感应加热烹调器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及感应加热烹调器。
【背景技术】
[0002]在现有的感应加热烹调器中，存在根据逆变器的输入电流或控制量来判定被加热物的温度的感应加热烹调器。
[0003]例如，提出有如下的感应加热烹调器:具有对逆变器进行控制以使得逆变器的输入电流恒定的控制单元，当在规定时间以内存在规定以上的控制量的变化的情况下，判断为被加热物的温度变化大从而抑制逆变器的输出(例如参照专利文献I)。
[0004]另外，例如，还提出有具备温度判定处理单元的感应加热烹调器的温度检测装置，上述温度判定处理单元判定与由仅检测输入电流的变化程度的输入电流变化量检测单元检测出的输入电流的变化量对应的温度(例如参照专利文献2)。
[0005]专利文献I:日本特开2008 —181892号公报(第3页?第5页，图1)
[0006]专利文献2:日本特开平5 — 62773号公报(第2页?第3页，图1)
[0007]在专利文献I所记载的感应加热烹调器中，对逆变器的驱动频率进行控制以使得输入电力恒定，并根据该控制量变化(△ f)来判断被加热物的温度变化。然而，根据被加热物的材质，存在驱动频率的控制量变化(A f)微小而无法检测出被加热物的温度变化的问题。
[0008]在专利文献2所记载的感应加热烹调器的温度检测装置中，当被加热物的材质变化的情况下，存在如下的问题:根据逆变器的驱动频率，存在输入电流变得过大、逆变器变得高温而破坏的可能性。
【发明内容】
[0009]本发明正是为了解决上述课题而完成的，提供一种无论被加热物的材质如何，都能够检测被加热物的温度变化的感应加热烹调器。并且，提供一种抑制了输入电流的增加的、可靠性高的感应加热烹调器。
[0010]本发明所涉及的感应加热烹调器具备:对被加热物进行感应加热的加热线圈；对上述加热线圈供给高频电力的驱动电路;进行上述被加热物的负载判定处理的负载判定单元;控制上述驱动电路的驱动、并控制对上述加热线圈供给的高频电力的控制部;检测对上述驱动电路的输入电流的输入电流检测单元；以及检测在上述加热线圈流动的线圈电流的线圈电流检测单元，上述控制部根据上述负载判定单元的判定结果选择上述输入电流以及上述线圈电流中的任一方的电流，求出所选择了的电流的每规定时间的变化量，并基于上述每规定时间的变化量，检测上述被加热物的温度变化。
[0011 ]根据本发明，无论被加热物的材质如何，都能够检测被加热物的温度变化。另外，能够抑制输入电流的增加，能够提高可靠性。
【附图说明】
[0012]图1是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的分解立体图。
[0013]图2是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的驱动电路的图。
[0014]图3是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的控制部的一例的功能框图。
[0015]图4是实施方式I所涉及的感应加热烹调器中的基于加热线圈电流与输入电流的关系的被加热物的负载辨别特性图。
[0016]图5是实施方式I所涉及的感应加热烹调器的被加热物的温度变化时的相对于驱动频率的电流的相关图。
[0017]图6是将图5的由虚线不出的部分放大后的图。
[0018]图7是对实施方式I所涉及的感应加热烹调器中的基于加热线圈电流与输入电流的关系的、电流的选择动作进行说明的图。
[0019]图8是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的驱动频率、温度、电流与时间之间的关系的图。
[0020]图9是将图5的由虚线示出的部分放大后的图。
[0021]图10是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的驱动频率、温度、电流与时间之间的关系的图。
[0022]图11是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的另一驱动电路的图。
[0023]图12是示出实施方式2所涉及的感应加热烹调器的驱动频率、温度、电流与时间之间的关系的图。
[0024]图13是示出实施方式3所涉及的感应加热烹调器的驱动电路的一部分的图。
[0025]图14是示出实施方式3所涉及的半桥电路的驱动信号的一例的图。
[0026]图15是示出实施方式4所涉及的感应加热烹调器的驱动电路的一部分的图。
[0027]图16是示出实施方式4所涉及的全桥电路的驱动信号的一例的图。
【具体实施方式】
[0028]实施方式1.
[0029](结构)
[0030]图1是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的分解立体图。
[0031]如图1所示，在感应加热烹调器100的上部具有供锅等被加热物5载置的顶板4。在顶板4，作为用于对被加热物5进行感应加热的加热口，具备第一加热口 1、第二加热口 2、第三加热口 3，与各加热口对应地具备第一加热单元11、第二加热单元12、第三加热单元13，能够针对各个加热口载置被加热物5而进行感应加热。
[0032]在本实施方式I中，在主体的近前侧左右并排地设置有第一加热单元11与第二加热单元12，在主体的进深侧的大致中央设置有第三加热单元13。
[0033]此外，各加热口的配置并不限于此。例如，也可以将3个加热口大致直线状地在横向排列配置。另外，也可以配置成使得第一加热单元11的中心与第二加热单元12的中心在进深方向上的位置不同。
[0034]顶板4整体由耐热强化玻璃或者结晶化玻璃等红外线能够透射的材料构成，且与感应加热烹调器100主体的上表面开口外周之间经由橡胶制垫圈或者密封材料而以水密状态固定。在顶板4，通过涂料的涂布或者印刷等与第一加热单元11、第二加热单元12以及第三加热单元13的加热范围(加热口)对应地形成有表示锅的大致的载置位置的圆形的锅位置显示。
[0035]在顶板4的近前侧，作为用于设定利用第一加热单元11、第二加热单元12以及第三加热单元13对被加热物5进行加热时的火力以及烹调菜单(煮沸模式、油炸模式等)的输入装置，设置有操作部40a、操作部40b以及操作部40c(以下，有时统称为操作部40)。另外，在操作部40的附近，作为报告单元42，设置有显示感应加热烹调器100的动作状态以及来自操作部40的输入/操作内容等的显示部41a、显示部41b以及显示部41c(以下，有时统称为显示部41)。此外，可以为针对每个加热口设置操作部40a?40c与显示部41a?41c的情况、或者针对所有加热口统一设置操作部40与显示部41的情况等，并无特殊限定。
[0036]在顶板4的下方、且是在主体的内部，具备第一加热单元11、第二加热单元12以及第三加热单元13，各个加热单元由加热线圈(未图示)构成。
[0037]在感应加热烹调器100的主体的内部设置有:对第一加热单元11、第二加热单元12以及第三加热单元13的加热线圈供给高频电力的驱动电路50;用于对包括驱动电路50在内的感应加热烹调器100整体的动作进行控制的控制部45。
[0038]加热线圈具有大致圆形的平面形状，通过带有绝缘覆膜的由任意金属(例如铜、铝等)构成的导电线在圆周方向卷绕而构成，通过利用驱动电路50对各加热线圈供给高频电力，进行感应加热动作。
[0039]图2是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的驱动电路的图。此外，驱动电路50针对每个加热单元设置，其电路结构可以相同，也可以根据每个加热单元而变更。在图2中，仅图示出一个驱动电路50。如图2所示，驱动电路50具备直流电源电路22、逆变器电路23、谐振电容器24a。
[0040]输入电流检测单元25a检测从交流电源(工业电源)21向直流电源电路22输入的电流，并将与输入电流值相当的电压信号向控制部45输出。
[0041]直流电源电路22具备二极管电桥22a、电抗器22b、平滑电容器22c，将从交流电源21输入的交流电压转换为直流电压并向逆变器电路23输出。
[0042]逆变器电路23是作为开关元件的IGBT 23a、23b与直流电源电路22的输出串联连接的、所谓的半桥型的逆变器，作为续流二极管的二极管23c、23d分别与IGBT 23a、23b并联连接。逆变器电路23将从直流电源电路22输出的直流电力转换为20kHz?50kHz的程度的高频的交流电力，并对由加热线圈Ila与谐振电容器24a构成的谐振电路供给。谐振电容器24a与加热线圈I Ia串联连接，该谐振电路形成与加热线圈I Ia的电感以及谐振电容器24a的电容量等相应的谐振频率。此外，加热线圈Ila的电感在被加热物5(金属负载)磁耦合时根据金属负载的特性变化，谐振电路的谐振频率根据该电感的变化而变化。
[0043]通过以这种方式构成，在加热线圈Ila流动有数十安(A)的程度的高频电流，利用由所流过的高频电流产生的高频磁通对被载置于加热线圈I Ia正上方的顶板4上的被加热物5进行感应加热。作为开关元件的IGBT23a、23b例如通过由硅系构成的半导体构成，但也可以形成为使用炭化硅或氮化镓系材料等宽带隙半导体的结构。
[0044]通过在开关元件中使用宽带隙半导体，能够减少开关元件的通电损失，并且，即便使开关频率(驱动频率)为尚频(尚速)，驱动电路的散热也良好，因此能够使驱动电路的散热片小型化，能够实现驱动电路的小型化以及低成本化。
[0045]线圈电流检测单元25b连接在加热线圈Ila与谐振电容器24a之间。线圈电流检测单元25b例如检测在加热线圈Ila流动的电流，并将与加热线圈电流值相当的电压信号对控制部45输出。
[0046]温度检测单元30例如由热敏电阻构成，根据从被加热物5向顶板4导热的热来检测温度。此外，并不限于热敏电阻，也可以使用红外线传感器等任意的传感器。
[0047]图3是示出实施方式I所涉及的感应加热烹调器的控制部的一例的功能框图。参照图3对控制部45进行说明。
[0048]控制部45对由微机或者DSP(数字信号处理器)等构成的感应加热烹调器100的动作进行控制，具备驱动控制单元31、负载判定单元32、驱动频率设定单元33、电流变化检测单元34、电流选择单元35、输入输出控制单元36、AD转换器37。
[0049]驱动控制单元31对逆变器电路23的IGBT 23a、23b输出驱动信号DS而使之进行开关动作，由此来驱动逆变器电路23。此外，驱动控制单元31控制对加热线圈I Ia供给的高频电力，由此来控制对被加热物5的加热。该驱动信号DS为由例如规定的占空比(例如0.5)的20?50kHz的程度的规定的驱动频率构成的信号。
[0050]负载判定单元32是进行被加热物5的负载判定处理的单元，是作为负载而判断被加热物5的材质的单元。此外，负载判定单元32将成为负载的被加热物5(锅)的材质大体区分判定为:例如铁、SUS 430等磁性材料;SUS 304等高电阻非磁性材料;铝、铜等低电阻非磁性材料。
[0051]驱动频率设定单元33是在从逆变器电路23向加热线圈Ila供给电力时，设定向逆变器电路23输出的驱动信号DS的驱动频率f的单元。特别是，驱动频率设定单元33具有根据负载判定单元32的判定结果而自动地设定驱动频率f的功能。具体地说，在驱动频率设定单元33例如存储有用于根据被加热物5的材质和设定火力来决定驱动频率f的表格。此外，驱动频率设定单元33在被输入了负载判定结果以及设定火力时，通过参照该表格来决定驱动频率f的值fd。此外，驱动频率设定单元33设定比谐振电路的谐振频率高的频率，以免输入电流过大。
[0052]这样，驱动频率设定单元33基于负载判定结果而利用与被加热物5的材质相应的驱动频率f来驱动逆变器电路23，由此能够抑制输入电流的增加，因此能够抑制逆变器电路23的尚温化而使可靠性提尚。
[0053]AD转换器37是将由输入电流检测单元25a