JP3928602B2

JP3928602B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP3928602B2
Application number: JP2003280713A
Authority: JP
Inventors: 知香河添; 博富永
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: JP2005050633A

Description

本発明は、一般家庭におけるキッチンや業務用等に用いられる誘導加熱調理器に関するものである。

近年、誘導加熱調理器は安全・清潔・高効率という優れた特徴が認知され、一般家庭のキッチンや業務用等に広く普及されている。

従来、この種の誘導加熱調理器は、加熱コイルの中心や外周方向に温度検知素子を配置し、鍋底の温度を検知することで調理物の温度調節や過温度防止を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平０３−２６９９８９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、土鍋といった熱伝導の悪い鍋が加熱コイルの中央部に載置されると、加熱コイルの巻線部の上部に当たる鍋底のみが高温となるため、加熱コイルの中心に温度検知素子がある場合には部分的に高温となった土鍋の温度を検知することができず、土鍋からの輻射熱により加熱コイルの温度を上昇させていた。また、加熱コイルの巻線部の上部に温度検知素子がある場合には、温度上昇を検知することはできるが、土鍋ではない熱伝導の良い鍋と同様の制御を行っていると、土鍋全体が温まるまでに出力を制限してしまうため、充分な調理性能を維持できないという課題があった。

また、加熱コイルの中心に温度検知素子がある場合に、鍋底中央部に反りがある鍋を使用すると鍋底の温度検知が遅れるため、反りがない鍋の場合と同様の温調制御を行うと、調理物の温度調節を正確に行うことができず、調理物の過度の温度上昇が発生するという課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、土鍋や鍋底中央部に反りのある鍋を加熱する際も、加熱コイルの温度上昇防止、調理物の過度の温度上昇防止、正確な調理物の温度調節等といった調理性能を維持することを可能とした誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱調理器は、第１の温度検知手段の検知温度と第２の温度検知手段の検知温度からの温度情報に基づき鍋種判定手段よりある特定された鍋であると判定されるとインバータ回路の出力を制限するとともに、前記ファン回転数制御手段は、前記冷却ファンの回転数を上げるものである。

これにより、鍋を加熱すると第１の温度検知手段および第２の温度検知手段が接するトッププレートの温度分布が不均一となってしまう土鍋や鍋底中央部に反りのある鍋を加熱する際も、加熱コイルの温度上昇や、調理物の過度の温度上昇を防止し、正確な調理物の温度調節等といった調理性能を維持することができる。

また、土鍋を加熱した際に発生する鍋底からの輻射熱による加熱コイル上部の急激な温度上昇を抑えることができる。

以上のように、本発明の誘導加熱調理器は、鍋を加熱すると第１の温度検知手段および第２の温度検知手段が接するトッププレートの温度分布が不均一となってしまう土鍋や鍋底中央部に反りのある鍋を加熱する際も、加熱コイルの温度上昇や、調理物の過度の温度上昇を防止し、正確な調理物の温度調節等といった調理性能を維持することができる。

請求項１に記載の発明は、鍋を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、前記加熱コイルおよび前記インバータ回路を冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンの回転数を制御するファン回転数制御手段と、前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記加熱コイルの中央部と対向した部分の鍋温度を検知する第１の温度検知手段と、前記加熱コイルの巻線部と対向した部分の鍋温度を検知する第２の温度検知手段と、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段からの温度情報に基づき鍋種を判定する鍋種判定手段とを備え、前記制御手段は、前記鍋種判定手段により鍋がある特定された鍋であると判定されると、前記インバータ回路の出力を制限するとともに、前記ファン回転数制御手段は、前記冷却ファンの回転数を上げる誘導加熱調理器とすることにより、鍋を加熱すると第１の温度検知手段および第２の温度検知手段が接するトッププレートの温度分布が不均一となってしまう土鍋や鍋底中央部に反りのある鍋を加熱する際も、加熱コイルの温度上昇や、調理物の過度の温度上昇を防止し、正確な調理物の温度調節等といった調理性能を維持することができる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。

（実施例１）
図１は、本発明の実施例１における誘導加熱調理器を示すものである。

図において、１は商用電源、２は商用電源１を直流に変換する整流回路、３は鍋を加熱する加熱コイル、４は加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ回路、５はインバータ回路４の出力を制御する制御手段、６は加熱コイル３の中央部と対向した部分の鍋温度を検知する第１の温度検知手段、７は加熱コイル３の中央部ではなく加熱コイルの巻線部に対向した部分の鍋温度を検知する第２の温度検知手段である。第１の温度検知手段６、第２の温度検知手段７はそれぞれサーミスタにて構成されている。８は第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７からの温度情報（本実施例では検知温度差）に基づき鍋種を判定する鍋種判定手段である。この鍋種判定手段８により鍋がある特定された鍋であると判定されると、前記制御手段５は、インバータ回路４の出力を制限するものである。９は加熱コイル３およびインバータ回路４（特にインバータ回路を構成するスイッチング素子）を冷却する冷却ファン、１０は冷却ファン９の回転数を制御するファン回転数制御手段で、第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７の検知温度に応じて冷却ファン９の回転数を変更するものである。１１は鍋種判定手段からの信号の有効性を選択する選択手段で、この選択手段１１にて鍋種判定手段８からの信号を無効と選択した場合には、制御手段５はインバータ回路４の出力制限を行わない。１２はインバータ回路４の出力制限状態に応じて表示内容を変更する表示手段、１３は第１の温度検知手段６の検知温度により推定される鍋温度を、予め設定された任意の温度となるように制御手段５によりインバータ回路４の出力を制御する温度制御手段である。

図２は、加熱コイル３と第１の温度検知手段６および第２の温度検知手段７の配置構成を示している。すなわち、コイルベース１４上に、中間で分割された２つの加熱コイル３が配置され、第１の温度検知手段６は加熱コイル３の略中央部、第２の温度検知手段７は加熱コイル３のコイル径中間にあるコイル分割部に位置し、上方のトッププレート１５に接してそれぞれ配置されている。トッププレート１５上には、負荷である鍋Ａが載置されている。

以上のように構成された誘導加熱調理器についてその動作を説明する。インバータ回路４より加熱コイル３に高周波電流が供給されると、加熱コイル３上方の鍋Ａが加熱される。制御手段５は予め設定された加熱出力となるようにインバータ回路４の出力を制御する。

トッププレート１５上に第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７が覆われる程度の大きさで鍋底に反りのない鍋Ａ（本実施例では鉄やステンレス）が載置されて加熱すると、加熱コイル３の中央部より加熱コイル３の中間部分の方が磁束密度分布は大きいため、図３（Ａ）に示すように、第２の温度検知手段７の検知温度（ｂ）の方が第１の温度検知手段６の検知温度（ａ）より高くなる。多層鍋といった熱伝導の優れた鍋を用いると、第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７の検知温度差は小さくなり、図３（Ｂ）に示すように、誘導加熱調理器対応の土鍋（本実施例ではセラミックに発熱体を塗布したもの）といった熱伝導の悪い鍋を加熱すると、第２の温度検知手段７の検知温度（ｃ）は上がるのに対し、第１の温度検知手段６の検知温度（ｄ）はあまり上がらずその温度差は大きくなる。第２の温度検知手段７の検知温度が第１の温度検知手段６の検知温度より△Ｔ１高くなると、鍋種判定手段８は負荷鍋を土鍋と判定し、インバータ回路４による加熱出力を下げる。ここでの△Ｔ１は通常の鍋では動作せずに、負荷鍋から受ける輻射熱により加熱コイル３が耐熱温度を超えない値に設定する。

鍋種判定手段８で土鍋と判定されると、図１に示す表示手段１２はその旨を表示し、ファン回転数制御手段１０により冷却ファン９の回転数を上げることで、加熱コイル１３に対する冷却性能を上げる。

出力制限により最大出力設定でも火力不足と感じる場合には、選択手段１１にて鍋種判定手段８の判定結果を無効と選択設定すると、制御手段５は加熱出力制限を解除し予め設定された加熱出力となるようにインバータ回路４を制御する。

また、土鍋でなくとも鍋底に反りがあり、第１の温度検知手段６上部のトッププレート１５には鍋底が接していない状態で温度制御手段１３により調理物の温度調節を開始すると、第１の温度検知手段７には鍋からの熱伝達がほとんどないので、図３（Ｃ）に示すように、第１の温度検知手段７の検知温度（ｄ）は低くなり、第２の温度検知手段７の検知温度（ｂ）との差は大きくなる。第２の温度検知手段７の検知温度が第１の温度検知手段６の検知温度より△Ｔ２高くなると、鍋種判定手段８は第１の温度検知手段６で行っていた調理物の温度調節での目標温度を、通常の目標温度（本実施例では１８０度）からＴ３（本実施例では１０Ｋ）低下させた目標温度（本実施例では１７０度）とする。ここでの△Ｔ２は反りのない鍋では動作しなくて、調理物の温度調節性能として許容できる温度を超えない値に設定する。

以上のように、本実施例によれば、鍋種判定手段８にて土鍋や反りのある鍋と判定すると加熱出力を制限するので、土鍋加熱時の加熱コイル３の温度上昇防止や、調理物の過度の温度上昇防止を可能とし、また温度調節制御において負荷鍋を通常の温度調節制御ができない反りのある鍋と判定すると制御温度を変化させることで、温度制御手段１３を複数の温度検知手段ではなく第１の温度検知手段７でのみ駆動させた場合にも調理物の正確な温度調節を可能とする。

また、鍋判定を無効とすることができるので、使用者が土鍋や反りのある鍋を加熱時に加熱出力を大きくしたい場合には、予め設定された加熱出力まで火力を増加することができる。また、出力制限時に表示手段１２で表示を行うので、使用者が出力制限状態であることを容易に識別することができる。

なお、本実施例では第２の温度検知手段７は１つのサーミスタにて構成したが、複数箇所に複数のサーミスタを設けて、少なくとも１つのサーミスタでの検知温度が第１の温度検知手段６の検知温度より△Ｔ高い場合に鍋種判定手段８が土鍋又は反りのある鍋と判定しても同様の効果が得られる。

また、第１の温度検知手段６および第２の温度検知手段７はサーミスタ以外の赤外線放射温度より検知しても同様の効果が得られる。また、加熱コイル３を内外分割形状としたが、内外コイルの分割比率については特に限定されるものではない。

（参考例１）
図４は、本発明の参考例１における誘導加熱調理器を示すものである。実施例１と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

本参考例においては、第１の温度検知手段６が検知する温度の傾きを算出する第１の温度傾き算出手段１６と、第２の温度検知手段７が検知する温度の傾きを算出する第２の温度傾き算出手段１７とを備え、鍋種判定手段８は、第１の温度傾き算出手段１６の算出値と第２の温度傾き算出手段１７の算出値との差より鍋種を判定するようにしているものであり、この点で実施例１とは異なる。

以上のように構成された誘導加熱調理器についてその動作を説明する。例えば、調理後であって、トッププレート１５が高温（本参考例では７０度）状態であるときに、トッププレート１５上に第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７が覆われる程度の大きさで鍋底に反りのない鍋を載置して加熱すると、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第２の温度検知手段７の検知温度（ｂ）から第２の温度傾き算出手段１７より算出された算出値の方が、第１の温度検知手段６の検知温度（ａ）から第１の温度傾き算出手段１６により算出された算出値より大きくなる。土鍋といった熱伝導の悪い鍋を加熱すると第２の温度検知手段７の検知温度（ｃ）から第２の温度傾き算出手段１７により算出された算出値は大きくなるのに対し、第１の温度検知手段６の検知温度（ｄ）から第１の温度傾き算出手段１６より算出された算出値は小さくなり、差は大きくなる。第２の温度傾き算出手段１７の算出値が第１の温度傾き算出手段１６の算出値より△ｄ１以上大きくなると、土鍋と通常加熱できる鍋とを判別する鍋種判定手段８は負荷鍋を土鍋と判別し、インバータ回路４による加熱出力を下げる。ここでの△ｄ１は通常の鍋では動作しなくて、負荷鍋から受ける輻射熱により加熱コイル３が耐熱温度を超えない値に設定する。

以上のように、本参考例によれば、第１の温度傾き算出手段１６および第２の温度傾き算出手段１７を備えることで、トッププレート１５が高温であり第１の温度検知手段６および第２の温度検知手段７が高温である状態から加熱をスタートさせた場合も、鍋種判定手段８にて土鍋や反りのある鍋と判定することができ、加熱出力を制限するので、土鍋加熱時の加熱コイル３の温度上昇や、反りのある鍋での調理物の過度の温度上昇を防ぐことができる。

なお、本参考例における鍋種判定手段８は第１の温度傾き算出手段１６および第２の温度傾き算出手段１７の算出値から負荷鍋を判定しているが、第１の温度傾き算出手段１６の算出値や第２の温度傾き算出手段１７の算出値だけでなく、第１の温度検知手段６の検知温度や第２の温度検知手段７の検知温度といった様々な温度情報をどのように組み合わせることで鍋種を判定しても同様の効果が得られる。

（参考例２）
図６は、本発明の参考例２における誘導加熱調理器の加熱コイル、第１の温度検知手段および第２の温度検知手段の配置構成を示している。実施例１と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

本参考例においては、第２の温度検知手段７の上部にアルミニウム等の受熱板１８を備え、受熱板１８により第２の温度検知手段７は加熱コイル３の巻線部に対向した部分の鍋温度を広く受ける構成としたものであり、この点で実施例１とは異なる。

以上のように構成された誘導加熱調理器においてその動作を説明する。トッププレート１５上に第２の温度検知手段７の位置よりも径の小さい小鍋、又は鍋が中心からずれているといった第２の温度検知手段７を覆っていない状態で土鍋が置かれ加熱すると、第１の温度検知手段６の直上部にあたるトッププレート１５の温度はあまり上がっていないが、第２の温度検知手段７上部に取り付けられた受熱板１８は鍋Ａが接するトッププレート１５の温度からも広く受熱することができるので、第２の温度検知手段７は鍋Ａの温度を検知することができる。

以上のように、本参考例によれば、第２の温度検知手段７の上部に受熱板１８を備えることで、第２の温度検知手段７の位置よりも径の小さい小鍋、鍋ずれ又は鍋底の凹凸形状により第２の温度検知手段７を覆っていない状態で土鍋が置かれ加熱した場合も、鍋種判定手段８にて土鍋や反りのある鍋と判定することができ、加熱出力を制限するので、土鍋加熱時の加熱コイル３の温度上昇や、反りのある鍋での調理物の過度の温度上昇を防ぐことができる。

本発明の実施例１における誘導加熱調理器のブロック図同誘導加熱調理器における加熱コイル部分の断面図同誘導加熱調理器における温度検知手段による検知温度を示す図本発明の参考例１における誘導加熱調理器のブロック図同誘導加熱調理器における温度検知手段の検知温度および検知温度傾きを示す図本発明の参考例２における誘導加熱調理器の加熱コイル部分の断面図

符号の説明

３加熱コイル
４インバータ回路
５制御手段
６第１の温度検知手段
７第２の温度検知手段
８鍋種判定手段
９冷却ファン
１０ファン回転数制御手段
１１選択手段
１２表示手段
１３温度制御手段
１６第１の温度傾き算出手段
１７第２の温度傾き算出手段
１８受熱板

Claims

鍋を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、前記加熱コイルおよび前記インバータ回路を冷却する冷却ファンと、前記冷却ファンの回転数を制御するファン回転数制御手段と、前記インバータ回路の出力を制御する制御手段と、前記加熱コイルの中央部と対向した部分の鍋温度を検知する第１の温度検知手段と、前記加熱コイルの巻線部と対向した部分の鍋温度を検知する第２の温度検知手段と、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段からの温度情報に基づき鍋種を判定する鍋種判定手段とを備え、前記制御手段は、前記鍋種判定手段により鍋がある特定された鍋であると判定されると、前記インバータ回路の出力を制限するとともに、前記ファン回転数制御手段は、前記冷却ファンの回転数を上げる誘導加熱調理器。