JPS6243312B2 - - Google Patents
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- JPS6243312B2 JPS6243312B2 JP11628380A JP11628380A JPS6243312B2 JP S6243312 B2 JPS6243312 B2 JP S6243312B2 JP 11628380 A JP11628380 A JP 11628380A JP 11628380 A JP11628380 A JP 11628380A JP S6243312 B2 JPS6243312 B2 JP S6243312B2
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Description
本発明は高周波交番磁界を受けてこれを駆動電
力に変換して動作をする電磁誘導機器の電力源と
しても使用可能な誘導加熱調理器に関する。 誘導加熱調理器を使つて、調理鍋以外の機器例
えばミキサー、コーヒーミル等を電磁誘導によつ
て駆動する装置が既に提案されている。かかる装
置にあつては、通常調理鍋を加熱する場合の出力
は約1.2KWに設定され、ナイフ、フオーク等不
適正な小物負荷が加熱される場合の出力約
0.3KWが検出されるとインバータの発振を停止
する負荷検知回路が備えられている。一方、ミキ
サー等電磁誘導機器は、通常0.3KW以下の入力
で動作するため、上記負荷検知回路を備えた調理
器にこれを載せたとしても、小物負荷検知状態と
なつてインバータは停止し、電磁誘導機器は動作
不能となる。 本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
電磁誘導機器の駆動時には、負荷検知回路の負荷
検知レベルを下げることにより、正常なインバー
タの発振を可能とし、電磁誘導機器を動作させる
ものである。 以下図に基いて本発明実施例を詳述する。第１
図において、１は誘導加熱調理器で、セラミツク
板よりなるトツププレート２、このトツププレー
ト２下面に近接配置された誘導加熱コイル３及び
この誘導加熱コイル３に約20〜40KHzの高周波交
番電流を供給するインバータ、電源回路等を構成
する電気部品が収納される電装箱４等を有してな
る。５は、誘導加熱コイル３中央付近にトツププ
レート２に近接して設けられた上下方向に移動可
能な吸着板で、フエライト等非導電性磁性体にて
形成される。６はこの吸着板５に設けられた可動
接片、７は接片６に近接して設けられた固定接片
で、可動接片６とともにスイツチ８を形成する。
９はトツププレート２上に載置されたミキサー
で、底部に検出コイル１０及び磁石１１を備えて
なり、この検出コイル１０は誘導加熱コイル３に
電磁結合する。１２は整流ダイオード、平滑コン
デンサよりなる整流平滑回路で、検出コイル１０
より得られた交流信号を直流電源電圧に変換す
る。１３はこの直流電源により駆動されるモータ
である。ここで検出コイル１０に得られる電圧に
ついて述べる。いま誘導加熱コイル３の巻数24T
（ターン）、検出コイル１０の巻数13Tとすると、
検出コイル１０両端には、交流150Vの電圧が得
られ商用交流電源に近い電源を得ることができ
る。なおミキサー９内に設けられたフエライト等
磁性材料よりなる磁気遮蔽板１４は、誘導加熱コ
イル３にて形成される磁界が、整流平滑回路１２
或はモータ１３に達するのを防止するものであ
る。 第２図は誘導加熱調理器１の電気回路図であり
１５は商用交流電源、１６はヒユーズ、１７は電
源スイツチ、１８はダイオードブリツジよりなる
整流回路、１９はチヨークコイル、２０は平滑コ
ンデンサ、３は誘導加熱コイルで、平板状に巻回
されている。２１は誘導加熱コイル３と直列接続
されたスイツチング素子で、本実施例ではGCS
（ゲート・コントロールド・スイツチ）（商品名）
を使用している。２２はGCS２１のアノード・
カソード間に逆並列に接続されたフライホイール
ダイオード、２３は共振コンデンサであり、これ
ら誘導加熱コイル３、GCS２１、フライホイー
ルダイオード２２および共振コンデンサ２３にて
インバータ２４が構成される。２５は直流変換さ
れた電源電圧VA、共振コンデンサ２３の端子電
圧VC及び、GCS２１に流れる電流をカレント・
トランス２６にて検出して得た信号を入力する制
御回路、２７はこの制御回路２５の出力を受け
て、GCS２１をオン・オフ駆動するゲート駆動
回路である。ここで制御回路２５の動作を説明す
ると、この回路は電源スイツチ１７オンと同時に
起動信号を発してゲート駆動回路２７を動作さ
せ、GCS２１を、ターン・オフする。その後
GCS２１に流れる電流が増加し、一定値に達す
ると、カレント・トランス２６を介して電圧変換
された信号がこの制御回路２５に加わり、GCS
２１のゲートをオフとすべく、駆動回路２７を作
動する。誘導加熱コイル３に流れる負荷電流を第
４図に示す。期間T1が、GCS２１の導通期間で
ある。次にGCS２１がターン・オフすると、誘
導加熱コイル３に蓄積された電磁エネルギーの共
振コンデンサ２３への充電が開始され、上記電磁
エネルギーの放電が終了すると、今度は共振コン
デンサ２３の放電が始まる。この共振コンデンサ
２３への充放電期間をT2で示す。共振コンデン
サ２３の放電が終了すると、この放電により誘導
加熱コイル３に蓄積された前回と逆方向の電磁エ
ネルギーがフライホイールダイオード２２を通つ
て放電する。このフライホイールダイオード２２
の導通期間をT3で示す。一方期間T3において
は、電圧VCは負となつており、制御回路２５に
てこれを検出し、ゲート駆動回路２７を経て、
GCS２１を導通可能状態としている。したがつ
て期間T3の終了後、電圧VCが正となり、GCS２
１のアノード・カソード間電圧が順バイアスに変
るとGCS２１はターン・オンとなり、再び次の
発振サイクルが開始される。このようにしてイン
バータ２４は発振を繰返す。 ２８は負荷検知回路で、第３図にその具体例を
示す。負荷検知回路２８は、ナイフ、フオーク等
不適性な小物負荷、或はアルミ鍋、銅鍋等の過大
負荷がトツププレート２上に載せられた場合、こ
れを検知して、インバータの発振を停止するもの
で、これにより、GCS２１への過大電流通電に
よる破壊の防止、無負荷通電による無駄な電力消
費の阻止等をはかることができる。上記回路の動
作を第５図Ａを用いてまず適性負荷検知動作から
説明する。トツププレート２上に、鉄鍋、ステン
レス鍋等の適性負荷が載置されている場合、電圧
VCが負となつている期間T3にあつてはトランジ
スタ２９はオフ状態となつており、そのコレクタ
電位VCEはＨレベルにある。このＨレベル信号
は、抵抗３０、コンデンサ３１よりなる積分回路
に入力され、さらにこの積分出力は、比較回路３
２の信号端子へ信号Ｖ−として加えられる。一
方比較回路３２の基準端子には定電圧Vccを抵
抗３３，３４，３５にて分圧して得た小物負荷検
知の基準となる検知レベルＶ＋が印加されてい
る。さらにこの基準端子には抵抗３３に対し並
列に抵抗３６及びスイツチ８よりなる直列回路が
接続されており、スイツチ８のオン・オフ動作に
より、検知レベルＶ＋が変化するよう構成されて
いる。ここでスイツチ８は、第１図に示すスイツ
チ８であり、調理器が加熱動作しているときは、
オフ状態となつている。 積分回路を構成するコンデンサ３１は期間T3
にて充電され、期間T1，T2にて放電され、この
充電電圧が比較回路３２にて検知レベルＶ＋と比
較されることになる。ここで適性負荷の場合、発
振の一周期Ｔ（＝T1＋T2＋T3）に対する期間T3
の割合は比較的小さく、そのためコンデンサ３１
で積分された電気量も比較的小さい値となり、そ
の電圧レベルは低レベルで略一定に保たれる。し
たがつてこの電圧は検知レベルＶ＋に達すること
はなく、比較回路３２の出力はＨレベルのまま変
化せず、ゲート駆動回路２７は、制御回路２５の
みにより制御される。 次に過大負荷若しくは小物負荷をトツププレー
ト２上に置いた場合、および無負荷とした場合の
動作を第５図Ｂについて説明する。このような負
荷状態にあつては、フライホイールダイオード２
２の導通期間T3の発振周期Ｔに占める割合は増
大する。すなわちコンデンサ３１は適性負荷時に
比べて充電時間が増加し、放電時間が減少するこ
とにより、コンデンサ３１の充電々圧は徐々に上
昇していき、終には検知レベルＶ＋に等しくな
る。この時点で比較回路３２の出力はＬレベルパ
ルスを出力し、ゲート駆動回路２７を制御して
GCS２１をターン・オフとする。しかしてイン
バータ２４は発振を停止し、加熱動作もまた停止
される。 次表は各種負荷における期間の割合T3／Ｔお
よびコンデンサ３１の充電電圧Ｖ−の値を示す。
力に変換して動作をする電磁誘導機器の電力源と
しても使用可能な誘導加熱調理器に関する。 誘導加熱調理器を使つて、調理鍋以外の機器例
えばミキサー、コーヒーミル等を電磁誘導によつ
て駆動する装置が既に提案されている。かかる装
置にあつては、通常調理鍋を加熱する場合の出力
は約1.2KWに設定され、ナイフ、フオーク等不
適正な小物負荷が加熱される場合の出力約
0.3KWが検出されるとインバータの発振を停止
する負荷検知回路が備えられている。一方、ミキ
サー等電磁誘導機器は、通常0.3KW以下の入力
で動作するため、上記負荷検知回路を備えた調理
器にこれを載せたとしても、小物負荷検知状態と
なつてインバータは停止し、電磁誘導機器は動作
不能となる。 本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
電磁誘導機器の駆動時には、負荷検知回路の負荷
検知レベルを下げることにより、正常なインバー
タの発振を可能とし、電磁誘導機器を動作させる
ものである。 以下図に基いて本発明実施例を詳述する。第１
図において、１は誘導加熱調理器で、セラミツク
板よりなるトツププレート２、このトツププレー
ト２下面に近接配置された誘導加熱コイル３及び
この誘導加熱コイル３に約20〜40KHzの高周波交
番電流を供給するインバータ、電源回路等を構成
する電気部品が収納される電装箱４等を有してな
る。５は、誘導加熱コイル３中央付近にトツププ
レート２に近接して設けられた上下方向に移動可
能な吸着板で、フエライト等非導電性磁性体にて
形成される。６はこの吸着板５に設けられた可動
接片、７は接片６に近接して設けられた固定接片
で、可動接片６とともにスイツチ８を形成する。
９はトツププレート２上に載置されたミキサー
で、底部に検出コイル１０及び磁石１１を備えて
なり、この検出コイル１０は誘導加熱コイル３に
電磁結合する。１２は整流ダイオード、平滑コン
デンサよりなる整流平滑回路で、検出コイル１０
より得られた交流信号を直流電源電圧に変換す
る。１３はこの直流電源により駆動されるモータ
である。ここで検出コイル１０に得られる電圧に
ついて述べる。いま誘導加熱コイル３の巻数24T
（ターン）、検出コイル１０の巻数13Tとすると、
検出コイル１０両端には、交流150Vの電圧が得
られ商用交流電源に近い電源を得ることができ
る。なおミキサー９内に設けられたフエライト等
磁性材料よりなる磁気遮蔽板１４は、誘導加熱コ
イル３にて形成される磁界が、整流平滑回路１２
或はモータ１３に達するのを防止するものであ
る。 第２図は誘導加熱調理器１の電気回路図であり
１５は商用交流電源、１６はヒユーズ、１７は電
源スイツチ、１８はダイオードブリツジよりなる
整流回路、１９はチヨークコイル、２０は平滑コ
ンデンサ、３は誘導加熱コイルで、平板状に巻回
されている。２１は誘導加熱コイル３と直列接続
されたスイツチング素子で、本実施例ではGCS
（ゲート・コントロールド・スイツチ）（商品名）
を使用している。２２はGCS２１のアノード・
カソード間に逆並列に接続されたフライホイール
ダイオード、２３は共振コンデンサであり、これ
ら誘導加熱コイル３、GCS２１、フライホイー
ルダイオード２２および共振コンデンサ２３にて
インバータ２４が構成される。２５は直流変換さ
れた電源電圧VA、共振コンデンサ２３の端子電
圧VC及び、GCS２１に流れる電流をカレント・
トランス２６にて検出して得た信号を入力する制
御回路、２７はこの制御回路２５の出力を受け
て、GCS２１をオン・オフ駆動するゲート駆動
回路である。ここで制御回路２５の動作を説明す
ると、この回路は電源スイツチ１７オンと同時に
起動信号を発してゲート駆動回路２７を動作さ
せ、GCS２１を、ターン・オフする。その後
GCS２１に流れる電流が増加し、一定値に達す
ると、カレント・トランス２６を介して電圧変換
された信号がこの制御回路２５に加わり、GCS
２１のゲートをオフとすべく、駆動回路２７を作
動する。誘導加熱コイル３に流れる負荷電流を第
４図に示す。期間T1が、GCS２１の導通期間で
ある。次にGCS２１がターン・オフすると、誘
導加熱コイル３に蓄積された電磁エネルギーの共
振コンデンサ２３への充電が開始され、上記電磁
エネルギーの放電が終了すると、今度は共振コン
デンサ２３の放電が始まる。この共振コンデンサ
２３への充放電期間をT2で示す。共振コンデン
サ２３の放電が終了すると、この放電により誘導
加熱コイル３に蓄積された前回と逆方向の電磁エ
ネルギーがフライホイールダイオード２２を通つ
て放電する。このフライホイールダイオード２２
の導通期間をT3で示す。一方期間T3において
は、電圧VCは負となつており、制御回路２５に
てこれを検出し、ゲート駆動回路２７を経て、
GCS２１を導通可能状態としている。したがつ
て期間T3の終了後、電圧VCが正となり、GCS２
１のアノード・カソード間電圧が順バイアスに変
るとGCS２１はターン・オンとなり、再び次の
発振サイクルが開始される。このようにしてイン
バータ２４は発振を繰返す。 ２８は負荷検知回路で、第３図にその具体例を
示す。負荷検知回路２８は、ナイフ、フオーク等
不適性な小物負荷、或はアルミ鍋、銅鍋等の過大
負荷がトツププレート２上に載せられた場合、こ
れを検知して、インバータの発振を停止するもの
で、これにより、GCS２１への過大電流通電に
よる破壊の防止、無負荷通電による無駄な電力消
費の阻止等をはかることができる。上記回路の動
作を第５図Ａを用いてまず適性負荷検知動作から
説明する。トツププレート２上に、鉄鍋、ステン
レス鍋等の適性負荷が載置されている場合、電圧
VCが負となつている期間T3にあつてはトランジ
スタ２９はオフ状態となつており、そのコレクタ
電位VCEはＨレベルにある。このＨレベル信号
は、抵抗３０、コンデンサ３１よりなる積分回路
に入力され、さらにこの積分出力は、比較回路３
２の信号端子へ信号Ｖ−として加えられる。一
方比較回路３２の基準端子には定電圧Vccを抵
抗３３，３４，３５にて分圧して得た小物負荷検
知の基準となる検知レベルＶ＋が印加されてい
る。さらにこの基準端子には抵抗３３に対し並
列に抵抗３６及びスイツチ８よりなる直列回路が
接続されており、スイツチ８のオン・オフ動作に
より、検知レベルＶ＋が変化するよう構成されて
いる。ここでスイツチ８は、第１図に示すスイツ
チ８であり、調理器が加熱動作しているときは、
オフ状態となつている。 積分回路を構成するコンデンサ３１は期間T3
にて充電され、期間T1，T2にて放電され、この
充電電圧が比較回路３２にて検知レベルＶ＋と比
較されることになる。ここで適性負荷の場合、発
振の一周期Ｔ（＝T1＋T2＋T3）に対する期間T3
の割合は比較的小さく、そのためコンデンサ３１
で積分された電気量も比較的小さい値となり、そ
の電圧レベルは低レベルで略一定に保たれる。し
たがつてこの電圧は検知レベルＶ＋に達すること
はなく、比較回路３２の出力はＨレベルのまま変
化せず、ゲート駆動回路２７は、制御回路２５の
みにより制御される。 次に過大負荷若しくは小物負荷をトツププレー
ト２上に置いた場合、および無負荷とした場合の
動作を第５図Ｂについて説明する。このような負
荷状態にあつては、フライホイールダイオード２
２の導通期間T3の発振周期Ｔに占める割合は増
大する。すなわちコンデンサ３１は適性負荷時に
比べて充電時間が増加し、放電時間が減少するこ
とにより、コンデンサ３１の充電々圧は徐々に上
昇していき、終には検知レベルＶ＋に等しくな
る。この時点で比較回路３２の出力はＬレベルパ
ルスを出力し、ゲート駆動回路２７を制御して
GCS２１をターン・オフとする。しかしてイン
バータ２４は発振を停止し、加熱動作もまた停止
される。 次表は各種負荷における期間の割合T3／Ｔお
よびコンデンサ３１の充電電圧Ｖ−の値を示す。
【表】
この表より明らかなように鉄、ステンレスを主
体とする適性負荷ではT3／Ｔの値は約0.2〜0.3ま
での範囲にあり、他方アルミ板よりなる不適性負
荷或は無負荷状態では0.3以上となつている。こ
の差はコンデンサ３１の充電々圧Ｖ−にも現われ
ており、適性負荷では2.0V以下、不適性負荷で
は2.0V以上となつている。それ故比較回路３２
の検知レベルＶ＋を2.0Vに設定すれば適正負荷
と不適性負荷の判別を行なうことができる。なお
小物負荷については表示していないが、表中に示
すアルミ板と鉄・ステンレス製鍋の値の略中間値
となり、これは2.0V以上となり不適性負荷と判
断される。 次に、加熱動作に変えて調理器１を、第１図に
示す如くミキサー９の駆動源として使用する場合
を説明する。ミキサー９をトツププレート２上に
置くと、吸着板５が磁石１１に吸引され、可動接
片６は、固定接片７に接触しスイツチ８は閉じ
る。それ故抵抗３３に、並列に新たに抵抗３６が
接続されることとなり、比較回路３２の検知レベ
ルＶ＋は上昇し、加熱動作時における小物負荷検
知は動作せず、ミキサー９は正常に動作する。 なお、誘導加熱調理器１に、負荷検知回路２８
に連動し、不適性負荷が検知されたとき動作する
警報装置を付加しておけば、誘導機器９側の電源
ラインに、例えばヒユーズや、モータの温度過昇
防止サーミスタを接続することにより、ヒユーズ
切断時或はサーミスタ作動時における誘導機器９
への電流遮断は、上記警報装置によつて報知する
こともできる。 以上説明したように本発明誘導加熱調理器は調
理器が発生する高周波交番磁界内に電力を供給す
べき負荷がおかれたとき、適正負荷検知が為され
るよう検知レベルを調整する手段を有しているの
で小物負荷と同等の入力をもつミキサー、コーヒ
ーミル等の誘導機器の電力源として何ら支障なく
使用することが可能となり、利用範囲の拡大が図
れる。
体とする適性負荷ではT3／Ｔの値は約0.2〜0.3ま
での範囲にあり、他方アルミ板よりなる不適性負
荷或は無負荷状態では0.3以上となつている。こ
の差はコンデンサ３１の充電々圧Ｖ−にも現われ
ており、適性負荷では2.0V以下、不適性負荷で
は2.0V以上となつている。それ故比較回路３２
の検知レベルＶ＋を2.0Vに設定すれば適正負荷
と不適性負荷の判別を行なうことができる。なお
小物負荷については表示していないが、表中に示
すアルミ板と鉄・ステンレス製鍋の値の略中間値
となり、これは2.0V以上となり不適性負荷と判
断される。 次に、加熱動作に変えて調理器１を、第１図に
示す如くミキサー９の駆動源として使用する場合
を説明する。ミキサー９をトツププレート２上に
置くと、吸着板５が磁石１１に吸引され、可動接
片６は、固定接片７に接触しスイツチ８は閉じ
る。それ故抵抗３３に、並列に新たに抵抗３６が
接続されることとなり、比較回路３２の検知レベ
ルＶ＋は上昇し、加熱動作時における小物負荷検
知は動作せず、ミキサー９は正常に動作する。 なお、誘導加熱調理器１に、負荷検知回路２８
に連動し、不適性負荷が検知されたとき動作する
警報装置を付加しておけば、誘導機器９側の電源
ラインに、例えばヒユーズや、モータの温度過昇
防止サーミスタを接続することにより、ヒユーズ
切断時或はサーミスタ作動時における誘導機器９
への電流遮断は、上記警報装置によつて報知する
こともできる。 以上説明したように本発明誘導加熱調理器は調
理器が発生する高周波交番磁界内に電力を供給す
べき負荷がおかれたとき、適正負荷検知が為され
るよう検知レベルを調整する手段を有しているの
で小物負荷と同等の入力をもつミキサー、コーヒ
ーミル等の誘導機器の電力源として何ら支障なく
使用することが可能となり、利用範囲の拡大が図
れる。
第１図は、本発明誘導加熱調理器を用いてミキ
サーに電力供給をするときの断面図、第２図は誘
導加熱調理器の回路ブロツク図、第３図は本発明
誘導加熱調理器の要部回路図、第４図は負荷電流
を示す波形図、第５図Ａ，Ｂは、適性負荷状態お
よび不適性負荷状態を説明するための波形図であ
る。 １……誘導加熱調理器、３……誘導加熱コイ
ル、９……ミキサー、１０……検出コイル、２４
……インバータ、２５……制御回路、２７……ゲ
ート駆動回路、２８……負荷検知回路。
サーに電力供給をするときの断面図、第２図は誘
導加熱調理器の回路ブロツク図、第３図は本発明
誘導加熱調理器の要部回路図、第４図は負荷電流
を示す波形図、第５図Ａ，Ｂは、適性負荷状態お
よび不適性負荷状態を説明するための波形図であ
る。 １……誘導加熱調理器、３……誘導加熱コイ
ル、９……ミキサー、１０……検出コイル、２４
……インバータ、２５……制御回路、２７……ゲ
ート駆動回路、２８……負荷検知回路。
Claims (1)
- １ 適正負荷もしくは、小物負荷の判別を行い、
小物負荷検知時に加熱動作を停止させる負荷検知
手段とからなる誘導加熱調理器において、上記負
荷検知手段は、上記調理器が発生する誘導加熱高
周波交番磁界内に電力を供給すべき負荷がおかれ
れとき、適正負荷検知が為されるよう上記負荷検
知手段の検知レベルを調整する手段を含むことを
特徴とした誘導加熱調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11628380A JPS5740895A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Electromagnetic induction device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11628380A JPS5740895A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Electromagnetic induction device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5740895A JPS5740895A (en) | 1982-03-06 |
| JPS6243312B2 true JPS6243312B2 (ja) | 1987-09-12 |
Family
ID=14683229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11628380A Granted JPS5740895A (en) | 1980-08-22 | 1980-08-22 | Electromagnetic induction device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5740895A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041792A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-05 | 三洋電機株式会社 | 電磁誘導加熱装置 |
| JPH074419Y2 (ja) * | 1988-02-01 | 1995-02-01 | 三洋電機株式会社 | 加湿器 |
-
1980
- 1980-08-22 JP JP11628380A patent/JPS5740895A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5740895A (en) | 1982-03-06 |
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