JP2003109737A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロコンピュータで誘導加熱調理器の不
適正負荷検知動作を実行するとき、デジタル信号に変換
するときのステップ数に限りがあり、そのために早期に
不意適正負荷の判定ができなかった。 【解決手段】 誘導加熱コイル１４を有するインバータ
回路１８と、該インバータ回路１８に流れる入力電流を
検出する入力電流検出回路４０と、該入力電流検出回路
４０からの入力電流検出信号を増幅する増幅回路４４
と、前記インバータ回路１８の駆動を制御するマイクロ
コンピュータ２２と、を備え、前記マイクロコンピュー
タ２２は、加熱開始時前記増幅回路４４から出力された
増幅された入力電流信号に基づいて不適正負荷検知を行
い、不適正負荷を検知したとき、前記インバータ回路１
８の動作を停止する構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】不適正負荷検知を行う誘導加
熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の誘導加熱調理器は、イン
バータ回路に流れ込む入力電流をカレントトランスで検
出し、この検出した入力電流信号と所定の信号とを比較
し、所定信号より入力電流信号が低ければ不適正負荷と
判別して、制御部がインバータ回路の動作を停止してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘導加
熱コイルの加熱出力が高くなるほど、短時間で加熱して
しまうので、小物かどうかをより短い時間で判別して停
止しなければならない。特に、本実施態様のようにＡ／
Ｄ変換回路を介してマイクロコンピュータに入力し、小
物検知動作を行うものにおいては、マイクロコンピュー
タが処理できるデータ量にも限りがあるため、Ａ／Ｄ変
換回路でのデータ変換ステップ数があまり細かくでき
ず、そのため適正負荷時の変化と小物検知時の変化との
相違が、加熱開始から短時間で判別できない。

【０００４】また、グリル部を有する電磁調理器におい
ては、従来、グリル部５用の加熱手段駆動回路とヒータ
加熱部４用ヒータの駆動回路を夫々そろえていたので、
夫々の基板を作る必要があったため、その分コストの上
昇を招いていた。

【０００５】本発明は、斯かる課題を解決するためのも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の誘導加熱調理器
によれば、誘導加熱コイルを有するインバータ回路と、
該インバータ回路に流れる入力電流を検出する入力電流
検出回路と、該入力電流検出回路からの入力電流検出信
号を増幅する増幅回路と、前記インバータ回路の駆動を
制御する制御部と、を備え、前記制御部は、加熱開始時
前記増幅回路から出力された増幅された入力電流信号に
基づいて不適正負荷検知を行い、不適正負荷を検知した
とき、前記インバータ回路の動作を停止する構成であ
る。

【０００７】また、誘導加熱コイルを有する複数のイン
バータ回路と、該複数のインバータ回路の夫々に設けら
れ、前記インバータ回路の駆動を制御する制御部と、加
熱条件を入力する操作部とを備え、前記各制御部及び操
作部は、各々個別のプリント基板に形成されており、各
基板間を通信により情報交換を行うとともに、前記操作
部から各制御部へは運転指令を、また前記各制御部は各
インバータ回路の動作制御を担当する構成である。

【０００８】さらに、前記各制御部は、テスト駆動ピン
を設け、前記通信とは別に前記テスト駆動ピンからの信
号により個別に駆動する構成である。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１において、１はグリル付誘導
加熱調理器の本体、２及び３は磁性金属製の調理鍋を誘
導加熱する誘導加熱部、４は調理鍋をヒータ加熱するヒ
ータ加熱部、５は魚などの食品を加熱室に収納してヒー
タなどで輻射加熱するグリル部、６は誘導加熱部２及び
３とヒータ加熱部４とグリル部５とを駆動するための加
熱条件を入力する操作パネルである。

【００１０】図２において、７はキーユニット基板、８
は第1インバータ基板、９は第１インバータ基板８と同
じ構成を有する第２インバータ基板である。これら基板
はプリント基板で構成されている。

【００１１】キーユニット基板７は、加熱条件などを入
力するキーボード１０と、設定した加熱条件などを表示
する表示部１１と、調理鍋の温度を検出するサーミスタ
１２とが接続され、これらの制御を行う制御部となるマ
イクロコンピュータ１３が備えられている。

【００１２】前記キーボード１０は、図３に示すよう
に、交点が接続されていないマトリックス状に配置され
た配線１０１、１０２、１０３、１０４、１０５，１０
６間に、夫々キー入力用スイッチ１０７が接続されてい
る。マイクロコンピュータ１３は、配線１０１から配線
１０３のキースキャン及び配線１０４から配線１０６の
信号取得のタイミングにより、座標が形成を形成し、操
作されたスイッチ位置を特定している。

【００１３】しかし、例えば、キー入力用スイッチ１０
７ａ、１０７ｂ、１０７ｃを同時に操作したとき、マイ
クロコンピュータ１３は、キー入力用スイッチ１０７
ａ、１０７ｂ、１０７ｃを同時に操作されているのか、
キー入力用スイッチ１０７ｄを操作したのか判断できな
い。これは、配線１０２にスキャンされ配線１０５から
信号を取得するとき、信号がキー入力用スイッチ１０７
ａ、１０７ｂ、１０７ｃの順で信号が流れて取得できた
のか、キー入力用スイッチ１０７ｄを流れて取得できた
のか判別できないからである。

【００１４】このような課題を解決するために、マイク
ロコンピュータ１３は、同時に複数キーが操作されてい
ると判断したとき、そのときの操作キーの判断をキャン
セルし、キー入力がなかったことにしている。このよう
にすることで、誤動作を防止し、調理器の安全性を向上
できるようにしている。

【００１５】第１インバータ基板８及び第２インバータ
基板９は、誘導加熱コイル１４及び１５とヒータ１６及
び１７とが夫々のインバータ基板に接続されている。そ
して、インバータ基板８及び９内には、誘導加熱コイル
１４及び１５に高周波電力を供給するインバータ回路１
８及び１９と、ヒータ１６及び１７を駆動するヒータ駆
動回路２０及び２１と、夫々の回路の動作を制御する制
御部となるマイクロコンピュータ２２及び２３とを有し
ている。

【００１６】図４において、２４はキーユニット基板７
に設けたコネクタ、２５は第１インバータ基板８に設け
たコネクタ、２６は第２インバータ基板９に設けたコネ
クタ、２７はコネクタ２４に接続される挿入コネクタ、
２８はコネクト２５に接続される挿入コネクタ、２９は
コネクタ２６に接続される挿入コネクタ、３０は挿入コ
ネクタ２７、２８、２９をそれぞれ接続する通信ケーブ
ルである。

【００１７】前記コネクタ２４は、信号グランドピン２
４ａと、シリアルクロックピン２４ｂと、シリアル送信
データピン２４ｃと、シリアル受信データピン２４ｄ
と、信号グラウンドピン２４ｅとを備えている。

【００１８】またコネクタ２５は、選択入力ピン２５ａ
と、シリアルクロックピン２５ｂと、シリアル送信デー
タピン２５ｃと、シリアル受信データピン２５ｄと、信
号グラウンドピン２５ｅと、テスト駆動ピン２５ｆとを
備えている。

【００１９】さらにコネクタ２６も同様に、選択入力ピ
ン２６ａと、シリアルクロックピン２６ｂと、シリアル
送信データピン２６ｃと、シリアル受信データピン２６
ｄと、信号グラウンドピン２６ｅと、テスト駆動ピン２
６ｆとを備えている。

【００２０】そして、通信ケーブル３０は、各基板のシ
リアルクロックピン２４ｂと２５ｂと２６ｂとを接続
し、また信号グランドピン２４ｅと２５ｅと２６ｅとを
接続している。また、コネクタ２４のシリアル送信デー
タピン２４ｃとコネクタ２５及び２６のシリアル受信デ
ータピン２５ｄ及び２６ｄとを接続し、コネクタ２４の
シリアル受信データピン２４ｄとコネクタ２５及び２６
のシリアル送信データピン２５ｃ及び２６ｃとを接続し
ている。

【００２１】さらに、コネクタ２５及び２６には、テス
ト駆動ピン２５ｆ及び２６ｆが備えられている。このテ
スト駆動ピン２５ｆ及び２６ｆは、コネクタ２５及び２
６に挿入コネクタ２８及び２９が接続されていないと
き、所定の信号を入力することで、独立的に第１インバ
ータ回路１８及び第２インバータ回路１９を駆動し、正
常に駆動するかどうかのテストが行えるようにしたもの
である。したがって、通常はこのピンには何も接続され
ない。

【００２２】なお、テスト駆動ピン２５ｆ及び２６ｆに
入力する信号レベルに応じて、各インバータ回路１８及
び１９は、誘導加熱コイル１４及び１５の加熱出力を設
定するようにしても良い。

【００２３】かかる構成において、第１インバータ基板
８のヒータ１６と第２インバータ基板９のヒータ１７と
は、一方がヒータ加熱部４の加熱手段となり、他方がグ
リル部の加熱手段となる。コネクタ２５又は２６の選択
入力ピン２５ａまたは２６ａのいずれかに、前記コネク
タ２４の信号グラウンドピン２４ａを接続することで、
この信号をマイクロコンピュータ２２及び２３のいずれ
か一方が認識すれば、その認識した基板にはグリル部５
にヒータがセットされていると認識し、他方のマイクロ
コンピュータは、ヒータ加熱部４にセットされていると
認識する。

【００２４】各マイクロコンピュータは、認識した状態
に基づいて、各ヒータの駆動を制御するのである。

【００２５】そして、各基板間を通信により情報交換を
行うとともに、前記操作部から各制御部へは運転指令
を、また前記各制御部は各インバータ回路の動作制御を
行うのである。

【００２６】図４では、信号グランドピン２４ａと第１
インバータ基板８の選択入力ピン２５ａとが接続されて
いるため、第１インバータ基板８のヒータ１６はグリル
部５の加熱手段として配置され、第２インバータ基板９
のヒータ１７はヒータ加熱部４の加熱手段として配置さ
れている。

【００２７】こうすることにより、第１インバータ基板
８と第２インバータ基板９とは共通化が図れ、製造の効
率化、組立ての容易性などコスト低減に寄与することが
できる。

【００２８】即ち、従来では、グリル部５用の加熱手段
駆動回路とヒータ加熱部４用ヒータの駆動回路を夫々そ
ろえていたが、本発明はその必要がなくなるのである。

【００２９】図５において、第１インバータ基板８及び
第２インバータ基板９のインバータ回路１８及び１９に
ついて説明する。インバータ回路１８と１９とは同じ構
成であるので、インバータ回路１８を代表して説明す
る。

【００３０】３１ａ及び３１ｂは商用電源が接続される
端子、３２は端子３１ａ及び３１ｂから供給される交流
電源を全波整流する整流回路、３３は端子３１ａと整流
回路３２との間に接続された電源スイッチである。該電
源スイッチ３３は、インバータコンピュータ２２により
制御されるリレーコイル３３ａによりオンオフ制御され
る。

【００３１】３４は整流回路３２の＋端子に接続された
ノイズ除去用チョークコイル、３５はチョークコイル３
４の他端と整流回路３２のー端子との間に接続し、全波
整流した脈流を平滑する平滑コンデンサ、３６は誘導加
熱コイル１４と直列接続され、平滑コンデンサ３５に並
列接続される共振コンデンサ、３７は誘導加熱コイル１
４と共振コンデンサ３６との接続点にエミッタが接続さ
れ、共振コンデンサ３６と整流回路３２のー端子との接
続点にコレクタを接続するパワースイッチング素子、３
８はパワースイッチング素子３７の導通方向に対し逆並
列に接続したダイオードである。

【００３２】前述の平滑コンデンサ３４、誘導加熱コイ
ル１４、共振コンデンサ３６、パワースイッチング素子
３７及びダイオード３８は、インバータ回路１８を構成
する。

【００３３】３９は端子３１ａと電源スイッチ３３との
間に接続し、マイクロコンピュータ２２に直流電源を供
給する電源回路、４０は端子３１ｂと整流回路３２との
間で流れる入力電流を検出するカレントトランス、４１
は該カレントトランス４０で検出した入力電流に応じた
入力電流信号を出力する入力電流検出回路、４２はサー
ミスタ１２で検出した温度に応じた温度信号を出力する
温度検出回路、４３は前述の入力電流信号及び温度検出
信号をデジタル信号に変換し、マイクロコンピュータ２
２に入力するＡ／Ｄ変換回路である。

【００３４】４４は入力電流検出回路４１から出力され
た入力電流信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換回路４３に出力す
る増幅回路、４５はマイクロコンピュータ２２からの駆
動信号に基づいてパワースイッチング素子３７を駆動す
る駆動回路である。

【００３５】前記Ａ／Ｄ変換回路４３は、時分割処理を
行い、温度検出信号、入力電流信号および増幅した入力
電流信号を順次マイクロコンピュータ２２に入力する。

【００３６】かかる構成の動作は、マイクロコンピュー
タ２２から駆動回路４５にパワースイッチング素子オン
の指示をしてパワースイッチング素子３７をオンさせ
る。このときより誘導加熱コイル１４に電流が流れ出
す。所定時間後、マイクロコンピュータ２２は駆動回路
４５にパワースイッチング素子オフの指示をしてパワー
スイッチング素子３７をオフさせる。このときから共振
コンデンサ３６に充電された電力の放電が始まり、誘導
加熱コイル１４に先程と逆方向に電流が流れだす。

【００３７】インバータ回路１８は、かかる動作を繰り
返すことにより、誘導加熱コイル１４で磁界を発生さ
せ、誘導加熱部上の調理鍋４６に渦電流を誘起させてジ
ュール熱を発生させて、調理鍋４６を加熱するのであ
る。

【００３８】しかし、誘導加熱部に調理鍋４６でなく、
フォークやナイフなど小物であり、加熱されては困るも
のが載置されることがある。このような小物が載置され
たかどうかを判断するために、カレントトランス４０で
入力電流を検出し、その入力電流信号からマイクロコン
ピュータ２２が消費される電力量を求めて小物か調理鍋
かを判別している。小物の加熱と判別できたときは、駆
動回路４５にパワースイッチング素子３７をオフして、
インバータ回路１４の動作を停止するよう指示を出す。
以上の動作が、一般に小物検知動作、又は不適正負荷検
出動作と呼んでいる。

【００３９】しかしながら、誘導加熱コイル１４の加熱
出力が高くなるほど、短時間で加熱してしまうので、小
物かどうかをより短い時間で判別して停止しなければな
らない。特に、本実施態様のようにＡ／Ｄ変換回路４３
を介してマイクロコンピュータ２２に入力し、小物検知
動作を行うものにおいては、マイクロコンピュータ２２
が処理できるデータ量にも限りがあるため、Ａ／Ｄ変換
回路２２でのデータ変換ステップ数があまり細かくでき
ず、そのため適正負荷時の変化と小物検知時の変化との
相違が、加熱開始から短時間で判別できない。

【００４０】この課題を解決するために、増幅回路４４
を並列に設け、マイクロコンピュータ２２が、加熱開始
初期の期間では、増幅回路４４からの増幅された入力電
流信号を使用して小物負荷検知を行う。こうすること
で、適正負荷時の変化と小物検知時の変化との相違が、
加熱開始から短時間で判別できるようになり、不適正負
荷時は早期に加熱を停止できるのである。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、不適正負荷が誘導加熱
部上に載置されても早期に加熱停止が実現でき、小物負
荷が不所望に加熱されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘導加熱調理器の外観図である。

【図２】誘導加熱調理器の制御ブロック図である。

【図３】図２中のキーボードの動作を説明するための図
である。

【図４】図２中の各基板を接続するコネクタの構成を説
明するための図である。

【図５】図２中の第１インバータ回路及びその周辺回路
を含めた制御回路図である。

【符号の説明】

１４ 誘導加熱コイル １８ インバータ回路 ２２ マイクロコンピュータ ４０ カレントトランス ４１ 入力電流検出回路 ４５ 駆動回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導加熱コイルを有するインバータ回路
   と、該インバータ回路に流れる入力電流を検出する入力
   電流検出回路と、該入力電流検出回路からの入力電流検
   出信号を増幅する増幅回路と、前記インバータ回路の駆
   動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、加熱開
   始時前記増幅回路から出力された増幅された入力電流信
   号に基づいて不適正負荷検知を行い、不適正負荷を検知
   したとき、前記インバータ回路の動作を停止することを
   特徴とする誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 誘導加熱コイルを有する複数のインバー
   タ回路と、該複数のインバータ回路の夫々に設けられ、
   前記インバータ回路の駆動を制御する制御部と、加熱条
   件を入力する操作部とを備え、前記各制御部及び操作部
   は、各々個別のプリント基板に形成されており、各基板
   間を通信により情報交換を行うとともに、前記操作部か
   ら各制御部へは運転指令を、また前記各制御部は各イン
   バータ回路の動作制御を行うことを特徴とする誘導加熱
   調理器。
3. 【請求項３】 前記各制御部は、テスト駆動ピンを設
   け、前記通信とは別に前記テスト駆動ピンからの信号に
   より個別に駆動することを特徴とする請求項２に記載の
   誘導加熱調理器。