(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段により検出された反発力が一旦大きくなってから減少したときに前記高周波電力を減少させるように制御する電力制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
ばねにより支承され調理容器と対向する方向に変位可能で該加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルの変位を検出する変位検出手段と、
この変位検出手段により検出された変位が一旦大きくなってから減少したときに前記高周波電力を減少させるように制御する電力制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項３】
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段の検出結果の値と、前記加熱コイル及び調理容器が完全固定状態の時の高周波電力と相関関係を持つ最大反発力とを比較して、前記検出結果の値が、高周波電力に応じた前記最大反発力に対して小さいときには、高周波電力を、前記検出結果の値を前記相関関係の最大反発力の値に置き換えて求めた高周波電力の値に減少させるように制御する電力制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項４】
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段の検出結果に応じて前記調理容器の材質を判定する材質判定手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項５】
ばねにより支承され調理容器と対向する方向に変位可能で該加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルの変位を検出する変位検出手段と、
この変位検出手段の検出結果に応じて前記調理容器の材質を判定する材質判定手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項６】
ばねにより支承され調理容器と対向する方向に変位可能で該加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルの変位時の加速度を検出する加速度検出手段と、
この加速度検出手段の検出結果に応じて前記調理容器の材質を判定する材質判定手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項７】
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段により検出された反発力が一旦大きくなってから減少したことをもって前記調理容器の浮きあるいは移動を判別する容器ずれ判別手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項８】
ばねにより支承され調理容器と対向する方向に変位可能で該加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルの変位を検出する変位検出手段と、
この変位検出手段により検出された変位が一旦大きくなってから減少したことをもって前記調理容器の浮きあるいは移動を判別する容器ずれ判別手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項９】
容器ずれ判別手段により調理容器の浮きあるいは移動が判別されたときには、その浮きあるいは移動がなくなるまで高周波電力を順次小さくなるように制御する容器ずれ防止制御手段を備えたことを特徴とする請求項７又は８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、加熱コイル自体に作用する電磁反発力等に応じて高周波電力を制御する誘導加熱調理器に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
誘導加熱調理器においては、周知のように、調理容器を載せるトッププレートの下方部に加熱コイルを配設しており、この加熱コイルに高周波電力を供給することにより、トッププレート上に載せた調理容器に対し、電磁誘導により渦電流を発生させ、もって、調理容器にジュール熱を発生させるようにしている。このとき、加熱コイルの電流と調理容器の渦電流とは互いに逆方向に流れることから、調理容器と加熱コイルとの間には電磁反発力が発生する。この場合、調理容器がアルミニウム製であるとき、非磁性材であって固有抵抗が小さいことから、鉄製の場合に比して反発力が大きくなる。
【０００３】
そして、アルミニウム製の調理容器の場合、重量自体が軽いことから、上記反発力によってトッププレートから浮き気味となったり移動したりする虞がある。特に調理容器がアルミニウム製のフライパンであって、なおかつ食品重量がきわめて軽いような状況では、上述の浮き現象あるいは移動現象がみられることがあった。このような浮き現象あるいは移動現象がみられる状況では、良好な誘導加熱作用が得られず、調理失敗を来すことがあった。そしてこの場合、調理容器の材質が検出できれば、使用者側で出力調整（高周波電力調整）することにより、あるいは自動的に出力調整することにより、これらの現象を防止することも可能となる。
【０００４】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できるようにするところにある。
第２の目的は、調理容器の材質を自動的に検出できて、材質に応じた高周波電力の調整が可能となるようにするところにある。
第３の目的は、調理容器の浮きあるいは移動を自動的に検出でき、これにより、浮きや移動を起こさないような高周波電力の調整が可能となるようにするところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段により検出された反発力が一旦大きくなってから減少したときに前記高周波電力を減少させるように制御する電力制御手段と
を備えたところに特徴を有する。
【０００６】
この請求項１の発明は次の点に着目してなされている。すなわち、加熱コイルと調理容器との間に作用する反発力が小さい場合には、調理容器の材質が鉄のような磁性体であると予測できる。また、反発力が大きいと、アルミニウムのような非磁性体であると予測できる。そして、このように反発力が大きい範囲内で変化があれば、調理容器が浮き沈みしたり移動したりしている状況であることが予測できる。つまり、調理容器が浮くと、瞬間的に反発力がなくなり調理容器が載置状態に戻る。そして再度反発力が大きくなる。このような変動をもって調理容器の浮き状態あるいは移動を検出することが可能となる。
【０００７】
この構成においては、反発力検出手段により、加熱コイルと調理容器との間に作用する反発力が小さいか、あるいは、大きいか、もしくは変動するか等を検出できるものである。そして、上記構成では、電力制御手段が、この反発力検出手段により検出された反発力が一旦大きくなってから減少したときに前記高周波電力を減少させるように制御するから、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を調整できるようになり、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できるようになる。
【０００８】
同じく第１の目的を達成するために、請求項２の発明は、
ばねにより支承され調理容器と対向する方向に変位可能で該加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルの変位を検出する変位検出手段と、
この変位検出手段により検出された変位が一旦大きくなってから減少したときに前記高周波電力を減少させるように制御する電力制御手段と
を備えたところに特徴を有する。
【０００９】
この請求項２の発明は、次の点に着目してなされている。すなわち、加熱コイルを、調理容器と対向する方向に変位可能とした場合、加熱コイルと調理容器との間の反発力は、その調理容器の変位とほぼ等価である。従って、その変位が検出できれば、上記反発力に応じた制御が可能となる。つまり、加熱コイルと調理容器との間に作用する反発力が小さい場合には上記変位も小さく、調理容器の材質が鉄のような磁性体であると予測できる。また、反発力が大きいと変位も大きく、アルミニウムのような非磁性体であると予測できる。そして、このように変位が大きい範囲内で変化があれば、調理容器が浮き沈みしたり移動したりしている状況であることが予測できる。
【００１０】
しかして、この構成においては、変位検出手段により加熱コイルの変位を検出し、電力制御手段により、この変位検出手段により検出された変位が一旦大きくなってから減少したときに前記高周波電力を減少させるように制御するから、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を調整できるようになり、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できるようになる。
【００１４】
第１の目的を達成するために、請求項３の発明は、
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段の検出結果の値と、前記加熱コイル及び調理容器が完全固定状態の時の高周波電力と相関関係を持つ最大反発力とを比較して、前記検出結果の値が、高周波電力に応じた前記最大反発力に対して小さいときには、高周波電力を、前記検出結果の値を前記相関関係の最大反発力の値に置き換えて求めた高周波電力の値に減少させるように制御する電力制御手段と
を備えたところに特徴を有する。
【００１５】
この請求項３の発明は、次の点に着目してなされている。すなわち、調理容器が浮き気味となる状況において、この浮きを解消するには加熱コイルに供給する高周波電力を低減すれば良い。しかし、過度に低減すると誘導加熱作用が得られなくなる。適正な低減度は、加熱コイルと調理容器との間の反発力と、その時の高周波電力の値とにより予測可能である。
しかして、上記構成においては、電力制御手段は、この反発力検出手段の検出結果の値と、前記加熱コイル及び調理容器が完全固定状態の時の高周波電力と相関関係を持つ最大反発力とを比較して、前記検出結果の値が、高周波電力に応じた前記最大反発力に対して小さいときには、高周波電力を、前記検出結果の値を前記相関関係の最大反発力の値に置き換えて求めた高周波電力の値に減少させるように制御するから、高周波電力を適正な最終値に短時間で制御できる。
【００１６】
第２の目的を達成するために請求項４の発明は、
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段の検出結果に応じて前記調理容器の材質を判定する材質判定手段と
を備えたところに特徴を有する。
【００１７】
既述したように、加熱コイルと調理容器との間に作用する反発力が小さい場合には、調理容器の材質が鉄のような磁性体であると予測できるものである。
しかして、上記構成においては、加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、この反発力検出手段の検出結果に応じて前記調理容器の材質を判定する材質判定手段とを設けているから、調理容器の材質を正確に検出することができ、もって、材質に応じた高周波電力の調整が可能となるものである。
【００１８】
この場合、加熱コイルの変位を検出する変位検出手段と、この変位検出手段の検出結果に応じて調理容器の材質を判定する材質判定手段とを設ける構成としても良く（請求項５の発明）、また、加熱コイルの変位時の加速度を検出する加速度検出手段と、この加速度検出手段の検出結果に応じて調理容器の材質を判定する材質判定手段とを設ける構成としても良い（請求項６の発明）。
【００１９】
第３の目的を達成するために、請求項７の発明は、
調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
この加熱コイルに高周波電力を供給する駆動手段と、
前記加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、
この反発力検出手段により検出された反発力が一旦大きくなってから減少したことをもって前記調理容器の浮きあるいは移動を判別する容器ずれ判別手段と
を備えたところに特徴を有する。
【００２０】
既述したように、調理容器が浮くと、瞬間的に反発力がなくなり調理容器が載置状態に戻る。そして再度反発力が大きくなる。このような変動をもって調理容器の浮き状態あるいは移動を検出することが可能となるものである。
しかして上記構成においては、加熱コイルに対する高周波電力の供給時における該加熱コイルに作用する反発力を検出する反発力検出手段と、この反発力検出手段により検出された反発力が一旦大きくなってから減少したことをもって前記調理容器の浮きあるいは移動を判別する容器ずれ判別手段とを設けているから、調理容器の浮きあるいは移動を自動的に検出できる。従って、浮きや移動を起こさないような高周波電力の調整が可能となる。
【００２１】
この場合、加熱コイルの変位を検出する変位検出手段と、この変位検出手段により検出された変位が一旦大きくなってから減少したことをもって前記調理容器の浮きあるいは移動を判別する容器ずれ判別手段とを設ける構成としても良い（請求項８の発明）。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項７又は８の発明において、容器ずれ判別手段により調理容器の浮きあるいは移動が判別されたときには、その浮きあるいは移動がなくなるまで高周波電力を順次小さくなるように制御する容器ずれ防止制御手段を備えたところに特徴を有する。
この構成においては、高周波電力を適正値に変更できて、調理容器の浮きあるいは移動を防止しつつ加熱を良好に行なうことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例（請求項１、４、７、９の発明に対応する実施例）につき図１ないし図３を参照しながら説明する。まず、図２には、概略的な縦断面を示している。本体１の上部には、調理容器を載せるためのトッププレート２が配設されており、このトッププレート２下方部には、加熱コイル３が配設されている。
この加熱コイル３の配設構成について述べる。本体１の内底部の例えば３箇所には脚部４（二つを図示）が設けられており、各脚部４には支持ガイド軸４ａが立設状態に形成されている。一方、コイル支持部材５の上面には前記加熱コイル３が取付けられていると共に、ストッパ５ａが適宜箇所に突設されており、このコイル支持部材５の周辺３箇所には、軸挿通孔５ａが形成されている。
【００２４】
そして、このコイル支持部材５は、その軸挿通孔５ａが前記支持ガイド軸４ａに挿通されており、この場合、二つの支持ガイド軸４ａ部分に、脚部４上端とコイル支持部材５との間に介在するようにそれぞれ圧縮コイルばね６が配設され、また残り一つの支持ガイド軸４ａ部分には、脚部４上端とコイル支持部材５との間に介在するように圧電素子７が配設されている。従って、コイル支持部材５は、これら二つのばね６と圧電素子７とでトッププレート２下面に押圧付勢されており、この場合、ストッパ５ａによりトッププレート２との離間距離が一定に規制されている。従って、加熱コイル３がトッププレート２上面（調理容器載置面）と一定距離に保持されている。
【００２５】
また、本体１の内部には駆動ユニット８が設けられていると共に、前部（図示左部）上面には操作部９が設けられており、この操作部９に対応して制御ユニット１０が設けられている。上記駆動ユニット８には加熱コイル３に高周波電力を供給するための回路が設けられ、操作部９には後述のスイッチ等が設けられている。
【００２６】
次に電気的構成を示す図１において、商用交流電源１１はダイオードブリッジで構成される整流回路１２の入力端子に接続されており、この整流回路１２の出力端子は、平滑回路１３に接続されている。この平滑回路１３の出力側には直流母線１４、１５を介して、正側及び負側のスイッチング素子１６及び１７からなるアームが接続されており、もってハーフブリッジ型のインバータ主回路１８を構成している。上記各スイッチング素子１６及び１７のコレクタ−エミッタ間には、フリーホイールダイオード１９及び２０がそれぞれ接続されている。
【００２７】
前記インバータ主回路１８の出力端子１８ａには、前記加熱コイル３の一端が接続されており、この加熱コイル３の他端と直流母線１５との間には、共振コンデンサ２１が接続されている。上記加熱コイル３及びこの共振コンデンサ２１は共振回路２２を構成している。
【００２８】
前記交流電源１１からダイオードブリッジ１２への給電路にはカレントトランス２３が設けられており、これは入力電流に応じた電流を発生するものであり、その出力電流は入力電流検出回路２３ａによりＡ／Ｄ変換されて制御回路２５に入力電流検出値として与えられるようになっている。このカレントトランス２３と入力電流検出回路２３ａとにより入力電流検出手段２４が構成されている。また、前記圧電素子７は加熱コイル３と調理容器との間に作用する反発力を検出するものであり、その検出出力（電圧）は反発力検出回路２６によりＡ／Ｄ変換されて反発力検出値ｆとして制御回路２５に与えられるようになっている。上記圧電素子７とこの反発力検出回路２６とで反発力検出手段２７が構成されている。
【００２９】
インバータ駆動回路２８は、前記スイッチング素子１６、１７をオンオフさせるものであり、このインバータ駆動回路２７と、スイッチング素子１６、１７と、前記整流回路１２、平滑回路１３、共振回路２２とで、駆動手段２９を構成している。
【００３０】
出力設定スイッチ３０、スタートスイッチ３１及び停止スイッチ３２は、前記操作部９に設けられていて、それぞれのスイッチ入力は制御回路２５に与えられるようになっている。出力設定スイッチ３０は加熱出力を例えば２ｋＷ〜０．５ｋＷの間の値に設定するものであり、スタートスイッチ３１は加熱開始のためのもので、停止スイッチ３２は加熱を停止するためのものである。
【００３１】
上記制御回路２５はマイクロコンピュータを含んで構成されており、出力設定スイッチ３０によって設定された出力となるように、入力電流検出手段２４による入力電流検出値に基づいて、インバータ駆動回路２８にスイッチング素子オンオフ制御信号を出力する。インバータ駆動回路２８はこのスイッチング素子オンオフ制御信号に基づいて各スイッチング素子１６、１７をオンオフ制御し、もって、所定の共振周波数の高周波電力を共振回路２２に発生させ、つまり、加熱コイル３に高周波電力（高周波電流）を供給する。この場合、各スイッチング素子１６、１７のオン期間を調整することにより高周波電力を調整するようになっている。
【００３２】
そして、この制御回路２５は、反発力検出手段２７による反発力検出値に応じて高周波電力を制御するもので、電力制御手段、材質検出手段、容器ずれ判別手段及び容器ずれ防止制御手段として機能する。以下、これら各手段としての機能も含めて作用について説明する。
図３には、制御回路２５が含むマイクロコンピュータの制御プログラムの制御内容のフローチャートを概略的に示している。この制御は電源プラグが電源に接続されたときにスタートする。
ステップＰ１においてはスイッチ入力待ちの状態にある。このステップＰ１で、出力設定スイッチ３０からのスイッチ入力あるいはスタートスイッチ３１からのスイッチ入力を待機しており、出力設定スイッチ３０からのスイッチ入力があって（なくても良い）、スタートスイッチ３１からのスイッチ入力があると、ステップＰ２に移行し、インバータ駆動回路２８を制御して加熱コイル３に高周波電力を供給する。
【００３３】
この場合、出力設定スイッチ３０からのスイッチ入力があったときには、つまり出力設定があった時にはその出力となるように高周波電力を供給し、出力設定がない時には一義的に定められた出力例えば２ｋＷに初期設定し、この初期設定となるように高周波電力を供給する。これにて、加熱コイル３により高周波磁界が発生して調理容器が誘導加熱される。この場合この加熱コイル３と調理容器との間に電磁反発力が発生する。この反発力は、反発力検出手段２７により検出される。
【００３４】
次のステップＰ３では、上記反発力検出手段２７の反発力検出回路２６から与えられる反発力検出値ｆを読取り、ステップＰ４では、この反発力検出値ｆが、予め定められた基準値ｆ１よりも大きいか否かを判断する。この場合の基準値ｆ１は、調理容器の材質がアルミニウムであるか鉄であるかを判別するための基準値である。
【００３５】
反発力検出値ｆが、基準値ｆ１よりも大きくなければ、つまり反発力がある程度小さければ、調理容器の材質が鉄であると判断してステップＰ５に移行する。このステップＰ５では、高周波電力の供給をその出力設定値のまま継続する。この趣旨は、調理容器が鉄製の場合には、反発力が小さくて調理容器が浮いたり移動したりすることがなく、高周波電力の供給を継続しても何等支障がないからである。なおステップＰ６では、加熱終了指令つまり停止スイッチ３２からのスイッチ入力があったか否かを判断しており、終了指令があれば、ステップＰ７に移行し、インバータ駆動回路２８に停止指令を出力して高周波電力の供給を停止する。
【００３６】
ここで、前記ステップＰ４において、反発力検出値ｆが、基準値ｆ１よりも大きいことが判断されると、調理容器の材質がアルミニウムであると判断して、ステップＰ８に移行する。このステップＰ８では、再度、反発力検出値ｆを読取る。そして、ステップＰ９に移行して、反発力検出値ｆが前回よりも減少したかを判断する。減少していなければ、調理容器に浮きや移動が発生していないとしてステップＰ１０に移行し、減少していれば、ステップＰ１３に移行する。
【００３７】
すなわち、反発力検出値ｆが前回よりも減少しないということは、調理容器がトッププレート２に静止状態で載置されたままとなっているということであり、反発力検出値ｆが前回よりも減少したということは、調理容器に浮きや移動があって加熱コイル３とこの調理容器との間の電磁反発力が一時弱くなったということであり、これをもって、調理容器に浮きや移動が発生する状況であることが判定されるものである。
【００３８】
しかして、前記ステップＰ９において、反発力検出値ｆが前回よりも減少しないことが判断されると、ステップＰ１０において、高周波電力の供給をその出力設定値のまま継続する。これにより、調理容器が良好に誘導加熱されてゆく。そして、ステップＰ１１において、終了指令があれば、ステップＰ１２に移行し、インバータ駆動回路２８に停止指令を出力して高周波電力の供給を停止する。
【００３９】
また、前記ステップＰ９において、反発力検出値ｆが前回よりも減少したことが判断されると、既述したように、調理容器に浮きや移動が発生しているもしくは発生しやすい状況であると判断して、高周波電力を現時点でのそれよりも１０％減少させる。そして、再度ステップＰ８及びステップＰ９に移行する。このステップＰ９においては、再度反発力検出値ｆが前回よりも減少したことが判断されると、未だに調理容器に浮きや移動が発生しているもしくは発生しやすい状況にあると判断して、再度ステップＰ１３に移行して高周波電力をまた１０％減少させる。このように電力を減少してゆくと、いずれは、ステップＰ９にて、反発力検出値ｆが前回よりも減少しないことが判断され、つまり、浮きや移動の発生が解消され、ステップＰ１０にて高周波電力をこの時の電力値で継続することになる。
【００４０】
このような本実施例によれば、反発力検出手段２７により、加熱コイル３と調理容器との間に作用する反発力が小さいか、あるいは、大きいか、もしくは変動するか等を検出できる。そして、本実施例によれば、制御回路２５における電力制御手段により、この反発力検出手段２７の検出結果に応じて高周波電力を制御するから、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を調整できる。よって、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できるようになる。
【００４１】
また、本実施例によれば、反発力検出値ｆが基準値ｆ１より大きいか否かをもって、調理容器の材質が鉄であるかアルミニウムであるかを自動的にしかも正確に検出できる。
さらにまた、本実施例によれば、反発力検出値ｆが前回よりも減少するか否かを判断することにより、調理容器の浮きあるいは移動を自動的に検出できる。
【００４２】
そして、本実施例によれば、調理容器の浮きあるいは移動が判別されたとき（反発力検出値ｆが前回よりも減少することが判断されたとき）には、その浮きあるいは移動がなくなるまで高周波電力を順次小さくなるように制御するから（これは容器ずれ防止制御手段としての機能）、高周波電力を適正値に変更できて、調理容器の浮きあるいは移動を防止しつつ加熱を良好に行なうことができるものである。
【００４３】
図４ないし図７は本発明の第２の実施例（請求項２、５、８、９に対応する）を示している。この実施例においては、主に、反発力検出手段２７に代えて、変位検出手段の一部を構成する距離センサ４１を設けた点が前記第１の実施例と異なる。すなわち、図５に示すように、本体１の内底部に距離センサ４１を設けている。この距離センサ４１は図６に示すように、所定の角度で光を放射する発光素子４２と、反射光を受光する多数の受光素子４３（１）〜４３（ｎ）とを備えて構成される。そして、この距離センサ４１の距離測定方法は、検出対象物この場合支持部材５の高さが変位すると、その反射光の経路が変化することから、多数の受光素子４３（１）〜４３（ｎ）のうちのこれを受光する受光素子が変化する。これをもって高さすなわち距離を測定するものである。各受光素子４３（１）〜４３（ｎ）からの信号は制御回路２５に与えられる。制御回路２５はこの信号に基づいて加熱コイル３の元位置Ｐａ（図５に示す位置）から下方への変位距離ｄを演算する。従って、この演算機能と前記距離センサ４１とで変位検出手段４４が構成されている。
【００４４】
また上記支持部材５は、すべてばね４５により支承されており、上下変位可能となっており、従って加熱コイル３は調理容器と対向する方向に変位可能である。この場合、加熱コイル３と調理容器との間に作用する反発力に応じて変位するようになっており、反発力と変位距離ｄは相関関係にある。
【００４５】
しかして、制御回路２５には、距離センサ４１から距離検出値ｄが与えられるようになっており、制御回路２５は、図７に示すように制御する。この図７においては、ステップＱ３、ステップＱ４、ステップＱ８、ステップＱ９が第１の実施例の図３とは異なるが、他については同じである。すなわち、ステップＱ３では、上記距離センサ４１から与えられる信号を読み取って変位距離ｄを演算し、ステップＱ４では、この変位距離ｄが、予め定められた基準値ｄ１よりも大きいか否かを判断する。この場合の基準値ｄ１は、調理容器の材質がアルミニウムであるか鉄であるかを判別するための基準値である。つまり、鉄製の調理容器の場合は、アルミニウム製の調理容器の場合よりも電磁反発力が小さく、従って変位距離値ｄも短い。
【００４６】
しかして、変位距離ｄが、基準値ｄ１よりも大きくなければ、調理容器の材質が鉄であると判断してステップＱ５以降に移行する。このステップＱ５以降の制御内容は、第１の実施例のステップＰ５以降と同じである。
【００４７】
ここで、前記ステップＱ４において、変位距離ｄが、基準値ｄ１よりも大きいことが判断されると、調理容器の材質がアルミニウムであると判断して、ステップＱ８に移行する。このステップＱ８では、再度、距離センサ４１から与えられる信号を読み取って変位距離ｄを演算する。そして、ステップＱ９に移行して、０位距離ｄが前回よりも減少したかを判断する。減少していなければ、調理容器に浮きや移動が発生していないとしてステップＱ１０に移行し、減少していれば、ステップＱ１３に移行する。
【００４８】
すなわち、変位距離ｄが前回よりも減少しないということは、調理容器がトッププレート２に静止状態で載置されたままとなっているということであり、変位距離ｄが前回よりも減少したということは、調理容器に浮きや移動があって加熱コイル３とこの調理容器との間の電磁反発力が一時弱くなったということであり、これをもって、調理容器に浮きや移動が発生する状況であることが判定されるものである。
【００４９】
しかして、前記ステップＱ９において、変位距離ｄが前回よりも減少しないことが判断されると、高周波電力の供給をその出力設定値のまま継続する（ステップＱ１０）。
また、前記ステップＱ９において、変位距離ｄが前回よりも減少したことが判断されると、既述したように、調理容器に浮きや移動が発生しているもしくは発生しやすい状況であると判断して、高周波電力を現時点でのそれよりも１０％減少させる。そして、再度ステップＱ８、ステップＱ９に移行する。このステップＱ９において再度変位距離ｄが前回よりも減少したことが判断されると、未だに調理容器に浮きや移動が発生しているもしくは発生しやすい状況にあると判断して、再度ステップＱ１３に移行して高周波電力をまた１０％減少させる。このように電力を減少してゆくと、いずれは、ステップＱ９にて、変位距離ｄが前回よりも減少しないことが判断され、つまり、浮きや移動の発生が解消され、ステップＱ１０にて高周波電力をこの時の電力値で継続することになる。
【００５０】
この第２の実施例によれば、変位検出手段４４により、加熱コイル３の変位を検出すると共に、この変位距離ｄが小さいか、あるいは、大きいか、もしくは変動するか等を検出する。そして、本実施例によれば、制御回路２５における電力制御手段により、この変位距離ｄに応じて高周波電力を制御するから、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を調整できる。よって、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できる。
【００５１】
また、本実施例によれば、変位距離ｄが基準値ｄ１より大きいか否かをもって、調理容器の材質が鉄であるかアルミニウムであるかを自動的にしかも正確に検出できる。
さらにまた、本実施例によれば、変位距離ｄが前回よりも減少するか否かを判断することにより、調理容器の浮きあるいは移動を自動的に検出できる。
【００５２】
そして、本実施例によれば、調理容器の浮きあるいは移動が判別されたとき（変位距離ｄが前回よりも減少することが判断されたとき）には、その浮きあるいは移動がなくなるまで高周波電力を順次小さくなるように制御するから（これは容器ずれ防止制御手段としての機能）、高周波電力を適正値に変更できて、調理容器の浮きあるいは移動を防止しつつ加熱を良好に行なうことができるものである。
【００５３】
図８は本発明の第３の実施例を示しており、この実施例においては、上記第２の実施例と次の点で異なる。上記第２の実施例では変位距離ｄを検出し、これに基づいて各種の制御を行なったが、この第３の実施例では、制御回路２５は距離センサ４１による上記変位距離ｄから加速度αを検出し、この加速度αに基づいて、第２の実施例同様の制御を行なうものである。しかして、制御回路２５と距離センサ４１とにより加速度検出手段を構成している。
【００５４】
すなわち、制御について特徴的な部分について述べる。ステップＲ３では時間ｔ０（高周波電力供給直後、反発力が発生する直前）において、変位距離ｄを演算し、ステップＲ４において所定時間後ｔ１において、変位距離ｄを演算を演算する。そして、ステップＲ５においては、上記時間ｔ０からｔ１での距離変化、つまり加速度αを検出する。次のステップＲ６では、この加速度αが、予め定められた基準値α１よりも大きいか否かを判断する。この場合の基準値α１は、調理容器の材質がアルミニウムであるか鉄であるかを判別するための基準値である。つまり、鉄製の調理容器の場合は、アルミニウム製の調理容器の場合よりも電磁反発力が小さく、従って加速度αも小さい。
【００５５】
しかして、加速度αが、基準値α１よりも大きくなければ、調理容器の材質が鉄であると判断してステップＲ７以降に移行する。このステップＲ７以降の制御内容は、第２の実施例のステップＱ５以降と同じである。
【００５６】
ここで、前記ステップＲ６において、加速度αが、基準値α１よりも大きいことが判断されると、調理容器の材質がアルミニウムであると判断して、ステップＲ１０に移行する。このステップＲ１０ないしステップＲ１２では、再度、距離センサ４１から与えられる信号を読み取って加速度αを演算する。そして、ステップＲ１３に移行して、加速度αが「０」であるか否か、つまり、加速度が発生しているか否かを判断する。加速度が発生していなければ、調理容器に浮きや移動が発生していないとしてステップＲ１４に移行し、加速度がまだ発生していれば、ステップＲ１７に移行する。
【００５７】
すなわち、加速度αが「０」ということは、調理容器がトッププレート２に静止状態で載置されたままとなっているということであり、加速度αが「０」以外であるということは、調理容器に浮きや移動があって加熱コイル３とこの調理容器との間の電磁反発力が一時弱くなった（変化があった）ということであり、これをもって、調理容器に浮きや移動が発生する状況であることが判定されるものである。
【００５８】
しかして、前記ステップＲ１４において、加速度αが「０」であることが判断されると、高周波電力の供給をその出力設定値のまま継続する（ステップＲ１４）。
また、前記ステップＲ１３において、加速度αが「０」でないことが判断されると、既述したように、調理容器に浮きや移動が発生しているもしくは発生しやすい状況であると判断して、高周波電力を現時点でのそれよりも１０％減少させる（ステップＲ１７）。そして、再度ステップＲ１０ないしステップＲ１３に移行する。このステップＲ１３において再度加速度αが「０」でないことが判断されると、未だに調理容器に浮きや移動が発生しているもしくは発生しやすい状況にあると判断して、再度ステップＲ１７に移行して高周波電力をまた１０％減少させる。このように電力を減少してゆくと、いずれは、ステップＲ１３にて、加速度αが「０」となることが判断され、つまり、浮きや移動の発生が解消され、ステップＲ１４にて高周波電力をこの時の電力値で継続することになる。
【００５９】
この第３の実施例によれば、加速度検出手段５１により、加熱コイル３の変位時の加速度αを検出すると共に、この加速度αが小さいか、あるいは、大きいか、もしくは変動するか等を検出する。そして、この第３の実施例によれば、制御回路２５における電力制御手段により、この加速度αに応じて高周波電力を制御するから、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を調整できる。よって、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できる。
【００６０】
また、本実施例によれば、加速度αが基準値α１より大きいか否かをもって、調理容器の材質が鉄であるかアルミニウムであるかを自動的にしかも正確に検出できる。
さらにまた、本実施例によれば、加速度αが「０」であるか否かを判断することにより、調理容器の浮きあるいは移動を自動的に検出できる。
【００６１】
そして、本実施例によれば、調理容器の浮きあるいは移動が判別されたとき（加速度αが「０」でないと判断されたとき）には、その浮きあるいは移動がなくなるまで高周波電力を順次小さくなるように制御するから（これは容器ずれ防止制御手段としての機能）、高周波電力を適正値に変更できて、調理容器の浮きあるいは移動を防止しつつ加熱を良好に行なうことができる。
【００６２】
図９及び図１０は本発明の第４の実施例（請求項３に対応）を示しており、この実施例においては、次の点が第１の実施例と異なる。すなわち、図９のステップＳ８部分に特徴がある。つまり、ステップＳ４にて「ＹＥＳ」のとき（調理容器の材質がアルミニウムであると判断されたとき）、ステップＳ８に移行するが、このステップＳ８では、現時点で設定されている高周波電力と反発力検出値ｆとに基づいて以後の高周波電力を設定する。この設定は、図１０に示すデータに基づいて行なう。この図１０には、各高周波電力と、アルミニウム製の調理容器と加熱コイルとの間の最大反発力との関係を示している。
今、最大反発力をｙ［ｇｆ］とし、高周波電力をｘ［ｋＷ］とすると、
ｙ＝２５０×ｘ２  となる。
【００６３】
このデータは次のようにして求めている。つまり、加熱コイル３が完全固定状態でしかも調理容器もトッププレート２に完全固定状態としたとき、両者間の最大反発力は、その時の電力と相関関係にある。この関係が図１０に示されている。例えば、高周波電力（入力電力）が２ｋＷの場合、最大反発力は１０００［ｇｆ、重力加速度］である。これに対して調理容器の総重量Ｗが１０００ｇ未満であると、その調理容器をトッププレート２に載置したときには、これが浮いていると予測される。そして、浮いている状態では、総重量Ｗと反発力とは等しいから、その時の反発力から総重量を検出することが可能となる。
【００６４】
しかして、ステップＳ８では、この時点での高周波電力と反発力とによって、以後の高周波電力を決定する。この決定のしかたは下記の要領で行なう。
現時点での高周波電力ｘと反発力検出値ｆとの関係が
ｆ＝２５０×ｘ２であれば、調理容器が浮いていないと判断して、このままの高周波電力を継続する。例えば、電力が２ｋＷのとき１０００ｇｆのときにはこの電力を継続する。
【００６５】
ｆ＜２５０×ｘ2であれば、調理容器が浮いていると判断して、この反発力検出値ｆに対応する高周波電力を図１０のデータからアクセスして決定する。例えば電力２ｋＷで反発力検出値ｆが５００ｇｆのときには１．４１ｋＷを設定する。また、反発力検出値ｆが２５０ｇｆのときには１．００ｋＷを設定する。さらにまた、反発力検出値ｆが２００ｇｆのときには０．８９ｋＷを設定する。
ここまでの記載から分かるように、反発力検出手段の検出結果の値である前記反発検出値ｆと、前記加熱コイル３及び調理容器が完全固定状態の時の高周波電力と相関関係を持つ最大反発力［ｙ＝２５０×ｘ2］とを比較して、前記反発検出値ｆが、高周波電力に応じた前記最大反発力に対して小さいときには（ｆ＜２５０×ｘ2であれば）、高周波電力を、図１０から、反発検出値ｆを前記相関関係の最大反発力の値に置き換えて求めた高周波電力の値に減少させるように制御する。
この第４の実施例によれば、反発力検出値ｆと、図１０から求めた高周波電力の値とに応じて、以後の高周波電力を決定するから、高周波電力を適正な最終値に短時間で制御できる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、次の効果を得ることができる。
請求項１及び２の発明によれば、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を調整でき、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できる。
請求項３の発明によれば、調理容器の材質や浮き具合等に応じて高周波電力を適正な最終値に短時間で決定でき、調理容器に対して良好に誘導加熱作用を与えることができて調理失敗を防止できる。
【００６７】
請求項４ないし６の発明によれば、調理容器の材質を正確に検出することができ、もって、材質に応じた高周波電力の調整が可能となる。
請求項７及び８の発明によれば、調理容器の浮きあるいは移動を自動的に検出でき、従って、浮きや移動を起こさないような高周波電力の調整が可能となる。
請求項９の発明によれば、容器ずれ判別手段により調理容器の浮きあるいは移動が判別されたときには、高周波電力を適正値に変更できて、調理容器の浮きあるいは移動を防止しつつ加熱を良好に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す電気回路図
【図２】全体の概略的縦断側面図
【図３】制御内容を示すフローチャート
【図４】本発明の第２の実施例を示す電気回路図
【図５】全体の概略的縦断側面図
【図６】距離センサの動作原理を説明するための概略的側面図
【図７】制御内容を示すフローチャート
【図８】本発明の第３の実施例に関わる、制御内容を示すフローチャート
【図９】本発明の第４の実施例に関わる、制御内容を示すフローチャート
【図１０】データ内容を示すための高周波電力と反発力との関係図
【符号の説明】
３は加熱コイル、７は圧電素子、１８はインバータ主回路、２４は入力電流検出手段、２７は反発力検出手段、２５は制御回路（電力制御手段、材質検出手段、容器ずれ判断手段、ずれ防止制御手段）、２７は反発力検出手段、２９は駆動手段、４１は距離センサ、４４は変位検出手段を示す。
【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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【図９】
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【図１０】
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