JP2003249340A - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷容器の判別が極力簡便になし得る電磁誘
導加熱調理器を得ることを目的とする。 【解決手段】 インバータの出力電圧と電流との位相差
を検出する位相差検出回路１４、電流が電流設定器１３
の設定値を越えたときインバータの出力周波数を上昇さ
せ電流を上記設定値以下に保持する電流保持回路１２、
および上記位相差検出値と位相差設定器１６の位相差設
定値とを比較し、上記検出値が設定値より大のときは負
荷容器４が非磁性材または無負荷であると判定し、上記
検出値が設定値以下のときは負荷容器４が磁性材である
と判定する負荷判別回路１５を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁誘導加熱調
理器において、その加熱コイル上に載置される鍋（負荷
容器）の有無、材質を判別する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電磁
誘導加熱調理器は、火種を使用せず安全であること、ま
た燃費が安いこと等から外食産業分野や家庭への普及が
進んでいる。しかし、加熱コイルに高周波電流を流しそ
の電磁誘導作用で加熱するという加熱原理を採用する関
係で、適切な材質の負荷容器を使用しないと所望の加熱
効果が得られないばかりか、以下のような不具合が生じ
る。 （１）鍋が無い状態で動作し続けると電力が無駄に使わ
れる。火が出ない電磁調理器では使用者が運転状態のま
ま忘れてしまうことが多い。その後に電磁調理器を鍋等
の置き台として使用すると火傷等の事故が生じやすい。 （２）鍋が無いとインバータは周波数が高い状態で動作
を続けるため、放熱器等が熱くなって温度上昇異常の不
具合が発生する。 （３）インバータは周波数が高い状態で動作し続けるた
め、伝導ノイズ、放射ノイズが大きくなり、テレビ画面
のちらつき等他の機器に悪影響を与える。 そこで、従来からこの載置される負荷容器の有無、材質
を判別する技術が開発されている。

【０００３】例えば、特開平２−２４４５８５号公報に
は、高周波インバータの入力または出力電力の大きさ
と、電流の大きさとから負荷容器の有無を判別するもの
が開示されている。しかるに、調理器を低入力で操作し
ている場合、インバータは高い周波数で動作するが、こ
の領域では負荷容器の有無によって電力がほとんど変化
せず、的確な判別が出来ないという問題がある。また、
特開平４−２６９４８８号公報には、電流と、周波数
と、電流電圧の位相角との３つデータとマトリックスの
比較から負荷容器の有無、材質を判別するものが開示さ
れている。この場合、３者の検出値の相互比較となって
判別動作が複雑になるとともに、判別基準の設定も煩雑
となる恐れがある。

【０００４】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、負荷容器の判別が極力簡便にな
し得る電磁誘導加熱調理器を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電磁誘導
加熱調理器は、コンデンサとで直列共振回路を形成する
加熱コイル、およびこの加熱コイルに高周波電流を供給
するインバータを備え、上記加熱コイル上に載置される
負荷容器を上記加熱コイルに流れる高周波電流による電
磁誘導作用で加熱する電磁誘導加熱調理器において、上
記加熱コイルに流れる電流を検出する電流検出手段、上
記インバータの出力電圧と上記電流との位相差を検出す
る位相差検出手段、上記電流が所定の設定値を越えたと
き上記インバータの出力周波数を上昇させ上記電流を上
記所定の設定以下に保持する電流保持手段、および上記
位相差検出値から上記加熱コイル上の負荷容器が磁性材
であるか、非磁性材であるか、または上記加熱コイル上
に負荷容器が載置されていないもしくは極軽量の小物が
存在する無負荷であるかのいずれであるかを判別する負
荷判別手段を備えたものである。

【０００６】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、上記加熱コイルに流れる電流を検出する電流検出手
段、上記電流と上記インバータの入力電力との比を検出
する電流電力比検出手段、上記電流が所定の設定値を越
えたとき上記インバータの出力周波数を上昇させ上記電
流を上記所定の設定値以下に保持する電流保持手段、お
よび上記電流電力比検出値から上記加熱コイル上の負荷
容器が磁性材であるか、非磁性材であるか、または上記
加熱コイル上に負荷容器が載置されていないもしくは極
軽量の小物が存在する無負荷であるかのいずれであるか
を判別する負荷判別手段を備えたものである。

【０００７】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
の負荷判別手段は、位相差または電流電力比の検出値に
対して１つのしきい値を設定し、上記検出値が当該しき
い値より大のときは負荷容器が非磁性材または無負荷で
あると判定し、上記検出値が当該しきい値以下のときは
上記負荷容器が磁性材であると判定するものである。

【０００８】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
の負荷判別手段が負荷容器を非磁性材または無負荷であ
ると判定し、その判定出力が所定の設定時間継続したと
きインバータの運転を停止させるインバータ停止手段を
備えたものである。

【０００９】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、そのインバータの出力周波数を所定の上限値以下に
制限する周波数上限設定手段を備えるとともに、負荷判
別手段は、位相差または電流電力比の検出値に対して第
１のしきい値とこの第１のしきい値より小さい第２のし
きい値とを設定し、上記検出値が上記第１のしきい値よ
り大のときは無負荷であると判定し、上記検出値が上記
第１のしきい値以下で上記第２のしきい値より大のとき
は負荷容器が非磁性材であると判定し、上記検出値が上
記第２のしきい値以下のときは上記負荷容器が磁性材で
あると判定するものである。

【００１０】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
の負荷判別手段は、位相差または電流電力比の検出値に
対して所定の第１のしきい値を設定し、上記検出値が当
該第１のしきい値より大のときは負荷容器が非磁性材ま
たは無負荷であると判定し、上記検出値が当該第１のし
きい値以下のときは上記負荷容器が磁性材であると判定
する第１の判別部、および上記第１の判別部で上記負荷
容器が非磁性材または無負荷であると判定したときイン
バータをその出力周波数、電流、入力電力の３つのデー
タの内、１つのデータを所定の設定値に固定するように
制御し、その状態で残り２つのデータのいずれかが所定
の第２のしきい値より大のときは上記負荷容器が非磁性
材であると判定し、上記第２のしきい値以下のときは無
負荷であると判定する第２の判別部を備えたものであ
る。

【００１１】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材であると判
定したときはその旨の表示を行い、上記負荷判別手段が
無負荷であると判定し、その判定出力が所定の設定時間
継続したときはインバータの運転を停止させるインバー
タ停止手段を備えたものである。

【００１２】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材であると判
定したときはその旨の表示を行い、その判定出力が所定
の設定時間継続したときはインバータの運転を停止さ
せ、上記負荷判別手段が無負荷であると判定し、その判
定出力が所定の設定時間継続したときはインバータの運
転を停止させるインバータ停止手段を備えたものであ
る。

【００１３】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材または無負
荷であると判定したときインバータの出力を所定のレベ
ル以下に制限するようにしたものである。

【００１４】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材または無負
荷と判定したときカウントを開始し、所定の設定時間カ
ウントしたときインバータ運転の停止指令を出力するタ
イマ手段、および上記負荷判別手段が負荷容器を磁性材
と判定したとき上記タイマ手段のカウントをリセットす
るリセット手段を備えたものである。

【００１５】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、そのインバータ停止手段によりインバータの運転を
停止してから更に所定時間経過後、再び、負荷判別手段
を動作させるようにしたものである。

【００１６】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段を再び動作させる場合、インバー
タの出力を所定のレベル以下に制限するとともに、この
再動作で上記負荷判別手段が負荷容器を磁性材と判定し
たときは上記出力制限を解除するようにしたものであ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１における電磁誘導加熱調理器（以下、同義
で適宜電磁調理器と略称する。）を示す回路構成図であ
る。図において、１は商用周波数の交流電源ＡＣを直流
に整流し平滑コンデンサＣｆに送出する整流器、２、３
はハーフブリッジ形のインバータを構成するスイッチン
グ素子、５は共振コンデンサＣｒ１、Ｃｒ２とでシング
ルエンドプッシュプル方式の直列共振回路を形成する加
熱コイル、４は加熱コイル５上に載置される鍋で、本願
では負荷容器と称するものとする。６はＣＴ１で検出し
た入力電流を直流電圧に変換する入力電流検出回路、７
はＰＴ１で検出した入力電圧と入力電流検出回路６から
の入力電流とから入力電力を演算する電力演算回路、８
は電力演算回路７からの入力電力が電力設定器９からの
電力設定値に一致するよう電力制御信号を出力する電力
制御回路、１０は電力制御回路８からの電力制御信号と
後述する電流保持回路からの信号とを入力して周波数制
御信号を出力する周波数制御回路、１１は周波数制御回
路１０からの周波数制御信号に基づきスイッチング素子
２、３をオンオフするドライブ信号を発生する駆動回路
である。

【００１８】１２はＣＴ２で検出した電流（加熱コイル
５に流れる電流）が電流設定器１３からの電流設定値を
越えたとき検出電流を設定値以下に保持するよう出力周
波数を上昇させる信号を周波数制御回路１０に送出する
電流保持回路、１４はＣＴ２からの電流と駆動回路１１
からのドライブ信号とから両者の位相差を検出する位相
差検出回路で、その詳細構成は更に後述する。１５は位
相差検出回路１４からの位相差検出値と位相差設定器１
６からの位相差設定値とから負荷容器４が磁性材である
か、非磁性材または無負荷（極軽量の小物が存在する場
合を含む）であるかを判別する負荷判別回路で、その詳
細は後述する。１７は、負荷判別回路１５が負荷容器４
を非磁性材または無負荷と判定し、その判定出力が所定
の設定時間（例えば、数秒程度）継続したとき停止信号
を出力するタイマ回路１、１８はタイマ回路１からの停
止信号を受けてインバータの運転を停止する停止指令を
駆動回路１１に送出する停止指令回路、１９は負荷判別
回路１５の判定出力が、負荷容器４が磁性材であるとの
出力に変化したときタイマ回路１のタイマカウントをリ
セットするリセット信号を送出するタイマリセット回路
１である。

【００１９】次に動作について説明する。先ず、電磁調
理器としての本来の加熱動作は、加熱コイル５上に調理
材料を収容した負荷容器４を載置し、つまみをまわす
と、この操作つまみに連動した電力設定器９の電力設定
値に入力電力検出値が一致するよう、スイッチング素子
２、３のスイッチング周波数を制御する。負荷容器４を
含めた加熱コイル５から見たインダクタンスをＬ、共振
コンデンサのキャパシタンスをＣとすると、下式で求ま
る共振周波数ｆより高い周波数の範囲で運転され、電力
設定値が高いと上記範囲内で周波数を下降させ、電力設
定値が低いと周波数を上昇させる。 ｆ＝１／（２π√（Ｌ・Ｃ））

【００２０】次に、本願発明の主題である負荷容器の判
別に係る動作について詳細に説明する。図２、図３は、
負荷容器４の材質を変えた場合の、それぞれ位相差ー周
波数特性、および電流ー周波数特性を実験によりプロッ
トしたものである。それぞれ、磁性材としてステンレス
スチール（以下、ステンレスと略称する）の鍋、非磁性
材としてアルミニウム（以下、アルミと略称する）の鍋
を載置した場合、また加熱コイル５上にものを置かない
無負荷の場合を示している。ここで電流を、例えば５０
Ａ以下に保持する条件で考えると、図３から、アルミの
場合は約４１ｋＨｚ以上で、ステンレスの場合は約２８
ｋＨｚ以上で、また、無負荷の場合は約２６ｋＨｚ以上
で運転されることになり、図２から、ステンレスとアル
ミ・無負荷とを位相差のみで判別可能なことが判る。即
ち、しきい値として、７０〜７５°の範囲で設定すれば
両者の判別が出来る。

【００２１】従って図１の回路では、位相差設定器１６
で上記しきい値を設定し、負荷判別回路１５は、位相差
検出回路１４からの位相差検出値が上記しきい値より大
のときは、負荷容器４は非磁性材または無負荷と判定
し、上記しきい値以下のときは磁性材と判定する訳であ
る。なお、位相差検出回路１４における位相差の検出原
理について図４、図５により説明する。図４は位相差検
出回路１４の内部構成図、図５は位相差検出回路１４の
動作を説明する波形図である。パルス化回路１４Ａは、
ＣＴ２からのインバータ出力電流（図５（３））の正の
時間幅のパルス信号ａ（図５（４））を作成する。そし
て、位相差ー電圧変換回路１４Ｂが、このパルス信号ａ
とスイッチング素子を駆動するドライブ信号（図５
（２））との位相差θ（図５（５））を演算し、更にこ
の位相差を電圧に変換して信号ｂを出力する。従って、
位相差設定器１６は上記しきい値位相差に相当する電圧
値を発生する。

【００２２】次に、負荷判別回路１５を中心とした動作
を図６のフローチャートを参照して説明する。インバー
タが駆動されると（Ｓ１）、負荷判別回路１５が動作し
負荷容器４が不適か否かを判別する（Ｓ２）。なお、図
６（以下のフローチャート図も同様）では、図示の便宜
上、負荷容器４が非磁性材または無負荷であると判定す
る場合を、「不適である」（ＹＥＳ）と表現し、磁性材
であると判定する場合を、「不適でない」（ＮＯ）と表
現するものとする。判定が不適でない、即ち、磁性材と
される（Ｓ２でＮＯ）限り負荷判別回路１５は負荷判定
の動作を繰り返す。具体的には、適当なインターバルで
演算動作を継続することになる。判定が不適、即ち、非
磁性材または無負荷とされる（Ｓ２でＹＥＳ）と、タイ
マ回路１がカウントを開始し（Ｓ３）、更に負荷判定動
作を続ける（Ｓ４）。判定が不適でない、即ち、磁性材
とされるとタイマリセット回路１によりタイマ回路１の
カウントをリセットし（Ｓ５）、Ｓ２に戻って負荷判定
動作を継続する。Ｓ４で不適の判定が継続し、タイマ回
路１のカウントが終了すると（Ｓ６でＹＥＳ）、そのカ
ウントアウトの出力を受けて停止指令回路１８が駆動回
路１１に停止指令を出力しインバータが運転を停止する
（Ｓ７）。なお、タイマ回路１はカウントアウト動作で
自らリセット状態となる。このように、インバータを停
止するのは、鍋が無い状態、または適正な加熱効果が得
られない非磁性材の鍋が置かれた状態のまま電力が無駄
に使われるのを防止するためである。また、後述するよ
うに、不適の判定でインバータ出力を制限する場合は、
一般にその出力周波数が高くなりインバータのスイッチ
ング素子の発生損失が増大するため、一定の時限で停止
することで不要な温度上昇を避ける趣旨である。

【００２３】以上のように、この実施の形態１では、負
荷容器の判定を電圧電流の位相差のみから簡便にでき、
負荷容器が本来の磁性材でない（不適）場合は、自動的
にインバータが停止して無駄な電力消費が防止される。

【００２４】実施の形態２．ここでは、位相差に替わっ
て、電流電力比を基に負荷容器の判定を行う場合につい
て説明する。図７は、負荷容器４の材質を変えた場合
の、電流電力比（Ａ／ｋＷ）ー周波数特性を示す。この
場合も、位相差で判定する図２の場合と同様、電流を、
例えば５０Ａ以下に保持する条件で考えると、図３か
ら、アルミの場合は約４１ｋＨｚ以上で、ステンレスの
場合は約２８ｋＨｚ以上で、また、無負荷の場合は約２
６ｋＨｚ以上で運転されることになり、図７から、ステ
ンレスとアルミ・無負荷とを電流電力比のみで判別可能
なことが判る。即ち、しきい値として、例えば、５０Ａ
／ｋＷに設定すれば両者の判別が出来る。

【００２５】図８は、この発明の実施の形態２における
電磁調理器を示す回路構成図である。図１と異なる部分
のみ説明する。即ち、電力演算回路７からの入力電力と
ＣＴ２からの電流とから電流電力比演算回路２０が電流
電力比を演算する。そして、負荷判別回路１５Ａは、電
流電力比演算回路２０からの電流電力比が電流電力比設
定器２１で設定するしきい値より大のときは、負荷容器
４が非磁性材または無負荷であると判定し、上記しきい
値以下のときは磁性材であると判定する。以上のよう
に、電流電力比を検出することにより、先の位相差の場
合と同様、簡便に負荷容器の材質の判別が可能となり、
インバータの運転停止など必要な保護処理を行うことが
出来る。

【００２６】実施の形態３．図９は、この発明の実施の
形態３における電磁調理器を示す回路構成図である。こ
こでは、負荷判別回路が負荷容器を不適、即ち、非磁性
材または無負荷と判定した場合、インバータの出力を所
定のレベル以下に制限し、その間の無駄な電力消費を更
に軽減するようにしている。以下、形態１の図１と異な
る点を中心に説明する。即ち、ここでは、負荷判別回路
１５の判定出力に応じてインバータの出力を制限する信
号を出力するリミッタ回路２２を新たに設置している。
そして、これに対応して、周波数制御回路１０Ａの内部
構成を変更している。

【００２７】以下、周波数制御回路１０Ａの内部構成を
示す図１０を参照して出力を制限する動作について説明
する。負荷判別回路１５が負荷容器４を磁性材と判定す
る信号を出力しているときは、リミッタ回路２２からの
信号は０で、バイポーラトランジスタＴＲ１はＯＦＦ状
態を維持し、電力制御回路８からの信号がＶＦコンバー
タ２３に入力される。ＶＦコンバータ２３は電力制御回
路８からの電圧信号に応じ、入力電圧が高いと出力周波
数を下降させ、入力電圧が低いと出力周波数を上昇させ
る。負荷判別回路１５の出力が非磁性材または無負荷で
あるとの判定出力になると、リミッタ回路２２のリミッ
ト信号が立ち上がり、トランジスタＴＲ１がＯＮし、Ｖ
Ｆコンバータ２３の入力電圧は電力制御回路８からの信
号レベルに関係なくツェナーダイオードＶＲＤ１で定ま
る低い電圧になる。適当な定格電圧のダイオードＶＲＤ
１を選定することにより、ＶＦコンバータ２３からは、
例えば、１００ｋＨｚ程度の周波数信号が出力されイン
バータの出力が減少する、即ち、所定量の電力制限動作
がなされる。なお、バイポーラトランジスタＴＲ１は、
ＭＯＳＦＥＴやアナログスイッチでも代替可能である。

【００２８】次に、このリミッタ回路２２を採用した場
合の動作を図１１のフローチャートを参照して説明す
る。形態１の図６と異なる点を中心に説明する。Ｓ２で
負荷判別回路１５が不適、即ち、負荷容器が非磁性材ま
たは無負荷であると判定すると、リミッタ回路２２のリ
ミッタ信号が立ち上がり、インバータの出力（電力）を
制限する（Ｓ８）。これによって、無駄な電力の消費が
軽減される。タイマ回路１のカウント終了までに不適で
ない、即ち、磁性材であるとの判定に変わると（Ｓ４で
ＮＯ）、リミッタ回路２２のリミッタ信号はなくなり、
電力制限は解除され（Ｓ９）、正常な運転条件に復帰す
る。

【００２９】以上のように、この実施の形態３では、上
述した形態例の効果に加え、負荷容器が本来の磁性材で
ない（不適）場合、即座に電力を制限し、無駄な電力消
費が節減される。

【００３０】実施の形態４．ここでは、図９、図１０で
説明した電力制限方式の変形例について説明する。第１
の変形例は、電力の設定値を変化させるものである。全
体の回路構成図は図示を省略するが、図９ではリミッタ
回路２２の信号を周波数制御回路１０Ａに出力している
のに対し、この変形例１では、リミッタ回路２２の信号
を電力制御回路に出力している。図１２はこの場合の電
力制御回路８Ａの内部構成図である。負荷判別回路１５
が負荷容器４を磁性材と判定する信号を出力していると
きは、リミッタ回路２２からの信号は０で、スイッチＳ
１、Ｓ２は図示の開閉位置にあり、電力設定器９の信号
がそのまま出力され、差動増幅器２４は電力演算回路７
からの電力演算値と電力設定器９からの電力設定値との
偏差を出力する。そして、周波数制御回路１０はその偏
差が零となるよう周波数制御信号を出力する。負荷判別
回路１５の出力が非磁性材または無負荷であるとの判定
出力になると、リミッタ回路２２のリミット信号が立ち
上がり、スイッチＳ１、Ｓ２の開閉位置は図の位置から
反転してスイッチＳ１が開、スイッチＳ２が閉となり、
差動増幅器２４に出力される信号レベルは、電力設定器
９からの信号レベルを抵抗Ｒ１とＲ２とで分圧した値と
なる。この分圧比を、例えば、１／１００程度に設定し
ておくことにより、上記リミット信号の立ち上がりで差
動増幅器２４の偏差出力が急増し、周波数制御回路１０
は電力制限の方向に動くことになる。

【００３１】次に第２の変形例を図１３、図１４を参照
して説明する。ここでは、図１３に示すように、ＣＴ２
からの電流検出値と電流設定器２６の電流設定値とを入
力して電流制御信号を作成する電流制御回路２５を備え
ている。そして、先の電力制御回路８からの制御信号と
電流制御回路２５からの制御信号とがそれぞれダイオー
ドＤ１、Ｄ２とを介して突き合わせ周波数制御回路１０
に入力される構成となっている。次に電流制御回路２５
の内部構成を示す図１４により電力制限の動作について
説明する。負荷判別回路１５が負荷容器４を磁性材と判
定する信号を出力しているときは、リミッタ回路２２か
らの信号は０で、スイッチＳ１、Ｓ２は図示の開閉位置
にあり、電流設定器２６の信号がそのまま出力され、差
動増幅器２７はＣＴ２からの電力検出値と電流設定器２
６からの電流設定値との偏差を出力する。そして、周波
数制御回路１０はその偏差が零となるよう周波数制御信
号を出力する。負荷判別回路１５の出力が非磁性材また
は無負荷であるとの判定出力になると、リミッタ回路２
２のリミット信号が立ち上がり、スイッチＳ１、Ｓ２の
開閉位置は図の位置から反転してスイッチＳ１が開、ス
イッチＳ２が閉となり、差動増幅器２７に出力される信
号レベルは、電流設定器２６からの信号レベルを抵抗Ｒ
１とＲ２とで分圧した値となる。この分圧比を、例え
ば、１／１００程度に設定しておくことにより、上記リ
ミット信号の立ち上がりで差動増幅器２７の偏差出力が
急増し、周波数制御回路１０は電力制限の方向に動くこ
とになる。

【００３２】以上のように、上記第１、第２の変形例を
採用しても、図１０で説明した、リミッタ回路２２の出
力を直接周波数制御回路に導入する場合と同様の電力制
限機能を発揮し、適正な負荷容器が載置されていない場
合の無駄な電力節減が可能となる。

【００３３】実施の形態５．図１５はこの発明の実施の
形態５における電磁調理器を示す回路構成図である。先
の形態例では、負荷容器が不適であると判定され、この
状態が所定時間継続するとインバータを停止するように
したが、電磁調理器を使用する現場においては、このイ
ンバータ停止後、本来の磁性材の負荷容器が載置される
可能性があり得る。そこで、この形態５では、一旦イン
バータが停止した後であっても、磁性材の負荷容器が置
かれた場合には、直ちに本来の加熱動作を再開すること
で、調理者の利便性を高めている。図１５は、図９の回
路にタイマ回路３（２８）とタイマリセット回路３（２
９）とを加えたものである。

【００３４】次に動作を図１５および図１６のフローチ
ャートを参照して説明する。インバータの駆動を開始し
（Ｓ１）、負荷容器が不適と判定され、その状態でタイ
マ回路１のカウントが終了するとインバータを停止する
（Ｓ７）までの動作は先の図１１の場合と同様である。
ここでは、インバータが停止すると停止指令回路１８か
らの停止指令を受けてタイマ回路３がカウントを開始し
（Ｓ１０）、その後、例えば、数秒ないし数十秒程度に
設定されるタイマ回路３のカウントが終了すると（Ｓ１
１）、タイマ回路３は停止指令を解除する信号を停止指
令回路１８に送出し、インバータは駆動を再開する（Ｓ
１２）。なお、タイマ回路３はそのカウントアップで自
らリセットする。タイマリセット回路３は、タイマ回路
３のカウントアップ迄に、他の手段でインバータの停止
指令が解除された場合、その信号を受けてタイマ回路３
をリセットする。

【００３５】負荷判別回路１５が動作し、その判定が不
適のままで変化がなければ（Ｓ１３でＹＥＳ）、Ｓ３か
らの判定動作を再開する。再開後の判定で不適でない、
即ち、磁性材と判定されると（Ｓ４でＮＯ）、電力制限
が解除され（Ｓ９）本来の正常動作に復帰する。なお、
以上の動作フローからも判るように、Ｓ１３の時点で、
電力制限の解除がなされていないので、ここで再開する
判定動作は、電力を制限した状態で行われ、無駄な電力
が節減される。Ｓ１３でＮＯ、即ち、再開した判定動作
で、負荷容器が磁性材であると判定されたときは、電力
制限を解除し（Ｓ１４）、本来の正常動作に復帰する。

【００３６】以上のように、この実施の形態５では、負
荷容器の不適の判定が続き、インバータが停止された後
も負荷判別回路１５が自動的に動作を再開し、不適でな
い（磁性材）との判定になれば直ちに正常動作に復帰し
調理の操作が円滑になされる。また、判定動作を再開す
る際、電力制限の状態から開始されるので、無駄な電力
の節減が徹底される訳である。

【００３７】実施の形態６．図１７はこの発明の実施の
形態６における電磁調理器を示す回路構成図である。以
上の形態例では、負荷容器の材質判別が、磁性材である
か、非磁性材または無負荷であるかの２者択一の判別で
あったが、ここでは、磁性材であるか、非磁性材である
か、無負荷であるかの３者択一を可能とする方式につい
て説明する。負荷容器が異なる場合の電流／電力比ー周
波数特性を示す図７を再び引用して説明する。先の形態
例では、電流保持回路１２を設け、出力電流が電流設定
器１３で設定した値以下となるよう、負荷容器の種別で
定まる下限周波数以上の周波数で運転する条件下で負荷
容器の判別を行った。しかるに、図７の特性を更に詳細
に検討すると、電流保持回路１２による運転条件に加
え、周波数が所定値以下となるよう運転するという条件
を設定すると、負荷容器として、ステンレスと、アルミ
と、無負荷との３者の判別が可能となる。即ち、先ず、
電流を一定以下に保持する電流保持回路１２の運転条件
である、電流設定器１３で設定する値を、例えば３５Ａ
とすると、電流保持回路１２の動作により、図３から、
アルミの場合は約４５ｋＨｚ以上で、ステンレスの場合
は約３０ｋＨｚ以上で、また、無負荷の場合は約２８ｋ
Ｈｚ以上で運転されることになる。次に、周波数制御回
路１０Ｂには周波数設定器３１を接続し、上限周波数と
して、例えば、５０ｋＨｚに設定する。

【００３８】以上の２つの運転条件を前提に、図１７の
負荷判別回路３０では、その内部で２つのしきい値を設
定し、即ち、先の実施の形態２で設定した５０Ａ／ｋＷ
を第２のしきい値とし、この第２のしきい値より大きい
第１のしきい値として、例えば、１４０Ａ／ｋＷの、２
つのしきい値を設定する。そして、負荷判別回路３０
は、電流電力比演算回路２０からの電流／電力比が上記
第１のしきい値より大のときは無負荷と、第１のしきい
値以下で第２のしきい値より大のときは、負荷容器４を
アルミと判定し、第２のしきい値以下のときは負荷容器
４をステンレスと判定する（図７参照）。

【００３９】更に、図１７の装置では、負荷容器４が非
磁性材であることを無負荷と峻別できるので、負荷判別
回路３０が負荷容器４を非磁性材と判定したとき、その
旨を調理者に知らせるための表示器３２を備えている。
なお、表示器３２としては、例えば、ブザー等の音響を
伴うものや、点滅灯など種々の方式のものが考えられ
る。また、負荷容器４が非磁性材のとき、これを長時間
放置すると無駄に電力が消費されるので、一定時間でイ
ンバータを停止させるためのタイマ回路２および判定が
変化したときにそのリセットを行うタイマリセット回路
２を備えている。

【００４０】次に、この実施の形態６の場合の動作につ
いて図１８のフローチャートを参照して説明する。イン
バータが駆動されると（Ｔ１）、負荷判別回路３０が電
流電力比演算回路２０からの電流／電力比演算値を基に
負荷容器４が、無負荷か、磁性材か、非磁性材かを判別
する（Ｔ２）。Ｔ２の判定が磁性のときは、一定のイン
ターバルで判定動作を継続する。なお、この場合、既に
電力制限動作がなされている場合は、これを解除する
（Ｔ３）。Ｔ２の判定が無負荷のときは、図１１（図１
６）と同様、リミッタ回路２２のリミット信号が立ち上
がり、インバータの出力電力を制限する（Ｔ４）。な
お、図１７では、この電力制限方式として、リミット信
号を周波数制御回路へ入力する図１０で説明した方式と
しているが、図１２で説明した、電力制御回路へ入力す
る方式、また、図１４で説明した電流制御回路へ入力す
る方式を採用してもよいことは勿論である。但し、この
実施の形態６での負荷判別回路３０は、出力周波数を周
波数設定器３１で設定する値以下とする条件下で動作す
るものであるので、上記電力制限量は、この出力周波数
制限の範囲で行う必要がある。

【００４１】Ｔ４と同時にタイマ回路１がカウントを開
始し（Ｔ５）、更に負荷判定動作を続け（Ｔ６）、無負
荷の判定が継続し、タイマ回路１のカウントが終了する
と（Ｔ７でＹＥＳ）、そのタイムアウトの出力を受けて
停止指令回路１８が駆動回路１１に停止指令を出力しイ
ンバータが運転を停止する（Ｔ８）。これにより、鍋が
無い状態のまま電力が無駄に消費され続けるのを防止す
る。

【００４２】Ｔ２に戻り、負荷判別回路３０が負荷容器
４を非磁性であると判定すると、Ｔ４と同じく無駄な電
力を節減するためにリミッタ回路２２による電力制限動
作を行う（Ｔ９）と同時に、表示器３２により非磁性で
あることを表示し（Ｔ１０）、タイマ回路２のカウント
を開始する（Ｔ１１）。更に負荷判定動作を続け（Ｔ１
２）、非磁性の判定が継続し、タイマ回路２のカウント
が終了すると（Ｔ１３でＹＥＳ）、そのタイムアウトの
出力を受けて停止指令回路１８が駆動回路１１に停止指
令を出力しインバータが運転を停止する（Ｔ８）。これ
により、非磁性の鍋が置かれたまま電力が無駄に消費さ
れ続けるのを防止する。

【００４３】Ｔ６に戻り、負荷判別回路３０による判定
が無負荷から磁性に変わると、タイマリセット回路１が
動作してタイマ回路１をリセットし（Ｔ１４）、リミッ
タ回路２２による電力制限動作を解除して（Ｔ３）、元
のＴ２に復帰する。Ｔ６における負荷判別回路３０の判
定が無負荷から非磁性に変わると、同じくタイマ回路１
をリセットし（Ｔ１５）、Ｔ１０の非磁性表示動作に移
行する。Ｔ１２に戻り、負荷判別回路３０による判定が
非磁性から磁性に変わると、電力制限動作を解除し（Ｔ
１６）、非磁性表示を解除し（Ｔ１７）、また、タイマ
リセット回路２が動作してタイマ回路２をリセットし
（Ｔ１８）、元のＴ２に復帰する。Ｔ１２における負荷
判別回路３０の判定が非磁性から無負荷に変わると、同
じくタイマ回路２をリセットし（Ｔ１９）、非磁性表示
を解除して（Ｔ２０）、Ｔ５のタイマ回路１カウント開
始動作に移行する。

【００４４】無負荷または非磁性の判定が所定時間継続
した（Ｔ７またはＴ１３でＹＥＳ）結果インバータが停
止すると（Ｔ８）、停止指令回路１８からの停止指令を
受けてタイマ回路３がカウントを開始し（Ｔ２１）、そ
の後、タイマ回路３のカウントが終了すると（Ｔ２
２）、非磁性表示を解除し（Ｔ２３）、再度インバータ
を駆動する（Ｔ１）。この場合、Ｔ４またはＴ９で処理
された電力制限動作は解除されていないので、インバー
タの再駆動は電力制限の条件下で開始され、消費電力の
節減が図られる。

【００４５】以上のように、この実施の形態６では、負
荷容器が、１つの検出値、電流／電力比を基に、負荷容
器が磁性材か、非磁性材か、無負荷かの３つの種別の判
別が可能となるので、電磁調理器の操作上、より適切な
処理を行うことが出来、調理者の利便性が向上する。ま
た、負荷容器が非磁性と判定されたときは、その旨の表
示を行うようにしたので、調理者は容易にその誤使用に
気づき誤使用による調理時間の無駄が省かれる。また、
非磁性、無負荷の判定が出力されたときは電力を制限す
るようにしたので、無駄な電力消費が軽減される。更
に、同判定が一定時間継続したときはインバータを停止
するようにしたので、無駄な電力消費の節減が徹底され
る。また、上記インバータ停止後も自動的に低電力下で
判定動作を再開し、本来の磁性材の負荷容器が載置され
たときは正規の加熱動作に復帰するようにしたので、利
便性が一層向上する。なお、図１７では、負荷判別回路
３０は電流／電力比演算値を基に負荷容器の材質判定を
行うが、実施の形態１等で説明した位相差演算値を基に
判定することも上述したと同様の考え方で可能である。

【００４６】実施の形態７．図１９はこの発明の実施の
形態７における電磁調理器を示す回路構成図である。こ
こでは、第１の判別回路３５および第２の判別回路３６
を備え、２段階で判定処理を行うことにより、負荷容器
が、磁性材であるか、非磁性材であるか、無負荷である
かの３者択一を可能とする方式について説明する。以
下、先の形態例と異なる点を中心に説明する。第１の判
別回路３５は、基本的には、先の図８の負荷判別回路１
５Ａと同一の機能を有し、電流電力比演算回路２０から
の電流／電力比演算値と電流電力比設定器２１からのし
きい値とを比較して負荷容器４が磁性材であるか、非磁
性材または無負荷であるかを判別する。第１の判別回路
３５による判定が後者、即ち、非磁性材または無負荷で
あるとされた場合、第２の判別回路３６が動作し、ＣＴ
２からの電流検出値と電流設定器３７からのしきい値と
を比較して負荷容器４が非磁性材であるか、無負荷であ
るかの判別を行う。

【００４７】以下、この２段階による判定処理の原理に
ついて先の図７、図３を再度引用して説明する。第１段
階の第１の判別回路３５による判定動作は、上述したと
おり、先の実施の形態２で説明したのと同様、電流保持
回路１２により電流を例えば５０Ａ以下に保持し、その
条件下で、電流電力比設定器２１によるしきい値とし
て、例えば５０Ａ／ｋＷと設定し、図７の電流／電力比
ー周波数特性を根拠にして、ステンレス（磁性材）であ
るか、アルミ（非磁性材）または無負荷であるかを判別
する。この第１段階でアルミまたは無負荷と判定された
場合、この判定結果が周波数制御回路１０に送られ、出
力周波数を既定周波数、例えば、４０ｋＨｚに設定す
る。この条件下で、第２の判別回路３６は、ＣＴ２から
の電流検出値と、電流設定器３７からのしきい値、例え
ば、４０Ａとを比較し、図３の電流ー周波数特性を根拠
に、前者が後者より大のときはアルミ（非磁性材）であ
ると、また、前者が後者以下のときは無負荷であると判
定する。

【００４８】以上のように、この実施の形態７では、判
定動作が２段階となる点、先の形態例のものより煩雑と
なる不利はあるが、負荷容器としては、磁性材のものが
使用されるのが本来の正常な姿であり、実際上は、第１
段階の判定で結果が確定する場合がほとんどであると考
えられる。従って、２段階判定の構成ではあるが判定動
作は通常、先の１段階判定の場合とほとんど変わらず速
やかな処理が可能となる。逆に、判定を、条件を変えた
２段階で行うことで、各段階で設定するしきい値の設定
が容易となり、結果として、判別精度が向上する利点が
ある。

【００４９】次に、この実施の形態７の場合の動作につ
いて図２０のフローチャートを参照して説明する。イン
バータが駆動されると（Ｕ１）、第１の判別回路３５が
電流電力比演算回路２０からの電流／電力比演算値を基
に、負荷容器４が、非磁性材または無負荷（不適）であ
るか、磁性材である（不適でない）かを判別する（Ｕ
２）。Ｕ２の判定がＮＯ、不適でない、即ち、磁性材の
ときは、一定のインターバルで第１の判別回路３５の判
定動作を継続する。なお、この場合、既に電力制限がな
されている場合は、これを解除する（Ｕ３）。Ｕ２の判
定がＹＥＳ、不適である、即ち、非磁性材または無負荷
のときは、上記したとおり、周波数制御回路１０が出力
周波数を既定周波数に設定し（Ｕ４）、第２の判別回路
３６がＣＴ２からの電流検出値を基に、負荷容器４が、
無負荷であるか非磁性材であるかの第２段階の判別を行
う（Ｕ５）。Ｕ５の判定が無負荷のときは、タイマ回路
１のカウントを開始し（Ｕ６）、更に無負荷か否かの判
定動作を続け（Ｕ７）、無負荷の判定（Ｕ７でＹＥＳ）
が継続し、タイマ回路１のカウントが終了すると（Ｕ８
でＹＥＳ）、そのタイムアウトの出力を受けて停止指令
回路１８が駆動回路１１に停止指令を出力しインバータ
が運転を停止する（Ｕ９）。これにより、鍋が無い状態
のまま電力が無駄に消費され続けるのを防止する。Ｕ７
でＮＯ、無負荷でないと判定された場合は、磁性材であ
る可能性もあるので、既定周波数動作を解除する（Ｕ１
０）とともに、タイマリセット回路１によりタイマ回路
１をリセットし（Ｕ１１）、元のＵ２に復帰する。

【００５０】Ｕ５で非磁性と判定すると表示器３２によ
り非磁性であることを表示する（Ｕ１２）とともに、タ
イマ回路２のカウントを開始する（Ｕ１３）。更に非磁
性か否かの判定動作を続け（Ｕ１４）、非磁性の判定
（Ｕ１４でＹＥＳ）が継続し、タイマ回路２のカウント
が終了すると（Ｕ１５でＹＥＳ）、そのタイムアウトの
出力を受けて停止指令回路１８が駆動回路１１に停止指
令を出力しインバータが運転を停止する（Ｕ９）。これ
により、非磁性の鍋が置かれたまま電力が無駄に消費さ
れ続けるのを防止する。Ｕ１４でＮＯ、非磁性でないと
判定された場合は、磁性材である可能性もあるので、既
定周波数動作を解除する（Ｕ１６）とともに、タイマリ
セット回路２によりタイマ回路２をリセットし（Ｕ１
７）、更に非磁性表示を解除して（Ｕ１８）、元のＵ２
に復帰する。

【００５１】無負荷または非磁性の判定が所定時間継続
した（Ｕ８またはＵ１５でＹＥＳ）結果インバータが停
止すると（Ｕ９）、既定周波数動作を解除し（Ｕ１
９）、停止指令回路１８からの停止指令を受けてタイマ
回路３がカウントを開始し（Ｕ２０）、その後、タイマ
回路３のカウントが終了すると（Ｕ２１）、非磁性表示
をしていた場合はこれを解除し（Ｕ２２）、更に、タイ
マ回路３のカウントアウトを受けてリミッタ回路２２が
リミット信号を立ち上げ、周波数制御回路１０により電
力を制限して（Ｕ２３）、元のＵ１に戻り判定動作を自
動的に再開し、ここで負荷容器４が磁性材のものに変わ
っておれば、Ｕ２でＮＯの判定となり、電力制限を解除
して（Ｕ３）、正常動作に復帰する。

【００５２】以上のように、この実施の形態７では、２
段階の判定処理により、負荷容器が磁性材か、非磁性材
か、無負荷かの３つの種別の判別が可能となるので、電
磁調理器の操作上、より適切な処理を行うことが出来、
調理者の利便性が向上する。この場合、２段階で判定す
るので、判定時のしきい値の設定が比較的容易となり判
定精度が向上する。また、負荷容器が非磁性と判定され
たときは、その旨の表示を行うようにしたので、調理者
は容易にその誤使用に気づき誤使用による調理時間の無
駄が省かれる。また、非磁性、無負荷の判定が一定時間
継続したときはインバータを停止するようにしたので、
無駄な電力消費の節減が徹底される。更に、上記インバ
ータ停止後も自動的に低電力下で判定動作を再開し、本
来の磁性材の負荷容器が載置されたときは正規の加熱動
作に復帰するようにしたので、利便性が一層向上する。

【００５３】なお、図１９では、第１の判別回路３５は
電流／電力比演算値を基に負荷容器の材質判定を行う
が、実施の形態１等で説明した位相差演算値を基に判定
することも上述したと同様の考え方で可能である。ま
た、第２の判別回路３６は、無負荷か非磁性かを、周波
数を固定し、電流の大小で判定したが、第２段の第２の
判別回路３６は無負荷か非磁性かの２つの種別のみ判別
すればよいので、具体的な判別方法は種々考えられ、個
々の説明は省略するが、 １）周波数を固定し、電力の大小で、 ２）電流を固定し、周波数の大小で、 ３）電流を固定し、電力の大小で、 ４）電力を固定し、周波数の大小で、 ５）電力を固定し、電流の大小で、判定することも可能
である。

【００５４】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る電磁誘導
加熱調理器は、コンデンサとで直列共振回路を形成する
加熱コイル、およびこの加熱コイルに高周波電流を供給
するインバータを備え、上記加熱コイル上に載置される
負荷容器を上記加熱コイルに流れる高周波電流による電
磁誘導作用で加熱する電磁誘導加熱調理器において、上
記加熱コイルに流れる電流を検出する電流検出手段、上
記インバータの出力電圧と上記電流との位相差を検出す
る位相差検出手段、上記電流が所定の設定値を越えたと
き上記インバータの出力周波数を上昇させ上記電流を上
記所定の設定値以下に保持する電流保持手段、および上
記位相差検出値から上記加熱コイル上の負荷容器が磁性
材であるか、非磁性材であるか、または上記加熱コイル
上に負荷容器が載置されていないもしくは極軽量の小物
が存在する無負荷であるかのいずれであるかを判別する
負荷判別手段を備えたので、位相差のみから負荷容器の
種別を簡便に判別できる。

【００５５】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、上記加熱コイルに流れる電流を検出する電流検出手
段、上記電流と上記インバータの入力電力との比を検出
する電流電力比検出手段、上記電流が所定の設定値を越
えたとき上記インバータの出力周波数を上昇させ上記電
流を上記所定の設定値以下に保持する電流保持手段、お
よび上記電流電力比検出値から上記加熱コイル上の負荷
容器が磁性材であるか、非磁性材であるか、または上記
加熱コイル上に負荷容器が載置されていないもしくは極
軽量の小物が存在する無負荷であるかのいずれであるか
を判別する負荷判別手段を備えたので、電流電力比のみ
から負荷容器の種別を簡便に判別できる。

【００５６】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
の負荷判別手段は、位相差または電流電力比の検出値に
対して１つのしきい値を設定し、上記検出値が当該しき
い値より大のときは負荷容器が非磁性材または無負荷で
あると判定し、上記検出値が当該しきい値以下のときは
上記負荷容器が磁性材であると判定するので、負荷容器
が電磁誘導加熱調理器に適したものか否かが簡便に判別
できる。

【００５７】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
の負荷判別手段が負荷容器を非磁性材または無負荷であ
ると判定し、その判定出力が所定の設定時間継続したと
きインバータの運転を停止させるインバータ停止手段を
備えたので、電力が無駄に消費されることが防止され
る。

【００５８】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、そのインバータの出力周波数を所定の上限値以下に
制限する周波数上限設定手段を備えるとともに、負荷判
別手段は、位相差または電流電力比の検出値に対して第
１のしきい値とこの第１のしきい値より小さい第２のし
きい値とを設定し、上記検出値が上記第１のしきい値よ
り大のときは無負荷であると判定し、上記検出値が上記
第１のしきい値以下で上記第２のしきい値より大のとき
は負荷容器が非磁性材であると判定し、上記検出値が上
記第２のしきい値以下のときは上記負荷容器が磁性材で
あると判定するので、負荷容器のより詳細な種別が簡便
に判別でき、状況に応じた一層適切な処理が可能とな
る。

【００５９】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
の負荷判別手段は、位相差または電流電力比の検出値に
対して所定の第１のしきい値を設定し、上記検出値が当
該第１のしきい値より大のときは負荷容器が非磁性材ま
たは無負荷であると判定し、上記検出値が当該第１のし
きい値以下のときは上記負荷容器が磁性材であると判定
する第１の判別部、および上記第１の判別部で上記負荷
容器が非磁性材または無負荷であると判定したときイン
バータをその出力周波数、電流、入力電力の３つのデー
タの内、１つのデータを所定の設定値に固定するように
制御し、その状態で残り２つのデータのいずれかが所定
の第２のしきい値より大のときは上記負荷容器が非磁性
材であると判定し、上記第２のしきい値以下のときは無
負荷であると判定する第２の判別部を備えたので、負荷
容器のより詳細な種別の判別が可能となる。

【００６０】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材であると判
定したときはその旨の表示を行い、上記負荷判別手段が
無負荷であると判定し、その判定出力が所定の設定時間
継続したときはインバータの運転を停止させるインバー
タ停止手段を備えたので、適正な加熱効果が得られない
非磁性材の負荷容器を調理者が放置する可能性を低減で
き、無駄な電力消費が防止される。

【００６１】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材であると判
定したときはその旨の表示を行い、その判定出力が所定
の設定時間継続したときはインバータの運転を停止さ
せ、上記負荷判別手段が無負荷であると判定し、その判
定出力が所定の設定時間継続したときはインバータの運
転を停止させるインバータ停止手段を備えたので、適正
な加熱効果が得られない非磁性材の負荷容器を調理者が
放置する可能性を低減でき、無駄な電力消費が防止され
る。

【００６２】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材または無負
荷であると判定したときインバータの出力を所定のレベ
ル以下に制限するようにしたので、負荷容器が適正でな
いときの電力消費が節減される。

【００６３】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段が負荷容器を非磁性材または無負
荷と判定したときカウントを開始し、所定の設定時間カ
ウントしたときインバータ運転の停止指令を出力するタ
イマ手段、および上記負荷判別手段が負荷容器を磁性材
と判定したとき上記タイマ手段のカウントをリセットす
るリセット手段を備えたので、無駄な電力消費が防止さ
れるとともに、適正な負荷容器が置かれたときは正常運
転への復帰が可能となる。

【００６４】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、そのインバータ停止手段によりインバータの運転を
停止してから更に所定時間経過後、再び、負荷判別手段
を動作させるようにしたので、調理者の利便性が更に高
まる。

【００６５】また、この発明に係る電磁誘導加熱調理器
は、その負荷判別手段を再び動作させる場合、インバー
タの出力を所定のレベル以下に制限するとともに、この
再動作で上記負荷判別手段が負荷容器を磁性材と判定し
たときは上記出力制限を解除するようにしたので、円滑
な調理操作を実現し、かつ無駄な電力消費を節減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における電磁調理器
を示す回路構成図である。

【図２】 負荷容器４の材質を変えた場合の、電流電圧
位相差ー周波数特性を実験によりプロットした図であ
る。

【図３】 負荷容器４の材質を変えた場合の、電流ー周
波数特性を実験によりプロットした図である。

【図４】 図１の位相差検出回路１４の内部構成を示す
図である。

【図５】 位相差検出回路１４の動作を説明する波形図
である。

【図６】 図１の負荷判別回路１５を中心とした動作を
説明するためのフローチャートである。

【図７】 負荷容器４の材質を変えた場合の、電流／電
力比ー周波数特性を実験によりプロットした図である。

【図８】 この発明の実施の形態２における電磁調理器
を示す回路構成図である。

【図９】 この発明の実施の形態３における電磁調理器
を示す回路構成図である。

【図１０】 図９の周波数制御回路１０Ａの内部構成を
示す図である。

【図１１】 図９の負荷判別回路１５を中心とした動作
を説明するためのフローチャートである。

【図１２】 この発明の実施の形態４における電磁調理
器の電力制御回路８Ａの内部構成を示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態４における他の変形
例の電磁調理器を示す回路構成図である。

【図１４】 図１３の電流制御回路２５の内部構成を示
す図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５における電磁調理
器を示す回路構成図である。

【図１６】 図１５の負荷判別回路１５を中心とした動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１７】 この発明の実施の形態６における電磁調理
器を示す回路構成図である。

【図１８】 図１７の負荷判別回路３０を中心とした動
作を説明するためのフローチャートである。

【図１９】 この発明の実施の形態７における電磁調理
器を示す回路構成図である。

【図２０】 図１９の第１の判別回路３５および第２の
判別回路３６を中心とした動作を説明するためのフロー
チャートである。

【符号の説明】

２，３ スイッチング素子、４ 負荷容器、５ 加熱コ
イル、６ 入力電流検出回路、７ 電力演算回路、８，
８Ａ 電力制御回路、１０，１０Ａ 周波数制御回路、
１１ 駆動回路、１２ 電流保持回路、１３ 電流設定
器、１４ 位相差検出回路、１５，１５Ａ，３０ 負荷
判別回路、１６ 位相差設定器、１７ タイマ回路１、
１８ 停止指令回路、１９ タイマリセット回路１、２
０ 電流電力比演算回路、２１ 電流電力比設定器、２
２ リミッタ回路、２５ 電流制御回路、２６ 電流設
定器、２８ タイマ回路３、２９ タイマリセット回路
３、３１ 周波数設定器、３２ 表示器、３３ タイマ
回路２、３４ タイマリセット回路２、３５ 第１の判
別回路、３６ 第２の判別回路、３７ 電流設定器、３
８ リミッタリセット回路、Ｃｒ１，Ｃｒ２ 共振コン
デンサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 剛 大阪府大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会社ダイヘン内 Ｆターム(参考） 3K051 AA02 AB06 AC07 AC09 AC12 AC14 BD24

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサとで直列共振回路を形成する
   加熱コイル、およびこの加熱コイルに高周波電流を供給
   するインバータを備え、上記加熱コイル上に載置される
   負荷容器を上記加熱コイルに流れる高周波電流による電
   磁誘導作用で加熱する電磁誘導加熱調理器において、 上記加熱コイルに流れる電流を検出する電流検出手段、
   上記インバータの出力電圧と上記電流との位相差を検出
   する位相差検出手段、上記電流が所定の設定値を越えた
   とき上記インバータの出力周波数を上昇させ上記電流を
   上記所定の設定以下に保持する電流保持手段、および上
   記位相差検出値から上記加熱コイル上の負荷容器が磁性
   材であるか、非磁性材であるか、または上記加熱コイル
   上に負荷容器が載置されていないもしくは極軽量の小物
   が存在する無負荷であるかのいずれであるかを判別する
   負荷判別手段を備えたことを特徴とする電磁誘導加熱調
   理器。
2. 【請求項２】 コンデンサとで直列共振回路を形成する
   加熱コイル、およびこの加熱コイルに高周波電流を供給
   するインバータを備え、上記加熱コイル上に載置される
   負荷容器を上記加熱コイルに流れる高周波電流による電
   磁誘導作用で加熱する電磁誘導加熱調理器において、 上記加熱コイルに流れる電流を検出する電流検出手段、
   上記電流と上記インバータの入力電力との比を検出する
   電流電力比検出手段、上記電流が所定の設定値を越えた
   とき上記インバータの出力周波数を上昇させ上記電流を
   上記所定の設定値以下に保持する電流保持手段、および
   上記電流電力比検出値から上記加熱コイル上の負荷容器
   が磁性材であるか、非磁性材であるか、または上記加熱
   コイル上に負荷容器が載置されていないもしくは極軽量
   の小物が存在する無負荷であるかのいずれであるかを判
   別する負荷判別手段を備えたことを特徴とする電磁誘導
   加熱調理器。
3. 【請求項３】 負荷判別手段は、位相差または電流電力
   比の検出値に対して１つのしきい値を設定し、上記検出
   値が当該しきい値より大のときは負荷容器が非磁性材ま
   たは無負荷であると判定し、上記検出値が当該しきい値
   以下のときは上記負荷容器が磁性材であると判定するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の電磁誘導加熱調
   理器。
4. 【請求項４】 負荷判別手段が負荷容器を非磁性材また
   は無負荷であると判定し、その判定出力が所定の設定時
   間継続したときインバータの運転を停止させるインバー
   タ停止手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の電
   磁誘導加熱調理器。
5. 【請求項５】 インバータの出力周波数を所定の上限値
   以下に制限する周波数上限設定手段を備えるとともに、
   負荷判別手段は、位相差または電流電力比の検出値に対
   して第１のしきい値とこの第１のしきい値より小さい第
   ２のしきい値とを設定し、上記検出値が上記第１のしき
   い値より大のときは無負荷であると判定し、上記検出値
   が上記第１のしきい値以下で上記第２のしきい値より大
   のときは負荷容器が非磁性材であると判定し、上記検出
   値が上記第２のしきい値以下のときは上記負荷容器が磁
   性材であると判定することを特徴とする請求項１または
   ２記載の電磁誘導加熱調理器。
6. 【請求項６】 負荷判別手段は、位相差または電流電力
   比の検出値に対して所定の第１のしきい値を設定し、上
   記検出値が当該第１のしきい値より大のときは負荷容器
   が非磁性材または無負荷であると判定し、上記検出値が
   当該第１のしきい値以下のときは上記負荷容器が磁性材
   であると判定する第１の判別部、および上記第１の判別
   部で上記負荷容器が非磁性材または無負荷であると判定
   したときインバータをその出力周波数、電流、入力電力
   の３つのデータの内、１つのデータを所定の設定値に固
   定するように制御し、その状態で残り２つのデータのい
   ずれかが所定の第２のしきい値より大のときは上記負荷
   容器が非磁性材であると判定し、上記第２のしきい値以
   下のときは無負荷であると判定する第２の判別部を備え
   たことを特徴とする請求項１または２記載の電磁誘導加
   熱調理器。
7. 【請求項７】 負荷判別手段が負荷容器を非磁性材であ
   ると判定したときはその旨の表示を行い、上記負荷判別
   手段が無負荷であると判定し、その判定出力が所定の設
   定時間継続したときはインバータの運転を停止させるイ
   ンバータ停止手段を備えたことを特徴とする請求項５ま
   たは６記載の電磁誘導加熱調理器。
8. 【請求項８】 負荷判別手段が負荷容器を非磁性材であ
   ると判定したときはその旨の表示を行い、その判定出力
   が所定の設定時間継続したときはインバータの運転を停
   止させ、上記負荷判別手段が無負荷であると判定し、そ
   の判定出力が所定の設定時間継続したときはインバータ
   の運転を停止させるインバータ停止手段を備えたことを
   特徴とする請求項５または６記載の電磁誘導加熱調理
   器。
9. 【請求項９】 負荷判別手段が負荷容器を非磁性材また
   は無負荷であると判定したときインバータの出力を所定
   のレベル以下に制限するようにしたことを特徴とする請
   求項３ないし８のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理
   器。
10. 【請求項１０】 負荷判別手段が負荷容器を非磁性材ま
    たは無負荷と判定したときカウントを開始し、所定の設
    定時間カウントしたときインバータ運転の停止指令を出
    力するタイマ手段、および上記負荷判別手段が負荷容器
    を磁性材と判定したとき上記タイマ手段のカウントをリ
    セットするリセット手段を備えたことを特徴とする請求
    項４または８に記載の電磁誘導加熱調理器。
11. 【請求項１１】 インバータ停止手段によりインバータ
    の運転を停止してから更に所定時間経過後、再び、負荷
    判別手段を動作させるようにしたことを特徴とする請求
    項１０記載の電磁誘導加熱調理器。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、負荷判別手段を
    再び動作させる場合、インバータの出力を所定のレベル
    以下に制限するとともに、この再動作で上記負荷判別手
    段が負荷容器を磁性材と判定したときは上記出力制限を
    解除するようにしたことを特徴とする電磁誘導加熱調理
    器。