JP5326834B2

JP5326834B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP5326834B2
Application number: JP2009135854A
Authority: JP
Inventors: 功寛宮下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2029-06-05
Also published as: JP2010282862A

Description

本発明は、誘導加熱調理器において、無線通信機能を有する無線装置を備えた誘導加熱調理器に関するものである。

近年、ＩＨクッキングヒータに代表される誘導加熱調理器が家庭に普及している。従来のＩＨクッキングヒータは、トッププレート近傍に操作情報入力回路、温度測定回路、表示回路が設けられ、インバータ回路やマイコンなどが搭載される回路基板との間は通信ケーブルで接続され、有線通信を行うことが一般的に行われていた（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特許第２８９４１１４号公報特開２００８−２０６６７３号公報特開２００８−１３０３２０号公報

しかしながら、前記従来の構成では通信ケーブルが必要であることや、通信ケーブルの配線が複雑であるため、誘導加熱調理器の組立工程が複雑であるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、通信ケーブルを不要とする無線装置を備えた誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の無線装置を備えた誘導加熱調理器は、高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、操作情報を入力する操作情報入力回路とを備え、前記第１無線通信回路は、前記操作情報入力回路から入力された操作情報を無線通信により前記第２無線通信回路へ送信し、前記第２無線通信回路は、前記第１無線通信回路から送信された操作情報を前記制御装置へ出力し、前記制御装置は、前記第２無線通信回路から出力された操作情報により、前記加熱コイルを制御するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および操作情報入力回路へ供給する整流回路とを備えたものである。

これによって、前記制御装置と前記操作情報入力回路間の通信ケーブルを不要とすることができる。

本発明の無線装置を備えた誘導加熱調理器は、通信ケーブルを不要とすることができる。

本発明の実施の形態１における無線装置を備えた誘導加熱調理器の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１における無線装置を備えた誘導加熱調理器の温度情報の取得手順を示した図本発明の実施の形態１における無線装置を備えた誘導加熱調理器のタイミングチャート本発明の実施の形態２における無線装置を備えた誘導加熱調理器の構成を示すブロック図

第１の発明は、高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、操作情報を入力する操作情報入力回路とを備え、前記第１無線通信回路は、前記操作情報入力回路から入力された操作情報を無線通信により前記第２無線通信回路へ送信し、前記第２無線通信回路は、前記第１無線通信回路から送信された操作情報を前記制御装置へ出力し、前記制御装置は、前記第２無線通信回路から出力された操作情報により、前記加熱コイルを制御するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および操作情報入力回路へ供給する整流回路とを備えたことにより、前記制御装置と前記操作情報入力回路間の通信ケーブルを不要とすることができる。

第２の発明は、第１の発明の誘導加熱調理器において、前記整流回路から供給された直流電力を蓄え、前記整流回路からの出力電力量が低下したときに、前記第１無線通信回路または／および操作情報入力回路へ直流電力を供給する充放電回路を備えたことにより、前記整流回路からの出力電力が低下したときの前記第１無線通信回路または／および操作情報入力回路への電力供給不足を補うことができる。

第３の発明は、高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、被加熱物の温度を測定する温度測定回路とを備え、前記第１無線通信回路は、前記温度測定回路から入力された温度情報を無線通信により前記第２無線通信回路へ送信し、前記第２無線通信回路は、前記第１無線通信回路から送信された温度情報を前記制御装置へ出力し、前記制御装置は、前記第２無線通信回路から出力された温度情報により、前記加熱コイルを制御するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および温度測定回路へ供給する整流回路とを備えたことにより、前記制御装置と前記温度測定回路間の通信ケーブルを不要とすることができる。

第４の発明は、第３の発明の誘導加熱調理器において、前記整流回路から供給された直流電力を蓄え、前記整流回路からの出力電力量が低下したときに、前記第１無線通信回路または／および温度測定回路へ直流電力を供給する充放電回路を備えたことにより、前記整流回路からの出力電力が低下したときの前記第１無線通信回路または／および温度測定回路への電力供給不足を補うことができる。

第５の発明は、高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加
熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、加熱コイルの制御状態を表示する表示回路とを備え、前記第２無線通信回路は、前記制御装置から入力された制御情報を無線通信により前記第１無線通信回路へ送信し、前記第１無線通信回路は、前記第２無線通信回路から送信された制御情報を前記表示回路へ出力するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および表示回路へ供給する整流回路とを備えたことにより、前記制御装置と前記表示回路間の通信ケーブルを不要とすることができる。

第６の発明は、第５の発明の誘導加熱調理器において、前記整流回路から供給された直流電力を蓄え、前記整流回路からの出力電力量が低下したときに、前記第１無線通信回路または／および表示回路へ直流電力を供給する充放電回路を備えたことにより、前記整流回路からの出力電力が低下したときの前記第１無線通信回路または／および表示回路への電力供給不足を補うことができる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の誘導加熱調理器において、前記第１無線通信回路は、無線通信用アンテナを有し、前記整流回路は、前記通信用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を供給することにより、前記整流回路は前記加熱コイルから発生する磁界からだけでなく、無線通信に使用する電波からも高周波電力を得ることができる。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明の第１無線通信回路および第２無線通信回路は、前記加熱コイルが加熱停止状態のとき、無線通信時の無線送信電力を高くし、変調信号の非通信時は無変調信号を連続送信するとすることにより、前記加熱コイルが加熱停止状態のときであっても電力供給ができる。

第９の発明は、電力が供給されたとき発光する発光回路と、高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受けて高周波電力を出力する電力用アンテナと、電力用アンテナから受信した高周波電力を整流し、前記発光回路へ直流電力を供給する整流回路とを備え、加熱状態を発光により表示することにより、前記発光回路との通信ケーブルを不要とすることができる。

第１０の発明は、特に、第９の発明の前記発光回路は、供給された電力量に応じて発する光の強度を変化することにより、加熱の強弱を光の強度で表示することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における無線装置を備えた誘導加熱調理器の構成を示すブロック図を示すものである。
図１において、センサ回路１００は、後述するデータ処理部１０７、操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９、表示回路１１０から構成され、操作キーの入力情報や温度情報の出力、加熱状態の表示などの処理を行う。

制御装置１０１は、後述するインバータ回路１０２、第２無線通信回路１０５を制御するマイクロコンピュータである。インバータ回路１０２は、高周波電力を生成し、後述する加熱コイル１０３に高周波電力を供給する。加熱コイル１０３は、高周波の磁界を発生
し、被加熱物１０４を誘導加熱する。

第２無線通信回路１０５は、通信用アンテナ２０１、帯域通過フィルタ２０２、変調回路２０３、復調回路２０４から構成される。第２無線通信回路１０５は、制御装置１０１から出力されたデータを変調回路２０３により変調信号に変換し、帯域通過フィルタ２０２により、変調信号が所定の無線通信周波数帯内に収まるように帯域制限し、通信用アンテナ２０１を通じて後述する第１無線通信回路１０６へ送信電波として出力する。

また、後述する第１無線通信回路１０６から受信した受信電波を通信用アンテナ２０１、帯域通過フィルタ２０２を介して受信し、復調回路２０４により復調し、受信データを制御装置１０１へ出力する。

第１無線通信回路１０６は、通信用アンテナ３０１、帯域通過フィルタ３０２、変調回路３０３、復調回路３０４から構成される。第１無線通信回路１０６は、後述するデータ処理部１０７から出力されたデータを変調回路３０３により変調信号に変換し、帯域通過フィルタ３０２により、変調信号が所定の無線通信周波数帯内に収まるように帯域制限し、通信用アンテナ３０１を通じて第２無線通信回路１０５へ送信電波として出力する。

また、第２無線通信回路１０５から受信した受信電波を通信用アンテナ３０１、帯域通過フィルタ３０２を介して受信し、復調回路３０４により復調し、受信データを後述するデータ処理部１０７へ出力する。

データ処理部１０７は、第１無線通信回路１０６からの受信データをうけて、後述する操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９、表示回路１１０へ制御信号を出力し、また後述する操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９から入力された信号を受けて、第１無線通信回路１０６へ送信データを出力する。

操作情報入力回路１０８は、使用者が本発明の誘導加熱調理器を操作するためにキー入力した情報をデータ処理部１０７へ出力する。

温度測定回路１０９は、被加熱物１０４の温度を検知してその温度情報をデータ処理部１０７へ出力する。

表示回路１１０は加熱状態など誘導加熱調理器の状態を使用者に知らせる。

電力用アンテナ１１１は、加熱コイル１０３から発生する高周波の磁界を受けて高周波電力を後述する整流回路１１２へ出力する電力取得用アンテナである。

整流回路１１２は、電力用アンテナ１１１や通信用アンテナ３０１から受信した高周波電力を整流し、第１無線通信回路１０６、データ処理部１０７、操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９、表示回路１１０、後述する充放電回路１１３へ直流電力を供給する。

また、後述する充放電回路１１３へ出力している電力量を出力する。

充放電回路１１３は、整流回路１１２から供給された直流電力を蓄え、整流回路からの出力電力量が低下したときに、第１無線通信回路１０６、データ処理部１０７、操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９、表示回路１１０へ直流電力を供給する。充放電回路１１３は、コンデンサや２次電池などの蓄電素子で構成される。

以上のように構成された無線装置を備えた誘導加熱調理器について、その動作、作用を温度情報の取得を例に説明する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における無線装置を備えた誘導加熱調理器の温度情報の取得手順を示した図である。

図２において、まずステップ１において、温度情報取得開始する。次に、ステップ２において、制御装置１０１は温度情報取得を指示する送信パケットを第２無線通信回路１０５へ出力する。

ステップ３において、第２無線通信回路１０５は、送信パケットを変調し、送信電波として出力する。

ステップ４において、第１無線通信回路１０６は、電波を受信、復調し受信パケットをデータ処理部１０７へ出力する。

ステップ５において、データ処理部１０７は、受信パケットの情報を確認し、温度測定回路１０９へ温度取得を指示する。

ステップ６において、温度測定回路１０９は取得した温度情報をデータ処理部１０７へ出力する。

ステップ７において、データ処理部１０７は、温度情報をのせた送信パケットを第１無線通信回路１０６へ出力する。

ステップ８において、第１無線通信回路１０６は、送信パケットを変調し、送信電波として出力する。

ステップ９において、第２無線通信回路１０５は、電波を受信、復調し受信パケットを制御装置１０１へ出力する。

ステップ１０において、制御装置１０１は、受信パケットの情報を確認し、温度情報を取得する。

図２に示した処理手順にて、温度測定回路１０９と制御装置１０１の間で無線による双方向通信を行うことで、温度測定回路１０９の制御および温度測定回路１０９からの入力情報の取得を行う。

処理手順は、操作情報入力回路１０８、表示回路１１０の場合についても同様である。例えば、ステップ１からステップ５は、制御装置１０１から、操作情報入力回路１０８、表示回路１１０へ制御信号を送信する処理の流れに相当し、ステップ６からステップ１０は、操作情報入力回路１０８の入力情報を制御装置１０１が受信するまでの処理の流れに相当する。

また、双方向通信する必要がなく単方向通信でもよい場合は、第２無線通信回路１０５、第１無線通信回路１０６は一方が変調回路、他方が復調回路を省くことができる。

また、同時に複数の情報のやり取りが必要など通信頻度が高い場合、第２無線通信回路１０５、第１無線通信回路１０６を複数設けて通信を行ってもよい。その場合、それぞれ異なる周波数帯にて通信する、あるいは、互いのアンテナ間の距離を離すなど互いに干渉
が生じないようにする必要がある。

次に、第１無線通信回路１０６、データ処理部１０７、操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９、表示回路１１０への電力供給について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における無線装置を備えた誘導加熱調理器のタイミングチャートである。

図３において、電力用アンテナ１１１の出力電力レベルは、加熱コイル１０３が動作し、加熱状態であるときは、強い磁界が電力用アンテナ１１１から取得できるので、十分な電力が取れるが、加熱コイル１０３が加熱を停止しているときは、電力用アンテナ１１１から十分な電力を取得できない。

加熱コイル１０３が動作状態であるときのみ電力供給が必要な場合はよいが、加熱コイル１０３の動作にかかわらず電力供給が必要な場合は、別の手段で電力をまかなう必要がある。

加熱コイル１０３の動作停止時の電力不足を補うために、第２無線通信回路１０５は、加熱コイル１０３が加熱停止状態のときは、通信時の無線送信電力を高くする。また、通信していないときも電力供給が必要な場合は無変調信号を連続送信する。

また、充放電回路１１３は、整流回路１１２から供給された直流電力を蓄え、整流回路からの出力電力量が低下したときに、電力を供給する。

電力不足を補う電力供給手段として、第２無線通信回路１０５、充放電回路１１３を組み合わせた構成を示したが、いずれか一方であってもかまわない。
加熱コイル１０３を通信用アンテナ２０１として使用し、加熱コイル１０３と通信用アンテナ２０１を共通化してもよい。

また、電力用アンテナ１１１を通信用アンテナ３０１として使用し、通信用アンテナ３０１と電力用アンテナ１１１を共通化してひとつのアンテナとしてもよい。

以上により、操作情報入力回路１０８、温度測定回路１０９、表示回路１１０と制御装置１０１間の通信および電力供給を無線で行うことで、通信ケーブルを不要とする無線装置を備えた誘導加熱調理器を実現できる。

なお、本実施の形態では、電力用アンテナ１１１で出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路１０６または／および操作情報入力回路１０８や、温度測定回路１０９や、表示回路１１０へ供給する整流回路としたが、高周波電力だけでなく、電流や電圧を整流する構成でもよい。

（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。

図４において、発光回路４０１は、電力が供給されたとき、発光ダイオードなどを用いて発光させる発光回路である。供給された電力量に応じて発する光の強度が変化する。

以上のように構成された無線装置を備えた誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、加熱コイル１０３が動作し、高周波の磁界を発生するとき、電力用アンテナ１１
１から高周波電力が整流回路１１２へ出力される。整流回路１１２は受信した高周波電力を整流し直流電力を発光回路４０１へ供給する。

これにより、加熱時に発光回路４０１が加熱状態を表示することができる。加熱コイル１０３が発する磁界の強さに応じて発光回路４０１の発する光の強度が変化するので、加熱の強弱を光の強度で表示することができる。発光回路４０１は高周波電力が供給された状態でも点灯する場合は整流回路１１２を省くことができる。

以上のように、本実施の形態においては、発光回路４０１と制御装置１０１間の通信および電力供給を無線による電力供給で行うことで、通信ケーブルを不要とする誘導加熱調理器を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる無線装置を備えた誘導加熱調理器は、無線装置を備え通信ケーブルを不要とすることが可能であり、ＩＨクッキングヒータに代表される誘導加熱調理器に有効である。

１０１制御装置
１０３加熱コイル
１０４被加熱物
１０５第２無線通信回路
１０６第１無線通信回路
１０７データ処理部
１０８操作情報入力回路
１０９温度測定回路
１１０表示回路
１１１電力用アンテナ
１１２整流回路
１１３充放電回路
２０１通信用アンテナ
２０３変調回路
２０４復調回路
３０１通信用アンテナ
３０３変調回路
３０４復調回路
４０１発光回路

Claims

高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、操作情報を入力する操作情報入力回路とを備え、前記第１無線通信回路は、前記操作情報入力回路から入力された操作情報を無線通信により前記第２無線通信回路へ送信し、前記第２無線通信回路は、前記第１無線通信回路から送信された操作情報を前記制御装置へ出力し、前記制御装置は、前記第２無線通信回路から出力された操作情報により、前記加熱コイルを制御するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および操作情報入力回路へ供給する整流回路とを備え、前記第１無線通信回路および第２無線通信回路は、前記加熱コイルが加熱停止状態のとき、無線通信時の無線送信電力を高くし、変調信号の非通信時は無変調信号を連続送信する誘導加熱調理器。
前記整流回路から供給された直流電力を蓄え、前記整流回路からの出力電力量が低下したときに、前記第１無線通信回路または／および操作情報入力回路へ直流電力を供給する充放電回路を備えた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、被加熱物の温度を測定する温度測定回路とを備え、前記第１無線通信回路は、前記温度測定回路から入力された温度情報を無線通信により前記第２無線通信回路へ送信し、前記第２無線通信回路は、前記第１無線通信回路から送信された温度情報を前記制御装置へ出力し、前記制御装置は、前記第２無線通信回路から出力された温度情報により、前記加熱コイルを制御するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および温度測定回路へ供給する整流回路とを備え、前記第１無線通信回路および第２無線通信回路は、前記加熱コイルが加熱停
止状態のとき、無線通信時の無線送信電力を高くし、変調信号の非通信時は無変調信号を連続送信する誘導加熱調理器。
前記整流回路から供給された直流電力を蓄え、前記整流回路からの出力電力量が低下したときに、前記第１無線通信回路または／および温度測定回路へ直流電力を供給する充放電回路を備えた請求項３に記載の誘導加熱調理器。
高周波の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルを制御する制御装置と、情報を無線通信により送受信する第１無線通信回路と、情報を無線通信により送受信する第２無線通信回路と、加熱コイルの制御状態を表示する表示回路とを備え、前記第２無線通信回路は、前記制御装置から入力された制御情報を無線通信により前記第１無線通信回路へ送信し、前記第１無線通信回路は、前記第２無線通信回路から送信された制御情報を前記表示回路へ出力するとともに、さらに、前記加熱コイルから発生する高周波の磁界を受け、前記高周波の磁界を高周波電力に変換して出力する電力用アンテナを有し、前記電力用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を第１無線通信回路または／および表示回路へ供給する整流回路とを備え、前記第１無線通信回路および第２無線通信回路は、前記加熱コイルが加熱停止状態のとき、無線通信時の無線送信電力を高くし、変調信号の非通信時は無変調信号を連続送信する誘導加熱調理器。
前記整流回路から供給された直流電力を蓄え、前記整流回路からの出力電力量が低下したときに、前記第１無線通信回路または／および表示回路へ直流電力を供給する充放電回路を備えた請求項５に記載の誘導加熱調理器。
前記第１無線通信回路は、無線通信用アンテナを有し、前記整流回路は、前記通信用アンテナで出力した高周波電力を整流して直流電力にして、整流した直流電力を供給する請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。