JP4745012B2

JP4745012B2 - 加熱調理器

Info

Publication number: JP4745012B2
Application number: JP2005289070A
Authority: JP
Inventors: 優佳田村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: JP2007103085A

Description

本発明は、調理容器の温度を検出する温度検出手段を備えた加熱調理器に関する。

従来、誘導加熱調理器では、トッププレートの下方に鍋等の調理容器の温度を検出する
サーミスタなどの接触式温度センサを設けていた。この場合、接触式のため、トッププレ
ートを介した熱伝導により調理容器の温度を検出し、調理容器の急速な温度変化に対して
応答性が悪いため、実際の調理容器の温度と検出温度との間に大きな差が生じ、精度よい
調理容器温度の検出ができないという問題があった。
そこで上記問題を解決するために、トッププレートの下方に赤外線センサを設けて、調
理容器の底から発生する赤外線量を瞬時に検出することにより調理容器底面の急速な温度
変化に応答できる誘導加熱調理器が提供されている。

ただ、赤外線センサをトッププレートの下方に設けた誘導加熱調理器では、当該赤外線
センサは、トッププレートなど調理容器以外の部品から発せられる赤外線量も検出してし
まうという問題があった。さらには、調理容器は固有の放射率が決まっているため、その
放射率が分からないと赤外線を放射している箇所の温度を正確に計算できないという問題
があった。

そこでこれら問題を解決するために種々の補正方法が考えられている。
例えば、特許文献１に示されているように、トッププレート下に赤外線センサを２つ備えて、ひとつは、調理容器の直下に設けて、調理容器とトッププレートとから発せられる赤外線の合計量を検出し、もう一方を黒体塗料が塗布されたトッププレート下に設けて、トッププレート単体から発せられる赤外線量を検出し、これら赤外線量の差分を求めることにより調理容器単体から発せられる赤外線量を補正して求め、調理容器の温度を算出する誘導加熱調理器がある。

さらに特許文献２に示されている誘導加熱調理器では、予め調理容器の材質に対応する
放射率を与えるデータベースを制御部に記憶させておき、調理容器をトッププレートに載
置し、加熱コイルに電流を流している時に加熱コイルのインピーダンスを測定することに
より当該調理容器の材質を推測判定し、この材質に対応した放射率を当該データベースか
ら求め、この放射率に基いて赤外線センサが受光した赤外線量を補正して調理容器の温度
を算出している。
特開２００４−１１１０５５号特開２００３−２６４０５５号

しかし、特許文献１に示す誘導加熱調理器では、調理容器の放射率を測定しておらず、
この放射率による赤外線量の補正をしていないため、正確な赤外線量を測れていない。そ
のため正確な調理容器の底面温度を計測することができていないという問題を有する。

また特許文献２に示す誘導加熱調理器では、加熱コイルのインピーダンスによって調理
容器の材質を推測し調理容器の底面温度を求めているが、加熱コイルのインピーダンスは
調理容器の材質と調理容器の径によって決定するため、径を測定する手段を有してない場
合は材質を特定できない場合がある。特に鉄にアルミを挟んだ多層鍋等などは、インピー
ダンスによって材質を特定することは困難である。

さらに、インピーダンスを測定し、調理容器の材質を特定した場合では、例えばその調
理容器の底面が焦げ付いているときに、その焦げ付いた調理容器自体のインピーダンスは
予めデータベースに記憶しているその調理容器の材質のものと異なる値であるため、誤っ
た材質を特定してしまい、その材質に対応する放射率は誤ったものとなる。したがって調
理容器の加熱温度を求める際に誤差が生じる場合がありうる。

すなわち特許文献２に示すように調理容器の温度を測定しても、調理容器の放射率は、
データベースの放射率と異なった値の場合があり、正確に温度が測れない場合がありうる
。

また、調理容器の材質として、データベースに記憶されていない材質の調理容器が使用
される場合は、測定したインピーダンス値に該当するデータがデータベースに存在しない
ため、調理容器の放射率を導くことができない。そのため、データベースに記憶されてい
ない材質の調理容器で調理するときは、正確に温度が測れない場合もありうる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は調理容器の温度を正確に算
出することができる加熱調理器を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明による加熱調理器は、調理容器が載置されるトッププレートと、前記調理容器を加熱する加熱手段と、前記調理容器が載置される部位の前記トッププレートの温度を測定する第１の温度検知手段と、前記調理容器の底面から放射される赤外線量を検出する赤外線センサと、前記調理容器に対応する放射率を与えるデータベースを有する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記加熱手段による加熱中に、前記赤外線センサが検出する前記調理容器から放射された赤外線量と予め前記制御部に記憶させてある所定の定数の放射率とにより当該赤外線量検出時における前記調理容器の第１の仮想温度を算出する第１の仮想温度算出ステップと、前記第１の仮想温度から前記加熱手段による加熱中の所定時間後の前記調理容器の放射する赤外線量を検出し前記所定の定数の放射率により第２の仮想温度を算出する第２の仮想温度算出ステップと、これら第１の仮想温度と第２の仮想温度と前記所定時間とにより、前記調理容器の仮想温度上昇速度を算出する仮想温度上昇速度算出ステップと、前記第１の温度検知手段により、前記調理容器の赤外線量検出時と同時刻の前記トッププレートの温度を測定する第１のトッププレート温度測定ステップと、前記第１の温度検知手段により、前記所定時間後の調理容器の赤外線量検出時と同時刻の前記トッププレートの温度を測定する第２のトッププレート温度測定ステップと、前記第１のトッププレート温度と前記第２のトッププレート温度と前記所定時間とにより前記トッププレートの温度上昇速度を算出する温度上昇速度算出ステップと、前記仮想温度上昇速度と前記トッププレートの温度上昇速度との割合を算出する温度上昇速度割合算出ステップと、前記データベースから、前記温度上昇速度割合算出ステップで算出した前記温度上昇速度割合に対応する放射率を抽出する調理容器放射率推定ステップと、前記赤外線センサで検出する前記調理容器から放射された赤外線量と前記放射率推定ステップで推定した前記放射率とにより前記調理容器の温度を算出する温度算出ステップと、この算出した調理容器の温度に基づいて前記調理容器の加熱制御をするステップと、を有することを主たる特徴とする。

本発明によれば、赤外線センサで検出された赤外線量と所定の定数とに基づいて算出さ
れた調理容器の仮想温度上昇速度と、第１の温度検出手段で測定したトッププレートの温
度上昇速度との温度上昇速度の割合に対応する放射率が収集されたデータベースに基づい
て、調理容器の放射率を抽出するため、正確な放射率が推定でき、その放射率と赤外線セ
ンサが検出した赤外線量とに基づいて正確な調理容器の温度が算出できる。

また、加熱コイルのインピーダンス値を測定し調理容器の材質の判定をしないで、温度
上昇速度割合に対応する放射率を与えるデータベースによって調理容器の放射率を推定し
ているため、その調理容器の誤った放射率を導くことがなく、いかなる調理容器の温度も
算出することができる。

本発明に係る加熱調理器を誘導加熱調理器に適用した一実施例について、図１乃至図９
を参照して説明する。
図２は、誘導加熱調理器の全体の縦断面を概略的に示している。また図３は、誘導加熱
調理器の全体の上面図を概略的に示している。図１は透過部周辺部の拡大図である。

加熱調理器の本体１は、ケース２と、このケース２の上面を覆うトッププレート３とで
構成されている。
またこのトッププレート３には、加熱手段である加熱コイル１１の中心に対応する位置
（加熱部）に、後述する円形状の透過部４が設けられていて、その透過部４を中心として
磁性材の調理容器Ａ（図２のみ図示。）が載置されるようになっている。
またこのトッププレート３は、８〜１４μｍの波長領域の赤外線が透過しにくいガラス
材質で形成されている。

そしてケース２の内部には、トッププレート３の下方近くに加熱コイルユニット１０が
左右に並設されている。各加熱コイルユニット１０は、誘導加熱をする加熱コイル１１と
、加熱コイル１１を支持するコイルベース１２とで主に構成されている。

またさらにケース２の内部には、加熱コイル１１を駆動する駆動部３５（図４のみ図示
。）や、記憶部３７や、マイクロコンピュータを有する制御部３６（図４のみ図示。）等
が設けられている。
そしてケース２の前方側面には、操作パネル３９が設けられており、前記加熱コイル１
１の出力スイッチが設けられていると共に、加熱コイル１１の出力調節ダイヤル、温度設
定キー等（いずれも図示せず。）が設けられている。

さらにトッププレート３上にはこれら操作パネル３９で設定した加熱条件の情報がトッ
ププレート３の下方に位置するＬＥＤ等で報知されるよう表示部４０が構成されている。

ここで、上記加熱コイルユニット１０の具体的構成について、図１、図２および図３を
参照して説明する。
まず、加熱コイル１１は、環状の内周側加熱コイル１３と同心円状で環状の外周側加熱
コイル１４とで構成されている。内周側加熱コイル１３の中央には、所定の中央中間部１
５があり、また内周側加熱コイル１３と外周側加熱コイル１４の間は乖離しており、環状
に隙間部１６が形成されている。
またこれら加熱コイル１１は、円板状のコイルベース１２に載置支持されており、この
コイルベース１２には赤外線センサ２０等の温度検出手段が設けられている。

コイルベース１２の中央であって、加熱コイル１１の中央中間部１５内には、例えばサ
ーモパイル式の赤外線センサ２０が、上面が透過部４に対向するように設けられている。
この赤外線センサ２０は、上面に受光部が設けられており、この受光部で、赤外線を受光
し赤外線量を測定できるように構成されている。

また赤外線センサ２０の受光部２１は、透過部４に比べて面積が小さい円形状をしてお
り、透過部４から当該受光部２１の間の空間が筒状部材である円筒状の金属筒２２で囲繞
されるようにして設けられている。
この金属筒２２は透過部４以外からの赤外線が受光部２１に入射することを遮断するた
めのもので、例えば放射率が低いアルミで形成されている。
また、金属筒２２と赤外線センサ２０の間には光学レンズのフィルタ２３が設けられて
おり、トッププレート３で透過しにくい８〜１４μｍの波長領域の赤外線のみ通過できる
ような材質で形成されている。

また前記透過部４の近傍であって、金属筒２２の外側には第１の温度検知手段である第
１の接触式温度センサ３０（例えばサーミスタ）が、トッププレート３に接触するように
配設されている。
そして、内周側加熱コイル１３と外周側加熱コイル１４との間の隙間部１６には、トッ
ププレート３に接触して、トッププレート３の温度が測定できるように第２の温度検知手
段である第２の接触式温度センサ３１（例えばサーミスタ）が配設されている（図２参照
）。

ここで、前述した透過部４について説明する。
この透過部４の材質は、シリコンで形成されており、この透過部４の放射率のデータが
記憶部３７（図４のみ図示）に予め記憶されている。そして材質がシリコンであるため８
〜１４μｍの波長領域の赤外線を６０％透過する特徴を有している。すなわちこのシリコ
ンは、調理容器Ａの底面から放出された赤外線の内、透過部４を透過した赤外線の波長領
域の中で、８〜１４μｍの波長領域の赤外線は、６０％だけ透過部４を透過できるもので
ある。
そして透過部４を通過した赤外線のうち、８〜１４μｍの波長領域の赤外線だけが、赤
外線センサ２０の受光部２１直上に設けたフィルタ２３のフィルタリングによって入射で
き、結局赤外線センサ２０が受光する赤外線は、調理容器Ａ底面から放出された赤外線の
うち、８〜１４μｍの波長領域の赤外線量のうち６０％の量となる。

つづいて、本実施例に係る誘導加熱調理器の電気的構成を示す。
図４は本実施例の電気的構成を示すブロック図で、主に制御部３６と駆動部３５、操作
パネル３９、および表示部４０で構成されている。
この制御部３６は、赤外線センサ２０や第１及び第２の接触式温度センサ等のデータを
演算し温度算出等を行うとともに、操作パネル３９から入力された調理条件に基いたコイ
ルの加熱制御、また表示部４０に調理容器底面温度Ｔｍを報知するなど加熱調理器全体の
制御等を行い、マイクロコンピュータや、データベース３８と透過部４の放射率ｅｈのデ
ータなどを記憶する記憶部３７等で構成されている。
また駆動部３５は、この制御部３６の命令により加熱コイル１１に入力する電圧を制御
して、加熱量を調整する機能をしている。

ここで制御部３６に記憶されたデータベース３８について図５を参照して説明する。

図５に示すデータベース３８は、このデータベース３８を基に調理容器底面の温度を正
確に計測するためのものであって、温度上昇速度割合Ｕと、温度上昇速度割合Ｕに対応す
る放射率ｅｎとを実験で収集したデータを基に作成したものである。
この温度上昇速度割合Ｕとは、トッププレート３の温度上昇速度と、放射率を１（所定
の定数に該当）と仮定した場合に赤外線センサ２０で検知した調理容器仮想温度の上昇速
度との割合をしめす数値である。
これらデータベース３８のデータ収集方法は、すべて実験により測定した温度データお
よび赤外線量に基づいて作成されたものであり、具体的には、調理容器Ａをトッププレー
ト３の上に載置して、調理容器Ａ直下のトッププレート３の温度上昇速度を測定しデータ
を収集する。
その時に調理容器の底面から放出される赤外線量を赤外線センサ等で受光し、この受光
した赤外線量に基づき、この段階では実際の放射率が不明のためこの調理容器底面を黒体
と仮定して（放射率を１とし）調理容器仮想温度を算出する。またこれを参照して調理容
器仮想温度の温度上昇速度を収集する。

そしてこれらトッププレート３の温度上昇速度と調理容器仮想温度の温度上昇速度との
割合を求めた数値を温度上昇速度割合Ｕとして収集する。
さらにこのときの実際の調理容器Ａの底面温度を測定して、その調理容器底面温度と前
記赤外線センサ２０が受光した赤外線量に基づいて、放射率ｅｎを計算して求める。
このようにして収集した温度上昇速度割合Ｕに対応する放射率ｅｎをデータベース３８
として記憶部３７に記憶させている。なお、このときの温度上昇速度割合Ｕと、対応する
調理容器底面の放射率ｅｎには、１対１の相関性がある。

ここで、このデータベース３８を使用して、加熱時の調理容器底面温度を測定する方法
について、図６と図７を基に説明する。
図６は、調理容器底面温度を測定する制御フローチャートである。図７は制御フローチ
ャートに基づく温度グラフである。
まず調理物Ｂが収納された状態の調理容器Ａが、トッププレート３の加熱コイル１１上
方の位置（加熱部）に載置される。
つづいて操作パネル３９の加熱スイッチを押して、加熱コイル１１に高周波電流を供給
して磁界を発生させると、この磁界により調理容器Ａに渦電流が流れ、この渦電流と調理
容器Ａ自体の電気抵抗とで調理容器Ａは温度上昇し、調理物Ｂに効率よい加熱が行える（
Ｓ１）。

そして調理容器Ａが加熱されて熱をもつと、この調理容器Ａの底面からトッププレート
３下方向に赤外線が放射される。
また調理容器Ａの温度上昇に伴い調理容器Ａが載置されているトッププレート３に調理
容器Ａの熱が伝導していく。さらにこれとほぼ同時に調理容器Ａの直下にある透過部４に
も熱が伝導し、この透過部４からも赤外線が放射されるようになる。

そして加熱コイル１１に高周波電流を供給してから、予め設定してある所定時間ｔ１が
過ぎると（例えば加熱開始後４０秒経過時）、赤外線センサ２０に赤外線を検出させ、赤
外線量Ｅ１を計測する（Ｓ２）。なお透過部４から受光部２１までは金属筒２２に囲繞さ
れているため、この赤外線センサ２０が検出する赤外線は、調理容器Ａの底面から放射さ
れて透過部４を透過した赤外線と、その透過部４から放射される赤外線のみとなる。すな
わち赤外線センサ２０が検出する赤外線量は、調理容器Ａの底面から放射されて透過部４
を透過した赤外線と、その透過部４から下方に放射される赤外線との合計量Ｅ１となる。

次に、この赤外線センサ２０に赤外線を検出させると同時に、第１の接触式温度センサ
３０によりトッププレート３と第１の接触式温度センサ３０との接触部分の温度Ｔｈを測
定する。この接触部分の温度測定部位は透過部４に近い位置にあるため、この接触部分の
温度を透過部４の温度に代用して用いる（Ｓ３）。そして予め記憶部３７に記憶させてい
る透過部４の放射率ｅｈを抽出する（Ｓ４）。

そこで、制御部３６は、ステファンボルツマンの式に当該透過部４の温度Ｔｈと透過部
４の放射率ｅｈを代入することで、透過部４だけから放射される赤外線量Ｅ２を計算によ
り求める（透過部赤外線量算出ステップ）（Ｓ５）。
そして、赤外線センサ２０が受光した調理容器Ａの底面および透過部４から放出された
赤外線合計量Ｅ１と、計算して求めた透過部４だけから放射される赤外線量Ｅ２の差分を
とることにより、調理容器Ａの底面だけから放出されて透過部４を透過した赤外線量Ｅ３
を算出する（第１の赤外線量補正ステップ）（Ｓ６）。

またこの赤外線量Ｅ３は、透過率が６０％であるシリコン性の透過部４を通過している
ため、その透過率で除することで補正をし、調理容器Ａの底面から放出される赤外線量Ｅ
４を得る（第２の赤外線量補正ステップ）（Ｓ７）。
つづいて、上記のようにして得た調理容器Ａの底面から放出される正確な赤外線量Ｅ４
に基づいて、放射率を１と仮定した場合の調理容器Ａ底面の仮想温度（以後、調理容器仮
想温度とも称す。）を求める。

そこで、ステファンボルツマンの式に所定の定数を１と仮定して記憶部に記憶させた放射率と赤外線量Ｅ４とを代入して、放射率を１と仮定した場合の第１の仮想温度である調理容器仮想温度Ｔｉ１を求める（第１の仮想温度算出ステップ）（図６、図７参照）。
すなわちこれは、調理容器Ａの底面が黒体であると仮定した場合に、調理容器底面から放出される赤外線量Ｅ４に基づき、調理容器底面の温度は何度であるか算出したものである。

そして所定時間Δｔが経過し、経過時間ｔ２となったときに再びステップＳ３からステ
ップＳ７を繰り返して経過時間ｔ２時の第２の仮想温度である調理容器仮想温度Ｔｉ２を
求める（第２の仮想温度算出ステップ）。
ここで調理容器仮想温度のＴｉ２とＴｉ１の差分を所定時間Δｔで除することにより、
放射率を１と仮定したときの調理容器の仮想温度上昇速度ΔＴｉが求まる（仮想温度上昇
速度算出ステップ）（Ｓ８）。なおこの所定時間Δｔは、予め実験により適当な時間を決
定する。

つづいて、第１の接触式温度センサ３０および第２の接触式温度センサ３１が接触して
いる部位のトッププレート３の温度上昇速度ΔＴｊ、ΔＴｋを測定し算出する。
例えば温度上昇速度ΔＴｋの計算方法は、第２の接触式温度センサ３１で経過時間ｔ１
に、第１のトッププレート温度であるトッププレート温度Ｔｋ１を測定し（第１のトップ
プレート温度測定ステップ）、経過時間ｔ２に、第２のトッププレート温度であるトップ
プレート温度Ｔｋ２を測定し（第２のトッププレート温度測定ステップ）、これら温度の
差分を所定時間Δｔで除すことで、温度上昇速度ΔＴｋが求まる（温度上昇速度算出ステ
ップ）。

そしてこれら温度上昇速度ΔＴｊ、ΔＴｋのうち値が高いデータをトッププレート３の
温度上昇速度のデータとして選択して採用する（トッププレート温度データ選択ステップ
）（Ｓ９）。ここでは第２の接触式温度センサ３１が計測した温度上昇速度ΔＴｋの値の
ほうが高いものとし、後述する信頼性から温度上昇速度ΔＴｋを採用することとする。

さらにここで調理容器仮想温度上昇速度ΔＴｉと温度上昇速度ΔＴｋとの割合を計算し
、温度上昇速度割合Ｕを求める（温度上昇速度割合算出ステップ）（Ｓ１０）。
そしてこの温度上昇速度割合Ｕを求め、この値と対応する放射率を前述したデータベー
ス３８から抽出し導きだす（調理容器放射率推定ステップ）。この放射率を導き出すこと
で、調理容器Ａ底面の放射率ｅｎを推定算出することができる（Ｓ１１）。

そして経過時間ｔ２以降は、制御部３６は、赤外線センサ２０が受光する赤外線量をス
テップＳ３からステップＳ７と同じ動作を繰り返すことにより補正して、調理容器Ａの底
面だけから放出される赤外線量Ｅ５を導き出す。
この導き出した調理容器Ａの底面だけから放出される赤外線量Ｅ５と、温度上昇速度割
合Ｕで推定した放射率ｅｎとをステファンボルツマンの式に代入することにより経過時間
ｔ２以降の調理容器Ａ底面の温度Ｔｍを推定して求めることができる（温度算出ステップ
）。そして経過時間ｔ２以降は、図７に示すように実際の調理容器底面の温度とほぼ同じ
値の温度データＴｍを算出することができる。

このように推定した調理容器の底面温度Ｔｍは、例えば、加熱調理中で経過時間ｔ２以
降に調理容器Ａ内の調理物Ｂを増やしたり、水を加えたりなどして、急に調理容器Ａの温
度が冷えた場合でも、赤外線センサ２０の応答性が良いため、正確な赤外線量が得られ、
算出した放射率ｅｎで除することにより正確な調理容器底面温度Ｔｍが求めることができ
る。

そのため、この求められた調理容器底面温度Ｔｍに基づいて加熱コイル１１への入力電
力を制御することが可能である。
例えば、卵料理、煮物、肉料理などは加熱温度を一定にして調理することが好ましい。
そこで使用者が希望する調理温度を予め操作パネル３９で設定しておき、その使用者が設
定した調理温度に、調理容器底面温度Ｔｍが一定になるように、図８に示すように入力電
力をＰＩＤ制御する。このように制御部３６の命令に基づき駆動部３５でＰＩＤ制御する
ことにより調理温度が正確な調理容器底面温度Ｔｍに基づいて制御されるため、より正確
な調理温度で調理することができる。

なおこの場合、調理時間を予め指定しておき、調理容器底面温度Ｔｍが設定調理温度に
到達した後、調理指定時間が経過して自動に加熱が停止するような制御をする。

また同様に、本実施例によれば、煮物などの調理時に沸騰を検知する場合は、より正確
な沸騰検知をすることができる。ここでこの沸騰検知の方法の一例を図９を参照にして示
す。
図９は、調理容器底面温度Ｔｍと、調理容器底面温度Ｔｍの温度上昇速度との時間経過
を示すグラフである。正確に計測されている調理容器底面温度Ｔｍは、１００度に近づく
につれて徐々に温度上昇速度が下がってくる。そこで調理容器底面温度Ｔｍの温度上昇速
度に所定の閾値を設け、この温度上昇速度が当該閾値以下になったときに、沸騰したと判
断するような制御をしている。これにより、より正確に沸騰を検知できることができる。
また沸騰を検知した後は、所定の調理制御に移行させる等の制御構成にしてもよい。

さらには沸騰検知を表示部４０に表示したり、アラームを鳴らすことにより使用者に報
知させてよい。報知することにより使用者は、その後、火力出力を弱めたり、調理時間を
指定する等自ら自由に調理制御をすることができる。

以上のように本実施形態によれば、次のような効果を有する。
まず、調理容器底面温度Ｔｍを、赤外線センサ２０で受光した赤外線量と、温度上昇速
度割合Ｕに対応する放射率ｅｎに基づいて推定したため、実際の調理容器温度の急な変化
にもすばやく応答することができるため正確に調理容器底面温度を計測することができる
。
なお、通常、調理容器内の調理物の量や、重さ等の熱的負荷が異なる場合では、トップ
プレート３の温度上昇速度や調理容器仮想温度上昇速度は変化するが、放射率に対応させ
るデータとしてトッププレート３の温度上昇速度と調理容器仮想温度上昇速度との割合を
用いているため、熱的負荷が異なる場合でも温度上昇速度割合は変わらず、正確な放射率
を導くことができる。

また、１対１の対応関係にある温度上昇速度割合Ｕと放射率ｅｎをデータベース３８に
しているため、あらゆる調理容器の放射率を温度上昇速度割合に基づいて導くことができ
る。
特に、特許文献２のように調理容器Ａの材質を加熱コイル１１のインピーダンスにより
判定し、この材質に対応する放射率をデータベース３８として使用するものでは、例えば
、調理容器底面に焦げや、塗装がされている調理容器を用いるときには、それぞれ焦げが
ついていない元の材質や、塗装されていない材質の放射率と異なる場合があって、正確な
材質を特定することができないことがあるため、それによって放射率も誤った値を導いて
しまう恐れがあり、正確に調理容器の温度を測定することができないことがある。しかし
、本実施形態の温度測定データに基づいたデータベース３８を使用することにより、材質
を特定することなく、実際に測定した温度の情報だけから放射率を推定することができる
ため、誤った放射率を導くことがない。

さらに調理容器の材質を特定することなく、その調理容器の放射率を推定することがで
きるため、例えば特許文献２のようにその材質のインピーダンス値と放射率を調べてデー
タベースに記憶させる必要がなく、温度上昇速度割合とそれに１対１に対応する放射率さ
えデータベースに記憶させていればどのような材質（新しく開発された新材料でさえも）
で形成された調理容器の放射率も推定することができる。

なお、ここではデータベースとして記憶部に記憶させているが、１対１に関係であるた
め、予め実験により収集したデータに基づいて相関関数を導き、この相関関数をデータベ
ースに記憶させても良い。

また、第１の接触式温度センサ３０を透過部４の近傍に設けることにより、第１の接触
式温度センサ３０のトッププレート３との接触部位の温度を透過部温度として代用するこ
とができる。さらに記憶部３７に予め透過部４の放射率のデータを記憶させておくことに
より、透過部４単独で放射している赤外線量を計算することができ、この透過部４単独の
赤外線量と赤外線センサ２０が受光する赤外線量の差分を求めることによって、調理容器
底面が単独で放出する赤外線量を算出することができる。

また、透過部４をシリコンで形成することにより、トッププレート３を透過しにくい８
〜１４μｍの波長領域の赤外線をトッププレート３下方に透過させることができるため、
特定の波長領域（８〜１４μｍ）の赤外線についてだけ各種補正計算をすればよく、正確
に特定の波長領域の赤外線量を算出することができる。

またフィルタ２３を、透過部４と赤外線センサ２０の赤外線受光部２１との間に設け、
８〜１４μｍの波長領域の赤外線だけ通過するように構成し、透過部をフィルタ２３が通
過する８〜１４μｍの波長領域の赤外線を透過させるシリコンを材質にすることにより、
透過部４で、調理容器Ａの底面から放出された赤外線の内で、ガラス製のトッププレート
３を透過しづらい８〜１４μｍの波長領域の赤外線を透過し、さらにフィルタ２３で８〜
１４μｍの波長領域の赤外線をフィルタリングするため、赤外線センサ２０は特定の赤外
線波長領域だけ測定することができる。したがって、受光部２１は、ガラストッププレー
ト３を通過しやすい赤外線を受光することがなく、制御部には、赤外線センサ２０から特
定の情報だけが入力され、外乱を少なくすることができる。さらに記憶部にはその特定の
波長領域に関する透過率のデータだけを記憶させておけばよく、不要なデータを記憶させ
る必要がない。

また、透過部４と赤外線センサ２０の受光部２１の周りに筒状部材としてアルミ製の金
属筒２２を囲繞させることにより、その放射率の低さから、透過部４を通過する赤外線以
外の赤外線を遮断することができ、赤外線センサ２０に調理容器Ａ底面からの正確な赤外
線量を入射させることができる。またケース２内のほこり等が受光部２１に接触すること
を防ぐことができるため、赤外線センサ２０は正確に赤外線量を測定することができる。

なお、本実施形態では、トッププレート３の温度上昇速度を測定する接触式温度センサ
を異なる位置に二つ設け、温度上昇速度が高いほうのデータを選択して、温度上昇速度割
合のデータとして採用している。これによれば、例えば調理容器Ａ底面が変形していて、
トッププレート３との調理容器Ａ底面の距離が異なっている場合には、トッププレート３
と調理容器Ａの底面との距離が近い場所のほうが温度上昇速度が高くなるため、最もトッ
ププレート３と調理容器Ａ底面の距離が近い場所にある接触式温度センサのデータを採用
することができ、より正確で信頼性ある温度上昇速度割合を計測することがけできる。よ
って調理容器Ａの形状、大きさ、載置場所に影響されることなく正確な調理容器底面温度
を推定できる。この場合、接触式温度センサを２箇所に設けたが、３箇所以上設けても構
わない。

なお、トッププレートの温度上昇速度と仮想温度上昇速度の測定開始時間を所定時間ｔ
１とし、加熱開始から所定時間が経過してから放射率を計測したため、例えば、調理容器
Ａの底面温度とトッププレート３の温度とが著しく異なっているときに、測定開始をして
接触式温度センサが測定するトッププレート３の温度上昇速度と実際の調理容器底面温度
上昇速度との値にずれが生じることを防ぐことができる。

なお、本実施形態では、調理容器Ａの直下に赤外線センサ２０を設けたが、調理容器Ａ
の赤外線が届く位置であれば、調理容器Ａの直下でなく例えばケース２内の加熱コイル１
１外の位置に設けてもよい。

なお調理容器の放射率を１と仮定して、調理容器の仮想温度上昇速度を算出したが、こ
の放射率は、０より大きく、１以下であればどの値で仮定してもよい。さらには、放射率
の範囲内で仮定しなくても、ある定数（１以上でも可）を定めて放射率の代わりに使用し
て調理容器の仮想温度上昇速度を算出してもよい。

また、透過部４はシリコンにしたが、赤外線が透過する材質ならば別の材質でも構わな
い。さらに透過部４の位置に孔を設けて、直接調理容器Ａの底面の赤外線を赤外線センサ
に受光させても良い。このように透過部に孔を設ける場合や、透過部の材質が透過率が優
れて良く、熱が伝わりにくい材質である場合は、調理容器Ａの底面から透過部を通過して
直接赤外線が受光部２１に入射すると仮定して調理容器の温度を算出してもよい。この場
合は、透過部４から放射される赤外線量との差分の算出や、透過部４の透過率等の補正を
する必要がない。

本発明の誘導加熱器の要部拡大図。全体の縦断面を概略的に示す図。全体の上面図を概略的に示す図。電気的構成を示すブロック図。データベースを示す図。調理容器底面温度を測定する制御動作を示すフローチャート。図６のフローチャートに基づく温度変動グラフ。入力電力をＰＩＤ制御する加熱制御の一例を示すグラフ。沸騰検知方法を示すグラフ。

符号の説明

図面中、１は本体、２はケース、３はトッププレート、４は透過部、１０は加熱コイル
ユニット、１１は加熱コイル、１２はコイルベース、１３は内周側加熱コイル、１４は外
周側加熱コイル、１５は中央中間部、１６は隙間部、２０は赤外線センサ、２１は受光部
、２２は金属筒、２３はフィルタ、３０は接触式温度センサ、３１は接触式温度センサ、
３５は駆動部、３６は制御部、３７は記憶部、３８はデータベース、３９は操作パネル、
４０は表示部を示す。

Claims

調理容器が載置されるトッププレートと、
前記調理容器を加熱する加熱手段と、
前記調理容器が載置される部位の前記トッププレートの温度を測定する第１の温度検知手段と、
前記調理容器の底面から放射される赤外線量を検出する赤外線センサと、
前記調理容器に対応する放射率を与えるデータベースを有する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記加熱手段による加熱中に、
前記赤外線センサが検出する前記調理容器から放射された赤外線量と予め前記制御部に記憶させてある所定の定数の放射率とにより当該赤外線量検出時における前記調理容器の第１の仮想温度を算出する第１の仮想温度算出ステップと、
前記第１の仮想温度から前記加熱手段による加熱中の所定時間後の前記調理容器の放射する赤外線量を検出し前記所定の定数の放射率により第２の仮想温度を算出する第２の仮想温度算出ステップと、
これら第１の仮想温度と第２の仮想温度と前記所定時間とにより、前記調理容器の仮想温度上昇速度を算出する仮想温度上昇速度算出ステップと、
前記第１の温度検知手段により、前記調理容器の赤外線量検出時と同時刻の前記トッププレートの温度を測定する第１のトッププレート温度測定ステップと、
前記第１の温度検知手段により、前記所定時間後の調理容器の赤外線量検出時と同時刻の前記トッププレートの温度を測定する第２のトッププレート温度測定ステップと、
前記第１のトッププレート温度と前記第２のトッププレート温度と前記所定時間とにより前記トッププレートの温度上昇速度を算出する温度上昇速度算出ステップと、
前記仮想温度上昇速度と前記トッププレートの温度上昇速度との割合を算出する温度上昇速度割合算出ステップと、
前記データベースから、前記温度上昇速度割合算出ステップで算出した前記温度上昇速度割合に対応する放射率を抽出する調理容器放射率推定ステップと、
前記赤外線センサで検出する前記調理容器から放射された赤外線量と前記放射率推定ステップで推定した前記放射率とにより前記調理容器の温度を算出する温度算出ステップと、
この算出した調理容器の温度に基づいて前記調理容器の加熱制御をするステップと、
を有することを特徴とする加熱調理器。