感应加热烹调器的制造方法_2

文档序号:9029109阅读:来源:国知局
,必须使非磁性金属板83流动有大电流,与卷绕有多圈导线81的情况相比,电力损失变大。
[0033]另外,作为漏磁通抑制单元8的导体材料,使用非磁性金属板83的情况与使用导线81的情况相同,在非磁性金属板83的一对端子间设置有开关单元82。若开关单元82使非磁性金属板83的一对端子间成为导通状态,则非磁性金属板83短路,形成电闭环。另外,该非磁性金属板83也能够替代后述的实施方式2?5的导线使用。
[0034]以上,对本实施方式I所涉及的感应加热烹调器100的结构进行了说明。其次,对本实施方式I所涉及的感应加热烹调器100的动作进行说明。另外,感应加热烹调器100的动作在使用导线81的情况下和使用非磁性金属板83的情况下是相同的,因此,在以后的说明中,以使用导线81的情况为例进行说明。
[0035]首先,假设开关单元82接通,漏磁通抑制单元8形成闭环而进行说明。
[0036]若使用者对显示操作部4输入烧饭指示等加热开始的指示,则控制部5开始驱动部3的控制。驱动部3由变频回路构成,朝加热线圈2供给高频电流。若在加热线圈2流动有高频电流,则从加热线圈2产生交变磁场,由此对作为被加热物的锅体I赋予磁通。若被赋予磁通,则在锅体I产生涡流,借助该涡流和锅体I的电阻而产生焦耳热,锅体I被加热。
[0037]若像这样对加热线圈2供给高频电流,则从加热线圈2产生磁通,对锅体I进行加热。但是,并不是从加热线圈2产生的全部的磁通都被利用于锅体I的感应加热,所产生的磁通的一部分成为对锅体I的加热未作出贡献的所谓的漏磁通,并被朝周围放射。该漏磁通与形成为线圈状的漏磁通抑制单元8的导线81交链。换言之,漏磁通抑制单元8的导线81以与从加热线圈2产生的磁通交链的方式配置。如果漏磁通与漏磁通抑制单元8的导线81交链,则在导线81沿消除漏磁通的方向产生电动势,流动有感应电流。由于借助以这种方式在漏磁通抑制单元8的导线81产生的感应电流消除从加热线圈2产生的漏磁通的一部分,因此朝感应加热烹调器100的框体外泄漏的磁通减少。
[0038]从漏磁通抑制单元8的导线81产生的磁场越强,则漏磁通抑制单元8的漏磁通消除效果越高。此处,在漏磁通抑制单元8的导线81产生的磁场与在构成漏磁通抑制单元8的导线81流动的电流以及导线81的匝数成比例。因而,在导线81流动的电流越大、或者导线81的匝数越多,则漏磁通的抑制效果越高。图3是基于实验结果示出导线的安培匝数(在导线流动的电流与匝数之积)与从感应加热烹调器朝外部泄漏的漏磁通之间的关系的图。参照图3可知,安培匝数越大则漏磁通的抑制效果越高。
[0039]此处,在漏磁通抑制单元8产生的电力损失P能够根据在导线81流动的电流I和导线81的电阻R通过P = I2.R求出。由于像这样电力损失与电流的平方成比例,因此,为了降低漏磁通抑制单元8的电力损失,减少在导线81流动的电流的做法是有效的。并且,通过使导线81的匝数增加与使电流减少的量相应的量来维持安培匝数,保持漏磁通的抑制效果。通过这样做,即便使在导线81流动的电流降低,也不会使漏磁通抑制效果下降,能够降低在漏磁通抑制单元8产生的电力损失。
[0040]此外,在导线81流动的电流依存于导线81的电阻值,如果导线81的电阻值大则在导线81流动的感应电流减少,如果电阻值小则感应电流增加。导线81的电阻值与导线81的长度成比例,与导线81的截面积成反比例。因而,如果增加导线81的匝数则电阻值增加,成为感应电流减少的趋势。为了适当设定漏磁通抑制单元8的安培匝数,将导线的匝数以及截面积(线径)设定为适当的值,由此来调整感应电流。
[0041]其次,对漏磁通抑制单元8的开关单元82的动作进行具体说明。若开关单元82成为接通状态,则漏磁通抑制单元8的导线81成为闭环状态,因此,在导线81流动有消除来自加热线圈2的漏磁通的感应电流,来自加热线圈2的漏磁通被消除。若开关单元82成为断开状态,则构成漏磁通抑制单元8的导线81成为切断状态,在导线81并未流动有消除来自加热线圈2的漏磁通的感应电流,抑制漏磁通的效果消失。
[0042]从感应加热烹调器产生的漏磁通的限制值由国际标准确定,需要使漏磁通为限制值以下。
[0043]此处,本实施方式I的感应加热烹调器100能够根据烧饭工序等加热条件变更加热锅体I的火力(另外,此处,将加热锅体I的火力作为朝锅体I投入的投入电力来进行说明)。在朝锅体I投入的投入电力小的情况下,从加热线圈2产生的漏磁通也小,在朝锅体I投入的投入电力大的情况下,从加热线圈2产生的漏磁通也大。因而,在朝锅体I投入的投入电力低的情况下,存在即便借助漏磁通抑制单元8实现的漏磁通的消除效果消失,朝感应加热烹调器100的外部泄漏的漏磁通也在国际标准的限制值以下的情况。
[0044]因此,进行开关单元82的接通断开控制的控制部5根据朝锅体I投入的投入电力来切换开关单元82的接通状态和断开状态。更具体而言,在朝锅体I投入的投入电力小而不足阈值的情况下,使开关单元82成为断开状态。例如,在执行具有将锅体I的温度保持在60°C左右的预热温度的预热工序、使锅体I内的烹调物沸腾的沸腾工序、维持沸腾状态的沸腾维持工序、以及对烧饭后的锅体I进行保温的保温工序的烧饭工序的情况下,如果预热工序以及保温工序的投入电力不足阈值,则在这些工序中控制部5使开关单元82成为断开状态。通过使开关单元82成为断开状态,构成漏磁通抑制单元8的导线81被电切断,因此,即便从加热线圈2产生漏磁通,也不在漏磁通抑制单元8的导线81流动有感应电流。因而,不会在漏磁通抑制单元8产生因感应电流而导致的电力损失。由于能够像这样降低在漏磁通抑制单元8产生的电力损失,因此能够使感应加热烹调器100的加热效率提高以往会成为热损失的能量的量,能够削减感应加热烹调器100的消耗电力。
[0045]另一方面,在朝锅体I投入的投入电力大而为阈值以上的情况下,控制部5使开关单元82成为接通状态。例如,如果在烧饭工序中的上述沸腾工序以及沸腾维持工序中朝锅体I投入的投入电力为阈值以上,则控制部5使开关单元82成为接通状态。由此,在漏磁通抑制单元8的导线81流动有感应电流,能够抑制来自加热线圈2的漏磁通朝感应加热烹调器100的外部泄漏这一情况。
[0046]通过以成为按照国际标准确定的漏磁通的限制值以下的方式预先确定对开关单元82的接通、断开进行切换的投入电力的阈值,从感应加热烹调器100产生的漏磁通不会超过国际标准限制值。
[0047]控制部5在驱动部3停止的期间、即在加热线圈2未流动有电流的状态下进行开关单元82的接通状态和断开状态的切换。这是因为:在驱动部3动作的期间,成为在漏磁通抑制单元8产生电动势的状态,因此,驱动部3动作的期间中的、开关单元82的接通状态和断开状态的切换是不希望的。通过在驱动部3停止的期间实施开关单元82的接通状态和断开状态的切换,能够降低开关单元82的电应力。另外,这在后述的实施方式2?5中也是同样的。
[0048]这样,在本实施方式I中,具备漏磁通抑制单元8,该漏磁通抑制单元8具有:卷绕于锅体I以及加热线圈2的周围的导线81 ;以及设置于该导线81的一对端子间的开关单元82。并且,根据加热锅体I的火力来切换开关单元82的接通状态和断开状态。因此,在加热锅体I的火力为阈值以上的情况下,使开关单元82成为接通状态而使导线81短路从而形成闭环,由此能够使漏磁通抑制单元8的导线81流动有感应电流而抑制漏磁通。此外,在朝锅体I投入的电力不足阈值的情况下,使开关单元82成为断开状态而使漏磁通抑制单元8的导线81电切断,由此能够抑制在导线81产生的感应电流,能够削减在漏磁通抑制单元8产生的电力损失。因而,能够削减感应加热烹调器100的消耗电力,并能够提高加热效率。此外,由于能够降低在漏磁通抑制单元8的电力损失,因此也能够抑制感应加热烹调器100的框体内部的温度上升,能够抑制用于对框体内进行冷却的冷却单元的能力增大。因此,能够降低冷却单元的动作所需要的消耗电力和伴随着冷却单元的动作的噪音。
[0049]另外,在实施方式I中示出的开关单元82例如能够由接点式继电器、半导体继电器或者半导体开关(开关元件)构成。作为半导体开关的具体结构,例如能够使用MOSFET、双极型晶体管或者IGBT。但是,由于在开关单元82流动有大的感应电流,因此在使用Si(硅)制MOSFET等的情况下,接通电阻大,因此存在元件本身的发热变大的可能性。并且,Si制MOSFET随着结温度的上升而接通电阻也上升,因此存在发生故障的忧虑。因此,作为开关单元82,最好使用SiC (碳化硅)制MOSFET等使用了宽带隙半导体的半导体开关。对于SiC制M0SFET,作为器件的特性,接通电阻小,进而即便结温度上升接通电阻也几乎不上升,因此,例如能够在发热部件的附近配置开关单元82,能够实现基板
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