(57)【要約】【課題】空焼き状態など調理容器の傷みがないよう、調理容器の温度上昇をより確実に防止することができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。【解決手段】調理容器２１を載置するトッププレート２２と、前記加熱コイル２３の高周波電流を駆動制御する加熱制御手段２４と、前記トッププレート２２を介して調理容器２１の温度を検出する温度検出手段２５と、前記調理容器２１を加熱する加熱量を設定する加熱量設定手段２６と、前記温度検出手段２３と前記加熱量設定手段２６との出力により調理容器２１の過昇温度をを防止する過昇温度防止手段２７とを備え、前記過昇温度防止手段２７は、加熱設定手段２６で設定された加熱量に応じて過昇温度防止手段２７の比較温度を可変して調理容器２１の過昇温度が防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理容器と、前記調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置し前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する温度検出手段と、前記調理容器を加熱する加熱量を設定する加熱量設定手段と、前記温度検出手段と前記加熱量設定手段との出力により調理容器の過昇温度を防止する過昇温度防止手段とを備え、加熱量に応じて過昇温度防止手段の温度を可変して調理容器の過昇温度を防止する誘導加熱調理器。
【請求項２】
調理容器から放射される放射温度を検出する赤外線センサからなる放射温度検出手段を備え、この放射温度検出手段の温度情報により加熱量を制御する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
加熱開始後、放射温度検出手段の温度情報を有効とする請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
放射温度検出手段の温度微分値を算出する温度微分手段を設け、温度微分値が所定値以上の場合に加熱量を低下または停止させる請求項２または３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
温度微分手段は、放射温度検出手段の温度が略１００℃以上の場合に温度微分値を算出するようにして、温度微分値が所定値以上の場合に加熱量を低下または停止させる請求項４に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
加熱開始から所定時間後に加熱を低下または停止させる加熱休止手段を設けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
過昇温度防止手段は、加熱が開始されてから放射温度検出手段の温度が所定時間変化しない場合に異常を検出する異常検知手段を設け、放射温度検出手段が異常の場合に加熱量を低下または停止させるようにした請求項２〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
過昇温度防止手段は、温度検出手段と放射温度検出手段との温度情報差が所定値以上ある場合に放射温度検出手段の異常を検出する異常検知手段を設け、放射温度検出手段が異常の場合に加熱量を低下または停止させるようにした請求項２〜７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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用する誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の誘導加熱調理器は、トッププレートの下面に温度検知手段を設けて、調理容器の底面温度を検出して加熱量を制御しているものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この誘導加熱調理器の構造について図８を用いて説明する。
【０００４】
図に示すように、調理容器１が載置されるトッププレート２と、このトッププレート２の下方に配設された加熱コイル３と、前記トッププレート２の下方に配設された温度センサ４と、前記加熱コイル３に高周波電流を流して調理容器１を誘導加熱するインバータ回路５と、前記温度センサ４の検出温度が設定温度となるように前記インバータ回路５を駆動制御する制御手段６とを備えている。
【０００５】
ここで、図示していない電源、または操作スタートのスイッチが操作されて加熱が開始されると、制御手段６からの信号によりインバータ回路５が動作して、加熱コイル３から高周波磁界が発生される。この高周波磁界によって調理容器１が加熱され温度が上昇する。前記制御手段６は、加熱コイル３による加熱動作が開始されてから所定時間経過した時の前記温度センサ４の検出温度が設定温度よりも低い場合は、加熱出力を下げるか、または設定温度を低く変更するようにしている。これにより、加熱開始から所定時間経過後の温度センサ４の検出温度に応じて加熱量を制御して、調理容器１の温度が異常に上昇することを防止しているものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−８７０４３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成の誘導加熱調理器は、トッププレート２の熱伝導率の低さや熱容量の存在によって、温度センサ４の検出温度と調理容器１の温度に温度差が生じている。近年、誘導加熱調理器の加熱量は、ハイパワー化が進み、２．５ｋＷ〜３ｋＷ程度となり、前記温度差はより大きくなってきている。特に、少量の油の加熱時や被加熱物がない調理容器を加熱した場合、前記温度差は大きくなる傾向にあり、温度センサ４の応答性の低さから温度変化が検出できず、調理容器１の温度上昇の防止に遅れが生じて、調理容器１の空焼き状態など調理容器の傷みが生じやすいものである。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱量が大きくなっても空焼き状態など調理容器の傷みがないよう、温度上昇をより確実に防止することができる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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の誘導加熱調理器は、トッププレートを介して調理容器の温度を検出する温度検出手段と、調理容器の加熱量を設定する加熱量設定手段との出力により、調理容器の過昇温度を防止する過昇温度防止手段を備え、加熱量に応じて過昇温度防止手段の温度を可変して調理容器の過昇温度を防止するものである。
【００１０】
これにより、加熱量に応じて過昇温度を設定することができ、加熱量が大きくなっても空焼き状態など調理容器の傷みがないよう、調理容器の温度上昇をより確実に防止することができるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、調理容器と、前記調理容器を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置し前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記トッププレートを介して調理容器の温度を検出する温度検出手段と、前記調理容器を加熱する加熱量を設定する加熱量設定手段と、前記温度検出手段と前記加熱量設定手段との出力により調理容器の過昇温度を防止する過昇温度防止手段とを備え、加熱量に応じて過昇温度防止手段の温度を可変して調理容器の過昇温度を防止する誘導加熱調理器とすることにより、加熱量に応じて過昇温度を設定することができ、加熱量が大きくなっても空焼き状態など調理容器の傷みがないよう、調理容器の温度上昇をより確実に防止することができるものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、調理容器から放射される放射温度を検出する赤外線センサからなる放射温度検出手段を備え、前記放射温度検出手段の温度情報により加熱量を制御する請求項１に記載の誘導加熱調理器とすることにより、調理容器の底面温度を正確に検知してより精度良く温度制御ができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、加熱開始後、放射温度検出手段の温度情報を有効とする請求項２に記載の誘導加熱調理器とすることにより、調理容器が載置されない場合など外乱光の影響を低減して、調理容器の温度が正確に検出できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、放射温度検出手段の温度微分値を算出する温度微分手段を設け、温度微分値が所定値以上の場合に加熱量を低下または停止させる請求項２または３に記載の誘導加熱調理器とすることにより、調理容器の急激な温度上昇を検出して加熱制御ができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、温度微分手段は、放射温度検出手段の温度が略１００℃以上の場合に温度微分値を算出するようにして、温度微分値が所定値以上の場合に加熱量を低下または停止させる請求項４に記載の誘導加熱調理器とすることにより、調理容器の温度変化を正確に捉えることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、加熱開始から所定時間後に加熱を低下または停止させる加熱休止手段を設けた請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器とすることにより、正確に調理容器の温度が検知でき、より正確な温度制御ができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、過昇温度防止手段は、加熱が開始されてから放射温度検出手段の温度が所定時間変化しない場合に異常を検出する異常検知手段を設け、放射温度検出手段が異常の場合に加熱量を低下または停止させるようにした請求項２〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器とすることにより、加熱量を抑制して調理容器の温度上昇を防止することができ、より安全性を高めることができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、過昇温度防止手段は、温度検出手段と放射温度検出手段との温度情報差が所定値以上ある場合に放射温度検出手段の異常を検出する異常検知手段を設け、放射温度検出手段が異常の場合に加熱量を低下または停止させるようにした請求項２〜７のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器とすることにより、調理容器の底面温度を抑制できるため、より安全を高めることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における誘導加熱調理器の構成を示すものである。
【００２１】
本実施例の誘導加熱調理器は、被加熱物を収容し加熱する調理容器２１と、前記調理容器２１を載置するガラス材料などの非磁性体で構成したトッププレート２２と、前記トッププレート２の下方に配置し、調理容器２１を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル２３と、前記加熱コイル２３の高周波電流を駆動制御する加熱制御手段２４と、前記トッププレート２２を介して調理容器２１の温度を検出するサーミスタで構成した温度検出手段２５と、前記調理容器２１を加熱する加熱量を設定する操作スイッチからなる加熱量設定手段２６と、前記温度検出手段２３と前記加熱量設定手段２６との出力により調理容器２１の過昇温度を防止する過昇温度防止手段２７とを備えている。
【００２２】
前記過昇温度防止手段２７は、加熱設定手段２６で設定された加熱量に応じて過昇温度防止手段２７の比較温度を可変して調理容器２１の過昇温度を防止しているものである。
【００２３】
なお、前記温度検出手段２５は、トッププレート２２の下方位置で調理容器２１の載置部の中心部に設けているが、調理容器２１の温度が検出できればよく、本実施例の構成に限られるものではない。また、前記温度検出手段２５を複数個設けて、調理容器２１の温度を検出できる構成にすると、底面が反った形状の調理容器２１の温度検出が向上できるものである。
【００２４】
以下、本実施例の動作について説明する。図示していない電源を投入し、加熱量設定手段２６の操作スイッチで所定の加熱量を設定すると、加熱制御手段２４が加熱コイル２３に高周波電流を供給する。加熱コイル２３に高周波電流が供給されると、加熱コイル２３から誘導磁界が発せられ、トッププレート２２に載置された調理容器２１が誘導加熱される。この誘導加熱によって調理容器２１の温度が上昇し、調理容器２１内に収容された被加熱物が調理される。このとき、加熱制御手段２６は、温度検出手段２５からの温度情報によって、被加熱物の調理の進行状態を把握でき、調理の進行状態に応じて加熱コイル２３に供給する電力を調整するものである。こうして、調理容器２１内の被加熱物は調理されるものである。
【００２５】
過昇温度防止手段２７は、前記加熱量設定手段２６で設定された加熱量に応じて比較温度を定めている。例えば３ｋＷで加熱された場合では、略１２０℃で次の加熱量である２ｋＷに移行するようにしている。また、前記加熱量設定手段２６で設定された加熱量が２ｋＷの場合では、略１７５℃で次の加熱量である１．５ｋＷへ移行するようにしているものである。つまり、過昇温度防止手段２７は、加熱量が大きくなると比較する温度値を低くするようにして設定することで、調理容器２１の温度上昇が小さくできるようにしている。このように加熱量に応じて過昇温度防止手段２７の温度値を設けることにより、調理容器２１の温度上昇を抑制することができる。
【００２６】
なお、前記過昇温度防止手段２７の温度値は、高加熱量の場合に略１ｋＷまでの温度値にヒステリシス幅をもたせることで、より調理容器２１の温度上昇が低減できるものである。
【００２７】
以上のように本実施例によれば、過昇温度防止手段２７によって、加熱量に応じて比較する温度値を可変することで、高加熱量の場合でも調理容器２１の温度上昇が抑制できるもので、調理容器２１の高温加熱による痛みを防止することができる誘導加熱調理器が実現できるものである。
【００２８】
（実施例２）
続いて、図２により、本発明の実施例２における誘導加熱調理器について説明する。
【００２９】
本実施例において、実施例１との相違は、調理容器２１から放射される放射温度を検出する赤外線センサからなる放射温度検出手段２８を備え、この放射温度検出手段２８の温度情報により加熱量を制御するようにしたことである。
【００３０】
放射温度検出手段２８は、フォトダイオードからなる赤外線センサで構成し、調理容器２１の底面から放射される熱エネルギーを、トッププレート２２を透過させて検出し、その温度情報を過昇温度防止手段２７へ伝えている。
【００３１】
なお、前記放射温度検出手段２８は、焦電素子やサーモパイル等の赤外線を検出できるセンサが使用できるものであり、トッププレート２２に赤外線を透過させる透過材を設けても同様な温度検出ができる。
【００３２】
以下、本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２８は、調理容器２１の底面から放射される赤外線量を検出して温度を検知しているものである。このとき本実施例では、放射温度検出手段２８は、加熱コイル２３の中心部になるように取り付けられている。調理容器２１は、加熱コイル２２によって誘導加熱される。このときの温度分布は、加熱コイル２３の磁束の集中分布に比例するものである。加熱コイル２３の中心に対向する調理容器２１の中心部は、誘導加熱に直接影響されず、調理容器２１内の被加熱物の温度に比例するものである。この加熱コイル２３の中心となる調理容器２１の底面の温度を検出することで、正確に被加熱物の温度が検出できるものである。
【００３３】
また、放射温度検出手段２８は調理容器２１の底面を非接触に検知して、調理容器２１の温度を演算して求めているため、応答性が速く調理容器２１の温度を正確に検知することができるものである。このため、加熱制御手段２４の加熱コイル２３に対する電力制御も、調理容器２１の温度変化に即応したものとなっている。
【００３４】
以上のように本実施例によれば、放射温度検出手段２８によって、調理容器２１の底面の温度が検出できる構成としたものであり、調理容器２１の底面温度を正確に検知して温度制御ができる誘導加熱調理器を実現するものである。
【００３５】
（実施例３）
続いて、図３により、本発明の実施例３における誘導加熱調理器について説明する。
【００３６】
本実施例において、実施例２との相違は、調理容器２１がトッププレート２２上に載置されて加熱開始後、放射温度検出手段２８の温度情報を有効とするようにしたことである。
【００３７】
本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２８は、調理容器２１の底面に対向しているので、トッププレート２２上に調理容器２１が載置されていない場合は、太陽光や照明などの外乱光が入射されることになる。この外乱光の光エネルギーによって、放射温度検出手段２８は熱エネルギーがあるかのように出力することとなる。調理容器２１が載置されている場合は、調理容器２１の底面が対向すると共に、調理容器２１によって外乱光を遮断することができる。この状態では、調理容器２１の温度が検出できるものである。
【００３８】
また、調理容器有無検知手段２９が、加熱コイル２３の電流値や、パワー素子の電圧によって、調理容器２１の有無を検知し、その情報を過昇温度防止手段２７へ伝えている。調理容器２１がない場合は、加熱コイル２３の電流が小さく、これらを検出することで調理容器２１の載置状態が判別できる。加熱量設定手段２６によって、加熱が開始されても、調理容器２１の載置状態を判別して、より安定に調理容器２１の温度が検出できるものである。
【００３９】
以上のように本実施例によれば、調理容器２１がトッププレート２２上に載置されて加熱開始後、放射温度検出手段２８の温度情報を有効にするため、外乱光の影響を少なくして調理容器２１の温度が検出できる誘導加熱調理器を実現するものである。
【００４０】
（実施例４）
続いて、図４により、本発明の実施例４における誘導加熱調理器について説明する。
【００４１】
本実施例において、実施例２との相違は、放射温度検出手段２８の温度微分値を算出する温度微分手段３０を設け、温度微分値が所定値以上の場合に加熱量を低下または停止させるようにしていることである。
【００４２】
なお、温度微分手段３０は、移動平均処理を行って電気信号のノイズを減少させたり、微分値の温度変化幅を大きくしたりして検出精度を向上させることができるものである。
【００４３】
以下、本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２８は、調理容器２１の底面の温度を検出している。加熱が開始されると、調理容器２１の底面が誘導加熱され温度が上昇する。調理容器２１に被加熱物がある場合は、調理容器２１の底面の熱が被加熱物に伝達され、所定の温度になり調理ができるものである。また、調理容器２１に被加熱物がない場合、加熱が開始されると調理容器２１の底面の温度が急激に上昇する。これは被加熱物に熱が伝達しないためであり、調理容器２１の底面温度が急激に高温となる。放射温度検出手段２８は、この調理容器２１の底面温度の急激な温度上昇を検出し、加熱を低下または停止させるように加熱量を減少させているものである。
【００４４】
以上のように本実施例によれば、温度微分手段３０によって、調理容器２１の急激な温度上昇を検出して加熱量を抑制できるため、調理容器２１の温度上昇を防止することができる誘導加熱調理器を実現できるものである。
【００４５】
（実施例５）
続いて、図４により、本発明の実施例５における誘導加熱調理器について説明する。
【００４６】
本実施例において、実施例４との相違は、温度微分手段３０は、放射温度検出手段２８の温度が略１００℃以上の場合に温度微分値を算出するようにして、温度微分値が所定値以上の場合に加熱量を低下または停止させるようにしていることである。
【００４７】
以下、本実施例の動作を説明する。加熱が開始した直後、被加熱物があるにも関わらず、調理容器２１の底面が誘導加熱されると底面の温度が短時間に急激に上昇する現象が起こる。これは、高くなった調理容器２１底の熱が、被加熱物に伝達するのに時間が必要であるからである。特に、調理容器２１の底面が厚い場合に見られる現象であり、底面温度が略１００℃未満でありながら急激に温度が上昇するものである。本実施例では、前記現象と被加熱物がない時の温度上昇を区別するために、放射温度検出手段２８の温度が略１００℃以上の時に微分値を用いて、加熱量を制御するようにしている。
【００４８】
以上のように本実施例によれば、温度微分手段３０が、放射温度検出手段２８の略１００℃以上の時の温度変化を検出することによって、調理容器２１の温度変化を正確に捉えることができ、調理容器２１の温度上昇が防止できる誘導加熱調理器とすることができるものである。
【００４９】
（実施例６）
続いて、図５により、本発明の実施例６における誘導加熱調理器について説明する。
【００５０】
本実施例において、実施例１との相違は、加熱開始から所定時間後に加熱を低下または停止させる加熱休止手段３１を設けて、温度検知手段２５の検知温度の応答性を向上させるようにしたことである。
【００５１】
以下本実施例の動作について説明する。加熱量設定手段２６によって加熱量が設定されると、加熱が開始されると共に加熱休止手段３１に信号が送られる。加熱休止手段３１は、この信号を受け所定時間を計数した後に加熱量を停止させるように加熱量制御手段２４に信号を送る。そして、所定時間加熱を停止している間、調理容器２１の底面温度の熱が、トッププレート２２を介して温度検出手段２５に伝達されるものである。加熱休止手段３１が、所定時間を計数した後、再び加熱を開始するように加熱量制御手段２４に信号を送り、加熱が再び継続される。トッププレート２２は、熱伝導率が低く、調理容器２１の温度が温度検出手段２５に伝達するのに遅れが生じるものである。この伝達遅れを一時的に加熱を停止させることで、温度検出手段２５に調理容器２１の底面の熱を伝達させて、トッププレート２２による熱伝導の影響を少なくするものである。このように調理容器２１の温度を検出することで、調理容器２１の温度上昇を防止することができる。
【００５２】
以上のように本実施例によれば、加熱休止手段３１を設けることによって、正確に調理容器２１の温度が検知でき、より正確な温度制御が実行できるものである。
【００５３】
（実施例７）
続いて、図６により、本発明の実施例７における誘導加熱調理器について説明する。
【００５４】
本実施例において、実施例２との相違は、過昇温度防止手段２７は、加熱が開始されてから放射温度検出手段２８の温度が所定時間変化しない場合に異常を検出する異常検知手段３２を設け、放射温度検出手段２８が異常の場合に加熱量を低下または停止させるようにしたことである。
【００５５】
なお、異常検知手段３２によって、放射温度検出手段２８が異常である場合に、使用者に異常を報知させることも考えられる。
【００５６】
本実施例の動作について説明する。放射温度検出手段２８は、調理容器２１の底面温度を検出している。加熱が開始されると、調理容器２１の底面温度は上昇するものであり、この底面温度を検出している放射温度検出手段２８の温度値は、加熱開始時より変化している。しかし、放射温度検出手段２８の受光面が汚れたり、放射温度検出手段２８の温度検知素子が断線したりするなど故障していた場合は、放射温度検出手段２８の出力は変化しない。異常検知手段３２は、この放射温度検出手段２８の出力を監視して、加熱が継続されているのに出力が変化しないことで、放射温度検出手段２８が故障していると判断して、加熱量を低下あるいは停止させるようにしている。
【００５７】
以上のように本実施例では、異常検出手段３２が、放射温度検出手段２８の異常を検出することによって、加熱量を抑制して調理容器２１の温度上昇を防止することができ、より安全性を高めた誘導加熱調理器が実現できる。
【００５８】
（実施例８）
続いて、図７により、本発明の実施例８における誘導加熱調理器について説明する。
【００５９】
本実施例において、実施例２との相違は、過昇温度防止手段２７は、温度検出手段２５と放射温度検出手段２８との温度情報差が所定値以上ある場合に放射温度検出手段２８の異常を検出する異常検知手段３３を設け、放射温度検出手段２８が異常の場合に加熱量を低下または停止させるようにしたことである。
【００６０】
以下、本実施例の動作について説明する。加熱が開始されると、調理容器２１の温度が上昇して、温度検知手段２５が検出する温度は上昇する。また、放射温度検出手段２８が検出する温度も上昇する。加熱が継続されて、放射温度検出手段２８の温度値が少ししか変化しない場合は、放射温度検知手段２８の受光面が汚れている時、またトッププレート２２が汚れて調理容器２１の熱エネルギーが透過しない時であり、放射温度検出手段２８が正確に調理容器２１の底面温度が検出できていないことになる。また、調理容器２１が鏡面などの状態で放射率が極めて小さい場合、放射温度検出手段２８の出力変化は小さいものとなる。これらの出力が小さい場合は、放射温度検出手段２８が調理容器２１の底面温度を正確に検出できていないこととなり、加熱量を低下または停止させて安全性を高めるようにしている。
【００６１】
以上のように本実施例では、異常検知手段３３によって、調理容器２１の底面温度を抑制できるため、より安全を高めた誘導加熱調理器が実現できるものである。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の誘導加熱調理器は、加熱量に応じて過昇温度を設定することができ、加熱量が大きくなっても空焼き状態など調理容器の傷みがないよう、調理容器の温度上昇をより確実に防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施例２である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図３】本発明の実施例３である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施例４、５である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図５】本発明の実施例６である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図６】本発明の実施例７である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例８である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【図８】従来例である誘導加熱調理器の構成を示す断面図
【符号の説明】
２１  調理容器
２２  トッププレート
２３  加熱コイル
２４  加熱制御手段
２５  温度検出手段
２６  加熱量設定手段
２７  過昇温度防止手段
２８  放射温度検出手段
３０  温度微分手段
３１  加熱休止手段
３２、３３  異常検知手段
【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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