(57)【要約】  【課題】異常過熱の検知性能を向上させることにより異常過熱の発生を防止し，安全性を向上させることができる電磁調理器を提供する。  【解決手段】加熱コイル１へ供給される電力を制御する加熱コイル電力制御回路１１と，サーミスタ４の抵抗値変化に応じて温度検出を行う温度検出回路１２と，温度検出回路１２による検出温度の所定時間単位の温度変化量を検出する温度変化量検出回路１３と，温度検出回路１２による検出温度に応じて前記温度変化量の上限を設定する温度変化量上限設定回路１４と，温度変化量検出回路１３によって検出される温度変化量と温度変化量上限設定回路１４によって設定される温度変化量の上限とを比較する温度変化量比較回路１５と，温度変化量比較回路１５の比較結果に基づいて加熱コイル１へ供給される電力の制御を加熱コイル電力制御回路１１に指示する電力制御指示回路１６とを具備している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱器具を載置するプレートと，前記プレートの下側に設けられた加熱コイルと，前記加熱コイルへ供給される電力を制御する電力制御手段と，前記プレートの温度を検出する温度検出手段と，前記温度検出手段によって検出される検出温度の所定時間単位の変化量を検出する温度変化量検出手段と，前記温度変化量の上限を設定する温度変化量上限設定手段と，前記温度変化量検出手段によって検出される温度変化量と前記温度変化量上限設定手段によって設定される温度変化量の上限とを比較する温度変化量比較手段とを具備し，前記電力制御手段が，少なくとも前記温度変化量比較手段による比較結果に基づいて，前記加熱コイルへ供給される電力を制御する電磁調理器において，
前記温度変化量上限設定手段は，
前記温度検出手段による検出温度に応じて，
前記温度変化量の上限を設定するものであることを特徴とする電磁調理器。
【請求項２】
前記温度変化量上限設定手段は，
前記温度検出手段による検出温度が低いほど，
前記温度変化量の上限を高く設定するものである請求項１に記載の電磁調理器。
【請求項３】
前記温度変化量上限設定手段は，
前記温度検出手段による検出温度が所定温度以上の場合，
前記温度変化量の上限を一定に設定するものである請求項１又は２に記載の電磁調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，プレート上に載置された被加熱器具を前記プレートの下部に設けられた加熱コイルにより電磁加熱する電磁調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，プレート上に載置された鍋やフライパン等の被加熱器具を前記プレートの下側に設けられた加熱コイルにより電磁加熱する電磁調理器が普及しつつある。
このような電磁調理器は，前記プレート下面に設けられる温度検出素子によって検出される検出温度が，異常過熱を検知するために予め設定された異常過熱検知用設定温度を超えた場合に，前記加熱コイルの加熱出力を停止或いは抑制することにより異常過熱の発生を防止する異常過熱防止機能を備えるものが一般的である。
【０００３】
以下このような異常過熱防止機能について図５および図６を用いて説明する。
ここで，図５には，内容物（たとえば水や油など）のある鍋（被加熱器具）の加熱における鍋温度（鍋の温度をいう）ｄ４および前記温度検出素子による検出温度ｄ５の時間的推移が示されている。前記鍋温度ｄ４が鍋温度ｄ１を超えた場合に，異常過熱であると判断するため，前記異常過熱検知用設定温度が設定されている。前記異常過熱検知用設定温度は，前記温度検出素子による検出温度ｄ５が，鍋温度ｄ４の熱を前記プレートを介した熱伝導によって時間遅れをもって検出されるものであることを考慮して，前記鍋温度ｄ１よりも低い設定温度ｄ２に設定されている。
前記加熱コイルによる前記鍋の加熱が開始されると，加熱時間の経過と共に検出温度ｄ５は上昇し，前記検出温度ｄ５が設定温度ｄ２を超える時間ｔ１の時点で異常過熱であると判断され，前記加熱コイルの加熱出力が停止或いは抑制される。このとき，時間ｔ１の時点で鍋温度ｄ４は，異常過熱であると判断するべき鍋温度ｄ１と一致しているので異常過熱の発生を防止することができる。
【０００４】
次に，図６には，内容物のない鍋の加熱（若しくは高出力による加熱）における鍋温度ｄ６および検出温度ｄ７の時間的推移が示されている。
前記加熱コイルによる前記鍋の加熱が開始されると，加熱時間の経過と共に検出温度ｄ７は上昇し，前記検出温度ｄ７が，設定温度ｄ２を超える時間ｔ２（＜時間ｔ１）の時点で異常過熱であると判断され，前記加熱コイルの加熱出力が停止或いは抑制される。しかし，このとき鍋温度６は，前記鍋の中に内容物がないため（若しくは十分に高出力であるため），急激に上昇するので，前記温度検出素子が鍋温度ｄ６を検出する時間遅れは増大する。したがって，鍋温度ｄ６は時間ｔ２の時点で，異常過熱であると判断するべき鍋温度ｄ１より高い鍋温度ｄ３まで上昇しており，異常過熱を防止することができない。
【０００５】
そこで，上記問題を解決するため，前記温度検出素子によって検出される温度の所定時間単位Δｔの変化量である温度変化量Δｄａ（図５参照），Δｄｂ（図６参照）が，異常過熱を検知するべく予め設定された所定時間単位Δｔの温度変化量の上限ｄｘ１を超えた場合（図７参照），すなわち鍋温度ｄ４，ｄ６の急激な温度変化の検知によって，異常過熱状態に陥るまでの過程で異常過熱を検知して，前記加熱コイルの加熱出力を停止或いは抑制し，異常過熱の発生を防止するものが提案されている（たとえば特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特公平６−７０９１６号公報
【特許文献２】特許第３１０９１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，前記加熱コイルが，一定の熱容量を持つ鍋を一定の加熱出力で加熱した際，前記鍋温度ｄ４，ｄ６は，図５〜７に示されているように対数関数的に増加するため，そのときの温度変化量Δｄａ，Δｄｂは低温時ほど大きくなる。したがって，上述したように温度変化量の上限ｄｘ１を検出温度に関係なく固定値で設定すると，その固定値の如何によっては，不具合が生じる。これは，前記鍋の低温時と高温時とにおける熱放射量の違いから生じる温度変化量の相違や，前記加熱コイルの加熱出力の限界などに起因して発生する不具合であり，たとえば，鍋温度が低いときに発生する異常過熱に備えて前記温度変化量の上限ｄｘ１を大きく設定すれば，鍋温度が低いときに異常過熱が発生した際には，前記温度変化量の急激な変化によって異常過熱を検知することができるが，鍋温度が高いとき異常過熱が発生した際には，前記低温時ほど温度変化量が急激に増加しないため異常過熱を検知することができない場合がそれである。以下にその一例を示す。
【０００７】
図８には，内容物が水である鍋の加熱における鍋温度ｄ８，検出温度ｄ９，高温時の温度変化量Δｄｃ，および図７に示した温度変化量Δｄａ（内容物なし），Δｄｂ（内容物（水）あり）のそれぞれの時間推移が示されている。前記温度変化量の上限ｄｘ２は，鍋温度ｄ８が低いときに発生する異常過熱に備えて設定されている。また，上限ｄｘ３は，鍋温度ｄ８が高いときに発生する異常過熱を検出することを目的としたものである。
図８に示すように，前記鍋の加熱が開始されると，鍋温度ｄ８，検出温度ｄ９は上昇していく。このとき，すなわち前記鍋温度ｄ８が低温のときに異常過熱が発生すれば，温度変化量Δｄｂが温度変化量の上限ｄｘ２を越えることになるので異常過熱と判断され，それに応じた制御がおこなわれる。
一方，正常に加熱が進むと時間ｔ１１で沸騰が始まる。沸騰が始まると鍋温度ｄ８，検出温度ｄ９は一定となり前記鍋内の水量が減少していく。しばらくして時間ｔ１２において前記鍋内の水が無くなると，鍋温度ｄ８は，上昇して異常過熱状態に達する。ここで本来，温度変化量の上限として上限ｄｘ２が設定されている場合にも，前記異常過熱状態が検知されなければならないが，温度変化量の上限ｄｘ２は，鍋温度ｄ８が低いときに発生する異常過熱に備えて大きい値に設定されており，鍋温度ｄ８が十分に高いときの検出温度ｄ９の温度変化量Δｄｃが，前記温度変化量の上限ｄｘ２を超えることはないので，異常過熱が発生しても検知されない。
一方，上記問題を考慮し，逆に温度変化量の上限ｄｘ２を鍋温度ｄ８が高いときに発生する異常過熱に備えて低く設定すると（温度変化量の上限ｄｘ３），鍋温度ｄ８の温度が低いときの正常な加熱の際（図８に一点鎖線で示す温度変化量Δｄａ）に，誤って異常過熱の発生と判断される可能性があり，無駄に加熱出力を抑制することになる。
【０００８】
また，これらの問題を解決するために，温度変化量の上限ｄｘ２を鍋温度ｄ８が高いときに発生する異常過熱に備えて温度変化量の上限ｄｘ３に設定した上で，鍋温度ｄ８が所定の温度以下においては，上記異常過熱検知機能を動作させない手法が特許文献２に示されている。
これによって，前記鍋温度ｄ８の温度が低いときの上記異常過熱検知機能の誤作動を防止することができるが，上述したように前記温度検出素子は，上記時間遅れをもって鍋温度ｄ８を検出することになるので，温度がある程度低い範囲で鍋温度ｄ８が急上昇して過熱状態となった場合においても，検出温度ｄ９は，まだ前記異常過熱検知機能を動作させない所定の温度以下である可能性があり，この場合には異常過熱の発生を防止することができない。
たとえば，近年の誘導加熱調理器の高出力化や被加熱器具の伝熱特性改善により，被加熱器具が２５０℃に到達（異常過熱）してもプレート裏は９０℃程度までしか上昇していない場合がある。このとき，湯沸や煮物調理を想定して前記温度検出素子が１２０℃を検出するまでは前記異常過熱検知機能を動作させないようにした場合には，異常過熱の発生を防止することができない。
【０００９】
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，異常過熱防止機能による異常過熱の検知性能を向上させることにより異常過熱の発生を防止し，安全性を向上させることができる電磁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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は，被加熱器具を載置するプレートと，前記プレートの下側に設けられた加熱コイルと，前記加熱コイルへ供給される電力を制御する電力制御手段と，前記プレートの温度を検出する温度検出手段と，前記温度検出手段によって検出される検出温度の所定時間単位の変化量を検出する温度変化量検出手段と，前記温度変化量の上限を設定する温度変化量上限設定手段と，前記温度変化量検出手段によって検出される温度変化量と前記温度変化量上限設定手段によって設定される温度変化量の上限とを比較する温度変化量比較手段とを具備し，前記電力制御手段が，少なくとも前記温度変化量比較手段による比較結果に基づいて，前記加熱コイルへ供給される電力を制御する電磁調理器において，前記温度変化量上限設定手段は，前記温度検出手段による検出温度に応じて，前記温度変化量の上限を設定するものであることを特徴とする電磁調理器として構成される。
【００１１】
このとき，前記温度変化量上限設定手段は，前記温度検出手段による検出温度が低いほど，前記温度変化量の上限を高く設定するものであることが望ましい。
【００１２】
また，前記温度変化量上限設定手段は，前記温度検出手段による検出温度が所定温度以上の場合，前記温度変化量の上限を一定に設定するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１３】
これにより，前記電力制御手段は，前記温度変化量検出手段によって検出される温度変化量と，前記温度変化量上限設定手段によって前記前記検出温度に応じて設定される適切な温度変化量の上限とを比較する前記温度変化量比較手段の比較結果に基づいて，前記加熱コイルへ供給される電力を制御することができるので，前記被加熱器具の異常過熱の発生を防止し，安全性を向上させることができる。
【００１４】
このとき，前記温度変化量上限設定手段が，前記温度検出手段による検出温度が低いほど，前記温度変化量の上限を高く設定するものであれば，
前記加熱コイルが，一定の熱容量を持つ前記被加熱器具を一定出力で加熱する場合であっても，前記電力制御手段は，前記加熱コイルへ供給される電力を，適切に制御することができるので，前記被加熱器具の異常過熱の発生を防止し，安全性を向上させることができる。
【００１５】
また，前記温度変化量上限設定手段が，前記温度検出手段による検出温度が所定温度以上の場合，前記温度変化量の上限を一定に設定するものであれば，
前記温度検出手段による検出温度が高く，前記温度変化量の上限が小さい場合に，前記温度変化量検出手段によって検出される温度変化量の瞬間的な上昇を異常過熱と判断する誤検知を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る電磁調理器Ｘの概略断面図，図２は電磁調理器Ｘの構成を表すブロック図，図３は本発明に係る電磁調理器Ｘにおける温度変化量の上限の一例（温度変化量の上限ｄｙ１）を示す図，図４は，本発明に係る電磁調理器Ｘにおける温度変化量の上限の一例（温度変化量の上限ｄｙ２）を示す図である。なお，図１〜図８の同じ要素には，同じ符号を用い，その説明を省略する。
【００１７】
まず，本発明の実施形態に係る電磁調理器Ｘの構成について説明する。
図１に示すように，電磁調理器Ｘは，筐体５に支持されて被加熱器具である鍋６が載置されるプレート３と，該プレート３の下側に設けられプレート３上に載置された鍋６を電磁加熱する加熱コイル１と，前記プレート３下面の所定位置に接して設けられ，その温度を検出する温度検出素子であるサーミスタ４と，前記加熱コイル１へ供給される電力等を制御（停止或いは抑制など）する制御部２とを具備している。前記サーミスタ４は，たとえば負温度係数サーミスタ（NTCサーミスタ：Negative Temperature Coefficient Thermistor），正温度係数サーミスタ（PTCサーミスタ：Positive Temperature Coefficient Thermistor）などである。
前記プレート３上に載置された鍋６は，加熱コイル４による電磁誘導で加熱され，加熱された鍋６の熱は，プレート３を介した熱伝達によりプレート３の下面に伝達し，その温度は，サーミスタ４により検出される。
【００１８】
ここで，図２に示すように，電磁調理器Ｘの電力供給源となる外部の商用交流電源Ｇに接続された電磁調理器Ｘの制御部２は，前記電源Ｇから加熱コイル１へ供給される電力を制御する加熱コイル電力制御回路１１と，前記サーミスタ４の抵抗値変化に応じて温度検出を行う温度検出回路１２と，前記温度検出回路１２によって検出される検出温度の所定時間単位の温度変化量を検出する温度変化量検出回路１３と，前記温度検出回路１２による検出温度に応じて前記温度変化量の上限を設定する温度変化量上限設定回路１４と，前記温度変化量検出回路１３によって検出される温度変化量と前記温度変化量上限設定回路１４によって設定される温度変化量の上限とを比較する温度変化量比較回路１５と，前記温度変化量比較回路１５の比較結果に基づいて加熱コイル１へ供給される電力の制御を加熱コイル電力制御回路１１に指示する電力制御指示回路１６（加熱コイル電力制御回路１１と共に電力制御手段を構成する）とを具備している。
【００１９】
次に，本発明の実施形態に係る電磁調理器Ｘの動作について説明する。
前記加熱コイル電力制御回路１１は，不図示の操作パネルによる加熱開始の操作入力に応じて加熱コイル１に通電をおこない，該加熱コイル１は鍋６の電磁加熱を開始する。
前記温度検出回路１２は，サーミスタ４による検出温度ｄ５，ｄ７が異常検知用設定温度（図５，図６のｄ２）を超えた場合に，前記加熱コイル１へ供給される電力の制御を加熱コイル電力制御回路１１に指示する機能も有している。
前記温度変化量検出回路１３は，前記温度検出回路１２によって検出される検出温度ｄ５，ｄ７から所定時間単位Δｔの温度変化量Δｄａ，Δｄｂを検出する（図５，図６参照）。
前記温度変化量上限設定回路１４は，温度検出回路１２によって検出される検出温度ｄ５，ｄ７に応じて適切な温度変化量の上限を設定する。たとえば，温度変化量の上限ｄｙ１を，下記の式（１）で設定する（ｆ（ｄ）はｄの関数であり，ｄは前記検出温度ｄ５またはｄ７を示している）。
ｄｙ１＝ｆ（ｄ）  …  （１）
前記設定された温度変化量の上限ｄｙ１の一例が図３のグラフに一点鎖線で示されており，温度変化量の上限ｄｙ１は，検出温度ｄ５，ｄ７が低いほど高く設定されている。ここで，前記温度変化量上限設定回路１４は，前記サーミスタ４によって検出される検出温度（ｄ５，ｄ７）に基づいた関数により温度変化量の上限ｄｙ１を設定するものを示したが，これは前記検出温度に応じて適切な温度変化量の上限ｄｙ１を設定することができればこれに限るものではない。たとえば，検出温度を複数段階に分けて，各段階に対応した上限ｄｙ１を記憶するメモリであっても良い。
そして，前記温度変化量比較回路１５は，前記温度変化量検出回路１３によって検出される温度変化量Δｄａ，Δｄｂと，前記温度変化量上限設定回路１４によって設定される検出温度に対応した温度変化量の上限ｄｙ１とを比較してΔｄａ（若しくはΔｄｂ）＞ｄｙ１である場合には異常過熱であると判断する。このとき，サーミスタ４が複数配置されている場合には，前記温度変化量比較回路１５は，前記複数のサーミスタ４それぞれによる検出温度の変化量とそれぞれの検出温度に応じて設定される温度変化量の上限とを比較するように構成されても良いし，あるいは，前記複数のサーミスタ４それぞれによる検出温度の平均値と前記温度変化量の上限とを比較するようなことも可能である。
また，前記複数のサーミスタ４は，プレート３の熱分布を考え，放熱が加熱コイル円の外周に向かって行なわれるために高温となりやすいプレート３の中心部や，コイル発生磁束分布により加熱コイル１の平均半径周上で最高鍋温度となる平均半径周上の位置に配置することが望ましい。
前記電力制御指示回路１６は，前記温度変化量比較回路１５による判断に基づいて加熱コイル１へ供給される電力の制御を加熱コイル電力制御回路１１に指示する。Δｄａ（若しくはΔｄｂ）＞ｄｙ１，即ち異常過熱を検知した場合には，指示を受けた加熱コイル電力制御回路１１は加熱コイル１へ供給される電力を停止或いは抑制し異常過熱の発生を防止する。
したがって，温度変化量比較回路１５は，前記温度変化量上限設定回路１４が前記検出温度（ｄ５，ｄ７）に応じて設定する温度変化量の上限ｄｙ１をもって，異常過熱を判断することができるので，前記検出温度の高低に関わらずあらゆる状況で正確に異常過熱の発生を検出することができ，これを防止することができる。
【００２０】
また，上述したように，前記鍋温度が高温になるほど検出される検出温度の変化量は小さくなる。これに従って温度変化量の上限ｄｙ１が，小さくなるように設定される場合には，前記上限ｄｙ１が非常に小さくなっていくために，小さい温度変化でも，前記設定された温度変化量の上限ｄｙ１を超える温度変化が瞬時的にでも生じてしまうような場合が生じると，温度変化量比較回路１５は，前記温度変化を異常過熱であると判断し，加熱コイル電力制御回路１１に対して加熱コイル１へ供給される電力を制御（抑制或いは停止）するように指示することになる。しかし，前記瞬時的な温度上昇がすぐに元に戻り通常の加熱を続ける場合には，前記のように異常過熱であるという判断によって，不必要な加熱出力制御（抑制或いは停止）がおこなわれることは適切ではない。
そこで，以下詳述するように前記検出温度が所定の温度より高いときには，前記温度変化量の上限を，所定の温度変化量下限ｄｙ＿ｍｉｎ以下にはならないように設定する手法が有効となる。
図４に示すように，この実施形態における加熱コイル電力制御回路１１では，温度変化量の上限ｄｙ２を，前記検出温度が，前記誤検知が危ぶまれるような所定の温度より高いときには，所定の温度変化量下限ｄｙ＿ｍｉｎ以下にはならないように設定する。これにより，前記温度変化量の上限ｄｙ２が前記所定の温度変化量下限ｄｙ＿ｍｉｎ以上に保たれるため，前記鍋温度が高温になった際にも温度変化量比較回路１５は，多少の瞬時的な温度変化が生じた場合にも異常過熱と判断せずに加熱制御を続行することができる。
【００２１】
ところで，本発明においては，原則として前述のように，温度変化量に基づいて異常過熱を判断する構成であるので，ゆるやかな温度上昇（温度変化量が小さい）によって異常過熱温度に達するような場合には，異常過熱の検出が不能になる恐れがある。
そこで，この問題を解決するために，異常過熱を検知するための絶対的な異常過熱温度を設定しておき，温度検出回路１２が，前記設定温度によって異常過熱を検知したときに，加熱コイル電力制御回路１１に対して加熱コイル１へ供給される電力を制御（抑制或いは停止）するように指示する構成が考えられる。
このような構成によれば，前記のようにゆるやかな温度上昇によって異常過熱に達した場合においても，温度検出回路１２が異常過熱温度に達したことを検知することができるので，加熱コイル電力制御回路１１は，温度検出回路１２による前記指示に基づいて加熱コイル１の出力の制御をおこない，異常過熱の発生を防止することができる。また，本発明における温度変化量に基づく異常過熱の検知と，前記異常過熱検知用設定温度に基づく異常過熱の検知との併用によって，鍋の加熱温度に適しない異常な温度変化が生じた場合と，温度変化自体は適切であっても絶対的な温度自信が異常である場合の両面における異常を検出することができ，より確実に異常過熱を検知することができるので，更なる安全性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は，プレート上の被加熱器具を電磁加熱する電磁調理器への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る電磁調理器Ｘの概略断面図。
【図２】電磁調理器Ｘの構成を表すブロック図。
【図３】本発明に係る電磁調理器Ｘにおける温度変化量の上限の一例（温度変化量の上限ｄｙ１）を示す図。
【図４】本発明に係る電磁調理器Ｘにおける温度変化量の上限の一例（温度変化量の上限ｄｙ２）を示す図
【図５】内容物のある鍋の加熱における鍋温度ｄ４および前記温度検出素子による検出温度ｄ５の時間推移を示す図。
【図６】内容物のない鍋の加熱（若しくは高出力による加熱）における鍋温度ｄ６および検出温度ｄ７の時間推移を示す図。
【図７】鍋温度ｄ５，ｄ７および温度変化量Δｄａ，Δｄｂの時間推移を示す図。
【図８】内容物が水である鍋の加熱における鍋温度ｄ８，検出温度ｄ９および温度変化量Δｄｃの時間推移を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１…加熱コイル
２…制御部
３…プレート
４…サーミスタ（温度検出素子）
５…筐体
６…鍋
１１…加熱コイル電力制御回路
１２…温度検出回路
１３…温度変化量検出回路
１４…温度変化量上限設定回路
１５…温度変化量比較回路
１６…電力制御指示回路
Ｇ…商用交流電源
【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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