JP2008275284A

JP2008275284A - 誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2008275284A
Application number: JP2007122070A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nakamura; 政治中村; Junichi Minatoya; 純一湊谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2008-11-13

Abstract

【課題】負荷条件が異なる場合においても所定のヒーター出力制御を行う誘導加熱装置を提供すること。
【解決手段】グリル装置内のヒーター加熱手段と、ヒーター加熱手段を流れる電流を検知する検知手段と、ヒーター加熱手段にかかる電圧を検知する電圧検知手段と、検知した信号を入力する入力手段と、入力した信号により設定出力と実際の出力との差を計算してヒーター加熱手段のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段とヒーター加熱手段を制御する制御手段とを備え、設定出力時の基準入力値と入力した信号に差が生じた場合には差がなくなるように加熱オン時間を変更するとしたことにより、火力バラツキを抑えることとなる。
【選択図】図１

Description

本発明はグリル装置を有する誘導加熱装置に関するものである。

従来、この種の誘導加熱装置は、図４のブロック図に示すように、グリル装置１００は、内ケース１０１の上面と下面にリブ１０３を任意に配設して形成し、外ケース１０２との間隔を保持して固定し前面開口の箱体を形成し、受け皿１０４と連結したグリル扉１０５を出し入れ自在に摺動して、調理時には前面開口部を閉じる構成になっている。次に被調理物１０６を載せる焼き網１０７と焼き網１０７を載置する受け皿１０４を内ケース１０１の内部に収納している。このとき被調理物１０６を上方及び下方から加熱調理する上ヒーター１０８と下ヒーター１０９が配設され、内ケース１０１にサーミスタ１１０が取り付けられている。そして、サーミスタ１１０で庫内の温度を測定し、上ヒーター１０８と下ヒーター１０９はサーミスタ１１０による温度調節及びオン時間の設定により、被調理物１０６の加熱を行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３４７０２０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、上ヒーター１０８または下ヒーター１０９へはサーミスタ１１０による温度調節の制御以外に状況をフィードバックする手段がなく、仮に入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしても、オン時間が変わらない設定であったので、状況によってヒーターのワットが入り過ぎていたり、逆に足りなかったりで、調理の出来栄えを左右することがあるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外郭を構成する本体と、本体内に設けた魚などの被調理物を加熱調理するグリル装置と、グリル装置内のヒーター加熱手段と、ヒーター加熱手段を流れる電流を検知する検知手段と、ヒーター加熱手段にかかる電圧を検知する電圧検知手段と、検知した信号を入力する入力手段と、入力した信号により設定出力と実際の出力との差を計算してヒーター加熱手段のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段とヒーター加熱手段を制御する制御手段とを備え、設定出力時の基準入力値と入力した信号に差が生じた場合には差がなくなるように加熱オン時間を変更するとしたものである。

これによって、入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしても所定のヒーター火力を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、外郭を構成する本体と、本体内に設けた魚などの被調理物を加熱調理するグリル装置と、グリル装置内のヒーター加熱手段と、ヒーター加熱手段を流れる電流を検知する検知手段と、ヒーター加熱手段にかかる電圧を検知する電圧検知手段と、検知した信号を入力する入力手段と、入力した信号により設定出力と実際の出力との差を計算してヒーター加熱手段のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段とヒーター加熱手段を制御する制御手段とを備え、設定出力時の基準入力値と入力した信号に差が生じた場合には差がなくなるように加熱オン時間を変更するとしたものである。

これによって、入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしても所定のヒーター火力になるようにその時々にあったオン時間を変更することとなり、火力バラツキを抑えることとなる。

本発明の誘導加熱装置は、入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしても所定のヒーター火力を安全に提供することができる。

第１の発明は外郭を構成する本体と、本体内に設けた魚などの被調理物を加熱調理するグリル装置と、グリル装置内のヒーター加熱手段と、ヒーター加熱手段を流れる電流を検知する検知手段と、ヒーター加熱手段にかかる電圧を検知する電圧検知手段と、検知した信号を入力する入力手段と、入力した信号により設定出力と実際の出力との差を計算してヒーター加熱手段のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段とヒーター加熱手段を制御する制御手段とを備え、設定出力時の基準入力値と入力した信号に差が生じた場合には差がなくなるように加熱オン時間を変更するとしたことにより、入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしても所定のヒーター火力になるようにその時々にあったオン時間を変更することとなり、調理の失敗を低減することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の入力手段をサンプリング時に複数回電流入力値や電圧入力値を取得するが、その中で他の値より値が離れているものがあった場合にはその離れた入力値をサンプリング入力値からはずすとしたことにより、ノイズや瞬時の負荷変動など不正規な状態を取り除くこととなり、より精度のよい現状の出力状況を知ることができる。

第３の発明は、特に、第２の発明の加熱オン時間変更手段を入力手段がサンプリング出来なかった場合には、前回の加熱オン時間を引き続き設定するとしたことにより、ノイズや瞬時の負荷変動など不正規な状態を取り除くこととなり、ふら付かず安定したヒーター出力を提供できる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の加熱オン時間変更手段の加熱オン時間の変更をひとつまたは複数の周期毎に行うとしたことにより、ヒーター出力が急変することがなく、安定した入力値のフィードバックが行えることとなり、安定したヒーター出力を提供できる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の加熱オン時間変更手段を非動作時にヒーター加熱手段に電流が流れていた場合、異常に導通していることを判断できるとしたことにより、ヒーター加熱手段の接点異常や漏電検知を行うことができることとなり、安全性が向上することができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の加熱オン時間変更手段をサンプリング時に取得する電流入力値及び電圧入力値により、ヒーター加熱手段の抵抗成分の変化を読み取り、その抵抗成分の変化分と電流入力値との相関関係を計算して、加熱オン時間の補正に用いることにより、温度特性の影響をさらに抑えより制度の高く所定のヒーター火力になるようにその時々にあったオン時間を変更することとなり、調理の失敗を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱装置のブロック図を示すものである。

図１において、外郭を構成する本体と、本体内に設けた焼き網１の上の乗せた魚などの被調理物２を加熱調理するグリル装置と、グリル装置内に設け、被調理物２を加熱調理するヒーター加熱手段３と、ヒーター加熱手段３を流れる電流を検知する電流検知手段４と、ヒーター加熱手段３にかかる電圧を検知する電圧検知手段５、電流検知手段４および電圧検知手段５で検知した信号を入力する入力手段６と、入力手段６に入力した信号に基づき、設定出力と実際の出力との差を計算してヒーター加熱手段３のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段７と、加熱オン時間変更手段７で変更したヒーター加熱手段３オン時間でヒーター加熱手段３を制御する制御手段８を備えている。

以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を図２を用いて説明する。

まず、焼き網１上に被調理物２を載せ、ヒーター加熱手段３を加熱する（ステップＳ１）。

次に、ヒーター加熱手段３がオンしている時のヒーター加熱手段３を流れる電流入力値を電流検知手段４にて検知するとともに、ヒーター加熱手段３がオンしている時のヒーター加熱手段３にかかる電圧入力値を電圧検知手段５にて検知する（ステップＳ２）。

さらに、入力手段６は、電流検知手段４にて検知した電流入力値及び電圧検知手段５にて検知した電圧入力値を取得し、ある一定期間内に複数回検地した電流入力値及び電圧入力値から、電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅを作成する（ステップＳ３）。但し、取得した複数回の電流入力値または電圧入力値のうち、他より所定の値以上飛び抜けた入力値が存在した場合には、その飛び抜けた電流入力値または電圧入力値は、電流入力平均値ＩＩＮａｖｅや電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅを算出する際の対象から外す。

また、入力値が大きく二分した場合には、検知回数が多いグループの入力値に基づき、電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ作成及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅを算出する。

なお、入力値が複数のグループに分かれて検知された場合には、検知回数が多いグループの入力値に基づき、電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ作成及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅを算出する。

さらに、入力値が全く二分した場合には、サンプリング時間を延ばし、その間に検知した入力値にて平均化可能か判断し、可能ならば電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ作成及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅ作成を行う。但し、サンプリング時間を細かく変化させると追従出来なくなるので、幾つかのサンプリング時間の中から選択する形をとる。

そして、電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ作成または電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅ作成が出来ない場合には、一回でもオンしていたら前回の電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅを維持し、一回もオンしていない場合には、電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ未作成情報及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅ未作成情報を加熱オン時間変更手段７に渡す。

入力手段６は、電流入力平均値及び電圧入力平均値を作成すると、その入力平均値の情報を加熱オン時間変更手段７に渡す（ステップＳ４）。

加熱オン時間変更手段７では、基準となるヒーター加熱手段３がオンしている時の電流入力定義値ＩＩＮｓｔｄと電源入力基準値ＶＩＮｓｔｄとを持っていて、入力手段６から取得した電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ及び電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅと基準電流入力定義値ＩＩＮｓｔｄ及び基準電源入力定義値ＶＩＮｓｔｄと電流入力平均値ＩＩＮａｖｅが基準電流入力定義値ＩＩＮｓｔｄと等しくかつ電圧入力平均値ＶＩＮａｖｅが基準電源入力定義値ＶＩＮｓｔｄと等しい場合に設定する標準オン時間ＴＯＮｓｔｄとから、実際に次にヒーター加熱手段３をオンさせたいオン時間ＴＯＮｃｈｇを計算する＜ＴＯＮｃｈｇ＝ＴＯＮｓｔｄ×ＶＩＮｓｔｄ×ＩＩＮｓｔｄ／（ＶＩＮａｖｅ×ＩＩＮａｖｅ）＞（ステップＳ５）。

図３のように、ＶＩＮｓｔｄ×ＩＩＮｓｔｄ＞ＶＩＮａｖｅ×ＩＩＮａｖｅであった場合には設定するオン時間は長くなる。またＶＩＮｓｔｄ×ＩＩＮｓｔｄ＜ＶＩＮａｖｅ×ＩＩＮａｖｅであった場合には設定するオン時間は短くなる。制御手段８は、加熱オン時間変更手段７で作成されたオン時間ＴＯＮｃｈｇだけヒーター加熱手段３をオンするように制御する（ステップＳ６）。

そして、被調理物２の調理が終了するまでステップＳ２からステップＳ６までの動作を繰り返す（ステップＳ７）。

加熱終了後も、入力手段６では電流入力平均値ＩＩＮａｖｅ作成は行われていて、加熱オン時間変更手段７は、制御手段８がヒーター加熱手段３をオンしていないのに電流が流れていると判断した（ステップＳ８）場合には、異常と判断し、報知を行う（ステップＳ９）。

以上のように、本実施の形態においては、ヒーター加熱手段を流れる電流を検知する検知手段と、ヒーター加熱手段にかかる電圧を検知する電圧検知手段と、検知した信号を入力する入力手段と、入力した信号により設定出力と実際の出力との差を計算してヒーター加熱手段のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段とを備え、設定出力時の基準入力値と入力した信号に差が生じた場合には差がなくなるように加熱オン時間を変更するとしたことにより、入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしても一定のヒーター火力になるようにその時々にあったオン時間を変更することとなり、調理の失敗を低減することができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、入力電圧変動が生じたとしても、ヒーターのバラツキがあったとしても、温度特性によりヒーターの特性に変化があったとしてもその時々にあった所定のヒーター火力を提供することが可能となるので、ヒーター加熱を行うその他の各種の調理器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱装置を示すブロック図本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態１における誘導加熱装置のヒーター出力タイムチャート従来例における誘導加熱装置を示すブロック図

符号の説明

１焼き網
２被調理物
３ヒーター加熱手段
４電流検知手段
５電圧検知手段
６入力手段
７加熱オン時間変更手段
８制御手段

Claims

外郭を構成する本体と、本体内に設けた魚などの被調理物を加熱調理するグリル装置と、前記グリル装置内のヒーター加熱手段と、前記ヒーター加熱手段を流れる電流を検知する電流検知手段と、前記ヒーター加熱手段にかかる電圧を検知する電圧検知手段と、検知した信号を入力する入力手段と、入力した信号により設定出力と実際の出力との差を計算して前記ヒーター加熱手段のオンしている時間を変更する加熱オン時間変更手段と、前記ヒーター加熱手段を制御する制御手段とを備え、設定出力時の基準入力値と入力した信号に差が生じた場合には差がなくなるように加熱オン時間を変更するとした誘導加熱装置。
入力手段は、サンプリング時に複数回電流入力値や電圧入力値を取得するが、その中で他の値より値が離れているものがあった場合にはその離れた入力値をサンプリング入力値からはずすことを特徴とした請求項１に記載の誘導加熱装置。
加熱オン時間変更手段は、入力手段がサンプリング出来なかった場合には、前回の加熱オン時間を引き続き設定することを特徴とした請求項２に記載の誘導加熱装置。
加熱オン時間変更手段は、加熱オン時間の変更をひとつまたは複数の周期毎に行うことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
加熱オン時間変更手段は、非動作時にヒーター加熱手段に電流が流れていた場合、異常に導通していることを判断できることを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
加熱オン時間変更手段は、サンプリング時に取得する電流入力値及び電圧入力値により、ヒーター加熱手段の抵抗成分の変化を読み取り、その抵抗変化分と電流入力値との相関関係を計算して、加熱オン時間の補正に用いることを特徴とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。