JPS61176090A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高周波交流を供給することにより高周波交番
磁界を発生させ天板上に載置せる被加熱体を誘導加熱す
る誘導加熱調理器に係わり、詳述すれば感温素子の検知
温度と設定温度との関連で加熱出力を最大・中・零出力
とするように自動的に可変する出力制御に関する。

（ロ）従来の技術 従来此種誘導加熱調理器は、実開昭５７−１０３６９４
号公報にて開示されているように直接又は間接にトップ
プレートの下面に圧接するように感温素子を支持させト
ッププレートの温度を検出することで間接的に負荷の温
度を検知して、その検知温度と任意に調節できる設定温
度との関係で加熱出力を１００％と０％との交互運転を
行なわせる方法と、検知温度と設定温度との比較により
両者の開き具合によって加熱出力を自動的に１００％〜
０％まで可変させる方法等で出力制御を行なっていた。

し→　発明が解決しようとする問題点 前記従来の技術では、出力制御の方法として２つ述べた
。前者の方法にあっては特に天ぷら料理の場合に顕著で
あるが、具の投入による油温の急激な変化に感温素子の
温度検知が追従できないので、油温のかなりの低下が生
じるにもかかわらず即座に加熱が行なわれず油温が低下
したままの状態で揚げることになってカランとした仕上
りを期待できないという欠点があった。後者の方法にあ
っては、設定温度に達するまでに順々に加熱出力が減少
するようになっているので前者の方法に比べ設定温度に
達するまでの時間が長くなってしまうという問題点があ
った。

このため本発明は、検知温度が設定温度に達するまで最
大出力で加熱し、設定温度に達したら中出力程度で加熱
を継続し、設定温度よりも所定温度だけ高い温度に達し
たら加熱を停止するよつにした調理器を提供するもので
あり、誰にでも天ぶらができるように天ぷらをする時に
は油温を常に１６０°〜１９０℃程度に保持できるよう
にすることを目的とする。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、高周波発生回路の構成要素であるスイッチン
グ素子の導通期間を決めて前記加熱コイルの加熱出力を
制御するオンパルス幅決定回路と、加熱コイルにより誘
導加熱される負荷の温度を検知し検知温度を検知電圧と
して送出する感温素子と、前記加熱出力及び調理温度を
任意に設定できる操作部と、該操作部の設定温度に対応
した第１の基準電圧を与える第１の可変抵抗と、前記操
作部の操作に基づく前記設定温度に所定温度だけ加えた
温度に対応した第２の基準電圧を与える第２の可変抵抗
と、前記−知覚圧が第１の基準電圧以上のとき前記パル
ス幅決定回路の出力幅を短かくする信号を送出する第１
の比較手段と、前記検知電圧が第２の基準電圧以上のと
き前記高周波発生回路の発振を停止する信号を送出する
第２の比較手段と設けたものである。

（ホ）作用 感温素子飢の検知温度の上昇及び下降と設定温度との関
係で抵抗■を抵抗（ト）と並列に接続させたりさせなか
ったりして第３の比較器（至）の出力であるオンパルス
幅を変えることで、インバータ回路α３のスイッチ、ン
グ素子（６）の導通期間を制御して温度調節運転−の加
熱コイル（７）による加熱出力を最大成いは中として設
定温度に早く到達させ温度調節の精度を向上させ更には
温度の急変に対応できろようにしている。

（へ）実施例 以下本発明の一実施例について第１図〜第５図を参照に
して説明する。

Ｔｌｌはセラミックや結晶化ガラス等の非磁性体材料よ
りなる天板（＝トッププレート）で、（２）は該天板（
１）を上面開口に固定する上枠であって、操作部（３）
や表示部（４）を設けた操作面（５）を具備している。

第３図は誘導加熱調理器の電気回路ブロック図を示して
おり、（１１１は電源回路、α２は高周波発振を行なう
高周波発生回路としてのインバータ回路ａ３に最初の一
サイクル目の発振を行なわせるための起動信号を発生す
る起動信号発生回路、（１４１は前記インバータ回路（
１３の発振を検知して信号を発生する信号検知回路、（
１５１は該信号検知回路Ｉからの信号を受けてインバー
タ回路ａ３の構成要素であるスイッチング素子（６）の
導通期間を決定する信号を送出するオンパルス幅決定回
路、（１ｅは該オンパルス幅決定回路σ９からの信号を
増幅して前記インバータ回路０に送出するドライブ回路
である。＜１７１は前記オンパルス幅決定回路α５の決
めるオンパルス幅を後述する感温素子？２１３の検知温
度に基づいて調節するための信号を送出する温度調節回
路である。

αａは前記インバータ回路ａ３内の加熱コイル（７）に
より誘導加熱される負荷である。

第１図はオンパルス幅決定回路ｆｉ９及び温度調節回路
ａηの一実施例を示すものであり、インバータ回路αり
の回路も簡単に示しておく。Ｇｌ＋は負荷ａ８１の温度
を直接的或いは間接的に検知できる位置例えば天板（１
）裏に配置する感温素子例えば負特性温度変化を示すサ
ーミスタであって、電源回路αυから供給される直流電
圧（以後ｖ０と称す）と接続し、抵抗□□□を介して接
地される。サーミスタＱυと抵抗（２２との接続点（イ
）には比較手段としての第１の比較器２３１のｅ側入力
端及び第２の比較器２４１のｅ側入力端がそれぞれ接続
している。第１の比較器ののｅ側入力端はｖＤＤが抵抗
のを介して接続すると共に第１の可変抵抗轍を介して接
地されている。また第１の比較器＠の出力端は抵抗（５
）を介してＶＤＤに接続すると共に抵抗（至）を介して
トランジスタ四のベースに接続する。トランジスタのの
エミッタは接地され、コレクタは抵抗（３ｏｌを介して
第３の比較器時のの側入力端に接続する。第２の比較器
（２４１の■側入力端はｖｏが抵抗０１）を介して接続
すると共に、第２の可変抵抗（３ｚを介して接地される
。前記第１の可変抵抗ｃ！印と第２の可変抵抗Ｏ２は操
作面（５）にある操作部（３）の温度調節操作状態に応
じて抵抗力している。第３の比較器時のｅ側出力端はｖ
Ｉ）Ｄが抵抗□□□を介して接続すると共に、抵抗（ト
）を介して接地する。該抵抗□□□は前記トランジスタ
■の導通時に抵抗叩と並列に接続することになるもので
、第３の比較器（ト）の基準電位を決定する。（７）は
信号検知回路（１４１の出力端に接続するコンデンサで
あって、抵抗Ｇηを介して接地されると共に抵抗（至）
を介して第３の比較器（ハ）のｅ側入力端に接続する。

コ・ンデンサ□□□と抵抗（９）とで時定数回路を構成
しており、信号検知回路（１４１からの出力パルスを微
分して負のトリガパルスを得て、第３の比較器時へ送出
する。第３の比較器時の出力端はドライブ回路Ｏｅの入
力端に接続すると共に抵抗Ｃ３１を介してＶＤＤに接続
している。ドライブ回路（１６１の出力がインバータ回
路αＪのスイッチング素子例えばスイッチングトランジ
スタ（６１０ベースに入力する。

次に温度調節回路αη及びオンパルス幅決定回路しの動
作について説明イる。ただし説明の便宜上操作部（３１
による設定温度Ｔ１を天ぷら料理時の１゜８４℃程度と
する。また最大出力を１３００Ｗ、中出力を１０００Ｗ
とする。

まず電源スィッチ（図示せず）を投入することにより電
源回路旧）より直流電圧Ｖ０゜が発生されオンパルス幅
決定回路ｑり及び温度調節回路（１７１に印加される。

ここで設定温度Ｔ、は１８４℃程度になっているので、
第１の可変抵抗弼の抵抗値がそれに見付った値になると
共に第２の可変抵抗Ｃ３２１の抵抗値が１９０℃程度（
Ｔ２）に見合う値になるように調節されている。したが
って、サーミスタｃ１！Ｄが検知する温度は加熱されて
いない状態の温度であり、それ忙伴なう何１点の電位は
第１の比較器■のθ側入力端の基準設定電位に比べはる
かに小さいので該比較器＠は低レベルを出力し、トラン
ジスタのは導通しない。このため第３の比較器時の基準
電位は抵抗（９）と（至）とでｖＤＤを分割した値ｖ１
となる。これに対し第３の比較器時のｅ側入力端にはコ
ンデンサ（至）と抵抗ｃ３？）とで構成せる時定数回路
によって矩形波が微分波形に変換されて入力され、第３
の比較器（至）で比較が行なわれ微分波形のｅ側でオン
パルス幅Ｗ、が決定する。そしてこのパルス幅Ｗ、によ
りインバータ回路０のスイッチング素子（６）の導通期
間が決まり加熱出力が定まって前記仮定の如く最大出力
である１　３００Ｗの加熱が行なわれるのである。

最大出力の加熱が行なわれているときにサーミスタ（２
１１による検知温度が上昇してサーミスタ＋２１１の抵
抗値を減少させ（イ）点の電位が上昇し第１の比較器（
ハ）の基準電位以上になると、第１の比較器（ハ）は高
レベルを出力しトランジスタのを導通させる。

このため、抵抗（至）が抵抗（至）に並列接続されるこ
とになり、この並列合成抵抗と抵抗（９）とで■ゎ。を
分割した値Ｖｔ（＜Ｖ＋）　　が第３の比較器（ハ）の
基準電位となる。これにより第３の比較器（ト）の出力
であるオンパルス幅Ｗ、はＷ、よりも短かいものとなる
。したがってインバータ回路αＪのスイッチング素子（
６）の導通期間が短かくなるため、先の加熱出力よりも
低い出力（仮定により１００ＯＷ）での運転が行なわれ
る。

セして１０００Ｗでの加熱が続いてサーミスタＱυの検
知温度の上昇に伴なう抵抗値の減少及びｋ）点の電位の
上昇があり、第２の比較器（財）の基準電位以上になる
と第２の比較器（財）の出力は低レベルとなる（それ以
前はずっと抵抗器に信号が送出されていなかった）。こ
の低レベル出力によりインバータ回路０３）の発撮は停
止し加熱は行なわれなくなる。その後油温が低下し、サ
ーミスタ＆１１の検知温度による（イ）点の電位が第２
の比較器（２４）のヒステリシス特性による復帰電位に
低下すると、第２の比較器（２４）は再び抵抗０傷に信
号を送出しなくなり、第３の比較器−の出力パルス幅で
決まる加熱を行なうことになる。本例においては第２の
比較器（財）が復帰する（イ）点電位では第１の比較器
のは高レベルを出力するように設定しであるので１００
ＯＷの加熱が行なわれるものである（第４図実線参照、
ただし波線は設定温度に対してオンオフ加熱制御されろ
従来例１、一点鎖線は検知温度に基づき加熱出力が徐々
に変化するように制御される従来例２を示す）。

さて、次に油温か上昇して天ぷらの具を投入する場合に
ついて説明する。前述のように最大出力１３００Ｗによ
る加熱が行なわれ油温が設定温度Ｔ、に達し、第１の比
較器のが高レベルを出力し、トランジスタ（２９）の導
通により出力が中出力１０００Ｗに変化している状態に
おいて具を投入したものとする（第５図■の時点、ただ
し検知温度に基づき加熱出力が徐々に変化するように制
御される従来例２においては具は投入しない）。具の投
入により、油温は低下し多少の時間遅れは免れないがサ
ーミスタ（Ｉ！１１の検知温度も低下する。この温度の
低下は具の埋類や量により異なるが一般に２０℃〜３０
℃程度である。したがって第１の比較器＠の低レベル出
力復帰電位を設定温度Ｔ、における基準電位と所定幅（
本例では１０℃に設定しであるが２０℃〜３０℃の温度
低下に対応できるような設定であればよい）を持たせて
おけば、第３の比較器（ハ）の出力パルス幅はＷ、とな
って最大出力１３００Ｗの加熱が行なわれる。これは設
定温度に対してオンオフ加熱制御される従来例１につい
ても同様であるが、設定温度Ｔ、に達した後も、゛中出
力１０００Ｗで加熱される本例とちがいＯＷになってし
まうため具の投入による急激な温度低下を招きやすい。

そして最大出力１３００Ｗの加熱により再び油温か上昇
し、具が浮き上かつてきたら具を取り出し新たな具を投
入する（第５図■の時点、ただし具の浮き上がるまでの
時間は具の種類及び量により違いがある）。このとき再
び油温の低下並びにサーミスタのの抵抗値の増加に伴な
うビ）点の電位の低下がある。ただし第５図■点におい
ては油温か設定温度Ｔ、に達していないため最大出力に
よる加熱が行なわれたままであり油温の低下の度合いは
先ののの時点に比べて少ない。

以後同様な操作が繰り返されて第５図に示すような時間
−油温特性曲線が出来る。

（ト）発明の効果 本発明は以上の如くであり、最大出力、中出力、零出力
を感温素子の検知温度の上昇及び下降と設定温度との関
係で自動的に変化させ具の投入などによる急激な温度の
低下を防止すると共に省エネ、節約運転を行なうことが
出来る。また精度の高い温度調節を行なうことができる
ので安心して天ぷら料理をすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の一実施例を示すものであり、第１図はオ
ンパルス幅決定回路と温度調節回路の電気回路図、第２
図は調理器の外観斜視図、第３図は調理器の電気的ブロ
ック図、第４図及び第５図は本発明及び従来例の時間−
油温特性曲線である。 （３）・・・操作部、　（６）・・・スイッチング素子
、　（７１・・・加熱コイル、（Ｉ３・・・インバータ
回路、　（＋５１・・・オンパルス幅決定回路、　αＤ
・・・温度調節回路、　Ｃｔ＋・・・感温素子、　ｅ）
３１・・・第１の比較器、　Ｃ４）・・・第２の比較器
、　■・・・第１の可変抵抗、　■・・・抵抗、Ｃ３３
・・・第２の可変抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高周波交流を発生しスイッチング素子を含んだ高周
   波発生回路と前記高周波交流を受けて交番磁界を発生し
   て負荷を誘導加熱する加熱コイルとを備えた誘導加熱調
   理器に於いて、前記スイッチング素子の導通期間を決め
   て前記加熱コイルの加熱出力を制御するオンパルス幅決
   定回路と、前記負荷の温度を検知し検知温度を検知電圧
   として送出する感温素子と、前記加熱出力及び調理温度
   を任意に設定できる操作部と、該操作部の設定温度に対
   応した第１の基準電圧を与える第１の可変抵抗と、前記
   操作部の操作に基づく前記設定温度に所定温度だけ加え
   た温度に対応した第２の基準電圧を与える第２の可変抵
   抗と、前記検知電圧が第１の基準電圧以上のとき前記オ
   ンパルス幅決定回路の出力信号幅を短かくする信号を送
   出する第１の比較手段と、前記検知電圧が第２の基準電
   圧以上のとき前記高周波発生回路の発振を停止する信号
   を送出する第２の比較手段とを設けたことを特徴とする
   誘導加熱調理器。