JP4095565B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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本発明は、誘導加熱調理器の漏洩磁束低減手法に関するものである。 The present invention relates to a leakage magnetic flux reduction method for an induction heating cooker.
図4は、誘導加熱調理器の一般的な漏洩磁束低減手段の構成を示す正面断面図、図5(a)は加熱コイルおよび導電性リングの平面図、(b)は加熱コイル面と導電性リングとの位置関係を示す断面図、(c)は導電性リングの側面図である。 FIG. 4 is a front sectional view showing the configuration of a general leakage magnetic flux reducing means of the induction heating cooker, FIG . 5A is a plan view of the heating coil and the conductive ring, and FIG. 4B is a heating coil surface and conductivity. Sectional drawing which shows the positional relationship with a ring, (c) is a side view of a conductive ring.
誘導加熱調理器の原理としては、トップレート1の下側に配置した加熱コイル2に高周波電流を供給し、高周波磁束を発生させ、この磁束によりトッププレート1の上側に配置した金属製鍋等の被加熱物3に渦電流を発生させ、渦電流と被加熱物3の抵抗分で発生するジュール熱にて加熱調理を行うものである。
As a principle of the induction heating cooker, a high frequency current is supplied to the
ここで、加熱コイル2の周辺には導電性リング4が配置されている。導電性リング4には、加熱コイル2あるいは被加熱物3から発生する高周波磁束により誘導電流が流れるが、この誘導電流によるキャンセル磁束(高周波磁束)は加熱コイル2あるいは被加熱物3から発生する高周波磁束を打ち消す方向に発生するため、外部への漏洩磁束を低減できる。導電性リング4は、加熱コイル2よりも外側かつ近傍に配置される。これは、導電性リング4の誘導電流によるキャンセル磁束をより多く発生させる目的である。
Here, a
図6は、導電性リング4の半径の違いによる、導電性リング4の自己インダクタンスL、誘導電流IA、および発生するキャンセル磁束Zの計算結果を示したものである。計算条件としては、半径90mm、巻数25Tの加熱コイル2に25kHz/1Aの高周波電流を流した場合である。また、キャンセル磁束は、加熱コイル2の中心から300mmの距離に発生する値を示している。なお、被加熱物3の影響は無視している。
FIG. 6 shows the calculation results of the self-inductance L of the
導電性リング4の半径が大きいほど、加熱コイル2からの鎖交磁束Z1の減少と、導電性リング4の自己インダクタンスLが増加する影響で、導電性リング4の誘導電流IAが減少し、結果としてキャンセル磁束Zも小さくなる。
As the radius of the
ここで、ビルトインタイプの誘導加熱調理器の場合、筐体サイズ等を考慮すると、導電性リング4は、半径を200mm以上とすることができないため、半径100mmという加熱コイル2近傍に配置することが有効であることがわかる。従って、従来は、図5に示すように、加熱コイル2の極めて近傍に導電性リング4が配置される。
Here, in the case of a built-in type induction heating cooker, considering the housing size and the like, the
しかしながら、従来例のように、導電性リング4を加熱コイル2の近傍に配置し、効果的にキャンセル磁束を発生した場合でも、導電性リング4の誘導電流は、加熱コイル2、あるいは被加熱物3からの高周波磁束を打ち消すのに十分なキャンセル磁束を発生することができないという問題がある。
However, even when the
この問題を解決するために、特許文献1には、漏洩磁束をキャンセルするために必要な電流を外部から供給する方法が提案されているが、高周波インバータのような電流供給手段が別途必要となるため、構成が複雑になると共に、電子部品点数が増加するという問題が生ずる。
In order to solve this problem,
一方で、加熱コイル2は、図7に示すように、誘導加熱調理器の金属製筐体に収められており、加熱コイル2から漏洩磁束の一部は、金属製筐体によって遮蔽されているが、加熱コイル2の近傍に配置する導電性リング4からのキャンセル磁束の一部もまた同様に金属製筐体に遮蔽されてしまう。これによりさらに、漏洩磁束キャンセル効果が低減するという問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するもので、漏洩磁束を十分低減できる誘導加熱調理器の提供を目的としている。 This invention solves said subject and aims at provision of the induction heating cooking appliance which can fully reduce a leakage magnetic flux.
上記課題を解決するために、本発明は、加熱コイルにて被加熱物を電磁誘導加熱する誘導加熱調理器において、加熱コイルの外周に導電体が加熱コイルを囲むようにループ状に配設され、前記導電体は、帯面が前記加熱コイルのコイル面と略平行に配置された帯状の水平部と、線材から構成された導電部とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an induction heating cooker in which an object to be heated is electromagnetically heated by a heating coil, and a conductor is arranged on the outer periphery of the heating coil in a loop shape so as to surround the heating coil. The conductor includes a strip-shaped horizontal portion whose strip surface is disposed substantially parallel to the coil surface of the heating coil, and a conductive portion made of a wire.
上記構成によれば、導電体のループ形状を効果的な配置に柔軟に形成して、漏洩磁束を効果的に低減することが可能となる。 According to the above configuration, the loop shape of the conductor can be flexibly formed in an effective arrangement, and the leakage magnetic flux can be effectively reduced.
なお、導電体は、その一部が、被加熱物を載置するトッププレートの裏面に接触する構造とすることもできる。これにより、金属製の調理器本体による漏洩磁束低減効果への影響を回避することができる。 Note that a part of the conductor can be in contact with the back surface of the top plate on which the object to be heated is placed. Thereby, the influence on the leakage magnetic flux reduction effect by a metal cooker main body can be avoided.
以上のとおり、本発明によると、キャンセル磁束を効果的に発生させることができる。 As described above, according to the present invention , the canceling magnetic flux can be generated effectively.
以下に本発明に係る誘導加熱調理器の実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3は本発明に係る誘導加熱調理器の第1の実施形態を示すもので、図1は誘導加熱調理器の平面図、図2(a)は一組の加熱コイルおよび導電体の平面図、(b)は導電体の側面図、図3は導電体のループ半径とキャンセル磁束の関係を示す図である。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of the induction heating cooking appliance which concerns on this invention below is described based on drawing. 1 to 3 show a first embodiment of an induction heating cooker according to the present invention, FIG. 1 is a plan view of the induction heating cooker, and FIG . 2 (a) is a set of heating coils and conductors. FIG. 3B is a side view of the conductor , and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the loop radius of the conductor and the canceling magnetic flux.
本実施形態の誘導加熱調理器は、図1および図2に示すように、金属製筐体からなる調理器本体5の上面に非磁性体からなるトッププレート1が装着され、該トッププレート1の手前側の下方に、加熱コイル2および該加熱コイル2から外部に輻射する不要な磁界を打ち消すための導電体4とが一組以上(本実施形態では2組)が配置され、トッププレートの後方側の下方に渦巻状のニクロム線からなるラジエントヒータ8が配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the induction heating cooker according to the present embodiment is provided with a
加熱コイル2は、トッププレート1上に載置される金属製被加熱物3(図9参照)を誘導加熱できる高周波電流を通電するもので、この加熱コイル2を制御する電子回路として、図示しないが、加熱コイル2に高周波電流を供給するインバータ回路と、このインバータ回路の出力電力を制御するインバータ制御手段とが設けられている。
The
加熱コイル2の外側に加熱コイル2を囲むようにループ状の導電体4が設けられる。導電体4は、加熱コイル2の手前側の半周部分に配置された、加熱コイル2のコイル面と略平行な帯状の水平部4bと、加熱コイル2の後方側の半周部分に配置された、線材を用いた導電部4eとが互いに電気的に接続してなるものである。
A loop-
本実施形態では、金属板よりなる帯状の前側水平部4bをトッププレート1の裏面に密着させ、後側導電部としてエナメル線等の細線を撚り合わせたリッツ線を使用し、加熱コイル2の近傍に配置したものである。In this embodiment, a band-shaped front horizontal portion 4b made of a metal plate is closely attached to the back surface of the
線材としては、リッツ線以外に銅線、アルミ線、銅合金線、アルミ合金線等の各種線材を用いても良い。As the wire, various wires such as a copper wire, an aluminum wire, a copper alloy wire, and an aluminum alloy wire may be used in addition to the litz wire.
図3はループ状の導電体4の半径と、これらに同じ大きさの誘導電流が流れた場合の加熱コイル2の中心から300mmの距離に発生するキャンセル磁束値を示している。
FIG. 3 shows the radius of the loop-
図3及び図6から解ることは、誘導電流を大きくすることが可能であれば、導電性リングの半径をより大きくする方が、漏洩磁束の低減効果を発揮するということである。従って、図2に示すように、加熱コイル2の後方側は誘導電流が多く流れるように加熱コイル2の近傍のみに導電体4を配置し、手前側は加熱コイル中心から極力離れた場所に誘導電流を流すように導電体4を配置することによって、手前側に対して効果的にキャンセル磁束を発生させ、漏洩磁束低減を図ることが可能となる。
It can be understood from FIGS . 3 and 6 that if the induced current can be increased, increasing the radius of the conductive ring exhibits the effect of reducing the leakage magnetic flux. Therefore, as shown in FIG. 2, the
なお、加熱コイル2の後方側については、加熱コイル2の手前側と同様なレベルの低減効果は得られないが、通常のビルトインタイプの誘導加熱調理器では、図1に示すように、加熱コイル2は本体5の手前側に偏った配置で、本体手前側よりも後方までの距離が離れているので、手前側の低減効果を重視する方が有効となる。
In addition, about the back side of the
上記構成においては、加熱コイル2の後方側は誘導電流が多く流れるように加熱コイル2の近傍のみに導電体4の後側導電部4eを配置し、手前側は加熱コイル中心から極力離れた場所に誘導電流を流すように、なおかつ、金属製筐体からなる調理器本体5によるキャンセル磁束遮蔽を避けるように前側水平部4bを配置することになり、これによって、前側水平部4bに対して効果的にキャンセル磁束を発生させ、漏洩磁束低減を図ることができる。In the above configuration, the rear
ただし、前側水平部4bをトッププレートに密着させる場合、製品組込み時において、導電体4の高さ方向の寸法公差が、加熱コイル2とトッププレート1間の距離に影響を及ぼす。
However, when adhering the front side horizontal portion 4b to the top plate, at the time of product incorporation, dimensional tolerance in the height direction of the
例えば、導電体4の仕上がりが大きい場合、加熱コイル2とトッププレート1間の距離が設計値より大きくなる。他方、導電体4の仕上がりが小さい場合は、導電体4がトッププレート1の裏面に密着しないという状態になる。いずれにしても、漏洩電磁波低減効果や誘導加熱の基本的な特性に影響する。
For example, when the finish of the
しかしながら、本実施形態では、後方側の導電部4eを金属板よりも柔軟なリッツ線などの線材で構成することにより、後方の線材の高さ位置を自由に選定することができ、上記問題を回避することが可能となる。
However, in the present embodiment, by configuring the rear
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Of course, many corrections and changes can be added within the scope of the present invention.
1 トッププレート
2 加熱コイル
3 被加熱物(調理鍋)
4 導電体
4b 水平部
4c 端部
4e 後方導電部
5 調理器本体
1
4 Conductor 4b Horizontal part 4c
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