(57)【要約】【課題】調理時に鍋の異常振動を抑制すると共に、所望電力を保って適切な加熱制御を実現する誘導加熱調理器を得る。【解決手段】全波整流回路２の出力側に平滑コンデンサ３を、全波整流回路２の出力側にインバータ回路５を、インバータ回路５の出力側に加熱コイル６および共振コンデンサ７を形成し、さらにインバータ回路５の入力電圧や位相を検出する入力電圧検出手段９を、商用電源１の入力電流を検出する入力電流検出手段、を、入力電圧検出手段９および入力電流検出手段１０の検出値から入力電力を算出し、その算出値や位相に基いてインバータ駆動回路１２に電力調整信号即ちＰＷＭ制御信号を出力する入力電力調整手段１１を形成した。【選択図】        図１
2004288580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源と、この商用電源を全波整流する全波整流回路と、この全波整流回路の出力電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、このインバータ回路を駆動するインバータ駆動回路と、このインバータ駆動回路に制御信号を出力する制御信号出力回路と、インバータ回路に接続された加熱コイルおよび共振コンデンサとを備えた誘導加熱調理器において、前記インバータ回路に入力される電圧および位相を検出する入力電圧検出手段と、前記商用電源の入力電流を検出する入力電流検出手段と、前記入力電圧検出手段の検出値と前記入力電流検出手段の検出値とから前記インバータ回路に入力される電力を算出する入力電力調整手段とを有し、この入力電力調整手段で算出された入力電力が加熱制御手段からの要求電力と一致するように、前記制御信号のオンデューティを前記入力電圧の位相に同期して変化するようにしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記制御信号出力回路は、前記入力電圧検出手段により検出される入力電圧の位相が０°付近では制御信号のオンデューテイを最大とし、入力電圧の位相が９０°付近では制御信号のオンデューテイを最小とし、かつ位相０°付近と９０°付近との狭間領域ではオンデューティをそれらの中間値となるようにしたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、調理鍋を誘導加熱する誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導加熱調理器は、入力電力調整手段が現在の入力電力を算出し、加熱制御手段からの要求電力と一致するように駆動信号発生手段を介し、オン時間幅の駆動信号をＩＨ駆動回路へ出力する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３７０８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、入力電力調整手段により加熱制御手段からの要求電力と一致するように、駆動信号発生手段からＩＨ駆動駆動回路へ駆動信号を出力する際に、ＩＨ発振用電源回路の入力電圧の位相に関係なく、ＩＨ発振回路のスイッチング素子のオンデューティを一定としているために、トッププレーの上に載置された調理鍋に加熱コイルを介して商用電源の高調波成分の振動が印加され、それによって調理鍋が異常振動を起こして、調理時に不快音を発生するという問題点があった。
【０００５】
この発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、加熱制御手段からの要求電力とインバータ回路の入力電力とを一致させる際に、商用電源の高調波成分に起因する調理鍋の異常振動を抑制するように工夫し、調理中の不快音を低減させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る誘導加熱調理器は、商用電源と、商用電源を全波整流する全波整流回路と、全波整流回路からの出力電流を高周波電流に変換するインバータ回路と、インバータ回路を駆動するインバータ駆動回路と、インバータ駆動回路に制御信号を出力する制御信号出力回路と、インバータ回路に接続された加熱コイルおよび共振コンデンサとを備えた誘導加熱調理器において、インバータ回路に入力される電圧および位相を検出する入力電圧検出手段を設け、商用電源の入力電流を検出する入力電流検出手段を設け、入力電圧検出手段の検出値と入力電流検出手段の検出値とからインバータ回路に入力される電力を算出する入力電力調整手段を設け、入力電力調整手段で算出された入力電力を加熱制御手段からの要求電力と一致するように、制御信号のオンデューティを入力電圧の位相に同期して変化するようにしたものである。
【０００７】
また、制御信号出力回路は入力電圧検出手段により検出される入力電圧の位相が０°付近では制御信号のオンデューテイを最大とし、入力電圧の位相が９０°付近では制御信号のオンデューテイを最小とし、かつ位相０°付近と９０°付近との狭間領域ではオンデューティをそれらの中間値となるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態１を示す回路構成である。図１において、１は商用電源、２は商用電源１を全波整流する全波整流回路、３は全波整流回路２の出力側に接続される平滑コンデンサ、４は全波整流回路２の出力側に接続されるフィルタ用コイル、５は全波整流回路２の出力電圧を高周波電圧に変換するスイッチング素子５ａ，５ｂから成るインバータ回路、６はインバータ回路５の出力側に接続される加熱コイル、７は加熱コイル６に直列に接続された共振コンデンサ、８は加熱コイル６上に配置され、高周波電流によって誘導加熱される調理鍋である。９はインバータ回路５の入力電圧や位相を検出する入力電圧検出手段、１０は商用電源１の入力電流を検出する入力電流検出手段、１１は入力電圧検出手段９および入力電流検出手段１０の検出値から入力電力を算出し、その算出値や位相に基いてインバータ駆動回路１２に電力調整信号即ちＰＷＭ制御信号を出力する入力電力調整手段、１３は入力電力調整手段１１に加熱要求データを出力する加熱制御手段である。
【０００９】
ここで、本発明の解決課題である”調理鍋の異常振動”の発生メカニズムについて、記述する。加熱コイル６上に配置された調理鍋８は、その材質、大きさ、形状に対応した固有振動周波数を有している。調理鍋８を誘導加熱する際、商用電源１の高調波のうち１００Ｈｚ或いは１２０Ｈｚの高調波成分が加振力として調理鍋８へ伝わり、固有振動周波数で共振して調理鍋６が異常振動し、これによって不快音が発生することを実験結果から得られた。
【００１０】
次に、誘導加熱調理器の動作について、図１および図２に示すインバータ回路５の出力電流の包絡線図を併用して説明する。加熱調理器の動作を開始すると、インバータ回路５の入力電圧や位相を入力電圧検出手段９で検出し、検出されたそれらのデータを入力電力調整手段１１に出力する。そして、商用電源１の入力電流を入力電流手段１０で検出し、検出された入力電流を入力電力調整手段１１に出力する。次に、入力電力調整手段１１は入力電圧検出手段９と入力電流検出手段１０との検出値から入力電力を算出し、算出された入力電力が加熱制御手段１３からの要求電力即ち所望電力と一致するように、インバータ駆動回路１２にＰＷＭ制御信号を出力する。この過程で、入力電力調整手段１１はインバータ回路５の入力電圧位相に応じて、インバータ駆動回路１２へ出力するＰＷＭ制御信号（図２中のＳ）のオンデューティを変化させる。例えば、インバータ回路５の入力電圧の位相が０°付近では、ＰＷＭ制御信号のオンデューティを最大（図２中のＳ１）とし、位相が９０°付近（図２中のｂ領域）ではＰＷＭ制御信号のオンデューティを最小（図２中のＳ２）となるように制御する。
【００１１】
また、位相が０°付近と９０°付近との狭間領域では、ＰＷＭ制御信号のオンデューティを、それらの中間の値（図２中のＳ３）となるように制御する。なお、インバータ回路５の入力電圧の位相が０°付近において、ＰＷＭ制御信号のオンデューティを最大となるようにした理由は、位相９０°付近で電圧ピーク領域が除去され、これに伴う電力低下を賄うために位相０°付近で入力電圧をオフセット（電圧増大）としたものである。こうしたことにより、インバータ回路５から加熱コイル６へ所望電力を供給すると共に、インバータ回路５の出力電流の包絡線は全波整流の波形が崩されたものとなり（図２中のｉ）、商用電源１の高調波のうち１００Ｈｚ或いは１２０Ｈｚの高調波成分が低減されることになる。
【００１２】
以上のように、入力電力調整手段１１は入力電圧検出手段９および入力電流検出手段１０の検出値から現在の入力電力を算出し、かつインバータ回路５の入力電圧の位相に応じてインバータ駆動回路１２へ出力するＰＷＭ制御信号のオンデューティを変化するように制御を行なっているので、加熱制御手段１３からの要求電力と一致させて適切な加熱制御が実現でき、かつ商用電源１の高調波のうち１００Ｈｚ或いは１２０Ｈｚの高調波成分が低減されるので、調理鍋８の異常振動を抑制することができる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１４】
この発明に係る誘導加熱調理器は、商用電源と、商用電源を全波整流する全波整流回路と、全波整流回路からの出力電流を高周波電流に変換するインバータ回路と、インバータ回路を駆動するインバータ駆動回路と、インバータ駆動回路に制御信号を出力する制御信号出力回路と、インバータ回路に接続された加熱コイルおよび共振コンデンサとを備えた誘導加熱調理器において、インバータ回路に入力される電圧および位相を検出する入力電圧検出手段を設け、商用電源の入力電流を検出する入力電流検出手段を設け、入力電圧検出手段の検出値と入力電流検出手段の検出値とからインバータ回路に入力される電力を算出する入力電力調整手段を設け、入力電力調整手段で算出された入力電力を加熱制御手段からの要求電力と一致するように、制御信号のオンデューティを入力電圧の位相に同期して変化するようにしたので、加熱制御手段からの要求電力と一致させて適切な加熱制御が実現できる。これに併せて、商用電源の高調波のうち１００Ｈｚ或いは１２０Ｈｚの高調波成分が低減されるので、調理鍋の異常振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の誘導加熱調理器に係る実施の形態１を示す回路構成図である。
【図２】インバータ回路への入力電圧の包絡線図である。
【符号の説明】
１  商用電源、２  全波整流回路、３  平滑コンデンサ、４  フィルタ用コイル、５  インバータ回路、６  加熱コイル、７  共振コンデンサ、８  調理鍋、９  入力電圧検出手段、１０  入力電流検出手段、１１  入力電力調整手段、１２  インバータ駆動回路、１３  加熱制御手段
【図１】
2004288580.tif 000003
【図２】
2004288580.tif 000004