(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記鍋からの赤外線量を検出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鍋の温度を換算する温度換算手段と、前記温度換算手段が換算した加熱後沸騰前の単位時間当たりの温度変化値が第１の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第１の所定の値以下になると沸騰前温度検知をする沸騰前温度検知手段と、前記温度変化値が前記第１の所定の値より小さい第２の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第２の所定の値以下になると沸騰検知をする沸騰検知手段と、前記鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記沸騰前温度検知手段が、前記沸騰前温度検知をした時点で前記電力の設定値を前記液量区分毎に決められた値になるように下げさらに前記温度変化値が前記液量区分毎に設定した前記第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が前記沸騰検知をすると次工程に移行する制御をする誘導加熱装置。
【請求項２】
鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記鍋からの赤外線量を検出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鍋の温度を換算する温度換算手段と、前記温度換算手段が換算した温度が所定の温度になったか否かを検知し、前記換算した温度が前記所定の温度になると前記沸騰前温度検知をする沸騰前温度検知手段と、前記温度変化値が第２の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第２の所定の値以下になると沸騰検知をする沸騰検知手段と、前記鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記沸騰前温度検知手段が、前記沸騰前温度検知をした時点で前記電力の設定値を前記液量区分毎に決められた値になるように下げさらに前記温度変化値が前記液量区分毎に設定した前記第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が前記沸騰検知をすると次工程に移行する制御をする誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は天板上の鍋を赤外線センサ等により精度良く検出する事ができる湯沸し機能を備えた誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱装置は、加熱コイル１０３に電力を供給すると、加熱コイル１０３に誘導磁界が発生し、天板１０２上の鍋１０１が誘導加熱され、この誘導加熱によって鍋１０１の温度が上昇し、鍋１０１内の被加熱物が調理される。ここで、加熱コイル１０３により鍋１０１の加熱が開始されると、鍋１０１の下に設けられた透過部１０５を鍋１０１の温度に応じた赤外線が透過し、この赤外線の量を赤外線検出手段１０７が検知し、この赤外線量により温度換算手段１０８で鍋１０１の温度を判定し、所定の温度になるようにインバータ１０４を制御して電力を制御し被加熱物の調理をおこなっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱調理器を示すものである。図７に示すように、鍋１０１を加熱する加熱コイル１０３と、鍋１０１を載置する天板１０２と、前記天板１０２中央部に配置し鍋１０１からの赤外線を透過する透過部１０５と、前記透過部１０５を通過した赤外線を検知する赤外線検出手段１０７とインバータ１０４の出力を制御する制御手段１０９から構成されている。
【特許文献１】特開２００３−３１７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、直接鍋の温度を測定するため精度良く検知できるので、沸騰判定中加熱コイルに供給する電力を高火力のまま維持しており温度変化がしばらく安定したら沸騰したと判定しているので沸騰判定中において被加熱物に熱量がどんどん蓄積されて鍋の形状や液量によっては吹きこぼれる可能性があるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、沸騰前温度検知条件を満たした時点で加
熱コイルに供給する電力を下げ被加熱物に加わる熱量を抑えて、沸騰検知条件を満たした時点で沸騰検知を行うことにより、吹きこぼれること無く安定な被加熱物の沸騰検知を行うことを可能とした誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記鍋からの赤外線量を検出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鍋の温度を換算する温度換算手段と、温度換算手段が換算した加熱後沸騰前の単位時間あたりの温度変化値が第１の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第１の所定の値以下になると沸騰前温度検知をする沸騰前温度検知手段と、前記温度変化値が前記第１の所定の値より小さい第２の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第２の所定の値以下になると沸騰検知する沸騰検知手段と、前記鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記沸騰前温度検知手段が、前記沸騰前温度検知をした時点で前記電力の設定値を前記液量区分に基づいて前記液量区分毎に決められた値になるように下げさらに前記温度変化値が前記液量区分毎に設定した前記第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が前記沸騰検知をすると次工程に移行する制御をすることとしたものである。
【０００９】
これによって、鍋の表面から放射される赤外線量を捕らえる事ができるとともに、鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段を備え、制御手段は、沸騰前温度検知手段により、単位時間あたりの温度変化値が第１の所定の値以下になった場合に加熱コイルに供給する電力の設定を液量区分毎に決められた値に下げさらに温度変化値が前記第１の所定の値より小さい液量区分毎に設定した第２の所定の値以下になり沸騰検知手段が沸騰検知を行うと次工程に移行することとなる。
【００１０】
また、本発明の誘導加熱装置は、鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記鍋からの赤外線量を検出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鍋の温度を換算する温度換算手段と、前記温度換算手段が換算した温度が所定の温度になったか否かを検知し、前記換算した温度が前記所定の温度になると沸騰前温度検知をする沸騰前温度検知手段と、前記温度変化値が第２の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第２の所定の値以下になると沸騰検知をする沸騰検知手段と、前記鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記沸騰前温度検知手段が、前記沸騰前温度検知をした時点で前記電力の設定値を前記液量区分毎に決められた値になるように下げさらに前記温度変化値が前記液量区分毎に設定した前記第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が前記沸騰検知をすると次工程に移行する制御をすることとしたものである。
【００１１】
これによって、鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段を備え、制御手段は、前記沸騰前温度検知手段により、沸騰検知手段が沸騰検知する前の所定の温度になった場合に加熱コイルに供給する電力の設定を液量区分毎に決められた値に下げさらに温度変化値が液量区分毎に設定した第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が沸騰検知を行うと次工程に移行することとなる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の誘導加熱装置は、沸騰前温度検知条件までは高火力により短時間で被加熱物の加熱を行い、沸騰前温度検知条件を満たした時点で加熱コイルに供給する電力を下げ被加熱物に加わる熱量を抑え、沸騰検知条件を満たした時点で沸騰検知を行うことにより、吹きこぼれること無く被加熱物の沸騰検知を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
第１の発明は鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記鍋からの赤外線量を検出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鍋の温度を換算する温度換算手段と、温度換算手段が換算した加熱後沸騰前の単位時間あたりの温度変化値が第１の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第１の所定の値以下になると沸騰前温度検知をする沸騰前温度検知手段と、前記温度変化値が前記第１の所定の値より小さい第２の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第２の所定の値以下になると沸騰検知する沸騰検知手段と、前記鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記沸騰前温度検知手段が、前記沸騰前温度検知をした時点で前記電力の設定値を前記液量区分毎に決められた値になるように下げさらに前記温度変化値が前記液量区分毎に設定した前記第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が前記沸騰検知をすると次工程に移行する制御をすることにより、鍋の表面から放射される赤外線量を捕らえる事ができ、非接触で温度を精度よく知る事ができるとともに、液量に合わせた精度ある沸騰検知を行うことができ、沸騰検知判定中において温度変化が安定する沸騰検知温度付近に到達しているにもかかわらず鍋に熱量が加わり過ぎるということがなくなり鍋内の圧力が急激に上昇することがなくなるので吹きこぼれることなく沸騰検知を行うことができる。
【００２５】
第２の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルの上部で鍋を載置する天板と、加熱コイルに供給する電力を制御する制御手段と、前記鍋からの赤外線量を検出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鍋の温度を換算する温度換算手段と、前記温度換算手段が換算した温度が所定の温度になったか否かを検知し、前記換算した温度が前記所定の温度になると沸騰前温度検知をする沸騰前温度検知手段と、前記温度変化値が第２の所定の値以下になったか否かを検知し、前記温度変化値が前記第２の所定の値以下になると沸騰検知をする沸騰検知手段と、前記鍋内の液量を検出して複数の液量区分に分類する液量検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記沸騰前温度検知手段が、前記
沸騰前温度検知をした時点で前記電力の設定値を前記液量区分毎に決められた値になるように下げさらに前記温度変化値が前記液量区分毎に設定した前記第２の所定の値以下になり前記沸騰検知手段が前記沸騰検知をすると次工程に移行する制御をすることにより、鍋の表面から放射される赤外線量を捕らえる事ができ、非接触で温度を精度よく知る事ができるとともに、液量に合わせた精度ある沸騰検知を行うことができ、沸騰検知判定中において温度変化が安定する沸騰検知温度付近に到達しているにもかかわらず被加熱物に熱量が加わり過ぎるということがなくなり鍋内の圧力が急激に上昇することがなくなるので吹きこぼれることなく沸騰検知を行うことができる。
【００３１】
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。
【００３２】
（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装置のブロック図を示すものである。
【００３３】
図１において、本実施例の誘導加熱装置は、被加熱物を収容する鍋１と、鍋１を載せる天板２と、電磁誘導が発生し鍋１を発熱する加熱コイル３と、加熱コイル３に電磁誘導させるために高周波電流を供給するインバータ４と、鍋１からの赤外線を検出する赤外線検出手段５と、赤外線検出手段５により得た赤外線量より温度を換算する温度換算手段６と、沸騰前温度検知手段７と、沸騰検出手段８と、制御手段９とを備えている。
【００３４】
以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を図２及び図３を用いて説明する。
【００３５】
まず、天板２上に載せられた鍋１に２０００Ｗ以上の電力を供給する為に制御手段９よりインバータ４を制御し加熱コイル３に高周波電流を発生させ（ステップＳ１）、鍋１の加熱を行う。鍋１が加熱されると鍋１より放出する赤外線量は増え、その鍋１の底から発せられる赤外線量を赤外線検出手段５で測定し、温度換算手段６で鍋１の温度を換算開始（ステップＳ２）すると同時に電力供給開始からの時間の観測を開始する（ステップＳ３）。所定時間ｔｘｍｉｎ経過したら（ステップＳ４）、単位時間当りの温度変化値を計算（△Ｔ／△ｔ）を開始する（ステップＳ５）。単位時間当りの温度変化値が所定の値よりも小さいという沸騰前温度検知条件を満たすまでは単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ５）を継続して行い、沸騰温度付近の温度に近づくと単位時間当りの温度変化値は小さくなっていくので、沸騰前温度検知条件（≦△ＴｅｍｐＸ）を満たすようになった時沸騰前温度検知完了と判断し（ステップＳ６）、鍋１加熱用に供給していた電力を１０００Ｗまたはそれ以下に落とす（ステップＳ７）。供給可能な電力値により単位時間当りの温度変化値の条件値を決めなければならない。また、沸騰前温度検知条件は、所定の温度に達することでもよく、開始時点から沸騰検知までの時間を短くしようとすれば、９５℃以上の温度を基準に条件を決めるのが望ましい。電力を１０００Ｗまたはそれ以下に落とした（ステップＳ７）後、単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ９）を行うために、所定時間ｔｙｍｉｎ経過するまで待機する（ステップＳ８）。所定時間ｔｙｍｉｎ経過したら（ステップＳ８）、単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ９）を開始し、沸騰検知条件を満たす（ステップＳ１０）まで単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ９）を継続する。単位時間当りの温度変化値が所定の値よりも小さくなるという沸騰検知条件範囲（≦△ＴｅｍｐＹ）以内になった時点で沸騰検知完了と判断し（ステップＳ１０）、加熱モードを終了し（ステップＳ１１）、次工程である保温モードへ移行する（ステップＳ１２）。
【００３６】
以上のように、本実施の形態においては沸騰前温度検知手段７により沸騰前温度検知条件に達した時点で制御手段９にて加熱コイル３に供給する電力の設定を下げさらに沸騰検知手段８により沸騰検知条件に達した時点で沸騰検知を行うとすることにより、沸騰検知判定中において温度変化値が安定する沸騰検知温度付近の温度に到達しているにもかかわらず被加熱物に熱量が加わり過ぎるということがなくなり、鍋内の圧力が急激に上昇することがなくなるので吹きこぼれることなく沸騰検知を行うことができる。
【００３７】
また、本実施の形態では沸騰前温度検知手段と沸騰検知手段とを用いたが、沸騰検知手段を用いないとしたことにより、沸騰前温度検知手段で温度変化値が所定の値以下になったか否かを検知し、沸騰前温度検知手段が検知した温度変化値に基づいて、沸騰前温度検知をした時点からの加熱コイルに供給する電力または時間を制御することとなり、簡易的な構成で沸騰検知を行うことができる。
【００３８】
また、本実施の形態の制御手段は沸騰前温度検知時点後、加熱コイルに電力を供給する時間を、加熱後から沸騰前温度検知時点までの温度変化値もしくは加熱後から沸騰前温度検知時点までに要した時間に基づいて制限を設けることにより、時間的なリミッターとしての役割をなすことになり、沸騰検知における安全性を向上させることができる。
【００３９】
また、本実施の形態の制御手段は、加熱後から沸騰前温度検知時点までの温度変化値もしくは加熱後から沸騰前温度検知時点までに要した時間に基づいて、沸騰検知後一定の時間だけ加熱コイルに供給する電力を上げることにより、吹きこぼれない沸騰検知を行った後で被加熱物に熱量を加えることとなり、沸騰後のさめる時間を延ばすことが可能となり使い勝手を向上することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱装置を示すブロック図である。
【００４１】
図４において、本実施例の誘導加熱装置は、被加熱物を収容する鍋１と、鍋１を載せる天板２と、電磁誘導が発生し鍋１を発熱する加熱コイル３と、加熱コイル３に電磁誘導させるために高周波電流を供給するインバータ４と、鍋１からの赤外線信号を検出する赤外線検出手段５と、赤外線検出手段５により得た赤外線量より温度を算出する温度検出手段６と、沸騰前温度検知手段７と、沸騰検出手段８と、制御手段９と、液量検出手段１０を備えている。
【００４２】
以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を図５及び図６を用いて説明する。
【００４３】
まず、天板２上に載せられた鍋１に２０００Ｗ以上の電力を供給する為に制御手段９よりインバータ４を制御し加熱コイル３に高周波電流を発生させ（ステップＳ１０１）、鍋１の加熱を行う。鍋１が加熱されると鍋１より放出する赤外線量は増え、その鍋１の底から発せられる赤外線量を赤外線検出手段５で測定し、温度換算手段６で鍋１の温度を算出開始（ステップＳ１０２）すると同時に電力供給開始からの時間の観測を開始する（ステップＳ１０３）。液量検出手段１０にて液量判定処理（ある温度到達時点からある温度到達時点までの温度上昇に要した時間により判定）を行い、被加熱物の液量をいくつかの区分に分類する（ステップＳ１０４）。液量区分毎に設定した所定時間ｔｘｍｉｎ経過したら（ステップＳ１０５）、液量区分毎に設定した単位時間当りの温度変化値を計算（△Ｔ／△ｔ）を開始する（ステップＳ１０６）。単位時間当りの温度変化値が所定の値よりも小さいという液量区分毎に設定した沸騰前温度検知条件を満たすまでは液量区分毎に設定した単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ１０６）を継続して行い、沸騰温度付近の温度に近づくと単位時間当りの温度変化値は小さくなっていくので、液量区分毎に設定した沸騰前温度検知条件範囲（≦△ＴｅｍｐＸ）以内になった時沸騰前温度検知完了と判断し（ステップＳ１０７）、鍋１加熱用に供給していた電力を液量区分毎に設定した電力値に落とす（ステップＳ１０８）。電力を液量区分毎の電力値に落とした（ステップＳ１０８）後、液量区分毎に設定した単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ１１０）を行うために、液量区分毎に設定した所定時間ｔｙｍｉｎ経過するまで待機する（ステップＳ１０９）。液量区分毎に設定した所定時間ｔｙｍｉｎ経過したら（ステップＳ８）、液量区分毎に設定した単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ１１０）を開始し、沸騰検知条件を満たす（ステップＳ１１１）まで液量区分毎に設定した単位時間当りの温度変化値の算出（ステップＳ１１０）を継続する。液量区分毎に設定した沸騰検知条件範囲（≦△ＴｅｍｐＹ）以内になった時点で沸騰検知完了と判断し（ステップＳ１１１）、加熱モードを終了し（ステップＳ１１２）、次工程である保温モードへ移行する（ステップＳ１１３）。
【００４４】
以上のように、本実施の形態においては沸騰前温度検知手段７により沸騰前温度検知条件に達した時点で制御手段９にて加熱コイル３に供給する電力の設定を下げ、さらに沸騰検知手段８により沸騰検知条件に達した時点で沸騰検知を行う本仕様で各定数を液量検出手段１０により得られる液量区分毎に設定可能とすることにより、沸騰検知までの時間が短い少量の被加熱物に対しても、被加熱物が大量で鍋１内の空気が少なく鍋内の圧力により蓋をもちあげやすい状況に対しても対応が効き、被加熱物の液量の特徴に合わせたシステムを構築することができる。
【００４５】
また、液量判定処理をある温度到達時点から所定時間経過後の温度による判定で判定することも可能である。
【００４６】
また、本実施の形態では沸騰前温度検知手段と沸騰検知手段とを用いたが、沸騰検知手段を用いないとしたことにより、沸騰前温度検知手段で温度変化値が所定の値以下になったか否かを検知し、沸騰前温度検知手段が検知した温度変化値に基づいて、沸騰前温度検知をした時点からの加熱コイルに供給する電力または時間を制御することとなり、簡易的な構成で沸騰検知を行うことができる。
【００４７】
また、本実施の形態の制御手段は沸騰前温度検知時点後、加熱コイルに電力を供給する時間を、加熱後から沸騰前温度検知時点までの温度変化値もしくは加熱後から沸騰前温度検知時点までに要した時間に基づいて制限を設けることにより、時間的なリミッターとしての役割をなすことになり、沸騰検知における安全性を向上させることができる。
【００４８】
また、本実施の形態の制御手段は、加熱後から沸騰前温度検知時点までの温度変化値もしくは加熱後から沸騰前温度検知時点までに要した時間に基づいて、沸騰検知後一定の時間だけ加熱コイルに供給する電力を上げることにより、吹きこぼれない沸騰検知を行った後で被加熱物に熱量を加えることとなり、沸騰後のさめる時間を延ばすことが可能となり使い勝手を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、沸騰前温度検知条件を満たした時点で加熱コイルに供給する電力設定を行い、沸騰検知条件を満たした時点で沸騰検知を行うことにより、吹きこぼれること無く被加熱物の沸騰検知を行うことが可能となるので、精度よく温度変化値を検出する赤外線センサ等を用いたジャーポット、ガスレンジなどの加熱装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の被加熱物の加熱過程を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２における誘導加熱装置を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２における誘導加熱装置の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２における誘導加熱装置の条件に関するパラメータ図
【図７】従来例における誘導加熱装置を示すブロック図
【符号の説明】
【００５１】
１  鍋
２  天板
３  加熱コイル
４  インバータ
５  熱量検出手段（赤外線検出手段）
６  温度換算手段
７  沸騰前温度検知手段
８  沸騰検知手段
９  制御手段
１０  液量検出手段
１０１  鍋
１０２  天板
１０３  加熱コイル
１０４  インバータ
１０５  透過部
１０６  保護部
１０７  赤外線検出手段
１０８  温度検出手段
１０９  制御手段
【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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