JP6126894B2

JP6126894B2 - 電磁誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP6126894B2
Application number: JP2013086563A
Authority: JP
Inventors: 横田　真郎; 真郎横田
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: JP2014211969A

Description

この発明は、電磁誘導加熱調理器に関する。

電磁誘導加熱調理器においては、被調理物を電磁誘導加熱する加熱コイルを一つだけ設けた構成のものがある。しかし、この構成であると、火口が一つだけなので、色々な種類の調理器具を同時に使用することができない。そのため、加熱コイルを複数設けた構成のものも提供されている。この構成の場合には、複数の火口を確保することができて色々な調理器具を同時に使用できるため利便性が高い。

ところで、上記のように、複数の火口を確保するために加熱コイルを複数設けた電磁誘導加熱調理器を製品として提供する場合、従来技術では、加熱コイルが一つだけのヒータユニットを備えた構成のものを単純に複数台並設したものがある。このような従来構成の電磁誘導加熱調理器の一例を図３に示す（例えば、下記の特許文献１参照）。

図３の従来構成のものは、主回路部１、ヒータユニット２、制御回路部３を備えたものを１台分として、３台分を並設して電磁誘導加熱調理器を構成している。

ここに、各主回路部１は、商用の３相交流電源４から供給される交流電力を直流電力に整流化する整流部１１、この整流部１１で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサ１２、およびこの平滑コンデンサ１２で平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ１３を有し、これらがプリント配線板などでできた基板上に実装されている。また、各ヒータユニット２は、インバータ１３からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する一つの加熱コイル２１を備えている。そして、各主回路部１に対しては、そのインバータ１３の動作を制御する制御回路部３が個別に設けられている。

制御回路部３によりインバータ１３を用いて加熱コイル２１を制御する場合、入力電力一定制御、あるいは入力電流一定制御が通常行われるので、各々の主回路部１の入力側に変流器（ＣＴ）などの電流検出器５を設け、これらの各電流検出器５で検出された３相交流電源４からの入力電流を制御回路部３に取り込んで制御に利用している。また、各々の主回路部１の入力側に３相交流電源４からの入力電圧を検出する電圧計などの欠相検出器６を設け、各欠相検出器６で３相の内のいずれか一つの欠相が検出された場合、制御回路部３は３相交流電源４からの電力供給用の配線７の途中が断線するなどの異常が生じたものと判断して制御動作を停止するようにしている。

特開２０１０−０５００６８号公報

ところで、上記のように従来の電磁誘導加熱調理器は、主回路部１、ヒータユニット２、制御回路部３を備えたものを１台分として、３台分を単純に並設して電磁誘導加熱調理器を構成しているので、例えば、図中の上段の１台分に相当する主回路部１の入力側に設けた電流検出器５が、例えば３相交流電源４のＷ相に関する入力電流情報を検出するものであれば、残りの他の台数分の主回路部１の入力側に設けた電流検出器５についても同様にＷ相に関する入力電流情報を検出するなど、各電流検出器５は３相の内のいずれか１相分の同じ情報を検出するものとなっている。

このように、各電流検出器５に関しては、１相分の入力電流異常のみしか検出できないため、他の相が短絡したり、過電流が流れるなどの電流異常を生じた場合でも、その異常発生を検出することができなかった。また、欠相検出器６に関しては、各主回路部１の個数分に相当する個数分（ここでは３個分）を設けることになるため、資源的、経済的な無駄が生じていた。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、加熱コイルを備えたヒータユニットを少なくとも３台分有する電磁誘導加熱調理器において、３相交流電源の全ての相に関する入力電流の異常の有無を確実に検出することができ、しかも、欠相検出器を別途設けなくても各相の欠相の有無を確実に検出することができて、従来よりも装置の信頼性を高めるとともに、余分な資源的、経済的な無駄が生じるのを無くすことを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、３相交流電源からの電力供給を受けて被加熱物を電磁誘導加熱する加熱コイルを備えたヒータユニットを少なくとも３台分有し、各々の上記ヒータユニットに対して上記加熱コイルに所定の周波数の交流電力を供給するインバータを備えた主回路部が個別に設けられ、各々の上記主回路部の入力側には当該主回路部への入力電流を検出する電流検出器が配置される一方、各々の上記電流検出器の検出出力に基づいて上記インバータの動作を制御する制御回路部を含む電磁誘導加熱調理器において、次の構成を採用している。

すなわち、この発明では、各々の上記主回路部に設けられた上記電流検出器は、上記３相交流電源の各相の内の一つに個別に対応し、かつ互いに異なる相の電流を検出するように配置されていることを特徴としている。

この発明によれば、主回路部毎に設けられた電流検出器は、３相交流電源の各相に個別に対応し、かつ互いに異なる相の電流を検出するように配置されているので、制御回路部は、３相交流電源の３相全ての情報を入手することができる。したがって、制御回路部は、電流検出器で検出された各入力電流の値の内のいずれかが予め設定された基準範囲外である場合には、入力電流異常と判断することができ、従来よりも装置の信頼性を高めることができる。また、電流検出器で検出された各入力電流の値の内のいずれかが零である場合には、３相交流電源が欠相していると判断することができるので、従来のように各主回路部の個数分の欠相検出器を設ける必要はなく、これらの欠相検出器を省略することができる。このため、資源的、経済的な無駄が生じるのを無くすことができる。

この発明の実施の形態１における電磁誘導加熱調理器の回路構成図である。この発明の実施の形態２における電磁誘導加熱調理器の回路構成図である。従来の電磁誘導加熱調理器の回路構成図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の電磁誘導加熱調理器の回路構成図であり、図３に示した従来構成のものと同一または相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態１の電磁誘導加熱調理器は、主回路部１とヒータユニット２を備えたものを１台分として、３台分が並設されている。

上記の各主回路部１は、商用の３相交流電源４から供給される３相の交流電力を直流電力に整流化するダイオードブリッジ等でできた整流部１１、この整流部１１で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサ１２、およびこの平滑コンデンサ１２で平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ１３を備えるとともに、各々の主回路部１の入力側には当該主回路部１への入力電流を検出する単一の電流検出器５がそれぞれ配置されており、これらがプリント配線板などでできた基板上に実装されている。また、各ヒータユニット２は、インバータ１３からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する一つの加熱コイル２１を備えている。

この実施の形態１の特徴として、主回路部１毎に設けられた電流検出器５は、３相交流電源４の各相に対応して一つずつ配置されている。すなわち、例えば図中の上段の主回路部１に設けられた電流検出器５は３相交流電源４のＷ相の入力電流を検出し、中間の主回路部１に設けられた電流検出器５は３相交流電源４のＶ相の入力電流を検出し、下段の主回路部１に設けられた電流検出器５は３相交流電源４のＵ相の入力電流を検出するように、各主回路部１毎に電流検出器５の配置構成が変更されている。なお、符号７は、３相交流電源４から主回路部１への電力供給用の配線である。

また、この実施の形態１では、マイクロコンピュータや操作スイッチ等を備えた一つの制御回路部３を備えており、この制御回路部３には、各々の電流検出器５で検出される入力電流の値が全て入力されるようになっている。

したがって、制御回路部３は、各々の電流検出器５の検出出力に基づいて各インバータ１３の動作を制御する。すなわち、加熱コイル２１に対する入力電力一定制御あるいは入力電流一定制御を行う。

さらに、この制御回路部３は、各電流検出器５で検出された各入力電流の値の内のいずれかが予め設定された基準範囲外である場合には、入力電流異常と判断する。例えば、定格入力電圧が２００Ｖ、入力電力範囲が５００〜５０００Ｗの場合、１相当たりの入力電流は１．４４〜１４．４Ａの範囲である。電流検出器５で検出された各入力電流の値が上記の適正範囲から外れた場合、制御回路部３は、いずれかの主回路部１の回路が短絡したり過電流が流れるなどの電流異常が発生したものと判断して、インバータ１３の制御動作を停止する。

さらに、制御回路部３は、各電流検出器５で検出された各入力電流の値の内のいずれかが零である場合には、制御回路部３は、３相交流電源４からの電力供給用の配線７の途中が断線するなどの異常により３相の内のいずれか一つの欠相が生じたものと判断して、インバータ１３の制御動作を停止する。

このように、この実施の形態１の電磁誘導加熱調理器は、主回路部１毎に設けられた電流検出器５が３相交流電源４の各相に対応して一つずつ配置されているので、制御回路部３は、３相交流電源４の３相全ての情報を入手することができる。したがって、制御回路部３は、各電流検出器５で検出された各入力電流の値の内のいずれかが予め設定された基準範囲外である場合には、入力電流異常と判断することができ、従来よりも装置の信頼性を高めることができる。また、各電流検出器５で検出された各入力電流の値の内のいずれかが零である場合には、３相交流電源４が欠相していると判断することができるので、従来のように各主回路部１の個数分に相当する個数分の欠相検出器を設ける必要はなく、これらの欠相検出器を省略することができる。このため、資源的、経済的な無駄が生じるのを無くすことができる。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２における電磁誘導加熱調理器の回路構成図であり、図１に示した実施の形態１の構成部分と対応もしくは相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態２では、各々の主回路部１が共通の回路構成および配置構成となるようにプリント配線板などでできた基板上に実装されており、かつ各電流検出器５が３相交流電源４の各相に対応して一つずつ配置されるように３相交流電源４から主回路部１への電力供給用の配線７が引き回されている。

すなわち、この実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様、主回路部１とヒータユニット２を備えたものを１台分として、３台分が並設されており、各主回路部１が整流部１１、平滑コンデンサ１２、インバータ１３、および電流検出器５を備えているが、実施の形態１と異なる点は、実施の形態１では主回路部１毎に電流検出器５の配置構成が変更されているのに対して、この実施の形態２では、電流検出器５を含む各主回路部１の回路構成および配置構成が全て共通化されて基板上に実装されていることである。

そして、例えば図中の上段の主回路部１に設けられた電流検出器５は３相交流電源４のＷ相の入力電流を検出し、中間の主回路部１に設けられた電流検出器５は３相交流電源４のＶ相の入力電流を検出し、下段の主回路部１に設けられた電流検出器５は３相交流電源４のＵ相の入力電流を検出するように、３相交流電源４から主回路部１への電力供給用の配線７が引き回されている。

このように、この実施の形態２の電磁誘導加熱調理器では、３台分のヒータユニットや主回路部１を備えた構成とする場合に、主回路部１毎に回路構成や配置構成を変更する必要はなく、主回路部１への電力供給用の配線７の引き回しを調整するだけで済み、主回路部１を搭載した各基板を共通化することができるので、コストダウンを図ることが可能となる。
なお、その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。

上記の各実施の形態１、２では、主回路部１毎に設けられた電流検出器５は、３相交流電源４の各相に対応して一つずつ配置された構成としているが、これに限らず、例えば３相交流電源４の各相に対応して二つずつ配置し、二つの電流検出器５で検出された電流値の平均を求めてより精度良く電流値を決定する構成とすることも可能である。

また、上記の各実施の形態１、２では、一つの基板上に、主回路部１を構成する電流検出器５、整流部１１、平滑コンデンサ１２、およびインバータ１３を全て実装した構成の場合について説明したが、本発明はこのような構成のものに限定されるものではなく、例えば、一つの基板上に、電流検出器５と整流部１１とを実装し、これとは別の基板上に平滑コンデンサ１２とインバータ１３とを実装した構成とすることも可能である。

また、各実施の形態１、２では、各々の主回路部１に対して単一の制御回路部３を設けてこの制御回路部３によって各主回路部１を制御する構成としているが、これに限らず、主回路部１毎に個別に制御回路部３を設け、各電流検出器５から得られる入力電流や欠相の情報を例えば通信回線を介して制御回路部３間で互いに通信することで、各インバータ１３を制御する構成とすることも可能である。

また、この発明は、上述の説明や図１、図２に示した構成のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、さらに各種の変形を加えることが可能である。

１主回路部、２ヒータユニット、３制御回路部、４３相交流電源、
５電流検出器（ＣＴ）、７配線、１１整流部、１２平滑コンデンサ、
１３インバータ、２１加熱コイル。

Claims

３相交流電源からの電力供給を受けて被加熱物を電磁誘導加熱する加熱コイルを備えたヒータユニットを少なくとも３台分有し、各々の上記ヒータユニットに対して上記加熱コイルに所定の周波数の交流電力を供給するインバータを備えた主回路部が個別に設けられ、各々の上記主回路部の入力側には当該主回路部への入力電流を検出する電流検出器が配置される一方、各々の上記電流検出器の検出出力に基づいて上記インバータの動作を制御する制御回路部を含む電磁誘導加熱調理器において、
各々の上記主回路部に設けられた上記電流検出器は、上記３相交流電源の各相の内の一つに個別に対応し、かつ互いに異なる相の電流を検出するように配置されていることを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
上記制御回路部は、上記電流検出器で検出された各入力電流の値の内のいずれかが予め設定された基準範囲外である場合には、入力電流異常と判断するものであることを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱調理器。
上記制御回路部は、上記電流検出器で検出された各入力電流の値の内のいずれかが零である場合には、上記３相交流電源が欠相していると判断するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器。
各々の上記電流検出器は共通の回路構成および配置構成となるように基板上に実装されており、かつ上記電流検出器が上記３相交流電源の各相に少なくとも一つ以上配置されるように上記３相交流電源から上記主回路部への電力供給用の配線が引き回されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器。