CN102860125B - 感应加热烹调器 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够大幅降低加热时产生的加热容器的沸溢的误检测，并且可靠性高的感应加热烹调器。感应加热烹调器具有沸溢检测部，该沸溢检测部在静电电容检测部检测到的静电电容相对于基准值的变化量比输出降低阈值大的情况下，将逆变器的加热输出降低至预先设定的值，其中，在检测到的静电电容相对于基准值的变化量变为大于输出降低阈值之后的沸溢判定期间内，当检测到的静电电容的变化率为预定变化率以上时，停止加热动作，或者将加热输出降低至比第2设定值低的第3设定值，当检测到的静电电容的变化率低于预定变化率时，将加热输出维持在第2设定值。

Description

感应加热烹调器

技术领域

本发明涉及感应加热烹调器，特别涉及具有在加热烹调时检测来自锅等加热容器的沸溢的沸溢检测功能的感应加热烹调器。

背景技术

在以往的感应加热烹调器中，例如像日本特开2008-159494号公报（专利文献1）中记载的那样，在加热线圈的外周设置多个电极，根据这些电极的静电电容的变化来进行沸溢检测。

图5是示出专利文献1中记载的以往的感应加热烹调器的结构的图。图6是示出专利文献1中记载的用于进行沸溢检测的电极的静电电容变化的图。

如图5所示，以往的感应加热烹调器具有驱动电路102，该驱动电路102从交流电源101输入低频电力并向加热线圈104供给高频电力，以对加热容器（未图示）进行感应加热。此外，小圆盘状的多个电极103同心圆状地分散配置在加热线圈104的外周。分散配置的各电极103与静电电容测定电路106连接。通过静电电容测定电路106来检测各电极103与静电电容测定电路106之间的静电电容。以下将该静电电容简称为“各电极103的静电电容”。各电极103的静电电容取决于各电极103的周围的电介质（例如，顶板等）和导电体（例如，金属制的加热容器、加热线圈104等）的配置。在这样构成的以往的感应加热烹调器中，当从隔着顶板（topplate）载置在加热线圈104上方的锅等加热容器的周缘部分沸溢出液体时，在某个电极103的上方或附近存在沸溢的液体。当存在这样的沸溢的液体时，某个电极103的静电电容增加。通过检测这样的静电电容的增加，来检测沸溢。在某个电极103的上方或附近发生了沸溢时，电极103与加热容器或加热线圈104之间夹杂有水分，加热线圈104和电极103的静电电容急剧增加。因此，如上所述，通过检测电极103的静电电容，能够检测到沸溢。

在以往的感应加热烹调器中，当检测到电极103的静电电容急剧增加时（参照图6），控制电路105判断为沸溢，停止驱动电路102的动作，或降低流过加热线圈104的高频电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-159494号公报

发明内容

发明要解决的问题

如上所述，使用分散配置于加热线圈104的外周的电极103，通过检测其静电电容，能够检测到沸溢，但是，问题在于电极103的静电电容变化不仅仅是因为沸溢才产生的现象。例如，当使用者将潮湿的抹布等含有水分的物品载置到电极103附近的顶板上时，电极103所检测的静电电容也会大幅变化。此外，在使用者将加热容器的位置挪动的情况下，电极103所检测的静电电容也会发生变化。即使在这样的并非沸溢的情况下，以往的感应加热烹调器也会判断为沸溢，从而停止驱动电路102的动作，或降低加热线圈104的电流，对使用者来说这种烹调器的使用性不好。

在感应加热烹调器中，构成为：设置了表面光滑没有凹凸的顶板作为烹调面，能够容易地擦拭因沸溢等产生的污垢。但是，当发生沸溢而置之不理时，在发生了大量沸溢的情况下，存在顶板上表面或感应加热烹调器周围被短时间严重弄脏这样的问题。此外，即便在沸溢少的情况下，如果长时间持续沸溢，也同样存在被严重弄脏这样的问题。因此，在发生了沸溢的情况下，马上通知使用者，或者停止或降低加热动作是非常重要的。然而，在并非沸溢的情况下检测为沸溢并停止或降低加热动作会违背使用者的意愿而中断烹调，在这种误检测的频度较高的情况下，使用性不好，成为比较严重的问题。

本发明的目的在于提供一种使用性好的感应加热烹调器，该感应加热烹调器能够降低加热时产生的加热容器的沸溢的误检测，并且能够高精度地检测沸溢的发生。

用于解决问题的手段

在以下说明的本发明的感应加热烹调器中，括号内的标号、数值等是对后述实施方式中的要素标注的参照标号以及具体的值的例示，它们只是示出一例，不对本发明进行限定。

本发明的第1方面的感应加热烹调器具有：载置加热容器（1）的顶板（2）；加热线圈（3），其设置在所述顶板的下方，对所述加热容器（1）进行感应加热；逆变器（4），其向所述加热线圈提供高频电流；电极（9），其在所述加热线圈的周围附近，设置于所述顶板的背面；静电电容检测部（10），其向所述电极提供高频信号，检测所述电极的静电电容；存储部（12），其能够将检测到的静电电容作为基准值进行存储；控制部（8），其进行控制，使得所述逆变器的加热输出成为所设定的第1设定值（例如，3kW以下）；以及沸溢检测部（11），当所述电极的静电电容满足预定条件时，该沸溢检测部（11）执行把该静电电容作为基准值存储到所述存储部中的基准值更新处理，在所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上后，该沸溢检测部（11）进行将所述逆变器的加热输出降低至预先设定的第2设定值（例如，0.3kW）或者停止加热动作的输出抑制动作，所述沸溢检测部（11）构成为：在包含所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上的时刻在内的变化率检测期间（例如，1.5秒）中，当检测到的静电电容的变化率为预定变化率（例如，145digit/秒）以上时，停止加热动作，或者将所述加热输出降低至比所述第2设定值低的第3设定值（例如，0.1kW），当检测到的静电电容的变化率低于所述预定变化率时，将加热输出维持在所述第1设定值。这样构成的第1方面的感应加热烹调器能够大幅降低加热时产生的加热容器的沸溢的误检测。

本发明的第2方面的感应加热烹调器是在上述第1方面中，所述沸溢检测部可以构成为：在第1预定时间（检测期间；例如1秒）内对所述电极的静电电容进行多次检测，使用检测到的多个静电电容的平均值相对于基准值的变化量来计算变化率。

本发明的第3方面的感应加热烹调器是在上述第1方面中，所述沸溢检测部（11）可以构成为：在第1预定时间（检测期间；例如1秒）内检测到的静电电容相对于基准值的变化量低于比所述输出降低阈值小的基准值更新停止阈值（例如，3digit）的情况下，将在该第1预定时间内检测到的静电电容作为基准值进行更新并存储到所述存储部中，在所述第1预定时间（例如，1秒）内检测到的静电电容相对于基准值的变化量为所述基准值更新停止阈值以上的情况下，停止对所述存储部进行基准值的更新。

本发明的第4方面的感应加热烹调器是在上述第1方面中，所述沸溢检测部可以构成为：在第1预定时间（检测期间；例如1秒）内对所述电极的静电电容进行多次检测，在检测到的多个静电电容的平均值相对于基准值的变化量低于所述基准值更新停止阈值（例如，3digit）的情况下，把在该第1预定时间（例如，1秒）内检测到的多个静电电容的平均值存储到所述存储部中，以更新为新的基准值。

本发明的第5方面的感应加热烹调器是在上述第1方面中，所述沸溢检测部可以构成为：在第1预定时间（检测期间；例如1秒）内对所述电极的静电电容进行多次检测，在检测到的多个静电电容的平均值相对于基准值的变化量为所述基准值更新停止阈值（例如，3digit）以上的情况下，停止对所述存储部进行基准值的更新。

本发明的第6方面的感应加热烹调器是在上述第1至第5方面中，所述沸溢检测部可以构成为：在从所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上的时刻起，经过了预定的延迟时间后，进行所述输出抑制动作，并且，在所述延迟时间内判断为不是沸溢时，不进行所述输出抑制动作。

本发明的第7方面的感应加热烹调器是在上述第1方面中，所述感应加热烹调器可以具有多个所述电极（9），所述沸溢检测部可以构成为：在任意1个所述电极的静电电容的变化率为所述预定变化率以上，并且其他的所述电极相对于所述基准值的变化量都在被设定为输出降低阈值以下的沸溢检测解除阈值（例如，8digit）以上的情况下，将所述加热输出设为所述第1设定值。

本发明的第8方面的感应加热烹调器是在上述第1方面中，所述沸溢检测部可以构成为：在包含所述静电电容检测部检测到的静电电容相对于基准值的变化量达到所述输出降低阈值（例如，14digit）以上的时刻在内的预定期间内，在所述逆变器中的高频电流或高频电压、输入电流或所述逆变器的开关元件的导通期间的变化未处于预定值以内的情况下，不进行所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到所述输出降低阈值以上时的所述输出抑制动作。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种可靠性和安全性高的感应加热烹调器，该感应加热烹调器能够大幅降低加热时产生的加热容器的沸溢的误检测，并且，能够可靠地检测沸溢的发生。

附图说明

图1A是示出本发明的实施方式1的感应加热烹调器的结构的框图。

图1B是示出实施方式1的感应加热烹调器的静电电容检测部的结构的框图。

图2是示出实施方式1的感应加热烹调器的顶板上形成的各种电极等的平面图。

图3（a）是示出在实施方式1的感应加热烹调器中检测到的静电电容检测信号的图，图3（b）是示出从逆变器输出的加热输出的一例的图。

图4A是示出实施方式1的感应加热烹调器的操作部和显示部的菜单显示部的状态的图，是示出沸溢检测动作的设定步骤的图。

图4B是示出实施方式1的感应加热烹调器的操作部和显示部的菜单显示部的状态的图，是示出沸溢检测动作的设定步骤的图。

图4C是示出实施方式1的感应加热烹调器的操作部和显示部的菜单显示部的状态的图，是示出沸溢检测动作的设定步骤的图。

图4D是示出实施方式1的感应加热烹调器的操作部和显示部的菜单显示部的状态的图，是示出沸溢检测动作的设定步骤的图。

图4E是示出实施方式1的感应加热烹调器的操作部和显示部的菜单显示部的状态的图，是示出沸溢检测动作的设定步骤的图。

图5是示出以往的感应加热烹调器的结构的框图。

图6是示出以往的感应加热烹调器的沸溢检测的静电电容变化的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的感应加热烹调器的具体实施方式进行说明。另外，本发明不限于以下实施方式中记载的具体结构，还包含基于与实施方式中说明的技术思想相同的技术思想和该技术领域中的技术常识而构成的结构。

（实施方式1）

图1A是示出本发明的实施方式1的感应加热烹调器的结构的框图。图1B是示出实施方式1的感应加热烹调器的静电电容检测部的结构的电路图。在图1A中，实施方式1的感应加热烹调器构成为具有：载置加热容器（例如，铁制的锅等）1的顶板（top plate）2；加热线圈3，其设置在顶板2的下方，当被提供高频电流时产生高频磁场，对与其相对配置的加热容器1的底面进行感应加热；逆变器4，其包含IGBT等1个以上的开关元件4a，向加热线圈3提供高频电流；整流器5，其对交流电源6进行整流，将直流电流提供到逆变器4；电流互感器7aa，其监视流过加热线圈3的加热线圈电流；加热线圈电流检测部7a，其检测与逆变器4的加热输出对应的加热线圈电流（高频电流），作为负载移动检测部发挥作用；电流互感器7bb，其监视逆变器4的输入电流；输入电流检测部7b，其输入电流互感器7bb的输出信号，检测与逆变器4的加热输出对应的输入电流(低频电流)，作为负载移动检测部发挥作用；接通时间检测部7c，其监视开关元件4a的接通时间；控制部8，其基于从加热线圈电流检测部7a输出的加热线圈电流检测信号和从输入电流检测部7b输出的输入电流检测信号，进行驱动控制，以改变逆变器4的加热输出；多个电极9，它们是在顶板2的背面（图1A中，设载置加热容器1的面为表面时与其相反侧的面）基于导电性好的材料进行构图而印刷为带状所得到的；静电电容检测部10，其检测各电极9的静电电容；存储部12，其存储由静电电容检测部10检测到的静电电容的大小、每个预定期间中由加热线圈电流检测部7a检测到的加热线圈电流的大小、以及每个预定期间中由输入电流检测部7b检测到的输入电流的大小；以及沸溢检测部11，其基于静电电容检测信号和加热输出检测信号（包含加热线圈电流检测信号或输入电流检测信号）等，检测加热容器1的沸溢状态。另外，“检测电极的静电电容”是指，“检测电极、预定的电位（例如，静电电容检测部10的公共电位或接地电位等）以及电极间的静电电容的大小”。此外，在实施方式1的感应加热烹调器中，主要说明加热容器1的用于检测沸溢状态的结构和功能，对于用于检测其他状态的功能和结构，例如加热容器1的偏离、悬浮、焦糊、以及在顶板2上放置了刀叉等小物品负载时的检测等沸溢状态以外的状态检测功能等，省略它们的说明，在图1A的框图中，也省略了用于说明对沸溢状态进行检测的结构所需的结构以外的结构。

图2是顶板2的平面图，其示出了将导电性塗料作为图案印刷在实施方式1的感应加热烹调器的顶板2的背面并在高温下进行烧结而形成的各种电极等。图2所示的顶板2由耐热性的玻璃、例如晶化玻璃形成。在顶板2的表面上，绘制有2个为了让使用者能够识别应该载置作为被加热物的加热容器（例如，锅等）1的加热位置而显示的圆形图案2a、2b，示出了与例如最大输出为3kW的加热线圈3的外周对应的位置。另外，在实施方式1中，对具有2个加热线圈3的结构进行说明，但是，加热线圈3的数量不限于2个，也可以使用1个、3个、4个等几个加热线圈3，并根据该加热线圈3的数量，针对至少1个加热线圈3形成圆形图案和电极。

如图2所示，在实施方式1的感应加热烹调器的顶板2上，与在顶板2的背面检测沸溢的电极同样地印刷了多个操作电极16，该多个操作电极16是用于使用者设定该感应加热烹调器的动作的操作开关。操作电极16的设置位置是比顶板2的圆形图案2a、2b更接近使用者侧的区域。在以下说明中，将顶板2的使用者侧称作近前侧，将与其相反的一侧称作里侧。此外，在图2所示的图上的位置中，称作顶板2的左侧和右侧来确定顶板2上的位置。

在圆形图案2a、2b的外侧附近，即在加热线圈3的周围附近形成有电极组A和电极组B，它们与圆形图案2a、2b相距预定的间隔，并且由多个带状的电极9（沸溢检测电极9a～9g）构成。这些电极组A和电极组B是用于检测沸溢状态等的状态检测电极。

在图2所示的顶板2的左侧的圆形图案2a的外侧附近，在左侧的里侧形成了具有沿着圆环形状的圆形图案2a的圆弧状部分的左后电极9a，在左侧的近前侧形成了具有沿着圆形图案2a的圆弧状部分的左前电极9b，并且在中央侧形成了具有沿着圆形图案2a的圆弧状部分的左中央电极9c。构成为：利用由这些左后电极9a、左前电极9b以及左中央电极9c构成的电极组A，将左侧的圆形图案2a包围。即，电极组A排列在半径比圆形图案2a大且与圆形图案2a同心的圆上或其附近的位置。此外，在左后电极9a、左前电极9b以及左中央电极9c各自的一个端部上分别形成有宽度比圆弧状部分宽的连接部19a、19b、19c。这些连接部19a、19b、19c与固定在静电电容检测部10（参照图1）上的后述的连接端子10a的一端接触，由此将静电电容检测部10与电极9a、9b、9c电连接。由于这些连接部19a、19b、19c设置在顶板2上，因此，在将顶板2安装到设置有静电电容检测部10的主体上时，即使连接端子10a与连接部19a、19b、19c之间的相互位置关系略微地错位，也能可靠地将连接端子10a与连接部19a、19b、19c电连接。

同样，在右侧的圆形图案2b的外侧附近部分中，也是在右侧的里侧形成了具有沿着圆环形状的圆形图案2b的圆弧状部分的右后电极9d，在右侧的近前侧形成了具有沿着圆形图案2b的圆弧状部分的右前电极9e，并且在中央侧形成了具有沿着圆形图案2b的圆弧状部分的右中央电极9f。利用由这些右后电极9d、右前电极9e以及右中央电极9f构成的电极组B，将右侧的圆形图案2b包围。即，电极组B排列在半径比圆形图案2b大且与圆形图案2b同心的圆上或其附近的位置。此外，在右后电极9d、右前电极9e以及右中央电极9f各自的一个端部上分别形成有宽度比圆弧状部分宽的连接部19d、19e、19f。通过将这些连接部19d、19e、19f设置在顶板2上，与连接部19a、19b、19c同样，在将顶板2安装到设置有静电电容检测部10的主体上时，即使连接端子10a与连接部19d、19e、19f之间的相互位置关系略微地错位，也能可靠地将连接端子10a与连接部19d、19e、19f电连接。

在顶板2的中央设置有保护电极9g，该保护电极9g位于左中央电极9c与右中央电极9f之间，且被设置在从左后电极9a引出至连接部19a的布线图案9aa与从右后电极9d引出至连接部19d的布线图案9dd之间的区域中。此外，在顶板2的中央部分的近前侧，在与操作电极16的排列平行的区域中导出并配置保护电极9g。在保护电极9g的端部也形成有连接部19g，与其他的电极同样，与静电电容检测部10的连接端子10a的一端接触，具有作为用于与静电电容检测部10电连接的连接单元的功能。

此外，在实施方式1的感应加热烹调器中，设置有用于检测加热容器1的温度的温度检测部17、以及供使用者设定该感应加热烹调器的加热条件等的操作部18。构成为，将来自温度检测部17的加热容器1的温度信号和来自操作部18的设定信号输出到控制部8，对具有开关元件4a的逆变器4进行驱动控制。此外，在实施方式1的感应加热烹调器中设置有显示部20，该显示部20构成为显示使用者所设定的加热条件、该感应加热烹调器的工作状态等。

图1B是示出实施方式1的感应加热烹调器的静电电容检测部10的结构的电路图。如图1A所示，静电电容检测部10构成为具有以下部分：连接端子10a，其一端与电极9接触；高频信号产生部13，其向各电极9提供高频信号（例如，350kHz）；电容器10b，其连接在连接端子10a的另一端与高频信号产生部13之间；整流部14，其与连接端子10a和电容器10b的端子的连接点相连，对从高频信号产生部13经由电容器10提供给各电极9的高频电流进行整流；以及电压检测部15，其检测在整流部14中整流后的直流电压。连接端子10a的接触部由镀金的磷青铜等导电性好的金属制弹性体形成。前述各电极9（9a～9g）的各连接部（19a～19g）被提供来自静电电容检测部10的高频信号产生部13的高频信号，并且，为了检测各电极9（9a～9g）的静电电容而与整流部14电连接。

在上述那样构成的实施方式1的感应加热烹调器中，将作为加热容器1的锅等载置在由圆形图案2a、2b表示的位置，使用者在操作部18中设定加热条件等，开始感应加热动作。控制部8对逆变器4进行驱动控制，使得加热输出成为利用操作部18设定的或者在自动控制模式下由控制部8自动设定的第1设定值P1（例如，3kW）。在感应加热动作开始后加热初期阶段，处于不存在沸溢的状态，在电极9与加热容器1之间、电极9与加热线圈3之间、以及电极9与顶板2的周围设置的接地的金属框（未图示）之间，主要存在作为电绝缘物的顶板2和空气。然后，通过持续进行感应加热动作，被加热的加热容器1内的内容物成为沸腾状态，成为可能发生沸溢的状态。而且，当发生沸溢时，电极9的周围存在含有电解质的液体。例如，当接触到锅底的液体连续扩散到电极9的正上部或其附近时，电极9与锅底的电容耦合增大。其结果是，面对锅底的加热线圈3与电极9之间的静电电容增大，电极9与加热线圈3的电容耦合比未发生沸溢时大。其结果是，电极9的静电电容增加。如果沸溢状态持续，则静电电容的增加状态根据沸溢的量和沸溢的状态而变化。

如上所述，在感应加热动作中，在开始发生沸溢之前，即使加热容器1的内容物的温度达到沸腾温度，也不需要检测沸溢状态，但是，在加热开始后经过了一定时间、从而内容物持续着沸腾状态的情况下，存在发生沸溢的可能，因此需要一直检测沸溢状态。因此，在实施方式1的感应加热烹调器中构成为，将内容物从加热开始到开始产生沸溢动作为止的一段时间设定为5秒，在该5秒内，不进行基于沸溢检测动作的加热动作的停止或加热输出的抑制动作。

在实施方式1的感应加热烹调器中，在沸溢检测部11中，基于来自静电电容检测部10的静电电容检测信号（Vd）、以及从加热线圈电流检测部7a输出的加热线圈电流检测信号和从输入电流检测部7b输出的输入电流检测信号等，进行沸溢状态的检测。

图3示出了在实施方式1的感应加热烹调器中检测到的静电电容检测信号（Vd）（图3的（a））、和从逆变器4输出的加热输出（P）（图3的（b））的一例。图3的（a）是示出从静电电容检测部10输入到沸溢检测部11的静电电容检测信号（Vd）的一例的波形图，在图3的（a）中，纵轴表示静电电容检测信号（Vd），横轴表示经过时间。图3的（b）示出了图3的（a）所示的静电电容检测信号（Vd）与来自逆变器4的加热输出（P）之间的关系。

如图1B所示，在电极9与静电电容检测部10的公共电位（接地电位）之间形成电容器10c。电容器10c的静电电容取决于电极9的周围的导电体的配置而变化。以下，将电容器10c的静电电容称作“电极9的静电电容”。在图1B中，高频信号产生部13的电压Va被电容器10b和电容器10c分压，进而成为由整流器14进行整流、并由电容器10d进行平滑化后的直流电压（Vd’）。直流电压（Vd’）被输入到电压检测部15。电压检测部15对直流电压（Vd’）进行AC-DC转换，作为静电电容检测信号（Vd）输出到沸溢检测部11。静电电容检测部10这样地检测电极9的静电电容，输出与其大小对应的静电电容检测信号（Vd）。在图3的（a）中示出了如下情况：在点A所示的时刻t1处，从加热容器1发生沸溢，某个电极9的静电电容增加，由此静电电容检测信号（Vd）减小。

[沸溢检测动作]

以下，对图3的（a）所示的状态中的沸溢检测动作进行说明。

首先，在对加热容器1的加热开始的感应加热动作的初期阶段（在图3的（a）中未图示）中，加热容器1的内容物未发生沸溢，由静电电容检测部10的电压检测部15检测到的静电电容检测信号（Vd）未发生因沸溢引起的变化。如前所述，在实施方式1的感应加热烹调器中构成为，在从感应加热动作开始起的一定等待期间（例如，5秒）内，不进行基于沸溢检测动作的加热动作的停止或加热输出的抑制动作。即，仅当经过了等待时间后，判定为发生了沸溢时，才根据沸溢检测部11的检测结果进行加热动作的停止或加热输出的抑制动作。

当经过了从感应加热动作开始起的一定等待期间（例如，5秒）而开始了沸溢检测动作时，从各电极9输入的高频电压经整流部14整流，输入到电压检测部15。在电压检测部15中检测到的直流电压被数字化，作为静电电容检测信号（Vd）输出。静电电容检测信号（Vd）有时在未发生沸溢的情况下也发生变化。因此，在实施方式1的感应加热烹调器的感应加热动作中，截止于时刻t1（点A）为止，电压检测部15每经过一定时间（例如，商用电源的1个周期=16.7msec或20msec），向沸溢检测部11输出与各电极9的静电电容对应的静电电容检测信号（Vd）。

在沸溢检测部11中，可以每隔预定时间（例如，每当两次检测到商用电源的零点=商用电源的1个周期）直接输入静电电容检测信号（Vd），或者，在静电电容检测信号（Vd）中容易叠加噪音的情况下，也可以将每输入了预定次数（例如，5或6次）（例如，每0.1sec左右）并进行平均后的值作为静电电容检测信号（Vd）输入。而且，计算静电电容检测信号（Vd）在基准值检测期间（T0）(例如，1秒）中的平均值，将该计算出的平均值作为基准值（V0）存储到存储部12。如上所述计算出的基准值（V0）对应于发生沸溢前由静电电容检测部10检测的静电电容。在沸溢检测部11中，基于静电电容检测信号（Vd）相对于该基准值（V0）的变动量（ΔV），进行运算处理，判断沸溢状态的有无。

另外，图3的（a）所示的图示出了从电压检测部15输出的静电电容检测信号（Vd），而该静电电容检测信号（Vd）是与沸溢检测部11中使用的静电电容信号（Vc）实质上相同地推移的信号，因此，在以后的说明中使用图3的（a）所示的图对静电电容信号（Vc）进行说明。

[静电电容信号（Vc）的变化量低于第1变化量（ΔV1）的情况]

在沸溢检测部11中，将沸溢检测动作最初检测到的基准值检测期间（T0）中的静电电容信号（Vc（1））作为基准值（V0）登记到存储部12中。另外，关于最初的基准值（V0），也可以使用预先设定的值。然后，对第2次检测到的静电电容信号（Vc（2））与登记的基准值（V0）进行比较，检测其变化量（ΔV（2））。如果检测到的变化量（ΔV（2））低于预先设定的第1变化量（基准值更新停止阈值：ΔV1），则将此时的静电电容信号（Vc（2））作为基准值（V0）登记到存储部12中。这样地将静电电容信号（Vc（n））与上次检测到的静电电容信号（Vc（n-1））即基准值（电压信号）进行比较，检测其变化量（ΔV），与作为阈值的第1变化量进行比较。此处，“Vc（n）”表示当前时刻所检测到的静电电容信号。

因此，如果当前时刻的静电电容信号（Vc（n））的变化量（ΔV（n））低于第1变化量（ΔV1），则将此时的静电电容信号（Vc（n））作为基准值（V0）登记到存储部12中，与下次检测到的静电电容信号（Vc（n+1））进行比较。由此，在静电电容信号（Vc）逐渐变化的期间内，始终将最新的基准值（V0）依次存储到存储部12中。在沸溢检测动作中，依次进行上述基准值更新动作，但是，如果当变化量（ΔV（n））达到基准值以上时，如后述那样，停止基准值更新动作。在实施方式1的感应加热烹调器中，判断是否作为基准值（V0）进行更新登记的阈值即第1变化量（ΔV1），也就是基准值更新停止阈值例如设为“3digit”。此处，“digit”表示电压或时间等的数字显示的最小单位，在本实施方式中，构成电压检测部15的微型计算机的电源电压是5V，因此，“digit”表示5V/8bit=约19.5mV。

如上所述，在未发生沸溢状态的通常的感应加热动作、即电极9的静电电容未急剧变化的状态下，对最新的静电电容信号（Vc（n））与更新登记后的基准值（V0）进行比较，由于其变化量为第1变化量（ΔV1：例如3digit）以下，因此，每当经过基准值检测期间（T0），就将此时检测到的静电电容信号（Vc（n））作为基准值（V0）重新进行登记，并记录到存储部12中。由此，在实施方式1的感应加热烹调器中，在通常的感应加热动作中，检测到的静电电容信号（Vc）被更新为在每个基准值检测期间（T0）中求取平均后的最新的基准值（V0）。

[静电电容信号（Vc）的变化量为第1变化量（ΔV1）以上的情况]

接着说明在沸溢检测部11中，静电电容信号（Vc（n））与基准值（V0）进行比较，且变化了第1变化量（基准值更新停止阈值：ΔV1）以上时的动作。

在图3的（a）的图中，在静电电容检测信号（Vd）即静电电容信号（Vc）超过了点B所示的第1变化量（ΔV1）的时刻（时刻t2）处，实施方式1的感应加热烹调器进入基准值更新停止期间，执行禁止前述基准值更新处理的基准值更新停止处理。即，检测到的静电电容信号（Vc（n））与作为基准值的上次的静电电容信号（Vc（n-1））相比，变化了第1变化量（ΔV1）以上，因此，上次的静电电容信号（Vc（n-1））原样地继续作为基准值（V0）进行登记。在图3的（a）中，点A处的基准值（V0）被固定为基准值。因此，对下次的静电电容信号（Vc（n+1））与作为基准值（V0）登记的上次的静电电容信号（Vc（n-1））进行比较，计算变化量（ΔV（n+1））。由此，在基准值更新停止期间中，基准值（V0）被固定，计算相对于该固定的基准值（V0）的变化量。在本实施方式1中，将基准值更新停止期间例如设为约3秒。

另外，在转移到静电电容信号（Vc）相对于基准值（V0）的变化量超过了第1变化量（ΔV1）的基准值更新停止期间（称作沸溢判定期间）的情况下，如果接下来检测到的静电电容信号（Vc（n+1））与之前登记的基准值（V0）相比，返回到第1变化量（ΔV1）以下，则解除基准值更新停止期间，将此时检测到的静电电容信号（Vc（n+1））作为基准值重新进行登记。因此，在静电电容信号（Vc）的变化量超过了第1变化量（ΔV1）的情况下，虽然成为基准值更新停止状态，但是，如果在一定的检测期间（例如，1秒）内新检测到的静电电容信号（Vc）的变化量为第1变化量（ΔV1）以下，则沸溢检测部11判断为是通常的感应加热动作，进入基准值更新期间，执行基准值更新处理。

[静电电容信号（Vc）的变化量为第2变化量（ΔV2）以上的情况]

如前所述，在基准值更新停止期间（沸溢判定期间）内，在检测到的当前时刻的静电电容信号（Vc（n））与之前登记的基准值（V0）相比，超过了第1变化量（ΔV1），而且达到第2变化量（输出降低阈值：ΔV2）以上的情况下（时刻t3），在实施方式1的感应加热烹调器中，进入到作为基准值更新停止期间结束前的期间的沸溢检测期间。在实施方式1的感应加热烹调器中，判断是否进入沸溢检测期间的阈值即第2变化量（ΔV2），也就是输出降低阈值例如设为“14digit”。此处，“14digit”表示约0.27V。另外，如前所述，“1digit”表示数字显示的最小单位。设定为：从检测到的当前时刻的静电电容信号（Vc（n））与基准值（V0）相比超过了第1变化量（输出降低阈值：ΔV1）时（时刻t2）到沸溢判定期间结束后（时刻t4），确定判定出沸溢。

实施方式1的感应加热烹调器在沸溢检测期间内，从检测到的静电电容信号（Vc（n））相对于基准值（V0）的变化量达到第2变化量（输出降低阈值：ΔV2）以上时起，经过了具有预先设定的延迟时间例如1.5秒的延迟期间后，将逆变器4的加热输出从感应加热动作的条件设定时登记的第1设定值（P1：例如3kW）降低（降低功率）至第2设定值（P2：例如300W）。

在上述的沸溢检测期间内，计算在该沸溢检测期间中检测的静电电容的梯度（推移）即静电电容变化率。此处，静电电容变化率是每单位时间的静电电容的变化量。如果计算出的静电电容变化率为预定变化率（例如，145digit/秒）以上，则由电极9检测到的静电电容急剧增加，因此判断为沸溢的状态大（沸溢的程度高），停止感应加热动作，或者将逆变器4的加热输出进一步降低至第3设定值（P3：例如0.1kW）。

此外，在沸溢检测期间中，根据计算出的静电电容变化率，判定沸溢状态的大小（沸溢程度的强弱）、或者沸溢状态以外的状态（例如，挪动了加热容器1的状态，加热容器1悬浮的状态，载置了小物品负载的状态等）。在该沸溢检测期间内，进行逆变器4的输出电流、输出电压等输出中的参数变化是否为预定值以下的判定等。如上所述，在来自逆变器4的加热输出被降低至第2设定输出（P2）的状态下，当检测到的静电电容相对于最小的静电电容信号（Vc（min））示出了预定值（例如，15digit）以上的上跳值时，发生沸溢的可能性高，可以停止加热动作。

另外，可以构成为：在从检测到的静电电容信号（Vc）超过第1变化量（ΔV1）时开始的沸溢判定期间（基准值更新停止期间）内，当来自至少1个沸溢电极（9a至9g）的检测信号的静电电容的推移即静电电容变化率达到预定值（例如，145digit/秒）以上时，瞬间停止感应加热动作，或者将加热输出降低至大幅降低后的、比第2设定值更低的第3设定值（例如0.1kW）。

对在沸溢判定期间（基准值更新停止期间）内检测到的最小的静电电容信号（Vc（min））与检测到的最新的静电电容信号（Vc（n））进行比较，在检测到超过预定值（例如，15digit）的上跳的情况下，判断为不是沸溢状态，恢复到基准值更新处理动作。这是因为，在沸溢状态中，静电电容信号不会急剧地上跳（静电电容不会急剧地变小）。

另外，在上述沸溢判定期间内，作为沸溢检测的判定资料，使用了相对于各加热线圈3上的加热容器1检测静电电容的3个电极9（左后电极9a、左前电极9b、左中央电极9c，或者右后电极9d、右前电极9e、右中央电极9f）的静电电容信号的关联性。例如，当3个电极9的静电电容表现出不同的推移（时间变化）时，可能是较小的沸溢，当表现出相同的推移时，可能是较大的沸溢，由此判断是否应该立刻停止加热输出。

如上所述，实施方式1的感应加热烹调器在沸溢判定期间内，在可能发生沸溢的情况下在经过预定的延迟期间后降低加热输出（第2设定值：P2），进而根据感应电容变化率，在发生沸溢的可能性更高的情况下，进一步降低加热输出（第3设定值：P3）或者停止加热输出，当确定发生沸溢时，可靠地停止感应加热动作。该状态表现在图3的（a）和（b）中。如图3的（a）和（b）所示，从静电电容信号（Vc）相对于基准值（V0）的变化量达到第1变化量（基准值更新停止阈值：ΔV1）以上时起，基准值更新期间结束，进入基准值更新停止期间。在基准值更新停止期间内，将在进入基准值更新停止期间之前刚检测到的静电电容信号（图3的（a）中的点A的静电电容电压）用作基准值（V0）。在该基准值更新停止期间内，当检测到的静电电容信号（Vc）超过了第2变化量（输出降低阈值：ΔV2）时，进入沸溢检测期间，在延迟期间经过后，降低逆变器4的加热输出（P2：例如0.3kW）。此外，在该沸溢检测期间内，当静电电容变化率达到预定值（例如，145digit/秒）以上时，执行加热输出的进一步降低（P3：例如0.1kW）或者加热输出的停止。然后，在沸溢检测期间内，当满足了沸溢发生的条件时，确定判定出沸溢后，可靠地停止加热输出。

另外，在实施方式1的感应加热烹调器的感应加热动作中，在使用者在操作部18中进行了输出变更（火力变更）的情况下，前述沸溢检测动作被复位，重新开始沸溢检测动作。但是，在新设定的感应加热动作的初期阶段中，与加热开始时相比，将不进行加热输出抑制动作（即，通过沸溢检测动作停止加热或降低至第3加热输出）的一定时间设定得更短（例如，3秒）。可根据其情况（输出、温度等）适当地设定该初期阶段中不进行沸溢检测动作的一定时间。

另外，以上说明了如下例子：实施方式1的感应加热烹调器的沸溢检测部11构成为，在检测期间（第1预定时间：例如1秒）内，对电极9的静电电容进行多次检测，计算检测到的多个静电电容的平均值，将该静电电容的平均值与基准值（V0）进行比较。不过，也可以构成为，将检测期间（例如1秒）内多次检测到的静电电容中最后一次检测到的静电电容作为该检测期间的静电电容，与基准值（V0）进行比较。通过这样地构成，即便在检测期间内检测到的静电电容大幅变动，也是将最终的最新的静电电容与基准值（V0）进行比较，能够提高状态检测的精度。

此外，在实施方式1的感应加热烹调器中，也可以构成为，沸溢检测部11在检测期间（第1预定时间：例如1秒）内，当多次检测到的多个静电电容相对于基准值（V0）的变化量达到基准值更新停止阈值（3digit）以上时，停止对存储部12进行基准值（V0）的更新，并且，将此时的检测期间复位，重新开始检测期间的计测，对存储部12执行基准值更新处理。

在实施方式1的感应加热烹调器中，当设置在各加热线圈3的周围附近的多个电极9（9a～9g）中的任意1个电极所检测到的静电电容相对于基准值（V0）的变化量低于基准值更新停止阈值时，执行基准值更新处理，当变化量为基准值更新停止阈值以上时，执行基准值更新停止处理。此外，实施方式1的感应加热烹调器构成为，在检测到的静电电容具有输出降低阈值（例如，14digit）以上的变化量的情况下，降低逆变器4的加热输出（设定变更为设定值P2），当沸溢检测期间的静电电容变化率进一步达到预定值以上时，进一步降低逆变器4的加热输出（设定变更为设定值P3）。

如前所述，实施方式1的感应加热烹调器具有：顶板2，其载置加热容器1；加热线圈3，其设置在顶板2的下方，对加热容器1进行感应加热；逆变器4，其向加热线圈3提供高频电流；电极9，其在加热线圈3的周围附近，设置在顶板背面；静电电容检测部10，其向电极9提供高频信号，检测电极9的静电电容；存储部12，其能够将检测到的静电电容作为基准值进行存储；控制部8，其进行控制，使得逆变器4的加热输出成为所设定的第1设定值（例如，3kW以下）；以及沸溢检测部11，当电极9的静电电容满足预定条件时，该沸溢检测部11执行把该静电电容作为基准值存储到存储部12的基准值更新处理，在电极的静电电容相对于基准值（V0）的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上后，该沸溢检测部11进行将逆变器的加热输出降低至预先设定的第2设定值（例如，0.3kW)或者停止加热动作的输出抑制动作。

实施方式1的感应加热烹调器的沸溢检测部11构成为：在包含电极9的静电电容相对于基准值（V0）的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上的时刻在内的变化率检测期间（例如，1.5秒）内，当检测到的静电电容的变化率为预定变化率（例如，145digit/秒）以上时，停止加热动作，或者将加热输出降低至比第2设定值低的第3设定值（例如，0.1kW），当检测到的静电电容的变化率低于预定变化率时，将加热输出设为第1设定值。

此外，在实施方式1的感应加热烹调器中，沸溢检测部11构成为：在从电极9的静电电容相对于基准值（V0）的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上的时刻起经过了预定的延迟时间后，进行输出抑制动作，并且，在延迟时间内判断为不是沸溢时，不进行输出抑制动作。

此外，在实施方式1的感应加热烹调器中，感应加热烹调器具有多个电极9，沸溢检测部11构成为：在任意1个电极的静电电容的变化率为预定变化率以上，并且其他电极相对于基准值的变化量都在被设定为输出降低阈值以下的沸溢检测解除阈值（例如，8digit）以上的情况下，将加热输出设为第1设定值。

此外，在实施方式1的感应加热烹调器中，沸溢检测部11构成为：在包含静电电容检测部10检测到的静电电容相对于基准值（V0）的变化量达到输出降低阈值（例如，14digit）以上的时刻在内的预定期间内，在逆变器4中的高频电流或高频电压、输入电流或逆变器4的开关元件的导通期间的变化未处于预定值以内的情况下，不进行电极9的静电电容相对于基准值（V0）的变化量达到输出降低阈值以上时的输出抑制动作。

[菜单显示]

图4A到图4E示出了实施方式1的感应加热烹调器中的操作部18和显示部20的菜单显示部的状态，示出了设定沸溢检测动作的步骤。

图4A是示出在实施方式1的感应加热烹调器执行感应加热动作前，使用者设定加热条件时的操作部18和显示部20中的菜单显示部的显示状态图。如图4A所示，菜单显示部中仅显示了“菜单”的操作开关。当使用者选择（按下）“菜单”标志时，如图4B所示，除“菜单”外，还显示“加热”、“锅标志”、“油炸”、“烧烤”、“水壶标志”、“焦糊”以及“关闭/启动”的标志。此时，仅“加热”标志闪烁地进行显示。

在图4B所示的状态中，当选择（按下）“关闭/启动”标志时，开始执行感应加热动作，并且开始焦糊检测动作。焦糊检测动作是检测加热容器1的内容物的焦糊的动作，根据温度检测部17中急剧的温度上升等信息进行检测。当进行该感应加热动作时，仅焦糊检测动作工作，未开始沸溢检测动作。

在图4B所示的状态中，当选择（按下）“菜单”时，如图4C所示，显示菜单显示部。如图4C所示，与图4B所示的菜单显示部相比，新增地显示“沸溢”的标志，并且，“加热”和“锅标志”闪烁地显示。即，这表示：在该状态中使用者通过选择（按下）“关闭/启动”标志，开始感应加热动作，并且，开始焦糊检测动作和沸溢检测动作。图4D示出了感应加热动作中的菜单显示部的显示状态。如图4D所示，在感应加热动作中显示着“加热”、“锅标志”、“菜单”以及“关闭/启动”，在感应加热动作中使用者可以随时变更菜单，或停止感应加热动作。

如上所述，在设定了沸溢检测动作的感应加热动作中，当上述沸溢检测动作的结果是确定判定出沸溢而检测到发生了沸溢时，如图4E所示，在菜单显示部中闪烁地显示“沸溢”。另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，构成为当检测到沸溢时在菜单显示部中闪烁地显示“沸溢”，但是，也可以构成为在闪烁地显示“沸溢”的同时，用声音通知沸溢状态。

另外，在实施方式1的感应加热烹调器的菜单显示部中构成为，当每次按下“菜单”标志进行了选择时，接在“加热”之后，按照“油炸”、“烧烤”、“水壶标志”、再次成为“加热”的顺序依次闪烁，以便进行被加热物的选择。另外，“水壶标志”表示烧水动作。

此外，在实施方式1的感应加热烹调器的操作部18中，设置有加热器的选择、温度设定（火力调整）、计时器设定等感应加热烹调器中必要的操作开关（表示左右的移动的箭头标志、表示增减（+，-）的标志等）。

如上所述，本发明的感应加热烹调器如在实施方式中具体地例示的那样，基于来自在加热线圈的周围附近设置在顶板背面的多个圆弧状的电极的信号，高精度地检测电极中产生的静电电容的变化量和变化率，能够大幅降低感应加热动作时产生的加热容器的沸溢的误检测，并且能够可靠地检测沸溢的发生，成为可靠性高的感应加热烹调器。

产业上的可利用性

能够向市面上提供一种可靠性高的感应加热烹调器，该感应加热烹调器能够大幅降低感应加热动作时产生的加热容器的沸溢的误检测。

标号说明

2：顶板

3：加热线圈

4：逆变器

5：整流器

6：交流电源

7a：加热线圈电流检测部（负载移动检测部）

7b：输入电流检测部（负载移动检测部）

7c：接通时间检测部（负载移动检测部）

8：控制部

9：电极

9a～9f：电极

10：静电电容检测部

11：沸溢检测部

12：存储部

13：高频信号产生部

14：整流部

15：电压检测部

18：操作部

20：显示部

Claims (8)

1.一种感应加热烹调器，该感应加热烹调器具有：

载置加热容器的顶板；

加热线圈，其设置在所述顶板的下方，对所述加热容器进行感应加热；

逆变器，其向所述加热线圈提供高频电流；

电极，其在所述加热线圈的周围附近，设置在所述顶板的背面；

静电电容检测部，其向所述电极提供高频信号，检测所述电极的静电电容；

存储部，其能够将所检测到的静电电容作为基准值进行存储；

控制部，其进行控制，使得所述逆变器的加热输出成为所设定的第1设定值；以及

沸溢检测部，当所述电极的静电电容满足预定条件时，该沸溢检测部执行把该静电电容作为基准值存储到所述存储部中的基准值更新处理，在所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到输出降低阈值以上后，该沸溢检测部进行将所述逆变器的加热输出降低至预先设定的第2设定值或者停止加热动作的输出抑制动作，

所述沸溢检测部构成为：在包含所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到输出降低阈值以上的时刻在内的变化率检测期间中，当检测到的静电电容的变化率为预定变化率以上时，停止加热动作，或者将所述加热输出降低至比所述第2设定值低的第3设定值，当检测到的静电电容的变化率低于所述预定变化率时，将加热输出设为所述第1设定值。

2.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，

所述沸溢检测部构成为：在第1预定时间内对所述电极的静电电容进行多次检测，使用检测到的多个静电电容的平均值相对于基准值的变化量来计算变化率。

3.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，

所述沸溢检测部构成为：在第1预定时间内检测到的静电电容相对于基准值的变化量低于比所述输出降低阈值小的基准值更新停止阈值的情况下，将在该第1预定时间内检测到的静电电容作为基准值进行更新并存储到所述存储部中，在所述第1预定时间内检测到的静电电容相对于基准值的变化量为所述基准值更新停止阈值以上的情况下，停止对所述存储部进行基准值的更新。

4.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，

所述沸溢检测部构成为：在第1预定时间内对所述电极的静电电容进行多次检测，在检测到的多个静电电容的平均值相对于基准值的变化量低于比所述输出降低阈值小的基准值更新停止阈值的情况下，把在该第1预定时间内检测到的多个静电电容的平均值存储到所述存储部中，以更新为新的基准值。

5.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，

所述沸溢检测部构成为：在第1预定时间内对所述电极的静电电容进行多次检测，在检测到的多个静电电容的平均值相对于基准值的变化量为比所述输出降低阈值小的基准值更新停止阈值以上的情况下，停止对所述存储部进行基准值的更新。

6.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，

所述沸溢检测部构成为：在从所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到输出降低阈值以上的时刻起，经过了预定的延迟时间后，进行所述输出抑制动作，并且，在所述延迟时间内判断为不是沸溢时，不进行所述输出抑制动作。

7.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，

所述感应加热烹调器具有多个所述电极，所述沸溢检测部构成为：在任意1个所述电极的静电电容的变化率为所述预定变化率以上，并且其他的所述电极相对于所述基准值的变化量都在被设定为输出降低阈值以下的沸溢检测解除阈值以上的情况下，使所述加热输出成为所述第1设定值。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的感应加热烹调器，其中，

所述沸溢检测部构成为：在包含所述静电电容检测部检测到的静电电容相对于基准值的变化量达到所述输出降低阈值以上的时刻在内的预定期间内，在所述逆变器中的高频电流或高频电压、输入电流或所述逆变器的开关元件的导通期间的变化未处于预定值以内的情况下，不进行所述电极的静电电容相对于所述基准值的变化量达到所述输出降低阈值以上时的所述输出抑制动作。