JPH0541274A - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents
電磁誘導加熱調理器Info
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- JPH0541274A JPH0541274A JP19652291A JP19652291A JPH0541274A JP H0541274 A JPH0541274 A JP H0541274A JP 19652291 A JP19652291 A JP 19652291A JP 19652291 A JP19652291 A JP 19652291A JP H0541274 A JPH0541274 A JP H0541274A
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- heating coil
- stage
- voltage
- heating
- coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 平板加熱コイルを２段構成とした場合、２段
加熱コイルの位置関係を明確にすることで、誘起電圧を
低くし、また感電を防止する。 【構成】 ２段加熱コイルの高圧側と低圧側の位置関係
を明確にし、高圧側加熱コイルを金属鍋１から離した下
段にし、低圧側加熱コイルを金属鍋１に近い上段となる
ように、巻き中心を同一にし２段に重ねた構造にする。
加熱コイルの位置関係を明確にすることで、誘起電圧を
低くし、また感電を防止する。 【構成】 ２段加熱コイルの高圧側と低圧側の位置関係
を明確にし、高圧側加熱コイルを金属鍋１から離した下
段にし、低圧側加熱コイルを金属鍋１に近い上段となる
ように、巻き中心を同一にし２段に重ねた構造にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導加熱調理器に
おいて、特に平板加熱コイルの構造に関するものであ
る。
おいて、特に平板加熱コイルの構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の電磁誘導加熱調理器の平板
加熱コイル周辺の構造図である。図６において、１は被
加熱物である金属鍋、２は金属鍋１を載置するための載
置台、３は金属鍋１を誘導加熱するための高周波交番磁
束を発生させる平板加熱コイル、４は平板加熱コイル３
を保持する保持台であり、発生した高周波交番磁束が金
属鍋１の底面を透磁する際に流れる渦電流のジュール熱
損により、金属鍋１が加熱される。
加熱コイル周辺の構造図である。図６において、１は被
加熱物である金属鍋、２は金属鍋１を載置するための載
置台、３は金属鍋１を誘導加熱するための高周波交番磁
束を発生させる平板加熱コイル、４は平板加熱コイル３
を保持する保持台であり、発生した高周波交番磁束が金
属鍋１の底面を透磁する際に流れる渦電流のジュール熱
損により、金属鍋１が加熱される。
【０００３】また上記平板加熱コイル３を駆動する高周
波電力変換装置としては、図７に示すシングル・エンド
・プッシュ・プル（ＳＥＰＰ）回路か、または図８に示
す一石共振インバータ回路を用いるのが一般的である。
波電力変換装置としては、図７に示すシングル・エンド
・プッシュ・プル（ＳＥＰＰ）回路か、または図８に示
す一石共振インバータ回路を用いるのが一般的である。
【０００４】従来の平板加熱コイルのほとんどは１段構
成で、本発明のような２段加熱コイルとしては、非磁性
体の金属鍋を加熱する目的で、加熱コイルを２個直列に
接続してインダクタンス値を大きくし、平板加熱コイル
からの高周波交番磁束の量を増やした２段構成の平板加
熱コイルが特公平２ー３１４７２にある。
成で、本発明のような２段加熱コイルとしては、非磁性
体の金属鍋を加熱する目的で、加熱コイルを２個直列に
接続してインダクタンス値を大きくし、平板加熱コイル
からの高周波交番磁束の量を増やした２段構成の平板加
熱コイルが特公平２ー３１４７２にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の高周波電力変換
装置では、平板加熱コイル３と共振コンデンサ７の直列
共振条件で駆動するため、加熱コイル３に流れるコイル
電流は共振コンデンサ７に充電され、共振コンデンサ７
の両端に高電圧を発生する。この共振電圧は、また加熱
コイルにも引加される。この時、発生する電圧Ｖｃは、
加熱コイル３に流れるコイル電流をＩL、加熱コイル３
のインダクタンス値をＬ，共振コンデンサ７の容量をＣ
とすると、
装置では、平板加熱コイル３と共振コンデンサ７の直列
共振条件で駆動するため、加熱コイル３に流れるコイル
電流は共振コンデンサ７に充電され、共振コンデンサ７
の両端に高電圧を発生する。この共振電圧は、また加熱
コイルにも引加される。この時、発生する電圧Ｖｃは、
加熱コイル３に流れるコイル電流をＩL、加熱コイル３
のインダクタンス値をＬ，共振コンデンサ７の容量をＣ
とすると、
【０００６】
【数１】
【０００７】となり、共振電圧Ｖｃは加熱コイル３のイ
ンダクタンス値に比例する。このため加熱コイルを２個
直列に接続した２段加熱コイルの場合は、通常の１段コ
イルに比べてインダクタンス値が大きく、共振電圧Ｖｃ
も大きくなり、その電圧は大出力タイプの電磁誘導加熱
調理器の場合、数１０ｋＶにも達する。この高電圧は加
熱コイルの共振コンデンサ側接続点にも同様に発生す
る。この時、２個の加熱コイルは、共振コンデンサ側の
高圧側と、電源側の低圧側とに分けられる。
ンダクタンス値に比例する。このため加熱コイルを２個
直列に接続した２段加熱コイルの場合は、通常の１段コ
イルに比べてインダクタンス値が大きく、共振電圧Ｖｃ
も大きくなり、その電圧は大出力タイプの電磁誘導加熱
調理器の場合、数１０ｋＶにも達する。この高電圧は加
熱コイルの共振コンデンサ側接続点にも同様に発生す
る。この時、２個の加熱コイルは、共振コンデンサ側の
高圧側と、電源側の低圧側とに分けられる。
【０００８】一方、加熱コイル３と被加熱金属鍋１は、
加熱コイル３から発生する高周波交番磁束を効率良く金
属鍋１底面に透磁させるために、構造的に可能な限り近
づけることが好ましく通常数ｍｍとしており、さらに加
熱コイル３と金属鍋１の間にある載置台２は、耐熱性と
強度性を考慮し、その材質として一般的に誘電材料のセ
ラミックやガラスなどを用いているため、加熱コイル３
と金属鍋１の間には浮遊静電容量５が存在している。
加熱コイル３から発生する高周波交番磁束を効率良く金
属鍋１底面に透磁させるために、構造的に可能な限り近
づけることが好ましく通常数ｍｍとしており、さらに加
熱コイル３と金属鍋１の間にある載置台２は、耐熱性と
強度性を考慮し、その材質として一般的に誘電材料のセ
ラミックやガラスなどを用いているため、加熱コイル３
と金属鍋１の間には浮遊静電容量５が存在している。
【０００９】この浮遊静電容量５の存在による静電結合
により、加熱コイル３に発生した高電圧が金属鍋１に誘
起し、大地と金属鍋の間に電圧が発生する。
により、加熱コイル３に発生した高電圧が金属鍋１に誘
起し、大地と金属鍋の間に電圧が発生する。
【００１０】ここで従来の２段加熱コイルでは、２個の
加熱コイルの低圧側と高圧側の明確な区別をしておら
ず、もし高圧側の加熱コイルが金属鍋に近い上段になれ
ば、上記の金属鍋１の誘起電圧も大きくなり、人体が鍋
に触れると感電するという欠点があり、特に調理者の手
が濡れているような時は強く感電し問題であった。
加熱コイルの低圧側と高圧側の明確な区別をしておら
ず、もし高圧側の加熱コイルが金属鍋に近い上段になれ
ば、上記の金属鍋１の誘起電圧も大きくなり、人体が鍋
に触れると感電するという欠点があり、特に調理者の手
が濡れているような時は強く感電し問題であった。
【００１１】また、従来の加熱コイルでは１段目と２段
目の接続点も明確化されておらず、もし２段加熱コイル
の内側同士を接続すると２段加熱コイルの外側同士の間
に高電圧がかかり１段目と２段目の間にコロナ放電が発
生する。
目の接続点も明確化されておらず、もし２段加熱コイル
の内側同士を接続すると２段加熱コイルの外側同士の間
に高電圧がかかり１段目と２段目の間にコロナ放電が発
生する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は係る欠点に鑑み
てなされたもので、上記２段加熱コイルの高圧側と低圧
側の位置関係を明確にし、高圧側加熱コイルを金属鍋１
から離した下段にし、低圧側加熱コイルを金属鍋１に近
い上段となるように、巻き中心を同一にし２段に重ねた
構造にする。
てなされたもので、上記２段加熱コイルの高圧側と低圧
側の位置関係を明確にし、高圧側加熱コイルを金属鍋１
から離した下段にし、低圧側加熱コイルを金属鍋１に近
い上段となるように、巻き中心を同一にし２段に重ねた
構造にする。
【００１３】さらに１段目と２段目の接続点を１段目の
内側と２段目の外側、または１段目の外側と２段目の内
側にする。
内側と２段目の外側、または１段目の外側と２段目の内
側にする。
【００１４】
【作用】金属鍋１に発生する誘起電圧が、金属鍋１と加
熱コイル３の間に存在する浮遊静電容量５に起因するこ
とから、金属鍋１と加熱コイル３の間の距離を物理的に
離してやれば浮遊静電容量５も小さくすることができ、
結果的には金属鍋１に発生する誘起電圧も小さくするこ
とができる。そのため直列に接続された２段加熱コイル
の共振コンデンサ側の高圧側と、電源側の低圧側の位置
関係を明確にして、金属鍋１に近い上段に２段加熱コイ
ルの低圧側を設け、金属鍋１から遠い下段に高圧側を設
けることにより、金属鍋に発生する誘起電圧を低減させ
ることができ、人体への感電の問題も解決できる。
熱コイル３の間に存在する浮遊静電容量５に起因するこ
とから、金属鍋１と加熱コイル３の間の距離を物理的に
離してやれば浮遊静電容量５も小さくすることができ、
結果的には金属鍋１に発生する誘起電圧も小さくするこ
とができる。そのため直列に接続された２段加熱コイル
の共振コンデンサ側の高圧側と、電源側の低圧側の位置
関係を明確にして、金属鍋１に近い上段に２段加熱コイ
ルの低圧側を設け、金属鍋１から遠い下段に高圧側を設
けることにより、金属鍋に発生する誘起電圧を低減させ
ることができ、人体への感電の問題も解決できる。
【００１５】さらに２段加熱コイルの接続点を１段目の
内側（外側）と２段目の外側（内側）にすることによ
り、１段目と２段目の間の電圧は、どの位置でも同じに
なり低電圧化される。
内側（外側）と２段目の外側（内側）にすることによ
り、１段目と２段目の間の電圧は、どの位置でも同じに
なり低電圧化される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説
明する。
明する。
【００１７】図１は本発明の電磁誘導加熱調理器の２段
加熱コイルの構造を示す説明図であり、図２、図３は本
発明の２段加熱コイルに関する高周波電力変換装置の回
路図である。
加熱コイルの構造を示す説明図であり、図２、図３は本
発明の２段加熱コイルに関する高周波電力変換装置の回
路図である。
【００１８】図１において、図４と比較して異なってい
る部分は加熱コイルであり、インダクタンス値を大きく
するため２個直列に接続されており、巻き中心を同一に
して２段に重ねられている。金属鍋１に近い上段が低圧
側加熱コイル３ａで金属鍋１から遠い下段が高圧側加熱
コイル３ｂで、その間に上段加熱コイルの保持台兼絶縁
板６が設けられている。絶縁板６は厚さ数ｍｍ程度のマ
イカ板などの絶縁物を用いる。
る部分は加熱コイルであり、インダクタンス値を大きく
するため２個直列に接続されており、巻き中心を同一に
して２段に重ねられている。金属鍋１に近い上段が低圧
側加熱コイル３ａで金属鍋１から遠い下段が高圧側加熱
コイル３ｂで、その間に上段加熱コイルの保持台兼絶縁
板６が設けられている。絶縁板６は厚さ数ｍｍ程度のマ
イカ板などの絶縁物を用いる。
【００１９】電気的には図２または図３に示すように、
電源側（図のＡ点）に接続されている加熱コイルが低圧
側加熱コイル３ａで、商用電源１３の交流電圧（１００
Ｖまたは２００Ｖ）を整流回路１２と平滑コンデンサ１
１で平滑した直流電圧以上の電圧は引加されることはな
い。一方共振コンデンサ７側（図のＢ点）に接続されて
いる加熱コイルが高圧側加熱コイル３ｂで、加熱コイル
３と共振コンデンサ７が直列共振するため非常に高い共
振電圧（通常数１０ｋＶ）がその接続点に発生し加熱コ
イル３ｂに引加される。
電源側（図のＡ点）に接続されている加熱コイルが低圧
側加熱コイル３ａで、商用電源１３の交流電圧（１００
Ｖまたは２００Ｖ）を整流回路１２と平滑コンデンサ１
１で平滑した直流電圧以上の電圧は引加されることはな
い。一方共振コンデンサ７側（図のＢ点）に接続されて
いる加熱コイルが高圧側加熱コイル３ｂで、加熱コイル
３と共振コンデンサ７が直列共振するため非常に高い共
振電圧（通常数１０ｋＶ）がその接続点に発生し加熱コ
イル３ｂに引加される。
【００２０】金属鍋１への漏電は、加熱コイル３と共振
コンデンサ７で構成される直列共振回路に発生する高圧
の共振電圧が加熱コイル３に引加され、その電圧が加熱
コイル３と金属鍋１との静電結合により金属鍋１に誘導
するために生じるものであるから、金属鍋１の対地電圧
Ｖｒは、加熱コイル３と金属鍋１間の浮遊静電容量５の
容量をＣ，加熱コイル３の対地電圧をＶｃ、金属鍋１の
対地抵抗をＲ，インバータの駆動周波数をｆとすると
コンデンサ７で構成される直列共振回路に発生する高圧
の共振電圧が加熱コイル３に引加され、その電圧が加熱
コイル３と金属鍋１との静電結合により金属鍋１に誘導
するために生じるものであるから、金属鍋１の対地電圧
Ｖｒは、加熱コイル３と金属鍋１間の浮遊静電容量５の
容量をＣ，加熱コイル３の対地電圧をＶｃ、金属鍋１の
対地抵抗をＲ，インバータの駆動周波数をｆとすると
【００２１】
【数２】
【００２２】となる（図４参照）。
【００２３】また加熱コイル３と金属鍋１の間の浮遊静
電容量５の容量Ｃは、加熱コイル３と金属鍋１の対向面
積をＳ，その対向距離をｄとすると、ε0：真空誘電
率，εs：比誘電率として、
電容量５の容量Ｃは、加熱コイル３と金属鍋１の対向面
積をＳ，その対向距離をｄとすると、ε0：真空誘電
率，εs：比誘電率として、
【００２４】
【数３】
【００２５】となる。
【００２６】ここで、本発明のように２段加熱コイルの
高圧側３ｂを下段にすると上式の対向距離ｄは高圧側３
ｂを上段にした時に比べて大きくなる。対向距離ｄが大
きくなると加熱コイル３と金属鍋１間の浮遊静電容量５
は、逆に小さくなり、その結果、金属鍋１の対地電圧Ｖ
ｒも小さくなる。
高圧側３ｂを下段にすると上式の対向距離ｄは高圧側３
ｂを上段にした時に比べて大きくなる。対向距離ｄが大
きくなると加熱コイル３と金属鍋１間の浮遊静電容量５
は、逆に小さくなり、その結果、金属鍋１の対地電圧Ｖ
ｒも小さくなる。
【００２７】金属鍋１と加熱コイル３との間の距離は、
加熱コイル３から発生する高周波交番磁束を効率良く金
属鍋底面に透磁させるために、構造的に可能な限り近付
けており、通常数ｍｍにしている。一方加熱コイル１段
の厚みはコイル単体で数ｍｍで、その保持台兼絶縁板６
の厚みも含めると５ｍｍ程度になり、加熱コイル１段分
の空間距離か又は２段分の空間距離かにより、金属鍋１
と加熱コイル３との間の対向距離ｄは、２〜３倍は違っ
てくる。その結果、加熱コイルの低圧側３ａを上段にし
高圧側３ｂを下段にすることによりその逆の構造に比べ
て金属鍋１に誘起しいくる誘起電圧は１／２〜１／３に
低減される。
加熱コイル３から発生する高周波交番磁束を効率良く金
属鍋底面に透磁させるために、構造的に可能な限り近付
けており、通常数ｍｍにしている。一方加熱コイル１段
の厚みはコイル単体で数ｍｍで、その保持台兼絶縁板６
の厚みも含めると５ｍｍ程度になり、加熱コイル１段分
の空間距離か又は２段分の空間距離かにより、金属鍋１
と加熱コイル３との間の対向距離ｄは、２〜３倍は違っ
てくる。その結果、加熱コイルの低圧側３ａを上段にし
高圧側３ｂを下段にすることによりその逆の構造に比べ
て金属鍋１に誘起しいくる誘起電圧は１／２〜１／３に
低減される。
【００２８】また、２段加熱コイルの低圧側３ａと高圧
側３ｂのどちらが上段にあっても加熱効率には影響しな
いため、本発明のように加熱コイルの低圧側３ａを上段
にしても全く性能には問題ない。
側３ｂのどちらが上段にあっても加熱効率には影響しな
いため、本発明のように加熱コイルの低圧側３ａを上段
にしても全く性能には問題ない。
【００２９】また、図５（ａ）に示すように２段加熱コ
イルの接続点を内側同士にすると、各々の外側がそれぞ
れ共振コンデンサ側と電源側に接続されるため、共振コ
ンデンサに発生する高電圧Ｖが、加熱コイルの外側部分
でもろに絶縁板６にかかる。しかし、第５図（ｂ）に示
すように接続点を１段目３ａの内側からと２段目３ｂの
外側というように接続すると、絶縁板６にかかる電圧は
どの位置においてもＶ／２（１段目と２段目の加熱コイ
ルを同一とした場合）となる。この逆に１段目の外側と
２段目の内側とを接続しても効果は同じである。
イルの接続点を内側同士にすると、各々の外側がそれぞ
れ共振コンデンサ側と電源側に接続されるため、共振コ
ンデンサに発生する高電圧Ｖが、加熱コイルの外側部分
でもろに絶縁板６にかかる。しかし、第５図（ｂ）に示
すように接続点を１段目３ａの内側からと２段目３ｂの
外側というように接続すると、絶縁板６にかかる電圧は
どの位置においてもＶ／２（１段目と２段目の加熱コイ
ルを同一とした場合）となる。この逆に１段目の外側と
２段目の内側とを接続しても効果は同じである。
【００３０】この結果、２段加熱コイルの間にコロナ放
電の発生を抑え、さらに絶縁板の厚みも薄くでき１段目
と２段目の結合も良くなり、高性能な２段加熱コイルが
実現できる。
電の発生を抑え、さらに絶縁板の厚みも薄くでき１段目
と２段目の結合も良くなり、高性能な２段加熱コイルが
実現できる。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の２段加熱コイルでは、電磁誘導加熱調理器のインバ
ータ回路に発生する高周波・高電圧の共振電圧による金
属鍋への誘起電圧を低減させ、金属鍋から調理者への感
電を防止することができる。
明の２段加熱コイルでは、電磁誘導加熱調理器のインバ
ータ回路に発生する高周波・高電圧の共振電圧による金
属鍋への誘起電圧を低減させ、金属鍋から調理者への感
電を防止することができる。
【００３２】また、本発明の構造では金属鍋と加熱コイ
ルの間にシールド板を挿入して金属鍋に誘起する電圧を
抑えなくてもよく、逆にシールド板を挿入したことによ
る高周波交番磁束の抑制や金属鍋と加熱コイル間の空間
距離の増大による加熱効率の低下というような問題もな
く、構造も簡単にすることができる。
ルの間にシールド板を挿入して金属鍋に誘起する電圧を
抑えなくてもよく、逆にシールド板を挿入したことによ
る高周波交番磁束の抑制や金属鍋と加熱コイル間の空間
距離の増大による加熱効率の低下というような問題もな
く、構造も簡単にすることができる。
【図１】本発明の２段加熱コイルの誘導加熱調理器の構
造図である。
造図である。
【図２】本発明の誘導加熱調理器の高周波電力変換装置
の回路図である。
の回路図である。
【図３】本発明の誘導加熱調理器の高周波電力変換装置
の回路図である。
の回路図である。
【図４】漏電状態を説明する説明図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は本発明の２段加熱コイルの接
続点を示した図である。
続点を示した図である。
【図６】従来の１段加熱コイルの誘導加熱調理器の構造
図である。
図である。
【図７】従来の誘導加熱調理器の高周波電力変換装置の
回路図である。
回路図である。
【図８】従来の誘導加熱調理器の高周波電力変換装置の
回路図である。
回路図である。
１ 金属鍋 ３ 加熱コイル ７ 共振コンデンサ ８ トランジスタ ９ ダイオード １０ インバータ駆動制御回路 １１ 平滑コンデンサ １２ 整流回路 １３ 商用電源
Claims (2)
- 【請求項１】 巻き中心を同一にして２段に重ねられた
平板加熱コイルと、該平板加熱コイルから高周波交番磁
束を発生させる高周波電力変換装置とを有し、前記平板
加熱コイルの構造を上段に低圧側加熱コイル、下段に高
圧側加熱コイルを配した２段構成にしたことを特徴とす
る電磁誘導加熱調理器。 - 【請求項２】 特許請求第１項の２段加熱コイルにおい
て、１段目と２段目の間に絶縁板を挿入し、１段目と２
段目の接続点を１段目の内側（外側）と２段目の外側
（内側）にしたことを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19652291A JPH0541274A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 電磁誘導加熱調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19652291A JPH0541274A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 電磁誘導加熱調理器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541274A true JPH0541274A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=16359142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19652291A Pending JPH0541274A (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 電磁誘導加熱調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541274A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6144019A (en) * | 1998-10-05 | 2000-11-07 | Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh | Inductor for an induction cooking area |
| JP2012079646A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱装置および被加熱体 |
| WO2018116064A1 (de) * | 2016-12-23 | 2018-06-28 | BSH Hausgeräte GmbH | Gargerätevorrichtung und verfahren zur herstellung einer gargerätevorrichtung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136987B2 (ja) * | 1977-03-07 | 1986-08-21 | Shereko Ab |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP19652291A patent/JPH0541274A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6136987B2 (ja) * | 1977-03-07 | 1986-08-21 | Shereko Ab |
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| JP2012079646A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱装置および被加熱体 |
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