(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炊飯容器となる鍋の下部と鍋の略側面に同心円状に配置した少なくとも２つの加熱コイルと、それぞれの加熱コイルの一端を接続する直列に配置した２つのスイッチング素子と、前記加熱コイルの他端を接続しＳＥＰＰ型のインバータ回路を構成する共振用コンデンサと、商用電源からの入力電流を検知する入力電流検知手段と、共振用コンデンサの電圧を検知する電圧検知手段と、前記入力電流検知手段により検知した電流値と前記電圧検知手段により検知した電圧値に基づき、商用電源からの入力電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、入力電流の制御用に予め設定している電流制御値とそれよりも低くした電流しきい値を有するとともに、前記共振用コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の電圧制御値とそれよりも低くした第２の電圧制御値を有し、前記入力電流検知手段により検知した電流値が前記電流しきい値より小さいときは電圧検知手段の電圧値が第２の電圧制御値と一致するように制御し、入力電流検知手段により検知した電流値が電流しきい値より大きいときは電圧検知手段の電圧値が第１の電圧制御値と一致するように制御する構成とした誘導加熱用インバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭または業務用に使用する炊飯器または調理機器に使用する誘導加熱用インバータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の誘導加熱用インバータは、一般に、図５に示すように構成していた。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図５に示すように、商用電源１は炊飯器２に接続しており、炊飯器２は、炊飯容器となる鍋３と、この鍋３の下部と鍋３の略側面に同心円状に配置した少なくとも２つの加熱コイル４を有し、それぞれの加熱コイル４は、一端を直列に配置した２つのスイッチング素子５の間に接続し、他端を直列に共振用コンデンサ６を配置した構成のＳＥＰＰ型のインバータ回路７に接続し、商用電源１からの入力電流を入力電流検知手段８により検知し、共振用コンデンサ６の電圧を電圧検知手段９により検知し、商用電源１からの入力電力を制御手段１０により制御するよう構成している。
【０００４】
上記構成において図６を参照しながら動作を説明する。図６は、鍋３がある状態ａで動作したときと、鍋３がない状態ｂで動作したときの電圧検知手段８により検知した電圧値と、入力電流検知手段７により検知した電流値の関係を示している。
【０００５】
図６において、制御手段１０は、入力電流の制御用に予め設定している電流制御値Ｉｓと、コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の電圧制御値Ｖｓを有し、入力電流検知手段７により検知した電流値Ｉと電圧検知手段８により検知した電圧値Ｖを比較し、電流値Ｉが大きいときには、電流値Ｉを電流制御値Ｉｓに一致するように制御し、電圧値Ｖが高いときには、電圧値Ｖを第１の電圧制御値Ｖｓに一致するように制御していた。そのため、電流値Ｉの値にかかわらず、共振用コンデンサ制御用の制御値は第１の電圧制御値Ｖｓで一定であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の炊飯器では、鍋３がない状態で、一方のインバータ回路が動作したときに、同心円状に少なくとも２つの加熱コイル４を配置しているために、加熱コイル４間で結合し、他の動作していないインバータ回路に異常な電圧が発生する場合があり、加熱コイル４間の結合を防止するための防磁構成や異常な電圧の影響を除去する対策部品が必要となり、コストが高くなり、形状が大きくなるといった問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、鍋がない状態で一方のインバータ回路が動作したとき、加熱コイル間で結合して他の動作していないインバータ回路に異常電圧が発生するのを防止することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、炊飯容器となる鍋の下部と鍋の略側面に同心円状に少なくとも２つの加熱コイルを配置し、それぞれの加熱コイルの一端を直列に配置した２つのスイッチング素子の間に接続するとともに、他端をＳＥＰＰ型のインバータ回路を構成する共振用コンデンサに接続し、商用電源からの入力電力を制御手段により制御し、制御手段は、入力電流の制御用に予め設定している電流制御値とそれよりも低くした電流しきい値を有し、共振用コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の電圧制御値とそれよりも低くした第２の電圧制御値を有し、商用電源からの入力電流を検知する入力電流検知手段により検知した電流値が電流しきい値より小さいときは共振用コンデンサの電圧を検知する電圧検知手段の電圧値が第２の電圧制御値と一致するように制御し、入力電流検知手段により検知した電流値が電流しきい値より大きいときは電圧検知手段の電圧値が第１の電圧制御値と一致するように制御する構成としたものである。
【０００９】
これにより、鍋がない状態で一方のインバータ回路が動作したとき、加熱コイル間で結合して他の動作していないインバータ回路に異常電圧が発生するのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、炊飯容器となる鍋の下部と鍋の略側面に同心円状に配置した少なくとも２つの加熱コイルと、それぞれの加熱コイルの一端を接続する直列に配置した２つのスイッチング素子と、前記加熱コイルの他端を接続しＳＥＰＰ型のインバータ回路を構成する共振用コンデンサと、商用電源からの入力電流を検知する入力電流検知手段と、共振用コンデンサの電圧を検知する電圧検知手段と、商用電源からの入力電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、入力電流の制御用に予め設定している電流制御値とそれよりも低くした電流しきい値を有し、前記共振用コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の電圧制御値とそれよりも低くした第２の電圧制御値を有し、前記入力電流検知手段により検知した電流値が前記電流しきい値より小さいときは電圧検知手段の電圧値が第２の電圧制御値と一致するように制御し、入力電流検知手段により検知した電流値が電流しきい値より大きいときは電圧検知手段の電圧値が第１の電圧制御値と一致するように制御する構成としたものであり、鍋がない状態で一方のインバータ回路が動作したとき、加熱コイル間で結合して他の動作していないインバータ回路に異常電圧が発生するのを防止することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施例１）
図１に示すように、商用電源１１は炊飯器１２に接続しており、炊飯器１２は、炊飯容器となる鍋１３と、この鍋１３の下部と鍋１３の略側面に、同心円状に配置した少なくとも２つの加熱コイル１４を有し、それぞれの加熱コイル１４は、一端を直列に配置した２つのスイッチング素子１５の間に接続し、他端を直列に共振用コンデンサ１６を配置した構成のＳＥＰＰ型のインバータ回路１７に接続している。
【００１３】
入力電流検知手段１８は商用電源１１からの入力電流を検知し、電圧検知手段１９は共振用コンデンサ１６の電圧を検知するものであり、判定手段２０は入力電流検知手段１８により検知した電流値を判定し、この判定手段２０での判定結果に基づいて、電圧制御値切替手段２１により共振用コンデンサ１６の電圧制御値を切り替えるよう構成している。また、制御手段２２は商用電源１１からの入力電力を制御するよう構成している。
【００１４】
上記構成において図２を参照しながら動作を説明する。図２は鍋１３がある状態ａで動作したときと、鍋１３がない状態ｂで動作したときの電圧検知手段により検知した電圧値と入力電流検知手段１８により検知した電流値の関係を示している。
【００１５】
制御手段２２は、入力電流の制御用に予め設定している電流制御値Ｉｓとそれよりも低くした電流しきい値Ｉｓｈを有し、共振用コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の電圧制御値Ｖｓ１とそれよりも低くした第２の電圧制御値Ｖｓ２を有し、入力電流検知手段１８により検知した電流値が、電流しきい値Ｉｓｈより小さいときには、電圧検知手段１９の制御値を、電圧制御値切替手段２１により第２の電圧制御値Ｖｓ２とし、入力電流検知手段１８により検知した電流値が電流しきい値Ｉｓｈより大きいときには、電圧検知手段１９の制御値を電圧制御値切替手段２１により第１の電圧制御値Ｖｓ１にするように制御する。
【００１６】
以上のような制御をすることにより、鍋１３がない状態で動作しているときには、第２の電圧制御値Ｖｓ２に制御されるので、動作しているインバータ回路１７に流れる電流を低減することができ、他方の動作していないインバータ回路１７に発生する異常な電圧をなくすことができる。また、鍋１３がある状態で動作しているときには、第１の電圧制御値Ｖｓ１に制御されるので、予め設定している商用電源１１からの入力電力に制御することができる。
【００１７】
このように本実施例によれば、鍋１３がない状態で片方のインバータ回路１７が動作したときの、加熱コイル１４間の結合による他の動作していないインバータ回路１７への異常な電圧の発生を防止することができ、加熱コイル１４間の結合を防止するための防磁構成や異常な電圧の影響を除去する対策部品が不要となり、インバータ回路１７は簡素な構成にできる。したがって、安価で小型の誘導加熱用インバータを供給することができ、ひいてはそのインバータ回路を搭載した小型の商品を提供することができる。
【００１８】
また、加熱コイル１４間の結合による動作していないインバータ回路１７への異常な電圧の発生がなくなるため、加熱コイル１４やスイッチング素子１５や共振用コンデンサ１６からなるインバータ回路１７の部品へのストレスを軽減することができ、素子の寿命や信頼性の向上が期待できるとともに、安価な部品を使用することができ、コストの低減も可能となる。
【００１９】
また、図３に示すように、電流しきい値Ｉｓｈと、第２の電圧制御値Ｖｓ２は、それぞれ電流制御値Ｉｓと最小の電流制御値Ｉｓｍの間に、第１の電圧制御値Ｖｓ１と最小の電圧制御値Ｖｓｍの間に無数の連続した値にしても、同様の効果が得られるのは明白である。
【００２０】
（実施例２）
図１に示す制御手段２は、図４に示すように、入力電流とコンデンサ電圧の制御用に予め設定している電流制御値Ｉｓと第１の電圧制御値Ｖｓ１とを共通にして第１の共通制御値Ｓ１とし、電流しきい値Ｉｓｈと第２の電圧制御値Ｖｓ２を共通にして第２の共通設定値Ｓ２として制御するよう構成している。他の構成は上記実施例１と同じである。
【００２１】
上記構成において図４を参照しながら動作を説明する。図４は鍋１３がある状態ａで動作したときと、鍋１３がない状態ｂで動作したときの電圧検知手段により検知した電圧値と入力電流検知手段１８により検知した電流値の関係を示している。
【００２２】
制御手段２２は、入力電流の制御用に予め設定している第１の共通制御値Ｓ１とそれよりも低くした第２の共通設定値Ｓ２を有し、共振用コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の共通制御値Ｓ１とそれよりも低くした第２の共通設定値Ｓ２を有し、入力電流検知手段１８により検知した電流値が第２の共通設定値Ｓ２より小さいときには、電圧制御値切替手段２１により電圧検知手段１９の制御値を第２の共通設定値Ｓ２とし、入力電流検知手段１８により検知した電流値が第２の共通設定値Ｓ２より大きいときには、電圧制御値切替手段２１により電圧検知手段１９の制御値を第１の共通制御値Ｓ１にするように制御する。
【００２３】
このように本実施例によれば、制御手段２２の回路構成を簡素にすることができ、その結果、さらに安価で小型の誘導加熱用インバータを提供することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、炊飯容器となる鍋の下部と鍋の略側面に同心円状に配置した少なくとも２つの加熱コイルと、それぞれの加熱コイルの一端を接続する直列に配置した２つのスイッチング素子と、前記加熱コイルの他端を接続しＳＥＰＰ型のインバータ回路を構成する共振用コンデンサと、商用電源からの入力電流を検知する入力電流検知手段と、共振用コンデンサの電圧を検知する電圧検知手段と、商用電源からの入力電力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、入力電流の制御用に予め設定している電流制御値とそれよりも低くした電流しきい値を有し、前記共振用コンデンサ電圧の制御用に予め設定している第１の電圧制御値とそれよりも低くした第２の電圧制御値を有し、前記入力電流検知手段により検知した電流値が前記電流しきい値より小さいときは電圧検知手段の電圧値が第２の電圧制御値と一致するように制御し、入力電流検知手段により検知した電流値が電流しきい値より大きいときは電圧検知手段の電圧値が第１の電圧制御値と一致するように制御する構成としたから、鍋がない状態で一方のインバータ回路が動作したとき、加熱コイル間で結合して他の動作していないインバータ回路に異常電圧が発生するのを防止することができ、加熱コイル間の結合を防止するための防磁構成や異常な電圧の影響を除去する対策部品が不要となり、より簡素で、安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の誘導加熱用インバータのブロック図
【図２】  同誘導加熱用インバータの共振用コンデンサの電圧と入力電流の関係特性図
【図３】  同誘導加熱用インバータの共振用コンデンサの電圧と入力電流の他の例の関係特性図
【図４】  本発明の第２の実施例の誘導加熱用インバータの共振用コンデンサの電圧と入力電流の他の例の関係特性図
【図５】  従来の誘導加熱用インバータのブロック図
【図６】  同誘導加熱用インバータの共振用コンデンサの電圧と入力電流の関係特性図
【符号の説明】
１１  商用電源
１３  鍋
１４  加熱コイル
１５  スイッチング素子
１６  共振用コンデンサ
１７  インバータ回路
１８  入力電流検知手段
１９  電圧検知手段
２２  制御手段
【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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