JPS6297286A - 高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置 - 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】 く技術分野〉 この発明は、高周波加熱コイルからの高周波磁界により
生じるうず電流によって鉄鍋等の被加熱物を加熱し調理
を行う高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置
に関する。

〈発明の概要〉 この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置は、低周波交流の大きさと高周波交流の大きさとの
比を判断材料とすることにより被加熱物の加熱適否の判
断を行い不適性であると判断した場合に加熱を中止させ
るものであり、過熱するおそれのあるスプーン等の小物
や加熱し難い材質の鍋等を加熱プレート上に置いた場合
の危険や無駄を回避するための安全装置として用いられ
る０ 〈従来技術〉 高周波誘導加熱調理器の加熱プレート上にスプーン等の
小物を置いて加熱すると、スプーン等が過熱して火傷を
起こす危険がある０このため、高周波誘導加熱調理器に
は、従来より、加熱プレート上に不適性な被加熱物を置
いた場合に加熱を中止させるようにするための安全装置
である不適性被加熱物検知装置が設けられていた。

この従来の高周波誘導加熱調理器の回路図を第２図に示
す。

まず、高周波誘導加熱調理器の電力回路を説明する。！
は商用の低周波交流電源、２は整流回路、３はインバー
タ回路であり、電源１からの低周波交流を整流回路２で
一旦整流してインバータ回路３で高周波交流に変換して
いる。そして、この高周波交流をインバータ回路３内の
誘導加熱コイル４に通じることにより、図外の加熱プレ
ート上に高周波磁界を生じさせ被加熱物を加熱すること
ができる。次に、この高周波誘導加熱調理器の不適性被
加熱物検知装置の回路を説明する。５は、電源電流検出
回路であり、変流器６によって電源１からの低周波交流
の電流を検出し、この値を直流電圧値に変換して出力す
る回路である。７は、この電源電流検出回路５の出力を
基準値と比較することにより被加熱物の適性を判断する
適性判断回路、８Ｆｉ、この適性判断回路が不適性であ
ると判断した場合に加熱を中止させる主制御回路である
。

上記のように構成された従来の高周波誘導加熱調理器の
不適性被加熱物検知装置は、任意に設定された一定のパ
ルス幅でインバータ回路３を駆動すると、加熱プレート
上に十分大きな鉄鍋等の被加熱物を置いた場合には、電
源電流検出回路５の出力が基準値よシも大きくなるので
、適性判断回路７ｉｊ適性を有すると判断し主制御回路
８によって加熱を中止されることはない。次に、加熱プ
レート上にスプーン等の小物を置いた場合には、電源ｌ
からの低周波交流の電流があまり流れず電源電流検出回
路５の出力が基準値よりも小さくなるので、適性判断回
路７が不適性であると判断し主制御回路８が働いて加熱
が中止される。そして、この例では、直径１００ｗ程度
の大きさの鉄鍋が加熱適否の判断の境界となる。

ところが、電源電圧が変動した場合には、この電源電流
検出回路５の出力も同様に変動するので、加熱適否の判
断にもこの影響が及ぶことになる。

例えば被加熱物として十分な適性を有する直径２００ｍ
ｍの鉄鍋の場合には、第３図に黒丸印で示すように、電
源電圧が９０ｖ〜ｌｌ０ｖｉ度変動しても電源電流検出
回路５の出力が基準値Ａよりも十分大きいので加熱を中
止されることはない。しかし、直径１００ｍｍの鉄鍋の
場合には、第３図に白丸印で示すように、電源電圧が９
０ｖに下がったときに不適性な被加熱物であると判断さ
れ、電源電圧が１Ｉｏｖに上昇したときには適性を有す
る被加熱物であると判断されることになる。このため、
従来の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置
は、電源電圧が変動すると加熱適否の判断が不安定にな
るという欠点を有していた。

また、被加熱物として十分な大きさを有するものであっ
ても、例えば＋８−１０ステンレス鋼の鍋等のように、
うず電流に対するインダクタンスが小さい材質のものは
、インバータ回路３の電流が大きくなり過ぎて回路が過
熱するおそれがあるので、被加熱物としては適当ではな
く、特に厚さの厚いものについては高周波誘導加熱調理
器での使用は控えた方がよい場合がある。ところが、従
来の不適性被加熱物検知装置は、このような不適性な被
加熱物であっても、電源１からの電流がそれほど大きく
ならないので、電源電流検出回路５の出力が、第３図に
Ｘ印で示すように、同じ大きさの鉄鍋とほぼ同様になり
、適性判断回路７は適性を有する被加熱物であると判断
して加熱を続けることになる。また、例えば１８−０ス
テンレス鋼の鍋等のように、うず電流に対するインダク
タンスが大きい材質のものは、十分な大きさを有し被加
熱物として適性を有するものであっても、電源１からの
電流が流れ難いために、第３図に三角印で示すように、
電源電流検出回路５の出力が直径１００ｍｍの鉄鍋と同
様の値となシ、電源電圧が少し低下しただけで不適性な
被加熱物であると判断されて加熱を中止されることがあ
った。このため、従来の高周波誘導加熱調理器の不適性
被加熱物検知装置は、材質に工っては被加熱物の適否を
正確に検知できないという欠点を有していた。

〈発明の目的〉 この発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、低周波交流の大きさと高周波交流の大きさとの比を
判断材料さすることにより、被加熱物が適性かどうかの
判断を安定して正確に行うことができる高周波誘導加熱
調理器の不適性被加熱物検知装置の改良に係るものであ
る。

〈発明の構成および効果〉 この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置は、電源からの低周波交流の大きさを検出する低周
波交流検出手段と、二次コイルの誘導電流を検出するこ
とによりインバータ回路の高周波交流の大きさを検出す
る高周波交流検出手段と、低周波交流検出手段の出力と
高周波交流検出手段の出力との比を演算する演算手段と
、演算手段の演算結果と基準値とを比較することにより
被加熱物の適性を判断する適性判断手段と、適性判断手
段が不適性であると判断した場合に加熱を中止する加熱
制御手段とを備え、上記検出用二次コイルの出力を積分
した値を高周波交流検出手段の出力とすることを特徴と
するものである。

この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置を上記のように構成すると、電源電圧変動の影響は
、低周波交流検出手段の出力のみならず高周波交流検出
手段の出力にも同様に及ぶことになるので、これらの出
力の比を演算することによシ変動の影響を相殺すること
ができる。また、被加熱物の適否の判断の際に高周波交
流の大きさを考慮するので、例えば＋８−１０ステンレ
ス鋼の鍋等のようにインバータ回路の電流が大きくなり
過ぎる不適性な被加熱物に対しても正確な判断を下し加
熱を中止させることができる。さらに、例えば１８−０
ステンレス鋼の鍋等のように電源からの電流はあ″！シ
大きくならないが適性は有するというような被加熱物に
対しても正確な判断を下し加熱を継続することができる
。このため、この発明の高周波誘導加熱調理器の不適性
被加熱物検知装置は、被加熱物の適否を正確にかつ安定
して判断することができ、高周波誘導加熱調理器の信頼
性を向上させるとともに使い勝手の面でもよシ便利なも
のとすることができる。

又、検出用二次コイルの出力を積分した値を高周波反流
検出手段の出力とすることで高周波誘導加熱調理器の誤
動作を確実に防止することができる。即ち、高周波交流
検出手段の出力をそのまま（積分回路を経ることなく）
片波整流して演算手段の入力部とした場合には（同一出
願人による特願昭６０−４６９４２号参照）、スイッチ
ングトランジスタの駆動パルス幅の大小により、同一の
鍋であっても演算手段の出力が異なる欠点がある。

′例えば、第６図に示す如く直径１０（１ｍの鉄鍋を使
用した場合に駆動パルス幅が大きくなればＶｌ／Ｖ２が
大きくなるというものであり、このような場合特殊な使
い方をした時、即ち調理面上に直径１００ｗｎの鉄鍋を
ＭＡＸで加熱中、該鍋の横に、本来なら加熱してはいけ
ない直径７０閣程度の鍋を並置し、これを平行移動させ
ながら直径７０＋＋ｍの鍋が加熱面上にきた時に上記直
径ｌ００ｍの鍋を取り去った場合には、前記直径Ｔｏｗ
の鍋を加熱してしまうという誤動作を生じるが、上記し
た如く検出用二次コイルの出力を積分した値を高周波交
流検出手段の出力とすることで（第７図示）前記のよう
な誤動作を防止することができる。

〈実施例〉 第１図は、この発明の実施例である高周波誘導加熱調理
器の回路図である。

この高周波誘導加熱調理器の電力回路は、電源１、整流
回路２およびインバータ回路３で構成されている。電源
１は、商用の低周波交流を供給する電源である。整流回
路２Ｆｉ、この低周波交流を全波整流するダイオードブ
リッジ回路９と、全波整流された直流の平滑を行うだめ
のチョークコイル１０および平滑用コンデンサ１１とか
らなる。

インバータ回路３は、誘導加熱コイル４と共振用コンデ
ンサ＋２との並列回路に直列にスイッチングトランジス
タ１３を接続したものであり、このスイッチングトラン
ジスタ１３のコレクターエミッタ間にはダイオード１４
が逆方向に接続されている。

上記のように構成されたこの実施例の高周波誘導加熱調
理器の電力回路は、電源１からの低周波交流を整流回路
２で一旦整流してインバータ回路３に供給する。インバ
ータ回路３では、スイッチングトランジスタ１３がスイ
ッチング動作を行い整流回路２からの直流を高周波交流
に変換している。スイッチングのタイミングは、主制御
回路８がスイッチングトランジスタ＋３のペース端子に
駆動パルスを送ることによりインバータ回路３の共振周
期に同期させる。すなわち、スイッチングトランジスタ
１３をＯＮどして整流回路２から誘導加熱コイル４に流
れ込む電流がある程度大きくなった時に、スイッチング
トランジスタ！３をＯＦＦとする。すると、今度はダイ
オード１４を介して逆方向の電流が流れることになシ、
この逆方向の電流がある程度小さくなった時に再びスイ
ッチングトランジスタ１３をＯＮする。以下この動作を
繰り返すことにより、直流を高周波交流に変換している
。

この実施例の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検
知装置は、電源電流検出回路（低周波交流検出手段）５
．高周波磁界検出回路（高周波交流検出手段）１５．演
算増幅回路（演算手段）１６゜適性判断回路（適性判断
手段）７および主制御回路（加熱制御手段）８で構成さ
れている。電源電流検出回路５は、従来の不適性被加熱
物検知装置と同様に、電源ｌからの回路中に設けた変流
器６の二次電流を直流電圧に変換して出力する検出回路
である。高周波磁界検出回路＋５Ｖ！、誘導加熱コイル
４の近傍に検出用二次コイル１７を設け、この検出用二
次コイル１７に励起された誘導電流を直流電圧に変換し
て出力する検出回路であり、前記検出用二次コイル１７
からの入力を積分する積分回路１５Ａを備えている。演
算増幅回路１６は、電源電流検出回路５の出力Ｖｌと高
周波磁界検出回路１５の出力ｖ２との比を演算し増幅す
る回路である。適性判断回路７は、この演算増幅回路Ｉ
６による演算結果であるＶｌ／Ｖ２と基準値Ｃとを比較
する回路であり、演算結果Ｖｌ／Ｖ２が基準値Ｃよりも
小さい場合に中止信号を発する。主°　制御回路８け、
操作部１８の操作によりスイッチングトランジスタＩ３
に駆動パルスを送る回路であるが、適性判断回路７から
中止信号を受は取ると、駆動パルスを止めインバータ回
路８の動作を停止させて誘導加熱コイル４による加熱を
中止させることができる。

上記のように構成されたこの実施例の高周波誘導加熱調
理器の不適性被加熱物検知装置の動作を説明する。ここ
で、第３図〜第５図に示す特性は、任意に設定した一定
のパルス幅でインバータ回路３を駆動した場合を表すも
のであり、このパルス幅が異なると各出力特性の絶対値
は変動する。しかし、各材質間の特性の相関関係はほと
んど変化しない。電源電流検出回路５の出力ｖ１の特性
は、従来の不適性被加熱物検知装置と同様第３図に示す
通りである。すなわち、直径が２００制の鉄鍋（黒丸印
）および同様の大きさの１８−１０ステンレス鋼の鍋（
×印）の場合には、電源電圧の変動にかかわらず標準値
Ａよシも十分に高い値の電圧を出力し、直径が１０−０
ｍｍの鉄鍋（白丸印）および直径が２００瓢の１８−０
ステンレス鋼の鍋（三角印）の場合には、電源電圧の変
動により標準値Ａに対して出力電圧が上下する。高周波
磁界検出回路１５の出力ｖ２の特性は、第４図に示すよ
うに、材質が同じであれば大きさが異なってもほぼ同様
の特性を示すので、直径が２００ｍの鉄鍋県丸印）およ
び直径が１００ｍｍの鉄鍋（白丸印）の場合には、電源
電圧の変動により標準値Ｂを中心としてほぼ同様に出力
電圧が上下することになる。

また、１８−１０ステンレス鋼の鍋（×印）の場合には
、うず電流に対するインダクタンスが小さいので、標準
値Ｂよシも極めて大きな値の電圧を出力し、＋８−０ス
テンレス鋼の鍋（三角印）の場合には、うず電流に対す
るインダクタンスが大きいので、電源電圧の変動にかか
わらず標準値Ｂよりも小さな値の電圧を出力する。演算
増幅回路１６の出力Ｖｌ／Ｖ２の特性は、第５図に示す
ように、いずれの場合の出力も電源電圧の変動の影響が
相殺されるので、電源電圧が変わってもそれぞれ同様の
値となる。また、直径が＋００ｏ＋の鉄鍋（白丸印）の
場合に基準値Ｃとほぼ同様な値を出力し、直径が２００
ｍｍの鉄鍋（黒丸印）および１８−Ｏステンレス鋼の鍋
（三角印）の場合に基準値Ｃよりも十分に大きな値を出
力し、＋８−１０ステンレス鋼の鍋（×印）の場合に基
準値Ｃよりも小さな値の出力となる。

このため、適性判断回路７で演算増幅回路ｚ６からの出
力と基準値Ｃとの比較を行い、出力が基準値Ｃよりも小
さい場合に主制御回路８に中止信号を発するようにすれ
ば、電源電圧の変動に影響されることなく、常に、鉄鍋
については直径が１００ｍの場合に判断の境界となるよ
うにすることができ、被加熱物の加熱適否の判断を安定
して行うことができる。また、被加熱物として適性を有
する１８−０ステンレス鋼の鍋（三角印）の場合には、
電源電流検出回路５の出力Ｖｌが小さいにもかかわらず
高周波磁界検出回路１５の出力ｖ２の方がより小さくな
るので、演算増幅回路１６からの出力Ｖ＋／Ｖ２ｉｊ基
準値Ｃよりも十分大きくなシ、不適性と判断されて加熱
を中止されるおそれがなくなる。さらに、被加熱物とし
て不適性な１８−１０ステンレス鋼の鍋（Ｘ印）の場合
には、電源電流検出回路５の出力ｖ１が大きいにもかか
わらず高周波磁界検出回路１５の出力ｖ２の方がより大
きくなるので、演算増幅回路１６からの出力ｖｌ／Ｖ２
は基準値Ｃよりも小さくなり、不適性と判断することが
でき、加熱を中止することができる。従って、この実施
例の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置は
、被加熱物の適否を正確に判別できる。

ところで、基本的には上記した如き理由によって被加熱
物の適否を判断するが、高周波交流検出手段１５に積分
回路＋５Ａを設ける場合と設けない場合とでは第６図及
び第７図に示す如＜Ｖ２の出力値が異なる。従って、第
６図のもｑ即ち高周波交流検出手段の出力を、そのまま
片波整流して演算手段■６に入力するもの（積分回路１
５Ａを有しないもの）に於いては、駆動ノくルス幅が大
きくなればなる程Ｖｌ／Ｖ２の値が大きくなるものであ
り、その結果特殊な使い方をした時、即ち調理面上に直
径＋　００ｒｒｒｍの鉄鍋をＭＡＸで加熱中、該鍋の横
に、本来なら加熱してはいけない直径７０ｍ程度の鍋を
並置し、これを平行移動させながら直径７０＋ｍａの鍋
が加熱面上にきた時に上記直径＋００咽の鍋を取り去っ
た場合には前記直径７０簡の鍋を加熱してしまうという
誤動作を生じる。

然し乍ら、本発明に於いては高周波交流検出手段１５に
積分回路＋５Ａを設けているため、該積分回路１５Ａの
定数を適当に選ぶことにより、■２′の値が第７図に示
す如き特性となるためＶｌ／Ｖ２’が略一定の値とする
ことができ、その結果上記のような誤動作を生じない。

即ち、検出用二次コイルＩ７の出力を積分回路＋５Ａに
より積分し、半波整流回路により整流平滑された値を演
算手段１６に入力する構造となっているため、スイッチ
ングトランジスタの駆動パルス幅が小さければ周波数の
周期が速い故に積分回路Ｊ５Ａの出力が入力に比べ非常
に小さくなるが、駆動パルス幅が大きければ周波数の周
期が遅くなる故に積分回路の出力が入力に比べてさほど
小さくならないため上記第７図のよりなり２′の特性と
なり、故にｖｌ　とｖ２′の比は如何なる駆動パルス幅
によっても同じ値となる。従って、第６図に示すｖ２の
傾きよシ第７図のｖ２′の傾きが小さくなり、結果とし
て上記した如き誤動作を生じることがなくなる。

又、一般的に、高周波誘導加熱調理器は加熱を始める前
に、サーチパルスと称して、例えば５μ穴程度の細い駆
動パルスを間欠的に発生させ、その発生させている期間
に鍋の有無或いは適正鍋、不適性鍋の判断を行なってい
るが、このサーチパルス時の駆動パルス幅は一般的には
変動するものであるが、従来の回路では駆動パルスが変
化することによりＶｌ／Ｖ２の値が変化するので検知レ
ベルが変化するのに対し、本発明によれば全く変化せず
、正確な判断が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明高周波誘導加熱調理器の回路図、第２図
は従来高周波誘導加熱調理器の回路図、第３図は従来及
び本発明の高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知
装置における低周波交流検出手段の基本的な出力特性を
示す図、第４図は本発明の高周波誘導加熱調理器の不適
性被加熱物検知装置における高周波交流検出手段の基本
的な出力特性を示す図、第５図は同不適性被加熱物検知
装置における演算手段の基本的な出力特性図、第６図は
従来高周波誘導加熱調理器に於ける直径１００簡鉄鍋使
用時のＶｌ、Ｖ２及びＶｌ／Ｖ２の特性線図、第７図は
本発明高周波誘導加熱調理器に於ける直径１００ｍ鉄鍋
使用時のｖＩ、■２′及びＶｌ／Ｖ２’の特性線図を示
す。 ■−電源、２−整流回路、３−インバータ回路、４−誘
導加熱コイル、５−電源電流検出回路（低周波交流検出
手段）、７−適性判断回路（適性判断手段）、８−主制
御回路（加熱制御手段）、１５−高周波磁界検出回路（
高周波交流検出手段）＋５Ａ−積分回路、１６−演算増
幅回路（演算手段）、＋７−検出用二次コイル、！９−
インバータ回路電流検出回路（高周波交流 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第１図 ＾０コ　　ｅ’ｓ（ｏ　　　嶋　　！　　偽　　〜　　
Ｎシ や曹警乾曾−背〜鍼カ撃嘴べやミ へ電讐腎剌→輯鍼÷な　〜嘱≧　　公 −＄１臀転−皆賃貸楠部な（娘やシ へ蒔旨専収彎臀鵠勢撃１遼仝 手続補正書 昭和６１年　１　月１ｔＪ−口 Ｉ　事ｆ１・の表示 特願昭６０−２４０１８７ ２、発明の名称 高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装置３、補
正をする者 事ｆ↑との関係　　　特許出願人 ４、代　理　人 住　所　藝５４５大阪市阿倍野区長池町ρ番２２）；自
発補正 ６、補正の対象 ９　　　ル塾ｔ、さ井１ンｎ）田賞口Ｂ７、補正の内容 、４岬、 １）明細書中、　　　　　　　請求の範囲を別紙の通り
補正します。 ２）明細書中、第２頁第１５行目、第７頁第８行目に記
載した「大きさとの比を」を「大きさとを」と補正しま
す。 ３）明細書中、第７頁第１６行目に記載した「誘導電流
」を「誘導電圧」と補正します。 ４）明細書中、第７頁第１９行目乃至同頁末行目に記載
した「出力との比を演算する演算手段と、演算手段の演
算結果と基準値とを比較することにより」を「出力に応
じて」と補正しまず。 ５）明細書中、第８頁第１０行目乃至同頁第１１行目に
記載した「出力の比を演算することにより」を「出力を
演算することにより」と補正します。 以　　　上 ム・　　１可口１１日う＼Ｖｊ　早ｕＶ口［１，電源か
らの低周波交流を一旦整流してインバーター回路で高周
波交流に変換し誘導加熱コイルによって高周波磁界を生
じさせることにより被加熱物を加熱する高周波誘導加熱
調理器Ｃζおいて、電源からの低周波交流の大きさを検
出する低周波交流検出手段と、インバータ回路の高周波
交流の大きさを検出する高周波交流検出手段と、低周波
交流検出手段の出力と高周波交流検出手段の出力に応じ
て被加熱物の適性を判断する適性判断手段と、適性判断
手段が不適性であると判断した場合に加熱を中止する加
熱制御手段とを備え、上記検出用二次コイルの出力を積
分した値を高周波交流検出手段の出力とする事を特徴と
してなる高周波誘導加熱調理器の不適性被加熱物検知装
置。コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電源からの低周波交流を一旦整流してインバータ回
   路で高周波交流に変換し誘導加熱コイルによって高周波
   磁界を生じさせることにより被加熱物を加熱する高周波
   誘導加熱調理器に於いて、電源からの低周波交流電流の
   大きさを検出する低周波交流検出手段と、誘導加熱コイ
   ルからの高周波磁界によって励起される検出用二次コイ
   ルの誘導電流を検出することによりインバータ回路の高
   周波交流の大きさを検出する高周波交流検出手段と、低
   周波交流電流検出手段の出力と高周波交流検出手段の出
   力との比を演算する演算手段と、演算手段の演算結果と
   基準値とを比較することにより被加熱物の適性を判断す
   る適性判断手段と、適性判断手段が不適性であると判断
   した場合に加熱を中止する加熱制御手段とを備え、上記
   検出用二次コイルの出力を積分した値を高周波交流検出
   手段の出力とする事を特徴としてなる高周波誘導加熱調
   理器の不適性被加熱物検知装置。