(57)【要約】【課題】吹きこぼれることなく精度良く沸騰検知ができる誘導加熱調理器を提供する。【解決手段】鍋１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上方で鍋１を保持する天板２と、天板２の下に設置され鍋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の出力から鍋１の温度を検出する温度検知手段６と、温度検知手段６の出力に基づいて、所定の時間後に鍋１内の液体が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、沸騰前検知手段７にて沸騰前の状態を検知後、加熱コイル３の入力電力を抑制することを特徴とするもので、赤外線検出手段５を介して温度検知手段６で鍋１の温度を応答性良く検知することができると共に、沸騰前に入力電力を抑制するため、吹きこぼれを防止することができる。【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前記調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され前記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前記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、所定の時間後に前記調理容器内の液体が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、前記沸騰前検知手段にて沸騰前の状態を検知後、前記加熱コイルの入力電力を抑制することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
温度検知手段の出力より調理容器内の液体の沸騰を検知する沸騰検知手段を有し、前記沸騰検知手段にて沸騰を検知後、加熱コイルの入力電力を抑制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】
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前記調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され前記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前記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、所定の時間後に前記調理容器内の液体が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、前記温度検知手段の出力より前記調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、前記沸騰前検知手段は、前記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誘導加熱調理器。
【請求項４】
沸騰検知手段は、水量判定手段が判定した水量に応じて任意の沸騰検知条件を選択する請求項３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
水量判定手段が判定した水量に応じて加熱コイルへ供給する入力電力を変えるようにした請求項３又は４に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
沸騰検知手段が所定の制限時間経過しても調理容器内の液体の沸騰を検知しない場合は、加熱コイルによる加熱を停止する請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
沸騰検知手段は、水量判定手段が判定した水量に応じて任意の時間制限を選択するようにした請求項６に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
沸騰前検知手段で沸騰前の状態を検知し、所定時間経過した後に、沸騰検知手段による沸騰検知を開始するようにした請求項１〜７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、誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の誘導加熱調理器は、上に鍋が載置される天板と、前記天板の裏面に密着されたサーミスタとを備え、天板を介してサーミスタが鍋の温度を検出するようにしている（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、前記従来の誘導加熱調理器の構成では、鍋の温度を天板を介して測定するため、サーミスタの応答性が悪く、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、そのため加熱時間が長くなるといった課題があった。
【０００４】
本発明は上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にある。
【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、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前記調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され前記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前記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、所定の時間後に前記調理容器内の液体が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、前記沸騰前検知手段にて沸騰前の状態を検知後、前記加熱コイルの入力電力を抑制するもので、赤外線検出手段を介して温度検知手段で調理容器の温度を応答性良く検知することができると共に、沸騰前に入力電力を抑制するため、吹きこぼれを防止することができる。
【０００６】
また、本発明の誘導加熱調理器は、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前記調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され前記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前記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、所定の時間後に前記調理容器内の液体が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、前記温度検知手段の出力より前記調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、前記沸騰前検知手段は、前記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もので、水量に応じて最適な沸騰前検知条件を使用する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の誘導加熱調理器は、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。
【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前記調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され前記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前記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、所定の時間後に前記調理容器内の液体が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、前記沸騰前検知手段にて沸騰前の状態を検知後、前記加熱コイルの入力電力を抑制することを特徴とするもので、赤外線検出手段を介して温度検知手段で調理容器の温度を応答性良く検知することができると共に、沸騰前に入力電力を抑制するため、吹きこぼれを防止することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明の温度検知手段の出力より調理容器内の液体の沸騰を検知する沸騰検知手段を有し、前記沸騰検知手段にて沸騰を検知後、加熱コイルの入力電力を抑制するもので、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、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前記調理容器を保持する天板と、前記天板の下に設置され前記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前記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、所定の時間後に前記調理容器内の液体が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、前記温度検知手段の出力より前記調理容器内の水量を判定する水量判定手段を有し、前記沸騰前検知手段は、前記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もので、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３の発明の沸騰検知手段は、水量判定手段が判定した水量に応じて任意の沸騰検知条件を選択するもので、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３又は第４の発明の水量判定手段が判定した水量に応じて加熱コイルへ供給する入力電力を変えるようにしたもので、例えば、水量が多いときに入力電力を上げるようにすれば、吹きこぼれを起こさず、沸騰時間を短くすることが可能となる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の沸騰検知手段が所定の制限時間経過しても調理容器内の液体の沸騰を検知しない場合は、加熱コイルによる加熱を停止するもので、確実に加熱を終了することができる。
【００１４】
第７の発明は、特に、第６の発明の沸騰検知手段は、水量判定手段が判定した水量に応じて任意の時間制限を選択するようにしたもので、無駄な加熱を抑えることができる。
【００１５】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の沸騰前検知手段で沸騰前の状態を検知し、所定時間経過した後に、沸騰検知手段による沸騰検知を開始するようにしたもので、加熱コイルへの入力電力の変動に関わらず確実に沸騰を検知することができる。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成を示すブロック図である。図１において、誘導加熱調理器は、調理容器である鍋１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上方に配置されると共に鍋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、鍋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の下側に設置され、鍋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の出力から鍋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の出力に応じ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とを有している。
【００１８】
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、その温度差が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（以下、”沸騰前”と記す）と判定するように形成されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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上の鍋１が加熱される。この誘導加熱によって鍋１の温度が上昇し、鍋１内の被加熱物である、例えば水が沸騰するものである。
【００２１】
ここで、鍋１の温度が上昇すると、その温度に合わせた赤外線が鍋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を例えば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（図示せず）などで構成することにより、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。
【００２２】
また、赤外線検出手段５は、反射率の高い鏡面反射板（図示せず）を用いて、より多くの赤外線を集光し、かつ、鍋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、鍋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、その温度差が、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。
【００２３】
沸騰前検知手段７で、所定時間後に沸騰すると判断した後、加熱コイル３の入力電力を鍋１内の被加熱物が吹きこぼれない程度で且つ確実に沸騰する程度の電力まで低下させるようにする。
【００２４】
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。
【００２５】
以上のように本実施の形態によれば、鍋１の底面の温度変化を赤外線検出手段５を介して温度検知手段６で正確に検知できるので精度良く沸騰前を検知することができると共に、沸騰前に入力電力を抑制するため、吹きこぼれを確実に防止することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成を示すブロック図で、図３は、同誘導加熱調理器の沸騰検知手段での処理内容を示す流れ図である。
【００２７】
本実施の形態は、図２及び図３に示すように、沸騰前検知手段７にて沸騰前を検知後、沸騰を検知する沸騰検知手段８を付加したもので、他の構成は上記第１の実施の形態と同一なので、同一部品に同一符号を付してその説明を省略する。
【００２８】
図３に従い、沸騰検知手段８の動作を説明すると、鍋１の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が鍋１の温度を算出している。そして、ステップ１（以下”Ｓ１”という）において、上記第１の実施の形態と同様に、沸騰前検知手段７を用いて所定時間後に沸騰すると判断した後、一旦加熱コイル３の入力電力を鍋１内の被加熱物が吹きこぼれない程度で且つ確実に沸騰する程度の電力まで低下させるようにし、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たら、加熱コイル３の入力電力を吹きこぼれない程度の沸騰を維持できる電力まで抑制して保温するようにする。
【００２９】
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。
【００３０】
以上のように本実施の形態によれば、赤外線検出手段５を介して温度検知手段６で鍋１の底面の温度変化を正確に検知できるので精度良く沸騰前を検知することができ、そのため吹きこぼれの心配がなく、かつ精度良く沸騰を検知することができると共に、沸騰後も吹きこぼれの心配もなく、保温運転を続けることができる。
【００３１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の概略構成を示すブロック図で、図５は同誘導加熱調理器の沸騰検知手段での処理内容を示す流れ図である。
【００３２】
本実施の形態は、水量判定手段９を設けると共に、沸騰前検知手段７で、水量判定手段９で判定された水量に応じて任意の沸騰前検知条件を選択すると共に、沸騰検知手段８で前記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、他の構成は、上記第２の実施の形態と同一なので、同一部品に同一符号を付してその説明を省略する。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、沸騰を検知するようにしたものである。
【００３３】
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して誘導加熱して鍋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で判定された鍋１内の水量に応じて沸騰前検知手段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、鍋１の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が鍋１の温度を算出している。
【００３４】
そしてＳ１１において、水量判定手段９にて鍋１内の水量を判定する。Ｓ１２において、水量判定手段９による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決定する。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、水量判定手段９による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決定する。Ｓ１５において、沸騰検知手段８は沸騰を検知し、加熱を停止する。
【００３５】
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。
【００３６】
以上のように本実施の形態では、水量判定手段９を用いて水量を判定し、沸騰前検知に用いられる所定時間および所定温度差の判定値、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の判定値を複数の中から選択することにより、水量に応じてより精度良く沸騰前を検知することができるので吹きこぼれの心配がなく、かつより精度良く沸騰を検知することができる。
【００３７】
（実施の形態４）
図６は、本発明の第４の実施の形態における誘導加熱調理器の動作を説明するための水量に応じた温度変化を示す図である。
【００３８】
本実施の形態は、水量判定手段９の結果に応じて加熱コイル３へ供給する電力を変えるようにしたもので、他の構成は、上記第１〜３の実施の形態と同一なので、同一部品に同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図６は、同じ入力電力で鍋１を加熱した場合の、鍋１内の水量の違いによる温度変化の違いを示すグラフである。仮に、温度Ｔ１からＴ２までの到達時間を鍋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、鍋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、熱容量が大き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大きいほど加熱コイル３への入力電力を大きく設定すれば良いことになる。
【００４０】
本実施の形態は、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で判定された水量に応じて入力電力を変えるようにようにしたもので、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。
【００４１】
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。
【００４２】
また沸騰前検知後の入力電力を、水量に関わらず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と共に、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。
【００４３】
以上のように本実施の形態では、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の結果に応じて入力電力を変えることにより、吹きこぼれを生じることなく、なるべく短い加熱時間で沸騰させることができる。
【００４４】
なお、沸騰検知手段８が所定の制限時間経過しても沸騰を検知することができない場合は加熱を終了させるようにしても良い。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だから、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ることで、確実に沸騰後に加熱を終了させることができる。
【００４５】
なお、水量判定手段９による水量判定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加熱終了までの時間を短縮することができる。
【００４６】
以上のように、沸騰前検知後、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ることにより確実に加熱を終了させることができる。
【００４７】
また、沸騰前検知手段７において沸騰前を検知後、所定時間経過後に沸騰検知手段８における沸騰検知を開始するようにしても良い。すなわち、沸騰前検知後に加熱コイル３への入力電力が変更される場合があるため所定時間経過後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。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、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】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の概略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概略構成を示すブロック図
【図３】同誘導加熱調理器の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概略構成を示すブロック図
【図５】同誘導加熱調理器の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動作を説明するための水量に応じた温度変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００５０】
１  鍋（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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