JPH02301987A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は不適性負荷検知に特徴を有する誘導加熱調理器
に関するものである。

従来の技術 従来、誘導加熱調理器の不適性負荷を検知する方法とし
ては共振コンデンサの電圧と入力を比較する方法が一般
的である。この構成を第７図をもとに説明する。第７図
において１は直流電源、２はインバータ回路で、直列に
接続した第一のスイッチング素子３と第二のスイッチン
グ素子４、加熱コイル５、加熱コイル５に直列接続され
た共振コンデンサ６、第一のダイオード７、第二のダイ
オード８で構成されている。９はインバータ回路２を制
御する制御回路で、発振器１０と、第一のスイッチング
素子３と第二のスイッチング素子４の導通比を設定して
駆動する可変導通比設定部１１、共振コンデンサ６の両
端の電圧を検知するコンデンサ電圧検知部１２、入力電
流を検知する入力検知部１３、入力検知部１３の出力と
コンデンサ電圧検知部１２の出力を比較する比較部１４
から構成されている。１５は鍋等の負荷である。

以上の構成の従来の誘導加熱調理器の動作を以下に説明
する。制御回路９が、電源電圧がＥである直流電源１を
第一のスイッチング素子３、第二のスイッチング素子４
を交互にオン・オフさせることにより、力ｎ熱コイル５
・共振コンデンサ６に高周波電流を供給して負荷１５を
加熱する。この時、一定の発振周波数で発振する発振器
１０に接続された可変導通比設定部１１で設定された導
通比で第一のスイッチング素子３、第二のスイッチング
素子４が交互に駆動されている。また、この導通比を変
化させることによって入力を変化させている。このよう
に制御されたインバータ回路２において、コンデンサ電
圧検知部１２で検知された共振コンデンサ６の両端の電
圧と入力検知部１３で検知された入力電流との関係を第
８図に示す。第８図に示す適性負荷検知線は種々のバラ
ツキを考慮してステンレス負荷を適性負荷と検知できる
ように設定されている。比較部１４によって適性負荷検
知線の上側にあれば不適性負荷、下側にあれば適性負荷
と判断して不適性負荷であれば加熱を中止する信号を可
変導通比設定部１１に送っている。

以上のように従来の構成では、共振コンデンサ６の両端
の電圧と入力電流を比較することによって不適性負荷の
判断を行っていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の不適性負荷検知方式では、魔
王等の小物負荷とステンレス負荷の特性がほとんど同じ
であるために、ステンレス負荷を適性負荷と設定すると
魔王等の小物負荷も適性負荷と判断して加熱コイル５を
動作させ加熱を行うものであった。この場合、使用者が
不用意に魔王に触ると非常に危険であり、従来の誘導加
熱調理器の大きな課題となるものであった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、ステンレス
負荷を適性負荷と検知して、かつ魔王等の小物負荷を不
適性負荷と検知することのできる安全性に優れた誘導加
熱調理器を提供することを第一の目的とする。また、ス
テンレス負荷を適性負荷と検知するとともに、′ｒルミ
製鍋と魔王等の小物負荷の両方を不適性負荷と検知する
ことのできる安全性に優れた誘導加熱調理器を提供する
ことを第二の目的とする。更に、第二の目的をより簡単
な構成で達成できる手段を提供することを第三の目的と
するものである。

課題を解決するための手段 第一の目的を達成するための第一の手段は、直流電流を
高周波電流に変換するインバータ回路と、その制御回路
を有し、インバータ回路は加熱コイルと加熱コイルに接
続された共振コンデンサと、２個のスイッチング素子を
有し、制御回路は発振器と可変導通比設定部と導通比検
知部と入力検知部とを有し、可変導通比設定部は、発振
器の弘娠周波数で２個のスイッチング素子を交互に導通
させると共にその導通比を可変とし、導通比検知部でそ
の導通比を検知し、入力検知部の出力と導通比検知部の
出力とを比較することによって不適性負荷を検知する構
成とした誘導加熱調理器とするものである。

第二の目的を達成するための第二の手段は、第一の手段
の構成に加えて共振コンデンサの電圧を検知するコンデ
ンサ電圧検知部を有し、入力検知部の出力と前記導通比
検知部の出力とコンデンサ電圧検知部の出力とを比較す
ることによって不適性負荷を検知する構成とした誘導加
熱調理器とするものである。

また第三の目的を達成するための第三の手段は、第一の
手段の構成に加えて、加熱コイルに流れる電流を検知す
るコイル電流検知部を有し、入力検知部の出力と導通比
検知部の出力とコイル電流検知部の出力とを比較するこ
とによって不適性負荷を検知する構成とした誘導加熱調
理器とするものである。

作　　用 上記した第一の手段では、入力検知部の出力と導通比検
知部の出力とを比較することによって、ステンレス負荷
を適性負荷と検知し、かつ人力を大きくしたときに庖丁
等の小物負荷を不適性負荷と検知することができるよう
になるものである。

さらに、第二の手段では、入力検知部の出力と導通比検
知部の出力とコンデンサ電圧検知部の出力とを比較する
ことによって、ステンレス負荷を適性負荷と検知して、
かつ入力電流の大きさにがかわらずアルミ等の負荷を不
適性鍋と検知し、入力を大きくしたときに庖丁等の小物
負荷を不適性負荷と検知することができるようにしたも
のである。

また、第三の手段では、入力検知部の出力と導通比検知
部の出力とコイル電流検知部の出力とを比較することに
よって、第二の手段と同様にステンレス負荷を適性負荷
と検知し、かつ微弱人力以外の入力ではアルミ等の負荷
を不適性鍋と検知し、入力を大きくしたときに庖丁等の
小物負荷を不適性負荷と検知することができるようにし
だものである。

実施例 以下、その実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の第一の実施例を示す回路図である。

第１図において２１は直流電源、２２はインバータ回路
で、直列に接続した第一のスイッチング素子２３と第二
のスイッチング素子２４、加熱コイル２５、加熱コイル
２５に直列接続された共振コンデンサ２６、第一のダイ
オード２７、第二のダイオード２８で構成されている。

２９はインバータ回路２２の制御回路で、発振器３０、
第一のスイッチング素子２３と第二のスイッチング素子
２４の導通比を設定して駆動する可変導通比設定部３１
、可変導通比設定部３１で設定された導通比を検知する
導通比検知部３２、入力電流を検知する入力検知部３３
、入力検知部３３の出力と導通比検知部３２の出力を比
較する比較部３４から構成されている。３５は鍋等の負
荷である。

以上のように構成された誘導加熱調理器において以下そ
の動作を第２図を用いて説明する。第１図において電源
電圧がＥである直流層′＃、２１を第一のスイッチング
素子２３、第二のスイッチング素子２４を交互にオン・
オフさせることにより、加熱コイル２５・共振コンデン
サ２６に高周波電流を供給して負荷３５を加熱する。こ
の時、一定の発振周波数で発振する発振器３０に接続さ
れた可変導通比設定部３−１で設定された導通比で、第
一のスイッチング素子２３、第二のスイッチング素子２
４が交互に駆動されている。また、この導通比を変化さ
せることによって入力を変化させている。このように制
御するインバータ回路２２において、負荷３５の種類を
変えた場合の導通比と入力電流の関係に就いての実験を
行った。この実験結果を表１として示す。なお表１中の
従来の方法は、第７図に示した共振コンデンサ６の両端
の電圧を変化させる方法を示している。また実施例１は
、第１図に示した導通比検知部３２が検知した可変導通
比設定部３１で設定された導通比を変化させる方法を示
している。

表　　　１ また第２図は、この実験結果を整理した導通比と入力検
知部３３で検知された入力との関係を示す図である。こ
の第２図から容易に分かるように、導通比と入力との関
係をとることによって層下とステンレスとの特性を明確
に区別することかの適性の是非を容易に判別することが
できるものである。比較８３４は、入力検知部３３から
入力された入力と導通比検知部３２で検知した導通比を
比較して、適性負荷検知線の上側にあれば不適性負荷、
下側にあれば適性負荷と判断し不適性負荷であれば加熱
を中止する信号を可変導通比設定部３１に送っている。

以上のように第一の実施例では、入力検知部３３の出力
と導通比検知部３２の出力とを比較することによって、
ステンレス負荷を適性負荷と検知して、かつ入力を太き
（したときに層下等の小物負荷を不適性負荷と検知する
ことができ、小物負荷に大きな入力が入らず安全性に優
れたものとなる。

第３図は、第二の実施例を示す回路図である。

第３図において４１は直流電源、４２はインバータ回路
で、直列に接続した第一のスイッチング素子４３と第二
のスイッチング素子４４、加熱コイル４５・加熱コイル
４５に直列接続された共振コンデンサ４６、第一のダイ
オード４７・第二のダイオード４８で構成されている。

４９はインバータ回路４２の制御回路で、発振器５０、
第一のスイッチング素子４３と第二のスイッチング素子
４４の導通比を設定して駆動する可変導通比設定部５１
、可変導通比設定部５１で設定された導通比を検知する
導通比検知部５２、共振コンデンサ４６の両端の電圧を
検知するコンデンサ電圧検知部５３、人力を検知する入
力検知部５４、入力検知部５４の出力と導通比検知部５
２の出力及びコンデンサ電圧検知部５３の出力を比較す
る比較部５５から構成されている。５６は鍋等の負荷で
ある。

以上のように構成された誘導加熱調理器において以下そ
の動作を第２図・第８図を用いて説明する。第３図にお
いて電源電圧がＥである直流電源４１を第一のスイッチ
ング素子４３、第二のスイッチング素子４４を交互にオ
ン・オフさせることにより、加熱コイル４５・共振コン
デンサ４６に高周波電流を供給して負荷５６を加熱する
。この時、一定の発振周波数で発振する発振器５０に接
続された可変導通比設定部５１で設定された導通比で第
一のスイッチング素子４３．第二のスイッチング素子４
４が交互に駆動されている。また、この導通比を変化さ
せることによって入力を変化させている。このように制
御されたインバータ回路４２において、前記したように
導通比検知部５２で検知された導通比と人力検知部５４
で検知された入力との関係は第２図に示した通りである
。また、コンデンサ電圧検知部５３で検知された共振コ
ンデンサ４６の両端電圧と入力検知部５４で検知された
入力との関係は、従来例で説明したように第８図に示し
た通りである。第２図パ第８図に示す適性負荷検知線は
種々のバラツキを考慮してステンレス負荷を適性負荷と
検知できるように設定されている。本実施例の比較部５
５は、入力検知部５４の出力と導通比検知部５２の出力
及びコンデンサ電圧検知部５３の出力を比較する４によ
って、第２図・第８図のどちらか一方の適性負荷検知線
の上側にあれば不適性負荷、第２図・￥４８図共に適性
負荷検知線の下側にあれば適性負荷と判断し、不適性負
荷であれば加熱を中止する信号を可変導通比設定部５１
に送っている。

以上のように第二の実施例は、入力検知部５４の出力と
導通比検知部５２の出力とコンデンサ電圧検知部５３を
比較することによって、ステンレス負荷を適性負荷と検
知して、かつどのような入力条件であってもアルミ等の
負荷を不適性鍋と検知し、入力を大きくした場合に魔王
等の小物負荷を不適性負荷と検知することができ、アル
ミ等の負荷には電力が入力されず、小物負荷には大きな
電力が入力されない信頼性・安全性に優れたものである
。ここで、アルミ等の負荷に電力が入力されなければ信
頼性が向上することに就いて補足する。即ち、アルミ等
の負荷は鉄等の負荷に対して、スイッチング素子が破壊
されやすい動作となるもので、従ってアルミ等の負荷に
電力が入力されなければスイッチング素子の破壊をそれ
だけ防ぐことかでき、装置の信頼性の向上に結び付くも
のである。

第４図は、第三の実施例を示す回路図である。

第４図において６１は直流電源、６２はインバータ回路
で、直列に接続した第一のスイッチング素子６３と第二
のスイッチング素子６４、加熱コイル６５・加熱コイル
６５に直列接続された共振コンデンサ６６、第一のダイ
オード６７・第二のダイオード６８で構成されている。

６９はインバータ回路６２の制御回路で、発振器７０・
第一のスイッチング素子６３と第二のスイッチング素子
６４の導通比を設定して駆動する可変導通比設定部７１
、可変導通比設定部７１で設定された導通比を検知する
導通比検知部７２、加熱コイル６５に流れる電流を検知
するコイル電流検知部７３、入力を検知する入力検知部
７４、入力検知部７４の出力と導通比検知部７２の出力
及びコイル電流検知部７３の出力を比較する比較部７５
から構成されている。７６は鍋等の負荷である。

以上のように構成された誘導加熱調理器において以下そ
の動作を説明する。第４図において電源電圧がＥである
直流電源６１を第一のスイッチング素子６３、第二のス
イッチング素子６４を交互にオン・オフさせることによ
り、加熱コイル６５・共振コンデンサ６６に高周波電流
を供給して負荷７６を加熱する。この時、一定の発振周
波数で発振する発振器７０に接続された可変導通比設定
部７１で設定された導通比で第一のスイッチング素子６
３・第二のスイッチング素子６４が交互に駆動されてい
る。また、この導通比を変化させることによって入力を
変化させている。このように制御されたインバータ回路
６２において、導通比検知部７２で検知された導通比と
入力検知部７４で検知された入力との関係は前記したよ
うに第２図で示した関係となる。また同様な実験の結果
、コイル電流検知部７３で検知された加熱コイル６５に
流れる電流と入力検知部７４で検知された入力との関係
は第５図に示すとおりである。第５図に示す負荷の各特
性はステンレス負荷アルミ負荷とを明確に区別すること
ができるものであり、適性負荷検知線が同図に示すよう
に設定できる。比較部７５は、入力検知部７４の出力と
導通比検知部７２の出力とコイル電流検知部７３を比較
することによって、ステンレス負荷を適性負荷と検知し
て、かつ微弱入力以外はアルミ等の負荷を不適性鍋と検
知し、入力を大きくしたときに魔王等の小物負荷を不適
性負荷と検知する。即ち第２図・第５図のどちらか一方
の適性負荷検知線の上側にあれば不適性負荷さ、第２図
・第５図共に適性負荷検知線の下側にあれば適性負荷き
判断して、不適性負荷であれば加熱を中止する信号を可
変導通比設定部７１に送っている。

以上のように第三の実施例では、入力検知部７４の出力
と導通比検知部７２の出力とコイル電流検知部７３を比
較することによって、ステンレス負荷を適性負荷と検知
して、かつ微弱入力以外はアルミ等の負荷を不適性鍋と
検知し、入力を大きくしたときに魔王等の小物負荷を不
適性負荷と検知することができ、アルミ等の負荷には微
弱電力しか入力されず、小物負荷には大きな電力が入ら
ない信頼性・安全性に優れたものとなる。また、本実施
例で使用しているカレントトランスは一般にスイッチン
グ素子の過電流保護のために用いられているものを兼用
したものであって、この目的の為に特に設けたものでは
ない。従って従来の構成よりも簡単な構成でこの作用を
実現することができるものである。

尚、第一・第二・第三の実施例のインバータ回路の共振
コンデンサは、第６図（ａ）の８６や、同（ｂ）の９６
ａ・９６ｂのように接続しても同様の効果が得られるも
のである。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、第一の手段によれば入
力検知部の出力と導通比検知部の出力とを比較すること
によって、ステンレス負荷を適性負荷と検知でき、かつ
入力を大きくしたときに庖丁等の小物負荷を不適性負荷
と検知することができる安全性に優れた誘導加熱調理器
を得ることができるものである。さらに、第二の手段で
は入力検知部の出力と導通比検知部の出力とコンデンサ
電圧検知部の出力とを比較することによって、ステンレ
ス負荷を適性負荷と検知して、かつ入力条件にかかわら
ずアルミ等の負荷を不適性鍋と検知し、入力を大きくし
たときに庖丁等の小物負荷を不適性負荷と検知すること
ができる信頼性・安全性に優れた誘導加熱調理器を得る
ことができるものである。また、第三の手段では、入力
検知部の出力と導通比検知部の出力とコイル電流検知部
の出力上を比較することによって、ステンレス負荷を適
性負荷と検知して、かつ微弱人力以外の入力ではアルミ
等の負荷を不適性鍋と検知し、入力を大きくしたときに
庖丁等の小物負荷を不適性負荷と検知することができる
信頼性・安全性に優れた誘導加熱調理器を簡単な構成で
安価に得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す回路図、第２図は
同負荷の種類毎の特性曲線図、第３図は第二の実施例を
示す回路図、第４図は第三の実施例を示す回路図、第５
図は同負荷の種類毎の特性曲線図、第６図は他の実施例
を示す回路図、第７図は従来例を示す回路図、第８図は
同負荷の種類毎の特性曲線図である。 ２２・４２・６２・８２・９２・・・インバータ回路、
２３・４３・６３・８３・９３・・・第一のスイッチン
グ素子、２４・４４・６４・８４・９４・・・第二のス
イッチング素子、２５・４５・６５・８５・９５・・・
加熱コイル、２６・４６・６６・８６・９６・・・共振
コンデンサ、２９・４９・６９・８９・９９・・・制御
回路、３０・５０・７０・・・発振器、３１・５１・７
１・・・可変導通比設定部、３２・５２・７２・・・導
通比検知部、３３・５４・７４・・・入力検知部、３４
・５５・７５・・・比較部、５３・・・コンデンサ電圧
検知部、７３・・・コイル電流検知部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第２図 人力 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電流を高周波電流に変換するインバータ回路
   と、その制御回路を有し、前記インバータ回路は加熱コ
   イルと前記加熱コイルに接続された共振コンデンサと、
   ２個のスイッチング素子を有し、前記制御回路は発振器
   と可変導通比設定部と導通比検知部と入力検知部とを有
   し、前記可変導通比設定部は、前記発振器の発振周波数
   で前記２個のスイッチング素子を交互に導通させると共
   にその導通比を可変とし、前記導通比検知部でその導通
   比を検知し、前記入力検知部の出力と前記導通比検知部
   の出力とを比較することによって不適性負荷を検知する
   誘導加熱調理器。
2. （２）直流電流を高周波電流に変換するインバータ回路
   と、その制御回路を有し、前記インバータ回路は加熱コ
   イルと前記加熱コイルに接続された共振コンデンサと、
   ２個のスイッチング素子を有し、前記制御回路は発振器
   と可変導通比設定部と導通比検知部と前記共振コンデン
   サの電圧を検知するコンデンサ電圧検知部と、入力検知
   部とを有し、前記可変導通比設定部は、前記発振器の発
   振周波数で前記２個のスイッチング素子を交互に導通さ
   せると共にその導通比を可変とし、前記導通比検知部で
   その導通比を検知し、前記入力検知部の出力と前記導通
   比検知部の出力と前記コンデンサ電圧検知部の出力とを
   比較することによって不適性負荷を検知する誘導加熱調
   理器。
3. （３）直流電流を高周波電流に変換するインバータ回路
   と、その制御回路を有し、前記インバータ回路は加熱コ
   イルと前記加熱コイルに接続された共振コンデンサと、
   ２個のスイッチング素子を有し、前記制御回路は発振器
   と可変導通比設定部と導通比検知部と前記加熱コイルに
   流れる電流を検知するコイル電流検知部と、入力検知部
   とを有し、前記可変導通比設定部は、前記発振器の発振
   周波数で前記２個のスイッチング素子を交互に導通させ
   ると共にその導通比を可変とし、前記導通比検知部でそ
   の導通比を検知し、前記入力検知部の出力と前記導通比
   検知部の出力と前記コイル電流検知部の出力とを比較す
   ることによって不適性負荷を検知する誘導加熱調理器。