JP2011165346A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線センサによる検知温度の誤検知による影響を緩和し、安全性を担保した予熱機能を備えた誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】予熱工程、保温工程及び調理工程の各工程毎に上限温度としての温度閾値が設定された加熱容器予熱モードを実行し、予熱工程及び保温工程のそれぞれにおいて、温度算出手段２０により算出された加熱容器９の温度が各工程対応の温度閾値を超えた場合、次の工程に移行してコイルの誘導加熱出力を抑制するか又は停止する制御を行う制御手段２３を有し、各工程毎の温度閾値を、予熱工程、保温工程及び調理工程の順に高くした。
【選択図】図６

Description

本発明は、誘導加熱調理器、とりわけ、被加熱物である鍋などの加熱容器の温度検知機能と予熱機能を有するものに関する。

本体の上面に設けられたプレートと、このプレート上に載せられた鍋を加熱する複数の加熱手段と、前記鍋の温度を検出する温度検知素子と、調理に応じて前記鍋の温度を決定するためのメニュー設定手段と、前記鍋を加熱する火力を設定する火力設定手段と、前記メニュー設定手段と火力設定手段によって決定された状態等を表示する表示手段と、前記温度検知素子によって検知した前記鍋の温度に応じて前記加熱手段の出力を制御する制御手段とを備え、前記メニュー設定手段でメニューを選択し、前記鍋の温度が前記選択されたメニューに対応した温度になるように前記加熱手段を前記制御手段により制御し、前記鍋の温度がメニューに対応した温度になると前記鍋の予熱が終了したことを前記表示手段に表示し、適温に到達した後は前記鍋の温度を適温に維持する最低限の火力で加熱を制御し、前記火力設定手段より火力が入力されると入力した火力で前記鍋を加熱し、前記予熱終了後、一定時間内に前記火力設定手段より入力が無い場合、前記鍋の温度を適温に維持する最低限の火力による加熱を停止することを特徴とした誘導加熱調理器（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−３１１０００号公報（第１１頁、第９図）

赤外線センサを利用して加熱容器の温度を検知する従来の誘導加熱調理器においては、加熱容器の温度を、天板を介した赤外線量を検知し、温度に換算して検知している。したがって、赤外線センサが検知する赤外線量は、加熱容器からの赤外線に加え、天板からの赤外線を検知してしまうため、誤差の要因となる。

また、従来例に示すとおり、調理前の準備段階として予熱機能を備えている誘導加熱調理器は利便性を高めるのに非常に有効なものであるが、誤って温度を誤検知した場合には、鍋を傷める可能性がある。また、使用者によっては予熱の初期段階から少量の油を入れているケースも考えられるため、誤検知した場合の最悪のケースでは、予熱段階で発火温度に到達する可能性も否定できない課題がある。したがって、特に使用者が目を離し易い予熱機能にいたっては、十分に注意深く加熱容器の温度を上げていく必要がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、赤外線センサによる検知温度の誤検知による影響を緩和し、使用者の誤使用に対しても安全性を担保した予熱機能を備えた誘導加熱調理器を提供するものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、加熱容器が載置される天板と、天板下方に配置され加熱容器を誘導加熱するコイルと、天板を介して加熱容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、赤外線センサにより検出された赤外線量から温度を算出する温度算出手段と、予熱工程、保温工程及び調理工程の各工程毎に上限温度としての温度閾値が設定された加熱容器予熱モードを実行し、予熱工程及び保温工程のそれぞれにおいて、前記温度算出手段により算出された温度が各工程対応の温度閾値を超えた場合、次の工程に移行して前記コイルの誘導加熱出力を抑制するか又は停止する制御を行う制御手段を有し、各工程毎の温度閾値が、予熱工程、保温工程及び調理工程の順に高くなるように設定されているものである。

本発明によれば、加熱容器予熱モードの予熱工程、保温工程及び調理工程の各工程毎に上限温度としての温度閾値を設定し、その閾値温度を予熱工程、保温工程及び調理工程の順に高くしたので、赤外線センサによる温度検知誤差の影響を緩和し、安全性を担保した予熱機能を提供することができる。

本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の本体斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の主要部断面図と平面図である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器のブロック図である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の出力制御フローチャート（１／２）である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の出力制御フローチャート（２／２）である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の赤外線センサの検知温度と出力の遷移図の一例である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の赤外線センサの検知温度と出力の遷移図の別の一例である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の赤外線センサの検知温度と出力の遷移図の別の一例である。 本発明の一実施の形態を示す誘導加熱調理器の赤外線センサの検知温度と出力の遷移図の別の一例である。

図１は本発明の一実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示す本体斜視図である。また図２（ａ）は、本発明の一実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示す主要部断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の天板より下方部分の平面図である。
図１、図２において、誘導加熱調理器本体１の上部には、鍋などの加熱容器９を載置するための天板８が備えられ、天板８の上には加熱容器載置部２が備えられている。本実施の形態では天板８上に３つの加熱口を備えるものとして構成されている。天板８には加熱容器載置部２への加熱量の指示などを使用者が入力するための操作手段４と、誘導加熱調理器本体１の動作状況や加熱量などを表示するためのＬＥＤや液晶などで構成された表示手段５とを備えている。

誘導加熱調理器本体１の正面には、グリル部６が設けられている。グリル部６は、引き出し開閉できる扉と被加熱物設置スペース及びヒータ（いずれも本発明主要部でないため図示せず）からなり、主に魚焼き調理などに使用される。
誘導加熱調理器本体１の上面奥側には吸排気口７が設けられている。吸排気口７は、誘導加熱調理器本体１内の部品を冷却する空気を取り入れる吸気口や、逆に誘導加熱調理器本体１内部を冷却した後の風を排気したり、グリル部６から排出される煙を排気したりする排気口の役割を果たす。

また、図２において天板８の下には、誘導加熱用の外コイル１１及び内コイル１２が、コイルを固定するためのコイルベース１３に設置されている。コイルに流れる電流によって、鍋などの加熱容器９に誘導電流が発生し、この誘導電流により加熱容器９を発熱させ、ひいては被加熱物１０を加熱する仕組みとなっている。

天板８の下には温度検知装置として、サーミスタ１４及び赤外線センサ１５が配置されている。
サーミスタ１４は、誘導加熱により温度上昇した加熱容器９の熱が熱伝導により天板８に伝わることを利用したもので、天板８の温度を検知することにより、間接的に加熱容器９の温度を検知しているものである。コイル周辺に複数のサーミスタ１４を設置することも可能である。

一方、赤外線センサ１５は検知対象物の赤外線を検知することにより、検知温度を推測するものであり、熱伝導、熱伝達を利用せず離れた位置から温度を検知できるデバイスである。このため、サーミスタ１４のように天板８に接触させなくても温度検知が可能である。

本実施の形態に使用している赤外線センサ１５はサーモパイル方式であり、先端を集光レンズ形状にするなどして、一定の視野範囲内の赤外線量を検知する。サーモパイル型赤外線センサにて検知される温度は、ステファンボルツマンの法則により、以下の式の計算値として示され、センサ自己温度と検知対象物の放射率による補正が必要となる。

Ｔｏｂｊ＝[{(Ｔｓ＋２７３)⁴−(１−ε)(Ｔａ＋２７３)⁴}／ε]^1/4−２７３(℃)
Ｔｏｂｊ：対象物温度 Ｔｓ：センサ検知温度 Ｔａ：センサ自己温度
ε：検知対象物放射率

通常、赤外線センサ内にはセンサ視野内に到達する赤外線量から検知する温度とは別に、周囲温度を検知する素子が内蔵されており、視野内の検知温度と、センサ周囲温度及び検知対象物の放射率を用いて対象物の温度を算出する。
放射率は一例として、表面を鏡面仕上げとした天ぷら鍋では放射率０．２程度となるため、式１中におけるεを０．２として計算が可能である。

なお、放射率は赤外線センサと同一モジュールとして、赤外線発光装置及び受光装置（いずれも図示せず）などを設け、赤外線を発光させて赤外線の反射量を計測して求めるなどの方式をとっても構わない。
また、赤外線センサ１５は天板８の温度も検知するが、一例としてサーミスタ１４の温度情報を用いて減算や補正することで温度推定が可能となる。
赤外線センサ１５は、防塵などの保護の役割を果たす樹脂性のセンサケース１６内に収容されている。本実施の形態では、センサケース１６はコイルベース１３に取り付けて設置され、赤外線センサ１５の検知視野を妨げないように、先端部をセンサケース１６より数ｍｍ出す形で設置されている。

また、センサケース１６の周辺には、外コイル１１及び内コイル１２に流れる電流による電磁誘導ノイズの影響を赤外線センサ１５が受けないようにするための金属板１７が設置されている。絶縁部材１８は、例えばマイカや耐熱紙などにより構成される。絶縁部材１８は、金属板１７と外コイル１１及び内コイル１２との短絡から守る役割や、センサケース１６とともに、外コイル１１から引き出される電線などから赤外線センサ１５を守る役割を果たしている。

金属板１７及び絶縁部材１８を設置した場合、天板８上面から見ると、センサ窓部３から内部が見えることで、意匠性を損なう恐れがある。このため、例えば目立たないように黒色塗装などを施すことで、目立たなくすることが可能である。なお、金属板１７及び絶縁部材１８は必ず設置しなくてはならないものではなく、省略可能である。また、金属板１７及び絶縁部材１８は、一例としてネジである係止手段２１によりセンサケース１６に一体的に固定することで、部品点数の抑制及び固定部寸法の抑制を図ることが可能となる。

図３は、本発明の一実施の形態の誘導加熱調理器におけるブロック図である。
制御手段２３は操作手段４を介して入力された使用者からの指令に基づき、火力や時間などを設定する。表示手段５は操作手段４を介して入力された選択モードや火力量などを表示・報知により使用者に情報提供する。制御手段２３はあらかじめ搭載されている記憶装置２４を参照して、使用者からの指令に基づき火力等の投入方法を決定する。制御手段２３は決定した投入方法に基づいて、インバータ２５を介して外コイル１１及び内コイル１２への入力電流を制御し、加熱容器９への加熱の強弱をコントロールする役目を持つ。また、温度検知装置としてサーミスタ１４と赤外線センサ１５とが設けられており、これらの検出結果に基づき加熱容器９の温度を算出あるいは推定する。制御手段２３は、後述の加熱容器予熱モードを実行し、温度検知装置による検知温度に基づいて外コイル１１及び内コイル１２の誘導加熱出力を決定し、外コイル１１及び内コイル１２を制御する。

赤外線センサ１５が受ける赤外線量は電圧などの信号値に変換され、温度算出手段２０に送られる。また、サーミスタ１４が受ける温度情報も電圧などの信号値に変換され、温度算出手段２０に送られる。温度算出手段２０は、赤外線センサ１５とサーミスタ１４からのセンサ情報に基づき温度を算出する。赤外線センサ１５が受ける赤外線量は天板８からの赤外線と加熱容器９からの赤外線とが合算されたものであるため、温度算出方式としては、サーミスタ１４から得た温度情報を赤外線量に置き換え、天板温度分の赤外線量を推定し、赤外線センサ１５によって得た赤外線量から天板温度分の赤外線量を減算した上で、温度変換することで、加熱容器９の温度を算出する。本方式では波長選択フィルタなどの必要がないため、取得赤外線の減衰が小さく、ノイズに強い検知が可能となる。

なお、赤外線センサ１５は、上述したように応答性が良いという利点がある一方、計測対象の加熱容器９からの赤外線だけでなく、天板８やその他の部分からの赤外線も合算した赤外線量を検知する。このため、加熱容器９の実際の温度よりも高めに検出される傾向がある。この傾向は、加熱時間が長くなるにつれてより強くなる。

記憶装置２４には、加熱容器予熱モードの各工程で使用される火力と温度・時間の閾値が記憶されている。加熱容器予熱モードは、予熱工程と、保温工程と、調理工程とから構成される。予熱工程は、予熱工程対応の誘導加熱出力（火力）を投入して加熱容器９の温度を上昇させる工程である。保温工程は、予熱工程時よりも低い保温工程対応の火力を投入し、使用者により調理が開始されるまで加熱容器９の保温を行う工程である。調理工程は、保温工程時の火力、使用者により指定された指定火力及び抑制火力のうちの何れかを選択的に投入して加熱容器９の温度を制御する工程である。

予熱工程の火力Ｐｙ及び保温工程の火力Ｐｈは予め設定され、記憶装置２４に記憶されている。また、予熱工程の最大加熱時間ｔｙと保温工程の最大加熱時間ｔｈも予め設定され、記憶装置２４に記憶されている。

また、加熱容器予熱モードは、各工程毎に上限温度としての温度閾値が設定されている。温度閾値は、予熱工程、保温工程、調理工程の順に段階的に高くなるように設定されており、ここでは例えば１９０℃、２３０℃、２７０℃として設定している。各工程においてそれぞれ対応の温度閾値を超えると、火力を抑制するか又は停止する制御が行われる。赤外線センサ１５による検知温度は、加熱開始からの時間が経過するに連れ、天板８の影響を受けて実際よりも高く検知される傾向がある。よって、後半の工程になるに連れ、温度閾値を高く設定することで、温度検知誤差の影響を緩和し、意図しない制御が行われることを防止している。なお、制御手段２３は、加熱容器予熱モード実行中に操作手段４を介して使用者により火力を変更する指令があっても、予熱工程又は保温工程中は、各工程対応の最大加熱時間を過ぎるまでは各工程対応の火力よりも出力を上げない出力規制状態とするようにしている。

図４は、加熱容器予熱モードが選択された場合の加熱調理器の動作の流れを示すフローチャートである。以下、加熱容器予熱モード時の加熱調理器の動作を図４を参照して説明する。
まず、加熱調理器を使用する使用者は、加熱容器９を天板８の上に置き、操作手段４により加熱容器予熱モードを選択する。これにより、制御手段２３は加熱容器予熱モードをスタートする（Ｓ１）。制御手段２３は、あらかじめ定めている予熱工程の誘導加熱出力（火力Ｐｙ）で加熱容器９が加熱されるようにインバータ２５を駆動する（Ｓ２）。その後、温度算出手段２０は赤外線センサ１５により得た信号により検知温度を算出（Ｓ３）すると共に、火力投入を始めてからの経過時間をカウントする（Ｓ４）。予熱工程はあらかじめ定められた最大時間ｔｙを超えない範囲で終了するものとする（Ｓ５）。これは、故障を含めた使用想定外の要因で温度が正確に取れない場合にも、一定時間にて次の保温工程に移行して強制的に火力を抑制することにより、鍋を傷めたり、油などが投入されていた場合に発火したりといった事態を防ぐ効果がある。

火力投入中に赤外線センサ１５が検知した温度が予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙを超えた時点（Ｓ６）で、予熱終了を報知し、保温工程へ移行する（Ｓ７）。ここで予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙを標準設定として１９０℃とすることで、油が発煙、発火せず、かつ食品を即時に焦がすような調理失敗の可能性を低く抑えることができる。

予熱終了を報知し、保温工程へ移行（Ｓ７）した後、タイマーを一旦カウントクリア（Ｓ８）し、予熱工程より低い火力である保温工程火力Ｐｈを出力する（Ｓ９）。例えば予熱工程火力Ｐｙは７５０Ｗ、保温工程火力Ｐｈは５００Ｗとする。この条件は、加熱容器９を昇温させやすい一方で、加熱容器９内に仮に油があったとしても、発火に至るまでの時間を長く取ることができる条件である。また、温度算出手段２０は、赤外線センサ１５とサーミスタ１４により得た信号により検知温度を算出（Ｓ１０）する。そして、制御手段２３は、保温工程火力Ｐｈ投入を始めてからの経過時間をカウントする（Ｓ１１）。

保温時間はあらかじめ定められた最大時間ｔｈを超えない範囲で終了するものとする（Ｓ１２）。これは、予熱工程と同じく、故障を含めた使用想定外の要因で、温度が正確に取れない場合にも一定時間にて次の調理工程に移行し火力を抑制することにより、鍋を傷める可能性を低減したり、油などが投入されていた場合に発火防ぐ効果がある。

火力投入中に赤外線センサ１５が検知した温度が、保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈを超えた時点（Ｓ１３）で、保温終了を報知し、調理工程へ移行する（Ｓ１５）。また、Ｓ７にて既に予熱終了を使用者に報知していることから、保温工程において使用者が任意に火力を上げることも可能である。操作手段４により火力が上げられた場合には、即座に調理工程に移行する（Ｓ１４）。保温工程の際の保温温度閾値ｔｅｍｐ＿ｈは２３０℃とする。この温度は、仮に加熱容器９内に油が投入されていたとしても、かすかに油煙が発生する程度の温度であり、使用者には十分に加熱が進んでいることが理解しやすく、かつ発火には至らない温度である。

保温工程が終了（Ｓ１５）すると、調理工程への移行となる。調理工程では、操作手段４を介した火力の指令に従い、自由に加熱できる工程となる。ここで、保温工程後は、一旦火力を０（火力抑制でもよい）にする（Ｓ１６）。これは、使用者が加熱容器予熱モードを開始指示したまま忘れてしまっていた場合の保護策である。すなわち、保温最大時間ｔｈを経過するまでに使用者による火力指令がない場合には（Ｓ１７，Ｓ１８）、加熱を停止する。

一方、使用者により火力指令がなされた場合には、制御手段２３は使用者により任意に入力された指令火力Ｐｕのデータを内部に記憶し（Ｓ１９）、同時に温度算出手段２０は、センサ信号により検知温度を算出する（Ｓ２０）。この際、タイマーによる経過時間カウントは保温工程から継続している（Ｓ２１）。経過時間Ｔｉｍｅが保温最大時間ｔｈを超えていれば（Ｓ２２）、調理工程用の温度閾値である調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃを用いた温度判断により火力を決定する（Ｓ２３〜Ｓ２５）。すなわち、検知温度Ｔｅｍｐが調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃに到達していなければ、使用者による指令火力Ｐｕを採用し、指令火力になるようにインバータ２５を制御する（Ｓ２４）。

一方、検知温度Ｔｅｍｐが調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃより高ければ、あらかじめ設けてある抑制火力Ｐｓを採用し、抑制火力Ｐｓになるような駆動信号をインバータ２５に出力する（Ｓ２４）。抑制火力Ｐｓは５００Ｗ以下が望ましく、０Ｗ工程を含むＯｎ−Ｏｆｆ制御としてもよい。ここで、調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃは２７０℃に設定している。通常、調理に使われる加熱容器９の温度はおおよそ２５０℃程度が上限であり、かつ油が投入されている場合の発煙が激しくなり難いのも同程度の温度である。さらに、油の発火温度は油種により３４０℃〜３６０℃とされているが、その温度帯に対して調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃである２７０℃は十分にマージンを持っているため、調理工程において発火の危険性が非常に小さい。

ステップＳ２２において、調理工程に入った後であっても、経過時間Ｔｉｍｅが保温最大時間ｔｈに到達するまでは、調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃではなく、調理温度閾値よりも低い保温温度閾値ｔｅｍｐ＿ｈを採用して誘導加熱出力を決定する（Ｓ２６、Ｓ２７）。これは、保温工程途中にて使用者により火力が必要以上に上げられた場合の発煙を抑制するためである。すなわち、検知温度Ｔｅｍｐが保温温度閾値ｔｅｍｐ＿ｈよりも高ければ、使用者による指令火力Ｐｕと保温工程火力Ｐｈのうち低い方の火力を採用して火力抑制を行い（Ｓ２７）、検知温度Ｔｅｍｐが保温温度閾値ｔｅｍｐ＿ｈ以下であれば、前述のステップＳ２３の処理に移行する。

このように、保温最大時間ｔｈを過ぎるまでは、使用者による火力指令があっても、保温工程火力Ｐｈより火力を上げないように出力規制を行うようにしたので、安全性向上でき、また、使用者の発煙に対する恐怖感を抑制に寄与することが可能となる。また、このように出力規制中の場合には、いわば使用者が指定した火力よりも低い火力に設定されるため、使用者が火力不足と感じて故障と誤認しないように、安全のための火力規制状態である旨を使用者に報知する（Ｓ２９）。報知手段はＬＣＤなどの表示でも、報知音、音声ガイドなどの手段を用いてもよい。

図６〜図９は、図４及び図５の制御を適用した結果を示す図であり、加熱容器の温度と誘導加熱出力のグラフを示している。以下、各図について順に説明する。なお、以下の図６〜図９の説明において、図４及び図５のフローチャートにおける処理と対応関係を明確にするため、適宜箇所で図４及び図５のフローチャートにおけるステップ番号を示している。また、図６〜図９の例では、使用者により調理工程中に指令火力Ｐｕ（Ｗ）が指令されたものとする。

図６は、全工程を通して検知温度が温度閾値に到達しない場合の火力制御結果を示している。
まず、予熱工程の火力Ｐｙが投入され、検知温度が次第に上昇するが、検知温度が予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙに到達することなく予熱最大時間ｔｙ（秒）が経過し、予熱工程を終了して保温工程に移行している。そして、保温工程の火力Ｐｈが投入され、検知温度は更に上昇するが、保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈに到達することなく保温最大時間ｔｈ（秒）が経過し、保温工程を終了して調理工程に移行している。これは標準的な例である。そして、図５のステップＳ１６〜Ｓ１８に示したように、保温工程後、安全上の保護策として一旦火力を０にしている。そして、調理工程では、使用者により指定された指定火力Ｐｕが投入されている。

図７は、予熱工程にて予熱温度閾値に到達した場合の火力制御結果を示している。この例では、予熱工程の火力Ｐｙが投入されて検知温度が次第に上昇しており、予熱最大時間ｔｙ（秒）に到達する前に、検知温度が予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙに到達している。このような現象は、例えば厚みが薄く熱容量の小さい加熱容器９などで生じることが多い。このように、検知温度が予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙ（℃）を超えると、即座に保温工程に移行する（Ｓ６，Ｓ７）。保温工程の火力Ｐｈは、上述したように予熱工程の火力Ｐｙに比べて低く設定されており、予熱工程から保温工程への移行は、火力抑制を意味している。よって、図７に示すように、加熱容器９の温度上昇速度は予熱工程時に比べて大幅に低下している。この制御により、検知温度は、安全な温度のまま保温最大時間ｔｈの間を推移している。そして、検知温度が保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈを超えることなく、保温最大時間ｔｈ（秒）が経過している。保温最大時間ｔｈ経過後の動作は、図６の場合と同様である。

図８は、予熱工程にて予熱温度閾値に到達し、かつ保温工程に保温温度閾値に到達した場合の火力制御結果を示している。図８は、図６で示した例より更に昇温が早い場合に相当する。予熱工程は図７と同様であり、予熱最大時間ｔｙ（秒）到達前に予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙ（℃）に達し、即座に保温工程に移行している。保温工程への移行はすなわち出力抑制を意味し、加熱容器９の温度上昇速度は、予熱工程時に比べて大幅に低下する。しかし、この例ではその後、保温最大時間ｔｈが経過する前に、検知温度が保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈに到達している（図５のフローチャートのＳ１３のＹｅｓに該当）。

したがって、保温最大時間ｔｈ経過前であっても、保温工程が終了した旨を報知して調理工程に移行し（Ｓ１５）、保護策処理を行う（Ｓ１６〜Ｓ１８）。ただし、加熱容器９の熱容量が小さかった場合等、保温工程が非常に短い時間で終わってしまうケースもあるため、この場合、保温最大時間ｔｈ到達まで待って、保温終了した旨報知する。これは、予熱工程終了の報知から保温工程終了の報知までの期間が、例えば数秒など、極端に短いと、使用者が故障と判断してしまう不都合を防止するためである。もちろん、高温のため火力を抑制した旨、使用者に報知して停止する制御としても構わない。

そして、以上のように調理工程に入った後であっても、保温最大時間ｔｈを過ぎるまでは温度閾値を調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃに上げずに保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈをそのまま使用する。図８の例では、時間Ｔａにおいて調理工程に入った後、保温最大時間ｔｈを過ぎるまでの間に検知温度が保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈを超えている。よって、使用者による指令火力Ｐｕと保温工程火力Ｐｈのうち低い方の火力である保温工程火力Ｐｈを採用して出力抑制を行い（Ｓ２７）、油の発煙度合いを抑える。そして、検知温度が保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈよりも下がった（ステップＳ２６のＮに相当）時間Ｔｂにおいて、使用者により指定された指定火力Ｐｕを投入する。

保温最大時間ｔｈを過ぎた後は、加熱容器９の状態を使用者が認知した上で調理をしているという想定にたち、上限温度を保温温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｈから調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃに切り換える。そして、この例では、保温最大時間ｔｈを過ぎた後の検知温度が調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃ未満であるため、設定火力に指令火力Ｐｕを採用している（Ｓ２４）。上限温度である調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃは２７０℃と高いため、事実上火力制限なく使え、使用者が火力不足を感じることなく快適に調理を行うことが可能となる。一方で、過温保護のために火力を抑制火力Ｐｓに落とすか否かを判断するための調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃとして、油の発火温度３４０℃〜３６０℃まで十分にマージンを残した温度を調理の終了まで採用している。よって、調理終了に至るまで、発火の危険性が非常に小さい。

図９は、調理工程に入った後に検知温度が調理温度閾値に到達した場合の火力制御結果を示している。図９は、保温最大時間ｔｈが経過するまでの制御は図８と同様である。保温最大時間ｔｈ経過後、検知温度が調理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃ以下の間は使用者による指令火力を採用し（Ｓ２２）、検知温度が理温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｃを超えている間は抑制火力Ｐｓを採用している（Ｓ２３）。

以上説明したように本実施の形態によれば、予熱工程から保温工程、さらに調理工程へと、後半の工程になるにつれ、温度閾値が高くなるように設定したので、赤外線センサ１５による温度検知誤差の影響を緩和し、安全性を担保した予熱機能を提供することができる。また、このように段階的に温度閾値を高く設定することは、加熱容器予熱モードの後半、すなわち食材投入のタイミングに近づくにつれて、使用者による火力設定の自由度が増大することにも相当する。このため、使用者の調理における利便性を高めることが可能である。

また、予熱工程、保温工程及び調理工程においてそれぞれ上限温度（温度閾値）を設定し、検知温度が上限温度を超えると、火力出力を抑制又は停止するようにした。これにより、熱容量が小さいなどの昇温が速い加熱容器９を用いた場合であっても、安全な加熱調理が可能である。また、使用者の操作ミスによって誤って火力が必要以上に上げられた場合でも、加熱容器９の変形が生じたり、油が発火温度に到達したりする前に、加熱容器９の温度を下げることができ、安全性、利便性を高めることが可能である。

また、加熱容器予熱モードの全般に渡って安全に加熱できるよう、予熱工程及び保温工程のそれぞれにおいて最大時間の設定を行っているので、安全性を担保した予熱機能を提供することができる。すなわち、例えば外乱光の影響やコイルの電磁誘導による信号へのノイズなどにより検知温度が実際の温度より低めに出てしまう場合であっても、最大加熱時間が経過すると強制的に次の工程に移行して火力出力を抑制又は停止するようにしたので、必要以上に加熱を継続することを防止できる。

また、操作手段４を介して使用者から誘導加熱出力を変更する指令があっても、予熱工程又は保温工程において、各工程対応の最大加熱時間を過ぎるまでは各工程対応の誘導加熱出力よりも出力を上げない出力規制状態とするようにしたので、油の発煙を防止することができる。

また、火力規制状態にある場合には、その旨を使用者に報知するようにしたので、使用者が火力不足と感じて故障と誤認するのを防止することができる。

また、保温工程において、保温工程の最大加熱時間を経過するまでに操作手段４からの火力変更指令がない場合には、加熱を停止するようにした。これにより、使用者が加熱容器予熱モードを開始指示した入れたまま忘れてしまっていた場合に、そのまま加熱が継続されて加熱容器８を傷めたり、油などが投入されていた場合に発火したりといった事態を防ぐことが可能である。

なお、上記では、赤外線センサ１５による検知温度に基づいて次の工程に移行するか否かを判断し、判断結果に応じてコイルの誘導加熱出力を下げるかどうかを決定する処理を行っているが、フェールセーフの面で以下のようにしてもよい。赤外線センサ１５とは別の温度検知装置であるサーミスタ１４による検知温度に基づいて、前記赤外線センサ１５の場合と同様にして誘導加熱出力を下げるかどうかを決定する処理を加熱容器予熱モードの全工程に渡って行い、双方の処理により決定した誘導加熱出力のうち、常に低い方を採用してコイルを制御する。この場合、フェールセーフの面でより高い安全性を提供できる誘導加熱調理器を得ることができる。

また、本実施の形態では、予熱工程終了後、保温工程に移行して誘導加熱出力を抑えた状態を保温最大時間ｔｈを超えない範囲内で継続させるため、天板８温度、ひいてはサーミスタ１４の検知温度が十分に上がってくるまでの言わば「時間稼ぎ」ができる。このため、赤外線センサ１５、サーミスタ１４の２つの検知温度による監視を有効に働かせることが可能となるため、更に安全性を高める効果がある。

また、サーミスタ１４による検知温度を以下のようにして利用してもよい。赤外線センサ１５による検知温度には、上述したように天板８等の温度も上乗せされている。このため、まず、サーミスタ１４から得た温度情報を赤外線量に置き換え、天板温度分の赤外線量を推定する。そして、赤外線センサ１５によって得た赤外線量から天板温度分の赤外線量を減算し、その上で温度変換して加熱容器９の温度を算出する。本方式では波長選択フィルタなどの必要がないため、取得赤外線の減衰が小さく、ノイズに強い検知が可能となる。

なお、当該加熱容器予熱モードの各工程の温度閾値をそれぞれ一つとした場合を例示して説明したが、各工程毎にそれぞれ複数の温度を持たせた上で、使用者の判断により、操作手段４を介して選択してもらうことも可能である。例えば、予熱工程の温度閾値として１９０℃よりも低い温度帯として１５０℃と１７０℃とを予熱温度閾値として用意しておき、これらの各温度のうち何れか一つを操作手段４の操作キーなどにより選択できるようにして予熱温度閾値Ｔｅｍｐ＿ｙを変更するようにしてもよい。当該各温度はメニューとして割り当てて操作手段４の操作キーなどに表示しても差し支えない。温度帯を選択することで、使用者の利便性が向上し、調理方法のバリエーションを広げることが可能となる。また、本実施の形態では赤外線センサーにサーモパイルを用いた方式で説明したが、量子型の赤外線センサー等他の赤外線センサーを用いても予熱モードの選択や各工程の制御方法は何ら変わる所は無く、本実施の形態で示した効果と同様の効果を得ることができる。

本発明の活用例として、業務用及び家庭用の誘導加熱調理器として適用することが可能である。

１ 誘導加熱調理器本体、２ 加熱容器載置部、３ センサ窓部、４ 操作手段、５ 表示手段、６ グリル部、７ 吸排気口、８ 天板、９ 加熱容器、１０ 被加熱物、１１ 外コイル、１２ 内コイル、１３ コイルベース、１４ サーミスタ、１５ 赤外線センサ、１６ センサケース、１７ 金属板、１８ 絶縁部材、２０ 温度算出手段、２１ 係止手段、２３ 制御手段、２４ 記憶装置、２５ インバータ。

Claims (11)

1. 加熱容器が載置される天板と、
   前記天板下方に配置され前記加熱容器を誘導加熱するコイルと、
   前記天板を介して加熱容器から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、
   該赤外線センサにより検出された赤外線量から温度を算出する温度算出手段と、
   予熱工程、保温工程及び調理工程の各工程毎に上限温度としての温度閾値が設定された加熱容器予熱モードを実行し、予熱工程及び保温工程のそれぞれにおいて、前記温度算出手段により算出された温度が各工程対応の温度閾値を超えた場合、次の工程に移行して前記コイルの誘導加熱出力を抑制するか又は停止する制御を行う制御手段を有し、
   前記各工程毎の温度閾値が、予熱工程、保温工程及び調理工程の順に高くなるように設定されていることを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記加熱容器予熱モードは、予熱工程及び保温工程においてそれぞれ最大加熱時間を有し、前記制御手段は、各工程開始からの経過時間がそれぞれ対応の最大加熱時間を超えた場合、次の工程に強制的に移行することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記制御手段は、操作手段により誘導加熱出力を変更する指令があっても、予熱工程又は保温工程において、各工程対応の最大加熱時間を過ぎるまでは各工程対応の誘導加熱出力よりも出力を上げない出力規制状態とすることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の誘導加熱調理器。
4. 出力規制状態にあることを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の誘導加熱調理器。
5. 前記制御手段は、前記保温工程において、保温工程の最大加熱時間を経過するまでに操作手段からの火力変更指令がない場合には、加熱を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記加熱容器予熱モードの予熱工程の温度閾値及び保温工程の温度閾値をそれぞれ複数設け、予熱工程及び保温工程のそれぞれの工程において複数の温度閾値のうち何れか一つを、使用者が操作可能な操作手段により選択可能としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記予熱工程における温度閾値を１９０℃以下としたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
8. 前記保温工程における温度閾値を２３０℃以下としたことを特徴とした請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記調理工程における温度閾値を２７０℃以下としたことを特徴とした請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
10. 天板に接触して温度を検知する別の温度検知装置を更に備えると共に、前記赤外線センサをサーモパイル方式とし、前記制御手段は、前記別の温度検知装置の検知温度と前記サーモパイル式赤外線センサの検知温度とに基づいて加熱容器の温度を算出し、算出した温度を、誘導加熱出力の制御に使用することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
11. 天板に接触して温度を検知する別の温度検知装置を更に備え、前記制御手段は、前記別の温度検知装置の検知温度に基づいて次の工程に移行するか否かを判断し、判断結果に応じて前記コイルの誘導加熱出力を下げるかどうかを決定する処理を、前記赤外線センサの検知温度に基づく同処理と同時に加熱容器予熱モードの全工程に渡って行い、双方の処理により決定した誘導加熱出力のうち、常に低い方を採用して前記コイルを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。

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