JP5679039B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、複数の加熱コイルを駆動して被加熱物を加熱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、「鍋の温度を検知する温度検知素子と、この温度検知素子の温度と温度変化率を検出し、温度が所定レベルの範囲内となるように加熱コイルの電力供給を制御する加熱制御手段を備え、前記加熱制御手段は温度変化率が所定のレベルより大きい場合に加熱コイルの電力供給を停止する」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
一方、「平面状に捲回された中央コイルと、前記中央コイルの周辺に配設された複数の周辺コイルと、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する複数の電源回路部と、被加熱体が前記中央コイルおよび前記各周辺コイルの上方に載置されている状態を検出する検知手段と、前記検知手段が検出する前記被加熱体の載置状態に応じて、前記中央コイルおよび前記周辺コイルのそれぞれに選択的に高周波電流が供給されるように前記電源回路部を制御する駆動制御部」を備えることにより、「鍋がさまざまな大きさや形状を有する場合や鍋が中央からずれて載置された場合であっても、被加熱体の載置状態に応じて、効率よく加熱する」ものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６２−１２６５８６号公報（請求項１） ＷＯ２０１０／１０１２０２号公報（第３頁〜第７頁、図３）

上記特許文献１に記載の誘導加熱調理器によれば、鍋（以下、被加熱物と記載する）の温度と温度変化率に基づき加熱コイルに供給する電力を制御することが出来る。また、上記特許文献２に記載の誘導加熱調理器によれば、様々な大きさや形状を有する被加熱体（以下、被加熱物と記載する）を使用することが出来る。上記特許文献２のような誘導加熱調理器において、上記特許文献１に記載の制御を実施しようとした場合、条件によっては温度検知手段から離れた加熱コイルを駆動して被加熱物を加熱する場合がある。このような条件において、被加熱物として一部に反った部分がある反り鍋を用い、そしてその反った部分が温度検知手段の上方にくる位置に載置して加熱運転を実施すると、温度検知手段で検出している部分の温度上昇が他の部分の温度上昇より遅くなる。このような条件にて上記特許文献１に記載の制御方法を用いた場合、温度検出素子で被加熱物が所定レベルであることを検知したときには、温度検出手段で検出している部分以外は所定レベルより高い異常高温まで上昇してしまうという問題があった。このように被加熱物が異常高温まで加熱されてしまうと、その部分が変形したり表面をコーティングしているフッ素が剥離したりするという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、前記のような複数の加熱コイルを用いて被加熱物を加熱する誘導加熱調理器であっても、被加熱物の異常高温を確実に検知することができる誘導加熱調理器を得るものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物が載置される天板と、天板の下方に配置された複数の加熱コイルと、複数の加熱コイルに高周波の電力を投入する駆動部と、天板の下方に配置され、被加熱物から放射される赤外線を検出して被加熱物の温度を検出する温度検知部と、各々の加熱コイルに高周波の電力を投入した際の電力状態によって、各々の加熱コイルの上方の天板上に被加熱物が在るか検知する負荷検知部と、使用者から加熱の開始や停止の指示を受ける操作部と、操作部からの指示を受けて駆動部から加熱コイルに投入される電力量を制御する制御部とを備え、制御部は、負荷検知部にてその上方の天板上に被加熱物が在ると判断された加熱コイル群を、被加熱物の略中心となる第１加熱コイルと、第１加熱コイルの周辺となる第２加熱コイルとに設定し、被加熱物が無いと判断された加熱コイル群を第３加熱コイルと設定し、予熱運転中に前記第２加熱コイルへ投入される総電力量が、前記第１加熱コイルへ投入される総電力量より大きくなるように、前記第１加熱コイルおよび前記第２加熱コイルへ同時に電力を投入するよう制御する。

本発明に係る誘導加熱調理器は、天板上の被加熱物の載置位置に関係なく、被加熱物の温度を確実に検知し効率的に加熱することが出来る。

本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の上面図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱部の中央に被加熱物が載置された状態における誘導加熱調理器の概略図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の主要部の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱部の中央からずれて被加熱物が載置された状態における誘導加熱調理器の概略図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱コイルの配置の変形例である分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の操作部拡大図である。 本発明の実施の形態１に係る予熱モードの加熱フローである。 本発明の実施の形態１に係る予熱モード時の各加熱コイルへの投入電力図である。 本発明の実施の形態１に係る予熱モード時の被加熱物の温度を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る反り鍋が載置された状態における誘導加熱調理器の主要部の機能ブロック図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１では、厨房家具に形成された設置口に設置されるいわゆるビルトイン型の誘導加熱調理器に本発明を適用した場合を例に説明する。

以下、本発明の実施の形態１の全体構成について、図１、図２を用いて説明する。
図１は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の分解斜視図、図２は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の上面図である。なお、図１、図２及び後述の各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、明細書全文において共通するものである。

図１、図２に示すように、誘導加熱調理器の本体１の上面側には、鍋などの被加熱物１００が載置される天板２が設けられている。天板２には、本体１手前側の左側に第１加熱口３ａ、本体１手前側の右側に第２加熱口３ｂ、本体１奥側の略中央に第３加熱口３ｃという３つの加熱口３がプリントされており、各加熱口３の天板２下方にはそれぞれに対応する第１加熱部４ａ、第２加熱部４ｂ、第３加熱部４ｃという３つの加熱部４が設けられている。天板２に形成された加熱口３は、それぞれの加熱口３に対応する加熱部４によって加熱可能な範囲を示すものであり、使用者は加熱口３を目印として被加熱物１００を天板２上に載置する。
なお、天板２は、耐熱性があり赤外線を透過するガラス２ａとその周囲を囲うフレーム２ｂで構成されており、本体１の上面開口端部１ａと天板２の間にはゴム製パッキンやシール材が設けられており、ネジ等によって天板２を本体１に押しつけることにより天板２と本体１の間から水が入らないように固定している。なお、天板２の表面に記載されている加熱口３は、ガラス２ａの表面に塗装を塗布したり印刷したりすることによって形成されている。
なお、本実施の形態１では、天板２にガラス２ａを用いたが、これに限定されるものでは無く、耐熱性を有し、熱膨張率が小さく、赤外線や磁束を透過する、という特性を有していれば材質は何でも良い。また、ガラス２ａの種類についても、耐熱強化ガラスや結晶化ガラス等いろいろな種類があるが、上記特性を有していればどれでも良い。
また、天板２を例えばフレーム２ｂを使用しないでガラス２ａのみで構成するようにしても良い。

天板２の本体１手前側のフレーム２ｂ部分には、それぞれの加熱部４に対応する操作部５が設けられており、操作部５によって被加熱物１００を加熱する際の火力や調理メニューを設定することができる。なお、第１加熱部４ａを操作できるのは操作部５ａ、第２加熱部４ｂを操作できるのは操作部５ｂ、第３加熱部４ｃを操作できるのは操作部５ｃとなる。
操作部５の近傍には、それぞれの加熱部４の動作状態や操作部５からの入力・操作内容等を表示する表示部６が設けられている。なお、第１加熱部４ａに対応するのは表示部６ａ、第２加熱部４ｂに対応するのは表示部６ｂ、第３加熱部４ｃに対応するのは表示部６ｃとなる。
このように、誘導加熱調理器は、使用者が加熱口３に被加熱物１００を載置し、そして載置した加熱口３に対応する操作部５によって加熱部４の運転動作を指示し、そして駆動した加熱部４によって被加熱物１００が加熱されるものである。

次に、各加熱部４は、複数の加熱コイルで構成されており、本体１内に各加熱コイルに高周波の電力を供給する駆動部７と、操作部５からの指示を受けて駆動部７を制御する制御部８が設けられている。駆動部７から高周波の電力が加熱コイルに投入されると、加熱コイル周囲に磁界が発生し、この磁束が天板２を透過して天板２に載置された被加熱物１００に到達し、この磁束によって被加熱物１００に電流が流れて加熱される。なお、加熱部４および加熱コイルの具体的な構成は後に説明するので、ここでは具体的な構成の説明は省略する。

図１、図２に示すように、天板２の奥側のフレーム２ｂ部分には、本体１内部と連通し、本体１内部に冷却風となる外の空気を取り込む為の吸気口２ｃと、本体１内部に取り込んだ空気を外に排出する為の排気口２ｄが形成されている。また、本体１内部にはファン９が設けられており、ファン９を駆動することによって吸気口２ｃから外部の空気を本体１内部に取り込み、その空気はファン９を通過したのち、本体１内部の駆動部７や制御部８等の各種電気部品や加熱コイルを冷却し、排気口２ｄから本体１の外部に排出される。
なお、本実施の形態１では、天板２に吸気口２ｃ及び排気口２ｄを形成する例を示しているが、これに限定されるものでは無く、例えば、本体１の前面及び背面に吸気口や排気口を形成しても良い。

次に加熱部４の具体的な構成を図３〜図５を用いて説明する。
図３は本発明の実施の形態１に係る加熱部の中央に被加熱物が載置された状態における誘導加熱調理器の概略図、図４は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の主要部の機能ブロック図、図５は本発明の実施の形態１に係る加熱部の中央からずれた位置に被加熱物が載置された状態における誘導加熱調理器の概略図である。

図３に示すように、加熱部４は、加熱口３の略中央に配置された加熱コイルである中央コイル１０と、中央コイル１０の周辺に配置された加熱コイルである複数の周辺コイル１１にて構成されている。

中央コイル１０は、円形の平面形状を有し、絶縁被膜された任意の金属からなる導電線が円周方向に巻き回して形成されている。また、中央コイル１０は、径の小さい内側中央コイル１０ａと、内側中央コイル１０ａよりも大きな径の外側中央コイル１０ｂで構成されている。なお、内側中央コイル１０ａと外側中央コイル１０ｂの間には、環状の隙間が設けられている。また、内側中央コイル１０ａと外側中央コイル１０ｂは、直列に接続されており、単一の駆動部７で駆動される。
なお、本実施の形態１では内側中央コイル１０ａと外側中央コイル１０ｂを単一の駆動部７で駆動するように構成されているが、これをそれぞれ独立した駆動部７を用いて駆動するようにしても良い。

上述した内側中央コイル１０ａと外側中央コイル１０ｂの間にある隙間には、温度検知部となる温度センサ１２が複数配置されている。配置されている温度センサ１２は、接触式温度センサ１２ａと非接触式温度センサ１２ｂの２種類のものが配置されている。接触式温度センサ１２ａは、天板２の下面に接触するように配置され、天板２の温度を測ることによって天板２上に載置された被加熱物１００の温度を間接的に検出するものである。一方、非接触式温度センサ１２ｂは、天板２の下方に配置され、被加熱物１００から放射され天板２を透過した赤外線量を測ることによって天板２に載置された被加熱物１００の温度を直接的に検出するものである。なお、非接触式温度センサ１２ｂの上方の天板２には、他の天板２部分よりも赤外線が透過しやすい「窓」を形成しても良い。「窓」は、例えば窓の部分以外を赤外線が透過しにくい塗料で塗布することによって形成したり、ガラス２ａの代わりに別の赤外線が透過しやすい材料を用いて形成したりする。
なお、上述の温度センサ１２の配置は一例であり、この配置に限定するものでは無く、温度センサ１２は中央コイル１０の近傍に配置されているものであればよい。また、その数もこれに限定するものでは無い。

次に、温度センサ１２の検出方式の違いによる特徴について説明する。
接触式温度センサ１２ａは天板２を介して間接的に被加熱物１００の温度を測定しているので、被加熱物１００が加熱されて温度上昇している際には実際の被加熱物１００の温度より低い検出結果が出るという特徴がある。一方、非接触式温度センサ１２ｂは被加熱物１００が放射する赤外線量を直接的に測定しているので、被加熱物１００が加熱されて温度上昇している際にも実際の被加熱物１００の温度と略同等の検出結果を得ることができる。しかし、被加熱物１００は、底面の表面状況によって反射率が変わるという特徴があり、被加熱物１００底面の反射率が変わると被加熱物１００から放射される赤外線量が変わってくる。これにより、非接触式温度センサ１２ｂは、被加熱物１００底面の表面状況が変わると、測定結果に誤差が生じるという特徴がある。なお、接触式温度センサ１２ａにおいては、間接的に測定しているので、被加熱物１００底面の表面状況によって測定結果が変わるということがない、という特徴がある。
そこで本実施の形態１では、後述するように上記のような温度センサ１２の特徴の違いを有効に活用することにより、被加熱物１００の温度検出精度を高めている。しかし、被加熱物１００の底面が反った状態となっている「反り鍋」と言われるものの場合においては、上述のように方式の異なる複数の温度センサを組み合わせても被加熱物１００の反った部分が温度センサ１２の上方に来るよう載置されてしまうと、精度良く測定することが出来ないという問題があった。

次に中央コイル１０の周囲に配置された周辺コイル１１について説明する。
図３に示すように、周辺コイル１１は、絶縁被膜された任意の金属からなる導電線を、ほぼ１／４円弧状の平面形状を成す環状に巻き回して形成している。周辺コイル１１の中央コイル１０に近接する側の円弧は、所定間隔をおいて中央コイル１０の円形の外周にほぼ沿うように形成されており、中央コイル１０と周辺コイル１１との間には所定間隔の空間が形成されている。

本実施の形態１では、上記のように形成した周辺コイル１１を中央コイル１０の周囲に４つ（それぞれの周辺コイル１１は、周辺コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと区別して称する場合がある）設けられている。また、それぞれの周辺コイル１１は中央コイル１０の円形の外形にほぼ沿うようにして、中央コイル１０の外側に配置されている。各周辺コイル１１は、中央コイル１０に対してほぼ９０°毎にずれて配置されており、それぞれ独立した駆動部７により駆動するように構成されている。
なお、周辺コイル１１は、例えば中央コイル１０より一回り大きい環状コイルで形成し、中央コイル１０と同心円上に配置するようにしても良い。また、周辺コイル１１の数は４つに限定されるものでは無く、いくつでも良い。
なお、本実施の形態１では各周辺コイル１１をそれぞれ独立した駆動部７を用いて駆動するように構成されているがこれに限ったものでは無く、周辺コイル１１を複数個直列に接続したものを一群とし、その一群の加熱コイルをそれぞれ独立した駆動部７を用いて駆動するようにしても良い。

ここで、本実施の形態１では、複数の加熱コイルを設けているが、温度検出部である温度センサ１２から近い位置に設置されている中央コイル１０を第１加熱コイル、この第１加熱コイルよりも温度センサ１２から遠い位置に配置されている周辺コイル１１を第２加熱コイル、として設定している。
また、各加熱コイル同士は、なるべく近接するように配置されており、これにより加熱口３の下方に加熱コイルが大きな隙間無く配置されるので、加熱口３内の加熱コイルの有無による加熱ムラを抑制することができる。

図４は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の主要部の機能ブロック図である。
図４に示すように、加熱部４は、加熱口３の略中央に配置された加熱コイルである中央コイル１０と、中央コイル１０の周辺に配置された加熱コイルである複数の周辺コイル１１と、中央コイル１０の近傍に配置された複数の温度センサ１２とで構成されており、中央コイル１０、周辺コイル１１、温度センサ１２はコイル支持台（図示無し）にて保持されている。

駆動部７は、インバータ回路により構成され、中央コイル１０と各周辺コイル１１のそれぞれに対応する駆動部７が設けられ、それぞれの駆動部７が独立して駆動することができ、そして独立して各加熱コイルに高周波電力を供給することができる。

制御部８は、上記各駆動部７の動作を制御するものであり、例えば操作部５からの指示を制御部８が受け、制御部８はそれに応じて駆動部７に駆動を指示し、指示された駆動部７からそれぞれの駆動部７に対応する加熱コイルに高周波の電力が投入され、それぞれの加熱コイルによって発生する磁界によって天板２上に載置された被加熱物１００に電流が流れて加熱されるというものである。
また、制御部８は、温度センサ１２からの電気的信号を受け、その電気的信号に基づいて被加熱物１００の温度を算出する。
また、制御部８は、各加熱コイルの上方に被加熱物１００が載置しているか検出する負荷検知部１３と接続しており、以下に負荷検知部１３について説明する。

負荷検知部１３は、各加熱コイルのそれぞれに流れる電力状態を検出する検出部で構成されており、例えば本実施の形態１では、各加熱コイルのそれぞれに流れる電流を検出する電流検出部で構成されている。この電流検出部によって検出された各電流値から、各加熱コイルのインピーダンスを算出し、これにより各加熱コイルの上方の天板２上に被加熱物１００が載置されているか否かを判別する。一般に、加熱コイルのインピーダンスは、加熱コイルの上方の天板２上に載置された被加熱物１００の有無、大きさ（面積）、及び材質（磁性）に依存して変化するものである。したがって、負荷検知部１３は、被加熱物１００の有無のみならず、被加熱物１００の材質が磁性材料か、非磁性材料か、もしくは磁性材料でも強力な磁性材料である強磁性材料であるか等を検知することが出来る。
なお、本実施の形態１では、負荷検知部１３を各加熱コイルのそれぞれに流れる電流を検出する電流検出部で構成した例を挙げたが、インピーダンスはその他の電力状態（電圧等）からでも算出でき、これに限ったものでは無い。

このように、負荷検知部１３によって検出された各加熱コイルの上方の被加熱物１００の有無および被加熱物１００の材質等の検知結果は、制御部８に出力される。制御部８は、負荷検知部１３の検知結果に基づき、各加熱コイルの内、その上方の天板２上に被加熱物１００が載置されている加熱コイルにのみ電力を投入するように制御し、その上方の天板２上に被加熱物１００が載置されていない加熱コイルへの電力を投入しないように制御する。ここで、本実施の形態１では、中央コイル１０や周辺コイル１１において、その上方に被加熱物１００が載置されていないと判断した場合は、その加熱コイルは電力を投入しない第３加熱コイルとして再設定する。
例えば、図３に示すように複数の加熱コイルの内、中央コイル１０と周辺コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのすべての加熱コイルの上方に被加熱物１００が載置されているような状況の場合、制御部８は、中央コイル１０を第１加熱コイルに設定し、周辺コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを第２加熱コイルに設定する。
一方、図５に示すように複数の加熱コイルの内、中央コイル１０と周辺コイル１１ａ、１１ｂの上方だけに被加熱物１００が載置されているような状況の場合、制御部８は、中央コイル１０を第１加熱コイルに設定し、周辺コイル１１ａ、１１ｂを第２加熱コイルに設定し、周辺コイル１１ｃ、１１ｄを第３加熱コイルに設定する。

次に、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱コイルの配置の変形例について説明する。
上述の本実施の形態１においては、一つの被加熱物１００を一つの加熱部４にて加熱するものであったが、一つの被加熱物１００を複数の加熱部４にて加熱するように構成しても良い。例えば図６に示すように、天板２の下方に加熱部４を碁盤の目状に配置し、複数の加熱部４に跨がって被加熱物１００を載置させ、負荷検知部１３にてその上方に被加熱物１００が載置されていると検知された複数の加熱部４を駆動させて、被加熱物１００を加熱するようにしても良い。この場合、一つの加熱部４には複数の加熱コイルで構成しても良いし、一つの加熱コイルで構成しても良い。なお、加熱口３は負荷検知部１３の検知結果から推定される被加熱物１００の載置位置を、別途設けたＬＥＤ等の光源を用いて表示させても良いし、電力が投入される加熱部４もしくは加熱コイルの位置を表示するようにしても良い。また、被加熱物１００の載置状況に関係なく、加熱部４が下方にあることを示す目的で、全ての加熱部４の上方に加熱口３を形成しても良い。
なお、上記構成において、温度センサ１２はすべての加熱部４に設ける必要は無く、縦方向横方向において、温度センサ１２が設けられている加熱部４と温度センサ１２が設けられていない加熱部４が繰り返し出現するように配置しても良い。その場合も上述の実施の形態１の誘導加熱調理器と同様に、負荷検知部１３にて上方に被加熱物１００が載置されていないと判断された加熱コイルを第３加熱コイルと設定し、上方に被加熱物１００が載置されていると判断された加熱コイルの内、温度センサ１２が近くに設置されている加熱コイルを第１加熱コイルと設定し、温度センサ１２が遠くに設置されている加熱コイル（つまりは上方に被加熱物１００が載置されていると判断された加熱コイルの内、第１加熱コイル以外の加熱コイル）を第２加熱コイルとして設定する。

次に、操作部５について説明する。図７は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の操作部拡大図である。
図７に示すように、操作部５には、各々の加熱口３に対応した操作キー５ｄが配置され、使用者の行いたい調理に合わせた加熱プログラムが認識しやすいように、キーやダイヤルが用意されている。本実施の形態１では、調理メニューとして予熱キーを具備している。この予熱キーが押されると、制御部８は、対応する加熱口３に載置された被加熱物１００を調理に適した温度まで予熱するために、対応する加熱コイルに適切な電力が投入されるよう駆動部７を制御する予熱モードを実施する。
なお、予熱モードを動作させる方法は、操作キー５ｄで直接的に指示するものに限定したものでは無く、例えば表示部６と操作キー５ｄを組み合わせて選択可能にするものや、他の調理モードの一部として予熱モードを備えたものでも良い。例えば、ステーキや卵焼き、野菜炒めなどの焼き物調理をする際に、最初に予熱モードが実施されるようにしても良い。これにより、使用者は十分に熱せられた被加熱物１００で調理を開始することができる。なおその場合は、予熱モードの終了のタイミングは、制御部８が、対応する加熱コイルへの投入電力量や投入時間、もしくは温度センサ１２からの情報を用いて予熱モードの終了タイミングを検知し、終了した際には使用者に報知し調理を促す機能を備えている。

次に、この予熱モードにおけるフローを、図８〜図１０を用いて説明する。
図８は本発明の実施の形態１に係る予熱モードの加熱フロー、図９は本発明の実施の形態１に係る予熱モード時の各加熱コイルへの投入電力図、図１０は本発明の実施の形態１に係る予熱モード時の被加熱物１００の温度を示す図である。
まず、図１に示すように本体１の前面部に設けられた電源ＳＷ１４を押し、本体の電源をＯＮにする（Ｓ１）。
次に操作部５から予熱の指示を受けると（Ｓ２）、制御部８は負荷検知部１３を用いて予熱モードを開始して良いか判断する（Ｓ３）。すなわち、操作部５に対応した各加熱コイルの上方の天板２上に被加熱物１００が載置されているか負荷検知部１３によって検知する。そして、制御部８は、負荷検知部１３によってその上方の天板２上に被加熱物１００が載置されていると判断された加熱コイル群の中から、温度センサ１２から近い位置に配置された中央コイル１０を第１加熱コイルと設定し、第１加熱コイルよりも温度センサ１２から遠い位置に配置された周辺コイル１１を第２加熱コイルと設定し、その上方の天板２上に被加熱物１００が載置されていないと判断された加熱コイルを第３加熱コイルと設定する。

Ｓ３において、その上方の天板２上に被加熱物１００が載置されていると判断された加熱コイル群の中に、第１加熱コイルとなる中央コイル１０が含まれていない場合は、被加熱物１００の温度が正確に検知できないので予熱モードを開始するには不適合な状態と判断する（Ｓ３のＮｏ）。そして、図示しない表示部６や報知部によって加熱不可であることを使用者に報知する（Ｓ３−１）。
なおＳ３にて、負荷検知部１３は、被加熱物１００が適正に載置されている場合は、被加熱物１００の有無に加え、被加熱物１００の材質を判定する。そして、被加熱物１００の材質が誘導加熱調理器で加熱が出来ないものの場合も、上記と同様に、制御部８は予熱モードを開始するには不適合な状態と判断する（Ｓ３のＮｏ）。そして、図示しない表示部６や報知部によって加熱不可であることを使用者に報知する（Ｓ３−１）。

上記のように予熱モードを開始するのには不適合な状態と判断した場合は、所定時間Ｃ秒の間、負荷検知部１３の結果に変化がないかチェックをする（Ｓ３−２）。この時、負荷検知部１３の結果に変化が無い場合（Ｓ３−２のＹｅｓ）は、予熱モードを終了する（Ｓ１０）。また、負荷検知部１３の結果に変化があった場合（Ｓ３−２のＮｏ）は、Ｓ３に戻って操作部５に対応した各加熱コイルの上方の天板２上に被加熱物１００が載置されているか負荷検知部１３によって再度検知する。

一方、負荷検知部１３の結果から予熱モードを開始可能と判断した場合（Ｓ３のＹｅｓ）は、使用者の予熱設定温度に合わせた電力量を対応する加熱コイルに投入する第１の加熱工程を実施する（Ｓ４〜Ｓ６）。この、第１の加熱工程は加熱開始から所定時間Ａまで実施し、制御部８は、第１加熱コイルである中央コイル１０に投入される電力が、第２加熱コイルである周辺コイル１１に投入される電力より大きくなるように各駆動部７を制御して、対応する各加熱コイルに電力を投入する（Ｓ４）。ここで、制御部８は、各加熱コイルに電力を投入している間、対応する温度センサ１２によって被加熱物１００の温度を検出している。この時、接触式温度センサ１２ａで検出される温度をＴｔｈ、非接触式温度センサ１２ｂで検出される温度をＴｉｒとし、予め予熱設定温度毎に設けている閾値温度αとＴｔｈ及びβとＴｉｒを比較し、どれか一つの温度センサ１２の値が閾値温度を超えた場合（Ｓ５のＹｅｓ）は被加熱物１００が異常温度に達したと判断し、予熱モードを終了する（Ｓ１０）。上記Ｓ４及びＳ５は、第１の加熱工程が開始されてから所定時間Ａを経過するまで継続される（Ｓ６のＮｏ）。
なお、上述の第１の加熱工程を終了した被加熱物１００の温度は、図１０に示すように、第２加熱コイルの上方の被加熱物１００の温度より第１加熱コイルの上方の被加熱物１００の温度が高くなる。

なお、閾値温度αは、接触式温度センサ１２ａで検出される温度Ｔｔｈと比較する閾値温度であり、閾値温度βは、非接触式温度センサ１２ｂで検出される温度Ｔｉｒと比較する閾値温度である。上述したように、接触式温度センサ１２ａの温度上昇は非接触式温度センサ１２ｂの温度上昇より遅いので、閾値温度αは閾値温度βよりも低い値で設定している。このように閾値温度を温度センサ１２の方式毎に変えて設定することにより、異なる測定方式の温度センサ１２を使用していても、同じように被加熱物１００の異常温度を検出することができる。また、接触式と非接触式の２種類の温度センサ１２を併用することにより、前述した２種類の温度センサ１２の弱点を補うことができ、これにより確実に被加熱物１００の異常温度を検出することが出来る。
また、Ｓ５では、閾値温度α及びβとして予め決められた所定値を用いているが、別途被加熱物１００の温度の変化率を算出し、被加熱物１００の温度変化率が所定以上の時に閾値温度α及びβの値を変更するようにしても良い。例えば、被加熱物１００の温度変化率が所定値よりも大きくなった場合には、被加熱物１００が異常高温になる可能性が高いと判断し、閾値温度α及びβの値を予め決められた所定値よりも低い値に変更するという制御を行う。これにより、より早く被加熱物１００の異常温度を検出することができる。

その後、第１の加熱工程が開始されてから所定時間Ａを経過した場合（Ｓ６のＹｅｓ）、第２の加熱工程を実施する（Ｓ７〜Ｓ９）。第２の加熱工程では、被加熱物１００の温度を均一にするために、第２加熱コイルである周辺コイル１１に投入される電力が、第１加熱コイルである中央コイル１０に投入される電力より大きくなるように各駆動部８を制御して、対応する各加熱コイルに電力を投入する（Ｓ７）。
そしてＳ５と同様に、予め予熱設定温度毎に設けている閾値温度α及びβと温度センサ１２の値を比較し、どれか一つの温度センサ１２の値が閾値温度を超えた場合（Ｓ８のＹｅｓ）は被加熱物１００が異常温度に達したと判断し、予熱モードを終了する（Ｓ１０）。上記Ｓ７及びＳ８は、第２の加熱工程が開始されてから所定時間Ｂを経過するまで継続される（Ｓ９のＮｏ）。なお、被加熱物１００は外側の方が温度の上昇速度が遅い場合が多いので、第１の加熱工程より第２の加熱工程の方が長くなるよう設定している（Ａ＜Ｂ）。また、同様の理由で、第１の加熱工程で第１加熱コイルに投入される総電力量より第２の加熱工程で第２加熱コイルに投入される総電力量の方が大きくなるように制御している（図９参照）。
その後、第２の加熱工程が開始されてから所定時間Ｂを経過した場合（Ｓ９のＹｅｓ）、十分に被加熱物１００が予熱されたと判断し、予熱モードを終了する（Ｓ１０）。
なお、上述の第２の加熱工程を終了した被加熱物１００の温度は、図１０に示すように、第１加熱コイルの上方の被加熱物１００の温度と第２加熱コイルの上方の被加熱物１００の温度がほぼ同様な値となる。

次に、Ｓ５にて第１加熱コイルである中央コイル１０に投入される電力が、第２加熱コイルである周辺コイル１１に投入される電力より大きくなるように各駆動部７を制御して、対応する各加熱コイルに電力を投入することの意義について説明する。

例えば、図１１に示すように、被加熱物１００として反り鍋を使用し、温度センサ１２の上方に被加熱物１００の反った部分１００ａがくるよう置かれた場合について説明する。図１１は本発明の実施の形態１に係る反り鍋が載置された状態における誘導加熱調理器の主要部の機能ブロック図である。
従来の誘導加熱調理器においては、上述のように被加熱物１００として反り鍋を使用した場合、被加熱物１００の反った部分１００ａは天板２と離れているため、加熱コイルから到達する磁束が被加熱物１００の反っていない部分１００ｂに比べて弱く、これにより被加熱物１００の反った部分１００ａの温度は被加熱物１００の反っていない部分１００ｂに比べて低い温度となる。したがって、温度センサ１２の上方に被加熱物１００の反った部分１００ａがくるよう置かれた場合には、非接触式温度センサ１２ｂであっても被加熱物１００の反っていない部分１００ｂの異常温度を検知するタイミングが遅れてしまう。また、被加熱物１００の反った部分１００ａから天板２に伝達する熱量が少なくなるため、天板２の温度上昇が通常より遅くなる。その結果、接触式温度センサ１２ａは非接触式温度センサ１２ｂよりも更に被加熱物１００の異常温度を検知するタイミングが遅れてしまう。
このように、被加熱物１００の反った部分１００ａが温度センサ１２の上方にくるように載置されてしまうと、被加熱物１００の反った部分１００ａが閾値温度まで達したときには、既に被加熱物１００の反っていない部分１００ｂが閾値温度以上の異常温度まで上昇してしまう。これにより、例えば被加熱物１００の反っていない部分１００ｂが変形してしまったり、表面に塗布されているフッ素コーティングが剥離してしまうということが起きてしまう。

また、被加熱物１００の板厚が薄い場合は、板厚が厚い被加熱物１００と比較して、同じ電力を加熱コイル７に投入しても、板厚が薄い被加熱物の方が早く温度上昇する。これは被加熱物１００の熱容量が少ないことが起因している。よって、温度センサ１２の上方に反り鍋である被加熱物１００の反った部分１００ａがくるよう置かれ、且つ被加熱物１００の板厚が薄い場合は、被加熱物１００の反っていない部分１００ｂが更に高い温度まで上昇してしまうということがあった。

しかし、本実施の形態１における誘導加熱調理器においては、予熱モード開始直後に第１加熱コイルである中央コイル１０に投入される電力が、第２加熱コイルである周辺コイル１１に投入される電力より大きくなるように各駆動部７を制御して、対応する各加熱コイルに電力を投入する第１の加熱工程を実施する。そのため、図１０に示すように、例え温度センサ１２の上方に被加熱物１００の反った部分１００ａがくるよう置かれても、被加熱物１００の反っていない部分１００ｂを加熱する第２加熱コイルに投入される電力が被加熱物１００の反った部分１００ａを加熱する第１加熱コイルに投入される電力より小さい為、被加熱物１００の反っていない部分１００ｂは常に被加熱物１００の反った部分１００ａよりも低い温度となる。したがって、被加熱物１００が異常温度まで達する時は、必ず第１加熱コイルの上方、つまりは温度センサ１２で温度を検知できる部分で発生するようになる。したがって、たとえ温度センサ１２の上方に被加熱物１００の反った部分１００ａがくるよう置かれても、温度センサ１２で確実に被加熱物１００の異常温度を検知することが出来る。よって、上記のような被加熱物１００の反っていない部分１００ｂが異常高温になって変形してしまったり、表面に塗布されているフッ素コーティングが剥離してしまうという問題を防止することが出来る。

次に、第１の加熱工程の後に、第２加熱コイルである周辺コイル１１に投入される電力が、第１加熱コイルである中央コイル１０に投入される電力より大きくなるように各駆動部８を制御して、対応する各加熱コイルに電力を投入する第２の加熱工程を実施することについて説明する。
本実施の形態１では、加熱直後に被加熱物１００が異常温度まで上昇することを防止するために、第１の加熱工程を実施している。しかし、第１の加熱工程では第１加熱コイルに投入される電力が、第２加熱コイルに投入される電力より大きくなるため、図１０に示すように被加熱物１００の温度が第１加熱コイルの上方と第２加熱コイルの上方で不均一になってしまう。そこで、第１の加熱工程の後に、第２加熱コイルに投入される電力が、第１加熱コイルに投入される電力より大きくなる第２の加熱工程を実施している。このように第２の加熱工程を実施することにより、被加熱物１００を均一に加熱することが出来る。

次に、第２の加熱工程にて、被加熱物１００の反っていない部分１００ｂが異常温度まで上がってしまうような状況の場合について説明する。
まず、第１の加熱工程にて、被加熱物１００の反った部分１００ａが加熱される。その後、第２の加熱工程にて被加熱物１００の反っていない部分１００ｂが加熱されるのだが、その際、何かしらの理由で被加熱物１００の反っていない部分１００ｂに異常大量の電流が流れて温度上昇を始めると、被加熱物１００の反った部分１００ａにも熱が伝導して温度が上昇する。このとき被加熱物１００の反った部分１００ａは既にある程度加熱されて高温になっているため、少しの温度上昇でも閾値温度αもしくはβを以上になるため、従来の誘導加熱調理器よりも早く被加熱物１００の反っていない部分１００ｂの異常温度を検出することが出来る。

また、本実施の形態では、第１の加熱工程で投入される電力より、第２の加熱工程で投入される電力の方が多くなるように制御されている。これにより、たとえば、被加熱物１００がフライパンのような鍋肌部分が反り立っている形状のものの場合、その部分は加熱コイルから大きく離れてしまっているため、従来では十分に加熱することができなかった。しかし、本実施の形態１の第２の加熱工程では第１加熱コイルである中央コイル１０への電力投入が小さくて済むので、より多くの電力を第２加熱コイルである周辺コイル１１に投入することが出来る。これにより、天板２から離れてしまっている被加熱物１００の鍋肌部分も十分に加熱することが出来る。このように鍋肌部分まで十分に予熱することが出来ることにより、チャーハンや野菜炒めなどの調理においては広範囲に食材へ一気に熱を与えることができる。また、卵焼きやホットケーキなどの調理においても焼きムラの発生を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態１では、制御部８は、温度検知部である温度センサ１２から近い位置に配置されている第１加熱コイルに対して、第１加熱コイルよりも温度センサ１２から遠い位置に配置されている第２加熱コイルより高い電力を投入すると共に、温度センサ１２によって被加熱物１００の温度変化を検出し、その温度変化が許容範囲を外れる場合は加熱コイルへの電力投入を停止又は低下させる第１の加熱工程を有するので、複数の加熱コイルを用いて被加熱物１００を加熱する誘導加熱調理器において温度センサ１２の上方に被加熱物１００の反った部分が載置された場合であっても、確実に被加熱物１００の異常温度を検知することが出来る。これにより、本実施の形態１の誘導加熱調理器は、被加熱物１００を異常な高温にすることなく加熱することが出来る。

また、制御部８は、第１の加熱工程の後、第２加熱コイルに投入される電力が、第１加熱コイルに投入される電力より大きくなるように各駆動部７を制御して、対応する各加熱コイルに電力を投入する第２の加熱工程を有するので、複数の加熱コイルを用いて被加熱物１００を加熱する誘導加熱調理器において温度センサ１２の上方に被加熱物１００の反った部分が載置された場合であっても、従来の誘導加熱調理器よりも早く被加熱物１００の異常温度を検知することが出来ると共に、天板２から離れてしまっている被加熱物１００の鍋肌部分も十分に加熱することが出来る。

１ 本体、１ａ 上面開口端部、２ 天板、２ａ ガラス、２ｂ フレーム、２ｃ 吸気口、２ｄ 排気口、３ 加熱口、３ａ 第１加熱口、３ｂ 第２加熱口、３ｃ 第３加熱口、４ 加熱部、４ａ 第１加熱部、４ｂ 第２加熱部、４ｃ 第３加熱部、５ 操作部、５ａ 第１操作部、５ｂ 第２操作部、５ｃ 第３操作部、６ 表示部、６ａ 第１表示部、６ｂ 第２表示部、６ｃ 第３表示部、７ 駆動部、８ 制御部、９ ファン、１０ 中央コイル、１０ａ 内側中央コイル、１０ｂ 外側中央コイル、１１ 周辺コイル、１２ 温度センサ、１２ａ 接触式温度センサ、１２ｂ 非接触式温度センサ、１３ 負荷検知部、１４ 電源ＳＷ、１００ 被加熱物、１００ａ 被加熱物の反った部分、１００ｂ 被加熱物の反っていない部分。

Claims (6)

1. 被加熱物が載置される天板と、
   該天板の下方に配置された複数の加熱コイルと、
   該複数の加熱コイルに高周波の電力を投入する駆動部と、
   前記天板の下方に配置され、前記被加熱物から放射される赤外線を検出して前記被加熱物の温度を検出する温度検知部と、
   各々の前記加熱コイルに高周波の電力を投入した際の電力状態によって、各々の前記加熱コイルの上方の前記天板上に前記被加熱物が在るか検知する負荷検知部と、
   使用者から加熱の開始や停止の指示を受ける操作部と、
   該操作部からの指示を受けて前記駆動部から前記加熱コイルに投入される電力量を制御する制御部と、を備え
   前記制御部は、前記負荷検知部によりその上方の前記天板上に前記被加熱物が在ると判断された加熱コイル群を、前記被加熱物の略中心となる第１加熱コイルと、前記第１加熱コイルの周辺となる第２加熱コイルとに設定し、前記被加熱物が無いと判断された加熱コイル群を第３加熱コイルと設定し、
   予熱運転中に前記第２加熱コイルへ投入される総電力量が、前記第１加熱コイルへ投入される総電力量より大きくなるように、前記第１加熱コイルおよび前記第２加熱コイルへ同時に電力を投入すること
   を特徴とする誘導加熱調理器。
2. 被加熱物が載置される天板と、
   該天板の下方に配置された複数の加熱コイルと、
   該複数の加熱コイルに高周波の電力を投入する駆動部と、
   前記天板の下方に配置され、前記被加熱物から放射される赤外線を検出して前記被加熱物の温度を検出する温度検知部と、
   各々の前記加熱コイルに高周波の電力を投入した際の電力状態によって、各々の前記加熱コイルの上方の前記天板上に前記被加熱物が在るか検知する負荷検知部と、
   使用者から加熱の開始や停止の指示を受ける操作部と、
   該操作部からの指示を受けて前記駆動部から前記加熱コイルに投入される電力量を制御する制御部と、を備え
   前記制御部は、前記負荷検知部によりその上方の前記天板上に前記被加熱物が在ると判断された加熱コイル群を、前記被加熱物の略中心となる第１加熱コイルと、前記第１加熱コイルの周辺となる第２加熱コイルとに設定し、前記被加熱物が無いと判断された加熱コイル群を第３加熱コイルと設定し、
   予熱運転の開始時において、前記第１加熱コイルに、前記第２加熱コイルより高い電力を前記第１加熱コイルおよび前記第２加熱コイルへ同時に投入する第１の加熱工程を設けること
   を特徴とする誘導加熱調理器。
3. 前記第１の加熱工程の後に、前記第２加熱コイルに、前記第１加熱コイルより高い電力を投入する第２の加熱工程を設けること
   を特徴とする請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記加熱コイルごとに前記温度検知部が配置されていること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記複数の加熱コイル内には、
   前記温度検知部が設けられている前記加熱コイルと、前記温度検知部が設けられていない前記加熱コイルが配置されていること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記加熱コイルは、碁盤の目状に配置されていること
   を特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。

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