JP3837345B2 - 加熱調理器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、調理容器を加熱する誘導加熱手段と、調理容器の載置面近傍に設けられた温度検出手段と、この温度検出手段による検出温度に基づいて誘導加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを備えた加熱調理器に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
この種の加熱調理器を用いて調理を行う場合、負荷によっては以下に述べる不都合が生じる。
▲1▼多層鍋を用いた調理で加熱出力(火力)が低下する
熱伝導性の良い鉄やアルミニウムからなる鍋を用いて煮物、茹で物などの調理を行う場合、鍋底の温度は低く抑えられる。これは、調理物に多く含まれる水の沸点が100℃であるため、水からの熱伝導により加熱部位が冷却されるからである。
【0003】
これに対し、近年需要が拡大している多層鍋例えば熱伝導性の良好なアルミニウムと耐食性の良好なステンレスとを貼り合わせてなる鍋(いわゆる張り合わせ鍋)を用いて煮物、茹で物などの加熱調理を行う場合、アルミニウムとステンレスとの接合部の熱抵抗が大きいために、上述した水による冷却効果が小さく鍋底の温度が高くなる。
【0004】
誘導加熱方式のクッキングヒータは、鍋が載置されるトッププレートの下面側に配設された温度センサにより鍋底の温度を検出するようになっており、この検出温度が高くなると油を用いた調理例えば揚げ物調理や炒め物調理であると判断する。そして、クッキングヒータは油の発火防止制御機能を備えているため、検出温度が所定の温度領域に入ると発火防止制御が機能して加熱出力を低下させてしまう。従って、多層鍋を用いてスパゲティを茹でる場合など沸騰状態を維持しながら加熱すべき調理を行うと、加熱出力の低下により調理が上手く行えない不都合が生じる。
【0005】
▲2▼炒め物調理で加熱出力が低下する
フライパンなどを用いて野菜炒めなどの炒め物調理や焼き物調理を行う場合、鍋底の温度は180℃以上になる。このため、クッキングヒータは揚げ物調理であると判断し、検出温度が所定の温度領域に入ると上記発火防止制御が機能して加熱出力を低下させてしまう。従って、高い温度での調理が適している野菜炒め(野菜が入っているため発火の虞は小さい)などの調理を上手く作ることが難しかった。
【0006】
▲3▼底が反った鍋を用いると鍋底温度を正確に検出できない
上記▲2▼に述べた不都合を改善するために鍋底の温度が180℃以上になっても加熱出力を低下させないように制御すると、揚げ物調理に用いる鍋の底が反っている場合、温度センサが鍋底温度を正確に検出することができず、油量が少ないと発火の虞が生じる。
【0007】
この▲3▼に示す問題に対し、特許第2976798号公報には鍋底の反り状態を検出する判断手段を備えた誘導加熱調理器の制御装置が開示されている。この制御装置は、加熱開始から所定時間経過後に加熱出力を低減させるとともに、その後の温度検出器の検出温度が最大となるまでの時間により調理鍋の反り状態を検出するようになっている。
【0008】
しかしながら、誘導加熱手段の負荷例えば鍋や食品量(油量、水量)は一定でないため、上記判断手段を用いた場合には加熱開始から所定時間経過した時の温度が大きくばらつき、負荷が小さい場合には鍋底の反り状態の判断前に発火防止制御機能が動作してしまい反り状態の判断ができない場合も生じ得る。
【0009】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、多層鍋、炒め物調理、鍋底の反りなどの負荷や負荷状態を確実に検出することができる加熱調理器を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載した加熱調理器は、調理容器を加熱する誘導加熱手段と、前記調理容器の載置面近傍に設けられた温度検出手段と、この温度検出手段による検出温度に基づいて前記誘導加熱手段の加熱出力を制御する制御手段を備えた加熱調理器において、前記制御手段は、前記検出温度が所定値になった時点で前記加熱出力を低下させ、前記検出温度が所定値以上低下したときに負荷が多層構造の調理容器であると判定し、前記検出温度が所定値以上低下しないときに負荷が多層構造の調理容器でないと判定することで、負荷が多層構造の調理容器であるか否かを判定することを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、制御手段は、温度検出手段が出力する検出温度に基づいて食品、水、油などが収容された調理容器を加熱制御し、検出温度が所定値になった時点で負荷または負荷状態の検出処理を実行するので、油の発火防止制御機能などの保護機能が動作する前に確実に負荷または負荷状態を検出することができる。また、負荷検出時の温度条件の違いに起因する検出誤差が生じないので、負荷を正しく検出することができる。
【0013】
本加熱調理器は、検出温度が所定値になった時点で加熱出力を低下させ、検出温度の変化状況に基づいて負荷が多層構造の調理容器であるか否かを判定することを特徴とする。
多層構造の調理容器は、加熱出力が低下した時の温度が単層構造の調理容器に比べ低くなり易い特性がある。制御手段は、この検出温度の変化特性に基づいて負荷が多層構造の調理容器であるか否かを判定することができる。これにより、内部温度と温度検出手段が測定する外部温度との差が大きくなり易い多層構造の調理容器を用いて調理する場合、多層構造の調理容器であるとの認識の下で、加熱出力を低下させる保護機能が動作することを防止でき、十分な熱量を得て調理することが可能となる。
【0015】
請求項2に記載した加熱調理器は、多層構造の調理容器でないと判定した場合にはさらに加熱出力を低下させ、検出温度が所定時間内に所定値以上増加しないときに調理容器の載置面に反りがあると判定する。検出温度が所定値になった時点で加熱出力が低下すると、調理容器の載置面の反りが大きいほど温度上昇が鈍る特性がある。制御手段は、この検出温度の変化特性に基づいて、調理容器の載置面の反りを検出することができる。また、本加熱調理器によれば、多層構造の調理容器を用いて加熱調理する場合に、設定通りの十分な熱量を得て調理することが可能となる。
【0018】
請求項3に記載した加熱調理器は、多層構造の調理容器でないと判定した場合には加熱出力を低下させ、所定時間内に検出温度の極小値を検出したときは、調理容器は少量の油を保有しており、その載置面に反りがあると判定することを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図4および図5は、それぞれ本発明の加熱調理器の外観図および縦断側面図である。この図4に示す加熱調理器1は、ビルトインタイプのものである。加熱調理器1の本体ケース2は、図5に示すようにキャビネット3の上部に組み込まれている。この本体ケース2の上部には上部ケース4が装着され、この上部ケース4の上面部は、矩形板状をなす耐熱ガラス製のトッププレート5により覆われている。
【0021】
上部ケース4の内部には、トッププレート5の下面側に位置して、誘導加熱手段を構成する左IH用の加熱コイル6と右IH用の加熱コイル7(図6参照)、およびニクロム線に直流電流を通電することにより発熱するラジエントヒータからなる中央ヒータ(図示せず)が配設されている。このうち加熱コイル6、7は、円板状をなすコイルベース8の上に位置しており、トッププレート5に近接するように配置されている。コイルベース8の中央部には、トッププレート5の上に載置される鍋の温度を検出する温度センサ9(温度検出手段)が配設されている(図9参照)。温度センサ9はサーミスタから構成されており、図示しないばねにより付勢されてトッププレート5に圧接されている。
【0022】
トッププレート5の上面には、図4に示すように加熱コイル6、7、中央ヒータの配設位置に対応させて、3個の円形をなす鍋載置部10、11、12が印刷により表示されている。トッププレート5の前方側には、左側の加熱コイル6の出力状態を表示する出力表示部13と、右側の加熱コイル7の出力状態を表示する出力表示部14と、中央ヒータの出力状態を表示する出力表示部15と、トッププレート5が高温であることを表示する高温注意表示部16とが設けられている。これら各表示部13〜16の枠13a〜16aは、トッププレート5に印刷で表示され、各枠13a〜16aで包囲された位置であってトッププレート5の下方にはLED17が設けられている。
【0023】
この場合、高温注意表示部16のLED17は1個のみであり、そのLED17を点灯させることにより高温であることを表示する。出力表示部13、14、15のLED17はそれぞれ複数個ずつ設けられており、対応する加熱コイル6、7、中央ヒータの加熱出力が高い場合(火力が強い場合)には多くの数のLED17を点灯させ、加熱出力が低い場合(火力が弱い場合)には少ない数のLED17を点灯させることにより出力状態を表示するようになっている。
【0024】
図4に示すように、上部ケース4の下方の本体ケース2内には、加熱コイル6、7を駆動するインバータ回路18、19(図6参照)が配設されているとともに、これらインバータ回路18、19の後方に位置して、当該インバータ回路18、19を冷却する冷却用送風機20が配設されている。
【0025】
図4において、本体ケース2の前部の左側には、ロースタ21が設けられている。このロースタ21の前面には扉21aを備えており、内部には加熱手段として例えばシーズヒータ(図示せず)が設けられている。
【0026】
本体ケース2の前部の右側には、操作部22が設けられている。この操作部22には、加熱コイル6、7、中央ヒータ、ロースタ21のシーズヒータの火力調節を行うための4個のダイアル23、24、25、26、電源スイッチ27などが配設されている。
【0027】
図6は加熱調理器1の概略的な電気的構成図で、制御回路28(制御手段)は所定の加熱制御プログラムが組み込まれたマイクロコンピュータから構成されている。この加熱制御プログラムには、加熱している鍋が多層鍋か否か、野菜炒めなどの炒め物調理か否か、鍋底の反りがあるか否かを自動判定するためのプログラムが含まれている。
【0028】
制御回路28には、上記操作部22からの火力設定等各種の操作情報、上記温度センサ9からの検出温度情報、入力検知部29からのインバータ回路18、19の交流側入力電流情報、およびインバータ回路18、19の出力電流情報が入力されるようになっている。
【0029】
制御回路28は、上記の入力情報等に基づいてブザー30による天ぷら調理時の適温報知、湯沸し完了報知、異常報知などの報知情報、出力表示部13ないし15による加熱出力として設定された火力の表示情報、インバータ回路18、19に対する出力指令情報などを出力するようになっている。
【0030】
出力設定部31は、制御回路28からの出力指令情報に基づいてインバータ回路18、19の駆動信号の周波数またはデューティ比を設定する回路であり、駆動部32は、この駆動信号に従ってインバータ回路18、19を構成するスイッチング素子(図示せず)を駆動する回路である。
【0031】
次に本実施形態の作用について説明する。
電源スイッチ27をオン操作した後、例えば左側の鍋載置部10の上に鍋を置いて左コイル用スイッチをオン操作すると、通常温度制御が開始される。すなわち、左側の加熱コイル6が通電され、トッププレート5における出力表示部13のLED17がすべて点灯する。このとき、左側の加熱コイル6は最大出力(3kW)となるように通電されている。この状態で出力調整用のダイアル23を操作すると、加熱コイル6の加熱出力(火力)を調整することができ、その加熱出力の強弱状態に応じて出力表示部13のLED17の点灯個数が変化する。なお、加熱出力(火力)を直接検出することはできないので、本実施形態でいう加熱出力(火力)とは交流入力側での入力電力に換算した値である。
【0032】
この通常温度制御の途中で、制御回路28は後述する多層鍋の判定処理と反り鍋の判定処理とを実行する。そして、従来の加熱調理器とは異なり、「天ぷら設定」などの温度一定調理を選択しない限り、温度センサ9を用いた鍋底の検出温度が所定温度例えば180℃を超えた状態でも出力を下げることなく加熱を続ける。ただし、制御回路28は、油の発火防止のための過熱防止機能を有しており、検出温度が上限値例えば220℃を超えるとその超えている期間加熱コイル6への出力を停止する。
【0033】
また、制御回路28は、左側の鍋載置部10に鍋が置かれていないことを検知すると、出力表示部13のLED17をすべて点滅させて、使用者にこれを知らせる。鍋が置かれていないことの検知は、加熱コイル6をインバータ制御する際に、入力電流値に対する回生電流値を検出することによって行う。以上は、右側の加熱コイル7を用いる場合でも同様である。
【0034】
このような加熱コイル6(または7)を用いる加熱調理においては、負荷または負荷状態すなわち鍋の種類や状態および調理の種類に適した加熱出力(火力)に設定することが必要である。例えば、熱伝導性の良好なアルミニウムと耐食性の良好なステンレスとを貼り合わせて構成される多層鍋(貼り合わせ鍋)は鍋底温度が上昇し易い。また、図9に示すような底が反っている鍋(以下、反り鍋と称す)は、鍋の加熱部分と温度センサ9との距離が離れるため、検出温度が実際よりも低く検出される。さらに、炒め物調理例えば野菜炒めは、油を使用した調理であるがフライパンの中には野菜などの食品が入っているため油が発火する虞は小さく、むしろ高温で調理することにより上手く調理することができる。
【0035】
こうした負荷状態を検出するため、制御回路28は、上記通常温度制御の途中で検出温度が150℃に達すると、その時点で加熱出力を3kWから1.6kWに下げ、検出温度の変化状況を検出する。最大加熱出力(3kW)による調理において検出温度が150℃にまで達するのは、フライパンを用いた炒め物や天ぷら鍋を用いた揚げ物など油を用いた調理と、多層鍋を用いた調理の場合である。水や食品を収容した鉄鍋やステンレス鍋では、水からの熱伝導により加熱部位が冷却されるため検出温度が150℃に達することはないが、多層鍋の場合にはアルミニウムとステンレスとの接合部の熱抵抗が大きいため、上記冷却効果が小さく鍋底温度が高くなる。
【0036】
図7は、この出力変化時における検出温度の変化を示している。この図7には、▲1▼から▲7▼の番号で示す7つの実測した温度データが描かれている。各番号で示される温度データは以下の通りであって、フライパンと多層鍋には反りのないものを使用している。また、▲1▼から▲7▼で示す各場合において、後述するように検出温度が160℃以上となった場合には、加熱出力をさらに1.6kWから0.6kWに下げている。
【0037】
▲1▼…反りがない天ぷら鍋を用いて油300gを加熱する場合
▲2▼…反りが3mmある天ぷら鍋を用いて油300gを加熱する場合
▲3▼…反りが3mmある天ぷら鍋を用いて油800gを加熱する場合
▲4▼…フライパンを用いて少量(野菜量100g)の野菜炒めを調理する場合
▲5▼…フライパンを用いて中量(野菜量200g)の野菜炒めを調理する場合
▲6▼…フライパンを用いて多量(野菜量300g)の野菜炒めを調理する場合
▲7▼…多層鍋を用いて、水または食品を加熱する場合
【0038】
この図7によれば、検出温度が150℃となった時点で加熱出力を3kWから1.6kWに下げると、▲7▼で示す多層鍋の温度データだけが負の変化率となることが分かる。これは、多層鍋以外の鍋は比熱が大きく、鍋内部の油の温度も高くなっているため、その油の温度が鍋底に伝わって引き続き鍋底の温度が上昇するのに対し、水や食品を収容した多層鍋は鍋の内部から外部への熱伝導率が低く、また油のような高温の熱源がないために温度変化率が負になると考えられる。多層鍋を用いた調理には煮物、茹で物、たき物などの調理が多いためここでは収容物を水または食品としたが、多層鍋を用いて油を用いた調理を行った場合であっても他の鍋を用いた場合に比べ温度変化率は小さくなると考えられる。
【0039】
なお、温度センサ9が鍋底温度を検出し易くするため、図9に示すようにトッププレート5の下面にアルミニウムからなる細い薄板状の感熱板33を貼り付け、その感熱板33と温度センサ9とを熱的に結合する構成とされる場合がある。この構成の場合に、ステンレス鍋や多層鍋のように鍋底がステンレス製のものを使用すると、フライパンや天ぷら鍋のように鍋底が鉄製のものを使用した場合に比べて鍋を通過しない磁束(漏れ磁束)が増え、この漏れ磁束により感熱板33や温度センサ9の接続端子が誘導加熱され易くなる。従って、多層鍋を用いた場合に加熱出力を下げると、この加熱作用の低減によって温度センサ9の検出温度が一層低下する傾向を示す。
【0040】
さて、上述したように野菜炒めなどの炒め物調理は高い火力で調理し続ける必要がある一方、揚げ物調理では発火を防止する必要がある。この発火防止は、特に反り鍋で揚げ物をする場合に問題となる。そこで、制御回路28は、加熱出力を3kWから1.6kWに下げた後検出温度が160℃に達した場合、その到達時点で加熱出力をさらに1.6kWから0.6kWに下げ、検出温度の変化状況に基づいて反り鍋判定を行う。1.6kWに下げた状態で検出温度が160℃にまで達するのは、フライパンを用いた炒め物調理や天ぷら鍋を用いた揚げ物調理など油を用いた調理の場合である。
【0041】
図8は、この出力変化時における検出温度の変化を示している。この図8のグラフには、▲1▼から▲6▼の番号で示す6つの実測した温度データが描かれている。各番号で示される温度データは上述したとおりである。なお、多層鍋については、図7に示す特性に基づいて既に判別されているためここでは除外されている。
【0042】
この図8によれば、検出温度が160℃となった時点で加熱出力を1.6kWから0.6kWに下げると、▲2▼、▲3▼で示す反り鍋の温度データだけが負の変化率に転じることが分かる。従って、制御回路28は、この変化率の違いに基づいて反り鍋かどうかを判定可能となる。
【0043】
続いて、以上示した温度変化データに基づいて、実際に制御回路28が実行する温度制御について説明する。図1は、多層鍋の判定処理と温度制御を示すフローチャートで、図2は、反り鍋の判定処理と温度制御を示すフローチャートである。また、図3(a)ないし(c)は、それぞれ以下の調理を行う場合における検出温度と加熱出力の変化を示している。
(a)…多層鍋を用いた水または食品の調理
(b)…反りのない鍋(フライパン)を用いた炒め物の調理
(c)…反り鍋(天ぷら鍋)を用いた揚げ物の調理
【0044】
まず、図1に示す多層鍋の判定処理と温度制御について説明する。
制御回路28は、使用者の操作に応じて左側の加熱コイル6により通常温度制御つまり3kW出力の加熱を行う(ステップS1)。その後、制御回路28は、温度センサ9の検出温度Tが150℃以上になったか否かを判断し(ステップS2)、150℃以上となるまでの間ステップS1の通常温度制御を継続する。水や食品を収容した鉄鍋やステンレス鍋では検出温度Tが150℃に達することはないため、強い加熱出力のまま水を沸騰させた状態に保つことができる。
【0045】
制御回路28は、ステップS2で検出温度Tが150℃以上になった(YES)と判断すると、ステップS3に移行して加熱出力を3kWから1.6kWに下げ、ステップS4においてこの時の検出温度Tを温度Taとして記憶する。そして、出力低下から90秒が経過するまでの間、ステップS5ないしS7の判断処理を(各判断条件が満足されない限り)実行する。
【0046】
このうちステップS5において、制御回路28は、検出温度Tが出力低下時の温度Taに対し3℃以上低下したか否かを判断し、低下した(YES)と判断するとステップS9に移行して加熱している鍋が多層鍋と判定する。続いて、ステップS8に移行し、加熱出力を3kWに戻し通常温度制御を再開する(図3(a)参照)。これにより、多層鍋を用いても、鉄鍋やステンレス鍋を用いた場合と同様に水を沸騰させた状態に保つことができ、蟹やスパゲティなどの茹で物や煮物、たき物を上手く調理することができる。
【0047】
なお、多層鍋の場合、上述したように漏れ磁束が増えて感熱板33や温度センサ9の接続端子が誘導加熱され易くなり、検出温度Tが実際の鍋底温度よりも高くなる。従って、制御回路28は、多層鍋と判定した場合、サーミスタである温度センサ9のデータに基づく温度から上記誘導加熱に相当する温度を減算補正した温度を検出温度Tとし、以降の温度制御を実行する。この減算補正分は、加熱出力、感熱板33の有無、温度センサ9の取り付け状態などに応じて適宜設定される。これにより、多層鍋の温度を正確に検出できるようになり、スープなど正確な温度制御が必要な調理であっても上手く調理することができる。
【0048】
さて、ステップS5で3℃以上低下していない(NO)と判断すると、制御回路28は、ステップS6に移行して検出温度Tが160℃以上になったか否かを判断し、160℃以上になった(YES)と判断すると図2に示す反り鍋判定処理に移行する。一方、160℃に達していない(NO)と判断すると、ステップS7に移行して出力低下から90秒が経過したか否かを判断し、ここで90秒経過した(YES)と判断した場合には、少なくとも油を用いた調理ではないとしてステップS8の通常温度制御を実行する。
【0049】
続いて、図2に示す反り鍋の判定処理について説明する。
制御回路28は、検出温度Tが160℃以上になった時点で加熱出力を1.6kWから0.6kWに下げ(ステップS10)、検出温度Tが163℃以上に上昇したか否かを判断する(ステップS11)。ここで、検出温度Tが163℃以上になった(YES)と判断すると、制御回路28は、反り鍋でない正常な鍋を用いた炒め物などの調理であると判断し、ステップS23に移行して加熱出力を3kWに戻し通常温度制御を再開する(図3(b)参照)。
【0050】
この場合、加熱出力を高めても、油に比べ多くの食品を含む炒め物では発火の虞は小さく、また揚げ物であったとしても鍋底の温度を正しく検出できるので、220℃の過熱防止機能が動作して発火を確実に防止できる。これにより、野菜炒めなどの炒め物を高出力(高火力)で調理し続けることができ、調理性能が向上する。
【0051】
さて、ステップS11で163℃未満(NO)と判断すると、制御回路28は0.6kWへの出力低下から11秒間が経過したか否かを判断し(ステップS12)、経過した(YES)つまり出力低下から11秒間に検出温度Tが163℃以上とならなかった場合には、ステップS13において反り鍋と判定する。その後、出力低下から60秒が経過するまでの間ステップS14において待機し、待機後の検出温度Tを温度Tbとして記憶する。この60秒の待機は、鍋底からの輻射によりトッププレート5の温度が高められ、温度センサ9による検出温度Tが実際の鍋底温度に近づくのを待つためのものである。
【0052】
また、鍋底が反っていると、その反り部分はトッププレート5に接触していないため、検出温度が実際の鍋底温度よりも低くなる。従って、制御回路28は、反り鍋と判定した場合、上述した待機に加え、サーミスタである温度センサ9のデータに基づく温度に対し加算補正した温度を検出温度Tとし、以降の温度制御を実行する。これにより、反り鍋の鍋底温度を正確に検出できるようになる。
【0053】
その後、制御回路28は、ステップS16ないしS22からなる処理を、所定の判断条件が満足されるまで繰り返し実行する。すなわち、制御回路28は、ステップS16においてその時の検出温度Tを温度Tcとして記憶し、ステップS17において温度Tcが温度Tbより高いか否かつまり検出温度Tが上昇中であるか否かを判断する。ここで、高い(YES)と判断するとステップS20に移行し、加熱出力を0.6kWに下げてから150秒が経過したかどうかを判断する。ここで経過していない(NO)と判断すると、ステップS21に移行して温度Tbを温度Tcに置き替えた後ステップS16に戻る。一方、ステップS20において150秒経過した(YES)と判断すると、ステップS23に移行して加熱出力を3kWに戻し通常温度制御を再開する(図3(c)参照)。
【0054】
つまり、検出温度Tが上昇中であっても、加熱出力を0.6kWに下げてから150秒が経過した場合には通常温度制御を再開する。これは、反り鍋を用いた場合であっても、加熱途中の160℃付近で一旦低出力に切り替えて150秒間待機することにより検出温度Tが実際の鍋底温度に近づくので、その後加熱出力を3kWに戻して加熱する場合に検出温度Tと実際の鍋底温度とのずれが小さくなるためである。これにより、過熱防止機能を220℃付近で動作させることができ、発火を確実に防止することができる。
【0055】
制御回路28は、ステップS17において高くない(NO)と判断するとステップS18に移行し、温度Tcが温度Tbと等しいか否かつまり検出温度Tが一定となった否かを判断する。ここで、等しい(YES)と判断するとステップS22に移行し、この等しい状態が10秒以上経過したかどうかを判断する。ここで経過していない(NO)と判断するとステップS16に戻り、経過した(YES)と判断するとステップS23に移行する。一方、ステップS18において等しくない(NO)と判断するとステップS19に移行し、温度Tcが温度Tbよりも3℃以上低いか否かを判断する。ここで温度TcとTbの差が3℃未満である(NO)と判断するとステップS16に戻り、3℃以上である(YES)と判断するとステップS23に移行する。
【0056】
つまり、加熱途中の160℃付近で検出温度Tが一定となった場合および極大値から3℃以上低下した場合には、鍋底近傍の温度状態がほぼ平衡していると考えられ、検出温度Tと実際の鍋底温度とのずれが小さくなる。このため、加熱出力を3kWに戻しても、過熱防止機能を220℃付近で動作させることができ、発火を確実に防止することができる。
【0057】
以上説明したように、本実施形態の加熱調理器1は、加熱コイル6(または7)を用いて加熱調理をする場合、温度センサ9による検出温度が150℃になった時点で加熱出力を3kW(または2kW)から1.6kWに低下させ、その時の検出温度の変化率が所定値以下(本実施形態では90秒間に3℃以上の低下)であることを判断基準として多層鍋を検出することができる。
【0058】
これにより、加熱調理器1は、内部温度と温度センサ9が測定する外部温度との差が大きくなり易い多層鍋を用いて誘導加熱調理をする場合、加熱出力を高く維持することができるので、十分な熱量を継続的に得ながら煮物、茹で物、たき物などを上手く調理することができる。また、多層鍋と判定した場合には、温度センサ9のデータに基づく温度に対し減算補正した温度を検出温度とするので、鍋底温度を正確に検出できるようになる。
【0059】
さらに、加熱調理器1は、検出温度が160℃になった時点で加熱出力を1.6kWから0.6kWに低下させ、その時の検出温度の変化率が所定値以下(本実施形態では11秒間に3℃以下の上昇)であることを判断基準として反り鍋を検出することができる。これにより、油の発火を防止するための過熱防止機能が動作する前に確実に反り鍋を検出することができる。また、反り鍋と判定した場合には、温度センサ9のデータに基づく温度に対し加算補正した温度を検出温度とするので、鍋底温度を正確に検出できるようになる。
【0060】
反り鍋と判定した場合、0.6kWの加熱出力で十分な時間(150秒)が経過し、あるいは鍋底近傍の温度状態がほぼ平衡した場合には、検出温度Tと実際の鍋底温度とのずれが小さくなるので、過熱防止機能を所定の上限温度(220℃)で確実に動作させることができるようになる。このため、加熱出力を3kWに戻して十分な火力で調理を続行することが可能となる。
【0061】
また、反り鍋と判定しなかった場合つまり底が反っていない正常な鍋を用いた揚げ物や炒め物などを調理する場合にも鍋底温度を正確に検出できるので、上記過熱防止機能を所定の上限温度(220℃)で確実に動作させることができる。従って、加熱出力を3kWに戻して十分な火力で調理を行うことができ、野菜炒めも十分な火力で短時間においしく調理することができる。
【0062】
このように、本発明は検出温度が上昇して所定値に達した時点で負荷検出処理を開始するので、温度条件の違いに起因する負荷の検出誤差が生じない。また、例えば油を用いた調理の場合、反り鍋特有の温度変化が現れにくい極端に低い温度や発火直前の温度での負荷検出を防止でき、より確実に且つ精度良く負荷検出をすることができる。さらに、反り鍋の場合、冷えた状態から一気に加熱すると検出温度と実際の鍋底温度に大きな温度差が生じるが、負荷検出処理を行う温度を本実施形態のように調理温度に近い温度に設定することにより、ある程度高い温度領域で検出温度と実際の鍋底温度とのずれを一旦縮小することができるので、発火を防止しつつ引き続き高火力での調理が可能となる。
【0063】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、上述した第1の実施形態で示した図8を参照しながら説明する。
本実施形態は、検出温度の極小値の有無および極小値に達するまでの時間を判断基準として反り鍋を検出する点に特徴を有している。検出温度が160℃となった時点で加熱出力を1.6kWから0.6kWに下げると、図8に示すように反りが3mmある天ぷら鍋を用いて少量(300g)の油を加熱する場合に下に凸の温度データとなる。つまり、出力低下後20秒が経過するまでの間に極小値をとる負荷は、油量が少量の反り鍋であると判定できる。
【0064】
このように極小値をとる理由は、以下のように考えられる。すなわち、反りによって鍋底の温度が直ちに温度センサ9に伝わらないため、加熱出力の低下により一旦は検出温度が低下する。しかし、油量が少ないため0.6kWの加熱出力でも油の温度が上昇し、その熱が徐々に温度センサ9に伝わる。このため、検出温度が再び上昇に転じる。
【0065】
この反り鍋を検出した場合には、0.6kWで一定時間維持することにより鍋底近傍の温度状態が平衡し、検出温度と実際の鍋底温度とのずれが小さくなる。従って、その後加熱出力を3kWに戻しても、過熱防止機能を220℃付近で動作させることができ、発火を確実に防止しつつ十分な加熱出力で調理を続行することが可能となる。
【0066】
また、油量が少ない反り鍋でないと判断した場合には、出力低下後20秒が経過した後に加熱出力を3kWに戻す。油量の多い場合には温度上昇が遅いため通常温度制御であっても過熱防止機能により発火を確実に防止できるからである。これにより、十分な熱量を得て揚げ物や炒め物を短時間でおいしく調理することができる。
【0067】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について、上述した第1の実施形態で示した図8を参照しながら説明する。
本実施形態は、検出温度の極小値の有無および当該極小値を判断基準として反り鍋を検出する点に特徴を有している。検出温度が160℃となった時点で加熱出力を1.6kWから0.6kWに下げると、図8に示すように反りが3mmある天ぷら鍋を用いて少量(300g)の油を加熱する場合に下に凸の温度データとなり、その極小値は158℃となる。そこで、出力低下後に極小値をとり且つその値が155℃から160℃である負荷は、油量が少量の反り鍋であると判定できる。判定後の温度制御は第2の実施形態と同様である。本実施形態によっても第2に実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0068】
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
多層鍋の判定処理を行う温度および反り鍋の判定処理を行う温度は、それぞれ150℃および160℃に限られない。この場合、加熱出力(火力)が大きいほど判定開始温度を高く設定すると良い。これは、加熱開始時はトッププレート5が温まりにくく検出温度と鍋底温度との差が大きくなる傾向があるため、トッププレート5がより温まった時点で判定処理を行うことにより上記温度差を少しでも縮小した状態とすることができるためである。また、加熱出力の設定値も1.6kWおよび0.6kWに限らず、判定基準となる検出温度の変化率は、加熱出力や判定時の検出温度などに応じて適宜設定すれば良い。
【0069】
各実施形態では、検出温度が所定値になった時点で加熱出力を一定値に設定したが、これに替えて加熱出力を複数段階に変化させたり連続的に変化させたりして調整し、その時の検出温度の変化状況に基づいて負荷や負荷状態を検出するように構成しても良い。
【0070】
検出温度が160℃となった時点で加熱出力を1.6kWから0.6kWに下げた時、検出温度の極小値の有無と、極小値に達するまでの時間と、当該極小値とに基づいて反り鍋を検出しても良い。
加熱調理器1としては、台所のキャビネット3に組み込まれたビルトインタイプを例示したが、卓上型のものでも良い。また、上部の加熱手段として3口タイプのものに限られず、2口あるいは1口タイプのものであっても良い。
【0071】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の加熱調理器は、調理容器を加熱する誘導加熱手段と、調理容器の載置面近傍に設けられた温度検出手段と、この温度検出手段による検出温度に基づいて誘導加熱手段の加熱出力を制御する制御手段とを備え、制御手段は、検出温度が所定値になった時点で加熱出力を低下させ、検出温度が所定値以上低下したときに負荷が多層構造の調理容器であると判定し、検出温度が所定値以上低下しないときに負荷が多層構造の調理容器でないと判定することで、負荷が多層構造の調理容器であるか否かを判定する構成であるため、油の発火防止制御機能などの保護機能が動作する前に確実に負荷を検出することができる。また、負荷検出時の温度条件の違いに起因する検出誤差が生じないので、負荷または負荷状態を正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す加熱調理器において制御回路が実行する多層鍋の判定処理と温度制御を示すフローチャート
【図2】制御回路が実行する反り鍋の判定処理と温度制御を示すフローチャート
【図3】負荷検出時における検出温度と加熱出力の変化を示す図
【図4】加熱調理器の外観斜視図
【図5】加熱調理器の縦断側面図
【図6】加熱調理器の概略的な電気的構成図
【図7】3kWから1.6kWへの出力変化時における検出温度の変化を示す図
【図8】1.6kWから0.6kWへの出力変化時における検出温度の変化を示す図
【図9】トッププレート付近の縦断側面図
【符号の説明】
1は加熱調理器、6、7は加熱コイル(誘導加熱手段)、9は温度センサ(温度検出手段)、28は制御回路(制御手段)である。
Claims (3)
- 調理容器を加熱する誘導加熱手段と、前記調理容器の載置面近傍に設けられた温度検出手段と、この温度検出手段による検出温度に基づいて前記誘導加熱手段の加熱出力を制御する制御手段を備えた加熱調理器において、
前記制御手段は、前記検出温度が所定値になった時点で前記加熱出力を低下させ、前記検出温度が所定値以上低下したときに負荷が多層構造の調理容器であると判定し、前記検出温度が所定値以上低下しないときに負荷が多層構造の調理容器でないと判定することで、負荷が多層構造の調理容器であるか否かを判定することを特徴とする加熱調理器。 - 制御手段は、多層構造の調理容器であると判定した場合には設定されている所定の加熱出力とし、多層構造の調理容器でないと判定した場合にはさらに前記加熱出力を低下させ、検出温度が所定時間内に所定値以上増加しないときに前記調理容器の載置面に反りがあると判定することを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。
- 制御手段は、多層構造の調理容器であると判定した場合には設定されている所定の加熱出力とし、多層構造の調理容器でないと判定した場合には前記加熱出力を低下させ、所定時間内に検出温度の極小値を検出したときは、前記調理容器は少量の油を保有しており、その載置面に反りがあると判定することを特徴とする請求項1記載の加熱調理器。
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