(57)【要約】【課題】赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、被加熱体の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することを目的とする。【解決手段】検知手段７が誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンス変化を検出し、この検知手段７の検出値より材質判別手段８が被加熱体６の材質特性変化を判定し、制御手段９はインピーダンス変化の度合いにより高周波インバータ１の加熱出力を決定するようにした。これによって、誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンス変化を検出することで被加熱体６の材質特性変化を判定し、インピーダンス変化の度合いにより高周波インバータ１の加熱出力を決定するため、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、被加熱体６の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよいものとなる。【選択図】図１
2006228541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子、被加熱体を加熱する誘導加熱コイル、および共振コンデンサを有する高周波インバータと、この高周波インバータに電力を供給する電源と、高周波インバータに接続された各部の電気的特性を検出する検知手段と、この検知手段の検出値より被加熱体の材質特性変化を判定する材質判別手段と、高周波インバータを制御する制御手段とを備え、前記検知手段は誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンス変化を検出し、この検知手段の検出値より材質判別手段は被加熱体の材質特性変化を判定し、制御手段はインピーダンス変化の度合いにより高周波インバータの加熱出力を決定するようにした誘導加熱装置。
【請求項２】
制御手段は、インピーダンス変化の度合いが所定値より小さい場合、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
制御手段は、インピーダンス変化の度合いが所定値より大きい場合、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
制御手段は、高周波インバータの電力が一定の値になった後、所定の時間内は高周波インバータの加熱出力を変更しないようにした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
制御手段は、高周波インバータの電力が一定の値になった後、所定の時間内に材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定した場合は、加熱停止するまで高周波インバータの加熱出力を変更しないようにした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項６】
制御手段は、インピーダンス変化により材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定した場合であって、所定時間内における高周波インバータに接続された各部の電気的特性の変化が所定値より小さい場合は、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項７】
制御手段は、インピーダンス変化により材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定した場合であって、所定時間内における高周波インバータの制御パラメータの変化が所定値より小さい場合は、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用される誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、誘導加熱装置は、誘導加熱コイルから高周波磁界を発生し、電磁誘導による渦電流のためにトッププレート上の調理鍋などの被加熱体が加熱されるものであり、温度制御は、被加熱体の温度を、トッププレートの下方に配置した温度検知手段により検知して行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４７２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、温度検知手段がトッププレートを介して被加熱体の温度を検知しているために、熱応答が遅く、適切な制御が困難であるという課題を有していた。また、温度検知手段として赤外線センサを用いることも考えられるが高価なものとなるものであった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、被加熱体の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、検知手段が誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンス変化を検出し、この検知手段の検出値より材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定し、制御手段はインピーダンス変化の度合いにより高周波インバータの加熱出力を決定するようにしたものである。
【０００６】
これによって、誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンス変化を検出することで被加熱体の材質特性変化を判定し、インピーダンス変化の度合いにより高周波インバータの加熱出力を決定するため、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、被加熱体の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の誘導加熱装置は、被加熱体の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよいものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、スイッチング素子、被加熱体を加熱する誘導加熱コイル、および共振コンデンサを有する高周波インバータと、この高周波インバータに電力を供給する電源と、高周波インバータに接続された各部の電気的特性を検出する検知手段と、この検知手段の検出値より被加熱体の材質特性変化を判定する材質判別手段と、高周波インバータを制御する制御手段とを備え、前記検知手段は誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンス変化を検出し、この検知手段の検出値より材質判別手段は被加熱体の材質特性変化を判定し、制御手段はインピーダンス変化の度合いにより高周波インバータの加熱出力を決定するようにした誘導加熱装置とすることにより、誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンス変化を検出することで被加熱体の材質特性変化を判定し、インピーダンス変化の度合いにより高周波インバータの加熱出力を決定するため、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、被加熱体の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、インピーダンス変化の度合いが所定値より小さい場合、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにしたことにより、被加熱体６の位置変化の場合などに誤検知によって加熱を停止または出力を抑制するということをなくすことが可能であり、しかも素速く被加熱体の温度状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、インピーダンス変化の度合いが所定値より大きい場合、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにしたことにより、被加熱体である調理鍋などに食材などの負荷が投入された場合でも誤検知によって加熱を停止または出力が抑制されるということなく、素速く被加熱体の高温状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００１１】
第４の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、高周波インバータの電力が一定の値になった後、所定の時間内は高周波インバータの加熱出力を変更しないようにしたことにより、キュリー温度の違いを利用して、誘導加熱を行っても所定の温度以上に温度が上がらない被加熱体でも誤検知によって加熱を停止または加熱出力が抑制されるということなく、素速く被加熱体の高温状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、高周波インバータの電力が一定の値になった後、所定の時間内に材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定した場合は、加熱停止するまで高周波インバータの加熱出力を変更しないようにしたことにより、キュリー温度の違いを利用して、誘導加熱を行っても所定の温度以上に温度が上がらない被加熱体の場合には加熱を停止または出力が抑制されることがないようにするものであり、それ以外の被加熱体の場合には素速く被加熱体の高温状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００１３】
第６の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、インピーダンス変化により材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定した場合であって、所定時間内における高周波インバータに接続された各部の電気的特性の変化が所定値より小さい場合は、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにしたことにより、被加熱体に何らかの負荷が投入されたことを判定できるため、負荷投入による高周波インバータに接続された各部の電気的特性の変化と、被加熱体が高温になったことによってインピーダンスの変化による高周波インバータに接続された各部の電気的特性の変化とを見分けることができ、誤検知をすることなく被加熱体の高温状態を検知し、高周波インバータの加熱出力を抑制することによって被加熱体の温度上昇を止めて誘導加熱装置の安全性を高めることが可能である。
【００１４】
第７の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、インピーダンス変化により材質判別手段が被加熱体の材質特性変化を判定した場合であって、所定時間内における高周波インバータの制御パラメータの変化が所定値より小さい場合は、高周波インバータの加熱出力を変更しないようにしたことにより、被加熱体に何らかの負荷が投入されたことを判定できるため、負荷投入による高周波インバータの制御パラメータの変化と、被加熱体が高温になったことによってインピーダンスの変化による高周波インバータの制御パラメータの変化とを見分けることができ、誤検知をすることなく被加熱体の高温状態を検知し、高周波インバータの加熱出力を抑制することによって被加熱体の温度上昇を止めて誘導加熱装置の安全性を高めることが可能である。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１、図２は、本発明の実施の形態１における誘導加熱装置を示すものである。
【００１７】
図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱装置は、高周波インバータ１と、この高周波インバータ１に電力を供給する電源２と、高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性、すなわち電圧や電流などの大きさを計測し検出する検知手段７と、この検知手段７の検出値より調理鍋などの被加熱体６の材質特性変化を判定する材質判別手段８と、高周波インバータ１を制御する制御手段９とを備えている。そして、検知手段７は誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンス変化を検出し、この検知手段７の検出値より材質判別手段８は被加熱体６の材質特性変化を判定し、制御手段９はインピーダンス変化の度合いにより高周波インバータ１の加熱出力を決定するようにしたものである。
【００１８】
前記高周波インバータ１は、電源２によって供給された電力を、電流経路を切り替えて供給するスイッチング素子３、スイッチング素子３の切り替えで電力が供給されトッププレート（図示せず）上の被加熱体６を加熱する誘導加熱コイル４、および誘導加熱コイル４と直列に接続された共振コンデンサ５を有するものである。
【００１９】
電源２は、商用の単相１００Ｖまたは２００Ｖの交流電源をダイオードブリッジで直流化した直流電源を高周波インバータ１に供給する。通常、直流電源は昇圧コンバータなどの昇圧手段で昇圧されたものを用いる場合が多いが、それに限定するものではない。ここでは、昇圧コンバータを含めて電源２としている。電源２の電圧を昇圧しておくことによって、高周波インバータ１に同電力を供給する場合に電流を減らすことが可能であるため、高周波インバータ１を構成する各部品の部品定格を下げることが可能となり、部品の小型化と低コスト化を可能として、より安価で小型の製品とすることで使用者に便益をもたらすことができるため、電源２の電圧は高い方が望ましい。
【００２０】
ここで、電源２によって供給された電力をスイッチング素子３によって電流経路を切り替えて誘導加熱コイル４に高周波電流を供給する。誘導加熱コイル４からは高周波磁界が発生し、被加熱体６内には電磁誘導による渦電流が流れ、そのジュール熱のために被加熱体６が加熱されるものである。
【００２１】
材質判別手段８は被加熱体６の材質特性変化を判定するもので、高周波インバータ１の駆動周波数や駆動周波数におけるスイッチング素子３の導通期間の比率である導通比などを変更して被加熱体６の材質に応じた加熱を行うものである。図２に示すように、誘導加熱コイル４と共振コンデンサ５の共振周波数をｆｃとすると、インバータ駆動周波数がｆｃ／２、ｆｃ／３の時にそれぞれ第２高調波、第３高調波による共振が起こり、図のような駆動周波数−入力電力特性となる。この駆動周波数−入力電力特性は、被加熱体６によって共振ピークの山の高さや中心となる周波数や山のすそ野の広がり方などがそれぞれ異なる。それぞれの被加熱体６で十分な入力電力が得られ、かつ高周波インバータ１を保護するためにどの周波数帯で駆動させるのがよいかは、この駆動周波数−入力電力特性によって決まる。
【００２２】
被加熱体６の材質特性変化を判定は、誘導加熱コイル４および共振コンデンサ５に流れる共振電流、スイッチング素子３の電圧、誘導加熱コイル４および共振コンデンサ５に流れる共振電流周波数、共振コンデンサ５の電圧、入力電流などを検知手段７によってこれらの値を検出し、その組み合わせによって被加熱体６の材質特性変化が判定可能である。材質判別手段８は、検知手段７の検出値を入力値として取り込んで材質特性変化を判定するものであるが、高周波インバータ１の制御を行う制御手段９と兼用としたものも含まれるものである。高周波インバータ１の制御としては、高周波インバータ１の入力電流などを検知手段７によって検出し、使用者が設定した電力とするべく制御手段９がフィードバック制御を行っている。
【００２３】
上記した本実施の形態における誘導加熱装置は、赤外線センサなどの温度検知手段を用いることなく被加熱体６の高温状態を検知して安全機能を動作させるものである。被加熱体６が鉄などの磁性体の場合、キュリー温度が存在し、温度が高くなると磁性を示す特性が徐々に弱くなっていく。被加熱体６としては主に調理鍋になるが、調理鍋には複数の異なる金属を張り合わせた多層構造になっているものもある。あるいは、調理鍋の底に、調理鍋を形成する金属とは別の金属を張り合わせることによって誘導加熱が行えるように加工されたものがあり、それらの金属の組み合わせによっては比較的キュリー温度が低い場合がある。よって、空焚きを行うと比較的短時間で調理鍋の温度が上昇し、磁性を示す特性が徐々に弱くなっていくとともに赤熱化する場合がある。つまり、このような被加熱体６を加熱すると徐々に誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンスが変化する。インピーダンスの変化は、高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性や、高周波インバータ１の制御パラメータの変化などから読みとることができる。これらは、材質判別手段８によって材質特性変化を見極め判定している。
【００２４】
しかしながら、その電気的特性や高周波インバータ１の制御パラメータの変化が被加熱体６の温度が上昇したことによるインピーダンスの変化によるものであるか、あるいは調理鍋と誘導加熱コイル４の相対的な位置が変化したことによるものであるか、あるいは被加熱体６に何らかの負荷が与えられた場合、具体的には被加熱体６である調理鍋に水や食材などの調理物が入れられたことによる変化であるかの判定がつかない。そのため、本来加熱を継続しなければならない被加熱体６の移動や食材の投入時に加熱を停止または加熱出力を抑制してしまう場合や、空焚きで被加熱体６が高温となっているにも関わらず加熱を停止または加熱出力を抑制する制御が働かないといった場合がある。
【００２５】
したがって、本実施の形態においては、誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンスの変化を検知すると、その変化度合いによって被加熱体６の温度が上昇したのか、あるいは被加熱体６の位置変化なのか、あるいは被加熱体６に負荷が投入されたのかを判定し、その内容に応じて加熱出力を決定することによって誤検知することなく、被加熱体６が高温時には加熱を停止または高周波インバータ１の加熱出力が抑制されるように制御を行うことによって、被加熱体６が危険な温度にならないように制御され、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することが可能となる。
【００２６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるので、相違点についてのみ説明する。
【００２７】
本実施の形態では、制御手段９は、インピーダンス変化の度合いが所定値より小さい場合、高周波インバータ１の加熱出力を変更しないようにしたものである。
【００２８】
被加熱体６の材質が変化したと判定する判断材料としては、高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性、あるいは高周波インバータ１の制御パラメータを用いて判定することができる。これらについてはいずれも微少なノイズが乗るため、その影響を排除するために、インピーダンス変化の度合いが所定値より小さい場合については反応しないものとしている。
【００２９】
こうすることによって、被加熱体６の位置変化の場合などに誤検知によって加熱を停止または出力を抑制するということをなくし、被加熱体６の温度が高温になってインピーダンスの変化が現れた時だけを検出し、被加熱体６が高温で危険な状態になるのを防ことが可能であり、しかも素速く被加熱体の温度状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００３０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるので、相違点についてのみ説明する。
【００３１】
本実施の形態では、制御手段９は、インピーダンス変化の度合いが所定値より大きい場合、高周波インバータ１の加熱出力を変更しないようにしたものである。
【００３２】
これは、実施の形態１で説明したように、調理鍋と誘導加熱コイル４の相対的な位置が変化した場合や、被加熱体６である調理鍋に水や食材などの調理物が入れられた場合には、高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性、あるいは高周波インバータ１の制御パラメータが変化する。その変化度合いは、実施の形態２で説明したようなノイズによるものや、被加熱体６が高温になってインピーダンスが変化したことによるものよりも大きいため、それらとは判定することができる。したがって、所定値よりも大きい変化が起きた場合には、調理鍋と誘導加熱コイル４の相対的な位置が変化した、あるいは被加熱体６である調理鍋に水や食材などの調理物が入れられたと判定することができる。いずれの場合においても、誘導加熱装置の側に使用者がいるため、高周波インバータ１の加熱出力を変更する必要がない。逆に加熱出力を変更してしまうと火力が弱い、意図した調理ができないなどの使い勝手の悪さになってしまうが、本実施の形態によりそのような状況を回避することができる。
【００３３】
よって、素速く被加熱体の高温状態を検出することが可能となり、必要なときにだけ加熱出力を変更して安全性を高めた誘導加熱装置を提供することができる。
【００３４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるので、相違点についてのみ説明する。
【００３５】
本実施の形態では、制御手段９は、高周波インバータ１の電力が一定の値になった後、所定の時間内は高周波インバータ１の加熱出力を変更しないようにしたものである。
【００３６】
加熱中に材質判定を行う場合、図３のように、高周波インバータ１を構成する部品を保護するための制御上のリミッタが存在し、加熱をすることによってインピーダンスが変化し、高周波インバータ１の電力を維持するために制御値を増加させようとした場合にリミッタによって制御値の増加を制限され、結果として電力が下がってしまう。また、制御値はリミッタの値と同値となって変化しない。このような場合、高周波インバータ１の制御パラメータや高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性を見ても被加熱体６のインピーダンスの変化によるものなのかどうかの判定が困難となり、判定が遅れる、あるいは判定できない場合が発生する。
【００３７】
このような状況を回避するため、高周波インバータ１の入力電力またはインバータ出力が一定の時に被加熱体６の材質を材質判別手段８が判定する。こうすることによって、高周波インバータ１の制御パラメータや高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性を検出することによって被加熱体６の材質が変化したことによるインピーダンスの変化をとらえることができる。
【００３８】
そのような状況において、キュリー温度が比較的低い温度となるように複数の金属を張り合わせて３００度以上の温度にはならないように加工された被加熱体６を加熱すると、加熱開始から比較的短い時間で高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性、あるいは高周波インバータ１の制御パラメータが変化するため、被加熱体６の材質が変化したことが判定できる。
【００３９】
しかしながら、このような被加熱体６は温度が３００度以上とはならないため、加熱を継続しても不安全な状態とはならないので加熱を継続すべきであり、被加熱体６に食材などを入れた状態でも被加熱体６の材質が変化したと判定されてしまうため、加熱出力を停止または抑制してしまうということは空焚きと誤検知しているという可能性がある。
【００４０】
したがって、このように誘導加熱時には温度の上昇を抑える機能を有する被加熱体６は加熱開始から早い段階でインピーダンスの変化があらわれるため、そのような場合には加熱出力を変更しないものとし、空焚きの誤検知をなくすことができる。つまり、キュリー温度の違いを利用して、誘導加熱を行っても所定の温度以上に温度が上がらない被加熱体でも誤検知によって加熱を停止または加熱出力が抑制されるということなく、素速く被加熱体の高温状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００４１】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５における誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるので、相違点についてのみ説明する。
【００４２】
本実施の形態では、制御手段９は、高周波インバータ１の電力が一定の値になった後、所定の時間内に材質判別手段８が被加熱体６の材質特性変化を判定した場合は、加熱停止するまで高周波インバータ１の加熱出力を変更しないようにしたものである。
【００４３】
本実施の形態における内容と、実施の形態４との違いは、材質変化したことを判定した後、加熱出力を停止または抑制しないことを継続するというものである。
【００４４】
実施の形態４で説明したように、誘導加熱時に温度の上昇を抑える機能を有する被加熱体６は加熱開始から短時間でインピーダンスの変化が生じて材質変化が読みとれる。このような被加熱体６は空焚き以外の場合でも同じようにインピーダンスが変化し、また温度が３００度以上とはならないため、材質が変化したことを判定しても加熱出力を停止または抑制しないことで空焚きと誤検知することなく加熱調理を行うことができる。被加熱体６が変わらなければこの条件を変える必要がないため、被加熱体６が変更する可能性のある加熱停止時までこの条件を継続する。
【００４５】
なお、ここで説明した加熱停止とは、高周波インバータ１によって誘導加熱することが可能な被加熱体６が存在しなくなった場合も含まれる。つまり、誘導加熱装置には使用者が加熱と停止を指示するボタンとその指示内容を知らせる表示装置を有する場合が多いが、例えば、誘導加熱を行っている際に被加熱体６を取り去った場合、高周波インバータ１によって誘導加熱可能な被加熱体６は存在しなくなっているが表示装置自体は加熱中である旨の表示がなされている場合がある。その状態で被加熱体６を再度誘導加熱装置に置くと再び加熱を開始するような使用となっている場合がある。これは誘導加熱装置の安全機能により加熱を一旦停止させるが、被加熱体６がまた存在すると加熱を再開できるために被加熱体６を入れ替える際には一々加熱の停止と開始を指示しなくても良いという利便性をもっている。このように表示装置は加熱中である旨の表示であっても、実際には高周波インバータ１は誘導加熱を行っていないような場合も加熱停止ということであり、その状態となった場合には被加熱体６が交換された可能性があるので、その後は再び被加熱体６の材質の変化をとらえて加熱出力を制御するようにして空焚きのような被加熱体６の温度が異常に上昇しているような場合に温度の上昇を抑える。
【００４６】
このように、本実施の形態では、キュリー温度の違いを利用して、誘導加熱を行っても所定の温度以上に温度が上がらない被加熱体の場合には加熱を停止または出力が抑制されることがないようにするものであり、それ以外の被加熱体の場合には素速く被加熱体の高温状態を検出することが可能となり、安全で使い勝手のよい誘導加熱装置を実現することができる。
【００４７】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるので、相違点についてのみ説明する。
【００４８】
本実施の形態では、制御手段９は、インピーダンス変化により材質判別手段８が被加熱体６の材質特性変化を判定した場合であって、所定時間内における高周波インバータ１に接続された各部の電気的特性の変化が所定値より小さい場合は、高周波インバータ１の加熱出力を変更しないようにしたものである。
【００４９】
図４は高周波インバータ１の加熱出力、高周波インバータ１に接続されたある箇所の電気的特性、または制御手段９の高周波インバータ１の制御パラメータ、被加熱体６である調理鍋の中に食材などの負荷を投入したときと被加熱体６を空焚きしたときの変化を示している。
【００５０】
高周波インバータ１に接続されたある箇所の電気的特性とは、被加熱体６の材質を判定するために計測している共振コンデンサ５の電圧、電源２から高周波インバータ１に供給する電圧などを指している。
【００５１】
図４に示すように、加熱を開始すると、Ｔ１の時間をかけて加熱出力が増加するに伴って電気的特性も増加する。加熱出力が安定となると電気的特性は徐々に減少していく。例えば、Ｔ２の時に被加熱体６である調理鍋に食材などの負荷を投入すると、電気的特性はＴ３の時間にかけて急激に増加し、それ以降はほぼ変わらずに一定となる。それに対して被加熱体６を空焚きした場合、Ｔ２を境として誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンスが変化していった場合は徐々に電気的特性が増加していく。
【００５２】
このように、負荷投入時と空焚きによるインピーダンスの変化時とでは電気的特性の変化の仕方が異なる。具体的には、どちらの場合もＴ２の時とＴ４の時とではＴ４の時の方が電気的特性は増加しているが、その中途であるＴ３からＴ４にかけては負荷投入時が一定であるのに対して、空焚きの場合は徐々に増加している。
【００５３】
したがって、負荷投入時におけるＴ３からＴ４のような変化の少ない期間があるかどうかを判定することによって、負荷投入による電気的特性の変化と被加熱体６が高温になったことによってインピーダンスの変化による電気的特性の変化とを見分けることができ、負荷投入時には加熱出力を変更しないことによって空焚きとの誤検知をすることがない。実際に被加熱体６が高温の場合にはその状態を検知し、高周波インバータ１の加熱出力を抑制することによって被加熱体６の温度上昇を止めて誘導加熱装置の安全性を高めることが可能である。
【００５４】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７における誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるので、相違点についてのみ説明する。
【００５５】
本実施の形態では、制御手段９は、インピーダンス変化により材質判別手段８が被加熱体６の材質特性変化を判定した場合であって、所定時間内における高周波インバータ１の制御パラメータの変化が所定値より小さい場合は、高周波インバータ１の加熱出力を変更しないようにしたものである。
【００５６】
図４に示した制御パラメータとは、高周波インバータ１の加熱出力を制御するパラメータで、電源２から高周波インバータ１に供給する電圧を制御するパラメータや、高周波インバータ１の導通比や駆動周期などを指している。
【００５７】
本実施の形態では、負荷投入による制御パラメータの変化と、被加熱体６が高温になったことによってインピーダンスの変化による制御パラメータの変化とを見分けることができるため、所定時間内における高周波インバータ１の制御パラメータの変化が所定値より小さい場合は、つまり、負荷投入時には加熱出力を変更しないことによって空焚きとの誤検知をすることがない。そして、実際に被加熱体６が高温の場合にはその状態を検知し、高周波インバータ１の加熱出力を抑制することによって被加熱体６の温度上昇を止めて誘導加熱装置の安全性を高めることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置では、被加熱体の温度を確実に検知し、安全で使い勝手のよいものであるので、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用される誘導加熱調理器として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１〜７における誘導加熱装置の構成を示すブロック図
【図２】同誘導加熱装置の駆動周波数−入力電力特性を表す図
【図３】同誘導加熱装置のリミッタ動作時における電力特性を表す図
【図４】同誘導加熱装置の負荷投入時と被加熱体の高温時における電気的特性または制御パラメータの特性を表す図
【符号の説明】
【００６０】
１  高周波インバータ
２  電源
３  スイッチング素子
４  誘導加熱コイル
５  共振コンデンサ
６  被加熱体
７  検知手段
８  材質判別手段
９  制御手段
【図１】
2006228541.tif 000003
【図２】
2006228541.tif 000004
【図３】
2006228541.tif 000005
【図４】
2006228541.tif 000006