JP4823153B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関するものであり、特に、磁束の調整等のためにフェライトを備えたものに関する。

図８は、従来の誘導加熱式炊飯器の構成を底面から見た様子を示すものである。
従来の誘導加熱式炊飯器等の誘導加熱調理器においては、例えば図８に示すように、誘導コイル１の下方に、磁気回路を構成し、誘導コイル１から発振する磁束の漏れを抑制するため、及び磁束の分布を調整するために、フェライト３が配置されている。

このフェライト３は、誘導コイル１の中心点８を起点として延びる放射線４上に、ある角度をもって配置されるのが一般的な構成である。
このような構成を有する誘導加熱炊飯器として、例えば『炊飯器本体と、前記炊飯器本体の内部に配設される鍋と、前記鍋の底部に配設した第１の誘導加熱コイルと、第１の誘導加熱コイルより外周で、かつ前記鍋底外周コーナー部にほぼ沿って配設した第２の誘導加熱コイルと、前記第１と第２の誘導加熱コイルの下方でかつ両誘導加熱コイルにかけて連続して配設したフェライトとを備え、前記フェライトは前記炊飯器本体の中心より前記炊飯器本体の周面に向かってほぼ等間隔で放射状に配置される誘導加熱炊飯器。』というものがある（特許文献１）。

また、この中心点８上に、内釜に当接し、その温度を検知する温度センサーが設けられていることも、一般的な構成である。
このような構成を有する炊飯器として、例えば『鍋と、前記鍋を収容する鍋収容部と、前記鍋収容部の外面に配置した加熱手段と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、前記加熱手段の外面に配置した電気絶縁物からなる加熱手段カバーと、前記加熱手段カバーの外面に放射状に配置した複数のフェライトコアと、前記フェライトコアの外面に配置した電気絶縁物からなるフェライトカバーとを備え、前記加熱手段カバーと前記フェライトカバーとの間に前記フェライトコアを狭持するとともに、前記鍋収容部と前記フェライトカバーとの間に前記鍋温度検出手段を狭持したことを特徴とする炊飯器。』というものがある（特許文献２）。同文献の『鍋温度検出手段』の配置は、図２の『鍋温度検出センサ１３』として示されている。

また、近年においては、このフェライトの固定方法として、（１）シリコン等の接着剤によりコイル台に直接固定する、（２）フェライトを保持するための保持部品を介してコイル台に固定する、（３）フェライトを樹脂材からなる保持部品にインサート成型をして固定コイル台にする、（４）コイル台に直接インサート成型をして固定する、等の方法がある。

また、誘導コイルの固定方法としては、シリコン等の接着剤によりコイル台に直接固定する方法が一般的である。

特公平７−１０２１７２号公報（請求項１） 特開２０００−２１０１９２号公報（請求項１、図２、図の説明）

図８に示すように、内釜を発熱させるための、磁束を発振する誘導コイル１は、加工上の制約からその中心点８付近には空間７が空いてしまう。また、その空間７を極力小さくしても、中心点８付近に内釜の温度を検知するセンサーを配置するので、内釜の中心点８付近に対向する面には、誘導コイルを配置することができなかった。
そのため、内釜の中心点８付近の磁束密度は小さく、加熱ムラが生じる原因となっていた。

また、上記問題を解決すべく、中心点８付近に、例えばリング状のフェライトを配置する方法も考えられるが、フェライトの数量が増え、コストが高くなってしまうなどの課題があった。

さらに、先述した固定方法のうち、シリコン等の接着剤による固定にあっては、接着剤の乾燥時間が必要で、少なくとも半日は本体の生産に先行して接着しておく必要があり、乾燥させるための仮置きの場所も必要であった。
さらにコイル台の材質によっては、特殊なグレードのシリコン接着剤を使用する必要があり、直材費も負担が大きい場合があった。

フェライトを樹脂材からなる保持部品にインサート成型をして固定コイル台にする、あるいは、コイル台に直接インサート成型をして固定する方法にあっては、誘導コイルの発熱による膨張収縮の繰り返しにより、樹脂やせ等が発生し、応力集中により、樹脂割れの発生、あるいは、フェライト自身にひびが入り磁気回路が狂い、調理性能が低下する可能性がある、等の課題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、従来技術と同じ部品点数で、中心点付近の磁束密度を大きくし、加熱ムラを回避することができるとともに、シリコン等の接着剤を用いずにフェライトを固定し、乾燥時間を必要としない誘導加熱調理器を得ることを目的とする。

本発明に係る誘導加熱調理器は、誘導コイルの下方に配設された複数のフェライトと、前記誘導コイルを配置するコイル台と、前記フェライトを保持するフェライト保持部品と、を備えた誘導加熱調理器であって、前記コイル台は、前記誘導コイルを支持する係止片状のコイル受け部を備え、前記フェライト保持部品は、短手方向に張り出してなる誘導コイル保持部を備えており、各前記フェライトは、本体底面の中心点を起点とする放射線を、当該放射線に平行に所定寸法オフセットしてなる直線上に、それぞれ交差しないように配置されており、その中心点側の端部は、内側寄りの位置より開始し、各前記フェライトは、前記コイル台の前記コイル受け部の頂部と前記フェライト保持部品の前記誘導コイル保持部により挟持されて固定されることを特徴とするものである。

本発明に係る誘導加熱調理器によれば、従来の技術を示す図８のように、フェライト３が炊飯器本体の中心点（内釜及び誘導コイルの中心点でもある）を起点とする放射線４上に配置されるものと比較して、誘導コイル１が配置されない空間７におけるフェライト３の占有面積を増加させることができるとともに、誘導コイル１が配置される範囲についても、フェライトの占有面積を増加させることができる。

したがって、従来の技術においては磁束密度の小さかった中心点８付近の磁束密度を大きくすることができ、加熱ムラを解消することができるとともに、磁束の漏れの抑制に関しても性能の向上を図ることができる。

また、コイル台とフェライト保持部品でフェライトを挟持して固定するので、シリコン等の接着剤を使用する必要がなく、乾燥時間やコストの観点から有利である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を底面から見た様子を示すものである。
図１の電気炊飯器は、誘導コイル１、コイル台２、フェライト３、フェライト保持部品９、図示しない内釜を備える。

誘導コイル１は、内釜を誘導加熱する磁束を発するものであり、フェライト保持部品９に一体に設けられた誘導コイル保持部１０とコイル台２により狭持されて、中心点８を中心として同心円状に配置されている。
中心点８付近は、従来技術の説明で述べたとおり、温度センサーを配置するために空間７が設けられている。

フェライト３は、誘導コイル１から発振する磁束の漏れを抑制するため、及び磁束の分布を調整するために、誘導コイル１の下方に配置されている。配置の詳細については後述する。
また、フェライト３は、フェライト保持部品９と、後述の図４で説明するコイル受け部２ａ、２ｂとの間に挟持されて固定される。詳細は図４で説明する。

中心点８は、電気炊飯器を底面から見た場合の本体ないしコイル台２の中心であり、誘導コイル１は中心点８を中心として同心円状に配置されているので、誘導コイル１の中心でもある。
空間７は、中心点８を中心として、所定の半径の円状に設けられており、この部分には誘導コイル１が配置されていない。

フェライト保持部品９には、ネジ固定部１１が設けられており、コイル台２にネジ止め固定される。なお、フェライト保持部品９の固定方法は、これに限られるものではない。

図２は、フェライト３の配置の詳細について説明するものである。フェライト３の配置は、以下の手順で得られる。

（１）まず、図１の中心点８を起点として、４本の放射線４を十字状に描く。
（２)放射線４を、オフセット５だけ平行移動すると、直線６が得られる。４本の放射線をそれぞれ同様にオフセット５だけ平行移動すると、４本で卍状に形成された直線６が得られる。このオフセット５は、５〜２０ｍｍ程度が効果的である。
（３）４本のフェライト３を、卍を形成する４本の直線６上に、それぞれ交差しないように配置する。
（４）フェライト３の中心点８側の端部を、やや内側寄りにずらす。ずらした後も、各フェライト３が交差しないようにする。

このようにフェライト３を配置すると、中心点８を中心とする円周を４本のフェライト３が取り囲むように配置され、空間７部分にもフェライト３が配置されることになる。
これによって、従来磁束密度が低かった空間７部分も、磁束密度を高めることができ、磁束密度の分布にムラがなくなるので、内釜をムラなく加熱することができ、おいしい調理を行うことができる。

図３は、フェライト保持部品９の斜視図である。図３（ａ）は炊飯器底面方向より斜視した様子、図３（ｂ）は炊飯器上面方向より斜視した様子を示す。
フェライト保持部品９は、コイル台２との間でフェライト３を挟持するため、内部は中空状態になっており、コイル台２の形状に沿って長手方向に湾曲している。この形状により、フェライト３の形状がＪ形である場合にも、フェライト３を収納可能となっている。
また、フェライト保持部品９に一体に設けられた誘導コイル保持部１０は、フェライト保持部品９の側面から短手方向に張り出してなり、コイル保持面１０ａとコイル台２とで誘導コイル１を挟持する。
誘導コイル１を挟持する構成については、後述の図５で改めて説明する。

次に、誘導コイル保持部１０の配置について説明する。
誘導コイル保持部１０は、フェライト保持部品９の側面から短手方向に張り出してなるため、その張り出し幅を適切に設定することで、放射線４の上に誘導コイル保持部１０が配置されるように調整することができる。
この点、誘導コイル保持部１０を設けずに、直線６の上で誘導コイル１を挟持するように構成した場合と比較すると、放射線４上で固定した方が固定の安定性が高いため、より確実に誘導コイル１を固定することができる。

図４は、フェライト保持部品９がフェライト３を挟持している様子の側断面図である。
図４において、コイル台２には、台面から直立する係止片状に形成されたコイル受け部２ａ、２ｂが設けられている。フェライト３は、コイル受け部２ａ、２ｂの頂部に支持されて寝かせるように配置され、上方からフェライト保持部品９に挟まれるようにして固定される。
このようにフェライト３を固定することで、シリコン等の接着剤を用いずにフェライト３をコイル台２に固定することができるので、接着剤の乾燥時間が不要になる。

また、コイル受け部２ａ、２ｂとフェライト保持部品９とでフェライト３を挟持するように固定することにより、誘導コイル１とフェライト３の間に、所定高さの空間を形成することができる。
この空間は、誘導コイル１とフェライト３とを絶縁する役割を果たすため、別途絶縁部材を両者の間に配置する必要がなくなり、部品点数やコストの観点から有利である。
なお、この空間は、本実施の形態１における「絶縁空間部」に相当する。

図５は、コイル台２の底面斜視図である。ここでは、フェライト３やフェライト保持部品９を取り外した状態を示している。
同図に示すように、コイル受け部２ａ、２ｂは、コイル台２の底面から係止片状に直立してなる。コイル受け部２ａ、２ｂそれぞれの頂部で、フェライト３を２点支持することができる。

図６は、誘導コイル保持部１０が誘導コイル１を挟持している様子の側断面図である。
誘導コイル１は、コイル台２の支持面と、コイル保持面１０ａとの間で挟持される。
このように誘導コイル１を固定することで、シリコン等の接着剤を用いずに誘導コイル１をコイル台２に固定することができるので、接着剤の乾燥時間が不要になる。

図７は、漏れ磁束が改善されている様子を比較表示するものである。
同図に示すように、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器によれば、従来の技術においては磁束密度の小さかった中心点８付近の磁束密度を大きくすることができ、加熱ムラを解消することができるとともに、磁束の漏れの抑制に関しても性能の向上を図ることができる。

なお、フェライト３は、棒状フェライトやこれを組み合わせて配置したものでもよいし、誘導コイル１及びコイル台２の外形にほぼ沿うように配置された、いわゆるＪ形フェライトであってもよい。
即ち、放射線４をオフセットしてなる直線状に、それぞれ交差しないように配置され、その中心点側の端部が、やや内側寄りの位置より開始するものであればよく、フェライト自体の形状は問わない。

以上のように、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器では、各フェライト３は、本体底面の中心点８を起点とする放射線４を、当該放射線に平行に所定寸法（オフセット５）オフセットしてなる直線６上に、それぞれ交差しないように配置されており、その中心点８側の端部は、内側寄りの位置より開始するように構成している。

したがって、従来の技術を示す図８のように、フェライト３が炊飯器本体の中心点（内釜及び誘導コイルの中心点でもある）を起点とする放射線４上に配置されるものと比較して、誘導コイル１が配置されない空間７におけるフェライト３の占有面積を増加させることができるとともに、誘導コイル１が配置される範囲についても、フェライトの占有面積を増加させることができる。

また、従来の技術においては磁束密度の小さかった中心点８付近の磁束密度を大きくすることができ、加熱ムラを解消することができるとともに、磁束の漏れの抑制に関しても性能の向上を図ることができる。

また、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器では、各フェライト３は、本体底面の中心点８を起点とする十字状の放射線４を、当該放射線４に平行に所定寸法（オフセット５）オフセットしてなる直線６上に、それぞれ交差しないように卍状に配置されている。
そのため、従来のフェライト３を４本用いるものと同じ部品点数でも、上記と同様の効果を奏することができる。即ち、コストを高くすることなく、誘導加熱調理器としての調理性能を向上させることができる。

また、フェライト３をコイル受け部２ａ、２ｂとフェライト保持部品９で挟持して固定しているので、フェライト３の固定に際しシリコン等の接着剤を使用する必要がない。
同様に、誘導コイル１を誘導コイル保持部１０とコイル台２で挟持して固定しているので、誘導コイル１の固定に際しシリコン等の接着剤を使用する必要がない。
これにより、接着剤の乾燥時間を必要とせず、またコストの観点からも、従来の誘導加熱調理器と比較して有利である。

また、放射線４の上に誘導コイル保持部１０が配置されるように調整することにより、誘導コイル１が確実に固定されるように構成することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、４本のフェライト３を卍状に配置したものについて説明したが、配置の形状はこれに限られるものではなく、例えば放射線４が３本であれば、これらをそれぞれオフセットしてなる直線上にフェライトを交差しないように配置し、中心点８付近を三角形で取り囲むように構成することもできる。

即ち、フェライトは、本体底面の中心点を起点とする放射線を、当該放射線に平行に所定寸法オフセットしてなる直線上に、それぞれ交差しないように配置されており、その中心点側の端部は、やや内側寄りの位置より開始するものであればよい。
このような構成をとることにより、フェライトの個数（＝放射線４及び直線６の本数）や底面から見た長さが、中心点８を取り囲むようにフェライトを配置できる程度に十分であれば、フェライトの個数がいずれであっても、中心点８付近の磁束密度を同様に高めることができるという効果を奏することができる。

なお、以上の実施の形態１〜２においては電気炊飯器を例に説明したが、本発明の対象はこれに限られるものではなく、誘導コイルの下方に配設された複数のフェライトを備えた誘導加熱調理器全般に適用できるものである。
即ち、フェライトを実施の形態１〜２で説明したような構成とする誘導加熱調理器であればよく、適用対象は電気炊飯器に限られるものでない。

実施の形態１に係る誘導加熱調理器の１例としての電気炊飯器の構成を底面から見た様子を示すものである。 フェライト３の配置の詳細について説明するものである。 フェライト保持部品９の斜視図である。 フェライト保持部品９がフェライト３を挟持している様子の図である。 コイル台２の底面斜視図である。 誘導コイル保持部１０が誘導コイル１を挟持している様子の図である。 漏れ磁束が改善されている様子を比較表示するものである。 従来の誘導加熱式炊飯器の構成を底面から見た様子を示すものである。

符号の説明

１ 誘導コイル、２ コイル台、２ａ、２ｂ コイル受け部、３ フェライト、４ 放射線、５ オフセット、６ 直線、７ 空間、８ 中心点、９ フェライト保持部品、１０ 誘導コイル保持部、１０ａ コイル保持面、１１ ネジ固定部。

Claims (3)

1. 誘導コイルの下方に配設された複数のフェライトと、
   前記誘導コイルを配置するコイル台と、
   前記フェライトを保持するフェライト保持部品と、
   を備えた誘導加熱調理器であって、
   前記コイル台は、前記誘導コイルを支持する係止片状のコイル受け部を備え、
   前記フェライト保持部品は、短手方向に張り出してなる誘導コイル保持部を備えており、
   各前記フェライトは、
   本体底面の中心点を起点とする放射線を、当該放射線に平行に所定寸法オフセットしてなる直線上に、それぞれ交差しないように配置されており、その中心点側の端部は、内側寄りの位置より開始し、
   前記コイル台の前記コイル受け部の頂部と前記フェライト保持部品の前記誘導コイル保持部により挟持されて固定される
   ことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記誘導コイル保持部を、
   本体底面の中心点を起点とする放射線上に略一致するように配置し、
   その位置で前記誘導コイルを挟持して固定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 各前記フェライトは、
   本体底面の中心点を起点とする十字状の放射線を、当該放射線に平行に所定寸法オフセットしてなる直線上に、それぞれ交差しないように卍状に配置された
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱調理器。

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