【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭やオフィス、レストラン、工場などで使用される誘導加熱装置に関するものであり、さらに詳しくはアルミニウムや銅といった低透磁率かつ高電気伝導率なる特性の材料でできた被加熱物を加熱する誘導加熱調理器、誘導加熱式湯沸かし器、誘導加熱式アイロン、またはその他の誘導加熱式加熱装置等で、特にアルミニウムを加熱可能とする誘導加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘導加熱コイルで高周波磁界を発生させ、電磁誘導による渦電流で鍋等の被加熱物を加熱する誘導加熱調理器において、アルミニウム製の被加熱物を加熱できるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような、誘導加熱調理器においてアルミニウム製の被加熱物を加熱すると被加熱物に浮力が働き浮き上がるという課題があった。本願発明はこの課題を解決する手段に関するものであり、以下まず、従来の誘導加熱調理器を図６と図７を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の誘導加熱調理器の断面図である。図６において、鍋の形状をした被加熱物１が、加熱コイル２を有する誘導加熱部３の上方に設けられたプレート４の上に載置されている。プレート４は例えば厚み４ｍｍのセラミック材等の絶縁板である。加熱コイル２はインバータを有した駆動回路５から高周波電流が供給されて高周波磁界を発生し、被加熱物１に高周波磁界を与える。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−７５６２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の誘導加熱調理器では、被加熱物１の底部に誘起される電流と加熱コイル２の電流との相互作用で、被加熱物１の底部に加熱コイル２から遠ざかろうとする反発力が生じる。被加熱物１が鉄などの抵抗率がある程度大きい高透磁率材料で作られている場合には、所望の加熱出力を得るために必要な電流値が少なくてよいのでこの反発力は比較的小さい。また鉄などでは磁束が被加熱物１を流れるので磁気的引力が働き、被加熱物１が浮き上がったりずれたりする恐れはない。
【０００７】
被加熱物１がアルミニウムや銅といった低透磁率かつ高電気伝導率の材料で作られている場合には、所望の加熱出力を得るために加熱コイル２に流す電流を大きくして被加熱物１に大電流を誘起させる必要がある。その結果反発力が大きくなる。
【０００８】
また、アルミニウムの被加熱物１には鉄などの高透磁率材料の場合のような磁気的引力が働かないので、加熱コイル２の磁界と誘起電流の磁界の作用により被加熱物１を加熱コイル２から遠ざける方向に大きな力が働く。この力は被加熱物１に浮力として働く。被加熱物１の重量が軽い場合には、被加熱物１がこの浮力によりプレート４の載置面から浮き上がって移動するおそれがある。
【０００９】
図７の（ａ）は加熱コイル２に流される電流の向きを被加熱物１の側からみた図であり、同（ｂ）は、加熱コイル２に流される電流にもとづいて被加熱物１に誘導により生じて流される渦電流を図７の（ａ）と同じ方向から見た図である。図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように被加熱物１を流れる渦電流は加熱コイル２に流れる電流と逆向きでかつ略同形状のループ状である。従ってこの２つの環状の電流は加熱コイル２の面積と実質的に同じ断面積の２つの永久磁石が同種の極同士（例えばＮ極とＮ極）を対向して置いたことと同じ状態になる。その結果被加熱物１と加熱コイル２との間には大きな反発力が生じる。
【００１０】
この現象は、被加熱物１の材料がアルミニウムや銅という電気的伝導率が小さい物質である場合に顕著である。これに対して同じ低透磁率材料であっても、非磁性ＳＵＳはアルミニウムや銅よりも電気伝導率が低い材料であるから、加熱コイル２に流す電流が少なくても充分な発熱が得られる。したがって被加熱物１に流れる渦電流も小さく、それ故被加熱物１に誘導される磁界は小さい。
【００１１】
発明者は、前記したアルミニウム製の被加熱物に働く浮力を低減する研究開発を行い、特願２００２−２３５９７０号の特許出願を行った。この誘導加熱装置の構成は、被加熱物を誘導加熱するための加熱コイル、前記被加熱物を載置するための電気絶縁性を有する非磁性物のプレート、及び、前記加熱コイルと前記プレートとの間に設けられ、少なくとも一部が前記プレートに直接または熱伝導性を有する部材を介して接し、前記加熱コイルに対向して前記被加熱物を配置した時、前記加熱コイルの等価直列抵抗を増加させかつ、前記加熱コイルの発生する磁界が前記被加熱物に与える浮力を低減させる作用を与える電気導体を備えたものである。
【００１２】
この構成で、アルミニウム製の被加熱物が軽量であっても浮き上がることなく充分な入力電力による加熱を確保できるようになったが、鉄製の被加熱物を加熱する場合に比べると加熱効率すなわち火力感が若干劣るという課題があった。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、アルミニウム製の被加熱物が軽量であっても浮き上がることなく、充分な入力電力による加熱を確保でき、加熱効率を高めた誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、アルミニウム若しくは銅またはこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる被加熱物を誘導加熱可能な加熱コイルと、前記加熱コイルと前記被加熱物との間に設けられかつその主成分は低透磁率の金属としその中に磁性体を分散させた電気導体とを備え、前記電気導体は前記加熱コイルに対向して前記被加熱物を配置した時の前記加熱コイルの等価直列抵抗を大きくするとともに、前記加熱コイルの発生する磁界が前記被加熱物に対して働く浮力を低減する浮力低減機能を有するようにしている。
【００１５】
この構成により、アルミニウム製の被加熱物が軽量であっても浮き上がることなく、充分な入力電力による加熱を確保できる。また、電気導体の主成分を低透磁率の金属としその中に磁性体を分散させることによって、漏れ磁束（被加熱物や電気導体に到達する磁束以外の磁束）を電気導体に吸収・発熱させることができる。その結果、その発生熱をプレートを介して被加熱物に伝えることで加熱効率を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、本発明の誘導加熱装置は、アルミニウム若しくは銅またはこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる被加熱物を誘導加熱可能な加熱コイルと、前記加熱コイルと前記被加熱物との間に設けられかつその主成分は低透磁率の金属としその中に磁性体を分散させた電気導体とを備え、前記電気導体は前記加熱コイルに対向して前記被加熱物を配置した時の前記加熱コイルの等価直列抵抗を大きくするとともに、前記加熱コイルの発生する磁界が前記被加熱物に対して働く浮力を低減する浮力低減機能を有してなることにより、加熱コイルから発生する磁界は電気導体の影響を受けて向き及び強度分布が変わる。
【００１７】
一方、電気導体がない場合には、加熱コイルから発生する高周波磁界は、加熱コイルから発生した磁界を相殺する様に被加熱物に誘導電流が誘起する。この結果、加熱コイル電流と方向が逆で平行な誘導電流が高電気伝導率の被加熱体に誘導され、その電流と加熱コイルから放射される磁界との相互作用により、被加熱体に浮力が発生する。
【００１８】
しかしながら、当該電気導体が存在することにより、加熱コイルから発生する磁界は、電気導体と被加熱物に鎖交するため、両者に誘導電流電流を発生することになる。すなわち、電気導体に誘導された誘導電流の発生する磁界と被加熱物に誘導された電流の発生する磁界の重畳磁界が、加熱コイルの発生する磁界の変化を妨げるように電気導体及び被加熱物に誘導電流が流れることになる。
【００１９】
つまり、被加熱物に誘導される電流の分布が、電気導体に誘導電流が発生することにより変わることになる。この電流分布の変化で、加熱コイルの等価直列抵抗が大きくなることにより、同一出力を得る場合の加熱コイルに流す電流値を小さくすることができ、被加熱物に作用する浮力が低減するとともに、電気導体が被加熱物に働くべき浮力の一部を分担することで被加熱物に作用する浮力が低減できることになるわけである。併せて、加熱コイル、加熱コイルを駆動する共振電流を発生するインバータに使用されるスイッチング素子、及び共振コンデンサ等の高周波部品のスイッチング損失を低減することができるという作用をも有するものである。
【００２０】
ここで、電気導体の主成分を低透磁率の金属としその中に磁性体を分散させることによって、漏れ磁束（被加熱物や電気導体に到達する磁束以外の磁束）を電気導体に吸収・発熱させ、その発生熱をプレートを介して被加熱物に伝えることで加熱効率を高めるものである。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、特に電気導体の表面に磁性体を形成させるものであり、表面に磁性体を形成させるこの方法は、比較的簡単、安価で方法も多種存在し、自由度が大きいという利点がある。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、特に電気導体の被加熱体側の表面に磁性体を形成させるものであり、漏れ磁束による発熱は被加熱体側に集中し、効率よく被加熱物に熱移動できるとともに、加熱コイルは電気導体から熱を受けにくくなるので、加熱コイルのロスを低減することも可能になる。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、特に電気導体の外周側に磁性体を形成させるものであり、外周側は内周側に比べて磁束の密度が疎であるため、電気導体の発熱が少なくて済み、また、外周側は比較的低い温度の雰囲気と広範囲に隣接しているので冷却性が向上する。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、特に電気導体は物理的な処理によって表面に磁性体を形成させるものであり、例えば塗装、溶着、溶射、接合等によるものである。この方法は、基材に用いる電気導体は一定で各種方法の取捨選択が自由であるという利点と、比較的安価において処理が可能であり量産性が高い。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、特に、電気導体は化学的な処理によって表面に磁性体を形成させるものであり、例えば基材自体を酸化あるいは腐食等を施すことによって磁性体を形成させるものである。この方法は、基材自体に処理するため機械的な強度が高いとともに、物理的な処理のように付着物を伴わないため層間伝熱による損失が少なく電気導体の放熱効率が高い。
【００２６】
【実施例】
以下本発明の誘導加熱装置の好適な実施例について、図１から図７を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施例における誘導加熱装置（例えば誘導加熱調理器）の加熱コイル２１を含む誘導加熱部４２の構成を示す分解斜視図であり、図２は誘導加熱部４２の組立斜視図である。図３は誘導加熱部４２と誘導加熱調理器の本体の上部に固定されたプレート２８及びプレート２８に載置された被加熱物２９を示す断面図である。
【００２８】
図１、図２及び図３において、耐熱樹脂製のコイルベース２２の上面に４つのコの字型の強磁性体である、第１の磁性体のフェライトコア２３、２４、２５、２６が放射状に配置され、前記コイルベース２２に一体成型で取り付けられている。各フェライトコアは全体として加熱コイル２１に向って開いたコの字状に形成されている。コイルベース２２はフェライトコア２３〜２６の表面を覆うように成形され、加熱コイル２１とフェライトコア２３〜２６とを電気的に絶縁する構成になっている。なおフェライトコア２３〜２６の放熱のため一部を露出させてもよい。加熱コイル２１は細い素線を束ねた撚り線を平板状に巻回したコイルである。加熱コイル２１の両端末はコイルベース２２に設けられた端子板６１、６２にそれぞれ接続されている。端子板６１、６２は図示していない高周波電源に接続されている。
【００２９】
加熱コイル２１を保持するために、加熱コイル２１の上には、耐熱プラスチックの成形品によるコイルホルダ３７が設けられている。コイルホルダ３７の上にはカーボン等の材料で形成された導電膜３２が集積マイカ製の熱遮蔽板３０、３１の間に挟まれて設けられている。導電膜３２は英文字のＣの形をしている。導電膜３２に接続されている２個の端子３３Ａ、３３Ｂは、コネクタ３４Ａに接続されている。端子３３Ａ、３３Ｂはコネクタ３４Ａを経て切り換え装置３４Ｂに接続される。切り替え装置３４Ｂは端子３３Ａ、３３Ｂ間の導通をチェックする機能と端子３３Ａ、３３Ｂをコンデンサ３４に接続する機能を有する。切り換え装置３４Ｂは加熱コイル動作時は端子３３Ａ、３３Ｂをコンデンサ３４に接続する。コンデンサ３４は一端を商用電源の電位、あるいは加熱コイル２１に高周波電流を供給するインバータに入力される商用電源を整流した出力の電位あるいは大地電位あるいはその他の低電位部に接続される。
【００３０】
熱遮蔽板３０の上にマイカ製の耐熱シート６３が設けられている。耐熱シート６３の上に電気導体２７が設けられている。電気導体２７は２つの所定の幅を有する円弧状の電気導体半体２７ａ、２７ｂから構成されている。電気導体２７はその上部にある被加熱物２９を載せるためのプレート２８の下面に当接しまたは接着されている。電気導体２７は必ずしも接着されている必要はなく直接又は熱を伝導する電気絶縁性を有する部材や導電性部材を介してプレート２８に押し当てるようにしてもよい。プレート２８の材料は好ましくは耐熱セラミックであり高い電気絶縁性と金属より小さな所定の熱伝導性を有する。電気導体半体の数は２つに限定されるものではなく、更に分割して多くの数にしてもよい。多くの数（複数）に分割した電気導体はそれぞれほぼ均等な大きさにし、相互の間隔をほぼ均等にするのが被加熱物への浮上がり力の中心周りでの均等な配分と加熱力の均等な配分の上で望ましい。
【００３１】
たとえば本願発明者の先出願である特願２００２−０６６５５３の実施例のように単数のＣ字状の電気導体を用いたものでは浮上抑制力が中心周りに均等でないから被加熱部の一隅が浮き上がろうとしたり、被加熱物がある方向に横すべりしやすい点があった。電気導体を複数にすることにより、加熱コイルの磁界により電気導体に発生する誘導電流が分断される。その結果誘導加熱による電気導体の発熱を抑制することができる。
【００３２】
また加熱コイルの磁界により誘導される被加熱物の誘導電流の分布が変わるので、加熱コイルの等価直列抵抗が大きくなる。その結果加熱コイルの電流が低減し、被加熱体に与える浮力も低減する。また、電気導体が所定の幅を有し、加熱コイルの巻き線の巻き方向に沿った形状で相互に間隔を設けて配置されているので、効率よく電気導体に電流が誘導されて等価直列抵抗を大きくするので浮力低減効果が増す。
【００３３】
複数の電気導体の大きさと相互の間隔をほぼ均等にすることにより、加熱コイルから出て被加熱物に鎖交する磁束の分布が実質的に回転対称になる。その結果、被加熱物に働く浮力が中心の周りにバランス（平衡）をもって配分される。またフェライトコア２３〜２６が、複数に分割された電気導体２７の隙間の部分に対向しないようにするのが望ましい。これにより、隙間の部分で強くなる磁界を他の方向に分散させて磁界を均一にすることができる。
【００３４】
電気導体半体２７ａ、２７ｂはそれぞれ厚さが約１ｍｍ、幅が約３５ｍｍの板により形成され、半円の円弧状に形成されている。電気導体半体２７ａと２７ｂとの間隙２７ｃは約１０ｍｍである。電気導体半体２７ａ、２７ｂは、それぞれの脚部２７ｅ、２７ｆによりコイルホルダー３７を挟んでコイルーベース２２にねじ止めされる。電気導体２７の具体的寸法の実施例は、外径が１８０ｍｍ、内径が約１１０ｍｍ（加熱コイル２１の外径が約１８０ｍｍ、内径が約１６５ｍｍの場合）である。
【００３５】
ここで、電気導体２７は、図４（ａ）のようにアルミニウム（またはアルミニウム合金）を主成分とし、それに磁性体３８を加えたものであり、磁性体３８を加える方法としては特に限定されるものではない。磁性体３８の加え方としては、例えば粉末冶金技術のような方法により、アルミニウム中に磁性ステンレス、ニッケル等の磁性体３８を分散させる方法がある。
【００３６】
あるいは、物理的な処理として塗装、溶射、溶接、接合等によって磁性体３８を加える方法があり、具体的には磁性粉入りの塗装、ＰＶＤ、粉体溶射、クラッド材等がある。
【００３７】
また、化学的な処理としてめっき、陽極酸化等によって磁性体３８を加える方法があり、具体的にはニッケルめっきや磁性アルマイト処理等がある。これらの処理によるといずれも図４（ｂ）のように電気導体２７の表面に磁性体３８が形成されることになる。また、マスキング等を施せば、磁性体３８のつけかたは多種多様で、例えば片面のみ磁性体３８を形成したり、外周側のみ磁性体３８を形成したりすることが可能であり、その時々において設計の最適化を図ればよい。
【００３８】
電気導体２７の中央の開口部３９において、図５に示すフェライトコア２３〜２６の外側の立ち上がり部であるフェライトコア２３ｂ〜２６ｂの上端面は電気導体２７の外周より外側に位置している。また内側の立ち上がり部であるフェライトコア２３ｃ〜２６ｃの上端面は開口部３９の内周より内側に位置するようにしてある。図３において、誘導加熱部４２の下方に第２の磁性体３８４５が設けられている。磁性体３８４５は、例えば透磁率の高い厚さ０．１５ｍｍの珪素鋼板等を縦横が１５ｍｍ及び２０ｍｍ程度のほぼ扇形に形成した部材である。磁性体３８４５は、加熱コイル２１により被加熱物２９周囲に漏洩する磁界が不均一である場合に、その磁界分布を均一に調整して低減するために用いる。サーミスタ３５がホルダー３６にはめ込まれて、プレート２８の裏面に当接されプレート２８の温度を検出する。プレート２８は絶縁物である耐熱セラミックス製で、その上にアルミニウム製の被加熱物２９が加熱コイル２２に対向する様に載置される。
【００３９】
以下に本実施例の誘導加熱装置の動作を説明する。加熱コイル２１に図示を省略した高周波電源から約７０ｋＨｚの高周波電流を流すと、加熱コイル２１は、高周波磁界を発生する。加熱コイル２１の下方には、高透磁率材料であるフェライトコア２３〜２６があるので下方へ向かう磁束はフェライトコア２３〜２６によって集束され、磁界が加熱コイル２１の下方に拡がるのを防止できる。すなわちフェライトコア２３〜２６は加熱コイル下方及び側方での損失を抑制し加熱効率を高める作用をする。
【００４０】
加熱コイル２１の上方に出た磁束は電気導体２７に鎖交し、電気導体２７に誘導電流が誘起される。電気導体２７の厚みは前記のとおり約１ｍｍで磁束の浸透深さ以上の厚みを有するので、電気導体２７に鎖交する磁束の大部分はほとんど電気導体２７を貫通せず外周側または内周側に迂回してから被加熱物２９の方向に導かれる。
【００４１】
被加熱物２９に誘起される誘導電流は、加熱コイル２１の発生する磁界と、電気導体２７に誘起される電流により発生する磁界とが重畳した磁界が被加熱物２９に鎖交することにより発生する。従って電気導体２７が存在することにより、被加熱物２９に誘導される電流分布が変化する。さらに電気導体２７に発生する電流の分布の影響が加わることにより、加熱コイル２１の等価直列抵抗が大きくなる。
【００４２】
加熱コイル２１の等価直列抵抗が大きくなると、同じ加熱コイル電流において被加熱物２９の発熱量が大きくなる。その結果同一の熱出力を得ようとする場合の加熱コイル電流を小さくすることができ、それに伴い浮力も低減する。
【００４３】
また、図３に示すように電気導体２７をプレート２８当接させて、電気導体２７の熱を熱伝導でプレート２８に逃がし一部の熱を被加熱物２９に与ることにより電気導体２７の温度上昇を抑制することができ、周囲の部品に対する温度による悪影響を与えるのを防止できる。それとともに、前記の加熱効率の低下をカバーすることが可能である。
【００４４】
またプレート２８の下面に電気導体２７を当接させることにより、その下側に耐熱シート６３、熱遮蔽板３０、３１、導電膜３２、コイルホルダ３７などを積層して位置決めされる加熱コイル２１と前記プレート２８間の距離を正確に設定できる。
【００４５】
この構成により、電気導体２７の発熱は効率よくプレート２８に伝導させて放散させることができる。それ故電気導体２７の発熱が加熱コイル２１や周囲の部品に温度上昇による悪影響を及ぼすのを抑制する。また伝導熱で被加熱物２９の温度を上げ、加熱効率を高めることもできる。
【００４６】
電気導体２７をプレート２８に耐熱接着剤を用いて接着してもよい。その構造によると、接着により電気導体２７がプレートに密着するので、電気導体２７の熱がプレートに熱伝導で伝わって放熱され電気導体の放熱性が向上する。また、接着後の電気導体の取り扱いに手間がかからない。なお電気導体２７は導電膜３２を介在させてプレート２８の下面に当接させたりまたは接着しても良い。
【００４７】
電気導体２７は、２つの電気導体半体２７ａ、２７ｂの間に被加熱物２９の底面に対向するよう面内において約１０ｍｍの間隙２７ｃ（図１，図２）を設けて配設している。この間隙２７ｃを設けないほうが等価直列抵抗（Ｒｓ）の増加効果は大きい。しかし、間隙２７ｃを設けない場合には、電気導体半体２７ａ、２７ｂの誘導電流が多いため発熱量が極めて大きく加熱効率の低下も大きい。間隙２７ｃを設けると、間隙２７ｃを設けない場合より等価直列抵抗の増加は少なくなる。しかし間隙２７ｃを設けることにより、電気導体２７に誘起される電流と逆方向でかつ略平行に加熱コイル２１の中心の回りを流れる周回電流が流れないようになる。これにより結果的に分布の異なる誘導電流が電気導体２７内に流れることになる。それ故、電気導体２７の発熱が抑制されるとともに等価直列抵抗を増加させる作用を生じる。
【００４８】
加熱コイル２２の上部に熱遮蔽板３０と３１に挟んで設けた導電膜３２は、コンデンサ３４（図１、図２）を介して商用電源電位、インバータの入力電位となる電源電流整流器の出力電位、またはアース電位に接続される。これにより加熱コイル２１から漏洩するリーク電流を低減することができる。この導電膜３２は膜厚が約３０ミクロン程度と薄く選ばれる。したがって電気伝導率も小さいので誘導電流も極めて少ない。そのため加熱コイル２１から発生する磁界の分布を変える作用はほとんどない。また導電膜３２は電気導体２７のような等価直列抵抗の増加作用、加熱コイル電流の低減作用及び浮力低減作用もほとんどない。
【００４９】
また、電気導体２７に磁性体３８を分散させることにより、漏れ磁束（被加熱物２９や電気導体２７に到達する磁束以外の磁束）を電気導体２７に吸収・発熱させ、その発生熱をプレート２８を介して被加熱物２９に伝えることで加熱効率をより高めることが可能になる。
【００５０】
また、電気導体２７の表面に磁性体３８を形成させることによっても同様の効果が得られ、この方法は、比較的簡単、安価で方法も多種存在し、自由度が大きいという利点がある。
【００５１】
特に電気導体２７の被加熱体２９側の表面に磁性体３８を形成させれば、漏れ磁束による発熱は被加熱体２９側に集中し、効率よく被加熱物２９に熱移動できるとともに、加熱コイル２１は電気導体２７から熱を受けにくくなるので、加熱コイル２１のロスを低減することも可能になる。
【００５２】
また、電気導体２７の外周側に磁性体を形成させれば、外周側は内周側に比べて磁束の密度が疎であるため、電気導体２７の発熱が少なくて済み、また、外周側は比較的低い温度の雰囲気と広範囲に隣接しているので冷却性が向上する。
【００５３】
物理的な処理によって表面に磁性体３８を形成させるのは、基材に用いる電気導体２７は一定で各種方法の取捨選択が自由で、また、比較的安価において処理が可能であり量産性が高いという利点がある。
【００５４】
化学的な処理によって表面に磁性体３８を形成させるのは、基材自体に処理するため機械的な強度が高いとともに、物理的な処理のように付着物を伴わないため層間伝熱による損失が少なく電気導体２７の放熱効率が高いという利点がある。
【００５５】
なお、電気導体２７に磁性体３８を加えることで、加熱コイル２１の等価直列抵抗を大きくして、浮力を低減することも可能である。しかしながら、電気導体２７が必要以上に発熱しないよう磁性体３８の含有量に注意し、浮力低減と発熱の設計バランスをとることが肝要である。但し、本実施例のように、磁性体３８を分散させたり、表面に薄く処理することにより、磁性体３８が発熱しにくい構成をとっているので、この面からも有利である。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、アルミニウム製の被加熱物が軽量であっても浮き上がることなく、充分な入力電力による加熱を確保でき、加熱効率を向上した誘導加熱装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の要部斜視図
【図２】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の要部断面図
【図３】図２の誘導加熱部のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図
【図４】（ａ）磁性体を加えた電気導体の断面図
（ｂ）表面に磁性体を形成させた電気導体の断面図
【図５】フェライトコア２３、２４、２５、及び２６の斜視図
【図６】従来の誘導加熱装置の断面図
【図７】（ａ）従来の誘導加熱装置の加熱コイルに流れる電流を示す図
（ｂ）従来の誘導加熱装置の被加熱物に流れる電流を示す図
【符号の説明】
２１ 加熱コイル
２７ 電気導体
２９ 被加熱物
３８ 磁性体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating device used in general homes, offices, restaurants, factories, and the like, and more particularly, to an object to be heated made of a material having low magnetic permeability and high electric conductivity such as aluminum and copper. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an induction heating device that can heat aluminum, particularly an induction heating cooker, an induction heating water heater, an induction heating iron, or another induction heating type heating device.
[0002]
[Prior art]
An induction heating cooker in which an induction heating coil generates a high-frequency magnetic field and heats an object to be heated such as a pan with an eddy current caused by electromagnetic induction, which can heat an aluminum object to be heated has been proposed (for example, Patent Reference 1).
[0003]
When an aluminum object to be heated is heated in such an induction heating cooker, there is a problem that buoyancy acts on the object to be heated and the object is lifted. The present invention relates to means for solving this problem. First, a conventional induction heating cooker will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
[0004]
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional induction heating cooker. In FIG. 6, an object to be heated 1 in the shape of a pot is placed on a plate 4 provided above an induction heating unit 3 having a heating coil 2. The plate 4 is an insulating plate made of, for example, a ceramic material having a thickness of 4 mm. The heating coil 2 is supplied with a high-frequency current from a drive circuit 5 having an inverter, generates a high-frequency magnetic field, and applies the high-frequency magnetic field to the object 1 to be heated.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-75620
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional induction heating cooker, a repulsive force that tends to move away from the heating coil 2 at the bottom of the heated object 1 is generated by the interaction between the current induced at the bottom of the heated object 1 and the current of the heating coil 2. Occurs. When the object to be heated 1 is made of a high magnetic permeability material such as iron having a relatively large resistivity, the current value required to obtain a desired heating output is small, so that the repulsive force is relatively small. . Further, in the case of iron or the like, since magnetic flux flows through the object to be heated 1, magnetic attraction acts, and there is no fear that the object to be heated 1 is lifted or shifted.
[0007]
When the object to be heated 1 is made of a material having low magnetic permeability and high electrical conductivity such as aluminum or copper, the current flowing through the heating coil 2 is increased to obtain a desired heating output. A large current must be induced. As a result, the resilience increases.
[0008]
Further, since the magnetic attraction unlike the case of a high magnetic permeability material such as iron does not act on the aluminum object 1 to be heated, the object 1 is heated by the action of the magnetic field of the heating coil 2 and the magnetic field of the induced current. A large force acts in the direction away from 2. This force acts on the object 1 as buoyancy. When the weight of the heated object 1 is light, the heated object 1 may be lifted from the mounting surface of the plate 4 and moved by the buoyancy.
[0009]
FIG. 7A is a diagram of the direction of the current flowing through the heating coil 2 as viewed from the side of the object to be heated 1, and FIG. 7B is a diagram illustrating the direction of the current flowing through the heating coil 2. FIG. 8 is a diagram of the eddy current generated and induced by the induction as viewed from the same direction as FIG. As shown in FIGS. 7A and 7B, the eddy current flowing through the object to be heated 1 has a loop shape which is opposite to the current flowing through the heating coil 2 and has substantially the same shape. Therefore, these two annular currents are in the same state as two permanent magnets having substantially the same cross-sectional area as the area of the heating coil 2 having the same type of poles (for example, N pole and N pole) placed opposite each other. . As a result, a large repulsive force is generated between the object to be heated 1 and the heating coil 2.
[0010]
This phenomenon is remarkable when the material of the object 1 to be heated is aluminum or copper having a low electrical conductivity. On the other hand, even with the same low magnetic permeability material, non-magnetic SUS is a material having lower electric conductivity than aluminum or copper, so that sufficient heat generation can be obtained even when the current flowing through the heating coil 2 is small. Therefore, the eddy current flowing through the object to be heated 1 is small, and the magnetic field induced in the object to be heated 1 is small.
[0011]
The inventor has conducted research and development for reducing the buoyancy acting on the aluminum object to be heated, and filed a patent application for Japanese Patent Application No. 2002-235970. The configuration of the induction heating device includes a heating coil for induction heating the object to be heated, a non-magnetic plate having electrical insulation for mounting the object to be heated, and the heating coil and the plate. Is provided between at least a part of the plate directly or via a member having thermal conductivity, when the object to be heated is disposed opposite to the heating coil, the equivalent series resistance of the heating coil An electric conductor is provided which increases the magnetic field generated by the heating coil and reduces the buoyancy exerted on the object to be heated.
[0012]
With this configuration, even if the object to be heated made of aluminum is lightweight, heating with sufficient input power can be ensured without being lifted, but the heating efficiency, that is, thermal power, is higher than when heating the object to be heated made of iron. There was a problem that the feeling was slightly inferior.
[0013]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an induction heating device that can secure heating with sufficient input power without increasing the weight of an aluminum object to be heated even if the object is lightweight, and that increases the heating efficiency. The purpose is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, an induction heating device of the present invention includes a heating coil capable of induction heating an object to be heated made of aluminum or copper or a low magnetic permeability material having an electric conductivity substantially equal to or higher than these. An electric conductor provided between the heating coil and the object to be heated, the main component of which is a metal having a low magnetic permeability and a magnetic substance dispersed therein, and the electric conductor faces the heating coil. In addition to increasing the equivalent series resistance of the heating coil when the object to be heated is arranged, the magnetic field generated by the heating coil has a buoyancy reducing function of reducing the buoyancy acting on the object to be heated. ing.
[0015]
With this configuration, even if the object to be heated made of aluminum is lightweight, it is possible to secure heating with sufficient input power without floating. In addition, the main component of the electric conductor is made of a metal having a low magnetic permeability and a magnetic substance is dispersed in the metal, so that the electric flux absorbs and generates heat from the leakage magnetic flux (magnetic flux other than the magnetic flux reaching the object to be heated and the electric conductor). be able to. As a result, the generated heat is transmitted to the object to be heated via the plate, so that the heating efficiency can be increased.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 is a heating coil capable of inductively heating an object to be heated made of aluminum or copper or a low magnetic permeability material having substantially the same or higher electric conductivity, An electric conductor provided between the heating coil and the object to be heated, the main component of which is a low-permeability metal and a magnetic substance dispersed therein; and the electric conductor faces the heating coil. And a buoyancy reducing function for increasing the equivalent series resistance of the heating coil when disposing the object to be heated and reducing the buoyancy acting on the object by the magnetic field generated by the heating coil. Accordingly, the direction and intensity distribution of the magnetic field generated from the heating coil changes due to the influence of the electric conductor.
[0017]
On the other hand, when there is no electric conductor, an induction current is induced in the object to be heated such that the high-frequency magnetic field generated from the heating coil cancels the magnetic field generated from the heating coil. As a result, an induced current in a direction opposite to the direction of the heating coil current is induced in the object to be heated having a high electrical conductivity, and the interaction between the current and the magnetic field radiated from the heating coil causes a buoyancy in the object to be heated. appear.
[0018]
However, the presence of the electric conductor causes the magnetic field generated from the heating coil to interlink with the electric conductor and the object to be heated, so that an induced current is generated in both. In other words, the electric conductor and the object to be heated such that the superposed magnetic field of the magnetic field generated by the induced current induced in the electric conductor and the magnetic field generated by the current induced in the object to be heated prevent a change in the magnetic field generated by the heating coil. An induced current will flow through the device.
[0019]
That is, the distribution of the current induced in the object to be heated changes due to the generation of the induced current in the electric conductor. By this change in current distribution, the equivalent series resistance of the heating coil increases, so that the current value flowing through the heating coil when obtaining the same output can be reduced, and the buoyancy acting on the object to be heated is reduced, The buoyancy acting on the object to be heated can be reduced by the electric conductor sharing a part of the buoyancy to be exerted on the object to be heated. In addition, the present invention has an effect that the switching loss of a high-frequency component such as a heating coil, a switching element used for an inverter that generates a resonance current for driving the heating coil, and a resonance capacitor can be reduced.
[0020]
Here, the main component of the electric conductor is made of a metal having low magnetic permeability, and a magnetic substance is dispersed therein, so that the leakage magnetic flux (magnetic flux other than the magnetic flux reaching the object to be heated and the electric conductor) is absorbed and generated by the electric conductor. The generated heat is transmitted to the object to be heated via the plate to increase the heating efficiency.
[0021]
The invention according to claim 2 particularly forms a magnetic material on the surface of an electric conductor, and this method of forming a magnetic material on the surface is relatively simple, inexpensive, and various methods are available. It has the advantage of being large.
[0022]
According to the third aspect of the present invention, a magnetic body is formed on the surface of the electric conductor on the side of the object to be heated, and heat generated by leakage magnetic flux is concentrated on the side of the object to be heated, and heat can be efficiently transferred to the object to be heated. Since the heating coil is less likely to receive heat from the electric conductor, the loss of the heating coil can be reduced.
[0023]
The invention according to claim 4 is to form a magnetic body particularly on the outer peripheral side of the electric conductor, and the outer peripheral side has a lower magnetic flux density than the inner peripheral side, so that the electric conductor generates less heat. In addition, since the outer peripheral side is adjacent to a relatively low temperature atmosphere in a wide range, the cooling performance is improved.
[0024]
In the invention according to claim 5, the electric conductor forms a magnetic material on the surface by physical treatment, for example, by coating, welding, spraying, joining, or the like. This method has the advantages that the electric conductor used for the base material is constant and that various methods can be freely selected, and that it can be processed at relatively low cost and has high productivity.
[0025]
In the invention according to claim 6, the electric conductor forms a magnetic body on the surface by a chemical treatment, for example, the base body itself is oxidized or corroded to form the magnetic body. is there. This method has a high mechanical strength because it is applied to the base material itself, and has no loss due to interlayer heat transfer because it does not involve deposits unlike a physical treatment.
[0026]
【Example】
Hereinafter, a preferred embodiment of the induction heating apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0027]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of an induction heating unit 42 including a heating coil 21 of an induction heating device (for example, an induction heating cooker) according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the induction heating section 42, the plate 28 fixed to the upper portion of the main body of the induction heating cooker, and the object 29 to be heated placed on the plate 28.
[0028]
1, 2, and 3, first U-shaped ferrite cores 23, 24, 25, and 26, which are four U-shaped ferromagnetic bodies, are radially formed on the upper surface of a coil base 22 made of a heat-resistant resin. And attached to the coil base 22 by integral molding. Each ferrite core is formed in a U-shape that opens toward the heating coil 21 as a whole. The coil base 22 is formed so as to cover the surfaces of the ferrite cores 23 to 26, and is configured to electrically insulate the heating coil 21 from the ferrite cores 23 to 26. A part of the ferrite cores 23 to 26 may be exposed for heat radiation. The heating coil 21 is a coil formed by winding a stranded wire obtained by bundling thin wires into a flat plate shape. Both ends of the heating coil 21 are connected to terminal plates 61 and 62 provided on the coil base 22, respectively. The terminal plates 61 and 62 are connected to a high-frequency power supply (not shown).
[0029]
In order to hold the heating coil 21, a coil holder 37 made of a heat-resistant plastic molded product is provided on the heating coil 21. A conductive film 32 made of a material such as carbon is provided on the coil holder 37 so as to be sandwiched between the heat shielding plates 30 and 31 made of integrated mica. The conductive film 32 has an English letter C shape. The two terminals 33A and 33B connected to the conductive film 32 are connected to a connector 34A. The terminals 33A and 33B are connected to a switching device 34B via a connector 34A. The switching device 34B has a function of checking conduction between the terminals 33A and 33B and a function of connecting the terminals 33A and 33B to the capacitor 34. The switching device 34B connects the terminals 33A and 33B to the capacitor 34 during the operation of the heating coil. One end of the capacitor 34 is connected to the potential of a commercial power supply, or the potential of an output obtained by rectifying the commercial power supplied to an inverter that supplies a high-frequency current to the heating coil 21, the ground potential, or another low potential portion.
[0030]
A heat-resistant sheet 63 made of mica is provided on the heat shielding plate 30. The electric conductor 27 is provided on the heat-resistant sheet 63. The electric conductor 27 includes two arc-shaped electric conductor halves 27a and 27b each having a predetermined width. The electric conductor 27 is in contact with or adhered to the lower surface of a plate 28 on which an object 29 to be heated is placed. The electric conductor 27 does not necessarily need to be adhered, and may be pressed directly or via a conductive member having an electrically insulating property or a conductive member to the plate 28. The material of the plate 28 is preferably a refractory ceramic, having high electrical insulation and a predetermined thermal conductivity lower than that of metal. The number of the electric conductor halves is not limited to two, and may be further divided into a large number. The electrical conductors divided into a large number (plural) should be approximately equal in size, and the spacing between them should be approximately equal. Desirable on even distribution.
[0031]
For example, in the case of using a single C-shaped electric conductor as in the embodiment of Japanese Patent Application No. 2002-066553, which is the prior application of the inventor of the present invention, one corner of the heated portion floats because the floating suppression force is not uniform around the center. There was a point that it was easy to go up or to slide sideways in the direction of the object to be heated. By providing a plurality of electric conductors, an induced current generated in the electric conductor by the magnetic field of the heating coil is divided. As a result, heat generation of the electric conductor due to induction heating can be suppressed.
[0032]
Further, since the distribution of the induced current of the object to be heated induced by the magnetic field of the heating coil changes, the equivalent series resistance of the heating coil increases. As a result, the current of the heating coil is reduced, and the buoyancy applied to the object to be heated is also reduced. In addition, since the electric conductor has a predetermined width and is arranged at a distance from each other in a shape along the winding direction of the winding of the heating coil, current is efficiently induced in the electric conductor and the equivalent series resistance is reduced. , The buoyancy reduction effect increases.
[0033]
By making the sizes of the plurality of electric conductors substantially equal to each other, the distribution of the magnetic flux exiting the heating coil and linking the object to be heated becomes substantially rotationally symmetric. As a result, the buoyancy acting on the object to be heated is distributed around the center in a balanced manner. Further, it is desirable that the ferrite cores 23 to 26 do not face the gap portion of the electric conductor 27 divided into a plurality. As a result, the magnetic field that becomes stronger in the gap can be dispersed in other directions to make the magnetic field uniform.
[0034]
The electric conductor halves 27a and 27b are each formed of a plate having a thickness of about 1 mm and a width of about 35 mm, and are formed in a semicircular arc shape. The gap 27c between the electric conductor halves 27a and 27b is about 10 mm. The electric conductor halves 27a and 27b are screwed to the coil-base 22 with the coil holder 37 interposed therebetween by the legs 27e and 27f. An example of specific dimensions of the electric conductor 27 is an outer diameter of 180 mm and an inner diameter of about 110 mm (when the outer diameter of the heating coil 21 is about 180 mm and the inner diameter is about 165 mm).
[0035]
Here, the electric conductor 27 has aluminum (or aluminum alloy) as a main component and a magnetic material 38 added thereto as shown in FIG. 4A, and the method of adding the magnetic material 38 is not particularly limited. Not something. As a method of adding the magnetic body 38, there is a method of dispersing the magnetic body 38 such as magnetic stainless steel or nickel in aluminum by a method such as a powder metallurgy technique.
[0036]
Alternatively, as a physical treatment, there is a method of adding the magnetic body 38 by painting, thermal spraying, welding, joining, or the like. Specific examples include painting with magnetic powder, PVD, powder thermal spraying, clad material, and the like.
[0037]
In addition, as a chemical treatment, there is a method of adding the magnetic body 38 by plating, anodic oxidation, or the like, and specifically, nickel plating, magnetic alumite treatment, or the like. According to these processes, the magnetic body 38 is formed on the surface of the electric conductor 27 as shown in FIG. Also, by applying masking or the like, the magnetic body 38 can be attached in various ways. For example, it is possible to form the magnetic body 38 only on one side or to form the magnetic body 38 only on the outer peripheral side. May be optimized.
[0038]
In the central opening 39 of the electric conductor 27, the upper end surfaces of the ferrite cores 23 b to 26 b which are the rising portions outside the ferrite cores 23 to 26 shown in FIG. 5 are located outside the outer periphery of the electric conductor 27. The upper end surfaces of the ferrite cores 23c to 26c, which are the inner rising portions, are located inside the inner periphery of the opening 39. In FIG. 3, a second magnetic body 3845 is provided below the induction heating unit 42. The magnetic body 3845 is a member formed by forming, for example, a silicon steel plate having a high magnetic permeability and a thickness of 0.15 mm or the like in a substantially sector shape with a length and width of about 15 mm and 20 mm. The magnetic material 3845 is used for uniformly adjusting and reducing the magnetic field distribution when the magnetic field leaking around the object 29 to be heated by the heating coil 21 is not uniform. The thermistor 35 is fitted into the holder 36 and is brought into contact with the back surface of the plate 28 to detect the temperature of the plate 28. The plate 28 is made of a heat-resistant ceramic which is an insulator, and an object to be heated 29 made of aluminum is placed thereon so as to face the heating coil 22.
[0039]
Hereinafter, the operation of the induction heating device of the present embodiment will be described. When a high-frequency current of about 70 kHz flows from a high-frequency power supply (not shown) to the heating coil 21, the heating coil 21 generates a high-frequency magnetic field. Since the ferrite cores 23 to 26, which are high magnetic permeability materials, are provided below the heating coil 21, the downward magnetic flux is converged by the ferrite cores 23 to 26, and the magnetic field can be prevented from spreading below the heating coil 21. That is, the ferrite cores 23 to 26 function to suppress the loss below and on the side of the heating coil and increase the heating efficiency.
[0040]
The magnetic flux emitted above the heating coil 21 is linked to the electric conductor 27, and an induced current is induced in the electric conductor 27. Since the thickness of the electric conductor 27 is about 1 mm as described above and is greater than the penetration depth of the magnetic flux, most of the magnetic flux linked to the electric conductor 27 hardly penetrates the electric conductor 27 and the outer side or the inner side. And is guided in the direction of the object to be heated 29.
[0041]
The induction current induced in the object to be heated 29 is generated by a magnetic field in which the magnetic field generated by the heating coil 21 and the magnetic field generated by the current induced in the electric conductor 27 are linked to the object to be heated 29. I do. Therefore, the presence of the electric conductor 27 changes the current distribution induced in the object 29 to be heated. Further, due to the influence of the distribution of the current generated in the electric conductor 27, the equivalent series resistance of the heating coil 21 increases.
[0042]
When the equivalent series resistance of the heating coil 21 increases, the calorific value of the article 29 to be heated increases at the same heating coil current. As a result, when the same heat output is to be obtained, the heating coil current can be reduced, and the buoyancy is reduced accordingly.
[0043]
As shown in FIG. 3, the electric conductor 27 is brought into contact with the plate 28, the heat of the electric conductor 27 is released to the plate 28 by heat conduction, and a part of the heat is given to the object 29 to be heated. It is possible to suppress a rise in temperature, and to prevent adverse effects on surrounding components due to temperature. At the same time, it is possible to cover the decrease in the heating efficiency.
[0044]
Further, by contacting the electric conductor 27 with the lower surface of the plate 28, the heating coil 21 which is positioned by laminating the heat-resistant sheet 63, the heat shielding plates 30, 31, the conductive film 32, the coil holder 37 and the like on the lower side. The distance between the plates 28 can be set accurately.
[0045]
With this configuration, heat generated by the electric conductor 27 can be efficiently transmitted to the plate 28 and dissipated. Therefore, the heat generated by the electric conductor 27 is prevented from adversely affecting the heating coil 21 and surrounding components due to a rise in temperature. In addition, the temperature of the object 29 to be heated can be increased by the conduction heat to increase the heating efficiency.
[0046]
The electric conductor 27 may be bonded to the plate 28 using a heat-resistant adhesive. According to this structure, the electric conductor 27 adheres to the plate by bonding, so that the heat of the electric conductor 27 is transmitted to the plate by heat conduction and radiated, so that the heat dissipation of the electric conductor is improved. In addition, the handling of the electric conductor after bonding is not troublesome. The electric conductor 27 may be in contact with or adhere to the lower surface of the plate 28 with the conductive film 32 interposed.
[0047]
The electric conductor 27 is provided with a gap 27c (FIGS. 1 and 2) of about 10 mm in the plane between the two electric conductor halves 27a and 27b so as to face the bottom surface of the object 29 to be heated. . The effect of increasing the equivalent series resistance (Rs) is greater when the gap 27c is not provided. However, when the gap 27c is not provided, the amount of heat generated in the electric conductor halves 27a and 27b is large, so that the amount of generated heat is extremely large and the heating efficiency is greatly reduced. When the gap 27c is provided, the increase in the equivalent series resistance is smaller than when the gap 27c is not provided. However, the provision of the gap 27c prevents a circulating current flowing around the center of the heating coil 21 in a direction opposite to and substantially parallel to the current induced in the electric conductor 27. As a result, induced currents having different distributions flow in the electric conductor 27. Therefore, the effect of suppressing the heat generation of the electric conductor 27 and increasing the equivalent series resistance is produced.
[0048]
A conductive film 32 provided above the heating coil 22 between the heat shield plates 30 and 31 is connected to a commercial power supply potential via a capacitor 34 (FIGS. 1 and 2) and an output potential of a power supply current rectifier which is an input potential of an inverter. , Or ground potential. Thereby, the leak current leaking from the heating coil 21 can be reduced. This conductive film 32 is selected to be as thin as about 30 microns. Therefore, since the electric conductivity is small, the induced current is very small. Therefore, there is almost no effect of changing the distribution of the magnetic field generated from the heating coil 21. Further, the conductive film 32 has almost no effect of increasing the equivalent series resistance, a function of reducing the heating coil current and a function of reducing the buoyancy like the electric conductor 27.
[0049]
Further, by dispersing the magnetic material 38 in the electric conductor 27, leakage magnetic flux (magnetic flux other than the magnetic flux reaching the object to be heated 29 and the electric conductor 27) is absorbed and generated by the electric conductor 27, and the generated heat is transmitted to the plate 28. The heating efficiency can be further increased by transmitting the heat to the object to be heated 29 via the.
[0050]
The same effect can also be obtained by forming the magnetic body 38 on the surface of the electric conductor 27. This method has the advantage of being relatively simple, inexpensive, has various methods, and has a high degree of freedom.
[0051]
In particular, if the magnetic body 38 is formed on the surface of the electric conductor 27 on the side of the object 29 to be heated, heat generated by the leakage magnetic flux is concentrated on the side of the object 29 to be heated, and heat can be efficiently transferred to the object 29 to be heated. Since the heat receiving member 21 is less likely to receive heat from the electric conductor 27, the loss of the heating coil 21 can be reduced.
[0052]
Further, if a magnetic material is formed on the outer peripheral side of the electric conductor 27, heat generation of the electric conductor 27 can be reduced because the magnetic flux density is lower on the outer peripheral side than on the inner peripheral side. Since it is adjacent to a relatively low temperature atmosphere in a wide range, cooling performance is improved.
[0053]
The magnetic substance 38 is formed on the surface by physical treatment because the electric conductor 27 used for the base material is constant and various methods can be freely selected. In addition, the treatment can be performed at relatively low cost and the mass productivity is high. There is an advantage that.
[0054]
Forming the magnetic material 38 on the surface by chemical treatment is high in mechanical strength because it is applied to the substrate itself, and loss due to interlayer heat transfer is not caused because there is no attached substance as in physical treatment. There is an advantage that the heat radiation efficiency of the electric conductor 27 is small.
[0055]
By adding the magnetic body 38 to the electric conductor 27, it is possible to increase the equivalent series resistance of the heating coil 21 and reduce the buoyancy. However, it is important to pay attention to the content of the magnetic body 38 so that the electric conductor 27 does not generate heat more than necessary, and to balance the design of the reduction of buoyancy and the heat generation. However, since the magnetic body 38 is hardly heated by dispersing the magnetic body 38 or thinly treating the surface as in the present embodiment, it is also advantageous from this aspect.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if the object to be heated made of aluminum is lightweight, it does not float, it can secure heating with sufficient input power, and an induction heating device with improved heating efficiency can be realized. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of an induction heating device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a main part of the induction heating device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the induction heating unit of FIG. 2 taken along the line III-III.
FIG. 4A is a sectional view of an electric conductor to which a magnetic substance is added.
(B) Cross section of an electric conductor having a magnetic material formed on the surface
FIG. 5 is a perspective view of ferrite cores 23, 24, 25, and 26.
FIG. 6 is a sectional view of a conventional induction heating device.
FIG. 7A is a diagram showing a current flowing through a heating coil of a conventional induction heating device.
(B) A diagram showing a current flowing through an object to be heated in a conventional induction heating device.
[Explanation of symbols]
21 heating coil
27 Electric conductor
29 Heated object
38 Magnetic material
