JP2010073384A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの加熱コイルの外径サイズよりも大きな底面サイズを持つ大型の鍋を加熱分布に偏りが生じず、調理性能を損なうことなく加熱する、誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】第１の加熱コイルと、第１の加熱コイルの近傍に配置され、加熱コイルの最小外径が第１の加熱コイルの最小外径よりも短く且つ第１の加熱コイルと異なる円心を有する、複数の加熱コイル群と、第１及び第２のインバータの出力を制御する制御部と、を備え、一つの加熱コイルの外径サイズよりも大きな底面サイズを持つ大型の鍋を加熱分布に偏りが生じず、調理性能を損なうことなく加熱することができることとなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、調理容器を誘導加熱する誘導加熱調理器に関し、特に大型の鍋を均一に加熱可能な誘導加熱調理器に関するものである。

近年、鍋などの調理容器を加熱コイルにより誘導加熱する誘導加熱調理器が普及している。従来、この種の誘導加熱調理器は、３つの加熱コイルを備えており、鍋は、一つの加熱コイルに対向するトッププレート上に載置され、一つの加熱コイルにより、加熱されている。しかしながら、鍋底のサイズが加熱コイルの外径よりも大きい場合、一つの加熱コイルで鍋を加熱すると、加熱分布に偏りが生じ、調理性能が損なわれるという課題があった（例えば、特許文献１参照）。

加熱分布の偏りが生じにくいように大型の鍋を加熱する方法として、一つの鍋を複数の加熱コイルで加熱することが考えられる（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７−１８７８６号公報 実開平２−９５１９２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、標準的に用いられる円形鍋を均一に加熱する場合、加熱コイルの配置上、鍋を載置しているトッププレート下方の全ての加熱コイルを動作させることにより、鍋を載置していないトッププレート下方の鍋近傍の加熱コイルも動作させることになるため漏洩磁界を発生しやすい。逆に、鍋を載置していない部分があるトッププレート下方の加熱コイルは動作させないとすると、例えば、汎用性のある直径２０ｃｍの鍋を加熱する場合、従来の誘導加熱調理器（加熱コイルの直径は約１８ｃｍ）で加熱するよりも鍋を加熱しない部分が増えて加熱分布が悪くなるという課題があった。

また、加熱分布をよくするために、全ての加熱コイルを同一径、且つ加熱コイル一つあたりの外径を従来の加熱コイルよりも小さくした加熱コイルで構成すると、加熱コイルからみた被加熱物の電気抵抗分を大きくすることができないため、電力を入れるために電流を増大させると、インバータに負担が生じたり加熱コイルが発熱し過ぎたりするなどの課題を有していた。

本発明は、上記問題を解決するものであって、標準サイズ鍋では漏洩磁界を増大させることなく、且つ大型の鍋を加熱分布に偏りが生じず、調理性能を損なうことなく加熱する、誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明の誘導加熱調理器は、調理容器を載置するトッププレートと、トッププレートの下方に配置され、調理容器を単独で加熱可能な第１の加熱コイルと、第１の加熱コイルの近傍に配置され、加熱コイルの最小外径が第１の加熱コイルの最小外径よりも短く且つ第１の加熱コイルと異なる円心を有する、複数の加熱コイル群と、第１の加熱コイルに電力を供給する第１のインバータと、複数の加熱コイル群に電力を供給する第２のインバータと、第１及び第２のインバータの出力を制御する制御部と、を有する。

上記誘導加熱調理器は、第２のインバータから出力される電力を、複数の加熱コイル群のうち、いずれかに供給するように接続を切り替える切替部をさらに有してもよい。

上記誘導加熱調理器は、第１の加熱コイルに対向するトッププレート上に調理容器が載置されているかどうかを判別する第１の鍋載置判別部と、複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上に調理容器が載置されているかどうかを判別する第２の鍋載置判別部と、をさらに有してもよい。この場合、制御部は、第１の鍋載置判別部と第２の鍋載置判別部の判別結果に基づいて、第１のインバータと第２のインバータの出力を制御してもよい。

第１の鍋載置判別部と第２の鍋載置判別部が、調理容器が載置されていると判別した場合、第１の加熱コイルと複数の加熱コイル群とを動作させてもよい。第１の加熱コイルと複数の加熱コイル群の両方を動作させる場合、制御部は、第１のインバータの動作と第２のインバータの動作を連携させてもよい。制御部は、第１の加熱コイルと複数の加熱コイル群による、加熱の開始、加熱の停止、及び火力の変更のうち、少なくともいずれか一つのタイミングが一致するように、第１のインバータ及び第２のインバータの動作を連携させてもよい。第１のインバータ及び第２のインバータは、第１の加熱コイルの電力量と複数の加熱コイル群の電力量の比が一定になるようにそれぞれ電力を供給してもよい。

上記誘導加熱調理器は、トッププレートの下方であって且つ複数の加熱コイル群の内縁の内側に、トッププレートから入射される外乱光を検出する光検出部をさらに有してもよい。この場合、第２の鍋載置判別部は、光検出部が外乱光（例えば、可視光線など）を検出したときは、複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上に調理容器が載置されていないと判断し、光検出部が外乱光を検出していないときは、複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上に調理容器が載置されていると判断してもよい。

上記誘導加熱調理器は、トッププレートの下方であって且つ複数の加熱コイル群の内縁の内側に、調理容器の温度を検出する温度検出部をさらに有してもよい。この場合、第２の鍋載置判別部は、温度検出部が所定時間内に所定値以上の温度上昇を検出した場合に複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上に調理容器が載置されていると判断してもよい。

上記誘導加熱調理器は、第１の加熱コイルに流れる電流に基づいて、第１の加熱コイルに対向するトッププレート上の調理容器の電気的特性を検出する第１の電気的特性測定部と、複数の加熱コイル群に流れる電流に基づいて、複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上の調理容器の電気的特性を検出する第２の電気的特性測定部と、第１の電気的特性測定部の検出結果に基づいて、調理容器の有無や鍋の種類を判別する第１の鍋判別部と、第２の電気的特性測定部の検出結果に基づいて、調理容器の有無や鍋の種類を判別する第２の鍋判別部と、をさらに有してもよい。この場合、制御部は、第１の鍋判別部と第２の鍋判別部によって判別された調理容器の材質や厚みなどが同一である場合に、第１の加熱コイルと複数の加熱コイル群との上に同一の調理容器が載置されていると判断し、第１の加熱コイルと複数の加熱コイル群とを動作させてもよい。「第１の材質判別部」は実施の形態３の第１の鍋載置判別部４ａに含まれ、「第２の材質判別部」は実施の形態３の第２の鍋載置判別部４ｂ、４ｃに含まれる。

制御部は、第１のインバータと第２のインバータの動作周波数が同一となるように制御してもよい。

上記誘導加熱調理器は、複数の加熱コイル群を動作させる場合、動作させる加熱コイルの数は複数の加熱コイル群のうちの２つ以上としても良い。この場合、動作させる２つの加熱コイル間は複数の加熱コイル群の中で最短または最短から２番目の距離関係にあるものとしてもよい。

第２のインバータ、切替部、第２の鍋載置判別部、光検出部、温度検出部、第２の電気的特性測定部、第２の鍋判別部は、複数の加熱コイル群に含まれる加熱コイルの数以下としてもよい。

本発明の誘導加熱調理器によれば、単独で加熱可能な加熱コイルの近傍に、その加熱コイルと共同または単独で加熱動作を行う複数の加熱コイル群を新たに設けることによって、一つの加熱コイルの外径サイズよりも大きな底面サイズを持つ大型の鍋を加熱分布に偏りが生じず、調理性能を損なうことなく加熱することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の構成図を示すものである。

図１において、誘導加熱調理器は、機器上面にトッププレート１を有する。トッププレート１は、ガラスなどの電気絶縁物からなり、光を透過する。鍋１０などの調理容器は、トッププレート１上に載置される。

図２は、トッププレート１の上面図を示す。トッププレート１の下方に、単独で鍋１０を加熱可能な、第１の加熱コイル２ａと、第１の加熱コイルと共同または単独で鍋１０を加熱可能な複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇとが設けられている。複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇは、第１の加熱コイル２ａの近傍（本実施の形態では、第１の加熱コイル２ａの周囲）に設けられており、第１の加熱コイル２ａと共同または単独で鍋１０を加熱する。第１の加熱コイル２ａ、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇ、第２の加熱コイル１２は、高周波電流を供給されることによって高周波磁界を発生し、トッププレート１上に載置された鍋１０を加熱する。本実施の形態において、第１の加熱コイル２ａは円形状であり、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇは楕円形状である。第１の加熱コイル２ａ及び複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇは、それぞれ異なる円心を有する。

図１に戻り、誘導加熱調理器は、さらに、第１の加熱コイル２ａに高周波電流を供給する第１のインバータ３ａと、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇに高周波電流を供給する第２のインバータ３ｂと、第１のインバータ３ａ及び第２のインバータ３ｂの出力を制御する制御部７とを備える。トッププレート１の使用者側に、加熱の開始／停止や火力設定を指示する制御命令がそれぞれ割り当てられた複数のスイッチで構成される操作部５が設けられている。制御部７は、使用者から操作部５を介して入力された制御命令に基づいて、第１のインバータ３ａ及び第２のインバータ３ｂの出力を制御し、加熱の開始／停止や火力設定などを行う。

誘導加熱調理器は、第２のインバータ３ｂの出力側に、切替部１１を有する。切替部１１は、第２のインバータ３ｂから出力される高周波電流が、複数の加熱コイル群のうちのどれかに供給されるように、接続を切り替える。図１では、加熱コイル２ｂか加熱コイル２ｃのどちらか一方に切り替える図となっているが、被加熱物のサイズや配置によってはその限りではなく、２ｇに切り替える場合もあれば、２ｂと２ｃの２つの加熱コイルに高周波電流を供給する場合もある。

誘導加熱調理器は、さらに、第１の加熱コイル２ａに対向するトッププレート１上に鍋１０が載置されているかどうかを判別する第１の鍋載置判別部４ａと、複数の加熱コイル（図１では２ｂ、２ｃを代表して図示）に対向するトッププレート１上に鍋１０が載置さ
れているかどうかを判別する第２の鍋載置判別部（図１では４ｂ、４ｃを代表して図示）と、を有する。これらの鍋載置判別部４ａ〜４ｃの判別結果は、制御部７に出力される。制御部７は、入力された判別結果に基づいて、切替部１１の接続を切り替え、且つインバータ３ａ〜３ｂを制御する。第１の鍋載置判別部４ａ、第２の鍋載置判別部４ｂ、４ｃは、それぞれ、第１の光検出部６ａ、第２の光検出部６ｂ、６ｃが検出する外乱光に基づいて、鍋１０が載置されているかどうかを判別する。これらの光検出部６ａ〜６ｃは、トッププレート１の下方に設けられている。

図２を参照して、光検出部６ａ〜６ｃの具体的な載置場所を説明する。第１の鍋載置判別部４ａに対応する第１の光検出部６ａは、トッププレート１の下方で且つ第１の加熱コイル２ａの外縁の内側に設けられる。第２の鍋載置判別部４ｂに対応する第２の光検出部６ｂは、トッププレート１の下方で且つ第２の加熱コイル２ｂの外縁の内側に設けられる。第２の鍋載置判別部４ｃに対応する第２の光検出部６ｃは、トッププレート１の下方で且つ第２の加熱コイル２ｃの外縁の内側に設けられる。

光検出部６ａ〜６ｃに対向するトッププレート１上に鍋が載置されている場合、その鍋によって外乱光の入射が遮られるため、光検出部６ａ〜６ｃは外乱光を検出しない。一方、光検出部６ａ〜６ｃに対向するトッププレート１上に鍋が載置されていない場合は、外乱光が光検出部６ａ〜６ｃに到達する。第１及び第２の鍋載置判別部４ａ〜４ｃは、光検出部６ａ〜６ｃが外乱光を検出しているかどうかに基づいて、トッププレート１上に鍋が載置されているかどうかを判別する。

以下、本明細書において、第１の加熱コイル２ａに対向するトッププレート１上の領域に鍋が載置されていることを「第１の加熱コイル２ａ上に鍋が載置されている」という。同様に、第２の加熱コイル２ｂに対向するトッププレート１上の領域に鍋１０が載置されていることを「第２の加熱コイル２ｂ上に鍋が載置されている」という。

図２に示すように、操作部５は、単独で加熱可能な加熱コイル２ａと加熱コイル１２にそれぞれ対応させて設けられた操作部５ａ〜５ｂを含む。複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇは使用者側の操作によって単独で加熱動作を行うように設定されていないため、補助コイル２ｂ〜２ｇ専用の操作部は設けられていない。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、種々の大きさの鍋がトッププレート１上に載置される例を示す。図３（ａ）は、通常の大きさの鍋１０ａが第１の加熱コイル２ａ上に載置される例を示している。この場合、第１の加熱コイル２ａの外縁内に設けられた第１の光検出部６ａは外乱光を検出しないため、第１の鍋載置判別部４ａは第１の加熱コイル２ａ上に鍋１０ａが載置されていると判断する。一方、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの外縁内に設けられた第２の光検出部６ｂ〜６ｇの上には、鍋１０ａが載置されていないため、外乱光がトッププレート１を通って第２の光検出部６ｂ〜６ｇに到達する。これにより、第２の鍋載置判別部４ｂ〜４ｇは、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇに対向するトッププレート１上には、鍋が載置されていないと判断する。よって、制御部７は、各鍋載置判別部４ａ〜４ｇからの出力に基づき、加熱コイル２ａのみを動作する。

図３（ｂ）は、円形上の１つの大鍋１０ｂが第１の加熱コイル２ａ及び複数の加熱コイル２ｂ〜２ｇ上に載置される例を示している。この場合、第１の加熱コイル２ａの外縁内に設けられた第１の光検出部６ａは外乱光を検出しないため、第１の鍋載置判別部４ａは、第１の加熱コイル２ａ上に鍋１０ｂが載置されていると判断する。同様に、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇに設けられた第２の光検出部６ｂ〜６ｇは外乱光を検出しないため、
第２の鍋載置判別部４ｂ〜４ｇは、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇ上にも鍋１０ｂが載置されていると判断する。よって、制御部７は、各鍋載置判別部４ａ〜４ｇからの出力に基づき、加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの両方を動作することにより鍋１０ｂを加熱する。具体的には、制御部７は、第１のインバータ３ａの動作と第２のインバータ３ｂの動作が連携するように制御すると共に、第２のインバータ３ｂから出力される高周波電流が複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇに供給されるように切替部１１を接続する。このとき、制御部７は、操作部５ａから入力された制御命令に基づいて、第１のインバータ３ａ及び第２のインバータ３ｂを制御する。

図３（ｃ）は、玉子焼き時などに用いられる長方形状のフライパン１０ｃが加熱コイル２ａ、２ｂ、２ｆ及び２ｇ上にまたがって載置される例を示している。この場合、第１の加熱コイル２ａの外縁内に設けられた第１の光検出部６ａと、複数の加熱コイル群２ｂ、２ｆ、２ｇの外縁内に設けられた第２の光検出部６ｂ、２ｆ、２ｇは、外乱光を検出しないため、第１の鍋載置判別部４ａと第２の鍋載置判別部４ｂ、４ｆ、４ｇは、第１の加熱コイル２ａ上と複数の加熱コイル群のうち、加熱コイル２ｂ、２ｆ、２ｇ上に鍋１０ｃが載置されていると判断する。一方、複数の加熱コイル群２ｃ〜２ｅの外縁内に設けられた第２の光検出部６ｃ〜６ｅの上には、鍋１０ｃが載置されていないため、外乱光がトッププレート１を通って第２の光検出部６ｃ〜６ｅに到達する。これにより、第２の鍋載置判別部４ｃ〜４ｅは、複数の加熱コイル群２ｃ〜２ｅに対向するトッププレート１上には、鍋が載置されていないと判断する。よって、制御部７は、各鍋載置判別部４ａ〜４ｇからの出力に基づき、加熱コイル２ａと、複数の加熱コイル群のうち、加熱コイル２ｂ、２ｆ、２ｇの両方を動作することにより鍋１０ｃを加熱する。具体的には、制御部７は、第１のインバータ３ａの動作と第２のインバータ３ｂの動作が連携するように制御すると共に、第２のインバータ３ｂから出力される高周波電流が複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇのうち、加熱コイル２ｂ、２ｆ、２ｇのみに供給されるように切替部１１を接続する。このとき、制御部７は、操作部５ａから入力された制御命令に基づいて、第１のインバータ３ａ及び第２のインバータ３ｂを制御する。

図４を用いて、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの両方で一つの鍋を加熱する際の、第１のインバータ３ａと第２のインバータ３ｂの連携動作について説明する。図４（ａ）は、操作部５ａを介して使用者により設定される火力設定（Ｗ）を示している。図４（ｂ）、（ｃ）は、第１のインバータ３ａ及び第２のインバータ３ｂを連携動作させる場合の、第１の加熱コイル２ａの加熱電力（Ｗ）と複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの加熱電力（Ｗ）をそれぞれ示している。制御部７は、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの加熱電力が使用者によって設定された火力設定に対応し、且つ、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの電力比が常に略一定（Ａ’／Ａ≒Ｂ’／Ｂ）となるように、第１のインバータ３ａと第２のインバータ３ｂとを連携動作させる。

本実施の形態の誘導加熱調理器は、単独で加熱可能な第１の加熱コイル２ａに、第１の加熱コイル２ａと共同または単独で加熱動作を行う複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇを新たに設けている。よって、第１の加熱コイル２ａよりも底面サイズが大きな鍋を、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの両方を用いて加熱することが可能となる。これにより、一つの加熱コイルの外径サイズよりも大きな底面サイズを持つ大型の鍋を、加熱分布に偏りが生じず、調理性能を損なうことなく加熱することができる。

なお、本実施の形態においては、連携動作時に、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの電力比が常に略一定となるように、それぞれの電力を決定しているが、火力設定が小さいときは電力を低く抑えることが難しい。そのため、火力設定が小さいときは、加熱コイルへの電力供給時間を低減することによって所定時間当たりの電力を下
げても良い。図５に、電力供給時間を低減する場合の例を示している。図５（ａ）は使用者により設定された火力設定を示し、図５（ｂ）は第１の加熱コイル２ａの加熱電力を示し、図５（ｃ）は複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの加熱電力を示している。図５（ａ）〜（ｃ）では、１００Ｗ未満の電力に抑えることが難しい場合について例示している。火力設定により複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの電力が１００Ｗのとき、第２のインバータ３ｂは１００Ｗの電力を補助コイル２ｄに供給し続ける（時間ｔ１〜ｔ２）。一方、火力設定により複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの電力が５０Ｗに変更されたときは、所定時間当たりの合計の電力が５０Ｗになるように、第２のインバータ３ｂは、補助コイル２ｄに電力を供給する時間を５０％にしている（時間ｔ２〜ｔ３）。すなわち、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇに電力を供給する時間と供給しない時間とを設けている。これにより、時間ｔ２〜ｔ３の見かけ上の電力が５０Ｗになる。このように、所定の電力（振幅）に抑えることが難しい場合は、電力供給時間（幅）を低減することによって、見かけ上の電力が所定量になるように制御しても良い。

なお、本実施の形態においては、連携動作時の第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの加熱電力の電力比は、常に略一定であったが、必ずしも常に略一定にする必要はなく、例えば、火力設定が大きくなるほど電力比が大きくなるようにしてもよい。

なお、連携動作時において、火力設定に応じた電力比を設定せずに、第１のインバータ３ａと第２のインバータ３ｂの動作タイミングを合わせるだけでもよい。例えば、制御部７は、加熱のオン／オフの指示がされたタイミングに応じて、第１の加熱コイル２ａと補助コイル２ｄによる加熱を同時に開始し及び同時に停止するように、第１のインバータ３ａと第２のインバータ３ｂの動作タイミングを合わせるだけでもよい。また、火力設定の変更のタイミングに応じて、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの電力の変更のタイミングを合わせるだけでもよい。

なお、第１のインバータ３ａの動作周波数と第２のインバータ３ｂの動作周波数が異なる場合、その差が可聴音となり、使用者に聞こえてしまう。よって、第１のインバータ３ａと第２のインバータ３ｂとを同時に動作させる場合、制御部７は、第１のインバータ３ａと第２のインバータ３ｂの動作周波数が同一となるように制御することが好ましい。

（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態では、鍋の温度上昇に基づいた鍋載置の判別方法について説明する。図６に、本発明の第２の実施の形態の誘導加熱調理器の構成図を示すものである。本実施の形態の誘導加熱調理器は、図１の第１の光検出部６ａ及び第２の光検出部６ｂ、６ｃの代わりに、第１の温度検出部８ａ及び第２の温度検出部８ｂ、８ｃを備える。第１の鍋載置判別部４ａ、第２の鍋載置判別部４ｂ、４ｃは、それぞれ、第１の温度検出部８ａ及び第２の温度検出部８ｂ、８ｃが検出する所定時間内の温度上昇量に基づいて、鍋が載置されているかどうかを判別する。これ以外の点について、本実施の形態の誘導加熱調理器は、実施の形態１の誘導加熱調理器と同一である。

温度検出部８ａ〜８ｇは、例えば、鍋１０から放射される赤外線を検出する赤外線センサ、又はトッププレート１を介して鍋１０の温度を検出するサーミスタである。温度検出部８ａ〜８ｇは、実施の形態１の光検出部６ａ〜６ｇと同様の位置に設けられる（図２参照）。具体的には、第１の鍋載置判別部４ａに対応する第１の温度検出部８ａは、トッププレート１の下方で且つ第１の加熱コイル２ａの外縁の内側に設けられる。第２の鍋載置判別部４ｂに対応する第２の温度検出部８ｂ〜８ｇは、トッププレート１の下方で且つ複数の加熱コイル群８ｂ〜８ｇの外縁の内側に設けられる。

本実施の形態においては、温度検出部８ａ〜８ｇの検出温度に基づいて鍋の載置を判断するため、制御部７は、加熱開始の指示が入力されたときに、加熱開始の指示が入力された操作部５に対応するインバータを駆動して加熱コイルに高周波電流を供給する。例えば、第１の加熱コイル２ａ用の操作部５ａを介して加熱開始が指示されると、制御部７は、第１のインバータ３ａを制御して、第１の加熱コイル２ａに高周波電流を供給する。

温度検出部８ａ〜８ｇを備えた本実施の形態の誘導加熱調理器における鍋載置の判別後のインバータの動作制御は、実施の形態１と同一である。本実施の形態の誘導加熱調理器によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態では、インバータ及びコイルに流れる電流による鍋の電気的特性に基づいた鍋載置の判別方法について説明する。図７に、本発明の第３の実施の形態の誘導加熱調理器の構成図を示すものである。本実施の形態の誘導加熱調理器は、図１及び図２の第１の光検出部６ａ、第２の光検出部６ｂ〜６ｇの代わりに、第１の電気的特性測定部９ａ、第２の電気的特性測定部６ｂ〜６ｇを備える。第１の鍋載置判別部４ａ及び第２の鍋載置判別部４ｂ〜４ｇは、それぞれ、第１の電気的特性測定部９ａ及び第２の電気的特性測定部９ｂ〜９ｇが測定する、鍋１０の電気的特性に基づいて、鍋が載置されているかどうかの判別と鍋の材質の判別とを行う。すなわち、本実施の形態において、第１の鍋載置判別部４ａ及び第２の鍋載置判別部４ｂ〜４ｇは、鍋１０の電気的特性に基づいて鍋が載置されているかどうかを判別する機能と、鍋１０の電気的特性に基づいて鍋の材質を判別する鍋材質判別部としての機能とを有する。制御部７は、第１の鍋載置判別部４ａと第２の鍋載置判別部４ｂ〜４ｇとが判別した鍋の材質に基づいて、第１の加熱コイル２ａと複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇとの上に載置された鍋が同一の鍋か別々の鍋かを判断する。これ以外の点について、本実施の形態の誘導加熱調理器は、実施の形態１の誘導加熱調理器と同一である。

図８は、第２の電気的特性測定部９ｄの構成図を示すものである。第１の電気的特性測定部９ａ及び第２の電気的特性測定部９ｂ〜９ｇの構成は、第２の電気的特性測定部９ｄと同一である。第２の電気的特性測定部９ｄは、交流電源１１から第２のインバータ３ｂに流れる入力電流Ｉｉｎを検出する入力電流検出部９１と、第２のインバータ３ｂから複数の加熱コイル群２ｄに流れるコイル電流ＩＬを検出するコイル電流検出部９２とを含む。第２の鍋載置判別部４ｄは、入力電流Ｉｉｎ及びコイル電流ＩＬの検出値に基づいて、第２の加熱コイル２ｄ上に鍋１０が載置されているかどうかと、鍋１０が載置されている場合にはその鍋１０の材質とを判別する。

図９に、複数の加熱コイル群２ｂ上に鍋が載置されているときと載置されていないときのコイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性の範囲と、鍋Ａの電気的特性であるコイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性と、鍋Ａと異なる材質の鍋Ｂの電気的特性であるコイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性と、を示すものである。鍋が複数の加熱コイル群２ｂ上に載置されているときと載置されていないときとでは、所定の動作周波数で第２のインバータ３ｂを駆動したときの、コイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性の範囲が異なる。つまり、鍋がないときは範囲１３０内に特性が含まれ、鍋があるときは範囲１３０以外の範囲に特性が含まれる。図９に示す、鍋Ａ、Ｂのコイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性の値は、範囲１３０以外の鍋ありの範囲内に含まれているため、この特性から鍋があることが分かる。このように、鍋の電気的特性として入力電流Ｉｉｎ及びコイル電流ＩＬの値を検出することによって、複数の加熱コイル群２ｂ上に鍋が載置されているかどうかを判別することができる。また、コイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性は、鍋Ａ、Ｂの材質によっても異なる。よって、コイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎの特性値を検出することによって、鍋の材質を特定できる。これにより、複数の電気的特性測定部、例えば、第１の電気的
特性測定部９ａと第２の電気的特性測定部９ｂとから測定される電気的特性を比較することによって、より具体的には電気的特性に基づいて特定した鍋の材質を比較することによって、第１の加熱コイル２ａ上に載置されている鍋と、複数の加熱コイル群２ｂ上に載置されている鍋とが同一の鍋か別々の鍋かを判別することができる。なお、鍋の電気的特性として、コイル電流ＩＬ−入力電流Ｉｉｎを示したが、これ以外にも、コイル電圧−入力電流Ｉｉｎなど他の電気的特性であってもよい。

電気的特性測定部９ａ〜９ｄを備えた本実施の形態の誘導加熱調理器における鍋載置の判別後のインバータの動作制御は、実施の形態１と同一である。本実施の形態の誘導加熱調理器によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、実施の形態１〜実施の形態３の鍋載置の判別方法は、任意に組み合わせることができる。例えば、第１の鍋載置判別部４ａが、第１の電気的特性測定部９ａの測定結果に基づいて第１の加熱コイル２ａ上に鍋が載置されているかどうかを判別し、第２の鍋載置判別部４ｂが第２の光検出部６ｂの検出結果に基づいて、複数の加熱コイル群２ｂ上に鍋が載置されているかどうかを判別しても良い。

なお、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇのうち、近傍の異なる２つの以上の加熱コイルを同期して動作し、且つ加熱コイルに最も近い別の加熱コイルの加熱コイル線に流れる電流の向きを互いに合わせることにより、加熱コイルの外縁外側では発生する磁界の向きが逆位相になるため、磁界が互いに打ち消しあい、結果として漏洩磁界を低減することができる。そのため、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇを動作させる場合、動作させる加熱コイルは複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇのうちの２つ以上としてもよい。その際、動作させる加熱コイルは最短の距離関係にあるものとすることが好ましいが、複数の加熱コイル群をマトリックス状に配置した場合などはその限りではなく、最短から２番目の距離関係にあるものでもよい。

なお、実施の形態１から実施の形態３においては、第２のインバータ、切替部、第２の鍋載置判別部、光検出部、温度検出部、第２の電気的特性測定部、第２の鍋判別部などは、複数の加熱コイル群の加熱コイル数と同一としたが、複数の加熱コイル群のうち、一部の加熱コイルにおいては単独動作できないようにするなどして、検出部や切替部を複数の加熱コイル群に含まれる加熱コイル数以下として安価な構成を実現してもよい。

なお、実施の形態１から実施の形態３においては、第１の加熱コイル２ａの周囲に複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇを配置したが、複数の加熱コイル群２ｂ〜２ｇの配置場所や個数は実施の形態１〜実施の形態３に限定されない。

以上のように、本発明は、一つの加熱コイルの外径サイズよりも大きな底面サイズを持つ鍋を加熱分布に偏りが生じず、調理性能を損なうことなく加熱することができるため、大型の鍋を加熱する誘導加熱調理器に有用である。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 図１のトッププレートの上面図 （ａ）通常の大きさの鍋が載置された例を示す図（ｂ）円形状の大鍋が載置された例を示す図（ｃ）四角形状の鍋が載置された例を示す図 本発明の実施の形態１の第１のインバータと第２のインバータの動作を連携させる場合の図であって、（ａ）は火力設定を示す図、（ｂ）は第１の加熱コイルの加熱電力を示す図、（ｃ）は複数の加熱コイル群の加熱電力を示す図 連携動作時の電力比一定の例を示す図であって、（ａ）は火力設定を示す図、（ｂ）は第１の加熱コイルの加熱電力を示す図、（ｃ）は複数の加熱コイル群の加熱電力を示す図 本発明の実施の形態２の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３の誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 図７の第２の電気的特性測定部の内部構成を示す図 入力電流及びコイル電流の特性図

符号の説明

１ トッププレート
２ａ 第１の加熱コイル
２ｂ 複数の加熱コイル群のうちの加熱コイル１
２ｃ 複数の加熱コイル群のうちの加熱コイル２
２ｄ 複数の加熱コイル群のうちの加熱コイル３
２ｅ 複数の加熱コイル群のうちの加熱コイル４
２ｆ 複数の加熱コイル群のうちの加熱コイル５
２ｇ 複数の加熱コイル群のうちの加熱コイル６
３ａ 第１のインバータ
３ｂ 第２のインバータ
４ａ 第１の鍋載置判別部
４ｂ 第２の鍋載置判別部１
４ｃ 第２の鍋載置判別部２
５、５ａ、５ｂ 操作部
６ａ 第１の光検出部
６ｂ 第２の光検出部１
６ｃ 第２の光検出部２
７ 制御部
８ａ 第１の温度検出部
８ｂ 第２の温度検出部１
８ｃ 第２の温度検出部２
９ａ 第１の電気的特性測定部
９ｂ 第２の電気的特性測定部１
９ｃ 第２の電気的特性測定部２
１０ａ、１０ｂ 鍋
１１ 切替部
９１ 入力電流検出部
９２ コイル電流検出部

Claims (13)

1. 調理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配置され、前記調理容器を単独で加熱可能な第１の加熱コイルと、前記第１の加熱コイルの近傍に配置され、加熱コイルの最小外径が前記第１の加熱コイルの最小外径よりも短く且つ前記第１の加熱コイルと異なる円心を有する、複数の加熱コイル群と、前記第１の加熱コイルに電力を供給する第１のインバータと、前記複数の加熱コイル群に電力を供給する第２のインバータと、前記第１及び第２のインバータの出力を制御する制御部と、を有する誘導加熱調理器。
2. 前記第２のインバータから出力される電力を、前記複数の加熱コイル群のうち、いずれかに供給するように接続を切り替える切替部をさらに有する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記第１の加熱コイルに対向するトッププレート上に調理容器が載置されているかどうかを判別する第１の鍋載置判別部と、前記複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上に調理容器が載置されているかどうかを判別する第２の鍋載置判別部と、をさらに有し、前記制御部は、前記第１の鍋載置判別部と前記第２の鍋載置判別部の判別結果に基づいて、前記第１のインバータと前記第２のインバータの出力を制御する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記第１の鍋載置判別部と前記第２の鍋載置判別部が、調理容器が載置されていると判別した場合、前記第１の加熱コイルと前記複数の加熱コイル群とを動作させる請求項３に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記第１の加熱コイルと前記複数の加熱コイル群の両方を動作させる場合、前記制御部は、前記第１のインバータの動作と前記第２のインバータの動作を連携させる請求項４に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記制御部は、前記第１の加熱コイルと前記複数の加熱コイル群による、加熱の開始、加熱の停止、及び火力の変更のうち、少なくともいずれか一つのタイミングが一致するように、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの動作を連携させる請求項５に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記第１のインバータ及び前記第２のインバータは、前記第１の加熱コイルの電力量と前記複数の加熱コイル群の電力量の比が一定になるようにそれぞれ電力を供給する請求項５に記載の誘導加熱調理器。
8. 前記トッププレートの下方であって且つ前記複数の加熱コイル群の内縁の内側に、前記トッププレートから入射される外乱光を検出する光検出部をさらに有し、前記第２の鍋載置判別部は、前記光検出部が外乱光を検出したときは、前記複数の加熱コイル群のうち、少なくとも前記光検出部を内縁の内側に有する加熱コイルに対向するトッププレート上に調理容器が載置されていないと判断し、前記光検出部が外乱光を検出していないときは、前記複数の加熱コイル群のうち、少なくとも前記光検出部を内縁の内側に有する加熱コイルに対向するトッププレート上に調理容器が載置されていると判断する請求項３に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記トッププレートの下方であって且つ前記複数の加熱コイル群の内縁の内側に、調理容器の温度を検出する温度検出部をさらに有し、前記第２の鍋載置判別部は、前記温度検出部が所定時間内に所定値以上の温度上昇を検出した場合に、前記複数の加熱コイル群のう
   ち、少なくとも前記温度検出部を内縁の内側に有する加熱コイルに対向するトッププレート上に調理容器が載置されていると判断する請求項３に記載の誘導加熱調理器。
10. 前記第１の加熱コイルに流れる電流に基づいて、前記第１の加熱コイルに対向するトッププレート上の調理容器の電気的特性を検出する第１の電気的特性測定部と、前記複数の加熱コイル群に流れる電流に基づいて、前記複数の加熱コイル群に対向するトッププレート上の調理容器の電気的特性を検出する第２の電気的特性測定部と、前記第１の電気的特性測定部の検出結果に基づいて、前記調理容器の有無や鍋の材質を判別する第１の鍋判別部と、前記第２の電気的特性測定部の検出結果に基づいて、前記調理容器の有無や鍋の材質を判別する第２の鍋判別部と、をさらに有し、前記制御部は、前記第１の鍋判別部と前記第２の鍋判別部によって特定された調理容器の材質が同一である場合に、前記第１の加熱コイルと前記複数の加熱コイル群との上に同一の調理容器が載置されていると判断し、前記第１の加熱コイルと前記複数の加熱コイル群とを動作させる請求項１に記載の誘導加熱調理器。
11. 前記制御部は、前記第１のインバータと前記第２のインバータの動作周波数が同一となるように制御する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
12. 前記複数の加熱コイル群を動作させる場合、動作させる加熱コイルの数は前記複数の加熱コイル群のうちの２つ以上とし、且つ動作させる２つの加熱コイル間は前記複数の加熱コイル群の中で最短または最短から２番目の距離関係にあるものとする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
13. 前記第２のインバータ、前記切替部、前記第２の鍋載置判別部、前記光検出部、前記温度検出部、前記第２の電気的特性測定部、前記第２の鍋判別部は、前記複数の加熱コイル群に含まれる加熱コイル数以下である請求項１〜３、８〜１０のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。

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