JP2011150831A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 パワーモジュール1はアームA1−1〜A1−3を備え、パワーモジュール2はアームA2−1〜A2−3を備える。直列共振回路101は、アームA1−1とアームA2−1との間に接続され、直列共振回路102は、アームA1−2とアームA2−2との間に接続され、直列共振回路103は、アームA1−3とアームA2−3との間に接続される。制御回路70は、直列共振回路101,102,103のそれぞれに投入する電力の和を、直列共振回路101,102,103のそれぞれに投入可能な最大の電力の和よりも小さくなるようにアームA1−1〜A1−3及びA2−1〜A2−3に備えられたスイッチング素子を駆動する。
【選択図】 図1
Description
上記直流電源回路の正極と負極との間に直列に接続された1対の第3及び第4のスイッチング素子と、上記第3のスイッチング素子に並列に接続された第3のダイオードと、上記第4のスイッチング素子に並列に接続された第4のダイオードとをそれぞれ備えた複数N個の第2のアームを備えた第2のパワーモジュールと、
上記各第1のアームの第1及び第2のスイッチング素子の接続点と、上記各第2のアームの第3及び第4のスイッチング素子の接続点との間にそれぞれ接続され、加熱コイルと共振コンデンサとを直列に接続してなる複数N個の直列共振回路と、
上記複数N個の直列共振回路に投入する電力の和が上記複数N個の直列共振回路のそれぞれに投入可能な最大の電力の和よりも小さくなるように、上記各1対の第1及び第2のスイッチング素子を交互にオンオフ駆動するとともに、上記各1対の第3及び第4のスイッチング素子を交互にオンオフ駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする。
図1は、本発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の構成を示す回路図である。図1において、本実施の形態に係る誘導加熱調理器は、商用電源90からの交流電圧を直流電圧に変換する直流電源回路である整流回路41と、互いに直列に接続された加熱コイル51及び共振コンデンサ61を備えた直列共振回路101と、互いに直列に接続された加熱コイル52及び共振コンデンサ62を備えた直列共振回路102と、互いに直列に接続された加熱コイル53及び共振コンデンサ63を備えた直列共振回路103と、パワーモジュール1及びパワーモジュール2と、制御回路70と、操作部93と、表示部94と、冷却ファン96とを備えて構成される。
(a)整流回路41の正極45と負極46との間に直列に接続された1対のスイッチング素子11−1,11−2と、スイッチング素子11−1に並列に接続されたダイオード12−1と、スイッチング素子11−2に並列に接続されたダイオード12−2とを備えたアームA1−1と、整流回路41の正極45と負極46との間に直列に接続された1対のスイッチング素子11−3,11−4と、スイッチング素子11−3に並列に接続されたダイオード12−3と、スイッチング素子11−4に並列に接続されたダイオード12−4とを備えたアームA1−2と、整流回路41の正極45と負極46との間に直列に接続された1対のスイッチング素子11−5,11−6と、スイッチング素子11−5に並列に接続されたダイオード12−5と、スイッチング素子11−6に並列に接続されたダイオード12−6とを備えたアームA1−3とを備えたパワーモジュール1と、
(b)整流回路41の正極45と負極46との間に直列に接続された1対のスイッチング素子21−1,21−2と、スイッチング素子21−1に並列に接続されたダイオード22−1と、スイッチング素子21−2に並列に接続されたダイオード22−2とを備えたアームA2−1と、整流回路41の正極45と負極46との間に直列に接続された1対のスイッチング素子21−3,21−4と、スイッチング素子21−3に並列に接続されたダイオード22−3と、スイッチング素子21−4に並列に接続されたダイオード22−4とを備えたアームA2−2と、整流回路41の正極45と負極46との間に直列に接続された1対のスイッチング素子21−5,21−6と、スイッチング素子21−5に並列に接続されたダイオード22−5と、スイッチング素子21−6に並列に接続されたダイオード22−6とを備えたアームA2−3とを備えたパワーモジュール2と、
(c)アームA1−1のスイッチング素子11−1,11−2の接続点とアームA2−1のスイッチング素子21−1,21−2の接続点との間に接続された直列共振回路101と、
(d)アームA1−2のスイッチング素子11−3,11−4の接続点とアームA2−2のスイッチング素子21−3,21−4の接続点との間に接続された直列共振回路102と、
(e)アームA1−3のスイッチング素子11−5,11−6の接続点とアームA2−3のスイッチング素子21−5,21−6の接続点との間に接続された直列共振回路103と、
(f)直列共振回路101,102,103のそれぞれに投入する電力の和が、直列共振回路101,102,103のそれぞれに投入可能な最大の電力の和よりも小さくなるように、スイッチング素子11−1,11−2を交互にオンオフ駆動するとともにスイッチング素子21−1,21−2を交互にオンオフ駆動して加熱コイル51に高周波電流を流し、スイッチング素子11−3,11−4を交互にオンオフ駆動するとともにスイッチング素子21−3,21−4を交互にオンオフ駆動して加熱コイル52に高周波電流を流し、スイッチング素子11−5,11−6を交互にオンオフ駆動するとともにスイッチング素子21−5,21−6を交互にオンオフ駆動して加熱コイル53に高周波電流を流す制御回路70とを備えたことを特徴とする。
図13は、本発明の実施の形態1の変形例に係る図1のパワーモジュール1を放熱フィン95A及び冷却ファン96Aで冷却し、パワーモジュール2を放熱フィン95B及び冷却ファン96Bで冷却するための構成を示す斜視図である。実施の形態1の変形例は、実施の形態1と比較して、パワーモジュール1及びパワーモジュール2のそれぞれに、別々の放熱フィン95A及び95Bが取り付けられ、別々の冷却ファン96A及び96Bの送風によって冷却される点が異なる。その他の構成要素については、実施の形態1と同様であってその説明を省略する。
図14は、本発明の実施の形態2に係る誘導加熱調理器の構成を示す回路図である。実施の形態2は、実施の形態1と比較して、制御回路70と、パワーモジュール2との間に電気的な絶縁のための絶縁回路71−1〜71−6、及び絶縁回路71−1〜71−6に所定の電圧を供給する制御電圧源92をさらに備えたことを特徴とする。その他の構成要素については、実施の形態1と同様であってその説明を省略する。実施の形態2では、制御回路70からスイッチング素子駆動回路23−1〜23−3に送信される制御信号が絶縁回路71−1〜71−6を介して送信される。
図17は、本発明の実施の形態3に係る誘導加熱調理器の構成を示す回路図である。また、図18は、図17の加熱コイル54,55,56の配置を示す平面図である。実施の形態1及び実施の形態2に係る誘導加熱調理器では、加熱コイル51,52,53がそれぞれ独立した調理口51A,52A,53Aに配置されるが、本実施形態に係る誘導加熱調理器では、加熱コイル54,55,56が1つの調理口50に配置される。その他の構成要素については、実施の形態1と同様であってその説明を省略する。
(1)加熱コイル54の直径より小さい直径を有する鍋を加熱するときには、加熱コイル54にのみ電力を投入し、加熱コイル55の直径より小さい直径を有する鍋を加熱するときには、加熱コイル54,55に電力を投入し、加熱コイル55の直径より大きい直径を有する鍋を加熱するときには、すべての加熱コイル54,55,56に電力を投入する。これにより、鍋に大きさに合わせて効率よく鍋を加熱することができる。
(2)加熱コイル54,55,56のそれぞれに投入する電力に所定の差を設けることにより、鍋底の加熱分布を変化させる。
(3)所定の期間の間だけ加熱コイル54のみに電力を投入し、その後、加熱コイル55のみに電力を投入し、その後、加熱コイル56のみに電力を投入することにより、鍋内の液体を内側から外側へ、中側から内側及び外側へ、外側から内側へと対流させる制御を行う。
図21は、本発明の実施の形態3の変形例に係る誘導加熱調理器の加熱コイル54,55,56の配置を示す平面図である。本実施の形態は、実施の形態3と比較して、加熱コイルの配置が異なる。加熱コイル54,55,56は、各加熱コイル54,55,56の中心が調理口50内の1辺の長さがLである正三角形の各頂点に配置されるように設けられる。加熱コイル54,55,56はそれぞれ、中心から外側に向かって巻かれており、互いに同一の直径Rを有する。なお、加熱コイル54,55,56の配置は、図21の配置に限らない。
(1)各加熱コイル54,55,56の直径R以下の直径を有する小径の鍋を加熱する場合、鍋は加熱コイル54,55,56のうちの1つの加熱コイル上に置かれる。このとき、制御回路70は、鍋の下の加熱コイルのみに電力を投入するように制御する。
(2)楕円形状を有する鍋を加熱する場合、鍋は2つの加熱コイル上に置かれる。このとき、制御回路70は、鍋の下の2つの加熱コイルに電力を投入するように制御する。
(3)加熱コイル54,55,56に対する各投入電力間に差を設けるように制御する。例えば、加熱コイル54,55,56に対して、順次電力を投入するように制御することにより鍋内の液体を所定の方向に回転させ、逆順に電力を投入するように制御することにより鍋内の液体を反対方向に回転させるという対流制御を行う。
Claims (4)
- 直流電源回路の正極と負極との間に直列に接続された1対の第1及び第2のスイッチング素子と、上記第1のスイッチング素子に並列に接続された第1のダイオードと、上記第2のスイッチング素子に並列に接続された第2のダイオードとをそれぞれ備えた複数N個の第1のアームを備えた第1のパワーモジュールと、
上記直流電源回路の正極と負極との間に直列に接続された1対の第3及び第4のスイッチング素子と、上記第3のスイッチング素子に並列に接続された第3のダイオードと、上記第4のスイッチング素子に並列に接続された第4のダイオードとをそれぞれ備えた複数N個の第2のアームを備えた第2のパワーモジュールと、
上記各第1のアームの第1及び第2のスイッチング素子の接続点と、上記各第2のアームの第3及び第4のスイッチング素子の接続点との間にそれぞれ接続され、加熱コイルと共振コンデンサとを直列に接続してなる複数N個の直列共振回路と、
上記複数N個の直列共振回路のそれぞれに投入する電力の和が上記複数N個の直列共振回路のそれぞれに投入可能な最大の電力の和よりも小さくなるように、上記各1対の第1及び第2のスイッチング素子を交互にオンオフ駆動するとともに、上記各1対の第3及び第4のスイッチング素子を交互にオンオフ駆動する制御手段とを備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 上記制御手段と、上記第1のパワーモジュール又は上記第2のパワーモジュールの少なくとも一方との間に電気的な絶縁のための絶縁回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。
- 上記誘導加熱調理器は複数の調理口を備え、
上記各加熱コイルは、上記各調理口に設けられた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。 - 上記誘導加熱調理器は少なくとも1つの調理口を備え、
上記各加熱コイルは、1つの上記調理口に設けられた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。
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