JPS63128581A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複数の加熱口に夫々個別に駆動される加熱コイ
ルを設けた誘導加熱調理器に関する。

（従来の技術） 誘導加熱調理器としては、従来より加熱口が一つであっ
て、一台の誘導加熱調理器で一つの調理容器を加熱する
ものが主流であったが、最近では、複数の加熱口を有し
、この加熱口に対して夫々個別に加熱コイルを含めた加
熱ユニットを設け、以て複数の加熱容器を同時に加熱で
きるようしたものが考えられている。加熱ユニットは、
周知のように、整流回路及び平滑回路を有して交流電源
を整流平滑する直流電源回路と、この直流電源回路の出
力が供給されて加熱コイルを駆動するインバータとを有
して構成される。

（発明が解決しようとする間居点） ところで、加熱コイルの出力を変える場合、インバータ
の発振周波数を変えてその出力を変化させるようにして
いる。しかしながら、複数の加熱コイルを夫々異なる出
力で同時に駆動すると、インバータの発振周波数が異な
るため、その周波数のずれに起因した耳障りな干渉音が
発生する問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、加熱コイルの出力が加熱装置の個々で異なる場合
でも、干渉音の発生をなくし得る誘導加熱調理器を提供
するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、整流回路及び平滑回路を有して交流電源を整
流平滑する直流電源回路とこの直流電源回路の出力が供
給されて加熱コイルを駆動するインバータとを備え、少
なくとも前記平滑回路及び加熱コイル並びにインバータ
から成る加熱ユニットを複数の加熱口に対応させて個別
に設けたものにおいて、前記各インバータをそれらが略
同一の周波数で各加熱コイルを駆動するように構成し、
前記整流回路と平滑回路との間にチョッパ用スイッチン
グ素子を介在させて有し該スイッチング素子による通流
率制御により前記直流電源回路の出力電圧を変化させて
加熱コイルの出力を任意に設定された出力に制御する出
力制御回路を設け、交流電源からの入力電流を検出しそ
の検出結果に応じて前記スイッチング素子による通流率
を修正する出力補償回路を設けたことを特徴とするもの
である。

（作用） 各加熱ユニットの加熱コイルはインバータによって略同
一の周波数で駆動されるから、干渉音の発生はない。こ
の場合、加熱コイルの出力を変化させるについては出力
制御回路のスイッチング素子のオンオフのデユーティ−
比等によって通流率を変更することにより直流電源回路
の出力電圧を変化させるから、各加熱コイルの出力を異
なるように設定した場合でも干渉音は発生しない。さら
には、インバータ動作時に交流入力に変動あった場合に
は、加熱コイルの出力が変動するが、出力補償回路によ
り、交流電源の入力電流を検出することでその人力変動
が検出され、そして検出結果に応じて前記スイッチング
素子による通流率を修正することで、加熱コイルの出力
を設定された出力に修正する。

（実施例） 以下本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。

本実施例における誘導加熱調理器は、図示しないが加熱
口を例えば３個有しており、各加熱口に対応して個別に
夫々第４図に示す第１の加熱ユニット１．第２の加熱ユ
ニット２．第３の加熱ユニット３を設けている。この第
４図において、４は商用交流電源で、その母線４ａ、４
ｂに各加熱ユニット１．２．３が夫々電源スイッチ５，
６．７を介して接続されている。尚、８，９．１０は夫
々各加熱ユニット、１，２．３に対応して設けられたフ
ァンモータである。

而して、各加熱ユニット１，２．３は夫々同一構成であ
るので、第１の加熱ユニット１を代表して述べる。第１
図において、１１は直流電源回路で、これは交流電源４
を整流するダイオードブリッジから成る整流回路１２と
、直流リアクトル１３及び平滑コンデンサ１４ををして
成る平滑回路１５とを有して構成されている。１６は図
示しない加熱口に設けられた加熱コイル、１７はＮＰＮ
形のトランジスタで、このトランジスタ１７のコレクタ
は加熱コイル１６を介して直流電源回路１１の正電圧用
母線１１ａに接続され、エミッタは負電圧用母線１１ｂ
に接続されている。又、トランジスタ１７のコレクタ・
エミッタ間には、共振用コンデンサ１８及びフライホイ
ールダイオード１９が並列に接続されている。而して、
上記加熱コイル１６．トランジスタ１７．共振用コンデ
ンサ１８．フライホイールダイオード１９によりインバ
ータ２０が構成されている。２１は発振回路、２２は駆
動回路、２３は帰還回路、２４は負荷検知回路２４であ
り、上記トランジスタ１７は発振回路２１及び駆動回路
２２により高速度でオンオフされ、以てインバータ２０
を一定周波数例えば２０ｋＨｚで発振するようになって
いる。これにて加熱コイル１６がこの周波数に応じて駆
動され、周辺に交番磁界を発生し、この磁界によって調
理容器に渦電流が発生するため該調理容器が加熱される
。尚、帰還回路２３はトランジスタ１７のオフタイミン
グを共振零レベルに合わせて動作させるものある。又、
負荷検知回路２４は調理容器の有無等を検出して調理容
器がないときに発振を停止（−させるものである。尚、
２５は各回路に制御電源を与える定電圧電源回路である
。

さて、第１図及び第２図において、２７は出力調整回路
で、出力制御回路２８と出力補償回路２９とを有するも
のであり、以下、これについて説明する。まず、出力制
御回路２８について述べるに、この出力制御回路２８は
加熱コイル１６の出力を制御するものであり、この場合
、インバータ２０の発振周波数を略一定としていること
から、この加熱コイル１６の出力を変更するについては
前記直流電源回路１１の出力電圧を変更するようにして
いる。まず第１図において、３０は例えばＮＰＮ形のト
ランジスタから成るチョッパ用スイッチング素子であり
、これは前述の直流電圧回路１１の整流回路１２と平滑
回路１５との間に介在されており、これはフォトトラン
ジスタ３１によってオンオフされる。次に第２図におい
て、出力制御回路２８について述べる。３２は発振回路
で、これは、オープンコレクタタイプのコンパレータ３
３と、充放電用のコンデンサ３４と、ダイオード３５と
、抵抗３６．３７．３８．３９とを定電圧回路２５の電
源ライン２５ａとアースライン２５ｂとの間に図のよう
に接続して構成されている。

この発振回路３２において、電源投入時にはコンデンサ
３４が放電状態にあるから、コンパレータ３３にあって
は反転入力電流（−）の入力電圧が非反転入力電流（＋
）の入力電圧より低いので、コンパレータ３３の出力は
非導通状態（ハイレベル信号゛を出力した状態）となり
、この結果、Ｄ点の電圧は抵抗３８と３９とにより分圧
された電圧となり、この分圧電圧がコンパレータ３３の
非反転入力電流（＋）に入力される。そして抵抗３６を
介してコンデンサ３５に充電が開始され、コンデンサ３
５の電流電圧がＤ点の電圧を超えるとコンパレータ３３
の出力が導通状態となってアース電位に反転し、コンデ
ンサ３４の電荷がダイオード３５を介して放電される。

このとき抵抗３８と３９とが並列に接続されるので、Ｄ
点の電圧はさがり、このＤ点の電圧よりもコンデンサ３
４の電流電圧がさがると、コンパレータ３３の出力が反
転して１一連間様の動作が繰返される。このようにして
この発振回路３２の出力電流３２ａから側波信号Ｓ３２
が出力される。尚、この出力電流３２ａ及び上記り点の
出力波形を夫々第３図（Ｃ）。

（ｄ）に示す。４０は前述のフォトトランジスタ３１と
でフォトカブラ４１を構成する発光ダイオード、４２は
発光ダイオード４０通断電用スイッチング素子たるＮＰ
Ｎ形のトランジスタであり、このトランジスタ４２のコ
レクタは図示極性の前記発光ダイオード４０及び抵抗４
０ａを介して電源ライン２５ａに接続され、エミッタは
アースラインに接続されている。４３はＰＷＭ回路であ
り、これについて述べる。４４は矩形波信号ＳＡ４を出
力して前記トランジスタ４２のベースに与えるコンパレ
ータであり、これの非反転入力電流（＋）には上記発振
回路３２の出力電流３２ａからの側波信号Ｓ３２が与え
られ、反転入力電流（＝）には出力補償回路２９の出力
電流２９ａからの基準レベル信号Ｓ２Ｓが与えられる。

尚、抵抗４５ａ。

４５ｂはバイアス抵抗である。

一方、この出力補償回路２９について述べる。

４６は交流電源４から整流回路１２に与えられる交流入
力電流を検出する変流器であり、その検出電流相当の電
圧を抵抗４７により生じさせてこれをダイオード４８．
抵抗４９及び平滑コンデンサ５０により直流化する。こ
の直流電圧Ｅ４９は抵抗５１と５２とでバイアスされて
コンパレータ５３の非反転入力電流（＋）に与える。こ
の場合コンパレータ５３の反転入力電流（−）には出力
設定回路５４から出力される設定電圧ＥＳ４が与えられ
る。この出力設定回路５４は、加熱コイル１６の出力を
設定するための可変抵抗５５と抵抗５６との直列回路か
ら成る。而して、コンパレータ５３の出力電流は該出力
補償回路２９の出力電流２９ａである抵抗５７とコンデ
ンサ５８との共通接続点に接続されていて、この出力電
流２９ａからはコンパレータ５３の比較結果に応じたア
ナログ電圧が基県レベル信号Ｓ２Ｓとして出力される（
第３図（ｃ）参照）。この基準レベル信号Ｓ２、は前述
の抵抗４５ａと４５ｂとでバイアスされて前述したコン
パレータ４４の反転入力電流（−）に与えられる。従っ
て、この基準レベル信号Ｓ２３は、可変抵抗５５の抵抗
値を成る一定値としたときには交流入力電流の増減に応
じて増減するように変化する。コンパレータ４４は、そ
の非反転入力電流（＋）に与えられる銀波信号８２Ｂと
上記基準レベル信号Ｓ２Ｓとを比較して第３図（ｂ）で
示すような矩形波信号ＳＡ＆を出力する。この矩形波信
号５４４のパルス幅は可変抵抗５５による設定電圧Ｅｓ
ａが一定のときには交流入力電流が小（基準レベル信号
Ｓ２Ｓが小）となるように変化する程大となるよう変化
する。この矩形波信号Ｓ４４は前述のトランジスタ４２
のベースに与えられてこれをオンオフし、従って、前記
チョッパ用スイッチング素子３０をオンオフする。この
場合このスイッチング素子３０における通流率はこのス
イッチング素子３０のオンオフのデユーティ−比で決定
され、このデユーティ−比は交流入力電流の減少につれ
て大となる矩形波信号Ｓ４４のパルス幅によって決定さ
れる。そして、上記通流率の大小に応じて前記整流回路
１２の整流出力をチョッピングし、そのチョッピングさ
れたパルス出力は、平滑囲路１５によって弔滑され、即
ち直流回路１１の出力電圧が通流率に応じて変化する。

尚、第１図において、５９はスイッチング素子３０保護
用のダイオードである。

而して、上記構成において、各加熱ユニット１゜２．３
におけるインバータ２０の加熱コイル１６に対する駆動
周波数は相互間において略一定とし、直流電圧回路１１
の出力電圧を変化させる出力制御回路２８により各加熱
コイル１６に対する出力を変化させるようにしたので、
駆動周波数一定の下で加熱コイル１６の個々に対する出
力を変更でき、この結果、駆動周波数制御によって加熱
コイルに対する出力を制御する場合とは違って、加熱ユ
ニット１，２．３相互間に干渉音が発生するようなこと
はない。

ここで、インバータ２０により加熱コイル１６が駆動さ
れて、図示しない調理容器（鍋とかやかん）が加熱され
ると、その調理容器の材質等によってインバータ２０の
電圧が変動する。この電圧変動は、出力補償回路２９の
変流器４６により交流電流の入力変化で検出される。こ
の入力変化を第１図のＡ点での波形変化をもって第３図
（ａ）に夫々実線と破線とで示している。而して、交流
入力電流が大となると、出力補償回路２９からの出力レ
ベルが上昇し、この結果、コンパレータ４４から出力さ
れる矩形波信号Ｓ４４のパルス幅が小となり、即ち、ス
イッチング素子３０のオンオフのデユーティ−比が小と
なって通、流率が小となり、以て、直流電源回路１から
の出力電圧が小に修正される。この修正出力電圧が低過
ぎれば、交流入力電流も小となって出力設定回路５４の
基準値を下回り、この結果、この出力補償回路２９から
の出力レベルが低くなってコンパレータ４４からの出力
信号のパルス幅が大となり、即ち、入力電流が一定化さ
れ、以て加熱コイル１６の出力を設定された出力に補償
する。

尚、上記実施例では、チョッパ用スイッチング素子とし
てトランジスタを例示し、そのオンオフのデユーティ−
比を変化させて通流率を変化させるようにしたが、チョ
ッパ用スイッチング素子としてサイリスクを用いて位相
制御により通流率を素化させるようにしてもよい。又、
上記実施例では、出力補償回路２９の変流器４９を交流
電源と整流回路１２との間に介在させて、交流電流を直
接的に検出するようにしたが、整流回路１２が各加熱ユ
ニット１，２．３に対して共通に設けられている場合に
は、その変流器４９を整流回路１２とチョッパ用スイッ
チング索子３０との間に介在させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明は以上の記述にて明らかなように、加熱ユニット
を複数の加熱口に対応させて個別に設けて複数の調理容
器を同時に加熱できるようにしたものにおいて、加熱コ
イルの出力が各加熱ユニットの個々で異なる場合でも、
干渉音の発生をなくし得、さらには交流入力の変動に応
じて加熱コイルの出力を設定された出力に制御できると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

の結線図、第３図（ａ）乃至（ｄ）は各部の波形図、第
４図は全体の概略電気構成を示すブロック図である。 図中、１，２．３は加熱ユニット、４は交流電源、１１
は直流電源回路、１２は整流回路、１５は平滑回路、１
６は加熱コイル、２０はインバータ、２７は出力調整回
路、２８は出力制御回路、２９は出力補償回路、３０は
チョッパ用スイッチング素子、３２は発振回路、４３は
ＰＷＭ回路、４６は変流器、５４は出力設定回路である
。 ｂ 鳥　１　図 第　２　図 第　３　図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、整流回路及び平滑回路を有して交流電源を整流平滑
   する直流電源回路とこの直流電源回路の出力が供給され
   て加熱コイルを駆動するインバータとを備え、少なくと
   も前記平滑回路及び加熱コイル並びにインバータから成
   る加熱ユニットを複数の加熱口に対応させて個別に設け
   たものにおいて、前記各インバータをそれらが略同一の
   周波数で各加熱コイルを駆動するように構成し、前記整
   流回路と平滑回路との間にチョッパ用スイッチング素子
   を介在させて有し該スイッチング素子による通流率制御
   により前記直流電源回路の出力電圧を変化させて加熱コ
   イルの出力を任意に設定された出力に制御する出力制御
   回路を設け、交流電源からの入力電流を検出しその検出
   結果に応じて前記スイッチング素子による通流率を修正
   する出力補償回路を設けたことを特徴とする誘導加熱調
   理器。