JP2008269885A

JP2008269885A - 加熱調理器

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Publication number: JP2008269885A
Application number: JP2007109429A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Sato; 広美佐藤; Haruyo Goto; 晴代後藤; Shigeya Matsumoto; 茂哉松本
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2027-04-18
Also published as: JP4915271B2

Abstract

【課題】本発明の目的は煮込み料理などに適した加熱コイルへの通電方式を備える加熱調理器を提供することである。
【解決手段】直流電源回路、入力電流検出手段、内コイル、外コイルからなる加熱コイル、出力電流検出手段、インバータ回路、制御手段を備え、制御手段はインバータ回路を制御して内コイルへの高周波電力の出力と外コイルへの高周波電力の出力を個別に出力制御し、内コイル及び外コイルの両者を、ある出力火力で出力させるベース出力火力で出力制御し、内コイルにベース出力火力より高い火力で出力する内コイル出力期間Ｔ１、５、内コイル、外コイル共にベース出力火力で出力するベース出力期間Ｔ２、４、６、８、外コイルにベース出力火力より高い火力で出力する外コイル出力期間Ｔ３、７の３つの出力期間を有し、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、加熱調理器、特に加熱調理器の加熱コイルへの通電方式の改良に関するものである。

従来の加熱調理器においては、所定電力Ｗ１より低い電力で長時間の煮込み調理を行っている際に、周期的に所定出力Ｗ１より大きい所定出力Ｗ２に加熱出力を増加させて鍋内の水分を短時間沸騰させて鍋の中の対流を喚起し、その対流により煮込み材料を攪拌することができる(例えば、特許文献１参照)。また、加熱コイルを内外に２分割し、内外のコイルに交互に通電を行う加熱調理器も存在した。（例えば、特許文献２参照）

特開平５−１２１１５３号公報特開平８−７８１４８号公報

従来の加熱調理器では、長時間の煮込み調理を行っている際に、周期的に所定出力Ｗ１より大きい所定出力Ｗ２に加熱出力を増加させて鍋内の水分を短時間沸騰させて鍋の中の対流を喚起し、その対流により煮込み材料を攪拌することができるものであった。しかし、鍋底の全面を同時に加熱するだけのものであり、その攪拌効果は十分ではなかった。

また、内外コイルへの通電を交互に行う構成であっても、鍋内の攪拌を考慮した通電を行わなければ調理の質を向上させることは難しい。特にＩＨ調理器では、加熱コイルからの電磁波により誘導起電力で鍋自体を発熱させて加熱調理を行うものであるため、鍋の底面は加熱しやすいものの、鍋周囲の側面は加熱され難く、外気により冷却されて鍋底の外側の方が冷やされやすいため、これに起因する加熱コイルへの通電方式を考慮する必要があり、より良好な調理性能を引き出すさらなる検討の余地があった。

本発明は前記課題に鑑み為されたものであり、煮込み料理などに適した加熱コイルへの通電方式を備える加熱調理器を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の加熱調理器は、交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、前記直流電源回路への入力電流を検出する入力電流検出手段と、同心円状に配設した内コイルおよび外コイルからなる加熱コイルと、前記加熱コイルに流れる電流を検出する出力電流検出手段と、直流電源回路の出力である直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、調理器を制御する制御手段とを備え、前記制御手段はインバータ回路を制御して前記内コイルへの高周波電力の出力と前記外コイルへの高周波電力の出力を個別に出力制御するとともに、前記内コイル及び前記外コイルの両者を、ある出力火力で出力させるベース出力火力で出力制御し、前記内コイルに前記ベース出力火力より高い火力で出力する内コイル出力期間、前記内コイル、外コイル共にベース出力火力で出力するベース出力期間、前記外コイルに前記ベース出力火力より高い火力で出力する外コイル出力期間の３つの出力期間を有し、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うことを特徴とする。

本発明によれば、鍋内の攪拌を促進でき、味なじみの良い、おいしい調理を行うことが可能な加熱調理器を提供することができる。

実施の形態１．
以下、本発明の一実施形態を用いて、本発明について詳細に説明する。図１は本発明の加熱調理器の斜視図である。図１に示す加熱調理器１は、被加熱物を載置するトッププレート２と、トッププレート２上での加熱位置を示す右加熱部３、左加熱部４、中央加熱部５と、加熱調理器下部中央正面に設けられたロースタ６とを有している。またトッププレート２の前方には、各加熱部３、４、５の加熱出力設定などを操作する上面操作部７、加熱調理器下部正面のロースタ６の左右に設けられた右ダイヤル操作部８と左ダイヤル操作部９とを有している。上面操作部７には複数の加熱条件設定を入力するための複数のキー７ａ〜７ｈを有しており、本実施形態の加熱調理器１では、各加熱部３、４、５の加熱出力設定入力等を上面操作部７にて入力できると共に、左右ダイヤル操作部８、９においても同様に入力操作が可能に構成されている。

上面操作部７又は左右ダイヤル操作部８、９において入力設定され、各加熱部３、４、５で出力される火力は、右加熱部３の出力火力が火力表示部１０に、左加熱部４の出力火力が火力表示部１１に、中央加熱部５の出力火力が火力表示部１２にそれぞれ表示されるようになっている。また、トッププレート２の中央前方に設けられた表示部１３は、加熱調理器１に入力設定される入力情報や、タイマー調理時における残時間表示、各種調理モード設定などの設定されているモードなど、様々な情報を表示するためのＬＣＤから構成されている。

図２は図１における加熱調理器１のトッププレート２を取り外した状態を示す斜視図である。同図に示すように、トッププレート２の右加熱部３の位置に対応する下方には、右加熱コイル１４が、左加熱部４の位置に対応する下方には、左加熱コイル１５が設けられており、トッププレート２の右加熱部３あるいは左加熱部４に載置された被加熱物を誘導加熱により加熱することが可能となっている。また、中央加熱部５の位置に対応する下方には、ラジェントヒータ１６が設けられており、トッププレート２の中央加熱部５に載置された被加熱物を輻射熱により加熱することが可能となっている。

図３に本実施形態におけるの加熱調理器１の右加熱コイル１４についての回路構成を示す。図３において、商用交流電源１７から供給される電力は直流電源回路１８で直流電力に変換される。直流電源回路１８は、交流電力を整流する整流ダイオードブリッジ１９とリアクトル２０と平滑コンデンサ２１とから構成されている。そして、直流電源回路１８へ入力される入力電流は入力電流検出回路２２によって検出される。直流電源回路１８で直流電力に変換された電力はインバータ回路２３に供給される。

このインバータ回路２３は、直流電源回路１８の直流母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）と、そのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオードとによって構成されるアーム３組からなっている。なお、これ以降、３組のアームのうち１組を共通アーム２４、他の２組を内コイル用アーム２５および外コイル用アーム２６と呼ぶ。また、各アーム２４、２５、２６の高電位側のスイッチング素子を上スイッチ２７、２８、２９、低電位側のスイッチング素子を下スイッチ３０、３１、３２と呼び、各アーム２４、２５、２６の高電位側の逆並列ダイオードを上ダイオード３３、３４、３５、低電位側の逆並列ダイオードを下ダイオード３６、３７、３８と呼ぶ。

共通アーム２４は、後述する内コイル負荷回路３９及び外コイル負荷回路４０に接続されたアームで、上スイッチ２７および下スイッチ３０と、これらスイッチ２７、３０にそれぞれ逆並列に接続された上ダイオード３３および下ダイオード３６とで構成され、上スイッチ２７および下スイッチ３０の接続点が共通アーム２４の出力点となっている。下スイッチ３０にはスナバコンデンサ４１が並列に接続されている。内コイル用アーム２５は、内コイル負荷回路３９が接続されたアームで、上スイッチ２８および下スイッチ３１と、これらスイッチ２８、３１に逆並列に接続された上ダイオード３４および下ダイオード３７とから構成されている。下スイッチ３１にはスナバコンデンサ４２が並列に接続されている。また、外コイル用アーム２６は、外コイル負荷回路４０が接続されたアームで、上スイッチ２９および下スイッチ３２と、これらスイッチ２９、３２にそれぞれ逆並列に接続された上ダイオード３５および下ダイオード３８とで構成されている。下スイッチ３２にはスナバコンデンサ４３が並列に接続されている。

共通アーム２４の上スイッチ２７と下スイッチ３０は、共通アーム駆動回路４４から出力される駆動信号によりオンオフ駆動され、内コイル用アーム２５の上スイッチ２８と下スイッチ３１は内コイル用アーム駆動回路４５から出力される駆動信号によりオンオフ駆動され、外コイル用アーム２６の上スイッチ２９と下スイッチ３２は外コイル用アーム駆動回路４６から出力される駆動信号によりオンオフ駆動される。

共通アーム駆動回路４４は、共通アーム２４の上スイッチ２７をオンさせている間は下スイッチ３０をオフ状態にし、上スイッチ２７をオフさせている間は下スイッチ３０をオン状態にし、交互にオンオフする駆動信号を出力する。内コイル用アーム駆動回路４５も同様に、内コイル用アーム２５の上スイッチ２８と下スイッチ３１を交互にオンオフする駆動信号を出力するものであり、外コイル用アーム駆動回路４６も同様に、外コイル用アーム２６の上スイッチ２９と下スイッチ３２を交互にオンオフする駆動信号を出力する。

なお、前述したスナバコンデンサ４１、４２、４３はそれぞれ、共通アーム２４、内コイル用アーム２５、外コイル用アーム２６における各スイッチ２７、３０、２８、３１、２９、３２のターンオフ時の出力電圧の変動を遅延させてスイッチング素子のターンオフ損失を低減するために設けられている。

内コイル負荷回路３９は、内コイル４７と共振コンデンサ４８とで構成される直列共振回路であり、共通アーム２４の出力点(上スイッチ２７と下スイッチ３０の接続点)と内コイル用アーム２５の出力点(上スイッチ２８と下スイッチ３１の接続点)との間に接続され、外コイル負荷回路４０は、外コイル４９と共振コンデンサ５０とで構成される直列共振回路であり、共通アーム２４の出力点と外コイル用アーム２６の出力点(上スイッチ２９と下スイッチ３２の接続点)との間に接続されている。内コイル４７は、略円形に巻回された外形の小なる加熱用のコイルであり、その外周に環状の外コイル４９が巻回されており、内コイル４７と外コイル４９の中心位置が略一致するように配設され、加熱コイル１４を構成している。また、内コイル４７と外コイル４９は、共通アーム２４から見て、同一周回方向に巻回されて接続されており、内コイル４７および外コイル４９に流れる電流は、出力電流検出回路５１により検出する。

制御回路５２は、加熱調理器１全体を制御するもので、内部に制御タイマ５２ａを有し、図１において説明した上面操作部７に配置されたキー７ａ〜７ｈ、及び左右ダイヤル操作部８、９等からなる操作入力手段５３からの入力指示により、表示部１０、１１、１２、１３の該当表示場所に動作状態を表示するとともに、入力電流検出回路２２や出力電流検出回路５１の検出値を取り込みながら各アーム駆動回路４４、４５、４６を制御し、加熱出力を調整する。各アーム２４、２５、２６に出力される駆動信号は、内コイル負荷回路３９および外コイル負荷回路４０の共振周波数よりも高い駆動周波数として、負荷回路に流れる電流が負荷回路に印加される電圧と比較して遅れ位相で流れるように制御する。前記操作入力手段５３には、内コイル４７と外コイル４９に交互に高周波電流を出力するように指示する手段（例えば煮込みキー７ｄ）を有し、その指示手段７ｄの操作により制御回路５２が各アーム駆動回路４４、４５、４６を制御して内コイル４７と外コイル４９に交互に高周波電流を出力する。

なお、図３では、右加熱部３の下方に配置された加熱コイル１４を構成する内コイル４７及び外コイル４９についての回路構成図を記載したが、左加熱部４の下方に配置された加熱コイル１５についても前述の説明と同様、内外のコイルにより構成され、その回路構成も前述の説明と同様であるため説明を省略する。また、中央加熱部５の下方に配置されたラジェントヒータ１６については一般的に周知の回路構成にて駆動可能であるため、説明を省略する。以下、上記説明同様、本実施形態の加熱調理器１の右加熱部３に配置された加熱コイル１４を駆動させる例を挙げてさらに詳細に説明する。

前述の説明のように、本実施形態における加熱調理器１は、商用交流電源１７より供給される交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路１８と、直流電源回路１８への入力電流を検出する入力電流検出手段である入力電力検出回路２２と、同心円状に配設した内コイル４７および外コイル４９からなる加熱コイル１４と、加熱コイル１４に流れる電流を検出する出力電流検出手段である出力電流検出回路５１と、直流電源回路１８の出力である直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路２３と、調理器１を制御する制御手段である制御回路５２とを備えている。

制御回路５２はインバータ回路２３を制御して内コイル４７への高周波電力の出力と外コイル４９への高周波電力の出力を個別に出力制御する。その際、内コイル４７及び外コイル４９の両者を、ある出力火力で出力させるベース出力火力で出力制御し、内コイル４７にベース出力火力より高い火力で出力する内コイル出力期間、内コイル４７、外コイル４９共にベース出力火力で出力するベース出力期間、外コイル４９にベース出力火力より高い火力で出力する外コイル出力期間の３つの出力期間を有し、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うように制御するものである。

本実施形態における加熱調理器１は、前述の内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行う動作が制御手段である制御回路５２に調理モードプログラムとして記憶されており、この調理プログラムは、使用者がキー入力よって入力設定すると実行されるものである。

この調理モードプログラムが実行された際の加熱コイル１４の内コイル４７と外コイル４９との通電パターンを図４に記載する。同図に示すＴ１、Ｔ５が内コイル出力期間、Ｔ３、Ｔ７が外コイル出力期間、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８がベース出力期間である。また図５は本発明の加熱調理器１に記憶された通常の加熱を加熱コイル１４にて行う際に、加熱出力を定めた出力設定テーブル、図６は前述の調理モードが実行された際に、内コイル４７と外コイル４９の加熱出力を定めた火力設定・動作パターンテーブル、図７は上記火力テーブルに定められた火加減レベルに応じた内コイル出力期間、外コイル出力期間、ベース出力期間の実行タイムテーブルであり、これらの情報も前述の調理モードプログラム同様、制御回路５２に記憶されている。

以下、実際に使用者が本実施形態における加熱調理器１で前述の調理モードプログラムを使用する順序に従って説明する。図８〜１０は調理モードプログラムの入力例を説明するための入力画面を示す説明図である。図８に示すように、本実施形態の加熱調理器では、調理モードキー７ｄが入力されると、表示部１３に煮込みモードが設定されたことが表示され、図６に記載された、どの火力出力と動作パターンで通電させるかを選択する火加減選択画面となる。ここで使用者がキー７ａ〜７ｈ、又は左右ダイヤル８、９等を使用して例えば「火加減３」を選択すると、図９に示すようにどのくらいの時間調理を行うかを決定する調理時間入力画面となる。ここで前述同様使用者がキー７ａ〜７ｈ、又は左右ダイヤル８、９等を使用して調理時間を入力し、調理をスタートすると、制御回路５２は図５〜図７に記載された設定テーブルより使用者が入力設定した情報を読み込み、煮込み調理を行う。そして、入力が完了すると図１０に示すような表示となり、ここで調理スタートが選択されると、入力情報に基づいて調理が実行される。

つまり、上述の例に基づけば、使用者は「火加減３」が選択しているため、図６の火加減３設定情報に基づき、内コイル４７は火力７で、外コイル４９も火力７で出力されることとなる。そして図５の情報から火力７は火力出力が８７５Ｗであることが読み出され、図６の動作パターンの情報から、図７の動作パターン３が選択されて、内コイル４７及び外コイル４９が駆動されることとなる。

つまり、スタート後、内コイル４７は火力７にて３０秒間加熱出力を出力し、その後１０秒間内コイル４７、外コイル４９両者ともベース出力火力、本実施形態では出力０にて出力する。その後、今度は外コイル４９が火力７で３０秒間加熱出力を出力し、その後１０秒間内コイル４７、外コイル４９両者ともベース出力火力である火力出力０にて出力する。このような動作の繰り返しにより、図１１に示すように、内コイル出力期間では実線矢印のような、外コイル出力期間では点線矢印のような対流が、被加熱物である鍋内に発生し、鍋内の温度を均一化でき、調理の質を向上させることができる。そして使用者が入力設定した調理時間が終了すると、表示部１３は図１２のような表示となり、同時にブザーなどで調理が終了したことを使用者に報知する。

このように、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うことで、調理の質を向上させることのできる理由について説明する。煮込みとは、熱が鍋を伝わって鍋の中の水を温め（伝導加熱）、温められた水は上に、という移動が鍋の中で繰り返される（対流加熱）ことによって、水中の食品を加熱する。水を加熱するとき、強火の場合９５〜１００℃、弱火で９０〜９４℃程度となる。煮込みで影響するのは、沸騰後の火加減による「対流の強弱」と「温度」の差、および「加熱時間」になる。そして、強火の強い対流やブツブツと煮える時の振動は、煮汁の油と水の乳化を促進し、とろりとした口当たりのよいものにするのである。

また、１００℃以上の温度は、肉のゼラチンを破壊してしまう。ゼラチンは乳化に必要なため、極端な強火は煮込みに適さない。また、鍋内の熱の伝わり方は均一ではなく、中心部は強く周囲は弱い特徴がある。そしてある程度の時間煮ることで、うまみ成分であるアミノ酸とペプチドが溶出する。煮る時間は、硬い肉の場合で３〜５時間程度とされている。よって均一に煮るには、適度な対流によって鍋の中（煮汁）の温度をだいたい同じにすることが重要である。従来の加熱調理器の加熱は鍋の底面を一様に加熱するため、特に鍋肌から熱が奪われやすく内側（中央部分）が高温になりがちであったが、内側コイルを休止させ外コイルを動作させることで対流（熱の移動）のバランスがとれ、より煮物に適した加熱が可能となるのである。

特に硬い肉や大きい肉を煮込むときに強火が適さない理由は、吹きこぼれたり、肉が踊って煮崩れを起こすためである。内外コイルで強火の間欠加熱をすることによって、強火の振動を適度に与えて乳化を促進しながらも、むやみに対流や加熱を継続せずに済むため、煮崩れや吹きこぼれを緩和することができる。また逆に軟らかい肉や薄切り肉は強めの中火で短時間煮るのが良い。これらは長く煮ると肉汁が出て軟らかい肉でも硬くバサバサになってしまう。この場合も間欠強火加熱で乳化、煮崩れ・吹きこぼれ防止に適した加熱を行うことが可能となる。さらに間欠加熱により、強火でも必要以上に温度が上がるのを防ぐことが可能となる。つまり内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うことで、間欠的に鍋内に沸騰を生起させて煮崩れや吹きこぼれを緩和しながら、煮込みに適した１００℃以下で調理を継続でき、沸騰による振動を適度に与えて乳化を促進しながら、各食材に適した調理を実現できるのである。そして、このような対流の変化によって味覚を混ぜ込む効果により、比較的短時間で長時間煮込んだのと同様の効果を生み出すことができることもわかった。

＜食味試験＞
同じ食材、同じ味付けで、本実施形態の加熱調理器１にて前述の使用例で説明した火加減３にて調理を行ったスープと、鍋の底面を一様に加熱する従来の加熱調理器で調理を行ったスープを作り、無作為に選出した食味モニター１２名に対し、どちらの調理器で作成したのかわからない状態で試食していただき、おいしい方を選んでいただいたところ、下記のような結果を得た。
本実施形態の加熱調理器１で調理したスープがおいしい：１０名
従来の加熱調理器で調理したスープがおいしい：２名
なお、本実施形態の加熱調理器１で調理したスープがおいしいとした理由を調査したところ、「甘い」、「味が良く出ている」、「コクがある」等であり、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うことで、前述の理由により調理の質が向上できることが見て取れる。

なお、本実施形態では図５〜図７により説明したように、調理モードプログラムには、内コイル出力期間で出力される内コイル４７の火力出力と、外コイル出力期間で出力される外コイル４９の火力出力が複数種類の組み合わせで記憶されており、使用者は自分が行う調理に合わせて好みの組み合わせを選択して使用可能となっている。このように構成しておくことによって、使用者が調理したいメニューにあわせて好みのモードを使用することができ、加熱調理器の使い勝手を向上することができる。

また、内コイル出力期間で出力される内コイルの火力出力と、外コイル出力期間で出力される外コイルの火力出力を図５に示すように異なる火力設定としておくことで、より鍋内の対流を操作でき、各種調理に適した煮込みを実現することが可能となる。また、前述のように、ＩＨ調理器では、加熱コイルからの電磁波により誘導起電力で鍋自体を発熱させて加熱調理を行うものであるため、鍋の底面は加熱しやすいものの、鍋周囲の側面は外気により冷却され、鍋底の外側の方が冷やされやすい。このため、内コイルの加熱出力より外コイルの加熱出力を大きく設定しておくことで、外気による鍋周囲側面の冷却を補償しながら、より鍋内の温度の均一化を促進できる。

さらにベース出力期間のベース出力火力は、間欠的に鍋内に沸騰を生起させて煮崩れや吹きこぼれを緩和しながら、煮込みに適した１００℃以下で調理を継続でき、沸騰による振動を適度に与えて乳化を促進できる程度の温度に維持できる出力、すなわち保温程度の温度に鍋を維持できる程度の出力であることが望ましく、具体的には１５０Ｗ以下の出力であることが望ましい。特に、本実施形態ではベース出力期間のベース出力火力が、出力０である例を挙げて説明したが、出力が０であれば、加熱調理器の回路構成を簡易化できると共に、前述の間欠的に鍋内に沸騰を生起させて煮崩れや吹きこぼれを緩和しながら、煮込みに適した１００℃以下で調理を継続でき、沸騰による振動を適度に与えて乳化を促進できるという最大限の効果を引き出すことが可能である。

また、ベース出力期間は、図１１に示すように鍋内の対流を切り替えるための準備時間的に作用すると共に、沸騰を一度抑え、間欠的に沸騰させることで煮崩れや吹きこぼれの緩和を図ることのできる時間であれば良く、この効果を得られる範囲で調整可能であるが、時間は調理のメニューにより調整されるため一概に決めることはできないものの、少なくとも、内コイル出力期間及び外コイル出力期間で内コイル又は外コイルに通電が開始されると、すぐに鍋内に沸騰が生起させ得るような時間であることが必要であり、２０秒以下であることが好適である。逆に内コイル出力期間と外コイル出力期間の時間についても、調理のメニューにより調整されるため一概に決めることはできないものの、少なくとも、内コイル出力期間及び外コイル出力期間で沸騰を生起させ鍋内に対流を起こさせる加熱時間であることが必要であり、この観点から５秒以上であることが好適である。そして、これらの各時間は内コイル出力期間と外コイル出力期間の時間が略同じで、ベース出力期間の時間が内コイル出力期間と外コイル出力期間の時間より短いことが、鍋内の対流を良好にし、かつ内外の各コイルに通電した際にすぐに鍋内に沸騰が生起させ得ることができるため好適である。

実施の形態２.
本発明における実施の形態２は、実施の形態１の加熱コイルの形状を変えたものである。本発明における実施の形態２について、図１３の上面図を用いて説明する。なお、実施の形態２においては、加熱コイルの形状を変更した以外は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

図１３は、本実施形態の加熱調理器における加熱コイルを構成する内コイルと外コイルの概要を示す上面図である。実施の形態１と同様、内コイル４７と外コイル４９は所定の間隔を有して同心円状に配設され、各々別々に火力出力を出力可能に構成されていることは同じであるが、本実施の形態では内コイル４７が複数の線素を縒って構成された１本のコイル導線により、内側と外側に所定の間隔を有して同心円状に配設されている。

このように構成することによって、外コイル出力期間以外で鍋周囲の側面が外気により冷却され、鍋底の外側の方が冷やされること内コイル出力期間において防止しやすくできるようになる。そしてこのような効果をより大きくするために、外コイル４９と内コイル４７の間隔ｄは、内コイル４７の内側コイル部分５４と外側コイル部分５５に分けられる間隔Ｄより小さいことがより良好である。

また、同様に外コイル出力期間以外で鍋周囲の側面が外気により冷却され、鍋底の外側の方が冷やされることを内コイル出力期間において防止できる効果をより大きくするために、外コイル４９外周までのコイル半径Ｒに対して、内コイル４７の内側コイル部分５４が存在する領域はＲ／２の内側の領域で且つなるべく中心に近い部分、外側コイル部分５５が存在する領域はＲ／２の外側の領域であることがより良好である。

なお、本実施形態のように加熱コイル１４を構成した場合、鍋底の加熱の度合いをサーモグラフィで調査したところ、従来の調理器と比較して、鍋底の加熱面積がアップでき、通常の加熱状態においてもより均一な加熱が可能であることがわかった。

実施の形態３.
本発明における実施の形態３は、実施の形態１の入力電流検知回路２２や出力電流検出回路５１の検出出力に応じて外コイル４９に通電時に外コイル４９上に被加熱物が存在するかどうかを判定し、外コイル４９への通電状態を実施の形態１から変更するものである。なお、実施の形態３におけるその他の動作及び構成については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

加熱コイル上に被加熱物が存在するときと存在しないときでは、誘導加熱が行われる際、加熱コイルに通電したときに被加熱物との電磁結合が起こるか起こらないかにより、加熱コイルに流れる電力状態を検知することで、その加熱コイル上に被加熱物が存在するか否かが判断できる。本実施形態では加熱コイル１４が内コイル４７と外コイル４９とに分割され、各々電力制御されるため、外コイル４９に通電しているときに、外コイル４９に流れる電力状態を検知すれば、そこに被加熱物が存在するか否かが判断できるようになる。すなわち、通常の鍋であれば外コイル４９上にも被加熱物が存在するのであるが、小径の鍋であった場合、内コイル４７上には被加熱物が存在するものの、外コイル４９上には被加熱物が存在しない状態が発生し得る。

本実施形態では、このように外コイル４９上に被加熱物が存在しないと判断された場合、つまり、トッププレート２上に載置された被加熱物の径が外コイル４９の火力出力を出力するのに不適な大きさであると判断された場合には、図１４に示す通電パターンのように、外コイル出力期間を行わないこととした。これにより、内コイル出力期間とベース出力期間が繰り返し行われることとなる。このように構成することにより、加熱に寄与しない無駄な電力を削減することができると共に、外コイル４９上に被加熱物がないときに外コイル４９に通電することにより発生する漏れ磁束の低減を図ることが可能となる。

なお、外コイル４９上に被加熱物が存在しないと判断された場合、外コイル出力期間の外コイルの出力をベース出力期間の出力と同じ出力で実行する構成としても前述と同様の効果を得ることができる。

実施の形態４.
本発明における実施の形態４は、実施の形態１において、被加熱物の温度を検知する温度検知手段を設け、調理モードプログラムが開始されると、内コイル４７及び外コイル４９両者に通電を行い、温度検知手段の出力に基づいて被加熱物内の調理物が所定の温度になったことを検知すると、自動的に予め使用者が入力設定した図６に示すいずれかの火加減により内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うものである。このように構成することによって、より短時間で所望の調理を行うことができる上、所定の温度に至るまで使用者が調理する手間を省くことが可能となり、加熱調理器の使い勝手を向上することができる。

なお、このような温度検知手段としては、トッププレート２の加熱部３、４などの裏面に接触するように設けられたサーミスタや、被加熱物の温度を計測可能に設けられた赤外線センサなど、広く知られるあらゆる温度検知のためのセンサが使用できる。

また、本実施形態を実施するにあたり、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うプログラムの実行に移行する温度検知手段から検知される所望の温度は、使用者が自由に入力設定できるように構成しても良いし、図６に示す各火加減設定に基づいて、あらかじめ仕様として決定しておいてもよい。このように構成することで各調理メニューに応じた調理の完成度をより高めることができる。

さらに、本実施形態において、調理開始初期の内コイル４７及び外コイル４９両者に通電を行う期間において、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うプログラムの実行に移行する温度検知手段から検知される所望の温度に基づいて、ある閾値の温度を決定し、その閾値までの温度の時には比較的高出力の火力で内コイル４７及び外コイル４９両者に通電し、閾値の温度を越えた際には火力を落としてオーバーシュートを防止した後、所望の温度に達したら内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うプログラムの実行に移行するように構成しても良い。このような構成とすることで、オーバーシュートにより発生する吹き零れや煮崩れを防止することが可能となり、より良好な煮込み調理を行うことが可能となり、加熱調理器の使い勝手を向上することが可能となる。なお、本実施形態における温度検知手段に代わり、被加熱物内の調理物の沸騰を検知するための振動センサなどを使用することでも、沸騰を検知すると言う観点では用いることができ、このような振動センサを用いた場合も、より短時間で所望の調理を行うことができる上、所定の温度に至るまで使用者が調理する手間を省くことが可能となり、加熱調理器の使い勝手を向上することができるという効果を得ることができる。

実施の形態５.
実施の形態１では内コイル出力期間で出力される内コイル４７の火力出力と、外コイル出力期間で出力される外コイル４９の火力出力が異なる例を挙げて説明したが、内コイル出力期間、外コイル出力期間及びベース出力期間の時間が異なるように構成しても良い。このように構成することで、鍋内の対流を操作調整し、各種調理に適した煮込みを実現することが可能となる。また、内コイル出力期間より外コイル出力期間を長く設定しておくことで、外気による鍋周囲側面の冷却を補償しながら、より鍋内の温度の均一化を促進できる。

また、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行う動作が制御回路５２に調理モードプログラムとして記憶されており、調理モードプログラムに、内コイル出力期間の時間と、外コイル出力期間の時間、及びベース出力期間の時間が複数種類の組み合わせで記憶されて、使用者が好みの組み合わせを選択して使用可能に構成しておくことによって、使用者が調理したいメニューにあわせて好みのモードを使用することができ、加熱調理器の使い勝手を向上することができる。

さらに、様々な調理メニューにあわせて内コイル出力期間で出力される内コイル４７の火力出力、外コイル出力期間で出力される外コイル４９の火力出力を異ならせると共に内コイル出力期間、外コイル出力期間及びベース出力期間の時間を異ならせて、その両者を組み合わせてより多くの様々なメニューを良好に調理するように構成することも可能である。

また、調理モードプログラムとして、調理開始初期の内コイル出力期間で出力される内コイル４７の火力出力及び外コイル出力期間で出力される外コイル４９の火力出力を、調理開始から所定時間経過した時点で、開始初期のそれぞれの加熱出力を変更するようにしてもよいし、調理開始初期の内コイル出力期間、外コイル出力期間及びベース出力期間の時間を、調理開始から所定時間経過した時点で、開始初期のそれぞれの出力期間の時間を変更するようにしてもよい。このようにすることで、より繊細な煮込みの調理を行うことが可能となる。またこのような加熱出力又は出力期間の時間の変更は１回の調理中に複数回変更するようにしてもよい。

また、前述の各実施形態では、調理メニューで煮込みの例を挙げて説明を行ったが、ある一定の温度に維持する保温モードや、急速な水分の蒸発を防ぎながら沸騰を維持させ続ける沸騰維持モードなど様々な調理シーンに合わせた調理を行うように構成することもでき、このようなモードを調理プログラムとして制御回路５２に記憶し、使用者が選択して使用可能としておくことで、加熱調理器の使い勝手をより向上させることが可能となる。

本発明の加熱調理器の斜視図である。図１における本発明の加熱調理器のトッププレートを取り外した状態を示す斜視図である。本発明の加熱調理器の右加熱コイルについての回路構成を示す回路ブロック図である。本発明の加熱調理器における加熱コイルの内コイルと外コイルへの通電パターンを示す説明図である。本発明の加熱調理器に記憶された通常の加熱を加熱コイルにて行う際に、加熱出力を定めた出力設定テーブルである。本発明の加熱調理器の調理モードが実行された際に、内コイルと外コイルの加熱出力を定めた火力設定・動作パターンテーブルである。本発明の加熱調理器の火力テーブルに定められた火加減レベルに応じた内コイル出力期間、外コイル出力期間、ベース出力期間の実行タイムテーブルである。本発明の加熱調理器で調理モードプログラムの入力例を説明するための入力画面を示す説明図である。本発明の加熱調理器で調理モードプログラムの入力例を説明するための入力画面を示す説明図である。本発明の加熱調理器で調理モードプログラムの入力例を説明するための入力画面を示す説明図である。本発明の加熱調理器で調理モードプログラムを使用した際に起こる鍋内の対流の様子を記載した説明図である。本発明の加熱調理器で調理モードプログラムの実行中の表示例を説明するための表示部を示す説明図である。本発明の加熱調理器における加熱コイルを構成する内コイルと外コイルの概要を示す上面図である。本発明の加熱調理器における外コイルに通電することが不適であると判断された際の加熱コイルの内コイルと外コイルへの通電パターンを示す説明図である。

符号の説明

１加熱調理器、２トッププレート、３右加熱部、４左加熱部、５中央加熱部、６ロースタ、７上面操作部、７ａ〜ｈキー、８右ダイヤル操作部、９左ダイヤル操作部、１０右火力表示部、１１左火力表示部、１２中央火力表示部、１３表示部、１４右加熱コイル、１５左加熱コイル、１６ラジェントヒータ、１７商用交流電源、１８直流電源回路、１９整流ダイオードブリッジ、２０リアクトル、２１平滑コンデンサ、２２入力電流検出回路、２３インバータ回路、２４共通アーム、２５内コイル用アーム、２６外コイル用アーム、２７上スイッチ、２８上スイッチ、２９上スイッチ、３０下スイッチ、３１下スイッチ、３２下スイッチ、３３上ダイオード、３４上ダイオード、３５上ダイオード、３６下ダイオード、３７下ダイオード、３８下ダイオード、３９内コイル負荷回路、４０外コイル負荷回路、４１スナバコンデンサ、４２スナバコンデンサ、４３スナバコンデンサ、４４共通アーム駆動回路、４５内コイル用アーム駆動回路、４６外コイル用アーム駆動回路、４７内コイル、４８共振コンデンサ、４９外コイル、５０共振コンデンサ、５１出力電流検出回路、５２制御回路、５２ａ制御タイマ、５３操作入力手段、Ｔ１、Ｔ５内コイル出力期間、Ｔ３、Ｔ７外コイル出力期間、Ｔ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８ベース出力期間、５４内側コイル部分、５５外側コイル部分。

Claims

交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、前記直流電源回路への入力電流を検出する入力電流検出手段と、同心円状に配設した内コイルおよび外コイルからなる加熱コイルと、前記加熱コイルに流れる電流を検出する出力電流検出手段と、直流電源回路の出力である直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、調理器を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段はインバータ回路を制御して前記内コイルへの高周波電力の出力と前記外コイルへの高周波電力の出力を個別に出力制御するとともに、前記内コイル及び前記外コイルの両者を、ある出力火力で出力させるベース出力火力で出力制御し、
前記内コイルに前記ベース出力火力より高い火力で出力する内コイル出力期間、前記内コイル、外コイル共にベース出力火力で出力するベース出力期間、前記外コイルに前記ベース出力火力より高い火力で出力する外コイル出力期間の３つの出力期間を有し、内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行うことを特徴とする加熱調理器。
前記内コイル出力期間で出力される内コイルの火力出力と、前記外コイル出力期間で出力される外コイルの火力出力が異なることを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
前記内コイル出力期間、外コイル出力期間及びベース出力期間の時間が異なることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の加熱調理器。
前記ベース出力期間のベース出力火力が、出力０であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の加熱調理器。
前記内コイル出力期間と外コイル出力期間の時間が略同じで、ベース出力期間の時間が前記内コイル出力期間と外コイル出力期間の時間より短いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の加熱調理器。
前記内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行う動作が前記制御手段に調理モードプログラムとして記憶されており、前記調理モードプログラムには、前記内コイル出力期間で出力される内コイルの火力出力と、前記外コイル出力期間で出力される外コイルの火力出力が複数種類の組み合わせで記憶されており、使用者が任意の組み合わせを選択して使用可能なことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の加熱調理器。
前記内コイル出力期間と外コイル出力期間を、ベース出力期間を挟んで交互に行う動作が前記制御手段に調理モードプログラムとして記憶されており、前記調理モードプログラムには、前記内コイル出力期間の時間と、前記外コイル出力期間の時間、及びベース出力期間の時間が複数種類の組み合わせで記憶されており、使用者が任意の組み合わせを選択して使用可能なことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の加熱調理器。
前記内コイルと前記外コイルは所定の間隔を有して同心円状に配設され、各々別々に火力出力を出力可能に構成されると共に、前記内コイルがさらに内側と外側に所定の間隔を有して同心円状に配設されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の加熱調理器。
被加熱物を載置するトッププレートを有し、前記トッププレート下方に前記同心円状に配設した内コイルおよび外コイルからなる前記加熱コイルが配設され、前記トッププレート上に載置された被加熱物の径が前記外コイルの火力出力を出力するのに不適な大きさである場合、前記外コイル出力期間を行わない又は、前記外コイル出力期間の外コイルの出力をベース出力期間の出力と同じとして実行することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の加熱調理器。