JP2010010027A

JP2010010027A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2010010027A
Application number: JP2008170081A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Tanimatsu; 弘章谷松
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: JP5045582B2

Abstract

【課題】精度良く加熱コイルに流れる電流を検知し、制御性及び安全性を高くすること。
【解決手段】加熱コイル３に流れる電流を電圧に変換し、かつ電圧を降下させて検知させるコイル電流検知手段５はコイル電流を電圧に変換した後に、分圧抵抗１〜３にて構成される分圧比によって所定の電圧に降下させる。コイル電流検知手段５の分圧抵抗をコイル電流に応じて分圧抵抗１または分圧抵抗２に切り替えることによって、分圧比を変更しマイコンが読み取るＡＤ変換の分解能をコイル電流によらず高くすることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、精度良く加熱コイルに流れる電流を検知し制御する一般家庭及び業務用として使用される誘導加熱調理器に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器において、加熱コイルに流れるコイル電流を検知して、コイル電流が所定値以下になるように、コイル電流を制限して安全性を確保している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２１７８１５号公報

しかしながら、従来の構成では、調理容器の材質によって加熱コイルに流れる電流が異なるため、コイル電流を検知する分圧抵抗の値が固定されていると、マイクロコンピュータが検知するＡＤ変換の分解能が落ちてしまうため、制御性が悪くな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、調理容器の材質によらず精度良くコイル電流を検知でき制御性及び安全性の高い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、加熱コイルに流れる電流の振幅の大きさで、コイル電流を電圧に変換しかつ電圧を降下させマイクロコンピュータ（以下マイコンと称す）でＡＤ変換させるために、分圧抵抗を切り替えるように構成している。例えばアルミのような材質の場合、コイル電流の振幅が大きいため低抵抗側に切り替える。ホーローのような材質の場合、コイル電流の振幅が小さいために、低抵抗側のまま分圧した場合に分圧比が固定されているためにマイコンに入力される電圧が小さくなる。そのためマイコンのＡＤ変換の分解能が低下してしまう。そこで低抵抗から高抵抗側に切り替え、低抵抗側の分圧比よりも高抵抗側の分圧比を高くすることで、分圧した電圧が低抵抗側よりも大きくなる。その結果マイコンに入力される電圧も大きくなるため、マイコンのＡＤ変換の分解能が高くなる。

これによって、調理容器の材質の違いにより、コイル電流の振幅が違う場合においても、分圧抵抗を切り替えることによって、マイコンのコイル電流を検知するＡＤ変換の分解能を高いまま維持できるため、コイル電流を精度良く検知でき、コイル電流の制限の制御性及び安全性の向上が可能である。

本発明の誘導加熱調理器は、調理容器の材質の違いにより、コイル電流の大きさに違いが生じても、マイコンが検知するＡＤ変換の分解能が高いまま維持できるため、精度良くコイル電流が検知でき、コイル電流の制限も制御良く実施でき、安全性を向上させることができる。

第１の発明は、調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御するスイッチング手段と、前記加熱コイルに流れるコイル電流を電圧に変換しかつ電圧を分圧抵抗により降下させて検知するコイル電流検知手段と、前記加熱コイルの上
部に設置された天板に載置される前記調理容器を識別する調理容器識別手段と、前記加熱コイルに流れる前記コイル電流が所定以下となるようにコイル電流を制限するコイル電流リミッタ手段と、前記コイル電流検知手段の出力を読み取り前記コイル電流リミッタ手段と前記調理容器識別手段を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータにより前記調理容器識別手段が動作した後に、その識別結果により、前記コイル電流検知手段を切り替える誘導加熱調理器とすることにより、調理容器の材質によりコイル電流が変化してもマイコンの検知する際のＡＤ変換の分解能を高く維持できるため、コイル電流を精度良く検知することができ、コイル電流の制限が精度良く行え、安全性が高まる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、アルミのように前記コイル電流が大きくなる材質の場合は、分圧抵抗を小さくし分圧比を低くするように、ホーローのように前記コイル電流が小さくなる材質の場合、分圧抵抗を大きくし分圧比を高くするように、分圧抵抗を切り替えることで、第１の発明同様に、ＡＤ変換の分解能を高くできコイル電流を精度良く検知できる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、アルミやホーローの中間の大きさのコイル電流が流れる材質の場合に、さらに分圧抵抗を切り替えるようにすることでＡＤ変換の分解能を更に高くすることができ第１及び第２の発明同様に精度良くコイル電流が検知できる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、切り替え手段は、分圧抵抗を変更する複数の構成を備えているため、分圧抵抗の同時切り替えや、その組み合わせ、切り替える分圧抵抗によって、複数の分圧抵抗を作ることができる。

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構成を示すものである。

図１において、鍋１を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３の上部に設置され、鍋１を載置する天板２と、加熱コイル３に高周波電流を供給し、鍋１を電磁誘導で発熱させるインバータ４と、加熱コイル３に流れる電流を電圧に変換し、かつ電圧を降下させて検知させるコイル電流検知手段５と、天板２の上に載置された鍋１の材質を識別する調理容器識別手段６と、加熱コイル３に流れるコイル電流が所定値以下となるようにコイル電流を制限するコイル電流リミッタ手段７と、コイル電流検知手段５の出力を読み取りコイル電流リミッタ手段７と調理容器識別手段６を制御するマイコン８を備え、コイル電流検知手段５はコイル電流を電圧に変換した後に、分圧抵抗１〜３にて構成される分圧比によって所定の電圧に降下させる。

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。

前記誘導加熱調理器において、図示していない電源スイッチを投入し加熱を開始すると、鍋１の材質を識別するために、コイル電流検知手段５の出力をマイコン８が読み取り、調理容器識別手段６が動作し、材質を判定する。鍋１の材質により、コイル電流検知手段５の分圧抵抗を切り替えて、コイル電流リミッタ手段７及びインバータ４を動作させて、鍋１を加熱する。

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コイル電流検知手段５の
分圧抵抗の切り替えにおける出力を示している。図２（１）（上段）のように鍋１の材質がアルミの場合にコイル電流の振幅がＩ_１とホーローの場合にコイル電流の振幅をＩ_２とする。またＩ_１＝２Ｉ_２とした場合に、図１のコイル電流検知手段５の分圧抵抗３と分圧抵抗１のみで電圧を降下させると、分圧抵抗から決まる分圧比が常に固定されるため、図２（２）（中段）のようにＩ_１を電圧に変換したＶ_１とＩ_２を電圧に変換したＶ_２もコイル電流と同じＶ_１＝２Ｖ_２という関係を維持したままとなる。これがコイル電流検知手段５の出力電圧であるから、マイコン８が読み取る際にＩ_１の方が振幅が大きいため、アルミの方がマイコンのＡＤ変換の分解能が高くなる。しかしＩ_２はＩ_１の半分しか振幅がないためにホーローの方がマイコンのＡＤ変換の分解能が低くなる。そこでコイル電流の振幅が大きい場合は低抵抗側に切り替え、コイル電流の振幅が小さい場合は高抵抗側に切り替えるように構成する。Ｉ_２という電流が流れるホーローの鍋１が天板２に置かれた場合に、新たに分圧抵抗３と分圧抵抗２で電圧を降下させるようにする。この時に分圧抵抗２と分圧抵抗３による分圧比が、分圧抵抗１と分圧抵抗３による分圧比の２倍になるように分圧抵抗２を設計することよって、図２（３）（下段）のようにＩ_１とＩ_２の振幅が同じとなり、アルミと同様にマイコンのＡＤ変換の分解能は高くなる。コイル電流の振幅が小さい材質の鍋は抵抗の高い側に切り替えれば、低い抵抗側よりも分圧比が大きくなるため、分圧抵抗を適切な値に設定することで分解能を高く設定できる。その結果、コイル電流を所定値以下に制限するコイル電流リミッタ手段の精度が向上し、誘導加熱調理器の安全性も向上する。

また、本実施の形態では、アルミやホーローで切り替えるように分圧抵抗を切り替えるように構成したが、アルミやホーローの中間の大きさの前記コイル電流が流れる場合には、新たな分圧抵抗を設けることでさらに、材質によらずマイコンのＡＤ変換の分解能はさらに高くなる。また複数の分圧抵抗をさらに設けても良い。

分圧抵抗３を固定して分圧抵抗１と分圧抵抗２を切り替えるように構成したが、分圧抵抗３側を切り替えるようにしてもよい。また複数の分圧抵抗を同時に切り替えるようにすると、他の分圧抵抗による分圧比を複数作ることも可能である。

以上のように、本発明にかかわる誘導加熱調理器は、加熱コイルに流れる電流の大きさが被加熱物体の材質や形状によって変わっても、マイコンが検知するＡＤ変換の分解能を高く維持できる。そのため精度良くコイル電流を検知できるため、家庭用あるいは業務用の加熱調理器等に利用できる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成図本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のコイル電流検知手段の分圧抵抗の切り替えにおける出力の図

符号の説明

１鍋（調理容器）
２天板
３加熱コイル
４インバータ（スイッチング手段）
５コイル電流検知手段
６調理容器識別手段
７コイル電流リミッタ手段
８マイコン（マイクロコンピュータ）

Claims

調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに供給する高周波電流を制御するスイッチング手段と、前記加熱コイルに流れるコイル電流を電圧に変換しかつ電圧を分圧抵抗により降下させて検知するコイル電流検知手段と、前記加熱コイルの上部に設置された天板に載置される前記調理容器を識別する調理容器識別手段と、前記加熱コイルに流れる前記コイル電流が所定以下となるようにコイル電流を制限するコイル電流リミッタ手段と、前記コイル電流検知手段の出力を読み取り前記コイル電流リミッタ手段と前記調理容器識別手段を制御するマイクロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータにより前記調理容器識別手段が動作した後に、その識別結果により、前記コイル電流検知手段を切り替える誘導加熱調理器。
アルミのようにコイル電流が大きくなる材質の場合は、分圧抵抗を小さくし分圧比を低くするように、ホーローのように前記コイル電流が小さくなる材質の場合、分圧抵抗を大きくし分圧比を高くするように、分圧抵抗を切り替えるようにした請求項１に記載の誘導加熱調理器。
アルミやホーローの中間の大きさのコイル電流が流れる場合に、分圧抵抗を切り替えるようにした請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
切り替え手段は、分圧抵抗を変更する複数の構成を備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。