JP3869892B2

JP3869892B2 - Electromagnetic induction heating coil

Info

Publication number: JP3869892B2
Application number: JP28548996A
Authority: JP
Inventors: 宏松尾
Original assignee: Fujimak Corp
Current assignee: Fujimak Corp
Priority date: 1996-10-28
Filing date: 1996-10-28
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2016-10-28
Also published as: JPH10134950A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁調理器等に使用する電磁誘導加熱用コイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に電磁誘導加熱に用いられるコイルは、添付図面の図４の(A) の平面図および同図の(B) の断面図に示されるように、線状電線１を同心円状（うず巻状）に巻回してなるものである。この場合、コイルの中心部は、磁束がゼロとなるため、図５の概略平面図に示すように、被加熱物２に誘導されるうず電流分布は、矢印の如くなり、加熱分布は、ドーナツ状（中心部の加熱が極端に弱い）になってしまってした。このような現象は、電磁誘導加熱調理機器においては、調理の加熱ムラとなり、大きな欠点となっていた。
【０００３】
このような問題を解決する方法として、従来、種々な方策が採られてきており、例えば、図６の(A) の概略平面図および同図の(B) の断面図に示すように、うず巻状コイルの中心部に、円柱状のフェライトコア３を配置することにより、中心部に磁束を集めるようにすることが行われていた。また、図７の(A) の概略平面図および同図の(B) の断面図に示すように、うず巻状コイルの中心部の加熱不足を補うため、中心加熱用コイル４を設けることも行われていた。さらにまた、図８の概略断面図に示すように、うず巻状コイル１と被加熱物２との間に、スリット５Ａの入った金属プレートからなる収束板５を設けることにより、中心部に磁束を集中させることも行われていた。図９は、その収束板５のみを平面図にて示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの解決策では、それぞれ次のような問題点があり、十分なものではなかった。すなわち、前述した解決策のうち、フェライトコアや中心加熱用コイルを設けるものでは、中心付近の磁束は、ある程度中心に集まるが、同心円状であることに変わりはなく、やはり、中心点は磁束がゼロとなってしまうので、根本的な解決にはならない。また、収束板を設けるものは、前述の２つの解決策に比べれば、磁界の集中効果は大きいが、最も集中する場所は収束板上であるため、被加熱物への効果が直接的ではなく、被加熱物上ではその効果が弱まってしまうものであった。その上、収束板自体の発熱が大きく、エネルギーロスとなるばかりでなく、機器設計上も大きな問題となってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、前述したような従来の技術の問題点を解消しうるような電磁誘導加熱用コイルを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点による電磁誘導加熱用コイルは、全体としてＵ字状に巻回されており、コイルの巻回部の少なくとも一部分は、コイルの外周部分から中心部へと迂回して戻る迂回部を有している曲面コイルであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の観点による電磁誘導加熱用コイルは、全体としてＵ字状に巻回されており、コイルの巻回部の少なくとも一部分は、コイルの外周部分から中心部へと迂回して戻る迂回部を有しており、前記巻回部は、シート状導体板を打ち抜き加工することにより形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面の図１、図２および図３を参照して、本発明の実施例について、本発明をより詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としての電磁誘導加熱用コイルの概略平面図である。図１に示すように、この実施例の電磁誘導加熱用コイル１０は、例えば、断面円形または断面矩形状の線状電線１１を全体としてＵ字状に巻回してなるものである。この実施例では、コイル１０は、全体として見て矩形状の平面コイルとされている。線状電線１１の両端は、加熱用電源へ接続するための端子部１１Ａとされている。本発明により、コイル１０の各巻回部は、コイルの外周部分から中心部へと迂回して戻る迂回部１２を有している。
【００１３】
このような形状のコイル１０に電流を流すと、各巻回部の迂回部１２によって与えられるスリット部１３を挟んで互いに逆方向の電流が流れることにより、スリット部１３に高磁界分布が形成されることになる。
【００１４】
図２は、このような形状の電磁誘導加熱用コイル１０による被加熱物２に生ぜしめられる電流分布の測定結果を示す図５と同様の図である。図２において、矢印で示されるように、図１の電磁誘導加熱用コイル１０によれば、スリット部１３の磁界分布を高めることができる結果として、スリット部１３に対応する被加熱物２の部分にうず電流を集めて局所的に大きくすることが可能となり、中央部の加熱不足を解消することができる。
【００１５】
前述した実施例では、コイル全体の形状を、矩形状の平面コイルとしたのであるが、本発明は、これに限らず、全体として円形状の平面コイルとしてもよい。図３は、全体として円形状の平面コイルの一例を示す図１と同様の図である。また、本発明は、平面コイルに限らず、曲面コイルであってもよい。例えば、中華鍋等の底面が曲面であるような調理用器具を被加熱物とするような場合には、その鍋底面の曲面に合わせた曲面を持つようにコイルを形成するとより効果的である。
【００１６】
また、前述した実施例では、線状電線を巻回することによりコイルを形成しているのであるが、本発明は、これに限らず、コイルは、銅板等のシート状導体板を打ち抜き加工することにより形成されてもよい。
【００１７】
さらにまた、前述した実施例では、コイルのスリット部の形状は、直線状であったが、本発明は、これに限らず、スリット部の形状および寸法を種々に変えることができる。
【００１８】
【発明の効果】
従来の収束板方式のように間接的に被加熱物に作用する磁界をコントロールするのでなく、本発明によればコイル自体の形状によって直接的に磁界を被加熱物に作用させるのであるから、より確実に中心部に対する加熱効果を達成することができる。
【００１９】
コイルの迂回部の寸法、形状、すなわち、スリット部の寸法、形状を種々選定することにより、被加熱物に対する加熱分布を任意に調整することが可能である。
【００２０】
スリット部の形状を調整することにより、局所加熱用のコイルとして使用することもできる。
【００２１】
本発明のコイルは、他のコイル、例えば、一般的なうず巻コイルと併用して、補助コイルとして使用することもできる。
【００２２】
また、本発明のコイルを複数並べて使用することにより、任意の加熱分布を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての電磁誘導加熱用コイルの概略平面図である。
【図２】図１の電磁誘導加熱用コイルによる被加熱物に生ぜしめられる電流分布の測定結果を示す図である。
【図３】本発明の別の実施例としての電磁誘導加熱用コイルの概略平面図である。
【図４】従来一般的に電磁誘導加熱に用いられるコイルの一例を示す図である。
【図５】図４のコイルによって被加熱物２に誘導されるうず電流分布を例示する概略平面図である。
【図６】図４のコイルの欠点を補うための従来の解決策の一例を略示する図である。
【図７】図４のコイルの欠点を補うための従来の解決策の別の例を示す図である。
【図８】図４のコイルの欠点を補うための従来のさらに別の例を示す図である。
【図９】図８の従来の解決策にて使用する収束板を示す概略平面図である。
【符号の説明】
２被加熱物
１０電磁誘導加熱コイル
１１線状電線
１１Ａ端子部
１２迂回部
１３スリット部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic induction heating coil used for an electromagnetic cooker or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a coil generally used for electromagnetic induction heating is a concentric circular wire (1) as shown in the plan view of FIG. 4A and the cross-sectional view of FIG. It is formed by winding in a spiral shape. In this case, since the magnetic flux is zero at the center of the coil, as shown in the schematic plan view of FIG. 5, the eddy current distribution induced in the object to be heated 2 is as shown by the arrow, and the heating distribution is the donut. (Heating in the center is extremely weak). Such a phenomenon becomes a heating unevenness of cooking in the electromagnetic induction heating cooking appliance, which has been a major drawback.
[0003]
As a method for solving such a problem, various measures have been conventionally taken. For example, as shown in the schematic plan view of FIG. 6A and the cross-sectional view of FIG. By arranging a cylindrical ferrite core 3 at the center of the wound coil, the magnetic flux is collected at the center. Further, as shown in the schematic plan view of FIG. 7A and the cross-sectional view of FIG. 7B, a center heating coil 4 may be provided to compensate for the insufficient heating at the center of the spiral coil. It was done. Furthermore, as shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 8, by providing a converging plate 5 made of a metal plate with slits 5A between the spiral coil 1 and the object to be heated 2, a magnetic flux is formed at the center. It was also done to concentrate. FIG. 9 shows only the converging plate 5 in a plan view.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, these solutions have the following problems and are not sufficient. That is, among the solutions described above, in the case where a ferrite core or a center heating coil is provided, the magnetic flux in the vicinity of the center is collected to the center to some extent, but it is still concentric. Because it becomes zero, it is not a fundamental solution. In addition, a converging plate has a larger magnetic field concentration effect than the above two solutions, but the most concentrated location is on the converging plate, so the effect on the object to be heated is not direct. The effect is weakened on the object to be heated. In addition, the convergence plate itself generates a large amount of heat, which not only results in energy loss but also a major problem in device design.
[0005]
An object of the present invention is to provide a coil for electromagnetic induction heating that can solve the problems of the prior art as described above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The coil for electromagnetic induction heating according to one aspect of the present invention is wound in a U-shape as a whole, and at least a part of the coil winding portion bypasses and returns from the outer peripheral portion of the coil to the center portion. A curved coil having a portion.
[0010]
An electromagnetic induction heating coil according to another aspect of the present invention is wound in a U-shape as a whole, and at least a part of the coil winding portion bypasses and returns from the outer peripheral portion of the coil to the center portion. The winding part is formed by punching a sheet-like conductor plate .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1, 2 and 3 of the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 1 is a schematic plan view of an electromagnetic induction heating coil as one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electromagnetic induction heating coil 10 of this embodiment is formed by, for example, winding a wire 11 having a circular cross section or a rectangular cross section into a U shape as a whole. In this embodiment, the coil 10 is a rectangular planar coil as a whole. Both ends of the linear electric wire 11 are terminal portions 11A for connection to a heating power source. According to the present invention, each winding portion of the coil 10 has a detour portion 12 that detours from the outer peripheral portion of the coil back to the center portion.
[0013]
When a current is passed through the coil 10 having such a shape, currents in opposite directions flow across the slit portion 13 provided by the detour portion 12 of each winding portion, thereby forming a high magnetic field distribution in the slit portion 13. It will be.
[0014]
FIG. 2 is a view similar to FIG. 5 showing the measurement result of the current distribution generated in the article 2 to be heated by the electromagnetic induction heating coil 10 having such a shape. In FIG. 2, as indicated by an arrow, according to the electromagnetic induction heating coil 10 of FIG. 1, as a result of being able to increase the magnetic field distribution of the slit portion 13, the portion of the heated object 2 corresponding to the slit portion 13 However, it becomes possible to collect the eddy current and increase it locally, thereby eliminating the lack of heating in the central portion.
[0015]
In the embodiment described above, the shape of the entire coil is a rectangular planar coil. However, the present invention is not limited to this, and may be a circular planar coil as a whole. FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 and showing an example of a circular planar coil as a whole. The present invention is not limited to a planar coil, and may be a curved coil. For example, when a cooking utensil having a curved bottom surface such as a wok is used as the object to be heated, it is more effective to form a coil having a curved surface that matches the curved surface of the bottom surface of the pan. .
[0016]
In the above-described embodiment, the coil is formed by winding a linear electric wire. However, the present invention is not limited to this, and the coil punches a sheet-like conductor plate such as a copper plate. May be formed.
[0017]
Furthermore, in the above-described embodiments, the shape of the slit portion of the coil is linear, but the present invention is not limited to this, and the shape and dimensions of the slit portion can be variously changed.
[0018]
【The invention's effect】
Rather than controlling the magnetic field acting on the object to be heated indirectly as in the conventional converging plate method, according to the present invention, the magnetic field directly acts on the object to be heated according to the shape of the coil itself. The heating effect on the central part can be achieved reliably.
[0019]
By appropriately selecting the size and shape of the bypass portion of the coil, that is, the size and shape of the slit portion, it is possible to arbitrarily adjust the heating distribution on the object to be heated.
[0020]
It can also be used as a coil for local heating by adjusting the shape of the slit portion.
[0021]
The coil of the present invention can be used as an auxiliary coil in combination with another coil, for example, a general spiral coil.
[0022]
Moreover, arbitrary heating distribution is realizable by using the coil of this invention in order.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an electromagnetic induction heating coil as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a measurement result of a current distribution generated in an object to be heated by the electromagnetic induction heating coil of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic plan view of an electromagnetic induction heating coil as another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a coil that is conventionally used for electromagnetic induction heating.
5 is a schematic plan view illustrating an eddy current distribution induced in an object to be heated 2 by the coil of FIG. 4;
6 schematically shows an example of a conventional solution for compensating for the drawbacks of the coil of FIG. 4;
7 shows another example of a conventional solution for making up for the drawbacks of the coil of FIG. 4. FIG.
8 is a diagram showing still another example of the prior art for making up for the drawbacks of the coil of FIG. 4. FIG.
9 is a schematic plan view showing a converging plate used in the conventional solution of FIG.
[Explanation of symbols]
2 Object to be heated 10 Electromagnetic induction heating coil 11 Wire 11A Terminal portion 12 Detour portion 13 Slit portion

Claims

The coil is wound in a U-shape as a whole, and at least a part of the coil winding portion is a curved coil having a detour portion that detours from the outer peripheral portion of the coil to the center portion. Coil for electromagnetic induction heating.

The coil is wound in a U-shape as a whole, and at least a part of the coil winding portion has a detour portion that detours from the outer peripheral portion of the coil to the center portion, and the winding portion is a sheet. A coil for electromagnetic induction heating, which is formed by punching a conductive plate .