專利名稱：感應加熱烹飪器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及利用紅外線傳感器的感應加熱烹飪器。
背景技術：
以前已知有例如日本專利申請?zhí)亻_3-184295號公報所示的利用紅外線傳感器檢測負載鍋的溫度的感應加熱烹飪器。它是用紅外線傳感器直接檢測從負載鍋的鍋底發(fā)射的紅外線。這樣就可以進行熱應性好的溫度檢測。
但是，上述的構造存在著如下問題當紅外線傳感器的檢測角很大的情況下，會受到鍋底以外的紅外線發(fā)射的影響，這樣就不能正確地檢測出溫度。

發(fā)明內容
本發(fā)明是感應加熱烹飪器，具有如下特征，包含用來加熱負載鍋的加熱線圈、向加熱線圈供給高頻電流的逆變器電路，用來檢測負載鍋的紅外線強度的紅外線傳感器、根據(jù)紅外線傳感器的輸出來計算負載鍋的溫度的溫度計算器、根據(jù)溫度計算器的輸出來控制逆變器電路用的的控制器、在加熱線圈下方設置的用來聚集磁通的第一防磁器、在加熱線圈和紅外線傳感器之間設置的用來聚集磁通的第二防磁器、在第二防磁器的上表面和下表面設置有將負載鍋發(fā)射的外線引導至紅外傳感器的波導管。
在這樣的結構中，由于存在著波導管，可以減少鍋底以外發(fā)射的紅外線對紅外線傳感器的影響。而且，利用上述設置的第一和第二防磁器，由于將來自加熱線圈漏磁通聚集在這些防磁器中，因此可以減少由于漏磁通而導致的波導管的自身發(fā)熱。結果就是還降低了由于波導管的輻射熱而產(chǎn)生的紅外線傳感器的溫度上升，能夠提高利用紅外線傳感器的溫度檢測精度。


圖1所示的是本發(fā)明第一實施例的感應加熱烹飪器的構造剖面圖。
圖2A-圖2E所示的是圖1所示的感應加熱烹飪器的與加熱線圈、波導管、防磁器有關的剖面圖。
圖3所示的是本發(fā)明第二實施例的感應加熱烹飪器的構造剖面圖。
圖4是圖3所示的感應加熱烹飪器的隔熱器的橫向剖面圖。
圖5所示的是圖3所示的感應加熱烹飪器的與加熱線圈、波導管、防磁器有關的剖面圖。
具態(tài)體實施以下本發(fā)明的實施例，參照

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(第一實施例)圖1所示的是本發(fā)明第一實施例的感應加熱烹飪器的構成剖面圖，圖2A-圖2E所示的是圖1所示的感應加熱烹飪器的與加熱線圈、波導管、防磁器相關的剖面圖。
利用圖1來說明關于本實施例的感應加熱烹飪器的構造。加熱線圈13是中間有開口13A、在其周圍導線卷繞成螺旋狀而形成的，當高頻電流通過時，就會產(chǎn)生高頻磁通，從而感應加熱置于頂盤12上的負載鍋11。逆變器電路14對加熱線圈13供給高頻電流。紅外線傳感器15設置在開口13A的下方，檢測來自負載鍋的紅外線強度。溫度計算器17根據(jù)紅外線傳感器15的輸出來計算負載鍋11的溫度。控制器18根據(jù)溫度計算器17的輸出來控制逆變器電路的輸出。
第一防磁器19放發(fā)射狀設置在加熱線圈13的卷線部分的下方。第一防磁器19是由長方體棒狀的強磁體即鐵氧體構成的，由于是高磁導率材料，因此有磁通聚集作用，降低從加熱線圈13向下的漏磁通。從頂盤12一側所看到的平面形狀是圓弧狀、截面是長方形的第二防磁器20，設置在加熱線圈13的內周部分和紅外線傳感器15之間。第二防磁器20也是由同第一防磁器19一樣的鐵氧體構成的，降低來自加熱線圈13的磁通向紅外線傳感器15方向的漏磁通。
波導管16是由內表面經(jīng)過鏡面處理的反射率很高的非磁性金屬材料鋁制成的圓筒構成的，將負載鍋11底部所發(fā)射的紅外線高效引導至設置在波導管16的內部的紅外線傳感器15。波導管16的上表面設置在第二防磁器20的上表面的下方。
下面對于本實施例的感應加熱烹飪器說明其動作機理。
若從逆變器電路14對加熱線圈13供給高頻的電流，則置于加熱線圈13上方的負載鍋11的底部被感應加熱。于是，從負載鍋11底部發(fā)射與其溫度相應的紅外線。負載鍋11發(fā)出的紅外線透過頂板12，然后通過波導管16的內部鏡面反射輸入至紅外線傳感器15，用溫度計算器17就會換算出鍋底的溫度。
若加熱線圈13有電流通過，則如圖2A-圖2E所示，加熱線圈13發(fā)射出的磁通W有一部分會聚集在第二防磁器20。如圖2A所示，若波導管16的上表面(開口部)位于第二防磁器20的上表面的上方，則其上表面處于向第二防磁器20聚集的磁通所通過的路徑，第二防磁器20的上部附近的一部分由于與磁通的交鏈，而感應加熱由金屬材料制成的波導管16，發(fā)熱量增大。這樣，由于波導管16的輻射熱作用，紅外線傳感器15的溫度就會上升(比如說溫度上升30K)，相對于紅外線傳感器15的鍋底的溫度將低。這樣的結果，溫度計算器17所算出的溫度比實際的鍋底溫度要低，有時對控制器18進行的防止溫度過于升高的動作、以及對油炸、燒水、煮飯等的負載鍋的溫度控制會產(chǎn)生影響。
本實施例如圖2B所示，具有波導管16的上表面比第二防磁器的上表面要低Δh1(比如說3mm)這樣的結構。由于有這種結構，與波導管16交鏈的加熱線圈13的磁通減少，波導管16難以感應加熱，由于波導管16所產(chǎn)生的輻射熱而導致的紅外線傳感器15溫度上升也會減少(比如說溫度上升10K)。這樣的結果，紅外線傳感器15就不受波導管16的發(fā)熱的影響，輸出與穩(wěn)定狀態(tài)下的鍋底溫度相對應的信號。溫度計算器17可以根據(jù)紅外線傳感器15的輸出算出負載鍋11的鍋底溫度，控制器18就可以實現(xiàn)高精度的溫度控制。
還有，如圖2C所示，若第二防磁器20的上表面配制成與加熱線圈13的上表面基本一致，則與圖2B所示的相比，由于從加熱線圈13的上表面出發(fā)的磁力線到第二防磁器的上表面20的磁力線的距離縮短。第二防磁器20磁通聚集效果增大，因此更可以使得從加熱線圈13通過加熱線圈13中間部分的磁通減少。這樣一來，能夠抑制波導管16的自身發(fā)熱，減少由于波導管16的輻射熱而導致的紅外線傳感器15的溫度上升，能夠提高紅外線傳感器15的溫度檢測精度。
還有，如圖2D所示，若在第二防磁器20的下表面配置在第一防磁器19的上表面的下方，則由于第一防磁器20的加熱線圈13的中間側端面，與第二防磁器20的下方側面的一部分相對，因此形成從加熱線圈13的中間到加熱線圈13下方的磁阻小的磁通聚集效率高的磁路，能夠減少從加熱線圈13的下方到加熱線圈13中間部分的漏磁通。這樣一來，能夠抑制波導管的自身發(fā)熱，減少由于波導管16的輻射熱而導致的紅外線傳感器15的溫度上升，能夠提高紅外線傳感器15的溫度檢測精度。
還有，如圖2E所示，若將第一防磁器19和第二防磁器20形成側面截面形狀為L字型的一體結構，第一防磁器19和第二防磁器20之間沒有縫隙，由于更加使得從加熱線圈13的下方到加熱線圈13的中間的漏磁通減少，因此能夠抑制波導管16的自身發(fā)熱，減少由于波導管16的輻射熱而導致的紅外線傳感器15的溫度上升，能夠提高紅外線傳感器15的溫度檢測精度。
另外，在本實施例中，波導管16是由鋁制成的，但銅制的也可以，若由這樣的熱傳導性好的非磁性金屬材料制成，則能夠進一步抑制波導管16的自身發(fā)熱，進而抑制由于波導管16的輻射熱而導致的紅外線傳感器的溫度上升，提高紅外線傳感器的溫度檢測精度。還有，與鋁相比，電阻率較大的非磁性不銹鋼，如果沒有溫度上升的問題，則也可采用。
如上所述，根據(jù)本實施例，能夠抑制因加熱線圈13的磁通而導致非磁性金屬材料制成的波導管16的自身發(fā)熱。這樣一來，能夠減少由于波導管16的輻射熱而導致的紅外線傳感器15的溫度上升，提高紅外線傳感器15的溫度檢測精度。
還有，本實施例中，波導管16是由圓筒狀的非磁性金屬材料構成的，如果能夠抑制發(fā)熱，用磁性金屬也可以。波導管也可以不是全部采用非磁性金屬材料制成，而是一部分采用非磁性金屬材料。還有，波導管16例如用內表面鍍金屬膜的樹脂制成，或者是用內表面貼金屬膜等經(jīng)過鏡面處理的的樹脂構成的，也可以取得同樣的效果。
還有，關于波導管16的水平方向的位置，只要從第二防磁器20到波導管16的距離具有能夠使波導管16的自身發(fā)熱降低至必要范圍內的距離就可以了。關于波導管16的溫度上升，如果是對控制器18的溫度控制沒有影響的范圍，則可以取得同樣的效果。
(第二實施例)圖3所示的是本發(fā)明第二實施例的感應加熱烹飪器的構造剖面圖，圖4是圖3所示的感應加熱烹飪器的隔熱器的橫向剖面圖。圖5是圖3所示的感應加熱烹飪器的加熱線圈、波導管、防磁器有關的剖面圖。
由于本實施例與第一實施例的基本構成相同，因此下面對于不同點進行詳細說明。
如圖3所示，對圖1所示的實施例，還具有進一步降低紅外線傳感器15的元件的溫度變動用的筒狀的隔熱器21。為了使溫度均勻，這個隔熱器21是由導熱性好的鋁或銅等非磁性金屬材料制成的，設置在波導管16和第二防磁器20之間，同時設置在第二防磁器20的上表面的下方。
關于上述本實施例的感應加熱烹飪器，下面說明其動作。
若從逆變器電路14對加熱線圈13供給高頻電流，則置于加熱線圈13的上方的負載鍋11被感應加熱。從負載鍋11的鍋底發(fā)射出與鍋的溫度相對應的紅外線。從負載鍋11發(fā)出的紅外線透過頂盤12，然后經(jīng)過波導管16內部的鏡面反射輸入紅外線傳感器15，通過溫度計算器17換算出鍋底的溫度。
若加熱線圈13中有電流通過，則加熱線圈13發(fā)射出來的磁通有一部分聚集在第二防磁器20上。由于構成的隔熱器的上表面比第二防磁器20的上表面要低Δh2(比如說3mm)，因此隔熱器21很難被感應加熱。還有，由于有隔熱器21，在更內側設置的波導管16就更難被加熱，由于隔熱器21和波導管16的輻射熱導致的紅外線傳感器15的溫度上升，較第一實施例所述有進一步減少。這樣一來的結果是，溫度計算器17能夠根據(jù)穩(wěn)定狀態(tài)下檢測的紅外線傳感器15的輸出，算出負載鍋11鍋底的溫度，控制器18能實現(xiàn)更高精度的溫度控制。
還有，也可以如圖4所示，隔熱器在至少一方設有一縫隙A，從上表面看是一個C字型的圓筒形狀。這樣，隔熱器21中很難流過由于加熱線圈的磁通而產(chǎn)生的感應電流，隔熱器21的自身溫度上升更進一步減少。再加上因隔熱器21同波導管16之間的熱對流而容易散熱，由于隔熱器21的輻射熱而導致的紅外線傳感器的溫度上升進一步減少。
還有，第二防磁器從上方來看，呈圓弧狀，分割成兩塊，配置在加熱線圈13內周(未圖示)與隔熱器21之間的縫隙中。而且，在加熱線圈13的內周和波導管16之間的間隙中，設置有如虛線所示的溫度檢測元件即熱敏電阻23和保持溫度檢測元件的保持構件22。熱敏電阻23利用保持構件22以及彈簧等壓緊構件(未圖示)壓緊在頂板(未圖示)上。采用該結構，熱敏電阻23通過測量頂盤的背面溫度，可以檢測出接近紅外線傳感器15對負載鍋11的鍋底進行測量的測定點附近的絕對溫度。由于紅外線傳感器15雖比較擅長測定溫度的變化，但不擅長測定絕對溫度，因此利用兩個溫度檢測元件，可以很精確地進行對負載鍋11的溫度控制。而且，對于熱敏電阻23，如果鐵氧體制的第二防磁器20和鋁制的波導管21存在的話，則由于加熱線圈13的磁通和熱敏電阻23及其布線所形成的回路很難交鏈，因此可以抑制上述回路中感應出的高頻噪聲，抑制高頻噪聲對所連接的溫度檢測電路的不良影響。
還有，如圖5所示，若隔熱器21的高度比如圖3所示的要低，遮熱器21的上表面和波導管16的上表面設置在大致同樣的高度，則從隔熱器21放出的紅外線就不會入射到紅外線傳感器15，紅外線傳感器15的輸出就可以更加穩(wěn)定。
還有，即使在紅外線傳感器15的檢測角很大的情況下，紅外線傳感器15也可以不受隔熱器21所發(fā)射的紅外線的影響，能夠提高紅外線傳感器的溫度測量精度。
如上所述，關于本發(fā)明的感應加熱烹飪器，能夠抑制隔熱器21和波導管16因加熱線圈13的磁通聚集而產(chǎn)生的自身發(fā)熱，抑制由于波導管16和隔熱器21的輻射熱而導致的紅外線傳感器15的溫度上升，提高紅外線傳感器的溫度檢測精度。
工業(yè)上的實用性本發(fā)明可用于具有利用紅外線傳感器檢測負載鍋溫度的功能的感應加熱烹飪器。
權利要求
1.一種感應加熱烹飪器，具有以下特征，包含為感應加熱負載鍋用的具有中間開口的加熱線圈、在上述開口的下方設置的檢測負載鍋發(fā)射出的紅外線強度的紅外線傳感器、根據(jù)上述紅外線傳感器的輸出算出上述負載鍋溫度用的溫度計算器、根據(jù)上述溫度計算器的輸出來控制上述逆變器電路的輸出用的控制器、在上述加熱線圈下方設置的聚集磁通的第一防磁器、在上述加熱線圈內周和上述紅外線傳感器之間設置的聚集磁通的第二防磁器、以及在上述第二防磁器的上表面下方設置的將從上述負載鍋發(fā)射的紅外線引導到上述紅外線傳感器用的波導管。
2.如要求1所述的感應加熱烹飪器，其特征在于，設置第二防磁器的上表面與加熱線圈的上表面在同一高度。
3.如要求1所記載的感應加熱烹飪器，其特征在于，將第二防磁器的下表面設置在第一防磁器的上表面的下方。
4.如要求1所記載的感應加熱烹飪器，其特征在于，將第一防磁器和第二防磁器的形成側剖面呈L字型的一體結構。
5.如要求1所記載的感應加熱烹飪器，其特征在于，另外，具有在紅外線傳感器和第二個防磁器之間設置的非磁性金屬材料制成的筒狀隔熱器，上述隔熱器設置在二個防磁器的上表面的下方。
6.如要求5所記載的感應加熱烹飪器，其特征在于，隔熱器采用在圓筒的一部分設置成縫隙的結構。
7.如要求5所記載的感應加熱烹飪器，其特征在于，設置了隔熱器的上表面與波導管的上表面在同一高度。
8.如要求5所記載的感應加熱烹飪器，其特征在于，加熱線圈的內周和非磁性金屬制的隔熱器之間，設置了從上表面看的環(huán)狀的第二防磁器和檢測負載鍋溫度的其他溫度檢測元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種感應加熱烹飪器，它有用來檢測負載鍋發(fā)出的紅外線強度的紅外線傳感器、將負載鍋發(fā)射的紅外線引導到紅外線傳感器用的波導管、以及減少加熱線圈漏磁通的第一防磁器和第二防磁器。由于采用將波導管設置在第二防磁器的上表面的下方的結構，可以減少由于加熱線圈的磁通所導致的波導管的自身發(fā)熱。這樣一來的結果是，可以減少由于波導管的輻射熱所導致的紅外線傳感器的溫度上升，可以提高紅外線傳感器的溫度檢測精度。
文檔編號H05B6/06GK1706224SQ20048000124
公開日2005年12月7日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權日2003年7月17日
發(fā)明者富永博, 石丸直昭, 高田清義, 泉谷保 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社