Una cocina de calentamiento por inducción que comprende:

una placa superior;

una bobina de calentamiento operable para llevar a cabo el calentamiento por inducción de un objeto que calentarcolocado sobre la placa superior;

un circuito inversor operable para suministrar una corriente de alta frecuencia a la bobina de calentamiento;un sensor infrarrojo operable para emitir una señal de detección de una magnitud correspondiente a unatemperatura del objeto calentado, incluyendo el sensor infrarrojo un elemento de detección infrarrojo y unamplificador, proporcionándose el elemento de detección infrarrojo en un lado inferior de la placa superior paradetectar una cantidad de luz infrarroja radiada desde el objeto calentado, siendo operable el amplificador paraamplificar una señal detectada por el elemento de detección infrarrojo; y

una unidad de control operable para controlar una salida del circuito inversor en base a una salida del sensorinfrarrojo,

en la que el sensor infrarrojo emite un valor de detección inicial que tiene una magnitud sustancialmente constantecon respecto a la temperatura del objeto calentado cuando la temperatura del objeto calentado es inferior a unatemperatura del límite inferior de detección, y emite la señal de detección que tiene una magnitud y una tasa deaumento que pasan a ser mayores a medida que la temperatura del objeto calentado se hace más elevada en laproximidad de un intervalo de temperatura de control en el que la unidad de control controla la salida de la bobina decalentamiento por inducción para llevar a cabo el control de temperatura del objeto calentado, y

la unidad de control incluye una unidad de almacenamiento operable para medir y almacenar el valor de deteccióninicial, y la unidad de control reduce la salida de la bobina de calentamiento por inducción o para el calentamientocuando una cantidad aumentada del valor de salida del sensor infrarrojo con respecto al valor de detección inicialalmacenado en la unidad de almacenamiento pasa a ser mayor que o igual a un valor predeterminado.

Cocina de calentamiento por inducción

Campo técnico

La presente invención se refiere a una cocina de calentamiento por inducción para llevar a cabo el calentamiento por inducción de un objeto que calentar como una cacerola o una sartén usando una bobina de calentamiento de inducción electromagnética.

Técnica anterior

En los últimos años, se ha reconocido que las cocinas de calentamiento por inducción para llevar a cabo el calentamiento por inducción de un objeto que calentar como una cacerola con una bobina de calentamiento tienen características mejores, como ser seguras, limpias, y altamente eficientes, y de ese modo se usan ampliamente. Se ha propuesto una cocina de calentamiento por inducción de este tipo que incluye un sensor infrarrojo para detectar la energía infrarroja radiada desde el objeto calentado para detectar la temperatura del objeto calentado. El sensor infrarrojo se proporciona en el lado inferior de una placa superior, y recibe la luz infrarroja radiada desde el objeto calentado que entra desde una región incidente de luz infrarroja formada para transmitir la luz infrarroja en la placa superior, y emite una señal que cambia de acuerdo con la temperatura del objeto calentado. Las cocinas de calentamiento descritas en el Documento de patente 1 y el Documento de patente 2 detectan la temperatura del objeto calentado usando el sensor infrarrojo, y lleva a cabo el control de calentamiento de la bobina de calentamiento en base a la temperatura detectada.

Documento de patente 1: JP-A-11-225881

Documento de patente 2: JP-A-2007-115420

Divulgación de la invención

Problemas que solucionar por la invención

La Fig. 11 es un diagrama que muestra una relación entre la temperatura de un objeto calentado y una cantidad de energía de radiación generada. Una línea continua 47 muestra un caso en el que el objeto calentado es un cuerpo negro (reflectividad = 1) , y una línea discontinua 48 muestra un caso en el que el objeto calentado es de un acero inoxidable magnético (reflectividad = 0, 4) . De acuerdo con la figura, la energía de radiación en el momento en el que la temperatura del cuerpo negro es de 300 ºC y la energía de radiación en el momento en el que la temperatura del acero inoxidable magnético es de 447 ºC son sustancialmente iguales. De ese modo, el valor absoluto de la cantidad de energía recibida por el sensor infrarrojo cambia en gran medida debido a la diferencia en la reflectividad de los objetos calentados. Se produce un gran error si la temperatura absoluta del objeto calentado se calcula en base al valor absoluto de la cantidad de energía recibida por el sensor infrarrojo.

En la cocina de calentamiento descrita en el Documento de patente 1, la temperatura del objeto calentado es convertida en base a la cantidad de luz recibida por el sensor infrarrojo y la reflectividad del objeto calentado, y la temperatura del objeto calentado se controla en base a la información de la temperatura absoluta convertida. En tal procedimiento, se mide la reflectividad y de ese modo la configuración pasa a ser complicada, o la reflectividad puede no medirse con exactitud debido a la suciedad de la región incidente de luz infrarroja o el objeto calentado.

El Documento de patente 2 propone una cocina de calentamiento que incluye un medio de detección infrarrojo para medir la temperatura del objeto calentado sin someterse a la influencia de la diferencia en la emisividad del objeto calentado calculando la relación de salida de los elementos de detección infrarrojos usando los elementos de detección infrarrojos compuestos por dos fotodiodos de Si que tienen una sensibilidad de pico menor que o igual a 1 µm en diferentes regiones de longitud de onda. Sin embargo, son necesarios dos elementos de detección infrarrojos y de ese modo la configuración pasa a ser complicada, que son susceptibles a la influencia de la luz de perturbación.

En vista de solucionar los problemas anteriores, la presente invención está dirigida a proporcionar una cocina de calentamiento por inducción que sea menos susceptible a la luz de perturbación y a la suciedad de la placa superior y al objeto que calentar, y sea capaz de llevar a cabo el control de temperatura del objeto que calentar por un sensor infrarrojo con una configuración simple.

Medios para solucionar los problemas Una cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la presente invención incluye: una placa superior; una bobina de calentamiento operable para llevar a cabo el calentamiento por inducción de un objeto que calentar colocado sobre la placa superior; un circuito inversor operable para suministrar una corriente de alta frecuencia a la bobina de calentamiento; un sensor infrarrojo que incluye un elemento de detección infrarrojo proporcionado en un lado inferior de la placa superior para detectar una cantidad de luz infrarroja radiada desde el objeto calentado y un amplificador operable para amplificar una señal detectada por el elemento de detección infrarrojo, siendo operable el sensor infrarrojo para emitir una señal de detección de una magnitud correspondiente a una temperatura del objeto calentado; y una unidad de control operable para controlar una salida del circuito inversor en base a una salida del sensor infrarrojo, en la que el sensor infrarrojo emite un valor de detección inicial que tiene una magnitud sustancialmente constante con respecto a la temperatura del objeto calentado cuando la temperatura del objeto calentado es inferior a una temperatura del límite inferior de detección, y emite la señal de detección que tiene una magnitud y una tasa de aumento que pasan a ser mayores a medida que la temperatura del objeto calentado se hace más elevada en la proximidad de un intervalo de temperatura de control en el que la unidad de control controla la salida de la bobina de calentamiento por inducción para llevar a cabo el control de temperatura del objeto calentado, y la unidad de control incluye una unidad de almacenamiento operable para medir y almacenar el valor de detección inicial, y la unidad de control reduce la salida de la bobina de calentamiento por inducción o para el calentamiento cuando una cantidad aumentada del valor de salida del sensor infrarrojo con respecto al valor de detección inicial almacenado en la unidad de almacenamiento pasa a ser mayor que o igual a un valor predeterminado.

Cuando asciende la temperatura T del objeto calentado, el sensor infrarrojo emite la señal de detección X que tiene la pendiente que pasa a ser mayor. De ese modo, la temperatura T del objeto calentado cuando se obtiene una cantidad aumentada predeterminada fX depende de un valor de detección inicial TS almacenado en la unidad de almacenamiento. Sin embargo, la salida del sensor infrarrojo tiene características de crecimiento exponencial con respecto a la temperatura del objeto calentado, cuando la pendiente del cambio en la temperatura T del objeto calentado de la señal de detección pasa a ser de avance gradual cuando la temperatura T del objeto calentado es más elevada, y el cambio de temperatura fT del objeto calentado correspondiente a la cantidad aumentada predeterminada fX pasa a ser menor. Por lo tanto, la cantidad aumentada predeterminada fX se puede obtener con un cambio de temperatura menor fT cuando la temperatura T del objeto calentado es m

ás elevada, por lo que se puede detectar el cambio de temperatura y se puede inhibir la salida o se puede parar el calentamiento con una capacidad de respuesta satisfactoria para inhibir el ascenso de temperatura.

Cuando la temperatura TS en el momento del inicio del calentamiento del objeto calentado es inferior a la temperatura del límite inferior de detección T0, la salida de la señal de detección del sensor infrarrojo tiene una magnitud sustancialmente constante. De ese modo, la temperatura T del objeto calentado cuando se obtiene la cantidad aumentada predeterminada fX con respecto al valor de salida inicial XO de la salida del sensor infrarrojo durante el calentamiento es un valor que no depende de la temperatura TS en el momento del inicio del calentamiento. Si la temperatura TS del objeto calentado en el momento del inicio del calentamiento es más elevada que o igual a la temperatura del límite inferior de detección T0, el sensor infrarrojo tiene una característica de crecimiento exponencial (n º potencia de T (el número índice n es un número real de 5 a 14 en el caso de, por ejemplo, un fotodiodo cuántico) ) en la salida del mismo con respecto a la temperatura T del... [Seguir leyendo]

1. Una cocina de calentamiento por inducción que comprende:

una placa superior;

una bobina de calentamiento operable para llevar a cabo el calentamiento por inducción de un objeto que calentar colocado sobre la placa superior;

un circuito inversor operable para suministrar una corriente de alta frecuencia a la bobina de calentamiento;

un sensor infrarrojo operable para emitir una señal de detección de una magnitud correspondiente a una temperatura del objeto calentado, incluyendo el sensor infrarrojo un elemento de detección infrarrojo y un amplificador, proporcionándose el elemento de detección infrarrojo en un lado inferior de la placa superior para detectar una cantidad de luz infrarroja radiada desde el objeto calentado, siendo operable el amplificador para amplificar una señal detectada por el elemento de detección infrarrojo; y

una unidad de control operable para controlar una salida del circuito inversor en base a una salida del sensor infrarrojo,

en la que el sensor infrarrojo emite un valor de detección inicial que tiene una magnitud sustancialmente constante con respecto a la temperatura del objeto calentado cuando la temperatura del objeto calentado es inferior a una temperatura del límite inferior de detección, y emite la señal de detección que tiene una magnitud y una tasa de aumento que pasan a ser mayores a medida que la temperatura del objeto calentado se hace más elevada en la proximidad de un intervalo de temperatura de control en el que la unidad de control controla la salida de la bobina de calentamiento por inducción para llevar a cabo el control de temperatura del objeto calentado, y

la unidad de control incluye una unidad de almacenamiento operable para medir y almacenar el valor de detección inicial, y la unidad de control reduce la salida de la bobina de calentamiento por inducción o para el calentamiento cuando una cantidad aumentada del valor de salida del sensor infrarrojo con respecto al valor de detección inicial almacenado en la unidad de almacenamiento pasa a ser mayor que o igual a un valor predeterminado.

2. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en la que cuando el valor de salida del sensor infrarrojo pasa a ser menor que el valor de detección inicial tras el inicio del calentamiento, la unidad de control cambia el valor de detección inicial almacenado en la unidad de almacenamiento al valor de salida reducido del sensor infrarrojo.

3. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el valor de detección inicial es un valor predeterminado mayor que o igual a un intervalo de fluctuación de salida en el que el valor de salida del sensor infrarrojo fluctúa debido a una característica de temperatura del sensor infrarrojo.

4. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la unidad de control almacena un valor definido de antemano en la unidad de almacenamiento como el valor de detección inicial.

5. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la unidad de control almacena el valor de detección inicial emitido por el sensor infrarrojo medido de antemano en la unidad de almacenamiento.

6. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la unidad de control establece un valor de salida del sensor infrarrojo medido sin que entre luz en el sensor infrarrojo como el valor de detección inicial.

7. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en la que cuando el valor de salida del sensor infrarrojo pasa a ser menor que el valor de detección inicial al mismo tiempo que el calentamiento o antes del inicio del calentamiento, la unidad de control cambia el valor de detección inicial almacenado en la unidad de almacenamiento al valor de salida reducido del sensor infrarrojo.

8. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 7, en la que la unidad de control establece la temperatura del límite inferior de detección a un valor en un intervalo entre 200 ºC y 290 ºC para inhibir la combustión del aceite contenido en un recipiente de cocina.

9. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1 u 8, en la que el elemento

de detección infrarrojo está compuesto por un fotodiodo de silicona.

10. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el elemento de

detección infrarrojo está compuesto por un sensor infrarrojo cuántico. 5

11. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en la que

el amplificador incluye una unidad de conmutación operable para conmutar el factor de amplificación en una pluralidad de etapas, y

la unidad de control controla la unidad de conmutación para aumentar el factor de amplificación en una etapa cuando el valor de salida del sensor infrarrojo pasa a ser menor que o igual a un valor del límite inferior de conmutación que es un valor del límite inferior detectable en el factor de amplificación.

12. La cocina de calentamiento por inducción de acuerdo con la reivindicación 1, en la que

el amplificador incluye una unidad de conmutación operable para conmutar el factor de amplificación en una pluralidad de etapas, y

la unidad de control controla la unidad de conmutación para reducir el factor de amplificación en una etapa cuando el valor de salida del sensor infrarrojo pasa a ser mayor que o igual a un valor del límite superior de conmutación que es un valor del límite superior detectable en el factor de amplificación.