(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明における温度検知装置および加熱調理器の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、細かい構造および重複または類似する説明については、適宜簡略化または省略している。以下の実施の形態では、加熱調理器の一例として誘導加熱調理器について説明する。
【0011】
実施の形態1.
(加熱調理器の構成)
図1は、本発明の実施の形態1における加熱調理器100の斜視図である。加熱調理器100は、本体1と、本体1の上面に配置され、耐熱ガラスで形成されたトッププレート2とを有し、トッププレート2の上に載置される鍋やフライパン等の容器10を、本体1の内部に設けられた加熱部により加熱する。本実施の形態では、トッププレート2の左側手前、右側手前、および中央奥側の3箇所に、それぞれ加熱口6が設けられている。
【0012】
本体1には、魚等の調理物の調理を行うためのグリル9が収容されている。グリル9の内部には、調理物を加熱するための熱源となるグリルヒータ(図示せず)が設けられている。また、グリル9の隣には、例えばダイヤルスイッチによって構成され、加熱条件および加熱指示の入力操作を受け付ける前面操作表示部4と、加熱調理器100の電源をON/OFFするために操作される電源スイッチ4aが配置されている。
【0013】
トッププレート2の手前側には、加熱条件および加熱指示の入力操作を受け付けるとともに、加熱状況を表示する操作表示部3が配置されている。操作表示部3は、例えば静電容量スイッチおよび液晶パネルなどで構成される。また、各加熱口6の手前側には、火力表示部5が設けられる。火力表示部5は、火力を複数段階に表示するものであり、火力に応じて表示態様が切り替わる。火力表示部5は、例えば複数のLEDを有し、これらLEDの点灯状態(点灯、消灯、点滅等)を切り替える、あるいは点灯色を切り替えることにより、火力を表現する。これにより、使用者が直感的に分かりやすい火力の報知を行うことができる。
【0014】
使用者が、被加熱物を収容した容器10をトッププレート2上に載置し、加熱口6に対応する操作表示部3または前面操作表示部4を操作して加熱条件等の設定を行い、設定された内容に従って、容器10が加熱部により加熱される。加熱の進行状況または調理モードなどの設定に関する情報は、操作表示部3に表示され、加熱の火力は各加熱口に対応して配置された火力表示部5に表示される。
【0015】
また、トッププレート2の加熱口6に対応する部分には、容器10を載置する箇所を示す例えば円形の表示が印刷等によって設けられており、使用者は容器10を載置すべき場所がわかるようになっている。また、トッププレート2の加熱口6の表示には、後述する温度検知装置30の通信部33を載置する箇所を示す円形の載置表示6aが印刷等によって設けられている。載置表示6aは、例えば、温度検知装置30と加熱調理器100とが良好に無線通信を行えるような位置に設けられる。
【0016】
本体1内において加熱口6の下側には、加熱コイル14が設けられている。加熱コイル14は、例えば銅線またはアルミ線などの導線が巻回してなるコイルであり、加熱コイル14が、本発明の「加熱部」に相当する。なお、
図1では、加熱コイル14の配置を略円形の破線にて図示している。高周波インバータ24により加熱コイル14に高周波電流を流すことでトッププレート2上に載置された容器10に渦電流が発生し、発生した渦電流と容器10との抵抗により容器10が発熱する。これにより、容器10を直接加熱する加熱効率の良い調理を実現できる。なお、加熱調理器100の加熱口6の加熱部として電気ヒータ等の他の加熱部を設けてもよい。
【0017】
また、トッププレート2の奥側には、排気口7が設けられている。排気口7は、本体1の内部と連通するように配置される。本体1の内部に取り込まれた空気は、排気口7から排気される。排気口7の上部に、本体1の内部への埃やその他の異物が侵入するのを防止する通気性を有するカバー(図示せず)を設けてもよい。
【0018】
また、排気口7の手前には、後述する温度検知装置30と加熱調理器100との間で、無線通信を行うための通信ポート8が設けられている。通信ポート8は、例えばガラス繊維強化プラスチック(GFRP)樹脂等の電波透過性の高い材質で構成される。
図1では、通信ポート8は、トッププレート2の上面に載置される容器10によって無線電波が遮蔽されないように、加熱口6と排気口7との間に配置されている。しかしながら、通信ポート8の位置はこれに限定されるものではなく、例えば、各加熱口6との距離が均等となる位置に配置されてもよい。または、通信ポート8を操作表示部3の一部として設けてもよい。
【0019】
図2は、本実施の形態における加熱調理器100の主要部の構成および機能を説明する図である。なお、
図2では、1つの加熱口6に対応する構成のみ図示しており、また、例えば水または食材等の被加熱物が収容された容器10と、容器10の温度を検知する温度検知装置30とを併せて図示している。温度検知装置30は、加熱調理器100とは別体に設けられ、容器10の底部の温度を検知し、検知した温度の情報を加熱調理器100へ送信する。温度検知装置30の詳細については後述する。
【0020】
図2に示すように、トッププレート2に設けられた加熱口6の下部には、加熱コイル14が配置されている。本実施の形態では、加熱コイル14は、略環状の内側加熱コイル14aと、その外側に設けられた略環状の外側加熱コイル14bとを備えた二重環形状である。
【0021】
本体1の内部には、温度検知装置30と通信する機器側通信部21と、駆動部23を制御する機器側制御部22と、加熱コイル14に高周波電流を供給する高周波インバータ24と、給電コイル26と、給電コイル26に高周波電流を供給する高周波インバータ24と、高周波インバータ24および高周波インバータ25を駆動する駆動部23と、が配置されている。機器側制御部22は、操作表示部3による設定内容と、温度検知装置30からの温度の情報に基づいて、駆動部23に対して高周波電力指令(火力情報)を送信する。機器側制御部22は、その機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成されるか、またはマイコンまたはCPU等の演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとで構成される。駆動部23は、機器側制御部22からの指令に基づき、高周波インバータ24を制御して、加熱コイル14に流れる高周波電流を調整する。これにより、容器10の加熱制御が行われる。
【0022】
給電コイル26は、加熱コイル14と同様に、例えば銅線またはアルミ線などの導線が巻回してなるコイルであり、高周波電流が供給されることで高周波磁界を発生する。
図2に示すように、給電コイル26は、トッププレート2の下方であって、平面視において加熱コイル14とは異なる位置に配置されている。また、トッププレート2の給電コイル26と対向する位置には、載置表示6a(
図1)が設けられており、使用者は温度検知装置30を載置すべき場所がわかるようになっている。駆動部23は、機器側制御部22からの指令に基づき、高周波インバータ25を制御して、給電コイル26に流れる高周波電流を調整する。これにより、後述する温度検知装置30への給電が行われる。なお、別の実施の形態では、加熱コイル14と給電コイル26とで、同一の高周波インバータ24を使用してもよい。
【0023】
機器側制御部22は、温度検知装置30の状態を確認するための信号を生成し、その信号を、機器側通信部21から通信ポート8を介して温度検知装置30へ送信する。
【0024】
また、加熱調理器100のトッププレート2の下方には、赤外線温度センサ27が配置されている。赤外線温度センサ27は、加熱コイル14上のトッププレート2に載置された容器10の底部から放射される赤外線を検知する。なお、赤外線温度センサ27の直上部は、赤外線が遮蔽されない構造(例えば空洞または透過素材)とすることが望ましい。赤外線温度センサ27によって検知された信号は、赤外線温度検知部270へ出力される。赤外線温度検知部270は、赤外線温度センサ27による検知信号を温度に換算する。赤外線温度検知部270によって換算された温度情報は、機器側制御部22へ出力される。
【0025】
また、加熱調理器100のトッププレート2の裏面の加熱コイル14と対向する面には、サーミスタなどの接触式温度センサ28がトッププレート2の裏面に接触するように配置されている。接触式温度センサ28は、容器10からトッププレート2へ伝わる熱を検知する。接触式温度センサ28によって検知された信号は、接触式温度検知部280へ出力される。接触式温度検知部280は、接触式温度センサ28による検知信号を温度に換算する。接触式温度検知部280によって換算された温度情報は、機器側制御部22へ出力される。
【0026】
なお、機器側通信部21は、本発明における「第2通信部」に相当する。また、機器側制御部22は、本発明における「第2制御部」に相当する。
【0027】
次に、加熱調理器100の操作表示部3の構成について説明する。
図3は、本実施の形態における加熱調理器100の操作表示部3を説明する図である。
図3に示すように、操作表示部3は、各加熱口6の動作状況を示す状況表示部3aと、自動調理メニューを設定するための自動メニューキー3bと、火力を設定するための火力設定キー3cと、加熱時間を設定するタイマー設定キー3dと、給電キー3eとを備える。
【0028】
状況表示部3aは、各加熱口6に対応する表示を有し、各加熱口6の動作状態に応じて表示態様が切り替わる。状況表示部3aの表示により、どの加熱口6が動作中であるかを使用者に示すことができる。自動メニューキー3bは、「煮込み」キー、「麺ゆで」キー、「湯沸し」キー、「焼き物」キー、「揚げ物」キー、「温度」設定キーからなる。これらのキーが押下されると、各メニューに対して予め設定され記憶部(図示せず)に記憶された制御シーケンスに従って、機器側制御部22が加熱制御を行う。
【0029】
火力設定キー3cは、「弱」火キー、「中」火キーおよび「強」火キーからなり、使用者は、これらのキーを用いて3段階の火力の何れかを設定することができるようになっている。火力に応じて個別にキーを設けることで、使用者は、必要な火力の設定を一回の操作で入力できるようになっている。タイマー設定キー3dは、タイマー設定部とタイマー表示部とからなり、使用者は、タイマー設定部を操作することで、加熱時間を設定し、設定された時間がタイマー表示部に表示され、時間の経過とともに表示が変更される。機器側制御部22は、タイマー設定キー3dによって設定された時間に従って、加熱制御を行う。
【0030】
給電キー3eは、温度検知装置30へ給電を行う給電モードを実行する際に押下される。給電モードについては後ほど詳述する。なお、
図3には図示しないが、例えば「予熱中」または「適温到達」等の火力または経過状況、設定されているメニューの内容等に関する情報を表示する、液晶画面等で構成される表示部を別途設けてもよい。
【0031】
(温度検知装置の構成)
次に、本実施の形態の温度検知装置30の構成について説明する。
図4は本実施の形態の温度検知装置30の斜視図であり、
図5は温度検知装置30の平面図である。また、
図6は、温度検知装置30の内部構成を説明する図である。
図4および
図5に示すように、温度検知装置30は、鍋敷きのような平面的な形状を有し、容器10が載置される載置部31と、機器側通信部21と通信する通信部33とを備える。
【0032】
載置部31は、円形の平板形状を有し、弾力性および断熱性を有するシリコーンゴムまたはフッ素ゴムで形成される。また、載置部31の表面、すなわち容器10が載置される面には、複数のドーム状の突起部311が設けられている。突起部311は、載置部31の一部を上方に突出させることで、載置部31と一体に形成される。
図5に示すように、複数の突起部311は、直径Dの円周上に等間隔で配置される。突起部311が配置される円の直径Dは、載置される容器10の最小径などから定められる。または、直径Dは、温度検知装置30が加熱コイル14の上方に配置された場合に、加熱コイル14の特性上、容器10の底部の発熱部で最も高い温度になる位置を基にして定められてもよく、例えば中心部から40mm(直径Dが80mm)の位置に設けられる。
【0033】
また、
図6に示すように、複数の突起部311の内部にはそれぞれ温度センサ34が配置される。温度センサ34は、接触式の温度センサであり、載置部31に載置される容器10の底部の温度を検知する。温度センサ34は、例えばサーミスタや熱電対などにより構成される。本実施の形態では、3つの突起部311が形成され、各々の突起部311に温度センサ34が配置される。このように、突起部311の数を3つ以上とすることで、容器10を安定して支持することができる。また、温度センサ34を複数設けることで、容器10が傾いて載置された場合、または内部配線に断線等が生じた場合にも温度検知を継続することができる。
【0034】
容器10が載置部31に載置されると、容器10の底部が突起部311と接触する。突起部311を、載置部31と同じ弾力性を有するシリコーンゴム等で形成することで、容器10の底部と突起部311との密着性が高まり、接触面積が増加する。また、容器10の底部に密着する突起部311内に温度センサ34を設けることで、温度センサ34が容器10の底部に接触し、容器10の温度を高精度で検知することができる。
【0035】
また、
図6に示す載置部31の厚みtは、突起部311を含む最大厚みで5mm未満とする。載置部31の厚みtを5mmとした場合、温度検知装置30に載置される容器10は、加熱調理器100のトッププレート2から約5mm離れることになる。ここで、容器10が加熱コイル14から離れると、容器10に鎖交する磁束は距離の二乗に反比例して減衰する。そのため、一般的に容器10が加熱コイル14から離れると、加熱効率も低下すると考えられる。しかしながら、実際には、トッププレート2と容器10とが接触している場合、容器10の熱の一部がトッププレート2に奪われることで加熱効率が低下することがある。
【0036】
図7は、トッププレート2から容器10の底部までの距離と加熱効率との関係を示すグラフである。
図7では、トッププレート2と容器10との間に絶縁物を配置し、トッププレート2と容器10との間に空気層を形成する。そして、絶縁物の厚さを変えてトッププレート2から容器10までの距離を変更し、各距離における湯沸しの加熱効率を測定した実験より得られた結果である。
図7に示すように、トッププレート2から容器10までの距離が0mmの場合よりも、トッププレート2から容器10までの距離が約2mmの場合の方が、加熱効率が高くなり、特に鍋底部の放射率が低い鏡面の鍋等の場合には約2%程度効率が高くなる。ここで、トッププレート2に一般的に用いられるネオセラムガラスの熱伝導率Kは、1.6W/m・Kであり、空気の熱伝導率Kは0.0241W/m・Kである。そのため、容器10とトッププレート2が接触している場合よりも、空気層が形成される場合の方が、熱伝導が少なくなり、加熱効率が良くなる。
【0037】
ただし、
図7に示すように、トッププレート2から容器10までの距離が5mm以上になると、トッププレート2から容器10までの距離が0mmの場合よりも、加熱効率が低下する。そのため、トッププレート2から容器10までの距離を5mm未満とすることで、トッププレート2と容器10との間の隙間量が0mmの場合の加熱効率と略同等もしくはそれ以上の加熱効率を実現することができる。なお、載置部31に用いられるシリコーンゴムの熱伝導率Kは、0.2W/m・Kであり、空気の熱伝導率よりは高いものの、突起部311上に容器10を載置することで、容器10との接触面積が限定され、熱伝導が抑制される。
【0038】
また、突起部311の高さは、容器10の底部の反りを考慮して、1〜2mmとする。詳しくは、容器10として用いられる鍋またはフライパンの中には、加熱による変形を考慮して、底部を予め上側(凸状)に反らせているものがある。例えば、容器10の底部の中心における反りの最大値が3mmであると想定した場合、容器10の径方向の外側に向かって反りが次第に小さくなり、突起部311が配置される直径80mmの位置(すなわち中心から半径40mmの位置)では、1〜2mm程度の反りとなる。そのため、突起部311を1〜2mm以上とすることで、容器10の底部が予め反っている場合でも、突起部311を確実に容器10の底部に接触させることができる。
【0039】
図4〜
図6に戻って、複数の温度センサ34により検知した温度情報は、通信部33へ出力される。通信部33は、円柱形状の外郭を有し、載置部31に載置される容器10と接触しないように、使用時の平面視で載置部31の外側に配置される。すなわち、通信部33は、温度検知装置30が加熱口6上に配置された状態において、加熱コイル14よりも外側に配置される。
【0040】
また、
図4に示すように、載置部31と通信部33の外郭とは、シリコーンゴムをインサート成形することで一体成形される。インサート成形では、金型内に温度センサ34、リード線312、通信部33の受電コイル334およびその他の電子部品が予めセットされ、シリコーンゴムが流し込まれる。これにより、載置部31および通信部33の外周がシリコーンゴムで覆われ、温度検知装置30の全周囲で水密性を確保することができる。その結果、温度検知装置30の防水性が確保され、調理の際に温度検知装置30が汚れた場合でも直接水洗いが可能となり、清掃性および使い勝手の良い温度検知装置30を得ることができる。
【0041】
なお、載置部31および通信部33の外郭の材料は、シリコーンゴムに限定されるものではなく、少なくとも耐熱性を有し、一体成形が可能なものであればよい。耐熱性としては、揚げ物調理に対応するために、250℃以上の耐熱性があるとよい。また、載置部31および通信部33の外郭の材料は、耐熱性だけでなく、加熱コイル14による誘導加熱の影響を受けないよう絶縁性を有しているとよい。さらに、洗剤を用いての洗浄に耐えるよう、耐薬品性を有していてもよい。具体的には、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などを、載置部31および通信部33の外郭の材料として用いることができる。
【0042】
図6に示すように、通信部33は、センサ側通信部331、センサ側制御部332、受電コイル334および充電部335を備えている。上記各部は、通信部33の外郭内に収容される。また、通信部33は、図示しない電源スイッチを備える。電源スイッチは、通信部33の外郭内に配置される例えば押しボタンスイッチであり、電源スイッチが操作されることで、通信部33の電源がON状態またはOFF状態となる。なお、通信部33は、加熱調理器100との通信によって電源がON状態またはOFF状態となる構成としてもよい。
【0043】
センサ側通信部331は、センサ側制御部332による制御により、加熱調理器100の本体1に配置された機器側通信部21と、双方向の情報通信を行う。センサ側通信部331と機器側通信部21との情報通信は、例えば、2.4GHz帯域の無線通信モジュールを用いて行われる。無線通信モジュールを用いる事で、温度検知装置30の外部にコネクタ部分を設ける必要がなくなり、温度検知装置30内部への浸水により回路が短絡することを防止できる。また、配線レスとなり容器10の取っ手等に配線が引っかかることを防止でき、例えば中央奥側の加熱口6で使いやすくなり、使い勝手も向上する。また、宅内に設けた2.4GHzのWi−Fi(IEEE802.11規格)モジュールへと情報伝送する事が可能となり、外部無線通信機器との拡張性を有する。なお、センサ側通信部331は、本発明における「第1通信部」に相当する。また、センサ側制御部332は、本発明における「第1制御部」に相当する。
【0044】
なお、周波数帯に関しては、2.4GHz帯に限らず900MHz帯または300〜500MHz帯以下の通信周波数を用いた特定小電力無線局通信モジュールを使用してもよい。例えば、誘導加熱調理器(IHクッキングヒータ)における誘導電流の周波数は20〜100kHz帯の周波数を用いており、電子レンジにおける電磁波の周波数は2.45GHz帯の周波数を用いている。このため、900MHzまたは300〜500MHz帯の周波数であれば、他の調理機器と干渉を起こすことなく通信が可能となる。さらに、上記以外にもBluetooth(登録商標)、RFID(Radio Frequency Identifier)またはNFC(近距離無線通信:Near Field Communication)などを用いて情報通信を行ってもよい。
【0045】
センサ側制御部332は、温度検知装置30の各構成部を制御する。センサ側制御部332は、その機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアを用いて構成されるか、またはマイコンまたはCPU等の演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとで構成される。センサ側制御部332は、温度センサ34によって検知された温度情報を、センサ側通信部331を介して機器側通信部21へ送信する。具体的には、複数の温度センサ34によって検知された温度のうち最も高い温度が、温度情報として送信される。なお、別の実施の形態では、複数の温度センサ34によって検知された温度の平均値を温度情報として送信してもよい。また、センサ側制御部332は、機器側制御部22から状態確認の信号を受信した場合、センサ側通信部331を介して、機器側制御部22へ電源がオン状態であることを示す信号を送信する。
【0046】
受電コイル334は、加熱調理器100の給電コイル26で発生する高周波磁界により、電磁誘導で電力を受電する。受電コイル334での受電電力は充電部335に充電される。受電コイル334は、例えば銅線またはアルミ線などの導線が巻回してなるコイルであり、充電部335は、リチウムイオン二次電池または電気二重層コンデンサ等の蓄電池である。充電部335から、各構成部に電力が供給される。このように、通信部33の内部を駆動する電源を、受電コイル334および充電部335で構成し、非接触給電で加熱調理器100から電源を供給することで、電池交換が不要となる。そのため、載置部31と通信部33の外郭とをシリコーンゴムで一体成形することが可能となり、温度検知装置30の水密性を確保することができる。
【0047】
次に、本実施の形態における温度検知装置30の温度センサ34およびリード線312の配置について説明する。
図5および
図6に示すように、本実施の形態の複数の温度センサ34は、それぞれ銅線などから形成されるリード線312を介して通信部33に接続される。ここで、上記のように、温度センサ34として、例えばサーミスタが用いられる。サーミスタは、温度接触部の温度により抵抗値が変化する素子であり、通信部33内に備えた分圧回路(図示せず)により出力される電圧値から温度を検出する。また、温度センサ34は、リード線312との結線またはサーミスタ素子の劣化を防ぐため、耐熱性を有するガラスなどによって被膜される。
【0048】
温度センサ34およびリード線312は、シリコーンゴムで形成される載置部31の内部に配置され、加熱調理器100の加熱コイル14の上に載置される。そして、温度センサ34で検出された信号が、通信部33内に設けたセンサ側制御部332でA/D変換され、センサ側通信部331から加熱調理器100の機器側通信部21へ送信される。ここで、加熱調理器100の駆動時には、加熱コイル14に、20〜100kHz程度の高周波電流が通電され、高周波電流に鎖交する向きに磁界が発生する。これにより、加熱コイル14の直上に配置された金属などからなる容器10に渦電流が発生し、渦電流による抵抗発熱で容器10が誘導加熱される。
【0049】
このとき、温度検知装置30は、容器10の底面と加熱コイル14との間に高周波磁界にさらされた状態で配置される。また、加熱コイル14に投入される電力および周波数は、自動調理メニューなどに応じて可変に制御される。そのため、温度検知装置30の載置部31内のリード線312に電磁ノイズが重畳され、温度センサ34の検出結果に誤差が生じる可能性がある。
【0050】
そこで、本実施の形態では、使用時の平面視において、温度センサ34から通信部33に向かって延びるように、リード線312が配置される。これにより、載置部31が加熱口6に載置された状態において、リード線312が、加熱コイル14の巻回方向Rと交差するように配置される。その結果、リード線312が磁界の影響を受ける面積が小さくなり、電磁ノイズによる影響も小さくなる。このような電磁ノイズの低下は、実験を行った結果からも明らかになっている。
【0051】
また、図示しないが、リード線312は、被膜を備えるものであってもよく、または金属部を露出するものであってもよい。ただし、載置部31は、シリコーンゴムで形成されるため、柔軟性を有しているため、温度検知装置30を使用する際または持ち運びをする際に変形して、リード線312同士が接触し導通してしまうこともある。そこで、リード線312の少なくともどちらか一方を、フッ素またはポリカーボネイトなどの耐熱性と絶縁性を有した被膜で覆い、変形時の導通を防いでもよい。
【0052】
(温度検知装置の充電)
次に、本実施の形態における温度検知装置30の充電について説明する。本実施の形態では、温度検知装置30は、加熱調理器100の給電コイル26による非接触給電によって充電される。加熱調理器100は、設定火力に応じた高周波電流を加熱コイル14に供給する加熱モードに加え、予め設定された周波数の高周波電流を給電コイル26に供給する給電モードを実行可能である。給電モードは、任意のタイミングにおいて使用者が手動で選択する手動給電モードと、加熱調理器100による加熱動作と並行して自動的に実行する自動給電モードがある。
【0053】
(手動給電モード)
手動給電モードは、操作表示部3の給電キー3eが押下されることにより実行される。使用者は、例えば温度検知装置30を初めて使用するときなどに、給電キー3eを押下して給電モードを実行する。給電モードを実行する前に、まず、使用者によって、温度検知装置30内部の受電コイル334と、加熱調理器100の給電コイル26とが正対するように、温度検知装置30の通信部33がトッププレート2の載置表示6a上に配置される。そして、操作表示部3の給電キー3eが押下されると、機器側制御部22が、駆動部23を制御して、予め設定された周波数の高周波電流を給電コイル26に供給する。これにより、給電コイル26には高周波磁界が発生し、温度検知装置30の受電コイル334には電磁誘導による起電力が発生する。そして、受電コイル334に流れた高周波電流によって充電部335が充電される。
【0054】
なお、このとき、センサ側制御部332が受電コイル334の受電状態を検知し、受電状態である旨の情報をセンサ側通信部331から機器側通信部21へ送信してもよい。そして、機器側通信部21は、センサ側通信部331からの受電状態である旨の情報を操作表示部3等に表示させてもよい。一方、機器側通信部21は、センサ側通信部331から受電状態である旨の情報を受信しない場合は、適切に給電が行われていないと判断し、操作表示部3に給電が実行されていないことを報知するメッセージを表示させてもよい。また、機器側制御部22は、給電コイル26の上方の載置物が温度検知装置30であるか否かを判定し、温度検知装置30であると判定された場合にのみ、給電モードを開始してもよい。
【0055】
また、センサ側制御部332は、充電部335の充電量を検知して、所定の充電量を超えた場合には、満充電を示す情報をセンサ側通信部331から機器側通信部21へ送信してもよい。機器側制御部22は、センサ側通信部331から満充電を示す情報を取得した場合、または給電動作の時間が充電時間を超えた場合、駆動部23の動作を停止させて給電動作を終了する。充電時間は、充電部335の容量に応じて予め設定される。なお、温度検知装置30への給電が終了した旨の情報を操作表示部3に表示させてもよい。
【0056】
(自動給電モード)
自動給電モードは、加熱調理器100による自動調理モードと並行して自動的に実行される。自動調理モードでは、温度検知装置30から取得した温度が目標温度となるように加熱コイル14の加熱制御が行われる。自動調理モードは、操作表示部3の自動メニューキー3bによって設定される。自動調理モードにおいて、温度検知装置30と加熱調理器100とを連動させて加熱制御を行う場合、温度検知装置30が加熱される加熱口6の上方に配置されていないと、加熱される容器10の温度を検知できず、誤った加熱制御が行われてしまう。そこで、本実施の形態の機器側制御部22は、自動調理モードを実行する前に、加熱対象の加熱口6の上方に温度検知装置30が載置されているか否かを判定する。詳しくは、機器側制御部22は、加熱開始後、所定時間が経過した際の温度検知装置30の温度変化が所定の許容範囲内に入っている場合、加熱されている加熱口6の上に温度検知装置30が載置されていると判定し、自動調理モードによる加熱制御を実行する。一方、温度検知装置30の温度変化が許容範囲内に入っていない場合、機器側制御部22は、加熱されている加熱口6の上に温度検知装置30が載置されていないと判定し、加熱を停止する、または操作表示部3に表示する。
【0057】
自動調理モードによる加熱制御において、温度検知装置30のセンサ側制御部332は、温度センサ34によって検知した温度情報を、例えば1秒周期でセンサ側通信部331から送信する。本体1の機器側通信部21は、温度検知装置30からの温度情報を受信し、機器側制御部22は、機器側通信部21が受信した温度情報を取得する。機器側制御部22は、予め設定されている目標温度に向けて高周波インバータ24を制御し、温度情報が目標温度になるよう、加熱を制御する。
【0058】
図8は、本実施の形態における自動給電モードの流れを示すフローチャートである。本処理は、加熱調理器100の機器側制御部22によって実行される。まず、自動調理モードであるか否かが判断される(S1)。そして、自動調理モードでない場合は(S1:NO)、温度検知装置30が使用されていないため、給電を行うことなく終了する。一方、自動調理モードである場合は(S1:YES)、給電が開始される(S2)。詳しくは、機器側制御部22によって駆動部23が制御され、高周波インバータ25により予め設定された周波数の高周波電流が給電コイル26に供給される。これにより、温度検知装置30の充電部335が充電される。
【0059】
そして、充電時間が経過するまで(S3:NO)、給電が継続される。充電時間は、充電部335の容量などに応じて予め設定される。そして、充電時間が経過した場合(S3:YES)、機器側制御部22によって、駆動部23の動作が停止され、給電が停止される(S4)。その後、待機時間が経過したか否かが判断される(S5)。待機時間は、充電部335の容量などに応じて予め設定される。そして、待機時間が経過した場合(S5:YES)、ステップS2に戻って再び給電を開始する。このように、自動調理モードと並行して、定期的に温度検知装置30を充電することで、温度検知装置30の電池切れを防ぐことができる。
【0060】
一方、待機時間が経過していない場合(S5:NO)、自動調理モードを終了したか否かが判断される(S6)。そして、自動調理モードが終了していない場合は(S6:NO)、ステップS5に戻る。一方、自動調理モードが終了した場合(S6:YES)は、本処理を終了する。
【0061】
以上のように、本実施の形態では、温度検知装置30によって容器10の温度を直接検知することで、温度検知精度および温度変化の追従性の向上を図ることができる。その結果、自動調理モードにおける高精度な温度制御が可能となり、温度の上げ過ぎまたは下げ過ぎによる調理の失敗を抑制でき、使用者が火力変更動作をすることなく食材に適した自動調理が可能となる。よって、利便性の向上、および吹き零れまたは空焼きなどによる温度上昇を抑える事が可能となり、無駄な加熱を抑えることができる。
【0062】
また、載置部31と通信部33とが一体に形成された温度検知装置30を用いることで、容器10に温度センサおよび通信部を設ける必要がなく、どのような形状の鍋にも用いることができる。また、平板状の温度検知装置30を容器10とトッププレート2との間に設けることで、調理中に水や油が跳ねた際にもトッププレート2の汚れや焦げ付きを抑制することができる。さらに、温度検知装置30の電源を非接触給電により駆動させ、載置部31と通信部33の外郭とを一体成形したことで、温度検知装置30内部の水密性が確保される。これにより、温度検知装置30が汚れた場合でも丸洗いすることができ、浸水による短絡故障等を防止することができる。また、電池交換などのメンテナンスが不要となるため、使用者の利便性も向上する。
【0063】
なお、自動給電モードにおいては、定期的に給電動作を行うのではなく、温度検知装置30の状態に応じて給電動作を行ってもよい。
図9は、本実施の形態の変形例における自動給電モードの流れを示すフローチャートである。本処理は、加熱調理器100の機器側制御部22によって実行される。まず、自動調理モードであるか否かが判断される(S11)。そして、自動調理モードでない場合は(S11:NO)、温度検知装置30が使用されていないため、給電モードを実行することなく終了する。一方、自動調理モードである場合は(S11:YES)、温度検知装置30から受信した温度情報に異常が検出されたか否かが判断される(S12)。
【0064】
この場合の異常は、温度検知装置30から受信した温度情報が急激に変化した場合、または温度検知装置30から温度情報を受信しなくなった場合など、温度検知装置30の充電不足が原因と考えられる異常をいう。そして、異常が検出されない場合(S12:NO)、ステップS11に戻る。一方、異常を検知した場合(S12:YES)、給電を開始する(S13)。詳しくは、機器側制御部22によって駆動部23を制御し、高周波インバータ25により予め設定された周波数の高周波電流を給電コイル26に供給する。これにより、温度検知装置30の充電部335が充電される。
【0065】
そして、充電時間が経過するまで(S14:NO)、給電が継続される。充電時間は、充電部335の容量などに応じて予め設定される。そして、充電時間が経過した場合(S14:YES)、機器側制御部22によって駆動部23の動作が停止され、給電が停止される(S15)。その後、自動調理モードが終了したか否かが判断される(S16)。そして、自動調理モードが終了していない場合は(S16:NO)、ステップS12に戻る。一方、自動調理モードが終了した場合(S16:YES)は、本処理を終了する。
【0066】
本変形例によると、温度検知装置30において充電が必要な場合に給電モードを実行することができるため、不要な給電を抑制することができる。さらに、別の変形例として、センサ側制御部332は、自動調理モードの実行中に、充電部335の充電量を検知して、センサ側通信部331から機器側通信部21へ送信してもよい。そして、機器側通信部21は、センサ側通信部331から受信した充電量に基づいて、充電が必要と判断した場合に、自動的に給電モードを実行してもよい。
【0067】
実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、加熱調理器100Aの加熱コイル14によって温度検知装置30への給電が行われる点において、実施の形態1と相違する。温度検知装置30の構成および加熱調理器100Aのその他の構成については、実施の形態1と同様であり、同一の符号を付する。
【0068】
図10は、本実施の形態における加熱調理器100Aの主要部の構成と機能とを説明する図である。また、
図11は、本実施の形態における加熱調理器100Aの加熱コイル14の平面図である。なお、
図10および
図11では、1つの加熱口6に対応する構成のみ図示しており、また、例えば水や食材等の被加熱物が収容された容器10と、容器10の温度を検知する温度検知装置30とを併せて図示している。
【0069】
図10に示すように、トッププレート2に設けられた加熱口6の下部には、加熱コイル14が配置されている。加熱コイル14は、略環状の内側加熱コイル14aと、その外側に設けられた略環状の外側加熱コイル14bとを備えた二重環形状である。加熱コイル14は、支持部15に支持され、トッププレート2の背面に配置される。また、加熱コイル14および支持部15の外周には、加熱コイル14の周辺に発生する高周波磁束の漏れを抑制するため、アルミまたは銅で構成される防磁リング16が設けられている。
【0070】
図11に示すように、本実施の形態の防磁リング16は円環形状を有し、一部が外周側に突出した突出部160を有する。また、トッププレート2の突出部160と対向する位置には、載置表示6a(
図1)が設けられており、突出部160の上方に温度検知装置30の受電コイル334が配置されるようになっている。これにより、温度検知装置30の受電コイル334に、加熱コイル14の周辺に発生する高周波磁束を鎖交させることができ、非接触給電を行うことができる。
【0071】
このように、本実施の形態によると、実施の形態1の効果に加え、給電専用の高周波インバータ25および給電コイル26を別途設ける必要がないため、加熱調理器100Aの構成を簡素化することができる。
【0072】
なお、防磁リング16によって、加熱コイル14の高周波磁束を完全に防ぐことは難しいため、防磁リング16に突出部160を設けない構成としても、防磁リング16から漏れる磁束によって、受電コイル334に給電を行うことができる。または、防磁リング16の直径を温度検知装置30の直径よりも大きくすることで、温度検知装置30の受電コイル334が防磁リング16の内部に配置することができる。これにより、温度検知装置30の通信部33を、載置表示6a以外のどの位置においても、加熱コイル14による給電を行うことができ、使い勝手が向上する。
【0073】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して説明したが、本発明の具体的な構成はこれらに限られるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、載置部31の形状は、円形に限定されるものではなく、楕円、矩形、多角形など、様々な形状とすることができる。また、突起部311の形状もドーム形状に限定されるものではなく、容器10と接する面が平面となる、円柱または角柱形状であってもよい。さらに、載置部31に突起部311を備えない構成としてもよい。この場合、温度センサ34は、載置部31の容器10が載置される面に配置される。
【0074】
また、上記実施の形態では、3つの突起部311が形成され、各突起部311に温度センサ34が配置される構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、3つの突起部311の何れか1つに温度センサ34を備える構成としてもよい。
図12は、変形例における温度検知装置30Aの平面図である。
図12に示すように、本変形例の温度検知装置30Aの載置部31には、3つの突起部311が形成される。そして、3つの突起部311のうち、通信部33に最も近い突起部311にのみ温度センサ34が設けられる。このような構成とすることで、温度検知装置30の部品点数を削減することができる。さらに、温度センサ34と通信部33とを接続するリード線312の配線も簡素化されるため、組み立ても容易となる。なお、2つ以下もしくは4つ以上の突起部311に1つ以上の温度センサ34を備える構成としてもよい。
【0075】
さらに、上記実施の形態では、温度検知装置30が受電コイル334を備え、加熱調理器100からの非接触給電により充電部335を充電する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、温度検知装置30の通信部33の外郭表面に太陽電池素子を配置し、照明などの光エネルギーを電力に変換して充電部335を充電してもよい。この場合も電池交換が不要となるため、載置部31と通信部33の外郭とを一体成形とすることができ、温度検知装置30の水密性を確保することができる。
【0076】
また、上記実施の形態では、温度検知装置30と加熱調理器100とが双方向通信を行う構成としたが、温度検知装置30のセンサ側通信部331を送信のみとし、加熱調理器100の機器側通信部21を受信のみとした、単方向の情報通信を行ってもよい。この場合、センサ側通信部331からは温度センサ34で検知した温度情報を機器側通信部21に送信し、機器側制御部22は受信した温度情報に基づき、高周波インバータ24を駆動する駆動部23を制御して火力制御を行うことで、容器10の温度を制御することができる。
【0077】
単方向の通信方式としては、赤外線通信を用いてもよい。センサ側通信部331(送信側)には赤外LEDを用い、オン/オフの赤外線パルス信号を生成する。そして、機器側通信部21(受信側)には赤外線を受光する素子(例えばフォトダイオードまたはフォトトランジスタ)を用い、赤外線パルス信号を受信することで、温度情報を通信することができる。