JP5423274B2

JP5423274B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP5423274B2
Application number: JP2009215350A
Authority: JP
Inventors: 正也武部; 大象緒方; 浩次新山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: JP2011065858A

Description

本発明は、一般家庭及び業務用として使用される誘導加熱調理器に関するもので、特に、制御部の故障部を検知することができる誘導加熱調理器に関する。

従来、この種の誘導加熱調理器は、温度検知手段の故障や、制御部の故障などが発生した場合には、それをそれぞれの検知回路により故障検知ができ、その内容を表示する構成のものが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００８−１４０６７７号公報特開２００８−１４７０５６号公報

しかしながら、前記従来の構成の誘導加熱調理器では、制御回路部の電源用ヒューズ断線や制御部の故障を認識する場合には、それぞれに検知専用回路を設けて、それらの信号により機能や安全性に問題がないかの認識をしなければならないという課題を有していた。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、各制御部の電源部を共通の制御駆動ヒューズをとおして供給し、加熱の制御動作状態と加熱コイルに流れる電流値と、整流手段からの整流出力電圧値と整流出力の昇圧値等の変化を認識し故障箇所の特定を行う。

これによって、各種の検知回路を簡素化した誘導加熱調理器が実現できる。

本発明の誘導加熱調理器は、故障部を特定するための検知回路を簡素化することができ、また、それにより基板スペースの縮小と低コスト化をも実現することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の回路図本発明の実施の形態１における動作フローチャート

第１の発明は、高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する加熱コイル、前記加熱コイルと共振する共振コンデンサ及びスイッチング素子を有するインバータと、第３のスイッチング素子を有し、商用交流を整流した整流出力を昇圧して前記インバータに供給するとともに商用交流の力率を改善する昇圧手段と、前記第３のスイッチング素子を駆動して前記昇圧手段の出力制御を行うとともに前記スイッチング素子を駆動することにより前記加熱コイルの加熱出力を制御する加熱出力制御手段と、前記インバータの出力の大きさを検知するインバータ出力検知手段と、前記昇圧手段により昇圧された電圧を検知する昇圧電圧検知手段と、前記加熱出力制御手段の電源を制御駆動ヒューズを通して供給する制御電源部と、動作不良内容を表示する表示手段とを備え、前記昇圧手段の動作前と動作後で前記昇圧手段の出力が変化せず、かつ前記インバータの動作前と動作後で前記インバータ出力検知手段により検知した前記インバータの出力値が変化しない場合に前記制御駆動ヒューズが断線したと判断し、前記表示手段に前記制御駆動ヒューズが断線したことを表示するように構成したことにより、昇圧制御動作とインバータ駆動をそれぞれ分けて動作させ、そのときの加熱コイル電流値と昇圧電圧値の変化の組み合わせにより、制御駆動ヒューズの断線を認識することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記昇圧手段の動作前と動作後で前記昇圧手段の出力が変化せず、かつ前記インバータの動作前と動作後で前記インバータ出力検知手段により検知した前記インバータの出力値が変化した場合に前記昇圧手段が故障したと判断し、前記表示手段に前記昇圧手段が故障したことを表示するように構成することにより、制御駆動ヒューズの断線と昇圧手段の故障を切り分けて認識することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記昇圧手段の動作前と動作後で前記昇圧手段の出力が変化し、かつ前記インバータの動作前と動作後で前記インバータ出力検知手段により検知した前記インバータの出力値が変化しない場合に前記インバータが故障したと判断し、前記表示手段に前記インバータが故障したことを表示するように構成することにより、制御駆動ヒューズの断線とインバータの故障を切り分けて認識することができる。

第４の発明は、特に第１〜３のいずれか１つの発明において、それぞれ認識された動作不良内容を記憶しておく記憶手段を有するとすることにより、故障原因を特定した場合に、それぞれ区別して、記憶装置に記憶することができる。

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に示すように、本実施の形態における誘導加熱装置は、商用交流電源１からの交流電圧を整流するダイオードブリッジからなる整流手段２の出力側には、チョークコイル３および第３のスイッチング素子（ＭＯＳ−ＦＥＴ）４が直列接続されている。さらに、チョークコイル３および第３のスイッチング素子４の接続点にはダイオード５のアノード側が接続されている。ダイオード５のカソード側と整流手段２の出力低電位側間には、電解コンデンサからなる平滑手段６と、内部に逆導通ダイオードを内包する第１のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）７と第２のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）８の直列接続体が接続されている。平滑手段６は、後述するインバータ９の電源となるよう作用している。第１のスイッチング素子７と第２のスイッチング素子８の接続点と、整流手段２の出力低電位側間には、高周波磁界を発生し鍋などの被加熱物１０を加熱する加熱コイル１１と、加熱コイル１１と共振する共振コンデンサ１２が接続されている。加熱コイル１１上部には、絶縁体であり、耐熱セラミックス製のトッププレート（図示せず）が設けられており、被加熱物１０はトッププレートを挟んで加熱コイル１１と対向するように載置される。制御手段１７は、インバータ９の出力制御及び昇圧手段１９の出力制御を行うもので、各種検知手段からの検知信号、使用者による操作などに基づいて、第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８の導通／遮断を制御する。入力電流検知手段１３は、具体的にはカレントトランスで構成されている。入力電流検知手段１３の検知信号は、制御手段１７に出力されるよう接続されている。インバータ出力検知手段１６は、加熱コイル１１の電流検知手段であるカレントトランスである。インバータ出力検知手段１６は、インバータ９の出力の大きさである加熱コイル１１の電流を検知して、制御手段１７へ検知信号を出力
する。整流出力検知手段１４及び、昇圧電圧検知手段１５は、具体的には抵抗で分圧された信号を制御手段１７に出力されるよう接続されている。第３のスイッチング素子４を駆動制御する第２の制御手段１８（ＰＦＣ）は、平滑手段６の電圧、入力電流などを検知しながら（図示せず）、入力電流が略正弦波状となり、平滑手段６の電圧が所定値となるよう第３のスイッチング素子４の駆動周波数、導通比を制御する。また、各制御の駆動電源は、制御駆動電源２０により供給され、制御駆動ヒューズ２１を通して供給される。制御駆動ヒューズ２１は、各制御の特性により複数のラインをもつこともある。

以上のような構成において、その動作を図２に示す故障箇所表示フローチャートにより説明する。

Ｓｔｅｐ１：誘導加熱調理器を動作させる。制御手段１７に電源が供給され、次に進み、Ｓｔｅｐ２：昇圧手段１９を起動させる。次に、Ｓｔｅｐ３：昇圧手段１９を動作させる前と動作させた後の昇圧電圧検知手段１５の変化値を比較する。ここで、その値が変化しないか、もしくは、その値の昇圧レベルが設計値までに達しない場合、Ｓｔｅｐ４へ遷移する。昇圧電圧検知手段１５の値に変化があった場合は、Ｓｔｅｐ５へ遷移する。

ここで、制御駆動電源２０の故障時に関しては、制御駆動電源２０には、制御手段１７の電源を含み、電源を供給されない制御手段１７による判断はできないが、表示部等（図示せず）の不動作により使用者は容易に判断できる。

Ｓｔｅｐ４：昇圧手段１９と駆動電源が同じである第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８を駆動（インバータ起動）させる。次に、Ｓｔｅｐ４１：インバータ出力検知手段１６の値の変化を比較する。その値に変化がない場合は、制御駆動電源２０の供給が無い制御駆動電源ヒューズ２１の故障と判断できるため、Ｓｔｅｐ６：駆動ヒューズ断線表示へ遷移し、次にＳｔｅｐ９：加熱動作停止へ遷移する。また、インバータ出力値の変化値に変化がある場合は、制御駆動電源２０の供給が有り、昇圧手段１９の故障であると判断できるため、Ｓｔｅｐ７：昇圧手段故障表示へ遷移し、次に、Ｓｔｅｐ９：加熱動作停止へ遷移する。

Ｓｔｅｐ５：昇圧手段１９と駆動電源が同じである第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８を駆動（インバータ起動）させる。次に、Ｓｔｅｐ５１：インバータ出力検知手段１６の値の変化を比較する。その値に変化がない場合は、インバータ９の故障であると判断できるため、Ｓｔｅｐ８：インバータ駆動部故障表示へ遷移し、次に、Ｓｔｅｐ９：加熱動作停止へ遷移する。

また、Ｓｔｅｐ５１でインバータ出力値の変化値に変化がある場合は、正常と判断し。Ｓｔｅｐ１０：加熱継続とする。

したがって、昇圧手段１８の動作不良とその制御駆動電源２０の制御駆動ヒューズ２１の断線を昇圧手段１９の動作とインバータ９の動作の組み合わせと加熱コイル１１の電流値と昇圧電圧値の変化により、区別して認識し、制御駆動ヒューズ２１の断線Ｓｔｅｐ６と昇圧手段１９の故障Ｓｔｅｐ７、及び、インバータ９の故障Ｓｔｅｐ８を切り分けて認識することができる。

また、それぞれ認識された動作不良内容を表示する（図示していない）表示手段を有し、故障原因を特定した場合に、それぞれ区別がつくように表示することができる。

また、それぞれ認識された動作不良内容を記憶しておく（図示していない）記憶手段を有し、故障原因を特定した場合に、それぞれ区別して、記憶装置に記憶することができる
。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、各制御部の電源部をそれぞれ機能毎に共通化し、その機能毎の制御動作とその時の加熱コイルに流れる電流値と、整流手段からの整流出力電圧値と整流出力の昇圧値等の変化値の組み合わせを組み替えることで、各種の故障要因を特定でき、各種の検知回路を簡素化できるので、昇圧手段及びインバータを有する家庭用あるいは業務用の誘導加熱調理器等の用途に適用できる。

１商用電源
２整流手段
３チョークコイル
４第３のスイッチング素子
５ダイオード
６平滑手段
７第１のスイッチング素子
８第２のスイッチング素子
９インバータ
１０被加熱物２４ナイフ（小物）
１１加熱コイル
１２共振コンデンサ
１３入力電流検知手段
１４整流出力検知手段
１５昇圧電圧検知手段
１６インバータ出力検知手段
１７制御手段
１８第２の制御手段（ＰＦＣ）
１９昇圧手段
２０制御駆動電源
２１制御駆動ヒューズ

Claims

高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する加熱コイル、前記加熱コイルと共振する共振コンデンサ及びスイッチング素子を有するインバータと、第３のスイッチング素子を有し、商用交流を整流した整流出力を昇圧して前記インバータに供給するとともに商用交流の力率を改善する昇圧手段と、前記第３のスイッチング素子を駆動して前記昇圧手段の出力制御を行うとともに前記スイッチング素子を駆動することにより前記加熱コイルの加熱出力を制御する加熱出力制御手段と、前記インバータの出力の大きさを検知するインバータ出力検知手段と、前記昇圧手段により昇圧された電圧を検知する昇圧電圧検知手段と、前記加熱出力制御手段の電源を制御駆動ヒューズを通して供給する制御電源部と、動作不良内容を表示する表示手段とを備え、前記昇圧手段の動作前と動作後で前記昇圧手段の出力が変化せず、かつ前記インバータの動作前と動作後で前記インバータ出力検知手段により検知した前記インバータの出力値が変化しない場合に前記制御駆動ヒューズが断線したと判断し、前記表示手段に前記制御駆動ヒューズが断線したことを表示するように構成した誘導加熱調理器。
前記昇圧手段の動作前と動作後で前記昇圧手段の出力が変化せず、かつ前記インバータの動作前と動作後で前記インバータ出力検知手段により検知した前記インバータの出力値が変化した場合に前記昇圧手段が故障したと判断し、前記表示手段に前記昇圧手段が故障したことを表示するように構成した請求項１に記載の誘導加熱調理器。
前記昇圧手段の動作前と動作後で前記昇圧手段の出力が変化し、かつ前記インバータの動作前と動作後で前記インバータ出力検知手段により検知した前記インバータの出力値が変化しない場合に前記インバータが故障したと判断し、前記表示手段に前記インバータが故障したことを表示するように構成した請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
それぞれ認識された動作不良内容を記憶しておく記憶手段を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。