JP3965342B2

JP3965342B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP3965342B2
Application number: JP2002264077A
Authority: JP
Inventors: 和章水口; 正治入江
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP2004103412A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘導加熱調理器、詳しくはその温度制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、誘導加熱調理器では、図７に示すように、誘導加熱コイル１０１に高周波電流を印加すると、トッププレート１０２に載置した鍋１０３に渦電流が発生し、それに基づくジュール熱により鍋１０３が発熱し、鍋１０３内の被調理物が加熱されて調理されるようになっている。この誘導加熱調理器のトッププレート１０２に油を収容した鍋１０３を載置して揚げもの調理をする場合、トッププレート１０２の裏面に設けた温度センサ（温度測定手段）１０４により鍋底の温度を間接的に検出し、該温度センサ１０４の検出温度に基づいて鍋１０３内の油１０５の温度を所定温度に維持するようにしている。
【０００３】
この際、前記誘導加熱調理器では鍋１０３の温度をトッププレート１０２を介して間接的に検知しているため、鍋１０３に反り１０５があるとない場合に比べ鍋１０３とトッププレート１０２との間の熱伝導が悪くなり鍋１０３が高温になる。この対策として加熱開始から所定時間の間に温度センサ１０４の測定値から鍋１０３の底面の反り具合を判定する手段を設け、その判定結果に応じて温度の立ち上げを制御するという方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１４３８５８号公報（図1、図２、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記の誘導加熱調理器では、温度センサの測定値の二回微分を算出して鍋反りを判定し、加熱制御しているため、温度追随の遅れを補正しながら精度良い揚げもの調理を行えるという利点はあるが、制御が複雑になるとともに、反りの大きい鍋の場合温度の立ち上がりが遅くなるという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、簡単な制御手段を用いて、温度の立ち上がりを遅らせることなく適切に鍋内の温度制御を行うことができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の誘導加熱調理器は、
鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルと、
鍋底の温度を検出する温度センサと、
前記鍋底の温度に対応する鍋内の加熱物温度を設定する温度設定手段と、
鍋内の加熱物が前記温度設定手段によって設定温度に達したことを報知する報知手段と、
該温度センサの出力に応じて前記誘導加熱コイルへの電力制御を行う制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記鍋底の温度が所定の制御温度に到達した後該制御温度に維持する温度調節手段と、
基準鍋における前記制御温度への基準到達時間及び前記制御温度に対応して設定された遅延係数を記憶する記憶手段と、
前記制御温度に達するまでの時間と前記記憶手段に記憶された基準到達時間との差に前記遅延係数を乗じて遅延時間を算出し、前記報知手段による報知を前記遅延時間だけ遅延する報知遅延手段を設けた構成を採用した。
【０００８】
前記誘導加熱調理器では、あらかじめ記憶させた基準到達時間と実際の到達時間とを比較し、その差が大きい場合制御温度に温調しはじめてもしばらくは報知しない。この間においても実際の鍋内加熱物の温度は設定温度に徐々に近づくため、所定時間報知を遅延すれば実際の鍋内の加熱物温度が設定温度に近い状態で使用者に加熱完了報知ができ、適切に鍋内の温度制御を行うことができる。
【０００９】
前記遅延時間は、前記設定温度に達するまでの所定時間と前記記憶手段に記憶された基準到達時間との差に前記遅延係数を乗じた値を用いているので、鍋の反り具合が変わってもより適切に加熱完了報知ができる。
【００１０】
また、前記遅延係数は、前記設定温度に対応して設定されているので、設定温度に応じてより適切に加熱完了報知ができる。
【００１１】
さらに、前記遅延係数は、前記設定温度に達するまでの時間が前記基準到達時間よりも早いか遅いかに対応して設定されていることは、鍋の反り具合に加え、鍋の材質に応じてもより適切に加熱完了報知ができる点で好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１３】
図1は、本発明による誘導加熱調理器の回路図である。交流電源１には全波整流回路２が接続されている。該整流回路２の出力側には、チョークコイル３及び平滑コンデンサ４が接続されるとともに、誘導加熱コイル５とＩＧＢＴ６が直列に接続されている。誘導加熱コイル５には、共振用コンデンサ７が並列に接続され、ＩＧＢＴ６には高圧ダイオード８が並列に接続されている。誘導加熱コイル５の上方にはトッププレート９が設けられ、該トッププレート９の上に鍋１０が載置されるようになっている。トッププレート９の下面には、鍋底の温度をトッププレートを介して間接的に検出する温度センサ１１が取り付けられている。前記整流回路２の入力側すなわち交流電源ラインには入力電流検出回路１２が設けられている。この入力電流検出回路１２は、交流電源ラインに流れる電流、すなわち整流回路２の出力側のインバータ回路への入力電流を検出し、これをＡ／Ｄ変換して制御手段であるマイクロコンピュータ１３に出力するようになっている。
【００１４】
また１４は温度設定スイッチで、使用者が該温度設定スイッチ１４を操作するとその操作信号がマイクロコンピュータ１３に出力され、設定温度に応じた制御を行うようになっている。
【００１５】
マイクロコンピュータ１３は、前記ＩＧＢＴ６のコレクタ−エミッタ間電圧Ｖｃｅに基づいて前記ＩＧＢＴ６のベースに駆動パルスを出力するようになっている。また、マイクロコンピュータ１３は、前記温度センサ１１によって検出される鍋底の温度を予め記憶された制御温度と比較することによって、前記ＩＧＢＴ６のベースへの駆動パルスを制御し、温度設定スイッチによって定めた設定温度に維持する機能を有している。また、このマイクロコンピュータ１３は、メモリを内蔵し、後述するように、各制御温度に応じて、該制御温度への基準到達時間データ（所定の基準鍋において実測した到達時間を用いる）および、後述する遅延係数データが記憶されている。そしてマイクロコンピュータ１３は、前記温度センサ１１によって検出される温度と予め記憶された制御温度とを比較して鍋反り度合いを判定し、後述する表１のデータに基づいて報知手段１５に報知信号を出力するようになっている。
【００１６】
次に、前記構成からなる電磁調理器を用いて揚げもの調理を行う場合におけるマイクロコンピュータ１３の動作を図２および図３に示すフローチャートに従って説明する。
【００１７】
まず、ステップ１で周知の小物検出を、ステップ２で周知の鍋検出を行う。その後ステップ３で後述する予熱処理を実行した後、ステップ４で通常のメイン処理を行う。
【００１８】
予熱処理は、図３に示すように、使用者が鍋１０内に油を入れて温度設定スイッチ１４により予熱完了温度（本発明における設定温度に相当する）を設定すると、マイクロコンピュータ１３はまずステップ１０１で予熱時間Ｔのカウントを開始し、ステップ１０２に進む。
【００１９】
ステップ１０２では温度センサ１１からの出力を取り込み、鍋底の温度計測を開始してステップ１０３に進む。
【００２０】
ステップ１０３では上記温度センサ１１からの出力値を温度に換算し、それが前記制御温度（マイクロコンピュータ１３に記憶されている）より大きいかどうかを判断する。制御温度より大きい場合はステップ１０４に進み、制御温度以下の場合はステップ１０３の判断を繰り返す。
【００２１】
ステップ１０４では予熱時間Ｔのカウントをアップしステップ１０５に進む。
ステップ１０５では図４に示すように、上記予熱時間Ｔが予めマイクロコンピュータ１３に記憶された基準到達時間Ｔ０より小さいか否かを判断し、ＴがＴ０より小さい場合はステップ１０６に進み予熱完了遅延時間ｔ１を計算する。それ以外の場合はステップ１１１に進む。なお、予熱時間Ｔが基準到達時間Ｔ０より短くなるというこの現象は特に鍋の材質が基準となる鍋よりも透磁率の高い鉄鍋等において顕著である。
【００２２】
一方ステップ１１１でＴがＴ０より大きい場合はステップ１１２に進み予熱完了遅延時間ｔ２を計算する。なお、予熱時間Ｔが基準到達時間Ｔ０より長くなるというこの現象は特に鍋の材質が基準となる鍋よりも透磁率の低いステンレス鍋等において顕著である。
【００２３】
前記予熱完了遅延時間ｔ１は以下の計算式にて算出する。
【数１】
ｔ１＝（Ｔ０−Ｔ）×遅延係数（早切れ）
また、前記予熱完了遅延時間ｔ２は以下の計算式にて算出する。
【数２】
ｔ２＝（Ｔ−Ｔ０）×遅延係数（遅切れ）
【００２４】
ここで、基準到達時間Ｔ０及び遅延係数は設定温度に対応して表１のように定まっており、マイクロコンピュータ１３内に記憶されている。
【表１】

【００２５】
上記予熱完了遅延時間ｔ１は予測される予熱完了よりも早く予熱が完了した場合であり、予熱完了遅延時間ｔ２は予測される予熱完了よりも遅く予熱が完了した場合に対応している。
【００２６】
またステップ１１１で予熱時間Ｔが基準到達時間Ｔ０より大きくない場合は、予熱時間Ｔが基準到達時間Ｔ０に等しく、この場合は予熱完了遅延時間は０となり、ステップ１１０に進んで予熱完了報知を行う。
【００２７】
ステップ１０７では前記予熱完了遅延時間（ｔ１またはｔ２）タイマのカウントを開始し、ステップ１０８に進んで温調制御を開始しステップ１０９に進む。この温調制御では鍋底温度が制御温度に維持されるように誘導加熱コイル５への出力をコントロールする。
【００２８】
ステップ１０９では上記予熱完了遅延時間タイマのカウントがアップしたか否かを判断し、アップした場合はステップ１１０に進んで報知手段１５に予熱完了報知信号を出力して予熱完了報知をし、図２のメイン処理へ移行する。
【００２９】
上記のような予熱処理を行った場合、時間と鍋底温度及び鍋内の加熱物（油）温度との関係は図５及び図６に示すようになる。なお、図５及び図６における実線は、制御手段１３内に記憶されている、基準鍋における検出温度と油の温度の時間変化を表している。
【００３０】
すなわち、予熱完了が予め記憶された基準到達時間Ｔ０より早かった場合（図５の破線参照）、予熱時間Ｔ後に予熱完了した後は鍋底温度の温調が始まるが、それに対し油の温度はまだ設定温度に到達していない。そこで、Ｔからｔ１だけ予熱完了を遅延させる間に油の温度は設定温度近傍に落ち着く。
【００３１】
また逆に予熱完了が予め記憶された基準到達時間Ｔ０より遅かった場合（図６の破線参照）、予熱時間Ｔ後に予熱完了した後は鍋底温度の温調が始まるが、それに対し油の温度は設定温度を超えた状態になっている。そこで、Ｔからｔ２だけ予熱完了を遅延させる間に油の温度は設定温度近傍に落ち着く。したがっていずれの場合も、予熱完了報知を遅延させることにより、より設定温度に近い状態で予熱が完了し、適切に油温制御を行うことができる。
【００３２】
なお、本実施形態では予熱時間Ｔと基準到達時間Ｔ０が等しい場合にのみ予熱完了を遅延させているが、Ｔ−Ｔ０またはＴ０−Ｔの敷居値を予めマイクロコンピュータ１３に記憶させておき、その敷居値内であれば遅延係数を０として予熱完了報知を行うようにしてもよい。この場合は予熱完了時間が許容範囲内であればすぐに予熱完了報知をして使用者が調理にかかれる点で有利である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の誘導加熱調理器では、制御温度に達するまでの時間と記憶手段に記憶された基準到達時間との差に遅延係数を乗じて遅延時間を算出し、報知手段による報知を遅延時間だけ遅延する報知遅延手段を設けたことにより、実際の鍋の温度が設定温度に近い状態で使用者に加熱完了報知ができ、適切に鍋内の温度制御を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る誘導加熱調理器の回路図である。
【図２】図１の調理器による揚げ物調理時の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の調理器による揚げ物調理時の予熱処理の前半を示すフローチャートである。
【図４】図１の調理器による揚げ物調理時の予熱処理の後半を示すフローチャートである。
【図５】図１の調理器による揚げ物調理時の予熱処理時の温度と時間の関係を示すグラフである。
【図６】図１の調理器による揚げ物調理時の予熱処理時の温度と時間の関係を示すグラフである。
【図７】従来例を示す誘導加熱調理器のコイル近傍の概略図である。
【符号の説明】
９…トッププレート、１０…鍋、１１…温度センサ、１３…マイクロコンピュータ、１５…報知手段。

Claims

鍋を誘導加熱する誘導加熱コイルと、
鍋底の温度を検出する温度センサと、
前記鍋底の温度に対応する鍋内の加熱物温度を設定する温度設定手段と、
鍋内の加熱物が前記温度設定手段によって設定温度に達したことを報知する報知手段と、
該温度センサの出力に応じて前記誘導加熱コイルへの電力制御を行う制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記鍋底の温度が所定の制御温度に到達した後該制御温度に維持する温度調節手段と、
基準鍋における前記制御温度への基準到達時間及び前記制御温度に対応して設定された遅延係数を記憶する記憶手段と、
前記制御温度に達するまでの時間と前記記憶手段に記憶された基準到達時間との差に前記遅延係数を乗じて遅延時間を算出し、前記報知手段による報知を前記遅延時間だけ遅延する報知遅延手段を設けたことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記遅延係数は、前記制御温度に達するまでの時間が前記基準到達時間よりも早いか遅いかに対応して設定されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。