JP4952214B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱コイルを有する誘導加熱手段を用いて、被加熱物の入った調理容器を加熱する誘導加熱調理器に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器において、調理容器の温度を検出するために複数の温度検出手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１２６０６号公報

しかしながら、前記従来の構成は、調理容器の変形により温度検出精度が低下することを防ぐことを目的としているものであって、調理容器内の被加熱物の状態、例えば被加熱物が固体か液体かなどを検出するものではなく、被加熱物の状態に適した加熱調理が行なえるものではないという課題を有していた。また、被加熱物の状態に基づいて誘導加熱コイルの動作制御を行なうものではないという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、調理容器内の被加熱物の状態を判断し、被加熱物に適した加熱調理が行なえる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、調理容器の温度を検知し、温度検知手段が検知した温度信号の時間的変化分から調理容器中の被加熱物の状態を判断する第一工程と、第一工程の結果に基づいて多重巻き構成の誘導加熱コイルを個別に動作制御して被加熱物を加熱する第二工程とを有するものである。

これによって、調理容器中の被加熱物の状態を判断して誘導加熱コイルを制御するので、失敗なく被加熱物を加熱することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、調理容器中の被加熱物の状態を判断して誘導加熱コイルを制御するので、失敗なく被加熱物を加熱することができる。

第１の発明は、誘導加熱コイルの磁力線密度の高い領域である前記多重巻きコイルの外コイルおよび内コイルの間に配設された第１の温度検知手段と磁力線密度の低い領域である前記誘導加熱コイルの略中央に配設された第２の温度検知手段の前記調理容器温度測定用の複数の温度検知手段を備えた誘導加熱調理器において、前記制御手段は、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段の温度差に基づいて前記容器内の被加熱物が固体か、液体あるいは液体と固形物の混合物かを推定する第一工程と、前記第一工程で推定した被加熱物の状態に応じて前記誘導加熱コイルを制御して前記被加熱物を加熱する第二工程とを有し、前記制御手段は、前記第一工程において前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段の温度差が所定値以上の場合は前記被加熱物が液体または液体と固形物の
混合状態であると判断し、一方前記第一工程において前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段の温度差が所定値未満の場合は前記被加熱物が固体であると判断するものである。

これにより、調理容器中の被加熱物の状態を判断して誘導加熱コイルを制御するので、
失敗なく被加熱物を加熱することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態における誘導加熱調理器を示している。

図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、被加熱物１の入った調理
容器２が容器載置部（トッププレート）３に載置され、加熱調理が行なわれる。容器載置部３の下側には調理容器２を加熱する誘導加熱コイル４が配設されている。誘導加熱コイル４は、図２に示すように、同心円状の誘導加熱コイル外４ａ、誘導加熱コイル内４ｂからなる多重巻きコイル構成としている。インバーター回路５は誘導加熱コイル４に高周波電流を供給する。誘導加熱コイル外４ａ、誘導加熱コイル内４ｂは、それぞれ単独で駆動することができる。

第１の温度検知手段６は、多重巻きの誘導加熱コイル４間に配置し、第２の温度検知手段７は、誘導加熱コイル４中央の空間部に配置しており、それぞれ調理容器２または容器載置部３の温度を測定するものである。調理容器２において誘導加熱コイル４に対面した部分は磁力線密度が高いため発熱が大きく、誘導加熱コイル４の中央の空間部に対面する部分は磁力線密度が低いため発熱が小さい。すなわち、調理容器２は、誘導加熱コイル内４ｂの中心部に接した部分は最低温度となり、誘導加熱コイル外４ａと誘導加熱コイル内４ｂに接した部分は最高温度となる。本実施の形態では、第１の温度検知手段６は誘導加熱コイル外４ａと誘導加熱コイル内４ｂの間に、第２の温度検知手段７は誘導加熱コイル内４ｂの中心部にそれぞれ配設している。第１、第２の温度検知手段６、７は、サーミスタや各種金属抵抗体、熱電対あるいは調理容器２の温度を測定する赤外線センサや光センサなどから構成される。

第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７の検知信号は、制御手段８に送られる。制御手段８は、第１の温度検知手段６と第２の温度検知手段７の検知信号に基づき、インバーター回路５の動作を制御して誘導加熱コイル４に所望の高周波電流を供給する。

演算手段９は、被加熱物１の温度や量、各種条件に適した加熱条件を記憶したり、第１、第２の温度検知手段６、７の各検知信号に基づいて、被加熱物１や調理容器２の温度を推定する。時間計測手段１０は、誘導加熱コイル４への通電時間や加熱時間、任意の時間などを計測する。報知手段１１は、音（声）、光、表示、振動あるいはこれらの組み合わせなどの手段を用いて、使用者に所定時間が経過したことや調理終了を報知する。

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、作用を説明する。

まず、操作部（図示していない）などから加熱開始の信号が制御手段８に送られると、制御手段８はインバーター回路５の動作を制御し誘導加熱コイル４への通電を開始する。演算手段９および時間計測手段１０は、誘導加熱コイル４への通電開始と同時に、誘導加熱コイル４の駆動電力および通電時間の計測を開始する。誘導加熱コイル４に高周波電流が流れると、磁力線が発生し、その磁力線によって調理容器２の底にうず電流が発生する。そのうず電流によって調理容器２自体が発熱する。

通電開始すると、第１の温度検知手段６は、誘導加熱コイル４に対面した調理容器２の高温域の温度を検知し、第２の温度検知手段７は誘導加熱コイル４に対面しない調理容器２の低温域の温度を検知する。第１、第２の温度検知手段６、７の各検知信号は、演算手段９に送られる。時間計測手段１０が、所定時間を計測すると、演算手段９は第１、第２の温度検知手段６、７で検知された検知信号から所定時間における調理容器２底の温度差を演算する。温度差を演算するタイミング（所定時間）は、誘導加熱コイル４の駆動電力に応じて可変する。演算手段９は、所定時間における調理容器２底の温度差に基づき、インバーター回路５の動作を制御して誘導加熱コイル４に所望の高周波電流を供給する。

調理容器２底の温度差に基づいて被加熱物１の状態を判断する方法について説明する。

被加熱物１が固形たとえばホットケーキやハンバーグなどの場合、加熱初期において調
理容器２の底面に接している面の温度が上昇する。しかし加熱が進むと、底面に接している面が加熱変化（たんぱく質の熱変性やでんぷんの糊化など）し、変化した部分が擬似的に断熱作用を持ち被加熱物の高さ方向への熱伝導が低下する。そこで発熱した熱は平面方向、つまり調理容器２底面全体に伝わる。そのため、調理容器２の底面はほぼ均一な温度となる。

一方、被加熱物１が液体あるいは液体と固形物の混合状態たとえばスープ、シチューなどの場合は、全体が一様に高温になるまでは時間が経過しても被加熱物１への高さ方向への熱伝熱が持続し、調理容器２底面全体への熱伝導は生じない。そのため、調理容器２の底面は高温部と低温部の温度差が生じたままとなる。

本実施の形態では図３に示すように、入力電力一定で誘導加熱コイル４に通電後、時間計測手段１０が所定時間を計測すると、演算手段９は、第１、第２の温度検知手段６、７の温度を測定し、第１、第２の温度検知手段６、７の温度差ΔＴ１を演算する。そして制御手段８は、ΔＴ１が所定値未満の場合は調理容器２内の被加熱物は固形であると判断し、ΔＴ１が所定値以上の場合は調理容器２内の被加熱物は液体あるいは液体と固形物の混合状態であると判断する（第一工程）。

制御手段８が被加熱物１が固形と判断した場合は、調理容器２の底面の温度むらは小さいため誘導加熱コイル外４ａ、誘導加熱コイル内４ｂの駆動電力を一律に可変制御する。所定時間加熱後に調理容器２が規定の温度に到達すると制御手段８は誘導加熱コイル４の入力電力を可変制御する。調理容器２の温度が規定温度に到達したら焦げ付きを防止するために電力を落とし、加熱を継続あるいは終了する。

一方、被加熱物１が液体あるいは液体と固形物の混合状態と判断した場合は、調理容器２の底面の発熱特性は誘導加熱コイル外４ａと誘導加熱コイル内４ｂの配置に影響を受けるため、誘導加熱コイル外４ａ、誘導加熱コイル内４ｂの入力電力をそれぞれ個別に可変制御する。例えば、誘導加熱コイル外４ａと誘導加熱コイル内４ｂへ交互に通電することで、調理容器２内に対流を発生させ、調理容器２底面の焦げ付きや加熱むらを解消する（第二工程）。

第二工程において、誘導加熱コイル４への通電容量が所定値以下の場合は、第１、第２の温度検知手段６、７が検知した低温側付近の加熱コイルへの通電を増やす。一方、誘導加熱コイル４への通電容量が所定値以上の場合は、温度検知手段が検知した高温側付近の加熱コイルへの通電を減らす。例えば、被加熱物１が液体では調理容器２の底面は誘導加熱コイル外４ａ付近の温度が高くなりやすい。そのため、通電容量が所定値以下の場合は、誘導加熱コイル内４ｂへの通電を増やし、通電容量が所定値以上の場合は誘導加熱コイル外４ａの通電を減らす。これにより、加熱時間を延長することなく加熱むらなどを解消しつつ調理を行うことができる。

所定温度に到達し、所定時間が経過すると、制御手段８は報知手段１１により使用者に加熱終了を報知する。

以上のように、本実施の形態の誘導加熱調理器によれば、複数の温度検知手段の検知温度から調理容器内の被加熱物の状態が正しく判断でき、これに基づき誘導加熱コイルを制御するので、加熱時の失敗を防ぐことができる。

なお、本実施の形態では、誘導加熱コイル４は２重としたが、それ以上の多重巻き構成としてもかまわない。また、第１の温度検知手段６は、誘導加熱コイル外４ａ、誘導加熱コイル内４ｂの間であれば、２つ以上設置してもかまわない。同心円上に複数の温度検知
手段６、７を設けることで、調理容器２の置かれ方の影響を解消することができる。

以上のように、本発明に係わる誘導加熱調理器は、複数の温度検知手段の配設位置と温度検知手段の検知信号に基づいて誘導加熱コイルを制御することができるので、ビルトイン型、あるいは据置型、卓上型の誘導加熱調理器や電磁調理器に有効である。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の概略図 同誘導加熱調理器の要部拡大図 同誘導加熱調理器の被加熱物の状態を推定する場合の温度検知手段の昇温特性図

１ 被加熱物
２ 調理容器
３ 容器載置部
４ 誘導加熱コイル
６ 第１の温度検知手段
７ 第２の温度検知手段
８ 制御手段
１０ 時間計測時間
１１ 報知手段

Claims (1)

1. 被加熱物を入れた調理容器と、前記調理容器を載置する容器載置部と、前記容器載置部の下側に位置し前記調理容器を加熱する多重巻き構成の誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルを制御する制御手段と、前記誘導加熱コイルの磁力線密度の高い領域である前記多重巻きコイルの外コイルおよび内コイルの間に配設された第１の温度検知手段と磁力線密度の低い領域である前記誘導加熱コイルの略中央に配設された第２の温度検知手段の前記調理容器温度測定用の複数の温度検知手段を備えた誘導加熱調理器において、前記制御手段は、前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段の温度差に基づいて前記容器内の被加熱物が固体か、液体あるいは液体と固形物の混合物かを推定する第一工程と、前記第一工程で推定した被加熱物の状態に応じて前記誘導加熱コイルを制御して前記被加熱物を加熱する第二工程とを有し、前記制御手段は、前記第一工程において前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段の温度差が所定値以上の場合は前記被加熱物が液体または液体と固形物の混合状態であると判断し、一方前記第一工程において前記第１の温度検知手段と前記第２の温度検知手段の温度差が所定値未満の場合は前記被加熱物が固体であると判断する誘導加熱調理器。

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