JP2009218139A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】鍋振り等のトッププレート上から鍋底が離れる状態を伴う鍋操作があった場合にも、速やかに鍋への入力を復帰すること。
【解決手段】制御手段は、前記トッププレート上から前記鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを前記鍋無し検知手段が検知した際に、制御手段内に設定された待機時間の間、前記インバータ回路の動作点を前記制御手段内に設定された待機用の動作点とすることにより、加熱動作を停止することなく、トッププレート上に前記鍋が再度載置されるまで待機することで、前記鍋が載置されるとともに、速やかに前記鍋への入力を再開できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器の加熱制御に関するものである。

従来、この種の誘導加熱装置は、鍋無し検出をおこなうためにインバータ回路の位相差を検出して、鍋無検出信号の時間によりインバータ駆動回路の駆動を停止したり、駆動させたりするようにした時間対応鍋検出判別回路を具備したものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、誘導加熱調理器の負荷を検出する負荷状態判別手段が加熱不適の判定時は、第１の時間が経過するまでは共振回路の共振状態を維持して加熱再開の可否を検出し、加熱不可のまま第１の時間が経過した後に加熱再開の可否を検出し、加熱不可のまま第２の時間が経過した後は加熱を停止するものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００４−２８８４８７号公報 特開２００５−０７８８１４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、誘導加熱調理器を用いて調理をおこなう際に、鍋を動かすことがある。鍋振り等のトッププレート上から鍋底が離れる状態を伴う鍋操作があった場合には、鍋無し状態の検知や装置の保護動作により鍋への入力が一度停止し、その後鍋への入力が復帰するまでに時間がかかることがある。このため、鍋への連続した入力を得ながら調理を行うためには、鍋底をトッププレート上面から離さないようにして調理を行う必要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、より速やかに鍋への入力を復帰することを可能とした誘導加熱調理器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、本発明の誘導加熱調理器は、鍋無し状態を検知したあと、制御手段内に設定された時間の間は、インバータ回路の動作点を、想定される負荷鍋で最も入力の入りやすい鍋において、鍋無し状態と判定されないレベルの入力が得られる動作点に設定し、加熱動作を続ける。

この状態で、トッププレート上に鍋が再度置かれると、インバータ回路の消費電流や、加熱コイルへ流れる電流または加熱コイルに印加される電圧が変化する。この変化を制御手段により検出し、トッププレート上に鍋が再度置かれたと判断して、再度加熱を開始するものである。

これにより、従来おこなわれてきた、鍋無し検知等で一度インバータ回路の発振を停止して、再度鍋検出を行う方法に比べて、より速やかに鍋への入力を復帰することが可能になる。

本発明の誘導加熱調理器は、鍋振り等のトッププレート上から鍋底が離れる状態を伴う鍋操作があった場合にも、速やかに鍋への入力を復帰することができるため、鍋への連続した入力を得ながら調理を行うことができ、使い勝手をが向上することができる。

第１の発明は、トッププレート上の鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路に電源を供給する直流電源と、前記直流電源への入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段と前記トッププレート上に鍋が無いことを検知する鍋無し検知手段を備え、前記制御手段は、前記トッププレート上から前記鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを前記鍋無し検知手段が検知した際に、前記制御手段内に設定された待機時間の間、前記インバータ回路の動作点を前記制御手段内に設定された待機用の動作点とすることにより、加熱動作を停止することなく、トッププレート上に前記鍋が再度載置されるまで待機することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明のインバータ回路の駆動周波数を制御することにより、インバータ回路の動作点を制御することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のインバータ回路の駆動デューティを制御することにより、インバータ回路の動作点を制御する。

第４の発明は、特に、第１の発明のインバータ回路の印加電圧を制御することにより、インバータ回路の動作点を制御することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明に加えて、加熱コイルに流れる電流を検知する加熱コイル電流検知手段を備え、制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、入力電流検知手段で検知した入力電流または、加熱コイル電流検知手段で検知した加熱コイル電流から、鍋がトッププレート上に再度載置されたことを検出することができる。

第６の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明に加えて、加熱コイルに印加される電圧を検知する加熱コイル電圧検知手段を備え、制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、入力電流検知手段で検知した入力電流または、加熱コイル電圧検知手段で検知した加熱コイル電圧から、鍋がトッププレート上に再度載置されたことを検出することができる。

第７の発明は、特に、第５または第６の発明の制御手段において、制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、鍋がトッププレート上に再度載置されたことを検出すると、加熱制御を開始することで、鍋無し検知により加熱停止した後に再加熱する場合に比べて速やかに再加熱を行うことができる。

第８の発明は、特に、第５または第６の発明の制御手段において、前記制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、前記制御手段内に設定された待機時間の間に鍋がトッププレート上に載置されたことを検出できない場合に、鍋無しと判定することで、使用者に対して鍋無し状態を報知することができる。

第９の発明は、特に、第７または第８の発明に鍋底の温度を検出する鍋底温度検出手段を備え、制御手段は、前記鍋底温度検出手段により検出された鍋底温度が前記制御手段内に設定された閾値を超える場合において、トッププレート上から鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを鍋無し検知手段が検知すると、前記制御手段内に設定された待機時間の間、インバータ回路の動作点を前記制御手段内に設定された待機用の動作点とすることで、余熱が終了した後に鍋操作が行われる炒め物などの調理に対して、鍋への入力を速やかに行う機能を有効にすることができる。

第１０の発明は、特に、第７〜９のいずれか１つの発明に鍋への火力を設定する出力設定手段を備え、制御手段は、前記出力設定手段による設定出力が最大である場合において、トッププレート上から鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを鍋無し検知手段が検知すると、前記制御手段内に設定された待機時間の間、インバータ回路の制御量を前記制御手段内に設定された待機用の制御量とすることで、使用者が大きな火力を必要としている状況に対して、鍋への入力を速やかに行う機能を有効にすることができる。

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調理器のブロック図を示すものである。

図１において、負荷鍋１１、負荷鍋１１を載置するトッププレート１２、負荷鍋１１を加熱する加熱コイル１３、加熱コイル１３に高周波電流を供給するインバータ回路１４、インバータ回路１４へ電源を供給する直流電源１５、商用電源からの入力電流を検知する入力電流検知手段１６、加熱コイル１３に流れる電流を検知する加熱コイル電流検知手段１７、加熱コイル１３に印加される電圧を検知する加熱コイル電圧検知手段１８、負荷鍋１１の底面温度を検出する温度検出手段１９、機器の動作状態を表示する表示手段２０、機器の加熱出力を設定する出力設定手段２１、出力設定手段２１で設定された出力となるようにインバータ回路１４の出力を制御する制御手段２２、トッププレート１２上に負荷が無いことを検知する鍋無し検知手段２３とで構成している。

図１において、加熱コイル電圧検知手段１８は加熱コイル電圧相当の電圧、たとえば加熱コイル１３で共振型インバータを構成する共振コンデンサの両端電圧を検知することで、加熱コイル電圧検知と同等の機能を構成することもできる。

図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器のインバータ駆動周波数と入力電力の関係を示すものである。

図２において、インバータ回路の動作点３０、負荷鍋１１への入力をもとにして鍋が無いと判定される動作領域３１、インバータ駆動周波数に対する鍋への入力変化をあらわす動作線３２である。

図２では周波数制御の場合を想定し横軸を周波数としているが、デューティ制御、電圧制御の場合も同様に制御量の増減により鍋への入力が増減する。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、加熱をスタートすると、制御手段２２はインバータ回路１４を駆動して加熱コイル１３に高周波電流を供給し、加熱コイル１３上方に載置された負荷鍋１１に誘導電流を誘起し、負荷鍋１１の持つ抵抗によるジュール損失により負荷鍋１１が加熱される。

負荷鍋１１を加熱している状態では、図２における鍋無しと判定される動作領域よりも鍋への入力が高い動作点でインバータを駆動している。

インバータ駆動周波数に対する鍋への入力変化をあらわす動作線３２は負荷鍋１１の種類により異なる特性となるが、図２においては、たとえば銅鍋のような最も入力の入りや
すい鍋を想定している。

負荷鍋１１を加熱している状態から、負荷鍋１１をトッププレート１２上から取り除くと、動作点３０は鍋無しと判定される動作点に遷移し、鍋無し検知手段２３により鍋無しと判定される。

従来の誘導加熱調理器では、鍋無しと判定されると、インバータ回路１４の駆動を停止し、負荷鍋１１が再びトッププレート１２上に載置されるまで、負荷鍋１１を検出するための動作を繰り返していた。

このため、鍋振り等のトッププレート上から鍋底が離れる状態を伴う鍋操作があった場合にもインバータ回路１４を停止し、その後、負荷鍋１１を検出してから再加熱するため、負荷鍋に入力を得るまでに時間がかかるという課題があった。

さらに、負荷鍋１１の特性によってインバータ回路１４の定数を切り替える方式のインバータを採用している場合ではさらに負荷鍋１１の特性を判定する動作も必要になり、負荷鍋１１への連続した入力を得ることが困難であった（特許文献１、２）。

制御手段２２は、トッププレート１２上から負荷鍋１１が調理上の操作などにより取り除かれたことを鍋無し検知手段２３が検知した際に、制御手段２２内に設定された待機時間の間、インバータ回路１４の動作点を制御手段２２内に設定された待機用の動作点３０とすることにより、加熱動作を停止することなく、トッププレート１２上に負荷鍋１１が再度載置されるまで待機することができる。

待機状態でインバータ回路１４を駆動している状態で負荷鍋１１が再度載置されると、負荷鍋への入力が速やかに開始されるため、鍋振り等のトッププレート上から鍋底が離れる状態を伴う鍋操作があった場合にも負荷鍋１１に連続した入力を与えることが可能となる。負荷鍋１１が再度載置されたことを検知する方法と、従来通り鍋無しを使用者に報知する方法については以下に記載する。

待機用の動作点３０は、インバータ回路１４が周波数制御されているときはインバータ回路１４の駆動周波数、デューティ制御されているときはインバータ回路１４の駆動デューティ、電圧制御されている時にはインバータ回路１４への印加電圧を制御することになる。また制御量が周波数、デューティ、電圧以外の場合であっても、本発明の考え方を適用することは可能である。

制御手段２２は、入力電流検知手段１６で検知した入力電流または、加熱コイル電流検知手段１７で検知した加熱コイル電流から、負荷鍋１１がトッププレート１２上に再度載置されたことを検出することができる。

制御手段２２は、入力電流検知手段１６で検知した入力電流または、加熱コイル電圧検知手段１８で検知した加熱コイル電圧から、負荷鍋１１がトッププレート１２上に再度載置されたことを検出することができる。

制御手段２２は、負荷鍋１１がトッププレート１２上に再度載置されたことを検出すると、加熱制御を開始することで、鍋無し検知により加熱停止した後に再加熱する場合に比べて速やかに再加熱を行うことができる。

制御手段２２内に設定された待機時間の間に負荷鍋１１がトッププレート１２上に載置されたことを検出できない場合に、鍋無しと判定することで、従来同様に使用者に対して
鍋無し状態を報知することができる。

制御手段２２は、温度検出手段１９により検出された鍋底温度が制御手段２２内に設定された閾値を超える場合において、トッププレート１２上から負荷鍋１１が調理上の操作などにより取り除かれたことを鍋無し検知手段２３が検知すると、制御手段２２内に設定された待機時間の間、インバータ回路１４の動作点を前記制御手段内に設定された待機用の動作点とすることで、負荷鍋１１への入力を速やかに行う機能を有効にすることができる。

制御手段２２は、出力設定手段２１による設定出力が最大である場合において、トッププレート１２上から負荷鍋１１が調理上の操作などにより取り除かれたことを鍋無し検知手段２３が検知すると、制御手段２２内に設定された待機時間の間、インバータ回路１４の制御量を制御手段２２内に設定された待機用の制御量とすることで、負荷鍋１１への入力を速やかに行う機能を有効にすることができる。

以上のように、本実施の形態においては、トッププレート上の鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路に電源を供給する直流電源と、前記直流電源への入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段と前記トッププレート上に鍋が無いことを検知する鍋無し検知手段を備え、前記制御手段は、前記トッププレート上から前記鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを前記鍋無し検知手段が検知した際に、前記制御手段内に設定された待機時間の間、前記インバータ回路の動作点を前記制御手段内に設定された待機用の動作点とすることにより、加熱動作を停止することなく、トッププレート上に前記鍋が再度載置されるまで待機することができる。

したがって、鍋振り等のトッププレート上から鍋が離れる状態を伴う鍋操作があった場合にも、速やかに鍋への入力を復帰することができるため、使用者の使い勝手が向上する。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、鍋振り等のトッププレート上から鍋が離れる状態を伴う鍋操作があった場合にも、速やかに鍋への入力を復帰でき、使用者の使い勝手を向上することが可能となるので調理器分野に有効である。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のブロック図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のインバータ駆動周波数と入力電力の関係を示す図

符号の説明

１２ トッププレート
１３ 加熱コイル
１４ インバータ回路
１５ 直流電源
１６ 入力電流検知手段
２２ 制御手段
２３ 鍋無し検知手段
３０ インバータ回路の動作点

Claims (10)

1. トッププレート上の鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路に電源を供給する直流電源と、前記直流電源への入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段と前記トッププレート上に鍋が無いことを検知する鍋無し検知手段を備え、前記制御手段は、前記トッププレート上から前記鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを前記鍋無し検知手段が検知すると、前記制御手段内に設定された待機時間の間、前記インバータ回路の動作点を前記制御手段内に設定された待機用の動作点とする誘導加熱調理器。
2. 動作点を決定する制御量がインバータ回路の駆動周波数である請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 動作点を決定する制御量がインバータ回路の駆動デューティである請求項１に記載の誘導加熱調理器。
4. 動作点を決定する制御量がインバータ回路への印加電圧である請求項１に記載の誘導加熱調理器。
5. 加熱コイルに流れる電流を検知する加熱コイル電流検知手段を備え、制御手段は、前記制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、入力電流検知手段で検知した入力電流または、加熱コイル電流検知手段で検知した加熱コイル電流から鍋がトッププレート上に載置されたことを検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 加熱コイルに印加される電圧を検知する加熱コイル電圧検知手段を備え、制御手段は、前記制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、入力電流検知手段で検知した入力電流または、加熱コイル電圧検知手段で検知した加熱コイル印加電圧から鍋がトッププレート上に載置されたことを検出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
7. 制御手段は、前記制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、鍋がトッププレート上に載置されたことを検出すると、加熱制御を開始する請求項５または６に記載の誘導加熱調理器。
8. 制御手段は、前記制御手段内に設定された待機用の制御量でインバータ回路を駆動している状態において、前記制御手段内に設定された待機時間の間に鍋がトッププレート上に載置されたことを検出できない場合に、鍋無しと判定し、鍋無し状態であることを報知する請求項５または６に記載の誘導加熱調理器。
9. 鍋底の温度を検出する鍋底温度検出手段を備え、制御手段は、前記鍋底温度検出手段により検出された鍋底温度が前記制御手段内に設定された閾値を超える場合において、前記トッププレート上から前記鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを前記鍋無し検知手段が検知すると、前記制御手段内に設定された待機時間の間、前記インバータ回路の制御量を前記制御手段内に設定された待機用の制御量とする請求項７または８に記載の誘導加熱調理器。
10. 鍋への火力を設定する出力設定手段を備え、制御手段は、前記出力設定手段による設定出力が最大である場合において、前記トッププレート上から前記鍋が調理上の操作などにより取り除かれたことを前記鍋無し検知手段が検知すると、前記制御手段内に設定された待
    機時間の間、前記インバータ回路の制御量を前記制御手段内に設定された待機用の制御量とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。

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