JPS6016073Y2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は家庭用の金属製箔を加熱する誘導加熱調理器に
関するものである。

従来、誘導加熱調理器の高周波電源として、主にサイリ
スクインバータ装置が用いられていたが、部品点数が多
くて、高価格になり、しかも非磁性材質の銅やアルミニ
ウム鍋などを加熱コイルに近づけると転流失敗する欠点
があった。

そこで本考案は部品点数が少なくて低価格となりしかも
、銅やアルミニウムなどの非磁性材質の鍋でも動作可能
な誘導加熱装置を提供しようとするものであり、以下本
考案の一実施例について添付図面とともに説明する。

第１図において、交流電源１より全波整流器２を介して
直流電圧に変換し、全波整流器２の直流出力側に入力コ
ンデンサ３を接続し、直流電源を構威している。

そして直流電源の■側より、サイリスタ４とサイリスタ
５を直列接続し、サイリスタ４のアノードは■端子、サ
イリスタ５のカソードはｅ端子に接続している。

またサイリスタ４とサイリスタ５にそれぞれ逆並列関係
にダイオード６および７を接続し、サイリスタ４とサイ
リスタ５の接続点より、加熱コイル９を、共振用コンデ
ンサ８ａ、８ｂの直列回路の中点に接続し、共振用コン
デンサ８ａ、８ｂは直流電源の■○端子に接続している
。

上記加熱コイル９は渦巻平板状の誘導加熱コイルで、金
属製の鍋などに高周波磁束を印加し、発生するジュール
熱によって加熱するものである。

第１図に示す如く、本考案は２個のサイリスタ、ダイオ
ード及び１個の転流用インダクタを兼ねる加熱コイルと
共振用コンデンサＢａｔ８ｂでインバータ回路を構威し
、加熱コイル９には、正弦波電流を流すので電波障害防
止に対して有利である。

またサイリスタ４およびサイリスタ５を交互にトリガす
る制御回路１００は発振周期が可変で、特にインバータ
の発振起動時、低い周波数で発振を開始させ、定常時に
は負荷にとって最適な周波数で発振するようにトリガ周
期が変化する。

なおサイリスタ４とサイリスタ５は制御回路１００によ
り、パルストランス１１とパルストランス１２を介して
交互にトリガされる。

第２図は制御回路１００の一部を示し、分圧された直流
電圧をゼナーダイオード１０１によって定電圧化し、起
動スイッチ１０２、遅延用コンデンサ１０３、ベース抵
抗１０４を並列接続し、ブリーダ抵抗１０５と直列に接
続して、制御回路用直流電源のｅ側に接続している。

またトランジスタ１０６、可変抵抗１０７、ユニジャン
クショントランジスタ（以下ＵＪＴと略す）１０Ｂ、コ
ンデンサ１０９、抵抗１１０、抵抗１１１によりパルス
発振回路を構威し、起動スイッチ１０２がオフ状態の時
にはＵＪＴｍ０６は発振せず、起動スイッチ１０２が閉
じると、遅延用コンデンサ１０３によりトランジスタ１
０６のベース電流がゆるやかに上昇してＵＪＴの発振周
波数は徐々に高くなり、トランジスタ１０６が飽和した
時点で、可変抵抗１０７とコンデンサ１０９によって決
まる周期で発振が持続する。

なおＵＪＴｌｏＢの出力はコンデンサ１１２によりフリ
ップフロップ回路１１３に加えられて１／２の周波数に
分周され、パルストランス１１、パルストランス１２に
よってサイリスタ４、サイリスタ５を交互にトリガする
。

また第１図に示すような転流インダクタと加熱コイルを
兼用しているインバータ回路においては特に転流回路の
共振周波数よりも低い周波数で、サイリスタはスイッチ
ングされる必要があり、低い周波数より発振を開始する
ほど確実に起動する。

さらに、本実施例では安定時に加熱コイル９の電流が一
定になるように周波数自動追尾を行なわしめたもので、
加熱コイル９の電流検出を行なう電流検出器１２１より
、加熱コイル９の電流に比例した電圧に変換する電圧変
換器１２２に加え加熱コイル電流設定器１２３との誤差
信号を検出する比較器１２４によって、設定値との誤差
信号に応じて制御回路１００のゲートトリガ周期を変え
、出力加熱コイル電流を常に一定となるべく動作させる
らのである。

このような周波数自動追尾を併用し、発振起動時には低
周波で起動させると常に安定に動作し、銅やアルミニウ
ム材質の鍋でも転流失敗しない特長がある。

第１図に示すインバータ回路の動作は次の通りである。

共振用コンデンサ３と加熱コイル９よりなる直列共振回
路の共振周波数は、直列接続された２個のサイリスタを
交互にトリガする周波数よりも高くなければ、サイリス
タのターンオフタイムを確保できない。

また、サイリスタを交互にトリガする周波数が、加熱コ
イル９を含む直列共振回路の共振周波数に近づくに従が
い、直列共振回路の電流は増加し、かつ正弦波に近づく
。

したがって、発振起動時には直列共振回路の共振周波数
よりも低い周波数で起動させ、定常発振時には、できる
だけ直列共振周波数に近づける方がラジオ雑音を少なく
し、効率よい発振が持続できる。

以上説明したように、本考案によれば、起動時の発振周
波数を低くし、定常時には、加熱コイルを含む直列共振
回路の共振周波数に近づくように周波数自動追尾し発振
させるもので、起動時のターンオフタイムが長くて、し
かも加熱コイル電流は少なく、ソフトスタートが可能で
あり、ランプフリッカ−などが発生しない特長がある。

また、転流失敗などの事故や、異常現象を未然に防ぐこ
とが可能であり、銅やアルミニウムなどの非磁性材質の
鍋においても安全に動作する誘導加熱調理器を提供する
ことができ、更にサイリスタの転流失敗の保護回路を付
加する必要がないので、部品点数も少なく、その分低価
格を実現できるなどその効果はきわめて大である。

かつて日本の家庭の台所は鉄製の鍋や、やかんがほとん
どであったが、今日食生活の多様化とともに料理器具も
種類が豊富になり、アルミニラｌ、製や銅製の鍋ややか
んが多く使用されるようになってきた。

これら鉄に限らず金属製の容器をすべて加熱する誘導加
熱調理器が望まれていたが、本考案はこの要求を十分満
足させるものであり、材質をえらばず実用上きわめて効
果の大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す誘導加熱調理器の電気
回路図、第２図は同要部制御回路の具体回路図である。 ２・・・・・・全波整流器、４，５・・・・・・サイリ
スタ、６，７・・・・・・ダイオード、８ａ、８ｂ・・
・・・・共振用コンデンサ、９・・・・・・加熱コイル
、１０・・・・・・制御回路、１２１・・・・・・電流
検出器、１２２・・・・・・電圧変換器、１２３・・・
・・・加熱コイル電流設定器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流電源と、前記直流電源より高周波電流に変換するた
   めのインバータ回路と、その制御回路よりなり、前記イ
   ンバータ回路は共振用コンデンサと加熱コイルを直列接
   続した１つの共振回路ε、前記直流電源間に直列接続さ
   れた２個のサイリスタと、上記サイリスタと逆並列接続
   されたダイオードよりなり、前記制御回路は、前記加熱
   コイル電流を検知する電流検出器と、上記電流検出器に
   接続された前記加熱コイル電流のレベルを電圧信号に変
   換する電圧変換器と、前記加熱コイル電流のレベルを所
   定値に設定する加熱コイル電流設定器と、前記電圧変換
   器の出力信号と前記加熱コイル電流設定器との誤差信号
   を検出する比較器と、前記比較器の出力信号に応じて前
   記サイリスタのゲートトリガ周期を変える発振制御回路
   よりなり、前記発振制御回路は前記インバータ回路の発
   振起動待強制的に低い周波数より起動させ、定常時には
   前記加熱コイル電流を一定に制御することを特徴とする
   誘導加熱調理器。