JPH09223579A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導加熱調理器において、誘導加熱部のスイ
ッチング素子の駆動周波数を検知し、その駆動周波数か
ら負荷の種類を判別する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。 【解決手段】 誘導加熱部８と、誘導加熱部制御手段１
２と、電圧検知手段９と、温度調節手段１３と、温度素
子２と、入力手段１０と、表示手段１１と、伝送手段１
５と、駆動手段１４と、周波数検知手段１６を設け、誘
導加熱部８のスイッチング素子６を駆動する駆動手段１
４から出力される駆動パルス信号の数を所定時間数え、
その駆動パルスの数から駆動周波数を判別する構成を有
する。

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】図５は従来の誘導加熱調理器に関する構
成を示したものである。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ＩＧＢ
Ｔ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の電圧値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、
６４はスイッチング素子５６を駆動するための駆動手段
で、６５は伝送手段で加熱コイル５５に流れる電流値や
スイッチング素子５６の両端電圧を誘導加熱手段６２に
伝送する。

【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方法、設定温度と温度素子５２
で検知した温度に基づき、温度調節手段６３が負荷の設
定温度を保つために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が駆動手段６４に制御信
号を伝送し、駆動手段６４は誘導加熱部制御手段６２か
ら伝送された制御信号に基づき誘導加熱部５８内のスイ
ッチング素子５６をパルス信号にて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５
５に電流を流し、プレート上に載置された負荷鍋５１を
誘導加熱していた。

【０００４】また伝送手段６５は、電圧検知手段５９が
商用電源５３の電圧値のピークを検知するとコイル５５
に流れる電流値やスイッチング素子５６の両端電圧を誘
導加熱部制御手段６２に伝送する。

【０００５】また、誘導加熱部制御手段６２は伝送手段
６５から伝送されたコイル５５に流れる電流値やスイッ
チング素子５６の両端電圧と、駆動手段６４に伝送して
いる制御信号との関係から制御信号を更に調整してい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、プレート上に載置される負荷が変わって
も負荷の種類を判別することができない。

【０００７】そこでスイッチング素子を駆動する駆動パ
ルス信号の数を所定時間内数えて駆動周波数を検知する
手段を設け検知した駆動周波数から負荷を判別する場
合、パルスを数える時間が短すぎると不安定な駆動パル
ス信号、雑音等が入力された場合など正しく駆動周波数
判別ができない。

【０００８】また、商用電源の電圧０Ｖに同期してタイ
マー等のカウントを行なっているものでは、スイッチン
グ素子の駆動周波数検知時間が長すぎた場合電圧０Ｖを
検知できないのでタイマーが狂う問題が生じる。

【０００９】更に、駆動周波数検知を新たに設けるとい
うことは経済的でなくなる。そこで、複数の機能を持つ
カウンター一つで商用電源の電圧のピーク値と、スイッ
チング素子の駆動周波数を検知するようにした場合、ス
イッチング素子の駆動周波数検知手段に切り替えた直後
は検知手段に入力される駆動パルス信号が安定しないの
ですぐに検知を行なうことができない。

【００１０】本発明は上記問題点を解決するもので、所
定時間内スイッチング素子を駆動する駆動パルス信号を
数えてそのパルスの数から駆動周波数を検知して負荷の
判別を行ない、駆動パルス信号を数える時間も可変可能
とすることにより駆動周波数検知の精度を向上させるこ
とができ、電源電圧のピーク検知と駆動周波数検知を複
数の機能を有するカウンターを用いることで一つの検知
手段で検知可能とし、カウンター機能を駆動周波数検知
に切り替えた直後は駆動パルス信号入力を安定させるた
めに所定時間駆動パルス信号の数を数えることを禁止さ
せ、駆動周波数検知と他の誘導加熱に関する処理に要す
る時間を電源の半周期以内で終わらせる誘導加熱調理器
の制御手段を提供することを目的とする。

【００１１】

【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、前記負荷鍋の温度を検知する温度素
子と、前記負荷鍋の加熱制御モード等の選択を行なう入
力手段と、前記入力手段により決定された状態等を表示
する表示手段と、前記温度素子による検知温度に応じて
前記負荷鍋の温度を調整する温度調節手段と、前記温度
調節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、前記誘導加熱部からの情報
を伝送する伝送手段と、前記誘導加熱部制御手段からの
制御信号に応じて前記誘導加熱部内のスイッチング手段
を駆動する駆動手段と、電源電圧値を検知する電圧検知
手段と、前記誘導加熱部内のスイッチング手段の駆動周
波数を検知する周波数検知手段を有し、前記周波数検知
手段の構成において、スイッチング手段をオンオフする
為に前記駆動手段から伝送される駆動パルス信号の数を
所定時間内計測するパルスカウント手段を有する誘導加
熱調理器としているので、スイッチング素子の駆動周波
数が検知できその周波数により負荷の判別を行なうこと
ができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、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、前
記負荷鍋の温度を検知する温度素子と、前記負荷鍋の加
熱制御モード等の選択を行なう入力手段と、前記入力手
段により決定された状態等を表示する表示手段と、前記
温度素子による検知温度に応じて前記負荷鍋の温度を調
整する温度調節手段と、前記温度調節手段の出力に応じ
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、前記誘導加熱部からの情報を伝送する伝送手段
と、前記誘導加熱部制御手段からの制御信号に応じて前
記誘導加熱部内のスイッチング手段を駆動する駆動手段
と、電源電圧値を検知する電圧検知手段と、前記誘導加
熱部内のスイッチング手段の駆動周波数を検知する周波
数検知手段を有し、前記周波数検知手段の構成におい
て、スイッチング手段をオンオフする為に前記駆動手段
から伝送される駆動パルス信号の数を所定時間内計測す
るパルスカウント手段を有する誘導加熱調理器としたも
ので、この構成により、スイッチング素子の駆動周波数
が検知できその周波数により負荷の判別を行なうことが
できる。

【００１３】請求項２記載の発明は、周波数検知手段の
構成として、駆動パルス信号の数を計測する時間を任意
の値に調節することができる計測時間可変手段を有する
ものとしたので、駆動パルス信号を数える時間を可変可
能とすることにより駆動周波数検知の精度が向上し、更
に広範囲の周波数に対して検知を行なえる。

【００１４】請求項３記載の発明は、周波数検知手段の
構成として、駆動パルス信号のカウントと電源電圧のピ
ーク検知を機能を複数有するカウンター一つで行なうた
めの、機能切り替え手段を有するので、電源電圧のピー
ク検知とスイッチング素子の駆動周波数検知の二つ処理
を複数の機能を有する一つのカウンターで検知し、駆動
周波数検知手段を新設する必要もなく経済的である。

【００１５】請求項４記載の発明は、周波数検知手段の
構成として、機能切り替え手段によりカウンターがパル
スカウント手段用に切り替えられた後所定の時間内は駆
動パルス信号の計測を禁止する切り替え安定待ち手段を
有するので、カウンターをスイッチング素子の駆動周波
数検知用に切り替えた直後は、所定時間駆動パルス信号
のカウントを禁止し、安定した駆動パルス信号をカウン
トするので精度が向上する。

【００１６】請求項５記載の発明は、計測時間可変手段
の構成として、加熱に関する一連の処理が電源の半周期
以内で終わるように駆動パルスカウントを行なうように
する計測時間制限手段を有するので、スイッチング素子
の駆動周波数検知の処理と他の加熱に関する処理を電源
の半周期以内で終了させ、タイマー等のカウントにも影
響のない高性能な誘導加熱調理器ができる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第一の実施例について図面を
参照しながら説明する。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で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はスイッチング素子６を駆動する駆動手段、１５は
コイル５に流れる電流値やスイッチング素子６の両端電
圧を誘導加熱部制御手段１２に伝送する伝送手段、１６
はスイッチング素子６の駆動周波数を検知する周波数検
知手段である。

【００１８】図２は周波数検知手段１６がスイッチング
素子６の駆動周波数を検知する工程を示したものであ
る。

【００１９】図３は周波数検知手段１６に入力されるパ
ルス信号の例である。同図において、（ａ）は駆動周波
数が２０ｋＨｚの場合、（ｂ）は駆動周波数が２０ｋＨ
ｚより低い場合、（ｃ）は駆動周波数が２０ｋＨｚより
高い場合を示す。

【００２０】図１において、入力手段１０によって選択
された加熱制御方法、設定温度と温度素子２で検知した
温度に基づき、温度調節手段１３が負荷鍋１の設定温度
を保つために誘導加熱部制御手段１２に信号を伝送し、
誘導加熱部制御手段１２が駆動手段１４に制御信号を伝
送し、駆動手段１４は誘導加熱部制御手段１２から伝送
された制御信号に基づき誘導加熱部８内のスイッチング
素子６をパルス信号にて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、プレート上に載置された負荷鍋１を誘導加熱する。

【００２１】伝送手段１５は、電圧検知手段９が商用電
源３の電圧値のピークを検知するとコイル５に流れる電
流値やスイッチング素子６の両端電圧を誘導加熱部制御
手段１２に伝送する。

【００２２】周波数検知手段１６は、駆動手段１４から
のパルス信号でオンオフしているスイッチング素子６の
駆動周波数を検知してその結果を誘導加熱部制御手段１
２に伝送する。

【００２３】誘導加熱部制御手段１２は伝送手段１５か
ら伝送されたコイル５に流れる電流値やスイッチング素
子６の両端電圧、周波数検知手段１６で検知されたスイ
ッチング素子６の駆動周波数から駆動手段１４へ最適な
制御信号を伝送する。

【００２４】次に図１における周波数検知手段１６にマ
イクロコンピュータ（以下マイコンと称す）を用いた場
合について、スイッチング素子６の駆動周波数検知方法
を図２で説明する。

【００２５】ステップ１では、駆動手段からマイコンに
入力される駆動パルス信号の立ち上がりエッジをマイコ
ンが検出するとマイコン内で割り込み処理を行なうよう
に割り込み許可し、駆動パルス信号を数えるパルスカウ
ンターを零にする。

【００２６】ステップ２では、駆動パルス信号を検知す
るまではステップ３へ移行し、駆動パルス信号を検知す
るとステップ４へ移行する。

【００２７】ステップ３では、ステップ１で割り込み許
可されてから予め決められた時間ｔｗの間駆動パルス信
号が検知されないかを判別し、時間ｔｗが経過していな
いならステップ２へ戻る。もし時間ｔｗが経過したら駆
動パルスが入力されていないと判断しステップ１０へ移
行し加熱制御が行なわれていないと判断してステップ１
１へ移行する。このステップ３は、駆動パルス信号が入
力されないために無限ループ処理になることを防止する
ために行なう。

【００２８】ステップ４では、予め決められた時間Ｔだ
け待機する。この間マイコンが駆動パルス信号を検知す
るとステップ４−１へ移行する。ステップ４−１では、
ステップ１で零にしたパルスカウンターを１つ増やしそ
の後直ぐにステップ４へ戻る。時間Ｔ経過後はステップ
５へ移行する。

【００２９】ステップ５では、パルスカウンターの値と
判断値ｎとの比較を行ない、パルスカウンターの値がｎ
未満ならステップ６へ、ｎ以上ならステップ８へ移行す
る。

【００３０】ステップ６ではパルスカウンターの値がｎ
未満ということで図３（ｂ）からわかるように現在の駆
動周波数は判定用周波数Ｆｊより低いとみなし、ステッ
プ７で負荷鍋の種類が決定される。

【００３１】ステップ８ではパルスカウンターの値がｎ
以上ということで図３（ｃ）からわかるように現在の駆
動周波数は判定用周波数Ｆｊより高いとみなし、ステッ
プ９で負荷鍋の種類が決定される。

【００３２】ステップ１１では次の別処理を行なう時に
駆動パルス信号による割り込みがかからないように、割
り込み処理を禁止する。

【００３３】尚、ステップ４における待機時間Ｔは判定
用周波数ＦｊとｎからＴ＝（１／Ｆｊ）×ｎで求められ
予めマイコンにプログラムされる。Ｆｊおよびｎを変え
ることにより待機時間Ｔを変えることも可能となる。例
えばｎを増やして待機時間Ｔを長くすることにより多数
の駆動パルス信号を検知できるので周波数検知の精度を
更に向上させることができる。またＦｊを変えることに
より広範囲にわたる周波数検知にも対応可能となる。

【００３４】以上のように本実施例によれば、周波数検
知手段にて駆動手段から出力される駆動パルス信号の数
を数えることによりスイッチング素子の駆動周波数を検
知することができ、その周波数から負荷鍋の種類も判別
することができる。更に待機時間を変えることにより周
波数検知の精度を向上させることができる。更に広範囲
にわたる周波数検知に対応できるのでより使い勝手が良
くなる。

【００３５】（実施例２）以下本発明の実施例について
図面を参照しながら説明する。図４は本発明の周波数検
知手段を示す構成図である。同図において、４０は商用
電源、４１は商用電源４０を整流する整流回路、４２は
加熱コイル、４３はインバータ回路、４４はＩＧＢＴ等
のスイッチング素子、４５ａは機能切り替え手段、４５
ｂは切り替え安定待ち手段、４５ｃはカウント手段で２
種類の機能があり、第１機能は設定時間が経過する毎に
数を数える機能を持ち、第２機能は外部からのパルス信
号等を数える機能を持っていて、４５ｄは計測時間制限
手段、４５は機能切り替え手段４５ａと切り替え安定待
ち手段４５ｂとカウント手段４５ｃと計測制限手段４５
ｄからなる周波数検知手段である。

【００３６】図４における周波数検知手段４５にマイコ
ンを用いた場合について説明する。商用電源４０の電圧
０Ｖを検知すると機能切り替え手段４５ａはカウント手
段４５ｃの第１機能を使い第２機能は使わないように切
り替える。第１機能は設定された時間ｔｉ毎に内部のカ
ウンターｍを１づつ増やしていき所定値Ｍになると商用
電源４０の電圧値がピークに達したと判断する。尚、カ
ウンターｍが所定値Ｍになる迄は他の加熱に関する処理
を行なう。このＭは商用電源４０によって決まり、商用
電源４０の周波数をＦｃとするとＭ＝（（１／Ｆｃ）／
４）／ｔｉで求められる。

【００３７】商用電源４０の電圧ピーク検知後切り替え
手段４５ａは、カウント手段４５ｃの第２機能を使い第
１機能は使わないように切り替える。この切り替え直後
カウント手段４５ｃに入力されるスイッチング素子４４
の駆動パルス信号は不安定な場合があるので、切り替え
安定待ち手段４５ｂは一定時間カウント手段４５ｃの第
２機能に駆動パルス信号を伝送しないようにする。

【００３８】一定時間経過後、切り替え安定待ち手段４
５ｂはスイッチング素子４４の駆動パルス信号の第２機
能への伝送を許可し、第２機能は入力されるスイッチン
グ素子４４の駆動パルス信号の数を所定時間Ｔの間数え
て、検知した駆動パルス信号の数により駆動周波数判別
を行なう。

【００３９】スイッチング素子４４の駆動パルス信号の
数を数える時間Ｔが電源の１／４周期を超えると商用電
源４０の電圧０Ｖ検知が行なわれなくなるので、電圧０
Ｖを検知する回数を数えて時計等のカウントを行なって
いるものなどは時間が不正確になる。そこで、計測時間
制限手段４５ｄは駆動パルス計測時間を電源の１／４周
期以内で正確に終わらせるように制限する。

【００４０】以上のように本実施例によれば、機能切り
替え手段によって使用するカウンターを切り替えること
により、一つのカウント手段で２種類の計測を行なうこ
とができるので新たにカウント手段を設けなくて済むの
で経済的である。

【００４１】更に、スイッチング素子の駆動周波数を検
知するカウンターに切り替えた直後は駆動パルス信号の
カウントを行なわないようにすることで不安定な駆動パ
ルス信号を数えることがなくなるので周波数検知の精度
が向上する。

【００４２】更に、スイッチング素子の駆動パルス信号
を数える時間を電源の１／４周期以内で終わらせるよう
制限させることにより、時計等が狂うといったことがお
きないので高性能なものとなる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明の誘導加熱調理器
は、スイッチング素子の駆動周波数が検知できその周波
数により負荷鍋の判別を行なうことができる。

【００４４】更に、駆動パルス信号を数える時間を可変
可能とすることにより駆動周波数検知の精度が向上し、
広範囲の周波数に対しての検知も行なえる。

【００４５】更に、電源電圧のピーク検知とスイッチン
グ素子の駆動周波数検知の二つ処理をを一つのカウント
手段で検知することができるので、駆動周波数検知手段
を新設する必要もなく経済的である。

【００４６】更に、スイッチング素子の駆動周波数検知
手段に切り替えた後は、所定時間駆動パルス信号のカウ
ントを禁止するので、安定した駆動パルス信号をカウン
トするので精度が向上する。

【００４７】更に、スイッチング素子の駆動周波数検知
の処理と他の加熱に関する処理を電源の半周期以内で終
了させるのでタイマー等のカウントにも影響のない高性
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の実施例における周波数検知の工
程図

【図３】本発明の第１の実施例における周波数検知手段
に入力される波形図

【図４】本発明の第２の実施例における周波数検知手段
の構成図

【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 駆動手段 １５ 伝送手段 １６ 周波数検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富永 博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 両角 英樹 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、前記負荷鍋の温度を検知する温度
   素子と、前記負荷鍋の加熱制御モード等の選択を行なう
   入力手段と、前記入力手段により決定された状態等を表
   示する表示手段と、前記温度素子による検知温度に応じ
   て前記負荷鍋の温度を調整する温度調節手段と、前記温
   度調節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、前記誘導加熱部からの情
   報を伝送する伝送手段と、前記誘導加熱部制御手段から
   の制御信号に応じて前記誘導加熱部内のスイッチング手
   段を駆動する駆動手段と、電源電圧値を検知する電圧検
   知手段と、前記誘導加熱部内のスイッチング手段の駆動
   周波数を検知する周波数検知手段を有し、前記周波数検
   知手段の構成において、スイッチング手段をオンオフす
   る為に前記駆動手段から伝送される駆動パルス信号の数
   を所定時間内計測するパルスカウント手段を有する誘導
   加熱調理器。
2. 【請求項２】 周波数検知手段の構成として、駆動パル
   ス信号の数を計測する時間を任意の値に調節することが
   できる計測時間可変手段を有する請求項１記載の誘導加
   熱調理器。
3. 【請求項３】 周波数検知手段の構成として、駆動パル
   ス信号のカウントと電源電圧のピーク検知を機能を複数
   有するカウンター一つで行なうための、機能切り替え手
   段を有する請求項１記載の誘導加熱調理器。
4. 【請求項４】 周波数検知手段の構成として、機能切り
   替え手段によりカウンターがパルスカウント手段用に切
   り替えられた後所定の時間内は駆動パルス信号の計測を
   禁止する切り替え安定待ち手段を有する請求項１記載の
   誘導加熱調理器。
5. 【請求項５】 計測時間可変手段の構成として、加熱に
   関する一連の処理が電源の半周期以内で終わるように駆
   動パルスカウントを行なうようにする計測時間制限手段
   を有する請求項１記載の誘導加熱調理器。