感应加热装置的制造方法_2

文档序号:8288381阅读:来源:国知局
述第I至6的任一个方式中,所述控制部控制所述逆变器,以在由所述被加热物检测部检测出所述被加热物之后,对检测到所述被加热物的加热线圈持续地供给所述检测电流,直到检测不出所述被加热物为止。
[0054]本发明的第8方式的感应加热装置为:在所述第I至7的任一个方式中,所述控制部控制所述逆变器,以在由所述被加热物检测部检测出所述被加热物之后,使对检测到所述被加热物的加热线圈供给所述检测电流的次数比未检测到所述被加热物的加热线圈少,直到检测不出所述被加热物为止。
[0055]本发明的第9方式的感应加热装置为:在所述第1、3以及5至8的任一个方式中,所述被加热物检测部设定第I阈值和第2阈值,使用所述第I阈值或所述第2阈值来检测有无所述被加热物,在未对相邻的加热线圈供给电流的状态下检测有无所述被加热物时使用所述第I阈值,在同时对相邻的加热线圈供给电流来检测有无所述被加热物时使用所述第2阈值。
[0056]本发明的第10方式的感应加热装置为:在所述第1、3以及5至9的任一个方式中,所述被加热物检测部设定第I阈值、第3阈值和第4阈值,使用所述第I阈值、所述第3阈值或所述第4阈值的任一个来检测有无所述被加热物,在未对相邻的加热线圈供给电流的状态下检测有无所述被加热物时使用所述第I阈值,在相邻的加热线圈以最小功率进行加热工作的状态下检测有无所述被加热物时使用所述第3阈值,在相邻的加热线圈以额定功率进行加热工作的状态下检测有无所述被加热物时使用所述第4阈值。
[0057]本发明的第11方式的感应加热装置为:在所述第1、5至10的任一个方式中,所述控制部控制所述逆变器,以使对各个加热线圈供给的所述检测电流在沿纵横方向相邻的加热线圈之间成为反方向。
[0058]下面参照附图,对本发明的实施方式进行说明。本发明不受该实施方式限定。在下面的的所有附图中,对相同或相应部分标注相同标号,并省略重复说明。
[0059](实施方式I)
[0060][整体结构]
[0061]图1是本发明的实施方式I的感应加热装置1a的概略俯视图,在实施方式I中概略示出主要的要素。图2是由图1所示的感应加热装置1a的概略俯视图中的A — A线切断后的感应加热装置1a的纵剖视图。图3是示出实施方式I的感应加热装置1a的结构的框图。
[0062]如图1至图3所示,实施方式I的感应加热装置1a具有:顶板13 ;在顶板13的下方排列配置的多个加热线圈11 ;对加热线圈11供给高频电流的逆变器16 ;以及对逆变器16的输出进行控制的控制部17。另外,实施方式I的感应加热装置1a具有用于对控制部17输出工作指令的操作显示部12,还具有被加热物检测部18,该被加热物检测部18根据从电源到加热线圈11为止的电力传输的通电路径中的输入电流和/或输出电压的检测值,检测被加热物的状态(有无被加热物)。
[0063]下面对构成实施方式I的感应加热装置1a的各要素进行详细叙述。
[0064][顶板]
[0065]实施方式I的感应加热装置1a在上部具有平板的顶板13。在顶板13上载置锅等被加热物。例如,如图1以及图2所示,载置有第I被加热物14和/或比第I被加热物14更大的第2被加热物15。顶板13由玻璃或陶瓷等的电绝缘物构成。
[0066][加热线圈]
[0067]加热线圈11是具有多个加热线圈的多线圈结构。多个加热线圈11隔开规定间隔在顶板13的正下方排列配置成矩阵状。例如,如图1所示,实施方式I的感应加热装置1a也可以是以纵向5个、横向9个的方式排列配设多个加热线圈11而成的结构。在实施方式I中,从图1中的靠近操作显示部12的加热线圈11的行开始依次定义为a?e行,从图1的感应加热装置1a的左侧的列开始依次定义为a?i列。因而,在实施方式I中,以加热线圈Ilaa?Ilei的标号来表示多个加热线圈11。在下面的说明中,对加热线圈11标注同样的标号。
[0068]另外,加热线圈11全部具有实质上相同的形状和相同的结构。在实施方式I的感应加热装置1a中,加热线圈11进行感应加热工作。
[0069][逆变器]
[0070]逆变器16与多个加热线圈11连接。逆变器16对多个加热线圈11的每一个加热线圈分别供给高频电流。实施方式I的感应加热装置1a也可以构成为具有与多个加热线圈11对应地分别连接的多个逆变器16。例如,如图2所示,实施方式I的感应加热装置1a也可以具有与各加热线圈Ilaa?Ilei的每一个加热线圈分别连接的逆变器16aa?16ei。或者,除了将几个加热线圈11集中起来连接于逆变器16的结构等以外,还有仅仅将需要供电的加热线圈11连接于逆变器16的结构。
[0071][控制部]
[0072]控制部17被连接于逆变器16、操作显示部12、以及被加热物检测部18。例如,控制部17从操作显示部12收到工作指令的指示,对逆变器16的输出进行控制。另外,控制部17从被加热物检测部18接收检测结果,对逆变器16的输出进行控制。
[0073][操作显示部]
[0074]操作显示部12被配置在顶板13中的使用者侧(图1中的下侧)的中央,成为使用者容易使用的结构。操作显示部12不限于图1所示的位置,只要是使用者容易使用的结构,可以配置在任意位置。
[0075]另外,操作显示部12连接于控制部17。该操作显示部12对控制部17输出开始或停止功率供给、功率调整等的工作指令的信号。
[0076]例如,在顶板13上载置有锅等第I被加热物14时,操作显示部12对控制部17输出用于指示开始加热工作的工作指令的信号。
[0077][被加热物检测部]
[0078]被加热物检测部18连接于逆变器16和控制部17。被加热物检测部18例如根据从电源到加热线圈11为止的电力传输的通电路径的输入电流和/或逆变器16等所产生的输出电压的检测值,检测与载置有被加热物的位置对应的加热线圈11。例如,判别是否在被通电的加热线圈11的上方载置有锅等第I被加热物14这样的、与加热线圈11磁耦合的被加热物的状态(有无被加热物)。
[0079]另外,例如被加热物检测部18将第I被加热物14的状态的检测结果作为信号向控制部17输出。
[0080]如上所述,在实施方式I的感应加热装置1a中,如图1所示,在顶板13上载置有第I被加热物14或第2被加热物15时,检测与载置有被加热物的区域对应的加热线圈11来进行加热工作。即,实施方式I的感应加热装置1a检测载置在顶板13上的被加热物的正下方的加热线圈11来进行加热工作。
[0081]例如,如图1所示,在第I被加热物14被载置在顶板13上时,实施方式I的感应加热装置1a对第I被加热物14的下方处的加热线圈llbb、llbc、llcb、llcc供给高频电流,对第I被加热物14进行适当的感应加热工作。
[0082]另一方面,如图1所示,在第2被加热物15被载置在顶板13上时,实施方式I的感应加热装置1a对位于第2被加热物15正下方的加热线圈llag、llah、lla1、llbg、llbh、llb1、lleg、IIchUlci供给高频电流,对第2被加热物15进行适当的感应加热工作。
[0083][被加热物的检测工作]
[0084]接下来,对在实施方式I的感应加热装置1a上载置了锅等第I被加热物14时的第I被加热物14的检测工作进行说明。
[0085]图4示出本发明的实施方式I的感应加热装置1a的电路结构的一例。图5是示出本发明的实施方式I的感应加热装置1a中的来自电源40的输入电流与逆变器16所产生的输出电压的关系的说明图。另外,图5示出图4所示的电路结构中的供被加热物检测部18检测有无被加热物的输入电流与输出电压的关系。
[0086]图4示出由加热线圈11、逆变器16、控制部17、被加热物检测部18、交流电源40、电流检测部48以及电压检测部49构成的感应加热装置1a的电路。逆变器16具有二极管桥41、扼流线圈42、平滑电容器43、第I开关元件44、第2开关元件45、谐振电容器46以及缓冲电容器47。
[0087]在图4所示的电路结构中,为了将交流转换成直流并进行平滑,电源40连接于二极管桥41、扼流线圈42以及平滑电容器43。为了对加热线圈11供给高频电流,在平滑电容器43的两端串联连接了具有逆导二极管的第I开关元件44和同样具有逆导二极管的第2开关兀件45。
[0088]另外,第2开关元件45并联连接了用于与加热线圈11发生电流谐振的谐振电容器46、和用于降低第I开关元件44以及第2开关元件45关断时产生的开关损耗的缓冲电容器47。
[0089]此外,在图4所示的电路结构中,具有:用于检测从电源40对逆变器16供给的输入电流Iin的电流检测部48 ;以及用于检测逆变器16内的谐振电容器46的两端电压即输出电压Vc的电压检测部49。电流检测部48和电压检测部49的检测值被输出至被加热物检测部18。
[0090]根据由电流检测部48检测出的输入电流Iin以及由电压检测部49检测出的输出电压Vc的检测值,如图5所示,在将横轴设为输入电流Iin、将纵轴设为输出电压Vc的坐标平面上,能够描述输入电流Iin以及输出电压Vc的检测值。
[0091]例如,实施方式I的感应加热装置1a能够将条件设定为如下:将图4所示的电路结构中的电源40的输入电压设为恒定,在一个加热线圈11中与顶板13对置的表面的加热区域(加热线圈11的上表面的加热区域)的50%以上的区域上载置有被加热物时,由被加热物检测部18检测为存在被加热物。实施方式I的感应加热装置1a在该条件下在使第I开关元件44以及第2开关元件45的工作频率或占空比等驱动变量发生变化的情况下,如果输入电流I in和输出电压Vc (谐振电容器46的两端电压)的检测值具有彼此造成影响的相关关系,则通过将该检测值连起来,能够描绘出图5所示的阈值曲线L。实施方式I的感应加热装置1a也可以将条件设定为如下:例如在加热线圈11的上表面的加热区域的40%以上的区域载置有被加热物时,检测为存在被加热物。也就是说,实施方式I的感应加热装置1a能够任意地设定检测有无被加热物时的条件。
[0092]阈值曲线L示出加热线圈11能够加热被加热物的状态(在加热线圈11的上方存在被加热物的状态)
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