JP2006066149A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】整流回路11の出力側に接続され、電流を高周波電流に変換するインバータ回路12と、インバータ回路の出力側に接続され、調理用鍋4を誘導加熱する加熱コイル5と、加熱コイルの上方に配置され、加熱コイルから発生した交番磁界の高周波を反射させる磁束変調板8と、調理用鍋の共振周波数を検出するための駆動周波数を変化させる駆動信号をインバータ回路に出力する駆動周波数制御手段13,14と、調理用鍋の振動を検出する振動センサ7と、振動センサの出力に基づいて調理用鍋が共振する共振周波数を検出する共振周波数検出手段16と、共振周波数検出手段が検出した共振周波数の駆動信号を駆動周波数制御手段から出力させる制御部21とを備えている。
【選択図】 図1
Description
図1は本発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図、図2は同誘導加熱調理器の動作を示すフローチャート、図3は同誘導加熱調理器の電磁誘導加熱時の交番磁界の作業模式図である。
図1において、誘導加熱調理器(IHクッキングヒータ)の調理器本体1の操作部2には電源のオン・オフを行うメインスイッチ2aと、煮込み調理を行うための煮こみキー2bと所望の調理時間(調理終了時間)を設定することができるタイマスイッチ2cが設けられている。また、調理器本体1の天面には非磁性材からなるトッププレート3が設置されている。そのトッププレート3には被加熱物を加熱調理する調理用鍋5が載置される。
従って、周波数作成手段13と駆動周波数変化手段14とで、インバータ回路12に変化する駆動周波数の駆動信号を出力する駆動周波数制御手段が構成されることとなる。
この鍋判別手段17は、例えば加熱コイル5に流れる高周波電流と電圧との組み合わせから加熱コイル5上の異常の有無(即ち、加熱コイル5上の調理用鍋4の有無)及び調理用鍋4が磁性系か非磁性系かを判別するものであり、その具体的な構成は例えば特開2002−75623号公報に記載されているように公知である。
第1のタイマ19は鍋判別手段17の鍋の異常なしの判別信号に基づいて作動を開始して所定の時間、例えば20分の間はタイマ信号を制御部21に出力するものである。
また、第2のタイマ20は操作部2に設けられたタイマスイッチ2cにより設定された調理時間の間は作動してタイマ信号を制御部21に出力するものである。
この制御部21は操作部2、鍋底温度判断手段15、共振周波数判断手段16、鍋判別手段17、第1及び第2のタイマ19、20等からの信号を受けて周波数作成手段13、駆動周波数変化手段14等を駆動制御して加熱コイル5に高周波電流を流す等の制御を行う。
まず、被加熱物の入った調理用鍋4を調理器本体1のトッププレート3上に載置した後、操作部2のメインスイッチ2aを入にして電源を入れることによりスタートする(ステップS1)。しかる後に、操作部2の煮こみキー2bを入にする(ステップS2)。
振動センサ7は調理用鍋4の振動数と振動の振幅を検出して検出信号を共振周波数検出手段16に入力する。調理用鍋4の振動数と振動は駆動周波数が調理用鍋4の固有振動数と一致したときに共振して振幅が最大になる。
(ステップS7)。
そうすると、制御部21は周波数作成手段13にその共振周波数でインバータ回路13を駆動させる指令を送る。そうすると、周波数作成手段13は共振周波数の駆動信号でインバータ回路12を駆動するため、その共振周波数の高周波電流が加熱コイル5に供給され(ステップS7)、加熱調理が開始される。
制御部21では第1のタイマ19が出力するタイマ信号のタイマ時間と第2のタイマ20が出力するタイマ信号のタイマ時間とを比較し、第2のタイマ20のタイマ時間よりも第1のタイマ19のタイマ時間が短い場合は第2のタイマ20のタイマ時間を優先し、第2のタイマ20のタイマ時間よりも第1のタイマ19のタイマ時間が長い場合も第2のタイマ20のタイマ時間を優先し、第2のタイマ20のタイマ時間が経過すると、制御部21は周波数作成手段13に駆動を停止する指令を送るため、インバータ回路12による加熱コイル5への出力が停止されて調理が終了する(ステップS9)。
磁束変調板7は、調理用鍋4に水15が十分にある状態で加熱コイル5に高周波電流が流れると、加熱コイル5に流れる高周波電流の方向に基づいて交番磁界が発生し、この交番磁界の高周波により加熱コイル5に対向する調理用鍋4はその内側方向へ交番磁界の高周波と同一の周波数で押し出される(図3の(A))。
そこで、この交番磁界の高周波の周波数が調理用鍋4の固有振動数と一致すると共振する。すなわち、調理用鍋4の共振周波数または共振周波数の整数倍からと一致する又は近傍になると図3の(A)と(B)の動作の繰り返しにより、調理用鍋4が共振による振動をし、調理用鍋4内の水15に超音波が発生する。
なお、この実施の形態1では、トッププレート3と加熱コイル5との間に、リング状の磁束変調板8が鍋底の中心に対して同心円状に配設されているが、トッププレート3と加熱コイル5との間に、複数の小さい磁束変調板を鍋底の中心に対して等間隔を置いて同心円状に配置するようにしても、リング状の磁束変調板8と同様の効果を奏する。
図4は本発明の実施の形態2に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図、図5は同誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。
図において、この実施の形態2で実施の形態1と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
この実施の形態2では、操作部2に煮込みキー2bの代わりに出力調整用のエンコーダスイッチ2cが設けられている。この出力調整用のエンコーダスイッチ2cは凹んだ状態でプッシュするとスイッチが飛出してON状態となり、飛び出した状態でプッシュするとスイッチが凹んでOFF状態となり、スイッチは回動可能で、時計方向に回動すると火力(出力)が強になり、反時計方向に回動すると火力(出力)が弱になるよう設定できる構成となっている。
さらに、この実施の形態2では実施の形態1の温度センサ6に代わり赤外線センサ16がトッププレート3の直下に配設されている。
まず、被加熱物の入った調理用鍋4を調理器本体1のトッププレート3上に載置した後、操作部2のメインスイッチ2aを入にして電源を入れることによりスタートする(ステップS11)。しかる後に、操作部2の出力調整用のエンコーダスイッチ2cをプッシュしてONにし、更にエンコーダスイッチ2cを回動して所望の火力(出力)を設定する(ステップS12)。
次のステップS13の鍋検知からステップS16の共振周波数検出までは、実施の形態1のステップS3の鍋検知からステップS6の共振周波数検出までと同じであるので、その説明は省略する。
インバータ回路12は、図6に示すように、電力制御手段23により電力制御された設定火力の駆動周波数と周波数作成手段13により周波数制御された共振周波数とによって交互に駆動され、設定された電力と共振周波数の高周波電流が交互に加熱コイル5に供給され(ステップS17)、加熱調理が開始される。
そうすると、制御部21は鍋底温度判断手段15の所定温度以上であることの判断信号に基づいてある程度出力を低下させる指令を周波数作成手段13に送り、周波数作成手段13はインバータ回路12に対してある程度出力を低下せる駆動信号を送って加熱コイル5に供給される出力を低下させる。従って、調理用鍋4の鍋底の温度がある温度内に保持されることとなる。
制御部21では第1のタイマ19が出力するタイマ信号のタイマ時間と第2のタイマ20が出力するタイマ信号のタイマ時間とを比較し、第2のタイマ20のタイマ時間よりも第1のタイマ19のタイマ時間が短い場合は第2のタイマ20のタイマ時間を優先し、第2のタイマ20のタイマ時間よりも第1のタイマ19のタイマ時間が長い場合も第2のタイマ20のタイマ時間を優先し、第2のタイマ20のタイマ時間が経過すると、制御部21は周波数作成手段13に駆動を停止する指令を送るため、インバータ回路12による加熱コイル5への出力が停止されて調理が終了する(ステップS19)。
図7は本発明の実施の形態3に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
図において、この実施の形態3で実施の形態2と同様の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略する。
この実施の形態3では、操作部2に各各調理用鍋4の共振周波数の登録と呼び出しを行う第1のメモリキー2eと第2のメモリキー2fとが設けられている。また、メモリ25には使用する調理用鍋4が例えば2種類の場合に各調理用鍋4の共振周波数が記憶されている。
そうすると、実施の形態2と同様に、ステップS3の鍋検知からステップS6の共振周波数検出までの手順を実行する。そして、第1のメモリキー2eが登録に設定されているので、制御部21は第1の調理用鍋4について共振周波数検出手段16が検出した共振周波数をメモリ25に記憶させて登録が完了する。
その後は、ステップS7の電力制御+周波数制御からステップS19の調理完了までの手順が実行される。
Claims (10)
- 交流電源からの電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力側に接続され、電流を高周波電流に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力側に接続され、高周波電流が供給されて調理用鍋を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルの上方に配置され、前記加熱コイルから発生した交番磁界の高周波を反射させる磁束変調板と、
前記調理用鍋が共振する共振周波数を検出するため駆動周波数を変化させる駆動信号を前記インバータ回路に出力する駆動周波数制御手段と、
前記調理用鍋の振動を検出する振動センサと、
前記駆動信号の駆動周波数を変化させた状態での前記振動センサの出力に基づいて前記調理用鍋が共振する共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、
前記共振周波数検出手段が検出した共振周波数或いはその整数倍の駆動信号を前記駆動周波数制御部から出力させる制御部と、
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記加熱コイルと前記磁束変調板の上方に前記調理用鍋を載置するトッププレートを配置したことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。
- 前記調理用鍋の有無及び適性な調理用鍋かどうかの鍋の異常を判定する鍋判別手段と鍋の異常を表示する異常報知手段とを備え、前記制御部は前記鍋判別手段が判別した鍋の異常の判別信号に基づいて前記異常報知手段に鍋の異常を報知させるようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の誘導加熱調理器。
- 前記調理用鍋の鍋底温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した鍋底温度が所定温度以上であることを判断する鍋底温度判断手段とを備え、前記制御部は前記鍋底温度判断手段が判断した判別信号に基づいて出力を低下させる駆動信号を前記駆動周波数制御部から出力させるようにしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記温度センサが赤外線センサであることを特徴とする請求項4記載の誘導加熱調理器。
- 前記鍋判別手段が判別した鍋の異常なしの判別信号に基づいて作動を開始してタイマ信号を所定タイマ時間出力する第1のタイマを備え、前記制御部は前記第1のタイマのタイマ信号を受けて前記駆動周波数制御手段を駆動させ、前記第1のタイマのタイマ時間終了時に他の指令を受けなければ前記駆動周波数制御手段の駆動を停止させることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 所望の調理時間を設定するタイマスイッチと、前記タイマスイッチによって設定された調理時間の間は作動して所定の駆動信号を出力させるタイマ信号を前記制御部に出力する第2のタイマとを備え、
前記制御部は前記第1のタイマのタイマ時間と前記第2のタイマのタイマ時間とを比較し、第2のタイマのタイマ時間よりも第1のタイマのタイマ時間が短い場合は第2のタイマ時間を優先し、第2のタイマのタイマ時間よりも第1のタイマのタイマ時間が長い場合も第2のタイマのタイマ時間を優先させるようにしたことを特徴とする請求項6記載の誘導加熱調理器。 - 操作部に設けられ、火力の調整を行う出力調整用エンコーダスイッチと、該出力調整用エンコーダスイッチによって設定した火力になるような駆動周波数の駆動信号を前記インバータ回路に出力する電力制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記インバータ回路は前記電力制御手段からの電力制御された設定火力の駆動周波数の駆動信号と前記駆動周波数制御手段からの共振周波数或いはその整数倍の駆動信号とによって交互に駆動されるようにしたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記共振周波数検出手段が検出した前記調理用鍋の種類に応じた共振周波数或いはその整数倍を記憶するメモリと、該メモリに記憶された前記調理用鍋の種類に応じた共振周波数或いはその整数倍を呼び出して前記制御部に送るメモリキーとを備えたことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
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