JP2019040707A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】誘導加熱コイル上の高温度帯を精度よく検知し電力制御する誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】鍋２０を載置する位置を示す環状の載置枠１９を表示したトッププレート３と、トッププレート３の下面に設けられ、載置枠１９内に載置した鍋２０の温度を検知する４個の温度検出器１６、１７と、誘導加熱コイル１３の動作を制御する制御手段７４と、を備え、誘導加熱コイル１３は、内側誘導加熱コイル１３ａ１と外側誘導加熱コイル１３ａ２の間に略環状の隙間１５を有するものであり、制御手段７４は、前記第４の温度検出器１７ｃと第２の温度検出器１７ａとの温度差および前記第４の温度検出器１７ｃと第３の温度検出器１７ｂとの温度差から、鍋２０が第４の温度検出器１７ｃの上方の位置から外れていると判別して、第４の温度検出器１７ｃの検出温度を比較する制御温度を変更して電力制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、筐体内に誘導加熱コイルを備え、その上面の耐熱ガラス製トッププレートの温度を検出する誘導加熱調理器に関するものである。

特許文献１には、誘導加熱コイルは、内側誘導加熱コイルと外側誘導加熱コイルに分割され、調理鍋の鍋底の温度の検知は、トッププレートを介して内側誘導加熱コイルの中央部に熱伝導によって検知する内側温度検出器と、内側誘導加熱コイルと外側誘導加熱コイルとの間の隙間に熱伝導によって検知する２個の外側温度検出器よりなる誘導加熱調理器が開示されている。

特開２０１５−１３８６３２号公報

特許文献１に記載の誘導加熱調理器では、内側誘導加熱コイルと外側誘導加熱コイルの間の隙間に外側温度検出器が配置されているが、誘導加熱コイルはコイル上面が最も高温になるため、外側温度検出器の配置では誘導加熱コイル上の正確な温度を検知できないという課題が有る。

そのため、特許文献１では、外側温度検出器で検知した温度が誘導加熱コイルの上面に対向する位置のトッププレート下面の実温度に比べて低く、誘導加熱コイルの上面に対向する位置のトッププレート下面の実温度との間で差異が生じるため、外側温度検出器ではトッププレートが塗装の耐熱温度に及ぶ程高温の状態を検出できないため、トッププレートに通常使用温度よりも耐熱性の高い塗装を使用し、耐熱温度に裕度をもたせる必要がある。

本発明の誘導加熱調理器は、上記の課題を解決するためになされたものであり、印刷塗料で鍋を載置する位置を示す環状の載置枠を表示したトッププレートと、前記載置枠の下方に設けられ、前記鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルを操作する操作部と、前記トッププレートの下面に設けられ、前記載置枠内に載置した前記鍋の温度を検知する第１乃至第４の温度検出器と、前記誘導加熱コイルの動作を制御する制御手段と、を備え、前記誘導加熱コイルは、内側誘導加熱コイルと外側誘導加熱コイルの間に略環状の隙間を有するものであり、前記第１の温度検出器は、前記鍋を、前記載置枠内のどこに載置しても鍋底に覆われるように前記内側誘導加熱コイルの内周側に配置され、前記第２及び前記第３の温度検出器は、前記内側誘導加熱コイルと前記外側誘導加熱コイルの隙間であって前記操作部から近い側と遠い側にそれぞれに配置され、第４の温度検出器は、前記外側誘導加熱コイルの上面に覆い被るように配置され、前記制御手段は、前記第４の温度検出器と前記第２の温度検出器との温度差および前記第４の温度検出器と前第３の温度検出器との温度差から、前記鍋が前記第４の温度検出器の上方の位置から外れていると判別して、前記第４の温度検出器の検出温度を比較する制御温度を変更して電力制御することを特徴とする。

本発明によれば、誘導加熱コイル上の最も高温となる温度を精度よく検知することが可能となり、かつ、調理鍋が外側コイル上温度検出器から外れて配置された場合でも、外側コイル上温度検出器と外側温度検出器との温度差から、調理鍋が外側コイル上温度検出器から外れて配置されていることが判別可能となり、前記の際は早期に電力を制御することができ、トッププレートの塗装の耐熱温度に裕度をもたせる必要がなく、耐熱性の低い安価な塗装を使用することが可能となる。

一実施例に係るビルトイン型の誘導加熱調理器をシステムキッチンに収納した状態の斜視図である。 同誘導加熱調理器の上面を示す説明図である。 同誘導加熱調理器の上面のトッププレートを外し、誘導加熱コイルが見える状態を示す説明図である。 同誘導加熱調理器で調理鍋を加熱した時の加熱状態の説明図である。 同誘導加熱調理器のトッププレートの積層構造を説明する断面図である。 同誘導加熱調理器の加熱部とその制御を説明するブロック図である。 （ａ）（ｂ）は温度検出器を配置する位置を説明する説明図である。 同誘導加熱調理器の鍋を外側コイル上温度検出器から外れて配置された時の電力制御方法を示すフロー図である。 一実施例に係る同誘導加熱調理器の外側コイル上温度検出器を配置する位置を説明する説明図である。

以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

図１から図９は実施例１の誘導加熱調理器を示している。図１に示されている調理器は、以下に詳細に説明するが、トッププレート３上の三個所に鍋載置部６ａ、６ｂ、６ｃを設けたビルトイン型の誘導加熱調理器である。尚、本実施例は、キッチンに嵌め込むビルトイン型でなく、キッチンに載置する据置型の加熱調理器であっても差し支えない。

加熱調理器の筐体２は、システムキッチン１の上面から落とし込んで設置することで組み込まれる。設置後は後述するロースター部４と操作パネル５がシステムキッチン１の前面部から操作できるようになっている。

調理を行う際の被加熱物である調理鍋（図４における符号２０）は、筐体２の上面に配置された耐熱ガラス等からなるトッププレート３上に載置される。調理鍋２０は、トッププレート３に描かれた載置部６に載置されることで調理可能となる。

載置部６は、トッププレート３の前面側に載置部右６ａと載置部左６ｂが配置され、これら両載置部６ａおよび６ｂの間の後部側略中央部に載置部中央６ｃが配置され、また載置部６には、被加熱物である調理鍋２０を載置する範囲を示した環状の載置枠１９が表示され、載置枠１９内に調理鍋２０を載置することで効率よく調理鍋２０を加熱することができる。そして、トッププレート３の鍋載置部６ａ、６ｂ、６ｃに対応した筐体２の下部には、調理鍋を加熱するための誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃがそれぞれ設置されている。

載置部中央６ｃは、位置的に使用者の手の届きにくい場所である。このため、載置部中央６ｃで行う調理の種類は、調理者があまり手を動かさなくても良い料理、主に煮込みや保温などの調理に適している。また、煮込みや保温は、出力も弱くて済み、最大消費電力も限りがあることから、載置部中央６ｃに設置する誘導加熱コイル中央１３ｃの出力を、載置部右６ａ及び載置部左６ｂに対応して設置されている誘導加熱コイル右１３ａ及び誘導加熱コイル左１３ｂより弱くし、消費電力が小さくなるよう設定されている。具体的には、誘導加熱コイル右１３ａと誘導加熱コイル左１３ｂは、略３ｋＷ、載置部中央６ｃに設置される誘導加熱コイル中央１３ｃは、略１．６ｋＷである。

図１及び図２において、トッププレート３の周囲には、端面を保護するためのフレーム１４が設けられている。トッププレート３の手前の上端縁に取り付けられるフレーム前１４ａと、トッププレート３の後方上端縁に取り付けられるフレーム後１４ｂと、右側上端縁に取り付けられるフレーム右１４ｃと、左側上端縁に取り付けられるフレーム左１４ｄから構成されている。本例は４ピースにフレームを分割しているが、一体型でも２ピースでも何ピースでも可能であり、また、トッププレート３の４辺に取り付ける必要もなく、トッププレート３の手前だけ、後方だけ、前後の２辺だけ、若しくは左右の二辺だけでも良い。

筐体２の内部には、前記した発熱部材である誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃや電子部品（図示せず）が設けられており、これらを冷却するために筐体２の後部上面の右側に外部から空気を吸込むための吸気口７が設けられている。この吸気口７は、同じく筐体２の後部上面の左側に設けた排気口８の右側に位置する。

吸気口７で吸入した空気は、筐体２の内部で発熱する誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃや電子部品を冷却した後に、排気口８から筐体２外に排出される。また、この排気口８からは、後述するロースター部４の廃熱も同時に排出される。

ロースター部４は、魚やピザ等を焼くためのもので、筐体２前面部の左側若しくは右側に配置されており（本実施例では左側）、前面に中の焼け具合を覗き見できるロースタードア３２、該ロースタードア３２にハンドル１１を備えている。なお、このロースター部４は、魚焼き専用ではないので、グリル若しくはオーブンと呼ぶこともある。

９は上面操作部で、複数のタクトスイッチで構成され、フレーム前１４ａに設けられており、誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃの出力調節や調理タイマーの設定、調理メニューの呼び出し、保温や煮物、自動炊飯、揚げ物調理等の設定、加熱の開始や停止等を行うことができるものであり、筐体２の前面の操作パネル５で行わなくとも筐体２の上面で簡単に操作できるようになっている。

１０は上面表示部で、上面操作部９に沿ってトッププレート３の前面側に設けられており、上面操作部９で設定した出力設定や調理メニュー、タイマー値、調理温度等を使用者にわかりやすく表示する。

次に、図３を用いて誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃについて説明する。

誘導加熱コイル右１３ａは、環状の内側誘導加熱コイル１３ａ１と、その外側に環状の隙間１５を設けて配置された環状の外側誘導加熱コイル１３ａ２とで形成され、誘導加熱コイル左１３ｂは、環状の内側誘導加熱コイル１３ｂ１と、その外側に環状の隙間１５を設けて配置された環状の外側誘導加熱コイル１３ｂ２とで形成し、内側誘導加熱コイル１３ｂ１と外側誘導加熱コイル１３ｂ２の両コイルで発生する磁束を分散させて鍋底の温度を均一化している。

また、誘導加熱コイル１３の最外形部には、外側誘導加熱コイル１３ｂ２で発生した磁界が外側誘導加熱コイル１３ｂ２の外側へ広がるのを防止し、載置枠１９内に載置した調理鍋２０を効率よく加熱できるように、非磁性体のリング状の防磁リング２１が設けられている。この防磁リング２１の大きさと載置枠１９の大きさが略等しく設けられている。なお、誘導加熱コイル中央１３ｃについては詳細な説明は省略する。

次に、調理鍋２０の加熱は、載置枠１９の中央部に載置して加熱することで調理鍋２０を効率よく加熱し、調理鍋２０の鍋底の加熱ムラが少なくなる。しかし、実際は、調理鍋２０は使用者側に近く、調理鍋２０が載置されやすい筐体２の手前側に配置されやすい。また、使用者が調理鍋２０の前に立ち、使用者が調理鍋２０の取っ手を抑えながら、または、調理鍋２０を揺すりながら、調理鍋２０に入っている調理物を箸などで混ぜたりする時は、使用者の手の動きは筐体２のフレーム右１４ｃに対して平行に手前側から奥側（奥側から手前側）へ動くことは少ない。図２の載置部右６ａに調理鍋２０を載置し、調理鍋２０を動かした場合を例に説明する。使用者が右利きの場合は奥左側と手前右側方向へと少し斜め方向の動きが生じ、左利きの場合は奥右側から手前左側方向へと少し斜め方向の動きが生じる傾向がある。そのため調理鍋２０は、載置域１９の中央部に対して、奥側の左右のどちらか一方側、もしくは手前側の左右のどちらか一方側に寄る傾向がある。その調理鍋２０が一方側に寄るのを検知するため、調理鍋２０の載置位置が載置枠１９の中央部か、もしくは載置枠１９の一方方向に寄っているかを積極的に検知可能として、載置枠１９に寄った場合に調理鍋２０の鍋底の加熱ムラを最小限に抑えるように加熱制御する必要がある。

次に前述した調理鍋２０の温度を検出することで、調理鍋２０の位置を検知する方法について詳細に説明する。

誘導加熱コイル１３は、内側誘導加熱コイル１３ａ１と外側誘導加熱コイル１３ａ２に分割され、調理鍋２０の鍋底の温度の検知は、トッププレート３を介して内側誘導加熱コイル１３ａ１の中央部に熱伝導によって検知する内側温度検出器１６と、内側誘導加熱コイル１３ａ１と外側誘導加熱コイル１３ａ２との間の隙間１５に熱伝導によって検知する２個の外側温度検出器１７ａ、１７ｂよりなる外側温度検出器１７を備える。内側温度検出器１６、外側温度検出器１７ａ、１７ｂは調理を上手にするために調理鍋２０がずれたことを検出するものである。

更に、トッププレート下面３ａの実温度に近い外側誘導加熱コイル１３ａ２の上面に覆い被るように配置した熱伝導によって検知する１個の外側コイル上温度検出器１７ｃを加えて、調理鍋２０の載置位置を検知してトッププレート３が高温になった温度検出の精度を向上して制御したものである。

前述した４個の温度検出器の配置は、調理鍋２０の載置位置を効率よく検知し電力制限できるように配置したものであり、詳細は後述する。

初めに、内側温度検出器１６、外側温度検出器１７ａ、１７ｂによって調理をするための調理鍋２０の載置位置を検知する大まかな方法について概略を説明する。調理鍋２０の検知は、鍋底の温度を検知する温度検出器の温度上昇を検知することで可能であり、調理鍋２０の載置位置の検知には、異なる位置に配置した各温度検出器の温度上昇を検知することで可能となる。但し、調理鍋２０の鍋底はある程度の大きさが有るので、複数の温度検出器によって鍋底の温度を検知することで、調理鍋２０が載置枠１９に対してどの位置に載置されているかを推測することが可能となる。

そして、効率よく調理鍋２０を加熱できる範囲を表す載置域１９の中央部に使用可能な最小径の調理鍋２０を載置した場合は、３個の温度検出器で鍋底の温度を検知することでその位置を推測可能となる。なお、最小径の調理鍋とは、誘導加熱調理器の取扱説明書などで定められた、安全な加熱が保障された最も径の小さい鍋のことであり、例えば、載置枠１９の直径に対し６０％程度の直径の鍋である。

また、使用可能な最小径の調理鍋２０の外形が載置枠１９の一方方向に寄った場合は、２個の温度検出器で鍋底の温度を検知することでその位置を推測可能となる。さらに調理鍋２０が載置枠１９よりはみ出して載置された場合は、１個の温度検出器で鍋底の温度を検知し、もしくは全く温度を検知できないことで位置を推測可能となる位置に各温度検知器を載置枠１９内に配置している。

次に前述した３個の温度検出器の配置について詳細に説明する。

トッププレート３には、調理鍋２０を効率よく加熱するために、使用者に調理鍋２０を載置する位置を知らせる載置枠１９が設けられ、取扱説明書では、調理鍋２０は載置枠１９の中央部に載置して使用するように記載されている。また、誘導加熱調理器では使用できる調理鍋２０の最小径が決められている。本実施例では、この載置枠１９の径を２００ｍｍ、使用できる調理鍋２０の最小径を１２０ｍｍと設定した条件で図７（ａ）（ｂ）を用いて下記説明する。

図７は、載置枠１９を示し、そこに使用できる最小径の調理鍋２０を異なる位置に載置した例を示したものである。図７では、載置枠１９を左右に分割する直線をＹ軸、前後に分割する直線をＸ軸とし、Ｘ正かつＹ正を第１象限、Ｘ負かつＹ正を第２象限、Ｘ負かつＹ負を第３象限、Ｘ正かつＹ負を第４象限と定めている。また、載置枠１９の中央部に載置した最小径の調理鍋２０を２０ａ、載置枠１９の奥側（Ｙ）に内接載置したものを２０ｂ、載置枠１９の左側（−Ｘ）に内接載置したものを２０ｃ、載置枠１９の手前側（−Ｙ）に内接載置したものを２０ｄ、載置枠１９の右側（Ｘ）に内接載置したものを２０ｅとして示す。

そして、その３個の温度検出器の配置条件の最低限の条件１は、載置枠１９の中央部に載置した調理鍋２０ａに対しては、３個の温度検出器で鍋底の温度を検知できる位置に配置とする。条件２は、使用可能な最小径の調理鍋２０の外形が載置枠１９の一方方向に寄った場合は２個の温度検出器で鍋底の温度を検知できる位置に配置する。この条件を満足する配置が図３に示す配置である。

図３に示す内側温度検出器１６は載置枠１９の中央部に設けられ、外側温度検出器１７の位置は、前述した載置枠１９内の第２象限と第４象限の領域の２箇所に設けられ、外側コイル上温度検出器１７ｃの位置は、前述した載置枠１９内の第２象限と第３象限の領域の中間にある（−Ｘ）に設けられ、その配置について以下説明する。

まず初めに、内側温度検出器１６と外側温度検出器１７ａ、１７ｂの配置について説明する。内側温度検出器１６は、載置枠１９内のいかなる位置に調理鍋２０を載置した場合でも鍋底に覆われる略中央部に配置され、外側温度検出器１７ａ、１７ｂのうち一つは領域２２ｄに配置され、他の一つは領域２２ｂとなるに配置される（図７参照）。

内側温度検出器１６は、使用可能な最小径の鍋を、前記載置枠内のどこに載置しても鍋底に覆われる位置に配置され、外側温度検出器１７ａは、使用可能な最小径の鍋を、前記載置枠の中央部に設置した場合、または、前記載置枠の手前側もしくは右側に内接載置した場合の何れも鍋底に覆われ、かつ、前記載置枠の奥側もしくは左側に内接載置した場合の何れも鍋底に覆われない位置に配置され、外側温度検出器１７ｂは、使用可能な最小径の鍋を、前記載置枠の中央部に設置した場合、または、前記載置枠の奥側もしくは左側に内接載置した場合の何れも鍋底に覆われ、かつ、前記載置枠の手前側もしくは右側に内接載置した何れの場合も鍋底に覆われない位置に配置される。

以上の３つの温度検出器によって、載置域１９の中央部と、載置域１９と使用できる最小径の調理鍋２０の位置関係から求められる配置領域２３ｂと配置領域２３ｄに温度検出器を配置することで、使用可能な最小径の調理鍋２０が載置域１９の中央部からズレて配置さても確実にこのズレを検知して誘導加熱コイルを制御することが可能となる。

また、前述した配置領域２３は図に示す第２象限と第４象限で求めたが、前述に基づく同様の配置領域２３を第１象限と第３象限に求めても同じ効果が得られる。

次に、外側コイル上温度検出器１７ｃの配置について説明する。外側コイル上温度検出器１７ｃは、図７に示す第２象限と第３象限の領域の中間にある（−Ｘ）、例えば、図９に示す位置に設けられ、かつ、外側誘導加熱コイル１３ａ２に覆いかぶさるように配置されている。内側温度検出器１６は内側誘導加熱コイル１３ａ１の中央部に配置され、外側温度検出器１７ａ、１７ｂは、内側誘導加熱コイル１３ａ１と外側誘導加熱コイル１３ａ２との間の隙間１５に配置されいるため、誘導加熱コイル１３ａ上面の正確な温度を検出することができないが、外側コイル上温度検出器１７ｃは、外側誘導加熱コイル１３ａ２に覆いかぶさるように配置することによって、誘導加熱コイル１３ａ上面の実温度を正確に検出することが可能となる。

外側誘導加熱コイル１３ａ２と外側誘導加熱コイル１３ｂ２の上面が最も高温となるので、外側コイル上温度検出器１７ｃをこのように配置することでトッププレート下面の実温度を正確に検出することができる。

誘導加熱コイル１３ａ上面の実際の温度を正確に検出する効果を、図５のトッププレートの３積層構造を示す断面図で説明する。トッププレート３の積層構造は、プレート３の主材であるガラスの下面３ａから順に主色塗料３０ａ、耐熱塗料３０ｂとなっており、印刷塗装３０が施されている。

誘導加熱コイル１３ａによって調理鍋２０が誘導加熱コイルに対向する部分が発熱して、トッププレート３の上面３ｂを加熱して耐熱ガラスの内部を伝熱し、同時に誘導加熱コイル１３ａの自己発熱によって、トッププレート３の下面３ａが加熱されて、印刷塗装３０にも熱が加わるものである。印刷塗料３０は、使用条件による温度のバラツキに対して、耐熱温度に裕度をもつ耐熱性が高い塗料を用いる。

例えば、誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａが最も高温となる推奨フライパン等を載置枠１９の中央に載置して無負荷で空焼きをした場合、誘導加熱コイル１３ａ上面と対向するトッププレート下面３ａの実温度が３００℃付近に達する可能性がある。

外側コイル上温度検出器１７ｃの配置個数は、複数個のほうが高温度帯の温度検出範囲が増えるため、外側コイル上温度検出器１７ｃは１つでなくてもよい。

図９は外側コイル上温度検出器１７ｃの配置について説明する図である。外側コイル上温度検出器１７ｃを、誘導加熱コイル１３ａ上面が高温となりやすい、無負荷で空焼き条件のフライパン等の底径１５０mmの鍋を載置する位置で示す。載置枠１９の中央部に設置した場合の位置Ｐ７、または載置枠１９の左側に内接載置した場合の位置Ｐ１、または載置枠１９の手前側に内接載置した場合の位置Ｐ２、もしくは奥側に内接載置した場合の位置Ｐ３の何れも鍋底に覆われる。これに加え、載置枠１９の右側に内接載置した場合の位置Ｐ４には鍋底に覆われない位置に配置される。さらに、外側温度検出器１７ａから左側に１２０°、外側温度検出器１７ｂの左側６０°の位置に配置される。図７で示すと、載置枠１９内の第２象限と第３象限の領域の中間にある（−Ｘ）に配置される。

外側コイル上温度検出器１７ｃの位置から調理鍋２０を外されて配置された場合、図９において載置枠１９の右側に内接載置した場合に、外側コイル上温度検出器１７ｃでは直接、正確な温度を検出することができず、誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａの実温度を検出することができない。

そのため、調理鍋２０が外側コイル上温度検出器１７ｃの位置から外されて配置された場合、外側温度検出器１７ａと外側温度検出器１７ｂとの温度差を算出することにより、調理鍋２０との距離と位置を把握し、誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａの実温度を推定し、電力を制御する。

調理鍋２０が載置枠の中央部に配置されたときの誘導加熱コイル１３ａ上面、トッププレート下面３ａの実温度に近づける必要がある。電力制御判定方法についての詳細は後述する。

そのため、外側コイル上温度検出器１７ｃの位置は、外側温度検出器１７ａと外側温度検出器１７ｂの中間に位置しては２つの外側温度検出器１７との位置ずれ相関を把握できないため、外側温度検出器１７ａから左側に１２０°、外側温度検出器１７ｂの左側６０°の位置に配置している。

本実施例では、外側コイル上温度検出器１７ｃの位置を図７で示す載置枠１９内の第２象限と第３象限の領域の中間にある（−Ｘ）に配置する例で示しているが、載置枠１９内の第１象限と第４象限の領域の中間にある（Ｘ）に配置してもよい。換言すると、外側温度検出器１７ａから右側に６０°、外側温度検出器１７ｂの右側に１２０°の位置に配置してもよい。

誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃは、表皮効果を抑制するためリッツ線を採用している。そして、これらの誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃには調理鍋２０を加熱するために後述するインバータ７２から数十ｋＨｚ、数百Ｖの電圧が印加される。

次に制御について図６を用いて制御方法を簡単に説明する。なお、ロースター部４の制御については本実施例とは直接関係ないので、図では省略している。

操作・表示部７５は、これまで説明した上面操作部９、上面表示部１０等から構成されている。操作・表示部７５の操作で入力されたメニュー、出力情報、調理のスタート・切情報等を制御手段７４に入力信号８０として送り、制御手段７４で認識した情報、調理の進行状況などの処理状況を表示信号７９として操作・表示部７５に送り、上面表示部１０等に表示する。

制御手段７４は、操作・表示部７５で設定された内容及び事前に組み込まれた自動調理などのプログラムに基づき各加熱部を制御する。設定された内容に基づいて調理の開始、停止、出力の設定情報を制御信号７８を経て後述するインバータ制御手段７３に送る。

インバータ制御手段７３は、制御手段７４の指示に基づいて誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃへの電力の設定、通電の開始及び停止を行う。

さらに、制御手段７４が誘導加熱コイル右１３ａと誘導加熱コイル左１３ｂに設けられた内側温度検出器１６、外側温度検出器１７ａ、１７ｂからなる温度検出器１７、誘導加熱コイル中央１３ｃに設けられた温度検出器１８からの温度情報を乗せた制御信号７８を受信し、インバータ７２に対してインバータ制御信号７６を送出することでインバータ７２を制御し、誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃの消費電力を監視し補正する。

誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃの出力を監視し補正することについては、インバータ７２から検出信号７７によって送られてくる各加熱コイル１３の入力電流及び入力電圧から消費電力を算出し、出力が設定値になるようにインバータ制御信号７６によりインバータ７２を制御する。

インバータ７２は、誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃに出力を供給するための手段であり、インバータ制御手段７３からの指示に基づいて加熱コイル１３の電源の供給を行う。また、このインバータ７２は、インバータ制御手段７３と同様に誘導加熱コイル右１３ａ、誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃ毎に、インバータ右７２ａ、インバータ左７２ｂ、インバータ中央７２ｃが設けられている。そして、各誘導加熱コイル１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の入力電圧及び入力電流を検出して各検出信号７７に乗せてインバータ制御手段７３に送る。

次にその動作について説明する。一例として使用者が載置部右６ａに被加熱物である調理鍋２０を載置して加熱する場合について説明する。

まず、上面操作部９の出力キーを押すと、その押したキー信号が入力信号８０となって制御手段７４に送られ、制御手段７４は、出力キーが入力されたことを認識し、この内容を表示信号７９として操作・表示部７５に伝達し、上面表示部１０のランプを点灯させる。

次に上面操作部９の切／入キーを押すと、同じ伝達経路（以後同じ信号経路の説明は省略する）を経てランプが点灯して加熱が開始される。

制御手段７４が調理開始を指示すると、制御信号右７８ａによってインバータ制御手段右７３ａに設定された出力を伝送し、これを受けたインバータ制御手段右７３ａは設定された出力になるようにインバータ右７２ａの制御を行い、誘導加熱コイル右１３ａの電力制御を行う。インバータ右７２ａは、入力電圧及び入力電流の検出値を検出信号右７７ａに乗せてインバータ制御手段右７３ａに伝達し、インバータ制御手段右７３ａでは検出値から消費電力を求め、設定された出力が消費電力になるように誘導加熱コイル右１３ａの電力制御を行う（以後同じ信号経路の説明は省略する）。

以上の動作によって調理が行われるが、これらの動作については、載置部左６ｂおよび載置部中央６ｃ上に調理鍋２０を置いて誘導加熱コイル左１３ｂ、誘導加熱コイル中央１３ｃで加熱する場合においても同じである。

次に、誘導加熱コイル右１３ａと、内側温度検出器１６、外側温度検知器１７ａ、１７ｂ、外側コイル上温度検知器１７ｃの関係について説明する。なお、誘導加熱コイル右１３ｂも同様であるため、誘導加熱コイル右１３ｂについての説明は省略する。

先ず、トッププレート３の載置部右６ａに直径が略２００ｍｍ程度の調理鍋２０を載せて加熱する場合について説明する。

トッププレート３の載置部右６ａと対応した誘導加熱コイル右１３ａは、コイル直径が略２００ｍｍで出力が３ｋＷ程度と大きいため、鍋底の直径が略２００ｍｍ程度の調理鍋２０を誘導加熱コイル右１３ａ（載置部右６ａ）に合わせて載置した場合、内側誘導加熱コイル１３ａ１と外側誘導加熱コイル１３ａ２の間に隙間１５を保持して両コイルで発生する磁束を分散させて鍋の温度を均一化するようにしているが、それでも加熱開始初期段階では、内側温度検出器１６によって検知される調理鍋２０の中心部の温度よりも外側温度検出器１７によって検知される周辺部の方が速く早温度上昇して高温になってしまう。また、外側誘導加熱コイル１３ａ２に覆いかぶさるように配置する外側コイル上温度検出器１７ｃは、さらに温度上昇が速く最も高温になる。

そこで、この鍋底中心部の温度と鍋周辺部の温度を、内側温度検出器１６と、隙間１５に設けた外側温度検出器１７ａ、１７ｂと、外側コイル上温度検出器１７ｃによって検知し、検出信号右７７ａとしてインバータ右７２ａからインバータ制御手段右７３ａに送出し、さらに、制御信号右７８ａを制御手段７４に送出する。

ここで、検出信号７７ａについて詳細に説明する。検出信号右７７ａは、内側温度検出器１６と外側温度検出器１７ａ、１７ｂと、外側コイル上温度検知器１７ｃの４個の温度検出器の出力を用いて求められる。本実施例では、外側誘導加熱コイル１３ａ２の上面に覆い被るように配置した外側コイル上温度検知器１７ｃの制御方法を図８と次の何れかの式を用いて演算して求める。なお、以下では、内側温度検出器１６、外側温度検出器１７ａ、１７ｂ、外側コイル上温度検出器１７ｃが検出した温度を夫々、Ｔｈ１６（第１の温度情報）、Ｔｈ１７ａ（第２の温度情報）、Ｔｈ１７ｂ（第３の温度情報）、Ｔｈ１７ｃ（第４の温度情報）とする。

誘導加熱コイル１３ａは、調理鍋２０が高温になりすぎないよう、また、トッププレート下面３ａの印刷塗料３０の安全性を保障するために、実調理上調理物の焼き色が薄くなる等の影響がでない程度の制御温度を設定している。

前記の通り、誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａの実温度をＴｈ１７ｃで正確に検知できるため、Ｔｈ１７ｃの設定制御温度を、トッププレート下面３ａの印刷塗料３０の耐熱温度に少しの裕度を設けた温度に設定すれば、安全性は十分保障できる。この制御温度を基準となる制御温度Ａ９３とし、制御温度Ａ９３が誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａの実温度と仮定する。

しかし、調理鍋２０が外側コイル上温度検出器１７ｃの位置から外されて配置された場合に、Ｔｈ１７ｃの温度上昇勾配は低くなるため、Ｔｈ１７ｃの制御温度Ａ９３が誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａの実温度と合わなくなる。そのため、Ｔｈ１７ｃとＴｈ１７ａの差、Ｔｈ１７ｃとＴｈ１７ｂの差からズレを検出し、制御温度を下げることで、Ｔｈ１７ａ、Ｔｈ１７ｂの制御でもトッププレート下面３ａの温度が、調理鍋２０が載置部６中央に配置しているときのＴｈ１７ｃと同じ温度になるよう制御する。以下に、図８を用いて調理鍋が外側コイル上温度検知器１７ｃから外れて配置された時の検知方法を示す。

調理を開始すると、温度監視９１を行う。ここで（条件１）：（Ｔｈ１７ａ−Ｔｈ１７ｃ）＞１０℃ の判定をする（９２）。条件１が成立しない場合（Ｎ）では、基準となる制御温度Ａが決定されて変更はない（９３）。条件１が、成立した場合（Ｙ）は制御温度Ｂが決定される（９４）。制御温度Ｂは基準となる制御温度Ａよりも温度を下げた制御温度Ｂとすることで、トッププレート下面３ａの実温度が、調理鍋２０が載置部６中央に配置しているときのＴｈ１７ｃと同じ温度になるよう制御する。

条件１が成り立つような調理鍋２０の配置は、無負荷で空焼き条件のフライパン等の底径１５０mmの鍋を、載置枠１９の右側に内接載置した場合の位置（図９のＰ４）である。

また、調理鍋２０を載置枠１９の右側より大きく外して、載置枠１９からはみ出るように配置された場合でも、誘導加熱コイル１３ａ上面に対向する位置のトッププレート下面３ａの温度を安全性が保障できる温度に保たなくてはならない。しかし、前記のように載置枠１９からはみ出るように配置された場合、Ｔｈ１７ｃの温度上昇勾配が低くなるだけでなく、ほか３つの温度検出器Ｔｈ１６、Ｔｈ１７ａ、Ｔｈ１７ｂも調理鍋の実温度を正確に測ることができなくなるため、制御温度Ｂよりも過敏に電力制御をかける必要がある。そのため、以下に調理鍋２０が外側コイル上温度検知器１７ｃから大きく外れて載置枠からはみ出るように配置されたときの検知方法を示す。
（条件２）：（Ｔｈ１７ａ−Ｔｈ１７ｃ）＞６０℃
（条件３）：（Ｔｈ１７ｂ−Ｔｈ１７ｃ）＞４０℃
図８の９５で（条件２）かつ（条件３）が成立するかを判定する。これらが成立しない場合（Ｎ）は制御温度Ｂが決定される（９４）。これらが成立した場合、制御温度Ｃが決定される（９６）。制御温度Ｃは制御温度Ｂよりも温度を下げた温度とすることで、トッププレート下面３ａの実温度が、調理鍋２０が載置部中央に配置しているときのＴｈ１７ｃと同じ温度になるよう制御する。

（条件２）かつ（条件３）が成り立つような調理鍋２０の配置は、無負荷で空焼き条件のフライパン等の底径１５０mmの鍋を、載置枠１９の中央から右側に４０mmずらした載置枠１９からはみ出るように配置された場合である。

調理鍋２０が載置枠１９の中央に配置する場合はＴｈ１７ｃにより制御温度Ａ９３で電力制御する。調理鍋２０が載置枠１９の右側に内接載置した場合はＴｈ１７ａまたはＴｈ１７ｂにより制御温度Ｂ９５で電力制御する。調理鍋２０が外側コイル上温度検知器１７ｃから大きく外れて載置枠からはみ出るように配置された場合はＴｈ１６またはＴｈ１７ａまたはＴｈ１７ｂにより制御温度Ｃ９７で電力制御され、制御信号７８を検出信号右７７ａが生成され、インバータ右７２ａからインバータ制御手段右７３ａに出力され、誘導加熱コイル右１３ａの電力が制御される。

以上説明したように、本実施例によれば、誘導加熱コイル上の最も高温となる温度を精度よく検知することが可能となり、かつ、調理鍋が外側コイル上温度検出器から外れて配置された場合でも、該外側コイル上温度検出器と前記外側温度検出器との温度差から、調理鍋が外側コイル上温度検出器から外れて配置されていることが判別可能となり、前記の際は早期に電力を制御することができ、トッププレートの塗装の耐熱温度に裕度をもたせる必要がなく、耐熱性の低い安価な塗装を使用することが可能となる。

１・・・システムキッチン、２・・・筐体、３・・・トッププレート、６・・・載置部、９・・・上面操作部、１０・・・上面表示部、１３・・・誘導加熱コイル、１３ａ・・・誘導加熱コイル右、１３ｂ・・・誘導加熱コイル左、１３ｃ・・・誘導加熱コイル中央、１３ａ１・・・内側誘導加熱コイル、１３ａ２・・・外側誘導加熱コイル、１６・・・内側温度検出器（第１の温度検出器）、１５・・・隙間、１７（１７ａ、１７ｂ）・・・外側温度検出器、１７ａ・・・外側温度検出器（第２の温度検出器）、１７ｂ・・・外側温度検出器（第３の温度検出器）、１７ｃ・・・外側コイル上温度検出器（第４の温度検出器）、１９・・・載置枠、２０・・・調理鍋、２１・・・防磁リング、２３・・・配置領域、３０・・・印刷塗料、７２・・・インバータ、７３・・・インバータ制御手段、７４・・・制御手段、７５・・・操作・表示部

Claims (1)

1. 印刷塗料で鍋を載置する位置を示す環状の載置枠を表示したトッププレートと、
   前記載置枠の下方に設けられ、前記鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルと、
   前記誘導加熱コイルを操作する操作部と、
   前記トッププレートの下面に設けられ、前記載置枠内に載置した前記鍋の温度を検知する第１乃至第４の温度検出器と、
   前記誘導加熱コイルの動作を制御する制御手段と、を備え、
   前記誘導加熱コイルは、内側誘導加熱コイルと外側誘導加熱コイルの間に略環状の隙間を有し、
   前記第１の温度検出器は、前記鍋を、前記載置枠内のどこに載置しても鍋底に覆われるように前記内側誘導加熱コイルの内周側に配置され、
   前記第２の温度検出器及び前記第３の温度検出器は、前記内側誘導加熱コイルと前記外側誘導加熱コイルの隙間であって、前記操作部から近い側と遠い側にそれぞれに配置され、
   前記第４の温度検出器は、前記外側誘導加熱コイルの上面に覆い被るように配置され、前記制御手段は、前記第４の温度検出器と前記第２の温度検出器との温度差、及び前記第４の温度検出器と前第３の温度検出器との温度差から、前記鍋が前記第４の温度検出器の上方の位置から外れていると判別して、前記第４の温度検出器の検出温度を比較する制御温度を変更して電力制御することを特徴とする、誘導加熱調理器。

Images