JPS62126584A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
誘導加熱調理器Info
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- JPS62126584A JPS62126584A JP60266631A JP26663185A JPS62126584A JP S62126584 A JPS62126584 A JP S62126584A JP 60266631 A JP60266631 A JP 60266631A JP 26663185 A JP26663185 A JP 26663185A JP S62126584 A JPS62126584 A JP S62126584A
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- induction heating
- turns
- heating coil
- frequency
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- H05B6/02—Induction heating
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
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- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
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- H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
- H05B6/1245—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
- H05B6/1272—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements with more than one coil or coil segment per heating zone
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
- H05B2213/05—Heating plates with pan detection means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Electromagnetism (AREA)
- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は誘導加熱コイルから高周波磁界を発生させ、そ
れを負荷であるところの鍋に与えることによりその鍋に
渦電流を生じ°させ、渦電流損に基づく鍋の自己発熱に
より加熱調理を行なう誘導加熱調理器に関する。
れを負荷であるところの鍋に与えることによりその鍋に
渦電流を生じ°させ、渦電流損に基づく鍋の自己発熱に
より加熱調理を行なう誘導加熱調理器に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
この種の誘導加熱調理器は、負荷である鍋をのせるトッ
ププレートの下側に誘導加熱コイルを配置し、これにイ
ンバータによって２０に〜３０ＫＨｚの高周波電流を流
すことによって鍋に高周波磁界を作用させ、以て鍋に渦
電流を流し発熱させる構成のものである。
ププレートの下側に誘導加熱コイルを配置し、これにイ
ンバータによって２０に〜３０ＫＨｚの高周波電流を流
すことによって鍋に高周波磁界を作用させ、以て鍋に渦
電流を流し発熱させる構成のものである。
この場合、渦電流は表皮効果によって鍋底の誘導加熱コ
イル側に集中して流れるため鍋の表皮抵抗Ｒｓにより決
まる。この表皮抵抗Ｒｓはまた表皮厚さδとその材質の
固有抵抗ρによって決まる。ここでＲｓおよびρは次式
で表わされる。尚、次式中、ｆは周波数、兆は比透磁率
である。
イル側に集中して流れるため鍋の表皮抵抗Ｒｓにより決
まる。この表皮抵抗Ｒｓはまた表皮厚さδとその材質の
固有抵抗ρによって決まる。ここでＲｓおよびρは次式
で表わされる。尚、次式中、ｆは周波数、兆は比透磁率
である。
δ−（２・ρ／ω・μ）士
＝ （１／ （４π’ ＸＩ ０−Ｔ）ｌ ’×（ρ
／ｆ・μＳ） ・・・・・・（１）Ｒｓ−ρ／δ
−（ω・μ・ρ）＋ −（４π・ＸＩＯ’）士 ×（ρ・ｆ・μＳ）＋ ・・・・・・（２）鍋の材
質が鉄または磁性ステンレスのように比透磁率の大きい
強磁性体製或いは固有抵抗の大きい非磁性ステンレス製
等の場合は表皮抵抗が高いので誘導加熱の実現について
は問題がない。
／ｆ・μＳ） ・・・・・・（１）Ｒｓ−ρ／δ
−（ω・μ・ρ）＋ −（４π・ＸＩＯ’）士 ×（ρ・ｆ・μＳ）＋ ・・・・・・（２）鍋の材
質が鉄または磁性ステンレスのように比透磁率の大きい
強磁性体製或いは固有抵抗の大きい非磁性ステンレス製
等の場合は表皮抵抗が高いので誘導加熱の実現について
は問題がない。
これに対して、比透磁率及び固有抵抗の何れも極めて小
さいアルミ或いは銅製鍋の場合は表皮抵抗が極めて小さ
いので誘導加熱コイルに短絡電流のような大電流が流れ
てしまう問題がある。
さいアルミ或いは銅製鍋の場合は表皮抵抗が極めて小さ
いので誘導加熱コイルに短絡電流のような大電流が流れ
てしまう問題がある。
この問題を解決するには高周波電流の周波数を更に高く
すればよいが、それには数ＭＨｚ程度まで高くする必要
がある。しかしながらこれほどまでに周波数を高くする
ことはインバータを構成しているスイッチング素子の動
作速度特性から不可能であり、また仮に可能であったと
しても周波数が極端に高いため誘導加熱コイルに表皮効
果を生じて実抵抗が急増し従って効率が極端に低下する
欠点がある。
すればよいが、それには数ＭＨｚ程度まで高くする必要
がある。しかしながらこれほどまでに周波数を高くする
ことはインバータを構成しているスイッチング素子の動
作速度特性から不可能であり、また仮に可能であったと
しても周波数が極端に高いため誘導加熱コイルに表皮効
果を生じて実抵抗が急増し従って効率が極端に低下する
欠点がある。
［発明の目的］
そこで本発明の目的はアルミや銅等のように比透磁率及
び固を抵抗の小さい材質からなる鍋も鉄或いは非磁性ス
テンレス等のように比透磁率或いは固有抵抗の大きな材
質からなる鍋の場合と同様に誘導加熱できる誘導加熱調
理器を提供することを目的とする。
び固を抵抗の小さい材質からなる鍋も鉄或いは非磁性ス
テンレス等のように比透磁率或いは固有抵抗の大きな材
質からなる鍋の場合と同様に誘導加熱できる誘導加熱調
理器を提供することを目的とする。
［発明の概要］
本発明は鍋である負荷の材質に応じて誘導加熱コイルへ
供給する高周波電流の周波数をｆｌとｆ２との間、誘導
加熱コイルの巻数をＮ！とＮ２との間、及びインバータ
入力電圧（実効値）をＥｌとＥｌとの間で夫々同時に切
換える構成にすると共に、特にその（Ｎ２ ／Ｎｌ ）
−Ｋ （Ｅ２’ ／ Ｅｔ ）（ｆｚ／ｆ１）−奢と
し、且つＫについては４≦に≦６ぐらいの範囲とする関
係を満たす構成にしたものである。このようにすると、
表皮抵抗の大きい鍋と小さい鍋とで誘導加熱コイルへの
入力電力の差がほとんどなくなり、何れの鍋を用いても
効率のよい誘導加熱を行ない得るようになるものである
。
供給する高周波電流の周波数をｆｌとｆ２との間、誘導
加熱コイルの巻数をＮ！とＮ２との間、及びインバータ
入力電圧（実効値）をＥｌとＥｌとの間で夫々同時に切
換える構成にすると共に、特にその（Ｎ２ ／Ｎｌ ）
−Ｋ （Ｅ２’ ／ Ｅｔ ）（ｆｚ／ｆ１）−奢と
し、且つＫについては４≦に≦６ぐらいの範囲とする関
係を満たす構成にしたものである。このようにすると、
表皮抵抗の大きい鍋と小さい鍋とで誘導加熱コイルへの
入力電力の差がほとんどなくなり、何れの鍋を用いても
効率のよい誘導加熱を行ない得るようになるものである
。
［発明の実施例］
以下本発明の各実施例について述べるに第１実施例を示
す第１図において、１は可変電圧形の電源装置で、商用
電源２から交流電力を受けて直流電力に変換する整流回
路３と平滑用のコンデンサ４及びチョークコイル５とか
ら成る。そして上記整流回路３は２個のダイオード６と
２個のサイリスタ７とからなり、このサイリスタ７を位
相制御回路８により位相制御することによりインバータ
９の母線９ａ、９ｂ間への入力電圧ｅｌを可変できるよ
うにしている。一方、第２図にも示すようにトッププレ
ート１０上にのせられた鍋１１を誘導加熱するための誘
導加熱コイル１２は巻数切換可能とするために、第１の
コイル１３と第２のコイル１４とからなり、これらはト
ッププレート１０の下側に２設電ねに配設されている。
す第１図において、１は可変電圧形の電源装置で、商用
電源２から交流電力を受けて直流電力に変換する整流回
路３と平滑用のコンデンサ４及びチョークコイル５とか
ら成る。そして上記整流回路３は２個のダイオード６と
２個のサイリスタ７とからなり、このサイリスタ７を位
相制御回路８により位相制御することによりインバータ
９の母線９ａ、９ｂ間への入力電圧ｅｌを可変できるよ
うにしている。一方、第２図にも示すようにトッププレ
ート１０上にのせられた鍋１１を誘導加熱するための誘
導加熱コイル１２は巻数切換可能とするために、第１の
コイル１３と第２のコイル１４とからなり、これらはト
ッププレート１０の下側に２設電ねに配設されている。
そして第１のコイル１３の巻数（第１の巻数Ｎ１）は例
えば２０ターンに定められ、第２のコイル１４は第１の
コイル１３と直列の状態で全巻数（第２の巻数Ｎ２）が
４０ターンになるように定められている。
えば２０ターンに定められ、第２のコイル１４は第１の
コイル１３と直列の状態で全巻数（第２の巻数Ｎ２）が
４０ターンになるように定められている。
また、この誘導加熱コイル１２は２個のスイッチングト
ランジスタ１５．１６と第１の共振用コンデンサ１７及
び第２の共振用コンデンサ１８とで上述の電流共振プッ
シュプル形インバータ９を構成している。１９は出力接
点２０を有する負荷検出回路である。この出力接点２０
は接点端子（２０ａ−２０ｂ）間オンのとき第１及び第
２の誘導加熱コイル１３．１４を直列に接続すると共に
これら両コイル１３．１４と第１及び第２の共振用コン
デンサ１７．１８とが両スイッチングトランジスタ１５
．１６のエミッタ・コレクタ間共過接続点Ｐ１と母線９
ｂとの間に直列に介在されて低表皮抵抗用運転状態に形
成され、且つ接点端子（２０ａ−２０ｃ）間オンのとき
上記共通接続点Ｐ１と母線９ｂとの間に第１の誘導加熱
コイル１３及び共振用コンデンサ１７が直列に介在され
て高表皮抵抗用運転状態に形成される結線になっている
。位相検出回路２１はインバータ出力電圧ｅＯ即ち両ス
イッチングトランジスタ１５．１６の上記共通接続点Ｐ
１の電圧と誘導加熱コイル１３（または両コイル１３．
１４）を通過した電流との間の位相を検出し、その位相
が常に９０’となるタイミングをもってインバータ駆動
回路２２によりスイッチングトランジスタ１５及び１６
を交互にオンオフさせるようになっている。これにより
インバータ９の共振周波数が鍋１１の材質の微妙な相違
、載置状態のばらつきにより変動することを阻止するよ
うにしている。一方、第１の共振用コンデンサ１７の電
流通路には変流器２３が設けられその出力が負荷検出回
路１９に与えられ、以てトッププレート１０上にのせら
れたｗ４１１の材質即ち表皮抵抗の大小を判定するよう
になっている−０ ところでこの実施例では、ｆｌを２０ＫＨｚとし、ｆｚ
を５０ＫＨｚとしている。そして（Ｎ ２／Ｎ１）−Ｋ
（ｆｚ ／ｆｔ ）−” （但しＫは４以上６以下の
値）の範囲内となるように、前記巻数比率を定めたもの
である。
ランジスタ１５．１６と第１の共振用コンデンサ１７及
び第２の共振用コンデンサ１８とで上述の電流共振プッ
シュプル形インバータ９を構成している。１９は出力接
点２０を有する負荷検出回路である。この出力接点２０
は接点端子（２０ａ−２０ｂ）間オンのとき第１及び第
２の誘導加熱コイル１３．１４を直列に接続すると共に
これら両コイル１３．１４と第１及び第２の共振用コン
デンサ１７．１８とが両スイッチングトランジスタ１５
．１６のエミッタ・コレクタ間共過接続点Ｐ１と母線９
ｂとの間に直列に介在されて低表皮抵抗用運転状態に形
成され、且つ接点端子（２０ａ−２０ｃ）間オンのとき
上記共通接続点Ｐ１と母線９ｂとの間に第１の誘導加熱
コイル１３及び共振用コンデンサ１７が直列に介在され
て高表皮抵抗用運転状態に形成される結線になっている
。位相検出回路２１はインバータ出力電圧ｅＯ即ち両ス
イッチングトランジスタ１５．１６の上記共通接続点Ｐ
１の電圧と誘導加熱コイル１３（または両コイル１３．
１４）を通過した電流との間の位相を検出し、その位相
が常に９０’となるタイミングをもってインバータ駆動
回路２２によりスイッチングトランジスタ１５及び１６
を交互にオンオフさせるようになっている。これにより
インバータ９の共振周波数が鍋１１の材質の微妙な相違
、載置状態のばらつきにより変動することを阻止するよ
うにしている。一方、第１の共振用コンデンサ１７の電
流通路には変流器２３が設けられその出力が負荷検出回
路１９に与えられ、以てトッププレート１０上にのせら
れたｗ４１１の材質即ち表皮抵抗の大小を判定するよう
になっている−０ ところでこの実施例では、ｆｌを２０ＫＨｚとし、ｆｚ
を５０ＫＨｚとしている。そして（Ｎ ２／Ｎ１）−Ｋ
（ｆｚ ／ｆｔ ）−” （但しＫは４以上６以下の
値）の範囲内となるように、前記巻数比率を定めたもの
である。
次に上記構成の作用について説明する。先ず負荷である
鍋１１が鉄等表皮抵抗の高い材料からなる場合は変流器
２３により検出される電流値が小さいことから負荷検出
回路１９は出力接点２０の接点端子（２０ａ−２０ｂ）
間を閉路させると共に、位相制御回路８に電圧切換え信
号を与える。
鍋１１が鉄等表皮抵抗の高い材料からなる場合は変流器
２３により検出される電流値が小さいことから負荷検出
回路１９は出力接点２０の接点端子（２０ａ−２０ｂ）
間を閉路させると共に、位相制御回路８に電圧切換え信
号を与える。
これにより誘導加熱コルク１２は巻数Ｎ１ （２０タ
ーン）なる第１のコイル１３が選択され且つ第１の共振
用コンデンサ１７が選択され、更に、整流回路３のサイ
リスタ７が位相制御されてインバータ９の入力電圧ｅｌ
がｅｌ （ｅｘ ＞Ｃ２、本例ではＣ２″：ｅ １ ／
２ ）に切換えられる。そして第１のスイッチングト
ランジスタ１５及び第２のスイッチングトランジスタ１
６が交互にオンオフ制御されると、スイッチングトラン
ジスタ１５のオン時に第１のコイル１３及び第１の共振
用コンデンサ１７に電圧が印加され、スイッチングトラ
ンジスタ１６のオン時にこのＬＣ回路内でエネルギーの
授受がおこり、そして位相検知回路２１によりフィード
バック制御が加わってインバータ９は周波数ｆ１で駆動
され、第１のコイル１３にｆｌ即ち２０ＫＨｚの高周波
電流が流れ鍋１１が誘導加熱される。
ーン）なる第１のコイル１３が選択され且つ第１の共振
用コンデンサ１７が選択され、更に、整流回路３のサイ
リスタ７が位相制御されてインバータ９の入力電圧ｅｌ
がｅｌ （ｅｘ ＞Ｃ２、本例ではＣ２″：ｅ １ ／
２ ）に切換えられる。そして第１のスイッチングト
ランジスタ１５及び第２のスイッチングトランジスタ１
６が交互にオンオフ制御されると、スイッチングトラン
ジスタ１５のオン時に第１のコイル１３及び第１の共振
用コンデンサ１７に電圧が印加され、スイッチングトラ
ンジスタ１６のオン時にこのＬＣ回路内でエネルギーの
授受がおこり、そして位相検知回路２１によりフィード
バック制御が加わってインバータ９は周波数ｆ１で駆動
され、第１のコイル１３にｆｌ即ち２０ＫＨｚの高周波
電流が流れ鍋１１が誘導加熱される。
これに対して、出力接点２０の接点端子（２０ａ−２０
Ｃ）間が閉路状態にあるときトッププレート１０上にア
ルミ製の鍋１１がのせられるとその表皮抵抗が極めて小
さいことから、変流器２３の出力が大きくなり、これに
より負荷検出回路１９は自動的に出力接点２０を接点端
子（２０ａ−２０ｂ）間が閉路するように切換えると共
に位相制御回路８によってインバータ入力電圧ｅＬをｅ
ｌからＣ２へ即ち、低い電圧に切換える。これにより誘
導加熱コイル１２は第１のコイル１３と第２のコイル１
４とが直列になった、巻数Ｎ２Ｃ４０ターン）の状態に
切換えられると共に第１及び第２の共振用コンデンサ１
７．１８が選択される。
Ｃ）間が閉路状態にあるときトッププレート１０上にア
ルミ製の鍋１１がのせられるとその表皮抵抗が極めて小
さいことから、変流器２３の出力が大きくなり、これに
より負荷検出回路１９は自動的に出力接点２０を接点端
子（２０ａ−２０ｂ）間が閉路するように切換えると共
に位相制御回路８によってインバータ入力電圧ｅＬをｅ
ｌからＣ２へ即ち、低い電圧に切換える。これにより誘
導加熱コイル１２は第１のコイル１３と第２のコイル１
４とが直列になった、巻数Ｎ２Ｃ４０ターン）の状態に
切換えられると共に第１及び第２の共振用コンデンサ１
７．１８が選択される。
この結果、インバータ９はｆｌよりも高いｆｚ（５０Ｋ
Ｈｚ）なる周波数で駆動され誘導加熱コイル１２にｆｚ
なる高周波電流を供給し、鍋１１を誘導加熱させる。
Ｈｚ）なる周波数で駆動され誘導加熱コイル１２にｆｚ
なる高周波電流を供給し、鍋１１を誘導加熱させる。
次に巻数比率と周波数比率及び入力電圧比率との関係に
ついての本発明における意義について述べる。本発明は
鍋１１の個有の表皮抵抗に相違があっても誘導加熱コイ
ル１２における巻数及び入力電圧の切換えにより誘導加
熱コイルへの入力電力を鍋の表皮抵抗の大小によっては
変化しないようにしようとするものである。この場合鍋
１１は２次コイルに相当しターン数は１とみなし得る。
ついての本発明における意義について述べる。本発明は
鍋１１の個有の表皮抵抗に相違があっても誘導加熱コイ
ル１２における巻数及び入力電圧の切換えにより誘導加
熱コイルへの入力電力を鍋の表皮抵抗の大小によっては
変化しないようにしようとするものである。この場合鍋
１１は２次コイルに相当しターン数は１とみなし得る。
次にこの誘導加熱調理器において、鍋１１の表皮抵抗が
例えば鉄製、アルミ製等の材料の相違により相違しても
誘導加熱コイル１２の人力電力を略等しくし得ることに
ついて述べる。第３図にはインバータ９の入力端子ｅ１
と出力電圧ｅ。（本例ではインバータ入出力間で電圧降
下がないものと仮定している）と負荷電流ＬＬの波形が
示されている。インバータ９の１周期当りの入力電力Ｐ
しは次のように表わされる。
例えば鉄製、アルミ製等の材料の相違により相違しても
誘導加熱コイル１２の人力電力を略等しくし得ることに
ついて述べる。第３図にはインバータ９の入力端子ｅ１
と出力電圧ｅ。（本例ではインバータ入出力間で電圧降
下がないものと仮定している）と負荷電流ＬＬの波形が
示されている。インバータ９の１周期当りの入力電力Ｐ
しは次のように表わされる。
ここで
Ｌ Ｌ （１）＝Ｌｐ ｓｉｎ ω ｔＬＰ
−１／ＲＬ ・２／ｙｒ ・ｅ ＬＲＬ ：誘導加熱
コイル１２の 入力端からみた負荷抵抗 故に、 Ｐ ａ Ｌ−’２／ π・ｅ Ｌ’ ／
ＲＬ・・・・・・（４） 電圧ｅｌが十分平滑されていないときの入力電力Ｐｂ
、は電圧に商用電源周波数のリップルが含んでいるため
次式により表わされる。
−１／ＲＬ ・２／ｙｒ ・ｅ ＬＲＬ ：誘導加熱
コイル１２の 入力端からみた負荷抵抗 故に、 Ｐ ａ Ｌ−’２／ π・ｅ Ｌ’ ／
ＲＬ・・・・・・（４） 電圧ｅｌが十分平滑されていないときの入力電力Ｐｂ
、は電圧に商用電源周波数のリップルが含んでいるため
次式により表わされる。
−ｒ２／π ・ １ ／ＲＬ
一’２／ ｙｒ ・Ｅ Ｌ’ ／ＲＬ −
−−−（５）ここでＴは商用電源電圧の周期、ＥＬはイ
ンバータ入力端子ｅｌの実効値である。以下の数式にお
いて小文字の添数字１．２中、１は鉄製、２はアルミ製
を夫々表わしているものとする。さてＰし１及びＰＬ２
を夫々鍋１１が鉄製の場合及びアルミ製の場合の人力電
力とすると、何れの材質においても人力電力が等しいた
めにはｐｔｔとＰＬ２とが等しいことが必要であるから
、 Ｅｃ２’ ／ＲＬ２−ＥＬＩ’ ／ＲＬＩ故に ＲＬ２／ＲＬＩ −（ＥＬ２／ＥＬＩ ）’・・・・・
・（６） と表わされる。
−−−（５）ここでＴは商用電源電圧の周期、ＥＬはイ
ンバータ入力端子ｅｌの実効値である。以下の数式にお
いて小文字の添数字１．２中、１は鉄製、２はアルミ製
を夫々表わしているものとする。さてＰし１及びＰＬ２
を夫々鍋１１が鉄製の場合及びアルミ製の場合の人力電
力とすると、何れの材質においても人力電力が等しいた
めにはｐｔｔとＰＬ２とが等しいことが必要であるから
、 Ｅｃ２’ ／ＲＬ２−ＥＬＩ’ ／ＲＬＩ故に ＲＬ２／ＲＬＩ −（ＥＬ２／ＥＬＩ ）’・・・・・
・（６） と表わされる。
一方、前記（２）式を用いて、下式（７）が成立する。
（ＲＬ ２ ／ＲＬ １） −（Ｎ２ ／Ｎ
ｌ ） ’×（ρ２・ｆｌ・ｕｓ２）士 ÷（ρ１ ・ｆ、 ・ｕｓ１）＋ ・・・・・・ （７） この（６）、（７）式より Ｎ２／Ｎ１糟（（ρ１参μＳ１）／ （ρ２・ｕｓ２））士× （Ｅ Ｌ ２ ／Ｅ Ｌｌ ） ・（ｆ
２ ／ ｆ ｔ ） −＊ −Ｋ （Ｅ Ｌ２ ／Ｅ Ｌｌ ） −曇 （ｆ２／ｆ１） ・・・・・・（８）但し Ｋ −（Ｃｐｌ・ｕｓ Ｌ ） ／ （ｐ２ ・ｕｓ
２ ） ｌ ”この（８）式は誘導加熱コイル１２の
切換え巻数比率（Ｎ２／Ｎ１）を周波数比率（ｆ２／ｆ
１）の（−１／４）乗とインバータ入力電圧の実効値比
率（ＥＬ２／ＥＬＩ）との積に比例させれば、誘導加熱
コイル８の人力電力が鍋１１が鉄製かアルミ製かの差異
即ち個有の表皮抵抗の差異によっでは変化しないことを
示している。
ｌ ） ’×（ρ２・ｆｌ・ｕｓ２）士 ÷（ρ１ ・ｆ、 ・ｕｓ１）＋ ・・・・・・ （７） この（６）、（７）式より Ｎ２／Ｎ１糟（（ρ１参μＳ１）／ （ρ２・ｕｓ２））士× （Ｅ Ｌ ２ ／Ｅ Ｌｌ ） ・（ｆ
２ ／ ｆ ｔ ） −＊ −Ｋ （Ｅ Ｌ２ ／Ｅ Ｌｌ ） −曇 （ｆ２／ｆ１） ・・・・・・（８）但し Ｋ −（Ｃｐｌ・ｕｓ Ｌ ） ／ （ｐ２ ・ｕｓ
２ ） ｌ ”この（８）式は誘導加熱コイル１２の
切換え巻数比率（Ｎ２／Ｎ１）を周波数比率（ｆ２／ｆ
１）の（−１／４）乗とインバータ入力電圧の実効値比
率（ＥＬ２／ＥＬＩ）との積に比例させれば、誘導加熱
コイル８の人力電力が鍋１１が鉄製かアルミ製かの差異
即ち個有の表皮抵抗の差異によっでは変化しないことを
示している。
また、この（８）式によれば誘導加熱コイル１２への人
力電力を表化抵抗の大小如何にかかわらず一定にするた
めの巻数比率（Ｎ２ ／Ｎｌ ）はインバータ入力端子
の実効値（Ｅし）も同時に切換えることにより小さい値
にすることができることカワかる。ちなみに、ｆｌ−２
０ＫＨｚ、ｆｌ、”５０ＫＨｚ、Ｎ１＝２０、Ｋ−４，
８としたとき電圧比（ＥＬ２／ＥＬＬ）を１とするとＮ
２−８０になるが、この電圧比較を１７２にするとＮ２
−４０に減少する。即ち、それだけ、誘導加熱コイル１
２の構成が簡単になる。
力電力を表化抵抗の大小如何にかかわらず一定にするた
めの巻数比率（Ｎ２ ／Ｎｌ ）はインバータ入力端子
の実効値（Ｅし）も同時に切換えることにより小さい値
にすることができることカワかる。ちなみに、ｆｌ−２
０ＫＨｚ、ｆｌ、”５０ＫＨｚ、Ｎ１＝２０、Ｋ−４，
８としたとき電圧比（ＥＬ２／ＥＬＬ）を１とするとＮ
２−８０になるが、この電圧比較を１７２にするとＮ２
−４０に減少する。即ち、それだけ、誘導加熱コイル１
２の構成が簡単になる。
一方、Ｋは鍋の材質によって定まる定数であるが、一般
家庭に用いられる鍋は鉄、ステンレス等高い表皮抵抗を
もつものとアルミ、銅等低い表皮抵抗を持つものとに分
類でき、鉄とアルミの場合のＩ（は実測によると４〜６
となる。−例として、アルミ製のものと鉄製のものとの
漏れ磁束比率を同一とし、ρｔ＝１０Ｘ１０−８（Ωｍ
） 、ρ２−２、？５Ｘ１０−”（Ωｍ）μ５ｌ−２０
０、ｕｓ２−１として（８）式を計算するとに−５，２
となり、実測値に略合致する。
家庭に用いられる鍋は鉄、ステンレス等高い表皮抵抗を
もつものとアルミ、銅等低い表皮抵抗を持つものとに分
類でき、鉄とアルミの場合のＩ（は実測によると４〜６
となる。−例として、アルミ製のものと鉄製のものとの
漏れ磁束比率を同一とし、ρｔ＝１０Ｘ１０−８（Ωｍ
） 、ρ２−２、？５Ｘ１０−”（Ωｍ）μ５ｌ−２０
０、ｕｓ２−１として（８）式を計算するとに−５，２
となり、実測値に略合致する。
また、表皮抵抗の高いものどうし、或いは低いものどう
しの間でのＫの差異は小さく、この差異による人力電力
の差異は入力端子のオンオフ制御により補正できる。
しの間でのＫの差異は小さく、この差異による人力電力
の差異は入力端子のオンオフ制御により補正できる。
第４図及び第５図は本発明の第２及び第３実施例を示す
もので、これらは電源装置を第１図の電源装置１と異な
る構成としその他を同一符号を付して示すように同一の
構成とした例である。第４図に示す電源装置２４は倍電
圧整流回路をなしており、ダイオード２５．２８とコン
デンサ２７゜２８とからなり、出力接点２０の接点端子
（２０ａ−２０ｃ）間オンのときｅ １”ｅとすると接
点端子（２０ａ−２０ｂ）間オンではｅ Ｌ ＝ ｅ
／ ２になる構成になっている。
もので、これらは電源装置を第１図の電源装置１と異な
る構成としその他を同一符号を付して示すように同一の
構成とした例である。第４図に示す電源装置２４は倍電
圧整流回路をなしており、ダイオード２５．２８とコン
デンサ２７゜２８とからなり、出力接点２０の接点端子
（２０ａ−２０ｃ）間オンのときｅ １”ｅとすると接
点端子（２０ａ−２０ｂ）間オンではｅ Ｌ ＝ ｅ
／ ２になる構成になっている。
第５図に示した第３実施例の電源装置２９は全波整流回
路３０、平滑用リアクトル３１及び第１゜第２の弔滑用
コンデンサ３２．３３とからなり、インバータ入力端子
ｅｌが接点端子（２０ａ−２０ｃ）間オフではｅとなり
オンではｅηとなるように構成したものである。
路３０、平滑用リアクトル３１及び第１゜第２の弔滑用
コンデンサ３２．３３とからなり、インバータ入力端子
ｅｌが接点端子（２０ａ−２０ｃ）間オフではｅとなり
オンではｅηとなるように構成したものである。
また、本発明は上記各実施例のみに限定されるものでは
ないことは勿論であり、特に」−記実施例では誘導加熱
コイル及び共振用コンデンサをインバータの構成要素と
しているが、インバータを誘導加熱コイル及び共振用コ
ンデンサとは全く独立して可変周波数形に形成してもよ
いことは勿論である。
ないことは勿論であり、特に」−記実施例では誘導加熱
コイル及び共振用コンデンサをインバータの構成要素と
しているが、インバータを誘導加熱コイル及び共振用コ
ンデンサとは全く独立して可変周波数形に形成してもよ
いことは勿論である。
［発明の効果］
本発明は以」二述べたように、比透磁率及び固釘抵抗の
小さい材質からなる鍋であっても過電流状態に陥ること
がないので鉄製等の場合と同様に支障なく誘導加熱でき
、また、そのために周波数を極端に上げる必要がないの
で効率の低下を招くことがないと共に誘導加熱コイルの
構成を簡単化できる誘導加熱調理器を提供できる。
小さい材質からなる鍋であっても過電流状態に陥ること
がないので鉄製等の場合と同様に支障なく誘導加熱でき
、また、そのために周波数を極端に上げる必要がないの
で効率の低下を招くことがないと共に誘導加熱コイルの
構成を簡単化できる誘導加熱調理器を提供できる。
第１図は本発明の第１実施例を示す結線図、第２図は要
部の配置関係を示す概略的側面図、第３図は電圧、電流
波形図、第４図及び第５図は夫々本発明の第２及び第３
実施例を示す結線図である。 図中、１は電源装置、８は位相制御回路、９はインバー
タ、１１は鍋、１２は誘導加熱コイル、１３は第１のコ
イル、１４は第２のコイル、１５゜１６はスイッチング
トランジスタ、１７は第１の共振用コンデンサ、１８は
第２の共振用コンデンサ、１９は負荷検出回路、２０は
出力接点、２１は位相検知回路、２２はインバータ駆動
回路、２４．２９は電源装置である。 出願人 株式会社 東 芝 口 第 ４ 閃 第 ５ 図
部の配置関係を示す概略的側面図、第３図は電圧、電流
波形図、第４図及び第５図は夫々本発明の第２及び第３
実施例を示す結線図である。 図中、１は電源装置、８は位相制御回路、９はインバー
タ、１１は鍋、１２は誘導加熱コイル、１３は第１のコ
イル、１４は第２のコイル、１５゜１６はスイッチング
トランジスタ、１７は第１の共振用コンデンサ、１８は
第２の共振用コンデンサ、１９は負荷検出回路、２０は
出力接点、２１は位相検知回路、２２はインバータ駆動
回路、２４．２９は電源装置である。 出願人 株式会社 東 芝 口 第 ４ 閃 第 ５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１の巻数Ｎ＿１と第２の巻数Ｎ＿２との間で巻数
切換え可能な誘導加熱コイルと、この誘導加熱コイルに
高周波電流を供給するように設けられその出力周波数が
前記巻数の切換えに伴って第１の周波数（ｆ＿１）と第
２の周波数（ｆ＿２）との間で切換えられると共にこれ
と同時に入力電圧の実効値もＥ＿１とＥ＿２との間で切
換えられるインバータとを備え、前記巻数比率（Ｎ＿２
／Ｎ＿１）を前記周波数比率（ｆ＿２／ｆ＿１）の（−
１／４）乗と上記電圧比（Ｅ＿２／Ｅ＿１）との積に約
４〜６を乗じた範囲に設定したことを特徴とする誘導加
熱調理器。 ２、インバータは巻数切換に連動して電圧が切換えられ
る電源装置を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の誘導加熱調理器。 ３、誘導加熱コイルの巻数及び周波数切換えは誘導加熱
コイルにより加熱される鍋の材質を検出する負荷検出回
路により自動的に行なわれるようになっていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の誘導加熱調理器
。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266631A JPH0612699B2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 誘導加熱調理器 |
| GB8627749A GB2183941B (en) | 1985-11-27 | 1986-11-20 | Electromagnetic induction cooking apparatus capable of providing a substantially constant input power |
| US06/934,855 US4749836A (en) | 1985-11-27 | 1986-11-25 | Electromagnetic induction cooking apparatus capable of providing a substantially constant input power |
| KR1019860010141A KR900002389B1 (ko) | 1985-11-27 | 1986-11-27 | 유도가열조리기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266631A JPH0612699B2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 誘導加熱調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126584A true JPS62126584A (ja) | 1987-06-08 |
| JPH0612699B2 JPH0612699B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=17433506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60266631A Expired - Lifetime JPH0612699B2 (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 誘導加熱調理器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4749836A (ja) |
| JP (1) | JPH0612699B2 (ja) |
| KR (1) | KR900002389B1 (ja) |
| GB (1) | GB2183941B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009064794A (ja) * | 2008-12-26 | 2009-03-26 | Hitachi Appliances Inc | 電磁誘導加熱装置 |
| WO2022179228A1 (zh) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | 一种加热检测电路 |
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- 1986-11-25 US US06/934,855 patent/US4749836A/en not_active Expired - Lifetime
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |