加热线圈21下方设置的显示LED27的发出 的光是通过导光体27b导入顶板2的背面附近而发光。因此显示LED27 具有使使用者识别红外线入射区域24的存在位置的作用。从器具上看, 如图l所示，能够目测确认显示LED27的光的发光区域27a在红外线 入射区域24的附近形成，相对于红外线入射区域24,设置于加热线圈 21的外周侧并且比加热线圈21的中心更靠近跟前侧。通过将红外线入 射区域24和发光区域27a的位置关系如此设定，而能够通过以被加热 物20的底面覆盖隐藏发光区域27a，使覆盖隐藏红外线入射区域24可 能性提高。为了使得以被加热物20的底面覆盖隐藏红外线入射区域24 的可能性更高，红外线入射区域24和发光区域27a配置在通过加热线 圈21的大约中心并与本体前面垂直的直线上或其附近，并且优选发光 区域27a配置于比红外线入射区域24更靠跟前侧。
在加热线圈21的下方或其周围设置有向加热线圈21供给高频电 流的逆变电路28和对逆变电路28的动作进行控制的控制部29。操作 部7设置于器具的前表面或上表面，具有用于开始或停止加热动作的 加热力开键7a、降低输出的降低键(downkey) 7b、增加输出的增加 键(upkey) 7c。控制部29具有存储部29a，基于操作部7的输出信号 或红外线传感器26的输出信号，控制对加热线圈21的高频电流的供 给的开始 停止和向加热线圈21供给的高频电流的大小，进一步实施 其他的感应加热烹饪器整体的控制。电源开关9设置于器具的前表面 或上表面。
再者，本实施方式的感应加热烹饪器具有设置在显示LED27附近 的、检测显示LED27的周边的氛围温度的温度传感器30。温度传感器 30为温度检测部，由热敏电阻等的温度检测元件构成。控制部29判断 温度传感器30的检测出的温度是否为规定温度以上，在判断为规定温 度以上的情况下，为了抑制显示LED27的寿命的降低，与不足规定温 度的情况相比能够使得显示LED27的输出降低或者使得其驱动停止。[感应加热烹饪器的动作:i
以下，对感应加热烹饪器的基本动作进行说明。当使用者将电源
开关9合上时，控制部29成为待机模式。在待机模式，如果从操作部 7的加热关/开键7a输入加热开始命令，则控制部29成为加热模式。 在加热模式，如果操作(例如按下)加热关/开键7a输入加热停止命令， 则控制部29成为待机模式，加热停止。此外，在加热模式，如果操作 (例如按下)加热输出增减键7b、 7c，输入火力增减的命令，则控制 部29基于该输入的命令控制逆变电路28的开关元件，控制对加热线 圈21的高频电流的供给量。如果向加热线圈21供给高频电流，则从 加热线圈21产生高频磁场，对载置于顶板2上的被加热物20进行感 应加热。
电源开关9合上之后，操作操作部7的加热关/开键7a之前，即在 待机状态，控制部29为了使得使用者识别红外线入射区域24的位置 并且为了促进被加热物20更准确地覆盖红外线入射区域24，而输出驱 动信号，使得显示LED27成为发光状态。此外，使用者可以通过使用 说明书等的指示、也可以通过顶板2上显示的其要旨的注意事项或声 音和文字通知或显示的指示，使被加热物在加热开始之前覆盖隐藏显 示LED27。使用者将被加热物20载置在显示LED27的上方，覆盖隐 藏显示LED27之后，操作加热关/开键7a开始加热。
如图3所示，红外线传感器26作为构成要素包括为红外线检测元 件的硅的光电二极管26a和放大光电二极管26a的输出信号的放大器 26b。在导光筒25的下方开口和红外线传感器26的红外线检测元件26a 之间设置有用于除去可见光的影响的滤光器31。滤光器31形成为覆盖 红外线检测元件26a的侧方和上方。在红外线检测元件26a的上方与 滤光器31 —体成型地设置有集光透镜31a。集光透镜31a具有有效地 将入射导光筒25的红外线集光于红外线检测元件26a并且确定红外线 检测元件26a的视野的作用。如上所述，导光筒25也有限定视野的作 用，因此用任一个限定视野。
图6为表示本发明实施方式的感应加热烹饪器的滤光器31的透过 率的图。使用对约不足0.911111波长的光的透过率为零的滤光器31。图 4为本发明实施方式的感应加热烹饪器的光电二极管26a的分光灵敏度特性图。本实施方式的光电二极管26a设定为分光灵敏度特性中峰值 灵敏度约为llim (0.95um)，能够检测约为0.3 1.1 U m波长的光。 顶板2的材质为耐热陶瓷制造的情况下，在3 y m前后和5 u m以上的 光波长区域光透过率显著降低，并且辐射率显著增高。光电二极管26a 的灵敏度的峰值设定为约llim，设定在3um以下的波长区域，因此 受光灵敏度下降而难以接受从顶板2本身大部分辐射的波长区域的红 外线，从而抑制其温度影响，能够有效地接受从被加热物20的底面辐 射的透过顶板2的红外线。图5是表示黑体的分光辐射辉度与波长的 关系的图。红外线的辐射能量(辐射辉度)与被加热物20的温度上升 一起增大。
本实施方式的红外线传感器26构成为检测透过耐热陶瓷制的顶 板2的从被加热物20的底面辐射的红外线，并且使用上述那样的硅光 电二极管作为红外线检测元件26a,调整放大器26b的放大率，由此得 到图7所示的检测信号。在图7中，横轴为与红外线入射区域24相对 的被加热物20的底面部分的温度，纵轴为红外线传感器26的输出电 压，即检测信号的大小。实线41是没有干扰的情况，虚线42是有干 扰的情况。首先，对没有可见光等的干扰的情况进行说明。在本实施 方式中，如图7所示，红外线传感器26的检测信号在被加热物20的 温度为不足检测下限温度TO (约为235°C)时其大小大约为零(本实 施方式的情况下为20mV以下)，在被加热物20的温度达到检测下限 温度TO (约为235°C)时，开始输出，被加热物的温度越高红外线传 感器26的检测信号大小增加的斜率越大，即增加显示率变大的幂函数 的增加特性。另外，测定控制部29所使用的红外线传感器26的输出 电压的微型计算机的分解能为20mV，不足该值测定为零。从绝对温度 为T (K)的物体表面辐射含有红外线的电磁波，其每小时单位的总辐 射能量E (W/m2)理论上以E=e o T4表示。这里，e为辐射率，o 为斯蒂芬-玻尔兹曼常数。因此，从各种能够检测红外线的元件中选择 具有必要的波长中的峰值灵敏度特性的元件作为检测元件26a，如图2、 3的结构，通过放大器26b对该检测电压进行放大，由此得到具有如图 7所示的期望特性的特性。
图8表示控制部29的红外线传感器26进行被加热物20的温度控
13制的流程图。打开电源开关9 (Sl)、打开加热关/开键7a时(S2)，控 制部29输入红外线传感器26的输出电压，作为刚开始加热后的输出 电压X0 (初始检测值)(S3)进行检测。将检测得到的刚开始加热后 的输出电压X0存储于存储部29a (S4)。再次，输入红外线传感器26 的输出电压，作为现在的输出电压X (S5)进行检测。计算存储部29a 存储的刚开始加热后的输出电压XO和现在的输出电压X的差(增加 量AX)，判断计算出的增加量AX是否为规定值以上(S6)。
例如，在图7中，对于增加量AX将规定值设定为0.4V。如果刚 开始加热后(例如，刚进行加热关/开键7a的操作之后)被加热物20 的温度为T1 (例如为3(TC),则增加量AX为规定值时的被加热物20 的温度为T3 (例如为29(TC)。此外，如果刚开始加热后的被加热物20 的温度为T2 (例如为260°C ),则增加量A X为规定值时的被加热物20 的温度为T4 (例如为298'C)。进一步地，如果刚开始加热后的被加热 物20的温度为T4 (例如为298'C)，则增加量AX为规定值时的被加 热物20的温度为T5 (例如为316'C)。
控制部29判断增加量AX为规定值以上时(S6为Yes)，停止逆 变电路28的动作或降低加热输出抑制被加热物20的温度上升(S7)。 即使温度降低在增加量AX为规定值以上的期间，继续进行加热输出 的抑制动作或停止(S11为Yes)，在增加量AX不足规定值时(S11为 No)，进行再次增加输出或再次打开已经停止的加热线圈21的加热动 作等的加热输出复原控制(S12)，回到S5。在该加热输出复原控制中 使用的规定的增加量AX可以与用于抑制加热输出的值相同，也可以 比用于抑制加热输出的值低，设定滞后等，采用不同的值。复原时的 加热输出的大小能够适宜选择。特别是，被加热物20越高温，相对于 被加热物20的温度变化的增加量AX的变化越急剧，能够以更高灵敏 度检测越更小的被加热物20的温度变化，因此，即使利用例如3kW等 的高加热输出加热被加热物20，也能够响应性良好地将被加热物20 的温度维持在高温并且不会过度上升。例如，能够检测油着火前的高 温，此外，能够区别空锅下的加热和烹炒食物的状态，能够以大火力 加热到烹炒适宜的温度，因此能够快速进行升温。此外，当然也不排 除与其他的温度控制方法组合。控制部29判断增加量AX不足规定值时(S6为No)，判断现在的 输出电压X是否为存储部29a存储的刚开始加热后的输出电压X0以 上。现在的输出电压X为存储部29a存储的刚开始加热后的输出电压 X0以上的情况下(S8为Yes)，回到S6。现在的输出电压X不足存储 部29a存储的加热开始的输出电压X0的情况下(S8为No)，将存储 部29a存储的刚开始加热后的输出电压X0变更为现在的输出电压X (S9)，返回S6。
在加热中，通常输出电压增加。但是刚开始加热后红外线入射区 域24没有正好被被加热物20覆盖，而在加热中将被加热物20移动到 正确的位置时，受到干扰的影响，与没有受到干扰时候相比，刚开始 加热后的输出电压X0变大，因此不论是否在加热中都会引起输出电压 降低的现象。这种情况下(S8为No)，将存储部29a中存储的刚开始 加热后的输出电压X0变更为受到干扰影响可能性小的现在的输出电 压X (S9)。之后，基于新存储的输出电压进行输出控制处理。
如上所述，在被加热物20的刚开始加热后的温度TS不足检测下 限温度TO的情况下，即使被加热物20的温度变化，红外线传感器26 的检测信号(输出电压)的大小为零，约为定值。但是，通过加热， 被加热物20的温度T超过检测下限温度T0，相对于刚开始加热后的 检测信号的大小，现在的检测信号的大小的增加量AX为规定值。此 时，被加热物20的抑制温度T3与刚开始加热后的温度TS不相关，变 为与红外线传感器26的检测信号从零增加AX的点相对应的抑制温度 T3=T0+AT3。控制部29在该抑制温度T3停止逆变电路28的动作或 降低加热输出，抑制被加热物20的温度上升。
此外，被加热物20的刚开始加热后的温度TS在检测下限温度T0 以上的情况下，被加热物20的温度T上升时，红外线传感器26的检 测信号变大且增加率也缓缓变大。增加量AX为规定值时的被加热物 的温度与被加热物的刚开始加热后的温度TS相关。但是，被加热物 20的温度T越高，检测信号的增加率越大，因此对应于规定的增加量 △X的被加热物的温度变化AT变小。在图7所示的情况下，AT3 (约 为55。C)〉AT4 (约为38。C)〉AT5 (约为18。C)。但是，被加热物20 的温度T越高温，能够在越小的温度上升AT下得到规定的增加量AX，因此能够响应性良好地抑制输出或停止加热，抑制温度上升。
接着，对存在可见光等的静干扰的情况进行说明。干扰光与被加
热物20的温度不相关。因此，如图7所示，存在干扰的情况下(虚线 42)与不存在干扰的情况(实线41)相比，水平为大致在红外线传感 器26的检测信号的轴方向仅平行移动干扰光的水平W而变大。被加 热物20的刚开始加热后的温度TS不足检测下限温度TO的情况下，红 外线传感器26的检测信号的大小为W约为定值。图9为表示加热开 始(t0)后的红外线传感器26的输出电压的相对于时间经过的变化的 图。实线43表示没有干扰的情况，虚线44表示有干扰的情况。在任 一情况下，在被加热物20到达规定的控制温度的时点(tl)加热输出 被抑制或停止加热。因此，利用本实施方式的结构能够除去静干扰光 的影响。
通过如上所述的结构的红外线传感器26和控制部29控制被加热 物20的温度上升，能够减小刚开始加热后的温度的差、或者输入的日 常可见光等的干扰光的影响，能够将被加热物20的底面温度抑制在 30(TC附近的温度以下，能够以精度良好地抑制被加热物20的温度上 升的方式进行控制。
接着，使用图10说明被加热物20的反射率对于红外线传感器26 的检测信号的影响。在图10中，实线45是表示被加热物为黑体(反 射率=1)的情况下的被加热物的温度与红外线传感器26的检测信号的 大小的关系的实际测定结果，虚线46是表示以反射率0.4乘以实线45 计算被加热物为磁性不锈钢(反射率=0.4)的情况下的特性的结果。根 据该图，黑体的温度为30(TC时的红外线传感器26的输出值与磁性不 锈钢的温度为322-C时的红外线传感器26的输出值大致相同，其温度 差为22。C。如上所述，在图ll中，黑体的温度为30(TC时的辐射能量 与磁性不锈钢的温度为447'C时的辐射能量大致相同，其温度差为 147°C。由此，与现有的控制方法相比，能够显著的抑制辐射率的差的 影响。
本实施方式的感应加热烹饪器使用如下述的红外线传感器，艮P， 在被加热物的温度不足检测下限温度的情况下相对与被加热物的温度 输出大小大约一定的检测信号，在被加热物的温度在检测下限温度以上的情况下，随着被加热物的温度变高，输出大小和增加率变大的检
测信号，如果相对于刚开始加热后的输出电压xo (初始检测值)的增
加量AX为规定值以上，则降低感应加热线圈的输出或停止加热。由 此，被加热物的刚开始加热后的温度TS不足检测下限温度T0的情况 下，被加热物的温度T与刚开始加热后的温度TS无关为某一定的温度 时，能够降低感应加热线圈的输出或停止加热。此外，即使在被加热 物的刚开始加热后的温度TS在检测下限温度TO以上的情况下，也能 够在被加热物的温度T达到油的着火点33(TC之前降低感应加热线圈 的输出或停止加热。再者，能够几乎不受到日常的干扰光的影响。
本实施方式的感应加热烹饪器，控制部29将刚开始加热后的输出 电压X0 (初始检测值)存储于存储部29a,在加热开始后现在的输出 电压X小于存储的刚开始加热后的输出电压X0的情况下，将存储的 刚开始加热后的输出电压XO变更为现在的输出电压X。由此，在刚开 始加热后红外线入射区域24没有恰好被加热物20所覆盖，而加热中 将被加热物20移动到恰当的位置的情况下，被加热物20为高温时将 水或蔬菜等的被烹饪物投入被加热物20中时，也能够防止被加热物被 过度加热，能够实现安全的大火力烹饪。
其中，在本实施方式中，将刚开始加热后的红外线传感器的输出 电压X0 (初始检测值)作为增加量AX测定时的基准，但本发明不限 定于此。也可以替代刚开始加热后，适宜选择与加热开始同时或将要 开始加热前，能够得到同样的效果。此外，对于刚开始加热后或者将 要开始加热前，可以在不改变上述发明的要旨的程度上对其时刻进行 变更。例如，也可以在加热关/开键7a进行加热开始操作检知后，延迟 规定的时间。延迟时间优选在10秒以内，更优选在3秒以内。
在本实施方式中，作为红外线检测元件26a，使用硅光电二极管， 实现了适宜作为控制温度为330'C附近的温度的烹炒食物烹饪的便宜 的被加热物的温度抑制功能，但是也可以选择硅针形光电管、锗、铟、 镓、砷等，得到其他的峰值灵敏度的波长不同的红外线检测元件，在 与本实施方式不同的控制温度(为了控制被加热物20的温度而抑制、 或增加加热输出的温度)，得到同样的输出特性(温度越高输出值和增 加率越大的特性)进行同样的加热输出控制。此外，实施方式中，红外线传感器26的检测信号的相对于刚开始 加热后的输出值的增加量AX为规定值以上时，抑制加热输出或停止 加热动作，但也可以通过视觉的显示装置或声音、报告音等的听觉的 报告装置，根据增加量AX的值为大到规定以上，显示或报告被加热 物的温度为低温状态或是达到规定温度的高温状态(例如显示平锅的 预热状态等)。
工业上利用的可能性
本发明的感应加热烹饪器能够以简单的结构检测从被加热物辐射 的红外线，以良好的精度检测被加热物的温度，能够在希望抑制输出 的被加热物的温度附近响应性良好的控制输出，因此具有能够利用感 应加热烹饪器提高被加热物的控制性提升烹饪性能的效果，对普通家 庭和业务用中使用的感应加热烹饪器有用。
权利要求
1.一种感应加热烹饪器，其特征在于，包括顶板；加热线圈，其对载置于所述顶板上的所述被加热物进行感应加热；逆变电路，其向所述加热线圈供给高频电流；红外线传感器，其具有设置在所述顶板下方的、检测从所述被加热物辐射的红外线量的红外线检测元件，和放大所述红外线检测元件检测到的信号的放大部，并输出与所述被加热物的温度相应的大小的检测信号；和控制部，其基于所述红外线传感器的输出，控制所述逆变电路的输出，所述红外线传感器在通过所述控制部控制所述感应加热线圈的输出从而进行所述被加热物的温度控制的控制温度范围的附近，所述被加热物的温度越高，输出大小和增加率越大的所述检测信号，所述控制部在所述红外线传感器的输出值相对于作为刚开始加热后的所述红外线传感器的输出值的初始检测值的增加量为规定值以上时，降低所述感应加热线圈的输出，或停止加热。
2. 如权利要求1所述的感应加热烹饪器，其特征在于 所述红外线传感器在所述被加热物的温度不到所述检测下限温度的情况下，相对于所述被加热物的温度输出大小约为定值的检测信号， 在所述被加热物的温度在所述检测下限温度以上的情况下，所述被加 热物的温度越高，输出大小和增加率越大的所述检测信号。
3. 如权利要求1或2所述的感应加热烹饪器，其特征在于 所述初始检测值为与加热开始同时的、或即将开始加热时的所述红外线传感器的输出值，取代刚开始加热后的所述红外线传感器的输 出值。
4. 如权利要求1或2所述的感应加热烹饪器，其特征在于所述控制部具有将刚开始加热后的所述红外线传感器的输出值作 为初始检测值进行存储的存储部，在加热开始后所述红外线传感器的 输出值比所述初始检测值小的情况下，将所述初始检测值变更为所述 较小的红外线传感器的输出值。
5. 如权利要求3所述的感应加热烹饪器，其特征在于 所述控制部具有将与加热开始的同时、或在即将开始加热时的所述红外线传感器的输出值作为初始检测值存储的存储部，在加热开始 后所述红外线传感器的输出值小于所述初始检测值的情况下，将所述 初始检测值变更为所述较小的红外线传感器的输出值。
6. 如权利要求2 5中任一项所述的感应加热烹饪器，其特征在于所述控制部将所述检测下限温度设定在200'C至2卯'C之间，使得 抑制烹饪容器中收纳的油着火。
7. 如权利要求1或6所述的感应加热烹饪器，其特征在于 所述红外线检测元件利用硅的光电二极管形成。
全文摘要
本发明提供一种感应加热烹饪器，其中，设置在顶板(2)的下方的、用于检测从被加热物(20)辐射的红外线量的红外线传感器(26)在被加热物(20)的温度不足检测下限温度的情况下，相对于被加热物(20)的温度输出大小约为定值的检测信号，在被加热物(20)的温度在检测下限温度以上的情况下，被加热物(20)的温度越高，输出检测信号的大小和增加率越大的检测信号。控制部(29)具有将刚开始加热后的红外线传感器(26)的输出值作为初始检测值进行存储的存储部(29a)，当相对于初始检测值的增加量为规定值以上时，降低感应加热线圈的输出或停止加热。
文档编号H05B6/12GK101627661SQ200880006810
公开日2010年1月13日 申请日期2008年3月11日 优先权日2007年3月12日
发明者富永博, 弘田泉生, 渡边贤治, 田缘贞敏, 矶田惠子 申请人:松下电器产业株式会社