JP2003051375A - 電磁誘導加熱調理器用の被加熱調理器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱時、本体底面の上反りを低減し、加熱を
効率よく行うことができる電磁誘導加熱調理器に用いる
被加熱調理器具を提供することを目的とする。 【解決手段】 非磁性金属材料よりなる本体１１の底部
裏面に磁性金属層１２を分割して配することによって、
加熱時、非磁性金属材料とともに、溶着した磁性金属が
移動することで、アルミニウム合金の膨張を妨げること
がなくなり、本体１１底部の上反りを低減し、加熱を効
率よく行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導加熱調理
器、特にそれに用いる被加熱調理器具に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電磁誘導加熱調理器に用
いる被加熱調理器具としては、例えば、特開平１０−１
４６２７８号公報および特開平８−１０３３６９号公報
に記載されているようなものがあった。図１１は前記特
開平１０−１４６２７８号公報、図１２は前記特開平８
−１０３３６９号公報に記載された従来の電磁誘導加熱
調理器、特にそれに用いる被加熱調理器具の断面図を示
すものである。

【０００３】図１１および図１２において、１は磁力線
を発生する加熱コイル、２はアルミニウム合金等の非磁
性金属材料で成形した被加熱調理器具、３は前記被加熱
調理器具底部の表面に溶射により形成した鉄などの磁性
金属層である。

【０００４】ここで、図１１に記載の特開平１０−１４
６２７８号公報は、磁性金属層を、前記加熱コイル１よ
り発生する磁力線の磁束密度が高い帯域を厚くし、周縁
方向に向かって連続的に薄くしたものである。また、図
１２に記載の特開平８−１０３３６９号公報は、磁性金
属層を、底面および外側底面から側面下部外周にかけて
リング状に分割して設けたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、アルミニウム合金等の非磁性金属材料で
成形した被加熱調理器具の底部に、一体となった鉄など
の磁性金属層が溶着しているため、加熱時、被加熱調理
器具の材料であるアルミニウム合金の熱膨張が被加熱調
理器具に溶着した鉄層の熱膨張より大きいため、加熱コ
イルから離れる方向に上反りして、加熱コイルと被加熱
調理器具底部表面に溶射した磁性金属層の距離が離れる
ため、加熱コイルから発生する磁力線が磁性金属層２を
通過する数が減り、磁性金属層に発生する渦電流が減少
するため、被加熱調理器具の加熱量は減る。

【０００６】また、誘導加熱制御において、加熱コイル
と被加熱調理器具底部表面に溶射した磁性金属層の距離
が離れると、磁力線を発生するために、スイッチングを
行っているスイッチング素子にかかる電圧が上昇するた
め、素子の耐圧をこえないように、電圧リミッタを設け
てある。したがって、被加熱調理器具の上反りにより、
加熱コイルと被加熱調理器具底部表面に溶射した磁性金
属層の距離が離れ、スイッチング素子にかかる電圧が電
圧リミッタを超えると、誘導加熱が制限され、所望の加
熱量が得られなくなり、加熱を効率よく行うことができ
ないという課題を有していた。

【０００７】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、加熱時、被加熱調理器具の上反りを低減し、加熱を
効率よく行うことができる電磁誘導加熱調理器に用いる
被加熱調理器具を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の電磁誘導加熱調理器に用いる被加熱
調理器具は、本体を非磁性金属材料により形成し、前記
本体の底部裏面には磁性金属層を分割して配したもので
ある。

【０００９】これによって、加熱時、本体の材料である
非磁性金属材料のアルミニウム合金の膨張とともに、溶
着した磁性金属の鉄層が移動することで、アルミニウム
合金の膨張を妨げることがなくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、加熱コ
イルにより誘導加熱する被加熱調理器具を非磁性金属材
料により形成し、前記被加熱調理器具の底部裏面には磁
性金属層を分割して配することにより、加熱時、本体の
材料である非磁性金属材料のアルミニウム合金の膨張と
ともに、溶着した磁性金属の鉄層が移動することで、ア
ルミニウム合金の膨張を妨げることがなくなり、加熱
時、本体底面の上反りを低減し、加熱を効率よく行うこ
とができる。

【００１１】請求項２に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の磁性金属層を、キューリー点温度を有する感温
磁性金属層とすることにより、熱膨張差が特に大きくな
る、加熱コイルより発生する磁力線の磁束密度が高い帯
域で、本体底面の部分的な高温度部の温度を抑え、熱膨
張差が低減でき、加熱時、本体底面の上反りを低減し、
加熱を効率よく行うことができるとともに、本体底面の
加熱時の温度分布をよくすることができる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、特に、請求項１
および請求項２に記載の本体の底部裏面に凹形状を設
け、前記凹形状内部に磁性金属層を設けることにより、
磁性金属層の溶着接触面を増し、磁性金属層の溶着力を
増すことができ、加熱冷却による、本体の材料である非
磁性金属材料のアルミニウム合金と、溶着した磁性金属
の鉄層の膨張収縮差による、磁性金属層の剥がれを軽減
することができる。また、凹形状により、被加熱調理器
具の底部を補強し、反り応力を抑えることができ、加熱
を効率よく行うことができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、特に、請求項１
〜３のいずれか１項に記載の被加熱調理器具の底部に端
面外周を曲面とした脚部を複数個突設することにより、
加熱時、本体底部の上反りをしても、脚部端面外周の曲
面により被加熱調理器具の着地位置が変化し、着地位置
から磁性金属層までの距離の拡大を低減し、加熱を効率
よく行うことができる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の磁性金属層の分割部を加熱コイルより発生する
磁力線の磁束密度が高い帯域に設けることにより、熱膨
張差が特に大きくなる、加熱コイルより発生する磁力線
の磁束密度が高い帯域で、被加熱調理器具の部分的な高
温度部の発生を抑え、熱膨張差が低減でき、加熱時、被
加熱調理器具の上反りを低減し、加熱を効率よく行うこ
とができるとともに、被加熱調理器具の加熱時の温度分
布をよくすることができる。

【００１５】請求項６に記載の発明は、特に、請求項１
および請求項５に記載の磁性金属層の分割部を加熱コイ
ル巻線の法線方向に設けることにより、加熱時、被加熱
調理器具の材料である非磁性金属材料のアルミニウム合
金の膨張とともに、溶着した磁性金属の鉄層がより移動
し易くなることで、アルミニウム合金の膨張を妨げるこ
とがなくなり、加熱時、本体底部の上反りを低減し、加
熱を効率よく行うことができる。

【００１６】請求項７に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の磁性金属層の角部を鈍角もしくは曲率形状とす
ることにより、加熱冷却による、本体の材料である非磁
性金属材料のアルミニウム合金と、溶着した磁性金属の
鉄層の膨張収縮差による、磁性金属層の剥がれを軽減す
ることができる。また、清掃時、角部の引っ掛かりが軽
減され、清掃性を向上することができる。

【００１７】請求項８に記載の発明は、特に、請求項１
に記載の本体の内底面外周が内底面中央部より高い形状
とすることにより、加熱コイルから離れる方向に上反り
する応力を分力することができ、上反りを抑え、加熱を
効率よく行うことができる。

【００１８】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００１９】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施
例における電磁誘導加熱調理器、特にそれに用いる被加
熱調理器具の断面図を示すものである。図２は被加熱調
理器具の底面図である。

【００２０】図１において、１１はダイカスト用アルミ
ニウム合金などの非磁性金属材料で成型した本体、１２
は本体１１底部の表面に形成した磁性金属層、１３は磁
性金属層の外周部に設けた脚部である。なお、図２に示
すように、磁性金属層１２は、鉄などを材料とし、前記
被加熱調理器具の底部表面に、プラズマ溶射やアーク溶
射したもので、マスク治具により、所望の部分に磁性金
属層１２を分割して配したものである。１４は被加熱調
理器具下方に配した、偏平な円環状の加熱コイルで、中
心部に温度センサー１５が配設されている。１６は被加
熱調理器具を置載する、ガラス、セラミックスなどより
なる平板状のトッププレートで、裏面に温度センサー１
５が当接するようにしている。１７は上面に開口を有す
る耐熱樹脂製のケースで、この開口を塞ぐようにトップ
プレート１６を装着している。１８は制御回路内の、加
熱コイルより磁力線を発生するために、スイッチングを
行っているスイッチング素子である。１９は、前記ケー
スを勘合支持するベースで、前記ケースおよびトッププ
レートとともに、制御回路および加熱コイルとセンサー
を内蔵している。

【００２１】以上のように構成された電磁誘導加熱調理
器、特にそれに用いる被加熱調理器具について、以下そ
の動作、作用を説明する。

【００２２】まず、トッププレートの上に置載された被
加熱調理器具は、加熱コイルより発生する磁力線によ
り、磁性金属層に渦電流を生じて加熱される。

【００２３】このとき、アルミニウム合金等の非磁性金
属材料で成形した本体１１の底部に、一体となった鉄な
どの磁性金属層１２が溶着しているため、加熱時、被加
熱調理器具の材料であるアルミニウム合金の熱膨張が被
加熱調理器具に溶着した鉄層の熱膨張より大きいため、
加熱コイルから離れる方向に上反りする。

【００２４】物性値としては、被加熱調理器具１の材料
である非磁性金属材料のアルミニウム合金の膨張率は２
６．４ｘ１０^-6、溶着した磁性金属層１２の鉄層の膨張
率は１４．４ｘ１０^-6であり、熱時、約倍の膨張とな
る。

【００２５】ここで、加熱コイルと被加熱調理器具底部
表面に溶射した磁性金属層の距離と被加熱調理器具の加
熱については、距離が離れるほど、加熱コイルから発生
する磁力線が磁性金属層１２を通過する数が減り、磁性
金属層に発生する渦電流が減少するため、被加熱調理器
具の加熱量は減る。

【００２６】また、誘導加熱制御において、加熱コイル
と被加熱調理器具底部表面に溶射した磁性金属層の距離
が離れると、磁力線を発生するために、スイッチングを
行っているスイッチング素子にかかる電圧が上昇するた
め、素子の耐圧をこえないように、電圧リミッタを設け
てある。したがって、被加熱調理器具の上反りにより、
加熱コイルと被加熱調理器具底部表面に溶射した磁性金
属層の距離が離れ、スイッチング素子にかかる電圧が電
圧リミッタを超えると、誘導加熱が制限され、所望の加
熱、すなわち、所望の消費電力が得られなくなる。

【００２７】磁性金属層１２は厚さや材質により発熱量
が異なるが、一般にこの種の調理器においては、所定の
発熱量を得るには、鉄の場合０．５〜１．０ｍｍの溶射
厚が必要である。

【００２８】したがって、被加熱調理器具の底部表面の
所望の部分にプラズマ溶射やアーク溶射して、磁性金属
層１２を分割して配することにより、加熱時、本体１１
の材料である非磁性金属材料のアルミニウム合金の膨張
とともに、溶着した磁性金属層１２の鉄層が移動するこ
とで、アルミニウム合金の膨張を拘束する力が弱まり、
本体１１の加熱コイルから離れる方向への上反りの量が
低減される。図３に、加熱時の本発明（図３ａ）と従来
（図３ｂ）の膨張と反りの状態の違いを示す。

【００２９】以上のように、本実施例においては、被加
熱調理器具の底部表面の所望の部分にプラズマ溶射やア
ーク溶射して、磁性金属層１２を分割して配することに
より、加熱時、被加熱調理器具１１の材料である非磁性
金属材料のアルミニウム合金の膨張とともに、溶着した
磁性金属層１２の鉄層が移動することで、アルミニウム
合金の膨張を拘束する力を弱わめ、被加熱調理器具の加
熱コイルから離れる方向への上反りの量を低減すること
となり、所望の加熱を確実に行うことができるととも
に、加熱を効率よく行うことができる。

【００３０】なお、本実施例の磁性金属層をキューリー
点温度を有する感温磁性金属層とすることにより、熱膨
張差が特に大きくなる、加熱コイルより発生する磁力線
の磁束密度が高い帯域で、被加熱調理器具の部分的な高
温度部の温度を抑え、熱膨張差が低減でき、加熱時、被
加熱調理器具の上反りを低減し、加熱を効率よく行うこ
とができるとともに、被加熱調理器具の加熱時の温度分
布をよくすることができる。

【００３１】なお、本実施例では、分割数１６の角形磁
性金属層にておこなったが、磁性金属層は、２以上に分
割されていれば上記効果を得ることができ、分割数、分
割形状は、被加熱調理器具の形状（例えば丸形、角形な
ど）にあわせ、任意の分割数および分割形状に設定でき
る。

【００３２】（実施例２）図４は、本発明の第２の実施
例における電磁誘導加熱調理器、特にそれに用いる被加
熱調理器具の断面図を示すものである。

【００３３】図４において、実施例１の構成と異なると
ころは、本体１１の底部表面に凹形状２０を設け、前記
凹形状２１内部に磁性金属層を設けた点である。

【００３４】以上のように構成された電磁誘導加熱調理
器、特にそれに用いる被加熱調理器具について、以下そ
の動作、作用を説明する。

【００３５】まず、トッププレートの上に置載された被
加熱調理器具は、加熱コイルより発生する磁力線によ
り、磁性金属層に渦電流を生じて加熱される。実使用に
おいては、加熱調理後、清掃する際、水をかけたり、水
につけたりして、調理物の付着を剥がれやすくすること
がある。特に高温加熱調理した直後に、冷たい水の中
に、本体１１をつけると、膨張していた本体１１および
底部表面に溶射した磁性金属層が急激に収縮し、熱膨張
率差があるため、溶着部が剥がれやすい。

【００３６】ここで、本体１１の底部裏面に凹形状を設
け、前記凹形状内部に磁性金属層を設けることにより、
磁性金属層の溶着接触面を増し、磁性金属層の溶着力を
増すことができる。また、底部の凹形状が、反り応力に
対する補強の役割を果たすことができる。

【００３７】以上のように、本実施例においては、本体
１１の底部裏面に凹形状を設け、前記凹形状内部に磁性
金属層を設けることにより、磁性金属層の溶着接触面を
増し、磁性金属層の溶着力を増すことができ、加熱冷却
による、本体１１の材料である非磁性金属材料のアルミ
ニウム合金と、溶着した磁性金属の鉄層の膨張収縮差に
よる、磁性金属層の剥がれを軽減することができ、ま
た、反り応力に対して補強されるため、反りが抑えら
れ、安定した加熱を行うことができる。

【００３８】（実施例３）図５は、本発明の第３の実施
例における電磁誘導加熱調理器、特にそれに用いる被加
熱調理器具の断面図を示すものである。

【００３９】図５において、実施例１の構成と異なると
ころは、本体１１の底部に端面外周を曲面２１とした脚
部を複数個突設を設けた点である。

【００４０】以上のように構成された電磁誘導加熱調理
器、特にそれに用いる被加熱調理器具について、以下そ
の動作、作用を説明する。

【００４１】まず、トッププレートの上に置載された被
加熱調理器具は、加熱コイルより発生する磁力線によ
り、磁性金属層に渦電流を生じて加熱される。

【００４２】加熱時、本体１１底部が上反りをしても、
図６に示すように（図６ａは従来のもの、図６ｂは本実
施例のものを示す）、脚部端面外周の曲面により本体１
１の着地位置が変化し、着地位置から磁性金属層までの
距離の拡大を低減することができる。

【００４３】以上のように、本実施例においては、本体
１１の底部に端面外周を曲面とした脚部を複数個突設す
ることにより、加熱時、本体１１が上反りをしても、脚
部端面外周の曲面により本体１１の着地位置が変化し、
着地位置から磁性金属層までの距離の拡大を低減し、加
熱を効率よく行うことができる。

【００４４】（実施例４）図７は、本発明の第４の実施
例における電磁誘導加熱調理器の加熱コイルの断面図
と、加熱コイルから発生する磁束密度の分布と、被加熱
調理器具の断面図と、本体１１底部の温度分布を示すも
のである。

【００４５】図７において、実施例１の構成と異なると
ころは、磁性金属層の分割部ａ２２を加熱コイルより発
生する磁力線の磁束密度が高い帯域に設けた点である。

【００４６】以上のように構成された電磁誘導加熱調理
器、特にそれに用いる被加熱調理器具について、以下そ
の動作、作用を説明する。

【００４７】まず、トッププレートの上に置載された被
加熱調理器具は、加熱コイルより発生する磁力線によ
り、磁性金属層に渦電流を生じて加熱される。熱膨張差
が特に大きくなる、加熱コイルより発生する磁力線の磁
束密度が高い帯域に、磁性金属層の分割部ａ２２を設け
ているため、通常、部分的な高温度部となる磁力線の磁
束密度が高い帯域で、磁性金属層がないため加熱され
ず、部分的な高温度部の発生を抑え、熱膨張差が低減で
き、加熱時、本体１１底部の上反りを低減することがで
きる。

【００４８】以上のように、磁性金属層の分割部ａ２２
を加熱コイルより発生する磁力線の磁束密度が高い帯域
に設けることにより、熱膨張差が特に大きくなる、加熱
コイルより発生する磁力線の磁束密度が高い帯域で、本
体１１底部の部分的な高温度部の温度を抑え、熱膨張差
が低減でき、加熱時、本体底部１１の上反りを低減し、
加熱を効率よく行うことができるとともに、本体１１底
部の加熱時の温度分布をよくすることができる。

【００４９】なお、図８に示すように、磁性金属層の分
割部ｂ２３を加熱コイル形状の法線方向にも設けること
により、加熱時、本体１１の材料である非磁性金属材料
のアルミニウム合金の膨張とともに、溶着した磁性金属
の鉄層がより移動し易くなることで、アルミニウム合金
の膨張を妨げることがなくなり、加熱時、本体１１底部
の上反りを低減し、加熱を効率よく行うことができる。

【００５０】また、本実施例の磁性金属層の角部２４を
曲率形状とすることにより、加熱冷却による、本体１１
底部の材料である非磁性金属材料のアルミニウム合金
と、溶着した磁性金属の鉄層の膨張収縮差による、磁性
金属層の剥がれを軽減することができる。また、清掃
時、角部の引っ掛かりが軽減され、清掃性を向上するこ
とができる。

【００５１】なお、角部２４の形状は鈍角の場合も、上
記と同じ効果となる。

【００５２】（実施例５）図９は、本発明の第５の実施
例における電磁誘導加熱調理器、特にそれに用いる被加
熱調理器具の断面図を示すものである。

【００５３】図９において、実施例１の構成と異なると
ころは、本体１１の内底面外周２５が内底面中央部２６
より高い形状とした点である。

【００５４】以上のように構成された電磁誘導加熱調理
器、特にそれに用いる被加熱調理器具について、以下そ
の動作、作用を説明する。

【００５５】まず、トッププレートの上に置載された被
加熱調理器具は、加熱コイルより発生する磁力線によ
り、磁性金属層に渦電流を生じて加熱される。

【００５６】加熱時、本体１１底部が上反り応力が発生
しても、図１０に示すように（図１０ａは従来のもの、
図１０ｂは本実施例のものを示す）、加熱コイルから離
れる方向に上反りする応力を分力することができ、上反
りを抑えることができる。

【００５７】以上のように、本実施例においては、本体
１１の内底面外周が内底面中央部より高い形状とするこ
とにより、加熱コイルから離れる方向に上反りする応力
を分力することができ、上反りを抑え、加熱を効率よく
行うことができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜８に記載の発
明によれば、反りを抑制し加熱を効率よく行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における電磁誘導加熱調理器
用の被加熱調理器具の断面図

【図２】本発明の実施例１における被加熱調理器具の底
面図

【図３】（ａ）従来例における被加熱調理器具の加熱時
の膨張と反りの状態を示す概略図 （ｂ）本発明の実施例１における被加熱調理器具の加熱
時の膨張と反りの状態を示す概略図

【図４】本発明の実施例２における電磁誘導加熱調理
器、および被加熱調理器具の断面図

【図５】本発明の実施例３における電磁誘導加熱調理
器、および被加熱調理器具の断面図

【図６】（ａ）従来例における被加熱調理器具の加熱時
の膨張と反りの状態を示す概略図 （ｂ）本発明の実施例３における被加熱調理器具の加熱
時の膨張と反りの状態を示す概略図

【図７】本発明の実施例４における電磁誘導加熱調理器
の加熱コイルの断面図と、加熱コイルから発生する磁束
密度の分布と、被加熱調理器具の断面図と、被加熱調理
器具の温度分布の関係を示す概略図

【図８】本発明の実施例４における電磁誘導加熱調理器
の加熱コイルと被加熱調理器具の底面図を示す概略図

【図９】本発明の実施例５における電磁誘導加熱調理
器、および被加熱調理器具の断面図

【図１０】（ａ）従来例における被加熱調理器具の加熱
時の膨張と反りの状態を示す概略図 （ｂ）本発明の実施例５における被加熱調理器具の加熱
時の膨張と反りの状態を示す概略図

【図１１】従来の電磁誘導加熱調理器および被加熱調理
器具の断面図

【図１２】従来の電磁誘導加熱調理器および被加熱調理
器具の断面図

【符号の説明】

１、１４ 加熱コイル ２、１１ 被加熱調理器具 ３、１２ 磁性金属層 １３ 脚部 １５ 温度センサー １６ トッププレート １７ ケース １８ スイッチング素子 １９ ベース ２０ 凹形状 ２１ 曲面 ２２ 分割部ａ ２３ 分割部ｂ ２４ 角部 ２５ 内底面外周 ２６ 内底面中央部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体を非磁性金属材料により形成し、前
   記本体の底部裏面には磁性金属層を分割して配した電磁
   誘導加熱調理器の被加熱調理器具。
2. 【請求項２】 磁性金属層は、キューリー点温度を有す
   る感温磁性金属層とした請求項１記載の電磁誘導加熱調
   理器用の被加熱調理器具。
3. 【請求項３】 本体の底部裏面に凹形状を設け、前記凹
   形状内部に磁性金属層を設けてなる請求項１または請求
   項２記載の電磁誘導加熱調理器用の被加熱調理器具。
4. 【請求項４】 本体の底部に、端面外周を曲面とした脚
   部を複数個突設した請求項１〜３いずれか１項に記載の
   電磁誘導加熱調理器用の被加熱調理器具。
5. 【請求項５】 加熱コイルより発生する磁力線の磁束密
   度が高い帯域に、磁性金属層の分割部を設けた請求項１
   記載の電磁誘導加熱調理器用の被加熱調理器具。
6. 【請求項６】 加熱コイル巻線の法線方向に磁性金属層
   の分割部を設けた請求項１または請求項５記載の電磁誘
   導加熱調理器用の被加熱調理器具。
7. 【請求項７】 磁性金属層の角部は鈍角もしくは曲率形
   状とした請求項１記載の電磁誘導加熱調理器用の被加熱
   調理器具。
8. 【請求項８】 本体の内底面外周が内底面中央部より高
   い形状とした請求項１記載の電磁誘導加熱調理器用の被
   加熱調理器具。