JP2010244925A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の加熱コイルを用いて1つの鍋を加熱する誘導加熱調理器において、調理性能や安全性能を高めること。
【解決手段】複数の加熱コイルを用いて1つの鍋を加熱することにより加熱ムラを少なくできる誘導加熱調理器において、鍋の温度を検知する温度検知手段を2つの加熱コイルの外縁より外側かつ2つの加熱コイルの間とすることにより、それぞれの加熱コイルが発生する磁界が干渉し、且つ磁界が強めあう方向であるときは、被加熱物である鍋の最も高い部分の温度を検知することができるため、複数の加熱コイルで1つの鍋を加熱することにより加熱ムラを低減させるとともに、安全性の高い誘導加熱調理器を実現することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、調理性能を改善し、安全性を高める誘導加熱調理器に関するものである。
近年、鍋などの調理容器を加熱コイルにより誘導加熱する誘導加熱調理器が普及している。加熱ムラを防ぐ手段として、複数の加熱コイルを用いて1つのプレートを加熱することにより加熱ムラを抑制するものがある(例えば、特許文献1参照)。しかし、上記発明ではそれぞれの加熱コイルの出力電力比率を変えることのみを言及しているため、被加熱物の加熱分布を均一化することはできるが、温度検知手段については言及されていないため、温度検知をどのように制御に反映するかが明確になっていない。また、複数の加熱コイルが同時に動作する状態が存在しないため、磁界の干渉が発生しない。
そこで、鍋の温度は通常の加熱コイルと同様、加熱コイル上が最も高くなるため、鍋の最高温度を検知するためには加熱コイルの外縁より内側に温度センサを配置することになる(例えば、特許文献2参照)。ここで、被加熱物の中心温度を測定したいときでも、被加熱物と複数の加熱コイルの中心位置を合わせることを考えると、第1の加熱コイル10の外縁より内側に配置することが考えられる。
特許第3279164号公報 特開2007−324145号公報
しかしながら、複数の加熱コイルの配置の仕方によっては鍋の中心温度ではないところの温度を測定していることになるため、調理物の温度が精度よく測定できないときがあるという課題を有していた。特に自動調理においては鍋の中心温度が制御に必要となるため、複数の加熱コイルで1つの鍋を加熱するときは自動調理の制御がしにくいという課題を有していた。
また、高電力密度化や少設置スペース化によりそれぞれの加熱コイルが近接して配置され、且つ高加熱出力が必要でそれぞれの加熱コイルを同時に動作させるときは、発生する磁界が干渉することが考えられるため、磁界が協調する場合だとコイル間に磁束密度ピークが発生し、コイル内側にある温度センサではピーク温度が検知できないという課題も有していた。
本発明は、上記課題を解決するもので、複数の加熱コイルを用いて1つの鍋を加熱することにより加熱ムラを少なくできる誘導加熱調理器において、調理性能や安全性能を高め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。
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、鍋を載置するトッププレートと、トッププレートの下方に配置された、鍋を誘導加熱するための第1の加熱コイルと、第1の加熱コイルに電力を供給する第1のインバータと、第1の加熱コイルと異なる円心を有し、第1の加熱コイルの近傍に配置され、鍋を誘導加熱するための第2の加熱コイルと、第2の加熱コイルに電力を供給する第2のインバータと、第1のインバータ及
び第2のインバータの出力電力を制御する制御手段と、第1の加熱コイルの外縁より外側且つ第2の加熱コイルの外縁より外側で、更に第1の加熱コイルと第2の加熱コイルの間に配置され、鍋の温度を直接的または間接的に検知する第1の温度検知手段と、第1の温度検知手段の出力に基づいて鍋の温度を検知し、制御手段に必要な信号を出力する動作判断手段とを有し、第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方で1つの鍋を加熱するときは、第1の温度検知手段の出力に基づいて第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方を制御することを特徴とするものである。
これによって、それぞれの加熱コイルが発生する磁界が干渉し、且つ磁界が強めあう方向であるときは、被加熱物である鍋の最も高い部分の温度を検知することができるため、複数の加熱コイルで1つの鍋を加熱することにより加熱ムラを低減させるとともに、安全性の高い誘導加熱調理器を実現することができる。
本発明の誘導加熱調理器は、複数の加熱コイルを用いて1つの鍋を加熱することにより加熱ムラを少なくできる誘導加熱調理器において、鍋の温度を検知する温度検知手段を2つの加熱コイルの外縁より外側かつ2つの加熱コイルの間とすることにより、それぞれの加熱コイルが発生する磁界が干渉し、且つ磁界が強めあう方向であるときは、被加熱物である鍋の最も高い部分の温度を検知することができるため、複数の加熱コイルで1つの鍋を加熱することにより加熱ムラを低減させるとともに、安全性の高い誘導加熱調理器を実現することができる。
本発明の実施の形態1の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態1の誘導加熱調理器の上面の配置図 本発明の実施の形態1の誘導加熱調理器の上面の配置図 本発明の実施の形態1の誘導加熱調理器の上面の配置図 本発明の実施の形態1の誘導加熱調理器の上面の配置図 本発明の実施の形態2の2つの加熱コイルの電流波形図 本発明の実施の形態2の2つの加熱コイルの電流波形図 本発明の実施の形態3のインバータの出力電力と鍋の温度の関係図 本発明の実施の形態4のインバータの出力電力と鍋の温度の関係図 本発明の実施の形態5の誘導加熱調理器の操作キーのイメージ図 本発明の実施の形態6のインバータの出力電力と鍋の温度の関係図 本発明の実施の形態7のインバータの出力電力と鍋の温度の関係図 本発明の実施の形態8の誘導加熱調理器の上面の配置図 本発明の実施の形態9の誘導加熱調理器の上面の配置図
第1の発明は、鍋を載置するトッププレートと、トッププレートの下方に配置された、鍋を誘導加熱するための第1の加熱コイルと、第1の加熱コイルに電力を供給する第1のインバータと、第1の加熱コイルと異なる円心を有し、第1の加熱コイルの近傍に配置され、鍋を誘導加熱するための第2の加熱コイルと、第2の加熱コイルに電力を供給する第2のインバータと、第1のインバータ及び第2のインバータの出力電力を制御する制御手段と、第1の加熱コイルの外縁より外側且つ第2の加熱コイルの外縁より外側で、更に第1の加熱コイルと第2の加熱コイルの間に配置され、鍋の温度を直接的または間接的に検知する第1の温度検知手段と、第1の温度検知手段の出力に基づいて鍋の温度を検知し、制御手段に必要な信号を出力する動作判断手段とを有し、第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方で1つの鍋を加熱するときは、第1の温度検知手段の出力に基づいて第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方を制御することを特徴とする。
このことにより、第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方で1つの鍋を加熱するときは、第1の加熱コイルと第2の加熱コイルを合わせた領域の中心と鍋の中心を略合わせるように鍋をトッププレート上に載置するようにする。これにより、第1の温度検知手段の検知位置は鍋の中心付近となることから、鍋の中心温度を検知しながら第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力を制御することができる。
また、2つの加熱コイルから発生している磁界が干渉しているとき、2つの加熱コイルの近接部付近では特に磁界の協調現象や打ち消し現象が発生し、そのため2つの加熱コイルの近接部上の鍋の温度が不安定になりやすい。しかし、第1の温度検知手段を2つの加熱コイルの近接部付近に配置することにより、精度よく鍋の温度を検知することができる。
さらに、それぞれの加熱コイルが発生する磁界が干渉し、且つ磁界が強めあう協調現象が大きく生じているときは、干渉が最も生じている2つの加熱コイルの間が最も高温になることが考えられるため、2つの加熱コイルの間に第1の温度検知手段を配置することにより、鍋の最高温度を検知することができ、安全性を高めることができる。
第2の発明は、特に、制御手段から第1のインバータ及び第2のインバータに出力する制御信号を同期させる。
このことにより、磁界の干渉レベルが一定になるため、検知した温度を加熱コイルの加熱出力の制御にフィードバックすることを容易にすることができる。
また、磁界の干渉部上の鍋の温度を上昇させたいときは、磁界の協調現象が発生するように2つの加熱コイルの近接部での電流の向きを同一方向とし、磁界の干渉部上の鍋の温度を低下させたいときは、磁界の打ち消し現象が発生するように2つの加熱コイルの近接部での電流の向きを逆方向とすることにより、第1の温度検知手段が検知した値をもとに鍋の温度を調節することができる。
第3の発明は、特に、第1の温度検知手段で検知した温度が所定の閾値に達したときは、第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方を低下または停止させる。
第1の加熱コイルと第2の加熱コイルの間にある鍋底の温度上昇に起因する加熱出力は第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方であるため、第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方を低下または停止させることにより、鍋の温度を早く低下させることができる。
第4の発明は、特に、第1の加熱コイルの外縁より内側に配置され、鍋の温度を直接的または間接的に検知する第2の温度検知手段をさらに少なくとも1つ有し、第2の温度検知手段で検知した温度が所定の閾値に達したときは、少なくとも第1の加熱コイルの加熱出力を低下または停止させるようにする。
第1の加熱コイルと第2の加熱コイルの間にある鍋の温度よりも第1の加熱コイル線上または加熱コイル内側にある鍋の温度のほうが高い場合もあるため、第1の加熱コイルの外縁より内側の鍋の温度も検知することにより、鍋の全体の温度を一定以下に抑えることができる。
第5の発明は、特に、温度設定手段または調理コース設定手段を備えた操作手段をさらに有し、操作手段の出力は動作判断手段に電気的に接続されるとともに、操作手段の出力と第1の温度検知手段の出力に基づいて第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方を制御するようにする。
このことにより、鍋の中心付近の温度を設定値に合わせるように第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方を制御することができる。
第6の発明は、特に、第2の温度検知手段で検知した温度が所定の閾値に達したときは、操作手段の出力と第1の温度検知手段の出力に基づいて決定された制御を一時的または連続的に解除するようする。
このことにより、鍋の中心付近の温度を設定値に合わせるように制御していたとしても、鍋の全体の温度を一定以下に抑えることを優先的に行うことができる。
第7の発明は、特に、時系列において第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力の両方で1つの鍋を加熱するときは、第1の温度検知手段による検知を行うようにする。
このことにより、例えば片方の加熱コイルが加熱出力しているときに、もう片方の加熱コイルが加熱出力していなという動作が好ましい調理メニューが存在するときでも、鍋の中心温度を検知しながら第1の加熱コイルの加熱出力と第2の加熱コイルの加熱出力を制御することができる。
第8の発明は、特に、少なくとも1つ以上の第3の加熱コイルをさらに有し、3つ以上の加熱コイルで1つの鍋を加熱するときは、第1〜3の加熱コイルの外縁より外側で、且つ1つの鍋を加熱する全ての加熱コイルを取り囲む外周線の内側に第1の温度検知手段を配置するようにする。
3つ以上の加熱コイルで1つの鍋を加熱するときは、鍋の中心付近に対して周囲を囲うように加熱コイルを配置する形態がとられることが想定されるが、その形態だと、鍋および3つ以上の加熱コイルの中心付近では放熱がされにくいため蓄熱が多くなったり、3つ以上の加熱コイルの干渉により鍋の発熱が多くなったりする。これにより、第1の温度検知手段は1つの鍋を加熱する全ての加熱コイルを取り囲む外周線の内側に配置することで、高温になりやすい鍋の中心付近の温度を検知することができる。
また、2つの加熱コイルの近接部では、磁界が多く干渉するため、それぞれの加熱コイルに流れる電流の位相差によっては磁界が大きくなるときがある。第1の温度検知手段を加熱コイルの近接部付近に配置すると、大きな磁界が原因による誤検知や、第1の温度検知手段自体が加熱してしまうなどの恐れがあるが、第1の温度検知手段を複数の加熱コイルで囲われた中心部に配置することにより、磁界の影響を受け難くすることができる。
第9の発明は、特に、第1の加熱コイル及び第2の加熱コイルは単独でも調理容器が加熱可能であるとともに、単独で調理容器を加熱しているときは第1の温度検知手段の出力を制御に反映しないようにする。
このことにより、加熱コイルの配置の仕方によっては独立して2つの鍋を加熱することができるとともに、独立して加熱出力を制御しているときは第1の温度検知手段の出力を第1の加熱コイルの加熱出力および第2の加熱コイルの加熱出力の両方の制御に反映させないことで、温度の誤検知による制御の誤作動を起こさないようにすることができる。
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、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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図を示すものである。また、図2は、本発明の第1の実施の形態の誘導加熱調理器の上面の配置図を示すものである。
本実施の形態の誘導加熱調理器は、機器上面にトッププレート1を有する。トッププレート1は、ガラスやセラミックなどの磁界を透過する電気絶縁物からなる。
トッププレート1の下方には、トッププレート1の上方に載置された鍋11を加熱するための第1の加熱コイル2が配置されている。
トッププレート1の下方且つ第1の加熱コイル2の近傍には、トッププレート1の上方に載置された鍋11を加熱するための第2の加熱コイル4が、第1の加熱コイル2と異なる円心を有して配置されている。2つの加熱コイルで発生する磁界が干渉するような状態で加熱するとき、2つの加熱コイル間での蓄熱や放熱の影響も加味すると、第1の加熱コイル2の外縁と第2の加熱コイル4の外縁との間隔は加熱コイルの半径以下が望ましい。例えば、半径5cmの加熱コイルを第1の加熱コイル2のサイズとすると、第1の加熱コイル2の外縁と第2の加熱コイル4の外縁との間隔は5cm以下が適するということになる。
第1の加熱コイル2には第1のインバータ3が、第2の加熱コイル4には第2のインバータ5がそれぞれ接続され、制御手段6の出力に伴って加熱コイルに所望の電力を供給することができる。
第1の加熱コイル2の外縁より外側且つ第2の加熱コイル4の外縁より外側で、更に第1の加熱コイル2と第2の加熱コイル4の間である領域12に、鍋11の温度を検知するための第1の温度センサ7が配置される。図2では、第1の温度センサ7は2つの加熱コイルの中心点の線分上で、その線分の略中心に配置されている。
第1の温度センサ7の出力は動作判断手段8を仲介することにより、制御手段6に必要な信号を出力する。
1つの加熱コイルよりも大きな鍋11を加熱したいときや、逆に鍋11よりも小さな加熱コイルを複数配置して加熱分布を改善するとき、1つの鍋11を複数の加熱コイルで加熱する手段が考えられる。例えば、第1の加熱コイル2と第2の加熱コイル4の2つの加熱コイルで鍋11を加熱するとき、加熱コイルから発生する加熱出力のバランスや加熱分布などの点から、鍋11は第1の加熱コイル2と第2の加熱コイル4の2つの加熱コイル上に略均等に載置するようにすることが一般的に考えられる。そのように載置したとき、2つの加熱コイルの間には鍋の中心部付近がくることになるため、第1の温度センサ7を領域12内に配置することにより、鍋11の中心部付近の温度を検知することができるため、鍋11及び調理物の温度を精度よく測定することができる。
また、2つの加熱コイルから発生している磁界が干渉しているとき、2つの加熱コイルの近接部付近では特に磁界の協調現象による磁束密度の増大や、逆に磁界の打ち消し減少による磁束密度の減少が発生し、鍋11の中心部付近の温度が不安定になりやすい。しかし、その鍋底の温度不安定な部分を第1の温度センサ7により直接温度測定することによ
り、インバータ動作にフィードバックさせて温度を正確かつ精度よく制御することができる。
さらに、それぞれの加熱コイルが発生する磁界が干渉し、且つ磁界が強めあう協調現象が大きく生じているときは、干渉が最も生じている2つの加熱コイルの間が最も高温になることが考えられるため、2つの加熱コイルの間に第1の温度センサ7を配置することにより、鍋11の最高温度を検知することができ、安全性を高めることができる。
さらに、両方のインバータを同時に制御することにより、動作の遅延をなくしたり、誤作動時に連携して停止させられたりすることにより、安全性を高めることができる。
なお、上記発明は、2つの加熱コイルの間に第1の温度センサ7が配置されていれば同等の性能が得られるため、例えば図3に示すように2つの加熱コイルが接触しているようなときは2つの加熱コイルの中心を結ぶ直線上でない領域12内に第1の温度センサ7を配置することも考えられる。また、図4に示すような2つの加熱コイルが楕円形や、図5に示すような半円形であることをはじめ、長方形や扇形のときも同様の効果が得られるため、本発明は全ての加熱コイルの形状に有効である。
第1の温度センサ7は、鍋11から放射される赤外線を検知することにより鍋11の温度を測定するような直接的な手段のほうが温度応答が早く制御には有効な手段であるが、鍋11の熱がトッププレート1に伝熱した温度を間接的に検知する例えばサーミスタ方式であっても本発明は有効である。
(実施の形態2)
図6及び図7に、本発明の第2の実施の形態の誘導加熱調理器の加熱コイルに流れる電流の波形を示す。
図6の波形では、2つの加熱コイルに流れる電流は同一周波数で、且つ位相差θ=0(打ち消し現象)のものである。また、図7の波形では、2つの加熱コイルに流れる電流は同一周波数で、且つ位相差θ=π/2(協調現象)のものである。いずれも2つの加熱コイルに流れる周波数が同一であることから、磁界が干渉しているところでの1周期あたりの干渉レベルは一定となることから、第1の温度センサ7の温度の変動が生じ難くなる。つまり、第1の温度センサ7の出力に温度変動を含み難くなり、精度よく温度の測定ができるようになる。
また、制度よく温度検知が行えることにより、インバータ動作の制御にフィードバックすることが容易になり、インバータ動作の制御を行いやすくすることができる。
さらに、同期させることにより発熱が一定になるため、過熱しないように動作を行うことや、干渉を活かしたインバータ制御を行うときは同期をとることは有効となる。
さらに、2つのインバータを同一周波数で動作することにより、鍋11やインバータ回路内で動作周波数の差によるうなり干渉音が発生しないため、騒音が気にならない誘導加熱調理器を実現することができる。
さらに、同期をとることにより、2つの加熱コイルで発生する磁界の干渉レベルを調節できるため、磁界を協調や打ち消しさせることによりインバータからみたインピーダンスを変更することで、インバータの動作周波数やデューティーを調整せずに加熱出力を制御することが可能となる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の第3の実施の形態における、第1の温度センサ7の検知値(鍋の温度1)と、第1のインバータ3の出力(出力電力1)と第2のインバータ5(出力電力2)の関係を示したものである。インバータの出力電力は加熱コイルが被加熱物である鍋11に与える電力と同等である。第1のインバータ3の出力と第2のインバータ5の出力がある一定の値(図5では1500W)であるとする。この動作のとき、鍋11の温度が一定以上(例えば過熱温度の閾値として300℃)になると、第1のインバータ3と第2のインバータ5の両方の出力を破線のように停止させるか実線のように低下(図5では500W)させる。すると、温度はそれ以上にならず、鍋11の温度は低下していく。これにより、温度を一定以下にすることができるため、安全性を向上させることができる。ここで、出力を実線のように低下よりも破線のように停止させるほうが、鍋11の温度は早く下がるため、安全性は更に向上する。
1つの加熱コイルで1つの鍋11を加熱するときは、加熱コイルの形状により温度分布が最高になる部分が把握できるため、温度が最高となる部分に温度センサを取り付けることにより安全性を確保できたが、複数の加熱コイルで1つの鍋11を加熱するときは、干渉の強弱によって最高温度になりえる場所が干渉の起こっている部分となるときもあるため、第1の温度センサ7を干渉がよく起こる2つの加熱コイルの間に配置することにより、鍋11の最高温度を一定以下にすることで、例えば油の発火などを防いで安全性を高めることができる。
また、鍋11の最高温度を一定以下にすることで、鍋11内の食材の焦げ付きを低減させ、利便性の高い誘導加熱調理器を実現することができる。
(実施の形態4)
本発明の第4の実施の形態は、加熱分布を改善するために内側と外側に分割して巻かれた加熱コイルの間(図1参照)に、第2の温度センサ9を配置したものである。また、図9は、第1のインバータ3の出力電力1と、第2のインバータ5の出力電力2と、第1の温度センサ7の検知出力である鍋の温度1と、第2の温度センサ9の検知出力である鍋の温度2の関係を示している。
磁界の干渉レベルが小さいときや、磁界が干渉していたとしても磁界の打ち消し現象による動作が行われていると、2つの加熱コイルの間の発熱は小さい。すると、加熱コイル1の内部の方が温度が高くなることもあるため、第2の温度センサ9での温度検知も行い、第2の温度検知の出力がある閾値(例えば300℃)を超えると、少なくとも第1のインバータ3の出力を低下させることにより、過熱を防ぐことができ安全性の高い誘導加熱調理器を実現することができる。本実施例では第1のインバータ3の出力を低下させたが、安全性を確保するため停止させてもよい。また、鍋11の一部でも過熱したら安全性を十分に確保するため、第2のインバータ4も同時に低下または停止させることも有効である。
(実施の形態5)
図10は、本発明の第5の実施の形態における、温度設定手段と調理コース設定手段を備えた操作手段の一例を示したものである。
操作手段10の温度設定キーを押すと、表示部に温度設定値が現れ、アップダウンキーにより設定された温度設定値になるように、第1のインバータ3の出力電力と第2のインバータ5の出力電力を調節する。そのとき、基準となる鍋11の温度は鍋11の中心付近の温度である第1の温度センサ7の検知値に基づくものとし、動作判断手段8が操作手段10の出力値と第1の温度センサ7の出力値に基づき最適なインバータ動作を決定する。
2つの加熱コイルで1つの鍋11を加熱しているとき、第1の温度センサ7は鍋11の中心付近の温度を測定しているため、鍋11の内容物の中心温度が最も精度よく測定できるため、本発明により、操作手段10で設定した設定温度に鍋11の内容物の温度を精度よく合わせることができる。
また、自動調理メニューキーにはあらかじめ調理メニューに合わせたシーケンスがプログラムされており、例えば高い温度が要求される調理メニューに対しては第1のインバータ3の加熱出力と第2のインバータ5の加熱出力の両方を連続して加熱し、低い温度が要求される調理メニューに対しては第1のインバータ3の加熱出力と第2のインバータ5の加熱出力を交互に加熱するなど、調理メニューに合わせて加熱パターンを自動で変更させることにより、調理性能を向上させる誘導加熱調理器を実現することができる。
(実施の形態6)
図11は、本発明の第6の実施の形態における、第1の温度センサ7の検知出力に基づいて鍋11の温度制御を行っているときの、第1のインバータ3の出力電力と、第2のインバータ5の出力電力と、第2の温度センサ9の検知値との関係を示したものである。ここで、第1のインバータ3の出力電力1と第2のインバータ5の出力電力2はデューティー制御を行っている(図11の初めのオンオフ4サイクル)。
鍋11の温度制御を第1の温度センサ7の検知出力に基づいて行っているとき、第1の温度センサ7の検知出力は一定となっていても、磁界の干渉などの影響により、加熱コイル上の鍋11の方は温度が高くなることも考えられる。図11において、第1の温度センサ7の検知出力である鍋の温度1が一定であるのに対し、第2の温度センサ9の検知出力である鍋の温度2の方は平均温度が徐々に上昇していることがわかる。
そこで、第1の温度センサ7の検知出力に基づいて鍋11の温度制御を行っているときであっても、第2の温度センサ9の検知も行い、第2の温度センサ9の検知出力がある閾値に達したときは温度調節設定時であっても一時的に動作を休止させることで鍋11のピーク温度を下げることにより、温度設定や自動調理といった利便性の機能より安全機能を最優先した誘導加熱調理器を実現することができる。
本実施の形態では、一定の解除期間後に制御を復帰させているが、第2の温度センサ9の検知出力が一度閾値に達した時点で連続的に加熱出力を停止させるほうが、誘導加熱調理器の誤作動や鍋11の不適正などを警告するためには更に有効である。
(実施の形態7)
図12は、本発明の第7の実施の形態における、2つの加熱コイルの出力電力及び第1の温度センサ7の検知出力の関係を示したものである。
例えば対流を起こしたりするときなど、調理メニューによっては、片側の加熱コイルのみ動作させるというシーケンスが発生することが考えられる。また、どちらの加熱コイルも出力していない休止期間が発生することも考えられる。このようなときであっても、1つの調理を完了するまでには少なくとも1度はどちらの加熱コイルも加熱出力して1つの鍋11を加熱することがあれば、第1の温度センサ7は検知を続けることにより、鍋11の中心付近の温度に基づいて鍋11の温度を制御することができるため、鍋11及び内容物の温度制御を精度よく行うことができる。
(実施の形態8)
図13は、本発明の第8の実施の形態における、第3の加熱コイル13及び第4の加熱コイル14を更に有し、第1の温度センサ7を4つの加熱コイルの略中心に配置した構成
のものである。
3つ以上の複数の加熱コイルを用いて1つの鍋11を加熱するとき、加熱する鍋11は、加熱バランスや温度ムラなどを考慮すると、複数の加熱コイル上に均等に載置されるように置くのが最もよいと考えられる。すると、鍋11の中心付近は複数の加熱コイルで囲われた内部(領域12)の位置となるため、この領域12内に第1の温度センサ7を配置することにより、鍋11の中心付近の温度を測定することができ、鍋11や調理物の温度を精度よく測定することができる。
また、4つの加熱コイルで囲われた内部は、磁界の干渉による発熱が多くなり、また発熱した熱が放熱され難いなどの原因も重なって高温状態になるため、中心部に第1の温度センサ9を配置することにより、鍋11で最も高温部を測定することができ、過熱を防ぐことができる。
さらに、第1の温度センサ7を4つの加熱コイルで囲われた略中心部に配置することにより、高温部を測定しながらも第1の温度センサ7は磁界の影響を受け難くすることができるため、大きな磁界が原因による第1の温度センサ7の誤検知や、第1の温度センサ7自体が加熱してしまうことを回避することができ、安定かつ精度のよい検知を行うことができる。
ここで、本実施の形態では4つの加熱コイルの場合を説明したが、3つや5つ以上の加熱コイルで1つの鍋11を加熱するときも同様に、加熱コイルに囲われた部分に第1の温度センサ7を配置することにより同様の効果が得られる。
また、本実施の形態では4つの加熱コイルの中心部に第1の温度センサ7を配置したが、磁界の干渉が大きくない、又は大きな磁界が第1の温度センサ7の検知に影響しないときは、図13の温度センサ15を第1の温度センサ7の代わりに用いてもよい。
(実施の形態9)
図14は、本発明の第9の実施の形態における、第1の加熱コイル2と第2の加熱コイル4で、それぞれ独立して合計2つの鍋11、鍋16を加熱している状態を示したものである。
本実施の形態の誘導加熱調理器は、2つの加熱コイルに対して2つのインバータを有しているため、同心円上にない2つの加熱コイルであれば、それぞれの加熱コイルを独立して加熱することができる。
図14に示すような加熱状態では、第1の加熱コイル2と第2の加熱コイル4との間に配置されている第1の温度センサ7上には鍋11が載置されていないか、または鍋11または鍋16の端が載置されている状態となるため、第1の温度センサ9の検知出力は正しく検知できないか、鍋11か鍋16のどちらの鍋が載置されているのか判断することが困難となる。
そのため、それぞれの加熱コイルが独立して加熱動作を行っているときは、第1の温度センサ7の出力を制御に反映しないようにすることにより、温度の誤った測定を防ぎ、安全性の高い誘導加熱調理器を提供することが可能となる。
本発明は、複数の小さな加熱コイルを用いて1つの被加熱物を加熱するときことにより加熱ムラを少なくできる誘導加熱装置において、被加熱物の温度を検知する温度センサの
最適な配置提案し、制御手段の発明を行ったことにより、安全性能を高めることができるようになったため、均一加熱且つ精度を要求する誘導加熱装置に有用である。
1 トッププレート
2 第1の加熱コイル
3 第1のインバータ
4 第2の加熱コイル
5 第2のインバータ
6 制御手段
7 第1の温度検知手段
8 動作判断手段
9 第2の温度検知手段
10 操作手段
11 鍋
12 第1の温度センサ配置領域
13 第3の加熱コイル
14 第4の加熱コイル
15 温度センサ
16 鍋

Claims (9)

  1. 調理容器を載置するトッププレートと、
    前記トッププレートの下方に配置された、前記調理容器を誘導加熱するための第1の加熱コイルと、
    前記第1の加熱コイルに電力を供給する第1のインバータと、
    前記第1の加熱コイルと異なる円心を有し、前記第1の加熱コイルの近傍に配置され、前記調理容器を誘導加熱するための第2の加熱コイルと、
    前記第2の加熱コイルに電力を供給する第2のインバータと、
    前記第1のインバータ及び前記第2のインバータの出力電力を制御する制御手段と、
    前記第1の加熱コイルの外縁より外側且つ前記第2の加熱コイルの外縁より外側で、更に前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルの間に配置され、前記調理容器の温度を直接的または間接的に検知する第1の温度検知手段と、
    前記第1の温度検知手段の出力に基づいて前記調理容器の温度を検知し、前記制御手段に必要な信号を出力する動作判断手段と、
    を有し、
    前記第1の加熱コイルの加熱出力と前記第2の加熱コイルの加熱出力の両方で前記1つの調理容器を加熱するときは、前記第1の温度検知手段の出力に基づいて前記第1の加熱コイルの加熱出力と前記第2の加熱コイルの加熱出力の両方を制御することを特徴とする誘導加熱調理器。
  2. 前記制御手段から前記第1のインバータ及び前記第2のインバータに出力する制御信号を同期させることを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱調理器。
  3. 前記第1の温度検知手段で検知した温度が所定の閾値に達したときは、前記第1の加熱コイルの加熱出力と前記第2の加熱コイルの加熱出力の両方を低下または停止させることを特徴とする請求項1または2に記載の誘導加熱調理器。
  4. 前記第1の加熱コイルの外縁より内側に配置され、前記調理容器の温度を直接的または間接的に検知する第2の温度検知手段をさらに少なくとも1つ有し、
    前記第2の温度検知手段で検知した温度が所定の閾値に達したときは、少なくとも前記第1の加熱コイルの加熱出力を低下または停止させることを特徴とする請求項3に記載の誘導加熱調理器。
  5. 温度設定手段または調理コース設定手段を備えた操作手段をさらに有し、
    前記操作手段の出力は前記動作判断手段に電気的に接続されるとともに、
    前記操作手段の出力と前記第1の温度検知手段の出力に基づいて前記第1の加熱コイルの加熱出力と前記第2の加熱コイルの加熱出力の両方を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
  6. 前記第2の温度検知手段で検知した温度が所定の閾値に達したときは、前記操作手段の出力と前記第1の温度検知手段の出力に基づいて決定された制御を一時的または連続的に解除することを特徴とする請求項5に記載の誘導加熱調理器。
  7. 時系列において前記第1の加熱コイルの加熱出力と前記第2の加熱コイルの加熱出力の両方で前記1つの調理容器を加熱するときは、前記第1の温度検知手段による検知を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
  8. 少なくとも1つ以上の第3の加熱コイルをさらに有し、
    3つ以上の加熱コイルで前記1つの調理容器を加熱するときは、前記第1〜3の加熱コ
    イルの外縁より外側で、且つ前記1つの調理容器を加熱する全ての加熱コイルを取り囲む外周線の内側に前記第1の温度検知手段を配置することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
  9. 前記第1の加熱コイル及び前記第2の加熱コイルは単独でも調理容器が加熱可能であるとともに、単独で調理容器を加熱しているときは前記第1の温度検知手段の出力を制御に反映しないことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
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