JP5999998B2 - 誘導加熱調理器及びそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、被加熱物から放射される赤外線の量を検知して温度を測定する赤外線式の温度センサーと天板の温度を検知する温度センサーを備えた誘導加熱調理器と、その誘導加熱調理器の制御を実行させるプログラムに関する。

従来、被加熱物である鍋の温度を赤外線センサーで検知し、赤外線センサーの検知温度の増幅量により設定火力を可変するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−２２８５４号公報（第３頁、図１）

しかし、従来の技術によれば、連続して加熱するような場合では加熱された鍋が発した熱により天板の温度が高くなっており、赤外線センサーはその高くなった天板の温度の影響を受けてしまう。そのため、加熱開始時に天板の温度が高いときには、赤外線センサーの検知開始温度が既に高く、そこからの増幅量で設定火力を可変するので、鍋の温度が高くなっても赤外線センサーが検知する温度が所定の増幅量になかなか到達せず、増幅量が所定の値に達したときには鍋が変形するような危険な温度になっている、という問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、加熱開始時に天板の温度を検知し、加熱開始時の天板の温度に応じて火力設定変更の閾値を設定し、被加熱物の温度が変形するような危険な温度に達しないように火力を制御する誘導加熱調理器と、その制御プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決する本発明の誘導加熱調理器は、被加熱物を載置する天板と、天板の下方に配設され、中心寄りに配置された単独で通電可能な内加熱コイルと、内加熱コイルの周囲に配置された単独で通電可能な外加熱コイルとからなる誘導加熱コイルに高周波電流を通電させることにより被加熱物を誘導加熱する加熱手段と、内加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバーター回路と、外加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバーター回路とを搭載した基板と、加熱手段の動作開始が入力可能な入力手段と、第１のインバーター回路と第２のインバーター回路と加熱手段と入力手段とを制御する制御手段と、加熱手段の通電時間を計測する計時手段と、天板の温度を検知する複数の温度センサーと、被加熱物から放射される赤外線の量により温度を検知する赤外線センサーと、被加熱物を調理に適した温度まであらかじめ加熱するための予熱工程を有する加熱モードと、を備え、複数の温度センサー及び赤外線センサーは、内加熱コイルの外周より内側に配設されており、制御手段は、入力手段により加熱モードが開始されると、複数の温度センサーで検知される、加熱手段に通電する前の天板の温度の初期温度に応じて、加熱手段の火力設定の変更可否を判断するための閾値を設定し、初期温度は、加熱手段に通電する前の天板の温度の平均値であり、赤外線センサーで検知される、加熱手段に所定の時間で通電した後の天板または被加熱物の温度が閾値に到達するまでの時間が所定の判定時間よりかかる時は予熱工程を継続させ、所定の判定時間以下である時は予熱工程を終了させるようにしたものである。

本発明によれば、天板の初期温度に応じて、制御手段が加熱手段の火力設定を変更するか否かの判断をするための閾値を設定するようにしたので、被加熱物が変形するような温度にならないように閾値を設定でき、誘導加熱調理器の安全性が向上する。

本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示す天板を外した状態の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の正面側から見た概略断面図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器全体の基本構成を示すブロック図である。 （ａ）本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの一実施例を示す平面図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの他の実施例を示す平面図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャートの続きである。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の制御条件の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の判定の一例を示す温度グラフである。 本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャートの続きである。 本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の判定の一例を示す温度グラフである。

実施の形態１
（構成）
図１は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成を示す天板を外した状態の斜視図、図３は本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の正面側から見た概略断面図、図４は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器全体の基本構成を示すブロック図、図５（ａ）は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの一実施例を示す平面図、図５（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの他の実施例を示す平面図である。
以下、図１〜図５により本発明の実施の形態１の加熱調理器の構成を説明する。
なお、それぞれの図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する場合がある。

図１に示すように、本発明の実施の形態１の誘導加熱調理器１００は、本体１の天面に鍋等の調理容器である被調理物１０を載置可能な非磁性体、例えば結晶化ガラスからなるトッププレート２と、その外周に図示しないシリコン系接着剤等で固着された金属、例えばステンレスで構成された枠体３を備えてなる天板４を備えている。それから、天板４に各種の操作入力を行う上面操作部５を備え、本体１の前面に各種の操作入力を行う前面操作部６と、加熱調理器の電源を入切する電源スイッチ７を備えている。

８は魚等の被調理物をその内部に載置してグリル調理やオーブン調理をする調理庫で、図３に示すように輻射式加熱手段１５ａ、１５ｂが内部に配設されている。

調理庫８は前面が開口していて、調理庫８の前面開口には、前述した輻射式加熱手段１５ａ、１５ｂが配設された空間の開口を閉塞するための調理庫扉９が前方に引き出し自在に設けられている。

調理庫扉９は、その引き出しに連動して被調理物を載置する載置皿（図示せず）と焼き網（図示せず）を引き出せるようになっており、調理庫扉９を最も押し込んだ状態で調理庫８の前面開口が閉塞され調理が行える。調理の操作入力は、上面操作部５または前面操作部６から行えるようになっている。

トッププレート２の下方の本体１内には、図２に示すように３つの加熱手段が配設されており、それぞれ誘導加熱コイルからなる誘導加熱手段で１１は左誘導加熱手段、１２は右誘導加熱手段、１３は中央誘導加熱手段である。このように加熱手段を３つ設けられたものは３口タイプの誘導加熱調理器と呼ばれるものである。

ここで、誘導加熱手段とは、電磁誘導の原理を利用した加熱手段のことを言い、誘導加熱コイルに高周波交流電流を印加すると回転した磁力線が発生し誘導加熱コイル内部には一様な磁界が発生する。磁界が誘導加熱コイルを貫通すると誘導加熱コイル内部では磁束変化を妨げる磁界が発生し、被加熱物に渦電流が流れ高周波交流電流、例えば２０〜９０ｋＨｚの交流電流を印加することで流れ続ける。それで被加熱物の電気抵抗と渦電流によってジュール熱が発生することにより被加熱物が発熱する加熱方式のことである。

なお、前述の説明では誘導加熱手段を３口設けた例をあげたが、加熱手段が３口設けられた誘導加熱調理器では、その内の１口を誘導加熱手段ではない加熱手段、例えばラジエントヒーターのような電熱線からなる輻射式加熱手段で構成してもよく適宜選択可能である。また、加熱手段は３口に限らず２口でもよく、その場合の加熱手段の組合せも誘導加熱手段、輻射式加熱手段から適宜選択可能である。

さらにトッププレート２の下方には、図２に示すように表示手段１７ａ、表示手段１７ｂ、表示手段１７ｃが設けられており、表示手段１７ａはトッププレート２に設けられた表示窓２ａ、表示手段１７ｂは表示窓２ｂ、表示手段１７ｃは表示窓２ｃによって表示内容がそれぞれ視認できるようになっている。

なお、ここでいう表示手段とは、特に明示のない限り、液晶（ＬＣＤ）や各種発光素子（半導体発光素子の一例としてはＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード)、ＬＤ(Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ)がある）、有機電界発光（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）素子などによる表示手段の何れかで構成される。

さらに、前述の表示手段における表示とは、文字や記号、イラスト、色彩や発光（あるいは点灯）有無や発光輝度等の変化により、使用者に調理器の動作条件や調理に参考となる関連情報を視覚的に知らせる動作をいう。

左誘導加熱手段１１、右誘導加熱手段１２、中央誘導加熱手段１３の下方で遮蔽板１４の下方空間には、調理庫８の他に電子部品から構成された後述する制御手段２２を内包した制御基板１６ｂと、図示しないスイッチング素子や整流回路、その他電子部品から構成された後述する内加熱コイル用インバーター回路２３や外加熱コイル用インバーター回路２４を内包したインバーター基板１６ａが配設されている。

なお、基板の配置は一例を示すものであって、この配置に限定されるものではなく、制御基板及びインバーター基板は本体構成によって適宜配置は変更することができる。

図４及び図５（ａ）に示すように左誘導加熱手段１１には、所定の空間を隔てて設けられ直列に接続され、単独で通電することが可能な誘導加熱コイルである、主加熱コイル１１ｃと主加熱コイル１１ｄからなる内加熱コイル１１ｂと、内加熱コイル１１ｂと所定の空間を隔てて設けられ内加熱コイル１１ｂとは独立して単独で通電することが可能な誘導加熱コイルである、外加熱コイル１１ａが設けられている。

また、主加熱コイル１１ｃと主加熱コイル１１ｄの間の空間には複数の温度検出手段が配設されている。２０ａ、２０ｂは温度測定対象に接触させて伝熱で温度を検出する例えばサーミスタ等の伝熱式温度センサーである。

温度センサー２０ｃは、鍋等の被加熱物１０から放射されトッププレート２を透過した赤外線の量を、非接触で検知して温度を測定できるフォトダイオード等から構成されている赤外線センサーである。

赤外線センサー２０ｃは被加熱物１０から放射された赤外線を集約させ、かつリアルタイムで（時間差が殆んどなく）受信してその赤外線量から温度を検知できることから、応答性の良い点では伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂよりも優れている。

伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂは赤外線センサー２０ｃと比較すると急激な温度変化をリアルタイムで捕捉する点では劣るが、トッププレート２や被加熱物１０からの輻射熱を受け、被加熱物１０の底部やその直下にあるトッププレート２の温度を確実に検出できる点で赤外線センサー２０ｃよりも優れている。また、伝熱を検出できるので、被加熱物１０を移動させて場合でもトッププレート２の温度を検出することが可能である。

前述のように伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂと赤外線センサー２０ｃにそれぞれ優れた点があるので、それらを組み合わせて使用することで温度の検出精度を向上させることができる。

伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂや赤外線センサー２０ｃは、単独で通電することが可能な誘導加熱コイルに近接して配置されることが望ましい。高温となる誘導加熱コイルに近接して配置されることで温度検出の応答性がよくなり、検出精度をより向上させることができる。

また、図５（ａ）に示すような内加熱コイル１１ｂと外加熱コイル１１ａが独立して設けられている誘導加熱コイルの構成においては、少なくとも中心寄りの誘導加熱コイルである内加熱コイル１１ｂは単独で通電できるようにしておくことが望ましい。

内加熱コイル１１ｂが単独で通電可能であれば、小径の被加熱物を加熱しようとするときに、小径の被加熱物の最大径よりも外加熱コイル１１ａが大きければ、外加熱コイル１１ａに通電せず、内加熱コイル１１ｂだけを通電することで無駄な電力消費を抑えることができる。

なお、ここでは左誘導加熱手段１１で説明したが、右誘導加熱手段１２も図示していないが同様に所定の空間を隔てて設けられ直列に接続された主加熱コイル１２ｃと主加熱コイル１２ｄからなる内加熱コイル１２ｂと、内加熱コイル１２ｂと所定の空間を隔てて設けられ内加熱コイル１２ｂとは独立して通電することが可能な外加熱コイル１２ａが設けられていて、２０ａ、２０ｂの伝熱式温度センサー、２０ｃの赤外線センサーがそれぞれ設けられている。

また、本発明の実施の形態１では温度検出手段を伝熱式温度センサー２つと赤外線センサー１つの計３つとしたが、これに限定されるものではなく、伝熱式温度センサー１つと赤外線センサー２つの組合せや、伝熱式温度センサーと赤外線センサーをさらに増やしたりしてもよく、これにより温度の検出精度をより向上させることができる。

さらに、本発明の実施の形態１では主加熱コイル１１ｃと主加熱コイル１１ｄの間の空間に温度検出手段を配設するようにしたがこれに限定されるものではなく、主加熱コイル１１ｃと外加熱コイル１１ａの間の空間に配設しても良く、その両方の空間に配設しても良い。

本発明の実施の形態１では図５（ａ）に示すように左誘導加熱手段１１が、所定の空間を隔てて設けられ直列に接続された主加熱コイル１１ｃと主加熱コイル１１ｄからなる内加熱コイル１１ｂと、内加熱コイル１１ｂと所定の空間を隔てて設けられ内加熱コイル１１ｂとは独立して通電することが可能な外加熱コイル１１ａにより構成された例を示したが、図５（ｂ）に示すように所定の空間を隔てて設けられ直列に接続された主加熱コイル１１ｃと主加熱コイル１１ｄからなる内加熱コイル１１ｂと、内加熱コイル１１ｂと所定の空間を隔てて設けられ内加熱コイル１１ｂとはそれぞれ独立して通電することが可能な外コイル１（３０ａ）、外コイル２（３０ｂ）、外コイル３（３０ｃ）、外コイル４（３０ｄ）のように複数の外加熱コイルで構成してもよい。

（動作）
次に図６〜図９により、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の調理制御の一例について説明する。なお、ここでは左誘導加熱手段１１を動作させた場合を例としてあげて説明する。
図６は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャート、図７は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャートの続き、図８は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の制御条件の一例を示す説明図、図９は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の判定の一例を示す温度グラフである。

前述の上面操作部５（図１、図４参照）に設けられた図示しない操作キーからの操作入力が、図示しないコンピューターを内包する制御手段２２に送られ制御プログラムが起動し、入力された情報が表示手段１７ａに表示されて図６に示すように加熱が開始される（Ｓ１）。

次に伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂにより調理開始時のトッププレート２の初期温度ＴＨ０を検出し制御手段２２へ信号を送る（Ｓ２）。ここでは伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂがそれぞれ検出した温度の信号から制御手段２２が温度の平均値を算出し、その平均値を初期温度ＴＨ０（以下ＴＨ０と記述することがある）としている。

しかし、必ずしもＴＨ０を平均値で設定しなければならないということではなく、複数設けられた伝熱式温度センサーの最も高い温度、あるいは最も低い温度を初期温度として用いるようにしてもよい。

次にＳ２で検出したＴＨ０と、あらかじめ用意された所定の係数ａと係数ｂを、あらかじめ設定された計算式「係数ａ×初期温度ＴＨ０＋係数ｂ」に用いて計算し、火力設定を変更するか否かの判断をするための閾値Ｔａ（以下Ｔａと記述する）を設定する（Ｓ３）。

Ｔａは検出されたＴＨ０によって設定されるので、図９のグラフに示すようにＴＨ０にそれぞれ対応したＴａが設定されるので、Ｔａの値は固定された１つの値とはならない。また、初期温度が低くければ低い温度に応じて、高ければ高い温度に応じてＴａが設定されるので、他の調理をした後に直ぐ使う場合でも、その状態に好適な制御ができる。

前述の計算式「係数ａ×初期温度ＴＨ０＋係数ｂ」は熱容量の異なる大小様々な鍋あるいは平たいフライパンや調理用のプレート（鉄板）のような被加熱物を使い、温度検出試験を繰り返し行い設定したものである。

図９のグラフに示す（ア）は熱容量の小さい、例えば薄板鍋のような被加熱物、（イ）は熱容量の大きい、例えば厚手のフライパンのような被加熱物、（ウ）は熱容量の大きい、例えば厚手の中華鍋のような被加熱物の測定値の一例を表している。熱容量の大きい被加熱物であっても（イ）と（ウ）のようにフライパンと中華鍋では測定結果は異なる。これら実際の測定結果から、計算式「係数ａ×初期温度ＴＨ０＋係数ｂ」が設定されている。

ここで熱容量について解説すると、熱容量とは物体の温度を単位温度だけ上昇させるのに必要な熱量のことをいう。すなわち、熱容量が大きいほどその物体の温度を上昇させるために熱がより多く必要となる。

そのため、同じ火力で温度を上昇させる場合には熱容量の大きい厚手のフライパンのほうが、熱容量の小さい薄板鍋よりも時間がかかり、同じ時間で温度を上昇させようとする場合には熱容量の大きい厚手のフライパンのほうが、高火力で加熱する必要がある。

つまり、熱容量の異なる厚手のフライパンと薄板鍋を同じ火力で加熱すると、フライパンに適した火力では薄板鍋は過加熱の状態となり、薄板鍋に適した火力ではフライパンは加熱不足の状態となってしまう。

よって、閾値Ｔａにより火力の設定を変更し、図９のグラフに示すように閾値Ｔａよりも測定温度が低い（イ）、（ウ）で表したフライパンや中華鍋のような熱容量の大きい被加熱物は通常（高め）の火力で加熱し、測定温度が高い（ア）で表した薄板鍋のような熱容量の小さい被加熱物は通常（高め）の火力よりも低めの火力で加熱することで被加熱物に適した加熱が行えるようになる。

Ｓ３でＴａが設定されると予熱工程が開始され、制御手段２２から内加熱コイル用インバーター回路２３、外加熱コイル用インバーター回路２４へ駆動が指示され内コイル１１ｂ、外コイル１１ａがそれぞれ通電されて左誘導加熱手段１１が通電された状態となる（Ｓ４）。

予熱工程は複数の設定温度が選択できるようになっており、例えば図８に示すように１６０℃、１９０℃、２２０℃の３段階の設定温度が選択可能で、それぞれ設定温度に適した時間、火力の設定、電力投入コイルの選択がされている。

また、予熱工程を更に詳細に説明すると、図８に示すように工程中に遷移する（１）から（３）の予熱モードを備えており、工程開始時（１）からスタートし、所定時間経過すると（２）、（３）と進行し、設定温度が１６０℃のときは（２）で、１９０℃及び２２０℃のときは（３）で、後述するＳ９の予熱工程の完了を迎えるようになっている。

左誘導加熱手段１１への通電開始と同時に制御手段２２から計時手段２１へ計測指示が行われ、左誘導加熱手段１１の通電開始からの経過時間が計測される（Ｓ５）。

次に、あらかじめ設定された予熱工程制限温度Ｔｂ（以下Ｔｂと記述する）と赤外線センサー２０ｃが検出した温度ＴＩＲ（以下ＴＩＲと記述する）を比較する（Ｓ６）。

なお、本発明の実施の形態１では赤外線センサー２０ｃが検出した温度の数値をそのまま使用しＴＩＲとしたが、赤外線センサー２０ｃが検出した温度の数値を所定の係数で補正したものをＴＩＲとして使用するようにしてもよい。

Ｓ６でＴＩＲがＴｂ以上であった場合、Ｓ９へ進み予熱工程を完了する。Ｓ６でＴＩＲがＴｂより低かった場合はＳ７へ進む。Ｓ７でＴＩＲがＴａ以上であった場合はＳ８へ進み、ＴＩＲがＴａより低かった場合はＳ６へ戻るようになっている。

Ｓ８では、Ｓ５で計測を開始した左誘導加熱手段１１の通電開始からの経過時間とあらかじめ設定された判定時間ＴｉｍｅＡ（以下ＴｉｍｅＡと記述する）を比較する。

ＴｉｍｅＡは被加熱物判定のために設定されたもので、経過時間とＴｉｍｅＡを比較することで、被加熱物１０が熱容量の大きいものであるか、熱容量の小さいものであるかを判定している。ＴＩＲがＴｂ未満でＴａ以上になるまでの経過時間がＴｉｍｅＡ以下であれば熱容量の小さいもの、ＴｉｍｅＡよりかかるようであれば熱容量の大きいものと判定している。

前述のように、Ｓ８で経過時間がＴｉｍｅＡ以下であれば、熱容量の小さいものと判定して予熱工程を完了（Ｓ９）させ、保温工程に入り加熱をＯＮさせる（Ｓ１０）。Ｓ１０の加熱で入れられる火力は、熱容量が小さい被加熱物に対応した火力で、後述するＳ２３で入れられる通常の保温火力よりも小さい火力で加熱するようになっている。

保温工程でも、１６０℃、１９０℃、２２０℃の３段階の設定温度が選択可能で、それぞれ設定温度に適した時間、火力の設定、電力投入コイルの選択がされている。Ｓ１０の保温工程では、図８に示すように熱容量が小さい被加熱物に対応した火力で加熱する（６）で動作するようになっている。後述するＳ２３の保温工程では、（６）の火力よりも大きい通常の被加熱物に対応した火力で加熱する（５）で動作するようになっている。

前述した図９に示す（ア）、（イ）、（ウ）は、図８に示す予熱工程のモード（１）（時間：２０秒、火力：１０００Ｗ、電力投入コイル：内コイル）区間で、無負荷の被加熱物を加熱したときに、Ｘ軸をスタート時の伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂの温度、Ｙ軸を終了時の赤外線センサー２０ｃの温度または、被加熱物底温度が約３００℃以上の高温となるときの赤外線センサー２０ｃの温度との関係をグラフ化したものである。

被加熱物の種類により、赤外線センサー２０ｃの温度は異なる。熱容量の大きい被加熱物（例えば、板の厚いフライパンなど）は、赤外線センサー２０ｃの温度が上がり難く、熱容量の小さい被加熱物（例えば、板の薄いなべ）は、赤外線センサー２０ｃの温度が上がりやすい。

次にＳ１１で、ＴＩＲとあらかじめ設定された保温工程制限温度Ｔｃ（以下Ｔｃと記述する）を比較する。ＴＩＲがＴｃ以上であった場合はＳ１４へ進み、加熱をＯＦＦする。

Ｓ１１でＴＩＲがＴｃより低かった場合はＳ１２へ進み、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過していたらＳ１３へ進み保温工程を完了する。所定の保温工程時間を経過していない場合はＳ１１へ戻り、Ｓ１１からの動作を再度実行する。

Ｓ１１でＴＩＲがＴｃ以上でＳ１４へ進み、加熱をＯＦＦした後、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過しているかどうか判断する（Ｓ１５）。所定の保温工程時間を経過していたらＳ１３へ進み、図示しない報知手段に保温工程完了を報知し保温工程を完了する。

なお、報知とは表示又は電気的音声（電気的に作成又は合成された音声をいう）により、関連情報を使用者に認識させる目的で知らせる動作をいい、報知手段とは特に明示のない限り、ブザーやスピーカー等の可聴音による報知手段と、文字や記号、図形、アニメーションあるいは可視光による報知手段とを含んでいる。

Ｓ１５で所定の保温工程時間を経過していない場合は、加熱のための火力を入れるかどうかの判断を開始する（Ｓ１６）。Ｓ１７でＴＩＲがＴｃより低かった場合は、Ｓ１４で加熱ＯＦＦする前と同じ熱容量が小さい被加熱物に対応した火力で加熱をＯＮし（Ｓ１８）、Ｓ１１へ戻り、Ｓ１１からの動作を再度実行する。

Ｓ１７でＴＩＲがＴｃより低くない場合はＳ１４へ戻り、加熱ＯＦＦを継続しＳ１５以降の動作を再度実行する。

Ｓ８で経過時間がＴｉｍｅＡ以下でない場合、被加熱物１０が熱容量の大きいものと判定して予熱を継続する（Ｓ１９）。

次に、ＴｂとＴＩＲを比較する（Ｓ２０）。Ｓ２０でＴＩＲがＴｂ以上であった場合、Ｓ２１をスキップしてＳ２２へ進み予熱工程を完了する（Ｓ２２）。

Ｓ２０でＴＩＲがＴｂより低かった場合はＳ２１へ進み、予熱工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の予熱工程時間を経過しているかどうか判断する。所定の予熱工程時間を経過していない場合はＳ１９へ戻り、予熱工程を継続する。

Ｓ２１で所定の予熱工程時間を経過していたらＳ２２へ進み予熱工程が完了する。予熱工程が完了すると保温工程が開始される（Ｓ２３）。この保温工程ではＳ１０の保温工程の火力よりも高い、通常の被加熱物に対応した火力で加熱される。

次に、ＴＩＲとＴｃを比較する（Ｓ２４）。ＴＩＲがＴｃ以上であった場合はＳ２７へ進み、加熱をＯＦＦする。

Ｓ２４でＴＩＲがＴｃより低かった場合はＳ２５へ進み、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過していたらＳ２６へ進み保温工程を完了する。所定の保温工程時間を経過していない場合はＳ２４へ戻り、Ｓ２４からの動作を再度実行する。

Ｓ２４でＴＩＲがＴｃ以上でＳ２７へ進み、加熱をＯＦＦした後、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過しているかどうか判断する（Ｓ２８）。所定の保温工程時間を経過していたらＳ２６へ進み、図示しない報知手段により音や音声で保温工程完了を報知し保温工程を完了する。

Ｓ２８で所定の保温工程時間を経過していない場合は、加熱のための火力を入れるかどうかの判断を開始する（Ｓ２９）。Ｓ３０でＴＩＲがＴｃより低かった場合は、Ｓ２７で加熱ＯＦＦする前と同じ通常の被加熱物に対応した火力で加熱をＯＮし（Ｓ３１）、Ｓ２４へ戻り、Ｓ２４からの動作を再度実行する。

Ｓ３０でＴＩＲがＴｃより低くない場合はＳ２７へ戻り、加熱ＯＦＦを継続しＳ２８以降の動作を再度実行する。

なお、本発明の実施の形態１では熱容量の小さいものと判定して予熱工程を完了させ、保温工程に入り加熱をＯＮさせるようにしたが、熱容量が小さく予熱モードに適していない被加熱物と判定し、加熱を停止または設定火力を下げてユーザーに分かるようにブザーや音声で報知するようにしても安全性が向上を図ることができる。

以上のように、本発明の実施の形態１の誘導加熱調理器では伝熱式温度センサーが検出したトッププレートの初期温度から、その初期温度に応じて火力設定の変更可否を判断するための閾値を設定するようにしたので、初期温度が低くければ低い温度に応じて、高ければ高い温度に応じて閾値が設定され、他の調理をした後に直ぐ使う場合でもその状態に好適な制御が可能で、被加熱物が危険温度に達することがなく安全性が向上する。

また、赤外線センサーが検出した被加熱物の温度が、設定した閾値に到達するまでの経過時間により、所定の時間内に閾値に到達しなければ火力の高い予熱工程を継続し、所定の時間内に閾値に到達したら予熱工程を完了するようにしたので、被加熱物が過剰に高い火力で加熱されることがなく安全性が向上する。

さらに、赤外線センサーが検出した被加熱物の温度が、設定した閾値に到達するまでの経過時間により、所定の時間内に閾値に到達しなければ火力の高い予熱工程を継続し、所定の時間内に閾値に到達したら予熱工程を完了し、予熱工程よりも火力の低い保温工程に移行するようにしたので、被加熱物が過剰に高い火力で加熱されることがなく安全性が向上する。

実施の形態２
（動作）
図１０は本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャート、図１１は本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の基本的な動作を示す制御プログラムのフローチャートの続き、図１２は本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の判定の一例を示す温度グラフである。
図１０〜図１２により、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の一例について説明する。なお、ここでは本発明の実施の形態１と同様、左誘導加熱手段１１を動作させた場合を例としてあげて説明する。
なお、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の構成は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成と同一であるので、構成についての説明は省略する。

前述の上面操作部５（図１、図４参照）に設けられた図示しない操作キーからの操作入力が、図示しないコンピューターを内包する制御手段２２に送られ制御プログラムが起動し、入力された情報が表示手段１７ａに表示されて図１０に示すように加熱が開始される（Ｓ４１）。

次に伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂにより調理開始時のトッププレート２の初期温度ＴＨ０を検出し制御手段２２へ信号を送る（Ｓ４２）。ここでは実施の形態１と同様に伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂがそれぞれ検出した温度の信号から制御手段２２が温度の平均値を算出し、その平均値を初期温度ＴＨ０（以下ＴＨ０と記述することがある）としている。

しかし、本発明の実施の形態１と同様に必ずしもＴＨ０を平均値で設定しなければならないということではなく、複数設けられた伝熱式温度センサーの最も高い温度、あるいは最も低い温度を初期温度として用いるようにしてもよい。

次にＳ４２で検出したＴＨ０と、あらかじめ用意された所定の係数ａと係数ｂを、あらかじめ設定された計算式「係数ａ×初期温度ＴＨ０＋係数ｂ」に用いて計算し、火力設定を変更するか否かの判断をするための閾値Ｔａ（以下Ｔａと記述する）を設定する（Ｓ４３）。

Ｔａは本発明の実施の形態１と同様に検出されたＴＨ０によって設定されるので、図１２のグラフに示すようにＴＨ０にそれぞれ対応したＴａが設定されるので、Ｔａの値は固定された１つの値とはならない。また、初期温度が低くければ低い温度に応じて、高ければ高い温度に応じてＴａが設定されるので、他の調理をした後に直ぐ使う場合でも、その状態に好適な制御ができる。

前述の計算式「係数ａ×初期温度ＴＨ０＋係数ｂ」は熱容量の異なる大小様々な鍋あるいは平たいフライパンや調理用のプレート（鉄板）のような被加熱物を使い、温度検出試験を繰り返し行い設定したものである。図１２のグラフに示す（ア）は熱容量の小さい、例えば薄板鍋のような被加熱物、（イ）は熱容量の大きい、例えば厚手のフライパンのような被加熱物、（ウ）熱容量の大きい、例えば厚手の中華鍋のような被加熱物の測定値の一例を表している。熱容量の大きい被加熱物であっても（イ）と（ウ）のようにフライパンと中華鍋では測定結果は異なる。これら実際の測定結果から、計算式「係数ａ×初期温度ＴＨ０＋係数ｂ」が設定されている。
なお、熱容量についての解説は実施の形態１と同様の説明となるのでここでは省略する。

Ｓ４３でＴａが設定されると予熱工程が開始され、制御手段２２から内加熱コイル用インバーター回路２３、外加熱コイル用インバーター回路２４へ駆動が指示され内コイル１１ｂ、外コイル１１ａがそれぞれ通電されて左誘導加熱手段１１が通電された状態となる（Ｓ４４）。

予熱工程は本発明の実施の形態１と同様に複数の設定温度が選択できるようになっており、例えば図８に示すように１６０℃、１９０℃、２２０℃の３段階の設定温度が選択可能で、それぞれ設定温度に適した時間、火力の設定、電力投入コイルの選択がされている。

また、予熱工程を更に詳細に説明すると、図８に示すように工程中に遷移する（１）から（３）の予熱モードを備えており、工程開始時（１）からスタートし、所定時間経過すると（２）、（３）と進行し、設定温度が１６０℃のときは（２）で、１９０℃及び２２０℃のときは（３）で、後述するＳ４９の予熱工程の完了を迎えるようになっている。

左誘導加熱手段１１への通電開始と同時に制御手段２２から計時手段２１へ計測指示が行われ、左誘導加熱手段１１の通電開始からの経過時間が計測される（Ｓ４５）。

次に、あらかじめ設定された予熱工程制限温度Ｔｂ（以下Ｔｂと記述する）と赤外線センサー２０ｃが検出した温度ＴＩＲを比較する（Ｓ４６）。

Ｓ４６でＴＩＲがＴｂ以上であった場合、Ｓ４９へ進み予熱工程を完了する。Ｓ４６でＴＩＲがＴｂより低かった場合はＳ４７へ進む。Ｓ４７でＴａと赤外線センサー２０ｃが検出した温度ＴＩＲの所定時間における上昇値ΔＴＩＲ（以下ΔＴＩＲと記述する）を比較し、ΔＴＩＲがＴａ以上であった場合はＳ４８へ進み、ΔＴＩＲがＴａより低かった場合はＳ４６へ戻るようになっている。

なお、本発明の実施の形態２では赤外線センサー２０ｃが検出した温度ＴＩＲの所定時間における上昇値をΔＴＩＲとしたが、赤外線センサー２０ｃが検出した温度の数値を所定の係数で補正したものをＴＩＲとし、その補正したＴＩＲが所定時間において上昇した値をΔＴＩＲとして使用するようにしてもよい。

Ｓ４８では、Ｓ４５で計測を開始した左誘導加熱手段１１の通電開始からの経過時間とあらかじめ設定された判定時間ＴｉｍｅＡ（以下ＴｉｍｅＡと記述する）を比較する。

前述のように、Ｓ４８で経過時間がＴｉｍｅＡ以下であれば、熱容量の小さいものと判定して予熱工程を完了（Ｓ４９）させ、保温工程に入り加熱をＯＮさせる（Ｓ５０）。Ｓ５０の加熱で入れられる火力は、熱容量が小さい被加熱物に対応した火力で、後述するＳ６３で入れられる通常の保温火力よりも小さい火力で加熱するようになっている。

保温工程でも、１６０℃、１９０℃、２２０℃の３段階の設定温度が選択可能で、それぞれ設定温度に適した時間、火力の設定、電力投入コイルの選択がされている。Ｓ５０の保温工程では、図８に示すように熱容量が小さい被加熱物に対応した火力で加熱する（６）で動作するようになっている。後述するＳ６３の保温工程では、（６）の火力よりも大きい通常の被加熱物に対応した火力で加熱する（５）で動作するようになっている。

前述した図１２に示す（ア）、（イ）、（ウ）は、図８に示す予熱工程のモード（１）（時間：２０秒、火力：１０００Ｗ、電力投入コイル：内コイル）区間で、無負荷の被加熱物を加熱したときに、Ｘ軸をスタート時の伝熱式温度センサー２０ａ、２０ｂの温度、Ｙ軸を終了時の赤外線センサー２０ｃの温度または、被加熱物底温度が約３００℃以上の高温となるときの赤外線センサー２０ｃの温度との関係をグラフ化したものである。

被加熱物の種類により、赤外線センサー２０ｃの温度上昇値は異なる。熱容量の大きい被加熱物（例えば、板の厚いフライパンなど）は、赤外線センサー２０ｃの温度上昇値が高くなり難く、熱容量の小さい被加熱物（例えば、板の薄いなべ）は、赤外線センサー２０ｃの温度上昇値が高くなりやすい。

次にＳ５１で、ＴＩＲとあらかじめ設定された保温工程制限温度Ｔｃ（以下Ｔｃと記述する）を比較する。ＴＩＲがＴｃ以上であった場合はＳ５４へ進み、加熱をＯＦＦする。

Ｓ５１でＴＩＲがＴｃより低かった場合はＳ５２へ進み、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過していたらＳ５３へ進み保温工程を完了する。所定の保温工程時間を経過していない場合はＳ５１へ戻り、Ｓ５１からの動作を再度実行する。

Ｓ５１でＴＩＲがＴｃ以上でＳ５４へ進み、加熱をＯＦＦした後、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過しているかどうか判断する（Ｓ５５）。所定の保温工程時間を経過していたらＳ５３へ進み、図示しない報知手段に保温工程完了を報知し保温工程を完了する。

Ｓ５５で所定の保温工程時間を経過していない場合は、加熱のための火力を入れるかどうかの判断を開始する（Ｓ５６）。Ｓ５７でＴＩＲがＴｃより低かった場合は、Ｓ５４で加熱ＯＦＦする前と同じ熱容量が小さい被加熱物に対応した火力で加熱をＯＮし（Ｓ５８）、Ｓ５１へ戻り、Ｓ５１からの動作を再度実行する。

Ｓ５７でＴＩＲがＴｃより低くない場合はＳ５４へ戻り、加熱ＯＦＦを継続しＳ５５以降の動作を再度実行する。

Ｓ４８で経過時間がＴｉｍｅＡ以下でない場合、被加熱物１０が熱容量の大きいものと判定して予熱を継続する（Ｓ５９）。

次に、ＴｂとＴＩＲを比較する（Ｓ６０）。Ｓ６０でＴＩＲがＴｂ以上であった場合、Ｓ６１をスキップしてＳ６２へ進み予熱工程を完了する（Ｓ６２）。

Ｓ６０でＴＩＲがＴｂより低かった場合はＳ６１へ進み、予熱工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の予熱工程時間を経過しているかどうか判断する。所定の予熱工程時間を経過していない場合はＳ５９へ戻り、予熱工程を継続する。

Ｓ６１で所定の予熱工程時間を経過していたらＳ６２へ進み予熱工程が完了する。予熱工程が完了すると保温工程が開始される（Ｓ６３）。この保温工程ではＳ５０の保温工程の火力よりも高い、通常の被加熱物に対応した火力で加熱される。

次に、ＴＩＲとＴｃを比較する（Ｓ６４）。ＴＩＲがＴｃ以上であった場合はＳ６７へ進み、加熱をＯＦＦする。

Ｓ６４でＴＩＲがＴｃより低かった場合はＳ６５へ進み、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過していたらＳ６６へ進み保温工程を完了する。所定の保温工程時間を経過していない場合はＳ６４へ戻り、Ｓ６４からの動作を再度実行する。

Ｓ６４でＴＩＲがＴｃ以上でＳ６７へ進み、加熱をＯＦＦした後、保温工程の動作時間があらかじめ設定されている所定の保温工程時間を経過しているかどうか判断する（Ｓ６８）。所定の保温工程時間を経過していたらＳ６６へ進み、図示しない報知手段により音や音声で保温工程完了を報知し保温工程を完了する。

Ｓ６８で所定の保温工程時間を経過していない場合は、加熱のための火力を入れるかどうかの判断を開始する（Ｓ６９）。Ｓ７０でＴＩＲがＴｃより低かった場合は、Ｓ６７で加熱ＯＦＦする前と同じ通常の被加熱物に対応した火力で加熱をＯＮし（Ｓ７１）、Ｓ６４へ戻り、Ｓ６４からの動作を再度実行する。

Ｓ７０でＴＩＲがＴｃより低くない場合はＳ６７へ戻り、加熱ＯＦＦを継続しＳ６８以降の動作を再度実行する。

なお、本発明の実施の形態２では熱容量の小さいものと判定して予熱工程を完了させ、保温工程に入り加熱をＯＮさせるようにしたが、熱容量が小さく予熱モードに適していない被加熱物と判定し、加熱を停止または設定火力を下げてユーザーに分かるようにブザーや音声で報知するようにしても安全性が向上を図ることができる。

以上のように、本発明の実施の形態２の誘導加熱調理器では伝熱式温度センサーが検出したトッププレートの初期温度から、その初期温度に応じて火力設定の変更可否を判断するための閾値を設定するようにして、赤外線センサーが検出した被加熱物の所定時間における温度上昇値が、設定した閾値に到達するまでの経過時間により、所定の時間内に閾値に到達しなければ火力の高い予熱工程を継続し、所定の時間内に閾値に到達したら予熱工程を完了するようにしたので、被加熱物が過剰に高い火力で加熱されることがなく安全性が向上する。

また、赤外線センサーが検出した被加熱物の所定時間における温度上昇値が、設定した閾値に到達するまでの経過時間により、所定の時間内に閾値に到達しなければ火力の高い予熱工程を継続し、所定の時間内に閾値に到達したら予熱工程を完了し、予熱工程よりも火力の低い保温工程に移行するようにしたので、被加熱物が過剰に高い火力で加熱されることがなく安全性が向上する。

ａ 係数、ｂ 係数、１ 本体、２ トッププレート、２ａ 表示窓、２ｂ 表示窓、２ｃ 表示窓、３ 枠体、４ 天板、５ 上面操作部、６ 前面操作部、７ 電源スイッチ、８ 調理庫、９ 調理庫扉、１０ 被加熱物、１１ 左誘導加熱手段、１１ａ 外加熱コイル、１１ｂ 内加熱コイル、１１ｃ 主加熱コイル、１１ｄ 主加熱コイル、１２ 右誘導加熱手段、１３ 中央誘導加熱手段、１４ 遮蔽板、１５ａ 輻射式加熱手段、１５ｂ 輻射式加熱手段、１６ａ インバーター基板、１６ｂ 制御基板、１７ａ 表示手段、１７ｂ 表示手段、１７ｃ 表示手段、２０ａ 伝熱式温度センサー、２０ｂ 伝熱式温度センサー、２０ｃ 赤外線センサー、２１ 計時手段、２２ 制御手段、２３ 内加熱コイル用インバーター回路、２４ 外加熱コイル用インバーター回路、３０ａ 外加熱コイル１、３０ｂ 外加熱コイル２、３０ｃ 外加熱コイル３、３０ｄ 外加熱コイル４、１００ 加熱調理器。

Claims (4)

1. 被加熱物を載置する天板と、
   該天板の下方に配設され、中心寄りに配置された単独で通電可能な内加熱コイルと、該内加熱コイルの周囲に配置された単独で通電可能な外加熱コイルとからなる誘導加熱コイルに高周波電流を通電させることにより前記被加熱物を誘導加熱する加熱手段と、
   前記内加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバーター回路と、前記外加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバーター回路とを搭載した基板と、
   前記加熱手段の動作開始が入力可能な入力手段と、
   前記第１のインバーター回路と前記第２のインバーター回路と前記加熱手段と前記入力手段とを制御する制御手段と、
   前記加熱手段の通電時間を計測する計時手段と、
   前記天板の温度を検知する複数の温度センサーと、
   前記被加熱物から放射される赤外線の量により温度を検知する赤外線センサーと、
   前記被加熱物を調理に適した温度まであらかじめ加熱するための予熱工程を有する加熱モードと、を備え、
   複数の前記温度センサー及び前記赤外線センサーは、前記内加熱コイルの外周より内側に配設されており、
   前記制御手段は、
   前記入力手段により前記加熱モードが開始されると、複数の前記温度センサーで検知される、前記加熱手段に通電する前の前記天板の温度の初期温度に応じて、前記加熱手段の火力設定の変更可否を判断するための閾値を設定し、前記初期温度は、前記加熱手段に通電する前の前記天板の温度の平均値であり、
   前記赤外線センサーで検知される、前記加熱手段に所定の時間で通電した後の前記天板または前記被加熱物の温度が前記閾値に到達するまでの時間が所定の判定時間よりかかる時は前記予熱工程を継続させ、所定の判定時間以下である時は前記予熱工程を終了させる
   ことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 被加熱物を載置する天板と、
   該天板の下方に配設され、中心寄りに配置された単独で通電可能な内加熱コイルと、該内加熱コイルの周囲に配置された単独で通電可能な外加熱コイルとからなる誘導加熱コイルに高周波電流を通電させることにより前記被加熱物を誘導加熱する加熱手段と、
   前記内加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバーター回路と、前記外加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバーター回路とを搭載した基板と、
   前記加熱手段の動作開始が入力可能な入力手段と、
   前記第１のインバーター回路と前記第２のインバーター回路と前記加熱手段と前記入力手段とを制御する制御手段と、
   前記加熱手段の通電時間を計測する計時手段と、
   前記天板の温度を検知する複数の温度センサーと、
   前記被加熱物から放射される赤外線の量により温度を検知する赤外線センサーと、
   前記被加熱物を調理に適した温度まであらかじめ加熱するための予熱工程と該予熱工程よりも低火力の保温工程を有する加熱モードと、を備え、
   複数の前記温度センサー及び前記赤外線センサーは、前記内加熱コイルの外周より内側に配設されており、
   前記制御手段は、
   前記入力手段により前記加熱モードが開始されると、複数の前記温度センサーで検知される、前記加熱手段に通電する前の前記天板の温度の初期温度に応じて、前記加熱手段の火力設定の変更可否を判断するための閾値を設定し、前記初期温度は、前記加熱手段に通電する前の前記天板の温度の平均値であり、
   前記赤外線センサーで検知される、前記加熱手段に所定の時間で通電した後の前記天板または前記被加熱物の温度が前記閾値に到達するまでの時間が所定の判定時間よりかかる時は前記予熱工程を継続させ、所定の判定時間以下である時は前記予熱工程を終了して前記保温工程へ移行させる
   ことを特徴とする誘導加熱調理器。
3. 被加熱物を載置する天板と、
   該天板の下方に配設され、中心寄りに配置された単独で通電可能な内加熱コイルと、該内加熱コイルの周囲に配置された単独で通電可能な外加熱コイルとからなる誘導加熱コイルに高周波電流を通電させることにより前記被加熱物を誘導加熱する加熱手段と、
   前記内加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバーター回路と、前記外加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバーター回路とを搭載した基板と、
   前記加熱手段の動作開始が入力可能な入力手段と、
   前記第１のインバーター回路と前記第２のインバーター回路と前記加熱手段と前記入力手段とを制御する制御手段と、
   前記加熱手段の通電時間を計測する計時手段と、
   前記天板の温度を検知する複数の温度センサーと、
   前記被加熱物から放射される赤外線の量により温度を検知する赤外線センサーと、
   前記被加熱物を調理に適した温度まであらかじめ加熱するための予熱工程と該予熱工程よりも低火力の保温工程を有する加熱モードと、を備え、
   複数の前記温度センサー及び前記赤外線センサーは、前記内加熱コイルの外周より内側に配設されており、
   前記制御手段は、
   前記入力手段により前記加熱モードが開始されると、複数の前記温度センサーで検知される、前記加熱手段に通電する前の前記天板の温度の初期温度に応じて、前記加熱手段の火力設定の変更可否を判断するための閾値を設定し、前記初期温度は、前記加熱手段に通電する前の前記天板の温度の平均値であり、
   前記赤外線センサーで検知される、前記加熱手段に所定の時間で通電したときの前記天板または前記被加熱物の温度上昇値が前記閾値に到達するまでの時間が所定の判定時間よりかかる時は前記予熱工程を継続させ、所定の判定時間以下である時は前記予熱工程を終了して前記保温工程へ移行させる
   ことを特徴とする誘導加熱調理器。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器の制御を前記制御手段に実行させるプログラム。

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