JP5975302B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭、レストラン及びオフィスなどで使用される誘導加熱装置に関するものである。

従来、この種の誘導加熱装置では、調理容器や調理容器からふきこぼれた食材等がトッププレート下面に配した電極上を覆うことによって静電容量が変化し、その変化から調理容器の大きさなどを検出する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１５９４９４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、調理容器の大きさや電極の形状や配置などによって検出精度のばらつきが大きいなどの課題を有していた。また、ふきこぼれ以外の要因で静電容量が変化した場合に、ふきこぼれであると誤検出する場合もあった。

本発明は、確実に検出することのできる誘導加熱装置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、本発明の誘導加熱装置は、
複数の調理容器を個別に載置することが可能な複数の加熱口を有するトッププレートと、加熱口に載置された調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させ、複数の加熱口に対応して設けられた複数の加熱コイルと、
前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、
前記トッププレート下面に配置された電極と、
前記電極上かつ前記トッププレート上にふきこぼれた被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段とを有し、
前記複数の加熱口に対応して設けられた前記複数の加熱コイルの間には、前記トッププレート上にふきこぼれた被調理物が隣設する加熱コイル上方に対応する加熱口まで広がることを防止するように前記電極が隣接する２つの加熱コイルの中心を結ぶ線分の略中央の位置に対して直行する方向に延びた細長状に配置され、
前記静電容量検出手段が前記電極の静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部が前記加熱電力を減少あるいは停止させるように制御することにより、
確実にふきこぼれを検出することが可能となる。

本発明の誘導加熱装置によれば、確実にふきこぼれを検出することができる。

本発明の実施の形態１の誘導加熱装置のブロック構成図 本発明の実施の形態１の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態６の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態８の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態９の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態１０の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態１１の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態１２の誘導加熱装置における電極の配置構成図 本発明の実施の形態１２の誘導加熱装置における電極の他の配置構成図

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記電極は、前記加熱コイルの縁に沿うように配置した誘導加熱装置とすることにより、調理容器からこぼれた被調理物をすぐに検出することができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記電極は扇形の円弧形状を持ち、その半径方向長は円弧方向長より短い形状とした誘導加熱装置とすることにより、電極面積が小さくても確実にふきこぼれを検出することができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した複数の電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって少なくとも２つの電極で静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれを確実に検出することができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した複数の電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって２つ以上の電極で静電容量に変化があったことを検出した場合と１つの電極で静電容量の変化を検出した場合とで加熱制御部の制御内容を変更する誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれの量を検出し、その量に応じた制御を行うことができる。

静電容量検出手段が２つ以上の電極で静電容量の変化を検出した場合、１つの電極で静電容量の変化を検出した場合よりも加熱電力を減少させる量を多くする誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれが継続しない必要最小限の加熱電力の減少に押さえ、調理の出来映えを落とさずにふきこぼれを止めることができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した複数の電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、少なくとも２つの電極は、加熱コイルの中心からの距離が異なるように配した誘導加熱装置とすることにより、大きさの異なる調理容器でのふきこぼれに対応することができる。

静電容量検出手段が、加熱コイルの中心に近い方の電極の静電容量の変化を先に検出し、その後、加熱コイルの中心から遠い方の電極の静電容量の変化を検出した場合に加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれを確実に検出することができる。

静電容量検出手段が、加熱コイルの中心に近い方の電極の静電容量の変化を先に検出し、その後、所定時間内に加熱コイルの中心から遠い方の電極の静電容量の変化を検出した場合に加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれ以外の要因で静電容量が変化していないかを検出することができる。

少なくとも２つの電極の縁方向中心は、加熱コイルの中心から１直線上に揃わないようにずらして配した誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれ方の違いによる検出のばらつきを少なくすることができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段と、記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された設定値と前記静電容量検出手段が検出した静電容量の変化量とを比較し、その比較結果に基づいて前記加熱制御部の制御内容を変更する誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれの量を検出し、その量に応じた制御を行うことができる。

記憶手段に記憶された設定値と静電容量検出手段が検出した静電容量の変化量とを比較し、設定値よりも静電容量の変化が大きい場合の方が小さい場合よりも加熱電力を減少させる量を多くする誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれが継続しない必要最小限の加熱電力の減少に押さえ、調理の出来映えを落とさずにふきこぼれを止めることができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記電極はそれぞれの前記加熱コイルの間に配置した誘導加熱装置とすることにより、少ない電極でふきこぼれを検出することができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記電極はそれぞれの前記加熱コイルの間に個別に配置した誘導加熱装置とすることにより、強電界によるノイズの影響を受けにくくすることができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる複数の加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記電極はそれぞれの前記加熱コイルの外周から最短距離となる位置に配置した誘導加熱装置とすることにより、少ない電極でふきこぼれを検出することができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、使用者が加熱状態を指示する操作部をさらに有し、前記電極は加熱コイルの中心と操作部との間に配置した誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれた被調理物が操作部にかからないようにすることができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記加熱制御部等を冷却するための空気を吸い込むための吸気口をさらに有し、前記電極は前記加熱コイルの中心と前記吸気口との間に配置した誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれた被調理物が吸気口に入らないようにすることができる。

調理容器を載置するトッププレートと、調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、前記トッププレート下面に配した電極と、前記トッププレート上に被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段を有し、前記静電容量検出手段によって静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部によって加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置であって、前記加熱制御部等の冷却に使用した空気を排出するための排気口をさらに有し、前記電極は前記加熱コイルの中心と前記排気口との間に配置した誘導加熱装置とすることにより、ふきこぼれた被調理物が排気口に入らないようにすることができる。

誘導加熱時の影響を回避するために前記電極の厚みを誘導加熱時の動作周波数から決まる表皮深さよりも薄くすることにより、誘導加熱時の影響を排除してふきこぼれ検出が可能な誘導加熱装置を提供することができる。

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は、本発明の第１の実施の形態の誘導加熱装置のブロック図を示すものである。本実施の形態の誘導加熱装置は、調理物を加熱するための調理容器１を載置するトッププレート２と、調理容器１を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル３と、商用電源からの電力を変換して加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ回路７と、インバータ回路７を制御して調理容器１の加熱電力を制御する加熱制御部４とを有する。

電極５はトッププレート２の下面に構成され、電極５が他の導電体との間で構成する静電容量の変化を検出する静電容量検出手段６が加熱制御部４と接続され、加熱制御部４は静電容量検出手段６の結果に応じてインバータ回路７を制御して加熱コイル３に供給する高周波電流が変化し、調理容器１の加熱電力が制御される。

調理容器１は、食材などの被調理物を入れる容器であって、鍋、フライパン、やかんなどであり、誘導加熱によって加熱が可能なものである。

調理容器１は、誘導加熱装置の外郭の一部を形成するトッププレート２上に載置される。そのとき、調理容器１は加熱コイル３と対向する位置に載置される。トッププレート２は結晶化ガラスを使用することが多いが、それに限定するものではない。

加熱コイル３は、加熱制御部４の指示に従って動作するインバータ回路７から高周波電流が供給され、その電流によって高周波磁界を発生させる。高周波磁界を受けた調理容器１には渦電流が発生し、その渦電流によって調理容器１が加熱される。

図２は、本発明の第１の実施の形態の電極の配置構成図を示すものである。

図２では、加熱コイル３が粗密に巻かれており、途中に空隙を設ける構成となっているが、それに限定するものではない。また、加熱コイル３は円形である必要はなく、楕円型や、四角形のようなものであっても良い。

図２のように電極５は、加熱コイル３の縁に沿って配置され、調理容器１のどの位置からふきこぼれても被調理物が電極上にかかりやすいように広い範囲をカバーするよう構成されており、ふきこぼれをすぐに検出することが可能である。また、図２のように加熱コイル３が粗密に巻かれている場合には、電極５ｂのように空隙部に電極を設けて径の小さい調理容器１でもすぐにふきこぼれを検出することができる。ただし、この場合には誘導加熱によるノイズの影響を受けるため、正常に静電容量を検出することができなくなる可能性がある。したがって、ノイズ対策を強化する等の対策が必要な場合がある。このように電極５を配置する理由は、調理容器１が加熱コイル３の中心に置かれた場合、調理容器１からふきこぼれた被調理物は、加熱コイル３を中心に広がっていくことが多いため、加熱コイル３の縁を沿うように電極を広く配置するとふきこぼれを検出し易いからである。

さらに、電極５は面積を大きくすると強電界の影響を受けやすくなるため、電極５の面積を余り大きくできない。また、閉ループ構成としてしまうのも同様である。したがって、できる限り小さい面積で、広くふきこぼれを検出できる構成とするには、加熱コイル３の縁に沿って配置することが望ましい。

加熱制御部４は、誘導加熱装置の使用者が加熱電力などを指示するための操作部８やインバータ回路７が接続されている。加熱制御部４は、例えば操作部８によって自動調理モードを指示された場合には、その自動調理内容に応じてインバータ回路７を制御する。また、使用者が加熱の開始や停止、あるいは加熱電力の調節を操作部８より行った場合にも、加熱制御部４はインバータ回路７を制御して所望の動作となるように制御するものである。

電極５は、トッププレート２の下面に塗布または接着などによって形成される導電体であって、トッププレート２上の導電体とでコンデンサを形成する。通常はトッププレート２上には何もない状態であるため、空気がその役割を果たす。しかし、調理容器１、指、水、被調理物などの別の物がトッププレート２上にあると、それぞれの比誘電率が空気と異なるため静電容量が変化する。この静電容量の変化を静電容量検出手段６によって検出する。静電容量検出手段６は、静電容量の変化を直流電圧の変化などに変換して検出するものが多いが、それに限定するものではない。

なお、電極５は、誘導加熱調理器が誘導加熱を行う際の動作周波数から決まる表皮深さよりも薄い形状で構成する。電極５を表皮深さよりも薄く構成することで、調理容器１を誘導加熱する際に生じる磁界の影響による電極５内部での渦電流発生を抑制でき、ふきこぼれによる静電容量変化検出を妨げるような不要電界発生を抑制することができる。

以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。

使用者が操作部８によって加熱の開始を指示すると、加熱制御部４はインバータ回路７を動作させて加熱コイル３に高周波電流を供給する。これにより、加熱コイル３から高周波磁界が発生し、調理容器１の加熱が開始される。

加熱制御部４は、操作部８を操作することによって使用者が設定した火力になるようにインバータ回路７を制御する。具体的には、例えばインバータ回路７の入力電流を検出し、その検出値を加熱制御部４に入力する。加熱制御部４は、使用者が設定した火力とインバータ回路７の入力電流とを比較して、インバータ回路７の動作状態を変更する。このような動作を繰り返すことによって、使用者が設定した火力に制御し、その火力を維持するように加熱制御部４は動作する。

このようにして調理容器１を加熱している際、調理容器１内の被調理物が沸点に到達するなどして被調理物が調理容器１外にふきこぼれる場合がある。その際、加熱電力を減少させることなく加熱を継続すると、調理容器１から次々に被調理物がこぼれ、操作部８にかかって操作部８が熱くて操作できない、誘導加熱装置の吸排気口に被調理物が入って清掃することができなくなるなどの不具合が生じる可能性がある。また、調理容器１からトッププレート２上にふきこぼれた被調理物が、熱が加わることによってトッププレート２にこびりついてしまう場合があった。

そこで本発明では、静電容量検出手段６の検出した静電容量の変化を検出した場合に加熱電力を減少あるいは加熱を停止することによってふきこぼれが継続することを防止し、被調理物がトッププレート２にこびりついてしまうことがないようにした誘導加熱装置としている。

そして、加熱コイル３が図２のように円形の場合には、加熱コイル３の縁に沿って電極を配置した場合には扇形の円弧形状となる。この円弧形状は、図２のように半径方向長（すなわち、電極５の幅）が円弧方向長（すなわち、電極５の長さ）より短い形状とすることによって、面積を余り大きくすることなく広い範囲（すなわち、加熱コイル３の中心からの角度）のふきこぼれに対応できる電極形状とすることができ、より早く確実にふきこぼれを検出することが可能となる。

（実施の形態２）
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、複数の電極を有し、静電容量検出手段は複数の電極で静電容量の変化を検出した場合に加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置としたものである。

既述のように、調理容器１から被調理物がふきこぼれる際、調理容器１のどの部分からふきこぼれるかは予測することができない。したがって、加熱コイル３の縁に沿って外周を囲えば電極５上にふきこぼれた被調理物が覆う可能性は高まるものの、強電界の影響を受けやすくなるために外周を囲うことはできない。そのため、余り大きな面積となるような電極を配置することができない。

小さい電極５の場合、例えば炒め物調理を行っている最中に被調理物が飛び出して電極５上にたまたま落ちた場合であっても静電容量が変化し、ふきこぼれと誤検出して加熱電力を減少させてしまい、調理性能が落ちるという可能性がある。

このように、小さい電極では静電容量が変化した場合であってもふきこぼれであるか否かの判別が難しい。

したがって、本発明では複数の電極を配置し、静電容量検出手段６が複数の電極で静電容量の変化を検出して確実にふきこぼれであることを検出した場合に加熱電力を減少させて、ふきこぼれを止める制御を行うようにした。これによって、ふきこぼれる被調理物を少なくし、被調理物がトッププレート２にこびりついて掃除がしにくくなるのを防ぐことができる。本実施の形態では、電極を２つ設けているが、電極を３つ以上設け、そのうち２つ以上の電極で静電容量の変化を検出した場合に確実にふきこぼれであることを検出したとして加熱電力を減少させて、ふきこぼれを止める制御を行うようにしてもよい。

（実施の形態３）
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、複数の電極を有し、静電容量検出手段が複数の電極で静電容量の変化を検出した場合と１つの電極で静電容量の変化を検出した場合とで加熱制御部の制御内容を変更する誘導加熱装置としたものである。

複数の電極において静電容量の変化があった場合には確実にふきこぼれであることを検出することができる。しかしながら、複数の電極で静電容量の変化があるまで加熱電力を減少させずに加熱を継続すると、ふきこぼれる被調理物の量が多くなってしまう可能性もある。したがって、複数の電極で静電容量の変化を検出した場合には高い確率でふきこぼれが発生しており、１つの電極で静電容量の変化を検出した場合にはふきこぼれの可能性があるとして加熱制御部４はそれぞれの状況に対応した制御を行うことによって、ふきこぼれの量を少なくすることができる。

制御内容としては、静電容量検出手段６が複数の電極５で静電容量の変化を検出した場合、１つの電極５で静電容量の変化を検出した場合よりも加熱電力を減少させる量を多くするものとし、ふきこぼれていることが確実な時の方が加熱電力を減少させて、ふきこぼれを確実に押さえる制御を行い、ふきこぼれの可能性のある１つの電極の場合にはふきこぼれる速度を抑えるために加熱電力を減少させるなどの制御が考えられる。

本実施の形態では、電極を２つ設けているが、電極を３つ以上設け、そのうち２つ以上の電極で静電容量の変化を検出した場合に、１つの電極５で静電容量の変化を検出した場合よりも加熱電力を減少させる量を多くするものと制御を行うようにしてもよい。

（実施の形態４）
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、複数の電極５は、加熱コイル３の中心からの距離が異なるように配した誘導加熱装置としたものである。

既に説明してきたように、調理容器１の径の大きさが変わると、ふきこぼれた被調理物が電極５上まで広がるまでに時間がかかる場合がある。

したがって、図２のように複数の電極を配置する場合には、加熱コイル３の中心からの距離を変えて配置することによって、径の大きさが異なる調理容器１であってもより早くふきこぼれを検出することが可能となる。

（実施の形態５）
次に本発明の第５の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、静電容量検出手段６が、加熱コイル３の中心に近い方の電極５の静電容量の変化を先に検出し、その後、加熱コイル３の中心から遠い方の電極５の静電容量の変化を検出した場合に加熱電力を減少、あるいは停止させるように制御を行う誘導加熱装置としたものである。

調理容器１の径が小さい場合、ふきこぼれた被調理物は調理容器１の縁からこぼれ出て、外側に広がっていく。そのため、図２のように複数の電極が加熱コイル３の中心から異なる距離に配置された場合には、加熱コイル３の中心に近い電極５ｂ上を先に被調理物が覆い、その後で電極５ａ上を覆うはずである。

したがって、その順番で静電容量の変化を検出されなかった場合にはふきこぼれ以外の現象が発生している可能性があるため、加熱制御部４は制御を行わないようにして誤検出を防ぐことができる。また、それぞれの電極５が静電容量の変化を検出する時間が長い場合、例え検出の順番はふきこぼれ時と同じであっても、ふきこぼれ以外の要因で静電容量が変化した可能性がある。したがって、所定時間内に、加熱コイル３の中心に近い電極から静電容量の変化が検出された場合にふきこぼれであるとして制御を行うようにするのが望ましい。

所定時間は、電極の構成や配置によって異なるが、例えば５秒以上間隔があいた場合には連続したふきこぼれが発生している状況にはないと考えられる。所定時間の決定は、連続したふきこぼれを発生させ、実験的に決定することが望ましいと考えられる。

（実施の形態６）
次に本発明の第６の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、それぞれの電極の縁方向中心は、加熱コイルの中心から１直線上に揃わないようにずらして配した誘導加熱装置としたものである。

既に説明してきたように、調理容器１から被調理物がふきこぼれる際、どの方向からふきこぼれが発生するかは予測することができない。どの方向からふきこぼれが発生しても対応できるように、複数の電極を配置する場合には、図３のように電極５の中心が１直線上に揃わないようにずらして配置することでどの方向からふきこぼれが発生しても対応できる可能性が高まり、ふきこぼれ検出の精度を高めることができる。

（実施の形態７）
次に本発明の第７の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された設定値と静電容量検出手段が検出した静電容量の変化量とを比較し、その比較結果に基づいて加熱制御部の制御内容を変更する誘導加熱装置としたものである。

電極５の静電容量は、電極５上を覆う被調理物の比誘電率や電極５を覆う面積などによって異なる。特に、電極５を覆う面積の違いについては、ふきこぼれた被調理物の量とも関係するものであり、検出後の制御にとって重要な情報となりうる。

電極５上を広く被調理物が覆った場合には静電容量の変化が大きく、電極５上を覆う量が少なかった場合には静電容量の変化が小さいため、静電容量の変化量からふきこぼれた被調理物の量を判定できる。

記憶手段９は所定値を記憶しておくためのもので、所定値は１つであっても複数であっても良い。また、記憶手段９はフラッシュメモリのように書き換え可能なものであっても書き換えができないものであっても良い。また、記憶手段９が加熱制御部４の一部であっても良く、例えばマイコンやＤＳＰのような加熱制御部４のＲＯＭ領域、あるいはフラッシュ領域が記憶手段９であっても良い。

加熱制御部４は、静電容量検出手段６によって静電容量の変化を検出すると、加熱制御部４と接続された記憶手段９に記憶された所定値と比較し、制御内容を決定する。例えば、所定値よりも静電容量の変化が大きい場合には加熱を停止し、所定値よりも静電容量の変化が小さい場合には加熱電力を減少させる。静電容量の変化が大きい場合にはふきこぼれた被調理物の量が多い場合のため、ふきこぼれを早く止めるために加熱を停止し、静電容量の変化が小さい場合にはふきこぼれた被調理物の量も少なく、加熱電力を少し減少させるだけでもふきこぼれを止めることが可能な場合もある。必要以上に加熱電力を減少させてしまうと、沸騰状態を維持して煮込む場合などに火力が弱くなり、調理性能が落ちるといった弊害が発生してしまう可能性もあるため、加熱電力を減少させるのはふきこぼれが継続しない必要最小限にとどめることが望ましい。本発明のように、ふきこぼれた被調理物の量に応じて加熱電力を減少させる量を決定すれば、調理性能を落とすことなくふきこぼれを最小限に抑えることが可能で、清掃が容易で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現できる。

（実施の形態８）
次に本発明の第８の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、複数の加熱コイルを有し、電極はそれぞれの加熱コイルの間に配置した誘導加熱装置としたものである。

図４は、電極の配置構成図である。誘導加熱装置は、加熱コイルを１つしか持たないものから複数持つものまである。図４では、３つの加熱口をもつ誘導加熱装置で、３つの全ての加熱口が誘導加熱で加熱されるものであるため、３つの加熱コイルをもつ。操作部８から最も離れた奥にある加熱口がラジェントヒーターであるタイプも多く普及している。本発明では、加熱口が全て誘導加熱方式であるものとして説明を行うが、他の加熱方式であってもかまわない。

ふきこぼれが発生すると、被調理物は調理容器１を中心として広がっていき、他の加熱口の方に広がっていくことになる。他の加熱口では別の調理が行われている場合もあり、トッププレート２の上面の温度が高くなっていた場合にはふきこぼれた被調理物がトッププレート２にこびりつき、清掃に手間がかかってしまう可能性がある。

このような状況になることを防止するため、電極５をそれぞれの加熱コイル３の間に配置することによって、ふきこぼれた被調理物が隣の加熱口にまで広がることを防止することができる。さらに、それぞれの加熱コイル間に配した電極５を、図４のように接続しておくと、静電容量検出手段６が１つですみ、安価に構成することできる。

（実施の形態９）
次に本発明の第９の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、複数の加熱コイルを有し、電極はそれぞれの加熱コイルの間に個別に配置した誘導加熱装置としたものである。

電極５は、面積を大きくすると強電界の影響を受けて正しく検出することができない。そのような場合、図５のようにそれぞれの加熱コイル３間に電極５を配置することによって、面積を大きくすることなくふきこぼれた被調理物を検出することが可能となる。ただし、この場合には静電容量検出手段６が３つの電極５の静電容量変化を検出する必要がある反面、図４の例よりもどの加熱口からふきこぼれたかを推測しやすい。

（実施の形態１０）
次に本発明の第１０の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、複数の加熱コイルを有し、電極はそれぞれの加熱コイルの概中心に配置した誘導加熱装置としたものである。

複数の加熱口を有する誘導加熱装置において、できる限り小さい面積で、静電容量検出手段６の数にするには、図６のように電極５をそれぞれの前記加熱コイルの外周から最短距離となる位置に配置すると、それぞれの加熱口からふきこぼれた被調理物を検出することができる。

ただし、本実施の形態の場合にはそれぞれの加熱コイル３の中心と電極５の距離が長くなるため、調理容器１が小さい場合にはふきこぼれた被調理物が十分に広がってからでないと検出することができない。つまり、ふきこぼれが発生してから検出するまでに長い時間を有する。

ふきこぼれを早く検出するためには、実施の形態８のような構成の方が望ましいが、最も低コストで、実現が容易なのは本実施の形態の構成である。したがって、コストや実施の容易性をとるか、ふきこぼれの検出の確実性と検出までの時間をとるかで電極５の構成を変更する必要がある。

（実施の形態１１）
次に本発明の第１１の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

本発明では、使用者が加熱状態を指示する操作部を有し、電極は加熱コイルの中心と操作部との間に配置した誘導加熱装置としたものである。

誘導加熱装置の操作部８は、機器の前面や、機器の上面であるトッププレート２上に配置されることが多い。トッププレート２上に配置される場合、操作部８とトッププレート２との間にトッププレート２を支持するフレームがある場合と、トッププレート２の下面に電極を配して静電容量の変化を利用した操作部８とに大別される。フレームがある場合には段差が生じるため、調理容器１からふきこぼれた被調理物が操作部８上を覆うことは希であるが、トッププレート２の下面に電極を配して静電容量の変化を利用した操作部８の場合にはトッププレート２と段差がないため、ふきこぼれた被調理物が操作部８上を覆う場合がある。そのような場合、ふきこぼれた被調理物は高温のため、加熱電力を減少させる、あるいは加熱を停止するために操作部８を操作しようにも高温の被調理物があるため操作できない、あるいは火傷するといった可能性もある。

そのようなことを防止するため、図７のように電極５を加熱コイル３の中心と操作部８との間に配置することによって、ふきこぼれた被調理物が操作部８上を覆うことがないように加熱制御部４が加熱電力を減少させ、安全に使用できる誘導加熱装置を実現することができる。なお、電極５は加熱コイル３の縁と操作部８との間に配置されるのが望ましいが、それに限定するものではない。

電極５としては、電極５ａのように加熱コイル３の縁に沿うように配置しても良いし、電極５ｂのように直線上であってもかまわない。

（実施の形態１２）
次に本発明の第１２の実施の形態について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

誘導加熱装置は、機器内部のインバータ回路７や加熱コイル３が発熱するため、機器の破損を防止するために冷却を行っている場合が多い。冷却方法としては、冷却ファンによって発熱部に空気を送り込む方法がとられることが多い。その場合、冷却ファンが空気を外部から取り込む吸気口と、冷却後の暖かい空気を外部に排出する排気口が必要となる。

これらの吸気口や排気口にふきこぼれた被調理物が侵入すると、清掃が容易ではないため、ふきこぼれた被調理物が侵入することを防ぐ必要がある。

よって、図８のように電極５を加熱コイル３の中心と吸気口１０の間に配置する、あるいは、図９のように加熱コイル３の中心と排気口１１の間に配置することによってふきこぼれを検出し、加熱制御部４によって加熱電力を減少させることによって吸気口１０や排気口１１への被調理物の侵入を防ぐことができる。なお、電極５は加熱コイル３の縁と吸気口１０あるいは排気口１１との間に配置されるのが望ましいが、それに限定するものではない。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、機器の操作や清掃性に支障を来すことがないように電極を配置することによって、ふきこぼれた被調理物を確実に検出し、かつふきこぼれた被調理物の量に応じて加熱電力を制御することによって、調理性能を維持したままふきこぼれが継続することを防止し、清掃もしやすいという効果を有し、一般家庭などで使用される誘導加熱装置に有用である。

１ 調理容器
２ トッププレート
３ 加熱コイル
４ 加熱制御部
５，５ａ，５ｂ 電極
６ 静電容量検出手段
７ インバータ回路
８ 操作部
９ 記憶手段
１０ 吸気口
１１ 排気口

Claims (8)

1. 複数の調理容器を個別に載置することが可能な複数の加熱口を有するトッププレートと、加熱口に載置された調理容器を加熱するために誘導磁界を発生させ、複数の加熱口に対応して設けられた複数の加熱コイルと、
   前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御して調理容器の加熱電力を制御する加熱制御部と、
   前記トッププレート下面に配置された電極と、
   前記電極上かつ前記トッププレート上にふきこぼれた被調理物が付着することにより前記電極に生じる静電容量の変化を検出する静電容量検出手段とを有し、
   前記複数の加熱口に対応して設けられた前記複数の加熱コイルの間には、前記トッププレート上にふきこぼれた被調理物が隣設する加熱コイル上方に対応する加熱口まで広がることを防止するように前記電極が隣接する２つの加熱コイルの中心を結ぶ線分の略中央の位置に対して直行する方向に延びた細長状に配置され、
   前記静電容量検出手段が前記電極の静電容量に変化があったことを検出すると、前記加熱制御部が前記加熱電力を減少あるいは停止させるように制御する誘導加熱装置。
2. 前記加熱コイルは略円形である請求項１に記載の誘導加熱装置。
3. 前記電極は円弧形状である請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
4. 前記電極を複数設け、前記複数の電極のうち、前記静電容量検出手段が２つ以上の電極で静電容量に変化があったことを検出した場合と１つの電極で静電容量の変化を検出した場合とで前記加熱制御部の制御内容を変更する請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
5. 前記静電容量検出手段が２つ以上の電極で静電容量の変化を検出した場合、１つの電極で静電容量の変化を検出した場合よりも前記加熱電力を減少させる量を多くする請求項４に記載の誘導加熱装置。
6. さらに記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された設定値と前記静電容量検出手段が検出
   した静電容量の変化量との比較結果に基づいて前記加熱制御部の制御内容を変更する請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
7. 前記記憶手段に記憶された設定値と前記静電容量検出手段が検出した静電容量の変化量とを比較し、前記設定値よりも前記静電容量の変化が大きい場合の方が小さい場合よりも前記加熱電力を減少させる量を多くする請求項６に記載の誘導加熱装置。
8. 誘導加熱時の影響を回避するために前記電極の厚みを誘導加熱時の動作周波数から決まる表皮深さよりも薄くすることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置。