(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な処理を行うことなく精度良く沸騰を検知し、かつ吹きこぼれしない誘導加熱調理器を提供する。【解決手段】天板３の下に赤外線検出手段５を設置して調理容器１の底面から放射される赤外線を検出し、この赤外線検出手段５の出力から調理容器１の温度を温度検知手段６により検知し、この温度検知手段６の出力より沸騰前検知手段７を用いて所定の時間後に沸騰すると予測される温度または時間を検知するようにした。これによって、赤外線検出手段５を介して温度検知手段６で算出した温度は調理容器１の温度を応答性良く検知することができ、沸騰前検知手段７にて沸騰前を検知後、入力電力を抑制するため、吹きこぼれすることはない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上方で調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され調理容器の底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から調理容器の温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に基づいて、所定の時間後に沸騰すると予測される温度または時間を検知する沸騰前検知手段とを備え、沸騰前検知手段にて沸騰前を検知後、入力電力を抑制する誘導加熱調理器。
【請求項２】
温度検知手段の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段を有し、沸騰検知手段にて沸騰を検知後、入力電力を抑制する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
温度検知手段の出力より調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、沸騰前検知手段は水量判定手段が判定した水量に応じて任意の沸騰前検知条件を選択する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
温度検知手段の出力より調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、沸騰検知手段は水量判定手段の結果に応じて任意の沸騰検知条件を選択する請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
沸騰前検知手段は、水量判定手段の結果に応じて沸騰前検知後に加熱コイルへ供給する電力を設定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
沸騰検知手段は、水量判定手段の結果に応じて沸騰検知後に加熱コイルへ供給する電力を設定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
沸騰前検知手段は、所定時間経過しても沸騰前を検知できない場合は、入力電力を抑制する請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
沸騰前検知手段は、水量判定手段の結果に応じて任意の時間制限を選択する請求項７に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
沸騰検知手段は、所定時間経過しても沸騰を検知できない場合は、入力電力を抑制する請求項２〜４、６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
沸騰検知手段は、水量判定手段の結果に応じて任意の時間制限を選択する請求項９に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
沸騰検知手段は、沸騰前検知手段での沸騰前検知後、所定時間経過した後に沸騰検知を開始する請求項２〜１０のいずれか１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、吹きこぼれすることなく精度良く沸騰を検知することができる誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導加熱調理器における沸騰検知は、天板を介してサーミスタが調理容器の温度を検出するものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平３−２６３７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、サーミスタの応答性が悪いために、吹きこぼれを防ぐためには沸騰点に対して十分な余裕をもって入力電力を抑制する必要があり、加熱時間が長くなる傾向にあった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複雑な処理を行うことなく精度良く沸騰を検知し、かつ吹きこぼれしない誘導加熱調理器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、天板の下に赤外線検出手段を設置して調理容器の底面から放射される赤外線を検出し、この赤外線検出手段の出力から調理容器の温度を温度検知手段により検知し、この温度検知手段の出力より沸騰前検知手段を用いて所定の時間後に沸騰すると予測される温度または時間を検知するようにしたものである。
【０００６】
これによって、赤外線検出手段を介して温度検知手段で算出した温度は調理容器の温度を応答性良く検知することができ、沸騰前検知手段にて沸騰前を検知後、入力電力を抑制するため、吹きこぼれすることはない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の誘導加熱調理器は、複雑な処理を行うことなく精度良く沸騰を検知し、かつ吹きこぼれをなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上方で調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され調理容器の底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段と、前記赤外線検出手段の出力から調理容器の温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の出力に基づいて、所定の時間後に沸騰すると予測される温度または時間を検知する沸騰前検知手段とを備え、沸騰前検知手段にて沸騰前を検知後、入力電力を抑制する誘導加熱調理器とすることにより、赤外線検出手段を介して温度検知手段で算出した温度は調理容器の温度を応答性良く検知することができ、沸騰前検知手段にて沸騰前を検知後、入力電力を抑制するため、吹きこぼれすることはない。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、温度検知手段の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段を有し、沸騰検知手段にて沸騰を検知後、入力電力を抑制することにより、吹きこぼれずに沸騰を検知することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、温度検知手段の出力より調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、沸騰前検知手段は水量判定手段が判定した水量に応じて任意の沸騰前検知条件を選択することにより、水量に応じて最適な沸騰前検知条件を使用するので、吹きこぼれる直前まで入力電力を抑制することなく一定に保つことができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第２の発明において、温度検知手段の出力より調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、沸騰検知手段は水量判定手段の結果に応じて任意の沸騰検知条件を選択することにより、水量に応じて最適な沸騰検知条件を使用するので、精度良く沸騰を検知することができる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、沸騰前検知手段は、水量判定手段の結果に応じて沸騰前検知後に加熱コイルへ供給する電力を設定することにより、吹きこぼれを起こさず、かつ沸騰時間を短くすることが可能な加熱方法を選択することができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、沸騰検知手段は、水量判定手段の結果に応じて沸騰検知後に加熱コイルへ供給する電力を設定することにより、適正な保温電力を供給することができる。
【００１４】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、沸騰前検知手段は、所定時間経過しても沸騰前を検知できない場合は、入力電力を抑制することにより、確実に加熱を抑制することができる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第７の発明において、沸騰前検知手段は、水量判定手段の結果に応じて任意の時間制限を選択することにより、無駄な加熱を抑えることができる。
【００１６】
第９の発明は、特に、第２〜第４および第６のいずれか１つの発明において、沸騰検知手段は、所定時間経過しても沸騰を検知できない場合は、入力電力を抑制することにより、確実に加熱を抑制することができる。
【００１７】
第１０の発明は、特に、第９の発明において、沸騰検知手段は、水量判定手段の結果に応じて任意の時間制限を選択することにより、無駄な加熱を抑えることができる。
【００１８】
第１１の発明は、特に、第２〜第１０のいずれか１つの発明において、沸騰検知手段は、沸騰前検知手段での沸騰前検知後、所定時間経過した後に沸騰検知を開始することにより、入力電力の変動によらずに確実に沸騰を検知することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器を示すものである。
【００２１】
図に示すように、誘導加熱調理器は、鍋などの調理容器１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上方で調理容器１を保持する天板２と、加熱コイル３に高周波電流を供給し、調理容器１を誘導加熱で発熱させる高周波インバータ４と、天板２の下に設置され調理容器１の底面から放射される赤外線を検知する赤外線検出手段５と、赤外線検出手段５の出力から調理容器１の温度を検出する温度検知手段６と、加熱コイル３に供給する電力を制御し、温度検知手段６の出力に基づいて、所定の時間後に沸騰すると予測される温度または時間を検知する沸騰前検知手段７とを備えている。
【００２２】
そして、沸騰前検知手段７は、所定時間での温度差を１秒ごとに算出し、所定温度差以内であることを連続的に検知した場合に水が所定時間後に沸騰すると判定（以下、沸騰前検知）し、入力電力を抑制するものである。
【００２３】
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
まず、図示していない電源を投入し操作スイッチで湯沸かしを開始すると、沸騰前検知手段７からの制御により高周波インバータ４から加熱コイル３に電力を供給する。この加熱コイル３に電力が供給されると、加熱コイル３に誘導磁界が発生し、天板２上の調理容器１が加熱される。この誘導加熱によって調理容器１の温度が上昇し、調理容器１内の被加熱物である、例えば水が沸騰するものである。
【００２５】
ここで、調理容器１の温度が上昇すると、その温度に合わせた赤外線が調理容器１から放射される。天板２に使用されるガラスセラミックなどは２．５μｍ以下の波長域の赤外線を効率よく透過できるため、赤外線検出手段５は例えば２．５μｍ以下の波長を検出することができるフォトダイオードなどで構成されており、天板２を通ったこの波長域の赤外線が赤外線検出手段５に入射される。また、赤外線検出手段５は、反射率の高い鏡面反射板を用いて、より多くの赤外線を集光し、かつ、調理容器１以外からの赤外線を遮断することにより精度の向上を図っている。温度検知手段６は、調理容器１からの赤外線のみが赤外線検出手段５に入射し、その赤外線量にあわせたダイオード電流を、Ｉ−Ｖ変換した上で増幅し、温度に変換する。この温度情報が沸騰前検知手段７に入力される。そして、沸騰前検知手段７は所定時間での温度差を１秒ごとに算出し、所定温度差以内であることを連続的に検知した場合に水が所定時間後に沸騰すると判定する。この沸騰前検知により、入力電力を抑制するものである。なお、沸騰前検知に用いられる所定時間および所定温度差は予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００２６】
以上のように本実施の形態では、赤外線検出手段５を介して温度検知手段６で算出した温度は、調理容器１の温度を応答性良く検知することができ、沸騰前検知手段７にて沸騰前を検知後、入力電力を抑制するため、吹きこぼれすることはない。
【００２７】
（実施の形態２）
図２、図３は、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、実施の形態１で示す構成に加え、温度検知手段６の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段８を有し、沸騰検知手段８にて沸騰を検知後、入力電力を抑制するようにしたものである。
【００２９】
すなわち、沸騰検知手段８は格納したプログラムにより図３に示すステップＳ１からＳ２の制御フローを実行し、沸騰を検知する。
【００３０】
上記実施の形態において、実施の形態１で説明したと同様に誘導加熱し、調理容器１内の水の沸騰を検知するものである。特に、本実施の形態では、沸騰前検知手段７にて沸騰前を検知後、沸騰検知手段８にて沸騰を検知する。図３に従い沸騰検知手段８の動作を説明すると、調理容器１底面からの赤外線量に基づく赤外線検出手段５の出力から温度検知手段６が調理容器１の温度を算出している。そして、Ｓ１において、沸騰前検知手段７を用いて沸騰前を検知し、Ｓ２へ移行する。Ｓ２において、沸騰検知手段８を用いて沸騰を検知し、入力電力を抑制する。
【００３１】
なお、沸騰前検知に用いられる所定時間および所定温度差、ならびに沸騰検知に用いられる所定時間および所定温度差は予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００３２】
以上のように、本実施の形態では、温度検知手段６の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段８を有し、沸騰検知手段８にて沸騰を検知後、入力電力を抑制することにより、吹きこぼれずに沸騰を検知することができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図４、図５は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器を示すものである。実施の形態１、２と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
図に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、実施の形態２で示す構成に加え、温度検知手段６の出力より調理容器１内の水量を判定する水量判定手段９を有し、沸騰前検知手段７は水量判定手段９が判定した水量に応じて任意の沸騰前検知条件を選択し、沸騰検知手段８は水量判定手段９が判定した水量に応じて任意の沸騰検知条件を選択するようにしたものである。
【００３５】
すなわち、沸騰検知手段８は格納したプログラムにより図５に示すＳ１１からＳ１５の制御フローを実行し、沸騰を検知する。
【００３６】
上記実施の形態において、実施の形態２で説明したと同様に誘導加熱し、調理容器１内の水の沸騰を検知するものである。特に、本実施の形態では、水量判定手段９によって調理容器１内の水量を判定し、この結果に基づいて沸騰前検知手段７は最適な沸騰前検知条件を選択して沸騰前を検知し、また同様にして沸騰検知手段８も最適な沸騰検知条件を選択して沸騰を検知する。図５に従い沸騰検知手段８の動作を説明すると、調理容器１底面からの赤外線量に基づく赤外線検出手段５の出力から温度検知手段６が調理容器１の温度を算出している。そしてＳ１１において、水量判定手段９にて調理容器１内の水量を判定する。Ｓ１２において、水量判定の結果に基づき、沸騰前検知手段７は最適な沸騰前検知時の所定時間および所定温度差を選択する。Ｓ１３において、沸騰前検知手段７は沸騰前を検知する。Ｓ１４において、水量判定の結果に基づき、沸騰検知手段８は最適な沸騰検知時の所定時間および所定温度差を選択する。Ｓ１５において、沸騰検知手段８は沸騰を検知し、入力電力を抑制する。
【００３７】
なお、沸騰前検知に用いられる所定時間および所定温度差、ならびに沸騰検知に用いられる所定時間および所定温度差は予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００３８】
以上のように、本実施の形態では、温度検知手段６の出力より調理容器１内の水量を判定する水量判定手段９を有し、沸騰前検知手段７は水量判定手段９が判定した水量に応じて任意の沸騰前検知条件を選択することにより、水量に応じて最適な沸騰前検知条件を使用するので、吹きこぼれる直前まで入力電力を抑制することなく一定に保つことができる。また、沸騰検知手段８は水量判定手段９が判定した水量に応じて任意の沸騰検知条件を選択することにより、水量に応じて最適な沸騰検知条件を使用するので、精度良く沸騰を検知することができる。
【００３９】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の水量の違いによる温度変化の違いを示すものである。誘導加熱調理器の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４０】
本実施の形態における誘導加熱調理器の沸騰前検知手段７は、水量判定手段９の結果に応じて沸騰前検知後に加熱コイル３へ供給する電力を設定するようにしたものである。
【００４１】
図６において、仮に、温度Ｔ１からＴ２までの到達時間を調理容器１内の水量が少ない時をｔ１、水量が中位の時をｔ２、水量が多い時をｔ３とすると、調理容器１内の水量が少ないほど到達時間が短くなり、水量が多いほど到達時間が長くなる。つまり、ｔ１＜ｔ２＜ｔ３のような関係が成立する。これは、つまり水量が多いほど到達時間が長くなることを示すものであり、到達時間を同じにするためには水量が多いほど入力電力を大きく設定すれば良いことになる。
【００４２】
よって、沸騰前検知手段７によって沸騰前を検知後、水量判定手段９の結果に応じて吹きこぼれを起こさず、かつ沸騰時間を短くすることが可能な入力電力を決定すれば、吹きこぼれを起こすことなく短い加熱時間で沸騰させることが可能となる。
【００４３】
なお、沸騰前検知後の入力電力は予め最適な値を実験的に決定するものである。また、沸騰前検知後の入力電力を、温度勾配が同じになるように選択すれば、水量に関わらず同じ沸騰検知条件で沸騰を検知することができる。さらに、沸騰前検知後の入力電力を、温度勾配が同じになるように選択すれば、水量に関わらず一定時間後に沸騰するので沸騰検知を実施する必要がなくなる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、沸騰前検知手段７は、水量判定手段９の結果に応じて沸騰前検知後に加熱コイル３へ供給する電力を設定することにより、吹きこぼれを起こさず、かつ沸騰時間を短くすることが可能な加熱方法を選択することができる。
【００４５】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の異なる入力電力で加熱した場合の水量の違いによる温度変化の違いを示すものである。誘導加熱調理器の構成は、実施の形態３と同様である。
【００４６】
本実施の形態における誘導加熱調理器の沸騰検知手段８は、水量判定手段９の結果に応じて沸騰検知後に加熱コイル３へ供給する電力を設定するようにしたものである。
【００４７】
図７において、水量が多い場合、沸騰検知後の電力が異なっても水温の変動は小さいが、水量が少ない場合、沸騰検知後の電力が所定の電力よりも小さくなると水温が低下して沸騰状態を維持するのが難しくなる。これは、つまり沸騰検知後に水温をある一定の温度に保つためには水量が小さいほど入力電力を大きく設定すれば良いことになる。
【００４８】
よって、沸騰検知手段８によって沸騰を検知後、水量判定手段９の結果に応じて入力電力を決定すれば、効率よく沸騰を維持することが可能となる。なお、沸騰検知後の入力電力は予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００４９】
以上のように、本実施の形態では、沸騰検知手段８は、水量判定手段９の結果に応じて沸騰検知後に加熱コイル３へ供給する電力を設定することにより、適正な保温電力を供給することができる。
【００５０】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における誘導加熱調理器について説明する。
【００５１】
本実施の形態における誘導加熱調理器の沸騰前検知手段７は、所定時間経過しても沸騰前を検知できない場合、入力電力を抑制するようにしたものである。すなわち、沸騰前検知の時間に上限値を設けることである。上限値を設けることによって必ず沸騰前検知工程を終了することができるため、沸騰しているにも関わらず入力電力を抑制することができない、といった不都合を解消することができる。その他の構成は実施の形態１〜５と同様である。
【００５２】
なお、水量判定手段９の結果に応じて最適な制限時間を選択すれば、さらに効率よく入力電力を抑制することができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態では、沸騰前検知手段７は、所定時間経過しても沸騰前を検知できない場合、入力電力を抑制することにより、確実に加熱を抑制することができる。
【００５４】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７における誘導加熱調理器について説明する。
【００５５】
本実施の形態における誘導加熱調理器の沸騰検知手段８は、所定時間経過しても沸騰を検知できない場合は、入力電力を抑制するようにしたものである。すなわち、沸騰前検知手段７は所定時間後に沸騰すると予測される温度もしくは時間を検知する手段であるから、沸騰検知手段８における沸騰検知に対して時間の制限を設ければ確実に沸騰後に入力電力を抑制させることができる。その他の構成は実施の形態２〜６と同様である。
【００５６】
なお、水量判定手段９の結果に応じて最適な制限時間を選択すれば、さらに沸騰後から入力電力抑制までの時間を短縮することができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態では、沸騰検知手段８は、所定時間経過しても沸騰を検知できない場合、入力電力を抑制することにより、確実に加熱を抑制することができる。
【００５８】
（実施の形態８）
次に、図８に基づき本発明の実施の形態８における誘導加熱調理器について説明する。
【００５９】
本実施の形態における誘導加熱調理器の沸騰検知手段８は、沸騰前検知手段７での沸騰前検知後、所定時間経過した後に沸騰検知を開始するようにしたものである。すなわち、図８は、沸騰前検知後、入力電力を抑制したときの温度変化を示しており、入力電力が変化した場合、温度変化も影響を受けて勾配が緩やかになるため、入力電力を抑制した直後から沸騰かどうかの判定をした場合、誤判定を生じる可能性がある。これを避けるために所定時間経過に沸騰検知を開始すれば、入力電力の変化の影響を受けることなく沸騰検知を実施することができ、沸騰検知の精度を向上させることができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態では、沸騰検知手段８は、沸騰前検知手段７での沸騰前検知後、所定時間経過した後に沸騰検知を開始することにより、入力電力の変動によらずに確実に沸騰を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、複雑な処理を行うことなく精度良く沸騰を検知し、かつ吹きこぼれをなくすことができるので、家庭用あるいは業務用など様々な誘導加熱調理器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図
【図３】同誘導加熱調理器における沸騰検知手段での処理内容を示す流れ図
【図４】本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図
【図５】同誘導加熱調理器における沸騰検知手段での処理内容を示す流れ図
【図６】本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の水量の違いによる温度変化の違いを示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態５における誘導加熱調理器の異なる入力電力で加熱した場合の水量の違いによる温度変化の違いを示すグラフ
【図８】本発明の実施の形態８における誘導加熱調理器の入力電力を抑制したときの温度変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００６３】
１  調理容器
２  天板
３  加熱コイル
５  赤外線検出手段
６  温度検知手段
７  沸騰前検知手段
８  沸騰検知手段
９  水量判定手段
【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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