(57)【要約】  安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現する誘導加熱調理器を提供する。  誘導加熱調理器は、トッププレートに載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイル（２ａ、２ｂ）と、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路（９）と、調理容器から放射される赤外線量を検知して、赤外線量に基づく検出信号を出力する赤外線センサ（６）と、トッププレートを介して、熱伝導により調理容器の温度を検知する温度センサ（７）と、赤外線センサと温度センサの出力が各々の制御温度を超えないようにインバータ回路の出力を制御する制御部（８）と、を有する。制御部は、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているか否かを判断し、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断したときは、温度センサ７の制御温度を赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断した場合に比べ高くする。
2008120447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トッププレートと、
前記トッププレートに載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
前記トッププレートの下方に設けられて、前記調理容器から放射される赤外線量を検知して、前記赤外線量に基づく検出信号を出力する赤外線センサと、
前記トッププレートを介して、熱伝導により前記調理容器の温度を検知する温度センサと、
前記赤外線センサにより検知された調理容器の温度が前記赤外線センサの制御温度を超えないように且つ前記温度センサにより検知された調理容器の温度が前記温度センサの制御温度を超えないように、前記インバータ回路の出力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記赤外線センサの出力に基づいて、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断したときは、前記温度センサの制御温度を前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断した場合に比べ高く変更する誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知していると判断してからの時間を計測する計時部をさらに有し、
前記制御部は、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断してから所定時間以上経過したときに、再度前記赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断すれば前記温度センサの制御温度を高く変更する、請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御部は、前記温度センサの制御温度を高く変更した後の所定のタイミングで、前記温度センサの制御温度を元に戻す、請求項１または請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記所定のタイミングは、前記温度センサの制御温度を高く変更した後、前記赤外線センサの出力に基づき前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断したときである、請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記所定のタイミングは、前記温度センサの制御温度を高く変更した後、前記赤外線センサの出力に基づき前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断してから所定の時間経過してからである、請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記所定のタイミングは、前記温度センサの制御温度を高く変更してから所定時間以上経過したときである、請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記制御部は、前記赤外線センサの出力が所定の範囲内にあるときに、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断する請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記赤外線センサは、シリコン製のフォトダイオードを赤外線検出素子として有し、前記制御部は、加熱開始時の前記赤外線センサの出力に対する前記赤外線センサ出力の増加量が所定の範囲内になったときに、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断する請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記温度センサの制御温度として、前記インバータ回路の出力の大きさに応じて複数個の設定値が設けられており、
前記制御部は、所定値以上の前記インバータ回路の出力に対応する前記温度センサの制御温度の設定値のみを、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているか否かの判断に基づいて変更する請求項１から請求項８のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理容器を誘導加熱する誘導加熱調理器に関し、特に、赤外線による温度を検出する赤外線センサと、熱伝導により温度を検出する温度センサとを用いて調理容器の温度を検出しながら、調理容器の加熱を制御する誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鍋などの調理容器を加熱コイルにより誘導加熱する誘導加熱調理器が広く普及している。このような誘導加熱調理器は、サーミスタなどの熱伝導による熱を検出する温度センサや調理容器から放射される赤外線量を検出する赤外線センサを備えて、トッププレートに載置された調理容器の底面温度を検出している。特許文献１に、温度センサと赤外線センサの両方から出力される調理容器の検出温度により、加熱コイルに供給する電力量を制御する誘導加熱調理器が開示されている。この誘導加熱調理器は、温度センサと赤外線センサの両方の出力を用いることにより、赤外線センサが故障しているときや外乱光の影響を受けて正確な温度を検出できないときの安全性を確保している。この誘導加熱調理器は、湯沸かしや炊飯を自動で行う機能を有し、所定時間内の検出温度の温度差が小さければ水が沸騰したと判断したり、検出温度が制御温度（例えば、１３０℃）に達すると炊飯が完了したと判定したりして、加熱を停止している。
【特許文献１】特開２００５−２１６５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
赤外線センサは調理容器から放射される赤外線を検出するため、熱応答性が良いのに対し、温度センサはトッププレートを介した熱伝導により調理容器の温度を検出するために、熱応答性が良くない。そのため、炒め物などの加熱料理のように高温で加熱調理を行う場合は、調理容器の赤熱や油発火を防止するために、温度センサの制御温度は、赤外線センサの制御温度よりも低い値に設定される。一方、炒め物などの加熱調理のように高温時に高火力で調理する場合は、熱応答性の良い赤外線センサに基づいて、加熱制御することが望ましい。【０００４】
しかし、従来の誘導加熱調理器のように、温度センサと赤外線センサとの両方の出力に基づいて加熱制御を行う場合は、高温時に、赤外線センサによる検出温度が赤外線センサの制御温度に達する前に、先に温度センサによる検出温度が温度センサの制御温度に達し、温度センサの検出温度に基づいて加熱コイルへの電力供給が停止又は抑制されてしまうという問題があった。そのため、高温時には、赤外線センサに基づいて、高火力で加熱調理を行うことができなかった。【０００５】
本発明は上記課題を解決するもので、安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現する誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の誘導加熱調理器は、トッププレートと、トッププレートに載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、トッププレートの下方に設けられて、調理容器から放射される赤外線量を検知して、赤外線量に基づく検出信号を出力する赤外線センサと、トッププレートを介して、熱伝導により調理容器の温度を検知する温度センサと、赤外線センサにより検知された調理容器の温度が赤外線センサの制御温度を超えないように且つ温度センサにより検知された調理容器の温度が温度センサの制御温度を超えないように、インバータ回路の出力を制御する制御部と、を有し、制御部は、赤外線センサの出力に基づいて、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断したときは、温度センサの制御温度を赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断した場合に比べ高く変更する。【０００７】
赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているときは、温度センサの制御温度を高く変更することにより、制御部は調理容器の温度変化に対する応答性に劣る温度センサの出力に影響されずに、調理容器の温度変化に対する応答性に優れた赤外線センサの出力に基づいて、インバータ回路を制御することができる。これにより、炒め物などの加熱調理のように高温時であっても高火力で調理することが可能となる。また、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知できていないときは、温度センサの制御温度を低温度に設定された初期値のままにしておくことにより、温度センサの出力に基づいて、オーバーシュートを抑制して安全にインバータ回路を制御することができる。【０００８】
上記誘導加熱調理器は、赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知していると判断してからの時間を計測する計時部をさらに有し、制御部は、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断してからの時間が所定時間以上になったときに、再度赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断すれば温度センサの制御温度を高くしても良い。【０００９】
例えば、炒め物の調理時は、瞬時の鍋浮かしによって周辺からの外乱光が赤外線センサに到達し、赤外線センサが一時的に信号を出力する場合がある。このような場合に、意図せず温度センサの制御温度を高くしないように制御することができる。これにより、赤外線センサによる調理容器の温度抑制制御が外乱光に影響されにくくなるようにして、安全に高火力調理を実現することが可能となる。【００１０】
上記制御部は、温度センサの制御温度を高くした後に、所定のタイミングで温度センサの制御温度を元に戻しても良い。【００１１】
これにより、温度センサの制御温度を高くした後、赤外線センサが調理容器の温度を適正に検知していないと推定される状況が生じるタイミング等、必要に応じて任意のタイミングで温度センサの制御温度を元に戻すことができるので安全性が高くなる。【００１２】
上記所定のタイミングは、温度センサの制御温度を高くした後、赤外線センサの出力に基づき赤外線センサが調理容器の温度を正常に検知していないと判断したときであっても良い。また、上記所定のタイミングは、温度センサの制御温度を高く変更した後、赤外線センサの出力に基づき赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断してから所定の時間経過してからであってもよい。【００１３】
これにより、温度センサの制御温度を高くした後、赤外線センサが調理容器の温度を正常に検知していない場合に、温度センサの制御温度を元に戻すことができるので安全性が高くなる。【００１４】
上記所定のタイミングは、温度センサの制御温度を高くしてから所定時間以上経過したときであっても良い。【００１５】
これにより、温度センサの制御温度を高くしてから所定時間以上経過すると、温度センサの制御温度を元に戻すことにより安全性が高くなる。例えば、温度センサの制御温度を高くした後に、調理容器が動かされて外乱光が赤外線センサに到達すると、赤外線センサは調理容器の温度を正しく検知できなくなる。よって、温度センサの制御温度を高くした後は所定時間経過後に自動的に温度センサの制御温度を元に戻すことにより、高温時であっても温度センサの出力に基づいてインバータ回路を安全に制御することが可能となる。【００１６】
上記制御部は、赤外線センサの出力が所定の範囲内にあるときに、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断しても良い。【００１７】
これにより、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していることを容易に判別することが可能となる。【００１８】
上記赤外線センサは、シリコン製のフォトダイオードを赤外線検出素子として有し、上記制御部は、加熱開始時の赤外線センサの出力に対する赤外線センサ出力の増加量が所定の範囲内になったときに、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断しても良い。【００１９】
調理容器が高温でない場合であっても、周辺からの外乱光が赤外線センサに到達しているときは、赤外線センサの出力値が大きくなる。赤外線センサは、シリコン製のフォトダイオードを赤外線検出素子として有しているので、略２５０℃で出力が生じ始め、累乗関数的に出力値が増加する。よって、赤外線センサの出力の増加量が所定の範囲内になることを検知することにより、赤外線センサの加熱開始時の調理容器の温度の高低に拘わらず、赤外線センサが略３００℃で動作することを確認することができる。したがって、この構成により、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していることを容易に精度良く判別することが可能となる。【００２０】
温度センサの制御温度として、インバータ回路の出力の大きさに応じて複数個の設定値が設けられているときは、上記制御部は、所定値以上のインバータ回路の出力に対応する温度センサの制御温度の設定値のみを、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているか否かの判断に基づいて変更しても良い。【００２１】
高火力設定用の温度センサの制御温度は、調理容器の赤熱や油発火を防止するために、低火力設定用の温度センサの制御温度と比較して、低い値に設定することが好ましい。このような場合、赤外線センサが正常であるときは、高火力設定用の温度センサの制御温度を高い値に変更することにより、特に、センサ温度と調理容器の温度差が小さくなったときに、温度センサの低くした制御温度に到達して、高温の調理ができないという不具合が発生せず、応答性の良い赤外線センサにて、調理容器の温度を高温かつ高火力で制御しながら調理することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の誘導加熱調理器は、赤外線センサと温度センサとを両方備えて、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断されるときは温度センサの制御温度を高い値に変更することにより、安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の誘導加熱調理器の構成
【図２】本発明の実施形態の赤外線センサの出力の特性図
【図３】本発明の実施形態の赤外線センサの出力と温度センサの制御温度との関係を示す図
【図４】本発明の実施形態の赤外線センサの出力と温度センサの制御温度との関係を示す他の図
【図５】本発明の実施形態の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の変形例の赤外線センサの出力と温度センサの制御温度との関係を示す図
【図７】本発明の変形例の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート
【図８】複数の温度センサの制御温度が設けられている場合における、温度センサの制御温度の変更前と変更後の値を示す図
【符号の説明】
【００２４】
１    トッププレート
２ａ  内コイル
２ｂ  外コイル
３    調理容器
４    加熱コイル支持台
５    フェライト
６    赤外線センサ
７    温度センサ
８    制御部
９    インバータ回路
１０  計時部
１１  導光筒
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。【００２６】
［１．１］誘導加熱調理器の構成
図１に、本発明の実施形態の誘導加熱調理器の構成を示す。本実施形態の誘導加熱調理器は、調理容器３を載置するトップレート１と、トッププレート１の下方に設けられて、調理容器３を誘導加熱する加熱コイルとを有する。本実施形態において、加熱コイルは、内コイル２ａと外コイル２ｂとによる分割巻き構成を有する。以下、内コイル２ａと外コイル２ｂとをまとめて、加熱コイル２と言う。調理容器３は、トッププレート１の上面に、加熱コイル２に対応させた位置に載置される。加熱コイル２は、トッププレート１の下方に設けられた加熱コイル支持台４に載置される。加熱コイル支持台４の下面には、加熱コイル２の裏面側への磁束を加熱コイル２近傍に集中させるフェライト５が設けられている。【００２７】
温度センサ７は、内コイル２ａの内側の上方で、トッププレート１の下面に接触するように設けられる。温度センサ７は、サーミスタなどの感熱素子により構成される。温度センサ７は、トッププレート１の裏面から熱伝導により受熱することにより、調理容器３の底面温度を検出し、制御部８に検出信号を出力する。【００２８】
トッププレート１において、内コイル２ａと外コイル２ｂとの間に対向する部分１２は、赤外線入射領域として、赤外線を透過可能な材料で形成される。その赤外線入射領域の下方の内コイル２ａと外コイル２ｂとの間に筒状の導光筒１１が設けられる。赤外線センサ６は、導光筒１１の下方に設けられている。調理容器３の底面から放射された、調理容器３の底面温度に基づく赤外線は、トッププレート１に設けられた赤外線入射領域から入射し、導光筒１１の内部を通って、赤外線センサ６により受光される。赤外線センサ６は、受光した赤外線を検出し、検出した赤外線量に基づいた検出信号を出力する。【００２９】
加熱コイル２の下方に、加熱コイル２に高周波電流を供給することにより、加熱コイル２への電力量を制御するインバータ回路９と、インバータ回路９の出力を制御する制御部８とが設けられている。制御部８は、温度センサ７の出力と赤外線センサ６の出力の両方に基づいて、インバータ回路９の出力を制御する。具体的には、制御部８は、赤外線センサ６により検知された赤外線量に基づく調理容器３の底面温度が赤外線センサ６の制御温度を超えないように且つ温度センサ７により検知された調理容器３の底面温度が温度センサ７の制御温度を超えないように、インバータ回路９のスイッチング素子を制御して、加熱コイル２への電力供給を制御する。すなわち、赤外線センサ６と温度センサ７のいずれか一方が各々の制御温度に達すると、加熱コイル２への電力供給を停止又は抑制する。温度センサ７は熱応答性が良くないため、加熱開始時において加熱コイル２への電力供給が大きいとき（例えば２ｋＷ）に、オーバーシュートによる調理容器３の底面の最高到達温度を、赤外線センサ７による場合と同等温度に制御しようとする場合、温度センサ７の制御温度（図３のＣＴ１）は、赤外線センサ６の制御温度以下に設定される。本実施形態において、赤外線センサ６の制御温度は、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知している場合において、赤外線センサ６が検出する調理容器３の底面温度が約２９０〜３３０℃のときの赤外線センサ６の信号レベルに相当し、温度センサ７の制御温度ＣＴ１は約１８０℃である。【００３０】
本実施形態の誘導加熱調理器は、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが第１の所定値Ｖに達した際に、制御部１０から信号を受けて、時間の計測を開始する計時部１０をさらに有する。計時部１０により計時された計測時間は制御部８に伝達される。【００３１】
本実施形態の赤外線センサ６は、調理容器３から放射された赤外線を検出するシリコンのフォトダイオードにより構成される受光素子を有し、受光した赤外線量に基づいて検出信号を出力する。図２に、赤外線センサ６が出力する検出信号の特性を示す。検出信号２１は比較的弱い外乱光が赤外線センサ１０に入射している場合、検出信号２２は赤外線センサ６が正常に動作している場合、検出信号２３は例えば太陽光等の強い外乱光が入っている場合における特性をそれぞれ例示している。赤外線センサ６は、正常に動作している状態において、調理容器３の底面温度が約２５０℃以上のときに検出信号２２を出力し、約２５０℃未満のときは検出信号２２を出力しない。この場合の「検出信号を出力しない」とは、検出信号を全く出力しないだけでなく、実質的に出力しないこと、すなわち制御部８が検出信号の大きさの変化に基づいて調理容器３の底面の温度変化を実質的に読み取れない程の微弱な検出信号を出力することを含む。【００３２】
制御部８は、赤外線センサ６が出力する検出信号の信号レベルが所定の範囲内（第１の所定値Ｖ以上且つ第２の所定値Ｗ以下）か否かに基づいて、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているか否かを判断する。本実施形態において、第１の所定値Ｖは、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知している検出信号２２の場合において、赤外線センサ６が検出する調理容器３の底面温度が約２６０℃のときの赤外線センサ６の信号レベルに相当し、第２の所定値Ｗは約３５０℃のときの赤外線センサ６の信号レベルに相当する。【００３３】
［１．２］赤外線センサの出力に基づく温度センサの制御温度
図３（ａ）、（ｂ）に、加熱開始後の赤外線センサ６の出力と温度センサ７の制御温度との関係をそれぞれ、横軸を経過時間として示す。制御部８は、赤外線センサ６が出力する検出信号の信号レベルが所定の範囲内、例えば加熱開始後に第１の所定値Ｖを超えると赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していると判断し、計時部１０に計時を開始させ（時刻ｔ１）赤外線センサ６の出力が第１の所定値Ｖを超えている時間を計時させる。制御部８は、赤外線センサ６の出力が第１の所定値Ｖを超えてからの計測時間が第１の所定時間Δｔａ（例えば、３秒）以上に達すると、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していると判断して、温度センサ７の制御温度を設定値ＣＴ１から設定値ＣＴ２に変更する（時刻ｔ２）。調理容器３の温度がさらに上昇し、赤外線センサ６の出力が赤外線センサ６の制御温度に相当する第３の所定値Ｘに到達すると、制御部８は、赤外線センサ６の出力が第３の所定値Ｘを超えないように加熱コイル２の加熱出力を停止または低減する（時刻ｔ２’）。本実施の形態では第３の所定値Ｘに対応する、調理容器３の底面温度（正確には赤外線センサ６が測定する部分の温度）は約２９０℃である。以下、第３の所定値Ｘに対応する調理容器３の底面温度を「赤外線センサ６の制御温度」という。ここで、温度センサ７の制御温度の設定値ＣＴ１は、誘導加熱調理器の電源が入れられたときに初期値として設定される値であり、設定された加熱コイル２の加熱出力値で加熱された場合において、温度センサ７により調理容器３底面のオーバーシュート時の最高到達温度が調理容器３の赤熱や油発火を防止できる程度に十分に低い温度である。本実施の形態ではＣＴ１は約１８０℃である。設定値ＣＴ２は設定値ＣＴ１より高い温度であって、野菜炒め等の通常調理中において赤外線センサ６の検出出力により制御部８が正常に調理容器３の制御動作を行っている場合に、温度センサ７の検出信号に基づき制御部８が加熱出力の低減動作をすることがない程度に、高い温度である。ＣＴ２は本実施の形態では約２１５℃である。【００３４】
赤外線センサ６は、外乱光の影響を受けるため、赤外線センサ６の出力は、調理容器３の底面温度だけでなく、外乱光による赤外線量に基づいて変化する。例えば、炒め物などの調理中に調理容器３が一時的に動かされ、トッププレート１の赤外線入射領域を通って外乱光が赤外線センサ６に到達すると、赤外線センサ６の出力が所定値Ｖを超えることがある。制御部８は、計時部１０の計測時間が第１の所定時間Δｔａ未満のときは、所定値Ｖを超える検出信号が外乱光による影響であるものと判断して、温度センサ７の制御温度を変化させない。【００３５】
また、制御部８は、赤外線センサ６の出力が所定値Ｖ未満に戻ると、温度センサ７の制御温度の設定値をＣＴ２からＣＴ１に戻す（時刻ｔ３）。【００３６】
図４（ａ）（ｂ）に、赤外線センサ６の出力と温度センサ７の制御温度との関係をそれぞれ、経過時間を横軸としてさらに示す。制御部８は、温度センサ７の制御温度を設定値ＣＴ１から設定値ＣＴ２に変更してからの計時部１０による計測時間が第２の所定時間Δｔｂ（例えば、１０分）に達すると、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルに関わらず、温度センサ７の制御温度を元に戻す（時刻ｔ４）。【００３７】
［１．３］誘導加熱調理器の動作
上記のように構成される本実施形態の誘導加熱調理器の動作について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態の誘導加熱調理器の加熱制御に関する動作を示すフローチャートである。【００３８】
使用者により、加熱開始が指示されると、インバータ回路９は加熱コイル２に高周波電流を供給し始める。これにより、調理容器３の加熱が開始される。調理容器３の底面温度が低いときは、図２に示すように、赤外線センサ６は検出信号を出力しないため、赤外線センサ６が検出信号を出力し始めるまでの間は、制御部８は、温度センサ７の出力に基づいて、インバータ回路９を制御する。調理容器の底面温度が約２５０℃に達すると、赤外線センサ６は検出信号を出力し始める。制御部８は、赤外線センサ６により検出された調理容器３の底面温度が赤外線センサ６の制御温度Ｘを超えないように且つ温度センサ７により検出された調理容器３の底面温度が温度センサ７の制御温度ＣＴ１を超えないようにインバータ回路９を制御する。【００３９】
制御部８は、使用者により加熱停止の指示がされたか否かを判断する（Ｓ５０１）。加熱停止の指示がされた場合は、調理容器３の加熱を停止する。【００４０】
制御部８は、加熱の停止の指示がされていない場合は、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているか否か、すなわち赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内かどうかを判断する（Ｓ５０２）。制御部８は、検出信号の信号レベルが所定の範囲内であれば、例えば加熱開始時に所定値Ｖを超えると赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検出していると判断して、計時部１０に計時を開始させる（Ｓ５０３）。制御部８は、計時部１０の計測時間が第１の所定時間Δｔａ以上か否かを判断する（Ｓ５０４）。計測時間が第１の所定時間Δｔａに達していなければ、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内かどうか判断する（Ｓ５０５）。検出信号の信号レベルが所定の範囲内であればステップ５０４に戻り、検出信号の信号レベルが所定の範囲内にない場合には、ステップ５０１に戻る。制御部８は、計測時間が第１の所定時間Δｔａに達すると、所定値Ｖを超える赤外線センサ６の出力が調理容器３の温度上昇によるものであると判断して、温度センサ７の制御温度を高くする（Ｓ５０６）。【００４１】
制御部８は、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内か否かを判断し（Ｓ５０７）、検出信号の信号レベルが所定の範囲内でなければ、例えば所定値Ｖ未満に戻れば、即座に、又は所定値Ｖ未満に戻ってから所定時間後に温度センサ７の制御温度を元に戻す（Ｓ５０９）。検出信号の信号レベルが所定の範囲内であれば、検出信号の信号レベルが所定の範囲内になってからの計測時間から第１の所定時間Δｔａを差し引いた値、すなわち、温度センサ７の制御温度を高くしてからの時間が第２の所定時間Δｔｂを経過した否かを判断する（Ｓ５０８）。第２の所定時間Δｔｂを経過していれば、温度センサ７の制御温度を元に戻す（Ｓ５０９）。第２の所定時間Δｔｂが経過していなければ、ステップＳ５０７に戻る。温度センサ７の制御温度を元に戻した後は、加熱停止の指示が入力されたか否かを判断し（Ｓ５１０）、加熱停止の指示が入力されるまで温度センサ７の制御温度を設定値ＣＴ１に維持したまま、加熱を継続する。【００４２】
なお、ステップＳ５０７の「赤外線センサの出力が所定の範囲内か否か」の判断に代えて、「赤外線センサの出力が所定の範囲内にない状態が第３の所定時間(例えば５秒)継続しているかどうか」の判断を行い、赤外線センサの出力が所定の範囲内にない状態が第３の所定時間(例えば５秒)継続している場合にステップＳ５０９へ移行するようにしても良い。これにより、短時間、赤外線センサ６の出力が所定の範囲にない状態が生じた場合などに、温度センサ７の制御温度を元に戻して温度センサ７に基づく制御で加熱動作が停止又は加熱出力を抑制してしまう機会を低減することができる。よって、使い勝手をよくすることができる。また、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内にないことを確認してから所定時間後に再度そのことを確認することをステップＳ５０９への移行条件としても、同様の効果を得ることができる。【００４３】
［１．４］まとめ
このように、本実施形態の誘導加熱調理器は、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内に到達したときに、計時部１０に計時を開始させている。さらに、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内に達してからの計時部１０による計測時間が第１の所定時間Δｔａに達したときに、所定の範囲内である赤外線センサ６の出力が調理容器３の温度上昇によるものであり、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知していると判断して、温度センサ７の制御温度の設定値を赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知していると判断しない場合よりも高くしている。これにより、トッププレート１が高温時に、温度センサ７と調理容器３の温度差が小さいとき、赤外線センサ６による検出温度が赤外線センサ６の制御温度に達する前に、先に温度センサ７による検出温度が温度センサ７の制御温度に達することを防ぐことができる。よって、温度センサ７の検出結果に基づいて、加熱コイル２への電力供給が停止又は抑制されてしまうことを防ぐことができ、熱応答性の良い赤外線センサ６に基づいて、インバータ回路９を制御することができる。これにより、高火力で加熱調理を行うことができる。よって、炒め物等の調理に適している。また、温度センサ７では温度の検知遅れが生じやすい形状、例えば鍋底が反った形状であっても、赤外線センサ６を用いることにより、熱応答性よく、加熱制御することができる。【００４４】
また、温度センサ７の出力と赤外線センサ６の出力との両方を用いてインバータ回路９を制御することにより、赤外線センサ６が故障して赤外線センサ６の出力が所定値Ｖに達しないときは、温度センサ７によりインバータ回路９を制御することができる。このように、温度センサ７を赤外線センサ６が故障したときのバックアップとして動作させることができる。赤外線センサ６が正常でないと判断されたときは、温度センサ７の制御温度はＣＴ２より温度の低い初期値ＣＴ１のままであるため、熱応答性の良くない温度センサ７であっても、調理容器３の赤熱や油発火を防止して、調理容器３を加熱することができる。よって、安全性を確保することができる。【００４５】
また、制御部８は、温度センサ７の制御温度を第１の所定時間Δｔａ経過後に高くしているため、加熱中に調理容器３が一時的に浮かされて外乱光が赤外線センサ６に到達し、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが所定値Ｖを上回っても、温度センサ７の制御温度は高くならない。これにより、調理容器３を一時的に浮かされた場合を避けて温度センサ７の制御温度を上げることができ、加熱調理の安全性を確保することができる。【００４６】
また、加熱開始時、継続的に調理容器３が赤外線センサ６の赤外線入射領域１２からずれて配置された場合、または温度センサ７の制御温度を高くした後に、調理容器３が動かされると、外乱光が赤外線センサ６に到達して、赤外線センサ６の出力が下がらないことがある。この場合、赤外線センサ６では調理容器の温度を正しく検知できなくなる。本実施形態によれば、温度センサ７の制御温度を高くしてから第２の所定時間Δｔｂ経過後に温度センサ７の制御温度を元に戻しているため、例えば、スイッチの切り忘れなどにより、調理容器が調理中の状態で放置された場合において赤外線センサ６により調理容器の温度を正しく検知できなくなっても、第２の所定時間Δｔｂ経過後には、温度センサ７の出力に基づいてインバータ回路９を安全に制御することが可能となる。【００４７】
また、赤外線センサ６は、約２５０℃以上のときに検出信号を出力すれば良いため、高温のときのみ温度を検出するシリコンのフォトダイオードを受光素子として用いることができる。これにより、赤外線センサ６を安価な構成にすることができる。【００４８】
調理容器３の温度分布は、加熱コイル２の中心より外側の巻線部分の中央付近の温度が高くなる。内コイル２ａと外コイルｂとの間に赤外線センサ６を設けて、内コイル２ａと外コイルｂの巻線間の上部に位置する調理容器３の底面部分を測定することにより、調理容器３の高温部分の温度を測定することができる。これにより、赤外線センサ６により、調理容器３の高温部分に対する検知感度がより高い状態で加熱コイル２への電力供給を制御することができる。【００４９】
［１．５］変形例
なお、本実施形態において、赤外線センサ６は、照明が点灯している状態において約２５０℃以上のときに検出信号を出力したが、この値は２５０℃に限定しない。例えば、２５０℃より低い温度や高い温度であっても良い。但し、赤外線センサ６を安価な構成にすることや制御部８の回路のバラツキ等を考慮すると、２４０℃から２６０℃の範囲内の温度が好ましい。【００５０】
なお、本実施形態においては、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内（第１の所定値Ｖ以上且つ第２の所定値Ｗ以下）であれば、赤外線センサ６が調理容器３の温度を正常に検知していると判断したが、第２の所定値Ｗを設けずに、第１の所定値Ｖ以上であれば、調理容器３の温度を正常に検知している判断しても良い。なお、上限値である第２の所定値Ｗを設けたほうが、より精度よく正常に検知しているかどうかを判断できるため、下限値である第１の所定値Ｖと上限値である第２の所定値Ｗの両方を用いるほうが好ましい。【００５１】
なお、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検出していると判断されるときの基準となる第１の所定値Ｖは、赤外線センサ６により正常な状態で検出される調理容器３の底面温度が、約２６０℃であるときの赤外線センサ６の出力に相当する値であったが、第１の所定値Ｖの値はこれに限定されない。温度センサ７の制御温度をＣＴ１からＣＴ２に変更する際の判断基準の下限として第１の所定値Ｖを用いているため、第１の所定値Ｖは、炒め物のように高温時に高火力で調理を行うときに、温度センサ７による加熱出力抑制制御が実質的に実行されないような値であれば良い。例えば、本実施形態のように温度センサ７の制御温度ＣＴ１が約１８０℃であるときは、第１の所定値Ｖは２５０℃〜２６０℃に相当する検知出力値の範囲内であれば良い。同様に、第２の所定値Ｗは赤外線センサ６により正常な状態で検出される調理容器３の底面温度が、約３５０℃であるときの赤外線センサ６の出力に相当する値であったがこれに限定されない。温度センサ７の制御温度を変更する際の判断基準の上限として第２の所定値Ｗを用いているため、赤外線センサ６により正常な状態で検出される調理容器３の底面温度として検出し得うる温度を超える温度に相当する値であれば良い。例えば、本実施形態のように赤外線センサ６による制御温度が約２９０〜３３０℃であるときは、第２の所定値Ｗは、約３５０〜４００℃に相当する検知出力値の範囲内で設定すれば良い。【００５２】
なお、第１の所定値Ｖは、温度センサ７により検出された調理容器３の底面温度に基づいて、温度センサ７の検出温度が高くなると相当する調理容器３の検出温度が低くなるように変更しても良い。温度センサ７の検出温度が高いときは温度センサ７と調理容器３の温度差が小さくなっていると推定されるので、温度センサ７の検出温度が低いときに比べ温度センサ７の制御による調理容器３の温度のオーバーシュートが小さく、温度センサ７の検出温度が低いときよりも早いタイミングで温度センサ７の制御温度を高く変更しても温度センサ７による調理容器３の温度が過度に高くならず安全でありかつ温度センサ７による出力抑制により火力が低下するのを防止することができる。例えば、温度センサ７の検出温度が２００℃未満のときは、第１の所定値Ｖは赤外線センサ６の検出温度が２７０℃に相当するときの値とし、温度センサ７の検出温度が２００℃以上のときは、第１の所定値Ｖは赤外線センサ６の検出温度が２６０℃に相当するときの値としても良い。【００５３】
なお、本実施形態においては、第１の所定時間Δｔａに達したときに、再度、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内か否かを判断したが、第１の所定時間Δｔａの設定値は任意である。例えば、第１の所定時間Δｔａをゼロにしても良い。第１の所定時間Δｔａをゼロにすることにより、温度センサ７の出力に基づく制御により加熱動作が停止または加熱出力が抑制される機会を低減して、使い勝手を良くすることができる。【００５４】
なお、本実施形態においては、第１の所定時間Δｔａ経過するまで、赤外線センサ６の出力が所定値の範囲内か否かを監視した（Ｓ５０５）が、当該監視動作を省略して動作を継続し、第１の所定時間Δｔａ経過後に、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内にあるか否かを判断して、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内であれば、ステップ５０６を実行し、所定の範囲内でなければ、ステップＳ５０１に戻るようにしても良い。【００５５】
なお、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが第１の所定値Ｖ未満に戻ったときに温度センサ７の制御温度を元に戻すとしたが、第１の所定値Ｖ未満に戻ってからの時間を計時して、第１の所定値Ｖ未満の計測時間が所定時間を超えたときに温度センサ７の制御温度を元に戻しても良い。また、本実施形態においては、温度センサ７の制御温度を高くするときの第１の所定値Ｖと元に戻すときの第１の所定値Ｖとは同じ値であったが、異なる値に設定しても良い。例えば、温度センサ７の制御温度を元に戻すときの第１の所定値Ｖは、高くするときの第１の所定値Ｖよりも低い値であっても良い。【００５６】
なお、本実施形態においては、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが所定の範囲内か否かにより、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているか否かを判断したが、他の判断基準により、正常か否かを判断しても良い。図６（ａ）（ｂ）に、他の判断基準により温度センサ７の制御温度を高くする場合の赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルと温度センサ７の制御温度との関係をそれぞれ、横軸を加熱動作開始からの経過時間として示す。図７に、図６に対応するフローチャートを示す。図７において、図５に示す本実施形態のフローチャートと異なる点は、ステップ７０２、７０５及び７０７において、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知しているか否かの判断条件が「赤外線センサの出力の増加量が所定の範囲内？」となっていること、ステップ７０９の処理の後、図５のステップ５１０に対応する処理が削除され、ステップ７０１に戻る点である。ステップ７０４〜７０６において、図６に示すように、加熱開始時の赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルの値に対する現時点での赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルの増加量が所定の範囲内（所定の増加量ΔＶ以上且つ所定の増加量ΔＷ以下）のときに、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していると判断して、温度センサ７の制御温度の設定値をＣＴ１からＣＴ２に高く変更している（時刻ｔ５）。例えば、外乱光の影響により検出信号６１の信号レベルが通常の検出信号６２より大きくなると、調理容器３の温度が低温であっても、検出信号６１の信号レベルが所定値Ｖを超えている場合がある。シリコンのフォトダイオードで形成された赤外線センサ６は、調理容器３の温度が約２５０℃に到達すると出力信号が立ち上がり累乗関数的に増加するので、このような場合は、加熱開始時に対する現時点の赤外線センサ６の検出信号の信号レベルの増加量を所定の範囲以内に限定することにより、調理容器３の温度を所定温度以下に制御するための赤外線センサ６の制御温度を加熱開始時の調理容器３の温度に大きく依存せずに設定することができる。なお、加熱開始時とは、加熱開始直前、加熱開始と同時、加熱開始直後を含む。加熱開始直後とする場合は、加熱開始から１０秒以内が好ましく、３秒以内とすることがさらに好ましい。例えば、図６において、制御部８は、当該増加量が時刻ｔ６でΔＸに達すると、赤外線センサ６に基づく調理容器３の温度が赤外線センサ６の制御温度に到達したと判断して、加熱コイル２の加熱出力を停止または低減する。故に、加熱開始時に対する現時点の、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルの増加量が所定値を超えないように加熱出力を制御することで、外乱光の影響を除外し、かつ簡単な構成で赤外線センサ６により検知された調理容器の温度が赤外線センサ６の制御温度を超えないようにすることができる。また、加熱開始時に対する現時点の赤外線センサ６の検出信号の信号レベルの増加量が所定の範囲内かどうかを判断して、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断すれば、一つの赤外線センサ６により外乱光の影響を除外して判断することができる。なお、この場合に、計時部１０により、検出信号の信号レベルの増加量が所定の増加量ΔＶ以上に達している時間を計測して、計測時間が所定時間以上に達してから、温度センサ７の制御温度の設定値を高くしても良い。または、計時部１０により、検出信号の信号レベルの増加量が所定の増加量ΔＶ以上に達してからの時間を計測して、計測時間が所定時間以上に達してから、再度当該増加量がΔＶ以上であることを確認してから温度センサ７の制御温度の設定値を高くしても良い。【００５７】
なお、本実施形態においては、調理容器３の加熱中に赤外線センサ６の出力信号に基づき、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を測定しているか否かを判断し温度センサ７の制御温度の変更をしたが、調理容器３の加熱開始前に赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知しているか否かを判断しても良い。例えば、赤外線センサ６の近傍にＬＥＤなどの発光手段を設けて、加熱開始前に発光手段を発光させて、赤外線センサ６の出力値に基づいて赤外線センサ６が正常か否かを判断し、赤外線センサ６が正常でないと判断すれば、温度センサ７の制御温度の高温への変更を禁止しても良い。また、赤外線センサ６の近傍に照度センサなどの可視光を検出できる可視光検出手段を設けて、当該可視光検出手段が赤外線センサ６への所定以上の可視光の侵入を検知すれば、温度センサ７の制御温度の高温への変更を禁止しても良い。また、例えば赤外線入射領域１２に下方から光を照射してその反射光を測定すること等により、赤外線入射領域１２の上に調理容器３が位置していないことを確認すれば、温度センサ７の制御温度の高温への変更を禁止しても良い。また、このような方法を組み合わせて、加熱前に赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を測定していると判断できるときは温度センサ７の制御温度を予め高い値ＣＴ２に設定しても良い。また、加熱前と加熱中の両方で、赤外線センサ６が正常に調理容器３を加熱しているか否かを判断しても良い。例えば、加熱前に赤外線センサ６が正常であると判断し、且つ、加熱中に赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが所定の範囲内になったときに温度センサ７の制御温度を変更し、加熱前に赤外線センサ６が異常であると判断したときは加熱中に検出信号の信号レベルが所定の範囲内になっても温度センサ７の制御温度を高くしないように制御しても良い。このように加熱前と加熱中の両方で、赤外線センサ７が正常に調理容器の温度を検知できるかどうかを判断することにより、さらに安全て使い勝手の良い誘導加熱調理器を実現できる。また、上記赤外線センサ６の動作確認用の発光手段は、調理容器１がトッププレート１の赤外線入射領域１２の上に置かれていない場合に、赤外線入射領域１２を視認できるように、赤外線入射領域１２またはその近傍を点灯しても良い。これにより、使用者に赤外線センサ６の位置を認識させて、確実に赤外線センサ６の上方に調理容器３を置くように促すことができる。これにより、赤外線センサ６による加熱制御を精度良く行うことができる。【００５８】
なお、本実施形態においては、温度センサ７の制御温度は、特定の火力設定における設定値ＣＴ１ついて説明したが、図８に示すように、火力設定の強弱に応じて、温度センサ７の制御温度の設定値を予め複数個設けていても良い。図８（ａ）に、複数の火力設定の設定値に対応する温度センサ７の制御温度の表を示し、図８（ｂ）に複数の火力設定の設定値に対応する温度センサ７の制御温度のグラフを示す。低火力時は調理容器３の温度上昇が緩やかであるため、温度センサ７であっても、比較的温度追従性良く、調理容器３の温度を検知することができる。そのため、低火力設定時の制御温度は、高火力設定時に比べると、予め高い値に設定されている。よって、赤外線センサ６の出力に基づいて変更する温度センサ７の制御温度は、高火力設定の「３（１５００Ｗ）」「４（２０００Ｗ）」に対応する設定値のみであっても良い。図８（ａ）においては、火力設定が「３（１５００Ｗ）」の場合は、赤外線センサ６の正常検知が確認されたときに、温度センサ７の制御温度を２００℃から２１８℃に変更し、火力設定が「４（２０００Ｗ）」の場合は、温度センサ７の制御温度を１８０℃から２１５℃に変更している。また、図８（ｂ）に示すように、温度センサ７の制御温度の変化量は、一定でなくても良い。変更前の温度センサ７の制御温度は高火力設定のほうがより低い値に予め設定されているため、制御温度の変化量は高火力設定のほうが大きくなるようにしても良い。【００５９】
なお、本実施形態の誘導加熱調理器は、分割巻きされた内コイル２ａと外コイル２ｂとを含む加熱コイル２を用いたが、分割巻きの構成を有しない加熱コイルを用いても良い。また、この場合、赤外線センサ６を加熱コイルの中心の開口部の巻線近傍に配置することより調理容器３のより高温部の温度を検知することができる。【００６０】
なお、本実施形態において、温度センサ７は、加熱コイル２の中心近傍のトッププレート１の下面に設けたが、加熱コイル２の中心から外れた位置に設けても良い。例えば、赤外線センサ６が設けられていない側の内コイル２ａと外コイル２ｂとの間に位置するトッププレート１の下面に設けても良い。【００６１】
なお、本実施形態においては、トッププレート１の一部１２に赤外線入射領域を設けたが、トッププレート１は、赤外線入射領域に対応する部分１２のみを赤外線を透過可能な材料で形成し、その他の部分を赤外線を透過しない材料で形成しても良いし、トッププレート１の全部を赤外線を透過可能な材料で形成して、赤外線が透過する印刷膜を施した、または印刷膜を削除した印刷抜き部により赤外線入射領域１２を形成し、その他の部分に赤外線が透過しない印刷膜を形成して、赤外線センサ６に入射する外乱光を低減するようにしても良い。【００６２】
なお、本実施形態の誘導加熱調理器は、ＬＥＤや液晶により構成される表示部やブザーや音声などの報知部をさらに設けても良い。表示部や報知部により、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していないことを使用者に知らせることにより、使用者が安心して使用できる状態にあるか否かを使用者に認識させることができ安全で使い勝手のよい誘導加熱調理器を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の誘導加熱調理器によれば、安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現できるという効果を有し、一般家庭などで使用される誘導加熱調理器として有用である。
【図１】
2008120447.tif 000003
【図２】
2008120447.tif 000004
【図３】
2008120447.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調理容器を誘導加熱する誘導加熱調理器に関し、特に、赤外線による温度を検出する赤外線センサと、熱伝導により温度を検出する温度センサとを用いて調理容器の温度を検出しながら、調理容器の加熱を制御する誘導加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鍋などの調理容器を加熱コイルにより誘導加熱する誘導加熱調理器が広く普及している。このような誘導加熱調理器は、サーミスタなどの熱伝導による熱を検出する温度センサや調理容器から放射される赤外線量を検出する赤外線センサを備えて、トッププレートに載置された調理容器の底面温度を検出している。特許文献１に、温度センサと赤外線センサの両方から出力される調理容器の検出温度により、加熱コイルに供給する電力量を制御する誘導加熱調理器が開示されている。この誘導加熱調理器は、温度センサと赤外線センサの両方の出力を用いることにより、赤外線センサが故障しているときや外乱光の影響を受けて正確な温度を検出できないときの安全性を確保している。この誘導加熱調理器は、湯沸かしや炊飯を自動で行う機能を有し、所定時間内の検出温度の温度差が小さければ水が沸騰したと判断したり、検出温度が制御温度（例えば、１３０℃）に達すると炊飯が完了したと判定したりして、加熱を停止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１６５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
赤外線センサは調理容器から放射される赤外線を検出するため、熱応答性が良いのに対し、温度センサはトッププレートを介した熱伝導により調理容器の温度を検出するために、熱応答性が良くない。そのため、炒め物などの加熱料理のように高温で加熱調理を行う場合は、調理容器の赤熱や油発火を防止するために、温度センサの制御温度は、赤外線センサの制御温度よりも低い値に設定される。一方、炒め物などの加熱調理のように高温時に高火力で調理する場合は、熱応答性の良い赤外線センサに基づいて、加熱制御することが望ましい。
【０００５】
しかし、従来の誘導加熱調理器のように、温度センサと赤外線センサとの両方の出力に基づいて加熱制御を行う場合は、高温時に、赤外線センサによる検出温度が赤外線センサの制御温度に達する前に、先に温度センサによる検出温度が温度センサの制御温度に達し、温度センサの検出温度に基づいて加熱コイルへの電力供給が停止又は抑制されてしまうという問題があった。そのため、高温時には、赤外線センサに基づいて、高火力で加熱調理を行うことができなかった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するもので、安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現する誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の誘導加熱調理器は、トッププレートと、トッププレートに載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、トッププレートの下方に設けられて、調理容器から放射される赤外線量を検知して、赤外線量に基づく検出信号を出力する赤外線センサと、トッププレートを介して、熱伝導により調理容器の温度を検知する温度センサと、赤外線センサにより検知された調理容器の温度が赤外線センサの制御温度を超えないように且つ温度センサにより検知された調理容器の温度が温度センサの制御温度を超えないように、インバータ回路の出力を制御する制御部と、を有し、制御部は、赤外線センサの出力に基づいて、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断したときは、温度センサの制御温度を赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断した場合に比べ高く変更する。
【０００８】
赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているときは、温度センサの制御温度を高く変更することにより、制御部は調理容器の温度変化に対する応答性に劣る温度センサの出力に影響されずに、調理容器の温度変化に対する応答性に優れた赤外線センサの出力に基づいて、インバータ回路を制御することができる。これにより、炒め物などの加熱調理のように高温時であっても高火力で調理することが可能となる。また、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知できていないときは、温度センサの制御温度を低温度に設定された初期値のままにしておくことにより、温度センサの出力に基づいて、オーバーシュートを抑制して安全にインバータ回路を制御することができる。
【０００９】
上記誘導加熱調理器は、赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知していると判断してからの時間を計測する計時部をさらに有し、制御部は、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断してからの時間が所定時間以上になったときに、再度赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断すれば温度センサの制御温度を高くしても良い。
【００１０】
例えば、炒め物の調理時は、瞬時の鍋浮かしによって周辺からの外乱光が赤外線センサに到達し、赤外線センサが一時的に信号を出力する場合がある。このような場合に、意図せず温度センサの制御温度を高くしないように制御することができる。これにより、赤外線センサによる調理容器の温度抑制制御が外乱光に影響されにくくなるようにして、安全に高火力調理を実現することが可能となる。
【００１１】
上記制御部は、温度センサの制御温度を高くした後に、所定のタイミングで温度センサの制御温度を元に戻しても良い。
【００１２】
これにより、温度センサの制御温度を高くした後、赤外線センサが調理容器の温度を適正に検知していないと推定される状況が生じるタイミング等、必要に応じて任意のタイミングで温度センサの制御温度を元に戻すことができるので安全性が高くなる。
【００１３】
上記所定のタイミングは、温度センサの制御温度を高くした後、赤外線センサの出力に基づき赤外線センサが調理容器の温度を正常に検知していないと判断したときであっても良い。また、上記所定のタイミングは、温度センサの制御温度を高く変更した後、赤外線センサの出力に基づき赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断してから所定の時間経過してからであってもよい。
【００１４】
これにより、温度センサの制御温度を高くした後、赤外線センサが調理容器の温度を正常に検知していない場合に、温度センサの制御温度を元に戻すことができるので安全性が高くなる。
【００１５】
上記所定のタイミングは、温度センサの制御温度を高くしてから所定時間以上経過したときであっても良い。
【００１６】
これにより、温度センサの制御温度を高くしてから所定時間以上経過すると、温度センサの制御温度を元に戻すことにより安全性が高くなる。例えば、温度センサの制御温度を高くした後に、調理容器が動かされて外乱光が赤外線センサに到達すると、赤外線センサは調理容器の温度を正しく検知できなくなる。よって、温度センサの制御温度を高くした後は所定時間経過後に自動的に温度センサの制御温度を元に戻すことにより、高温時であっても温度センサの出力に基づいてインバータ回路を安全に制御することが可能となる。
【００１７】
上記制御部は、赤外線センサの出力が所定の範囲内にあるときに、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断しても良い。
【００１８】
これにより、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していることを容易に判別することが可能となる。
【００１９】
上記赤外線センサは、シリコン製のフォトダイオードを赤外線検出素子として有し、上記制御部は、加熱開始時の赤外線センサの出力に対する赤外線センサ出力の増加量が所定の範囲内になったときに、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断しても良い。
【００２０】
調理容器が高温でない場合であっても、周辺からの外乱光が赤外線センサに到達しているときは、赤外線センサの出力値が大きくなる。赤外線センサは、シリコン製のフォトダイオードを赤外線検出素子として有しているので、略２５０℃で出力が生じ始め、累乗関数的に出力値が増加する。よって、赤外線センサの出力の増加量が所定の範囲内になることを検知することにより、赤外線センサの加熱開始時の調理容器の温度の高低に拘わらず、赤外線センサが略３００℃で動作することを確認することができる。したがって、この構成により、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していることを容易に精度良く判別することが可能となる。
【００２１】
温度センサの制御温度として、インバータ回路の出力の大きさに応じて複数個の設定値が設けられているときは、上記制御部は、所定値以上のインバータ回路の出力に対応する温度センサの制御温度の設定値のみを、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているか否かの判断に基づいて変更しても良い。
【００２２】
高火力設定用の温度センサの制御温度は、調理容器の赤熱や油発火を防止するために、低火力設定用の温度センサの制御温度と比較して、低い値に設定することが好ましい。このような場合、赤外線センサが正常であるときは、高火力設定用の温度センサの制御温度を高い値に変更することにより、特に、センサ温度と調理容器の温度差が小さくなったときに、温度センサの低くした制御温度に到達して、高温の調理ができないという不具合が発生せず、応答性の良い赤外線センサにて、調理容器の温度を高温かつ高火力で制御しながら調理することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の誘導加熱調理器は、赤外線センサと温度センサとを両方備えて、赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断されるときは温度センサの制御温度を高い値に変更することにより、安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の誘導加熱調理器の構成
【図２】本発明の実施形態の赤外線センサの出力の特性図
【図３】本発明の実施形態の赤外線センサの出力と温度センサの制御温度との関係を示す図
【図４】本発明の実施形態の赤外線センサの出力と温度センサの制御温度との関係を示す他の図
【図５】本発明の実施形態の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の変形例の赤外線センサの出力と温度センサの制御温度との関係を示す図
【図７】本発明の変形例の誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート
【図８】複数の温度センサの制御温度が設けられている場合における、温度センサの制御温度の変更前と変更後の値を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
［１．１］誘導加熱調理器の構成
図１に、本発明の実施形態の誘導加熱調理器の構成を示す。本実施形態の誘導加熱調理器は、調理容器３を載置するトップレート１と、トッププレート１の下方に設けられて、調理容器３を誘導加熱する加熱コイルとを有する。本実施形態において、加熱コイルは、内コイル２ａと外コイル２ｂとによる分割巻き構成を有する。以下、内コイル２ａと外コイル２ｂとをまとめて、加熱コイル２と言う。調理容器３は、トッププレート１の上面に、加熱コイル２に対応させた位置に載置される。加熱コイル２は、トッププレート１の下方に設けられた加熱コイル支持台４に載置される。加熱コイル支持台４の下面には、加熱コイル２の裏面側への磁束を加熱コイル２近傍に集中させるフェライト５が設けられている。
【００２７】
温度センサ７は、内コイル２ａの内側の上方で、トッププレート１の下面に接触するように設けられる。温度センサ７は、サーミスタなどの感熱素子により構成される。温度センサ７は、トッププレート１の裏面から熱伝導により受熱することにより、調理容器３の底面温度を検出し、制御部８に検出信号を出力する。
【００２８】
トッププレート１において、内コイル２ａと外コイル２ｂとの間に対向する部分１２は、赤外線入射領域として、赤外線を透過可能な材料で形成される。その赤外線入射領域の下方の内コイル２ａと外コイル２ｂとの間に筒状の導光筒１１が設けられる。赤外線センサ６は、導光筒１１の下方に設けられている。調理容器３の底面から放射された、調理容器３の底面温度に基づく赤外線は、トッププレート１に設けられた赤外線入射領域から入射し、導光筒１１の内部を通って、赤外線センサ６により受光される。赤外線センサ６は、受光した赤外線を検出し、検出した赤外線量に基づいた検出信号を出力する。
【００２９】
加熱コイル２の下方に、加熱コイル２に高周波電流を供給することにより、加熱コイル２への電力量を制御するインバータ回路９と、インバータ回路９の出力を制御する制御部８とが設けられている。制御部８は、温度センサ７の出力と赤外線センサ６の出力の両方に基づいて、インバータ回路９の出力を制御する。具体的には、制御部８は、赤外線センサ６により検知された赤外線量に基づく調理容器３の底面温度が赤外線センサ６の制御温度を超えないように且つ温度センサ７により検知された調理容器３の底面温度が温度センサ７の制御温度を超えないように、インバータ回路９のスイッチング素子を制御して、加熱コイル２への電力供給を制御する。すなわち、赤外線センサ６と温度センサ７のいずれか一方が各々の制御温度に達すると、加熱コイル２への電力供給を停止又は抑制する。温度センサ７は熱応答性が良くないため、加熱開始時において加熱コイル２への電力供給が大きいとき（例えば２ｋＷ）に、オーバーシュートによる調理容器３の底面の最高到達温度を、赤外線センサ７による場合と同等温度に制御しようとする場合、温度センサ７の制御温度（図３のＣＴ１）は、赤外線センサ６の制御温度以下に設定される。本実施形態において、赤外線センサ６の制御温度は、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知している場合において、赤外線センサ６が検出する調理容器３の底面温度が約２９０〜３３０℃のときの赤外線センサ６の信号レベルに相当し、温度センサ７の制御温度ＣＴ１は約１８０℃である。
【００３０】
本実施形態の誘導加熱調理器は、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが第１の所定値Ｖに達した際に、制御部１０から信号を受けて、時間の計測を開始する計時部１０をさらに有する。計時部１０により計時された計測時間は制御部８に伝達される。
【００３１】
本実施形態の赤外線センサ６は、調理容器３から放射された赤外線を検出するシリコンのフォトダイオードにより構成される受光素子を有し、受光した赤外線量に基づいて検出信号を出力する。図２に、赤外線センサ６が出力する検出信号の特性を示す。検出信号２１は比較的弱い外乱光が赤外線センサ１０に入射している場合、検出信号２２は赤外線センサ６が正常に動作している場合、検出信号２３は例えば太陽光等の強い外乱光が入っている場合における特性をそれぞれ例示している。赤外線センサ６は、正常に動作している状態において、調理容器３の底面温度が約２５０℃以上のときに検出信号２２を出力し、約２５０℃未満のときは検出信号２２を出力しない。この場合の「検出信号を出力しない」とは、検出信号を全く出力しないだけでなく、実質的に出力しないこと、すなわち制御部８が検出信号の大きさの変化に基づいて調理容器３の底面の温度変化を実質的に読み取れない程の微弱な検出信号を出力することを含む。
【００３２】
制御部８は、赤外線センサ６が出力する検出信号の信号レベルが所定の範囲内（第１の所定値Ｖ以上且つ第２の所定値Ｗ以下）か否かに基づいて、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているか否かを判断する。本実施形態において、第１の所定値Ｖは、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知している検出信号２２の場合において、赤外線センサ６が検出する調理容器３の底面温度が約２６０℃のときの赤外線センサ６の信号レベルに相当し、第２の所定値Ｗは約３５０℃のときの赤外線センサ６の信号レベルに相当する。
【００３３】
［１．２］赤外線センサの出力に基づく温度センサの制御温度
図３（ａ）、（ｂ）に、加熱開始後の赤外線センサ６の出力と温度センサ７の制御温度との関係をそれぞれ、横軸を経過時間として示す。制御部８は、赤外線センサ６が出力する検出信号の信号レベルが所定の範囲内、例えば加熱開始後に第１の所定値Ｖを超えると赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していると判断し、計時部１０に計時を開始させ（時刻ｔ１）赤外線センサ６の出力が第１の所定値Ｖを超えている時間を計時させる。制御部８は、赤外線センサ６の出力が第１の所定値Ｖを超えてからの計測時間が第１の所定時間Δｔａ（例えば、３秒）以上に達すると、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していると判断して、温度センサ７の制御温度を設定値ＣＴ１から設定値ＣＴ２に変更する（時刻ｔ２）。調理容器３の温度がさらに上昇し、赤外線センサ６の出力が赤外線センサ６の制御温度に相当する第３の所定値Ｘに到達すると、制御部８は、赤外線センサ６の出力が第３の所定値Ｘを超えないように加熱コイル２の加熱出力を停止または低減する（時刻ｔ２’）。本実施の形態では第３の所定値Ｘに対応する、調理容器３の底面温度（正確には赤外線センサ６が測定する部分の温度）は約２９０℃である。以下、第３の所定値Ｘに対応する調理容器３の底面温度を「赤外線センサ６の制御温度」という。ここで、温度センサ７の制御温度の設定値ＣＴ１は、誘導加熱調理器の電源が入れられたときに初期値として設定される値であり、設定された加熱コイル２の加熱出力値で加熱された場合において、温度センサ７により調理容器３底面のオーバーシュート時の最高到達温度が調理容器３の赤熱や油発火を防止できる程度に十分に低い温度である。本実施の形態ではＣＴ１は約１８０℃である。設定値ＣＴ２は設定値ＣＴ１より高い温度であって、野菜炒め等の通常調理中において赤外線センサ６の検出出力により制御部８が正常に調理容器３の制御動作を行っている場合に、温度センサ７の検出信号に基づき制御部８が加熱出力の低減動作をすることがない程度に、高い温度である。ＣＴ２は本実施の形態では約２１５℃である。
【００３４】
赤外線センサ６は、外乱光の影響を受けるため、赤外線センサ６の出力は、調理容器３の底面温度だけでなく、外乱光による赤外線量に基づいて変化する。例えば、炒め物などの調理中に調理容器３が一時的に動かされ、トッププレート１の赤外線入射領域を通って外乱光が赤外線センサ６に到達すると、赤外線センサ６の出力が所定値Ｖを超えることがある。制御部８は、計時部１０の計測時間が第１の所定時間Δｔａ未満のときは、所定値Ｖを超える検出信号が外乱光による影響であるものと判断して、温度センサ７の制御温度を変化させない。
【００３５】
また、制御部８は、赤外線センサ６の出力が所定値Ｖ未満に戻ると、温度センサ７の制御温度の設定値をＣＴ２からＣＴ１に戻す（時刻ｔ３）。
【００３６】
図４（ａ）（ｂ）に、赤外線センサ６の出力と温度センサ７の制御温度との関係をそれぞれ、経過時間を横軸としてさらに示す。制御部８は、温度センサ７の制御温度を設定値ＣＴ１から設定値ＣＴ２に変更してからの計時部１０による計測時間が第２の所定時間Δｔｂ（例えば、１０分）に達すると、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルに関わらず、温度センサ７の制御温度を元に戻す（時刻ｔ４）。
【００３７】
［１．３］誘導加熱調理器の動作
上記のように構成される本実施形態の誘導加熱調理器の動作について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態の誘導加熱調理器の加熱制御に関する動作を示すフローチャートである。
【００３８】
使用者により、加熱開始が指示されると、インバータ回路９は加熱コイル２に高周波電流を供給し始める。これにより、調理容器３の加熱が開始される。調理容器３の底面温度が低いときは、図２に示すように、赤外線センサ６は検出信号を出力しないため、赤外線センサ６が検出信号を出力し始めるまでの間は、制御部８は、温度センサ７の出力に基づいて、インバータ回路９を制御する。調理容器の底面温度が約２５０℃に達すると、赤外線センサ６は検出信号を出力し始める。制御部８は、赤外線センサ６により検出された調理容器３の底面温度が赤外線センサ６の制御温度Ｘを超えないように且つ温度センサ７により検出された調理容器３の底面温度が温度センサ７の制御温度ＣＴ１を超えないようにインバータ回路９を制御する。
【００３９】
制御部８は、使用者により加熱停止の指示がされたか否かを判断する（Ｓ５０１）。加熱停止の指示がされた場合は、調理容器３の加熱を停止する。
【００４０】
制御部８は、加熱の停止の指示がされていない場合は、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているか否か、すなわち赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内かどうかを判断する（Ｓ５０２）。制御部８は、検出信号の信号レベルが所定の範囲内であれば、例えば加熱開始時に所定値Ｖを超えると赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検出していると判断して、計時部１０に計時を開始させる（Ｓ５０３）。制御部８は、計時部１０の計測時間が第１の所定時間Δｔａ以上か否かを判断する（Ｓ５０４）。計測時間が第１の所定時間Δｔａに達していなければ、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内かどうか判断する（Ｓ５０５）。検出信号の信号レベルが所定の範囲内であればステップ５０４に戻り、検出信号の信号レベルが所定の範囲内にない場合には、ステップ５０１に戻る。制御部８は、計測時間が第１の所定時間Δｔａに達すると、所定値Ｖを超える赤外線センサ６の出力が調理容器３の温度上昇によるものであると判断して、温度センサ７の制御温度を高くする（Ｓ５０６）。
【００４１】
制御部８は、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内か否かを判断し（Ｓ５０７）、検出信号の信号レベルが所定の範囲内でなければ、例えば所定値Ｖ未満に戻れば、即座に、又は所定値Ｖ未満に戻ってから所定時間後に温度センサ７の制御温度を元に戻す（Ｓ５０９）。検出信号の信号レベルが所定の範囲内であれば、検出信号の信号レベルが所定の範囲内になってからの計測時間から第１の所定時間Δｔａを差し引いた値、すなわち、温度センサ７の制御温度を高くしてからの時間が第２の所定時間Δｔｂを経過した否かを判断する（Ｓ５０８）。第２の所定時間Δｔｂを経過していれば、温度センサ７の制御温度を元に戻す（Ｓ５０９）。第２の所定時間Δｔｂが経過していなければ、ステップＳ５０７に戻る。温度センサ７の制御温度を元に戻した後は、加熱停止の指示が入力されたか否かを判断し（Ｓ５１０）、加熱停止の指示が入力されるまで温度センサ７の制御温度を設定値ＣＴ１に維持したまま、加熱を継続する。
【００４２】
なお、ステップＳ５０７の「赤外線センサの出力が所定の範囲内か否か」の判断に代えて、「赤外線センサの出力が所定の範囲内にない状態が第３の所定時間(例えば５秒)継続しているかどうか」の判断を行い、赤外線センサの出力が所定の範囲内にない状態が第３の所定時間(例えば５秒)継続している場合にステップＳ５０９へ移行するようにしても良い。これにより、短時間、赤外線センサ６の出力が所定の範囲にない状態が生じた場合などに、温度センサ７の制御温度を元に戻して温度センサ７に基づく制御で加熱動作が停止又は加熱出力を抑制してしまう機会を低減することができる。よって、使い勝手をよくすることができる。また、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内にないことを確認してから所定時間後に再度そのことを確認することをステップＳ５０９への移行条件としても、同様の効果を得ることができる。
【００４３】
［１．４］まとめ
このように、本実施形態の誘導加熱調理器は、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内に到達したときに、計時部１０に計時を開始させている。さらに、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内に達してからの計時部１０による計測時間が第１の所定時間Δｔａに達したときに、所定の範囲内である赤外線センサ６の出力が調理容器３の温度上昇によるものであり、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知していると判断して、温度センサ７の制御温度の設定値を赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知していると判断しない場合よりも高くしている。これにより、トッププレート１が高温時に、温度センサ７と調理容器３の温度差が小さいとき、赤外線センサ６による検出温度が赤外線センサ６の制御温度に達する前に、先に温度センサ７による検出温度が温度センサ７の制御温度に達することを防ぐことができる。よって、温度センサ７の検出結果に基づいて、加熱コイル２への電力供給が停止又は抑制されてしまうことを防ぐことができ、熱応答性の良い赤外線センサ６に基づいて、インバータ回路９を制御することができる。これにより、高火力で加熱調理を行うことができる。よって、炒め物等の調理に適している。また、温度センサ７では温度の検知遅れが生じやすい形状、例えば鍋底が反った形状であっても、赤外線センサ６を用いることにより、熱応答性よく、加熱制御することができる。
【００４４】
また、温度センサ７の出力と赤外線センサ６の出力との両方を用いてインバータ回路９を制御することにより、赤外線センサ６が故障して赤外線センサ６の出力が所定値Ｖに達しないときは、温度センサ７によりインバータ回路９を制御することができる。このように、温度センサ７を赤外線センサ６が故障したときのバックアップとして動作させることができる。赤外線センサ６が正常でないと判断されたときは、温度センサ７の制御温度はＣＴ２より温度の低い初期値ＣＴ１のままであるため、熱応答性の良くない温度センサ７であっても、調理容器３の赤熱や油発火を防止して、調理容器３を加熱することができる。よって、安全性を確保することができる。
【００４５】
また、制御部８は、温度センサ７の制御温度を第１の所定時間Δｔａ経過後に高くしているため、加熱中に調理容器３が一時的に浮かされて外乱光が赤外線センサ６に到達し、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが所定値Ｖを上回っても、温度センサ７の制御温度は高くならない。これにより、調理容器３を一時的に浮かされた場合を避けて温度センサ７の制御温度を上げることができ、加熱調理の安全性を確保することができる。
【００４６】
また、加熱開始時、継続的に調理容器３が赤外線センサ６の赤外線入射領域１２からずれて配置された場合、または温度センサ７の制御温度を高くした後に、調理容器３が動かされると、外乱光が赤外線センサ６に到達して、赤外線センサ６の出力が下がらないことがある。この場合、赤外線センサ６では調理容器の温度を正しく検知できなくなる。本実施形態によれば、温度センサ７の制御温度を高くしてから第２の所定時間Δｔｂ経過後に温度センサ７の制御温度を元に戻しているため、例えば、スイッチの切り忘れなどにより、調理容器が調理中の状態で放置された場合において赤外線センサ６により調理容器の温度を正しく検知できなくなっても、第２の所定時間Δｔｂ経過後には、温度センサ７の出力に基づいてインバータ回路９を安全に制御することが可能となる。
【００４７】
また、赤外線センサ６は、約２５０℃以上のときに検出信号を出力すれば良いため、高温のときのみ温度を検出するシリコンのフォトダイオードを受光素子として用いることができる。これにより、赤外線センサ６を安価な構成にすることができる。
【００４８】
調理容器３の温度分布は、加熱コイル２の中心より外側の巻線部分の中央付近の温度が高くなる。内コイル２ａと外コイルｂとの間に赤外線センサ６を設けて、内コイル２ａと外コイルｂの巻線間の上部に位置する調理容器３の底面部分を測定することにより、調理容器３の高温部分の温度を測定することができる。これにより、赤外線センサ６により、調理容器３の高温部分に対する検知感度がより高い状態で加熱コイル２への電力供給を制御することができる。
【００４９】
［１．５］変形例
なお、本実施形態において、赤外線センサ６は、照明が点灯している状態において約２５０℃以上のときに検出信号を出力したが、この値は２５０℃に限定しない。例えば、２５０℃より低い温度や高い温度であっても良い。但し、赤外線センサ６を安価な構成にすることや制御部８の回路のバラツキ等を考慮すると、２４０℃から２６０℃の範囲内の温度が好ましい。
【００５０】
なお、本実施形態においては、赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルが所定の範囲内（第１の所定値Ｖ以上且つ第２の所定値Ｗ以下）であれば、赤外線センサ６が調理容器３の温度を正常に検知していると判断したが、第２の所定値Ｗを設けずに、第１の所定値Ｖ以上であれば、調理容器３の温度を正常に検知していると判断しても良い。なお、上限値である第２の所定値Ｗを設けたほうが、より精度よく正常に検知しているかどうかを判断できるため、下限値である第１の所定値Ｖと上限値である第２の所定値Ｗの両方を用いるほうが好ましい。
【００５１】
なお、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検出していると判断されるときの基準となる第１の所定値Ｖは、赤外線センサ６により正常な状態で検出される調理容器３の底面温度が、約２６０℃であるときの赤外線センサ６の出力に相当する値であったが、第１の所定値Ｖの値はこれに限定されない。温度センサ７の制御温度をＣＴ１からＣＴ２に変更する際の判断基準の下限として第１の所定値Ｖを用いているため、第１の所定値Ｖは、炒め物のように高温時に高火力で調理を行うときに、温度センサ７による加熱出力抑制制御が実質的に実行されないような値であれば良い。例えば、本実施形態のように温度センサ７の制御温度ＣＴ１が約１８０℃であるときは、第１の所定値Ｖは２５０℃〜２６０℃に相当する検知出力値の範囲内であれば良い。同様に、第２の所定値Ｗは赤外線センサ６により正常な状態で検出される調理容器３の底面温度が、約３５０℃であるときの赤外線センサ６の出力に相当する値であったがこれに限定されない。温度センサ７の制御温度を変更する際の判断基準の上限として第２の所定値Ｗを用いているため、赤外線センサ６により正常な状態で検出される調理容器３の底面温度として検出し得る温度を超える温度に相当する値であれば良い。例えば、本実施形態のように赤外線センサ６による制御温度が約２９０〜３３０℃であるときは、第２の所定値Ｗは、約３５０〜４００℃に相当する検知出力値の範囲内で設定すれば良い。
【００５２】
なお、第１の所定値Ｖは、温度センサ７により検出された調理容器３の底面温度に基づいて、温度センサ７の検出温度が高くなると相当する調理容器３の検出温度が低くなるように変更しても良い。温度センサ７の検出温度が高いときは温度センサ７と調理容器３の温度差が小さくなっていると推定されるので、温度センサ７の検出温度が低いときに比べ温度センサ７の制御による調理容器３の温度のオーバーシュートが小さく、温度センサ７の検出温度が低いときよりも早いタイミングで温度センサ７の制御温度を高く変更しても温度センサ７による調理容器３の温度が過度に高くならず安全でありかつ温度センサ７による出力抑制により火力が低下するのを防止することができる。例えば、温度センサ７の検出温度が２００℃未満のときは、第１の所定値Ｖは赤外線センサ６の検出温度が２７０℃に相当するときの値とし、温度センサ７の検出温度が２００℃以上のときは、第１の所定値Ｖは赤外線センサ６の検出温度が２６０℃に相当するときの値としても良い。
【００５３】
なお、本実施形態においては、第１の所定時間Δｔａに達したときに、再度、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内か否かを判断したが、第１の所定時間Δｔａの設定値は任意である。例えば、第１の所定時間Δｔａをゼロにしても良い。第１の所定時間Δｔａをゼロにすることにより、温度センサ７の出力に基づく制御により加熱動作が停止または加熱出力が抑制される機会を低減して、使い勝手を良くすることができる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、第１の所定時間Δｔａ経過するまで、赤外線センサ６の出力が所定値の範囲内か否かを監視した（Ｓ５０５）が、当該監視動作を省略して動作を継続し、第１の所定時間Δｔａ経過後に、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内にあるか否かを判断して、赤外線センサ６の出力が所定の範囲内であれば、ステップ５０６を実行し、所定の範囲内でなければ、ステップＳ５０１に戻るようにしても良い。
【００５５】
なお、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが第１の所定値Ｖ未満に戻ったときに温度センサ７の制御温度を元に戻すとしたが、第１の所定値Ｖ未満に戻ってからの時間を計時して、第１の所定値Ｖ未満の計測時間が所定時間を超えたときに温度センサ７の制御温度を元に戻しても良い。また、本実施形態においては、温度センサ７の制御温度を高くするときの第１の所定値Ｖと元に戻すときの第１の所定値Ｖとは同じ値であったが、異なる値に設定しても良い。例えば、温度センサ７の制御温度を元に戻すときの第１の所定値Ｖは、高くするときの第１の所定値Ｖよりも低い値であっても良い。
【００５６】
なお、本実施形態においては、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが所定の範囲内か否かにより、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているか否かを判断したが、他の判断基準により、正常か否かを判断しても良い。図６（ａ）（ｂ）に、他の判断基準により温度センサ７の制御温度を高くする場合の赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルと温度センサ７の制御温度との関係をそれぞれ、横軸を加熱動作開始からの経過時間として示す。図７に、図６に対応するフローチャートを示す。図７において、図５に示す本実施形態のフローチャートと異なる点は、ステップ７０２、７０５及び７０７において、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知しているか否かの判断条件が「赤外線センサの出力の増加量が所定の範囲内？」となっていること、ステップ７０９の処理の後、図５のステップ５１０に対応する処理が削除され、ステップ７０１に戻る点である。ステップ７０４〜７０６において、図６に示すように、加熱開始時の赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルの値に対する現時点での赤外線センサ６から出力される検出信号の信号レベルの増加量が所定の範囲内（所定の増加量ΔＶ以上且つ所定の増加量ΔＷ以下）のときに、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していると判断して、温度センサ７の制御温度の設定値をＣＴ１からＣＴ２に高く変更している（時刻ｔ５）。例えば、外乱光の影響により検出信号６１の信号レベルが通常の検出信号６２より大きくなると、調理容器３の温度が低温であっても、検出信号６１の信号レベルが所定値Ｖを超えている場合がある。シリコンのフォトダイオードで形成された赤外線センサ６は、調理容器３の温度が約２５０℃に到達すると出力信号が立ち上がり累乗関数的に増加するので、このような場合は、加熱開始時に対する現時点の赤外線センサ６の検出信号の信号レベルの増加量を所定の範囲以内に限定することにより、調理容器３の温度を所定温度以下に制御するための赤外線センサ６の制御温度を加熱開始時の調理容器３の温度に大きく依存せずに設定することができる。なお、加熱開始時とは、加熱開始直前、加熱開始と同時、加熱開始直後を含む。加熱開始直後とする場合は、加熱開始から１０秒以内が好ましく、３秒以内とすることがさらに好ましい。例えば、図６において、制御部８は、当該増加量が時刻ｔ６でΔＸに達すると、赤外線センサ６に基づく調理容器３の温度が赤外線センサ６の制御温度に到達したと判断して、加熱コイル２の加熱出力を停止または低減する。故に、加熱開始時に対する現時点の、赤外線センサ６の検出信号の信号レベルの増加量が所定値を超えないように加熱出力を制御することで、外乱光の影響を除外し、かつ簡単な構成で赤外線センサ６により検知された調理容器の温度が赤外線センサ６の制御温度を超えないようにすることができる。また、加熱開始時に対する現時点の赤外線センサ６の検出信号の信号レベルの増加量が所定の範囲内かどうかを判断して、赤外線センサ６が正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断すれば、一つの赤外線センサ６により外乱光の影響を除外して判断することができる。なお、この場合に、計時部１０により、検出信号の信号レベルの増加量が所定の増加量ΔＶ以上に達している時間を計測して、計測時間が所定時間以上に達してから、温度センサ７の制御温度の設定値を高くしても良い。または、計時部１０により、検出信号の信号レベルの増加量が所定の増加量ΔＶ以上に達してからの時間を計測して、計測時間が所定時間以上に達してから、再度当該増加量がΔＶ以上であることを確認してから温度センサ７の制御温度の設定値を高くしても良い。
【００５７】
なお、本実施形態においては、調理容器３の加熱中に赤外線センサ６の出力信号に基づき、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を測定しているか否かを判断し温度センサ７の制御温度の変更をしたが、調理容器３の加熱開始前に赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知しているか否かを判断しても良い。例えば、赤外線センサ６の近傍にＬＥＤなどの発光手段を設けて、加熱開始前に発光手段を発光させて、赤外線センサ６の出力値に基づいて赤外線センサ６が正常か否かを判断し、赤外線センサ６が正常でないと判断すれば、温度センサ７の制御温度の高温への変更を禁止しても良い。また、赤外線センサ６の近傍に照度センサなどの可視光を検出できる可視光検出手段を設けて、当該可視光検出手段が赤外線センサ６への所定以上の可視光の侵入を検知すれば、温度センサ７の制御温度の高温への変更を禁止しても良い。また、例えば赤外線入射領域１２に下方から光を照射してその反射光を測定すること等により、赤外線入射領域１２の上に調理容器３が位置していないことを確認すれば、温度センサ７の制御温度の高温への変更を禁止しても良い。また、このような方法を組み合わせて、加熱前に赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を測定していると判断できるときは温度センサ７の制御温度を予め高い値ＣＴ２に設定しても良い。また、加熱前と加熱中の両方で、赤外線センサ６が正常に調理容器３を加熱しているか否かを判断しても良い。例えば、加熱前に赤外線センサ６が正常であると判断し、且つ、加熱中に赤外線センサ６の検出信号の信号レベルが所定の範囲内になったときに温度センサ７の制御温度を変更し、加熱前に赤外線センサ６が異常であると判断したときは加熱中に検出信号の信号レベルが所定の範囲内になっても温度センサ７の制御温度を高くしないように制御しても良い。このように加熱前と加熱中の両方で、赤外線センサ７が正常に調理容器の温度を検知できるかどうかを判断することにより、さらに安全で使い勝手の良い誘導加熱調理器を実現できる。また、上記赤外線センサ６の動作確認用の発光手段は、調理容器１がトッププレート１の赤外線入射領域１２の上に置かれていない場合に、赤外線入射領域１２を視認できるように、赤外線入射領域１２またはその近傍を点灯しても良い。これにより、使用者に赤外線センサ６の位置を認識させて、確実に赤外線センサ６の上方に調理容器３を置くように促すことができる。これにより、赤外線センサ６による加熱制御を精度良く行うことができる。
【００５８】
なお、本実施形態においては、温度センサ７の制御温度は、特定の火力設定における設定値ＣＴ１ついて説明したが、図８に示すように、火力設定の強弱に応じて、温度センサ７の制御温度の設定値を予め複数個設けていても良い。図８（ａ）に、複数の火力設定の設定値に対応する温度センサ７の制御温度の表を示し、図８（ｂ）に複数の火力設定の設定値に対応する温度センサ７の制御温度のグラフを示す。低火力時は調理容器３の温度上昇が緩やかであるため、温度センサ７であっても、比較的温度追従性良く、調理容器３の温度を検知することができる。そのため、低火力設定時の制御温度は、高火力設定時に比べると、予め高い値に設定されている。よって、赤外線センサ６の出力に基づいて変更する温度センサ７の制御温度は、高火力設定の「３（１５００Ｗ）」「４（２０００Ｗ）」に対応する設定値のみであっても良い。図８（ａ）においては、火力設定が「３（１５００Ｗ）」の場合は、赤外線センサ６の正常検知が確認されたときに、温度センサ７の制御温度を２００℃から２１８℃に変更し、火力設定が「４（２０００Ｗ）」の場合は、温度センサ７の制御温度を１８０℃から２１５℃に変更している。また、図８（ｂ）に示すように、温度センサ７の制御温度の変化量は、一定でなくても良い。変更前の温度センサ７の制御温度は高火力設定のほうがより低い値に予め設定されているため、制御温度の変化量は高火力設定のほうが大きくなるようにしても良い。
【００５９】
なお、本実施形態の誘導加熱調理器は、分割巻きされた内コイル２ａと外コイル２ｂとを含む加熱コイル２を用いたが、分割巻きの構成を有しない加熱コイルを用いても良い。また、この場合、赤外線センサ６を加熱コイルの中心の開口部の巻線近傍に配置することより調理容器３のより高温部の温度を検知することができる。
【００６０】
なお、本実施形態において、温度センサ７は、加熱コイル２の中心近傍のトッププレート１の下面に設けたが、加熱コイル２の中心から外れた位置に設けても良い。例えば、赤外線センサ６が設けられていない側の内コイル２ａと外コイル２ｂとの間に位置するトッププレート１の下面に設けても良い。
【００６１】
なお、本実施形態においては、トッププレート１の一部１２に赤外線入射領域を設けたが、トッププレート１は、赤外線入射領域に対応する部分１２のみを赤外線を透過可能な材料で形成し、その他の部分を赤外線を透過しない材料で形成しても良いし、トッププレート１の全部を赤外線を透過可能な材料で形成して、赤外線が透過する印刷膜を施した、または印刷膜を削除した印刷抜き部により赤外線入射領域１２を形成し、その他の部分に赤外線が透過しない印刷膜を形成して、赤外線センサ６に入射する外乱光を低減するようにしても良い。
【００６２】
なお、本実施形態の誘導加熱調理器は、ＬＥＤや液晶により構成される表示部やブザーや音声などの報知部をさらに設けても良い。表示部や報知部により、赤外線センサ６が正常に調理容器３の温度を検知していないことを使用者に知らせることにより、使用者が安心して使用できる状態にあるか否かを使用者に認識させることができ安全で使い勝手のよい誘導加熱調理器を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の誘導加熱調理器によれば、安全性を確保しつつ、高温調理時に高火力を実現できるという効果を有し、一般家庭などで使用される誘導加熱調理器として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１    トッププレート
２ａ  内コイル
２ｂ  外コイル
３    調理容器
４    加熱コイル支持台
５    フェライト
６    赤外線センサ
７    温度センサ
８    制御部
９    インバータ回路
１０  計時部
１１  導光筒
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トッププレートと、
前記トッププレートに載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
前記トッププレートの下方に設けられて、前記調理容器から放射される赤外線量を検知して、前記赤外線量に基づく検出信号を出力する赤外線センサと、
前記トッププレートを介して、熱伝導により前記調理容器の温度を検知する温度センサと、
前記赤外線センサにより検知された調理容器の温度が前記赤外線センサの制御温度を超えないように且つ前記温度センサにより検知された調理容器の温度が前記温度センサの制御温度を超えないように、前記インバータ回路の出力を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記赤外線センサの出力に基づいて、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断したときは、前記温度センサの制御温度を前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断した場合に比べ高く変更する誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知していると判断してからの時間を計測する計時部をさらに有し、
前記制御部は、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断してから所定時間以上経過したときに、再度前記赤外線センサの出力が正常に調理容器の温度を検知しているかどうかを判断し、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断すれば前記温度センサの制御温度を高く変更する、請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御部は、前記温度センサの制御温度を高く変更した後の所定のタイミングで、前記温度センサの制御温度を元に戻す、請求項１または請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記所定のタイミングは、前記温度センサの制御温度を高く変更した後、前記赤外線センサの出力に基づき前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断したときである、請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記所定のタイミングは、前記温度センサの制御温度を高く変更した後、前記赤外線センサの出力に基づき前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していないと判断してから所定の時間経過してからである、請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記所定のタイミングは、前記温度センサの制御温度を高く変更してから所定時間以上経過したときである、請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記制御部は、前記赤外線センサの出力が所定の範囲内にあるときに、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断する請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記赤外線センサは、シリコン製のフォトダイオードを赤外線検出素子として有し、前記制御部は、加熱開始時の前記赤外線センサの出力に対する前記赤外線センサ出力の増加量が所定の範囲内になったときに、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知していると判断する請求項１から請求項６のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記温度センサの制御温度として、前記インバータ回路の出力の大きさに応じて複数個の設定値が設けられており、
前記制御部は、所定値以上の前記インバータ回路の出力に対応する前記温度センサの制御温度の設定値のみを、前記赤外線センサが正常に調理容器の温度を検知しているか否かの判断に基づいて変更する請求項１から請求項８のいずれかの請求項に記載の誘導加熱調理器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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