JPH06260272A - 高周波電力発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は外部へ不要に輻射される磁界を低減
し、周辺の機器への悪影響を著しく緩和した高周波電力
発生装置を提供することを目的とする。 【構成】 高周波インバータ７は高周波コイル８に接続
して高周波コイルに高周波電流を供給し、消去電流発生
手段９は消去磁界発生導体１０に接続して高周波電流を
供給し、前記消去磁界発生導体１０は前記高周波コイル
８から外部に輻射する不要な磁界を打ち消す方向の磁界
を発生するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般家庭で使用される誘
導加熱調理器などに用いられる高周波電力発生装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種の高周波電力発生装置に
は、外部への不要な磁界の輻射を低減し、周辺の機器へ
悪影響を緩和することが求められている。

【０００３】以下、従来の高周波電力発生装置について
誘導加熱調理器における構成を例にとって図４に基づい
て説明する。図において、１は高周波インバータ、２は
前記高周波インバータ１に接続された平板状の高周波コ
イルで、鍋などを加熱する加熱コイルである。３は前記
高周波コイル２と同心円上に配置されたリング状の消去
磁界発生導体である。

【０００４】この構成において前記高周波インバータ１
より供給された高周波電流によって前記高周波コイル２
からは磁界４が発生する。一方、前記消去磁界発生導体
３には電磁誘導によって高周波電流が流れるが、電磁誘
導の法則により装置外に漏れる磁界を打ち消す方向の磁
界５を発生する。従って一点鎖線６で囲まれた部分を見
れば明らかなように外部に不要に輻射される磁界４があ
る程度低減される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、前記消去磁界発生導体３に誘起する電流
が十分でなく、外部に輻射される不要な磁界を十分低減
することができなかったため、周辺に配置された機器に
誤動作を起こさせるなどの悪影響を及ぼすことがあっ
た。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、外部へ不要に輻射される磁界を低減し、周辺の機器
への悪影響を著しく緩和した高周波電力発生装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第１の手段は、高周波コイルと、この高周波
コイルに接続して高周波コイルに高周波電流を供給する
高周波インバータと、前記高周波コイルから外部に輻射
する不要な磁界を打ち消す方向の磁界を発生する消去磁
界発生導体と、前記消去磁界発生導体に接続して高周波
電流を供給する消去電流発生手段とを有する高周波電力
発生装置とするものである。

【０００８】また、本発明の第２の手段は、高周波コイ
ルと、この高周波コイルに接続して高周波コイルに高周
波電流を供給する高周波インバータと、前記高周波コイ
ルから輻射する不要な磁界を打ち消す磁界を発生する消
去磁界発生導体と、前記消去磁界発生導体に接続して高
周波電流を供給する消去電流発生手段と、前記高周波コ
イルから外部に輻射する不要な磁界を検出する漏れ磁界
検出手段と、この漏れ磁界検出手段による不要な磁界検
出により前記消去電流発生手段を制御して前記消去磁界
発生導体に不要な磁界を打ち消す方向の磁界を発生させ
る消去電流制御手段とを有する高周波電力発生装置とす
るものである。

【０００９】また、本発明の第３の手段は、高周波コイ
ルと、この高周波コイルに接続して高周波コイルに高周
波電流を供給する高周波インバータと、前記高周波コイ
ルから輻射する不要な磁界を打ち消す磁界を発生する複
数の消去磁界発生導体と、この複数の消去磁界発生導体
に接続して高周波電流を供給する消去電流発生手段と、
前記高周波コイルから外部に輻射する不要な磁界を複数
箇所で検出する複数の漏れ磁界検出手段と、この複数の
漏れ磁界検出手段による不要な磁界検出により前記消去
電流発生手段を制御して複数の消去磁界発生導体に不要
な磁界を打ち消す方向の磁界を発生させる消去電流制御
手段とを有する高周波電力発生装置とするものである。

【００１０】

【作用】上記第１の手段によれば、高周波コイルから外
部に輻射する不要な磁界を消去するのに十分な電流を消
去磁界発生導体に供給することができるので、不要な磁
界を非常に小さくすることができる。従って、周辺の機
器への悪影響を著しく緩和した高周波電力発生装置を提
供することができる。

【００１１】上記第２の手段によれば、高周波コイルか
ら外部に輻射する不要な磁界を消去するのに十分な電流
を消去磁界発生導体に供給することができることに加え
て、前記不要な磁界を帰還制御して前記消去磁界発生導
体に供給する電流を必要十分な値に制御することができ
るので、不要な磁界が変化しても安定して不要な磁界を
低減することができる。従って、例えば誘導加熱調理器
において鍋の材質や直径が違う場合などのように前記不
要な磁界が変化しても、常に周辺の機器への悪影響を著
しく緩和した高周波電力発生装置を提供することができ
る。

【００１２】上記第３の手段によれば、高周波コイルか
ら外部に輻射する不要な磁界を消去するのに十分な電流
を消去磁界発生導体に供給することができ、不要な磁界
を帰還制御して消去磁界発生導体に供給する電流を必要
十分な値に制御することができることに加えて、不要な
磁界に指向性がある場合も複数の消去磁界発生導体で消
去磁界の指向性を制御できるので、不要な磁界を低減す
ることができる。従って、例えば誘導加熱調理器におい
て鍋の材質や直径が違う場合などのような不要な磁界の
変化に加えて、鍋がずれた場合などのように不要な磁界
が指向性を持って発生する場合でも、常に周辺の機器へ
の悪影響を著しく緩和した高周波電力発生装置を提供す
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の第１の手段の実施例について図
面を参照しながら説明する。図１は誘導加熱調理器にお
ける実施例であり、７は高周波インバータ、８は高周波
コイル７で、鍋などを加熱する加熱コイルである。９は
消去電流発生手段、１０は高周波コイル８と同心円に配
置されたリング状の消去磁界発生導体で、１ターンコイ
ルで構成する。

【００１４】前記高周波インバータ７は前記高周波コイ
ル８に接続して前記高周波コイル８に高周波電流を供給
する。前記消去電流発生手段９は前記消去磁界発生導体
１０に接続する。前記消去電流発生手段９は、前記高周
波コイル８から外部に輻射する不要な磁界１１を打ち消
す方向の十分大きい磁界１２を前記消去磁界発生導体１
０が発生するように、前記消去磁界発生導体１０に高周
波電流を供給する。この動作は前記高周波コイル８に流
れる高周波電流と同波形かつ逆位相の十分大きい高周波
電流を前記消去磁界発生導体１０に供給すればよく、前
記消去電流発生手段９は前記高周波インバータ７と同期
する第２の高周波インバータで構成することもできる
し、前記高周波インバータ７の高周波電流を取り出すト
ランスなどで構成することもできる。また前記高周波イ
ンバータ７の出力に略比例して前記消去電流発生手段９
の出力を加減すれば、前記高周波インバータ７の出力可
変に対応して過不足なく磁界１２を発生することができ
る。

【００１５】以上のように構成された本発明の第１の手
段の高周波電力発生装置は、前記不要な磁界１１を打ち
消す磁界１２を能動的に生じさせるので、不要磁界を十
分に低減することができる。

【００１６】次に本発明の第２の手段の実施例について
図面を参照しながら説明する。図２は誘導加熱調理器に
おける実施例であり、１３は高周波インバータ、１４は
高周波コイルで、鍋などを加熱する加熱コイルである。
１５は漏れ磁界検出手段で、検出コイル１６と増幅器１
７で構成される。１８は消去電流制御手段、１９は消去
電流発生手段、２０は高周波コイル１４と同心円に配置
されたリング状の消去磁界発生導体で、１ターンコイル
で構成する。

【００１７】前記高周波インバータ１３は前記高周波コ
イル１４に接続してこれに高周波電流を供給し、前記漏
れ磁界検出手段１５は消去電流制御手段１８に接続し、
前記消去電流制御手段１８は消去電流発生手段１９に接
続し、前記消去電流発生手段１９は消去磁界発生導体２
０に接続する。前記漏れ磁界検出手段１５は前記高周波
コイル１４から外部に輻射する不要な磁界を検出しその
大きさに比例した電圧Ｖ₁を発生する。前記消去電流制
御手段１８は前記電圧Ｖ₁が減少するように前記消去電
流発生手段１９に前記消去磁界発生導体２０に供給する
高周波電流Ｉ₁を加減する指令を与える。前記消去電流
制御手段１９は例えばマイクロコンピュータによって、
Ｉ₁を漸増したときＶ₁が増加すればＩ₁を減少させ、Ｖ₁
が減少すればさらにＩ₁を漸増、Ｉ₁を漸減したときＶ₁
が増加すればＩ₁を増加させ、Ｖ₁が減少すればさらにＩ
₁を漸減する指令を与えることによって実現することが
できる。 以上のように構成された本発明の第２の手段
の高周波電力発生装置は、不要な磁界を打ち消す磁界を
能動的に生じさせることに加えて、例えば負荷である鍋
の材質や直径の違いによって不要な磁界が変化した場合
でも、それによる不要な磁界の変化を検出して直ちに前
記高周波電流Ｉ₁を補正してちょうど打ち消すような大
きさの磁界を前記消去磁界発生導体２０から生じさせる
ことができる。従って、消去磁界発生導体２０から発生
する磁界が小さすぎて十分な消去効果が得られなかった
り、逆に大きすぎてそれが不要磁界となったりすること
がない。このように、この実施例では不要磁界を常に十
分低減することができる。

【００１８】次に本発明の第３の手段の実施例について
図面を参照しながら説明する。図３は誘導加熱調理器に
おける実施例であり、２１は高周波インバータ、２２は
高周波コイル鍋などを加熱する加熱コイルである。２
３、２４、２５は前記高周波コイル２２の同心円上に１
２０度の間隔で配置した第１の漏れ磁界検出手段、第２
の漏れ磁界検出手段、第３の漏れ磁界検出手段であり、
それぞれ検出コイル２６、２７、２８、増幅器２９、３
０、３１で構成されている。３２は消去電流制御手段、
３３は消去電流発生手段、３４、３５、３６は第１の消
去磁界発生導体、第２の消去磁界発生導体、第３の消去
磁界発生導体で、それぞれ１ターンコイルで構成されて
おり、前記高周波コイル２２に対してお互いに１２０度
の間隔で偏心して配置する。

【００１９】前記高周波インバータ２１は前記高周波コ
イル２２に接続してこれに高周波電流を供給し、前記漏
れ磁界検出手段２３、２４、２５は前記消去電流制御手
段３２に接続し、前記消去電流制御手段３２は前記消去
電流発生手段３３に接続し、前記消去電流発生手段３３
は前記消去磁界発生導体３４、３５、３６に接続して高
周波電流を供給する。前記漏れ磁界検出手段２３、２
４、２５はそれぞれおかれた位置における前記高周波コ
イル２２から外部に輻射する不要な磁界を検出し、その
大きさに比例した電圧Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃を発生する。前記
消去電流制御手段３２は前記電圧Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃のうち
最大のものｍａｘ｛Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃｝が減少するように
前記消去電流発生手段３３に前記消去磁界発生導体３
４、３５、３６に供給する高周波電流Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃を
加減する指令を与える。前記消去電流制御手段３２は例
えばマイクロコンピュータによって、Ｉ₁を漸増したと
きｍａｘ｛Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃｝が増加すればＩ₁を漸減さ
せ、ｍａｘ｛Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃｝が減少すればさらにＩ₁を
漸増、Ｉ₁を漸減したときｍａｘ｛Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃｝が増
加すればＩ₁を漸増させ、ｍａｘ｛Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃｝が減
少すればさらにＩ₁を漸減する指令を与える。この操作
をＩ₁、Ｉ₂、Ｉ₃について繰り返すことによって実現す
ることができる。

【００２０】以上のように構成された本発明の第３の手
段の高周波電力発生装置は、不要な磁界を打ち消す磁界
を能動的に生じさせ、さらに例えば負荷である鍋の材質
や直径の違いによって不要な磁界が変化した場合でも、
それによる不要な磁界の変化を検出して直ちに前記高周
波電流Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃を補正して最も打ち消す効果の高
い大きさの磁界を消去磁界発生導体３４、３５、３６か
ら生じさせることができる。従って消去磁界発生導体３
４、３５、３６から発生する磁界が小さすぎて十分な消
去効果が得られなかったり、逆に大きすぎてそれが不要
磁界となったりすることがないことに加えて、前記消去
磁界発生導体３４、３５、３６を偏心して配置している
ことで、それぞれ指向性を持った消去磁界を独立して発
生することができる。例えば負荷である鍋が前記高周波
コイル２２に対し中心をずらしておかれた場合など前記
不要な磁界が指向性をもって発生した場合でも、前記不
要な磁界が強い方向の消去磁界を選択的に強くすること
によって、前記不要な磁界全体を過不足なく打ち消すこ
とができる。この作用は上記したように、前記漏れ磁界
検出手段２３、２４、２５からの帰還制御で前記高周波
電流Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃のバランスを加減することによって
行われる。従って、負荷である鍋の材質や直径の違いに
加えて位置ずれなどがあっても、不要磁界を常に十分低
減することができる。

【００２１】上記第１〜第３の手段の実施例において、
誘導加熱用の高周波電力発生装置として説明したが、蛍
光ランプ点灯用や超音波発生用、マグネトロン駆動電源
用やスイッチング電源用など、種々の用途の高周波電力
発生装置に適用することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明は、消去電流発生手
段が消去磁界発生導体に高周波電流を供給して、高周波
コイルから外部に輻射する不要な磁界を打ち消す方向の
磁界を発生するもので、高周波コイルから外部に輻射す
る不要な磁界を消去するのに十分な電流を前記消去磁界
発生導体に供給することができ、不要な磁界を非常に小
さくすることができる。従って、周辺の機器への悪影響
を著しく緩和した高周波電力発生装置を提供することが
できる。

【００２３】また、本発明は、高周波コイルから外部に
輻射する不要な磁界を消去するのに十分な電流を消去磁
界発生導体に供給することができることに加えて、不要
な磁界を帰還制御して消去磁界発生導体に供給する電流
を必要十分な値に制御することができるので、不要な磁
界が変化しても安定して不要な磁界を低減することがで
きる。従って、例えば誘導加熱調理器において鍋の材質
や直径が違う場合などのように不要な磁界が変化して
も、常に周辺の機器への悪影響を著しく緩和した高周波
電力発生装置を提供することができる。

【００２４】また、本発明は、高周波コイルから外部に
輻射する不要な磁界を消去するのに十分な電流を消去磁
界発生導体に供給することができ、不要な磁界を帰還制
御して消去磁界発生導体に供給する電流を必要十分な値
に制御することができることに加えて、不要な磁界に指
向性がある場合も複数の消去磁界発生導体で消去磁界の
指向性を制御できるので不要な磁界を低減することがで
きる。従って、例えば誘導加熱調理器において鍋の材質
や直径が違う場合などのような不要な磁界の変化に加え
て、鍋がずれた場合などのように不要な磁界が指向性を
持って発生する場合でも、常に周辺の機器への悪影響を
著しく緩和した高周波電力発生装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の手段の実施例における高周波電
力発生装置の斜視図

【図２】本発明の第２の手段の実施例における高周波電
力発生装置の斜視図

【図３】本発明の第３の手段の実施例における高周波電
力発生装置の斜視図

【図４】従来の高周波電力発生装置の斜視図

【符号の説明】

７、１３、２１ 高周波インバータ ８、１４、２２ 高周波コイル ９、１９、３３ 消去電流発生手段 １０、２０、３４、３５、３６ 消去磁界発生導体 １５、２３、２４、２５ 漏れ磁界検出手段 １８、３２ 消去電流制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井崎 潔 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小南 秀之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波コイルと、この高周波コイルに接
   続して高周波コイルに高周波電流を供給する高周波イン
   バータと、前記高周波コイルから外部に輻射する不要な
   磁界を打ち消す方向の磁界を発生する消去磁界発生導体
   と、前記消去磁界発生導体に接続して高周波電流を供給
   する消去電流発生手段とを有する高周波電力発生装置。
2. 【請求項２】 高周波コイルと、この高周波コイルに接
   続して高周波コイルに高周波電流を供給する高周波イン
   バータと、前記高周波コイルから輻射する不要な磁界を
   打ち消す磁界を発生する消去磁界発生導体と、前記消去
   磁界発生導体に接続して高周波電流を供給する消去電流
   発生手段と、前記高周波コイルから外部に輻射する不要
   な磁界を検出する漏れ磁界検出手段と、この漏れ磁界検
   出手段による不要な磁界検出により前記消去電流発生手
   段を制御して前記消去磁界発生導体に不要な磁界を打ち
   消す方向の磁界を発生させる消去電流制御手段とを有す
   る高周波電力発生装置。
3. 【請求項３】 高周波コイルと、この高周波コイルに接
   続して高周波コイルに高周波電流を供給する高周波イン
   バータと、前記高周波コイルから輻射する不要な磁界を
   打ち消す磁界を発生する複数の消去磁界発生導体と、こ
   の複数の消去磁界発生導体に接続して高周波電流を供給
   する消去電流発生手段と、前記高周波コイルから外部に
   輻射する不要な磁界を複数箇所で検出する複数の漏れ磁
   界検出手段と、この複数の漏れ磁界検出手段による不要
   な磁界検出により前記消去電流発生手段を制御して複数
   の消去磁界発生導体に不要な磁界を打ち消す方向の磁界
   を発生させる消去電流制御手段とを有する高周波電力発
   生装置。