JPH03263789A - 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 本究明（バ一般家庭において使用される誘導加熱調理器
に関するものである。

従来の技術 近年、誘導加熱調理器を多バ・−す化する技術手段／：
（２て、インバータをスイッチング素子を之り使用Ｌ′
ｔｒ：ハーフブリッジ構成とし、２ケのスイッチング素
子のオンオフを同一周波数にて制御する方法が提案され
−Ｃいる。しかしながら、この構成によると、機器の人
力電力が負荷である鍋の材質あるし１は底径、厚みなど
の条件に大きく影響され、使用可能な鍋が大きく限定さ
れるという問題点があ゛−フｌヒ。

この問題を解消するため負荷である鍋の材質を検知し、
インバータの共振つンデンサの値を切り換えることによ
り使用可能な鍋を拡大するｈ法が提案されており、これ
を第６図をもとに説明する３゜第６図において、１は直
流電源、２は直流電源１を平滑する平ｉｌｌ：１ンｔ゛
ンυ、３と４は第１お工び第２のスイッチング素−子で
、直列回路を形成し７、直流電源１に接続されでいる。

加熱コイ／ｌ／６と第１の共振コンデンサ６は直列に接
続され、第１および第２のスイッチング素子３．４の中
点と直流電源１の一方の端イに接１続きれＣいる。７は
第２の共振コンテ゛ンサ、８は開閉リレーで、この開閉
リレー８．！：第２の共振コンデンサ７の直列回路は７
、第１の共振コンデンサ６に並列に接続きれている。

１２はマグネットスイッチなとにより構成された負荷検
知手段で、磁石か負荷である鍋１５に吸引するか否かで
磁蜆材料か非磁性材料かを検知するものである。１３は
ｔａＵ御部で、第１および第２σ）スイッチング素ｆ−
３、４のオンオフを制御する。

なお、こｊｆいう導通比率とは第１のスイッチング素子
３のメン時間を全体時間で除し７た屯ωとする３、１４
は切換検知部で、負荷検知手段１２からの信号を受け、
開閉リレー６の開閉を竹い、第２ノ共振コンデンサ７の
接続を制御する。

一般に負荷である鍋ｔ６Ｖこ非磁性材料のものがきた場
合、加熱つイルのインダクタンスは小すくなる。従っ°
Ｃ５この際には開閉り１ノー８をオンし、共振゛アンデ
ンサの値を大きくすることにより共振室ａ命最適化Ｉ７
、負荷である鍋１ｔ５に十分な電力を供給することがで
きる１゜ Ｍ’Ｍ明が解決しようとする課題 こダ）ように従来の誘導加熱調理器の負荷検知手段では
、Ｖグ本ットス仔ノチなど機械的な負荷。

検知手段１２により、負荷である鍋１６のｆイ質が［ｔ
！４Ｊ料か昇磁ＶＥ材料かを検知しＣい！こ。しかしな
がら、このような従来の方式では比較的大きなマグネッ
トスイッチを高温雰聞気アある加熱＝ｙ　４１１／６の
中心あたりに配置［２，なけれげなＣ，ず、実装置−、
に問題がある。また、近年負荷である鍋１６が多様化１
７２、いろいろな利質ｉ／ｃｇ層化したも０が広く普及
［、でおり、これら鍋は・−概に磁性、昇磁１′／Ｖで
・その特注が判断できなくなっている。

本発明は」二記課頓を解決するものＴ、電気的な信号に
より最適な負荷検知を行い、負荷に最適な共振コンデン
サに切り換える誘導加熱調理器を提供することを第１の
目的とする。

甘た、負荷検知に用いる電流位相検知手段からの信号に
より加熱コイ、１１／に印加される電流のピーク値をも
検知し、回路の湾部化と畦ｌ：′Ｊスト化’Ｃ９＜現し
た誘導加熱調理器を・提供することを第２の目的とする
。

課題を解決Ｊるための手段 上記第１の］」的金達成するための本発明の第１の手段
は、直流電源ε、前記直流流電余平滑する平滑コンデン
サと、前記ｉａ流電源に並列に接続ｌ゛Ｘれた第１トよ
び第２のスイッチング素子と、前記第１および第之のス
イッチング素子の中点と前記直流電源の一方の間に接続
きれた加熱コイルと第１の共振コンデンサの直列囲路と
、前記＠１の共振コンデンサに並列に接続された第２の
共振コンデンサと開閉手段の直列回路と、前記加熱コイ
ｌしに印加される電流の位相を検知する電流位相検知手
段と前記第１ふ・よび第２のスイッチング素ｆ・を交Ｉ
ｊｌ　Ｋオンさせる制御部と、前記第１または第之のス
イッチング素子のオンスフタイミングど電流位相検知手
段からの信号に１り前記開閉手段を制御する切換検知部
とにより構成するもσ）Ｔある。

また、上記第２の目的を達成す−るための本発明の第２
の手段は、ＡｉＪ記加熱加熱コイル加さｔするｉＭ。

流のビ・−り値を検知するヒ″−り電流検知手段をイＪ
−し、前記加熱コイルに印加される電流の位相を検知・
する電流位相検知手段からの信弓に上り加熱＝Ｊイｌし
にｔ１＋加される電流のピークｉｌ／１′をも検知する
ｌｊ／７ｆ滉１：　−ｊ　７）。

作用 、Ｌ発明ｔ１、上記第１の手段のＮｌｉ成により、第１
１／ζは第２のスイッグング素子のオンスフタイミング
と加熱ロイルに印加さＪ］る’ｒｔ流の位相を比較する
。ｔ″なわち、スイッチング素子のオンタイミングに対
（２で加熱：１イル電流の位相が進ん−Ｔ′１．／−）
る時には昇磁ビＩＥＪ：ｆＩｌｌ坊し、遅れている時に
は磁性と判断１２、非出ｆＪＬと判断（７た際には開閉
「収金オンさせる。ご゛、の動作じより負荷である鍋の
材質を検知し開閉手段を制御することにより、第２の共
振コンデン１の接続を制御し２、負荷に最適な共振室数
にて動作させることができる。

また、加熱コイルに印加される電流の位相を検知するた
めにはカレンｌ−１−ランスや抵抗などの素子を挿・入
しなければならないが、位相の検知にはこれら素子に発
生する電１ｆの向きを検知１ればよいため２分［有］１
周期分の検知で可能である。従りて、本発明の第２のｆ
段の構成により、残りの２分の１周期の信号から読導加
熱調理器の制御に必吸な加熱コイル電流のＣ−り値を検
知する己とが司能となる１、 ′μ施例 以下、本発明の一実施例について第９図を参照しながら
説明する。

第１図にｔｓいて、１は直流電源、２は「１流電源１乞
）Ｖ−滑す−る平滑″１ンデンサ、３と４は第１および
第２のスイッチング素子で、直列回路を形成ｌ２．。

直流電源１に接続、されでいる。加熱コイ八・６と第１
の共振コンデンサ”６は直列に接続され、第１トよび第
２のスイッチング素Ｆ３．４の中点と直流２源１の一方
の端子に接続さねでいる。７は第２の共振コンデンサ、
８は開閉手段の−・一種である開閉リレーで、この開閉
リレー８と第２の共振つンデンザ７の直列回路は、第１
の共振コンデンサ６に並列に接続されている。９は加熱
コイル６に印加される電流の位相を検知する電流位相検
知手段、１０は第１および第２のスイッチング素子３．
４を交カニにオンさせる制御部、１１は第１″！、たは
第２０スイッチング素子３．４のオンメフタイミング、
！：電流位相検知手段９により検知される加熱コイ／ｌ
／６の電流位相どを比較することにより、負荷である鍋
１６の材質を検知し開閉リレーａの開閉を制御する切換
検知部である。

次に、第２図を参照しながらその動作を説明′する。第
２図ドおいで、Ａは第２のスイッチング素子の１ンオフ
パターン、Ｂ、Ｃは磁性鍋における加熱コイμ電流と位
相信号、Ｄ、Ｒは非磁ｔ９Ｅ鍋における加熱コイル電流
と位相信号である５、ここでＡとＣ，Ｅの位相を比較Ｊ
ると、Ａ４Ｃ対しＣは遅れ、Ｅは進んでいるととが分か
る。このように負荷である鍋の材質により、加熱コイＡ
／電流の位相が幼化し、ごれを検知する仁とにより負荷
である鍋の利賀を判別することり玉可能になる。

第３図じ第２の実施例の誘溝加熱調理益を示す。

第３図に４ナーで、１は直流電源２２は直流’Ｒ源１を
平滑する平滑コンデンサ′、３と４は第１および第２の
スイッチング素子で直列回路を・形成［１，直流電源１
に接続され１．いる。加熱コイル６と第１の共振：ｆｆ
　：／ア゛ンザ６は直列ド接続さＪｌ、第ｔｋよび第２
のスイッチング素子３，４の中点と直流電源１の一＝方
の端子に接続されでいる。７は第２の共振コンデンサ、
８は開閉手段の一種Ｔある開閉リレーで、第２の共振コ
ンデンサγと開閉リレー・８の直列回路は第１の共振コ
ンデンサ６に並ケ１１ば”接続され１いる。９は加熱コ
イ７＋／６に印加される電流ω位相を検知する電流位相
検知手段、１６は第１および第２のスイッチング素子３
，４を・一定周波数でかつ任意の導通比率にて交−１ｊ
：にオンさせる制御部、１７は第１または第２のスイッ
チング素子３．４のオンオフタイミングと電流位相検知
手段９（（より検知される加熱コイ／Ｉ／６の電流位相
とを比較−することにより、負荷である鍋１６の材質を
検知ｌ７、開閉リレーａの開閉を制御する切換検知部で
ある。１８は加熱コイル６に印加される電流ｃｎ　ｖ：
−り債を検知するビー・り電流検知手段で電流イ）７相
険知丁段“９のイＲ号により検知してｌ／する３、第４
図に、その１１体回路例を示ｔ。第４図においで、２１
は加熱”コイルの電流位相検知用のカレント計ノンス、
２２はカレンＩ−ｉランス２２の負荷抵抗、２３はＶａ
ｔがマイナスの際（で位相信号出力をマイナスにひく位
相検知用ダ・ｆオード、２４゜２６　（ｒＪ、’　Ｖ　
Ｃｔ　：ｌ！５；ブ°ラスの際に位相信号出力端子にプ
フス出力をだｉ′ｆｃめσ）第１および第２の抵抗、２
６はピーク電流相ダイＡ−ド、２７はビークホーμド用
°」ンデン′＋ｊ′びある。

次に第６図全訳照し２ながら第４図の動作音説明する３
、第６図「おいて、人は加熱゛コイルに印加される電流
を示す。仁ζ−で第４図に本しまたＶａｔがブ゛ラスの
際には、ビーり電流用ダイオード２６．ピークホールド
用コンデンサ２７によりピークホールドきれピーク電流
信号は８のようになる。また、位相信号はＶＯｔがｍ−
・ｄナスの際には：マイナスになυＶａｔがプラスの際
には第１および第２の抵抗２４．２５によυ決゛まる分
圧の出力となるのでＣに示すような波形になり位相信号
が得られる。

なお、第１図、第３図にお−て第１の共振コンデンサ６
は加熱コイ／Ｉ１５と直流電源１のマイナス側に接続し
たが、加熱コイル６と直流型＠１のソ゛ラス側に接続し
ても、また第１の共振コンデンサ６を分割し一方の端子
を加熱コイル６に他方の端子を直流電源１のプラス側と
マイナス側に各４接続した構成にしても動作とその効果
は同様である。

また、本実施例では、開閉手段とし２て開閉リレーを用
いたが、己れに限定されるものではなく、姿は第２の共
振コンデンサ・を動作あるいは本動作状態にできるも□
□□であればよい。

発明の効果 １ソ、上述べできたように本発明の誘導加熱調理器によ
れば１機械的なスイッチなどを使用することなく電気的
な信号の処理により負荷検知を？ｉう乙とが可能になる
ため、実装上の問題が屏決するだけでなく、従来困難で
あ−）た多層材質の鍋に対し７て屯最適な負荷検知を行
い、負荷に最適な共振コンデンサに切り換えることがｉ
ｊ■能になっｆｃ、。

さらに、負荷検知に用いる電流位相検知手段からの信号
に上り、加熱クイルに印加される電流のピーク値をも検
知できるようにし、［！ｌ路の簡略化と低コスト化を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にふ・ける誘導加熱調理器の
「司路図、第２　［Ｎ　Ｃ１１第１図の動作を説明−す
るためのクイ人チャー１−１第３図は本発明の第２の実
施例の誘導加熱調理器の回路図、第４図は回↓七体回路
図、第６図は第尋図の動作を説明するためのタイムチャ
〜　卜、第６図は従来例の誘導加熱調理器の回路図であ
る。 １・・・・・・１ｂ流電源、２・・・・・・平滑コンデ
ンサ、３・・・・第１のス４ツチング素子、４・・・・
・・第２のスイ、。 チング素子、６・・・・・・加熱クイル、６・・・・・
第１の共振コンデンサ、７・・・・・・第２の共振コン
デンサ、８・・・・・・開閉リレー、９・・・・・−電
流位相検知装置、Ｉ　Ｑ。 １３・・・・・・制御部、１１．１７・・・・・・切換
検知部、１６・・・・・・鍋、１日・・・・・・ピーク
電流検知手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源と、前記直流電源を平滑する平滑コンデ
   ンサと、前記直流電源に並列に接続された第１および第
   ２のスイッチング素子と、前記第１および第２のスイッ
   チング素子の中点と前記直流電源の一方の間に接続され
   た加熱コイルと第１の共振コンデンサの直列回路と、前
   記第１の共振コンデンサに並列に接続された第２の共振
   コンデンサと開閉手段の直列回路と、前記加熱コイルに
   印加される電流の位相を検知する電流位相検知手段と、
   前記第１および第２のスイッチング素子を交互にオンさ
   せる制御部と、前記第１または第２のスイッチング素子
   のオンオフタイミングと電流位相検知手段からの信号に
   より前記開閉手段を制御する切換検知部とにより構成さ
   れた誘導加熱調理器。 （１）加熱コイルに印加される電流のピーク値を検知す
   るピーク電流検知手段を有し、加熱コイルに印加される
   電流の位相を検知する電流位相検知手段からの信号によ
   り加熱コイルに印加される電流のピーク値を検知するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘導加熱調
   理器。