JPS61206194A - 高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置 - 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】 く技術分野〉 この発明は、高周波加熱コイルからの高周波磁界により
生じるうず電流によって鉄鍋等の被加熱物を加熱し調理
を行う高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置
に関する。

〈発明の概要〉 この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置は、低周波交流の大きさと高周波交流の大きさとの
比を判断材料とすることにより被加熱物の加熱適否の判
断を行い不適性であると判断した場合に加熱を中止させ
るものであり、過熱するおそれのあるスプーン等の小物
や加熱し難い材質の鍋等を加熱プレート上に置いた場合
の危険や無駄を回避するための安全装置として用いられ
る。

〈従来技術〉 高周波誘導加熱調理器の加熱プレート上にスプーン等の
小物を置いて加熱すると、スプーン等が過熱して火傷を
起こす危険がある。このため、高周波誘導加熱調理器に
は、従来より、加熱プレート上に不適性な被加熱物を置
いた場合に加熱を中止させるようにするための安全装置
である不適性被加熱物検知装置が設けられていた。

この従来の高周波誘導加熱調理器の回路図を第４図に示
す。

まず、高周波誘導加熱調理器の電力回路を説明する。ｌ
は商用の低周波交流電源、２は整流回路、３はインバー
タ回路であり、電源１からの低周波交流を整流回路２で
一旦整流してインバータ回路３で高周波交流に変換して
いる。そして、この高周波交流をインバータ回路３内の
誘導加熱コイル４に通じることにより、図外の加熱プレ
ート上に高周波磁界を生じさせ被加熱物を加熱すること
ができる。次に、この高周波誘導加熱調理器の不適性被
加熱物検知装置の回路を説明する。５は、電源電流検出
回路であり、変流器６によって電源１からの低周波交流
の電流を検出し、この値を直流電圧値に変換して出力す
る回路である。７は、この電源電流検出回路５の出力を
基準値と比較することにより被加熱物の適性を判断する
適性判断回路、８は、この適性判断回路が不適性である
と判断した場合に加熱を中止させる主制御回路である。

上記のように構成された従来の高周波誘導加熱調理器の
不適性被加熱物検知装置は、任意に設定された一定のパ
ルス幅でインバータ回路３を駆動すると、加熱プレート
上に十分大きな鉄鍋等の被加熱物を置いた場合には、電
源電流検出回路５の出力が基準値よりも太き（なるので
、適性判断回路７は適性を有すると判断し主制御回路８
によって加熱を中止されることはない。次に、加熱プレ
ート上にスプーン等の小物を置いた場合には、電源１か
らの低周波交流の電流があまり流れず電源電流検出回路
５の出力が基準値よりも小さくなるので、適性判断回路
７が不適性であると判断し主制御回路８が働いて加熱が
中止される。そして、この例では、直径１００ｎ程度の
大きさの鉄鍋が加熱適否の判断の境界となる。

ところが、電源電圧が変動した場合には、この電源電流
検出回路５の出力も同様に変動するので、加熱適否の判
断にもこの影響が及ぶことになる、例えば被加熱物とし
て十分な適性を有する直径２００鶴の鉄鍋の場合には、
第５図に黒丸印で示すように、電源電圧が９０ｖ〜１１
０　Ｖ程度変動しても電源電流検出回路５の出力が基準
値Ａよりも十分大きいので加熱を中止されることはない
。しかし、直径１００鰭の鉄鍋の場合には、第５図に白
丸印で示すように、電源電圧が９０ｖに下がったときに
不適性な被加熱物であると判断され、電源電圧がｌｌＯ
■に上昇したときには適性を有する被加熱物であると判
断されることになる。このため、従来の高周波誘導加熱
調理器の不適性被加熱物検知装置は、電源電圧が変動す
ると加熱適否の判断が不安定になるという欠点を有して
いた。

また、被加熱物として十分な大きさを有するものであっ
ても、例えば１Ｂ−１０ステンレス鋼の鍋等のように、
うず電流に対するインダクタンスが小さい材質のものは
、インバータ回路３の電流が大きくなり過ぎて回路が過
熱するおそれがあるので、被加熱物としては適当ではな
く、特に厚さの厚いものについては高周波誘導加熱調理
器での使用は控えた方がよい場合がある。ところが、従
来の不適性被加熱物検知装置は、このような不適性な被
加熱物であっても、電源ｌからの電流がそれほど大きく
ならないので、電源電流検出回路５の出力が、第５図に
Ｘ印で示すように、同じ大きさの鉄鍋とほぼ同様になり
、適性判断回路７は適性を有する被加熱物であると判断
して加熱を続けることになる。また、例えば１８−Ｏス
テンレス鋼の鍋等のように、うず電流に対するインダク
タンスが大きい材質のものは、十分な大きさを有し被加
熱物として適性を有するものであっても、電源１からの
電流が流れ難いために、第５図に三角印で示すように、
電源電流検出回路５の出力が直径１００龍の鉄鍋と同様
の値となり、電源電圧が少し低下しただけで不適性な被
加熱物であると判断されて加熱を中止されることがあっ
た。このため、従来の高周波誘導加熱調理器の不適性被
加熱物検知装置は、材質によっては被加熱物の適否を正
確に検知できないという欠点を存していた。

〈発明の目的〉 この発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、低周波交流の大きさと高周波交流の大きさとの比を
判断材料とすることにより、被加熱物が適性かどうかの
判断を安定して正確に行うことができる高周波誘導加熱
調理器の不適性被加熱物検知装置を提供することを目的
とする。

〈発明の構成および効果〉 この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置は、電源からの低周波交流の大きさを検出する低周
波交流検出手段と、インバータ回路の高周波交流の大き
さを検出する高周波交流検出手段と、低周波交流検出手
段の出力と高周波交流検出手段の出力との比を演算する
演算手段と、演算手段の演算結果と基準値とを比較する
ことにより被加熱物の適性を判断する適性判断手段と、
適性判断手段が不適性であると判断した場合に加熱を中
止する加熱制御手段とからなることを特徴とする。

この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置を上記のように構成すると、電源電圧変動の影響は
、低周波交流検出手段の出力のみならず高周波交流検出
手段の出力にも同様に及ぶことになるので、これらの出
力の比を演算することにより変動の影響を相殺すること
ができる。また、被加熱物の適否の判断の際に高周波交
流の大きさを考慮するので、例えば１８−１０ステンレ
ス鋼の鍋等のようにインバータ回路の電流が大きくなり
過ぎる不適性な被加熱物に対しても正確な判断を下し加
熱を中止させることができる。さらに、例えば１８−Ｏ
ステンレス鋼の鍋等のように電源からの電流はあまり大
きくならないが適性は有するというような被加熱物に対
しても正確な判断を下し加熱を継続することができる。

このため、この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被
加熱物検知装置は、被加熱物の適否を正確にかつ安定し
て判断することができ、高周波誘導加熱調理器の信鎖性
を向上させるとともに使い勝手の面でもより便利なもの
とすることができる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の実施例である高周波誘導加熱調理
器の回路図である。

この高周波誘導加熱調理器の電力回路は、電源１、整流
回路２およびインバータ回路３で構成されている。電源
１は、商用の低周波交流を供給する電源である。整流回
路２は、この低周波交流を全波整流するダイオードブリ
フジ回路９と、全波整流された直流の平滑を行うための
チョークコイル１０および平滑用コンデンサ１１とから
なる。

インバータ回路３は、誘導加熱コイル４と共振用コンデ
ンサ１２との並列回路に直列にスイッチングトランジス
タ１３を接続したものであり、このスイッチングトラン
ジスタ１３のコレクターエミッタ間にはダイオード１４
が逆方向に接続されている。

上記のように構成されたこの実施例の高周波誘導加熱調
理器の電力回路は、電源１からの低周波交流を整流回路
２で一旦整流してインバータ回路３に供給する。インバ
ータ回路３では、スイッチングトランジスタ１３がスイ
ッチング動作を行い整流回路２からの直流を高周波交流
に変換している。スイッチングのタイミングは、主制御
回路８がスイッチングトランジスタ１３のベース端子に
駆動パルスを送ることによりインバータ回路３の共振周
期に同期させる。すなわち、スイッチングトランジスタ
１３をＯＮとして整流回路２から誘導加熱コイル４に流
れ込む電流がある程度大きくなった時に、スイッチング
トランジスタ１３をＯＦＦとする。すると、今度はダイ
オード１４を介して逆方向の電流が流れることになり、
この逆方向の電流がある程度小さくなった時に再びスイ
ッチングトランジスタ１３をＯＮする。以下この動作を
繰り返すことにより、直流を高周波交流に変換している
。

この実施例の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検
知装置は、電源電流検出回路（低周波交流検出手段）５
．高周波磁界検出回路（高周波交流検出手段）１５．演
算増幅回路（演算手段）１６、適性判断回路（通性判断
手段）７および主制御回路（加熱制御手段）８で構成さ
れている。電源電流検出回路５は、従来の不適性被加熱
物検知装置と同様に、電源１からの回路中に設けた変流
器６の二次電流を直流電圧に変換して出力する検出回路
である。高周波磁界検出回路１５は、誘導加熱コイル４
の近傍に検出用二次コイル１７を設け、この検出用二次
コイル１７に励起された誘導電流を直流電圧に変換して
出力する検出回路である。演算増幅回路１６は、電源電
流検出回路５の出力Ｖ、と高周波磁界検出回路１５の出
力Ｖ、との比を演算し増幅する回路である。適性判断回
路７は、゛この演算増幅回路１６による演算結果である
Ｖ＋／Ｖｚと基準値Ｃとを比較する回路であり、演算結
果Ｖ＋／Ｖｚが基準値Ｃよりも小さい場合に中止信号を
発する。主制御回路８は、操作部１８の操作によりスイ
ッチングトランジスタ１３に駆動パルスを送る回路であ
るが、適性判断回路７から中止信号を受は取ると、駆動
パルスを止めインバータ回路３の動作を停止させて誘導
加熱コイル４による加熱を中止させることができる。

上記のように構成されたこの実施例の高周波誘導加熱調
理器の不適性被加熱物検知装置の動作を説明する。ここ
で、第５図〜第７図に示す特性は、任意に設定した一定
のパルス幅でインバータ回路３を駆動した場合を表すも
のであり、このパルス幅が異なると各出力特性の絶対値
は変動する。

しかし、各材質間の特性の相関関係はほとんど変化しな
い。電源電流検出回路５の出力Ｖ、の特性は、従来の不
適性被加熱物検知装置と同様第５図に示す通りである。

すなわち、直径が２００鶴の鉄鍋（黒丸印）および同様
の大きさの１８−１０ステンレス鋼の鍋（×印）の場合
には、電源電圧の変動にかかわらず標準値Ａよりも十分
に高い値の電圧を出力し、直径が１００Ｒの鉄鍋（白丸
印）および直径が２００鰭の１８−〇ステンレス鋼の鍋
（三角印）の場合には、電源電圧の変動により標準値Ａ
に対して出力電圧が上下する。高周波磁界検出回路１５
の出力■２の特性は、第６図に示すように、材質が同じ
であれば大きさが異なってもほぼ同様の特性を示すので
、直径が２００ｍｍの鉄鍋（黒丸印）および直径がＬｏ
ｏｍの鉄鍋（白丸印）の場合には、電源電圧の変動によ
り標準値Ｂを中心としてほぼ同様に出力電圧が上下する
ことにな゛る。また、　１８−１０ステンレス鋼の鍋（
×印）の場合には、うず電流に対するインダクタンスが
小さいので、標準値Ｂよりも極めて大きな値の電圧を出
力し、１８−０ステンレス鋼の鍋（三角印）の場合には
、うず電流に対するインダクタンスが大きいので、電源
電圧の変動にかかわらず標準値Ｂよりも小さな値の電圧
を出力する。演算増幅回路１６の出力　　　・Ｖ　＋　
／　Ｖ　ｚの特性は、第７図に示すように、いずれの場
合の出力も電源電圧の変動の影響が相殺されるので、電
源電圧が変わってもそれぞれ同様の値となる。また、直
径が１００寵の鉄鍋（白丸印）の場合に基準値Ｃとほぼ
同様な値を出力し、直径が２００鶴の鉄鍋（黒丸印）お
よび１８−０ステンレス鋼の鍋（三角印）の場合に基準
値Ｃよりも十分に大きな値を出力し、１Ｂ−１０ステン
レス鋼の鍋（×印）の場合に基準値Ｃよりも小さな値の
出力となる。

このため、適性判断回路７で演算増幅回路１６からの出
力と基準値Ｃとの比較を行い、出力が基準値Ｃよりも小
さい場合に主制御回路８に中止信号を発するようにすれ
ば、電源電圧の変動に影響されることなく、常に、鉄鍋
については直径が１００寵の場合に判断の境界となるよ
うにすることができ、被加熱物の加熱適否の判断を安定
して行うことができる。また、被加熱物として適性を有
する１８−Ｏステンレス鋼の鍋（三角印）の場合には、
電源電流検出回路５の出力■１が小さいにもかかわらず
高周波磁界検出回路１５の出力■２の方がより小さくな
るので、演算増幅回路１６からの出力Ｖ＋／Ｖｚは基準
値Ｃよりも十分大きくなり、不適性と判断されて加熱を
中止されるおそれがなくなる。さらに、被加熱物として
不適性な１８−１０ステンレス鋼の鍋（×印）の場合に
は、電源電流検出回路５の出力Ｖ、が大きいにもかかわ
らず高周波磁界検出回路１５の出力■２の方がより大き
くなるので、演算増幅回路１６からの出力■。

／　Ｖ　Ｚは基準値Ｃよりも小さくなり、不適性と判断
することができ、加熱を中止することができる。従って
、この実施例の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物
検知装置は、被加熱物の適否を正確に判別できる。

第２図は、この発明の他の実施例である高周波誘導加熱
調理器の回路図、第３図は、この発明のさらに他の実施
例である高周波誘導加熱調理器の回路図である。

第２図および第３図に示す実施例の高周波誘導加熱調理
器の不適性被加熱物検知装置は、高周波交流検出手段と
して、第１図に示す実施例の高周波磁界検出回路１５に
代えて、インバータ回路３の電流を検出するインバータ
回路電流検出回路１９を設けることにより構成される。

第２図に示す実施例のインバータ回路電流検出回路１９
は、誘導加熱コイル４の回路中に設けた変流器２０の二
次電流を直流電圧に変換して出力する検出回路であり、
誘導加熱コイル４に流れる電流を検出することにより高
周波交流の大きさを検出する。誘導加熱コイル４が発す
る高周波磁界の大きさは、誘導加熱コイル４を流れる電
流の関数で表されるので、このインバータ回路電流検出
回路１９も、第１図に示す実施例の高周波磁界検出回路
１５とほぼ同様の出力特性を得ることができる。このた
め、この第２図に示す実施例の場合も第１図の実施例の
場合と同様の効果を得ることができる。

第３図に示す実施例のインバータ回路電流検出回路１９
は、スイッチングトランジスタ１３のコレクタ端子と誘
導加熱コイル４とを接続する回路中に設けた変流器２０
の二次電流を直流電圧に変換して出力する検出回路であ
り、スイッチングトランジスタ１３又はダイオード１４
に流れる電流を検出することにより高周波交流の大きさ
を検出する。この変流器２０を流れる電流は、誘導加熱
コイル４を流れる電流と一定の関係を有するので、この
インバータ回路電流検出回路１９も、第２図に示すイン
バータ回路電流検出回路１９の場合とほぼ同様の出力特
性を得ることができる。このため、この第３図に示す実
施例の場合にも第１図の実施例の場合と同様の効果を得
ることができる

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例である高周波誘導加熱調理
器の回路図、第２図は、この発明の他の実施例である高
周波誘導加熱調理器の回路図、第３図は、この発明のさ
らに他の実施例である高周波誘導加熱調理器の回路図、
第４図は、従来の高周波誘導加熱調理器の回路図、第５
図は、従来およびこの発明の実施例である高周波誘導加
熱調理器の不適性被加熱物検知装置における低周波交流
検出手段の出力特性を示す図、第６図は、この発明の実
施例である高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置における高周波交流検出手段の出力特性を示す図、
第７図は、同不適性被加熱物検知装置における演算手段
の出力特性を示す図である。 １−電源、２−整流回路、３−インバータ回路、４−誘
導加熱コイル、 ５−電源電流検出回路（低周波交流検出手段）、７−適
性判断回路（適性判断手段）、 ８−主制御回路（加熱制御手段）、 １５−高周波磁界検出回路（高周波交流検出手段）、１
６−演算増幅回路（演算手段）、１９−インバータ回路
電流検出回路（高周波交流検出手段）、２〇−変流器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源からの低周波交流を一旦整流してインバータ
   回路で高周波交流に変換し誘導加熱コイルによって高周
   波磁界を生じさせることにより被加熱物を加熱する高周
   波誘導加熱調理器において、電源からの低周波交流の大
   きさを検出する低周波交流検出手段と、インバータ回路
   の高周波交流の大きさを検出する高周波交流検出手段と
   、低周波交流検出手段の出力と高周波交流検出手段の出
   力との比を演算する演算手段と、演算手段の演算結果と
   基準値とを比較することにより被加熱物の適性を判断す
   る適性判断手段と、適性判断手段が不適性であると判断
   した場合に加熱を中止する加熱制御手段とからなること
   を特徴とする高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検
   知装置。
2. （２）前記高周波交流検出手段が、誘導加熱コイル近傍
   に検出用二次コイルを設け、誘導加熱コイルからの高周
   波磁界によって励起されるこの検出用二次コイルの誘導
   電流を検出することにより高周波交流の大きさを検出す
   る高周波磁界検出回路である特許請求の範囲第１項記載
   の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置。
3. （３）前記高周波交流検出手段が、インバータ回路中に
   変流器を設け、この変流器によってインバータ回路の電
   流を検出することにより高周波交流の大きさを検出する
   インバータ回路電流検出回路である特許請求の範囲第１
   項記載の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装
   置。