JP2012248418A - 誘導加熱調理器およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明は、複数の加熱コイルを有する誘導加熱調理器において、食材の焦げ付きを抑制しつつ、焦げ付きが生じない最適化された火力で迅速な調理加熱を実現する。
【解決手段】本願発明に係る誘導加熱調理器は、中央コイルと、複数の周辺コイルと、高周波電流を供給する電源回路部と、第１および第２の温度センサと、電源回路部を制御する制御回路部とを備える。制御回路部は、第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）をモニタし、中央コイルおよび各周辺コイルに所定の高周波電流を供給した始めた後、第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移に変曲点を与えるときの第１および第２の変曲点温度を検出し、第２の温度センサが第２の変曲点温度より高い温度を検出したとき、中央コイルおよび周辺コイルのうちの少なくとも一方への高周波電流の供給を停止または抑制する。
【選択図】図２

Description

本発明は、誘導加熱調理器およびその制御方法に関し、とりわけ鍋底に生じ得る食材の焦げ付きを解消または実質的に低減しつつ、より高い温度で食材を加熱することができる誘導加熱調理器およびその制御方法に関する。

鍋や調理容器などの被加熱体の温度は、その中にある食材の調理の進行や仕上がりに大きく影響する。一般に、調理の進行程度をユーザが視覚、嗅覚あるいは聴覚で判断して、おいしく仕上がるように、被加熱体への「火力（加熱量）」を調整する。

とりわけカレーやシチューなどの粘度が高い流動性食材を煮込む料理においては、加熱調理の際に食材が対流により十分に撹拌されず、鍋底で加熱され蒸発した水分が鍋底付近に滞留し、あらたに水分が鍋底付近に供給されないため、水分以外の食材の温度が容易に１００℃を越える場合がある。そして鍋底付近の食材の温度が上昇すると、食材にメイラード反応による褐変反応が生じ、さらに（たとえば１２０℃以上に）上昇すると、食材に含まれる炭水化物の炭化反応が生じ、いわゆる焦げ付き（炭化物）が生じることもある。このとき、これらの食材の粘度が高いため、水蒸気が食材表面に現れにくく、目視により食材の温度を推測できず、また初期段階では焦げ付き臭も多く発生しないため、ユーザにより焦げ付きが発生しているか否かを判断することは極めて困難である。

そこで焦げ付きを防止するためには、鍋底の温度を検出する温度センサを用いて、鍋底付近にある食材の温度が焦げ付きが生じる温度より低い温度となるように制御することが必要である。たとえば特許文献１には、中央コイルと複数の周辺コイルの中心付近に配置された数多くの温度センサを用いて、その上方に鍋が載置されているか否かを判別する誘導加熱調理器が記載されている。ただし特許文献１には、焦げ付きを防止することについては何ら言及されていない。

特開２０１０−７３３８４号公報

しかしながら、一般的な誘導加熱調理器において、加熱コイルは導電体を平面状に捲回して構成されているため、その上方に載置された鍋底を通る磁束の磁束密度にばらつきが生じるため、鍋の発熱量にも位置によりばらつきが生じる。具体的には、平面状に捲回して構成された加熱コイルの中心付近および外側周辺部付近の上方にある鍋底の磁束密度は、鍋底の他の領域に比して小さいので、中心付近および外側周辺部付近の鍋底は、その中間領域に比べて温度が低くなる。したがって特許文献１に記載のように、中央コイルと複数の周辺コイルの中心付近に配置された複数の温度センサは、比較的に低温状態にある鍋底領域の温度を測定することになり、食材の焦げ付きが生じやすい領域の鍋底温度を検出することができず、食材の焦げ付きを検出するためには不向きであった。

一方、焦げ付きを懸念するあまり、鍋底付近にある食材の温度を必要以上に低く制御して加熱すると、被加熱体に収容された食材全体に対する火力が十分でなく、調理に要する時間が冗長となる。したがって、特に粘度の高い煮込み料理に際しては、焦げ付きが生じない程度にできるだけ強い火力で加熱することが好ましい。

また焦げ付きを防止するために、被加熱体内の流動性食材をユーザの手作業により頻繁にかき混ぜることは有効であるが、かき混ぜ作業による食材に含まれるジャガイモやニンジンなどの固形具材のいわゆる欠けや割れが多くなり、食感や風味の低下をもたらすことがあるので、かき混ぜ作業の回数を減らすため、焦げ付きが生じやすいタイミングをユーザに報知して、より少ない回数でかき混ぜ作業を促すことが好ましい。

そこで本願発明は、上記問題点を解消するためになされたもので、複数の加熱コイルを有する誘導加熱調理器において、食材の焦げ付きを抑制しつつ、焦げ付きが生じない最大火力で迅速な調理加熱を実現できる誘導加熱調理器およびその制御方法を提供することを目的とする。

本願発明に係る誘導加熱調理器は、平面状に捲回された中央コイルと、前記中央コイルの周辺に隣接して配置された複数の周辺コイルと、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する電源回路部と、前記周辺コイルと前記中央コイルとの間であって、これらの中心を結ぶ線分上に配置された少なくとも１つの第１の温度センサと、隣接する２つの前記周辺コイルの間の間隙部と前記中央コイルの中心とを結ぶ線分上であって、前記中央コイルの中心から前記第１の温度センサと同一半径距離上に配置された少なくとも１つの第２の温度センサと、前記第１および第２の温度センサに接続され、前記電源回路部を制御する制御回路部とを備え、前記制御回路部は、前記第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）をモニタし、前記中央コイルおよび前記各周辺コイルに所定の高周波電流を供給した始めた後、前記第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）に変曲点を与えるときの第１および第２の変曲点温度（Ｔ_１，Ｔ_２）を検出し、前記第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）より高い温度を検出したとき、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのうちの少なくとも一方への高周波電流の供給を停止または抑制することを特徴とするものである。

本願発明によれば、複数の加熱コイルを有する誘導加熱調理器において、食材の焦げ付きを抑制しつつ、焦げ付きが生じない最適化された火力で迅速な調理加熱を実現することができる。

本願発明に係る誘導加熱調理装置の全体を概略的に図示する斜視図である。 図１のトッププレートを取り外したときのＩＨ加熱部を示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）は、図２のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線から見たＩＨ加熱部の垂直断面図である。 中央コイルおよび周辺コイルに高周波電流を供給するための高周波電源のブロック回路図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ高効率加熱モードおよび均一加熱モードで中央コイルおよび周辺コイルに供給する高周波電流の方向を示す平面図である。 （ａ）は、中央コイルおよび周辺コイルに所定の高周波電流を供給して被加熱体を加熱したときの第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移を示すグラフであり、（ｂ）および（ｃ）は、第１および第２の温度センサで検出された温度の１階導関数および２階導関数を示すグラフである。 実施の形態１に係る制御回路の制御方法を説明するフローチャートである。 加熱コイルへの電力供給を停止または抑制した後の第１および第２の温度センサの検出温度の時間的推移を示すグラフである。 実施の形態１に係る制御回路の制御方法を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る制御回路の制御方法を説明するフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本願発明に係る誘導加熱調理装置の実施の形態を説明する。各実施の形態の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、「上方」、「下方」、「右側」および「左側」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものでない。また以下の添付図面において、同様の構成部品については同様の符号を用いて参照する。

実施の形態１．
図１〜図９を参照しながら、本願発明に係る誘導加熱調理装置１の実施の形態１について以下詳細に説明する。図１は、本願発明に係る誘導加熱調理装置１の全体を概略的に図示する斜視図である。図１に示す誘導加熱調理装置１は、概略、本体筐体２と、その上に配設されたトッププレート３と、トッププレート３の下方であって、本体筐体２の左右に配置された一対のＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂと、その間の中央位置付近に配置されたラジエント加熱部１２と、オーブン加熱部１４とを有する。なお、図１の誘導加熱調理装置１において、一対のＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂがラジエント加熱部１２よりも手前側に配置されているが、本願発明はこれに限定されるものではなく、一対のＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂおよびラジエント加熱部１２を左右に一列に配置してもよい。

各ＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂは、後述するように、複数の誘導加熱コイル（以下、単に「加熱コイル」という）に高周波電流を供給することにより、導電体からなる鍋などの被加熱体に電磁電流（渦電流）を形成し、そのジュール熱により被加熱体を加熱するものである。ラジエント加熱部１２は、ラジエントヒータ（図示せず）に電流を供給することにより、その輻射熱で被加熱体を加熱するものである。また誘導加熱調理装置１は、複数の加熱コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給するための高周波電源（電源回路部）１００（図４）を有する。

オーブン加熱部１４は、詳細図示しないが、開閉可能な扉１４と、オーブン筐体内に配設された加熱庫（図示せず）とを有し、加熱庫内に配置されたラジエントヒータからの輻射熱を利用して、魚などの食材を加熱するものである。また、加熱庫の左右に固定された一対のガイド部が、オーブン筐体に取り付けられたオーブンレール上を移動できるように構成することにより、魚などを開閉可能な扉１４を介して加熱庫に収容できるように構成されている。

また誘導加熱調理装置１は、ユーザがＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂ、ラジエント加熱部１２およびオーブン加熱部１４を操作するための一連の操作スイッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを含む操作パネル５と、ユーザがＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂの火力を調整するための火力調整ダイヤル６ａ，６ｂと、これらの加熱部１０ａ，１０ｂ，１２，１４の制御状態をユーザに表示するための液晶表示部７と、トッププレート３上の後面側に設けられた排気窓８および一対の吸気窓９ａ，９ｂとを有する。さらに本願発明に係る誘導加熱調理装置１は、後述のように、所定の条件を満たすときに、ユーザに対してビープ音や音声等を発して警告等を与えるユーザ報知手段（図示せず）を有する。

図２および図３を参照しながら、本願発明に係る各ＩＨ加熱部１０ａ，１０ｂについて詳細に説明する。図２は図１のトッププレート３を取り外したときのＩＨ加熱部１０を構成する加熱コイルを示す平面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線から見たＩＨ加熱部１０の垂直断面図である。図２に示すＩＨ加熱部１０は、中央に配置された加熱コイル（以下、「中央コイル」という）２０と、中央コイル２０の周辺に隣接して配置された複数の（図２では４つの）加熱コイル（以下、「周辺コイル」という）３０ａ〜３０ｄとを有する。なお、図２に示す中央コイル２０は、独立した内側コイル２０ａおよび外側コイル２０ｂを有するものとして図示したが、直列または並列に接続して、一体のものとして構成してもよい。

中央コイル２０（内側コイル２０ａおよび外側コイル２０ｂ）は、円形の平面形状を有し、絶縁被膜された任意の金属からなる導電線が円周方向に捲回されることにより構成されている。一方、各周辺コイル３０ａ〜３０ｄは、１／４円の円弧状（バナナ状または胡瓜状）の平面形状を有し、同様の導電線を周辺コイル３０ａ〜３０ｄの円弧状の形状に沿って捲回することにより形成されている。すなわち、周辺コイル３０ａ〜３０ｄは、中央コイル２０に隣接する円弧状領域（図２の破線２５で囲んだ領域。以下、単に「隣接領域」という）２５において中央コイル２０の円形の平面形状に実質的に沿って延びるように構成されている。

実施の形態１に係る誘導加熱調理装置１は、中央コイル２０および各周辺コイル３０と同様、トッププレート３の下方であって、これに隣接するように配置された２つの温度センサ４０，５０（第１および第２の温度センサ）を有する。第１および第２の温度センサ４０，５０は、当業者により広く知られた任意の形式の温度センサを採用することができ、たとえば電気抵抗の変化により温度を測定するサーミスタ温度センサであってもよいし、鍋底から発せられる赤外線強度の変化により温度を測定する赤外線温度センサであってもよい。

図２に示すように、第１の温度センサ４０は、中央コイル（内側コイル２０ａ）の中心Ｏ_１と、周辺コイル３０ａ〜３０ｄのうちの少なくとも１つの周辺コイル（たとえば周辺コイル３０ａ）の中心Ｏ_２とを結ぶ線分上に配置されている。一方、第２の温度センサ５０は、中央コイル（内側コイル２０ａ）の中心Ｏ_１と、隣接する２つの周辺コイル（たとえば周辺コイル３０ａ，３０ｂ）の間の間隙部Ｏ_３とを結ぶ線分上に配置されている。また、第１および第２の温度センサ４０，５０は、中央コイル（内側コイル２０ａ）の中心Ｏ_１から実質的に同一の半径距離上に配置されている。

各加熱コイル２０，３０は、上記のように捲回されているので、その上方に載置された鍋底を通る磁束の磁束密度は位置に依存し、鍋の発熱量にも位置によりばらつきが生じる。図３（ａ）に示す隣接領域２５の上方に載置された鍋底の部分（以下、説明の便宜上、「鍋底高温部分」という。）４２は、図３（ｂ）に示すそれ以外の部分（以下、説明の便宜上、「鍋底低温部分」という。）５２より大きい磁束密度を受けてより多く発熱するため、より高温となりやすい。とりわけカレーやシチューなどの粘度の高い流動性食材を調理加熱する際には、対流が生じにくいので、隣接領域２５上の鍋底高温部分４２（図３（ａ））は高温となり、食材の焦げ付きが発生しやすい。すなわち、第１の温度センサ４０は、より高温となりやすい鍋底高温部分４２に対向して配置されているので、第２の温度センサ５０より高い温度を検出する傾向がある。

次に、図４を参照しながら、本願発明に係る高周波電源（電源回路部）１００について詳細に説明する。図４は、各加熱コイル２０ａ，２０ｂ，３０ａ〜３０ｄに高周波電流を供給するための高周波電源１００のブロック回路図である。本願発明に係る高周波電源１００は、概略、商用電源１０２を直流電流に変換するコンバータ（例えばダイオードブリッジ）１０４と、コンバータ１０４の出力端に接続された平滑用コンデンサ１０６、平滑用コンデンサ１０６に並列に接続された中央コイル２０（内側コイル２０ａおよび外側コイル２０ｂ）のための中央インバータ１１０ａ，１１０ｂと、各周辺コイル３０ａ〜３０ｄのための周辺インバータ１２０ａ〜１２０ｄとを備える。各インバータ１１０，１２０は、コンバータ１０４からの直流電流を高周波電流に変換し、それぞれ中央コイル２０ａ，２０ｂおよび周辺コイル３０ａ〜３０ｄに高周波電流を独立して供給するものである。図４において、中央コイル２０ａ，２０ｂおよび周辺コイル３０ａ〜３０ｄは、それぞれ、インダクタンス２１ａ，２１ｂ，３１ａ〜３１ｄおよび抵抗２２ａ，２２ｂ，３２ａ〜３２ｄの等価回路として図示され、第１および第２の温度センサ４０，５０は、Ｓ_１，Ｓ_２として図示されている。

このように構成された高周波電源１００において、各インバータ１１０ａ，１１０ｂ，１２０ａ〜１２０ｄは、内側コイル２０ａおよび外側コイル２０ｂと周辺コイル３０ａ〜３０ｄのインダクタンス２１ａ，２１ｂ，３１ａ〜３１ｄと共振する共振用コンデンサ１１２ａ，１１２ｂ，１２２ａ〜１２２ｄを介して、中央コイル２０ａ，２０ｂおよび周辺コイル３０ａ〜３０ｄに接続されており、制御回路部６０からの制御信号を受けて、中央コイル２０ａ，２０ｂおよび周辺コイル３０ａ〜３０ｄに任意の駆動条件で高周波電流を供給することができる。

なお、図４に示す高周波電源１００は、内側コイル２０ａおよび外側コイル２０ｂ、ならびに周辺コイル３０ａ〜３０ｄをそれぞれ個別のインバータ１１０ａ，１１０ｂ，１２０ａ〜１２０ｄで駆動するものとして説明したが、内側コイル２０ａおよび外側コイル２０ｂを直列または並列に接続してもよいし、たとえば周辺コイル３０ａ，３０ｃおよび周辺コイル３０ｂ，３０ｄを直列または並列に接続してもよい。あるいはすべての周辺コイル３０ａ〜３０ｄを直列または並列に接続してもよい。この場合、インバータの部品点数を削減することができるので、高周波電源１００をより安価に製造することができる。

中央コイル２０および周辺コイル３０に高周波電流を供給する各インバータ１１０，１２０を制御するための制御回路部６０からのゲート信号は、ＯＮ／ＯＦＦのタイミング（位相）が同じであってもよいし、異なっていてもよい。すなわち、制御回路部６０が同位相のゲート信号で各インバータ１１０，１２０を制御するとき、各インバータ１１０，１２０は、図５（ａ）に示すように、中央コイル２０および周辺コイル３０に同一方向（時計方向）の高周波電流を供給することができる。一方、制御回路部６０は、逆位相のゲート信号をインバータ１１０，１２０に供給して、図５（ｂ）に示すように、各インバータ１１０，１２０が中央コイル２０および周辺コイル３０に互いに逆方向の高周波電流を供給するように制御することができる。

図５（ａ）において、中央コイル２０および周辺コイル３０に同一方向（時計方向）の高周波電流を供給したとき、隣接領域２５の上方にある鍋底に鎖交する磁束は互いに強め合い、鍋底に生じる渦電流は反時計方向に流れ、高効率で鍋底を加熱することができる。本願において、図５（ａ）に示すように、隣接領域２５において中央コイル２０と周辺コイル３０から生じる磁束により同一方向の電流が鍋底に流れる高周波電源１００を制御する態様を以下説明の便宜上「高効率加熱モード」という。すなわち、とりわけ高効率加熱モードにおいて、隣接領域２５の上方に配置された鍋底高温部分４２は、鍋底低温部分５２より加熱効率が高く、そのため温度上昇の時間変化率もより大きい。

一方、図５（ｂ）において、中央コイル２０および周辺コイル３０に逆方向の高周波電流を供給したとき、隣接領域２５の上方にある鍋底に鎖交する磁束が互いに打ち消し合い、渦電流が低く抑えられ、その結果、鍋底を鎖交する磁束の分布を均一にすることができる。本願において、図５（ｂ）に示すように隣接領域２５において逆方向の電流が流れるように高周波電源１００を制御する態様を以下説明の便宜上「均一加熱モード」という。すなわち均一加熱モードにおいて、隣接領域２５の上方に配置された鍋底高温部分４２と鍋底低温部分５２との温度差は、高効率加熱モードの場合より小さくなる。ただし上述のように、均一加熱モードであっても、図３（ａ）に示す隣接領域２５の上方に載置された鍋底高温部分４２は、図３（ｂ）に示すそれ以外の部分より大きい磁束密度を受けてより多く発熱するため、鍋底低温部分５２より高温となる。

ここで図６〜図９を参照して、カレーやシチューなどの食材の粘度が高い煮込み料理を行うときの本願発明に係る制御方法について説明する。
図６（ａ）は、高効率加熱モードで中央コイル２０および周辺コイル３０に所定の高周波電流を供給して被加熱体を加熱したときの第１および第２の温度センサ４０，５０で検出された温度（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）の時間的推移を示すグラフである。図６（ｂ）は、検出された温度の時間変化率、すなわち検出温度の１階導関数（ｄＳ_１(t)／ｄｔ，ｄＳ_２(t)／ｄｔ）を示し、図６（ｃ）は、検出温度の２階導関数（ｄ^２Ｓ_１(t)／ｄｔ^２，ｄ^２Ｓ_２(t)／ｄｔ^２）を示す。図７および図９は、本願発明に係る制御回路の制御方法を説明するフローチャートである。

ユーザが煮込み料理を選択して調理加熱を開始すると、ステップＳＴ０２において、制御回路部６０は、高周波電源１００が所定の高周波電流を供給するように制御する。第１および第２の温度センサ４０，５０は、それぞれの配置位置においてトッププレート３を介して鍋底の温度（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）を検出し、これを電気信号に変換して制御回路部６０に送信する。また制御回路部６０は、ステップＳＴ０４において、第１および第２の温度センサ４０，５０から受けた検出温度信号を経時的にモニタして、図示しないメモリに格納するとともに、検出温度の１階導関数（ｄＳ_１(t)／ｄｔ，ｄＳ_２(t)／ｄｔ）および２階導関数（ｄ^２Ｓ_１(t)／ｄｔ^２，ｄ^２Ｓ_２(t)／ｄｔ^２）を算出する。

煮込み料理などの食材は、粘度が高くても多くの水分を含むため、図６（ａ）に示すように、食材の温度は沸点に近づくにつれて一定温度に漸近するように推移する。そして第１の温度センサ４０は、より高温となりやすい鍋底高温部分４２に対向して配置されているので、その検出温度Ｓ_１(t)は第２の温度センサ５０で検出する温度Ｓ_２(t)より高い。また第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)の時間変化率（ｄＳ_１(t)／ｄｔ）は、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)の時間変化率（ｄＳ_２(t)／ｄｔ）より大きい。

さらに加熱を続けると、隣接領域２５の上方の鍋底高温部分４２は、それ以外の部分より高温となり、とりわけ第１の温度センサ４０は、中央コイル２０および周辺コイル３０ａの中心Ｏ_１，Ｏ_２を結ぶ線分上に配置されているため、中央コイル２０の中心Ｏ_１から同一半径距離にあるポイントのうち最も高温となる。したがって、カレーやシチューなどの食材が最も早期に焦げ付きが生じ得る位置は、第１の温度センサ４０に対向する鍋底高温部分４２に隣接するところである。
焦げ付きが生じるまでは、食材の温度Ｓ_１(t)は一定温度に漸近するように推移していたところ、焦げ付きが生じることにより、鍋底付近の水分が枯渇して、気化熱による熱消費が抑制され、鍋底温度が急激に上昇する。このとき第１の温度センサ４０が検出する温度Ｓ_１(t)の時間変化率の時間変化率（すなわち検出温度Ｓ_１(t)の２階導関数、ｄ^２Ｓ_１(t)／ｄｔ^２）はゼロとなる。

本願発明は、第１の温度センサ４０が検出する温度Ｓ_１(t)の２階導関数がゼロとなるときに、食材が焦げ付き始めると判断する。すなわち本願発明に係る制御回路部６０は、ステップＳＴ０６において第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)が次式を満たすか否かを判断し、これを満たすときの温度Ｔ_１を焦げ付き開始温度としてメモリ（図示せず）に記憶する。

上述のように、鍋底の温度はそれぞれの位置（または部分）によりばらつきが生じ、第２の温度センサ５０が検出する温度Ｓ_２(t)は、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)より低く、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)の時間変化率は、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)の時間変化率より小さい。したがって、第１の温度センサ４０が焦げ付き開始温度Ｔ_１を検出した時点においては、鍋底全体の温度が十分に上昇していないため、さらに続けて加熱することが好ましい。換言すると、第１の温度センサ４０が焦げ付き開始温度Ｔ_１を検出した時点で、中央コイル２０または周辺コイル３０への電力供給を停止または抑制すると、食材に対する加熱量が十分でなく、調理時間の冗長化を招き得る。

そこで本願発明によれば、第１の温度センサ４０が焦げ付き開始温度Ｔ_１を検出した後も被加熱体をさらに加熱し続けて、第２の温度センサ５０が検出する温度Ｓ_２(t)の２階導関数がゼロとなるか否かを判断する。すなわち本願発明に係る制御回路部６０は、ステップＳＴ０８において、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)が次式を満たすか否かを判断し、これを満たすときの温度Ｔ_２を焦げ付き拡張温度としてメモリ（図示せず）に記憶する。

このように本願発明に係る制御回路部６０は、第２の温度センサ５０が焦げ付き拡張温度Ｔ_２を検出した時点において、鍋底全体の温度が十分に上昇し、鍋底全体において焦げ付きが生じ得ると判断して、ステップＳＴ１０において、中央コイル２０または周辺コイル３０への電力供給を停止または抑制するように高周波電源１００を制御する。制御回路部６０は、たとえば第２の温度センサ５０が焦げ付き拡張温度Ｔ_２を検出した時点で、中央コイル２０のうちの外側コイル２０ｂのみ、あるいは各周辺コイル３０ａ〜３０ｄに対する給電を停止または抑制してもよい。あるいは制御回路部６０は、中央コイル２０または周辺コイル３０への高周波電流の位相をずらすことにより、隣接領域２５における温度を抑制するようにしてもよい。

第２の温度センサ５０が焦げ付き拡張温度Ｔ_２を検出したとき、制御回路部６０は、ステップＳＴ１２において、図示しないユーザ報知手段（撹拌指示手段）を用いて、ビープ音や音声により、食材を撹拌するようにユーザに促すようにしてもよい。こうして本願発明に係る誘導加熱調理器１によれば、食材の焦げ付きを鍋底全体に拡張させない最適化された火力で迅速に調理加熱するとともに、鍋底全体において焦げ付きが生じ得るときには食材を撹拌するようにユーザに促して、食材の焦げ付きを未然防止することができる。

図８は、ステップＳＴ１０で中央コイル２０または周辺コイル３０への電力供給を停止または抑制した後の第１および第２の温度センサ４０，５０の検出温度の時間的推移を示すグラフである。中央コイル２０または周辺コイル３０への給電を停止または抑制すると、当然に第１および第２の温度センサ４０，５０の検出温度（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）は低下する。

ステップＳＴ１４において、制御回路部６０は、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)が先にメモリに記憶した焦げ付き開始温度Ｔ_１より小さいことを判断すると、ステップＳＴ１６において、再び所定の高周波電流を中央コイル２０および周辺コイル３０に供給するように高周波電源１００を制御する。

その後、ステップＳＴ１８において、制御回路部６０は、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)が先にメモリに記憶した焦げ付き拡張温度Ｔ_２を越えたことを判断すると、ステップＳＴ２０において、再び中央コイル２０または周辺コイル３０への電力供給を停止または抑制するように高周波電源１００を制御する。ステップＳＴ１４〜ＳＴ２０は、任意の回数繰り返して実行してもよい。こうして、本願発明に係る誘導加熱調理器１によれば、食材の焦げ付きを抑制しつつ、焦げ付きが生じない最適化された火力で調理加熱することができる。

図２に示すＩＨ加熱部１０においては、第１の温度センサ４０は、中央コイル２０の中心Ｏ_１と周辺コイル３０ａの中心Ｏ_２とを結ぶ線分上に配置されるものとして説明したが、中央コイル２０の中心Ｏ_１と周辺コイル３０ｂ〜３０ｄのうちのいずれか１つの中心とを結ぶ線分上に配置されるものであってもよい。また、第２の温度センサ５０は、周辺コイル３０ａ，３０ｂの間の間隙部Ｏ_３に配置される他、任意の隣接する周辺コイル３０の間の間隙部に配置してもよい。さらに第１および第２の温度センサ４０，５０は、ただ１つに限定されず、それぞれ複数個設けてもよい。

また上記実施の形態では、中央コイル２０の周囲に４個の周辺コイル３０を配置したが、２個、３個、または５個以上の周辺コイル３０を設けてもよい。

実施の形態２．
図１０を参照しながら、本願発明に係る実施の形態２による誘導加熱調理器について以下に説明する。実施の形態２による誘導加熱装置１は、制御回路部６０の制御方法が追加的なステップを有する点を除き、実施の形態１と同様であるので、重複する構成部品等に関連する詳細な説明を省略する。図１０は、実施の形態２に係る制御方法を説明するフローチャートである。

一般に、カレーやシューなどの料理に含まれるジャガイモやニンジンなどの固形具材は、角切りまたは輪切りにされて数平方センチメートルに及ぶ平面を有する。こうした実質的な面積を有する平面を含む固形具材が、鍋底に張り付くように沈降する場合がある。このとき、鍋底に張り付いたジャガイモ等の固形具材が食材の焦げ付きと同様の作用をもたらし、鍋底付近の水分が枯渇して、気化熱による熱消費が抑制され、鍋底温度が急激に上昇することがある。このように固形具材が第１および第２の温度センサ４０，５０に対向する鍋底の部分に張り付いたときに、これらの検出温度Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)の２階導関数がゼロとなっても、焦げ付きが生じたと判断することは妥当ではない。したがって、第１および第２の温度センサ４０，５０の検出温度Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)の２階導関数がゼロとなったときに、固形具材の鍋底への張り付きの有無を検証し、具材が張り付いていると判断されたときには、その後に焦げ付きの有無を適正に判断するために、食材を撹拌するようにユーザに促すことが好ましい。

第１の温度センサ４０に対向する鍋底の部分に固形具材が張り付いているか否かを検証するために、上記説明したステップＳＴ０６において、制御回路部６０は、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)に変曲点を検出した後（YESの場合）、ステップＳＴ３０において、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)を確認する。本願発明によれば、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)から推定される鍋底温度が１００℃以下であるとき、任意の鍋底部分で焦げ付きが生じ得ないと考える。すなわち実施の形態２に係る制御回路部６０によれば、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)が所定の温度を越えておらず、焦げ付きが起こりえないとき（NOの場合）、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)に変曲点を検出したのは、第１の温度センサ４０に対向する鍋底の部分に具材が張り付いているためであると判断する。そして制御回路部６０は、ステップＳＴ３２において、上述のユーザ報知手段（撹拌指示手段）を用いて、ビープ音や音声により、食材を撹拌するようにユーザに促した後、ステップＳＴ０６に戻る。
一方、ステップＳＴ３０において、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)が所定の温度を越えている判断された場合（YESの場合）、実施の形態１と同様、ステップＳＴ０８に進む。

また第２の温度センサ５０に対向する鍋底の部分に固形具材が張り付いているか否かを検証するために、制御回路部６０は、ステップＳＴ０６において、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)の２階導関数がゼロとなっていないと判断した場合でも（NOの場合）、ステップＳＴ３４において、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)の２階導関数がゼロとなったか否か判断する。第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)は、上述のように通常、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)より高くなるにも拘わらず、第１の温度センサ４０の検出温度Ｓ_１(t)の変曲点を検出する前に、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)の変曲点を検出した場合（YESの場合）、実施の形態２に係る制御回路部６０は、第２の温度センサ５０に対向する鍋底の部分に具材が張り付いていると判断する。そして制御回路部６０は、ステップＳＴ３６において、同様にユーザ報知手段（撹拌指示手段）を用いて、食材を撹拌するようにユーザに促した後、ステップＳＴ０６に戻る。ステップＳＴ３４において、第２の温度センサ５０の検出温度Ｓ_２(t)の変曲点を検出しなかった場合（NOの場合）、直ちにステップＳＴ０６に戻る。

こうして、各温度センサ４０，５０に対向する鍋底の部分に食材の固形具材が張り付いているか否かを判断し、具材が張り付いていると判断されたとき、食材を撹拌するようにユーザに促して、食材の固形具材の張り付きを除去した後に、焦げ付きの有無を適正に判断することができる。こうして制御回路部６０は、食材の焦げ付きと、固形具材の鍋底への沈降とを明確に区別して、食材の焦げ付きを抑制しつつ、焦げ付きが生じない最適化された火力で調理加熱することができる。

１…誘導加熱調理装置、２…本体筐体、３…トッププレート、４…操作スイッチ、５…操作パネル、６…火力調整ダイヤル、７…液晶表示部、８…排気窓、９…吸気窓、１０…ＩＨ加熱部、１２…ラジエント加熱部、１４…オーブン加熱部、２０…中央コイル、２０ａ…内側コイル、２０ｂ…外側コイル、２５…隣接領域、３０ａ〜３０ｄ…周辺コイル、４０…第１の温度センサ、４２…鍋底高温部分、５０…第２の温度センサ、５２…鍋底低温部分、６０…制御回路部、１００…高周波電源（電源回路部）、１０２…商用電源、１０４…コンバータ、１０６…平滑用コンデンサ、１１０ａ，１１０ｂ…中央インバータ、１２０ａ〜１２０ｄ…周辺インバータ。

Claims (11)

1. 平面状に捲回された中央コイルと、
   前記中央コイルの周辺に隣接して配置された複数の周辺コイルと、
   前記中央コイルおよび前記周辺コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する電源回路部と、
   前記周辺コイルと前記中央コイルとの間であって、これらの中心を結ぶ線分上に配置された少なくとも１つの第１の温度センサと、
   隣接する２つの前記周辺コイルの間の間隙部と前記中央コイルの中心とを結ぶ線分上であって、前記中央コイルの中心から前記第１の温度センサと同一半径距離上に配置された少なくとも１つの第２の温度センサと、
   前記第１および第２の温度センサに接続され、前記電源回路部を制御する制御回路部とを備え、
   前記制御回路部は、前記第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）をモニタし、前記中央コイルおよび前記各周辺コイルに所定の高周波電流を供給した始めた後、前記第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）に変曲点を与えるときの第１および第２の変曲点温度（Ｔ_１，Ｔ_２）を検出し、前記第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）より高い温度を検出したとき、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのうちの少なくとも一方への高周波電流の供給を停止または抑制することを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 制御回路部は、中央コイルおよび周辺コイルのうちの少なくとも一方への高周波電流の供給を停止または抑制した後、第１の温度センサが第１の変曲点温度（Ｔ_１）より低い温度を検出したとき、前記中央コイルおよび前記周辺コイルに所定の高周波電流を供給し、さらに第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）より高い温度を検出したとき、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのうちの少なくとも一方への供給する高周波電流を停止または抑制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. 制御回路部に接続された撹拌指示手段をさらに備え、
   前記制御回路部は、第１の温度センサが第１の変曲点温度（Ｔ_１）を検出した時点において、第２の温度センサが検出した温度が所定の温度より低いとき、前記撹拌指示手段を用いて、被加熱体に収容された食材を撹拌するようにユーザに指示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。
4. 制御回路部に接続された撹拌指示手段をさらに備え、
   前記制御回路部は、第１の温度センサが第１の変曲点温度（Ｔ_１）を検出する前に、第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）を検出したとき、前記撹拌指示手段を用いて、被加熱体に収容された食材を撹拌するようにユーザに指示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。
5. 制御回路部は、前記中央コイルおよび前記各周辺コイルが互いに隣接する領域において高周波電流が実質的に同一方向に流れるように電源回路部を制御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。
6. 第１および第２の温度センサは、同一の周辺コイルの周りに配置されることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
7. 平面状に捲回された中央コイルと、その周辺に隣接して配置された複数の周辺コイルと、該周辺コイルと該中央コイルとの間であって、これらの中心を結ぶ線分上に配置された少なくとも１つの第１の温度センサと、隣接する２つの該周辺コイルの間の間隙部と前記中央コイルの中心とを結ぶ線分上であって、該中央コイルの中心から該第１の温度センサと同一半径距離上に配置された少なくとも１つの第２の温度センサとを備えた誘導加熱調理器の制御方法であって、
   ａ）前記中央コイルおよび前記各周辺コイルに所定の高周波電流を供給するステップと、
   ｂ）前記第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）をモニタするステップと、
   ｃ）前記第１および第２の温度センサで検出された温度の時間的推移（Ｓ_１(t)，Ｓ_２(t)）に変曲点を与えるときの第１および第２の変曲点温度（Ｔ_１，Ｔ_２）を検出するステップと、
   ｄ）前記第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）より高い温度を検出したとき、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのうちの少なくとも一方への高周波電流の供給を停止または抑制するステップとを有することを特徴とする制御方法。
8. 前記ステップｄ）の後、
   ｅ）第１の温度センサが第１の変曲点温度（Ｔ_１）より低い温度を検出したとき、中央コイルおよび各周辺コイルに所定の高周波電流を供給ステップと、
   ｆ）第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）より高い温度を検出したとき、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのうちの少なくとも一方への供給する高周波電流を停止または抑制するステップとをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
9. ｇ）第１の温度センサが第１の変曲点温度（Ｔ_１）を検出した時点において、第２の温度センサが検出した温度が所定の温度より低いとき、被加熱体に収容された食材を撹拌するようにユーザに指示するステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
10. ｈ）第１の温度センサが第１の変曲点温度（Ｔ_１）を検出する前に、第２の温度センサが第２の変曲点温度（Ｔ_２）を検出したとき、被加熱体に収容された食材を撹拌するようにユーザに指示するステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
11. 前記ステップｅ）およびｆ）を反復して行うことを特徴とする請求項８に記載の制御方法。

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