JPH04194554A

JPH04194554A - 誘導加熱型暖房方式

Info

Publication number: JPH04194554A
Application number: JP2323215A
Authority: JP
Inventors: Michiko Takahashi; 道子高橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-14
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPH0820121B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）高周波誘導加熱方式による暖房器に関する。

（従来の技術）２０ＫＨｚ〜５０　Ｋ　Ｈｚの高周波を用いて高周波誘
導加熱する調理器などが知られている。第５図に高周波
誘導加熱調理器のブロック図である。

商用電源４９はスイッチ５０を介して全波整流器５Ｉに
入力されている。この全波整流器５１の出力端子には平
滑コンデンサ４３と、チョウクコイル４４およびフィル
ターコンデンサ４５からなるフィルター回路をそれぞれ
並列に接続されている。

また、加熱コイル４１および共振回路と、ダイオード４
７とトランジスタ４８の逆並列回路の直列回路がフィル
ターコンデンサ４５に並列接続され□　ている。制御装
置４２は全波整流器５１およびトランジスタ４８のベー
スにそれぞれ接続されている。なお、この回路にはトラ
ンジスタを用いた直列共振型インバータの構成を示しで
あるが、サイリスタによる並列共振型インバータの場合
もあり制御装置４２からの周期パルスにより作動して加
熱コイル４１を励振して、近接した位置の鉄、ステンレ
ス、アルミニューム、銅等の金属板に渦電流を発生させ
てその渦電流によって発熱させるものである。

このような渦電流を発生させて利用するものに誘導電動
機がある。第３図はディスク形誘導電動機の断面図を示
す図である。図において、３１はディスク形誘導回転子
、３２は３相固定子巻線、３３はベアリング、３４はシ
ャフトを示す。第４図はディスク形誘導回転子３１であ
る。導電性の材質で銅、アルミニウム、鉄などを用いる
。ディスク形回転子の円盤にスリット３５を多数設けて
形成したものである。この誘導電動機の動作を説明する
。まず、３相固定子巻線３２に３相電流が供給して自転
磁界を発生させると、対向したディスク形誘導回転子３
１にはその磁界の発生に応して渦電流による磁界を発生
して電磁力が生じてディスク形回転子３１に回転トルク
を生じさせて回転する。以上に説明した誘導加熱調理器
と誘導電動機はいずれも渦電流の応用例である。

（発明が解決しようとする課題）本発明はヒートポンプ方式や抵抗線を用いた暖房器とは
異なる方式によって、導電性円板を誘導コイルによる電
磁誘導で渦電流を発生させて発熱および回転トルクに変
換して導電性円板が送風する暖房器の提供を目的とする
。

（課題を解決するための手段）高周波電流を通電する複数の加熱コイルと該加熱コイル
の高周波磁力線で渦電流を発生して加熱される導電性円
板とを有し、該導電性円板には中心から放射状に複数の
通風用スリットと送風羽根とを設けた構造とし、加熱コ
イルと導電性円板の配置をディスク形誘導電動機の固定
子巻線と回転子と対応するように、導電性円板を回転可
能になるようベアリングを介して軸支して回転子とし、
複数の加熱コイルを導電性円板に近接して導電性円盤の
円周方向に配設装備して固定子、巻線として働くように
構成し、加熱コイルの供給電源は商用電源を整流し、出
力の一部を制御装置で高周波を発生した出力を位相の異
なる２相高周波に変換し、その２相高周波出力を各加熱
コイルに供給する複数の共振回路にそれぞれの制御信号
として供給して複数の加熱コイルの高周波電流を生成し
て位相の順に加熱コイルに順次供給して回転導電性円板
を加熱１回転および送風をする誘導電磁波暖房器である
。　“ （実施例）第１図は本発明の詳細な説明する為の概略斜視図である
。Ｉ、２，３．４は２相高周波による加熱コイルで、暖
房器に固定装着する。５は導電性替板であり暖房器の誘
導加熱コイル１，２，３．４に近接して回転自在に軸支
する。導電性円板の６は通風用のスリット、７は送風用
羽根である。

暖房器の動作を説明する。誘導加熱コイルｌ。

２．３．４には第２図に示す制御装置１０とその出力を
各誘導加熱コイルと共振する共振回路とで構成されてい
る。まず制御装置ｌＯの高周波の出力が共振回路を−含
む誘導加熱コイルｌに人力し、導電性円板の近接した部
分に渦電流を発生し磁力線と渦電流により発熱をする。

次に９０度位相の遅れた高周波出力を誘導加熱コイル２
に供給する誘導加熱コイル１の時と同様に導電性円板に
磁力線と渦電流による発熱する。同様に誘導加熱コイル
３にも更に９０度位相の遅れた高周波出力が供給される
。それから更に９０度位相の遅れた高周波出力・が誘導
加熱コイル４に供給される。このように順次高周波出力
が各誘導加熱コイルに供給されることで暖房器として導
電性円板は発熱する。

また、この誘導加熱コイルによる順次切り替わる磁力線
が導電性円板に対して円周方向に回転することによって
、ディスク型誘導電動機と同様の回転駆動力を発揮する
ものである。この暖房器とディスク型誘導電動機との相
異点はディスク型誘導電動機には周波数５０Ｈｚの低周
波数と暖房器の・誘導加熱コイルに供給する高周波２０
ＫＨｚの違いおよび、誘導電動機による扇風機なら５０
Ｗ程度で回転するが誘導加熱暖房器の場合は発熱させる
ためにＩＫＷ位電力を供給する違いがある。

第１図では構造的なことは記載してないが誘導加熱コイ
ル１〜４は筐体に固着装備するが空隙を設けて導電性円
板の回転によって送風羽根で暖房器の背後から誘導加熱
コイルによる渦電流で発熱した導電性円板の周囲の温風
を前方に吸い出すものである。また発熱回転体のため誘
導加熱コイル１〜４の後部や導電性円板の前面に通風性
の保護具を配設することは勿論必要である。

第２図の制御装置１０と誘導加熱コイル１．２゜３．４
の各共振回路誘導加熱部以外の場所例えば脚部や別のケ
ースに装備する。

次に第２図の高周波発生回路について説明する。

商用電源８を全波整流器９で整流した出力をチョークコ
イルＬおよび共振用コンデンサ２５介して誘導加熱コイ
ル１に駆動信号として供給される。

誘導加熱コイルｌには並列にスイッチング素子としてサ
イリスタ５ＣＲ（以下ＳＣＲと称す）１７が接続されて
いる。このスイッチング素子の５ＣＲ１７には制御信号
が供給されて誘導加熱コイルを共振する。制御信号は、
高周波発生回路ｌＯの発振回路１１で４０　Ｋ　Ｈｚ　
＝　Ｊ　００　Ｋ　Ｈｚ範囲から所望の周波数の矩形波
を発振させる。この出力は第６図に示す信号波形のａの
信号である。この出力をダイオード１２を介してフリッ
プフロップ１５と、直列接続のダイオードＩ３、インバ
ータ１４を介して１８０度位相の遅れた信号をフリップ
フロップ】６に供給する、入力された信号はそれぞれの
フリップフロップで１／２分周して１８０度位相差のあ
る２つの信号を第６図に示すｂ信号とＣ信号として出力
する。これによってフリップフロップ１５．１６の出力
の４信号は９０度づつ位相がずれて出力される。まずフ
リップフロップ１５から５ＣＲ１７に供給して加熱誘導
コイルを共振させる。この共振信号は第６図のｆの信号
である。次にフリップフロップ１６から５ＣＲ２１に９
０度位相の遅れた信号すなわち第６図のｄの信号が供給
され加熱誘導コイル２を第６図のｈ信号のように共振さ
せる。次にフリップフロップ１５から５ＣＲ１９に更に
９０度位相の遅れた信号が第６図のＣ信号が供給され加
熱誘導コイル３を第６図のｇ信号のように共振させる。

次にフリップフロップ１６から更に９０度位相の遅れた
信号第６図のＣ信号を５ＣＲ２３に供給され加熱誘導コ
イル４を第６図のｉ信号のように共振させる。

以上に説明したように高周波信号が回転方向に並んだ順
の誘導加熱コイルに供給されて導電性円板５に渦電流を
生じ発熱および磁力線を発生させる。

誘導加熱コイルの磁力線と導電性円板の渦電流による磁
力線とでトルクを発生し導電性円板が回転する。この導
電性円板通風用のスリットと送風羽根によって導電性円
板周辺の熱風を送出する。

次に特許請求の第２項に付いて説明する。誘導加熱コイ
ルと導電性円板との間隔が小さい程渦電流の発生が大き
くなるものであるかが、固定された誘導加熱コイルと回
転する導電性円板は量産する場合ある程度間隔があるほ
うが製作しやすいものである。その結果として渦電流の
一少をきたす。

それを補うために誘導加熱コイルの前後に２枚の導電性
円板を回転自在に軸支して表側の導電性円板は送風構造
とし、裏側の導電性円板は吸気構造とすればよい。この
場合２枚の導電性円板の間が狭過ぎると誘導加熱コイル
による磁界と渦電流による磁界が相殺しあうので効果が
なくなる。

特許請求の範囲第３項について説明する。本発明の誘導
加熱暖房方式では６００ｗ＝１２００Ｗ程度の電力で加
熱するものであり回転は単に送風羽根を回転させるだけ
のトルクがあればよい。扇風機などでは通常５０Ｗ程度
の電力で充分である。

そこで本発明ではは渦電流による発熱分と渦電流による
磁界とは同時に存在するものであり、当然発熱と磁界の
強さは比例するものである。したがって回転トルクを有
効利用する為に導電性円板の回転軸に発電機を接続して
発生した電力を２相高周波に変換して誘導加熱コイルに
供給して還元利用するものである。

〔発明の効果〕

本発明による暖房方式は２相高周波信号を複数の誘導加
熱コイルに回転方向順に供給して回転磁界を発生させ、
近接した導電性円板に順次渦電流を発生し、発熱と回転
力を得る。この導電性環る板には通風用のスリットと送
風羽根を設けであるので、温風を吹き出す機能も備えて
導電性円板に回転子と発熱と送風の３つの機能を持たせ
であるので簡単な構造であり量産に適している。また、
導電性円板に遠赤外線セラミックをコラティングして遠
赤外線も付加することも可能であり、実用上の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の誘導加熱コイルと導電性円板の構造を
説明する概略斜視図、第２図は誘導加熱コイルと誘導加
熱コイルに供給する高周波信号発生回路、第３図はディ
スク型電動機の断面図、第４図はディスク型電動機の回
転子、第５図は誘導加熱調理器の回路図。第６図は第２
図の制御装置と共振回路の各部の信号を示す図である。１．２，３．４・・・誘導加熱コイル、５，３１導電性
円板、６・・・通風用スリット、７・・送風用羽根、８
．４９・・・商用電源、９，５１　・全波整流器、１０
．４２・・制御装置、【ｌ・・・高周波発振器、１２、
．１３．１８，２０，２２，２４．４７・・・ダイオー
ド、１４・・・インバータ、１５．１６・・フリツプフ
ロツプ、１７，１９．２１．２３・・サイリスタＳＣＲ
，２５，２６，２７，２８，４３，４５゜４６、Ｃ・・
・コンデンサ、３２・・・３相固定子巻線、３３・・・
ベアリング、３４・・・シャフト、３５・・スリット、
４１・・・加熱コイル、４３・・・コンデンサ、４４゜
し・・・チぢラフコイル、４８・・・トランジスタ、５
０・・・スイッチ、

Claims

【特許請求の範囲】１、導電性円板に複数の通風用スリットと送風用羽根を
中央部から外周に設け、回転によって導電性円板の後部
からの空気を吸い出し送風するように回転自在になるよ
う軸支した導電性円板と、該導電性円板の回転方向に沿
って複数の偏平状誘導加熱コイルを前記導電性円板から
微少間隔を介して向き合わせて装着し、該誘導加熱コイ
ルには位相の異なる周波数の等しい２相高周波信号の正
電圧の位相順に前記複数の誘導加熱コイルの回転方向順
に供給し、該誘導加熱コイルの磁力線が円周方向に順次
発生して回転磁界となり、その磁力線で導電性円板に誘
起される渦電流による磁界と、誘導加熱コイルの磁界と
で発生するトルクによって導電性円板を回転させ、渦電
流によって発熱した導電性円板周辺の熱風を送風するこ
とを特徴とする誘導加熱型暖房方式。２、第一項の誘導加熱型暖房方式で誘導加熱コイルと導
電性円板の間隔が広く渦電流の発生が弱い場合、前記導
電性円板２枚を誘導加熱コイルの前後に回転自在になる
よう軸支し、かつ、後部導電性円板は吸気羽根とするこ
とで、渦電流の誘導発熱の効率をよくすることを特徴と
する誘導加熱型暖房方式。３、第一項および第二項の誘導加熱型暖房方式の導電性
円板の回転軸で発電機が回転するよう発電機を装備し、
該発電機で発生した電力を２相高周波に変換して誘導加
熱コイル還元させて省電力化することを特徴とする誘導
加熱型暖房方式。