JP2016033889A - Induction heating apparatus and control method of induction heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鍋などの調理器具の誘導加熱に好適な誘導加熱装置、および、この誘導加熱装置の制御方法に関するものである。 The present invention relates to an induction heating apparatus suitable for induction heating of cooking utensils such as a pan, and a method for controlling the induction heating apparatus.
誘導加熱装置とは、コイルによる電磁誘導を利用した電磁誘導加熱（ＩＨ）方式の加熱調理器具である。誘導加熱装置は、炎が出ないため空気を汚さない、鍋を置く面（トッププレート）がフラットで掃除が容易であるなどの理由から、近年では家庭用の加熱調理器具としての需要が伸びている。 The induction heating device is a heating cooker of an electromagnetic induction heating (IH) method using electromagnetic induction by a coil. In recent years, induction heating devices have been growing in demand as cooking utensils for home use because they do not pollute the air because they do not emit flames, and the surface on which the pan is placed (top plate) is flat and easy to clean. Yes.
本発明の背景技術として、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
特許文献１の要約の課題には、「中央加熱コイルと、その周辺に隣り合うように配設され、中央加熱コイルに沿う円弧形状を有する複数の周辺加熱コイルとを有する誘導加熱調理器において、方向切換手段を用いて、磁束同士が弱め合うモードと、磁束同士が強め合うモードとを自在に選択することにより、さまざまな有用な調理方法を実現可能」と記載されている。
As a background art of the present invention, for example, there is one described in
The subject of the summary of
特許文献１の要約の解決手段には、「本願発明の誘導加熱調理器は、中央加熱コイルと、その周辺に隣り合うように配設され、中央加熱コイルに沿う円弧形状を有する複数の周辺加熱コイルと、加熱コイルのそれぞれとに高周波電流を供給する複数の電源回路部と、複数の電源回路部を制御する制御回路部と、中央加熱コイルと複数の周辺加熱コイルのそれぞれとが互いに隣接する領域において、高周波電流を同一方向に流す第１の加熱モード、または高周波電流を逆方向に流す第２の加熱モードに切り換えるための方向切換手段とを備える。」と記載されている。
The summary solution of
しかしながら、特許文献１に記載の誘導加熱調理器では、コイルの個数が多くなり、構成と制御とが複雑になるため、コスト高となる虞がある。よって、誘導加熱装置において、様々な調理方法を安価に実現することが望まれる。
また、特許文献１に記載の誘導加熱調理器は、漏洩磁束については何ら言及されていない。漏洩磁束は加熱には寄与しないため、この漏洩磁束の発生により、加熱効率が低下する虞があった。
However, in the induction heating cooker described in
In addition, the induction heating cooker described in
そこで、本発明は、火力と加熱領域の調整を安価に実現可能であると共に、漏洩磁束の低減を可能とする誘導加熱調理器、および、この誘導加熱装置の制御方法を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the control method of the induction heating cooking appliance which can implement | achieve adjustment of a thermal power and a heating area | region cheaply, and also enables reduction of leakage magnetic flux, and this induction heating apparatus. To do.
前記した課題を解決するため、第１の発明の誘導加熱装置は、電磁誘導加熱に用いる加熱コイルと磁性体とを有する。前記加熱コイルは、所定方向の磁束を発生する第１の磁束発生領域を備えるように巻回される第１のコイルと、前記第１の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生する複数の第２の磁束発生領域を囲むように巻回され、かつ、複数の前記第２の磁束発生領域が前記第１の磁束発生領域を取り囲むように巻回される第２のコイルと、を含んで構成される。前記磁性体は、前記加熱コイルの下側、かつ複数の前記第２の磁束発生領域のうち少なくとも二以上に跨って配置される。 In order to solve the above-described problem, the induction heating device of the first invention includes a heating coil and a magnetic body used for electromagnetic induction heating. The heating coil includes a first coil wound so as to have a first magnetic flux generation region that generates a magnetic flux in a predetermined direction, and a plurality of magnetic fluxes that generate a magnetic flux in a direction opposite to the first magnetic flux generation region. A second coil wound around the second magnetic flux generation region, and a plurality of the second magnetic flux generation regions wound around the first magnetic flux generation region. Composed. The magnetic body is disposed under the heating coil and across at least two of the plurality of second magnetic flux generation regions.
第２の発明の誘導加熱装置は、電磁誘導加熱に用いる加熱コイルと磁性体とを有する。前記加熱コイルは、所定方向の磁束を発生する第１の磁束発生領域を備えるように巻回される第１のコイルと、前記第１の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生する複数の第２の磁束発生領域を囲むように巻回され、かつ、複数の前記第２の磁束発生領域が前記第１の磁束発生領域を取り囲むように巻回される第２のコイルと、を含んで構成される。前記磁性体は、前記加熱コイルの下側、かつ前記第１のコイルに沿った領域に配置される。 The induction heating device of the second invention has a heating coil and a magnetic body used for electromagnetic induction heating. The heating coil includes a first coil wound so as to have a first magnetic flux generation region that generates a magnetic flux in a predetermined direction, and a plurality of magnetic fluxes that generate a magnetic flux in a direction opposite to the first magnetic flux generation region. A second coil wound around the second magnetic flux generation region, and a plurality of the second magnetic flux generation regions wound around the first magnetic flux generation region. Composed. The magnetic body is disposed below the heating coil and in a region along the first coil.
第３の発明の誘導加熱装置の制御方法は、電磁誘導加熱に用いる加熱コイルと磁性体とを有する誘導加熱装置が実行する。この誘導加熱装置は、所定方向の磁束を発生する第１の磁束発生領域、および、前記第１の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生し、かつ前記第１の磁束発生領域を取り囲む複数の第２の磁束発生領域を備えるように巻回される複数の前記加熱コイルと、前記加熱コイルの下側、かつ各前記加熱コイルの前記第２の磁束発生領域のうち少なくとも二以上に跨って配置される前記磁性体と、各前記加熱コイルの電流の位相をそれぞれ制御する制御回路と、を含んで構成される。前記制御回路は、隣接する２個の加熱コイルに流れる電流の位相差を逆位相に制御する処理を実行する。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
The induction heating apparatus control method according to the third aspect of the invention is executed by an induction heating apparatus having a heating coil and a magnetic material used for electromagnetic induction heating. The induction heating device generates a first magnetic flux generation region that generates a magnetic flux in a predetermined direction, and generates a magnetic flux in a direction opposite to the first magnetic flux generation region and surrounds the first magnetic flux generation region. A plurality of the heating coils wound so as to have the second magnetic flux generation region, the lower side of the heating coil, and straddling at least two of the second magnetic flux generation regions of the heating coils The magnetic body to be arranged and a control circuit for controlling the phase of the current of each heating coil are configured. The control circuit executes a process of controlling the phase difference between the currents flowing through the two adjacent heating coils to be opposite in phase.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.
本発明によれば、火力と加熱領域の調整を安価に実現可能であると共に、漏洩磁束の低減を可能とする誘導加熱装置、および、この誘導加熱装置の制御方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to implement | achieve adjustment of a thermal power and a heating area | region cheaply, the induction heating apparatus which enables reduction of a leakage magnetic flux, and the control method of this induction heating apparatus can be provided.
以下、図示した各実施形態に基づいて、本発明の誘導加熱装置を説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、同一の構成要素には同一の符号を付与する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００を示す概略の構成図である。
誘導加熱装置１００は、電源回路２０と、制御回路９と、加熱コイル５０と、トッププレート６０と、磁性体７０とを含んで構成される。誘導加熱装置１００は、ＩＨクッキングヒータとも呼ばれており、トッププレート６０に載置された鍋１０を誘導加熱する。
Hereinafter, the induction heating device of the present invention will be described based on the illustrated embodiments. Note that, in each embodiment described below, the same components are assigned the same reference numerals.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an
The
電源回路２０は、整流回路２と、インバータ３と、共振回路４とを有する。電源回路２０は、商用周波数の電源１から電力が供給され、この電力で加熱コイル５０を駆動する。
整流回路２は、入力された交流を整流して直流を出力する。整流回路２は、例えばダイオードなどを含んで構成されるブリッジ回路である。
インバータ３は、高周波の交流電流を出力する共振型インバータである。インバータ３は、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタやＩＧＢＴ（Insulated-Gate Bipolar Transistor）などの半導体スイッチと、これら半導体スイッチの駆動用のドライバを含んで構成される。
共振回路４は、加熱コイル５０と共振させる回路である。共振回路４は、コンデンサを含んで構成される。
制御回路９は、電源回路２０の各スイッチのオンオフ、各部の電圧／電流検出、インバータ３の周波数の調整などを行う。
The
The
The
The
The
鍋１０は、加熱対象の調理器具である。鍋１０は、トッププレート６０に載置されて、加熱コイル５０によって誘導加熱される。
加熱コイル５０は、例えばリッツ線を用いた誘導加熱用のコイルである。
トッププレート６０は、鍋１０を載置するためプレートである。トッププレート６０は、磁気損失の少ない耐熱ガラスなどで構成され、加熱コイル５０の上面を覆っている。
磁性体７０は、例えば高い透磁率を持つフェライトで構成され、加熱コイル５０の下面に設けられる。
The
The
The
The
図２は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の等角投影図である。
ここでは説明のため、誘導加熱装置１００の加熱コイル５０の上部に配置されたトッププレート６０及びトッププレート６０上に載置された鍋１０は図示していない。誘導加熱装置１００の加熱コイル５０は、磁性体７０の上部に配置されている。
加熱コイル５０は、誘導加熱用のコイルであり、コイル５０ａ（第１のコイル）とコイル５０ｂ（第２のコイル）とを含んで構成される。コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径より大きい内径を有する。
コイル５０ａは、コイル５０ｂの内側に、正方形に巻回される。コイル５０ｂは、正方形に巻回されたコイル５０ａの四方に十字形に張り出すように巻回される。コイル５０ｂの一部分は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの他の部分は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。
コイル５０ａの電流の向きと、コイル５０ｂの電流の向きとは逆である。コイル５０ａの電流が反時計回りのとき、コイル５０ａの領域（第１の磁束発生領域）では磁性体側から上部に向かう磁束が発生する。
コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、コイル５０ａとコイル５０ｂによって作られる隙間領域（第２の磁束発生領域）が４か所設けられる。コイル５０ｂの電流は時計回りとなり、上部から磁性体へ向かう磁束が発生する。加熱コイル５０は、電源回路２０から供給された交流電流を磁束に変換する。この磁束は、鍋１０に鎖交する。これにより鍋１０は、渦電流が流れて加熱される。
磁性体７０は、加熱コイル５０の下側、かつコイル５０ａとコイル５０ｂによって作られる隙間領域を４か所跨ぐように配置する。
FIG. 2 is an isometric view of the
Here, for the sake of explanation, the
The
The
The direction of the current of the
Between the
The
図３は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０の電流と磁束とを説明する平面図である。ここでは、或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。加熱コイル５０には交流電流が流れる。よって、電流の向きと磁束の向きとは、時間と共にそれぞれ反転する。
加熱コイル５０は、コイル５０ａとコイル５０ｂとを含んで構成される。
コイル５０ａは、略正方形に巻かれて、その内側に磁束発生領域５１ａ（第１の磁束発生領域）を備える。コイル５０ａに反時計まわりの電流が流れるとき、磁束発生領域５１ａには奥から手前向きの磁束が発生する。コイル５０ａは、コイル５０ｂの内側に巻回される。磁性体７０は、加熱コイル５０の下側に配置される。
FIG. 3 is a plan view for explaining the current and magnetic flux of the
The
The
コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径より大きい内径を有し、コイル５０ａを囲むように巻回される。コイル５０ａに流れる電流の向きと、コイル５０ｂに流れる電流の向きとは逆である。
コイル５０ｂの部分５５は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの部分５６は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、コイル５０ａの内部の磁束発生領域５１ａ（第１の磁束発生領域）とコイル５０ａとコイル５０ｂによって作られる４箇所の磁束発生領域５１ｂ（第２の磁束発生領域）が形成される。よって、加熱コイル５０は、１箇所の磁束発生領域５１ａと４箇所の磁束発生領域５１ｂとを備えるように巻回される。
４箇所の磁束発生領域５１ｂには、コイル５０ｂの電流と、コイル５０ａの一部の電流とがループ状に流れる。よって、コイル５０ｂに時計まわりの電流が流れるとき、磁束発生領域５１ｂには、手前から奥向きの磁束が発生する。磁束発生領域５１ｂに発生する磁束は、磁束発生領域５１ａに発生する磁束とは逆方向である。４箇所の磁束発生領域５１ｂは、磁束発生領域５１ａを取り囲む。磁性体７０は、この同方向の磁束（手前から奥向きの磁束）を発生する４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。磁束発生領域５１ａには、磁性体７０が存在しない箇所が設けられる。
The
The
In the four magnetic
図４は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０の電流と磁束とを説明するIV-IV断面図である。ここでは、或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
加熱コイル５０は、コイル５０ｂとコイル５０ａとを含んで構成される。コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｂが形成される。コイル５０ａの内周には、磁束発生領域５１ａが形成される。
左端のコイル５０ｂの断面に手前から奥向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ａの断面には、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、左側の磁束発生領域５１ｂには、下向きの磁束が発生する。左側の磁束発生領域５１ｂの下側に存在する磁性体７０により、この下向きの磁束密度は高まる。
右側のコイル５０ａの断面に手前から奥向きの電流が流れると、これと隣り合う右端のコイル５０ｂの断面には、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、右側の磁束発生領域５１ｂには、下向きの磁束が発生する。右側の磁束発生領域５１ｂの下側に存在する磁性体７０により、この下向きの磁束密度は高まる。
左側のコイル５０ａの断面に奥から手前向きの電流が流れると、これと隣り合う右側のコイル５０ａの断面には、手前から奥向きの電流が流れる。これにより、磁束発生領域５１ａには、上向きの磁束が発生する。
このように、隣り合う磁束発生領域には、それぞれ逆向きの磁束が発生する。各磁束発生領域の磁束経路は閉じる。これにより遠方への磁束が弱まるので、漏洩磁束を低減可能である。
FIG. 4 is an IV-IV sectional view for explaining the current and magnetic flux of the
The
When a backward current flows from the front to the cross section of the
When a current flowing from the front flows through the cross section of the
When a forward current flows from the back to the cross section of the
In this way, opposite magnetic fluxes are generated in adjacent magnetic flux generation regions. The magnetic flux path in each magnetic flux generation region is closed. As a result, the magnetic flux toward the far side is weakened, so that the leakage magnetic flux can be reduced.
図５は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０の電流と磁束とを説明するV-V断面図である。
このV-V断面図は、図４に示したIV-IV断面図と同様な電流が流れ、同様な磁束が発生する。また、磁性体７０も同様であり、磁束発生領域５１ｂの下側に配置される。磁束発生領域５１ａの下側には、磁性体７０が配置されない箇所が設けられる。各磁束発生領域の磁束経路は、同様に閉じる。これにより、遠方への磁束が弱まるので、漏洩磁束を低減可能である。
FIG. 5 is a VV sectional view for explaining the current and magnetic flux of the
In the VV cross-sectional view, a current similar to that in the IV-IV cross-sectional view shown in FIG. 4 flows, and a similar magnetic flux is generated. The
図６は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０の電流と磁束とを説明するVI-VI断面図である。ここでは、凡例で電流の向きの記号と磁束の向きの記号で示している。
左端のコイル５０ｂの断面に手前から奥向きの電流が流れると、これと隣り合う右端のコイル５０ｂの断面には、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、磁束発生領域５１ｂには、下向きの磁束が発生する。磁束発生領域５１ｂの下側に存在する磁性体７０により、この下向きの磁束密度は高まる。このとき、図４と図５に示したように、磁束発生領域５１ｂに隣り合う磁束発生領域５１ａには、上向きの磁束が発生する。よって、磁束発生領域５１ｂの磁束経路と磁束発生領域５１ａの磁束経路は閉じる。これにより、遠方への磁束が弱まり、漏洩磁束を低減可能である。また、複数の同方向の磁束が発生する磁束発生領域５１ｂの下側に磁性体７０を配置し、磁束発生領域５１ａの下側に磁性体７０を配置しない箇所を設けることで、磁性体を削減でき、安価な誘導加熱装置を実現することができる。
FIG. 6 is a VI-VI cross-sectional view for explaining the current and magnetic flux of the
When a backward current flows from the front to the cross section of the
図７は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０を構成する第１のコイルであるコイル５０ａを示す図である。
コイル５０ａは、リッツ線が巻回されて構成される。コイル５０ａの一端は、端子５０ａｉである。コイル５０ａの他端は、端子５０ａｏである。リッツ線は、端子５０ａｉから、４巻だけ時計回りに巻回されて、端子５０ａｏに至る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a
The
図８は、第１の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０を構成する第２のコイルであるコイル５０ｂを示す図である。
コイル５０ｂは、リッツ線が巻回されて構成される。コイル５０ｂの一端は、端子５０ｂｉである。コイル５０ｂの他端は、端子５０ｂｏである。リッツ線は、端子５０ｂｉから、反時計回りに４周巻回されて、端子５０ｂｏに至る。
FIG. 8 is a diagram illustrating a
The
図９は、第１の実施形態における第１のコイルと第２のコイルとを組み合わせた加熱コイル５０を示す図である。
加熱コイル５０は、コイル５０ａとコイル５０ｂとをそれぞれ作成して組み合わせることにより構成される。コイル５０ａの端子５０ａｏと、コイル５０ｂの端子５０ｂｉとを接続し、コイル５０ａをコイル５０ｂの中央に配置することで、加熱コイル５０が構成される。
FIG. 9 is a diagram showing a
The
この加熱コイル５０は、コイル５０ａを巻いた後にコイル５０ｂを巻いて作成する構成である。コイル５０ａは右巻き、コイル５０ｂは左巻きで、コイル５０ａの内側のコイル端を端子５０ａｉ、外側のコイル端を端子５０ａｏ、コイル５０ｂの内側のコイル端を端子５０ｂｉ、外側のコイル端を端子５０ｂｏとする。端子５０ａｏと端子５０ｂｉを接続し、端子５０ａｉと端子５０ｂｏを電源回路２０と接続することでコイル５０ａとコイル５０ｂの一部が近接し、他の部分が遠隔する構成となる。
なお、第１の実施形態の加熱コイル５０は、四角形状のコイル５０ａと、十字形状のコイル５０ｂとで構成されるが、これに限らない。
The
In addition, although the
図１０は、第１の実施形態の第１変形例の加熱コイル５０Ａの構成を示す図である。
第１変形例の加熱コイル５０Ａは、コイル５０ａとコイル５０ｂとを組み合わせて巻いた加熱コイルと磁性体７０の構成で、コイル５０ａは右巻き、コイル５０ｂは左巻きである。この加熱コイル５０Ａも、コイル５０ａとコイル５０ｂの部分５５が近接し、部分５６が遠隔する構成となる。磁性体７０は、加熱コイル５０Ａの下側、かつ４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。磁束発生領域５１ａの下側には、磁性体７０を配置せず、センサ８０が設置されている。このセンサ８０は、例えば加熱対象である鍋などの有無を測定するものや、鍋の温度を測定するものである。
このように、磁性体７０が４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置され、磁束発生領域５１ａの下側に配置されないことにより、磁束発生領域５１ａの下側の磁束密度は低くなる。よって、磁束発生領域５１ａの下側にセンサ８０を設置した際に、このセンサ８０に対するノイズを低減することができる。さらにはコイル５０ａの下側には磁性体７０が存在しない領域があるため、空気の流路を確保することができ、冷却に関して優位となる。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a
The
Thus, the
図１１は、第１の実施形態の第２変形例の加熱コイル５０Ｂの構成を示す図である。
第２変形例の加熱コイル５０Ｂは、コイル５０ａとコイル５０ｂとを組み合わせて巻いた加熱コイルと磁性体７０の構成で、コイル５０ａは右巻き、コイル５０ｂは左巻きである。磁性体７０は、加熱コイル５０Ｂの下側、かつ４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。磁性体７０は、磁束発生領域５１ａの下側には配置されない。磁性体７０は、磁束発生領域５１ｂに突起７０ａが形成される。磁束発生領域５１ａの下側の所定範囲内には、磁性体７０を配置せず、センサ８０が設置されている。このセンサ８０は、例えば加熱対象である鍋などの有無を判断するものや、鍋の温度を測定するものである。
突起７０ａは、磁性体７０と同様な磁性体であり、磁性体７０の表面から加熱コイル５０Ｂの上端の高さまで磁性体７０を突起させた構造である。すなわち磁性体７０は、加熱コイル５０Ｃの側に突起７０ａを有する。この突起７０ａにより、加熱対象である鍋１０（図１参照）に効率よく磁束が鎖交し、良好な加熱を行うことができる。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
図１２は、第１の実施形態の第３変形例の加熱コイル５０Ｃの構成を示す図である。
第３変形例の加熱コイル５０Ｃは、コイル５０ａとコイル５０ｂとを組み合わせて巻いた加熱コイルと磁性体７０の構成で、コイル５０ａは右巻き、コイル５０ｂは左巻きである。磁性体７０は、加熱コイル５０Ｃの下側、かつ４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。磁性体７０は、磁束発生領域５１ａの下側には配置されない。磁性体７０は、磁束発生領域５１ｂに上向きの突起７０ａが形成される。また、コイル５０ｂの外側の磁性体７０上には、上向きの突起７０ｂが形成される。磁束発生領域５１ａの下側の所定範囲内には、磁性体７０を配置せず、センサ８０が設置されている。このセンサ８０は、例えば加熱対象である鍋などの有無を判断するものや、鍋の温度を測定するものである。
突起７０ａおよび突起７０ｂは、磁性体７０と同様の磁性体であり、磁性体７０の表面から加熱コイル５０Ｃの上端の高さまで磁性体７０を突起させた構造である。突起７０ａおよび突起７０ｂにより、加熱対象である鍋１０（図１参照）に効率よく磁束が鎖交し、良好な加熱を行うことができる。尚、突起７０ａおよび突起７０ｂは、加熱コイルの上端の高さ以上または以下でもよいし、それぞれ違う高さでもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
図１３は、第１の実施形態の第４変形例の加熱コイル５０Ｄの構成を示す図である。
第４変形例の加熱コイル５０Ｄは、コイル５０ａの巻き数が１で、コイル５０ｂの巻き数が４で、磁束発生領域５１ｂの下側に磁性体７０を有する構成である。コイル５０ａの巻き数に比べてコイル５０ｂの巻き数が多いと磁束発生領域５１ａの磁束よりも、磁束発生領域５１ｂの磁束密度は高くなる。よって、外側であるコイル５０ｂ付近の加熱が大きくなる。
これとは逆に、コイル５０ａの巻き数が４で、コイル５０ｂの巻き数が１の構成としてもよい。コイル５０ｂの巻き数に比べてコイル５０ａの巻き数が多いと、磁束発生領域５１ｂの磁束よりも、磁束発生領域５１ａの磁束密度は高くなる。よって、内側であるコイル５０ａ付近の加熱が大きくなる。このように、コイル５０ａの巻き数とコイル５０ｂの巻き数とを異ならせることにより、所望の領域を加熱可能となる。
コイル５０ａ，５０ｂは、リッツ線を用いている。しかし、これに限られず、コイル５０ａ，５０ｂは、例えば単線の線材を用いてもよい。また、コイル５０ａとコイル５０ｂとは、それぞれ異なる材質や形状としてもよい。
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a
The
On the contrary, the number of turns of the
The
図１４は、第１の実施形態の第５変形例の加熱コイル５０Ｅの構成を示す図である。
第５変形例の加熱コイル５０Ｅは、第１変形例と同様にコイル５０ａとコイル５０ｂとを巻いて作成し、更に磁性体７０を下側に配置している。コイル５０ａは、内側から巻き始めて磁束発生領域５１ａを形成し、４巻目でコイル５０ｂの外側から巻いて４箇所の磁束発生領域５１ｂを形成する。
磁性体７０は、４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置され、かつ磁束発生領域５１ａには配置しない。磁束発生領域５１ａの所定範囲には、センサ８０が設置されている。このセンサ８０は、加熱対象である鍋などの有無を測定するものや、鍋の温度を測定するものである。
このように、磁性体７０が磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置され、磁束発生領域５１ａの下側には配置されないことにより、磁束発生領域５１ａの下側の磁束密度は低くなる。このため、磁束発生領域５１ａにセンサ８０を設置した際に、センサ８０に対するノイズを低減することができる。また、４箇所の磁束発生領域５１ｂに、それぞれセンサ８０ｂを設置することで、より正確に加熱対象の有無や温度を測定することができる。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
As described above, the
図１５は、第１の実施形態の第６変形例の加熱コイル５０Ｆの構成を示す図である。
加熱コイル５０Ｆは、円形状のコイル５０ａと十字形状のコイル５０ｂとを組み合わせて巻いた加熱コイルと、この十字形状それぞれを頂点とする菱形の磁性体７０の構成である。磁性体７０は、両隣の磁束発生領域５１ｂを直線上に跨ぐように配置され、磁束発生領域５１ｂにおいて突起７０ａを有する。突起７０ａは、磁性体７０と同様の磁性体であり、磁性体７０の表面から加熱コイル５０Ｂの上端の高さまで磁性体を突起した構造である。磁束発生領域５１ａの下側の所定範囲内には、磁性体７０を配置しない。第６変形例では、このようにコイル５０ａを円形とすることで、作製を容易にしている。また、第６変形例では、磁性体７０を磁束発生領域５１ａの下側に配置しないことで、磁束発生領域５１ａの下側の磁束密度は低くなる。そのため、センサ８０を磁束発生領域５１ａに設置した際に、このセンサ８０に対するノイズを低減することができる。
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a
The
図１６は、第１の実施形態の第７変形例の加熱コイル５０Ｇの構成を示す図である。
加熱コイル５０Ｇは、円形状のコイル５０ａと、楕円形状のコイル５０ｂとを組み合わせた加熱コイルと磁性体７０の構成である。コイル５０ａは、円形状に巻回されて磁束発生領域５１ａを形成する。コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径よりも大きく、かつ楕円形状に巻回される。
コイル５０ｂの部分５５は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの部分５６は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、コイル５０ａの内部の磁束発生領域５１ａと同等以上の面積をそれぞれ有する２箇所の磁束発生領域５１ｂが形成される。磁性体７０は、加熱コイル５０Ｇの下側に位置し、左右の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。センサ８０は、磁束発生領域５１ａ内に配置される。
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
図１７は、第１の実施形態の第７変形例の加熱コイル５０Ｈの構成を示す図である。
加熱コイル５０Ｈは、十字形状のコイル５０ａと、四角形状のコイル５０ｂとを組み合わせて構成され、更に磁性体７０を下側に配置している。
コイル５０ａは、十字形状に巻回されて磁束発生領域５１ａを形成する。コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径よりも大きく、かつ四角形状に巻回される。
コイル５０ｂの部分５５は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの部分５６は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、４箇所の磁束発生領域５１ｂが形成される。磁性体７０は、加熱コイル５０Ｈの下側に位置し、４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。センサ８０は、磁束発生領域５１ａ内に配置される。
FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
The
図１８は、第１の実施形態の第８変形例の加熱コイル５０Ｉの構成を示す図である。
加熱コイル５０Ｉは、逆三角形状のコイル５０ａと、三角形状のコイル５０ｂとを組み合わせて構成し、更に磁性体７０を下側に配置している。
コイル５０ａは、逆三角形状に巻回されて磁束発生領域５１ａを形成する。コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径よりも大きく、かつ三角形状に巻回される。
コイル５０ｂの部分５５は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの部分５６は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、３箇所の磁束発生領域５１ｂが形成される。磁性体７０は、加熱コイル５０Ｉの下側に位置し、３箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。センサ８０は、磁束発生領域５１ａ内に配置される。磁性体７０は、センサ８０が配置される所定範囲には配置されない。
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a heating coil 50I according to an eighth modification of the first embodiment.
The heating coil 50I is configured by combining an inverted
The
The
加熱コイルは、図１６から図１８に示した円形状、楕円形状、四角形状、三角形状、十字形状の各コイルを組み合わせることで様々な変形例を構成できる。また、加熱コイルは、巻き数の異なる２つのコイルの組み合わせてもよく、更にコイルの配置を変更してもよい。 The heating coil can be configured in various modifications by combining the circular, elliptical, square, triangular, and cross-shaped coils shown in FIGS. The heating coil may be a combination of two coils having different numbers of turns, and the arrangement of the coils may be changed.
図１９は、第１の実施形態の第９変形例の加熱コイル５０Ｊの構成を示す図である。
加熱コイル５０Ｊは、４巻きの円形状のコイル５０ａと、１巻きの四角形状のコイル５０ｂとを組み合わせた構成である。
コイル５０ａは、円形状に巻回されて磁束発生領域５１ａを形成する。コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径よりも大きく、かつ四角形状に巻回される。
コイル５０ｂの部分５５は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの部分５６は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、磁束発生領域５１ｂが形成される。磁性体７０は、円形状のコイル５０ａの下側に沿い、かつ、磁束発生領域５１ａに配置される。このように磁性体７０を配置すると、コイル５０ａ近傍の磁束密度を高めることができる。センサ８０ｂは、磁束発生領域５１ｂに４つ配置される。磁性体７０は、センサ８０ｂが配置される所定範囲には配置されない。
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
The
図２０は、第１の実施形態の第１０変形例の加熱コイル５０Ｋの構成を示す図である。
加熱コイル５０Ｋは、４巻きの円形状のコイル５０ａと、１巻きの円形状のコイル５０ｂとを組み合わせた構成である。コイル５０ａの中心軸と、コイル５０ｂの中心軸とは異なり、同心円上にない構成である。
コイル５０ａは、円形状に巻回されて磁束発生領域５１ａを形成する。コイル５０ｂは、コイル５０ａの外径よりも大きく、かつ四角形状に巻回される。
コイル５０ｂの部分５５は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの部分５６は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、磁束発生領域５１ｂが形成される。磁性体７０は、コイル５０ａの下側に沿い、かつ、磁束発生領域５１ａに配置される。このように磁性体７０を配置すると、コイル５０ａ近傍の磁束密度を高めることができる。センサ８０は、磁束発生領域５１ｂに配置される。磁性体７０は、センサ８０が配置される所定範囲には配置されない。
以上の構成により、均一加熱が可能となり、漏洩磁束の低減が図れ、磁性体を削減でき、加熱対象の形状やデザイン等に合わせて様々なコイル形状による誘導加熱をすることができる。
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a
The
The
The
With the above configuration, uniform heating can be achieved, leakage magnetic flux can be reduced, magnetic materials can be reduced, and induction heating with various coil shapes can be performed according to the shape and design of the heating target.
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態のコイルを多重にして構成した加熱コイル５０を用いた誘導加熱装置１００の例を説明する。なお、第２の実施形態の誘導加熱装置１００のうち、第１の実施形態で図示して説明した構成および機能の説明は省略する。
(Second Embodiment)
2nd Embodiment demonstrates the example of the
図２１は、第２の実施形態における多重にしたコイルと磁性体７０を含んで構成した加熱コイル５０Ｋの電流と磁束とを説明する平面図である。ここでは、或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
加熱コイル５０Ｌは、コイル５０ａ〜５０ｄで構成される。コイル５０ｃ（第３のコイル）の内径は、コイル５０ｂの外径より大きい。コイル５０ｃの一部分は、コイル５０ｂと近接して巻回される。コイル５０ｃの他の部分は、コイル５０ｂと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｃとコイル５０ｂとの間には、８箇所の磁束発生領域５１ｃが形成される。コイル５０ｃには、コイル５０ｂとは反対向きの電流が流れる。
８箇所の磁束発生領域５１ｃ（第３の磁束発生領域）には、コイル５０ｃの電流と、コイル５０ｂの一部の電流とがループ状に流れて磁束が発生する。磁束発生領域５１ｃに発生する磁束は、磁束発生領域５１ｂに発生する磁束とは逆方向である。８箇所の磁束発生領域５１ｃは、４箇所の磁束発生領域５１ｂを取り囲む。
FIG. 21 is a plan view for explaining the current and magnetic flux of the
The
In eight magnetic
コイル５０ｄ（第４のコイル）の内径は、コイル５０ｃの外径より大きい。コイル５０ｄの一部分は、コイル５０ｃと近接して巻回される。コイル５０ｄの他の部分は、コイル５０ｃと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｄとコイル５０ｃとの間には、１２箇所の磁束発生領域５１ｄ（第４の磁束発生領域）が形成される。コイル５０ｄには、コイル５０ｃとは反対向きの電流が流れる。
１２箇所の磁束発生領域５１ｄには、コイル５０ｄの電流と、コイル５０ｃの一部の電流とがループ状に流れて磁束が発生する。磁束発生領域５１ｄに発生する磁束は、磁束発生領域５１ｃに発生する磁束とは逆方向である。１２箇所の磁束発生領域５１ｄは、８箇所の磁束発生領域５１ｃを取り囲む。
The inner diameter of the
In the twelve magnetic
磁性体７０は、４箇所の磁束発生領域５１ｂと１２箇所の磁束発生領域５１ｄを跨ぐように配置される。これにより、４箇所の磁束発生領域５１ｂと１２箇所の磁束発生領域５１ｄに発生する磁束密度は高まる。センサ８０は、磁束発生領域５１ａ内に配置される。磁性体７０は、センサ８０が配置される所定範囲には配置されない。
The
図２２は、第２の実施形態における誘導加熱装置１００の加熱コイル５０Ｌの電流と磁束とを説明するXXII-XXII断面図である。ここでは、或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line XXII-XXII for explaining the current and magnetic flux of the
加熱コイル５０Ｌは、コイル５０ｄとコイル５０ｃとコイル５０ｂとコイル５０ａとを含んで構成される。コイル５０ｄとコイル５０ｃとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｄが形成される。コイル５０ｃとコイル５０ｂとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｃが形成される。コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｂが形成される。コイル５０ａの内周には、磁束発生領域５１ａが形成される。
左端のコイル５０ｄの断面に手前から奥向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ｃの断面には、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、左側の磁束発生領域５１ｄには、下向きの磁束が発生する。左側の磁束発生領域５１ｄの下側に存在する磁性体７０および突起７０ａにより、この下向きの磁束密度は高まる。
The
When a backward current flows from the front to the cross section of the
左端のコイル５０ｃの断面に奥から手前向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ｂの断面には、手前から奥向きの電流が流れる。これにより、左側の磁束発生領域５１ｃには、上向きの磁束が発生する。左側の磁束発生領域５１ｃの下側には磁性体７０が存在しないため、この上向きの磁束密度は低くなる。
左端のコイル５０ｂの断面に手前から奥向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ａの断面には、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、左側の磁束発生領域５１ｂには、下向きの磁束が発生する。左側の磁束発生領域５１ｂの下側に存在する磁性体７０および突起７０ａにより、この下向きの磁束密度は高まる。
When a forward current flows from the back to the cross section of the
When a backward current flows from the front to the cross section of the
左側のコイル５０ａの断面に奥から手前向きの電流が流れると、これと隣り合う右側のコイル５０ａの断面には、手前から奥向きの電流が流れる。これにより、磁束発生領域５１ａには上向きの磁束が発生する。磁束発生領域５１ａの下側には磁性体７０が存在しないため、この上向きの磁束密度は低くなり、ここに配置されるセンサ８０に対するノイズが低減される。
このように隣り合う磁束発生領域には、それぞれ逆向きの磁束が発生する。各磁束発生領域の磁束経路は閉じる。これにより、遠方への磁束が弱まるので、漏洩磁束を低減可能である。さらに同磁束方向となる箇所に磁性体を跨ぐように配置し、逆方向の磁束となる箇所に磁性体を配置しないことで、磁性体を減らすことができ、かつ、センサ８０の配置箇所の確保が可能になる。
When a forward current flows from the back to the cross section of the
In this way, opposite magnetic fluxes are generated in adjacent magnetic flux generation regions. The magnetic flux path in each magnetic flux generation region is closed. Thereby, since the magnetic flux to a distant place becomes weak, a leakage magnetic flux can be reduced. Furthermore, by arranging the magnetic material so as to straddle the magnetic flux in the same magnetic flux direction and not arranging the magnetic material in the magnetic flux in the opposite direction, the magnetic material can be reduced and securing the location where the
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、各コイルの電流位相を変更して、火力を調整する誘導加熱装置１００の例を説明する。第２の実施形態では、隣り合うコイルの電流を逆相としている。これに対して第３の実施形態では、隣り合うコイルの電流の一部を同相としている。これにより、火力の調整が可能である。
(Third embodiment)
3rd Embodiment demonstrates the example of the
図２３は、第３の実施形態における多重にしたコイルと磁性体７０を含んで構成した加熱コイル５０Ｍの電流と磁束とを説明する平面図である。ここでは、鍋１０の中心付近の火力を大きくするコイル電流の一例を示し説明する。
加熱コイル５０Ｍは、図２１に示した第２の実施形態と同様に、コイル５０ａ〜５０ｄで構成される。コイル５０ｃの電流は、コイル５０ａ，５０ｂ，５０ｄの電流に対して反対向きに流れる。ここでは、コイル５０ａ、コイル５０ｂおよびコイル５０ｄの電流は反時計回り（左回り）で、コイル５０ｃのみ時計回りの逆方向の電流である。
コイル５０ａ（第一のコイル）には反時計回りの電流が流れ、磁束発生領域５１ａには紙面から奥から手前方向に向かう磁束が発生する。
コイル５０ｂ（第２のコイル）の内径は、コイル５０ａの外径より大きい。コイル５０ｂの一部は、コイル５０ａと近接して巻回される。コイル５０ｂの他の部分は、コイル５０ａと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、４箇所の磁束発生領域５１ｂが形成される。コイル５０ｂには、コイル５０ａとは同じ向きの電流が流れる。
FIG. 23 is a plan view for explaining the current and magnetic flux of the
The
A counterclockwise current flows through the
The inner diameter of the
コイル５０ｃ（第３のコイル）の内径は、コイル５０ｂの外径より大きい。コイル５０ｃの一部分は、コイル５０ｂと近接して巻回される。コイル５０ｃの他の部分は、コイル５０ｂと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｃとコイル５０ｂとの間には、８箇所の磁束発生領域５１ｃが形成される。コイル５０ｃには、コイル５０ｂとは反対向きの電流が流れる。
The inner diameter of the
８箇所の磁束発生領域５１ｃ（第３の磁束発生領域）には、コイル５０ｃの電流と、コイル５０ｂの一部の電流とがループ状に流れて磁束が発生する。磁束発生領域５１ｃに発生する磁束は、磁束発生領域５１ｂに発生する磁束とは逆方向である。８箇所の磁束発生領域５１ｃは、４箇所の磁束発生領域５１ｂを取り囲む。
コイル５０ｄ（第４のコイル）の内径は、コイル５０ｃの外径より大きい。コイル５０ｄの一部分は、コイル５０ｃと近接して巻回される。コイル５０ｄの他の部分は、コイル５０ｃと遠隔して巻回される。これにより、コイル５０ｄとコイル５０ｃとの間には、１２箇所の磁束発生領域５１ｄ（第４の磁束発生領域）が形成される。コイル５０ｄには、コイル５０ｃとは反対向きの電流が流れる。
１２箇所の磁束発生領域５１ｄには、コイル５０ｄの電流と、コイル５０ｃの一部の電流とがループ状に流れて磁束が発生する。磁束発生領域５１ｄに発生する磁束は、磁束発生領域５１ｃに発生する磁束とは逆方向である。１２箇所の磁束発生領域５１ｄは、８箇所の磁束発生領域５１ｃを取り囲む。
磁性体７０は磁束発生領域５１ａと４箇所の磁束発生領域５１ｂと１２箇所の磁束発生領域５１ｄを跨ぐように配置される。センサ８０は磁束発生領域５１ｃ内に配置される。
In eight magnetic
The inner diameter of the
In the twelve magnetic
The
図２４は、図２３に示す加熱コイル５０ＭのXXIV-XXIV断面図の或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
加熱コイル５０Ｍは、コイル５０ｄとコイル５０ｃとコイル５０ｂとコイル５０ａとを含んで構成される。コイル５０ｄとコイル５０ｃとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｄが形成される。コイル５０ｃとコイル５０ｂとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｃが形成される。コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｂが形成される。コイル５０ａの内周には、磁束発生領域５１ａが形成される。
左端のコイル５０ｄの断面に奥から手前向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ｃの断面には、手前から奥向きの電流が流れる。これにより、左側の磁束発生領域５１ｄには、上向きの磁束が発生する。左側の磁束発生領域５１ｄの下側に存在する磁性体７０および突起７０ａにより、この上向きの磁束密度は高くなる。
左端のコイル５０ｃの断面に手前から奥向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ｂの断面には、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、左側の磁束発生領域５１ｃには、下向きの磁束が発生する。左側の磁束発生領域５１ｃの下側には磁性体７０が存在しないため、この下向きの磁束密度は低くなり、ここに配置されるセンサ８０に対するノイズが低減される。
左端のコイル５０ｂの断面に奥から手前向きの電流が流れると、これと隣り合う左側のコイル５０ａの断面にも、奥から手前向きの電流が流れる。これにより、磁束発生領域５１ａには、上向きの磁束が集中して発生する。磁束発生領域５１ａの下側に存在する磁性体７０および突起７０ａにより、この上向きの磁束密度は更に高められる。
FIG. 24 shows the current direction and the magnetic flux direction at a certain timing in the XXIV-XXIV cross-sectional view of the
The
When a forward current flows from the back to the cross section of the
When a backward current flows from the front to the cross section of the
When a forward current flows from the back to the cross section of the
以上の構成により、多重にしたコイルの電流の向き、即ち、位相を変えることで中心部であるコイル５０ａ（第１のコイル）とコイル５０ｂ（第２のコイル）における磁束密度を高め、中心部の加熱を強めることができ、加熱領域の調整も可能となる。また、コイル５０ｃの電流を逆向きとすることで磁束経路が閉じて遠方への磁束が弱まり、漏洩磁束を低減可能となる。
With the above configuration, the magnetic flux density in the
図２５は、第３の実施形態における第１変形例の多重にしたコイルと磁性体７０を含んで構成した加熱コイル５０Ｎの電流と磁束とを説明する平面図である。ここでは、或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
加熱コイル５０Ｎは、コイル５０ａ〜５０ｄで構成される。コイル５０ａ、コイル５０ｃおよびコイル５０ｄの電流は反時計回り（左回り）で、コイル５０ｂのみ時計回りとなる逆方向の電流である。
磁性体７０は、磁束発生領域５１ａと８箇所の磁束発生領域５１ｃと１２箇所の磁束発生領域５１ｄを跨ぐように配置される。センサ８０は磁束発生領域５１ｂ内に配置される。
FIG. 25 is a plan view for explaining the current and magnetic flux of the
The
The
図２６は、図２５に示す加熱コイル５０ＮのXXVI-XXVI断面図の或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
加熱コイル５０Ｎは、コイル５０ｄとコイル５０ｃとコイル５０ｂとコイル５０ａとを含んで構成される。コイル５０ｄとコイル５０ｃとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｄが形成される。コイル５０ｃとコイル５０ｂとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｃが形成される。コイル５０ｂとコイル５０ａとの間には、それぞれ磁束発生領域５１ｂが形成される。コイル５０ａの内周には、磁束発生領域５１ａが形成される。
FIG. 26 shows, by symbols, the direction of current and the direction of magnetic flux at a certain timing in the XXVI-XXVI cross-sectional view of the
The
以上の構成により、第３の実施形態の加熱コイルは、多重にしたコイルの電流の向き、即ち、位相を変えている。これにより、ることで、周辺部であるコイル５０ｃ（第３のコイル）とコイル５０ｄ（第４のコイル）の磁束密度を高め、周辺部の加熱を強めるのに優位となる。また、コイル５０ｂの電流を逆向きとすることで磁束経路が閉じて遠方への磁束が弱まり、漏洩磁束を低減可能となる。
なお、第２の実施形態の加熱コイル５０Ｌ（図２１参照）は、最外周のコイル５０ｄを第３のコイルとし、コイル５０ｃを第２のコイルとし、コイル５０ｂを第１のコイルとして考えてもよい。
なお、第２の実施形態の加熱コイル５０Ｌ、第３の実施形態の加熱コイル５０Ｍ、およびその変形例の加熱コイル５０Ｎは、十字形状のコイルを多重に組み合わせた構成とした。しかし、これに限られず、加熱コイルは、様々な形状のコイルを組み合わせてもよい。
With the above configuration, the heating coil of the third embodiment changes the direction of current of the multiplexed coils, that is, the phase. Thereby, it is advantageous to increase the magnetic flux density of the
In the
Note that the
図２７は、第２の実施形態の第１変形例の加熱コイル５０Ｐの構成を示す図である。
第１変形例の加熱コイル５０Ｐは、円形状のコイル５０ａと、楕円形状のコイル５０ｂと、四角形状のコイル５０ｃとを多重に用いて構成される。磁性体７０は、磁束発生領域５１ａの下側と磁束発生領域５１ｃの下側を跨ぐように配置される。磁束発生領域５１ａと磁束発生領域５１ｃとは、ある時間で同じ磁束の向きとなる。このように加熱コイルは、様々の形状のコイルを用いて構成されるので、様々な調理機器の形状に適用しやすくなり、かつ、加熱領域の調整も可能となる。
FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration of a
The
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第１の実施形態の加熱コイル５０を少なくとも２個以上配置した誘導加熱装置１００Ｃの例を説明する。第１の実施形態で説明した構成および機能の説明は省略する。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, an example of an
図２８は、第４の実施形態における誘導加熱装置１００Ｃを示す等角投影図である。図２に示した第１の実施形態の誘導加熱装置１００と同一の要素には同一の符号を付与している。
第４の実施形態の誘導加熱装置１００Ｃは、第１の実施形態とは異なる４個の加熱コイル５０−１〜５０−４を備えている。それ以外は、第１の実施形態と同様に構成されている。
各加熱コイル５０−１〜５０−４は、トッププレート６０に載置される鍋１０の外径よりも小さい外径である。誘導加熱装置１００Ｃは、各加熱コイル５０−１〜５０−４に通電して鍋１０を加熱する。以下、各加熱コイル５０−１〜５０−４を特に区別しないときには、単に加熱コイル５０と記載する。磁性体７０は、加熱コイル５０の下側に配置される。
FIG. 28 is an isometric view showing the
The
Each heating coil 50-1 to 50-4 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the
図２９は、第４の実施形態における誘導加熱装置１００Ｃの回路図である。図１に示した第１の実施形態の誘導加熱装置１００と同一の要素には同一の符号を付与している。
第４の実施形態の誘導加熱装置１００Ｃは、第１の実施形態とは異なり、４個のインバータ３−１〜３−４と、４個の共振回路４−１〜４−４とを備えている。
４個のインバータ３−１〜３−４は、整流回路２の出力に並列に接続される。各インバータ３−１〜３−４は、それぞれ共振回路４−１〜４−４に接続される。各共振回路４−１〜４−４は、それぞれ加熱コイル５０−１〜５０−４に接続される。制御回路９は、各インバータ３−１〜３−４の駆動の開始と停止、および駆動の周波数やデューティを制御する。これにより、誘導加熱装置１００Ｃは、各加熱コイル５０−１〜５０−４を独立に制御可能である。
FIG. 29 is a circuit diagram of an
Unlike the first embodiment, the
Four inverters 3-1 to 3-4 are connected in parallel to the output of the
図３０は、第４の実施形態の磁性体７０を含む各加熱コイルの平面図を示す。図３に示した第１の実施形態の加熱コイル５０と同一の要素には同一の符号を付与している。
加熱コイル５０−１〜５０−４は、それぞれ第１の実施形態の加熱コイル５０と同様に構成されている。
加熱コイル５０−１と加熱コイル５０−２との間には、領域５２−１２が確保される。同様に、加熱コイル５０−２と加熱コイル５０−３との間には、領域５２−２３が確保される。加熱コイル５０−３と加熱コイル５０−４との間には、領域５２−３４か確保される。加熱コイル５０−１と加熱コイル５０−４との間には、領域５２−４１か確保される。これにより、隣り合う加熱コイル５０同士を結合させる効果を得ることができる。以下、各領域５２−１２，５２−２３，５２−３４，５２−４１を特に区別しないときは、単に領域５２と記載する。
FIG. 30 is a plan view of each heating coil including the
The heating coils 50-1 to 50-4 are each configured similarly to the
A region 52-12 is secured between the heating coil 50-1 and the heating coil 50-2. Similarly, a region 52-23 is secured between the heating coil 50-2 and the heating coil 50-3. A region 52-34 is secured between the heating coil 50-3 and the heating coil 50-4. A region 52-41 is secured between the heating coil 50-1 and the heating coil 50-4. Thereby, the effect which couple | bonds the adjacent heating coils 50 can be acquired. Hereinafter, when the regions 52-12, 52-23, 52-34, and 52-41 are not particularly distinguished, they are simply referred to as regions 52.
磁性体７０は、加熱コイル５０の下側に配置され、４箇所の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置される。各加熱コイル５０間において、磁性体７０は、領域５２を介して磁束発生領域５１ｂ同士を跨ぐように配置する。また、磁性体７０は、磁束発生領域５１ａの所定範囲内には配置せず、各加熱コイル５０間の中央部５３にも配置しない。これにより、磁性体７０の使用量を更に削減可能である。
次に各加熱コイル５０−１〜５０−４の通電方向について説明する。
The
Next, the energization direction of each heating coil 50-1 to 50-4 will be described.
図３１は、第４の実施形態において、隣接する各加熱コイルに流れる電流が全て逆相である場合の電流と磁束とを説明する平面図である。図３１は、或るタイミングにおける電流の向きと磁束の向きとを記号で示している。
加熱コイル５０−１の電流および加熱コイル５０−３の電流に対して、加熱コイル５０−２の電流および加熱コイル５０−４の電流は、それぞれ逆相である。すなわち、いずれの加熱コイルの電流に対して、これと斜め方向に隣接する加熱コイルの電流は、すべて逆相である。
領域５２−１２，５２−３４の周囲の各加熱コイルの電流が鍋１０の中心から外側へ流れるとき、領域５２−４１，５２−２３の周囲の各加熱コイルの電流は、鍋１０の外側から中心へ流れる。領域５２−１２における磁束密度は、加熱コイル５０−１のコイル５０ｂに流れる電流と、加熱コイル５０−２のコイル５０ｂに流れる電流により高くなる。領域５２−２３における磁束密度は、加熱コイル５０−２のコイル５０ｂに流れる電流と、加熱コイル５０−３のコイル５０ｂに流れる電流により高くなる。領域５２−３４における磁束密度は、加熱コイル５０−３のコイル５０ｂに流れる電流と、加熱コイル５０−４のコイル５０ｂに流れる電流により高くなる。同様に領域５２−４１における磁束密度は、加熱コイル５０−４のコイル５０ｂに流れる電流と、加熱コイル５０−１のコイル５０ｂに流れる電流により高くなる。
FIG. 31 is a plan view for explaining the current and magnetic flux when the currents flowing through the adjacent heating coils are all in opposite phases in the fourth embodiment. FIG. 31 shows the direction of current and the direction of magnetic flux at a certain timing by symbols.
The current of the heating coil 50-2 and the current of the heating coil 50-4 are opposite in phase to the current of the heating coil 50-1 and the current of the heating coil 50-3. That is, with respect to the current of any heating coil, the currents of the heating coils adjacent to the heating coil in an oblique direction are all in reverse phase.
When the current of each heating coil around the regions 52-12 and 52-34 flows from the center of the
このように、加熱コイル間で同方向に電流が流れる領域５２−１２，５２−２３，５２−３４，５２−４１で磁束密度が特に高くなる。よって、この通電方向の制御は、局部的な加熱に効果がある。 Thus, the magnetic flux density is particularly high in the regions 52-12, 52-23, 52-34, and 52-41 where current flows in the same direction between the heating coils. Therefore, this energization direction control is effective for local heating.
図３２（ａ）〜（ｈ）は、図３１における各加熱コイルに流れる電流と制御信号の波形図である。
図３２（ａ）は、加熱コイル＃１（加熱コイル５０−１）に流れる電流を示す波形図である。
加熱コイル＃１には、正弦波の電流が流れる。
図３２（ｂ）は、加熱コイル＃２（加熱コイル５０−２）に流れる電流を示す波形図である。
加熱コイル＃２には、加熱コイル＃１の電流とは逆相、かつ正弦波の電流が流れる。
図３２（ｃ）は、加熱コイル＃３（加熱コイル５０−３）に流れる電流を示す波形図である。
加熱コイル＃３には、加熱コイル＃２の電流とは逆相、かつ正弦波の電流が流れる。
32A to 32H are waveform diagrams of currents and control signals flowing through the heating coils in FIG.
FIG. 32A is a waveform diagram showing a current flowing through the heating coil # 1 (heating coil 50-1).
A sine wave current flows through the
FIG. 32B is a waveform diagram showing a current flowing through heating coil # 2 (heating coil 50-2).
A current of a sine wave having a phase opposite to that of the
FIG. 32C is a waveform diagram showing a current flowing through the heating coil # 3 (heating coil 50-3).
A sine wave current having a phase opposite to that of the
図３２（ｄ）は、加熱コイル＃４（加熱コイル５０−４）に流れる電流を示す波形図である。
加熱コイル＃４には、加熱コイル＃３とは逆相、かつ正弦波の電流が流れる。
図３２（ｅ）は、インバータ＃１（インバータ３−１）を制御する制御信号を示す波形図である。
インバータ＃１の制御信号は、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを所定周期で繰り返す方形波である。これにより、加熱コイル＃１には、正弦波の電流が流れる。
図３２（ｆ）は、インバータ＃２（インバータ３−２）を制御する制御信号を示す波形図である。
インバータ＃２の制御信号は、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを所定周期で繰り返す方形波であり、かつインバータ＃１の制御信号とは逆相である。これにより、加熱コイル＃２には、加熱コイル＃１の電流とは逆相、かつ正弦波の電流が流れる。
FIG. 32D is a waveform diagram showing a current flowing through the heating coil # 4 (heating coil 50-4).
In the
FIG. 32 (e) is a waveform diagram showing a control signal for controlling inverter # 1 (inverter 3-1).
The control signal of
FIG. 32F is a waveform diagram showing a control signal for controlling inverter # 2 (inverter 3-2).
The control signal of the
図３２（ｇ）は、インバータ＃３（インバータ３−３）を制御する制御信号を示す波形図である。
インバータ＃３の制御信号は、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを所定周期で繰り返す方形波であり、かつインバータ＃２の制御信号とは逆相である。これにより、加熱コイル＃３には、加熱コイル＃２の電流とは逆相、かつ正弦波の電流が流れる。
FIG. 32G is a waveform diagram showing a control signal for controlling inverter # 3 (inverter 3-3).
The control signal of the
図３２（ｈ）は、インバータ＃４（インバータ３−４）を制御する制御信号を示す波形図である。
インバータ＃４の制御信号は、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを所定周期で繰り返す方形波であり、かつインバータ＃３の制御信号とは逆相である。これにより、加熱コイル＃４には、加熱コイル＃３の電流とは逆相、かつ正弦波の電流が流れる。
制御回路９は、インバータ３−１，３−３を同期して駆動する。制御回路９は更に、インバータ３−１の制御信号がＨｉｇｈのとき、インバータ３−２，３−４の制御信号をＬｏｗとして、インバータ３−１の制御信号がＬｏｗのときインバータ３−２，３−４の制御信号をＨｉｇｈとして駆動する。加熱コイル５０−２，５０−４の電流は、加熱コイル５０−１，５０−３の電流に対して逆相（図中では１８０°位相差）となる。
なお、回路部について図２９に示したが、これに限らない。
FIG. 32 (h) is a waveform diagram showing a control signal for controlling inverter # 4 (inverter 3-4).
The control signal of the
The
In addition, although it showed in FIG. 29 about the circuit part, it is not restricted to this.
図３３は、第４の実施形態の変形例の誘導加熱装置１００Ｄの回路図である。
この変形例の誘導加熱装置１００Ｄは、インバータ３によって加熱コイル５０−１〜５０−４に給電する方式である。インバータ３は、正極端子と中点端子との間、および、中点端子と負極端子の間に、交流電力を供給する。正極端子と中点端子との間に印加される電圧は、中点端子と負極端子の間に印加される電圧とは逆相である。
各加熱コイル５０−１，５０−３は、それぞれ電流センサ９２−１，９２−３と共振回路４−１，４−３とスイッチ９１−１，９１−３とが直列に接続されて、インバータ３の正極端子と中点端子との間に接続される。
FIG. 33 is a circuit diagram of an
Each of the heating coils 50-1 and 50-3 includes an inverter in which current sensors 92-1 and 92-3, resonance circuits 4-1 and 4-3, and switches 91-1 and 91-3 are connected in series. 3 is connected between the positive terminal and the midpoint terminal.
各加熱コイル５０−２，５０−４は、それぞれ電流センサ９２−２，９２−４と共振回路４−２，４−４とスイッチ９１−２，９１−４とが直列に接続されて、インバータ３の中点端子と負極端子との間に接続される。
各加熱コイル５０−１〜５０−４の正極側は、それぞれ端子５３−１〜５３−４に接続される。各加熱コイル５０−１〜５０−４の負極側は、それぞれ端子５４−１〜５４−４に接続される。
スイッチ９１−１〜９１−４は、電流を遮断するスイッチであり、例えば半導体スイッチやリレーなどである。スイッチ９１−１〜９１−４は、制御回路９によりオンオフされる。
共振回路４−１〜４−４は、共振コンデンサを含む共振回路であり、図中ではスイッチ９１−１〜９１−４と加熱コイル５０−１〜５０−４間にそれぞれ直列接続される。しかし、加熱コイル５０−１〜５０−４間に並列に共振コンデンサが接続される構成でもよい。
Each of the heating coils 50-2 and 50-4 includes current sensors 92-2 and 92-4, resonance circuits 4-2 and 4-4, and switches 91-2 and 91-4 connected in series, respectively. 3 is connected between the midpoint terminal and the negative terminal.
The positive electrode side of each heating coil 50-1 to 50-4 is connected to terminals 53-1 to 53-4, respectively. The negative electrode side of each heating coil 50-1 to 50-4 is connected to terminals 54-1 to 54-4, respectively.
The switches 91-1 to 91-4 are switches that cut off current, and are, for example, semiconductor switches or relays. The switches 91-1 to 91-4 are turned on and off by the
The resonance circuits 4-1 to 4-4 are resonance circuits including a resonance capacitor, and are connected in series between the switches 91-1 to 91-4 and the heating coils 50-1 to 50-4 in the drawing. However, the resonance capacitor may be connected in parallel between the heating coils 50-1 to 50-4.
この変形例では、加熱コイル５０−１〜５０−４に対して、図１０に示した加熱コイル５０を使用する場合について説明する。加熱コイル５０−２，５０−４を、加熱コイル５０−１，５０−３とは逆相とするには、以下のように接続する。
加熱コイル５０−１の端子５０ａｉ（図７参照）は、端子５３−１と接続する。端子５０ｂｏは、端子５４−１と接続する。加熱コイル５０−２の端子５０ａｉは、端子５３−２を接続する。端子５０ｂｏは、端子５４−２と接続する。
加熱コイル５０−３の端子５０ａｉは、端子５３−３と接続する。端子５０ｂｏは、端子５４−３と接続する。加熱コイル５０−４の端子５０ａｉは、端子５３−４と接続する。端子５０ｂｏは、端子５４−４と接続する。
This modification demonstrates the case where the
A terminal 50ai (see FIG. 7) of the heating coil 50-1 is connected to the terminal 53-1. The terminal 50bo is connected to the terminal 54-1. A terminal 50ai of the heating coil 50-2 is connected to the terminal 53-2. The terminal 50bo is connected to the terminal 54-2.
The terminal 50ai of the heating coil 50-3 is connected to the terminal 53-3. The terminal 50bo is connected to the terminal 54-3. The terminal 50ai of the heating coil 50-4 is connected to the terminal 53-4. The terminal 50bo is connected to the terminal 54-4.
このように接続した場合、加熱コイル５０−１，５０−３の電流に対して、加熱コイル５０−２，５０−４の電流は、逆相となる。そのため、制御回路９がスイッチ９１−１〜９１−４をオンとすると、図３１と同様な加熱が可能になる。
また、この変形例の回路によれば、給電したい箇所の加熱コイルに係るスイッチをオンすることかできると共に、給電したくない箇所の加熱コイルに係るスイッチをオフすることができる。よって、制御回路９は、鍋１０が上部に載置されていない箇所の加熱コイルへの給電を停止することができる。これにより、省エネが図れると共に、不要な磁束放射の低減が図れる。
When connected in this way, the currents of the heating coils 50-2 and 50-4 are in opposite phase to the currents of the heating coils 50-1 and 50-3. Therefore, when the
Moreover, according to the circuit of this modification, while being able to turn on the switch concerning the heating coil of the location which wants to supply electric power, the switch concerning the heating coil of the location which does not want to supply electric power can be turned off. Therefore, the
なお、磁性体７０は平面のものとしたがこれに限らない。図３３は第４の実施形態の変形例の磁性体７０を有する加熱コイル５０である。この変形例の加熱コイル５０は突起のある磁性体７０を有する。加熱コイル５０の磁束発生領域５１ｂに突起７０ａを設けることにより、コイル５０ａの一部とコイル５０ｂで生成されるより多くの磁束を加熱対象である鍋１０に供給することができる。また、同様に加熱コイル５０間の領域５２に突起７０ｂを設けることにより、より多くの磁束を鍋１０に供給することができ、加熱に優位となる。
In addition, although the
（第５の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態の加熱コイル５０を複数配置した誘導加熱装置１００Ｅによる複数の調理器具の加熱の例を説明する。第１の実施形態で説明した構成および機能の説明は省略する。
(Fifth embodiment)
In this embodiment, an example of heating a plurality of cooking utensils by an
図３５は、第５の実施形態の加熱コイル群５０Ｓを用いた誘導加熱装置１００Ｅを示す概略の平面図である。
誘導加熱装置１００Ｅは、料理に使用する加熱調理器であり、内部に不図示の電源回路２０（図１参照）と、制御回路９と、磁性体７０とを有する。トッププレート６０は、加熱コイル群５０Ｓの上面を覆っている。
加熱コイル群５０Ｓは、第１の実施形態の加熱コイル５０（図３参照）よりも小さな加熱コイル５０を複数個配置したものである。磁性体７０は、加熱コイル５０の磁束発生領域５１ａの下側には存在せず、各加熱コイル５０の磁束発生領域５１ｂをまたぐように配置する。
トッププレート６０の上には加熱対象である鍋１０および小径鍋１１が載置されている。操作盤９３は、この誘導加熱装置１００の火力の調整を行う部位である。ユーザは、この操作盤９３により火力を調整する。
FIG. 35 is a schematic plan view showing an
The
In the
On the
図３６は、第５の実施形態の誘導加熱装置１００Ｅの動作を説明する図である。
図３６では、給電する加熱コイル５０を強調表示している。
加熱対象である鍋１０や小径鍋１１が載置されると、この鍋１０や小径鍋１１を載置した位置の加熱コイル５０の電流が変化する。制御回路９は、これら加熱コイル５０の電流の変化を検知して、鍋１０や小径鍋１１の有無を検出する。
この図３６において、制御回路９は、加熱コイル５０−２３，５０−３３，５０−３４，５０−３５，５０−４４に流れる電流の変化を検知して、鍋１０の位置を検出する。誘導加熱装置１００Ｅは、加熱コイル５０−２３，５０−３３，５０−３４，５０−３５，５０−４４によって、鍋１０を加熱する。
FIG. 36 is a diagram for explaining the operation of the
In FIG. 36, the
When the
In FIG. 36, the
制御回路９は、加熱コイル５０−１７に流れる電流の変化を検知して、小径鍋１１の位置を検出する。誘導加熱装置１００Ｅは、加熱コイル５０−１７によって、鍋１０を加熱する。
ユーザは、操作盤９３を操作して、誘導加熱装置１００Ｅの火力を調整する。
鍋１０を加熱する場合、制御回路９は、加熱コイル５０−３４の電流のみ、他の加熱コイル５０−２３，５０−３３，５０−３５，５０−４４の電流に対し逆相とする。これにより、加熱コイル５０−３４と他の加熱コイル５０−２３，５０−３３，５０−３５，５０−４４との間の領域における加熱を強めることができる。
The
The user operates the
When heating the
鍋１０の右側を加熱する場合、制御回路９は、加熱コイル５０−３４および加熱コイル５０−３５に通電し、加熱コイル５０−３４の電流に対し、加熱コイル５０−３５の電流を逆相とする。これにより、加熱コイル５０−３４と加熱コイル５０−３５上の領域と、加熱コイル５０−３４と加熱コイル５０−３５との間の領域における加熱を強めることができる。
When heating the right side of the
鍋１０を小火力で加熱する場合、制御回路９は、加熱コイル５０−３４のみ駆動してもよく、１または複数の加熱コイル５０を間欠駆動して火力を落としてもよい。また、制御回路９は、鍋１０の直下の加熱コイル５０−３４を常時駆動し、かつ加熱コイル５０−２３，５０−３３，５０−３５，５０−４４を間欠駆動しつつ、かつ電流位相を制御してもよい。これにより、より細かな火力と加熱領域の調整とが可能となる。
When the
以上の構成により、複数の鍋１０が載置された際にも、これら複数の鍋１０を同時に加熱することができ、ユーザの利便性向上が図れる。また、各加熱コイル５０の電流を調整することで、加熱領域の制御も可能となる。
なお、コイル電流の変化により鍋１０の載置位置を検出したが、これに限らない。鍋１０の載置位置は、例えば、赤外線センサ・可視光センサ・圧力センサなどによって検出してもよく、カメラによる画像認識によって検出してもよい。
第５の実施形態では、各加熱コイル５０の巻きを同方向としたが、これに限られない。各加熱コイル５０の巻き方向が異なるものを組み合わせてもよい。
With the above configuration, even when a plurality of
In addition, although the mounting position of the
In 5th Embodiment, although the winding of each
図３７は、第５の実施形態の第１変形例の加熱コイル群５０Ｔを示す平面図である。
加熱コイル群５０Ｔは、十字形状の加熱コイル５０を格子状に等間隔に配置し、かつ各格子の中央には、４５度傾斜させた十字形状の加熱コイル５０をそれぞれ配置している。磁性体７０は、各加熱コイル５０の磁束発生領域５１ａには存在せず、各加熱コイル５０の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置する。このように、加熱コイル５０の向きを変更してもよい。
FIG. 37 is a plan view showing a
In the
図３８は、第５の実施形態の第２変形例の加熱コイル群５０Ｕを示す平面図である。
加熱コイル群５０Ｕは、十字形状の加熱コイル５０を格子状に等間隔に配置し、かつ市松状に、４５度傾斜させた十字形状の加熱コイル５０をそれぞれ配置している。磁性体７０は、各加熱コイル５０の磁束発生領域５１ａには存在せず、各加熱コイル５０の磁束発生領域５１ｂを跨ぐように配置する。このように、加熱コイル５０の向きを変更してもよい。
また、各加熱コイルの間隔が異なってもよい。更に図１０から図２０に示したような様々な形状の加熱コイルを複数配置してもよい。
FIG. 38 is a plan view showing a
In the
Further, the interval between the heating coils may be different. Further, a plurality of heating coils having various shapes as shown in FIGS. 10 to 20 may be arranged.
１ 電源
２ 整流回路
３ インバータ
４ 共振回路
９ 制御回路
１０ 鍋 （調理器具）
１１ 小径鍋 （調理器具）
２０ 電源回路
５０，５０Ａ〜５０Ｐ 加熱コイル
５０ａ コイル （第１のコイル）
５０ｂ コイル （第２のコイル）
５０ｃ コイル （第３のコイル）
５０ｄ コイル （第４のコイル）
５０ａｉ，５０ａｏ，５０ｂｉ，５０ｂｏ 端子
５０Ｓ，５０Ｔ，５０Ｕ 加熱コイル群
５１ａ〜５１ｄ 磁束発生領域
５２ 領域
５３ 中央部
５３−１〜５３−４，５４−１〜５４−４ 端子
５５，５６ 部分
６０ トッププレート
７０ 磁性体
７０ａ，７０ｂ 突起
９１−１〜９１−４ スイッチ
９２−１〜９２−４ 電流センサ
９３ 操作盤
１００ 誘導加熱装置
DESCRIPTION OF
11 Small pot (cooking utensil)
20
50b coil (second coil)
50c coil (third coil)
50d coil (fourth coil)
50ai, 50ao, 50bi,
Claims (10)
前記加熱コイルは、
所定方向の磁束を発生する第１の磁束発生領域を備えるように巻回される第１のコイルと、
前記第１の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生する複数の第２の磁束発生領域を囲むように巻回され、かつ、複数の前記第２の磁束発生領域が前記第１の磁束発生領域を取り囲むように巻回される第２のコイルと、を含んで構成され、
前記磁性体は、前記加熱コイルの下側、かつ複数の前記第２の磁束発生領域のうち少なくとも二以上に跨って配置される、
ことを特徴とする誘導加熱装置。 An induction heating device having a heating coil and a magnetic material used for electromagnetic induction heating,
The heating coil is
A first coil wound so as to have a first magnetic flux generation region for generating a magnetic flux in a predetermined direction;
The first magnetic flux generation region is wound so as to surround a plurality of second magnetic flux generation regions that generate a magnetic flux in a direction opposite to that of the first magnetic flux generation region, and the plurality of second magnetic flux generation regions are the first magnetic flux generation A second coil wound so as to surround the region,
The magnetic body is disposed under the heating coil and across at least two of the plurality of second magnetic flux generation regions.
An induction heating device characterized by that.
前記加熱コイルは、
所定方向の磁束を発生する第１の磁束発生領域を備えるように巻回される第１のコイルと、
前記第１の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生する複数の第２の磁束発生領域を囲むように巻回され、かつ、複数の前記第２の磁束発生領域が前記第１の磁束発生領域を取り囲むように巻回される第２のコイルと、を含んで構成され、
前記磁性体は、前記加熱コイルの下側、かつ前記第１のコイルに沿った領域に配置される、
ことを特徴とする誘導加熱装置。 An induction heating apparatus having a heating coil used for electromagnetic induction heating and a magnetic material,
The heating coil is
A first coil wound so as to have a first magnetic flux generation region for generating a magnetic flux in a predetermined direction;
The first magnetic flux generation region is wound so as to surround a plurality of second magnetic flux generation regions that generate a magnetic flux in a direction opposite to that of the first magnetic flux generation region, and the plurality of second magnetic flux generation regions are the first magnetic flux generation A second coil wound so as to surround the region,
The magnetic body is disposed below the heating coil and in a region along the first coil.
An induction heating device characterized by that.
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、近接する箇所と遠隔する箇所とにより形成された、前記第２の磁束発生領域を備える、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘導加熱装置。 The second coil is wound so as to surround the first coil,
The first coil and the second coil include the second magnetic flux generation region formed by a location close to and a location remote.
The induction heating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the induction heating apparatus is characterized.
前記磁性体は、前記センサが配置される所定範囲には配置されない、
ことを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱装置。 A sensor for measuring the presence or absence of the heating object and / or the state of the heating object,
The magnetic body is not disposed in a predetermined range where the sensor is disposed.
The induction heating apparatus according to claim 3.
ことを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱装置。 The magnetic body has a protruding shape on the heating coil side,
The induction heating apparatus according to claim 3.
前記第２のコイルは、十字形を形成するように、前記第１のコイルの四方に張り出して巻回される、
ことを特徴とする請求項３に記載の誘導加熱装置。 The first coil is wound in a square or a circle,
The second coil is wound around the four sides of the first coil so as to form a cross shape.
The induction heating apparatus according to claim 3.
前記第１の磁束発生領域を備えるように巻回される第１のコイルと、
前記第１のコイルを囲むように巻回される第２のコイルと、
前記第２のコイルを囲むように巻回される第３のコイルと、
前記第３のコイルを囲むように巻回される第４のコイルと、を含んで構成され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、近接する箇所と遠隔する箇所とにより形成される、前記第２の磁束発生領域を備え、
前記第２のコイルと前記第３のコイルとは、近接する箇所と遠隔する箇所とにより形成され、前記第２の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生し、かつ前記第２の磁束発生領域を取り囲む第３の磁束発生領域を備え、
前記第３のコイルと前記第４のコイルとは、近接する箇所と遠隔する箇所とにより形成され、前記第３の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生し、かつ前記第３の磁束発生領域を取り囲む第４の磁束発生領域を備え、
前記磁性体は、前記加熱コイルの下側、かつ前記第２の磁束発生領域と前記第４の磁束発生領域に跨って配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置。 The heating coil is
A first coil wound so as to have the first magnetic flux generation region;
A second coil wound around the first coil;
A third coil wound around the second coil;
A fourth coil wound around the third coil, and
The first coil and the second coil include the second magnetic flux generation region formed by a location close to and a location remote.
The second coil and the third coil are formed by an adjacent part and a remote part, generate a magnetic flux in a direction opposite to the second magnetic flux generation region, and generate the second magnetic flux. A third magnetic flux generation region surrounding the region;
The third coil and the fourth coil are formed by an adjacent part and a remote part, generate a magnetic flux in a direction opposite to the third magnetic flux generation region, and generate the third magnetic flux. A fourth magnetic flux generation region surrounding the region;
The magnetic body is disposed under the heating coil and straddling the second magnetic flux generation region and the fourth magnetic flux generation region.
The induction heating apparatus according to claim 1.
前記第１の磁束発生領域を備えるように巻回される第１のコイルと、
前記第１のコイルを囲むように巻回される第２のコイルと、
前記第２のコイルを囲むように巻回される第３のコイルと、を含んで構成され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、近接する箇所と遠隔する箇所とにより形成される、前記第２の磁束発生領域を備え、
前記第２のコイルと前記第３のコイルとは、近接する箇所と遠隔する箇所とにより形成され、前記第２の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生し、かつ前記第２の磁束発生領域を取り囲む第３の磁束発生領域を備え、
前記磁性体は、前記加熱コイルの下側、かつ前記第１の磁束発生領域と前記第３の磁束発生領域に跨って配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置。 The heating coil is
A first coil wound so as to have the first magnetic flux generation region;
A second coil wound around the first coil;
A third coil wound around the second coil, and
The first coil and the second coil include the second magnetic flux generation region formed by a location close to and a location remote.
The second coil and the third coil are formed by an adjacent part and a remote part, generate a magnetic flux in a direction opposite to the second magnetic flux generation region, and generate the second magnetic flux. A third magnetic flux generation region surrounding the region;
The magnetic body is disposed under the heating coil and straddling the first magnetic flux generation region and the third magnetic flux generation region.
The induction heating apparatus according to claim 1.
前記磁性体は、各前記加熱コイルの下側、かつ各前記加熱コイルの前記第２の磁束発生領域のうち少なくとも二以上に跨って配置される、
ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱装置。 Having at least two heating coils,
The magnetic body is disposed across at least two or more of the second magnetic flux generation regions of the heating coils, and under the heating coils.
The induction heating apparatus according to claim 1.
所定方向の磁束を発生する第１の磁束発生領域、および、前記第１の磁束発生領域とは逆方向の磁束を発生し、かつ前記第１の磁束発生領域を取り囲む複数の第２の磁束発生領域と、を備えるように巻回される複数の前記加熱コイルと、
前記加熱コイルの下側、かつ各前記加熱コイルの前記第２の磁束発生領域のうち少なくとも二以上に跨って配置される前記磁性体と、
各前記加熱コイルの電流の位相をそれぞれ制御する制御回路と、
を含んで構成され、
前記制御回路は、隣接する２個の加熱コイルに流れる電流の位相差を逆位相に制御する処理を実行する、
ことを特徴とする誘導加熱装置の制御方法。 A method for controlling an induction heating device having a heating coil and a magnetic material used for electromagnetic induction heating,
A first magnetic flux generation region that generates a magnetic flux in a predetermined direction, and a plurality of second magnetic flux generations that generate a magnetic flux in a direction opposite to the first magnetic flux generation region and surround the first magnetic flux generation region A plurality of the heating coils wound to comprise a region;
The magnetic body disposed below the heating coil and straddling at least two or more of the second magnetic flux generation regions of the heating coils,
A control circuit for controlling the phase of the current of each heating coil;
Comprising
The control circuit executes a process of controlling the phase difference between the currents flowing through the two adjacent heating coils to be opposite in phase.
A control method for an induction heating apparatus.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018014238A (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
| JP2019096420A (en) * | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 日立アプライアンス株式会社 | Electromagnetic induction heating cooker |
| KR20190083879A (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-15 | (주)쿠첸 | Working coil assembly comprising dual coil |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232752U (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-08 | ||
| JPS53117839A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-14 | Toshiba Corp | Induction heating device |
| JP2003257599A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooker |
| JP2005268147A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Daihen Corp | Electromagnetic induction heating cooker |
| JP2010198753A (en) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooker |
| WO2010101135A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 三菱電機株式会社 | Induction cooking device |
| JP2010257891A (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooker |
| JP2014044819A (en) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Panasonic Corp | Induction heating apparatus and non-contact power receiving and feeding system |
-
2014
- 2014-07-31 JP JP2014156744A patent/JP6296549B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5232752U (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-08 | ||
| JPS53117839A (en) * | 1977-03-25 | 1978-10-14 | Toshiba Corp | Induction heating device |
| JP2003257599A (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooker |
| JP2005268147A (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Daihen Corp | Electromagnetic induction heating cooker |
| JP2010198753A (en) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooker |
| WO2010101135A1 (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 三菱電機株式会社 | Induction cooking device |
| JP2010257891A (en) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heating cooker |
| JP2014044819A (en) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Panasonic Corp | Induction heating apparatus and non-contact power receiving and feeding system |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018014238A (en) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
| JP2019096420A (en) * | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 日立アプライアンス株式会社 | Electromagnetic induction heating cooker |
| KR20190083879A (en) * | 2018-01-05 | 2019-07-15 | (주)쿠첸 | Working coil assembly comprising dual coil |
| KR102165570B1 (en) * | 2018-01-05 | 2020-10-14 | (주)쿠첸 | Working coil assembly comprising dual coil |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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