JP3228095B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誘導加熱調理器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、誘導加熱調理器はその安全・清潔
・高効率という優れた特徴により一般家庭や業務用等に
広く普及されつつある。

【０００３】以下に従来構成の誘導加熱調理器について
説明する。図３は従来構成の誘導加熱調理器のブロック
図である。図３において、１は交流電源、１５は交流電
源１を直流に変換する整流回路、３は交流電源１からの
入力を検知する入力検知部、４は加熱コイル、５は加熱
コイル４に高周波電流を供給するインバータ部、６は交
流電源１からの入力が所定の値となるようにインバータ
部５を制御する制御手段、７は負荷鍋を載置するトップ
プレート、１６はトッププレート７の下面温度を測定す
る温度検知素子、９は温度検知素子８の出力信号を検知
して温度検知部８の測定温度が設定温度Ｔ１に達すると
交流電源１からの入力を抑制し、設定温度Ｔ１より低い
設定温度Ｔ２に達すると再度出力を増加させる、交流電
源１からの入力を制御する温度制御手段である。

【０００４】以上のように構成された従来構成の誘導加
熱調理器において、負荷の温度が上昇すると負荷を載置
するトッププレート７を介して温度検知素子１６がそれ
を検知し、温度制御手段９が温度検知素子１６の検知出
力を入力して、設定温度Ｔ１に達すると交流電源１から
の入力を抑制し、設定温度Ｔ１より低い設定温度Ｔ２に
達すると再度出力を増加させるように制御手段６に信号
を出力するので、負荷の温度を一定に制御したり、負荷
の温度が異常に上昇しないようにインバータ部５の出力
を制御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、温度検知素子あるいは温度制御手段が故障
したりすると、負荷の温度を制限する機能の信頼性に乏
しいものであった。

【０００６】また、従来インバータ部の部品、例えば半
導体スイッチング素子の冷却フィンなどの温度を検知し
て、制御手段に信号を出力してインバータ部の出力を制
御するなどの構成をとる例もあるが、これらは加熱コイ
ルやそのの支持台などの温度上昇に対する追随性が悪
く、上記と同様の状態が起る可能性があった。

【０００７】また、温度検知素子の近傍に他の温度検知
素子を並べて配置し、温度制御手段以外に他の温度制御
手段を設けて、複数回路構成とし一方が故障しても他方
が動作して上記のような不安全なモードが生じないよう
にする構成も採用されていたが、回路部品点数が多くな
り、不経済でプリント配線板のスペースが大きくなって
いた。また、温度検知素子と同様、上記の他の温度検知
手段を加熱コイルの上部に位置するので温度制御手段と
の接続線が長くなり、配線作業に手間がかかるととも
に、高周波雑音が上記他の温度制御手段に発生し、誤動
作を起こす可能性があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、精度
のよい負荷の温度制御機能を提供することを第１の目的
とする。

【０００９】また、温度制御機能が故障した場合に、負
荷の温度が異状に上昇して火災や感電の起らないように
安全に機能を停止することを第２の目的とする。

【００１０】さらに、使用者に異常が起ったことを気づ
かせる機能を低コストで具備した誘導加熱調理器を提供
することを第３の目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための本発明の第１の課題解決手段は、交流電源を直
流に変換する整流回路と、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部と、加熱命令を
入力すると初期モードから加熱モードに移行し、前記交
流電源からの入力が所定の値となるように前記インバー
タ部を制御する制御手段と、前記加熱コイル上方に位置
し負荷の温度を直接的にあるいは間接的に検知する第１
の温度検知素子と、前記加熱コイル下方近傍に位置する
第２の温度検知素子と、前記第１の温度検知素子の検知
温度が所定の設定温度に達すると前記インバータ部の出
力を低下させ、その温度が所定の温度に低下すると再度
出力を増加させる信号を出力する温度制御手段と、前記
制御手段の電源電圧を検知する制御回路電圧検知手段
と、前記制御回路電圧検知手段が前記制御手段の電源電
圧の低下を検知すると、インバータ部の動作を強制的に
停止させ前記初期モードに移行させるリセット手段とを
備え、前記制御手段は前記第２の温度検知素子の検知結
果に応じて、前記制御手段の電源電圧を低下させ、前記
加熱モードから前記初期モードに移行する構成としたも
のである。

【００１２】上記第２の目的を達成するための本発明の
第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段に加えて第
２の温度検知素子は所定の温度にてオンからオフとなる
温度スイッチからなり、交流電源を降圧し前記制御手段
の電源とするための降圧手段の一次側配線をオン・オフ
する構成としたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の誘導加熱調理器は、第１
の課題解決手段により加熱コイル上方に位置し負荷の温
度を直接的にあるいは間接的に検知する第１の温度検知
素子の検知温度が所定の設定温度に達するとインバータ
部の出力を低下させ、その温度が所定の温度に低下する
と再度出力を増加させる信号を出力する温度制御手段を
有しているので、負荷からの輻射熱を加熱コイルに遮断
されず、加熱コイルの影響を少なくして精度のよい負荷
の温度制御機能を提供することができる。

【００１４】また、加熱コイル下方近傍に位置する第２
の温度検知素子の検知出力に応じて、加熱モードから初
期モードに移行する初期状態移行手段を有するので、前
記温度制御手段が故障し、空焼きなどで異常に負荷の温
度が上昇し加熱コイルが異常な高温となった場合には、
加熱コイル下方近傍でそれを検知してインバータの動作
を停止し初期モードに移行し、加熱コイル保持用の樹脂
部材など本体内部の樹脂部品が燃焼したり、溶けたりし
て火災や感電の起るのを防止することができる。初期モ
ードに移行後は再度動作をさせるためには再び加熱命令
を使用者が与えねばならず、負荷の温度が低くなって
も、自動的に加熱動作を開始することがないので、異常
な状態で加熱と停止を繰り返すことがなく安全で、ま
た、加熱していたはずが初期モードに戻っているという
ことで、使用者に異常が生じていることを認識させるこ
とができる。

【００１５】また、第２の温度検知素子は加熱コイル下
方近傍に位置しているので、通常の場合は加熱コイルが
負荷から第２の温度検知素子に直接輻射される熱を遮断
するので、温度上昇が大きくならず、第２の温度検知素
子自身の耐熱性を低くしてコストを低くすることができ
る。

【００１６】また、焼物・炒めもの調理時など、短時間
負荷の温度が急激に上昇する場合には、天板裏面などの
温度は素早く上昇するが加熱コイルの温度もしくはその
保持台の温度は上昇速度が遅く、機器の動作を停止させ
る必要がない場合がある。加熱コイルの下方近傍に第２
の検知素子が位置しているので、負荷の温度に対する追
随性が第１の検知素子より悪くなっているので、この様
な場合に初期モードに移行せず、不必要に初期モードに
移行してしまうというような調理性能の低下を引き起こ
す恐れがない。

【００１７】また、制御回路電圧検知手段と、制御回路
電圧検知手段が制御手段の電源電圧の低下を検知する
と、インバータ部の動作を強制的に停止させ加熱開始以
前の前記初期モードに移行させるリセット手段を有し、
第２の温度検知素子の検知結果に応じて、制御手段の電
源電圧を低下させる構成であるので、第２の温度検知素
子により異常な温度上昇が検知されるとインバータの動
作を停止し初期モードに移行することができる。

【００１８】また、異常時に制御電源電圧を低下させる
構成であるので保護回路のみ機能せず加熱動作が継続し
て負荷の温度が上昇し続ける恐れがない。

【００１９】また、制御回路の部品は一般的にプリント
配線板に載置され半田付けされて接続固定されているの
が一般的であり、電源回路の配線はその性格上配線板の
広い範囲に分布しており、その電圧を低下させる部品の
配置の自由度が大きくなる。一方、加熱コイル近傍に配
置する第２の温度検知素子の最適な位置は冷却構成によ
って異なり、極限られた範囲にしか配置できない場合が
あるがその場合でも、上記のようにこの第２の温度検知
素子を接続する制御回路の部品の自由度が大きいので第
２の温度検知素子とプリント配線板を接続するリード線
の長さを短くすることが容易にできるものである。

【００２０】また、第２の課題解決手段により、第２の
温度検知素子は所定の温度にてオンからオフとなる温度
スイッチからなり、交流電源を降圧し制御手段の電源と
するための降圧手段の一次側配線をオン・オフする構成
としたので、高周波の強い磁界を発生する加熱コイルの
下方近傍に配置される第２の温度検知およびリード線に
その磁界が鎖交し、高周波雑音が誘導されるが、降圧手
段の一次側に接続されていることから、他の低電圧レベ
ルの制御回路の電源電圧あるいは回路素子の動作に影響
する恐れが極めて少なく、しかも配線をオン・オフする
構成なので、簡素な構成で制御回路の電源電圧を低下さ
せることが可能となるものである。

【００２１】以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１において、１は交流電源、２
は交流電源１を直流に変換する第１の整流回路、３は交
流電源１からの入力を検知する入力検知部、４は加熱コ
イル、５は加熱コイル４に高周波電流を供給するインバ
ータ部、６は交流電源１からの入力が所定の値となるよ
うにインバータ部５を制御する制御手段、７は負荷鍋を
載置するトッププレートである。８はトッププレート７
の下面温度を測定する第１の温度検知素子で、９は第１
の温度検知素子８の出力信号を検知して第１の温度検知
部８の測定温度が設定温度Ｔ１に達すると交流電源１か
らの入力を抑制し、設定温度Ｔ１より低い設定温度Ｔ２
に達すると再度出力を増加させるように交流電源１から
の入力を制御する第１の温度制御部である。１０は交流
電源１を降圧し制御手段６の電源とするための降圧手段
であり、１１は加熱コイルの下方近傍に位置し検知出力
に応じて降圧手段１０の１次側配線をオン・オフする第
２の温度検知素子、１２は降圧手段１０の２次側出力を
直流に変換する第２の整流回路である。また、１３は制
御手段６の電源電圧を検知する制御回路電圧検知手段、
１４は制御回路電圧検知手段１３の検知結果に応じてイ
ンバータ部５の動作を強制的に停止させ加熱開始以前の
初期モードに移行させるリセット手段である。また、制
御回路電圧検知手段１３とリセット手段１４とにより初
期状態移行手段を構成している。

【００２２】以上のように構成された誘導加熱調理器に
ついてその動作を説明する。トッププレート７上に負荷
鍋を載置し、加熱を開始すると負荷の温度が上昇する。
第１の温度検知素子８にはサーミスタあるいはサーモス
タットが用いられ、トッププレート下面に接触して配線
された構成にて負荷の温度を検知する。また、第２の温
度検知素子１１にはサーモスタットが用いられ、検知出
力に応じて降圧手段１０の１次側配線をスイッチングす
る構成となっており、検知温度が所定の温度Ｔ３以下で
はスイッチオン状態となっている。第２の温度検知素子
１１は、図２に示すような所定の高さの樹脂性のスペー
サー１７に貫通孔を設けサーモスタット１８のリード線
を貫通させた状態でプリント配線板１９に略垂直に実装
することにより、さらに簡素な構成とすることが可能で
ある。負荷の温度が上昇して温度検知素子８の検知温度
が設定温度Ｔ１に達すると、マイコン内部に構成された
第１の温度制御部９により加熱が停止する。負荷の温度
が低下して設定温度Ｔ１より低いＴ２に達すると第１の
温度制御部９より制御手段６に再度加熱する信号が出力
されて再加熱を開始するので、負荷の温度を一定に制御
したり負荷の温度が異常に上昇しないようにインバータ
部５の出力を制御することができる。この時、第２の温
度検知素子１２の検知温度は加熱コイル４が負荷から第
２の温度検知素子１２に直接輻射される熱を遮断するの
で、大きく温度上昇することなく通常の使用状態におい
ては動作しない。

【００２３】次に、温度制御手段９が故障した状態で加
熱を開始する。負荷鍋が空鍋のように負荷の温度上昇が
非常に大きな場合は、加熱コイル４の温度が異常に高温
となるため加熱コイル４下方近傍の温度も高くなり、第
２の温度検知素子１１の検知温度が所定の温度Ｔ３以上
となるとスイッチオフ状態に移行する。第２の温度検知
素子１１がオフ状態に移行すると、制御手段６の電源と
するためにトランス等で構成された降圧手段１０の１次
側配線がオフされる。１次側配線がオフされることによ
り制御手段６の電源電圧が低下し、リセットＩＣあるい
はマイコン内部で構成された制御回路電圧検知手段１３
が検知して、マイコン内部のリセット手段１４により加
熱モードから初期モードに移行する。これにより第２の
温度検知素子１１の検知温度がＴ３以下に低下しても自
動的に加熱を開始することはなく、使用者が再度加熱を
指示する命令を送らなければ加熱モードには移行しな
い。

【００２４】以上のように本実施例によれば、第１の温
度検知素子８を加熱コイル４上方に配置することで負荷
の温度制御を精度良く行うことが可能で、かつ第２の温
度検知素子１１を加熱コイル４下方近傍に配置すること
で通常の使用状態では動作することなく、温度制御手段
９が故障した場合のみ負荷の異常温度上昇を検知して、
火災や感電が起こらないように安全に機能を停止するこ
とが可能となる。

【００２５】また、第２の温度検知素子１１が所定の温
度を検知すると、制御回路に電源を供給する降圧手段１
０の１次側配線を遮断してリセット手段１４により初期
モードへ移行するので、加熱コイル４下方近傍の温度が
低下して第２の温度検知素子１１の検知温度が所定温度
より低くなっても自動的に加熱開始することなく、安全
でかつ使用者に異常を認知させる機能を、非常に簡素な
構成で実現することが可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、加熱コイル上方
に配設した、負荷の温度を直接的にあるいは間接的に検
知する第１の温度検知素子により、通常起こりうる負荷
の温度制御を精度よく実行することが可能である。この
第１の温度検知素子あるいはその検知結果により出力制
御を行なう温度制御手段が故障して、機能しなくなって
も、加熱コイル下方近傍に位置する第２の温度検知素子
と、第２の温度検知素子の検知出力に応じて、加熱モー
ドから初期モードに移行する初期状態移行手段により、
本体内部の樹脂部品が燃焼したりしたり溶けたりして、
火災や感電を起こすのを防止することができ、また使用
者に異常であることを気付かせることが可能で、さらに
第１の温度検知素子が機能しているときに、第２の温度
検知素子が動作して初期モードに移行してしまうという
誤動作を防止することができる。

【００２７】また、制御回路電圧検知手段と、制御回路
電圧検知手段が制御手段の電源電圧 の低下を検知すると
インバータ部の動作を強制的に停止させ加熱開始以前の
初期モードに移行させるリセット手段を有し、第２の温
度検知素子の検知結果に応じて、制御手段の電源電圧を
低下させる構成であるので、第１の温度検知素子あるい
はその出力信号を入力して出力制御する機能が働かなく
なった場合において、負荷の温度が異常に上昇しても、
インバータの動作を停止し初期モードに移行することに
より機器内部の樹脂部品の発炎・溶融などを防止するを
ができ、かつ第２の温度検知素子とプリント配線板を接
続するリード線の長さを短くすることが簡単で、プリン
ト配線板の設計を容易にし、コストを低減できるもので
ある。

【００２８】また、本発明は第２の温度検知素子は第２
の温度にてオンからオフとなる温度スイッチからなり、
交流電源を降圧し制御手段の電源とするための降圧手段
の一次側配線をオン・オフする構成としたので、第２の
温度検知素子が加熱コイルの発生する磁束で誘導する高
周波雑音による制御回路の誤動作を防止しながら、また
極めてシンプルな構成で、異常時に機器内部の樹脂部品
の発火や溶融を防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘導加熱調理器の一実施例を示すブロ
ック図

【図２】本発明の誘導加熱調理器の一実施例の制御ユニ
ットの断面図

【図３】従来の実施例における誘導加熱調理器を示すブ
ロック図

【符号の説明】

２ 第１の整流回路 ４ 加熱コイル ５ インバータ部 ６ 制御手段 ８ 第１の温度検知素子 ９ 温度制御手段 １１ 第２の温度検知素子 １２ 第２の整流回路 １３ 制御回路電圧検知手段 １４ リセット手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭60−189987（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 6/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を直流に変換する整流回路と、
   加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給する
   インバータ部と、加熱命令を入力すると初期モードから
   加熱モードに移行し、前記交流電源からの入力が所定の
   値となるように前記インバータ部を制御する制御手段
   と、前記加熱コイル上方に位置し負荷の温度を直接的に
   あるいは間接的に検知する第１の温度検知素子と、前記
   加熱コイル下方近傍に位置する第２の温度検知素子と、
   前記第１の温度検知素子の検知温度が所定の設定温度に
   達すると前記インバータ部の出力を低下させ、その温度
   が所定の温度に低下すると再度出力を増加させる信号を
   出力する温度制御手段と、前記制御手段の電源電圧を検
   知する制御回路電圧検知手段と、前記制御回路電圧検知
   手段が前記制御手段の電源電圧の低下を検知すると、イ
   ンバータ部の動作を強制的に停止させ前記初期モードに
   移行させるリセット手段とを備え、前記制御手段は前記
   第２の温度検知素子の検知結果に応じて、前記制御手段
   の電源電圧を低下させ、前記加熱モードから前記初期モ
   ードに移行する構成とした誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 第２の温度検知素子は所定の温度にてオ
   ンからオフとなる温度スイッチからなり、交流電源を降
   圧し前記制御手段の電源とするための降圧手段の一次側
   配線をオン・オフする構成とした請求項１記載の誘導加
   熱調理器。