WO2003045114A1 - Dispositif de chauffage par induction - Google Patents

Description

明細 ^:

技術分野

本発明は一般家庭やオフィス、 レストラン、 工場などで使用される 誘導加熱調理器、 誘導加熱を利用した湯沸かし器、 加温装置などの誘 導加熱装置に関する。 背景技術

誘導加熱装置の例として誘導加熱調理器について説明する。 誘導加 熱調理器では、 誘導加熱コイルから高周波磁界が発生し、 誘導加熱コ ィル近傍に置かれた金属製の鍋 3等の被加熱物に、 電磁誘導によって 渦電流が発生し被加熱物が加熱される。

従来の誘導加熱調理器を図 1 0に基づいて説明する。 図 1 0におい て調理器は 2個のスイッチング素子 （図示していない） を有する高周 波ィンバ一夕 1 と、 高周波ィンパ一夕 1に接続された誘導加熱コイル 2とを備える。

高周波ィンバ一夕 1により供給された高周波電流によって誘導加熱 コイル 2からは高周波磁界が発生し、 電磁誘導による渦電流のために 調理鍋 3が加熱される。 入力電力の可変及び安定化のため、 高周波ィ ンバータ 1の電源電流をカレントトランス （図示していない） により 検知する。 その検知結果に応じて高周波ィンバ一夕 1の 2個のスイツ チング素子 （図示していない） の駆動周波数を変化させ、 あるいは駆 動周波数を一定にしてその導通比を変化させて、 高周波インバー夕 1 の出力が制御される。 さらに誘導加熱コイル 2に流れる電流を力レン トトランス （図示していない） により検知し、 その検知結果に応じて インバー夕 1 の出力を制御する。 例えば調理鍋 3が非磁性ステンレス 製の時に前記スィツチング素子の責務低減を目的として出力を抑制す る制御を行っている。

従来の誘導加熱調理器では、 特に調理鍋 3がアルミニウムや銅とい つた非磁性金属で作られていた場合には、 反発磁界により調理鍋 3に 浮力が作用し、 調理鍋 3及び調理鍋 3の中に収納された調理物の重量 が軽くなると、 あるいは加熱出力が大きくなると浮力により横方向に ずれたり、 トツププレ一卜 4の載置面から鍋 3が浮きがるおそれがあ る。 図 1 1に非磁性金属で作られた調理鍋 3を加熱時の入力電力と浮 力の相関の一例を示す。 図 1 1において横軸は高周波インバー夕 1へ の入力電力を、 縦軸は鍋に働く浮力を示している。 この図からわかる ように、 入力電力の増加に伴い浮力も増加するので、 この浮力が調理 鍋重量を超えると上記のずれ、 浮き等の移動が生じることになる。 上記課題を解決するために従来、 例えば特開昭 6 1— 1 2 8 4 9 2 号公報や特開昭 6 2— 2 7 6 7 8 7号公報には、 重量センサを用いて 調理鍋の移動を検出する技術が開示されている。 特開昭 6 1— 7 1 5 8 2号公報には、 磁気センサを用いて移動を検出するもの、 さらに特 開昭 6 1— 2 3 0 2 8 9号公報には共振周波数検出手段を用いて検出 するものが開示されている。 しかしながら、 前記刊行物に示されてい るように、 重量センサ、 磁気センサ等のセンサ、 あるいは周波数変化 を検知するための周波数検出手段など、 調理鍋の移動検出のために新 たな検出手段を調理器に付加することが必要で、 コストの上昇、 部品 点数の増加を招く。 発明の開示

本発明の誘導加熱装置は、 高周波ィンバ一夕制御のために設けられ る電源電流検知手段や加熱コイル電流若しくは電圧などの高周波ィン バー夕の出力電力の大きさに関する情報を入力する出力検出手段の検 出結果を用いて、 誘導加熱コイルの発生する磁界に起因する調理鍋な ど被加熱物のずれ、 浮き等の移動を抑制することができる。 あるいは その加熱装置は部品を付加しても簡素な構成として安価である。 ある いはその加熱装置は部品点数が少なく信頼性が高い。

その誘導加熱装置は高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する誘導加 熱コイルと、 誘導加熱コイルに高周波電流を供給するィンバ一夕と、 ィンバ一夕の出力の大きさを検出する出力検出手段と、 出力検出手段 の検知したィンバ一夕の出力の大きさの時間的変化を測定して被加熱 物の移動を検出する移動検出手段と、 移動検出手段の検出結果に応じ て高周波ィンバ一夕の出力を制御する制御回路とを備える。 図面の簡単な説明

図 1は本発明の実施の形態 1における誘導加熱装置の概略構成図で ある。

図 2は実施の形態 1における誘導加熱装置の回路ブロック図である。 図 3は実施の形態 1における誘導加熱装置の各部の動作波形を示す。 図 4 Aは実施の形態 1における誘導加熱装置の入力電力の時間変化 を示す。

図 4 Bは実施の形態 1における誘導加熱装置の電源電流の時間変化 を示す。

図 5 Aは実施の形態 1における誘導加熱装置の被加熱物のずれ、 浮 き検出時の制御を入力電力の時間変化で説明する図である。

図 5 Bは実施の形態 1における誘導加熱装置の被加熱物のずれ、 浮 き検出時の制御を電源電流の時間変化で説明する図である。

図 6は本発明の実施の形態 2における誘導加熱装置の概略構成図で ある。 図 7は実施の形態 2における誘導加熱装置の回路ブロック図である。 図 8 Aは実施の形態 2における誘導加熱装置の被加熱物のずれ、 浮 き検出時の制御を入力電力の時間変化で説明する図である。

図 8 Bは実施の形態 1における誘導加熱装置の被加熱物のずれ、 浮 き検出時の制御を誘導加熱コイル電流の時間変化で説明するための 入力電力とコイル電流の時間変化を示す図である。

図 9は本発明の実施の形態 3における誘導加熱装置の回路プロック 図である。

図 1 0は従来の誘導加熱調理器の概略構成図である。

図 1 1従来の誘導加熱調理器における入力電力と浮力の相関を示し た図である。 発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

図 1は実施の形態 1の誘導加熱調理器の概略断面構成図であり、 図 2は誘導加熱調理器の回路プロック図を示す。 図 1及び図 2において、 筐体 1 2の上部にセラミック製のトッププレート 1 0が配置され、 ト ッププレート 1 0上部に被加熱物である調理鍋 9が載置される。 電源 プラグ 1 9は商用電源 1 1に接続される。 筐体 1 2内部で商用電源 1 1は整流平滑部 1 3に入力される。 整流平滑部 1 3にはブリッジダイ ォードで構成される全波整流器 1 3 aとその直流出力端間に第 1の平 滑コンデンサ 1 3 bが接続される。

第 1の平滑コンデンサ 1 3 bの両端にはィンバ一夕回路 7が接続さ れ、 インバー夕回路 7に誘導加熱コイル 8が接続される。 インバ一タ 回路 7と誘導加熱コイル 8は高周波インバー夕を構成する。 インバー タ回路 7には、 第 1のスイッチング素子 7 c (本実施の形態では I G B T ) と、 第 2のスイッチング素子 7 d (本実施の形態では I G B T ) の直列接続体が設けられる。 第 1のダイオード 7 eが第 1のスィ ツチング素子 7 cに逆並列に、 第 2のダイォード 7 f が第 2のスイツ チング素子 7 dに逆並列に接続されている。 I G B T 7 Cと I G B T 7 dの直列接続体の両端には第 2の平滑コンデンサ 7 bが接続される。 前記直列接続体の接続点と全波整流器 1 3 aの正極端間にはチョーク コイル 7 aが接続される。 前記直列接続体の低電位端子は全波整流器 1 3 aの負極端子に接続される。 前記直列接続体の両スイッチング素 子の接続点と全波整流器 1 3 aの負極端子間には誘導加熱コイル 8 と 共振コンデンサ 7 gの直列接続体が接続される。

カレント トランス 1 4はィンバー夕回路 7の商用電源 1 1から入力 する電源電流を検知し、 電源電流検知回路 1 5に検知信号を出力する。 電源電流検知回路 1 5は電源電流の大きさに比例した検知信号を制御 回路 1 8と電源電流変化検知回路 1 6に出力する。

電源電流変化検知回路 1 6は変化判別回路 1 7に検知信号を出力し、 変化判別回路 1 7は判別信号を制御回路 1 8に出力する。 電源電流変 化検知回路 1 6と変化判別回路 1 7は移動検出手段を構成する。 制御 回路 1 8はィンバ一夕回路 7にある第 1のスィツチング素子 7 cと第 2のスイッチング素子 7 dを駆動する。

以上のように構成された誘導加熱調理器の動作を説明する。 商用電 源 1 1は全波整流器 1 3 aにより整流され、 第 1の平滑コンデンサ 1 3 bはィンバ一夕回路 7と誘導加熱コイル 8を有する高周波ィンバ一 夕に電源を供給する。

図 3は実施の形態 1 における各部波形を示す。 波形 （a ) は第 2の スィツチング素子 7 d及び第 2のダイオード 7 ίに流れる電流波形 I c 2を示す。 波形 （b ) は第 1のスイッチング素子 7 c及び第 1のダ ィオード 7 eに流れる電流波形 I c 1を示す。 波形 （c ) は第 2のス イツチング素子 7 dのコレクターェミッタ間に生じる電圧 V c e 2を 示す。 波形 （d ) は第 1のスイッチング素子 7 cのコレクタ—ェミツ 夕間に生じる電圧 V c e 1を示す。 波形 （e ) は誘導加熱コイル 8に 流れる電流 I Lを示している。

第 1のスイッチング素子 7 f がオンしている場合には、 第 1のスィ ツチング素子 7 f (若しくは第 2のダイオード） と誘導加熱コイル 8 と共振コンデンサ 7 gの閉回路に共振電流が発生すると共に、 チヨ一 クコイル 4にエネルギーが蓄えられる。 蓄えられたエネルギーは第 2 のスィツチング素子 7 f がオフすると、 第 1のダイォード 7 eを介し て第 2の平滑コンデンサ 7 bに放出される。

第 2のスィツチング素子 7 f がオフして以降は、 第 1のスィッチン グ素子 7 cがオンするので、 第 1のダイオード 7 eに電流が流れた後、 第 1のスイッチング素子 7 c (若しくは第 1のダイオード 7 e ) と、 誘導加熱コイル 8と、 共振コンデンサ 7 gと、 第 2の平滑コンデンサ 7 bとを含む閉回路に共振電流が流れる。

第 1のスィツチング素子 7 cと第 2のスィツチング素子 7 dの駆動 周波数は約 2 5 k H z近傍で可変され、 駆動時間比率は図 3に示すよ うに約 1 Z 2近傍で可変される。 誘導加熱コイル 8と共振コンデンサ 7 gのインピーダンスは、 調理鍋 9が指定の材質 （例えばアルミニゥ ム等の高導電率、 非磁性体） で標準的な鍋 （誘導加熱コイルの径以上 の鍋） が、 トッププレート 1 0の指定の場所 （例えば加熱部分として 示されている場所） に載置されたとき、 発生する共振周波数が駆動周 波数の約 3倍になるように設定されている。 従ってこの場合共振周波 数は約 7 5 k H zになるよう設定される。

誘導加熱コイル 8はそこに約 7 5 k H zの高周波電流が発生するの で、 調理鍋 9がアルミ製であっても効率良く加熱することができる。 実施の形態 1の高周波インバー夕は、 第 1のダイォ一ド 7 e、 第 2の ダイォ一ド 7 f に流れる回生電流が第 1の平滑コンデンサ 1 3 bに流 れず、 第 2の平滑コンデンサ 7 bに供給されるので加熱効率が高い。 また、 第 2の平滑コンデンサ 7 bにより、 誘導加熱コイル 8に供給さ れる高周波電流の包絡線 （エンベロープ） が従来の調理器より平滑化 されるので、 加熱時に鍋などから発生する振動音の商用周波数成分が 低減される。

また、 本実施の形態の高周波インバータは、 調理鍋 9と誘導加熱コ ィル 8の磁気結合が低下した場合、 同じ駆動条件 （周波数、 駆動時間 比など） で動作させると入力電力が低下する特性を有する。

制御回路 1 8は電源電流検知回路 1 5から電源電流の大きさに比例 した出力信号を入力されるので、 第 1のスイッチング素子 7 c と第 2 のスイッチング素子 7 dを入力電力 （高周波インパ一夕の出力値） を 所定の値に制御するように、 駆動周波数を可変又は両スィツチング素 子の駆動時間比を可変して制御する。

起動時、 制御回路 1 8は、 図 4 Aの実線及び破線の線 A 1で示すよ うに高周波インバ一夕の出力を低出力から設定電力にまで、 徐々に駆 動周波数または駆動時間比を変えて増加させる。 この時、 図 4 Bの線 A 2に示すように電源電流が上記設定電力に対応する設定電流に達す るまで同様に増加する。

調理鍋 9がアルミなどの高導電率、 非磁性体製のものであった場合 には、 誘導加熱コイル 8に流れる電流が増大するので調理鍋 9に誘導 される電流も増大し、 相互に作用する反発力により浮き上がつたりず れたりする可能性がある。

起動時、 低入力電力から設定電力に到達するまでにこのような、 被 加熱鍋 9の浮きやずれ等の移動が生じると、 図 4 Aの線 B 1に示すよ うに入力電力の増加率が減少し、 同様に図 4 Bの線 B 2に示すように 電源電流の増加率も減少する。

電源電流変化検知回路 1 6は電源電流検知回路 1 5から出力される 信号から電源電流値の変化率を測定して、 変化判別手段 1 7に出力す る。 変化判別手段 1 7は電源電流値の変化率が第 1の所定範囲内にあ り、 かつ所定時間以上継続すると調理鍋 9が反発力により移動したと 判断して、 その旨の信号を制御回路 1 8に出力する。 制御回路 1 8は この信号を入力すると、 インバ一夕回路 7の動作を停止、 あるいは調 理鍋 9の移動が生じないようにィンバ一夕回路 7の出力を制御する。 図 5にこの制御の例を示す。 図 5は図 4と同様、 加熱開始時におけ る入力電力及び入力電流の時間変化を示す。 図 5に示すように調理鍋 9の反発力による浮きやずれ等の移動の発生によって生じた入力電流 の傾きの変化を変化が生じてから約 0 . 1秒で検知した後、 当初の設 定電流より低い値にて保持される。

インバー夕回路 7の電力制御の応答速度が早い場合、 制御回路 1 8 が上記結合変化に即追従して駆動条件を入力電力増加させる方向に変 更するため、 上記のような鍋ずれ、 浮きによる電源電流変化が検知で きなくなる可能性がある。 従って本実施の形態では、 制御回路 1 8が 電力制御を行なう際の単位時間当たりの増加率を電源電流の変化が検 出可能となる値近傍あるいはそれ以下に設定している。

また本実施の形態において鍋ずれ、 浮き検知に要する時間を約 0 . 1秒以下とすることができるのを実験により確認している。 浮き検知 に要する時間を約 0 . 1秒以下とすると調理鍋 9のずれや浮きの視認 がほぼ不可能にでき、 使用者に不安を与えなくすることができる。 発 明者らの実験によるとこの検知時間を 1秒程度まで遅くすると、 調理 鍋 9の移動が視認可能となる場合があり、 この意味では 1秒を越えな いようにするのが望ましく、 さらに望ましくは 0 . 1秒以下にすれば 違和感がほとんど生じなくできる。

以上のように本実施の形態に誘導加熱調理器においては、 誘導加熱 コイル 8とィンバ一夕回路 7を有する高周波ィンバー夕の電源電流を 検知する電源電流検知回路 1 5と、 電源電流の大きさの時間的変化を 測定して調理鍋 9のずれ又は浮きを検出する電源電流変化検知回路 1 6と変化判別回路 1 7が設けられる。 変化判別回路 1 7の検出結果に 応じて制御回路 1 8が高周波インバー夕の出力を制御する。 したがつ て入力電力を設定するための電源電流検知回路 1 5の出力を利用して、 安価で部品点数の少ない構成で、 加熱開始時に使用者が触れていない のに調理鍋 9が浮き上がったり移動したりするのを防止することがで きる誘導加熱加熱調理器が得られる。

本実施の形態によれば、 出力検出手段が、 高周波インバー夕の電源 電流を検出することにより、 移動検出手段がその検出結果から高周波 ィンバー夕の出力の大きさの時間的変化を容易に検出することができ る。 また電源電流検出手段は、 通常、 高周波インバー夕の出力設定の ために使用されており、 その出力を利用して高周波インバー夕の出力 の大きさの時間的変化検出することも可能である。 したがって低コス 卜化できる、 あるいは部品点数の増加を抑制できる誘導加熱装置が得 られる。

なお、 本実施の形態ではィンバー夕回路 7は 2石式のィンバ一夕構 成としたが、 例えば 1石式の電圧共振形インバー夕など負荷 （被加熱 物） との磁気結合変化により入力電流が変化するものであればいかな る構成あるいは制御方式のインバー夕でもよい。 但し本実施の形態の インバ一夕 7はアルミニウム等の高導電率と低透磁率を有する材質の 調理鍋 9を加熱できる。 このような鍋を加熱する場合には、 誘導加熱 コイル 8と共振コンデンサ 7 gと調理鍋 9で形成される共振回路の Q (共振の鋭さ） が高く、 そのため同一駆動条件下では加熱コイル 8と 鍋 9の磁気結合の変化に対するィンバー夕 7とコイル 8の出力の変化 が大きい。 したがって鍋 9が浮き上がったりずれたりして移動したこ とを感度良く （応答性が良く） 検知できる。 （以下の実施の形態でも同 様である。）

さらに、 本実施の形態では、 電力可変をインバー夕回路 7の駆動周 波数を変更するまたは、 2石のスイッチング素子の導通比率を変化さ せてィンバー夕の出力を変えるが、 これに限定されるものではない。

(以下の実施の形態でも同様である。）

また、 本実施の形態における電源電流変化検知回路 1 6、 変化判別 回路 1 7、 制御回路 1 8の機能の一部あるいは全部をマイクロコンピ ユー夕により実現することにより、 小型で、 かつ使い勝手のよい鍋浮 きあるいは， 鍋ずれを防止できる誘導加熱装置が得られる。 また、 本 実施の形態はこれらの機能を実現するための回路構成あるいは、 マイ ク口コンピュータで実現する際に組み込むプログラム内容を限定する ものではない。 （以下の実施の形態でも同様である。）

また、 本実施の形態においては、 加熱開始時における被加熱物のず れ、 浮きの検知例を示したが、 加熱中にずれ、 浮きが生じる場合 （例 えば調理鍋内の調理物が加熱によって蒸発してなくなり、 軽くなつて いく場合など） でもこれを検出することは可能である。 この場合は入 カ電 値がほぼ一定の状態から、 下降状態に遷移することを検知する。 (以下の実施の形態でも同様である。）

実施の形態 1では、 出力検出手段は高周波ィンバ一夕の出力の大き さ （ピーク値、 平均値等） を検出する。 したがって誘導加熱装置は所 定の駆動条件下における誘導加熱コイルと被加熱物との磁気結合の変 化を検出できる。 すなわち、 両者の磁気結合が小となると、 高周波ィ ンバ一夕の出力を制御するスイッチング素子の駆動条件が同一であれ ば、 高周波インバー夕の出力値は減少し、 逆に両者の磁気結合が大と なれば出力値は増加する。

従って、 移動検出手段は、 まず、 出力検出手段の検知した高周波ィ ンバ一夕の出力の大きさの変化から、 両者の磁気結合の変化を測定し て、 被加熱鍋と誘導加熱コイル間の距離や相対的位置関係の変化が生 じたことを識別することができる。

移動検出手段は、 また、 高周波インバ一夕の出力の大きさの変化を 検出すると共に、 その時間的変化を検出することにより、 起動時の低 出力から設定出力にまで徐々に出力を増加するいわゆるソフトス夕一 卜動作時に、 出力値の増加率の変化を検知して、 被加熱鍋が誘導加熱 コイルに流れる電流と被加熱鍋に流れる電流の相互作用による反発力 で生起する被加熱鍋の移動を識別することができる。 あるいは、 使用 者が被加熱鍋を持ち上げたり移動したりすることによって生じる磁気 結合の変化と、 被加熱鍋が誘導加熱コイルに流れる電流と被加熱鍋に 流れる電流の相互作用による反発力で生起する被加熱鍋の移動を識別 することもできる。

そして、 移動検出手段の検出結果に応じて高周波ィンバ一夕の出力 が制御されるので、 被加熱物のずれ又は浮きを検出した場合には、 例 えば出力を一時的にあるいは継続的に停止又は低減させ、 その間使用 者に警報を発する等、 高周波ィンバ一夕の出力を制御して不安全な状 況が生起するのを防止する、 あるいは適当な出力制御して調理を継続 することができる。

本実施の形態では、 移動検出手段は、 加熱開始時、 高周波インバー 夕が低出力から出力安定状態に到達するまでの前記高周波ィンバ一夕 の出力の大きさの時間変化に基づき被加熱物のずれ又は浮きを検出す る。 これにより加熱開始時に、 出力が設定出力に到達する途中に被加 熱物が突然浮き上がるのを防止することができる。

本実施の形態では、 移動検出手段は、 出力安定状態における高周波 ィンバ一夕の出力値の時間変化に基づき被加熱物のずれ又は浮きを検 出する。 これにより、 誘導加熱装置は加熱中、 沸騰中の水が蒸発して 無くなったり、 被加熱物の鍋から収納物が除去されるなどして被加熱 物が軽くなり浮き上がるのを防止することができる。 (実施の形態 2 )

図 6は本発明の実施の形態 2における誘導加熱調理器の概略断面構 成図であり、 図 7はその回路ブロック図である。 図 6及び図 7におい て、 インバ一タ回路 7、 誘導加熱コイル 8、 被加熱物である調理鍋 9、 トッププレート 1 0、 筐体 1 2、 整流平滑部 1 3、 及び電源プラグ 1 9は実施の形態 1の図 1及び図 2において同一符号を付したものと同 様の機能を有するものであり説明を省略する。

実施の形態 1と異なるのは以下の構成である。 カレントトランス 2 0は誘導加熱コイル 8の電流を検知する。 コイル電流検知回路 2 1は 誘導加熱コイル 8の電流の大きさを検知する。 コイル電流変化検知回 路 2 2は誘導加熱コイル 8の電流の大きさの時間変化 （時間経過に対 してピーク値あるいは平均値等がどのように変化するか） を検知する。 変化判別回路 2 3はコイル電流変化検知回路 2 2の検知結果に基づき、 誘導加熱コイル 8の電流と調理鍋 9に流れる電流による反発力で調理 鍋 9のずれまたは浮き等の移動が起こったことを検知する。 制御回路 2 4はィンバー夕回路 7の出力を制御する。

変化判別回路 2 3はコイル電流検知回路 2 1の出力信号を入力され て、 誘導加熱コイル 8の電流値の時間変化に基づいて調理鍋 9のずれ、 浮きを検出する。

コイル電流検知回路 2 1の出力信号は制御回路 2 4に出力されてお り、 制御回路 2 4は調理鍋 9が非磁性 S U Sなど誘導加熱コイル 1 5 の電流が大となって、 ィンバ一夕回路 7を構成するのスィツチング素 子 7 e、 7 f の責務が大となる場合に入力電力を制限する。 誘導加熱 コイル 8と調理鍋 9との磁気結合が低下した場合、 同じ周波数及び同 一駆動時間比でィンバ一夕回路 7を駆動していれば誘導加熱コイル 8 に流れる電流が低下する。

図 8のグラフで示すように、 起動時のソフトスタート期間中におけ る調理鍋 9のずれや浮きによる調理鍋 9と誘導加熱コイル 8間の磁気 結合変化 （磁気結合が小となる） に起因する誘導加熱コイル 9の電流 変化の傾き （傾きが小となる） が検知され、 加熱停止、 入力電力低下 等の制御によって、 調理鍋 9のずれ、 浮きを少なくすることが出来る。 本実施の形態によれば、 誘導加熱コイル 9の電流変化を検知してい るので、 入力電流の変化による検知よりもよりィンバ一夕の変化を応 答性良く素早く検知できることになり結果、 より高速に調理鍋 9のず れ、 浮きを検知することが可能となる。

また、 出力検出手段が、 高周波インバ一夕に発生する高周波電流、 例えば誘導加熱コイル、 スィツチング素子あるいは共振コンデンザに 流れる電流を検出することにより、 高周波インバ一夕の出力の大きさ の時間的変化を検出できる。 したがって出力検出手段は磁気結合の変 化を感度良く検知するとともに過電圧や過電流にならないようにする 保護回路あるいは負荷検知回路に使用する高周波電流検知手段の出力 を兼用することもできる。

(実施の形態 3 )

図 9は本発明の実施の形態 3における誘導加熱調理器の回路ブロッ ク図である。 図 9において、 実施の形態 2で説明した図 7にて同一符 号を付したものは、 同様の機能を有するものであり説明を省略する。 第 2の実施の形態と異なるのは以下の構成である。 高周波電圧検知 回路 2 5はィンバ一夕回路 7を構成する共振コンデンサ 7 gの電圧を 検出する。 電圧変化検知回路 2 6は高周波電圧検知回路 2 5の出力信 号を入力されて電圧値の時間変化を測定する。 変化判別回路 2 7は電 圧変化検知回路 2 6の検知結果に基づいて調理鍋 9のずれ、 浮き等の 移動を検出する。

その他の構成及び動作は実施の形態 2と同様である。 共振コンデン サ 7 gの電圧と誘導加熱コイル 8の電流はほぼ比例の関係にあるため、 実施の形態 2の構成と同様の効果を得ることができる。

さらに本実施の形態においては共振コンデンサ 7 gの電圧を抵抗分 割によつて検知しているため、 実施の形態 2に示すようなカレントト ランスによる電流検知の方式に比べて安価かつ小形な誘導加熱装置が 得られる。 また電圧抑制のために使用する電圧保護装置の検出電圧を 利用すればさらに安価に本実施の形態の効果を得ることができる。 なお、 上記実施の形態では、 誘導加熱調理器により説明してきたが、 調理器でなくとも、 業務用の金属容器に収納された液体加熱や金属加 熱装置など、 誘導加熱により、 被加熱物と誘導加熱コイルとの相互の 位置関係がずれる恐れのある誘導加熱装置であれば同様の作用 ·効果 を得ることができる。

また、 出力検出手段が、 高周波インバー夕に発生する高周波電圧、 例えば誘導加熱コイル、 共振コンデンサあるいはスィツチング素子等 に印加する電圧を測定することにより、 高周波ィンバ一夕の出力の大 きさの時間的変化を感度良く検出することができ容易に測定できる。 また、 電圧検知は電流検知手段に比して小型で安価にできる。

なお上記実施の形態において、 出力検出手段は、 インバ一夕の電源 電流の大きさの時間的変化と、 ィンバー夕が発生する高周波電流の大 きさの時間的変化と、 ィンバ一夕が発生する高周波電圧の大きさの時 間的変化とのうちの複数を検知し、 その複数の検知結果を移動検出手 段に出力してもよい。 産業上の利用可能性

本発明によれば、 誘導加熱コイルの発生する磁界に起因する調理鍋 など被加熱物のずれ、 浮きを抑制するできる誘導加熱装置が得られる。 あるいはその加熱装置は部品を付加しても簡素な構成として安価であ る。 あるいはその加熱装置は部品点数が少なくい信頼性が高い。

Claims

請求の範囲

1 . 高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する誘導加熱コイルと、 前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するィンバー夕と、 前記ィンバ一夕の出力の大きさを検出する出力検出手段と、 前記出力検出手段の検知した前記ィンバ一夕の出力の大きさの 時間的変化を測定して前記被加熱物の移動を検出する移動検出手段と、 前記移動検出手段の検出結果に応じて前記ィンバ一夕の出力を 制御する制御回路と

を備えた誘導加熱装置。

2 . 前記出力検出手段は、 前記インバー夕の電源電流の大きさの時間 的変化と、 前記ィンバ一夕が発生する高周波電流の大きさ'の時間的変 化と、 前記ィンパ一夕が発生する高周波電圧の大きさの時間的変化と のうちの少なくとも 1つを検出する。 請求の範囲第 1項に記載の誘導 加熱装置。

3 . 前記移動検出手段は、 前記被加熱物の加熱開始時に前記インバー 夕が低出力から出力安定状態に到達するまでの前記ィンバー夕の出力 の大きさの時間変化に基づき被加熱物の前記移動を検出する、 請求の 範囲第 1項または第 2項に記載の誘導加熱装置。

4 . 前記移動検出手段は、 出力安定状態における前記インパー夕の出 力値の時間変化に基づき前記被加熱物の前記移動を検出する、 請求の 範囲第 1項または第 2項に記載の誘導加熱装置。