JPH05258851A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般家庭において使用される誘導加熱調理器
において、調理器に付属の鍋であるかどうかを入力電流
ＩｉｎとＩＧＢＴ印加電圧Ｖｃｅで確認できるようにす
る。 【構成】 電流測定回路１０と発振回路２ｅと鍋判別手
段１１を設けて、入力電流ＩｉｎとＩＧＢＴ印加電圧Ｖ
ｃｅにより鍋判別手段１１で鍋５の材質を確認し、異な
る鍋では加熱を停止する。また、さらにコイル切換手段
６を設けて、加熱コイル３，４を切り換えることにより
鍋５の大きさを確認し異なる大きさの鍋では加熱を停止
する。これにより常に正しい鍋で良好な調理を行うこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般家庭における使用
される鍋検知手段を備えた誘導加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来の誘導加熱調理器の構成図
を、図４に従来の誘導加熱調理器における誘導加熱方式
に適する鍋かどうかを判断する小物検知動作の関係図を
示す。

【０００３】図３において、２１は商用交流電源であ
り、高周波電源２２は、商用交流電源２１を整流する整
流回路２２ａと、整流回路２２ａの出力を平滑する平滑
コンデンサ２２ｂと、共振コンデンサ２２ｃと、スイッ
チング素子２２ｄと、スイッチング素子２２ｄを高速で
オン・オフすることによって高周波の電圧を発生させて
いる発振回路２２ｅとにより構成している。

【０００４】２３は高周波電源２２からの高周波の電流
を通電することによって誘導加熱を行う加熱コイル、２
４は誘導加熱によって加熱される鍋で、セラミックプレ
ート２５の上に設置される。

【０００５】２６は温度検知手段で、温度検知素子であ
るサーミスタ２６ａとサーミスタの抵抗値の変化を温度
に変換する温度検知回路２６ｂとによって構成されてい
る。この温度検知手段２６により、セラミックプレート
２５を介して鍋２４の温度を測定している。２７は、発
振回路２２ｅの周波数を変化させることにより高周波電
源２２の出力を制御している制御手段である。この制御
手段２７により、温度検知手段２６の入力に基づいて鍋
２４が使用者が任意に設定した所定の温度となるよう加
熱の電力を制御しているものである。

【０００６】２８は、スイッチング素子２２ｄのコレク
タ−エミッタ間に印加される電圧（以下Ｖｃｅと略す
る）を測定する電圧測定回路、２９は高周波電源２２に
入力される電流（以下Ｉｉｎと略する）を測定する電流
測定回路である。３０は、電圧測定回路２８によって測
定されたＶｃｅと電流測定回路２９によって測定された
Ｉｉｎの比によって、セラミックプレート２５の上に置
かれた鍋２４が誘導加熱方式に適した鍋かどうか、ある
いは鍋２４が置かれているかどうかを判断する小物検知
手段である。

【０００７】次に上記構成において、小物検知手段３０
による適正な鍋かどうかの判断の動作を図４とともに説
明する。

【０００８】一般的に誘導加熱方式では、スイッチング
素子２２ｄを高速でオン・オフさせることにより加熱コ
イル２３と共振コンデンサ２２ｃに大きな共振電流が流
れる。そのときに加熱コイル２３から発生する磁束がセ
ラミックプレート２５を透過し鍋２４に吸収されるとき
に鍋２４に発生する渦電流によって鍋２４自体が発熱す
るものである。そして、スイッチング素子２２ｄのオン
時間を長くしてＩｉｎを大きくすると、加熱コイル２３
から磁束が多く発生して鍋２４に吸収され加熱電力が増
加する。制御手段２７はこのＩｉｎを電流測定回路２９
によって測定し、Ｉｉｎが所定の入力電流すなわち所定
の入力電力となるように発振回路２２ｅを制御してい
る。また一般的に同じ材質の鍋を加熱する場合にはこの
Ｉｉｎを大きくするとＶｃｅも大きくなる。

【０００９】このときに鍋２４に吸収される磁束の量と
渦電流による発熱量は鍋２４の材質により決定される
が、鍋２４がない場合や誘導加熱に適さない鍋であった
場合は磁束が鍋に吸収されずＩｉｎが増加しないため
に、ＩｉｎとＶｃｅの比は図４の小物負荷の範囲にはい
る。小物検知手段３０は、加熱を開始し加熱コイル２３
から磁束を発生させた際にＩｉｎとＶｃｅが図４の小物
負荷の範囲であれば制御手段２７に出力を行って加熱を
停止しているものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記図３
に示した従来の誘導加熱調理器の構成では、鍋２４の材
質によっては電力の入力が不安定であり、また鍋２４の
温度を所定温度に制御する際にもセラミックプレート２
５を介して間接的に鍋２４の温度を測定しているため鍋
２４とセラミックプレート２５の接触状態や鍋２４の大
きさによっては鍋２４の温度が正しく制御できず使用者
の求める調理温度が実現できないという不具合点を有し
ていた。

【００１１】本発明は上記課題を解決するもので、常に
材質の明らかな所定の鍋により適切な温度制御で調理の
行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。

【００１２】本発明の第２の目的は、常に所定の大きさ
の鍋によって良好な調理の行える誘導加熱調理器を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明の第１の課題解決手段は、調理を行うた
めの誘導加熱方式に適した所定の鍋と、この鍋の下部に
水平方向に配置された１つ以上の加熱コイルと、商用交
流電源を整流する整流回路と整流後の電圧を平滑する平
滑コンデンサと前記加熱コイルと並列に接続された共振
コンデンサと高周波電流を発生させるためのオン・オフ
動作を行うスイッチング素子とこのスイッチング素子を
オン・オフさせる発振回路とを有し、前記加熱コイルに
高周波電流を通電して誘導加熱により前記鍋を加熱する
高周波電源と、前記高周波電源のスイッチング素子に印
加される電圧を測定する電圧測定回路と、前記整流回路
に流れる電流を測定する電流測定回路と、前記高周波電
源の発振回路に出力を行って前記高周波電源のスイッチ
ング素子のオン時間を変化させることによって前記高周
波電源の出力を制御する制御手段と、前記電流測定回路
により測定された入力電流値に対して前記電圧測定回路
によるスイッチング素子への印加電圧が前記鍋に固有の
所定範囲に入っていなければ、前記制御手段に出力を行
って加熱を停止する鍋判別手段とを備えたものである。

【００１４】上記第２の目的を達成するための第２の課
題解決手段は、第１の課題解決手段で示した誘導加熱調
理器において加熱コイルが複数個ある場合に、所定の加
熱コイルを選択して選択した加熱コイルのみに通電を行
うコイル切換手段を設け、このコイル切換手段によって
所定の加熱コイルのみに通電を行った状態で電流測定回
路で測定された入力電流値に対して電圧測定回路で測定
されたスイッチング素子への印加電圧が鍋に固有の所定
範囲に入っていなければ、鍋判別手段の働きによって制
御手段に出力を行って加熱を停止するようにしたもので
ある。

【００１５】

【作用】本発明は上記第１の課題解決手段により、高周
波電源のスイッチング素子に印加される電圧を測定する
電圧測定回路と、高周波電源の整流回路に流れる電流を
測定する電流測定回路と、高周波電源の発振回路に出力
を行って高周波電源のスイッチング素子のオン時間を変
化させることによって高周波電源の出力を制御する制御
手段と、電流測定回路により測定された入力電流値に対
して電圧測定回路によるスイッチング素子への印加電圧
が所定の鍋に固有の所定範囲に入っていなければ、制御
手段に出力を行って加熱を停止する鍋判別手段とを設け
ているため、もしも所定の鍋以外の材質の鍋で調理を行
おうとしても、入力電流値に対するスイッチング素子へ
の印加電圧が所定の電圧範囲からはずれるため鍋判別手
段により加熱ができないようにしている。

【００１６】また第２の課題解決手段では、コイル切換
手段を設けることにより、複数の加熱コイルのうち所定
のコイルのみで加熱面積をかえて加熱を行い、その際の
入力電流値に対するスイッチング素子への印加電圧が所
定の電圧範囲に入っているかどうか確認することによっ
て鍋の大きさを判断し、所定の鍋以外の大きさであれば
加熱ができないようにしている。

【００１７】

【実施例】以下、上記の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１８】図１に本発明の第１と第２の実施例の誘導
加熱調理器の構成図を示す。図において、１は商用交流
電源であり、高周波電源２は商用交流電源を整流する整
流回路２ａと、整流後の電圧を平滑する平滑コンデンサ
２ｂと、共振コンデンサ２ｃと、スイッチング素子２ｄ
と、スイッチング素子２ｄを高速でオン・オフすること
によって高周波の電圧を発生させている発振回路２ｅと
により構成している。

【００１９】３は第１の加熱コイル、４は第２の加熱コ
イルで、この２つの加熱コイル３，４は鍋５の下部に鍋
５の底面から所定の距離をおいて、鍋５の中心に対して
対称に配置されている。第１の加熱コイル３と第２の加
熱コイル４は、高周波電源２の共振コンデンサ２ｃに並
列に接続されている。６はこの第２の加熱コイル４を回
路から切りはなすコイル切換手段である。このコイル切
換手段６の働きによって、２つの加熱コイル３，４を用
いて鍋５の全面を加熱するか、第１の加熱コイル３のみ
によって鍋５の半面を加熱するかを選択している。

【００２０】７は、鍋５の底面に接して第１の加熱コイ
ル３によって加熱される鍋５の範囲の中心の温度を測定
するように配置されている温度検知素子のサーミスタ７
ａとこのサーミスタ７ａの抵抗値の変化を温度に変換す
る温度検知回路７ｂによって構成している温度検知手段
である。８は、発振回路２ｅの周波数を変化させること
により高周波電源２の出力を制御している制御手段であ
る。この制御手段８により、温度検知手段７の入力に基
づいて鍋５が使用者が任意に設定する所定の温度となる
よう加熱の電力を制御しているものである。

【００２１】９は電圧測定回路で、スイッチング素子２
ｄのコレクタ−エミッタ間の電圧（以下Ｖｃｅと略す）
を測定している。一般に加熱電力を大きくするために発
振回路２ｅによってスイッチング素子２ｄのオン時間を
長くするとこのＶｃｅも大きくなる。１０は電流測定回
路で高周波電源２への入力電流（以下Ｉｉｎと略す）つ
まり加熱電力を測定している。そして、スイッチング素
子２ｄのオン時間を長くすると、第１の加熱コイル３と
第２の加熱コイル４から磁束が多く発生して鍋５に吸収
され加熱電力が増加する、つまりＩｉｎが増加すること
になる。制御手段８はこのＩｉｎを電流測定回路１０に
よって測定し、Ｉｉｎが所定の入力電流すなわち所定の
入力電力となるように発振回路２ｅを制御している。ま
た、一般的に同じ材質の鍋の場合にはＩｉｎとＶｃｅは
比例して大きくなる。

【００２２】このときに鍋５に吸収される磁束の量と発
熱量は鍋５の材質により決定されるので、所定の鍋５以
外の鍋を置いた場合には、たとえ加熱が行えたとして
も、所定の鍋５の場合と同じＩｉｎの電流値に対してＶ
ｃｅが異なった電圧値となる。この動作の関係を図２に
示す。すなわち、鍋判別手段１１においては所定の鍋５
であるかどうかの判断を図２に示すようにＩｉｎとＶｃ
ｅの関係から行っている。図２において小物負荷の範囲
では鍋５が置かれていないか誘導加熱方式で加熱できな
い鍋５が置かれたかのどちらかである。不適正鍋の範囲
では、誘導加熱方式での加熱には適しているが所定の鍋
でない場合である。

【００２３】またこの第１の実施例においては、加熱コ
イルが２個の場合を示しているが、コイル切換手段６を
必要としない加熱コイルが１個の場合や、コイル切換手
段６が複数個必要になる加熱コイルが３個以上の場合も
同様であることはいうまでもない。

【００２４】次に本発明の第２の実施例においては、第
１の実施例にコイル切換手段６を設け、この働きにより
第２の加熱コイル４を高周波電源２から切りはなして、
再度ＶｃｅとＩｉｎの関係を測定して鍋判別手段１１に
より適切な所定の鍋５であるかどうかを判別しているも
のである。このとき、所定の鍋５と同じ材質で大きさの
異なる鍋、たとえば第２の加熱コイル４側に片寄って小
さな鍋が置かれていた場合には、コイルを切り換えるこ
とによって第１の加熱コイル３のみを使用した加熱を行
ったときにＶｃｅとＩｉｎの関係が小物負荷の範囲とな
り適正な鍋でないと判別するものである。

【００２５】またこの第２の実施例においては、加熱コ
イルが２つの場合を示しているが、加熱コイルが３つ以
上の場合も同様であることはいうまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明のように第１の発明によれ
ば、鍋判別手段を設けたことにより、たとえ本発明の誘
導加熱調理器の構成に適した所定の大きさの鍋であって
も、材質の異なる鍋が置かれた場合には、鍋判別手段に
より不適正な鍋と判断して加熱を停止する。したがって
従来のような材質の不適切な鍋が置かれて適切な温度制
御ができずに十分な調理性能が得られないといった不具
合がなく、適切な温度制御で良好な調理性能が得られる
誘導加熱調理器を提供することができる。

【００２７】また、第２の発明によれば、さらにコイル
切換手段を設けることにより、たとえ本発明の誘導加熱
に通していても、所定の大きさと異なる大きさの鍋が置
かれた場合には、たとえそれが誘導加熱方式に適した鍋
であっても、鍋判別手段により加熱が停止される。した
がって同様に不適切な鍋が置かれて適切な温度制御がで
きずに十分な調理性能が得られないといった不具合がな
くなり、常に良好な調理性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２の実施例の誘導加熱調理器
の構成図

【図２】同第１、第２の実施例の誘導加熱調理器のＩｉ
ｎ−Ｖｃｅの関係を説明するための図

【図３】従来の誘導加熱調理器の構成図

【図４】同誘導加熱調理器の小物検知動作を示すＩｉｎ
−Ｖｃｅの関係図

【符号の説明】

１ 商用交流電源 ２ 高周波電源 ２ａ 整流回路 ２ｂ 平滑コンデンサ ２ｃ 共振コンデンサ ２ｄ スイッチング素子 ２ｅ 発振回路 ３ 第１の加熱コイル（加熱コイル） ４ 第２の加熱コイル（加熱コイル） ５ 鍋 ６ コイル切換手段 ８ 制御手段 ９ 電圧測定回路 １０ 電流測定回路 １１ 鍋判別手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調理を行うための誘導加熱方式に適した鍋
   と、この鍋の下部に水平方向に配置された１つ以上の加
   熱コイルと、商用交流電源を整流する整流回路と整流後
   の電圧を平滑する平滑コンデンサと前記加熱コイルと並
   列に接続された共振コンデンサと高周波電流を発生され
   るためのオン・オフ動作を行うスイッチング素子とこの
   スイッチング素子をオン・オフさせる発振回路とを有
   し、前記加熱コイルに高周波電流を通電して誘導加熱に
   より前記鍋を加熱する高周波電源と、前記高周波電源の
   スイッチング素子に印加される電圧を測定する電圧測定
   回路と、前記整流回路に流れる電流を測定する電流測定
   回路と、前記高周波電源の発振回路に出力を行って前記
   高周波電源のスイッチング素子のオン時間を変化させる
   ことによって前記高周波電源の加熱出力を制御する制御
   手段と、前記電流測定回路により測定された入力電流値
   に対して前記電圧測定回路による前記スイッチング素子
   への印加電圧が前記鍋に固有の所定範囲に入っていなけ
   れば前記制御手段に出力を行って加熱を停止する鍋判別
   手段とを備えた誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】請求項１記載の誘導加熱調理器において、
   加熱コイルを複数個有し、この複数個の加熱コイルのう
   ち所定の加熱コイルを選択して選択した加熱コイルのみ
   に通電を行うコイル切換手段を設け、このコイル切換手
   段によって所定の加熱コイルのみに通電を行った状態
   で、電流測定回路で測定された入力電流値に対して電圧
   測定回路で測定されたスイッチング素子への印加電圧が
   鍋に固有の所定範囲に入っていなければ、鍋判別手段の
   働きによって制御手段に出力を行って加熱を停止するよ
   うにした誘導加熱調理器。