JP4193143B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態1を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器100の電気的な構成を示すブロック図である。誘導加熱調理器100は、大鍋や小鍋等の被加熱体を誘導加熱する内側加熱コイル(以下、内コイルと称す)L1と外側加熱コイル(以下、外コイルと称す)L2とから成る加熱コイルと、内コイルL1と外コイルL2とに流す電流を切り替える切替手段1と、内コイルL1と外コイルL2とに流れる電流及びそのコイルの電圧を測定する測定回路2と、加熱コイルを駆動するための電流を加熱コイルに流すインバータ回路3と、測定回路2からの情報から演算処理を行い、その演算処理に基づいて切替手段1及びインバータ回路3を制御する演算制御回路4とで構成されている。なお、演算制御回路4は、インバータ回路3に最適な駆動信号を与えるようになっている。
まず、内コイルL1と外コイルL2とで構成される加熱コイルに、被加熱体である大鍋や小鍋等を載置する。誘導加熱調理器100に電源が投入されると、演算制御回路4は、加熱コイルに被加熱体を載置した状態で内コイルL1及び外コイルL2に少なくとも2種類の周波数の電流を流すようにインバータ回路3を制御する。そして、演算制御回路4は、それぞれの周波数における内コイルL1と外コイルL2との電流比(外コイルL2/内コイルL1)を算出する。演算制御回路4は、算出した電流比に基づいて被加熱体の種類(底面の大きさ)を判別する。すなわち、周波数が高くなるに従って電流比の値が増加するときは大鍋と判別し、電流比の値が減少するときは小鍋と鍋の種類を判別するようになっている。
実施の形態1に係る誘導加熱調理器100は、AC入力の0点を検出し、0点から所定時間経過した時点の電源電圧が十分低い点からIGBTの駆動信号を出力して必要回数分だけ測定するようにしたものであるが、AC入力を分圧して、判定時は十分に低い電圧に分圧した電源を使用して各コイルに流れる電流及びその電圧を測定してもよい。この場合は、IGBTに流れる電流がピーク値でもIGBTを破壊しない程度に十分小さい値となるように電源電圧の分圧比を決定するとよい。
実施の形態1及び実施の形態2に係る誘導加熱調理器では、被加熱体の判別時の入力電源にAC入力を用いて測定したが、これに代えてDC電源を用いてもよい。この場合、AC入力のように一周期分測定して実効値を求める必要がなく、短時間で正確に判別することが可能になる。なお、実施の形態1及び実施の形態2に係る誘導加熱調理器では、各コイルに流れる電流を用いて判別しているが、コイルの電力を用いて判別しても同様の効果が得られる。また、入力電源の電流及び電力を用いて判別してもよい。この実施の形態3における誘導加熱調理器の基本的な構成及び回路構成は、実施の形態1及び実施の形態2に係る誘導加熱調理器と同様であってもよく、異なっていてもよい。
実施の形態1や実施の形態2、実施の形態3に係る誘導加熱調理器では、内コイルL1と外コイルL2とをそれぞれ切り替えて一つのインバータ回路3で駆動している場合を例に示したが、それぞれのコイルに専用のインバータ回路3を備えるようにして駆動してもよい。こうすれば、各コイルを切り替える必要がなくなり、すなわち、切替手段1を設ける必要がなくなり、駆動信号を制御するだけで被加熱体の判別が可能となる。
実施の形態1や実施の形態2、実施の形態3、実施の形態4に係る誘導加熱調理器では、加熱コイルを内コイルL1と外コイルL2との二つに分割し、大鍋又は小鍋を載置した状態でそれぞれのコイルに流れる電流を用いて被加熱体の種類を判別したが、各コイルのインピーダンスを少なくとも2種類の周波数で測定し、それぞれの周波数における内コイルL1と外コイルL2とのインピーダンスの比を算出することによって判別してもよい。
被加熱体が外コイルL2の一部分まで掛かる様な中鍋の場合は、「外コイルL2/内コイルL1」の比の変化率から被加熱体の大きさを推定し、その大きさに従って外コイルL2の掛かりが少ない場合は外コイルL2に流す電流を少なくし、掛かりが大きい場合は外コイルL2に流す電流を多くするように外コイルL2に流す電流を制御するとよい。このように制御することにより、外コイルL2の露出が大きいときは電流が少ないので漏洩する磁束を小さくする事が可能となり、露出が少ないときは多少電流を流しても漏洩する磁束は少ないので大きな投入電力を得ることが可能となる。すなわち、漏洩する磁束を制御しながら最大の投入電力を得るということが実現できるのである。
Claims (8)
- 被加熱体を加熱する複数の円周の異なるコイルが直列に接続されて構成された加熱コイルと、
前記加熱コイルに電流を供給するインバータ回路と、
前記加熱コイルに流れる電流を測定する測定回路と、
前記測定回路の測定情報に基づいて前記インバータ回路を制御する演算制御回路と、
前記演算制御回路に制御され、前記インバータ回路からの電流の供給を前記加熱コイルを構成する複数のコイル毎に切り替える切替手段とを備え、
前記加熱コイルを構成する複数のコイルは、
同心状に配置されており、
前記演算制御回路は、
前記被加熱体を載置した状態で前記加熱コイルを構成する複数のコイルのそれぞれに少なくとも2種類の周波数の電流を供給するように前記切替手段を制御し、前記測定回路で測定された電流により、各周波数における前記複数のコイル間の電流の比をそれぞれ算出し、前記算出した電流の比の大小関係に基づいて前記被加熱体の大きさを判別する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 被加熱体を加熱する複数の円周の異なるコイルが直列に接続されて構成された加熱コイルと、
前記加熱コイルに電流を供給するインバータ回路と、
前記加熱コイルに流れる電流とその電圧を測定する測定回路と、
前記測定回路の測定情報に基づいて前記インバータ回路を制御する演算制御回路と、
前記演算制御回路に制御され、前記インバータ回路からの電流の供給を前記加熱コイルを構成する複数のコイル毎に切り替える切替手段とを備え、
前記加熱コイルを構成する複数のコイルは、
同心状に配置されており、
前記演算制御回路は、
前記被加熱体を載置した状態で前記加熱コイルを構成する複数のコイルのそれぞれに少なくとも2種類の周波数の電流を供給するように前記切替手段を制御し、前記測定回路で測定された電流及び電圧から各周波数における各コイルのインピーダンスを求めて、各周波数における前記複数のコイル間のインピーダンスの比をそれぞれ算出し、前記算出したインピーダンスの比の大小関係に基づいて前記被加熱体の大きさを判別する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 被加熱体を加熱する複数の円周の異なるコイルが直列に接続されて構成された加熱コイルと、
前記加熱コイルに電流を供給するインバータ回路と、
前記加熱コイルに流れる電流とその電圧を測定する測定回路と、
前記測定回路の測定情報に基づいて前記インバータ回路を制御する演算制御回路と、
前記演算制御回路に制御され、前記インバータ回路からの電流の供給を前記加熱コイルを構成する複数のコイル毎に切り替える切替手段とを備え、
前記加熱コイルを構成する複数のコイルは、
同心状に配置されており、
前記演算制御回路は、
前記被加熱体を載置した状態で前記加熱コイルを構成する複数のコイルのそれぞれに少なくとも2種類の周波数の電流を供給するように前記切替手段を制御し、前記測定回路で測定された電流及び電圧から各周波数における各コイルの電力を求めて、各周波数における前記複数のコイル間の電力の比をそれぞれ算出し、前記算出した電力の比の大小関係に基づいて前記被加熱体の大きさを判別する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記加熱コイルを、
第1のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きい第2のコイルとで構成する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の誘導加熱調理器。 - 前記加熱コイルを、
第1のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きい第2のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きく前記第2のコイルよりも円周が小さい第3のコイルとで構成し、
前記演算制御回路は、
各周波数における前記第1のコイルと前記第2のコイル間の電流の比をそれぞれ算出するとともに、各周波数における前記第1のコイルと前記第3のコイル間の電流の比をそれぞれ算出し、前記算出した比の大小関係をそれぞれ比較することで前記被加熱体の大きさを判別する
ことを特徴とする請求項1又は4に記載の誘導加熱調理器。 - 前記加熱コイルを、
第1のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きい第2のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きく前記第2のコイルよりも円周が小さい第3のコイルとで構成し、
前記演算制御回路は、
各周波数における前記第1のコイルと前記第2のコイル間のインピーダンスの比をそれぞれ算出するとともに、各周波数における前記第1のコイルと前記第3のコイル間のインピーダンスの比をそれぞれ算出し、前記算出した比の大小関係をそれぞれ比較することで前記被加熱体の大きさを判別する
ことを特徴とする請求項2又は4に記載の誘導加熱調理器。 - 前記加熱コイルを、
第1のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きい第2のコイルと、前記第1のコイルよりも円周が大きく前記第2のコイルよりも円周が小さい第3のコイルとで構成し、
前記演算制御回路は、
各周波数における前記第1のコイルと前記第2のコイル間の電力の比をそれぞれ算出するとともに、各周波数における前記第1のコイルと前記第3のコイル間の電力の比をそれぞれ算出し、前記算出した比の大小関係をそれぞれ比較することで前記被加熱体の大きさを判別する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の誘導加熱調理器。 - 前記演算制御回路は、
前記算出した比の大小関係から被加熱体の大きさを推定し、その推定した大きさに基づいて前記インバータ回路を制御し、前記加熱コイルを構成する複数のコイルに供給する電流を調整する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
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