JP2005005132A

JP2005005132A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2005005132A
Application number: JP2003167358A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Otomo; 博大友; Naoto Kishimoto; 直人岸本; Tetsuya Shoji; 哲也庄子
Original assignee: Hitachi Home Tech Ltd
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-01-06

Abstract

【課題】巻き径の異なる３つの加熱コイルの接続及び加熱コイルと出力制御基板との接続を容易にし、配線が簡単でさらに構造が単純で組立性が向上させ、製造原価が安価な誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】コイルベース４に巻径の異なる３つの加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃを中心側から外周側に向けて同心円状に配設した加熱コイルＡ３を備え、鍋１５の材質、負荷等の状態等に応じて前記加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの電気回路の接続状態を変える誘導加熱調理器において、前記コイルベース４に第２の加熱コイル３ｂの一端と第３の加熱コイル３ｃの一端を接続する端子台Ａ４ａと、第１の加熱コイル３ａの一端と第３の加熱コイル３ｃの一端を接続する端子台Ｂ４ｂを設けるとともに、前記３つの加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの回路切り替え装置７ｄを備えた出力制御基板７を本体１内の加熱コイルＡ３の下側に位置した基板収納ケース６内に収納し、さらに、この基板収納ケース６に端子台Ｃ６ａと端子台Ｄ６ｂを設けて前記端子台Ａ４ａ及び端子台Ｂ４ｂと電気的に接続した。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加熱コイルに高周波電流を流して鍋等の金属負荷を加熱する誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘導加熱調理器は、高周波電流を加熱用のコイルに流してその加熱用のコイルの上面に配置した金属負荷（鍋等）に渦電流を発生させ、そのジュール熱によって金属負荷自体が自己発熱することで、金属負荷を効率よく加熱するものである。
【０００３】
近年、この誘導加熱調理器は、ガスコンロや電熱ヒータによる調理器具に比べて安全性や温度制御性等が優れているため、これらの調理器具から誘導加熱調理器への置き換えが進んでいる。
【０００４】
この誘導加熱調理器に高周波電流を供給するための電源は、いわゆる共振型インバータと呼ばれ、金属負荷を含めた加熱用コイルのインダクタンスと、共振コンデンサを接続し、これらをスイッチング素子により２０〜４０ｋＨｚ程度の周波数でオン・オフする構成が一般的である。また、共振型インバータには電圧共振型と電流共振型があり、前者は１００Ｖ電源用、後者は２００Ｖ電源用として適用されることが多い。
【０００５】
共振型インバータを使用した誘導加熱調理器においては、金属負荷と加熱用のコイルで決まるインダクタンス（等価インダクタンス）と、さらに発熱に寄与する抵抗分（等価抵抗）が負荷の発熱のしやすさに影響することが分かっている。つまり、磁性金属（鉄や磁性ステンレスなど）の負荷では電力を投入しやすく、非磁性金属（非磁性ステンレスやアルミニウム、銅など）の負荷は電力を投入しにくいことを意味する。その理由は、後者は等価抵抗が低く、負荷金属部に誘起する渦電流がジュール熱となりにくいためである。
【０００６】
当初の誘導加熱調理器は、鉄などの磁性金属の負荷のみが加熱できるだけであったが、近年の誘導加熱調理器は非磁性ステンレス負荷なども加熱できるようになってきている。さらに、加熱できないとされてきたアルミニウム負荷を加熱できるような構成のものも提案されてきている。
【０００７】
特許文献１に示す例は、複数の加熱コイルを備え、前記した負荷に応じてこの複数の加熱コイルの接続を切り替ることにより加熱コイルの巻数を変更し、負荷と加熱コイルの結合度を高くして等価抵抗を上昇させることにより加熱効率を高めることを狙っている。
【０００８】
さらに加熱効率を高めて加熱力を増大し、金属負荷を加熱するときの加熱の発生むらを防止する構成例として特許文献２に示す例がある。
【０００９】
このものは、図６に示すように、第１、第２、第３の加熱コイル２１、２２、２３を備えたもので、切り替え手段２５のスイッチを実線で示した接続状態にした場合には、切り替え手段２５は第２の加熱コイル２２を切断し、第１の加熱コイル２１と第３の加熱コイル２３に高周波電源２４から高周波電流を流す状態としている。この接続状態は負荷（図示せず）が磁性金属の場合に対応したものである。
【００１０】
又、切り替え手段２５のスイッチを点線で示した接続状態にした場合には、切り替え手段２５は第１、第２、第３の加熱コイル２１、２２、２３を直列に接続し、すべての加熱コイル２１、２２、２３に高周波電源２４から高周波電流を流す状態としている。この接続状態は負荷（図示せず）が非磁性金属の場合に対応したもので、すべての加熱コイル２１、２２、２３に高周波電流を流すことによって、負荷（図示せず）に対する加熱力を増大している。
【００１１】
そして、この特許文献２に示すものは、３つの加熱コイル２１、２２、２３の具体的な構成及び電気回路の制御部への具体的接続状態については図示されていないが、その実施に際しては、第１の加熱コイル２１の外側に第２の加熱コイル２２を同心的に巻回し、さらに第２の加熱コイル２２の外側に第３の加熱コイル２３を同心的に巻回し、第３の加熱コイル２３の接続端子の取出し部に予め熱収縮チューブを被せてモールド材の注形を実行し、さらに前記各加熱コイル２１、２２、２３の接続端子取出し部のリッツ線にシリコンを充填させた後に前記した熱収縮チューブを被せることが考えられる。
【００１２】
【特許文献１】
特公平４−７５６３７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２４７６７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように、従来の第１、第２及び第３の加熱コイルを使用した誘導加熱調理器においては、これらの３つの加熱コイルと電気回路の制御部の具体的接続状態について具体的な接続方法を記載した特許文献等はないが、前記した一般的に考えられる方法で実施した場合には、配線が複雑で、組立性が悪く、構造も複雑になるという問題がある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、請求項１では、コイルベースに巻径の異なる第１の加熱コイル、第２の加熱コイル、第３の加熱コイルを中心側から外周側に向けて同心円状に配設した加熱コイルＡを備え、鍋の材質、負荷等の状態等に応じて前記３つの加熱コイルの電気回路の接続状態を変える誘導加熱調理器において、前記コイルベースに第２の加熱コイルの一端と第３の加熱コイルの一端を接続する端子台Ａと、第１の加熱コイルの一端と第３の加熱コイルの一端を接続する端子台Ｂを設けるとともに、前記３つの加熱コイルの回路切り替え装置を備えた出力制御基板を本体内の加熱コイルＡの下側に位置した基板収納ケース内に収納し、さらに、この基板収納ケースに端子台Ｃと端子台Ｄを設けて前記端子台Ａ及び端子台Ｂと電気的に接続するものである。
【００１５】
また、請求項２では、ロースター加熱部側の上部に加熱コイルＡと同一構成の加熱コイルＢを備え、この加熱コイルＢにて鍋の材質、負荷等の状態等に応じて加熱する場合、基板収納ケースに出力制御基板と電気的に接続される端子台Ｅ及び端子台Ｆを端子台Ｃ、Ｄとは別に設けたものである。
【００１６】
これによって、鍋の材質が磁性体の場合と非磁性体の場合に、３つの加熱コイルと出力制御基板との接続が容易となり、配線が簡単となり、さらに構造が単純で組立性が向上し、製造原価が安価となるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面をもとに説明する。
【００１８】
図１は製品全体の構成を示すもので、１は誘導加熱調理器の本体、２は図５に示すように鍋１５を載せる絶縁板で、耐熱ガラスにより形成されている。
【００１９】
３は加熱コイルＡ、５は加熱コイルＢで、絶縁板２の前部側の下面に位置するように本体１内上部の右側と左側に設置されている。
【００２０】
６は基板収納ケースで、本体１内において加熱コイルＡ３の下側に位置しており、出力制御基板７等を収納している。８は操作部で、本体１の前面右側に設けられており、出力制御基板７等と連動している。９、１０は本体１の後部上面に開口した吸気口及び排気口である。
【００２１】
１１はロースター加熱部で、加熱コイルＢ５の下部に位置するように本体１内に設置されており、本体１の前面右側から本体１内に魚等を出し入れする。
【００２２】
１２、１３は加熱コイルＡ３、Ｂ５の加熱状態を表示する表示部Ａ、表示部Ｂで、加熱コイルＡ３、Ｂ５と対応するように絶縁板２の前部に設けられている。
【００２３】
１４は本体１内で基板収納ケース６の近傍に設置された冷却ファンで、基板収納ケース６内の出力制御基板７等及び加熱コイルＡ３、加熱コイルＢ５を冷却するものである。
【００２４】
図２は、図１の状態から絶縁板２を取り外した状態の上面図を示すもので、基板収納ケース６の上面に加熱コイルＡ３を上下に可動するように設けており、また、この加熱コイルＡ３の外周側に位置した基板収納ケース６の一部に端子台Ｃ６ａと端子台Ｄ６ｂを並べて設け、この端子台Ｃ６ａと端子台Ｄ６ｂに加熱コイルＡ３と基板収納ケース６内の出力制御基板７から導き出したリード線１５ａ、１５ｂを中継接続している。
【００２５】
図３は、加熱コイルＡ３の背面図を示すもので、４は樹脂製よりなる略円盤状のコイルベースで、内周側と外周側を略放射状のリブ４ｃで繋いで一体に成形されており、その上面に加熱コイルＡ３を取り付け、リブ４ｃの内の２箇所に端子台Ａ４ａ、端子台Ｂ４ｂを一体的に設けている。
【００２６】
図４は、前記加熱コイルＡ３の巻線結線図を示すもので、中心部となる第１の加熱コイル３ａの外側に巻径の大きい第２の加熱コイル３ｂが同心的に巻回され、さらに第２の加熱コイル３ｂの外側に巻径の大きい第３の加熱コイル３ｃが同心的に巻回され、全体として３重に構成されている。
【００２７】
図５は、加熱コイルＡ３によって鍋１５を加熱する電気回路の結線図を示すもので、第３の加熱コイル３ｃの一端と第２の加熱コイル３ｂの一端が図３に示す端子台Ａ４ａに接続され、また第３の加熱コイル３ｃの一端と第１の加熱コイル３ａの一端が端子台Ｂ４ｂに接続夫々されている。
【００２８】
また、第２の加熱コイル３ｂの一端が端子台Ｃ６ａに接続され、第１の加熱コイル３ａの一端が端子台Ｄ６ｂに接続されている。
【００２９】
７は出力制御基板で、高周波電源１６より供給される高周波電流の電流経路を変化させる回路切り替え装置７ｄを備えており、夫々リード線Ａ１５ａ、リード線Ｂ１５ｂ、リード線Ｃ１５ｃを介して各端子台Ｃ６ａ、Ｄ６ｂと接続することにより、加熱コイルＡ３と電気的に接続可能となっている。また、リード線Ａ１５ａは端子７ｃを介して高周波電源１６に接続されている。
【００３０】
前記回路切り替え装置７ｄは、第１の加熱コイル３ａの一端を通して高周波電源１６に接続される切り替え端子７ｄ１と、第２の加熱コイル３ｂの一端に接続される端子７ａ及び第２の加熱コイル３ｂ及び第３の加熱コイル３ｃの一端に接続される端子７ｂを備えており、少なくとも第２の加熱コイル３ｂの一端と他の加熱コイル３ａ、３ｃとの接続を直流的に切断する機能を有し、第２の加熱コイル３ｂの少なくとも一端を他の加熱コイル３ａ、３ｃと直流的に切断できるようになっている。
【００３１】
上記の構成において、鍋１５の材質が磁性体の場合と、非磁性体の場合についての電気回路動作について説明する。
【００３２】
図６は鍋１５の材質が磁性体の場合の電気回路を示し、出力制御基板７が鍋１５の材質を判定すると、回路切り替え装置７ｄの切り替え端子７ｄ１が端子７ｂ側に切り替わり、高周波電源１６と第３の加熱コイル３ｃの一端がリード線Ｃ１５ｃを介して電気的に接続される。又、この加熱コイル３ｃの他端は端子台Ｂ４ｂを介して第１の加熱コイル３ａの一端と接続される。第１の加熱コイル３ａの他端は端子台Ｄ６ｂを介してリード線Ｂ１５ｂと接続され、さらに、端子７ｃを介して高周波電源１６に接続され、第１の加熱コイル３ａと第３の加熱コイル３ｃに高周波電源が通電され、鍋１５が加熱される。
【００３３】
なお、この説明では、鍋１５の材質を出力制御基板７が判定したが、回路切り替え装置７ｄで鍋１５の材質を判定することもできる。
【００３４】
次に、図７は鍋１５の材質が非磁性体の場合の電気回路を示し、出力制御基板７又は回路切り替え装置７ｄが鍋１５の材質を判定すると、回路切り替え装置７ｄの切り替え端子７ｄ１が端子７ａ側に切り替わり、高周波電源１６と第２の加熱コイル３ｂの一端がリード線Ａ１５ａ、端子台Ｃ６ａを介して電気的に接続される。
【００３５】
又、この加熱コイル３ｂの他端は端子台Ａ４ａを介して第３の加熱コイル３ｃの一端と接続される。第３の加熱コイル３ｃの他端は端子台Ｂ４ｂを介して第１の加熱コイル３ａの一端と接続され、さらにこの加熱コイル３ａの他端は端子台Ｄ６ｂ、リード線Ｂ１５ｂ、端子７ｃを介して高周波電源１６に接続され、第１の加熱コイル３ａ、第２の加熱コイル３ｂ、第３の加熱コイル３ｃの全て高周波電源が通電され、鍋１５が加熱される。
【００３６】
次に、ロースター加熱部１１側の加熱コイルＢ５において磁性体と非磁性体の鍋を加熱する場合の実施例を図２により説明する。
【００３７】
本実施例においては、ロースター加熱部１１側の加熱コイルＢ５においても磁性体と非磁性体の鍋を加熱することができる。
【００３８】
この場合には、加熱コイルＢ５及びコイルベース（図示せず）の構成を加熱コイルＡ３と同一構成とし、さらに出力制御基板７と電気的に接続される端子台Ｅ１７及び端子台Ｆ１８を図２の点線で図示するように端子台Ｃ６ａ、Ｄ６ｂとは別に基板収納ケース６に設けた構成とし、適宜リード線１９ａ、１９ｂ、１９ｃで接続すればよい。
【００３９】
以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、コイルベース４に第２の加熱コイル３ｂの一端と第３の加熱コイル３ｃの一端を接続する端子台Ａ４ａと、第１の加熱コイル３ａの一端と第３の加熱コイル３ｃの一端を接続する端子台Ｂ４ｂを設け、また、３つの加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃの回路切り替え装置７ｄを備えた出力制御基板７を本体１内の加熱コイルＡ３の下側に設置した基板収納ケース６内に収納し、この基板収納ケース６に端子台Ｃ６ａと端子台Ｄ６ｂを設けて端子台Ａ４ａ及び端子台Ｂ４ｂとリード線１５ａ、１５ｂ、１５ｃにより電気的に接続したので、鍋１５の材質が磁性体の場合と非磁性体の場合に、３つの加熱コイル３ａ、３ｂ、３ｃと出力制御基板７との接続が容易となり、配線が簡単となり、さらに構造が単純で組立性が向上し、製造原価が安価となるものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたとおり、本発明によれば、コイルベースに巻径の異なる３つの加熱コイルを中心側から外周側に向けて同心円状に配設した加熱コイルを備え、鍋の材質、負荷等の状態等に応じて前記加熱コイルの電気回路の接続状態を変える誘導加熱調理器において、請求項１及び請求項２の構成を採用して３つの加熱コイル間の接続及び加熱コイルと出力制御基板との接続を容易としたので、配線が簡単となり、また、構造が単純で組立性が向上し、製造原価が安価な誘導加熱調理器を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘導加熱調理器の外観斜視図である。
【図２】本発明の絶縁板を取り除いた状態の上面図である。
【図３】本発明の加熱コイルＡの背面図である。
【図４】本発明の加熱コイルＡの巻線結線図である。
【図５】本発明の加熱コイルＡにて鍋を加熱する電気回路の結線図である。
【図６】本発明の加熱コイルＡにて磁性体の鍋を加熱する電気回路の結線図である。
【図７】本発明の加熱コイルＡにて非磁性体の鍋を加熱する電気回路の結線図である。
【図８】従来の加熱コイルにて鍋を加熱する電気回路の結線図である。
【符号の説明】
１本体
２絶縁板
３加熱コイルＡ
４コイルベース
４ａ端子台Ａ
４ｂ端子台Ｂ
５加熱コイルＢ
６基板収納ケース
６ａ端子台Ｃ
６ｂ端子台Ｄ
７出力制御基板
７ｄ回路切り替え装置
１５ａリード線Ａ
１５ｂリード線Ｂ
１５ｃリード線Ｃ
１６高周波電源

Claims

コイルベース（４）に巻径の異なる第１の加熱コイル（３ａ）、第２の加熱コイル（３ｂ）、第３の加熱コイル（３ｃ）を中心側から外周側に向けて同心円状に配設した加熱コイルＡ（３）を備え、鍋（１５）の材質、負荷等の状態等に応じて前記３つの加熱コイル（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）の電気回路の接続状態を変える誘導加熱調理器において、前記コイルベース（４）に第２の加熱コイル（３ｂ）の一端と第３の加熱コイル（３ｃ）の一端を接続する端子台Ａ（４ａ）と、第１の加熱コイル（３ａ）の一端と第３の加熱コイル（３ｃ）の一端を接続する端子台Ｂ（４ｂ）を設けるとともに、前記３つの加熱コイル（３ａ）、（３ｂ）、（３ｃ）の回路切り替え装置（７ｄ）を備えた出力制御基板（７）を本体（１）内の加熱コイルＡ（３）の下側に位置した基板収納ケース（６）内に収納し、さらに、この基板収納ケース（６）に端子台Ｃ（６ａ）と端子台Ｄ（６ｂ）を設けて前記端子台Ａ（４ａ）及び端子台Ｂ（４ｂ）と電気的に接続したことを特徴とする誘導加熱調理器。
ロースター加熱部（１１）側の上部に加熱コイルＡ（３）と同一構成の加熱コイルＢ（５）を備え、この加熱コイルＢ（５）にて鍋（１５）の材質、負荷等の状態等に応じて加熱する場合、基板収納ケース（６）に出力制御基板（７）と電気的に接続される端子台Ｅ（１７）及び端子台Ｆ（１８）を端子台Ｃ（６ａ）、Ｄ（６ｂ）とは別に設けた構成とすることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。