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WO2018229967A1 - 誘導加熱調理器およびセンサユニット - Google Patents

誘導加熱調理器およびセンサユニット Download PDF

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WO2018229967A1
WO2018229967A1 PCT/JP2017/022288 JP2017022288W WO2018229967A1 WO 2018229967 A1 WO2018229967 A1 WO 2018229967A1 JP 2017022288 W JP2017022288 W JP 2017022288W WO 2018229967 A1 WO2018229967 A1 WO 2018229967A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
path forming
magnetic path
forming means
sensor
induction heating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/022288
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ちづる 井下
彰 森井
吉野　勇人
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.)
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Priority to US16/603,745 priority Critical patent/US11622423B2/en
Priority to EP17913229.5A priority patent/EP3641496A4/en
Priority to JP2019524688A priority patent/JP6918106B2/ja
Priority to PCT/JP2017/022288 priority patent/WO2018229967A1/ja
Priority to CN201780091197.6A priority patent/CN110786076B/zh
Publication of WO2018229967A1 publication Critical patent/WO2018229967A1/ja
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Definitions

  • the present invention relates to an induction heating cooker and a sensor unit having a sensor for determining the temperature of a cooking container.
  • An induction heating cooker has an eddy current in a cooking vessel body placed via a top plate above a heating coil by a magnetic flux generated by passing a current through a metal body such as a heating coil arranged in the heating cooker. And the cooking container is heated by Joule heat generated by the resistance of the cooking container body.
  • a thermistor method using a thermistor that is a contact temperature sensor, and a non-contact type An infrared sensor system using an infrared sensor that is a temperature sensor is known.
  • the temperature transmitted from the cooking container through the top plate is detected by bringing the thermistor into contact with the top plate.
  • infrared radiation energy radiated from the cooking container placed on the top plate is detected by an infrared sensor disposed below the heating coil, and the temperature of the cooking container is calculated from the detected amount of infrared energy. .
  • Patent Document 1 proposes housing a pyroelectric non-contact temperature sensor in a case made of a magnetic material.
  • an alternating magnetic flux generated by the heating coil intersects a magnetic body arranged around the non-contact temperature sensor, so that an eddy current flows in the magnetic body. Then, magnetic flux is generated by this eddy current, and the generated magnetic flux cancels out the magnetic flux entering the non-contact temperature sensor, thereby preventing superposition of high-frequency noise in the non-contact temperature sensor.
  • Patent Document 2 it is proposed to cover the infrared sensor and the control board with a magnetic shielding member made of aluminum. Also when using a metal for a magnetic-shielding member like patent document 2, like patent document 1, the alternating current magnetic flux which generate
  • Patent Document 3 proposes that the case of the infrared sensor be made of a ferrite resin. Ferrite is an insulator, and eddy current is not generated by crossing with magnetic flux as in Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • the magnetic permeability of ferrite is used to induce a magnetic flux entering the infrared sensor, thereby preventing high frequency noise from being superimposed on the infrared sensor.
  • molding precision of a case can also be improved by mixing a ferrite component with resin.
  • the magnetic flux generated in the magnetic material or metal varies depending on the conductivity and thickness of the magnetic material or metal.
  • loss due to energy conversion at each stage and thermal energy loss due to generation of Joule heat due to eddy current and conductor resistance occur In some cases, it is not possible to generate a magnetic flux that cancels all of the incident magnetic flux.
  • the ferrite resin used in Patent Document 3 is a magnetic material that is effective for high frequencies of about several hundred MHz to several GHz.
  • the driving frequency band in the induction heating cooker is 20 KHz to 100 KHz.
  • the relative permeability of the ferrite resin in the driving frequency band in the induction heating cooker is significantly lower than that in the case of high frequency.
  • the relative permeability of the ferrite resin at 10 KHz is about 10. Therefore, when ferrite resin is used as a magnetic shielding means, it is necessary to arrange a large amount of ferrite resin around the infrared sensor, such as configuring the entire sensor case with ferrite resin as in Patent Document 3, which increases the cost of the product. Will be invited.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is to obtain an induction heating cooker and a sensor unit that can reduce the penetration of magnetic flux into an infrared sensor without incurring a cost increase. Objective.
  • a heating cooker according to the present invention is arranged below a top plate on which a cooking container is placed, a heating coil that heats the cooking container, and a heating coil that is disposed below the heating coil, and is emitted from the cooking container.
  • the magnetic path forming means is generated from the heating coil and is disposed on the infrared sensor. The magnetic flux that passes through is guided.
  • the sensor unit includes a sensor, a sensor case that houses the sensor, and a magnetic path forming unit that is disposed on the upper surface of the sensor case and induces a magnetic flux passing over the sensor.
  • the structure is simple without causing an increase in cost. Intrusion of magnetic flux into the infrared sensor can be reduced. Thereby, the superimposition of noise on the infrared sensor can be suppressed, and the temperature detection accuracy in the infrared sensor can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an induction heating cooker according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic block diagram of the principal part of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the positional relationship of the principal part of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the positional relationship of the principal part of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a graph showing spectral transmission characteristics of a top plate of the induction heating cooker in the first embodiment. It is a graph which shows the relationship between the spectral transmission characteristic of the top plate of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1, and the spectral radiance curve in each temperature.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a cooking operation according to Embodiment 1.
  • 2 is a perspective view of a non-contact type temperature sensor according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a plan view of the non-contact temperature sensor in Embodiment 1.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the non-contact temperature sensor according to Embodiment 1 cut along the line AA in FIG. 10. It is a perspective view which shows the state which isolate
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic flux of a heating coil and a non-contact temperature sensor in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a magnetic flux of a heating coil and a non-contact temperature sensor in Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the induction of magnetic flux by the magnetic path forming unit of the first embodiment. It is a top view of the non-contact sensor in modification 1-1.
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional view of the non-contact sensor in Modification 1-1 cut along line AA in FIG. 16. It is a top view of the non-contact sensor in modification 1-2. It is a figure explaining the induction
  • FIG. 6 is a perspective view of a sensor case in Embodiment 2.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a non-contact temperature sensor in Embodiment 2.
  • FIG. It is a perspective view of a sensor case in Modification 2-1.
  • 6 is a perspective view of a non-contact temperature sensor in Embodiment 3.
  • FIG. FIG. 6 is a plan view of a non-contact temperature sensor according to Embodiment 3.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor according to Embodiment 3 cut along line BB in FIG. 25. It is a cross-sectional view of a non-contact temperature sensor in Modification 3-1.
  • FIG. It is a cross-sectional view of the non-contact type temperature sensor in Modification 6.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of induction heating cooker 1 in the first embodiment.
  • the induction heating cooker 1 includes a main body 2 and a top plate 3 disposed on the upper surface of the main body 2.
  • a front operation unit 21 is provided on the front surface of the main body 2.
  • the front operation unit 21 is provided with a power switch 22 for turning on / off the induction heating cooker 1 and a plurality of operation dials 23 for adjusting the heating power.
  • the top plate 3 is composed of, for example, a heat-resistant glass plate and a metal frame. On the top surface of the top plate 3, a plurality of (three in the present embodiment) circular heating ports 30 indicating heating regions by printing or the like are provided.
  • a cooking container 100 (FIG. 2) such as a pan or a frying pan is placed on each heating port 30.
  • a heating coil 4 is disposed below the heating port 30.
  • the upper surface operation unit 31 On the front side of the top plate 3, an upper surface operation unit 31 that is operated to adjust the heating power of the heating port 30 is provided.
  • the upper surface operation unit 31 includes a thermal power operation unit 32 that is operated to adjust the thermal power, and a thermal power display unit 33 that represents the magnitude of the thermal power.
  • a plurality of thermal power operation units 32 and thermal power display units 33 are provided corresponding to the respective heating ports 30.
  • the thermal operation unit 32 is configured by, for example, a capacitive touch sensor.
  • the thermal power display unit 33 is composed of, for example, a plurality of light emitting diodes (LEDs), and the number of light emitting diodes corresponding to the magnitude of the thermal power is turned on.
  • a display unit 34 is provided at the front center of the top plate 3.
  • the display part 34 is comprised, for example with a touchscreen, and while the information regarding the induction heating cooking appliance 1 is displayed, operation, such as selection of cooking mode and setting of cooking temperature, can be input.
  • Information displayed on the display unit 34 includes setting information of the induction heating cooker 1, selection display of cooking mode, progress of automatic cooking, display of the temperature of the cooking container 100 and warning information, and the like.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of the induction heating cooker 1 in the present embodiment.
  • FIG. 3 and FIG. 4 is a figure explaining the positional relationship of the principal part of the induction heating cooking appliance 1 in this Embodiment.
  • FIG. 3 includes a schematic cross-sectional view of the induction heating cooker 1 and a schematic view of the heating coil 4 as viewed from above, and corresponding components are connected by broken lines.
  • FIG. 4 is the schematic diagram which looked at the heating coil 4 from the back surface.
  • a heating coil 4 As shown in FIGS. 2 to 4, inside the main body 2 of the induction heating cooker 1, below the top plate 3, there are a heating coil 4, a coil base 5 that supports the heating coil 4, and a coil base. 5, a plurality of ferrite cores 6, a non-contact type temperature sensor 7, a plurality of contact type temperature sensors 8 a, 8 b, 8 c, 8 d, a temperature detection unit 9, a control unit 10, and an inverter 12. And are provided.
  • a transmission part 40 is provided on the top plate 3 directly above the non-contact temperature sensor 7.
  • the transmission part 40 is preferably a cavity or a transmission material so that the infrared rays of the cooking container 100 are transmitted through the top plate 3.
  • the transmissive portion 40 is a hollow or transmissive material, the internal heating coil 4 and wiring may be visible from the top surface of the top plate 3, which is not desirable in design. Therefore, the transparent portion 40 may be coated with dots or stripes to limit the ratio of transparent portions. By doing in this way, designability and functionality can be secured.
  • the heating coil 4 is disposed below the heating port 30 provided in the top plate 3.
  • the heating coil 4 is a circular coil formed by winding a conductive wire such as a copper wire or an aluminum wire, and generates a high-frequency magnetic field when supplied with a high-frequency current.
  • the heating coil 4 is a tricyclic coil divided into a first coil 4a, a second coil 4b, and a third coil 4c.
  • the first coil 4a, the second coil 4b, and the third coil 4c are electrically connected and driven by the same inverter 12.
  • the shape of the heating coil 4 and the configuration of the drive circuit are not limited to this.
  • the shape of the heating coil 4 may be an ellipse.
  • the configuration of the coil may be a double ring or a quadruple or more ring, or may be configured by combining a plurality of coils. Further, the divided coils may not be electrically connected and may be independently driven by a plurality of inverters.
  • the coil base 5 is made of a synthetic resin or the like, and is a generally disk-shaped member that houses and supports the heating coil 4. As shown in FIG. 3, the coil base 5 is generally circular and has a central portion 51 that fits in the center of the winding of the heating coil 4, and an outer periphery that is provided concentrically with the central portion 51 and surrounds the outer peripheral side of the heating coil 4. And a beam portion 53 that connects the central portion 51 and the outer peripheral portion 52 in the radial direction. In the present embodiment, eight beam portions 53 are provided radially.
  • the ferrite core 6 is a rod-shaped member made of a ferromagnetic material that is non-conductive and has a high magnetic permeability.
  • the ferrite core 6 is composed of soft ferrite described later.
  • the non-contact type temperature sensor 7 detects infrared energy radiated from the bottom of the cooking vessel 100 placed on the top plate 3, and an infrared sensor unit 210 including a magnetic path forming unit 200 and an infrared sensor 211. And a sensor case 220.
  • the non-contact temperature sensor 7 is arranged so that the infrared sensor 211 is positioned between the first coil 4a and the second coil 4b in the radial direction. Further, the non-contact temperature sensor 7 is disposed so as to be positioned between the ferrite cores 6 in which the infrared sensors 211 are radially disposed (that is, between the beam portions 53) in the circumferential direction.
  • the ferrite core 6 adjacent to the infrared sensor 211 is referred to as a ferrite core 6a, 6b.
  • the beam part 53 adjacent to the infrared sensor 211 among the beam parts 53 of the coil base 5 is referred to as beam parts 53a and 53b.
  • the non-contact temperature sensor 7 will be described in detail later.
  • the contact-type temperature sensors 8a, 8b, 8c and 8d are arranged so as to be in contact with the back surface of the top plate 3 (that is, the surface facing the heating coil 4) by sensor holding portions (not shown).
  • Contact-type temperature sensors 8 a, 8 b, 8 c and 8 d detect the temperature of the top plate 3.
  • the contact temperature sensor 8a among the plurality of contact temperature sensors is disposed between the first coil 4a and the second coil 4b in the radial direction.
  • the contact-type temperature sensor 8a is located above the ferrite core 6a adjacent to the infrared sensor 211 in the circumferential direction and in the vicinity of the top plate 3 side (opposite side of the ferrite core 6a) of the beam portion 53a adjacent to the infrared sensor 211. Placed in. Further, the contact temperature sensors 8b and 8c are concentric circles between the contact temperature sensor 8a and the center of the heating coil 4 in the radial direction and are different from the region where the infrared sensor 211 is arranged in the circumferential direction. Placed in. Further, the contact-type temperature sensor 8d is disposed between the second coil 4b and the third coil 4c in the radial direction and in a region different from the region where the infrared sensor 211 is disposed in the circumferential direction.
  • the number and arrangement of the contact temperature sensors are not limited to this.
  • the number of contact temperature sensors may be three or less or five or more.
  • the contact type temperature sensor 8a may be disposed in the vicinity of the infrared sensor 211, and other contact type temperature sensors are in the vicinity of the portion where the heating coil 4 becomes the highest temperature, the contact type temperature sensor 8a and the heating coil 4.
  • a plurality of them may be arranged at arbitrary locations such as on a concentric circle with the center of the center.
  • the temperature detection unit 9 includes hardware such as a circuit device that implements the function, or an arithmetic device such as a microcomputer and software executed on the hardware.
  • the temperature detection unit 9 receives output values from the infrared sensor 211 and the contact temperature sensors 8a, 8b, 8c, and 8d, and calculates the temperature of the cooking container 100 based on the received output values. Specifically, the temperature detector 9 corrects the output value of the infrared sensor 211 with the maximum value of the output values of the contact temperature sensors 8a, 8b, 8c, and 8d, and calculates the maximum temperature Tcmax of the cooking container 100.
  • the temperature detection part 9 correct
  • the service temperature Tcook is calculated.
  • the control unit 10 includes hardware such as a circuit device that realizes the function, or an arithmetic device such as a microcomputer and software executed on the hardware.
  • the control unit 10 controls the operation of the induction heating cooker 1 based on the setting content by the front operation unit 21 or the upper operation unit 31. Further, the control unit 10 controls the inverter 12 based on the cooking temperature set by the user, the maximum temperature Tcmax of the cooking container 100 calculated by the temperature detection unit 9 and the cooking control temperature Tcook, and heating control is performed. I do.
  • the inverter 12 is a drive circuit that converts the AC power supply of the commercial power supply 11 into a high-frequency current and supplies it to the heating coil 4.
  • the induction heating cooker 1 may include a configuration other than that illustrated in FIG. 2, and may include, for example, a communication unit that performs communication with an external device.
  • the control unit 10 may have a function of the temperature detection unit 9.
  • FIG. 5 is a graph showing the spectral transmission characteristics of the top plate 3 of the induction heating cooker 1 in the present embodiment.
  • the graph of FIG. 5 shows as an example the transmittance ⁇ when the top plate 3 is made of crystallized glass having a thickness of about 4 mm and high heat resistance.
  • FIG. 6 is a graph which shows the relationship between the spectral transmission characteristic of the top plate 3 of the induction heating cooking appliance 1 in this Embodiment, and the spectral radiance curve in each temperature.
  • the spectral radiance curve and the transmittance ⁇ of the top plate 3 when the temperature of the cooking vessel 100 is 150 ° C., 200 ° C., and 250 ° C. are shown.
  • the wavelength band with high transmittance in the top plate 3 is 0.6 ⁇ m to 2.6 ⁇ m, and the wavelength band with the next highest transmittance is 3.2 ⁇ m to 4.2 ⁇ m.
  • the spectral radiance curves at the temperature of the cooking container 100 of 150 ° C., 200 ° C., and 250 ° C. increase from around 2.0 ⁇ m. Therefore, the value of the amount of infrared energy that reaches the infrared sensor 211 from the bottom of the cooking container 100, which is obtained by the product of the transmittance ⁇ (%) and the spectral radiance, increases in the wavelength band of 3.2 ⁇ m to 4.2 ⁇ m.
  • the infrared sensor 211 detects infrared energy radiated from the bottom of the cooking vessel 100 and infrared energy radiated from the lower surface of the top plate 3 when the top plate 3 is heated by heat conduction.
  • the infrared energy radiated from the top plate 3 is radiated at a high rate in a wavelength band longer than 4.5 ⁇ m, which is a region where the transmittance of the top plate 3 is low.
  • the emissivity ⁇ of glass is generally about 0.84 to 0.9, and has a high emissivity.
  • FIG. 7 is a graph showing a spectral radiance curve of a black body for each temperature.
  • a temperature range lower than about 230 ° C. from boiling water to deep-fried food is used as the temperature of the cooked food (cooking container 100) heated by the induction heating cooker 1.
  • the spectral radiance up to 250 ° C. is detected up to about 20 ⁇ m as the wavelength band. For this reason, the amount of infrared energy radiated from the top plate 3 has a high influence as noise on the wavelength band of 3.2 ⁇ m to 4.2 ⁇ m that the infrared sensor 211 originally wants to detect.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the cooking operation in the present embodiment.
  • the control unit 10 when the user turns on the power switch 22, the control unit 10 is activated, various data are initialized (S101), and the user waits for a heating start instruction (S102). And if a cooking temperature is set by the user using the display part 34 etc. and a heating start is instruct
  • the amount of heat generated by heating the cooking container 100 is conducted to the top plate 3, so that the top plate 3 is heated. Then, the top plate temperatures Tpa, Tpb, Tpc, Tpd are respectively detected by the plurality of contact temperature sensors 8a, 8b, 8c, and 8d arranged below the top plate 3, and are output to the temperature detector 9 ( S105).
  • the temperature detector 9 extracts the highest temperature as Tpmax from the top plate temperatures Tpa, Tpb, Tpc, and Tpd detected by the contact temperature sensors 8a, 8b, 8c, and 8d. Then, the maximum value Tcmax of the cooking container 100 is calculated by correcting the output value Tir of the infrared sensor 211 with Tpmax. Further, the temperature detection unit 9 corrects the output value Tir of the infrared sensor 211 with the top plate temperature Tpa detected by the contact temperature sensor 8a, and calculates the cooking control temperature Tcook of the cooking container 100 (S106).
  • the contact-type temperature sensor 8a is arranged above the ferrite core 6a adjacent to the infrared sensor 211. The correction of the output value Tir of the infrared sensor 211 is performed, for example, by subtracting Tpmax or Tpa from the temperature corresponding to the output value Tir.
  • the control unit 10 compares the maximum temperature Tcmax of the cooking container 100 calculated by the temperature detection unit 9 with the first limit value Tlim1 and the second limit value Tlim2 that are two-stage limit values.
  • the first limit value Tlim1 is a value smaller than the second limit value Tlim2.
  • the first limit value Tlim1 and the second limit value Tlim2 may be set in advance according to the cooking mode or may be arbitrarily set by the user.
  • the maximum temperature Tcmax is larger than the second limit value Tlim2 (S107: YES)
  • the control unit 10 S108.
  • the user may be notified visually or by voice that the heating has been stopped from the display unit 34 or a notification unit (not shown).
  • the control unit 10 compares the cooking control temperature Tcook with the set temperature. When the cooking control temperature Tcook is lower than the set temperature, electric power is supplied to the heating coil 4. When the cooking control temperature TCook approaches the set temperature, the frequency of the supplied power is increased to reduce the supplied power to the heating coil 4. When the cooking control temperature Tcook exceeds the set temperature, the control unit 10 stops the inverter 12 and stops the power supply to the heating coil 4. The cooking operation temperature Tcook is maintained at the set temperature by repeating the above operation until the end of heating cooking.
  • FIG. 9 is a perspective view of the non-contact temperature sensor 7 in the present embodiment
  • FIG. 10 is a plan view of the non-contact temperature sensor 7 in the present embodiment
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of the non-contact temperature sensor 7 according to the present embodiment cut along the line AA in FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the magnetic path forming means 200 and the sensor case 220 of the non-contact temperature sensor 7 in the present embodiment are separated. As shown in FIGS.
  • the non-contact temperature sensor 7 is disposed on the upper surface of the infrared sensor unit 210 including the infrared sensor 211, the sensor case 220 that houses the infrared sensor unit 210, and the sensor case 220. Magnetic path forming means 200.
  • the non-contact temperature sensor 7 is attached to the coil base 5 so that the upper surface thereof is parallel to the heating coil 4.
  • the magnetic path forming means 200 is for inducing a magnetic flux generated from the heating coil 4 and passing over the infrared sensor 211.
  • the magnetic path forming means 200 is a flat member having an area larger than that of the infrared sensor 211 in plan view, and is arranged so as to cover the infrared sensor 211.
  • the length of the side parallel to the direction of the magnetic flux generated on the infrared sensor 211 may be longer than the length parallel to the direction of the magnetic flux of the infrared sensor 211.
  • the magnetic path forming means 200 has an opening 201 that transmits infrared rays from the cooking vessel 100.
  • the magnetic path forming means 200 is disposed on the uppermost part of the non-contact temperature sensor 7 and is fixed so as to be in close contact with the upper surface of the sensor case 220 with an adhesive, a tape, an adhesive cushioning material, or the like. Thereby, the magnetic path forming means 200 is arranged in parallel with the heating coil 4.
  • the magnetic path formation means 200 of this Embodiment is comprised with the member whose relative permeability (micro
  • mu) s 1) of air.
  • the magnetic path forming means 200 is composed of soft ferrite that is a soft magnetic material. Ferrite is an oxide magnetic body containing iron as a main component, and its chemical formula is represented by MO-Fe 2 O 3 . M is a divalent metal ion Fe, Mn, Zn, Ni, Mg, Co, Cu, or the like. By changing the metal ion M, ferrite having various characteristics can be obtained.
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Ferrites are roughly classified into hard ferrites that are magnetically hard and soft ferrites that are magnetically soft.
  • hard ferrite when the magnetic field is increased, the magnetic flux density does not change much at first, and when the magnetic field is increased very much, the magnetic flux suddenly flows and becomes magnetized.
  • Hard ferrite once magnetized, has a property that it is difficult to return to the original state even when a magnetic flux on the opposite side is applied.
  • soft ferrite has the property that when the magnetic field is increased, the magnetic flux immediately flows and becomes magnetized, but when the magnetic flux on the opposite side is applied, it immediately returns.
  • Soft ferrite includes Mn—Zn and Ni—Zn.
  • the Mn—Zn system has a high magnetic permeability ⁇ and a magnetic flux density B, but the frequency that can be used due to the snake effect is 1 MHz or less because of the high magnetic permeability. Moreover, since it is necessary to insulate in order to have electroconductivity, when using as a filter, a shape becomes large. Since the Ni—Zn system is almost an insulator and is excellent in high frequency, the Ni—Zn system is often used for noise countermeasures used in electronic circuits such as filters.
  • the magnetic path forming means 200 in the present embodiment uses the high permeability of ferrite to induce a magnetic flux flowing in the space into the magnetic path forming means 200.
  • the magnetic path forming means 200 it is not necessary to simply use a magnetic material, and it is necessary to arrange a magnetic material having a relative permeability ⁇ s higher than that of air at the driving frequency (20 KHz to 100 KHz) of the induction heating cooker 1. is there.
  • a hard magnetic material such as hard ferrite may be used as long as the relative permeability ⁇ s in the driving frequency band of the induction heating cooker 1 is high.
  • the relative magnetic permeability ⁇ s is a ratio between the magnetic permeability of the magnetic material and the vacuum magnetic permeability, and is an index indicating how many times the magnetic flux can easily pass through the vacuum.
  • the relative magnetic permeability ⁇ s indicates how many times the magnetic flux can be easily passed through the air.
  • the relative magnetic permeability is important.
  • the higher the relative permeability the higher the magnetic flux induction effect.
  • the size of the magnetic path forming means 200 can be reduced and the material can be reduced.
  • the temperature at which the magnetism disappears from this magnetic material (becomes air permeability) is called the Curie temperature, and varies depending on the type of ferrite.
  • it is desirable that the Curie temperature of the ferrite used for the magnetic path forming means 200 is equal to or higher than the coating heat resistance temperature of the heating coil 4. For example, if the coating of the heating coil 4 is an H-type coating, the heat resistance temperature of the coating is 180 ° C., and ferrite having a Curie temperature of 180 ° C. or higher is used for the magnetic path forming means 200.
  • the infrared sensor unit 210 includes an infrared sensor 211 and a substrate 212 on which the infrared sensor 211 is mounted.
  • the infrared sensor 211 detects the infrared ray radiated from the object to be heated and outputs it as a voltage.
  • a thermopile sensor having sensitivity in a wide wavelength with respect to the infrared region is used.
  • the infrared sensor 211 according to the present embodiment packages a convex condensing lens 213 and a cylindrical encapsulating member 214 disposed below the condensing lens 213 on a substrate 212. It has become. Inside the enclosing member 214, a thermopile chip and a self-temperature detecting thermistor (not shown) are encapsulated.
  • the condensing lens 213 of the infrared sensor 211 into a convex shape, it is possible to narrow the field of view of the infrared sensor 211 and suppress the influence of ambient light.
  • silicon is used as the base material of the condenser lens 213. Silicon has a low wavelength dependency of about 50 to 60% in the infrared region, and has a high reflectance and a low heat absorption rate except for the transmission of light in the infrared region, so that the temperature hardly rises.
  • the thermal diffusivity of silicon is high, even if the condenser lens 213 absorbs infrared rays and the temperature rises, the thermal diffusion does not easily affect the detection of the amount of infrared rays. Therefore, by using silicon as the base material of the condenser lens 213, even in an environment where the infrared sensor 211 is provided in the vicinity of the top plate 3, the temperature rise of the condenser lens 213 has an influence on infrared detection. Hard to occur.
  • the base material of the condensing lens 213 is not limited to silicon, What is necessary is just the material which has the same permeation
  • the specific configuration of the infrared sensor 211 is not limited to that illustrated in FIG.
  • a photodiode-type infrared sensor may be used as the infrared sensor 211.
  • the shape of the enclosing member 214 may not be cylindrical.
  • an infrared sensor 211 and an amplifier and various electronic components 215 for controlling the amplifier are mounted on the substrate 212.
  • the infrared sensor 211 is disposed on the substrate 212 such that the light receiving unit is located immediately below the opening 201 of the magnetic path forming unit 200.
  • the voltage output from the infrared sensor 211 is amplified by an amplifier and transmitted to the temperature detection unit 9. Then, the temperature information of the object to be heated is obtained by the temperature detection unit 9 and output to the control unit 10 for use in heating control and the like.
  • the sensor case 220 is a case that covers the periphery of the infrared sensor unit 210 so that the cooling air flowing in the vicinity of the heating coil 4 does not directly hit the infrared sensor unit 210.
  • the sensor case 220 of the present embodiment has a rectangular parallelepiped shape in plan view.
  • the sensor case 220 is made of, for example, a resin such as polybutylene terephthalate resin (PBT) or polyphenylene sulfide resin (PPS) having high heat resistance.
  • PBT polybutylene terephthalate resin
  • PPS polyphenylene sulfide resin
  • the sensor case 220 includes an upper case 230 and a lower case 240.
  • the infrared sensor unit 210 is accommodated in the sensor case 220.
  • the infrared sensor unit 210 is accommodated inside the sensor case 220 at a predetermined distance from the side wall of the sensor case 220 so that the ambient temperature around the infrared sensor 211 is uniform.
  • the upper case 230 has a rectangular top surface and a side surface extending downward from the four sides of the top surface in a plan view, and has a shape with an open bottom. As shown in FIGS. 11 and 12, an opening 231 for receiving infrared rays by the infrared sensor 211 is formed on the upper surface of the upper case 230. In a state where the infrared sensor unit 210 is housed in the sensor case 220, the infrared sensor 211 detects infrared light through the opening 231 of the upper case 230 and the opening 201 of the magnetic path forming means 200.
  • the opening 231 of the upper case 230 and the opening 201 of the magnetic path forming means 200 are not limited to a rectangle, but may be a circle or a polygon.
  • the lower case 240 is composed of a rectangular bottom surface in plan view and side surfaces extending upward from the four sides of the bottom surface, and has an open top. As shown in FIG. 11, a support portion 241 on which the substrate 212 of the infrared sensor unit 210 is placed protrudes upward from the bottom surface of the lower case 240 inside the bottom surface of the lower case 240. In the present embodiment, four support portions 241 are provided along the four sides of the bottom surface of the substrate 212.
  • the lower case 240 in this Embodiment set it as the structure which has the four support parts 241, it is not limited to this.
  • the support unit 241 is only required to be able to support the substrate 212 so as not to move.
  • the support unit 241 may be arranged at the four corners of the bottom surface of the substrate 212, or three or less or five or more support units 241 are arranged in a distributed manner. May be.
  • Engaging protrusions are provided on the lower end portion of the side surface of the upper case 230 and the outer peripheral portion of the lower case 240 at positions facing when the upper case 230 is put on the lower case 240.
  • the engagement protrusions engage with each other, whereby the upper case 230 and the lower case 240 can be positioned.
  • an attachment piece 232a and an attachment piece 232b projecting outward are formed on the side surface on the short side of the upper case 230. Further, insertion holes 233a and 233b are formed in the attachment pieces 232a and 232b, respectively. Similarly, a mounting piece 242a and a mounting piece 242b projecting outward are formed on the side surface on the short side of the lower case 240, respectively. Further, an insertion hole 243a and an insertion hole 243b are formed in the attachment pieces 242a and 242b, respectively.
  • the mounting piece 232a and the mounting piece 242a, and the mounting piece 232b and the mounting piece 242b are arranged so as to overlap in a plan view in a state where the upper case 230 and the lower case 240 are engaged.
  • the sensor case 220 is attached to the coil base 5 by inserting screws through the insertion holes 233a and 243a and the insertion holes 233b and 243b and screwing the screws to the back side of the coil base 5 (opposite side to the heating coil 4 side). It is done.
  • the sensor case 220 is fixed to the coil base 5 in a state where the distance between the top plate 3 and the infrared sensor 211 is kept constant.
  • FIGS. 13 and 14 are schematic diagrams showing the magnetic flux of the heating coil 4 and the non-contact temperature sensor 7 in the present embodiment.
  • a magnetic flux 300 is generated around the heating coil 4 in a direction orthogonal to the current flowing through the heating coil 4. Further, the further away from the heating coil 4, the less the magnetic flux and the weaker.
  • the upper surface of the non-contact temperature sensor 7 is closest to the heating coil 4 and the influence of magnetic flux is large. Therefore, a high magnetic shielding effect can be obtained for the infrared sensor 211 by disposing the magnetic path forming means 200 on the upper surface of the non-contact temperature sensor 7 as in the present embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the induction of magnetic flux by the magnetic path forming means 200 of the present embodiment.
  • the magnetic path forming means 200 of the present embodiment is arranged so as to surround the opening 231 of the upper case 230.
  • An infrared sensor 211 is disposed below the opening 231 of the upper case 230.
  • the magnetic path forming unit 200 is a magnetic flux generated from the heating coil 4 and is arranged in parallel with the direction of the magnetic flux passing on the infrared sensor 211. Thereby, the magnetic flux forming means 200 preferentially induces the leakage magnetic flux from the heating coil 4 entering the infrared sensor 211.
  • the magnetic flux passing through the upper part of the infrared sensor 211 passes through the magnetic path forming means 200 while avoiding the upper part of the infrared sensor 211 as shown in FIG. Thereby, the penetration
  • the leakage magnetic flux from the heating coil 4 can be guided and passed above the infrared sensor 211 by the magnetic path forming means 200 disposed on the upper surface of the sensor case 220. Thereby, it can suppress that a magnetic flux enters into the infrared sensor 211, and can reduce the superimposition of the high frequency noise to the infrared sensor 211.
  • FIG. As a result, the temperature detection accuracy by the infrared sensor 211 can be improved, and the accuracy of proper temperature cooking and automatic cooking can also be improved.
  • the moldability can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
  • the plate-shaped magnetic path forming means 200 partially on the upper surface of the upper case 230, it is possible to obtain a magnetic-shielding effect with a simple structure, reduce the work man-hours and material costs, and increase the cost of the product. Can be prevented.
  • the magnetic path forming means 200 is damaged, it is possible to prevent the damaged member from dropping or scattering into the machine body.
  • this Embodiment is not limited to the said structure, A various deformation
  • the shape of the magnetic path forming means 200 is not limited to the above, and can be arbitrarily changed according to the direction and strength of the magnetic flux. Further modifications 1-1 and 1-2 of the present embodiment will be described below.
  • FIG. 16 is a plan view of the non-contact type temperature sensor 7A in Modification 1-1
  • FIG. 17 is a longitudinal section of the non-contact type temperature sensor 7A in Modification 1-1 taken along the line AA in FIG. FIG.
  • the same constituent elements as those shown in FIG. 10 and FIG.
  • the magnetic path forming means 200 ⁇ / b> A in the non-contact temperature sensor 7 ⁇ / b> A of the present modification has a larger area than the substrate 212 of the infrared sensor unit 210 in a plan view and covers the substrate 212.
  • the magnetic path forming means 200A the length of the side parallel to the direction of the magnetic flux passing on the substrate 212 may be longer than the length parallel to the direction of the magnetic flux of the substrate 212.
  • the magnetic path forming means 200A is provided with an opening 201 for the infrared sensor 211 to receive infrared rays.
  • the magnetic path forming means 200A is made of the same material as the magnetic path forming means 200 of the first embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view of the non-contact temperature sensor 7B in Modification 1-2
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the induction of magnetic flux by the magnetic path forming means in Modification 1-2.
  • FIG. 18 and FIG. 19 the same components as those shown in FIG.
  • the non-contact temperature sensor 7 ⁇ / b> B of the present modification includes a first magnetic path forming unit 200 ⁇ / b> Ba and a second magnetic path forming unit that are opposed to each other across the opening 231 on the upper surface of the upper case 230. 200Bb.
  • Each of the first magnetic path forming means 200Ba and the second magnetic path forming means 200Bb has a rectangular flat plate shape, and is disposed in parallel with the direction of the magnetic flux generated on the non-contact temperature sensor 7B.
  • the first magnetic path forming means 200Ba and the second magnetic path forming means 200Bb are made of the same material as the magnetic path forming means 200 of the first embodiment.
  • the first magnetic path forming means 200Ba and the second magnetic path forming means 200Bb of the present modification guide the magnetic flux that enters the opening 231 of the upper case 230 before the opening 231. . Thereby, the concentration of the magnetic flux in the vicinity of the corner of the opening 231 can be avoided, and the magnetic flux can be guided smoothly.
  • the direction of current flow is fixed in the heating coil 4 that is a noise generation source. Therefore, the direction of the magnetic flux generated from the heating coil 4 is also fixed, and a place where the magnetic flux is strong can be assumed. Therefore, the magnetic flux can be efficiently and smoothly guided by arranging the first magnetic path forming means 200Ba and the second magnetic path forming means 200Bb in a direction where the magnetic flux easily flows in a place where the magnetic flux is strong.
  • the magnetic path forming means can be effectively arranged, and the magnetic path forming means can be downsized without impairing the noise reduction effect. Thereby, the cost of a product can be reduced.
  • Embodiment 2 FIG. Next, a second embodiment of the present invention will be described.
  • the non-contact temperature sensor 7C according to the second embodiment is different from the first embodiment in the shape of the sensor case 220C.
  • Other configurations and controls of the induction heating cooker 1 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 20 is a perspective view of the sensor case 220C in the present embodiment
  • FIG. 21 is a longitudinal sectional view of the non-contact temperature sensor 7C in the present embodiment. 20 and FIG. 21, the same components as those shown in FIG. 9 and FIG.
  • a rib 234 that protrudes toward the heating coil 4 (that is, the upper side) is formed.
  • the rib 234 is formed along the entire outer periphery of the opening 231.
  • the magnetic path formation means 200 of this Embodiment is engage
  • the position of the magnetic path forming means 200 is regulated by the rib 234 of the upper case 230C. Thereby, positioning of the magnetic path formation means 200 becomes easy, and the load at the time of manufacture of the non-contact type temperature sensor 7C is reduced.
  • this Embodiment is not limited to the said structure, A various deformation
  • the ribs 234 are not limited to those provided on the entire outer periphery of the opening 231 of the upper case 230 ⁇ / b> C, and the ribs 234 may be provided only on two opposite sides of the opening 231. Further, when the opening 231 is circular, ribs 234 may be provided at three locations at the same angle from the center of the opening 231.
  • the shape and number of ribs for positioning the magnetic path forming means 200 are not limited to the above, and can be arbitrarily selected. Further modification 2-1 of the present embodiment will be described below.
  • FIG. 22 is a perspective view of a sensor case 220D in Modification Example 2-1
  • FIG. 23 is a longitudinal sectional view of a non-contact temperature sensor 7D in Modification Example 2-1. 22 and 23, the same components as those shown in FIGS. 9 and 11 are denoted by the same reference numerals.
  • a rib 235 is formed on the upper surface of the upper case 230D of the sensor case 220C of the present embodiment so as to protrude toward the heating coil 4 (ie, the upper side) along the outer periphery.
  • the magnetic path formation means 200D is inserted and arrange
  • the position of the magnetic path forming means 200D is restricted by the rib 235 of the upper case 230D.
  • the ribs 235 are not limited to those provided on the entire outer periphery of the upper case 230D, and can be arbitrarily selected, such as being arranged at a plurality of corners or sides.
  • Embodiment 3 FIG. Next, a third embodiment of the present invention will be described.
  • the non-contact temperature sensor 7E according to the third embodiment is different from the first embodiment in the shape of the magnetic path forming means.
  • Other configurations and controls of the induction heating cooker 1 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 24 is a perspective view of the non-contact temperature sensor 7E in the present embodiment
  • FIG. 25 is a plan view of the non-contact temperature sensor 7E in the present embodiment
  • FIG. 26 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7E according to the present embodiment taken along line BB in FIG. 24 to 26, the same components as those illustrated in FIGS. 9 to 11 are denoted by the same reference numerals.
  • the magnetic path forming means 200E of the present embodiment has a side part 202a and a side part 202b that are bent from the long side and extend downward.
  • the side portions 202a and 202b extend downward from the upper surface of the upper case 230E along the long side surface of the upper case 230E.
  • the magnetic path forming unit 200E is made of the same material as the magnetic path forming unit 200 of the first embodiment.
  • a wing portion 236a and a wing portion 236b projecting outward are formed on the side surface of the upper case 230E on the long side.
  • the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200E are placed on the wing portions 236a and 236b of the upper case 230E, respectively.
  • the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200E can induce magnetic flux to the side surface that could not be induced on the upper surface of the upper case 230E, and noise to the infrared sensor 211 can be induced. Can be further reduced. Further, the positions of the magnetic path forming means 200E with respect to the upper case 230E are regulated by the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200E. Thereby, the positioning of the magnetic path forming means 200E is facilitated, and the load at the time of manufacturing the non-contact temperature sensor 7E is reduced.
  • the upper case 230E with wings 236a and 236b that receive the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200E, respectively, it is possible to suppress the fall of the damaged parts when the magnetic path forming means 200E is damaged.
  • the wings 236a and 236b are not essential and may be omitted.
  • this Embodiment is not limited to the said structure, A various deformation
  • the side portions 202a and 202b are provided by bending the long side of the magnetic path forming means 200E, but the sides 202a and 202b may be provided by bending the short side.
  • the four sides may be provided by bending the long side and the short side, respectively.
  • only one side of the magnetic path forming unit 200E may be bent, and the magnetic path forming unit 200E may be configured in an L shape in a cross sectional view.
  • the shape and position of the side portion of the magnetic path forming means 200E are not limited to the above, and can be arbitrarily selected according to the direction and strength of the magnetic flux. Further modification example 3-1, modification example 3-2 and modification example 3-3 of the present embodiment will be described below.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7F in Modification 3-1.
  • the same components as those shown in FIG. 27 are identical to those shown in FIG. 27.
  • the side portions 202a and 202b in the magnetic path forming means 200F of the present modification are formed so as to extend below the substrate 212 of the infrared sensor unit 210. Further, the side surface of the upper case 230F of this modification is also formed so as to extend to the lower side of the substrate 212, and the wing portions 236a and 236b on which the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200F are placed at the end portions of the side surfaces. Is formed.
  • noise entering the substrate 212 from the side surface of the sensor case 220 can be reduced, and the temperature detection accuracy can be further improved.
  • FIG. 28 is a perspective view of the non-contact temperature sensor 7G in Modification 3-2
  • FIG. 29 is a plan view of the non-contact temperature sensor 7G in Modification 3-2
  • FIG. 30 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7G according to Modification 3-2 cut along the line BB in FIG. 28 to 30, the same components as those shown in FIGS. 24 to 27 are denoted by the same reference numerals.
  • the magnetic path forming means 200F of the present modification has the same configuration as that of the modification 3-1, and the side portions 202a and 202b extending below the substrate 212 of the infrared sensor unit 210.
  • the lower case 240G of the present modification is formed such that the short side is larger than the upper case 230 in plan view, and the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200F are accommodated inside the lower case 240. That is, in this modification, the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200G are sandwiched between the side surface of the upper case 230 and the side surface of the lower case 240G.
  • noise entering the substrate 212 from the side surface of the sensor case 220 can be reduced, and the magnetic path forming means 200F can be stably disposed.
  • FIG. 31 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7H in Modification 3-3. 31, the same components as those shown in FIG. 30 are denoted by the same reference numerals.
  • the magnetic path forming means 200H of the non-contact temperature sensor 7H of the present modification includes a bottom portion 203 in addition to the side portions 202a and 202b. And the bottom part 203 of the magnetic path formation means 200H is arrange
  • Embodiment 4 FIG. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
  • the non-contact temperature sensor 7J of the fourth embodiment is different from that of the first embodiment in that it further includes a protection means 260 for protecting the magnetic path forming means.
  • Other configurations and controls of the induction heating cooker 1 are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 32 is a longitudinal sectional view of the non-contact temperature sensor 7J according to the present embodiment.
  • the same components as those shown in FIG. 32 are identical to FIG. 32.
  • the non-contact temperature sensor 7J of the present embodiment includes a protection unit 260 on the upper surface of the magnetic path forming unit 200.
  • the protection means 260 is a flat plate member having an area larger than that of the magnetic path forming means 200 in plan view, and is disposed so as to cover the magnetic path forming means 200. Further, the protection means 260 has an opening 261 for the infrared sensor 211 to receive infrared rays.
  • Protective means 260 of the present embodiment is made of a metal member having high conductivity.
  • the metal member for example, plate-like aluminum, copper, stainless steel, iron, or the like can be adopted, but it is desirable to use aluminum or copper which is a nonmagnetic metal in consideration of magnetic resistance.
  • the protection means 260 by protecting the magnetic path forming means 200 by the protection means 260, even when the magnetic path forming means 200 is damaged, it is possible to prevent scattering of the damaged member. Further, by using the protective member 260 as a metal member having high conductivity, the magnetic flux from the upper surface entering the infrared sensor 211 can be further reduced by the magnetic flux generated by the metal eddy current. Furthermore, since the surface of the protection means 260 which is a metal member has a high reflectance, the radiant heat from the top plate 3 is reflected, and the influence of the radiant heat on the infrared sensor 211 can be suppressed.
  • this Embodiment is not limited to the said structure, A various deformation
  • the protection means 260 may be made of resin instead of a metal member.
  • the protection means 260 may have a shape other than a flat plate. For example, heat dissipation can be facilitated by using a mesh or punching structure. Further modification example 4-1, modification example 4-2, and modification example 4-3 of the present embodiment will be described below.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7K according to Modification 4-1. 33, the same components as those shown in FIG. 32 are denoted by the same reference numerals.
  • the magnetic path forming means 200K of this modification has side portions 202a and 202b extending downward from the upper surface of the upper case 230K, and is disposed on the upper surface and side surfaces of the upper case 230K. Feather portions 236a and 236b on which the side portions 202a and 202b are placed are formed on the side surface of the upper case 230K.
  • the upper case 230K is disposed inside the lower case 240K, and the side portions 202a and 202b of the magnetic path forming means 200K are sandwiched between the side surface of the upper case 230K and the side surface of the lower case 240K.
  • the side surface of the lower case 240K extends to the upper surface of the magnetic path forming means 200K, and an attachment portion 245a and an attachment portion 245b projecting outward are formed at the ends. And the protection means 260K of this modification is attached to the coil base 5 with the screw 270 together with the lower case 240K.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7L in Modification 4-2.
  • the magnetic path forming means 200L of this modification has a flat plate shape and is disposed on the upper surface of the upper case 230L.
  • a rib 237 is formed on the upper surface of the upper case 230L along at least a part of the outer periphery. The rib 237 is formed thicker than the thickness of the magnetic path forming means 200L, whereby a gap 301 is formed between the protection means 260L and the magnetic path forming means 200L.
  • providing the gap 301 between the protection means 260K and the magnetic path forming means 200 improves the durability of the magnetic path forming means 200L against vibration.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view of a non-contact temperature sensor 7M in Modification 4-3. 35, the same components as those shown in FIG. 33 are denoted by the same reference numerals.
  • the non-contact temperature sensor 7M of the present modification includes an upper magnetic path forming means 200Ma covering the outside of the upper case 230M and a lower magnetic path forming means 200Mb covering the outside of the lower case 240M.
  • the upper magnetic path forming means 200Ma is disposed on the upper surface and the side surface of the upper case 230M
  • the lower magnetic path forming means 200Mb is disposed outside the side surface and the bottom surface of the lower case 240M.
  • the non-contact temperature sensor 7M of this modification further includes an upper protection means 260Ma for protecting the upper magnetic path forming means 200Ma and a lower protection means 260Mb for protecting the lower magnetic path forming means 200Mb.
  • the lower protection means 260Mb accommodates the upper magnetic path forming means 200Ma, the lower magnetic path forming means 200Mb, and the sensor case 220M inside.
  • the attachment part 261a and the attachment part 261b are formed in the side surface of the lower side protection means 260Mb.
  • the upper protection means 260Ma is attached to the coil base 5 with screws 270 together with the lower protection means 260Mb.
  • the sensor case 220M can be simplified by disposing the upper magnetic path forming means 200Ma and the lower magnetic path forming means 200Mb outside the sensor case 220M. Further, the noise of the infrared sensor 211 can be further reduced by connecting one of the upper magnetic path forming means 200Ma and the lower magnetic path forming means 200Mb to the ground. Note that the arrangement of the upper magnetic path forming means 200Ma and the lower magnetic path forming means 200Mb is not limited to that shown in FIG. 35, and may be effectively arranged at a location where much magnetic flux enters.
  • an electromagnetic wave shielding sheet or an electromagnetic wave shielding paint may be used as the magnetic path forming means.
  • the electromagnetic shielding sheet is obtained by kneading a powder of a magnetic material such as sendust or ferrite in a sheet made of silicon or other rubber, and the effective frequency differs depending on the magnetic material used.
  • the principle of the shield is the same as that of metal, and is effective in a wide frequency range of several hundred MHz to several GHz.
  • the electromagnetic wave shielding sheet and the electromagnetic wave shielding paint are also effective as magnetic path forming means as long as the relative permeability in the driving frequency band of the induction heating cooker 1 is high.
  • the sensor case of the above-described embodiment can be applied to a photodiode-type infrared sensor that is affected by ambient light, an ultrasonic distance sensor, a Doppler-type distance sensor, a magnetic-type distance sensor, or light (laser).
  • a part of the sensor case 220 may be formed integrally with the coil base 5.
  • the non-contact temperature sensor described in the second and third embodiments may include a protection unit that protects the magnetic path forming unit described in the fourth embodiment.
  • Other modifications 5 and 6 will be described below.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of the non-contact temperature sensor 7N in the fifth modification.
  • the magnetic path forming means 200N may be arranged inside the sensor case 220N. Thereby, damage to the magnetic path forming means 200N due to external force is reduced.
  • FIG. 37 is a cross-sectional view of a non-contact temperature sensor 7P according to Modification 6.
  • the infrared sensor 211 may be disposed so as to protrude upward from the opening 231 of the sensor case 220P.
  • the magnetic path forming means 200P is formed to be thicker than the protruding thickness of the infrared sensor 211.

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Abstract

誘導加熱調理器であって、調理容器が載置されるトッププレートと、トッププレートの下方に配置され、調理容器を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの下方に配置され、調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサを収容するセンサケースと、センサケースの上面に配置される磁路形成手段と、を備え、磁路形成手段を、加熱コイルから発生し、赤外線センサ上を通る磁束を誘導するものとした。

Description

誘導加熱調理器およびセンサユニット
　本発明は、調理容器の温度を求めるセンサを備える誘導加熱調理器およびセンサユニットに関するものである。
　近年、調理物を誘導加熱方式で加熱する誘導加熱調理器が普及している。誘導加熱調理器は、加熱調理器内に配置された加熱コイル等の金属体に電流を流すことで発生する磁束により、加熱コイル上方にトッププレートを介して載置された調理容器本体に渦電流を発生させ、調理容器本体の抵抗により発生するジュール熱で調理容器を発熱させるものである。
　従来、誘導加熱調理器のトッププレート上に載置された被加熱物である調理容器本体の温度を検出する方法として、接触式の温度センサであるサーミスタを用いたサーミスタ方式と、非接触式の温度センサである赤外線センサを用いた赤外線センサ方式と、が知られている。サーミスタ方式では、サーミスタをトッププレートに接触させてトッププレートを介して調理容器から伝達される温度を検出する。赤外線センサ方式では、加熱コイルの下方に配置した赤外線センサによって、トッププレート上に載置された調理容器から放射される赤外線放射エネルギーを検出し、検出した赤外線エネルギー量から調理容器の温度を算出する。
　ここで、赤外線センサ方式の場合、加熱コイルから発生する磁束の一部が赤外線センサに入ることで、赤外線センサの出力に高周波ノイズが重畳され、出力が安定しなくなる。これにより、調理容器の温度検知精度が低下し、適温調理または自動調理機能の精度も低下してしまうといった問題がある。この問題を解決するため、赤外線センサの周辺に防磁手段を設けることが提案されている。
　例えば、特許文献１には、焦電型の非接触温度センサを磁性体からなるケースに収容することが提案されている。特許文献１の構成では、加熱コイルによって発生した交流の磁束が、非接触温度センサの周囲に配置された磁性体に交差することにより、磁性体中に渦電流が流れる。そして、この渦電流によって磁束が発生し、発生した磁束が非接触温度センサに入る磁束を打ち消すことにより、非接触温度センサにおける高周波ノイズの重畳を防ぐことができる。
　また、特許文献２では、赤外線センサおよび制御基板をアルミからなる防磁部材で覆うことが提案されている。特許文献２のように金属を防磁部材に用いる場合も、特許文献１と同様に、加熱コイルによって発生した交流の磁束が金属に交差し、渦電流が流れる。そして、この渦電流によって赤外線センサに入る磁束を打ち消すことにより、高周波ノイズの重畳を防ぐことができる。
　さらに、特許文献３では、赤外線センサのケースをフェライト樹脂で構成することが提案されている。フェライトは絶縁物であり、特許文献１および特許文献２のように、磁束との交差により渦電流は発生しない。特許文献３の構成では、フェライトの透磁率を利用して、赤外線センサに入る磁束を誘導することで、赤外線センサへの高周波ノイズの重畳を防ぐものである。また、特許文献３では、フェライト成分を樹脂に混ぜ込ませることで、ケースの成形性および成形精度を向上させることもできる。
特開２００９－１５８３４０号公報 特開２００５－２６１６２号公報 特開２０１１－９０３５号公報
　ここで、特許文献１および特許文献２のように、防磁手段に発生する渦電流を利用する場合、防磁手段と交差する磁束が比較的高周波の場合には渦電流が発生するものの、低周波の場合には渦電流が発生しない。そのため、防磁手段と交差する磁束が比較的低周波の場合には、非接触温度センサのケースに入射する磁束を打ち消す磁束が発生せず、防磁効果が低減する。
　また、磁性体または金属に発生する磁束は、磁性体または金属の導電率および厚さにより異なる。また、磁束から渦電流を発生させ、渦電流から磁束を発生させることによる、各段階でのエネルギー変換による損失、および渦電流と導体の抵抗によるジュール熱の発生による熱エネルギー損失が発生することにより、入射した磁束を全て打ち消すだけの磁束を発生させることができないことがある。
　また、特許文献３で用いられるフェライト樹脂は、数百ＭＨｚ～数ＧＨｚ程度の高周波に効果のある磁性材料である。これに対し、誘導加熱調理器での駆動周波数帯は、２０ＫＨｚ～１００ＫＨｚである。そして、誘導加熱調理器での駆動周波数帯におけるフェライト樹脂の比透磁率は、高周波の場合に比べて著しく低くなる。例えば、１０ＫＨｚの場合のフェライト樹脂の比透磁率は１０程度となる。そのため、防磁手段としてフェライト樹脂を用いる場合には、特許文献３のようにセンサケース全体をフェライト樹脂で構成するなど、赤外線センサの周囲に多くのフェライト樹脂を配置する必要があり、製品のコストアップを招いてしまう。
　さらに、光学部品である赤外線センサを正確な位置に配置するためには、センサケースの正確な成形が必要となる。センサケースの成形精度が低いと、赤外線センサとトッププレートとの距離を安定させることができず、検知精度にも影響を及ぼしてしまう。しかしながら、特許文献３のようにフェライト樹脂を用いる場合、樹脂に金属が混ぜ込まれていることで、センサケースの成形時における金型の耐久性が低下するとともに、成形時の磁界の影響を考慮する必要があるため、センサケース製造時においてもコストアップを招いてしまう。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、コストアップを招くことなく、赤外線センサへの磁束の侵入を低減することができる誘導加熱調理器およびセンサユニットを得ることを目的とする。
　本発明に係る加熱調理器は、調理容器が載置されるトッププレートと、トッププレートの下方に配置され、調理容器を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの下方に配置され、調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサを収容するセンサケースと、センサケースの上面に配置される磁路形成手段と、を備え、磁路形成手段は、加熱コイルから発生し、赤外線センサ上を通る磁束を誘導するものである。
　本発明に係るセンサユニットは、センサと、センサを収容するセンサケースと、センサケースの上面に配置され、センサ上を通る磁束を誘導する磁路形成手段と、を備える。
　本発明における誘導加熱調理器およびセンサユニットによれば、センサケースの上面に配置された磁路形成手段によって赤外線センサ上を通る磁束を誘導することで、コストアップを招くことなく、簡素な構造で赤外線センサへの磁束の侵入を低減できる。これにより、赤外線センサへのノイズの重畳を抑えることができ、赤外線センサにおける温度検知精度を向上させることができる。
実施の形態１における誘導加熱調理器の概略斜視図である。 実施の形態１における誘導加熱調理器の主要部の概略構成図である。 実施の形態１における誘導加熱調理器の主要部の位置関係を説明する図である。 実施の形態１における誘導加熱調理器の主要部の位置関係を説明する図である。 実施の形態１における誘導加熱調理器のトッププレートの分光透過特性を示すグラフである。 実施の形態１における誘導加熱調理器のトッププレートの分光透過特性と各温度での分光放射輝度曲線との関係を示すグラフである。 黒体の分光放射輝度曲線を温度毎に示したグラフである。 実施の形態１における加熱調理動作の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１における非接触式温度センサの斜視図である。 実施の形態１における非接触式温度センサの平面図である。 実施の形態１における非接触式温度センサを図１０のＡ－Ａ線で切断した縦断面図である。 実施の形態１における非接触式温度センサの磁路形成手段とセンサケースとを分離した状態を示す斜視図である。 実施の形態１における加熱コイルの磁束と非接触式温度センサとを示す模式図である。 実施の形態１における加熱コイルの磁束と非接触式温度センサとを示す模式図である。 実施の形態１の磁路形成手段による磁束の誘導を説明する図である。 変形例１－１における非接触センサの平面図である。 変形例１－１における非接触センサを図１６のＡ－Ａ線で切断した縦断面図である。 変形例１－２における非接触センサの平面図である。 変形例１－２の磁路形成手段による磁束の誘導を説明する図である。 実施の形態２におけるセンサケースの斜視図である。 実施の形態２における非接触式温度センサの縦断面図である。 変形例２－１におけるセンサケースの斜視図である。 変形例２－１における非接触式温度センサの縦断面図である。 実施の形態３における非接触式温度センサの斜視図である。 実施の形態３における非接触式温度センサの平面図である。 実施の形態３における非接触式温度センサを図２５のＢ－Ｂ線で切断した横断面図である。 変形例３－１における非接触式温度センサの横断面図である。 変形例３－２における非接触式温度センサの斜視図である。 変形例３－２における非接触式温度センサの平面図である。 変形例３－２における非接触式温度センサを図２９のＢ－Ｂ線で切断した横断面図である。 変形例３－３における非接触式温度センサの横断面図である。 実施の形態４における非接触式温度センサの縦断面図である。 変形例４－１における非接触式温度センサの横断面図である。 変形例４－２における非接触式温度センサの横断面図である。 変形例４－３における非接触式温度センサの横断面図である。 変形例５における非接触式温度センサの横断面図である。 変形例６における非接触式温度センサの横断面図である。
　以下、本発明における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。
　実施の形態１．
（誘導加熱調理器の構成）
　まず、誘導加熱調理器１の構成について説明する。図１は、実施の形態１における誘導加熱調理器１の概略斜視図である。図１に示すように、誘導加熱調理器１は、本体２と、本体２の上面に配置されたトッププレート３とを備えている。本体２の前面には、前面操作部２１が設けられている。前面操作部２１には、誘導加熱調理器１の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ２２および火力を調節するための複数の操作ダイヤル２３が配置されている。
　トッププレート３は、例えば、耐熱性のガラス板と金属の枠体とにより構成される。トッププレート３の上面には、印刷等により加熱領域を示す複数の（本実施の形態では３個の）円形の加熱口３０が設けられている。各加熱口３０には、鍋またはフライパン等の調理容器１００（図２）が載置される。また、加熱口３０の下方には、加熱コイル４が配置される。
　トッププレート３の手前側には、加熱口３０の火力を調整するために操作される上面操作部３１が設けられている。上面操作部３１は、火力を調節するために操作される火力操作部３２と、火力の大きさを表す火力表示部３３とを有する。本実施の形態では、各加熱口３０に対応して、複数の火力操作部３２および火力表示部３３が設けられている。火力操作部３２は、例えば静電容量式のタッチセンサで構成される。火力表示部３３は、例えば複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、火力の大きさに応じた数の発光ダイオードが点灯される。
　また、トッププレート３の手前側中央には、表示部３４が設けられている。表示部３４は、例えばタッチパネルで構成され、誘導加熱調理器１に関する情報が表示されるとともに、調理モードの選択および調理温度の設定等の操作を入力することができる。表示部３４に表示される情報には、誘導加熱調理器１の設定情報、調理モードの選択表示、自動調理の進行状況、調理容器１００の温度および警告情報の表示等が含まれる。
　図２は、本実施の形態における誘導加熱調理器１の主要部の概略構成図である。また、図３および図４は、本実施の形態における誘導加熱調理器１の主要部の位置関係を説明する図である。ここで、図３は、誘導加熱調理器１の断面模式図と、加熱コイル４を上面から見た模式図とを含み、対応する各構成要素を破線で繋いでいる。また、図４は、加熱コイル４を裏面から見た模式図である。
　図２～図４に示すように、誘導加熱調理器１の本体２の内部であって、トッププレート３の下方には、加熱コイル４と、加熱コイル４を支持するコイルベース５と、コイルベース５の下面に配置される複数のフェライトコア６と、非接触式温度センサ７と、複数の接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと、温度検出部９と、制御部１０と、インバータ１２と、が設けられる。
　図２に示すように、トッププレート３における非接触式温度センサ７の真上には透過部４０が設けられる。透過部４０は、調理容器１００の赤外線がトッププレート３を透過するように、空洞または透過素材とすることが望ましい。しかしながら、透過部４０を空洞または透過素材とすると、トッププレート３の上面から内部の加熱コイル４および配線などが見えてしまう場合があり、意匠上望ましくない。そのため、透過部４０に対してドット状またはストライプ状の塗装を施し、透明な部分の割合を制限してもよい。このようにすることで意匠性と機能性とを担保することができる。
　加熱コイル４は、トッププレート３に設けられた加熱口３０の下方に配置される。加熱コイル４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円形のコイルであり、高周波電流が供給されることで高周波磁界を発生する。本実施の形態では、加熱コイル４は、第１コイル４ａ、第２コイル４ｂおよび第３コイル４ｃに分割された、三重環状のコイルである。また、第１コイル４ａ、第２コイル４ｂおよび第３コイル４ｃは、電気的に接続され、同一のインバータ１２によって駆動される。なお、加熱コイル４の形状および駆動回路の構成は、これに限定されるものではない。例えば、加熱コイル４の形状は楕円でもよい。また、コイルの構成は、二重環状または四重以上の環状であってもよく、または、複数のコイルが組み合わされて構成されてもよい。また、分割されるコイルは、電気的に接続されていなくてもよく、複数のインバータによってそれぞれ独立して駆動されてもよい。
　コイルベース５は、合成樹脂などで構成され、加熱コイル４を収容し支持する概ね円盤状の部材である。図３に示すように、コイルベース５は、概ね円形で加熱コイル４の巻き線の中央に嵌合する中央部５１と、中央部５１と同心上に設けられ加熱コイル４の外周側を囲む外周部５２と、中央部５１と外周部５２とを径方向に繋ぐ梁部５３とを備える。本実施の形態では、８本の梁部５３が放射状に設けられている。
　フェライトコア６は、非導電性で高透磁率を有する強磁性材料からなる棒状の部材である。例えば、フェライトコア６は、後述するソフトフェライトで構成される。フェライトコア６を設けることで、加熱コイル４の下方向への漏れ磁束が抑制され、加熱効率の向上および調理容器１００の均熱化を図ることができる。図４に示すように、本実施の形態のフェライトコア６は、各梁部５３の下面において、加熱コイル４の中心付近から半径方向に延びるように、互いに間隔をあけて均等に配置される。
　非接触式温度センサ７は、トッププレート３に載置された調理容器１００の底部から放射される赤外線エネルギーを検出するものであり、磁路形成手段２００と、赤外線センサ２１１を含む赤外線センサユニット２１０と、センサケース２２０とからなる。非接触式温度センサ７は、径方向において、赤外線センサ２１１が第１コイル４ａと第２コイル４ｂの間に位置するように配置される。また、非接触式温度センサ７は、周方向において、赤外線センサ２１１が放射状に配置されるフェライトコア６の間（すなわち梁部５３の間）に位置するように配置される。ここで、複数のフェライトコア６のうち、赤外線センサ２１１と隣り合うフェライトコア６をフェライトコア６ａ、６ｂとする。同様に、コイルベース５の梁部５３のうち、赤外線センサ２１１と隣り合う梁部５３を梁部５３ａ、５３ｂとする。非接触式温度センサ７については、後ほど詳述する。
　接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄは、それぞれ図示しないセンサ保持部によって、トッププレート３の裏面（すなわち加熱コイル４と対向する面）に接触するように配置される。接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄは、トッププレート３の温度を検出する。図３および図４に示すように、複数の接触式温度センサのうち、接触式温度センサ８ａは、径方向において、第１コイル４ａと第２コイル４ｂの間に配置される。また、接触式温度センサ８ａは、周方向において、赤外線センサ２１１と隣り合うフェライトコア６ａの上方において、赤外線センサ２１１と隣り合う梁部５３ａのトッププレート３側（フェライトコア６ａと反対側）の近傍に配置される。また、接触式温度センサ８ｂおよび８ｃは、径方向において、接触式温度センサ８ａと加熱コイル４の中心との同心円上であって、周方向において、赤外線センサ２１１が配置される領域とは異なる領域に配置される。また、接触式温度センサ８ｄは、径方向において、第２コイル４ｂと第３コイル４ｃとの間であって、周方向において、赤外線センサ２１１が配置される領域とは異なる領域に配置される。
　なお、接触式温度センサの数および配置はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、４個の接触式温度センサを備える構成としているが、接触式温度センサの数を３個以下または５個以上としてもよい。また、接触式温度センサ８ａは、赤外線センサ２１１の近傍に配置されればよく、その他の接触式温度センサは、加熱コイル４が最も高温になる箇所の近傍、接触式温度センサ８ａと加熱コイル４の中心との同心円上、などの任意の場所に複数個配置されてもよい。
　図２に戻って、温度検出部９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、またはマイコン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。温度検出部９は、赤外線センサ２１１および接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄからの出力値を受信し、受信した出力値に基づいて調理容器１００の温度を算出する。詳しくは、温度検出部９は、赤外線センサ２１１の出力値を接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄの出力値の最大値によって補正して、調理容器１００の最高温度Ｔｃｍａｘを算出する。また、温度検出部９は、赤外線センサ２１１の出力値を、赤外線センサ２１１と隣り合うフェライトコア６ａの上方に配置される接触式温度センサ８ａの出力値で補正して、調理容器１００の調理制御用温度Ｔｃｏｏｋを算出する。
　制御部１０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、またはマイコン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。制御部１０は、前面操作部２１または上面操作部３１による設定内容に基づいて、誘導加熱調理器１の動作を制御する。また、制御部１０は、使用者によって設定された調理温度と、温度検出部９によって算出された調理容器１００の最高温度Ｔｃｍａｘおよび調理制御用温度Ｔｃｏｏｋとに基づいてインバータ１２を制御し、加熱制御を行う。
　インバータ１２は、商用電源１１の交流電源を高周波電流に変換して、加熱コイル４へ供給する駆動回路である。なお、誘導加熱調理器１は、図２に示す以外の構成を含んでもよく、例えば、外部機器との通信を行う通信部などを備えてもよい。また、制御部１０が温度検出部９の機能を備える構成としてもよい。
（トッププレートの分光透過特性）
　次に、トッププレート３の分光透過特性について説明する。図５は、本実施の形態における誘導加熱調理器１のトッププレート３の分光透過特性を示すグラフである。図５のグラフは、トッププレート３を厚さ約４ｍｍの耐熱性の高い結晶化ガラスで構成した場合の透過率τを一例として示している。また、図６は、本実施の形態における誘導加熱調理器１のトッププレート３の分光透過特性と各温度での分光放射輝度曲線との関係を示すグラフである。図６では、調理容器１００の温度が１５０℃、２００℃、２５０℃である場合の分光放射輝度曲線とトッププレート３の透過率τとを示している。
　図５からわかるようにトッププレート３における透過率の高い波長帯域は、０．６μｍ～２．６μｍであり、その次に透過率の高い波長帯域は３．２μｍ～４．２μｍである。また、図６からわかるように、調理容器１００の温度が１５０℃、２００℃、２５０℃の分光放射輝度曲線は、２．０μｍ付近から増加している。したがって、透過率τ（％）と分光放射輝度との積で求められる調理容器１００底から赤外線センサ２１１に到達する赤外線エネルギー量の値は、３．２μｍ～４．２μｍの波長帯域で大きくなる。そのため、調理容器１００の温度を検出するためには、この波長帯域の赤外線を検知する必要がある。この３．２μｍ～４．２μｍの波長帯域を検出することによって、トッププレート３による減衰の影響を受けにくい調理容器１００の温度が１４０℃以上の温度域を正確に測定することが可能となる。
　赤外線センサ２１１は、調理容器１００の底から放射される赤外線エネルギーと、トッププレート３が熱伝導により加熱されることによってトッププレート３の下面から放射される赤外線エネルギーとを検出する。トッププレート３から放射される赤外線エネルギーは、トッププレート３の透過率が低い領域である４．５μｍよりも長い波長帯域において高い割合で放射される。ガラスの放射率εは一般的に０．８４～０．９程度であり、高い放射率を有している。
　図７は、黒体の分光放射輝度曲線を温度毎に示したグラフである。誘導加熱調理器１にて加熱される調理物（調理容器１００）の温度は湯沸しから揚げ物までの概ね２３０℃よりも低い温度帯が使用される。図７によれば、２５０℃までの分光放射輝度は、波長帯域として２０μｍ程度まで検出されている。このため、トッププレート３から放射される赤外線エネルギー量は、赤外線センサ２１１で本来検出したい３．２μｍ～４．２μｍの波長帯域に対してノイズとして高い影響を与える。
（加熱調理器の制御）
　次に、本実施の形態の制御部１０による加熱制御について説明する。図８は、本実施の形態における加熱調理動作の流れを示すフローチャートである。
　まず、使用者が電源スイッチ２２を投入すると、制御部１０が起動され、各種データの初期化が行われ（Ｓ１０１）、使用者による加熱開始の指示待ちの状態となる（Ｓ１０２）。そして、使用者によって、表示部３４などを用いて調理温度が設定され、加熱開始が指示されると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、制御部１０によって、加熱コイル４が駆動される（Ｓ１０３）。詳しくは、使用者によって設定された温度に基づいて加熱コイル４を駆動するように、制御部１０によってインバータ１２が制御され、インバータ１２から加熱コイル４に所定の周波数の電力が供給される。
　これにより、加熱コイル４から磁束が発生し、この磁束によって調理容器１００に渦電流が発生して調理容器１００が加熱される。そして、調理容器１００から放射される赤外線が赤外線センサ２１１によって受光され、受光量に応じた出力値Ｔｉｒが温度検出部９に出力される（Ｓ１０４）。
　また、調理容器１００が加熱されることよって発生した熱量が、トッププレート３に熱伝導することで、トッププレート３が加熱される。そして、トッププレート３の下方に配置された複数の接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄによって、トッププレート温度Ｔｐａ、Ｔｐｂ、Ｔｐｃ、Ｔｐｄがそれぞれ検出され、温度検出部９に出力される（Ｓ１０５）。
　温度検出部９は、接触式温度センサ８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄによって検出されたトッププレート温度Ｔｐａ、Ｔｐｂ、ＴｐｃおよびＴｐｄから、最も高い温度をＴｐｍａｘとして抽出する。そして、赤外線センサ２１１の出力値ＴｉｒをＴｐｍａｘで補正して、調理容器１００の最高温度Ｔｃｍａｘを算出する。また、温度検出部９は、赤外線センサ２１１の出力値Ｔｉｒを、接触式温度センサ８ａが検出したトッププレート温度Ｔｐａで補正して、調理容器１００の調理制御用温度Ｔｃｏｏｋを算出する（Ｓ１０６）。接触式温度センサ８ａは、赤外線センサ２１１と隣り合うフェライトコア６ａの上方に配置されるものである。赤外線センサ２１１の出力値Ｔｉｒの補正は、例えば、出力値Ｔｉｒに対応する温度からＴｐｍａｘまたはＴｐａを減算することで行われる。
　次に、制御部１０によって、温度検出部９が算出した調理容器１００の最高温度Ｔｃｍａｘと、２段階の制限値である第１制限値Ｔｌｉｍ１および第２制限値Ｔｌｉｍ２とが比較される。第１制限値Ｔｌｉｍ１は、第２制限値Ｔｌｉｍ２よりも小さな値である。第１制限値Ｔｌｉｍ１および第２制限値Ｔｌｉｍ２は、調理モードなどに応じ予め設定されるか、または使用者によって任意に設定されてもよい。そして、最高温度Ｔｃｍａｘが第２制限値Ｔｌｉｍ２よりも大きい場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）は、調理容器１００の温度が高くなりすぎたと判断し、制御部１０によって加熱コイル４の駆動が停止される（Ｓ１０８）。また、このとき、表示部３４または図示しない報知部から、加熱を停止した旨を視覚または音声によって使用者に報知してもよい。
　一方、最高温度Ｔｃｍａｘが第２制限値Ｔｌｉｍ２以下の場合（Ｓ１０７：ＮＯ）であって、最高温度Ｔｃｍａｘが第１制限値Ｔｌｉｍ１より大きい場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）は、調理容器１００の温度が高温に近づいていると判断される。そのため、この場合は、加熱コイル４への供給電力が低減される（Ｓ１１０）。また、このとき、表示部３４または図示しない報知部から、加熱を低減した旨を視覚または音声によって使用者に報知してもよい。
　一方、最高温度Ｔｃｍａｘが第１制限値Ｔｌｉｍ１以下の場合（Ｓ１０９：ＮＯ）は、調理容器１００の温度が適切と判断され、温度検出部９が算出した調理制御用温度Ｔｃｏｏｋと設定された温度に基づいて、調理用の温度制御が行われる（Ｓ１１１）。
　調理用の温度制御においては、設定温度になるようにフィードバック制御が行われる。詳しくは、制御部１０によって、調理制御用温度Ｔｃｏｏｋと設定温度とが比較される。そして、調理制御用温度Ｔｃｏｏｋが設定温度より低い場合、加熱コイル４へ電力が供給される。そして、調理制御用温度Ｔｃｏｏｋが設定温度に近づいた場合には、供給電力の周波数を上げて加熱コイル４への供給電力を低減する。また、調理制御用温度Ｔｃｏｏｋが設定温度を超えた場合、制御部１０によって、インバータ１２が停止され、加熱コイル４への電力供給が停止される。以上の動作を加熱調理終了まで繰り返すことで、調理制御用温度Ｔｃｏｏｋを設定温度に維持する。
　そして、加熱調理が終了した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、制御部１０によってインバータ１２が停止され、加熱コイル４への電力供給が遮断される（Ｓ１０８）。このような制御を行うことで、トッププレート３から放射される赤外線エネルギーによる影響を低減することができる。
（非接触式温度センサ７の構成）
　次に、本実施の形態の非接触式温度センサ７について詳述する。図９は、本実施の形態における非接触式温度センサ７の斜視図であり、図１０は、本実施の形態における非接触式温度センサ７の平面図である。また、図１１は、本実施の形態における非接触式温度センサ７を図１０のＡ－Ａ線で切断した縦断面図である。さらに、図１２は、本実施の形態における非接触式温度センサ７の磁路形成手段２００とセンサケース２２０とを分離した状態を示す斜視図である。図９～図１２に示すように、非接触式温度センサ７は、赤外線センサ２１１を含む赤外線センサユニット２１０と、赤外線センサユニット２１０を収容するセンサケース２２０と、センサケース２２０の上面に配置される磁路形成手段２００と、を備える。非接触式温度センサ７は、上面が加熱コイル４と平行になるように、コイルベース５に取り付けられる。
（磁路形成手段２００）
　磁路形成手段２００は、加熱コイル４から発生し、赤外線センサ２１１上を通る磁束を誘導するものである。図１０および図１１に示すように、磁路形成手段２００は、平面視で赤外線センサ２１１よりも大きい面積を有する平板状の部材であり、赤外線センサ２１１を覆うように配置される。なお、磁路形成手段２００は、赤外線センサ２１１上に発生する磁束の向きと平行な辺の長さが、赤外線センサ２１１の磁束の向きと平行な長さよりも長ければよい。また、磁路形成手段２００は、調理容器１００からの赤外線を透過する開口２０１を有する。磁路形成手段２００は、非接触式温度センサ７の最上部に配置され、接着剤、テープまたは粘着性のある緩衝材等によって、センサケース２２０の上面に密着するように固定される。これにより、磁路形成手段２００は、加熱コイル４と平行に配置される。
　また、本実施の形態の磁路形成手段２００は、誘導加熱調理器１の駆動周波数帯での比透磁率μｓが空気の比透磁率（μｓ＝１）よりも高い部材で構成される。一例として、磁路形成手段２００は、軟磁性体であるソフトフェライトで構成される。フェライトは、鉄を主成分とする酸化物磁性体であり、化学式はＭＯ－Ｆｅ２Ｏ３で表される。Ｍは、二価の金属イオンＦｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｇ、ＣｏまたはＣｕ等である。金属イオンＭを変えることで、様々な特性のフェライトが得られる。
　フェライトは、磁気的に硬いハードフェライトと磁気的に軟らかいソフトフェライトとに大別される。ハードフェライトは、磁界を強くした場合にも最初は磁束密度があまり変化せず、磁界を非常に強くした場合に急に磁束が流れ磁石化する。また、ハードフェライトは、一旦磁石化されると反対側の磁束をかけても、元に戻りにくい性質を持つ。一方、ソフトフェライトは、磁界を増やすと、すぐに磁束が流れるようになり磁石化されるが、反対側の磁束をかけるとすぐにもとに戻る性質を持つ。
　ソフトフェライトには、Ｍｎ－Ｚｎ系およびＮｉ－Ｚｎ系がある。Ｍｎ－Ｚｎ系は、透磁率μおよび磁束密度Ｂが高いが、透磁率が高い分、スネーク効果により使用可能な周波数は１ＭＨｚ以下である。また、導電性を持つために絶縁加工する必要があることから、フィルタとして用いる場合は形状が大きくなる。Ｎｉ－Ｚｎ系は、ほぼ絶縁体であり、高周波に優れていることから、フィルタなどの電子回路中に用いるノイズ対策には、Ｎｉ－Ｚｎ系が用いられることが多い。
　本実施の形態における磁路形成手段２００は、フェライトの高い透磁率を利用して、空間に流れている磁束を磁路形成手段２００の中に誘導するものである。磁路形成手段２００として、単に磁性体を用いればよいわけではなく、誘導加熱調理器１の駆動周波数(２０ＫＨｚ～１００ＫＨｚ)において空気よりも高い比透磁率μｓをもつ磁性体を配置する必要がある。なお、誘導加熱調理器１の駆動周波数帯での比透磁率μｓが高いものであれば、ハードフェライトなどの硬磁性体を用いてもよい。
　ここで、比透磁率μｓは、その磁性体の透磁率と真空の透磁率との比であり、真空に対して何倍磁束を通しやすいかを示す指標である。なお、真空の透磁率と空気の透磁率は略等しいため、比透磁率μｓは、空気に対して何倍磁束を通しやすいかを示すとも言える。比透磁率μｓと、磁界の強さＨと、磁束密度Ｂとの関係は、以下で表される。

　Ｂ＝μａｂＨ＝μ０μｓＨ

　μａｂ＝絶対透磁率［Ｈ／ｍ］
　μ０＝真空の透磁率（４π×１０－７[Ｈ／ｍ]）
　μｓ＝比透磁率（その磁性体が真空の何倍磁束を通しやすいか）
　本実施の形態のように、磁性体をシールドのための磁路形成手段として用いる場合は、比透磁率が重要である。同じ大きさの磁性体の場合、比透磁率が高い程、高い磁束誘導効果を得られる。言い換えると、磁路形成手段２００として、比透磁率が高い磁性体を用いることで、磁路形成手段２００の大きさを小さくし、材料を削減することができる。
　また、フェライトの透磁率μは、一定ではなく、周波数、磁界の大きさまたは温度によって変化する。通常、フェライトの温度が上がると透磁率も上昇するが、ある温度に達すると極大値となる。そこからさらに温度が上昇すると、フェライトの透磁率は空気の透磁率μ＝１となる。この磁性体から磁性が消える（空気の透磁率になる）温度をキュリー温度といい、フェライトの種類によって異なる。本実施の形態では、磁路形成手段２００に用いるフェライトのキュリー温度が、加熱コイル４の被膜耐熱温度以上であることが望ましい。例えば、加熱コイル４の被膜がＨ種の被膜であれば、被膜耐熱温度は１８０℃であり、キュリー温度が１８０℃以上のフェライトが磁路形成手段２００に用いられる。
　また、磁路形成手段２００の材質はソフトフェライトに限定されるものではなく、誘導加熱調理器１の駆動周波数帯での比透磁率μｓが空気の比透磁率（μｓ＝１）より高い材質であればよい。
(赤外線センサユニット２１０)
　図１１に示すように、赤外線センサユニット２１０は、赤外線センサ２１１と、赤外線センサ２１１が実装される基板２１２とを備える。赤外線センサ２１１は、被加熱物から放射される赤外線を検出し、電圧として出力する。赤外線センサ２１１としては、赤外線領域に対して広い波長に感度を有する、例えばサーモパイルセンサなどが用いられる。図１１に示すように、本実施の形態の赤外線センサ２１１は、凸形状の集光レンズ２１３と、集光レンズ２１３の下方に配置される円筒形状の封入部材２１４と、を基板２１２上でパッケージ化したものである。封入部材２１４の内部には、図示しないサーモパイルチップおよび自己温度検出サーミスタが封入される。
　本実施の形態のように、赤外線センサ２１１の集光レンズ２１３を凸形状とすることで、赤外線センサ２１１の視野範囲を絞り、外乱光の影響を抑制することができる。また、集光レンズ２１３の基材としては、シリコンが用いられる。シリコンは、赤外線領域において透過率が約５０～６０％と波長依存性が小さく、また、赤外線領域での光の透過以外は反射率が大きく熱吸収率が小さいため、温度上昇しにくい。また、シリコンの熱拡散性が高いことから、集光レンズ２１３が赤外線を吸収して温度上昇したとしても、熱拡散することで、赤外線量の検知に影響を与えにくい。そのため、集光レンズ２１３の基材としてシリコンを用いることで、赤外線センサ２１１がトッププレート３の近傍に設けられるような使用環境においても、集光レンズ２１３の温度上昇による赤外線の検知への影響が生じにくい。なお、集光レンズ２１３の基材は、シリコンに限定されず、同様の透過特性および熱拡散性を有する材料であればよい。
　また、赤外線センサ２１１の具体的構成は図１１に例示したものに限定されない。例えば、赤外線センサ２１１として、フォトダイオード式による赤外線センサを用いてもよい。また、封入部材２１４の形状は円筒形状でなくてもよい。
　基板２１２には、赤外線センサ２１１と、増幅器および増幅器を制御する各種電子部品２１５とが実装される。赤外線センサ２１１は、磁路形成手段２００の開口２０１の直下に受光部が位置するように、基板２１２に配置される。赤外線センサ２１１から出力された電圧は、増幅器によって増幅され、温度検出部９に送信される。そして、温度検出部９によって被加熱物の温度情報が得られ、制御部１０に出力されて、加熱制御などに用いられる。
（センサケース２２０）
　センサケース２２０は、加熱コイル４の近傍を流れる冷却風が赤外線センサユニット２１０に直接当たらないように、赤外線センサユニット２１０の周囲を覆うケースである。本実施の形態のセンサケース２２０は、平面視が長方形の直方体形状を有する。センサケース２２０は、例えば耐熱性能の高いポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、またはポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）等の樹脂で構成される。
　図１１および図１２に示すように、センサケース２２０は、上ケース２３０と、下ケース２４０とからなる。下ケース２４０の内部に赤外線センサユニット２１０配置し、上ケース２３０を被せることで、赤外線センサユニット２１０がセンサケース２２０内に収容される。このとき、赤外線センサユニット２１０は、赤外線センサ２１１の周囲の雰囲気温度が一様となるように、センサケース２２０の内部において、センサケース２２０の側壁から所定の距離を保った状態で収容される。
　上ケース２３０は、平面視で長方形の上面と、上面の四辺から下方に延びる側面と、からなり、底部が開放された形状を有する。また、図１１および図１２に示すように、上ケース２３０の上面には、赤外線センサ２１１が赤外線を受光するための開口２３１が形成される。赤外線センサユニット２１０がセンサケース２２０内に収納された状態において、赤外線センサ２１１は、上ケース２３０の開口２３１および磁路形成手段２００の開口２０１を介して赤外線を検出する。なお、上ケース２３０の開口２３１および磁路形成手段２００の開口２０１は、矩形に限定されるものではなく、円形または多角形であってもよい。
　下ケース２４０は、平面視で長方形の底面と、底面の四辺から上方に延びる側面と、からなり、上部が開放された形状を有する。図１１に示すように、下ケース２４０の底面の内側には、赤外線センサユニット２１０の基板２１２を載置する支持部２４１が下ケース２４０の底面から上方に突出して形成される。本実施の形態では、基板２１２の底面の四辺に沿って４つの支持部２４１が設けられる。
　基板２１２を支持部２４１によって支持することで、基板２１２と下ケース２４０の底面との間に隙間が設けられる。これにより、基板２１２の冷却性を確保することができる。なお、本実施の形態における下ケース２４０は４つの支持部２４１を有する構成としたが、これに限定されるものではない。支持部２４１は、基板２１２が動かないように支持できればよく、例えば、支持部２４１を基板２１２の底面の四隅に配置してもよいし、３つ以下または５つ以上の支持部２４１を分散配置してもよい。
　上ケース２３０の側面の下端部と、下ケース２４０の外周部には、上ケース２３０を下ケース２４０に被せたときに相対する位置に、係合突起（図示せず）が設けられている。上ケース２３０を下ケース２４０に被せたときに、この係合突起が係合することで、上ケース２３０と下ケース２４０とを位置決めすることができる。
　また、上ケース２３０の短辺側の側面には、外側に突出する取付片２３２ａおよび取付片２３２ｂがそれぞれ形成される。また、取付片２３２ａおよび２３２ｂには、挿通孔２３３ａおよび２３３ｂがそれぞれ形成される。同様に、下ケース２４０の短辺側の側面には、外側に突出する取付片２４２ａおよび取付片２４２ｂがそれぞれ形成される。また、取付片２４２ａおよび２４２ｂには、挿通孔２４３ａおよび挿通孔２４３ｂがそれぞれ形成される。
　取付片２３２ａと取付片２４２ａ、および取付片２３２ｂと取付片２４２ｂは、上ケース２３０と下ケース２４０とが係合された状態において、平面視で重なるよう配置される。そして、挿通孔２３３ａおよび２４３ａならびに挿通孔２３３ｂおよび２４３ｂにネジを挿通させて、コイルベース５の裏側（加熱コイル４側の反対側）にネジ止めすることで、センサケース２２０がコイルベース５に取り付けられる。このとき、センサケース２２０は、トッププレート３と赤外線センサ２１１との間の距離を一定に保たった状態で、コイルベース５に固定される。
　次に、非接触式温度センサ７における防磁効果について説明する。
　誘導加熱調理器１のノイズ発生源は、非接触式温度センサ７の上方に配置される加熱コイル４である。図１３および図１４は、本実施の形態における加熱コイル４の磁束と非接触式温度センサ７とを示す模式図である。図１３および図１４に示すように、加熱コイル４の周囲には、加熱コイル４に流れる電流に直交する方向に磁束３００が発生する。また、加熱コイル４から離れるほど、磁束は少なく、弱くなる。図１４に示すように、非接触式温度センサ７の上面が最も加熱コイル４に近く、磁束の影響が大きい。そのため、本実施の形態のように、非接触式温度センサ７の上面に磁路形成手段２００を配置することで、赤外線センサ２１１に対して高い防磁効果を得ることができる。
　図１５は、本実施の形態の磁路形成手段２００による磁束の誘導を説明する図である。図１５に示すように、本実施の形態の磁路形成手段２００は、上ケース２３０の開口２３１を囲むように配置される。上ケース２３０の開口２３１の下方には、赤外線センサ２１１が配置される。また、磁路形成手段２００は、加熱コイル４から発生する磁束であって、赤外線センサ２１１上を通る磁束の向きと平行に配置される。これにより、磁路形成手段２００によって、赤外線センサ２１１に入る加熱コイル４からの漏れ磁束が優先して誘導される。その結果、赤外線センサ２１１の上部を通る磁束は、図１５に示すように、赤外線センサ２１１の上方を避けて、磁路形成手段２００を通る。これにより、赤外線センサ２１１への磁束の侵入を低減することができる。
　以上のように、本実施の形態では、加熱コイル４からの漏れ磁束を、センサケース２２０の上面に配置された磁路形成手段２００によって、赤外線センサ２１１の上方で誘導して通すことができる。これにより、赤外線センサ２１１に磁束が入ることを抑制し、赤外線センサ２１１への高周波ノイズの重畳を低減することができる。その結果、赤外線センサ２１１による温度検知精度を向上させることができ、適温調理および自動調理の精度も向上させることができる。
　また、磁路形成手段２００を平板形状とすることで、成形性が向上し、製造コストを削減することができる。また、平板形状の磁路形成手段２００を上ケース２３０の上面に部分的に配置することで、簡素な構造で防磁効果を得られるとともに、作業工数および材料費を低減し、製品のコストアップを防ぐことができる。さらに、磁路形成手段２００が破損した場合でも、破損部材の落下または機体内部への飛散を防止することができる。
　なお、本実施の形態は上記構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、磁路形成手段２００の形状は、上記に限定されるものではなく、磁束の方向、強さに応じて、任意に変更できる。本実施の形態のさらなる変形例１－１および変形例１－２について以下に説明する。
　変形例１－１．
　図１６は、変形例１－１における非接触式温度センサ７Ａの平面図であり、図１７は、変形例１－１における非接触式温度センサ７Ａを図１６のＡ－Ａ線で切断した縦断面図である。なお、図１６および図１７において、図１０および図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図１６および図１７に示すように、本変形例の非接触式温度センサ７Ａにおける磁路形成手段２００Ａは、平面視で赤外線センサユニット２１０の基板２１２よりも大きい面積を有し、基板２１２を覆うように配置される。なお、磁路形成手段２００Ａは、基板２１２上を通る磁束の向きと平行な辺の長さが、基板２１２の磁束の向きと平行な長さよりも長ければよい。また、磁路形成手段２００Ａには、赤外線センサ２１１が赤外線を受光するための開口２０１が設けられる。また、磁路形成手段２００Ａは、実施の形態１の磁路形成手段２００と同じ材質により構成される。
　本変形例のような構成とすることで、赤外線センサ２１１だけでなく、基板２１２への磁束の侵入を低減できる。これにより、基板２１２に配置される各電子部品２１５および配線への高周波ノイズを低減することができ、温度検知精度をさらに向上させることができる。
　変形例１－２．
　図１８は、変形例１－２における非接触式温度センサ７Ｂの平面図であり、図１９は、変形例１－２の磁路形成手段による磁束の誘導を説明する図である。なお、図１８および図１９において、図１０に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図１８および図１９に示すように、本変形例の非接触式温度センサ７Ｂは、上ケース２３０の上面において、開口２３１を挟んで相対する第１磁路形成手段２００Ｂａおよび第２磁路形成手段２００Ｂｂを備える。第１磁路形成手段２００Ｂａおよび第２磁路形成手段２００Ｂｂは、それぞれ矩形の平板形状を有し、非接触式温度センサ７Ｂ上に発生する磁束の向きと平行に配置される。また、第１磁路形成手段２００Ｂａおよび第２磁路形成手段２００Ｂｂは実施の形態１の磁路形成手段２００と同じ材質により構成される。
　図１９に示すように、本変形例の第１磁路形成手段２００Ｂａおよび第２磁路形成手段２００Ｂｂは、上ケース２３０の開口２３１に向かって侵入する磁束を、開口２３１よりも手前で誘導する。これにより、開口２３１の角部近傍での磁束の集中を避けることができ、磁束をスムーズに誘導できる。
　誘導加熱調理器１においては、ノイズ発生源である加熱コイル４に電流の流れる方向は固定されている。そのため、加熱コイル４から発生する磁束の方向も固定されており、磁束が強い場所を想定することができる。そこで、磁束が強い場所において、磁束が流れやすい方向に第１磁路形成手段２００Ｂａおよび第２磁路形成手段２００Ｂｂを配置することで、磁束を効率良くスムーズに誘導できる。
　以上のように、本変形例によれば、磁路形成手段を効果的に配置することができ、ノイズの低減効果を損なうことなく磁路形成手段を小型化することができる。これにより、製品のコストを削減できる。
　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。実施の形態２の非接触式温度センサ７Ｃは、センサケース２２０Ｃの形状において、実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。
　図２０は、本実施の形態におけるセンサケース２２０Ｃの斜視図であり、図２１は、本実施の形態における非接触式温度センサ７Ｃの縦断面図である。また、図２０および図２１において、図９および図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図２０に示すように、本実施の形態のセンサケース２２０Ｃの上ケース２３０Ｃの上面には、加熱コイル４側（すなわち上側）に突出するリブ２３４が形成される。リブ２３４は、開口２３１の外周の全周に沿って形成される。そして、図２１に示すように、本実施の形態の磁路形成手段２００は、上ケース２３０Ｃのリブ２３４に嵌め込まれて配置される。
　以上のように、本実施の形態によれば、磁路形成手段２００の位置が上ケース２３０Ｃのリブ２３４によって規制される。これにより、磁路形成手段２００の位置決めが容易となり、非接触式温度センサ７Ｃの製造時の負荷が軽減される。
　なお、本実施の形態は上記構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、リブ２３４は、上ケース２３０Ｃの開口２３１の外周の全周に設けられるものに限定されず、開口２３１を挟んで相対する二辺のみにリブ２３４を設けてもよい。さらに、開口２３１が円形の場合は、開口２３１の中心から同一角度の３か所にリブ２３４を設けてもよい。なお、磁路形成手段２００を位置決めするためのリブの形状および数は、上記に限定されるものではなく、任意に選択できる。本実施の形態のさらなる変形例２－１について、以下に説明する。
　変形例２－１．
　図２２は、変形例２－１におけるセンサケース２２０Ｄの斜視図であり、図２３は、変形例２－１における非接触式温度センサ７Ｄの縦断面図である。また、図２２および図２３において、図９および図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図２２に示すように、本実施の形態のセンサケース２２０Ｃの上ケース２３０Ｄの上面には、外周に沿って加熱コイル４側（すなわち上側）に突出するリブ２３５が形成される。そして、図２３に示すように、磁路形成手段２００Ｄは、上ケース２３０Ｄのリブ２３５内に嵌め込まれて配置される。
　以上のように、本変形例によっても、磁路形成手段２００Ｄの位置が上ケース２３０Ｄのリブ２３５によって規制される。これにより、磁路形成手段２００Ｄの位置決めが容易となり、非接触式温度センサ７Ｄの製造時の負荷が軽減される。なお、本変形例においても、リブ２３５を上ケース２３０Ｄの外周の全周に設けるものに限定されず、角部または各辺に複数個所配置する等、任意に選択できる。
　実施の形態３．
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３の非接触式温度センサ７Ｅは、磁路形成手段の形状において、実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。
　図２４は、本実施の形態における非接触式温度センサ７Ｅの斜視図であり、図２５は、本実施の形態における非接触式温度センサ７Ｅの平面図である。また、図２６は、本実施の形態における非接触式温度センサ７Ｅを図２５のＢ－Ｂ線で切断した横断面図である。図２４～２６において、図９～図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図２４～２６に示すように、本実施の形態の磁路形成手段２００Ｅは、長辺側から屈曲して下方に延びる側部２０２ａおよび側部２０２ｂを有する。側部２０２ａおよび２０２ｂは、上ケース２３０Ｅの長辺側の側面に沿って、上ケース２３０Ｅの上面から下方に延びる。磁路形成手段２００Ｅは、実施の形態１の磁路形成手段２００と同じ材質により構成される。
　また、上ケース２３０Ｅの長辺側の側面には、外側に突出する羽部２３６ａおよび羽部２３６ｂがそれぞれ形成される。磁路形成手段２００Ｅの側部２０２ａおよび２０２ｂは、上ケース２３０Ｅの羽部２３６ａおよび２３６ｂにそれぞれ載置される。
　以上のように、本実施の形態によれば、磁路形成手段２００Ｅの側部２０２ａおよび２０２ｂによって、上ケース２３０Ｅの上面で誘導できなかった側面への磁束を誘導でき、赤外線センサ２１１へのノイズの重畳をさらに低減することができる。また、磁路形成手段２００Ｅの側部２０２ａおよび２０２ｂにより、上ケース２３０Ｅに対する磁路形成手段２００Ｅの位置が規制される。これにより、磁路形成手段２００Ｅの位置決めが容易となり、非接触式温度センサ７Ｅの製造時の負荷が軽減される。
　さらに、上ケース２３０Ｅに磁路形成手段２００Ｅの側部２０２ａおよび２０２ｂをそれぞれ受ける羽部２３６ａおよび２３６ｂを設けることで、磁路形成手段２００Ｅが破損した場合の破損部品の落下を抑制することができる。なお、羽部２３６ａおよび２３６ｂは必須の構成ではなく、省略してもよい。
　なお、本実施の形態は上記構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記では磁路形成手段２００Ｅの長辺側を屈曲させて側部２０２ａおよび２０２ｂを設ける構成としたが、短辺側を屈曲させて側部２０２ａおよび２０２ｂを設けてもよい。または、長辺側および短辺側の４辺をそれぞれ屈曲させて４つの側部を設けてもよい。また、磁路形成手段２００Ｅの片側のみを屈曲させ、磁路形成手段２００Ｅを横断面視でＬ字型に構成してもよい。
　また、磁路形成手段２００Ｅの側部の形状および位置は、上記に限定されるものではなく、磁束の方向と強さに応じて任意に選択できる。本実施の形態のさらなる変形例３－１、変形例３－２および変形例３－３について、以下に説明する。
　変形例３－１．
　図２７は、変形例３－１における非接触式温度センサ７Ｆの横断面図である。また、図２７において、図２６に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図２７に示すように、本変形例の磁路形成手段２００Ｆにおける側部２０２ａおよび２０２ｂは、赤外線センサユニット２１０の基板２１２よりも下方に延びるよう形成される。また、本変形例の上ケース２３０Ｆの側面も基板２１２の下方まで延びるよう形成され、側面の端部には、磁路形成手段２００Ｆの側部２０２ａおよび２０２ｂが載置される羽部２３６ａおよび２３６ｂが形成される。
　このように、本変形例によれば、センサケース２２０の側面から基板２１２に入るノイズを低減することができ、温度検知精度をさらに向上させることができる。
　変形例３－２．
　図２８は、変形例３－２における非接触式温度センサ７Ｇの斜視図であり、図２９は、変形例３－２における非接触式温度センサ７Ｇの平面図である。また、図３０は、変形例３－２における非接触式温度センサ７Ｇを図２９のＢ－Ｂ線で切断した横断面図である。図２８～３０において、図２４～図２７に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図２８～３０に示すように、本変形例の磁路形成手段２００Ｆは、変形例３－１と同様の構成を有し、赤外線センサユニット２１０の基板２１２よりも下方に延びる側部２０２ａおよび２０２ｂを有する。また、本変形例の下ケース２４０Ｇは、平面視で短辺側が上ケース２３０よりも大きく形成され、磁路形成手段２００Ｆの側部２０２ａおよび２０２ｂは、下ケース２４０の内部に収容される。すなわち、本変形例では、上ケース２３０の側面と下ケース２４０Ｇの側面とで磁路形成手段２００Ｇの側部２０２ａおよび２０２ｂを挟み込む構成となっている。
　以上のように、本変形例によれば、センサケース２２０の側面から基板２１２に入るノイズを低減できるとともに、磁路形成手段２００Ｆを安定して配置できる。
　変形例３－３．
　図３１は、変形例３－３における非接触式温度センサ７Ｈの横断面図である。図３１において、図３０に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図３１に示すように、本変形例の非接触式温度センサ７Ｈの磁路形成手段２００Ｈは、側部２０２ａおよび２０２ｂに加え、底部２０３を備える。そして、磁路形成手段２００Ｈの底部２０３は、下ケース２４０Ｇ内において、赤外線センサユニット２１０の基板２１２の下方に配置される。
　以上のように、本変形例によれば、センサケースの側面および底面から基板２１２に侵入するノイズを低減できるとともに、磁路形成手段２００Ｈを安定して配置できる。
　実施の形態４．
　次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４の非接触式温度センサ７Ｊは、磁路形成手段を保護するための保護手段２６０をさらに備える点において実施の形態１と相違する。誘導加熱調理器１のその他の構成および制御については、実施の形態１と同様である。
　図３２は、本実施の形態における非接触式温度センサ７Ｊの縦断面図である。図３２において、図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図３２に示すように、本実施の形態の非接触式温度センサ７Ｊは、磁路形成手段２００の上面に保護手段２６０を備える。保護手段２６０は、平面視で磁路形成手段２００よりも大きい面積を有する平板状の部材であり、磁路形成手段２００を覆うように配置される。また、保護手段２６０は、赤外線センサ２１１が赤外線を受光するための開口２６１を有する。
　本実施の形態の保護手段２６０は、導電率の高い金属部材で構成される。金属部材としては、例えば、板状のアルミニウム、銅、ステンレスまたは鉄などを採用することができるが、耐磁気性能を考慮し、非磁性金属であるアルミニウムまたは銅を使用することが望ましい。
　以上のように、本実施の形態によれば、保護手段２６０によって磁路形成手段２００を保護することで、磁路形成手段２００が破損した場合でも、破損部材の飛散を防止できる。また、保護手段２６０を導電率の高い金属部材とすることで、金属の渦電流により発生する磁束により、赤外線センサ２１１に侵入する上面からの磁束をさらに低減できる。さらに、金属部材である保護手段２６０の表面は反射率が高いため、トッププレート３からの輻射熱を反射させ、赤外線センサ２１１への輻射熱の影響も抑制できる。
　なお、本実施の形態は上記構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、保護手段２６０を金属部材ではなく、樹脂で構成してもよい。また、保護手段２６０は平板以外の形状であってもよい。例えばメッシュまたはパンチング構造とすることで、放熱しやすくできる。本実施の形態のさらなる変形例４－１、変形例４－２および変形例４－３について、以下に説明する。
　変形例４－１．
　図３３は、変形例４－１における非接触式温度センサ７Ｋの横断面図である。図３３において、図３２に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図３３に示すように、本変形例の磁路形成手段２００Ｋは、上ケース２３０Ｋの上面から下方に延びる側部２０２ａおよび２０２ｂを有し、上ケース２３０Ｋの上面および側面に配置される。上ケース２３０Ｋの側面には、側部２０２ａおよび２０２ｂが載置される羽部２３６ａおよび２３６ｂが形成される。本変形例では、上ケース２３０Ｋは、下ケース２４０Ｋの内部に配置され、上ケース２３０Ｋの側面と下ケース２４０Ｋの側面とで、磁路形成手段２００Ｋの側部２０２ａおよび２０２ｂが挟み込まれる。
　下ケース２４０Ｋの側面は、磁路形成手段２００Ｋの上面まで延び、端部には外側に突出する取付部２４５ａおよび取付部２４５ｂが形成される。そして、本変形例の保護手段２６０Ｋは、下ケース２４０Ｋとともにネジ２７０によりコイルベース５に取り付けられる。
　本変形例においても、保護手段２６０Ｋによって磁路形成手段２００Ｋを保護することで、磁路形成手段２００が破損した場合でも、破損部材の飛散を防止できる。
　変形例４－２．
　図３４は、変形例４－２における非接触式温度センサ７Ｌの横断面図である。図３４において、図３３に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。図３４に示すように、本変形例の磁路形成手段２００Ｌは、平板形状を有し、上ケース２３０Ｌの上面に配置される。上ケース２３０Ｌの上面には、外周の少なくとも一部に沿って、リブ２３７が形成される。リブ２３７は、磁路形成手段２００Ｌの厚みよりも厚く形成され、これにより保護手段２６０Ｌと磁路形成手段２００Ｌとの間に隙間３０１が形成される。
　下ケース２４０Ｌの側面の端部には、外側に突出する取付部２４５ａおよび２４５ｂが形成される。そして、本変形例の保護手段２６０Ｌは、スペーサ２８０を介して、下ケース２４０Ｌとともにネジ２７０によりコイルベース５に取り付けられる。
　本変形例のように、保護手段２６０Ｋと磁路形成手段２００との間に隙間３０１を設けることで、振動に対する磁路形成手段２００Ｌの耐久性が向上する。
　変形例４－３．
　図３５は、変形例４－３における非接触式温度センサ７Ｍの横断面図である。また、図３５において、図３３に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。
　図３５に示すように、本変形例の非接触式温度センサ７Ｍは、上ケース２３０Ｍの外側を覆う上側磁路形成手段２００Ｍａと、下ケース２４０Ｍの外側を覆う下側磁路形成手段２００Ｍｂとを備える。上側磁路形成手段２００Ｍａは、上ケース２３０Ｍの上面および側面に配置され、下側磁路形成手段２００Ｍｂは、下ケース２４０Ｍの側面および底面の外側に配置される。
　また、本変形例の非接触式温度センサ７Ｍは、さらに上側磁路形成手段２００Ｍａを保護する上側保護手段２６０Ｍａと、下側磁路形成手段２００Ｍｂを保護する下側保護手段２６０Ｍｂと、を備える。下側保護手段２６０Ｍｂは、内部に上側磁路形成手段２００Ｍａ、下側磁路形成手段２００Ｍｂおよびセンサケース２２０Ｍを収容する。また、下側保護手段２６０Ｍｂの側面には、取付部２６１ａおよび取付部２６１ｂが形成される。そして、上側保護手段２６０Ｍａは、下側保護手段２６０Ｍｂとともにネジ２７０によりコイルベース５に取り付けられる。
　本変形例では、上側磁路形成手段２００Ｍａおよび下側磁路形成手段２００Ｍｂをセンサケース２２０Ｍの外側に配置することで、センサケース２２０Ｍを簡素化できる。また、上側磁路形成手段２００Ｍａまたは下側磁路形成手段２００Ｍｂの一方をグランドに接続することで、赤外線センサ２１１のノイズをさらに低減することができる。なお、上側磁路形成手段２００Ｍａおよび下側磁路形成手段２００Ｍｂの配置は、図３５に限定されるものではなく、磁束の侵入が多い箇所に効果的に配置されてもよい。
　以上、本発明の実施の形態および変形例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、磁路形成手段として、電磁波シールドシートまたは電磁波シールド塗料などを用いてよい。電磁波シールドシートは、シリコンその他のゴムでできたシートの中にセンダストまたはフェライトといった磁性材料の粉末を練り込んだものであり、使用される磁性材料により、効果のある周波数が異なる。シールドの原理としては、金属と同じであり、数百ＭＨｚ～数ＧＨｚの広い周波数範囲に有効である。ただし、電磁波シールドシートおよび電磁波シールド塗料も、誘導加熱調理器１の駆動周波数帯における比透磁率が高いものであれば、磁路形成手段としても効果が得られる。
　また、上記実施の形態のセンサケースを、外乱光の影響を受けるフォトダイオード式の赤外線センサ、発振子が高温となる超音波距離センサ、ドップラー式距離センサ、磁気式距離センサ、または光（レーザー）式センサのセンサケースとして採用してもよい。これにより、各センサにおいて磁界の影響を低減することができる。また、センサケース２２０の一部をコイルベース５と一体で形成してもよい。
　さらに、上記実施の形態の構成は、適宜組み合わせることができる。例えば、実施の形態２および３に記載される非接触式温度センサにおいて、実施の形態４に記載される磁路形成手段を保護する保護手段を備えてもよい。また、その他の変形例５および６について、以下に説明する。
　変形例５．
　図３６は、変形例５における非接触式温度センサ７Ｎの横断面図である。また、図３６において、図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。図３６に示すように、磁路形成手段２００Ｎをセンサケース２２０Ｎの内部に配置してもよい。これにより、外力による磁路形成手段２００Ｎの破損が低減される。
　変形例６．
　図３７は、変形例６における非接触式温度センサ７Ｐの横断面図である。また、図３７において、図１１に示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付す。図３７に示すように、赤外線センサ２１１をセンサケース２２０Ｐの開口２３１から上方に突出するよう配置してもよい。この場合、磁路形成手段２００Ｐの厚みは、赤外線センサ２１１の突出厚みよりも厚く形成する。このような構成とすることで、赤外線センサ２１１とトッププレート３との距離を短縮することができ、赤外線センサ２１１の感度が向上する。
　１　誘導加熱調理器、２　本体、３　トッププレート、４　加熱コイル、４ａ　第１コイル、４ｂ　第２コイル、４ｃ　第３コイル、５　コイルベース、６、６ａ、６ｂ　フェライトコア、７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ、７Ｆ、７Ｇ、７Ｈ、７Ｊ、７Ｋ、７Ｌ、７Ｍ、７Ｎ、７Ｐ　非接触式温度センサ、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ　接触式温度センサ、９　温度検出部、１０　制御部、１１　商用電源、１２　インバータ、２１　前面操作部、２２　電源スイッチ、２３　操作ダイヤル、３０　加熱口、３１　上面操作部、３２　火力操作部、３３　火力表示部、３４　表示部、４０　透過部、５１　中央部、５２　外周部、５３、５３ａ、５３ｂ　梁部、１００　調理容器、２００、２００Ａ、２００Ｄ、２００Ｅ、２００Ｆ、２００Ｇ、２００Ｈ、２００Ｋ、２００Ｌ、２００Ｎ、２００Ｐ　磁路形成手段、２００Ｂａ　第１磁路形成手段、２００Ｂｂ　第２磁路形成手段、２００Ｍａ　上側磁路形成手段、２００Ｍｂ　下側磁路形成手段、２０１　開口、２０２ａ、２０２ｂ　側部、２０３　底部、２１０　赤外線センサユニット、２１１　赤外線センサ、２１２　基板、２１３　集光レンズ、２１４　封入部材、２１５　電子部品、２２０、２２０Ｃ、２２０Ｄ、２２０Ｍ、２２０Ｎ、２２０Ｐ　センサケース、２３０、２３０Ｃ、２３０Ｄ、２３０Ｅ、２３０Ｆ、２３０Ｋ、２３０Ｌ、２３０Ｍ　上ケース、２３１　開口、２３２ａ、２３２ｂ、２４２ａ、２４２ｂ　取付片、２３３ａ、２３３ｂ、２４３ａ、２４３ｂ　挿通孔、２３４、２３５、２３７　リブ、２３６ａ、２３６ｂ　羽部、２４０、２４０Ｇ、２４０Ｋ、２４０Ｌ、２４０Ｍ　下ケース、２４１　支持部、２４５ａ、２４５ｂ　取付部、２６０、２６０Ｋ、２６０Ｌ　保護手段、２６０Ｍａ　上側保護手段、２６０Ｍｂ　下側保護手段、２６１　開口、２６１ａ、２６１ｂ　取付部、２７０　ネジ、２８０　スペーサ。

Claims (23)

  1. 　調理容器が載置されるトッププレートと、
    　前記トッププレートの下方に配置され、前記調理容器を加熱する加熱コイルと、
    　前記加熱コイルの下方に配置され、前記調理容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
    　前記赤外線センサを収容するセンサケースと、
    　前記センサケースの上面に配置される磁路形成手段と、を備え、
    　前記磁路形成手段は、前記加熱コイルから発生し、前記赤外線センサ上を通る磁束を誘導するものである誘導加熱調理器。
  2. 　前記磁路形成手段は、誘導加熱調理器の駆動周波数帯での比透磁率が空気の比透磁率よりも高い材質で構成される請求項１に記載の誘導加熱調理器。
  3. 　前記磁路形成手段は、平板形状である請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
  4. 　前記磁路形成手段は、前記加熱コイルと平行に配置される請求項１～３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  5. 　前記磁路形成手段は、前記赤外線センサ上を通る前記磁束の向きと平行に配置される請求項１～４の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  6. 　前記赤外線センサ上を通る前記磁束の向きと平行な前記磁路形成手段の長さが、前記磁束の向きと平行な前記赤外線センサの長さよりも長い請求項１～５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  7. 　前記赤外線センサが配置される基板をさらに備え、
    　前記加熱コイルから発生し前記基板上を通る磁束の向きと平行な前記磁路形成手段の長さが、前記磁束の向きと平行な前記基板の長さよりも長い請求項１～５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  8. 　前記磁路形成手段は、平面視で前記赤外線センサよりも大きい面積を有し、前記赤外線センサを覆うように配置され、
    　前記磁路形成手段には、前記赤外線センサが赤外線を受光するための開口が形成される請求項６に記載の誘導加熱調理器。
  9. 　前記磁路形成手段は、平面視で前記基板よりも大きい面積を有し、前記基板を覆うように配置され、
    　前記磁路形成手段には、前記赤外線センサが赤外線を受光するための開口が形成される請求項７に記載の誘導加熱調理器。
  10. 　前記センサケースの上面には、前記赤外線センサが赤外線を受光するための開口が形成され、
    　前記磁路形成手段は、前記センサケースの前記開口を挟んで相対して配置される第１磁路形成手段および第２磁路形成手段からなる請求項１～７の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  11. 　前記センサケースの上面には、前記磁路形成手段が配置される側に突出するリブが設けられ、
    　前記磁路形成手段は、前記リブにより位置決めされる請求項１～１０の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  12. 　前記センサケースの上面には、前記赤外線センサが赤外線を受光するための開口が形成され、
    　前記リブは、前記センサケースの前記開口の少なくとも一部に沿って形成されるものである請求項１１に記載の誘導加熱調理器。
  13. 　前記リブは、前記センサケースの上面の外周の少なくとも一部に沿って形成されるものである請求項１１または１２に記載の誘導加熱調理器。
  14. 　前記磁路形成手段は、前記センサケースの側面に沿って配置される側部を有する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
  15. 　前記センサケースの側面には、前記磁路形成手段の側部を載置する羽部が形成される請求項１４に記載の誘導加熱調理器。
  16. 　前記赤外線センサが配置される基板をさらに備え、
    　前記磁路形成手段の側部は、前記基板よりも下方に延びる請求項１４または１５に記載の誘導加熱調理器。
  17. 　前記センサケースは、上ケースと下ケースとからなり、
    　前記磁路形成手段の側部は、前記上ケースと下ケースとで挟み込まれる請求項１４～１６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  18. 　前記磁路形成手段は、前記センサケースの底面の内側に沿って配置される底部を有する請求項１４～１７の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  19. 　前記磁路形成手段の上面または底面に配置され、前記磁路形成手段を保護する保護手段をさらに備える請求項１～１８の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  20. 　前記保護手段は、導電率の高い非磁性金属または耐熱性の高い樹脂で構成される請求項１９に記載の誘導加熱調理器。
  21. 　前記磁路形成手段は、ソフトフェライト、ハードフェライト、電磁波シールドシートまたは電磁波シールド塗料で構成される請求項１～２０の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  22. 　前記磁路形成手段は、前記センサケースの側面と底面の外側に配置される請求項１～２１の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
  23. 　センサと、
    　前記センサを収容するセンサケースと、
    　前記センサケースの上面に配置され、前記センサ上を通る磁束を誘導する磁路形成手段と、を備えるセンサユニット。
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