JP7486347B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本開示は、被加熱物を誘導加熱する誘導加熱調理器に関する。

一つの加熱口に載置された鍋などの被加熱物を加熱する加熱手段として、誘導加熱コイルと電熱ヒータとを備えた加熱調理器が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１には、環状の誘導加熱コイルと環状の電熱ヒータとを、同心円状に交互に配置することが記載されている。

特開２００５－１６６５６８号公報

被加熱物の材料の比透磁率及び抵抗率によって、誘導加熱の可否及び誘導加熱の効率が異なる。特許文献１に記載の加熱調理器によれば、被加熱物の材料に応じて誘導加熱コイルと電熱ヒータとを使い分けることで、様々な材料の被加熱物を効率良く加熱できるとされている。

ところで、アルミ等の低抵抗非磁性材料からなる鍋の容器の底に、誘導加熱可能なプレートが貼り付けられた貼付け鍋がある。容器がアルミで構成された貼付け鍋は、軽量で扱いやすく、また底に誘導加熱可能なプレートが貼り付けられていることから誘導加熱コイルによる加熱が可能であるので、近年普及が進んでいる。

このような貼付け鍋の使用者からは、アルミ等で構成された容器の底をムラなく加熱することも求められる。誘導加熱コイルと電熱ヒータとを同心円状に交互に配置した特許文献１では、貼付け鍋の特性及びその加熱効率の向上について考慮されておらず、貼付け鍋を加熱する際の使い勝手の向上が望まれていた。

本開示は、上記のような課題を背景とした技術であり、貼付け鍋の容器の側面部の加熱効率を上昇させて貼付け鍋の底の加熱ムラを抑制できる誘導加熱調理器を提供するものである。

本開示に係る誘導加熱調理器は、被加熱物を誘導加熱する第１加熱コイルと、前記第１加熱コイルの外周部に前記第１加熱コイルと同心円状に配置された第２加熱コイルと、前記第２加熱コイルの外周部に前記第２加熱コイルと同心円状に配置された抵抗発熱体と、前記第２加熱コイルの内周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第１温度センサと、前記第２加熱コイルの外周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第２温度センサと、を備え、前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルに通電を開始した後に検出される、前記第２温度センサの検出値が、前記第１温度センサの検出値に対して閾値以上低い場合に、前記抵抗発熱体に通電させるものである。
また、本開示に係る誘導加熱調理器は、被加熱物を誘導加熱する第１加熱コイルと、前記第１加熱コイルの外周部に前記第１加熱コイルと同心円状に配置された第２加熱コイルと、前記第２加熱コイルの外周部に前記第２加熱コイルと同心円状に配置された抵抗発熱体と、前記第２加熱コイルの内周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第１温度センサと、前記第２加熱コイルの外周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第２温度センサと、を備え、前記抵抗発熱体に通電させていない状態で、前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルへの通電を第１時間行い、前記第１時間が経過したときの前記第２温度センサの検出値が、前記第２加熱コイルへの通電開始時の前記第２温度センサの検出値に対して第１閾値以上上昇していない場合には、前記抵抗発熱体に通電させず、前記第１時間が経過したときの前記第２温度センサの検出値が、前記第２加熱コイルへの通電開始時の前記第２温度センサの検出値に対して第１閾値以上上昇している場合であって、前記第１時間が経過したときの前記第１温度センサの検出値が、前記第２温度センサの検出値よりも大きい場合には、前記抵抗発熱体に通電させるものである。

本開示によれば、第１加熱コイルと、第２加熱コイルと、抵抗発熱体とが同心円状に配置され、抵抗発熱体が最も外側に位置している。そして、被加熱物が貼付け鍋であると判別された場合に、抵抗発熱体に通電させる。このため、貼付け鍋の底よりも外周側に位置する容器の側面部を、抵抗発熱体によって誘導加熱コイルよりも効率よく加熱することができる。また、抵抗発熱体の内周側には、第１加熱コイルと第２加熱コイルとが設けられているため、第１加熱コイル及び第２加熱コイルの上に位置する貼付け鍋の底は、効率よく誘導加熱される。また、容器の側面部が抵抗発熱体によって加熱されることで、側面部に連なる底の加熱ムラが抑制される。

実施の形態１に係る加熱調理器１００の外観斜視図である。 実施の形態１に係る加熱手段の制御構成を説明するブロック図である。 実施の形態に係る加熱調理器１００で使用される貼付け鍋５０を説明する図である。 実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱手段と被加熱物との配置関係及び機能ブロックを説明する図である。 実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱制御を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る加熱調理器１００の加熱手段と被加熱物との配置関係及び機能ブロックを説明する図である。 実施の形態２に係る加熱手段と第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の配置を説明する図である。 実施の形態２に係る加熱調理器１００の加熱制御を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係る加熱調理器１００の加熱制御を説明するフローチャートである。 実施の形態４に係る抵抗発熱体１３とトッププレート１の透過部８との位置関係を説明する図である。 実施の形態５に係る加熱手段と第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の配置を説明する図である。 実施の形態６に係る第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３を説明する図である。

以下、本開示に係る誘導加熱調理器を、キッチンに組み込んで使用されるビルトイン型の誘導加熱調理器に適用した場合の実施の形態を、図面を参照して説明する。以下の実施の形態は例示であり、実施の形態に示される事項をその趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、以下の各実施の形態に示す構成を互いに組み合わせうる。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これらは説明のためのものであって、本開示を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
（加熱調理器の構成）
図１は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の外観斜視図である。加熱調理器１００は、鍋などの被加熱物が載置されるトッププレート１と、トッププレート１の下に設けられた筐体２とを有する。筐体２には、使用者の操作入力を受け付けるボタン又はスイッチ等を有する操作部３が設けられている。また、トッププレート１には、加熱調理器１００の動作状態及び使用者の操作入力の内容を表示する表示部４が設けられている。操作部３及び表示部４の具体的構成は、図示したものあるいはここで例示したものに限定されない。

トッププレート１は、３つの加熱口５を有している。加熱口５は、被加熱物が載置される位置を示している。図１では、説明のため、１つの加熱口５に設けられた加熱手段である第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３を破線で示している。３つの加熱口５のすべてあるいは一部に、以下で説明する加熱手段を適用することができる。

（加熱手段の構成）
図２は、実施の形態１に係る加熱手段の制御構成を説明するブロック図である。図２では、説明のために商用電源６０を併せて図示している。本実施の形態では、一つの加熱口５の加熱手段として、第１加熱コイル１１と、第１加熱コイル１１の外周部に設けられた第２加熱コイル１２と、第２加熱コイル１２の外周部に設けられた抵抗発熱体１３とが設けられている。第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２は、導線が環状に巻き回されて構成されている。抵抗発熱体１３は、例えばラジエントヒータであり、環状である。第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３は、同心円状に配置されている。すなわち、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２とで二重環状をなし、さらにその外周部に抵抗発熱体１３が設けられている。ここで、第１加熱コイル１１の外周部とは、同心円の径方向において、第１加熱コイル１１よりも同心円の中心から離れた領域全体をいう。第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３の外周部というときにも、同様の定義が当てはまる。

また、本実施の形態の加熱調理器１００には、制御部２０と、第１駆動回路２１と、第２駆動回路２２と、第３駆動回路２３とが設けられている。制御部２０は、操作部３から入力される操作信号に基づいて、第１駆動回路２１、第２駆動回路２２、第３駆動回路２３及び表示部４を制御する。制御部２０は、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される。制御部２０がＣＰＵの場合、制御部２０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部２０の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。

第１駆動回路２１及び第２駆動回路２２は、商用電源６０から入力される交流電流を高周波電流に変換して出力するインバータ回路である。第１駆動回路２１から第１加熱コイル１１に高周波電流が供給され、第２駆動回路２２から第２加熱コイル１２に高周波電流が供給される。具体的には、商用電源６０から供給される５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流電流が、第１駆動回路２１及び第２駆動回路２２によって、２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの高周波電流に変換される。

第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２に高周波電流が供給されると、高周波電流により発生する磁束と鎖交する被加熱物に渦電流が発生し、この渦電流によって生じるジュール熱により、被加熱物が高温化する。

第３駆動回路２３は、商用電源６０から供給される交流電流を、抵抗発熱体１３に供給するか否かを切り替える回路である。第３駆動回路２３は、例えばリレー回路である。第３駆動回路２３が短絡状態になると、商用電源６０から供給される例えばＡＣ１００Ｖの交流電流が、抵抗発熱体１３に供給される。抵抗発熱体１３に電流が供給されることで、抵抗発熱体１３が発熱し、抵抗発熱体１３の上に位置する被加熱物が加熱される。また、第３駆動回路２３が開放状態になると、抵抗発熱体１３には電流が流れず、抵抗発熱体１３は発熱を停止する。

制御部２０の機能部として、負荷判別部２４が設けられている。負荷判別部２４は、トッププレート１の加熱口５に載置された加熱負荷である被加熱物の種類を判別する。ここで、本実施の形態において被加熱物の種類とは、被加熱物の材質の種類をいう。被加熱物の材質には、鉄又はＳＵＳ４３０等の磁性材と、ＳＵＳ３０４等の高抵抗非磁性材と、アルミ又は銅等の低抵抗非磁性材とに大別される。

本実施の形態の負荷判別部２４は、被加熱物の材質によって、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２のインピーダンスが異なることを利用し、被加熱物の材質を判別する。

図３は、実施の形態に係る加熱調理器１００で使用される貼付け鍋５０を説明する図である。貼付け鍋５０は、加熱調理器１００を構成するものではないが、本実施の形態の加熱調理器１００は貼付け鍋５０を使用するときの利便性を向上させるものであるため、ここで説明する。図３において、（ａ）は貼付け鍋５０の断面模式図、（ｂ）は貼付け鍋５０の底面図である。

貼付け鍋５０は、容器５１と、容器５１の底に設けられた誘導加熱プレート５２と、容器５１に取り付けられた柄５３とを有する。容器５１は、アルミ等の低抵抗非磁性材料で構成されている。容器５１の側面部のうち、容器５１の底から約１０ｍｍの範囲の領域を、側面下部５１１と称する。誘導加熱プレート５２は、磁性ステンレス等の磁性材料又は高抵抗非磁性材料等で構成されており、平面形状が円形である。誘導加熱プレート５２は、容器５１の底の外面の中央に取り付けられている。誘導加熱プレート５２は、容器５１を構成する金属材料に埋設されていてもよい。

図４は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱手段と被加熱物との配置関係及び機能ブロックを説明する図である。図５は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の加熱制御を説明するフローチャートである。図４では、トッププレート１の上に載置された貼付け鍋５０と、第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３との位置関係を併せて図示している。貼付け鍋５０がトッププレート１の上に載置されると、第１加熱コイル１１の上に誘導加熱プレート５２、第２加熱コイル１２の上に誘導加熱プレート５２の一部と側面下部５１１、抵抗発熱体１３の上に側面下部５１１の一部、となるような配置が予定される。以下、図４に示した貼付け鍋５０の位置に被加熱物が載置されているものとして、図５を参照して加熱制御を説明する。

図５のステップＳ１において、被加熱物の負荷判別を行う。まず、ステップＳ１１において、第１加熱コイル１１の上の材質判別を行う。具体的には、第１駆動回路２１を第１時間の間、２００Ｗ～３００Ｗ程度の低電力で動作させて第１加熱コイル１１に高周波電流を供給し、第１駆動回路２１の２次電流値を計測する。２次電流値の計測は、第１駆動回路２１の２次側に設けられた電流センサによって行われる。被加熱物の材質によって、第１駆動回路２１の入力電流と第１駆動回路２１の２次電流値との関係が特定されることから、負荷判別部２４は、入力電流と２次電流値との関係から、第１加熱コイル１１の上に載置された被加熱物の材質を判別する。第１加熱コイル１１の上の材質判別が終了すると、第１駆動回路２１の動作を停止させる。

ステップＳ１２において、第２加熱コイル１２の上の材質判別を行う。具体的には、第２駆動回路２２を第１時間の間、２００Ｗ～３００Ｗ程度の低電力で動作させて第２加熱コイル１２に高周波電流を供給し、第２駆動回路２２の２次電流値を計測する。２次電流値の計測は、第２駆動回路２２の２次側に設けられた電流センサによって行われる。被加熱物の材質によって、第２駆動回路２２の入力電流と第２駆動回路２２の２次電流値との関係が特定されることから、負荷判別部２４は、入力電流と２次電流値との関係から、第２加熱コイル１２の上に載置された被加熱物の材質を判別する。

ステップＳ１３において、被加熱物の材質を判別する。ステップＳ１１及びステップＳ１２の判別結果が、ともに磁性材又は高抵抗非磁性材であった場合には、被加熱物は磁性鍋又は高抵抗非磁性鍋であると判別する。このとき、第１駆動回路２１の２次電流Ｉ１と第２駆動回路２２の２次電流Ｉ２は、Ｉ１≒Ｉ２の関係にある。ステップＳ１１での判別結果が、磁性材又は高抵抗非磁性材であって、ステップＳ１２の判別結果が、低抵抗非磁性材であった場合には、被加熱物は貼付け鍋であると判別する。このとき、第１駆動回路２１の２次電流Ｉ１と第２駆動回路２２の２次電流Ｉ２は、Ｉ１＜Ｉ２の関係にある。ステップＳ１１及びステップＳ１２の判別結果が、ともに被加熱物が載置されていないことを示している場合、鍋なし状態であると判別する。また、ステップＳ１１及びステップＳ１２の判別結果が、ともに低抵抗非磁性材であった場合には、低抵抗非磁性鍋であると判別する。

負荷判別が終了すると、ステップＳ２に移行する。ステップＳ２では、負荷判別結果に応じて、加熱制御を切り替える。

被加熱物が貼付け鍋であった場合には、ステップＳ３において、抵抗発熱体１３へ通電開始する。このとき、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２への通電も、操作部３で設定された加熱量に応じて行われる。被加熱物が貼付け鍋である場合には、図４に示すように、第２加熱コイル１２の上に位置する低抵抗非磁性材料からなる容器５１は、誘導加熱されにくい。このため、抵抗発熱体１３へ通電することで抵抗発熱体１３を発熱させ、これによって容器５１を加熱する。このようにすることで、貼付け鍋５０の側面下部５１１を効率よく加熱することができる。容器５１の側面下部５１１を加熱することで、容器５１の鍋肌から容器５１内の食材等に熱が伝わりやすくなるので、容器５１の底のみを加熱する場合よりも均一に、食材等の被調理物を加熱できる。また、抵抗発熱体１３によって貼付け鍋５０の側面下部５１１を加熱することで、容器５１の底の加熱分布を均一に近づけることができる。抵抗発熱体１３による加熱がない場合、誘導加熱された誘導加熱プレート５２から誘導加熱されにくい側面下部５１１への伝熱により、容器５１の外周部分は相対的に温度が低くなる。しかし、本実施の形態によれば、容器５１の底の外周部分と接する側面下部５１１が抵抗発熱体１３によって加熱されるので、容器５１の底の加熱分布は均一に近づく。

また、被加熱物が磁性鍋又は高抵抗非磁性鍋であった場合には、ステップＳ４において、抵抗発熱体１３への通電を行わないよう制御される。このとき、操作部３で設定された加熱量に応じて、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２への通電が行われ、被加熱物は誘導加熱される。誘導加熱に適した磁性鍋又は高抵抗非磁性鍋を加熱する際には、抵抗発熱体１３に通電させないので、無駄な電力消費を抑制できる。

また、判別結果が鍋なし又は低抵抗非磁性鍋であった場合には、ステップＳ５において、加熱を停止する。第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３のすべてに対して通電を行わない。この場合、表示部４に加熱できないことを示すメッセージを表示してもよい。

以上のように、本実施の形態では、１つの加熱口５の加熱手段として、第１加熱コイル１１と、第１加熱コイル１１の外周部に同心円状に設けられた第２加熱コイル１２と、第２加熱コイル１２の外周部に同心円状に設けられた抵抗発熱体１３とを備えた。そして、被加熱物が貼付け鍋であると判別された場合には、抵抗発熱体１３に通電させるようにした。加熱口５の加熱手段の中で最も外周側にある抵抗発熱体１３により、貼付け鍋５０の側面下部５１１を加熱することができるので、誘導加熱されにくい貼付け鍋の容器５１を効率よく加熱することができる。また、側面下部５１１を抵抗発熱体１３で加熱することで、容器５１の底の加熱分布を均一に近づけることができる。

実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１とは異なる負荷判別の例を説明する。本実施の形態では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図６は、実施の形態２に係る加熱調理器１００の加熱手段と被加熱物との配置関係及び機能ブロックを説明する図である。図７は、実施の形態２に係る加熱手段と第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の配置を説明する図である。図７は、加熱手段を平面視した状態を示している。本実施の形態では、実施の形態１で示した構成に加えて、第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２を備える。

第１温度センサ３１は、トッププレート１の上に載置される被加熱物の底の温度を計測するための温度センサである。第１温度センサ３１は、第２加熱コイル１２の内周部に設けられている。第２加熱コイル１２の内周部とは、環状の第２加熱コイル１２の径方向内側の領域をいう。第１温度センサ３１は、図６に示すように第１加熱コイル１１の外周部と第２加熱コイル１２との間に設けられていてもよい。また、第１温度センサ３１は、第１加熱コイル１１の内周部、すなわち第１加熱コイル１１の径方向内側の領域に設けられていてもよい。本実施の形態では、第１温度センサ３１が１つ設けられた例を示すが、第１温度センサ３１は複数設けられていてもよい。

第２温度センサ３２は、トッププレート１の上に載置される被加熱物の側面下部５１１の温度を計測するための温度センサである。第２温度センサ３２は、第２加熱コイル１２の外周部に設けられている。第２温度センサ３２の外周部とは、環状の第２加熱コイル１２の径方向外側の領域をいう。第２温度センサ３２は、図６に示すように第２加熱コイル１２と抵抗発熱体１３との間の領域に設けられているのが好ましい。なお、第２温度センサ３２は、被加熱物の側面下部５１１の温度を検出できるのであれば、第２加熱コイル１２の径方向外側にある抵抗発熱体１３よりも外側に設けられてもよい。また、本実施の形態の図７では、第２温度センサ３２が１つ設けられた例を示すが、第２温度センサ３２は複数設けられていてもよい。

第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の検出値は、制御部２０に入力される。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、例えば、赤外線センサである。この場合、第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２は、被加熱物から放射される赤外線量に応じた信号を制御部２０に出力する。制御部２０は、受信した信号に基づいて被加熱物の温度を検出する。

実施の形態１では、負荷判別部２４は、第１駆動回路２１及び第２駆動回路２２の入力電流と２次電流との関係により、第１加熱コイル１１の上の材質判別及び第２加熱コイル１２の上の材質判別を行うことを説明した。本実施の形態の負荷判別部２４は、実施の形態１の材質判別方法に代えて、第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の検出結果に基づいて、第１加熱コイル１１の上の材質判別及び第２加熱コイル１２の上の負荷判別を行う。

図８は、実施の形態２に係る加熱調理器１００の加熱制御を説明するフローチャートである。

加熱開始が指示されると、ステップＳ２１において、第１時間の間、２００Ｗ～３００Ｗ程度の低電力で第１駆動回路２１及び第２駆動回路２２を動作させる。このようにすると、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２の両方に、高周波電流が供給される。なお、抵抗発熱体１３へは通電されていないものとする。第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２に高周波電流が供給されると、誘導加熱によって被加熱物の温度が上昇していく。

ステップＳ２２において、第１温度センサ３１の出力値から温度Ｔ１が検出される。次に、ステップＳ２３において、第２温度センサ３２の出力値から温度Ｔ２が検出される。なお、ステップＳ２２とステップＳ２３とは、順番が入れ替わってもよい。第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２が温度検出を行っているときには、抵抗発熱体１３への通電は停止しておく。抵抗発熱体１３に通電がなされていると、抵抗発熱体１３から放射される赤外線が第１温度センサ３１又は第２温度センサ３２によって検出されてしまい、対象とする温度の検出精度が低下するからである。

ステップＳ２４において、第１温度センサ３１の出力値及び第２温度センサ３２の出力値に基づいて、被加熱物の種類が判別される。具体的には、第１温度センサ３１の出力値から得られる温度Ｔ１と、第２温度センサ３２の出力値から得られる温度Ｔ２との大小関係が判断される。ここで、第１温度センサ３１が複数設けられている場合には、第１温度センサ３１の出力値の平均値又は中央値を、温度Ｔ１とすることができる。また、第２温度センサ３２が複数設けられている場合には、第２温度センサ３２の出力値の平均値又は中央値を、温度Ｔ２とすることができる。

被加熱物が、磁性鍋又は高抵抗非磁性鍋であって、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２の上に載置されている場合、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２とによって被加熱物の底が誘導加熱されるので、温度Ｔ１と温度Ｔ２とは概ね等しくなる。このため、温度Ｔ１と温度Ｔ２とが等しい場合には、被加熱物は、磁性鍋又は高抵抗非磁性鍋であると判別され、ステップＳ２６へ進む。

他方、被加熱物が、貼付け鍋である場合、第１加熱コイル１１の誘導加熱の作用によって誘導加熱プレート５２は高温化するが、容器５１の側面下部５１１は第２加熱コイル１２によって誘導加熱されにくい。したがって、温度Ｔ１＞温度Ｔ２という関係になる。このため、温度Ｔ１＞温度Ｔ２である場合には、被加熱物は、貼付け鍋であると判別され、ステップＳ２５へ進む。

なお、温度Ｔ１と温度Ｔ２とを比較することに代えて、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２への高周波電流の供給を開始してから規定の時間が経過した後の温度Ｔ１及び温度Ｔ２に基づいて、被加熱物が貼付け鍋であることを判別してもよい。貼付け鍋の側面下部５１１は誘導加熱されにくいことから、第２加熱コイル１２に高周波電流を供給しても高温化しにくい。このため、規定の時間が経過したときの温度Ｔ１が第１閾値以上であって、温度Ｔ２が第２閾値未満であるときに、被加熱物が貼付け鍋であると判別することができる。ここで、第１閾値≧第２閾値である。

ステップＳ２５では、抵抗発熱体１３への通電が開始される。このようにすることで、貼付け鍋の側面下部５１１が効率よく加熱される。

ステップＳ２６では、抵抗発熱体１３への通電が禁止される。温度Ｔ１と温度Ｔ２とがほぼ等しい場合には、被加熱物は第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２の誘導加熱作用により高温化するので、抵抗発熱体１３を使用しなくてよい。

このように、本実施の形態では、第２加熱コイル１２の内周部に設けられた第１温度センサ３１の出力値と、第２加熱コイル１２の外周部に設けられた第２温度センサ３２の出力値とに基づいて、抵抗発熱体１３への通電の有無を切り替えるようにした。被加熱物が貼付け鍋である場合には、実施の形態１で説明したように、抵抗発熱体１３によって側面下部５１１が効率よく加熱され、また被加熱物の底の温度分布を均一に近づけることができる。さらに、本実施の形態によれば、被加熱物の側面下部５１１の温度を計測する第２温度センサ３２を設け、計測された温度が低い場合に、抵抗発熱体１３への通電がなされる。このため、被加熱物が貼付け鍋ではない場合であっても、被加熱物の底面の温度分布を均一に近づけることができる。

実施の形態３．
本実施の形態の物理的な構造は、実施の形態２と同じである。本実施の形態は、加熱制御が実施の形態２とは異なる。本実施の形態では、実施の形態２との相違点を中心に説明する。

図９は、実施の形態３に係る加熱調理器１００の加熱制御を説明するフローチャートである。本実施の形態では、被加熱物が貼付け鍋であるか否かのみならず、被加熱物の大きさも判別して、その判別結果に応じて加熱制御を行う。本実施の形態において、被加熱物の種類とは、被加熱物の材質及び大きさの種類をいう。

加熱開始が指示されると、ステップＳ３１において、２００Ｗ～３００Ｗ程度の低電力で第１駆動回路２１及び第２駆動回路２２を動作させる。このようにすると、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２の両方に、高周波電流が供給される。ステップＳ３１では、第１時間の間、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２への通電が行われる。なお、ステップＳ３１では、抵抗発熱体１３へは通電しない。

ステップＳ３２において、第１温度センサ３１の出力値から得られる温度Ｔ１が、第１閾値以上か否かが判別される。温度Ｔ１が第１閾値未満である場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３３において、すべての加熱を停止する。被加熱物の底の中央に近い位置にある第１温度センサ３１の出力値から得られる温度Ｔ１が低い状態であるということは、トッププレート１に被加熱物がない状態であるか、あるいは低抵抗非磁性鍋が載置されていることを意味する。このため、本実施の形態では、第１駆動回路２１及び第２駆動回路２２への通電を停止し、加熱を行わない。このステップＳ３２は、加熱調理器１００で加熱できないエラーケースを識別するためのステップであり、省略することもできる。ステップＳ３２において、温度Ｔ１が第１閾値以上である場合には、ステップＳ３４へ進む。

ステップＳ３４において、第２温度センサ３２の出力値から得られる温度Ｔ２が、第１閾値以上か否かが判別される。温度Ｔ２が第１閾値未満である場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、ステップＳ３５において、小径鍋モードで加熱制御が行われる。温度Ｔ１が第１閾値以上である一方で、温度Ｔ２が第１閾値未満であるということは、トッププレート１に載置されている被加熱物が、小径の鍋であることを意味する。小径鍋の底の誘導加熱による温度上昇が温度Ｔ１として検出される一方で、第２温度センサ３２の上には被加熱物がないことから温度Ｔ２の温度上昇が検出できないからである。小径鍋モードでは、中央側の第１加熱コイル１１のみが被加熱物の加熱に使用される。すなわち、第１駆動回路２１が動作する一方で、第２駆動回路２２及び第３駆動回路２３は動作を停止する。なお、小径鍋モードでは、第１加熱コイル１１を被加熱物の加熱に用いることに加えて、第２加熱コイル１２に高周波電流を供給するようにしてもよい。このようにすることで、小径鍋の側面下部を誘導加熱でき、小径鍋の底の温度ムラを抑制することができる。ステップＳ３４において、温度Ｔ２が第１閾値以上である場合には、ステップＳ３６へ進む。

ステップＳ３６において、温度Ｔ１と温度Ｔ２の大小関係が判断される。温度Ｔ１と温度Ｔ２とがほぼ等しい場合、ステップＳ３７において、大径鍋モードで加熱制御が行われる。温度Ｔ１と温度Ｔ２とがほぼ等しいということは、当該被加熱物は、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２の誘導加熱作用によって、加熱口５の中央付近及び外周付近の両方において高温化しているといえる。すなわち、被加熱物は、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２とに跨って載置された大径の鍋であると判別される。大径鍋モードでは、第１加熱コイル１１と第２加熱コイル１２とが被加熱物の制御に使用され、抵抗発熱体１３は被加熱物の制御に使用されない。

ステップＳ３６において、温度Ｔ１が温度Ｔ２よりも大きい場合には、ステップＳ３８において、貼付け鍋モードで加熱制御が行われる。貼付け鍋モードは、実施の形態１及び実施の形態２で説明したのと同様に、第１加熱コイル１１及び第２加熱コイル１２に加えて抵抗発熱体１３を用いるものである。温度Ｔ１が第１閾値以上で（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、かつ温度Ｔ２が第１閾値以上である（ステップＳ３４：ＹＥＳ）ということは、被加熱物には誘導加熱作用が働いているといえる。また、温度Ｔ２が温度Ｔ１よりも低いということは、被加熱物の中央部分に対して外周部分の加熱が不十分であるということを意味する。したがって、被加熱物が貼付け鍋であると判別され、貼付け鍋モードで加熱制御が行われる。

このように、本実施の形態では、第２加熱コイル１２の内周部に設けられた第１温度センサ３１の出力値と、第２加熱コイル１２の外周部に設けられた第２温度センサ３２の出力値とに基づいて、被加熱物の材質及び大きさを判別するようにした。そして判別結果に基づいて、第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３による加熱制御を行うようにした。本実施の形態によれば、被加熱物が貼付け鍋である場合、大径鍋である場合、及び小径鍋である場合において、被加熱物の種類に応じた加熱制御を行うことができる。様々な種類の被加熱物を快適に使用できるため、使用者の利便性を向上させることができる。

実施の形態４．
本実施の形態では、抵抗発熱体１３を使用者への視覚的な報知手段として用いる例を説明する。本実施の形態は、実施の形態１～３のそれぞれと組み合わせられる。

図１０は、実施の形態４に係る抵抗発熱体１３とトッププレート１の透過部８との位置関係を説明する図である。トッププレート１には、抵抗発熱体１３の発熱によって生じる光が透過する透過部８が設けられている。トッププレート１には、加熱調理器１００の内部が使用者に視認されないように塗装が施されるのが一般的である。透過部８には、このような塗装が施されていない、あるいは抵抗発熱体１３からの光が透過できる程度に塗装が施されている。このため、トッププレート１を上から見下ろす使用者には、透過部８を介して、抵抗発熱体１３の光が視認される。

制御部２０は、加熱調理器１００の動作に関する情報を視覚的に報知するために、第３駆動回路２３を制御して抵抗発熱体１３に通電する。例えば、実施の形態１～３において、トッププレート１に被加熱物が載置されていない鍋なし状態である、又は被加熱物が低抵抗非磁性鍋であると判別された場合に、抵抗発熱体１３に間欠的に通電して、抵抗発熱体１３を点滅させる。このようにすることで、鍋なし状態又は低抵抗非磁性鍋である場合に、被加熱物の加熱を行わないことを使用者に認識させやすい。なお、抵抗発熱体１３を報知手段として用いるのは、鍋なし状態又は低抵抗非磁性鍋が載置されている場合に限定されない。使用者の注意喚起を促したい場合に、抵抗発熱体１３に間欠的に通電して、抵抗発熱体１３を報知手段として用いることができる。また、抵抗発熱体１３への間欠的な通電タイミングを異ならせることで、複数種類の情報を視覚的に報知することもできる。

以上のように、本実施の形態では、抵抗発熱体１３を使用者への視覚的な報知手段として用いる。このため、加熱調理器１００を使用しながら被加熱物を見ている使用者に、注意喚起させることができる。

実施の形態５．
本実施の形態では、被加熱物が加熱口５に対してずれた位置に載置されていることを検知し、これを抵抗発熱体１３によって使用者に報知する例を説明する。本実施の形態は、実施の形態２～４のそれぞれと組み合わせることができる。

図１１は、実施の形態５に係る加熱手段と第１温度センサ３１及び第２温度センサ３２の配置を説明する図である。本実施の形態では、２つの第２温度センサ３２が設けられている。図１１では、一方の第２温度センサを符号３２ａで示し、他方の第２温度センサを符号３２ｂで示している。第２温度センサ３２ａと第２温度センサ３２ｂは、第２加熱コイル１２の周方向において、異なる位置に設けられている。より望ましくは、第２温度センサ３２ａと第２温度センサ３２ｂとが、対角位置に設けられているとよい。

本実施の形態では、第２温度センサ３２ａの出力値から得られる温度Ｔ２ａと、第２温度センサ３２ｂの出力値から得られる温度Ｔ２ｂとを用いて、鍋ずれ状態を判別する。被加熱物が小径鍋ではない場合、被加熱物の中心と加熱口５の中心とが概ね一致するように被加熱物が加熱口５に載置されていれば、温度Ｔ２ａと温度Ｔ２ｂの値は、概ね一致する。他方、被加熱物の中心が加熱口５の中心に対して大きくずれていると、温度Ｔ２ａと温度Ｔ２ｂの値は、異なる。したがって、温度Ｔ２ａと温度Ｔ２ｂとが同じか否かによって、鍋ずれの有無を判別することができる。

そして、鍋ずれ状態であると判別された場合には、実施の形態４で述べたように、抵抗発熱体１３に間欠的に通電して、抵抗発熱体１３からの光によって視覚的な報知を行う。

例えば、実施の形態２の図８で示した加熱制御においては、ステップＳ２５又はステップＳ２６において、鍋ずれの有無を判別することができる。実施の形態３の図９で示した加熱制御においては、ステップＳ３７又はステップＳ３８において、鍋ずれの有無を判別することができる。

このように、本実施の形態では、第２加熱コイル１２の外周部に設けられた複数の第２温度センサ３２ａ、３２ｂの出力値から得られる温度Ｔ２ａ及びＴ２ｂに基づいて、鍋ずれの有無を判別するようにした。そして、鍋ずれが発生している場合には、抵抗発熱体１３に間欠的に通電して、抵抗発熱体１３が発する光によって使用者に報知するようにした。このため、加熱調理中に被加熱物を見ている使用者は、鍋ずれが発生していることに気づきやすい。鍋ずれが発生していると被加熱物の加熱効率が低下してしまうが、使用者に被加熱物の鍋ずれを知らせて正しい位置に被加熱物を載置するよう促すことで、加熱効率が悪い状態での加熱を回避しやすい。

実施の形態６．
本実施の形態では、第２加熱コイル１２の変形例を説明する。本実施の形態では、実施の形態１～５との相違点を中心に説明する。本実施の形態は、実施の形態１～５のそれぞれと組み合わせられる。

図１２は、実施の形態６に係る第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３を説明する図である。図１２は、第１加熱コイル１１、第２加熱コイル１２及び抵抗発熱体１３を平面視した状態を示している。本実施の形態の第２加熱コイル１２は、複数の加熱コイルからなる加熱コイル群で構成されている点において、実施の形態１～５と異なる。具体的に、図１２の例では、加熱コイル１２ａ、加熱コイル１２ｂ、加熱コイル１２ｃ及び加熱コイル１２ｄによって、第２加熱コイル１２が構成されている。

加熱コイル１２ａ～１２ｄは、本実施の形態ではすべて同じ形状である。加熱コイル１２ａ～１２ｄは、環状の加熱コイルの外形を弧状にした形状を有する。加熱コイル１２ａ～１２ｄは、第１加熱コイル１１の外周部、かつ抵抗発熱体１３の内周部に、周方向に並べて配置されている。加熱コイル１２ａ～１２ｄを全体としてみたときに、これら４つの加熱コイル１２ａ～１２ｄによって図１２において破線で示すような円形状に配置されている。図１２に破線で示す円は、第１加熱コイル１１及び抵抗発熱体１３と同心円である。加熱コイル１２ａ～１２ｄは、それぞれ独立して高周波電流の供給を受けてもよいし、一体として高周波電流の供給を受けてもよい。

本実施の形態のように、第２加熱コイル１２を複数の加熱コイル１２ａ～１２ｄで構成した場合であっても、実施の形態１～５と組み合わせることで、これら実施の形態１～５と同様の作用効果を得ることができる。

１ トッププレート、２ 筐体、３ 操作部、４ 表示部、５ 加熱口、８ 透過部、１１ 第１加熱コイル、１２ 第２加熱コイル、１２ａ 加熱コイル、１２ｂ 加熱コイル、１２ｃ 加熱コイル、１２ｄ 加熱コイル、１３ 抵抗発熱体、２０ 制御部、２１ 第１駆動回路、２２ 第２駆動回路、２３ 第３駆動回路、２４ 負荷判別部、３１ 第１温度センサ、３２ 第２温度センサ、３２ａ 第２温度センサ、３２ｂ 第２温度センサ、５０ 貼付け鍋、５１ 容器、５２ 誘導加熱プレート、５３ 柄、６０ 商用電源、１００ 加熱調理器、５１１ 側面下部。

Claims (3)

1. 被加熱物を誘導加熱する第１加熱コイルと、
   前記第１加熱コイルの外周部に前記第１加熱コイルと同心円状に配置された第２加熱コイルと、
   前記第２加熱コイルの外周部に前記第２加熱コイルと同心円状に配置された抵抗発熱体と、
   前記第２加熱コイルの内周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第１温度センサと、
   前記第２加熱コイルの外周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第２温度センサと、
   を備え、
   前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルに通電を開始した後に検出される、前記第２温度センサの検出値が、前記第１温度センサの検出値に対して閾値以上低い場合に、前記抵抗発熱体に通電させる
   誘導加熱調理器。
2. 被加熱物を誘導加熱する第１加熱コイルと、
   前記第１加熱コイルの外周部に前記第１加熱コイルと同心円状に配置された第２加熱コイルと、
   前記第２加熱コイルの外周部に前記第２加熱コイルと同心円状に配置された抵抗発熱体と、
   前記第２加熱コイルの内周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第１温度センサと、
   前記第２加熱コイルの外周部に設けられ、前記被加熱物の温度を検出する第２温度センサと、を備え、
   前記抵抗発熱体に通電させていない状態で、前記第１加熱コイル及び前記第２加熱コイルへの通電を第１時間行い、
   前記第１時間が経過したときの前記第２温度センサの検出値が、前記第２加熱コイルへの通電開始時の前記第２温度センサの検出値に対して第１閾値以上上昇していない場合には、前記抵抗発熱体に通電させず、
   前記第１時間が経過したときの前記第２温度センサの検出値が、前記第２加熱コイルへの通電開始時の前記第２温度センサの検出値に対して第１閾値以上上昇している場合であって、前記第１時間が経過したときの前記第１温度センサの検出値が、前記第２温度センサの検出値よりも大きい場合には、前記抵抗発熱体に通電させる
   誘導加熱調理器。
3. 前記第１加熱コイル及び前記抵抗発熱体の上に設けられ、前記被加熱物が載置されるトッププレートを備え、
   前記トッププレートには、前記抵抗発熱体が動作することによって発する光が透過する透過部が設けられている
   請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱調理器。

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