JP2011003389A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線センサと温度センサとの双方を用いて加熱時の鍋底温度を高い精度で検知できる誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】火力制御装置は、温度センサにより検知される温度が所定温度である５０℃以下である場合に（ステップＳ５：ＹＥＳ）、赤外線センサによる検知出力に応じて調理器具の過昇温を防止するように火力を制御する（ステップＳ６、Ｓ１７）。また、ユーザにより操作部を介して設定された調理条件に対応する比例制御データ系列を選択して加熱調理を行う（ステップＳ１，Ｓ８）。
【選択図】図１

Description

本発明は、トッププレート上で加熱される被加熱物より輻射される赤外線を検知する赤外線センサと、トッププレートの温度を検知する温度センサとを備えた誘導加熱調理器に関する。

誘導加熱調理器において、被加熱物より輻射される赤外線を検知する赤外線センサと、トッププレートの温度を検知する温度センサとを備えたものは、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１では、赤外線センサ及び温度センサの検知出力に基づいて鍋などの加熱容器の温度を算出しているが、以下のような問題があった。例えば、フライパンを用いて調理する場合、最初に予熱を行うとフライパンの温度は急上昇するので、それに伴いトッププレート上面の温度も上昇するが、下面側の温度はそれほど上昇しない。これは、トッププレートの材質が、熱伝導率が悪く且つ熱容量が大きいガラスであることに起因する。

フライパンの材質は、光沢のあるステンレス製等である場合が多いため、輻射率が悪く、温度が上昇しても赤外線の輻射エネルギーは少ない。一方、トッププレートの上面は鍋底に近接しているため、熱伝導によって温度が上昇する。そして、ガラスの輻射率は大きいので、フライパンよりも多くの赤外線がトッププレートの上面より輻射され、フライパンからの輻射エネルギーと共にトッププレートの分光透過率に従い透過して、下方に位置する赤外線センサに到達する。

フライパンの板厚が薄く熱容量が小さい場合は、空焚き状態になると３０秒〜６０秒程度で温度が急上昇するので、トッププレート上面からの赤外線輻射エネルギーも急激に増加する。特許文献１には、赤外線センサの出力と、接触式温度センサの出力との差分を演算することで、トッププレートの昇温で発生する赤外線を確実にキャンセルでき、鍋の底面温度を正確に検出できる、との記載がある（段落［００４８］）。

特開２００６−３１８９２５号公報

ここで、図１１は、フライパンを空焚き状態にした場合のトッププレート下面温度Ｔpuと赤外線センサの検出値Ｖ［ｍＶ］との関係を示している。Ｖpu，Ｖpt，Ｖbは、それぞれトッププレートの下面，上面近傍，フライパン下面からの赤外線輻射エネルギーを示し、赤外線センサに入力されるエネルギーＶtoは（＝Ｖpu＋Ｖpt＋Ｖb）となる。エネルギーＶpt，Ｖbは、図１２に示すような分光特性を示すトッププレートを透過して赤外線センサに入射するため、エネルギーＶpuより小さい値となる。その結果、赤外線センサの総検出値Ｖtoは、トッププレート下面からの輻射エネルギーに対応するＶpuが占める割合が非常に大きい。

検出値Ｖpuは、下面温度Ｔpuに基づいて指数関数的に上昇する。検出値Ｖgo（＝Ｖpu＋Ｖpt）は、検出値Ｖptが温度Ｔptに上昇に伴い増加するので、それが検出値Ｖpuに上乗せされた特性となる。また、総検出値Ｖtoは、鍋底温度Ｔbが加熱開始初期段階でトッププレートの温度が低い場合でも高温になるから、温度Ｔbに基づいた略一定の検出値Ｖbが検出値Ｖgoに上乗せされた特性となる。

加熱を開始すると、鍋底温度Ｔb，トッププレート上面温度Ｔpt，同下面温度Ｔpuの順に上昇するので、加熱初期には、総検出値ＶtoにＶbが占める割合が大きくなるが、時間が経過してトッププレートの温度が上昇すると、Ｖpuが占める割合が大きくなる。したがって、下面温度Ｔpuに誤差があると、赤外線センサの総出力電圧Ｖtoに与える影響が大きくなり、温度の検知精度が悪化することが推定される。

ところが特許文献１では、下面温度Ｔpuの高低にかかわらず、一貫して赤外線センサの出力と接触式温度センサの出力との差分を演算している。そのため、赤外線センサを用いて鍋底温度を検知する場合に、検知精度の向上を有効に図ることはできないと考えられる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、赤外線センサと温度センサとの双方を用いて加熱時の鍋底温度を高い精度で検知できる誘導加熱調理器を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の誘導加熱調理器は、被加熱物が載置されるトッププレートと、
前記被加熱物を加熱コイルにより誘導加熱する加熱手段と、
前記トッププレート及び前記被加熱物より輻射される赤外線を検知する赤外線センサと、
前記トッププレートの温度を検知する温度センサと、
調理条件を設定操作するための操作部と、
前記温度センサの検知出力が所定温度以下である場合に、前記赤外線センサによる検知出力に応じて前記加熱手段による火力を制御し、
様々な調理の条件に対応して、前記温度センサの検知出力に応じて前記加熱手段による火力を比例制御するための複数の比例制御データ系列を保持し、前記操作部を介して設定された調理条件に対応する比例制御データ系列を選択して加熱調理を行う制御部とを備えたことを特徴とする。

すなわち、調理の開始時には、トッププレート上面側の温度は上昇するが、下面側の温度は比較的上昇し難い。そのため、トッププレートの下面より輻射される赤外線エネルギーは比較的小さい状態にあり、赤外線センサの検知出力に含まれているのは、ほとんどが被加熱物より輻射される赤外線エネルギーとなっている。したがって、この段階では、赤外線センサによる高い精度の検知出力に応じて火力を制御すれば、被加熱物の温度を高精度に制御できる。そして、ユーザにより設定される調理の条件に対応した比例制御データ系列に従い、温度センサの検知出力に応じて火力を比例制御すれば、多様な調理について自動的に加熱制御できる。

請求項１記載の誘導加熱調理器によれば、調理を開始した初期段階で被加熱物の温度が過剰に上昇することを確実に回避して、信頼性を向上させることができる。また、多様な調理について自動的に加熱制御できるので、ユーザの操作負担を軽減できる。

一実施例であり、火力制御装置が行う誘導加熱制御を示すフローチャート 図１のフローチャートに対応する火力の変化を示す図 加熱制御に用いるデータ系列の一例を示す図 各制御データ系列に設定されている火力の上限値及び比例係数を一覧で示す図 図３に示す制御データ系列Ｎｏ．９の変更用制御データ系列を示す図 キッチンキャビネットに、誘導加熱調理器が組み込まれた状態の外観斜視図 トッププレートを外した状態で示す調理器本体の平面図 表示部の表示状態を示す図 誘導加熱調理器の縦断側面図 制御系の構成を示す機能ブロック図 従来技術を説明する、フライパンを空焚き状態にした場合のトッププレート下面温度Ｔpuと赤外線センサの検出値Ｖとの関係を示す図 トッププレートの分光特性を示す図

以下、システムキッチンに組み込まれる誘導加熱調理器に適用した一実施例を図１〜図１０を参照して説明する。図６は、キッチンキャビネット１に、加熱調理器２が組み込まれた状態の外観斜視図であり、図７は、トッププレートを外した状態で示す調理器本体３の平面図である。加熱調理器２の調理器本体３は、キャビネット１に設けられた開口４に落とし込み状態に組み込まれている。この調理器本体３の下部には、図６に示すロースタ部５が設けられている。

前記調理器本体３は、図７に示すように、上面が開口しており、内部の手前側に加熱手段としての二つの誘導加熱コイル８、９が設けられ、また中央奥部に別の加熱手段として例えばラジエントヒータからなるヒータ１０が設けられている。また、この調理器本体３内には表示回路基板１１が配設されており、この表示回路基板１１には、多数の加熱強度表示用の発光ダイオードからなる表示器群１２Ａ、１２Ｂが実装されていると共に、例えば蛍光表示管からなる表示器１５Ａ，１５Ｂが実装されている。
さらに、図６，図８に示すように、前記調理器本体３の上面には、誘導加熱コイル８、９及びヒータ１０を上方から覆うように、耐熱ガラス製の透視可能なトッププレート１６が設けられている。このトッププレート１６において、左右の誘導加熱コイル８、９及びヒータ１０の上方に対応する部位はそれぞれ円形模様の調理器載置表示部１７、１８、１９が形成されている。

図８は、以下に述べる表示部から光が放出されて各表示部が浮かび上がったように光表示されている状態を示している。トッププレート１６の裏面において、調理器載置表示部１７、１８の前側には、前記表示器群１２Ａ、１２Ｂの上方に位置して調理条件表示部１２ＡＨ、１２ＢＨが塗装膜に形成された抜き孔により設けられ、又、表示器１５Ａ、１５Ｂの上方に位置して調理条件表示部１５ＡＨ、１５ＢＨが同様に抜き孔により設けられている。なお、これら各調理条件表示部１２ＡＨ、１２ＢＨ，１５ＡＨ、１５ＢＨは、それぞれ対応する表示器によって下方から照明表示されることにより、透視可能なトッププレート１６を介してその上面から図８に示すように目視できる。

また、トッププレート１６の前縁部（調理器本体３より前方へ張り出した部分）の下面には、入力案内用表示部２０ＡＨ〜２７ＡＨ、２０ＢＨ〜２７ＢＨが同様に抜き孔により設けられている。これら入力案内用表示部２０ＡＨ〜２７ＡＨ、２０ＢＨ〜２７ＢＨは、本体３の内部に配置される図示しない発光体からの発光により浮かび上がるように光表示される。なお、発光体が消灯しているときには、トッププレート１６上面から内部はほぼ見えない状態（いわゆるブラックアウト状態）となる。

前記右側の入力案内用表示部２０ＡＨ〜２７ＡＨと、左側の入力案内用表示部２０ＢＨ〜２７ＢＨとは、それぞれ基本的に同じ構成であり、また、右側の入力案内用表示部２０ＡＨ〜２７ＡＨ下方部、及び左側の入力案内用表示部２０ＢＨ〜２７ＢＨ下方部に設けられた操作部などの構成についても、基本的に同じであるので、右側の入力案内用表示部２０ＡＨ〜２７ＡＨ下方部の操作部などについて以下説明する。

入力案内用表示部２０ＡＨは加熱調理のスタート／切り用、入力案内用表示部２１ＡＨはメニュー選択用、入力案内用表示部２２ＡＨは加熱強度や加熱時間のアップ設定用、入力案内用表示部２３ＡＨは加熱強度や加熱時間のダウン設定用、入力案内用表示部２４ＡＨ〜２７ＡＨは加熱強度設定用である。また、これら入力案内用表示部２０ＡＨ〜２７ＡＨの下方には、ユーザが手指により接触操作したことを静電容量の変化により検出する、操作部２０ＡＴ〜２７ＡＴが設けられている。

図９は、加熱調理器２の縦断側面図である。冷却ダクト３０の内部には、シールドケース３１が配置されている。このシールドケース３１は、誘導加熱コイル８の中心部から下方に延び吹出口３０ａの直下位置にて水平方向（図９では左方）に折れ曲がった断面ほぼＬ字状の容器となっている。シールドケース３１の奥部には、赤外線センサ３２が受光部（赤外線フィルタ３２ａ）を水平方向（図９では右方）に向けた状態で配置されている。赤外線センサ３２は、前記赤外線フィルタ３２ａと、赤外線検出部３２ｂと、図示しない信号処理回路とを一体的に備えたユニットとして構成されている。また、シールドケース３１内部において吹出口３０ａの直下位置に対応する部分には、集光反射部３３が配置されている。集光反射部３３は、赤外線センサ３２と一体となったユニットを構成して、シールドケース３１の内部に配置されている。
シールドケース３１のうち、集光反射部３３の上方に位置する部分には開口部３４が形成されており、例えばフライパンなどの調理器具３５から放射された赤外線が、開口部３４を通って集光反射部３３に向かうようになっている。

トッププレート１６の下面には、例えばチタンなどの金属系材料をスパッタ法により成膜してなる薄膜３６が設けられており、赤外線や可視光が透過しないように構成されている。そして、トッププレート１６の下面で、開口部３４が密着した部分の内部、即ち、赤外線センサ３２の視野面には、薄膜３６が成膜されておらず、透明な赤外線透過窓３７となっている。これにより、調理器具３５から放射された赤外線が効率良く赤外線透過窓３７を透過するようになっている。このような構成において、集光反射部３３は、トッププレート１６（赤外線透過窓３７）を介して調理器具３５から放射された赤外線をほぼ水平方向に反射して赤外線センサ３２に集光させる（図９中、破線で示す光路参照）。

ところで、このように透明な赤外線透過窓３７を設けると、当該赤外線透過窓３７を通して誘導加熱調理器２の内部が見えてしまう。また、当該赤外線透過窓３７を透過した可視光が赤外線センサ３２に到達してしまい温度検出に影響を及ぼすおそれがある。そこで、開口部３４内部において赤外線透過窓３７に対向する部分に、赤外線透過フィルタ３８が設けられている。赤外線透過フィルタ３６は、赤外線フィルタ３２ａより広い範囲の波長透過領域（帯域Ｗよりも広い範囲の波長領域）を有し、且つ、可視光を透過させない特性を有する部材で構成されている。
即ち、調理器具３５から集光反射部３３を介して赤外線センサ３２に至る赤外線の光路（図９中、破線で示す）の途中に赤外線フィルタが二重に配置された構成となっている。尚、赤外線透過フィルタ３６は、帯域Ｖと帯域Ｗの両方の帯域を含む波長透過領域を有するように構成してもよい。

また、トッププレート１６の下面において、誘導加熱コイル８の内周側と、誘導加熱コイル８が巻回されている部分の上方に位置する部位とには、例えばサーミスタなどで構成される温度センサ３９ａ,３９ｂが配置されている。これらの温度センサ３９ａ,３９ｂは、トッププレート１６下面の温度を検知するが、例えば何れか一方の検知温度を用いても、或いは両者の平均を採用しても、何れでも良い。

図１０は、制御系の構成を示す機能ブロック図である。火力制御装置（制御部）４１は、調理器本体３の内部に設けられており、マイクロコンピュータによって構成されている。火力制御装置４１には、トッププレート１６の下方に配置されている操作部（操作手段）２０Ｔ等から操作信号が入力されると共に、赤外線センサ３２，温度センサ３９からの温度検知信号が、各センサに対応する検知部３２ｃ，３９ｃを介して入力されている。

そして、火力制御装置４１は、これらの入力並びに予め記憶された制御プログラムに基づいて、表示部１２Ｈ，１５Ｈの作動を制御すると共にインバータ（高周波電流供給手段）４２を制御し、誘導加熱コイル８（及び９）にインバータ４２を介して高周波電流を供給して制御する。誘導加熱コイル８には、共振コンデンサ４３が直列に接続されている。これらのコイル８またはコンデンサ４３は、調理器具３５の材質に応じて出力調整を行なうため、コイル８の巻数が可変となるように（例えば、多段コイル構成）、又はコンデンサ４３の容量が可変となるように構成しても良い。

インバータ４２には、商用交流電源４４を、整流回路４５を介して直流に変換したものが駆動用電源として供給されている。また、商用交流電源４４は、図１０では図示を省略しているヒータ１０にも、図示しない通電制御部を介して供給されている。
また、整流回路４５の入力側と、インバータ４２の出力側とには、夫々電流トランス４６，４７が配置されており、それらの検知信号は火力制御装置４１に与えられている。そして、火力制御装置４１は、加熱調理器２への入力電流ｉｐとインバータ４２の出力電流（コイル電流）ｉｃとを検出するようになっている。尚、以上において、誘導加熱コイル８及び９，インバータ４２は、加熱手段４８を構成している。

次に、本実施例の作用について図１乃至図５も参照して説明する。図３は、火力制御装置４１が内部のメモリにデータテーブルとして保持しているもので、各種の適温調理メニューに対応して火力を比例制御するためのデータ系列となっている。これらの適温調理メニューは、フライパンを使用して炒め物や焼き調理を行う場合に、温度センサ３９により検知されるトッププレート１６下面の温度Ｔpuに応じて、各調理に適した温度を維持しつつ焦げ過ぎ等を防止するように火力を制御するために用意されている。何れのデータ系列も、基本的には、上記温度Ｔpuが上昇するのに比例して火力が低下するように設定されている。

図３に示すＮｏ．２〜４は、調理メニューが「オムレツ・ホットケーキ」であり、設定温度はそれぞれ１４０℃，１５０℃，１６０℃で「弱」，「中」，「強」に対応する。また、Ｎｏ．５〜７は調理メニューが「ハンバーグ」であり設定温度は１７０℃〜１９０℃（以下同様に１０℃刻み），Ｎｏ．８〜１０は調理メニューが「ステーキ」であり設定温度は２００℃〜２２０℃，Ｎｏ．１１〜１４は調理メニューが「野菜炒め」であり設定温度は２３０℃〜２６０℃である。

更に、Ｎｏ．１１ａ〜１４ａは具体的な調理メニューはないが、高火力調理用であり、設定温度は「野菜炒め」と同様の２４０℃〜２７０℃である（但し、データ系列の傾きはより急峻に設定されている）。そして、Ｎｏ．１は、設定温度が最低となる温度過昇防止調理用（温度上昇抑制用）の制御データ系列となっている。尚、これらの制御データ系列Ｎｏ．１〜１４等は、データテーブルとして予め記憶保持するものに限らず、演算式（関数）を用いて算出しても良い。

図４は、制御データ系列Ｎｏ．２〜１４についてそれぞれ設定されている火力の上限値，及び比例係数を一覧で示す。例えば制御データ系列Ｎｏ．１４：「野菜炒め」では、高い火力を維持する必要があるが、下面温度Ｔpuが高い状態で水分を多く含む野菜をフライパンに投入すると下面温度Ｔpuが一気に低下する。その場合でも、高火力を維持して野菜をしゃっきりとした食感に仕上がるように炒めるため、傾きが大きく設定されている。例えば、下面温度Ｔpuが１００℃から７５℃に低下した場合でも、１４００Ｗ〜１８００Ｗをキープさせている。
一方、制御データ系列Ｎｏ．２〜４：「オムレツ」・「ホットケーキ」等の調理の場合は低い火力で十分であり、下面温度Ｔpuが変化しても火力を大きく変化させる必要がないため、傾きが小さく設定されている。

図１は、火力制御装置４１が行う誘導加熱制御を示すフローチャートであり、ユーザが操作部２０ＡＴ〜２７ＡＴ等を操作して適温調理メニューのＮｏ．９「ステーキ（中）」を選択した場合を示す（ステップＳ１）。また、図２（ａ）は、図１のフローチャートに対応する火力（入力電力）［ｋＷ］の変化を示し、図２（ｂ）は温度センサ３９により検知されるトッププレート１６下面の温度変化［℃］、図２（ｃ）は赤外線センサ３２の出力電圧［ｍＶ］を示す。
また、図２（ｂ）では、調理器具３５の鍋底板厚が厚い場合の下面温度ＴpuG1及び鍋底温度Ｔb1と、鍋底板厚が薄い場合の下面温度ＴpuG2及び鍋底温度Ｔb2とを示している。そして、図２（ｃ）でも、調理器具３５の鍋底板厚が厚い場合の出力電圧Ｖto1と、鍋底板厚が薄い場合の出力電圧Ｖto2とを示しており、図２（ａ）の火力変化は、鍋底板厚が厚い場合のＴpuG1，Ｔb1，Ｖto1に対応している。鍋底板厚が薄い場合については、図２（ｂ），（ｃ）に参考例として示す。

図１のステップＳ１では、例えばユーザが図７に示す「メニュー」の表示２１ＢＨに対応する操作部２１ＢＴを操作すると適温調理メニューの選択となり、調理条件表示部１５ＢＨの「適温調理」が点灯する。そして、ユーザが表示２２ＢＨ「＞」，２３ＢＨ「＜」に対応する操作部２２ＢＴ，２３ＢＴをオン操作すると、調理条件表示部１５ＢＨの７セグメント表示部がメニューＮｏ．２〜１４を順次切り替えて表示する。そして、Ｎｏ．９が表示された時に「スタート」に対応する操作部２０Ｂを操作すれば、「ステーキ」調理を中火で行う適温調理が開始される。

ステップＳ１の実行後に予熱行程Ａが開始される。この時、赤外線センサ３２による検知も開始し、予熱行程Ａの完了判定のため、感知開始直後の出力電圧値Ｖt01stをメモリなどに記録する（ステップＳ２）。火力制御装置４１は、第１の火力設定（例えば１．８ｋＷ）で調理器具３５（この場合、フライパン）を加熱し、その加熱により消費される電力を積算する。そして、積算値が所定値（例えば３０ｋＷ・ｓ）を超えるまで（この場合、１６．７秒程度）加熱を継続する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、加熱電力の積算値が３０ｋＷ・ｓを超えると（ＹＥＳ）行程Ｂに移行し、火力設定を第２の値（例えば５００Ｗ）に低下させる（ステップＳ４：図２，時刻ｔds）。それから、温度センサ３９の検知温度Ｔpuが５０℃（所定温度）を超えているか否かを判断し（ステップＳ５）、５０℃を超えていなければ（ＮＯ）赤外線センサの出力変化を参照し（ステップＳ６）、５０℃を超えていれば（ＹＥＳ）そのまま温度センサ３９の出力変化を参照する（ステップＳ７）。

すなわち、図１１に示すように、トッププレート１６の下面温度Ｔpuが高くなると、赤外線センサ３２の総出力電圧Ｖtoに、上記下面温度相当分の出力電圧Ｖpuが占める割合が高くなるため、下面温度Ｔpuに誤差があると、赤外線センサ３２の総出力電圧Ｖtoに与える影響が大きくなる。したがって、温度センサ３９の検知温度Ｔpuが低い段階で赤外線センサ３２の検知出力を取得すれば、その出力のほとんどは調理器具３５より輻射された赤外線エネルギーに基づいているので、温度検知を精度良く行うことができる。
また、ステップＳ６，Ｓ７では、以下に述べるように調理器具３５の状態の良否を判定するが（フライパン正常判定）、調理器具３５を一度高い火力（第１の火力設定）で加熱した後に、火力を低下させて（第２の火力設定）判定を行うと、その判定に行程Ａで加熱された調理器具３５の熱容量が反映されるため、判定が行い易くなるという効果がある。

ステップＳ６では、赤外線センサ３２の出力電圧の傾きを、予め定めた閾値と比較する。通常は、火力を低下させると調理器具３５の温度も低下するので、調理器具３５から輻射される赤外線の量も低下する。しかし、例えば調理器具３５が空焚きの状態であったり、調理器具３５に投入される油の量が少ない場合（例えば大さじ３杯の５０ｇ程度）などには、火力設定を５００Ｗに低下させても、行程Ａにおいて積算された熱量が伝導する影響も含め調理器具３５の温度は上昇するため、輻射される赤外線量も増加する。また、調理器具３５の底部の厚さが薄く、熱容量が小さい場合も同様となる。斯様な調理器具３５は、フライパンではないことが想定されるため、上記の適温調理メニューには不向きである。

そこで、ステップＳ６では、赤外線センサ３２の出力電圧の変化（傾き）を検知する。火力制御装置４１は、赤外線センサ３２の出力電圧を、例えば１秒毎に４回Ａ／Ｄ変換（サンプリング）して読み込んで、前回のＡ／Ｄ変換値と今回のＡ／Ｄ変換値との差をとる。Ａ／Ｄ変換のビット数は、例えば１０ビットである。そして、差分データ値が３回連続して０ビット（閾値）を超えていれば、すなわち上記出力電圧の変化傾向が３秒間（所定時間）以上継続して上昇傾向を示す場合は、調理器具３５の状態が上述した空焚きや油の量が少ない場合で「不良」と判定し（ＮＯ）、制御データ系列Ｎｏ．１を選択して制御するように切り換える（ステップＳ１７）。制御データ系列Ｎｏ．１は火力設定が最も低く、初期設定の５００Ｗから検知温度の上昇に応じて徐々に設定値を低下させて行くので、調理器具３５の温度が過剰に上昇することを防止できる。それからステップＳ６に戻る。

尚、ステップＳ１７では、調理器具３５の取り換えを促すことや、油の投入量が不足していることを表示するための表示部を設けてユーザに報知する。また、制御データ系列Ｎｏ．１を選択すると、表示部１５Ｈにおける表示が、火力設定が低下したことを示すので、それにより報知を行っても良い。

ステップＳ６において、赤外線センサ３２の出力電圧の差分データ値が３回連続して０ビット以下であれば（ＹＥＳ）、次のステップＳ７で温度センサ３９に基づく良否判定を行う。調理器具３５の種類によっては、鍋底が必ずしもフラットではない場合がある。鍋底がフラットであれば当該部位の温度に基づき輻射される赤外線は赤外線センサ３２に到達し易いため、ステップＳ６の判定で十分である。一方、鍋底がフラットでなく、例えば中央部が上方に凸となる形状でトッププレート１６と離間している場合、当該部位の温度に基づき輻射される赤外線は赤外線センサ３２に到達し難くなる。例えば調理器具３５が光沢のあるステンレス製であり、鍋底中央部が上記のような凸形状の場合に、少量の油でカツレツを調理することを想定すると、高火力で加熱すると油が高温になる場合がある。

このようなケースでは、鍋底の温度を実測すると異常加熱となっている場合でも、ステップＳ６の判定では「ＮＯ」となることも想定される。温度センサ３９は、赤外線センサ３２とは異なる部位で温度を検知しているので、ステップＳ７では温度センサ３９を用いて補助的に判定を行う。また、加熱コイル８，９が図９に示すように二重構造になっている場合、加熱コイル８等の中間部の温度が上昇しやすいので、温度センサ３９ｂによって上記中間部の温度変化を検知できる。

ステップＳ７では、ステップＳ４において第２の火力設定に切り換えた時点から、例えば１５秒の間に、温度センサ３９の検知温度が３０度（閾値）を超えて上昇しなければ、調理器具３５の状態は「良好」と判断し（ＹＥＳ）、次の行程Ｃ：ステップＳ８に移行する（図２，時刻ｔde）。一方、第２の火力設定に切り換えた時点から１５秒間に検知温度が３０度を超えて上昇した場合は、調理器具３５の状態は「不良」と判断し（ＮＯ）ステップＳ１７に移行する。

尚、ステップＳ６又はＳ７において、調理器具３５の状態が「不良」と判定された場合でもステップＳ１７を経てステップＳ６に戻ることで、調理器具３５の異常加熱を防止しつつ、ユーザが調理器具３５の状態が不良であることに気付けば、油を注入したり、或いは調理器具３５を振って油を全体に行き渡らせてステップＳ６及びＳ７で「ＹＥＳ」と判断されることでステップＳ８に移行して、ユーザが所望した適温調理メニューＮｏ．９により調理を継続して実行できる可能性がある。よって、最初に調理器具３５の状態が不良であると判断された段階で直ちに調理を中止することがなく、無駄をなくすことができる。

ステップＳ８では、ユーザが選択した適温調理メニュー「ステーキ（中）」に対応する制御データ系列Ｎｏ．９に従い、加熱調理が自動で実行される。この場合、図２（ｂ）のＴbuG1の出力に応じてＮｏ．９の比例制御に従い、図２（ａ）に示すように火力が変化する。また、この時点で再び赤外線センサ３２の検知出力を参照し、電圧値Ｖt02ndをメモリなどに記録する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ２で記録した電圧値Ｖt01stとの差ΔＶt0が例えば２０ｍＶ以上であれば（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、調理器具３５の温度が２００℃に到達していると判断し、ステップＳ１１に移行する。

上記のようにステップＳ１０で「ＹＥＳ」と判断した直後の段階では、赤外線センサ３２の検知範囲となっている鍋底部分の温度は２００℃に到達しているが、加熱コイル８が発生させる磁束の分布により、鍋底のその他の部位の温度は未だそれほど上昇しておらず、加熱むらが生じていることが推定される。そこで、ステップＳ１１では、例えば３０秒間だけ加熱出力を１ｋＷに低下させて温度むらを緩和し、鍋底の過熱状態が極力均一となるようにする。それから、調理条件表示部１５ＢＨ（報知手段）のフライパンのシンボルについて、調理中の状態を示すシンボルを点灯表示させて、予熱が完了したことをユーザに報知する（ステップＳ１２）。すると、ユーザは、調理器具３５に肉を投入してステーキ調理を開始する。ここまでが予熱行程Ｄとなる。

次のステップＳ１３からは火力微調整行程Ｅとなる。すなわちこの段階で、ユーザがステップＳ１と同様に適温調理メニューＮｏ．２〜１４の何れかを選択する操作を行うと（ＹＥＳ）、図５に示す比例制御データ系列（変更用制御データ系列）Ｎｏ．２’〜１４’（Ｎｏ．９’は存在しない）を用いて加熱制御を行うように切り換える（ステップＳ１６）。これらの変更用制御データ系列は、適温調理メニューＮｏ．２〜１４のそれぞれに対応して設けられている。図５に示すものは、メニューＮｏ．９に対応するもので、制御データ系列Ｎｏ．９を基準として傾き度合いが大小異なるものが用意されている。尚、図５では、図示の都合上Ｎｏ．２’，３’，６’，１２’，１４’のみを示している。

これらの変更用制御データ系列は、基準となる制御データ系列Ｎｏ．９に対して、火力が僅かな範囲で上下に変動するように設定されており、ユーザが火力を微調整したい場合に使用される。例えば、制御データ系列Ｎｏ．９に基づく加熱調理の実行中に、ユーザが火力を少し上昇させたい場合は、表示２２ＢＨ「＞」に対応する操作部２２ＢＴをオン操作すれば、調理条件表示部１５ＢＨにメニューＮｏ．１０が表示され、変更用制御データ系列Ｎｏ．１０’に基づく制御に切り換えられる。図２（ａ）の時刻ｔcには、ユーザがステップＳ１３で変更用制御データ系列Ｎｏ．１２’を選択した場合を示しており、火力Ｐが若干上昇している。

ステップＳ１３で変更用制御データ系列の選択が行われなかった場合（ＮＯ）、又はステップＳ１６の実行後は、ステップＳ１４において調理器具３５が空焚き状態になっていないかを判定する。すなわち、火力制御装置４１は、ステップＳ６と同様に赤外線センサ３２の出力電圧を、例えば１秒毎にＡ／Ｄ変換して読み込み、変換したデータ値の増分が２ビット（１０ｂ）／秒（閾値）以上となる状態が２回連続した場合は、調理器具３５の状態が「不良」と判定し（ＮＯ）、ステップＳ１７に移行する。そして、ステップＳ１３，Ｓ１４の処理は、調理が終了するまで（ステップＳ１５：ＹＥＳ）継続される。

図２（ａ）では、時刻ｔ２でステップＳ１４にて「ＮＯ」と判断してステップＳ１７に移行し、ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ１７のループを実行している状態を示している。そして、時刻ｔ３におけるステップＳ７の判定結果が「ＹＥＳ」となることでステップＳ８に移行し、制御データ系列Ｎｏ．９に基づく加熱制御に復帰している。

以上のように本実施例によれば、火力制御装置４１は、温度センサ３９により検知される温度が所定温度である５０℃以下である場合に、赤外線センサ３２による検知出力（トッププレート１６の下面からの輻射エネルギーに対応する赤外線センサ３２の検出出力Ｖpuを排除しない、全体の検出出力Ｖto）に応じて調理器具３５の過昇温を防止するように火力を制御する。また、ユーザにより操作部２０Ｔ〜２７Ｔを介して設定された調理条件に対応する比例制御データ系列を選択して、加熱調理を行うようにした。

すなわち、フライパン調理の開始時において、トッププレート１６の下面温度Ｔpuがあまり上昇していない段階で、当該部分より輻射される赤外線エネルギーが比較的小さい状態にある場合に、赤外線センサ３２による高い精度の検知出力に応じて火力を制御すれば、調理器具３５の温度を高精度に制御して過剰な温度上昇を確実に防止し、信頼性を向上させることができる。また、フライパン調理の条件に対応した比例制御データ系列に従い、温度センサ３９の検知出力に応じて火力を比例制御することで、多様なフライパン調理について自動的に加熱制御できるようになり、ユーザの操作負担を軽減できる。

そして、複数の比例制御データ系列を、フライパン調理の種類に応じて初期火力設定値が異なると共に、温度センサ３９の検知出力が上昇するのに応じて火力設定値が低下するように設定し、初期火力設定値が高い調理に対応する比例係数が、同設定値が低い調理に対応するものより大きくなるように設定した。したがって、調理の種類と進行状況とに応じて自動的に最適な火力が選択されるので、調理に不慣れなユーザでも、失敗することなく調理できる。

また、火力制御装置４１は、火力制御を実行している間に操作部２２ＢＴ，２３ＢＴ等
において火力変更を指示する操作が行われると、対応する比例制御データ系列に基づくデータ値を操作に応じて変更するので、火力を変更したい場合に有効である。そして、複数の調理条件に対応する比例制御データ系列のそれぞれについて変更用制御データ系列を設け、それらの変更用制御データ系列を、比例制御データを基準として火力が異なるように設定された比例制御データとし、火力制御装置４１は、比例制御データ系列に基づく火力制御の実行中に操作部２２ＢＴ，２３ＢＴ等における選択操作が行われると、対応する変更用制御データ系列を用いた火力制御に切り換えるので、予め用意されている変更用制御データ系列に従って火力を調整することができる。

また、火力制御装置４１は、赤外線センサ３２の出力に基づいて予熱行程を完了させる場合に、加熱手段４８の火力を、比例制御データ系列に基づき設定している火力よりも低下させるので、調理器具３５の鍋底温度を均一化させることができ、以降の加熱調理において食品等をむらなく加熱することができる。そして、赤外線センサ３２の出力に基づいて予熱行程を完了させる場合に調理条件表示部１５ＢＨにより報知を行うので、予熱の完了をユーザに報知できる。

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
ステップＳ１において、行程Ａの電力積算値に基づく制御については、閾値が３０ｋＷ・ｓの場合、例えばユーザにより「通常調理」が選択された場合は、第１の火力設定を３ｋＷとして、１０秒間加熱するようにしても良い。また、上記の閾値は、３０ｋＷ・ｓに限ることなく適宜変更して良い。
そして、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ６におけるそれぞれの閾値についても、個別の設計に応じて適宜変更して実施すれば良い。
予熱行程の完了温度についても、２００℃に限ることなく適宜変更して良い。
行程Ｂにおいて、ステップＳ４は必要に応じて実施すれば良い。
ステップＳ５における所定温度は５０℃に限ることなく、変更しても良い。
ステップＳ６で「ＹＥＳ」と判断した場合はそのままステップＳ８に移行しても良い。

ステップＳ１１において、低下させる加熱出力は１ｋＷに限らず、また、出力を低下させる時間は３０秒間に限らず、適宜変更して良い。
図５に示す変更用制御データ系列は、必要に応じて設定すれば良い。また、火力を微調整する場合は、変更用制御データ系列に基づいて行うものに限らず、例えば予め定めた所定の変更値を単位として、変更操作を行う毎に１単位ずつ変更させるなどしても良い。
温度センサは、１つのみでも、若しくは３つ以上設けても良い。
誘導加熱コイルについても、１つだけ、若しくは３つ以上設けても良い。
各制御データ系列は、必ずしも比例制御を行うデータに限ることはなく、適宜変更して良い。
調理器具３５はフライパンに限ることなく、その他の鍋などである場合も同様に適用できる。

図面中、２は加熱調理器（誘導加熱調理器）、８，９は誘導加熱コイル、１２，１５は調理条件表示部、１６はトッププレート、２０ＡＴ〜２７ＡＴは操作部、３２は赤外線センサ、３５は調理器具（被加熱物）、３９は温度センサ、４１は火力制御装置（制御部）、４２はインバータ、４８は加熱手段を示す。

Claims (6)

1. 被加熱物が載置されるトッププレートと、
   前記被加熱物を加熱コイルにより誘導加熱する加熱手段と、
   前記トッププレート及び前記被加熱物より輻射される赤外線を検知する赤外線センサと、
   前記トッププレートの温度を検知する温度センサと、
   調理条件を設定操作するための操作部と、
   前記温度センサの検知出力が所定温度以下である場合に、前記赤外線センサによる検知出力に応じて前記加熱手段による火力を制御し、
   様々な調理の条件に対応して、前記温度センサの検知出力に応じて前記加熱手段による火力を比例制御するための複数の比例制御データ系列を保持し、前記操作部を介して設定された調理条件に対応する比例制御データ系列を選択して加熱調理を行う制御部とを備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記複数の比例制御データ系列は、前記調理の種類に応じて初期火力設定値が異なると共に、前記温度センサの検知出力が上昇するのに応じて火力設定値が低下するように設定され、且つ、前記初期火力設定値が高い調理に対応する比例係数が、同設定値が低い調理に対応するものより大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記制御部は、火力制御を実行している間に前記操作部において火力変更を指示する操作が行われると、対応する比例制御データ系列に基づくデータ値を、前記操作に応じて変更することを特徴とする請求項１又は２記載の誘導加熱調理器。
4. 前記複数の調理条件に対応する比例制御データ系列のそれぞれについて、変更用制御データ系列が設けられ、
   前記変更用制御データ系列は、前記比例制御データを基準として火力が異なるように設定された比例制御データからなり、
   前記制御部は、前記比例制御データ系列に基づく火力制御の実行中に、前記操作部における選択操作が行われると、対応する変更用制御データ系列を用いた火力制御に切り換えることを特徴とする請求項３記載の誘導加熱調理器。
5. 前記制御部は、前記赤外線センサの出力に基づいて前記予熱行程を完了させる場合に、前記加熱手段の火力を、前記比例制御データ系列に基づき設定している火力よりも低下させることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記予熱行程の完了を報知する報知手段を備え、
   前記赤外線センサの出力に基づいて前記予熱行程を完了させる場合に、前記報知手段により報知を行うことを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。

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