JPS6171582A

JPS6171582A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JPS6171582A
Application number: JP19321284A
Authority: JP
Inventors: 照也田中; 勝春松尾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-09-14
Filing date: 1984-09-14
Publication date: 1986-04-12

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】〔発明の技術分野〕この発明は、加熱コイルから高周波磁界を発生させ、そ
れを負荷であるところの鍋に与えることによりその鋼に
渦電流を生じさせ、渦電流損に基づく鋼の自己発熱によ
り加熱調理を行なう誘導加熱調理器に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近、鉄や１８−８ステンレスの鋼に対する加熱は勿論
、アルミニウムや銅の鍋に対する加熱をも可能とする誘
導加熱調理器が開発され、すでに実用化されている。

ところで、このような誘導加熱調理器において、調理時
、鍋に生じる電流は加熱コイルに流れる電流に対して反
対方向となる。このため、鋼と加熱コイルとの間に反発
力が働き、ｍ＜食品を含む）が軽い場合にはその鋼がト
ッププレートから浮いてしまい、トッププレートが少し
でも傾いている場合には鋼が正しいセット位置から移動
して非常に危険である。

ただし、鋼の材質が鉄のように高透磁率の場合、鋼と加
熱コイルとの間の磁気力が大きく、よってそこに強い吸
引力が働くため、上記のような反発力が生じてもそれを
無視することができ、鍋が移動じてしまうようなことは
ない。

ところが、鋼の材質がアルミニウムや銅のように低透磁
率でしかも低抵抗の場合、加熱コイルの入力抵抗を鉄の
鋼の場合と同じように高めるべく鍋に大きな電流を流す
ため、加熱コイルと鍋との間の反発力が非常に大きくな
る。しかも、アルミニウムや銅は非磁性体であるため、
磁気力による吸引力が動くこともない。したがって、鋼
が軽いと、上記したようにトッププレート上で鍋が移動
し、危険である。また、トッププレート上の鋼が正しい
セット位置からずれると、適正な加熱ができなくなり、
調理の出来具合に悪影響を及ぼすという問題がある。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、負荷が正しいセット位置から
移動すると直ちに調理を停止することができ、これによ
り安全性を確保できるとともに、常に適正な加熱のみを
可能とする安全性および信頼性にすぐれた誘導加熱調理
器を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、加熱コイルの近傍に磁気センサを設けると
ともに、この磁気センサの出力により前記加熱コイルに
対する負荷の位置を検出する検出手段を設け、この検出
手段の検出結果に基づき、加熱コイルに高周波電流を供
給するインバータ回路の動作を制御するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

まず、第２図は加熱コイルおよびその周辺部を上方から
見たものである。第２図において、１は加熱コイルで、
この加熱コイル２の近傍たとえば周囲には磁気センサた
とえばサーチコイル２，３゜４が互いに等間隔で配設さ
れている。なお、加熱コイル１の上方所定間隔の位置に
は負荷たとえば後述する鋼５を載置するためのトッププ
レート（図示しない）が設けられている。

第１図は制御回路である。

６は商用交流′Ｒ源で、この電ｉ！６には電源スイ、ツ
チ７およびリレー接点５４ｂを直列に介してダイオード
ブリッジ８および平滑コンデンサ９からなる整流回路が
接続されている。この整流回路の出力端には高周波イン
バータ回路１０が接続され、この高周波インバータ回路
１ｏには加熱コイル１が接続されている。ここで、高周
波インバータ回路１０は、加熱コイル１と共に共振回路
を形成する共振用コンデンサを有しており、その共振回
路をスイッチング素子のオン、オフによって励起するこ
とにより加熱コイル１に高周波電流を流すようになって
いる。また、高周波インバータ回路１０は、加熱コイル
１に流れる高周波電流の位相を検知し、その位相に応じ
てスイッチング素子のオン、オフタイミングを修正する
ことにより共振回路の安定発振を行なわせる礪能を有し
ている。

ざらに、電源６には上記電源スィッチ７および降圧トラ
ンス１１を介して鍋位置検出回路２０が接続されている
。この鍋位置検出回路２０は、上記サーチコイル２．３
．４の出力に応じて加熱コイル１に対する鋼５の位置を
検出し、かつこの検出結果に応じて高周波インバータ回
路１０の動作を制御するものである。

ここで、鍋位置検出回路２０の具体例を第３図に示す。

第３図に示すように、サーチコイル２の出力はダイオー
ド２１で整流され、抵抗２２とコンデンサ２３との並列
回路に印加されるようになっている。コンデンサ２３の
電圧Ｖｄａはボルテージフォロワ（利得が“”１”）２
４およびコンデンサ２５を介して絶対値回路２６に供給
されるようになっている。この絶対値回路２６は、入力
側に上記コンデンサ２５と共に微分回路を構成する抵抗
２６ｒを有しており、その抵抗２６ｒに生じる電圧が変
化すると、それを正負レベルにかかわらず同じゲインで
増幅し、出力するものである。そして、絶対値回路２６
の出力電圧ｖＯａは比較器２７の非反転入力端　　に供
給されるようになっている。

比較器２７の反転入力端一　には抵抗２８．２９の相互
接続点に生じる基準電圧が供給されるようになっている
。

同様に、サーチコイル３の出力はダイオード３１で整流
され、抵抗３２とコンデンサ３３との並列回路に印加さ
れるようになっている。コンデンサ３３の電圧Ｖｄｂは
ボルテージフォロワ（利得が“１　”　）　３４および
コンデンサ３５を介して絶対値回路３６に供給されるよ
うになっている。この絶対値回路３６は、入力側に上記
コンデンサ３５と共に微分回路を構成する抵抗３６ｒを
有しており、その抵抗３６ｒに生じる電圧が変化すると
、それを正負レベルにかかわらず同じゲインで増幅し、
出力するものである。そして、絶対値回路３６の出力電
圧Ｖｏｂは比較器３７の非反転入力端に供給されるよう
になっている。比較器３７の反転入力端一　には抵抗３
８．３９の相互接続点に生じる基準電圧が供給されるよ
うになっている。

ざらに、サーチコイル４の出力はダイオード４１で整流
され、抵抗４２とコンデンサ４３との並列回路に印加さ
れるようになっている。コンデンサ４３の電圧Ｖｄｂは
ボルテージフォロワ（利得が“１”＞４４およびコンデ
ンサ４５を介して絶対値回路４６に供給されるようにな
っている。この絶対値回路４６は、入力側に上記コンデ
ンサ４５と共に微分回路を構成する抵抗４６ｒを有して
おり、その抵抗４６ｒに生じる電圧が変化すると、それ
を正負レベルにかかわらず同じゲインで増幅し、出力す
るものである。そして、絶対値回路４６の出力電圧ＶＯ
Ｃは比較器４７の非反転入力端に供給されるようになっ
ている。比較器４７の反転入力端一　には抵抗４８．４
９の相互接続点に生じる基準電圧が供給されるようにな
っている。

しかして、比較器２７．３７．４７の出力はオア回路５
０に供給され、このオア回路５０の出力はアンド回路５
１の一方の入力端に供給されるようになっている。アン
ド回路５１の他方の入力端にはタイマ５２の出力が供給
されるようになっている。このタイマ５２は、電源６の
投入から一定時間（コンデンサ２５と抵抗２６ｒどの時
定数よりも長い時間）後に論理″１″信号を発するもの
である。そして、上記アンド回路５１の出力はフリップ
フロップ回路５３のセット入力端Ｓに供給されるように
なっている。

一方、リレー５４にＮＰＮ形トランジスタ５５のコレク
タ・エミッタ間を介して直流電圧Ｖｃｃが印加されるよ
うになっている。そして、トランジスタ５５のベースに
は上記フリップフロップ回路５３のＱ出力が供給される
ようになっている。なお、リレー５４には逆起電力防止
用のダイオード５６が並列に接続されている。

つぎに、上記のような構成において動作を説明する。

トッププレート上に１５を載置し、ＮＷＡスイッチ７を
オンする。すると、高周波インバータ回路１０が動作し
、加熱コイル１に高周波電流が流れる。こうして、加熱
コイル１から高周波磁界が発せられ、それが鋼５に与え
られ、鍋５が自己発熱する。つまり、調理が開始される
。

このとき、鋼５が低透磁率かつ低抵抗のアルミニウムあ
るいは銅で、しかも軽い場合、加熱コイル５に生じる電
流と加熱コイル１に流れる電流とによる反発力によって
鋼５がトッププレートから浮いてしまい、もしトッププ
レートに傾きがあれば鍋５がトッププレート上を移動し
てしまう。しかして、鍋５がサーチコイル２，４側に移
動してサーチコイル３から離れると、サーチコイル３の
周辺の磁束密度が大きくなり、サーチコイル３の出力電
圧が高くなる。すると、第４図に示すように、コンデン
サ３３の電圧Ｖｄｂが上昇し、絶対値回路３６における
抵抗３６ｒに高レベルの電圧■１ｂが生じ、絶対値回路
“３６から高レベルの電圧ＶＯｂが出力される。こうし
て、オア回路５０の出力信号が論理゛１”となる。

一方、電源スィッチ７をオンしてから一定時間が経過す
ると、タイマ５２が論理“１°゛信号を出力する。した
がって、このとき、オア回路５０の出力が論理′″１″
であれば、アンド回路５１の出力が論理”１°゛となり
、フリップフロップ回路５３がセットされる。すると、
トランジスタ５５がオンし、リレー５４が動作する。リ
レー５４が前作すると、接点５４ｂが開放し、高周波イ
ンバ−夕回路１０への通電が停止し、その高周波インバ
ータ回路１０の動作が停止する。つまり、調理が停止す
る。

このように、トッププレート上の鍋５が正しいセット位
置から移動すると、直ちにそれを検出して調理を停止す
るようにしたので、たとえば鍋５がトッププレートの端
まで移動して使用者に触れても火傷をするようなことは
なく、また鍋がトッププレートから落ちそうな状態での
加熱を禁止することができ、安全である。しかも、鍋５
が正しいセット位置からずれた状態で調理を継続すると
、適正な加熱ができないため調理の出来具合に悪影響を
及ぼすことになるが、そのような不都合をも未然に防ぐ
ことができ、信頼性の向上が図れる。

また、タイマ５２およびアンド回路５１により、電源ス
ィッチ７のオンから一定時間はオア回路５０の出力にか
かわらずフリップフロップ５３のリセット状態を維持す
るようにしたので、電源スィッチ７のオン時つまり電源
投入時、サーチコイル２．３．４．の出力電圧が変化し
てオア回路５０の出力が論理゛１″となっても、不要に
リレー５４を動作させてしまうことはない。つまり、電
源投入時の誤動作を防ぐことができる。

なお、上記実施例ではホール素子を３個用い、それを加
熱コイル１の周囲に等間隔で配設したが、その個数およ
び配設位置に限定はなく、要は鍋５の移動を検知できれ
ばよい。たとえば１個のサーチコイルを加熱コイルの中
心に配設に配設するようにしてもよい。

また、上記実施例では、磁気センサとしてサーチコイル
を用いたが、それに限らずホール素子を用いるようにし
てもよい。その−例を第５図に示す。すなわち、６２，
６３．６４はホール素子で、加熱コイル１の周囲に互い
に等間隔で配設される。

ホール素子６２．６３．６４は、端子ａ、ｂ間に電圧が
印加されると磁束密度に応じたホール電圧を端子ｃ、ｄ
間に生じるもので、そのホール素子６２゜６３．６４の
出力は次段の整流・増幅回路７６゜８６．９６でそれぞ
れ半波整流および増幅されて比較器２７．３７．４７の
非反転入力端　　に供給されるようになっている。した
がって、この場合も鋼５が移動するとそれがホール素子
６２，６３．６４によって磁束の変化として捕えられ、
高周波インバータ回路１０の動作が制御される。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、加熱コイルの近傍
に磁気センサを設けるとともに、この磁気センサの出力
により前記加熱コイルに対する負荷の位置を検出する検
出手段を設け、この検出手段の検出結果に基づき、加熱
コイルに高周波電流を供給するインバータ回路の動作を
制御するようにしたので、負荷が正しいセット位置から
移動すると直ちに調理を停止することができ、これによ
り安全性を確保できるとともに、常に適正な加熱のみを
可能とする安全性および信頼性にすぐれた誘導加熱調理
器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における制御回路の構成図
、第２図は同実施例における加熱コイルおよびその周辺
部を上方から見た図、第３図は第１図の要部の具体的な
構成図、第４図は第３図の動作を説明するための図、第
５図はこの発明の他の実施例を示す制御回路の要部の構
成図である。１・・・加熱コイル、２．３．４・・・サーチコイル（
磁気センサ）、５・・・ｌＩ（負ｖ１）、２０・・・粗
位置検出回路、５４・・・リレー。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦Ｑ９′−寸

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱コイルと、この加熱コイルに高周波電流を供
給するインバータ回路と、前記加熱コイルの近傍に設け
られた磁気センサと、この磁気センサの出力により前記
加熱コイルに対する負荷の位置を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に応じて前記インバータ回路の
動作を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする
誘導加熱調理器。
（２）制御手段は、検出結果に応じたインバータ回路の
動作制御を電源投入から一定時間後に行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の誘導加熱調理器。