(57)【要約】【課題】スイッチング手段にかかる電圧責務とインバータ構成回路部品の電気的責務を低減すること。【解決手段】鍋種判定手段１２により、被加熱体７の材質によってインバータ回路４の駆動周波数を切り替え、特にスイッチング手段５にかかる電圧責務を低減、またインバータ構成部品の電気的責務の低減と、被加熱体７の干渉音を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の加熱コイルと、前記加熱コイルそれぞれに設けられ前記加熱コイルに高周波電流を供給することにより被加熱体を誘導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記インバータ回路の共振回路の電流をスイッチングするスイッチング手段の電圧を検知するスイッチング電圧検知手段と、前記インバータ回路の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記被加熱体の材質を入力電流検知手段とスイッチング電圧検知手段の情報から判定する鍋種判定手段を有し、前記鍋種判定手段の信号により前記駆動手段の駆動周波数を切り替える構成とし、一番目に動作させた前記加熱コイル動作時には、その被加熱体に入力する電力を最適な最大電力を得るある一定の駆動周波数において加熱し、複数同時加熱で二番目以降の前記加熱コイル動作時においては、二番目以降で動作させた方を一番目に動作させた駆動周波数に合わせるようにした誘導加熱装置。
【請求項２】
制御手段は、一番目の加熱コイルの動作が終了し、二番目の加熱コイルで最適な駆動周波数と異なっている場合には駆動周波数を切り替え動作させ、三番目以降の加熱コイルも第二の加熱コイルの駆動周波数に合わせるように使用した順番に優先順位をつけ動作させる構成とした請求項１記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
制御手段は、一番目の加熱コイル動作が被加熱体によりスイッチング手段の電圧責務が大きくなり駆動周波数の切り替えたとき、その駆動周波数に他の加熱コイルの駆動周波数を合わせる構成とした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
制御手段は、インバータ回路の駆動周波数の切り替えを、インバータ回路を動作させながら徐々に行なう構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
制御手段は、インバータ回路の駆動周波数の切り替えを、インバータ回路の動作中であれば一旦停止させ、目標となる駆動周波数で動作させる構成とした請求項１〜３のいずれか１項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レストラン及びオフィス、あるいは工場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】
従来の誘導加熱装置は被加熱体に関係なく一定の駆動周波数にて動作させ、スイッチング手段の電圧責務が大きい場合は、入力電力を下げてそのスイッチング手段の電気的責務、またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１２８５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来の構成では、被加熱体に関係なく一定の駆動周波数で動作させるしかできないため、スイッチング手段の電圧が大きくなるような被加熱体を加熱しようとした場合、入力電力を下げることを余儀なくされ、使用者に対して火力感の低下を招いていた。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、上記したインバータ回路の駆動周波数をその被加熱体に対して最適なものとし、最大入力電力を得ることで使用者に対して火力感の低下を抑制するとともにスイッチング手段に対しても電気的責務、またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減す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】
上記目的を達成するために、本発明の誘導加熱装置は、複数の加熱コイルと、前記加熱コイルそれぞれに設けられ前記加熱コイルに高周波電流を供給することにより被加熱体を誘導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記インバータ回路の共振回路の電流をスイッチングするスイッチング手段の電圧を検知するスイッチング電圧検知手段と、前記インバータ回路の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記被加熱体の材質を入力電流検知手段とスイッチング電圧検知手段の情報から判定する鍋種判定手段を有し、前記鍋種判定手段の信号により前記駆動手段の駆動周波数を切り替える構成とし、一番目に動作させた前記加熱コイル動作時には、その被加熱体に入力する電力を最適な最大電力を得るある一定の駆動周波数において加熱し、複数同時加熱で二番目以降の前記加熱コイル動作時においては、二番目以降で動作させた方を一番目に動作させた駆動周波数に合わせるようにしたものである。
【０００６】
これによって、被加熱体に関係なく最大入力電力を得ることで使用者に対して火力感の低下を抑制するとともにスイッチング手段に対しても電気的責務、またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができ、複数のコイルの駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明は、インバータ回路の駆動周波数をその被加熱体に対して最適なものとし、最大入力電力を得ることで使用者に対して火力感の低下を抑制するとともにスイッチング手段に対しても電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減しつつ複数のコイルの駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、複数の加熱コイルと、前記加熱コイルそれぞれに設けられ前記加熱コイルに高周波電流を供給することにより被加熱体を誘導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力電流を検知する入力電流検知手段と、前記インバータ回路の共振回路の電流をスイッチングするスイッチング手段の電圧を検知するスイッチング電圧検知手段と、前記インバータ回路の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記被加熱体の材質を入力電流検知手段とスイッチング電圧検知手段の情報から判定する鍋種判定手段を有し、前記鍋種判定手段の信号により前記駆動手段の駆動周波数を切り替える構成とし、一番目に動作させた前記加熱コイル動作時には、その被加熱体に入力する電力を最適な最大電力を得るある一定の駆動周波数において加熱し、複数同時加熱で二番目以降の前記加熱コイル動作時においては、二番目以降で動作させた方を一番目に動作させた駆動周波数に合わせるようにした構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができ、複数のコイルの駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【０００９】
第２の発明は、特に第１の発明の、一番目の加熱コイルの動作が終了し、二番目の加熱コイルで最適な駆動周波数と異なっている場合には駆動周波数を切り替え動作させ、三番目以降の加熱コイルも第二の加熱コイルの駆動周波数に合わせるように使用した順番に優先順位をつけ動作させる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に第１の発明の、一番目の加熱コイル動作が被加熱体によりスイッチング手段の電圧責務が大きくなり駆動周波数の切り替えたとき、その駆動周波数に他の加熱コイルの駆動周波数を合わせる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００１１】
第４の発明は、上記発明の、インバータ回路の駆動周波数の切り替えは、動作させながら徐々に行なう構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００１２】
第５の発明は、上記発明の、インバータ回路の駆動周波数の切り替えは、動作中であれば一旦停止させ、目標となる駆動周波数で動作させる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００１３】
（実施の形態１）
以下本発明の実施の形態を誘導加熱調理器を例に取り上げ、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱装置の構成を示すブロック図、図２は本発明の第１の実施の形態の鍋種判定手段における、入力電流検出手段の信号とスイッチング電圧検知手段との信号の関係を示すグラフである。図１において、１は交流電源、２は交流電源を整流するブリッジ接続されたダイオードからなる整流回路、３はチョークコイル３ａ及びコンデンサ３ｂからなる平滑回路、４はスイッチング手段５を含むインバータ回路、６はインバータ回路４から高周波電流を供給されることにより鍋などの被加熱体７に高周波交番磁界を印加して誘導加熱を行なう加熱コイル、８はインバータ回路４に流れる電流を検知する入力電流検知手段、９はインバータ回路４のスイッチング手段５にかかる電圧を検知するスイッチング電圧検知手段、制御手段１０はインバータ回路４の動作を制御するスイッチング手段５を駆動する駆動手段１１と、入力電流検知手段８とスイッチング電圧検出手段９の信号により、被加熱体７の材質を判定する鍋種判定手段１２と鍋種判定手段１２からの信号により駆動周波数を切り替える駆動周波数切替手段１３とを備える。
【００１５】
誘導加熱を開始するには、制御手段１０の駆動手段１１によりスイッチング手段５に駆動信号を出力し、それによりインバータ回路４を動作させ、加熱コイル６に高周波電流を供給する。この高周波電流によって、加熱コイル６から発生する高周波磁束により鍋等の被加熱体７を誘導加熱する。鍋種判定を行なうには、誘導加熱を開始してからある一定の期間前記動作をさせ、図２に示すようにインバータ回路４に流れる電流を検知する入力電流検知手段８とスイッチング手段５の電圧を検知するスイッチング電圧検知手段からの信号に基づき、同図の斜線以外の部分、すなわち入力電流がある程度流れ、スイッチング電圧もある程度ある領域では、通常使用可能、言い換えればスイッチング電圧が高くならないでかつ定格電力を入力できる被加熱体７として駆動周波数切替手段１３にて切り替えずに誘導加熱を開始する。また例えば被加熱体７が磁性系のステンレスの鍋のような場合、同図の斜線の範囲に入る。すなわち入力電流が少ない割にはスイッチング電圧が高い場合であり、そのままの駆動周波数にて誘導加熱を行なうと、スイッチング電圧が高くなり、スイッチング手段５の電圧責務が大きくなり、破壊に至らしめる可能性を有しているため、その場合には駆動手段切替手段１３においてスイッチング手段５に送る駆動信号の駆動周波数を下げ、スイッチング電圧を下げるように動作し、定格の入力電力を得るような制御を行なう。
【００１６】
そして複数の加熱コイル６を有し、その加熱コイル６各々を制御する複数のインバータ回路４を有するもので、複数同時に加熱する場合、同一周波数で駆動させることで被加熱体７の干渉音を抑制することができる。
【００１７】
そして、一番目に動作させた加熱コイル６の動作時には、その被加熱体７に入力する電力を最適な最大電力を得るある一定の駆動周波数において加熱し、複数同時加熱で二番目以降の加熱コイル６´動作時においては、二番目以降で動作させた方を一番目に動作させた駆動周波数に合わせるようにしている。
【００１８】
また一番目の加熱コイル６の動作が終了し、二番目の加熱コイル６´で最適な駆動周波数と異なっている場合には駆動周波数を切り替え動作させ、三番目以降の加熱コイル６´´も第二の加熱コイル６´の駆動周波数に合わせるように使用した順番に優先順位をつけ動作させる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００１９】
またインバータ回路４の駆動周波数の切り替えは、動作させながら徐々に行なう構成としたものである。これにより、これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００２０】
またインバータ回路４の駆動周波数の切り替えは、動作中であれば一旦停止させ、目標となる駆動周波数で動作させる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００２１】
また、一番目の前記加熱コイル動作時には、その被加熱体に入力する電力を最適な最大電力を得るある一定の駆動周波数において加熱し、複数同時加熱で二番目以降の前記加熱コイル動作時において、前記被加熱体によりスイッチング手段の電圧責務が大きくなり、駆動周波数の切り替えが必要な場合、その駆動周波数に他の加熱コイルの駆動周波数を合わせる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００２２】
またインバータ回路の駆動周波数の切り替えは、動作させながら徐々に行なう構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【００２３】
またインバータ回路の駆動周波数の切り替えは、動作中であれば一旦停止させ、目標となる駆動周波数で動作させる構成としたものである。これにより、スイッチング手段の電気的責務またはインバータ回路構成部品の電気的責務を低減することができるとともに、使用者に対して火力感の低下を抑制しかつ、駆動周波数の差によって発生する鍋鳴りを抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の誘導加熱装置は、鍋種判定手段により、被加熱体の材質によってインバータ回路の駆動周波数を切り替え、特にスイッチング手段にかかる電圧責務を低減、またインバータ構成部品の電気的責務の低減と、被加熱体の干渉音を低減できるので、既に実用化されている誘導加熱調理器、誘導加熱式炊飯器はもとより、誘導加熱を応用可能な電気湯沸かし器、電気アイロン、食器洗い乾燥機、給湯器等の加熱機器の用途にも適用でき、更には、インバータ回路を用いた他の電気機器、電子レンジや冷蔵庫、洗濯機等にも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態の鍋種判定手段における、入力電流検出手段の信号とスイッチング電圧検知手段との信号の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００２６】
１  交流電源
２  整流回路
３  平滑回路
３ａ  チョークコイル
３ｂ  コンデンサ
４  インバータ回路
５  スイッチング手段
６  加熱コイル
７  被加熱体
８  入力電流検知手段
９  スイッチング電圧検知手段
１０  制御手段
１１  駆動手段
１２  鍋種判定手段
１３  駆動周波数切替手段
【図１】
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【図２】
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