JP2012178241A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】鍋等の材質や形状によらず正確に加熱制御できる誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】実施の形態の誘導加熱調理器は、トッププレート１６及び被加熱物３５より輻射される赤外線を検知する赤外線センサ３２と、トッププレートの温度を検知する温度センサ３９と、温度センサの検知する温度変化によって温度上昇を検出し、温度上昇期間において、温度センサの検知出力に応じて加熱手段１８による火力を制御するための温度上昇制御データ系列(１ａ〜１ｃ)〜（７ａ〜７ｃ）を設定すると共に、赤外線センサ３２の検知出力に応じて、温度上昇制御データ系列に従う火力設定値を決定して火力制御する制御部４１とを備え、温度センサの温度検知出力と温度変化率の変化状況とに応じて火力を制御するための温度上昇制御データ系列を複数種のデータ系列の中から選定し、かつ、赤外線センサの検知出力に応じて火力制御する。
【選択図】 図２５

Description

実施の形態は、誘導加熱調理器に関する。

従来の誘導加熱調理器において、トッププレートの下方に被加熱物より輻射される赤外線を温度指標として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がある。また、トッププレートの温度が低い時に、赤外線センサの信号と温度センサにより加熱容器の温度を算出する技術もある。

ところが、従来の加熱制御技術によれば、被加熱物として鍋の材質や形状により鍋の赤外線輻射率が相違し、正確な温度に基づく加熱制御が難しい問題点があった。

特開２００５−３８７３９号公報 特開２００６−３１８９２５公報

本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、被加熱部である鍋等の材質や形状によらずに正確に加熱制御ができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

実施の形態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、前記トッププレートの下方に設置され、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、前記温度センサの検知する温度変化によって温度上昇を検出し、温度上昇期間において、前記温度センサの検知出力の変化率の変化状況を検知する温度センサ温度変化検出手段と、前記温度センサの温度検知出力と前記温度センサ温度変化検出手段の温度変化率の変化状況の検知出力とに応じて前記加熱手段による火力を制御するための前記赤外線センサーの検知出力に応じた温度上昇制御データ系列を複数種のデータ系列の中から選定し、前記赤外線センサの検知出力に応じて火力制御する制御部とを備えたことを特徴とするものである。

第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、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。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器の火力制御装置が加熱制御に用いるデータ系列の一例を示す図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器をキッチンキャビネットに組み込んだ状態の外観斜視図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器をそのトッププレートを外した状態で示す平面図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器の表示部の表示状態を示す平面図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器の縦断側面図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器の制御系の構成を示す機能ブロック図。 第２の実施の形態の誘導加熱調理器において、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。 第２の実施の形態の誘導加熱調理器の火力制御装置が加熱制御に用いるデータ系列の一例を示す図。 上記火力制御装置が加熱制御に用いるデータ系列（１０）のバリエーションを示すグラフ。 第２の実施の形態の誘導加熱調理器において、２つの温度センサより得られる検知出力の取り扱い例を一覧で示す図。 従来技術を説明するグラフであって、同図（ａ）は加熱調理器のトッププレートの下面，上面の温度分布のグラフ、同図（ｂ），（ｃ）はトッププレートの下面，上面，フライパン下面からの赤外線輻射エネルギを示すグラフ。 従来の誘導加熱調理器におけるトッププレートの分光特性を示す図。 従来の誘導加熱調理器において、フライパンの鍋底板厚が厚いものと薄いものとを加熱した場合の温度変化のグラフであって、同図（ａ）は火力（電力）変化のグラフ、（ｂ）は鍋底及びトッププレート下面の温度変化、（ｃ）は赤外線センサの検知出力の変化を示すグラフ。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、フライパンを誘導加熱する場合の温度分布及び電流分布を示す説明図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、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との関係を示すグラフ。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、火力制御装置が行う適温検知処理のフローチャート。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器の火力制御装置が行う適温検知処理において、適温検知前後に可変する火力設定値データ系列の説明図。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、火力制御装置が行う赤外線目標温度変更処理のフローチャート。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、昇温加熱時の加熱経過時間に応じて可変に設定する赤外線温度上限値を示すグラフ。 第１の実施の形態の誘導加熱調理器において、鉄鍋と各種ステンレス鍋との１ｋＷ・ｓ当たりの温度上昇値と油温度との関係を示すグラフ。 第３の実施の形態において用いる温度上昇制御データ系列の説明図。 第３の実施の形態において用いる温度センサの温度上昇変化率に基づく温度設定のグラフ。 第３の実施の形態において用いる赤外線センサの温度制御のグラフ。 第３の実施の形態における加熱制御のフローチャート。

以下、実施の形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施の形態）
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第１の実施の形態について、図１〜図７を参照しながら説明する。図３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４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３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４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３、図５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が配置される。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が設けられている。

図５は、以下に述べる表示部から光が放出されて、トッププレート１６上の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、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、これらの各調理条件表示部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で、透視可能なトッププレート１６を介してその上面から図５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は同ダウン設定用、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７参照）。

図６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ると、吹出口３０ａの直下位置にて水平方向（図６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６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，赤外線検出部３２ｂ，図示しない信号処理回路を一体的に備えたユニットで構成されている。また、シールドケース３１の内部で吹出口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、例えばシリコンなどの金属系あるいは窒化ケイ素などの窒化金属材料等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、赤外線や可視光が半透過する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、すなわち、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６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。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３８は、赤外線フィルタ３２ａより広い範囲の波長透過領域（図１３の帯域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。すなわち、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３８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。

図７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〜２７Ｔ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，２０Ｈ〜２７Ｈ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。例えば、ユーザが操作部２０Ｔ〜２７Ｔを操作することで、調理メニューを選択し、調理条件を設定すると、対応する表示部１２Ｈ，１５Ｈ，２０Ｈ〜２７Ｈの表示を制御すると共に対応する加熱制御を行う。

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よい。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７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，共振コンデンサ４３は、加熱手段４８を構成している。

次に、本実施の形態の動作を説明する。

まず、実施の形態の誘導加熱調理器の温度測定原理について説明する。図１２に示すＶｐｕ，Ｖｐｔ，Ｖｂは、それぞれトッププレート１６の上面，下面近傍，フライパン下面からの赤外線輻射エネルギを示し、赤外線センサ３２に入力されるエネルギＶｔｏは（＝Ｖｐｕ＋Ｖｐｔ＋Ｖｂ）となる。図１２において、エネルギＶｐｔ，Ｖｂは、トッププレート１６を透過して赤外線センサ３２に入射するため、トップフレート下面からの赤外線輻射エネルギＶｐｕより小さい値となる。尚、Ｖｐｔ＞Ｖｂとなるのは、ステンレス製であるフライパンの輻射率が小さいことによる。

図１４（ａ）は、鍋底の板厚が厚い（熱容量大）フライパンと、鍋底の板厚が薄い（熱容量小）フライパンとを加熱した場合の電力変化をＰ１，Ｐ２で示している。また、図１４（ｂ）には、同様に鍋底の板厚が厚いものと薄いものとをそれぞれ加熱した場合の、鍋底（Ｔｂ１，Ｔｂ２）及びトッププレート下面（Ｔｐｕ１，Ｔｐｕ２）の温度変化を示す。そして、図１４（ｃ）は、同様の加熱ケースについて、赤外線センサの検知出力の変化をＶｔｏ１，Ｖｔｏ２として示す。

フライパン調理時に予熱を行う場合などのように鍋底の温度が急上昇する場合、図１２（ａ）に示すようにトッププレート上面の温度は急上昇するが、下面の温度は上昇しない。これは上述のように、トッププレートがガラス製で熱伝導率が悪く、熱容量も大きいことに起因する。一方、フライパンは輻射率が小さいため温度が上昇しても輻射される赤外線は少ないが、トッププレートの上面は鍋底に近接しているので熱伝導により温度が上昇し、上面から輻射される赤外線も急激に増加する。そこで、トッププレートを介した赤外線の輻射エネルギを考慮していない場合には、温度検知精度が悪くなる。

より詳細に説明すると、図１２（ｂ），（ｃ）は、図１２（ａ）におけるケース（２），（５）にそれぞれ対応し、図１４の時刻ｔ１，ｔ５におけるフライパンの鍋底温度Ｔｂ，トッププレートの上面温度Ｔｐｔ及び下面温度Ｔｐｕ，これらの温度に対応する赤外線センサの検出値Ｖｂ，Ｖｐｔ，Ｖｐｕを示す。鍋底温度Ｔｂは、何れも２５０℃とする。トッププレートの温度が低い図１２（ｂ）の場合、赤外線センサの総検出値Ｖｔｏは（２０ｍＶ＋４ｍＶ＋１０ｍＶ＝）３４ｍＶとなるはずだが、従来方式ではＶｐｕ＝１０ｍＶを差し引いているため検出値Ｖｏ２＝２４ｍＶとなり、これが検出温度２５０℃に相当する。

一方、トッププレートの温度が高い図１２（ｃ）の場合、赤外線センサの総検出値Ｖｔｏは（２０ｍＶ＋５０ｍＶ＋３００ｍＶ＝）３７０ｍＶとなるはずだが、従来のようにＶｐｕ＝３００ｍＶを差し引くと、検出値Ｖｏ５＝７０ｍＶとなり、これは検出温度３１０℃に相当する。したがって、６０℃の誤差を生じることになる。

また、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に対応するＶｐｕが占める割合が非常に大きい。このＶｐｕに相当する値をサーミスタで検知した温度から推定すれば、その推定自体が不正確になる。すなわち、誘導加熱では、図１５に示すように、鍋底における誘導電流の分布状態にバラツキがあるため、温度分布のバラツキも大きくなる。すると、トッププレートの温度分布のバラツキも大きくなるから、赤外線センサの検知結果とサーミスタが検知するトッププレート下面の温度とが異なる。更に、トッププレートの下面側では冷却風が循環しているので、トッププレート下面の温度とサーミスタが検知する温度との間にも差が生じる。

そして、検出値Ｖｐｔはトッププレート上面温度Ｔｐｔにより変化し、検出値Ｖｂは鍋の輻射率により変化する。そのため、双方とも誤差が大きい（Ｖｔｏ−Ｖｐｕ）に基づいて鍋底温度を検出すれば、検出誤差が非常に大きくなってしまう。以下に具体例で説明する。

図１６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との関係を示している。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の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、Ｖｇｏが占める割合が大きくなる。図１２（ｃ）のケースでは、総検出値Ｖｔｏは３７０ｍＶであり、従来方式では、Ｔｐｕ＝２２０℃に対応して出力されるＶｐｕ＝３００ｍＶを減じてＶｏ５＝７０ｍＶとなる。この場合に、Ｔｐｕ＝２１０℃と温度を１０℃低く検出したとすると、Ｖｐｕ＝２６０ｍＶとなって、Ｖｏ５＝１１０ｍＶとなる。この値は、検出温度３００℃に相当する。すなわち、従来方式では、トッププレート下面の温度に１０℃の検出誤差があると、鍋底温度の検出誤差が５０℃となる。

また、フライパンの鍋底が塗装されている場合は、鍋底からの輻射熱が増加するため、光沢があるステンレス製の場合に比較すると、Ｖｂは約３倍の６０ｍＶ程度になる。すると、図１２（ｃ）のケースでは、総検出値Ｖｔｏは４１０ｍＶとなり、従来方式でＶｐｕ＝３００ｍＶを減じるとＶｏ５＝１１０ｍＶとなる。すなわち、検出温度３００℃に相当するから、やはり鍋底温度の検出誤差が５０℃となる。

これに対して実施の形態の誘導加熱調理器では、加熱が開始されて温度が上昇する期間では、被加熱物の温度に近い温度センサの検知出力に応じて温度上昇制御データ系列を選択設定し、トッププレート下面からの輻射エネルギに対応する赤外線センサの検知出力に応じて設定した温度上昇制御データ系列に従う設定値を決定することにより、被加熱物の熱容量が小さい場合でも、温度の上昇度合いを高精度に制御し、被加熱物が過昇温度状態になることを確実に防止する。

次に、本実施の形態の作用について図１及び図２を参照して説明する。図２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記憶保持している、温度上昇制御データ系列（但し、データ系列（１０’）を除く）の一例を示すものである。図２の横軸は、データ系列（１０’）に利用するトッププレート１６の下面温度Ｔｐｕの目盛り（上軸）と共に、データ系列（１）〜（９）に利用する赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏ［ｍＶ］の目盛り（下軸）を示しており、縦軸は、誘導加熱の火力出力Ｐ［ｋＷ］である。そして、データ系列（１）〜（９）は、２５℃から２５℃刻みで上昇する下面温度Ｔｐｕをパラメータとする温度上昇制御データの系列を示している。

この場合、データ系列（１）〜（９）の火力減衰率（直線の傾き）は、光沢があるステンレス製鍋の底の温度が、例えば２５０℃に到達した場合に輻射される赤外線エネルギに応じて、赤外線センサ３２が出力する電圧Ｖｂ＝２０ｍＶに相当するように設定されている。尚、データ系列（１）〜（９）は、下面温度Ｔｐｕについて、大まかな値を離散的に示しているが、実際に使用するデータは、下面温度Ｔｐｕをより詳細に切り分けたものとなる。

例えば、データ系列（１）では、下面温度Ｔｐｕ＝２５℃の場合、出力電圧Ｖｔｏ＝１０ｍＶに達すると火力Ｐを初期値３ｋＷから低下させ、出力電圧Ｖｔｏ＝３０ｍＶに達すると、火力Ｐを最低出力である２００Ｗに設定するようになっている。また、データ系列（６）では、下面温度Ｔｐｕ＝１５０℃の場合、出力電圧Ｖｔｏ＝１４０ｍＶに達すると火力Ｐを初期値３ｋＷから低下させ、出力電圧Ｖｔｏが１６０ｍＶに達すると、火力Ｐを最低出力２００Ｗに設定する。そして、下面温度Ｔｐｕが変化する場合は、それに応じて使用するデータ系列をダイナミックに変更する。

これらのデータ系列の内、データ系列（９）が上限として設定されている。すなわち、出力電圧Ｖｔｏがデータ系列（９）より大きくなると、データ系列（９）の傾きに従って火力Ｐが減少し、出力電圧Ｖｔｏが３６０ｍＶになると火力Ｐ（出力）は０ｋＷになる。よって、鍋底温度はそれ以上に上昇することがないのでデータ系列（９）が上限となる。

尚、この上限値の設定方法としては、その他例えば、データ系列（９）よりも右側に位置する図示しないデータ系列をさらに設定し、下面温度Ｔｐｕが、上述したステンレス製鍋の底の温度が２５０℃になっている場合に対応する温度で傾きが垂直となるデータ系列を設定すれば、そのデータ系列が上限となる。この上限は任意に設定可能であり、例えば下面温度Ｔｐｕ＝１５０℃に対応するデータ系列（６）の傾きを垂直に設定すれば、当該データ系列（６）が上限になる。

また、これらのデータ系列（１）〜（９）については、通常の調理手順に従う場合は、フライパン等の調理器具３５の温度を上昇させる期間に使用される。この「温度を上昇させる期間」とは、赤外線センサ３２の検出値が温度上昇データ系列の上限値（データ系列（９））に到達するまでの期間を意味し、例えばデータ系列（１）〜（９）については、フライパン等の調理器具３５の予熱，揚げ物調理における油が適温となるまでの加熱，あるいは、揚げ物調理において調理物を投入した際に低下した油の温度の回復など、温度を上昇させる必要がある場合に火力を上昇させて、調理器具３５の温度を素早く短時間で目標温度に到達させる期間である。そして、データ系列（１）〜（９）は、赤外線センサ３２の検知出力に応じて火力Ｐを比例制御するためのデータ系列となっている。

また、データ系列（１０’）［温度制御データ］は、温度センサ３９が検知する温度Ｔｐｕに応じて加熱調理を行う場合に使用する火力データであり、上記検知出力に応じて火力Ｐを比例制御するためのデータ系列となっている。このデータ系列（１０’）は、調理器具３５の温度が過剰に上昇することを防止するため、火力の上限値を制御するデータであり、データ系列（９）より右側に位置させることで、例えば透明な赤外線透過窓３７が汚れた場合に赤外線がうまく検出できなかった場合などに過剰な温度上昇を防止する機能（過昇温防止機能）をなす。すなわち、データ系列（１０’）の火力上限値を、データ系列（９）の火力上限値よりも高く設定することで、安全な調理が可能となる。

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る。先ず、温度センサ３９の出力電圧に基づきトッププレート１６の下面温度Ｔｐｕを検出し（ステップＳ１）、続いて、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏ（図２の下側横軸）を検出する（ステップＳ２）。そして、温度上昇火力設定値ＰＳ１を、上記温度Ｔｐｕ及び出力電圧Ｖｔｏに応じて、図２に示すデータ系列に基づき設定する（ステップＳ３）。すなわち、温度Ｔｐｕに応じてデータ系列（１）〜（９）の何れかを選択し、選択したデータ系列上で、出力電圧Ｖｔｏに応じて加熱火力ＰＳ１を設定する。

例えば、温度Ｔｐｕを１００℃として検出した場合は、図２中のデータ系列（４）が選択される。そして、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏが８０ｍＶから８５ｍＶに変化すると、その変化に応じて、データ系列（４）に基づく火力設定値ＰＳ１が１．５ｋＷから０．８ｋＷに変更される。すなわち、ステップＳ６に示すように、現状の火力Ｐが、ステップＳ３で目標値として設定された火力ＰＳ１に対して差がある場合は、現状の火力ＰをＰＳ１に一致させるように制御する。

尚、上述した例は、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏが変化しても温度Ｔｐｕが変化しない場合を想定したが、実際には、出力電圧Ｖｔｏが上昇すれば同時に温度Ｔｐｕも上昇する。したがって、実際の火力ＰＳ１は、データ系列（４）において火力１．５ｋＷに相当するデータから若干斜め右下にずれて、出力電圧Ｖｔｏ（８５ｍＶ）の延長線上に位置する１．５ｋＷ〜０．８ｋＷの間に設定されることになる。

すなわち、調理器具３５を徐々に加熱して行く通常の調理では、初期段階で調理器具３５の温度が上昇すると、温度Ｔｐｕ及び赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏが上昇する。図２を参照して説明すると、火力設定値ＰＳ１は、温度Ｔｐｕが低いデータ系列の火力が大きい位置から、火力が小さい位置、すなわち右斜め下に向かって緩やかに移動する。そして、温度Ｔｐｕが２２０℃に到達すると、調理器具３５の温度がそれ以上に上昇しないように、火力設定値ＰＳ１は、上限値として設定されたデータ系列（９）に沿って下降して行く。

一方、調理器具３５を加熱している最中に調理器具３５内に調理物が投入されると、調理器具３５の温度が一気に低下する。この時、トッププレート１６の下面温度Ｔｐｕはあまり変化しないが、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏは一気に減少するから、温度Ｔｐｕに基づくデータ系列に沿って火力設定値が一気に上昇するように制御される。この制御は後述する。

続いて、温度Ｔｐｕ（図２の上側横軸）が、データ系列（９）に対応する２２０℃以上か否かを判断し（ステップＳ４）、温度Ｔｐｕが２２０℃以上であれば、調理器具３５の過昇温防止機能として作用するデータ系列（１０’）に従って制御される。これは、温度Ｔｐｕが高くなればデータ系列（１０’）に基づき火力設定値を低下させることで、ステップＳ５に示すｇ（Ｔｐｕ）を関数とするもので比例制御することに対応する。

この動作は、赤外線センサ３２の検出出力に基づきデータ系列（９）において過昇温防止を図る上限値を超えて、トッププレート１６の下面温度Ｔｐｕがより高く上昇することで、赤外線検出が適切に機能しないケースに対応する。この場合は、温度Ｔｐｕだけをパラメータとするデータ系列（１０’）により火力を制御する。

本実施の形態の誘導加熱調理器では、昇温加熱時に次の加熱制御も行う。赤外線センサ３２の上限温度をサーミスタ温度センサ３９の検出温度に応じて補正する制御をする。すなわち、図２０のグラフにおいて、加熱開始時には、上限温度データの設定値を破線のＡＤ１（図２０では、赤外線ＡＤ値として３００）に設定する。そして、トッププレート１６と調理器（鍋）の温度上昇にともなって温度センサ３９の検出温度の精度が高まるに連れ、赤外線温度センサ３２の上限温度設定値を高温側の破線ＡＤ２（赤外線ＡＤ値として４９０）、破線ＡＤ３（同６２０）に順次にシフトさせる。そして、最終的には通常加熱目標値ＡＤ４（同６５０）に設定する。例えば、温度センサ３９によるトッププレート温度Ｔｐｕが２００℃に到達するまでは、上限温度ＡＤ１にて制御する。そして、続いてトッププレート温度Ｔｐｕが２５０℃に到達するまでは、上限温度ＡＤ２にて制御し、Ｔｐｕが２８０℃に到達するまでは、上限温度ＡＤ３にて制御し、このＴｐｕが２８０℃を超えると、通常の加熱目標上限値ＡＤ４にて制御する。このように昇温加熱制御することにより、過昇温加熱を確実に防ぐことができる。

一般に鍋の材質により、赤外線センサ３２による目標温度に対する検出出力は同じでも、温度センサ３９による検出温度は大きく異なることがある。同じ積算電力量を加えると、材質が異なる鍋であっても、実際の鍋の温度上昇はほぼ同じである。ところが、赤外線センサ３２による温度計測値に対して温度センサ３９による温度検出値は低く出る傾向になる。そこで、同じ積算電力量を加えた場合には、温度センサ３９による温度上昇が赤外線温度検出値にほぼ一致するように赤外線温度検出値を補正する。

そのためには次の処理を行う。加熱開始初期の段階で、一定温度幅だけ鍋温度を上昇させるのに必要とした積算電力量を測定し、その積算電力量の大小に応じて鍋の材質を判断し、加熱昇温制御時に用いる制御データテーブルを変え、目標温度到達時の温度センサ３９による検出温度を赤外線センサ３２による温度計測値に一致させる処理をする。この昇温加熱制御について図１９のフローチャートを用いて説明する。最初に赤外線目標温度が今回の昇温加熱制御中にすでに補正済みか否かを判断する（ステップＳ１１１）。そして補正済みであれば、補正後の赤外線目標温度に対して昇温加熱を継続する。

赤外線目標温度が補正済みでなければ、次に、標準鍋に対する赤外線目標温度（上限値）を選択する（ステップＳ１１２）。そして、加熱開始温度から温度センサ３９の検出温度が３０℃上昇したか否かを判定する。そして加熱開始温度から３０℃上昇していれば、電力積算を開始し、かつ、電力積算開始温度Ｔｓｔからさらに４０℃上昇（Ｔｄｅ＝Ｔｓｔ＋４０℃）したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。４０℃上昇していなければ、加熱を継続する。

温度センサ３９の検出温度が電力積算開始温度Ｔｓｔより４０℃上昇したと判断すれば、次に、Ｔｓｔ温度から４０℃上昇するまでの積算電力量（Ｗ・秒）を算出する（ステップＳ１１４）。続いて、鍋の材質に応じた赤外線目標温度の補正のために、次の演算式により目標温度を求め、これを赤外線目標温度に設定し直す（ステップＳ１１５）。

目標温度＝（標準鍋の該当積算電力量／当該鍋の積算電力量）
×標準鍋の赤外線目標温度
つまり、サーミスタ温度センサ３９による検出温度が現実の調理器具３５の温度よりも低めに出やすい調理器具３５の加熱開始直後には赤外線目標温度の上限温度設定値を低めに変更することにより、温度センサ３９と赤外線センサ３２との温度検出値が早期に一致するように制御する。これにより、調理器具３５としての鍋の鍋底のそりや鍋の材質、表面状態に依存する赤外線輻射率の差異による温度検出誤差を少なくできる。したがって、材質や形状の異なる調理器具を使用しても所望の加熱制御ができ、誘導加熱調理器としての調理性能の向上が図れる。

図２１のグラフは、標準鍋としての鉄鍋では、１ｋＷ・ｓ当たりの温度上昇値は０．６℃であるのに対して、ステンレス鍋の場合、温度上昇がしやすく、例えば、ＳＵＳ鍋１では０．２℃の温度上昇が見られ、ＳＵＳ鍋４では約０．４℃の温度上昇が見られる。そこで、例えば、図２３のＴｐｕｓ＝４０℃に示すように、温度上昇率の差異に応じて赤外線目標温度の上限値を可変に設定する。鉄鍋（標準鍋として設定）に対する赤外線目標温度の上限値を２００℃に設定してあれば、ＳＵＳ鍋１の場合には１７０℃に変更し、ＳＵＳ鍋４の場合には１８０℃に変更し、ＳＵＳ鍋７の場合には１９５℃に変更するのである。

続いて、鍋が小鍋であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。小鍋であれば、加熱電力のＭａｘ電力を１ｋＷに絞る（ステップＳ１１７）。しかしながら、小鍋判定が出なければ、補正後の赤外線目標温度に到達するように加熱制御を継続する。この小鍋の判定は、ステップＳ１１４における積算電力量が所定の基準値よりも極端に小さい場合、つまり、調理器具３５の熱容量が小さい場合に小鍋であると判定する。

この小鍋の判定によって加熱電力のＭａｘを１ｋＷに絞ることにより、熱容量の小さい小鍋やＳＵＳ製のフライパンの空焚きによる急激な温度上昇を防止することができる。

上記の調理器具３５を加熱している最中に調理器具３５内に調理物が投入され、調理器具３５の温度が一気に低下した時、温度Ｔｐｕに基づくデータ系列に沿って火力設定値を一気に上昇するように制御する。この場合の適温検知について、図１７のフローチャートを参照して説明する。図１７にフローチャートは、例えば１秒間に１回のルーチンとして繰り返えされる。最初に赤外線目標温度を赤外線目標ＡＤ値に変換する（ステップＳ１０１）。この赤外線による温度と赤外線の出力ＡＤ値とは、例えば、図２に示したＴｐｕの温度℃とＶｔｏの出力電圧ｍＶとの対応関係に基づき換算される。ただし、機器の特性に応じて変化するものであるので、機器ごとに火力制御装置４１に換算データを登録しておくことになる。

次に、今回のルーチンでの赤外線計測ＡＤ値が赤外線目標ＡＤ値に対して一定範囲内、±５以内に達したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。この範囲内に達していなければ適温報知カウンタのカウント値Ｃｎｔ＝０にリセットする（ステップＳ１０３）。

このステップＳ１０２の判定において、±５の範囲内に達していれば、次に、今回のルーチンでの赤外線計測ＡＤ値が前回の赤外線計測ＡＤ値が±１以内しか変化していないか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここでも、赤外線計測ＡＤ値の変化が±１の範囲内でなければ、カウント値Ｃｎｔ＝０にリセットする（ステップＳ１０３）。

この変化が±１以内であれば、続いて、適温報知カウンタのカウント値Ｃｎｔを１インクリメントし、Ｃｎｔ←Ｃｎｔ＋１とする（ステップＳ１０５）。そして、カウント値Ｃｎｔ≧２５になったか否か判定する（ステップＳ１０６）。つまり、赤外線計測ＡＤ値が２５秒間継続して赤外線目標ＡＤ値に対して±５以内に達し、かつ、赤外線計測ＡＤ値の時間変化が±１／ｓｅｃ以内に落ち着いたか否かを判定する。

このステップＳ１０６の判定において、赤外線計測ＡＤ値が未だ２５秒間継続して安定した状態に到達していなければ、適温報知カウンタのカウント値Ｃｎｔを保持したまま、次回のルーチンに移行する（ステップＳ１０６にてＮＯに分岐して終了）。

他方、ステップＳ１０６の判定において、Ｃｎｔ≧２５になっていれば、ＹＥＳに分岐して、適温到達検知を報知する（ステップＳ１０７）。適温報知は表示部にて表示し、あるいはブザーで知らせるものとする。

また、適温検知の結果に応じて、図１８に示すように、赤外線センサ３２の検知出力に応じた温度上昇制御テーブルに従う火力設定値を変更する設定にすることができる。すなわち、適温検知前の赤外線比例制御データの傾きが３０と緩やかで鈍感な設定にし、適温検知後には赤外線比例制御データの傾きを２０と急峻にして敏感な設定に変更することができる。これにより、適温到達前の昇温制御中は火力を強めにし、適温到達後は設定温度を正確に維持する制御ができることになる。

以上のように本実施の形態によれば、火力制御装置４１は、調理器具３５の温度が上昇する期間に、温度センサ３９の検知出力に応じて加熱手段４８による火力を制御するためのデータ系列（１）〜（９）を設定すると共に、赤外線センサ３２の検知出力（トッププレート１６の下面からの輻射エネルギ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、データ系列（１）〜（９）の内から前記設定されたデータ系列に従う火力設定値を決定するようにした。したがって、赤外線センサ３２の検知出力を減じて当該検知出力に含まれている情報を利用せずに排除することなく、上記検知出力に応じて設定したデータ系列（１）〜（９）の設定値を変化させるので、調理器具３５の熱容量が小さい場合でも、温度の上昇度合いを高精度に制御でき、過昇温度状態になることを確実に防止できる。

また、火力制御装置４１は、温度センサ３９の検知出力に応じて加熱手段４８による火力を制御するためのデータ系列（１０’）も併せて設定するので、調理器具３５の状況並びに温度センサ３９の検知出力に応じて比例制御を行うことで、制御及び調理性能の信頼性を向上させることができる。

また、火力制御装置４１は、データ系列（９）と、データ系列（１０’）とをそれぞれ上限値に設定したので、赤外線センサ３２の検出出力，及び温度センサ３９の検出出力の双方により過昇温防止機能を作用させることができ、温度監視を２重に行うことができる。特に、温度センサ３９により検知される温度がデータ系列（９）に対応する温度Ｔｐｕ（２２０℃）よりも高い場合はデータ系列（１０’）に移行できるように、前者の火力出力上限値よりも後者の火力出力上限値を高く設定した。これにより、赤外線センサ３２により赤外線が適切に検出できなかった場合でも、次善の過昇温防止機能として温度センサ３９に基づき制御できるから、さらに安全な調理が可能となる。

そして、データ系列（１）〜（９）を、それぞれ赤外線センサ３２の検知出力に応じて火力Ｐを比例制御するデータとして設定したので、例えばフライパン調理の際に調理器具３５の温度が急上昇することが想定される場合でも、過昇温防止機能を高い精度で実現できる。

また、フライパンでの油をひいた予熱やカツレツ等の少量の油での揚げ物調理の場合でも、油温度の急上昇を抑えることができ、過昇温防止が確実に行える。同時に、鍋底のソリや赤外線輻射率の異なる鍋を用いても、精度良く天ぷら調理開始可能な適温報知やフライパン炒め物調理の予熱完了報知が行えるようになる。

さらに、材質や形状の異なる調理器具を使用しても所望の加熱制御ができ、誘導加熱調理器としての調理性能の向上が図れる。また、熱容量の小さい鍋や小鍋を判定することによって加熱電力のＭａｘを絞ることにより、熱容量の小さい小鍋やＳＵＳ製のフライパンの空焚きによる急激な温度上昇を防止することができる。

加えて、適温報知制御において、赤外線センサ３２の検知出力に応じて温度上昇制御テーブルの設定値を変更することにより、フライパンでの油をひいた予熱やカツレツ等の少量の油での揚げ物調理の場合でも、油温度の急上昇によるオーバーシュートが防止でき、同時に、フライパン調理や天ぷら調理具材投入時の温度低下に対してすばやく火力を回復でき、調理性能の向上が図れる。

（第２の実施の形態）
図８〜図１１は第２の実施の形態を示すものであり、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図９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記憶保持している、予熱制御データ系列（但し、データ系列（１０）を除く）の一例を示すものである。図９の横軸は、トッププレート１６の下面温度Ｔｐｕと共に、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏ［ｍＶ］の目盛を示しており、縦軸は、誘導加熱の火力出力Ｐ［ｋＷ］である。そして、データ系列（１）〜（９）は、２５℃から２５℃刻みで上昇する下面温度Ｔｐｕをパラメータとする予熱制御データ［温度上昇制御データ］の系列を示している。

この場合、データ系列（１）〜（９）の火力減衰率（直線の傾き）は、光沢があるステンレス製鍋の底の温度が、例えば２５０℃に到達した場合に輻射される赤外線エネルギに応じて、赤外線センサ３２が出力する電圧Ｖｂ＝２０ｍＶに相当するように設定されている。尚、データ系列（１）〜（９）は、下面温度Ｔｐｕについて、大まかな値を離散的に示しているが、実際に使用するデータは、下面温度Ｔｐｕをより詳細に切り分けたものとなる。

例えば、データ系列（１）では、下面温度Ｔｐｕ＝２５℃の場合、出力電圧Ｖｔｏ＝１０ｍＶに達すると火力Ｐを初期値３ｋＷから低下させ、出力電圧Ｖｔｏ＝３０ｍＶに達すると、火力Ｐを最低出力である２００Ｗに設定するようになっている。また、データ系列（６）では、下面温度Ｔｐｕ＝１５０℃の場合、出力電圧Ｖｔｏ＝１４０ｍＶに達すると火力Ｐを初期値３ｋＷから低下させ、出力電圧Ｖｔｏが１６０ｍＶに達すると、火力Ｐを最低出力２００Ｗに設定する。そして、予熱中に、下面温度Ｔｐｕが変化する場合は、それに応じて使用するデータ系列をダイナミックに変更する。

データ系列（９）よりも右側に位置する図示しないデータ系列については、下面温度Ｔｐｕが、上述したステンレス製鍋の底の温度が２５０℃になっている場合に対応する温度で傾きが垂直に設定されていると、そのデータ系列が上限として設定されることになる。この上限は任意に設定可能であり、例えば下面温度Ｔｐｕ＝１５０℃に対応するデータ系列（６）の傾きを「０」に設定すれば、当該データ系列（６）が上限になる。これらのデータ系列（１）〜（９）については、通常の調理手順に従う場合は、フライパン等の調理器具３５を予熱するため温度を上昇させる期間に使用される。そして、データ系列（１）〜（９）は、赤外線センサ３２の検知出力に応じて火力Ｐを比例制御するためのデータ系列となっている。

また、データ系列（１０）［温度制御データ系列］は、温度センサ３９が検知する温度Ｔｐｕに応じて加熱調理を行う場合に使用する火力データであり、上記検知出力に応じて火力Ｐを比例制御するためのデータ系列となっている。そして図９は、データ系列（１０）を、ユーザによる調理設定に応じて変化させる場合のバリエーションを示している。すなわち、図９に示すデータ系列（１０）は一例であり（図１０中の（１１ａ）に対応する）、実際にはユーザによる調理メニューの設定に応じて、図１０に示すデータ系列の何れか１つが選択される。

これらは、およそ４つの群に分けられており、データ系列（１〜３）の第１群は、例えば加熱温度が１４０℃〜１６０℃程度となる「とろとろオムレツ」や「ホットケーキ」などの調理に対応する。データ系列（４〜６）の第２群は、例えば加熱温度が１７０℃〜１９０℃程度となる「ハンバーグ」などの調理に対応し、データ系列（７〜１４）の第３群は、例えば加熱温度が２００℃〜２２０℃程度となる「ステーキ」などの調理に対応する。そして、データ系列（１２ａ〜１４ａ）の第４群は、例えば加熱温度が２２０℃〜２７０℃程度となる「野菜炒め」などの調理に対応する。また、「揚げ物」調理の場合は、加熱温度が１４０℃〜２００℃程度となるので、第１群，第２群の双方に跨ることになる。

つまり、予熱が完了して調理器具３５の温度が安定した後に加熱調理を行う場合は、主にデータ系列（１０）等を使用することになるが、加熱調理の途中に具材等が追加投入されて調理器具３５の温度が一時的に低下すると、データ系列（１）〜（９）を用いた制御に戻る場合がある。尚、これらのデータ系列（１）〜（１０）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よい。

また、この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に図１７、図１８に示した適温報知制御機能を備え、フライパンの温度低下時の再加熱時に適用する。

図８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る。先ず、温度センサ３９の出力電圧に基づきトッププレート１６の下面温度Ｔｐｕを検出し（ステップＳ１１）、続いて、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏ（図９の下側横軸）を検出する（ステップＳ１２）。そして、予熱火力ＰＳ１を、上記温度Ｔｐｕ及び出力電圧Ｖｔｏに応じて、図９に示すデータ系列に基づき設定する（ステップＳ１３）。すなわち、温度Ｔｐｕに応じてデータ系列（１）〜（９）の何れかを選択し、選択したデータ系列上で、出力電圧Ｖｔｏに応じて加熱火力ＰＳ１を設定する。

続いて、温度Ｔｐｕに応じて、図９に示すデータ系列（１０）に基づき、加熱調理を行うための火力ＰＳ２を設定する（ステップＳ１４）。それから、実際に出力されている火力Ｐに相当する電力値を検出する（ステップＳ１５）。以降のステップＳ１６〜Ｓ１８は、予熱時並びに加熱時に共通の制御となる。すなわち、ステップＳ１５で検出した火力Ｐと、予熱火力ＰＳ１又は加熱火力ＰＳ２との大小を比較し（ステップＳ１６）、［Ｐ＜ＰＳ１：ＰＳ２］であれば火力Ｐを増加させ（ステップＳ１７）、［Ｐ＞ＰＳ１：ＰＳ２］であれば火力Ｐを減少させる（ステップＳ１８）。そして、［Ｐ＝ＰＳ１：ＰＳ２］であれば、そのままステップＳ１に戻る。以上のようにして、図９に示す制御データ系列に応じて予熱制御並びにその後の加熱制御を行うことができる（上述のように、加熱制御から予熱制御に移行する場合がある）。

上述した作用について、図９に示す負荷線Ｌｓ２，Ｌｓ４を参照して説明する。これらの負荷線Ｌｓ２，Ｌｓ４は、調理器具３５の温度が上昇するのにともない調理器具３５からの放熱量が増加するので、右上がりの傾きを有している。この場合の「放熱」は、主に例えば野菜などの被調理物に熱を奪われたり、調理器具３５自体の加熱（温度上昇）や、調理器具３５からの放熱等により、調理器具３５の底から熱が奪われたりすることで生じる。したがって、実際の負荷線は２次曲線的に変化するが、図９では近似的に直線で示している。

例えば「野菜炒め」調理を行うことを想定すると、調理の初期段階において野菜に水分が多く含まれている状態では、負荷線の傾きは急峻に立っているが、調理が進むと野菜に含まれる水分が減少し、調理器具３５の底から熱が奪われ難くなる。すると、負荷線はＬｓ２のようになり、さらに調理が進めば負荷線はＬｓ４のように変化する。そして、火力Ｐは、負荷線とデータ系列（１）〜（１０）との交点で決まる。

負荷線がＬｓ２の状態では、データ系列（１０）との交点であるＰｓ２に到達する以前に、下面温度Ｔｐｕ＝１２５℃であればデータ系列（５）とＰｓ２’で交差するので、赤外線センサ３２の出力電圧Ｖｔｏの上昇に応じて火力Ｐを低下させる。

一方、負荷線がＬｓ２の状態において下面温度Ｔｐｕ＝１５０℃である場合でも、データ系列（６）には移行しない。これは、負荷線がＬｓ２の延長線とデータ系列（６）との交点である火力設定値ＰＡが、上限値となるデータ系列（１０）を超えているため、火力設定値がデータ系列（１０）に従う比例制御データに移行されるからである。つまり、図９の横軸（上側）で、温度Ｔｐｕ＝１５０℃に対応したデータ系列（１０）の火力設定値ＰＢが動作点となる。

そして、負荷線がＬｓ２の状態においてデータ系列（１０）との交点であるＰｓ２に到達すれば、データ系列（１０）は上限値であるから、火力制御はデータ系列（１０）に移行され、図９の横軸（上側）の下面温度Ｔｐｕに基づいて、データ系列（１０）に従う比例制御が実行される。

負荷線がＬｓ４に移行し、下面温度Ｔｐｕ＝１５０℃に上昇すると、データ系列（６）とＰｓ４で交差する。この状態からさらに調理が進めば、負荷線の傾きはＬｓ４より小さくなる。一方、調理器具３５に新たに野菜が追加投入されると、負荷線の傾きは立つように変化する。

以上のように調理の進行状況に応じて負荷線の傾きが変化する過程で、下面温度Ｔｐｕとの関係により負荷線がデータ系列（１０）と交差する状態になると、加熱制御は、温度センサ３９の検知出力である下面温度Ｔｐｕのみに応じてデータ系列（１０）に基づき行われるようになる。すなわち、図９中において、データ系列（１０）を境界として右上部の領域となるデータ系列は火力制御に利用されることはなく、全ての制御はデータ系列（１０）を境界とする左下の領域に亘るデータに基づいて行われる。

また、図１１は、ステップＳ１で下面温度Ｔｐｕを取得する場合に、２つの温度センサ３９ａ，３９ｂより得られる検知出力をどのように取り扱うかを一覧で示している。すなわち、ユーザが選択した調理メニューの種類や調理の進行状況に応じて、それらの処理を変化させる。

例えば調理メニューが「フライパン調理」である場合、予熱を行っている期間は、温度センサ３９ａ，３９ｂの検知出力のうち検知温度が低い方を採用する。そして、予熱後は、サブメニューが例えば「ステーキ」であれば検知温度が低い方を採用し、サブメニューが例えば「カツレツ」であれば検知温度が高い方を採用する。また、調理メニューが「野菜炒め」であれば一貫して検知温度が高い方を採用し、「玉子焼き」であれば一貫して検知温度が低い方を採用する。

すなわち、「フライパン調理：ステーキ」の場合は、一般にフライパンに引く油の量が少なくフライパンの温度が上昇し易いので、予熱時には検知温度が低い方に従ってデータ系列（１）〜（９）を選択設定する。そして、予熱が完了して調理を行う場合には、逆に検知温度が高い方に従ってデータ系列（１０）に基づく制御データを設定する。また、「フライパン調理：カツレツ」の場合は、一般にフライパンに引く油の量が多くフライパンの温度が上昇し難い。故に、予熱時並びに予熱後に調理を行う場合の何れも、検知温度が低い方に従ってデータ系列（１）〜（９）を選択設定し、またデータ系列（１０）に基づく制御データを設定する。

また、「野菜炒め」の場合は、調理が高温で行われるので、予熱時並びに予熱後に調理を行う場合の何れも、検知温度が高い方に従ってデータ系列（１）〜（１０）を選択設定等する。「玉子焼き」の場合は、調理が比較的低温で行われ、且つ調理器具３５の底面全体が均一に加熱される状態が望ましいため、２つの温度センサ３９ａ，３９ｂの検知出力を平均した値を採用する。

以上のように第２の実施の形態によれば、火力制御装置４１は、予熱時のように調理器具３５の温度が上昇する期間に、温度センサ３９の検知出力に応じて加熱手段４８による火力を制御するためのデータ系列（１）〜（９）を設定すると共に、赤外線センサ３２の検知出力（トッププレート１６下面からの輻射エネルギに対応する赤外線センサ３２の検知出力を減じて排除しない全体の赤外線出力）に応じて、データ系列（１）〜（９）のうち、前記設定されたデータ系列に従う火力設定値を決定するようにした。したがって、特許文献１のように赤外線センサ３２の検知出力を減じて当該検知出力に含まれている情報を利用せずに排除することなく、上記検知出力に応じて設定したデータ系列（１）〜（９）の設定値を変化させるので、調理器具３５の熱容量が小さい場合でも、温度の上昇度合いを高精度に制御でき、過昇温度状態になることを確実に防止できる。

また、火力制御装置４１は、温度センサ３９の検知出力に応じて加熱手段４８による火力を制御するためのデータ系列（１０）も併せて設定するので、予熱が終了し、トッププレート１６の上面，下面の温度が比較的安定した状態で調理を行う場合は、温度センサ３９の検知出力に応じて比例制御を行うことで、制御精度，調理性能を向上させることができる。

また、火力制御装置４１は、データ系列（１）〜（９）と、データ系列（１０）とにそれぞれ上限値を設定する場合に、前者の火力出力Ｐの上限値を後者の上限値以上に設定するので、調理器具３５が例えば光沢のあるステンレス製である場合でも、過昇温防止機能を高い精度で実現できる。

そして、データ系列（１）〜（９）と、データ系列（１０）とを、それぞれ赤外線センサ３２の検知出力、温度センサ３９の検知出力に応じて火力Ｐを比例制御するデータとして設定したので、例えばフライパン調理の予熱時に調理器具３５の温度が急上昇することが想定される場合でも、過昇温防止機能を高い精度で実現できる。また、予熱の終了後、トッププレート１６の上面，下面の温度が比較的安定した状態で調理を行う場合も、温度センサ３９の検知出力に応じて比例制御により制御精度，調理性能を向上させることができる。

さらに、火力制御装置４１は、データ系列（１０）を調理条件に対応させて複数用意し、操作部２０ＡＴ〜２７ＡＴを介して設定された調理条件に応じて何れか１つを選択するので、フライパン調理や揚げ物調理などが選択された場合に、それぞれの調理の形態に応じて最適な比例制御を行うためのデータ系列を設定できる。

加えて、火力制御装置４１は、温度センサ３９ａ，３９ｂより出力される検知結果の平均値を採用するか、又は前記検知結果の何れかを選択したものに応じて、データ系列（１）〜（９）を設定し、また、上記検知結果について温度が最低を示すもの，温度が最高を示すもの，あるいは前記検知結果の平均値の何れかに基づいてデータ系列（１０）に従う制御データを決定する。

すなわち、誘導加熱では、図１５に示したように、調理器具３５の鍋底に流れる誘導電流の分布にむらがあるため、鍋底の温度分布にもむらが生じる。また、鍋底の形状に凹凸がある場合には、温度センサ３９の検知結果がばらつくことがある。そこで、温度センサ３９ａ，３９ｂより出力される検知結果について温度が最高を示すものを採用すれば、過昇温を防止する観点では、安全側に制御できる。また、上記検知結果について温度が最高を示すものを採用すれば、データ系列に基づく制御データの変化速度を速くすることができる。例えば「野菜炒め」のように高火力で調理する場合は、より高い火力を設定することができる。また、上記検知結果について平均値を採用すれば、「玉子焼き」のように加熱温度に精度が必要とされる制御に好適である。

本実施の形態にあっても、図１７、図１８に示した適温報知機能により、フライパンでの油をひいた予熱やカツレツ等の少量の油での揚げ物調理の場合でも、油温度の急上昇を抑えることができ、過昇温防止が確実に行える。同時に、鍋底のソリや赤外線輻射率の異なる鍋を用いても、精度良く天ぷら調理開始可能な適温報知やフライパン炒め物調理の予熱完了報知が行えるようになる。

また、適温報知制御において、赤外線センサ３２の検知出力に応じて温度上昇制御テーブルの設定値を変更することにより、フライパンでの油をひいた予熱やカツレツ等の少量の油での揚げ物調理の場合でも、油温度の急上昇によるオーバーシュートが防止でき、同時に、フライパン調理や天ぷら調理具材投入時の温度低下に対してすばやく火力を回復でき、調理性能の向上が図れる。

また、本実施の形態においても、図２０に示した昇温加熱時にＴｐｕの温度上昇に応じて赤外線温度上限値を高温側に順次にシフトさせながら昇温加熱する制御を採用することができる。また、図１９、図２２に示した鍋のそりや材質の差異により、赤外線温度目標値の補正を行う制御を採用することができる。

さらに、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、制御部４１が、温度上昇制御データ系列（１）〜（７）に上限値（７）を設定すると共に、温度センサ３９の温度が上限値に相当する温度よりも一定値だけ低い所定値を超えた時に、温度センサ３９の検知出力によらずに赤外線センサ３２の温度上昇制御データ系列（７）の上限値に従う火力設定値にして火力制御するものとすることができる。

（第３の実施の形態）
図２２〜図２６を用いて、第３の実施の形態の誘導加熱調理器について説明する。第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。

本実施の形態の特徴は、火力制御装置（制御部）４１が行う火力制御にある。図２２は、火力制御装置（制御部）４１が内部のメモリにデータテーブルとして記憶保持している、予熱制御データ系列の一例を示すものである。制御部４１は、温度上昇期間において、温度センサ３９の検知出力に応じて加熱手段４８による火力を制御するための温度上昇制御データ系列として、図２２のグラフに示すデータ系列（１ａ）〜（７ａ）、（１ｂ）〜（７ｂ）、（１ｃ）〜（７ｃ）を設定すると共に、赤外線センサ３２の検知出力Ｖｔｏに応じて、温度上昇制御データ系列（１ａ）〜（７ａ）、（１ｂ）〜（７ｂ）、（１ｃ）〜（７ｃ）に従う火力設定値を決定する。そして、この制御部４１は、温度上昇制御データ系列（１ａ）〜（７ａ）、（１ｂ）〜（７ｂ）、（１ｃ）〜（７ｃ）に上限値（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）を設定すると共に、温度センサ３９の温度が上限値（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）に相当する温度より一定値だけ低い所定値の値を超えた場合には、温度センサ３９の検知出力によらず赤外線センサ３２の温度上昇制御データ系列の上限値（７ａ）、（７ｂ）、（７ｃ）に従う火力設定値とする。

本実施の形態の誘導加熱調理器による加熱制御を説明する。図２４は、鉄鍋とステンレス（ＳＵＳ）製フライパンとで揚げ物調理をした場合の制御例を示す。鉄鍋は鍋底のフラットなシリコン塗装鍋であり、温度上昇によっても変形がほとんどなく、鍋底はトッププレート１６に密着しており、トッププレート１６から離れることがない。他方、ＳＵＳ製フライパンは鍋底中央が鍋内側に凹んでトッププレート１６との間に隙間ができており、成形時の残留歪のため温度が上昇すると変形してトッププレート１６との間の隙間がさらに大きくなるものである。

鉄鍋は、鍋底フラットでトッププレート１６と密着しており、シリコン塗装されているため輻射率が大きく、温度上昇にともなう変形もないため、赤外線センサ検出電圧、温度センサ温度検出値は、図２４のＶｔｏ１、Ｔｐｕ１の曲線に示すように、略直線的に上昇し、安定時の値は大きな値（高い検出温度）となる。他方、ＳＵＳ製フライパンは、輻射率が小さく、鍋底が凹んでおり、温度上昇にともない凹変形がさらに大きくなるため、図２４のＶｔｏ２、Ｔｐｕ２の曲線に示すように、温度センサ３９による温度検出値Ｔｐｕ２の立ち上りは、鉄鍋のＴｐｕ１に比べ遅くなる。また、温度上昇にともない変形しトッププレート１６との間の隙間がさらに大きくなるので、時間経過にともなう単位時間当たりの温度上昇（温度上昇率）の低下は、鉄鍋のＴｐｕ１に比べ大きくなる。すなわち、鉄鍋のＴｐｕ１は略直線的に上昇するが、ＳＵＳ製フライパンのＴｐｕ２は徐々に寝てくる。また、鍋底温度が同じでも、赤外線センサ３２の検出電圧、温度センサ３９の温度検出値が共に小さな値となる。

この温度上昇時の温度変化を踏まえ、本実施の形態の制御部４１は、加熱開始時の温度センサ３９の温度検出値Ｔｐｕの上昇率により、鍋の輻射率や鍋底の反り具合による赤外線センサ３２の鍋温度検出誤差を補正する。この補正方法を、図２３を用い以下説明する。

図２３のグラフの横軸は、加熱中に１０ｄｅｇだけ温度上昇する間の１ｋＷ・ｓ当りの温度センサ３９の検出値Ｔｐｕの温度上昇値（率）ΔＴｗｓ（℃／ｋＷ・ｓ）であり、加熱開始以降、逐次検出している。縦軸は赤外線センサ３２の設定温度Ｔｔｓ（℃）である。また、パラメータのＴｐｕｓは、ΔＴｗｓ検出時の温度センサ３９の検出値Ｔｐｕである。すなわち、ΔＴｗｓの検出時の温度センサ３９の検出値Ｔｐｕ（＝Ｔｐｕｓ）に応じて赤外線センサ３２の設定温度Ｔｔｓ（℃）をさらに補正する。尚、図２３では、パラメータＴｐｕｓを離散的に示したが、実際には、連続的なものである。

以上の赤外線センサ３２による鍋温度検出誤差補正の具体例を以下に示す。

［１］Ｔｐｕｓ＝４０℃において：鉄鍋ΔＴｗｓ＝０．１５（℃／ｋＷ・ｓ）、ＳＵＳ製フライパンΔＴｗｓ＝０．１５（℃／ｋＷ・ｓ）。

鉄鍋Ｔｔｓ＝２００℃、ＳＵＳ製フライパンＴｔｓ＝２００℃。

したがって、鉄鍋の場合、最終的には、図２２の温度制御データ系列（７ｃ）により制御され、安定時の負荷線がＬｓ６とすると、赤外線センサ制御温度Ｔｔｓは、Ｔｔｓ＝２００℃となり、赤外線センサ検出温度Ｔｔｏ＝２００℃で安定する。

また、温度上昇過程では、図２２の温度上昇制御データ系列（１ｃ）〜（６ｃ）により制御される。

［２］Ｔｐｕｓ＝１２０℃において：鉄鍋ΔＴｗｓ＝０．１５（℃／ｋＷ・ｓ）、ＳＵＳ製フライパンΔＴｗｓ＝０．０５（℃／ｋＷ・ｓ）。

鉄鍋Ｔｔｓ＝２００℃、ＳＵＳ製フライパンＴｔｓ＝１８０℃。

したがって、ＳＵＳ製フライパンの場合、最終的には、図２２の温度上昇制御データ系列（７ａ）により制御され、安定時の負荷線がＬｓ６とすると、赤外線センサ制御温度Ｔｔｓは、Ｔｔｓ＝１８０℃となる。

温度上昇過程では、Ｔｐｕが４０℃〜１２０℃の間では、図２２の温度上昇制御データ系列（１ａ）〜（６ｃ）により制御される。すなわち、Ｔｐｕが４０℃付近ではデータ系列（１ｃ）〜（２ｃ）により、Ｔｐｕが８０℃付近ではデータ系列（３ｂ）〜（４ｂ）により、Ｔｐｕが１２０℃付近では、データ系列（５ａ）〜（６ａ）により制御され、最終的にはデータ系列（７ａ）により制御される。

以上の図２２のデータ系列を用いた加熱制御において、温度上昇制御データ系列（７ａ）〜（７ｃ）は、Ｔｐｕをパラメータとしない赤外線センサ出力Ｖｔｏ（Ｔｔｏ）により決まる。つまり、Ｔｐｕ＝１６０℃に到達すると、その後は、Ｔｐｕをパラメータとしない温度上昇制御データ系列（７ａ）〜（７ｃ）により制御する。

以上の加熱制御を、図２５のフローチャートを用いて説明する。

Ｔｔｓは赤外線センサ３２の設定温度、Ｔｐｕは温度センサ３９の温度検出値、ＴｐｕｓはΔＴｗｓを算出する際の温度上昇値の基点である。

ステップＳ２０１：初期設定として、Ｔｔｓを２００℃に設定して制御を始め、現在の温度センサ３９の検知温度（例えば２５℃）をＴｐｕｓとして記憶させる。

ステップＳ２０２：上限値よりも一定値だけ低い所定温度（例えば１６０℃）に、温度センサ３９の検出温度Ｔｐｕが達したか否かを判定する。加熱により温度が上昇すると、赤外線センサ３２による検出温度の方が、温度センサ３９による検出温度Ｔｐｕよりも精度が良くなる。これは、温度センサ３９の特性のバラツキの影響によるものである。そこで、センサ切替のため、赤外線センサ３２の精度の方が良くなる値としてこの所定温度（ここでは、１６０℃）を設定している。

ステップＳ２０３：温度センサ３９のバラツキの影響を受けないように、上限値（７）は固定値として、後述するΔＴｗｓに基づく（ａ）〜（ｃ）のみの補正を行って、制御を行う。初期は初期値の（ｂ）としてデータ系列（７ｂ）で制御を行う（図２２）。

ステップＳ２０４：温度センサ３９の検出温度Ｔｐｕを考慮した方が正確であるため、温度センサ３９に基づく（１）〜（６）と、後述するΔＴｗｓに基づく（ａ）〜（ｃ）の補正を行い、制御を行う。加熱開始の初期には、温度センサ３９の検知温度Ｔｐｕが２５℃であった場合、（ｂ）系列を選択するとして、温度上昇制御データ系列（１ｂ）で制御を行う（図２２）。

ステップＳ２０５：温度上昇の基点温度Ｔｐｕｓより１０ｄｅｇ上昇したか否かを判定する。例えば、３５℃以上に達したか否かを判定する。達していなければ、特にΔＴｗｓに基づく補正を行わずに、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を繰り返す。Ｔｐｕｓより１０ｄｅｇ上昇すれば、補正を行うためにステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６：Ｔｐｕｓから１０ｄｅｇ上昇する間の１ｋＷ・ｓ当たりのＴｐｕの温度上昇値ΔＴｗｓを算出する。

ステップＳ２０７：ΔＴｗｓによってＴｔｓを補正する（図２３参照）。図２３は４０℃、８０℃、１２０℃の３つの温度を例としてあげているが、１℃ごとに設定されているのが好ましい。この補正は、図２２のグラフでは、系列（ａ）〜（ｃ）の変更を意味する。変更が終わったら、このときの温度（例えば３６℃）を基準温度Ｔｐｕｓとして記憶し、また次の１０ｄｅｇ上昇するまで、同様の制御を行うようにステップＳ２に戻る。

この加熱制御により、温度センサ３９の特性のバラツキや温度センサ３９のトッププレート１６への密着度合いなどで誤差の出やすい温度センサ３９の検出特性の影響が、精度の高い赤外線センサ３２の検出値へ影響するのを防ぎ、全体として精度良い温度制御が可能となる。

また、制御部４１は、温度上昇制御データ系列を温度センサ３９の検知温度に基づく温度上昇変化率に応じて可変に設定するので、鍋底のソリや鍋の輻射率の差異による温度検出誤差を少なくすることができ、鍋底のソリや鍋の輻射率の差異による加熱開始時の温度のオーバーシュートの防止や温度立ち上り速度の改善などができる。また、この結果として、材料や形状の異なる調理容器を使用しても調理性能が異なることはないので、調理性能向上を図ることができる。

（第４の実施の形態）
本実施の形態は、制御部４１が、加熱開始時点からの経過時間に応じて温度上昇制御データ系列（１ａ）〜（７ａ）、（１ｂ）〜（７ｂ）、（１ｃ）〜（７ｃ）を可変に設定することを特徴とする。

第３の実施の形態では、制御部４１が、温度上昇制御データ系列（１ａ）〜（７ａ）、（１ｂ）〜（７ｂ）、（１ｃ）〜（７ｃ）を温度センサ３９の検知温度に基づく温度上昇変化率に応じて可変に設定したが、これに代えて、本実施の形態では、制御部４１は、加熱開始時点からの経過時間に応じて温度上昇制御データ系列を可変に設定する。つまり、加熱開始初期には、図２２の温度上昇制御データ系列をデータ系列（１ｂ）〜（７ｂ）からデータ系列（１ａ）〜（７ａ）に変えることでパラメータの温度センサ検出値Ｔｐｕを大きくし、加熱後半には、データ系列（１ｃ）〜（７ｃ）に変えて制御する。

このように、経過時間に応じて温度上昇制御データ系列を可変に設定することにより、熱容量の少ないフライパンの空焚きなどフライパンの温度の急上昇を抑えることが可能であり、予熱時に少量の油を投入しても発火することなく安全な調理ができるようになる。

（他の実施の形態）
本発明は上記し又は図面に記載した実施の形態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。例えば、複数の温度センサの検知出力の取り扱いは、図１１に示すものに限らず、個別の設計に応じて適宜変更してよい。温度センサ３９は、１つのみでも、若しくは３つ以上設けてもよい。誘導加熱コイル１８についても、１つだけ、若しくは３つ以上設けてもよい。データ系列（１０）について、調理メニューごとにバリエーションを設けることは、必要に応じて行えばよい。また、各データ系列は、必ずしも比例制御を行うデータに限ることはなく、適宜変更してよい。さらに、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。

２ 加熱調理器（誘導加熱調理器）
８，９ 誘導加熱コイル
１２Ｈ，１５Ｈ 調理条件表示部
１６ トッププレート
２０ＡＴ〜２７ＡＴ 操作部
３２ 赤外線センサ
３５ 調理器具（被加熱物）
３９ 温度センサ
４１ 火力制御装置（制御部）
４２ インバータ
４８ 加熱手段

Claims (2)

1. 被加熱物が載置されるトッププレートと、
   前記トッププレートの下方に設置され、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、
   前記温度センサの検知する温度変化によって温度上昇を検出し、温度上昇期間において、前記温度センサの検知出力の変化率の変化状況を検知する温度センサ温度変化検出手段と、
   前記温度センサの温度検知出力と前記温度センサ温度変化検出手段の温度変化率の変化状況の検知出力とに応じて前記加熱手段による火力を制御するための前記赤外線センサーの検知出力に応じた温度上昇制御データ系列を複数種のデータ系列の中から選定し、前記赤外線センサの検知出力に応じて火力制御する制御部とを備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記制御部は、加熱開始時点からの経過時間に応じて前記温度上昇制御データ系列を可変に設定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。

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