電磁誘導加熱調理器
【課題】新規作製の誘導加熱コイルかインバータ回路に整合しているか否かを判別でき、不整合のときの詳細な内容が把握できる電磁誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】 誘導加熱コイルと、入力電力値を演算する電力演算回路と、入力電力値が予め定めた電力設定値となるように制御する制御回路とを備えた電磁誘導加熱調理器において、入力電力値が最大電力設定値に達したことを判別する電力判別回路と、出力電流の過電流を判別する過電流判別回路と、インバータ回路の位相差が共振周波数に近づいたことを判別する位相判別回路と、電力判別信号、過電流判別信号又は位相判別信号に基づいて誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きすぎるのか、小さすぎるのか又は整合しているのかを判別する整合・不整合判別回路とを備えた電磁誘導加熱調理器である。
【解決手段】 誘導加熱コイルと、入力電力値を演算する電力演算回路と、入力電力値が予め定めた電力設定値となるように制御する制御回路とを備えた電磁誘導加熱調理器において、入力電力値が最大電力設定値に達したことを判別する電力判別回路と、出力電流の過電流を判別する過電流判別回路と、インバータ回路の位相差が共振周波数に近づいたことを判別する位相判別回路と、電力判別信号、過電流判別信号又は位相判別信号に基づいて誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きすぎるのか、小さすぎるのか又は整合しているのかを判別する整合・不整合判別回路とを備えた電磁誘導加熱調理器である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路を使用して誘導加熱コイルに高周波電流を供給し電磁誘導で鍋を加熱する電磁誘導加熱調理器に係り、特に、インバータ回路と誘導加熱コイルとの整合・不整合を判別する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来技術の電磁誘導加熱装置の電気接続図である。整流回路ＤＲ１は三相交流商用電源ＡＣを整流して直流電圧に変換し、平滑コンデンサＣ１は上記整流回路ＤＲ１で直流に変換した電圧を平滑する。
【０００３】
第１スイッチング素子ＴＲ１及び第２スイッチング素子ＴＲ２は、ハーフブリッジ形のインバータ回路を形成するスイッチング素子で、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ等が使用されている。誘導加熱コイルＬは共振コンデンサＣ２及び共振コンデンサＣ３とで直列共振回路を形成し、上記誘導加熱コイルＬに図示省略の鍋を載置して電磁誘導により上記鍋を加熱する。
【０００４】
電力演算回路ＰＯは平滑コンデンサＣ１の電圧（インバータの入力電圧）を検出する入力電圧検出回路ＰＴ１からの信号とインバータの入力端の電流を検出する入力電流検出回路ＣＴ１からの信号とを入力してインバータの入力電力を演算する。駆動回路ＤＣはスイッチング素子ＴＲ１、スイッチング素子ＴＲ２を駆動する。
【０００５】
電力制御用差動増幅回路ＤＡ１は、図示省略の増幅回路の非反転入力端子に電力演算回路ＰＯからの入力電力演算信号Ｐｏが、反転入力端子に電力設定回路ＷＡから所定の電力設定信号Ｗａがそれぞれ入力される。従って、上記電力制御用差動増幅回路ＤＡ１は、入力電力演算信号Ｐｏが電力設定信号Ｗａより小さいときは両者の編差分を増幅した負の信号を出力し、入力電力演算信号Ｐｏが電力設定信号Ｗａより大きいときは、両者の編差分を増幅した正の信号を出力する。
【０００６】
位相差検出回路ＰＦは、第２スイッチング素子駆動信号Ｔｒ２と出力電流検出信号Ｃｔ２との位相差を検出し、この位相差を電圧に変換して位相差検出信号Ｐｆとして出力し、上記位相差の値が大きいと出力電圧は低くなり、逆に小さいと出力電圧は高くなる。
【０００７】
制御回路は、Ｖ／ＦコンバータＶＦ、ダイオードＤＲ１及び図示省略の抵抗器とで形成され、上記ダイオードＤＲ１を介して電力制御用差動増幅回路ＤＡ１と接続し、上記電力制御用差動増幅信号Ｄａ１の値に応じて周波数指令信号Ｖｆを制御する。
【０００８】
Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力端子は図示省略の抵抗器を介して接地されている。よって、電力制御用差動増幅回路ＤＡ１の出力信号Ｄａ１は正の値とならない限りＶ／ＦコンバータＶＦの入力端の電圧は零電位に保たれ、Ｖ／ＦコンバータＶＦはその入力電位が零のときインバータを最低周波数で制御するための周波数指令信号Ｖｆを出力する。ここで、インバータ回路の最低周波数は、載置される調理鍋を含む加熱コイルＬと共振コンデンサＣ２，Ｃ３とからなる直列共振回路の共振周波数より若干高い値に設定される。
【０００９】
位相判別回路ＣＰは、位相差が零より少し高めの位相差基準値Ｆｒと位相差検出信号Ｐｆとを比較して、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相基準値Ｆｒより大きいとき、位相判別信号ＣｐをＨｉｈｇレベルにする。
【００１０】
電力判別回路ＰＰは、図示省略の予め定めた最大電力設定値Ｗｇと電力演算信号Ｐｏとを比較して、上記電力演算信号Ｐ０が上記最大電力設定値Ｗｇより大きいとき、電力判別信号ＰｐをＨｉｇｈレベルにする。
【００１１】
論理回路ＯＲは、上記位相判別信号ＣｐがＨｉｈｇレベル又は上記電力判別信号がＨｉｇｈレベルのときに表示回路ＬＤ４を点燈して、誘導加熱コイルＬがインバータ回路に対して不整合であることを表示する。
【００１２】
さらに、論理回路ＯＲの出力がＨｉｇｈレベルのときには、電磁誘導加熱調理器の動作を停止する。上述の技術を開示した先行文献として、例えば、特許文献１がある。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−５４２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来技術の電磁誘導加熱調理器において、鍋の形状、材質又は厨房機器の違いに応じて、ユーザが誘導加熱コイルを新規作製して使用する場合がある。このとき、誘導加熱コイルのインダクタンス値が上記インバータ回路に整合しているか否かを判別することが重要になる。上記インダクタンス値が整合しない誘導加熱コイルを上記電磁誘導加熱調理器に設置して用いると、最悪の場合、上記インバータ回路等が破壊する恐れがある。
【００１５】
上述の先行文献１では、インバータ回路が所定の周波数になっても最大電力値が得られない又は上記インバータ回路が共振周波数の近傍になったとき、上記誘導加熱コイルが上記インバータ回路に整合しないと判別していた。上記より、先行文献１では新規作製した誘導加熱コイルがインバータ回路に整合しているか否かを判別することはできるが、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きすぎるのか又は小さすぎるのかが把握できず、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値の調整が非常に困難であった。そこで、本発明は、上述した課題を解決することができる電磁誘導加熱調理器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、共振コンデンサとで直列共振回路を形成する誘導加熱コイルと、上記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、上記インバータ回路の入力電力値を演算する電力演算回路と、上記電力設定値を予め定めた値に設定する電力設定回路と、上記入力電力値が上記電力設定値となるように上記インバータ回路の出力周波数を制御する制御回路と備えた電磁誘導加熱調理器において、上記電力設定値を最大電力設定値に設定し上記入力電力値が上記最大電力設定値に達したときに電力判別信号を出力する電力判別回路と、上記インバータ回路の出力電流が予め定めた電流制限値より大きいときに過電流と判別して過電流判別信号を出力する過電流判別回路と、上記インバータ回路の出力電圧と出力電流との位相差を検出し上記位相差が零近傍になり共振周波数に近づいたときに位相判別信号を出力する位相判別回路と、上記誘導加熱コイルが上記インバータ回路に整合していることを確認するために上記電力設定値を上記最大電力設定値に設定して上記インバータ回路を起動したときに上記電力判別信号が出力すると上記過電流判別信号及び上記位相判別信号に関係なく整合していると判別し、上記電力判別信号が出力せず上記過電流判別信号が出力すると上記誘導加熱コイルのインダクタンス値が小さすぎると判別し、上記上記電力判別信号が出力せず上記位相判別信号が出力すると上記誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きいすぎると判別して整合・不整合の判別信号を出力する整合・不整合判別回路と、上記整合・不整合の判別信号の内容を表示する表示回路とを備えたことを特徴とする電磁誘導加熱調理である。
【００１７】
第２の発明は、上記最大電力設定値を設定する最大電力設定回路と、上記最大電力設定値又は上記電力設定値を選択する整合・調理切換スイッチとを備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱調理器である。
【００１８】
第３の発明は、上記入力電力値を表示する表示回路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁誘導加熱調理器のである。
【発明の効果】
【００１９】
上記第１の発明によれば、鍋の形状、材質又は厨房機器の違いに応じて、誘導加熱コイルを新規作製して使用する際、誘導加熱コイルがインバータ回路に整合しているか否かを自動的に判別して表示し、不整合の場合において、誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きすぎる又は小さすぎると表示するので、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値の調整が容易になる。さらに、上記不整合の誘導加熱コイルを長期間使用すると、最悪の場合、インバータ回路等が破壊する恐れがあった。しかし、本発明では制限回路を設けることにより、上記インバータ回路等の破損を防止している。
【００２０】
上記第２の発明は、整合・調理切換スイッチを設けることにより、整合判別モード又は調理モードの切換が容易になる。
【００２１】
上記第３の発明は、入力電力値を表示することにより、誘導加熱コイルのインダクタンス値がどの程度大きすぎるのか又は小さすぎるのかを予測することができ、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値の微調整が非常に容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。図１において、図７に示す、従来技術の電磁誘導加熱調理器の電気接続図と同一符号は同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００２３】
出力電流制限回路ＤＡ２は、図２に示すように非反転入力端子に出力電流検出回路ＣＴ２からの出力電流検出信号Ｃｔ２が、反転入力端子に電流制限設定回路ＩＣから電流制限設定信号Ｉｃがそれぞれ入力される。従って、上記出力電流制限回路ＤＡ２は、上記出力電流検出信号Ｃｔ２が上記電流制限設定信号Ｉｃより小さいときは、両者の偏差分を増幅した負の信号を出力し、上記出力電流検出信号Ｃｔ２が上記電流制限設定信号Ｉｃより大きいときは、両者の偏差分を増幅した正の信号を出力する。
【００２４】
位相制限回路ＤＡ３は、図２に示すように非反転入力端子に位相差検出回路ＰＦからの位相差検出信号Ｐｆが、反転入力端子に位相制限設定回路ＦＳから位相制限設定信号Ｆｓがそれぞれ入力される。従って、上記位相制限回路ＤＡ３は、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相制限設定信号Ｆｓより小さいときは、両者の偏差分を増幅した負の信号を出力し、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相制限設定信号Ｆｓより大きいときは、両者の偏差分を増幅した正の信号を出力する。
【００２５】
Ｖ／ＦコンバータＶＦは、ダイオードＤＲ１を介して電力制御用差動増幅回路ＤＡ１と接続し、ダイオードＤＲ２を介して出力電流制限回路ＤＡ２とダイオードＤＲ３を介して位相制限回路ＤＡ３と接続し、オアー論理を形成し、上記電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２及び位相制限信号Ｄａ３の最大値に応じて周波数指令信号Ｖｆ
を制御する。
【００２６】
過電流判別回路ＩＰは、出力電流検出回路ＣＴ２からの出力電流検出信号Ｃｔ２と電流制限設定回路ＩＣから電流制限設定信号Ｉｃとを比較して、上記出力電流検出信号Ｃｔ２が上記電流制限設定信号Ｉｃより大きいときに過電流と判別して過電流判別信号ＩｐをＨｉｇｈレベルにして出力する。
【００２７】
位相判別回路ＣＰは、位相差検出回路ＰＦからの位相差検出信号Ｐｆと位相制限設定回路ＦＳから位相制限設定信号Ｆｓとを比較して、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相制限設定信号Ｆｓより大きいときに共振周波数の近傍に近づいたと判別して位相判別信号ＣｐをＨｉｇｈレベルにして出力する。
【００２８】
整合・不整合判別回路ＫＤは、電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルで過電流判別信号ＩｐがＨｉｇｈレベルになると誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が小さすぎると判別して表示回路ＬＤ１に上記判別した内容を表示する。また、電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルで位相判別信号ＣｐがＨｉｇｈレベルになると誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎると判別して表示回路ＬＤ２に上記判別した内容を表示する。更に、電力判別信号がＨｉｇｈレベルになると上記過電流判別信号Ｉｐ又は上記位相判別信号Ｃｐのレベルに関係なく、上記誘導加熱コイルがインバータ回路に対して整合していると判別して上記判別した内容を表示回路ＬＤ３に表示する。
【００２９】
駆動回路ＤＣは、下記に示すＶ／ＦコンバータＶＦからの出力信号Ｖｆの値に応じて、パルス幅の比率が一定でパルス周波数を変調するＰＦＭ制御をして、第１スイッチング素子ＴＲ１と第２スイッチング素子ＴＲ２とを交互に駆動する第１スイッチング素子駆動信号Ｔｒ１と第２スイッチング素子駆動信号Ｔｒ２とを出力する。
【００３０】
電力設定回路ＷＡで電力を最大電力設定値Ｗｇに設定し、調理者が調理器を起動させると、過大な電流が流れてしまう。ソフトスタート回路ＳＳはこのような状況を想定して設けられたもので、起動開始時、たとえ、高い電力が設定されても、ソフトスタート回路ＳＳの動作により小電力から穏やかに電力を増大させる。
【００３１】
図３は、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が小さすぎて最大定格電力が得られず、インバータ回路の出力電流が過電流になったときの波形図である。図３において、図３（Ａ）は、ソフトスタート信号Ｓｓを示し、図３（Ｂ）は出力電流検出信号Ｃｔ２を示し、図３（Ｃ）は、入力電力演算信号Ｐｏを示し、図３（Ｄ）は、位相差検出信号Ｐｆを示し、図３（Ｅ）は、出力電流制限信号Ｄａ２を示し、図３（Ｆ）は、Ｖ／ＦコンバーＶＦの入力信号Ｖｉを示し、図３（Ｇ）は、過電流判別信号Ｉｐを示す。
【００３２】
図３に示す時刻ｔ＝ｔ０において、図示省略の起動信号が入力されると、図３（Ａ）に示すソフトスタート信号Ｓｓは緩やかに減少し、逆に、出力電流検出信号Ｃｔ２、入力電力演算信号Ｐｏ及び位相差検出信号Ｐｆは緩やかに増大する。
【００３３】
図３（Ｆ）に示すＶ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉは、ダイオードＤＲ１乃至ＤＲ４及び入力端子の抵抗器Ｒ１によってＯＲ論理を形成し、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番大きい値の信号が入力信号Ｖｉとなる。
【００３４】
図３（Ｆ）に示す、Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉが減少すると、出力電流検出信号Ｃｔ２の値は逆に増加する。
【００３５】
時刻ｔ＝ｔ１において、出力電流検出信号Ｃｔ２が増加を維持し図３（Ｂ）に示す、電流制限設定信号Ｉｃに達すると過電流判別回路ＩＰは過電流と判別して、図３（Ｇ）に示す過電流判別信号ＩｐをＨｉｇｈレベルにする。このとき、図３（Ｄ）に示す位相差検出信号Ｐｆが位相制限設定信号Ｆｓより小さいので位相判別回路ＣＰは位相判別信号ＣｐをＬｏｗレベルにする。さらに、図３（Ｃ）に示す入力電力演算信号Ｐｏも最大電力設定信号Ｗｇより小さいので電力判別回路ＰＰは電力判別信号ＰｐをＬｏｗレベルにする。
【００３６】
整合・不整合判別回路ＫＤは、過電流判別信号ＩｐがＨｉｇｈレベル、位相判別信号ＣｐがＬｏｗレベル及び電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルのときに誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定の小さいすぎると判別し、インバータ回路に対して整合しないと判別して、上記判別した内容を表示回路ＬＤ１に表示する。
【００３７】
時刻ｔ＝ｔ２以後は、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番値の大きい出力電流制限信号Ｄａ２が入力信号Ｖｉとなり、出力電流が制限される。
【００３８】
図４は、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎて最大定格電力が得られず、インバータ回路の出力電圧の進み位相が零近傍になり共振周波数に近づいたときの波形図である。図４において、図４（Ａ）は、ソフトスタート信号Ｓｓを示し、図４（Ｂ）は出力電流検出信号Ｃｔ２を示し、図４（Ｃ）は、入力電力演算信号Ｐｏを示し、図４（Ｄ）は、位相差検出信号Ｐｆを示し、図４（Ｅ）は、位相制限信号Ｄａ３を示し、図４（Ｆ）は、Ｖ／ＦコンバーＶＦの入力信号Ｖｉを示し、図４（Ｇ）は、位相判別信号Ｃｐを示す。
【００３９】
図４に示す時刻ｔ＝ｔ０において、図示省略の起動信号が入力されると、図４（Ａ）に示すソフトスタート信号Ｓｓの値は緩やかに減少し、逆に、出力電流検出信号Ｃｔ２、入力電力演算信号Ｐｏ及び位相差検出信号Ｐｆは緩やかに増大する。
【００４０】
図４（Ｆ）に示すＶ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉは、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番大きい値の信号が入力信号Ｖｉとなる。
【００４１】
上記Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉの減少に応じて、図４（Ｄ）に示す、インバータ回路の位相差検出信号Ｐｆの値は逆に増加する。
【００４２】
時刻ｔ＝ｔ１において、位相差検出信号Ｐｆが増加を維持し図４（Ｄ）に示す、位相制限設定信号Ｆｓに達すると位相判別回路ＣＰはインバータ回路の出力電圧の進み位相が零近傍になり共振周波数に近づいたと判別して、図４（Ｇ）に示す位相判別信号ＣｐをＨｉｇｈレベルにする。このとき、図４（Ｂ）に示す出力電流検出信号Ｃｔ２が電流制限設定信号Ｉｃより小さいので過電流判別回路ＩＰは過電流判別信号ＣｐをＬｏｗレベルにする。さらに、図４（Ｃ）に示す入力電力演算信号Ｐｏも最大電力設定信号Ｗｇより小さいので電力判別回路ＰＰは電力判別信号ＰｐをＬｏｗレベルにする。
【００４３】
整合・不整合判別回路ＫＤは、位相判別信号ＣｐがＨｉｇｈレベル、過電流判別信号ＩｐがＬｏｗレベル及び電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルのときに誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎると判別し、インバータ回路に対して整合していないと判別して、上記判別した内容を表示回路ＬＤ２に表示する。
【００４４】
時刻ｔ＝ｔ２以後は、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番値の大きい位相制限信号Ｄａ３が入力信号Ｖｉとなり、出力電流が制限される。
【００４５】
図５は、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定に値にあり、最大定格電力が得られて誘導加熱コイルがインバータ回路に整合したときの波形図である。図５において、図５（Ａ）は、ソフトスタート信号Ｓｓを示し、図５（Ｂ）は出力電流検出信号Ｃｔ２を示し、図５（Ｃ）は、入力電力演算信号Ｐｏを示し、図５（Ｄ）は、位相差検出信号Ｐｆを示し、図５（Ｅ）は、電流制御用差動増幅信号Ｄａ１を示し、図５（Ｆ）は、Ｖ／ＦコンバーＶＦの入力信号Ｖｉを示し、図５（Ｇ）は、電力判別信号Ｐｐを示す。
【００４６】
図５に示す時刻ｔ＝ｔ０において、図示省略の起動信号が入力されると、図５（Ａ）に示すソフトスタート信号Ｓｓの値は緩やかに減少し、逆に、出力電流検出信号Ｃｔ２、入力電力演算信号Ｐｏ及び位相差検出信号Ｐｆは緩やかに増大する。
【００４７】
上記Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉの減少に応じて、図５（Ｃ）に示す、入力電力演算信号Ｐｏの値は逆に増加する。
【００４８】
時刻ｔ＝ｔ１において、入力電力演算信号Ｐｏが増加を維持し図４（Ｃ）に示す最大電力設定値Ｗｇに達すると電力判別回路ＰＰは図４（Ｇ）に示す電力位相判別信号ＩｐをＨｉｇｈレベルにする。
【００４９】
整合・不整合判別回路ＫＤは、電力判別信号ＰｐがＨｉｇｈレベルになると、過電流判別信号Ｉｐ及び電力判別信号Ｐｐに関係なく誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定の値にあると判別し、インバータ回路に対して整合していると判別して、上記判別した内容を表示回路ＬＤ３に表示する。
【００５０】
［実施の形態２］
図６は、実施形態２の電磁誘導加熱装置の電気接続図である。同図において、図１に示す本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
【００５１】
最大電力設定回路ＷＧは、最大電力設定信号Ｗｇを設定する。
【００５２】
整合・調理切換スイッチＳＷは、整合モードに選択すると最大電力設定信号Ｗｇを選択して電力制御用差動増幅回路ＤＡ１に入力し、調理モードに選択すると電力設定信号Ｗａを選択して上記電力制御用差動増幅回路ＤＡ１に入力する。
【００５３】
［実施の形態３］
図６は、実施形態３の電磁誘導加熱装置の電気接続図である。同図において、図１に示す本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
【００５４】
整合・不整合判別回路ＫＤは、入力電力演算信号Ｐｏの値を数値化して表示回路ＬＤ４に表示する。上記表示された入力電力値によって、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値がどの程度大きいのか又は小さいのか予測することが可能となる。
【００５５】
［実施の形態４］
インバータ回路の動作周波数には制限があり、予め定めた下限値と上限値とが設定されている。この条件でインダクタンス値が非常に大きい誘導加熱コイルの整合の判別を行なうと、インバータ回路の出力電圧と出力電流との位相差が零近傍になり共振周波数に近づく前に、上記インバータ回路の動作周波数の下限値に達し、このとき、位相判別信号ＣｐはＬｏｗレベルになる。整合・不整合判別回路ＫＤは、電力判別信号Ｐｐ及び位相判別信号ＣｐがＬｏｗレベルになると、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が非常に大きい値であると判別して不整合信号を出力する。また、上記判別した不整合信号の内容を表示する図示省略の表示回路を別途設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。
【図２】電流・位相制限回路の詳細電気接続図である。
【図３】誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が小さすぎて最大定格電電力が得られ ず、インバータ回路の出力電流が過電流になったときの波形図である。
【図４】誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎて最大定格電電力が得られ ず、インバータ回路の出力電圧の進み位相が零近傍になり共振周波数に近ず いたときの波形図である。
【図５】誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定に値にあり最大定格電力が得ら れ、誘導加熱コイルがインバータ回路に整合したときの波形図である。
【図６】実施の形態２及び３の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。
【図７】従来技術の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｃ１ 平滑コンデンサ
Ｃ２ 共振コンデンサ
Ｃ３ 共振コンデンサ
ＣＰ 位相判別回路
ＣＴ１ 入力電流検出回路
ＣＴ２ 出力電流検出回路
ＤＣ 駆動回路
ＤＡ１ 電力制御用差動増幅回路
ＤＡ２ 出力電流制限回路
ＤＡ３ 位相制限回路
ＤＲ１ 整流回路
ＦＳ 位相制限設定回路
ＩＣ 電流制限設定回路
ＩＰ 過電流判別回路
ＫＤ 整合・不整合判別回路
Ｌ 誘導加熱コイル
ＬＤ１ 表示回路
ＬＤ２ 表示回路
ＬＤ３ 表示回路
ＬＤ４ 表示回路
ＬＤ５ 入力電力表示回路
ＰＦ 位相差検出回路
ＰＰ 電力判別回路
ＰＯ 電力演算回路
ＰＴ１ 入力電圧検出回路
ＳＳ ソフトスタート回路
ＳＷ 整合・調理切換スイッチ
ＴＲ１ 第１スイッチング素子
ＴＲ２ 第２スイッチング素子
ＶＦ Ｖ／Ｆコンバータ
ＷＡ 電力設定回路
ＷＧ 最大電力設定回路
Ｃｐ 位相判別信号
Ｃｔ１ 入力電流検出信号
Ｃｔ２ 出力電流検出信号
Ｄａ１ 電力制御用差動増幅信号
Ｄａ２ 出力電流制限信号
Ｄａ３ 位相制限信号
Ｆｓ 位相制限設定信号
Ｉｃ 電流制限設定信号
Ｉｐ 過電流判別信号
Ｐｏ 入力電力演算信号
Ｐｐ 電力判別信号
Ｐｆ 位相差検出信号
Ｐｔ１ 入力電圧検出信号
Ｔｒ１ 第１スイッチング素子駆動信号
Ｔｒ２ 第２スイッチング素子駆動信号
Ｖｆ 周波数指令信号
Ｗａ 電力設定信号
Ｗｇ 最大電力設定信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路を使用して誘導加熱コイルに高周波電流を供給し電磁誘導で鍋を加熱する電磁誘導加熱調理器に係り、特に、インバータ回路と誘導加熱コイルとの整合・不整合を判別する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来技術の電磁誘導加熱装置の電気接続図である。整流回路ＤＲ１は三相交流商用電源ＡＣを整流して直流電圧に変換し、平滑コンデンサＣ１は上記整流回路ＤＲ１で直流に変換した電圧を平滑する。
【０００３】
第１スイッチング素子ＴＲ１及び第２スイッチング素子ＴＲ２は、ハーフブリッジ形のインバータ回路を形成するスイッチング素子で、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ等が使用されている。誘導加熱コイルＬは共振コンデンサＣ２及び共振コンデンサＣ３とで直列共振回路を形成し、上記誘導加熱コイルＬに図示省略の鍋を載置して電磁誘導により上記鍋を加熱する。
【０００４】
電力演算回路ＰＯは平滑コンデンサＣ１の電圧（インバータの入力電圧）を検出する入力電圧検出回路ＰＴ１からの信号とインバータの入力端の電流を検出する入力電流検出回路ＣＴ１からの信号とを入力してインバータの入力電力を演算する。駆動回路ＤＣはスイッチング素子ＴＲ１、スイッチング素子ＴＲ２を駆動する。
【０００５】
電力制御用差動増幅回路ＤＡ１は、図示省略の増幅回路の非反転入力端子に電力演算回路ＰＯからの入力電力演算信号Ｐｏが、反転入力端子に電力設定回路ＷＡから所定の電力設定信号Ｗａがそれぞれ入力される。従って、上記電力制御用差動増幅回路ＤＡ１は、入力電力演算信号Ｐｏが電力設定信号Ｗａより小さいときは両者の編差分を増幅した負の信号を出力し、入力電力演算信号Ｐｏが電力設定信号Ｗａより大きいときは、両者の編差分を増幅した正の信号を出力する。
【０００６】
位相差検出回路ＰＦは、第２スイッチング素子駆動信号Ｔｒ２と出力電流検出信号Ｃｔ２との位相差を検出し、この位相差を電圧に変換して位相差検出信号Ｐｆとして出力し、上記位相差の値が大きいと出力電圧は低くなり、逆に小さいと出力電圧は高くなる。
【０００７】
制御回路は、Ｖ／ＦコンバータＶＦ、ダイオードＤＲ１及び図示省略の抵抗器とで形成され、上記ダイオードＤＲ１を介して電力制御用差動増幅回路ＤＡ１と接続し、上記電力制御用差動増幅信号Ｄａ１の値に応じて周波数指令信号Ｖｆを制御する。
【０００８】
Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力端子は図示省略の抵抗器を介して接地されている。よって、電力制御用差動増幅回路ＤＡ１の出力信号Ｄａ１は正の値とならない限りＶ／ＦコンバータＶＦの入力端の電圧は零電位に保たれ、Ｖ／ＦコンバータＶＦはその入力電位が零のときインバータを最低周波数で制御するための周波数指令信号Ｖｆを出力する。ここで、インバータ回路の最低周波数は、載置される調理鍋を含む加熱コイルＬと共振コンデンサＣ２，Ｃ３とからなる直列共振回路の共振周波数より若干高い値に設定される。
【０００９】
位相判別回路ＣＰは、位相差が零より少し高めの位相差基準値Ｆｒと位相差検出信号Ｐｆとを比較して、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相基準値Ｆｒより大きいとき、位相判別信号ＣｐをＨｉｈｇレベルにする。
【００１０】
電力判別回路ＰＰは、図示省略の予め定めた最大電力設定値Ｗｇと電力演算信号Ｐｏとを比較して、上記電力演算信号Ｐ０が上記最大電力設定値Ｗｇより大きいとき、電力判別信号ＰｐをＨｉｇｈレベルにする。
【００１１】
論理回路ＯＲは、上記位相判別信号ＣｐがＨｉｈｇレベル又は上記電力判別信号がＨｉｇｈレベルのときに表示回路ＬＤ４を点燈して、誘導加熱コイルＬがインバータ回路に対して不整合であることを表示する。
【００１２】
さらに、論理回路ＯＲの出力がＨｉｇｈレベルのときには、電磁誘導加熱調理器の動作を停止する。上述の技術を開示した先行文献として、例えば、特許文献１がある。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−５４２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来技術の電磁誘導加熱調理器において、鍋の形状、材質又は厨房機器の違いに応じて、ユーザが誘導加熱コイルを新規作製して使用する場合がある。このとき、誘導加熱コイルのインダクタンス値が上記インバータ回路に整合しているか否かを判別することが重要になる。上記インダクタンス値が整合しない誘導加熱コイルを上記電磁誘導加熱調理器に設置して用いると、最悪の場合、上記インバータ回路等が破壊する恐れがある。
【００１５】
上述の先行文献１では、インバータ回路が所定の周波数になっても最大電力値が得られない又は上記インバータ回路が共振周波数の近傍になったとき、上記誘導加熱コイルが上記インバータ回路に整合しないと判別していた。上記より、先行文献１では新規作製した誘導加熱コイルがインバータ回路に整合しているか否かを判別することはできるが、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きすぎるのか又は小さすぎるのかが把握できず、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値の調整が非常に困難であった。そこで、本発明は、上述した課題を解決することができる電磁誘導加熱調理器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するために、第１の発明は、共振コンデンサとで直列共振回路を形成する誘導加熱コイルと、上記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、上記インバータ回路の入力電力値を演算する電力演算回路と、上記電力設定値を予め定めた値に設定する電力設定回路と、上記入力電力値が上記電力設定値となるように上記インバータ回路の出力周波数を制御する制御回路と備えた電磁誘導加熱調理器において、上記電力設定値を最大電力設定値に設定し上記入力電力値が上記最大電力設定値に達したときに電力判別信号を出力する電力判別回路と、上記インバータ回路の出力電流が予め定めた電流制限値より大きいときに過電流と判別して過電流判別信号を出力する過電流判別回路と、上記インバータ回路の出力電圧と出力電流との位相差を検出し上記位相差が零近傍になり共振周波数に近づいたときに位相判別信号を出力する位相判別回路と、上記誘導加熱コイルが上記インバータ回路に整合していることを確認するために上記電力設定値を上記最大電力設定値に設定して上記インバータ回路を起動したときに上記電力判別信号が出力すると上記過電流判別信号及び上記位相判別信号に関係なく整合していると判別し、上記電力判別信号が出力せず上記過電流判別信号が出力すると上記誘導加熱コイルのインダクタンス値が小さすぎると判別し、上記上記電力判別信号が出力せず上記位相判別信号が出力すると上記誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きいすぎると判別して整合・不整合の判別信号を出力する整合・不整合判別回路と、上記整合・不整合の判別信号の内容を表示する表示回路とを備えたことを特徴とする電磁誘導加熱調理である。
【００１７】
第２の発明は、上記最大電力設定値を設定する最大電力設定回路と、上記最大電力設定値又は上記電力設定値を選択する整合・調理切換スイッチとを備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱調理器である。
【００１８】
第３の発明は、上記入力電力値を表示する表示回路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁誘導加熱調理器のである。
【発明の効果】
【００１９】
上記第１の発明によれば、鍋の形状、材質又は厨房機器の違いに応じて、誘導加熱コイルを新規作製して使用する際、誘導加熱コイルがインバータ回路に整合しているか否かを自動的に判別して表示し、不整合の場合において、誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きすぎる又は小さすぎると表示するので、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値の調整が容易になる。さらに、上記不整合の誘導加熱コイルを長期間使用すると、最悪の場合、インバータ回路等が破壊する恐れがあった。しかし、本発明では制限回路を設けることにより、上記インバータ回路等の破損を防止している。
【００２０】
上記第２の発明は、整合・調理切換スイッチを設けることにより、整合判別モード又は調理モードの切換が容易になる。
【００２１】
上記第３の発明は、入力電力値を表示することにより、誘導加熱コイルのインダクタンス値がどの程度大きすぎるのか又は小さすぎるのかを予測することができ、上記誘導加熱コイルのインダクタンス値の微調整が非常に容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。図１において、図７に示す、従来技術の電磁誘導加熱調理器の電気接続図と同一符号は同一動作を行なうので説明は省略し符号が相違する構成について説明する。
【００２３】
出力電流制限回路ＤＡ２は、図２に示すように非反転入力端子に出力電流検出回路ＣＴ２からの出力電流検出信号Ｃｔ２が、反転入力端子に電流制限設定回路ＩＣから電流制限設定信号Ｉｃがそれぞれ入力される。従って、上記出力電流制限回路ＤＡ２は、上記出力電流検出信号Ｃｔ２が上記電流制限設定信号Ｉｃより小さいときは、両者の偏差分を増幅した負の信号を出力し、上記出力電流検出信号Ｃｔ２が上記電流制限設定信号Ｉｃより大きいときは、両者の偏差分を増幅した正の信号を出力する。
【００２４】
位相制限回路ＤＡ３は、図２に示すように非反転入力端子に位相差検出回路ＰＦからの位相差検出信号Ｐｆが、反転入力端子に位相制限設定回路ＦＳから位相制限設定信号Ｆｓがそれぞれ入力される。従って、上記位相制限回路ＤＡ３は、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相制限設定信号Ｆｓより小さいときは、両者の偏差分を増幅した負の信号を出力し、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相制限設定信号Ｆｓより大きいときは、両者の偏差分を増幅した正の信号を出力する。
【００２５】
Ｖ／ＦコンバータＶＦは、ダイオードＤＲ１を介して電力制御用差動増幅回路ＤＡ１と接続し、ダイオードＤＲ２を介して出力電流制限回路ＤＡ２とダイオードＤＲ３を介して位相制限回路ＤＡ３と接続し、オアー論理を形成し、上記電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２及び位相制限信号Ｄａ３の最大値に応じて周波数指令信号Ｖｆ
を制御する。
【００２６】
過電流判別回路ＩＰは、出力電流検出回路ＣＴ２からの出力電流検出信号Ｃｔ２と電流制限設定回路ＩＣから電流制限設定信号Ｉｃとを比較して、上記出力電流検出信号Ｃｔ２が上記電流制限設定信号Ｉｃより大きいときに過電流と判別して過電流判別信号ＩｐをＨｉｇｈレベルにして出力する。
【００２７】
位相判別回路ＣＰは、位相差検出回路ＰＦからの位相差検出信号Ｐｆと位相制限設定回路ＦＳから位相制限設定信号Ｆｓとを比較して、上記位相差検出信号Ｐｆが上記位相制限設定信号Ｆｓより大きいときに共振周波数の近傍に近づいたと判別して位相判別信号ＣｐをＨｉｇｈレベルにして出力する。
【００２８】
整合・不整合判別回路ＫＤは、電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルで過電流判別信号ＩｐがＨｉｇｈレベルになると誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が小さすぎると判別して表示回路ＬＤ１に上記判別した内容を表示する。また、電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルで位相判別信号ＣｐがＨｉｇｈレベルになると誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎると判別して表示回路ＬＤ２に上記判別した内容を表示する。更に、電力判別信号がＨｉｇｈレベルになると上記過電流判別信号Ｉｐ又は上記位相判別信号Ｃｐのレベルに関係なく、上記誘導加熱コイルがインバータ回路に対して整合していると判別して上記判別した内容を表示回路ＬＤ３に表示する。
【００２９】
駆動回路ＤＣは、下記に示すＶ／ＦコンバータＶＦからの出力信号Ｖｆの値に応じて、パルス幅の比率が一定でパルス周波数を変調するＰＦＭ制御をして、第１スイッチング素子ＴＲ１と第２スイッチング素子ＴＲ２とを交互に駆動する第１スイッチング素子駆動信号Ｔｒ１と第２スイッチング素子駆動信号Ｔｒ２とを出力する。
【００３０】
電力設定回路ＷＡで電力を最大電力設定値Ｗｇに設定し、調理者が調理器を起動させると、過大な電流が流れてしまう。ソフトスタート回路ＳＳはこのような状況を想定して設けられたもので、起動開始時、たとえ、高い電力が設定されても、ソフトスタート回路ＳＳの動作により小電力から穏やかに電力を増大させる。
【００３１】
図３は、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が小さすぎて最大定格電力が得られず、インバータ回路の出力電流が過電流になったときの波形図である。図３において、図３（Ａ）は、ソフトスタート信号Ｓｓを示し、図３（Ｂ）は出力電流検出信号Ｃｔ２を示し、図３（Ｃ）は、入力電力演算信号Ｐｏを示し、図３（Ｄ）は、位相差検出信号Ｐｆを示し、図３（Ｅ）は、出力電流制限信号Ｄａ２を示し、図３（Ｆ）は、Ｖ／ＦコンバーＶＦの入力信号Ｖｉを示し、図３（Ｇ）は、過電流判別信号Ｉｐを示す。
【００３２】
図３に示す時刻ｔ＝ｔ０において、図示省略の起動信号が入力されると、図３（Ａ）に示すソフトスタート信号Ｓｓは緩やかに減少し、逆に、出力電流検出信号Ｃｔ２、入力電力演算信号Ｐｏ及び位相差検出信号Ｐｆは緩やかに増大する。
【００３３】
図３（Ｆ）に示すＶ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉは、ダイオードＤＲ１乃至ＤＲ４及び入力端子の抵抗器Ｒ１によってＯＲ論理を形成し、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番大きい値の信号が入力信号Ｖｉとなる。
【００３４】
図３（Ｆ）に示す、Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉが減少すると、出力電流検出信号Ｃｔ２の値は逆に増加する。
【００３５】
時刻ｔ＝ｔ１において、出力電流検出信号Ｃｔ２が増加を維持し図３（Ｂ）に示す、電流制限設定信号Ｉｃに達すると過電流判別回路ＩＰは過電流と判別して、図３（Ｇ）に示す過電流判別信号ＩｐをＨｉｇｈレベルにする。このとき、図３（Ｄ）に示す位相差検出信号Ｐｆが位相制限設定信号Ｆｓより小さいので位相判別回路ＣＰは位相判別信号ＣｐをＬｏｗレベルにする。さらに、図３（Ｃ）に示す入力電力演算信号Ｐｏも最大電力設定信号Ｗｇより小さいので電力判別回路ＰＰは電力判別信号ＰｐをＬｏｗレベルにする。
【００３６】
整合・不整合判別回路ＫＤは、過電流判別信号ＩｐがＨｉｇｈレベル、位相判別信号ＣｐがＬｏｗレベル及び電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルのときに誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定の小さいすぎると判別し、インバータ回路に対して整合しないと判別して、上記判別した内容を表示回路ＬＤ１に表示する。
【００３７】
時刻ｔ＝ｔ２以後は、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番値の大きい出力電流制限信号Ｄａ２が入力信号Ｖｉとなり、出力電流が制限される。
【００３８】
図４は、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎて最大定格電力が得られず、インバータ回路の出力電圧の進み位相が零近傍になり共振周波数に近づいたときの波形図である。図４において、図４（Ａ）は、ソフトスタート信号Ｓｓを示し、図４（Ｂ）は出力電流検出信号Ｃｔ２を示し、図４（Ｃ）は、入力電力演算信号Ｐｏを示し、図４（Ｄ）は、位相差検出信号Ｐｆを示し、図４（Ｅ）は、位相制限信号Ｄａ３を示し、図４（Ｆ）は、Ｖ／ＦコンバーＶＦの入力信号Ｖｉを示し、図４（Ｇ）は、位相判別信号Ｃｐを示す。
【００３９】
図４に示す時刻ｔ＝ｔ０において、図示省略の起動信号が入力されると、図４（Ａ）に示すソフトスタート信号Ｓｓの値は緩やかに減少し、逆に、出力電流検出信号Ｃｔ２、入力電力演算信号Ｐｏ及び位相差検出信号Ｐｆは緩やかに増大する。
【００４０】
図４（Ｆ）に示すＶ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉは、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番大きい値の信号が入力信号Ｖｉとなる。
【００４１】
上記Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉの減少に応じて、図４（Ｄ）に示す、インバータ回路の位相差検出信号Ｐｆの値は逆に増加する。
【００４２】
時刻ｔ＝ｔ１において、位相差検出信号Ｐｆが増加を維持し図４（Ｄ）に示す、位相制限設定信号Ｆｓに達すると位相判別回路ＣＰはインバータ回路の出力電圧の進み位相が零近傍になり共振周波数に近づいたと判別して、図４（Ｇ）に示す位相判別信号ＣｐをＨｉｇｈレベルにする。このとき、図４（Ｂ）に示す出力電流検出信号Ｃｔ２が電流制限設定信号Ｉｃより小さいので過電流判別回路ＩＰは過電流判別信号ＣｐをＬｏｗレベルにする。さらに、図４（Ｃ）に示す入力電力演算信号Ｐｏも最大電力設定信号Ｗｇより小さいので電力判別回路ＰＰは電力判別信号ＰｐをＬｏｗレベルにする。
【００４３】
整合・不整合判別回路ＫＤは、位相判別信号ＣｐがＨｉｇｈレベル、過電流判別信号ＩｐがＬｏｗレベル及び電力判別信号ＰｐがＬｏｗレベルのときに誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎると判別し、インバータ回路に対して整合していないと判別して、上記判別した内容を表示回路ＬＤ２に表示する。
【００４４】
時刻ｔ＝ｔ２以後は、電力制御用差動増幅信号Ｄａ１、出力電流制限信号Ｄａ２、位相制限信号Ｄａ３又はソフトスタート信号Ｓｓのうち、一番値の大きい位相制限信号Ｄａ３が入力信号Ｖｉとなり、出力電流が制限される。
【００４５】
図５は、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定に値にあり、最大定格電力が得られて誘導加熱コイルがインバータ回路に整合したときの波形図である。図５において、図５（Ａ）は、ソフトスタート信号Ｓｓを示し、図５（Ｂ）は出力電流検出信号Ｃｔ２を示し、図５（Ｃ）は、入力電力演算信号Ｐｏを示し、図５（Ｄ）は、位相差検出信号Ｐｆを示し、図５（Ｅ）は、電流制御用差動増幅信号Ｄａ１を示し、図５（Ｆ）は、Ｖ／ＦコンバーＶＦの入力信号Ｖｉを示し、図５（Ｇ）は、電力判別信号Ｐｐを示す。
【００４６】
図５に示す時刻ｔ＝ｔ０において、図示省略の起動信号が入力されると、図５（Ａ）に示すソフトスタート信号Ｓｓの値は緩やかに減少し、逆に、出力電流検出信号Ｃｔ２、入力電力演算信号Ｐｏ及び位相差検出信号Ｐｆは緩やかに増大する。
【００４７】
上記Ｖ／ＦコンバータＶＦの入力信号Ｖｉの減少に応じて、図５（Ｃ）に示す、入力電力演算信号Ｐｏの値は逆に増加する。
【００４８】
時刻ｔ＝ｔ１において、入力電力演算信号Ｐｏが増加を維持し図４（Ｃ）に示す最大電力設定値Ｗｇに達すると電力判別回路ＰＰは図４（Ｇ）に示す電力位相判別信号ＩｐをＨｉｇｈレベルにする。
【００４９】
整合・不整合判別回路ＫＤは、電力判別信号ＰｐがＨｉｇｈレベルになると、過電流判別信号Ｉｐ及び電力判別信号Ｐｐに関係なく誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定の値にあると判別し、インバータ回路に対して整合していると判別して、上記判別した内容を表示回路ＬＤ３に表示する。
【００５０】
［実施の形態２］
図６は、実施形態２の電磁誘導加熱装置の電気接続図である。同図において、図１に示す本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
【００５１】
最大電力設定回路ＷＧは、最大電力設定信号Ｗｇを設定する。
【００５２】
整合・調理切換スイッチＳＷは、整合モードに選択すると最大電力設定信号Ｗｇを選択して電力制御用差動増幅回路ＤＡ１に入力し、調理モードに選択すると電力設定信号Ｗａを選択して上記電力制御用差動増幅回路ＤＡ１に入力する。
【００５３】
［実施の形態３］
図６は、実施形態３の電磁誘導加熱装置の電気接続図である。同図において、図１に示す本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図と同一符号は、同一動作を行なうので説明は省略して相違する動作について説明する。
【００５４】
整合・不整合判別回路ＫＤは、入力電力演算信号Ｐｏの値を数値化して表示回路ＬＤ４に表示する。上記表示された入力電力値によって、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値がどの程度大きいのか又は小さいのか予測することが可能となる。
【００５５】
［実施の形態４］
インバータ回路の動作周波数には制限があり、予め定めた下限値と上限値とが設定されている。この条件でインダクタンス値が非常に大きい誘導加熱コイルの整合の判別を行なうと、インバータ回路の出力電圧と出力電流との位相差が零近傍になり共振周波数に近づく前に、上記インバータ回路の動作周波数の下限値に達し、このとき、位相判別信号ＣｐはＬｏｗレベルになる。整合・不整合判別回路ＫＤは、電力判別信号Ｐｐ及び位相判別信号ＣｐがＬｏｗレベルになると、誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が非常に大きい値であると判別して不整合信号を出力する。また、上記判別した不整合信号の内容を表示する図示省略の表示回路を別途設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。
【図２】電流・位相制限回路の詳細電気接続図である。
【図３】誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が小さすぎて最大定格電電力が得られ ず、インバータ回路の出力電流が過電流になったときの波形図である。
【図４】誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が大きすぎて最大定格電電力が得られ ず、インバータ回路の出力電圧の進み位相が零近傍になり共振周波数に近ず いたときの波形図である。
【図５】誘導加熱コイルＬのインダクタンス値が所定に値にあり最大定格電力が得ら れ、誘導加熱コイルがインバータ回路に整合したときの波形図である。
【図６】実施の形態２及び３の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。
【図７】従来技術の電磁誘導加熱調理器の電気接続図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｃ１ 平滑コンデンサ
Ｃ２ 共振コンデンサ
Ｃ３ 共振コンデンサ
ＣＰ 位相判別回路
ＣＴ１ 入力電流検出回路
ＣＴ２ 出力電流検出回路
ＤＣ 駆動回路
ＤＡ１ 電力制御用差動増幅回路
ＤＡ２ 出力電流制限回路
ＤＡ３ 位相制限回路
ＤＲ１ 整流回路
ＦＳ 位相制限設定回路
ＩＣ 電流制限設定回路
ＩＰ 過電流判別回路
ＫＤ 整合・不整合判別回路
Ｌ 誘導加熱コイル
ＬＤ１ 表示回路
ＬＤ２ 表示回路
ＬＤ３ 表示回路
ＬＤ４ 表示回路
ＬＤ５ 入力電力表示回路
ＰＦ 位相差検出回路
ＰＰ 電力判別回路
ＰＯ 電力演算回路
ＰＴ１ 入力電圧検出回路
ＳＳ ソフトスタート回路
ＳＷ 整合・調理切換スイッチ
ＴＲ１ 第１スイッチング素子
ＴＲ２ 第２スイッチング素子
ＶＦ Ｖ／Ｆコンバータ
ＷＡ 電力設定回路
ＷＧ 最大電力設定回路
Ｃｐ 位相判別信号
Ｃｔ１ 入力電流検出信号
Ｃｔ２ 出力電流検出信号
Ｄａ１ 電力制御用差動増幅信号
Ｄａ２ 出力電流制限信号
Ｄａ３ 位相制限信号
Ｆｓ 位相制限設定信号
Ｉｃ 電流制限設定信号
Ｉｐ 過電流判別信号
Ｐｏ 入力電力演算信号
Ｐｐ 電力判別信号
Ｐｆ 位相差検出信号
Ｐｔ１ 入力電圧検出信号
Ｔｒ１ 第１スイッチング素子駆動信号
Ｔｒ２ 第２スイッチング素子駆動信号
Ｖｆ 周波数指令信号
Ｗａ 電力設定信号
Ｗｇ 最大電力設定信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共振コンデンサとで直列共振回路を形成する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力電力値を演算する電力演算回路と、前記電力設定値を予め定めた値に設定する電力設定回路と、前記入力電力値が前記電力設定値となるように前記インバータ回路の出力周波数を制御する制御回路と備えた電磁誘導加熱調理器において、前記電力設定値を最大電力設定値に設定し前記入力電力値が前記最大電力設定値に達したときに電力判別信号を出力する電力判別回路と、前記インバータ回路の出力電流が予め定めた電流制限値より大きいときに過電流と判別して過電流判別信号を出力する過電流判別回路と、前記インバータ回路の出力電圧と出力電流との位相差を検出し前記位相差が零近傍になり共振周波数に近づいたときに位相判別信号を出力する位相判別回路と、前記誘導加熱コイルが前記インバータ回路に整合していることを確認するために前記電力設定値を前記最大電力設定値に設定して前記インバータ回路を起動したときに前記電力判別信号が出力すると前記過電流判別信号及び前記位相判別信号に関係なく整合していると判別し、前記電力判別信号が出力せず前記過電流判別信号が出力すると前記誘導加熱コイルのインダクタンス値が小さすぎると判別し、前記前記電力判別信号が出力せず前記位相判別信号が出力すると前記誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きいすぎると判別して整合・不整合の判別信号を出力する整合・不整合判別回路と、前記整合・不整合の判別信号の内容を表示する表示回路とを備えたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記最大電力設定値を設定する最大電力設定回路と、前記最大電力設定値又は前記電力設定値を選択する整合・調理切換スイッチとを備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記入力電力値を表示する表示回路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項１】
共振コンデンサとで直列共振回路を形成する誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力電力値を演算する電力演算回路と、前記電力設定値を予め定めた値に設定する電力設定回路と、前記入力電力値が前記電力設定値となるように前記インバータ回路の出力周波数を制御する制御回路と備えた電磁誘導加熱調理器において、前記電力設定値を最大電力設定値に設定し前記入力電力値が前記最大電力設定値に達したときに電力判別信号を出力する電力判別回路と、前記インバータ回路の出力電流が予め定めた電流制限値より大きいときに過電流と判別して過電流判別信号を出力する過電流判別回路と、前記インバータ回路の出力電圧と出力電流との位相差を検出し前記位相差が零近傍になり共振周波数に近づいたときに位相判別信号を出力する位相判別回路と、前記誘導加熱コイルが前記インバータ回路に整合していることを確認するために前記電力設定値を前記最大電力設定値に設定して前記インバータ回路を起動したときに前記電力判別信号が出力すると前記過電流判別信号及び前記位相判別信号に関係なく整合していると判別し、前記電力判別信号が出力せず前記過電流判別信号が出力すると前記誘導加熱コイルのインダクタンス値が小さすぎると判別し、前記前記電力判別信号が出力せず前記位相判別信号が出力すると前記誘導加熱コイルのインダクタンス値が大きいすぎると判別して整合・不整合の判別信号を出力する整合・不整合判別回路と、前記整合・不整合の判別信号の内容を表示する表示回路とを備えたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記最大電力設定値を設定する最大電力設定回路と、前記最大電力設定値又は前記電力設定値を選択する整合・調理切換スイッチとを備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記入力電力値を表示する表示回路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電磁誘導加熱調理器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３２０３８（Ｐ２００６−３２０３８Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０６８４９（Ｐ２００４−２０６８４９）
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１４日（２００４．７．１４）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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