JP6446288B2 - Induction heating device - Google Patents
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Description
本発明は、鍋などの調理器具の誘導加熱に好適な誘導加熱装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating apparatus suitable for induction heating of cooking utensils such as a pan.
誘導加熱装置とは、コイルによる電磁誘導を利用した電磁誘導加熱(IH)方式の加熱調理器具である。誘導加熱装置は、炎が出ないため空気を汚さない、鍋を置く面(トッププレート)がフラットで掃除が容易であるなどの理由から、近年では家庭用の加熱調理器具としての需要が伸びている。 The induction heating device is a heating cooker of an electromagnetic induction heating (IH) method using electromagnetic induction by a coil. In recent years, induction heating devices have been growing in demand as cooking utensils for home use because they do not pollute the air because they do not emit flames, and the surface on which the pan is placed (top plate) is flat and easy to clean. Yes.
本発明の背景技術として、例えば、特許文献1に記載されたものがある。
As a background art of the present invention, for example, there is one described in
特許文献1には課題として、「シールド部材をコイルベース下面に固定したものにあっては、コイルベースに支持される誘導加熱コイルとシールド部材との間の距離が小さく、漏洩磁界の低減効果は大きいが、シールド部材の発熱も大きくなってしまう。また、発熱体である誘導加熱コイルを、基本的にシールド部材で覆うことになるため、誘導加熱コイルの露出部分(冷却風にさらされる部分)が減り、誘導加熱コイルの冷却性能を低下させてしまうという難点があった」と記載されている。
In
係る課題に対して特許文献1では、「本願発明の誘導加熱調理器は、少なくとも誘導加熱コイル、誘導加熱コイルの下方に配置されてこの誘導加熱コイルから生じる磁束の磁路となるフェライトコア、及び誘導加熱コイルとフェライトコアを支持するコイルベースを有するコイルユニットと、コイルユニットの下方に設けられ誘導加熱コイルからの漏洩磁界を低減するためのシールド部材と、コイルユニットを冷却する冷却風を噴出させるための複数の第1の穴を有し、シールド部材の下方に配置された噴流板とを備え、シールド部材は、噴流板の複数の第1の穴に対応する複数の第2の穴が形成されており、第2の穴が噴流板の第1の穴と合致するように噴流板上面に固定されている。」のように構成することで、当初の目的を達成できるとしている。
With respect to such a problem, in
また特許文献2には、炊飯器ではあるが、一体のシールド部材を下面から側面に配置したものが記述されている。
Moreover, although it is a rice cooker,
しかしながら、特許文献1に記載の誘導加熱調理器では、噴流板を用いるため、その材料費、加工費等によりコスト高となる虞がある。
However, since the induction heating cooker described in
また漏洩磁束は加熱には寄与しないため、この漏洩磁束の発生により加熱効率が低下するだけでなく、回路へのノイズ原因となり誤動作する虞がある。 In addition, since the leakage magnetic flux does not contribute to heating, the generation of the leakage magnetic flux not only lowers the heating efficiency but also causes noise to the circuit and may cause malfunction.
さらに、加熱コイル下に配置する磁性体の飽和磁束密度は温度上昇に伴い低下し、磁性体としての機能を果たせずコイルに大電流が流れる虞がある。 Further, the saturation magnetic flux density of the magnetic material disposed under the heating coil decreases with an increase in temperature, and there is a possibility that a large current flows through the coil without performing the function as the magnetic material.
一体のシールド部材を下面から側面に配置した特許文献2の炊飯器によれば、シールド部材に生じた熱がシールド部材全体に広がることになる。この結果、シールド部材で支持する磁性体(フェライトコア)が加熱され、特許文献1と同様に、「加熱コイル下に配置する磁性体の飽和磁束密度は温度上昇に伴い低下し、磁性体としての機能を果たせずコイルに大電流が流れる虞がある。」という問題を引き起こす。
According to the rice cooker of
そこで本発明においては、漏洩磁束の低減、薄型化を安価に実現可能であると共に、磁性体の温度上昇の低減を可能とする誘導加熱調理器を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an induction heating cooker that can reduce the leakage magnetic flux and reduce the thickness of the magnetic flux at low cost, and can reduce the temperature rise of the magnetic material.
前記した課題を解決するため、本発明の誘導加熱装置は、加熱コイルと、加熱コイルの下方に設置され加熱コイルから生じる磁束の磁路を形成する磁性体と、磁性体の下方に設けられ磁性体を支持するシールドを有する誘導加熱装置であって、シールドは、加熱コイルの下方に配置されるシールド板と、加熱コイルの周囲に配置されるシールドリングを有し、シールド板はシールドリングと空間的に分離して配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an induction heating apparatus of the present invention includes a heating coil, a magnetic body that is installed below the heating coil and forms a magnetic path of magnetic flux generated from the heating coil, and a magnetic body that is provided below the magnetic body. An induction heating apparatus having a shield for supporting a body, wherein the shield includes a shield plate disposed below the heating coil, and a shield ring disposed around the heating coil, and the shield plate is in space with the shield ring. It is characterized by being arranged separately.
本発明によれば、薄型化、漏洩磁束の低減、磁性体の温度上昇低減を安価に実現可能とする誘導加熱装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the induction heating apparatus which can implement | achieve thickness reduction, reduction of leakage magnetic flux, and temperature rise reduction of a magnetic body at low cost can be provided.
以下、図示した各実施例に基づいて、本発明の誘導加熱装置を説明する。なお、以下に説明する各実施例において、同一の構成要素には同一の符号を付与する。 Hereinafter, the induction heating device of the present invention will be described based on the illustrated embodiments. In each embodiment described below, the same reference numerals are given to the same components.
実施例1について、図1から図7を用いて説明する、まず図2は、実施例1における誘導加熱装置100の全体構成を示す概略構成図である。
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. First, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the overall configuration of the
誘導加熱装置100は、電源回路20と、制御回路9と、台座部分101を含んで構成される。誘導加熱装置100は、IHクッキングヒータとも呼ばれており、台座部分101に載置された鍋10を誘導加熱する。
The
このうち台座部分101は、底面側から順次シールド80、磁性体70、加熱コイル50、トッププレート60を配置して構成されている。上面のトッププレート60上には加熱対象の調理器具である鍋10が載置されてこれを加熱する。なお台座部分は多くの場合に上面から見た構造が楕円を含む円形状になっていることが多い。
Of these, the
台座部分についてより具体的に述べると、加熱コイル50は、例えばリッツ線を用いた誘導加熱用のコイルである。トッププレート60は、鍋10を載置するためのプレートであり、磁気損失の少ない耐熱ガラスなどで構成され、加熱コイル50の上面を覆っている。磁性体70は、例えば高い透磁率を持つフェライトで構成され、加熱コイル50の下面に設けられる。シールド80は、例えば金属のアルミニウムや銅、鉄等の導電体で構成され、磁性体70の下面に設けられる。シールド80により、加熱コイル50から発生する磁束を遮断し、磁性体70、加熱コイル50を支持する。
More specifically, the pedestal portion will be described. The
電源回路20は、整流回路2と、インバータ3と、共振回路4とを有する。電源回路20には、商用周波数の電源1から電力が供給され、この電力で加熱コイル50を駆動する。整流回路2は、入力された交流を整流して直流を出力する。整流回路2は、例えばダイオードなどを含んで構成されるブリッジ回路である。インバータ3は、高周波の交流電流を出力する共振型インバータである。インバータ3は、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタやIGBT(Insulated−Gate Bipolar Transistor)などの半導体スイッチと、これら半導体スイッチの駆動用のドライバを含んで構成される。共振回路4は、加熱コイル50と共振させる回路である。共振回路4は、コンデンサを含んで構成される。また半導体スイッチを冷却するヒートシンクを有し、シールド板は、ヒートシンクと兼用されている。
The
制御回路9は、電源回路20の各半導体スイッチのオンオフ、各部の電圧/電流検出、インバータ3の周波数の調整などを行う。
The
図1は、実施例1における誘導加熱装置の台座部分101の等角投影図である。ここでは説明のため、誘導加熱装置100の台座部分101(加熱コイル50、フェライト70、シールド80、トッププレート60で構成されている)の1/8モデルを図示する。1/8モデルの図1によれば、左のA点側が、上面からの形状が円形の台座部分101の中心側であり、右のB点側が円形形状の台座部分101の周縁部側である。
FIG. 1 is an isometric view of a
ここで加熱コイル50は、誘導加熱用のコイルであり、コイル50a(第1のコイル)とコイル50b(第2のコイル)とを含んで構成される。帯状のコイル50a(第1のコイル)とコイル50b(第2のコイル)は、台座部分中心部側Aから同心円上に少なくとも2組がドーナツ状に配置されている。この場合には、コイル50bは、コイル50aの外径より大きい内径を有する。
Here, the
磁性体70は、加熱コイル50の下に加熱コイル50の中心から放射状に配置され、同心円上の帯状のコイル50aとコイル50bを跨ぐように配置されている。図1は、1/8モデルであるので、8本の放射状の磁性体70が加熱コイル50の中心側から放射状に配置されたことになる。磁性体70は温度上昇に伴い飽和磁束密度が減少し、磁性体70の磁束密度が飽和磁束密度以上となると、磁束が流れなくなり損失が増大する虞がある。
The
本発明においてシールド80は、アルミニウム等の導電体で形成されたシールドリング80aとシールド板80bから成り、互いは分離している。このうちシールドリング80aは、外側のコイル50bの外径より大きく、コイル50bの外周に配置される。シールド板80bは、底面側から磁性体70を支持し、支持には耐熱性のシリコン系接着剤や耐熱絶縁テープ、樹脂等を用いる。本発明は、コイル50の下部と周縁部を一体のシールドで覆うのではなく、下部と周縁部を別体のシールドとし、これらの間に空間S(距離L2)を設けるものである。
In the present invention, the
また本発明の実施例1では、台座部分101の適宜箇所に、開口部90を設けている。第1の開口部90aは、シールドリング80aとシールド板80bの間に形成され、外周部のシールドリング80aの内径とシールド板80bの外径間の絶縁を保つ距離L1である。第2の開口部90bは、底面側のシールド板80bに設けられ、磁性体70の下部に位置する。第3の開口部90cは、加熱コイル50の中央にあたる位置に設けられ、コイル50aの引出線等を通す穴である。なお本発明の場合に、空間と開口部は用語的に区別して使用している。空間はシールドリング80aとシールド板80bの間に形成された開口部であるが、空間と称することで他の開口部とは区別している。
Moreover, in Example 1 of this invention, the opening
本発明によれば、シールドリング80aとシールド板80bを分離しているため、磁性体70を支持しているシールド板80bの発熱が抑えられ、磁性体70の温度上昇を低減させることができる。つまり、磁性体70の下部が開放されていることによる冷却と、下部のシールド板80bの熱が下がることの双方が相俟って、シールド板80bが加熱されにくくなり、シールド板80bに支持される磁性体70の加熱が極力抑えられている。磁性体70の加熱が抑えられることにより、飽和磁束密度の低下が抑止できることになる。
According to the present invention, since the
本発明による上記効果は、シールドリング80aとシールド板80bを分離したことにより得られており、この構造を有する以下の各実施例及びその変形例においても享受される効果である。
The above-described effects according to the present invention are obtained by separating the
また実施例1の上記配置により、底面側のシールド板80bから20mm下の位置における誘導電圧は、電磁界解析の結果、シールドにシールドリング80aのみ使用した誘導加熱装置と比較し、約60%減となった。また、シールドでの発熱は全シールドでの発熱のうち、外周部のシールドリング80aでの発熱が9割、底面側のシールド板80bが1割となった。
Further, according to the above arrangement of the first embodiment, the induction voltage at a
また、放射状に配置された磁性体70はシールド板80bの開口部90b上に位置した以上の構成により、磁性体70はシールド材に阻害されることがなく冷却に有利となり、磁性体70の飽和磁束密度の減少を防ぐことができる。
Further, the
また、磁束は主に磁性体70を通るため、開口部90bを設けても漏洩磁界を低減することができる。
Further, since the magnetic flux mainly passes through the
図3は、実施例1の第1変形例に係る誘導加熱装置の台座部分101の等角投影図である。図1と比較して明らかなように、磁性体70下部のシールド板80bに開口部90bを設けるのではなく、シールド板80bを内周側にのみ配置して磁性体70を内周側のシールド板80bで支持し、外周部のシールドリング80aと内周側のシールド板80bの間に空間S(距離L2)を設けるものである。
FIG. 3 is an isometric view of the
図3は、その他の部分において、図1と概ね同じ構成を採用している。つまり図3において、加熱コイル50は、誘導加熱用のコイルであり、コイル50a(第1のコイル)とコイル50b(第2のコイル)とを含んで構成される。コイル50bは、コイル50aの外径より大きい内径を有する。磁性体70は、加熱コイル50の下に加熱コイル50の中心軸を中心に放射状に配置され、コイル50aとコイル50bを跨ぐように配置する。シールド80は、アルミニウム等の導電体で分離したシールドリング80aとシールド板80bから成る。シールドリング80aは、コイル50b外径より大きく、コイル50b外周に配置される。
3 adopts substantially the same configuration as FIG. 1 in other parts. That is, in FIG. 3, the
図3で特徴的なことはシールド板80bにあり、シールド板80bは外径がコイル50bの内径より小さく、主にコイル50aで発生する磁束を遮蔽する。この構成では、シールド板80bをコイル50bの下部に配置しないため、空気の流路を確保することができ、コイル50b、磁性体70の冷却に関し優位となる。誘導電圧はシールドリング80aのみと比較し、約25%減となる。
What is characteristic in FIG. 3 is the
図4は、実施例1の第2変形例に係る誘導加熱装置の台座部分101の等角投影図である。図1と比較して明らかなように、磁性体70下部のシールド板80bに開口部90bを設けるのではなく、シールド板80bを外周側にのみ配置して磁性体70を外周側で支持し、磁性体70の内周側下側部分に空間S1を確保している。
FIG. 4 is an isometric view of the
図4は、その他の部分において、図1と概ね同じ構成を採用している。つまり図4において、加熱コイル50は、誘導加熱用のコイルであり、コイル50a(第1のコイル)とコイル50b(第2のコイル)とを含んで構成される。コイル50bは、コイル50aの外径より大きい内径を有する。磁性体70は、加熱コイル50の下に加熱コイル50の中心軸を中心に放射状に配置され、コイル50aとコイル50bを跨ぐように配置する。シールド80は、アルミニウム等の導電体で分離したシールドリング80aとシールド板80bから成る。シールドリング80aは、コイル50b外径より大きく、コイル50b外周に配置される。
4 adopts substantially the same configuration as FIG. 1 in other parts. That is, in FIG. 4, the
図4で特徴的なことはシールド板80bにあり、シールド板80bは外径がシールドリング80aの内径より小さく主にコイル50bで発生する磁束を遮蔽する。これによりコイル50a下に配置しないため、コイル50a及び、磁性体70の冷却に優位であり加熱コイル50中央付近にセンサ等の設置スペースを確保できる。誘導電圧はシールドリング80aのみと比較し、約73%減となる。
What is characteristic in FIG. 4 is the
図5は、実施例1の第3変形例の誘導加熱装置の加熱コイルの全体構成を示す図である。実施例1では、加熱コイル50は円形でコイル50aとコイル50bから構成したがこれに限らない。図5の場合、加熱コイル50は、誘導加熱用のコイルで楕円形であり、中央に開口部90Cが形成されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating an overall configuration of a heating coil of an induction heating device according to a third modification of the first embodiment. In the first embodiment, the
図5は加熱コイルが楕円形上である特徴のみを示しており、実施例1の他の特徴はそのまま採用されている。例えば、放射状の磁性体70をシールド板80bにより一部支持することの配置関係が図示されていないが、この部分は他の実施例の図の通りである。
FIG. 5 shows only the feature that the heating coil is elliptical, and the other features of the first embodiment are adopted as they are. For example, although the positional relationship of partially supporting the radial
なお図5において、シールド80は、アルミニウム等の導電体で分離したシールドリング80aとシールド板80bから成る。シールドリング80aは、加熱コイル50の外径より大きく、例えば加熱コイル50の外径から開口部90aを介して一定の距離L1を保った外周に配置する。底面側のシールド板80bは、外径がシールドリング80aの内径より小さく、かつシールドリング80aの内径と一定の絶縁距離を確保し配置する。以上の構成により、様々なコイル形状に対して漏洩磁界を低減することができる。
In FIG. 5, the
図6は、実施例1の第4変形例に係る誘導加熱装置100のシールド80の構成を示す図である。図1の実施例1に係る底部のシールド板80bに設けた開口部90bの配置例を示している。なお図6の図示では、コイル50が示されておらず、シールド80のみが表示されているので、シールド板80bとシールドリング80aの間には開口部90aではなく、空間Sとその距離L2を示している。また図6において、中心部の開口部を便宜上90Cとして説明する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the
実施例1の第4変形例は、シールド板80bに設けた開口部90bの配置にある。図6には2種の開口部90bが設けられている。開口部90b1は、図1の開口部90bに相当する磁性体下部に配置されたものであり、磁性体70の冷却性向上に寄与する。開口部90b2は、加熱コイル50の下部に位置するシールド板80b上に設けるため、加熱コイル50の冷却性向上に寄与する。誘導電圧はシールドリング80aのみと比較し、約40%減となる。
The fourth modification of the first embodiment is in the arrangement of the
以上の構成によれば、磁性体70は開口部90b1により、加熱コイル50は開口部90b2により、冷却されることになり、有効に漏洩磁界を低減することができる。
According to the above configuration, the
図7は、第1の実施形態の第5変形例の誘導加熱装置100のシールド80の構成を示す図である。図1の実施例1に係る底部のシールド板80bの構造を示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the
図1のシールド80は、アルミニウム等の導電体で分離したシールドリング80aとシールド板80bから成る。シールドリング80aは、加熱コイル50外径より大きく、例えば加熱コイル50の外径から一定の距離を保った外周に配置する。図1では、シールド板80bは1枚の平坦なドーナツ状の板で形成されている。
1 includes a
これに対し、図7の特徴である底部のシールド板80bは、外径がシールドリング80aの内径より小さく、シールドリング80aの内径と一定の絶縁距離を確保し配置する。そのうえで、シールド板80bの外周側にはコイル中心に向かう放射線上にスリット部80b1を設ける。シールド板80bの表面積が増加することにより、シールド板80bの放熱性が向上する。誘導電圧はシールドリング80aのみと比較し、約30%減となる。
On the other hand, the
以上の構成により、発熱するシールドの放熱性を向上させ、漏洩磁界を低減することができる。 With the above configuration, the heat dissipation of the shield that generates heat can be improved and the leakage magnetic field can be reduced.
本発明の実施例2について、図8、図9を用いて説明する。実施例1では、シールド板80bを1枚の平坦なドーナツ状の板で形成していたが、実施例2ではシールド板80bをドーナツ状に多重にして構成した誘導加熱装置100の例を説明する。なお、第2の実施形態の誘導加熱装置100のうち、第1の実施形態で図示して説明した構成および機能の説明は省略する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the
図8は、シールドリング80aと多重にしたシールド板80bを含んで構成した実施例2におけるシールド80を示す1/8モデルの等角投影図である。
FIG. 8 is an isometric view of a 1/8 model showing the
図8において、シールド80は、アルミニウム等の導電体で分離したシールドリング80aとシールド板80b、シールド板80cから成る。シールドリング80aは、加熱コイル50外径より大きく、例えば加熱コイル50の外径から一定の距離を保った外周に配置する。
In FIG. 8, the
ドーナツ状に配置された2つのシールド板80のうち、外側のシールド板80bは主にコイル50bで発生する漏洩磁界低減に寄与し、シールドリング80aの内側に位置し、シールドリング80aとの間に開口部90aが設けられ、磁性体70を支持する。支持には耐熱シリコン系接着剤や耐熱絶縁テープ等の材料を用いる。
Of the two
ドーナツ状に配置された2つのシールド板80のうち、内側のシールド板80cは主にコイル50cで発生する漏洩磁界低減に寄与し、外径はシールド板80bの内径以下であり、中心付近には開口部90cを設ける。また外側のシールド板80bとの間に開口部90dを形成している。尚、磁性体70の大きさによってはシールド板80cによって磁性体70を支持してもよい。
Of the two
またこの構成により形成された開口部90に関して、開口部90aはシールドリング80aとシールド板80b外径との間の領域で、シールドリング80aとシールド板80bとの絶縁が確保できる距離以上とされる。
In addition, with respect to the
実施例2で新たに形成されることになった開口部90dは、シールド板80b内径とシールド板80c外径との間の領域で、磁性体70下の長手方向よりも短い距離であり、加熱コイル50a、50b、磁性体70の冷却に優位である。
The
中心側の開口部90cは、コイル50中心にあたる領域に設けられ、センサやケーブル等を通すためのシールド板80cの開口部である。誘導電圧はシールドリング80aのみの誘導電圧と比較し、約84%減となる。
The
以上の構成により、加熱コイル50、磁性体70の冷却に優位なドーナツ状の構造を持つシールド板を複数用いることで漏洩磁界を低減させることができる。
With the above configuration, the leakage magnetic field can be reduced by using a plurality of shield plates having a donut-like structure that is advantageous for cooling the
図9は、実施例2の第1変形例に係る誘導加熱装置100のシールドの構成を示す図である。ここではシールド80は、アルミニウム等の導電体で分離したシールドリング80aとシールド板80b、シールド板80cから成る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a shield configuration of the
シールドリング80aは、加熱コイル50外径より大きく、例えば加熱コイル50の外径から一定の距離を保った外周に配置する。
The
ドーナツ状の大径のシールド板80bは、ドーナツ状の小径のシールド板80cと導電体である接続部81により接続する。接続部81ではシールド板80b及びシールド板80cの電流が集中することで、接続部81付近の磁束密度が高くなり、接続部81付近以外で磁束密度が低くなる。なおシールド板80b、シールド板80cの形成の際に、当初一体に形成しておき、開口部90dに相当する部分を打ち抜いて実現することであってもよい。
The donut-shaped large-
図9の実施例2の第1変形例に係る誘導加熱装置100の場合、誘導電圧はシールドリング80aのみと比較し、接続部81の下部(図中3時方向)で約80%減となり、領域82の下部(6時方向)で約85%減となる。
In the case of the
以上の構成により、漏洩磁界を低減させるべき箇所以外でシールド同士を接続することにより、漏洩磁界を低減させるべき箇所の漏洩磁界を低減することができる。 With the above configuration, by connecting the shields at locations other than the location where the leakage magnetic field should be reduced, the leakage magnetic field at the location where the leakage magnetic field should be reduced can be reduced.
実施例3について、図10から図12を用いて説明する、まず図10は、実施例3における誘導加熱装置の台座部分101の等角投影図である。
The third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. First, FIG. 10 is an isometric view of the
実施例3においてもシールド80は、シールド板80Cとシールドリング80dが分離された構成を採用しているが、シールドリング80dは、周縁部と周縁部につながる底部とで構成されている。なお、実施例3の誘導加熱装置100のうち、上記実施例で図示して説明した構成および機能の説明は省略する。
Also in the third embodiment, the
図10において、加熱コイル50は、誘導加熱用のコイルであり、コイル50a(第1のコイル)とコイル50b(第2のコイル)とを含んで構成される。コイル50bは、コイル50aの外径より大きい内径を有する。磁性体70は、加熱コイル50の下に加熱コイル50の中心軸を中心に放射状に配置され、コイル50aとコイル50bを跨ぐように配置し、シールドリング80dにより支持する。
In FIG. 10, a
シールド80は、シールド板80Cとシールドリング80dにより構成されている。シールドリング80dは、アルミニウム等の導電体で、シールド80dの外径は加熱コイル50外径より大きく、加熱コイル50の外径から一定の距離を保った外周に配置する。実施例3の場合のシールドリング80dの断面はL字形であり、シールドリング80dの下面から加熱コイル50の中心方向に張出部を設ける。
The
シールド板80Cは、コイル50a(第1のコイル)の近傍に位置し、シールドリング80dと分離されることで空間S(距離L2)を形成している。この空間Sはシールド80dの張出部にあたる内径で、加熱コイル50、磁性体70の冷却に優位であり、中央の開口部90Cはセンサ設置等のスペースである。
The shield plate 80C is located in the vicinity of the
図11は、実施例3のシールドリング80dの張出部の長さ(横軸)と誘導電圧(縦軸)を示す図である。張出部がない、つまり前述の周縁部のみのシールドリング80Cのみの場合を誘導電圧(縦軸)100%としたものである。誘導電圧は張出部が長くなるにつれ減少し、加熱コイル50bの内径の半分を超えると誘導電圧は約40%減となる。
FIG. 11 is a diagram illustrating the length (horizontal axis) and the induced voltage (vertical axis) of the projecting portion of the
以上の構成により、シールドリング80dで磁性体70を支持し、冷却に優位となる。また、張出部の長さを変更し、漏洩磁界を低減することができる。
With the above configuration, the
図12は、実施例3の第1変形例の誘導加熱装置100のシールドの構成を示す図である。この図12によれば、中心の開口部90Cから周縁部側に順次、シールド80C、空間S、底部を有するシールドリング80dが配置されている。またシールドリング80dの底部の一部には周縁部に近い位置に所定間隔で開口部90eを有する。
FIG. 12 is a diagram illustrating a shield configuration of the
アルミニウム等の導電体で構成されたシールド80のうち内部のシールド80cは、シールド80dの内径より小さく、中央に開口部90cを設ける。
Of the
シールド80dは、その外径は加熱コイル50外径より大きく、加熱コイル50の外径から一定の距離を保った外周に配置する。シールド80dの断面はL字形であり、シールド80dの下面から加熱コイル50の中心方向に張出部を設ける。
The outer diameter of the
磁性体70は、加熱コイル50の下に加熱コイル50の中心軸を中心に放射状に配置され、コイル50aとコイル50bを跨ぐように配置し、シールド80dの引出部とシールド80cにより支持する。
The
開口部90eはシールドリング80dの張出部に設け、コイル50b、磁性体70の冷却に用いる開口部で、コイル50bの引出線を通してもよい。空間Sはシールドリング80dの張出部にあたる内径とシールド80cの外径間で、磁性体70の下部に位置し、加熱コイル50、磁性体70の冷却に優位となる。開口部90cはコイル50中心にあたる領域に設けられたセンサやケーブル等を通すためのシールド板80cの開口部である。
The
以上実施例について説明したが、さらに以下の変更が可能である。例えばシールド板80bの外径はシールドリング80aの内径よりも小さいとしたがこれに限らない。シールド板80bをシールドリング80aよりも下部に配置し、シールドリング80aの内径よりも大きくすることで、より漏洩磁界を低減できる。
Although the embodiments have been described above, the following modifications can be made. For example, although the outer diameter of the
また、シールド板80b、80cを板状としたが、これに限らない。例えば、冷却フィン構造を持つ金属体やコイル形状に合わせて変更してもよいし、センサスペース、引出線等を考慮した形状に変更してもよい。また、スイッチング素子等の冷却に用いるヒートシンクと兼用してもよい。
Moreover, although the
尚、開口部90はその開口部に導電性のシールド部材がないことを意味している。すなわち、非金属体で埋まっていても開口部である。
The
1:電源
2:整流回路
3:インバータ
4:共振回路
9:制御回路
10:鍋(調理器具)
20:電源回路
50:加熱コイル
50a:コイル(第1のコイル)
50b:コイル(第2のコイル)
60:トッププレート
70:磁性体
80:シールド
80a、80d:シールドリング
80b、80c:シールド板
90、90a、90b、90c:開口部
100:誘導加熱装置
101:台座部分
S:空間
L1、L2:距離
1: Power supply 2: Rectifier circuit 3: Inverter 4: Resonant circuit 9: Control circuit 10: Pot (cooking utensil)
20: Power supply circuit 50:
50b: Coil (second coil)
60: top plate 70: magnetic body 80:
Claims (14)
前記シールドは、前記加熱コイルの下方に配置されるシールド板と、前記加熱コイルの周囲に配置されるシールドリングを有し、前記シールド板の外径は前記シールドリングの内径よりも短く、前記シールド板の外径と前記シールドリングの内径との間が空間的に分離して配置されていることを特徴とする誘導加熱装置。 A heating coil having a circular or elliptical belt shape, in which the inner heating coil is arranged inside the outer heating coil , and a center of the circular or elliptical heating coil below the heating coil An induction heating apparatus having a magnetic body that is installed in an outer peripheral direction from a portion and forms a magnetic path of a magnetic flux generated from the heating coil, and a shield that is provided below the magnetic body and supports the magnetic body,
The shield includes a shield plate disposed below the heating coil and a shield ring disposed around the heating coil, and the shield plate has an outer diameter shorter than an inner diameter of the shield ring , An induction heating apparatus characterized in that an outer diameter of the plate and an inner diameter of the shield ring are spatially separated from each other.
前記加熱コイルと前記シールドリングの間に、第1の開口部を有することを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to claim 1 ,
An induction heating apparatus having a first opening between the heating coil and the shield ring.
前記磁性体の下部に配置された前記シールド板の、前記磁性体の下部位置に第2の開口部を有することを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating apparatus according to claim 1 or 2 ,
Induction heating apparatus characterized by having the magnetic body said shield plate disposed under the second opening in the lower position of the magnetic body.
前記シールド板は、その中心部側に第3の開口部を有することを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 3 ,
The induction heating apparatus, wherein the shield plate has a third opening on the center side.
前記シールド板は、前記外部側加熱コイルと前記内部側加熱コイルの下部位置に共通に設けられていることを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The induction heating apparatus, wherein the shield plate is provided in common at a lower position of the external heating coil and the internal heating coil .
前記シールド板は、前記外部側加熱コイルと前記内部側加熱コイルごとに、それぞれの下部位置に設けられていることを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The induction heating apparatus, wherein the shield plate is provided at a lower position for each of the external heating coil and the internal heating coil .
前記シールド板は、前記外部側加熱コイルと前記内部側加熱コイルにより構成された前記加熱コイルのうちの一部の加熱コイルの下部位置に設けられ、加熱コイルの下部位置の当該シールド板により前記磁性体を支持していることを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 4 , wherein
The shield plate is provided at a lower position of a part of the heating coil of the heating coil constituted by the external heating coil and the internal heating coil, and the magnetic plate is provided by the shield plate at a lower position of the heating coil. An induction heating apparatus characterized by supporting a body.
前記シールドリングはL字状に形成され、前記加熱コイルの周囲に配置される部分と、前記加熱コイルの下方に配置される部分とで構成されていることを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 7 ,
2. The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the shield ring is formed in an L shape and includes a portion disposed around the heating coil and a portion disposed below the heating coil.
前記シールドリングの前記加熱コイルの下方に配置される部分には、周囲側に複数の第4の開口部が形成されていることを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to claim 8 ,
An induction heating apparatus, wherein a plurality of fourth openings are formed on a peripheral side of a portion of the shield ring disposed below the heating coil.
前記第1の開口部は前記磁性体の真下に位置し、前記第1の開口部の開口面積は前記磁性体のある一面よりも小さいことを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to claim 2 ,
The induction heating apparatus, wherein the first opening is located directly below the magnetic body, and an opening area of the first opening is smaller than one surface of the magnetic body.
前記磁性体は、放射状に配置した複数の磁性体で、前記シールド板は前記磁性体間に開口部を有することを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 10 ,
The said magnetic body is a some magnetic body arrange | positioned radially, The said shield board has an opening part between the said magnetic bodies, The induction heating apparatus characterized by the above-mentioned.
前記シールド板に放射状にスリットを設けることを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 10 ,
An induction heating device, wherein slits are provided radially on the shield plate.
センサを有し、開口部に、前記センサを配置したことを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 2 to 4 ,
An induction heating apparatus having a sensor, wherein the sensor is arranged in an opening.
前記加熱コイルに高周波を供給する電源と、前記電源に用いるスイッチング素子と、前記スイッチング素子を冷却するヒートシンクを有し、前記シールド板は、前記ヒートシンクと兼用することを特徴とする誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 13 ,
An induction heating apparatus, comprising: a power source for supplying a high frequency to the heating coil; a switching element used for the power source; and a heat sink for cooling the switching element, wherein the shield plate also serves as the heat sink.
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