(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記制御手段は、前記加熱動作期間の終了時には、前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させる前に、前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路へ出力する駆動信号情報を記憶し、前記加熱動作期間開始時には、前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に前記記憶した駆動信号情報にかかる駆動信号を出力させる
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
加熱動作中に前記被加熱物が取り除かれたことを検知して加熱動作を停止する無負荷検知手段を備え、前記無負荷検知手段は前記間欠加熱モードでは前記フィードバック制御中にのみ無負荷検知を行う
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項３】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記制御手段は、加熱動作期間の加熱休止期間に対する比が所定値以上の場合には加熱動作期間と加熱休止期間との和を一定とし、加熱動作期間の加熱休止期間に対する比が所定値未満の場合には加熱動作期間を一定として加熱休止期間のみを調整する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項４】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記制御手段は、加熱動作期間の終了時に記憶する駆動信号情報が所定の駆動信号レベルを上回る場合にはその所定の駆動信号レベルを記憶する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項５】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記間欠加熱モードにおいて、インバーター駆動出力再開後、無負荷検知手段は前記電力検出手段による検出電力が前記所定電力に到達した後に無負荷検知を行なう
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項６】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記間欠加熱モードにおいて、インバーター駆動出力再開後、無負荷検知手段は前記出力電流検出手段による検出電流が所定電流に到達した後に無負荷検知を行なう
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項７】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記間欠加熱モードにおいて、無負荷検知手段は前記制御手段が加熱期間のフィードバック制御開始後、所定時間経過した後に無負荷検知を行なう
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項８】
鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、
前記間欠加熱モードにおいて、インバーター駆動出力再開後、無負荷検知手段は、所定レベル以上の駆動信号を出力した後に無負荷検知を行なう
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記制御手段は、前記間欠加熱モードにおいて、加熱動作期間と加熱休止期間の長さの比を設定加熱電力に応じて調整することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱コイルに高周波電流を供給して調理容器を加熱する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の誘導加熱調理器においては、入力設定値が所定値以下であるときに、インバーター回路のスイッチング手段がオン・オフ動作を繰り返す加熱動作期間と、オン・オフ動作を休止させる加熱休止期間を設定し、加熱動作期間と加熱休止期間の長さの比を入力設定値に応じて制御する第1の制御手段と、電源電流を検出して入力設定値との大小比較により負荷状態を検知する負荷検知手段と、入力設定値が負荷検知時の値以下であるときにはスイッチング手段のオン時間を負荷検知時の周波数に対応した値に制御する第２の制御手段とを備えたものがあった(例えば、特許文献１)。入力設定値が低い値である場合においてもスイッチング手段の発振周波数を負荷検知時の周波数に対応した値に設定することができるので、ノイズのバンド幅が狭くなり、ノイズの低減を図ることができ、また、スイッチング手段の電力損失を低減させることができる。
しかし、入力設定値が低い場合には、加熱動作期間と加熱休止期間を繰り返すので、その切り換え時に被加熱物である鍋から音が発生し、耳障りであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１４８６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記のような課題を解決するために為されたものであり、低加熱出力時に、加熱動作と加熱休止を交互に繰り返す誘導加熱調理器において、加熱動作期間と加熱休止期間の切り換え時に鍋に生じる音を抑制するとともに、加熱休止期間中に鍋の移動や入れ替えがあった場合にもインバーター回路に過電流が流れるのを防止し、鍋無し状態となったのを的確に検出できるものを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る誘導加熱調理器は、鍋等の被加熱物と磁気結合する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を流すインバーター回路と、前記インバーター回路へ駆動信号を出力するインバーター駆動回路と、前記インバーター回路への入力電力あるいは前記インバーター回路からの出力電力を検出する電力検出手段と、前記被加熱物を加熱するための加熱電力等を設定する操作入力手段と、前記インバーター回路からの出力電流を検出する出力電流検出手段と、前記インバーター駆動回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記操作入力手段により所定電力以下の加熱電力が設定された場合に、前記インバーター回路から所定電力を出力する加熱動作期間と出力を停止する加熱休止期間とを交互に繰り返すように前記インバーター回路を動作させる間欠加熱モードを実行し、前記間欠加熱モードにおいて、前記加熱動作期間の終了時には前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、前記加熱動作期間開始時には前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するように前記インバーター駆動回路をフィードバック制御し、前記制御手段は、前記加熱動作期間の終了時には、前記インバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させる前に、前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路へ出力する駆動信号情報を記憶し、前記加熱動作期間開始時には、前記インバーター駆動回路から前記インバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に前記記憶した駆動信号情報にかかる駆動信号を出力させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の誘導加熱調理器は上記記載の構成により、制御手段が間欠加熱モードにおいて、加熱動作期間の終了時にはインバーター回路の出力を漸次低下させる駆動信号を出力させた後にその出力を停止させ、加熱動作期間開始時にはインバーター駆動回路からインバーター回路への出力を低出力から漸次上昇させる駆動信号を出力させた後に所定電力を出力するようにインバーター駆動回路をフィードバック制御するようにしたので、加熱動作期間と加熱休止期間の切り換え時に鍋に生じる音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態１及び２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１及び２に係る誘導加熱調理器のインバーター駆動回路１８からインバーター回路３の上スイッチ８および下スイッチ９へ出力される駆動信号の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１及び２に係る誘導加熱調理器の低加熱出力時の通電パターンを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１及び２に係る誘導加熱調理器の加熱開始時における加熱コイル１３の上方に加熱に適した適正鍋が載置されているか否かを判定するための入力電流と出力電流の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１及び２に係る誘導加熱調理器の加熱動作中に適正鍋が載置されているか否かを判定するための駆動信号と入力電力（あるいは入力電流）との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の制御手段における加熱制御処理全体を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の制御手段における連続運転制御処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の制御手段における間欠加熱制御処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の間欠加熱モードにおける加熱電力の変動例を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱動作中に適正鍋が載置されているか否かを判定するための入力電流と出力電流との関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の制御手段における加熱制御処理全体を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の制御手段における間欠加熱制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。
図１において、誘導加熱調理器は、商用交流電源１と、直流電源回路２と、インバーター回路３と、負荷回路４とを備えている。前記直流電源回路２は、商用交流電源１の交流電力を整流するダイオードブリッジ回路５と、その整流した電圧を平滑するチョークコイル６および平滑コンデンサー７から構成される。この直流電源回路２の出力は直流母線に接続され、インバーター回路３に供給されている。前記インバーター回路３は、直列に接続されたスイッチング素子８・９（以下、高電位側スイッチング素子８を上スイッチ、低電位側スイッチング素子９を下スイッチと呼ぶ）、前記スイッチング素子８・９とそれぞれ逆並列に接続されたダイオード１０・１１、前記スイッチング素子の少なくとも一つと並列に接続したスナバコンデンサー１２を有し、スイッチング素子８・９を交互にオン・オフすることによりその接続点と直流母線の一端との間に高周波電圧を発生し、負荷回路４に供給する。負荷回路４は加熱コイル１３とその共振コンデンサー１４の直列回路から成り、加熱コイル１３に流れる高周波電流により生じる磁束が加熱コイル上方に載置された鍋(図示せず)に渦電流を誘起して加熱する。出力電流検出手段１５は前記負荷回路４に流れる電流を検出するものであり、入力電流検出手段１６は前記ダイオードブリッジ回路５への商用交流電源１からの入力電流を検出するものであり、入力電圧検出手段１７はダイオードブリッジ回路５の出力電圧を検出するものである。入力電流検出手段１６と入力電圧検出手段１７は電力検出手段を構成する。また、インバーター駆動回路１８はインバーター回路３のスイッチング素子８・９へ駆動信号を送出するものであり、操作入力手段１９は加熱電力や加熱開始・停止を設定するものであり、制御手段２０は調理器全体の制御を行なうものであり、無負荷検知手段２１は前記制御手段２０において前記出力電流検出手段１５や入力電流検出手段１６等で検出される出力電流や入力電流等から加熱すべき負荷(鍋)の有無を判別するものであり、駆動信号情報記憶手段２２は駆動信号の周波数情報を一時的に記憶するものである。
【０００９】
図２は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器のインバーター駆動回路１８からインバーター回路３の上スイッチ８および下スイッチ９へ出力される駆動信号の例を示す図であり、負荷回路４の加熱コイル１３とその共振コンデンサー１４の共振周波数より高い周波数でインバーター回路３の上スイッチ８と下スイッチ９を交互にオン・オフする。図に示すように、一方のスイッチのオン状態から他方のスイッチのオン状態に移行する際には、両方のスイッチをオフ状態とするデッドタイム期間を有する。インバーター回路３への駆動信号の周波数を変えることにより加熱出力を制御するが、駆動信号(a)〜(c)のうち、最も低い周波数の(b)が高出力の駆動信号、最も高い周波数の(c)が低出力の駆動信号となる。
【００１０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の低加熱出力時の通電パターンを示す図である。図において、４００Ｗ出力は連続加熱であり、１００Ｗ〜３００Ｗ出力で間欠加熱を行っている。３００Ｗ出力では加熱動作期間１．５秒（４００Ｗ出力）と加熱休止期間０．５秒の繰り返し、２００Ｗ出力では加熱動作期間１秒（４００Ｗ出力）と加熱休止期間１秒の繰り返し、１００Ｗ出力では加熱動作期間１秒（４００Ｗ出力）と加熱休止期間３秒の繰り返しとしている。図１に示した回路構成において図２に示した駆動信号を用いて加熱出力制御を行なう場合、インバーター回路３のスイッチング素子８・９における損失の増大等により、その出力調整範囲には限界がある。特に低加熱出力時には高周波で駆動するため、スイッチング損失が増大し、加熱効率が大幅に低下する。そのため、低加熱出力を間欠的に運転することによって行なうことにより、間欠加熱の加熱動作期間における加熱出力を所定電力（本実施の形態では４００Ｗ）とすることでスイッチング損失の増大を抑制するとともに、広い出力調整範囲を確保している。ここで、加熱動作期間と加熱休止期間の繰返し周期は短いほうが被加熱物（鍋）の温度変動が小さく、焦げ付きなどが生じ難いので望ましいが、加熱動作期間が極端に短くなると商用電源電圧の周期変動や入力電流検出手段１６等の検出遅れ等の影響も生じて、電力フィードバック制御で所定の電力（本実施の形態では４００W）に制御することが困難となったり、無負荷状態を判別することが困難となったりする。本実施の形態では、加熱電力２００W〜３００Wは繰返し周期を２秒として温度変動を小さく抑えるとともに、加熱電力１００Wは加熱動作時間１秒（繰返し周期４秒）として安定した電力出力と無負荷検知を可能としている。なお、加熱動作時間の下限値は１秒とは限らず、入力電流検出手段等の応答性等を考慮して設定するものとする。
【００１１】
図４は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱開始時における加熱コイル１３の上方に加熱に適した適正鍋が載置されているか否かを判定するための入力電流と出力電流の関係を示す図である。制御手段２０は加熱開始時にインバーター駆動回路１８を制御して所定の駆動信号をインバーター回路３に出力し、その状態で入力電流検出手段１６、入力電圧検出手段１７、出力電流検出手段１５のそれぞれによって検出される入力電流、入力電圧、出力電流の値を用いてアルミ等でできた低インピーダンスの負荷が載置されている状態か、何も載置されていない無負荷状態やフォーク・スプーン等の小物が載置された状態か、加熱に適した適正鍋が載置されている状態かを判断する。加熱に適した鍋が載置されている場合と比較して、アルミ鍋等の低インピーダンスの鍋が載置されている場合には出力電流が大きくなり、無負荷状態やナイフ・フォーク等の小物が載置されている場合には出力電流及び入力電流が小さくなる。検出した入力電圧のレベルごとに図４に示した適正鍋判定用の入力電流と出力電流の関係を備えるものとする（例えば、１８５Ｖ以下用、１８５Ｖ〜１９５Ｖ用、１９５Ｖ〜２０５Ｖ用、２０５Ｖ〜２１５Ｖ用、２１５Ｖ超用、等）。
【００１２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱動作中に適正鍋が載置されているか否かを判定するための駆動信号と入力電力（あるいは入力電流）との関係を示す図である。制御手段２０は、この関係を用いて、加熱動作中に加熱コイル１３の上方に載置された鍋が継続して加熱すべき状態にあるか、あるいは移動等されて加熱動作を停止すべき状態となったか等の判定を行う。
【００１３】
鍋が取り除かれた無負荷状態では鍋に誘導渦電流が流れて電力が消費されることがないので、鍋が載置されている場合と比較して入力電力が小さくなる。そこで、駆動信号に応じて閾値を設け、鍋が載置されている状態と、鍋のない状態を判別する。加熱電力が小さい低加熱電力状態では鍋が載置されている状態でも入力電力が小さいので、無負荷状態の入力電力との差異が小さくなり、特に小径鍋が載置されている場合と無負荷状態の判別が困難となってくる。本実施の形態では、低加熱電力状態では間欠加熱動作とすることで、加熱動作期間の加熱電力を所定の電力（４００Ｗ）とすることにより、鍋が載置されている状態と無負荷状態の入力電力の差異を所定値以上とするとともに、加熱動作期間を所定時間（１秒）確保して、鍋が載置されている状態と無負荷状態を確実に判別することを可能としている。なお、入力電圧に応じて補正を加えれば、判別の精度が向上する。
【００１４】
次いで、本実施の形態に係る誘導加熱調理器の制御手段２０における加熱制御処理を図６〜図８に示すフローチャートを用いて説明する。図６は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の制御手段における加熱制御処理全体を示すフローチャートであり、図７と図８はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の制御手段における連続運転制御処理を示すフローチャートと間欠加熱制御処理を示すフローチャートである。
【００１５】
図６において、まず、制御手段２０は操作入力手段１９から加熱する火力が設定されるなどの加熱開始要求が入力されたかどうか判断し（ステップ１）、加熱開始要求があった場合にはインバーター駆動回路１８を制御してインバーター回路３の上スイッチ８および下スイッチ９へ所定の駆動信号の出力を開始する（ステップ２）。そして、制御手段２０は、出力電流検出手段１５や入力電流検出手段１６、入力電圧検出手段１７により検出された出力電流や入力電流、入力電圧を取得し、その検出値と図４に示した加熱開始時の負荷判定の関係を用いて、適正鍋が載置されているか否かを判別する(ステップ３)。その結果、適正鍋が載置されていなければ、制御手段２０は、インバーター回路３への駆動信号を停止し（ステップ４）、ステップ１に戻る。また、ステップ３で適正鍋が載置されていた場合には、制御手段２０は、加熱動作を継続するが、火力制御状態が過渡的な状態であり、鍋の有無の状態を正確に判断できない虞があるので、制御手段２０は、鍋なし状態か否かを判別しない無負荷非検出状態に設定し（ステップ５）、無負荷非検出タイマに所定の時間を設定してスタートする(ステップ６)。次いで、制御手段２０は、出力電流検出手段１５、入力電流検出手段１６、及び入力電圧検出手段１７のそれぞれによって検出された出力電流や入力電流、入力電圧を取得し、その取得した入力電流と入力電圧から入力電力（検出電力）を算出する（ステップ７）。その後、制御手段２０は、無負荷検出状態か無負荷非検出状態か判定して（ステップ８）、無負荷非検出状態であれば無負荷非検出タイマがタイムアップしているか否か判定する（ステップ９）。ステップ８で無負荷検出状態であった場合、または、ステップ９で無負荷非検出タイマがタイムアップしていた場合には、制御手段２０は、図５に示した駆動信号と入力電力（あるいは入力電流）との関係を用いて、適正鍋が載置された状態か、鍋が取り除かれた無負荷状態等か判定を行ない（ステップ１０）、その結果に応じて分岐する(ステップ１１)。適正鍋が載置されていない無負荷等の状態であった場合には、制御手段２０は、インバーター駆動回路１８からインバーター回路３へ出力する駆動信号を停止し（ステップ１２）、ステップ２に戻って加熱開始時の初期負荷検知処理を行う。
【００１６】
ステップ１１で適正鍋が載置されている状態であった場合には、ステップ１３へ移行する。また、ステップ９で無負荷非検出タイマがタイムアップしていなかった場合は、インバーター回路３は過渡的な加熱出力制御状態であり、鍋の有無の状態を正確に判断できない虞があるので、制御手段２０は、無負荷判別処理を行うことなくステップ１３へ移行する。
【００１７】
ステップ１３では、制御手段２０は、操作入力手段１９で設定された火力が所定火力以上か否かを判定し、所定火力以上であった場合には図７に示す連続加熱制御処理を実行し（ステップ１４）、ステップ１６へ移行する。ステップ１３で設定火力が所定火力未満であった場合には、制御手段２０は、図８に示す間欠加熱制御処理を実行し（ステップ１５）、ステップ１６へ移行する。
【００１８】
ステップ１６では、制御手段２０は、操作入力手段１９で設定された火力に変更があったか否かを判定し、変更がなければステップ７へ戻って電力制御処理を継続する。ステップ１６で設定火力に変更があった場合には、制御手段２０は、その設定火力の変更が加熱停止か否かを判断し（ステップ１７）、加熱停止であればインバーター駆動回路１８からインバーター回路３へ出力する駆動信号を停止して（ステップ１８）、ステップ１へ戻り、操作入力手段１９から加熱開始要求が入力されるのを待つ。ステップ１７で加熱停止ではなく、他の火力設定への変更であった場合には、火力制御状態が過渡的な状態となり、鍋の有無の状態を正確に判断できない虞があるので、制御手段２０は、鍋なし状態か否かを判別しない無負荷非検出状態に設定し（ステップ１９）、無負荷非検出タイマに所定値を設定してスタートし（ステップ２０）、ステップ７へ戻り加熱電力フィードバック制御を継続する。
【００１９】
次いで、ステップ１４の連続加熱制御処理について、図７のフローチャートに基づき説明する。
まず、制御手段２０は、ステップ７（図６）で出力電流検出手段１５により検出した出力電流が所定の閾値を超えているか否かを判断する（ステップ１０１）。出力電流が大きいとインバーター回路３のスイッチング素子８・９の温度が上昇する等して、故障の原因となり得るため、出力電流が閾値より大きい場合には、制御手段２０は、インバーター回路３への駆動信号の周波数を高周波化する等のインバーター出力を低下させる制御を行い（ステップ１０２）、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定し(ステップ１０３)、連続運転制御処理を終了する。ステップ１０２においては出力電流の検出値が閾値を超えており、既に出力電流検出手段１５、入力電流検出手段１６、及び入力電圧検出手段１７における検出値が十分に大きくなっていると考えられるため、無負荷検出状態に設定して無負荷判別処理を実行させることとしても適正鍋が載置されているのに鍋なし状態と誤判定する可能性が小さく、また、無負荷非検出タイマの値に係わらず無負荷判別処理を実行する状態に設定するため、鍋なし検知の迅速性・確実性を向上させることができる。
【００２０】
ステップ１０１で出力電流が閾値を超えていなければ、制御手段２０は、ステップ７で算出した検出電力と、操作入力手段で設定した火力に対応する設定電力とを比較し（ステップ１０４）、検出電力の方が大きい場合には鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定する(ステップ１０５)。次いで、制御手段２０は、駆動信号が調整可能な下限（周波数の上限）か否か判定し（ステップ１０６）、下限でなければインバーター出力を減少させるように駆動信号を調整（駆動周波数を高周波化）し（ステップ１０７）、連続運転制御処理を終了する。また、ステップ１０４で、検出電力と設定電力が略同等であった場合には、制御手段２０は、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定し(ステップ１０８)、連続運転制御処理を終了する。検出電力が設定電力の略同等以上であった場合、出力電流検出手段１５、入力電流検出手段１６、及び入力電圧検出手段１７で検出される値は既に上昇しているので、無負荷検出状態に設定しても無負荷判別処理を実行することとしても、その検出電力は図５に示す有負荷状態・無負荷状態を判別する閾値を上回っており、鍋が載置されているのに無負荷であると誤判定する可能性が小さく、また、無負荷非検出タイマの値に係わらず無負荷検出状態に設定するため、鍋なし検知の迅速性・確実性を向上させることができる。
【００２１】
ステップ１０４で、検出電力の方が設定電力より小さい場合は、入力電力を増大させる必要がある。そこで、制御手段２０は、まず、駆動信号が調整可能な上限（周波数の下限）か否か判定し（ステップ１０９）、上限でなければインバーター出力を増加させるように駆動周波数を低下させ（ステップ１1０）、連続運転制御処理を終了する。ステップ１０９で、駆動信号が調整可能な上限であった場合には、制御手段２０は、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定し(ステップ１１１)、連続運転制御処理を終了する。駆動信号が上限の状態は入力電力が最も大きくなりうる加熱状態であり、無負荷状態と有負荷状態の入力電力の差異が大きく、無負荷状態を判別しやすい。そのような状態であるステップ１１１で無負荷検知状態に設定することにより、鍋なし検知の確実性を向上させることができる。
【００２２】
次いで図６のステップ１５の間欠加熱制御処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
制御手段２０は、最初に、間欠加熱の加熱動作期間中か加熱休止期間中か判断し（ステップ２０１）、加熱休止期間中であれば、インバーター回路３の駆動状態を判断する（ステップ２０２）。インバーター回路３が既に停止中であれば、制御手段２０は、間欠加熱制御処理を終了する。また、インバーター回路３が加熱中であれば、加熱動作期間が終了した時点であるため、制御手段２０は、その出力中の駆動信号の情報を駆動信号情報記憶手段２２に記憶し（ステップ２０３）、鍋なし状態か否かを判別しない無負荷非検出状態に設定し（ステップ２０４）、無負荷非検出タイマを設定して（ステップ２０５）無負荷判別処理を実行させないようにする。そして、制御手段２０は、インバーター駆動状態を停止移行中の状態として（ステップ２０６）、ステップ２０７へ移行する。
【００２３】
ステップ２０２で、インバーター駆動状態が停止移行中であると判断した場合には、ステップ２０７へ移行して、制御手段２０は、駆動信号が駆動を停止するレベルに到達したか判断する。制御手段２０は、駆動信号のレベルは駆動周波数を制御することにより調整するが、停止レベルに到達していない場合には、インバーター出力を低下させるように駆動周波数を上昇させ（ステップ２０８）、間欠加熱制御処理を終了する。ステップ２０７で、駆動信号が駆動停止するレベルに到達していた場合には、制御手段２０は、インバーター駆動回路１８からインバーター回路３へ出力する駆動信号を停止し（ステップ２０９）、インバーター駆動状態を停止中の状態とし（ステップ２１０）、間欠加熱制御処理を終了する。
【００２４】
ステップ２０１で、間欠加熱の加熱期間中であった場合には、制御手段２０は、ステップ２１１でインバーター駆動状態を判定する。その結果、インバーター回路３が停止中の場合は加熱休止期間が終了した時点であるため、制御手段２０は、インバーター回路３が低出力となる高周波の駆動信号の出力を開始し（ステップ２１２）、インバーター駆動状態を起動中状態に設定し（ステップ２１３）、間欠加熱制御処理を終了する。
【００２５】
ステップ２１１で、インバーター駆動状態が起動中であった場合には、制御手段２０は、検出した出力電流がインバーター回路３の保護等のための閾値以下か判断し（ステップ２１４）、閾値以下であればインバーター駆動回路１８からインバーター回路３へ出力している駆動信号の周波数を駆動信号情報記憶手段２２に記憶している情報に基づく駆動周波数と比較し（ステップ２１５）、出力中の駆動周波数の方が高周波（駆動出力レベルが低い）の場合にはその出力中の駆動周波数を所定の周波数（出力電流が過大とならないように予め定めた周波数）と比較する（ステップ２１６）。その結果、出力中の駆動周波数の方が高周波の場合には、制御手段２０は、ステップ７で算出した検出電力と予め定めた所定の電力（例えば操作入力手段１９で設定した火力に対応する設定電力）とを比較し（ステップ２１７）、検出電力が設定電力に満たなければ出力が増大するようにインバーター回路３への駆動信号の周波数を低下させ（ステップ２１８）、間欠加熱制御処理を終了する。なお、制御手段２０は、ステップ２１８における駆動信号の出力アップではインバーター出力が急激に上昇しすぎないように小幅の調整を行う。
【００２６】
ステップ２１４で、出力電流が閾値を上回っていた場合には、間欠加熱の起動中状態を終了するため、制御手段２０は、インバーター駆動状態を加熱中状態とし（ステップ２２１）、ステップ２２３へ移行する。また、ステップ２１５で出力中の駆動周波数が駆動信号情報記憶手段２２に記憶している情報に基づく駆動周波数以下であった場合（駆動信号レベルが記憶した駆動信号レベル以上であった場合）や、ステップ２１６で出力中の駆動周波数が所定の周波数（出力電流が過大とならないように予め定めた周波数）以下であった場合（駆動信号レベルが所定の駆動信号レベル以上であった場合）、および、ステップ２１７で検出電力が所定電力以上であった場合には、制御手段２０は、間欠加熱の起動中状態を終了する。次いで、制御手段２０は、インバーター駆動状態を加熱中の状態に設定し（ステップ２１９）、無負荷非検出タイマをスタートさせ（ステップ２２０）、ステップ２２５へ移行する。
【００２７】
ステップ２１１で、インバーター駆動状態が加熱中であった場合には、制御手段２０は、検出した出力電流とインバーター回路３の保護等のための閾値とを比較する（ステップ２２２）。その結果、出力電流が閾値を上回っていた場合には、制御手段２０は、出力電流を抑制するようにインバーター回路３への駆動周波数を高周波化し（ステップ２２３）、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定して(ステップ２２４)、間欠加熱制御処理を終了する。ステップ２２２で、出力電流の検出値が閾値を上回っていた場合には、既に出力電流検出手段１５、入力電流検出手段１６、及び入力電圧検出手段１７における検出値が十分に大きくなっていると考えられるため、無負荷検出状態に設定しても適正鍋が載置されているのに鍋なし状態と誤判定する可能性が小さく、また、無負荷非検出タイマの値に係わらず無負荷検出状態に設定するため、鍋なし検知の迅速性・確実性を向上させることができる。
【００２８】
ステップ２２２で、出力電流が閾値以下であった場合には、制御手段２０は、ステップ７で算出した検出電力と操作入力手段１９で設定した火力に対応する設定電力とを比較し（ステップ２２５）、検出電力の方が大きい場合には、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定する(ステップ２２６)。次いで、制御手段２０は、駆動信号が調整可能な下限（周波数の上限）か否か判定し（ステップ２２７）、下限でなければインバーター出力を減少させるように駆動周波数を高周波化し（ステップ２２８）、間欠加熱制御処理を終了する。ステップ２２７で、駆動信号が調整可能な下限に達したら、制御手段２０は、間欠加熱制御処理を終了する。また、ステップ２２５で、検出電力と設定電力が略同等であった場合には、制御手段２０は、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定し(ステップ２２９)、間欠加熱制御処理を終了する。検出電力が設定電力の略同等以上であった場合、入力電流検出手段１６等で検出される値は既に上昇しているので、無負荷検出状態に設定しても図５に示す無負荷状態を判別する閾値を下回って、鍋が載置されているのに無負荷であると誤判定する可能性が小さく、確実な鍋なし検知を行うことができる。
【００２９】
ステップ２２５で、検出電力の方が設定電力より小さい場合は、入力電力を増大させる必要がある。そこで、制御手段２０は、まず、駆動信号が調整可能な上限（駆動信号の周波数が調整可能な下限周波数）か否か判定する（ステップ２３０）。上限でなければ、制御手段２０は、インバーター回路３の出力を増加させるように駆動信号を低周波化し（ステップ２３１）、間欠加熱制御処理を終了する。また、ステップ２３０で、駆動信号の周波数が調整可能な下限周波数であった場合には、制御手段２０は、鍋なし状態か否かの判別処理を行なう無負荷検出状態に設定し(ステップ２３２)、間欠加熱制御処理を終了する。駆動信号が上限の状態は入力電力が最も大きくなりうる加熱状態であり、無負荷状態と有負荷状態の入力電力の差異が大きく、無負荷状態を判別しやすい。このような状態で無負荷検知を行なえば確実な鍋なし検知を行うことができる。
【００３０】
図９は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の間欠加熱動作における加熱電力の変動例を示すタイムチャートである。設定された火力に応じて所定の加熱動作期間と加熱休止期間を交互に繰り返す。制御手段２０は、加熱動作期間では所定の加熱電力（本実施の形態では４００Ｗ）となるようにインバーター駆動回路１８を制御し、加熱動作期間が終了すると加熱出力を滑らかに低下させるようにインバーター回路３への駆動信号を漸次高周波化した後に駆動信号出力を停止する（ソフトストップ）。加熱休止期間が終了すると、制御手段２０は、所定の高周波の低出力駆動信号から所定の加熱電力（４００Ｗ）に滑らかになるように駆動信号を漸次低周波化する（ソフトスタート）。このように、加熱停止時には加熱電力を滑らかに減少させてから停止し（ソフトストップ）、加熱開始時には低加熱出力状態から加熱電力を滑らかに増加させるようにした（ソフトスタート）ので、加熱停止時および加熱開始時に鍋から発生する音を抑制することができる。なお、制御手段２０は、無負荷検知を行う場合には、インバーター回路３の出力の再開から所定時間経過後、あるいは、インバーター回路３への駆動信号の状態や、入力電流や出力電流の検出値の状態に応じて無負荷検知を開始するようにして、無負荷状態を、誤検出を抑制しつつ迅速に検知できるようにしている。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、インバーター回路３の出力電力を、駆動周波数を変えることにより制御する例を示したが、これに限る必要はない。例えば、インバーター回路３の上スイッチと下スイッチの導通比率（デューティ）を変えることにより行なうこととしてもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、加熱中の無負荷検知を、図５に示した駆動信号と入力電力の関係から判別したが、図１０に示すような加熱コイル１３に流れる出力電流と入力電流との関係を用いても判別可能である。加熱コイル１３に高周波電流が流れると、加熱コイル１３と磁気結合している鍋に誘導渦電流が流れて電力が消費され、その分、入力電流が増大するが、鍋が取り除かれて加熱コイルと磁気結合する負荷のない無負荷状態では、加熱コイルに高周波電流が流れても鍋における電力消費が生じないため入力電流は小さく、スプーン等の小物が載置されている状態でもその電力消費は小さいので、入力電流はあまり大きくならない。また、非磁性材質の大径鍋が載置されている場合、鍋振りなどにより負荷インピーダンスが急変して過大な出力電流が流れる場合もある。そのような場合には、インバーター回路３の駆動を停止させる。上記のように加熱動作中の入力電流と出力電流の関係を用いて制御することにより、インバーター回路３に過電流が流れるのを防止しつつ、無負荷状態も検出してインバーター回路３の駆動を停止することにより、インバーター回路３を保護し、加熱に無駄な電力を消耗せず、不要な電磁波の放射を迅速に停止する誘導加熱調理器を得ることができる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態に係る誘導加熱調理器では、低出力の加熱を鍋音の発生を抑制しながら間欠的に行い、鍋の置き換え等があってもインバーター回路３へ過電流が流れるのを防止することができるとともに、無負荷状態を迅速且つ確実に検出して停止するので無駄な電力の消費や不要な電磁波の放射を抑制することができる。
【００３４】
実施の形態２．
図１〜５は本実施の形態２においても用いられる。
図１１および図１２は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の制御手段における加熱制御処理全体を示すフローチャート、および、間欠加熱制御処理を示すフローチャートである。本実施の形態に係る誘導加熱調理器の回路構成や、制御手段２０における連続加熱制御処理のフローチャート等については実施の形態１と同様であり、省略する。また、図１１と図１２において、実施の形態１の図６と図８のフローチャートと同一処理あるいは相当処理の部分には同一の符号を付している。
【００３５】
本実施の形態に係る誘導加熱調理器においては、低加熱出力の間欠加熱制御時において、インバーター回路３への駆動信号出力を再開後、その駆動信号が所定の駆動信号レベルに到達するか（ステップ214）、あるいは、入力電流や出力電流が所定レベル以上になったのを検出して（ステップ216、ステップ213）、検出電力と設定電力を比較するフィードバック制御（ステップ225）を再開し、そのフィードバック制御を再開してから所定時間経過後に無負荷判別を行うようにした（ステップ8a〜10）ので、入力電流検出手段１６等の検出遅れの影響を回避して、安定した無負荷検知を行うことができる。
【００３６】
また、間欠加熱の加熱動作期間終了時に記憶する駆動周波数等の駆動信号情報を、加熱再開時に鍋の移動等の負荷条件の変動があってもインバーター回路３に過電流が流れない駆動周波数を上限としてインバーター回路３へ出力していた駆動信号の周波数を駆動信号情報記憶手段２２に記憶させており（ステップ202a〜203a）、加熱動作期間のインバーター駆動状態が起動中において、インバーター駆動回路１８からインバーター回路３へ出力中の駆動信号レベルを駆動情報記憶手段２２に記憶された駆動信号情報と比較する（ステップ214）だけで、インバーター回路３のスイッチング素子８・９に過電流を流すことを防止しつつ入力電流検出手段や出力電流検出手段の検出遅れによらずスムース且つ迅速な火力投入を行うことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  商用交流電源、２  直流電源回路、３  インバーター回路、４  負荷回路、５  ダイオードブリッジ回路、６  チョークコイル、７  平滑コンデンサー、８  上スイッチ（スイッチング素子）、９  下スイッチ（スイッチング素子）、１０  ダイオード、１１  ダイオード、１２  スナバコンデンサー、１３  加熱コイル、１４  共振コンデンサー、１５  出力電流検出手段、１６  入力電流検出手段、１７  入力電圧検出手段、１８  インバーター駆動回路、１９  操作入力手段、２０  制御手段、２１  無負荷検知手段、２２  駆動信号情報記憶手段。
【図１】
0005506547.tif 000002
【図２】
0005506547.tif 000003
【図３】
0005506547.tif 000004
【図４】
0005506547.tif 000005
【図５】
0005506547.tif 000006
【図６】
0005506547.tif 000007
【図７】
0005506547.tif 000008
【図８】
0005506547.tif 000009
【図９】
0005506547.tif 000010
【図１０】
0005506547.tif 000011
【図１１】
0005506547.tif 000012
【図１２】
0005506547.tif 000013