JPH09180874A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱制御モードに応じて温度データを使い分
け、温度制御の精度を向上させること。 【解決手段】 選択された加熱制御モードにより、温度
検出手段１４の基準抵抗器を温度素子２に接続または開
放することで２種類の温度データを作成し、その温度デ
ータに基づき加熱制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は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。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の誘導加熱調理器について説
明する。図５において、５１は負荷鍋、５２は温度素
子、５３は商用電源、５４は商用電源５３を整流する整
流回路、５５は加熱コイル、５６はＩＧＢＴ等で構成さ
れたスイッチング素子、５７はインバータ回路、５８は
整流回路５４と加熱コイル５５とスイッチング素子５６
とインバータ回路５７で構成された誘導加熱部、５９は
商用電源５３の電圧低下を検知する電圧検知手段、６０
はキー等で構成された入力手段、６１は入力手段６０に
よって決定された状態等を表示する表示手段、６２は誘
導加熱部制御手段、６３は温度調節手段である。

【０００３】従来の誘導加熱調理器は入力手段６０によ
って選択された加熱制御モード、設定温度と、加熱制御
モードに関わらず温度素子５２で検知した温度に基づ
き、温度調節手段６３が誘導加熱部５８を制御するため
の信号を伝送する誘導加熱部制御手段６２に信号を伝送
し、誘導加熱部制御手段６２が誘導加熱部５８内のスイ
ッチング素子５６を高速でオンオフ制御し、その制御と
インバータ回路５７により加熱コイル５５に電流を流
し、インバータ回路５７はコイル５５に流れる電流値や
スイッチング素子５６の両端電圧を検知し、それらの情
報を誘導加熱部制御手段６２に伝送しながら、負荷鍋５
１を誘導加熱していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、どのような加熱制御モードにも関わらず
温度測定方法が一つしかないので細かい温度制御をする
ための温度データを更に必要とする場合対応できない。
そこで温度検出手段内に基準抵抗器を設け、それを接続
又は開放という切り替え動作を行なって２種類の温度デ
ータを作成するような方法を取り、基準抵抗器の接続、
開放を一定周期で行なう場合、切り替え周期が短いとそ
れによって生じる雑音が増え調理器性能に悪い影響を及
ぼす。

【０００５】さらに、切り替えによる雑音対策の為にコ
ンデンサを並列に接続すれば良いが基準抵抗器の値が大
きい場合、コンデンサ容量との積によって求められる時
定数が大きくなるので、温度データ安定までの時間が長
くなり頻繁に切り替えを行なうことができず使い勝手が
悪い。

【０００６】また温度素子５２の断線検知も、頻繁に基
準抵抗器の切り替えを行なうことができない上記の構成
では、基準抵抗器開放時あるいは接続時のどちらかでし
か行なうことができない。

【０００７】更に、温度がある判断基準値より大きい場
合にすぐ火力を下げてしまう温度制御では、温度素子５
２の変化状態を無視しているため、場合によっては不本
意な温度制御が行なわれるので、実際の調理に不具合を
生じる問題点を有していた。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するもので、温
度測定において温度検出手段内に基準抵抗器を設けその
基準抵抗器を加熱制御モードに応じて温度素子に接続、
または開放し加熱制御に応じて温度データを作成し、基
準抵抗器接続後は温度データが安定してから温度測定を
して安定した温度制御を行ない、温度素子の断線を検知
するために、基準抵抗器を開放している時と、接続して
いる時それぞれに断線判別基準を設け、断線判別の為だ
けに行なう基準抵抗器の頻繁な切り替えを防止し、基準
抵抗器を必要としない加熱制御以外は常に基準抵抗器を
開放にしておくことにより異常時からの復帰時すぐに温
度測定を行なうことができ、更に温度素子によって検知
された温度が判断基準値よりも高い場合でも温度低下中
の時は、火力を下げずに温度変化の安定を待たせること
により、不本意な火力調整を防ぐことができる、誘導加
熱調理器を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、加熱コイルとスイッチング手段を含む誘導
加熱部と、前記加熱コイルの上にプレート等を介して載
置される負荷鍋と、温度素子と複数の基準抵抗器を設け
た温度検出器を有し前記負荷鍋の温度検知を行う温度検
出手段と、前記負荷鍋の加熱制御モードの選択を行なう
入力手段と、前記温度検出手段による検知温度に応じて
前記負荷鍋の温度を調整するための温度調節手段と、こ
の温度調整手段の出力に応じて前記誘導加熱部への出力
を制御する誘導加熱部制御手段とを備え、前記温度検出
手段は、前記加熱制御モードに応じて前記基準抵抗器を
切り替えてなるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、温度測定
において基準抵抗器を設け基準抵抗器を温度素子に接続
又は開放することにより、精度の高い温度データが作成
できそれをもとに細かい温度制御ができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、基準抵抗器接続後
は所定の時間温度測定をする事を禁じ温度データが安定
してから温度測定を行なうので、安定した温度制御を行
なうことができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、温度素子の断線を
検知するために、基準抵抗器を開放している時と、接続
している時それぞれの動作状態において断線判別基準を
設けることにより、断線判別の為に基準抵抗器を切り替
える必要がなくなる。

【００１３】請求項４記載の発明は、瞬時停電等の異常
が起きても復帰後基準抵抗器の切り替え動作による、温
度データ安定待ちをせずにすぐに温度測定が再開でき
る。

【００１４】請求項５記載の発明は、温度変化状態を検
知することにより温度素子によって検知された温度が判
定値よりも高い場合でも温度低下中の時は、火力を下げ
ずに温度変化の安定を待たせることができるので、不本
意な火力調整がなく使い勝手のよい誘導加熱調理器がで
きる。

【００１５】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の誘導加熱調理器を示す
構成図である。同図において、１は負荷鍋、２は温度素
子、３は商用電源、４は商用電源３を整流する整流回
路、５は加熱コイル、６はＩＧＢＴ等のスイッチング素
子、７はインバータ回路、８は整流回路４と加熱コイル
５とスイッチング素子６とインバータ回路７で構成され
た誘導加熱部、９は商用電源３の電圧低下を検知する電
圧検知手段、１０はキー等で構成された入力手段、１１
は入力手段１０によって決定された状態等を表示する表
示手段、１２は誘導加熱部制御手段、１３は温度調節手
段、１４は温度検出手段である。

【００１６】図２は本発明の温度検出手段１４を示す構
成図である。同図において、２１は直流電源、２２は温
度素子で温度によって抵抗値が変化するサーミスタ等で
構成されていて、２３と２４は抵抗器で抵抗器２３は抵
抗器２４より大きい値であり、２５はコンデンサで抵抗
器２３と並列接続されていて、２６は切り替え手段、２
７は温度調節手段、２８はダイオードである。入力手段
１０から加熱制御モードと設定温度の信号が表示手段１
１に伝送されると表示手段１１はその信号内容を表示
し、同時に温度調節手段１３にも加熱制御モードと希望
温度の信号、温度検出手段１４には選択された加熱制御
モードの信号が伝送される。温度検出手段１４は入力手
段１０からの信号が、高い温度制御を行なう加熱制御か
どうかを判別する。図２において、もし高い温度制御を
行なう加熱制御であれば切り替え手段２６は基準抵抗器
２４を接続し、直流電源２１を抵抗器２３と基準抵抗器
２４との合成抵抗値と温度素子２２によって分圧した電
圧Ｖｔを温度データとして温度調節手段２７に伝送す
る。もし低い温度制御を行なう加熱制御であれば切り替
え手段２６は基準抵抗器２４を接続せず、直流電源２１
を抵抗器２３と温度素子２２によって分圧した電圧Ｖｔ
を温度データとして温度調節手段２７に伝送する。この
ように基準抵抗器２４を接続するかしないかで温度調節
手段２７に伝送されるＶｔが変わってくるので２種類の
温度データを測定することができる。なお、切り替え手
段２６は選択された加熱制御を終了するまで切り替えら
れた状態を維持する。

【００１７】図１において、温度調節手段１３は温度検
出手段１４から伝送された温度データと、入力手段１０
から伝送された設定温度の信号をもとに、負荷鍋１内の
溶液が設定温度になるように加熱コイル５に電流を流す
ための制御信号を誘導加熱部制御手段１２に伝送する。
誘導加熱部制御手段１２は温度調節手段１３から送られ
てきた信号に基づき誘導加熱部８内のスイッチング素子
６を高速でオンオフ制御し、その制御とインバータ回路
７により加熱コイル５に電流を流し負荷鍋１の誘導加熱
を行なう。なお誘導加熱部制御手段１２は、電圧検知手
段９が商用電源３の電圧値低下を検知した時、あるいは
雷等の印加によりスイッチング素子６のエミッタ・コレ
クタ両端電圧がある所定値を超えた場合や、加熱コイル
５に流れる電流値が所定値を超える場合、スイッチング
素子６のオンオフ制御をやめ誘導加熱を停止させる。

【００１８】尚、切り替え手段２６はマイコンポートを
使用してマイコンによるプログラム制御させても良い。

【００１９】以上のように本実施の形態によれば、温度
検出手段において基準抵抗器を設け切り替え手段により
それを温度素子と接続するか開放するかにより、加熱制
御に応じた２種類の温度データが測定できるので、温度
検出手段を２つ設ける必要がなくなり経済的である。

【００２０】（実施の形態２）図３は本発明の温度検出
手段を示す構成図である。同図において、３１は直流電
源、３２は温度素子で温度により抵抗値が変化するサー
ミスタ等で構成されていて、３３と３４は抵抗器で抵抗
器３３の方が抵抗器３４よりも大きい値であり、３５は
コンデンサで抵抗器３３と並列に接続されていて、３６
は切り替え手段、３７は切り替え安定待ち手段、３８は
温度調節手段である。３９はダイオードで、４０は抵抗
器３３、３４とコンデンサ３５と切り替え手段３６と切
り替え安定待ち手段３７とダイオード３９からなる温度
検出手段である。図１において温度検出手段１４は入力
手段１０からの信号が、高い温度制御を行なう加熱制御
かどうかを判別する。

【００２１】図３において、もし低い温度制御を行なう
加熱制御であれば切り替え手段３６は基準抵抗器３４を
接続せず、同時に切り替え安定待ち手段３７に基準抵抗
器開放信号を伝送する。直流電源３１を抵抗器３３と温
度素子３２によって分圧した電圧Ｖｔは温度データとし
てまず切り替え安定待ち手段３７に伝送されるが、切り
替え安定待ち手段３７は切り替え手段３６から基準抵抗
器開放信号を受けてから所定時間Ｔの間温度データを温
度調節手段３８に伝送しない。

【００２２】この時間Ｔは抵抗器３３とコンデンサ３５
の積によって求められる時定数である。つまり時間Ｔ未
満のときは電圧Ｖｔは過渡状態にあり温度データとして
使用できないので、もしそのまま温度データとして使用
すると正しい温度制御ができなくなる。時間Ｔが経過す
ると電圧Ｖｔは定常状態にあると判断し、切り替え安定
待ち手段３７は温度調節手段３８に温度データＶｔを伝
送する。この時間Ｔは設計の段階で求められるので、予
め切り替え安定手段３６に記憶させておく。もし高い温
度制御を行なう加熱制御であれば、切り替え手段３６は
基準抵抗器３４を接続し、切り替え安定待ち手段３７に
も基準抵抗器開放信号を伝送しない。直流電源３１を抵
抗器３３と抵抗器３４との合成抵抗値と温度素子３２に
よって分圧した電圧Ｖｔは温度データとして切り替え安
定待ち手段３７に伝送される。切り替え安定待ち手段３
７は切り替え手段３６から基準抵抗器開放信号は受けて
いないので温度データをそのまま温度調節手段３８に伝
送する。これは切り替え手段３６が抵抗器３３と抵抗器
３４を並列接続させているので合成抵抗値が小さくなり
時定数が小さいので、電圧Ｖｔの過渡状態を考慮する必
要がなくすぐに定常状態と見なせるからである。

【００２３】尚、切り替え手段３６はマイコンポートを
使用してマイコンによるプログラム制御させても良い。

【００２４】以上のように本実施の形態によれば、切り
替え手段により基準抵抗器を温度素子から開放したあ
と、基準抵抗器開放信号を切り替え安定待ち手段に伝送
して温度データが定常状態になるのを待ち、過渡状態に
おける不安定な温度データではなく、定常状態における
安定した温度データを使うようにすることにより正確な
温度制御を行なうことができ、温度制御の精度向上を計
れる。

【００２５】（実施の形態３）図１において温度検出手
段１４は入力手段１０からの信号が、高い温度制御を行
なう加熱制御かどうかを判別する。図３において温度検
出手段４０は、もし高い温度制御を行なう加熱制御であ
れば切り替え手段３６は基準抵抗器３４を接続し、切り
替え安定待ち手段３７には基準抵抗器開放信号は伝送し
ない。もし低い温度制御を行なう加熱制御なら、切り替
え手段３６は基準抵抗器３４の接続を行なわず、切り替
え安定待ち手段３７に基準抵抗器開放信号を伝送する。
切り替え手段３６が基準抵抗器３４を接続している時と
開放している時とでは温度素子３２が同じ抵抗値でも電
圧Ｖｔは違う値を示す。つまり温度素子３２の断線を検
知する為の電圧Ｖｔも変わってくる。もし断線検知する
方法が、切り替え手段３６が基準抵抗器３４を開放して
いる時だけだとする。

【００２６】まず低い温度制御を行なう加熱制御の時は
切り替え手段３６は基準抵抗器３４を接続しないのでそ
のまま断線判別基準により温度素子３２の断線判別を行
なう。一方、高い温度制御を行なう加熱制御の時は切り
替え手段３６は基準抵抗器３４を接続しているので、切
り替え手段３６が基準抵抗器３４開放している時と電圧
Ｖｔの値が違うため断線判別基準をそのまま使うことが
できない。この場合一度基準抵抗器３４を開放した上で
時間Ｔ待ってから温度データを読み込み、そのデータで
断線判別を行ないその後すぐに切り替え手段３６は基準
抵抗器３４を接続して再度温度測定を行なうことにな
る。そこで切り替え手段３６が基準抵抗器３４を接続し
ている時の断線判別基準をＶｔｏｎ、開放している時の
断線判別基準をＶｔｏｆｆとし、その時の加熱制御モー
ドにより電圧ＶｔがＶｔｏｎまたはＶｔｏｆｆより大き
ければ温度素子３２は正常とみなしその時のＶｔを温度
データとして使用し、小さければ温度素子３２は断線状
態にあると判断するようにすることで断線検知毎に基準
抵抗器の切り替えを行なわなくてすむ。

【００２７】以上のように本発明によれば、断線判別方
法において切り替え手段が基準抵抗器を接続をしている
場合と、開放している場合に分けてそれぞれに断線判別
基準を設けることにより、断線判別処理毎に切り替え手
段により基準抵抗器を切り替える必要がないので、切り
替え動作による時間Ｔの間温度測定を禁止する必要もな
いのでスムーズに温度測定と断線判別を行なうことがで
きる。同時に切り替え手段の頻繁な切り替え動作による
雑音発生も防ぐことができる。

【００２８】（実施の形態４）図３において、上記実施
の形態一と同一構成要素には同じ番号を付し説明は省略
する。図３において、低い温度制御を行なう加熱制御で
あれば切り替え手段３６は基準抵抗器３４を開放し、同
時に切り替え安定待ち手段３７に基準抵抗器開放信号を
伝送する。また、高い温度制御を行なう加熱制御なら切
り替え手段３６は基準抵抗器３４を接続し、切り替え安
定待ち手段３７に基準抵抗器開放信号を伝送しない。ま
た、加熱制御を行なっていない時基準抵抗器３４は開放
はしておくが、基準抵抗器開放信号は伝送しない。そし
てこの状態を初期状態とする。

【００２９】例えば高い温度制御を行なう加熱制御の場
合に瞬時停電が起きたとする。瞬時停電が起きると温度
検出手段４０は切り替え手段３６を初期状態にする。そ
して瞬時停電から復帰すると元の温度制御を再開するの
で切り替え手段３６は基準抵抗器３４を接続する。この
瞬時停電中の場合、切り替え手段３６を初期状態にして
も瞬時停電中は温度を測定しないので問題はなく、瞬時
停電復帰後基準抵抗器３４を接続しても、接続後の温度
測定は電圧Ｖｔの過渡現象を考慮する必要がないのです
ぐに温度測定を行なうことができる。

【００３０】一方、低い温度制御を行なう加熱制御の場
合に瞬時停電が起きたとする。瞬時停電が起きると温度
検出手段４０は切り替え手段３６を初期状態にするが、
すでに基準抵抗器３４は開放されている。瞬時停電から
復帰すると元の温度制御を再開するので切り替え手段３
６は基準抵抗器３４を開放しようとするが、すでに基準
抵抗器３４は開放されているので電圧Ｖｔの過渡現象を
考慮する必要なく温度測定をすぐに行なうことができ
る。

【００３１】以上のように本発明によれば、温度測定用
の基準抵抗器を常に開放させておき特定の加熱制御の場
合にのみ基準抵抗器の接続を行ない温度測定をすること
により、どちらの加熱制御においても瞬時停電からの復
帰後過渡現象を考慮せずすぐに温度測定を再開できるの
で温度制御が遅れるような問題もなく温度制御の性能が
向上する。

【００３２】（実施の形態５）図１において、上記実施
の形態一と同一構成要素には同じ番号を付し説明は省略
する。図４は調理中の温度変化例を示すものである。同
図において、横軸は時間、縦軸は温度を表わし、破線は
火力を下げるかどうかの判断基準温度θである。温度検
出手段１４が時間ｔ１において検知した温度をθ１とす
る。この時に火力を下げるかどうかの判断を行なうとθ
１＞θであり、かつ図４からわかるように温度はほぼ安
定状態でかつ若干上昇中なので火力を下げるように温度
調節手段１３は誘導加熱部制御手段１２に信号を伝送す
る。温度検出手段１４が時間ｔ２において検知した温度
をθ２とする。この時に火力を下げるかどうかの判断を
行なうとθ２＞θであるが、図４からわかるように温度
はオーバーシュート後の下降中であるので火力を下げず
加熱を続けるよう温度調節手段１３は誘導加熱部制御手
段１２に信号を伝送する。温度検出手段１４が時間ｔ３
において検知した温度をθ３とする。この時に火力を下
げるかどうかの判断を行なうとθ３＜θであるので火力
を下げず加熱を続けるように温度調節手段１３は誘導加
熱部制御手段１２に信号を伝送する。

【００３３】以上のように本発明によれば、火力を下げ
るかどうかの判断は、基準判断温度よりも高いか低いか
だけで判断するのではなく、「温度素子の変化状態が上
昇していること」という条件も付加する事により、温度
素子が検知する温度がオーバーシュート状態から安定状
態に移行している最中でも火力が下がることがないので
実使用においても不本意に火力が下がることなく使いや
すくなり、温度制御の性能がさらに向上する。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、温度測定において基準抵抗器を設け高い温度制御
の時は基準抵抗器を温度素子に接続し、低い温度制御の
時は基準抵抗器を温度素子から開放することにより加熱
制御に応じた温度データを作成することができる。

【００３５】また、請求項２記載の発明によれば、基準
抵抗器接続後は所定の時間温度測定をする事を禁じ、温
度データが安定してから温度測定をすることにより、正
確な温度制御が行なえる。

【００３６】また、請求項３記載の発明によれば、温度
素子の断線を検知するために、基準抵抗器を開放してい
る時と、接続している時それぞれに断線判別基準を設る
ことにより、断線判別の度に基準抵抗器の切り替え動作
をしなくて済むので、頻繁な切り替え動作による雑音発
生を防ぐことができる。

【００３７】また、請求項４記載の発明によれば、基準
抵抗器が開放されている状態を初期状態とし、高い温度
制御を行なう加熱制御以外はこの状態を維持しておくこ
とにより、低い温度制御を行なう加熱制御時、瞬時停電
等の異常が起きて温度検出手段が初期状態となっても、
異常復帰後基準抵抗器の切り替え動作を行なわなくてよ
いのですぐに温度測定が再開できる。

【００３８】更に、請求項５記載の発明によれば、温度
素子によって検知された温度が判断基準値よりも高い場
合でも温度低下中の時は、火力を下げずに温度の安定を
待たせることにより、火力調整の使い勝手のよい高性能
な誘導加熱調理器ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘導加熱調理器の構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態の誘導加熱調理器に
おける温度検出手段の構成図

【図３】本発明の第２〜第４の実施の形態の誘導加熱調
理器における温度検出手段の構成図

【図４】本発明の第５の実施の形態の誘導加熱調理器の
時間に対する温度特性図

【図５】従来の誘導加熱調理器の構成図

【符号の説明】

１ 負荷鍋 ２ 温度素子 ３ 商用電源 ４ 整流回路 ５ 加熱コイル ６ スイッチング素子 ７ インバータ回路 ８ 誘導加熱部 ９ 電圧検知手段 １０ 入力手段 １１ 表示手段 １２ 誘導加熱部制御手段 １３ 温度調節手段 １４ 温度検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 由美子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱コイルとスイッチング手段を含む誘
   導加熱部と、前記加熱コイルの上にプレート等を介して
   載置される負荷鍋と、温度素子と複数の基準抵抗器を設
   けた温度検出器を有し前記負荷鍋の温度検知を行う温度
   検出手段と、前記負荷鍋の加熱制御モードの選択を行な
   う入力手段と、前記温度検出手段による検知温度に応じ
   て前記負荷鍋の温度を調整するための温度調節手段と、
   この温度調整手段の出力に応じて前記誘導加熱部への出
   力を制御する誘導加熱部制御手段とを備え、前記温度検
   出手段は、前記加熱制御モードに応じて前記基準抵抗器
   を切り替えてなる誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 温度検出手段は、基準抵抗器の切り替え
   後に所定時間温度検知を禁止する切り替え安定待ち手段
   を有してなる請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 【請求項３】 温度検出手段は、加熱制御モードに応じ
   て温度素子の断線判別を行なう断線判別基準を設けた断
   線判別手段を有してなる請求項１記載の誘導加熱調理
   器。
4. 【請求項４】 温度検出手段は、通常時温度検出器の基
   準抵抗器は開放しておく切り替え初期設定手段を有して
   なる請求項１記載の誘導加熱調理器。
5. 【請求項５】 温度調節手段は、温度検出手段により検
   知された負荷鍋の温度が設定基準値を越えていれば加熱
   火力を低下させ、温度下降の状態にあるときは加熱続行
   の信号を出力する温度上昇下降判別手段を有してなる請
   求項１記載の誘導加熱調理器。