JP4285320B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

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本発明は、突入電流防止手段を備えた誘導加熱調理器に関するものである。
従来の一般的な誘導加熱調理器の構成を図６と図７に示す。従来この種の誘導加熱調理器は、図６に示す様に、商用交流電源１を電源スイッチ２を閉じることによってインバータ３に電源を供給している。このインバータ３は図７に示すように、整流器４と平滑手段であるコンデンサ５と高周波スイッチングを行っているスイッチング素子１４で構成されている。インバータ３にて作られた高周波電源は誘導加熱手段である加熱コイル１２に供給され、加熱コイル１２から発生した磁界で負荷の金属製の鍋１３が加熱されている。
このときその初回の電源供給は、図６に示すように電源スイッチ２が閉じられると、整流器４を経由してコンデンサ５に充電される。そのときの電源スイッチ２から整流器４を経由して、コンデンサ５に流れる突入電流の変化を図８に示す。図８に点線で示すようにコンデンサ５の容量が大きくなると突入電流が増加し、電源スイッチ２の定格を越えてしまうため、超えないようにコンデンサ５の容量を設定している。もし超えるおそれがある場合には、電源スイッチ５からコンデンサ５までに抵抗を挿入して電流を制限している先例もある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−１９１６３９号公報
昨今のアルミや銅も加熱できる誘導加熱調理器においては、電源の安定性が求められるため、平滑手段であるコンデンサ５の容量を大きくする傾向にあった。しかしながら、図６に示す前記従来の誘導加熱調理器の構成においては、このままでは、電源スイッチ２の定格を超えてしまう、また超えないようにするには、機器に組み込むには問題のあるさらに大きなスイッチにしなければならないという課題を有していた。
本発明は上記課題を解決するもので、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行える誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、機器への商用交流電源の供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する誘導加熱手段と、その誘導加熱手段へ商用交流電源から変換した高周波電源を供給し整流手段と平滑手段を備えたインバータと、前記電源スイッチから前記インバータ間に直列に接続されたリレーと、前記リレーに並列接続されたサーミスタと、前記サーミスタの温度検知回路を備え、前記温度検知回路により、前記サーミスタの温度が所定温度以上となった場合に前記リレーをＯＮするようにしたものである。
これにより、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、突入電流がなくなって、サーミスタが突入電流で過熱したところで、リレーをＯＮするため、誘導加熱調理器を使用する際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
以上のように本発明の構成によれば、サーミスタを用いた簡単な構成で突入電流を抑え、かつ、突入電流がなくなって、サーミスタが突入電流で過熱したところで、リレーをＯＮするため、誘導加熱調理器を使用する際には、サーミスタに並列に接続されたリレーに通電するようにしたことにより、簡単な構成で電源スイッチの故障を防ぐことができるものである。
第１の発明の誘導加熱調理器は、商用交流電源から機器への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により前記商用交流電源を整流し誘導加熱手段により前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、前記電源スイッチから前記インバータ間に直列に接続されたリレーと、前記リレーに並列接続されたサーミスタと、前記サーミスタの温度検知回路と、前記リレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知回路により、前記サーミスタ
の温度が所定温度以上となった場合に前記リレーをＯＮするようにしたものである。
第２の発明は、商用交流電源から機器への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により前記商用交流電源を整流し誘導加熱手段により前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、前記電源スイッチから前記インバータ間に直列に接続されたリレーと、前記リレーに並列接続されたサーミスタと、前記サーミスタの抵抗値を測定する抵抗測定回路と、前記リレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記抵抗測定回路により前記サーミスタの抵抗値が所定抵抗値未満となった場合に前記リレーをＯＮするようにしたものである。
以下、その実施の形態及び参考の形態を、図面を参照して説明する。
（参考の形態１）
図１は本発明の第１の参考の形態における誘導加熱調理器の構成を示すものである。
図１に示す様に、本発明の誘導加熱調理器の従来例と同等の主要部分は、商用電源１の入切を行う電源スイッチ２と、商用交流電源１から高周波電源をつくりだすインバータ３により構成している。また、インバータ３には整流器４とコンデンサ５をそなえており、鍋１３には、誘導加熱手段により加熱コイル１２を介し高周波の誘導加熱を行う。電源スイッチ２をＯＮするとコンデンサ５に突入電流が流れ込むものである。この突入電流を防止するサーミスタ６は、はじめは高い抵抗値を持っており、突入電流を抑制するが、電流が流れ自己発熱すると抵抗値が下がってゆく。このまま放置して例えば誘導加熱調理器を使用するとそのインバータ３の消費電流がサーミスタに流れてしまい温度上昇してサーミスタ６が破壊するため、電源スイッチ２のＯＮから所定時間後に、リレー７をＯＮして電流がサーミスタ６に流れないようにしているものである。
このとき、電源スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦは、図１に示す電源スイッチ検知回路８によって検出している。そしてこの動きを制御し、リレー７のＯＮ／ＯＦＦを指示しているのが制御手段１５である。
図２に、このタイミングチャートを示す。サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、突入電流のピークが過ぎたころに、リレー７をＯＮするようにしている。
（参考の形態２）
本発明の第２の参考の形態によれば、図１に示すように、ＶＩＮ検知回路９によりコンデンサ５の電圧を測定している。
電源スイッチ２をＯＮして、サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、コンデンサ５の電圧が所定電圧以上になった場合には、突入電流が低下したと判断し、リレー７をＯＮしているものである。そのときのタイミングを図３に示している。サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、コンデンサ５の電圧が上昇して突入電流のピークが過ぎたころに、リレー７をＯＮするようにしている。
また、電源スイッチ２をＯＦＦして、コンデンサ５の電圧が低下した場合には、次回の電源スイッチ２のＯＮ時の突入電流を防止するためにリレー７を開放しているものである。
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態によれば、図１に示すように、温度検知回路１０により、突入電流防止のサーミスタ６の温度を測定している。
電源スイッチ２をＯＮして、サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、サーミスタ６の温度が突入電流による自己発熱で上昇したころには突入電流が低下したと判断し、リレー７をＯＮしているものである。そのときのタイミングを図４に示している。サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、その充電電流によりサーミスタ６の温度が上昇したころには、突入電流のピークが過ぎたと判断し、リレー７をＯＮするようにしている。
また、電源スイッチ２をＯＦＦして、サーミスタ６の温度が低下した場合には、次回の電源スイッチ２ＯＮ時の突入電流を防止するためにリレーを開放しているものである。
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態によれば、図１に示すように、抵抗測定回路１１により、突入電流防止のサーミスタ６の抵抗値を測定している。
電源スイッチ２をＯＮして、サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、サーミスタ６の温度が突入電流による自己発熱で上昇してその抵抗値が低下したころには突入電流が低下したと判断し、リレー７をＯＮしているものである。そのときのタイミングを図５にしめしている。サーミスタ６を介して抑制された電流によりコンデンサ５に充電され、その充電電流によりサーミスタ６の温度が上昇しその抵抗値が下がったころには、突入電流のピークが過ぎたと判断し、リレー７をＯＮするようにしている。
また、電源スイッチ２をＯＦＦして、サーミスタ６の温度が低下し抵抗値が上昇した場合には、次回の電源スイッチ２ＯＮ時の突入電流を防止するためにリレーを開放しているものである。
本発明の記憶手段の動作は、一般家庭における誘導加熱調理機器全般に転用可能である。
本発明の実施の形態１、２、参考の形態１、２における誘導加熱調理器の電源部分の構成を示すブロック図 本発明の参考の形態１の誘導加熱調理器の電源ＯＮ時の動作を示すタイミングチャート 本発明の参考の形態２の誘導加熱調理器の電源ＯＮ時の動作を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態１の誘導加熱調理器の電源ＯＮ時の動作を示すタイミングチャート 本発明の実施の形態２の誘導加熱調理器の電源ＯＮ時の動作を示すタイミングチャート 従来例の誘導加熱調理器の電源部分の構成を示すブロック図 従来例の誘導加熱調理器の全体構成を示すブロック図 従来例の誘導加熱調理器の電源ＯＮ時の動作を示すタイミングチャート
符号の説明
１ 商用交流電源
２ 電源スイッチ
３ インバータ
４ 整流器
５ コンデンサ
６ サーミスタ
７ リレー
８ 電源スイッチ検知手段
９ ＶＩＮ検知手段
１０ 温度検知回路
１１ 抵抗測定回路
１２ 加熱コイル
１３ 負荷の鍋
１４ スイッチング素子
１５ 制御手段

Claims (2)

  1. 商用交流電源から機器への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により前記商用交流電源を整流し誘導加熱手段により前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、前記電源スイッチから前記インバータ間に直列に接続されたリレーと、前記リレーに並列接続されたサーミスタと、前記サーミスタの温度検知回路と、前記リレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記温度検知回路により、前記サーミスタの温度が所定温度以上となった場合に前記リレーをＯＮするようにした誘導加熱調理器。
  2. 商用交流電源から機器への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により前記商用交流電源を整流し誘導加熱手段により前記加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、前記電源スイッチから前記インバータ間に直列に接続されたリレーと、前記リレーに並列接続されたサーミスタと、前記サーミスタの抵抗値を測定する抵抗測定回路と、前記リレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記抵抗測定回路により前記サーミスタの抵抗値が所定抵抗値未満となった場合に前記リレーをＯＮするようにした誘導加熱調理器。
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