JP2012149195A - テープ基材、コイルおよび誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、熱損失を低減して熱効率を上げるために、コイルの耐熱性を向上して安全性の確保を図るために必要な構成要素およびそれを使用したコイルと誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【解決手段】テープ基材３０は、複数の耐熱絶縁糸３０ａを均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニス層３０ｂを含浸させてテープ状に形成するとともに、自己融着ワニス層３０ｂを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、被接着物とともに巻き込む等の被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物を接着するようにしてある。そして、導体線２９で形成されるコイル２４のターン間に、テープ基材３０を配設し、加熱することでコイル２４のターン間をテープ基材３０で固着して形成してある。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器等に用いるコイルの組み立て時に形状を保持する構成に関するものである。

近年、火を使わない、燃焼ガスの出ない安全でクリーンな熱源として誘導加熱調理器が普及してきている。この誘導加熱調理器は誘導加熱のための加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を制御可能に供給する制御回路上に様々な電子部品とを備えている。

そして、誘導加熱調理器はガス加熱に比べて高い熱効率であるものの、被調理鍋の材質による被透磁率や抵抗率によって加熱効率が異なり、相対的に熱効率の低い条件下では熱損失が増大し、その分加熱コイル等の部品の発熱が増大するため、安定した加熱調理を行うために、加熱コイルの構造が重要となり、種々の改良がなされている。

この種の誘導加熱調理器の加熱コイルの構成としては、簡便な方法で放熱板の所定位置に加熱コイルおよびコイルベースを固定する構成としたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱装置用誘導加熱コイルの断面図を示すものである。図１２に示すように、誘導加熱調理器において、被調理鍋（図示せず）が載置されるトッププレート１の下方に配置されるコイルユニット２は加熱コイル３と、加熱コイル３が載置されるフェライト４と、フェライト４を保持するコイルベース５で構成されている。

そして、コイルベース５の上面側に突出した、放射状に複数本配置された棒状のフェライト４が加熱コイル３下面に直接接触して保持しており、加熱コイル３の発熱を熱伝導によって、フェライト４に積極的に伝熱される構造となっている。

ここで、加熱コイル３とフェライト４の間隙に熱伝導性の高い熱伝導部材を充填して、加熱コイル３の熱拡散を良好にすれば、より効率よく加熱コイル３を冷却できる。

また、誘導加熱調理器などの機器内の放射ノイズ、又は反射ノイズを防止し、内部外部をとわず手軽にシールドできるようなテープとして、構成したものがある（例えば、特許文献２参照）。

図１３は、特許文献２に記載された従来の３層構造のテープである。図１３に示すように、テープ１１は、薄帯１２が磁性材粉末と有機結合剤からなる複合磁性体層１３又は、導電体層１４で構成されている。

特開２００５−３０２４０６号公報 特開平１０−７４６１３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、発熱した加熱コイル３の熱をフェライト４に熱伝
導して広く拡散させ加熱コイル３を冷却することで熱損失を低減する様になっているため、さらに、熱損失を低減して熱効率を上げようとすると、ファン等による冷却量を上げなければならず、ファン等による騒音や加熱コイル３の配置等による限界があり、大幅な改善はできず、やはり、加熱コイル３自身の巻き方等による改良が必要となった。

そこで、簡単な構成で、熱損失を低減して熱効率を上げるために、トッププレートと加熱コイル３をできるだけ近づけて配置すると、トッププレート上の被加熱調理容器と加熱コイル３の距離が近くなり、被加熱調理容器と加熱コイル３の結合が強くなるため、加熱しやすくなるとともに、加熱コイル３からの電磁界漏れを大幅に低減することができ、さらに、加熱コイル３の発熱がトッププレートに伝熱されるので、被加熱調理容器からの熱をトッププレートが奪ってしまう量を低減でき、これらの相乗効果で加熱コイル３の熱効率を大幅に向上することができるようになる。

しかしながら上記のトッププレートと加熱コイル３できるだけ近づけて配置する構成では、使用者の調理条件によっては、加熱コイル３が高温となり、加熱コイル３を形成する導線の絶縁性に対する耐熱が課題となった。

例えば、使用者の調理条件としては、フライパンによる焼き物や、さらに、フライパンあるいは鍋に被加熱物を少量あるいはない状態で加熱するような空焼き状態では、加熱コイル３が高温となりやすくなる。そのため、加熱コイル３が高温とならないように、加熱コイル３あるいはトッププレートまたは鍋底の温度を検知して加熱コイル３の出力を調整すると、フライパンによる焼き物がうまく調理できないといった心配があった。

そして、加熱コイル３を形成する導線の絶縁性が劣化してしまうと、巻き回して形成する加熱コイル３のターン間で短絡してしまい、その部分で異常加熱して、その周囲の部品例えばコイルベース５を損傷させてしまい、ついには誘導加熱調理器全体を発煙、発火に至らしめ不安全となる危険性があった。

また、後者の従来の構成では、テープ１１は薄帯１２が磁性材粉末と有機結合剤からなる複合磁性体層１３又は、導電体層１４で構成されているため、テープ１１の幅を狭く形成することが難しく、狭くすると加工が難しく、例えば幅広のシート状の基材をスリットして狭くしたとき、一度に幅狭くできないため、段階を経てスリットしていくと工数が掛かりコストアップになる課題があった。

また、幅広のテープ素材をスリットすると、端の部分がほつれて、引っ張ったときの強度が不足したり、テープ幅が不安定となってしまう心配があった。

また、例えばテープ素材を金属シートとすると、幅を狭く作成するためには、スリットする場合、装置の幅に限界があり、丸線をつぶして作成するなどの工数がかかり、コスト高になってしまったり、誘導加熱調理器の誘導加熱時に金属シート部分が加熱されてしまう課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で、熱損失を低減して熱効率を上げるために、加熱コイルの耐熱性を向上して安全性の確保を図る構成要素およびそれを使用したコイルと誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器は、複数の耐熱絶縁糸を均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成するとともに、自己融着ワニス
を非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、被接着物とともに巻き込む等の被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物を接着するようにしてある。

また、導体線で形成されるコイルのターン間に、前記テープ基材を配設し、加熱することで前記コイルのターン間をテープ基材で固着して形成してある。

前記した構成により、テープ基材は、複数の耐熱絶縁糸を均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成してあるので、平行に引き揃える耐熱絶縁糸の径と本数で、テープの幅が調整でき、幅の狭いものから広いものまで、容易に作成でき、また、平行に引き揃えた耐熱絶縁糸を所定の本数に分割することで、一度に多本数のテープを同時に作成でき、簡単な構成で、テープの幅を狭く精度よく形成することができるとともに、引き揃える耐熱絶縁糸の径と本数に応じた引っ張り強度も高いものが得られる。

そして、前記テープ基材に自己融着ワニスを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成してあるので、導体線で形成されるコイルなどに用いる場合に、容易に導体線とともに巻き込めるとともに、被接着物とともに巻き込む等の被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物の形状を保持することができ、このように、被接着物間に巻き込んで固定する場合に、大幅に加工性を向上させることができる。

本発明のテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器は、複数の耐熱絶縁糸を均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成してあるので、幅の狭いものから広いものまで、容易に作成できるとともに、被接着物間に巻き込んで固定する場合に、大幅に加工性を向上させることができる。

また、導体線で形成されるコイルのターン間に、前記自己融着テープを配設し、加熱することで前記コイルのターン間を前記自己融着テープで固着して形成してあるので、ターン間に耐熱的にあるいは経年的に絶縁性を得ることで安全性が確保することができるようになる。

本発明の実施の形態１におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの要部断面図 本発明の実施の形態１におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの要部拡大断面図 本発明の実施の形態１におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱調理器の本体の要部平面図 本発明の実施の形態１におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルを使用した誘導加熱調理器の制御ブロック図 本発明の実施の形態１におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルに用いるテープ基材の断面形状図 本発明の実施の形態１におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器のテープ基材の作成工程図 本発明の実施の形態２におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルの要部拡大断面図 本発明の実施の形態２におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルに用いるテープ基材の断面形状図 近接するコイル周辺の電磁環境摸式図 本発明の実施の形態２におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルに用いる他のテープ基材の断面形状図 本発明の実施の形態２におけるテープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器の誘導加熱コイルに用いる他のテープ基材の断面形状図 特許文献１に記載された従来の誘導加熱装置用誘導加熱コイルの断面図 特許文献２に記載された従来の３層構造のテープを示す図

第１の発明は、複数の耐熱絶縁糸を均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成するとともに、自己融着ワニスを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、被接着物とともに巻き込む等の被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物を接着するようにしたテープ基材である。

これによって、テープ基材は、複数の耐熱絶縁糸を均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成してあるので、平行に引き揃える耐熱絶縁糸の径と本数で、テープの幅が調整でき、幅の狭いものから広いものまで、容易に作成でき、また、平行に引き揃えた耐熱絶縁糸を所定の本数に分割することで、一度に多本数のテープを同時に作成でき、簡単な構成で、テープの幅を狭く精度よく形成することができるとともに、引き揃える耐熱絶縁糸の径と本数に応じた引っ張り強度も高いものが得られる。

また、上記テープに自己融着ワニスを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成してあるので、導体線で形成されるコイルなどに用いる場合に、容易に導体線とともに巻き込めるとともに、被接着物とともに巻き込む等の被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物の形状を保持することができ、このように、被接着物間に巻き込んで固定する場合に、大幅に加工性を向上させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の自己融着ワニスに、磁性材を含有させて、磁性材を自己融着ワニスの接着成分で包み込むように形成したものである。

これによって、自己融着ワニスに、磁性材を含有させてあるので、テープ基材に磁性特性を付与することができるとともに、磁性材を接着成分で包み込むように形成してあるので、絶縁性を付与することができる。

第３の発明は、特に、第１の発明のテープ基材を重ね合わせ前記テープ基材間に磁性材を位置するように挟み込んで形成したものである。

これによって、テープ基材間に磁性材を位置するように挟み込んで形成してあるので、挟み込む磁性材の量を調整できると共に、自己融着ワニスが高温になって消失しても、テープ基材の耐熱絶縁糸で絶縁性を確保することができる。

また、第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明のテープ基材を導体線で渦巻き状に巻き回して形成されるコイルのターン間に配設し、加熱することによって前記コイルのターン間を前記テープ基材で固着して形成したものである。

これによって、上記した第１〜３のいずれか１つの発明の作用効果が得られたテープ基
材を導体線で渦巻き状に巻き回して形成されるコイルのターン間に配設してあるので、コイルの厚さに合わせてテープ基材の幅を設定することができるようになり、コイルの厚さの薄いものに対応できるようになり、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させて、安価に生産できるコイルを得ることができる。

さらに、テープ基材を導体線で渦巻き状に巻き回して形成されるコイルのターン間に配設し、加熱することによって前記コイルのターン間を前記テープ基材で固着して形成してあるので、コイルのターン間は自己融着テープの基材となる耐熱絶縁糸と自己融着ワニスに左右されるが、自己融着ワニスの高温となって分解しても、耐熱絶縁糸が残っていれば、保たれるようになり、例えば耐熱絶縁糸をガラスヤーン等を用いると、３００℃以上の絶縁耐熱が容易に得られる。

ここで、コイルは、ターン間には電位差が大きく、導体線が複数の素線場合の素線間の電位差は小さいため、素線間の短絡はさほど課題とはならないが、ターン間の短絡は異常加熱や発火の危険性がある。そこで、ターン間にテープ基材を配設することで、導体線の耐熱性の高いものを持ちなくても、耐熱的にあるいは経年的にターン間に絶縁性を得ることができるようになり、安全性が確保することができる。

また、第５の発明のコイルは、特に、第４の発明のコイルに通電して生じる時の熱で、前記コイルのターン間に配設した前記テープ基材を、硬化接着して形成したものである。

これによって、コイルに通電して生じる時の熱で、前記コイルのターン間に配設した前記テープ基材を、硬化接着して形成してあるので、電気炉や、熱風炉などのスペースを要する設備が不要で、かつ、加熱を短時間にすることができ、また、加熱に要するエネルギーの少なくでき、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させて、安価に生産することができる。

また、第６の発明は、特に、第４の発明または第５の発明に記載の誘導加熱コイルを用いた誘導加熱調理器としたものである。

これによって、上記した第１〜５のいずれか１つの発明の作用効果が得られ、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させて、耐熱的にあるいは経年的に安全性が確保されたコイルを用いた誘導加熱調理器を得ることができる。

また、第７の発明は、特に、第６の発明のコイルをコイルベースに載置するとともに、前記テープ基材の前記自己融着ワニスよりも耐熱性が高いシリコン接着剤等の耐熱性接着剤で前記コイルを前記コイルベースに固定して形成したものである。
これによって、テープ基材の前記自己融着ワニスよりも耐熱性が高いシリコン接着剤等の耐熱性接着剤で前記コイルを前記コイルベースに固定してあるので、コイルは耐熱性接着剤で形状を保たれており、耐熱性の高い自己融着ワニスを用いなくてもよく、安価で加工性のよい自己融着ワニスを用いることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱コイルを使用した誘導加熱調理器の要部断面図、図２は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱コイルの要部拡大断面図、図３は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱コイルを使用した誘導加熱調理器の要部平面図、図４は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱コイルを使用した誘導加
熱調理器の制御ブロック図、図５は本発明の第１の実施の形態における誘導加熱コイルに用いるテープ基材の断面形状図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるテープ基材の作成工程図である。

図１〜図４に示すように、誘導加熱調理器の本体２１の天面は鍋などの被加熱調理容器２２を載置するトッププレート２３で形成され、その一部に操作部２１ａが設けてあり、トッププレート２３の内側には被加熱調理容器２２を加熱する略円形状のコイル２４と、前記コイル２４の運転や電源供給するインバータ部２５を制御する制御部２６が配置されていて、制御部２６が、インバータ部２５のスイッチング半導体をオン、オフしてインバータ部２５の高周波発振を制御するとともに発振動作の起動、停止も制御している。

上記インバータ部２５は、周波数変換装置の一つで、電源整流器、フィルタコンデンサ、共振コンデンサ、スイッチング半導体などを含み、商用電源２７を高周波電流に変換し、この高周波電流を誘導加熱コイルであるコイル２４に供給して、コイル２４は被加熱調理容器２２の近傍で高周波磁界を発生し被加熱調理容器２２の底を加熱するようになっている。

また、コイル２４は、耐熱樹脂性のコイルベース２８上に載置されており、耐熱ワニス等によって絶縁処理（図示せず）を施した複数の細線からなるリッツ線を用いた導体線２９と隣り合う線間に間隔を設ける絶縁性と接着性を有するテープ基材３０をともに円板状になるようにうず巻状に巻回し形成してある。

このテープ基材３０は、ガラスヤーンからなる複数の合撚糸の耐熱絶縁糸３０ａを均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させて自己融着ワニス層３０ｂを有するテープ状に形成するとともに、自己融着ワニス層３０ｂを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、被接着物に貼り付けた状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物を接着するようにした熱自己融着性を有するようにしてある。

次に、コイル２４の作成方法としては、テープ基材３０を導体線２９と一緒に円板状になるようにうず巻状に巻き込んでコイル２４形状としたのち、導体線２９に通電することで生じるコイル２４自身の発熱を用いた加熱で完全硬化させ、うず巻状に巻回した隣り合う導体線２９間を固定して形成してあり、コイル２４単独で取り扱えるようになっていて、これをコイルベース２８上に載置してある。

尚、導体線２９にも自己融着ワニスを塗布したものを用いるようにしてもよく、これによれば、テープ基材３０の自己融着ワニス層３０ｂと導体線２９の自己融着ワニスが結合しやすくより強固にコイル２４形状を保持形成できるようになる。

そして、コイル２４は上下を絶縁用マイカシート３１に挟まれ、テープ基材３０の自己融着ワニス層３０ｂよりも耐熱性が高いシリコン接着剤等の耐熱性接着剤３２で絶縁用マイカシートと接着されるとともに、絶縁用マイカシートを介してコイルベース２８に固定して形成してあり、かつ、コイル２４はトッププレート２３に略密着するように配置した構成としてあり、トッププレート２３上に載置した被加熱調理容器２２との距離をできるだけ近づけて、コイル２４と被加熱調理容器２２の結合をしやすくしてある。

また、コイル２４の上下に配設した絶縁用マイカシート３１は、コイル２４の上または下のどちらか一方でもよく、あるいは、全く用いなくてもよく、コイル２４の絶縁性やトッププレート２３の傷つき等を考慮して、コイル２４周辺の構成に合わせて、設定するようにすればよい。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

まず、本体２１の天面に位置するトッププレート２３に鍋などの被加熱調理容器２２を載置して、使用者が操作部２１ａを操作して、所定の条件で加熱を開始すると、制御部が、インバータ部２５を稼働させて高周波電流をコイル２４に供給し、コイル２４は被加熱調理容器２２の近傍で高周波磁界を発生して、被加熱調理容器２２の底を加熱するようになっている。

そして、トッププレート２３とコイル２４が略密着するように配置してあるので、トッププレート２３上の被加熱調理容器２２とコイル２４の距離が近くなり、被加熱調理容器２２とコイル２４の結合が強くなるため、加熱しやすくなるとともに、コイル２４からの電磁界漏れを大幅に低減することができ、さらに、コイル２４の発熱がトッププレート２３に伝熱されるので、被加熱調理容器２２からの熱をトッププレート２３が奪ってしまう量を低減でき、これらの相乗効果でコイル２４の熱効率を大幅に向上することができるようになる。

しかしながら、コイル２４は、被加熱調理容器２２からの熱の影響を受けやすくなっているため、炒め物や空焼きに近い状態で被加熱調理容器２２を用いられると、コイル２４は、２５０℃を超える温度になってしまい、複数の細線からなるリッツ線を用いた導体線２９の絶縁性が劣化する心配がある。

そのため、コイル２４の導体線２９で形成されるターン間に、テープ基材３０を配設し、加熱することでコイル２４のターン間をテープ基材３０で固着して形成してあるので、コイル２４のターン間の絶縁性はテープ基材３０の基材となる耐熱絶縁糸３０ａと自己融着ワニス層３０ｂに左右されるが、自己融着ワニス層３０ｂが高温となって分解しても、耐熱絶縁糸３０ａが残っていれば、絶縁性は保たれるようになり、例えば耐熱絶縁糸３０ａをガラスヤーン等を用いると、３００℃以上の絶縁耐熱が容易に得られる。

つまり、コイル２４は、ターン間には電位差が大きく、複数の細線からなるリッツ線を用いた導体線２９の素線間の電位差は小さいため、導体線２９の素線間の絶縁性はさほど必要ではなく、テープ基材３０のガラスヤーン等の耐熱の高い耐熱絶縁糸３０ａを用いて、ターン間に耐熱的に且つ経年的に絶縁性を得ることで安全性が確保することができるようになる。

そしてまた、導体線２９に通電して生じる時の熱で、コイル２４のターン間に配設したテープ基材３０を、硬化接着して形成してあるので、電気炉や、熱風炉などのスペースを要する設備が不要で、かつ、加熱を短時間にすることができ、また、加熱に要するエネルギーの少なくでき、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させて、安価に生産できる。
さらに、テープ基材３０の自己融着ワニス層３０ｂよりも耐熱性が高いシリコン接着剤等の耐熱性接着剤３２でコイル２４をコイルベース２８に固定してあるので、コイル２４は耐熱性接着剤３２で形状を保たれており、耐熱性の高く加工性の悪い自己融着ワニス層３０ｂを用いなくてもよく、安価で加工性のよい自己融着ワニス層３０ｂを用いることができるようになる。

ここで、テープ基材３０について詳述すると、誘導加熱調理器等で用いられるコイル２４は、薄い円盤状の渦巻きコイル２４であるため、テープ基材３０はコイル２４の厚さとほぼ同じとなる幅の狭いものが必要となるとともに、成形方法としては、２枚のコイル２４の厚さの隙間を有する中心の軸に導体線２９を高速回転で巻き付けていくため、テープ基材３０も、引っ張り強度が高く、滑り性のよいものが要求される。

つまり、導体線２９で形成されるコイル２４を形成する場合に、導体線２９を回転させる治具に巻き込むときに同時に耐熱絶縁用としてテープ基材３０を巻き込むようにすると、導体線２９およびテープ基材３０をたるみなく巻き込むために、強いテンションで引っ張らなくてはならない。

ここで、テープ基材３０の強度が不足すると切れてしまい易く、速いスピードで巻き込むことができなって加工性が悪くなる心配があるが、テープ基材３０は複数の耐熱絶縁糸３０ａを平行に引き揃えて構成してあるので、引っ張り強度を高く構成できるとともに、非粘着性で滑り性を有するように形成してあるので、巻き込む際の抵抗が少なく巻き込みやすく、さらに、粘着物などが治具に付着する課題や被接着物となる導体線２９を疵付ける心配もなく、加工性を大幅に向上させることができる。

そして、テープ基材３０の製造方法について詳述すると、図６に示すように、ガラスヤーンの合撚糸からなる複数の耐熱絶縁糸３０ａを、まず、ローラ等を用いて均一なテンションで平行に引き揃える。次に引き揃えた耐熱絶縁糸３０ａを導体線２９で用いられる自己融着ワニスにディッピングしたものを、余分な自己融着ワニスを除去したのち自己融着ワニスの硬化温度より低い温度で熱風で乾燥して巻き取り、複数の耐熱絶縁糸３０ａを自己融着ワニスで接着すると当時に周囲に自己融着ワニス層３０ｂを形成する。

尚、耐熱絶縁糸３０ａを平行に引き揃えてから自己融着ワニス層３０ｂをディップして巻き取るまでに、厚さや幅を揃えるために、圧延ローラ等を工程の途中に追加してもよい。

また、所定の幅よりも幅広のテープ基材３０状に形成したものを、巻き取る前に、複数に分割して所定の幅になるようにしてから、巻き取るようにしてもよく、これによれば、時間を要する自己融着ワニスのディッピングおよび乾燥工程等が１度でできるので、大量に安価にできるようになる。

このように、テープ基材３０は、複数の耐熱絶縁糸３０ａを均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成してあるので、平行に引き揃える耐熱絶縁糸３０ａの径と本数で、テープ基材３０の幅が調整でき、幅の狭いものから広いものまで、容易に作成でき、また、平行に引き揃えた耐熱絶縁糸３０ａを所定の本数に分割することで、一度に多本数のテープ基材３０を同時に作成でき、簡単な構成で、テープ基材３０の幅を狭く精度よく形成することができるとともに、引き揃える耐熱絶縁糸３０ａの径と本数に応じた引っ張り強度も高いものが得られる。

また、上記テープ基材３０の自己融着ワニス層３０ｂを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成してあるので、導体線２９で形成されるコイル２４などに用いる場合に、容易に導体線２９とともに巻き込めるとともに、被接着物とともに巻き込む等の被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物の形状を保持することができ、このように、被接着物間に巻き込んで固定する場合に、大幅に加工性を向上させることができる。

そして、テープ基材３０はコイル２４の厚さに合わせてテープ基材３０の幅を設定することができるようになり、コイル２４の厚さの薄いものに対応できるようになり、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させて、安価に生産できるコイル２４を得ることができるようになる。

このように、本実施の形態におけるテープ基材３０およびそれを用いて作成したコイル
２４で誘導加熱調理器とすることで、簡単な構成で、高周波抵抗を低減しつつ安全性を確保すると共に、加工性を安価に生産できる誘導加熱調理器を得ることができる。

尚、テープ基材３０は、耐熱絶縁糸３０ａを均一なテンションで平行に引き揃え、自己融着ワニスを含浸させて自己融着ワニス層３０ｂを有するテープ状に形成して説明したが、これは、先に耐熱絶縁糸３０ａを均一なテンションで平行に引き揃えたものをＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等のバインダーで固定保持したものに、自己融着ワニスを塗布して、非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、熱自己融着性を付与するようにしてもよい。

（実施の形態２）
図７は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱コイルの要部拡大断面図、図８は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱コイルに用いるテープ基材の断面形状図、図９は近接するコイル周辺の電磁環境摸式図、図１０は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱コイルに用いる他のテープ基材の断面形状図、図１１は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱コイルに用いる他のテープ基材の断面形状図である。実施の形態１とテープ基材の構成がことなるだけで、実施の形態１と同一部分は同一符号を付記して、その説明を省略し異なる部分のみを説明する。

実施の形態２のテープ基材４１は、ガラスヤーンからなる複数の合撚糸の耐熱絶縁糸４２を均一なテンションで平行に引き揃え、磁性材（図示せず）を含有した自己融着ワニス４３を含浸させて自己融着ワニス４３の層を有するテープ状に形成してあり、自己融着ワニス４３で磁性材を包み込むように形成してある。

そして、自己融着ワニス４３の層を非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成してあり、この状態で被接着物に貼り付け硬化温度以上に加熱することで被接着物を接着するようにした自己融着性を有するようにしてある。

また、誘導加熱コイルであるコイル４４は、前記テープ基材４１を導体線４５と一緒に円板状になるようにうず巻状に巻き込んでコイル形状としたのち、導体線４５に通電することで生じるコイル４４自身の発熱を用いた加熱で完全硬化させ、うず巻状に巻回した隣り合う導体線４５と導体線４５の間を固定して形成してあり、コイル４４単独で取り扱えるようになっていて、これをコイルベース４６上に載置してある。

そして、テープ基材４１は磁性材を含有した自己融着ワニス４３の層で包み込むように形成して、磁性と絶縁性を付与するようにしてあるので、実施の形態１における効果に加え、うず巻状に巻回した隣り合う導体線４５間に磁性体層を形成することができ、テープ基材４１による導体線４５と導体線４５の間の隙間形成と磁性体層の相乗効果で、近接効果で生じる高周波抵抗を低減することができるようになる。

ここで、近接効果に対するテープ基材４１による導体線４５と導体線４５の間の隙間形成と磁性体層による磁束の遮断作用の相乗効果について詳述すると、まず、近接効果は、導体線４５に高周波電流を流すことによって磁束が生じて、隣り合う導体線４５では、生じた磁束によって、同方向の向きの流れでは、反発して、導体線４５と導体線４５の間の外側に片寄って電流が流れようとする。

逆に互い違いに逆向きの流れであれば、導体線４５と導体線４５の間の内側に片寄って電流が流れようとして、これにより、巻き線を巻いたときに導体線４５の高周波抵抗が高周波になればなるほど、高周波抵抗値が上昇して、損失を生じ、発熱損失してしまうことをいう。

例えば、電気導体のコイル線５１および前記コイル線５１から生じる磁束５２として、近接するコイル線５１には紙面手前から向こう側に電流が流れる場合、図９に示すようなコイル線５１周辺の電磁環境摸式図となり、コイル線５１の電流は、近接する互いのコイル線５１から生じる磁束５２により、近接するコイル線５１より遠ざかる方向へ分布が偏る。

ここで、コイル線５１の色の濃淡は、電流密度を表しており、濃い部分では電流密度が高いことを示している。そして、この電流分布の偏りを生じさせる一連の現象を一般的に近接効果と呼ぶ。

この近接効果により、誘導加熱をおこなうコイル４４の抵抗（特に、高周波電流を流したときの高周波抵抗）が大きくなり、コイル４４の発熱損失が増加する。

この近接効果を低減するには、導体線４５間の磁束の干渉を低減することで得られものであり、テープ基材４１による導体線４５と導体線４５の間の隙間を形成して導体線４５と導体線４５の間の隙間を大きく保つとともに、磁性体層で導体線４５と導体線４５の間の磁束を遮断するようにして、相乗効果を得るようにしてある。

そして、上述の隙間形成と磁性体層の相乗効果で、テープ基材４１で設けるうず巻状に巻回した隣り合う導体線４５と導体線４５の間に間隔を大きくする必要もなく、また、テープ基材４１の表面に形成するフェライトなど磁性材の磁性体層の厚さもさほど必要なく、結果的にコンパクトに、コイル４４を形成することができるとともに、コイル４４の高周波抵抗を低減して、コイル４４の発熱損失を低減することができるようになる。

ここで、テープ基材４１の磁性特性は、磁性材が自己融着ワニス４３の層に含有できる量が少ないため、磁性材の種類にも影響されるが、磁性材を含有させる量の影響が大きく、その磁性材の量を増やせば増やすほど得られ、経験上、磁性材は少なくとも５０％以上含有していないとその磁性材の特性をいかすことができなく、また、磁性材の量が多くなりすぎて、自己融着ワニス４３の層の比率が少なくなると、自己融着ワニス４３の層の接着力がなくなり、磁性材の量は、多くとも８０％以下が好ましい。

そこで、図１０に示すように、引き揃えた耐熱絶縁糸６１ａと自己融着ワニス６１ｂの層からなるテープ基材６１を重ね合わせテープ基材６１間に磁性材６２を位置するように挟み込んで形成して、テープ基材６１に保持できる磁性材６２の量を増やすようにしてもよい。

これによれば、自己融着ワニス６１ｂ層に磁性材６２を含有させずにテープ基材６１間に磁性材６２を位置するように挟み込んで形成してあるので、挟み込む磁性材６２の量を自由に調整できると共に、自己融着ワニス６１ｂの層が高温になって消失しても、テープ基材６１の耐熱絶縁糸６１ａで絶縁性を確保できるようになる。

また、図１１に示すように、引き揃えた耐熱絶縁糸７１ａと自己融着ワニス７１ｂの層からなるテープ基材７１の片面に磁性材７２を塗布して、半分に折り曲中心部に磁性材７２を位置するようにしてもよい。

尚、テープ基材４１は、自己融着ワニス４３に磁性材を混ぜ込んで、磁性と熱自己融着性と絶縁性を同時に付与するようにしたが、磁性材を担持したテープ基材４１に自己融着ワニス４３を塗布して、自己融着ワニス４３の層を非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、熱自己融着性を付与するようにして、
熱自己融着性と絶縁性をあとから別の手段で付与するようにしてもよい。

これによれば、熱自己融着性と絶縁性をあとから別の手段で付与するので、工程数は増えるが、熱自己融着性と絶縁性を確実に得るための管理等が簡素化できるようになる。

また、コイル２４、コイル４４に用いる金属製の導体線２９、導体線４５は、複数の細線からなるリッツ線で説明したが、これは銅箔やアルミ箔などの金属製導体箔をリボン状に形成したリボン状導線でもよく、また、径の大きい丸形状の素線やこれをつぶしてその断面が扁平形状を有する素線としてもよい。

これによれば、素線の１つの断面積は、リッツ線の細いエナメル線を複数本撚り合せたものの断面積に相当し、複数の細線が引っ掛かったり切れたりする心配もなくなり、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させることができるとともに、素線が太くなるので素線の加工費も大幅に安くなりコストも低減できるようになる。

以上のように、本発明にかかるテープ基材テープ基材とそれを使用したコイルおよび誘導加熱調理器は、耐熱性と絶縁性の高く、且つ、コイルの厚さの薄いものに対応するものが、簡単な構成で、加工性を大幅に向上させて、安価に生産できるとともに、これを用いてコイルを形成することで、コイルの耐熱性を向上して安全性の確保しつつ熱損失を低減して熱効率を上げることが可能となるので、トッププレートとコイルを用いる誘導加熱器全般に適用できる。

１、２３ トッププレート
２４、４４ コイル
５、２８、４６ コイルベース
２９、４５ 導体線
３０、４１、６１、７１ テープ基材
３０ａ、４２、６１ａ、７１ａ 耐熱絶縁糸
３０ｂ 自己融着ワニス層
４３、６１ｂ、７１ｂ 自己融着ワニス
３２ 耐熱性接着剤
６２、７２ 磁性材

Claims (7)

1. 複数の耐熱絶縁糸を均一なテンションで平行に引き揃え、熱硬化性樹脂成分を含む自己融着ワニスを含浸させてテープ状に形成するとともに、自己融着ワニスを非粘着性で滑り性を有するように硬化温度より低い温度で乾燥させて表面を固化形成し、被接着物に接した状態で硬化温度以上に加熱することで、被接着物を接着するようにしたテープ基材。
2. 前記自己融着ワニスに、磁性材を含有させて、前記磁性材を前記自己融着ワニスの接着成分で包み込むように形成した請求項１に記載のテープ基材。
3. テープ基材を重ね合わせ前記テープ基材間に磁性材を位置するように挟み込んで形成した請求項１に記載のテープ基材。
4. テープ基材を、導体線で渦巻き状に巻き回して形成されるコイルのターン間に配設し、加熱することによって前記コイルのターン間を前記テープ基材で硬化接着して形成した請求項１〜３のいずれか１項に記載のコイル。
5. 前記コイルに通電して生じる時の熱で、前記コイルのターン間に配設した前記テープ基材を、硬化接着して形成した請求項４に記載のコイル。
6. 請求項４または５に記載の誘導加熱コイルを用いた誘導加熱調理器。
7. 前記コイルをコイルベースに載置するとともに、前記テープ基材の前記自己融着ワニスよりも耐熱性が高いシリコン接着剤等の耐熱性接着剤で前記コイルを前記コイルベースに固定した請求項６に記載の誘導加熱調理器。