JPH0665137B2 - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電磁誘導方式を応用した電磁誘導加熱調理器に
関する。

従来の技術 従来のこの種の電磁誘導加熱調理器は鍋との結合を最も
良くするため、最も一般的に使用される鍋の底径（約１
５cm〜２２cm）に合わせた加熱コイルの外径が選ばれて
いた。

発明が解決しようとする問題点 しかし従来の構成では、鍋底径より小さな直径の加熱コ
イルの場合、電気的結合は変らないが、加熱コイルの面
積分しか加熱されないので鍋底の温度むらが生じ、調理
上不都合であった。しかるに、一方ではたとえば鉄板焼
きなどのように大きな加熱面積が必要な調理もあり、多
様な調理メニューに対して適切な性能が得られなかっ
た。そのような背景で、熱伝導を良くするためにアルミ
などを中心核にしたクラッド鍋など電磁誘導加熱調理器
用の鍋が出現してきているが、鍋そのものが高価であり
依然、問題点の解決には至っていない。

そのため、複数の加熱コイルを設けて、これらの加熱コ
イルをスイッチにより任意にオン，オフして加熱面積を
変えることも考えられるが、この場合においては、加熱
コイルのインダクタンスがスイッチの切替えにより大巾
に変化するため回路動作状態が変化し、入力電力が大巾
に変動していた。この結果、複数の加熱コイルが駆動し
ても単一のコイル動作時に比べ大巾な入力の変化が発生
して、過小入力による調理不良、過大入力による電源の
過負荷を防止できず、小さな鍋から大きな鍋まで広範囲
に使用できなかった。

そこで本発明は上記問題点に鑑み、小さな鍋から大きな
鍋まで広範囲に使用できる誘導加熱調理を行うことので
きる電磁誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、加熱コ
イルを複数個配置すると共に、その切替えスイッチを設
け、一方では複数の加熱コイルが駆動されているときに
過入力にならないよう、入力電力を基準値と比較する比
較手段でスイッチング素子の動作を制御するものであ
る。

作用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、スイッチ手段により単一の加熱コイルのみが
選択的に接続された場合、従来と同じに加熱動作し、鍋
底径と効率良く結合する加熱により最大効率・最小温度
むらで使用することができる。次にその他の加熱コイル
をスイッチ手段により追加接続した場合、加熱コイルの
インダクタンスが大巾に変化し回路動作状態の変化によ
り入力が大巾に変動するので、入力電力を基準値と比較
して誤差に応じ、スイッチング素子の駆動を制御する。
この結果、複数の加熱コイルが駆動しても単一のコイル
動作時に比べて大巾な入力の変化が発生せず、過小入力
による調理不良や、過大入力による電源の過負荷を防止
でき、小さな鍋から大きな鍋まで広範囲に使用すること
が可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例を添附図面にもとづいて説明す
る。

第１図において、交流電源１に接続された整流器２の直
流出力端子にはコンデンサ３，５とチョークコイル４か
らなるフィルター回路が接続されており、コンデンサ５
の両端には加熱コイル６ａ，６ｂと共振コンデンサ７
ａ，７ｂの共振回路とダイオード８と半導体スイッチン
グ素子であるトランジスタ９の逆並列回路が直列に接続
されている。

加熱コイル６ａに並列に、スイッチ１０が接続されてい
て、スイッチ１０が開かれている場合は、２つの加熱コ
イル６ａと６ｂが直列に接続されて同時に、トランジス
タ９により励振される。このとき、加熱コイル６ａ，６
ｂの総合インダクタンスは２倍になるので、スイッチ１
０により共振コンデンサ７ａ，７ｂを直列接続にして約
半分にすることにより全体の発振周波数の変化を少なく
している。スイッチ１０が開いているときに２つの加熱
コイル６ａ，６ｂが同時に一括して駆動されるのに対し
スイッチ１０を閉じると加熱コイル６ｂのみが駆動さ
れ、加熱される実効面積を切替えることができる。入力
比較手段５０は、入力電流を検出する変流器１１、その
シャント抵抗１２、ダイオード１３と平滑コンデンサ１
４と放電抵抗１５で電流−電圧変換された検出電圧を分
圧抵抗１６，１７で定まる基準電圧と比較する演算増幅
器１８で誤差増幅し出力端に接続されたＮＰＮトランジ
スタ１９とエミッタ抵抗２０のエミッタフォロワで電圧
−電流変換し、次段の発振回路２５へ制御信号を出す構
成である。

可変周波数発振回路２５は、電圧比較器３０，タイマー
用コンデンサ２９、その充電抵抗２８と放電抵抗３１、
基準電圧を発生する抵抗２６，２７，３３、基準電圧回
路とタイマー回路を分離する２つのダイオード３２，３
４で構成される弛張発振回路とその出力端子に接続され
た抵抗３５，３６，３７とスイッチングトランジスタ３
８で構成されるパルス増幅回路で構成されていて、その
パルス出力はトランジスタ９のベース端子へ駆動信号と
して供給される。

ここで演算増幅器１８を用いた入力比較手段５０および
電圧比較器３０を応用した発振回路２５はいずれも一般
に使用される公知の回路であるので詳細な動作説明は省
略するが、基本的な動作のみを要約すると、変流器１１
で検出された入力電流を設定値と比較して、基準値より
大きな入力電流の場合はトランジスタ１９のコレクタ電
流が誤差分に応じて上昇し発振回路２５で発振周期を決
める分圧抵抗２６，２７から電流をバイパスして周期を
短くするのでトランジスタ９の導通時間が短縮され加熱
コイルの共振周波数からずれるため、入力電流が低下し
て基準値に合致する。

入力電流が基準値より低い場合は上記動作と逆の動作で
発振周波数が低くなり、やはり基準値に合致するように
作動する。このように、入力比較手段５０と発振回路２
５を含んだ制御装置４０の働らきにより加熱コイル６
ａ，６ｂの切替えに対して設定された入力となるよう、
自動的に周波数を追尾させることができる。

なお、本実施例では演算増幅器を用いた入力比較手段や
電圧比較器による弛張発振回路で説明したが、差動増幅
回路やマルチバイブレータなど他の技術手段でも同様の
効果を得ることができる。

第２図は他の加熱コイルの切替えを行なう他の実施例を
示すもので、常時接続される加熱コイル６ｂに対してス
イッチ１０を介して第２の加熱コイル６ａを並列接続し
たものである。加熱コイルの接続および共振コンデンサ
７の接続場所が第１図の実施例と異なるが動作上は全く
同一である。

第３図は加熱コイルの接続の、他の実施例を示すもの
で、第２図のＸ，Ｙの接続点に対応してＮ個の加熱コイ
ル（６ａ，６ｂ，……，６Ｎ）をＮ個の切替えスイッチ
（１０ａ，１０ｂ，……，１０Ｎ）で切替えるものであ
り、Ｎの数が多い程広範囲に加熱部を制御できる。

第４図は本実施例を応用した電磁誘導加熱調理器の外観
図で、第１図に対応している。大型の天板５３には２つ
の加熱コイル６ａ，６ｂに対応する模様が印刷されてい
て、第１図の構成では加熱コイル６ｂはいつも作動状態
にあるが、切換スイッチ１０に連動した切換つまみ５１
を切換えて、加熱コイル６ａも同時に作動させると大型
の加熱面積（第４図で大きなだ円で示す。）が得られ
る。また第４図での加熱出力の調節つまみ５２は切換ス
イッチ１０に無関係に１個であり、例えば、第１図の抵
抗１７を可変抵抗に替えて、つまみ５２に連動すれば任
意の出力レベルに設定できる。

発明の効果 本発明は複数の加熱コイルを任意に切替えて、加熱され
る部位・面積を任意に選択・設定することが可能とする
ことができ、以下のような効果を奏する。

種々の底径の鍋に対して適切な加熱面積を選択できる
ので常に効率よく加熱することができる。

同一入力で加熱面積が変えられるということは加熱エ
ネルギーの密度を変えれることにほかならず、小さな径
の容器にも定格入力を加えることができ、ガス等では得
られない電力密度を与えられる。すなわち、小容量のも
の（例えばカップ一杯の水の加熱）を極めて高速に加熱
することができる。

各加熱コイル間で消費電力比を変えることも自由であ
り、（例えばコイル径を変える。）それにより保温領域
と加熱領域を設けることも自由である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電磁誘導加熱調理器
の回路図、第２図は本発明の他の実施例を示す回路構成
図、第３図は他のコイル接続方法を示す回路構成図、第
４図は本実施例の電磁誘導加熱調理器の外観斜視図であ
る。 ６……加熱コイル、９……トランジスタ、１０……スイ
ッチ、４０……制御装置、５０……入力比較手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力電流を直接検出しかつ基準値と比較す
   る入力比較手段と、前記入力比較手段からの出力により
   導通時間が制御されるスイッチング素子と、前記スイッ
   チング素子により励振される複数の加熱コイルと、前記
   入力電力の変動及び前記加熱コイルの駆動個数の設定を
   オンオフにより行うスイッ手段とを備え、前記入力比較
   手段は、前記入力電流が前記基準値より大きい場合は前
   記トランジスタの導通時間を短くし、前記入力電流が前
   記基準値より小さい場合は前記トランジスタの導通時間
   を長くする電磁誘導加熱調理器。