JP4920662B2

JP4920662B2 - 誘導加熱調理器

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Publication number: JP4920662B2
Application number: JP2008284032A
Authority: JP
Inventors: 広康私市
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2028-11-05
Also published as: JP2010113879A

Description

本発明は、赤外線センサ及びサーミスタを用いて鍋の温度を検出遅れなく正確に検出する誘導加熱調理器に関するものである。

従来の誘導加熱調理器として、鍋材質検知手段と、被加熱物の放射エネルギー量で温度を検知する温度検知手段と、鍋材質検知手段によって検知した被加熱物の材質に応じて温度検知手段の検知した値を補正し、出力制御を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−０７８９９３号公報（第５頁、図１）

一般的な誘導加調理器は天板下にサーミスタが設置されており、鍋底温度がサーミスタによって天板を介して検出され、その検出された温度を基に鍋温度を所定の温度に制御するフィードバック制御や異常な温度上昇を検知して鍋空焼き防止等の制御を行っている。しかしながら、鍋の温度を天板を介して検出しているため、応答遅れがあるという問題点があり、鍋底が反っている鍋は天板と鍋底との間に空間ができ正確な温度検出ができないという問題点もある。

また、特許文献１で示されるように、天板下に設置された赤外線センサによって鍋の放射する赤外線を受光して温度検出する方法が提案されているが、ガラス製の天板で赤外線がカットされるために正確な温度が検出できないという問題点がある。

さらに、鍋の材質の種類によって赤外線の放射率が異なるため、特許文献１においては鍋材質に基づいて放射率を補正しようとしている。しかしながら、図３で示されるように同じ材質でも表面状態によって放射率が異なる。例えば、鏡面仕上げの鉄の放射率が０．２１であるのに対して、錆によって鏡面状態が失われると放射率は０．６９となる。このため、材質判定のみでは正確な温度を検出することができないという問題点がある。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、トッププレートの上側に設置された赤外線センサによって、鍋側面から直接、赤外線を受光し、応答の早い正確な温度検出を可能とするものである。第２の目的は、赤外線センサによって受光される赤外線量に基づいて算出される鍋の側面温度と、サーミスタによって検出される鍋の底面温度を、比較して選択することによって、正確な温度を検出するものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、鍋を載置するトッププレートと、該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を加熱する加熱コイルと、交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、前記駆動回路の入力又は出力電力を測定する駆動回路電力測定手段と、前記加熱コイルの電流を測定する加熱コイル電流測定手段と、前記トッププレートの下方に設けられ、鍋底面温度を前記トッププレートを介して検出するサーミスタと、前記トッププレートより上側に設けられ、前記鍋の側面から放射される赤外線を受光する赤外線センサと、該赤外線センサが受光した赤外線量から鍋側面温度を算出する温度算出部と、前記駆動回路を制御して、前記鍋に対する加熱量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記加熱コイルによる加熱開始時に、前記駆動回路電力測定手段によって測定された前記駆動回路の入力又は出力電力と、前記加熱コイル電流測定手段によって測定された前記加熱コイルの電流との比から鍋材質を判定し、前記鍋材質がステンレスであると判定した場合は、前記温度算出部に前記鍋が取りうる放射率の最小値近傍の固定値に基づいて前記鍋側面温度を算出させ、該鍋側面温度が前記サーミスタによって検出された前記鍋底面温度よりも所定値以上高い場合は、前記鍋底面温度に基づき、そうでない場合は、前記鍋側面温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施し、前記鍋材質がステンレス以外であると判定した場合は、前記温度算出部に前記鍋が取りうる放射率の最大値近傍の固定値に基づいて前記鍋側面温度を算出させ、該鍋側面温度と前記サーミスタによって検出された前記鍋底面温度とを比較して高い方の温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施することを特徴とする。

赤外線センサをトッププレートより上側に設置することによって、鍋から放射される赤外線をカットされることなく受光することができ、正確な温度検出が可能となる。
また、鍋放射率を固定値とし、赤外線センサが受光した赤外線量に基づいて算出された鍋の側面温度と、サーミスタによって検出された鍋の底面温度の高い方を採用することによって、同じ材質でもその表面状態によって放射率が異なる鍋においても、正確な温度検出が可能となる。
さらに、非鏡面の塗装鍋等の放射率が高い鍋については、赤外線センサによって受光した赤外線量に基づいて算出された鍋の側面温度が採用されることで、サーミスタに比べて応答遅れがなく、正確な温度検出が可能となる。
また、鏡面鍋等の放射率が低い鍋については、サーミスタによって検出された鍋底面温度が採用されることで、従来と同じ精度で温度検出が可能となる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の概略構成図である。
実施の形態１に係る誘導加熱調理器において、被加熱物である鍋１は、トッププレート３の上に載置されている。そのトッププレート３を介して鍋１を加熱する加熱コイル４は、トッププレート３の下方に設けられている。その加熱コイル４は、駆動回路６に接続されており、その駆動回路６は制御回路８に接続されている。

トッププレート３の下方には、そのトッププレート３を介して鍋１の底面温度（以下、鍋底面温度という）を検出するサーミスタ５が設置されており、そのサーミスタ５は、制御回路８に接続されている。そして、トッププレート３より上側には鍋１の側面から放射される赤外線を受光する赤外線センサ２が設置されている。その赤外線センサ２は、受光した赤外線量に基づいて鍋１の側面温度（以下、鍋側面温度という）を算出する温度算出部７に接続されており、その温度算出部７は、制御回路８に接続されている。なお、赤外線センサ２は、温度センサ（図示せず）を内蔵しており、赤外線センサ２自体の温度情報を出力できる。

次に、図１を参照しながら、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の基本的な動作について説明する。
使用者は、被加熱物である鍋１をトッププレート３の上に載置する。その後、使用者は、誘導加熱調理器本体に設置されている操作パネル（図示せず）を操作することによって、その操作情報が制御回路８に出力される。その操作情報を入力した制御回路８は、駆動回路６に加熱指令を出力する。その加熱指令を入力した駆動回路６は、加熱コイル４に高周波電流を流し、その加熱コイル４によって鍋１の加熱が開始される。そして、鍋１の加熱が開始されると、トッププレート３の下方に設置されているサーミスタ５は、そのトッププレート３を介して鍋底面温度を検出し、その鍋底面温度情報を制御回路８に出力する。また、トッププレート３の上側に設置されている赤外線センサ２は、鍋１の側面から放射される赤外線を受光し、その赤外線量を温度算出部７に出力する。そして、温度算出部７は、入力した赤外線量に基づいて鍋側面温度を算出し、その鍋側面温度情報を制御回路８に出力する。制御回路８は、入力した鍋底面温度情報及び鍋側面温度情報に基づいて、鍋１に対する加熱制御を実施する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図であり、図３は、鍋を構成する材質の放射率表である。以下、図１〜図３を参照しながら実施の形態１に係る誘導加熱調理器の温度制御動作について説明する。
駆動回路６が、制御回路８から出力された加熱指令に従って、加熱コイル４に高周波電流を流すことによって、鍋１への誘導加熱が開始されると、温度算出部７は、赤外線センサ２が受光した鍋１の側面から放射される赤外線量Ｐ及びその赤外線センサ２に内蔵された温度センサによって検出された赤外線センサ２自体の温度Ｔｏを読み込む（ステップＳ１１）。鍋１の赤外線放射率（以下、鍋放射率という）をε、ステファン・ボルツマン定数をσ、そして、鍋側面温度をＴａとすると、赤外線量Ｐ＝σ（εＴａ＾４−εＴｏ＾４）となる。この式に基づいて、温度算出部７は、鍋側面温度Ｔａを算出し、その鍋側面温度Ｔａを制御回路８に出力する（ステップＳ１２）。図３で示されるように、ラッカー及びペンキの放射率は０．９２〜０．９７である。鉄鍋は塗装が施されているため、放射率はラッカー又はペンキと同じ値をとる。それを踏まえてステップＳ１２においては、鍋放射率εを０．９４の固定値として鍋側面温度Ｔａを算出する。そして、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂを読み込む（ステップＳ１３）。

次に、鍋側面温度Ｔａと鍋底面温度Ｔｂとを比較する（ステップＳ１４）。その比較の結果、高い方の温度を温度制御において使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ１５、Ｓ１６）。

その後、鍋温度Ｔｓと目標温度Ｔｏｂｊとを比較し（ステップＳ１７）、目標温度Ｔｏｂｊが高ければ、加熱コイル４に流れる高周波電流を増加させて鍋温度Ｔｓを目標温度Ｔｏｂｊに近づける（ステップＳ１８）。また、目標温度Ｔｏｂｊが低ければ、加熱コイル４に流れる高周波電流を停止して鍋温度Ｔｓを目標温度Ｔｏｂｊになるようにする（ステップＳ１９）。この動作を加熱停止まで繰り返す。

以上のような構成及び動作によって、赤外線センサ２をトッププレート３より上側に設置することによって、鍋１から放射される赤外線をカットされることなく受光することができ、正確な温度検出が可能となる。
また、鍋放射率εを０．９４の固定値とし、赤外線センサ２が受光した赤外線量Ｐに基づいて温度算出部７によって算出された鍋側面温度Ｔａと、サーミスタ５によって検出された鍋底面温度Ｔｂの高い方を採用することによって、同じ材質でもその表面状態によって放射率が異なる鍋においても、正確な温度検出が可能となる。
さらに、非鏡面の塗装鍋等の鍋放射率εが高い鍋１については、赤外線センサ２によって受光した赤外線量Ｐに基づいて温度算出部７によって算出された鍋側面温度Ｔａが採用されることで、サーミスタ５に比べて応答遅れがない正確な温度検出が可能となる。
また、鏡面鍋等の鍋放射率εが低い鍋１については、サーミスタ５によって検出された鍋底面温度Ｔｂが採用されることで、従来と同じ精度で温度検出が可能となる。

なお、実施の形態１において、温度算出部７は、赤外線センサ２と別体として互いに接続されている構成となっているが、これに限定するものではなく、赤外線センサ２と一体となったものとして構成されるものとしてもよい。また、赤外線センサ２は、直接、制御回路８に接続され、その赤外線センサ２が受光した赤外線量Ｐに基づいて、制御回路８が鍋側面温度を算出する構成としてもよい。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の概略構成図である。以下、前述の実施の形態１のものとは相違する構成及び動作について説明する。
図１で示される実施の形態１に係る誘導加熱調理器に対して、図４で示される実施の形態２に係る誘導加熱調理器においては、１０〜１３が新たに加えられている。交流電源１０と駆動回路６との間に、駆動回路６の入力電流を検出する電流センサ１１、及び、その入力電圧を検出する電圧センサ１２が接続されている。その電流センサ１１及び電圧センサ１２は、制御回路８に接続されており、それぞれ、駆動回路６に対する入力電流及び入力電圧情報を制御回路８に出力する。また、駆動回路６と加熱コイル４との間に、駆動回路６の出力電流であって加熱コイル４に流れる高周波電流を検出する電流センサ１３が接続されている。その電流センサ１３は、制御回路８に接続されており、加熱コイル４に流れる高周波数電流情報を制御回路８に出力する。

図５は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。以下、図４及び図５を参照しながら実施の形態２に係る誘導加熱調理器の温度制御動作について説明する。
駆動回路６が、制御回路８から出力された加熱指令に従って、加熱コイル４に高周波電流を流すことによって、鍋１への誘導加熱が開始されると、制御回路８は、電流センサ１１及び電圧センサ１２によって検出された駆動回路６の入力電流及び入力電圧を読み込み、入力電力Ｗを演算する（ステップＳ２１）。そして、電流センサ１３によって検出された駆動回路６の出力電流である加熱コイル電流Ｉｃを読み込む（ステップＳ２２）。ここで、入力電力Ｗ及び加熱コイル電流Ｉｃに基づいて、加熱コイル４側から見た鍋インピーダンスＺを演算する（ステップＳ２３）。さらに、温度算出部７は、赤外線センサ２が受光した鍋１の側面から放射される赤外線量Ｐ及びその赤外線センサ２に内蔵された温度センサによって検出された赤外線センサ２自体の温度Ｔｏを読み込む（ステップＳ２４）。

次に、制御回路８は、鍋インピーダンスＺが所定値αより大きいかどうかを判定する（ステップＳ２５）。誘導加熱可能な鍋１の材質としては、鉄とステンレス等があり、その中でも磁性ステンレス材は加熱コイル４から見た鍋インピーダンスＺが最も大きくなるので、鍋インピーダンスＺが所定値αより大きければ、鍋１は磁性ステンレス材であると判定してステップＳ３１〜ステップＳ３５を実施する。それに対して、鍋インピーダンスＺが所定値α以下であれば、ステップＳ２６〜ステップＳ３０を実施する。ステップＳ２６〜ステップＳ３０においては、実施の形態１で示されるように、温度算出部７は、鍋放射率εを０．９４の固定値として鍋側面温度Ｔａを算出し、その鍋側面温度Ｔａを制御回路８に出力する（ステップＳ２６）。そして、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂを読み込み（ステップＳ２７）、両者を比較して温度の高い方の温度を温度制御において使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ２８〜ステップＳ３０）ものである。一方、ステップＳ３１〜ステップＳ３５においては、まず、温度算出部７は、鍋放射率εを図３で示される放射率表からステンレス（研磨）の０．１６として鍋側面温度Ｔａを算出し、その鍋側面温度Ｔａを制御回路８に出力する（ステップＳ３１）。鍋１の放射率としては、鏡面か非鏡面かによって異なるが、ステンレスは錆びにくい特性のため、鍋として加工した場合、多くの場合、塗装が施されていない鏡面仕上げとなっている。このことから、鍋１の材質がステンレスである場合は、鍋放射率εとして０．１６の固定値を採用できる。そして、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂを読み込む（ステップＳ３２）。次に、鍋側面温度Ｔａと鍋底面温度Ｔｂとを比較する（ステップＳ３３）。その比較の結果、鍋側面温度Ｔａが鍋底面温度Ｔｂから所定値βより高い場合は、鍋底面温度Ｔｂを温度制御に使用する鍋温度Ｔｓとし（ステップＳ３５）、そうでない場合は、鍋側面温度Ｔａを鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ３４）。

その後、鍋温度Ｔｓと目標温度Ｔｏｂｊとを比較して実施の形態１と同様に加熱コイル４に流れる高周波電流を制御する（ステップＳ３６〜ステップＳ３８）。この動作を加熱停止まで繰り返す。

以上のような構成及び動作において、鍋１が錆びにくい特性を持つステンレス材であるかどうかを判定し、ステンレス材である場合には、鍋放射率εを０．１６の固定値として鍋側面温度Ｔａを算出することで、鏡面鍋であるステンレス材においても、赤外線センサ２を利用した鍋側面温度Ｔａが採用されうることになり、サーミスタ５に比べて応答遅れのない正確な温度検出が可能となる。
また、塗装が施されて、放射率が高くなったステンレス材の鍋がトッププレート３に載置された場合は、鍋側面温度Ｔａは実際の温度より高くなるが、鍋底面温度Ｔｂよりも所定値β以上高くなった場合は、鍋底面温度Ｔｂを採用するため、従来と同じ精度で温度検出が可能となる。

なお、実施の形態２において、電流センサ１１及び電圧センサ１２は、駆動回路６の入力側に接続され、その入力電流及び入力電圧を検出することによって、入力電力Ｗを演算する構成となっているが、これに限定するものではなく、両者が駆動回路６の出力側に接続され、その出力電流及び出力電圧を検出することによって、出力電力を演算し、この出力電力に基づいて鍋インピーダンスＺを演算するものとしてもよい。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。実施の形態３に係る誘導加熱調理器の構成は、図４で示される実施の形態２に係る誘導加熱調理器と同様である。以下、図４及び図６を参照しながら実施の形態３に係る誘導加熱調理器の温度制御動作について説明する。
駆動回路６が、制御回路８から出力された加熱指令に従って、加熱コイル４に高周波電流を流すことによって、鍋１への誘導加熱が開始されると、所定時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ４１）。そして、所定時間経過していれば、ステップＳ４２〜ステップＳ５９を実施する。すなわち、ステップＳ４２〜ステップＳ５９は所定時間ごとに実施される。前述の所定時間経過後、まず、前回演算した駆動回路６の入力電力積算値Ｗｔを前回入力電力積算値Ｗｔｏｌｄとして記憶する（ステップＳ４２）。なお、鍋１への誘導加熱の開始後、初めてステップＳ４２を実施する場合は、前回入力電力積算値Ｗｔｏｌｄにはゼロが記憶される。そして、電流センサ１１及び電圧センサ１２によって検出された駆動回路６の入力電圧及び入力電流を読み込み、新たな入力電力Ｗを演算し、この入力電力Ｗに、ステップＳ４１における所定時間を乗じて入力電力積算値Ｗｔを演算する（ステップＳ４３）。

次に、前回、温度算出部７によって算出された鍋側面温度Ｔａを前回鍋側面温度Ｔａｏｌｄとして記憶する（ステップＳ４４）。なお、初めてこの処理を実施する場合は、後述するステップＳ４６において算出される鍋側面温度Ｔａと同じ値を前回鍋側面温度Ｔａｏｌｄに記憶する。ここで、温度算出部７は、赤外線センサ２が受光した鍋１の側面から放射される赤外線量Ｐ及びその赤外線センサ２に内蔵された温度センサによって検出された赤外線センサ２自体の温度Ｔｏを読み込む（ステップＳ４５）。そして、温度算出部７は、鍋放射率εを０．９４の固定値として鍋側面温度Ｔａを算出し、その鍋側面温度Ｔａを制御回路８に出力する（ステップＳ４６）。次に、前回、サーミスタ５によって検出された鍋底面温度Ｔｂを前回鍋底面温度Ｔｂｏｌｄとして記憶する（ステップＳ４７）。なお、初めてこの処理を実施する場合は、後述するステップＳ４８において、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂと同じ値を前回鍋底面温度Ｔｂｏｌｄに記憶する。ここで、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂを読み込む（ステップＳ４８）。

次に、鍋側面温度Ｔａが、鍋底面温度Ｔｂから所定値Ａの範囲に入っているかどうかの判定を行う（ステップＳ４９）。その判定の結果、その範囲に入っていない場合は、鍋底面温度Ｔｂを温度制御において使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ５６）。これによって、赤外線センサ２の受光面が汚れること等によって赤外線の受光量が低下して実際の温度より低く検出される場合や、赤外線センサ２に外光が入り込むことによって、実際の温度より高く検出される場合は、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂによる温度制御に切り換えることができる。一方、その範囲に入っている場合は、前回入力電力積算値Ｗｔｏｌｄ及び今回の入力電力積算値Ｗｔに基づいて所定時間内に増加した電力積算量を演算し、さらに、これに基づいて、温度上昇推定幅ΔＴｋを図７から求める（ステップＳ５０）。ここで、図７は、増加した電力積算量と温度上昇推定幅ΔＴｋの相関直線を示す図である。次に、前回からの鍋側面温度Ｔａの上昇値（Ｔａ−Ｔａｏｌｄ）と温度上昇推定幅ΔＴｋとを比較する（ステップＳ５１）。その比較の結果、上昇値（Ｔａ−Ｔａｏｌｄ）が、温度上昇推定幅ΔＴｋより低い場合は、鍋底面温度Ｔｂを温度制御において使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ５６）。これによって、赤外線センサ２の受光面が汚れること等によって赤外線の受光量が低下したり、鍋１と赤外線センサ２の間に障害物が置かれる等によって、実際よりも温度上昇値が低く検出される場合は、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂによる温度制御に切り換えることができる。一方、上昇値（Ｔａ−Ｔａｏｌｄ）が、温度上昇推定幅ΔＴｋより低くない場合は、前回からの鍋底面温度Ｔｂの上昇値（Ｔｂ−Ｔｂｏｌｄ）とΔＴｋとを比較する（ステップＳ５２）。その比較の結果、上昇値（Ｔｂ−Ｔｂｏｌｄ）が、温度上昇推定幅ΔＴｋより低い場合は、サーミスタ５が異常であると判定し、駆動回路６を介して加熱コイル４への通電を停止するとともに、使用者に報知する（ステップＳ５３）。これによって、サーミスタ５の異常を検知して加熱コイル４の通電を止めることによって鍋１が異常に加熱されるのを防止できる。一方、上昇値（Ｔｂ−Ｔｂｏｌｄ）が、温度上昇推定幅ΔＴｋより低くない場合は、鍋側面温度Ｔａと鍋底面温度Ｔｂとを比較する（ステップＳ５４）。その比較の結果、高い方の温度を温度制御において使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ５５、Ｓ５６）。

その後、鍋温度Ｔｓと目標温度Ｔｏｂｊとを比較して実施の形態１と同様に加熱コイル４に流れる高周波電流を制御する（ステップＳ５７〜ステップＳ５９）。この動作を加熱停止まで繰り返す。

以上のような構成及び動作によって、実施の形態１に係る効果に加え、赤外線センサ２の汚れや鍋１と赤外線センサ２との間に置かれた障害物等によって鍋側面温度Ｔａが正確に算出できない場合は、速やかにサーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂによる温度制御に切り換えることができる。
また、サーミスタ５の異常を検知して加熱コイル４の通電を止めることによって鍋１が異常に加熱されるのを防止できる。

実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。実施の形態４に係る誘導加熱調理器の構成は、図１で示される実施の形態１に係る誘導加熱調理器と同様である。以下、図１及び図８を参照しながら実施の形態４に係る誘導加熱調理器の温度制御動作について説明する。
駆動回路６が、制御回路８から出力された加熱指令に従って、加熱コイル４に高周波電流を流すことによって、鍋１への誘導加熱が開始されると、温度算出部７は、赤外線センサ２が受光した赤外線量Ｐ及びその赤外線センサ２に内蔵された温度センサによって検出された赤外線センサ２自体の温度Ｔｏを読み込む（ステップＳ６１）。そして、温度算出部７は、鍋放射率εを０．９４の固定値として鍋側面温度ＴａＨを算出し、その鍋側面温度ＴａＨを制御回路８に出力する（ステップＳ６２）。さらに、温度算出部７は、鍋放射率εを０．１６の固定値として鍋側面温度ＴａＬを算出し、その鍋側面温度ＴａＬを制御回路８に出力する（ステップＳ６３）。そして、サーミスタ５によって検出される鍋底面温度Ｔｂを読み込む（ステップＳ６４）。

次に、鍋側面温度ＴａＨと鍋底面温度Ｔｂの差がＢよりも大きくＣ未満の所定値内であるかどうかを判定する（ステップＳ６５）。その判定の結果、両者の差が所定値内である場合は、鍋側面温度ＴａＨを温度制御に使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ６６）。一方、両者の差が所定値外である場合は、鍋側面温度ＴａＬと鍋底面温度Ｔｂの差がＢよりも大きくＣ未満の所定値内であるかどうかを判定する（ステップＳ６７）。その判定の結果、両者の差が所定値内である場合は、鍋側面温度ＴａＬを温度制御に使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ６８）。一方、両者の差が所定値外である場合は、鍋底面温度Ｔｂを温度制御に使用する鍋温度Ｔｓとする（ステップＳ６９）。

その後、鍋温度Ｔｓと目標温度Ｔｏｂｊとを比較して実施の形態１と同様に加熱コイル４に流れる高周波電流を制御する（ステップＳ６９〜ステップＳ７１）。この動作を加熱停止まで繰り返す。

以上のような構成及び動作によって、実施の形態２に係る誘導加熱調理器のように、鍋１の材質を判定することなく、赤外線センサ２を利用した鍋側面温度ＴａＨ及びＴａＬが鍋温度Ｔｓとして採用されうることになり、サーミスタ５に比べて応答遅れのない正確な温度検出が可能となる。

本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の概略構成図である。本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。鍋を構成する材質の放射率表である。本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の概略構成図である。本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。増加した電力積算量と温度上昇推定幅ΔＴｋの相関直線を示す図である。本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の温度制御動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

１鍋、２赤外線センサ、３トッププレート、４加熱コイル、５サーミスタ、６駆動回路、７温度算出部、８制御回路、１０交流電源、１１電流センサ、１２電圧センサ、１３電流センサ。

Claims

鍋を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を加熱する加熱コイルと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
前記駆動回路の入力又は出力電力を測定する駆動回路電力測定手段と、
前記加熱コイルの電流を測定する加熱コイル電流測定手段と、
前記トッププレートの下方に設けられ、鍋底面温度を前記トッププレートを介して検出するサーミスタと、
前記トッププレートより上側に設けられ、前記鍋の側面から放射される赤外線を受光する赤外線センサと、
該赤外線センサが受光した赤外線量から鍋側面温度を算出する温度算出部と、
前記駆動回路を制御して、前記鍋に対する加熱量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加熱コイルによる加熱開始時に、前記駆動回路電力測定手段によって測定された前記駆動回路の入力又は出力電力と、前記加熱コイル電流測定手段によって測定された前記加熱コイルの電流との比から鍋材質を判定し、
前記鍋材質がステンレスであると判定した場合は、前記温度算出部に前記鍋が取りうる放射率の最小値近傍の固定値に基づいて前記鍋側面温度を算出させ、該鍋側面温度が前記サーミスタによって検出された前記鍋底面温度よりも所定値以上高い場合は、前記鍋底面温度に基づき、そうでない場合は、前記鍋側面温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施し、
前記鍋材質がステンレス以外であると判定した場合は、前記温度算出部に前記鍋が取りうる放射率の最大値近傍の固定値に基づいて前記鍋側面温度を算出させ、該鍋側面温度と前記サーミスタによって検出された前記鍋底面温度とを比較して高い方の温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記鍋が取りうる赤外線放射率の最小値近傍の固定値は、０．０１から０．３までのいずれかの値である
ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記制御部は、
前記駆動回路によって前記加熱コイルに電流を流して前記鍋が加熱されている状態で、前記サーミスタによって検出された前記鍋底面温度が所定時間内に所定変化量以上変化しないと判定した場合は、前記駆動回路に加熱停止指令を出力して前記鍋の加熱を停止させ、使用者に報知する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の誘導加熱調理器。
前記制御部は、
前記駆動回路電力測定手段によって測定された前記駆動回路の入力又は出力電力の積算値の所定時間における差分と、前記鍋の該所定時間における温度上昇推定幅との相関に基づいて、前記差分に対応する前記温度上昇推定幅を導出し、該温度上昇推定幅を前記所定変化量とする
ことを特徴とする請求項３記載の誘導加熱調理器。
鍋を載置するトッププレートと、
該トッププレートの下方に設けられ、前記鍋を加熱する加熱コイルと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
前記トッププレートの下方に設けられ、鍋底面温度を前記トッププレートを介して検出するサーミスタと、
前記トッププレートより上側に設けられ、前記鍋の側面から放射される赤外線を受光する赤外線センサと、
該赤外線センサが受光した赤外線量から鍋側面温度を算出する温度算出部と、
前記駆動回路を制御して、前記鍋に対する加熱量を制御する制御部と、
を備え、
前記温度算出部は、前記鍋が取りうる赤外線放射率の最大値近傍及び最小値近傍の固定値に基づいて、それぞれ前記鍋側面温度を算出し、
前記制御部は、
前記サーミスタによって検出された前記鍋底面温度と、前記最大値近傍の固定値に基づいて算出された前記鍋側面温度との差が所定の上下限値で定まる所定範囲内の場合は、該鍋側面温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施し、
前記鍋底面温度と、前記最小値近傍の固定値に基づいて算出された前記鍋側面温度との差が所定の上下限値で定まる所定範囲内の場合は、該鍋側面温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施し、
それ以外の場合は、前記鍋底面温度に基づいて前記鍋の温度制御を実施する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。