(57)【要約】【課題】  従来の誘導加熱調理器では被加熱物の材質による放射率の補正を正確に行う手段が無かった。【解決手段】  材質検出手段７の検出結果得られる被加熱物の放射率を用いて温度検知手段６の検知温度を補正することにより、精度良く被加熱物の温度を検知することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、このインバータ回路の出力の大きさを制御する出力制御手段と、非加熱物の材質を検出する材質検知手段と、前記非加熱物の放射エネルギー量で前記非加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記材質検知手段により検出した前記非加熱物の材質に応じて前記温度検知手段の検出値を補正する温度補正手段とを備え、前記出力制御手段は前記温度補正手段による補正温度に応じて前記インバータ回路の出力の大きさを制御する誘導加熱調理器。
【請求項２】
材質検出手段は誘導加熱コイルが発生する高周波電流あるいは高周波電圧と、電源電流との関係から非加熱物の材質を検出する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
温度補正手段の補正温度が、あらかじめ定められた所定温度以上になると出力制御手段はインバータ回路の出力を停止あるいは抑制する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
温度設定入力手段を備え、出力制御手段は非加熱物が前記温度設定入力手段により設定される温度を維持するようにインバータ回路の出力の大きさを制御する請求項１または２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、主として一般家庭で使用される誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の誘導加熱調理器としては、図８に示すように、トッププレート２５に置かれた調理鍋２４を加熱コイル２３から発生する高周波磁界により誘導加熱する誘導加熱調理器において、サーミスタ等の接触式温度検知素子で構成される感熱素子２６と、調理鍋２４の放射エネルギーを検知する赤外線センサー２７とを有する構成で、感熱素子２６で絶対温度を検知し、赤外線センサー２７で温度変化を検知することにより、調理鍋２４の急激な温度変化に素早く反応する加熱制御を行うものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２８９７３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上記従来の誘導加熱調理器では、調理鍋２４の底面が反ってトッププレート２５から浮いていると感熱素子２６に被加熱物２の温度が正しく伝わらないため、正確に温度を制御することが困難であるという課題があった。また、あらかじめ温度が上がっている調理鍋２４をセットされた直後は、感熱素子２６に調理鍋２４の温度が伝わるまでかなりの時間要するため、その間は正確に温度を制御することが困難であるという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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、高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、このインバータ回路の出力の大きさを制御する出力制御手段と、非加熱物の材質を検出する材質検出手段と、前記非加熱物の放射エネルギー量で前記非加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記材質検知手段により検出した前記非加熱物の材質に応じて前記温度検知手段の検出値を補正する温度補正手段とを備え、前記出力制御手段は前記温度補正手段による補正温度に応じて前記インバータ回路の出力の大きさを制御するものである。
【発明の効果】
【０００５】
以上のように請求項１〜３に記載の発明によれば、被加熱物の材質の影響無く高精度に被加熱物の温度を所定温度に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、このインバータ回路の出力の大きさを制御する出力制御手段と、非加熱物の材質を検出する材質検出手段と、前記非加熱物の放射エネルギー量で前記非加熱物の温度を検知する温度検知手段と、前記材質検知手段により検出した前記非加熱物の材質に応じて前記温度検知手段の検出値を補正する温度補正手段とを備え、前記出力制御手段は前記温度補正手段による補正温度に応じて前記インバータ回路の出力の大きさを制御する誘導加熱調理器を実現することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、材質検出手段が誘導加熱コイルが発生する高周波電流あるいは高周波電圧と、電源電流との関係から非加熱物の材質を検出するものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、温度補正手段の補正温度が、あらかじめ定められた所定温度以上になると出力制御手段はインバータ回路の出力を停止あるいは抑制するものである。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、温度設定入力手段を備え、出力制御手段は非加熱物が前記温度設定入力手段により設定される温度を維持するようにインバータ回路の出力の大きさを制御することができものである。
【実施例】
【００１０】
（実施例１）
図１〜図５を用いて本発明の一実施例について説明する。図１において、１は鍋やフライパン等の被加熱物、２は被加熱物１を乗せるトッププレート、３は高周波磁界を発生する加熱コイル、４は加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ回路、５はインバータ回路の出力の大きさを制御する出力制御手段、６は被加熱物１の温度を放射エネルギー量で検知する温度検知手段、７はインバータ回路４の電源電流、高周波出力電圧から被加熱物１の材質を検知する材質検知手段、８は材質検知手段７の検知結果から温度検知手段６の検知温度を補正する温度補正手段、９は被加熱物１の過加熱を防止するため上限温度をあらかじめ記憶する所定温度記憶手段、１０は使用者が被加熱物１の温度を設定する温度設定入力手段、これらにより誘導加熱調理器が構成されている。インバータ回路４の一例は図２に示すように、商用電源を整流する整流回路１１、パワー半導体素子２個からなるプッシュプル構成の高周波スイッチング回路１２、この高周波スイッチング回路１２の２個のパワー素子を交互にＯＮ／ＯＦＦを制御するドライブ回路１３で実現されている。そして、出力制御手段５は前記ドライブ回路が交互にＯＮ／ＯＦＦする周期を制御することによりインバータ回路４から加熱コイル３に供給する出力の大きさを制御することができる。温度検知手段６は図３に示すように光半導体素子１４と増幅回路１５とから構成される光学式の非接触温度センサで、図中の矢印で示すように被加熱物１から放射される放射エネルギーの量に応じて変化する出力電圧によって温度を検知することができる。出力制御手段５は温度検知手段６の検出値を基にインバータ回路４の出力の大きさを制御することによって被加熱物１の温度を自在に制御することができる。この光学式の非接触温度センサを用いた温度制御システムは、サーミスタ等の接触式温度センサに比べて即応性の良い高精度の温度制御を実現することができる。ところが次に説明するように被加熱物１の材質による放射率の違いにより、検知温度に誤差が生じるという課題があった。
【００１１】
図４は被加熱物１の温度と温度検知手段６の検知温度との相関を示している。温度検知手段６の検知温度は被加熱物１の温度と比例関係にあるが、被加熱物１の材質によって検知温度と被加熱物１の温度に誤差が発生してしまう。図４では検知温度が１００℃の例を示しているが、被加熱物１の材質が鉄、ステンレス、アルミの場合で、被加熱物１の実際の温度は９０℃、１００℃、１１０℃となっている。この誤差は、図５に示すように被加熱物１の材質によって放射率が異なるために発生してしまう。温度検知手段６と被加熱物１の温度の相関をステンレスを基準に決定すると、アルミは放射率が低いので温度検知手段６の検知温度は実際の被加熱物１の温度より高く検知してしまう、また鉄は放射率が高いので温度検知手段６の検知温度は実際の被加熱物１の温度より低く検知してしまう。
【００１２】
この様な温度検知の誤差の補正方法を次に説明する。図６は材質検知手段７の一例を示している。高周波電圧検知回路１７は加熱コイル３に直列に接続されているコンデンサ１８の両端電圧を抵抗１９の分圧で検出している。また電源電流検知回路２０はインバータ回路４への電源電流をカレントトランス２１と抵抗２２で検出している。材質判定手段７は高周波電圧検知回路１７の検出値と電源電流検知回路２０の検出値とから被加熱物１の材質を判定する。この判定方法を図７を基に説明する。図７の実線は出力制御手段５がドライブ回路１３の制御周期を所定範囲変化させてインバータ回路４の出力を制御した時の電源電流と出力電圧との変化の軌跡を示している。図７から分かるように電源電流と出力電圧の変化の軌跡は被加熱物１の材質によって特徴的な動きをする。よって図７の点線で示すように領域Ｉ（磁性ステンレス）、領域ＩＩ（鉄）領域ＩＩＩ（非磁性ステンレス）、領域ＩＶ（アルミ）に区分して、前記電源電流と出力電圧の変化の軌跡の終点が属する領域によって被加熱物１の材質を判定することができる。温度補正手段８は被加熱物１の材質がステンレスの場合の温度検知手段６の検出値と被加熱物１の温度との相関を基準値として、材質判定手段７の判定結果がステンレスの場合は基準値を、判定結果がアルミの場合は基準値−１０℃を、判定結果が鉄の場合は基準値＋１０℃を、それぞれ補正温度とすることにより被加熱物１の材質の影響を無くして正しい被加熱物１の温度を出力制御手段５に出力することができる。出力制御手段５は温度補正手段６の検知温度に応じてインバータ回路４の出力の大きさを制御することにより、被加熱物１の材質の影響なく高精度で即応性の良い温度制御を実現することができる。
【００１３】
また出力制御手段５は図１に示すように、温度設定入力手段９で使用者により設定された設定温度と、温度補正手段８による補正温度との大小比較を行い、補正温度が設定温度より高いとインバータ回路４の出力を最大にし、また補正温度が設定温度より高いとインバータ回路４の出力を小さくする。この動作を繰り返すことにより、被加熱物１の材質の影響無く、被加熱物１の温度を高精度に設定温度に維持することができる。よって、例えば揚げ物調理のように被加熱物１の温度安定性が調理性能に大きく影響するメニューにおいても、本実施例の誘導加熱調理器では油の温度を精度良く設定温度に維持することができるので、簡単に上手な揚げ物調理を実現することができる。また、制御手段５は、所定温度記憶手段１０にあらかじめ設定されている所定温度と温度補正手段８の検知温度との大小比較を行い、検知温度が所定温度以上になると、インバータ回路４の出力を停止あるいは抑制することにより、被加熱物１が過加熱により必要以上の高温になることを防止することができる。また被加熱物１の温度を高精度に検知することができるので、過加熱防止においても、必要以上に低い温度で加熱の停止や抑制をすることが無く、使い勝手の良い誘導加熱調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例の構成を示す図
【図２】本発明のインバータ回路を説明する図
【図３】本発明の温度検知手段を説明する図
【図４】本発明の温度検知手段の検知誤差を説明する図
【図５】本発明の被加熱物の材質と放射率の関係を表す図
【図６】本発明の材質検知手段を説明する図
【図７】本発明の材質検知手段を説明する図
【図８】従来の技術の構成を説明する図
【符号の説明】
【００１５】
１  被加熱物
３  加熱コイル
４  インバータ回路
５  出力制御手段
６  温度検知手段
７  材質検出手段
８  温度補正手段
９  所定温度記憶手段
１０  温度設定入力手段
１７  高周波電圧検知手段
２０  電源電流検知手段
【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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