JP6708208B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、一般家庭および業務用として使用される誘導加熱調理器に関する。

従来、誘導加熱調理器は、フェライトを有する加熱コイルユニットがトッププレートの下方に配置されている。一般的には、誘導加熱調理器は、一つの加熱コイルユニットにより、一つの被加熱物を加熱するよう構成されている。しかし、近年では、複数の加熱コイルユニットにより、一つの被加熱物を加熱するマルチコイル構造を有する誘導加熱調理器が提案されている（例えば特許文献１）。

しかしながら、従来のマルチコイル構造を有する誘導加熱調理器においては、加熱コイルユニット同士が近接して配置されているため、隣接する加熱コイルユニット同士は、発生する磁束が隣の加熱コイルユニットのフェライトコアの影響を受ける。また、端に配置された加熱コイルユニットは、磁束が加熱コイルユニットの略同心円状に広がらず偏りができてしまう。このため、鍋などの被加熱物に対して磁束が集中しにくくなり、電磁波漏れおよび輻射ノイズが大きくなるという課題を有している。

特開２０１４−０４４８２３号公報

本発明は、上記のような従来の課題に鑑みてなされたものであり、複数の加熱コイルユニットを有するマルチコイル構造を有し、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができ、高い信頼性を有する誘導加熱調理器を提供する。

具体的には、本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、上部に開口部を有する外郭と、開口部を覆い被加熱物が載置されるトッププレートと、外郭内部のトッププレートの下方に被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルユニットとを備える。複数の加熱コイルユニットそれぞれの下方には、第１のフェライトが設けられ、複数の加熱コイルユニットは、互いに近接して配置されている。また、複数の加熱コイルユニットは、端に配置された加熱コイルユニット、および、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットを有する。複数の加熱コイルユニットのうち端に配置された加熱コイルユニットには、第２のフェライトが隣接して設けられている。第２のフェライトは、端に配置された加熱コイルユニットに対して、内方に隣接した加熱コイルユニットと反対側の外郭との間に配置されている。

このような構成により、端に配置された加熱コイルユニットで鍋などの被加熱物を加熱した場合においても、磁束の偏りが抑制でき磁束が略同心円状に広がるため、被加熱物に磁束が集中しやすくなり、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができる。

図１は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の分解斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態１におけるトッププレートが取り除かれた状態を示す平面図である。 図３は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの分解斜視図である。 図４は、図１に示した誘導加熱調理器における磁力線の流れを示した主要部分断面図である。 図５は、本発明の実施の形態２におけるトッププレートが取り除かれた状態を示す平面図である。 図６は、本発明の実施の形態３におけるトッププレートが取り除かれた状態を示す平面図である。 図７は、図４の誘導加熱調理器より第２のフェライトおよび第３のフェライトが取り除かれた従来の加熱コイルユニットにおける、磁力線の流れを示した従来の誘導加熱調理器の主要部分断面図である。

以下、本発明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、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の分解斜視図、図２は、本発明の実施の形態１におけるトッププレートが取り除かれた状態を示す平面図、および、図３は、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの分解斜視図である。また、図４は、図１に示した誘導加熱調理器における磁力線の流れを示した誘導加熱調理器の主要部分断面図、および、図７は、図４に示す誘導加熱調理器より第２のフェライトおよび第３のフェライトが取り除かれた従来の加熱コイルユニットにおける、磁力線の流れを示した従来の誘導加熱調理器の主要部分断面図を示す。

図１および図３において、外郭３の上部開口部を覆うトッププレート２の下には、複数の加熱コイルユニット４などにより構成されたマルチコイル構造の誘導加熱調理器１００の各種部材が設けられている。各加熱コイルユニット４の下方の底面近傍、および、外周近傍並びに内周近傍には、第１のフェライト１２が設けられている。

図１および図２に示すように、外郭３の内部には、複数の加熱コイルユニット４が平面的な縦横の列に並べられて配置されている。本実施の形態の誘電加熱調理器１００においては、加熱コイルユニット４は、短手方向が約８０ｍｍ、および、長手方向が約１８０ｍｍの楕円形状を有する。また、加熱コイルユニット４は、シールド箱５，６，７の上に互いに近接して、例えば４個または３個並べられて、シリコンなどの接着剤により固定されている。トッププレート２においては、加熱コイルユニット４が配置された領域の直上が加熱可能領域となり、この加熱可能領域内に複数の被加熱物が載置されたとしても、誘導加熱可能となる。

また、トッププレート２において、加熱コイルユニット４が配置された加熱可能領域以外の領域には、操作表示部８が配置されている。操作表示部８は、液晶表示部にタッチパネルが重ねられて構成されている。操作表示部８は、誘導加熱調理器１００が起動されたとき、操作表示部８に操作ボタンが表示されるとともに、操作内容および動作内容が発光して表示されるよう構成されている。

図２において、シールド箱５，６，７は、誘導加熱調理器１００の他の構成部品との干渉を避けるために、略長方形から一部の角がカットされた非対称な多角形（例えば六角形）および角部が丸み（Ｒ形状）を有する略多角形などの形状の底面を有している。また、シールド箱５，６，７は、底面の外周に側壁が設けられた略箱形状（シールド箱）にて形成されている。なお、シールド箱５には、加熱コイルユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが載置されて、コイルモジュール１１ａが形成されている。シールド箱６には、加熱コイルユニット４ｅ，４ｆ，４ｇが載置され、コイルモジュール１１ｂが形成されている。シールド箱７には、加熱コイルユニット４ｈ，４ｉ，４ｊ，４ｋが載置され、コイルモジュール１１ｃが形成されている。コイルモジュール１１ａおよびコイルモジュール１１ｃは、左右反転されて（左右対称に）配置されている。また、各コイルモジュール１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおいて、長手方向の端には、シリコンなどの接着剤によりシールド箱５，６，７にそれぞれ第２のフェライト９が配置されており、また、選択的に、第３のフェライト１０が配置されている。

図４および図７において、破線は磁力線１３，１４を示している。

以上のように構成された本実施の形態の誘電加熱調理器１００について、以下その動作および作用を説明する。

まず、コイルモジュール１１ａにおいて、各加熱コイルユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは互いに近接して配置されているため、各加熱コイルユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから発生した磁束は、隣の第１のフェライト１２の影響を受ける。つまり、加熱コイルユニット４ａから発生した磁束は、加熱コイルユニット４ｂの下方に配置された第１のフェライト１２の影響を受ける。また、加熱コイルユニット４ｂから発生した磁束は、加熱コイルユニット４ａ，４ｃの下方に配置された第１のフェライト１２の影響を受ける。

例えば、直径約９０ｍｍの被加熱物１を加熱コイルユニット４ｂで加熱した場合においては、加熱コイルユニット４ｂに隣接している加熱コイルユニット４ａ，４ｃが前後（縦）方向に均等配置され、左右（横）方向でもシールド箱５の壁がほぼ均等に配設されているため、加熱コイルユニット４ｂから発生した磁束は略同心円状に均等に広がる。

しかし、端に配置された加熱コイルユニット４ａで直径約９０ｍｍの被加熱物１を加熱した場合においては、加熱コイルユニット４ａに隣接している加熱コイルユニットは加熱コイルユニット４ｂのみである。また、左右（横）方向においても、シールド箱５の角部の一方の側は、壁斜めに形成されているため、加熱コイルユニット４ａとの距離が、シールド箱５の他の部分の側壁と比べて近い。このため、第２のフェライト９が無い場合は、図７の磁力線１４に示すように、加熱コイルユニットから発生する磁束の一部、例えば内方の加熱コイルユニット４ｂ側の磁束の広がりに偏りが発生して被加熱物１に磁束が集中しにくくなる。また、第３のフェライト１０が無い場合も、同様の現象が生じる。

一方、本実施の形態の誘導加熱調理器１００においては、図４に示すように、第２のフェライト９が、端に配置された加熱コイルユニット４ａに隣接した加熱コイルユニット４ｂと、端に配置された加熱コイルユニット４ａに対して対称な位置に配置されている。また、第２のフェライト９は、加熱コイルユニット４ａの第１のフェライト１２の側壁より外方、かつ、外郭３との間に配置されている。

また、図２および図３に示すように、第３のフェライト１０が、シールド箱５の角部の側壁と対向する位置に配設されていてもよい。例えば、本実施の形態の誘導加熱調理器１００においては、図２に示すように、シールド箱５の角部５１の対角の角部５２の側壁の斜め形状と、実質的に対称形状（斜め形状、より具体的には、実質的に長方形のシールド箱５の角が一部がカットされて形成される斜め形状）を有する第３のフェライト１０が、角部５１の側壁に対向して設けられている。

このような構成により、図４の磁力線１３に示すような磁束の偏りを抑制することができ、磁束が略同心円状に広がる。このため、被加熱物１に磁束が集中しやすくなり、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができ、高い信頼性を有する誘導加熱調理器１００を提供することができる。

本実施の形態では、上述した加熱コイルユニット４ａのみならず、端に配置された加熱コイルユニット４ｄ，４ｅ，４ｇ，４ｈ，４ｋにおいても同様の効果がある。また、外径（直径）約２００ｍｍの被加熱物１を複数の加熱コイルユニット、たとえば加熱コイルユニット４ａと４ｂとで加熱した場合、および、外径（直径）約３００ｍｍの被加熱物１を複数の加熱コイルユニット、例えば加熱コイルユニット４ａ，４ｂ，４ｃとで加熱した場合などにおいても、同様の効果が得られる。なお、加熱コイルユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ全てを覆う被加熱物１を加熱する場合には、被加熱物１により磁束のバランスがとれるので第２のフェライトによる効果はあまりない。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２の誘導加熱調理器２００のトッププレートが取り除かれた状態を示す平面図である。なお、本実施の形態の誘導加熱調理器２００の基本構成は、実施の形態１の誘導加熱調理器１００と同じなので、異なる点を中心に説明する。また、実施の形態１と同じ要素には同じ符号を付し、その説明は省略する。

図５に示す誘導加熱調理器２００において、実施の形態１の誘導加熱調理器１００と異なるのは、加熱コイルユニット４が外径（直径）約６５ｍｍの円形の形状を有し、平面的な縦横の列に並べられて配置された構成を有していることである。このような構成により、誘導加熱可能な面積が増えるとともに、さまざまな大きさおよび形状の被加熱物が効率良く加熱されることができるという利点がある。本実施の形態の誘導加熱調理器２００においても、複数の加熱コイルユニット４のうち、端に配置された加熱コイルユニットに内方で隣接する加熱コイルユニットと、端に配置された加熱コイルユニットに対して対称な位置に、第２のフェライト９が配置されている。このような構成により、端の加熱コイルユニットで被加熱物を加熱する場合において、被加熱物下方の加熱コイルユニットの内方に隣接する加熱コイルユニットに設けられた第１のフェライトによる磁束の偏りを抑制することができる。これにより、磁束が被加熱物に集中しやすくなり、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができ、高い信頼性を有する誘導加熱調理器を提供することができる。

なお、本実施の形態では、加熱コイルユニットが縦横（前後左右）に３個以上並べられた場合を記載しているが、加熱コイルユニットが縦横に２個並べられた場合にも、加熱コイルユニットと外郭３との間に第２のフェライト９を配置することにより、同様の作用効果が得られる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器３００のトッププレートが取り除かれた状態を示す平面図を示す。なお、本実施の形態の誘導加熱調理器３００の基本構成は、実施の形態１の誘導加熱調理器１００と同じなので、異なる点を中心に説明する。また、実施の形態１の誘導加熱調理器１００と同じ要素には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本実施の形態の誘導加熱調理器３００は、実施の形態１の誘導加熱調理器１００と、コイルの大きさおよび形状の組み合わせが異なっている。具体的には、図６に示すように、大きさおよび形状の異なる加熱コイルユニット４−１，４−２，４−３が近接して複数並べられて配置されている。加熱コイルユニット４−１は、外径（直径）約８０ｍｍの円形、加熱コイルユニット４−２は、約８０ｍｍ×約１８０ｍｍの楕円、加熱コイルユニット４−３は、外径約１８０ｍｍの円形の形状をそれぞれ有する。加熱コイルユニット４−２は、加熱コイルユニット４−１の約２倍の大きさを有する。また、実施の形態１の誘導加熱調理器１００と同様に、各加熱コイルユニットの下方には、第１のフェライトが配置されている。

一般的に、第１のフェライトの大きさ（体積）は、第１のフェライトが設けられる加熱コイルユニットの大きさに比例する。本実施の形態の誘導加熱調理器３００においても、加熱コイルユニット４−２の下方の第１のフェライトは、加熱コイルユニット４−１の下方の第１のフェライトの約２倍の大きさを有する。

本実施の形態の誘導加熱調理器３００においては、さらに、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットの大きさに比例して、第２のフェライト９−１，９−２が形成されている。図６に示すように、第２のフェライト９−１，９−２は、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットと、端に配置された加熱コイルユニットに対して対称な位置に配置されている。また、第２のフェライト９−１，９−２は、端に配置された加熱コイルユニットと外郭３との間に配置されている。

図６に示すように、第２のフェライト９−２は、第２のフェライト９−１の約２倍の大きさ（体積）を有している。一方、加熱コイルユニット４−２は、加熱コイルユニット４−１の約２倍の大きさを有しており、加熱コイルユニット４−２の下方に設けられている第１のフェライトも、加熱コイルユニット４−１の下方に設けられている第１のフェライトの約２倍の大きさを有している。

端に配置された加熱コイルユニット（例えば、図６における加熱コイルユニット４−１）と隣接した加熱コイルユニットが加熱コイルユニット４−２の場合は、加熱コイルユニット４−２と、端に配置された加熱コイルユニット４−１に対して対称な位置に、加熱コイルユニット４−２の大きさに比例した第２のフェライト９−２が形成されている。また、第２のフェライト９−２は、端に配置された加熱コイルユニット４−１と外郭３との間に配置されている。

また、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットが加熱コイルユニット４−１の場合は、端に配置された加熱コイルユニット（例えば、図６における加熱コイルユニット４−３）に隣接した加熱コイルユニット４−１と、端に配置された加熱コイルユニット４−３に対して対称な位置に、加熱コイルユニット４−１の大きさに比例した第２のフェライト９−１が配設されている。また、第２のフェライト９−１は、端に配置された加熱コイルユニット４−３と外郭３との間に配置されている。

このような構成により、端に配置された加熱コイルユニットに誘導加熱調理器３００の内方で隣接する加熱コイルユニット大きさに比例した第１のフェライトによる磁束の偏りを抑制することができる。これにより、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができ、高い信頼性を有する誘導加熱調理器を提供することができる。

以上述べたとおり、本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、上部に開口部を有する外郭と、開口部を覆い被加熱物が載置されるトッププレートと、外郭内部のトッププレートの下方に被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルユニットとを備える。複数の加熱コイルユニットそれぞれの下方には、第１のフェライトが設けられている。また、トッププレートの下方には、複数の加熱コイルユニットが互いに近接して配置されている。複数の加熱コイルユニットは、端に配置された加熱コイルユニット、および、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットを有する。端に配置された加熱コイルユニットには、第２のフェライトが隣接して設けられている。また、第２のフェライトは、端に配置された加熱コイルユニットに対して、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットと反対側の外郭との間に配置されている。このような構成により、端に配置された加熱コイルユニットで鍋などの被加熱物を加熱した場合においても、磁束の偏りが抑制でき磁束が略同心円状に広がるため、被加熱物に磁束が集中しやすくなる。これにより、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができる。

本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器は、複数の加熱コイルユニットが戴置されるシールド箱をさらに備えていてもよい。また、シールド箱の角部には、角部の対角におけるシールド箱の側壁と、実質的に対称形状を有する第３のフェライトが、角部の側壁に対向して配置されていてもよい。このような構成により、シールド箱の形状による磁束の偏りが抑制できるため、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができる。

本発明の実施の形態の一例による誘導加熱調理器において、第２のフェライトは、端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットの大きさに比例して形成されていてもよい。このような構成により、加熱コイルユニットの大きさによる磁束の偏りをより確実に抑制することができ、電磁波漏れおよび輻射ノイズをより確実に抑制することができる。

上述したとおり、本発明によれば、端に配置された加熱コイルユニットで鍋などの被加熱物を加熱した場合においても、磁束の偏りを抑制することができ、磁束が略同心円状に広がるため、被加熱物に磁束が集中しやすくなる。このため、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができる。

以上述べたように、本発明は、複数の加熱コイルユニットのうちどの加熱コイルユニットで加熱した場合においても、電磁波漏れおよび輻射ノイズを抑制することができる誘導加熱調理器を提供する。よって、家庭用、業務用およびその他の用途の誘導加熱調理器に幅広く利用することができる。

１ 被加熱物
２ トッププレート
３ 外郭
４，４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ，４ｇ，４ｈ，４ｉ，４ｊ，４ｋ，４−１，４−２，４−３ 加熱コイルユニット
５，６，７ シールド箱
８ 操作表示部
９，９−１，９−２ 第２のフェライト
１０ 第３のフェライト
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ コイルモジュール
１２ 第１のフェライト
１３，１４ 磁力線
５１，５２ 角部

Claims (3)

1. 上部に開口部を有する外郭と、前記開口部を覆い被加熱物が載置されるトッププレートと、前記外郭の内部の前記トッププレートの下方に前記被加熱物を加熱する複数の加熱コイルユニットとを備え、
   前記複数の加熱コイルユニットそれぞれの下方には、第１のフェライトが設けられ、
   前記複数の加熱コイルユニットは、互いに近接して配置されるとともに、端に配置された加熱コイルユニット、および、前記端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットを有し、
   前記端に配置された加熱コイルユニットには、第２のフェライトが隣接して設けられ、
   前記第２のフェライトは、前記端に配置された加熱コイルユニットに対して、前記端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットと反対側の前記外郭との間に配置された誘導加熱調理器。
2. 前記複数の加熱コイルユニットが戴置されるシールド箱をさらに備え、前記シールド箱の角部には、前記角部の対角における前記シールド箱の側壁と、実質的に対称形状を有する第３のフェライトが、前記角部の側壁に対向して配置された請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記第２のフェライトは、前記端に配置された加熱コイルユニットに隣接した加熱コイルユニットの大きさに比例して形成されている請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。

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