专利名称：感应加热烹调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及对烹调容器等被加热物进行加热的感应加热烹调器。
背景技术：
近年来，在一般家庭及业务用的厨房等中，广泛使用通过加热线圈来对煮锅及炒 锅等烹调容器进行感应加热的感应加热烹调器。感应加热烹调器在顶板(top plate)的下 面设有热敏电阻等热敏元件，通过热敏元件检测烹调容器底面的温度，控制加热线圈以使 检测到的温度与目标温度一致。例如，在进行油炸烹调之前对烹调容器进行预热时，控制热 敏元件的检测温度达到预热时的目标温度。关于烹调容器底面的温度上升，在像油炸烹调那样向锅里放入大量的油和食材时 (负荷大时)，温度上升缓慢，但是，当仅向锅中投入少量的油时(负荷小时)，温度上升急 剧。另一方面，热敏元件是通过检测从烹调容器传导到顶板的热来检测载置在顶板上的烹 调容器的底面温度的，因此，针对烹调容器的底面温度的跟踪性不好。因此，在烹调容器的 底面温度急剧上升时，实际的烹调容器的底面温度与热敏元件的检测温度之间的误差会变 大。由此，有时即使实际的烹调容器的底面温度已达到目标温度，也无法检测到该状况从而 继续进行加热，使得烹调容器的底面温度远远超过目标温度而达到油起火温度等的危险温 度。因此，在以往的感应加热烹调器中，有的感应加热烹调器检测烹调容器底面的温度梯 度，从而当温度梯度比规定的温度梯度陡时，停止加热，由此来控制加热线圈，使得烹调容 器的底面温度不会达到危险温度(例如参照专利文献1)。专利文献1 日本特开昭64-33881号公报但是，对于根据基于热敏元件的检测温度算出的温度梯度来控制加热停止的以往 的感应加热烹调器，当负荷小时，例如在像使用底面板厚薄的烹调容器并放少量油开始烹 调那样的炒菜烹调时，有时会像下面那样发生加热停止的延迟。由于热敏元件是通过检测顶板的下表面温度来检测烹调容器的底面温度的，因 此，如果热敏元件检测温度的位置处的烹调容器的底面与顶板之间的间隙大，则会对检测 温度与实际的烹调容器的底面温度之间的关系产生很大的影响。特别是在锅底有翘曲的情 况下，在锅底与顶板之间会出现很大的间隙。在这种情况下，锅底的温度很难传到顶板，因 此，与实际的锅底的温度梯度相比，根据热敏元件的检测温度计算出的温度梯度较缓。因 此，有时加热的停止发生延迟。另外，在烹调容器的底面厚度薄的情况下，烹调容器的底面温度上升急剧。另一方 面，热从烹调容器的底面传到顶板的下表面需要时间。因此，即使成功检测到与实际的烹调 容器底面的温度梯度相同的斜度，但有时在检测到该情况之前将发生时间上的延迟，导致 加热的停止发生延迟。如上所述，以往的感应加热烹调器是根据基于感应元件的检测温度计算出的温度 梯度来控制加热的停止的，因此，存在加热的停止发生延迟的情况。当加热的停止发生延迟 时，存在这样的问题烹调容器的底面温度将远远超过目标温度，之后，稳定到目标温度所需的时间变长。另一方面，当负荷小时，以往的感应加热烹调器为了使烹调容器的底面温度 不超过目标温度，不得不用低火力来开始加热。但是，此时，将产生烹调容器的底面温度达 到目标温度所需的时间变长的问题。因此，以往的感应加热烹调器存在如下问题，即在被加热物的底面板厚很薄时， 无法使被加热物的温度短时间达到目标温度，且无法防止向该目标温度过渡中的温度的异 常升高。因此，在用锅进行炒菜等的烹调时，无法在短时间内完成预热，且无法防止锅的温 度过度上升而发生变形或变色的状况。
发明内容
本发明正是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种感应加热烹调器， 即使被加热物的底面的板厚很薄，该感应加热烹调器也能使被加热物的温度在短时间内达 到目标温度，且能防止向该目标温度过渡中的温度的异常升高。具体地讲，其目的在于提供 这样的感应加热烹调器在用锅进行炒菜等的烹调时，该感应加热烹调器能够在短时间内 完成预热，且能防止锅的温度过度上升而发生变形及变色的状况。并且，提供了一种在预热 完成后，继续加热而使被加热物保持在适度的温度的感应加热烹调器。为了实现上述目的，本发明的感应加热烹调器具有顶板，其由透过红外线的材料 形成；加热线圈，其通过接受高频电流的供给，来对载置在顶板上的烹调容器进行感应加 热；逆变器电路，其向加热线圈供给高频电流；操作部，其包含用于设定逆变器电路的工作 模式的工作模式设定部；红外线传感器，其检测从烹调容器的底面放射的透过顶板的红外 线；控制部，其根据输入到操作部的设定和红外线传感器的输出，控制逆变器电路的输出； 以及报知部，工作模式包含在进行加热之前进行预热的预热加热模式，控制部进行如下控 制当工作模式被设定为预热加热模式时，以预热模式开始工作，在该预热模式下，用与预 热加热模式对应的第1加热输出来对烹调容器进行加热，当从用第1加热输出开始加热起 红外线传感器的输出值的增加量超过了第1规定增加量时，使报知部报知完成了预热，并 转移到用比第1加热输出低的第2加热输出进行加热的待机模式。也可以取代从用第1加热输出开始加热起红外线传感器的输出值的增加量，而是 当红外线传感器的输出值相对于规定的初始输出值的增加量超过所述第1规定增加量时， 转移到待机模式。在该情况下，规定的初始输出值可以是在将以下温度的烹调容器载置在 顶板上时得到的红外线传感器的输出值，所述温度是这样的温度在该温度下，红外线传感 器的输出增加相对于烹调容器的温度变化的梯度为规定值以下。可以是在待机模式下，当红外线传感器的输出值的增加量为第2规定增加量以 上时，用比第2加热输出小的第3加热输出进行加热或停止加热，当红外线传感器的输出值 的增加量小于第2规定增加量以下的第3规定增加量时，用第2加热输出进行加热。第1规定增加量可以是可变的。所述感应加热烹调器还可以具有输入电流检测部，其检测从电源供给的输入电 流的大小；以及加热线圈电流检测部，其检测在加热线圈中流过的加热线圈电流的大小。此 时，控制部可以在预热模式开始时，根据检测出的输入电流的大小和加热线圈电流的大小， 判定烹调容器的材质，根据判定出的烹调容器的材质来设定第1规定增加量。所述感应加热烹调器还可以具有浮力减小板，其配置在顶板与加热线圈之间；以及温度检测部，其检测浮力减小板的温度。此时，所述控制部可以根据温度检测部检测出 的从用第1加热输出开始加热起浮力减小板的温度，来设定第1规定增加量。所述感应加热烹调器还可以具有浮力减小板，其配置在顶板与加热线圈之间； 第1温度检测部，其检测浮力减小板的温度；以及第2温度检测部，其检测顶板的温度。此 时，控制部可根据第1温度检测部检测出的温度与第2温度检测部检测出的温度之差，判定 烹调容器的底面是否有翘曲，根据有无翘曲来设定第1规定增加量。控制部可以具备对输入电力进行累计的输入电力累计部。在该情况下，在从用第1 加热输出开始加热起红外线传感器的输出值的增加量未超过第1规定增加量的情况下，当 由输入电力累计部累计的从用第1加热输出开始加热起输入电力的累计值超过规定的电 力累计值时，使报知部报知完成了预热，并转移到待机模式。规定的电力累计值可以是可变的。所述感应加热烹调器还可以具有输入电流检测部，其检测从电源供给的输入电 流的大小；以及加热线圈电流检测部，其检测在加热线圈中流过的加热线圈电流的大小。此 时，控制部可以在预热模式的开始时，根据检测出的输入电流的大小和加热线圈电流的大 小，判定烹调容器的材质，根据判定出的烹调容器的材质，设定规定的电力累计值。操作部还可以具有用于让使用者指示逆变器电路的火力设定的火力设定部。此 时，可以是在待机模式下，当使用者通过火力设定部输入了变更火力设定的指示时，转移 到用与指示的火力对应的第4加热输出进行加热的加热模式，在加热模式下，当红外线传 感器的输出值的增加量超过第4规定增加量时，用比第4加热输出小的第5加热输出进行 加热或停止加热，当红外线传感器的输出值的增加量小于第4规定增加量以下的第5规定 增加量时，用第4加热输出进行加热。可以是在第4加热输出比所述第2加热输出大的情况下，使第4规定增加量比第 2规定增加量大。可以是在第4加热输出比第2加热输出小的情况下，使第4规定增加量 与第1规定增加量相等。所述红外线传感器可以被设置在加热线圈的绕组的半径方向的中途。红外线传感 器可以具备硅光电二极管。根据本发明的加热烹调器，能够使用红外线传感器实现使用性良好的预热功能。 即，通过测定红外线传感器的输出变化来检测烹调容器的底面温度，由此，能够以很好的热 应答性、准确地检测实际的烹调容器的底面温度。由此，能够增大加热输出而在短时间内使 被加热物的温度达到目标温度，并且，之后能够立即降低输出而设定为适合于预热的温度。 因此，能够防止在向目标温度过渡中温度的异常升高。具体地讲，设置了使预热功能工作的 预热模式，并在预热模式下，使用红外线传感器来进行温度控制。因此，即使在使用了锅的 炒菜等的烹调时，也能够增大预热模式下的火力，能够在不使锅发生损伤的情况下短时间 地完成预热。并且，在完成预热后，通过继续进行加热，能够将被加热物保持在适度的温度。
图1是示出本发明的实施方式1的感应加热烹调器的结构的框图。图2是图1的顶板的俯视图。图3是图1的红外线传感器的电路图。
图4是图3的红外线传感器的特性图。图5是示出本发明的实施方式1 3的感应加热烹调器的概略动作的流程图。图6(a)是示出选择了“预热加热模式”时的显示部的显示例的图，(b)是示出预热 模式下的显示部的显示例的图，(c)是示出待机模式下的显示部的显示例的图，(d)是示出 加热模式下的显示部的显示例的图。图7是预热模式的流程图。图8是待机模式的流程图。图9是加热模式的流程图。图10(a)是示出烹调容器的温度的图，(b)是示出红外线传感器的输出增加量的 图，(c)是示出加热电力量的图。图11是示出本发明的实施方式2的感应加热烹调器的结构的框图。图12是示出在图11的感应加热烹调器中对预热模式下的第1规定增加量AVl 进行设定的流程图。图13是示出本发明的实施方式2的感应加热烹调器的另一结构的框图。图14是示出在图13的感应加热烹调器中对预热模式下的第1规定增加量AVl 进行设定的流程图。图15是示出本发明的实施方式3的感应加热烹调器的结构的框图。图16是本发明的实施方式3的待机模式下的流程图。符号说明1 顶板2 加热线圈2a:外线圈2b:内线圈3 红外线传感器4 操作部4a 4f:开关5:商用电源6 整流平滑部7:逆变器电路8 控制部9:输入电流检测部10 被加热物11 加热部12 显示部12a 工作模式显示部12b 火力显示部12c 定时显示部13 报知部14:光源
15加热线圈电流检测部
20定时计数部
31光电二极管
32运算放大器
61全波整流器
62扼流圈
63平滑电容器
71谐振电容器
72二极管
73开关元件
81加热控制部
82输入电力累计部
83材质判定部
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式。《实施方式1》1. 1感应加热烹调器的结构图1示出了本发明的实施方式1的感应加热烹调器的结构。本实施方式的感应加 热烹调器具有在用炒菜等的高火力进行加热之前预热至目标温度的“预热功能”。本实施方 式的感应加热烹调器通过使用热响应性良好的红外线传感器3的与被加热物10的温度对 应的输出信号，来进行预热时及加热时的控制。该感应加热烹调器例如是组装到厨房等的 橱柜上来使用的。本发明的实施方式1的感应加热烹调器具有设在机器设备上面的顶板1 ；以及通 过产生高频磁场来对顶板1上的被加热物10进行感应加热的加热线圈2 (外线圈2a及内 线圈2b)。顶板1是由玻璃等电绝缘物构成的，可透过红外线。加热线圈2设在顶板1的下 方。加热线圈2呈同心圆状地分割成两部分，形成外线圈2a和内线圈2b。外线圈2a与内 线圈2b之间设有间隙。被加热物10随由加热线圈2的高频磁场产生的涡电流而发热。在顶板1的靠使用者的一侧，设有用于让使用者指示加热的开始/停止等的操作 部4。并且，在操作部4与被加热物10之间设有显示部12。在操作部4及显示部12的下 方设有用于照射操作部4及显示部12的光源14。红外线传感器3被设在外线圈2a与内线圈2b之间的间隙的下方。在该位置处， 加热线圈2的高频磁场强，因此能够检测到被加热物10的底面的大致最高温度(与烹调容 器的半径方向的中途温度对应的输出)。从被加热物10的底面放射出的取决于被加热物 10的底面温度的红外线，透过顶板1而入射进来，穿过外线圈2a与内线圈2b之间的间隙， 被红外线传感器3接收。红外线传感器3对接收到的红外线进行检测，输出基于检测到的 红外线量的红外线检测信号35。在加热线圈2的下方设有整流平滑部6，其将从商用电源5供给的交流电压转换 为直流电压；以及逆变器电路7，其从整流平滑部6接受直流电压的供给而生成高频电流，将生成的高频电流输出到加热线圈2。并且，在商用电源5与整流平滑部6之间，设有用于 检测从商用电源5流入到整流平滑部6的输入电流的大小的输入电流检测部9。整流平滑部6具有由桥接二极管构成的全波整流器61 ；以及连接在全波整流器 61的输出端子之间的、由扼流圈62及平滑电容器63构成的低通滤波器。逆变器电路7具 有开关元件73 (本实施方式中为IGBT)、与开关元件73反向并联连接的二极管72、以及与 加热线圈2并联连接的谐振电容器71。通过逆变器电路7的开关元件73的接通/断开，来 产生高频电流。逆变器电路7和加热线圈2构成高频逆变器。本实施方式的感应加热烹调器还具有控制感应加热烹调器的动作的控制部8。控 制部8具有加热控制部81，该加热控制部81通过控制逆变器电路7的开关元件73的接通 /断开，来控制从逆变器电路7向加热线圈2供给的高频电流。加热控制部81基于从操作 部4发送来的信号及红外线传感器3检测出的温度，控制开关元件73的接通/断开。控制部8还具有对输入电力进行累计的输入电力累计部82。输入电力累计部82 基于输入电流检测部9检测出的输入电流来对输入电力进行累计。例如，输入电力累计部 82计算从开始预热起输入电力的累计值。在视输入电流大致恒定的情况下，输入电力累计 部82也可以利用经过时间来计算输入电力的累计值。输入电力是根据输入电流与输入电 压的积而求出的，因此，可以测定输入电压来求出输入电力，不过，也可以视输入电压恒定， 从而根据输入电流和经过时间来更简便地计算输入电力的累计值。本实施方式的感应加热烹调器还具有报知部13。报知部13例如是输出电子音的 扬声器。具体地讲，报知部13在预热完成时，输出通知完成了预热的电子音。图2示出了顶板1的俯视图。在顶板1的上表面或下表面上，通过印刷而标有表 示被加热物10的载置位置的至少一个(本实施方式中为2个)加热部11。加热线圈2被 分别配置在加热部11的下方。加热部11的近前侧(使用者侧)设有显示部12。控制部8 控制光源14来使显示部12中包含的字符和图示等亮起、闪烁、熄灭。显示部12包含表示工作模式的工作模式显示部12a、表示加热线圈2的输出大 小的火力显示部12b、以及表示定时的剩余时间的定时显示部12c。所谓工作模式，是指将 逆变器电路7的动作控制成适合于各种烹调(例如预热、加热、油炸、烧水以及煮饭)的设 定。本实施方式的感应加热烹调器如下表1的左栏所示，具备由“预热加热模式”、“加热模 式”、“油炸模式”、“烧水模式”以及“煮饭模式”构成的5个工作模式。另外，本实施方式的 感应加热烹调器在由使用者选择为“预热加热模式”时，如后面详述，按“预热模式”一“待 机模式”一“加热模式”的顺序工作。
权利要求
一种感应加热烹调器，其特征在于，该感应加热烹调器具有顶板，其由透过红外线的材料形成；加热线圈，其通过接受高频电流的供给，来对载置在所述顶板上的烹调容器进行感应加热；逆变器电路，其向所述加热线圈供给高频电流；操作部，其包含用于设定所述逆变器电路的工作模式的工作模式设定部；红外线传感器，其检测从所述烹调容器的底面放射的透过所述顶板的红外线；控制部，其根据输入到所述操作部的设定和所述红外线传感器的输出，控制所述逆变器电路的输出；以及报知部，所述工作模式包含在进行加热之前进行预热的预热加热模式，所述控制部进行如下控制当工作模式被设定为所述预热加热模式时，以预热模式开始工作，该预热模式用与所述预热加热模式对应的第1加热输出来对所述烹调容器进行加热，当从用所述第1加热输出开始加热起所述红外线传感器的输出值的增加量超过了第1规定增加量时，使所述报知部报知完成了预热，并转移到用比所述第1加热输出低的第2加热输出进行加热的待机模式。
2.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其特征在于，取代从用所述第1加热输出开始加热起所述红外线传感器的输出值的增加量，而是当 所述红外线传感器的输出值相对于规定的初始输出值的增加量超过所述第1规定增加量 时，转移到所述待机模式，所述规定的初始输出值是在将以下温度的所述烹调容器载置在所述顶板上时得到的 所述红外线传感器的输出值，所述温度是这样的温度在该温度下，所述红外线传感器的输 出增加相对于所述烹调容器的温度变化的梯度为规定值以下。
3.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其特征在于，在所述待机模式下，当所述红外线传感器的输出值的增加量为第2规定增加量以上 时，用比所述第2加热输出小的第3加热输出进行加热或停止加热，当所述红外线传感器的 输出值的增加量小于所述第2规定增加量以下的第3规定增加量时，用所述第2加热输出 进行加热。
4.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其特征在于， 所述第1规定增加量是可变的。
5.根据权利要求4所述的感应加热烹调器，其特征在于， 该感应加热烹调器还具有输入电流检测部，其检测从电源供给的输入电流的大小；以及 加热线圈电流检测部，其检测在所述加热线圈中流过的加热线圈电流的大小， 所述控制部在所述预热模式开始时，根据检测出的所述输入电流的大小和所述加热线 圈电流的大小，判定所述烹调容器的材质，根据判定出的所述烹调容器的材质来设定所述 第1规定增加量。
6.根据权利要求4所述的感应加热烹调器，其特征在于， 该感应加热烹调器还具有浮力减小板，其配置在所述顶板与所述加热线圈之间；以及 温度检测部，其检测所述浮力减小板的温度，所述控制部根据所述温度检测部检测出的从用所述第1加热输出开始加热起所述浮 力减小板的温度，来设定所述第1规定增加量。
7.根据权利要求4所述的感应加热烹调器，其特征在于， 该感应加热烹调器还具有浮力减小板，其配置在所述顶板与所述加热线圈之间； 第1温度检测部，其检测所述浮力减小板的温度；以及 第2温度检测部，其检测所述顶板的温度，所述控制部根据所述第1温度检测部检测出的温度与所述第2温度检测部检测出的温 度之差，判定所述烹调容器的底面是否有翘曲，根据有无翘曲来设定所述第1规定增加量。
8.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其特征在于， 所述控制部具备对输入电力进行累计的输入电力累计部，在从用所述第1加热输出开始加热起所述红外线传感器的输出值的增加量未超过所 述第1规定增加量的情况下，当由所述输入电力累计部累计的从用所述第1加热输出开始 加热起输入电力的累计值超过规定的电力累计值时，使所述报知部报知完成了预热，并转 移到所述待机模式。
9.根据权利要求8所述的感应加热烹调器，其特征在于， 所述规定的电力累计值是可变的。
10.根据权利要求9所述的感应加热烹调器，其特征在于， 该感应加热烹调器还具有输入电流检测部，其检测从电源供给的输入电流的大小；以及 加热线圈电流检测部，其检测在所述加热线圈中流过的加热线圈电流的大小， 所述控制部在所述预热模式的开始时，根据检测出的所述输入电流的大小和所述加热 线圈电流的大小，判定所述烹调容器的材质，根据判定出的所述烹调容器的材质，设定所述 规定的电力累计值。
11.根据权利要求3所述的感应加热烹调器，其特征在于，所述操作部还具有用于让使用者指示所述逆变器电路的火力设定的火力设定部， 在所述待机模式下，当使用者通过所述火力设定部输入了变更所述火力设定的指示 时，转移到用与指示的火力对应的第4加热输出进行加热的加热模式， 在所述加热模式下，当所述红外线传感器的输出值的增加量超过第4规定增加量时，用比所述第4加热输 出小的第5加热输出进行加热或停止加热，当所述红外线传感器的输出值的增加量小于所述第4规定增加量以下的第5规定增加 量时，用所述第4加热输出进行加热。
12.根据权利要求11所述的感应加热烹调器，其特征在于，在所述第4加热输出比所述第2加热输出大的情况下，使所述第4规定增加量比所述 第2规定增加量大。
13.根据权利要求11所述的感应加热烹调器，其特征在于，在所述第4加热输出比所述第2加热输出小的情况下，使所述第4规定增加量与所述 第1规定增加量相等。
14.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其特征在于， 所述红外线传感器被设置在所述加热线圈的绕组的半径方向的中途。
15.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其特征在于， 所述红外线传感器具备硅光电二极管。
全文摘要
本发明提供一种在短时间内完成预热且保持预热完成后的温度的感应加热烹调器。感应加热烹调器具有对烹调容器进行感应加热的加热线圈(2)；向加热线圈供给高频电流的逆变器电路(7)；包含用于设定逆变器电路的工作模式的工作模式设定部(4b)的操作部(4)；检测从烹调容器的底面放射出的红外线的红外线传感器(3)；根据输入到操作部的设定和红外线传感器的输出来控制逆变器电路的输出的控制部(8)；以及报知部(13)。当选择了预热加热模式作为工作模式时，控制部以用第1加热输出加热烹调容器的预热模式开始动作，当从用第1加热输出开始加热起红外线传感器的输出值的增加量超过第1规定增加量时，使报知部报知完成了预热，且转移到用比第1加热输出低的第2加热输出进行加热的待机模式。
文档编号H05B6/12GK101946559SQ20098010560
公开日2011年1月12日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年2月19日
发明者富永博, 榊原邦晃, 渡边贤治, 石尾嘉朗, 野口新太郎 申请人:松下电器产业株式会社