(57)【要約】加熱コイルと、トッププレートと、インバータ回路と、温度センサと、温度センサの出力から負荷鍋の底面温度を算出する温度算出部と、調理温度を任意に設定する設定部と、調理温度が温度算出部により算出した負荷鍋の底面温度と一致するようにインバータ回路の出力を制御する制御部と、第１の所定時間毎に第２の所定時間あたりの負荷鍋への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部とを備え、第３の所定時間前に測定した積算電力値に対する積算電力値の増加量が第１の所定値より大きい場合に、調理温度を第２の所定値だけ高い値に補正する補正部を有する誘導加熱調理器。
2010122704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部に前記負荷鍋を載置するトッププレートと、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配置され前記負荷鍋の底面温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力から前記負荷鍋の底面温度を算出する温度算出部と、調理温度を任意に設定する設定部と、前記調理温度が前記温度算出部により算出した前記負荷鍋の底面温度と一致するように前記インバータ回路の出力を制御する制御部と、第１の所定時間毎に第２の所定時間あたりの前記負荷鍋への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部とを備え、第３の所定時間前に測定した前記積算電力値に対する前記積算電力値の増加量が第１の所定値より大きい場合に、前記調理温度を第２の所定値だけ高い値に補正する補正部を有する構成としたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記補正部による補正が働いた場合第４の所定時間、前記補正を継続することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記補正部による補正が働いている場合、前記積算電力値の増加量が第３の所定値より小さいとき、前記補正を解除することを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記補正部は、前記第３の所定値を前記第１の所定値より低く設定することを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記補正部による補正が働いている場合、前記積算電力値が第４の所定値より小さいとき、前記補正を解除することを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記補正が働いたことを報知する報知部を有することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般家庭やレストラン及びオフィスなどで使用される温度センサを有する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、誘導加熱調理器は、その加熱応答性の良さを生かして、負荷となる鍋等の近傍に温度検知素子等を配置して、鍋等の温度を検知して火力の調節を行い、きめ細かな調理を実現している。また誘導加熱調理器は、炎を用いないことから、室内の空気を汚すことも少なく、安全かつ清潔であるという特性が注目され、その需要が急速に伸びてきている。【０００３】
従来の誘導加熱調理器について、図面を基に説明する。図３は、従来の誘導加熱調理器のブロック図である。【０００４】
図３において、トッププレート１０２上に負荷鍋１０１が載置され、加熱コイル１０３は、負荷鍋１０１を加熱する。温度センサ１０５はトッププレート１０２の下面に配置され、トッププレート１０２を介して負荷鍋１０１の温度を検知する。温度算出部１０６は、温度センサ１０５の出力から負荷鍋１０１の温度を算出する。ユーザは、設定部１０８により調理温度を任意に設定できる。制御部１０７は、温度算出部１０６により算出した負荷鍋１０１の温度が、設定部１０８により設定された調理温度と一致するようにインバータ回路１０４の出力を制御する。【０００５】
以上のように構成された誘導加熱調理器において、温度算出部１０６が算出した負荷鍋１０１の温度と、設定部１０８によりユーザが設定した調理温度とを比較する。そして制御部１０７がインバータ回路１０４の出力を制御し、負荷鍋１０１へ入力する電力を決定する。その結果、負荷鍋１０１の調理温度が、ユーザの設定した温度となるように、インバータ回路１０４の出力を自動的に制御する自動温度調節機能が実現されていた。【０００６】
上記従来の構成では、温度算出部１０６が算出した負荷鍋１０１の温度と、設定部１０８によりユーザが設定した調理温度とを比較し、負荷鍋１０１に入力する電力を決定していた。しかしながら、誘導加熱により加熱された負荷鍋１０１の底部分の温度と、その中に含まれる天ぷら油等の調理物の温度とを比較すると、誘導加熱により加熱された負荷鍋１０１の底部分の温度がより高くなる傾向がある。また負荷鍋１０１への入力電力が大きければ大きいほど、その傾向が強い。【０００７】
従って、負荷鍋１０１への入力電力が小さい時には負荷鍋１０１の底部分と、調理物との温度差は小さくなり、負荷鍋１０１の底部分の温度と調理物の温度とが一致する傾向にある。実際の調理においては、負荷を投入した際に負荷鍋１０１の中の温度が低下し、温度センサ１０５の出力も低下する。そのため、誘導加熱により温度を上げようと負荷鍋１０１に供給する電力を上昇させた場合、負荷鍋１０１の底部分と調理物との温度の関係に変化が生じ、両者の温度差が大きくなり調理物の温度が低いまま、負荷鍋１０１の底部分の温度が高くなる。そのため調理物の温度は、安定時の温度より低下した温度において安定してしまい、ユーザが設定した温度まで復帰せず、安定した調理性能が出ないという課題があった。【０００８】
この課題を解決するため、従来の誘導加熱調理器は特許文献１に示すように、過去の所定時間の負荷鍋１０１への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部を備えていた。そして積算電力測定部により測定された積算電力値が所定値より大きい場合、設定部１０８の温度より予め定めた所定値だけ高くなるように補正していた。【０００９】
しかしながら特許文献１に示す技術は、積算電力測定部により測定された積算電力値が所定値より大きくなるまで、負荷鍋１０１に調理物が投入されたことが検知できない。また、積算電力値は急激に増加せず、緩い増加勾配にて徐々に増加する。このため、負荷鍋１０１に調理物が投入される時点の直前の平均入力電力が低い場合、負荷鍋１０１に調理物が投入されてから積算電力値が所定値に達するまでの時間が長くなり、調理物が負荷鍋１０１に投入されたことを素早く検知できないという課題があった。【００１０】
さらに、負荷鍋１０１に調理物が投入される時点直前の平均入力電力は、調理物の量などの使用状況によりばらつく。そのため、安定時に誤って調理物が負荷鍋１０１に投入されたことを検知してしまうおそれがある。そして、調理物が負荷鍋１０１に投入されたことを感度をよく検知するため、積算電力値の所定値を十分低く設定することができないという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１４０５７５号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明の誘導加熱調理器は、負荷鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部に負荷鍋を載置するトッププレートと、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配置され負荷鍋の底面温度を検知する温度センサと、温度センサの出力から負荷鍋の底面温度を算出する温度算出部と、調理温度を任意に設定する設定部と、調理温度が温度算出部により算出した負荷鍋の底面温度と一致するようにインバータ回路の出力を制御する制御部と、第１の所定時間毎に第２の所定時間あたりの負荷鍋への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部とを備え、第３の所定時間前に測定した積算電力値に対する積算電力値の増加量が第１の所定値より大きい場合に、調理温度を第２の所定値だけ高い値に補正する補正部を有する構成である。
【００１３】
このような構成の誘導加熱調理器は、温度センサは負荷鍋の底面温度を検知する。そのため、負荷鍋に供給される電力が大きく、調理物の温度に対して負荷鍋の底面温度が高くなった際に、温度センサは実際の調理物の温度より高い温度を測定する。本発明の誘導加熱調理器は、第２の所定時間あたりの積算電力値が第３の所定時間前に測定した積算電力値に対する増加量より大きい場合、調理物が投入されたことを検知して補正部による補正によりユーザの設定した温度より高い温度となるように調理温度を制御する。その結果、調理物の温度が安定していた場合に、負荷が投入されても調理物の温度を素早くユーザが設定した温度に近づけて保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の積算電力測定部における積算電力の測定方法と補正部における積算電力の増加量の測定方法を示す図である。
【図３】図３は、従来の誘導加熱調理器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器のブロック図である。図２は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の積算電力測定部における積算電力の測定方法と補正部における積算電力の増加量の測定方法を示す図である。
【００１７】
図１の誘導加熱調理器において、負荷鍋１はトッププレート２に載置される。加熱コイル３は、トッププレート２の下方に設けられ、負荷鍋１を加熱する。温度センサ５はトッププレート２の下方に配置され、トッププレート２を介して負荷鍋１の底面温度Ｔを検知する。温度センサ５は、例えば感熱素子であるサーミスタまたは負荷鍋１からの放射エネルギーを検知する赤外線センサにより構成される。感熱素子が用いられる場合は、トッププレート２の裏面に接するように温度センサ５が配設される。赤外線センサが使用される場合は、トッププレート２が光透過性の材料により形成され、トッププレート２を透過した負荷鍋１の底から放射された赤外線を検知できるようにトッププレート２の下方に温度センサ５が配置される。温度算出部６は、温度センサ５の出力から負荷鍋１の底面温度Ｔを算出する。ユーザは、設定部８により調理温度Ｔ１を任意に設定できる。制御部７は、温度算出部６により算出した負荷鍋１の底面温度Ｔが、設定部８により設定された調理温度Ｔ１と一致するようにインバータ回路４の図示していないスイッチング素子のオン時間を制御することによりインバータ回路４の出力を制御する。そしてインバータ回路４は、加熱コイル３に高周波電流を供給することにより負荷鍋１を加熱する。
【００１８】
また図２に示すように、積算電力測定部９は時間ｔ１１〜ｔ１３、および時間ｔ２１〜ｔ２３において、インバータ回路４の過去の第２の所定時間ｔ２（例えば、３０ｓｅｃ）に負荷鍋１への供給された瞬時電力（以下単に電力ともいう）を、第１の所定時間ｔ１（例えば、１ｓｅｃ）毎に繰り返し積算する。簡略化のため、例えば入力電圧を一定とみなし、積算電力値Ｗとしてインバータ回路４の入力電流を積算した値を用いてもよい。すなわち積算電力値Ｗは、入力電力を積算したものに限らず、入力電流の積算値など積算電力値Ｗに相当する電気量を含む。
【００１９】
補正部１０は、ｔ２１〜ｔ２３において積算電力測定部９により所定時間ｔ１毎に測定された積算電力値Ｗの第３の所定時間ｔ３（例えば、２０ｓｅｃ）前に、調理温度Ｔ１を第２の所定値ΔＴ１だけ高い値に補正する。すなわち時間ｔ１１〜ｔ１３において、測定した積算電力値Ｗに対する増加量ΔＷ（＝Ｗ−Ｗ１）(以下単に、積算電力値Ｗの増加量ΔＷ、または増加量ΔＷとも呼ぶ)が、第１の所定値ΔＷ１より大きい場合、調理温度Ｔ１を第２の所定値ΔＴ１だけ高い値に補正する。ここで第１の所定値ΔＷ１とは、調理物が投入されたか否かを判定するため増加量ΔＷと比較する閾値であり、例えば７０００Ｗｓｅｃである。第２の所定値ΔＴ１とは、調理温度Ｔ１の補正温度であり例えば１０℃〜１５℃である。
【００２０】
なお、第１の所定値ΔＷ１として例示した７０００Ｗｓｅｃは、安定時と調理物投入時の平均出力差(５００Ｗ)×第３の所定時間ｔ３(２０ｓｅｃ)×係数（０．７）で算出しているが、この数値は実験により最適化される。第３の所定時間ｔ３を長くすると、測定中に意図しない加熱状態の変化が起きる可能性があり、短くすると増加量ΔＷが小さくなり判別精度が低下する。この第３の所定時間ｔ３を含め、第１の所定時間ｔ１、第２の所定時間ｔ２についても、実験などにより適宜最適な値を用いればよい。
【００２１】
上記構成において、その動作を説明する。ユーザが設定部８のスイッチ等を操作することにより設定部８は、制御部７に負荷鍋１の底面温度Ｔを自動制御する温度制御モードを選択する信号、調理温度Ｔ１を選択する信号、および動作開始信号を出力する。それを受けた制御部７は、インバータ回路４を駆動し、加熱コイル３に高周波電流を供給させることにより、例えばインバータ回路４の出力を１ｋＷとして負荷鍋１を加熱する。このとき温度センサ５は、感熱素子を使用している場合、トッププレート２の下面に配置され、赤外線センサを使用して場合、トッププレート２の下方に配置されているため、負荷鍋１の底面温度Ｔはトッププレート２の下方にて検知することができる。そして、温度センサ５の出力より温度算出部６が、負荷鍋１の底面温度Ｔを算出する。そのため、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１と、温度算出部６が算出した負荷鍋１の底面温度Ｔが一致するように、制御部７は、インバータ回路４の出力を制御し、加熱コイル３に適切な高周波電流を供給する。
【００２２】
すなわち、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１が、温度算出部６の算出した負荷鍋１の底面温度Ｔよりも高い場合（Ｔ１＞Ｔ）、制御部７は、負荷鍋１の底面温度Ｔを上昇させようと働き、インバータ回路４の出力を上げる。逆に、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１が温度算出部６の算出した負荷鍋１の底面温度Ｔよりも低い場合（Ｔ１＜Ｔ）、制御部７は負荷鍋１の底面温度Ｔを低下させようと働くため、インバータ回路４の出力を下げるか、または加熱を停止する。
【００２３】
図２の時点ｔ５において、負荷鍋１に調理物が投入される直前の負荷鍋１の底面温度Ｔは、調理温度Ｔ１に一致して安定状態にある。すなわち誘導加熱調理器は、加熱と停止、または出力低減状態を繰り返し、平均電力はＰ１になっている。時点ｔ５において負荷鍋１に調理物が投入された直後は、負荷鍋１の底面温度Ｔが低下するので、入力電力は連続的に供給され、Ｐ１より大きなＰ２となる。負荷鍋１の底面温度Ｔが、調理温度Ｔ１に一致して安定状態なっているときの平均入力電力は、負荷鍋１内の調理物により場合によっては、Ｐ３のようにＰ１よりさらに小さくなる場合がある。
【００２４】
さらに積算電力測定部９は、インバータ回路４により第２の所定時間ｔ２の間に負荷鍋１に供給された電力値の積算を、第１の所定時間ｔ１経過する毎に行う。補正部１０は、積算電力値Ｗの増加量ΔＷに応じて、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１の補正を行う。
【００２５】
例えば、負荷鍋１の底面温度Ｔがある調理温度Ｔ１にて安定制御されていた場合、調理物が投入されると、負荷鍋１の底面温度Ｔは低下する。そのため制御部７は、負荷鍋１の底面温度Ｔを上昇させようとインバータ回路４の出力を上げる。またこの時、負荷鍋１の底面温度Ｔを上昇させようとインバータ回路４の出力を上げているため、積算電力値Ｗの増加量ΔＷは、調理物投入前に比べ大きくなる。積算電力値Ｗの増加量ΔＷが第１の所定値ΔＷ１を超える（ΔＷ＞ΔＷ１）と、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１を補正し、Ｔ１＝Ｔ１＋ΔＴ１（ΔＴ１＞０）に変更する。一般的に負荷鍋１の温度は、底面温度Ｔが最も高い温度となる。
【００２６】
調理物の温度が安定し調理物の温度と、底面温度Ｔとの差が大きくない場合、制御部７は底面温度Ｔを、設定部８により設定された調理温度Ｔ１と一致するように、インバータ回路４の出力を制御する。調理物が負荷鍋１に投入された直後は、負荷鍋１の底面温度Ｔが設定部８により設定された調理温度Ｔ１と一致したとしても、負荷鍋１に投入された電力が設定部８により設定された調理温度Ｔ１とはならない。そのため底面温度Ｔは、調理温度Ｔ１より低い温度において安定し、調理物の出来栄えが低下してしまう。しかしながら、本実施の形態の誘導加熱調理器は、上記のように調理温度Ｔ１を補正するので、このような出来栄えが低下することはない。
【００２７】
すなわち設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１は、Ｔ１＋ΔＴ１に補正されている。そのため制御部７は、負荷鍋１の底面温度Ｔを補正後の調理温度Ｔ１＋ΔＴ１と一致するように、インバータ回路４の出力を制御する。その結果、負荷鍋１の底面温度Ｔが調理温度Ｔ１＋ΔＴ１と一致した場合、負荷鍋１に投入された調理物は設定部８により設定された調理温度Ｔ１に近い温度とすることができる。そして、負荷鍋１に投入された電力が、ユーザの設定した温度Ｔ１に近い温度となるような自動温度制御を実現することができる。
【００２８】
また積算電力値Ｗの増加量ΔＷを用いて負荷鍋１への調理物の投入を検知しているため、調理物が負荷鍋１に投入されたことを敏感に検知する。そのため、従来の積算電力値Ｗが徐々に増加して所定値以上となったことを検知する方法（特許文献１）に比べ、より素早くかつ安定して調理温度Ｔ１の補正を行なえる。
【００２９】
また補正部１０は、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１の補正が一旦働いた場合、第４の所定時間ｔ４経過するまで、その補正を継続する。ここで一定時間ｔ４とは調理物が負荷鍋１に投入されてから調理物の温度が負荷鍋１の底面温度Ｔに達するのに必要とされる時間であり、例えば１０分である。これにより、調理中に補正が他の補正解除機能により解除されなければ、少なくとも第４の所定時間ｔ４補正された状態が継続する。そのため、調理物が投入された直後の調理途中に調理物の温度が低下し、調理物の出来栄えが低下する状態を回避できる。逆に、他の解除機能が動作しなくても、第４の所定時間ｔ４経過すれば、補正が解除されるので調理温度Ｔ１が高い状態が必要以上に長時間継続することを避けることができ安全である。
【００３０】
さらに補正部１０は、積算電力値Ｗの増加量ΔＷが第３の所定値ΔＷ２以下の場合、補正を解除する。ここで第３の所定値ΔＷ２とは、調理温度Ｔ１を補正するか否かの閾値となる積算電力値Ｗの増加量ΔＷに対応する予め決められた値であり、例えばインバータ４の出力を１ｋＷとして３５００Ｗｓｅｃである。例えば、負荷鍋１に調理物が投入され、設定部８によりユーザが設定した調理温度がＴ１＋ΔＴ１に補正されているとき、負荷鍋１の底面温度Ｔが調理温度Ｔ１＋ΔＴ１となるように、制御部７はインバータ回路４の出力を上昇させる。このような状況がしばらく続くと、負荷鍋１の底面温度Ｔが調理温度Ｔ１＋ΔＴ１と一致するようになるため、今度は逆に制御部７はインバータ回路４の出力を低下させる。
【００３１】
このとき、積算電力値Ｗの増加量ΔＷは、小さくなる。この積算電力値Ｗの増加量ΔＷが、第３の所定値ΔＷ２を下回ると（ΔＷ＜ΔＷ２）と、以下のようになる。設定部８によりユーザが設定した調理温度は、Ｔ１＋ΔＴ１に補正されていたが、この補正を解除し設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１に戻す。これにより、連続調理等においても、調理物の温度がＴ１＋ΔＴ１に不必要に長時間保持されるのを避けるとともに、調理中に不用意に補正が解除されることはない。
【００３２】
また調理温度Ｔ１が、補正された状態に入る閾値である第１の所定値ΔＷ１と、解除される閾値である第３の所定値ΔＷ２とを個別に設定する。そして、第３の所定値ΔＷ２を第１の所定値ΔＷ１より低く設定する。これにより補正の解除を行う場合、閾値を解除しにくくなるように小さく設定することにより、調理終了をゆっくりと見極めてから補正を解除できる。
【００３３】
また積算電力測定部９により測定された積算電力値Ｗが、ノイズ等の影響によってふらつき、第１の所定値ΔＷ１、第３の所定値ΔＷ２付近において、不安定な動作をするのを防止できる。
【００３４】
また、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１が補正部１０によりＴ１＋ΔＴ１に補正されている場合、調理温度をＴ１に戻す補正解除機能は上記に限定されない。第３の所定値ΔＷ２による補正解除機能に代えて、または併せて、補正部１０は補正が働き積算電力値Ｗが第３の所定値Ｗ２以下の場合、補正を解除してもよい。これにより、確実に補正が不要になったことを見極めることができる。
【００３５】
また、補正部１０による補正が働いたことを報知する報知部１１によりユーザに知らせると、ユーザは安心して調理を継続することができる。すなわち負荷鍋１の底面温度Ｔは調理物の投入により一時的に低下するものの、補正が働くことにより負荷鍋１の底面温度Ｔを早急に回復させる処理が働いていることをユーザが分かるからである。ここで報知部１１としては発光素子、あるいは圧電素子等により構成することができる。
【００３６】
以上のように本発明の実施の形態によれば、負荷投入により調理物の温度が低下したとしても、第１の所定時間ｔ１毎に第２の所定時間ｔ２あたりの負荷鍋１に入力される積算電力値Ｗに対する増加量ΔＷに応じて、ユーザが設定した調理温度Ｔ１を補正する。このことにより、調理物の温度を素早く設定温度に復帰させることができるため、調理物が投入された直後の温度をユーザが設定した調理温度Ｔ１となる自動温度制御を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、マイクロコンピュータ等を用いたシステムにより構築され、調理物の温度が常にユーザが設定した温度となる自動温度制御を行う誘導加熱調理器に適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１    負荷鍋
２    トッププレート
３    加熱コイル
４    インバータ回路
５    温度センサ
６    温度算出部
７    制御部
８    設定部
９    積算電力測定部
１０    補正部
１１    報知部
【図１】
2010122704.tif 000003
【図２】
2010122704.tif 000004
【図３】
2010122704.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月28日(2011.9.28)
【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】
本発明は一般家庭やレストラン及びオフィスなどで使用される温度センサを有する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、誘導加熱調理器は、その加熱応答性の良さを生かして、負荷となる鍋等の近傍に温度検知素子等を配置して、鍋等の温度を検知して火力の調節を行い、きめ細かな調理を実現している。また誘導加熱調理器は、炎を用いないことから、室内の空気を汚すことも少なく、安全かつ清潔であるという特性が注目され、その需要が急速に伸びてきている。
【０００３】
従来の誘導加熱調理器について、図面を基に説明する。図３は、従来の誘導加熱調理器のブロック図である。
【０００４】
図３において、トッププレート１０２上に負荷鍋１０１が載置され、加熱コイル１０３は、負荷鍋１０１を加熱する。温度センサ１０５はトッププレート１０２の下面に配置され、トッププレート１０２を介して負荷鍋１０１の温度を検知する。温度算出部１０６は、温度センサ１０５の出力から負荷鍋１０１の温度を算出する。ユーザは、設定部１０８により調理温度を任意に設定できる。制御部１０７は、温度算出部１０６により算出した負荷鍋１０１の温度が、設定部１０８により設定された調理温度と一致するようにインバータ回路１０４の出力を制御する。
【０００５】
以上のように構成された誘導加熱調理器において、温度算出部１０６が算出した負荷鍋１０１の温度と、設定部１０８によりユーザが設定した調理温度とを比較する。そして制御部１０７がインバータ回路１０４の出力を制御し、負荷鍋１０１へ入力する電力を決定する。その結果、負荷鍋１０１の調理温度が、ユーザの設定した温度となるように、インバータ回路１０４の出力を自動的に制御する自動温度調節機能が実現されていた。
【０００６】
上記従来の構成では、温度算出部１０６が算出した負荷鍋１０１の温度と、設定部１０８によりユーザが設定した調理温度とを比較し、負荷鍋１０１に入力する電力を決定していた。しかしながら、誘導加熱により加熱された負荷鍋１０１の底部分の温度と、その中に含まれる天ぷら油等の調理物の温度とを比較すると、誘導加熱により加熱された負荷鍋１０１の底部分の温度がより高くなる傾向がある。また負荷鍋１０１への入力電力が大きければ大きいほど、その傾向が強い。
【０００７】
従って、負荷鍋１０１への入力電力が小さい時には負荷鍋１０１の底部分と、調理物との温度差は小さくなり、負荷鍋１０１の底部分の温度と調理物の温度とが一致する傾向にある。実際の調理においては、負荷を投入した際に負荷鍋１０１の中の温度が低下し、温度センサ１０５の出力も低下する。そのため、誘導加熱により温度を上げようと負荷鍋１０１に供給する電力を上昇させた場合、負荷鍋１０１の底部分と調理物との温度の関係に変化が生じ、両者の温度差が大きくなり調理物の温度が低いまま、負荷鍋１０１の底部分の温度が高くなる。そのため調理物の温度は、安定時の温度より低下した温度において安定してしまい、ユーザが設定した温度まで復帰せず、安定した調理性能が出ないという課題があった。
【０００８】
この課題を解決するため、従来の誘導加熱調理器は特許文献１に示すように、過去の所定時間の負荷鍋１０１への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部を備えていた。そして積算電力測定部により測定された積算電力値が所定値より大きい場合、設定部１０８の温度より予め定めた所定値だけ高くなるように補正していた。
【０００９】
しかしながら特許文献１に示す技術は、積算電力測定部により測定された積算電力値が所定値より大きくなるまで、負荷鍋１０１に調理物が投入されたことが検知できない。また、積算電力値は急激に増加せず、緩い増加勾配にて徐々に増加する。このため、負荷鍋１０１に調理物が投入される時点の直前の平均入力電力が低い場合、負荷鍋１０１に調理物が投入されてから積算電力値が所定値に達するまでの時間が長くなり、調理物が負荷鍋１０１に投入されたことを素早く検知できないという課題があった。
【００１０】
さらに、負荷鍋１０１に調理物が投入される時点直前の平均入力電力は、調理物の量などの使用状況によりばらつく。そのため、安定時に誤って調理物が負荷鍋１０１に投入されたことを検知してしまうおそれがある。そして、調理物が負荷鍋１０１に投入されたことを感度をよく検知するため、積算電力値の所定値を十分低く設定することができないという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−１４０５７５号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明の誘導加熱調理器は、負荷鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部に負荷鍋を載置するトッププレートと、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配置され負荷鍋の底面温度を検知する温度センサと、温度センサの出力から負荷鍋の底面温度を算出する温度算出部と、調理温度を任意に設定する設定部と、調理温度が温度算出部により算出した負荷鍋の底面温度と一致するようにインバータ回路の出力を制御する制御部と、第１の所定時間毎に第２の所定時間あたりの負荷鍋への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部とを備え、第３の所定時間前に測定した積算電力値に対する積算電力値の増加量が第１の所定値より大きい場合に、調理温度を第２の所定値だけ高い値に補正する補正部を有する構成である。
【００１３】
このような構成の誘導加熱調理器は、温度センサは負荷鍋の底面温度を検知する。そのため、負荷鍋に供給される電力が大きく、調理物の温度に対して負荷鍋の底面温度が高くなった際に、温度センサは実際の調理物の温度より高い温度を測定する。本発明の誘導加熱調理器は、第２の所定時間あたりの積算電力値が第３の所定時間前に測定した積算電力値に対する増加量より大きい場合、調理物が投入されたことを検知して補正部による補正によりユーザの設定した温度より高い温度となるように調理温度を制御する。その結果、調理物の温度が安定していた場合に、負荷が投入されても調理物の温度を素早くユーザが設定した温度に近づけて保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の誘導加熱調理器のブロック図
【図２】本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の積算電力測定部における積算電力の測定方法と補正部における積算電力の増加量の測定方法を示す図
【図３】従来の誘導加熱調理器のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器のブロック図である。図２は、本発明の実施の形態の誘導加熱調理器の積算電力測定部における積算電力の測定方法と補正部における積算電力の増加量の測定方法を示す図である。
【００１７】
図１の誘導加熱調理器において、負荷鍋１はトッププレート２に載置される。加熱コイル３は、トッププレート２の下方に設けられ、負荷鍋１を加熱する。温度センサ５はトッププレート２の下方に配置され、トッププレート２を介して負荷鍋１の底面温度Ｔを検知する。温度センサ５は、例えば感熱素子であるサーミスタまたは負荷鍋１からの放射エネルギーを検知する赤外線センサにより構成される。感熱素子が用いられる場合は、トッププレート２の裏面に接するように温度センサ５が配設される。赤外線センサが使用される場合は、トッププレート２が光透過性の材料により形成され、トッププレート２を透過した負荷鍋１の底から放射された赤外線を検知できるようにトッププレート２の下方に温度センサ５が配置される。温度算出部６は、温度センサ５の出力から負荷鍋１の底面温度Ｔを算出する。ユーザは、設定部８により調理温度Ｔ１を任意に設定できる。制御部７は、温度算出部６により算出した負荷鍋１の底面温度Ｔが、設定部８により設定された調理温度Ｔ１と一致するようにインバータ回路４の図示していないスイッチング素子のオン時間を制御することによりインバータ回路４の出力を制御する。そしてインバータ回路４は、加熱コイル３に高周波電流を供給することにより負荷鍋１を加熱する。
【００１８】
また図２に示すように、積算電力測定部９は時間ｔ１１〜ｔ１３、および時間ｔ２１〜ｔ２３において、インバータ回路４の過去の第２の所定時間ｔ２（例えば、３０ｓｅｃ）に負荷鍋１への供給された瞬時電力（以下単に電力ともいう）を、第１の所定時間ｔ１（例えば、１ｓｅｃ）毎に繰り返し積算する。簡略化のため、例えば入力電圧を一定とみなし、積算電力値Ｗとしてインバータ回路４の入力電流を積算した値を用いてもよい。すなわち積算電力値Ｗは、入力電力を積算したものに限らず、入力電流の積算値など積算電力値Ｗに相当する電気量を含む。
【００１９】
補正部１０は、ｔ２１〜ｔ２３において積算電力測定部９により所定時間ｔ１毎に測定された積算電力値Ｗの第３の所定時間ｔ３（例えば、２０ｓｅｃ）前に、調理温度Ｔ１を第２の所定値ΔＴ１だけ高い値に補正する。すなわち時間ｔ１１〜ｔ１３において、測定した積算電力値Ｗに対する増加量ΔＷ（＝Ｗ−Ｗ１）（以下単に、積算電力値Ｗの増加量ΔＷ、または増加量ΔＷとも呼ぶ）が、第１の所定値ΔＷ１より大きい場合、調理温度Ｔ１を第２の所定値ΔＴ１だけ高い値に補正する。ここで第１の所定値ΔＷ１とは、調理物が投入されたか否かを判定するため増加量ΔＷと比較する閾値であり、例えば７０００Ｗｓｅｃである。第２の所定値ΔＴ１とは、調理温度Ｔ１の補正温度であり例えば１０℃〜１５℃である。
【００２０】
なお、第１の所定値ΔＷ１として例示した７０００Ｗｓｅｃは、安定時と調理物投入時の平均出力差（５００Ｗ）×第３の所定時間ｔ３（２０ｓｅｃ）×係数（０．７）で算出しているが、この数値は実験により最適化される。第３の所定時間ｔ３を長くすると、測定中に意図しない加熱状態の変化が起きる可能性があり、短くすると増加量ΔＷが小さくなり判別精度が低下する。この第３の所定時間ｔ３を含め、第１の所定時間ｔ１、第２の所定時間ｔ２についても、実験などにより適宜最適な値を用いればよい。
【００２１】
上記構成において、その動作を説明する。ユーザが設定部８のスイッチ等を操作することにより設定部８は、制御部７に負荷鍋１の底面温度Ｔを自動制御する温度制御モードを選択する信号、調理温度Ｔ１を選択する信号、および動作開始信号を出力する。それを受けた制御部７は、インバータ回路４を駆動し、加熱コイル３に高周波電流を供給させることにより、例えばインバータ回路４の出力を１ｋＷとして負荷鍋１を加熱する。このとき温度センサ５は、感熱素子を使用している場合、トッププレート２の下面に配置され、赤外線センサを使用して場合、トッププレート２の下方に配置されているため、負荷鍋１の底面温度Ｔはトッププレート２の下方にて検知することができる。そして、温度センサ５の出力より温度算出部６が、負荷鍋１の底面温度Ｔを算出する。そのため、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１と、温度算出部６が算出した負荷鍋１の底面温度Ｔが一致するように、制御部７は、インバータ回路４の出力を制御し、加熱コイル３に適切な高周波電流を供給する。
【００２２】
すなわち、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１が、温度算出部６の算出した負荷鍋１の底面温度Ｔよりも高い場合（Ｔ１＞Ｔ）、制御部７は、負荷鍋１の底面温度Ｔを上昇させようと働き、インバータ回路４の出力を上げる。逆に、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１が温度算出部６の算出した負荷鍋１の底面温度Ｔよりも低い場合（Ｔ１＜Ｔ）、制御部７は負荷鍋１の底面温度Ｔを低下させようと働くため、インバータ回路４の出力を下げるか、または加熱を停止する。
【００２３】
図２の時点ｔ５において、負荷鍋１に調理物が投入される直前の負荷鍋１の底面温度Ｔは、調理温度Ｔ１に一致して安定状態にある。すなわち誘導加熱調理器は、加熱と停止、または出力低減状態を繰り返し、平均電力はＰ１になっている。時点ｔ５において負荷鍋１に調理物が投入された直後は、負荷鍋１の底面温度Ｔが低下するので、入力電力は連続的に供給され、Ｐ１より大きなＰ２となる。負荷鍋１の底面温度Ｔが、調理温度Ｔ１に一致して安定状態なっているときの平均入力電力は、負荷鍋１内の調理物により場合によっては、Ｐ３のようにＰ１よりさらに小さくなる場合がある。
【００２４】
さらに積算電力測定部９は、インバータ回路４により第２の所定時間ｔ２の間に負荷鍋１に供給された電力値の積算を、第１の所定時間ｔ１経過する毎に行う。補正部１０は、積算電力値Ｗの増加量ΔＷに応じて、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１の補正を行う。
【００２５】
例えば、負荷鍋１の底面温度Ｔがある調理温度Ｔ１にて安定制御されていた場合、調理物が投入されると、負荷鍋１の底面温度Ｔは低下する。そのため制御部７は、負荷鍋１の底面温度Ｔを上昇させようとインバータ回路４の出力を上げる。またこの時、負荷鍋１の底面温度Ｔを上昇させようとインバータ回路４の出力を上げているため、積算電力値Ｗの増加量ΔＷは、調理物投入前に比べ大きくなる。積算電力値Ｗの増加量ΔＷが第１の所定値ΔＷ１を超える（ΔＷ＞ΔＷ１）と、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１を補正し、Ｔ１＝Ｔ１＋ΔＴ１（ΔＴ１＞０）に変更する。一般的に負荷鍋１の温度は、底面温度Ｔが最も高い温度となる。
【００２６】
調理物の温度が安定し調理物の温度と、底面温度Ｔとの差が大きくない場合、制御部７は底面温度Ｔを、設定部８により設定された調理温度Ｔ１と一致するように、インバータ回路４の出力を制御する。調理物が負荷鍋１に投入された直後は、負荷鍋１の底面温度Ｔが設定部８により設定された調理温度Ｔ１と一致したとしても、負荷鍋１に投入された電力が設定部８により設定された調理温度Ｔ１とはならない。そのため底面温度Ｔは、調理温度Ｔ１より低い温度において安定し、調理物の出来栄えが低下してしまう。しかしながら、本実施の形態の誘導加熱調理器は、上記のように調理温度Ｔ１を補正するので、このような出来栄えが低下することはない。
【００２７】
すなわち設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１は、Ｔ１＋ΔＴ１に補正されている。そのため制御部７は、負荷鍋１の底面温度Ｔを補正後の調理温度Ｔ１＋ΔＴ１と一致するように、インバータ回路４の出力を制御する。その結果、負荷鍋１の底面温度Ｔが調理温度Ｔ１＋ΔＴ１と一致した場合、負荷鍋１に投入された調理物は設定部８により設定された調理温度Ｔ１に近い温度とすることができる。そして、負荷鍋１に投入された電力が、ユーザの設定した温度Ｔ１に近い温度となるような自動温度制御を実現することができる。
【００２８】
また積算電力値Ｗの増加量ΔＷを用いて負荷鍋１への調理物の投入を検知しているため、調理物が負荷鍋１に投入されたことを敏感に検知する。そのため、従来の積算電力値Ｗが徐々に増加して所定値以上となったことを検知する方法（特許文献１）に比べ、より素早くかつ安定して調理温度Ｔ１の補正を行なえる。
【００２９】
また補正部１０は、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１の補正が一旦働いた場合、第４の所定時間ｔ４経過するまで、その補正を継続する。ここで一定時間ｔ４とは調理物が負荷鍋１に投入されてから調理物の温度が負荷鍋１の底面温度Ｔに達するのに必要とされる時間であり、例えば１０分である。これにより、調理中に補正が他の補正解除機能により解除されなければ、少なくとも第４の所定時間ｔ４補正された状態が継続する。そのため、調理物が投入された直後の調理途中に調理物の温度が低下し、調理物の出来栄えが低下する状態を回避できる。逆に、他の解除機能が動作しなくても、第４の所定時間ｔ４経過すれば、補正が解除されるので調理温度Ｔ１が高い状態が必要以上に長時間継続することを避けることができ安全である。
【００３０】
さらに補正部１０は、積算電力値Ｗの増加量ΔＷが第３の所定値ΔＷ２以下の場合、補正を解除する。ここで第３の所定値ΔＷ２とは、調理温度Ｔ１を補正するか否かの閾値となる積算電力値Ｗの増加量ΔＷに対応する予め決められた値であり、例えばインバータ４の出力を１ｋＷとして３５００Ｗｓｅｃである。例えば、負荷鍋１に調理物が投入され、設定部８によりユーザが設定した調理温度がＴ１＋ΔＴ１に補正されているとき、負荷鍋１の底面温度Ｔが調理温度Ｔ１＋ΔＴ１となるように、制御部７はインバータ回路４の出力を上昇させる。このような状況がしばらく続くと、負荷鍋１の底面温度Ｔが調理温度Ｔ１＋ΔＴ１と一致するようになるため、今度は逆に制御部７はインバータ回路４の出力を低下させる。
【００３１】
このとき、積算電力値Ｗの増加量ΔＷは、小さくなる。この積算電力値Ｗの増加量ΔＷが、第３の所定値ΔＷ２を下回ると（ΔＷ＜ΔＷ２）と、以下のようになる。設定部８によりユーザが設定した調理温度は、Ｔ１＋ΔＴ１に補正されていたが、この補正を解除し設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１に戻す。これにより、連続調理等においても、調理物の温度がＴ１＋ΔＴ１に不必要に長時間保持されるのを避けるとともに、調理中に不用意に補正が解除されることはない。
【００３２】
また調理温度Ｔ１が、補正された状態に入る閾値である第１の所定値ΔＷ１と、解除される閾値である第３の所定値ΔＷ２とを個別に設定する。そして、第３の所定値ΔＷ２を第１の所定値ΔＷ１より低く設定する。これにより補正の解除を行う場合、閾値を解除しにくくなるように小さく設定することにより、調理終了をゆっくりと見極めてから補正を解除できる。
【００３３】
また積算電力測定部９により測定された積算電力値Ｗが、ノイズ等の影響によってふらつき、第１の所定値ΔＷ１、第３の所定値ΔＷ２付近において、不安定な動作をするのを防止できる。
【００３４】
また、設定部８によりユーザが設定した調理温度Ｔ１が補正部１０によりＴ１＋ΔＴ１に補正されている場合、調理温度をＴ１に戻す補正解除機能は上記に限定されない。第３の所定値ΔＷ２による補正解除機能に代えて、または併せて、補正部１０は補正が働き積算電力値Ｗが第３の所定値Ｗ２以下の場合、補正を解除してもよい。これにより、確実に補正が不要になったことを見極めることができる。
【００３５】
また、補正部１０による補正が働いたことを報知する報知部１１によりユーザに知らせると、ユーザは安心して調理を継続することができる。すなわち負荷鍋１の底面温度Ｔは調理物の投入により一時的に低下するものの、補正が働くことにより負荷鍋１の底面温度Ｔを早急に回復させる処理が働いていることをユーザが分かるからである。ここで報知部１１としては発光素子、あるいは圧電素子等により構成することができる。
【００３６】
以上のように本発明の実施の形態によれば、負荷投入により調理物の温度が低下したとしても、第１の所定時間ｔ１毎に第２の所定時間ｔ２あたりの負荷鍋１に入力される積算電力値Ｗに対する増加量ΔＷに応じて、ユーザが設定した調理温度Ｔ１を補正する。このことにより、調理物の温度を素早く設定温度に復帰させることができるため、調理物が投入された直後の温度をユーザが設定した調理温度Ｔ１となる自動温度制御を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、マイクロコンピュータ等を用いたシステムにより構築され、調理物の温度が常にユーザが設定した温度となる自動温度制御を行う誘導加熱調理器に適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  負荷鍋
２  トッププレート
３  加熱コイル
４  インバータ回路
５  温度センサ
６  温度算出部
７  制御部
８  設定部
９  積算電力測定部
１０  補正部
１１  報知部
【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】
負荷鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部に前記負荷鍋を載置するトッププレートと、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配置され前記負荷鍋の底面温度を検知する温度センサと、前記温度センサの出力から前記負荷鍋の底面温度を算出する温度算出部と、調理温度を任意に設定する設定部と、前記調理温度が前記温度算出部により算出した前記負荷鍋の底面温度と一致するように前記インバータ回路の出力を制御する制御部と、第１の所定時間毎に第２の所定時間あたりの前記負荷鍋への供給電力の積算電力値を測定する積算電力測定部とを備え、第３の所定時間前に測定した前記積算電力値に対する前記積算電力値の増加量が第１の所定値より大きい場合に、前記調理温度を第２の所定値だけ高い値に補正する補正部を有する構成としたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記補正部による補正が働いた場合第４の所定時間、前記補正を継続することを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記補正部による補正が働いている場合、前記積算電力値の増加量が第３の所定値より小さいとき、前記補正を解除することを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記補正部は、前記第３の所定値を前記第１の所定値より低く設定することを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記補正部による補正が働いている場合、前記積算電力値が第４の所定値より小さいとき、前記補正を解除することを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記補正が働いたことを報知する報知部を有することを特徴とする請求項１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】
2010122704.tif 000006
【図２】
2010122704.tif 000007
【図３】
2010122704.tif 000008
【国際調査報告】
2010122704.tif 000009
2010122704.tif 000010