JPH11224767A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
誘導加熱調理器Info
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- JPH11224767A JPH11224767A JP2355298A JP2355298A JPH11224767A JP H11224767 A JPH11224767 A JP H11224767A JP 2355298 A JP2355298 A JP 2355298A JP 2355298 A JP2355298 A JP 2355298A JP H11224767 A JPH11224767 A JP H11224767A
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Abstract
ことを目的とする。 【解決手段】 被加熱体20を誘導加熱する加熱コイル
1Aを、内側から順次外側に同心的に巻回した複数のコ
イル2〜5で構成し、この複数のコイル2〜5の内、被
加熱体20の材質・大きさに応じた1個または複数個の
コイルを選択して直列接続可能に構成したことを特徴と
する。また、加熱コイルを、第1のコイルとこれの外側
に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、前記被加熱
体が低抵抗、抵透磁率のときは第1のコイルと第2のコ
イルを直列接続して用い、前記被加熱体が高抵抗又は/
及び高透磁率で且つ小径のときは、前記第1のコイルを
用いるようにする。
Description
波電流を流して被加熱体を誘導加熱する誘導加熱調理器
に関する。
ば、螺旋状に巻かれた複数のコイルを各コイル間に絶縁
体を介在させて上下方向に多段に積層し、巻数の増大を
可能とした加熱コイルを備え、この加熱コイルの巻数を
低抵抗鍋や高抵抗鍋等の負荷の材質に応じて切り換える
ようにしたものがある(実公平3−19192号公
報)。
誘導加熱調理器の効率を向上させるには、加熱コイルと
鍋との電磁的な結合を考慮する必要があり、加熱コイル
の全体寸法に対し、素線の占積率、即ち、加熱コイルの
全体積に対する素線の占める割合を上げる必要がある。
上述のような多段型の加熱コイルでは、コイルとコイル
間で、コイル表面に凹凸があり、その間に隙間が空く
し、また、複数のコイル間には絶縁体を入れなければな
らないので、占積率が向上できず、効率を上げることは
難しい。また、多段コイルに形成するには、コイル−コ
イル間に高電圧がかかるため、絶縁体を入れた後、接着
しなければならず、製造も難しく、コスト高になる。
加熱効率が高く、製造容易で低コストの誘導加熱調理器
を提供することを目的とする。
に、請求項1記載の発明は、被加熱体を誘導加熱する加
熱コイルを、内側から順次外側に同心的に巻回した複数
のコイルで構成し、該複数のコイルの内、前記被加熱体
の材質に応じた1個または複数個のコイルを選択して構
成してなることを要旨とする。この構成により、加熱コ
イルの入力インピーダンスは、被加熱体の表皮抵抗と加
熱コイルの巻数の2乗の積に比例し、定格入力に対して
整合するときが効率が良い。被加熱体の表皮抵抗は、そ
の材質により変わるので、被加熱体の材質に応じて加熱
コイルの巻数を変えることで、入力インピーダンスが適
切な値に保持されて効率の良い加熱が可能となる。
熱する加熱コイルを、内側から順次外側に同心的に巻回
した複数のコイルで構成し、該複数のコイルの内、前記
被加熱体の大きさに応じた1個または複数個のコイルを
選択して構成してなることを要旨とする。この構成によ
り、鍋等の被加熱体に流れる電流は、略加熱コイル形状
の内径と外径の中間部に相当する部分を流れる。鍋等の
径の大きいものは、これに応じて、径の大きい加熱コイ
ルを用いることで、電流の流れる経路長が長くなり、加
熱コイルの入力抵抗が上がって高効率となる。
2記載の誘導加熱調理器において、前記加熱コイルを構
成するリッツ線は、撚線をさらに撚り合わせる多段階の
撚り構造とするとともに、前記リッツ線における絶縁層
で被覆された素線の体積は、前記加熱コイル全体の体積
に対し40%以上としてなることを要旨とする。この構
成により、加熱コイル全体積に対し、素線の体積の占め
る割合、即ち占積率を増やすと、素線同士の結合が密に
なってインダクタンスが大きくなり、被加熱体との電磁
的結合が増加する。占積率を40%以上とすることで、
十分な電磁的結合が得られて略一定の高加熱効率とする
ことが可能となる。
熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコイルの
外側に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、前記被
加熱体が低抵抗、低透磁率のときは前記第1のコイルと
第2のコイルを直列接続して用い、高抵抗又は/及び高
透磁率のときは、前記第2のコイルを用いるように構成
してなることを要旨とする。この構成により、鉄、ステ
ンレス等の高抵抗又は高透磁率の被加熱体を加熱すると
き、外側の第2のコイルを用いると電流の流れる経路長
が長くなり、加熱コイルの入力抵抗が大きくなる。この
とき加熱コイルのみの損失は一定なので高効率となる。
熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコイルの
外側に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、前記被
加熱体が低抵抗、低透磁率のときは前記第1のコイルと
第2のコイルを直列接続して用い、前記被加熱体が高抵
抗又は/及び高透磁率で且つ小径のときは、前記第1の
コイルを用いるように構成してなることを要旨とする。
この構成により、鉄、ステンレス等の高抵抗又は高透磁
率で且つ小径の被加熱体を加熱するとき、内側の第1の
コイルを用いることで、磁束が有効に被加熱体に鎖交し
て効率良く加熱することが可能となる。
熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコイルの
外側に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、前記被
加熱体の直径が小さいときは前記第1のコイルを用い、
前記被加熱体の直径が大きいときは前記第2のコイルを
用いるように構成してなることを要旨とする。この構成
により、被加熱体の大きさに応じて加熱コイルの大きさ
を変えることで、磁束が有効に被加熱体に鎖交して効率
の良い加熱が可能となる。
熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコイルの
外側に同心的に巻回した第2のコイルと該第2のコイル
の外側に同心的に巻回した第3のコイルとで構成し、前
記被加熱体が低抵抗、低透磁率のときは前記第1のコイ
ル、第2のコイル及び第3のコイルを直列接続して用
い、高抵抗又は/及び高透磁率のときは、前記第2のコ
イルを用いるように構成してなることを要旨とする。こ
の構成により、鉄、ステンレス等の高抵抗又は高透磁率
の被加熱体は、アルミ、銅等の低抵抗、低透磁率の被加
熱体に比べて熱伝導率が悪い。高抵抗又は高透磁率で且
つ標準的な大きさの被加熱体を加熱するとき、中間の第
2のコイルを用いることで、被加熱体の底部に流れる電
流の経路が被加熱体の中心と外周部の中間辺りとなって
被加熱体底部の温度が均一化され、効率の良い加熱が可
能となる。
を誘導加熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1の
コイルの外側に同心的に巻回した第2のコイルと該第2
のコイルの外側に同心的に巻回した第3のコイルとで構
成し、高抵抗又は/及び高透磁率のときは、前記第1の
コイル及び第3のコイルを直列接続して用いるように構
成してなることを要旨とする。この構成により、第1の
コイルまたは第3のコイルを用いて高抵抗又は/及び高
透磁率の被加熱体を加熱する場合に比べて、加熱むらの
発生を防止することが可能となる。
至10の何れかに記載の誘導加熱調理器において、前記
加熱コイルを構成する各コイルをモールドしてなること
を要旨とする。この構成により、アルミ、銅等の低抵
抗、低透磁率の被加熱体を加熱するためには、加熱コイ
ルの巻数を増加させる必要がある。この結果、加熱コイ
ル電圧が高くなり、通常、トッププレートに低電圧に保
持されたシールド用導電体が配置される。各コイルをモ
ールドすることで、このシールド用導電体との間の加熱
コイルの絶縁性が向上する。
記載の誘導加熱調理器において、前記各コイルを構成す
るリッツ線を、直接エポキシモールド用金型に巻き付け
て製造してなることを要旨とする。この構成により、各
コイルは、第1のコイルの外側に同心的に第2のコイル
を巻回するというように、1段型に構成されているの
で、容易にエポキシモールド用金型にリッツ線を巻き付
けて各コイルを成形し、さらにエポキシモールドして一
体成形することが可能となる。
記載の誘導加熱調理器において、モールド用金型から前
記各コイルの接続端子取出し部には、予め熱収縮チュー
ブを被せてモールド材の注形を実行してなることを要旨
とする。この構成により、エポキシ等のモールド材固化
のためのヒーティングの際、熱収縮チューブが縮まりモ
ールド材の流出が防止されて接続端子取出し部にモール
ド材が固化することがなくなる。この結果、モールド材
の固化による接続端子取出し部の折損が防止される。
記載の誘導加熱調理器において、前記各コイルの接続端
子取出し部の前記リッツ線には、シリコンを充填させた
後に前記熱収縮チューブを被せてなることを要旨とす
る。この構成により、リッツ線にシリコンを浸み込ませ
ておくことで、より確実にモールド材の流出が防止され
て接続端子取出し部の折損がなくなる。
に基づいて説明する。
加熱コイルに高周波電流を流して磁束を発生させ、被加
熱体である鍋の底に渦電流を流して鍋を加熱するもので
ある。加熱コイルと鍋間の電磁的結合をよくすると、加
熱効率が向上する。その方法として、加熱コイルの全体
積に対し、素線(含む絶縁層)の体積の占める割合(占
積率)を増やすと素線同士がまず密に結合し、インダク
タンスが大きくなり、鍋との電磁的結合が増加する。ま
た、加熱コイルと鍋間の距離は、トッププレートがある
と共に熱対策の点で必要以上に近付けることはできな
い。そのため、占積率を大きくできる1段コイルは、電
流と鍋間が近付くことになり、電磁的結合が上がり、効
率が向上する。特に、アルミや銅鍋の加熱時、非磁性体
のため、加熱コイルに流れる電流と鍋間の距離を狭める
と加熱効率が向上する。
態を示す図である。図1を用いて加熱コイル1Aから説
明する。加熱コイル1Aは、第1のコイル2の外側に第
2のコイル3、第2のコイル3の外側に第3のコイル
4、その外側に第4のコイル5が同心的に巻回されて構
成されている。各コイルの巻数は、一例として、第1の
コイル2が12T(ターン)、第2のコイル3が8T、
第3のコイル4が60T、第4のコイル5が5Tになっ
ている。18はトッププレートである。被加熱体である
鍋20を効率良く加熱するには、表1に示すように、鍋
20の表皮抵抗は、その材質により変わるので、加熱コ
イル1Aの巻数を、鍋20を構成する各種材質の表皮抵
抗に合わせる必要があり、上述のような各コイルの巻数
となっている。
×(加熱コイルの巻数の2乗)に比例する。したがっ
て、入力インピーダンスが定格入力に対して整合すると
きが効率が良い。表皮抵抗の大きい鉄の場合は、巻数が
少なくてよく、5Tの第4のコイル5を用い、端子17
a,17b間に高周波電流を流す。次に表皮抵抗の小さ
い18−8ステンレス鍋の場合は、端子17bと17c
を接続し、合計で65Tとなるように第3のコイル4と
第4のコイル5を直列に接続し、端子17a,17d間
に高周波電流を流す。アルミニウムの場合は、合計で7
3Tとなるように第2のコイル3、第3のコイル4及び
第4のコイル5を直列に接続し、端子17a,17f間
に高周波電流を流す。最も表皮抵抗の小さい銅鍋の場合
は、合計で85Tとなるように第1から第4のコイル
2,3,4,5を直列接続し、端子17a,17h間に
高周波電流を流す。このようにすれば、鍋20の材質に
合った加熱コイル1Aの巻数で効率良く加熱することが
できる。ここで、図1に、例えば第4のコイル5をトッ
ププレート18側に幾分近付けて示したように、複数の
コイル2,3,4,5の上面は、同一平面上ではなく凹
凸があってもよい。しかし、ターン数の少ない第4のコ
イル5はトッププレート18側に近付ける等、各コイル
2,3,4,5のターン数に応じてなるべくトッププレ
ート18側に近付けておいた方が一層効率がよくなる。
路構成及び作用を説明する。27は商用交流電源、28
はダイオードブリッジ、29は平滑用のコンデンサであ
り、ダイオードブリッジ28及びコンデンサ29で直流
電源回路が構成されている。インバータ駆動回路23か
らの駆動信号でスイッチング素子Q1 ,Q2 が交互にオ
ン/オフを繰り返し、直流電源回路からの直流電圧を周
期的にオン/オフすることで、加熱コイル1Aに高周波
電流を流す。このとき、インバータの制御は、スイッチ
ング素子Q2 の電圧と共振コンデンサC1 の電圧の位相
を位相比較回路21で検知し、ボルテージコントロール
オシレータ22にそれを入力するPLLフィードバック
回路で行われる。これにより、スイッチング素子Q2 の
電圧と共振回路に流れる電流の位相差を一定にすること
ができ、使用者が入力設定手段で入力設定を行うと位相
差設定回路24により位相差を変えて所望の入力にす
る。材質検知回路25は、インバータの電流値をCTに
より検出し、鍋材質に合った適切な加熱コイル巻数及び
鍋材質に合った適切な周波数になるようにコンデンサ容
量を切り換える。
2,3,4,5及びコンデンサC1,C2 ,C3 ,C4
が直列接続になるようにスイッチSW1 ,SW2 ,SW
3 をそれぞれ17b−17c,17d−17e,17f
−17g接続になるように切り換える。このとき、銅鍋
を載せたときは、正常なインバータ電流が流れ、効率良
く加熱でき動作を続ける。それ以外の鍋(アルミ、鉄、
ステンレス)は、表皮抵抗が大きいので、電流が少な
い。したがって、動作を止め、加熱コイル1Aの巻数を
減らす必要があり、第2乃至第4のコイル3,4,5及
びコンデンサC1,C2 ,C3 が直列接続になるように
スイッチSW3 を17f−17k接続になるように切り
換える。このとき、アルミ鍋が載せられていたら、正常
なインバータ電流が流れ効率良く加熱でき動作を続け
る。それ以外の鍋(鉄、ステンレス)は、表皮抵抗が大
きいので、電流が少ない。したがって、動作を止め、加
熱コイル1Aの巻数を減らす必要があり、第3、第4の
コイル4,5及びコンデンサC1 ,C2 が直列接続にな
るようにスイッチSW2 を17d−17j接続になるよ
うに切り換える。このとき、ステンレス鍋が載せられて
いたら、正常なインバータ電流が流れ効率良く加熱でき
動作を続ける。このとき、鉄鍋は、ステンレスより表皮
抵抗が大きいので、電流が少ない。したがって、動作を
止め、加熱コイル1Aの巻数を減らす必要があり、第4
のコイル5及びコンデンサC1 が直列接続になるように
スイッチSW1 を17b−17i接続になるように切り
換える。このとき鉄鍋が載せられていたら、正常なイン
バータ電流が流れ効率良く加熱でき動作を続ける。この
ように、鍋材質に合った加熱コイル巻数を用いること
で、どの鍋でも効率良く加熱することができる。図3
は、上述のように、加熱コイル1Aを1段化して占積率
を上げた場合において、アルミ鍋を加熱した場合の占積
率に対する加熱効率の関係を示している。占積率を40
%以上にすると、ほぼ一定値で高加熱効率とすることが
できる。占積率が40%程度以下になると、加熱効率が
極端に悪化する。これは、結合係数が小さくなったため
である。
形態を示す。図4において、加熱コイル1Bは、第1の
コイル6の外側に第2のコイル7、第2のコイル7の外
側に第3のコイル8、その外側に第4のコイル9が同心
的に巻回されて構成されている。各コイル6,7,8,
9の直径は、第1のコイル6が100mm、第2のコイル
7が160mm、第3のコイル8が200mm、第4のコイ
ル9が220mmとなっている。鍋20を効率良く加熱す
るには、鍋20の直径に合わせた加熱コイルで加熱する
必要がある。アルミ鍋の直径が220mm以上の場合は、
第4のコイル9を用い、端子17a,17b間に高周波
電流を流す。次に小さい直径200mmから220mmのア
ルミ鍋の場合は、第3のコイル8を用い、17c,17
d間に高周波電流を流す。直径160mmから200mmの
アルミ鍋の場合は、第2のコイル7を用い、直径160
mm以下のアルミ鍋は、第1のコイル6を用いる。特に、
アルミ鍋の場合、加熱コイル1Bと鍋20間の距離が大
きく離れると、加熱効率が低下するので、鍋径に合った
大きさのコイルを用いると効率良く加熱できる。鍋20
に流れる電流は、ほぼ加熱コイルの形状の内径と外径の
中間部を流れる。したがって、鍋径が大きいものは、コ
イルの寸法の大きいものを用いると、電流の流れる経路
長が長く、加熱コイル1Bの入力抵抗が上がり、効率が
良くなる。即ち、鍋20を加熱する入力に比例関係があ
る鍋の入力抵抗Rinは、 Rin∝Rs ・L …(1) Rs ;表皮抵抗、L;鍋に流れる電流の経路長であり、
表皮抵抗Rs は、 Rs =√(f・μr・ρ) …(2) f;周波数、μr;比透磁率、ρ;抵抗率 となる。加熱コイルの損失が同じなら、入力抵抗Rinが
大きいものほど、加熱効率は向上する。特に、アルミ又
は銅鍋の場合、加熱コイルの巻数、周波数とも上げる必
要があり、加熱コイルの損失が大きく、効率を向上させ
るのが難しいが、鍋の外径付近に電流が流れるような加
熱コイルの形状であると大きく効率が向上する。一方、
アルミ・銅鍋直径より大きい内径の加熱コイルで加熱す
ると、非磁性体であるため、加熱コイルの磁束が鍋に入
らず著しく効率が悪化する。
路構成及び作用を説明する。鍋径検知回路26は、イン
バータの電流値をCTにより検出し、鍋径に合った適切
な加熱コイル形状に、スイッチSW5 を切り換える。こ
のとき、大きい径のコイルから順次小さい径のコイルへ
切換えていく。まず、動作開始時、第4のコイル9及び
コンデンサC5 が直列接続になるように切換えスイッチ
SW5 を17j−17a接続になるように切り換える。
このとき、直径220mm以上のアルミ鍋を載せたとき
は、正常なインバータ電流が流れ効率良く加熱でき動作
を続ける。これ以下の鍋は、磁束が鍋に入らず入力抵抗
が小さく、電流が大きい。したがって、動作を止め、加
熱コイル1Bを切り換える必要があり、第3のコイル8
及びコンデンサC5 が直列接続になるように切換えスイ
ッチSW5 を17j−17c接続になるように切り換え
る。このとき、直径200mmから220mm以上のアルミ
鍋が載せられていたら、正常なインバータ電流が流れ効
率良く加熱でき動作を続ける。これ以下の鍋は、磁束が
鍋に有効に入らず入力抵抗が小さく、電流が大きい。し
たがって、動作を止め、加熱コイル1Bを切り換える必
要があり、第2のコイル7及びコンデンサC5 が直列接
続になるように切換えスイッチSW5 を17j−17e
接続になるように切り換える。このとき、直径160mm
から200mmのアルミ鍋が載せられていたら、正常なイ
ンバータ電流が流れ効率良く加熱でき動作を続ける。こ
れ以下の鍋は、磁束が鍋に有効に入らず入力抵抗が小さ
く、電流が大きい。したがって、動作を止め、加熱コイ
ル1Bを切り換える必要があり、第1のコイル6及びコ
ンデンサC5 が直列接続になるように切換えスイッチS
W5 を17j−17g接続になるように切り換える。こ
のとき、直径160mm以下程度のアルミ鍋が載せられて
いたら、正常なインバータ電流が流れ効率良く加熱でき
動作を続ける。このように、鍋径に合った大きさの加熱
コイルを用いて加熱すると、低抵抗、非磁性のアルミ、
銅鍋でも効率良く加熱することができる。また、鉄、ス
テンレスでもこの方法は有効である。
す。アルミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋20は、第1の
コイル10(例えば65T)と第2のコイル11(例え
ば20T)を直列接続した加熱コイル1Cで加熱し、
鉄、ステンレス等の高抵抗又は磁性の鍋20は、外側の
第2のコイル11を用いる。このとき、鉄、ステンレス
鍋を加熱する入力抵抗Rinは前記式(1)で表され、ま
た、表皮抵抗Rs は前記式(2)で表される。したがっ
て、入力抵抗Rinはインバータ周波数が同じなら、固定
値となる。鉄、ステンレスの高抵抗又は磁性の鍋用コイ
ルを外側に巻くと、電流の流れる経路長が長くなり(図
6(b))、入力抵抗Rinが大きくなる。したがって、
加熱コイル1Cのみの損失は、一定なので効率が向上す
る。よって、鉄、ステンレス加熱は外側の第2のコイル
11を用いる。
す。アルミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋20は、第1の
コイル12(例えば20T)と第2のコイル13(例え
ば65T)を直列接続した加熱コイル1Dで加熱し、
鉄、ステンレスの高抵抗又は磁性の鍋20は、内側の第
1のコイル12を用いる。鉄、ステンレスにおいて小径
の鍋20を加熱するとき、加熱コイル1Dの直径が鍋2
0に比べて大きすぎると、磁束が有効に鍋20に入ら
ず、効率良く加熱することができない。そこで、内側に
巻いた第1のコイル12で小径鍋を加熱すると図7
(b)のように有効に磁束が鍋20に鎖交して、効率良
く加熱することができる。
参照して説明する。直径の大きい鍋20は、第2のコイ
ル13を用い、直径の小さな鍋20は内側に巻いた第1
のコイル12を用いる。鍋20により、加熱コイルの大
きさを変えることにより効率良く加熱することができ
る。
す。アルミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋20は、第1の
コイル14(例えば30T)、第2のコイル15(例え
ば20T)及び第3のコイル16(例えば35T)を直
列接続した加熱コイル1Eで加熱し、鉄、ステンレスの
高抵抗又は磁性の鍋20は、中間の第2のコイル15を
用いる。鉄、ステンレス鍋は、アルミ等に比べて熱伝導
率が悪い。したがって、標準的な大きさの鍋20におい
て、鍋底に流れる電流の経路は鍋20の中心と外周部の
中間辺りに流すことが(図8(b))、鍋加熱におい
て、鍋底温度が均一化し調理性能がよくなる。
す。アルミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋は、第1のコイ
ル41(例えば10T)、第2のコイル42(例えば6
5T)及び第3のコイル43(例えば10T)を直列接
続した加熱コイル1Gで加熱し、鉄、ステンレスの高抵
抗又は磁性の鍋は、第1のコイル41及び第3のコイル
43を直列接続して用いる。鉄、ステンレス鍋だけでな
くアルミ、銅等の鍋も加熱できるようにする1段コイル
では、アルミ、銅等の鍋を加熱する場合に比べ、鉄、ス
テンレス鍋を加熱する場合のコイル巻数は少ない。さら
に、鍋には、加熱コイルに電流を流した上部分で、鍋に
も電流が流れ発熱する。したがって、鉄、ステンレス鍋
を加熱するとき、1箇所のコイルを使って誘導加熱する
と、その部分だけが発熱して加熱むらを起こすおそれが
ある。特に、被加熱物が加熱中に動かす事の少ないホッ
トケーキ等の場合、電流を流したコイル上面は焼ける
が、それ以外は生焼けになってしまう不具合が発生し得
る。そこで、内側の第1のコイル41と外側の第3のコ
イル43に電流を流すことで、加熱むらの発生を少なく
することができる。
に係る加熱コイル1Gを用いた誘導加熱調理器の回路構
成及び作用を説明する。材質検知回路25は、インバー
タの電流値をCTにより検出し、鍋の材質に合った適切
な加熱コイル巻数及び鍋の材質に合った適切な周波数に
なるようにコンデンサ容量を、それぞれスイッチSW6
及びSW7 を制御することで、切り換える。
41,42,43及びコンデンサC6 ,C7 が直列接続
になるようにスイッチSW6 ,SW7 をそれぞれ17a
−17b,17d−17e接続になるように切り換え
る。このとき、アルミ、銅等の鍋を載せたときは、正常
なインバータ電流が流れ、効率良く加熱でき動作を続け
る。それ以外の鍋(鉄、ステンレス)は、動作を止め、
第1、第3のコイル41,43及びコンデンサC7 を直
列接続にすべくスイッチSW6 を17a−17c接続に
なるように、またスイッチSW7 を17d−17f接続
になるように切り換える。
の材質に合った適切な加熱コイル巻数及び鍋の材質に合
った適切な周波数になるようなコンデンサ容量の切り換
えを1つのスイッチSW8 で実現した構成である。すな
わち、アルミ、銅等の鍋を加熱するときには、スイッチ
SW8 を17a−17b接続となるようにし、鉄、ステ
ンレスの鍋を加熱するときには、スイッチSW8 を17
a−17cとなるように切り換えるのである。この構成
によれば、上記図10の構成に比べてコストダウンを図
ることができる。
示す。アルミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋は、第1のコ
イル51(例えば10T)及び第2のコイル52(例え
ば75T)を直列接続した加熱コイル1Hで加熱し、
鉄、ステンレスの高抵抗又は磁性の鍋は、第1のコイル
51及び第3のコイル53(例えば10T)を直列接続
して用いる。これにより、図9に示した実施の形態と同
様に加熱むらの発生を少なくすることができる。
に係る加熱コイル1Hを用いた誘導加熱調理器の回路構
成及び作用を説明する。材質検知回路25は、インバー
タの電流値をCTにより検出し、鍋の材質に合った適切
な加熱コイル巻数及び鍋の材質に合った適切な周波数に
なるようにコンデンサ容量を、スイッチSW9 を制御す
ることで、切り換える。
51,52及びコンデンサC8 ,C9 が直列接続になる
ようにスイッチSW9 を17a−17b接続になるよう
に切り換える。このとき、アルミ、銅等の鍋を載せたと
きは、正常なインバータ電流が流れ、効率良く加熱でき
動作を続ける。それ以外の鍋(鉄、ステンレス)は、動
作を止め、第1、第3のコイル51,53及びコンデン
サC9 を直列接続にすべくスイッチSW9 を17a−1
7c接続になるように切り換える。
個で済み、コストダウンを図ることができ、また、アル
ミ、銅等の鍋の加熱時には、スイッチSW9 の切り換え
に伴い、第2のコイル52の外側で5kV程度の電圧が
発生するが、コイル52外側でこれに対する絶縁処理を
容易に施すことができる。
ミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋を、第1のコイル51
(例えば10T)及び第2のコイル52(例えば75
T)を直列接続した加熱コイル1Hで加熱し、鉄、ステ
ンレスの高抵抗又は磁性の鍋を、第1のコイル及び第3
のコイル53(例えば10T)を直列接続して用いるよ
うにしたが、アルミ、銅等の低抵抗・非磁性の鍋を、第
3のコイル53及び第2のコイル52を直列接続した加
熱コイル1Hで加熱し、鉄、ステンレスの高抵抗又は磁
性の鍋を、第1のコイル51及び第3のコイル53を直
列接続して用いるようにしてもよい。これは、鉄鍋等の
加熱に使用する内側または外側のコイルの幅が、第2の
コイル52に比べて巻数が少なく、1cm程度で、コイル
全体の直径が19cm程度であるため、アルミ、銅等の加
熱時、内側または外側のいずれかのコイルを使用しなく
ても、加熱むらの影響が小さいことによる。この場合の
回路構成としては、図13において、第1のコイル51
と第3のコイル53の接続配置位置を逆にすればよい。
示す。アルミ、鉄兼用1段コイルにおいて加熱コイル1
Fをモールドする。低抵抗、非磁性鍋を加熱するために
は、鍋の表皮抵抗が小さいため、加熱コイル巻数を増加
させる必要があり、加熱コイル電圧が高くなる。したが
って、トッププレート18にシールド用導電体物30を
配置し、それを低電圧部と接続する必要がある。よっ
て、コイル−シールド間で絶縁破壊防止用にエポキシモ
ールドする必要がある。31はフェライトである。
実施の形態を示す。エポキシモールドするとき、1段加
熱コイルの場合は、容易にエポキシ型でコイル成形をし
モールドする一体成形が可能である。図15に示すよう
に、アルミ等エポキシを離形できる型33aに直接加熱
コイルのリッツ線32を巻き、途中からリッツ線32を
出し、第1のコイルを作り、その後第2のコイルを巻き
始める。この型は中心軸を中心に回すことができる。次
に、図16(a)に示すように、それをエポキシ樹脂を
流し込める型33bにセットし、エポキシ注形を行う。
そのとき、コイル上面は、コイルリッツ線32がむき出
しになり、トッププレートのシールド用導電体物と絶縁
破壊が起こるおそれがある。そこで、図17のように再
度、コイル上面が開いた型33cに入れ、エポキシ注形
を行う。このとき、コイル下面にフェライト31接着を
行う。1段加熱コイルの引き出しリッツ線32aや巻き
始め、巻き終りのリッツ線32bの部分にエポキシが毛
細管現象により、型33bの外へはみ出してくると、そ
の部分が動いたとき折れてしまうおそれがある。そこ
で、熱収縮チューブ34をその部分に取り付け、エポキ
シを固めるためにヒーティングするとき、熱収縮チュー
ブ34を収縮させてその部分を縮めることで、エポキシ
の流出を防ぐことができる。このとき、リッツ線32
a,32bにシリコン35を浸み込ませることで(図1
6(b))、より確実にエポキシの流出を防ぐことがで
きる。
明によれば、被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、内
側から順次外側に同心的に巻回した複数のコイルで構成
し、該複数のコイルの内、前記被加熱体の材質に応じた
個数のコイルを選択して接続可能に構成したため、被加
熱体の材質が変っても入力インピーダンスを適切な値に
保持することができて高効率で加熱することができる。
誘導加熱する加熱コイルを、内側から順次外側に同心的
に巻回した複数のコイルで構成し、該複数のコイルの
内、前記被加熱体の大きさに応じた個数のコイルを選択
して接続可能に構成したため、径の大きい鍋等を加熱す
るとき、電流の流れる経路長が長くなり、加熱コイルの
入力抵抗が上がって効率を向上させることができる。
イルを構成するリッツ線は、撚線をさらに撚り合わせる
多段階の撚り構造とするとともに、前記リッツ線におけ
る絶縁層で被覆された素線の体積は、前記加熱コイル全
体の体積に対し40%以上としたため、占積率が大き
く、十分な電磁的結合が得られて略一定の高加熱効率と
することができる。
誘導加熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコ
イルの外側に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、
前記被加熱体が低抵抗、低透磁率のときは前記第1のコ
イルと第2のコイルを直列接続して用い、高抵抗又は/
及び高透磁率のときは、前記第2のコイルを用いるよう
にしたため、鉄、ステンレス等の高抵抗又は高透磁率の
被加熱体を加熱するとき、電流の流れる経路長が長くな
って、加熱コイルの入力抵抗が大きくなり、効率を向上
させることができる。
誘導加熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコ
イルの外側に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、
前記被加熱体が低抵抗、低透磁率のときは前記第1のコ
イルと第2のコイルを直列接続して用い、前記被加熱体
が高抵抗又は/及び高透磁率で且つ小径のときは、前記
第1のコイルを用いるようにしたため、鉄、ステンレス
等の高抵抗又は高透磁率で且つ小径の被加熱体を加熱す
るとき、磁束が有効に被加熱体に鎖交して効率を高める
ことができる。
誘導加熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコ
イルの外側に同心的に巻回した第2のコイルで構成し、
前記被加熱体の直径が小さいときは前記第1のコイルを
用い、前記被加熱体の直径が大きいときは前記第2のコ
イルを用いるようにしたため、磁束が有効に被加熱体に
鎖交して効率良く加熱することができる。
誘導加熱する加熱コイルを、第1のコイルと該第1のコ
イルの外側に同心的に巻回した第2のコイルと該第2の
コイルの外側に同心的に巻回した第3のコイルとで構成
し、前記被加熱体が低抵抗、低透磁率のときは前記第1
のコイル、第2のコイル及び第3のコイルを直列接続し
て用い、高抵抗又は/及び高透磁率のときは、前記第2
のコイルを用いるようにしたため、高抵抗又は高透磁率
で且つ標準的な大きさの被加熱体を加熱するとき、被加
熱体の底部に流れる電流の経路が被加熱体の中心と外周
部の中間辺りとなって被加熱体底部の温度が均一化さ
れ、効率良く加熱することができる。
加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、第1のコイルと該
第1のコイルの外側に同心的に巻回した第2のコイルと
該第2のコイルの外側に同心的に巻回した第3のコイル
とで構成し、高抵抗又は/及び高透磁率のときは、前記
第1のコイル及び第3のコイルを直列接続して用いるよ
うにしたので、第1のコイルまたは第3のコイルを用い
て高抵抗又は/及び高透磁率の被加熱体を加熱する場合
に比べて、加熱むらの発生を確実に防止することができ
る。
コイルを構成する各コイルをモールドしたため、絶縁シ
ートなしに加熱コイルの絶縁性を向上させることができ
て、低コストとすることができる。
イルを構成するリッツ線を、直接エポキシモールド用金
型に巻き付けて製造するようにしたため、製造容易性が
得られる。
用金型から前記各コイルの接続端子取出し部には、予め
熱収縮チューブを被せてモールド材の注形を実行するよ
うにしたため、モールド材の流出がなくなり、モールド
材の固化による接続端子取出し部の折損が防止されて歩
留まりが向上し、製造性を高めることができる。
イルの接続端子取出し部の前記リッツ線には、シリコン
を充填させた後に前記熱収縮チューブを被せるようにし
たため、より確実にモールド材の流出が防止されて接続
端子取出し部の折損がなくなり、一層製造性を高めるこ
とができる。
態における加熱コイル部分の断面図である。
率の関係を示す特性図である。
部分の断面図である。
部分を示す図である。
部分を示す図である。
部分を示す図である。
部分の断面図である。
ル部分の断面図である。
ル部分の断面図である。
直接リッツ線を巻回してコイル成形を行う工程を説明す
るための図である。
イルをエポキシモールドする工程を説明するための図で
ある。
に再度エポキシ注形を行う工程を説明するための図であ
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
内側から順次外側に同心的に巻回した複数のコイルで構
成し、該複数のコイルの内、前記被加熱体の材質に応じ
た1個または複数個のコイルを選択して構成してなるこ
とを特徴とする誘導加熱調理器。 - 【請求項2】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
内側から順次外側に同心的に巻回した複数のコイルで構
成し、該複数のコイルの内、前記被加熱体の大きさに応
じた1個または複数個のコイルを選択して構成してなる
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 【請求項3】 前記加熱コイルを構成するリッツ線は、
撚線をさらに撚り合わせる多段階の撚り構造とするとと
もに、前記リッツ線における絶縁層で被覆された素線の
体積は、前記加熱コイル全体の体積に対し40%以上と
してなることを特徴とする請求項1又は2記載の誘導加
熱調理器。 - 【請求項4】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻回し
た第2のコイルで構成し、前記被加熱体が低抵抗、低透
磁率のときは前記第1のコイルと第2のコイルを直列接
続して用い、高抵抗又は/及び高透磁率のときは、前記
第2のコイルを用いるように構成してなることを特徴と
する誘導加熱調理器。 - 【請求項5】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻回し
た第2のコイルで構成し、前記被加熱体が低抵抗、低透
磁率のときは前記第1のコイルと第2のコイルを直列接
続して用い、前記被加熱体が高抵抗又は/及び高透磁率
で且つ小径のときは、前記第1のコイルを用いるように
構成してなることを特徴とする誘導加熱調理器。 - 【請求項6】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻回し
た第2のコイルで構成し、前記被加熱体の直径が小さい
ときは前記第1のコイルを用い、前記被加熱体の直径が
大きいときは前記第2のコイルを用いるように構成して
なることを特徴とする誘導加熱調理器。 - 【請求項7】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻回し
た第2のコイルと該第2のコイルの外側に同心的に巻回
した第3のコイルとで構成し、前記被加熱体が低抵抗、
低透磁率のときは前記第1のコイル、第2のコイル及び
第3のコイルを直列接続して用い、高抵抗又は/及び高
透磁率のときは、前記第2のコイルを用いるように構成
してなることを特徴とする誘導加熱調理器。 - 【請求項8】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻回し
た第2のコイルと該第2のコイルの外側に同心的に巻回
した第3のコイルとで構成し、前記被加熱体が低抵抗、
低透磁率のときは前記第1のコイル、第2のコイル及び
第3のコイルを直列接続して用い、高抵抗又は/及び高
透磁率のときは、前記第1のコイル及び第3のコイルを
直列接続して用いるように構成してなることを特徴とす
る誘導加熱調理器。 - 【請求項9】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイルを、
第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻回し
た第2のコイルと該第2のコイルの外側に同心的に巻回
した第3のコイルとで構成し、前記被加熱体が低抵抗、
低透磁率のときは前記第1のコイル及び第2のコイルを
直列接続して用い、高抵抗又は/及び高透磁率のとき
は、前記第1のコイル及び第3のコイルを直列接続して
用いるように構成してなることを特徴とする誘導加熱調
理器。 - 【請求項10】 被加熱体を誘導加熱する加熱コイル
を、第1のコイルと該第1のコイルの外側に同心的に巻
回した第2のコイルと該第2のコイルの外側に同心的に
巻回した第3のコイルとで構成し、前記被加熱体が低抵
抗、低透磁率のときは前記第2のコイル及び第3のコイ
ルを直列接続して用い、高抵抗又は/及び高透磁率のと
きは、前記第1のコイル及び第3のコイルを直列接続し
て用いるように構成してなることを特徴とする誘導加熱
調理器。 - 【請求項11】 前記加熱コイルを構成する各コイルを
モールドしてなることを特徴とする請求項1乃至10の
何れかに記載の誘導加熱調理器。 - 【請求項12】 前記各コイルを構成するリッツ線を、
直接エポキシモールド用金型に巻き付けて製造してなる
ことを特徴とする請求項11記載の誘導加熱調理器。 - 【請求項13】 モールド用金型から前記各コイルの接
続端子取出し部には、予め熱収縮チューブを被せてモー
ルド材の注形を実行してなることを特徴とする請求項1
1記載の誘導加熱調理器。 - 【請求項14】 前記各コイルの接続端子取出し部の前
記リッツ線には、シリコンを充填させた後に前記熱収縮
チューブを被せてなることを特徴とする請求項13記載
の誘導加熱調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2355298A JP3967446B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 誘導加熱調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2355298A JP3967446B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 誘導加熱調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11224767A true JPH11224767A (ja) | 1999-08-17 |
| JP3967446B2 JP3967446B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=12113665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2355298A Expired - Lifetime JP3967446B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 誘導加熱調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3967446B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008066311A (ja) * | 2007-11-26 | 2008-03-21 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱調理器 |
| JP2008153143A (ja) * | 2006-12-20 | 2008-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱調理器 |
| JP2008159505A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱装置 |
| JP2009164012A (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-23 | Shizuki Electric Co Inc | 誘導加熱コイル |
| JP2009529469A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-20 | セオク チョイ、キ | 携帯型アルミニウムホイルシーリング装置 |
| JP2010262942A (ja) * | 2010-08-27 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱調理器 |
| JP2015220357A (ja) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | 株式会社デンソー | 電力伝送用パッドおよび非接触電力伝送システム |
| JP2016143465A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 日立アプライアンス株式会社 | 誘導加熱用の加熱コイル、および、それを用いた誘導加熱調理器 |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP2355298A patent/JP3967446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2016143465A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 日立アプライアンス株式会社 | 誘導加熱用の加熱コイル、および、それを用いた誘導加熱調理器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3967446B2 (ja) | 2007-08-29 |
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