專利名稱:感應加熱烹調(diào)器的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及感應加熱烹調(diào)器。
背景技術(shù):
以往,作為加熱烹調(diào)用鍋的加熱烹調(diào)器,以煤氣灶的火焰等作為熱源的加 熱烹調(diào)器占大多數(shù)。
近年來,住宅用設備全部電氣化的所謂全部電氣化住宅的潮流正越來越明 顯。作為它的一部分,重新研究了作為加熱烹調(diào)器利用鍋的渦流使鍋自身發(fā)熱 的電》茲感應加熱烹調(diào)器。
作為感應加熱烹調(diào)器,現(xiàn)在, 一般的是配置在跟前左右的兩口爐子為感應 加熱式,且配置在這些爐子與爐子之間的里面的爐子^f吏用大端加熱器等的加熱 式的加熱烹調(diào)器。而且,在下部具有內(nèi)裝有電加熱器的烤箱部,可以烹調(diào)魚或 比薩等。
這種感應加熱烹調(diào)器的額定電力為4800~5800W,為了在同時使用各加 熱口的場合不超過額定電力,根據(jù)規(guī)定模式進行降低各加熱口的電力等的通電 處理。
另夕卜,設在該主體后部的中央附近的加熱式爐子因為是加熱式,所以是利 用導熱加熱鍋的類型。這種類型存在由于加熱放置鍋的板和鍋而使板變?yōu)楦邷?的缺點。這與不會使爐子及其周邊變熱的感應加熱方式的優(yōu)點相反。
于是,提出設在主體中央里面的爐子也采用感應加熱方式,從而三處爐子 全部采用感應加熱方式的加熱烹調(diào)器(例如,參照專利文獻1:日本特開2004 -319350號公報)。
感應加熱烹調(diào)器自身利用由加熱線圈產(chǎn)生的高頻磁力線作用于金屬鍋底 上而產(chǎn)生的渦流來使鍋底自身發(fā)熱,同時通過電磁相互作用在加熱線圈與金屬 鍋之間施加力,因此產(chǎn)生高頻振動。由于該高頻振動與流過加熱線圈的電流的 頻率相等,因此成為可聽頻率區(qū)域外的聲波的可能性高,對于使用者來說通常
不能識別。
然而,同時4吏用多個感應加熱方式的爐子的場合,由于各電流的頻率差產(chǎn) 生干涉音(蜂鳴音)。若該成分位于可聽頻率區(qū)域內(nèi),則成為使用者能識別的 聲音,感到刺耳。
為了避免這種狀態(tài),提出了將流過多個加熱線圏的電流的頻率設為相同頻 率的方案。具體地說,是一種固定變換器的驅(qū)動頻率,并可以變更開關元件的
導通比來控制電力的方法(例如,參照專利文獻2:日本特開2003 -264056 號公報)。
另外,提出將流過多個加熱線圏的電流的頻率差設為可聽頻率區(qū)域外的高 頻的方案。具體地說,是一種例如在給予兩個加熱線圈的電流的頻率上設定 20kHz的差進行供給的方法(例如,參照專利文獻3:日本特開2005 - 149737 號公報)。
然而,在上述現(xiàn)有技術(shù)中,專利文獻2的方法在將流過多個加熱線圈的電 流的頻率設為相同頻率的場合,在半橋式或SEPP型的變換器結(jié)構(gòu)中,在以一 定頻率進行電力控制時,需要將上下支路的開關元件接通時間以合計設定為一 定值。即進行平均一個周期的能率控制,而由于開關元件的通電比率不平衡, 因此在各元件上產(chǎn)生的損失不均勻,從而產(chǎn)生降溫裝置的形狀的容積差或冷卻 效率的差。
再有,由于產(chǎn)生由負載材質(zhì)或負載的位置等引起的共振狀態(tài)的變動,因此 必須進行具有余裕的冷卻設計??傊?,存在開關元件自身的大型化、降溫裝置 的容積增大、冷卻風扇的大型化等影響,存在裝置難以小型化的問題。
而且,流過加熱線圈的電流的頻率越高,有助于金屬負載發(fā)熱的電阻成分 越大,所以一般加熱效率上升,但是在該場合,需要將驅(qū)動頻率設定為可投入 最大電力的最低的頻率,所以存在投入低電力的場合的效率下降的問題。
另外,專利文獻3的方法在將流過多個加熱線圈的電流的頻率差設定在可 聽區(qū)域外的場合,雖然加熱線圏為2個場合可以成立,但是3個的場合必須分
例如以變換器1: 20kHz 變換器2: 40kHz
變換器3: 60kHz
進行動作的場合,各變換器的動作頻率差為20kHz,所以即使產(chǎn)生該頻率 的干涉音成分也位于可聽頻率區(qū)域外,不會作為聲音被使用者識別。
但是,若在這種動作狀態(tài),變換器的動作頻率由于火力水平的變更、負載 的材質(zhì)的變化等而發(fā)生變更,則如上所述的條件不成立。
質(zhì)的變化而產(chǎn)生變更的范圍具有20kHz的場合,若將各動作頻率差確保為 20kHz,則為如下。例如成為
變換器1: 20 ~ 40kHz
變換器2: 60 ~ 80kHz
變換器3: 100 ~ 120kHz的動作頻率范圍。但是,存在由于變換器的動作 頻率范圍超過了感應加熱烹調(diào)器所許可的范圍(20~100kHz)而不能實現(xiàn)的 問題。
另外,為了對什么樣的材質(zhì)、形狀的負載都能進行加熱,必須以各自的動 作頻率對應,因此必須進行諧振常數(shù)的廣范圍轉(zhuǎn)換,需要加熱線圏的匝數(shù)轉(zhuǎn)換
或多個諧振電容器的安裝、其轉(zhuǎn)換電路,所以電路變得非常復雜,并不現(xiàn)實。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題做成,方案l是一種感應加熱烹調(diào)器,具有靠主 體的前面配置的兩個加熱線圏;配置在這些加熱線圈之間的里面的一個加熱線 圈;覆蓋這些加熱線圈的上面并放置烹調(diào)用鍋的板;以及對這些加熱線圈供給 電力的可變頻率輸出控制方式的變換單元,其特征在于,上述各變換單元在驅(qū) 動頻率范圍內(nèi)進行供給至上述加熱線圈的電力控制,上述靠前面配置的兩個加 熱線圈的變換單元的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率、比上述靠里 面配置的 一個加熱線圈的變換單元的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率低。
另外,方案2在方案1的基礎上,其特征在于,上述靠前面配置的兩個加 熱線圈的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率的電力、與上述靠里面配 置的一個加熱線圈的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率的電力的差為規(guī)定的電力差以 上。
還有,方案3是在方案1或方案2的基礎上,其特征在于,上述靠前面配
置的兩個加熱線圏的變換單元的驅(qū)動頻率范圍具有互相重疊的范圍。
再有,方案4是在方案l或方案2的基礎上,其特征在于,將上述靠前面 配置的兩個加熱線圈的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率、與上述靠 里面配置的一個加熱線圏的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率的差設定在可聽頻率區(qū) 域外。
另外,方案5是在方案l或方案2的基礎上,其特征在于,上述靠里面配 置的一個加熱線圈的電感值設定為,比上述靠前面配置的兩個加熱線圈的電感 值低。
還有,方案6是在方案l或方案2的基礎上,其特征在于,上述靠前面配 置的兩個加熱線圈的各變換單元的最大電力設定為,比上述靠里面配置的一個 加熱線圈的變換單元的最大電力大。
再有,方案7是在方案l或方案2的基礎上,其特征在于,相對上述靠前 面配置的兩個加熱線圈和上述靠里面配置的一個加熱線圈的各個中心,上述靠 前面配置的兩個加熱線圈的中心之間的距離、比上述靠前面配置的兩個加熱線 圈與上述靠里面配置的 一個加熱線圈的各個中心之間的距離長。
本發(fā)明具有以下效果。
本發(fā)明的感應加熱烹調(diào)器可以減少因流過各線圏的高頻電流的頻率差而 產(chǎn)生的干涉音(蜂鳴音)。
而且,由于不存在變換單元的效率下降,因此可以實現(xiàn)小型化、冷卻構(gòu)造 的簡化。
(蜂鳴音)的產(chǎn)生,所以能夠提供低成本的感應加熱烹調(diào)器。
圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的感應加熱烹調(diào)器的外觀立體圖。 圖2同樣是表示感應加熱烹調(diào)器的上面的說明圖。 圖3同樣是感應加熱烹調(diào)器的主要部分方框圖。 圖4是圖3的變換單元的內(nèi)部方框圖。
圖5是表示變換單元的驅(qū)動頻率與投入負載的變換電力的關系的模式圖。 圖6是表示多個變換單元的驅(qū)動頻率與變換電力的關系的圖。
圖7是加熱線圏的設置面形狀的示意圖。
圖8是說明本發(fā)明的變換單元及加熱線圏的設定常數(shù)的圖。
圖中
2-主體;3-板;100、 200、 300-變換單元;101、 201、 301-加熱線圏。
具體實施例方式
以下,參照圖1~圖8說明本發(fā)明的一個實施例。
圖1所示的感應加熱烹調(diào)器是在板3上設有三處鍋放置部6a、 6b、 6c的 裝入式感應加熱烹調(diào)器。另外,在本實施例中,也可以不是嵌入整體廚房內(nèi)的 裝入式,而是放置在廚房內(nèi)的固定式感應加熱烹調(diào)器。
感應加熱烹調(diào)器的主體2通過從整體廚房1的上面下落設置來進行裝入。 設置后,可以從整體廚房1的前面部操作主體2的后述烤箱(烤架)4和操作 板5。操作板5位于主體2的前面,具有袋鼠式開閉機構(gòu)。圖l表示關閉操作 板5的狀態(tài),圖2表示打開操作板5的狀態(tài)。
在主體2前面部的左側(cè)配置有烤箱4。在堵住烤箱4的前面開口部的烤箱 門32上,在其表面?zhèn)劝惭b有把手11。烤箱用于燒烤魚或比薩,并不是烤魚專 用,所以有時還將該烤箱4稱為烤架或烤爐。另外,烤箱4還可以配置在主體 2前面部的右側(cè)。
進行烹調(diào)時的烹調(diào)用鍋(未圖示)放置在配置于主體2的上面的由耐熱玻 璃等構(gòu)成的板3上。
未圖示的烹調(diào)用鍋通過放置在描繪在板3上的鍋放置部6a、 6b、 6c上便 可以進行烹調(diào)。鍋放置部6a、 6b、 6c在板3的上面的靠主體2前面的左側(cè)配 置鍋放置部6a,在靠前面的右側(cè)配置鍋放置部6b,在這些鍋放置部6a、 6b之 間的靠里面配置鍋放置部6c。而且,隔著板3在各鍋放置部6a、 6b、 6c的下 方分別設置用于加熱鍋的加熱線圈101、 201、 301。
鍋放置部6c位于烹調(diào)者的手不易到達的地方。因此若在靠前的鍋放置部 6a、 6b上放置鍋的狀態(tài)下,向靠里面的鍋放置部6c伸出手,則由于在烹調(diào)中 從放置在靠前的鍋放置部6a、 6b上的鍋產(chǎn)生的蒸汽,在靠里面的鍋放置部6c 難以進行動手的烹調(diào)。從而,在靠里面的鍋放置部6c進行的烹調(diào)的種類適合 于烹調(diào)者不怎么動手也行的菜肴,主要是煮熟或保溫等的烹調(diào)。另外,由于煮
熟或保溫火力小也可以,而且最大消耗電力也有限制,因此將設置在靠里面的
鍋放置部6c的加熱線圈301的火力設定為比對應靠前的鍋放置部6a及鍋放置 部6b而設置的加熱線圈101、 201弱、且消耗電力較小。
另夕卜,在本實施例中的感應加熱烹調(diào)器2的大小設定為,與作為設在裝入 主體2的整體廚房1的拒臺頂部上的安裝孔的開口尺寸即JIS所規(guī)定的寬度 560mm、深度460mm—致的尺寸。從而,板3的大小為按照安裝孔的開口尺 寸的寬度600mm、深度400mm左右的大小,在該范圍內(nèi)將加熱線圈101、 201 配置在靠主體2前面的左右,靠主體2中央里頭配置加熱線圏301。
在圖2中,標記97表示三處鍋;^文置部6a、 6b、 6c的加熱方式均是根據(jù)感 應加熱方式的情況,通過在板3的大致中央或連接鍋放置部6a與鍋放置部6b 的中心的直線上的位置上設置標記,即使在鍋放置部6a、 6b、 6c上放置烹調(diào) 用鍋等也不會隱藏標記,而且看到配置在板3的大致中央部的標記可以容易識 別三處的加熱方式為感應加熱方式。
在圖1及圖2中,為了保護板3的周圍端面設有支架14。包括安裝在 板3的跟前的上端邊緣的前支架14a;安裝在板3的后方上端邊緣的后支架 14b;安裝在右側(cè)上端邊緣的右支架14c;以及安裝在左側(cè)上端邊緣的左支架 14d。本例將支架14分割為4段,但也可是為一體型、2段或幾段,而且,不 必安裝在板3的4邊上,也可以只安裝在板3的跟前、后方、前后的2邊或左 右的2邊上。
在主體2內(nèi)部設有作為發(fā)熱部件的加熱線圏101、 201、 301和電子零件, 為了冷卻它們設有從主體2的外部吸入空氣的吸氣口 7。該吸取口 7朝向主體 2上面的支架14b上的后述排氣口 8并位于右側(cè)。
用吸氣口 7吸入的空氣在冷卻在主體2內(nèi)部發(fā)熱的加熱線圏101、 201、 301或電子零件之后,從排氣口8排出到主體外。而且,從該排氣口8同時也 排出烤箱4的廢熱,該排氣口 8位于主體2上面的后支架14b上且設置在設有 烤箱4的一側(cè)。
若說明加熱線圏101、 201、 301的操作,則加熱線圈101、 201、 301的通 電或通電電力的設定等操作通過設在比板3靠跟前的前支架14a上的上面操作 部9的鍵操作而進行。
接著說明反映利用上述上面操作部9進行的操作結(jié)果的顯示,與上面操作 部9的鍵操作對應的內(nèi)容,用位于放置在主體2的上面的板3的跟前一側(cè)的且 配置在平板3的背面?zhèn)鹊纳厦骘@示部10顯示。顯示的內(nèi)容是用上面操作部9 設定的火力顯示、定時烹調(diào)用的時間顯示、油炸食品用的設定油溫的顯示等。
在圖3中,作為商用電源的交流電源117對第一變換單元100、第二變換 單元200、第三變換單元330和與各變換單元100、 200、 300連接的加熱線圈 101、加熱線圈201、加熱線圏301供給電力。而且,在這些加熱線圏101、 201、 301的上部近旁配置作為負載的鍋。通過在各加熱線圏101、 201、 301中流通 高頻電流使負載產(chǎn)生渦流使其自身發(fā)熱。
各變換單元100、 200、 300根據(jù)來自主控制部118的指示決定供給負載的 電力。而且,從變換單元IOO、 200、 300向主控制部118反饋其控制狀態(tài)。
主控制部118與上面操作部9連接,通過使用者操作上面操作部9來輸入 要通電的加熱線圈101、 201、 301或供給加熱線圈101、 201、 301的電力等的 設定,用上面顯示部IO(未圖示)進行其顯示等。而且,也進行加熱線圈101、 201、 301以外的通電例如烤箱4等的通電控制(未圖示)。
圖4是圖3的變換單元IOO的內(nèi)部方框圖。另外,由于變換單元200、 300 也是同樣的結(jié)構(gòu),所以省略說明。在圖4中,用整流單元102將來自交流電源 117的交流轉(zhuǎn)換為直流電壓,并與由開關元件103、 105的串聯(lián)體構(gòu)成的開關 部連接。在開關元件103、 105上分別以反并聯(lián)連接二極管104、 106,在開關 元件103、 105的連接點與直流電壓的基準點之間連接由加熱線圈101和諧振 電容器107構(gòu)成的諧振電路部。而且,在開關元件103、 105上分別連接緩沖 電容器108、 109。
通過將開關元件103、 105分別排他性地以高頻接通斷開,對由加熱線圈 101和諧振電容器107構(gòu)成的諧振電路部供給高頻諧振電流,加熱配置在加熱 線圈101近旁的負載。
控制部IIO輸入成為從主控制部118對負載施加的目標的電平指示,控制 開關部103、 105以^使變換單元100的輸出電力為目標值。
輸入電流轉(zhuǎn)換單元112將檢測從交流電源117輸入的電流的檢測單元111 的輸出信號轉(zhuǎn)換為適當?shù)碾娖较蚩刂撇縧l輸出。
輸入電壓檢測單元113檢測交流電源117的電壓并轉(zhuǎn)換為適當?shù)碾娖较蚩?制單元110輸出。
變換電流檢測單元115將檢測流過諧振電路部的檢測單元114的輸出信號 轉(zhuǎn)換為適當?shù)碾娖较蚩刂撇?1輸出。
控制部110輸入這些信號,判斷作為投入給負載的電力的變換電力的計 算、負載的狀態(tài)、加熱的適當與否等,并輸出用于排他性地對開關元件103、 105進行接通斷開控制的信號,利用電平轉(zhuǎn)換部116對開關元件103、 105轉(zhuǎn) 換為適當?shù)尿?qū)動電平,從而驅(qū)動開關元件103、 105。而且,控制部110將這 些狀態(tài)向主控制部118輸出。
變換單元100的負載為由加熱線圈101和鍋構(gòu)成的等價電感及等價電阻與
諧振電容器107的組合,可以在以諧振頻率fo流過電流時投入最大電力Wpeak。 若以比該頻率還高的頻率驅(qū)動開關元件103、 105,則4殳入的電力下降。
實際上,由于等價電感和等價電阻根據(jù)負載的材質(zhì)發(fā)生變化,因此將比諧振頻
率fo還高的頻率f!設定為可變頻率的限度,以便能在該點向規(guī)定的負載輸入
額定電力Wmax。
另外,若較高地設定驅(qū)動頻率則變換電力下降,但由于開關元件103、 105 的斷路電流下降,因此開關元件103、 105的損壞逐漸增加,導致開關元件103、 105和緩沖電容器108、 109的發(fā)熱變大。因此,在高頻側(cè)也將規(guī)定的頻率(或 者規(guī)定的最低電力Wmin時的頻率)作為可變頻率的限度f2。其結(jié)果,實際的 變換單元IOO的驅(qū)動頻率的關系成為fo〈&〈f2(例如,fo = 18kHz, f^20kHz, f2 = 40kHz )。
另外,在f2的變換電力成為使變換單元100能夠連續(xù)控制電力的最低電力, 而在對負載投入比此更低的電力的場合采用并用變換單元100的通電的接通
斷開控制的方法。
這樣,各變換單元IOO、 200、 300在驅(qū)動頻率范圍f, f2 (20kHz的范圍) 內(nèi)控制供給加熱線圏101、 201、 301的電力。
圖6是表示本實施例的多個變換單元100、 200、 300的驅(qū)動頻率與變換電 力的關系的圖。將加熱線圈201的變換電力用Wr表示,將加熱線圈101的變 換電力用Wl表示,將加熱線圏301的變換電力用Wc表示。同樣,設定各加 熱線圏101、 201、 301的諧振頻率為fR0、 fL0、 fco,各加熱線圈101、 201、 301 的相對額定電力的頻率為fR1、 fu、 fcl,成為各加熱線圈101、 201、 301的最 低設定電力的上限頻率為fb、 fL2、 fC2。
靠主體2前面的加熱線圈101、 201的變換單元100、 200基本上是同樣零 件的結(jié)構(gòu),若是同樣的負載(鍋)則表示相同的頻率-電力的變化。從而,諧
振頻率fb、 fu)、成為最低設定電力的上限頻率fR2、 fb分別為相同的頻率。
但是,在負載不同的場合諧振頻率變得不同。從而,圖6是靠前面左側(cè)的 負載的等價電感稍微大場合的狀態(tài)例,由于等價電感大,因此諧振頻率flo比
fko低。在任何一種場合,在比諧振頻率fko、 fu)還高的頻率fju、 fu的狀態(tài)可
投入額定電力。另外,由于不同的材質(zhì)或形狀的負載或負載相對于加熱線圈 101、 201、 301的位置,可投入額定電力的驅(qū)動頻率變動,但是在哪種場合也 都是將比諧振頻率還稍微高的頻率作為可變頻率的界限。
另外,跟前側(cè)的左右的加熱線圏101、 201即Y吏在加熱完全相同的材質(zhì)形 狀的負載的場合,若所設定的電力不同則此時的變換單元100、 200的驅(qū)動頻 率也不同。
在該場合,若設定右側(cè)的加熱線圈201的驅(qū)動頻率為fR,左側(cè)的加熱線圈 101的驅(qū)動頻率為fl,則產(chǎn)生I fR-fl I的干涉音(蜂鳴音)成分(因為加熱 線圏101、 201或負載的振動成分構(gòu)成聲音)。若該干涉音成分位于可聽區(qū)域內(nèi) (大約20Hz~20kHz),則為可識別為聲音的頻率。
若干涉音成分的振幅大,即投入的變換電力大,則實際上成為烹調(diào)者可以 識別的聲音。但是,靠前面的左右的加熱線圈101、 201的中心之間的距離通 常約為30~40cm,遠離互相波及影響的距離。因此,作為實際上烹調(diào)者能識 別的聲音聲壓低,所以被埋沒在烹調(diào)中的聲音(湯煮沸的聲音、炒菜的聲音等) 中而感覺不到的情況多。
另一方面,靠前面左右的加熱線圏101、 201與靠里面的加熱線圏301之 間的距離(圖7的Dlc及Drc)比靠前面的左右的加熱線圏101、 201之間的
距離(困7中Dlr)近(約20 30cm),因此容易產(chǎn)生影響。
從而,如圖6所示,將靠里面的加熱線圏301的變換驅(qū)動頻率范圍變換為 高的一側(cè),將其下限頻率fd設定為比靠前面的加熱線圈101、 201的變換驅(qū)動 頻率的上限頻率fR2至fb高,隨之調(diào)整靠里面的加熱線圏301的匝數(shù)等以使諧 振頻率fc。也變高。
這時,以上限頻率f2驅(qū)動靠前面的加熱線圏101、 201的場合,若設定靠 里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率為fc,則產(chǎn)生I f2 - fc I的干涉音成分。
該干涉音成分在靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率最低,且靠前面的加熱 線圈101、 201的驅(qū)動頻率最高的組合的情況下成為低的頻率成分,容易成為 刺耳的聲音。這時的頻率差Af是
Af = fci - f2 ( f2 : &或fL2 )。 在該組合中,靠前面的加熱線圏101、 201與靠里面的加熱線圈301的變換電 力的差AW是
△ W = Wcmax - Wmin。 在此AW越大干涉音成分的振幅越小,其結(jié)果,對于使用者來說難以作為聲音 識別。例如,若AW〉500 (W)則幾乎感覺不到。
由于這時的作為聲音難以識別的電力差AW因靠前面的加熱線圈101 、201 與靠里面的加熱線圏301的距離而變動,因此通過才艮據(jù)各加熱線圈101、 201、 301的配置設定該電力差AW,可以使干涉音不成為問題。
這樣,通過將靠前面的加熱線圈101、 201的驅(qū)動頻率區(qū)域的任一個高的 一方的上限頻率fR2或fb設定為比靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率區(qū)域的下 限頻率fd低,分離驅(qū)動頻率區(qū)域,可以使干涉音不成為問題。
另外,若將靠前面的加熱線圈101、 201的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一 方的上限頻率fb或fu的最低變換電力Wmin與靠里面的加熱線圏301的下限 頻率fd的最高變換電力Wcmax的變換電力的差AW設定為規(guī)定的電力差以 上,則可以使由流過各力。熱線圈101、 201、 301的高頻電流的頻率差而產(chǎn)生的
干涉音更不會成為問題。
但是,在如上所述的設定中,負載之間接近,在彼此的驅(qū)動頻率差進入可 聽區(qū)域的場合也有聲壓變高的情況,成為刺耳的聲音,所以若設定上述Af自
身位于可聽區(qū)域外就能解決問題。
例如,f2 = 40 (kHz)時,通過設定f。-60 (kHz),最低的干涉成分為
△ f= I 60—40 I =20 (kHz), 所以,在何種負載的組合、電力的組合的情況下,Af都位于可聽區(qū)域外,基 本上不能被烹調(diào)者識別。
這樣,通過將靠前面的加熱線圈101、 201的驅(qū)動頻率區(qū)域的上限頻率f2 設定為比靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率區(qū)域的下限頻率fc,低,分離驅(qū)動 頻率區(qū)域而抑制干涉聲音,并且通過進一步設定為,將靠前面的加熱線圏101、 201的驅(qū)動頻率區(qū)域的上限頻率f2與靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率區(qū)域的 下限頻率fb的差設定在可聽頻率區(qū)域夕卜,可以更進一步使干涉音不成為問題。
如已所述,若設定靠前面的加熱線圈101、 201的變換驅(qū)動頻率區(qū)域和靠 里面的加熱線圈301的變換驅(qū)動頻率區(qū)域沒有重疊的區(qū)域,則由于負載(鍋) 使用相同的東西,所以由加熱線圈、負載、諧振電容器構(gòu)成的諧振電路的諧振 頻率有很大不同。
在此,負載任何場合都使用相同的東西,作為諧振電路的電感成分使用考 慮加熱線圏的電感和負載的結(jié)合電感的等價電感,由該等價電感L和諧振電 容器電容C決定諧振頻率f,因此諧振頻率f的定義式用f-l/(2兀f (L 'C)) 來表示,所以為了得到不同的諧振頻率f,只要變更諧振電容器電容C就可以。
然而,實際上通過加熱線圈101、 201、 301和負載的結(jié)合而作為實際的電 力損耗(發(fā)熱)的等價電阻根據(jù)變換驅(qū)動頻率而發(fā)生變化,在高頻區(qū)域值變大, 因此電流難以流過。在等價電阻增大且等價電感L大的狀態(tài)下不能對負載投 入電力。
由此,較高地設定變換單元300對靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率區(qū)域 的同時,與靠前面配置的加熱線圏101、 201相比,減少靠里面的加熱線圈301 的匝數(shù),并設定為比加熱線圏301的電感L低即可。
從而,在本實施例中,將加熱線圏101、 201的等價電感L的值設為43pH (20kHz),將等價電阻的值設為(20kHZ),將加熱線圈301的等價電感 L的值設為21.2pH (60kHz),將等價電阻的值設為(20kHZ)。
由此,即使較高地設定變換單元300對靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率
區(qū)域(60kHz)也能使足夠的電流流過,從而可以對負載供給的足夠的電力。
這樣,為了將靠前面的加熱線圈101、 201的驅(qū)動頻率區(qū)域的上限頻率f2 設定為比靠里面的加熱線圈301的驅(qū)動頻率區(qū)域的下限頻率fd低,分離驅(qū)動 頻率區(qū)域從而抑制干涉音,重要的是與靠前面的加熱線圏101、 201的匝數(shù)相 比,減少靠里面的加熱線圈301的匝數(shù),并減小電感L的值。
接著,說明對加熱線圈101、 201、 301的適當?shù)念~定電力分配的量。在實 際的烹調(diào)中,最常用的加熱線圈是對于使用者來說位于靠前面的兩個加熱線圏 101、 201的任何一個。這是因為最容易進行烹調(diào)動作(鍋的預熱、烹調(diào)物的 投入、攪拌等)。而且,這些加熱線圈101、 201加熱電力大,或者需要能夠頻 繁變更加熱電力。
對此,靠里面的加熱線圈301被放置在靠前面的加熱線圏101、 201的上
方的負載遮蔽,有時還難以進行烹調(diào)動作,適合于不必頻繁動手的烹調(diào)??傊?, 是 一 種煮熟烹調(diào)等長時間以比較低的電力繼續(xù)加熱的烹調(diào)方法。
從而,靠里面配置的加熱線圈301是比靠前面的加熱線圈101、 201還低 的額定電力也足夠,通過這樣設定,也可以降低相當于減少匝數(shù)的加熱線圏 301的每單位長度的損耗(若要用減少匝數(shù)后的加熱線圈301供給與靠前面的 加熱線圈101、 201相同的電力,則需要流有更大的電流,加熱線圏301自身 的損耗增加)。
另外,靠前面左右的加熱線圏101、 201的變換單元100、 200的最大電力 設定為比靠里面中央的加熱線圈301的變換單元300的最大電力大。即,通過 將靠里面的變換單元300的最大電力設為較低,可以實現(xiàn)靠里面的加熱線圈 301的低損耗化。
以下,說明各加熱線圈101、 201、 301的位置關系。圖7是本實施例中的 加熱線圈101、 201、 301的設置面形狀的示意圖。在落入整體廚房1類型的裝 入式及固定式的具有多個加熱線圏的感應加熱烹調(diào)器中, 一般相對于使用者面 對的橫向長度W,進深方向的長度D設得短(例如,W = 60cm, D = 40cm)。 而且,在配置三個加熱線圈101、 201、 301的場合,如圖7所示, 一般配置在 靠前面的左右和靠里面的中央。
但是,加熱線圈101、 201、 301彼此的位置關系如下設定,即靠前面的左
右之間采取較寬,靠前面右邊與靠里面中央及靠前面左邊與靠里面中央的間隔
采取較窄。這是為了最有效地得到平板3上的烹調(diào)空間。
若設定加熱線圈101與加熱線圏201間間隔為加熱線圏101與加熱 線圈301間間隔為Dlc,加熱線圈201與加熱線圈301間間隔為DRC,則加熱 線圈101、 201、 301的中心的各間隔配置成如下,
DLR>DLC
DLR 〉 DRC
另外,由于若縮短DLR則難以抑制干涉音的產(chǎn)生,因此最好盡量隔開。
如已所述,通過這樣配置,靠前面左右的加熱線圈101、 201之間距離大, 因此即使是使用相同頻率范圍的變換單元100、 200彼此,也能夠?qū)⒏缮嬉粢?制得較低。
同時,即使靠前面右邊與靠里面中央以及靠前面左邊與靠里面中央的距離 近,由于采用了能夠抑制或不能識別干涉音的結(jié)構(gòu),因此不產(chǎn)生問題。
從而,作為加熱線圈101、 201、 301的配置,在加熱線圈101、 201、 301 的各個中心形成的三角形中,靠前面左邊的加熱線圈101與靠前面右的加熱線 圈201的中心之間的距離設定為,比靠前面左的加熱線圏101與靠里面中央的 加熱線圈301以及靠前面右邊的加熱線圈201與靠里面中央的加熱線圏301 的各個加熱線圈101、 201、 301的中心距離還長。
通過這樣構(gòu)成,能夠抑制在各加熱線圈101、 201、 301之間產(chǎn)生的干涉音 的成分,并且可以做成作為感應加熱烹調(diào)器的使用方便性良好的加熱部的組 合。
從而,通過將本實施例中的各變換單元100、 200、 300的各設定常數(shù)及加 熱線圏101、 201、 301彼此的位置關系設定為如圖8所示的值,能夠減少由流 過各加熱線圈101、 201、 301的高頻電流的頻率差而產(chǎn)生的干涉音。
這樣,可變頻率輸出控制方式的變換單元100、 200、 300通過控制頻率可 以變更向負栽投入的電力,因此電路結(jié)構(gòu)比較簡單,是可以以低成本進行適于 負載阻抗的動作的單元,在具有這種方式的變換單元100、 200、 300的感應加 熱烹調(diào)器中,應用于具有3 口加熱部(爐子)的感應加熱烹調(diào)器,使用本發(fā)明 的結(jié)構(gòu),能夠減少由流過各加熱線圏101、 201、 301的高頻電流的頻率差而產(chǎn)
生的干涉音。
而且,由于不存在變換單元100、 200、 300的效率下降,因此可以實現(xiàn)小 型化、冷卻構(gòu)造的簡化。
還有,將變換單元IOO、 200、 300的電路結(jié)構(gòu)做成比較簡單的結(jié)構(gòu)從而可 以減少干涉音的產(chǎn)生,所以能夠提供低成本的感應加熱烹調(diào)器。
權(quán)利要求
1.一種感應加熱烹調(diào)器,具有靠主體的前面配置的兩個加熱線圈;靠這些加熱線圈之間的里面配置的一個加熱線圈;覆蓋這些加熱線圈的上面并放置烹調(diào)用鍋的板;以及對這些加熱線圈供給電力的可變頻率輸出控制方式的變換單元,其特征在于,上述各變換單元在驅(qū)動頻率范圍內(nèi)進行供給至上述加熱線圈的電力控制,上述靠前面配置的兩個加熱線圈的變換單元的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率、比上述靠里面配置的一個加熱線圈的變換單元的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率低。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應加熱烹調(diào)器,其特征在于, 上述靠前面配置的兩個加熱線圈的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率的電力、與上述靠里面配置的一個加熱線圈的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率 的電力的差為規(guī)定的電力差以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應加熱烹調(diào)器,其特征在于, 上述靠前面配置的兩個加熱線圈的變換單元的驅(qū)動頻率范圍具有互相重疊的范圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應加熱烹調(diào)器,其特征在于, 將上述靠前面配置的兩個加熱線圏的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率、與上述靠里面配置的一個加熱線圏的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率的差設定在可聽頻率區(qū)域外。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應加熱烹調(diào)器,其特征在于, 上述靠里面配置的一個加熱線圏的電感值設定為,比上述靠前面配置的兩個加熱線圈的電感值低。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應加熱烹調(diào)器,其特征在于, 上述靠前面配置的兩個加熱線圈的各變換單元的最大電力設定為,比上述靠里面配置的一個加熱線圏的變換單元的最大電力大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的感應加熱烹調(diào)器,其特征在于, 相對上述靠前面配置的兩個加熱線圈和上述靠里面配置的一個加熱線圏 的各個中心,上述靠前面配置的兩個加熱線圈的中心之間的距離,比上述靠前 面配置的兩個加熱線圈與上述靠里面配置的一個加熱線圈的各個中心之間的 距離長。
全文摘要
本發(fā)明在具有3口感應加熱口的感應加熱烹調(diào)器中,抑制干涉音的產(chǎn)生。感應加熱烹調(diào)器具有靠主體(2)的前面配置的兩個加熱線圈(101、201);靠這些加熱線圈(101、201)之間的里面配置的一個加熱線圈(301);以及對這些加熱線圈(101、201、301)供給電力的可變頻率輸出控制方式的變換單元(100、200、300),其特征在于,各變換單元(100、200、300)在驅(qū)動頻率范圍內(nèi)進行供給至加熱線圈(101、201、301)的電力控制,加熱線圈(101、201)的變換單元(100、200)的驅(qū)動頻率范圍的任一個高的一方的上限頻率、比加熱線圈(301)的變換單元(300)的驅(qū)動頻率范圍的下限頻率低。
文檔編號F24C7/08GK101105294SQ20071013622
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者磯貝雅之, 筱原章吾 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社