JP5546617B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
この発明は、誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an induction heating cooker.
従来の誘導加熱調理器においては、干渉音を防止することを目的として、例えば、「各加熱コイルのうち近接する加熱コイル間の発信周波数の差を少なくとも20kHz以上に設定した」ものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional induction heating cooker, for example, for the purpose of preventing the interference sound, for example, "a difference in transmission frequency between adjacent heating coils among the heating coils is set to at least 20 kHz" has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
一般に、加熱コイルへの電力の制御は駆動周波数の変更により行っている。例えば、互いに隣接する加熱コイルAと加熱コイルBとを共に駆動する場合に、干渉音を避けるためには、加熱コイルAを駆動周波数20kHzから40kHzの範囲で駆動周波数を変更して電力制御を行うとき、加熱コイルBは、周波数差が可聴領域より大きい20kHz以上離れた60kHzから80kHzの範囲で周波数を変更する必要がある。
しかし、この場合、高い周波数で駆動する加熱コイルBの加熱コイル損失と駆動回路の損失が増大する、という問題点があった。
In general, the electric power to the heating coil is controlled by changing the drive frequency. For example, when the heating coil A and the heating coil B that are adjacent to each other are driven together, in order to avoid interference noise, the heating coil A is controlled by changing the driving frequency in the range of the driving frequency from 20 kHz to 40 kHz. When the heating coil B needs to change the frequency in the range of 60 kHz to 80 kHz, the frequency difference being 20 kHz or more larger than the audible range.
However, in this case, there is a problem that the heating coil loss of the heating coil B driven at a high frequency and the loss of the drive circuit increase.
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、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音の発生を抑制することができる誘導加熱調理器を得るものである。 This invention is made in order to solve the above subjects, and obtains the induction heating cooking appliance which can suppress generation | occurrence | production of an interference sound irrespective of the drive frequency of a heating coil.
この発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物が載置されるトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する複数の加熱コイルと、前記加熱コイルの下に配置したフェライトと、交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路とを備え、前記加熱コイルの下のうち、隣接する前記加熱コイルに対向する側に前記フェライトを配置した範囲が、対向しない側に前記フェライトを配置した範囲に比べて少なくし、前記加熱コイルの上面のうち、隣接する前記加熱コイルに対向する側から放射される磁束を、対向しない側から放射される磁束よりも弱くしたものである。 An induction heating cooker according to the present invention includes a top plate on which an object to be heated is placed, a plurality of heating coils that are provided under the top plate and heats the object to be heated, and under the heating coil. And a drive circuit that converts an alternating voltage into a high-frequency voltage and causes a high-frequency current to flow through the heating coil, and the ferrite is disposed on the side facing the adjacent heating coil under the heating coil. ranges is small comb compared to the range of arranging the ferrite on the side not facing, of the upper surface of the heating coil is radiated flux emitted from the side opposite to the heating coils adjacent the side not facing It is weaker than the magnetic flux .
この発明は、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音の発生を抑制することができる。 The present invention can suppress the generation of interference sound regardless of the driving frequency of the heating coil.
実施の形態1.
図1は干渉音の発生メカニズムを説明する誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図1において、1は交流電源、2は鍋などの被加熱物が載置されるトッププレート、3は加熱コイル、4は交流電源1の交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル3を駆動する駆動回路、5は駆動回路4を制御するための制御回路、6は加熱コイル3の上に置かれた被加熱物(鍋)である。
また、7は加熱コイル、8は交流電源1の交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル7を駆動する駆動回路、9は駆動回路8を制御するための制御回路、10は加熱コイル7の上に置かれた被加熱物(鍋)である。
なお、図1に示す加熱コイル3および7は、内側と外側とに2分割して同心円状に配置したコイルの断面を示している。
また、11の点線は、加熱コイル7から加熱コイル3方向に漏れる磁束(以下「漏れ磁束」ともいう。)を示す。
FIG. 1 is a block diagram of an induction heating cooker illustrating a mechanism for generating interference sound as seen from the side.
In FIG. 1, 1 is an AC power source, 2 is a top plate on which an object to be heated such as a pan is placed, 3 is a heating coil, 4 is a
Further, 7 is a heating coil, 8 is a drive circuit for driving the
In addition, the
A dotted line 11 indicates a magnetic flux leaking from the
図1において、例えば使用者による操作部(図示なし)の操作により、鍋10を3kWの最大パワーで加熱する場合、制御回路9は駆動回路8を制御して、加熱コイル7に投入される電力が3kWとなるように制御する。投入電力は周波数に反比例するので、例えば20kHzから40kHzの周波数可変範囲で3kWを投入する場合は、20kHzでの駆動となる。
このとき、加熱コイル7からは、鍋10の加熱に寄与しない漏れ磁束が周囲に放射される。この漏れ磁束は、投入電力に比例するので、点線11で示す漏れ磁束も大きくなる。
In FIG. 1, for example, when the
At this time, a leakage magnetic flux that does not contribute to heating of the
鍋10を3kWの最大パワーで加熱しながら、一方の鍋6を800W程度の中電力で加熱する場合、制御回路5は駆動回路4を制御して加熱コイル3に投入される電力が800Wとなるように制御する。投入電力は周波数に反比例するので、20kHzから40kHzの周波数可変範囲で800Wを投入する場合は、約30kHzでの駆動となる。
このとき、加熱コイル3からも漏れ磁束が発生(図示なし)するが、投入電力が800Wと弱いために、この場合は、加熱コイル7からの漏れ磁束の方が多くなる。
When heating one
At this time, a leakage magnetic flux is also generated from the heating coil 3 (not shown). However, since the input power is as weak as 800 W, the leakage magnetic flux from the
点線11で示す加熱コイル7からの漏れ磁束は、鍋6に到達し、鍋6で20kHzの渦電流となる。このため、鍋6には加熱コイル3からの磁束による30kHzの渦電流と、加熱コイル7からの漏れ磁束による20kHzの渦電流とが流れる。
このとき鍋6には磁束による渦電流の発生と同時に加振力も発生するため、鍋6は周波数20kHzと30kHzとで振動し、その差分の10kHzが不快な干渉音として聞こえる。
以上のように、干渉音は隣接する加熱コイルからの漏れ磁束により、鍋に2種類の加振力が発生し、その周波数差が可聴周波数範囲にあるときに人間に聞こえる不快な干渉音となる。
The leakage magnetic flux from the
At this time, since an oscillating force is also generated in the
As described above, the interference sound is an unpleasant interference sound that can be heard by humans when two kinds of excitation force are generated in the pan due to the leakage magnetic flux from the adjacent heating coil and the frequency difference is in the audible frequency range. .
上述のように、干渉音が漏れ磁束に起因することを実験、解析を通じて明らかにした。
この結果から干渉音を防止するためには隣接する加熱コイルへの漏れ磁束を低減することが有効である。
以下、隣接する加熱コイルへの漏れ磁束を低減して干渉音の発生を抑制する、本実施の形態に係る誘導加熱調理器について説明する。
As described above, it has been clarified through experiments and analyzes that the interference sound is caused by the leakage magnetic flux.
From this result, in order to prevent interference noise, it is effective to reduce the leakage magnetic flux to the adjacent heating coil.
Hereinafter, the induction heating cooker according to the present embodiment, which reduces the leakage magnetic flux to the adjacent heating coil and suppresses the generation of interference noise, will be described.
図2は実施の形態1を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図3は実施の形態1を示す磁気シールドリングの斜視図である。
図2に示すように、加熱コイル3と加熱コイル7のそれぞれの周囲を囲むようにリング状の磁気シールドリング12が設置されている。この磁気シールドリング12は、例えばアルミなどの非磁性金属で構成されている。
なお、その他の構成は上述した図1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
なお、「磁気シールドリング12」は、本発明の「磁気シールド手段」に相当する。
FIG. 2 is a block diagram of the induction heating cooker showing the first embodiment as seen from the side.
FIG. 3 is a perspective view of the magnetic shield ring showing the first embodiment.
As shown in FIG. 2, a ring-shaped
Other configurations are the same as those in FIG. 1 described above, and the same portions are denoted by the same reference numerals.
The “
なお、本実施の形態では、加熱コイルが2つの場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、3つ以上の任意の個数でも良い。この場合には、各加熱コイルにそれぞれ磁気シールドリング12を配置するようにしても良いし、一部の加熱コイルのみに磁気シールドリング12を配置しても良い。
In the present embodiment, the case where there are two heating coils will be described. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary number of three or more may be used. In this case, the
図2、図3に示すように、磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、下方に伸ばして形成している。
すなわち、加熱コイル7の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル3に対向する部分(紙面左側)の一部を、加熱コイル3に対向しない部分(紙面右側)に比べて、下方に伸ばして形成している。
また、加熱コイル3の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル7に対向する部分(紙面右側)の一部を、加熱コイル7に対向しない部分(紙面左側)に比べて、下方に伸ばして形成している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
In other words, the
Further, the
以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、下方に伸ばして形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分によって遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングの高さが一定である場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the
For this reason, the amount of magnetic flux shielded by the part facing the adjacent heating coil can be increased compared to the part not facing, for example, heating compared to the case where the height of the magnetic shield ring is constant. Magnetic flux leaking from the coil to the adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、隣接する加熱コイルに対向する部分を下方に伸ばし、対向しない部分は下方に伸ばさないので、隣接する鍋への漏れ磁束を低減しつつ、当該加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置でき、加熱コイル下のスペースを有効に活用できる。 In addition, since the portion facing the adjacent heating coil is extended downward and the portion not facing is not extended downward, the cooling air path and circuit board of the heating coil can be arranged while reducing the leakage magnetic flux to the adjacent pan. The space under the heating coil can be used effectively.
また、磁気シールドリング12を、アルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールドリング12内部で発生する渦電流による発熱を抑えることができる。
Further, by configuring the
なお、磁気シールドリング12の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールドリング12の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
The upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
実施の形態2.
図4は実施の形態2を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図5は実施の形態2を示す磁気シールドリングの斜視図である。
本実施の形態における磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、直径方向に複数積層して形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
FIG. 4 is a block diagram of the induction heating cooker showing the second embodiment as viewed from the side.
FIG. 5 is a perspective view of a magnetic shield ring showing the second embodiment.
The
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
図4、図5に示すように、加熱コイル7の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル3に対向する部分(紙面左側)を、直径方向に空間を隔てて二重構成としている
また、加熱コイル3の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル7に対向する部分(紙面右側)を、直径方向に空間(空気層)を隔てて二重構成としている。
なお、ここでは、空気層を隔てて二重構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、空気層を設けない構成でも良い。また、三重以上の構成としても良い。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
In addition, although it was set as the double structure here over the air layer, this invention is not limited to this, The structure which does not provide an air layer may be sufficient. Moreover, it is good also as a structure more than triple.
以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、直径方向に複数積層して形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングが単層の場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in this embodiment, the
For this reason, the amount of magnetic flux shielded by the portion facing the adjacent heating coil can be increased compared to the portion not facing, for example, adjacent to the heating coil compared to the case where the magnetic shield ring is a single layer. The magnetic flux leaking into the pot to be reduced can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、磁気シールドリング12を直径方向に積層しているので、下方に伸ばすことなく、隣接する鍋への漏れ磁束を低減することができ、当該磁気シールドリング12を薄く構成することができる。よって、磁気シールドリング12の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。
Moreover, since the
また、磁気シールドリング12を、アルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールドリング12内部で発生する渦電流による発熱を抑えることができる。
Further, by configuring the
なお、磁気シールドリング12の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールドリング12の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
The upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
実施の形態3.
図6は実施の形態3を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図7および図8は実施の形態3を示す磁気シールドリングの斜視図である。
本実施の形態における磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
FIG. 6 is a block diagram of the induction heating
7 and 8 are perspective views of the magnetic shield ring showing the third embodiment.
The
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
図6、図7に示すように、加熱コイル7の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル3に対向する部分(紙面左側)を、加熱コイル3に対向しない部分(紙面右側)に比べて下方に伸ばして形成し、さらに、下方に伸ばしたリングの側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
また、加熱コイル3の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル7に対向する部分(紙面右側)を、加熱コイル7に対向しない部分(紙面左側)に比べて下方に伸ばして形成し、さらに、下方に伸ばしたリングの側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
In addition, the
なお、磁気シールドリング12の形状はこれに限るものではなく、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を傾斜して形成すれば良い。
例えば、図8に示すように、磁気シールドリング12の上下方向の高さを一定とし、隣接する加熱コイルに対向する部分の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成しても良い。
The shape of the
For example, as shown in FIG. 8, the height of the
以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングの側面を傾斜させない場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the
For this reason, the amount of magnetic flux shielded by the portion facing the adjacent heating coil can be increased compared to the portion not facing, for example, compared with the case where the side surface of the magnetic shield ring is not inclined, Magnetic flux leaking to the adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、側面を傾斜して形成することで、磁気シールドリング12の高さを増加させることなく側面の面積を増加させて、隣接する鍋への漏れ磁束を低減することができる。よって、磁気シールドリング12の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。
Further, by forming the side surfaces to be inclined, it is possible to increase the area of the side surfaces without increasing the height of the
また、磁気シールドリング12を、アルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールドリング12内部で発生する渦電流による発熱を抑えることができる。
Further, by configuring the
なお、磁気シールドリング12の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールドリング12の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
The upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
実施の形態4.
図9は実施の形態4を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図10は実施の形態4を示す磁気シールドリングの斜視図である。
本実施の形態における磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、厚みを大きく形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
FIG. 9 is a block diagram of the induction heating cooker showing the fourth embodiment as viewed from the side.
FIG. 10 is a perspective view of a magnetic shield ring showing the fourth embodiment.
In the
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
図9、図10に示すように、加熱コイル7の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル3に対向する部分(紙面左側)を、厚みを大きく形成して、トッププレート2と並行する面が広くなるように形成している。
また、加熱コイル3の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル7に対向する部分(紙面右側)を、厚みを大きく形成して、トッププレート2と並行する面が広くなるように形成している。
As shown in FIG. 9 and FIG. 10, the
In addition, the
以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、厚みを大きく形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングの厚みが一定である場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the
For this reason, the amount of magnetic flux shielded by the portion facing the adjacent heating coil can be increased compared to the portion not facing, for example, compared with the case where the thickness of the magnetic shield ring is constant, the heating coil Can reduce the magnetic flux leaking to the adjacent pan. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、磁気シールドリング12の厚みを大きくして、トッププレート2と並行する面を広くしているので、トッププレート2の斜め下面から隣接する鍋に向かう漏れ磁束を効果的に低減することができる。
また、磁気シールドリング12の高さを増加させることなく、隣接する鍋への漏れ磁束を低減することができ、当該磁気シールドリング12を薄く構成することができる。よって、磁気シールドリング12の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。
Further, since the thickness of the
Moreover, the leakage magnetic flux to the adjacent pan can be reduced without increasing the height of the
また、磁気シールドリング12を、アルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールドリング12内部で発生する渦電流による発熱を抑えることができる。
Further, by configuring the
なお、磁気シールドリング12の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールドリング12の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
The upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
実施の形態5.
図11は実施の形態5を示す磁気シールドリングの上面図である。
本実施の形態における磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイルに対向する部分であって、当該磁気シールドリング12が囲む加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
FIG. 11 is a top view of the magnetic shield ring showing the fifth embodiment.
The
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
図11に示すように、加熱コイル7の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル3に対向する部分(紙面左側)であって、加熱コイル7の上面の一部を覆うように形成している。
また、加熱コイル3の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング12は、隣接する加熱コイル7に対向する部分(紙面右側)であって、加熱コイル3の上面の一部を覆うように形成している。
As shown in FIG. 11, the
The
以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイルに対向する部分であって、当該磁気シールドリング12が囲む加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば加熱コイルの上面を覆わない磁気シールドリングと比較して、加熱コイル上面から隣接する鍋へ漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
また、加熱コイル上面に磁気シールドリング12を設置すると、本来鍋を加熱するための磁束も低減され、加熱効率が低下するが、覆う部分を限定しているため、加熱効率の低下を最小限に抑えられる。
As described above, in the present embodiment, the heating coil is formed so as to cover at least a part of the upper surface of the heating coil that is opposed to the adjacent heating coil and is surrounded by the
For this reason, the amount of magnetic flux shielded by the portion facing the adjacent heating coil can be increased compared to the portion not facing, for example, the heating coil compared with the magnetic shield ring that does not cover the upper surface of the heating coil. Magnetic flux leaking from the upper surface to the adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
In addition, when the
また、磁気シールドリング12を、アルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールドリング12内部で発生する渦電流による発熱を抑えることができる。
Further, by configuring the
なお、磁気シールドリング12の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
Note that the upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
なお、上記実施の形態1〜5では、本発明の磁気シールド手段として、リング状のものを説明したが、これに限定されるものではなく、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部が、対向しない部分に比べて、遮蔽する磁束の量が多くなるように形成したものであれば、任意の形状としても良い。
例えば、図12に示すように矩形形状としても良いし、図13に示すように円弧形状や、図14に示すようにコ字状としても良い。
そして、このような任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルと対向する側面を、対向しない側面に比べて下方に伸ばして形成するようにしても良い(例えば図15参照)。
また、任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルと対向する側面を、複数積層するようにしても良い。
また、任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルと対向する側面を、対向しない側面に比べて厚みを大きくするようにしても良い。
また、任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルに対向する側面側であって、当該磁気シールド手段が囲む加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成しても良い。
このような構成であっても、上述した実施の形態1〜5と同様の効果を奏することができる。
In the first to fifth embodiments, the ring-shaped magnetic shield means of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and at least a part of the portion facing the adjacent heating coil is used. Any shape may be used as long as it is formed so as to increase the amount of magnetic flux to be shielded compared to the non-opposing portions.
For example, a rectangular shape may be used as shown in FIG. 12, an arc shape as shown in FIG. 13, or a U shape as shown in FIG.
Also in such an arbitrarily shaped magnetic shield means, the side surface facing the adjacent heating coil may be formed to extend downward compared to the side surface not facing (see, for example, FIG. 15).
Also, in the magnetic shield means having an arbitrary shape, a plurality of side surfaces facing adjacent heating coils may be laminated.
Also, in the magnetic shield means having an arbitrary shape, the side surface facing the adjacent heating coil may be made thicker than the side surface not facing.
Further, the magnetic shield means having an arbitrary shape may be formed so as to cover at least a part of the upper surface of the heating coil that is surrounded by the magnetic shield means on the side surface facing the adjacent heating coil.
Even if it is such a structure, there can exist an effect similar to Embodiment 1-5 mentioned above.
なお、上記実施の形態1〜5では、加熱コイル3に配置した磁気シールドリング12と、加熱コイル7に配置した磁気シールドリング12の双方について、漏れ磁束を低減させる形状とする場合を説明したが、何れか一方のみについて、上述した漏れ磁束を低減させる形状とし、他方を円筒状のリングまたは設けない構成としても良い。
In the first to fifth embodiments, the case where both the
実施の形態6.
図16は実施の形態6を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図16に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、加熱コイル3と加熱コイル7のそれぞれの周囲を囲むようにリング状の磁気シールドリング12が設置されている。この磁気シールドリング12は、上記実施の形態1〜5の何れかの磁気シールドリング12を用いても良いし、高さや厚みが一定の磁気シールドリングを用いても良い。
また、加熱コイル3と加熱コイル7との間に、アルミなどの非磁性金属で構成された平板状の磁気シールド板13が配置されている。また、本実施の形態における磁気シールド板13は、トッププレート2に対して略垂直に配置されている。
なお、その他の構成は上述した図1と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
なお、「磁気シールド板13」は、本発明の「磁気シールド手段」に相当する。
FIG. 16: is the block diagram which looked at the induction heating cooking appliance which shows
As shown in FIG. 16, in the induction heating cooker in the present embodiment, a ring-shaped
A flat
Other configurations are the same as those in FIG. 1 described above, and the same portions are denoted by the same reference numerals.
The “
なお、本実施の形態では、加熱コイルが2つの場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、3つ以上の任意の個数でも良い。この場合においても、複数の加熱コイルのうち、隣接する加熱コイル同士の間に平板状の磁気シールド板13を配置する。
In the present embodiment, the case where there are two heating coils will be described. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary number of three or more may be used. Also in this case, the flat
以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイル同士の間に配置された平板状の磁気シールド板13を備え、この磁気シールド板13をトッププレート2に対して略垂直に配置している。
このため、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the flat
For this reason, the magnetic flux which leaks from the heating coil to the adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、各々の加熱コイルに隣接する鍋への漏れ磁束を低減するための構成を設ける必要がなく、安価な構成で干渉音を防止できる。 Moreover, it is not necessary to provide a configuration for reducing the leakage magnetic flux to the pan adjacent to each heating coil, and interference sound can be prevented with an inexpensive configuration.
また、磁気シールド板13をアルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールド板13内部で発生する渦電流による発熱が抑えられる。
In addition, since the
なお、磁気シールド板13の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールド板13の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
Note that the upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
実施の形態7.
図17は実施の形態7を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図17に示すように、本実施の形態における磁気シールド板13は、トッププレート2に対して略水平に配置されている。
なお、その他の構成は上記実施の形態6と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
FIG. 17 is a block diagram of the induction heating cooker showing the seventh embodiment as viewed from the side.
As shown in FIG. 17, the
Other configurations are the same as those in the sixth embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイル同士の間に配置された平板状の磁気シールド板13を備え、この磁気シールド板13をトッププレート2に対して略水平に配置している。
このため、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the flat
For this reason, the magnetic flux which leaks from the heating coil to the adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、各々の加熱コイルに隣接する鍋への漏れ磁束を低減するための構成を設ける必要がなく、安価な構成で干渉音を防止できる。 Moreover, it is not necessary to provide a configuration for reducing the leakage magnetic flux to the pan adjacent to each heating coil, and interference sound can be prevented with an inexpensive configuration.
また、トッププレート2に対して略水平になるように磁気シールド板13を設置したので、磁気シールド板13の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。
In addition, since the
また、磁気シールド板13をアルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールド板13内部で発生する渦電流による発熱が抑えられる。
In addition, since the
なお、磁気シールド板13の上端(上面)を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールド板13の上端(上面)を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
In addition, you may make it arrange | position the upper end (upper surface) of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
なお、例えば図18に示すように、磁気シールド板13により、加熱コイル3、7の上面の一部を覆うように配置するようにしても良い。このような配置により、加熱コイル上面から隣接する鍋へ漏れる磁束をさらに低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
また、加熱コイル上面に磁気シールド板13を設置すると、本来鍋を加熱するための磁束も低減され、加熱効率が低下するが、覆う部分を限定しているため、加熱効率の低下を最小限に抑えられる。
For example, as shown in FIG. 18, the
Moreover, when the
実施の形態8.
図19は実施の形態8を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図19に示すように、本実施の形態における磁気シールド板13は、トッププレート2に対して斜めに配置されている。
なお、その他の構成は上記実施の形態6と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
FIG. 19 is a block diagram of the induction cooking device showing the eighth embodiment as viewed from the side.
As shown in FIG. 19, the
Other configurations are the same as those in the sixth embodiment, and the same reference numerals are given to the same portions.
以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイル同士の間に配置された平板状の磁気シールド板13を備え、この磁気シールド板13をトッププレート2に対して斜めに配置している。
このため、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the flat
For this reason, the magnetic flux which leaks from the heating coil to the adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
また、各々の加熱コイルに隣接する鍋への漏れ磁束を低減するための構成を設ける必要がなく、安価な構成で干渉音を防止できる。 Moreover, it is not necessary to provide a configuration for reducing the leakage magnetic flux to the pan adjacent to each heating coil, and interference sound can be prevented with an inexpensive configuration.
また、トッププレート2に対して斜めに磁気シールド板13を設置したので、面積の大きな磁気シールド板13を設置でき、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができ、防磁効果を高めることができる。
In addition, since the
また、磁気シールド板13をアルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールド板13内部で発生する渦電流による発熱が抑えられる。
In addition, since the
なお、磁気シールド板13の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールド板13の上端を、トッププレート2の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。
Note that the upper end of the
Thereby, the leakage magnetic flux to the pan placed on the adjacent heating coil can be further reduced.
実施の形態9.
図20は実施の形態9を示す誘導加熱調理器の上面図である。
図20に示すように、加熱コイル3および加熱コイル7の下には、それぞれ、棒状に形成されたフェライト14が、放射状に複数配置されている。
このフェライト14は、加熱コイル下面から放出された磁束を、鍋が載置されるトッププレート2側に導く働きをするものである。
FIG. 20 is a top view of the induction heating cooker showing the ninth embodiment.
As shown in FIG. 20, below the
The ferrite 14 serves to guide the magnetic flux emitted from the lower surface of the heating coil to the
本実施の形態では、放射状に配置された複数のフェライト14のうち、隣接する加熱コイルに対向する部分に配置したフェライトの少なくとも一部を、対向しない部分に配置したフェライトに比べて、長さを短くしている。
例えば図20に示すように、加熱コイル7の下に放射状に配置されたフェライト14のうち、隣接する加熱コイル3に対向する部分(紙面左側)に配置したフェライト14を、他のフェライト14と比較して長さを短く形成している。
また、加熱コイル3の下に放射状に配置されたフェライト14のうち、隣接する加熱コイル7に対向する部分(紙面右側)に配置したフェライト14を、他のフェライト14と比較して長さを短く形成している。
In the present embodiment, among the plurality of ferrites 14 arranged radially, at least a part of the ferrite arranged in the portion facing the adjacent heating coil is made longer than the ferrite arranged in the non-opposing portion. It is shortened.
For example, as shown in FIG. 20, among the ferrites 14 arranged radially below the
Further, among the ferrites 14 arranged radially below the
なお、放射状に配置された複数のフェライト14のうち、隣接する加熱コイルに対向する少なくとも一部には、フェライト14を配置しないようにしても良い。 In addition, you may make it not arrange | position the ferrite 14 to at least one part facing the adjacent heating coil among the some ferrite 14 arrange | positioned radially.
なお、本実施の形態9では、棒状のフェライト14を放射状に配置した場合を説明したが、本発明はこれに限るものではない。加熱コイルの下のうち、隣接する加熱コイルに対向する側にフェライトを配置した範囲が、対向しない側にフェライトを配置した範囲に比べて少なくなるようにすれば良い。例えばフェライト14を任意の形状として、隣接する加熱コイル側への配置範囲が少なくなるように、任意の位置に配置しても良い。 In the ninth embodiment, the case where the rod-like ferrites 14 are arranged radially has been described, but the present invention is not limited to this. What is necessary is just to make it the area | region which arrange | positioned the ferrite in the side facing an adjacent heating coil among the bottom of a heating coil decrease compared with the range which has arrange | positioned the ferrite in the non-opposing side. For example, the ferrite 14 may have an arbitrary shape, and may be disposed at an arbitrary position so that the arrangement range on the adjacent heating coil side is reduced.
以上のように本実施の形態においては、複数のフェライト14のうち、隣接する加熱コイルに対向する部分に配置したフェライト14の少なくとも一部を、対向しない部分に配置したフェライト14に比べて、長さを短くした。
このため、隣接する加熱コイルに対向する側から加熱コイル上方へ放射される磁束を弱くすることができ、加熱コイル上面から隣接する鍋へ漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を20kHz以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, among the plurality of ferrites 14, at least a part of the ferrite 14 disposed in the portion facing the adjacent heating coil is longer than the ferrite 14 disposed in the portion not facing. Shortened the length.
For this reason, the magnetic flux radiated | emitted above a heating coil from the side facing an adjacent heating coil can be weakened, and the magnetic flux which leaks from the heating coil upper surface to an adjacent pan can be reduced. Therefore, interference noise can be prevented regardless of the driving frequency of the heating coil.
Therefore, it is not necessary to separate the driving frequencies of the heating coils from each other by 20 kHz or more, and it is possible to prevent an increase in coil loss and driving circuit loss due to an increase in driving frequency.
実施の形態10.
上記実施の形態1〜9の構成により、複数の加熱コイルの一方を20kHz以上離れた周波数で動作させなくとも、干渉音を防止することができる。また、高周波で動作させる必要がないため、加熱コイルの渦電流損や駆動回路のスイッチング損失を増大させずに済む。
一方、漏れ磁束を遮断する磁気シールドリング12または磁気シールド板13には、渦電流が流れる。この磁気シールドリング12や磁気シールド板13は、発熱しにくい非磁性の金属材料を使用しているが、若干の発熱を伴う。また、部分的にフェライト14の長さを短くした構成では、被加熱物である鍋への磁束も弱くなるので、鍋を加熱するためには入力を増やす必要があり、駆動回路の損失が若干であるが増える。
これらにより、加熱コイル3、7や、駆動回路4、8、および磁気シールドリング12や磁気シールド板13を納めた筐体(図示なし)の内部温度が、若干であるが上昇する。
According to the configurations of the first to ninth embodiments, interference noise can be prevented without operating one of the plurality of heating coils at a frequency separated by 20 kHz or more. Further, since it is not necessary to operate at a high frequency, it is not necessary to increase the eddy current loss of the heating coil and the switching loss of the drive circuit.
On the other hand, an eddy current flows through the
As a result, the internal temperature of the casing (not shown) in which the heating coils 3 and 7, the
本実施の形態では、駆動回路4、8を構成するスイッチング素子およびダイオードの少なくとも一部または全てを、ワイドバンドギャップ半導体によって形成する。このワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドなどがある。
なお、その他の構成は上記実施の形態1〜9の何れかと同様である。
In the present embodiment, at least a part or all of the switching elements and diodes constituting the
Other configurations are the same as those in any of the first to ninth embodiments.
以上のように本実施の形態においては、駆動回路4、8を構成するスイッチング素子およびダイオードの少なくとも一部または全てを、ワイドバンドギャップ半導体によって形成した。
このため、スイッチング損失やオン損失が低減でき、加熱コイル3、7や、駆動回路4、8、および磁気シールドリング12や磁気シールド板13を納めた筐体内部の発熱を抑えることができる。
また、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子やダイオード素子は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子やダイオード素子を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。
As described above, in the present embodiment, at least a part or all of the switching elements and diodes constituting the
For this reason, switching loss and on-loss can be reduced, and heat generation inside the housing containing the heating coils 3 and 7, the
In addition, since switching elements and diode elements formed of wide band gap semiconductors have high voltage resistance and high allowable current density, the switching elements and diode elements can be miniaturized. By using a diode element, a semiconductor module incorporating these elements can be miniaturized.
また耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化や、水冷部の空冷化が可能であるので、半導体モジュールの一層の小型化が可能になる。 Further, since the heat resistance is high, the heat radiation fins of the heat sink can be downsized and the water cooling part can be air cooled, so that the semiconductor module can be further downsized.
さらに電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。 Furthermore, since the power loss is low, it is possible to increase the efficiency of the switching element and the diode element, and further increase the efficiency of the semiconductor module.
なお、スイッチング素子やダイオード素子の両方がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることが望ましいが、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体よって形成されていても良く、この実施の形態に記載の効果を得ることができる。 Although both the switching element and the diode element are desirably formed of a wide band gap semiconductor, either one of the elements may be formed of a wide band gap semiconductor, and the effects described in this embodiment Can be obtained.
1 交流電源、2 トッププレート、3 加熱コイル、4 駆動回路、5 制御回路、6 鍋、7 加熱コイル、8 駆動回路、9 制御回路、10 鍋、11 点線、12 磁気シールドリング、13 磁気シールド板、14 フェライト。 1 AC power source, 2 top plate, 3 heating coil, 4 drive circuit, 5 control circuit, 6 pan, 7 heating coil, 8 drive circuit, 9 control circuit, 10 pan, 11 dotted line, 12 magnetic shield ring, 13 magnetic shield plate 14 Ferrite.
Claims (5)
前記トッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する複数の加熱コイルと、
前記加熱コイルの下に配置したフェライトと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と
を備え、
前記加熱コイルの下のうち、隣接する前記加熱コイルに対向する側に前記フェライトを配置した範囲が、対向しない側に前記フェライトを配置した範囲に比べて少なくし、
前記加熱コイルの上面のうち、隣接する前記加熱コイルに対向する側から放射される磁束を、対向しない側から放射される磁束よりも弱くした
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 A top plate on which an object to be heated is placed;
A plurality of heating coils provided under the top plate for heating the object to be heated;
Ferrite disposed under the heating coil;
A drive circuit for converting an alternating voltage into a high frequency voltage and flowing a high frequency current through the heating coil;
Among under the heating coil, the range of arranging the ferrite on the side opposite to the heating coil adjacent, small comb compared to the range of arranging the ferrite on the side not facing,
The induction heating cooker characterized in that a magnetic flux radiated from a side facing the adjacent heating coil on the upper surface of the heating coil is weaker than a magnetic flux radiated from a side not facing the heating coil .
前記複数のフェライトのうち、隣接する前記加熱コイルに対向する部分に配置した前記フェライトの少なくとも一部を、対向しない部分に配置した前記フェライトに比べて、長さを短くした
ことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 The ferrite is formed in a rod shape, and a plurality of radials are arranged under the heating coil,
The at least part of the ferrite disposed in a portion facing the adjacent heating coil among the plurality of ferrites is shorter in length than the ferrite disposed in a portion not facing the ferrite. Item 1. An induction heating cooker according to item 1.
隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部には、前記フェライトを配置しない
ことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 The ferrite is formed in a rod shape, and a plurality of radials are arranged under the heating coil,
The induction heating cooker according to claim 1, wherein the ferrite is not disposed in at least a part of a portion facing the adjacent heating coil.
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to any one of claims 1 to 3, wherein at least part or all of the switching element and the diode constituting the drive circuit are formed of a wide band gap semiconductor.
ことを特徴とする請求項4記載の誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 4, wherein the wide band gap semiconductor is silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond.
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