JP3899453B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は一般家庭において使用される誘導加熱調理器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図11は例えば特開平6−253974号公報に示された従来の誘導加熱調理器の1つである炊飯器の構成図である。
図において、51は炊飯器の筐体、52は筐体51内に設置した炊飯鍋、53は炊飯鍋52の加熱手段としての加熱コイル、54は加熱コイル53に電力を供給する第1インバータ、55は炊飯鍋52の側部に接触して設けた超音波振動子、56は超音波振動子55に電力を供給する第2インバータで、超音波振動子55とともに超音波発生手段を構成しているものである。
【0003】
次に、動作について説明する。
炊飯初期の米の含水時に、炊飯鍋52に接触している超音波振動子55は、第2インバータ56によって電力を供給され、第1インバータ54による炊飯鍋52の加熱とは独立に超音波を炊飯鍋52内に発生させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の誘導加熱調理器では、調理鍋を超音波振動させるために、個別に超音波振動子を設置しなければならないため、構成が複雑になるとともに、汎用の調理鍋に対応できないという問題点があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、個別に超音波振動子を設置する必要がなく、簡単に調理鍋の超音波振動を行ない、被調理物の吸水を促進しることができる誘導加熱調理器を得るものである。
【0005】
【課題が解決するための手段】
この発明に係る誘導加熱調理器は、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋を高周波振動させる周波数を記憶する周波数記憶手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、スイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数が周波数記憶手段に記憶された周波数となるように制御手段によりスイッチング素子を制御するものである。
【0006】
また、スイッチング素子を2個備え、誘導コイルに流れる高周波電流の周波数が周波数記憶手段に記憶された周波数となるように両スイッチング素子のオン期間を可変するものである。
【0007】
さらに、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋を高周波振動させる周波数を記憶する周波数記憶手段と、スイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を検出する周波数検出手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、制御手段は、周波数検出手段により検出された周波数が周波数記憶手段に記憶された周波数になるようにスイッチング素子のオンパルス幅を調整するものである。
【0008】
また、周波数検出手段は、所定時間内におけるスイッチング素子のオン回数またはオフ回数またはその双方の回数に基づいて周波数を検出するものである。
【0009】
また、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、
このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋の振動の大きさを計測する振動検出手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、スイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を変化させ、振動検出手段による鍋の振動が所定値になった場合に、その所定値を維持するように制御手段によりスイッチング素子を制御するものである。
【0010】
また、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋の振動の大きさを計測する振動検出手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とスイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を変化させ、振動検出手段による鍋の振動が最大値になった場合の周波数を記憶する周波数一時記憶手段とを備え、制御手段により周波数一時記憶手段による周波数に基づいてスイッチング素子を制御するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1を示す誘導加熱調理器の構成図、図2はこの誘導加熱調理器における第1のスイッチング素子と第2のスイッチング素子のゲート入力電圧と加熱コイルに流れる高周波電流の関係を示す図であり、(a)、(b)、(c)において1周期における第1のスイッチング素子のオン時間T1の関係は(a)、(b)>(c)であり、また、1周期における第2のスイッチング素子のオン時間T2はそれぞれ異なるものである。
【0012】
図において、1は鍋、2は商用電源、3は整流回路、4は鍋1を誘導加熱する誘導加熱コイル、5は第1のスイッチング素子、6は第2のスイッチング素子であり、これらのスイッチング素子は例えばIGBTからなる。7は各スイッチング素子を駆動する駆動回路、8は誘導加熱コイル4に流す高周波電流の周波数を記憶する周波数記憶手段であり、マイコンのROM内に設けられる。9は誘導加熱コイル4を流れる高周波電流を検出する電流検出回路、10は周波数記憶手段8および電流検出回路9からの信号に基づいて駆動回路7に駆動信号を出力する制御手段である。
【0013】
次に動作について説明する。
まず、概要を説明する。商用電源2からの交流電源を整流回路3で整流して、第1のスイッチング素子5と第2のスイッチング素子6へ入力し、第1のスイッチング素子5と第2のスイッチング素子6を交互にオン・オフすることにより、誘導加熱コイル4に高周波電流を流し、誘導加熱コイル4から発生した磁界により鍋1を誘導加熱する。
【0014】
次に、誘導加熱コイル4を流れる高周波電流の電流値および周波数の可変動作について説明する。
まず、図2の(a)、(b)に示すように1周期(=1/f)における第1のスイッチング素子5のオン期間T1を長くすることにより高周波電流が大きくなり、これにより鍋1への入力は大きくなる。また、図2の(a)、(c)に示すように1周期における第2のスイッチング素子6のオン期間T2を可変することにより周波数を可変する。よって、第1のスイッチング素子5のオン期間T1を可変して所定の入力に設定し、第2のスイッチング素子6のオン期間T2を可変して所定の周波数に設定することにより、所定の入力を所定の周波数で得ることができる。
【0015】
そこで、制御手段10は、電流検出回路9で得られた現状の高周波電流値に基づいて所定の電流値が得られるように第1のスイッチング素子5のオン期間T1を定め、さらに周波数記憶手段8に予め記憶された鍋1に対応した所定の周波数が得られるように第2のスイッチング素子6のオン期間T2を定め、この定められたオン期間T1、T2に同期した駆動信号を駆動回路7に送出して、第1のスイッチング素子5、第2のスイッチング素子6をオン・オフする。
【0016】
たとえば、誘導加熱コイル4を22kHzの周波数の高周波電流で駆動させる場合には、22kHzの周期は1/22kHz=45.45μsecであり、所定入力の電流値が得られる第1のスイッチング素子5のオン期間T1が20μsecであれば、第2のスイッチング素子6のオン期間T2は約45.45−20=25.45μsecとなる。
よって、所定の入力を得るための第1のスイッチング素子5のオン期間T1は電源電圧等により変動するが、第2のスイッチング素子6のオン期間T2を調整することにより、誘導加熱コイル4に対する所定の周波数を得ることができる。
【0017】
次に、上記誘導加熱コイル4を所定周波数の高周波電流で駆動させることにより鍋1を高周波振動させ、鍋1内の水を被加熱物に吸収させる動作について説明する。
まず、周波数記憶手段8に予め記憶された周波数は、鍋1の固有振動周波数の整数倍の整数分の1に設定されたものである。すなわち、鍋1の固有振動周波数が11kHzである場合には、11kHzの整数倍であれば鍋1が振動するため、例えば8倍の88kHzの振動を得るには88kHzの整数分の1である88kHz(1/1)、44kHz(1/2)、29.3kHz(1/3)、22kHz(1/4)等の高周波電流を流す必要がある。そこで、上述のように制御手段10が駆動回路7を介して第1のスイッチング素子5のオン期間T1および第2のスイッチング素子6のオン期間T2を調整し、88kHz、44kHz、29.3kHz、22kHzのうちのいずれかの周波数で誘導加熱コイル4を駆動させる。これにより、鍋1を誘導加熱および高周波振動させ、被調理物の吸水を促進させる。
【0018】
なお、誘導加熱調理器が例えば炊飯器として用いられる場合には、鍋1が内釜に相当し、鍋1の形状が特定できるため、各機種毎に周波数記憶手段8の周波数を固定化することが可能となり、誘導加熱調理器(炊飯器)の製造時に各機種毎に周波数記憶手段8の周波数を設定してもよい。
また、周波数記憶手段8の周波数を複数記憶し、マイコン外部に接続された回路からの信号により複数の周波数から1つの周波数を目標周波数に設定してもよい。
【0019】
実施の形態2.
上記実施の形態1ではスイッチング素子を2個用いたものを示したが、本実施の形態ではスイッチング素子を1個用いたものを示す。
図3はこの発明の実施の形態2を示す誘導加熱調理器の構成図、図4はこの誘導加熱調理器におけるスイッチング素子のゲート入力電圧とスイッチング素子に流れる高周波電流、スイッチング素子のコレクタ電圧の関係を示す図であり、(a)と(b)における1周期(=1/f)におけるスイッチング素子のオン時間の関係は(a)<(b)である。
【0020】
図において、上記実施の形態1と同一または相当部分は説明を省略する。13は例えばIGBTからなるスイッチング素子、14は駆動回路7のオンまたはオフの回数を計測し誘導加熱コイル4への高周波電流の周波数を検出する周波数検出手段、15は周波数検出手段14により検出された周波数と周波数記憶手段8に記憶された周波数とを比較し比較結果を出力する周波数比較手段、16は誘導加熱コイル4の両端の電圧を比較し、ゼロボルト付近であれば信号を送出するVCEゼロクロス検出回路、17はVCEゼロクロス検出回路16からの信号と周波数比較手段14からの信号により駆動回路7に駆動信号を出力する制御手段である。
【0021】
次に、動作について説明する。
まず、概要を説明する。商用電源2からの交流電源を整流回路3で整流して、スイッチング素子13をオン・オフすることにより誘導加熱コイル4に高周波電流を流し、誘導加熱コイル4から発生した磁界により鍋1を加熱するものであり、1石共振回路を形成している。
【0022】
次に、誘導加熱コイル4を流れる高周波電流の入力および周波数の可変動作について説明する。
図4の(a)、(b)に示すようにスイッチング素子13のオン期間T3を長くすることにより、スイッチング素子13を流れる高周波電流が大きくなるため、鍋1への入力は大きくなり、高周波電流の周波数は低くなる。すなわち、スイッチング素子13のオン時間T3を可変することにより、鍋1への入力及び周波数を可変することができる。
【0023】
また、図3は1石共振回路であるため、スイッチング素子13をオフした後、コレクタ電圧VCEが発生し、コレクタ電圧が高い状態でスイッチング素子13をオンすると、電圧と電流の積である損失が増え発熱が生じるため、スイッチング素子13のコレクタ電圧VCEが十分に低くなってからスイッチング素子13をオンする必要がある。このため、VCEゼロクロス回路16でコレクタ電圧VCEが低くなった点Aを検出し、その検出信号に基づいて制御手段17は駆動回路7にスイッチング素子13のオン信号を送出する。
【0024】
ここで、スイッチング素子13をオフしてからVCEが十分低くなる期間は、鍋の形状、材質等により変化するため、スイッチング素子13のオン期間T3に基づいてスイッチング素子13のオン周期を算出することができない。そこで、周波数検出手段14は、所定時間の駆動回路7のオン回数を計数し、この回数に基づいて高周波電流の周波数を検出する。たとえば、20msec間のオン回数またはオフ回数またはその双方の回数を検出してその検出結果を演算する(例えばこの場合は50倍する)ことにより周波数を検出する。
【0025】
周波数比較手段15は、この周波数検出手段14により検出された周波数と周波数記憶手段8に予め記憶されている周波数を比較し、比較結果を制御手段17に出力する。制御手段17は、周波数比較手段15からの信号により、高周波電流の周波数が記憶されている周波数より低い場合にはスイッチング素子13のオン期間T3を小さくし、一方、高周波電流の周波数が記憶されている周波数よりも高い場合にはスイッチング素子13のオン期間T3を大きくする。
これにより、高周波電流の周波数が周波数記憶手段8に記憶されている所定の周波数になるように可変されて誘導加熱コイル4に入力し、誘導加熱コイル4を駆動させ、誘導加熱コイル4から発生した磁界により鍋1を誘導加熱する。
【0026】
次に、上記誘導加熱コイル4を所定周波数の高周波電流で駆動させることにより鍋1を高周波振動させ、鍋1内の水を被加熱物に吸収させる動作について説明する。
まず、周波数記憶手段8に予め記憶された周波数は、鍋1の固有振動周波数の整数倍の整数分の1に設定されたものである。すなわち、鍋1の固有振動周波数が11kHzである場合には、11kHzの整数倍であれば鍋1が振動するため、例えば8倍の88kHzの振動を得るには88kHzの整数分の1である88kHz(1/1)、44kHz(1/2)、29.3kHz(1/3)、22kHz(1/4)等の高周波電流を流す必要がある。そこで、上述のように制御手段10が駆動回路7を介してスイッチング素子13のオン期間T3を調整し、88kHz、44kHz、29.3kHz、22kHzのうちのいずれかの周波数で誘導加熱コイル4を駆動させる。これにより、鍋1を誘導加熱させ、高周波振動させ、被調理物の吸水を促進させる。
【0027】
また、誘導加熱調理器を一石共振回路で実現しているので、部品点数が少なく、安価で故障の少ない調理器が得られる。
なお、本実施形態では、周波数検出手段14は駆動回路7のオン回数を計数して周波数を検出するものを示したが、VCEゼロクロス検出回路16の信号や制御手段17の出力信号、高周波電流を電流検出手段(図示せず)によって検出された高周波電流によっても周波数を検出することができる。
【0028】
また、周波数検出手段14による周波数検出方法は、上述以外の方法として、1秒間のオン回数またはオフ回数またはその双方の回数を検出してその検出結果を直接出力してもよい。
また、上記説明では周波数そのものを一致させるものを示したが、周波数検出手段14は20msec間のオン回数を検出し、周波数記憶手段8に所望の周波数の20msec間のオン回数を記憶し、周波数検出手段14によるり検出されたオン回数を周波数記憶手段8のオン回数に一致させてもよく、同様の作用、効果を得ることができる。
【0029】
実施の形態3.
上記実施の形態1、2では、鍋1を振動させるために、誘導加熱コイル4を駆動させる周波数を予め周波数記憶手段8に記憶したものを示したが、本実施の形態では鍋1を高周波振動させるために誘導加熱コイル4を駆動させる周波数が予め定められていないものを示す。
【0030】
図5はこの発明の実施の形態3を示す誘導加熱調理器の構成図であり、図6はこの誘導加熱調理器の加熱コイルに流れる高周波電流の周波数と鍋の振動との関係を示す図である。
図において、上記実施の形態1、2と同一または相当部分は説明を省略する。18は鍋1の振動を検出する振動センサ、19は振動センサ18の出力に基づいて振動の大きさを検出する振動検出手段であり、制御手段17はVCEゼロクロス検出回路16からの信号と振動検出手段19からの信号により駆動回路7に駆動信号を出力する。
【0031】
次に、動作について説明する。
まず、概要を説明する。商用電源2からの交流電源を整流回路3で整流して、スイッチング素子13をオン・オフすることにより誘導加熱コイル4に高周波電流を流し、加熱コイル4から発生した磁界により鍋1を加熱する。
また、スイッチング素子13のオン期間を長くすることにより、スイッチング素子13を流れる高周波電流が大きくなるため、鍋1への入力は大きくなり、高周波電流の周波数は低くなる。すなわち、スイッチング素子13のオン時間を可変することにより、鍋1への入力及び周波数を可変することができる。
【0032】
さらに、1石共振回路であるため、スイッチング素子13をオフした後、コレクタ電圧VCEが発生し、コレクタ電圧が高い状態でスイッチング素子13をオンすると、電圧と電流の積である損失が増え発熱が生じるため、スイッチング素子13のコレクタ電圧VCEが十分に低くなってからスイッチング素子13をオンする必要がある。このため、VCEゼロクロス回路16でコレクタ電圧VCEが低くなった点を検出し、その検出信号に基づいて制御手段17は駆動回路7にスイッチング素子13のオン信号を送出する。
【0033】
次に、鍋1を高周波振動させる動作について説明する。
制御手段17は、駆動回路7に送出するスイッチング素子13のオン期間の信号を所定の範囲の長さ、例えば15μsecから25μsecに段階的に変化させ、誘導加熱コイル4を流れる高周波電流の周波数を変化させる。そこで、振動検出手段19は、鍋1に接触して取り付けられた振動センサ18から振動度合いを検出し、振動の大きさを電気信号に変換し制御手段17に出力する。制御手段17は、振動検出手段19からの信号が所定の値になった時は、その値を保つようにスイッチング素子13のオン周期を調整する。
【0034】
例えば、図6では、誘導加熱コイル4を流れる高周波電流の周波数を変化させ、振動センサ18から振動度合いを検出することにより、約11kHzの整数倍で振動が大きくなっていることが把握でき、鍋1の固有振動周波数は11kHzであることがわかる。よって、制御手段17は、誘導加熱コイル4を流れる高周波電流の周波数を鍋1の固有振動周波数の整数倍の整数分の1に設定する。この場合、11kHzの整数倍であれば鍋1が振動するため、例えば8倍の88kHzの振動を得るには88kHzの整数分の1である88kHz(1/1)、44kHz(1/2)、29.3kHz(1/3)、22kHz(1/4)等の高周波電流を流すように、スイッチング素子13のオン周期を調整する。これにより、鍋を特定することなく、安定した高周波振動が行え、被調理物の吸水を促進できる。
【0035】
実施の形態4.
図7はこの発明の実施の形態4を示す誘導加熱調理器の構成図であり、図において、上記実施の形態1、2、3と同一または相当部分は説明を省略する。20は周波数一時記憶手段、例えばマイコンのRAMからなる。
【0036】
まず、概要を説明する。商用電源2からの交流電源を整流回路3で整流して、スイッチング素子13をオン・オフすることにより誘導加熱コイル4に高周波電流を流し、加熱コイル4から発生した磁界により鍋1を加熱する。
また、スイッチング素子13のオン期間を長くすることにより、スイッチング素子13を流れる高周波電流が大きくなるため、鍋1への入力は大きくなり、高周波電流の周波数は低くなる。すなわち、スイッチング素子13のオン時間を可変することにより、鍋1への入力及び周波数を可変することができる。
【0037】
さらに、1石共振回路であるため、スイッチング素子13をオフした後、コレクタ電圧VCEが発生し、コレクタ電圧が高い状態でスイッチング素子13をオンすると、電圧と電流の積である損失が増え発熱が生じるため、スイッチング素子13のコレクタ電圧VCEが十分に低くなってからスイッチング素子13をオンする必要がある。このため、VCEゼロクロス回路16でコレクタ電圧VCEが低くなった点を検出し、その検出信号に基づいて制御手段17は駆動回路7にスイッチング素子13のオン信号を送出する。
【0038】
次に、鍋1を高周波振動させる動作について説明する。
制御手段17は、駆動回路7に送出するスイッチング素子13のオン期間の信号を所定の範囲の長さ、例えば15μsecから25μsecに段階的に変化させ、誘導加熱コイル4を流れる高周波電流の周波数を変化させる。振動検出手段19は、鍋1に接触して取り付けられた振動センサ18から振動度合いを検出し、振動の大きさを電気信号に変換し制御手段17に出力する。制御手段17は、振動検出手段19からの信号が最大になる周波数を周波数一時記憶手段20に記憶する。オン期間の信号の段階的な変化終了後に、周波数一時記憶手段20に記憶されている周波数のスイッチング素子13のオン信号を駆動回路7に出力する。これにより、鍋を特定されることなく、安定した高周波振動が行え、さらに鍋1の振動を最大にすることにより、被調理物の吸水を促進することができる。
【0039】
なお、上記実施形態では、鍋1を誘導加熱コイルにより誘導加熱するものを示したが、ヒータ加熱でもよく、ヒータに高周波電流を流すことにより、同様の作用効果を得ることができる。
【0040】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【0041】
供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋を高周波振動させる周波数を記憶する周波数記憶手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、スイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数が周波数記憶手段に記憶された周波数となるように制御手段によりスイッチング素子を制御するので、鍋を高周波振動させ、鍋内の水を被調理物へ吸収させることを促進できる。
【0042】
また、スイッチング素子を2個備え、誘導コイルに流れる高周波電流の周波数が周波数記憶手段に記憶された周波数となるように両スイッチング素子のオン期間を可変するので、鍋を確実に高周波振動させることができる。
【0043】
さらに、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋を高周波振動させる周波数を記憶する周波数記憶手段と、スイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を検出する周波数検出手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、制御手段は、周波数検出手段により検出された周波数が周波数記憶手段に記憶された周波数になるようにスイッチング素子のオンパルス幅を調整するので、鍋を高周波振動させ、鍋内の水を被調理物へ吸収させることを促進できる。
【0044】
また、周波数検出手段は、所定時間内におけるスイッチング素子のオン回数またはオフ回数またはその双方の回数に基づいて周波数を検出するので、スイッチング素子のオン期間にとらわれずに、鍋を高周波振動させる周波数を検出できる。
【0045】
また、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋の振動の大きさを計測する振動検出手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、スイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を変化させ、振動検出手段による鍋の振動が所定値になった場合に、その所定値を維持するように制御手段によりスイッチング素子を制御するので、鍋の形状等のバラツキによる固有振動周波数の変化が生じても、各鍋に対応して高周波振動させ、鍋内の水を被調理物へ吸収させることを促進できる。
【0046】
また、供給電流をオンオフし、高周波電流を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、鍋の振動の大きさを計測する振動検出手段と、スイッチング素子を制御する制御手段とスイッチング素子により誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を変化させ、振動検出手段による鍋の振動が最大値になった場合の周波数を記憶する周波数一時記憶手段とを備え、制御手段により周波数一時記憶手段による周波数に基づいてスイッチング素子を制御するので、鍋の形状等のバラツキによる固有振動周波数の変化が生じても、各鍋に対応した固有振動周波数で高周波振動させ、鍋内の水を被調理物へ吸収させることを促進できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す誘導加熱調理器の構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1を示す誘導加熱調理器における第1・2のスイッチング素子の入力電圧と加熱コイルの高周波電流の関係を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2を示す誘導加熱調理器の構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態2を示す誘導加熱調理器におけるスイッチング素子のゲート入力電圧とスイッチング素子に流れる高周波電流、スイッチング素子のコレクタ電圧の関係を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態3を示す誘導加熱調理器の構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態3を示す誘導加熱調理器の加熱コイルに流れる高周波電流の周波数と鍋の振動の関係を示す図である。
【図7】 この発明の実施の形態4を示す誘導加熱調理器の構成図である。
【図8】 従来の誘導加熱調理器の構成図である。
【符号の説明】
1 鍋、 2 商用電源、 3 整流回路、 4 誘導加熱コイル、 5 第1のスイッチング素子、 6 第2のスイッチング素子、 7 駆動回路、 8周波数記憶手段、 9 電流検出回路、 10 制御手段、 13 スイッチング素子、 14 周波数検出手段、 15 周波数比較手段、 16 VCEゼロクロス検出回路、 17 制御手段、 18 振動センサ、 19 振動検出手段、 20 周波数一時記憶手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating cooker used in general households.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is a configuration diagram of a rice cooker which is one of the conventional induction heating cookers disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-253974.
In the figure, 51 is a rice cooker case, 52 is a rice cooker installed in the
[0003]
Next, the operation will be described.
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional induction heating cooker as described above, in order to ultrasonically vibrate the cooking pan, it is necessary to individually install an ultrasonic vibrator, so the configuration is complicated and it cannot be used for a general-purpose cooking pan. There was a problem.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is not necessary to separately install an ultrasonic vibrator, and the ultrasonic vibration of the cooking pan is easily performed to promote the water absorption of the cooking object. An induction heating cooker that can be obtained is obtained.
[0005]
[Means for solving the problems]
An induction heating cooker according to the present invention includes a switching element that turns on and off a supply current and controls a high-frequency current, an induction coil that induction-heats a pan with the high-frequency current from the switching element, and a pan The A frequency storage means for storing a frequency to be vibrated at high frequency, and a control means for controlling the switching element; the control means controls the frequency of the high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element to be the frequency stored in the frequency storage means. The switching element is controlled.
[0006]
Further, two switching elements are provided, and the ON period of both switching elements is varied so that the frequency of the high-frequency current flowing through the induction coil becomes the frequency stored in the frequency storage means.
[0007]
Further, a switching element for turning on and off the supply current and controlling the high frequency current, an induction coil for induction heating the pan by the high frequency current from the switching element, The A frequency storage means for storing a frequency to be vibrated at a high frequency; a frequency detection means for detecting a frequency of a high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element; and a control means for controlling the switching element. The on-pulse width of the switching element is adjusted so that the detected frequency becomes the frequency stored in the frequency storage means.
[0008]
The frequency detection means detects the frequency based on the number of times the switching element is turned on and / or off within a predetermined time.
[0009]
A switching element for turning on and off the supply current and controlling the high-frequency current;
The induction coil that induction-heats the pan by the high-frequency current from the switching element, the vibration detection means that measures the magnitude of the pot vibration, and the control means that controls the switching element, the high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element When the frequency of the current is changed and the vibration of the pan by the vibration detection means reaches a predetermined value, the switching element is controlled by the control means so as to maintain the predetermined value.
[0010]
Also, a switching element for turning on and off the supply current and controlling the high frequency current, an induction coil for induction heating the pan with the high frequency current from the switching element, a vibration detecting means for measuring the magnitude of the pot vibration, and the switching element A control means for controlling the frequency and a frequency temporary storage means for changing the frequency of the high-frequency current flowing in the induction coil by the switching element and storing the frequency when the vibration of the pan by the vibration detection means reaches the maximum value, and the control means Thus, the switching element is controlled based on the frequency by the frequency temporary storage means.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of an induction heating
[0012]
In the figure, 1 is a pan, 2 is a commercial power source, 3 is a rectifier circuit, 4 is an induction heating coil for induction heating the
[0013]
Next, the operation will be described.
First, an outline will be described. The AC power source from the commercial power source 2 is rectified by the
[0014]
Next, the variable operation of the current value and frequency of the high-frequency current flowing through the
First, as shown in FIGS. 2A and 2B, by increasing the ON period T1 of the first switching element 5 in one cycle (= 1 / f), the high-frequency current is increased. The input to becomes larger. Further, as shown in FIGS. 2A and 2C, the frequency is varied by varying the ON period T2 of the
[0015]
Therefore, the control means 10 determines the ON period T1 of the first switching element 5 so as to obtain a predetermined current value based on the current high-frequency current value obtained by the current detection circuit 9, and further the frequency storage means 8 The ON period T2 of the
[0016]
For example, when the
Therefore, the on period T1 of the first switching element 5 for obtaining a predetermined input varies depending on the power supply voltage or the like, but by adjusting the on period T2 of the
[0017]
Next, the operation of causing the
First, the frequency stored in advance in the frequency storage unit 8 is set to 1 / integer of an integral multiple of the natural vibration frequency of the
[0018]
In addition, when the induction heating cooker is used as, for example, a rice cooker, the
Alternatively, a plurality of frequencies stored in the frequency storage means 8 may be stored, and one frequency may be set as a target frequency from signals from a circuit connected to the outside of the microcomputer.
[0019]
Embodiment 2. FIG.
Although the first embodiment uses two switching elements, the present embodiment shows one using one switching element.
FIG. 3 is a configuration diagram of an induction heating cooker showing Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 4 is a relationship between the gate input voltage of the switching element, the high-frequency current flowing through the switching element, and the collector voltage of the switching element in this induction heating cooker. The relationship between the ON times of the switching elements in one cycle (= 1 / f) in (a) and (b) is (a) <(b).
[0020]
In the figure, the description of the same or corresponding parts as those in the first embodiment is omitted.
[0021]
Next, the operation will be described.
First, an outline will be described. The AC power source from the commercial power source 2 is rectified by the
[0022]
Next, the input of the high frequency current flowing through the
As shown in FIGS. 4A and 4B, by increasing the ON period T3 of the switching
[0023]
Since FIG. 3 shows a one-tone resonance circuit, when the switching
[0024]
Here, since the period during which the VCE is sufficiently low after the switching
[0025]
The frequency comparison unit 15 compares the frequency detected by the frequency detection unit 14 with the frequency stored in advance in the frequency storage unit 8 and outputs the comparison result to the
As a result, the frequency of the high-frequency current is varied so as to be a predetermined frequency stored in the frequency storage means 8 and is input to the
[0026]
Next, the operation of causing the
First, the frequency stored in advance in the frequency storage unit 8 is set to 1 / integer of an integral multiple of the natural vibration frequency of the
[0027]
In addition, since the induction heating cooker is realized by a one-stone resonance circuit, a cooker with a small number of parts, low cost and few failures can be obtained.
In the present embodiment, the frequency detection means 14 is shown to detect the frequency by counting the number of times the
[0028]
In addition, the frequency detection method by the frequency detection means 14 may be a method other than the above-described method, in which the number of on-times and / or the number of off-seconds per second is detected and the detection result is directly output.
Further, in the above description, the frequency itself is shown to match, but the frequency detection means 14 detects the number of times of ON for 20 msec, stores the number of times of ON of the desired frequency for 20 msec in the frequency storage means 8, and detects the frequency. The number of ON times detected by the means 14 may be made to coincide with the number of ON times of the frequency storage means 8, and the same operation and effect can be obtained.
[0029]
In the first and second embodiments, in order to vibrate the
[0030]
FIG. 5 is a block diagram of an induction heating
In the figure, the description of the same or corresponding parts as those in the first and second embodiments is omitted. 18 is a vibration sensor for detecting the vibration of the
[0031]
Next, the operation will be described.
First, an outline will be described. An AC power source from the commercial power source 2 is rectified by the
Moreover, since the high frequency current which flows through the switching
[0032]
Furthermore, since it is a one-stone resonance circuit, the collector voltage VCE is generated after the switching
[0033]
Next, the operation | movement which vibrates the
The control means 17 changes the signal of the ON period of the switching
[0034]
For example, in FIG. 6, by changing the frequency of the high-frequency current flowing through the
[0035]
FIG. 7 is a block diagram of an induction heating
[0036]
First, an outline will be described. An AC power source from the commercial power source 2 is rectified by the
Moreover, since the high frequency current which flows through the switching
[0037]
Furthermore, since it is a one-stone resonance circuit, the collector voltage VCE is generated after the switching
[0038]
Next, the operation | movement which vibrates the
The control means 17 changes the signal of the ON period of the switching
[0039]
In addition, in the said embodiment, although what heated the
[0040]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0041]
A switching element for turning on and off the supply current and controlling the high-frequency current, an induction coil for induction heating the pan by the high-frequency current from the switching element, and a pan The A frequency storage means for storing a frequency to be vibrated at high frequency, and a control means for controlling the switching element; the control means controls the frequency of the high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element to be the frequency stored in the frequency storage means. Since the switching element is controlled, it is possible to promote the high frequency vibration of the pan and the absorption of the water in the pan into the cooking object.
[0042]
In addition, since two switching elements are provided and the ON period of both switching elements is varied so that the frequency of the high-frequency current flowing in the induction coil becomes the frequency stored in the frequency storage means, the pan can be surely vibrated at high frequency. it can.
[0043]
Further, a switching element for turning on and off the supply current and controlling the high frequency current, an induction coil for induction heating the pan by the high frequency current from the switching element, The A frequency storage means for storing a frequency to be vibrated at a high frequency; a frequency detection means for detecting a frequency of a high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element; and a control means for controlling the switching element. Since the on-pulse width of the switching element is adjusted so that the detected frequency becomes the frequency stored in the frequency storage means, it is possible to promote the high-frequency vibration of the pan and the absorption of water in the pan into the cooking object.
[0044]
Further, since the frequency detection means detects the frequency based on the number of times the switching element is turned on or off or the number of times of both within a predetermined time, the frequency that vibrates the pan at a high frequency without being limited by the on period of the switching element. It can be detected.
[0045]
Also, a switching element for turning on and off the supply current and controlling the high-frequency current, an induction coil for induction heating the pan with the high-frequency current from the switching element, a vibration detecting means for measuring the magnitude of the pot vibration, and the switching element And control means for controlling the frequency of the high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element so that the predetermined value is maintained when the vibration of the pan by the vibration detecting means reaches a predetermined value. Since the switching element is controlled by the above, even if the natural vibration frequency changes due to variations in the shape of the pan, etc., it is possible to promote the high-frequency vibration corresponding to each pan and absorb the water in the pan into the cooking object. .
[0046]
Also, a switching element for turning on and off the supply current and controlling the high-frequency current, an induction coil for induction heating the pan with the high-frequency current from the switching element, a vibration detecting means for measuring the magnitude of the pot vibration, and the switching element A control means for controlling the frequency and a frequency temporary storage means for changing the frequency of the high-frequency current flowing in the induction coil by the switching element and storing the frequency when the vibration of the pan by the vibration detection means reaches the maximum value, and the control means Since the switching element is controlled based on the frequency by the frequency temporary storage means, even if the natural vibration frequency changes due to variations in the shape of the pan, the high frequency vibration is performed at the natural vibration frequency corresponding to each pan. It is possible to promote the absorption of water into the food.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an induction heating cooker showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the input voltage of the first and second switching elements and the high frequency current of the heating coil in the induction heating
FIG. 3 is a configuration diagram of an induction heating cooker showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a gate input voltage of a switching element, a high-frequency current flowing through the switching element, and a collector voltage of the switching element in an induction heating cooker showing Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of an induction heating cooker showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the frequency of the high-frequency current flowing through the heating coil of the induction heating cooker and the vibration of the pan according to
FIG. 7 is a configuration diagram of an induction heating
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional induction heating cooker.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、
鍋の振動の大きさを計測する振動検出手段と、
前記スイッチング素子を制御する制御手段とを備え、
前記スイッチング素子により前記誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を変化させ、前記振動検出手段による鍋の振動が所定値になった場合に、その所定値を維持するように前記制御手段により前記スイッチング素子を制御することを特徴とする誘導加熱調理器。A switching element for turning on and off the supply current and controlling the high-frequency current;
An induction coil that induction-heats the pan with a high-frequency current from the switching element;
Vibration detection means for measuring the magnitude of the pot vibration;
Control means for controlling the switching element,
When the frequency of the high-frequency current flowing through the induction coil is changed by the switching element, and the vibration of the pan by the vibration detecting means becomes a predetermined value, the switching element is controlled by the control means so as to maintain the predetermined value. An induction heating cooker characterized by controlling.
このスイッチング素子からの高周波電流により鍋を誘導加熱する誘導コイルと、
鍋の振動の大きさを計測する振動検出手段と、
前記スイッチング素子を制御する制御手段と
前記スイッチング素子により前記誘導コイルに流れる高周波電流の周波数を変化させ、前記振動検出手段による鍋の振動が最大値になった場合の周波数を記憶する周波数一時記憶手段とを備え、
前記制御手段により前記周波数一時記憶手段による周波数に基づいて前記スイッチング素子を制御することを特徴とする誘導加熱調理器。A switching element for turning on and off the supply current and controlling the high-frequency current;
An induction coil that induction-heats the pan with a high-frequency current from the switching element;
Vibration detection means for measuring the magnitude of the pot vibration;
Control means for controlling the switching element and frequency temporary storage means for changing the frequency of the high-frequency current flowing through the induction coil by the switching element and storing the frequency when the vibration of the pan by the vibration detection means reaches a maximum value And
The induction heating cooker, wherein the switching element is controlled by the control means based on the frequency by the frequency temporary storage means.
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