JP2007335274A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱対象とする全ての負荷鍋に対し定格電力を投入でき、且つインバータ回路の低損失動作を実現できること。
【解決手段】加熱コイル５と共振コンデンサ７から成る共振回路と、高周波電流を共振回路に供給するインバータ回路３とを備えた誘導加熱調理器において、加熱コイルの上面側に配された天板１５上に載置された負荷鍋６の材質を判別する負荷判別手段９と、共振回路の共振周波数の調整を行う共振周波数調整手段１０とを備え、負荷判別手段９の出力に応じてインバータ回路３の駆動周波数を変化させると共に、該駆動周波数に応じて共振周波数調整手段１０により共振周波数の調整を行うようにしたものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、誘導加熱調理器に関し、特に全ての負荷鍋（磁性鍋と非磁性鍋）を誘導加熱できる誘導加熱調理器に関するものである。

従来の誘導加熱調理器は、インバータ回路の駆動周波数を負荷鍋の種類に関係なく常に一定にしておき、負荷鍋の種類に応じて共振コンデンサの容量や加熱コイルと負荷鍋とのギャップ（間隔）等を可変させ、すなわち、共振回路の共振周波数を調整し、入力電力を可変している（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１５４５７５号公報（第２頁、図１）

従来の誘導加熱調理器では、負荷鍋の種類に応じて共振周波数を調整しているが、インバータ回路の駆動周波数を常に一定にしているため、負荷鍋の種類によって共振周波数が駆動周波数よりも大きくなり進相動作になった場合には、インバータ回路のスイッチング素子に進相電流が流れることにより、定格電力を投入できず、火力不足になってしまうという問題点や、インバータ回路の損失が増大してしまうという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、加熱対象となる全ての負荷鍋（磁性鍋と非磁性鍋）に対し定格電力を投入でき、また、インバータ回路の低損失動作を実現できる誘導加熱調理器を得るものである。

この発明に係る誘導加熱調理器は、加熱コイルと共振コンデンサから成る共振回路と、高周波電流を共振回路に供給するインバータ回路とを備え、加熱コイルの上面側に配された天板上に載置され、加熱コイルに高周波電流が供給されることで加熱される負荷鍋と、負荷鍋の材質を判別する負荷判別手段と、共振回路で形成される共振周波数の調整を行う共振周波数調整手段とを備えるものである。

この発明の誘導加熱調理器は、負荷判別手段の出力に応じてインバータ回路の駆動周波数を変化させると共に駆動周波数に応じて共振周波数調整手段により共振周波数の調整を行うようにしているので、負荷鍋種類によらず定格電力を投入することが可能となり、また進相動作に起因するインバータ回路の損失増大を抑制することが可能となる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の回路構成図、図２はこの誘導加熱調理器の共振周波数と駆動周波数の関係を示す図、図３はこの誘導加熱調理器に磁性鍋を載置した場合のインバータ電流波形の一例を示す図、図４はこの誘導加熱調理器に非磁性鍋を載置した場合のインバータ電流波形の一例を示す図、図５はこの誘導加熱調理器に磁性鍋を載置した場合のインバータトータル損失と火力の特性の一例を示す図、図６はこの誘導加熱調理器に非磁性鍋を載置した場合のインバータトータル損失と火力の特性の一例を示す図である。

図１において、交流電源１を整流する整流回路２の出力側には、平滑コンデンサ４およびインバータ回路３が接続される。インバータ回路３は、複数のスイッチング素子３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから構成され、その出力側には加熱コイル５と共振コンデンサ７で形成される共振回路が接続される。また、スナバコンデンサ８ａ及び８ｂがスイッチング素子３ｂ及び３ｄとそれぞれ並列に接続される。

インバータ回路３のスイッチング素子３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、制御手投１１内に設けられたインバータ回路用ドライバ１１ｂの出力信号を受けてスイッチングを行い、加熱コイル５の上面側に配された天板１５（後述の図９参照）上に載置される負荷鍋６を誘導加熱する。ここで、制御手段１１内の駆動信号制御回路１１ａは、設定電力生成手投１２及び負荷鍋６の材質を判別する負荷判別手段９からの出力に基づいてスイッチング信号（駆動周波数やデューティ等）を決定し、インバータ回路用ドライバ１１ｂへ出力する。また、共振周波数調整手段１０は負荷判別手段９からの出力に基づいて、共振回路の共振周波数を調整する（共振周波数の調整についての詳細は後述する）。

次に動作について図１〜図６を用いて説明する。
共振回路の共振周波数ｆ₀は、負荷鍋６が天板１５上に載置されることで生成される加熱コイル５のインダクタンス値（以下、Ｌ値という）と共振コンデンサの７容量値（以下、Ｃ値という）により次式で決定される。
ｆ0＝１／２π√ＬＣ ・・・・・・・・・式（１）
ここで、Ｃ値、加熱コイル仕様（線材の種類や撚り数、巻数）、及びギャップ（加熱コイル５と負荷鍋６との距離、図８参照）を不変とすると、共振回路の共振周波数ｆ₀は、負荷鍋６の材質の違いにより値が異なる。例えば鉄鍋等の磁性鍋を天板１５上に載置した場合はＬ値が大きくなり（例えば、直径２００ｍｍの鉄鍋ではＬ値が約１００ｕＨになる）、ＳＵＳ３０４鍋等の非磁性鍋を載置した場合はＬ値が小さくなる（例えば、直径２００ｍｍのＳＵＳ３０４鍋ではＬ値が約６０ｕＨになる）。これより、共振回路の共振周波数ｆ₀は、磁性鍋では低い値（図２のｆ_0(A)）となり、非磁性鍋では高い値（図２のｆ_0(B)）となることがわかる。

このように負荷鍋６の材質の違いによって共振周波数ｆ₀の値が異なることに基づいて、負荷判別手段９が磁性鍋、非磁性鍋等の負荷鍋の種類の違いを判別し、制御手段１１がその判別結果に応じてインバータ回路の駆動周波数ｆ₁を設定する。ここで、駆動信号制御回路１１ａは駆動周波数ｆ₁を必ず共振周波数ｆ₀よりも高くなるように設定する。即ち、図２に示すように、磁性鍋が載置された際の駆動周波数ｆ_1(A)は共振周波数ｆ_0(A)に対してｆ_0(A)＜ｆ_1(A)と設定され、非磁性鍋が載置された際の駆動周波数ｆ_1(B)は共振周波数ｆ_0(B)に対してｆ_0(B)＜ｆ_1(B)と設定される。また、駆動周波数ｆ_1(A)とｆ_1(B)の関係は上記の通リｆ_0(A)＜ｆ_0(B)であるため、必然的にｆ_1(A)＜ｆ_1(B)となる。

ところで、共振周波数ｆ₀値は以下のように設計される。Ｌ値が大きい磁性鍋を基準に共振周波数ｆ₀を設計（即ち、加熱コイル仕様やＣ値定数等を決定）する場合には、負荷判別手段９の出力に応じて決定される駆動周波数ｆ_1(A)（電波法規定の下限値である２０ｋＨｚ近辺）で定格電力を投入できるような共振周波数ｆ_0(A)とする。また、Ｌ値が小さい非磁性鍋を基準に共振周波数ｆ₀を設計する場合には、負荷判別手段９の出力に応じて決定されるスイッチング素子３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのスイッチング損失が大きくならない駆動周波数ｆ_1(B)（２７ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ程）に対して進相動作とならない共振周波数ｆ_0(B)とする。

上記に従い、磁性鍋を基準にして共振周波数をｆ_0(A)に設計（即ち加熱コイル仕様やＣ値定数等を決定）した場合に、非磁性鍋が天板１５上に載置されると、負荷判別手段９の出力を受けて駆動周波数がｆ_1(B)に設定され、図１の電流観測点には図４に示す負荷電流が流れる。次に、負荷判別手段９の出力（或いは設定された駆動周波数）を受けて共振周波数調整手段１０により共振周波数を低く(ｆ_0(B)小)する任意の調整を行うと、図４（ｂ）に示すように進相動作を回避できる。図４の電流波形に相当するインバータトータル損失を図６に示すが、共振周波数ｆ_0(B)を低く(ｆ_0(B)小)する調整を行うことで、低損失動作が可能となることがわかる。

一方、非磁性鍋を基準して共振周波数をｆ_0(B)を設計（即ち加熱コイル仕様やＣ値定数等を決定）した場合に、磁性鍋が天板１５上に載置されると、負荷判別手段９の出力を受けて駆動周波数がｆ_1(A)に設定され、図１の電流観測点には図３に示す負荷電流が流れる。次に、負荷判別手段９の出力（或いは設定された駆動周波数）を受けて共振周波数調整手段１０により共振周波数を高く(ｆ_0(A)大)する任意な調整を行うと、図３（ａ）に示すような動作となる。図３の電流波形に相当するインバータトータル損失を図５に示すが、共振周波数を高く（ｆ_0(A)大）する調整を行うことで、定格電力動作（図５では２．５ｋＷ入力）が可能となる。

以上のように、動作開始時の負荷判別手段９出力に応じてインバータ回路の駆動周波数を変化させると共に、共振周波数調整手段１０により共振回路で形成される共振周波数の調整を任意の値で行うようにしているので、負荷鍋の種類に関係なく定格電力を投入することができ、また、進相動作に起因するインバータ回路の損失増大を抑制することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、動作開始時の負荷判別手段９の出力に応じてインバータ回路の駆動周波数を変化させると共に、駆動周波数に応じて（負荷判別手段９の出力に応じて）共振周波数調整手段１０により共振周波数の調整を行うものを示したが、この実施の形態２では、共振周波数検出手段を設け、共振周波数調整手段により共振周波数を調整した後、共振周波数検出手段により検出された共振周波数に応じてインバータ回路の駆動周波数を変化させるものを示す。

図７はこの発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器の回路構成図である。図において、上記実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略する。加熱コイル５と共振コンデンサ７で形成される共振回路上に、共振周波数を検出する共振周波数検出手段１４を設け、共振周波数検出手段１４の出力は駆動信号制御回路１１ａへ接続（入力）される。なお、本実施の形態２において、上記実施の形態１とは相違点は負荷判別手段９の出力を駆動信号制御回路１１ａへ接続（入力）しないことである。

次に動作について説明する。
負荷鍋６が天板１５上に載置され、負荷判別手段９により磁性鍋や非磁性鍋等の負荷鍋６の種類（材質）が判別されると、その種類に応じて共振周波数調整手段１０により共振回路の共振周波数の調整が一意的に行われる。
ここで、負荷鍋６が磁性鍋のような材質の場合には、上記実施の形態１のように共振周波数ｆ_0(A)が高くなるように調整することで、定格電力動作が可能となる。このため、共振周波数調整手段１０は、磁性鍋のような材質と判別された時は共振周波数を高くする（例えば、ｆ_0(A)をｆ_0(A)大にする）調整を一意的に行う。
また、負荷鍋６が非磁性鍋のような材質の場合には、上記実施の形態１のように共振周波数ｆ_0(B)が低くなるように調整を行うことで、低損失動作が可能となる。このため、共振周波数調整手段１０は、非磁性鍋のような材質と判別された際は共振周波数を低くする（例えば、ｆ_0(B)をｆ_0(B)小にする）調整を一意的に行う。

以上のように共振周波数調整手段１０により共振周波数の調整が一意的に行われた後、共振周波数検出手段１４により共振回路で形成される共振周波数の検出を行う。ここで、共振周波数検出手段１４は共振回路に流れる負荷電流（共振電流）を検出することにより共振周波数を検出する構成を有する。具体的な検出方法としては、例えば、誘導加熱調理器の動作開始時に制御手段１１の指令で検出用負荷電流をインバータ回路３に供給し、すなわち、スイッチング素子３ａ〜３ｄで構成されるインバータ回路に於いては、まずスイッチング素子３ａと３ｄ、若しくはスイッチング素子３ｃと３ｂを制御手段１１の指令でオンさせることにより供給し、次にスイッチング素子３ａと３ｃをオフ、スイッチング素子３ｂと３ｄをオンさせることにより共振回路に共振電流が流れ続けるため、その共振電流のゼロクロス点を検出する等により共振周波数を検出する。
別の共振周波数を検出する方法として、誘導加熱調理器の動作開始時に制御手段１１の指令で検出用負荷電流をインバータ回路３に供給し、次にスイッチング素子３ａと３ｄ、スイッチング素子３ｃと３ｂの組み合わせでオンオフを行う周波数を掃引した時に、共振回路に流れる負荷電流値（ピーク値や実効値等）が最大となる周波数を検出することも可能である。

上記他の方法により共振周波数ｆ₀を検出すると、検出された共振周波数に応じて駆動信号制御回路１１ａがインバータ回路３への駆動周波数を決定し、インバータ回路用ドライバ１１ｂを介してインバータ回路３にスイッチング信号を供給する。ここで駆動周波数ｆ₁は、図２に示す通り負荷鍋種類によらず、ｆ₁＞ｆ₀の関係で決定される。

以上のように、動作開始時の負荷判別手段出力に応じて共振周波数調整手段により共振周波数の調整を一意的に先ず行い、調整後の共振周波数に応じて制御手段１１によりインバータ回路３の駆動周波数を決定するようにしているので、共振周波数側ではなく駆動周波数側で動作ポイントを決定することになり、実施の形態１と比較して共振周波数の調整値を一意的に決めることができ、制御方法が容易となる。

実施の形態３．
以上の実施の形態１、２に対し、次に共振周波数調整手投の具体的方法を提示した場合の実施の形態を示す。図８はこのような場合の誘導加熱調理器の筐体内断面図を示すものである。図９はこのような場合の誘導加熱調理器の回路構成図を示すものである。
図８において、負荷鍋６は加熱コイル５の上面側に配された天板１５上に載置されることで加熱されるが、加熱コイル５と天板１５の間には間隙（ギャップと称す）が存在しており、加熱コイル５の冷却等に使用される。加熱コイル５の下段にはギャップ長を可変するためのギャップ可変手段１６が備えられており、筐体板金１７で固定される。

次に動作について説明する。
負荷鍋種類、加熱コイル仕様（線材や撚り数、巻数）を不変とした場合、Ｌ値はギャップの違いで異なった値を取る。ギャップが大きくなるとＬ値は大きくなり、ギャップが小さくなるとＬ値は小さくなることから、負荷判別手段９により負荷鍋６が磁性鍋のような材質と判別された場合にはギャップ可変手段１６によりギャップを小さくしてＬ値を小さくし、共振周波数を高く調整するように動作させる。また負荷鍋６が非磁性鍋のような材質と判別された場合にはギャップ可変手段１６によりギャップを大きくしてＬ値を大きくし、共振周波数を偉く調整するように動作させる。
このギャップ可変手段１６は具体的にはアクチュエータ（モータ、エアシリング、油圧シリング、ピエゾ素子等）を用いて構成することが可能である。
尚、このギャップ可変手段１６は、実施の形態１と実施の形態２のどちらの制御シーケンス（負荷判別手段９により負荷判別がなされてから、負荷鍋種類に合わせたインバータ回路の駆動周波数設定、及び共振周波数の調整が行われるまでのシーケンスを指す）にも適用可能であることを記しておく。

また、図８に示す構造のギャップ可変手段１６によるギャップ可変の他に、天板１５全体を筐体板金１７に対して上下駆動させてギャップ可変（図示せず）、又は天板１５の負荷鍋載置部のみを上下駆動させてギャップ可変（図示せず）といった方法で駆動周波数設定と共に共振周波数調整を行う、更には共振コンデンサの容量を変化させることで（図示せず）、駆動周波数設定と共に共振周波数調整を行うという方法もあることを挙げておく。

以上のように、共振周波数調整としてアクチュ工一夕等を用いたギャップ可変手段を用いるようにしているので、構造設計が容易で小規模な共振周波数調整手段を有する誘導加熱調理器を得ることが可能となる。

実施の形態４．
以上の実施の形態に対し、次にインバータ回路へ流れる負荷電流の位相状態を検知する位相検知手段を誘導加熱調理器に設けた場合の実施の形態を示す。
図１０は、このような場合の誘導加熱調理器の回路構成図を示すものである。
図において、位相検知手段１４が整流回路２の出力に設けられ、インバータ回路３のスイッチング素子（３ａ〜３ｄ）に流れる負荷電流の位相状態を検知する。位相検知手投１９の出力は共振周波数調整手段１０、及び（或いは）駆動信号制御回路１１ａに接続されることで、位相検知結果に応じて共振周波数の調整を行う、及び（或いは）駆動周波数を変化させるようにする。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

次に動作について説明する。
先ず、動作開始時の負荷判別手段９出力に応じてインバータ回路３の駆動周波数を変化させ、また共振周波数調整手段１０により共振回路で形成される共振周波数の調整を行う。ここでの制御シーケンスは実施の形態１と実施の形態２のどちらでも構わない、つまり共振周波数調整と駆動周波数設定を行う順序は問わないものとする。ここで負荷鍋が非磁性鍋のような材質の場合、共振周波数調整手段１０と負荷判別手投９により共振周波数調整とインバータ回路３の駆動周波数設定が行われたにも拘わらず、図４（ｃ）に示すような進相電流がスイッチング素子に流れてしまうことがある。これは共振周波数調整手段１０による共振周波数の調整後の共振周波数ｆ₀が高すぎる、或いは負荷判別手段９による駆動周波数ｆ₁設定が低すぎることに起因する。
位相検知手段１９が図４（ｃ）のような進相電流を検知すると、位相検知手段１４は進相電流が流れなくなる共振周波数ｆ₀となるように共振周波数調整手投１０に指令を送リｆ₀を低くする、及び（或いは）進相電流が流れなくなる駆動周波数ｆ₁となるように駆動信号制御回路１１ａに直接指令を送りｆ₁を高くすることでインバータ回路３に進相電流が流れることを回避する。

ここで、進相電流は図４（ｃ）に示すようなピークの大きいサージ状となる為、位相検知手段１９としては例えば電流閾値（上限値）設定をし、電流検知をする方法が考えられる。

尚、図１０に示すインバータ回路構成とした場合、位相検知手段１９は図１０に示す整流回路２出力に設ける以外に、スイッチング素子３ａの出力線（図１０に示すスイッチング素子ならコレクタ線）、又はスイッチング素子３ｃの出力線（図１０に示すスイッチング素子ならコレクタ線）に設けても同様の効果を得られることを記しておく。

以上のように、インバータ回路へ流れる負荷電流の位相状態を検知する位相検知手段を設けるようにしたので、負荷鍋が非磁性鍋のような材質の場合に、進相電流が流れないような動作ポイントを確実に設定することができ、顕著に損失増大する動作を確実に回避することが可能となる。

実施の形態５．
インバータ回路の損失を更に低減させる手段として、実施の形態１〜５に加えてスナバコンデンサ容量を変化させる場合の実施の形態を示す。
図１１は、このような場合の誘導加熱調理器の回路構成図を示すものである。また図１２は磁性鍋の一種（鍋Ａと称す）が載置された時にスナバコンデンサ容量を変えた時のインバータトータル損失一火力特性例、図１３は非磁性鍋の一種（鍋Ｂと称す）が載置された時にスナバコンデンサ容量を変えた時のインバータトータル損失ー火力特性例を示すものである。

図１１において、負荷判別手段９と設定電力生成手段１２の出力が駆動信号制御回路１１ａに接続され（先述の実施の形態と同様）、スナバコンデンサ切り替え手段１３を駆動するためのスナバコンデンサ切り替え用ドライバ１１ｃが、この駆動信号制御回路１１ａの指令を受ける構成となっている。
その他の構成は実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

次に動作について図１１〜図１３を用いて説明する。
図１１のように３ａ〜３ｄで構成されたインバータ回路３のスイッチング素子には、ノイズ低減や損失低減を目的にスナバコンデンサ（図１１の８ａ、８ｂ）が並列に接続される。設定電力が大きい場合、このスナバコンデンサ容量が大きい値ほどスイッチング素子損失は低減され、逆に設定電力が小さい場合、このスナバコンデンサ容量が小さい値ほどスイッチング素子損失は低減される。

図１２は負荷鍋が磁性鍋のような材質の場合のインバータトータル損失一火力特性例であるが、火力（＝設定電力）が大きい場合はスナバコンデンサ容量を大きく（例えば０．３ｕＦ）した方がインバータトータル損失は小さいことが判る。これは設定電力が大きい場合、スナバコンデンサ容量を大きくした方がスイッチング素子３ｂターンオフ時の電圧立ち上がりは緩やかとなり、スイッチング素子３ｂのターンオフ損失が軽減されることに起因する。−方、火力（＝設定電力）が小さい場合はスナバコンデンサ客土を小さく（例えば０．０６４ｕＦ）した方がインバータトータル損失は小さいことが判る。これは設定電力が小さい場合、スナバコンデンサ容量を小さくした方がスイッチング素子３ａターンオン時に整流回路２出力からスイッチング素子３ａに流れる電流が小さく、スイッチング素子３ａの導通損失が軽減されることに起因する。
特に図１３における負荷鍋が非磁性鍋のような材質の場合、スナバコンデンサ容量の違いによるインバータトータル損失の差は明白となる。

そこで、負荷判別手段９により負荷鍋種類（磁性鍋か非磁性鍋か等）を判別し、設定電力生成手段１２出力（即ちユーザーによる火力設定値）と負荷鍋種類の双方の情報に基づき、駆動信号制御回路１１ａがスナバコンデンサ切り替え用ドライバ１１ｃを介してスナバコンデンサ切り替え手段１３をオンオフさせる。具体的には例えば図１２から、負荷判別手段９により負荷鍋が磁性鍋のような材質と判別された場合は設定電力１．５ｋＷ程度以上でスナバコンデンサ容量大、設定電力１．５ｋＷ程度以下でスナバコンデンサ容量小とする。また例えば図１３から、負荷判別手段９により負荷鍋が非磁性鍋のような材質と判別された場合は設定電力０．７ｋＷ程度以上でスナバコンデンサ容量大、設定電力０．７ｋＷ程度以下でスナバコンデンサ容量小とする。

以上のように、スナバコンデンサ容量切り替え手段を設け、負荷鍋種類と設定電力の双方の情報に基づきスナバコンデンサの容量を切り替えるようにしているので、実施の形態１〜４の効果に加え、全火力にわたりインバータトータル損失を更に低減することが可能となる。

尚、以上の実施の形態におけるインバータ回路構成は、図１、図７、図９、図１０、図１１で示すようなフルブリッジ構成とすることで負荷電流を低減することができ、インバータ損失低減に大きく寄与することとなるが、フルブリッジ構成以外のインバータ回路としても本発明の内容に何ら差異は生じないことを記しておく。

本発明の活用例として、誘導加熱調理器のほか、誘導加熱を利用した給湯器、炊飯器等を挙げる。

この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の回路構成図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の共振周波数と駆動周波数の関係図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器に磁性鍋を載置した場合のインバータ電流波形の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器に非磁性鍋を載置した場合のインバータ電流波形の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器に磁性鍋を載置した場合のインバータトータル損失と火力の特性の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器に非磁性鍋を載置した場合のインバータトータル損失と火力の特性の一例を示す図である。 この発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器の回路構成図である。 この発明の実施の形態３を示す誘導加熱調理器の筐体内断面図である。 この発明の実施の形態３を示す誘導加熱調理器の回路構成図である。 この発明の実施の形態４を示す誘導加熱調理器の回路構成図である。 この発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器の回路構成図である。 この発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器に磁性鍋の一種を載置した時にスナバコンデンサ容量を変えた場合のインバータトータル損失と火力の特性の一例を示す図である。 この発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器に非磁性鍋の一種を載置した時にスナバコンデンサ容量を変えた場合のインバータトータル損失と火力の特性の一例を示す図である。

符号の説明

１ 交流電源、２ 整流回路、３ インバータ回路（スイッチング素子）、４ 平滑コンデンサ、５ 加熱コイル、６ 負荷鍋、７ 共振コンデンサ、８ スナバコンデンサ、９ 負荷判別手段、１０ 共振周波数調整手段、１１ 制御手段、１１ａ 駆動信号制御回路、１１ｂ インバータ回路用ドライバ、１１ｃ スナバコンデンサ切り替え用ドライバ、１２ 設定電力生成手段、１３ スナバコンデンサ切り替え手段、１４ 共振周波数検出手投、１５ 天板、１６ ギャップ可変手段、１７ 筐体板金、１９ 位相検知手投。

Claims (8)

1. 加熱コイルと共振コンデンサから成る共振回路と、高周波電流を前記共振回路に供給するインバータ回路とを備えた誘導加熱調理器において、
   前記加熱コイルの上面側に配された天板上に載置され、前記加熱コイルに高周波電流が供給されることで加熱される負荷鍋の材質を判別する負荷判別手段と、前記共振回路で形成される共振周波数の調整を行う共振周波数調整手投とを備え、前記負荷判別手段の出力に応じて前記インバータ回路の駆動周波数を変化させると共に該駆動周波数に応じて前記共振周波数調整手段により共振周波数の調整を行うことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記負荷判別手段の出力により決定される前記インバータ回路の駆動波数が所定値より低い場合は、共振周波数を駆動周波数に近づけるように前記共振周波数調整手段により調整を行うことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記負荷判別手段の出力により決定される前記インバータ回路の駆動周波数が所定値より高い場合は、共振周波数を駆動周波数から遠ざけるように前記共振周波数調整手段により調整を行うことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
4. 加熱コイルと共振コンデンサから成る共振回路と、高周波電流を前記共振回路に供給するインバータ回路とを備えた誘導加熱調理器において、
   前記加熱コイルの上面側に配された天板上に載置され、前記加熱コイルに高周波電流が供給されることで加熱される負荷鍋と、前記負荷鍋の材質を判別する負荷判別手段と、前記共振回路で形成される共振周波数の調整を行う共振周波数調整手投と、共振周波数を検出する共振周波数検出手段とを有し、前記負荷判別手段の出力に応じて前記共振周波数調整手投により共振周波数の調整を行うと共に前記共振周波数検出手段により共振周波数を検出し、検出された共振周波数に応じて前記インバータ回路の駆動周波数を変化させてなることを特徴とする誘導加熱調理器。
5. 前記共振周波数調整手段による共振周波数の調整は、前記天板と前記加熱コイルとの間隔を変化させてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
6. 前記間隔可変を、アクチュエータを用いて行うことを特徴とする請求項５記載の誘導加熱調理器。
7. 前記共振周波数調整手投による共振周波数の調整は、前記共振コンデンサの容量を変化させてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
8. 前記インバータ回路へ流れる負荷電流の位相状態を検知する位相検知手段を設け、前記位相検知手段がインバータ回路の進相電流を検知した場合は進相電流が流れないように前記共振周波数調整手段により共振周波数の調整を行う、若しくは前記位相検知手投によリインバータ回路の駆動周波数を変化させてなる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。
   

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