JP6910114B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
本発明は、天板上に載置される被加熱物を誘導加熱する誘導加熱調理器に関する。 The present invention relates to an induction heating cooker that induces and heats an object to be heated placed on a top plate.
従来、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を備え、内側加熱コイルおよび外側加熱コイルの上方に位置する負荷の材質を判別する加熱調理器が知られている。このような加熱調理器において、内側加熱コイルの上方に位置する負荷が磁性材料と判別され、外側加熱コイルの上方に位置する負荷が非磁性材料と判別された場合、外側加熱コイルのインバータに出力するスイッチ駆動信号の周波数を、内側加熱コイルのインバータに出力するスイッチ駆動信号の周波数よりも、可聴周波数の上限以上高い周波数で駆動させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a heating cooker that includes an inner heating coil and an outer heating coil arranged adjacent to each other around the inner heating coil and determines the material of the load located above the inner heating coil and the outer heating coil is known. Has been done. In such a heating cooker, when the load located above the inner heating coil is determined to be a magnetic material and the load located above the outer heating coil is determined to be a non-magnetic material, it is output to the inverter of the outer heating coil. A technique has been proposed in which the frequency of the switch drive signal to be driven is driven at a frequency higher than the upper limit of the audible frequency than the frequency of the switch drive signal output to the inverter of the inner heating coil (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献1に記載の誘導加熱調理器によれば、隣接する加熱コイルから発生する高周波磁界の周波数差に起因した干渉音を抑制することができる。
According to the induction heating cooker described in
昨今、天板上に載置される被加熱物を誘導加熱する誘導加熱調理器の普及に伴い、多様な形状および大きさの調理容器(被加熱物)を使用したいというユーザーの要望が高まっている。このため、天板上における被加熱物の配置の自由度の向上が望まれていた。これと併せて、隣接する加熱コイルから発生する高周波磁界の周波数差に起因する干渉音の抑制も望まれる。 Recently, with the spread of induction heating cookers that induce and heat an object to be heated placed on a top plate, there is an increasing demand from users who want to use cooking containers (objects to be heated) of various shapes and sizes. There is. Therefore, it has been desired to improve the degree of freedom in arranging the object to be heated on the top plate. At the same time, it is also desired to suppress the interference sound caused by the frequency difference of the high frequency magnetic field generated from the adjacent heating coil.
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、被加熱物の配置の自由度を高めることのできる誘導加熱調理器を提供するものである。また、隣接する加熱コイルから発生する高周波磁界の周波数差に起因する干渉音を抑制することのできる誘導加熱調理器を提供するものである。 The present invention has been made against the background of the above problems, and provides an induction heating cooker capable of increasing the degree of freedom in arranging the object to be heated. Further, the present invention provides an induction heating cooker capable of suppressing an interference sound caused by a frequency difference of a high frequency magnetic field generated from an adjacent heating coil.
本発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物が載置される天板と、前記天板の下方に格子状又は千鳥状に配置された複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルにそれぞれ高周波電流を供給する前記複数の加熱コイルと同数のインバータと、それぞれの前記加熱コイルに対応する前記天板の領域に前記被加熱物が載置されているか否かおよび載置されている被加熱物の材質を周期的に検知する負荷検知部と、前記負荷検知部の検知結果に基づいて前記複数のインバータを制御する制御部とを備え、前記負荷検知部によって異なる材質が同時に検知された場合、前記複数の加熱コイルのうち異なる材質に対応する加熱コイル同士が隣接しており、かつ前記隣接している加熱コイルに対応する材質に応じた駆動周波数同士の差が、第一範囲内である場合には、前記隣接する加熱コイルのうちの少なくとも一以上は、自身に対応する前記インバータからの高周波電流の供給が停止されるものである。 The induction heating cooker according to the present invention has a top plate on which an object to be heated is placed, a plurality of heating coils arranged in a grid pattern or a staggered pattern below the top plate, and the plurality of heating coils, respectively. The same number of inverters as the plurality of heating coils that supply high-frequency currents, and whether or not the object to be heated is placed in the region of the top plate corresponding to each of the heating coils, and whether or not the object to be heated is placed to be heated. When a load detection unit that periodically detects the material of an object and a control unit that controls the plurality of inverters based on the detection result of the load detection unit are provided, and different materials are simultaneously detected by the load detection unit. , The heating coils corresponding to different materials among the plurality of heating coils are adjacent to each other, and the difference between the drive frequencies corresponding to the materials corresponding to the adjacent heating coils is within the first range. If at least one or more of the heating coil for the adjacent, supply of the high-frequency current from the inverter corresponding to themselves is the also Ru stopped.
本発明によれば、天板上における被加熱物の配置の自由度を向上させることができる。また、隣接する加熱コイルから発生する高周波磁界の周波数差に起因する干渉音を抑制することができる。 According to the present invention, the degree of freedom in arranging the object to be heated on the top plate can be improved. Further, it is possible to suppress the interference sound caused by the frequency difference of the high frequency magnetic field generated from the adjacent heating coils.
以下、本発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など)を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, embodiments of the induction heating cooker according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the form of the drawings shown below. Further, in the following description, terms indicating directions (for example, "top", "bottom", "right", "left", "front", "rear", etc.) are appropriately used for ease of understanding. This is for illustration purposes only and these terms are not intended to limit the invention. Further, in each figure, those having the same reference numerals are the same or equivalent thereof, which are common in the entire text of the specification. In each drawing, the relative dimensional relationship or shape of each component may differ from the actual one.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の斜視図である。誘導加熱調理器1は、概ね箱型の筐体2を有し、筐体2の上には、鍋やフライパンなどの被加熱物が載置される天板3が設けられている。天板3は、例えばセラミックス、耐熱ガラス、結晶化ガラス等の非金属材料で構成される。誘導加熱調理器1の上面の手前側、および筐体2の前壁には、ユーザーからの操作入力を受け付ける操作部4が設けられている。操作部4は、例えば、押しボタン、ダイヤルスイッチ、静電容量式タッチスイッチ等で構成される。天板3の手前側には、表示部5が設けられている。表示部5は、液晶ディスプレイやLED等の視覚的に情報を報知する装置を有し、誘導加熱調理器1の火力、タイマーの時間等の動作状態や、ユーザーが操作部4で入力するための選択肢、ユーザーへの警告および注意喚起の報知を行う。なお、操作部4および表示部5の数、配置、および具体的構成は、本発明を限定するものではなく、同様の機能を発揮するものであれば本実施の形態で例示した以外の具体的構成を採用することができる。
FIG. 1 is a perspective view of the induction heating cooker according to the first embodiment. The
筐体2の内部には、天板3の下側に、導線が巻かれて形成された複数の加熱コイルCが設けられている。図1では、筐体2内に配置された加熱コイルCを破線で示している。図1で例示する本実施の形態の複数の加熱コイルCは、7行13列の格子状に配置されている。なお、複数の加熱コイルCの数は図示のものに限定されず、N行M列(NおよびMは2以上の正数)の格子状の配置を採用することができる。
Inside the
図2は、実施の形態1に係る加熱調理器の加熱コイルの他の配置例を示す斜視図である。図2に示す例では、複数の加熱コイルCは、千鳥状に配置されている。なお、複数の加熱コイルCの数は図示のものに限定されない。 FIG. 2 is a perspective view showing another arrangement example of the heating coil of the heating cooker according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 2, the plurality of heating coils C are arranged in a staggered pattern. The number of the plurality of heating coils C is not limited to the one shown in the figure.
各加熱コイルCの形状は、図1および図2に例示される加熱コイルCのような円形状のほか、多角形状又は星形状を採用してもよい。加熱コイルCの外径寸法は、30mm〜70mmとすることができる。複数の加熱コイルCの形状および寸法は、本実施の形態ではすべて同じであるが、一部の加熱コイルCの形状と寸法のいずれか又は両方を異ならせてもよい。なお、加熱コイルCの形状および寸法は本発明を限定するものではない。 The shape of each heating coil C may be a polygonal shape or a star shape, in addition to a circular shape like the heating coils C exemplified in FIGS. 1 and 2. The outer diameter of the heating coil C can be 30 mm to 70 mm. The shapes and dimensions of the plurality of heating coils C are all the same in this embodiment, but either or both of the shapes and dimensions of some of the heating coils C may be different. The shape and dimensions of the heating coil C are not limited to the present invention.
なお、図1および図2に示した複数の加熱コイルCの配置例では、隣接する加熱コイルC同士の距離が等しい。このようにすることで被加熱物の加熱ムラを抑制することができるが、各加熱コイルCの位置に応じて、隣接する加熱コイルC同士の距離を異ならせてもよい。 In the arrangement example of the plurality of heating coils C shown in FIGS. 1 and 2, the distances between the adjacent heating coils C are equal. By doing so, uneven heating of the object to be heated can be suppressed, but the distance between adjacent heating coils C may be different depending on the position of each heating coil C.
従来の誘導加熱調理器として、天板の定められた位置に一又は複数の加熱口が設けられていてその加熱口に被加熱物が載置されるものが知られているが、本実施の形態の誘導加熱調理器1は、固定された位置に加熱口は設けられていない。本実施の形態の誘導加熱調理器1は、天板3上の任意の位置に載置された被加熱物を、複数の加熱コイルCの組み合わせによって誘導加熱することができる。
As a conventional induction heating cooker, one or a plurality of heating ports are provided at a predetermined position on a top plate, and an object to be heated is placed on the heating ports. The
誘導加熱調理器1には、ユーザーが外部から加熱コイルCの位置を把握するための表示機能を設けてもよい。例えば、天板3の表面あるいは裏面に、各加熱コイルCの位置を示す印刷を施してもよいし、天板3の下側に、各加熱コイルCの位置を示すLED等の表示装置を設けてもよい。
The
図3は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の要部の構成を示す図である。図3では、説明のため、複数の加熱コイルCの符号をC1〜C6、Cnと区別して表記している。なお、これ以降の説明において、各加熱コイルに共通する事項を説明するときには加熱コイルCと称し、不特定の1つの加熱コイルについて説明するときには加熱コイルCnと称し、図示された特定の加熱コイルについて説明するときには加熱コイルC1のように数字を付加して説明する。また、図3では説明のために天板3の上に載置された2つの被加熱物30を図示しているが、被加熱物30は本発明を構成するものではない。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of the induction heating cooker according to the first embodiment. In FIG. 3, for the sake of explanation, the reference numerals of the plurality of heating coils C are shown separately from C1 to C6 and Cn. In the following description, when the matters common to each heating coil will be described, it will be referred to as a heating coil C, and when one unspecified heating coil will be described, it will be referred to as a heating coil Cn, and the illustrated specific heating coil will be referred to. When explaining, a number is added like the heating coil C1. Further, although FIG. 3 shows two objects to be heated 30 placed on the
図3に示すように、誘導加熱調理器1は、加熱コイルC1〜C6、Cnのそれぞれに高周波電流を供給するインバータINV1〜INV6、INVnと、制御部6と、負荷検知部7とを備える。なお、これ以降の説明において、各インバータに共通する事項を説明するときにはインバータINVと称し、不特定の1つのインバータについて説明するときにはインバータINVnと称し、図示された特定のインバータについて説明するときにはインバータINV1のように数字を付加して説明する。各インバータINVnは、それぞれ、各加熱コイルCnに一対一で接続されており、インバータINVと加熱コイルCは同数である。
As shown in FIG. 3, the
インバータINVは、商用電源20からの電流入力を受けて、対応する加熱コイルCに高周波電流を供給する。インバータINVは1組のスイッチング素子を備えており、制御部6からの駆動信号に基づいて1組のスイッチング素子をオン/オフして、高周波電流を加熱コイルCに供給する。
The inverter INV receives a current input from the
制御部6は、負荷検知部7から出力される負荷検知結果に基づいた周波数の駆動信号を、各インバータINVに供給する。制御部6は、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)で構成される。
The
負荷検知部7は、各加熱コイルCに対応する天板3の領域に、被加熱物が載置されているか否か、および載置されている被加熱物の材質を検知する。具体的には例えば、負荷検知部7は、加熱コイルCnに対応するインバータINVnが駆動されたときの、インバータINVnへの入力電流値および加熱コイルCnに流れるコイル電流値を検知する。ここで、加熱コイルCnに対応する天板3の領域の被加熱物の有無および載置されている被加熱物の材質によって、インバータINVnからみた出力側のインピーダンスは異なる。このことを利用し、入力電流値とコイル電流値とに基づいて、各加熱コイルCnに対応する天板3の領域の被加熱物の有無および被加熱物の材質を検知する。被加熱物の材質は、鉄や磁性ステンレス(例えばSUS430)などの磁性材、非磁性ステンレス(例えばSUS304)などの高抵抗非磁性材、およびアルミや銅などの低抵抗非磁性材に大別される。負荷検知部7は、被加熱物の材質が、磁性材、高抵抗非磁性材、および低抵抗非磁性材のいずれであるかを検知する。
The load detection unit 7 detects whether or not the object to be heated is placed in the region of the
また、被加熱物の一例として、アルミ製調理容器の底外面の中央部に磁性金属である貼付材が貼り付けられたものがある。このような被加熱物を、以降の説明において貼付鍋と称する。貼付鍋が天板3に載置された場合、アルミの下方に位置する加熱コイルCnについては、被加熱物が低抵抗非磁性材であると検知され、貼付材の下方に位置する加熱コイルCnについては、被加熱物が磁性材であると検知される。
Further, as an example of the object to be heated, there is one in which a sticking material made of magnetic metal is stuck to the central portion of the bottom outer surface of the aluminum cooking container. Such an object to be heated will be referred to as a sticking pan in the following description. When the sticking pot is placed on the
図4は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の各加熱コイルの駆動周波数の例を説明する図である。図4では、各加熱コイルCについて、駆動周波数によって異なるハッチングを施している。また、図4において、被加熱物30Bは高抵抗非磁性材、被加熱物30Cは貼付鍋であり、符号31は貼付鍋の貼付材を示している。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a drive frequency of each heating coil of the induction heating cooker according to the first embodiment. In FIG. 4, each heating coil C is hatched differently depending on the drive frequency. Further, in FIG. 4, the object to be heated 30B is a high-resistance non-magnetic material, the object to be heated 30C is a sticking pot, and
図4に示すように被加熱物30Bと被加熱物30Cが天板3の上に載置された状態において、負荷検知部7は、各加熱コイルCnの上に被加熱物が載置されているか否か、および載置されている被加熱物の材質を検知する。制御部6は、負荷検知部7から出力される各加熱コイルCに対応する天板3の領域の被加熱物の有無および材質に基づいて、各加熱コイルCに高周波電流を供給する各インバータINVの駆動周波数を決定する。
As shown in FIG. 4, in a state where the object to be heated 30B and the object to be heated 30C are placed on the
図4に示す例では、被加熱物の材質に応じて3種類の駆動周波数S、T、Uが予め定められている。駆動周波数Sは磁性材向けの周波数、駆動周波数Tは高抵抗非磁性材向けの周波数、駆動周波数Uは低抵抗非磁性材向けの周波数である。磁性材は非磁性材よりも加熱に寄与する等価抵抗が大きいため加熱されやすく、また等価インダクタンスが大きいため、磁性材向けの駆動周波数Sは非磁性材向けの駆動周波数T、Uよりも小さい値である。低抵抗非磁性材は高抵抗非磁性材よりも等価抵抗が小さく渦電流がジュール熱に変わりにくいため、等価抵抗を大きくするために低抵抗非磁性材向けの駆動周波数Uは高抵抗非磁性材向けの駆動周波数Tよりも大きい値である。本実施の形態では、駆動周波数S、T、Uが、それぞれ、22kHz、30kHz、80kHzであるものとして説明する。 In the example shown in FIG. 4, three types of drive frequencies S, T, and U are predetermined according to the material of the object to be heated. The drive frequency S is a frequency for a magnetic material, the drive frequency T is a frequency for a high resistance non-magnetic material, and the drive frequency U is a frequency for a low resistance non-magnetic material. Since the magnetic material has a larger equivalent resistance that contributes to heating than the non-magnetic material, it is easily heated, and since the equivalent inductance is large, the drive frequency S for the magnetic material is smaller than the drive frequencies T and U for the non-magnetic material. Is. Since the low-resistance non-magnetic material has a smaller equivalent resistance than the high-resistance non-magnetic material and the eddy current is less likely to change to Joule heat, the drive frequency U for the low-resistance non-magnetic material is set to the high-resistance non-magnetic material in order to increase the equivalent resistance. It is a value larger than the driving frequency T for the target. In the present embodiment, the drive frequencies S, T, and U will be described as being 22 kHz, 30 kHz, and 80 kHz, respectively.
図4において、被加熱物30Bが載置されている加熱コイルCnのインバータINVnは駆動周波数T、貼付鍋である被加熱物30Cの磁性材31が載置されている加熱コイルCnのインバータINVnは駆動周波数S、被加熱物30Cのアルミ材が載置されている加熱コイルCnのインバータINVnは駆動周波数Uで駆動される。また、被加熱物が載置されていない加熱コイルCnのインバータINVnは駆動停止とする。
In FIG. 4, the inverter INVn of the heating coil Cn on which the object to be heated 30B is mounted has a drive frequency T, and the inverter INVn of the heating coil Cn on which the
ここで、隣接した加熱コイルCn同士に流れる高周波電流の周波数が異なるとき、周波数の差分に応じた電磁干渉音が発生することが知られている。図4の例では、磁性材に対応する加熱コイルC1と低抵抗非磁性材に対応する加熱コイルC2との間には、Δf=駆動周波数U(80kHz)−駆動周波数S(22kHz)=58kHzの電磁干渉音が発生する。また、低抵抗非磁性材に対応する加熱コイルC2と高抵抗非磁性材に対応する加熱コイルC3の間には、Δf=駆動周波数U(80kHz)−駆動周波数T(30kHz)=50kHzの電磁干渉音が発生する。また、磁性材に対応する加熱コイルC1と高抵抗非磁性材に対応する加熱コイルC3との間には、Δf=駆動周波数T(30kHz)−駆動周波数U(22kHz)=8kHzの電磁干渉音が発生する。一般に、人間の可聴音は20kHz以下である。このため、本実施の形態の場合には、磁性材に対応する加熱コイルC1と低抵抗非磁性材に対応する加熱コイルC3とが隣接する場合に、8kHzの電磁干渉音が可聴音として発生する。 Here, it is known that when the frequencies of high-frequency currents flowing between adjacent heating coils Cn are different, electromagnetic interference sounds corresponding to the differences in frequencies are generated. In the example of FIG. 4, between the heating coil C1 corresponding to the magnetic material and the heating coil C2 corresponding to the low resistance non-magnetic material, Δf = drive frequency U (80 kHz) − drive frequency S (22 kHz) = 58 kHz. Electromagnetic interference noise is generated. Further, electromagnetic interference of Δf = drive frequency U (80 kHz) − drive frequency T (30 kHz) = 50 kHz between the heating coil C2 corresponding to the low resistance non-magnetic material and the heating coil C3 corresponding to the high resistance non-magnetic material. Sound is generated. Further, an electromagnetic interference sound of Δf = drive frequency T (30 kHz) − drive frequency U (22 kHz) = 8 kHz is generated between the heating coil C1 corresponding to the magnetic material and the heating coil C3 corresponding to the high resistance non-magnetic material. appear. Generally, human audible sound is 20 kHz or less. Therefore, in the case of the present embodiment, when the heating coil C1 corresponding to the magnetic material and the heating coil C3 corresponding to the low resistance non-magnetic material are adjacent to each other, an electromagnetic interference sound of 8 kHz is generated as an audible sound. ..
また、電磁干渉音の音圧は、周波数の異なる加熱コイル間の距離の大きさに応じて減じることも知られている。 It is also known that the sound pressure of the electromagnetic interference sound decreases according to the magnitude of the distance between the heating coils having different frequencies.
そこで、本実施の形態では、隣接する加熱コイルCn同士の周波数の差分が、人間の可聴域の範囲である20kHz以下の値となる場合に、隣接する加熱コイルCnのうちのいずれか一方又は両方に対応するインバータINVnを、干渉音対策駆動する。本実施の形態では、可聴域の範囲である20kHzが、本発明の第一範囲に相当する。以下、干渉音対策駆動について説明する。 Therefore, in the present embodiment, when the frequency difference between the adjacent heating coils Cn is 20 kHz or less, which is the range of the human audible range, one or both of the adjacent heating coils Cn The inverter INVn corresponding to the above is driven as a countermeasure against interference noise. In the present embodiment, 20 kHz, which is the range of the audible range, corresponds to the first range of the present invention. Hereinafter, the interference noise countermeasure drive will be described.
図5は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の天板に磁性材の被加熱物と高抵抗非磁性材の被加熱物とが載置された状態を示す図である。被加熱物30Aは磁性材、被加熱物30Bは高抵抗非磁性材である。各加熱コイルCnについて負荷検知が行われた結果に基づいて定まる駆動周波数は、図5に示すように、磁性材の被加熱物30Aが載置された加熱コイルCnについては駆動周波数S、高抵抗非磁性材の被加熱物30Bが載置された加熱コイルCnについては駆動周波数Tである。図5の例では、駆動周波数Sの加熱コイルC1、C2は、それぞれに隣接する加熱コイルの中に、駆動周波数の差分が可聴域となる駆動周波数Tの加熱コイルC3、C4が含まれている。反対に加熱コイルC3、C4からみると、それぞれに隣接する加熱コイルの中に、駆動周波数の差分が可聴域となる駆動周波数Sの加熱コイルC1、C2が含まれているといえる。このような状況のときに、干渉音対策駆動が行われる。 FIG. 5 is a diagram showing a state in which a magnetic material to be heated and a high resistance non-magnetic material to be heated are placed on the top plate of the induction heating cooker according to the first embodiment. The object to be heated 30A is a magnetic material, and the object to be heated 30B is a high resistance non-magnetic material. As shown in FIG. 5, the drive frequency determined based on the result of load detection for each heating coil Cn is the drive frequency S and high resistance for the heating coil Cn on which the object to be heated 30A of the magnetic material is placed. The drive frequency T is for the heating coil Cn on which the non-magnetic material to be heated 30B is placed. In the example of FIG. 5, the heating coils C1 and C2 having the drive frequency S include the heating coils C3 and C4 having the drive frequency T in which the difference in the drive frequencies is in the audible range in the heating coils adjacent to each of the heating coils C1 and C2. .. On the contrary, when viewed from the heating coils C3 and C4, it can be said that the heating coils C1 and C2 having the drive frequency S in which the difference in the drive frequencies is in the audible range are included in the heating coils adjacent to each of the heating coils C3 and C4. In such a situation, the interference sound countermeasure drive is performed.
図6は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の、干渉音対策駆動される加熱コイルを説明する図である。図7は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の、干渉音対策駆動される加熱コイルの他の例を説明する図である。図6の例では、高抵抗非磁性材である被加熱物30Bが載置されている2つの加熱コイルC3、C4が、干渉音対策駆動される。図7の例では、磁性材である被加熱物30Aが載置されている2つの加熱コイルC1、C2が、干渉音対策駆動される。 FIG. 6 is a diagram illustrating a heating coil driven to prevent interference noise in the induction heating cooker according to the first embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating another example of a heating coil driven to prevent interference noise in the induction heating cooker according to the first embodiment. In the example of FIG. 6, two heating coils C3 and C4 on which the object to be heated 30B, which is a high-resistance non-magnetic material, is placed are driven to prevent interference noise. In the example of FIG. 7, two heating coils C1 and C2 on which the object to be heated 30A, which is a magnetic material, is placed are driven to prevent interference noise.
本実施の形態の干渉音対策駆動は、駆動停止である。すなわち干渉音対策駆動の対象となる加熱コイルCnに対応するインバータINVnは駆動停止され、対象となる加熱コイルCnには高周波電流は流れず被加熱物の加熱に寄与しない。図6に示すように加熱コイルC3、C4を干渉音対策駆動により駆動停止することで、あるいは図7に示すように加熱コイルC1、C2を干渉音対策駆動により駆動停止することで、いずれの加熱コイルCnも、隣接する加熱コイルCnとの駆動周波数の差分が可聴域外の値となる。このため、可聴音となる干渉音の発生を抑制できる。 The interference noise countermeasure drive of the present embodiment is a drive stop. That is, the inverter INVn corresponding to the heating coil Cn that is the target of the interference noise countermeasure drive is stopped, and the high frequency current does not flow through the target heating coil Cn and does not contribute to the heating of the object to be heated. Either heating is performed by driving and stopping the heating coils C3 and C4 by driving against interference noise as shown in FIG. 6, or by driving and stopping the heating coils C1 and C2 by driving against interference noise as shown in FIG. As for the coil Cn, the difference in drive frequency from the adjacent heating coil Cn is a value outside the audible range. Therefore, it is possible to suppress the generation of an interference sound that becomes an audible sound.
ここで、加熱コイルCn同士が隣接しているというときに、どの範囲の加熱コイルCnを隣接していると称するかは、加熱コイルCnの配置や大きさに応じて決定することができる。本実施の形態では、ある加熱コイルCnに着目したときに、その周囲に配置された8個の加熱コイルCn(上、下、左、右、左上、左下、右上、右下)を、隣接した加熱コイルと称している。このほか、ある加熱コイルCnに着目したときに、その上下左右に配置された4個の加熱コイルCnを、隣接した加熱コイルと称することもできる。ある加熱コイルCnにおいて、自身に隣接する加熱コイルCnとの駆動周波数の差分が人間の可聴域の範囲である20kHz以下の値となる場合に、その加熱コイルCnが干渉音対策駆動の対象となる。このため、1又は複数の加熱コイルCnが干渉音対策駆動されたときに、異なる駆動周波数で駆動される加熱コイル群同士の距離(外形同士の距離)が、可聴域の干渉音を発生させない距離となるように、加熱コイルCnに隣接する範囲を定める。 Here, when the heating coils Cn are adjacent to each other, the range of the heating coils Cn to be referred to as adjacent can be determined according to the arrangement and size of the heating coils Cn. In the present embodiment, when focusing on a certain heating coil Cn, eight heating coils Cn (upper, lower, left, right, upper left, lower left, upper right, lower right) arranged around the heating coil Cn are adjacent to each other. It is called a heating coil. In addition, when focusing on a certain heating coil Cn, the four heating coils Cn arranged on the top, bottom, left, and right of the heating coil Cn can also be referred to as adjacent heating coils. In a certain heating coil Cn, when the difference in drive frequency from the heating coil Cn adjacent to itself is a value of 20 kHz or less, which is within the range of the human audible range, the heating coil Cn is subject to interference noise countermeasure drive. .. Therefore, when one or more heating coils Cn are driven to prevent interference noise, the distance between the heating coil groups driven at different drive frequencies (distance between outer shapes) is the distance at which interference noise in the audible range is not generated. The range adjacent to the heating coil Cn is defined so as to be.
隣接する加熱コイルCn同士のうち、駆動周波数の差分が可聴音の範囲内となる加熱コイルCnのいずれを干渉音対策駆動の対象とするかは、以下の第一の例〜第三の例のようにして定めることができる。 Of the adjacent heating coils Cn, which of the heating coils Cn whose drive frequency difference is within the range of the audible sound is to be the target of the interference sound countermeasure drive is determined in the first to third examples below. It can be determined in this way.
第一の例として、駆動周波数が大きい方の加熱コイルCnを、干渉音対策駆動の対象とすることができる。隣接する加熱コイルと比較して駆動周波数が大きいということは、その加熱コイルCnの上には相対的に加熱効率の低い被加熱物が載置されているということであるので、その加熱コイルCnを干渉音対策駆動の対象とし、他方の加熱効率のよい被加熱物は材質に応じた駆動周波数で優先して加熱される。図6は、この第一の例と一致している。 As a first example, the heating coil Cn having the larger drive frequency can be targeted for the interference noise countermeasure drive. The fact that the drive frequency is higher than that of the adjacent heating coil means that an object to be heated with relatively low heating efficiency is placed on the heating coil Cn, so that the heating coil Cn Is the target of the interference noise countermeasure drive, and the other object to be heated with good heating efficiency is preferentially heated at the drive frequency according to the material. FIG. 6 is consistent with this first example.
第二の例として、駆動周波数が小さい方の加熱コイルCnを、干渉音対策駆動の対象とすることができる。隣接する加熱コイルと比較して駆動周波数が小さいということは、その加熱コイルCnの上には相対的に加熱効率の高い被加熱物が載置されているということである。例えば、駆動周波数Sで駆動されている加熱コイルCnと駆動周波数Tで駆動されている加熱コイルCnとがある場合、低い方の駆動周波数Sで駆動されている加熱コイルCnの領域には、相対的に加熱効率が高い磁性材の被加熱物が載置されているといえる。被加熱物に投入される電力密度でみると、駆動周波数が低い方の加熱コイルCnの1コイルあたりの電力密度の方が、駆動周波数が高い方の加熱コイルCnの1コイルあたりの電力密度よりも高い。このため、一つの被加熱物を、駆動周波数が小さい方の加熱コイルCnが複数で加熱している場合には、駆動周波数が小さい方の加熱コイルCnのいくつかを干渉音対策駆動の対象として駆動停止したとしても、相対的に加熱効率が高い材質の被加熱物の加熱に影響を与えにくい。図7は、この第二の例と一致している。 As a second example, the heating coil Cn having the smaller drive frequency can be the target of the interference noise countermeasure drive. The fact that the drive frequency is smaller than that of the adjacent heating coil means that an object to be heated having a relatively high heating efficiency is placed on the heating coil Cn. For example, when there is a heating coil Cn driven by the drive frequency S and a heating coil Cn driven by the drive frequency T, the region of the heating coil Cn driven by the lower drive frequency S is relative to the region. It can be said that a magnetic material to be heated, which has high heating efficiency, is placed on the surface. Looking at the power density applied to the object to be heated, the power density per coil of the heating coil Cn having the lower drive frequency is higher than the power density per coil of the heating coil Cn having the higher drive frequency. Is also expensive. Therefore, when one heating object is heated by a plurality of heating coils Cn having a smaller driving frequency, some of the heating coils Cn having a smaller driving frequency are targeted for interference noise countermeasure driving. Even if the drive is stopped, it does not easily affect the heating of the object to be heated, which is a material with relatively high heating efficiency. FIG. 7 is consistent with this second example.
第三の例としては、同じ駆動周波数で駆動されている加熱コイルCnの数が多い方に属する加熱コイルCnを、干渉音対策駆動の対象とすることができる。同じ駆動周波数で駆動されている加熱コイルCnの数が多いということは、被加熱物の底面積が大きいと見込まれるため、その加熱コイルCnを干渉音対策駆動の対象として駆動停止したとしても、被加熱物の加熱に影響を与えにくい。図7は、この第三の例とも一致している。 As a third example, the heating coil Cn belonging to the one having the larger number of heating coils Cn driven at the same drive frequency can be targeted for the interference noise countermeasure drive. Since the number of heating coils Cn driven at the same drive frequency is large, it is expected that the bottom area of the object to be heated is large, so even if the heating coils Cn are driven and stopped as the target of the interference noise countermeasure drive. It does not easily affect the heating of the object to be heated. FIG. 7 is also consistent with this third example.
このように、各加熱コイルCnに着目すると、その加熱コイルCnに対応する天板3の領域に被加熱物が載置されていると検知された場合には、当該加熱コイルCnに対応する被加熱物の材質に応じた駆動周波数でインバータINVnから高周波電流を供給されるか、あるいは干渉音対策駆動の対象となって駆動停止されるか、のいずれかとなる。干渉音対策駆動の対象となった加熱コイルCnが駆動停止されることで、隣接する加熱コイルCnの周波数の差は、可聴域の範囲外となる。
Focusing on each heating coil Cn in this way, when it is detected that an object to be heated is placed in the region of the
図8は、実施の形態1に係る誘導加熱調理器の制御フローチャートである。図8を参照して、図5〜図7に示した動作を実現する制御例を説明する。 FIG. 8 is a control flowchart of the induction heating cooker according to the first embodiment. A control example for realizing the operation shown in FIGS. 5 to 7 will be described with reference to FIG.
(ステップS1)
加熱開始の指示を受けると、負荷検知部7は各加熱コイルCnに対応する天板3の上の負荷検知を行い、制御部6は各加熱コイルCnについて、負荷検知結果に基づいて予定周波数fn_sを決定する。詳しくは、制御部6は、各インバータINVnを駆動して、負荷検知用の高周波電流を各加熱コイルCnに流す。このとき、すべてのインバータINVを同時に駆動してもよいし、グループ分けしたインバータINVをグループ毎に同時に駆動してもよいし、各インバータINVを順次駆動してもよい。負荷検知部7は、負荷検知用の高周波電流が供給されたときのインバータINVnへの入力電流および対応する加熱コイルCnに流れるコイル電流値に基づいて、各加熱コイルCnに対応する天板3の領域に被加熱物が載置されているか否かおよび載置された被加熱物の材質を検知する。制御部6は、各加熱コイルCnについての負荷検知結果に基づいて、載置された被加熱物の材質に対応した駆動周波数S、T、Uのいずれかを、その加熱コイルCnの予定周波数fn_sとして決定する。
(Step S1)
Upon receiving the instruction to start heating, the load detection unit 7 detects the load on the
(ステップS2)
制御部6は、各加熱コイルCnについて、その加熱コイルCnに隣接する一又は複数の加熱コイルCの中に、予定周波数fn_s同士の差分が可聴域の範囲内となる予定周波数fn_sを持つ加熱コイルCがあるか否かを検知する。
(Step S2)
The
(ステップS3)
制御部6は、各加熱コイルCnに対応するインバータINVの駆動周波数fを決定する。具体的には、ステップS1で対応する天板3の領域に被加熱物が載置されていないと判断された加熱コイルCnは、駆動停止される。また、ステップS2で、隣接する加熱コイルCnの中に、予定周波数fn_s同士の差分が可聴域の範囲内となる予定周波数fn_sを持つ加熱コイルCがある、と検出された加熱コイルCnは、ステップS1で決定された予定周波数fn_sが駆動周波数fとして決定されるか、あるいは干渉音対策駆動の対象となって駆動停止される。そのほかの加熱コイルCnは、ステップS1で決定された予定周波数fn_sが、対応するインバータINVnの駆動周波数fとして決定される。
(Step S3)
The
(ステップS4)
加熱停止の指示がなければ(S4;NO)、誘導加熱調理器1はステップS1〜ステップS3の処理を周期的に実行する。すなわち、周期的に、各加熱コイルCnについて対応する天板3の領域の被加熱物の検知が行われ、検知結果に基づいて対応するインバータINVnの駆動周波数が更新される。したがって、例えば加熱開始後に新たな被加熱物が天板3の上に載置されたり、載置されている被加熱物が移動されたりした場合でも、そのときの被加熱物の状態に応じて、各加熱コイルCnのインバータINVnが駆動制御される。加熱停止の指示があると(S4;YES)、制御部6はインバータINVを駆動停止して加熱を停止する。
(Step S4)
Unless instructed to stop heating (S4; NO), the
以上のように本実施の形態によれば、天板3の下方に格子状又は千鳥状に複数の加熱コイルCが配置されており、各加熱コイルCに対応する天板3の領域に被加熱物が載置されているか否かおよび載置されている被加熱物の材質を、周期的に検知する。そして、負荷検知部7によって異なる材質が同時に検知された場合、複数の加熱コイルCnのうち異なる材質に対応する加熱コイルCn同士が隣接しており、かつ隣接している加熱コイルCnに対応する材質に応じた駆動周波数同士の差が、可聴域内である場合には、隣接する加熱コイルCのうちの少なくとも一以上は、自身に対応するインバータINVnからの高周波電流の供給が停止される。このため、被加熱物の配置および形状の自由度を高めることができ、また隣接する加熱コイルCn同士の高周波磁界の駆動周波数の差に起因する干渉音の発生を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of heating coils C are arranged in a grid pattern or in a staggered pattern below the
なお、上記では、被加熱物の材質および可聴域の干渉音の抑制に着目して、加熱コイルCのインバータINVの制御について説明した。被加熱物を加熱する際の火力を調整するには、各加熱コイルCに対応するインバータINVの駆動信号のオンデューティを変更することで実現できる。 In the above, the control of the inverter INV of the heating coil C has been described with a focus on the material of the object to be heated and the suppression of the interference sound in the audible range. The thermal power when heating the object to be heated can be adjusted by changing the on-duty of the drive signal of the inverter INV corresponding to each heating coil C.
インバータINVに含まれるスイッチング素子は、シリコン半導体で構成することもできるが、SiC(炭化珪素)又はGaN(窒化ガリウム系材料)であるワイドバンドギャップ半導体で構成してもよい。上述のように本実施の形態の誘導加熱調理器1は、複数の加熱コイルCが格子状又は千鳥状に配置されていて天板3のいずれの箇所でも被加熱物を誘導加熱できるようになっており、アルミ等の低抵抗非磁性体を誘導加熱するために駆動周波数U(例えば80kHz)で駆動されるインバータINVがある。ここで、シリコン半導体は、駆動周波数が高くなるにしたがって損失が増加し、また冷却が困難となる。一方、ワイドバンドギャップ半導体であるSiC(炭化ケイ素)は、シリコン半導体に比べて耐熱温度が高いため、インバータINVのスイッチング素子としてSiCを用いることで、放熱フィンや冷却ファンなどの冷却手段を小型化かつ軽量化することができる。また、GaN(窒化ガリウム系材料)は、シリコン半導体に比べて損失が大幅に小さいため、インバータINVのスイッチング素子としてGaNを用いることで、駆動周波数が高い場合でも損失が小さいために放熱フィンや冷却ファンなどの冷却手段を小型化かつ軽量化することができる。これにより、複数の加熱コイルCおよび複数のインバータINVを備えた誘導加熱調理器1の軽量化が可能となり、誘導加熱調理器1の施工性の向上を図ることができる。
The switching element included in the inverter INV may be made of a silicon semiconductor, but may also be made of a wide bandgap semiconductor made of SiC (silicon carbide) or GaN (gallium nitride based material). As described above, in the
実施の形態2.
前述の実施の形態1では、干渉音対策駆動の例として、対象となる加熱コイルCnのインバータINVnを駆動停止することを説明した。本実施の形態では、干渉音対策駆動の他の例として、隣接する加熱コイルCの駆動周波数と自身の駆動周波数との差が、可聴域外の値となるような駆動周波数とする制御例を、図6および図7を参照して説明する。本実施の形態では、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
In the above-described first embodiment, it has been described that the inverter INVn of the target heating coil Cn is driven and stopped as an example of the interference noise countermeasure driving. In the present embodiment, as another example of the interference noise countermeasure drive, a control example in which the difference between the drive frequency of the adjacent heating coil C and its own drive frequency is set to a value outside the audible range is set. This will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the present embodiment, the differences from the first embodiment will be mainly described.
図6において、加熱コイルC3およびC4が干渉音対策駆動の対象である。この加熱コイルC3およびC4の駆動周波数を、駆動周波数Sとの差分が可聴域外となるような駆動周波数とする。具体的には、加熱コイルC3およびC4の駆動周波数を、被加熱物の材質に応じて決定された駆動周波数T(30kHz)から変更し、例えば52kHzとする。このようにすることで、加熱コイルC3、C4と加熱コイルC1、C2の周波数の差分Δf=52kHz−駆動周波数S(22kHz)=30kHzとなり、電磁干渉音は可聴域の範囲外となる。また、加熱コイルC3、C4の駆動周波数と、駆動周波数Tとの差分Δf=52kHz−駆動周波数T(30kHz)=22kHzとなり、こちらも電磁干渉音は可聴域の範囲外となる。 In FIG. 6, the heating coils C3 and C4 are the targets of the interference noise countermeasure drive. The drive frequencies of the heating coils C3 and C4 are set so that the difference from the drive frequency S is outside the audible range. Specifically, the drive frequency of the heating coils C3 and C4 is changed from the drive frequency T (30 kHz) determined according to the material of the object to be heated, and is set to, for example, 52 kHz. By doing so, the frequency difference between the heating coils C3 and C4 and the heating coils C1 and C2 is Δf = 52 kHz-drive frequency S (22 kHz) = 30 kHz, and the electromagnetic interference sound is out of the audible range. Further, the difference between the drive frequencies of the heating coils C3 and C4 and the drive frequency T is Δf = 52 kHz − drive frequency T (30 kHz) = 22 kHz, and the electromagnetic interference sound is also out of the audible range.
また、図7において、加熱コイルC1およびC2が干渉音対策駆動の対象である。この加熱コイルC1およびC2の駆動周波数を、駆動周波数Tとの差分が可聴域外となるような駆動周波数とする。具体的には、加熱コイルC1およびC2の駆動周波数を、被加熱物の材質に応じて決定された駆動周波数S(22kHz)から変更し、例えば52kHzとする。このようにすることで、加熱コイルC1、C2と加熱コイルC3、C4の周波数の差分Δf=52kHz−駆動周波数T(30kHz)=22kHzとなり、電磁干渉音は可聴域の範囲外となる。また、加熱コイルC1、C2の駆動周波数と、駆動周波数Sとの差分Δf=52kHz−駆動周波数S(22kHz)=30kHzとなり、こちらも電磁干渉音は可聴域の範囲外となる。 Further, in FIG. 7, the heating coils C1 and C2 are the targets of the interference noise countermeasure drive. The drive frequencies of the heating coils C1 and C2 are set so that the difference from the drive frequency T is outside the audible range. Specifically, the drive frequency of the heating coils C1 and C2 is changed from the drive frequency S (22 kHz) determined according to the material of the object to be heated, and is set to, for example, 52 kHz. By doing so, the frequency difference between the heating coils C1 and C2 and the heating coils C3 and C4 is Δf = 52 kHz − drive frequency T (30 kHz) = 22 kHz, and the electromagnetic interference sound is out of the audible range. Further, the difference between the drive frequencies of the heating coils C1 and C2 and the drive frequency S is Δf = 52 kHz − drive frequency S (22 kHz) = 30 kHz, and the electromagnetic interference sound is also out of the audible range.
本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。さらに、干渉音対策駆動の対象となる加熱コイルCnは、材質に応じた駆動周波数による駆動と比較して高い周波数で駆動されることとなるため低火力とはなるものの、被加熱物の加熱を継続するので、実施の形態1よりも被加熱物の加熱効率を向上させることができる。 According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, the heating coil Cn, which is the target of the interference noise countermeasure drive, is driven at a higher frequency than the drive with a drive frequency according to the material, so that the heating power is low, but the heated object is heated. Since it continues, the heating efficiency of the object to be heated can be improved as compared with the first embodiment.
実施の形態3.
本実施の形態3では、干渉音対策駆動される加熱コイルCの駆動周波数を、経時的に変動させる制御例を、図6および図7を参照して説明する。本実施の形態では、実施の形態1、2との相違点を中心に説明する。
In the third embodiment, a control example in which the drive frequency of the heating coil C driven to prevent interference noise is changed with time will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In this embodiment, the differences from the first and second embodiments will be mainly described.
図6において、加熱コイルC3およびC4の駆動周波数を、駆動周波数Sとの差分が可聴域外となる駆動周波数の範囲で、経時的に変動させる。具体的には、加熱コイルC3およびC4の駆動周波数を、駆動周波数Tよりも大きい値である32kHz〜34kHzの範囲で経時的に変動させる。このようにすることで、加熱コイルC3、C4の駆動周波数と駆動周波数T(30kHz)との間の周波数の差分は、2kHz〜4kHzの範囲で変動して一定値とならない。また、干渉音対策駆動の駆動周波数と駆動周波数S(22kHz)との差分は、10kHz〜12kHzの範囲で変動して一定値とならない。 In FIG. 6, the drive frequencies of the heating coils C3 and C4 are changed over time in a range of drive frequencies in which the difference from the drive frequency S is outside the audible range. Specifically, the drive frequencies of the heating coils C3 and C4 are changed over time in the range of 32 kHz to 34 kHz, which is a value larger than the drive frequency T. By doing so, the frequency difference between the drive frequencies of the heating coils C3 and C4 and the drive frequency T (30 kHz) fluctuates in the range of 2 kHz to 4 kHz and does not become a constant value. Further, the difference between the drive frequency of the interference sound countermeasure drive and the drive frequency S (22 kHz) fluctuates in the range of 10 kHz to 12 kHz and does not become a constant value.
また、図7において、加熱コイルC1およびC3の駆動周波数を、駆動周波数Tとの差分が可聴域外となる駆動周波数の範囲で、時間的に変動させる。具体的には、加熱コイルC1およびC2の駆動周波数を、駆動周波数Sよりも大きい値である24〜26kHzの範囲で経時的に変動させる。このようにすることで、加熱コイルC1、C2の駆動周波数と駆動周波数S(22kHz)との間の周波数の差分は、2kHz〜4kHzの範囲で変動して一定値とならない。また、干渉音対策駆動の駆動周波数と駆動周波数T(30kHz)との差分は、4kHz〜6kHzの範囲で変動して一定値とならない。 Further, in FIG. 7, the drive frequencies of the heating coils C1 and C3 are changed with time in the range of the drive frequencies in which the difference from the drive frequencies T is outside the audible range. Specifically, the drive frequencies of the heating coils C1 and C2 are changed over time in the range of 24 to 26 kHz, which is a value larger than the drive frequency S. By doing so, the frequency difference between the drive frequencies of the heating coils C1 and C2 and the drive frequency S (22 kHz) fluctuates in the range of 2 kHz to 4 kHz and does not become a constant value. Further, the difference between the drive frequency of the interference sound countermeasure drive and the drive frequency T (30 kHz) fluctuates in the range of 4 kHz to 6 kHz and does not become a constant value.
本実施の形態によれば、干渉音対策駆動の対象となる加熱コイルCの駆動周波数は、経時的に変動する。このため、他の加熱コイルCの駆動周波数との差分が一定値とならず、周波数の差分に起因する耳障りな電磁干渉音の発生を抑制することができる。また、干渉音対策駆動の対象となる加熱コイルCnの駆動周波数を、材質に応じて決定される駆動周波数に近い範囲で変動させることで、当該加熱コイルCnに対応する天板3の領域に載置された被加熱物の加熱効率の低下を抑制することができる。
According to the present embodiment, the drive frequency of the heating coil C, which is the target of the interference noise countermeasure drive, fluctuates with time. Therefore, the difference from the drive frequency of the other heating coil C does not become a constant value, and it is possible to suppress the generation of annoying electromagnetic interference sound due to the frequency difference. Further, by changing the drive frequency of the heating coil Cn, which is the target of the interference noise countermeasure drive, in a range close to the drive frequency determined according to the material, the heating coil Cn is placed in the region of the
実施の形態4.
本実施の形態では、実施の形態1〜3で説明した誘導加熱調理器1の加熱コイルC、インバータINVおよび制御部6の他のハードウェア構成例を説明する。なお、本実施の形態は、実施の形態1〜3と組み合わせることができ、本実施の形態では実施の形態1〜3との相違点を中心に説明する。
In this embodiment, another hardware configuration example of the heating coil C, the inverter INV, and the
図9は、実施の形態4に係る誘導加熱調理器の要部の構成を示す図である。図9では、天板3の下に配置される加熱コイルCおよびその付帯部材を模式的に示すとともに、主制御部6Aと副制御部6Bの機能的な接続関係を図示している。本実施の形態では、加熱コイルCnは、基板8にパターンコイルとして形成されている。この基板8には、加熱コイルCnに高周波電流を供給するインバータINVn、およびインバータINVnを制御する副制御部6Bが実装されている。すなわち、加熱コイルCn、インバータINVnおよび副制御部6Bがすべて基板8に実装されており、これらがモジュール化されている。このようなモジュール化された複数の加熱コイルCが、天板3の下に格子状あるいは千鳥状に配置されている。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a main part of the induction heating cooker according to the fourth embodiment. FIG. 9 schematically shows the heating coil C and its auxiliary members arranged under the
本実施の形態の副制御部6Bは、実施の形態1で示した負荷検知部7の機能を備えており、加熱コイルCnに対応する天板3の領域に、被加熱物が載置されているか否か、および載置されている被加熱物の材質を検知する。
The
複数の加熱コイルCに対応した複数の副制御部6Bは、すべて主制御部6Aに接続されている。主制御部6Aは、各副制御部6Bに制御指令を出力して副制御部6Bを制御するものであり、主制御部6Aと各副制御部6Bとの間には、マスター−スレーブの関係がある。主制御部6Aおよび副制御部6Bは、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)で構成される。主制御部6Aと副制御部6Bとは、有線通信又は無線通信によって信号を送受信する。
The plurality of
主制御部6Aは、周期的に実行される負荷検知のタイミングになると、各副制御部6Bに対して負荷検知実行の指令を出力する。負荷検知実行の指令を取得した副制御部6Bは、負荷検知を実行し、検知結果を主制御部6Aに出力する。主制御部6Aは、副制御部6Bから出力される負荷検知結果に基づいて、各副制御部6Bに制御指令を出力する。この制御指令は、それぞれの副制御部6Bが対応するインバータINVnを駆動するか否か、および駆動する際の周波数に関する情報である。
The
本実施の形態によれば、実施の形態1〜3で示した誘導加熱調理器1の干渉音対策駆動を実現することができる。さらに、加熱コイルCnとインバータINVnとを同じ基板8に実装してモジュール化したので、誘導加熱調理器1内の配線を簡素化できる。また、副制御部6Bも同じ基板8に実装してモジュール化したので、副制御部6BとインバータINVnとの配線を簡素化できる。また、加熱コイルCをパターンコイル化したので、加熱コイルCのサイズ、特に厚みの薄型化が図られ、誘導加熱調理器1の筐体2内における基板8やその他の部品の配置の自由度を高めることができる。
According to the present embodiment, it is possible to realize the interference noise countermeasure drive of the
なお、本実施の形態では加熱コイルCを基板8に形成されたパターンコイルとした構造例を示したが、パターンコイルではなく、実施の形態1で示した導線が巻かれて形成された加熱コイルCに、上述の副制御部6Bおよび主制御部6Aによる制御と同様の制御を組み合わせてもよい。
Although the structural example in which the heating coil C is a pattern coil formed on the
1 誘導加熱調理器、2 筐体、3 天板、4 操作部、5 表示部、6 制御部、6A 主制御部、6B 副制御部、7 負荷検知部、8 基板、20 商用電源、30 被加熱物、30A 被加熱物、30B 被加熱物、30C 被加熱物、31 磁性材、C 加熱コイル、INV インバータ。 1 Induction heating cooker, 2 housing, 3 top plate, 4 operation unit, 5 display unit, 6 control unit, 6A main control unit, 6B sub-control unit, 7 load detector, 8 board, 20 commercial power supply, 30 covers Heated object, 30A heated object, 30B heated object, 30C heated object, 31 magnetic material, C heating coil, INV inverter.
Claims (6)
前記天板の下方に格子状又は千鳥状に配置された複数の加熱コイルと、
前記複数の加熱コイルにそれぞれ高周波電流を供給する前記複数の加熱コイルと同数のインバータと、
それぞれの前記加熱コイルに対応する前記天板の領域に前記被加熱物が載置されているか否かおよび載置されている被加熱物の材質を周期的に検知する負荷検知部と、
前記負荷検知部の検知結果に基づいて前記複数のインバータを制御する制御部とを備え、
前記負荷検知部によって異なる材質が同時に検知された場合、
前記複数の加熱コイルのうち異なる材質に対応する加熱コイル同士が隣接しており、かつ前記隣接している加熱コイルに対応する材質に応じた駆動周波数同士の差が、第一範囲内である場合には、
前記隣接する加熱コイルのうちの少なくとも一以上は、
自身に対応する前記インバータからの高周波電流の供給が停止される
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 The top plate on which the object to be heated is placed and
A plurality of heating coils arranged in a grid pattern or a staggered pattern below the top plate,
The same number of inverters as the plurality of heating coils that supply high-frequency current to the plurality of heating coils, respectively.
A load detection unit that periodically detects whether or not the object to be heated is placed in the region of the top plate corresponding to each of the heating coils, and the material of the object to be heated.
A control unit that controls the plurality of inverters based on the detection result of the load detection unit is provided.
When different materials are detected at the same time by the load detection unit,
When the heating coils corresponding to different materials among the plurality of heating coils are adjacent to each other, and the difference between the drive frequencies corresponding to the materials corresponding to the adjacent heating coils is within the first range. for,
At least one or more of the adjacent heating coils
An induction heating cooker characterized in that the supply of high-frequency current from the inverter corresponding to itself is stopped.
前記複数のインバータのそれぞれに対応して設けられ、対応する前記インバータを制御する副制御部と、
前記負荷検知部の検知結果に基づいて、前記副制御部に制御指令を出力する主制御部とを備えた
ことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 The control unit
A sub-control unit that is provided corresponding to each of the plurality of inverters and controls the corresponding inverters.
The induction heating cooker according to claim 1, further comprising a main control unit that outputs a control command to the sub control unit based on the detection result of the load detection unit.
前記複数のインバータのそれぞれに対応して設けられ、対応する前記インバータを制御する副制御部と、
前記副制御部に制御指令を出力する主制御部とを有し、
前記複数の加熱コイルは、基板にパターンコイルとして配置されており、
前記基板には、前記パターンコイルである前記加熱コイルと、前記インバータと、前記副制御部とが実装されている
ことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 The control unit
A sub-control unit that is provided corresponding to each of the plurality of inverters and controls the corresponding inverters.
The sub-control unit has a main control unit that outputs a control command.
The plurality of heating coils are arranged as pattern coils on the substrate.
The induction heating cooker according to claim 1, wherein the heating coil, which is the pattern coil, the inverter, and the sub-control unit are mounted on the substrate.
ことを特徴とする請求項3記載の誘導加熱調理器。 The main control unit on the basis of the detection result of the load detection unit, the induction heating cooker of claim 3 Symbol mounting and outputs a control command to the sub controller.
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to any one of claims 1 to 4 , wherein the inverter includes a switching element formed of a wide bandgap semiconductor.
ことを特徴とする請求項5記載の誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 5 , wherein the wide bandgap semiconductor is a silicon carbide or gallium nitride-based material.
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