JP2013149470A - Induction heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱調理器など誘導加熱を用いた装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus using induction heating such as an induction heating cooker.
従来、この種の誘導加熱装置において、一つの加熱領域を平面的に配設した複数の加熱コイルで構成し、各加熱コイルに順次時間差を設けて通電するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of induction heating apparatus, there is one in which one heating region is constituted by a plurality of heating coils arranged in a plane, and each heating coil is energized with a time difference provided sequentially (see, for example, Patent Document 1). ).
特許文献1に記載された誘導加熱装置は、順次通電するコイルを変えることにより、特定の場所が加熱されないため、被加熱物の温度分布が平均化され、ドーナツ状の加熱部が発生しないようにすることができる。
In the induction heating apparatus described in
また、一つの加熱領域を平面状に配設した中央コイルと四つの周辺コイルで構成した誘導加熱装置において、二つの周辺コイルをオン状態とし、且つその他の二つの周辺コイルをオフ状態とするステップAと、オン状態であった二つの周辺コイルをオフ状態とし、且つオフ状態であったその他の二つの周辺コイルをオン状態とするステップBを反復するように制御するものもある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in the induction heating apparatus constituted by a central coil and four peripheral coils in which one heating region is arranged in a plane, two peripheral coils are turned on, and the other two peripheral coils are turned off. There is also a control that repeats the step A in which A and two peripheral coils that have been turned on are turned off and the other two peripheral coils that have been turned off are turned on (for example, patents). Reference 2).
特許文献2に記載された誘導加熱装置は、周辺コイルが被加熱物である鍋を時間的に交互に加熱するため、鍋の内部に収容された水分等の調理具材に所定の対流が形成される。これにより、鍋内の調理具材が均一に加熱され、一部の調理具材が過熱されることを抑制して焦げ付きを防止することができる。 Since the induction heating apparatus described in Patent Document 2 alternately heats a pan whose peripheral coil is an object to be heated, predetermined convection is formed in cooking utensils such as moisture contained in the pan. Is done. Thereby, the cooking utensil material in a pan is heated uniformly, and it can suppress that a part of cooking utensil material is overheated, and can prevent scorching.
しかしながら、前記従来の構成では、複数の加熱コイルにそれぞれ通電状態を制御するインバータ回路が必要となり、回路の部品点数が多く高価な誘導加熱装置となってしまっていた。 However, in the conventional configuration, an inverter circuit for controlling the energization state of each of the plurality of heating coils is required, and the number of parts of the circuit is large, resulting in an expensive induction heating apparatus.
特許文献1では、複数の加熱コイルにそれぞれスイッチング素子(インバータ回路)が接続されており、それぞれのスイッチング素子を順次時間差を設けて動作することにより通電状態を制御するものであるが、加熱コイルと同数のスイッチング素子(インバータ回路)が必要となることがわかる。
In
特許文献2においても同様に、複数の加熱コイルにそれぞれインバータ回路を設けたことにより、回路の部品点数が多く高価な誘導加熱装置となってしまっていた。 Similarly, in Patent Document 2, an inverter circuit is provided for each of the plurality of heating coils, so that the number of circuit parts is large and the induction heating apparatus is expensive.
また、特許文献1では、複数の加熱コイルに対して一つのスイッチング素子(インバータ回路)しか接続されていないが、各加熱コイルと電源の間に共通のリレーを設け、電源との接続を順次切り替えることにより、各加熱コイルへの通電状態を制御することができる。しかし、特許文献1の発明では、通電させる加熱コイルを接点が一つしかない共通のリレーによって順次切り替えるため、複数の加熱コイル全てに同時に高周波電流を供給す
ることができない。また、被加熱物の載置状態や加熱モードに基づいて選択した複数の加熱コイルに同時に高周波電流を供給することができない。複数の加熱コイルに同時に高周波電流を供給する方が、単一の加熱コイルに高周波電流を供給するよりも加熱コイルで発生する損失による発熱を分散させて加熱コイルの温度を下げ、耐熱温度に拘束されず大電力を被加熱物に供給することができる。つまり、特許文献1の発明では大電力で被加熱物を加熱することができなかった。
Moreover, in
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物を均一に加熱したり被加熱物の容器に収容された液体を対流させたりでき、且つインバータ回路を増加させない安価な誘導加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and can inexpensively heat an object to be heated or convect a liquid contained in a container of the object to be heated, and can be an inexpensive induction heating apparatus that does not increase an inverter circuit. The purpose is to provide.
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、単一の被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルと、前記加熱コイルと共振回路を形成する共振コンデンサと、前記加熱コイルの通電状態を制御する開閉手段と、前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給する単一のインバータ回路と、前記インバータ回路および前記開閉手段へ駆動信号を出力して前記インバータ回路の動作および前記開閉手段の開閉状態を制御する制御手段とを備え、前記複数の加熱コイルは、前記共振コンデンサによって共振回路が形成されるとともに、前記開閉手段によって前記加熱コイルの通電状態を制御できるように前記単一のインバータ回路に接続した構成であって、前記制御手段による前記インバータ回路の動作の制御によって、前記加熱コイルに流れる高周波電流を変化させるとともに、前記制御手段による前記開閉手段の開閉状態の制御によって、前記複数の加熱コイル全てに同時に高周波電流を流す状態と、前記複数の加熱コイルのうち少なくとも一つは高周波電流を流さない状態とを切り替え可能にしたものである。 In order to solve the conventional problems, an induction heating apparatus of the present invention includes a plurality of heating coils for induction heating a single object to be heated, a resonance capacitor that forms a resonance circuit with the heating coil, and the heating coil. Open / close means for controlling the energization state, a single inverter circuit for supplying high-frequency current to the plurality of heating coils, a drive signal to the inverter circuit and the open / close means to output the operation of the inverter circuit and the open / close Control means for controlling the open / close state of the means, and the plurality of heating coils are configured so that a resonance circuit is formed by the resonance capacitor and the energization state of the heating coil can be controlled by the open / close means. The heating coil is configured by controlling the operation of the inverter circuit by the control means. A state in which a high-frequency current flows through all of the plurality of heating coils by changing the open / close state of the opening / closing means by the control means, and at least one of the plurality of heating coils is a high-frequency current. It is possible to switch between the state of not flowing.
本発明の誘導加熱装置は、複数の加熱コイルに流れる電流を単一のインバータ回路で制御することができるため、インバータ回路に必要な部品点数を少なくして、安価な誘導加熱装置を実現することができる。 Since the induction heating device of the present invention can control the current flowing in a plurality of heating coils with a single inverter circuit, the number of components required for the inverter circuit is reduced, and an inexpensive induction heating device is realized. Can do.
また、開閉手段をオンオフ制御することにより、全ての加熱コイルを通電状態にして被加熱物を大電力で加熱することができるとともに、一部の加熱コイルを非通電状態にして被加熱物である容器の内容物に対流を発生させることができるため、例えば誘導加熱調理器に本発明の誘導加熱装置を適用することにより、調理物への熱の通りや味の染込みを早くして調理性能の向上を図ることができる。 In addition, by controlling on / off of the opening / closing means, all the heating coils can be energized to heat the object to be heated with high power, and some of the heating coils can be de-energized to be the object to be heated. Since the convection can be generated in the contents of the container, for example, by applying the induction heating device of the present invention to the induction heating cooker, the cooking performance can be accelerated by adding heat and taste to the cooked food. Can be improved.
第1の発明は、単一の被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルと、前記加熱コイルと共振回路を形成する共振コンデンサと、前記加熱コイルの通電状態を制御する開閉手段と、前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給する単一のインバータ回路と、前記インバータ回路および前記開閉手段へ駆動信号を出力して前記インバータ回路の動作および前記開閉手段の開閉状態を制御する制御手段とを備え、前記複数の加熱コイルは、前記共振コンデンサによって共振回路が形成されるとともに、前記開閉手段によって前記加熱コイルの通電状態を制御できるように前記単一のインバータ回路に接続した構成であって、前記制御手段による前記インバータ回路の動作の制御によって、前記加熱コイルに流れる高周波電流を変化させるとともに、前記制御手段による前記開閉手段の開閉状態の制御によって、前記複数の加熱コイル全てに同時に高周波電流を流す状態と、前記複数の加熱コイルのうち少なくとも一つは高周波電流を流さない状態とを切り替え可能とするものである。 According to a first aspect of the present invention, there are provided a plurality of heating coils for induction heating a single object to be heated, a resonance capacitor that forms a resonance circuit with the heating coil, an opening / closing means for controlling an energization state of the heating coil, A single inverter circuit for supplying a high frequency current to the heating coil, and a control means for controlling the operation of the inverter circuit and the open / close state of the open / close means by outputting a drive signal to the inverter circuit and the open / close means. The plurality of heating coils are configured to be connected to the single inverter circuit so that a resonance circuit is formed by the resonance capacitor and the energization state of the heating coil can be controlled by the opening / closing means, By controlling the operation of the inverter circuit by the control means, the high-frequency current flowing through the heating coil is changed, By controlling the open / close state of the open / close means by the control means, it is possible to switch between a state in which a high-frequency current flows through all of the plurality of heating coils and a state in which at least one of the plurality of heating coils does not flow a high-frequency current. To do.
これによって、複数の加熱コイルに流れる電流を単一のインバータ回路で制御することができるため、インバータ回路に必要な部品点数を少なくして、安価な誘導加熱装置を実現することができる。 As a result, the current flowing through the plurality of heating coils can be controlled by a single inverter circuit, so that the number of components required for the inverter circuit can be reduced and an inexpensive induction heating apparatus can be realized.
また、開閉手段をオンオフ制御することにより、全ての加熱コイルを通電状態にして被加熱物を大電力で加熱することができるとともに、一部の加熱コイルを非通電状態にして被加熱物である容器の内容物に対流を発生させることができるため、例えば誘導加熱調理器に本発明の誘導加熱装置を適用することにより、調理物への熱の通りや味の染込みを早くして調理性能の向上を図ることができる。 In addition, by controlling on / off of the opening / closing means, all the heating coils can be energized to heat the object to be heated with high power, and some of the heating coils can be de-energized to be the object to be heated. Since the convection can be generated in the contents of the container, for example, by applying the induction heating device of the present invention to the induction heating cooker, the cooking performance can be accelerated by adding heat and taste to the cooked food. Can be improved.
第2の発明は、特に、第1の発明の誘導加熱装置において、高周波電流を流さない加熱コイルを一定間隔で切り替えるようにしたものである。 In the second invention, in particular, in the induction heating apparatus of the first invention, a heating coil that does not pass a high-frequency current is switched at regular intervals.
これによって、被加熱物の内容物が液体の場合、液体の対流の方向を切り替えることができるため、例えば麺を茹でる時に麺が絡み合う前に対流の方向を切り替えて絡みを防止するなど、調理内容に合った加熱パターンで被加熱物を加熱して調理性能の向上を図るこ
とができる。
This allows the convection direction of the liquid to be switched when the content of the object to be heated is a liquid. It is possible to improve the cooking performance by heating the object to be heated with a heating pattern suitable for the above.
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の誘導加熱装置において、インバータ回路に接続する共振回路を複数有し、それぞれの共振回路の共振特性を略一致させるものである。 In particular, the third invention has a plurality of resonance circuits connected to the inverter circuit in the induction heating device of the first or second invention, and substantially matches the resonance characteristics of the respective resonance circuits.
これによって、調理内容や被加熱物のサイズ、載置状態などにより通電する加熱コイルを選択する場合、通電する加熱コイルの数を変化してもインバータ回路の動作周波数を一定とすることができるため、加熱領域が近接して複数ある誘導加熱装置で同時に加熱を行っても、動作周波数差がないことからうなり干渉音が発生せず、使用者を不快にさせない誘導加熱装置の実現が可能となる。 Thereby, when the heating coil to be energized is selected depending on the cooking content, the size of the object to be heated, the mounting state, etc., the operating frequency of the inverter circuit can be made constant even if the number of energizing heating coils is changed. Even if heating is performed simultaneously with a plurality of induction heating devices that are close to each other in the heating area, there is no difference in the operating frequency, so that it is possible to realize an induction heating device that does not generate a buzzing interference sound and does not make the user uncomfortable. .
第4の発明は、特に、第1または第2の発明の誘導加熱装置において、インバータ回路に接続する共振回路を単一とするものである。 According to a fourth invention, in particular, in the induction heating device of the first or second invention, a single resonance circuit is connected to the inverter circuit.
これによって、共振回路の形成に必要な共振コンデンサの数を最小限にすることができるため、安価な誘導加熱装置を実現することができる。 As a result, the number of resonant capacitors necessary for forming the resonant circuit can be minimized, and an inexpensive induction heating device can be realized.
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明の誘導加熱装置において、被加熱物の加熱部が異なる複数の加熱コイルを電気的に接続し、高周波電流の導通/非導通の期間を一致させるものである。 In the fifth aspect of the invention, in particular, in the induction heating device according to any one of the first to fourth aspects, a plurality of heating coils having different heating parts of the object to be heated are electrically connected to conduct / non-conduct high-frequency current. These periods are matched.
これによって、複数の加熱コイルを分散配置して加熱領域を均等に加熱するような構成であっても、共振回路の数は加熱コイルの数以下であり且つインバータ回路の数は一つであるため、インバータ回路を構成する部品点数が少なく安価で、また小さな体積で誘導加熱装置を実現することができる。 As a result, the number of resonance circuits is less than the number of heating coils and the number of inverter circuits is one even in a configuration in which a plurality of heating coils are distributed and heated in a uniform manner. The induction heating device can be realized with a small number of parts that constitute the inverter circuit and at a low cost and with a small volume.
また、加熱コイルに流れる電流の増減タイミングが同じ加熱コイルを同一の共振回路内に接続することにより、同時に電力を供給することができる。電流センサを統一して安価にすることができ、また電力の制御性を向上させることができる。 Moreover, electric power can be simultaneously supplied by connecting the heating coil with the same increase / decrease timing of the electric current which flows into a heating coil in the same resonance circuit. The current sensors can be unified and made inexpensive, and the controllability of power can be improved.
第6の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明の誘導加熱装置において、複数の加熱コイルを被加熱物の加熱領域の中心から点対称となるように配設し、点対称に位置する加熱コイルを同一の共振回路に接続するものである。 The sixth invention is particularly point-symmetric in the induction heating apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein a plurality of heating coils are arranged so as to be point-symmetric from the center of the heating region of the object to be heated. Are connected to the same resonance circuit.
これによって、対角で最も遠くに位置する加熱コイルが同時に駆動することから、鍋全体にいきわたらせるようなゆっくりとした対流を発生することができる。 Thereby, since the heating coil located farthest diagonally is driven at the same time, it is possible to generate a slow convection that spreads over the entire pan.
第7の発明は、特に、第1〜5のいずれか1つの発明の誘導加熱装置において、複数の加熱コイルを被加熱物の加熱領域の中心から線対称となるように配設し、隣り合う加熱コイルを同一の共振回路に接続するものである。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, in the induction heating apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the plurality of heating coils are arranged so as to be symmetrical with respect to the center of the heating region of the object to be heated, and are adjacent to each other. The heating coil is connected to the same resonance circuit.
これによって、被加熱物の加熱領域と非加熱領域をはっきり分けることができ、被加熱物内の液体に大きな対流を発生させて例えば調理物への味の染込みを迅速に行うことができる。 Thereby, the heating region and the non-heating region of the object to be heated can be clearly separated, and a large convection can be generated in the liquid in the object to be heated, so that, for example, the taste can be quickly infused into the food.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の回路図であり、インバータ回路と複数の加熱コイルと共振コンデンサの接続方法の一例を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention, and shows an example of a method for connecting an inverter circuit, a plurality of heating coils, and a resonant capacitor.
図1において、コンセントなどから供給される電源は交流電源41であり、交流電源41を直流電源に変換するためにダイオードブリッジ46が接続されている。ダイオードブリッジ46の出力端には、ダイオードブリッジ46から出力される直流電源を平滑することや、誘導加熱装置から発生する電磁ノイズを交流電源41に伝播させないために、チョークコイル47やコンデンサ48が接続されている。
In FIG. 1, a power source supplied from an outlet or the like is an
ダイオードブリッジ46とチョークコイル47とコンデンサ48とから、交流電源41から供給される電力を整流する整流手段42が構成される。
The
コンデンサ48の出力側には、逆導通ダイオード52が並列接続された第一のスイッチング素子51と、同じく逆導通ダイオード54が並列接続された第二のスイッチング素子53を電気的に直列接続したものが接続され、インバータ回路43を構成している。
On the output side of the
第一のスイッチング素子51と第二のスイッチング素子53の接続点には、第一の加熱コイル55と第一の共振コンデンサ56を含む第一の共振回路44の一端を電気的に接続する/しないを切り替えるための開閉手段として、第一のリレー61および第二の加熱コイル57と第二の共振コンデンサ58を含む第二の共振回路45の一端を電気的に接続する/しないを切り替えるための開閉手段として第二のリレー62が接続されている。
One end of the
そして、第一の共振回路44の他方の端子および第二の共振回路45の他方の端子は直流電圧の負の電位側に接続されている。また、第一のスイッチング素子51や第二のスイッチング素子53のスイッチング動作によって発生するスイッチング損失を低減するために、スナバコンデンサ60が第二のスイッチング素子53と電気的に並列接続されている。
The other terminal of the
また、第一のスイッチング素子51および第二のスイッチング素子53、第一のリレー61および第二のリレー62を駆動制御する制御手段59を有することにより、本実施の形態の誘導加熱装置の回路を形成する。
Further, by having a control means 59 for driving and controlling the
以上のように形成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating apparatus formed as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
本実施の形態で示す誘導加熱装置のインバータ回路43は、第一のスイッチング素子51と第二のスイッチング素子53の動作周波数、導通(オン)時間と非導通(オフ)時間の比率などを制御することにより、第一の共振回路44に流れる高周波電流と第二の共振回路45に流れる高周波電流を変化させて、第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57から被加熱物に供給する電力を調節することができる。
なお、電源をショートすることのないように、第一のスイッチング素子51と第二のスイッチング素子53は排他的にオンする。
The
また、第一の加熱コイル55と第一のリレー61、第二の加熱コイル57と第二のリレー62をそれぞれ直列に接続しているため、リレーを非導通状態にすることにより、非導通状態にしたリレーと直列に接続している加熱コイルに高周波電流を流さないようにすることができる。
Moreover, since the
図2は、本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の二つの加熱コイルの第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57の配置の一例を示すものである。第一の加熱コイル
55と第二の加熱コイル57は同心円状に配置されている。
FIG. 2 shows an example of the arrangement of the
本実施の形態の誘導加熱装置では、第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57で単一の被加熱物を加熱することから、加熱領域11は第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57を併せたものとなる。
In the induction heating apparatus of the present embodiment, since the single object to be heated is heated by the
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の第一のリレー61および第二のリレー62を共に導通状態にしたときの回路図であり、この状態でインバータ回路43を動作させることによって、高周波電流の供給領域は図4の斜線で示したように加熱領域11の全面となる。図4は本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の二つのリレーをオンしたときの加熱部を示す図である。
FIG. 3 is a circuit diagram when both the
一方、図5は、本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の第一のリレー61を導通状態とするとともに、第二のリレー62を非導通状態としたときの回路図であり、この状態でインバータ回路43を動作させることによって、高周波電流の供給領域は図6の斜線で示したように加熱領域11の中心部のみとなる。ここで、導通状態にするリレーと非導通状態にするリレーを入れ替えれば高周波電流の供給領域も入れ替わることは当然のことである。図6は本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の一つのリレーをオンしたときの加熱部を示す図である。
On the other hand, FIG. 5 is a circuit diagram when the
本実施の形態発明の誘導加熱装置では、一般的には第一のリレー61および第二のリレー62を共にオンすることで加熱領域11の全面から被加熱物を加熱する。これにより、加熱コイルに流す高周波電流を第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57に分散させることができることから、高周波電流が流れることによる加熱コイルからの発熱の抑制や低耐圧の共振コンデンサの利用など、低スペックの部品を用いても大電力で被加熱物を加熱することができる。また、加熱面積を大きくすることにより、被加熱物をできるだけ均一に加熱することもできる。
In the induction heating apparatus according to the present embodiment, the object to be heated is generally heated from the entire surface of the
しかし、例えば被加熱物のサイズが加熱領域11に対して小さいもの、あるいは被加熱物が加熱領域11からずれて載置されるなど、全ての加熱コイル上に被加熱物が載置されていなければ、被加熱物が載置されていない加熱コイルと直列に接続されたリレーを非導通状態にすることにより、被加熱物の加熱に寄与しない高周波電流を流さないようにして、加熱効率を上昇させることができる。また、被加熱物の加熱に寄与せず周囲に伝播する漏洩磁界を低減することができる。
However, the object to be heated must be placed on all the heating coils, for example, the size of the object to be heated is smaller than the
また、加熱領域11の周囲に磁界が伝播し難いため、加熱領域11が近接して複数存在する場合でも、他の加熱領域11に載置された被加熱物を加熱する加熱コイルに流れる高周波電流との周波数差によるうなり干渉音が発生しにくくなり、使用者を不快にさせない誘導加熱装置を実現することができる。
Further, since it is difficult for a magnetic field to propagate around the
さらに、2つの加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路は一つであるため、インバータ回路43を増大させないことで安価に実現することができる。また、インバータ回路の体積を増大させず、コンパクトな構成を実現することができる。
Furthermore, since there is only one inverter circuit that supplies high-frequency current to the two heating coils, it can be realized at low cost by not increasing the
またさらに、加熱コイルの配置は同心円状に限らず、例えば図7に示したように加熱領域11内に並べて配置することでも本実施の形態は同様の効果が得られる。本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の二つの加熱コイルの第二の配置図である。
Furthermore, the arrangement of the heating coils is not limited to a concentric circle. For example, the same effect can be obtained by arranging the heating coils side by side in the
また、共振回路の数を三つにするとともに、図8に示したように加熱コイルの数を三つとして構成するなど、共振回路の数や加熱コイルの数は如何なる組み合わせでもよい。図
8は本発明の第1の実施の形態に係る誘導加熱装置の三つの加熱コイルの配置図である。
Further, the number of resonance circuits and the number of heating coils may be any combination, such as three resonance circuits and three heating coils as shown in FIG. FIG. 8 is a layout diagram of three heating coils of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
また、本実施の形態では開閉手段としてリレーを用いているが、通電制御ができればこれに限るものではない。 In this embodiment, a relay is used as the opening / closing means. However, the present invention is not limited to this as long as energization control can be performed.
(実施の形態2)
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る誘導加熱装置の二つのリレーのオンオフ制御の遷移図であり、複数の開閉手段の導通/非導通の切り替えシーケンスの一例を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is a transition diagram of on / off control of the two relays of the induction heating device according to the second embodiment of the present invention, and shows an example of a switching sequence of conduction / non-conduction of a plurality of opening / closing means. .
また、図10は、本発明の第2の実施の形態に係る誘導加熱装置の各モードでの加熱部を示す図であり、図9に示したシーケンスで複数の開閉手段を制御したときの、各モードでの加熱可能な領域を示している。 FIG. 10 is a diagram showing a heating unit in each mode of the induction heating apparatus according to the second embodiment of the present invention, and when a plurality of opening / closing means are controlled in the sequence shown in FIG. The heatable region in each mode is shown.
ここで、本実施の形態では前記実施の形態と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態と同一の部分については説明を省略する。 Here, in this embodiment, only parts different from the above-described embodiment will be described, and description of the same parts as those in the above-described embodiment will be omitted.
本実施の形態の誘導加熱装置は、第一の加熱コイル55および第二の加熱コイル57のそれぞれと直列に第一のリレー61および第二のリレー62を接続しているため、リレーを非導通(オフ)状態にしてリレーと直列に接続された加熱コイルが通電しないようにすることにより、インバータ回路43の動作に関わらず加熱コイルに高周波電流が流れないようにすることができ、その結果、加熱コイルから被加熱物に電力を供給しないようにすることができる。
In the induction heating device of the present embodiment, the
本実施の形態の誘導加熱装置では、第一のリレー61と第二のリレー62を交互にオンオフ動作することにより、例えば被加熱物が鍋である場合には、鍋の内部に収容された水分等の調理具材に所定の対流が形成される。これにより、鍋内の調理具材が均一に加熱され、一部の調理具材が過熱されることを抑制して焦げ付きを防止することができる。
In the induction heating device of the present embodiment, the
また、定期的に対流方向を変えることができるため、麺を湯がくときに絡み難くすることができる。 In addition, since the convection direction can be changed periodically, it is possible to prevent the noodles from being entangled when boiling water.
さらに、被加熱物の加熱部を定期的に変化させることで対流の方向を変化させることにより、例えば発生した灰汁などが一定のスポット領域に蓄積して吹き零れ易くなっていた従来の誘導加熱調理器の課題を改善して吹き零れ難くすることができる。 Furthermore, by changing the convection direction by periodically changing the heating part of the object to be heated, for example, the conventional induction heating cooking in which the generated lye or the like accumulates in a certain spot area and becomes easy to blow down. The problem of the vessel can be improved and it can be made difficult to blow.
また、鍋の一部のみを加熱することにより、加熱された水分等の液体が液体上部まで上昇した後に、加熱していない部分へと液体がスムーズに流れ、液体の流速を早めることにより、具材への熱の伝わりや味の染み込みを加速させて短時間で調理することが可能となる。 In addition, by heating only a part of the pan, after the heated liquid such as water has risen to the upper part of the liquid, the liquid smoothly flows to the unheated part, and the flow rate of the liquid is increased. It is possible to cook in a short time by accelerating the transmission of heat to the ingredients and the soaking of taste.
また、切り替えモードで加熱されるように設定された場合であっても、被加熱物のサイズが加熱領域11よりも小さく、被加熱物が殆ど載置されていない加熱コイルがあれば、この加熱コイルと接続されたリレーをオフし続けることにより、漏洩磁界を低減することや加熱効率を向上すること、うなり干渉音の発生を抑制することなどができる。
Further, even when the heating mode is set to be switched, the heating object is smaller than the
なお、本実施の形態では、第一のリレー61および第二のリレー62の計二つのリレーを用いた場合における実施例を述べたが、三つ以上のリレーを用いてオフするリレーを順次切り替えてもよい。また、シーケンスの中に第一のリレー61および第二のリレー62の両方がオンされてもよい。
In the present embodiment, the example in which a total of two relays of the
さらに、本実施の形態の誘導加熱装置は、加熱コイル数よりも少ないインバータ回路数で構成され、加熱領域11の全面加熱と対流加熱ができるのであればよく、切り替え周期の時間や各モードでのオン時間Tbを規定するものではない。
Furthermore, the induction heating device of the present embodiment is configured with the number of inverter circuits smaller than the number of heating coils, and it is sufficient if the
(実施の形態3)
図11は、本発明の第3の実施の形態に係る誘導加熱装置の加熱コイルと共振コンデンサによる共振特性を示す図であり、誘導加熱装置のインバータ回路の動作周波数と被加熱物に供給可能な電力の関係を示すものである。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is a diagram showing resonance characteristics by the heating coil and the resonance capacitor of the induction heating device according to the third embodiment of the present invention, which can be supplied to the operating frequency of the inverter circuit of the induction heating device and the object to be heated. It shows the relationship of power.
ここで、本実施の形態では前記実施の形態と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態と同一の部分については説明を省略する。 Here, in this embodiment, only parts different from the above-described embodiment will be described, and description of the same parts as those in the above-described embodiment will be omitted.
インバータ回路43の動作周波数を制御して第一の加熱コイル55および/または第二の加熱コイル57から被加熱物に供給する電力を調節する場合、インバータ回路43への印加電圧が一定下では、共振回路の共振周波数でインバータ回路43を動作させたときに被加熱物への供給電力が最大となるような共振(電力)特性になる。
When adjusting the power supplied to the object to be heated from the
図11において、第一の共振回路の電力特性71は、第一の共振回路44に内包される第一の加熱コイル55から被加熱物に供給される電力特性であり、第二の共振回路の電力特性72は第二の共振回路45に内包される第二の加熱コイル57から被加熱物に供給される電力特性である。
In FIG. 11, the
本実施の形態の誘導加熱装置では、第一の共振回路44の共振特性(例えば共振周波数)と第二の共振回路45の共振特性を略一致させることから、第一の共振回路44での電力特性を示す第一の共振回路の電力特性71と第二の共振回路45での電力特性を示す第二の共振回路の電力特性72が重なるようになっている。
In the induction heating device of the present embodiment, the resonance characteristics (for example, the resonance frequency) of the
図11中の動作領域は、インバータ回路43の動作周波数範囲を示している。第一の共振回路44と第二の共振回路45をインバータ回路43にて動作させる場合、第一の共振回路44や第二の共振回路45が有する共振周波数よりもインバータ回路43の動作周波数が高いと、第一の共振回路44や第二の共振回路45に印加される電圧に対して電流が遅れ位相となる。
An operation region in FIG. 11 indicates an operation frequency range of the
一方、第一の共振回路44や第二の共振回路45が有する共振周波数よりもインバータ回路43の動作周波数が低いと、第一の共振回路44や第二の共振回路45に印加される電圧に対して電流が進み位相となる。
On the other hand, when the operating frequency of the
インバータ回路43への供給電源が電圧源の場合、第一の共振回路44や第二の共振回路45が有する共振周波数よりもインバータ回路43の動作周波数を高くして共振電流を遅れ位相とするとともに、スナバコンデンサ60の接続により、第一のスイッチング素子51や第二のスイッチング素子53がオンからオフへと遷移するときに第一のスイッチング素子51や第二のスイッチング素子53に流れていた電流がスナバコンデンサ60に流れることによって第一のスイッチング素子51や第二のスイッチング素子53に印加される電圧変化がなだらかになって、第一のスイッチング素子51や第二のスイッチング素子53のオンからオフするときに発生するスイッチング損失を抑制することができる。この観点から、インバータ回路43の動作周波数は共振回路の共振周波数よりも高くすることが望ましい。
When the power supply to the
また、本実施の形態発明の誘導加熱装置は、インバータ回路43を共有して、第一の共
振回路44と第二の共振回路45の二つの共振回路を並列接続しているため、インバータ回路43を構成する第一のスイッチング素子51や第二のスイッチング素子53には二つの共振回路に流れる電流の和が流れることになる。
In addition, since the induction heating device of the present embodiment shares the
第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57で単一の被加熱物を加熱するとき、例えば加熱領域11から被加熱物に供給できる定格電力が3kWとすると、被加熱物のサイズが小さかったり加熱領域11の中心からずれて載置された場合など、一つの加熱コイル上のみに載置された被加熱物を加熱する際の供給可能な電力は、回路構成部品の定格を一定とするとおおよそ1.5kWになる。
When a single object to be heated is heated by the
共振特性を略一致させることにより、加熱領域11以上のサイズの被加熱物が加熱領域11からずれることなく載置され3kWの電力を供給するときの動作周波数と、被加熱物のサイズが小さかったり加熱領域11の中心からずれて載置されたりで1.5kWだけ電力を供給する時の動作周波数を一致させることができる。
By substantially matching the resonance characteristics, the operating frequency when a heated object of a size larger than the
複数の被加熱物を近接させて加熱する必要がある、例えば複数の加熱領域を有する誘導加熱調理器などでは、それぞれの被加熱物を加熱するために加熱コイルに流す高周波電流の周波数が異なると、周波数差に伴ったうなり干渉音が発生することから動作周波数は一致させておくことが望ましい。 It is necessary to heat a plurality of objects to be heated close to each other. For example, in an induction heating cooker having a plurality of heating regions, the frequency of the high-frequency current that flows through the heating coil to heat each object to be heated is different. It is desirable that the operating frequencies be matched because a beat interference sound accompanying the frequency difference is generated.
本実施の形態の誘導加熱装置では被加熱物の載置条件に伴った供給電力での動作周波数を一致させることができるため、うなり干渉音のしない誘導加熱装置を実現することができる。 In the induction heating apparatus of the present embodiment, the operating frequency with the supplied power according to the placement condition of the object to be heated can be matched, so that it is possible to realize an induction heating apparatus that does not generate beat interference noise.
また、これらの効果は複数の加熱コイルで一つの被加熱物を加熱し、被加熱物の加熱に寄与しない加熱コイルはリレーで電気的に切り離すことができることによって実現可能となる。 In addition, these effects can be realized by heating one object to be heated with a plurality of heating coils and electrically disconnecting the heating coil that does not contribute to heating of the object to be heated with a relay.
なお、定格電力以下ではスイッチング素子のオン時間とオフ時間の比率などを制御するデューティー制御を用いることにより、同一周波数で定格電力以下の制御が可能となる。 It should be noted that control below the rated power at the same frequency becomes possible by using duty control that controls the ratio of the on-time and off-time of the switching element below the rated power.
(実施の形態4)
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る誘導加熱装置の回路図であり、インバータ回路と複数の加熱コイルと共振コンデンサの接続方法の一例を示すものである。
(Embodiment 4)
FIG. 12 is a circuit diagram of an induction heating apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, and shows an example of a method for connecting an inverter circuit, a plurality of heating coils, and a resonant capacitor.
ここで、本実施の形態では前記実施の形態と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態と同一の部分については説明を省略する。 Here, in this embodiment, only parts different from the above-described embodiment will be described, and description of the same parts as those in the above-described embodiment will be omitted.
図12において、第一の加熱コイル55および第二の加熱コイル57で第一の共振回路44を形成するための第一の共振コンデンサ56は一つのみとしている。これにより、共振コンデンサの数を加熱コイルの数と同数用いる必要がなくなることから、誘導加熱装置を安価に実現することができる。
In FIG. 12, only one
また、本実施の形態では、被加熱物の載置有無の把握や第一の共振コンデンサ56の耐圧破壊防止などの目的で第一の共振コンデンサ56の電圧を検知する回路も一つでよいことから、誘導加熱装置をより安価に構成することができる。
Further, in the present embodiment, only one circuit for detecting the voltage of the
なお、第一の共振コンデンサ56に発生する電圧から被加熱物の載置有無などを判断するための閾値レベルは、それぞれのリレーのオンオフ状態によって変更すればよく、共振回路を一つとすることによって検知手段は一つで制御することが可能となる。
Note that the threshold level for judging whether or not the object to be heated is placed from the voltage generated in the
本実施の形態の回路構成では、第一の共振コンデンサ56が共通であっても、一つのリレーのみがオンされた場合はそのリレーに接続された加熱コイルのインダクタンスのみが第一の共振回路44の共振周波数を決定する要因であるのに対し、第一のリレー61と第二のリレー62の二つのリレーが共にオンされた場合は第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57の二つの加熱コイルの合成インダクタンスが第一の共振回路44の共振周波数を決定する要因であるから、加熱コイルへの通電状態によって共振周波数は異なる。
In the circuit configuration of the present embodiment, even if the
このとき、第一の加熱コイル55と第二の加熱コイル57のインダクタンスに大差がなければ、大電力を供給する必要がある、二つの加熱コイルが共に通電状態の時のインダクタンスはそれぞれの加熱コイル単独のインダクタンスよりも小さいため、共振周波数は高くなる。
At this time, if there is not a large difference in inductance between the
従って、一つの加熱コイルのみが通電状態の時のインバータ回路43の動作周波数と二つの加熱コイルが共に通電状態の時のインバータ回路43の動作周波数を略一致させることにより、共振周波数とインバータ回路43の動作周波数の差が縮まる二つの加熱コイルが共に通電状態の時の方が大電力を被加熱物に供給することができる。
Therefore, the resonance frequency and the
加えて、被加熱物のサイズや載置条件に関わらず加熱コイルに供給する高周波電流の周波数を略一致させることが可能となり、複数の加熱領域11が近接配置されることにより発生するうなり干渉音を低減させることができる。
In addition, the frequency of the high-frequency current supplied to the heating coil can be made substantially the same regardless of the size of the object to be heated and the mounting conditions, and the beat interference sound generated when the plurality of
(実施の形態5)
図13は、本発明の第5の実施の形態に係る誘導加熱装置の加熱コイルの配設図であり、加熱領域の中心から点対称に加熱コイルを配設する方法の一例を示すものである。
(Embodiment 5)
FIG. 13 is an arrangement diagram of the heating coil of the induction heating device according to the fifth embodiment of the present invention, and shows an example of a method of arranging the heating coil in a point-symmetric manner from the center of the heating region. .
図14は、本発明の実施の形態5に係る誘導加熱装置の回路図であり、インバータ回路と複数の加熱コイルと共振コンデンサの接続方法の一例を示すものである。 FIG. 14 is a circuit diagram of an induction heating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention, and shows an example of a method for connecting an inverter circuit, a plurality of heating coils, and a resonant capacitor.
図15は、本発明の実施の形態5に係る誘導加熱装置のインバータ回路の動作条件による加熱コイルへの電力の供給状態を示すものである。 FIG. 15 shows the supply state of power to the heating coil according to the operating conditions of the inverter circuit of the induction heating apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
ここで、本実施の形態5では前記実施の形態1〜4と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態1〜4と同一の部分については説明を省略する。 Here, in the fifth embodiment, only the parts different from the first to fourth embodiments will be described, and the description of the same parts as the first to fourth embodiments will be omitted.
図13は、第一〜第四の四つの第一の加熱コイル81〜第四の加熱コイル84を用いて一つの被加熱物を加熱するものである。それら四つの第一の加熱コイル81〜第四の加熱コイル84は、被加熱物を加熱することができる加熱領域11内に配設されるとともに、加熱領域11の中心点から点対称となるように加熱コイルを配設する。
FIG. 13 heats one object to be heated using the first to fourth four first heating coils 81 to fourth heating coils 84. The four first heating coils 81 to the
図14は、図13に示した四つの第一の加熱コイル81〜第四の加熱コイル84を加熱する誘導加熱装置の回路図を示している。二つの加熱コイルを直列に接続したものを共振回路の加熱コイルとして接続した点で実施の形態1の図1に示したインバータ回路と異なる。
FIG. 14 shows a circuit diagram of an induction heating apparatus for heating the four first heating coils 81 to the
本実施の形態5では、加熱領域11の中心から点対称にある第一の加熱コイル81と第三の加熱コイル83とを直列接続したものを第一の共振回路44の加熱コイルとし、また第二の加熱コイル82と第四の加熱コイル84とを直列接続したものを第二の共振回路45の加熱コイルとして、同一のインバータ回路43から加熱コイルに高周波電流が供給されるものである。
In the fifth embodiment, the
以上のように形成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating apparatus formed as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
図14に示すように、複数の加熱コイルで共通の共振回路を形成するように加熱コイルを接続することにより、加熱コイルと共振コンデンサからなる共振回路の数は加熱コイルの数よりも少ない構成で誘導加熱装置を実現することができる。 As shown in FIG. 14, by connecting the heating coils so as to form a common resonance circuit with a plurality of heating coils, the number of resonance circuits composed of the heating coils and the resonance capacitors is smaller than the number of heating coils. An induction heating device can be realized.
これにより、加熱コイルの数よりも少ない共振コンデンサおよびリレーで全ての加熱コイルに高周波電流を供給することができるため、安価な誘導加熱装置を提供することができる。 As a result, high-frequency current can be supplied to all the heating coils with less resonance capacitors and relays than the number of heating coils, so that an inexpensive induction heating device can be provided.
本実施の形態5の誘導加熱装置では、図13及び図15に示すように、加熱領域の中心から点対称の位置にある加熱コイルを同一の共振回路に接続している。これにより、例えば第二の加熱コイル82と第四の加熱コイル84に流れる高周波電流のオンやオフの期間、比率などは一緒となる。第一の加熱コイル81と第三の加熱コイル83においても同様である。
In the induction heating apparatus according to the fifth embodiment, as shown in FIGS. 13 and 15, the heating coils that are point-symmetric from the center of the heating region are connected to the same resonance circuit. Thereby, for example, the on and off periods and ratios of the high-frequency current flowing in the
図15に示すように、加熱領域11の中心から点対称の位置にある加熱コイル、つまりある加熱コイルから最も遠い位置にある加熱コイルでオンやオフの期間などを共有するとともに、図9に示すように一定間隔でモード1とモード2を切り替えることにより、例えば被加熱物として液体を含む調理物の入った鍋とした場合には、対流源をバランスよく分散させて、ゆっくりとした対流を鍋全体に発生させることで、焦げ付きのない調理を行うことができる。
As shown in FIG. 15, the heating coil at a point-symmetrical position from the center of the
その他、対流を変化させることができるため、パスタなどの麺を茹でる際に、ある対流によって麺が絡み合おうとする前に次の対流へと移行するため、内容物をかき混ぜなくても麺が絡み合うことのない誘導加熱装置を実現することができる。 In addition, since the convection can be changed, when noodles such as pasta are boiled, the noodles are entangled without stirring the contents because the convection moves to the next convection before trying to entangle it. An induction heating device that does not occur can be realized.
さらに、図3に示すように、第一のリレー61と第二のリレー62を共にオンすることにより、加熱領域11内の全ての加熱コイルで同時に被加熱物を加熱することから、被加熱物を均一に加熱することができる。そのため、焼き物など被加熱物を均一に加熱する方が調理性能として良い場合には、第一のリレー61と第二のリレー62を共にオンすることにより、調理内容に最適な加熱を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 3, by turning on both the
(実施の形態6)
図16は、本発明の第6の実施の形態に係る誘導加熱装置の回路図であり、インバータ回路と複数の加熱コイルと共振コンデンサの接続方法の一例を示すものである。
(Embodiment 6)
FIG. 16 is a circuit diagram of an induction heating apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, and shows an example of a method for connecting an inverter circuit, a plurality of heating coils, and a resonant capacitor.
図17は、本発明の第6の実施の形態に係る誘導加熱装置の各モードでの加熱部を示す図であり、インバータ回路の動作条件による加熱コイルへの電力の供給状態を示すものである。 FIG. 17 is a diagram showing a heating unit in each mode of the induction heating apparatus according to the sixth embodiment of the present invention, and shows the state of power supply to the heating coil according to the operating conditions of the inverter circuit. .
ここで、本実施の形態6では前記実施の形態1〜5と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態1〜5と同一の部分については説明を省略する。 Here, in the sixth embodiment, only the parts different from the first to fifth embodiments will be described, and the description of the same parts as the first to fifth embodiments will be omitted.
図16は、図13に示した四つの第一の加熱コイル81〜第四の加熱コイル84を加熱するインバータ回路を示している。二つの加熱コイルを直列に接続したものを共振回路の加熱コイルとして接続した点で図1に示したインバータ回路とは異なる。
FIG. 16 shows an inverter circuit that heats the four first heating coils 81 to the
本実施の形態6では、隣り合う二つの第一の加熱コイル81と第四の加熱コイル84と
を直列接続したものを第一の共振回路44の加熱コイルとし、また第二の加熱コイル82と第三の加熱コイル83とを直列接続したものを第二の共振回路45の加熱コイルとして、同一のインバータ回路43から加熱コイルに高周波電流が供給されるものである。
In the sixth embodiment, two adjacent first heating coils 81 and a
以上のように形成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating apparatus formed as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
本実施の形態6での誘導加熱装置による効果としては、実施の形態5と同様に、共振コンデンサおよびリレーが加熱コイルの数よりも少なくてすむことによる安価な誘導加熱装置が実現できる。 As an effect of the induction heating device in the sixth embodiment, similarly to the fifth embodiment, an inexpensive induction heating device can be realized by reducing the number of resonance capacitors and relays from the number of heating coils.
本実施の形態6の誘導加熱装置では、隣り合う二つの加熱コイルを同一の共振回路に接続している。これにより、例えば第一の加熱コイル81と第四の加熱コイル84に流れる高周波電流のオンやオフの期間、比率などは一緒となる。第二の加熱コイル82と第三の加熱コイル83においても同様である。
In the induction heating apparatus of the sixth embodiment, two adjacent heating coils are connected to the same resonance circuit. Thereby, for example, the on and off periods and ratios of the high-frequency current flowing in the
図17に示すように、隣り合う二つの加熱コイルでオンやオフの期間などを共有するとともに、図9に示すように一定間隔でモード1とモード2を切り替えることにより、例えば被加熱物として液体を含む調理物の入った鍋とした場合には、対流源を局所的に設けることにより、流速が早くて大きい対流を発生させることができるため、調理物への熱の通りや味の染込みを加速させることができる。
As shown in FIG. 17, the two heating coils adjacent to each other share an on / off period and the like, and by switching between
さらに、図3に示すように、第一のリレー61と第二のリレー62を共にオンすることにより、加熱領域11内の全ての加熱コイルで同時に被加熱物を加熱することから、被加熱物を均一に加熱することができる。そのため、焼き物など被加熱物が均一な方が調理性能として良い場合には、第一のリレー61と第二のリレー62を共にオンすることにより、調理内容に最適な加熱を行うことができる。
Further, as shown in FIG. 3, by turning on both the
(実施の形態7)
図18は、本発明の第7の実施の形態に係る誘導加熱装置の回路図であり、インバータ回路と複数の加熱コイルと共振コンデンサの接続方法の一例を示すものである。
(Embodiment 7)
FIG. 18 is a circuit diagram of an induction heating apparatus according to the seventh embodiment of the present invention, and shows an example of a method for connecting an inverter circuit, a plurality of heating coils, and a resonant capacitor.
図19は、本発明の第7の実施の形態に係る誘導加熱装置のインバータ回路の動作条件による加熱コイルへの電力の供給状態を示すものである。 FIG. 19 shows the supply state of electric power to the heating coil according to the operating conditions of the inverter circuit of the induction heating apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
ここで、本実施の形態7では前記実施の形態1〜6と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態1〜6と同一の部分については説明を省略する。 Here, in the seventh embodiment, only the parts different from the first to sixth embodiments will be described, and the description of the same parts as the first to sixth embodiments will be omitted.
図18は、加熱領域11に配設される加熱コイルが六つある場合でのインバータ回路の接続方法を示すものであり、三つの共振回路が一つのインバータ回路に接続されている点で図1、図14、図16とは異なる。
FIG. 18 shows an inverter circuit connection method in the case where there are six heating coils arranged in the
本実施の形態7では、加熱領域11の中心から点対称にある第一の加熱コイル81と第四の加熱コイル84とを直列接続したものを第一の共振回路44の加熱コイルとし、また第二の加熱コイル82と第五の加熱コイル85とを直列接続したものを第二の共振回路45の加熱コイルとし、第三の加熱コイル83と第六の加熱コイル86とを直列接続したものを第三の共振回路91として、同一のインバータ回路43から加熱コイルに高周波電流が供給されるものである。
In the seventh embodiment, the
図19では、第一〜第六の六つの第一の加熱コイル81〜第六の加熱コイル86を有して一つの被加熱物を加熱するときにおける、加熱コイルへの電力の供給状態を示すもので
ある。
FIG. 19 shows the supply state of electric power to the heating coil when the first to sixth six first heating coils 81 to sixth heating coils 86 are used to heat one object to be heated. Is.
加熱領域11の中心点から点対称にある加熱コイルを直列に接続することで、合計三つの加熱コイル群ができ、それら三つの加熱コイル群のそれぞれに共振コンデンサを接続することにより三つの共振回路が形成され、それぞれの共振回路にリレーを接続した上で一つのインバータ回路43に接続されることにより誘導加熱装置を構成している。
By connecting in series the heating coils that are point-symmetric from the center point of the
以上のように形成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating apparatus formed as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
本実施の形態7における誘導加熱装置は、三つの共振回路を有する。共振回路が三つ以上の場合も同様に、それぞれのリレーをオンオフ制御してインバータ回路43と電気的に接続する共振回路を選択することにより、前記実施の形態で述べた同等の効果を奏することができる。
The induction heating device in the seventh embodiment has three resonance circuits. Similarly, when there are three or more resonance circuits, the same effect as described in the above embodiment can be obtained by selecting the resonance circuit that is electrically connected to the
また、一つの被加熱物を加熱する複数の加熱コイルの数を多くすることによって、加熱場所を多くして加熱部を分散させることができるため、被加熱物をより均一に加熱することができる。 Further, by increasing the number of the plurality of heating coils for heating one object to be heated, it is possible to increase the number of heating places and disperse the heating part, so that the object to be heated can be heated more uniformly. .
さらに、加熱コイルの数が多くなっても本実施の形態の誘導加熱装置のインバータ回路は一つですむため、安価かつコンパクトな構成で高い調理性能を備えた誘導加熱装置を実現することができる。 Furthermore, even if the number of heating coils increases, only one inverter circuit is required for the induction heating apparatus of the present embodiment, so an induction heating apparatus having high cooking performance can be realized with an inexpensive and compact configuration. .
なお、本実施の形態7では、加熱領域11の中心点から点対称となる位置にある加熱コイルを直列に接続した場合のインバータ回路の接続方法と各モードの加熱状況を示したが、図20に示すように隣り合う加熱コイルを接続して三つの共振回路を形成してもよく、その効果は前記実施の形態に記したものと同様であるとともに、加熱コイルの数が増えることによって均一に加熱する時の均一性を高めることができる。
In addition, in this Embodiment 7, although the connection method of the inverter circuit at the time of connecting the heating coil in the position which becomes a point symmetry from the center point of the heating area |
また、図21に示すように隣り合う三つの加熱コイルを直列に接続し、六つの加熱コイルを二つの共振回路で加熱するようにしてもよく、要は加熱コイルの数よりも少ない共振回路と一つのインバータ回路で加熱することによって、安価な回路構成で、加熱分布の均一/対流制御と、電力の制御性とを兼ね備えた誘導加熱装置を実現することができることに本実施の形態は有用である。 Further, as shown in FIG. 21, three adjacent heating coils may be connected in series, and the six heating coils may be heated by two resonance circuits. In short, the resonance circuit is less than the number of heating coils. This embodiment is useful in that it is possible to realize an induction heating device that combines uniform / convection control of heating distribution and controllability of power with an inexpensive circuit configuration by heating with one inverter circuit. is there.
さらに、図22に示すように、加熱領域11の中心部と、その周りに加熱コイルを配置する場合であっても、中心部に配置された加熱コイルは単独で共振回路を形成し、周囲の加熱コイルは二つの加熱コイルを接続して一つの共振回路を形成することによって、五つの加熱コイルを三つの共振回路として、一つのインバータ回路で制御することが可能となる。
Furthermore, as shown in FIG. 22, even when the heating coil is disposed around the central portion of the
以上、本発明の実施の形態1〜7の説明では、二つのスイッチング素子を用いたインバータ回路であって、また第一の共振回路および第二の共振回路を整流回路の負の電位側に接続した回路構成で行ったが、インバータ回路や共振回路の接続方法をこれに限定するものではなく、例えば四つのスイッチング素子を用いたフルブリッジ方式のインバータ回路など、一つのインバータ回路を構成するスイッチング素子の駆動制御によって複数の共振回路に供給する高周波電流を同時に制御できる構成であればよい。 As described above, in the description of the first to seventh embodiments of the present invention, the inverter circuit uses two switching elements, and the first resonance circuit and the second resonance circuit are connected to the negative potential side of the rectifier circuit. However, the connection method of the inverter circuit and the resonance circuit is not limited to this. For example, a switching element that constitutes one inverter circuit, such as a full-bridge inverter circuit that uses four switching elements. Any configuration can be used as long as the high-frequency current supplied to the plurality of resonance circuits can be controlled simultaneously by the drive control.
また、上記実施の形態1〜7は、六つまでの加熱コイルの配置および接続方法、電力の入れ方を説明したが、加熱コイルの数は複数であればいくらでもよい。 Moreover, although the said Embodiments 1-7 demonstrated the arrangement | positioning and connection method of up to six heating coils, and how to put electric power, as long as there are two or more heating coils, they may be whatever.
また、加熱コイルの配置構成も図示したものだけでなく、点対称や線対称に配置されれば上記実施の形態で説明したものと同様の効果を得ることができる。なお、完全に対称に配置されず、少々のずれがあっても本実施の形態の効果に大きな影響を及ぼさないことは言うまでもない。 Also, the arrangement of the heating coils is not limited to that shown in the figure, and if they are arranged point-symmetrically or line-symmetrically, the same effects as those described in the above embodiment can be obtained. Needless to say, even if there is a slight shift, the effects of the present embodiment are not greatly affected by the arrangement.
本発明は、誘導加熱方式を用いて、被加熱物を均一に加熱することと、対流を発生させる加熱方法の両方を行うことができるため、誘導加熱調理器をはじめとする家庭機器だけでなく、業務用や産業用など加熱バランスを適宜変更したい誘導加熱装置の全てにおいて有用である。 Since the present invention can perform both of heating an object to be heated uniformly and a heating method for generating convection using an induction heating method, not only household appliances including induction heating cookers. It is useful in all induction heating apparatuses that want to appropriately change the heating balance, such as for business use and industrial use.
11 加熱領域
41 交流電源
42 整流手段
43 インバータ回路
44 第一の共振回路
45 第二の共振回路
55 第一の加熱コイル
56 第一の共振コンデンサ
57 第二の加熱コイル
58 第二の共振コンデンサ
59 制御手段
60 スナバコンデンサ
61 第一のリレー
62 第二のリレー
71 第一の共振回路の電力特性
72 第二の共振回路の電力特性
81 第一の加熱コイル
82 第二の加熱コイル
83 第三の加熱コイル
84 第四の加熱コイル
85 第五の加熱コイル
86 第六の加熱コイル
91 第三の共振回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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