JP4864850B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Description
第2の目的は調理容器に応じた最適な駆動を行い、複数の渦巻状コイル素子から発せられる電磁波による干渉を抑制して効率よく加熱するとともに、洩れ磁束を最小限に抑制することができる誘導加熱装置を得ることにある。
図1はこの発明の実施の形態1を示す誘導加熱装置の上面図である。1は鍋を載置する耐熱性のトッププレートで、左加熱口2、右加熱口3、及び中央加熱口4の合計3口の加熱口を有する。中央加熱口4の下部には一つの誘導加熱コイル5が設置されており、中央加熱口4上部に載置された一つの鍋を誘導加熱コイル5から発生する高周波磁界により誘導加熱する。右加熱口3の下部にも同様に一つの誘導加熱コイル6が設置されており、右加熱口3に載置した一つの鍋を誘導加熱する。左加熱口2の下部には誘導加熱コイル7、誘導加熱コイル8及び誘導加熱コイル9の3個の誘導加熱コイルが設置されトッププレート上に載置した複数の鍋を誘導加熱する。10は表示・操作部であり操作スイッチ、液晶パネル等からなり、ユーザによるスイッチの操作による火力の調整、加熱口の選択等が行われ、液晶パネルには加熱状態等を表示する。
なお、上記の誘導加熱コイルの水平断面形状は略円形であるが、これに限らず、略正多角形でもでも良く、得られる効果は略円形の場合と同様である。
なお、間引く周期は1:1に限らず、1:2や1:3など調理環境に応じて自由に設定できることはいうまでもない。例えば、図7に示すように、半周期ずつ間引いても良く、この場合も同様の効果を奏する。
さらに、図8に示すように、位相が合えば、干渉しない範囲で周期の異なる波形を混在させても良く、この場合も長い時間で平均すると同様の効果を奏する。
さらに、図9に示すように、誘導加熱コイル7の通電時間と誘導加熱コイル8の通電時間と誘導加熱コイル9の通電時間をそれぞれ1周期ずつずらして通電させても良い。すなわち、誘導加熱コイル7の通電時間中は、誘導加熱コイル8と誘導加熱コイル9の通電を停止し、誘導加熱コイル8の通電時間中は、誘導加熱コイル9と誘導加熱コイル7の通電を停止し、誘導加熱コイル9の通電時間中は、誘導加熱コイル7と誘導加熱コイル8の通電を停止する。また、この周期を上記と同様に間引いても良い。いずれも上記と同様の効果を奏する。
次に、実施の形態2に係る誘導加熱調理器を説明する。図1はこの実施の形態2でも、適用される。実施の形態1と同一な点については説明及び図を省略する。図15は、誘導加熱コイルの通電状態を示す図である。図15において、各コイルの電流波形は、オンは通電状態、オフは停止状態を示すものとする。
次に、実施の形態3に係る誘導加熱調理器を説明する。尚、実施の形態1と同一な点については説明及び図を省略する。図16は、この発明の実施の形態3における左加熱口の誘導加熱コイルの配置状態を示す図である。図16において、80、81、82、83、84、85は誘導加熱コイルで、実施の形態1と同様に、すべて同一形状である。また、図17はこの発明の実施の形態3に係る左加熱口の駆動回路を示す構成図である。図17において、図1と異なる点は、直流電源回路の出力点に対して、スイッチング素子71、72、73、74、75、76からなる高周波電源のモジュール70を、モジュール66に並列に接続し、スイッチング素子71−72、スイッチング素子73−74、スイッチング素子75−76がそれぞれ構成するハーフブリッジインバータの出力点と接地間に、それぞれ、誘導加熱コイル83と共振コンデンサ77の直列共振回路、誘導加熱コイル84と共振コンデンサ78の直列共振回路、誘導加熱コイル85と共振コンデンサ79の直列共振回路、を接続した点である。
この実施の形態4では、磁性体で構成された調理容器が誘導加熱コイルに載置されたときに漏れ磁束が最少に抑制されて加熱効率が最大になる位置に磁力線による引力を用いて移動させる形態について説明する。次に、実施の形態4に係る誘導加熱調理器を説明する。図1の構成はこの実施の形態4でも適用される。調理者が鍋などの調理容器をトッププレートの複数の誘導加熱コイルに対応する加熱口の上に載置したとき、一般に調理容器が必ずしも最適な位置に載置されるとは限らない。また、調理中に鍋が熱運動により、振動し、最適な載置位置からずれる可能性もある。
そこで、制御手段65は、複数の誘導加熱コイルの通電中にこれら複数の誘導加熱コイルを流れる電流の変化に基づいて前記調理容器(鍋)の載置された中心位置と鍋の直径を検出する。この検出された中心位置に基づき、最寄の最適な中心位置を算出する。この場合、鍋の直径と現在の載置位置から、直下に配置されている誘導加熱コイルのうち、通電すべき誘導加熱コイルを1つ以上特定し、この特定した誘導加熱コイルの配置状況(通常均一に配置されている)に基いてこれらの中心位置を算出する。そして、この算出された加熱口上の最適な鍋の中心位置と現在の鍋の中心位置との偏差を推定し、この偏差が0に近づくように通電するべき1つ以上の誘導加熱コイルを選択し、さらにこの選択された誘導加熱コイルのそれぞれに流す電流の大きさを算出する。そして、選択された誘導加熱コイルに対して算出された電流を通電するように高周波電源部66を制御する。
次に、動作を図18に基づいて説明する。
制御回路65は、複数の誘導加熱コイルに対応する加熱口において、すべての誘導加熱コイルに対して通電を行い、それぞれの電流値を検出する(ステップS181)。そして、検出された電流値に基づいて、直上に調理容器が載置されているか否かを判定する。そして、調理容器の中心位置と直径を推定する(ステップS182)。次に、調理容器の中心位置と直径に基づき、加熱効率の点で最適な調理容器の中心位置を演算により推定する(ステップS183)。次に、最適な中心位置と現在の中心位置との偏差を計算し、鍋の位置を最適な位置にするために通電すべき少なくとも1つの誘導加熱コイルを選択し、これらの誘導加熱コイルに流す電流値を算出する(ステップS184)。次に、選択した誘導加熱コイルに算出した電流が流れるように高周波電源部を制御する(ステップS185)。
以上の動作により、この実施の形態4によれば、誘導加熱コイルの加熱効率が向上し、省エネが実現できる。この場合、誘導加熱コイルの大きさが小さく且つ数が多いほど加熱効率が向上し、省エネ効果が増大する。
Claims (12)
- 鍋などの調理容器が載置される位置を示す複数の加熱口が表示された天板と、
前記複数の加熱口のそれぞれの直下に配置され、前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルと、
この誘導加熱コイルのそれぞれを駆動する高周波電源部と、
この高周波電源部を制御する制御回路と、を備え、
前記複数の加熱口のうち、第1の加熱口の直下に、第2の加熱口の直下に配置された1つの誘導加熱コイルの直径よりも小さい直径を持つ複数の誘導加熱コイルを前記第1の加熱口と略同一の径を持つ領域内に均等に分散配置し、
前記制御回路は、前記第1の加熱口の直下に配置された複数の誘導加熱コイルを、順次、一定の間隔で通電状態と非通電状態となるよう前記高周波電源部を制御する調理モードを備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記制御回路は、複数の誘導加熱コイルから成る加熱口において、前記誘導加熱コイルのそれぞれを個別に通電するように前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。
- 前記制御回路は、前記第1の加熱口の直下に配置された前記誘導加熱コイルのそれぞれを同一周波数で通電するように前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項2記載の誘導加熱調理器。
- 前記制御回路は、前記第1の加熱口の直下に配置された前記誘導加熱コイルのそれぞれを同一位相で通電し、前記調理容器に対する高周波磁界の向きが同一となるように前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項3記載の誘導加熱調理器。
- 前記制御回路は、前記第1の加熱口の直下に配置された前記誘導加熱コイルのそれぞれの通電を、所定時間毎の全通電量が略同じになる範囲で周期的に間引くように前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記制御回路は、前記誘導加熱コイルのそれぞれを流れる電流に基いて前記第1の加熱口の直下に配置された複数の誘導加熱コイルのうち、通電状態の誘導加熱コイル数を検出し、この通電状態の誘導加熱コイル数が少ない程、前記誘導加熱コイルのそれぞれに流す電流上限値が大きくなるように前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記制御回路は、前記誘導加熱コイルのそれぞれを流れる電流に基いて前記第1の加熱口の直下に配置された複数の誘導加熱コイルのうち、直上部に調理容器が載置されていない誘導加熱コイルを特定し、この特定された誘導加熱コイルには通電しないように前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記誘導加熱コイルは、前記調理モードにおいて、一定の間隔で通電状態の誘導加熱コイルの数が増減するよう制御されることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記誘導加熱コイルの巻線は、複数の段積みで構成されることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記高周波電源部は、2個のスイッチング素子が直列に接続されて成るハーフブリッジインバータ回路であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 前記誘導加熱コイルの水平断面の形状は、略多角形または略円状であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
- 鍋などの調理容器が載置される位置を示す複数の加熱口が表示された天板と、
前記複数の加熱口のそれぞれの直下に配置され、前記調理容器を加熱する誘導加熱コイルと、
この誘導加熱コイルのそれぞれを駆動する高周波電源部と、
この高周波電源部を制御する制御回路と、を備え、
前記複数の加熱口のうち、第1の加熱口の直下に、第2の加熱口の直下に配置された1つの誘導加熱コイルの直径よりも小さい直径を持つ複数の誘導加熱コイルを前記第1の加熱口と略同一の径を持つ領域内に均等に分散配置し、
前記制御回路は、複数の誘導加熱コイルから成る加熱口において、前記誘導加熱コイルのそれぞれを個別に通電するように前記高周波電源部を制御し、前記複数の誘導加熱コイルの電流の変化に基づいて前記調理容器の移動を検出すると、通電中の1つ以上の誘導加熱コイルから移動した調理容器の最寄の最適位置を決定し、現在の前記調理容器の位置と最適の位置との偏差を算出し、この偏差に基いて前記調理容器を前記最適位置に移動するように前記複数の誘導加熱コイルの内から通電すべきものを1つ以上選択し、この選択した誘導加熱コイルに流す電流をそれぞれ算出し、算出された電流を前記選択した誘導加熱コイルに流すことを特徴とする誘導加熱調理器。
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