(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧形インバータより加熱コイルに高周波電力を注入し、該加熱コイル上の被加熱物を電磁誘導作用により加熱する誘導加熱インバータ装置において、
サーミスタの抵抗値を計測して前記加熱コイルの温度を得るとともに、
予め求めた前記電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく値から前記被加熱物を加熱中の前記サーミスタの配線ループに鎖交する前記加熱コイルからの磁束に基づく前記サーミスタの温度上昇分の補正値を求め、
この補正値と前記サーミスタから得られる温度とから前記加熱コイルの温度を演算し、
この演算した前記加熱コイルの温度が所定の値を越えたときには前記電圧形インバータの動作を停止させることを特徴とする誘導加熱インバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁調理器などに使用される誘導加熱インバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、この種の誘導加熱インバータ装置の従来例を示す回路構成図であり、１は商用電源などの交流電源、２は電圧形インバータ、３ａ，３ｂは共振コンデンサ、４は加熱コイル、５は、図示の如く加熱コイル４の中央部に設置され、バイメタルなどからなる温度スイッチを示す。
【０００３】
この電圧形インバータ２には交流電源１の電圧を整流する整流器１１と、整流器１１の出力の直流を平滑するコンデンサ１２と、ＭＯＳＦＥＴとダイオードとを逆並列接続した半導体スイッチ１３ａ〜１３ｄからなるインバータ主回路１３と、インバータ主回路１３の出力電流を検出するＣＴ１４と、制御回路１５とを備えている。
【０００４】
制御回路１５では図示しない被加熱物を加熱する際に、周知の技術によるＣＴ１４の検出波形に基づくγ角制御を行い、半導体スイッチ１３ａ〜１３ｄそれぞれに駆動信号を送出している。また、前記被加熱物を加熱中には加熱コイル４の許容上限温度に設定された温度スイッチ５の動作を監視し、温度スイッチ５が作動したときには電圧形インバータ２の動作を停止させ、加熱コイル４の焼損などの破損を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来の誘導加熱インバータ装置によると、加熱コイル４の破損を防止する温度スイッチ５は接点を有しており、その動作信頼性に難点があった。また、温度スイッチ５は大型、且つ高価なものである。
この発明の目的は上記問題点を解消し、無接点で加熱コイルの破損を防止できる誘導加熱インバータ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、電圧形インバータより加熱コイルに高周波電力を注入し、該加熱コイル上の被加熱物を電磁誘導作用により加熱する誘導加熱インバータ装置において、サーミスタの抵抗値を計測して前記加熱コイルの温度を得るとともに、予め求めた前記電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく値から前記被加熱物を加熱中の前記サーミスタの配線ループに鎖交する前記加熱コイルからの磁束に基づく前記サーミスタの温度上昇分の補正値を求め、この補正値と前記サーミスタから得られる温度とから前記加熱コイルの温度を演算し、この演算した前記加熱コイルの温度が所定の値を越えたときには前記電圧形インバータの動作を停止させることを特徴とする。
ことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、後述の如く、予め電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく補正値を実験により求め、この実験値を前記サーミスタの配線ループに鎖交する加熱コイルからの磁束に基づく該サーミスタの温度上昇分の補正値とすることにより、前記加熱コイルの温度をほぼ正確に求めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の誘導加熱インバータ装置を示す回路構成図であり、図２に示した従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付している。
すなわち図１に示した誘導加熱インバータ装置には、従来例の温度スイッチ５に代えて加熱コイル４の中央部にサーミスタ６を設置し、電圧形インバータ２ａの制御回路１５ａにサーミスタ６の両端を導いている。
【０００９】
このようにサーミスタ６を加熱コイル４の中央部に設置すると、加熱コイル４からの磁束の影響によりサーミスタ６のリード線が誘導加熱され、温度を正確に検出できない場合があるので、サーミスタ６の温度上昇を補正する必要がある。そこで、サーミスタ６の抵抗−温度特性がカタログなどに記載の特性表に基づき既知であるとして、図示しない被加熱物を電圧形インバータ２ａと共振コンデンサ３ａ，３ｂと加熱コイル４とにより誘導加熱中に、サーミスタ６から制御回路１５ａへの配線ループに鎖交する加熱コイル４からの磁束に基づくサーミスタ６の温度上昇分の補正値を求める方法について以下に説明をする。
【００１０】
先ず、サーミスタ６から制御回路１５ａへの配線を開路、すなわち制御回路１５ａの入力部で配線を外した状態で、且つ制御回路１５ａにおけるサーミスタ６の監視動作を停止させて、所定の時間被加熱物を加熱しつつ電圧形インバータ２ａの出力周波数（ｆ）と出力電流（ｉ）とを計測し、前記時間が経過したら電圧形インバータ２ａの動作を停止させ、この直後のサーミスタ６の抵抗値を計測し、この抵抗値から得られる加熱コイル４の中央部の温度を求める。
【００１１】
この測定を、例えば注入電力の設定値を段階的に変えるなどして、その都度の前述の出力周波数（ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ・・・ｆN ）をパラメータとして、このときの出力電流（ｉ11〜ｉ1k，ｉ21〜ｉ2k・・・ｉN1〜ｉNk）、および加熱コイル４の中央部の温度（Θ11〜Θ1k，Θ21〜Θ2k・・・ΘN1〜ΘNk）を求める。なおこのΘ11〜Θ1k，Θ21〜Θ2k・・・ΘN1〜ΘNkそれぞれを加熱コイル４の中央部の温度の等価値とする。
【００１２】
次に、サーミスタ６から制御回路１５ａへの配線および制御回路１５ａの動作を通常状態に復旧し、上述の操作と同様に、所定の時間被加熱物を加熱しつつ電圧形インバータ２ａの出力周波数（ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ・・・ｆN ）とＣＴ１４による出力電流（ｉ11〜ｉ1k，ｉ21〜ｉ2k・・・ｉN1〜ｉNk）と、電圧形インバータ２ａを停止させることなくサーミスタ６から得られる加熱コイル４の中央部の温度（θ11〜θ1k，θ21〜θ2k・・・θN1〜θNk）を制御回路１５ａ内部で計測する。
【００１３】
これらの測定データから、例えば、電圧形インバータ２ａの出力周波数ｆ1 で出力電流ｉ11のときの温度計測値の差（θ11−Θ11）、電圧形インバータ２ａの出力周波数ｆ2 で出力電流ｉ21のときの温度計測値の差（θ21−Θ21）がそれぞれこのときの補正値となる。
なお、上述の測定値による補正値に対して、現場での実際の稼働状態では前記出力周波数（ｆ）と出力電流（ｉ）のいずれか一方または双方ともに中間値で動作することもあるが、このときにはそれぞれの前後の測定値から、例えば直線近似した値をこのときの補正値とすればよい。
【００１４】
すなわちこの発明の誘導加熱インバータ装置では被加熱物を加熱中に、電圧形インバータ２ａの出力周波数（ｆ）と出力電流（ｉ）とに基づく補正値（θ−Θ）を演算し、この補正値とサーミスタ６の抵抗値から演算された温度（θ）とから加熱コイル４の温度を演算し、この演算した加熱コイル４の温度が所定の値を越えたときには、制御回路１５ａがこれを検知して電圧形インバータ２ａの動作を停止させ、加熱コイル４の焼損などの破損を防止する。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、無接点で小型、且つ安価なサーミスタを加熱コイルの中央部に設置し、予め電圧形インバータの出力周波数と出力電流とに基づく補正値を実験により求め、この実験値をサーミスタの配線ループに鎖交する加熱コイルからの磁束に基づく該サーミスタの温度上昇分の補正値とすることにより、加熱コイルの温度をほぼ正確に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す誘導加熱インバータ装置の回路構成図
【図２】従来例を示す誘導加熱インバータ装置の回路構成図
【符号の説明】
１…交流電源、２，２ａ…電圧形インバータ、３ａ，３ｂ…共振コンデンサ、４…加熱コイル、５…温度スイッチ、６…サーミスタ、１１…整流器、１２…コンデンサ、１３…インバータ主回路、１３ａ〜１３ｄ…半導体スイッチ、１４…ＣＴ、１５，１５ａ…制御回路。
【図１】
0003800808.tif 000002
【図２】
0003800808.tif 000003