(57)【要約】【課題】簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行える誘導加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】商用交流電源２１からの電源供給をオン／オフする電源スイッチ２２と、負荷２６を加熱する加熱コイル２７と、加熱コイル２７に高周波電力を供給するインバータ２３と、電源スイッチ２２とインバータ２３間に直列に接続されたリレー３０と、リレー３０に並列接続されたサーミスタ２８と、入力電流検知手段２９と、リレー３０を制御する制御手段３２とを備え、制御手段３２は、電源スイッチ２２に流れる電流が所定電流以下となった場合にリレー３０をオンする。これによって、サーミスタ２８により電源スイッチ２２に流れる突入電流を低く抑え、所定電流以下でリレー３０をオンするため、機器使用の際には、リレー３０を介してインバータ２３に通電することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、電源スイッチに流れる電流を検知する入力電流検知手段と、入力電流検知手段からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、電源スイッチに流れる電流が所定電流以下となった場合にリレーをオンするようにした誘導加熱装置。
【請求項２】
商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、電源スイッチに流れる電流を検知する入力電流検知手段と、入力電流検知手段からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、電源スイッチに流れる電流が所定電流以上となってから所定時間経過後にリレーをオンするようにした誘導加熱装置。
【請求項３】
制御手段は、電源スイッチがオフした場合には、リレーを平滑手段の電圧が所定電圧未満となった場合にオフするようにした請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、サーミスタの抵抗値を測定する抵抗測定回路と、抵抗測定回路からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、抵抗測定回路によりサーミスタの抵抗値が所定抵抗値未満となった場合にリレーをオンするようにした誘導加熱装置。
【請求項５】
制御手段は、電源スイッチがオフした場合には、リレーをサーミスタの抵抗値が所定抵抗値を越えた場合にオフするようにした請求項４に記載の誘導加熱装置。
【請求項６】
商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、サーミスタの温度検知回路と、温度検知回路からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、サーミスタの温度が所定温度以上となった場合にリレーをオンし、さらにサーミスタが温度上昇する場合にリレーの接点異常と検知するようにした誘導加熱装置。
【請求項７】
制御手段がリレーの接点異常を検知した場合に、異常状態を表示する表示手段を備えた請求項６に記載の誘導加熱装置。
【請求項８】
制御手段がリレーの接点異常を検知した場合に、異常状態を報知する報知手段を備えた請求項６または７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、突入電流防止手段を備えた誘導加熱調理器などの誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱装置における初回の電源供給は、電源スイッチが閉じられると、整流手段を経由して平滑手段であるコンデンサに充電される。そのときの電源スイッチに流れる突入電流は、コンデンサの容量が大きくなると増加し、電源スイッチの定格を越えてしまうものである。そのため、電源スイッチの定格を超えないようにコンデンサの容量を設定している。もし超えるおそれがある場合には、電源スイッチからコンデンサまでに抵抗を挿入して電流を制限している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１９１６３９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、昨今のアルミや銅も加熱できる誘導加熱装置においては、電源の安定性が求められるため、平滑手段であるコンデンサの容量を大きくする傾向にあり、このままでは電源スイッチが大型化し機器への組み込みに課題を有するものである。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行える誘導加熱装置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】
【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、商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、電源スイッチに流れる電流を検知する入力電流検知手段と、入力電流検知手段からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、制御手段は、電源スイッチに流れる電流が所定電流以下となった場合にリレーをオンするようにしたものである。
【０００６】
これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、所定電流以下、すなわち平滑手段のコンデンサに充分充電されて突入電流がなくなったところでリレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
【０００７】
また、本発明の誘導加熱装置は、入力電流検知手段からの信号によりリレーを制御する制御手段は、電源スイッチに流れる電流が所定電流以上となってから所定時間経過後にリレーをオンするようにしたものである。
【０００８】
これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、電源スイッチに流れる電流が所定電流となってから所定時間経過後、すなわち平滑手段のコンデンサに充分充電されて突入電流がなくなったところでリレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
【０００９】
また、本発明の誘導加熱装置は、サーミスタの抵抗値を測定する抵抗測定回路を備え、制御手段は、抵抗測定回路によりサーミスタの抵抗値が所定抵抗値未満となった場合にリレーをオンするようにしたものである。
【００１０】
これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、サーミスタが突入電流で発熱し所定の抵抗値以下になったところで、リレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
【００１１】
また、本発明の誘導加熱装置は、サーミスタの温度検知回路を備え、制御手段は、サーミスタの温度が所定温度以上となった場合にリレーをオンし、さらにサーミスタが温度上昇する場合にリレーの接点異常と検知するようにしたものである。
【００１２】
これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、サーミスタが突入電流で発熱し所定の温度以上となったところで、リレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。また、サーミスタが温度上昇する場合にリレーの接点異常を検知し、すみやかに対応することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の誘導加熱装置は、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、電源スイッチに流れる電流を検知する入力電流検知手段と、入力電流検知手段からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、電源スイッチに流れる電流が所定電流以下となった場合にリレーをオンするようにした誘導加熱装置とするものである。これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、所定電流以下、すなわち平滑手段のコンデンサに充分充電されて突入電流がなくなったところでリレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
【００１５】
第２の発明は、商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、電源スイッチに流れる電流を検知する入力電流検知手段と、入力電流検知手段からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、電源スイッチに流れる電流が所定電流以上となってから所定時間経過後にリレーをオンするようにした誘導加熱装置とするものである。これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、電源スイッチに流れる電流が所定電流となってから所定時間経過後、すなわち平滑手段のコンデンサに充分充電されて突入電流がなくなったところでリレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、制御手段は、電源スイッチがオフした場合には、リレーを平滑手段の電圧が所定電圧未満となった場合にオフするようにしたことにより、リレーオフを確実に行い、次回に備えることができるものである。
【００１７】
第４の発明は、商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、サーミスタの抵抗値を測定する抵抗測定回路と、抵抗測定回路からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、抵抗測定回路によりサーミスタの抵抗値が所定抵抗値未満となった場合にリレーをオンするようにした誘導加熱装置とするものである。これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、サーミスタが突入電流で発熱し所定の抵抗値以下になったところで、リレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。
【００１８】
第５の発明は、特に、第４の発明において、制御手段は、電源スイッチがオフした場合には、リレーをサーミスタの抵抗値が所定抵抗値を越えた場合にオフするようにしたことにより、リレーオフを確実に行い、次回に備えることができるものである。
【００１９】
第６の発明は、商用交流電源から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチと、磁界により負荷を加熱する加熱コイルと、整流手段と平滑手段により商用交流電源を整流し加熱コイルに高周波電力を供給するインバータと、電源スイッチとインバータ間に直列に接続されたリレーと、リレーに並列接続されたサーミスタと、サーミスタの温度検知回路と、温度検知回路からの信号によりリレーを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、サーミスタの温度が所定温度以上となった場合にリレーをオンし、さらにサーミスタが温度上昇する場合にリレーの接点異常と検知するようにした誘導加熱装置とするものである。これによって、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、サーミスタが突入電流で発熱し所定の温度以上となったところで、リレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。また、サーミスタが温度上昇する場合にリレーの接点異常を検知し、すみやかに対応することができる。
【００２０】
第７の発明は、特に、第６の発明において、制御手段がリレーの接点異常を検知した場合に、異常状態を表示する表示手段を備えたことにより、リレーの接点異常を視覚確認し、すみやかに対応することができる。
【００２１】
第８の発明は、特に、第６または第７の発明において、制御手段がリレーの接点異常を検知した場合に、異常状態を報知する報知手段を備えたことにより、リレーの接点異常を視覚／聴覚確認し、すみやかに対応することができる。
【００２２】
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。
【００２３】
（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として誘導加熱調理器を例示すものである。
【００２４】
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、商用交流電源２１から機器への電源供給をオン／オフする電源スイッチ２２と、磁界により鍋などの負荷２６を加熱する加熱コイル２７と、商用交流電源２１を整流し加熱コイル２７に高周波電力を供給するインバータ２３と、電源スイッチ２２とインバータ２３間に直列に接続されたリレー３０、およびこれと並列接続されたサーミスタ２８と、電源スイッチ２２に流れる電流を検知する入力電流検知手段２９と、入力電流検知手段２９からの信号によりリレー３０を制御する制御手段３２とを備えている。また、誘導加熱装置は、電源スイッチ２２のオン／オフを検出している電源スイッチ検知回路３１、およびコンデンサ２５の電圧を測定している入力電圧検知手段３３をも備えている。
【００２５】
前記インバータ２３は、整流手段２４と平滑手段であるコンデンサ２５と駆動手段３５を有する半導体スイッチング素子３４とを備えている。
【００２６】
また、制御手段３２は、入力電流検知手段２９により電源スイッチ２２に流れる電流が所定電流以下となった場合にリレー３０をオンするように制御するものである。
【００２７】
上記した誘導加熱装置において、電源スイッチ２２をオンするとコンデンサ２５に突入電流が流れ込むものである。この突入電流を防止するサーミスタ２８は、はじめは高い抵抗値を持っており、突入電流を抑制するが、電流が流れ自己発熱すると抵抗値が下がって行く。このまま放置して例えば誘導加熱装置を使用するとそのインバータ２３の消費電流がサーミスタ２８に流れてしまい温度上昇してサーミスタ２８が破壊するため、電源スイッチ２２に流れる電流を検知する入力電流検知手段２９にて、電源スイッチ２２に流れる電流が所定の電流以下になった場合、制御手段３２はリレー３０をオンして電流がサーミスタ２８に流れないようにしているものである。
【００２８】
このとき、電源スイッチ２２のオン／オフは、電源スイッチ検知回路３１によって検出している。そして、この動きを制御しリレー３０のオン／オフを指示しているのが制御手段３２である。
【００２９】
図２にこのタイミングを示している。サーミスタ２８を介して抑制された電流によりコンデンサ２５に充電され、突入電流のピークが過ぎ、電源スイッチ２２がオンされてから所定電流値Ｉ以下になったところで、リレー３０をオンするようにしている。
【００３０】
このように、本実施の形態では、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、所定電流以下、すなわち平滑手段のコンデンサに充分充電されて突入電流がなくなったところでリレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。すなわち、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行うことができるものである。
【００３１】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における誘導加熱装置のリレーオン／オフのタイミングを示すものである。回路構成は実施の形態１と同じであるのでその説明を省略する。
【００３２】
本実施の形態は、入力電流検知手段２９により電源スイッチ２２に流れる電流が所定電流以上となってから所定時間経過後にリレー３０をオンするように制御手段３２で制御しているものである。他は実施の形態１と同じである。
【００３３】
図３に示すように、電源スイッチ２２をオンして、サーミスタ２８を介して抑制された電流によりコンデンサ２５に充電され、電源スイッチ２２のオンから所定時間Ｈ後に、リレー３０をオンして電流がサーミスタ２８に流れないようにしているものである。
【００３４】
このように、本実施の形態では、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、電源スイッチに流れる電流が所定電流となってから所定時間経過後、すなわち平滑手段のコンデンサに充分充電されて突入電流がなくなったところでリレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。すなわち、実施の形態１と同様、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行うことができるものである。
【００３５】
なお、実施の形態１、２においては、電源スイッチ２２をオフして、コンデンサ２５の電圧が低下した場合には、入力電圧検知手段３３により検出される電圧が所定電圧未満となった場合にリレー３０をオフしているものである。これにより、リレーオフを確実に行い、次回に備えることができるものである。
【００３６】
（実施の形態３）
図４、図５は、本発明の実施の形態３における誘導加熱装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図４に示すように、本実施の形態では、突入電流防止のサーミスタ２８の抵抗値を測定している抵抗測定回路３６を備えているものである。そして、制御手段３２は抵抗測定回路３６からの信号によりリレー３０を制御する。他の構成は実施の形態１と同じである。
【００３８】
上記した誘導加熱装置において、電源スイッチ２２をオンして、サーミスタ２８を介して抑制された電流によりコンデンサ２５に充電される。そして、サーミスタ２８の温度が突入電流による自己発熱で上昇してその抵抗値が低下したころには突入電流が低下したと判断し、リレー３０をオンしているものである。
【００３９】
そのときのタイミングを図５に示している。サーミスタ２８を介して抑制された電流によりコンデンサ２５に充電され、その充電電流によりサーミスタ２８の温度が上昇し所定抵抗値Ｒに下がったころには、突入電流のピークが過ぎたと判断し、リレー３０をオンするようにしている。
【００４０】
このように、本実施の形態では、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、サーミスタが突入電流で発熱し所定抵抗値以下になったところで、リレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。すなわち、実施の形態１と同様、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行うことができるものである。
【００４１】
なお、本実施の形態では、電源スイッチ２２がオフした場合には、リレー３０をサーミスタ２８の抵抗値が所定抵抗値を越えた場合にオフするようにしている。これにより、リレーオフを確実に行い、次回に備えることができるものである。
【００４２】
（実施の形態４）
図６、図７は、本発明の実施の形態４における誘導加熱装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４３】
図６に示すように、本実施の形態では、サーミスタ２８の温度が所定温度Ｔ以上となった場合にリレー３０をオンし、さらにサーミスタ２８が温度上昇する場合にリレー３０の接点異常と制御手段３２が検知するようにしたものである。また、制御手段３２がリレー３０の接点異常を検知した場合に、異常状態を光、文字あるいは記号などで視覚表示する表示手段３８と、異常状態をブザー、音声などで聴覚報知する報知手段３９を備えているものである。他は実施の形態１と同じである。
【００４４】
上記した誘導加熱装置において、電源スイッチ２２をオンして、サーミスタ２８を介して抑制された電流によりコンデンサ２５に充電され、サーミスタ２８の温度が突入電流による自己発熱で所定温度Ｔ以上となったころには突入電流が低下したと判断し、リレー３０をオンしているものである。そのときのタイミングを図７に示している。
【００４５】
そして、さらにサーミスタ２８が温度上昇する場合には、リレー３０がオンできていないと判断し、制御手段３２がリレー３０の接点異常と検知するようにしている。制御手段３２がリレー３０の接点異常を検知した場合、表示手段３８で異常状態を表示するので、リレー３０の接点異常を視覚確認し、すみやかに対応することができる。また、表示手段３８の異常状態表示と共同してあるいは個別に報知手段３９で報知することで、リレー３０の接点異常を聴覚確認し、すみやかに対応することができる。
【００４６】
このように、本実施の形態では、サーミスタにより電源スイッチに流れる突入電流をサーミスタの抵抗値で低く抑え、サーミスタが突入電流で発熱し所定の温度以上となったところで、リレーをオンするため、機器使用の際には、サーミスタではなくリレーを介してインバータに通電することができるものである。また、サーミスタが温度上昇する場合にリレーの接点異常を検知し、すみやかに対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、簡単な構成で、電源スイッチへの突入電流防止を安定して行うことができるものであるので、一般家庭における誘導加熱調理器をはじめ誘導加熱全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１、２における誘導加熱装置の回路を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の電源オン時の動作を示すタイミングチャート
【図３】本発明の実施の形態２における誘導加熱装置の電源オン時の動作を示すタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態３における誘導加熱装置の回路を示すブロック図
【図５】同誘導加熱装置の電源オン時の動作を示すタイミングチャート
【図６】本発明の実施の形態４における誘導加熱装置の回路を示すブロック図
【図７】同誘導加熱装置の電源オン時の動作を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００４９】
２１  商用交流電源
２２  電源スイッチ
２３  インバータ
２４  整流手段
２５  コンデンサ
２６  負荷
２７  加熱コイル
２８  サーミスタ
２９  入力電流検知手段
３０  リレー
３１  電源スイッチ検知回路
３２  制御手段
３３  入力電圧検知手段
３４  半導体スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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