JP5884025B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関するものであり、特に、加熱調理時において鍋などの加熱容器からのふきこぼれを検知するふきこぼれ検知機能を有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において、ふきこぼれ検知は、例えば、日本の特開２００８−１５９４９４号公報（特許文献１）に記載されているように、加熱コイルの外周に複数の電極を設け、これらの電極の静電容量の変化に基づいて行われていた。

図７は特許文献１に記載されている従来の誘導加熱調理器の構成を示す図である。図８は特許文献１に記載されているふきこぼれ検知を行うための電極における静電容量の変化を示すグラフである。

図７に示すように、従来の誘導加熱調理器は、加熱容器（図示せず）を誘導加熱するため、交流電源１０１から低周波電力を入力して高周波電力を加熱コイル１０４に供給する駆動回路１０２を備えている。また、小さい円板状の複数の電極１０３が加熱コイル１０４の外周に同心円状に分散配置されている。分散配置された各電極１０３は、静電容量測定回路１０６に接続されている。静電容量測定回路１０６により、各電極１０３と静電容量測定回路１０６との間の静電容量が検出されている。この静電容量を以下、単に、「各電極１０３の静電容量」という。各電極１０３の静電容量は各電極１０３の周囲の誘電体（例えば、トッププレートなど）及び導電体（例えば、金属製の加熱容器、加熱コイル１０４など）の配置に依存する。このように構成された、従来の誘導加熱調理器において、加熱コイル１０４の上にトッププレートを介して載置された鍋などの加熱容器の周縁部分から液体がふきこぼれたとき、いずれかの電極１０３の上または近傍にふきこぼれた液体が存在することになる。このような、ふきこぼれた液体が存在するといずれかの電極１０３の静電容量が増加する。このような静電容量の増加を検知することにより、ふきこぼれを検知しようとするものである。いずれかの電極１０３の上または近傍にふきこぼれが発生すると、電極１０３と加熱容器または加熱コイル１０４との間には水分が介在することになり、加熱コイル１０４と電極１０３の静電容量は急激に増加する。したがって、上記のように電極１０３の静電容量を検知することによりふきこぼれを検知することは可能である。

従来の誘導加熱調理器においては、電極１０３の静電容量が急増したことを検出したとき（図８参照）、制御回路１０５はふきこぼれと判断して、駆動回路１０２の動作を停止するか、若しくは加熱コイル１０４に流す高周波電流を低減している。

特開２００８−１５９４９４号公報

上記のように、加熱コイル１０４の外周に分散配置された電極１０３を用いて、その静電容量を検知することによりふきこぼれを検知することは可能であるが、電極１０３の静電容量変化はふきこぼれだけで生じる現象でないところに問題がある。例えば、電極１０３の近傍のトッププレート上に濡れ布巾などの水分を含んだ物を使用者が置いた場合においても、電極１０３が検知する静電容量は大幅に変化する。また、使用者が加熱容器の位置をずらした場合や、使用者がトッププレートに接触した場合においても、電極１０３で検知する静電容量は変化する。このような、ふきこぼれでない状況においても、従来の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれと判断して、駆動回路１０２の動作を停止し、若しくは加熱コイル１０４の電流を低減してしまい、使用者にとっては使い勝手の悪い調理器となっていた。

上記のように、前記従来の誘導加熱調理器の構成では、静電容量が所定値よりも増加した場合の全てにおいて、ふきこぼれと判定するため、通常の調理時に起こりうる静電容量変動、例えば、布巾などが触れた場合や、手が触れた場合、金属製のおたま等で鍋をかき混ぜた場合、鍋を電極上にずらした場合等、ふきこぼれでないときの静電容量の増加においても、駆動回路の動作の停止、若しくは高周波電流を減少させてしまい、通常の調理時においても、使用者が調理を継続することが困難な場合があった。

本発明は、前記従来の誘導加熱調理器の課題を解決するものであり、調理時に起こりうる静電容量の変動により、ふきこぼれと誤検知して駆動回路の動作停止、若しくは高周波電流を減少させることがなく、且つふきこぼれを精度高く検知することができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明に係る第１の観点の誘導加熱調理器は、
加熱容器を載置するトッププレートと、
前記トッププレートの下方に設けられ、前記加熱容器を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
前記加熱コイルの周囲近傍で前記トッププレートの裏面に設けられた電極と、
前記電極に高周波電流を供給して前記電極の静電容量を検知する静電容量検知部と、
前記静電容量の変化量の測定をするための基準値を記憶する記憶部と、
前記インバータの出力が出力設定部で設定された第１設定値になるように制御する制御部と、
前記インバータの出力が前記第１設定値に設定された動作中において、前記基準値に対する前記静電容量の検知値が第１変化量の範囲以上となった後に、前記第１設定値より低い第２設定値に切り替えるふきこぼれ検知部と、を備え、
前記ふきこぼれ検知部は、前記検知値が前記第１変化量以上になった後に設定されるふきこぼれ確定期間内における前記検知値が第２変化量の範囲内である場合に、前記インバータの出力を前記第１設定値に戻すよう構成されている。

上記のように構成された第１の観点の誘導加熱調理器においては、静電容量測定手段である静電容量検知部により計測された静電容量の検知値が第１変化量の範囲以上となった後に、第１加熱出力より低い第２加熱出力に加熱を低下してふきこぼれを抑制するとともに、検知する静電容量が第２変化量範囲内で所定の期間であるふきこぼれ確定期間継続されたときに、ふきこぼれではないと判定して加熱を継続又は復帰させている。
第１の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれの誤検知を防ぎ、使用者が継続して調理を行うことができ、使い勝手の向上が図られている。

本発明に係る第２の観点の誘導加熱調理器において、前記の第１の観点における前記ふきこぼれ検知部は、前記静電容量の検知値が前記第１変化量より小さい範囲である基準値更新変化量の範囲内である状態が基準値検知期間継続すると、前記基準値検知期間の経過後に検知した静電容量を前記基準値と置き換える基準値更新処理を行い、
前記変化量が前記基準値更新変化量以上になった後において、前記基準値更新処理を禁止し、前記基準値更新処理を禁止した後に設定される前記ふきこぼれ確定期間内の前記検知値が前記第２変化量の範囲内である場合に、前記インバータの出力を前記第１設定値に戻し、かつ前記基準値更新処理を再開するよう構成されている。
上記のように構成された第２の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれの誤検知を確実に防ぎ、使用者が継続して調理を行うことができ、ふきこぼれの誤検知により、不要な加熱出力の低下や停止が発生することが無く、使用者の利便性が図られている。

本発明に係る第３の観点の誘導加熱調理器において、前記の第１の観点又は第２の観点における前記ふきこぼれ検知部は、前記静電容量の検知値が前記第１変化量の範囲以上になった後においてふきこぼれ判定期間が経過すると、前記ふきこぼれ確定期間の計時を開始するよう構成されている。
上記のように構成された第３の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれを確実に検知して、ふきこぼれの誤検知を防止し、使用者の利便性が向上している。

本発明に係る第４の観点の誘導加熱調理器において、前記の第１の観点における前記ふきこぼれ検知部は、記憶部を備え、前記記憶部は前記ふきこぼれ確定期間内の前記静電容量の検知値の最大値を記憶し、前記最大値と前記第２変化量の範囲とを比較して前記最大値が前記第２変化量の範囲内か以上かを判定するよう構成されている。
上記のように構成された第４の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれを確実に検知して、ふきこぼれの誤検知を防止することができる。

本発明に係る第５の観点の誘導加熱調理器において、前記の第１の観点における前記ふきこぼれ検知部は、前記ふきこぼれ確定期間内において、前記静電容量の検知値が、前記第２変化量の範囲以上であり、かつふきこぼれ判定期間の経過時の静電容量の検知値に正の値である所定値を加算して設定された変化値以上となったとき、前記インバータの出力を前記第１設定値に戻すよう構成されている。
上記のように構成された第５の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれの誤検知を確実に防ぎ、使用者が継続して調理を行うことができる。

本発明に係る第６の観点の誘導加熱調理器において、前記の第１の観点における前記ふきこぼれ検知部は、前記ふきこぼれ確定期間内において、前記静電容量の検知値が、前記第２変化量の範囲以上であり、かつふきこぼれ判定期間の経過時の静電容量の検知値に所定値を加算して設定された変化値未満となったとき、前記インバータの加熱動作を停止するか又は前記インバータの出力を前記第２設定値より低い第３の設定値に低減するよう構成されている。
上記のように構成された第６の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれの誤検知を確実に防ぎ、使用者が継続して調理を行うことができるとともに、ふきこぼれを検知したときには加熱出力の低下、若しくは停止することにより、トッププレート上の調理液の拡大を抑制し、使用者の手入れの軽減を図ることができる。

本発明に係る第７の観点の誘導加熱調理器において、前記の第１の観点における前記誘導加熱調理器は報知部を更に備え、前記制御部は、ふきこぼれを検知すると、前記報知部により報知するよう構成されている。
上記のように構成された第７の観点の誘導加熱調理器においては、調理時に起こりうる静電容量の変動によるふきこぼれの誤検知を確実に防ぐとともに、ふきこぼれを検知したときには、使用者に至急に知らせることが可能となり、トッププレート上の調理液の拡大を早期に抑制することができる。

本発明によれば、調理時に起こりうる静電容量の変動により、ふきこぼれと誤検知して駆動回路の動作停止、若しくは高周波電流を減少させることがなく、且つふきこぼれを精度高く検知することができる誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明に係る実施の形態１の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 実施の形態１の誘導加熱調理器において検出されたふきこぼれではない静電容量検知信号（ａ）と、インバータから出力された加熱出力（ｂ）の一例を示す波形図 本発明に係る実施の形態２の誘導加熱調理器において検出されたふきこぼれではない静電容量検知信号（ａ）と、インバータから出力された加熱出力（ｂ）の一例を示す波形図 本発明に係る実施の形態２の誘導加熱調理器におけるふきこぼれ判定において、ふきこぼれと確定する場合の波形の一例を示した波形図 本発明に係る実施の形態３の誘導加熱調理器の平面図 本発明に係る実施の形態３の誘導加熱調理器における出力設定部のみを示した平面図 従来の誘導加熱調理器の構成を示す図 従来の誘導加熱調理器におけるふきこぼれ検知を行うための電極における静電容量の変化を示すグラフ

以下、本発明の誘導加熱調理器に係る具体的な実施の形態について添付の図面を参照して説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に記載した具体的な構成に限定されるものではなく、実施の形態において説明する技術的思想と同様の技術的思想及び当技術分野における技術常識に基づいて構成されるものを含むものである。

（実施の形態１）
図１は、本発明に係る実施の形態１の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
図１において、実施の形態１の誘導加熱調理器は、加熱容器６が載置されるトッププレート（天板）５と、トッププレート５の下に設けられており、加熱容器６を誘導加熱する加熱コイル８と、加熱コイル８に高周波電流を供給して所定の加熱出力になるように制御するインバータ２と、インバータ２の加熱出力に対応する加熱コイル電流（高周波電流）を検知してインバータ２を駆動制御する制御部４と、トッププレート５の裏面（図１において、加熱容器６が載置されている面を表面として、その反対側の面）に導電性の良い材料で帯状にパターン印刷された複数の電極７と、これらの電極７に高周波信号を供給して電極７の静電容量の変化を検知する静電容量検知部１３と、静電容量検知部１３からの信号（Ｖｄ）に基づきふきこぼれを検知してインバータ２を制御し、ふきこぼれを判定するふきこぼれ検知部１５と、を有している。電極７は、加熱コイル８の周囲近傍を取り囲むように設けられている。

インバータ２には、交流電源１から入力された電力を所望の高周波電流を形成するため、整流素子２ａ、インバータスイッチング素子９、インダクタ及びキャパシタが設けられている。インバータ２を駆動制御する制御部４は、インバータ２の電力を検出する電力検出回路３とインバータ制御部１０とを備えている。

静電容量検知部１３は、電極７の静電容量を検出する静電容量検出回路１３ａと、電極７に高周波電流を供給する高周波電流供給回路１４とを備えている。ふきこぼれ検知部１５は、静電容量検出回路１３ａで検出した静電容量値から静電容量の変化量並びに静電容量基準値を算出する静電容量算出部１１と、算出した静電容量を記憶する記憶部１２と、所定の時間を計測する計時部１７と、備えている。静電容量算出部１１は、計時部１７からの信号に基づいて、静電容量を検出する経過時間のカウントを行う。

静電容量検知部１３における静電容量検出回路１３ａは、高周波電流供給回路１４から電極７に供給された高周波電流により得られる電圧が入力されて、電極７における静電容量を検出する。

図２は実施の形態１の誘導加熱調理器において検出された静電容量検知信号（図２の（ａ））と、インバータ２から出力された加熱出力（図２の（ｂ））の一例を示している。図２の（ａ）は、静電容量検知部１３からふきこぼれ検知部１５に入力される静電容量検知信号Ｖｄの一例（ふきこぼれと判定しない例示）を示す波形図であり、図２の（ａ）において、縦軸が静電容量検知信号Ｖｄの電圧［Ｖ］を示し、横軸に経過時間を示す。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）に示す静電容量検知信号Ｖｄとインバータ２からの加熱出力［Ｗ］との関係を示している。静電容量検知部１３は、電極７の静電容量を検知し、その大きさに対応した静電容量検知信号Ｖｄを出力する。図２の（ａ）においては、いずれかの電極７の静電容量が増加したことにより、静電容量検知信号Ｖｄが減少している場合を示している。

静電容量算出部１１は、静電容量変化値および静電容量基準値の算出を行なう、インバータ２が所定の加熱出力（第１加熱出力Ｐ１）で加熱中において、ふきこぼれが発生していない通常調理では基準値Ｖ０が所定期間毎に更新される基準値更新処理が実行される。実施の形態１においては、基準値検知期間Ｔ０（例えば、１秒）経過後において検出された静電容量検知信号Ｖｄが示す検知値（静電容量）が予め設定した基準値更新変化量ΔＶ０の範囲内（境界値含まず）であれば、その基準値検知期間Ｔ０内の静電容量検知信号Ｖｄが示す検知値の平均値を新たな基準値Ｖ０として更新する。若しくは、その基準値検知期間Ｔ０の終了直前に検出した静電容量検知信号Ｖｄが示す検知値を新たな基準値Ｖ０としても良い。

図２の（ａ）に示すように、検知した静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄ１が、その時に設定されている基準値Ｖ０に対して、第１変化量ΔＶ１（ΔＶ１＞ΔＶ０）の範囲以上（以上は境界値を含む）に変化した場合（時点ｔ２）、それまでの通常調理時の加熱出力である第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）より低い第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）まで加熱を低下させる。このように第２加熱出力Ｐ２に低下させる切り替え動作は、静電容量検知信号Ｖｄ１が第１変化量ΔＶ１（ΔＶ１＞ΔＶ０）の範囲以上変化した直後に実行しても良いが、ふきこぼれ判定を行うための所定期間経過後、例えば、１．５〜２秒経過後に実行しても良い。このように、第２加熱出力Ｐ２に加熱状態を低減させることにより、もしふきこぼれが発生していれば、そのふきこぼれは抑制される。

静電容量検知信号Ｖｄ１が第１変化量ΔＶ１の範囲以上に変化した時（時点ｔ２）が、「第１ふきこぼれ判定期間」であるふきこぼれ判定期間Ｔ１（例えば、１秒）の開始点となり、ふきこぼれ判定期間Ｔ１が計時部１７において計測される。ふきこぼれ判定期間Ｔ１（例えば、１秒）の経過時において、その時に検出した静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄ１の検知値Ｖｔ３が、記憶部１２に記憶される。

「第１ふきこぼれ判定期間」であるふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時（ｔ３）を開始時点とする「第２ふきこぼれ判定期間」であるふきこぼれ確定期間Ｔ２（例えば、１．５秒）が経過した時、その時の静電容量検知信号Ｖｄ１の検知値Ｖｔ４が、記憶されている検知値Ｖｔ３の上下に範囲を有する第２変化量ΔＶ２（５digit未満）の範囲内（境界点含まず）であった場合には、加熱出力を停止するふきこぼれ処理を行わずに、第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）から第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）に復帰させ、加熱調理を継続する。逆に、静電容量検知信号Ｖｄ１の検知値Ｖｔ４が、第２変化量ΔＶ２の範囲以上、即ち第２変化量ΔＶ２の範囲の外（境界値を含む）であった場合には、加熱出力を第２加熱出力よりさらに低い加熱出力とするか、若しくは加熱出力を停止するふきこぼれ処理を行う。

なお、「digit」は、電圧や時間などのデジタル表示の最小単位を示し、実施の形態１において、１digitは約１９．５ｍＶを示している。なお、第２変化量ΔＶ２の範囲としては、検知値Ｖｔ３を中間値として、その中間値の上下に同じ範囲幅でも良く、若しくは検知値Ｖｔ３の上下の変化量が異なる範囲としても良い。

上記のように、実施の形態１の誘導加熱調理器においては、検出された静電容量検知信号Ｖｄが示す検知値に基づいて、加熱調理において検知したふきこぼれに似た状態がふきこぼれであると判定した場合には加熱動作を停止、若しくは加熱をさらに低下させ、反対に検知したふきこぼれに似た状態がふきこぼれではないと判定した場合には加熱動作を復帰させている。なお、「第２ふきこぼれ判定期間」であるふきこぼれ確定期間Ｔ２の経過直前に第１加熱出力Ｐ１から第２加熱出力Ｐ２に低下させる処理を行うように構成することにより、ふきこぼれ確定期間Ｔ２の経過時にふきこぼれではないと判定された場合には加熱動作が実質的に継続状態となる。

また、実施の形態１の誘導加熱調理器においては、予め記憶部１２に閾値として基準値Ｖ０が設定されており、静電容量値算出部１１は計時部１７より測定された所定時間である基準値検知期間Ｔ０（例えば、１秒）において検出された複数の静電容量検知信号Ｖｄの検知値の平均値を算出して、その平均値を新たな基準値Ｖ０として順次設定し、記憶部１２に記憶している。このように、実施の形態１の誘導加熱調理器においては、基準値を順次更新して、検出された静電容量検知信号Ｖｄが第１変化量ΔＶ１以上となった時から所定のふきこぼれ判定期間を開始させて、検出された静電容量変化量からふきこぼれ判定を行うよう構成されている。

以上のように構成された実施の形態１の誘導加熱調理器における動作について説明する。
実施の形態１の誘導加熱調理器における加熱調理において、交流電源１からの交流電力が入力されたインバータ２により、加熱コイル８は所定の電力が供給され、トッププレート５上に載置された加熱容器６が加熱される。加熱容器６に対する加熱が進み、加熱容器６からふきこぼれが発生した場合には、トッププレート５上に水や調味液などの液体がふきこぼれる。その結果、トッププレート５の裏面に設けられた電極７と加熱容器６、または電極７とトッププレート５の外縁にある筐体フレーム（アース）１８との間に溢れた液体によりそれぞれが結合して、静電容量が通常加熱調理の状態より増加する。

静電容量が増加すると静電容量検出回路１３ａへの入力電圧が低下し、静電容量算出部１１へ出力される静電容量検知信号Ｖｄの検知値も低下する。静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄの検知値が基準値Ｖ０に対して所定の第１変化量ΔＶ１以上変化した後、或いは電容量検知信号Ｖｔの検知値が基準値Ｖ０に対して第１変化量ΔＶ１以上変化した時から所定のタイミング（例えば、１．５秒後）において第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）から第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）に加熱出力を低下させる（Ｐ１＞Ｐ１）。また、静電容量検知信号Ｖｄの検知値が第１変化量ΔＶ１の範囲以上に変化した時、ふきこぼれ判定期間Ｔ１が開始し、計時部１７が経過時間のカウントを開始する。ふきこぼれ判定期間Ｔ１が経過した時、その時の静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄの検知値Ｖｔ３が記憶部１２に記憶される。次に、ふきこぼれ判定期間Ｔ１が経過した時において、「第２ふきこぼれ判定期間」であるふきこぼれ確定期間Ｔ２が開始され、ふきこぼれ確定期間Ｔ２が経過した時の静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄの検知値Ｖｔ４が、その時記憶されている「第１ふきこぼれ判定期間」の検知値Ｖｔ３と比較される。この時の検知値Ｖｔ４が、検知値Ｖｔ３を間とする第２変化量ΔＶ２の範囲内にあれば、ふきこぼれ状態ではないと判定して、加熱を停止する等のふきこぼれ処理を行わない。上記のように、実施の形態１の誘導加熱調理器におけるふきこぼれ検知動作は、加熱調理時における静電容量の変化量によって、ふきこぼれ状態の判定を精度高く行うものである。

図２の（ａ）に示した静電容量検知信号Ｖｄ１および加熱出力Ｐ１，Ｐ２は、実施の形態１の誘導加熱調理器において、ふきこぼれ検知動作において安定した加熱調理時にふきこぼれ処理を実行しない場合の波形を示している。

図２に示す波形の静電容量検知信号Ｖｄ１が静電容量算出部１１に入力された場合において、その時の検知値が算出した基準値Ｖ０から第１変化量ΔＶ１の範囲以上であったときには、第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）より低い第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）まで加熱出力を低下して、もしふきこぼれが発生していた場合のふきこぼれを抑制するとともに、ふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時における静電容量を示す検知値Ｖｔ３を記憶部１２に記憶する。ふきこぼれ判定期間Ｔ１の終了後のふきこぼれ確定期間Ｔ２の経過後において、その時の静電容量を示す検知値Ｖｔ４が、記憶されている検知値Ｖｔ３を間として上下に幅のある第２変化量ΔＶ２の範囲内にある場合には、ふきこぼれ処理を実行せず、所定の加熱出力Ｐ１（第１設定値）に加熱を復帰、若しくは加熱出力を実質的に継続させる。

以上のように構成された実施の形態１の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれ検知動作により、加熱調理時に加熱容器６をトッププレート５上でスライドさせる鍋ずらしの状態や、トッププレート５上に濡れた布巾を一時的においた状態などのふきこぼれとは異なる状態を、ふきこぼれではない判定して、ふきこぼれの誤検知を防止している。その結果、加熱調理時において、ふきこぼれと誤検知して加熱を不要に停止させることなく、加熱調理を継続させることができる。

なお、「第１ふきこぼれ判定期間」であるふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時において記憶部１２に記憶する静電容量検知信号Ｖｄの検知値Ｖｔ３は、ふきこぼれ判定期間Ｔ１における静電容量検知信号Ｖｄにおける最大値、若しくは平均値を記憶しても良く、ふきこぼれ検知方法およびふきこぼれ検知における制御方法としては実施の形態１に記載した方法に限るものではない。

（実施の形態２）
次に、本発明に係る実施の形態２の誘導加熱調理器について添付の図３を参照して説明する。図３は、本発明に係る実施の形態２の誘導加熱調理器において検出された静電容量検知信号Ｖｄ２（図３の（ａ））と、インバータから出力された加熱出力（図３の（ｂ））の一例を示している。なお、実施の形態２の誘導加熱調理器は、前述の実施の形態１の誘導加熱調理器と同じ基本構成を有しており、ふきこぼれ検知方法が異なっている。このため、以下の実施の形態２の誘導加熱調理器においては、異なる点を中心に説明し、前述の実施の形態１の誘導加熱調理器１における構成要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略して実施の形態１の説明を適用する。

図３の（ａ）は、静電容量検知部１３からふきこぼれ検知部１５に入力される静電容量検知信号Ｖｄ２の一例（ふきこぼれ処理をしない例）を示す波形図であり、図３の（ａ）において、縦軸が静電容量検知信号Ｖｄ２の電圧［Ｖ］を示し、横軸に経過時間を示す。図３の（ｂ）は、図３の（ａ）に示す静電容量検知信号Ｖｄ２とインバータ２からの加熱出力［Ｗ］との関係を示している。

実施の形態２の誘導加熱調理器のふきこぼれ検知においては、ふきこぼれ判定期間において静電容量が大きく変動した場合（ふきこぼれ処理しない場合）の動作について説明する。

図３の（ａ）に示すように、検知した静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄ２が、その時に設定されている基準値Ｖ０に対して、第１変化量ΔＶ１（ΔＶ１＞ΔＶ０）の範囲以上に変化した場合（時点ｔ２）、それまでの調理時の加熱出力である第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）より低い第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）まで加熱を低下させる。このように、第２加熱出力Ｐ２に加熱状態を低減させることにより、もしふきこぼれが発生していた場合におけるふきこぼれが抑制される。また、ふきこぼれ判定期間Ｔ１（例えば、１秒）の経過時において検出した静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄ２の検知値Ｖｔ３が、記憶部１２に記憶される。以上のように、ふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時までの動作は前述の実施の形態１の場合と同様である。

実施の形態２の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時から始まるふきこぼれ確定期間Ｔ２（例えば、１．５秒）の経過時（時点ｔ４）における静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄ２の検知値Ｖｔ４が、記憶されている検知値Ｖｔ３に所定値（例えば、２０digit）を加えた値を閾値（第３変化値Ｖ３）として比較される。時点ｔ４において、静電容量が小さくなり、検出された静電容量検知信号Ｖｄ２が上昇して、検知値Ｖｔ４が閾値である第３変化値Ｖ３より大きくなった場合には、ふきこぼれとは判定せず、第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）から第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）に復帰させる。

図４は、実施の形態２の誘導加熱調理器におけるふきこぼれ判定において、ふきこぼれと確定する場合の波形の一例を示した波形図である。図４の（ａ）において、縦軸が静電容量検知信号Ｖｄの電圧［Ｖ］を示し、横軸に経過時間を示す。図４の（ｂ）は、図４の（ａ）に示す静電容量検知信号Ｖｄとインバータ２からの加熱出力［Ｗ］との関係を示している。

図４の（ａ）においては、例として２種類の振る舞いを示す静電容量検知信号Ｖｄ３，Ｖｄ４を示している。図４の（ａ）に示す静電容量検知信号Ｖｄ３，Ｖｄ４の場合においても、基準値Ｖ０に対して、第１変化量ΔＶ１の範囲以上に変化した場合、第１加熱出力Ｐ１（第１設定値）より低い第２加熱出力Ｐ２（第２設定値）まで加熱を低下させる。また、ふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時において検出した静電容量を示す検知値Ｖｔ３が記憶部１２に記憶される。以上のように、ふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時までの動作は前述の実施の形態１の場合と同様である。

ふきこぼれ判定期間Ｔ１の経過時から始まるふきこぼれ確定期間Ｔ２の経過時（時点ｔ４）において、静電容量を示す静電容量検知信号Ｖｄ３又はＶｄ４の検知値Ｖｔ４が、記憶されている検知値Ｖｔ３に所定値（例えば、２０digit）を加えた第３変化値Ｖ３と比較される。

静電容量算出部１１は、ふきこぼれ確定期間Ｔ２の経過時における検知値Ｖｔ４が、第３変化値Ｖ３未満であり、且つ第２変化量ΔＶ２の範囲以上であるとき、ふきこぼれと判定する。静電容量算出部１１がふきこぼれと判定すると、インバータ制御部１０に対して第３加熱出力Ｐ３（第３設定値）である加熱停止の信号を出力する。なお、第３加熱出力Ｐ３は加熱停止ではなく、第２加熱出力Ｐ２より低い値でも良い（Ｐ３＜Ｐ２＜Ｐ１）。

上記のように、実施の形態２の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれ確定期間Ｔ２において、前回の検知値Ｖｔ３に基づいて第２変化量ΔＶ２及び第３変化値Ｖ３を設定して、ふきこぼれ確定期間Ｔ２の経過時における静電容量検知信号Ｖｄの検知値Ｖｔ４を第２変化量ΔＶ２及び第３変化値Ｖ３と比較することにより、ふきこぼれの判定を行う構成である。このように、ふきこぼれの判定を行うことにより、実施の形態２の誘導加熱調理器は、ふきこぼれの誤検知を防止することができる構成となる。

（実施の形態３）
次に、本発明に係る実施の形態３の誘導加熱調理器について添付の図５及び図６を参照して説明する。図５は、実施の形態３の誘導加熱調理器の平面図である。図６は、実施の形態３の誘導加熱調理器における出力設定部のみを示した平面図である。以下に説明する実施の形態３の誘導加熱調理器の外観構成は、前述の実施の形態１及び実施の形態２の誘導加熱調理器においても同様の構成を含むものである。したがって、実施の形態３の誘導加熱調理器においては、前述の実施の形態１及び実施の形態２の誘導加熱調理器における構成要素と同じ機能、構成を有するものには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、前述の実施の形態１及び実施の形態２においては、実施の形態３において説明している符号を用いている。

図５は、実施の形態３の誘導加熱調理器におけるトッププレート５等を示す平面図である。図５に示すトッププレート５には、被加熱物である加熱容器（例えば、鍋など）６が載置されるべき加熱位置を表示する３つのサークルパターン２４が描かれている。なお、実施の形態３においては３つの加熱コイル８を有する構成について説明するが、加熱コイル８の数は３個に限定されるものではなく、１個、２個、４個などいくつ加熱コイル８を用いても良く、その加熱コイル８の数に応じてサークルパターン２４及び電極７が形成される。

図５に示すように、実施の形態３の誘導加熱調理器におけるトッププレート５には、使用者が当該誘導加熱調理器の動作を設定するための出力設定部２０となる複数の操作電極がトッププレート５の裏面にふきこぼれを検知する電極７と同様に印刷されている。出力設定部２０が設けられている位置は、トッププレート５におけるサークルパターン２４より使用者側に近い領域である。

トッププレート５の左右に配置されたサークルパターン２４の外側近傍、すなわち左右の加熱コイル８の周囲近傍には、サークルパターン２４から所定の間隔を有して複数の電極７（ふきこぼれ検知電極）が形成されている。
図５に示すように、実施の形態３の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれ検知と判定した場合、そのふきこぼれ検知を使用者に確実に報知するために、ふきこぼれ文字を表示するふきこぼれ表示部２１と、リング状に発光する加熱コイル表示部２２と、音声により報知するスピーカ２３と、を備えている。

また、図６に示すように、実施の形態３の誘導加熱調理器における出力設定部２０には、三角にて左方向が表示されて加熱出力の下降操作を行うための火力ダウン操作部６と、三角にて右方向が表示されて加熱出力の上昇操作を行うための火力アップ操作部７と、当該誘導加熱調理器の加熱条件を設定するためのメニュー選択部８と、電源のオン／オフを行うための電源部９が設けられている。

実施の形態３の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれを検知したと判定した場合には、ふきこぼれを検知した電極７が設けられている加熱コイル８の加熱コイル表示部２２の光るリング、及びふきこぼれ表示部２１におけるふきこぼれ文字を点灯又は点滅させるとともに、スピーカ２３から音声により報知するよう構成されている。

また、実施の形態３の誘導加熱調理器においては、ふきこぼれではないが加熱出力を変更した状態、並びに通常の調理時に起こりうる静電容量の変動が生じたことを、使用者に報知することができる構成であり、使用者に注意を促すことができる構成である。したがって、実施の形態３の誘導加熱調理器は、ふきこぼれと判定されない限り、加熱を停止することなく調理を継続することができ、使い勝手が向上した調理器となる。

本発明の誘導加熱調理器は、電極の静電容量の単純な変化のみでふきこぼれと判定するのではなく、検出された静電容量の計時的な変化に基づいて基準値を更新して記憶し、ふきこぼれ判定期間を設定して静電容量のふらつき状態、変化量、変化値等に基づいてふきこぼれを判定して、報知、加熱出力の切り替えを行っている。このように構成された本発明によれば、ふきこぼれ検知の精度を向上させることができ、ふきこぼれの誤検知を無くして、不要な加熱停止を招来することなく継続して調理を行うことができる誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、静電容量の変化後を基準とし、所定時間の経過後において、静電容量の検知値が所定の変動範囲内の場合は、鍋ずらし、トッププレートへの接触、トッププレート上に濡れ布巾等が置かれた等のふきこぼれではない状態であると判断して、ふきこぼれ処理を行わずに、加熱動作を継続して調理を行うことができる。また、本発明の誘導加熱調理器においては、精度高くふきこぼれを検知することが可能になり、トッププレート上に調理液の拡散を抑制して、使用者の手入れを軽減して、優れた使い勝手を有する調理器となる。

誘導加熱動作時に生じる加熱容器におけるふきこぼれの誤検出を大幅に低減することができる信頼性の高い誘導加熱調理器を市場に提供することができる。

１ 交流電源
２ インバータ
３ 電力検出回路
４ 制御部
５ トッププレート
６ 加熱容器
７ 電極
８ 加熱コイル
９ インバータスイッチング素子
１０ インバータ制御部
１１ 静電容量算出部
１２ 記憶部
１３ 静電容量検知部
１４ 高周波電流供給回路
１５ ふきこぼれ検知部
１７ 計時部
２０ 出力設定部
２３ 報知部

Claims (7)

1. 加熱容器を載置するトッププレートと、
   前記トッププレートの下方に設けられ、前記加熱容器を誘導加熱する加熱コイルと、
   前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
   前記加熱コイルの周囲近傍で前記トッププレートの裏面に設けられた電極と、
   前記電極に高周波電流を供給して前記電極の静電容量を検知する静電容量検知部と、
   前記静電容量の変化量の測定をするための基準値を記憶する記憶部と、
   前記インバータの出力が出力設定部で設定された第１設定値になるように制御する制御部と、
   前記インバータの出力が前記第１設定値に設定された動作中において、前記基準値に対する前記静電容量の検知値が第１変化量の範囲以上となった後に、前記第１設定値より低い第２設定値に切り替えるふきこぼれ検知部と、を備え、
   前記ふきこぼれ検知部は、前記検知値が前記第１変化量以上になった後に設定されるふきこぼれ確定期間内における前記検知値が第２変化量の範囲内である場合に、前記インバータの出力を前記第１設定値に戻すよう構成された誘導加熱調理器。
2. 前記ふきこぼれ検知部は、前記静電容量の検知値が前記第１変化量より小さい範囲である基準値更新変化量の範囲内である状態が基準値検知期間継続すると、前記基準値検知期間の経過後に検知した静電容量を前記基準値と置き換える基準値更新処理を行い、
   前記変化量が前記基準値更新変化量以上になった後において、前記基準値更新処理を禁止し、前記基準値更新処理を禁止した後に設定される前記ふきこぼれ確定期間内の前記検知値が前記第２変化量の範囲内である場合に、前記インバータの出力を前記第１設定値に戻し、かつ前記基準値更新処理を再開するよう構成された請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記ふきこぼれ検知部は、前記静電容量の検知値が前記第１変化量の範囲以上になった後においてふきこぼれ判定期間が経過すると、前記ふきこぼれ確定期間の計時を開始するよう構成された請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記ふきこぼれ検知部は、記憶部を備え、前記記憶部は前記ふきこぼれ確定期間内の前記静電容量の検知値の最大値を記憶し、前記最大値と前記第２変化量の範囲とを比較して前記最大値が前記第２変化量の範囲内か以上かを判定するよう構成された請求項１に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記ふきこぼれ検知部は、前記ふきこぼれ確定期間内において、前記静電容量の検知値が、前記第２変化量の範囲以上であり、かつふきこぼれ判定期間の経過時の静電容量の検知値に正の値である所定値を加算して設定された変化値以上となったとき、前記インバータの出力を前記第１設定値に戻すよう構成された請求項１に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記ふきこぼれ検知部は、前記ふきこぼれ確定期間内において、前記静電容量の検知値が、前記第２変化量の範囲以上であり、かつふきこぼれ判定期間の経過時の静電容量の検知値に所定値を加算して設定された変化値未満となったとき、前記インバータの加熱動作を停止するか又は前記インバータの出力を前記第２設定値より低い第３の設定値に低減するよう構成された請求項１に記載の誘導加熱調理器。
7. 報知部を更に備え、前記制御部は、ふきこぼれを検知すると、前記報知部により報知するよう構成された請求項１に記載の誘導加熱調理器。

Images