JP2003151754A

JP2003151754A - 誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2003151754A
Application number: JP2001342902A
Authority: JP
Inventors: Akira Kataoka; 章片岡; Motonari Hirota; 泉生弘田; Nobuyoshi Makio; 信芳槇尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2001-11-08
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】近接作用の影響を少なくし、高周波電流に対
するコイル抵抗を減少させた加熱コイルを提供するこ
と。【解決手段】断面積の小さい素線７と断面積の大きい
素線８とを混在させて撚り合わせた集合線６をさらに複
数撚り合わせるという撚り合わせを複数回行って構成し
た多段階重ね撚り構造を有するコイル導線を用いて加熱
コイルを作製した。この構成では断面積の大きい素線８
が間に介在するため、断面積の小さい素線７間の距離が
広がり近接作用による抵抗の増大を抑止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誘導加熱装置に関
し、特に、高周波電流による損失を低減した加熱コイル
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、誘導加熱装置の加熱できる金属は
透磁率が高い鉄系のものだけであったが、近年、鉄以外
の銅やアルミニウムといった金属の加熱も望まれてい
る。とりわけ、加熱装置を調理器に応用した誘導加熱調
理器は、近年鉄鍋以外に銅鍋やアルミニウム鍋なども使
いたいという要望が高くなってきた。ところで、銅鍋や
アルミニウム鍋を誘導加熱するには、透磁率が低いため
鉄鍋に適した２０〜３０ｋＨｚよりも高い４０〜１００
ｋＨｚの高周波電流を加熱コイルに流さなければならな
い。しかるに、周波数が高くなればなるほど、いわゆる
表皮効果により高周波電流が導線の表面付近だけを流れ
るようになるため実効抵抗ははなはだしく増大する。そ
のため、表面積を増やし実効的に抵抗を減少する方法と
して、導線の径を細くし、例えば直径０.１ｍｍ以下の
導線を数本ないし数十本束ねて用いる方法が行われてき
た。しかし、この方法では、表皮効果による実効的な抵
抗を下げることができても、導線を多数本用いているた
めに近接作用が顕著となり必ずしも十分に抵抗を低減す
ることができなかった。ここでいう近接作用とは、近接
した導体に電流が流れるときに、磁界を介して相互に影
響を与えあって、電流分布に偏りが生じる現象であり、
導線表面の実効的な抵抗増大となる。近接作用は高周波
電流の向きが導線間で揃っているほど、導線間の間隔が
小さいほど大きくなる。

【０００３】前記課題を解決する方法としては、例え
ば、特公平７−１１８３７７号公報に記載されているよ
うなものがあった。同公報では、加熱コイルのコイル導
線を、素線を束ねた集合線をさらに集合させる多段階集
合構造と成すとともに、すくなくとも１の段階の集合線
は編み上げにより形成することにより、集合線の向きが
不揃いとなるとともに、相互に密着しなくなり、これに
より近接効果を抑制できて加熱コイルの高周波電流に対
するコイル抵抗を減少させ得るというものであった。

【０００４】

【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、加熱コイルの高周波電流に対するコイル
抵抗を減少させることができるが、誘導加熱の効率をさ
らによくするためには、さらに高周波電流に対するコイ
ル抵抗を低減する必要があった。

【０００５】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、近接作用の影響を少なくし、加熱コイルの高周波電
流に対するコイル抵抗を減少させ、加熱コイルの自己発
熱が小さく加熱効率の良い誘導加熱装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【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、本発明の誘導加熱装置は断面積の異なる素線
からなる集合線を用いたコイル導線を巻回した加熱コイ
ルを用いる構成とした。この構成により、断面積の大き
い素線が断面積の小さい素線の間に入ることで、断面積
の小さい素線と断面積の小さい素線との間の空間を広げ
ることができ、近接作用による高周波抵抗の増大を低減
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、断面積
の異なる素線を集合したコイル導線を巻回した加熱コイ
ルを備える構成とすることにより、断面積の大きい素線
が断面積の小さい素線の間に入ることで、断面積の小さ
い素線と断面積の小さい素線との間の空間を広げること
ができ、近接作用による高周波抵抗の増大を低減でき、
加熱コイルの自己発熱が小さくし、加熱効率を高めるこ
とができる。つまり、断面積の小さい素線は断面積の大
きい素線に比べて、断面積当たりの高周波抵抗が小さ
く、断面積の小さい素線を主として高周波電流は流れる
ことになる。一方、高周波電流の流れにくい断面積の大
きい素線は、断面積の小さい素線間の空間を広げ、断面
積の小さい素線どうしが近接作用によって高周波抵抗が
増大することを低減できる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、コイル導線を巻
回してなる加熱コイルに高周波電流を流して被加熱体を
誘導加熱するものにおいて、コイル導線を予め断面積の
異なる素線もしくは断面積の異なる素線からなる集合線
を撚り合わせたものをさらに複数撚り合わせるという撚
り合わせを複数回行う多段階重ね撚り構造とした。これ
により、断面積の大きい素線が断面積の小さい素線の間
に入ることで、断面積の小さい素線と断面積の小さい素
線との間の空間を広げることができ、近接作用による高
周波抵抗の増大を低減でき、加熱コイルの自己発熱が小
さくし、加熱効率を高めることができる。

【０００９】請求項３に記載の発明は、特に、請求項１
または２に記載に構成において、コイル導線を予め第１
の断面積からなる素線もしくは第１の断面積からなる素
線を用いた集合線の周囲に第１の断面積と異なる第２の
断面積からなる素線もしくは第２の断面積からなる素線
を用いた集合線を撚り合せて集合線を形成する構成とし
た。これにより、断面積の大きい素線が断面積の小さい
素線の間にバランスよく入ることで、断面積の小さい素
線と断面積の小さい素線との間の空間を安定して広げる
ことができ、近接作用による高周波抵抗の増大を安定し
て低減でき、加熱コイルの自己発熱が小さくし、加熱効
率を高めることができる。

【００１０】請求項４に記載の発明は、コイル導線を巻
回してなる加熱コイルに高周波電流を流して被加熱体を
誘導加熱するものにおいて、前記コイル導線を素線もし
くは集合線から形成し、少なくともコイル導線の外周の
一部もしくは全体に絶縁体を設ける構成とすることによ
り、コイル導線を用いて巻回し加熱コイルを作製したと
き、コイル導線間に絶縁体が存在するのでコイル導線間
の間隔が広がり、ひいては素線間の近接作用による高周
波抵抗の増大を低減できるとともに、コイル導線間の絶
縁強度が向上し、信頼性を高めることができる。

【００１１】請求項５に記載の発明は、コイル導線を巻
回してなる加熱コイルに高周波電流を流して被加熱体を
誘導加熱するものにおいて、コイル導線を素線もしくは
集合線を撚り合わせて上位集合線を形成し、少なくとも
前記上位集合線の外周の一部もしくは全体に絶縁体を設
け、さらに撚り合わせて用いる多段階重ね撚り構造とし
たことにより、上位集合線間の間隔が広がり、ひいては
素線間の近接作用による高周波抵抗の増大を低減できる
とともに、巻回し加熱コイルを作製したとき、コイル導
線間の絶縁強度が向上し、信頼性を高めることができ
る。

【００１２】請求項６に記載の発明は、特に、請求項４
または５に記載の絶縁体を固着性絶縁体とすることによ
り、加熱コイルの形状を安定に保持することができる。

【００１３】請求項７に記載の発明は、特に、請求項６
に記載の固着性絶縁体を熱可塑性樹脂からなる絶縁体と
し、熱を与えることにより絶縁体と絶縁体とを融着する
構成としたことにより、加熱コイルの形状を安定に保持
することができる。

【００１４】請求項８に記載の発明は、特に、請求項６
に記載の固着性絶縁体を未硬化もしくは半硬化のゴムま
たは樹脂からなる絶縁体とし、熱を与えることにより絶
縁体と絶縁体とを固着する構成としたことにより、加熱
コイルの形状を安定に保持することができる。

【００１５】請求項９に記載の発明は、特に、請求項６
に記載の固着性絶縁体を未硬化もしくは半硬化のゴムま
たは熱硬化樹脂を含浸した織布もしくは不織布からなる
絶縁体とし、熱を与えることにより絶縁体と絶縁体とを
固着する構成としたことにより、加熱コイルの形状を安
定に保持することができる。

【００１６】請求項１０に記載の発明は、特に、請求項
４〜５に記載の絶縁体を熱収縮テープからなる絶縁体と
し、前記熱収縮テープを集合線もしくは／およびコイル
導線に巻回し、熱を与えることにより集合線もしくは／
およびコイル導線を固定する構成としたことにより、加
熱コイルの形状を安定に保持することができる。

【００１７】請求項１１に記載の発明は、特に、請求項
４〜５に記載の構成において、絶縁体の外周に接着部を
設け、この接着部を介して隣接した絶縁体どうしを接合
する構成としたことにより、加熱コイルの形状を安定に
保持することができる。

【００１８】請求項１２に記載の発明は、集合線もしく
は／およびコイル導線の外周に絶縁体を設ける前に揮発
成分を低減するので、使用時に加熱コイルに熱が加わっ
た場合や絶縁体間の接着に際して加熱コイルに熱を加え
た時、加熱コイル内部から発生する揮発成分が集合線と
絶縁体との間やコイル導線と絶縁体との間に溜ることが
なくなり、揮発成分が加熱コイルを変形させることを防
止できる。

【００１９】請求項１３に記載の発明は、コイル導線を
巻回してなる加熱コイルに高周波電流を流して被加熱体
を誘導加熱するものにおいて、前記加熱コイルはその全
体の空間体積に対し素線の導体部体積を５０％以下とな
るように構成することにより、加熱コイル全体としてみ
た場合の素線間の距離が広がり、近接作用による抵抗の
増大を抑制することができる。

【００２０】請求項１４に記載の発明は、素線の導体部
の直径が０.１ｍｍ以下になると素線自体の絶縁層を厚
く塗ることが製造的に困難になりコストも高くなるが、
集合線もしくは／およびコイル導線の外周に絶縁体を設
けることで容易に絶縁が強化でき、信頼性向上やコスト
低減が図れる。

【００２１】請求項１５に記載の発明は、特に、請求項
１〜１４に記載の構成において、加熱コイルに４０〜１
００ｋＨｚの高周波電流を流して被加熱体を誘導加熱す
る構成としたことにより、銅鍋およびアルミニウム鍋に
適したものにすることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例については、誘導加熱
装置の例として誘導加熱調理器をあげ、図面を参照しな
がら説明する。

【００２３】(実施例１)本実施例の特徴は、断面積の異
なる素線を集合してコイル導線を作製し、このコイル導
線を巻回して加熱コイルを設けたことを特徴としてい
る。前述したように、銅鍋やアルミニウム鍋のように透
磁率の低い加熱体を加熱するために４０〜１００ｋＨｚ
の高周波電流を加熱コイルに流すと、いわゆる表皮効果
により加熱コイルの実効抵抗は増大する。そこで表皮効
果の影響を低減するために断面積の小さい素線を用いる
わけであるが、断面積の小さい素線を用いると巻線が密
に、すなわち占有率が向上し素線間の実効的な間隔が小
さくなり、近接作用による抵抗増大が顕著となる。本発
明では、断面積の小さい素線を多く用いることにより表
皮効果を低減するとともに、断面積の小さい素線と断面
積の大きい素線とを混在させることにより、断面積の小
さな素線間の間隔が実質的に大きくなり、近接作用によ
る抵抗の増大を抑止することができ、加熱コイルの高周
波抵抗を実質的に小さくし、加熱コイルの自己発熱を低
減し、加熱効率を良くすることができる。以下、図面を
用いて説明する。

【００２４】まず、誘導加熱調理器の概略構成について
図２を用いて説明する。１は誘導加熱調理器の外郭を構
成する本体、２は本体１上に設けたトッププレート、３
は本発明に関わるコイル導線を用いて巻回して作製した
加熱コイル、４は加熱コイル３を制御する制御部であ
り、５は加熱コイル３に対応してトッププレート２に設
けた加熱部に載置した鍋等の加熱体である。この構成に
おいて、加熱コイル３に高周波電流を流すと磁束が発生
し、この磁束の渦電流損による発熱により加熱体５が加
熱される。

【００２５】以下、本実施例におけるコイル導線の構成
について説明する。図１は本発明の実施例１における誘
導加熱調理器に用いる加熱コイルの集合線の断面図であ
る。図１において、集合線６は、断面積の小さい素線
７、例えば直径０.０５ｍｍの素線と、断面積の大きい
素線８、例えば直径０.１ｍｍの素線とを混在させて、
これを束ねまたは撚り合わせて集合したものである。図
１では、表皮効果を低減するために用いた断面積の小さ
い素線７の近接作用を低減するために、断面積の小さい
素線７と断面積の大きい素線８とを無作為に混在させた
状態を示している。これにより断面積の小さい素線７間
の実効的な間隔を大きくすることができる。このよう
に、断面積の大きい素線８の間に断面積の小さい素線７
を必ず介在させるようにして断面積の小さい素線７間の
間隔を実効的に大きくなるようにすると近接作用を低減
できる。また、断面積の小さい素線７どうしおよび断面
積の大きい素線８どうしが偏らないようにするとさらに
効果的である。

【００２６】このようにして得られた集合線を第１段階
として数束撚り合わせて上位集合線とし、さらに必要に
応じて第２段階としてこの上位集合線を数束撚り合わせ
高次の集合線としていく。このように上位集合線を複数
回撚り合わせる多段階重ね撚り構造としたコイル導線を
巻回して加熱コイルを作製すると、４０〜１００ｋＨｚ
の高周波電流を流しても近接作用によって加熱コイルの
高周波抵抗が増大することを抑制でき、加熱コイルの自
己発熱を低減し、加熱効率のよい加熱コイルを得る事が
できる。つまり、直径０.０５ｍｍの素線と直径０.１ｍ
ｍの素線とを本数調整により断面積を同じにした場合、
高周波抵抗は、直径０.０５ｍｍの素線の方が小さくな
る。したがって、直径０.０５ｍｍの素線と直径０.１ｍ
ｍの素線とが混在する場合には、直径０.０５ｍｍの素
線を主に高周波電流が流れ、直径０.１ｍｍの素線には
あまり流れなくなる。ここで、直径０.１ｍｍの素線が
直径０.０５ｍｍの素線の間に入ることで、直径０.０５
ｍｍと直径０.０５ｍｍとの空間を広げ、近接作用で加
熱コイルの高周波抵抗を増大することを防止することが
できる。

【００２７】図３は本発明の実施例１における誘導加熱
調理器に用いる他の例を示す加熱コイルの集合線の断面
図である。図３において、断面積の小さい素線７を断面
積の大きい素線８の周囲に、例えば０.０５ｍｍの素線
９本を０.１ｍｍの素線の周囲に配し、これを集合線９
として撚り合わせている。さらにこの集合線９を撚り合
わせ上位集合線１０を形成している。このようにするこ
とにより、バランス良く断面積の小さい素線７間の実効
的な間隔を広げることができるので、近接作用による抵
抗の増大をバランス良く抑えることができる。さらに必
要に応じて、上位集合線１０を撚り合わせさらに上位集
合線とし、さらに必要に応じてこの工程を繰り返すこと
により多段階重ね撚り構造としたコイル導線を得ること
ができる。

【００２８】また、図４は本発明の実施例１における誘
導加熱調理器に用いる他の加熱コイルの集合線を示す断
面図である。図４において、断面積の小さい素線７を撚
り合わせ集合線１２とし、断面積の大きい素線８を撚り
合わせた集合線１１の周囲に配し、これらを撚り合わせ
て上位集合線１３としている。例えば、図において、
０.１ｍｍの断面積の大きい素線を４本より合わせ集合
線とし、その周囲に０.０５ｍｍの断面積の小さい素線
を７本撚り合わせた集合線を８束配して撚り合わせ上位
集合線としている。このようにすることにより、バラン
ス良く断面積の小さい素線間の実効的な間隔を広げるこ
とができるので、近接作用による高周波抵抗の増大を安
定して抑えることができる。

【００２９】なお、本実施例１においては図３、図４に
示すように断面積の大きい素線の周囲に断面積の小さい
素線を配置したが、逆に断面積の小さい素線の周囲に断
面積の大きい素線を配置しても良い、要はバランス良く
断面積の小さい素線と断面積の大きい素線とを配置すれ
ば良い。

【００３０】（実施例２）本実施例は細い素線を撚り合
わせた集合線を複数よりあわせたものをさらに複数撚り
合わせる工程を必要に応じて複数回行って構成される多
段階重ね撚り構造を有するコイル導線に関し、特に、コ
イル導線もしくは集合線の少なくとも一部に絶縁体を配
し、線間の実効的な距離を大きくし近接作用による抵抗
の増大を抑制したものである。以下図面により説明す
る。

【００３１】図５は、本発明の実施例２における誘導加
熱調理器のコイル導線の断面図である。図において、細
い素線、例えば直径０.０５ｍｍの素線６０本を束ねた
集合線１４を７束撚り合わせこれを上位集合線１５と
し、さらにこの上位集合線１５を３束撚り合わせ多段階
重ね撚り構造のコイル導線１６としている。このコイル
導線１６に熱を加え、コイル導線１６自体に有している
揮発成分を低減した後、コイル導線１６の外周の少なく
とも一部に絶縁体１７を設ける構成としている。この構
成のコイル導線１６を巻回して加熱コイルを作製したと
き、コイル導線１６間の少なくとも一部には絶縁体が存
在するので、コイル導線１６間の間隔が大きくなり、ひ
いては素線間の間隔が大きくなるので近接作用による高
周波抵抗の増大を抑制することができる。また、コイル
導線１６の全体に絶縁体を設ける構成にすると、巻回し
たときコイル導線１６間の全体の絶縁強度が増加し信頼
性を高めることができる。また、コイル導線１６の巻回
したターン間の電圧差は大きいため、結果として絶縁体
１７をターン間に設けるこの方式は絶縁の信頼性が高
い。さらに、本実施例のように素線の直径が０.０５ｍ
ｍ程度になると素線自体の絶縁層を厚くすることが製造
的に困難になりコスト高となる。したがって、この方式
はコイル素線の直径が小さいもの（０.１ｍｍ以下のも
の）を使用する場合に、特に絶縁の信頼性を確保し、低
コスト化を実現するのに優れている。

【００３２】また、図６は本実施例における誘導加熱調
理器の他のコイル導線を示す断面図である。図６では、
上位集合線１５に熱を加え、上位集合線１５自体に有し
ている揮発成分を低減した後、上位集合線１５外周の少
なくとも一部を絶縁体１７で覆う構成としている。そし
て絶縁体１７で覆った上位集合線１７を３束撚り合わせ
てコイル導線１８としている。この構成では上位集合線
１５間の少なくとも一部には絶縁体が存在するので、上
位集合線１５間の間隔が大きくなり、ひいては素線間の
間隔が大きくなるので近接作用による抵抗の増大を抑制
することができる。また、上位集合線１５の全体に絶縁
体を設ける構成にしてコイル導線１８を作製しておく
と、巻回したときコイル導線１８間に絶縁体が存在する
ので全体の絶縁強度が増加し信頼性を高めることができ
る。

【００３３】コイル導線１６に絶縁体を設ける方法とし
ては、コイル導線１６にテープ、または糸状体を巻回し
ても良いし、巻回時にフイルム状の絶縁体を挟み込むよ
うにしても良い。また、液状物質を塗布し硬化するよう
な方法を用いても良い。

【００３４】絶縁体としては耐熱性を有する無機系とし
てガラス繊維、マイカ、有機系としてフッ素樹脂、ポリ
イミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などからなるテープ
またはフイルムなどが用いられる。これらのうちガラス
テープは低価格であり、作業性が良いため適している。
さらにガラステープは加熱コイルを作製後、樹脂を含浸
し加熱コイル装置の形状を安定化するとき、樹脂が透過
するので樹脂を内部まで含浸するのに適している。

【００３５】樹脂含浸工程を省略する方法としては、図
７に示す自己融着線を用いる方法が一般的に行われてい
る。すなわち、導体１９の周囲に絶縁層２０を設けさら
にその外側に融着層２１を設けた素線を用いて加熱コイ
ルを作製し、その後加熱することにより融着層２１を溶
融固化することにより、素線間を固着して加熱コイルの
形状を安定に保持できるようにする方法である。

【００３６】本実施例ではコイル導線の外周もしくは上
位集合線の外周に絶縁体を設けているので、この絶縁体
を利用することにより素線の融着層２１を用いないで加
熱コイルの形状を安定に保持するようにすることができ
る。すなわち、絶縁体としてポリアミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂などの熱
可塑性樹脂を用い、加熱コイルを作製の途中段階におい
て、もしくは加熱コイルを巻回後、熱可塑性樹脂を加熱
して溶融させ固化させることにより、絶縁体と絶縁体あ
るいは絶縁体と素線とを固着させ加熱コイルの形状を安
定化させることができる。また、絶縁体を融点の異なる
２種類の樹脂から構成し、融点の低い樹脂を融点の高い
樹脂の外側に構成することで加熱接着性を向上すること
ができる。例えば、絶縁体にフッ素樹脂を用い、外側に
融点の低いフッ素樹脂（ＥＴＦＥやＦＥＰ）を用い、内
側に融点の高いフッ素樹脂（ＰＦＡ）を用いると安定し
た絶縁性と加熱接着性を向上させることができる。

【００３７】さらに、絶縁体として未硬化もしくは半硬
化のゴムまたは熱硬化性の樹脂を用い、加熱コイルを作
製の途中段階において、もしくは加熱コイルを巻回後、
加熱固化させることにより、絶縁体と絶縁体あるいは絶
縁体と素線とを固着させ加熱コイルの形状を安定化させ
ることができる。なお、ゴムとしてはシリコン系、フッ
素系などのものが、また、熱効果樹脂としてはエポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂などが
用いられる。

【００３８】また、絶縁体として未硬化もしくは半硬化
のゴムまたは樹脂、特に半硬化のゴムまたは樹脂を織布
もしくは不織布に塗布もしくは含浸し、前述のように加
熱硬化させることにより加熱コイルの形状を安定化させ
ることができる。特にテープ状の織布もしくは不織布を
用いた場合、集合線もしくはコイル導線の外周の一部ま
たは全体を容易に巻回できるので取り扱いが容易であ
り、かつ安定した絶縁層を設けることができる。なお、
ゴムまたは樹脂は上述のものと同種のものが一般に用い
られる。

【００３９】また、図８に示すように予め熱を加えコイ
ル導線１６自体に有している揮発成分を低減した後、コ
イル導線１６の外周に絶縁体１７を設け、さらにその外
側に接着層２２を設けるようにしてもよい。ここでいう
接着層は融着層を含む。この構成のコイル導線１６を巻
回後、加熱することによりコイル導線とコイル導線とが
固着し形状の安定した加熱コイルを得ることができる。

【００４０】この他、熱収縮テープを用いてもよい。す
なわち、上位集合線もしくは／およびコイル導線に熱収
縮テープを巻回後、加熱することによりテープが収縮し
上位集合線もしくは／およびコイル導線を締め付け、加
熱コイルを安定にした形状にすることができる。

【００４１】以上述べた構成により、素線の融着層を用
いないでも加熱コイルの形状を安定化することができ
る。ただし、融着層を用いないと素線間の間隔が小さく
なり近接作用により抵抗増大が問題になることがある。
このときは融着層に相当する分の絶縁厚みを増加すれば
よい。これにより素線の製造工程が簡略化され価格を低
減することができる。

【００４２】なお、絶縁材料の耐熱性は設計により必要
とする耐熱区分の中から選択すればよい。

【００４３】以上述べたように、本実施例によれば、近
接作用による高周波抵抗の増大を抑制することができる
とともに、絶縁性能が向上し信頼性を高めることができ
る。さらに接着性を有する絶縁構成にすることにより、
コイル形状の安定性を図ることができる。また、コイル
導線や上位集合線の揮発成分を熱で低減した後、コイル
導線や上位集合線の外周に絶縁体を設けているので、使
用時に加熱コイルに熱が加わった場合や絶縁体間の接着
に際して加熱コイルに熱を加えた時、加熱コイル内部か
ら発生する揮発成分が上位集合線と絶縁体との間やコイ
ル導線と絶縁体との間に溜ることがなくなり、揮発成分
が加熱コイルを変形させることを防止できる。

【００４４】なお、実施例１および２で述べたように、
近接作用による高周波抵抗の増大を抑制するために、素
線の断面積を大きくしたり、上位集合線またはコイル導
線に絶縁体を設けたりすると効果的である。そこで、素
線の断面積を変えたり、絶縁体の厚みおよび量を変えた
りするなどの実験により加熱コイル全体での近接作用の
影響を調べた。その結果、加熱コイルの外周に絶縁体を
巻回したとき、外周の絶縁体を含まない絶縁体内の断面
積、すなわち、加熱コイルとして占有する全空間断面積
に対して素線の絶縁層部分を除く導体部体積が５０％を
超えないような構成にすると近接作用による高周波抵抗
の増大を抑えることができ、この比率が５０％を超える
と近接作用による高周波抵抗が著しく増大してくるとい
う結果が得られた。これにより、近接作用を考慮した設
計がしやすくなるという効果が得られる。

【００４５】また、実施例１および２の効果は、銅鍋や
アルミニウム鍋のような４０〜１００ｋＨｚの高周波電
流で被加熱体を誘導加熱する場合に特に有効である。

【００４６】なお、本実施例は誘導加熱装置の例として
誘導加熱調理器にて説明したが、その他各種誘導加熱装
置においても同様の効果が得られる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜１５に記載の
発明によれば、表皮効果および近接作用の影響を少なく
し、高周波電流に対するコイル抵抗を減少させた加熱コ
イルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における誘導加熱調理器に用
いる加熱コイルの集合線の断面図

【図２】同誘導加熱調理器の構成断面図

【図３】同誘導加熱調理器に用いる加熱コイルの他の例
における集合線の断面図

【図４】同誘導加熱調理器に用いる加熱コイルの他の例
における集合線の断面図

【図５】本発明の実施例２における誘導加熱調理器に用
いる加熱コイルの集合線の断面図

【図６】同誘導加熱調理器に用いる加熱コイルの他の例
における集合線の断面図

【図７】素線の構成断面図

【図８】本発明の実施例２における誘導加熱調理器に用
いる加熱コイルの他の例の集合線の断面図

【符号の説明】

３加熱コイル６、９、１１、１２、１４集合線７断面積の小さい素線８断面積の大きい素線１０、１３、１５上位集合線１６、１８コイル導線１７絶縁体２２接着層（接着部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者槇尾信芳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3K051 AA08 CD43 3K059 AA08 AD01 AD07 CD52 CD63 CD77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面積の異なる素線を集合したコイル導
線を巻回した加熱コイルを備えた誘導加熱装置。
【請求項２】コイル導線を巻回してなる加熱コイルに
高周波電流を流して被加熱体を誘導加熱するものにおい
て、コイル導線を予め断面積の異なる素線もしくは断面
積の異なる素線からなる集合線を撚り合わせたものをさ
らに複数撚り合わせるという撚り合わせを複数回行う多
段階重ね撚り構造とした誘導加熱装置。
【請求項３】コイル導線を予め第１の断面積からなる
素線もしくは第１の断面積からなる素線を用いた集合線
の周囲に第１の断面積と異なる第２の断面積からなる素
線もしくは第２の断面積からなる素線を用いた集合線を
撚り合せて集合線を形成する構成とした請求項１または
２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】コイル導線を巻回してなる加熱コイルに
高周波電流を流して被加熱体を誘導加熱するものにおい
て、前記コイル導線を素線もしくは集合線から形成し、
少なくともコイル導線の外周の一部もしくは全体に絶縁
体を設ける構成とした誘導加熱装置。
【請求項５】コイル導線を巻回してなる加熱コイルに
高周波電流を流して被加熱体を誘導加熱するものにおい
て、コイル導線を素線もしくは集合線を撚り合わせて上
位集合線を形成し、少なくとも前記上位集合線の外周の
一部もしくは全体に絶縁体を設け、さらに撚り合わせて
用いる多段階重ね撚り構造とした誘導加熱装置。
【請求項６】絶縁体は固着性絶縁体である請求項４ま
たは５に記載の誘導加熱装置。
【請求項７】固着性絶縁体は熱可塑性樹脂からなり、
熱を与えることにより絶縁体と絶縁体とを融着する構成
とした請求項６に記載の誘導加熱装置。
【請求項８】固着性絶縁体は未硬化もしくは半硬化の
ゴムまたは樹脂からなり、熱を与えることにより絶縁体
と絶縁体とを固着する構成とした請求項６に記載の誘導
加熱装置。
【請求項９】固着性絶縁体は未硬化もしくは半硬化の
ゴムまたは熱硬化樹脂を含浸した織布もしくは不織布か
らなり、熱を与えることにより絶縁体と絶縁体とを固着
する構成とした請求項６に記載の誘導加熱装置。
【請求項１０】絶縁体は熱収縮テープであり、前記熱
収縮テープを集合線もしくは／およびコイル導線に巻回
し、熱を与えることにより集合線もしくは／およびコイ
ル導線を固定する構成とした請求項４または５に記載の
誘導加熱装置。
【請求項１１】絶縁体の外周に接着部を設け、この接
着部を介して隣接した絶縁体どうしを接合する構成とし
た請求項４または５に記載の誘導加熱装置。
【請求項１２】集合線もしくは／およびコイル導線の
外周に絶縁体を設ける前に集合線もしくは／およびコイ
ル導線自体に熱を加え、集合線もしくは／およびコイル
導線自体に有している揮発成分を低減した後に絶縁体を
設けた請求項４〜１１のいずれか１項に記載の誘導加熱
装置。
【請求項１３】コイル導線を巻回してなる加熱コイル
に高周波電流を流して被加熱体を誘導加熱するものにお
いて、前記加熱コイルはその全体の空間体積に対し素線
の導体部体積を５０％以下となるように構成した誘導加
熱装置。
【請求項１４】少なくともコイル導線の一部に導体部
の直径が０.１ｍｍ以下の素線を用いた請求項４〜１３
のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
【請求項１５】加熱コイルに４０〜１００ｋＨｚの高
周波電流を流して被加熱体を誘導加熱する構成とした請
求項１〜１４のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。