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公開番号2024075069
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-03
出願番号2022186227
出願日2022-11-22
発明の名称誘導加熱装置及び誘導加熱装置用プログラム
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05B 6/12 20060101AFI20240527BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】被加熱物が加熱コイルの上から外れたことを、センサなどの専用部品を搭載することなく、あらゆる使用状況において検知できる。
【解決手段】加熱コイルと、インバータ装置と、インバータ装置から出力された交流電流を検出する電流検出部と、インバータ装置を制御する制御装置とを備え、制御装置が、インバータ装置に制御信号を出力するインバータ制御部と、電流検出部が出力する検出信号を受け付ける信号受付部と、インバータ制御部から制御信号が出力された出力タイミングに対する、その制御信号に対応する検出信号が信号受付部に入力された入力タイミングの遅れを位相として測定する位相測定部と、位相測定部により測定された位相である実位相と閾値とを比較して、被加熱物が加熱コイルの上から外れたか否かを判定する判定部と、制御信号に基づいて閾値を算出することで、閾値を制御信号の出力タイミングに応じて変動させる閾値算出部とを備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに交流電流を出力するインバータ装置と、
前記インバータ装置から出力された交流電流を検出する電流検出部と、
前記インバータ装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、
前記インバータ装置に制御信号を出力するインバータ制御部と、
前記電流検出部が出力する検出信号を受け付ける信号受付部と、
前記インバータ制御部から前記制御信号が出力された出力タイミングに対する、その制御信号に対応する前記検出信号が前記信号受付部に入力された入力タイミングの遅れを位相として測定する位相測定部と、
前記位相測定部により測定された前記位相である実位相と閾値とを比較して、前記被加熱物が前記加熱コイルの上から外れたか否かを判定する判定部と、
前記制御信号に基づいて前記閾値を算出することで、前記閾値を前記制御信号の出力タイミングに応じて変動させる閾値算出部とを備えることを特徴とする誘導加熱装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記閾値が、前記加熱コイルの上から前記被加熱物が外れた状態における前記位相である基準位相、又は、この基準位相に基づいて算出される位相である、請求項１記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
前記インバータ制御部が、前記加熱コイルの駆動周波数を前記制御信号として出力するとともに、前記インバータ装置を構成するスイッチング素子を制御するオン・オフ信号を前記制御信号として出力するものであり、
前記閾値算出部が、前記駆動周波数及び前記オン・オフ信号のデューティ比をパラメータに含む位相算出式を用いて前記閾値を算出する、請求項１又は２記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
前記位相算出式には、前記インバータ装置のデッドタイムに起因して生じる前記出力タイミングに対する前記入力タイミングの遅れ分である第１遅れ分がパラメータとして含まれている、請求項３記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
前記第１遅れ分が、前記デッドタイム及び前記駆動周波数に基づいて算出されている、請求項４記載の誘導加熱装置。
【請求項６】
前記インバータ装置に接続されたスナバ回路をさらに備え、
前記位相算出式には、前記スナバ回路に起因して生じる前記出力タイミングに対する前記入力タイミングの遅れ分である第２遅れ分がパラメータとして含まれている、請求項３記載の誘導加熱装置。
【請求項７】
前記第２遅れ分が、前記インバータ装置から出力される交流電圧のピーク値を用いて算出されている、請求項６記載の誘導加熱装置。
【請求項８】
前記位相算出式には、前記制御装置を構成する電子機器に起因して生じる前記出力タイミングに対する前記入力タイミングの遅れ分である第３遅れ分がパラメータとして含まれている、請求項３記載の誘導加熱装置。
【請求項９】
被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに交流電流を出力するインバータ装置と、前記インバータ装置から出力された交流電流を検出する電流検出部と、前記インバータ装置を制御する制御装置とを備える誘導加熱装置に用いられるプログラムであって、
前記インバータ装置に制御信号を出力するインバータ制御部と、
前記電流検出部が出力する検出信号を受け付ける信号受付部と、
前記インバータ制御部から前記制御信号が出力された出力タイミングに対する、その制御信号に対応する前記検出信号が前記信号受付部に入力された入力タイミングの遅れを位相として測定する位相測定部と、
前記位相測定部により測定された前記位相である実位相と閾値とを比較して、前記被加熱物が前記加熱コイルの上から外れたか否かを判定する判定部とを備え、
前記制御信号に基づいて前記閾値を算出することで、前記閾値を前記制御信号の出力タイミングに応じて変動させる閾値算出部としての機能を前記制御装置に発揮させることを特徴とする誘導加熱装置用プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置及びこの装置に用いられる誘導加熱装置用プログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の誘導加熱装置としては、特許文献１に示すように、例えば調理用鍋などの被加熱物を加熱するＩＨ調理器等に用いられるものであって、被加熱物が加熱コイルの上から外れたこと（以下、鍋外れともいう）を検知するように構成されたものがある。
【０００３】
鍋外れを検知する具体的な方法としては、例えばセンサを用いて鍋の有無を検出する方法を挙げることができるが、この場合はセンサを搭載することで装置の高コスト化を招くという問題が生じる。
【０００４】
センサを用いることなく鍋外れを検知する方法としては、例えば駆動周波数などに基づいて鍋外れ判定用の判定値を算出し、その判定値と所定の閾値とを比較する方法を挙げることができる。
【０００５】
しかしながら、加熱コイルの駆動周波数は鍋の材質や大きさや目標火力などによって変わるので、鍋外れを正確に検知するためには、閾値などの条件設定をあらゆる使用状況に対応させる必要があり、現実的には難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５２２５４６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題を一挙に解決すべくなされたものであり、被加熱物が加熱コイルの上から外れたことを、センサなどの専用部品を搭載することなく、あらゆる使用状況において検知できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本発明に係る誘導加熱装置は、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに交流電流を出力するインバータ装置と、前記インバータ装置から出力された交流電流を検出する電流検出部と、前記インバータ装置を制御する制御装置とを備えたものである。
そして、前記制御装置が、前記インバータ装置に制御信号を出力するインバータ制御部と、前記電流検出部が出力する検出信号を受け付ける信号受付部と、前記インバータ制御部から前記制御信号が出力された出力タイミングに対する、その制御信号に対応する前記検出信号が前記信号受付部に入力された入力タイミングの遅れを位相として測定する位相測定部と、前記位相測定部により測定された前記位相である実位相と閾値とを比較して、前記被加熱物が前記加熱コイルの上から外れたか否かを判定する判定部と、前記制御信号に基づいて前記閾値を算出することで、前記閾値を前記制御信号の出力タイミングに応じて変動させる閾値算出部とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このように構成された誘導加熱装置によれば、判定部が、位相測定部により測定された実位相と閾値とを比較して、被加熱物がコイルの上から外れたか否かを判定するので、この判定のための専用のセンサを不要にすることができる。
しかも、閾値算出部が、制御信号に基づいて閾値を算出することで、閾値を制御信号の出力タイミングに応じて変動させるので、閾値が、被加熱物の大きさや材料或いは加熱状況など、装置の使用状況に応じた動的な値となる。
これにより、被加熱物が加熱コイルの上から外れたことを、センサなどの専用部品を搭載することなく、あらゆる使用状況において検知することができる。
【００１０】
被加熱物の外れをより正確に判定できるようにするためには、前記閾値が、前記加熱コイルの上から前記被加熱物が外れた状態における前記位相である基準位相、又は、この基準位相に基づいて算出される位相であることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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