JP2903689B2 - 誘導加熱調理器とその専用負荷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、適性負荷検知装置を備えた誘導加熱調理器
とその専用負荷装置に関する。

従来の技術 一般にこの種の誘導加熱調理器においては、加熱コイ
ルに高周波電流が供給されると、加熱コイル近傍にある
磁性体物質は発生する渦電流損によって自らが発熱す
る。すなわち、包丁など加熱する意図がなく不注意によ
り加熱コイル近傍に置き忘れると、包丁を持とうとした
ときに火傷の原因となる。さらには不必要に加熱するこ
とは経済的損失にもなる。

そこで従来の誘導加熱調理器においては、インバータ
回路への入力電流を制御回路にて検知し、包丁などの小
物を配置したときのように入力電流値が一定水準以下の
場合は加熱コイルに高周波電流の供給を停止させたり、
また加熱が停止すると周期的に短時間強制加熱を行い入
力電流値が一定水準以上になると再び加熱を継続させ、
小物であればその周期で間欠的に加熱することにより火
傷や経済的損失を未然に防止してきた。

発明が解決しようとする課題 しかしこのような従来の構成では、ある一定水準以下
の入力電流が流れる負荷であれば、それを加熱し調理に
利用したくとも加熱することができない。また逆に一定
水準以上の入力電流が流れる負荷は使用者の意図にかか
わらず、すべてのものが加熱されてしまう。また小物の
ときは間欠的に加熱されているが、これも不必要な加熱
と言える。

本発明は上記問題を解決するもので、その第１の目的
は、入力電流値にかかわらず、使用者が加熱調理に利用
する意志のあるものはすべて加熱し、安全性，経済性な
どからみて加熱する必要のないものは加熱を停止する誘
導加熱調理器を提供することである。

第２の目的は、外部からの駆動電源を必要とせず適性
負荷信号を発信する誘導加熱調理器の専用負荷装置を提
供することである。

第３の目的は、入力電流値にかかわらず、使用者が加
熱調理に利用したい負荷にのみ、その負荷に適した加熱
パターンで加熱し、安全性，経済性などからみて加熱す
る必要のないものは加熱を停止する誘導加熱調理器を提
供することである。

第４の目的は、入力電流値にかかわらず、使用者が加
熱調理に利用したいものはすべて加熱し、加熱が継続し
ているときはそれを使用者に認知させ、安全性，経済性
などから見て加熱する必要のないものは加熱を停止する
誘導加熱調理器を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は上記第１の目的を達成するため、高周波磁界
を発生する加熱コイルと、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起
動および停止信号を供給する制御回路を備え、前記制御
回路は、専用負荷装置から適正負荷信号を入力したと
き、前記インバータ回路の駆動を継続するようにしてな
る誘導加熱調理器とする。

また、第２の目的を達成するため、誘導加熱調理器の
専用負荷装置は、専用負荷装置内に加熱コイルと対面す
る位置に導電材料からなるワークコイルを備え、前記加
熱コイルに高周波電流が供給されたときワークコイルに
誘起される電圧を整流平滑して直流電源を形成する直流
電源形成手段と、前記直流電源形成手段にて形成された
電源で作動する適性負荷信号発生回路を備え、前記適性
負荷信号発生回路から出力される信号の内容とその信号
の出力タイミングは前記誘導加熱調理器の制御回路がイ
ンバータ回路駆動の継続を許可する適性負荷信号内容と
受信タイミングが一致するようにしたものである。

さらに、第３の目的を達成するため、高周波磁界を発
生する加熱コイルと、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内の半導
体スイッチング素子を所定のタイミングでオン，オフ駆
動するドライブ回路に、起動および停止信号を供給する
制御回路を備え、前記制御回路は、専用負荷装置から適
正負荷信号と駆動モード設定信号を入力し、前記適正負
荷信号により前記インバータ回路の駆動を継続する中
で、前記駆動モード設定信号の内容に応じて、前記半導
体スイッチング素子のオン，オフ駆動タイミングを変化
するようにしてなる誘導加熱調理器とする。

そして、第４の目的を達成するため、制御回路が専用
負荷装置から適正負荷信号を入力したとき、適正負荷信
号に応じて報知する報知手段を所持してなる請求項１ま
たは３記載の誘導加熱調理器とする。

作用 本発明は上記した第１の目的達成手段により、適性負
荷を加熱しているときはそのときの入力電流値にかかわ
らず、ある定められた時間内にのみ加熱継続許可信号が
与えられることによって、使用者が加熱調理に利用した
いものだけを加熱することができる。

第２の目的達成手段により、適性負荷信号発生回路を
駆動する電源は加熱コイルからのエネルギーを利用する
ことにより別途何等設ける必要もなく、そしてこの適性
負荷信号は誘導加熱調理器の制御回路がインバータ回路
駆動の継続を許可する内容のものであり、かつその受信
タイミングが一致していることから、前記誘導加熱調理
器で利用可能な専用負荷装置となる。

第３の目的達成手段により、適性負荷信号を受信する
タイミングで前記適性負荷信号に引き続き別途定められ
た駆動モード信号を受信すると、それ以後継続してイン
バータ回路を駆動する中で前記駆動モード信号の内容に
応じて駆動される負荷に最適の駆動パターンを行なうこ
とにより、より使い易い調理器が提供できる。

第４の目的達成手段により、適性負荷が加熱に供され
るときに、ランプやブザーなどでそれがまさに適性負荷
であることを素早く使用者に知らしめることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例について添付図面にもとづき
説明する。

第１図は本発明の回路構成図である。図示のようにイ
ンバータ回路２は商用電源１に接続され、インバータ回
路２の内部では商用電源１を全波整流器21で直流に変換
され、チョークコイル22,平滑コンデンサ23が接続され
る。トランジスタ26のオン，オフ動作にて共振用コンデ
ンサ24と加熱コイル３に高周波電流が流れる。ダイオー
ド25はダンパーダイオードである。加熱コイル３の近傍
に調理に供する鍋などの専用負荷装置４が配置される。

制御回路５は、前記インバータ回路２を起動動作させ
るときに起動スイッチ７を操作し、その信号は起動信号
発生回路51で信号化されマイクロコンピュータ54に入力
される。また前記インバータ回路２を停止させるときは
停止スイッチ８を操作し、その信号は停止信号発生回路
52で信号化されマイクロコンピュータ54に入力される。
さらに専用負荷装置４から出力された適性負荷信号は、
適性負荷信号受信回路53で受信され、その内容もマイク
ロコンピュータ54に入力される。それらの信号を受けマ
イクロコンピュータ54の内部で信号処理され、出力信号
は駆動タイミング形成回路55,報知手段９に出力され
る。駆動タイミング形成回路55の出力信号は前記トラン
ジスタ26のオン，オフ時間を決定し、ドライブ回路６で
増幅される。

第２図は誘導加熱調理器の断面構成図である。図示の
ように負荷載置台10の下方に加熱コイル３が配置されて
いる。本体11の内部には、加熱コイル３に高周波電流を
供給するインバータ回路２と、インバータ回路２の動作
を制御する制御回路５内蔵の各装置が設けられている。

以下、第１の発明についての作用を第１図〜第５図を
参照しながら説明する。

マイクロコンピュータ54の動作を第３図のフローチャ
ート，第４図のタイミングチャートを用いて順を追って
説明する。

まず初めに、内部にあるt1,t2の各時間カウンターが
自動的にリセットされ、起動スイッチ７をオンすると起
動信号が入力される。それを検知すると駆動タイミング
形成回路55に信号が直ちに出力され（時間Ａ）、そこで
所定のオン，オフのタイミング信号を形成し、ドライブ
回路６で増幅された後トランジスタ26を駆動する。その
後、時間t1待機した後（時間Ｂ）時間t2の間（時間Ｂ〜
Ｄ）に適性負荷信号が適性負荷信号受信回路53からマイ
クロコンピュータ54に入力されているかを確認し、適性
負荷信号が入力されている（時間Ｃ）と起動信号は継続
して出力される［波形（イ）］。

一方時間t2間待機中、適性負荷信号が入力されていな
いときは、時間Ｄの時点で起動信号はオフ［波形
（ロ）］し、トランジスタ26の駆動が停止状態となる。
この状態のとき、再度起動スイッチ７をオンしても起動
信号は出力されない。

その後、停止スイッチ８をオンすると、停止信号発生
回路52から停止信号が入力され動作が終了する。

なおこのとき、適性負荷信号は一定の時間幅（時間t
3）を持った単発のパルスでなく第５図に示すような複
数のパルスで、しかも各パルスの時間幅も異なったもの
の（時間t4,t5）組合せでもよい。

また報知信号は時間t2が終了した時点で、起動信号が
継続してオン状態を保持しているとき、時間Ｄより一定
時間出力する。

第２の発明について、第６図，第７図を用いて説明す
る。第６図は、前記第２図に示した誘導加熱調理器の負
荷載置台10に置かれている鍋12の代わりに負荷専用装置
4aを置いた図である。第７図は、負荷専用装置4a内部に
ある要部ブロック図である。

専用負荷装置4aは磁性体材質を含んだ金属材にて形成
された鍋41と、鍋41の側面位置にワークコイル42が周回
されている。内部には直流電源形成手段43,適性負荷信
号発生回路44が設けられている。そして、ワークコイル
42は負荷載置台10の下にある加熱コイル３と略平行の位
置に配置している。ワークコイル42で発生した誘起電圧
は直流電源形成手段43内の整流器431で整流され、平滑
用コンデンサ432にそのエネルギーが蓄えられる。適性
負荷信号発生回路44は前記平滑用コンデンサ432の端子
間電圧を電源とし、制御回路５に適性信号を出力する。

上記構成において、加熱コイル３に高周波電流が供給
されて、鍋41が加熱されると同時にワークコイル42に電
圧が誘起され、その電圧を電源とし適性負荷信号発生回
路44から適性負荷信号が制御回路５に発信され加熱が継
続されるのである。

そして外部より駆動電源を必要とせず調理器としての
操作性が向上できるのである。

第３の発明についての作用を第８図〜第12図を参照し
ながら説明する。

第８図において、制御回路５′は前記インバータ回路
２を起動動作させるときに操作し、その信号は起動信号
発生回路51で信号化されマイクロコンピュータ54に入力
される。また前記インバータ回路２を停止させるときに
操作し、その信号は停止信号発生回路52で信号化されマ
イクロコンピュータ54に入力される。さらに専用負荷装
置4bから出力された適性負荷信号は適性負荷信号受信回
路53で受信され、同じく専用負荷装置4bから出力された
駆動モード信号は駆動モード信号受信回路56で受信さ
れ、それらの内容もマイクロコンピュータ54に入力され
る。それらの信号を受けマイクロコンピュータ54の内部
で信号処理され出力信号は駆動タイミング形成回路55,
報知手段９に出力される。駆動タイミング形成回路55の
出力信号はドライブ回路６で増幅され、前記トランジス
タ26のオン，オフ時間を決定する。

マイクロコンピュータ54の動作を第９図のフローチャ
ート，第10図のタイミングチャートを用い順を追って説
明する。

初めに、内部にあるt1,t2の各時間カウンターが自動
的にリセットされ、起動スイッチ７をオンすると起動信
号が入力される。それを検知すると駆動タイミング形成
回路55に信号が直ちに出力され（時間Ａ）、そこで所定
のオン，オフのタイミング信号を形成し、ドライブ回路
６で増幅された後トランジスタ26を駆動する。

その後、時間t1待機した後（時間Ｂ）時間t2の間（時
間Ｂ〜Ｅ）に適性負荷信号が適性負荷信号受信回路53に
入力されているかを確認し、適性負荷信号が入力されて
いることを検知する（時間Ｃ）と起動信号は継続して出
力し、引き続き駆動モード信号が駆動モード信号受信回
路56に入力されていると検知する（時間Ｄ）と起動信号
はさらに継続して出力［波形（イ）］する。

一方時間t2間待機中、適性負荷信号が入力されていな
いとき、あるいは時間Ｄの時点で駆動モード信号が入力
されていないときは起動信号はオフ［波形（ロ）］し、
トランジスタ26の駆動が停止状態となる。この状態のと
き、再度起動スイッチ７をオンしても起動信号は出力さ
れない。

その後、停止スイッチ８をオンすると、停止信号発生
回路52から停止信号が入力され動作が終了する。

なおこのとき、適性負荷信号や駆動モード信号は一定
の時間幅（時間t6,t7）を持った単発のパルスでなく複
数のパルスで、しかも各パルスの時間幅も異なったもの
の組合せでもよい。

第11図は、第２図に示した誘導加熱調理器の負荷載置
台10に置かれている鍋12の代わりに負荷専用装置4bを置
いた図である。第12図は、負荷専用装置4b内部にある要
部ブロック図である。

専用負荷装置4bの下部にはワークコイル42,49が周回
されている。内部には直流電源形成手段43,適性負荷信
号発生回路44,駆動モード信号発生回路45が設けられ、
調理物が投入する容器47と、その下方にワークコイル49
に発生する電圧で駆動するモータ46,モータ46に連動し
た切削刃48がある。そして、ワークコイル42,49は負荷
載置台10の下にある加熱コイル３と略平行の位置に配置
している。

ワークコイル42で発生した誘起電圧は直流電源形成手
段43内の整流器431で整流され、平滑用コンデンサ432に
そのエネルギーが蓄えられる。適性負荷信号発生回路44
と駆動モード信号発生回路54は、前記平滑用コンデンサ
432の端子間電圧を電源とし、制御回路５′にそれぞれ
適性負荷信号と駆動モード信号を出力する。

上記構成において、加熱コイル３に高周波電流が供給
されるとワークコイル42に電圧が誘起され、その電圧を
電源とし適性負荷信号発生回路44から適性負荷信号が、
その後駆動モード信号発生回路45から駆動モード信号が
制御回路５′に発信されるものである。

また同時にワークコイル42に電圧が誘起され、その電
圧を電源としモータ46が回転し切削刃48にて容器47内の
調理物が細かく刻まれる。ここで、適性負荷信号や駆動
モード信号はパルス信号の時間幅あるいは複数のパルス
の組合せでもよい。このように決定された駆動モード信
号に応じてモータ46の回転を連続で駆動したり、間欠的
に動作するサイクリック駆動などその専用負荷装置4bに
適した動作を事前にプログラムでき、さらには外部から
の駆動電源を必要とせず使いやすい調理器とすることが
できる。

また報知信号は時間t2が終了した時点で、起動信号が
継続してオン状態を保持しているとき、時間Ｅより一定
時間出力する。

第４の発明については、前記第４図および第10図とと
もに述べているように、マイクロコンピュータ回路54が
インバータ回路２を継続して駆動すると決定した時点で
一定時間出力し、LEDやブザー音にて報知するものであ
る。

発明の効果 以上の実施例の説明から明らかなように、本発明の誘
導加熱調理器は、起動信号を発信した後、所定時間内に
その調理器に適した負荷であるかどうかの判断を自動的
に別途定められた信号を受信したかどうかで行い、受信
したときのみそれが適性負荷と判断し、加熱を継続させ
ることから安全性，経済性に富んだ調理器となる。

また本発明の誘導加熱調理器用専用負荷装置は、その
内部に適性負荷信号を発する回路の電源を所持し、誘導
加熱調理器が加熱を継続する信号内容と同一の適性負荷
信号を出力することにより、専用負荷であることの選別
ができるものである。さらに、外部からの駆動電源を別
途必要としないため、煩わしい配線もなくなり調理器と
しての操作性がよくなる。

さらに本発明の誘導加熱調理器は、起動信号を発信し
た後、所定時間内にその調理器に適した負荷であるかど
うかの判断を自動的に別途定められた信号を受信したか
どうかで行い、受信したときのみそれが適正負荷と判断
し、引き続いて動作モード設定信号の内容に応じてイン
バータ回路の動作を所定の手順で動作させることによ
り、その負荷に一番適した駆動方法を自動的に設定で
き、失敗のない調理を行なうことができる。

また本発明の誘導加熱調理器は、調理者にとって自分
の使用している装置が調理器にとって適性なとき、LED
の発光やブザー音などで報知されると調理者は安心して
使用でき、使い勝手のよい調理器となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の誘導加熱調理器とその専用
負荷装置のブロック回路図、第２図は同実施例の誘導加
熱調理器の断面図、第３図は同実施例のマイクロコンピ
ュータの動作フローチャート、第４図は同実施例の制御
回路の動作タイミングチャート、第５図は同実施例の適
性負荷信号の他の一実施例の動作タイミングチャート、
第６図は本発明の第２の実施例の誘導加熱調理器とその
専用負荷装置の断面図、第７図は同実施例の要部ブロッ
ク図、第８図は本発明の第３の実施例の誘導加熱調理器
とその専用負荷装置の回路ブロック図、第９図は同実施
例のマイクロコンピュータの動作フローチャート、第10
図は同実施例の制御回路の動作タイミングチャート、第
11図は同実施例の断面図、第12図は同実施例の要部ブロ
ック図である。 ２……インバータ回路、３……加熱コイル、4a,4b……
専用負荷装置、5,5′……制御回路、６……ドライブ回
路、９……報知手段、26……半導体スイッチング素子、
42,49……ワークコイル、43……直流電源形成手段、44
……適性負荷信号発生回路、45……駆動モード信号発生
回路。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高周波磁界を発生する加熱コイルと、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起動および停止信号を供給する制
   御回路を備え、前記制御回路は、専用負荷装置から適正
   負荷信号を入力したとき、前記インバータ回路の駆動を
   継続するようにしてなる誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】請求項１記載の誘導加熱調理器の加熱コイ
   ルと対向する位置に設けられたワークコイルと、前記ワ
   ークコイルに誘起された電圧を整流平滑する直流電源形
   成手段と、前記直流電源形成手段にて形成された電源で
   作動する適性負荷信号発生回路を備え、前記適性負荷信
   号発生回路から出力される適性負荷信号は請求項１記載
   の誘導加熱調理器の制御回路が継続してインバータ回路
   駆動信号を出力許可する信号内容と一致させてなる誘導
   加熱調理器の専用負荷装置。
3. 【請求項３】高周波磁界を発生する加熱コイルと、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内の半導体スイッチング素子を所定
   のタイミングでオン，オフ駆動するドライブ回路に、起
   動および停止信号を供給する制御回路を備え、前記制御
   回路は、専用負荷装置から適正負荷信号と駆動モード設
   定信号を入力し、前記適正負荷信号により前記インバー
   タ回路の駆動を継続する中で、前記駆動モード設定信号
   の内容に応じて前記半導体スイッチング素子のオン，オ
   フ駆動タイミングを変化するようにしてなる誘導加熱調
   理器。
4. 【請求項４】制御回路が専用負荷装置から適正負荷信号
   を入力したとき、適正負荷信号に応じて報知する報知手
   段を所持してなる請求項１または３記載の誘導加熱調理
   器。