JP2811609B2

JP2811609B2 - 誘導加熱調理器の鍋検知装置

Info

Publication number: JP2811609B2
Application number: JP14746491A
Authority: JP
Inventors: 洋一黒木; 英樹大森
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-06-19
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JPH04371108A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、誘導加熱方式
の電子ジャー炊飯器等の誘導加熱調理器上で加熱される
鍋の有無及びその材質を検知する鍋検知装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来使用されている誘導加熱調理器の一
つである誘導加熱方式炊飯器の鍋有無検知装置は、図４
に示したように構成されている。21は炊飯器の本体で、
鍋４を本体21内に収納するようになっている。23は鍋４
の有無で上下する摺動部で、鍋４がセットされていない
時には、摺動部23はばね24により上部に押し上げられ、
鍋４が炊飯器の本体21に収納されると鍋４の重さにより
摺動部23が押し下げられるようになっている。25は鍋検
知用スイッチで、摺動部23が押し下げられると鍋検知用
スイッチ25はオンになり、コネクタ等の付いた接続ケー
ブル26を通して、電子回路部の判定手段27に送られ、鍋
検知用スイッチ25の状態に応じて鍋の有無を検出できる
ようになっている。

【０００３】また、誘導加熱方式の電子ジャー炊飯器等
の誘導加熱調理器上で加熱される鍋の材質は、普通、鉄
系であることが要求される。材質がアルミ等の不正規の
鍋を加熱コイルの上に載置して、加熱コイルが発生する
高周波磁界で鍋を加熱すると、鉄系の鍋の時よりも更に
高電圧が発生し、スイッチング素子を破壊させてしまう
おそれがある。そこで、加熱開始する前に鍋の材質を検
出して、その検出結果に応じて、加熱を停止させる必要
があった。

【０００４】従来、この種の鍋材質検知装置は、図５に
示すような構成となっている。即ち、交流電源１から供
給された交流を直流に変換する整流回路２と、整流回路
２の出力から交流成分を取り除くフィルタ３と、このフ
ィルタ３に接続され、高周波磁界を発生して鍋４を加熱
する加熱コイル５と、加熱コイル５と共に共振回路６を
構成する共振コンデンサ７と、前記共振回路６に接続さ
れ共振電流を生成するためのスイッチング素子８と、ス
イッチング素子８をオンオフ制御し、オン時間を変える
ことにより印加する電力を制御する制御手段９と、スイ
ッチング素子８のコレクタ−エミッタ間の電圧を５Ｖ程
度の取り扱い易い電圧レベルに変換し、そのピーク値を
保持するＶｃｅピークホールド回路15と、交流電源１と
整流回路２間に接続され、流れる電流に比例した電圧を
出力するカレントトランス等からなる電流検出手段16
と、Ｖｃｅピークホールド回路15と電流検出手段16の各
出力電圧値を基に鍋の材質を判定するＡＤコンバータ等
からなる判定手段13とで構成されている。

【０００５】上記構成において、加熱コイル５に共振電
流を流すことにより、鍋４の加熱を開始すると、Ｖｃｅ
ピークホールド回路15に出力電圧が発生し、この時、鍋
４の材質によって、その出力電圧値が大きく異なる。こ
の出力電圧の差異から、判定手段13は、鍋材質、特にア
ルミ系と鉄系の材質の違いを判定するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の構成で
は、鍋有無検知を、炊飯器本体内の鍋の下部に摺動部や
鍋検知用スイッチを設置して行っており、判定手段であ
る電子回路部との接続にコネクタやケーブルを使用して
いるので、生産するのに時間がかかり、かつ生産の自動
化も難しく、またコストも高くなるという問題があっ
た。

【０００７】また、鍋材質の検知は、Ｖｃｅピークホー
ルド回路と電流検出手段の出力電圧の関係から判定手段
が行っていたもので、電流検出手段に大電流容量にカレ
ントトランスを使う必要があるため、コストが高く、か
つ形状も大きくなり、従って、プリント基板も大きくな
るという問題があった。さらに、流れる電流を精度よく
検出するために調整を要し、コストも高くなるという問
題もあった。

【０００８】本発明は、このような従来の構成が有して
いた諸問題を解決しようとするもので、逆導通ダイオー
ドに流れる電流の大きさから鍋の有無と材質の検知を行
い、接続ケーブルが不要で、生産し易く、また、カレン
トトランスを使用することなく、小型で、低コストの誘
導加熱調理器の鍋検知装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の鍋検知装置は、交流電源から供給された
交流を直流に変換する整流回路と、この整流回路に接続
され、高周波磁界を発生して鍋を加熱する加熱コイル
と、加熱コイルと共に共振回路を構成する共振コンザン
サと、前記共振回路に接続され、共振電流を生成するた
めのスイッチング素子と、スイッチング素子をオンオフ
制御する制御手段と、このスイッチング素子に並列に接
続され、逆導通ダイオードと鍋検知抵抗の直列回路から
なる鍋検知回路と、この鍋検知回路の出力電圧に基づい
て鍋の有無及び材質の判定を行う判定手段とを備えた構
成とする。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、鍋検知のために、制御手段
がスイッチング素子のオンオフ制御を開始すると、スイ
ッチング素子のオンの時に共振回路に共振電流が流れ、
スイッチング素子のオフの時にスイッチング素子のコレ
クタ−エミッタ間に高電圧が発生する。スイッチング素
子がオフからオンに変わる時に、鍋の有無と材質によ
り、逆導通ダイオードに流れる電流に違いが生じ、この
電流を鍋検知手段の抵抗で電圧に変換して予め決められ
た基準電圧と比較することにより、鍋の有無と材質を判
定手段で判定することができる。

【００１１】

【実施例】以下、図１〜図３を参照しながら実施例を詳
細に説明する。図１は、本発明の一実施例の誘導加熱方
式電子ジャー炊飯器の回路構成を示したもので、交流電
源１から供給された交流を整流するダイオード等からな
る整流回路２と、整流回路２の出力から交流成分を取り
除くフィルタ３と、このフィルタ３に接続され、高周波
磁界を発生して鍋４を誘導加熱する加熱コイル５と、加
熱コイル５と共に共振回路６構成する共振コンデンサ７
と、前記共振回路６に接続され、この共振回路６に共振
電流を生成するためのスイッチング素子８と、このスイ
ッチング素子８をオンオフ制御する制御手段９と、スイ
ッチング素子８に並列に接続され、逆導通ダイオード10
と鍋検知抵抗11の直列回路からなる鍋検知回路12と、鍋
の有無及び材質の判定を行う判定手段13と、その鍋検知
結果をホールドするホールド手段14とで構成されてい
る。

【００１２】次に、本実施例の動作を説明する。ＡＣ10
0Ｖの商用交流電源１から供給された交流は、整流回路
２とフィルタ３で直流に変換され、加熱コイル５に供給
される。鍋４の有無と材質の検知は、普通、炊飯を開始
する前と炊飯の予約タイマをセットした時に行われる。
その理由は、誘導加熱方式の電子ジャー炊飯器の鍋材質
は、普通、鉄系で構成されることが多く、材質がアルミ
等の不正規の鍋や鍋無しの状態で加熱すると、正規の鍋
の時よりも高い電圧がスイッチング素子８のコレクタ−
エミッタ間に発生するので、スイッチング素子８等を破
壊するおそれがあるからである。

【００１３】そこで、加熱を開始する前に鍋の有無と材
質を検出して、不正規の鍋や鍋無し状態の時には、加熱
を停止する必要がある。その鍋材質の検知は、次のよう
にして行なう。まず、制御手段９がスイッチング素子８
をオンオフ制御すると、加熱コイル５に共振電流が流
れ、鍋４を加熱し始める。

【００１４】図２は、誘導加熱方式の電子ジャー炊飯器
で正規の鍋を使って加熱した時の要部の電圧，電流波形
を示したものである。図２(a)は、スイッチング素子８
のコレクタ−エミッタ間に発生する電圧波形であり、図
２(b)は、スイッチング素子８に流れる電流波形であ
る。この電流は、同様に加熱コイル５にも共振電流とし
て流れる。また、図２(c)及び図２(d)は、それぞれ正規
の鍋を加熱した時の逆導通ダイオード10に流れる電流及
び鍋検知抵抗11の両端に生じる電圧を示したもので、こ
の場合、電流，電圧は生じない。

【００１５】図３は、材質がアルミ等の不正規の鍋を使
って加熱した時の電圧と電流の波形を示したものであ
る。図３(a)に示すような電圧波形が、スイッチング素
子８のコレクタ−エミッタ間に発生する。また図３(b)
に示すような電流が、スイッチング素子８に流れ、同様
に加熱コイル５にも共振電流が流れる。また、この時
は、図３(c)で示すような電流が逆導通ダイオード10に
流れ、そのために、鍋検知抵抗11の両端に図３(d)に示
すような、その電流に比例した電圧が発生する。鍋無し
の状態で加熱した時も、図３の波形と同様になる。

【００１６】このように、鍋４の有無や材質の違いによ
り、スイッチング素子８がオフからオンに変化する時
に、逆導通ダイオード10に流れる電流が、正規の鍋４の
時には少なく、不正規の鍋の時には多く流れる。従っ
て、この電流の大きさを鍋検知回路12の鍋検知抵抗11に
より電圧変換し、その電圧の大きさと判定手段13の基準
電圧とを比較して、鍋の有無と材質を判定するようにな
っている。

【００１７】鍋検知回路の出力電圧を判定手段11の基準
電圧と比較し、鍋検知回路12の出力電圧＞判定手段13の
基準電圧の時には、鍋４は正規の材質である。鍋検知回
路12の出力電圧＜判定手段13の基準電圧の時には、鍋４
は不正規の材質である。と判定手段13で判断し、その結
果をホールド回路14でホールドして、制御手段９に出力
する。制御手段９は、その結果に応じてスイッチング素
子８を制御する。つまり、正規の鍋であれば更に印加電
力を上げ加熱を続け、不正規の鍋であれば加熱を停止す
る。このように、鍋材質の違いにより、鍋検知回路12の
出力電圧に大きな差が生じ、鍋の材質が簡単に判定でき
る。

【００１８】前記判定手段13による判定は、普通は数回
以上行われ、制御手段９に伝達され、ノイズ等による検
出間違いを防止するようになっている。

【００１９】実施例の説明では、判定手段の出力結果を
ホールド回路でホールドして、制御手段がその結果を見
るような構成であったが、判定手段の出力結果を直接、
制御手段の割り込み入力端子に出力してもよい。

【００２０】以上のように、本実施例によれば、接続用
のコネクタやケーブルを使用せずに、鍋の有無検知を行
うことができ、また、カレントトランスを使用すること
なく、鍋の材質が検出でき、無調整化，コストダウン，
プリント基板の小型化を図ることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、交流電源
から供給された交流を直流に変換する整流回路と、この
整流回路に接続され、高周波磁界を発生して鍋を加熱す
る加熱コイルと、加熱コイルと共に共振回路を構成する
共振コンデンサと、前記共振回路に接続され、共振電流
を生成するためのスイッチング素子と、スイッチング素
子をオンオフ制御する制御手段と、スイッチング素子に
並列に接続され、逆導通ダイオードと鍋検知抵抗の直列
回路からなる鍋検知回路と、鍋検知回路の出力電圧を基
準電圧と比較することにより、加熱コイル上に載置され
加熱される鍋の有無及び材質の判定を行う判定手段を備
えたことを特徴とし、これにより、鍋検知装置の小型
化、無調整化及び低コスト化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である誘導加熱方式による電
子ジャー炊飯器の回路構成図である。

【図２】同実施例における、正規の鍋を使って加熱した
時の要部の電圧と電流波形図である。

【図３】同実施例における、アルミ等の材質からなる不
正規の鍋を使って加熱した時の要部の電圧と電流波形で
ある。

【図４】従来例の鍋有無検知装置の構成図である。

【図５】従来例の鍋材質検知装置の回路構成図である。

【符号の説明】

１…交流電源、２…整流回路、４…鍋、５…加熱
コイル、６…共振回路、７…共振コンデンサ、８
…スイッチング素子、９…制御手段、 10…逆導通ダ
イオード、 11…鍋検知抵抗、 12…鍋検知回路、 13
…判定手段、 14…ホールド手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源から供給された交流を直流に変
換する整流回路と、この整流回路に接続され、高周波磁
界を発生して鍋を加熱する加熱コイルと、加熱コイルと
共に共振回路を構成する共振コンデンサと、前記共振回
路に接続され、共振電流を生成するためのスイッチング
素子と、このスイッチング素子をオンオフ制御する制御
手段と、スイッチング素子に並列に接続され、逆導通ダ
イオードと鍋検知抵抗の直列回路からなる鍋検知回路
と、この鍋検知回路の出力電圧に基づいて鍋の有無及び
材質の判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とする
誘導加熱調理器の鍋検知装置。