(57)【要約】【課題】鍋種判別の間違いがあった場合にも、適切な動作モードで調理を継続すること。【解決手段】誘導加熱調理器のインバータ回路９の動作を制御する制御部１５と、インバータ回路９の動作状態から鍋１８の材質を判別する鍋種判別手段１７と、第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出する温度検出手段１６からなり、制御部１５は、温度検出手段１６が検出する温度が制御部１５にあらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路９の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段１７により鍋１８の材質を判定しなおすことで、適切な動作モードで調理を継続することが可能となる。【選択図】図１
2011249197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍋を載置するトッププレートと前記トッププレートの下方に配置され前記トッププレートに載置された鍋を加熱する加熱コイルと、直流電源の高電位側に接続された第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子に直列に接続され、かつ前記直流電源の低電位側に接続された第２のスイッチング素子を有するインバータ回路と、前記インバータ回路の動作を制御する制御部と、インバータ回路の動作状態から鍋の材質を判別する鍋種判別手段と、前記第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出する温度検出手段とを備え、前記制御部は、前記温度検出手段が検出する温度が前記制御部にあらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおす誘導加熱調理器。
【請求項２】
制御部は、温度検出手段が検出する温度上昇勾配が前記制御部にあらかじめ設定された温度上昇勾配値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおす請求項１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、鍋の材質を自動判定し、鍋毎に適した動作モードでインバータ回路を駆動する機能を備えた誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱調理器としては、スイッチング素子の温度がある閾値を上回ると、共振電流の周波数を変えることなくスイッチング回数を減少させてスイッチング素子の温度低減を図る方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、スイッチング損失や導通損失が高い状態のままでスイッチング素子のスイッチ頻度を減少させることが狙いであるため、たとえば等価直列抵抗成分が低い鍋に対してオン時間の長い状態でスイッチング素子を駆動している場合には効果を得られない。また、鍋を含めた共振回路の共振周期よりも長い周期でスイッチングを行っている場合には、スイッチング素子自身の損失を下げる効果を得られる物ではないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、鍋種判別の間違いがあった場合にも、適切な動作モードで調理を継続することが可能な誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明による誘導加熱調理器は、鍋を載置するトッププレートと前記トッププレートの下方に配置され前記トッププレートに載置された鍋を加熱する加熱コイルと、直流電源の高電位側に接続された第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子に直列に接続され、かつ前記直流電源の低電位側に接続された第２のスイッチング素子を有するインバータ回路と、前記インバータ回路の動作を制御する制御部と、インバータ回路の動作状態から鍋の材質を判別する鍋種判別手段と、前記第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出する温度検出手段とを備え、前記制御部は、前記温度検出手段が検出する温度が前記制御部にあらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおすものである。
【０００７】
これによって、鍋を含んだ共振回路の特性に応じたスイッチング素子の駆動が可能となる、適切な動作モードで調理を継続することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の誘導加熱調理器は、鍋種判別の間違いがあった場合にも、スイッチング素子の温度上昇をトリガとして鍋種の再判別を行い、適切な動作モードで調理を継続することが可能となり、スイッチング素子の温度上昇を抑え、高火力調理を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の全体模式回路図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の動作フロー図
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の動作フロー図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、鍋を載置するトッププレートと前記トッププレートの下方に配置され前記トッププレートに載置された鍋を加熱する加熱コイルと、直流電源の高電位側に接続された第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子に直列に接続され、かつ前記直流電源の低電位側に接続された第２のスイッチング素子を有するインバータ回路と、前記インバータ回路の動作を制御する制御部と、インバータ回路の動作状態から鍋の材質を判別する鍋種判別手段と、前記第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出する温度検出手段とを備え、前記制御部は、前記温度検出手段が検出する温度が前記制御部にあらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおすものである。これによって、鍋を含んだ共振回路の特性に応じたスイッチング素子の駆動が可能となり、適切な動作モードで調理を継続することができ、スイッチング素子の温度上昇を抑え、高火力調理を継続することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の制御部は、温度検出手段が検出する温度上昇勾配が前記制御部にあらかじめ設定された温度上昇勾配値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおすことにより、適切な動作モードで調理を継続することができる。これにより、鍋を含んだ共振回路の特性に応じたスイッチング素子の駆動が可能となり、スイッチング素子の温度上昇を抑え、高火力調理を継続することができる誘導加熱調理器を実現することができる。
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の全体模式回路図、図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の動作フロー図、図３は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の動作フロー図である。
【００１４】
図１において、トッププレート１２は機器の上面に設けられた結晶化ガラスやセラミックス等からなる耐熱性の板である。加熱コイル１１はトッププレート１２の下方に配置されている。
【００１５】
トッププレート１２に載置される鍋１８は任意の調理容器であり、加熱コイル１１に対向する。整流回路からなる直流電源１０の高電位側に接続された第１のスイッチング素子７と、第１のスイッチング素子７に直列に接続され、かつ直流電源１０の低電位側に接続された第２のスイッチング素子８は同時に導通することなく交互にＯＮ−ＯＦＦ駆動される。
【００１６】
第１のスイッチング素子７がＯＮ、第２のスイッチング素子８がＯＦＦの期間では加熱コイル１１と共振コンデンサ１４と鍋１８により構成される共振回路に直流電源からエネルギーが供給され、第１のスイッチング素子７がＯＦＦ、第２のスイッチング素子がＯＮの期間では、加熱コイル１１と共振コンデンサ１４と鍋１８により構成される共振回路が閉回路となり、固有の振動数で共振する。温度検出手段１６は第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出する。
【００１７】
制御部１５はインバータ回路の動作を制御するとともに温度検出知手段が検出する温度が前記制御部にあらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定するものでマイクロコンピュータなどで容易に実現することができる。
【００１８】
制御部１５の鍋種判別手段１７は、インバータ回路９の動作状態により、トッププレート１２に載置された鍋１８の材質を判定するもので、材質を判定する手段は、加熱コイル電流、共振コンデンサ電圧、インバータ回路９に入力される電流等から判定する方法が種々考案されており公知である。
【００１９】
第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８のＯＮ−ＯＦＦは制御部１５により制御され、加熱コイル１１に高周波電流を供給する。加熱コイル１１は、高周波電流が供給されると高周波磁界を発生し、鍋１８の底面にその高周波磁界が鎖交することで鍋１８の底面に渦電流が誘起され、鍋１８の抵抗成分により発生するジュール損失による発熱により、鍋１８が加熱される。
【００２０】
温度検出手段１６は、第１のスイッチング素子７または第２のスイッチング素子８のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出するものであり、スイッチング素子近傍の基板パターン上に実装するチップサーミスタや、スイッチング素子が取り付けられるヒートシンクにリード線引き出しタイプのサーミスタ素子を締結する方法や、赤外線センサでスイッチング素子近傍を観測する方法などが考えられるが、スイッチング素子の駆動状態を温度により検出できれば、温度の測定方法を限定する必要はない。
【００２１】
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。図２は本発明の第１の実施の形態にける誘導加熱調理器の動作フロー図である。
【００２２】
まず、加熱を開始（Ｓ２０１）すると、鍋種判別手段１７により鍋の材質が判別（Ｓ２０２）され、インバータ回路の特性に応じて最適の駆動周波数で第１のスイッチング素子７及び第２のスイッチング素子８を駆動する。
【００２３】
ここで、最適の駆動周波数とは、一般的に加熱コイル１１と共振コンデンサ１４と鍋１８により構成される閉回路の共振周波数よりも数ｋＨｚ高いところに設定される。
【００２４】
加熱コイル１１と共振コンデンサ１４と鍋１８により構成される閉回路の共振周波数よりも低い周波数で駆動するとスイッチング損失が大きくなりすぎるため通常は使用されない。
【００２５】
加熱中に、第１のスイッチング素子７または第２のスイッチング素子８のどちらか一方または両方の温度が制御部１５にあらかじめ設定された閾値よりも大きくなる（Ｓ２０３）と、加熱を停止し（Ｓ２０４）て鍋種判定を再度行う。このように、あらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおすことで、鍋を含んだ共振回路の特性に応じたスイッチング素子の動作が可能となり、適切なモードで調理を継続することができる。
【００２６】
図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の動作フローである。
【００２７】
鍋種判定を再度行うトリガとしては、図３のように第１のスイッチング素子７または第２のスイッチング素子８のどちらか一方または両方の温度勾配を監視することでも同様の効果が得られる。図３において、加熱中に第１のスイッチング素子７または第２のスイッ
チング素子８のどちらか一方または両方の温度が制御部１５にあらかじめ設定された温度勾配よりも大きくなる（Ｓ３０３）と、加熱を停止し（Ｓ３０４）て鍋種判定を再度行う。このように、あらかじめ設定された温度勾配を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおすことで、鍋を含んだ共振回路の特性に応じたスイッチング素子の動作が可能となり、適切なモードで調理を継続することができる。
【００２８】
また、第１のスイッチング素子７または第２のスイッチング素子８のどちらか一方または両方の入力端子−共通端子間の飽和電圧を監視することでも同様の効果が得られる（例えばＩＧＢＴであればコレクタ−エミッタ間飽和電圧）。
【００２９】
また、本実施の形態においてはＳＥＰＰ方式のインバータを例としているが、インバータの方式によっては、第１のスイッチング素子が、加熱コイル、共振コンデンサ、スイッチング素子、ダイオード等のインバータ回路を構成する部品を介して直流電源の低電位側に接続されていることも考えられる。この場合にも、スイッチング素子の温度上昇をトリガとして。鍋種の再判別を行うことで、同等の効果を得ることができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態においては、誘導加熱調理器のインバータ回路の動作を制御する制御部と、インバータ回路の動作状態から鍋の材質を判別する鍋種判別手段と、前記第１のスイッチング素子、第２のスイッチング素子のどちらか一方または両方の温度を直接または間接的に検出する温度検出手段とを備え、前記制御部は前記温度検出手段が検出する温度が前記制御部にあらかじめ設定された温度閾値を上回るときに、インバータ回路の動作を停止し、再度前記鍋種判別手段により鍋の材質を判定しなおすことにより、鍋を含んだ共振回路の特性に応じたスイッチング素子の駆動が可能となり、適切な動作モードで調理を継続することができ、スイッチング素子の温度上昇を抑え、高火力調理を継続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明による誘導加熱調理器は、鍋種判別の間違いがあった場合にも、スイッチング素子の温度上昇をトリガとして鍋種の再判別を行い、適切な動作モードで調理を継続することが可能となるので、組み込み式、テーブルの上で使用する卓上型、又は置き台の上で使用する据え置き型等で、家庭用又は業務用の誘導加熱調理器に有効である。
【符号の説明】
【００３２】
７  第１のスイッチング素子
８  第２のスイッチング素子
９  インバータ回路
１０  直流電源
１１  加熱コイル
１２  トッププレート
１４  共振コンデンサ
１５  制御部
１６  温度検出手段
１７  鍋種判別手段
１８  鍋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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