JPH0516155B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、温度調節機能を備えた誘導加熱調
理器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、誘導加熱調理器においては、鍋がセツ
トされていなかつたり、たとえセツトされていて
もその鍋の材質や大きさが適正でない状態で加熱
を行なうとうと、加熱コイルに過大電流が流れ、
その加熱コイルを初めとする各種機器に損傷を招
いてしまう。そこで、従来、鍋が適正であるか否
かを検出し、鍋が無い場合には加熱コイルの動作
を禁止するとともに、その検出結果を報知するよ
うにしている。しかして、鍋が適正であるか否か
を検出する方法としてはたとえば磁石を用いる方
法があるが、この方法では磁性体鍋しか検出する
ことができず、18−８ステンレス鍋のように非磁
性体でありながらも加熱が可能な鍋に対しては検
出が不可能であつた。これに対処し、加熱の開始
時に加熱コイルを一時的に動作させ、そのときの
加熱コイルの電圧と電流を検知したり、あるいは
加熱中に加熱コイルの電圧と電流を検知し、その
検知結果に応じて鍋が適正であるか否かを検出す
る方法が多々用いられている。すなわち、磁性体
鍋だけでなく18−８ステンレス鍋の検出も可能と
する方法である。

ところで、近年、温度調節機能を備えた使い勝
手の良い誘導加熱調理器が登場するようになつ
た。これは、鍋の温度を検出する温度検出部およ
び鍋の温度を設定する温度設定部を有し、鍋の温
度が設定温度よりも低いときには加熱を行ない、
鍋の温度が設定温度よりも高くなると加熱を中断
し、これにより鍋の温度を略設定温度に維持する
ものである。しかしながら、このような誘導加熱
調理器に上記のような電圧、電流検知による負荷
検出機能を採用した場合、次のような不都合を生
じてしまう。すなわち、加熱の中断時は負荷検出
機能が働かないため、その状態において鍋が取去
られたり適正でない鍋に取替えられたとしても、
それを報知することができず、使用者に不信感を
抱かせてしまう。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、負荷の温度と
設定温度との比較により加熱制御を行なう誘導加
熱調理器において、温度調節機能に影響を受ける
ことなく常に負荷検出を行なうことができ、これ
により常に負荷が適正であるか否かの的確な報知
を可能とする信頼性にすぐれた誘導加熱調理器を
提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、負荷の温度が設定温度よりも低い
ときはインバータ回路を連続的に動作させ、負荷
の温度が設定温度よりも高いときはインバータ回
路を負荷検出に要する時間ずつ断続的に動作させ
るものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

第１図において、１は商用交流電源で、この電
源１にはヒユーズ２および電源スイツチ３，３を
介してTNR４、雑音防止用コンデンサ５、加熱
コイル冷却用フアンモータ６、整流回路７がそれ
ぞれ接続される。整流回路７は、ダイオードブリ
ツジ８、チヨークコイル９、平滑コンデンサ１０
からなる。整流回路７の出力端には加熱コイル１
１およびコンデンサ１２からなる共振回路が接続
され、そのコンデンサ１２にはダンパダイオード
１３およびスイツチング素子であるNPN形トラ
ンジスタ１４のコレクタ・エミツタ間がそれぞれ
並列に接続される。すなわち、整流回路７、ダン
パダイオード１３、およびトランジスタ１４など
によつて上記共振回路を駆動するインバータ回路
が構成される。しかして、整流回路７の入力側電
源ラインには電流トランス１５が配設され、その
電流トランス１５の出力電圧は主制御部２０に供
給される。また、加熱コイル１１への印加電圧が
取出され、その電圧は主制御部２０に供給され
る。そして、主制御部２０には負荷つまり鍋の温
度を検知する温度検知器たとえばサーミスタ１
６、出力／温度設定ボリユーム１７、負荷が適正
であるか否かの報知を行なういわゆる調理ランプ
（発光ダイオード）１８がそれぞれ接続される。

ここで、主制御部２０について説明する。ま
ず、上記サーモスタ１６に抵抗２１を介して直流
電圧Vccを印加するようにしている。また、上記
出力／温度設定ボリユーム１７に抵抗２２，２３
を直列に介して直流電圧Vccを印加するようにし
ている。しかして、２４は比較回路で、サーミス
タ１６および抵抗２１の相互接続点に得られる電
圧とボリユーム１７の摺動端子に得られる電圧と
を比較するもので、これにより鍋の温度が設定温
度よりも高いときには出力を論理“０”信号とす
るようになつている。２５は無安定マルチバイブ
レータ回路（NMV回路）で、一定周波数の矩形
波信号を発生するものであり、その矩形波信号は
上記比較回路２４の出力に応じて適宜に出力され
るようになつている。２６は定常加熱／温度調節
加熱切替スイツチで、定常加熱端子２６ａおよび
温度調節加熱端子２６ｂを有し、定常加熱端子２
６ａ側に設定されると抵抗２７，２８の相互接続
点に得られる一定電圧を抽出し、かつ温度調節加
熱端子２６ｂ側に設定されると上記ボリユーム１
７の摺動端子電圧を抽出するものである。一方、
３０は電圧検出回路で、加熱コイル１１に印加さ
れる電圧に対応するレベルの信号を出力するもの
である。なお、３１は電圧検出回路３０への入力
電圧を調整するための電圧調整用抵抗である。３
２は電流検出回路で、電流トランス１５の出力電
圧に対応するレベルの信号を出力するものであ
る。３３は比較回路で、電圧検出回路３０の出力
電圧と電流検出回路３２の出力電圧との比較を行
なうもので、負荷が適正であるときつまり誘導加
熱が可能な材質および大きさの鍋がセツトされて
いるときに論理“１”信号を出力するようになつ
ている。すなわち、電圧検出回路３０、電流検出
回路３２、および比較回路３３などで負荷検出部
が構成される。３４は遅延回路で、比較回路３３
の出力をわずかな時間遅延して前記調理ランプ１
８へ供給するものである。

３５は出力レベル設定回路で、電流検出回路３
２の出力と切替スイツチ２６の抽出電圧との差に
基づいて加熱出力を設定するものである。３６は
パルス幅変調PWMレベル設定回路で、後述する
パルス幅変調回路４２におけるパルス幅変調の基
準信号を発生するものであり、その基準信号は上
記無安定マルチバイブレータ回路２５の出力、比
較回路３３の出力、および出力レベル設定回路３
５の出力に応じて制御されるようになつている。

４０は帰還回路で、加熱コイル１１への印加電
圧の変化に同期するパルス信号を発生するもので
ある。４１は三角波発生回路で、帰還回路４０か
ら発せられるパルス信号をトリガとして三角波信
号を発するものである。４２はパルス幅変調
PWMM回路で、三角波発生回路４１から発せら
れる三角波信号を上記パルス幅変調レベル設定回
路３６から供給される基準信号によりパルス幅変
調するものである。４３はインバータ駆動回路
で、パルス幅変調回路４２で得られるパルス幅変
調信号に応じて前記トランジスタ１４をオン、オ
フ動作させるものである。

第２図は第１図の要部を具体的に示したもので
ある。第２図に示すように、パルス幅変調レベル
設定回路３６の出力端は、比較回路３３の出力端
および出力レベル設定回路３５の出力端に接続さ
れ、さらにNPN形トランジスタ５２のコレク
タ・エミツタ間を介して接地される。トランジス
タ５２のベース・エミツタ間には抵抗５３，５４
を介して無安定マルチバイブレータ回路２５の矩
形波信号が供給される。ただし、無安定マルチバ
イブレータ回路２５の出力端は、切替スイツチ５
５の可動端子と定常加熱端子５５ａとの間を介し
て接地されるとともに、切替スイツチ５５の可動
端子と温度調節加熱端子５５ｂとの間および
NPN形トランジスタ５６のコレクタ・エミツタ
間を直列に介して接地される。ここで、切替スイ
ツチ５５は前記切替スイツチ２６に連動するもの
である。トランジスタ５６のベース・エミツタ間
には抵抗５７，５８を介して比較回路２４の出力
が供給される。

つぎに、上記のような構成において第３図を参
照しながら動作を説明する。

出力／切替スイツチ２６を温度調節加熱端子２
６ｂ側に設定しておき、ボリユーム１７で温度設
定を行なう。そして、トツププレートに鍋をセツ
トし、電源スイツチ３，３をオンする。すると、
まずインバータ回路が一時的に駆動されて加熱コ
イル１１とコンデンサ１２からなる共振回路が発
振動作し、その加熱コイルに高周波電流が流れ
る。このとき、整流回路７に入力する電流および
加熱コイル１１に印加される電圧が電流検出回路
３２および電圧検出回路３０によつてそれぞれ検
出され、鍋が適正であれば比較回路３３から論理
“１”信号が出力される。比較回路３３から論理
“１”信号が出力されると、遅延回路３４に基づ
くわずかな時間遅れをもつて調理ランプ１８が点
灯する。一方、出力／温度切替スイツチ２６が温
度調節加熱端子２６ｂ側に設定されているので、
ボリユーム１７の摺動端子電圧と電流検出回路３
２の出力電圧との差に対応するレベルの電圧が出
力レベル設定回路３５から出力される。さらに、
ボリユーム１７の摺動端子電圧つまり設定温度と
サーミスタ１６の抵抗値変化に基づく電圧つまり
鍋の温度とが比較回路２４で比較され、このとき
は鍋の温度がまだ設定温度よりも低いので比較回
路２４から論理“１”信号が出力される。比較回
路２４の出力が論理“１”信号であれば、トラン
ジスタ５６がオンして無安定マルチバイブレータ
回路２５の出力が接地除去され、これによりトラ
ンジスタ５２がオフ状態を維持する。このよう
に、比較回路３３の出力が論理“１”でしかもト
ランジスタ５２がオフ状態であれば、パルス幅変
調レベル設定回路３６の基準信号がパルス幅変調
回路４２へ供給される。なお、パルス幅変調回路
４２へ供給される基準信号の電圧レベルは出力設
定回路３５の出力電圧によつて決定される。パル
ス幅変調回路４２は、供給される基準信号の電圧
レベルに基づいて三角波発生回路４１から供給さ
れる三角波信号をパルス幅変調する。そして、こ
のパルス幅変調信号に応じてインバータ駆動回路
４３がインバータ回路を駆動し、これにより共振
回路の発振動作が継続して加熱コイル１１に連続
的に高周波電流が流れる。すなわち、加熱が開始
される。

こうして、加熱が行なわれると、鍋の温度が上
昇する。鍋の温度が設定温度よりも高くなると、
比較回路２４の出力が論理“０”となり、トラン
ジスタ５６がオフする。トランジスタ５６がオフ
すると、無安定マルチバイブレータ回路２５から
発せられる矩形波信号に応じてトランジスタ５２
がオン、オフ動作する。したがつて、パルス幅変
調レベル設定回路３６から出力される基準信号が
トランジスタ５２のオフに際して接地除去され、
基準信号は断続的にパルス幅変調回路４２へ供給
されるようになる。こうして、パルス幅変調回路
４２へ基準信号が供給されたときだけインバータ
回路が駆動され、つまりインバータ回路が断続的
に動作し、それに応じて共振回路が断続発振動作
することになる。この場合、インバータ回路の断
続動作の個々の動作時間は、負荷検出部が負荷を
検出するのに充分な時間となるように無安定マル
チバイブレータ回路２５の回路定数を決めてい
る。また、この場合、実際上は共振回路が発振動
作するため加熱が行なわれていることになるが、
実質的には加熱が中断しているのと同じである。
そして、このインバータ回路の断続動作におい
て、負荷が適正であればその動作毎に負荷検出部
つまり比較回路３３から論理“１”信号が出力さ
れるが、その比較回路３３と調理ランプ１８と間
には遅延回路３４を介在させているため、調理ラ
ンプ１８が点滅することはなく、調理ランプ１８
の点灯は連続して行なわれる。また、この断続動
作において、トツププレートから鍋が取去られた
り、あるいは鍋が適正でないものに取替えられる
と、それが負荷検出部で検出され、比較回路３３
の出力が論理“０”となる。比較回路３３の出力
が論理“０”になると、遅延回路３４によるわず
かな時間遅れをもつて調理ランプ１８が消灯し、
鍋が無い旨あるいは鍋が適正でない旨が使用者に
報知される。また、比較回路３３の出力が論理
“０”になると、パルス幅変調レベル設定回路３
６の基準信号が接地除去され、インバータ回路の
駆動が強制的に禁止されて共振回路が発振動作す
ることはない。

加熱の中断（実際には共振回路の断続発振動
作）によつて鍋の温度が設定温度よりも高くなる
と、比較回路２４の出力が論理“１”となり、ト
ランジスタ５６がオンしてトランジスタ５２がオ
フ状態を維持し、これにより再びインバータ回路
が連続的に動作する。つまり、加熱が行なわれ
る。

このように、温度調節調理において、鍋の温度
が設定温度よりも低ければインバータ回路を連続
的に動作させ、鍋の温度が設定温度よりも高くな
ればインバータ回路を負荷検出部の負荷検出に充
分な時間ずつ断続的に動作させるようにしたの
で、常に負荷を検出することができ、これにより
負荷が適正であるか否かの的確な報知が可能とな
る。

なお、上記実施例ではデイスクリートな回路を
用いる場合について説明したが、マイクロコンピ
ユータを用い、プログラム制御によつて同様に実
施することも可能である。また、負荷が適正であ
るか否かの報知を調理ランプによつて行なうよう
にしたが、ブザーや他の表示器を用いるようにし
てもよい。その他、この発明は上記実施例に限定
されるものではなく、要旨を変えない範囲で種々
変形実施可能なことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、負荷の温
度と設定温度との比較により加熱制御を行なう誘
導加熱調理器において、温度調節機能に影響を受
けることなく常に負荷検出を行なうことができ、
これにより常に負荷が適正であるか否かの的確な
報知を可能とする信頼性にすぐれた誘導加熱調理
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は制御回路の構成図、第２図は第１図の要部の
具体的な構成図、第３図は動作を説明するための
図である。 １１……加熱コイル、１２……コンデンサ、１
５……電流トランス、１６……サーミスタ（温度
検知器）、１７……出力／温度設定ボリユーム、
１８……調理ランプ（報知手段）、２０……主制
御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱コイルと、この加熱コイルとともに共振
   回路を構成するコンデンサと、この共振回路を駆
   動するインバータ回路と、前記加熱コイルの電圧
   および電流により負荷を検出する負荷検出部と、
   この負荷検出部の検出結果を報知する報知手段
   と、負荷の温度を検出する温度検出部と、負荷の
   温度を設定する温度設定部と、この温度設定部の
   設定温度よりも前記温度検出部の検出温度が低い
   とき、前記インバータ回路を連続的に動作させる
   とともに、温度設定部の設定温度よりも温度検出
   部の検出温度が高いとき、インバータ回路を断続
   的に動作させる制御手段とを具備したことを特徴
   とする誘導加熱調理器。