JPH02288184A - 電磁調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はインバータ回路を駆動して被加熱物を加熱する
電磁調理器に関し、特に複数のインバータ回路を具備し
た電磁調理器に関するものであ（従来の技術） インバータ回路を駆動して被加熱物を加熱Ｊ゛る電磁調
理器は、炎が生じないので安全性が高く被加熱物を載置
するためのトッププレートが結晶化ガラスで構成できる
ので清潔であり、又熱効率が高い等の利点を有し、種々
の電磁調理器が開発されている。

近年においては複数のインバータ回路、例えば２個のイ
ンバータ回路を具備して、２０の加熱部を有する電磁調
理器が提案されている。

第７図はこのような従来の２個のインバータ回路を具備
した電磁調理器のうち、一方のインバータ回路とその周
辺装置を示したものである。

直流電源回路１０１からの所定の直流電圧をインバータ
回路１０３へ供給している。駆動回路１１５がトランジ
スタ１１３をオンオフ動作、すなわらスイッチング動作
させることにより加熱コイル１０７と共振用コンデンサ
１０９が直列共振状態に設定され、加熱コイル１０７か
ら発生する磁束による電！ｉ誘尋作用により図示しない
鍋等の被加熱物に渦電流を発生して当該被加熱物を加熱
づるようになっている。

帰還回路１１７は加熱コイル１０７と共成用コンデンサ
１０９との共振電圧と、基準電源としての直流電源回路
１０１からの電源とを比較し、この比較結果に応じて発
振器１１８を同期させるためのものである。ＰＷＭ回路
１１９は発成器１１８からの発振パルスと入力制御回路
１２１からの制御信号とを入力しており、この制御信号
に応じて発振パルスのパルス幅を変化させて駆動回路１
１５へ出力する。駆動回路１１５がこのパルス信号のパ
ルス幅に相応する時間だけトランジスタ１１３をオンす
る。従って駆動回路１１５からのパルス信号のパルス幅
に応じてトランジスタ１１３のオン時間が設定され、上
記パルス信号に基づいてトランジスタ１１３がオンオフ
動作することにより加熱コイル１０７へ高周波電流が流
れて被加熱物を加熱するようになっている。

このような第７図に示した回路構成は他のインバータ回
路とその周辺装置の回路構成と同一である。

以下の如く複数のインバータ回路を具備した電磁調理器
では、これらの各インバータ回路の発振周波数の差に応
じたいわゆる干渉音が発生する。

そこで特開昭５８−１４２７８３号公報に小された従来
Ｓ置では、各インバータ回路を駆動するだめの発振器の
発振周波数を略同−の値に設定して前述した干渉音の発
生を防止覆るようにしている。

また他の従来装置では実開昭５７−１７９２９６号公報
に示される如く、各インバータ回路の発振周波数の差が
可聴周波数以下となるように構成し、干渉音の発生が可
聴周波数帯域外となるようにしている。

（発明が解決しようとづる課題） しかしながら、第７図に示す従来例では、双方のインバ
ータ回路を駆動して調理を行なう場合に、入力電力を同
一レベルに設定しようとすると、被加熱物である鍋の材
質等によってインバータ回路の発振周波数が大きく変動
する。

すなわち第８図に示すように例えば入力電力を共に１．
２ＫＷに設定した場合には、曲線Ａに示づように磁性を
有するステンレス鋼を加熱するインバータ回路では、略
２２ＫＨｚで発振し、これに対して三層構造を有する琺
瑯鍋を加熱するインバータ回路では、略２８ＫＨｚで発
振する。従って双方の発振周波数の差の６ＫＨｚの干渉
音が発生する。

又後者の従来例、即ち双方のインバータ回路の発振周波
数の差を可聴周波数以下とするように構成する従来例で
は、一方のインバータ回路の発振周波数を２５ＫＨｚに
設定すると、他方のインバータ回路の発振周波数は５０
ＫＨｚ以下に設定する必要が生じる。

このように加熱部が２０でインバータ回路が２個である
場合には有用性が存在するが、インバータ回路が３個又
は４個以下となる場合には最終のインバータ回路の発振
周波数が非常に高い値となり、このインバータ回路に用
いられるスイッチング用のトランジスタ及び加熱コイル
での損失が非常に大ぎな値となってしまう。従って加熱
効率が極度に低下覆るのみならず、スイッチング用のト
ランジスタ及び加熱コイルでの損失による発熱を冷却す
る必要が生じ、このための冷却構造が大がかりとなり装
置が大型化し、かつコストも上昇してしまうという問題
点があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、複数のイン
バータ回路を具備する電磁調理器において、簡単な構造
により」ストの低減と発熱による損失を抑えつつ、干渉
音の発生による不快感を与えることのない電磁調理器を
提供することを目的とげる。

［発明の構成１ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明が提供する手段は、加
熱コイルと共振用」ンデンサとで決定される発振周波数
の高周波電力を発生して被加熱物を銹導加熱する複数の
加熱手段と、この複数の加熱手段で各々発生される発振
周波数を検出する検出手段と、この検出手段で検出され
る各加熱手段の発振周波数の差が可聴周波数帯域内の所
定の周波数以下の値となるように航記加熱手段の発振周
波数を変更づる変更手段とを有して構成した。

（作用） 本発明は複数の加熱手段を有しており、それぞれの加熱
手段は加熱コイルと共振用コンデンサとで決定される発
振周波数の高周波電力を発生して被加熱物を誘導加熱す
る。又それぞれの加熱手段の発振周波数を検出しており
、例えば隣接する加熱手段の各発振周波数の差が可聴周
波数帯域内の所定の周波数以下の値となるように、前記
複数の加熱手段の内、１又は２以下の加熱手段の発振周
波数を変更する。一方、電磁調理器には、通常ファンモ
ータ等の冷却手段を有しており、この冷却手段の冷却動
作に伴なって可聴周波数帯域内の音が発生している。す
なわち複数の加熱手段によって生じる干渉音が前記冷却
手段等から発生する音によって掻き消されてしまい調理
者に不快感を与えないようになる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説明
する。

第２図は本発明に係る電磁調理器の外観図である。第２
図に示すごとく同一の筐体内に加熱装置２Δと２Ｂとを
内蔵している。この加熱装置２Ａ及び２Ｂの上側には被
加熱物である鍋等を載置するためのトッププレート４が
設けられている。操作Ｉ！Ａ６△は加熱装置２Ａと対応
して設けられ、この操作盤６Ａを操作１゛ることにより
加熱ｖｔ置２Ａの入力電力等を設定する。又操作盤６Ｂ
は加熱装ｆｆ１２Ｂと対応して設けられ、この操作盤６
Ｂを操作することにより加熱装置２Ｂの入力電力等を設
定プる。

次に第１図を参照して加熱装置２Ａと２Ｂのうち加熱装
置２Ａの内部構成を代表して説明する。

交流電源である商用電源ＰＷがファンモータＦＭ及び直
流電源回路１と接続されている。ファンモータＦＭはス
イッチング用のトランジスタ等の発熱部を冷却するため
の冷却手段である直流電源回路１はサイリスタ５ＣＲ１
，５ＣＲ２及びダイオードＤＩ、Ｄ２とでブリッジ接続
されたブリッジ回路と、平滑用のコンデンサＣ１とで構
成されている。商用電源ＰＷからの交流型ツノがブリッ
ジ回路でｍ流された後にコンデンサＣ１で平滑化される
。

オンオフ制御回路５は直流電源回路１のサイリスタ５Ｃ
ＲＩ及び５ＣＲ２のそれぞれのゲート端子と接続されて
おり、交流電源ＰＷの商用周波数の１／２周期を単位と
して（例えば商用周波数が５０Ｈｚの場合には１０１１
１秒を単位として）サイリスタ５ＣＲ１及び５ＣＲ２を
オンオフ制御する。

インバータ回路３は直流電源回路１と接続されており、
直流電源回路１からの所定の直流電力が供給される。こ
のインバータ回路３は加熱コイル７と共振用のコンデン
サ９とが直列に接続されると共に、このコンデンサ９に
はリレー接点ＳＷを介してコンデンサ１０が接続されて
いる。又コンデンサ９にはダイオード１１及びトランジ
スタ１３がそれぞれ並列に接続されている。トランジス
タ１３のベースが駆動回路１５と接続されており、駆動
回路１５からの信号に基づいてトランジスタ１３がオン
オフ動作づることにより、加熱コイル７と共振用コンデ
ンサ９が直列共振状態に設定され、加熱」イル７から発
生する磁束による電磁誘導作用により図示しない鍋等の
被加熱物に渦電流を発生して被加熱物を加熱乃るように
なっている。

ここでコンデンサ９の容量は例えば０．３μＦに設定さ
れており、このコンデンサ９と加熱コイル７とが共振す
るときには共振周波数２２　Ｋ　ｆ−１ｚに設定される
。又リレー接点ＳＷが閉じてコンデンサ９に対してコン
デンサ１０が並列に接続されると、このコンデンサ１０
のリアクタンス分だけ増加し、発振周波数が低下する。

逆にリレー接点ＳＷが閉じた状態でこのリレー接点ＳＷ
を開放づると、コンデンサ１０がコンデンサ９から切り
離されてこのコンデンサ１０のリアクタンス分に相応す
る分だけ共振周波数が上昇する。

周波数検出回路１６ば加熱コイル７と共振用コンデンサ
９との共成周波数を検出するものであり、この検出した
発振周波数が規定の周波数すなわち２２ＫＨｚに対して
３ＫＨ２以下外れている場合にはリレー接点ＳＷを制御
する。具体的にはリレー接点ＳＷが開放している状態で
周波数検出回路１６によって検出された発振周波数の値
が例えば２５ＫＨ２以下である場合にはリレー接点ＳＷ
を閉じて共振周波数を低下させるように制御！Ｉ１１る
。

又逆にリレー接点ＳＷが閉じている状態で周波数検出回
路１６によって検出された共振周波数の値が１９ＫＨｚ
以下である場合には、リレー接点ＳＷを開放して共振周
波数を上昇させるように制御する。

帰還回路１７は加熱コイル７とコンデンサ９との共振電
圧を入力すると共に、基準電圧としての直流電源回路１
からの電源電圧を入力しており、この共振電圧と電源電
圧とを比較してタイミングパルスを発振器１８へ出力す
る。

発振器１８は帰還回路１７からのタイミングパルスを入
力すると、このタイミングパルスのタイミング周期に同
期してパルス信号をＰＷＭ回路１９へ出力Ｊる。

入力制御回路２１は入力設定を行なうための可変抵抗Ｒ
Ｖと接続されてＪ５す、この可変抵抗ＲＶによって入力
設定された入力設定信号をＰ〜■Ｍ回路１９へ出力づる
。

ＰＷＭ回路１９は入力制御回路２１からの入力設定信号
を入力すると、この入力設定信号に応じて発振器１８か
らのパルス信号のパルス幅を変更して駆動回路１５へ出
力する。

交流電源ＰＷからの電源線にはカレントトランスＣＴが
設けられており、交流電源ＰＷからの入力電流に比例す
る検出信号を無負荷検知回路２３へ出力する。この無負
荷検知回路２３はＰＷＭ回路１９の出力端子と接続され
ており、ＰＷＭ回路１９からの出力信号とカレントトラ
ンスＣＴからの検出信号とを比較して無負荷状態である
がどうかを検出する。例えばトッププレート４の上にナ
イフやスプーン等が載置されて不適正な負荷であること
を検出した場合、もしくは無負荷状態であることを検出
した場合には検出信号を発振器１８へ出力する。これに
よりＰＷＭ回路１９及び駆動回路１５を介してインバー
タ回路３の動作を停止して加熱動作を停止するようにな
っている。

以下説明した加熱装置２Ａの内部構成は他方の加熱装置
１ｉ２Ｂにおいても同様であり、同一番号を付して詳細
な説明を省略する。

次に第１図に示した実施例の作用を説明する。

まず加熱装置２Ａの上に磁性を有づるステンレス鋼を載
置して加熱する場合の動作を説明する。

可変抵抗ＲＶを操作して入力電力を１．２ＫＷに設定す
ると、ＰＷＭ回路１９及び駆動回路１５を介してインバ
ータ回路３を動作させる。これにより加熱コイル７と共
成用のコンデンサ９とが直列共成状態に設定される。こ
の時リレー接点ＳＷはＩＦ８１１１状態であり、加熱コ
イル７と共振用のコンデンサ９との共振周波数は２２Ｋ
Ｈｚ１．：設定される。

このようなインバータ回路３の動作によって磁性を有す
るステンレス等が加熱される。

又インバータ回路３の動作によって加熱コイル７及びス
イッチング用のトランジスタ１３等の発熱部が発熱する
が、このような発熱部はファンモータＦＭによって冷却
される。

第３図はファンモータＦＭから発生する騒音の周波数特
性を示したものであり、Ｘ軸に騒音の周波数を示づと共
に、Ｙ軸にファンモータＦＭの騒音の音圧レベルを示し
ている。

第３図に示す如くファンモータＦＭから発生ずるｌＪ音
の周波数は３ＫＨｚ以下の周波数帯に存在することが認
められる。

以下の如く加熱装置２△の上に載置された磁性を有する
ステンレス鋼を加熱している状態で同時に他方の加熱装
ｆｉＷ２Ｂの上に三層構造を有Ｊ−る琺瑯鋼を載置して
加熱する場合の作用を説明する。

加熱装置２Ｂの可変抵抗ＲＶを操作して入力電力を１．
２ＫＷに設定すると、第８図に示した如く加熱装置２Ｂ
の加熱コイル７と共振用のコンデンサ９との共振周波数
が被加熱物の材質に応じて上昇Ｊる。ここでリレー接点
ＳＷが開放状態である場合には、第８図に示したように
加熱装置２Ｂの加熱コイル７と共成用のコンデンサ９と
の共振周波数は２８ＫＨ２に設定される。

この共振周波数は周波数検出回路１６によって検出され
、基準の周波数２２　Ｋ　ＨＺに対して３キロ以下、上
昇していることから周波数検出回路１６はリレー接点Ｓ
Ｗを閉じるように制御する。これによりコンデンサ９に
対してコンデンサ１０が並列に接続されるので共振周波
数が、例えば２４ＫＨ７に低下する。

従って加熱装置２Ａ側のインバータ回路３では加熱コイ
ル７と共振用のコンデンサ９とが共振周波数２２ＫＨ２
で共振動作を行うと共に、加熱装置２Ｂ側のインバータ
回路３では加熱コイル７と共振用のコンデンサ９，１０
とが共振周波数２４ＫＨ７で共振動作を行なう。これに
より双方の共振周波数の差が２ＫＨ２に設定される。従
って加熱装置２Ａと２Ｂとの双方の共振周波数の差すな
わち２ＫＨｚの干渉音が発生したとしても、第３図に示
した如くファンモータＦＭから発生する騒音によって２
ＫＩ−１ｚの干渉音が掻き消されてしまい、調理者へ不
快感を与えることがない。

次に第４図及び第５図を参照して本発明に係る第２の実
施例を説明Ｊる。

本実施例は、−万の加熱装置２Ａ側の共振周波数だけを
変化させるようにしたことを特徴とする。

寸なわら加熱装置２Ａ側の周波数検出回路１６からの検
出信号と他方の加熱装置２Ｂ側の周波数検出回路１６か
らの検出信号とを入力して双方の共振周波数を比較し、
双方の共振周波数の差が所定値例えば２　Ｋ　Ｈｚ以下
であるかどうかを判定するための周波数判定切換回路２
１を設けており、双方の共振周波数の差が２ＫＨｚ以下
である場合にはこの周波数判定切換回路２１からの指令
に基づいてリレー接点ＳＷを制御するようにしている。

以下に示した回路ブロック以外の崩成については第１図
に示した実施例と同一であり同一番号を付して詳細な説
明を省略覆る。

次に第５図のフローチｔ・−トを参照して第４図に示し
た実施例の作用を説明する。

ステップＳ１では電源スィッチがオン操作されたかどう
かを判別しており、電源スィッチがオン操作された場合
にはステップＳ３へ進み２つの加熱装置のうちいずれか
一方のみが動作している状態であるかどうかを判別する
。このステップＳ３において一方の加熱装置だけが動作
している時にはステップＳ５へ進み、他方の加熱装置が
動作したかどうかを監視する。

ステップＳ５において他方の加熱装置が動作を開始した
場合には再びステップＳ１を介してステップＳ３へ進む
。このステップＳ３において双方の加熱装置が同時に動
作している場合にはステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では周波数判定切換回路２１が加熱装置２
Ａの周波数検出回路１６からの検出信号と加熱装置２Ｂ
の周波数検出回路１６からの検出信号とを比較して双方
の共振周波数の差が所定値例えば３ＫＨｚ以下であるか
どうかを判別しており、双方の共振周波数の差が３ＫＨ
ｚ以下である場合にはステップＳ７からステップＳ５へ
進む。

ステップ＄７において加熱装置２Ａ側の共振周波数［ａ
と加熱装置２Ｂ側の共振周波数ｒｂとの差が３ＫＨｚ以
下である場合にはステップＳ９へ進む。

ステップＳ９では共振周波数「ａと共振周波数ｆｂとの
大小関係を判別しており、共振周波数［ａが共振周波数
「ｂよりも高い場合にはステップＳ１１へ進みリレー接
点ＳＷを閉成する。これによりコンデンサ９に対してコ
ンデンサ１０が接続されて共振周波数「ａの値が低下し
、双方の共振周波数ｆａと［ｂとの差が２ＫＨｚ以下の
値に設定される。

ステップＳ９において共振周波数ｆｂの方が共振周波数
ｆａよりも高い場合にはステップＳ１３へ進みリレー接
点ＳＷを開放づる。これによりコンデンサ９からコンデ
ンサ１０が切離されて共振周波数「ａの値が上昇し、双
方の共振周波数ｆａど［ｂとの差が２ＫＨｚ以下の値に
設定される。

以下の如く双方の共成周波数「ａと１ｂとの差の周波数
が２ＫＨｚ以下に設定されるのでこれにより干渉音が生
じたとしてもファンモータＦＭから発生する騒音によっ
て掻き消されてしまい調理をする者に対して不快感を与
えることがない。

以下の如く第４図に示した実施例は一方の加熱装置の共
振周波数だけを変化させるように構成したので、部品点
数を減少させることができその分だけコストの低減を図
ることができる。

次に第６図を参照して本発明に係る第３の実施例を説明
する。

第６図に示す実施例は加熱コイル７の巻き数を切換える
ことにより、この加熱コイル７と共振用のコンデンサ９
との共振周波数を変更するようにしたことを特徴とする
。

具体的に説明すると、加熱コイル７の端子ｐａと端子Ｐ
ｃとの間の全体の巻ぎ数は例えば２０ターンに設定され
ており、端子ｐａから例えば１６ターンの地点に端子Ｐ
ｂを設けている。この端子Ｐｂと端子ｐｃとの間に存在
するコイル７ｂに対してリレー接点ＳＷを並列に接続し
ている。周波数検出回路１６が加熱コイル７と共振用の
コンデンサ９との共振周波数が基準の周波数すなわち２
２ＫＨｚよりも所定の周波数すなわち３ＫＨｚ以下高い
ことを検出した場合にはこの周波数検出回路１６からの
指令に基づいてリレー接点ＳＷを閉成りる。このリレー
接点ＳＷが開成すると端子Ｐｂと端子Ｐｃとが短絡され
て加熱コイルの巻き数が２０ターンから１６ターンへ切
替わる。これにより加熱コイル７の端子ｐａＩ！ｌ：９
ａ子ｐｂとの間のコイル７ａと共振用のコンデンサ９と
の共振周波数が低下して略２２　Ｋ　ｌ−Ｉ　Ｚとなる
ように設定される。

以下の如く第６図に示す実施例は加熱コイル７の巻ぎ数
を変化させることにより共振周波数を変更するように構
成したので、発振周波数の変更設定を確実に行なうこと
ができる。

なお、以下に説明した実施例では加熱コイルもしくは共
振用のコンデンサのインピーダンスを変化させることに
より加熱コイルと共振用のコンデンサとの共振周波数を
変更づるように構成したが、本発明はこれに限定される
ことなく適宜の手段を用いて発振周波数を変更するよう
に構成づることかできる。例えば加熱」イルの下側にフ
ィライト等の磁性体を設けておき、このフェライト等の
磁性体と加熱コイルとの距離を調整することにより加熱
コイルのインピーダンスを調整して発振周波数を変更す
るように構成してもよい。

又他の方法として加熱コイルに対して直列にリアクトル
を接続することにより発振周波数を変更するように構成
することができる。

［発明の効果］ 以下説明してきたように本発明によれば、隣接する加熱
手段の各発振周波数の差が冷却手段等で発生する音の周
波数帯の値となるように加熱手段の発振周波数を変更す
るように構成したので、複数の加熱手段の発振周波数の
差に基づく干渉音が発生したとしても、冷却手段等の音
によって掻き消されてしまい、調理をする者に対して不
快感を与えることがなく快適に調理を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例を示したブロック図、第
２図は本発明が適用される電磁調理器の外観図、第３図
はファンモータの冷却動作に伴なって発生する発生音の
周波数特性を示したグラフ、第４図は本発明に係る第２
の実施例を示したブロック図、第５図は第４図に示した
実施例の作用を示したフローチャート、第６図は本発明
に係る第３の実施例を示したブロック図、第７図は従来
例を示しブロック図、第８図は発振周波数に対づる入力
電力を被加熱物の材質毎に示した特性図である。 ２Ａ、２Ｂ・・・加熱装置 ３・・・インバータ回路 ７・・・加熱コイル ９．１０・・・コンデンサ １３・・・トランジスタ １６・・・周波数検出回路 ＦＭ・・・ファンモータ ＳＷ・・・リレー接点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 加熱コイルと共振用コンデンサ等によって決定される発
   振周波数の高周波電力を発生して被加熱物を誘導加熱す
   る複数の加熱手段と、 この複数の加熱手段で各々発生される発振周波数を検出
   する検出手段と、 この検出手段で検出される各加熱手段の発振周波数の差
   が可聴周波数帯域内の所定の周波数以下の値となるよう
   に前記加熱手段の発振周波数を変更する変更手段と、 を有することを特徴とする電磁調理器。