(57)【要約】【課題】誘導加熱調理器において調理物、特に麺を茹でる時に火力を適正に制御して吹きこぼれることなく調理すること。【解決手段】鍋１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上部で鍋１を保持する天板２と、天板２の下面に設置され１鍋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の温度を検知する温度検知手段６と、温度検知手段６の出力より加熱を制御する制御手段９とを備え、制御手段９は鍋１内の温度が沸騰温度に到達したことを検知した時には加熱を減少させ、その時の温度変化度合いより鍋の底厚を判定する。判定した鍋の底厚が厚い場合には加熱量を増加させ、薄い場合には加熱量を減少させるので、鍋形状に関わらず適正に火力を制御することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を保持する天板と、前記天板の下面に設置され前記鍋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鍋の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の出力より加熱を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は鍋内の温度が沸騰温度に到達したことを検知した時には加熱を減少させ、その時の温度変化度合いより鍋の底厚を判定し、判定した鍋の底厚が厚い場合には加熱量を増加させ、薄い場合には加熱量を減少させる誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記加熱量は、火力を変更することによって実現する請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記加熱量は、維持温度を変更することによって実現する請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記加熱量は、デューティ比を変更することによって実現する請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
制御手段は、鍋の底厚に応じて判定値を選択し、前記判定値以上に温度検知手段の出力が低下した場合には鍋内に調理物が投入されたと判別する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
制御手段は、調理物投入後の加熱量を鍋の底厚が厚い場合には加熱量を増加させ、薄い場合には加熱量を減少させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
制御手段は、鍋の底厚に応じて判定値を選択し、調理物投入後に前記判定値以上に温度検知手段の出力が上昇した場合には調理物投入前の加熱量にて制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
制御手段は、鍋の底厚が厚い場合には鍋の底厚が薄い場合よりも前記判定値を小さく設定する請求項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、調理物、特に、麺を茹でる時に火力を適正に制御して吹きこぼれることなく調理することができる誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の調理器は、鍋底の温度センサより鍋内の温度を測定して麺茹で時に吹きこぼれないように火力制御を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５５６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の方法では加熱対象物としての鍋の形状を考慮していないため、十分な加熱量が供給できなかったり、逆に加熱量が多すぎて吹きこぼれさせたりすることがあった。また、鍋に調理物が投入されたタイミングをすばやく検知できないために精度良く火力制御を行えないという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱対象物の特性を考慮して最適な火力制御を実現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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を保持する天板と、前記天板の下面に設置され前記鍋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鍋の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の出力より加熱を制御する制御手段とを備え、この制御手段が沸騰温度に到達したことを検知した時には加熱を減少させ、この時の温度変化度合いより鍋の底厚を判定し、鍋底の厚さが厚い場合には加熱量を増加させ、薄い場合には加熱量を減少させるものである。
【０００７】
これによって、最適な加熱量を供給することが出来る。また、鍋底の厚さに応じた判定値以上、温度が低下した場合には調理物が投入されたと判断することによって最適なタイミングで供給する加熱量を増加させることが出来、さらには鍋底の厚さに応じた判定値以上温度が上昇した場合には調理物投入前の加熱量にて制御することによって余分な加熱量を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の誘導加熱調理器は、加熱対象物の特性を考慮して火力制御できるため、麺などの調理物を茹でる時に過不足なく必要な加熱量を供給することができ余分な加熱量を抑制することが出来、吹きこぼれることなく調理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器に使用される鍋の鍋底面の厚さの違いによる温度変化の違いを示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の沸騰維持工程での処理内容を示す流れ図
【図４】本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器に使用される鍋の鍋底面の厚さの違いによる温度変化の違いを示すグラフ
【図５】本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の調理物投入後の処理内容を示す流れ図
【図６】本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器に使用される鍋の鍋底面の厚さの違いによる温度変化の違いを示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の復帰維持工程への復帰処理内容を示す流れ図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルの上部で鍋を保持する天板と、前記天板の下面に設置され前記鍋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鍋の温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段の出力より加熱を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は鍋内の温度が沸騰温度に到達したことを検知した時には加熱を減少させ、その時の温度変化度合いより鍋の底厚を判定し、判定した鍋の底厚が厚い場合には加熱量を増加させ、薄い場合には加熱量を減少させるものである。これによって、鍋の形状にかかわらず過不足なく加熱量を供給することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の加熱量を、火力を変更することによって実現するものである。
【００１２】
これによって、簡単な制御で実現することが出来る。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１の発明の加熱量を、維持温度を変更することによって実現するものである。これによって、簡単な制御で実現することが出来る。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１の発明の加熱量を、デューティ比を変更することによって実現することにより、簡単な制御で実現することが出来る。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の制御手段を、鍋の底厚に応じて判定値を選択し、前記判定値以上に温度検知手段の出力が低下した場合には鍋内に調理物が投入されたと判別するものである。これによって、鍋の形状にかかわらず同じタイミングで調理物の投入を検知することができる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の制御手段を、調理物投入後の加熱量を鍋の底厚が厚い場合には加熱量を増加させ、薄い場合には加熱量を減少させるものである。これによって、鍋の形状にかかわらず過不足なく加熱量を供給することができる。
【００１７】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の制御手段を、鍋の底厚に応じて判定値を選択し、調理物投入後に前記判定値以上に温度検知手段の出力が上昇した場合には調理物投入前の加熱量にて制御するものである。これによって、余分な加熱量を抑制することが出来、さらには吹きこぼれを抑制することが出来る。
【００１８】
第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の制御手段を、鍋の底厚が厚い場合には鍋の底厚が薄い場合よりも前記判定値を小さく設定するものである。これによって、鍋の形状に関わらずに最適な制御を実施することができる。
【００１９】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１において、鍋１を加熱する加熱コイル３と、前記加熱コイル３の上部で前記鍋１を保持する天板２と、前記加熱コイル３に高周波電流を供給し、前記鍋１を誘導加熱で発熱させる高周波インバータ４と、前記天板２の下面に設置され前記鍋１の底面から放射される赤外線を検出する赤外線検出手段５と、前記赤外線検出手段５の出力から前記鍋１の温度を検知する温度検知手段６と、前記温度検知手段６の検知結果より前記鍋１の底面の厚さを判定したり前記加熱コイル３に供給する電力を制御する制御手段９とを有している。
【００２１】
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。
【００２２】
まず、図示されていない電源を投入して加熱を開始する。制御手段９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に誘導磁界が発生し、天板２上の鍋１が加熱される。
【００２３】
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前記鍋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は例えば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などで構成されており、前記天板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。また、前記赤外線検出手段５は、集光レンズを用いてより多くの赤外線を集光し、かつ、前記鍋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。
【００２４】
温度検知手段６は、前記鍋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、温度に変換される。この温度情報が制御手段９に入力される。
【００２５】
一般的に鍋内表面温度よりも鍋底温度の方が高く、また鍋底の厚さが厚いほど鍋内表面温度と鍋底温度の差が広がる。一方、鍋底の厚さが厚いほど蓄熱されるために、火力を抑制すると鍋底の厚さによって温度の下降度合いが異なる。これを利用すれば鍋底の厚さを検知することができる。
【００２６】
このとき、図２にて鍋底の厚さを判定する工程をグラフに示す。図２は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器に使用される鍋の鍋底面の厚さの違いによる温度変化の違いを示すグラフである。図２において、一定の設定火力Ｗ１で加熱し、制御手段９は温度検知手段６の出力の所定時間での温度差を１秒毎に算出する。
【００２７】
前記算出した温度差が、所定温度差内であることを連続的に検知した場合には、調理物（例えば水）が沸騰したと判定する。制御手段９は調理物が沸騰したと判定後、所定の判定時間ｔ１の間、設定火力Ｗ１から設定火力Ｗ２へ火力を変更する。
【００２８】
この時、鍋底の厚さが薄い鍋での温度変化をＴｍ１、鍋底の厚さが厚い鍋での温度変化をＴｍ２とすると、下記の関係式が成り立つ。
【００２９】
Ｔｍ１  ＞  Ｔｍ２                        （式１）
これにより鍋底の厚さが判別できるため、沸騰を維持させるための火力を鍋底の厚さに応じて設定することができ、この際の制御火力は鍋底の厚さが薄い鍋での制御火力をＷ３１、鍋底の厚さが厚い鍋での制御火力をＷ３２とすると、下記の関係式が成り立つ。
【００３０】
Ｗ３１  ＜  Ｗ３２                        （式２）
以下、図３を用いて麺茹で時に吹きこぼれない火力制御のアルゴリズムの一例を説明する。
【００３１】
ステップ（以下、Ｓと表示する）Ｓ１において、設定火力Ｗ１で加熱を開始する。Ｓ２において、調理物が沸騰しているかどうかを判定し、沸騰していればＳ３へ、沸騰してなければＳ２に戻る。
【００３２】
Ｓ３において、設定火力Ｗ２へ火力を変更する。Ｓ４において、温度検知手段６で算出した温度Ｔ０を取得する。Ｓ５において、タイマーを開始する。Ｓ６において、計測時間ｔｔが判定時間ｔ１を過ぎていればＳ７へ進み、判定時間ｔ１未満であればＳ６に戻る。
【００３３】
Ｓ７において、タイマーを停止する。Ｓ８において、温度検知手段６で算出した温度Ｔｍを取得する。Ｓ９において、取得した温度Ｔ０とＴｍの差が判定値Ｔｎ以上であればＳ１０へ進み、判定値Ｔｎ未満の場合はＳ１１へ進む。Ｓ１０において、設定火力Ｗ３１へ火力を変更する。Ｓ１１において、設定火力Ｗ３２へ火力を変更する。
【００３４】
なお、温度Ｔの判定値Ｔｎ、タイマーの判定時間ｔ１、設定火力Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３１、Ｗ３２は予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００３５】
また、以上の説明では鍋底の厚さの判定値は１つしかないが、判定値を複数用いれば、精度面で有効である。
【００３６】
また、上記の説明では鍋底の厚さが判定してからの制御方法に火力を用いているが、鍋底の厚さに応じて維持温度Ｔａを変更しても同様の効果が得られる。この時、鍋底の厚さが薄いときの維持温度をＴａ、鍋底の厚さが厚いときの維持温度をＴｂとすると、以下のような関係式が成立する。
【００３７】
Ｔａ  ＜  Ｔｂ                            （式３）
同様に、鍋底の厚さが判定してからの制御方法に鍋底の厚さに応じてＤｕｔｙ比を変更しても同様の効果が得られる。この時、鍋底の厚さが薄い時のオン時間をｔａ、鍋底の厚さが厚い時のオン時間をｔｂとすると、以下のような関係式が成立する。
【００３８】
ｔａ  ＜  ｔｂ                            （式４）
以上のように、途中で火力を変更したときの温度の変化度合いで鍋底面の厚さを判定し、最適な制御方法を複数の中から選択することにより、麺茹で時に吹きこぼれないようにすることが出来る。
【００３９】
（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態２における誘導加熱調理器に使用される鍋の鍋底面の厚さの違いによる温度変化の違いを示すグラフである。
【００４０】
図４において、鍋１内に調理物が投入された事を検知する工程をグラフに示す。沸騰維持中に調理物が投入された場合、被加熱物が増えたために火力が変更されない限り温度は下降するが、鍋底の厚さが厚いほど蓄熱されている分温度の下降度合いは緩やかになる。
【００４１】
よって、同様のタイミングで調理物が投入されたことを検知するためには鍋底の厚さに応じて判定値を選択すれば良い。この時、鍋底の厚さが薄い時の判定値をＴｃ１、鍋底の厚さが厚い時の判定値をＴｃ２とすると、以下のような関係式が成立する。
【００４２】
Ｔｃ１  ＞  Ｔｃ２                        （式５）
以下、図５を用いて調理物の投入を検知するアルゴリズムの一例を説明する。図５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調理物投入後の処理内容を示す流れ図である。図５において、Ｓ２１において、基準温度Ｔｋ０を取得する。Ｓ２２において、鍋底の厚さに応じた判定値Ｔｃを選択する。Ｓ２３において、温度Ｔｋを取得する。Ｓ２４において、基準温度Ｔｋ０と取得した温度Ｔｋの差が判定値Ｔｃ以上であればＳ２５へ進み、判定値Ｔｃ未満であればＳ２３に戻る。Ｓ２５において、鍋底の厚さに応じた火力へ変更する。
【００４３】
なお、判定値Ｔｃは予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００４４】
また、調理物の投入が判定された後の火力であるが、鍋底の厚さが薄い時の火力をＷ４２、鍋底の厚さが厚い時の火力をＷ４１とすると、以下のような関係式が成立する。
【００４５】
Ｗ４２  ＜  Ｗ４１                        （式６）
この時、上記の説明では鍋底の厚さは２種類しかないが、鍋底の厚さを複数種類に判別すれば、精度面で有効である。
【００４６】
以上のように、鍋底の厚さに応じて判定値を選択することにより、同様のタイミングで調理物が投入されたことを検知することができる。また、鍋底の厚さに応じて検知後の火力を選択することにより、鍋の種類に関わらず同じように調理物を加熱することが出来る。
【００４７】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器に使用される鍋の鍋底面の厚さの違いによる温度変化の違いを示すグラフである。
【００４８】
図６において、鍋１内に調理物が投入されて火力を変更後、通常の沸騰維持時の火力に復帰する工程をグラフに示す。調理物を投入後調理物が鍋底に沈むために、鍋１内の水は沸騰しているにもかかわらず鍋底の温度が調理物投入前よりも下がる場合がある。
【００４９】
この場合、調理物投入前の温度まで復帰させるためには過剰な加熱をする必要があり効率的とは言い難い。そこで、鍋底に沈んだ調理物に必要な加熱量を与えたら鍋底の温度が上昇してくるので、鍋底の温度が所定温度以上、上昇した時に通常の沸騰維持時の火力に変更すれば効率良く加熱することが出来るが、鍋底の厚さが厚いほど鍋１に蓄熱される分温度の上昇度合いは緩やかになるために、同様のタイミングで火力を変更するためには鍋底の厚さに応じて判定値を選択する必要がある。この時、鍋底の厚さが薄い時の判定値をＴｄ１、鍋底の厚さが厚い時の判定値をＴｄ２とすると、以下のような関係式が成立する。
【００５０】
Ｔｄ１  ＞  Ｔｄ２                        （式７）
以下、図７を用いて調理物投入されて火力を変更後、通常の沸騰維持の火力へ復帰するアルゴリズムの一例を説明する。図７は本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の復帰維持工程への復帰処理内容を示す流れ図である。
【００５１】
Ｓ３１において、基準温度Ｔｘ０を取得する。Ｓ３２において、鍋底の厚さに応じた判定値Ｔｄを選択する。Ｓ３３において、温度Ｔｘを取得する。Ｓ３４において、取得した温度Ｔｘと基準温度Ｔｘ０の差が判定値Ｔｄ以上であればＳ３５へ進み、判定値Ｔｄ未満であればＳ３３に戻る。Ｓ３５において、調理物投入前の火力へ変更する。
【００５２】
なお、判定値Ｔｄは予め最適な値を実験的に決定するものである。
【００５３】
この時、上記の説明では鍋底の厚さは２種類しかないが、鍋底の厚さを複数種類に判別すれば、精度面で有効である。
【００５４】
以上のように、鍋底の厚さに応じて判定値を選択することにより、同様のタイミングで調理物投入されて火力を変更後、通常の沸騰維持の火力へ復帰することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、鍋底面の形状に関わらず精度良く温度を検知することができ、その結果、調理物、特に麺を茹でる時に火力を適正に制御して吹きこぼれることなく調理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有効である。
【符号の説明】
【００５６】
１  鍋
２  天板
３  加熱コイル
４  高周波インバータ
５  赤外線検出手段
６  温度検知手段
９  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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