JPH019113Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電磁調理器に係り、特にその出力部
の増幅手段に並行駆動用の複数の増幅素子を装備
した電磁調理器に関する。

〔従来の技術〕

電磁調理器（または誘導加熱調理器ともいう）
は、交播磁界中に磁性体鍋を置くとうず電流が発
生することに着目し、このうず電流によるジユー
ル熱によつて鍋自体が発熱するという原理を基礎
としている。

この発熱に必要な電磁誘導エネルギーを供給す
るのは、調理器の出力部内に装備された加熱用コ
イルである。この加熱用コイルを駆動する駆動手
段としては、パワートランジスタやG.T.Oサイリ
スタ等の駆動素子が一般に使用されている。これ
らの駆動素子には、単一なウエーハから形成され
た単一駆動素子を使用することが、その電気的特
性の安定性、実装の手間、或いは小型化等の観点
から理想とされている。しかし、実際には容量的
な制限があり、複数の駆動素子を並列接続し並行
駆動するよう形成されている。

従来から使用されている電磁調理器の一例を第
４図に示す。この図において、２は制御用のパル
ス信号を発生する制御部を示し、４は誘導加熱を
行う出力部を示す。また、６は制御部２及び出力
部４に必要な電力を供給する電源部を示す。

前記制御部２は、図示しないフリツプフロツ
プ、パルストランス等の所定制御回路で構成され
ており、第５図(1)に示すような所定周期の略方形
波状のパルス信号を発生し、前記出力部４のパル
ス信号用入力端ａ，ｂに印加するようになつてい
る。この入力端ａ，ｂに印加されたパルス信号は
並行駆動を行う駆動手段１０に至つている。この
駆動手段１０は、駆動素子としての２個のNPN
形トランジスタ１２，１３が入力パルスに対して
並列接続された構成となつている。

これを更に詳述すれば、前記入力端ａは第１及
び第２のトランジスタ１２，１３の各々のベース
に接続されるとともに、前記入力端ｂも第１及び
第２のトランジスタ１２，１３の各々のエミツタ
に接続されている。また、これらの第１及び第２
のトランジスタ１２，１３の各々のコレクタは後
述する誘導加熱のための加熱用コイル１６の一端
に至つている。これにより入力パルス信号は第１
及び第２のトランジスタ１２，１３の能力分担に
応じて分枝され増幅されることになる。

また、前記加熱用コイル１６の他端は電源端ｃ
を介して電源部６のプラス側に至り、この電源部
６のマイナス側は電源端ｄを介して前に入力端ｂ
に至つている。更に、前記第１及び第２のトラン
ジスタ１２，１３の各々のコレクタ・エミツタ間
には、共振用コンデンサ１８とダンパー用ダイオ
ード２０とが並列に挿入されている。また、放電
用コンデンサ２２が前記電源端ｃ，ｄに並列に接
続されている。

ここで、前記加熱用コイル１６は蚊取線香状に
成形された線輪であり、高周波損失及び銅線発熱
等を減少させるためリツツ線構造のものを採用し
ている。

従つて、前記加熱用コイル１６には、駆動手段
１０からの出力に付勢され、電源部６からの電力
供給により高周波の負荷電流が流れる。この負荷
電流は、加熱用コイル１６の誘導性リアクタンス
分、共振用及び放電用コンデンサ１８，２２、及
びダンパー用ダイオード２０等の作用によつて、
第５図(2)に示す如く、略鋸歯状の高周波電流とな
つている。

即ち、上記加熱用コイル１６を電磁調理器本体
の所定位置に装備すると、前述の如く、鍋底にう
ず電流が誘起され、このうず電流によるジユール
熱が鍋自体に発生することから、炎口のない調理
器が形成されるようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記従来例における出力部４内
の駆動手段１０にあつては、その構成上、第１及
び第２のトランジスタ１２，１３に僅かな電気的
特性の違いがあるとき、その特性の違いに起因し
て負荷に対する分担率がアンバランスとなり、例
えば第１のトランジスタ１２には過大のコレクタ
電流が流れるが第２のトランジスタ１３には過小
なコレクタ電流しか流れない等の事態が生じ、こ
れがため、コレクタ電流が規定値を越える場合に
は駆動素子を焼損してしまう等の不都合を招来し
ていた。

一方、この不都合を回避するためには、電気的
特性の略一致した駆動素子を選択して組とする
（以下、単に「ペアリング」という）方式を採用
したり、回路仕様値よりも充分に余裕をもたせた
高目の規格値の駆動素子を使用する等の提案もあ
るが、これらにあつてはペアリングの手間が煩わ
しく、また高目の規格値のものはコストも高いと
いう不都合があり、更には電磁調理器全体の大型
化及び価格の上昇を招くという不都合があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、特に駆動素子のペアリングの煩わしさを解消
しつつ容易に負荷分担のバランスが図られた出力
部を有する電磁調理器を提供することを、その目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本考案では、制御部からの出力パルス
信号を増幅するとともにこれに基づいて並行駆動
するよう並列接続された複数の駆動素子を要部と
する駆動手段と、この駆動手段の出力端に位置し
該駆動手段の駆動に付勢されて電源部からの電流
により誘導加熱を行う加熱用コイルとを有する出
力部を備えた電磁調理器において、前記出力部内
の加熱用コイルを、前記駆動素子数に等しい複数
巻線とし、この複数巻線の内、前記電源部側に位
置する一方の各コイル端は共通端として該電源部
に接続するとともに、前記駆動素子側に位置する
他方の各コイル端は当該駆動素子の各々の出力端
に各別に接続するという構成とし、これによつて
前記目的を達成しようとするものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図ないし第３図
に基づいて説明する。ここで、前記従来例と同一
の構成については同一の符号を付すことにする。

第１図は本実施例に係る電磁調理器の回路構成
を示す。この電磁調理器は、所定周期の方形波パ
ルスを発生する制御部２と、この制御部２からの
パルス信号を増幅して加熱用コイル３０に所定の
鋸歯状の高周波電流を流す出力部２６と、これら
の制御部２及び出力部２６に一定の電力を供給す
る電源部６とにより構成されている。

前記出力部２６は、その駆動手段２８を構成す
る駆動素子としての第１のトランジスタ１２及び
第２のトランジスタ１３に各々独立した出力回路
が構成され付加されている点が、前述した従来例
と相異している。

これを更に詳述すると、出力部２６の入力端ａ
は第１及び第２のトランジスタ１２及び１３の
各々のベースに接続されるとともに、入力端ｂは
該トランジスタ１２，１３の各々のエミツタに接
続されている。また、これらのトランジスタ１
２，１３のコレクタは後述する加熱用コイル３０
の高圧側端子H₁，H₂に至つており、駆動手段２
８が構成されている。

前記加熱用コイル３０は、従来例の場合と異な
り、第２図(1)ないし(2)に示す如く、２つの巻線３
０Ａ，３０Ｂから成る複数巻線として構成されて
いる。

この加熱用コイル３０の各々の巻線３０Ａ，３
０Ｂは、高周波電流による表皮効果を減少させる
ため複数本束ねた絶縁銅線を数十回蚊取線香状に
巻回して形成したリツツ線構造のものを採用して
いる。この第２図(1)において、３２はこれらの巻
線３０Ａ，３０Ｂを蚊取線香状に形付ける保護皮
覆である。この保護皮覆３２の中を同一渦巻を描
きながら各々複数本から成る巻線３０Ａ，３０Ｂ
が巻装されているため、当該巻線３０Ａ，３０Ｂ
は高い相互インダクタンスを保有するようになつ
ている。そして、これらの巻線３０Ａ，３０Ｂの
内、駆動手段２８側の高圧端は前述の如く各々独
立してH₁，H₂と成つているが、前記電源部６側
の低圧端は相互に結合されて共通端Lcとして形
成されている。

一方、この加熱用コイル３０の低圧端Lcは電
源端ｃを通つて電源部６のプラス側に至り、この
電源部６のマイナス側は電源端ｄを通つて前記第
１及び第２のトランジスタ１２，１３の各々のエ
ミツタに接続されている。

また、この第１及び第２のトランジスタ１２，
１３の各々のコレクタ・エミツタ間に共振用コン
デンサ３４及び３６が並列に挿入され、不要な高
電圧が巻線３０Ａ，３０Ｂの各々の両端に生じる
ことを防止し且つ不要な高周波エネルギーが空中
に発散することを防止している。全く同様にして
ダンパー用ダイオード３８，４０も並列に挿入さ
れ、共振エネルギーを電源部６へ戻している。こ
こで、これらの共振用コンデンサ３４，３６及び
ダンパー用ダイオード３８，４０は、前述の従来
例を示す第４図中のコンデンサ１８及びダイオー
ド２０に比べて各々1/2の容量値及び電流容量に
成つている。また、前記電源端ｃ，ｄには放電用
コンデンサ２２が並列接続されている。

その他の構成は前述した従来例を示す第４図の
ものと同様に構成されている。

次に、本実施例の全体的動作を説明する。

前記制御部２は内蔵するタイマ及び各種制御回
路の作用により、前述した第５図(1)に示したもの
と同様の略方形波状のパルス信号を前記出力部２
６の入力端ａ，ｂに出力する。このパルス信号
は、略均等に２分割されて第１及び第２のトラン
ジスタ１２及び１３のベース回路に流れる。この
ベース電流は充分に大きな値となるよう設計しベ
ース側の入力パルス信号のアンバランスを極力回
避している。ここで、場合によつては、各々の入
力ベース端子及び駆動電源部間に直列に抵抗を挿
入し入力電流の均等化を図る事も容易に行える。

そして、これら第１、第２のトランジスタ１
２，１３は各々独立した出力回路を有しているた
め負荷電流の片寄り等を生じることなく各々の電
気的特性に基づく増幅作用を行う。

すなわち、この駆動手段２８の増幅作用に付勢
されて、前記共振用コンデンサ３４，３６、ダン
パー用ダイオード３８，４０、放電用コンデンサ
２２、及び巻線３０Ａ，３０Ｂの誘導リアタンス
分等の作用により、巻線３０Ａ，３０Ｂには第５
図(2)に示したものと同様の鋸歯状の高周波電流
（例えば25KHz）が負荷電流として流れる。

ここで、前記加熱用コイル３０の複数巻線３０
Ａ，３０Ｂは、前述したように高い相互インダク
タンスを有しているため、共振用コンデンサ３
４，３６、ダンパー用ダイオード３８，４０の特
性のバラ付きを強く補正することになる。このた
め、負荷電流のバランスもより強固のものとなつ
ている。

従つて、この加熱用コイル３０を調理器本体部
の鍋底に相対する位置に装備しておけば、所定の
誘導加熱により炎口のない調理器が形成されるこ
ととなる。

上述のように、本実施例では、駆動素子として
の第１及び第２のトランジスタ１２及び１３の出
力回路が独立して増幅作用による駆動を行い、巻
線３０Ａ，３０Ｂで誘導加熱を行う。このため、
前記トランジスタ１２，１３に若干の電気的特性
の相違があつても、その相違による負荷電流の極
端なアンバランスは発生せず、各々のトランジス
タ１２，１３の電気的特性に基づく駆動をするの
みであり、負荷分担は前記巻線３０Ａ，３０Ｂの
高い相互インダクタンスの作用にも助けられて略
均等に維持されることになる。

このときの比較実験データの一例を第３図に示
す。この第３図において、(1)は第４図に示した従
来例に係る構成の場合の温度上昇データであり、
(2)は第１図の本実施例に係る構成の場合の温度上
昇データである。各々のデータ共、横軸は第１及
び第２のトランジスタ１２，１３への総合入力電
力を示し、縦軸は各トランジスタ１２，１３の温
度上昇値を示す。ここで、(2)の場合は(1)で使用し
たトランジスタ１２，１３を使用して実験してい
る。

これらを比較してみると、従来例に係る第３図
(1)の方では、第１及び第２のトランジスタ１２，
１３間の温度上昇のアンバランスが大きく、ペア
リング等を厳重に行う必要があることを示してい
る。一方、本実施例に係る第３図(2)の方では、両
方のトランジスタ１２，１３間の温度上昇のアン
バランス、つまり負荷電流のアンバランスは極く
僅かであり、アンバランスの度合は従来例に比べ
約80％前後の大幅な改善があることを示してい
る。

即ち、従来のような駆動素子のペアリングの手
間が大幅に省かれるとともに、ペアリング不備に
基づく負荷分担の極端なアンバランスが回避さ
れ、負荷電流の片寄りによる駆動素子の焼損も防
止できることになる。このことは、回路設計の際
において、従来の場合と異なり、片寄りによる負
荷電流を考慮した高目の規格の駆動素子の替わり
に回路仕様から許容される最低限の規格のもので
充分使用に供することを意味する。従つて素子の
サイズも小さくてすみ、放熱板や冷却フアン等に
よる冷却対策も従来のように大掛かりなものを必
要とせず、全体としてコンパクトで低コストにな
るという利点をも有している。

尚、本実施例では、制御部２からの出力パルス
信号を直接に駆動素子１２，１３へ分枝して入力
させる場合を示したが、本考案は必ずしもこれに
限定されず、第１及び第２のトランジスタ１２，
１３のベース回路に整合回路を挿入し、ベース側
入力信号のアンバランスに基づく負荷分担のアン
バランスの防止を確実ならしめてもよい。また、
本実施例では駆動素子としてトランジスタの場合
を示したが、これはサイリスタ等を使用してもよ
い。また駆動素子の数が２個の場合を示したが、
これは必ずしも２個に限定する必要はなく、回路
仕様等の都合によつては３個以上であつてもよ
く、その場合加熱用コイル３０の巻線は駆動素子
数に合わせて前述と同様に巻装すればよい。

〔考案の効果〕

以上のように、本考案によると、制御部からの
出力パルス信号を増幅するとともにこれに基づい
て並行駆動するよう並列接続された複数の駆動素
子を要部とする駆動手段と、この駆動手段の出力
端に位置し該駆動手段の駆動に付勢されて電源部
からの電流により誘導加熱を行う加熱用コイルと
を有する出力部を備えた電磁調理器において、前
記出力部内の加熱用コイルを、前記駆動素子数に
等しい複数巻線とし、この複数巻線の内、前記電
源部側に位置する一方の各コイル端は共通端とし
て該電源部に接続するとともに、前記駆動素子側
に位置する他方の各コイル端は当該駆動素子の
各々の出力端に各別に接続するという構成を採用
したので、駆動素子の出力側に各々独立駆動しつ
つ且つ駆動特性のアンバランスを相互に強く補正
しあう回路構成としたので、従来例のような駆動
素子の厳密なペアリングによる煩わしさ及び手間
から開放され且つ負荷電流の片寄りによる駆動素
子の焼損を回避することが可能になり、これがた
め、より低コスト及び小型化が図られるという実
用的な電磁調理器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る電磁調理器の
一部ブロツク化した回路構成図、第２図(1)は出力
部の加熱用コイルの斜視図、第２図(2)は第２図(1)
中の−線に沿つた一部省略した断面図、第３
図は温度上昇比較データ図（第３図(1)は第４図の
従来例に係る温度上昇データ図、第３図(2)は第１
図の実施例に係る温度上昇データ図）、第４図は
従来例に係る電磁調理器の一部ブロツク化した回
路構成図、第５図は制御部からの出力電流パルス
信号波形（(1)の場合）と加熱用コイルに流れる負
荷電流（(2)の場合）とを示すタイミングチヤート
である。 ２……制御部、２６……出力部、６……電源
部、２８……駆動手段、１２，１３……駆動素子
としての第１及び第２のトランジスタ、３０……
加熱用コイル、３０Ａ，３０Ｂ……複数巻線とし
ての加熱用コイルの巻線、H₁，H₂……加熱用コ
イルの他方の各コイル端としての高圧端、Lc…
…加熱用コイルの一方の各コイル端としての低圧
端（共通端）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 制御部からの出力パルス信号を増幅するとと
   もにこれに基づいて並行駆動するよう並列接続
   された複数の駆動素子を要部とする駆動手段
   と、この駆動手段の出力端に位置し該駆動手段
   の駆動に付勢されて電源部からの電流により誘
   導加熱を行う加熱用コイルとを有する出力部を
   備えた電磁調理器において、 前記出力部内の加熱用コイルを、前記駆動素
   子数に等しい複数巻線とし、 この複数巻線の内、前記電源部側に位置する
   一方の各コイル端は共通端として該電源部に接
   続するとともに、前記駆動素子側に位置する他
   方の各コイル端は当該駆動素子の各々の出力端
   に各別に接続したことを特徴とする電磁調理
   器。 (2) 前記加熱用コイルの複数巻線は、高い相互イ
   ンダクタンスを保有するよう巻装装備したこと
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載の電磁調理器。