(57)【要約】【課題】赤外線センサなどを用いることなく被加熱体が過度に高温な状態になっていることを検知し、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することを目的とする。【解決手段】加熱による被加熱体６の特性変化により共振回路のインピーダンスが変化したことを検知手段７が検知し、そのインピーダンスの変化が継続する場合に制御手段８は高周波インバータ１の加熱出力を停止するように制御するものである。これによって、共振回路のインピーダンスが変化してパラメータの変化があった場合に、そのパラメータの変化が一過性のものか継続して変化しているのかを見極め、空焚きなどによって過度に高温な状態となっているのか、あるいは食材を投入したことによる変化なのかを見極めることが可能となり、被加熱体６が過度に高温な状態となった場合にのみ加熱を停止するため、赤外線センサなどを用いることなく安全で使い勝手の良いものとすることができる。【選択図】図１
2007042482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波インバータと、この高周波インバータに電力を供給する電源と、前記高周波インバータに接続するスイッチング素子、誘導加熱コイル、および共振コンデンサと、誘導加熱コイルにより加熱される被加熱体と、前記被加熱体と誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンスが変化したことを検知する検知手段と、前記高周波インバータを制御する制御手段とを有し、前記検知手段は、加熱による被加熱体の特性変化により共振回路のインピーダンスが変化したことを検知し、そのインピーダンスの変化が継続する場合に前記制御手段は高周波インバータの加熱出力を停止するように制御する誘導加熱装置。
【請求項２】
制御手段は、高周波インバータの加熱出力を停止することに代え、高周波インバータの出力を抑制するように制御する請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
インピーダンスの変化が継続する場合にその旨を報知する報知手段を備えた請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
検知手段は、高周波インバータを構成するスイッチング素子の導通時間の変化によりインピーダンスの変化を検知する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
検知手段は、高周波インバータを構成するスイッチング素子の導通周期の変化によりインピーダンスの変化を検知する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項６】
共振コンデンサの電圧を検知する第１の電圧検知手段を有し、検知手段は、第１の電圧検知手段が検知した電圧の変化よりインピーダンスの変化を検知する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項７】
電源から供給される電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を高周波インバータに供給する昇圧手段を有し、検知手段は、昇圧手段の昇圧比の変化よりインピーダンスの変化を検知する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項８】
電源から供給される電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を高周波インバータに供給する昇圧手段と、昇圧手段によって昇圧された電圧を検知する第２の電圧検知手段とを有し、検知手段は、第２の電圧検知手段が検知した電圧の変化よりインピーダンスの変化を検知する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項９】
インピーダンスの変化が継続するか否かを判定するまでに所定の時間を設けた請求項１〜８のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項１０】
所定の時間を２秒以上とした請求項９に記載の誘導加熱装置。
【請求項１１】
インピーダンスの変化が継続しない場合、以降のインピーダンスの変化を検知しないようにした請求項１〜８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、一般家庭やオフィス、レストラン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、誘導加熱装置は、高周波インバータより供給された高周波電流によって誘導加熱コイルから高周波磁界が発生し、電磁誘導による渦電流のためにトッププレート上の調理鍋などの被加熱体が加熱される。また、トッププレートを介してサーミスタなどの温度検知手段によって被加熱体の温度を検出し、例えば、揚げ物調理などの時に被加熱体の温度を２００℃前後となるように高周波インバータの出力を制御する、あるいは被加熱体である調理鍋に食材などの内容物がない空焚き状態の場合には加熱を停止するという保護動作を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２４７２３７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、温度検知手段がトッププレートを介して被加熱体の温度を検知しているために、熱応答が遅く、適切な制御が困難であるという課題を有していた。このような課題を解決するには、高価な赤外線センサが必要であった。
【０００４】
一方、高周波インバータの制御パラメータの変化などによって被加熱体の温度を検出する方法の場合、空焚きなどの不適切な使用によるパラメータの変化と、被加熱体を予熱してから食材を入れた場合のパラメータの変化が似通った変化をするためにそれらを識別できず、被加熱体が過度に高温な状態になっているにもかかわらず検知できない、あるいは予熱して食材を入れただけでも検知して火力が制限されてしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく被加熱体が過度に高温な状態になっていることを検知し、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することを目的としたものである。
【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、本発明の誘導加熱装置は、加熱による被加熱体の特性変化により共振回路のインピーダンスが変化したことを検知手段７が検知し、そのインピーダンスの変化が継続する場合に制御手段は高周波インバータの加熱出力を停止するように制御する誘導加熱装置としたものである。
【０００７】
これによって、共振回路のインピーダンスが変化してパラメータの変化があった場合に、そのパラメータの変化が一過性のものか継続して変化しているのかを見極め、空焚きなどによって過度に高温な状態となっているのか、あるいは食材を投入したことによる変化なのかを見極めることが可能となり、誤検知することなく被加熱体が過度に高温な状態となった場合にのみ加熱を停止するため、安全で使い勝手の良いものとすることができる。また、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、適切な制御ができるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の誘導加熱装置は、被加熱体の高温状態を確実に検知して高周波インバータの加熱出力を停止することによって安全で使い勝手の良いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、高周波インバータと、この高周波インバータに電力を供給する電源と、前記高周波インバータに接続するスイッチング素子、誘導加熱コイル、および共振コンデンサと、誘導加熱コイルにより加熱される被加熱体と、前記被加熱体と誘導加熱コイルを含む共振回路のインピーダンスが変化したことを検知する検知手段と、前記高周波インバータを制御する制御手段とを有し、前記検知手段は、加熱による被加熱体の特性変化により共振回路のインピーダンスが変化したことを検知し、そのインピーダンスの変化が継続する場合に前記制御手段は高周波インバータの加熱出力を停止するように制御する誘導加熱装置とすることにより、共振回路のインピーダンスが変化してパラメータの変化があった場合に、そのパラメータの変化が一過性のものか継続して変化しているのかを見極め、空焚きなどによって過度に高温な状態となっているのか、あるいは食材を投入したことによる変化なのかを見極めることが可能となり、誤検知することなく被加熱体が過度に高温な状態となった場合にのみ加熱を停止するため、安全で使い勝手の良いものとすることができる。また、赤外線センサなど新たな温度検知手段を用いることなく、適切な制御ができるものである。
【００１０】
第２の発明は、特に、第１の発明において、制御手段は、高周波インバータの加熱出力を停止することに代え、高周波インバータの出力を抑制するように制御することにより、被加熱体の温度上昇を抑え、誘導加熱装置の安全性を高めることが可能である。
【００１１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、インピーダンスの変化が継続する場合にその旨を報知する報知手段を備えたことにより、被加熱体の高温状態を使用者に対して報知することによって、被加熱体の温度が高く危険であるという注意を促し、誘導加熱装置の安全性を高めることが可能である。
【００１２】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、検知手段は、高周波インバータを構成するスイッチング素子の導通時間の変化によりインピーダンスの変化を検知することにより、電圧検知手段などを新たに設けることなく、高周波インバータの制御に必要なスイッチング素子の導通期間の変化だけで検出が可能なため、簡素な構成で安価に実現することが可能である。
【００１３】
第５の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、検知手段は、高周波インバータを構成するスイッチング素子の導通周期の変化によりインピーダンスの変化を検知することにより、電圧検知手段などを新たに設けることなく、高周波インバータの制御に必要なスイッチング素子の導通周期の変化だけで検出が可能なため、簡素な構成で安価に実現することが可能である。
【００１４】
第６の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、共振コンデンサの電圧を検知する第１の電圧検知手段を有し、検知手段は、第１の電圧検知手段が検知した電圧の変化よりインピーダンスの変化を検知することにより、共振回路を構成する共振コンデンサの電圧で検出が可能なため、簡素な構成で安価に実現することが可能である。
【００１５】
第７の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、電源から供給される電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を高周波インバータに供給する昇圧手段を有し、検知手段は、昇圧手段の昇圧比の変化よりインピーダンスの変化を検知することにより、昇圧手段によって高周波インバータの出力を制御している場合には昇圧手段の制御パラメータである昇圧比の変化だけで検出が可能なため、簡素な構成で安価に実現することが可能である。
【００１６】
第８の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、電源から供給される電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を高周波インバータに供給する昇圧手段と、昇圧手段によって昇圧された電圧を検知する第２の電圧検知手段とを有し、検知手段は、第２の電圧検知手段が検知した電圧の変化よりインピーダンスの変化を検知することにより、昇圧手段によって高周波インバータの出力を制御している場合には昇圧手段の制御結果である昇圧電圧の変化だけで検出が可能なため、簡素な構成で安価に実現することが可能である。
【００１７】
第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明において、インピーダンスの変化が継続するか否かを判定するまでに所定の時間を設けたことにより、被加熱体である調理鍋に食材を投入したような場合のインピーダンスの過渡的な変化の影響を受けることがないため、確実に被加熱体の空焚きを検知することが可能となり、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することができる。
【００１８】
第１０の発明は、特に、第９の発明において、所定の時間を２秒以上としたことにより、被加熱体である調理鍋に食材を投入したような場合のインピーダンスの過渡的な変化はある程度続くため、その影響を排除するために２秒以上経過した後に判定することによって過渡的な影響を受けることなく検知することが可能となる。
【００１９】
第１１の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、インピーダンスの変化が継続しない場合、以降のインピーダンスの変化を検知しないようにしたことにより、インピーダンスの変化が一時的な場合には被加熱体である調理鍋に食材が投入されたことによるものであるため、被加熱体が過度に温度が上昇して危険な状態となることはないので加熱を継続することが可能であり、以降の検知をしないことによって何らかの要因で誤検知することを防止することが可能となる。
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における誘導加熱装置を示している。
【００２２】
図に示すように、本実施の形態における誘導加熱装置は、高周波インバータ１と、この高周波インバータ１に電力を供給する電源２と、前記高周波インバータ１に接続するスイッチング素子３、誘導加熱コイル４、および誘導加熱コイル４と直列に接続された共振コンデンサ５と、誘導加熱コイル４により加熱される調理鍋などの被加熱体６と、前記被加熱体６と誘導加熱コイル４と共振コンデンサ５を含む共振回路のインピーダンスが変化したことを検知する検知手段７と、前記高周波インバータ１を制御する制御手段８と、検知手段７の検知結果や制御手段８の制御結果によって誘導加熱装置の使用者に対して異常を伝える報知手段９とを有している。
【００２３】
また、共振コンデンサ５の電圧を検知する第１の電圧検知手段１０、電源２から供給される電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を高周波インバータ１に供給する昇圧手段１１、昇圧手段１１によって昇圧された電圧を検知する第２の電圧検知手段１２、被加熱体６を載置したガラスなどよりなるトッププレート１３をも有している。
【００２４】
そして、前記高周波インバータ１は、スイッチング素子３、誘導加熱コイル４、共振コンデンサ５で構成され、電源２によって供給された電力をスイッチング素子３によって電流経路を切り替えて誘導加熱コイル４に高周波電流を供給する。誘導加熱コイル４からは高周波磁界が発生し、被加熱体６内には電磁誘導による渦電流が流れ、そのジュール熱のために被加熱体６が加熱されるものである。高周波インバータ１の制御としては、高周波インバータ１の入力電流などを検出し、誘導加熱装置の使用者が設定した電力とするべく制御手段８がフィードバック制御を行っている。
【００２５】
電源２は、昇圧手段１１を含み、商用の単相１００Ｖまたは２００Ｖの交流電源をダイオードブリッジで直流化した直流電源を高周波インバータ１に供給する。
【００２６】
検知手段７は、加熱による被加熱体６の特性変化により共振回路のインピーダンスが変化したことを検知し、そのインピーダンスの変化が継続する場合に前記制御手段８は高周波インバータ１の加熱出力を停止するように制御するようにしている。すなわち、検知手段７は、高周波インバータ１を構成するスイッチング素子３の導通時間や導通周期を変化することによって、被加熱体６の加熱出力を制御する制御手段８に接続され、スイッチング素子３の導通時間や導通周期の変化より共振回路のインピーダンスが変化したことを検知するものである。検知手段７と制御手段８は同一のものであってもよく、マイコンやＤＳＰなどによって実現されるものであるが、カスタムＩＣのようなものであっても構わない。
【００２７】
報知手段９は、制御手段８に接続され、検知手段７の検知結果や制御手段８の制御結果によって誘導加熱装置の使用者に対して異常を伝えるものである。報知手段９としては、ブザーやスピーカーなどによる音で報知するものや、ＬＥＤやディスプレイといった視覚によって認知されるものや、誘導加熱装置の使用者が触れることによって振動などによって認知されるようなものであっても構わない。
【００２８】
次に、上記構成における誘導加熱装置の動作について説明する。
【００２９】
被加熱体６である調理鍋が鉄などの磁性体の場合、キュリー温度が存在し、温度が高くなると磁性を示す特性が徐々に弱くなっていく。被加熱体６としての調理鍋には複数の異なる金属を張り合わせた多層構造になっているものもある。あるいは、調理鍋の底に鍋を形成する金属とは別の金属を張り合わせることによって誘導加熱が行えるように加工されたものもあり、それらの金属の組み合わせによっては単一の金属と比べて比較的キュリー温度が低い場合がある。よって、空焚きを行うと比較的短時間で調理鍋の温度が上昇するため、磁性を示す特性が徐々に弱くなっていくとともに赤熱化する場合がある。つまり、このような被加熱体６を加熱すると徐々に誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンスが変化する。インピーダンスの変化は、高周波インバータ１に接続された各部品の電圧や、高周波インバータ１の制御パラメータの変化などから読みとることができる。これらの変化は、検知手段７によって検出される。
【００３０】
しかしながら、高周波インバータ１に接続された各部品の電圧や高周波インバータ１の制御パラメータの変化が被加熱体６の温度が上昇したことによるインピーダンスの変化によるものであるか、あるいは調理鍋と誘導加熱コイル４の相対的な位置が変化したことによるものであるか、あるいは被加熱体６に何らかの負荷が与えられた場合、具体的には被加熱体６である調理鍋に水や食材などの調理物が入れられたことによる変化であるかの判別がつかない。
【００３１】
したがって、本実施の形態では、共振回路のインピーダンスの変化を検知すると、その変化が継続するか否かを判別することによって被加熱体６の温度が上昇したのか、あるいは被加熱体６が移動したのか、あるいは被加熱体６に負荷が投入されたのかを判別し、変化が継続する場合のみ被加熱体６の温度が上昇しているものと判定し、誤検知することなく被加熱体６が高温時には加熱を停止するように制御を行うことによって被加熱体６が危険な温度にならないように制御され、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することが可能となる。
【００３２】
または、加熱停止に代えて、高周波インバータ１の加熱出力を抑制するように制御を行うことによっても、被加熱体６を危険な温度にならないように制御し、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することが可能となる。
【００３３】
被加熱体６の温度上昇によるインピーダンスの変化と、被加熱体６に負荷が投入されたかを判別する方法について、さらに詳しく説明する。
【００３４】
図２は被加熱体６の温度上昇によってインピーダンスが変化した場合のパラメータの変化を示した。
【００３５】
インピーダンスの変化を検知するパラメータをＰとすると、高周波インバータ１の加熱出力安定後、パラメータＰは被加熱体６の温度が上昇するのにともなって減少していく。これは温度が上昇することによって被加熱体６のもつ抵抗値が徐々に上がっていることによるものである。その間、パラメータＰの最小値を求めておき、Ｐの最小値をＰ（Ｔ２）とする。
【００３６】
被加熱体６の温度が上昇してキュリー温度に近づき、磁性を示す特性が徐々に弱くなっていくとパラメータＰは上昇に転じるため、Ｐ（Ｔ２）からＰがα上昇した時点でインピーダンスの変化があったと判定する仕様とした場合、図２におけるＴ３でインピーダンスの変化があったものとして検知される。その後も加熱を継続した場合、パラメータＰはさらに上昇していく。
【００３７】
図３は被加熱体６に負荷を投入した場合のパラメータの変化を示した。
【００３８】
加熱出力が一定となった後のパラメータＰの変化はインピーダンスの変化とともに減少していくが、被加熱体６である調理鍋に水や食材などの負荷を投入した場合にはパラメータＰは空焚きによって被加熱体６が高温になることによる上昇よりも急激に上昇し、α上昇した時点（Ｔ３）でインピーダンスの変化として検知してしまう。そのため、インピーダンスの変化があった場合に加熱出力を停止する制御とした場合には被加熱体６に負荷を投入した時点で加熱が停止するという誤検知が発生する。
【００３９】
インピーダンスの変化を検出した後も加熱出力を継続した場合、空焚き時は図２に示したようにパラメータＰはさらに上昇していくのに対して、負荷を投入した場合には負荷投入時にパラメータＰは上昇するがその後は一定となる。したがって、本実施の形態のように、インピーダンスの変化が継続しているか否かを判別することによって負荷投入であるか空焚きであるかを判別することができる。
【００４０】
図４は本実施の形態の方法によって検出する場合における被加熱体６の温度上昇によってインピーダンスが変化した場合のパラメータの変化を示した。
【００４１】
高周波インバータ１の加熱出力安定後におけるパラメータＰの最小値をＰ（Ｔ２）とする。Ｐ（Ｔ２）からα上昇した時点をＴ３とし、Ｔ３から所定時間経過した時点をＴ４とする。Ｔ４の時のＰであるＰ（Ｔ４）からさらにβ上昇した時点でインピーダンスの変化検知とすることによって、負荷投入であるか否かを判定することができる。
【００４２】
図５は本実施の形態の方法によって検出する場合における被加熱体６に負荷を投入した場合のパラメータの変化を示した。
【００４３】
高周波インバータ１の加熱出力安定後におけるパラメータＰの最小値をＰ（Ｔ２）とする。Ｐ（Ｔ２）からα上昇した時点をＴ３とし、Ｔ３から所定時間経過した時点をＴ４とする。Ｔ４の時のＰであるＰ（Ｔ４）からさらにβ上昇したＰ（Ｔ４）＋βまでパラメータＰが上昇した時点でインピーダンスの変化検知とするが、負荷投入時にはパラメータＰはＴ４以降上昇しないため、インピーダンスの変化検知には該当せず、加熱が継続される。
【００４４】
このようにして、被加熱体６が温度上昇してキュリー温度に近くなったことによるインピーダンスの変化と、被加熱体６に負荷が投入されたことによるインピーダンスの変化を判別することが可能となる。
【００４５】
なお、図２〜図５で示した例では、インピーダンスの変化を検知するパラメータをＰとして説明した。この例では加熱とともにパラメータＰは減少し、キュリー温度に近づくと増加に転じるという説明を行ったが、インピーダンスの変化を検知する他のパラメータでは、加熱とともに増加し、キュリー温度に近づくと減少に転じるパラメータも存在するが、減少と増加が逆転しているだけであるので説明を省略する。
【００４６】
なお、インピーダンスの変化を検知した後、本実施の形態では、加熱を停止することによって被加熱体６の温度上昇を完全に止め、安全性を確保するものとしているが、加熱出力を抑制するものであってもよいことは既述したとおりである。また、報知手段９により使用者に報知することによって、被加熱体６が高温で危険な状態となっていることを知らせ、加熱出力を抑制するまたは被加熱体６に水や食材などの負荷を入れることを促すことができ、安全性が確保されて使い勝手の良いものである。
【００４７】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００４８】
本実施の形態では、被加熱体６のインピーダンスの変化を検知手段７が検知する方法として、高周波インバータ１を構成するスイッチング素子３の導通時間の変化よりインピーダンスの変化を検知するものとしている。
【００４９】
スイッチング素子３の導通時間の変化は、実施の形態１における図２〜図５を使って説明したパラメータＰとは逆の動きとなる。
【００５０】
この検知方法を利用するには、高周波インバータ１に供給される電圧、スイッチング素子３の導通周期が一定で、スイッチング素子３の導通時間で高周波インバータ１の加熱出力を制御しているときとなる。
【００５１】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００５２】
本実施の形態では、被加熱体６のインピーダンスの変化を検知手段７が検知する方法として、高周波インバータ１を構成するスイッチング素子３の導通周期の変化よりインピーダンスの変化を検知するものとしている。
【００５３】
スイッチング素子３の導通周期の変化は、実施の形態１における図２〜図５を使って説明したパラメータＰの動きと同じ動きとなる。
【００５４】
この検知方法を利用するには、高周波インバータ１に供給される電圧、スイッチング素子３の導通時間が一定で、スイッチング素子３の導通周期で高周波インバータ１の加熱出力を制御しているときとなる。
【００５５】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００５６】
本実施の形態では、被加熱体６のインピーダンスの変化を検知手段７が検知する方法として、第１の電圧検知手段１０の検知した電圧の変化によって検知するものとしている。
【００５７】
第１の電圧検知手段１０の検知した電圧の変化は、実施の形態１における図２〜図５を使って説明したパラメータＰの動きと同じ動きとなる。
【００５８】
この検知方法を利用するとき、高周波インバータ１の制御方法には依存しないものである。
【００５９】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００６０】
本実施の形態では、被加熱体６のインピーダンスの変化を検知手段７が検知する方法として、昇圧手段１１の昇圧比の変化を検知するものとしている。
【００６１】
昇圧手段１１の昇圧比の変化は、実施の形態１における図２〜図５を使って説明したパラメータＰとは逆の動きとなる。
【００６２】
この検知方法を利用するには、高周波インバータ１のスイッチング素子３の導通周期や導通時間が一定で、昇圧手段１１の昇圧比によって高周波インバータ１の加熱出力が制御されている場合となる。
【００６３】
なお、昇圧手段１１は、商用の単相１００Ｖまたは２００Ｖの交流電源をダイオードブリッジで直流化した直流電源の電圧を昇圧し、昇圧した電圧を高周波インバータ１に供給するものである。昇圧手段１１を含めて電源２としている。
【００６４】
電源２の電圧を昇圧手段１１で昇圧しておくことによって、高周波インバータ１に同電力を供給する場合に電流を減らすことが可能であるため、高周波インバータ１を構成する各部品の部品定格を下げることが可能となり、部品の小型化と低コスト化を可能としてより安価で小型の製品とすることで使用者に便益をもたらすことができるため、電源２の電圧は高い方が望ましい。
【００６５】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００６６】
本実施の形態では、被加熱体６のインピーダンスの変化を検知手段７が検知する方法として、昇圧手段１１の制御電圧、つまり高周波インバータ１に供給される電圧である第２の電圧検知手段１２の電圧変化によって検知するものとしている。
【００６７】
第２の電圧検知手段１２の電圧変化は、実施の形態１における図２〜図５を使って説明したパラメータＰとは逆の動きとなる。
【００６８】
この検知方法を利用するには、高周波インバータ１のスイッチング素子３の導通周期や導通時間が一定で、昇圧手段１１の昇圧電圧によって高周波インバータ１の加熱出力が制御されている場合となる。
【００６９】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００７０】
本実施の形態では、インピーダンスの変化が継続するか否かを判定するまでに所定の時間を設けたものである。
【００７１】
実施の形態１において、図２で説明したように、空焚きの場合にはパラメータＰは減少から増加に転じた後も増加し続けるのに対し、被加熱体６に負荷を投入した場合には、図３で説明したように、パラメータＰは減少から増加に転じ、その後はほぼ一定の値となる。
【００７２】
したがって、インピーダンスの変化が継続しているか否かを判別するには、減少から増加に転じた後、所定の時間経過後におけるパラメータの値を見ればわかる。
【００７３】
つまり、図４を参照しながら説明すると、Ｔ２が減少から増加に転じるところであって、Ｐ（Ｔ２）＋αとなるＴ３の時点でインピーダンスの変化があったと検知される。そのインピーダンスの変化が継続するかどうかは、パラメータの値を追い続けることによっても確認できるが、Ｔ３から所定の時間経過後をＴ４とし、Ｐ（Ｔ３）とＰ（Ｔ４）の大小関係を見ることによって判定するものとしている。継続してインピーダンスが変化している場合にはＰ（Ｔ３）＜Ｐ（Ｔ４）となるが、負荷投入の場合にはインピーダンスの変化は継続しないのでＰ（Ｔ３）＝Ｐ（Ｔ４）あるいはＰ（Ｔ３）＞Ｐ（Ｔ４）となる。
【００７４】
よって、本実施の形態のように、誘導加熱コイル４を含む共振回路のインピーダンスが変化したことを検知手段７が検知し、そのインピーダンスの変化が継続するか否かを判定するまでに所定の時間を設けることによって、被加熱体６である調理鍋に食材を投入したような場合のインピーダンスの過渡的な変化の影響を受けることがないため、空焚きと負荷投入を判別することが可能となり、空焚きの場合には加熱出力の停止や抑制を行う、あるいは使用者に報知することで、安全で使い勝手の良い誘導加熱装置を実現することができる。
【００７５】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００７６】
本実施の形態では、実施の形態７で説明した、インピーダンスの変化が継続するか否かを判定するまでの所定の時間を２秒以上としたものである。
【００７７】
負荷投入を行った場合におけるパラメータの変化の過渡的な変化は、実験的に約２秒未満でおさまることがわかっている。
【００７８】
したがって、本実施の形態のように、所定時間を２秒以上とすれば負荷投入による過渡的な変化の影響を受けることなくインピーダンスの変化が継続するか否かを判定することができる。
【００７９】
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９における誘導加熱装置ついて説明する。実施の形態１と基本構成は同一であるのでその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００８０】
本実施の形態では、インピーダンスの変化が継続しない場合、以降のインピーダンスの変化を検知しないようにしたものである。
【００８１】
すなわち、各実施の形態１〜８で説明したように、空焚きによる被加熱体６の過度な温度上昇によるパラメータの変化と、被加熱体６に水や食材などの投入によるパラメータの変化を判別することが可能である。しかし、負荷投入の場合には誘導加熱装置の側に使用者がいるため、高周波インバータ１の加熱出力を変更する必要がない。逆に加熱出力を変更してしまうと火力が弱い、意図した調理ができないなどの使い勝手の悪さになってしまう。
【００８２】
したがって、本実施の形態のように、インピーダンスの変化が一時的な場合には被加熱体６である調理鍋に食材が投入されたことによるものであるため、被加熱体６が過度に温度が上昇して危険な状態となることはないので加熱を継続することが可能であり、以降の検知をしないことによって何らかの要因で誤検知することを防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、被加熱体の高温状態を確実に検知して高周波インバータの加熱出力を停止することによって安全で使い勝手の良いものとすることができるので、誘導加熱調理器はもとより各種の誘導加熱装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１〜９における誘導加熱装置の回路構成図
【図２】誘導加熱装置における被加熱体の温度上昇によるパラメータの変化を示す図
【図３】同被加熱体に負荷を投入した場合のパラメータの変化を示す図
【図４】同被加熱体の温度上昇によるパラメータの他の変化を示す図
【図５】同被加熱体に負荷を投入した場合のパラメータの他の変化を示す図
【符号の説明】
【００８５】
１  高周波インバータ
２  電源
３  スイッチング素子
４  誘導加熱コイル
５  共振コンデンサ
６  被加熱体
７  検知手段
８  制御手段
９  報知手段
１０  第１の電圧検知手段
１１  昇圧手段
１２  第２の電圧検知手段
【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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