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]在以往的感应加热烹调器中，有通过逆变器的输入电流或者控制量来判定被加热物的温度的感应加热烹调器(参照例如专利文献1、2)。专利文献I的感应加热烹调器具有以使逆变器的输入电流成为恒定的方式控制逆变器的控制单元，当在规定时间以内有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来抑制逆变器的输出。另外，公开了当在规定的时间的期间内成为规定的控制量变化以下的情况下判断为烧水完成，为了降低逆变器的输出而使驱动频率降低。
[0003]在专利文献2中，提出了具备检测输入电流的变化量的输入电流变化量检测单元以及根据由输入电流变化量检测单元检测到的输入电流的变化量判定被加热物的温度的温度判定处理单元的感应加热烹调器。公开了当在温度判定单元中判定为被加热物成为喷吹温度的情况下，输出停止信号而停止加热。
[0004]专利文献1:日本特开2008-181892号公报(第0025段、图1)
[0005]专利文献2:日本特开平5-62773号公报(第0017段、图1)
【发明内容】
[0006]但是，在如专利文献1、2的感应加热烹调器那样，当在达到规定的温度时仅仅停止的情况下，存在无法在被加热物的加热之后进行适合于被加热物的内容物的温度控制这样的问题。即，在将被加热物的内容物保持为规定的温度(例如沸腾状态)的情况下，根据被加热物的加热初始时的热负荷(内容物的初始温度以及量等)而应供给的热量不同。当在例如被加热物的内容物的初始温度高的情况下供给了大量的热量的情况下，造成电力的浪费，如果在被加热物的内容物的初始温度低的情况下不供给与其相称的热量，则无法保持为规定的温度。
[0007]本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供一种能够根据被加热物的内容物的热负荷高效地进行最佳的运行的感应加热烹调器。
[0008]本发明提供一种感应加热烹调器，其特征在于，具备:加热线圈，对被加热物进行感应加热；驱动电路，对所述加热线圈供给高频电力；以及控制部，控制所述驱动电路的驱动，控制对所述加热线圈供给的高频电力，所述控制部在固定了所述驱动电路的驱动频率的状态下，求出向所述驱动电路的输入电流以及在所述加热线圈中流过的线圈电流中的至少某一方的时间变化量(A I)，测量从开始向所述加热线圈供给电力至所述时间变化量(Al)成为设定值以下的第一时间(tl)，根据所述第一时间(tl)和所述第一时间(tl)的期间中的所述输入电流以及所述线圈电流中的至少某一方的电流变化量(Il)，控制对所述加热线圈供给的高频电力。
[0009]根据本发明，能够根据被加热物的内容物的热负荷高效地进行最佳的运行。另外，能够提供能够在抑制无益的电力供给的同时进行保温动作的节能且便利性良好的感应加热烹调器。
【附图说明】
[0010]图1是示出实施方式I的感应加热烹调器的分解立体图。
[0011]图2是示出实施方式I的感应加热烹调器的驱动电路的一个例子的图。
[0012]图3是示出实施方式I的感应加热烹调器的控制部的一个例子的功能框图。
[0013]图4是实施方式I的感应加热烹调器中的基于加热线圈电流和输入电流的关系的被加热物的负荷判别特性图。
[0014]图5是实施方式I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输入电流的相间图。
[0015]图6是放大了图5的虚线所示的部分的图。
[0016]图7是示出实施方式I的感应加热烹调器的烧水模式I中的驱动频率、温度、输入电流和时间的关系的图。
[0017]图8是示出实施方式I的感应加热烹调器的烧水模式2中的驱动频率、温度、输入电流和时间的关系的图。
[0018]图9是放大了图5的虚线所示的部分的图。
[0019]图10是示出实施方式I的感应加热烹调器的烧水模式2的动作例的流程图。
[0020]图11是示出图11的初始水温探测的动作例的流程图。
[0021]图12是示出参照时间以及参照电流变化量和加热初始阶段的热负荷的关系的图。
[0022]图13是示出实施方式I的感应加热烹调器的烧水模式3中的驱动频率、温度、输入电流和时间的关系的图。
[0023]图14是示出实施方式I的感应加热烹调器的其他驱动电路的图。
[0024]图15是示出实施方式2的感应加热烹调器的驱动电路的一部分的图。
[0025]图16是示出实施方式2的半桥电路的驱动信号的一个例子的图。
[0026]图17是示出实施方式3的感应加热烹调器的驱动电路的一部分的图。
[0027]图18是示出实施方式3的全桥电路的驱动信号的一个例子的图。
[0028]符号说明
[0029]1:第一加热口 ；2:第二加热口 ；3:第三加热口 ；4:顶板；5:被加热物；11:第一加热单元；lla:加热线圈；llb:内线圈；llc:外线圈；12:第二加热单元；13:第三加热单元；21:交流电源；22:直流电源电路；22a:二极管桥；22b:电抗器；22c:平滑电容器；23:逆变器电路；23a、23b:IGBT ;23c、23d:二极管；24a?24d:共振电容器；25a:输入电流检测单元；25b?25d:线圈电流检测单元；30:温度探测单元；31:驱动控制单元；32:负荷判定单元；33:驱动频率设定单元；34:电流变化检测单元；35:期间测量单元；36:输入输出控制单元；40a?40c:操作部；41a?41c:显示部；42:通知单元；45:控制部；50:驱动电路；100:感应加热烹调器;231a、231b:IGBT ;232a、232b:IGBT ;233a、233b:IGBT ;231c、231d:二极管;232c、232d:二极管；233c、233d:二极管。
【具体实施方式】
[0030]实施方式1.
[0031](结构)
[0032]图1是示出实施方式I的感应加热烹调器的分解立体图。
[0033]如图1所示，在感应加热烹调器100的上部，具有放置锅等被加热物5的顶板4。在顶板4上，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放置被加热物5来进行感应加热。
[0034]在本实施方式I中，在主体的跟前侧左右排列地设置了第一加热单元11和第二加热单元12，在主体的内侧大致中央处，设置了第三加热单元13。
[0035]另外，各加热口的配置不限于此。例如，也可以大致直线状地横向排列配置3个加热口。另外，也可以配置成第一加热单元11的中心和第二加热单元12的中心的纵深方向的位置不同。
[0036]顶板4整体由耐热强化玻璃或者晶体化玻璃等使红外线透射的材料构成，在与感应加热烹调器100主体的上表面开口外周之间隔着橡胶制填料或者密封材料，被固定成不透水状态。在顶板4上，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，通过涂料的涂覆或者印刷等，形成了表示锅的大致的放置位置的圆形的锅位置显示。
[0037]在顶板4的跟前侧，作为用于设定用第一加热单元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(烧水模式、油炸模式等)的输入装置，设置了操作部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，作为通知单元42，设置了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。另外，操作部40a?40c和显示部41a?41c不特别限定于针对每个加热口而设置的情况或者将加热口合起来地设置操作部40和显示部41的情况等。
[0038]在顶板4的下方并且主体的内部，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。
[0039]在感应加热烹调器100的主体的内部，设置了对第一加热单元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以及用于包括驱动电路50地控制感应加热烹调器整体的动作的控制部45。
[0040]加热线圈具有大致圆形的平面形状，通过在圆周方向上缠绕由绝缘覆膜了的任意的金属(例如铜、铝等)构成的导电线而构成，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。
[0041]图2是示出实施方式I的感应加热烹调器的驱动电路的图。另外，驱动电路50是针对每个加热单元设置的，但其电路结构既可以相同，也可以针对每个加热单元而变更。在图2中，仅图示了 I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以及共振电容器24a。
[0042]输入电流检测单元25a检测从交流电源(商用电源)21输入到直流电源电路22的电流，将与输入电流值相当的电压信号输出到控制部45。
[0043]直流电源电路22具备二极管桥22a、电抗器22b、平滑电容器22c，将从交流电源21输入的交流电压变换为直流电压，输出到逆变器电路23。
[0044]逆变器电路23是将作为开关元件的IGBT23a、23b与直流电源电路22的输出串联连接了的所谓半桥型的逆变器，作为续流二极管，与IGBT23a、23b分别并联连接了二极管23c、23d。逆变器电路23将从直流电源电路22输出的直流电力变换为20kHz?50kHz左右的高频的交流电力，供给到由加热线圈Ila和共振电容器24a构成的共振电路。共振电容器24a与加热线圈Ila串联连接，该共振电路成为与加热线圈Ila的电感以及共振电容器24a的电容等对应的共振频率。另外，加热线圈Ila的电感在被加热物5 (金属负荷)磁耦合了时根据金属负荷的特性而变化，根据该电感的变化而共振电路的共振频率变化。
[0045]通过这样构成，在加热线圈Ila中流过几十A左右的高频电流，通过利用所流过的高频电流产生的高频磁通，对在加热线圈Ila的正上方的顶板4上放置了的被加热物5进行感应加热。作为开关元件的IGBT23a、23b用例如由硅系构成的半导体构成，但也可以是使用碳化硅或者氮化镓系材料等宽带隙半导体的结构。
[0046]通过作为开关元件而使用宽带隙半导体，能够减少开关元件的通电损失，另外，SP使将开关频率(驱动频率)设为尚频(尚速)，驱动电路的散热也良好，所以能够将驱动电路的散热片设为小型，能够实现驱动电路的小型化以及低成本化。
[0047]线圈电流检测单元25b连接于加热线圈Ila与共振电容器24a之间。线圈电流检测单元25b检测例如在加热线圈Ila中流过的电流，将与加热线圈电流值相当的电压信号输出到控制部45。
[0048]温度探测单元30例如由热敏电阻构成，根据从被加热物5向顶板4传递了的热而检测温度。另外，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。
[0049]图3是示出实施方式I的感应加热烹调器的控制部的一个例子的功能框图。参照图3，说明控制部45。
[0050]控制部45控制由微机或者DSP (数字信号处理器)等构成的感应加热烹调器100的动作，具备驱动控制单元31、负荷判定单元32、驱动频率设定单元33、电流变化检测单元34、期间测量单元35、输入输出控制单元36。
[0051]驱动控制单元31通过对逆变器电路23的IGBT23a、23b输出驱动信号DS而进行开关动作，驱动逆变器电路23。并且，驱动控制单元31通过控制对加热线圈Ila供给的高频电力，控制向被加热物5的加热。该驱动信号DS是由例如规定的导通占空比(例如0.5)的20?50