JP2014186910A - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ部が故障した場合でも資源的、経済的な無駄が生じるのを極力少なくでき、商品価値の異なる各種製品のラインアップの拡大が容易でユーザの選択肢を広げることが可能な電磁誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】交流電力を直流電力に整流化する整流部２と、この整流部２で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサ３と、この平滑コンデンサ３で平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ部４と、このインバータ部４からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する加熱部５と、インバータ部４の動作を制御する制御回路部６とを備え、整流部２は整流基板１１上に、インバータ部４はインバータ基板１２上に、それぞれ独立して設けられており、整流基板１１側からインバータ基板１２側に直流電力を供給する。
【選択図】図１

Description

この発明は、電磁誘導加熱調理器に関する。

一般に、電磁誘導加熱調理器は、図５に示すように、商用の交流電源１から供給される交流電力を直流電力に整流化する整流部２と、この整流部２で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサ３と、この平滑コンデンサ３で平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ部４と、このインバータ部４からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する加熱コイルを備えた加熱部５と、上記インバータ部４の動作を制御する制御回路部６とを備えている。

この場合、従来技術では、部品取り付け工数の削減や、基板単位で検査や修理交換を行えるといった利点から、上記の整流部２、平滑コンデンサ３、およびインバータ部４は全て１枚のプリント配線板などでできた主回路基板８上に搭載され、また上記の制御回路部６もプリント配線板などでできた１枚の制御回路基板９に搭載されており、したがって２枚の基板を備えた構成となっている。そして、主回路基板８に商用の交流電源１が接続されて電力が供給される。このように、従来構成のものでは、整流部２やインバータ部４が同一の主回路基板８上に設けられている。

特開２０１２−０４９００３号公報

ところで、従来構成の電磁誘導加熱調理器は、次の課題がある。
（１）電磁誘導加熱調理器は、高周波電流を生成するインバータ部４、特にそのスイッチング素子の故障割合が比較的高く、他の整流部２などの部品の故障は少ない。

しかし、従来のものでは、上記のように整流部２やインバータ部４が同一の主回路基板８上に実装されている。このため、インバータ部４が故障した場合には、無傷の整流部２を含む主回路基板８の全体を丸ごと交換する必要があり、資源的、経済的な無駄が生じている。

（２）電磁誘導加熱調理器は、インバータ部４から加熱部５に流す高周波電流の大きさは、加熱部５に設置される調理用の鍋やフライパン等の調理器具の材質の抵抗値によって大きく異なる。例えば、調理器具の加熱のために５ｋＷの電力を得るのに必要なインバータ出力電流は、鉄製や強磁性のステンレス製の調理器具の場合には５０Ａ程度でよいのに対して、非磁性のステンレス製の調理器具では１００Ａ程度を流す必要がある。そして、インバータ出力電流が５０Ａ程度でよいインバータ部４に比べて、１００Ａ程度を流せるインバータ部４は性能が高い分、高価である。したがって、同じ５ｋＷ対応の整流部２を設ける場合でも、両者の商品価値が大きく異なる。

ここで、上記のように従来構成のものでは、整流部２やインバータ部４が同一の主回路基板８上に設けられているので、各種の商品価値の異なる製品をラインアップする上では、整流部２の性能や、インバータ部４の性能が異なるものを色々組み合わせた各クラスの製品を個々に製作する必要がある。つまり、商品価値の異なる製品をラインアップするためには、従来、整流部２とインバータ部４を含む主回路基板８を最初から設計して新規に製作する必要があり、膨大な設計工数とイニシャルコストがかかる。このため、ラインアップを拡大してユーザの選択肢を広げることが難しかった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、インバータ部が故障した場合でも資源的、経済的な無駄が生じるのを極力少なくでき、また、商品価値の異なる各種製品のラインアップの拡大が容易で、ユーザの選択肢を広げることが可能な電磁誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

この発明は、上記の目的を達成するため、交流電力を直流電力に整流化する整流部と、この整流部で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサで平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ部と、このインバータ部からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する加熱コイルを備えた加熱部と、上記インバータ部の動作を制御する制御回路部とを備えた電磁誘導加熱調理器において、次の構成を採用している。

すなわち、この発明では、上記整流部は整流基板上に、上記インバータ部はインバータ基板上に、それぞれ独立して設けられており、上記整流基板側から上記インバータ基板側に上記直流電力を供給することを特徴としている。

この発明によれば、整流部とインバータ部とは、それぞれ別個独立した基板に実装されているので、インバータ部が故障した場合には、インバータ基板のみ新品と交換すればよく、従来のように無傷の整流部を含む主回路基板８の全体を丸ごと交換する必要がないので、余分な資源的、経済的な無駄が生じるのを無くすことができる。

また、整流部とインバータ部とは、それぞれ別個独立した基板に実装されていることから、従来のように整流部とインバータ部を含む主回路基板を最初から設計して新規に製作しなくても、例えば整流基板は共通使用して、少し高価であるが使用できる調理器具が広範囲に適用可能なインバータ部を備えた製品や、使用できる調理器具の範囲は限られるが低コストのインバータ部を備えた製品など、商品価値の異なる各種製品のラインアップの拡大が容易で、ユーザの選択肢を広げることが可能となる。

この発明の電磁誘導加熱調理器の平面図である。 この発明の電磁誘導加熱調理器の変形例を示す平面図である。 この発明の電磁誘導加熱調理器の他の変形例を示す平面図である。 この発明の電磁誘導加熱調理器のさらに他の変形例を示す平面図である。 従来の電磁誘導加熱調理器を示す平面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の電磁誘導加熱調理器の平面図であり、図５に示す従来構成のものと同一または相当する構成部分には同一の符号を付す。

この実施の形態１の電磁誘導加熱調理器は、商用の交流電源１から供給される交流電力を直流電力に整流化するダイオードブリッジ等で構成される整流部２と、この整流部２で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサ３と、この平滑コンデンサ３で平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ部４と、このインバータ部４からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する加熱コイルを備えた加熱部５と、上記インバータ部４の動作を制御するマイクロコンピュータや操作スイッチ等を備えた制御回路部６とを備えている。この点は図５に示した従来技術の場合と同様である。

この実施の形態１の特徴は、整流部２はプリント配線板などでできた整流基板１１上に、上記平滑コンデンサ３、およびインバータ部４はプリント配線板などでできたインバータ基板１２上に、それぞれ独立して設けられている。なお、制御回路部６は制御回路基板９に設けられている。そして、整流基板１１の入力端に商用の交流電源１が接続され、また整流基板１１の出力端とインバータ基板１２の入力端とが外部配線１３で接続されることにより、上記整流基板１１側から上記インバータ基板１２側に上記直流電力を供給する構成となっている。

平滑コンデンサ３がインバータ基板１２上に設けられている理由は、次の通りである。
インバータ部４のスイッチング動作により高周波電流が生じ、整流部２側に向けて高周波電流が流れる。整流基板１１に平滑コンデンサ３を設けた場合、平滑コンデンサ３でこのような高周波電流が吸収される前に、整流基板１１とインバータ基板１２との間を接続する外部配線１３に高周波電流が流れることになり、これが放射ノイズ源となってしまう。

これに対して、インバータ基板１２に平滑コンデンサ３を設けた場合、平滑コンデンサ３でインバータ部４からの高周波電流が吸収されるため、整流基板１１とインバータ基板１２との間を接続する外部配線１３に高周波電流が流れ難くなり、放射ノイズの発生を抑えることができる。

このように、この実施の形態１の電磁誘導加熱調理器は、整流部２とインバータ部４とは、それぞれ別個独立した基板１１，１２に実装されているので、インバータ部４が故障した場合には、インバータ基板１２のみ新品と交換すればよく、従来のように無傷の整流部２を含む主回路基板８の全体を丸ごと交換する必要がないので、余分な資源的、経済的な無駄が生じるのを無くすことができる。

また、整流部２とインバータ部４とは、それぞれ別個独立した基板１１，１２に実装されていることから、従来のように整流部２とインバータ部４を含む主回路基板８を最初から設計して新規に製作しなくても、例えば同じ５ｋＷ対応の整流部２を設けた整流基板１１は共通使用して、少し高価であるが鉄製や強磁性のステンレス製の調理器具だけでなく非磁性のステンレス製の調理器具も使用できる広範囲適用の１００Ａ仕様のインバータ部４を備えた製品や、鉄製や強磁性のステンレス製の調理器具に限られるなど適用範囲は狭いが低コストの５０Ａ仕様のインバータ部４を備えた製品など、商品価値の異なる各種製品のラインアップの拡大が容易で、ユーザの選択肢を広げることが可能となる。

図１に示した上記実施の形態１の構成の電磁誘導加熱調理器に対して、以下に示すような各種の変形を加えることができる。

図２に示す電磁誘導加熱調理器は、一つのインバータ基板１２上に、インバータ部４と平滑コンデンサ３が設けられるとともに、加熱部５が複数接続されている。
この構成のものでは、複数の火口を確保することができて色々な調理器具を同時に使用できるので、利便性が高くなる。

図３に示す電磁誘導加熱調理器は、一つのインバータ基板１２上に、インバータ部４、および平滑コンデンサ３がそれぞれ一つずつ設けられている。そして、これら各インバータ基板１２の複数枚が一つの整流基板１１に対して外部配線１３を介して共通に接続され、また、各インバータ基板１２に対して個別に制御回路基板９が設けられている。
この構成のものでは、複数の火口を確保することができて色々な調理器具を同時に使用できるとともに、これらの各調理器具の電力を個別に調整できるため更に利便性が高くなる。

上記の図３の電磁誘導加熱調理器は、単一の整流基板１１に対して、複数のインバータ基板１２が共通に接続されているが、図４に示す電磁誘導加熱調理器は、インバータ基板１２に個別に対応して整流基板１１が設けられており、各整流基板１１が交流電源１に共通に接続されている。また、各インバータ基板１２に対して個別に制御回路基板９が設けられている。

回路保護の面で整流基板１１側にヒューズを搭載することを考えた場合、図３の構成のものでは、単一の整流基板１１に対して複数のインバータ基板１２が接続されているので、インバータ基板１２の枚数分の大きな定格容量のヒューズを設ける必要があり、そのため、ヒューズが格段に高価なものになる。これに対して、図４の構成のものでは、各インバータ基板１２に対して個別に整流基板１１が設けられているので、個々のインバータ基板１２に流れる電流を考慮して、小さな定格容量のヒューズを設ければよく、安価なヒューズを使用することができる。

また、図１〜図４に示す構成の電磁誘導加熱調理器は、整流基板１１、インバータ基板１２、および制御回路基板９が全て平面的に並置された構成のものを示したが、これに限らず、例えばこれらの各基板９，１１，１２を互いに上下に積層して配置した構成とすることも可能である。このようにすると、装置の実装面積を小さくできるので、装置の一層の小型化を図ることが可能となる。

なお、この発明は、上述の説明や図１〜図４に示した構成のみに限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、さらに各種の変形を加えることが可能である。

１ 交流電源、２ 整流部、３ 平滑コンデンサ、４ インバータ部、５ 加熱部、
６ 制御回路部、９ 制御回路基板、１１ 整流基板、１２ インバータ基板、
１３ 外部配線。

Claims (7)

1. 交流電力を直流電力に整流化する整流部と、上記整流部で整流化された直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、上記平滑コンデンサで平滑化された直流電力を所定の周波数の交流電力に変換するインバータ部と、上記インバータ部からの交流電力を受けて被調理物を電磁誘導加熱する加熱コイルを備えた加熱部と、上記インバータ部の動作を制御する制御回路部とを備えた電磁誘導加熱調理器において、
   上記整流部は整流基板上に、上記インバータ部はインバータ基板上に、それぞれ独立して設けられており、上記整流基板側から上記インバータ基板側に上記直流電力を供給することを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
2. 上記平滑コンデンサは、上記インバータ基板上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器。
3. 上記インバータ基板に、上記加熱部が複数接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電磁誘導加熱調理器。
4. 上記インバータ基板には、上記インバータ部がそれぞれ一つ設けられており、このインバータ基板を複数枚備えて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器。
5. 上記インバータ基板に個別に対応して上記整流基板が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電磁誘導加熱調理器。
6. 上記整流基板と上記インバータ基板は、互いに同一面上に配置されていること特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器。
7. 上記整流基板と上記インバータ基板は、互いに上下に積層して配置されていること特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電磁誘導加熱調理器。

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