JPH07111903B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、加熱コイルに高周波電流を供給することによ
ってトッププレート上に載置された金属製調理容器を誘
導加熱するようにした誘導加熱調理器に関する。

（従来の技術） 誘導加熱調理器におけるトッププレートは、一般的にセ
ラミック等の絶縁材料により形成されているため、衝撃
等により割れを生ずることが往々にしてある。このよう
にトッププレートに割れが生じた場合には、水の侵入或
は高電圧が印加される加熱コイルが露出することによる
感電事故等を引起こす虞があるため、従来より、トップ
プレートの割れを検知して電源をしゃ断することが考え
られている。このような電源しゃ断機能を有した誘導加
熱調理器の一例として、従来より、例えば特公昭55−86
9号公報に記載されたものがある。即ち、この公報に記
載されたものは、トッププレートの裏面に導電性の塗料
を所定のパターンで塗布することによりそのトッププレ
ートが割れたときに断線状態を呈する導体を設けると共
に、この導体が断線状態となったときにインバータ回路
内の高周波電流発生用スイッチング素子を導通状態に保
持することにより過大な電流を強制的に流し、これに応
じてサーキットブレーカをトリップさせて電源をしゃ断
する構成としている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記構成のものでは、トッププレートの割れを導体の断
線により検知する関係上、その導体の両端子間に常に電
流を流しておかねばならず、誘導加熱に供されない無駄
な電力を消費する問題点がある。また、導体そのものは
抵抗，インダクタンス及び容量の各成分を持っているの
で、上記のように導体の両端がインバータ回路のスイッ
チング機能に影響するように接続された構成では、イン
バータ回路の駆動時において導体に誘起される電流がス
イッチング素子の動作に悪影響を及ぼすことがあり、こ
のためインバータ回路の動作が不安定になる虞がある。

そこで、本発明の目的は、トッププレートに割れが生じ
たときにインバータ回路の出力を確実に停止させること
ができると共に、斯かる停止のために無駄な電力を消費
したり、インバータ回路に悪影響が及んだりすることが
なく、さらにはトッププレートの割れ検知を静電シール
ド用に設けられた導体を利用した簡便な構造にて行なう
ことができる等の効果を奏する誘導加熱調理器を提供す
るにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明による誘導加熱調理器は、トッププレートに静電
シールド用導体を添設すると共に、この導体と低電位部
位との間に介在された漏れ電流検知手段、並びにこの漏
れ電流検知手段による検知電流が所定の基準値以下とな
ったときに高周波電流発生用のインバータ装置を動作停
止させる出力停止手段とを夫々設ける構成としたもので
ある。

（作用） トッププレートに添設された静電シールド用導体と低電
位部位との間には、誘導加熱が行なわれている状態で漏
れ電流が流れる。この漏れ電流の大きさは、前記導体の
面積に略比例するものであり、従ってトッププレートの
割れによってその導体が破損されたときには上記漏れ電
流が減少するようになる。そして、トッププレートの割
れに応じて上記漏れ電流が基準値以下に減少したときに
は、出力停止手段によってインバータ装置が動作停止さ
れる。

（実施例） 第１図において、１は交流電源、２は手動操作によりオ
ンオフ可能で且つ後述するオフ指令信号Soffを受けたと
きに強制的にオフされる電源スイッチ、３は交流電源１
から電源スイッチ２を介して給電される全波整流回路、
４は平滑用コンデンサである。５は全波整流回路３の出
力によって動作されるインバータ装置で、これは動作状
態で高周波電流を生成して加熱コイル６に与える。７は
上記加熱コイル６の上方に設置されたセラミック等絶縁
材料製のトッププレートであり、その上面には鍋等の金
属製調理容器８が載置される。従って、電源スイッチ２
がオンされてインバータ装置５が動作された状態では、
加熱コイル６からの高周波磁界が調理容器８に鎖交して
渦電流が生起され、これにより調理容器８が誘導加熱さ
れる。

さて、９はトッププレート７の下面にその全域に渡るよ
うに所定パターンにて添設された静電シールド用の導体
で、これは例えば導電性塗料を塗布することによって薄
膜状に形成されている。そして、この導体９は低電位部
位たる例えばコンデンサ４のマイナス側端子に対してラ
イン10を介して接続されている。従って、誘導加熱時に
おいては、調理容器８に誘起される漏れ電流が上記導体
９にてシールドされるようになり、この状態では上記ラ
イン10に負荷電流（インバータ回路５の入力電流）に応
じたレベルの漏れ電流が流れるようになる。尚、導体９
が接続される低電位部位は、インバータ装置５の出力電
圧に比して相対的に低い電位にあれば良いものであり、
従ってアース端子或は平滑用コンデンサ４のプラス側端
子等であっても良い。しかして、11は上記ライン10に介
在された第１の変流器で、そのライン10に流れる漏れ電
流に応じた検知電流I₁を発生する。12は上記第１の変流
器11と共に漏れ電流検知手段13を構成する変換回路で、
これは第２図に示すように、整流用ダイオード12a,サン
プリング用抵抗12b及びリップル吸収用コンデンサ12cを
含んで構成されており、前記検知電流I₁をこれに比例し
たレベルの直流検知電圧Vdに変換して出力する。

一方、14は電源スイッチ２と全波整流回路３との間に介
在された負荷電流検知手段たる第２の変流器で、これは
負荷電流に応じた検知電流I₂を発生する。15は上記検知
電流I₂を受ける変換回路で、これは第２図に示すよう
に、整流用ダイオード15a,サンプリング用抵抗15b,リッ
プル吸収用コンデンサ15c及び非反転増幅器15dを含んで
構成されており、上記検知電流I₂をこれに比例し且つ上
記増幅器15dの増幅率に応じたレベルの直流基準電圧Vs
（本発明でいう基準値に相当）に変換して出力する。16
は第２の変流器14及び変換回路15と共に出力停止手段17
を構成する比較回路で、これは前記検知電圧Vd及び基準
電圧Vsを比較し、Vd≦Vsの関係になったときにオフ指令
信号Soffを出力して前記電源スイッチ２を強制的にオフ
させると共に、そのオフ状態を外部操作により初期化さ
れるまでラッチするように構成されている。

上記構成においては、インバータ装置５が動作されて調
理容器８の誘導加熱が行なわれている状態では、静電シ
ールド用の導体９からライン10に対して、負荷電流に応
じたレベルの漏れ電流が流れ、漏れ電流検知手段13から
上記漏れ電流に応じたレベルの検知電圧Vdが出力され
る。このとき、ライン10に流れる漏れ電流の大きさは、
ライン10と電気的に接続された状態にある導体９の面積
に略比例するものであり、また導体９はトッププレート
７の下面に導電性塗料の塗布によって添設されたもので
あってそのトッププレート７の割れに応じて破損される
ものである。この結果、トッププレート７の割れが発生
したときには、これに伴い導体９が破損し、以てライン
10と接続状態にある導体９の面積が減るため、上記漏れ
電流ひいては検知電圧Vdのレベルが下がるようになる。
この場合、変換回路15からの基準電圧Vsは、予め内部の
増幅器15dの増幅率を調節しておくことによって、トッ
ププレート７に割れが生じたときにおける検知電圧Vdと
等しくなるように設定しておくものである。従って、ト
ッププレート７に割れが生じたときには、確実にVd≦Vs
の関係になって出力停止手段17からオフ指令信号Soffが
出力され、これに応じて電源スイッチ２がオフされてイ
ンバータ装置５が動作停止されるから、安全性が向上す
るようになる。そして、この場合には、導体９に対して
従来のように無駄な電流を流す必要がないと共に、導体
９に流れる漏れ電流がインバータ装置５に対して何等悪
影響を及ぼすことがない利点もある。また、ライン10が
断線したり或はライン10と導体９との接続部分が断線し
たりして、導体９によるシールド機能が消失した場合に
は、漏れ電流が調理容器８を通じて人体に流れる虞があ
るが、このような場合には、ライン10を流れる漏れ電流
ひいては検知電圧Vdが零になるのに応じてオフ指令信号
Soffが出力されて電源スイッチ２がオフされるから、こ
の面からも安全性が向上するようになる。しかも、導体
９の抵抗値が熱の影響等により経時変化して、その導体
９のシールド機能が低下したときにも、上述同様にオフ
指令信号Soffが出力されて電源スイッチ２がオフされる
から、この場合にも安全性が向上するようになる。さら
に、ライン10を流れる漏れ電流の大きさは、負荷電流の
大小に応じて変動するものであるが、上記構成では、基
準電圧Vsが負荷電流の大小により変動するようになって
いるから、加熱コイル６の出力調節に応じて負荷電流が
変動した場合でも、トッププレート７の割れ検知を正確
に行ない得るものである。

尚、上記実施例では、第２の変流器14を設けることによ
り負荷電流の大小に応じて基準電圧Vsを変動させる構成
としたが、斯様な構成は必要に応じて設ければ良い。

［発明の効果］ 本発明によれば以上の説明によって明らかなように、調
理容器載置用の絶縁材料製トッププレートと、インバー
タ装置により生成された高周波電流が供給される加熱コ
イルとを備えた誘導加熱調理器において、トッププレー
トに割れが生じたとき或は静電シールド用導体のシール
ド機能が消失したときに、インバータ装置の出力を確実
に停止させることができて安全性を向上させ得ると共
に、斯かる停止のために無駄な電力を消費したり、イン
バータ装置に悪影響が及んだりすることがなく、さらに
はトッププレートの割れ検知を上記静電シールド用の導
体を利用した簡便な構造にて行なうことができる等の優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は全体の
電気的構成図、第２図は要部の電気的構成図である。 図中、２は電源スイッチ、５はインバータ装置、６は加
熱コイル、７はトッププレート、８は調理容器、９は導
体、11は第１の変流器、13は漏れ電流検知手段、14は第
２の変流器（負荷電流検知手段）、17は出力停止手段を
示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】調理容器載置用の絶縁材料製トッププレー
   トと、インバータ装置により生成された高周波電流が供
   給される加熱コイルとを備えた誘導加熱調理器におい
   て、前記トッププレートに添設された静電シールド用導
   体と、この導体と低電位部位との間に介在された漏れ電
   流検知手段と、この漏れ電流検知手段による検知電流が
   所定の基準値以下となったときに前記インバータ装置を
   動作停止させる出力停止手段とを備えたことを特徴とす
   る誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】出力停止手段は、負荷電流の大小を検知す
   る負荷電流検知手段を有し、その検知結果に応じて基準
   値を変動させるように構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の誘導加熱調理器。