JP2013157336A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で予熱完了し且つ予熱完了後温度を維持する誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】誘導加熱調理器に備えられた制御部（８）は、動作モードとして予熱加熱モードが選択されると、調理容器を第１の加熱出力で加熱する予熱モードで動作を開始し、第１の加熱出力で加熱を開始してからの赤外線センサの出力値の増加量が第１の所定増加量を超えると、報知部に予熱が完了したことを報知させ、且つ第１の加熱出力より低い第２の加熱出力で加熱する待機モードに移行する。また、制御部は、予熱モード中に、使用者により火力設定部を通じて火力が設定されると、その設定された火力への変更を禁止し、待機モード中に、使用者により火力設定部を通じて火力が設定されると、その設定された火力への変更を許可して、設定された火力に対応する第３の加熱出力で加熱する加熱モードに移行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、調理容器などの被加熱物を加熱する誘導加熱調理器に関する。

近年、鍋やフライパンなどの調理容器を、加熱コイルにより誘導加熱する誘導加熱調理器が、一般家庭や業務用のキッチンなどで広く用いられている。誘導加熱調理器は、サーミスタなどの感熱素子をトッププレートの下面に設けて、感熱素子により調理容器の底面の温度を検出し、検出した温度が目標温度と一致するように加熱コイルを制御している。例えば、揚げ物調理を行う前に調理容器の予熱を行う場合、感熱素子の検出温度が予熱時の目標温度に到達するように制御している。

調理容器の底面の温度上昇は、揚げ物調理のように鍋に大量の油や食材が入っているとき（負荷が大きいとき）は緩やかであるが、フライパンに少量油しか投入されていないとき（負荷が小さいとき）は急激である。一方、感熱素子は、調理容器からトッププレートに伝導された熱を検出することによって、トッププレートの上に載置されている調理容器の底面の温度を検出するため、調理容器の底面の温度に対する追従性が良くない。そのため、調理容器の底面の温度が急激に上昇した場合、実際の調理容器の底面の温度と感熱素子による検出温度との誤差が大きくなる。これにより、実際の調理容器の底面の温度が目標温度に達していても、そのことを検知できず、加熱を継続してしまい、調理容器の底面の温度が目標温度をはるかに超えて油発火温度などの危険温度に達してしまう場合があった。そこで、従来の誘導加熱調理器には、調理容器の底面の温度勾配を検出することによって、温度勾配が所定の温度勾配よりも急なときは、加熱を停止することによって、調理容器の底面の温度が危険温度に到達しないように加熱コイルを制御しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開昭６４−３３８８１号公報

しかしながら、感熱素子の検出温度に基づいて算出される温度勾配に基づいて加熱の停止を制御する、従来の誘導加熱調理器では、負荷が小さいとき、例えば、底面の板厚が薄い調理容器を用いて少量油で調理を開始するような炒め物調理時に、下記のように加熱の停止が遅れる場合があった。

感熱素子は、トッププレートの下面の温度を検出することによって、調理容器の底面の温度を検出するため、感熱素子により温度を検出している位置における調理容器の底面とトッププレートとの隙間が大きいと、検出温度と実際の調理容器の底面温度との関係に大きな影響を及ぼす。特に、鍋底が反っている場合、鍋底とトッププレートとの間に大きな隙間ができる。この場合、鍋底の温度がトッププレートに伝わりにくくなるため、感熱素子の検出温度によって算出される温度勾配が、実際の鍋底の温度勾配と比較して緩やかになる。そのため、加熱の停止が遅れる場合があった。

また、調理容器の底面の厚みが薄い場合の調理容器の底面温度は急激に上昇する。一方、調理容器の底面からトッププレート下面に熱が伝わるのには時間を要する。そのため、実際の調理容器の底面の温度勾配と同じ傾きを検出できたとしても、そのことを検出するまでに時間的な遅れが生じ、加熱の停止が遅れる場合があった。

このように、従来の誘導加熱調理器は、感熱素子の検出温度に基づいて算出される温度勾配に基づいて加熱の停止を制御するために、加熱の停止が遅れる場合があった。加熱の停止が遅れると、調理容器の底面の温度が目標温度をはるかに超え、その後、目標温度に安定するまでの時間が長くなるという問題が生じる。一方、負荷が小さい場合に、従来の誘導加熱調理器が調理容器の底面の温度が目標温度を超えないようにするためには、低火力で加熱を開始せざるを得ない。しかし、この場合、調理容器の底面の温度が目標温度に到達するまでの時間が長くなるという問題が生じる。

よって、従来の誘導加熱調理器は、被加熱物の底面の板厚が薄い場合、短時間で、被加熱物の温度を目標温度に到達させ且つその目標温度に対する過渡的な温度が異常に高くなるのを防止することができないという問題があった。そのため、フライパンを使用した炒め物などの調理時に、短時間で予熱を完了させ、且つフライパンが過度に温度上昇して変形又は変色するのを防止することはできなかった。

本発明は、上記問題を解決するものであって、被加熱物の底面の板厚が薄い場合であっても、短時間で、被加熱物の温度を目標温度に到達させ且つその目標温度に対する過渡的な温度が異常に高くなるのを防止する誘導加熱調理器を提供することを目的とする。具体的には、フライパンを使用した炒め物などの調理時に、短時間で予熱を完了し、且つフライパンが過度に温度上昇して変形又は変色するのを防止する誘導加熱調理器を提供することを目的とする。また、予熱完了後、加熱を継続して被加熱物を適度な温度に保つ、誘導加熱調理器を提供する。

上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱調理器は、赤外線が透過する材料で形成されたトッププレートと、高周波電流を供給されることによって、トッププレート上に載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路の動作モードを設定するための動作モード設定部と、インバータ回路の火力を設定するための火力設定部と、を含む操作部と、調理容器の底面から放射され、トッププレートを透過した赤外線を検出する赤外線センサと、操作部に入力された設定と赤外線センサの出力とに基づいて、インバータ回路の出力を制御する制御部と、報知部と、を有する。

このような誘導加熱調理器において、動作モードは、複数の前記動作モードの中の１つである揚げ物モードより油量の少ない加熱調理を行う前に予熱を行う予熱加熱モードを含み、制御部は、動作モードが予熱加熱モードに設定されると、調理容器を予熱加熱モードに対応する第１の加熱出力で加熱する予熱モードで動作を開始し、第１の加熱出力で加熱を開始してからの赤外線センサの出力値の増加量が第１の所定増加量を超えると、報知部に予熱が完了したことを報知させ、且つ第１の加熱出力より低い第２の加熱出力で加熱する待機モードに移行し、予熱モード中に、使用者により火力設定部を通じて火力が設定されると、その設定された火力への変更を禁止し、待機モード中に、使用者により火力設定部を通じて火力が設定されると、その設定された火力への変更を許可して、設定された火力に対応する第３の加熱出力で加熱する加熱モードに移行し、加熱開始時点からの赤外線センサの出力値の増加量は調理容器の温度に対し赤外線センサが信号を出力する範囲において累乗関数的に増大する。

待機モードに移行してからの時間をカウントするタイマーカウント部をさらに有してもよい。この場合、制御部は、待機モードにおいて、タイマーカウント部によってカウントされる時間が第１の所定時間に到達すると、加熱を停止し又は第２の加熱出力を第２の加熱出力よりも小さい加熱出力に変更してもよい。

報知部は、タイマーカウント部によってカウントされる時間が第１の所定時間に到達したときに、加熱を停止し又は第２の加熱出力を第２の加熱出力よりも小さい加熱出力に変更することを通知してもよい。

報知部は、タイマーカウント部によってカウントされる時間が、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間に到達すると、調理の開始を促す通知を出力してもよい。

操作部は複数のスイッチを有してもよい。この場合、タイマーカウント部は、カウントしている時間が第１の所定時間に達する前に、操作部内の所定のスイッチが押下されると、カウントを停止してもよい。

操作部は複数のスイッチを有してもよい。この場合、タイマーカウント部は、カウントしている時間が第１の所定時間に達する前に、操作部内の所定のスイッチが押下されると、カウントをリセットしてから、再度カウントを開始すると共に、第１の所定時間を第１の所定時間よりも長い第３の所定時間に設定し直し、リセットしてからのカウント時間が第３の所定時間に達したときに、加熱を停止し又は第２の加熱出力を第２の加熱出力よりも小さい加熱出力に変更してもよい。

数字を表示する数字表示部をさらに有してもよい。この場合、数字表示部は、タイマーカウント部によってカウントされる時間が第１の所定時間に達するまでの時間を表示してもよい。

火力を表示する火力表示部をさらに有してもよい。この場合、火力表示部は、予熱モードにおいては火力表示を行わず、待機モードに移行後に火力表示を行ってもよい。

動作モードを示すマークを表示する動作モード表示部をさらに有してもよい。この場合、動作モード表示部は、予熱モード中は、加熱していることを示す加熱マークを点灯すると共に、予熱機能が動作していることを示す予熱マークを点滅表示してもよい。動作モード表示部は、待機モードに移行すると、予熱マークを点灯表示に切り替えてもよい。動作モード表示部は、加熱モードに移行すると、加熱マークを点灯し予熱マークを消灯してもよい。

本発明の加熱調理器によれば、赤外線センサを用いて使い勝手の良い予熱機能を実現できる。すなわち、赤外線センサの出力変化を測定して、調理容器の底面の温度を検出することによって、熱応答性良く、実際の調理容器の底面の温度を正確に検出することができる。よって、加熱出力を大きくして短時間で、被加熱物の温度を目標温度に到達させることができると共に、その後即座に出力を低下させて予熱に適した温度にすることができる。よって、目標温度に対する過渡的な温度が異常に高くなるのを防止することができる。具体的には、予熱機能を動作させる予熱モードを設け、予熱モードにおいては、赤外線センサを用いて温度制御している。よって、フライパンを使用した炒め物などの調理時であっても、予熱モードにおける火力を大きく設定でき、フライパンを傷めることなく短時間で予熱を完了させることができる。また、予熱完了後、加熱を継続することにより、被加熱物を適度な温度に保つことができる。

本発明の実施形態１の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 図１のトッププレートの上面図 図１の赤外線センサの回路図 図３の赤外線センサの特性図 本発明の実施形態１〜３の誘導加熱調理器の概略の動作を示すフローチャート （ａ）は「予熱加熱モード」を選択中の表示部の表示例を示す図、（ｂ）は予熱モード中の表示部の表示例を示す図、（ｃ）は待機モード中の表示部の表示例を示す図、（ｄ）は加熱モード中の表示部の表示例を示す図 予熱モードのフローチャート 待機モードのフローチャート 加熱モードのフローチャート （ａ）は調理容器の温度を示す図、（ｂ）は赤外線センサの出力増加量を示す図、（ｃ）は加熱電力量を示す図 本発明の実施形態２の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 図１１の誘導加熱調理器において、予熱モードにおける第１の所定増加量ΔＶ１の設定を示すフローチャート 本発明の実施形態２の誘導加熱調理器の別の構成を示すブロック図 図１３の誘導加熱調理器において、予熱モードにおける第１の所定増加量ΔＶ１の設定を示すフローチャート 本発明の実施形態３の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 本発明の実施形態３の待機モードにおけるフローチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

《実施形態１》
１．１ 誘導加熱調理器の構成
図１に、本発明の実施形態１の誘導加熱調理器の構成を示す。本実施形態の誘導加熱調理器は、炒め物などの高火力での加熱の前に目標温度に達するまで予熱を行う「予熱機能」を備えている。本実施形態の誘導加熱調理器は、熱応答性の良い赤外線センサ３による被加熱物１０の温度に対応した出力信号を用いることによって、予熱時及び加熱時における制御を行う。この誘導加熱調理器は、例えば、キッチンなどのキャビネットに組み込んで使用される。

本発明の実施形態１の誘導加熱調理器は、機器上面に設けられたトッププレート１と、高周波磁界を発生させることによって、トッププレート１上の被加熱物１０を誘導加熱する加熱コイル２（外コイル２ａ及び内コイル２ｂ）と、を備える。トッププレート１は、ガラスなどの電気絶縁物からなり、赤外線を透過する。加熱コイル２は、トッププレート１の下方に設けられている。加熱コイル２は、同心円状に２分割されて外コイル２ａと内コイル２ｂを形成している。外コイル２ａと内コイル２ｂの間に、隙間が設けられている。被加熱物１０は、加熱コイル２の高周波磁界により発生した渦電流によって、発熱する。

トッププレート１の使用者側には、加熱の開始／停止などを使用者が指示するための操作部４が設けられている。また、操作部４と被加熱物１０との間に表示部１２が設けられている。操作部４及び表示部１２の下方には、操作部４及び表示部１２を照射するための光源１４が設けられている。

赤外線センサ３は、外コイル２ａと内コイル２ｂとの間の隙間の下方に設けられる。この位置は、加熱コイル２の高周波磁界が強いため、被加熱物１０の底面の略最高温度（調理容器の半径方向の途中の温度に応じた出力）を検出することができる。被加熱物１０の底面から放射された、被加熱物１０の底面温度に基づく赤外線は、トッププレート１を通って入射し、外コイル２ａと内コイル２ｂとの間の隙間を通って、赤外線センサ３により受光される。赤外線センサ３は、受光した赤外線を検出し、検出した赤外線量に基づいた赤外線検出信号３５を出力する。

加熱コイル２の下方には、商用電源５から供給される交流電圧を直流電圧に変換する整流平滑部６と、整流平滑部６から直流電圧を供給されて高周波電流を生成し、生成した高周波電流を加熱コイル２に出力するインバータ回路７とが設けられる。また、商用電源５と整流平滑部６との間に、商用電源５から整流平滑部６に流れる入力電流の大きさを検出するための入力電流検出部９が設けられている。

整流平滑部６は、ブリッジダイオードで構成される全波整流器６１と、全波整流器６１の出力端子間に接続された、チョークコイル６２及び平滑コンデンサ６３で構成されるローパスフィルタと、を有する。インバータ回路７は、スイッチング素子７３（本実施形態ではＩＧＢＴ）と、スイッチング素子７３と逆並列に接続されたダイオード７２と、加熱コイル２に並列に接続された共振コンデンサ７１と、を有する。インバータ回路７のスイッチング素子７３がオン／オフすることによって、高周波電流が発生する。インバータ回路７と加熱コイル２は、高周波インバータを構成する。

本実施形態の誘導加熱調理器は、さらに、誘導加熱調理器の動作を制御する制御部８を有する。制御部８は、インバータ回路７のスイッチング素子７３のオン／オフを制御することによって、インバータ回路７から加熱コイル２に供給される高周波電流を制御する加熱制御部８１を有する。加熱制御部８１は、操作部４から送信される信号及び赤外線センサ３が検出した温度に基づいて、スイッチング素子７３のオン／オフを制御する。

制御部８は、入力電力を積算する入力電力積算部８２をさらに有する。入力電力積算部８２は、入力電流検出部９が検出した入力電流に基づいて、入力電力を積算する。例えば、入力電力積算部８２は、予熱を開始してからの入力電力の積算値を算出する。入力電力積算部８２は、入力電流が略一定と見なせる場合には、経過時間で入力電力の積算値を算出してもよい。入力電力は入力電流と入力電圧の積から求められるので、入力電圧を測定して入力電力を求めても良いが、入力電圧を一定とみなして、入力電流と経過時間により簡便に入力電力の積算値を算出してもよい。

本実施形態の誘導加熱調理器は、報知部１３をさらに有する。報知部１３は、例えば、電子音を出力するスピーカである。具体的には、報知部１３は、予熱が完了したときに、予熱が完了したことを通知する電子音を出力する。

図２に、トッププレート１の上面図を示す。トッププレート１の上面又は下面には、被加熱物１０の載置場所を示す、少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の加熱部１１が印刷により表示されている。加熱コイル２は、加熱部１１の下方にそれぞれ配置される。加熱部１１の手前側（使用者側）に、表示部１２が設けられる。制御部８は、光源１４を制御して、表示部１２に含まれる文字やイラストなどを点灯、点滅、消灯させる。

表示部１２は、動作モードを示す動作モード表示部１２ａ、加熱コイル２の出力の大きさを示す火力表示部１２ｂ、及びタイマーの残り時間を示すタイマー表示部１２ｃを含む。動作モードとは、インバータ回路７の動作を種々の調理（例えば、予熱、加熱、揚げ物、湯沸かし、及び炊飯）に適した設定にするモードのことである。本実施形態の誘導加熱調理器は、下記の表１の左欄に示すように、「予熱加熱モード」、「加熱モード」、「揚げ物モード」、「湯沸かしモード」、及び「炊飯モード」からなる５つの動作モードを備えている。なお、本実施形態の誘導加熱調理器は、使用者により「予熱加熱モード」が選択されたときは、詳細を後述するように、「予熱モード」→「待機モード」→「加熱モード」の順に動作する。

操作部４は、表示部１２の手前側（使用者側）に設けられる。操作部４は、複数の静電容量式のスイッチ４ａ〜４ｆを含む。スイッチ４ａ〜４ｆは、調理に関する指示を入力するためのスイッチであって、加熱部１１の数に対応させて設けられている。

各スイッチ４ａ〜４ｆには、それぞれ特定の機能が割り当てられている。例えば、スイッチ４ａは、調理の開始及び終了を制御する機能が割り当てられた切／入スイッチである。

スイッチ４ｂは、動作モードを、「予熱加熱モード」、「加熱モード」、「揚げ物モード」、「湯沸かしモード」、「炊飯モード」のいずれかに切り換える機能が割り当てられたメニュースイッチである。メニュースイッチ４ｂを押下することによって、「加熱」、「予熱加熱」、「揚げ物」、「湯沸かし」、「炊飯」の順に動作モード表示部１２ａ内の文字やイラストが点滅し、動作モードの選択が切り換えられる。「加熱モード」、「予熱加熱モード」、「揚げ物モード」、「湯沸かしモード」、「炊飯モード」の動作モードが選択されているときに、切／入スイッチ４ａが操作されると、選択されている動作モードが決定され、決定された動作モードに対応する表示が点灯し、決定されなかった動作モードに対応する表示が消灯する。

スイッチ４ｃは、火力を上げる機能が割り当てられた火力設定スイッチである。スイッチ４ｄは、火力を下げる機能が割り当てられた火力設定スイッチである。「加熱モード」や「待機モード」で動作中のとき、火力設定スイッチ４ｃ及び４ｄによって、火力の設定が可能となる。

スイッチ４ｅ、４ｆは、加熱時間を設定する機能が割り当てられたタイマースイッチである。

制御部８は、スイッチ４ａ〜４ｆが押下されたことを検知すると、押下されたスイッチに基づいて、インバータ回路７を制御して、加熱コイル２に供給する高周波電流を制御する。

図３に、赤外線センサ３の回路図を示す。赤外線センサ３は、フォトダイオード３１と、オペアンプ３２と、抵抗３３、３４とを有する。抵抗３３、３４の一端はフォトダイオード３１に接続され、他端はオペアンプ３２の出力端子及び反転出力端子にそれぞれ接続されている。フォトダイオード３１は、トッププレート１を透過するおよそ３ミクロン以下の波長の赤外線が照射されると電流が流れるシリコン等で形成された受光素子である。フォトダイオード３１は、調理容器から放射される赤外線を受光できる位置に設けられる。フォトダイオード３１により発生した電流は、オペアンプ３２によって増幅され、被加熱物１０の温度を示す赤外線検出信号３５（電圧値Ｖに相当）として、制御部８に出力される。赤外線センサ３は、被加熱物１０から放射される赤外線を受光するため、トッププレート１を介して温度を検出するサーミスタと比較して、熱応答性が良い。

図４に、赤外線センサ３の出力特性を示す。図４において、横軸は調理容器などの被加熱物１０の底面温度であり、縦軸は赤外線センサ３が出力する赤外線検出信号３５の電圧値を示す。赤外線検出信号３５は、外乱光の影響に基づく出力特性３５ａ〜３５ｃを有する。出力特性３５ａは、外乱光が入っていない場合、すなわち被加熱物１０から放射される赤外線のみを受光した場合の赤外線検出信号３５の出力を示している。出力特性３５ｂは、赤外線センサ３に弱い外乱光が入射している場合の赤外線検出信号３５の出力を示している。出力特性３５ｃは、例えば、太陽光等の強い外乱光が入っている場合の赤外線検出信号３５の出力を示している。

本実施形態においては、炒め物など高火力が必要なときの予熱を行うことを目的としているため、予熱時の目標温度が高い（例えば、２５０℃〜２７０℃）。そのため、高温時の出力が得られればよい。そこで、本実施形態の赤外線センサ３は、出力特性３５ａで示すように、被加熱物１０の底面温度が約２５０℃以上のときに赤外線検出信号３５を出力し、約２５０℃未満のときは赤外線検出信号３５を出力しない特性を有する。この場合の「赤外線検出信号３５を出力しない」とは、赤外線検出信号３５を全く出力しないだけでなく、実質的に出力しないこと、すなわち制御部８が赤外線検出信号３５の大きさの変化に基づいて被加熱物１０の底面の温度変化を実質的に読み取れない程の微弱な信号を出力することを含む。赤外線検出信号３５の出力値は、信号を出力する範囲、すなわち、被加熱物１０の温度が約２５０℃以上になると、被加熱物の温度が高くなればなるほど増加の傾きが増加する非線形的な単調増加特性を示し、累乗関数的に増加する。

赤外線センサ３に弱い外乱光が入射している場合は、出力特性３５ｂで示すように、約２５０℃未満のときであっても外乱光による小さな値の信号が出力される。また、太陽光等の強い外乱光が入っている場合は、出力特性３５ｃのように、約２５０℃未満のときであっても、大きな値の信号が出力される。

このように、赤外線センサ３から出力される赤外線検出信号３５は外乱光による影響を受けてしまう。そこで、本実施形態において、予熱の完了、すなわち、被加熱物１０が目標温度に達したかどうかは、予熱を開始したときからの赤外線検出信号３５の電圧値Ｖの出力増加量ΔＶが第１の所定増加量ΔＶ１を超えたかどうかによって判断する。なお、図４の所定の増加量ΔＶ１、ΔＶ２についての詳細は、図７、８、１０と共に後述する。

１．２ 誘導加熱調理器の動作
上記のように構成される本実施形態の誘導加熱調理器の制御部８の動作について、以下に説明する。図５に、本実施形態の誘導加熱調理器の概略の動作を示す。使用者は、誘導加熱調理器の電源を投入すると、メニュースイッチ４ｂを操作して、「予熱加熱モード」、「加熱モード」、「揚げ物モード」、「湯沸かしモード」及び「炊飯モード」の中から動作モードを一つ選択し、次に切／入スイッチ４ａを操作して、選択した動作モードを決定する。制御部８は、このようにして使用者により決定された動作モードを操作部４を介して入力する（Ｓ５０１）。制御部８は、使用者が決定した動作モードが予熱加熱モードかどうかを判断する（Ｓ５０２）。予熱加熱モードであれば（Ｓ５０２でＹｅｓ）、制御部８は、予熱モードで動作を開始する（Ｓ５０３）。予熱モードでは、調理容器の温度が所定の目標温度（予熱温度）に達するように制御される。制御部８は、調理容器の温度が所定の目標温度に達して予熱モードが完了すると、待機モードでの動作を開始する（Ｓ５０４）。待機モードでは、予熱完了時の被加熱物１０の温度が、使用者により火力設定が行われるまでの間、維持するように制御される。待機モード中に、使用者により火力設定が行われると、制御部８は、加熱モードでの動作を開始する（Ｓ５０５）。加熱モードでは、使用者により設定された火力に基づいて、インバータ回路７が制御される。使用者が決定した動作モードが予熱加熱モードでなければ（Ｓ５０２でＮｏ）、制御部８は、使用者が決定した動作モードが加熱モードかどうかを判断する（Ｓ５０６）。使用者が決定した動作モードが加熱モードであれば（Ｓ５０６でＹｅｓ）、制御部８は、予熱モード及び待機モードを経由せず、加熱モードでの動作を開始する（Ｓ５０５）。使用者により決定された動作モードが加熱モードでなければ（Ｓ５０６でＮｏ）、制御部８は、使用者により選択・決定された他の動作モードに基づいて動作する（Ｓ５０７）。例えば、選択決定された動作モードが揚げ物モードであれば、揚げ物モードでの動作を開始する。本実施形態では、「予熱加熱モード」に特徴があるため、それ以外の動作モードについては、以下の説明において詳細を省略する。

図６（ａ）〜（ｄ）に、使用者が「予熱加熱モード」を選択・決定したときの表示部１２の表示の一例を示す。具体的には、図６（ａ）は動作モードとして「予熱加熱モード」が選択されているときの表示例を示し、図６（ｂ）は予熱モード中の表示例を示し、図６（ｃ）は待機モード中の表示例を示し、図６（ｄ）は加熱モード中の表示例を示している。メニュースイッチ４ｂが操作されて、「予熱加熱モード」が選択されているときは、「加熱」と「予熱」の文字が点滅する（図６（ａ））。この状態で、切／入スイッチ４ａが操作されると、「予熱加熱モード」が動作モードとして決定される。予熱加熱モードでは、まず予熱モードから始まり、予熱が開始される。このとき、「加熱」の文字が点灯し、「予熱」の文字が点滅する（図６（ｂ））。これにより、加熱をしていることと、予熱機能が動作していることを示している。制御部８は、予熱中は、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されてもその操作に基づいた火力変更を無効にする。火力設定スイッチ４ｃ、４ｄの操作が無効であることを使用者にわかりやすくするため、予熱モードにおいては、火力バー１１１が表示部１２に表示されない。

予熱が完了すると、予熱モードから待機モードに移る。制御部８は、待機モードでは、使用者による火力設定スイッチ４ｃ、４ｄの操作を受け付ける。待機モードに移ると、「予熱」の文字が点滅から点灯に変わり、且つ火力バー１１１が表示される（図６（ｃ））。このときの火力バー１１１の表示は、予熱モードが完了したときの火力の値に対応している。図６（ｃ）においては、予熱モード完了後の火力は「５」であることを示している。火力バー１１１を表示することによって、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄの操作が有効であることを使用者に示している。制御部８は、予熱モードが完了し、待機モードに移行した後は、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄの操作に基づいた火力変更を有効にする。待機モードにおいて、使用者により火力設定が行われると、加熱モードに移行する。加熱モードに移行すると、「予熱」の文字が消灯し、「加熱」の文字だけが点灯した状態になる（図１０（ｄ））。

図５の予熱モード（Ｓ５０３）に対応するフローを図７に示す。制御部８は、予熱モードでは、所定の加熱電力量（第１の加熱出力、例えば、３ｋＷ）で予熱を開始する（Ｓ７０１）。制御部８は、予熱モードにおいて、調理容器の温度が所定の目標温度（例えば、２５０℃〜２７０℃）に達するように制御する。制御部８は、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されたかどうかを判断する（Ｓ７０２）。制御部８は、予熱モード中に、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作された場合は（Ｓ７０２でＹｅｓ）、その操作に基づく火力の変更を無効にする（Ｓ７０３）。制御部８は、加熱を開始してからの赤外線センサの出力増加量ΔＶが第１の所定増加量ΔＶ１以上に達したかどうかを判断する（Ｓ７０４）。赤外線センサの出力増加量ΔＶが第１の所定増加量ΔＶ１以上になると（Ｓ７０４でＹｅｓ）、制御部８は、被加熱物１０が予熱の目標温度に達したと判断し、予熱完了を通知する電子音を報知部１３に出力させることによって、予熱の完了報知を行う（Ｓ７０６）。制御部８は、予熱モードを終了し、待機モードに移行する。

被加熱物１０が、アルミのような光沢のある金属の調理容器である場合、赤外線の放射率が極めて低いため、被加熱物１０の温度が上昇しても、赤外線センサの出力増加量ΔＶはすぐに上昇しない。そこで、本実施形態においては、被加熱物１０が金属鍋であった場合でも、予熱の完了が正確に行えるように、予熱を開始してからの入力電力の積算値に基づいて予熱完了を行う。赤外線センサの出力増加量ΔＶが第１の所定増加量ΔＶ１未満である場合（Ｓ７０４でＮｏ）、制御部８は、予熱を開始してからの入力電力の積算値が所定値を超えたかどうかを判断する（Ｓ７０５）。入力電力の積算値が所定値を超えた場合（Ｓ７０５でＹｅｓ）、予熱完了報知を行う（Ｓ７０６）。入力電力の積算値が所定値を超えていない場合、ステップＳ７０１に戻る。

図５の待機モード（Ｓ５０４）に対応するフローを図８に示す。制御部８は、待機モードでは、調理容器の温度が予熱完了時の温度（例えば、略２５０℃）を維持するように制御する。待機モードに移行すると、表示部１２には、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄの操作が有効であることを使用者にわかりやすくするため、火力バー１１１が表示される（図６（ｃ））。制御部８は、待機モードに移行すると、予熱モードよりも小さな加熱電力量（第２の加熱出力、例えば、１ｋＷ）で加熱する（Ｓ８０１）。待機モードにおいて、制御部８は、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されたかどうかを判断する（Ｓ８０２）。火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されていない場合（Ｓ８０２でＮｏ）は、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第１の所定増加量ΔＶ１より大きな第２の所定増加量ΔＶ２以上になったかどうかを判断する（Ｓ８０３）。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第２の所定増加量ΔＶ２以上になった場合（Ｓ８０３でＹｅｓ）、加熱電力量を第２の加熱出力よりも小さな値（第３の加熱出力、例えば、０ｋＷ）に変更する（Ｓ８０４）。

制御部８は、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第２の所定増加量ΔＶ２以下の第３の所定増加量ΔＶ３より小さいかどうかを判断する（Ｓ８０５）。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第３の所定増加量ΔＶ３より小さい場合（Ｓ８０５でＹｅｓ）、加熱電力量を第２の加熱出力に復帰させる（Ｓ８０１）。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第３の所定増加量ΔＶ３より小さくない場合（Ｓ８０５でＮｏ）、第３の加熱出力での加熱が継続される。

待機モード中に火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作された場合（Ｓ８０２でＹｅｓ）、待機モードを終了し、加熱モードに移行する。

図５の加熱モード（Ｓ５０５）に対応するフローを図９に示す。制御部８は、加熱モード中、使用者により設定された火力に応じた温度を維持するように制御する。加熱モード中は、使用者により設定された火力に応じた加熱電力量（第４の加熱出力）で加熱を開始する（Ｓ９０１）。制御部８は、切／入スイッチ４ａが操作されて、加熱終了が指示されたかどうかを判断する（Ｓ９０２）。加熱終了が指示されていない場合（Ｓ９０２でＮｏ）、制御部８は、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第４の所定増加量ΔＶ４以上になったかどうかを判断する（Ｓ９０３）。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第４の所定増加量ΔＶ４以上になった場合（Ｓ９０３でＹｅｓ）、制御部８は、加熱電力量を第４の加熱出力よりも小さな値の第５の加熱出力（例えば、０ｋＷ）に変更する（Ｓ９０４）。

制御部８は、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第４の所定増加量ΔＶ４以下の第５の所定増加量ΔＶ５より小さくなったかどうかを判断する（Ｓ９０５）。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第５の所定増加量ΔＶ５より小さくなった場合は（Ｓ９０５でＹｅｓ）、制御部８は、加熱電力量を第４の加熱出力に復帰させる（Ｓ９０１）。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第５の所定増加量ΔＶ５より小さくない場合は（Ｓ９０５でＮｏ）、第５の加熱出力による加熱が継続される。加熱モード中に、加熱終了が指示された場合（Ｓ９０２でＹｅｓ）、加熱を終了する。

図１０の（ａ）（ｂ）（ｃ）に、図７〜図９にそれぞれ示す「予熱モード」「待機モード」「加熱モード」における、調理容器の温度（℃）、赤外線センサ３の出力増加量（ΔＶ）、及び加熱電力量（Ｗ）の例をそれぞれ示す。図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）の横軸は、時間を示している。また、図１０（ｂ）の第１〜第５の出力増加量ΔＶ１〜ΔＶ５は、予熱を開始し始めてからの赤外線センサ３の出力増加量ΔＶを示している。

時刻ｔ０で、使用者により「予熱加熱モード」が選択・決定されると、予熱モードでの動作が開始される。予熱モードでは、制御部８は、第１の加熱出力（例えば、３ｋＷ）で予熱を開始する。赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第１の所定増加量ΔＶ１に達するまでの間、第１の加熱出力で予熱が継続される。時刻ｔ１で、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第１の所定増加量ΔＶ１に達する。制御部８は、被加熱物１０が予熱の目標温度に達したと判断し、待機モードに移行する。

制御部８は、待機モードでは、予熱モードよりも小さな第２の加熱出力（例えば、１ｋＷ）で加熱を始める（時刻ｔ１〜ｔ２）。加熱電力量を低下させると、被加熱物１０の温度分布が平均化する。そのため、時刻ｔ１で、被加熱物１０の底面の略最高温度を検出できる位置に設けられている赤外線センサ３の出力が一時的に低下する。その後、再び、赤外線センサ３の出力が増加する。時刻ｔ２で、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第１の所定増加量ΔＶ１より大きな第２の所定増加量ΔＶ２に達する。制御部８は、加熱電力量を第２の加熱出力よりも小さな第３の加熱出力（例えば、０ｋＷ）に変更する。時刻ｔ３で、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第２の所定増加量ΔＶ２以下の第３の所定増加量ΔＶ３より小さくなる。制御部８は、加熱電力量を第２の加熱出力（例えば、１ｋＷ）に復帰させる。

このように、待機モードにおいては、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第２の所定増加量ΔＶ２以上になると、加熱電力量を第３の加熱出力（例えば、０ｋＷ）に減少させ、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第３の所定増加量ΔＶ３より小さくなると、第２の加熱出力（例えば、１ｋＷ）に復帰させる動作を繰り返し行う。この繰り返しの動作によって、待機モード中、被加熱物１０の温度が予熱完了時の温度（例えば、略２５０℃）を下回らない予熱に適した温度範囲に維持するようにしている。

以上のように、加熱開始時点からの赤外線センサ３の出力増加量ΔＶにより、被加熱物１０の温度を検出することにより、静的な外乱光の影響を抑制することができる。また、加熱開始時点からの赤外線センサ３の出力増加量ΔＶで被加熱物１０の温度を検出することにより、加熱開始時点の被加熱物１０の温度に大きく影響されずに、実用上許容できる程度の温度範囲内で予熱を完了させ、且つ予熱完了後の被加熱物１０の温度を適度な温度に保つことができる。すなわち、加熱開始時点の被加熱物１０の温度が、赤外線センサ３の出力が検出できる程度の温度である場合、例えば、図４で約２５０℃より高い場合であっても、被加熱物１０の温度が高くなればなるほど赤外線センサ３の出力は、その大きさの増加の傾きが増大し、当該出力値の大きさが急激に（累乗関数的に）増大するので、加熱開始時点の、被加熱物１０の温度の差による、予熱完了を検知した時点の被加熱物１０の温度差は、実用上許容できる程度に抑制される。例えば、加熱開始時点の調理容器の温度が２６７℃であれば、その後すぐに第１の所定増加量ΔＶ１に達して予熱が完了し、その後は２７４℃（ΔＶ２に相当）を超えないように温度が保たれる（図４参照）。この予熱完了時の温度（略２６７℃）と待機モードの上限値（２７４℃）は、実用上許容できる温度である。

時刻ｔ４で、使用者により、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されると、制御部８は、加熱モードに移行し、設定された火力に応じた第４の加熱出力での加熱を開始する。設定された第４の加熱出力に応じて、第４の所定増加量ΔＶ４と第４の所定増加量ΔＶ４以下の第５の所定増加量ΔＶ５の値が決定される。例えば、設定された第４の加熱出力が第２の加熱出力より大きい場合は、第４の所定増加量ΔＶ４は、第２の所定増加量ΔＶ２より大きく設定される。また、例えば、設定された第４の加熱出力が第２の加熱出力より小さい場合は、第４の所定増加量ΔＶ４は、第１の所定増加量ΔＶ１と等しく設定される。

時刻ｔ５で、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第４の所定増加量ΔＶ４に達する。制御部８は、加熱電力量を第４の加熱出力よりも小さな第５の加熱出力（例えば、０ｋＷ）に低減する。時刻ｔ６で、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第４の所定増加量ΔＶ４以下の第５の所定増加量ΔＶ５より小さくなる。制御部８は、加熱電力量を第４の加熱出力に復帰させる。

このように、加熱モードにおいては、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第４の所定増加量ΔＶ４以上になると、加熱電力量を第５の加熱出力（例えば、０ｋＷ）に減少させ、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが第５の所定増加量ΔＶ５より小さくなると、第４の加熱出力に復帰させる動作を繰り返し行う。この繰り返しの動作によって、加熱モード中、被加熱物１０が設定された火力に応じた温度を維持するようにしている。加熱モードにおいて、被加熱物１０の温度を加熱開始時点からの赤外線センサ３の出力増加量ΔＶで検出する構成の作用効果は、前述した第２の所定増加量ΔＶ２による被加熱物の温度検出構成のものと同様である。第４の所定増加量ΔＶ４は、赤外線センサ３の測定する被加熱物の部分の温度が加熱開始から例えば、約２９０℃となるまでの、赤外線センサ３の出力電圧の増加量に設定されることにより、被加熱物内に入れられた少量の油の発火温度を超えないように抑制することができる。

１．３ まとめ
本実施形態の誘導加熱調理器によれば、熱応答性の良い赤外線センサ３によって、被加熱物１０の温度を検出しているため、被加熱物１０の実際の温度を正確に検出することができる。例えば、調理容器の底面が反っていたり、調理容器の底面の厚みが薄い場合であっても、被加熱物１０の実際の温度を、時間的な遅れが発生することなく、正確に検出することができる。よって、高火力（第１の加熱出力、例えば３ｋＷ）で予熱を開始しても、被加熱物１０の温度が目標温度をはるかに超えることはなく、被加熱物１０の温度が目標温度に達したことを赤外線センサ３によりすぐに検知できる。そのため、高火力で予熱を開始することができる。よって、短時間で目標温度に達する。そのため、少量油で且つ高火力で調理を開始するような炒め物調理時であっても、加熱前の予熱を短時間で完了させることができる。

また、予熱の完了を正確に行い、待機モードに移行後はすぐに火力を下げるため、予熱完了後に、被加熱物１０の温度が予熱時の目標温度を大きく超えることはない。よって、フライパンなどの被加熱物１０が過度に温度上昇して変形又は変色するのを防止することができる。

さらに、待機モードでは、火力を第２の加熱出力に下げて加熱し、且つ赤外線センサ３の出力増加量ΔＶが、第２の所定増加量ΔＶ２以下の第３の所定増加量ΔＶ３より小さくなると、第３の加熱出力（例えば、０ｋＷ）から第２の加熱出力（例えば、１ｋＷ）に復帰している。すなわち、予熱完了後の温度が変化しても、赤外線センサ３によってその変化をすぐに検知して、予熱完了後の温度にすぐに戻すように制御している。よって、短時間で予熱完了時の温度に安定させることができる。すなわち、待機モードにおいて、予熱完了後の温度を維持することができる。そのため、例えば、待機モード中に、調理容器内に多くの食材が投入されて調理容器の温度が低下した場合であっても、すぐに予熱完了時の温度に戻すことができる。これにより、調理容器内の食材を十分に加熱することができ、待機モードから加熱モードに移行したときに、効率的な加熱を実現できる。

さらに、予熱完了後の温度を維持できるため、被加熱物１０が過度に加熱されることを防止することができる。例えば、少量油の鍋を加熱する場合であっても、待機モードにおいて、鍋の温度が急激に上昇することはない。よって、安全な誘導加熱調理器を提供できる。

予熱モードにおいては、火力設定を無効にして自動で適温に到達するように制御しているため、予熱の目標温度と異なる温度に予熱してしまうことを防ぐことができる。さらに、予熱完了報知後に火力設定を有効にしているため、使用者は適温状態から調理を開始することができる。また、使用者は、予熱完了後は、食材に合わせて任意に火力を変更できる。

また、予熱中は火力バー１１１を非表示にすることにより、火力変更ができないことを使用者に視覚的に分かりやすくすることができる。さらに、予熱完了時に火力バー１１１を表示することにより、使用者は、予熱が完了したこと及び加熱設定が可能になったことを視覚的に知ることができる。よって、使い勝手がよくなる。

また、動作モード表示部１２ａにおいて、「加熱」の文字と「予熱」の文字を点灯、点滅、又は消灯させることにより、現在、どのモードで動作しているかを使用者に視覚的に分かり易くすることができる。これにより、使い勝手が向上する。例えば、予熱モード中は、「加熱」の文字を点灯し、「予熱」の文字を点滅させることにより、予熱動作中であることを使用者に知らせることができる。また、予熱完了後は、「予熱」の文字を点滅から連続点灯に切り替えることにより、予熱が完了して温度を保持している状態であることを使用者に知らせることができる。また、待機モードから加熱モードに移行するときに、「予熱」の文字を消灯して、「加熱」の文字のみを点灯することにより、使用者に待機モードが終了し、加熱モードに移行したことを知らせることができる。

また、赤外線センサ３の受光素子として、シリコンのフォトダイオード３１を用いているため、赤外線センサ３を安価にすることができる。

赤外線センサ３を加熱コイル２の巻線の半径方向の途中、すなわち、外コイル２ａと内コイル２ｂとの間に設けて、加熱コイル２による高周波磁界が強い位置で、外コイル２ａと内コイル２ｂとの巻線間の上部に位置する被加熱物１０の底面部分を測定している。これにより、被加熱物１０の最高温度に近い高温の温度を測定することができる。これにより、被加熱物１０の高温部分に対する検知感度がより高い状態で、加熱コイル２への電力供給を制御することができるため、過加熱を防止することができる。

また、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶに基づいて予熱制御を行っているため、光などの外乱ノイズ等に影響されることなく、予熱を行うことができる。

また、赤外線センサ３の出力増加量だけでなく、入力電力の積算値に基づいて、予熱を完了させるため、放射率の極めて低い調理容器であっても、過加熱を防ぎ、適切な予熱制御を行うことができる。

本実施形態によれば、予熱を行わずに「加熱モード」に入る「加熱モード」と、加熱を行う前に予熱を行う「予熱加熱モード」とを、動作モードとして備えているため、使用者は予熱を行うか否かを選択することができ、使い勝手がさらによくなる。

１．４ 変形例
なお、外乱光による赤外線センサ３への影響度が、光フィルタや光遮蔽構造の改善または追加により、十分抑制できる場合には、第１の加熱出力で加熱を開始してからの赤外線センサ３の出力値の増加量ΔＶに代え、所定の初期出力値に対する赤外線センサ３の出力値の増加量に基づいて、待機モードに移行してもよい。所定の初期出力値は、例えば、調理容器１０の底面温度の変化に対する赤外線センサ３の出力増加の勾配が略ゼロまたは所定値以下となる低温度(例えば３５℃以下)の調理容器１０をトッププレート１上に載置し赤外線センサ３を覆うようにして予め測定して記憶しておいた赤外線センサ１３の出力値（所定の初期出力値）に対する赤外線センサ３の出力値の増加量ΔＶとしてもよい。すなわち、当該所定の初期出力値は、調理容器１０の温度変化に対する赤外線センサ３の出力増加の勾配が所定値以下となるような低温度にした調理容器１０をトッププレート１上に載置した場合に得られる赤外線センサ３の出力値と同程度の値とすればよい。他の例としては、調理容器１０を他の同等の放射率の物体にしたり、赤外線センサ３に可視光が入光しないようにしたりして赤外線センサの出力値を測定することができる。赤外線センサ３の受光量に対応する出力がなされない状況下で得られる赤外線センサ３の出力値とすればよい。この場合には、第１の所定増加量ΔＶ１〜第５の所定増加量ΔＶ５は、上記所定の初期出力値に対する赤外線センサ３の出力値の増加量ΔＶを示す。制御部８は所定の初期出力値を、制御部８が備えた記憶部(図示せず)に記憶し、赤外線センサ３の出力値と所定の初期出力値の差を演算することにより簡便に赤外線センサ３の出力値の増加量ΔＶを算出することができる。

実施形態１のように、赤外線センサ３の出力値の増加量ΔＶを、加熱を開始してからの赤外線センサ３の出力値の増加量とした場合には、加熱開始時の調理容器１０の温度が高温のとき、赤外線センサ３の出力感度が高いために、目標温度に近づくと、実際に出力が抑制制御される温度が目標温度に対して高くなり、目標温度との誤差が拡大する。しかしながら、上記のように、赤外線センサ３の出力値の増加量ΔＶを、調理容器１０の底面温度の変化に対する赤外線センサ３の出力増加の勾配が略ゼロまたは所定値以下となる温度で予め測定して記憶しておいた赤外線センサ３の出力値からの赤外線センサ３の出力値の増加量とすることにより、調理容器１０の目標温度に調節する温度制御の誤差の拡大を抑制することができる。

なお、第１の所定増加量ΔＶ１〜第５の所定増加量ΔＶ５は、被加熱物１０の材質や放射率に応じて、可変としてもよい。これにより、適切な温度制御を行うことができる。

なお、本実施形態において、待機モードは、予熱完了時の温度を維持するためのモードであったが、待機モードで維持する温度を、予熱完了時の温度よりも低い所定の適度な温度にしてもよい。この場合、第２の所定増加量ΔＶ２を第１の所定増加量ΔＶ１以下の範囲で設定してもよい。

なお、被加熱物１０が長期間高温に維持されると、被加熱物１０の底面が変色する場合がある。このような場合に対処するため、予熱完了後の第２の加熱出力を例えば略５００Ｗ程度に小さくしてもよい。この場合には、予熱完了後において、予熱完了時の温度に復帰しない場合がある(例えば、１８０℃〜２００℃)。しかしながら、この場合でも、予熱機能としての役割を果たすことができるので、第２の加熱出力は適宜設定すればよい。

なお、設定された第４の加熱出力の大きさと無関係に、第４の所定増加量ΔＶ４と第４の所定増加量ΔＶ４以下の第５の所定増加量ΔＶ５の値を決定しても良い。この場合においても、第４の所定増加量ΔＶ４は、第２の所定増加量ΔＶ２より大きく設定される。また、設定された第４の加熱出力が第２の加熱出力より大きい場合において、第４の所定増加量ΔＶ４は、第２の所定増加量ΔＶ２より大きく設定され、且つ、設定された第４の加熱出力が大きくなればなるほど第４の所定増加量ΔＶ４が小さくなるように設定しても良い。第４の加熱出力が極めて大きくなる場合の温度抑制の応答性を速くすることにより、被加熱物の過度の温度上昇を防止することができる。

なお、予熱モードが終了して待機モードに移行したときに、「予熱」の文字を消灯させてもよい。

また、報知部１３は、音声ガイドを出力するスピーカや、ＬＥＤ、液晶などであってもよい。

なお、本実施形態において、赤外線センサ３は、約２５０℃以上のときに赤外線検出信号３５を出力したが、この値は約２５０℃に限定しない。例えば、２５０℃より低い温度や高い温度であっても良い。但し、赤外線センサ３を安価な構成にすることや制御部８の回路のバラツキ等を考慮すると、赤外線検出信号３５の出力の開始は、２４０℃から２６０℃の範囲内の温度が好ましい。

なお、赤外線センサ３の受光素子に、他の種類のフォトダイオードやフォトトランジスタなどを用いて、赤外線センサ３として量子型赤外線センサを使用してもよい。また、サーモパイルなど量子型赤外線センサ以外の他の種類の赤外線センサを用いても良い。

《実施形態２》
実施形態２では、第１の所定増加量ΔＶ１を被加熱物１０の材質に応じて、設定する場合について説明する。調理容器の材質がアルミのような光沢のある金属の調理容器である場合、赤外線の放射率が極めて低いため、被加熱物１０の温度が上昇しても、赤外線センサの出力増加量ΔＶはすぐに上昇しない。そこで、本実施形態においては、被加熱物１０が金属鍋であった場合でも、予熱の完了がより正確に行えるように、調理容器の材質がアルミかどうかによって、第１の所定増加量ΔＶ１を設定する。

２．１ 誘導加熱調理器の構成
図１１に、本発明の実施形態２の誘導加熱調理器の構成を示す。本実施形態の誘導加熱調理器は、図１の構成に加え、加熱コイル２に流れる電流（「加熱コイル電流」と呼ぶ。）の大きさを検出する加熱コイル電流検出部１５をさらに有する。加熱コイル電流検出部１５は、カレントトランスであり、加熱コイル２と磁気結合して加熱コイル電流をモニターする。また、本実施形態において、制御部８は、入力電流検出部９により検出された入力電流の大きさと加熱コイル電流検出部１５により検出された加熱コイル電流の大きさを比較し、両者の比率に基づいて、調理容器の材質を判定する材質判定部８３をさらに有する。

２．２ 誘導加熱調理器の動作
図１２に、第１の所定増加量ΔＶ１の設定のフローチャートを示す。図１２に示すフローは、図７に示す予熱モードのフローにおいて、ステップＳ７０４の前までに行われる。予熱モードが開始されると、入力電流検出部９は商用電源５から整流平滑部６に流れる入力電流の大きさを検出し、加熱コイル電流検出部１５は、スイッチング素子７３が導通時に加熱コイル２に流れる加熱コイル電流と、スイッチング素子７３がオフしたときに流れる共振コンデンサ７１と加熱コイル２に流れる共振電流である加熱コイル電流の大きさと、を検出する。材質判定部８３は、検出された入力電流の大きさと加熱コイル電流の大きさを比較して、調理容器の材質を特定する（Ｓ１２０１）。具体的には、調理容器の材質がアルミであるか又は他の材質であるかを特定する。

入力電流の値に対する加熱コイル電流の値を比較すると、材質がアルミの調理容器を加熱した場合は、鉄やステンレスなどの他の金属材質を加熱した場合よりも、加熱コイル電流の値が大きい。よって、検出された入力電流と加熱コイル電流とから、調理容器の材質がアルミかどうかを特定できる。加熱制御部８１は、材質判定部８３によって特定された調理容器の材質がアルミかどうかを判定する（Ｓ１２０２）。アルミであれば、第１の所定増加量ΔＶ１を増加量αに設定し（Ｓ１２０３）、アルミでなければ、第１の所定増加量ΔＶ１を増加量βに設定する（Ｓ１２０４）。ここで、α＜βである。

このようにして設定された第１の所定増加量ΔＶ１が、図７のステップ７０４で用いられ、赤外線センサ３の出力増加量ΔＶと比較される。

２．３．まとめ
調理容器の材質がアルミの場合、赤外線の放射率が鉄などの他の金属材質の場合と比較して小さく、同じ放射量のときの温度が他の金属材質の場合と比較して、高い。よって、第１の所定増加量ΔＶ１を一定にしておくと、調理容器の材質がアルミの場合に、過度に加熱してしまう場合がある。よって、本実施形態では、調理容器の材質を判定して、判定した材質がアルミの場合に、鉄などの他の金属材質のときよりも第１の所定増加量ΔＶ１を小さくしておく。これにより調理容器がアルミの場合であっても、過度に加熱することを防ぎ、調理容器の過度な温度上昇を防止することができる。すなわち、図７に示すように、被加熱物１０が金属鍋であった場合でも、予熱の完了が正確に行えるように、予熱を開始してからの入力電力の積算値に基づいて予熱を完了させているため（Ｓ７０５でＹｅｓ）、安全であるが、本実施形態のように第１の所定増加量ΔＶ１を調理容器の材質によって、放射率が高い材質の場合には放射率が低い材質の場合よりも第１の所定増加量ΔＶ１を低く設定することによって、より高い精度で予熱モードを完了することができ、より安全で効率的な加熱ができる。本実施形態によれば、調理容器の材質がアルミの場合であっても、精度良くかつ瞬時に調理容器底面の温度を検知し、底面の温度が所定の温度に到達したら瞬時に火力を制限して温度を保ち、安全性の向上と効率的な加熱を実現することができる。このように、調理容器の材質によって底面の温度上昇傾向が異なる場合でも、材質に合わせて温度制御することができ、底面の温度が所定の温度に到達したら火力を制限して温度を保ち、調理性能および安全性の向上と効率的な加熱を実現できる。

なお、本実施形態においてはアルミかどうか（例えば、アルミか鉄か）で第１の所定増加量ΔＶ１を変えたが、他の材質でも同様に材質の放射率に対応させて、放射率の小さい材質より放射率の大きい材質のほうが小さくなるように第１の所定増加量ΔＶ１を変えることにより同様の効果を得ることができる。

なお、第１の所定増加量ΔＶ１として設定される増加量α、βを可変にしてもよい。これにより、加熱する調理容器の材質や調理容器の底面の反り量が想定外であった場合でも適切な温度制御が可能となり、安全性の向上と効率的な加熱を実現することができる。

２．４ 変形例
図１３に、調理容器に対して働く浮力を低減する浮力低減板を備えた誘導加熱調理器を示す。図１３に示す誘導加熱調理器は、図１１の構成に加え、トッププレート１と加熱コイル２との間に設けられた浮力低減板１６と、浮力低減板１６の温度を検出する第１の温度検出部１８（例えば、サーミスタ）とを備える。調理容器の材質がアルミの場合、浮力が発生するため、図１３に示すように、調理容器に対して働く浮力を低減する浮力低減板１６（例えば、厚みが０．５〜１．５ｍｍのアルミなどの電気導体製の板）がトッププレート１と加熱コイル２との間に備えられる場合がある。浮力低減板１６は、上方から見て円環状に形成され加熱コイル２を覆うように設けられて、加熱コイル２の等価直列抵抗を増加させることにより、所望の加熱出力を得るために必要な加熱コイル２の電流を減少させ、調理容器にかかる浮力を低減させることができる。なお、浮力低減板１６は、分割して配列される場合もある。浮力低減板１６がトッププレート１と加熱コイル２との間に設けられている場合、加熱コイル２による加熱によって浮力低減板１６が高温になる。この場合、浮力低減板１６から放射する赤外線がトッププレート１内を反射して赤外線センサ３に入射したり、トッププレート１が高温になりトッププレート１からの赤外線が赤外線センサ３に入射したりする。すなわち、赤外線センサ３は浮力低減板１６の高温の温度を検知するため、調理容器の底面温度を正しく検知できない。そこで、この例では、浮力低減板１６が所定温度以上の高温（例えば、３５０℃以上）かどうかに基づいて、第１の所定増加量ΔＶ１を異ならせる。図１４に、図１３の誘導加熱調理器における第１の所定増加量ΔＶ１の設定動作を示す。図１４において、ステップＳ１４０１、Ｓ１４０２、ステップＳ１４０６はそれぞれ、図１２のＳ１２０１、Ｓ１２０２、Ｓ１２０４と同一であるため、説明を省略する。図１４において、調理容器の材質がアルミであると判断されると（Ｓ１４０２）、制御部８は第１の温度検出部１８により検出される浮力低減板１６の温度が所定温度（例えば、３５０℃）以上かどうかを判断する（Ｓ１４０３）。所定温度以上であれば浮力低減板１６が高温であると判断し、第１の所定増加量ΔＶ１を増加量α１に設定する（Ｓ１４０４）。所定温度以上でなければ浮力低減板１６が高温でないと判断し、第１の所定増加量ΔＶ１を増加量α２に設定する。ここで、α１＜α２である。浮力低減板１６が所定温度以上の高温の場合には、所定温度未満の場合に比べ第１の所定増加量ΔＶ１を小さくすることにより、加熱開始時の浮力低減板の温度によって、加熱開始後の調理容器底面の温度上昇傾向が左右されるような場合でも、調理容器底面の温度上昇を正しく検知し、調理容器の温度が過度に上昇するのを防止し、安全性の向上を図ることができる。

また、図１３の被加熱物１０で例示するように、アルミ製の調理容器の場合、調理容器の底面が内側に反った状態（凹反り）になる場合がある。この場合、赤外線センサ３は、調理容器の底面温度を正しく検知できない。そこで、調理容器の底面が反っているかどうかに基づいて、第１の所定増加量ΔＶ１を異ならせてもよい。この場合、図１３に示すように、トッププレート１の温度を検出する第２の温度検出部１７（例えば、サーミスタ）をさらに備える。第２の温度検出部１７は、加熱コイル２の中央部分に対応する位置に配置されて、トッププレート１の温度を検知する。この場合も、誘導加熱調理器は、図１４のフローに従って動作する。但し、図１４のステップＳ１４０３の処理に代えて、制御部８は、第１の温度検出部１８により検出されるトッププレート１の温度と、第２の温度検出部１７により検出される浮力低減板１６との温度の差が、加熱を開始して所定時間（例えば、１０秒）後に所定温度（例えば、５０℃）以下かどうかを判断することによって、アルミ製の調理容器の底面が反っているかどうかを判断する。温度差が所定温度以下であれば、調理容器の底面が反っていると判断し、第１の所定増加量ΔＶ１を増加量α１に設定する（Ｓ１４０４）。温度差が所定温度以下でなければ、調理容器の底面が反っていないと判断し、第１の所定増加量ΔＶ１を増加量α２に設定する（Ｓ１４０５）。ここで、α１＜α２＜βである。これにより、予熱モード開始時に、アルミ製の調理容器底面の反りによって浮力低減板が誘導加熱されて高温になり、赤外線センサ３が調理容器底面の温度を正しく検知できない場合であっても、反りの有無によって第１の所定増加量ΔＶ１を設定することにより、調理容器底面の温度が所定温度に到達したことを正しく検知することができる。よって、調理容器の過度な温度上昇を防止し、調理性能を向上させ、かつ安全で効率的に加熱ができる。

なお、図７のＳ７０５における所定の電力積算値を、調理容器の材質によって異ならせてもよい。アルミのように熱伝導性が良く且つ熱効率が悪い調理容器の場合は、熱が逃げてしまうため、他の材質に比べて入力積算値に対する調理容器の温度が低い。よって、アルミの場合の所定の電力積算値を、アルミ以外のときの所定の電力積算値よりも大きく設定することが好ましい（すなわち、アルミのときの所定の電力積算値Ｐ１＞アルミ以外のときの所定の電力積算値Ｐ２とする）。これにより、放射率の極めて低い調理容器を加熱する場合でも、適切な温度制御ができ、かつ調理容器の材質によって入力電力の大小がある場合でも高精度な温度制御を実現することができる。なお、所定の電力積算値Ｐ１，Ｐ２を可変にしてもよい。これによって、調理容器の材質による入力電力の大小が想定外であった場合でも適切な温度制御を実現することができ、効率的な加熱を実現することができる。また、図７のＳ７０５における所定の電力積算値を、浮力低減板１６が高温かどうか、又は調理容器の底面が反っているかどうかに基づいて設定してもよい。

なお、加熱コイル電流検出部１５は加熱コイル電流の大きさを検知できればよく、例えば、共振コンデンサ７１の電圧、スイッチング素子７３の電圧又は電流等、加熱コイル電流の大きさに比例した電圧又は電流を検知できるものであればよい。また、入力電流検出部９は、実施形態１及び２においてカレントトランスであるが、これに限られるものではなく、例えば入力電流経路に例えば０．１〜１０ミリΩの微小抵抗のシャント抵抗を接続して、その電圧降下により入力電流の大きさを測定してもよい。また、材質判定部８３も上記構成のものに限定されず、調理容器の材質を判定できるものであればよい。

このように、本実施形態の誘導加熱調理器によれば、調理容器の材質による赤外線の放射率の違い、加熱開始時の浮力低減板の温度、及び調理容器底面の反りに影響されず、調理容器の温度を制度よく検知して、調理容器の温度を適切に保つことができる。よって、過度な温度上昇を防止することができる。そのため、本実施形態の誘導加熱調理器は、一般家庭のキッチンや業務用などに用いられる誘導加熱調理器等の用途に有用である。

《実施形態３》
実施形態３では、調理容器に不具合を発生させずに加熱をすることが可能な誘導加熱調理器について説明する。調理容器を長時間加熱し続けると、変色や劣化（例えば、コーティングされたフッ素樹脂の劣化）が発生する。そのため、実施形態３では、使用者が調理を行わないときやスイッチを切り忘れたときなど、長時間スイッチ操作が行われなかったときに、加熱を停止させる。具体的には、待機モードにおいて、使用者がスイッチを操作せずに、所定時間が経過したときに加熱を停止させる。これにより、調理容器に変色や傷みが発生することを防止する。

図１５に、本発明の実施形態３の誘導加熱調理器の構成を示す。本実施形態の誘導加熱調理器は、図１の構成に加え、タイマーカウント部２０を備えている。タイマーカウント部２０は、待機モードでの動作を開始してからの時間（「タイマー時間」と呼ぶ。）を計測し、タイマー時間が第１の所定時間に到達すると、制御部８に加熱停止信号を送信する。

図１６に、本実施形態の誘導加熱調理器における待機モード時の動作を示す。図１６においては、長時間スイッチ操作が行われなかったときに加熱を停止させる機能に関するフローを示している。なお、図１６に示す動作は、加熱制御に関する図８に示す動作と並行して行われる。タイマーカウント部２０は、予熱モードから待機モードに移行したときに、タイマー時間のカウントを開始する（Ｓ１６０１）。このとき、加熱を停止するまでの時間（第１の所定時間−タイマー時間）をタイマー表示部１２ｃに表示する。制御部８は、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されたかどうかを判断する（Ｓ１６０２）。火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作された場合は（Ｓ１６０２でＹｅｓ）、タイマーカウント部２０のカウントを停止させる（Ｓ１６０３）。その後、待機モードを終了し、加熱モードに移行する。

火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されていない場合（Ｓ１６０２でＮｏ）、制御部８は、タイマーカウント部２０によって計測されているタイマー時間が第１の所定時間（例えば５分）経過したかどうかを判断する（Ｓ１６０４）。タイマー時間が第１の所定時間を経過した場合、制御部８は、加熱を停止することを通知する音声を報知部１３に出力させる（Ｓ１６０５）。例えば、「加熱を停止します。」という音声が出力される。その後、制御部８は、加熱を停止する（Ｓ１６０６）。タイマー時間が第１の所定時間（例えば５分）を経過していない場合、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間（例えば３分）を経過しているかどうかを判断する（Ｓ１６０７）。タイマー時間が第２の所定時間を経過していれば、使用者に調理を促すような音声を報知部１３に出力させる。例えば、「調理を開始して下さい。」という音声が出力される。タイマー時間が第２の所定時間を経過していなければ、ステップＳ１６０２に戻る。

予熱完了後に使用者が操作をしない場合に、加熱を停止することにより、調理容器に不具合が発生すること、具体的には、調理容器が変色したり傷んだりすることを防ぐことができる。

また、加熱を停止する前に調理の開始を促す音声を出力することにより、加熱を停止する前に、食材を投入して調理を開始するように使用者に促すことができる。よって、使用者にとって使い勝手が良くなる。また、加熱を停止するときに、加熱を停止することを通知する音声を出力するようにしたことにより、加熱を停止したことを使用者に知らせることができる。

待機モードにおいて、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが操作されたときは、タイマー時間のカウントを停止して、加熱を継続するようにしたことにより、使用者が調理をしようとしたときには調理を継続することができる。よって、使用者にとって使い勝手が良くなる。

待機モードにおいて、タイマー表示部１２ｃにより、自動で加熱が停止されるまでの残時間を表示するようにしたことにより、使用者に、加熱終了までの残時間を視覚的に分かり易く示すことができる。これにより、使用者に調理を促すことができる。

なお、本実施形態においては、ステップＳ１６０６において加熱を停止したが、加熱を停止することに代えて、加熱出力をそれまでの加熱出力よりも小さな加熱出力に切り替えるようにしてもよい。この場合であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。

また、本実施形態においてステップＳ１６０２では、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄが押下されたときについて説明したが、火力設定スイッチ４ｃ、４ｄ以外の任意のスイッチであってもよい。例えば、Ｓ１６０２において、タイマースイッチ４ｅ、４ｆが押下されたときも、本実施形態と同一の動作を行っても良い。

なお、Ｓ１６０８での調理の開始を促す音声の出力は、タイマー時間が第２の所定時間経過後に一度だけ行ってもいいし、所定間隔（例えば、３０秒毎）に行ってもよい。

なお、タイマー時間が第１の所定時間に到達するまでの間に、使用者が操作部４内に配置された所定のスイッチを押下すると、タイマー時間のカウント値をリセットして再度カウントを開始し、タイマー時間が第１の所定時間（例えば、５分）よりも長い第３の所定時間（例えば、１０分）に到達すると加熱を停止するようにしてもよい。これにより、使用者が調理をしようとして一旦操作をした後に加熱を切り忘れた場合でも、自動的に加熱を停止することができ、安全性の向上を図ることができる。

また、本実施形態においては、待機モード時の動作について説明したが、加熱モードにおいても、使用者が長時間スイッチを操作しない場合に、加熱出力をそれまでの加熱出力よりも小さくするか又は加熱を停止するようにしてもよい。例えば、タイマーカウント部２０により、加熱モードに移行してからの時間を計測し、図９のステップＳ９０１とステップＳ９０２の間で、計測された時間が第４の所定時間（例えば４５分）経過したかどうかを判断し、所定時間が経過した場合に、加熱出力をそれまでの加熱出力よりも小さくするか又は加熱を停止するようにしてもよい。これにより、被加熱物の変色や劣化（例えば、コーティングされたフッ素樹脂の劣化）を防止することができる。なお、待機モード時の第１の所定時間は、加熱モード時の第４の所定時間よりも短く設定することが好ましい。

本実施形態の誘導加熱調理器によれば、予熱完了後に使用者が操作をしない場合、調理容器に変色や傷みが発生する前に加熱を停止し、調理容器に不具合を発生させずに加熱をすることが可能となるので、一般家庭のキッチンや業務用などに用いられる誘導加熱調理器等の用途に有用である。

本発明の誘導加熱調理器は、負荷が小さい場合に、短時間で、予熱を完了し且つ予熱完了後の温度を維持することができるため、炒め物調理などが行われる一般家庭やレストランなどで使用される誘導加熱調理器に有用である。

１ トッププレート
２ 加熱コイル
２ａ 外コイル
２ｂ 内コイル
３ 赤外線センサ
４ 操作部
４ａ〜４ｆ スイッチ
５ 商用電源
６ 整流平滑部
７ インバータ回路
８ 制御部
９ 入力電流検出部
１０ 被加熱物
１１ 加熱部
１２ 表示部
１２ａ 動作モード表示部
１２ｂ 火力表示部
１２ｃ タイマー表示部
１３ 報知部
１４ 光源
１５ 加熱コイル電流検出部
２０ タイマーカウント部
３１ フォトダイオード
３２ オペアンプ
６１ 全波整流器
６２ チョークコイル
６３ 平滑コンデンサ
７１ 共振コンデンサ
７２ ダイオード
７３ スイッチング素子
８１ 加熱制御部
８２ 入力電力積算部
８３ 材質判定部

Claims (11)

1. 赤外線が透過する材料で形成されたトッププレートと、
   高周波電流を供給されることによって、前記トッププレート上に載置された調理容器を誘導加熱する加熱コイルと、
   前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
   前記インバータ回路の動作モードを設定するための動作モード設定部と、前記インバータ回路の火力を設定するための火力設定部と、を含む操作部と、
   前記調理容器の底面から放射され、前記トッププレートを透過した赤外線を検出する赤外線センサと、
   前記操作部に入力された設定と前記赤外線センサの出力とに基づいて、前記インバータ回路の出力を制御する制御部と、
   報知部と、
   を有し、
   前記動作モードは、複数の前記動作モードの中の１つである揚げ物モードより油量の少ない加熱調理を行う前に予熱を行う予熱加熱モードを含み、
   前記制御部は、動作モードが前記予熱加熱モードに設定されると、前記調理容器を前記予熱加熱モードに対応する第１の加熱出力で加熱する予熱モードで動作を開始し、前記第１の加熱出力で加熱を開始してからの前記赤外線センサの出力値の増加量が第１の所定増加量を超えると、前記報知部に予熱が完了したことを報知させ、且つ前記第１の加熱出力より低い第２の加熱出力で加熱する待機モードに移行し、
   前記予熱モード中に、使用者により前記火力設定部を通じて火力が設定されると、その設定された火力への変更を禁止し、前記待機モード中に、使用者により前記火力設定部を通じて火力が設定されると、その設定された火力への変更を許可して、設定された火力に対応する第３の加熱出力で加熱する加熱モードに移行し、加熱開始時点からの前記赤外線センサの出力値の増加量は前記調理容器の温度に対し前記赤外線センサが信号を出力する範囲において累乗関数的に増大することを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記待機モードに移行してからの時間をカウントするタイマーカウント部をさらに有し、
   前記制御部は、前記待機モードにおいて、前記タイマーカウント部によってカウントされる時間が第１の所定時間に到達すると、加熱を停止し又は前記第２の加熱出力を前記第２の加熱出力よりも小さい加熱出力に変更する、請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記報知部は、前記タイマーカウント部によってカウントされる時間が前記第１の所定時間に到達したときに、加熱を停止し又は前記第２の加熱出力を前記第２の加熱出力よりも小さい加熱出力に変更することを通知する、請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記報知部は、前記タイマーカウント部によってカウントされる時間が、前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間に到達すると、調理の開始を促す通知を出力する請求項２に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記操作部は複数のスイッチを有し、
   前記タイマーカウント部は、カウントしている時間が前記第１の所定時間に達する前に、前記操作部内の所定のスイッチが押下されると、カウントを停止する、請求項２に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記操作部は複数のスイッチを有し、
   前記タイマーカウント部は、カウントしている時間が前記第１の所定時間に達する前に、前記操作部内の所定のスイッチが押下されると、カウントをリセットしてから、再度カウントを開始すると共に、前記第１の所定時間を前記第１の所定時間よりも長い第３の所定時間に設定し直し、
   リセットしてからのカウント時間が前記第３の所定時間に達したときに、加熱を停止し又は前記第２の加熱出力を前記第２の加熱出力よりも小さい加熱出力に変更する、請求項２に記載の誘導加熱調理器。
7. 数字を表示する数字表示部をさらに有し、
   前記数字表示部は、前記タイマーカウント部によってカウントされる時間が前記第１の所定時間に達するまでの時間を表示する、請求項２に記載の誘導加熱調理器。
8. 火力を表示する火力表示部をさらに有し、
   前記火力表示部は、前記予熱モードにおいては火力表示を行わず、前記待機モードに移行後に火力表示を行う、請求項１に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記動作モードを示すマークを表示する動作モード表示部をさらに有し、
   前記動作モード表示部は、前記予熱モード中は、加熱していることを示す加熱マークを点灯すると共に、予熱機能が動作していることを示す予熱マークを点滅表示する、請求項１に記載の誘導加熱調理器。
10. 前記動作モード表示部は、前記待機モードに移行すると、前記予熱マークを点灯表示に切り替える、請求項９に記載の誘導加熱調理器。
11. 前記動作モード表示部は、前記加熱モードに移行すると、前記加熱マークを点灯し前記予熱マークを消灯する請求項１０に記載の誘導加熱調理器。

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