JPS60100394A - 電磁誘導調理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電磁誘導加熱を応用した調理器の調理面に電磁
結合し他の調理装置等を駆動する電磁誘導調理装置に関
するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、電磁誘導加熱を利用した銹導加熱調理器Ｈ良く知
られておシ、この種の調理器は加熱コイルから発生する
交番磁界により磁性金属（鍋）を加熱するよう構成され
ている。そして、この誘導加熱調理器の加熱コイルに電
磁結合した結合コイルよりエネルギーを得てモータ、あ
るいはヒータ等を駆動する装置は既に提案されている。

しかし乍らこのような結合コイルにより負荷を駆動する
場合、誘導加熱調理器の加熱コイルと前述の結合コイル
の結合状態、あるいはパワーコントロールの設定植、ま
だ前述の誘導加熱調理器の電源電圧の変動等により前述
の負荷には定格電圧以上の電圧が印加され、負荷として
モータを用いた」〃合は異常加熱、またヒータを用いた
場合には寿命が短くなると云った問題があった。

発明の目的 本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、誘導加熱
調理器の調理面に電磁結合した結合コイルよりエネルギ
ーを得て負荷を駆動する装置において、結合コイルの結
合状態、誘導加熱調理器のパワーコントロールの設定植
および電源電圧等に影響されず負荷に一定の電圧を印加
する装置を提供するものである。

発明の構成 本発明は加熱コイルに電磁結合した結合コイルに接続さ
れた負荷と、この負荷の両端に接続された電圧検出送信
回路と、この電圧検出送信回路の出力信号を受信する負
荷状態受信回路と、この負荷状態受信回路の出力に接続
されたインバータの制御回路とで構成され、前記電圧検
出送信回路の送信周波数の変化によシ前記インバータの
発振周波数を制御し、前記負荷に印加される電圧レベル
を一定に制御するものである。

実施例の説明 以下、本発明を実施例にもとづき詳述する。第１図は本
発明の一実施例を示すブロックダイアダラムである。第
１図において１は商用？（１源、２嬬：商用′１Ｆｔ源
交流を高周波電力に交換するインバータ、３はインバー
タ２の制御回路、４ｉ１．１．加熱コイル、５は調理面
を形成するトッププレー１・、６は加熱コイル４と電磁
結合するよう調理面に配置された結合コイル、７は結合
コイル６に接続された負荷、８は負荷７の両端に接続さ
れた電圧検出送信回路で、その出力は結合コイル６に接
続されている。

９は負荷状態受信回路で、加熱コイル４を入力端子に接
続し、出力端子は制御回路３に接続されている。１ｏは
整流回路で、結合コイル６の両端に接続されている。１
１は電圧制御発振回路で、整流回路１ｏの出力が制御入
力へ接続され、その出力は結合コイル６へ接続されてい
る。１２はバンドパスフィルタで、入力端子は加熱コイ
ル４の両端に接続されておシ、電圧制御発振回路１１の
発振周波数範囲に設定されている。そして電圧制御発振
回路１１の発振周波数およびバンドパスフィルタ１２の
通過周波数は商用電源１の２倍の周波数からインバータ
２の下限発振周波数の間に設定されている。１３は周波
数−電圧変換回路（以下、ｆ−Ｖコンバーンと称す、）
で、入力端子はノくンドパスフィルタ１２の出力端子に
接続されている。

１４は比較増幅器で、一方の入力端子はｆ　、−Ｖコン
バータ１３の出力に接続され、他方の入力端子は所定の
基漁電圧源Ｒｅｆに接続されている。１５は整流回路で
、入力端子はパントノくスフイルり１２の出力端子へ接
続されている。１６は電圧比較器で、入力端子は整流回
路１６へ接続されている、上記構成において動作を説明
する。商用電源１が投入されると、制御回路３に給電さ
れ、制御回路３からの駆動信号によりインバータ２は発
振を開始する。インバータ２の発振によシ加熱コイル４
には高周波両流、が通電され、高周波磁力線が発生する
。そして、この高周波磁力線は結合コイル６を貫通し、
その両端には誘起電圧が発生し負荷７を駆動する。ここ
で、結合コイル６の両端に誘起した電圧は電圧検出送信
回路８の整流回路１０で整流され、直流電源と、誘起電
圧の大きさに比例した電圧信号を発生する。そして、こ
の直流電源と電圧信号は次段の電圧制御発］辰回路１１
に与えられ１１ｉ圧信号に応じた周波数の発振出力を発
生し、この発振出力信号は結合コイル６へ重畳して信号
が与えられる。そして、結合コイル６へ力えられた信号
は加熱コイル４で検出される。この検出信号は負荷状態
受信回路９のバンドパスフィルタ１２で電圧制御発振回
路１１の発掘周波数信号のみが通過され、この通過信号
はｆ−Ｖコンバータ１３により信号周波数に応じた直流
電圧を発生する。そして、この直流電圧は予じめ定めら
れた基準電圧Ｒｅｆと比較増幅器１４で比較され、基準
電圧Ｒｅｆ’との偏差に応じた信号を出力に発生する。

ここで、この基準電圧Ｒｅｆは負荷７に印加される電圧
の設定植となるものである。前述の比較増幅器１４の出
力は制御回路３へ入力されインバータ２の発振周波数を
連続的に可変する。一方、バンドパスフィルタ１２の通
過信号は整流回路１６で整流され、電圧比較器１６で整
流回路１６の出力の有無を判定し、スイッチ出力を発生
する。このスイッチ出力は制御回路３へ入力され、整流
回路１５に出力が発生している場合は制御回路３のパワ
ーコントロール回路の禁止、および小物負荷検知回路の
動作禁止を行なっている。

ここで第１図の構成における負荷７の電圧を一定にする
フィードバンク動作について詳述する。

今、電圧制御発振回路１１の出力周波数を負＃７の電圧
に比例して」二昇するよう設定する。従ってバンドパス
フィルタ１２の出力周数数も前述の周波数と同一周波数
の出力が発生し、ｆ−Ｖコンバータ１３はこの周波数に
比例しだ直流電圧が発生する。そして、この直流電圧は
基準電圧Ｒｅｆと比較増幅器１４で比較され、基準電圧
Ｒｅｆよ、シ直流電圧出力が高ければ、その出力は上昇
し制御回路３の駆動周波数は上昇し加熱コイル４への通
電電流を小さくする。加〃（コイル４への通電電流が小
さくなれば、当然、結合コイル６の誘起電圧も小さくな
り、電圧制御発振回路１１の発振周波数は低下し、ｆ−
Ｖコンバータ１３の出力電圧も低下する。そして、基準
電圧Ｒｅｆより小さくなれば、前述の動作と逆の動作を
行い負荷７に印加される電圧は一定となる。すなわち、
インノ（−夕２の動作可能な範囲内であれば、結合コイ
ル６勢恰状態が変動した場合、あるいｔユ、商用電源１
の′電圧が変動した場合でも負荷７には一定の電圧が供
給される。なお、比較増幅器１４、および制御回路３０
割制御圧の変化方向−１だインバータ２の発振周波数と
出力電圧との関係はインバータの回路構成により適宜決
定すればよい。

次に第２図について述べる。第２図は第１図の電圧検出
送信回路８を具現化した一実施例である。

第２図において、１７，２０，２１．２２は抵抗、１８
は整流ダイオード、１９は平滑コンデンサ、２３はツェ
ナダイオード、２４は電圧制御発振器。

２５はマツチングトランス、２６はカップリングコンデ
ンサである。

上記構成において動作を簡単に説明する。負荷７に発生
した電圧は抵抗１７を介しダイオード１８で整流され平
滑コンデンサ１９で直流電圧に変換される。そして、こ
の直流電圧は抵抗２２とツェナダイオード２３で安定化
され電圧制御発振器２４の直流電源となり、一方、抵抗
２０．２１で分圧された信号は電圧制御発振器２４の発
振周波数制御１ｇ号となり、電圧制御発掘器２４は平滑
コンデンサ１９の電圧に応じた周波数の出力をマツチン
グトランス２５に与える。そして、マノチッグ！・ラン
ス２６の出力巻線から発生ずる出力はカップリングコン
デンサ２６を介して結合コイル６へＪ：ｊえられるもの
である。

次いで第３図について述べる。第３図は制御回路３と第
１図の負荷状態受信回路９の接続関係の−実施例を示し
たものである。第３図ンζおいて。

２７は小物負イｉニア検知回路、２８はパワーコントロ
ール回路、２９ｉｌＪ、パワー設定ボリウム、３０けパ
ルス幅制御回路、３１は禁止回路、３２はベース駆動回
路で、上記構成はインバータ２のスイッチング素子の導
通時間（パルス幅）を可変してインバータ２の発振周波
数を可変する構成を示している。

上記構成において動作を簡単に述べる。電圧比較器１６
は整流回路１５の電圧の有無を検出してスイッチングを
発生ずる。従って、整流回路１６に電圧が発生しておれ
ば、小物負荷検知回路２７の作動を禁止し、かつ、パワ
ーコントロール回路２８の動作も禁止する。そして、こ
の］１．Ｊ１′（ば比軸増幅器１４の出力でパルス幅制
御回路３０は作動し、パワーコントロール回路２８のパ
ワー設定ボリウム２９には影響さ）′Ｌなくなる。この
パルス幅制御回路３０の出力は禁止回路３１を介し、ベ
ース駆動回路３２で増幅されインバータ２へ駆動信号を
与える。

発明の効果 以」二述べたように本発明の電磁誘導調ＩＩＪｉ、装置
によれば、結合コイルに接続される負荷に印加される電
圧が一定に制御できるため、加熱コイルと結合コイルと
の結合状態、商用電源電圧の変動、あるい（ｄパワーコ
ントロールの設定等如影響されず。

負荷の安定な動作が可能になるものである。加えて本発
明では電圧検出信号を結合コイルに重畳しているため、
結合よく確実に信号転送が可能であるが、送信、受信の
ため専用のアンテナ装置を設けても実用できることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第一図の一部の具体回路の一実施例を示す電気結線図、
第３図は第１図の一部の接続の具体構成を示すブロック
図である。 ２・・・・・・インバータ、３・・・・・・制御回路、
４・・・・・・加熱コイル、６・・・・・・結合コイル
、７・・・・・・負荷、８・・・・・・電圧検出送信回
路、９・・・・・・負荷状態受信回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）加熱コイルに電磁結合した結合コイルと、この結
   合コイルに接続された負荷と、この負荷の両端に接続さ
   れた電圧検出送信回路と、この電圧検出送信回路の出力
   信号を受信する負荷状態受信回路と、この負荷状態受信
   回路に接続されたインバータの制御回路よりなり、前記
   電圧検出送信回路の送信周波数の変化により前記インバ
   ータの発振周波数を制御し、前記負荷に印加される電圧
   レベルを一定に制御してなる電磁誘導調理装置。 （２）電圧検出送信回路は結合コイルの両端に接続され
   た整流回路と、この整流回路の出力に接続された電圧制
   御発振回路よりなり、前記整流回路の出力信号により前
   記電圧制御発振回路の発振周波数を連続的に可変するよ
   うにした特許請求の範囲第１項記載の電磁誘導調理装置
   。 （３）負荷状態受信回路はバンドパスフィルタと、この
   バンドパスフィルタの出力に接続された周波数−電圧変
   換回路と、この周波数−電圧変換回路の出力に接続され
   た所定の基準電圧を有する比較増幅器、および、前記バ
   ンドパスフィルタの出力に接続された整流回路と、この
   整流回路の出力に接続された電圧比較器を有し、前記比
   較増幅器および前記電圧比較器はインバータの制御回路
   に接続してなシ、前記比較増幅器の出力信号により前記
   インバータの発振周波数を制御するようにした特許請求
   の範囲第１項記載の電磁誘導調理装置。 （４）制御回路はインバータのスイッチング素子のパル
   ス幅制御回路と、このパルス幅制御回路の出　。 力に接続された禁止回路と、この禁止回路の出力に接続
   されたベース駆動向路、および前記パルス幅制御回路の
   入力に接続されたパワーコントロール回路を有し、所定
   の基準電圧を有する比較増幅器の出力は前記パルス幅制
   御回路に接続すると共に、電圧比較器の出力を前記パワ
   ーコン］・ロール回路に接続してなり、結合コイルに接
   続された負荷に印加される電圧レベルを前記パワーコン
   ト口−ル回路の動作状態に影響されず一定レベルにする
   ようにした特許請求の範囲第３項記載の電磁誘導調理装
   置。 （６）電圧制御発振回路の発振周波数および、ノくンド
   バスフィルタの通過周波数を商用電源の２倍の周波数か
   ら、インバータの下限発振周波数の間に設定した特許請
   求の範囲第２項又は第３項記載の電磁誘導調理装置。