感應(yīng)加熱烹調(diào)器的制造方法
【專利摘要】得到能夠降低電磁屏蔽單元等金屬零件中的電力損失來(lái)抑制該金屬零件的溫度上升，能夠有效地利用以往作為電磁屏蔽單元等金屬零件的發(fā)熱丟掉的電力的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。具備：加熱線圈(2)，對(duì)被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱；驅(qū)動(dòng)部(3)，向加熱線圈(2)供給高頻電流；控制部(5)，控制驅(qū)動(dòng)部(3)；電源部(9)，向控制部(5)供給控制用電源；電氣負(fù)載；線盤盒(6)以及電磁屏蔽板(7)，與被加熱物隔著加熱線圈(2)配置于相反側(cè)；泄漏磁通回收單元(10)，在從加熱線圈(2)觀察時(shí)比線盤盒(6)以及電磁屏蔽板(7)配置于跟前，與從加熱線圈(2)發(fā)生的磁通進(jìn)行交鏈；和電力變換單元(11)，將由泄漏磁通回收單元(10)生成了的電力供給到電源部(9)以及電氣負(fù)載的至少某一方。
【專利說(shuō)明】感應(yīng)加熱烹調(diào)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及感應(yīng)加熱烹調(diào)器。

【背景技術(shù)】
[0002]在以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，有作為降低加熱線圈的周圍的泄漏磁通的單元，在加熱線圈的周圍設(shè)置了由鋁等非磁性金屬構(gòu)成的電磁屏蔽材料的例子。這樣的感應(yīng)加熱烹調(diào)器通過(guò)從加熱線圈泄漏了的磁通在電磁屏蔽材料中發(fā)生感應(yīng)電流，通過(guò)利用該感應(yīng)電流發(fā)生的磁通抵消來(lái)自加熱線圈的泄漏磁通(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]【專利文獻(xiàn)I】日本特公昭58-37676號(hào)公報(bào)(第I頁(yè)、第I圖)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在電磁屏蔽材料中發(fā)生感應(yīng)電流，但由于該感應(yīng)電流和電磁屏蔽材料的電阻，電磁屏蔽材料過(guò)度地發(fā)熱，發(fā)生電力損失。另外，關(guān)于泄漏磁通，不僅是電磁屏蔽材料，而且使在感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體內(nèi)部中使用的其以外的金屬零件也同樣地發(fā)熱，進(jìn)而電力損失增大。因此，不僅感應(yīng)加熱烹調(diào)器的功耗上升，而且存在感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體內(nèi)部的溫度也上升的危險(xiǎn)。存在如下課題:如果框體內(nèi)部的溫度上升，則需要增加用于使框體內(nèi)部冷卻的冷卻單元的冷卻能力，向冷卻單元的供給電力增大，并且，冷卻單元的動(dòng)作所致的噪音也增大。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題而完成的，提供一種感應(yīng)加熱烹調(diào)器，能夠使電磁屏蔽單元、其他金屬零件中的電力損失降低，來(lái)抑制該電磁屏蔽單元、其他金屬零件的溫度上升。另外，提供一種能夠有效利用以往作為電磁屏蔽單元、其他金屬零件的發(fā)熱丟掉的電力的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。
[0006]本發(fā)明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具備:加熱線圈，發(fā)生高頻磁場(chǎng)，對(duì)被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱；驅(qū)動(dòng)部，向所述加熱線圈供給高頻電流；控制部，控制所述驅(qū)動(dòng)部；控制電源部，向所述控制部供給控制用電源；電氣負(fù)載；金屬零件，與所述被加熱物隔著所述加熱線圈配置于相反側(cè)；泄漏磁通回收線圈，在從所述加熱線圈觀察時(shí)比所述金屬零件配置于跟前，與從所述加熱線圈發(fā)生的磁通進(jìn)行交鏈；以及電力變換單元，將由所述泄漏磁通回收線圈生成了的電力供給到所述控制電源部以及所述電氣負(fù)載的至少某一方。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，具備與從加熱線圈發(fā)生的磁通進(jìn)行交鏈的泄漏磁通回收線圈，所以能夠使成為金屬零件的發(fā)熱的原因的泄漏磁通降低，抑制金屬零件的溫度上升。另外，將在泄漏磁通回收線圈中生成的電動(dòng)勢(shì)作為感應(yīng)加熱烹調(diào)器內(nèi)的電氣負(fù)載的動(dòng)作用電力有效利用，所以能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖3是說(shuō)明實(shí)施方式I的泄漏磁通回收單元和金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0011]圖4是說(shuō)明實(shí)施方式I的泄漏磁通回收單元和金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0012]圖5是說(shuō)明實(shí)施方式I的加熱線圈、泄漏磁通回收單元、以及金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖6是說(shuō)明實(shí)施方式I的加熱線圈、泄漏磁通回收單元、以及金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖7是說(shuō)明實(shí)施方式I的加熱線圈、泄漏磁通回收單元、以及金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖8是示出未對(duì)實(shí)施方式I的電力變換單元連接電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、泄漏磁通回收單元中發(fā)生的電壓的波形例的圖。
[0016]圖9是示出對(duì)實(shí)施方式I的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。
[0017]圖10是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。
[0018]圖11是說(shuō)明對(duì)圖10所示的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。
[0019]圖12是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。
[0020]圖13是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。
[0021]圖14是說(shuō)明實(shí)施方式2的泄漏磁通回收單元、以及電力變換單元的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖15是說(shuō)明實(shí)施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體、泄漏磁通回收單元、電力變換單元、以及冷卻單元的配置的圖。
[0023]圖16是說(shuō)明實(shí)施方式3的泄漏磁通回收單元、電力變換單元、以及冷卻單元的配置的圖。
[0024]圖17是示出未對(duì)圖12所示的電力變換單元連接電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、泄漏磁通回收單元中發(fā)生的電壓的波形例的圖。
[0025]圖18是示出對(duì)圖12所示的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。
[0026]圖19是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。
[0027]圖20是說(shuō)明對(duì)圖19所示的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。
[0028](附圖標(biāo)記說(shuō)明)
[0029]1:煮飯鍋；2:加熱線圈；3:驅(qū)動(dòng)部；4:顯不?呆作部；5:控制部；6:線盤盒；7:電磁屏蔽板；8:冷卻單元；9:電源部；10:泄漏磁通回收單元；10Α:泄漏磁通回收單元；10a:引出線；11:電力變換單元；11A:電力變換單元；20:商用交流電源；21:整流部；22:電感器；23:電容器；24:諧振電容器；25:開(kāi)關(guān)元件；26:二極管；27:整流二極管；27a:整流二極管；27b:整流二極管；28:平滑電容器；28a:平滑電容器；28b:平滑電容器；29:二極管；30a:開(kāi)關(guān)元件；30b:開(kāi)關(guān)元件;31a、31b:二極管；32:電容器;33a、33b、33c、33d:二極管；40:印刷基板；41:連接器；42a:線圈部起點(diǎn)；42b:通孔；50:下部框體；51:上部框體；52:開(kāi)閉部框體；101:圓形部；102:橢圓形部。

【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，以將本發(fā)明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器應(yīng)用于利用感應(yīng)加熱方式而對(duì)煮飯鍋進(jìn)行加熱的煮飯器的情況為例子進(jìn)行說(shuō)明。另外，本發(fā)明不限于以下所示的附圖的方式。
[0031]另外，在以下的說(shuō)明中，為了易于理解，適宜地使用表示方向的用語(yǔ)(例如“上”、“下”等)，但這是為了說(shuō)明，這些用語(yǔ)并非限定本申請(qǐng)發(fā)明。
[0032]實(shí)施方式1.
[0033]圖1是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具備煮飯鍋1、加熱線圈2、驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、控制部5、線盤盒(cord reel case) 6、電磁屏蔽板7、冷卻單元8、電源部9、泄漏磁通回收單元10、以及電力變換單元11。
[0035]如圖1所示，在作為被加熱物的煮飯鍋I的底部以及底部外周，配置了用于對(duì)煮飯鍋I進(jìn)行感應(yīng)加熱的加熱線圈2。該加熱線圈2通過(guò)驅(qū)動(dòng)部3被供給高頻電力，對(duì)煮飯鍋I進(jìn)行感應(yīng)加熱。顯示操作部4具備接受來(lái)自使用者的煮飯指示、煮飯條件的設(shè)定的操作部、和顯示動(dòng)作狀態(tài)、針對(duì)使用者的消息等的顯示部。顯示操作部4將基于來(lái)自使用者的設(shè)定的信號(hào)輸出到控制部5，具備微型計(jì)算機(jī)、控制電路的控制部5根據(jù)來(lái)自顯示操作部4的信號(hào)依照規(guī)定的控制序列對(duì)驅(qū)動(dòng)部3進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
[0036]在加熱線圈2的下側(cè)，設(shè)置了用于收納用于與商用交流電源連接的電源軟線(cord)的線盤盒6。線盤盒6由鈑金(鐵等)構(gòu)成。
[0037]在與線盤盒6相比在下側(cè)，設(shè)置了電磁屏蔽板7。電磁屏蔽板7是以使來(lái)自感應(yīng)加熱烹調(diào)器的下部的泄漏磁通降低為目的設(shè)置的，是由鋁板、銅板等不易感應(yīng)加熱的材料構(gòu)成的圓盤狀的部件。
[0038]線盤盒6以及電磁屏蔽板7與煮飯鍋I隔著加熱線圈2位于相反側(cè)。
[0039]冷卻單元8是送出用于使感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體內(nèi)的部件冷卻的冷卻風(fēng)的送風(fēng)裝置。該冷卻單元8是例如軸流風(fēng)扇，構(gòu)成為向在加熱線圈2、驅(qū)動(dòng)部3中設(shè)置了的電子零件等、由于動(dòng)作而溫度上升的部件送出冷卻風(fēng)。
[0040]電源部9從商用的交流電源生成驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、控制部5、以及冷卻單元8的電源。
[0041]另外，該感應(yīng)加熱烹調(diào)器在加熱線圈2與線盤盒6以及電磁屏蔽板7之間，具備泄漏磁通回收單元10。泄漏磁通回收單元10是圓盤狀地卷繞多次導(dǎo)線而構(gòu)成的線圈，經(jīng)由電力變換單元11與電源部9連接。從泄漏磁通回收單元10的線圈的兩端引出的引出線1a的引出口設(shè)置于與電力變換單元11的輸入部(未圖示)大致面對(duì)的位置。
[0042]圖2是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0043]在圖2中，與商用交流電源20連接而將交流電壓變換為直流的整流部21、由電感器22和電容器23構(gòu)成的噪聲濾波器、由加熱線圈2和諧振電容器24構(gòu)成的諧振電路、開(kāi)關(guān)元件(IGBT) 25、以及二極管26相當(dāng)于圖1所示的驅(qū)動(dòng)部3。該驅(qū)動(dòng)部3構(gòu)成了所謂單管電壓諧振逆變器(one-piece voltage resonant type inverter)。對(duì)開(kāi)關(guān)元件25的柵極端子，連接控制部5，從控制部5輸出開(kāi)關(guān)元件25的0N0FF (接通斷開(kāi))信號(hào)。此處，在上述說(shuō)明中，示出了作為開(kāi)關(guān)元件使用IGBT的例子，但也可以使用其他開(kāi)關(guān)元件、例如M0SFET。另外，MOSFET在源-漏端子之間形成寄生二極管，所以也可以不設(shè)置二極管26。
[0044]電力變換單元11具備:整流二極管27，與泄漏磁通回收單元10連接，將由泄漏磁通回收單元10生成了的交流電壓變換為直流電壓；以及平滑電容器28，使變換了的直流電壓平滑化。
[0045]另外，電源部9構(gòu)成了為了驅(qū)動(dòng)控制部5、顯示操作部4、冷卻單元8而將從商用交流電源接受了的交流電壓變換為直流電壓的電力變換電路(詳情未圖示)。電源部9與電力變換單元11經(jīng)由二極管29連接。另外，在由泄漏磁通回收單元10生成并直流化、平滑化了的電壓低于由電源部9生成的直流電壓的情況下，從電源部9經(jīng)由二極管29向控制部
5、顯示操作部4、以及冷卻單元8供給電力。
[0046]以上，說(shuō)明了本實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，說(shuō)明本實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的動(dòng)作。
[0047]如果由使用者向顯示操作部4實(shí)施了煮飯指示等加熱開(kāi)始的指示，則控制部5開(kāi)始驅(qū)動(dòng)部3的控制。驅(qū)動(dòng)部3接受來(lái)自控制部5的開(kāi)關(guān)元件25的ONOFF信號(hào)，開(kāi)始開(kāi)關(guān)動(dòng)作(switching)。來(lái)自商用交流電源20的交流電壓通過(guò)整流部21被暫時(shí)變換為直流，之后，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件25的開(kāi)關(guān)動(dòng)作變換為高頻，該高頻電流被供給到加熱線圈2。如果在加熱線圈2中流過(guò)高頻電流，則從加熱線圈2發(fā)生交變磁場(chǎng)，由此，向作為被加熱物的煮飯鍋I提供磁通。由此，在煮飯鍋I中發(fā)生渦電流，由于該渦電流和煮飯鍋I的電阻，發(fā)生焦耳熱，煮飯鍋I被加熱。
[0048]如果這樣向加熱線圈2供給了高頻電流，則從加熱線圈2發(fā)生磁通，通過(guò)該磁通對(duì)煮飯鍋I進(jìn)行加熱。但是，并不是從加熱線圈2發(fā)生的所有磁通都用于向煮飯鍋I的感應(yīng)加熱，發(fā)生了的磁通的一部分不對(duì)煮飯鍋I的加熱作出貢獻(xiàn)，而成為所謂泄漏磁通，向周圍放射。該泄漏磁通與形成為線圈狀的泄漏磁通回收單元10進(jìn)行交鏈。換言之，泄漏磁通回收單元10被配置成與從加熱線圈2發(fā)生的磁通進(jìn)行交鏈。如果對(duì)泄漏磁通回收單元10交鏈了泄漏磁通，則在泄漏磁通回收單元10中，在消除泄漏磁通的變化的方向上發(fā)生電動(dòng)勢(shì)，流過(guò)電流。在泄漏磁通回收單元10中發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)通過(guò)電力變換單元11被變換為直流，被用于驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、控制部5、以及冷卻單元8的驅(qū)動(dòng)電力。
[0049]這樣通過(guò)在泄漏磁通回收單元10中發(fā)生的電流而消除從加熱線圈2發(fā)生了的泄漏磁通的一部分，所以泄漏磁通減少。因此，能夠使以往在泄漏磁通回收單元10的下部設(shè)置的線盤盒6、電磁屏蔽板7中發(fā)生的感應(yīng)電流減少，能夠抑制線盤盒6、電磁屏蔽板7的溫度上升。因此，能夠降低線盤盒6和電磁屏蔽板7的電力損失。另外，在泄漏磁通回收單元10中發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)被有效地用作驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、控制部5、以及冷卻單元8的控制電源，所以能夠得到節(jié)能效果。
[0050]另外，本發(fā)明的“控制電源部”相當(dāng)于本實(shí)施方式I的“電源部9”。
[0051]另外，本發(fā)明的“金屬零件”相當(dāng)于本實(shí)施方式I的“線盤盒6”以及“電磁屏蔽板7”。另外，在以后的說(shuō)明中，有時(shí)將線盤盒6以及電磁屏蔽板7稱為“金屬零件”。
[0052]另外，本發(fā)明的“泄漏磁通回收線圈”相當(dāng)于本實(shí)施方式I的“泄漏磁通回收單元10”。
[0053]另外，本發(fā)明的“電氣負(fù)載”相當(dāng)于本實(shí)施方式I的“驅(qū)動(dòng)部3”、“顯示操作部4”、“控制部5”、以及“冷卻單元8”。
[0054]接下來(lái)，詳細(xì)敘述在加熱線圈2、與線盤盒6或者電磁屏蔽板7等金屬零件之間配置的泄漏磁通回收單元10的配置位置。
[0055]圖3、圖4是說(shuō)明實(shí)施方式I的泄漏磁通回收單元和金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。此處，作為在泄漏磁通回收單元10的下側(cè)配置的金屬零件的一個(gè)例子，示出線盤盒6。圖3、4的(a)表示從加熱線圈2側(cè)觀察了金屬零件(線盤盒6)以及泄漏磁通回收單元10的狀態(tài)，圖
3、4的(b)示出從側(cè)方觀察了它們的狀態(tài)。另外，在圖3中，未圖示線盤盒6和泄漏磁通回收單元10以外的結(jié)構(gòu)零件。
[0056]泄漏磁通回收單元10消除從處于其上方的加熱線圈2 (在圖3、圖4中未圖示)發(fā)生了的泄漏磁通，降低通過(guò)處于泄漏磁通回收單元10的下方的金屬零件(此處是線盤盒6)的磁通。因此，為了提高金屬零件中的溫度降低效果，期望將泄漏磁通回收單元10盡可能配置于金屬零件的上方。因此，在圖3中，將泄漏磁通回收單元10配置于金屬零件的大致正上方。由此，能夠提高金屬零件的溫度降低效果。另外，在難以在金屬零件的正上方配置泄漏磁通回收單元10的情況下，期望如圖4所示，以在從加熱線圈2觀察時(shí)泄漏磁通回收單元10的至少一部分與金屬零件重疊的方式，配置兩者。由此，能夠提高金屬零件的溫度降低效果。
[0057]接下來(lái)，說(shuō)明還包含加熱線圈2的位置關(guān)系的、泄漏磁通回收單元10以及線盤盒6的結(jié)構(gòu)例。
[0058]圖5是說(shuō)明實(shí)施方式I的加熱線圈、泄漏磁通回收單元、以及金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。圖5(a)示出從煮飯鍋I側(cè)觀察了加熱線圈2、泄漏磁通回收單元10、以及線盤盒6的狀態(tài)。圖5(b)示出從側(cè)方觀察了它們的狀態(tài)。另外，圖5的單點(diǎn)劃線表示加熱線圈2的中心軸。
[0059]如圖5所示，使卷繞成大致圓形的平面狀的泄漏磁通回收單元10的線圈的中心軸與同樣地卷繞成大致圓形的平面狀的加熱線圈2的中心軸大致一致，來(lái)使泄漏磁通回收單元10配置于加熱線圈2的中心軸的外周側(cè)。通過(guò)這樣使加熱線圈2和泄漏磁通回收單元10的中心軸大致一致來(lái)配置兩者，加熱線圈2和泄漏磁通回收單元10的電磁耦合提高。因此，能夠提高在泄漏磁通回收單元10中發(fā)生的電動(dòng)勢(shì)的電壓，能夠向?qū)⑿孤┐磐ɑ厥諉卧?0的電動(dòng)勢(shì)作為驅(qū)動(dòng)電力的驅(qū)動(dòng)部3等電氣負(fù)載提供更高的電壓或者更大的電力。
[0060]另外，在圖5所示的例子中，與圖4同樣地，構(gòu)成為在從加熱線圈2觀察時(shí)泄漏磁通回收單元10的至少一部分與線盤盒6重疊，所以能夠提高抑制線盤盒6的溫度上升的效果O
[0061]接下來(lái)，說(shuō)明加熱線圈2、泄漏磁通回收單元10、以及線盤盒6的其他結(jié)構(gòu)例。
[0062]圖6是說(shuō)明實(shí)施方式I的加熱線圈、泄漏磁通回收單元、以及金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。圖6(a)示出從煮飯鍋I側(cè)觀察了加熱線圈2、泄漏磁通回收單元10、以及線盤盒6的狀態(tài)，圖6(b)示出從側(cè)方觀察了它們的狀態(tài)。另外，圖6的單點(diǎn)劃線表示加熱線圈2的中心軸。
[0063]如圖6所示，泄漏磁通回收單元10由將導(dǎo)線卷繞成橢圓形的平面狀而形成了的線圈構(gòu)成。另外，構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈的一部分包圍加熱線圈2的中心部的周圍。進(jìn)而，構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈被配置成在從加熱線圈2觀察時(shí)與線盤盒6重疊。
[0064]通過(guò)將構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈構(gòu)成為橢圓形形狀，即使在線盤盒6與加熱線圈2的中心部在水平方向上隔開(kāi)距離的情況下，也能夠包圍加熱線圈2的中心部地配置泄漏磁通回收單元10，并且能夠以使泄漏磁通回收單元10的更多的部分在從加熱線圈2觀察時(shí)與線盤盒6重疊的方式配置這些部件。因此，能夠提高加熱線圈2與泄漏磁通回收單元10的電磁耦合而從泄漏磁通回收單元10得到更高的電壓，并且，能夠降低通過(guò)線盤盒6的磁通來(lái)抑制線盤盒6的溫度上升。
[0065]接下來(lái)，說(shuō)明加熱線圈2、泄漏磁通回收單元10、以及線盤盒6的其他結(jié)構(gòu)例。
[0066]圖7是說(shuō)明實(shí)施方式I的加熱線圈、泄漏磁通回收單元、以及金屬零件的結(jié)構(gòu)的圖。圖7(a)示出從煮飯鍋I側(cè)觀察了加熱線圈2、泄漏磁通回收單元10、以及線盤盒6的狀態(tài)，圖7(b)示出從側(cè)方觀察了它們的狀態(tài)。另外，圖7的單點(diǎn)劃線表示加熱線圈2的中心軸。
[0067]如圖7所示，泄漏磁通回收單元10是由將I個(gè)導(dǎo)線卷繞成大致圓形形狀并在其外周側(cè)進(jìn)而將導(dǎo)線卷繞成大致橢圓形形狀而形成了的線圈構(gòu)成的。即，該泄漏磁通回收單元10由具有大致圓形形狀和在其外周側(cè)設(shè)置了的大致橢圓形形狀這樣的外形不同的2個(gè)路徑的線圈構(gòu)成。此處，將在圖7中例示的泄漏磁通回收單元10的大致圓形的部分稱為圓形部101，將大致橢圓形的部分稱為橢圓形部102。泄漏磁通回收單元10的圓形部101、以及橢圓形部102的一部分被配置成在從加熱線圈2觀察時(shí)與線盤盒6重疊。另外，泄漏磁通回收單元10的橢圓形部102的一部分包圍加熱線圈2的中心部的周圍。
[0068]通過(guò)用圓形部101和在其外周側(cè)設(shè)置了的橢圓形部102這樣的2個(gè)路徑的線圈構(gòu)成泄漏磁通回收單元10，并將圓形部101重疊于線盤盒6的上側(cè)，能夠增大泄漏磁通回收單元10和線盤盒6重疊的范圍，所以能夠降低通過(guò)線盤盒6的磁通來(lái)抑制線盤盒6的溫度上升。另外，能夠用泄漏磁通回收單元10的橢圓形部102包圍加熱線圈2的中心部，所以能夠提高加熱線圈2和泄漏磁通回收單元10的電磁耦合而從泄漏磁通回收單元10得到更高的電壓。
[0069]接下來(lái)，敘述電力變換單元11的結(jié)構(gòu)。
[0070]在本實(shí)施方式I中，如圖2所示，在驅(qū)動(dòng)部3中使用了單管電壓諧振逆變器，在這樣的結(jié)構(gòu)中，如果使開(kāi)關(guān)元件25成為0N，則從商用交流電源20經(jīng)由作為橋整流電路的整流部21直流化了的電壓被施加到加熱線圈2。接下來(lái)，如果使開(kāi)關(guān)元件25成為0FF，則在諧振電容器24與加熱線圈2之間發(fā)生諧振現(xiàn)象，對(duì)加熱線圈施加諧振電壓。由于針對(duì)每個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作反復(fù)該動(dòng)作，所以對(duì)加熱線圈2施加正負(fù)非對(duì)稱的電壓。因此，在泄漏磁通回收單元10中感應(yīng)的電壓也成為正負(fù)非對(duì)稱的波形。圖8是示出未對(duì)實(shí)施方式I的電力變換單元連接電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、泄漏磁通回收單元中發(fā)生的電壓的波形例的圖。如圖8所示，可知正側(cè)的電壓峰值和負(fù)側(cè)的電壓峰值不同。
[0071]此處，在本實(shí)施方式I中，作為電力變換單元11，采用了由整流二極管27、平滑電容器28構(gòu)成的半波整流電路(參照?qǐng)D2)。其原因?yàn)?，如上所述在?gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈中發(fā)生的電壓成為正負(fù)非對(duì)稱。在假設(shè)作為整流電路采用了一般的橋形的全波整流電路的情況下，如果想要對(duì)圖8的電壓進(jìn)行整流，則用電壓(絕對(duì)值)大的負(fù)側(cè)的電壓峰值對(duì)平滑電容器進(jìn)行充電，在電壓(絕對(duì)值)小的正側(cè)的電壓時(shí)，由于已經(jīng)被充電為高的電壓，所以此時(shí)電流不流入到平滑電容器。因此，即使使用橋形的全波整流電路，僅在電壓(絕對(duì)值)大的負(fù)側(cè)時(shí)，電流流入到平滑電容器，所以實(shí)質(zhì)上成為與半波整流電路相同的動(dòng)作。即，在由4個(gè)二極管構(gòu)成的橋形全波整流電路中，2個(gè)二極管始終不被使用，而成為浪費(fèi)。因此，在本實(shí)施方式I中，針對(duì)在泄漏磁通回收單元10中發(fā)生的交流電壓，使用由半波整流電路構(gòu)成了的電力變換單元11進(jìn)行直流化。由此，二極管元件是I個(gè)即可，所以能夠比橋形的全波整流電路簡(jiǎn)化電路，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
[0072]圖9是示出對(duì)實(shí)施方式I的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。如圖9所示，在加熱線圈2中流過(guò)的電流(加熱線圈電流)是負(fù)的期間，正負(fù)反轉(zhuǎn)了的大致相似波形的電流流入到泄漏磁通回收單元10。在該期間，在泄漏磁通回收單元10(線圈)一整流二極管27—平滑電容器28 —泄漏磁通回收單元10 (線圈)的路徑中，流過(guò)對(duì)平滑電容器28進(jìn)行充電的充電電流，通過(guò)該充電電流，消除來(lái)自加熱線圈2的泄漏磁通。由此，通過(guò)在泄漏磁通回收單元10的下方設(shè)置了的金屬零件的泄漏磁通減少，能夠抑制金屬零件的發(fā)熱，能夠減少損失。另外，能夠?qū)⒃谛孤┐磐ɑ厥諉卧?0中發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)有效地用作驅(qū)動(dòng)部3等電氣負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電源。
[0073]接下來(lái)，說(shuō)明構(gòu)成為更高效地回收泄漏磁通并取出電動(dòng)勢(shì)的電力變換單元11的結(jié)構(gòu)例。
[0074]圖10是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。在圖10所示的例子中，電力變換單元11由整流二極管27a、整流二極管27b、平滑電容器28a、平滑電容器28b構(gòu)成，構(gòu)成了所謂倍壓整流電路。
[0075]接下來(lái)，說(shuō)明動(dòng)作。
[0076]圖11是說(shuō)明對(duì)圖10所示的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。
[0077]根據(jù)圖10所示的電力變換單元11，在從泄漏磁通回收單元10發(fā)生的交流電壓的正的期間和負(fù)的期間中，能夠在分別獨(dú)立了的路徑中流過(guò)電流。即，在圖11中，在例如加熱線圈電流是正側(cè)時(shí)，關(guān)于泄漏磁通回收單元10的電流，在泄漏磁通回收單元10(線圈)一整流二極管27a —平滑電容器28a —泄漏磁通回收單元10 (線圈)的路徑中流過(guò)對(duì)平滑電容器28a進(jìn)行充電的充電電流，通過(guò)該充電電流，消除加熱線圈2的泄漏磁通。接下來(lái)，在加熱線圈電流是負(fù)側(cè)時(shí)，關(guān)于泄漏磁通回收單元10的電流，在泄漏磁通回收單元10 (線圈)一平滑電容器28b—整流二極管27b—泄漏磁通回收單元10 (線圈)的路徑中流過(guò)對(duì)平滑電容器28b進(jìn)行充電的充電電流，通過(guò)該充電電流，消除加熱線圈的泄漏磁通。
[0078]如圖11所示，加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈電流波形成為正負(fù)反轉(zhuǎn)了的大致相似波形的電流，能夠高效地消除從加熱線圈2發(fā)生的泄漏磁通。
[0079]這樣，根據(jù)圖10所示的電力變換單元11的電路結(jié)構(gòu)，在加熱線圈2中流過(guò)的電流是正的期間和負(fù)的期間這兩方中消除泄漏磁通的電流流入到泄漏磁通回收單元10的線圈，所以降低在泄漏磁通回收單元10的下方設(shè)置了的線盤盒6等金屬零件的損失的效果比用半波整流電路構(gòu)成了電力變換單元11的情況更大。
[0080]另外，在上述說(shuō)明中，作為驅(qū)動(dòng)部3以單管電壓諧振逆變器為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但不限于此，也可以用半橋逆變器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部3。
[0081]以下，說(shuō)明用半橋逆變器構(gòu)成了驅(qū)動(dòng)部3的例子。
[0082]圖12是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。如圖12所示，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部3的半橋逆變器具備與商用交流電源20連接而將交流電壓變換為直流的整流部21、由電感器22和電容器23構(gòu)成的噪聲濾波器、加熱線圈2、電容器32、開(kāi)關(guān)元件(IGBT) 30a、30b、以及二極管31a、31b。在開(kāi)關(guān)元件30a、30b的柵極端子上，連接控制部5，從控制部5輸出使開(kāi)關(guān)元件30a、30b交替成為ONOFF的信號(hào)。關(guān)于其他結(jié)構(gòu)，與圖2相同。此處，在上述說(shuō)明中，示出了作為開(kāi)關(guān)元件使用IGBT的例子，但也可以使用其他開(kāi)關(guān)元件、例如M0SFET。另外，MOSFET在源-漏端子之間形成寄生二極管，所以也可以不設(shè)置二極管31a、31b0
[0083]在半橋逆變器中，火力調(diào)整(向煮飯鍋的接入電力調(diào)整)是通過(guò)改變高側(cè)(highside)的開(kāi)關(guān)元件30a和低側(cè)(low side)的開(kāi)關(guān)元件30b的ON時(shí)間比例的所謂占空比控制實(shí)現(xiàn)的。S卩，在使開(kāi)關(guān)元件30a的ON占空比成為50%、使開(kāi)關(guān)元件30b的占空比成為50%的情況下，向煮飯鍋I接入最大電力，在使開(kāi)關(guān)元件30a的ON占空比成為40 %、使開(kāi)關(guān)元件30b的占空比成為60%的情況下，向煮飯鍋I的接入電力變小，進(jìn)而在使開(kāi)關(guān)元件30a的ON占空比成為30%、使開(kāi)關(guān)元件30b的占空比成為70%的情況下，向煮飯鍋I的接入電力變得更小。這樣，通過(guò)改變ON時(shí)間比例，向煮飯鍋I的接入電力被縮小而變小。
[0084]此處，在開(kāi)關(guān)元件30a和開(kāi)關(guān)元件30b的ON時(shí)間相互相等的情況下，對(duì)加熱線圈2施加正負(fù)對(duì)稱的電壓，在構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈中感應(yīng)正負(fù)對(duì)稱的電壓，但在如上所述進(jìn)行火力調(diào)整的情況下，改變開(kāi)關(guān)元件30a和開(kāi)關(guān)元件30b的ON時(shí)間比例，所以對(duì)加熱線圈2施加正負(fù)非對(duì)稱的電壓。因此，在構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈中感應(yīng)的電壓也成為正負(fù)非對(duì)稱的波形。圖17是示出未對(duì)圖12所示的電力變換單元連接電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、泄漏磁通回收單元中發(fā)生的電壓的波形例的圖。如圖17所示可知，正側(cè)的電壓峰值和負(fù)側(cè)的電壓峰值不同。
[0085]在該情況下，如上所述，在用橋形全波整流電路構(gòu)成了電力變換單元11的結(jié)構(gòu)中，在4個(gè)二極管中，2個(gè)二極管始終未被使用，而成為浪費(fèi)。即，在采用一般的橋形的全波整流電路作為電力變換單元11的情況下，如果想要對(duì)圖17的電壓進(jìn)行整流，則以電壓(絕對(duì)值)大的正側(cè)的電壓峰值對(duì)平滑電容器進(jìn)行充電，在電壓(絕對(duì)值)小的負(fù)側(cè)的電壓時(shí)，由于已經(jīng)被充電為高的電壓，所以此時(shí)電流不流入到平滑電容器。因此，即使使用橋形的全波整流電路，僅在電壓(絕對(duì)值)大的正側(cè)時(shí)，電流流入到平滑電容器，所以成為實(shí)質(zhì)上與半波整流電路相同的動(dòng)作。
[0086]因此，在圖12所示的例子中，使用由半波整流電路構(gòu)成了的電力變換單元11，對(duì)在泄漏磁通回收單元10中發(fā)生的交流電壓進(jìn)行直流化。由此，二極管元件是I個(gè)即可，能夠比橋形的全波整流電路簡(jiǎn)化電路，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
[0087]圖18是示出對(duì)圖12所示的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。如圖18所示，在加熱線圈2中流過(guò)的電流(加熱線圈電流)是負(fù)的期間，正負(fù)反轉(zhuǎn)了的大致相似波形的電流流入到泄漏磁通回收單元10。在該期間，在泄漏磁通回收單元10(線圈)一整流二極管27—平滑電容器28 —泄漏磁通回收單元10 (線圈)的路徑中，流過(guò)對(duì)平滑電容器28進(jìn)行充電的充電電流，通過(guò)該充電電流，消除來(lái)自加熱線圈2的泄漏磁通。由此，通過(guò)在泄漏磁通回收單元10的下方設(shè)置了的金屬零件的泄漏磁通減少，能夠抑制金屬零件的發(fā)熱，減少損失。另夕卜，能夠?qū)⒂尚孤┐磐ɑ厥諉卧?0發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)有效地用作驅(qū)動(dòng)部3等電氣負(fù)載的驅(qū)動(dòng)電源。
[0088]另外，與圖10同樣地，如果作為電力變換單元11使用倍壓整流電路，則在加熱線圈2中流過(guò)的電流是正的期間和負(fù)的期間這兩方中，消除泄漏磁通的電流流入到泄漏磁通回收單元10的線圈，所以相比于作為電力變換單元11采用了半波整流電路的情況，能夠增大在泄漏磁通回收單元10的下方設(shè)置了的金屬零件的損失降低效果。接下來(lái)，具體說(shuō)明這樣的結(jié)構(gòu)例。
[0089]圖19是實(shí)施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的主要部分的電路結(jié)構(gòu)圖的變形例。在圖19所示的例子中，電力變換單元11由整流二極管27a、整流二極管27b、平滑電容器28a、平滑電容器28b構(gòu)成，構(gòu)成了所謂倍壓整流電路。其他結(jié)構(gòu)與圖12相同。
[0090]接下來(lái)，說(shuō)明動(dòng)作。
[0091]圖20是說(shuō)明對(duì)圖19所示的電力變換單元連接了電氣負(fù)載的狀態(tài)下的、加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元的線圈的電流波形的例子的圖。
[0092]根據(jù)圖19所示的電力變換單元11，在從泄漏磁通回收單元10發(fā)生的交流電壓的正的期間和負(fù)的期間中，能夠在分別獨(dú)立了的路徑中流過(guò)電流。即，在圖20中，在例如加熱線圈電流是正側(cè)時(shí)，關(guān)于泄漏磁通回收單元10的電流，在泄漏磁通回收單元10(線圈)一整流二極管27a —平滑電容器28a —泄漏磁通回收單元10 (線圈)的路徑中流過(guò)對(duì)平滑電容器28a進(jìn)行充電的充電電流，通過(guò)該充電電流，消除加熱線圈2的泄漏磁通。接下來(lái)，在加熱線圈電流是負(fù)側(cè)時(shí)，關(guān)于泄漏磁通回收單元10的電流，在泄漏磁通回收單元10(線圈)一平滑電容器28b—整流二極管27b—泄漏磁通回收單元10 (線圈)的路徑中流過(guò)對(duì)平滑電容器28b進(jìn)行充電的充電電流，通過(guò)該充電電流，消除加熱線圈2的泄漏磁通。因此，如圖20所示，加熱線圈電流波形和構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈電流波形成為正負(fù)反轉(zhuǎn)了的大致相似波形的電流，能夠高效地消除從加熱線圈2發(fā)生的泄漏磁通。
[0093]這樣，根據(jù)圖19所示的電力變換單元11的電路結(jié)構(gòu)，在加熱線圈2中流過(guò)的電流是正的期間和負(fù)的期間這兩方中消除泄漏磁通的電流流過(guò)泄漏磁通回收單元10的線圈，所以降低在泄漏磁通回收單元10的下方設(shè)置了的線盤盒6等金屬零件的損失的效果比用半波整流電路構(gòu)成了電力變換單元11的情況更大。
[0094]附帶地，作為在使用了半橋逆變器的驅(qū)動(dòng)部3中進(jìn)行火力控制的其他方法，有頻率控制。其中，在開(kāi)關(guān)元件30a和開(kāi)關(guān)元件30b的ON時(shí)間相互相等的狀態(tài)下，通過(guò)將開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻率設(shè)定得較低，使加熱線圈2的阻抗降低而使向煮飯鍋I的接入電力上升，通過(guò)將開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻率設(shè)定得較高，使加熱線圈2的阻抗上升而使向煮飯鍋I的接入電力降低。在該頻率控制中，開(kāi)關(guān)元件30a和開(kāi)關(guān)元件30b的ON時(shí)間相互相等，所以對(duì)加熱線圈2施加正負(fù)對(duì)稱的電壓，在構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈中也感應(yīng)正負(fù)對(duì)稱的電壓。在該情況下，如果如圖13所示使用構(gòu)成由二極管33a、33b、33c、33d形成的橋形整流電路的電力變換單元11，則在加熱線圈2中流過(guò)的電流是正的期間和負(fù)的期間這兩方中消除泄漏磁通的電流流入到泄漏磁通回收單元10的線圈，所以相比于作為電力變換單元11采用了半波整流電路的情況，能夠增大在泄漏磁通回收單元10的下方設(shè)置了的金屬零件的損失降低效果。
[0095]另外，在使用了半橋逆變器的驅(qū)動(dòng)部3中，并用上述改變開(kāi)關(guān)元件30a和開(kāi)關(guān)元件30b的ON時(shí)間比例的火力調(diào)節(jié)、和利用頻率控制的火力調(diào)節(jié)的情況下，有在構(gòu)成泄漏磁通回收單元10的線圈中感應(yīng)正負(fù)非對(duì)稱的電壓的可能性。因此，在該情況下，上述半波整流電路或者倍壓整流電路被用作電力變換單元11。
[0096]如以上那樣，根據(jù)本實(shí)施方式1，在加熱線圈2與電磁屏蔽板7、線盤盒6等金屬零件之間設(shè)置了泄漏磁通回收單元10，所以從加熱線圈2發(fā)生了的泄漏磁通的一部分被消除，在金屬零件中發(fā)生的感應(yīng)電流減少，它們的溫度上升被抑制。由此，能夠降低電力損失。然后，由泄漏磁通回收單元10發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)被供給到電源部9，有效地用作控制電源，所以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
[0097]進(jìn)而，金屬零件中的發(fā)熱被抑制，所以設(shè)備內(nèi)部的溫度上升被緩和，冷卻單元8的冷卻能力也能夠被抑制。因此，能夠使冷卻單元8低成本化、小型化、輕量化，并且，冷卻單元8的動(dòng)作所致的噪音也能夠降低。
[0098]特別，關(guān)于線盤盒6，在構(gòu)成感應(yīng)加熱烹調(diào)器的金屬零件中，尺寸也是較大的，以往，為了減小泄漏磁通所致的發(fā)熱，必須遠(yuǎn)離加熱線圈2地設(shè)置，導(dǎo)致感應(yīng)加熱烹調(diào)器的大型化。但是，根據(jù)本實(shí)施方式1，通過(guò)在從加熱線圈2觀察時(shí)與線盤盒6重疊的位置設(shè)置泄漏磁通回收單元10，能夠抑制線盤盒6的發(fā)熱。因此，在加熱線圈2的附近等易于受到泄漏磁通的影響的部位也能夠設(shè)置線盤盒6，能夠使感應(yīng)加熱烹調(diào)器小型化。
[0099]另外，從泄漏磁通回收單元10的線圈兩端引出的引出線1a的引出口設(shè)置于與電力變換單元11的輸入部大致面對(duì)的位置，所以能夠縮短引出線1a的長(zhǎng)度。
[0100]另外，在本實(shí)施方式I中，示出了作為驅(qū)動(dòng)部3，使用單管電壓諧振逆變器、半橋逆變器，作為開(kāi)關(guān)元件，使用IGBT的例子，但也可以使用其他開(kāi)關(guān)器件、例如功率晶體管、MOSFET0但是，在開(kāi)關(guān)元件中，流過(guò)大的電流，所以在作為開(kāi)關(guān)元件使用了以往的IGBT、MOSFET等的情況下，ON電阻大，所以元件自身的發(fā)熱大。進(jìn)而，如果在構(gòu)成逆變器的基板上的發(fā)熱零件、例如諧振電容器、構(gòu)成整流部21的二極管等的附近配置了開(kāi)關(guān)元件，則由于這些熱源的影響，開(kāi)關(guān)元件的周圍的溫度變高。由此，開(kāi)關(guān)元件的結(jié)溫上升。
[0101]因此，需要遠(yuǎn)離發(fā)熱零件地配置開(kāi)關(guān)元件、或者增大冷卻單元8的冷卻能力。
[0102]因此，作為開(kāi)關(guān)元件，使用由氮化鎵系材料、碳化硅(SiC)、金剛石等寬能帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成的開(kāi)關(guān)元件。例如，作為SiC MOSFET的特性，ON電阻小，進(jìn)而即使結(jié)溫上升，ON電阻也幾乎不會(huì)上升，所以能夠在發(fā)熱零件的附近配置SiC M0SFET，能夠?qū)崿F(xiàn)基板的小型化、低成本化。另外，能夠抑制用泄漏磁通回收單元10驅(qū)動(dòng)的冷卻單元8的冷卻能力。因此，能夠使冷卻單元8低成本化、小型化、輕量化,并且,冷卻單元8的動(dòng)作所致的噪音也能夠降低。
[0103]另外，在本實(shí)施方式I中，作為金屬零件，舉出線盤盒6、電磁屏蔽板7，在說(shuō)明泄漏磁通回收單元10的結(jié)構(gòu)例時(shí)，以線盤盒6為例子示出，但不限于此，即使是電磁屏蔽板7、其他金屬零件，通過(guò)依照線盤盒6的例子同樣地構(gòu)成，也能夠得到同樣的效果。
[0104]另外，在本實(shí)施方式I中，說(shuō)明了在與加熱線圈2的下部設(shè)置了的金屬零件之間設(shè)置了泄漏磁通回收單元10的例子，但不限于此。例如，如果是在加熱線圈2的側(cè)面配置金屬零件的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，則在加熱線圈2與金屬零件之間設(shè)置泄漏磁通回收單元10即可。由此，能夠通過(guò)泄漏磁通回收單元10消除在加熱線圈2的側(cè)面發(fā)生的泄漏磁通，金屬零件的溫度上升被抑制，電力損失被降低。
[0105]另外，在本實(shí)施方式I中，敘述了將由泄漏磁通回收單元10生成了的電動(dòng)勢(shì)用于驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、控制部5、以及冷卻單元8的控制驅(qū)動(dòng)用電源的例子，但不限于此，也可以將泄漏磁通回收單元10的電動(dòng)勢(shì)用作其他電氣負(fù)載的電源。進(jìn)而，按照將泄漏磁通回收單元10經(jīng)由電力變換單元11與電源部9連接，將來(lái)自泄漏磁通回收單元10的電力與電源部9并用的形式進(jìn)行了敘述，但也可以單獨(dú)使用。例如，也可以用作冷卻單元8的專用的單體的電源。在該情況下，無(wú)需經(jīng)由二極管29與電源部9連接。另外，雖然未特別圖示，但也可以在電力變換單元11的后級(jí)另外設(shè)置電壓穩(wěn)定化(恒壓)單元、例如齊納二極管、3端子調(diào)節(jié)器、開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器(switching regulator)等將通過(guò)電力變換單元11直流化了的電壓保持為恒定電壓的電路。
[0106]實(shí)施方式2.
[0107]在上述實(shí)施方式I中，示出了設(shè)置由將導(dǎo)線卷繞成圓形的線圈構(gòu)成的泄漏磁通回收單元、和與泄漏磁通回收單元10連接了的電力變換單元來(lái)降低金屬零件的損失，有效利用電力的方式，但在本實(shí)施方式2中，說(shuō)明使泄漏磁通回收單元成為在印刷基板上設(shè)置了的圖案布線，并且使電力變換單元形成于與泄漏磁通回收單元相同的印刷基板上的結(jié)構(gòu)例。另外，對(duì)與實(shí)施方式I同樣的結(jié)構(gòu)，附加同一符號(hào)，省略詳細(xì)的說(shuō)明。
[0108]圖14是說(shuō)明實(shí)施方式2的泄漏磁通回收單元、以及電力變換單元的結(jié)構(gòu)的圖。圖14(a)示出從加熱線圈2觀察了泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的狀態(tài)，圖14(b)示出從側(cè)方觀察了它們的狀態(tài)。如圖14所示，泄漏磁通回收單元1A是在印刷基板40上形成為圖案布線的線圈。印刷基板40是例如以玻璃環(huán)氧基板等為基體材料的印刷基板，能夠兩面布線，在該印刷基板40中，用銅箔等形成了作為泄漏磁通回收單元1A的線圈。關(guān)于該泄漏磁通回收單元10A，按照漩渦狀通過(guò)圖案布線形成線圈，關(guān)于線圈部，線圈布線從位于例如印刷基板40的表面的外側(cè)的線圈部起點(diǎn)42a開(kāi)始，直至內(nèi)側(cè)進(jìn)行圖案布線，通過(guò)通孔42b與基板的背面電連接。而且，從印刷基板40的背面的內(nèi)側(cè)向基板背面的外側(cè)，在與表面的卷繞方向相同的方向上，漩渦狀地進(jìn)行圖案布線。
[0109]漩渦狀地進(jìn)行了圖案布線的線圈的兩端與在該印刷基板40上安裝了的電力變換單元IlA連接。電力變換單元IlA與實(shí)施方式I同樣地，能夠根據(jù)驅(qū)動(dòng)部3的電路方式以及火力調(diào)整方式，采用半波整流電路方式或者倍壓整流電路方式、或者橋形全波整流電路。在圖14中，作為電力變換單元IlA的一個(gè)例子，示出了由整流二極管27、平滑電容器28構(gòu)成的半波整流電路。另外，在印刷基板40中，作為用于進(jìn)行與電源部9的連接的連接器41，設(shè)置了布線連接用插口。
[0110]具有泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的印刷基板40配置于加熱線圈2與構(gòu)成感應(yīng)加熱烹調(diào)器的一部分的金屬零件(例如線盤盒6或者電磁屏蔽板7)之間。電力變換單元IlA經(jīng)由連接器41以及二極管29與電源部9連接。
[0111]以上說(shuō)明了實(shí)施方式2的泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的結(jié)構(gòu)。另外，實(shí)施方式2中的泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的動(dòng)作與實(shí)施方式I中的泄漏磁通回收單元10以及電力變換單元11相同，所以省略說(shuō)明。
[0112]這樣，在本實(shí)施方式2中，將泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IIA形成于同一印刷基板40上，所以除了在實(shí)施方式I中說(shuō)明了的效果以外，由于能夠?qū)⑿孤┐磐ɑ厥諉卧?A構(gòu)成得較薄，所以即使在加熱線圈2的下部配置時(shí)，也能夠以薄(低)的設(shè)置空間進(jìn)行設(shè)置。另外，在與泄漏磁通回收單元1A相同的基板上搭載了電力變換單元11A，所以在泄漏磁通回收單元1A和電力變換單元IlA的連接中無(wú)需連接用布線、連接插口，能夠?qū)崿F(xiàn)零件個(gè)數(shù)的削減以及省空間化。
[0113]另外，在本實(shí)施方式2中，說(shuō)明為印刷基板40的基體材料是玻璃環(huán)氧基體材料，但不限于此，也可以根據(jù)構(gòu)成泄漏磁通回收單元1A的線圈的直徑、匝數(shù)，進(jìn)行例如利用苯酚紙基板(paper phenol substrate)的單面布線、利用多層基板的多層的鏇潤(rùn)狀圖案布線。
[0114]實(shí)施方式3.
[0115]在上述實(shí)施方式2中，說(shuō)明了將泄漏磁通回收單元形成為印刷基板上的圖案布線、并且在同一基板上安裝了電力變換單元的方式。在本實(shí)施方式3中，說(shuō)明將與實(shí)施方式2同樣地安裝了作為泄漏磁通回收單元的圖案布線以及電力變換單元的印刷基板與冷卻單元8—起配置于感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體的底部部件(下部框體)內(nèi)的方式。
[0116]圖15是說(shuō)明實(shí)施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體、泄漏磁通回收單元、電力變換單元、以及冷卻單元的配置的圖。圖16是說(shuō)明實(shí)施方式3的泄漏磁通回收單元、電力變換單元、以及冷卻單元的配置的圖。
[0117]實(shí)施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器由下部框體50、上部框體51、以及開(kāi)閉部框體52這3個(gè)構(gòu)成。
[0118]下部框體50構(gòu)成了感應(yīng)加熱烹調(diào)器的框體中的最下部。在該下部框體50內(nèi)，收容了安裝了泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的印刷基板40、冷卻單元8、和線盤盒6。另外，雖然在圖15、圖16中未圖示，但與在實(shí)施方式I中示出的例子同樣的結(jié)構(gòu)的電磁屏蔽板7在下部框體50內(nèi)與泄漏磁通回收單元1A相比在下側(cè)配置。
[0119]上部框體51設(shè)置于下部框體50的上方，在上表面形成了用于將煮飯鍋I收容于內(nèi)部的開(kāi)口部。在該上部框體51中，主要配置了驅(qū)動(dòng)部3、和煮飯鍋I。
[0120]開(kāi)閉部框體52是將在上部框體51的上表面設(shè)置了的開(kāi)口部開(kāi)閉自如地覆蓋的至JHL ο
[0121]另外，在圖15、圖16中，未圖示在實(shí)施方式I的圖1中示出了的顯示操作部4、控制部5、以及電源部9，但它們收容于上部框體51或者開(kāi)閉部框體52。
[0122]另外，在上述實(shí)施方式I中，泄漏磁通回收單元10與電源部9連接，將由泄漏磁通回收單元10發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)作為控制電源用于驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、控制部5、以及冷卻單元8的驅(qū)動(dòng)電力。但是，在本實(shí)施方式3中，將由泄漏磁通回收單元1A發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)僅用作冷卻單元8的驅(qū)動(dòng)電力。
[0123]S卩，關(guān)于由泄漏磁通回收單元1A生成了的電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)由電力變換電路，進(jìn)行直流化，而驅(qū)動(dòng)冷卻單元8。但是，泄漏磁通回收單元1A成為與驅(qū)動(dòng)部3、顯示操作部4、以及控制部5電絕緣了的構(gòu)造，由在印刷基板40上安裝了的泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA和冷卻單元8構(gòu)成了閉合回路。
[0124]在下部框體50內(nèi)部設(shè)置了的冷卻單元8 (在本實(shí)施方式中是空冷用風(fēng)扇)設(shè)置于能夠?qū)υ谏喜靠蝮w51內(nèi)設(shè)置了的驅(qū)動(dòng)部3以及加熱線圈2進(jìn)行冷卻的位置。更具體而言，從冷卻單元8輸出冷卻風(fēng)，冷卻風(fēng)到達(dá)在其上部設(shè)置了的驅(qū)動(dòng)部3以及加熱線圈2，對(duì)驅(qū)動(dòng)部3以及加熱線圈2進(jìn)行冷卻。另外，雖然未圖示，但在下部框體50的冷卻單元8的附近，設(shè)置了冷卻風(fēng)取入口。
[0125]在構(gòu)成泄漏磁通回收單元1A的印刷基板40的下部，配置了構(gòu)成感應(yīng)加熱烹調(diào)器的金屬零件(在本實(shí)施方式3中線盤盒6)。另外，連接器41設(shè)置于與冷卻單元8大致面對(duì)的方向上。
[0126]以上，說(shuō)明了實(shí)施方式3的泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的配置、結(jié)構(gòu)。另外，實(shí)施方式3中的泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA的動(dòng)作以及作用效果與實(shí)施方式I以及實(shí)施方式2相同，所以省略說(shuō)明，僅說(shuō)明實(shí)施方式3的效果。
[0127]這樣，將泄漏磁通回收單元10A、電力變換單元11A、以及冷卻單元8配置于感應(yīng)加熱烹調(diào)器的下部框體50內(nèi)。另外，由在印刷基板40上安裝了的泄漏磁通回收單元1A以及電力變換單元IlA和冷卻單元8構(gòu)成了閉合回路。因此，由泄漏磁通回收單元10A、電力變換單元11A、以及冷卻單元8構(gòu)成的閉合回路在下部框體50內(nèi)完結(jié),無(wú)需與感應(yīng)加熱烹調(diào)器的上部框體51內(nèi)部電連接。即，關(guān)于冷卻單元8的動(dòng)作電力，僅用從泄漏磁通回收單元1A發(fā)生了的電動(dòng)勢(shì)維持，所以能夠簡(jiǎn)化布線類。另外，在連接電力變換單元IlA的輸出部和冷卻單元8時(shí)，連接器41設(shè)置于與冷卻單元8大致面對(duì)的位置，所以能夠縮短電纜長(zhǎng)度。
[0128]由此，在制造感應(yīng)加熱烹調(diào)器時(shí)，在將泄漏磁通回收單元10A、電力變換單元11A、冷卻單元8、以及為了構(gòu)成感應(yīng)加熱烹調(diào)器而必要的金屬零件裝配到下部框體50內(nèi)部之后，在上部框體51上原樣地安裝即可，組裝性?生產(chǎn)性大幅提高，對(duì)低成本化作出貢獻(xiàn)。進(jìn)而，布線類簡(jiǎn)化，所以冷卻單元8的配置場(chǎng)所的自由度提高，能夠?qū)嵤┳罴训睦鋮s設(shè)計(jì)，起到能夠通過(guò)低能力的冷卻單元8高效地冷卻，能夠降低冷卻單元8的動(dòng)作所致的噪音這樣的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于，具備: 加熱線圈，發(fā)生高頻磁場(chǎng)，對(duì)被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱； 驅(qū)動(dòng)部，向所述加熱線圈供給高頻電流； 控制部，控制所述驅(qū)動(dòng)部； 控制電源部，向所述控制部供給控制用電源； 電氣負(fù)載； 金屬零件，與所述被加熱物隔著所述加熱線圈配置于相反側(cè)； 泄漏磁通回收線圈，在從所述加熱線圈觀察時(shí)與所述金屬零件相比配置于跟前，與從所述加熱線圈發(fā)生的磁通進(jìn)行交鏈；以及 電力變換單元，將由所述泄漏磁通回收線圈生成了的電力供給到所述控制電源部以及所述電氣負(fù)載的至少某一方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述泄漏磁通回收線圈配置于在從所述加熱線圈觀察時(shí)與所述金屬零件的至少一部分重疊的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述泄漏磁通回收線圈配置于所述加熱線圈的中心軸的外周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述泄漏磁通回收線圈的中心軸配置于與所述加熱線圈的中心軸相同的軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述泄漏磁通回收線圈具有外形不同的2個(gè)以上的路徑，至少某一個(gè)路徑配置于所述加熱線圈的中心軸的外周側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述泄漏磁通回收線圈具備用于與所述電力變換單元的輸入部連接的引出線，所述引出線的引出口設(shè)置于與所述電力變換單元的輸入部面對(duì)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?5中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述泄漏磁通回收線圈在安裝了所述電力變換單元的印刷基板上形成為圖案布線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述印刷基板以及所述電氣負(fù)載配置于同一框體內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或者8所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于，具備: 上部框體,收容所述被加熱物；以及 下部框體，設(shè)置于所述上部框體的下側(cè)，收容所述印刷基板以及所述電氣負(fù)載。
10.根據(jù)權(quán)利要求7?9中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述電力變換單元僅向所述電氣負(fù)載供給電力，所述電力變換單元與所述控制電源部電絕緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求7?10中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述電力變換單元具備用于與所述電氣負(fù)載連接的電氣布線， 所述電氣布線的引出口設(shè)置于與向所述電氣負(fù)載供給電力的供給口面對(duì)的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述電氣負(fù)載是對(duì)所述加熱線圈以及所述驅(qū)動(dòng)部的至少一方進(jìn)行冷卻的冷卻單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求1?12中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述金屬零件是商用電源連接軟線的收納容器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1?13中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)部是使用了由寬能帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成的開(kāi)關(guān)元件的逆變器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述寬能帶隙半導(dǎo)體是碳化硅、氮化鎵系材料、或者金剛石。
16.根據(jù)權(quán)利要求1?15中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)部具備具有串聯(lián)連接了的第I開(kāi)關(guān)元件以及第2開(kāi)關(guān)元件的半橋逆變器， 所述控制部進(jìn)行如下頻率控制:以同一接通時(shí)間驅(qū)動(dòng)所述第I開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件并通過(guò)使所述第I開(kāi)關(guān)元件以及所述第2開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻率可變來(lái)調(diào)整向所述被加熱物的接入電力的頻率控制， 所述電力變換單元具備全波整流電路。
17.根據(jù)權(quán)利要求1?15中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)部具備單管電壓諧振逆變器，該單管電壓諧振逆變器具有與所述加熱線圈并聯(lián)地連接了的諧振電容器、以及與所述諧振電容器串聯(lián)地連接了的開(kāi)關(guān)元件，并向所述加熱線圈供給高頻電流， 所述電力變換單元具備倍壓整流電路或者半波整流電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求1?15中的任意一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)部具備半橋逆變器，該半橋逆變器與對(duì)商用交流電源進(jìn)行直流化的直流電源部連接，具有串聯(lián)連接了的第I開(kāi)關(guān)元件以及第2開(kāi)關(guān)元件，并對(duì)第I開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件的連接點(diǎn)串聯(lián)地連接了所述加熱線圈， 對(duì)所述加熱線圈串聯(lián)地連接了電容器， 所述控制部進(jìn)行如下占空比控制:驅(qū)動(dòng)所述第I開(kāi)關(guān)元件以及所述第2開(kāi)關(guān)元件并通過(guò)使所述第I開(kāi)關(guān)元件和所述第2開(kāi)關(guān)元件的接通時(shí)間比例可變來(lái)調(diào)整向所述被加熱物的接入電力的占空比控制， 所述電力變換單元具備倍壓整流電路或者半波整流電路。
【文檔編號(hào)】H05B6/12GK104206005SQ201280071640
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】伊藤雄一郎, 吉野勇人, 西健一郎, 森井彰, 根岸和善 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社, 三菱電機(jī)家用電器株式會(huì)社