感應(yīng)加熱烹調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及感應(yīng)加熱烹調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002]在以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，有通過(guò)逆變器的輸入電流或者控制量來(lái)判定被加熱物的溫度的感應(yīng)加熱烹調(diào)器(參照例如專利文獻(xiàn)1、2)。專利文獻(xiàn)I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有以使逆變器的輸入電流成為恒定的方式控制逆變器的控制單元，當(dāng)在規(guī)定時(shí)間以內(nèi)有規(guī)定以上的控制量的變化的情況下，判斷為被加熱物的溫度變化大來(lái)抑制逆變器的輸出。另外，公開(kāi)了當(dāng)在規(guī)定的時(shí)間的期間內(nèi)成為規(guī)定的控制量變化以下的情況下判斷為燒水完成，為了降低逆變器的輸出而使驅(qū)動(dòng)頻率降低。
[0003]在專利文獻(xiàn)2中，提出了具備檢測(cè)輸入電流的變化量的輸入電流變化量檢測(cè)單元以及根據(jù)由輸入電流變化量檢測(cè)單元檢測(cè)到的輸入電流的變化量判定被加熱物的溫度的溫度判定處理單元的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。公開(kāi)了當(dāng)在溫度判定單元中判定為被加熱物成為噴吹溫度的情況下，輸出停止信號(hào)而停止加熱。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-181892號(hào)公報(bào)(第0025段、圖1)
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平5-62773號(hào)公報(bào)(第0017段、圖1)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]但是，在如專利文獻(xiàn)1、2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器那樣，當(dāng)在達(dá)到規(guī)定的溫度時(shí)僅僅停止的情況下，存在無(wú)法在被加熱物的加熱之后進(jìn)行適合于被加熱物的內(nèi)容物的溫度控制這樣的問(wèn)題。即，在將被加熱物的內(nèi)容物保持為規(guī)定的溫度(例如沸騰狀態(tài))的情況下，根據(jù)被加熱物的加熱初始時(shí)的熱負(fù)荷(內(nèi)容物的初始溫度以及量等)而應(yīng)供給的熱量不同。當(dāng)在例如被加熱物的內(nèi)容物的初始溫度高的情況下供給了大量的熱量的情況下，造成電力的浪費(fèi)，如果在被加熱物的內(nèi)容物的初始溫度低的情況下不供給與其相稱的熱量，則無(wú)法保持為規(guī)定的溫度。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，其目的在于提供一種能夠根據(jù)被加熱物的內(nèi)容物的熱負(fù)荷高效地進(jìn)行最佳的運(yùn)行的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。
[0008]本發(fā)明提供一種感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于，具備:加熱線圈，對(duì)被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱；驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)所述加熱線圈供給高頻電力；以及控制部，控制所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)，控制對(duì)所述加熱線圈供給的高頻電力，所述控制部在固定了所述驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)頻率的狀態(tài)下，求出向所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入電流以及在所述加熱線圈中流過(guò)的線圈電流中的至少某一方的時(shí)間變化量(A I)，測(cè)量從開(kāi)始向所述加熱線圈供給電力至所述時(shí)間變化量(Al)成為設(shè)定值以下的第一時(shí)間(tl)，根據(jù)所述第一時(shí)間(tl)和所述第一時(shí)間(tl)的期間中的所述輸入電流以及所述線圈電流中的至少某一方的電流變化量(Il)，控制對(duì)所述加熱線圈供給的高頻電力。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，能夠根據(jù)被加熱物的內(nèi)容物的熱負(fù)荷高效地進(jìn)行最佳的運(yùn)行。另外，能夠提供能夠在抑制無(wú)益的電力供給的同時(shí)進(jìn)行保溫動(dòng)作的節(jié)能且便利性良好的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的分解立體圖。
[0011]圖2是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)例子的圖。
[0012]圖3是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的控制部的一個(gè)例子的功能框圖。
[0013]圖4是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的基于加熱線圈電流和輸入電流的關(guān)系的被加熱物的負(fù)荷判別特性圖。
[0014]圖5是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的被加熱物的溫度變化時(shí)的相對(duì)于驅(qū)動(dòng)頻率的輸入電流的相間圖。
[0015]圖6是放大了圖5的虛線所示的部分的圖。
[0016]圖7是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的燒水模式I中的驅(qū)動(dòng)頻率、溫度、輸入電流和時(shí)間的關(guān)系的圖。
[0017]圖8是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的燒水模式2中的驅(qū)動(dòng)頻率、溫度、輸入電流和時(shí)間的關(guān)系的圖。
[0018]圖9是放大了圖5的虛線所示的部分的圖。
[0019]圖10是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的燒水模式2的動(dòng)作例的流程圖。
[0020]圖11是示出圖11的初始水溫探測(cè)的動(dòng)作例的流程圖。
[0021]圖12是示出參照時(shí)間以及參照電流變化量和加熱初始階段的熱負(fù)荷的關(guān)系的圖。
[0022]圖13是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的燒水模式3中的驅(qū)動(dòng)頻率、溫度、輸入電流和時(shí)間的關(guān)系的圖。
[0023]圖14是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的其他驅(qū)動(dòng)電路的圖。
[0024]圖15是示出實(shí)施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的驅(qū)動(dòng)電路的一部分的圖。
[0025]圖16是示出實(shí)施方式2的半橋電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)例子的圖。
[0026]圖17是示出實(shí)施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的驅(qū)動(dòng)電路的一部分的圖。
[0027]圖18是示出實(shí)施方式3的全橋電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)例子的圖。
[0028]符號(hào)說(shuō)明
[0029]1:第一加熱口 ；2:第二加熱口 ；3:第三加熱口 ；4:頂板；5:被加熱物；11:第一加熱單元；lla:加熱線圈；llb:內(nèi)線圈；llc:外線圈；12:第二加熱單元；13:第三加熱單元；21:交流電源；22:直流電源電路；22a:二極管橋；22b:電抗器；22c:平滑電容器；23:逆變器電路；23a、23b:IGBT ;23c、23d:二極管；24a?24d:共振電容器；25a:輸入電流檢測(cè)單元；25b?25d:線圈電流檢測(cè)單元；30:溫度探測(cè)單元；31:驅(qū)動(dòng)控制單元；32:負(fù)荷判定單元；33:驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定單元；34:電流變化檢測(cè)單元；35:期間測(cè)量單元；36:輸入輸出控制單元；40a?40c:操作部；41a?41c:顯示部；42:通知單元；45:控制部；50:驅(qū)動(dòng)電路；100:感應(yīng)加熱烹調(diào)器;231a、231b:IGBT ;232a、232b:IGBT ;233a、233b:IGBT ;231c、231d:二極管;232c、232d:二極管；233c、233d:二極管。
【具體實(shí)施方式】
[0030]實(shí)施方式1.
[0031](結(jié)構(gòu))
[0032]圖1是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的分解立體圖。
[0033]如圖1所示，在感應(yīng)加熱烹調(diào)器100的上部，具有放置鍋等被加熱物5的頂板4。在頂板4上，作為用于對(duì)被加熱物5進(jìn)行感應(yīng)加熱的加熱口，具備第一加熱口 1、第二加熱口 2、第三加熱口 3，與各加熱口對(duì)應(yīng)地，具備第一加熱單元11、第二加熱單元12、第三加熱單元13，能夠針對(duì)各個(gè)加熱口放置被加熱物5來(lái)進(jìn)行感應(yīng)加熱。
[0034]在本實(shí)施方式I中，在主體的跟前側(cè)左右排列地設(shè)置了第一加熱單元11和第二加熱單元12，在主體的內(nèi)側(cè)大致中央處，設(shè)置了第三加熱單元13。
[0035]另外，各加熱口的配置不限于此。例如，也可以大致直線狀地橫向排列配置3個(gè)加熱口。另外，也可以配置成第一加熱單元11的中心和第二加熱單元12的中心的縱深方向的位置不同。
[0036]頂板4整體由耐熱強(qiáng)化玻璃或者晶體化玻璃等使紅外線透射的材料構(gòu)成，在與感應(yīng)加熱烹調(diào)器100主體的上表面開(kāi)口外周之間隔著橡膠制填料或者密封材料，被固定成不透水狀態(tài)。在頂板4上，與第一加熱單元11、第二加熱單元12以及第三加熱單元13的加熱范圍(加熱口)對(duì)應(yīng)地，通過(guò)涂料的涂覆或者印刷等，形成了表示鍋的大致的放置位置的圓形的鍋位置顯示。
[0037]在頂板4的跟前側(cè)，作為用于設(shè)定用第一加熱單元11、第二加熱單元12以及第三加熱單元13對(duì)被加熱物5進(jìn)行加熱時(shí)的火力以及烹調(diào)菜單(燒水模式、油炸模式等)的輸入裝置，設(shè)置了操作部40a、操作部40b以及操作部40c (以下有時(shí)統(tǒng)稱為操作部40)。另外，在操作部40的附近，作為通知單元42，設(shè)置了顯示感應(yīng)加熱烹調(diào)器100的動(dòng)作狀態(tài)以及來(lái)自操作部40的輸入/操作內(nèi)容等的顯示部41a、顯示部41b以及顯示部41c。另外，操作部40a?40c和顯示部41a?41c不特別限定于針對(duì)每個(gè)加熱口而設(shè)置的情況或者將加熱口合起來(lái)地設(shè)置操作部40和顯示部41的情況等。
[0038]在頂板4的下方并且主體的內(nèi)部，具備第一加熱單元11、第二加熱單元12以及第三加熱單元13，各個(gè)加熱單元由加熱線圈(未圖示)構(gòu)成。
[0039]在感應(yīng)加熱烹調(diào)器100的主體的內(nèi)部，設(shè)置了對(duì)第一加熱單元11、第二加熱單元12以及第三加熱單元13的加熱線圈供給高頻電力的驅(qū)動(dòng)電路50以及用于包括驅(qū)動(dòng)電路50地控制感應(yīng)加熱烹調(diào)器整體的動(dòng)作的控制部45。
[0040]加熱線圈具有大致圓形的平面形狀，通過(guò)在圓周方向上纏繞由絕緣覆膜了的任意的金屬(例如銅、鋁等)構(gòu)成的導(dǎo)電線而構(gòu)成，通過(guò)利用驅(qū)動(dòng)電路50對(duì)各加熱線圈供給高頻電力，進(jìn)行感應(yīng)加熱動(dòng)作。
[0041]圖2是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的驅(qū)動(dòng)電路的圖。另外，驅(qū)動(dòng)電路50是針對(duì)每個(gè)加熱單元設(shè)置的，但其電路結(jié)構(gòu)既可以相同，也可以針對(duì)每個(gè)加熱單元而變更。在圖2中，僅圖示了 I個(gè)驅(qū)動(dòng)電路50。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)電路50具備直流電源電路22、逆變器電路23以及共振電容器24a。
[0042]輸入電流檢測(cè)單元25a檢測(cè)從交流電源(商用電源)21輸入到直流電源電路22的電流，將與輸入電流值相當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)輸出到控制部45。
[0043]直流電源電路22具備二極管橋22a、電抗器22b、平滑電容器22c，將從交流電源21輸入的交流電壓變換為直流電壓，輸出到逆變器電路23。
[0044]逆變器電路23是將作為開(kāi)關(guān)元件的IGBT23a、23b與直流電源電路22的輸出串聯(lián)連接了的所謂半橋型的逆變器，作為續(xù)流二極管，與IGBT23a、23b分別并聯(lián)連接了二極管23c、23d。逆變器電路23將從直流電源電路22輸出的直流電力變換為20kHz?50kHz左右的高頻的交流電力，供給到由加熱線圈Ila和共振電容器24a構(gòu)成的共振電路。共振電容器24a與加熱線圈Ila串聯(lián)連接，該共振電路成為與加熱線圈Ila的電感以及共振電容器24a的電容等對(duì)應(yīng)的共振頻率。另外，加熱線圈Ila的電感在被加熱物5 (金屬負(fù)荷)磁耦合了時(shí)根據(jù)金屬負(fù)荷的特性而變化，根據(jù)該電感的變化而共振電路的共振頻率變化。
[0045]通過(guò)這樣構(gòu)成，在加熱線圈Ila中流過(guò)幾十A左右的高頻電流，通過(guò)利用所流過(guò)的高頻電流產(chǎn)生的高頻磁通，對(duì)在加熱線圈Ila的正上方的頂板4上放置了的被加熱物5進(jìn)行感應(yīng)加熱。作為開(kāi)關(guān)元件的IGBT23a、23b用例如由硅系構(gòu)成的半導(dǎo)體構(gòu)成，但也可以是使用碳化硅或者氮化鎵系材料等寬帶隙半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。
[0046]通過(guò)作為開(kāi)關(guān)元件而使用寬帶隙半導(dǎo)體，能夠減少開(kāi)關(guān)元件的通電損失，另外，SP使將開(kāi)關(guān)頻率(驅(qū)動(dòng)頻率)設(shè)為尚頻(尚速)，驅(qū)動(dòng)電路的散熱也良好，所以能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)電路的散熱片設(shè)為小型，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路的小型化以及低成本化。
[0047]線圈電流檢測(cè)單元25b連接于加熱線圈Ila與共振電容器24a之間。線圈電流檢測(cè)單元25b檢測(cè)例如在加熱線圈Ila中流過(guò)的電流，將與加熱線圈電流值相當(dāng)?shù)碾妷盒盘?hào)輸出到控制部45。
[0048]溫度探測(cè)單元30例如由熱敏電阻構(gòu)成，根據(jù)從被加熱物5向頂板4傳遞了的熱而檢測(cè)溫度。另外，不限于熱敏電阻，也可以使用紅外線傳感器等任意的傳感器。
[0049]圖3是示出實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的控制部的一個(gè)例子的功能框圖。參照?qǐng)D3，說(shuō)明控制部45。
[0050]控制部45控制由微機(jī)或者DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)等構(gòu)成的感應(yīng)加熱烹調(diào)器100的動(dòng)作，具備驅(qū)動(dòng)控制單元31、負(fù)荷判定單元32、驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)定單元33、電流變化檢測(cè)單元34、期間測(cè)量單元35、輸入輸出控制單元36。
[0051]驅(qū)動(dòng)控制單元31通過(guò)對(duì)逆變器電路23的IGBT23a、23b輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS而進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)逆變器電路23。并且，驅(qū)動(dòng)控制單元31通過(guò)控制對(duì)加熱線圈Ila供給的高頻電力，控制向被加熱物5的加熱。該驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS是由例如規(guī)定的導(dǎo)通占空比(例如0.5)的20?50