JP5495960B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
本発明は、電磁誘導式加熱調理器に関する。 The present invention relates to an electromagnetic induction heating cooker.
従来、加熱コイルを複数分割し、複数の分割コイルのそれぞれを独立して駆動する電源部の駆動周波数差を可聴周波数帯域以上とすることにより、駆動周波数差に起因して発生する干渉音(うなり)を抑制する誘導加熱調理器が提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照。)。
Conventionally, the heating coil is divided into a plurality of parts, and the power frequency of the power supply unit that drives each of the plurality of divided coils independently is set to an audible frequency band or more, so that the interference sound generated due to the driving frequency difference (beats) ) Has been proposed (see, for example,
また、加熱コイルを駆動する電源部のスイッチング素子にSiC素子を用いた誘導加熱調理器も知られている(例えば、特許文献4参照。)。 An induction heating cooker using a SiC element as a switching element of a power supply unit that drives a heating coil is also known (see, for example, Patent Document 4).
特許文献1〜特許文献3に記載された誘導加熱調理器は、分割コイルの駆動周波数差が可聴周波数帯域以上に設定されているため、電源部には非常に高い周波数の電流が流れる。その結果、電源部のスイッチング素子の電力損失が非常に大きくなり、発熱量が増大する。
In the induction heating cookers described in
特許文献4に記載された誘導加熱調理器は、電源部のスイッチング素子としてSiC素子を用いるため、電力損失の低い電源部とすることができる。しかしながら、Siデバイスより高価なSiCデバイス等のワイドバンドギャップ半導体デバイスを全部のスイッチング素子に用いるので電源部を含む誘導加熱調理器の製造コストが上がる。
Since the induction heating cooker described in
したがって、本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、高周波駆動した際、電源部のスイッチング素子の電力損失を低減させて発熱量を抑制するとともに、製造コストを下げることができる誘導加熱調理器を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to reduce the power loss of the switching element of the power supply unit when driving at high frequency, and to generate heat. It is providing the induction heating cooking appliance which can suppress manufacturing cost and can reduce manufacturing cost.
本発明の誘導加熱調理器は、内側加熱コイルと、内側加熱コイルの周辺に隣り合うように配置された外側加熱コイルと、前記内側加熱コイル及び前記外側加熱コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する複数の電源部と、前記電源部を制御する制御部とを含む誘導加熱調理器であって、前記制御部は、前記外側加熱コイルを駆動する第1の電源部の駆動周波数と、前記内側加熱コイルを駆動する第2の電源部の駆動周波数とを同一周波数で制御するか、又は、前記第1の電源部の駆動周波数を前記第2の電源部の駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして制御するかが選択可能であり、前記内側加熱コイル上及び前記外側加熱コイル上に戴置される被加熱体の材質を検出して検出結果を前記制御部に出力する負荷検出部をさらに備え、前記負荷検出部が前記内側加熱コイル上の被加熱体の材質を磁性金属、前記外側加熱コイル上の被加熱体の材質を非磁性金属と検出した場合、前記制御部は、前記第1の電源部の駆動周波数を前記第2の電源部の駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして駆動することを特徴とする。
Induction heating cooker of the present invention comprises an inner heating coil, and arranged outer heating coil so as to be adjacent the periphery of the inner heating coils, an independent high-frequency current to each of the inner heating coil and the outer heating coil a plurality of power supply unit supplying, I induction heating cooker der and a control unit for controlling the power supply unit, the control unit includes a drive frequency of the first power source unit for driving the outer heating coil, or controls the driving frequency of the second power supply section for driving said inner heating coil at the same frequency, or, the first audio frequency or more than the drive frequency of the second power supply unit to the driving frequency of the power supply unit raised or controlled selectable der is, the load detecting section for outputting to the control unit a detection result by detecting the material of the object to be heated which is the placing in the inner upper heating coil and on the outer heating coil Further comprising When the load detection unit detects the material of the heated object on the inner heating coil as a magnetic metal and the material of the heated object on the outer heating coil as a non-magnetic metal, the control unit detects the first power source. And the second power supply unit is driven at a higher audible frequency than the second power source unit .
本発明の誘導加熱調理器によれば、高周波駆動した際、電源部のスイッチング素子の電力損失を低減させて発熱量を抑制するとともに、製造コストを下げることができる誘導加熱調理器を提供できるという効果を奏する。 According to the induction heating cooker of the present invention, it is possible to provide an induction heating cooker that can reduce the heat loss by reducing the power loss of the switching element of the power supply unit and reduce the manufacturing cost when driven at high frequency. There is an effect.
以下、本発明の実施の形態に係る複合誘導加熱調理器について、添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語(例えば、「上方」及び「下方」等)を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。また、以下の説明では、複数の実施の形態に含まれる同一又は類似の構成には同一の符号を付す。 Hereinafter, a combined induction heating cooker according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, terms indicating the direction and position (for example, “upward” and “downward”) are used for convenience, but these are for facilitating the understanding of the invention. The technical scope should not be interpreted in a limited way. Moreover, in the following description, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar structure contained in several embodiment.
実施の形態1.
図1に示すように、実施の形態1に係る複合誘導加熱調理器(以下、「加熱調理器」という。)1は、箱形の筐体(調理器本体)10を有する。筐体10の上面は、耐熱ガラスからなるトッププレート12で覆われている。トッププレート12の手前側と奥側にそれぞれ上面操作部14と換気部16(例えば、吸気口18と排気口20)が設けてある。筐体10の中央領域(上面操作部14と換気部16の間の領域)には、3つの加熱部(中央ラジエント加熱部22、左側IH加熱部24、右側IH加熱部26)が配置されている。実施の形態1では、左側と右側のIH加熱部24,26が手前側に配置され、中央のラジエント加熱部22が奥側に配置されているが、これら3つの加熱部22,24,26は左右方向に一列に配置してもよい。
As shown in FIG. 1, a composite induction heating cooker (hereinafter referred to as “heating cooker”) 1 according to
筐体10の中央にはオーブン加熱部28が設けてある。オーブン加熱部28は、筐体10の前面(手前側の側壁)に開口した加熱庫(加熱室)30を有する。加熱庫30の開口は扉32で開閉できるようにしてある。具体的に説明すると、通常のオーブン加熱部と同様に、扉32は加熱庫30内の左右に固定された一対のガイド部に沿って引出し可能な一対のグリルレールに着脱自在に連結されている。また、一対のグリルレールの上にグリルあみが着脱できるようにしてある。
An
ラジエント加熱部22、IH加熱部24,26はそれぞれ、トッププレート12の下に配置されたラジエントヒータ34、加熱コイル36,38を有する。
The
図示しないが、オーブン加熱部28の加熱庫30は、耐熱金属(例えば、鉄)からなる板で形成されており、加熱庫30の内部には例えば、シーズヒータ等の加熱手段が配置されている。
Although not shown, the
上面操作部14は、中央ラジエント加熱部22、左側IH加熱部24、右側IH加熱部26の操作スイッチ群(オン・オフスイッチ48,50,52、火力調整スイッチ、タイマースイッチ)と、オーブン加熱部28の操作スイッチ群(オン・オフスイッチ54、火力調整スイッチ、タイマースイッチ)が設けてある。トッププレート12で覆われた筐体10の中央上面には表示部56が配置されており、これがトッププレート12を介して現れている。例えば、表示部56は、ラジエント加熱部22、IH加熱部24,26が高温状態にあるときに点灯する高温注意ランプ等を含む。
The upper
筐体10の前面には、扉32の両側にそれぞれ左側前面操作部58と右側前面操作部60が配置されている。これら左側と右側の前面操作部58,60は、左側と右側のIH加熱部24,26の操作スイッチ群(オン・オフスイッチ62,64、火力調整スイッチ)を含む。
On the front surface of the
図2に示すように、実施の形態1の加熱調理器1において、左側IH加熱部24は、外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bから構成されている。内側加熱コイル36bは円形の平面形状を有し、絶縁被膜された任意の金属からなる導電線が円周方向に捲回されることにより構成されている。外側加熱コイル36aは、同様の導電線をリング状の形状に沿って捲回することにより形成されている。
As shown in FIG. 2, in the
実施の形態1の加熱調理器1は電源部(電源回路)66を有する。電源部66は第1及び第2のインバータ76a,76bと、負荷検出部96と制御部97とを有する。実施の形態1では、第1のインバータ76aが左側IH加熱部24の内側加熱コイル36bに接続され、第2のインバータ76bが外側加熱コイル36aに接続されている。第1のインバータ76aと第2のインバータ76bとは、制御部97を介して負荷検出部96にそれぞれ接続されている。
The
図3を参照して更に具体的に説明すると、加熱調理器1は電源部(電源回路)66を有する。電源部66は、直流電源部80と、第1、第2のインバータ76a,76bを有する。直流電源部80は、交流電源82に接続されている。交流電源82は、単相又は三相の商用交流電源である。交流電源82は、この交流電源82から出力される交流電流を全波整流する整流回路84に接続されている。整流回路84は、この整流回路84で全波整流された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ86に接続されている。第1、第2のインバータ76a,76bは、交流を直流に変換したのち、更にこの直流を高周波の交流に変換する、フルブリッジインバータである。各インバータ76a,76bは、電源部66の直流電源部80に接続されている。
More specifically, with reference to FIG. 3, the
第1(第2)のインバータ76a(76b)は、2組のスイッチング素子対88a,89a(88b,89b)を有する。図示するように、第1のスイッチング素子対88a(89a)は直列接続された2つのスイッチング素子90a,92a(91a、93a)を有する。第2のスイッチング素子対88b(89b)は直列接続された2つのスイッチング素子90b,92b(91b,93b)を有する。
The first (second)
そして、スイッチング素子90a,92aの出力点間とスイッチング素子91a,93aの出力点間に、内側加熱コイル36bと、共振コンデンサ94aを含む直列共振回路とが接続されている。また、スイッチング素子90b,92bの出力点間とスイッチング素子91b,93bの出力点間に、外側加熱コイル36aと、共振コンデンサ94bを含む直列共振回路とが接続されている。
An
第1(第2)のインバータ76a(76b)の内側加熱コイル36b(外側加熱コイル36a)と共振コンデンサ94a(94b)との間には、内側加熱コイル36b(外側加熱コイル36a)に流れる電流値を検出する電流センサ95a(95b)が接続され、検出された電流情報が負荷検出部96の材質判別部961に出力されるようにしてある。
Between the
一般に、誘導加熱調理器用の調理容器の中には、アルミ製調理容器の底の中央部に磁性金属を溶射又は貼り付けたものがある。このような調理容器において、磁性金属が溶射等されていないアルミ部分が加熱コイル上方に載置されると、外側加熱コイルに流れる電流が大きくなってスイッチング素子が過電流破壊するおそれがあるため、加熱動作よりも電流抑制を優先する必要があり、加熱に必要な電力が得られず、十分な加熱を行うことができない場合がある。 In general, among cooking containers for induction heating cookers, there is one in which a magnetic metal is sprayed or pasted on the center of the bottom of an aluminum cooking container. In such a cooking container, when an aluminum part on which the magnetic metal is not sprayed or the like is placed above the heating coil, the current flowing through the outer heating coil is increased, and the switching element may be overcurrent destroyed. It is necessary to prioritize current suppression over the heating operation, electric power necessary for heating cannot be obtained, and sufficient heating may not be performed.
そこで、実施の形態1の負荷検出部96は、例えば、加熱コイルのインピーダンスの変化を検出するなどして調理容器が載置されているか否かを検知する機能のほか、運転動作時に外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bのそれぞれに通電される、例えば周波数30kHzの高周波電流の電流値を検出し、検出電流の大きさに基づいて調理容器の材質を判別する機能を有する。
Therefore, the
具体的に、負荷検出部96は、材質判定部961を有している。材質判定部961には、図4に示す調理容器の材質を判定する指標が設定されている。更に具体的に説明すると、加熱コイル電流がIL0〜IL1(A)であって、且つ入力電流がIin2〜Iin4(A)の場合には、鉄/磁性ステンレスの磁性調理容器であると判別する。また、加熱コイル電流がIL1〜IL2(A)であって、且つ入力電流がIin3〜Iin5(A)の場合には、非磁性ステンレスの非磁性調理容器であると判別する。さらに、加熱コイル電流がIL2〜IL3(A)であって、且つ入力電流がIin1〜Iin3(A)の場合にはアルミ/銅の非磁性調理容器であると判別する。
Specifically, the
負荷検出部96が、外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bの上方に位置する調理容器(負荷)が共に磁性調理容器と判別した場合、制御部97は、第1、第2のインバータ76a,76bに出力するスイッチ駆動信号の周波数を同一にする機能を有する。なお、日本国内では電波法施行規則により電磁誘導加熱式調理器の利用周波数は20.05kHzから100kHzの範囲に定められているため、実施の形態では20.05kHz以上の同一周波数で駆動するよう第1及び第2のインバータ76a,76bを制御する。
When the
負荷検出部96が、内側加熱コイル36bの上方に位置する負荷が磁性材料と判別し、外側加熱コイル36aの上方に位置する負荷が非磁性(例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は非磁性のSUS304等)材料と判別した場合、制御部97は、例えば第1のインバータ76aに出力するスイッチ駆動信号の周波数を21kHzとしたとき、第2のインバータ76bに出力するスイッチ駆動信号の周波数を第1のインバータ76aよりも可聴周波数の上限(一般に15kHz〜20kHz程度)以上高い周波数(例えば41kHz)で駆動させる。
The
このように、外側加熱コイル36aを駆動する第2のインバータ76bのスイッチング素子に過電流を流さずに、より高周波駆動をすることで非磁性金属部分(アルミ部分)を十分加熱して、調理容器全体の火力を十分に強めることができる。また、制御部97は、負荷検出部96が無負荷と検出した場合は、対応する電源部を駆動せず、無負荷の加熱コイルへの給電を停止する機能を有する。
In this way, the non-magnetic metal part (aluminum part) is heated sufficiently by driving at a higher frequency without passing an overcurrent through the switching element of the
なお、調理容器の大きさ等の判定は、負荷検出部96自身が行ってもよいし、加熱コイルに流れる電流の検出結果のみを制御部97に出力し、制御部97が調理容器の材質の判定を行ってもよい。
The size of the cooking container may be determined by the
上述したように、アルミ製調理容器の底に磁性金属を溶射又は貼り付けた調理容器を加熱する場合、外側加熱コイル36aに流れる電流が大きくなることから、第2のインバータ76bの2つのスイッチング素子90b,92bと91b,93bを炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドのいずれかからなるワイドバンドギャップ半導体によって形成することが、スイッチング素子の耐電圧性、耐熱性等を高めるうえで特に好ましい。一般に、ワイドバンドギャップ半導体は、高い耐電圧性、高い許容電流密度耐性及び高い耐熱性を有し、その電力損失が少ないことが知られている。
As described above, when heating a cooking container in which a magnetic metal is sprayed or pasted on the bottom of an aluminum cooking container, the current flowing through the
一方、内側加熱コイル36bには、外側加熱コイル36aよりも過大な電流は流れないことから、第1のインバータ76aの2つのスイッチング素子90a,92aと91a、93aには、上記ワイドバンドギャップ半導体よりも低コストであるSi半導体によって形成することが特に好ましい。
On the other hand, since no excessive current flows in the
このように構成された加熱調理器1の動作を説明する。左側IH加熱部24に調理容器が戴置されると、外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bに例えば、周波数30kHzの高周波電流が印加され、電流センサ95b,95aにより検出された電流情報が負荷検出部96の材質判別部961に出力され、当該負荷検出部96により調理容器の材質が判別される。制御部97は、外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bの上方に位置する調理容器(負荷)が共に磁性調理容器と判別された場合、第1及び第2のインバータ76a,76bに出力するスイッチ駆動信号の周波数を同一に制御する。そのため、例えば外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bを同時に駆動した場合でも、それら周波数の間に実質的な差が無いため、異音(うなり)の発生がない。
Operation | movement of the
また、制御部97は、内側加熱コイル36bの上方に位置する負荷が磁性材料と判別され、外側加熱コイル36aの上方に位置する負荷が非磁性(例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は非磁性のSUS304等)材料と判別された場合、第1のインバータ76aに出力するスイッチ駆動信号の周波数を例えば21kHzとしたとき、第2のインバータ76bに出力するスイッチ駆動信号の周波数を第1のインバータ76aよりも可聴周波数の上限(一般に15kHz〜20kHz程度)以上高い周波数、例えば、41kHzで駆動させる。これにより、外側加熱コイル36aを駆動する第2のインバータ76bのスイッチング素子に過電流を流さずに、より高周波駆動をすることで非磁性金属部分(アルミ部分)を十分に加熱して、調理容器全体の火力を十分に強めることができ、そのジュール熱により調理容器全体が一様に加熱することができる。
Further, the
実施の形態1では、外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bとを同時に駆動する場合に、外側加熱コイル36aを駆動する第2のインバータ76bの駆動周波数と、内側加熱コイル36bを駆動する第1のインバータ76aの駆動周波数とを同一周波数で制御するか、又は、第2のインバータ76bの駆動周波数を第1のインバータ76aの駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして制御するかを選択する例を説明したが、外側加熱コイル36aと内側加熱コイル36bを個別に駆動する場合には、上述のような制御を実施する必要はなく、第1のインバータ76aと第2のインバータ76bを互いに異なる駆動周波数で駆動させればよい。
In the first embodiment, when the
実施の形態2.
実施の形態2の加熱調理器1において、右側IH加熱部26は、外側加熱コイル38aと内側加熱コイル38bから構成されている(図1参照)。内側加熱コイル38bは円形の平面形状を有し、絶縁被膜された任意の金属からなる導電線が円周方向に捲回されることにより構成されている。外側加熱コイル38aは、4つの分割コイル38a(1)〜38a(4)で構成されている。分割コイル38a(1)〜38a(4)は、概ね1/4円弧状の平面形状を有し、該1/4円弧の周囲を囲む導電線を配置して形成される。このように、外側加熱コイルを複数に分割することにより、内側加熱コイルと外側加熱コイルの磁気的結合を弱め、互いのコイル間の影響を少なくしてある。なお、図1の形態では外側加熱コイルを4つの分割コイルで構成しているが、その数は2以上であればよい。
In the
図5を参照して更に具体的に説明すると、実施の形態2の加熱調理器1は電源部(電源回路)166を有する。電源部166は第1〜第5のインバータ176a,176b,176c,176d,176eと、負荷検出部196と制御部197とを有する。実施の形態2では、第1のインバータ176aが右側IH加熱部38の内側加熱コイル38bに接続されている。また、第2のインバータ176bが外側加熱コイル38の分割コイル38a(1)に接続され、第3のインバータ176cが分割コイル38a(2)に接続され、第4のインバータ176dが分割コイル38a(3)に接続され、第5のインバータ176eが分割コイル38a(4)に接続されている。各インバータ176a〜176eは交流電源182に接続されているとともに、制御部197を介して負荷検出部196にそれぞれ接続されている。このように、実施の形態2では、加熱コイルの数だけインバータを設け、内側加熱コイル38b、外側加熱コイル38の分割コイル38a(1)〜38a(4)のそれぞれに個別の駆動条件で高周波電流を流すことができる。
More specifically, with reference to FIG. 5, the
なお、外側加熱コイルに代えて、又は、外側加熱コイルに加えて、内側加熱コイル38bを複数の分割コイルで構成してもよい。
Instead of the outer heating coil or in addition to the outer heating coil, the
図示しないが、第1〜第5のインバータ176a,176b,176c,176d,176eの構成は、図3を参照して説明したものとほぼ同一である。第1のインバータ176aの内側加熱コイル38bと共振コンデンサの間には内側加熱コイル38bに流れる電流値を検出する電流センサが接続されている。同様に、第2(第3、第4、第5)のインバータ176b(176c、176d、176e)と各共振コンデンサとの間にも外側加熱コイル38の分割コイル38a(1)〜38a(4)のそれぞれに流れる電流値を検出する電流センサが接続されている。そして、各電流センサが検出した電流情報が負荷検出部196の材質判別部に出力されるようにしてある。実施の形態2の負荷検出部196も実施の形態1と同様に、例えば、加熱コイルのインピーダンスの変化を検出するなどして調理容器が載置されているか否かを検知する機能のほか、運転動作時に外側加熱コイル38の分割コイル38a(1)〜38a(4)と、内側加熱コイル38bとのそれぞれに通電される例えば、周波数30kHzの高周波電流の電流値を検出し、検出電流の大きさに基づいて調理容器の材質を判別する。
Although not shown, the configurations of the first to
負荷検出部196が、分割コイル38a(1)〜38a(4)と、内側加熱コイル38bの上方に位置する調理容器(負荷)が共に磁性調理容器と判別した場合、制御部197は、第1〜第5のインバータ176a,176b,176c,176d,176eに出力するスイッチ駆動信号の周波数(例えば20kHz以上)を同一にする機能を有する。そのため、例えば分割コイル38a(1)〜38a(4)と、内側加熱コイル38bとを同時に駆動した場合でも、それら周波数の間に実質的な差が無いため、異音(うなり)は発生しない。
When the
負荷検出部196が、内側加熱コイル38bの上方に位置する調理容器(負荷)が磁性材料と判別し、分割コイル38a(1)〜38a(4)の上方に位置する調理容器(負荷)が非磁性(例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は非磁性のSUS304等)材料と判別した場合、制御部197は、第2〜第5のインバータ176b,176c,176d,176eに出力するスイッチ駆動信号の周波数を第1のインバータ176aに出力するスイッチ駆動信号の周波数よりも可聴周波数以上高くするよう第1〜第5のインバータ176a〜176eを制御する機能を有する。この場合、第2〜第5のインバータ176b〜176eの駆動周波数の差をゼロにして駆動するよう制御する。
The
若しくは、制御部197は、第2〜第5のインバータ176b〜176eに出力するスイッチ駆動信号の周波数を互いに可聴周波数以上の差を持たせて駆動するよう第2〜第5のインバータ176b〜176eを制御する。
Alternatively, the
つまり、第2のインバータ176bに出力するスイッチ駆動信号の周波数を可聴周波数以上の20kHzで駆動させたとすると、第3のインバータ176cに出力するスイッチ駆動信号の周波数を40kHzで駆動させ、第4のインバータ176dに出力するスイッチ駆動信号の周波数を60kHzで駆動させ、第5のインバータ176eに出力するスイッチ駆動信号の周波数を80kHzで駆動させる。この場合、第2〜第5のインバータ176b〜176eに出力されるスイッチ駆動信号の周波数は100kHz以下とされる。このように、第2〜第5のインバータ176b〜176eに出力するスイッチ駆動信号の周波数を互いに可聴周波数以上の差を持たせて駆動するため、調理容器からの異音(うなり)は発生しない。
That is, assuming that the frequency of the switch drive signal output to the
なお、制御部197は実施の形態1と同様に、負荷検出部196が無負荷と検出した場合、対応するインバータを駆動せず、無負荷の加熱コイルへの給電を停止する機能を有していてもよい。
As in the first embodiment, the
実施の形態1と同様に、アルミ製調理容器の底に磁性金属を溶射又は貼り付けた調理容器を加熱する場合、外側加熱コイルの分割コイル38a(1)〜38a(4)に流れる電流が大きくなることから、第2〜第5のインバータ176b〜176eを構成する各スイッチング素子を炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドのいずれかからなるワイドバンドギャップ半導体によって形成することが、スイッチング素子の耐電圧性、耐熱性等を高めるうえで特に好ましい。
As in the first embodiment, when a cooking container having a magnetic metal sprayed or pasted on the bottom of an aluminum cooking container is heated, the current flowing through the split coils 38a (1) to 38a (4) of the outer heating coil is large. Therefore, it is possible to form each switching element constituting the second to
また、内側加熱コイル38bには、外側加熱コイルの分割コイル38a(1)〜38a(4)よりも過大な電流は流れないことから、第1のインバータ176aの2つのスイッチング素子には、上記ワイドバンドギャップ半導体よりも低コストであるSi半導体によって形成することが特に好ましい。
Further, since no excessive current flows through the
以上の説明では、負荷検出部196が、4つの分割コイル38a(1)〜38a(4)の上方に位置する調理容器(負荷)が非磁性材料と判別した場合、制御部197が第2〜第5のインバータ176b,176c,176d,176eに出力するスイッチ駆動信号の周波数を第1のインバータ176aに出力するスイッチ駆動信号の周波数よりも可聴周波数以上高くするよう第1〜第5のインバータ176a〜176eを制御していた。これに代えて、少なくとも2つ以上の分割コイルの上方に位置する調理容器(負荷)が非磁性材料と判別した場合に、制御部197が対応するインバータに出力するスイッチ駆動信号の周波数を第1のインバータ176aに出力するスイッチ駆動信号の周波数よりも可聴周波数以上高くするよう制御してもよい。このような構成によれば、アルミ製調理容器の底に磁性金属を溶射又は貼り付けた調理容器が負荷であるか、分割コイルの上方に置かれた小物の異物(負荷)であるかが判り、誤って異物を加熱することを防ぐことができる。
In the above description, when the
実施の形態2では、外側加熱コイル38aを4つの分割コイル38a(1)〜38a(4)で構成し、内側加熱コイル38bと、外側加熱コイル38aの分割コイル38a(1)〜38a(4)のそれぞれにインバータを接続して各加熱コイルを個別に駆動させる例を示したが、これに限らず、例えば第2のインバータが分割コイル38a(1)と分割コイル38a(3)の直列接続体(又は並列接続体)を駆動し、第3のインバータが分割コイル36a(2)と分割コイル36a(4)の直列接続体(又は並列接続体)を駆動する形態であってもよい。このような構成によれば、電源部166のインバータを2つ削減でき、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。
In the second embodiment, the
また、例えば4つの分割コイル38a(1)〜38a(4)を1つの並列接続体で構成し、この並列接続体を1つのインバータが駆動する形態であってもよい。また、例えば分割コイル38a(1)と分割コイル38a(3)からなる直列接続体と、分割コイル38a(2)と分割コイル38a(4)からなる直列接続体とをそれぞれ並列に接続した直並列接続体を1つのインバータが駆動する形態であってもよい。これらの構成によれば、電源部166を構成するインバータは合計2つで済み、インバータを含む電源回路を更に小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。
Further, for example, the four divided
今回、開示した実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲での全ての変更を含む。 The embodiments disclosed herein are illustrative and not limiting. The present invention is defined by the scope of the claims rather than the scope described above, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 加熱調理器
10 筐体(調理器本体)
12 トッププレート
14 上面操作部
16 換気部
18 吸気口
20 排気口
22 中央ラジエント加熱部
24 左側IH加熱部
26 右側IH加熱部
28 オーブン加熱部
30 加熱庫(加熱室)
32 扉
34 (ラジエント加熱部)ラジエントヒータ
36,38 (IH加熱部)加熱コイル
36a 外側加熱コイル
36b 内側加熱コイル
38a(1)〜38a(4)加熱コイル38の分割コイル
66、166 電源部
76a,76b インバータ
80 直流電源部
82 交流電源
84 整流回路
86 平滑コンデンサ
88a,89a、88b,89b スイッチング素子対
90a,92a、91a,93a、90b,92b、91b,93b スイッチング素子
94a,94b 共振コンデンサ
95a,95b 電流センサ
96、196 負荷検出部
97、197 制御部
1
12
32 Door 34 (radiant heating part)
Claims (7)
前記内側加熱コイルの周辺に隣り合うように配置された外側加熱コイルと、
前記内側加熱コイル及び前記外側加熱コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する複数の電源部と、
前記電源部を制御する制御部とを含む誘導加熱調理器であって、
前記制御部は、前記外側加熱コイルを駆動する第1の電源部の駆動周波数と、前記内側加熱コイルを駆動する第2の電源部の駆動周波数とを同一周波数で制御するか、又は、前記第1の電源部の駆動周波数を前記第2の電源部の駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして制御するかが選択可能であり、
前記内側加熱コイル上及び前記外側加熱コイル上に戴置される被加熱体の材質を検出して検出結果を前記制御部に出力する負荷検出部をさらに備え、
前記負荷検出部が前記内側加熱コイル上の被加熱体の材質を磁性金属、前記外側加熱コイル上の被加熱体の材質を非磁性金属と検出した場合、
前記制御部は、前記第1の電源部の駆動周波数を前記第2の電源部の駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして駆動することを特徴とする誘導加熱調理器。 An inner heating coil;
An outer heating coil disposed adjacent to the periphery of the inner heating coil;
A plurality of power supply units for supplying a high-frequency current independently to each of the inner heating coil and the outer heating coil;
An induction heating cooker including a control unit for controlling the power supply unit,
The control unit controls the drive frequency of the first power supply unit that drives the outer heating coil and the drive frequency of the second power supply unit that drives the inner heating coil at the same frequency, or the first 1 can be selected der or the driving frequency of the power supply unit controlling higher than audible frequency than the driving frequency of the second power supply unit is,
A load detection unit that detects a material of a heated object placed on the inner heating coil and the outer heating coil and outputs a detection result to the control unit;
When the load detection unit detects the material of the heated body on the inner heating coil as a magnetic metal and the material of the heated body on the outer heating coil as a nonmagnetic metal,
Wherein the control unit, the induction heating cooker which is characterized that you drive the drive frequency of the first power supply unit to be higher than the audible frequency than the driving frequency of the second power supply unit.
前記制御部は、前記外側加熱コイルの各分割コイルの駆動周波数差が互いにゼロとなるよう前記第1の電源部を制御することを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱調理器。 The outer heating coil is composed of a plurality of divided coils divided into at least two or more,
2. The induction heating cooker according to claim 1, wherein the control unit controls the first power supply unit such that a drive frequency difference between the divided coils of the outer heating coil becomes zero.
前記制御部は、前記外側加熱コイルの各分割コイルの駆動周波数を互いに可聴周波数以上の差をもたせて駆動するよう前記第1の電源部を制御することを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱調理器。 The outer heating coil is composed of a plurality of divided coils divided into at least two or more,
2. The induction according to claim 1, wherein the control unit controls the first power supply unit to drive the divided coils of the outer heating coil to have a driving frequency different from the audible frequency. Cooking cooker.
前記内側加熱コイルの周辺に隣り合うように配置された外側加熱コイルと、
前記内側加熱コイル及び前記外側加熱コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する複数の電源部とを含む誘導加熱調理器の加熱方法であって、
前記内側加熱コイルと前記外側加熱コイルとを同時に駆動する場合、
前記外側加熱コイルを駆動する第1の電源部の駆動周波数と、前記内側加熱コイルを駆動する第2の電源部の駆動周波数とを同一周波数で制御するステップ、又は、前記第1の電源部の駆動周波数を前記第2の電源部の駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして制御するステップのいずれかを選択するステップを有し、
さらに、前記内側加熱コイル上及び前記外側加熱コイル上に戴置される被加熱体の材質を検出して検出結果を出力するステップと、
前記内側加熱コイル上の被加熱体の材質が磁性金属、前記外側加熱コイル上の被加熱体の材質が非磁性金属であると検出した場合、前記第1の電源部の駆動周波数を前記第2の電源部の駆動周波数よりも可聴周波数以上高くして駆動するステップとを有することを特徴とする誘導加熱調理器の加熱方法。 An inner heating coil;
An outer heating coil disposed adjacent to the periphery of the inner heating coil;
A heating method for an induction heating cooker including a plurality of power supply units that supply a high-frequency current independently to each of the inner heating coil and the outer heating coil,
When simultaneously driving the inner heating coil and the outer heating coil,
Controlling the drive frequency of the first power supply unit that drives the outer heating coil and the drive frequency of the second power supply unit that drives the inner heating coil at the same frequency, or of the first power supply unit Selecting one of the steps of controlling the drive frequency to be higher than the audible frequency by the drive frequency of the second power supply unit ,
Furthermore, detecting the material of the heated object placed on the inner heating coil and the outer heating coil and outputting the detection result;
When it is detected that the material to be heated on the inner heating coil is a magnetic metal and the material to be heated on the outer heating coil is a nonmagnetic metal, the driving frequency of the first power supply unit is set to the second frequency. And a step of driving at a higher audible frequency than the driving frequency of the power supply unit .
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5846935B2 (en) * | 2012-01-27 | 2016-01-20 | 三菱電機株式会社 | Power control system for induction heating cooker and home appliance |
JP5854904B2 (en) * | 2012-03-27 | 2016-02-09 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
JP5943683B2 (en) * | 2012-04-11 | 2016-07-05 | 三菱電機株式会社 | Induction heating device |
JP2016072172A (en) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
JP6452527B2 (en) * | 2015-04-06 | 2019-01-16 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
DE102015214666A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-02 | TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG | Inductor and inductor arrangement |
CN110463344B (en) | 2017-03-24 | 2021-09-24 | 三菱电机株式会社 | Induction heating cooker |
CN110679204B (en) * | 2017-06-05 | 2021-10-22 | 三菱电机株式会社 | Induction heating cooker |
EP3709769B1 (en) | 2017-11-08 | 2021-08-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Induction-heating cooker |
CN112352468B (en) * | 2018-06-14 | 2023-07-07 | 三菱电机株式会社 | Induction heating cooker |
WO2020122599A1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Induction heating apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005021888A1 (en) * | 2005-05-04 | 2007-02-15 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Method and arrangement for power supply of a plurality of induction coils in an induction device |
JP2008027728A (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electromagnetic cooker |
CN102177765B (en) * | 2008-10-08 | 2013-10-02 | 松下电器产业株式会社 | Inductive heating device |
-
2010
- 2010-06-07 JP JP2010130019A patent/JP5495960B2/en active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018104989A1 (en) | 2016-12-05 | 2018-06-14 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
US11268921B2 (en) | 2019-08-05 | 2022-03-08 | Haier Us Appliance Solutions, Inc. | Determining material composition of cookware in induction heating systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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