JP3868972B2 - 電磁誘導式加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁誘導式加熱調理器に関する。特に、調理物の温度を指定温度に制御することが可能な電磁誘導式加熱調理器に関する。

調理物の調理をする際、調理物の温度を一定の指定温度に保ちたい場合がある。この要求に応えるために、調理物の温度を指定温度に制御できる手段を備えた電磁誘導式加熱調理器が提供されている。ここで、調理物の温度を指定温度に制御する形態としては、調理物の近傍（例えば、調理物を収容した調理容器が載置されたトッププレートの下面）に温度検知手段を配設し、この温度検知手段で検知された温度から、所定の温度相関（温度検知手段で検知された温度と調理物の温度との間に成立する相関）を用いて調理物の温度を算出し、この算出された調理物の温度を指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御する形態が一般に採用されている。

誘導加熱部を含む複数の調理加熱部を備える電磁誘導式加熱調理器では、複数の調理加熱部で消費する総電力が一定の値を超えないように、誘導加熱部で使用可能な電力を制限することがある。このような電磁誘導式加熱調理器では、使用可能電力が制限されている状態と制限されていない状態では、温度相関（温度検知手段で検知された温度と調理物の温度との間に成立する相関）が変化することになる。このような事情から、従来の電磁誘導式加熱調理器では、使用可能電力が制限されていない誘導加熱部は温度制御機能を有しているが、使用可能電力が制限された誘導加熱部は温度制御機能を有していなかった。

このため、使用可能電力が制限されていない誘導加熱部の近傍に壁があって調理しにくい場合や、調理の都合等の事情がある場合に、使用可能電力が制限される誘導加熱部で調理物の温度を指定温度に制御しながら調理をすることができず、不便であるという問題が生じていた。

本発明は、使用可能電力が制限される誘導加熱部に、調理物の温度を指定温度に制御する機能をもたせることを可能とし、もって電磁誘導式加熱調理器の利便性を向上させることを目的とする。

本発明の電磁誘導式加熱調理器は、誘導加熱部を含む複数の調理加熱部と、電力制御手段と、電力制限手段を備えている。誘導加熱部は、調理容器を載置可能なトッププレートと、このトッププレートの載置部近傍に位置する温度検知手段と、この温度検知手段の近傍に配設された誘導加熱コイルを備えている。電力制限手段は、複数の調理加熱部で消費する総電力が電磁誘導式加熱調理器の定格消費電力を超えないように、各調理加熱部の使用可能電力を制限する。電力制御手段は、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限していない場合は、前記温度検知手段で検知された温度に第１の所定温度を加算した温度が指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御し、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限している場合は、前記温度検知手段で検知された温度に第１の所定温度よりも高い第２の所定温度を加算した温度が指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御する。
誘導加熱部の使用可能電力が制限されている状態と制限されていない状態では、温度相関（温度検知手段で検知された温度と調理物の温度との間に成立する相関）が変化することになる。従って、誘導加熱部の使用可能電力が制限されている場合に、電力制御手段の処理を使用可能電力が制限されていない場合と同様の処理手順とすると、調理物の温度と指定温度との間に誤差が生じるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御してしまうことになる。
本発明の構成では、電力制御手段は、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限している場合と使用可能電力を制限していない場合とで、温度検知手段で検知された温度と指定温度に基づいて誘導加熱コイルに供給する電力を制御する処理手順を切り替えている。従って、本発明の構成によれば、使用可能電力が制限されている場合でも、調理物の温度と指定温度との間に誤差が生じることがないように誘導加熱コイルに供給する電力を制御できる。

本発明の実施の形態の主要な特徴を記載する。
（形態１） 電磁誘導加熱調理器の電力制御手段は、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限していない場合は、前記温度検知手段で検知された温度に第１の所定温度を加算した温度が指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御し、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限している場合は、前記温度検知手段で検知された温度に第１の所定温度よりも高い第２の所定温度を加算した温度が指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御する。この形態によれば、使用可能電力が制限されている場合でも、調理物の温度と指定温度との間により大きな誤差が生じることがないように誘導加熱コイルに供給する電力を制御できる。

本発明の電磁誘導式加熱調理器の好適な実施例を図１および図２を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器を模式的に示す斜視図である。図２は、図１を正面からみた断面図である。
図１に示す本実施例に係る電磁誘導式加熱調理器２０は、システムキッチンのキャビネットに一体的に組み込まれるいわゆるビルトイン型電磁誘導式加熱調理器である。この電磁誘導式加熱調理器２０の外郭を構成するケーシング２２は、システムキッチンのキャビネットに対応した形状に予め成形されている。このケーシング２２には、２つの誘導加熱部（ＩＨ部）２６Ａ、２６Ｂ、中央加熱部３０、グリル部３６が設けられている。ここで、誘導加熱部２６Ａは、グリル部３６から離れた側に配設されている。誘導加熱部２６Ｂは、グリル部３６の近傍に配設されている。
また、２つの誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂは、加熱手段として図２に示す誘導加熱コイル４６ａ、４６ｂをそれぞれ備えている。中央加熱部３０は、加熱手段として図示しない電熱輻射ヒータを備えている。グリル部３６は、加熱手段として図２に示す電熱輻射ヒータ（グリルヒータ）５２を備えている。
なお、図１に示すように、ケーシング２２の前面部の右側には、操作パネル３８が設けられている。

ケーシング２２の上部には、セラミック製（典型的には結晶化ガラス製）のトッププレート２４が取り付けられている。このトッププレート２４の上面部であって、誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂの直上に相当する部位には、それぞれ、図２に示す調理物（例えば、天ぷら油）４２ａ、４２ｂが収容された調理容器（例えば、天ぷら鍋）４０ａ、４０ｂを載置する載置部２８ａ、２８ｂが形成されている。また、中央加熱部３０の直上の相当する部位には、載置部３２が形成されている。また、このトッププレート２４の後方には、ケーシング２２の内部を冷却する空気を吸気し、グリル部３６から排出された空気を排出する開口が形成された吸排気カバー３４が取り付けられている。
ケーシング２２の中間部には、載置部２８ａ、２８ｂの下面側（即ち、トッププレート２４の下面側）に、それぞれ、図２に示すように、温度検知手段（ここではサーミスタ）４４ａ、４４ｂがトッププレート２４の下面に密接した状態に配置されている。このように、サーミスタ４４をトッププレート２４の下面に密接させることで、調理容器４０ａ、４０ｂの底面（天ぷら鍋の鍋底）の温度を検知することができる。これらのサーミスタ４４ａ、４４ｂの下方には、それぞれ、図２に示すように、誘導加熱コイル４６ａ、４６ｂが備えられている。これらの誘導加熱コイル４６ａ、４６ｂの下方には、それぞれ、冷却ファン４８ａ、４８ｂの冷却風によって制御基板５０ａ、５０ｂと誘導加熱コイル４６ａ、４６ｂを冷却するように冷却ファン４８ａ、４８ｂが備えられている。制御基板５０ａ、５０ｂには、後述するメイン制御部７２（図３参照）がそれぞれ組み込まれている。これらの制御基板５０ａ、５０ｂには、操作パネル３８、サーミスタ４４、誘導加熱コイル４６がそれぞれ電気的に接続されている。

次に、電磁誘導式加熱調理器２０の制御系の主要構成について図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器の制御系の主要構成を示すブロック図である。
図３に示すように、電磁誘導式加熱調理器２０の制御系は、メイン制御部７２を中心に、このメイン制御部７２と電気的に接続される操作パネル３８、サーミスタ４４、誘導加熱コイル４６等から構成されている。なお、このメイン制御部７２が、請求項１または３に記載の「制御手段」、請求項２または４に記載の「電力制御手段」に対応する。
メイン制御部７２の中心となるマイコン部７３は、天ぷら油温度算出回路７６、加熱制御回路７８を備えている。このマイコン部７３は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置、入出力ポート、タイマー等から構成されている。このマイコン部７３は、ＲＯＭに予め格納されている所定のプログラムに従って、または、操作パネル３８の各種スイッチから送信される各種操作信号に基づいて、電磁誘導式加熱調理器２０の動作を全体的に制御している。
メイン制御部７２には、サーミスタ４４および操作パネル３８の各種スイッチから出力された操作信号をそれぞれ検出・増幅するとともに、マイコン部７３で処理可能なディジタル信号に変換するように構成された鍋温度検出回路７４および入力回路８２が入力用インタフェースとして備えられている。また、メイン制御部７２には、誘導加熱コイル４６を所定の態様で動作させるための駆動回路８０が出力用インタフェースとして備えられている。さらに、メイン制御部７２には、天ぷら油温度算出回路７６に信号を入力する信号発生回路７５が備えられている。

この信号発生回路７５からは、図２に示すグリルヒータ５２がオン・オフ状態であることを示す信号、または、誘導加熱コイル４６に供給する電力を制限中・非制限中であることを示す信号が発生される。
即ち、図２に示すグリル部３６の近傍に配設されたサーミスタ４４ｂを有する誘導加熱部２６Ｂの制御基板５０ｂに組み込まれたメイン制御部７２では、グリルヒータ５２が使用されている場合は、グリルヒータ５２がオン状態であることを示す信号が信号発生回路７５から発生される。
また、本実施例に係る電磁誘導式加熱調理器２０では、電磁誘導式加熱調理器２０全体として使用可能な定格消費電力（ここでは４．８ｋＷ）が定められている。そして、各調理加熱部では、個々に使用する場合の使用可能な電力が定められている。具体的には、誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂでは、それぞれ２．４ｋＷ、中央加熱部３０では１．２ｋＷ、グリル部３６では１．２ｋＷである。また、中央加熱部３０とグリル部３６は同時に使用できない。さらに、２つの誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂと、中央加熱部３０またはグリル部３６の計３箇所が同時に使用された場合、電磁誘導式加熱調理器２０全体として使用可能な定格消費電力４．８ｋＷの条件を満たすため、２つの誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂで使用可能な電力はそれぞれ１．８ｋＷ、グリル部３６で使用可能な電力は１．２ｋＷに制限される。このように３箇所の調理加熱部を同時に使用して誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂで使用可能な供給電力が制限された場合は、供給電力が制限されたことを示す信号が信号発生回路７５から発生される。

電磁誘導式加熱調理器２０の制御系には、図３に示したものの他にも、メイン制御部７２等に電源を供給する電源回路、マイコン部７３の処理周期を定めるクロック回路、グリル部３６や中央加熱部３０の電熱輻射ヒータに電力を供給するための駆動回路等が備えられている。これらのマイコン部および入出力インタフェースの物理的構成自体は従来の電磁誘導式加熱調理器において採用されるものと同様であればよい。

次に、電磁誘導式加熱調理器２０の制御系の動作について説明する。
図２に示す調理物（ここでは、天ぷら油）４２を収容した調理容器（ここでは、天ぷら鍋）４０がトッププレート２４の載置部２８に載せられ、かつ、操作パネル３８の油物調理モードがオンされたことを条件に、図３に示すメイン制御部７２は指定温度運転（調理物の温度を指定温度に制御するための運転）を開始する。指定温度運転中は、所定周期でサーミスタ４４で検知された温度データが鍋温度検出回路７４を介してマイコン部７３に逐次入力される。
マイコン部７３の天ぷら油温度算出回路７６は、サーミスタ４４で検知された温度から、温度相関（温度検知手段で検知された温度と調理物の温度との間に成立する相関）を用いて現在の調理物の温度を算出する。加熱制御回路７８には、天ぷら油温度算出回路７６で算出された現在の調理物の温度と、操作パネル３８から入力された希望の調理物の温度（指定温度）が入力される。この加熱制御回路７８は、希望の調理物の温度と現在の調理物の温度の偏差に基づいた信号を出力する。この偏差に基づいた信号が駆動回路８０に入力されると、この駆動回路８０の出力である駆動信号は、図示しないドライブ回路に入力され、このドライブ回路を介して所定の電力が誘導加熱コイル４６に供給される。これによって図２に示すトッププレート２４上に載置された天ぷら鍋４０に誘導加熱を生じさせ、調理物の温度を希望の調理物の温度に制御することができる。

次に、本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器において、油物調理をする際に、天ぷら油の温度を希望の温度（指定温度）となるように制御する処理手順の一例を図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器の温度制御処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明で示す温度条件等は一例を示すものであり、本発明の適用範囲が以下の温度条件等に限定されることはない。
操作パネル３８で希望の天ぷら油の温度を設定する（Ｘ℃）（ステップＳ１）。
サーミスタ４４の出力から鍋温度検出回路７４で現在の天ぷら鍋の鍋底の温度を検知する（Ｙ℃）（ステップＳ２）。
天ぷら油温度算出回路７６で現在の天ぷら油の温度を算出する（ステップＳ３〜８）。具体的には、以下の手順を行う。まず、初期条件における天ぷら油の温度を算出する（ステップＳ３）。ここで、「初期条件」とは、グリル部３６の電熱輻射ヒータ（グリルヒータ）５２がオフ状態であって、かつ、誘導加熱コイル４６への供給電力が制限されていない場合をいう。ここでは、５℃加算する（Ｙ＋５℃）。この初期条件における天ぷら油の温度は、天ぷら鍋と天ぷら油の温度相関を考慮するほかに、電力制限されていない誘導加熱コイル４６の熱がサーミスタ４４に与える影響、冷却ファン４８による送風がサーミスタ４４に与える影響等を考慮して算出されたものである。

次に、油物調理を行う誘導加熱部２６が右側の誘導加熱部２６Ａか左側の誘導加熱部２６Ｂかを判断する（ステップＳ４）。ここでは、初期条件における天ぷら油の温度から変化はない（Ｙ＋５℃）。
ステップＳ４において、油物調理を行う誘導加熱部２６が右側の誘導加熱部２６Ａと判断された場合は、誘導加熱部２６Ａの誘導加熱コイル４６ａの供給電力が制限されているか否かを判断する（ステップＳ５）。信号発生回路７５から、誘導加熱コイル４６ａの供給電力が制限されていることを示す信号が入力されている場合は、５℃加算する（Ｙ＋１０℃）。一方、供給電力が制限されていないこと示す信号が入力されている場合は、温度を変化させない（Ｙ＋５℃）。
これに対し、ステップＳ４において、油物調理を行う誘導加熱部２６が左側の誘導加熱部２６Ｂと判断された場合は、グリル部３６の電熱輻射ヒータ（グリルヒータ）５２がオン状態であるかオフ状態であるかを判断する（ステップＳ６）。信号発生回路７５から、グリルヒータ５２がオン状態であることを示す信号が入力されている場合は、１０℃減算する（Ｙ−５℃）。一方、オフ状態であることを示す信号が入力されている場合は、温度を変化させない（Ｙ＋５℃）。

ステップＳ６において、グリル部３６の電熱輻射ヒータ５２がオン状態であることを示す信号が入力されている場合は、誘導加熱部２６Ｂの誘導加熱コイル４６ｂの電力が制限されているか否かを判断する（ステップＳ７）。信号発生回路７５から、誘導加熱コイル４６ｂの供給電力が制限されていることを示す信号が入力されている場合は、５℃加算する（Ｙ℃）。一方、供給電力が制限されていないことを示す信号が入力されている場合は、温度を変化させない（Ｙ−５℃）。
これに対し、ステップＳ６において、グリルヒータ５２がオフ状態であることを示すが信号入力されている場合も、誘導加熱部２６Ｂの誘導加熱コイル４６ｂの電力が制限されているか否かを判断する（ステップＳ８）。誘導加熱コイル４６ｂの供給電力が制限されていることを示す信号が入力されている場合は、５℃加算する（Ｙ＋１０℃）。一方、供給電力が制限されていないことを示す信号が入力されている場合は、温度を変化させない（Ｙ＋５℃）。

希望の天ぷら油の温度（Ｘ℃）と、ステップＳ５、７、８においてそれぞれ求められた現在の天ぷら油の温度（Ｙ−５℃〜Ｙ＋１０℃）との偏差に基づいて加熱制御回路７８から信号が出力され、この信号に基づいて、現在の天ぷら油の温度を希望の天ぷら油の温度となるように、誘導加熱コイル４６に供給する電力を制御する（ステップＳ９）。
例えば、Ｘ℃＝１８０℃、Ｙ℃＝１７５℃とした場合、ステップＳ５で電力制限されていると判断された場合は、現在の天ぷら油の温度は、Ｙ＋１０℃より、１８５℃となる。よって、誘導加熱コイル４６に供給する電力量を減少させることで、希望の天ぷら油の温度（１８０℃）となるように加熱を制御する。
これに対し、ステップＳ７で電力制限されていないと判断された場合は、現在の天ぷら油の温度は、Ｙ−５℃より、１７０℃となる。よって、誘導加熱コイル４６に供給する電力量を増加させることで、希望の天ぷら油の温度（１８０℃）となるように加熱を制御する。

本実施例の構成では、ステップＳ６において、グリルヒータ５２がオン状態であることを示す信号が入力された場合とグリルヒータ５２がオフ状態であることを示す信号が入力された場合とで、誘導加熱コイル４６ｂに供給する電力を制御する処理手順を切り換えている。また、ステップＳ５、７および８において、供給電力が制限されていることを示す信号が入力された場合と供給電力が制限されていないことを示す信号が入力された場合とで、誘導加熱コイル４６に供給する電力を制御する処理手順を切り換えている。
従って、実施例の構成によれば、グリルヒータ５２がオンしている状態で誘導加熱部２６Ｂを使用した場合でも、また、供給電力が制限されている状態で誘導加熱部２６Ａ、２６Ｂを使用した場合でも、現在の天ぷら油の温度を希望の天ぷら油の温度に制御する際に、大きな誤差が生じることがないように誘導加熱コイル４６に供給する電力を制御できる。

以上、本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器について説明したが、本発明は上記の実施例になんら限定されるものではなく、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。

例えば、本実施例では、図４に示すステップＳ６において、グリル部３６の電熱輻射ヒータ５２がオン状態であるかオフ状態であるかを判断している。そして、グリルヒータ５２がオン状態であることを示す信号が入力されている場合は、１０℃減算させている。しかし、グリルヒータ５２の加熱力を調整できる場合は、このグリルヒータ５２の加熱力に応じて、誘導加熱コイル４６ｂに供給する電力を制御する処理手順を切り換えてもよい。
一例として、加熱力を「弱」、「中」、「強」の３段階に調整できる場合は、図４に示すステップＳ６に代えて、図５に示すような処理手順を行ってもよい。
まず、グリル部３６の電熱輻射ヒータ５２がオン状態であるかオフ状態であるかを判断する（ステップＳ６Ａ）。そして、グリルヒータ５２がオン状態であることを示す信号が入力されている場合は、さらにグリルヒータ５２の加熱力に応じて、処理手順を切り換える。即ち、グリルヒータ５２の加熱力を「弱」に設定した場合は、８℃減算させ（ステップＳ６Ｂ）、「中」に設定した場合は１０℃減算させ（ステップＳ６Ｃ）、「強」に設定した場合は１２℃減算させる（ステップＳ６Ｄ）というように処理手順を切り換えてもよい。

また、本実施例では、図４のステップＳ７において、誘導加熱部２６Ｂの誘導加熱コイル４６ｂの供給電力が制限されているか否かを判断している。そして、誘導加熱コイル４６ｂの供給電力が制限されていることを示す信号が入力されている場合は、５℃加算している。この５℃という値は、通常の使用態様において、供給電力が制限されていない場合の誘導加熱コイル４６が発生する平均の熱力と、電力が制限されている場合の誘導加熱コイルが発生する平均の熱力とから算出したものである。よって、実際には、供給電力が制限されている場合でも、常に供給可能な最大電力で使用していれば、５℃以下の加算でもよいし、逆に、常に供給可能な最大電力で使用していなければ、５℃以上の加算をする必要がある。このため、使用電力に応じて、誘導加熱コイルに供給する電力を制御する処理手順を切り換えてもよい。
一例として、図４に示すステップＳ７に代えて、図６に示すような処理手順を行ってもよい。まず、供給電力が制限されているか否かを判断する（ステップＳ７Ａ）。供給電力が制限されていることを示す信号が入力されている場合は、使用電力が小さいときは小さな値を加算し、使用電力が大きいときは大きな値を加算する（ステップＳ７Ｂ）というように処理手順を切り換えてもよい。

本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器を模式的に示す斜視図。 図１を正面からみた断面図。 本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器の制御系の主要構成を示すブロック図。 本発明の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器の制御処理を示すフローチャート。 本発明の他の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器の制御処理を示すフローチャート（１）。 本発明の他の実施例に係る電磁誘導式加熱調理器の制御処理を示すフローチャート（２）。

符号の説明

操作パネル：３８
サーミスタ：４４
誘導加熱コイル：４６
メイン制御部：７２
マイコン部：７３
鍋温度検出回路：７４
信号発生回路：７５
天ぷら油温度算出回路：７６
加熱制御回路：７８
駆動回路：８０
入力回路：８２

Claims (1)

1. 誘導加熱部を含む複数の調理加熱部と、電力制御手段と、電力制限手段を備え、調理物の温度を指定温度に制御する電磁誘導式加熱調理器であって、
   誘導加熱部は、調理容器を載置可能なトッププレートと、このトッププレートの載置部近傍に位置する温度検知手段と、この温度検知手段の近傍に配設された誘導加熱コイルを備えており、
   電力制限手段は、複数の調理加熱部で消費する総電力が電磁誘導式加熱調理器の定格消費電力を超えないように、各調理加熱部の使用可能電力を制限し、
   電力制御手段は、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限していない場合は、前記温度検知手段で検知された温度に第１の所定温度を加算した温度が指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御し、電力制限手段が誘導加熱部の使用可能電力を制限している場合は、前記温度検知手段で検知された温度に第１の所定温度よりも高い第２の所定温度を加算した温度が指定温度となるように誘導加熱コイルに供給する電力を制御することを特徴とする電磁誘導式加熱調理器。

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