JPH0255916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ この発明は、高周波加熱コイルからの高周波磁
界により生じるうず電流によつて鉄鍋等の被加熱
物を加熱し調理を行う高周波誘導加熱調理器の不
適性被加熱物検知装置に関する。

＜発明の概要＞ この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加
熱物検知装置は、低周波交流の大きさと高周波交
流の大きさとの比を判断材料とすることにより被
加熱物の加熱適否の判断を行い不適性であると判
断した場合に加熱を中止させるものであり、過熱
するおそれのあるスプーン等の小物や加熱し難い
材質の鍋等を加熱プレート上に置いた場合の危険
や無駄を回避するための安全装置として用いられ
る。

＜従来技術＞ 高周波誘導加熱調理器の加熱プレート上にスプ
ーン等の小物を置いて加熱すると、スプーン等が
過熱して火傷を起こす危険がある。このため、高
周波誘導加熱調理器には、従来より、加熱プレー
ト上に不適性な被加熱物を置いた場合に加熱を中
止させるようにするための安全装置である不適性
被加熱物検知装置が設けられていた。

この従来の高周波誘導加熱調理器の回路図を第
４図に示す。

まず、高周波誘導加熱調理器の電力回路を説明
する。１は商用の低周波交流電源、２は整流回
路、３はインバータ回路であり、電源１からの低
周波交流を整流回路２で一旦整流してインバータ
回路３で高周波交流に変換している。そして、こ
の高周波交流をインバータ回路３内の誘導加熱コ
イル４に通じることにより、図外の加熱プレート
上に高周波磁界を生じさせ被加熱物を加熱するこ
とができる。次に、この高周波誘導加熱調理器の
不適性被加熱物検知装置の回路を説明する。５
は、電源電流検出回路であり、変流器６によつて
電源１からの低周波交流の電流を検出し、この値
を直流電圧値に変換して出力する回路である。７
は、この電源電流検出回路５の出力を基準値と比
較することにより被加熱物の適性を判断する適性
判断回路、８は、この適性判断回路が不適性であ
ると判断した場合に加熱を中止させる主制御回路
である。

上記のように構成された従来の高周波誘導加熱
調理器の不適性被加熱物検知装置は、任意に設定
された一定のパルス幅でインバータ回路３を駆動
すると、加熱プレート上に十分大きな鉄鍋等の被
加熱物を置いた場合には、電源電流検出回路５の
出力が基準値よりも大きくなるので、適性判断回
路７は適性を有すると判断し主制御回路８によつ
て加熱を中止されることはない。次に、加熱プレ
ート上にスプーン等の小物を置いた場合には、電
源１からの低周波交流の電流があまり流れず電源
電流検出回路５の出力が基準値よりも小さくなる
ので、適性判断回路７が不適性であると判断し主
制御回路８が働いて加熱が中止される。そして、
この例では、直径100mm程度の大きさの鉄鍋が加
熱適否の判断の境界となる。

ところが、電源電圧が変動した場合には、この
電源電流検出回路５の出力も同様に変動するの
で、加熱適否の判断にもこの影響が及ぶことにな
る。例えば被加熱物として十分な適性を有する直
径200mmの鉄鍋の場合には、第５図に黒丸印で示
すように、電源電圧が90v〜110v程度変動しても
電源電流検出回路５の出力が基準値Ａよりも十分
大きいので加熱を中止されることはない。しか
し、直径100mmの鉄鍋の場合には、第５図に白丸
印で示すように電源電圧が90vに下がつたときに
不適性な被加熱物であると判断され、電源電圧が
110vに上昇したときには適性を有する被加熱物
であると判断されることになる。このため、従来
の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装
置は、電源電圧が変動すると加熱適否の判断が不
安定になるという欠点を有していた。

また、被加熱物として十分な大きさを有するも
のであつても、例えば18−10ステンレス鋼の鍋等
のように、うず電流に対するインダクタンスが小
さい材質のものは、インバータ回路３の電流が大
きくなり過ぎて回路が加熱するおそれがあるの
で、被加熱物としては適当ではなく、特に厚さの
厚いものについては高周波誘導加熱調理器での使
用は控えた方がよい場合がある。ところが、従来
の不適性被加熱物検知装置は、このような不適性
な被加熱物であつても、電源１からの電流がそれ
ほど大きくならないので、電源電流検出回路５の
出力が、第５図に×印で示すように、同じ大きさ
の鉄鍋とほぼ同様になり、適性判断回路７は適性
を有する被加熱物であると判断して加熱を続ける
ことになる。また、例えば18−０ステンレス鋼の
鍋等のように、うず電流に対するインダクタンス
が大きい材質のものは、十分な大きさを有し被加
熱物として適性を有するものであつても、電源１
からの電流が流れ難いために、第５図に三角印で
示すように、電源電流検出回路５の出力が直径
100mmの鉄鍋と同様の値となり、電源電圧が少し
低下しただけで不適性な被加熱物であると判断さ
れて加熱を中止されることがあつた。このため、
従来の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検
知装置は、材質によつては被加熱物の適否を正確
に検知できないという欠点を有していた。

＜発明の目的＞ この発明は、このような事情に鑑みなされたも
のであつて、低周波交流の大きさと高周波交流の
大きさとの比を判断材料とすることにより、被加
熱物が適性かどうかの判断を安定して正確に行う
ことができる高周波誘導加熱調理器の不適性被加
熱物検知装置を提供することを目的とする。

＜発明の構成および効果＞ この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加
熱物検知装置は、電源からの低周波交流の大きさ
を検出する低周波交流検出手段と、インバータ回
路の高周波交流の大きさを検出する高周波交流検
出手段と、低周波交流検出手段の出力と低周波交
流検出手段の出力との比を演算する演算手段と、
演算手段の演算結果と基準値とを比較することに
より被加熱物の適性を判断する適性判断手段と、
適性判断手段が不適性であると判断した場合に加
熱を中止する加熱制御手段とからなることを特徴
とする。

この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加
熱物検知装置を上記のように構成すると、電源電
圧変動の影響は、低周波交流検出手段の出力のみ
ならず高周波交流検出手段の出力にも同様に及ぶ
ことになるので、これらの出力の比を演算するこ
とにより変動の影響を相殺することができる。ま
た、被加熱物の適否の判断の際に高周波交流の大
きさを考慮するので、例えば18−10ステンレス鋼
の鍋等のようにインバータ回路の電流が大きくな
り過ぎる不適性な被加熱物に対しても正確な判断
を下し加熱を中止させることができる。さらに、
例えば18−０ステンレス鋼の鍋等のように電源か
らの電流はあまり大きくならないが適性は有する
というような被加熱物に対しても正確な判断を下
し加熱を継続することができる。このため、この
発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検
知装置は、被加熱物の適否を正確にかつ安定して
判断することができ、高周波誘導加熱調理器の信
頼性を向上させるとともに使い勝手の面でもより
便利なものとすることができる。

＜実施例＞ 第１図は、この発明の実施例である高周波誘導
加熱調理器の回路図である。

この高周波誘導加熱調理器の電力回路は、電源
１、整流回路２およびインバータ回路３で構成さ
れている。電源１は、商用の低周波交流を供給す
る電源である。整流回路２は、この低周波交流を
全波整流するダイオードブリツジ回路９と、全波
整流された直流の平滑を行うためのチヨークコイ
ル１０および平滑用コンデンサ１１とからなる。
インバータ回路３は、誘導加熱コイル４と共振用
コンデンサ１２との並列回路に直列にスイツチン
グトランジスタ１３を接続したものであり、この
スイツチングトランジスタ１３のコレクタ−エミ
ツタ間にはダイオード１４が逆方向に接続されて
いる。

上記のように構成されたこの実施例の高周波誘
導加熱調理器の電力回路は、電源１からの低周波
交流を整流回路２で一旦整流してインバータ回路
３に供給する。インバータ回路３では、スイツチ
ングトランジスタ１３がスイツチング動作を行い
整流回路２からの直流を高周波交流に変換してい
る。スイツチングのタイミングは、主制御回路８
がスイツチングトランジスタ１３のベース端子に
駆動パルスを送ることによりインバータ回路３の
共振周期に同期させる。すなわち、スイツチング
トランジスタ１３をONとして整流回路２から誘
導加熱コイル４に流れ込む電流がある程度大きく
なつた時に、スイツチングトランジスタ１３を
OFFとする。すると、今度はダイオード１４を
介して逆方向の電流が流れることになり、この逆
方向の電流がある程度小さくなつた時に再びスイ
ツチングトランジスタ１３をONする。以下この
動作を繰り返すことにより、直流を高周波交流に
変換している。

この実施例の高周波誘導加熱調理器の不適性被
加熱物検知装置は、電源電流検出回路（低周波交
流検出手段）５、高周波磁界検出回路（高周波交
流検出手段）１５、演算増幅回路（演算手段）１
６、適性判断回路（適性判断手段）７および主制
御回路（加熱制御手段）８で構成されている。電
源電流検出回路５は、従来の不適性被加熱物検知
装置と同様に、電源１からの回路中に設けた変流
器６の二次電流を直流電圧に変換して出力する検
出回路である。高周波磁界検出回路１５は、誘導
加熱コイル４の近傍に検出用二次コイル１７を設
け、この検出用二次コイル１７に励起された誘導
電流を直流電圧に変換して出力する検出回路であ
る。演算増幅回路１６は、電源電流検出回路５の
出力V₁と高周波磁界検出回路１５の出力V₂との
比を演算し増幅する回路である。適性判断回路７
は、この演算増幅回路１６による演算結果である
V₁／V₂と基準値Ｃとを比較する回路であり、演
算結果V₁／V₂が基準値Ｃよりも小さい場合に中
止信号を発する。主制御回路８は、操作部１８の
操作によりスイツチングトランジスタ１３に駆動
パルスを送る回路であるが、適性判断回路７から
中止信号を受け取ると、駆動パルスを止めインバ
ータ回路３の動作を停止させて誘導加熱コイル４
による加熱を停止させることができる。

上記のように構成されたこの実施例の高周波誘
導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置の動作を
説明する。ここで、第５図〜第７図に示す特性
は、任意に設定した一定のパルス幅でインバータ
回路３を駆動した場合を表すものであり、このパ
ルス幅が異なると各出力特性の絶対値は変動す
る。しかし、各材質間の特性の相関関係はほとん
ど変化しない。電源電流検出回路５の出力V₁の
特性は、従来の不適性被加熱物検知装置と同様第
５図に示す通りである。すなわち、直径が200mm
の鉄鍋（黒丸印）および同様の大きさの18−10ス
テンレス鋼の鍋（×印）の場合には、電源電圧の
変動にかかわらず標準値Ａよりも十分に高い値の
電圧を出力し、直径が100mmの鉄鍋（白丸印）お
よび直径が200mmの18−０ステンレス鋼の鍋（三
角印）の場合には、電源電圧の変動により標準値
Ａに対して出力電圧が上下する。高周波磁界検出
回路１５の出力V₂の特性は、第６図に示すよう
に、材質が同じであれば大きさが異なつてもほぼ
同様の特性を示すので、直径が200mmの鉄鍋（黒
丸印）および直径が100mmの鉄鍋（白丸印）の場
合には、電源電圧の変動により標準値Ｂを中心と
してほぼ同様に出力電圧が低下することになる。
また、18−10ステンレス鋼の鍋（×印）の場合に
は、うず電流に対するインダクタンスが小さいの
で、標準値Ｂよりも極めて大きな値の電圧を出力
し、18−０ステンレス鋼の鍋（三角印）の場合に
は、うず電流に対するインダクタンスが大きいの
で、電源電圧の変動にかかわらず標準値Ｂよりも
小さな値の電圧を出力する。演算増幅回路１６の
出力V₁／V₂の特性は、第７図に示すように、い
ずれの場合の出力も電源電圧の変動の影響が相殺
されるので、電源電圧が変わつてもそれぞれ同様
の値となる。また、直径が100mmの鉄鍋（白丸印）
の場合に基準値Ｃとほぼ同様な値を出力し、直径
が200mmの鉄鍋（黒丸印）および18−０ステンレ
ス鋼の鍋（三角印）の場合に基準値Ｃよりも十分
に大きな値を出力し、18−10ステンレス鋼の鍋
（×印）の場合に基準値Ｃよりも小さな値の出力
となる。

このため、適性判断回路７で演算増幅回路１６
からの出力と基準値Ｃとの比較を行い、出力が基
準値Ｃよりも小さい場合に主制御回路８に中止信
号を発するようにすれば、電源電圧の変動に影響
されることなく、常に、鉄鎖については直径が
100mmの場合に判断の境界となるようにすること
ができ、被加熱物の加熱適否の判断を安定して行
うことができる。また、被加熱物として適性を有
する18−０ステンレス鋼の鍋（三角印）の場合に
は、電源電流検出回路５の出力V₁が小さいにも
かかわらず高周波磁界検出回路１５の出力V₂の
方がより小さくなるので、演算増幅回路１６から
の出力V₁／V₂は基準値Ｃよりも十分大きくなり、
不適性と判断されて加熱を中止されるおそれがな
くなる。さらに、被加熱物として不適性な18−10
ステンレス鋼の鍋（×印）の場合には、電源電流
検出回路５の出力V₁が大きいにもかかわらず高
周波磁界検出回路１５の出力V₂の方がより大き
くなるので、演算増幅回路１６からの出力V₁／
V₂は基準値Ｃよりも小さくなり、不適性と判断
することができ、加熱を中止させることができ
る。従つて、この実施例の高周波誘導加熱調理器
の不適性被加熱物検知装置は、被加熱物の適否を
正確に判別できる。

第２図は、この発明の他の実施例である高周波
誘導加熱調理器の回路図、第３図は、この発明の
さらに他の実施例である高周波誘導加熱調理器の
回路図である。

第２図および第３図に示す実施例の高周波誘導
加熱調理器の不適性被加熱物検知装置は、高周波
交流検出手段として、第１図に示す実施例の高周
波磁界検出回路１５に代えて、インバータ回路３
の電流を検出するインバータ回路電流検出回路１
９を設けることにより構成される。

第２図に示す実施例のインバータ回路電流検出
回路１９は、誘導加熱コイル４の回路中に設けた
変流器２０の二次電流を直流電圧に変換して出力
する検出回路であり、誘導加熱コイル４に流れる
電流を検出することにより高周波交流の大きさを
検出する。誘導加熱コイル４が発する高周波磁界
の大きさは、誘導加熱コイル４を流れる電流の関
数で示されるので、このインバータ回路電流検出
回路１９も、第１図に示す実施例の高周波磁界検
出回路１５とほぼ同様の出力特性を得ることがで
きる。このため、この第２図に示す実施例の場合
も第１図の実施例の場合と同様の効果を得ること
ができる。

第３図に示す実施例のインバータ回路電流検出
回路１９は、スイツチングトランジスタ１３のコ
レクタ端子と誘導加熱コイル４とを接続する回路
中に設けた変流器２０の二次電流を直流電圧に変
換して検出する検出回路であり、スイツチングト
ランジスタ１３又はダイオード１４に流れる電流
を検出することにより高周波交流の大きさを検出
する。この変流器２０を流れる電流は、誘導加熱
コイル４を流れる電流と一定の関係を有するの
で、このインバータ回路電流検出回路１９も、第
２図に示すインバータ回路電流検出回路１９の場
合とほぼ同様の出力特性を得ることができる。こ
のため、この第３図に示す実施例の場合にも第１
図の実施例の場合と同様の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である高周波誘導
加熱調理器の回路図、第２図は、この発明の他の
実施例である高周波誘導加熱調理器の回路図、第
３図は、この発明のさらに他の実施例である高周
波誘導加熱調理器の回路図、第４図は、従来の高
周波誘導加熱調理器の回路図、第５図は、従来お
よびこの発明の実施例である高周波誘導加熱調理
器の不適性被加熱物検知装置における低周波交流
検出手段の出力特性を示す図、第６図は、この発
明の実施例である高周波誘導加熱調理器の不適性
被加熱物検知装置における高周波交流検出手段の
出力特性を示す図、第７図は、同不適性被加熱物
検知装置における演算手段の出力特性を示す図で
ある。 １……電源、２……整流回路、３……インバー
タ回路、４……誘導加熱コイル、５……電源電流
検出回路（低周波交流検出手段）、７……適性判
断回路（適性判断手段）、８……主制御回路（加
熱制御手段）、１５……高周波磁界検出回路（高
周波交流検出手段）、１６……演算増幅回路（演
算手段）、１９……インバータ回路電流検出回路
（高周波交流検出手段）、２０……変流器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源からの低周波交流を一旦整流してインバ
   ータ回路で高周波交流に変換し誘導加熱コイルに
   よつて高周波磁界を生じさせることにより被加熱
   物を加熱する高周波誘導加熱調理器において、 電源からの低周波交流の大きさを検出する低周
   波交流検出手段と、インバータ回路の高周波交流
   の大きさを検出する高周波交流検出手段と、低周
   波交流検出手段の出力と高周波交流検出手段の出
   力との比を演算する演算手段と、演算手段の演算
   結果と基準値とを比較することにより被加熱物の
   適性を判断する適性判断手段と、適性判断手段が
   不適性であると判断した場合に加熱を中止する加
   熱制御手段とからなることを特徴とする高周波誘
   導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置。 ２ 前記高周波交流検出手段が、誘導加熱コイル
   近傍に検出用二次コイルを設け、誘導加熱コイル
   からの高周波磁界によつて励起されるこの検出用
   二次コイルの誘導電流を検出することにより高周
   波交流の大きさを検出する高周波磁界検出回路で
   ある特許請求の範囲第１項記載の高周波誘導加熱
   調理器の不適性被加熱物検知装置。 ３ 前記高周波交流検出手段が、インバータ回路
   中に変流器を設け、この変流器によつてインバー
   タ回路の電流を検出することにより高周波交流の
   大きさを検出するインバータ回路電流検出回路で
   ある特許請求の範囲第１項記載の高周波誘導加熱
   調理器の不適性被加熱物検知装置。