JP3726235B2

JP3726235B2 - Induction heating cooker

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Publication number: JP3726235B2
Application number: JP2002053305A
Authority: JP
Inventors: 渉藤本; 隆司須永; 晶猪熊
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP2003257599A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、誘導加熱源により容器を発熱させ、容器内の被調理物を加熱調理する炊飯器等の誘導加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、例えば特許第２８７４５０６号公報に示された従来の誘導加熱調理器である誘導加熱式炊飯器の断面図である。
図において、５１は炊飯器の筐体、５２は筐体５１内に設置した炊飯鍋、５３は炊飯鍋５２の加熱手段としての加熱コイル、５４は加熱コイル５３に電力を供給する第１インバータ、５５は炊飯鍋５２の側部に接触して設けた超音波振動子、５６は超音波振動子５５に電力を供給する第２インバータで、超音波振動子５５とともに超音波発生手段を構成しているものである。
【０００３】
次に、動作について説明する。
炊飯初期の米の含水時に、炊飯鍋５２に接触している超音波振動子５５は、第２インバータ５５によって電力を供給され、第１インバータ５４による炊飯鍋５２の加熱とは独立に超音波を炊飯鍋５２内に発生させる。すなわち、炊飯初期の米の含水時に超音波を入力することで、含水を促進して炊飯性能を向上させ、さらに炊飯時間の短縮を達成することができるものである。また、この超音波入力は炊飯鍋５２の加熱と同時に行うことによって、短時間で最適な米の含水率が得られるものである。
【０００４】
図１７は、例えば特許第２６２１３２８号公報に示された従来の誘導加熱調理器である誘導加熱式炊飯器の断面図である。
図において、６０は調理物を入れる鍋、６１は鍋６０をその上端のフランジ部に載置支持して収納する保護枠、６２は保護枠６１を内部に配設した調理器本体、６３は保護枠６１の外側に配置し、鍋６０を誘導加熱する誘導加熱源であり、誘導加熱源６３は、少なくともその１つが鍋底のコーナー部を誘導加熱すべく誘導コイルを複数に分割したものである。
【０００５】
次に、動作について説明する。
鍋６０の底部を複数に分割した誘導コイルで誘導加熱するので、鍋底部を誘導加熱する誘導コイルの数が多い分だけ、なだらかな温度分布となる。また、複数の誘導コイルによる誘導加熱箇所が増大するので、沸騰発生箇所も多くなり、鍋６０内の上下の温度分布も良好となり、また、少なくとも１つの誘導コイルが鍋底のコーナー部を誘導加熱するため、必ず鍋底のコーナー部に沸騰箇所を発生させることができ、その沸騰により生じた対流が鍋６０の側面に沿って鍋６０の上部までスムーズに流れ、上下方向の対流をスムーズに行いことができ、一層鍋６０内の温度分布を良好とし、炊きムラを少なくすることができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の誘導加熱調理器では、超音波振動子５５を有する超音波発生手段を必要とするため、高価となり、調理器を安価に供給できない、また、その構造が複雑になり、組立や保守が行いにくいなどの問題点があった。
また、鍋６０の底部を複数に分割した誘導コイルで誘導加熱し、少なくとも１つの誘導コイルが鍋底のコーナー部を誘導加熱するため、加熱分布は良好となるが、吸水の効率を上げることができないなどの問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、加熱効率がよく、吸水効率もよい誘導加熱調理器を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る誘導加熱調理器は、調理物を収納する磁性体の容器と、この容器の外周に対向して設けられ、通電により前記容器を誘導加熱する渦巻き状の複数の誘導コイルと、この複数の誘導コイルへの電流供給を制御する制御手段とを備え、前記複数の誘導コイルの内少なくとも１つの誘導コイルに流れる高周波電流の向きは、他の誘導コイルに流れる高周波電流の向きと逆向きに通電し、前記複数の誘導コイルに流れる高周波電流の周波数は、前記容器の固有周波数の整数倍の整数分の１に設定され、前記容器を高周波振動させるものである。
【０００９】
また、調理物を収納する磁性体の容器と、この容器の外周に対向して設けられ、少なくとも１つの誘導コイルは他の誘導コイルと逆向きに巻廻され、通電により前記容器を誘導加熱する渦巻き状の複数の誘導コイルと、この複数の誘導コイルへの電流供給を制御する制御手段とを備え、前記複数の誘導コイルの渦巻き方向に周波数が前記容器の固有周波数の整数倍の整数分の１の高周波電流を通電し、前記容器を高周波振動させるものである。
【００１０】
さらに、前記複数の誘導コイルを電気的に直列接続したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の断面図、図２はこの誘導加熱調理器の誘導コイルの平面図、図３はこの誘導加熱調理器の制御回路のブロック図、図４はこの制御回路の動作を示すチャート図、図５はこの誘導加熱調理器の別の誘導コイルの平面図である。
【００１２】
図において、１は調理器本体であり、一例として炊飯器を示す。２は外面を磁性体金属で構成され、上部にフランジ部を有し、被加熱物を収容する有底筒状の容器であり、そのフランジ部を保護枠３（後述）の上部に懸架支持されている。３は容器２を収納する開口部を構成する筒状の保護枠であり、保護枠３は上部枠３ａ、外面に胴ヒータ４を貼付した側面放熱板５、外面に誘導コイル６（後述）を支持するコイル台７で構成され、調理器本体１の上部に勘合して配設されている。
【００１３】
６は平面状の誘導コイルであり、コイル台７の容器２の底部コーナー部に対向する側部誘導コイル６ａと容器２の底面に対向する側部誘導コイル６ｂからなり、２重の渦巻き状を構成している。７ａはコイル台７の下面に突出して配設されたフェライト台、８は底板、９はフェライト台７ａに取付けられ、外部への防磁を行うフェライト、１１はコイル台７の中央部に取り付けられ、バネ１０により容器２の方向に付勢された底サーミスタ１１であり、容器２に接触して被加熱物の温度を間接的に検出する。
【００１４】
１２は調理器本体１の上部に配設された蓋体であり、保護枠３に一体に成形されたヒンジ部３ｂにより軸１３を介して調理器本体１の上部を開閉自在に支持される。蓋体１２の内面下部には蓋放熱板１４が取り付けられ、蓋放熱板１４の内面には蓋ヒータ１５が貼付されている。また蓋体１２の内部には蓋断熱材１６が配設される。
【００１５】
１７は蓋体１２の下面に着脱自在に取り付けられた内蓋で、この内蓋１７の周囲にはパッキン１８が配設され、蓋体１２を閉じた時に内蓋パッキン１８が容器２に接して容器２を閉塞する。１９は放熱板１４に取り付けられ、内蓋１７を貫通して内釜２の内部温度を検出する蓋サーミスタ、２０は伝達されてきた底サーミスタ１１と蓋サーミスタ１９の温度情報に基づいて、誘導コイル６、胴ヒータ４および蓋ヒータ１５等を電力制御して、炊飯・保温を行う制御回路である。
【００１６】
次に、誘導コイル６の詳細構造について、図２を用いて説明する。
誘導コイル６は２つに分割され、容器２の底部を誘導加熱する構成であり、側部誘導コイル６ａは右巻きに、中部誘導コイル６ｂは左巻きにそれぞれ渦巻き状に巻廻されて、側部誘導コイル６ａから中部誘導コイル６ｂへ連結され、１本の導線で構成される。ここで、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂは逆向きに巻廻されているため、両コイルを流れる電流の向きは逆方向となる。
【００１７】
次に、誘導コイル６への電流印加およびこの電流印加に伴う容器底面の振動について説明する。
まず、制御回路２０の動作について、図３を用いて説明する。
商用電源２１から供給される電力は、整流器２２と平滑コンデンサ２３により直流に変換される。誘導コイル６と共振コンデンサ２４は並列に接続され、その一端は直流の＋（プラス）極側に、他端は内部にダイオードを逆接続されたスイッチング素子２５のコレクタ端子に接続されている。スイッチング素子２５のエミツタ端子は直流電源の−（マイナス）極に接続され、このスイッチング素子２５のゲート端子に電圧を印加することでエミッターコレクタ端子が導通し、誘導コイル６に電流が通じる。
【００１８】
ＶＣＥゼロクロス検出回路２６は誘導コイル６の両端の電圧を比較し、ゼロボルト付近で信号を送出し、このＶＣＥゼロクロス検出回路２６からの信号により制御手段２７はスイッチング素子２５のオン信号を駆動回路２８に送出し、駆動回路２８によりスイッチング素子２５が駆動される。また、制御手段２７は底サーミスタ１１及び蓋サーミスタ１９に接続された温度検出手段２９からの温度情報により、加熱制御し、調理動作を行う。
【００１９】
次に、スイッチング素子２５の動作について、図４を用いて説明する。
スイッチング素子２５のゲート電圧をオン、オフすることにより誘導コイル６には図示のように交流の高周波電流が流れる。スイッチング素子２５のゲート電圧をオフした際、スイッチング素子２５のエミッタ端子にはエミツタ電圧が発生するが、スイッチング素子２５の損失を防止するためＶＣＥゼロクロス検出回路２６でエミッタ電圧の低下を検出し、エミッタ電圧の低下後に、次のゲート電圧のオン動作を行う。
【００２０】
このように誘導加熱調理器は、誘導コイル６に高周波電流を通じ、発生した磁界により容器２に渦電流を発生させ、この渦電流によるジュール熱で容器２が発熱し調理物を加熱する。この際に、電流により磁界と同時に力が生じるが、磁界、力の向きは、フレミングの左手の法則に基づき、電流の方向により決定される。この場合には、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂに電流を逆方向に通じることにより磁界と力は逆方向になる。
【００２１】
すなわち、誘導コイル６において、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂそれぞれを逆方向に巻廻して電流を逆方向に流すことで、発生する力の向きを逆方向にすることができる。これにより、容器２には側部誘導コイル６ａに対向する部位と中部誘導コイル６ｂが対向する部位とで逆方向の力が生じ、容器２の底面に高周波の振動を起こすことができる。この容器２底面の高周波振動により、調理物（米）の含水率が向上することに加えて、直接、水や米に高周波振動を印加できるため、含水率向上や含水時間短縮の効果も大きくなる。
【００２２】
以上のように、実施の形態１によれば、複数の誘導コイルを逆方向に巻廻して高周波電流を逆方向に流し、容器に対して発生する力の向きを逆方向にすることにより、容器２の底面に高周波の振動を起こすができ、調理物（米）の含水率が向上するとともに含水時間を短縮できる。
【００２３】
なお、この実施の形態１では、誘導コイル６を２つの渦巻き状で構成したものを示したが、図５に示すように誘導コイル６を第１の誘導コイル６ｃ、第２の誘導コイル６ｄ、第３の誘導コイル６ｅからなる３つの渦巻き状で構成し、第２の誘導コイル６ｄを第１の誘導コイル６ｃおよび第３の誘導コイル６ｅと逆に巻廻するものでもよく、誘導コイル６に電流を流した場合に、容器２には第１の誘導コイル６ｃおよび第３の誘導コイル６ｅに対向する部位と第２の誘導コイル６ｄが対向する部位とで逆方向の力が生じ、容器２の底面に高周波の振動を起こすことができ、上記と同様の効果が得られる。
【００２４】
また、この実施の形態１では、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂは直列接続したものを示したが、並列に接続して逆方向に電流を通じるように制御してもよく、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００２５】
さらに、この実施の形態１では、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂを接続し、１つのスイッチング素子２５で制御する構成にしたものを示したが、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂを独立させ、それぞれ個別のスイッチング素子で逆方向に電流を通じるように制御してもよく、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００２６】
また、この実施の形態１では、誘導加熱調理器の具体例として炊飯器に発明を実施した場合について説明したが、炊飯器に限られるものではなく、例えばクッキングヒーター（電磁調理器）に実施してよく、ヒータ上面パネルに設置され磁性金属体からなる鍋等の容器において、側部誘導コイル６ａおよび中部誘導コイル６ｂ、または第１の誘導コイル６ｃ、第２の誘導コイル６ｄおよび第３の誘導コイル６ｅに対向する底面の部位を誘導加熱するとともに、底面に高周波振動を起こすことができ、上記と同様の効果が得られる。
【００２７】
また、この実施の形態１では、側部誘導コイル６ａおよび中部誘導コイル６ｂ、第１の誘導コイル６ｃ、第２の誘導コイル６ｄおよび第３の誘導コイル６ｅを同心円状に配設したものを示したが、これに限られるものではなく、図６に示すように個別に並べて配設してもよい。
【００２８】
図６はこの発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の別の誘導コイルの平面図であり、図において、誘導コイル６は４つに分割され、右巻きの誘導コイル６ｆ、左巻きの誘導コイル６ｇ、右巻きの誘導コイル６ｈ、左巻きの誘導コイル６ｉからなり、この４つの誘導コイルは容器底面に対向するように配設される。
そこで、各誘導コイルは、１つのスイッチング素子または各誘導コイルに対応したスイッチング素子により高周波電流の通電を制御され、容器を誘導加熱するとともに、右巻きの誘導コイル６ｆおよび誘導コイル６ｈに対向する部位と、左巻きの誘導コイル６ｅおよび誘導コイル６ｉに対向する部位とで逆方向の力が生じ、容器２の底面に高周波の振動を起こすことができ、上記と同様の効果が得られる。
【００２９】
実施の形態２．
この実施の形態２では誘導加熱調理器の容器形状に合わせた誘導コイルの形状について説明する。
【００３０】
図７はこの発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器の断面図、図８はこの誘導加熱調理器の誘導コイル６の斜視図である。
図において、上記実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付け、説明を省略する。誘導コイル６は側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂの２つに分割して容器２の底部を誘導加熱する構成であり、側部誘導コイル６ａは容器２のコーナー部に対向し略平行の形状になるように外側が立ち上がった湾曲状に形成され、中部誘導コイル６ｂは容器２の底面に対向するように平面状に形成されている。さらに、側部誘導コイル６ａは右巻きに、中部コイル６ｂは左巻きにそれぞれ渦巻き状に巻廻され、側部誘導コイル６ａから中部誘導コイル６ｂへ連結されて１本の導線で構成されている。
【００３１】
次に、動作について説明する。
制御回路２０による誘導コイル６への高周波電流の通電は、実施の形態１と同様に行われ、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂは逆向きに巻廻されているため、両コイルを流れる電流の向きは逆方向となる。さらに、上述のように誘導コイル６は２つに分割して容器２の底部を誘導加熱する構成であり、特に側部誘導コイル６ａは、湾曲状に形成され、容器２の底部の外周側のコーナー部に沿って配されている。
よって、誘導コイル６への通電により、容器２のコーナー部は側部誘導コイル６ａにより、容器２の底部は中部誘導コイル６ｂにより誘導加熱されるとともに、容器２に掛かる力はコーナー部と底部で逆にすることができ、容器２のコーナー部と底部平面の接点を支点に力を加えることができるので、効率よく容器２に振動を発生させることができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態２によれば、湾曲状の側部誘導コイル６ａを容器２のコーナー部に、中部誘導コイル６ｂを容器２の底部に配置しそれぞれの電流の向きを逆方向としたため、容器２に掛かる力はコーナー部と底部で逆にすることができ、容器２のコーナー部と底部平面の接点を支点に力を加えることができ、効率よく容器２に振動を発生させることができる。
【００３３】
実施の形熊３．
この実施の形態３では誘導加熱調理器の誘導コイル６の製作について説明する。
【００３４】
図９はこの発明の実施の形態３を示す誘導加熱調理器の誘導コイルの平面図、図１０はこの誘導コイルの加工方法の説明図であり、図において、上記実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付ける。側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂはそれぞれ渦巻き状に密着巻としている。
【００３５】
次に、誘導コイル６の製作について、説明する。
まず、この誘導コイル径に相当する一定間隔を有する成形治具（図示せず）に導線を巻き付け、さらに加熱処理により導線の周囲に予め塗布された融着層により導体間を固定する、または接着剤を使用して導体間を固定する。これにより、図１０の（ａ）に示すようにほぐれ等の生じない扱いやすい誘導コイル６ができる。
【００３６】
次に、図１０の（ｂ）に示すように中部誘導コイル６ｂだけを紙面に対して半回転させ、反転する。これにより、図１０の（ｃ）に示すように中部誘導コイル６ｂが側部誘導コイル６ａに対して逆方向に巻廻され、誘導コイル６が完成する。
【００３７】
以上のように、実施の形態３によれば、側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂをそれぞれ渦巻き状に密着巻とし、融着または接着により導体間を固定した後、中部誘導コイル６ｂを反転させることにより、誘導コイル６が容易に製作可能であり、かつ出来上がり寸法も安定するので加熱状態の安定化にもつながり、その結果、安価に性能・品質の向上を図ることが可能となる。
【００３８】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、１つの誘導コイル６から側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂを形成することを説明したが、この実施の形態４では側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂをそれぞれ別々につくり、両コイルを繋ぎ合せて誘導コイル６を製作することについて説明する。
【００３９】
図１１はこの実施の形態４を示す誘導加熱調理器の誘導コイルの平面図、図１２は実施の形態４における別の誘導コイルの平面図である。図において、上記実施の形態１と同一または相当部分には同一符号を付ける。３０は円筒型の金属からなり、複数の導線を接続する並列接続子、３１ａ、３１ｂは導線の端部にカシメにより取り付けられる丸形端子である。
【００４０】
次に、並列接続子３０による側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂの繋ぎ合せについて、図９を用いて説明する。
まず、側部誘導コイル６ａのコイル径に相当する一定間隔を有する成形治具Ａ（図示せず）に導線を巻き付け、また、中部誘導コイル６ｂのコイル径に相当する一定間隔を有する成形治具Ｂ（図示せず）に導線を巻き付け、それぞれ加熱処理により導線の周囲に予め塗布された融着層により導体間を固定し、または接着剤を使用して導体間を固定し、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂを個別に製作する。
【００４１】
その後、側部誘導コイル６ａの内周に中部誘導コイル６ｂを配置し、かつ、両コイルが逆方向の巻廻しになるようにして、側部誘導コイル６ａの内周端と中部誘導コイル６ｂの外終端を並列接続子３０に挿入し、カシメにより接続し、両コイルを固定する。これにより、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂが逆方向に巻廻された誘導コイル６が完成する。
【００４２】
次に、丸形端子３１ａ、３１ｂによる側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂの繋ぎ合せについて、図１０を用いて説明する。
まず、側部誘導コイル６ａのコイル径に相当する一定間隔を有する成形治具Ａに導線を巻き付け、また、中部誘導コイル６ｂのコイル径に相当する一定間隔を有する成形治具Ｂに導線を巻き付け、それぞれ加熱処理により導線の周囲に予め塗布された融着層により導体間を固定し、または接着剤を使用して導体間を固定し、さらに、丸形端子３１ａ、３１ｂをそれぞれ側部誘導コイル６ａの内周端と中部誘導コイルの外終端に取り付け、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂを個別に製作する。
【００４３】
その後、側部誘導コイル６ａの内周に中部誘導コイル６ｂを配置し、かつ、両コイルが逆方向の巻廻しになるようにして、側部誘導コイル６ａの内周端の丸形端子３１ａと中部誘導コイルの外終端の丸形端子３１ｂをネジ（図示せず）またはハトメ（図示せず）等により接続し、両コイルを固定する。これにより、側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂが逆方向に巻廻された誘導コイル６が完成する。
【００４４】
以上のように、この実施の形態４によれば、側部誘導コイル６ａ及び中部誘導コイル６ｂをそれぞれ別に製作できるため、それぞれの誘導コイルは単純な巻き形状となり複雑な成形治具を使用する必要が無く、誘導コイルが容易に製作可能で、かつ出来上がり寸法も安定するので加熱状態の安定化にもつながり、その結果、安価に性能・品質の向上を図ることが可能となる。
【００４５】
実施の形態５．
図１３はこの発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器の制御回路のブロック図、図１４はこの制御回路の動作のチャート図であり、誘導加熱調理器におけるスイッチング素子のゲート入力電圧、スイッチング素子に流れる高周波電流、スイッチング素子のコレクタ電圧の関係を示す。図１５はこの誘導加熱調理器における容器の振動と周波数の関係を示す図である。なお、誘導加熱調理器の断面図は図１を流用する。
【００４６】
図において、上記実施の形態と同一または相当部分には、同一符号を付け、説明を省略する。３２は駆動回路２８のオンまたはオフの回数を計測し、誘導加熱コイル６への高周波電流の周波数を検出する周波数検出手段、３４は周波数検出手段３２により検出された周波数と周波数記憶手段３３に記憶された周波数とを比較し、比較結果を出力する周波数比較手段である。
【００４７】
次に、動作について説明する。
まず、概要を説明する。
商用電源２１からの交流電力を整流器２２で整流して、スイッチング素子２５をオン・オフすることにより誘導コイル６に高周波電流を流し、誘導コイル６から発生した磁界により容器２を加熱する。さらに、誘導コイル６は側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂを逆方向に巻廻しているので、両コイルへの通電により生じる磁界および力は逆方向になる。
【００４８】
次に、誘導コイル６を流れる高周波電流の入力および周波数の可変動作について説明する。
図１４において、スイッチング素子２５のオン期間Ｔ１の大小関係は（ａ）＜（ｂ）であり、図に示すように、スイッチング素子２５のオン期間Ｔ１を長くすることにより、スイッチング素子２５を流れる高周波電流が大きくなるため、容器２への入力は大きくなり、高周波電流の周波数は低くなる。すなわち、スイッチング素子２５のオン時間Ｔ１を可変することにより、容器２への入力及び周波数を可変することができる。
【００４９】
また、図１３は１石共振回路であるため、スイッチング素子２５をオフした後、コレクタ電圧ＶＣＥが発生し、コレクタ電圧ＶＣＥが高い状態でスイッチング素子２５オンすると、電圧と電流の積である損失が増え発熱が生じるため、スイッチング素子２５のコレクタ電圧ＶＣＥが十分に低くなってからスイッチング素子２５をオンする必要がある。このため、ＶＣＥゼロクロス検出回路２６でコレクタ電圧ＶＣＥが低くなった時点を検出し、その検出信号に基づいて制御手段２７は駆動回路２８にスイッチング素子２５のオン信号を送出する。
【００５０】
ここで、スイッチング素子２５をオフしてからコレクタ電圧ＶＣＥが十分低くなる期間は、容器２の形状、材質等により変化するため、スイッチング素子２５のオン期間Ｔ１に基づいてスイッチング素子２５のオン、オフ周期を算出することができない。そこで、周波数検出手段３２は、所定時間の駆動回路２８のオン回数を計数し、この回数に基づいて高周波電流の周波数を検出する。たとえば、２０ｍｓｅｃ間のオン回数またはオフ回数またはその双方の回数を検出してその検出結果を演算する（例えばこの場合は５０倍する）ことにより、周波数を検出する。
【００５１】
そこで、周波数比較手段３４は、周波数検出手段３２により検出された周波数と周波数記憶手段３３に予め記憶されている周波数を比較し、比較結果を制御手段２７に出力する。制御手段２７は、周波数比較手段３４からの信号により、高周波電流の周波数が記憶されている周波数より低い場合にはスイッチング素子２５のオン期間Ｔ１を小さくし、一方、高周波電流の周波数が記憶されている周波数よりも高い場合にはスイッチング素子２５のオン期間Ｔ１を大きくする。
これにより、高周波電流の周波数が周波数記憶手段３３に記憶されている所定の周波数になるように可変されて誘導加熱コイル６に入力し、誘導加熱コイル６から発生した磁界により容器２を誘導加熱する。
【００５２】
次に、上記誘導加熱コイル６を所定周波数の高周波電流で駆動させることにより容器２を高周波振動させる動作について説明する。
例えば、図１５は、振動センサを用いて容器２に発生する振動の大きさを測定したものであるが、約１１ｋＨｚの整数倍で振動が大きくなっていることが把握でき、容器２の固有振動周波数は１１ｋＨｚであることがわかり、つまり容器２には１１ｋＨｚの整数倍の振動が発生しやすいと言うことができる。また共振は共振する物の固有振動周波数の公倍数で発生することが知られている。
【００５３】
例えば容器２の固有振動周波数が１１ｋＨｚで、誘導コイル６の高周波電流の周波数が２９．３ｋＨｚの場合、発生する振動は１１ｋＨｚの８倍、２９．３ｋＨｚの３倍である８８ｋＨｚとなる。つまり制御手段２７は、誘導加熱コイル６を流れる高周波電流の周波数を、容器２の固有振動周波数の整数倍の整数分の１に設定することにより効率よく振動を発生することができる。
【００５４】
この場合、１１ｋＨｚの整数倍であれば容器２が振動するため、例えば８倍の８８ｋＨＺの振動を得るには８８ｋＨｚの整数分の１である８８ｋＨｚ（１／１）、４４ｋＨｚ（１／２）、２９．３ｋＨｚ（１／３）、２２ｋＨｚ（１／４）等の高周波電流を流すように、周波数記憶手段３３に予め記憶されている周波数を設定してスイッチング素子２５のオン周期を調整することにより、容器２を効率よく振動させることができる。
【００５５】
以上のように、この実施の形態５によれば、誘導コイル６の側部誘導コイル６ａと中部誘導コイル６ｂに逆方向の電流を通じ、しかも誘導コイル６に通じる電流を容器の振動が効率よく発生する周波数としたので、容器２に安定して、しかも振動の大きい高周波振動を発生することができ、被調理物の吸水を促進できる。
【００５６】
なお、この実施の形態５では、周波数検出手段３２は駆動回路７のオン回数を計数して周波数を検出するものを示したが、ＶＣＥゼロクロス検出回路１６の信号や制御手段１７の出力信号、高周波電流を電流検出手段（図示せず）によって検出された高周波電流によっても周波数を検出することができる。
【００５７】
また、周波数検出手段１４による周波数検出方法は、上述以外の方法として、１秒間のオン回数またはオフ回数またはその双方の回数を検出してその検出結果を直接出力してもよい。
また、上記説明では周波数そのものを一致させるものを示したが、周波数検出手段１４は２０ｍｓｅｃ間のオン回数を検出し、周波数記憶手段８に所望の周波数の２０ｍｓｅｃ間のオン回数を記憶し、周波数検出手段１４により検出されたオン回数を周波数記憶手段８のオン回数に一致させてもよく、同様の作用、効果を得ることができる。
【００５８】
なお、以上の実施の形態では、誘導コイルを２〜４個用いたものを示したが、この個数に限られるものではなく、複数個の誘導コイルを用いることにより、上記と同様の効果が得られることは言うまでも無い。
また、複数の渦巻き状の誘導コイルを直列接続した実施例を主体に説明したが、並列接続として、複数の誘導コイルにうち１つを他の誘導コイと逆巻きとして、高周波電流を供給しても同様の効果をえることができる。
さらに、複数の誘導コイルの巻廻し方向は同一として、制御回路により、そのうちの１つの高周波電流供給方向を逆としても同様の効果を得ることができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、調理物を収納する磁性体の容器と、この容器の外周に対向して設けられ、通電により前記容器を誘導加熱する渦巻き状の複数の誘導コイルと、この複数の誘導コイルへの電流供給を制御する制御手段とを備え、前記複数の誘導コイルの内少なくとも１つの誘導コイルに流れる高周波電流の向きは、他の誘導コイルに流れる高周波電流の向きと逆向きに通電し、前記複数の誘導コイルに流れる高周波電流の周波数は、前記容器の固有周波数の整数倍の整数分の１に設定され、前記容器を高周波振動させるので、容易に容器内の被加熱物に高周波振動を与えることができ、これにより吸水効率が向上すると共に加熱効率も向上する。
【００６０】
また、調理物を収納する磁性体の容器と、この容器の外周に対向して設けられ、少なくとも１つの誘導コイルは他の誘導コイルと逆向きに巻廻され、通電により前記容器を誘導加熱する渦巻き状の複数の誘導コイルと、この複数の誘導コイルへの電流供給を制御する制御手段とを備え、前記複数の誘導コイルの渦巻き方向に周波数が前記容器の固有周波数の整数倍の整数分の１の高周波電流を通電し、前記容器を高周波振動させるので、容易に容器内の被加熱物に高周波振動を与えることができ、これにより吸水効率が向上すると共に加熱効率も向上する。
【００６１】
さらに、前記複数の誘導コイルを電気的に直列接続したので、容易に容器内の被加熱物に高周波振動を与えることができ、これにより吸水効率が向上すると共に加熱効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器における誘導コイルの平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器における制御回路のブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器における制御回路の動作のチャート図である。
【図５】この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器における別の誘導コイルの平面図である。
【図６】この発明の実施の形態１を示す誘導加熱調理器における別の誘導コイルの平面図である。
【図７】この発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器の断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２を示す誘導加熱調理器における誘導コイルの斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示す誘導加熱調理器における誘導コイルの平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３を示す誘導加熱調理器における誘導コイルの加工方法の説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態４を示す誘導加熱調理器における誘導コイルの平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４を示す誘導加熱調理器における別の誘導コイルの平面図である。
【図１３】この発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器における制御回路のブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器における制御回路の動作のチャート図である。
【図１５】この発明の実施の形態５を示す誘導加熱調理器における容器の振動と周波数の関係を示す図である。．
【図１６】従来の誘導加熱調理器の断面図である。
【図１７】従来の誘導加熱調理器の断面図である。
【符号の説明】
２容器、６誘導コイル、６ａ側部誘導コイル、６ｂ中部誘導コイル、６ｃ第１の誘導コイル、６ｄ第２の誘導コイル、６ｅ第３の誘導コイル、６ｆ右巻きの誘導コイル、６ｇ左巻きの誘導コイル、６ｈ右巻きの誘導コイル、６ｉ左巻きの誘導コイル、２７制御手段、３０並列接続子、３１丸形端子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating cooker such as a rice cooker in which a container is heated by an induction heating source and a food to be cooked in the container is heated.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a cross-sectional view of an induction heating rice cooker which is a conventional induction heating cooker disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2874506.
In the figure, 51 is a rice cooker case, 52 is a rice cooker installed in the case 51, 53 is a heating coil as heating means for the rice cooker 52, 54 is a first inverter for supplying power to the heating coil 53, 55 is an ultrasonic vibrator provided in contact with the side portion of the rice cooker 52, 56 is a second inverter that supplies power to the ultrasonic vibrator 55, and constitutes ultrasonic generating means together with the ultrasonic vibrator 55. It is what.
[0003]
Next, the operation will be described.
The ultrasonic vibrator 55 that is in contact with the rice cooking pot 52 is supplied with power by the second inverter 55 during the water-containing period of rice at the initial stage of rice cooking, and generates ultrasonic waves independently of the heating of the rice cooking pot 52 by the first inverter 54. Generate in the rice cooker 52. That is, by inputting ultrasonic waves during the water-containing period of rice at the early stage of rice cooking, the water content can be promoted to improve the rice cooking performance, and the rice cooking time can be shortened. Moreover, this ultrasonic input is performed simultaneously with the heating of the rice cooker 52, so that an optimal water content of rice can be obtained in a short time.
[0004]
FIG. 17 is a sectional view of an induction heating rice cooker that is a conventional induction heating cooker disclosed in, for example, Japanese Patent No. 2621328.
In the figure, 60 is a pan for storing food, 61 is a protective frame for placing and supporting the pan 60 on the upper flange portion, 62 is a cooker body with the protective frame 61 disposed therein, and 63 is a protective frame. The induction heating source is an induction heating source that is disposed outside the frame 61 and induction-heats the pan 60, and at least one of the induction heating sources 63 is obtained by dividing the induction coil into a plurality of pieces so as to induction-heat the corner portion of the pan bottom.
[0005]
Next, the operation will be described.
Since the induction heating is performed with the induction coil that divides the bottom of the pot 60 into a plurality of parts, the temperature distribution becomes gentle as the number of induction coils for induction heating the bottom of the pot increases. In addition, since the number of induction heating locations by a plurality of induction coils increases, the number of locations where boiling occurs increases, the temperature distribution in the upper and lower sides in the pan 60 also improves, and at least one induction coil induction-heats the corner portion of the pan bottom. Therefore, a boiling point can be generated at the corner portion of the pan bottom, and the convection generated by the boiling can smoothly flow along the side surface of the pan 60 to the upper portion of the pan 60 to smoothly perform the vertical convection. It is possible to improve the temperature distribution in the pan 60 and reduce cooking unevenness.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional induction heating cooker as described above requires an ultrasonic wave generating means having the ultrasonic vibrator 55, so that it is expensive, the cooker cannot be supplied at a low cost, and its structure is complicated and assembled. And problems such as difficulty in maintenance.
In addition, since the bottom portion of the pan 60 is induction-heated with an induction coil divided into a plurality of portions, and at least one induction coil induction-heats the corner portion of the pan bottom, the heating distribution is good, but the efficiency of water absorption cannot be increased. There were problems such as.
[0007]
This invention was made in order to solve the above problems, and provides an induction heating cooker with good heating efficiency and good water absorption efficiency.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An induction heating cooker according to the present invention includes a magnetic container for storing a cooked food, a plurality of spiral induction coils that are provided opposite to the outer periphery of the container and induction-heats the container by energization, Control means for controlling current supply to a plurality of induction coils, and the direction of the high-frequency current flowing in at least one induction coil of the plurality of induction coils is opposite to the direction of the high-frequency current flowing in the other induction coils Energize the The frequency of the high-frequency current flowing through the plurality of induction coils is set to an integer of an integral multiple of the natural frequency of the container, The container is vibrated at high frequency.
[0009]
In addition, a magnetic container for storing the cooked food and an outer periphery of the container, the at least one induction coil is other A plurality of spiral induction coils wound in the opposite direction to the induction coil and inductively heating the container by energization, and a control means for controlling current supply to the induction coils. In the direction of coil spiral The frequency is an integer fraction of an integer multiple of the natural frequency of the container. A high frequency current is applied to vibrate the container.
[0010]
Further, the plurality of induction coils are electrically connected in series.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
1 is a sectional view of an induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an induction coil of the induction heating cooker, and FIG. 3 is a block diagram of a control circuit of the induction heating cooker, FIG. 4 is a chart showing the operation of this control circuit, and FIG. 5 is a plan view of another induction coil of this induction heating cooker.
[0012]
In the figure, 1 is a cooker body, and shows a rice cooker as an example. 2 is a bottomed cylindrical container having an outer surface made of a magnetic metal, having a flange portion at the top, and containing an object to be heated. The flange portion is suspended and supported by an upper portion of a protective frame 3 (described later). ing. Reference numeral 3 denotes a cylindrical protective frame constituting an opening for housing the container 2. The protective frame 3 has an upper frame 3a, a side heat radiation plate 5 with a body heater 4 attached to the outer surface, and an induction coil 6 (described later) on the outer surface. It comprises a coil base 7 to be supported, and is fitted to the upper part of the cooker body 1.
[0013]
6 is a planar induction coil, comprising a side induction coil 6a facing the bottom corner of the container 2 of the coil base 7 and a side induction coil 6b facing the bottom surface of the container 2 in a double spiral shape. It is composed. 7a is a ferrite base projecting from the lower surface of the coil base 7, 8 is a bottom plate, 9 is attached to the ferrite base 7a, and ferrite is provided to prevent the outside from being magnetized, 11 is attached to the center of the coil base 7, A bottom thermistor 11 urged in the direction of the container 2 by a spring 10 and contacts the container 2 to indirectly detect the temperature of the object to be heated.
[0014]
Reference numeral 12 denotes a lid disposed on the upper portion of the cooker body 1, and the upper portion of the cooker body 1 is supported by a hinge portion 3 b formed integrally with the protective frame 3 so as to be freely opened and closed via a shaft 13. A lid heat radiating plate 14 is attached to the lower part of the inner surface of the lid body 12, and a lid heater 15 is attached to the inner surface of the lid radiating plate 14. A lid heat insulating material 16 is disposed inside the lid body 12.
[0015]
An inner lid 17 is detachably attached to the lower surface of the lid 12. A packing 18 is disposed around the inner lid 17, and the inner lid packing 18 contacts the container 2 when the lid 12 is closed. The container 2 is closed. 19 is a lid thermistor that is attached to the heat sink 14 and detects the internal temperature of the inner pot 2 through the inner lid 17, and 20 is an induction coil based on the transmitted temperature information of the bottom thermistor 11 and the lid thermistor 19. 6 is a control circuit for performing rice cooking and heat insulation by controlling the power of the body heater 4 and the lid heater 15 and the like.
[0016]
Next, the detailed structure of the induction coil 6 will be described with reference to FIG.
The induction coil 6 is divided into two parts, and the bottom of the container 2 is induction-heated. The side induction coil 6a is wound in a right-handed manner, and the middle induction coil 6b is wound in a spiral-like manner in a left-handed manner. The induction coil 6a is connected to the middle induction coil 6b and is constituted by a single conductor. Here, since the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are wound in opposite directions, the directions of the currents flowing through the coils are opposite.
[0017]
Next, current application to the induction coil 6 and vibration of the bottom surface of the container accompanying this current application will be described.
First, the operation of the control circuit 20 will be described with reference to FIG.
Electric power supplied from the commercial power source 21 is converted into direct current by the rectifier 22 and the smoothing capacitor 23. The induction coil 6 and the resonance capacitor 24 are connected in parallel, one end of which is connected to the positive (+) pole side of the direct current, and the other end is connected to the collector terminal of the switching element 25 in which a diode is reversely connected. The emitter terminal of the switching element 25 is connected to the-(minus) pole of the DC power supply. By applying a voltage to the gate terminal of the switching element 25, the emitter-collector terminal becomes conductive and current flows through the induction coil 6.
[0018]
The VCE zero-cross detection circuit 26 compares the voltages at both ends of the induction coil 6 and sends a signal in the vicinity of zero volts, and the control means 27 sends an ON signal of the switching element 25 to the drive circuit 28 based on the signal from the VCE zero-cross detection circuit 26. Then, the switching element 25 is driven by the drive circuit 28. Moreover, the control means 27 performs heating control and performs cooking operation according to temperature information from the temperature detection means 29 connected to the bottom thermistor 11 and the lid thermistor 19.
[0019]
Next, the operation of the switching element 25 will be described with reference to FIG.
When the gate voltage of the switching element 25 is turned on and off, an alternating high frequency current flows through the induction coil 6 as shown in the figure. When the gate voltage of the switching element 25 is turned off, an emitter voltage is generated at the emitter terminal of the switching element 25. In order to prevent the loss of the switching element 25, the VCE zero-cross detection circuit 26 detects a decrease in the emitter voltage, After the voltage decreases, the next gate voltage is turned on.
[0020]
In this way, the induction heating cooker passes high-frequency current through the induction coil 6 and generates an eddy current in the container 2 by the generated magnetic field. The container 2 generates heat by the Joule heat generated by the eddy current and heats the food. At this time, a force is generated simultaneously with the magnetic field by the current, and the direction of the magnetic field and the force is determined by the direction of the current based on Fleming's left hand rule. In this case, the magnetic field and the force are reversed by passing current through the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b in the reverse direction.
[0021]
That is, in the induction coil 6, the direction of the generated force can be reversed by winding the side induction coil 6 a and the middle induction coil 6 b in the opposite directions and causing the current to flow in the opposite directions. As a result, in the container 2, a force in the opposite direction is generated between the portion facing the side induction coil 6 a and the portion facing the middle induction coil 6 b, and high-frequency vibration can be caused on the bottom surface of the container 2. The high frequency vibration of the bottom surface of the container 2 improves the moisture content of the cooked rice (rice), and can directly apply the high frequency vibration to water and rice, so the effect of improving the moisture content and shortening the moisture content time is also increased. .
[0022]
As described above, according to the first embodiment, the plurality of induction coils are wound in the reverse direction, the high-frequency current is flowed in the reverse direction, and the direction of the force generated against the container is reversed. High-frequency vibrations can be generated on the bottom surface of 2, and the moisture content of the cooked product (rice) can be improved and the moisture content time can be shortened.
[0023]
In the first embodiment, the induction coil 6 is constituted by two spirals. However, as shown in FIG. 5, the induction coil 6 is divided into a first induction coil 6c, a second induction coil 6d, The third induction coil 6e may be composed of three spirals, and the second induction coil 6d may be wound in the opposite direction to the first induction coil 6c and the third induction coil 6e. When an electric current is passed, a force in the opposite direction is generated in the container 2 at the part facing the first induction coil 6c and the third induction coil 6e and the part facing the second induction coil 6d. High-frequency vibrations can be generated on the bottom surface of the film, and the same effect as described above can be obtained.
[0024]
In the first embodiment, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are connected in series. However, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b may be connected in parallel and controlled to pass current in the opposite direction. Needless to say, an effect can be obtained.
[0025]
Further, in the first embodiment, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are connected and controlled by one switching element 25, but the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are shown. May be controlled so that current flows through the individual switching elements in the opposite direction, and it goes without saying that the same effect can be obtained.
[0026]
Moreover, in this Embodiment 1, although the case where invention was implemented to the rice cooker as a specific example of the induction heating cooker was demonstrated, it is not restricted to a rice cooker, For example, it implements to a cooking heater (electromagnetic cooker). Well, in a container such as a pan made of a magnetic metal body installed on the heater upper panel, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b, or the first induction coil 6c, the second induction coil 6d, and the third induction coil. In addition to induction heating of the bottom portion facing 6e, high-frequency vibrations can be generated on the bottom surface, and the same effect as described above can be obtained.
[0027]
In the first embodiment, the side induction coil 6a, the middle induction coil 6b, the first induction coil 6c, the second induction coil 6d, and the third induction coil 6e are arranged concentrically. However, the present invention is not limited to this, and may be arranged side by side as shown in FIG.
[0028]
FIG. 6 is a plan view of another induction coil of the induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention. In the figure, the induction coil 6 is divided into four parts, a right-handed induction coil 6f and a left-handed induction. The coil 6g, a right-handed induction coil 6h, and a left-handed induction coil 6i are arranged such that these four induction coils are opposed to the bottom surface of the container.
Therefore, each induction coil is controlled to be energized with a high-frequency current by one switching element or a switching element corresponding to each induction coil, induction-heats the container, and a portion facing the right-handed induction coil 6f and induction coil 6h. And the force of a reverse direction arises in the site | part which opposes the left-handed induction coil 6e and the induction coil 6i, can raise a high frequency vibration on the bottom face of the container 2, and the effect similar to the above is acquired.
[0029]
Embodiment 2. FIG.
In this second embodiment, the shape of the induction coil that matches the container shape of the induction heating cooker will be described.
[0030]
FIG. 7 is a sectional view of an induction heating cooker showing Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view of an induction coil 6 of this induction heating cooker.
In the figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the description will be omitted. The induction coil 6 is divided into two parts, a side induction coil 6a and a middle induction coil 6b, so that the bottom of the container 2 is induction-heated. The side induction coil 6a faces the corner of the container 2 and is substantially parallel. The middle induction coil 6 b is formed in a flat shape so as to face the bottom surface of the container 2. Further, the side induction coil 6a is wound in a right-handed manner, and the middle coil 6b is wound in a left-handed manner. The side induction coil 6a is connected from the side induction coil 6a to the middle induction coil 6b, and is constituted by one conductor.
[0031]
Next, the operation will be described.
The induction of the high-frequency current to the induction coil 6 by the control circuit 20 is performed in the same manner as in the first embodiment. Since the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are wound in opposite directions, they flow through both coils. The direction of the current is opposite. Further, as described above, the induction coil 6 is divided into two and induction-heated at the bottom of the container 2, and in particular, the side induction coil 6 a is formed in a curved shape, on the outer peripheral side of the bottom of the container 2. Arranged along the corner.
Therefore, when the induction coil 6 is energized, the corner portion of the container 2 is induction-heated by the side induction coil 6a and the bottom portion of the container 2 is induction-heated by the middle induction coil 6b, and the force applied to the container 2 is applied to the corner portion and the bottom portion. Since the force can be applied to the contact point between the corner portion and the bottom plane of the container 2 as a fulcrum, vibration can be generated in the container 2 efficiently.
[0032]
As described above, according to the second embodiment, the curved side induction coil 6a is disposed at the corner of the container 2 and the middle induction coil 6b is disposed at the bottom of the container 2 so that the directions of the currents are opposite to each other. Therefore, the force applied to the container 2 can be reversed between the corner portion and the bottom portion, and the force can be applied to the contact point between the corner portion and the bottom plane of the container 2 as a fulcrum, thereby efficiently generating vibration in the container 2. Can do.
[0033]
Implementation of bear bear 3.
In the third embodiment, the production of the induction coil 6 of the induction heating cooker will be described.
[0034]
FIG. 9 is a plan view of an induction coil of an induction heating cooker showing Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 10 is an explanatory view of a method for processing this induction coil. In FIG. Parts are given the same reference numerals. The side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are each closely wound in a spiral shape.
[0035]
Next, the production of the induction coil 6 will be described.
First, a conductive wire is wound around a forming jig (not shown) having a constant interval corresponding to the induction coil diameter, and the conductors are fixed or adhered by a fusion layer preliminarily applied around the conductive wire by heat treatment. Fix between conductors using an agent. Thereby, as shown to (a) of FIG. 10, the induction | guidance | derivation coil 6 which is easy to handle without causing loosening or the like can be obtained.
[0036]
Next, as shown in FIG. 10B, only the middle induction coil 6b is rotated halfway with respect to the paper surface and reversed. Thereby, as shown in FIG. 10C, the middle induction coil 6b is wound in the opposite direction to the side induction coil 6a, and the induction coil 6 is completed.
[0037]
As described above, according to the third embodiment, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are wound in close contact with each other in a spiral shape, the conductors are fixed by fusion or adhesion, and then the middle induction coil 6b is reversed. As a result, the induction coil 6 can be easily manufactured and the finished dimensions are stabilized, leading to stabilization of the heating state. As a result, performance and quality can be improved at low cost.
[0038]
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are formed from one induction coil 6. However, in the fourth embodiment, the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are respectively formed. The production of the induction coil 6 by separately manufacturing and connecting both coils will be described.
[0039]
FIG. 11 is a plan view of an induction coil of an induction heating cooker showing the fourth embodiment, and FIG. 12 is a plan view of another induction coil in the fourth embodiment. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment. Reference numeral 30 is made of a cylindrical metal, and a parallel connector for connecting a plurality of conductors. Reference numerals 31a and 31b are round terminals attached to the ends of the conductors by caulking.
[0040]
Next, the connection of the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b by the parallel connector 30 will be described with reference to FIG.
First, a conducting wire is wound around a forming jig A (not shown) having a constant interval corresponding to the coil diameter of the side induction coil 6a, and a forming jig having a constant interval corresponding to the coil diameter of the middle induction coil 6b. A conductor is wound around B (not shown), and the conductors are fixed with a fusion layer pre-applied around the conductors by heat treatment, or the conductors are fixed using an adhesive, and the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are manufactured separately.
[0041]
Thereafter, the middle induction coil 6b is arranged on the inner circumference of the side induction coil 6a, and both coils are wound in the opposite direction so that the inner circumference end of the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b The outer terminal is inserted into the parallel connector 30 and connected by caulking to fix both coils. Thereby, the induction coil 6 in which the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are wound in opposite directions is completed.
[0042]
Next, the joining of the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b by the round terminals 31a and 31b will be described with reference to FIG.
First, a conducting wire is wound around a forming jig A having a constant interval corresponding to the coil diameter of the side induction coil 6a, and a conducting wire is wound around a forming jig B having a constant interval corresponding to the coil diameter of the middle induction coil 6b. In addition, the conductors are fixed by a fusion layer pre-applied around the conductors by heat treatment, or the conductors are fixed by using an adhesive, and the round terminals 31a and 31b are respectively connected to the side induction coils. The side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are individually manufactured by attaching to the inner peripheral end of 6a and the outer end of the middle induction coil.
[0043]
Thereafter, the middle induction coil 6b is arranged on the inner periphery of the side induction coil 6a, and both the coils are wound in the opposite direction, and the round terminal 31a at the inner peripheral end of the side induction coil 6a The round terminal 31b at the outer end of the middle induction coil is connected by screws (not shown) or eyelets (not shown), and both coils are fixed. Thereby, the induction coil 6 in which the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b are wound in opposite directions is completed.
[0044]
As described above, according to the fourth embodiment, since the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b can be manufactured separately, each induction coil has a simple winding shape and requires the use of a complicated forming jig. Therefore, the induction coil can be easily manufactured and the finished dimensions are stable, which leads to stabilization of the heating state. As a result, it is possible to improve performance and quality at low cost.
[0045]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 13 is a block diagram of a control circuit of an induction heating cooker showing Embodiment 5 of the present invention, and FIG. 14 is a chart of the operation of this control circuit. The gate input voltage and switching of the switching element in the induction heating cooker The relationship between the high frequency current which flows into an element, and the collector voltage of a switching element is shown. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the vibration of the container and the frequency in this induction heating cooker. In addition, FIG. 1 is diverted about sectional drawing of an induction heating cooking appliance.
[0046]
In the figure, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the above embodiment, and the description is omitted. Reference numeral 32 denotes frequency detection means for measuring the number of times the drive circuit 28 is turned on or off, and detects the frequency of the high-frequency current to the induction heating coil 6. Reference numeral 34 denotes the frequency detected by the frequency detection means 32 and stored in the frequency storage means 33. Frequency comparison means for comparing the generated frequencies and outputting a comparison result.
[0047]
Next, the operation will be described.
First, an outline will be described.
The AC power from the commercial power source 21 is rectified by the rectifier 22, and the switching element 25 is turned on / off to cause a high-frequency current to flow through the induction coil 6, and the container 2 is heated by the magnetic field generated from the induction coil 6. Furthermore, since the induction coil 6 winds the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b in the opposite directions, the magnetic field and force generated by energizing both coils are in the opposite directions.
[0048]
Next, the input of the high frequency current flowing through the induction coil 6 and the variable operation of the frequency will be described.
In FIG. 14, the magnitude relationship of the ON period T1 of the switching element 25 is (a) <(b). As shown in FIG. 14, the high frequency flowing through the switching element 25 is increased by increasing the ON period T1 of the switching element 25. Since the current increases, the input to the container 2 increases and the frequency of the high-frequency current decreases. That is, by changing the ON time T1 of the switching element 25, the input to the container 2 and the frequency can be changed.
[0049]
Since FIG. 13 shows a one-tone resonance circuit, the collector voltage VCE is generated after the switching element 25 is turned off. When the switching element 25 is turned on while the collector voltage VCE is high, a loss that is the product of voltage and current is lost. Since the increased heat generation occurs, it is necessary to turn on the switching element 25 after the collector voltage VCE of the switching element 25 becomes sufficiently low. For this reason, the VCE zero-cross detection circuit 26 detects the time point when the collector voltage VCE becomes low, and the control means 27 sends an ON signal of the switching element 25 to the drive circuit 28 based on the detection signal.
[0050]
Here, since the period during which the collector voltage VCE is sufficiently low after the switching element 25 is turned off varies depending on the shape, material, and the like of the container 2, the switching element 25 is turned on and off based on the on period T1 of the switching element 25. The period cannot be calculated. Therefore, the frequency detection means 32 counts the number of times the drive circuit 28 is turned on for a predetermined time, and detects the frequency of the high-frequency current based on this number. For example, the frequency is detected by detecting the number of ON times and / or the number of OFF times during 20 msec and calculating the detection result (for example, multiplying by 50 in this case).
[0051]
Therefore, the frequency comparison unit 34 compares the frequency detected by the frequency detection unit 32 with the frequency stored in advance in the frequency storage unit 33 and outputs the comparison result to the control unit 27. When the frequency of the high-frequency current is lower than the stored frequency, the control unit 27 reduces the ON period T1 of the switching element 25, while the frequency of the high-frequency current is stored. When the frequency is higher than the certain frequency, the ON period T1 of the switching element 25 is increased.
As a result, the frequency of the high-frequency current is varied so as to be a predetermined frequency stored in the frequency storage means 33 and input to the induction heating coil 6, and the container 2 is induction-heated by the magnetic field generated from the induction heating coil 6. .
[0052]
Next, the operation of causing the container 2 to vibrate at a high frequency by driving the induction heating coil 6 with a high frequency current having a predetermined frequency will be described.
For example, FIG. 15 shows the measurement of the magnitude of vibration generated in the container 2 using a vibration sensor. It can be understood that the vibration is increased at an integral multiple of about 11 kHz. It can be seen that the frequency is 11 kHz, that is, it can be said that the container 2 is likely to vibrate at an integral multiple of 11 kHz. It is also known that resonance occurs at a common multiple of the natural vibration frequency of the resonating object.
[0053]
For example, when the natural vibration frequency of the container 2 is 11 kHz and the frequency of the high-frequency current of the induction coil 6 is 29.3 kHz, the generated vibration is 88 kHz which is 8 times 11 kHz and 3 times 29.3 kHz. That is, the control means 27 can efficiently generate vibration by setting the frequency of the high-frequency current flowing through the induction heating coil 6 to an integer of an integral multiple of the natural vibration frequency of the container 2.
[0054]
In this case, since the container 2 vibrates if it is an integral multiple of 11 kHz, for example, 88 kHz (1/1), 44 kHz (1/2), which is an integral fraction of 88 kHz, in order to obtain 8 times the 88 kHz frequency vibration. By adjusting the on-period of the switching element 25 by setting a frequency stored in advance in the frequency storage means 33 so that a high-frequency current of 29.3 kHz (1/3), 22 kHz (1/4) or the like flows. The container 2 can be vibrated efficiently.
[0055]
As described above, according to the fifth embodiment, the vibration of the container is efficiently generated by passing a current in the reverse direction through the side induction coil 6a and the middle induction coil 6b of the induction coil 6 and also through the induction coil 6. Therefore, the container 2 can generate high-frequency vibrations that are stable and have large vibrations, and can promote water absorption of the object to be cooked.
[0056]
In the fifth embodiment, the frequency detection means 32 has been shown to detect the frequency by counting the number of times the drive circuit 7 is turned on. However, the signal of the VCE zero-cross detection circuit 16, the output signal of the control means 17, the high frequency The frequency can also be detected by a high frequency current detected by a current detection means (not shown).
[0057]
In addition, the frequency detection method by the frequency detection means 14 may be a method other than the above-described method, in which the number of on-times and / or the number of off-seconds per second is detected and the detection result is directly output.
Further, in the above description, the frequency itself is shown to match, but the frequency detection means 14 detects the number of times of ON for 20 msec, stores the number of times of ON of the desired frequency for 20 msec in the frequency storage means 8, and detects the frequency. The number of ON times detected by the means 14 may be made to coincide with the number of ON times of the frequency storage means 8, and the same operation and effect can be obtained.
[0058]
In the above embodiment, two to four induction coils are used. However, the number of induction coils is not limited to this, and the same effect as described above can be obtained by using a plurality of induction coils. Needless to say.
In addition, the embodiment in which a plurality of spiral induction coils are connected in series has been mainly described. However, as a parallel connection, one of the plurality of induction coils may be reversely wound with another induction coil to supply a high-frequency current. Similar effects can be obtained.
Further, the same effect can be obtained even if the winding direction of the plurality of induction coils is the same and the high frequency current supply direction is reversed by the control circuit.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a magnetic container for storing a cooked food, a plurality of spiral induction coils that are provided opposite to the outer periphery of the container and inductively heat the container by energization, Control means for controlling current supply to the plurality of induction coils, and the direction of the high-frequency current flowing in at least one induction coil of the plurality of induction coils is opposite to the direction of the high-frequency current flowing in the other induction coils. Energize in the direction, The frequency of the high-frequency current flowing through the plurality of induction coils is set to an integer of an integral multiple of the natural frequency of the container, Since the container is vibrated at high frequency, the object to be heated in the container can be easily vibrated at high frequency, thereby improving water absorption efficiency and heating efficiency.
[0060]
In addition, a magnetic container for storing the cooked food and an outer periphery of the container, the at least one induction coil is other A plurality of spiral induction coils wound in the opposite direction to the induction coil and inductively heating the container by energization, and a control means for controlling current supply to the induction coils. In the direction of coil spiral The frequency is an integer fraction of an integer multiple of the natural frequency of the container. Since a high-frequency current is applied and the container is vibrated at high frequency, the object to be heated in the container can be easily subjected to high-frequency vibration, thereby improving water absorption efficiency and heating efficiency.
[0061]
Furthermore, since the plurality of induction coils are electrically connected in series, the object to be heated in the container can be easily subjected to high-frequency vibration, thereby improving water absorption efficiency and heating efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an induction heating cooker showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of an induction coil in the induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a control circuit in the induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 4 is a chart diagram of an operation of a control circuit in the induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 5 is a plan view of another induction coil in the induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of another induction coil in the induction heating cooker showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of an induction heating cooker showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of an induction coil in an induction heating cooker showing Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of an induction coil in an induction heating cooker showing Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of an induction coil processing method in an induction heating cooker showing Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 11 is a plan view of an induction coil in an induction heating cooker showing Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of another induction coil in the induction heating cooker showing Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram of a control circuit in an induction heating cooker showing Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 14 is a chart diagram of the operation of the control circuit in the induction heating cooker showing Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing the relationship between container vibration and frequency in an induction heating cooker showing Embodiment 5 of the present invention; .
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional induction heating cooker.
FIG. 17 is a cross-sectional view of a conventional induction heating cooker.
[Explanation of symbols]
2 container, 6 induction coil, 6a side induction coil, 6b middle induction coil, 6c first induction coil, 6d second induction coil, 6e third induction coil, 6f right-handed induction coil, 6g left-handed induction Coil, 6h right-handed induction coil, 6i left-handed induction coil, 27 control means, 30 parallel connector, 31 round terminal.

Claims

A magnetic container for storing the cooked food, a plurality of spiral induction coils that are provided opposite to the outer periphery of the container to inductively heat the container by energization, and control of current supply to the plurality of induction coils And a control means configured to supply a current in a direction opposite to a direction of the high-frequency current flowing in at least one induction coil of the plurality of induction coils to the plurality of induction coils. The induction heating cooker characterized in that the frequency of the flowing high-frequency current is set to 1 / integer of an integral multiple of the natural frequency of the container, and the container is vibrated at high frequency.

A magnetic container for storing the cooked food and a spiral shape provided opposite to the outer periphery of the container, wherein at least one induction coil is wound in the opposite direction to the other induction coil, and the container is inductively heated by energization. A plurality of induction coils and a control means for controlling the current supply to the plurality of induction coils, and the frequency of the plurality of induction coils in the spiral direction is an integral fraction of an integral multiple of the natural frequency of the container An induction heating cooker, wherein a high-frequency current is applied to vibrate the container at a high frequency.

The induction heating cooker according to claim 1 or 2, wherein the plurality of induction coils are electrically connected in series.