JP2011249065A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】トッププレート下に配置した赤外線センサにより、トッププレートから放射される赤外線を加味した精度の良い温度検知が可能な誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】放射率検知手段により検知した被加熱物の赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも小さい場合は、被加熱物の赤外線放射率よりも大きな温度換算用放射率を決定し、この決定された温度換算用放射率と赤外線センサの出力とに基づいて被加熱物の温度を算出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、赤外線センサを用いて鍋の温度を検出遅れなく正確に検知する誘導加熱調理器に関する。

従来より、鍋材質検知手段と、被加熱物の放射エネルギー量で温度を検知する温度検知手段と、鍋材質検知手段により検出した被加熱物の材質に応じて温度検知手段の検出値を補正し、出力制御を行う誘導加熱調理器がある（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１では、鍋の側方に赤外線センサを設置し、トッププレートを介さずに鍋側面から直接赤外線を受光し、材質に応じた鍋の放射率で鍋温度を演算している。また、特許文献２では、トッププレート下に赤外線センサを取り付け、トッププレートを介して鍋温度を検出するようにしている。

特開２００３−２６４０５５号公報（第７頁、第４図） 特開２００５−０７８９９３号公報（第５頁、第１図）

特許文献１では、トッププレートに突出して設けた設置部に赤外線センサを配置し、鍋の側面から放射される赤外線を直接受光するようにしているため、鍋と赤外線センサとの間に物が置かれた場合などに正しく温度検知ができない。また、鍋側面から放射される赤外線を受光する都合上、トッププレートに赤外線センサ設置用の設置部を突出して設ける必要があるため、デザイン的にも問題があった。

特許文献２では、トッププレート下に赤外線センサを取り付けるため、出っ張りのないデザインの誘導加熱調理器にできるが、トッププレートを介した温度検知であるため、温度が正確に検知できない問題がある。具体的には、鍋とトッププレートは接触しているため、鍋底の温度とトッププレート温度は、ほぼ等しくなっている。このときトッププレート下の赤外線センサが受光する赤外線は、鍋から放射されるものと、トッププレートから放射されるものがある。しかし、特許文献２では、鍋からの放射とトッププレートからの放射といった２箇所からの放射がある点について考慮せず、一様に鍋材質に応じた赤外線放射率を用いて温度変換しているため、精度良く温度検知ができない問題がある。また、鍋材質に応じた赤外線放射率を用いて算出した温度に対し、材質に応じて＋１０度、−１０度と固定値で補正しているが、鍋の温度は、赤外線放射量の４乗根により変わる為、固定値で補正した場合は、精度良く温度検知ができない問題がある。

この発明はこのような点に鑑みなされたもので、トッププレート下に配置した赤外線センサにより、トッププレートから放射される赤外線を加味した精度の良い温度検知が可能な誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

この発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物を載置するトッププレートと、このトッププレートの下に設けられ、被加熱物を加熱する加熱コイルと、交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、比較結果に応じて温度換算用放射率を決定する温度換算用放射率決定手段と、温度換算用放射率決定手段により決定された温度換算用放射率と赤外線センサの出力とに基づいて被加熱物の温度を算出する温度換算手段と、温度換算手段により求められた温度に基づいて駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、温度換算用放射率決定手段は、放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも小さい場合、温度換算用放射率を、被加熱物の赤外線放射率よりも大きな値に決定するものである。

この発明によれば、トッププレートよりも小さい赤外線放射率の被加熱物を使用する場合、被加熱物自身の赤外線放射率よりも大きな温度換算用放射率を決定し、決定した温度換算用放射率を用いて被加熱物の温度を算出するので、トッププレートから放射される赤外線を加味した温度演算を行うことができ、精度良く鍋底温度を検知できる。

この発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。 鍋の材質とその表面状態と放射率との関係を示した図である。 この発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２の誘導加熱調理器にて使用する鍋温度テーブルの一例を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
誘導加熱調理器は、被加熱物である鍋１を載置するトッププレート２と、トッププレート２の下に配設した加熱コイル３と、鍋底及びトッププレート２から放射される赤外線を受光する赤外線センサ４とを備えている。赤外線センサ４は、赤外線センサ４自体の温度を検出する温度センサ（図示せず）を内蔵している。また、誘導加熱調理器は、商用交流電源５から供給される商用電力を高周波電力に変換して加熱コイル３に高周波電流を流す駆動回路６と、入力電流検出部７と、入力電圧検出部８と、加熱コイル電流検出部９と、誘導加熱調理器全体を制御する制御部１０とを備えている。赤外線センサ４、赤外線センサ４内蔵の温度センサ、入力電流検出部７及び入力電圧検出部８のそれぞれの検出値は、制御部１０に入力される。図１においてＡ、Ｂは赤外線の放射を表す。Ａは鍋１からの赤外線で、Ｂは鍋１の熱により暖められたトッププレート２から放射される赤外線を表す。

制御部１０はマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭには制御プログラム及び後述のフローチャートに対応したプログラムが記憶されている。制御部１０は、赤外線センサ４から出力された受光量に基づき鍋温度を算出し、鍋温度に基づいて駆動回路６を制御する。また、制御部１０により、放射率検知手段、温度換算用放射率決定手段、温度換算手段及び駆動回路制御手段が機能的に構成されている。

図２は、この発明の実施の形態１に係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1と図２を用いて動作を説明する。
操作入力部（図示せず）から加熱動作の開始が入力され、火力レベルが設定されると、制御部１０は駆動回路６の駆動を開始し、加熱コイル３に電流を流して誘導加熱を開始させ、図２の処理に入る。まず、制御部１０は駆動回路６の入力電流と入力電圧を読み込み入力電力Ｗを演算する（Ｓ１）。続いて、制御部１０は加熱コイル電流Ｉｃを読み込む（Ｓ２）。そして、制御部１０は入力電力Ｗと加熱コイル電流Ｉｃとを用いて、加熱コイル３側から見た鍋１の負荷インピーダンスＺをＺ＝Ｗ／Ｉｃ² により演算する（Ｓ３）。なお、ここでは駆動回路６の入力電力Ｗを用いているが、駆動回路６の出力電力を用いて負荷インピーダンスＺを求めても良い。そして、制御部１０は赤外線センサ出力Ｐと、赤外線センサ４内蔵の温度センサ（図示せず）からの赤外線センサ４自体の温度Ｔｏとを読み込む（Ｓ４）。続いて、制御部１０は予め記憶されたトッププレート２の赤外線放射率０．９を読み込む（Ｓ５）。

そして、制御部１０は負荷インピーダンスＺが予め設定された閾値αより大きいかどうかを判断し、使用中の鍋１が鉄とステンレスのどちらかなのかを判定する（Ｓ６）。磁性ステンレス材は加熱コイル３から見た鍋インピーダンスが最も大きくなるので、負荷インピーダンスＺが閾値αより大きければ磁性ステンレス鍋と判定してステップＳ７に移行し、負荷インピーダンスＺが閾値α以下であれば鉄鍋と判定してステップＳ８に移行する。

ステップＳ７，Ｓ８の処理を説明するに先立ち、鍋の材質とその表面状態に応じた赤外線放射率について説明する。
図３は、鍋の材質とその表面状態と赤外線放射率との関係を示した図である。図３に示すように、鍋１の赤外線放射率は、材質や表面の塗装状況により変わる。磁性ステンレスは錆びにくい特性のため、鍋１として加工した場合、塗装が施されない。このため、磁性ステンレスの鍋１の赤外線放射率は、図３に基づきステンレス（研磨）の０．１６とする。一方、鉄鍋の場合、鉄鍋は錆を防止するため、ラッカーやペンキによる塗装が施されている。ラッカー及びペンキの赤外線放射率は図３に示すように０．９２から０．９７の値をとる。このため、鉄鍋の赤外線放射率は、０．９２と０．９７の略中間をとって０．９４とする。鍋１の材質に応じた赤外線放射率は制御部１０に記憶されており、ステップＳ７及びステップＳ８の温度換算用放射率εの算出に使用される。

次に、赤外線センサ４にて受光される赤外線について説明する。赤外線センサ４は、鍋１から放射される赤外線と、トッププレート２から放射される赤外線との両方を受光している。トッププレート２は鍋１と接しているため、鍋１からの熱を受けてトッププレート２上面は鍋１と同じ温度に加熱されている。よって、トッププレート２からも、鍋温度に対応した赤外線が放射されており、その赤外線が赤外線センサ４にて受光されている。よって、赤外線センサ４は、放射率が異なる２箇所からの赤外線を受光することになる。

ここで、赤外線センサ４の受光量（出力）をＰ（＝Ｐ０＋Ｐ１）とし、トッププレート２からの赤外線に基づく受光量（出力）をＰ０、鍋１からの赤外線に基づく受光量（出力）をＰ１とする。なお、実際にはＰ０とＰ１とは区別できないが、ここでは仮にＰ０、Ｐ１とおくものとする。

赤外線センサ４の出力に基づき鍋温度を算出するにあたり、赤外線センサ４の出力分Ｐ０についてはトッププレート２の赤外線放射率０．９を用いて温度換算すべきであるが、実際にはＰ０とＰ１とは区別できない。このため、単純に鍋１自身の赤外線放射率と赤外線センサ４の出力Ｐとを用いて温度換算してしまうと、鍋１がステンレス鍋の場合、トッププレート２の出力分Ｐ０をトッププレート２よりも小さい赤外線放射率を用いて温度換算することになるため、実際の温度よりも高い演算結果となる。よって、トッププレート２から放射される赤外線を加味した温度換算を行うに際し、鍋１の赤外線放射率がトッププレート２よりも小さい赤外線放射率の場合、温度換算に用いる鍋１の赤外線放射率を、鍋１自身の赤外線放射率よりも大きく且つトッププレート２の赤外線放射率よりも小さい値に補正し、その補正後の新たな赤外線放射率を用いて温度換算を行う必要がある。この補正後の新たな赤外線放射率を、以下では温度換算用放射率という。

一方、鉄鍋の場合は、トッププレート２よりも大きい赤外線放射率０．９４を用いてトッププレート２の出力分Ｐ０の温度換算が行われるため、ステンレス鍋の場合と逆に、実際の温度よりも低い演算結果となる。よって、トッププレート２から放射される赤外線を加味した温度換算を行うに際し、鍋１がトッププレート２よりも大きい赤外線放射率の場合、温度換算用放射率を、鍋１自身の赤外線放射率よりも小さく且つトッププレート２の赤外線放射率よりも大きい値に補正し、その補正後の新たな赤外線放射率を用いて温度換算を行う。

次に、温度換算用放射率の算出方法について説明する。鍋１から放射される赤外線の挙動について考察すると、鍋１から放射される赤外線はトッププレート２を通過する際に減衰した後、赤外線センサ４にて受光される。一方、鍋１からトッププレート２に伝わった熱によりトッププレート２上面から放射された赤外線は、鍋１の赤外線と同様に減衰するものの、直接赤外線センサ４にて受光されるため、その減衰量は鍋１から放射される赤外線に比べて小さい。すなわち、赤外線センサ４が受光する赤外線は、鍋１に比べてトッププレート２側に起因するものが多い。よって、この点を考慮して予め定めた所定の比率と、鍋１の赤外線放射率と、トッププレート２の赤外線放射率とを用いて温度換算用放射率を求める。

温度換算用放射率を求める際の比率は、ここでは、鍋：トッププレート＝０．２：０．８に設定している。この比率を用いて温度換算用放射率を次の（１）式により算出する。
ε＝０．２×鍋の赤外線放射率＋０．８×トッププレートの赤外線放射率 …（１）

よって、ステップＳ７では、温度換算用放射率ε＝０．２×０．１６＋０．８×０．９により０．７５２と計算でき、ステップＳ８では、温度換算用放射率ε＝０．２×０．９４＋０．８×０．９により０．９０８と計算できる。

このようにトッププレート２の比率を多くして温度換算用放射率εを算出し、温度換算用放射率εを用いて鍋温度Ｔａを次式（２）により算出する（Ｓ９）。

ここで、σ：ステファン・ボルツマン定数

以上のようにして算出された鍋温度Ｔａと、設定火力に応じた目標温度Ｔｏｂｊとを比較し（Ｓ１０）、鍋温度Ｔａよりも目標温度Ｔｏｂｊが高ければ加熱コイル電流を増加させ（Ｓ１１）、鍋温度Ｔａが目標温度Ｔｏｂｊ以下であれば加熱コイル電流を停止させ（Ｓ１２）、鍋温度が目標温度となるように加熱コイル電流を制御する。また、フローチャートには記載していないが、鍋温度Ｔａが異常温度（例えば２５０℃）値以上であれば、加熱コイル電流を遮断して停止させる機能も有する。

以上説明したようにこの実施の形態１では、ステンレス鍋のようにトッププレート２よりも小さい赤外線放射率の鍋を使用する場合、鍋１自身の赤外線放射率（ここでは０．１６）よりも大きく、且つトッププレート２の赤外線放射率（ここでは０．９）よりも小さい値の温度換算用放射率εを算出する。そして、この温度換算用放射率εに基づいて温度換算する。このため、トッププレート２からの赤外線放射も加味した鍋温度算出を行うことができ、鍋底温度を精度良く測定することが可能となる。

また、鉄鍋のようにトッププレート２よりも大きい赤外線放射率の鍋を使用する場合、トッププレート２の赤外線放射率よりも大きく、且つ鍋１自身の赤外線放射率よりも小さい値の温度換算用放射率εを算出する。そして、この温度換算用放射率εに基づいて温度換算する。このため、トッププレート２からの赤外線放射も加味した鍋温度算出を行うことができ、鍋底温度を精度良く測定することが可能となる。

このように、鍋底温度を精度良く検知可能であるため、実際の温度より高い温度に誤検知して不必要に電力制御が働き、加熱不足による調理の失敗が生じることを防止できる。このように電力制御による保護機能が不必要に働くことを防止できるため、使い勝手の良い誘導加熱調理器を提供できる。

また、温度換算用放射率εを求める際には、予め設定した比率を用いて計算することにより簡単に求めることができる。なお、ここでは比率を鍋：トッププレート＝０．２：０．８としたが、トッププレート２側の比率が高ければよく、この数値に限られたものではない。

また、トッププレート２下に赤外線センサを取り付けるため、出っ張りのないデザインの誘導加熱調理器にできる。

実施の形態２．
実施の形態１では、図２のステップＳ９の温度算出の際、４乗根の演算を行っており、制御部１０内のマイコン（図示せず）に負担がかかる。これを軽減する方法について実施の形態２で説明する。実施の形態２の誘導加熱調理器の構成は実施の形態１の図１と同じであり、実施の形態１とは鍋温度算出方法が異なる。

図４は、この発明の実施の形態２に係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４において、図２に示したフローチャートと同一部分には同一ステップ番号を示す。実施の形態２は、図２のフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２７以外は、実施の形態１のフローチャートと同じである。以下、実施の形態２が実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

ステップＳ４にて制御部１０は赤外線センサ出力Ｐと赤外線センサ温度Ｔoとを読み込んだ後、赤外線センサ温度Ｔoに対応した赤外線センサ温度補正係数Ｋ１（以下、補正係数Ｋ１という）を決定する（Ｓ２１）。制御部１０には赤外線センサ温度Ｔoと補正係数Ｋ１との関係を示す関数ｆ１が予め記憶されており、この関数ｆ１を用いて補正係数Ｋ１を決定する。関数ｆ１は、温度Ｔｏが高くなるほど補正係数Ｋ１が大きく、逆に温度Ｔｏが低くなるほど補正係数Ｋ１が小さくなるようにして作成されている。なお、ここでは赤外線センサ温度Ｔｏから補正係数Ｋ１を求めるに際し関数ｆ１を用いているが、テーブルを用いて求めるようにしてもよい。

続いて、制御部１０は赤外線センサ出力Ｐに基づき鍋温度テーブルＴＢを参照して鍋温度Ｔａ１を求める（Ｓ２２）。鍋温度テーブルＴＢは、図５に示すように、赤外線センサ出力Ｐと鍋温度Ｔａ１とを対応付けて記憶したテーブルであり、予め実験に基づき作成されて制御部１０に記憶されている。鍋温度テーブルＴＢは、赤外線センサ温度Ｔｏを２５℃、放射率を１として仮設定し、これらの仮設定値を上記（２）式に代入して得た式に基づいて作成されるテーブルであり、赤外線センサ出力Ｐが大きくなるにつれ、鍋温度Ｔａ１も大きくなるように構成されている。鍋温度テーブルＴＢの鍋温度Ｔａ１は、赤外線センサ温度Ｔｏと鍋１の赤外線放射率とを仮設定した上で得られる仮温度であることから、仮温度を、ステップＳ２１にて求めた赤外線センサ温度補正用の補正係数Ｋ１と、鍋材質に応じた放射率補正用の補正係数とを用いて補正する必要がある。

放射率補正用の補正係数は、磁性ステンレス鍋用の補正係数Ｋｓと、鉄鍋用の補正係数Ｋｔとが予め実験等により算出され、制御部１０内に記憶されている。補正係数Ｋｓ，Ｋｔの算出方法については後述する。

仮の鍋温度Ｔａ１から補正後の鍋温度Ｔａを算出するにあたり、まず、ステップＳ２３にて制御部１０は鍋１の材質判定を行う。制御部１０は負荷インピーダンスZが閾値αより大きい場合、磁性ステンレスと判定する。そして、仮の鍋温度Ｔａ１を補正するための磁性ステンレスの補正係数Ｋｓを読み込む（Ｓ２４）。そして、ステップＳ２２にて求めた仮の鍋温度Ｔａ１を、ステップＳ２１にて求めた赤外線センサ温度補正用の補正係数Ｋ１と、磁性ステンレスの場合の放射率補正用の補正係数Ｋｓとを用いて、Ｔａ＝Ｋ１×Ｋｓ×Ｔａ１により補正し、補正後の鍋温度Ｔａを算出する（Ｓ２５）。

一方、ステップＳ２３にて鉄鍋と判定した場合、制御部１０は、仮の鍋温度Ｔａ１を補正するための鉄鍋の補正係数Ｋｔを読み込む（Ｓ２６）。そして、ステップＳ２２にて求めた仮の鍋温度Ｔａ１を、ステップＳ２１にて求めた赤外線センサ温度補正用の補正係数Ｋ１と、鉄鍋の場合の放射率補正用の補正係数Ｋｔとを用いて、Ｔａ＝Ｋ１×Ｋｔ×Ｔａ１により補正し、補正後の鍋温度Ｔａを算出する（Ｓ２７）。鍋温度Ｔａ算出後の動作は実施の形態１と同様である。

次に、補正係数ＫｓとＫｔの算出方法について説明する。ここでは、炒め物や揚げ物などによく使う温度帯２００℃付近で温度が合うように実験的に補正係数を求める。ステンレス用の補正係数Ｋｓを算出する際は、まず、２００℃のステンレス鍋をトッププレート２に載せて、周囲温度２５℃で赤外線の受光量Ｐを計測する。その受光量Ｐに基づき鍋温度テーブルＴＢを参照し、例えば１５０℃となった場合、２００＝１５０×Ｋｓより、Ｋｓを１．３３と求める。

また、鉄鍋用の補正係数Ｋｓを算出する際も同様に、２００℃の鉄鍋をトッププレート２に載せて、周囲温度２５℃で赤外線の受光量Ｐを計測する。その受光量Ｐに基づき鍋温度テーブルＴＢを参照し、例えば１９０℃となった場合、２００＝１５０×Ｋｔより、Ｋｔを１．０５と求める。

ところで、同じ２００℃の鍋１であっても、鍋１と赤外線センサ４との間にトッププレート２が介在している場合と介在していない場合とでは、赤外線センサ４の受光量は異なったものとなる。実施の形態１にて説明したように赤外線センサ４にて受光される赤外線は、鍋１よりもトッププレート２からの赤外線が支配的であるため、鍋１がトッププレート２よりも赤外線放射率の低い磁性ステンレスの場合、トッププレート２が介在する場合と介在しない場合とでは、トッププレート２が介在しない場合の方が受光量が少なくなる。よって、トッププレート２が無い状態の赤外線受光量に基づき上記と同様にして補正係数を求めると、トッププレート２がある場合に比べて赤外線受光量が少ないため、鍋温度テーブルＴＢを参照して得られる鍋温度は低くなる。このため、トッププレート２がない状態の補正係数は、トッププレート２がある場合の補正係数に比べて大きくなる。逆に言えば、トッププレート２がある場合の補正係数Ｋｓは、トッププレート２が無いものとして求めた補正係数に比べて小さい値となる。

一方、鍋１がトッププレート２よりも赤外線放射率の高い鉄鍋の場合、トッププレート２が介在する場合と介在しない場合とでは、トッププレート２が介在しない場合の方が受光量が多くなる。よって、上記と同様にして補正係数を求めた場合、その補正係数は、トッププレート２がある場合に比べて赤外線受光量が多いため、鍋温度テーブルＴＢを参照して得られる鍋温度は高くなる。このため、トッププレート２がない場合の補正係数は、トッププレート２がある場合に比べて小さくなる。言い換えれば、トッププレート２がある場合の補正係数Ｋｔは、トッププレート２が無いものとして求めた補正係数に比べて大きい値となる。

以上説明したように、この実施の形態２によれば実施の形態１と同様の効果が得られると共に、テーブル化と補正係数により、４乗根の演算を行わなくとも温度算出が行える。

また、鍋１の赤外線放射率を補正する補正係数を、赤外線放射率が小さいステンレス鍋の場合は、トッププレート２を介さずに鍋底からの赤外線を直接受光した場合の補正係数に比べて小さくするので、実際の温度より高い演算結果とならず、精度良く鍋温度を算出できる。同様に、鍋１の赤外線放射率が塗装鉄鍋のように大きい場合は、トッププレート２を介さずに鍋底からの赤外線を直接受光した場合の補正係数に比べて大きくするので、実際の温度より低い演算結果とならず精度良く鍋温度を算出できる。

実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。図６において、図１と同一部分には同一符号を付す。
実施の形態３における誘導加熱調理器は、図１に示した実施の形態１の誘導加熱調理器に、更にトッププレート２の下面に接触してトッププレート２の温度を検知するサーミスタ１１を新たに加えた構成であり、その他の構成は実施の形態１と同様である。

図７は、この発明の実施の形態３に係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、図２に示した実施の形態１のフローチャートと同一部分には同一ステップ番号を付す。実施の形態３は、実施の形態１の図２のフローチャートに対してステップＳ３１〜Ｓ３４の処理が新たに加えられている。以下、実施の形態３が実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

ステップＳ３１にて制御部１０はサーミスタ１１で検知したトッププレート２の温度Ｔｂを読み込む。そして、制御部１０は、トッププレート２の温度Ｔｂと、赤外線センサ出力に基づき演算した鍋温度Ｔａとを比較し、高いほうの温度を鍋１の温度Ｔｓとして採用し（Ｓ３３及びＳ３４）、ステップＳ１０以降の温度制御を実施する。

このような制御を行うことにより、赤外線センサ４が汚れて赤外線受光量が低下し、実際の温度より低く演算される場合に、サーミスタ１１による制御に切り換える事ができる。よって、赤外線センサ４が汚れた場合でも、安全に調理を継続することが可能である。また、高いほうの温度を採用するので、ステンレス鍋を鉄鍋と誤判定して、実際の温度が高いのにも関わらず、低い温度と演算してしまい、制御温度が目標温度に対して異常に高くなることを防止できる。

以上説明したようにこの実施の形態３によれば、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、赤外線センサ４に汚れが生じても、サーミスタ１１による制御に切り換えることで、安全に調理を継続することが可能である。

なお、ここでは、図２に示した実施の形態１のフローチャートに新たにステップＳ３１〜Ｓ３４の処理を加えた例を示したが、図４に示した実施の形態２のフローチャートに加えてもよい。

実施の形態４．
図８は、この発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。図８において、図１と同一部分には同一符号を付す。
実施の形態４における誘導加熱調理器は、図１に示した実施の形態１の誘導加熱調理器に、更に発光素子１２と受光素子１３とを新たに加えた構成であり、その他の構成は図１と同様である。

図９は、この発明の実施の形態４に係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９において、図２に示した実施の形態１のフローチャートと同一部分には同一ステップ番号を付す。以下、実施の形態４が実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

まず、制御部１０は赤外線センサ出力Ｐと、赤外線センサ４内蔵の温度センサ（図示せず）からの赤外線センサ４自体の温度Ｔｏとを読み込む（Ｓ４）。続いて、制御部１０は予め記憶されたトッププレート２の赤外線放射率εｔを読み込んだ（Ｓ５）後、鍋１の赤外線放射率の直接検出を行う（Ｓ４１）。すなわち、発光素子１２から鍋１に向かって矢印Ｃで表されるように光を放ち、鍋１で反射された光（矢印Ｄ）を受光素子１３にて受光する。制御部１０には、受光量から鍋１の赤外線放射率を決定するための関係式又はテーブルが予め記憶されており、その関係式又はテーブルを用いて、受光量から鍋１の赤外線放射率を決定する。そして、制御部１０は決定した赤外線放射率と、実施の形態１と同様の所定の比率と、トッププレート２の赤外線放射率εｔとを用いて、０．２×ε＋０．８×εｔにより温度換算用放射率εを求める（Ｓ４２）。これ以降の処理は、実施の形態１と同様である。

なお、ここでは図２に示した実施の形態１と組み合わせた制御例を示したが、実施の形態３と組合せた制御としてもよい。

以上説明したようにこの実施の形態４では、実施の形態１及び実施の形態３と同様の効果が得られるとともに、鍋１の材質から赤外線放射率を推定するのではなく、発光素子１２と受光素子１３により直接鍋１の表面状態を識別して鍋１の赤外線放射率を決定するので、より精度良く鍋温度を検出できる。よって、鍋温度の誤検出の少ない温度制御を実現できる。

１ 鍋、２ トッププレート、３ 加熱コイル、４ 赤外線センサ、５ 商用交流電源、６ 駆動回路、７ 入力電流検出部、８ 入力電圧検出部、９ 加熱コイル電流検出部、１０ 制御部、１１ サーミスタ、１２ 発光素子、１３ 受光素子。

Claims (10)

1. 被加熱物を載置するトッププレートと、
   このトッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
   交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
   トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、
   前記被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、
   前記放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、比較結果に応じて温度換算用放射率を決定する温度換算用放射率決定手段と、
   該温度換算用放射率決定手段により決定された温度換算用放射率と前記赤外線センサの出力とに基づいて前記被加熱物の温度を算出する温度換算手段と、
   該温度換算手段により求められた温度に基づいて前記駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、
   前記温度換算用放射率決定手段は、前記放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも小さい場合、前記温度換算用放射率を、被加熱物の赤外線放射率よりも大きな値に決定することを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記温度換算用放射率決定手段は、前記放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも小さい場合、前記温度換算用放射率を、被加熱物の赤外線放射率よりも大きく且つトッププレートの赤外線放射率よりも小さい値に決定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. 被加熱物を載置するトッププレートと、
   このトッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
   交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
   トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、
   前記被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、
   前記放射率検知手段により検知された赤外線放射率と、予め記憶されたトッププレートの赤外線放射率とを比較し、比較結果に応じて温度換算用放射率を決定する温度換算用放射率決定手段と、
   該温度換算用放射率決定手段により決定された温度換算用放射率と前記赤外線センサの出力とに基づいて前記被加熱物の温度を算出する温度換算手段と、
   該温度換算手段により求められた温度に基づいて前記駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、
   前記温度換算用放射率決定手段は、前記放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも大きい場合、前記温度換算用放射率を、被加熱物の赤外線放射率よりも小さい値に決定することを特徴とする誘導加熱調理器。
4. 前記温度換算用放射率決定手段は、前記放射率検知手段により検知された被加熱物の赤外線放射率がトッププレートの赤外線放射率よりも大きい場合、前記温度換算用放射率を、被加熱物の赤外線放射率よりも小さく且つトッププレートの赤外線放射率よりも大きい値に決定することを特徴とする請求項３記載の誘導加熱調理器。
5. 前記温度換算手段は、被加熱物の赤外線放射率とトッププレートの赤外線放射率とを、トッププレート側を大きく設定した所定の比率で加算して前記温度換算用放射率を決定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. 被加熱物を載置するトッププレートと、
   このトッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する加熱コイルと、
   交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
   トッププレートの下に設けられて被加熱物の底面より放射される赤外線をトッププレートを介して受光する赤外線センサと、
   前記被加熱物の赤外線放射率を検知する放射率検知手段と、
   前記赤外線センサの出力に基づいて前記被加熱物の温度を求める温度換算手段と、
   該温度換算手段により求められた温度に基づいて前記駆動回路を制御する駆動回路制御手段とを備え、
   前記温度換算手段は、被加熱物の赤外線放射率と赤外線センサ本体の温度とを仮設定し、これらの仮設定値を所定の演算式に代入して得られた式に基づいて、前記赤外線センサの受光量と被加熱物の温度との対応関係を特定した温度テーブルを有し、前記赤外線センサにより受光された赤外線量に基づいて前記温度テーブルを参照して被加熱物の温度を仮温度として求め、仮温度を、前記赤外線センサ自身の温度に応じた第１補正係数と、前記放射率検知手段により検知された赤外線放射率に応じて予め設定された第２補正係数とを用いて補正し、補正後の温度を前記被加熱物の温度とすることを特徴とする誘導加熱調理器。
7. 前記第２補正係数は、所定の温度の被加熱物から放射される赤外線量を前記赤外線センサにて計測し、その計測結果に基づいて前記温度テーブルを参照して得た被加熱物の仮温度と、前記所定の温度とから算出されるものであり、トッププレートの赤外線放射率よりも小さい赤外線放射率を有する被加熱物の場合と、トッププレートの赤外線放射率よりも大きい赤外線放射率を有する被加熱物の場合のそれぞれについて予め設定されていることを特徴とする請求項６記載の誘導加熱調理器。
8. トッププレートの下に設けられて鍋底面温度をトッププレートを介して検出するサーミスタを備え、前記駆動回路制御手段は、前記温度換算手段により求めた温度と、サーミスタが検知した温度とのうち、温度の高い方を前記被加熱物の温度として採用して制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記駆動回路の入力又は出力電力を測定する手段と、加熱コイル電流測定手段とを備え、前記放射率検知手段は、加熱開始時に入力又は出力電力と出力電流の比から鍋材質を判定し、鍋材質に基づいて被加熱物の赤外線放射率を推定する事を特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
10. 前記放射率検知手段は、前記トッププレートを介して前記被加熱物の鍋底に向かって光を放射する発光手段と、鍋底で反射した発光素子が放射した光を受光する受光手段とを有し、前記受光手段の受光量により被加熱物の赤外線放射率を推定する事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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