JP2006260942A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な処理を行うことなく、精度良く温度を維持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。
【解決手段】赤外線検出手段５と、この出力から調理容器１の温度を検知する温度検知手段６と、温度検知手段６の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段７と、温度検知手段６の出力より加熱コイル３への入力電力を制御する制御手段８とを備え、沸騰検知手段７において沸騰を検知後、沸騰検知時の温度を基準として調理容器１の温度を算出し、設定温度を維持するように制御手段８により入力電力を制御するものである。これにより、沸騰検知時の温度を基準として調理容器１の温度を算出するため、複雑な処理が不要で、算出した温度は調理容器の形状やその材質にかかわらず正確に検知でき、精度良く温度を維持することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動調理などを行う場合に焦げ付くことなく精度良く温度を維持することができる誘導加熱調理器に関するものである。

従来、調理容器の材質に影響されず煮込み調理に適した温度で調理を行う誘導加熱調理器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２０４９８０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、沸騰するまで調理容器を加熱後、沸騰を維持するのに必要な加熱出力より若干大きい加熱出力で加熱し、温度検知素子により検知される調理容器の温度が安定した時の温度に基づいて煮込み温度を算出するものであるため、複雑な処理が必要であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複雑な処理を行うことなく、精度良く温度を維持することができる誘導加熱調理器を提供することにある。

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、赤外線検出手段と、この出力から調理容器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沸騰を検知する沸騰検知手段と、温度検知手段の出力より加熱コイルへの入力電力を制御する制御手段とを備え、沸騰検知手段において沸騰を検知後、沸騰検知時の温度を基準として調理容器の温度を算出し、設定温度を維持するように制御手段により入力電力を制御するようにしたものである。

これによって、沸騰検知時の温度を基準として調理容器の温度を算出するため、複雑な処理が不要で、算出した温度は調理容器の形状やその材質にかかわらず正確に検知できる。したがって、精度良く温度を維持することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、調理容器の形状やその材質にかかわらず正確に温度検知ができ、精度良く温度を維持することができる。

第１の発明は、調理容器を載置する天板と、天板の下方に配置され調理容器を加熱する加熱コイルと、天板の下に設置され調理容器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、赤外線検出手段の出力から調理容器の温度を検出する温度検知手段と、温度検知手段の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段と、温度検知手段の出力より加熱コイルへの入力電力を制御する制御手段とを備え、沸騰検知手段において沸騰を検知後、沸騰検知時の温度を基準として調理容器の温度を算出し、設定温度を維持するように制御手段により入力電力を制御する誘導加熱調理器とすることにより、沸騰検知時の温度を基準として調理容器の温度を算出するため、複雑な処理が不要で、算出した温度は調理容器の形状やその材質にかかわらず正確に検知できる。したがって、精度良く温度を維持することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、加熱を抑制する時間が抑制時間判定値以上の場合に入力電力の制御を終了するようにしたことにより、加熱を抑制する時間で焦げ始めを検知するので、使用者がつきっきりで監視しなくても煮込み調理を終了させることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、加熱時間が加熱時間判定値以下の場合に入力電力の制御を終了するようにしたことにより、加熱時間で焦げ始めを検知するので、使用者がつきっきりで監視しなくても煮込み調理を終了させることができる。

第４の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、加熱時間が加熱時間判定値以下で、かつ加熱を抑制する時間が抑制時間判定値以上の場合に入力電力の制御を終了するようにしたことにより、加熱時間と加熱を抑制する時間で焦げ始めを検知するので、使用者がつきっきりで監視しなくても煮込み調理を終了させることができる。

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、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器を示している。

図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、鍋、フライパンなどの調理容器１を載置する天板２と、天板２の下方に配置され調理容器１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３に電力を供給する高周波インバータ４と、天板２の下に設置され調理容器１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の出力から調理容器１の温度を検出する温度検知手段６と、温度検知手段６の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段７と、温度検知手段６の出力より加熱コイル３への入力電力を制御する制御手段８とを備えている。そして、沸騰検知手段７において沸騰を検知後、沸騰検知時の温度を基準として調理容器１の温度を算出し、設定温度を維持するように制御手段８により入力電力を制御するようにしている。

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。

まず、図示していない電源を投入し操作スイッチで湯沸かしを開始すると、制御手段８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に電力を供給する。この加熱コイル３に電力が供給されると、加熱コイル３に誘導磁界が発生し、天板２上の調理容器１が加熱される。この誘導加熱によって調理容器１の温度が上昇し、調理容器１内の被加熱物である、例えば、煮込み材料が沸騰するものである。

ここで、調理容器１の温度が上昇すると、その温度に合わせた赤外線が調理容器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、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、赤外線検出手段５は、反射率の高い鏡面反射板を用いてより多くの赤外線を集光し、かつ、調理容器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ものである。

温度検知手段６は、調理容器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、温度に変換する。この温度情報が沸騰検知手段７および制御手段８に入力される。沸騰検知手段７は、所定時間での温度差を１秒ごとに算出し、所定温度差以内であることを連続的に検知した場合に煮込み材料が沸騰していると判定する。制御手段８は、沸騰検知手段７において沸騰を検知した時点での温度を基準として、操作スイッチで予め設定された維持温度に相当する温度検知手段６の出力を算出し、その算出した温度を維持するように入力電力を制御する。

図２は、調理容器１の温度と赤外線検出手段５のセンサ温度との温度変化をグラフに表したものである。図から明らかなように、調理容器１内の温度とセンサ温度は共に沸騰時に一定温度を維持する。この状態を利用して１００℃相当のセンサ温度の出力を検出することができるので、設定温度に相当するセンサ温度の出力を容易に算出することができる。

以下、図３を用いて制御手段８における設定温度に相当するセンサ温度の出力を算出する方法のアルゴリズムの一例を説明する。

ステップ（以下、Ｓと表示する）１において、沸騰検知手段７において沸騰を検知すればＳ２へ進み、沸騰を検知していなければＳ１へ戻る。Ｓ２において、沸騰を検知した時のセンサ温度ＴｉをＴｏとして記憶する。Ｓ３において、以下の式を用いて設定温度Ｔｔに相当するセンサ温度の出力Ｔｉｔｏを算出する。

Ｔｉｔｏ ＝ Ｔｏ ／ １００ × Ｔｔ
以上のように、本実施の形態では、上記に示す方法によって設定温度Ｔｔに相当するセンサ温度の出力Ｔｉｔｏを算出することにより、調理容器１底面の形状や調理容器１の材質によることなく精度良く温度を維持することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器について、図４、図５に基づき説明する。誘導加熱調理器の基本構成は実施の形態１と同一であるのでその説明を省略する。

本実施の形態における誘導加熱調理器は、制御手段８での制御終了方法に特徴を有するものである。

図４は、設定温度を維持した時の入力電力の変化を示しており、これより明らかなように煮込み材料の水分が少なくなってくると、比熱や熱伝達率の関係より少ない入力電力で温度を維持することが可能となってくる。よって、加熱時間の変化度合いより被加熱物である煮込み材料の焦げ始めを検知することができる。

以下、図５を用いて制御手段８における焦げ始め検知方法のアルゴリズムの一例を説明する。

Ｓ１１において、センサ温度Ｔｉが設定相当温度Ｔｉｔｏ以上であればＳ１２に進み、設定相当温度Ｔｉｔｏより小さければＳ１１に戻る。Ｓ１２において、加熱を抑制する。Ｓ１３において、タイマーが時間計測ｔ１を開始する。Ｓ１４において、センサ温度Ｔｉが設定相当温度Ｔｉｔｏより小さければＳ１５へ進み、設定相当温度Ｔｉｔｏ以上であればＳ１４に戻る。Ｓ１５において、タイマーを停止する。Ｓ１６において、タイマーによる計測時間ｔ１が抑制時間判定値ｔｍ以上であればＳ１７へ進み、抑制時間判定値ｔｍより小さければＳ１８へ進む。Ｓ１７において、調理を終了し、入力電力の制御を終了する。Ｓ１８において、加熱し、Ｓ１１に戻る。なお、抑制時間判定値ｔｍは予め最適な値を実験的に決定するものである。

以上のように、本実施の形態では、制御手段８が、加熱を抑制する時間が抑制時間判定値ｔｍ以上の場合に入力電力の制御を終了するようにしたことにより、加熱を抑制する時間で焦げ始めを検知するので、使用者がつきっきりで監視しなくても煮込み調理を終了させることができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器について、図６に基づき説明する。誘導加熱調理器の基本構成は実施の形態１と同一であるのでその説明を省略する。

本実施の形態における誘導加熱調理器は、制御手段８での別の制御終了方法に特徴を有するものであり、それ以外は実施の形態２と同様である。

以下、図６を用いて制御手段８における焦げ始め検知方法のアルゴリズムの一例を説明する。

Ｓ２１において、センサ温度Ｔｉが設定相当温度Ｔｉｔｏより小さければＳ２２に進み、設定相当温度Ｔｉｔｏ以上であればＳ２１に戻る。Ｓ２２において、加熱する。Ｓ２３において、タイマーが時間計測ｔ２を開始する。Ｓ２４において、センサ温度Ｔｉが設定相当温度Ｔｉｔｏ以上であればＳ２５へ進み、設定相当温度Ｔｉｔｏより小さければＳ２４に戻る。Ｓ２５において、タイマーを停止する。Ｓ２６において、タイマーによる計測時間ｔ２が加熱時間判定値ｔｎ以下であればＳ２７へ進み、加熱時間判定値ｔｎより大きければＳ２８へ進む。Ｓ２７において、調理を終了し、入力電力の制御を終了する。Ｓ２８において、加熱を抑制し、Ｓ２１に戻る。なお、加熱時間判定値ｔｎは予め最適な値を実験的に決定するものである。

以上のように、本実施の形態では、制御手段８が、加熱時間が加熱時間判定値ｔｎ以下の場合に入力電力の制御を終了するようにしたことにより、加熱時間で焦げ始めを検知するので、使用者がつきっきりで監視しなくても煮込み調理を終了させることができる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器について、図７に基づき説明する。誘導加熱調理器の基本構成は実施の形態１と同一であるのでその説明を省略する。

本実施の形態における誘導加熱調理器は、制御手段８でのさらに別の制御終了方法に特徴を有するものであり、それ以外は実施の形態２と同様である。

以下、図７を用いて制御手段８における焦げ始め検知方法のアルゴリズムの一例を説明する。

Ｓ３１において、加熱する。Ｓ３２において、タイマーが時間計測ｔ３を開始する。Ｓ３３において、センサ温度Ｔｉが設定相当温度Ｔｉｔｏ以上であればＳ３４へ進み、設定相当温度Ｔｉｔｏより小さければＳ３３に戻る。Ｓ３４において、タイマーを停止する。Ｓ３５において、加熱を抑制する。Ｓ３６において、タイマーが時間計測ｔ４を開始する。Ｓ３７において、センサ温度Ｔｉが設定相当温度Ｔｉｔｏより小さければＳ３８へ進み、設定相当温度Ｔｉｔｏ以上であればＳ３７に戻る。Ｓ３８において、タイマーを停止する。Ｓ３９において、タイマーによる計測時間ｔ３が加熱時間判定値ｔｐ以下であればＳ４０へ進み、加熱時間判定値ｔｐより大きければＳ３１に戻る。Ｓ４０において、タイマーによる計測時間ｔ４が抑制時間判定値ｔｑ以上であればＳ４１へ進み、抑制時間判定値ｔｑより小さければＳ３１に戻る。Ｓ４１において、調理を終了し、入力電力の制御を終了する。なお、加熱時間判定値ｔｐ、抑制時間判定値ｔｑは予め最適な値を実験的に決定するものである。

以上のように、本実施の形態では、制御手段８が、加熱時間が加熱時間判定値ｔｐ以下で、かつ加熱を抑制する時間が抑制時間判定値ｔｑ以上の場合に入力電力の制御を終了するようにしたことにより、加熱時間と加熱を抑制する時間で焦げ始めを検知するので、使用者がつきっきりで監視しなくても煮込み調理を終了させることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、調理容器の形状やその材質にかかわらず正確に温度検知ができ、精度良く温度を維持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も適用できる。

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 同誘導加熱調理器における調理容器の温度とセンサ温度の変化を示すグラフ 同誘導加熱調理器における制御手段での処理内容を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の設定温度を維持した時の入力電力の変化を示すグラフ 同誘導加熱調理器における入力電力制御の終了方法を示すフローチャート 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の入力電力制御の終了方法を示すフローチャート 本発明の実施の形態４における誘導加熱調理器の入力電力制御の終了方法を示すフローチャート

符号の説明

１ 調理容器
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
７ 沸騰検知手段
８ 制御手段

Claims (4)

1. 調理容器を載置する天板と、天板の下方に配置され調理容器を加熱する加熱コイルと、天板の下に設置され調理容器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、赤外線検出手段の出力から調理容器の温度を検出する温度検知手段と、温度検知手段の出力より沸騰を検知する沸騰検知手段と、温度検知手段の出力より加熱コイルへの入力電力を制御する制御手段とを備え、沸騰検知手段において沸騰を検知後、沸騰検知時の温度を基準として調理容器の温度を算出し、設定温度を維持するように制御手段により入力電力を制御する誘導加熱調理器。
2. 制御手段は、加熱を抑制する時間が抑制時間判定値以上の場合に入力電力の制御を終了する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 制御手段は、加熱時間が加熱時間判定値以下の場合に入力電力の制御を終了する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
4. 制御手段は、加熱時間が加熱時間判定値以下で、かつ加熱を抑制する時間が抑制時間判定値以上の場合に入力電力の制御を終了する請求項１に記載の誘導加熱調理器。

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