JP2011071006A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】被加熱物と加熱コイルの間に異物が挿入された加熱状況を認識する機能を備えた誘導加熱調理器を実現すること。
【解決手段】設定電力を維持するために高周波電力供給手段１０４の制御設定値を制御し、自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段１０９が監視することで、被加熱物１０２に高周波電力が投入され被加熱物１０２の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段１１０の変化と比較することで、判断基準確定手段１１１が被加熱物の加熱状況を認識する機能を備えた誘導加熱調理器となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁誘導を利用して被加熱物を加熱する際に、被加熱物の加熱状態を検出する機能を備えた誘導加熱調理器に関するものである。

鍋などの被加熱物を加熱する際に、火を使わず加熱コイルを用いて誘導加熱する誘導加熱調理器は、安全・清潔・高効率という優れた特徴が認知されて、近年広く普及している。

誘導加熱調理器は、非接触加熱が行える特性から被加熱物載置面をフラットにすることができる。このことは加熱面の掃除がし易いという利点に繋がり、誘導加熱調理器普及の要因の一つとなっている。しかしながら、近年、汚れ防止を追求するあまり鍋の下に汚れ防止用にシートを置くような誤った使用方法が流布されるようになってきている。

誘導加熱調理器の加熱特性上、薄く構成されている物体であれば、加熱コイルと被加熱物の間に異物が挿入されている状態でも、誘導加熱調理器は影響なく被加熱物の誘導加熱を行うことができる。しかしながら、このような状況では、以下に述べるような従来から知られている誘導加熱調理器において、被加熱物が過加熱になることを防止するために備えている温度検出手段は正しく温度を検出することができなくなる。例えば、温度検出手段がサーミスタのような接触型温度センサである場合は、異物により熱伝導が阻害されるため感度が下がる。また、温度検出手段が赤外線センサのような非接触型温度センサの場合は温度検出自体が不可能となる。

以下、従来の誘導加熱調理器について、図１１に基づいて説明する。図において１１０１は高周波電力供給手段、１１０２は高周波電力供給手段１１０１に接続された加熱コイル、１１０３は調理鍋等の被加熱物である。１１０４は被加熱物１１０３が載置されるトッププレート、１１０５は被加熱物１１０３の温度を検出する温度検出手段、１１０６は加熱制御を行う加熱制御手段である。温度検出手段１１０５としては、具体的には接触型温度センサであるサーミスタをトッププレート１１０４に密着させ、熱伝導により検出する場合や、非接触型温度センサである赤外線センサを用いて被加熱物の温度を検出する場合がある。

このような構成において、高周波電力供給手段１１０１により供給された高周波電流によって加熱コイル１１０２から高周波磁界が発生し、電磁誘導による渦電流のために被加熱物１１０３が加熱される。入力電力の変更や安定化制御のため、高周波電力供給手段１１０１を図示しない制御手段が高周波電力供給手段１１０１の駆動周波数、あるいは図示しないスイッチング素子の導通比や、図示しない高周波電力供給手段１１０１の入力電圧を変更させる昇圧手段の昇圧比を変化させて高周波電力供給手段１１０１の出力を制御している。制御手段１１０６は、温度検出手段１１０５によって被加熱物１１０３の温度を検出し、例えば揚げ物調理などの時に被加熱物１１０３の温度を２００℃前後となるように高周波電力供給手段１の出力を制御する、あるいは被加熱物１１０３である調理鍋の内容物がない空焚き状態の場合には加熱を停止するという保護動作を行っている。

また、高周波電力供給手段１１０１の制御パラメータの変化によって被加熱物１１０３の温度を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２４７２３７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、誘導加熱調理器の加熱特性上、薄く構成されている物体であれば、加熱コイルと被加熱物の間に異物が挿入されている状態でも、誘導加熱調理器は影響なく被加熱物の誘導加熱を行うことができるものの、被加熱物が過加熱になることを防止するために備えている温度検出手段は正しく温度を検出することができなくなるという課題がある。例えば、温度検出手段がサーミスタのような接触型温度センサである場合は、異物により熱伝導が阻害されるため感度が下がり、温度検出手段が赤外線センサのような非接触型温度センサの場合は温度検出自体が不可能となる。

ここで問題なのは、薄いシート状の異物が挟まっているような状況は、誘導加熱が全く問題なく行われ、かつ、温度検出手段は正常に機能した状態であるため、通常のセンサ異常検出手段では検出不具合状態にあることを認識することができないという点である。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者から指示された設定電力を維持するために高周波電力供給手段の制御設定値を制御し、自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段が監視することにより、被加熱物に高周波電力が投入され被加熱物の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段の変化と比較することで、判断基準確定手段が被加熱物の加熱状態を判断し、温度検出手段の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識する機能を備えた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、使用者から指示された設定電力を維持するために高周波電力供給手段の制御設定値を制御し、自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段が監視することで、被加熱物に高周波電力が投入され被加熱物の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段の変化と比較することで、判断基準確定手段が被加熱物の加熱状態を判断し、温度検出手段の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識する機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、判断基準確定手段が、制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、温度検出手段で検出した温度変化が概同等に変化していれば、温度検出手段で検出した温度を有効と判断することで、温度検出手段の確実な動作を確認した上で被加熱物の温度検出を行う機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、警告手段を備え、制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合には、被加熱物を正常でない状況で載置している旨を警告手段により報せる機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、制御設定値変化検出手段で検出した温度変化が、温度検出手段で検出した温度変化よりも大きく、かつ前記温度検出手段が温度を検出している場合には、制御設定値変化検出手段で検出した温度を有効として加熱制御を行う機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、制御設定値変化検出手段で検出した温度が所定の閾値以上になった場合には、制御手段は、被加熱物への高周波電力注入を抑制するように、高周波電力供給手段を制御す
る機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が概同等に変化している場合には、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合よりも、所定の閾値を高く設定することで制御設定値変化検出手段の反応を鈍くし、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段の判断を優先させる機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、メニュー設定手段を設け、焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューが設定された場合は、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段で検出した温度を優先させる機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、メニュー設定手段を設け、焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューが設定された場合は、通常の加熱よりも所定の閾値を高く設定し制御設定値変化検出手段の反応を鈍くし、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段で検出した温度を優先させる機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、温度検出手段をサーミスタとすることで、被加熱物と加熱コイルの間に物体が挟まっていても、物体の熱伝導性が高い場合であれば物体からの熱伝導を通して温度検出を行うことも可能な温度検出手段を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

また、温度検出手段を赤外線センサとすることで、被加熱物底面の温度を直接捉え正確に検出する機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、使用者から指示された設定電力を維持するために高周波電力供給手段の制御設定値を制御し、自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段が監視することにより、被加熱物に高周波電力が投入され被加熱物の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段の変化と比較することで、判断基準確定手段が被加熱物の加熱状態を判断し、温度検出手段の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識する機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のスイッチング素子１０６の動作周波数と入力電力の相関を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の動作周波数と温度と入力電力の関係を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のオン時間と温度と入力電力の関係を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の共振コンデンサ電圧と温度と入力電力の関係を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の動作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構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の動作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ブロック図 本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート 従来の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図

第１の発明は、被調理物を入れるための被加熱物を加熱するための加熱コイルと、前記加熱コイルを通して前記被加熱物に高周波電力を注入する高周波電力供給手段と、前記高周波電力供給手段への入力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を構成する金属の特性が温度上昇によって変化しても、前記電力検出手段で検出する電力が、使用者が設定した電力値になるように、前記高周波電力供給手段を構成するスイッチング素子のオン時間や動作周波数および前記高周波電力供給手段を構成する共振コンデンサの入力電圧のような高周波電力供給用の制御設定値を制御する制御手段と、前記被加熱物を構成する金属特性の温度変化に合わせて変化する前記制御設定値の変動を監視することで前記被加熱物の温度変化を検出する制御設定値変化検出手段と、前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度による温度変化から、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度と前記温度検出手段で検出した温度のいずれの温度を有効とするかを判断する判断基準確定手段とを備えた誘導加熱調理器とすることにより、使用者から指示された設定電力を維持するために高周波電力供給手段の制御設定値を制御し、自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段が監視することで、被加熱物に高周波電力が投入され被加熱物の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段の変化と比較することで、判断基準確定手段が被加熱物の加熱状態を判断し、温度検出手段の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識する機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の前記判断基準確定手段は、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が概同等に変化していれば、前記温度検出手段で検出した温度を有効と判断することにより、温度検出手段の確実な動作を確認した上で被加熱物の温度検出を行うことができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の警告手段を備え、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合には、前記判断基準確定手段は、前記警告手段を制御して、被加熱物を正常でない状況で載置している旨を知らせる警告である被加熱物載置異常警告を行うとすることにより、制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合には、被加熱物を正常でない状況で載置している旨を警告手段により報せることができる。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明の前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化が、前記温度検出手段で検出した温度変化よりも大きく、かつ前記温度検出手段が温度を検出している場合には、前記判断基準確定手段は、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度を有効と判断することにより、温度検出手段の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の前記制御設定値変化検出手段で検出した温度が所定の閾値以上になった場合には、前記制御手段は、前記被加熱物への高周波電力注入を抑制するように、前記高周波電力供給手段を制御することにより、閾値を調節することで状況に合わせて加熱量を調整することができる。

第６の発明は、特に、第５の発明の前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が概同等に変化している場合には、前記制御設定
値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合よりも、所定の閾値を高く設定することで前記制御設定値変化検出手段の反応を鈍くすることにより、温度検出手段が正しく被加熱物温度を捉えていれば、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段の判断を優先させることができる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明のメニュー設定手段を設け、前記メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューを設定した場合は、前記温度検出手段で検出した温度を有効と判断することにより、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段で検出した温度を用いて加熱制御を行うことができる。

第８の発明は、特に、第５または第６の発明のメニュー設定手段を設け、前記メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューを設定した場合は、通常の加熱よりも所定の閾値を高く設定することで前記制御設定値変化検出手段の反応を鈍くすることにより、通常の加熱よりも所定の閾値を高く設定し制御設定値変化検出手段の反応を鈍くし、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段で検出した温度を優先させることができる。

第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の前記温度検出手段はサーミスタとすることにより、被加熱物と加熱コイルの間に物体が挟まっていても、物体の熱伝導性が高い場合であれば物体からの熱伝導を通して温度検出を行うことも可能な温度検出手段を備えることができる。

第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明の前記温度検出手段は赤外線センサとすることにより、被加熱物底面の温度を直接捉え正確に検出することができる。

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の実施の形態における誘導加熱調理器のブロック図を示すものである。

図１において、被調理物１０１、被加熱物１０２、加熱コイル１０３、高周波電力供給手段１０４、電力検出手段１０５、スイッチング素子１０６、共振コンデンサ１０７、制御手段１０８、制御設定値変化検出手段１０９、温度検出手段１１０、判断基準確定手段１１１、電源１１２、昇圧手段１１３で構成している。

なお、被加熱物１０２には鍋、制御手段１０８、制御設定値変化検出手段１０９、判断基準確定手段１１１にはマイクロコンピュータ、温度検出手段１１０には接触型温度センサであるサーミスタや非接触型温度センサである赤外線センサを用いることでこの構成を容易に実現できる。

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、電源１１２は、商用の単相１００Ｖまたは２００Ｖの交流電源をダイオードブリッジで直流化した直流電源を高周波電力供給手段１０４の入力電力として供給する。通常、高周波電力供給手段１０４の電源は電源１１２を昇圧コンバータなどの昇圧手段１１３で昇圧されたものを用いる場合が多いが、それに限定するものではない。電源１１２の電圧を昇圧しておくことによって、高周波電力供給手段１０４に同じ電力を供給する際に電
流を減らすことが可能であるため、高周波電力供給手段１０４を構成する各部品の部品定格を下げることが可能となり、部品の小型化と低コスト化を可能としてより安価で小型の製品とすることで使用者に便益をもたらすことができるため、電源の電圧は高くする方が望ましい。

高周波電力供給手段１０４は、構成要素であるスイッチング素子１０６、共振コンデンサ１０７が、被加熱物１０２と磁気的に結合した加熱コイル１０３に接続されることで共振回路を構成する。ここで構成された共振回路は、電源１１２および昇圧手段１１３によって供給される電力を、スイッチング素子１０６によって電流経路を切り替えることで加熱コイル１０３に高周波電流を供給するよう動作する。この時、加熱コイル１０３からは高周波磁界が発生し、磁気的に結合した被加熱物１０２を構成する金属に磁束が通ることで、電磁誘導による渦電流が被加熱物１０２に流れ、そのジュール熱のために被加熱物１０２が加熱されるものである。

次に高周波電力供給手段１０４の制御設定値を監視することによる温度検出動作について説明する。誘導加熱調理器の加熱制御は、電力検出手段１０５によって得られる入力電力が、誘導加熱調理器の使用者が設定した入力電力と概同一になるように、制御手段１０８がスイッチング素子１０６のオン時間や動作周波数および共振コンデンサ１０７の入力電圧を調整することで行われる。ここでは動作周波数を変更することにより使用者設定電力を維持する時の動作について説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器のスイッチング素子１０６の動作周波数と入力電力の相関を示すものである。

図２において、実線は被加熱物１０２が低温の時の相関、破線は被加熱物１０２が高温の時の相関を示している。被加熱物１０２に用いられる金属の抵抗率は、金属の温度上昇に伴い上昇すると共に、磁気的な結合も変化するため、高周波電力供給手段１０４と加熱コイル１０３で構成される共振回路のインピーダンスが変化する。この変化に応じて、高周波電力供給手段１０４により、加熱コイル１０３を通して被加熱物１０２へ加熱が行われ、被加熱物１０２の温度が上昇することにより、スイッチング素子１０６の動作周波数と入力電力との相関が、図２の（低温時）から（高温時）へと徐々に変化することになる。したがって、制御手段１０８は、高周波電力供給手段１０４により投入されている電力を示す電力検出手段１０５の検出電力が、使用者の設定した入力電力と概同一なるように、高周波電力供給手段１０４を構成するスイッチング素子１０６の動作周波数を徐々に低下させる制御動作を行う。

この制御動作が行われた時の関連データの時間変化を図３に示す。図３は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の動作周波数と温度と入力電力の関係を示す図である。図４は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器のオン時間と温度と入力電力の関係を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の共振コンデンサ電圧と温度と入力電力の関係を示す図である。

図３において、加熱開始後、入力電力を増加させるために動作周波数を徐々に低下させていき、時間Ｔ１となって入力電力が一定となっている。被加熱物１０２の温度が一定であれば動作周波数も一定となるが、既述の通り、被加熱物１０２の温度が上昇するに伴ってインピーダンスが変化し、動作周波数と入力電力の相関も変化するため、制御手段１０８が電力検出手段１０５の検出電力を参照しながら、使用者が設定した電力を維持するために、動作周波数を低下させる制御を行う。図３に示されているように、このＴ１以降の動作周波数の変化は、被加熱物１０２の温度と相関を持っているため、制御設定値変化検出手段１０９は、高周波電力供給手段１０４の制御設定値である動作周波数を監視するこ
とで被加熱物１０２の温度検出を行うことができる。例えば、被加熱物１０２に被調理物１０１が入っていない空焚きの場合は、被加熱物１０２の温度上昇が大きいため、動作周波数の時間変化も大きくなる。制御設定値変化検出手段１０９は、各種の被加熱物１０２の特性データベースを持ち、被加熱物１０２の特性に合わせて制御設定値変化から温度変化を判断するため、制御手段１０８は得られた温度上昇情報から空焚き時の停止といった温度に応じた制御を行うことができる。

ここでは動作周波数の時間的な変化によって被加熱物１０２の温度上昇を判別する方法について説明したが、高周波電力供給手段１０４を構成するスイッチング素子１０６の導通比を決定するオン時間や、共振コンデンサの入力電圧のような制御設定値を用いた場合にも、それぞれ図４，図５のようにその制御設定値の変化として表れるため、同様の温度検出が可能であり、制御設定値変化検出手段１０９の判断基準となる制御設定値は動作周波数の変化に限定されない。

次に、本発明の目的である、判断基準確定手段１１１が被加熱物の加熱状態を判断し、温度検出手段１１０の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識し、過加熱監視を行う動作について説明する。

図６は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。

まず、準備動作はステップ６０１〜ステップ６０３でおこなっている。

加熱が開始されると（ステップ６０１）、まず判断基準確定手段１１１の判断基準を初期化し温度検出手段１１０、制御設定値変化検出手段１０９の両方を有効とし（ステップ６０２）、電力検出手段１０５を監視しながら加熱を進め、入力電力が使用者の設定した電力に到達するまで加熱を行う（ステップ６０３）。

次に、判断基準確定動作はステップ６０４〜６１１でおこなっている。

入力電力が使用者の設定した電力に到達すると、制御手段１０８は温度検出手段１１０から被加熱物１０２の温度（Ｔｓｂ）を取得すると共に、制御設定値変化検出手段１０９が取得している制御設定値変化から得られる被加熱物１０２の温度（Ｔｃｂ）を取得した後（ステップ６０４）、所定時間（例えば５秒）設定電力での加熱を継続し、安定した過熱状態における昇温を行う（ステップ６０５）。所定時間経過後、温度検出手段１１０および制御設定値変化検出手段１０９から得られる温度（それぞれＴｓａ，Ｔｃａ）を取得し（ステップ６０６）、その変化量を演算することで温度検出手段１１０の温度の変化（Ｔｓｇ＝Ｔｓａ−Ｔｓｂ）と制御設定値変化検出手段１０９から得られる温度の変化（Ｔｃｇ＝Ｔｃａ−Ｔｃｂ）を取得する（ステップ６０７）。ここで得られた温度の変化（Ｔｓｇ，Ｔｃｇ）を比較することで加熱状況の判断を行う（ステップ６０８）。温度の変化が概同一であると判断できれば（例えば変化の違いが５％以内）、温度検出手段１１０の温度は間違いなく正しい温度を検出していると判断できる。ここで、温度検出手段１１０として接触型センサであるサーミスタを用いると、被加熱物１０２と加熱コイル１０３の間に薄い物体が挟まっていても、物体の熱伝導性が高い場合であれば物体からの熱伝導を通して温度検出を行うことも可能である。したがって挟まっている物体が非常に薄かったり、熱伝達率が高かったりした場合は、ステップ６０８で正しく温度変化が得られていれば過加熱判断用データとして使用することができ、ステップ６０８で温度変化が異なっていれば過加熱判断用データとしては不適であると判断できる。また、温度検出手段１１０を赤外線センサとした場合は、非接触で被加熱物底面の温度を直接捉え正確に検出することができるが、被加熱物１０２と加熱コイル１０３の間に物体が挟まっていると、温度変
化は全く得られないためステップ６０８によれば、被加熱物１０２と加熱コイル１０３の間に物体が挟まっているかどうかは判断可能である。ステップ６０８の比較で判断用データとして使用可能となった場合、ステップ６０９に進み、制御設定値変化から温度を推定している制御設定値による温度取得の判定閾値を上げて感度を鈍くし、被加熱物１０２の温度を直接取得している温度検出手段１１０からの温度変化を判断用データとして優先することで、より正しく過加熱監視動作を行うことができる。ステップ６０８の比較で、温度変化に違いがあった場合は、ステップ６１０に進み温度変化の違いが大きいかどうかを確認し（例えば５０％以上異なる）、温度変化の違いが大きい場合は、ステップ６１１に進み判断基準確定手段１１１が温度検出手段の検出温度を判断用データとして無効とし、制御設定値から得られる温度変化を判断用データとして有効とする。なお、ステップ６１０で温度変化の違いが大きくなかった場合は、基準を変更することなく温度検出手段１１０から得られる温度と制御設定値から得られる温度の両方を判断用データとして用いる。

次に、過加熱監視動作はステップ６１２〜６１４でおこなっている。

判断基準確定動作で確定された判断基準をもって加熱を継続し、温度検出手段１１０および制御設定値からの温度を取得し（ステップ６１２）、判断用の閾値（例えば被加熱物１０２温度を３００℃以下に抑える設定値）と比較し（ステップ６１３）、閾値を超えた場合は高周波電力供給手段１０４から供給する電力の抑制を行う（ステップ６１４）。

以上のように、本実施の形態においては、使用者から指示された設定電力を維持するために高周波電力供給手段１０４の制御設定値を制御し、電力設定維持のために自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段１０９が監視することで、被加熱物１０２に高周波電力が投入され被加熱物１０２の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段１１０の変化と比較することで、判断基準確定手段１１１が被加熱物１０２の加熱状態を判断し、温度検出手段１１０の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物１０２と加熱コイル１０３の間に挟まっているような加熱状況を認識することができる。

また、判断基準確定手段１１１が、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度変化と、温度検出手段１１０で検出した温度変化が概同等に変化していれば、温度検出手段１１０で検出した温度を有効と判断することにより、温度検出手段１１０の確実な動作を確認した上で被加熱物１０２の温度検出を行うことができる。

また、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度変化が、温度検出手段１１０で検出した温度変化よりも大きく、かつ温度検出手段１１０が温度を検出している場合には、判断基準確定手段１１０が、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度を有効と判断することにより、温度検出手段１１０の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物１０２と加熱コイル１０３の間に挟まっているような加熱状況を認識することができる。

また、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度が所定の閾値以上になった場合には、制御手段１０８が、被加熱物１０２への高周波電力注入を抑制するように、高周波電力供給手段１０４を制御することにより、閾値を調節することで状況に合わせて加熱量を調整することができる。

また、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度変化と、温度検出手段１１０で検出した温度変化が概同等に変化している場合には、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度変化と、温度検出手段１１０で検出した温度変化が異なる場合よりも、所定の閾値を高く設定することで制御設定値変化検出手段の反応を鈍くすることにより、温度検出手段１１０が正しく被加熱物温度を捉えていれば、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段の判断を優先させることができる。

なお、本実施の形態においては、高周波電力供給手段１０４としてＳＥＰＰインバータの回路形態を用いて説明を行ったが、加熱により被加熱物１０２の温度が上がった時に生じるインピーダンス変化を用いて温度推定を行うのであれば、高周波電力供給手段１０４のインバータ回路形態には依存しないことは言うまでもない。

（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。図８は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。

図７において、警告手段７０１は、音や光を発するブザーやＬＥＤを用いることでこの構成を容易に実現できる。

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。なお、図７において、実施の形態１と同一動作を示す部分は同一番号を付与している。

また、本実施の形態２における誘導加熱調理器の基本的な動作は実施の形態１と同様である。

実施の形態２における誘導加熱調理器の基本的な動作は実施の形態１と同様である。実施の形態２では、動作フローチャートである図８において、温度検出手段１１０の検出温度を無効と判断した後に、判断基準確定手段１１１が警告手段７０１により、被加熱物１０２を正常でない状況で載置している旨を知らせる警告である被加熱物載置異常警告を行うように動作するステップ８０１点が実施の形態１と異なっている。

以上のように、本実施の形態においては、 警告手段７０１を備え、制御設定値変化検出手段１０９で検出した温度変化と、温度検出手段１１０で検出した温度変化が異なる場合には、判断基準確定手段１１１が、警告手段７０１を制御して、被加熱物１０２を正常でない状況で載置している旨を知らせる警告である被加熱物載置異常警告を行うことで、被加熱物を正常でない状況で載置している旨を使用者に報せることができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器のブロック図を示すものである。なお、図９において、実施の形態１と同一動作を示す部分は同一番号を付与している。

図９において、メニュー設定手段９０１は、使用者が調理メニューを選択するもので、制御手段に選択内容を入力する。

このメニュー設定手段９０１は、スイッチを用いて制御手段１０８に指示を入力することでこの構成を容易に実現することができる。

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。図１０は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。なお、図１０において、実施の形態１と同一動作を示す部分は同一番号を付与している。また、実施の形態３における誘導加熱調理器の基本的な動作は、実施の形態１と同様である。

図１０は、加熱開始時にメニュー設定手段９０１（図９）により、被調理物に焼き物や
炒め物のような高温加熱が求められるメニューが設定された場合の加熱開始後からの動作を示す。

図１０において、ステップ６０８で、温度検出手段１１０の温度の変化（Ｔｓｇ＝Ｔｓａ−Ｔｓｂ）と制御設定値変化検出手段１０９から得られる温度の変化（Ｔｃｇ＝Ｔｃａ−Ｔｃｂ）を比較し加熱状況の判断を行う際、温度変化が概同一でない場合は、ステップ６０８からステップ６１４へ遷移し、高周波電力供給手段１０４からの供給電力抑制を行う（ステップ６１４）。この点が実施の形態１と大きく異なっている。

これは、メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められる場合に、安全に調理を行うことができるようにするためである。なお、警告手段を備え、警告手段により被加熱物１０２の載置異常警告を行ってもよいことは言うまでもない。

また、メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューが設定された場合は、ステップ６０１の判断基準確定手段１１１の基準初期化時に所定の閾値を通常の加熱よりも高く設定し、制御設定値変化検出手段１０９により検出される温度による反応を鈍くしてもよい。

以上のように、本実施の形態においては、メニュー設定手段９０１で焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューを設定された場合は、温度検出手段１１０で検出した温度を有効と判断することで、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段１１０で検出した温度を用いて加熱制御を行うことができる。

また、メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューが設定された場合は、所定の閾値を通常の加熱よりも高く設定し制御設定値変化検出手段１０９により検出される温度による反応を鈍くし、被加熱物の温度を直接的に捉えることが可能な温度検出手段１１０で検出した温度を優先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、被使用者から指示された設定電力を維持するために高周波電力供給手段の制御設定値を制御し、自ら行った制御設定値の変化を制御設定値変化検出手段が監視することにより、被加熱物に高周波電力が投入され被加熱物の温度が上昇していることを認識した上で、温度検出手段の変化と比較することで、判断基準確定手段が被加熱物の加熱状態を判断し、温度検出手段の過加熱検出動作を阻害する物体が被加熱物と加熱コイルの間に挟まっているような加熱状況を認識する機能を備えた誘導加熱調理器を提供することができる。

この動作は、誘導加熱調理器だけでなく、温度検出手段により被加熱物の過加熱を確認しながら被加熱物を加熱する機器に対して広く適用することができる。

１０１ 被調理物
１０２ 被加熱物
１０３ 加熱コイル
１０４ 高周波電力供給手段
１０５ 電力検出手段
１０６ スイッチング素子
１０７ 共振コンデンサ
１０８ 制御手段
１０９ 制御設定値変化検出手段
１１０ 温度検出手段
１１１ 判断基準確定手段
１１２ 電源
１１３ 昇圧手段
７０１ 警告手段
９０１ メニュー設定手段
１１０１ 高周波電力供給手段
１１０２ 加熱コイル
１１０３ 被加熱物
１１０４ トッププレート
１１０５ 温度検出手段
１１０６ 制御手段

Claims (10)

1. 被調理物を入れるための被加熱物を加熱するための加熱コイルと、前記加熱コイルを通して前記被加熱物に高周波電力を注入する高周波電力供給手段と、前記高周波電力供給手段への入力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を構成する金属の特性が温度上昇によって変化しても、前記電力検出手段で検出する電力が、使用者が設定した電力値になるように、前記高周波電力供給手段を構成するスイッチング素子のオン時間や動作周波数および前記高周波電力供給手段を構成する共振コンデンサの入力電圧のような高周波電力供給用の制御設定値を制御する制御手段と、前記被加熱物を構成する金属特性の温度変化に合わせて変化する前記制御設定値の変動を監視することで前記被加熱物の温度変化を検出する制御設定値変化検出手段と、前記被加熱物の温度を検出する温度検出手段と、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度による温度変化から、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度と前記温度検出手段で検出した温度のいずれの温度を有効とするかを判断する判断基準確定手段とを備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記判断基準確定手段は、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が概同等に変化していれば、前記温度検出手段で検出した温度を有効と判断す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. 警告手段を備え、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合には、前記判断基準確定手段は、前記警告手段を制御して、被加熱物を正常でない状況で載置している旨を知らせる警告である被加熱物載置異常警告を行う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. 前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化が、前記温度検出手段で検出した温度変化よりも大きく、かつ前記温度検出手段が温度を検出している場合には、前記判断基準確定手段は、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度を有効と判断す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。
5. 前記制御設定値変化検出手段で検出した温度が所定の閾値以上になった場合には、前記制御手段は、前記被加熱物への高周波電力注入を抑制するように、前記高周波電力供給手段を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が概同等に変化している場合には、前記制御設定値変化検出手段で検出した温度変化と、前記温度検出手段で検出した温度変化が異なる場合よりも、所定の閾値を高く設定することで前記制御設定値変化検出手段の反応を鈍く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. メニュー設定手段を設け、前記メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューを設定した場合は、前記温度検出手段で検出した温度を有効と判断することを特徴とする請求項１〜６に記載の誘導加熱調理器。
8. メニュー設定手段を設け、前記メニュー設定手段に焼き物や炒め物のような被調理物に高温加熱が求められるメニューを設定した場合は、通常の加熱よりも所定の閾値を高く設定することで前記制御設定値変化検出手段の反応を鈍くすることを特徴とする請求項５または６に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記温度検出手段はサーミスタであることを特徴とする請求項１〜８に記載の誘導加熱調
   理器。
10. 前記温度検出手段は赤外線センサであることを特徴とする請求項１〜９に記載の誘導加熱調理器。

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