JPH0536472A - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents
電磁誘導加熱調理器Info
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- JPH0536472A JPH0536472A JP18866291A JP18866291A JPH0536472A JP H0536472 A JPH0536472 A JP H0536472A JP 18866291 A JP18866291 A JP 18866291A JP 18866291 A JP18866291 A JP 18866291A JP H0536472 A JPH0536472 A JP H0536472A
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- heating coil
- heating
- high frequency
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明はインバータ出力電圧と加熱コイル
電流との位相差により入力電力を制御するとともに、金
属容器の浮上を防止する。 【構成】 商用電源９からの交流電圧を平滑回路８で整
流平滑し、直流電圧を高周波インバータ回路４に供給す
る。インバータ駆動回路７によって高周波インバータ回
路４を駆動し、加熱コイル２に高周波電力を流し、高周
波交番磁界を発生させる。この高周波交番磁界によって
金属容器１に渦電流が発生し、この渦電流により金属容
器１が加熱される。加熱コイル２に流れる電流を電流セ
ンサ１３で検出し、駆動周波数検出回路１０に入力する
ことにより、高周波インバータ回路４の駆動周波数を検
出し、主制御部１２に入力する。主制御部１２は検出さ
れた駆動周波数に応じて高周波インバータ回路４を制御
して、被加熱物を含む金属容器１の浮上を防止する。
電流との位相差により入力電力を制御するとともに、金
属容器の浮上を防止する。 【構成】 商用電源９からの交流電圧を平滑回路８で整
流平滑し、直流電圧を高周波インバータ回路４に供給す
る。インバータ駆動回路７によって高周波インバータ回
路４を駆動し、加熱コイル２に高周波電力を流し、高周
波交番磁界を発生させる。この高周波交番磁界によって
金属容器１に渦電流が発生し、この渦電流により金属容
器１が加熱される。加熱コイル２に流れる電流を電流セ
ンサ１３で検出し、駆動周波数検出回路１０に入力する
ことにより、高周波インバータ回路４の駆動周波数を検
出し、主制御部１２に入力する。主制御部１２は検出さ
れた駆動周波数に応じて高周波インバータ回路４を制御
して、被加熱物を含む金属容器１の浮上を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電磁誘導加熱調理器に
関し、特に、高周波インバータから加熱コイルに高周波
電流を流し、加熱コイルによって金属容器に渦電流を発
生させて、金属容器に収納された被加熱物を加熱するよ
うな電磁誘導加熱調理器の改良に関する。
関し、特に、高周波インバータから加熱コイルに高周波
電流を流し、加熱コイルによって金属容器に渦電流を発
生させて、金属容器に収納された被加熱物を加熱するよ
うな電磁誘導加熱調理器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電磁誘導加熱調理器は加熱コイルに通電
される高周波電流の電磁誘導作用により、被加熱金属容
器に発生する渦電流のジュール熱損を利用し、被加熱金
属容器を加熱する。被加熱金属容器の加熱電力、すなわ
ち入力電力は加熱コイルの通電電力の２乗に比例する。
この電力を制御するには加熱コイル電流を制御する必要
がある。加熱コイルの通電電流を制御するには、インバ
ータの出力電圧を制御する方法と、加熱コイルのインピ
ーダンスを制御する方法とがある。
される高周波電流の電磁誘導作用により、被加熱金属容
器に発生する渦電流のジュール熱損を利用し、被加熱金
属容器を加熱する。被加熱金属容器の加熱電力、すなわ
ち入力電力は加熱コイルの通電電力の２乗に比例する。
この電力を制御するには加熱コイル電流を制御する必要
がある。加熱コイルの通電電流を制御するには、インバ
ータの出力電圧を制御する方法と、加熱コイルのインピ
ーダンスを制御する方法とがある。
【０００３】従来、電磁誘導加熱調理器は、インバータ
の出力に加熱コイルと共振コンデンサとで構成される直
列共振回路を接続し、その直列共振回路のインピーダン
スがインバータ駆動周波数により変化することを利用
し、加熱コイル電流を制御している。
の出力に加熱コイルと共振コンデンサとで構成される直
列共振回路を接続し、その直列共振回路のインピーダン
スがインバータ駆動周波数により変化することを利用
し、加熱コイル電流を制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図７は従来の電磁誘導
加熱調理器において、加熱コイルによって被加熱金属容
器を加熱する動作を説明するための図である。図７に示
すように、加熱コイル２の通電電流ＩC と被加熱金属容
器１に発生する渦電流ＩU は互いに反対方向に流れ、反
発方向に電磁力Ｆが働く。この電磁力Ｆは加熱コイル２
と被加熱金属容器１の距離をｒとすると、次の第（１）
式で表わされる。
加熱調理器において、加熱コイルによって被加熱金属容
器を加熱する動作を説明するための図である。図７に示
すように、加熱コイル２の通電電流ＩC と被加熱金属容
器１に発生する渦電流ＩU は互いに反対方向に流れ、反
発方向に電磁力Ｆが働く。この電磁力Ｆは加熱コイル２
と被加熱金属容器１の距離をｒとすると、次の第（１）
式で表わされる。
【０００５】Ｆ＝Ｋa （ＩC ・ＩU ）／ｒ
Ｋa ：常数
また、この渦電流ＩU は、加熱コイル２の通電電流ＩC
に比例する。さらに、被加熱金属容器１に発生する加熱
出力Ｐは、被加熱金属容器１の表皮抵抗値をＲ S とする
と、第（２）式で表わされる。
に比例する。さらに、被加熱金属容器１に発生する加熱
出力Ｐは、被加熱金属容器１の表皮抵抗値をＲ S とする
と、第（２）式で表わされる。
【０００６】Ｐ＝Ｋβ・Ｒs ・ＩU 2 …（２）
Ｋβ：常数
また、この渦電流ＩU は加熱コイル２の通電電流ＩC に
比例するので、この加熱コイル２の電流を制御すれば、
被加熱金属容器１に消費される電力Ｐを制御することが
できる。
比例するので、この加熱コイル２の電流を制御すれば、
被加熱金属容器１に消費される電力Ｐを制御することが
できる。
【０００７】ここで、加熱コイル電流ＩC は、インバー
タ出力電圧をＶo ，加熱コイル２と共振コンデンサで構
成される直列共振回路のインピーダンスをＺとすると、
第（３）式で表わされる。
タ出力電圧をＶo ，加熱コイル２と共振コンデンサで構
成される直列共振回路のインピーダンスをＺとすると、
第（３）式で表わされる。
【０００８】ＩC ＝Ｖo ／Ｚ…（３）
上述のインピーダンスＺは加熱コイル２の抵抗をＲと
し、加熱コイル２のインダクタンスをＬとし、共振コン
デンサのキャパシタンスをＣとすると、次の第（４）式
で表わされる。
し、加熱コイル２のインダクタンスをＬとし、共振コン
デンサのキャパシタンスをＣとすると、次の第（４）式
で表わされる。
【０００９】
【数１】
【００１０】上述の第（４）式は駆動周波数ｆの関数で
あるので、その駆動周波数により加熱コイル電流ＩC を
制御できる。従来の電磁誘導加熱調理器では、加熱コイ
ル電流ＩC を駆動周波数にて制御しているが、その加熱
対象が磁性導体で固有抵抗値の高い鉄系の場合は問題な
いが、アルミなどの非磁性導体で固有抵抗値の低い被加
熱金属容器を併用して加熱する場合、その加熱コイルと
共振コンデンサとで構成される直列共振回路のインピー
ダンスＺのＱがそれぞれの鍋で大きく異なり、その結果
単位駆動周波数当りのインピーダンス変化の差、すなわ
ち入力の差が次の第１表のように大きく駆動周波数で、
この２種類の被加熱金属容器を加熱する際の入力制御を
するのが困難であった。
あるので、その駆動周波数により加熱コイル電流ＩC を
制御できる。従来の電磁誘導加熱調理器では、加熱コイ
ル電流ＩC を駆動周波数にて制御しているが、その加熱
対象が磁性導体で固有抵抗値の高い鉄系の場合は問題な
いが、アルミなどの非磁性導体で固有抵抗値の低い被加
熱金属容器を併用して加熱する場合、その加熱コイルと
共振コンデンサとで構成される直列共振回路のインピー
ダンスＺのＱがそれぞれの鍋で大きく異なり、その結果
単位駆動周波数当りのインピーダンス変化の差、すなわ
ち入力の差が次の第１表のように大きく駆動周波数で、
この２種類の被加熱金属容器を加熱する際の入力制御を
するのが困難であった。
【００１１】しかも、アルミなどの非磁性導体で固有抵
抗値の低い被加熱金属容器を加熱する場合、その表皮抵
抗値Ｒｓが小さいので、磁性導体の金属容器と同一の加
熱出力を得るのに多くの過電流Ｉu を要し、その結果、
電磁力Ｆは強くなり、被加熱金属容器に強い揚力が発生
し、高出力加熱時には金属容器が浮上してしまうという
問題点があった。
抗値の低い被加熱金属容器を加熱する場合、その表皮抵
抗値Ｒｓが小さいので、磁性導体の金属容器と同一の加
熱出力を得るのに多くの過電流Ｉu を要し、その結果、
電磁力Ｆは強くなり、被加熱金属容器に強い揚力が発生
し、高出力加熱時には金属容器が浮上してしまうという
問題点があった。
【００１２】
【表１】
【００１３】
それゆえに、この発明の主たる目的は、被加熱金属容器
の浮上を防止できるような電磁誘導加熱調理器を提供す
ることである。
の浮上を防止できるような電磁誘導加熱調理器を提供す
ることである。
【００１４】この発明の他の目的は、磁性導体で固有抵
抗値の高い鉄系と非磁性導体で固有抵抗値の低いアルミ
などの被加熱金属容器を併用加熱する場合の入力制御性
能の向上を図ることができるような電磁誘導加熱調理器
を提供することである。
抗値の高い鉄系と非磁性導体で固有抵抗値の低いアルミ
などの被加熱金属容器を併用加熱する場合の入力制御性
能の向上を図ることができるような電磁誘導加熱調理器
を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、金属容器に渦電流を発生させて加熱する加熱コイル
と、加熱コイルに高周波電流を流す高周波インバータと
を備え、金属容器に収納された被加熱物を加熱する電磁
誘導加熱調理器において、高周波インバータの駆動周波
数を検出する周波数検出手段と、周波数検出手段によっ
て駆動周波数の変化したことを検出したことに応じて、
駆動周波数を下げるように高周波インバータを制御する
制御手段とを備えて構成される。
は、金属容器に渦電流を発生させて加熱する加熱コイル
と、加熱コイルに高周波電流を流す高周波インバータと
を備え、金属容器に収納された被加熱物を加熱する電磁
誘導加熱調理器において、高周波インバータの駆動周波
数を検出する周波数検出手段と、周波数検出手段によっ
て駆動周波数の変化したことを検出したことに応じて、
駆動周波数を下げるように高周波インバータを制御する
制御手段とを備えて構成される。
【００１６】請求項２にかかる発明は、電磁誘導加熱調
理器において、高周波インバータの出力電圧と加熱コイ
ルに流れる電流との位相を検出する位相検出手段と、位
相検出手段の検出出力に応じて、高周波インバータによ
り加熱コイルの通電電流を制御する制御手段とを備えて
構成される。
理器において、高周波インバータの出力電圧と加熱コイ
ルに流れる電流との位相を検出する位相検出手段と、位
相検出手段の検出出力に応じて、高周波インバータによ
り加熱コイルの通電電流を制御する制御手段とを備えて
構成される。
【００１７】請求項３にかかる発明は、電磁誘導調理器
において、加熱コイルの通電電流を検出する通電電流検
出手段と、通電電流検出手段の検出出力に応じて高周波
インバータにより加熱コイルの通電電流を制御する制御
手段とを備えて構成される。
において、加熱コイルの通電電流を検出する通電電流検
出手段と、通電電流検出手段の検出出力に応じて高周波
インバータにより加熱コイルの通電電流を制御する制御
手段とを備えて構成される。
【００１８】請求項４にかかる発明は、電磁誘導調理器
において、高周波インバータの駆動電圧の位相を検出す
る電圧位相検出手段と、加熱コイルの電流の位相を検出
する電流位相検出手段と、検出された電圧位相と電流位
相との位相差を検出する位相差検出手段と、位相差を設
定するための位相差設定手段と、位相差検出手段の検出
出力が位相差設定手段によって設定された設定値となる
ように高周波インバータにより加熱コイルの通電電流を
制御する制御手段とを備えて構成される。
において、高周波インバータの駆動電圧の位相を検出す
る電圧位相検出手段と、加熱コイルの電流の位相を検出
する電流位相検出手段と、検出された電圧位相と電流位
相との位相差を検出する位相差検出手段と、位相差を設
定するための位相差設定手段と、位相差検出手段の検出
出力が位相差設定手段によって設定された設定値となる
ように高周波インバータにより加熱コイルの通電電流を
制御する制御手段とを備えて構成される。
【００１９】
【作用】請求項１〜請求項３にかかる発明は、高周波イ
ンバータの駆動周波数または高周波インバータの出力電
圧と加熱コイルに流れる電流との位相差または加熱コイ
ルの通電電流のいずれかを検出し、その検出出力により
高周波インバータによって加熱コイルの通電電流を制御
することにより、被加熱物を含む金属容器の浮上を防止
する。
ンバータの駆動周波数または高周波インバータの出力電
圧と加熱コイルに流れる電流との位相差または加熱コイ
ルの通電電流のいずれかを検出し、その検出出力により
高周波インバータによって加熱コイルの通電電流を制御
することにより、被加熱物を含む金属容器の浮上を防止
する。
【００２０】請求項４にかかる発明は、高周波インバー
タの駆動電圧の位相と加熱コイルの電流位相との位相差
に応じて高周波インバータにより加熱コイルの通電電流
を制御することにより、入力の単位位相角あたりの変化
量は、鉄系とアルミ系などにおいてその差がほとんどな
くなり、併用加熱時における出力制御が容易となる。
タの駆動電圧の位相と加熱コイルの電流位相との位相差
に応じて高周波インバータにより加熱コイルの通電電流
を制御することにより、入力の単位位相角あたりの変化
量は、鉄系とアルミ系などにおいてその差がほとんどな
くなり、併用加熱時における出力制御が容易となる。
【００２１】
【発明の実施例】図１はこの発明の原理を説明するため
の図である。図１（ａ）に示されるような加熱コイルと
金属容器との等価回路を図１（ｂ）に示すように変換す
ると、加熱コイルと金属容器との結合回路の等価インダ
クタンスＬは次の第（５）式で表わされる。
の図である。図１（ａ）に示されるような加熱コイルと
金属容器との等価回路を図１（ｂ）に示すように変換す
ると、加熱コイルと金属容器との結合回路の等価インダ
クタンスＬは次の第（５）式で表わされる。
【００２２】
Ｌ＝ＬC （１−（τ2 ｋ2 ／Ａ＋τ2 ））…（５）
ただし、Ａ＝１／ω，ω＝２πｆである。
【００２３】
ｋ：加熱コイルと金属容器との間の結合係数
τ：金属容器の時定数
ｆ：駆動周波数
上述の第（５）式より、等価インダクタンスＬは金属容
器の時定数τの関数になっており、この等価インダクタ
ンスＬと共振コンデンサＣで構成される直列共振回路の
共振周波数は次の第（６）式で示される。
器の時定数τの関数になっており、この等価インダクタ
ンスＬと共振コンデンサＣで構成される直列共振回路の
共振周波数は次の第（６）式で示される。
【００２４】
【数２】
【００２５】上述の第（６）式より、金属容器が浮上し
たとすると、加熱コイルと金属容器との間の結合係数ｋ
が小さくなり、結合回路の等価インダクタンスＬは大き
くなる。その結果、加熱コイルと共振コンデンサとで構
成される直列共振回路の共振周波数ｆ0 は低くなる。そ
して、共振周波数ｆ0 が低くなることにより、高周波イ
ンバータ回路の駆動周波数も低くなる。この周波数変換
を駆動周波数検出手段により検出することで金属容器の
浮上を検出する。そして、加熱コイルの通電電流を制御
する手段により通電電流を下げ、加熱出力を下げること
によって、反発電磁力を弱めて金属容器の浮上を防止す
る。
たとすると、加熱コイルと金属容器との間の結合係数ｋ
が小さくなり、結合回路の等価インダクタンスＬは大き
くなる。その結果、加熱コイルと共振コンデンサとで構
成される直列共振回路の共振周波数ｆ0 は低くなる。そ
して、共振周波数ｆ0 が低くなることにより、高周波イ
ンバータ回路の駆動周波数も低くなる。この周波数変換
を駆動周波数検出手段により検出することで金属容器の
浮上を検出する。そして、加熱コイルの通電電流を制御
する手段により通電電流を下げ、加熱出力を下げること
によって、反発電磁力を弱めて金属容器の浮上を防止す
る。
【００２６】以下、この発明の実施例をより具体的に説
明する。図２はこの発明の一実施例の概略ブロック図で
ある。図２を参照して、平滑回路９は商用電源９からの
交流電圧を整流し、平滑化して直流電圧を出力する。出
力された直流電圧は、シングル・エンド・プッシュ・プ
ル方式の高周波インバータ回路４に供給される。この高
周波インバータ回路４は、一対のトランジスタ５ａおよ
び５ｂと、フライホイール・ダイオード６ａおよび６ｂ
とを含む。高周波インバータ回路４は、インバータ駆動
回路７により駆動され、加熱コイル２に高周波電流を流
し、高周波交番磁界を発生させる。その結果、加熱コイ
ル２上に乗せられた金属容器１に渦電流が発生し、この
渦電流により金属容器１が加熱される。
明する。図２はこの発明の一実施例の概略ブロック図で
ある。図２を参照して、平滑回路９は商用電源９からの
交流電圧を整流し、平滑化して直流電圧を出力する。出
力された直流電圧は、シングル・エンド・プッシュ・プ
ル方式の高周波インバータ回路４に供給される。この高
周波インバータ回路４は、一対のトランジスタ５ａおよ
び５ｂと、フライホイール・ダイオード６ａおよび６ｂ
とを含む。高周波インバータ回路４は、インバータ駆動
回路７により駆動され、加熱コイル２に高周波電流を流
し、高周波交番磁界を発生させる。その結果、加熱コイ
ル２上に乗せられた金属容器１に渦電流が発生し、この
渦電流により金属容器１が加熱される。
【００２７】ここで、加熱コイル２の通電電流ＩC は、
加熱コイル２の抵抗値をＲC ，インダクタンス値をＬC
とし、共振コンデンサ３のキャパシタンス値をＣとし、
印加電圧をＥとし、周波数をＦとすると、次の第（７）
式で示される高周波印加電圧の周波数の関数となる。こ
れは高周波インバータ４の駆動周波数ｆにより加熱コイ
ル２の通電電流Ｉc を制御できることを意味している。
加熱コイル２の抵抗値をＲC ，インダクタンス値をＬC
とし、共振コンデンサ３のキャパシタンス値をＣとし、
印加電圧をＥとし、周波数をＦとすると、次の第（７）
式で示される高周波印加電圧の周波数の関数となる。こ
れは高周波インバータ４の駆動周波数ｆにより加熱コイ
ル２の通電電流Ｉc を制御できることを意味している。
【００２８】
【数３】主制御部１２は電磁誘導加熱調理器外部に設け
られたスイッチ（図示せず）によって設定された加熱出
力値となるように、インバータ駆動回路７に駆動周波数
信号を送信し、加熱コイル２の通電電流を制御する。ま
た、加熱出力値は入力電流に比例するため、入力電流を
電流センサ１４で検出し、入力電力検出回路１１に与え
ることにより、主制御部１２は現在の加熱出力を検出す
ることができる。
られたスイッチ（図示せず）によって設定された加熱出
力値となるように、インバータ駆動回路７に駆動周波数
信号を送信し、加熱コイル２の通電電流を制御する。ま
た、加熱出力値は入力電流に比例するため、入力電流を
電流センサ１４で検出し、入力電力検出回路１１に与え
ることにより、主制御部１２は現在の加熱出力を検出す
ることができる。
【００２９】また、高周波インバータ回路４の駆動周波
数ｆは加熱コイル２に流れる電流を電流センサ１３で検
出して、駆動周波数検出回路１０に与えることによって
検出される。検出された駆動周波数信号は主制御部１２
に与えられる。
数ｆは加熱コイル２に流れる電流を電流センサ１３で検
出して、駆動周波数検出回路１０に与えることによって
検出される。検出された駆動周波数信号は主制御部１２
に与えられる。
【００３０】図３はこの発明の一実施例における金属容
器浮上時の防止方法を説明するための図である。次に、
図２および図３を参照して、この発明の一実施例の具体
的な動作について説明する。まず、最初に調理者がスイ
ッチにより加熱出力つまり入力電力をＷ1 に設定する
と、主制御部１２は、その目標設定値Ｗ1 になるように
インバータ駆動回路７の駆動周波数信号を下げていき、
目標の入力電力Ｗ1 に到達すると、駆動周波数ｆ1 に固
定する。
器浮上時の防止方法を説明するための図である。次に、
図２および図３を参照して、この発明の一実施例の具体
的な動作について説明する。まず、最初に調理者がスイ
ッチにより加熱出力つまり入力電力をＷ1 に設定する
と、主制御部１２は、その目標設定値Ｗ1 になるように
インバータ駆動回路７の駆動周波数信号を下げていき、
目標の入力電力Ｗ1 に到達すると、駆動周波数ｆ1 に固
定する。
【００３１】次に、調理者が加熱出力を大きくしようと
して設定値を上げると、新たな目標値Ｗ2 が設定され
る。主制御部１２は前述の説明と同様にして、その目標
入力電力値Ｗ2 になるように駆動周波数を下げていく。
そして、入力電力値がＷ2 ′（Ｗ2 ′＜Ｗ2 ）になった
時点で金属容器１が浮上し始めたとすると、金属容器１
と加熱コイル２の結合状態が悪くなり、結合回路の等価
インダクタンスＬが大きくなるため、加熱コイル２の共
振周波数が変化し、駆動周波数が急激に変化する。主制
御部１２では、常に駆動周波数を検出しており、このと
きの周波数変化ｄｆ′／ｄｔは、通常の入力可変時の周
波数変化ｄｆ／ｄｔよりも大きいため、この周波数変化
を検出することにより、金属容器１が浮上し始めたと主
制御部１２が認識する。
して設定値を上げると、新たな目標値Ｗ2 が設定され
る。主制御部１２は前述の説明と同様にして、その目標
入力電力値Ｗ2 になるように駆動周波数を下げていく。
そして、入力電力値がＷ2 ′（Ｗ2 ′＜Ｗ2 ）になった
時点で金属容器１が浮上し始めたとすると、金属容器１
と加熱コイル２の結合状態が悪くなり、結合回路の等価
インダクタンスＬが大きくなるため、加熱コイル２の共
振周波数が変化し、駆動周波数が急激に変化する。主制
御部１２では、常に駆動周波数を検出しており、このと
きの周波数変化ｄｆ′／ｄｔは、通常の入力可変時の周
波数変化ｄｆ／ｄｔよりも大きいため、この周波数変化
を検出することにより、金属容器１が浮上し始めたと主
制御部１２が認識する。
【００３２】主制御部１２では、この周波数変化ｄｆ′
／ｄｔを検出すると、すぐに入力電力の目標値をＷ2 ″
（Ｗ2 ″＜Ｗ2 ′＜Ｗ2 ）に設定しなおし、駆動周波数
を下げるようにインバータ駆動回路７に送信して加熱コ
イル２の通電電流を下げる。
／ｄｔを検出すると、すぐに入力電力の目標値をＷ2 ″
（Ｗ2 ″＜Ｗ2 ′＜Ｗ2 ）に設定しなおし、駆動周波数
を下げるようにインバータ駆動回路７に送信して加熱コ
イル２の通電電流を下げる。
【００３３】以上のように、金属容器１が完全に浮上す
る前にその状態を検出し、加熱コイル２の通電電流を下
げ、反発力を小さくして金属容器１が浮上しないように
する。また、金属容器１の状態が変化しても、金属容器
１が浮上する直前の加熱出力を検出することができるの
で、常に最大の出力で加熱制御することができる。
る前にその状態を検出し、加熱コイル２の通電電流を下
げ、反発力を小さくして金属容器１が浮上しないように
する。また、金属容器１の状態が変化しても、金属容器
１が浮上する直前の加熱出力を検出することができるの
で、常に最大の出力で加熱制御することができる。
【００３４】図４はこの発明の他の実施例を示す概略ブ
ロック図である。この図４に示した実施例は、図３に示
した駆動周波数検出回路１０に代えて位相角検出回路１
５を設けた以外は、図３と同じである。位相角検出回路
１５は高周波インバータ４の出力電圧と加熱コイル２に
流れる電流との位相角を検出するものであり、前述の図
１（ｂ）に示す等価回路より、駆動周波数ｆと位相角θ
との間には次の第（８）式のような関係があり、金属容
器１が浮上した際に位相角θも同様に変化するためであ
る。
ロック図である。この図４に示した実施例は、図３に示
した駆動周波数検出回路１０に代えて位相角検出回路１
５を設けた以外は、図３と同じである。位相角検出回路
１５は高周波インバータ４の出力電圧と加熱コイル２に
流れる電流との位相角を検出するものであり、前述の図
１（ｂ）に示す等価回路より、駆動周波数ｆと位相角θ
との間には次の第（８）式のような関係があり、金属容
器１が浮上した際に位相角θも同様に変化するためであ
る。
【００３５】
θ＝ｔａｎ- 1 （（ωＬ−１／ωＣ）／Ｒ）…（８）
ただし、ω＝２πｆ
上述の第（８）式より、位相角変化ｄθ／ｄｔを検出
し、加熱出力を下げれば金属容器１が浮上するのを防止
できる。
し、加熱出力を下げれば金属容器１が浮上するのを防止
できる。
【００３６】図５はこの発明のさらに他の実施例を示す
ブロック図である。この図５に示した実施例は、図３の
駆動周波数検出回路１０に代えて加熱コイル電流検出回
路１６を設けたものである。金属容器１が浮上すると、
加熱コイル２と金属容器１との結合状態が悪くなり、そ
の結果加熱コイルを２の通電電流の大きくなるまで、こ
の電流変化ｄＩ／ｄｔを検出し、金属容器１の浮上を防
止する。
ブロック図である。この図５に示した実施例は、図３の
駆動周波数検出回路１０に代えて加熱コイル電流検出回
路１６を設けたものである。金属容器１が浮上すると、
加熱コイル２と金属容器１との結合状態が悪くなり、そ
の結果加熱コイルを２の通電電流の大きくなるまで、こ
の電流変化ｄＩ／ｄｔを検出し、金属容器１の浮上を防
止する。
【００３７】図６はこの発明のさらに他の実施例を示す
ブロック図である。図６を参照して、商用電源９が整流
回路１７によって整流され、さらにリアクタと平滑コン
デンサとからなる平滑回路８によって平滑され、高周波
インバータ回路４に与えられる。高周波インバータ回路
４は直列に接続されたトランジスタ５ａおよび５ｂが交
互に高速でスイッチングし、加熱コイル２と共振コンデ
ンサ３とで構成される直列共振回路に高周波電圧を印加
する。
ブロック図である。図６を参照して、商用電源９が整流
回路１７によって整流され、さらにリアクタと平滑コン
デンサとからなる平滑回路８によって平滑され、高周波
インバータ回路４に与えられる。高周波インバータ回路
４は直列に接続されたトランジスタ５ａおよび５ｂが交
互に高速でスイッチングし、加熱コイル２と共振コンデ
ンサ３とで構成される直列共振回路に高周波電圧を印加
する。
【００３８】加熱コイル２の通電電流ＩC は前述の第
（７）式によって求められる。また、ここで高周波イン
バータ回路４の出力電圧Ｅと加熱コイル２の通電電流Ｉ
C との位相角θは前述の第（８）式で表わされる。第
（８）式から加熱コイル２の電流、すなわち入力は高周
波インバータ回路４の出力電圧と加熱コイル電流との位
相差θが０°（共振時）に最大となり、９０°時に最小
になり、この位相角により加熱出力が制御できる。加熱
コイル２に流れる電流位相は電流位相検出回路２６によ
って検出され、高周波インバータ回路４の出力電圧の位
相は電圧位相検出回路２７によって検出され、これらの
検出出力は位相差検出回路２８に与えられる。位相差検
出回路２８はそれぞれの位相差を位相差設定回路２４に
出力する。
（７）式によって求められる。また、ここで高周波イン
バータ回路４の出力電圧Ｅと加熱コイル２の通電電流Ｉ
C との位相角θは前述の第（８）式で表わされる。第
（８）式から加熱コイル２の電流、すなわち入力は高周
波インバータ回路４の出力電圧と加熱コイル電流との位
相差θが０°（共振時）に最大となり、９０°時に最小
になり、この位相角により加熱出力が制御できる。加熱
コイル２に流れる電流位相は電流位相検出回路２６によ
って検出され、高周波インバータ回路４の出力電圧の位
相は電圧位相検出回路２７によって検出され、これらの
検出出力は位相差検出回路２８に与えられる。位相差検
出回路２８はそれぞれの位相差を位相差設定回路２４に
出力する。
【００３９】一方、加熱入力は入力設定回路２３によっ
て使用者が設定する入力レベルと、商用電源の電流を検
出する入力電流検出回路２１の検出出力が入力電流比較
回路２２に入力され、その比較結果は位相差設定回路２
４に与えられる。位相差設定回路２４はたとえば入力電
流比較回路２２の比較結果が入力設定値＞入力電流であ
る場合、位相差検出回路２８の位相差検出結果により、
その位相角を０°すなわち共振点に近づけるように、イ
ンバータ駆動回路２５を制御し、高周波インバータ回路
４を介して加熱コイル２の通電電流値を増やし、入力電
流値を上げる。
て使用者が設定する入力レベルと、商用電源の電流を検
出する入力電流検出回路２１の検出出力が入力電流比較
回路２２に入力され、その比較結果は位相差設定回路２
４に与えられる。位相差設定回路２４はたとえば入力電
流比較回路２２の比較結果が入力設定値＞入力電流であ
る場合、位相差検出回路２８の位相差検出結果により、
その位相角を０°すなわち共振点に近づけるように、イ
ンバータ駆動回路２５を制御し、高周波インバータ回路
４を介して加熱コイル２の通電電流値を増やし、入力電
流値を上げる。
【００４０】また、入力電流比較回路２２の比較結果が
入力設定値＜入力電流となった場合、位相差検出回路２
８の位相差検出結果により、その位相角を９０°に近づ
けるようにインバータ駆動回路２５を制御し、高周波イ
ンバータ回路４を介して加熱コイル２の通電電流値を減
らして入力電流値を下げる。
入力設定値＜入力電流となった場合、位相差検出回路２
８の位相差検出結果により、その位相角を９０°に近づ
けるようにインバータ駆動回路２５を制御し、高周波イ
ンバータ回路４を介して加熱コイル２の通電電流値を減
らして入力電流値を下げる。
【００４１】上述のごとく、鉄系とアルミなどの２種類
の被加熱金属容器を加熱する際の入力をインバータ駆動
周波数で制御した場合、磁性導体で固有抵抗値の高い鉄
系と非磁性導体で固有抵抗値の低いアルミなどの併用加
熱制御が困難であるが、その入力をインバータ駆動電圧
の位相と加熱コイルの電流位相との位相差によって制御
すると、入力単位位相角値の変化量は、鉄系とアルミな
どにおいてはその差は第２表のようにほとんどなくな
り、併用加熱時の出力制御が容易となる。
の被加熱金属容器を加熱する際の入力をインバータ駆動
周波数で制御した場合、磁性導体で固有抵抗値の高い鉄
系と非磁性導体で固有抵抗値の低いアルミなどの併用加
熱制御が困難であるが、その入力をインバータ駆動電圧
の位相と加熱コイルの電流位相との位相差によって制御
すると、入力単位位相角値の変化量は、鉄系とアルミな
どにおいてはその差は第２表のようにほとんどなくな
り、併用加熱時の出力制御が容易となる。
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】以上のように、第１請求項ないし第３請
求項にかかる発明によれば、金属容器の浮上し始めを検
出して加熱コイルの通電電流を制御するため、金属容器
が完全に浮上する前に防止できるので、従来のように金
属容器が浮上することによって金属容器内の高温の被加
熱物が飛び出すおそれを解消できる。また、金属容器が
浮上する直前の加熱出力で加熱制御できるため、金属容
器の状態が変化しても常に最大の出力で被加熱物の沸き
上がりの遅延時間も少なくできる。さらに、金属容器の
浮上を検出するための重量センサなどが不要になり、構
造を簡単にでき、コストも低減できる。
求項にかかる発明によれば、金属容器の浮上し始めを検
出して加熱コイルの通電電流を制御するため、金属容器
が完全に浮上する前に防止できるので、従来のように金
属容器が浮上することによって金属容器内の高温の被加
熱物が飛び出すおそれを解消できる。また、金属容器が
浮上する直前の加熱出力で加熱制御できるため、金属容
器の状態が変化しても常に最大の出力で被加熱物の沸き
上がりの遅延時間も少なくできる。さらに、金属容器の
浮上を検出するための重量センサなどが不要になり、構
造を簡単にでき、コストも低減できる。
【００４４】請求項４にかかる発明によれば、高周波イ
ンバータの出力と加熱コイル電流の位相差を制御するこ
とにより、単位位相差による入力電力の差がほとんどな
く、その制御が容易となる。
ンバータの出力と加熱コイル電流の位相差を制御するこ
とにより、単位位相差による入力電力の差がほとんどな
く、その制御が容易となる。
【図１】この発明の一実施例の原理を説明するための図
である。
である。
【図２】この発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図３】この発明の一実施例における金属容器浮上時の
防止方法を説明するための図である。
防止方法を説明するための図である。
【図４】この発明の他の実施例のブロック図である。
【図５】この発明のさらに他の実施例を示すブロック図
である。
である。
【図６】この発明のさらにその他の実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】従来の電磁誘導加熱調理器における金属容器の
浮上を説明するための図である。
浮上を説明するための図である。
１ 金属容器
２ 加熱コイル
３ 共振コンデンサ
４ 高周波インバータ回路
７，２５ インバータ駆動回路
８ 平滑回路
９ 交流電源
１０ 駆動周波数検出回路
１１ 入力電力検出回路
１２ 主制御部
１３，１４ 電流センサ
１５ 位相角検出回路
１６ 加熱コイル電流検出回路
１７ 整流回路
２１ 入力電流検出回路
２２ 入力電流比較回路
２３ 入力設定回路
２４ 位相差設定回路
２６ 電流位相検出回路
２７ 電圧位相検出回路
２８ 位相差検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮地 毅
名古屋市緑区大高町字北関山20番地の１
中部電力株式会社技術開発本部電気利用技
術研究所内
(72)発明者 後藤 吉樹
名古屋市緑区大高町字北関山20番地の１
中部電力株式会社技術開発本部電気利用技
術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 金属容器に渦電流を発生させて加熱する
加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流す高周
波インバータとを備え、前記金属容器に収納された被加
熱物を加熱する電磁誘導加熱調理器において、 前記高周波インバータの駆動周波数を検出する周波数検
出手段、および 前記周波数検出手段によって駆動周波数の変化したこと
を検出したことに応じて、駆動周波数を下げるように前
記高周波インバータを制御する制御手段を備え、 前記被加熱物を含む金属容器の浮上を防止することを特
徴とする、電磁誘導加熱調理器。 - 【請求項２】 金属容器に渦電流を発生させて加熱する
加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流す高周
波インバータとを備え、前記金属容器に収納された被加
熱物を加熱する電磁誘導加熱調理器において、 前記高周波インバータの出力電圧と前記加熱コイルに流
れる電流との位相を検出する位相検出手段、および 前記位相検出手段の検出出力に応じて、前記高周波イン
バータにより前記加熱コイルの通電電流を制御する制御
手段を備え、 前記被加熱物を含む金属容器の浮上を防止することを特
徴とする、電磁誘導加熱調理器。 - 【請求項３】 金属容器に渦電流を発生させて加熱する
加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流す高周
波インバータとを備え、前記金属容器に収納された被加
熱物を加熱する電磁誘導加熱調理器において、 前記加熱コイルの通電電流を検出する通電電流検出手
段、および 前記通電電流検出手段の検出出力に応じて、前記高周波
インバータにより前記加熱コイルの通電電流を制御する
制御手段を備え、 前記被加熱物を含む金属容器の浮上を防止することを特
徴とする、電磁誘導加熱調理器。 - 【請求項４】 金属容器に渦電流を発生させて加熱する
加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流す高周
波インバータとを備え、前記金属容器に収納された被加
熱物を加熱する電磁誘導加熱調理器において、 前記高周波インバータの駆動電圧の位相を検出する電圧
位相検出手段と、 前記加熱コイルの電流の位相を検出する電流位相検出手
段、 前記電圧位相検出手段によって検出された電圧位相と前
記電流位相検出手段によって検出された電流位相との位
相差を検出する位相差検出手段、および 前記位相差を設定するための位相差設定手段、および 前記位相差検出手段の検出出力が前記位相差設定手段に
よって設定された設定値となるように前記高周波インバ
ータにより前記加熱コイルの通電電流を制御する制御手
段を備えたことを特徴とする、電磁誘導加熱調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188662A JP2957764B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 電磁誘導加熱調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188662A JP2957764B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 電磁誘導加熱調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536472A true JPH0536472A (ja) | 1993-02-12 |
| JP2957764B2 JP2957764B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=16227657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188662A Expired - Fee Related JP2957764B2 (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | 電磁誘導加熱調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2957764B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110006529A (ko) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | 엘지전자 주식회사 | 단일 인버터를 구비한 유도가열 전기조리기 |
| KR20110009544A (ko) * | 2009-07-22 | 2011-01-28 | 엘지전자 주식회사 | 단일 인버터를 구비한 유도가열 전기조리기 |
| JP2011222539A (ja) * | 2011-08-10 | 2011-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱調理器 |
| EP2127478B2 (de) † | 2007-02-01 | 2013-12-25 | Wmf Württembergische Metallwarenfabrik Ag | Induktionskochfeld |
| US11751291B2 (en) | 2020-01-15 | 2023-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Induction heating apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63141290A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-13 | 株式会社東芝 | 誘導加熱調理器 |
| JPS63198283A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | 株式会社東芝 | 誘導加熱調理器 |
| JPH01155689U (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-25 | ||
| JPH0334287A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Toshiba Corp | 電磁調理器 |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3188662A patent/JP2957764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63141290A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-13 | 株式会社東芝 | 誘導加熱調理器 |
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| JPH01155689U (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-25 | ||
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|---|---|---|---|---|
| EP2127478B2 (de) † | 2007-02-01 | 2013-12-25 | Wmf Württembergische Metallwarenfabrik Ag | Induktionskochfeld |
| KR20110006529A (ko) * | 2009-07-14 | 2011-01-20 | 엘지전자 주식회사 | 단일 인버터를 구비한 유도가열 전기조리기 |
| KR20110009544A (ko) * | 2009-07-22 | 2011-01-28 | 엘지전자 주식회사 | 단일 인버터를 구비한 유도가열 전기조리기 |
| JP2011222539A (ja) * | 2011-08-10 | 2011-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱調理器 |
| US11751291B2 (en) | 2020-01-15 | 2023-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Induction heating apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2957764B2 (ja) | 1999-10-06 |
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