JP5326953B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
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本発明は、一般家庭およびレストラン、あるいは工場などで使用される誘導加熱装置に関するものである。
近年、ＩＨクッキングヒータに代表される誘導加熱調理器が家庭に普及している。誘導加熱調理器において、被加熱物の大きさに左右されず十分加熱できることが求められている。そのためには誘導加熱調理器において自由に加熱領域を可変できる機能が必要である。従来は複数の加熱コイルとインバータ回路を配置し、給電するコイルを選択することにより加熱領域を制御することが行われてきた（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記従来の構成では加熱コイルに接続されるインバータ回路が複数必要であり、またインバータ回路をひとつの回路で共用化しようとすると給電を切り替えるための回路が非常に複雑となり、コストが高いという課題があった。
本発明は、上記従来の課題に鑑み、加熱領域を制御できる安価な誘導加熱装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、所定の周波数の高周波電力を生成し、出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から供給された高周波電力により所定の周波数の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、被加熱物と前記加熱コイル間に設置された自己共振コイルとを備え、前記自己共振コイルは共振用コイルと共振用コンデンサから構成され、前記加熱コイルの発する磁界の周波数で自己共振する誘導加熱装置である。
これによって、加熱領域を制御できる安価な誘導加熱装置を実現できる。
本発明の誘導加熱装置は、加熱領域を制御できる安価な誘導加熱装置を実現できる。
第１の発明は、所定の周波数の高周波電力を生成し、出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から供給された高周波電力により所定の周波数の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、被加熱物と前記加熱コイル間に設置された自己共振コイルとを備え、前記自己共振コイルは共振用コイルと共振用コンデンサから構成され、前記加熱コイルの発する磁界の周波数で自己共振する誘導加熱装置である。
この構成により、自己共振コイルによる加熱が実現できる。
この構成により、自己共振コイルによる加熱が実現できる。
第２の発明は、第１の発明の誘導加熱装置において、前記自己共振コイルは各々共振周波数が異なる複数の自己共振コイルから構成され、前記インバータ回路が出力する高周波電力の周波数を制御することにより、前記加熱コイルが発する磁界の周波数を変化させ、加熱領域を制御する誘導加熱装置である。
この構成により、被加熱物の加熱領域を周波数にて制御することができる。
この構成により、被加熱物の加熱領域を周波数にて制御することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の誘導加熱装置の構成を示す図を示すものである。
図１は本発明の誘導加熱装置の構成を示す図を示すものである。
加熱コイル１０１は、両端が所定の周波数の高周波電力を生成し、出力するインバータ回路１０２に接続され、所定の周波数の高周波の磁界を発生し、後述する自己共振コイル１０３に電流を誘起し、絶縁体で構成されたトッププレート１０４を介して被加熱物１０５を誘導加熱する加熱コイルである。
自己共振コイル１０３は、被加熱物１０５と加熱コイル１０１間に設置され、インダクタンス成分を有する第１共振用コイル２０１、第２共振用コイル２０２、第３共振用コイル２０３と、キャパシタンス成分を有する第１共振用コンデンサ２０４、第２共振用コンデンサ２０５、第３共振用コンデンサ２０６からなり、それぞれインダクタンス成分とキャパシタンス成分により固有の周波数にて自己共振を引き起こす。第１共振用コイル２０１と第１共振用コンデンサ２０４、第２共振用コイル２０２と第２共振用コンデンサ２０５、第３共振用コイル２０３と第３共振用コンデンサ２０６がそれぞれ異なる自己共振周波数となるようにインダクタンスとキャパシタンスの値を調整する。
またそれぞれの共振コイル間に生じる相互インダクタンスを調整することにより自己共振周波数を調整してもよい。
また図１では複数の共振用コイルが同心円状に配置されているが、中心軸が同一である必要は無く、被加熱物１０５と加熱コイル１０１間に設置されていれば、どのような配置でもよい。
また共振用コイルのもつ寄生容量成分を利用して自己共振してもよい。この場合、共振用コンデンサは不要となる。
以上のように構成された本発明の誘導加熱装置について、その動作、作用を説明する。加熱コイル１０１に入力する電力の周波数をインバータ回路１０２にて変化させると、その周波数と自己共振周波数が一致した共振用コイルのみに自己共振が引き起こされ電流が誘起される。この電流により共振用コイルに高周波磁界が発生し、被加熱物１０５は誘導加熱される。加熱コイル１０１に入力する電力の周波数により複数の共振用コイルのうちどのコイルに電流を流すか選択できるため、被加熱物１０５の加熱領域を制御することができる。例えば、第３共振用コイル２０３に電流を流した場合、被加熱物１０５底面の外周部分のみ加熱することができる。
以上により、加熱コイル１０１の発する磁界の周波数にて自己共振を引き起こす複数の自己共振コイル１０３を被加熱物１０５と加熱コイル１０１の間に設置することにより、周波数により加熱領域を制御でき、安価な誘導加熱装置を実現できる。
本発明の誘導加熱装置は、一般家庭およびレストラン、あるいは工場などで使用される誘導加熱装置に限らず、無線タグ、非接触充電装置など電磁誘導の原理を用いたあらゆる機器に対しても適用できる。
１０１ 加熱コイル
１０２ インバータ回路
１０３ 自己共振コイル
１０４ トッププレート
１０５ 被加熱物
２０１ 第１共振用コイル
２０２ 第２共振用コイル
２０３ 第３共振用コイル
２０４ 第１共振用コンデンサ
２０５ 第２共振用コンデンサ
２０６ 第３共振用コンデンサ
１０２ インバータ回路
１０３ 自己共振コイル
１０４ トッププレート
１０５ 被加熱物
２０１ 第１共振用コイル
２０２ 第２共振用コイル
２０３ 第３共振用コイル
２０４ 第１共振用コンデンサ
２０５ 第２共振用コンデンサ
２０６ 第３共振用コンデンサ
Claims (1)
- 高周波電力を生成し出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から供給された高周波電力により磁界を発生し被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、被加熱物と前記加熱コイル間に設置され、複数の共振用コイルおよび共振用コンデンサを有し互いに共振周波数が異なる複数の共振回路とを備え、前記インバータ回路から出力される高周波電力の周波数を制御して、前記加熱コイルが発する磁界の周波数を変化させることにより、前記複数の共振回路のうちのいずれかを自己共振させる誘導加熱装置。
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| JP2009210083A JP5326953B2 (ja) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2009210083A JP5326953B2 (ja) | 2009-09-11 | 2009-09-11 | 誘導加熱装置 |
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