JPH06124778A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロコンピュータによる負荷の温度制御
レベルを、マイクロコンピュータの外部回路によって最
適化する作業を容易に行える誘導加熱調理器を提供する
ことを目的とする。 【構成】 １１は２系統の入力端子１１ａ，１１ｂと、
Ａ／Ｄ変換器１１ｃ，１１ｄとメモリ１１ｅ，１１ｆ，
１１ｇと２系統の出力端子とを備え加熱コイル１２ａの
誘導加熱を行うインバータ１２の出力量をコントロール
するマイクロコンピュータで、外部補正手段１７によ
り、メモリの制御温度データを補正する。またマイクロ
コンピュータ１１の２系統出力端子１１ｉ，１１ｊにそ
れぞれ抵抗Ｒ２４，Ｒ２５の一端を接続し、他端を外部
補正手段１７の出力端に接続して、マイクロコンピュー
タ１１の内部でトランジスタ等で構成されたスイッチ２
１，２２をＯＮ，ＯＦＦして外部補正手段１７の出力電
圧を変更する補正量変更手段２１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘導加熱調理器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、誘導加熱調理器はその加熱応答性
の良さを生かして、負荷の鍋の近傍に温度検知素子を設
けることにより、鍋の温度を検知して加熱出力を自在に
調整して調理ができるような温度制御を行うものが増加
しつつある。

【０００３】しかし誘導加熱調理器においては、電気回
路部品が本体に組み込まれ製品が完成された状態でない
と分からない要素、つまり本体構成による影響、例えば
加熱コイルからの距離による電気的ノイズの影響、ある
いは温度検知素子取り付け位置等による負荷から温度検
知素子までの温度伝搬係数の差異による影響で温度制御
が適切に行えなくなる恐れがあり、製品開発の最終段階
で制御温度の変更をする必要が生じる。その際、マイク
ロコンピュータは半導体化・マスク化するのに長期間を
要し、変更にも時間がかかる。すなわちマイクロコンピ
ュータ内のプログラム内容の変更には多大の開発日数を
要するため、製品の開発プロセスでの施行錯誤に多大の
労力と時間が費やされているのが現状である。

【０００４】従って、マイクロコンピュータ外部から制
御温度値の変更可能な誘導加熱調理器が提案されてお
り、以下にその従来の誘導加熱料理器について説明す
る。

【０００５】図３は、従来のマイクロコンピュータを利
用した温度制御機能を持つ誘導加熱調理機器のブロック
図を示すものである。

【０００６】図３において、１は１系統の入力端子と５
系統の出力端子を備えたマイクロコンピュータ、２はイ
ンバータ駆動回路、３はインバータ、４は商用電源、５
は整流回路、６は負荷の鍋、７は直流電源、Ｃｏｍｐは
コンパレータで、Ｖ＋点とＶ−点の電圧を比較しＶ−点
がＶ＋点に比べて低い電位であるときはＨｉｇｈを出力
し、逆の場合はＬｏｗを出力して、その出力結果をマイ
クロコンピュータ１の入力１端子に入力している。Ｒ１
０〜Ｒ１６は抵抗であり、特に抵抗Ｒ１３〜Ｒ１６はマ
イクロコンピュータ１内でトランジスタ等により構成さ
れたスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４をオープンもしくはク
ローズする事により、Ｖ＋点の電圧を変化させている。
８は負荷の鍋６の温度を測定するサーミスタであり、こ
のサーミスタ８は、温度が上昇するとその抵抗値が下が
るもので、直流電源７の出力電圧Ｖｄｄをサーミスタ８
の抵抗値と抵抗Ｒ１１で分圧した電源をＣｏｍｐのＶ−
に与えている。つまり温度が上昇すると、Ｖ−点の電圧
も上昇する。

【０００７】以上のように構成された誘導加熱調理器に
ついて、以下その動作を説明する。マイクロコンピュー
タ１が出力１端子よりインバータ駆動回路２に、インバ
ータ３を駆動する信号を出力する。その駆動信号を受け
たインバータ３は、商用電源４を整流回路５により整流
した直流を高周波交流に交換し、加熱コイル３ａに高周
波電流を流し、これによって発生する高周波磁束を負荷
の鍋６に印加して負荷の鍋６を加熱する。最初、スイッ
チＳＷ１１〜ＳＷ１４が全てＯＦＦ状態であるのでコン
パレータＣｏｍｐのＶ＋点の電位は、直流電源７の出力
電圧Ｖｄｄにプルアップされている。この後マイクロコ
ンピュータ１は、まずスイッチＳＷ１１を閉じる。する
とＶ＋点の電圧は抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３によって電圧
Ｖｄｄを分圧したものとなり、コンパレータＣｏｍｐに
よりこの電圧とＶ−点の電圧とを比較する。次には、ス
イッチＳＷ１１をＯＦＦしスイッチＳＷ１２をＯＮす
る。このように、スイッチＳＷ１１から順番にＯＮ，Ｏ
ＦＦを続けていくことにより現在の負荷の鍋６の温度を
検索する。例えばスイッチＳＷ１３をＯＮしたときは、
Ｖ＋点の電圧は抵抗Ｒ１３〜１５の合成直列抵抗値と抵
抗Ｒ１２とで電圧Ｖｄｄを分圧したものとなる。この時
Ｖ−点の電圧がＶ＋点の電圧より高くなり、コンパレー
タＣｏｍｐの出力が今までと反転した場合には、マイク
ロコンピュータ１は、そのときのサーミスタ８の測定し
た温度は抵抗Ｒ１３〜１５の合成直列抵抗で設定した温
度であると判断する。その温度が制御目的の範囲内にあ
れば、出力１端子よりインバータ駆動回路２を通じてイ
ンバータ３、加熱コイル３ａに加熱出力を調節してその
温度を保ち、目的の範囲内になければ更に加熱を続ける
制御信号をマイクロコンピュータ１が出力する。この一
連の動作を繰り返すことにより負荷の鍋６の温度制御を
行うものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上に示
す図３の従来の誘導加熱調理器の構成では、各制御温度
の設定・変更に対して、各々少なくとも出力端子１個と
抵抗１本が必要となり、部品点数が多くなりマイクロコ
ンピュータの端子数が増加してコストが高くなるという
不具合点を有していた。

【０００９】また、一応負荷制御温度をマイクロコンピ
ュータの外部から変更可能であるが、マイクロコンピュ
ータの出力端子に接続された制御温度の設定に関わる抵
抗は独立しておらず、相互に影響しあうので、仮に一つ
の制御温度を変更する場合であったとしても、抵抗全て
を変更しなくてはならず、また抵抗素子は一般に離散的
な値で製造されているので、所望の制御温度を得るため
の微妙な温度設定の設計及び確認作業に非常に手間取る
という課題を有していた。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、マイ
クロコンピュータによる負荷の温度制御レベルを微調整
することができるとともに、設定加熱制御温度を最適化
する作業を容易に行える誘導加熱調理器を提供すること
を目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の手段は、加熱コイルを含み、直流を高
周波交流に変換し、前記加熱コイルに高周波電流を供給
するインバータと、前記インバータを制御するインバー
タ駆動回路と、前記加熱コイルから発生する磁束により
加熱される負荷の温度に応じた信号を出力する温度測定
手段と、Ａ／Ｄ変換器とメモリを含み絶縁部材により一
体成形されるとともに、前記メモリに制御温度データを
記憶し、前記温度測定手段の出力信号を前記Ａ／Ｄ変換
器によりディジタル信号に変換して前記メモリの制御温
度データと比較し、その比較結果に応じて前記インバー
タ駆動回路に制御信号を出力するマイクロコンピュータ
と、前記マイクロコンピュータに対して前記温度測定手
段の信号と別経路で外部から補正信号を与える外部補正
手段と、前記マイクロコンピュータに内蔵され前記外部
補正手段の補正信号に応じて前記メモリの温度制御デー
タを補正する内部補正手段を具備する構成としたことで
ある。

【００１２】第２の手段は、第１の手段において、前記
マイクロコンピュータに前記外部補正手段の補正信号レ
ベルを変更する補正量変更手段を設けたことである。

【００１３】

【作用】本発明による誘導加熱調理器は、上記第１の手
段によれば、加熱コイルを含み、直流を高周波交流に変
換し、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータを
備えているので、加熱コイルから発生する磁束により鍋
等の負荷を誘導加熱して、誘導加熱の特徴とする加熱応
答の良い調理をすることができる。

【００１４】また、加熱される負荷の温度に応じた出力
信号を出力する温度測定手段と、Ａ／Ｄ変換器とメモリ
を含み絶縁部材により一体成形されるとともに、メモリ
に制御温度データを記憶し、また温度測定手段の出力信
号をＡ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換してメモ
リの制御温度データと比較し、その比較結果に応じてイ
ンバータ駆動回路に制御信号を出力するマイクロコンピ
ュータを備えているので、負荷の温度変化に対応した複
雑な自動調理が可能であるとともに、制御部の部品点数
を少なくして小型化することができる。

【００１５】さらに、従来のように複数の切り替え可能
な基準レベルを設け、その基準レベルと温度測定手段の
出力とを比較し、その基準レベルをマイクロコンピュー
タで切り替えることにより負荷の温度を検知し、その検
知結果でインバータを制御し、負荷の温度制御を行う構
成ではなく、マイクロコンピュータに対して温度測定手
段の信号と別経路で外部から補正信号を与える外部補正
手段を設け、その補正信号に応じて、マイクロコンピュ
ータに内蔵した内部補正手段が、メモリの温度制御デー
タを補正する構成としているので、プログラムを組み込
み、マイクロコンピュータを半導体化し一体成形した後
でも、外部補正手段の出力を変更することにより、誘導
加熱による負荷の制御温度値を容易に変更することがで
きる。すなわち、外部補正手段の出力に応じた内部補正
手段によるメモリの内容に対する補正量をプログラムに
より予め設定しておけば、外部補正手段は、例えば直流
電源の電圧を抵抗分割するような簡単な回路で構成可能
であり、その出力も、例えば抵抗分割比を変えること等
で負荷の制御温度値を容易に変更可能である。

【００１６】上記第２の手段によれば、マイクロコンピ
ュータに外部補正手段の補正信号レベルを変更する補正
量変更手段を備えているので、マイクロコンピュータに
搭載するプログラムにより、外部補正手段の出力レベル
を任意に可変制御することが可能で、複数の温度補正量
を設定でき、種々の制御温度データの変更を容易に行え
るので、よりきめ細かな温度制御を行うことができる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の第１の実施例の構成を示
すブロック図である。

【００１８】図１において、１１は２系統のＡ／Ｄ変換
入力端子１１ａ，１１ｂとＡ／Ｄ変換器１１ｃ，１１ｄ
と３個のメモリ１１ｅ，１１ｆ，１１ｇと１系統の出力
端子１１ｈを備えたマイクロコンピュータ、１２はスイ
ッチング素子を含むインバータ、１２ａはインバータ１
２より出力される高周波電流により誘導加熱を行うため
の加熱コイル、１３はインバータ１２内のスイッチング
素子を駆動するとともにマイクロコンピュータ１１の出
力によりインバータ１２の出力量をコントロールするイ
ンバータ制御回路、１４は直流電源、１５は加熱負荷の
鍋、Ｒ２１〜２３は抵抗、１６ａは負荷の鍋１５の温度
を測定する温度検知素子のサーミスタ、１６は負荷の鍋
１５の温度をサーミスタ１６ａの抵抗値と抵抗Ｒ２１と
で電圧値に変換しマイクロコンピュータ１１のＡ／Ｄ入
力１端子１１ａに出力する温度測定手段、１７は直流電
源１４の出力電圧Ｖｄｄを抵抗Ｒ２２と抵抗Ｒ２３で分
圧した電圧をＡ／Ｄ変換入力２端子１１ｂに出力する外
部補正手段である。内部補正手段１８は第１のメモリ１
１ｅに記載されている初期の１８０，１９０，２００，
２１０℃に対応する制御温度データを、書き換え可能な
第２のメモリ１１ｆに複写し、第３のメモリ１１ｇ内の
温度補正用プログラムに従って第２のメモリ１１ｆの制
御温度データを補正し、１９は商用電源、２０は整流回
路である。

【００１９】以上のように構成された誘導加熱調理器に
ついて、その動作を説明する。マイクロコンピュータ１
１では、リセット解除後直ちに第１のメモリ１１ｅの制
御温度データを第２のメモリ１１ｆに複写する。そして
外部補正手段１７の出力信号をＡ／Ｄ変換入力２端子１
１ｂに読み込み、Ａ／Ｄ変換器１１ｄでディジタル信号
に変換し、このデータを基に第３のメモリ１１ｇの補正
用プログラムで第２のメモリ１１ｆのデータを補正し
て、第２のメモリ１１ｆに再記憶する。次に、マイクロ
コンピュータ１１は、第２のメモリ１１ｆに記憶されて
いる４点の制御温度のうちの１点をプログラムにより選
択するとともに、温度測定手段１６でサーミスタ１６ａ
が測定した負荷の鍋１５の温度値をＡ／Ｄ変換入力１端
子１１ａに読み込み、Ａ／Ｄ変換器１１ｃでディジタル
信号に変換した温度データと、第２のメモリ１１ｆに記
憶された制御温度データから選択した温度とを比較器１
１ｋで比較してそれ以下であれば、インバータ駆動回路
１３にインバータ１２を駆動する信号を出力１端子１１
ｈから出力し、インバータ１２のスイッチング素子を駆
動して負荷の鍋１５を加熱する。ここでインバータ１２
は、商用電源１９を整流回路２０で整流した直流を高周
波交流に変換している。そして、マイクロコンピュータ
１１は、サーミスタ１６ａが測定した負荷の鍋１５の温
度値を前述と同様にディジタル値に変換した負荷温度デ
ータが、第２のメモリ１１ｆに記憶された制御温度デー
タから選択した温度以下であれば、インバータ駆動回路
１３にインバータ１２の出力量を減少、あるいは駆動を
停止する信号を出力１端子１１ｈから出力し、インバー
タ１２の出力量を減少、または駆動を停止する。

【００２０】本実施例では、第３のメモリ１１ｇの補正
用プログラムは、Ａ／Ｄ変換入力２端子１１ｂを用いて
読み込んだ電圧が直流電源１４の出力電圧Ｖｄｄの１／
２のとき０℃、Ｖｄｄのとき１０℃、０Ｖのとき−１０
℃の補正を行っている。Ａ／Ｄ変換器１１ｄは分解能が
８ビットつまり２５６単位であるので補正温度１℃当た
りの分解能は約１２単位の幅があり、外部補正手段１７
の抵抗Ｒ２２，抵抗Ｒ２３のばらつきの影響が少なく、
精度の良い温度補正が可能である。また、第１のメモリ
１１ｅに記憶されている制御温度は４点（１８０，１９
０，２００，２１０℃）としているが、本体構成による
影響、つまり加熱コイルからの距離による電気的ノイズ
の影響、あるいは温度検知素子取り付け位置等による負
荷から温度検知素子までの温度伝搬係数の差異による影
響で、温度測定手段１６が測定した温度と、実際の負荷
の鍋１５の温度とがずれてしまった場合に、４点の制御
温度全てを同じ量だけ修正しなくてはならない。その
時、外部補正手段１７の抵抗値を変更してＡ／Ｄ交換入
力２端子１１ｂに入力される電圧を変え、第３のメモリ
１１ｇの補正プログラムにより所望の温度補正量に変換
して、４点全てを一括して修正できる。従って、本体構
成が決定される製品開発の最終段階においても容易に制
御温度の変更を行うことができる。

【００２１】以上のように本実施例によれば、サーミス
タ１６ａの検知信号と別経路でマイクロコンピュータ１
１に信号を与える外部変更手段１７と内部変更手段１８
を設けることにより、複数の制御温度を一括してシフト
補正可能で、精度の良い温度補正ができる。

【００２２】（実施例２）本発明による第２の実施例を
図２に基づいて説明する。なお、上記第１の実施例と同
じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。

【００２３】図２において、図１と異なるのは、マイク
ロコンピュータ１１の２系統の出力端子１１ｉ，１１ｊ
にそれぞれ抵抗Ｒ２４，Ｒ２５の一端を接続し、もう一
方を外部補正手段１７の出力端に接続して、マイクロコ
ンピュータ１１の内部でトランジスタ等で構成されたス
イッチＳＷ２１，２２をＯＮ・ＯＦＦして、接地したり
切り離したりすることで外部補正手段１７の出力電圧を
所定の電圧に変更する補正量変更手段２１を付加したこ
とである。

【００２４】上記のように構成された誘導加熱調理器に
ついて、その動作を説明する。インバータ１２の加熱コ
ントロールは第１の実施例と全く同じである。第２の実
施例の特徴は、補正量変更手段２１によって複数の補正
量の設定ができることである。本実施例では、２個のス
イッチＳＷ２１〜２２に各々揚げ物、保温に割り当てて
いる。即ち揚げ物調理をする場合には、スイッチＳＷ２
１、保温にはスイッチＳＷ２２をＯＮする。

【００２５】マイクロコンピュータ１１では、第１の実
施例と同様、リセット解除後直ちに第１のメモリ１１ｅ
の制御温度データを第２のメモリ１１ｆに複写する。こ
の時第２のメモリ１１ｆには揚げ物調理の４点（１８
０，１９０，２００，２１０℃）と保温の１点（８０
℃）の制御温度データが保持される。そして、まず第１
にスイッチＳＷ２１をＯＮして、外部補正手段１７の出
力信号、つまり電圧Ｖｄｄを抵抗Ｒ２３〜２４の並列接
続の合成抵抗値と抵抗Ｒ２２とで分圧した電圧をＡ／Ｄ
変換入力２端子１１ｂに読み込み、Ａ／Ｄ変換器１１ｄ
でディジタル信号に変換し、このデータを基に第３のメ
モリ１１ｇ内の補正用プログラムで、揚げ物調理の制御
温度４点をシフト補正して、第２のメモリ１１ｆに再記
憶する。次にスイッチＳＷ２２をＯＮして、揚げ物調理
と同様にして保温の１点をシフト補正する。そしてマイ
クロコンピュータ１１が第２のメモリ１１ｆに補正して
記憶された制御温度５点のうち１点をプログラムにより
適宜選択する。これ以降の動作は第１の実施例と全く同
じであるので説明は省略する。このように、２００℃付
近と１００℃付近といった大きく異なる制御温度を２個
の抵抗Ｒ２４，Ｒ２５の値を変えるだけで、各々独立し
てきめ細かく正確に補正することができる。

【００２６】以上のように、内部補正量変更手段２１を
設けたことにより、複数の補正量の設定が可能であるの
で、負荷の温度に対応した、よりきめ細かで、かつ複雑
な温度制御を行うことができる。また、製品開発の最終
段階において本体構成の影響が小さく、補正の必要がな
い場合は、抵抗Ｒ２４〜２５は挿入する必要がないので
回路の簡略化が図れる。

【００２７】なお、本実施例では、予め第１のメモリ１
１ｅに記憶されている制御温度を外部補正手段１７の出
力で補正する構成としたが、外部補正手段１７の出力値
をシフト幅に対応する値ではなく、異なる制御温度に対
応した値として制御温度を変更する構成としても良い。
さらには、補正を行う温度データは絶対温度ではなく、
例えば自動調理に必要な温度幅データでも良い。

【００２８】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、加熱コイルを含み、直流を高周波交流に変換
し、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ
と、前記インバータを制御するインバータ駆動回路と、
前記加熱コイルから発生する磁束により加熱される負荷
の温度に応じた信号を出力する温度測定手段と、Ａ／Ｄ
変換器とメモリを含み絶縁部材により一体成形されると
ともに、前記メモリに制御温度データを記憶し、前記温
度測定手段の出力信号を前記Ａ／Ｄ変換器によりディジ
タル信号に変換して前記メモリの制御温度データと比較
し、その比較結果に応じて前記インバータ駆動回路に制
御信号を出力するマイクロコンピュータと、前記マイク
ロコンピュータに対して前記温度測定手段の信号と別経
路で外部から補正信号を与える外部補正手段と、前記マ
イクロコンピュータに内蔵され前記外部補正手段の補正
信号に応じて前記メモリの温度制御データを補正する内
部補正手段を具備する構成としたことで、加熱応答の良
い調理をすることができ、負荷の温度変化に対応した複
雑な自動調理が可能であるとともに、制御部の部品点数
を少なくして小型化することができ、マイクロコンピュ
ータで設定される負荷の制御温度値をマイクロコンピュ
ータ外部の回路で容易に変更することができ、設計開発
の容易な誘導加熱調理器を得ることができる。

【００２９】また、マイクロコンピュータに外部補正手
段の補正信号レベルを変更する補正量変更手段を備えて
いるので、マイクロコンピュータに搭載するプログラム
により、外部補正手段の出力レベルを任意に可変制御す
ることが可能で、複数の温度補正量を設定でき、種々の
制御温度データの変更を容易に行えるので、短い開発期
間で容易に、しかもより精度良くきめ細かな温度制御を
行う誘導加熱調理器を提供することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の誘導加熱調理器の構成
を示すブロック図

【図２】本発明の第２の実施例の誘導加熱調理器の構成
を示すブロック図

【図３】従来例の誘導加熱調理器の構成を示すブロック
図

【符号の説明】

１１ マイクロコンピュータ １１ｃ，１１ｄ Ａ／Ｄ変換器 １２ インバータ １２ａ 加熱コイル １３ インバータ駆動回路 １４ 直流電源 １５ 負荷の鍋 １６ 温度測定手段 １７ 外部補正手段 １８ 内部補正手段 ２１ 補正量変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 佳洋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱コイルを含み、直流を高周波交流に
   変換し、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバ
   ータと、前記インバータを制御するインバータ駆動回路
   と、前記加熱コイルから発生する磁束により加熱される
   負荷の温度に応じた信号を出力する温度測定手段と、Ａ
   ／Ｄ変換器メモリを含み絶縁部材により一体成形される
   とともに、前記メモリに制御温度データを記憶し、前記
   温度測定手段の出力信号を前記Ａ／Ｄ変換器によりディ
   ジタル信号に変換して前記メモリの制御温度データと比
   較し、その比較結果に応じて前記インバータ駆動回路に
   制御信号を出力するマイクロコンピュータと、前記マイ
   クロコンピュータに対して前記温度測定手段の信号と別
   経路で外部から補正信号を与える外部補正手段と、前記
   マイクロコンピュータに内蔵され前記外部補正手段の補
   正信号に応じて前記メモリの温度制御データを補正する
   内部補正手段を具備する構成とした誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 前記マイクロコンピュータが前記外部の
   補正手段の補正信号レベルを変更する補正量変更手段を
   備えた前記請求項１記載の誘導加熱調理器。