(57)【要約】【課題】コイルに交流電流を供給して誘導加熱する誘導加熱装置において、コイルに層間ショートが発生した場合に、インバータの破壊が発生するまでに加熱動作を停止し、インバータの破壊を防止する。【解決手段】鍋１をインバータ３により交流電流を供給されるコイル２により誘導加熱し、制御手段４によりあらかじめ記憶された炊飯シーケンスに従いインバータ３に駆動信号を出力し鍋１を加熱して炊飯動作を実現する。コイル２の温度を検知する温度センサ６の検知温度と閾値温度を設定する閾値温度設定手段８により設定される閾値温度とを比較手段７により比較する。インバータ３の動作を停止させる加熱停止手段９は、比較手段７による比較の結果、温度センサ６の検知温度が閾値温度設定手段８により設定される閾値温度を上回っている場合、インバータ３の動作を停止させるよう構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱装置本体内に着脱自在に収納される鍋と、この鍋を誘導加熱するコイルと、このコイルに交流電流を供給するインバータと、あらかじめ記憶された炊飯シーケンスに従い前記インバータに駆動信号を出力し前記鍋を加熱し炊飯動作を実現する制御手段と、前記コイルの温度を検知する温度センサと、閾値温度を設定する閾値温度設定手段と、前記温度センサの検知温度と前記閾値温度設定手段により設定される閾値温度とを比較する比較手段と、前記インバータの動作を停止させる加熱停止手段とを備え、前記加熱停止手段は、前記比較手段による比較の結果、前記温度センサの検知温度が前記閾値温度設定手段により設定される閾値温度を上回っている場合、前記インバータの動作を停止させるよう構成した誘導加熱装置。
【請求項２】
加熱停止手段より加熱停止信号が出力されたことを記憶する記憶手段と、制御手段の炊飯動作を禁止する炊飯禁止手段とを備え、前記制御手段は、前記記憶手段が加熱停止信号が出力されたことを記憶している場合、炊飯動作を禁止するよう構成した請求項１記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
コイルの温度を検知する温度センサを複数個設置し、比較手段は、前記複数個の温度センサそれぞれの検知温度と閾値設定手段にて設定される閾値温度とを比較するようにした請求項１または２記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
複数個の温度センサは、それぞれコイルの中心からの距離を変えて設置した請求項３記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
インバータが動作中かどうかを検出するインバータ動作検出手段を備え、温度センサは、前記インバータ動作検出手段がインバータの動作を検知していないときに、温度検知を行うようにした請求項１〜４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、コイルに交流電流を供給して誘導加熱する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は図３に示すように構成していた（例えば、特許文献１参照）。以下、その構成について説明する。
【０００３】
図３に示すように、鍋２１は、誘導加熱装置本体（図示せず）内に着脱自在に収納され、この鍋２１は、コイル２２により誘導加熱にて加熱される。インバータ２３は、コイル２２に鍋２１を誘導加熱するための交流電流を供給する。
【０００４】
制御手段２４は、操作／表示手段２５に動作状態を表示するとともに、操作／表示手段２５に入力された使用者の操作入力に従い、制御手段２４内に記憶された炊飯シーケンスを参照しつつインバータ２３に駆動信号を出力し、インバータ２３は、コイル２２に交流電流を供給し、コイル２２に流れる交流電流により、鍋２１の底面に誘導電流が流れ、この誘導電流により鍋２１が発熱し、鍋２１の中のご飯が加熱される。
【０００５】
コイル２２は、外周を絶縁体でコーティングされた細い銅線を束ねたものをよじった上、２０ターン程度巻いたもので、両端面は、外周部の被覆を剥し、接続端子にかしめている。
【特許文献１】特開平６−９０８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の構成では、コイル２２において、ごく稀に層間ショートが発生することがある。この層間ショートとは、コイル２２を構成する細銅線の隣り合った同じ場所で外周の絶縁皮膜が傷つき、ショートしてしまうことである。
【０００７】
この際、ショートするのは、同一の細銅線の１ターン違いである場合だけでなく、別の細銅線の１ターン違いであっても、元々電位差があるところが短絡したことには違いなく、層間ショートとしての振る舞いをする。
【０００８】
層間ショートが発生した場合、そのショート部分を介して１ターンのループが形成され、そのループにコイル２２を流れる電流の磁界による多大な誘導電流が流れてしまい、そのループを構成する細銅線が異常発熱を起こしてしまう。この異常発熱は、周囲の細銅線の絶縁皮膜も損傷し、その損傷部分で新たな層間ショートが発生する。
【０００９】
このようにして、コイル２内において層間ショートが拡大し、コイル２２のインダクタンス値が減少して、インバータ２３から供給される交流電流のピーク値が増大し、最終的には、インバータ２３を破壊してしまうという問題があり、インバータ２３は高価であり、交換時には使用者に大きな負担を強いてしまうという問題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、コイルに層間ショートが発生した場合に、インバータの破壊が発生するまでに加熱動作を停止し、インバータの破壊を防止することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために、誘導加熱装置本体内に鍋を着脱自在に収納し、この鍋をインバータにより交流電流を供給されるコイルにより誘導加熱し、制御手段によりあらかじめ記憶された炊飯シーケンスに従いインバータに駆動信号を出力し鍋を加熱し炊飯動作を実現し、コイルの温度を検知する温度センサの検知温度と閾値温度を設定する閾値温度設定手段により設定される閾値温度とを比較手段により比較し、インバータの動作を停止させる加熱停止手段は、比較手段による比較の結果、温度センサの検知温度が閾値温度設定手段により設定される閾値温度を上回っている場合、インバータの動作を停止させるよう構成したものである。
【００１２】
これにより、コイルに層間ショートが発生した場合に、インバータの破壊が発生するまでに、インバータの動作を停止させて加熱動作を停止することができ、インバータの破壊を防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の誘導加熱装置は、コイルに層間ショートが発生した場合に、インバータの破壊が発生するまでに、インバータの動作を停止させて加熱動作を停止することができ、インバータの破壊を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１の発明は、誘導加熱装置本体内に着脱自在に収納される鍋と、この鍋を誘導加熱するコイルと、このコイルに交流電流を供給するインバータと、あらかじめ記憶された炊飯シーケンスに従い前記インバータに駆動信号を出力し前記鍋を加熱し炊飯動作を実現する制御手段と、前記コイルの温度を検知する温度センサと、閾値温度を設定する閾値温度設定手段と、前記温度センサの検知温度と前記閾値温度設定手段により設定される閾値温度とを比較する比較手段と、前記インバータの動作を停止させる加熱停止手段とを備え、前記加熱停止手段は、前記比較手段による比較の結果、前記温度センサの検知温度が前記閾値温度設定手段により設定される閾値温度を上回っている場合、前記インバータの動作を停止させるよう構成したものであり、コイルに層間ショートが発生した場合、コイルの温度が異常に上昇したことを検知して、インバータの破壊が発生するまでに、インバータの動作を停止させて加熱動作を停止することができ、層間ショートの進行に伴いインバータが破壊するのを未然に防止することができ、修理時の使用者の負担を大きく減らすことができる。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、加熱停止手段より加熱停止信号が出力されたことを記憶する記憶手段と、制御手段の炊飯動作を禁止する炊飯禁止手段とを備え、前記制御手段は、前記記憶手段が加熱停止信号が出力されたことを記憶している場合、炊飯動作を禁止するよう構成したものであり、コイルに層間ショートが発生し、コイルの温度が異常に上昇したことを検知して、インバータの破壊が発生するまでに、インバータの動作を停止させて加熱動作を停止することができ、インバータが破壊するのを未然に防止することができるとともに、層間ショートが発生した場合、炊飯動作を禁止することにより、使用者に層間ショートの発生を告知することができる。
【００１６】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、コイルの温度を検知する温度センサを複数個設置し、比較手段は、前記複数個の温度センサそれぞれの検知温度と閾値設定手段にて設定される閾値温度とを比較するようにしたものであり、コイルのどの部位で層間ショートが発生してコイルの温度が異常に上昇したとしても、それを検知することができ、インバータの動作を停止してインバータが破壊するのを未然に防止することができる。
【００１７】
第４の発明は、上記第３の発明において、複数個の温度センサは、それぞれコイルの中心からの距離を変えて設置したものであり、コイルに層間ショートが発生し、コイルの温度が異常に上昇したことを効率よく検知することができ、インバータの動作を停止してインバータが破壊するのを未然に防止することができる。
【００１８】
第５の発明は、上記第１〜４のいずれか１項の発明において、インバータが動作中かどうかを検出するインバータ動作検出手段を備え、温度センサは、前記インバータ動作検出手段がインバータの動作を検知していないときに、温度検知を行うようにしたものであり、インバータノイズによる温度センサの検知温度の誤差をなくすことができ、精度よくコイルの温度を検知することができる。
【００１９】
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。
【００２０】
（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の一部ブロック化した回路図である。
【００２１】
図１に示すように、鍋１は、誘導加熱装置本体（図示せず）内に着脱自在に収納され、この鍋１は、コイル２により誘導加熱にて加熱される。インバータ３は、コイル２に鍋１を誘導加熱するための交流電流を供給する。制御手段４は、操作／表示手段５に動作状態を表示するとともに、操作／表示手段５に入力された使用者の操作入力に従い、制御手段４内にあらかじめ記憶された炊飯シーケンスに従いインバータ３に駆動信号を出力し、鍋１を誘導加熱して炊飯動作を実現する。
【００２２】
温度センサ６は、コイル２の温度を検知するように設置している。閾値温度設定手段８は閾値温度を設定するものである。比較手段７は、閾値温度設定手段８により設定される閾値温度と、温度センサ６の検知温度を比較するものであり、比較手段７による比較の結果、温度センサ６の検知温度が閾値温度を超過している場合、加熱停止手段８によりインバータ３の動作を停止させ、コイル２への交流電流の供給を停止するよう構成している。
【００２３】
上記構成において動作、作用を説明する。使用者が、操作／表示手段５を操作して炊飯開始を入力すると、制御手段４はインバータ３へ駆動信号を出力し、インバータ３はコイル２へ交流電流を供給する。鍋１には、コイル２に流れる交流電流の誘導電流が流れ、鍋１が発熱する。
【００２４】
制御手段４は、あらかじめ内部に記憶した炊飯シーケンスに従い、インバータ３によるコイル２への供給交流電流量を加減し、鍋１の誘導加熱量を加減して、ご飯を炊き上げる。
【００２５】
この炊飯の最中に、コイル２に層間ショートが発生したとする。層間ショートが発生した場合、そのショート部分を介して、１ターンのループが形成され、そのループにコイル２を流れる電流の磁界による多大な誘導電流が流れてしまい、そのループを構成する細銅線が異常発熱を起こしてしまう。この異常発熱は、周囲の細銅線の絶縁皮膜も損傷し、その損傷部分で新たな層間ショートが発生する。
【００２６】
この過程において、層間ショートにより発生した熱は、コイル２を構成する銅線を伝って、コイル２全体に拡散し、コイル２全体の温度が上昇する。
【００２７】
比較手段７は、温度センサ６の検知温度と、閾値温度設定手段８により設定される閾値
温度を比較し、温度センサ６の検知温度が閾値温度を超える場合、加熱停止手段９がインバータ３に動作停止信号を出力し、インバータ３は動作を停止し、コイル２への交流電流の供給を停止する。これにより、インバータ３の破壊も防止される。
【００２８】
具体的な数値を上げると、閾値温度設定手段８により設定される閾値温度は、１５０℃〜２００℃前後の温度である。通常、層間ショートが発生していないときのコイル２の温度は１３０℃までであり、上記閾値温度にて層間ショートの発生を明確に区別することができる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、加熱停止手段９は、比較手段７による比較の結果、温度センサ６の検知温度が閾値温度設定手段８により設定される閾値温度を上回っている場合、インバータ３の動作を停止させるよう構成したので、コイル２に層間ショートが発生した場合、コイル２の温度が異常に上昇したことを検知して、インバータ３の破壊が発生するまでに、インバータ３の動作を停止させて加熱動作を停止することができ、層間ショートの進行に伴いインバータ３が破壊するのを未然に防止することができ、修理時の使用者の負担を大きく減らすことができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図である。
【００３１】
図２に示すように、複数個の温度センサ６０１、６０２、６０３は、それぞれコイル２の温度を検知するもので、それぞれコイル２の中心からの距離を変えて、コイル２の内周、中間、外周部に装着している。比較手段７は、温度センサ６０１、６０２、６０３それぞれの検知温度と閾値温度設定手段８により設定される閾値温度とを比較するようにしている。
【００３２】
インバータ動作検出手段１０は、インバータ３が動作中かどうかを検出するもので、インバータ３が動作中は、温度センサ６０１、６０２、６０３の温度検知値の比較手段７への出力を阻止し、インバータ３が動作していないときに、温度センサ６０１、６０２、６０３により温度検知を行い、温度検知値を比較手段７へ出力するようにしている。
【００３３】
記憶手段１１は、例えば、フラッシュメモリ等の記憶素子で構成し、加熱停止手段９がインバータ３へ加熱停止信号を出力したことを記憶する。炊飯禁止手段１２は、記憶手段１１が加熱停止手段９が加熱停止信号を出力したことを記憶しているとき、制御手段４に対して炊飯動作禁止信号を出力し、炊飯動作を禁止するようにしている。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
上記構成において動作、作用を説明する。なお、炊飯開始から制御手段４により鍋１を加熱し、炊飯動作が進行して層間ショートが発生するところまでの動作はは、上記実施の形態１の動作と同じであり、説明を省略する。
【００３５】
層間ショートは、層間のコイル線が接しているところでは、どの位置でも発生する可能性あるが、本実施の形態においては、温度センサ６０１、６０２、６０３は、それぞれコイル２の内周、中間、外周に設置されており、コイル２のどの位置で発生しても、近傍の温度センサが温度上昇を検知し、比較手段７において閾値温度設定手段８によって設定された閾値温度と比較することができ、温度センサが１つの場合に比べ、素早い層間ショートを検出することができる。
【００３６】
層間ショートの検出が早ければ、コイル２のインダクタンス低下を軽微に抑えることが
でき、インバータ３の交流電流のピーク値の増大も少ないため、インバータ３の破壊の可能性はより小さく低減できる。
【００３７】
インバータ動作検出手段１０は、インバータ３の動作中は、温度センサ６０１、６０２、６０３の温度検知値を比較手段７へ出力せず、閾値温度設定手段８により設定される閾値温度との比較は行われない。一方、インバータ３の停止中は、温度センサ６０１、６０２、６０３の温度検知値を比較手段７へ出力し、閾値温度設定手段８により設定される閾値温度との比較を行う。これにより、インバータ３の動作中に、コイル２に流れる交流電流により温度センサ６０１、６０２、６０３に誘起されるノイズの影響をなくすことができる。
【００３８】
記憶手段１１は、加熱停止手段９がインバータ３に対して加熱停止信号を出力したことを記憶する。炊飯禁止手段１２は、記憶手段１１が加熱停止手段９が加熱停止信号を出力したことを記憶している場合、制御手段４に対して炊飯禁止信号を出力し、その後、一切炊飯動作を行わないようにする。これにより、一旦、層間ショートが検出された場合、コイル２に交流電流が供給されることはなく、インバータ３の破壊を防ぐことができる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態においては、制御手段４は、記憶手段１１が加熱停止信号が出力されたことを記憶している場合、炊飯動作を禁止するよう構成したので、コイル２に層間ショートが発生し、コイル２の温度が異常に上昇したことを検知して、インバータ３の破壊が発生するまでに、インバータ３の動作を停止させて加熱動作を停止することができ、インバータ３が破壊するのを未然に防止することができるとともに、層間ショートが発生した場合、炊飯動作を禁止することにより、使用者に層間ショートの発生を告知することができる。
【００４０】
また、コイル２の温度を検知する複数個の温度センサ６０１、６０２、６０３を設置し、比較手段７は、複数個の温度センサ６０１、６０２、６０３それぞれの検知温度と閾値設定手段８にて設定される閾値温度とを比較するようにしたので、コイル２のどの部位で層間ショートが発生してコイル２の温度が異常に上昇したとしても、それを検知することができ、インバータ３の動作を停止してインバータ３が破壊するのを未然に防止することができる。
【００４１】
また、複数個の温度センサ６０１、６０２、６０３は、それぞれコイル２の中心からの距離を変えて設置したので、コイル２に層間ショートが発生し、コイル２の温度が異常に上昇したことを効率よく検知することができ、インバータ３の動作を停止してインバータ３が破壊するのを未然に防止することができる。
【００４２】
また、温度センサ６０１、６０２、６０３は、インバータ動作検出手段１０がインバータ３の動作を検知していないときに、温度検知を行うようにしたので、インバータノイズによる温度センサ６０１、６０２、６０３の検知温度の誤差をなくすことができ、精度よくコイル２の温度を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、コイルに層間ショートが発生した場合に、インバータの破壊が発生するまでに、インバータの動作を停止させて加熱動作を停止することができ、インバータの破壊を防止することができるので、コイルに交流電流を供給して誘導加熱する誘導加熱装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図
【図２】本発明の実施の形態２における誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図
【図３】従来の誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図
【符号の説明】
【００４５】
１  鍋
２  コイル
３  インバータ
４  制御手段
６  温度センサ
７  比較手段
８  閾値温度設定手段
９  加熱停止手段
【図１】
2009284928.tif 000003
【図２】
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【図３】
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