(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を加熱するインバータ部と、負荷の加熱及び温度を制御する制御手段（９）と、負荷の温度を検出する温度検出手段（１０）と、負荷温度の異常を検出する異常判定手段（１１）と、前記制御手段（９）の出力により前記インバータ部の加熱通電電力を設定し異常判定手段（１１）の出力により通電許可する通電電力設定手段（１２）からなる誘導加熱調理器において、
前記制御手段（９）は、前記温度検出手段（１０）で検出される温度が予め設定された制御温度に達するまで前記通電電力設定手段（１２）に通電制御信号を出力して前記インバータ部を通電状態とし、前記温度検出手段（１０）で検出される温度が前記制御温度を超えたとき前記通電電力設定手段（１２）への通電制御信号の出力を停止して前記インバータ部を通電停止状態とするよう制御し、
前記異常判定手段（１１）は、前記制御手段（９）の出力と前記温度検出手段（１０）の出力とを入力し、前記制御手段（９）の出力が通電停止状態であり且つ温度検出手段（１０）で検出される温度が予め設定された前記制御温度より高い異常判定温度を越えた場合には前記制御手段（９）は正常と判定して前記通電電力設定手段（１２）を介して前記制御手段（９）による前記インバータ部の通電制御を行い、前記制御手段（９）の出力が通電状態であり且つ前記温度検出手段（１０）で検出される温度が予め設定された前記制御温度より高い異常判定温度を越えた場合には前記制御手段（９）の異常と判定して前記通電電力設定手段（１２）に通電停止信号を出力して前記インバータ部を通電停止状態にさせるものとしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、制御手段の異常の有無を判定しインバータ部を通電停止又は許可する誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
交流電源、整流スタック、平滑回路、加熱コイルと共振コンデンサで構成する平滑共振回路、スイッチング素子と逆並列に接続したダンパダイオードからなる平滑共振回路、制御温度の設定通電制御等製品全体の制御を行う制御手段等を備え、加熱コイルに高周波電流を流し高周波磁界を発生させ、加熱コイルと磁気結合している負荷に渦電流を流し、渦電流によるジュール熱で負荷自体を発熱させ調理する誘導加熱調理器は、その安全・清潔・高効率という優れた特徴により、近年ガス台や卓上コンロや炊飯器の熱源等に使用されているガスや電熱に代るものとして広く用いられている。
【０００３】
通常、卓上で使用される誘導加熱調理器は負荷である鍋を載せる部分が平らなガラス板であるために、負荷の温度を検出する温度センサはガラスを通して間接的に温度を検出する場合が多い（例えば特開平３−２８０３８４号公報参照）。従って温度制御を行うためには温度センサの追随性やそれに伴う加熱制御量の決定が大きなポイントとなっている。このような制御を実現するためにほとんどの制御手段にはマイクロコンピュータを使用しソフトウェアを用いた制御を行っている（例えば特開平５−７４５６０号公報参照）ものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の誘導加熱調理器においては、加熱出力の大電力化、器体の小型化、薄型化などにより、加熱制御を行う制御手段に対しては、外来ノイズはもとより、自己発生ノイズを要因とするマイクロコンピュータの誤動作が増加する傾向に有る。加熱通電中にマイクロコンピュータが誤動作した場合、最悪の現象としては負荷を加熱したままになってしまい、発火や発煙を引き起こすことが考えられる。通常は、このような場合を想定し、ウォッチドッグタイマ等を追加し対処しているが、出力を制御するポート自体が故障した場合には効果がない。
【０００５】
マイクロコンピュータの誤動作、故障を想定すると、その保護手段としてはマイクロコンピュータと別系統の通電停止手段を設けることが有効であり、より早い段階で誤動作、故障を検出し、通電停止することが必要である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、負荷を加熱するインバータ部と、負荷の加熱及び温度を制御する制御手段と、負荷の温度を検出する温度検出手段と、負荷温度の異常を検出する異常判定手段と、前記制御手段の出力により前記インバータ部の加熱通電電力を設定し異常判定手段の出力により通電許可する通電電力設定手段からなる誘導加熱調理器において、前記制御手段は、前記温度検出手段で検出される温度が予め設定された制御温度に達するまで前記通電電力設定手段に通電制御信号を出力して前記インバータ部を通電状態とし、前記温度検出手段で検出される温度が前記制御温度を超えたとき前記通電電力設定手段への通電制御信号の出力を停止して前記インバータ部を通電停止状態とするよう制御し、前記異常判定手段は、前記制御手段の出力と前記温度検出手段の出力とを入力し、前記制御手段の出力が通電停止状態であり且つ温度検出手段で検出される温度が予め設定された前記制御温度より高い異常判定温度を越えた場合には前記制御手段は正常と判定して前記通電電力設定手段を介して前記制御手段による前記インバータ部の通電制御を行い、前記制御手段の出力が通電状態であり且つ前記温度検出手段で検出される温度が予め設定された前記制御温度より高い異常判定温度を越えた場合には前記制御手段の異常と判定して前記通電電力設定手段に通電停止信号を出力して前記インバータ部を通電停止状態にさせるものとした。
【０００７】
【作用】
上記のように構成したことにより、制御手段が正常に動作している場合は通電電力設定手段は、制御手段の出力によりインバータ部の加熱通電電力を設定し、異常判定手段の出力により通電電許可し、温度検出手段の検出に基づき負荷温度を制御温度に保ちながら加熱制御する。また、制御手段に異常が発生した場合は、制御手段の出力が通電状態で、且つ温度検出手段の出力が予め定めた異常判定温度を越える。これにより異常判定手段は制御手段の異常と判定し、通電電力設定手段にインバータ部を通電停止状態にし、異常な加熱状態の継続を防止させる。
【０００８】
【実施例】
以下本発明の一実施例について図面に従って説明する。図１は本発明の一実施例を施した誘導加熱調理器のブロック回路図であり、図２は同誘導加熱調理器の正常動作時の波形図であり、図３は同じく異常動作時の波形図であり、図４は同誘導加熱調理器の異常判定手段の例を示す回路構成図であり、図５は同回路構成例における温度通電電力制御波形図である。
【０００９】
図１において、インバータ部は交流電源１を整流スタック２で整流し、チョークコイル及びコンデンサで構成する平滑回路３で平滑し、加熱コイル４と共振コンデンサ５で構成する平滑共振回路に入力する。スイッチング素子６の高周波スイッチング及び逆並列に接続したダンパダイオード７により平滑共振回路に高周波電流を流し、加熱コイル４の近傍に配置した負荷としての鍋８に渦電流を発生させ自己加熱させる。
【００１０】
制御部は使用者の操作に基づき制御温度の設定、通電制御、通電率や負荷温度の入力等製品全体の制御を行う制御手段９、負荷の温度を検出し制御手段９に出力する温度検出手段１０、温度検出手段１０の検出温度及び制御手段９の通電制御信号を入力し負荷の異常温度や通電制御の適否を判定する異常判定手段１１、制御手段９の通電制御信号及び異常判定手段１１の出力によりスイッチング素子６の駆動信号を出力する通電電力設定手段１２で構成される。
【００１１】
以下本実施例の作用について説明する。
【００１２】
異常判定手段１１の異常判定閾値は制御手段９による正常動作時の通常の最高温度の温度制御における検出温度のオーバーシュートより高い温度に設定する。制御手段９が通電設定を出力し、かつ、温度検出手段１０の検出温度が前記閾値を越えた場合は制御手段９の通電設定に関わらず、通電停止信号を通電電力設定手段１２に出力する。従って、制御手段９になんらかの異常が発生し、通電設定のまま負荷を加熱し続ける状態になっても異常判定手段１１によりインバータ部は停止状態となる。
【００１３】
図２、図３において、加熱制御方法は制御温度に対して温度検出手段１０の検出温度が低い場合は加熱し、高い場合は停止する簡単な制御例を想定し、Ａは温度検出手段１０の出力、Ｂはインバータ部の動作電力（加熱電力）、Ｃは異常判定手段１１の出力である。
【００１４】
図２において、制御手段９の制御によって、制御温度に対して温度検出手段１０の検出温度が低い場合は加熱し、高くなった場合は停止する。温度検出の時間遅れや負荷の特性によって加熱停止後も検出温度は若干上昇するが、異常判定温度には達しないうちに下降する。検出温度が設定温度より低くなると再び加熱を開始する。この間、検出温度は異常判定温度に達しないため、異常判定手段１１は動作しない。
【００１５】
図３において、時刻ｔ１までは正常動作とし、以後異常動作が発生したものとする。ｔ１後、検出温度が設定温度に達しても制御手段９は通電を停止しない。時刻ｔ２で検出温度が異常判定温度に達すると、異常判定手段１１が異常と判断し、制御手段９の通電設定によらず通電を停止させる。従って負荷の異常加熱を防止し、発煙や発火、器体の損傷などを未然に防ぐことができる。制御手段９の異常動作とは、マイクロコンピュータを使用した場合の暴走やプログラムミス、入出力ポートの故障などが想定される。
【００１６】
異常判定手段１１の回路構成例を示す図４において、負荷の温度を検出する温度センサ１１０と抵抗１１１の直列回路を制御回路電源（直流電源Ｖ１）及び基準電源（ＧＮＤ）に接続し、その中点電位を比較器１３２の反転入力に接続する。抵抗１３０と抵抗１３１の直列回路をＶ１とＧＮＤに接続し、その中点電位を非反転入力に接続する。比較器１３２の反転入力は負荷の温度によって電圧が変化する。非反転入力は異常温度に相当する反転入力電圧と同じ電圧になるように設定する。比較器１３２の出力端子にはプルアップ抵抗１３５を接続する。また、非反転入力と出力端子間にはダイオード１３３と制御手段９による加熱中に導通するスイッチ手段１３４を接続する。
【００１７】
本回路の出力はハイレベルであれば通電許可、ローレベルであれば通電停止とし、通電電力設定手段１２に出力する。制御手段９が異常動作し、通電を継続したままとなると、比較器１３２の反転入力が異常設定温度に相当する電圧を越えた時点で出力端子がローレベルに変化する。さらに、非反転入力の電圧はダイオード１３３とスイッチ手段１３４によってローレベル近くまで低下するため大きなヒステリシスが形成され、容易に通電を再開しない構成となる。
【００１８】
動作波形を示す図５において、Ａは比較器１３２の入力電圧、Ｂは制御手段９の通電設定、Ｃは比較器１３２の出力波形である。時刻ｔ０からｔ３まで制御手段９は正常動作しているものとする。制御温度に達するまで通電し、制御温度を超えると通電を停止する。時刻ｔ１からｔ２まで異常判定温度を超えた状態になっており、比較器１３２の出力はローレベルとなるが、制御手段９は通電停止しているため、スイッチ手段１３４はＯＦＦ状態であり、検出温度が異常判定温度を下回れば直ちにハイレベルに復帰する。よって、この状態では異常判定手段１１による通電停止状態は自動的に解除される。
【００１９】
時刻ｔ３からｔ４の間に制御手段９が異常動作を起こし、連続通電状態になった場合を想定する。時刻ｔ３以降、制御手段９は連続通電状態となるが、ｔ４において反転入力（温度検出）が非反転入力（異常判定温度）を越え、出力がローレベルになり、さらに非反転入力の電圧は下がる。従って制御手段９の出力設定に関わらず通電停止状態になり、通電停止状態は検出温度が十分に低下するまで復帰しない。
【００２０】
なお、本実施例では図２、図３において簡単な制御例に基づいた動作例を示したが、異常判定温度に達した時点で制御手段が通電を停止する制御であれば適用可能である。また、異常判定手段の構成は本例に限らず種々の方法で実現できる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、負荷を加熱するインバータ部と、負荷の加熱及び温度を制御する制御手段と、負荷の温度を検出する温度検出手段と、負荷温度の異常を検出する異常判定手段と、制御手段の出力によりインバータ部の加熱通電電力を設定し異常判定手段の出力により通電許可する通電電力設定手段からなる誘導加熱調理器において、異常判定手段は制御手段の出力と温度検出手段の出力を比較し、制御手段の出力が通電状態であり且つ温度検出手段の出力が予め定めた異常判定温度を越えた場合は制御手段の異常と判定して通電電力設定手段にインバータ部を通電停止状態にさせるものとしたので、制御手段の異常動作、例えばマイクロコンピュータの暴走や入力ポートの故障などが発生した場合においても、負荷の発煙や発火等を起こさない安全な誘導加熱調理器を提供することが出来る。
【００２２】
また、このような機能を実現するにも、少数の部品を追加するのみで可能であり制御部の小型化やコストダウンに寄与する
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器のブロック回路図である。
【図２】同誘導加熱調理器の正常動作時の温度通電電力制御波形図である。
【図３】同じく異常動作時の温度通電電力制御波形図である。
【図４】同誘導加熱調理器の異常判定手段の例を示す回路構成図である。
【図５】同回路構成例における温度通電電力制御波形図である。
【符号の説明】
９  制御手段
１０  温度検出手段
１１  異常判定手段
１２  通電電力設定手段
【図１】
0003756970.tif 000002
【図２】
0003756970.tif 000003
【図３】
0003756970.tif 000004
【図４】
0003756970.tif 000005
【図５】
0003756970.tif 000006