JP6832488B2 - Heating coil and rice cooker with it - Google Patents
Heating coil and rice cooker with it Download PDFInfo
- Publication number
- JP6832488B2 JP6832488B2 JP2017537539A JP2017537539A JP6832488B2 JP 6832488 B2 JP6832488 B2 JP 6832488B2 JP 2017537539 A JP2017537539 A JP 2017537539A JP 2017537539 A JP2017537539 A JP 2017537539A JP 6832488 B2 JP6832488 B2 JP 6832488B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- heating coil
- winding
- wire
- core wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 88
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 title claims description 21
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 title claims description 21
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 title claims 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 108
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 98
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 73
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 40
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 19
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J27/00—Cooking-vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/12—Cooking devices
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
- Cookers (AREA)
Description
本開示は、誘導加熱調理器に用いられる加熱コイル、および、それを備えた炊飯器に関する。 The present disclosure relates to a heating coil used in an induction heating cooker and a rice cooker including the heating coil.
従来、誘導加熱調理器の分野において、加熱コイルの重量および加熱コイルにおける損失の低減を図るために、銅線などの導体の表面に設けられた絶縁層上にさらに融着層を有する素線を用いた加熱コイルが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in the field of induction heating cookers, in order to reduce the weight of the heating coil and the loss in the heating coil, a wire having a fusion layer is further provided on an insulating layer provided on the surface of a conductor such as a copper wire. The heating coil used has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図6Aは、特許文献1に記載された従来の加熱コイル200の素線の断面図である。図6Bは加熱コイル200の断面図である。
FIG. 6A is a cross-sectional view of the strands of the
図6A、図6Bに示すように、加熱コイル200は素線201で構成される。素線201は、長細い導体202と絶縁層203と融着層204とを含む。長細い導体202は銅線などで構成される。絶縁層203は導体202の表面に設けられる。融着層204は絶縁層203の表面に設けられる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
図6Bに示すように、複数本の素線201を撚り合わせて集合線205が構成される。集合線205を渦巻き状に巻いた後、集合線205を融着層204により融着させると、円板状の加熱コイル200が形成される。
As shown in FIG. 6B, a plurality of
高周波電線の分野では、交流抵抗、発熱および消費電力を抑制するための電線が提案されている。この電線は、細長い中心導体と、中心導体の表面に設けられた被覆層と、被覆層の表面に設けられた絶縁層とを有する。被覆層は、中心導体を構成する金属とは異なる金属で形成される(例えば、特許文献2参照)。 In the field of high frequency electric wires, electric wires for suppressing AC resistance, heat generation and power consumption have been proposed. This electric wire has an elongated central conductor, a coating layer provided on the surface of the central conductor, and an insulating layer provided on the surface of the coating layer. The coating layer is formed of a metal different from the metal constituting the central conductor (see, for example, Patent Document 2).
図7は、特許文献2に記載された従来の高周波電線300の断面図である。図7に示すように、高周波電線300は、中心導体301と被覆層303と金属間化合物層302とを含む。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the conventional high frequency
中心導体301は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。被覆層303は銅製で、中心導体301の表面に設けられる。金属間化合物層302は、中心導体301と被覆層303との間に、中心導体301から被覆層303にかけて徐々に組成が変化するように形成される。金属間化合物層302は、被覆層303より体積抵抗率が大きい。
The
本発明者らは、加熱コイルの発熱および消費電力を抑制するために、上記従来の加熱コイルを構成する素線の導体として、上記従来の高周波電線を採用することを検討した。 In order to suppress heat generation and power consumption of the heating coil, the present inventors have studied the adoption of the conventional high-frequency electric wire as a conductor of the wires constituting the conventional heating coil.
しかしながら、単に、上記の従来の加熱コイルを構成する素線に上記の従来の高周波電線を組み合わせただけでは、加熱コイルの信頼性という観点からは十分ではない。 However, simply combining the above-mentioned conventional high-frequency electric wire with the wire constituting the above-mentioned conventional heating coil is not sufficient from the viewpoint of the reliability of the heating coil.
例えば、特許文献1に記載の従来の加熱コイルに特許文献2に記載の従来の高周波電線を組み合わせると、加熱コイルの集合線を構成する素線は、中心導体と被覆層と絶縁層と融着層とを含む。中心導体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成される。被覆層は、銅製で中心導体の表面に設けられる。絶縁層は被覆層の表面に設けられる。融着層は絶縁層の表面に設けられる。
For example, when the conventional heating coil described in
加熱コイルは、複数本の上記素線を撚り合わせ、渦巻き状に巻かれた集合線を融着させて形成される。この構成において、素線の中心導体を構成する金属とは異なる金属で、素線の被覆層が構成されるため、素線の中心導体と素線の被覆層とで展延性などの性質が異なる。一般的に、展延性に関してアルミニウムは銅より劣るため、素線の中心導体は、展延性に関して素線の被膜層より劣る。 The heating coil is formed by twisting a plurality of the above-mentioned strands and fusing the spirally wound aggregate wires. In this configuration, since the wire coating layer is formed of a metal different from the metal constituting the wire center conductor, the properties such as ductility differ between the wire center conductor and the wire coating layer. .. In general, aluminum is inferior to copper in terms of ductility, so that the central conductor of the wire is inferior to the coating layer of the wire in terms of ductility.
一方、集合線を構成するすべての素線が融着層を有すると、集合線が固くなり過ぎる。そのため、上記集合線では、製造工程において加熱コイルに断線が生じる可能性がある。 On the other hand, if all the strands constituting the assembly line have a fusion layer, the assembly line becomes too hard. Therefore, in the above-mentioned assembly wire, there is a possibility that the heating coil may be broken in the manufacturing process.
本開示は、上記従来の問題点を解決するものであり、銅より展延性が劣る金属が導体に含まれても、製造工程において断線のない加熱コイルを形成する。この加熱コイルを備えることにより、信頼性の高い炊飯器を提供することを目的とする。 The present disclosure solves the above-mentioned conventional problems, and forms a heating coil without disconnection in the manufacturing process even if the conductor contains a metal having a ductility inferior to that of copper. By providing this heating coil, it is an object of the present invention to provide a highly reliable rice cooker.
上記問題点を解決するために、本開示の一態様は、第1芯線と第2芯線とを有する巻線を備えた加熱コイルである。第1芯線は、細長い第1導体と、第1導体の表面に設けられた第1絶縁層とを含む。第2芯線は、細長い第2導体と、第2導体の表面に設けられた第2絶縁層と、第2絶縁層の表面に設けられた融着層とを含む。 In order to solve the above problems, one aspect of the present disclosure is a heating coil including a winding having a first core wire and a second core wire. The first core wire includes an elongated first conductor and a first insulating layer provided on the surface of the first conductor. The second core wire includes an elongated second conductor, a second insulating layer provided on the surface of the second conductor, and a fusion layer provided on the surface of the second insulating layer.
本開示の別の一態様は、上記加熱コイルを備えた炊飯器である。 Another aspect of the present disclosure is a rice cooker provided with the heating coil.
上記態様の加熱コイルによれば、製造工程における巻線の断線を防止することができる。上記加熱コイルを備えることにより、信頼性の高い炊飯器を提供することができる。 According to the heating coil of the above aspect, it is possible to prevent disconnection of the winding in the manufacturing process. By providing the above heating coil, a highly reliable rice cooker can be provided.
本開示の第1の態様は、第1芯線と第2芯線とを有する巻線を備えた加熱コイルである。第1芯線は、細長い第1導体と、第1導体の表面に設けられた第1絶縁層とを含む。第2芯線は、細長い第2導体と、第2導体の表面に設けられた第2絶縁層と、第2絶縁層の表面に設けられた融着層とを含む。本態様によれば、加熱コイルの製造工程における巻線の断線を防止することができる。 The first aspect of the present disclosure is a heating coil including a winding having a first core wire and a second core wire. The first core wire includes an elongated first conductor and a first insulating layer provided on the surface of the first conductor. The second core wire includes an elongated second conductor, a second insulating layer provided on the surface of the second conductor, and a fusion layer provided on the surface of the second insulating layer. According to this aspect, it is possible to prevent disconnection of the winding in the manufacturing process of the heating coil.
本開示の第2の態様によれば、第1の態様において、第1芯線の本数が、第1芯線の本数と第2芯線の本数との合計の30%〜50%である。本態様によれば、加熱コイルの製造工程における巻線の断線を防止することができる。 According to the second aspect of the present disclosure, in the first aspect, the number of the first core wires is 30% to 50% of the total number of the first core wires and the number of the second core wires. According to this aspect, it is possible to prevent disconnection of the winding in the manufacturing process of the heating coil.
本開示の第3の態様によれば、第1または第2の態様において、第1導体が、第1導体の中心に設けられた第1中心導体と、第1中心導体の表面に設けられた第1被覆層とを含み、0.1〜0.3mmの直径を有する。第1被覆層が、第1中心導体より小さい体積抵抗を有し、第1導体の断面積の10〜20%の断面積を有する。 According to the third aspect of the present disclosure, in the first or second aspect, the first conductor is provided on the surface of the first central conductor provided at the center of the first conductor and the surface of the first central conductor. It contains a first coating layer and has a diameter of 0.1 to 0.3 mm. The first coating layer has a volume resistance smaller than that of the first center conductor, and has a cross-sectional area of 10 to 20% of the cross-sectional area of the first conductor.
本態様によれば、高周波電流が流れた場合の加熱コイルの抵抗を低減することができ、その結果、加熱コイルでの損失を低減することができる。 According to this aspect, the resistance of the heating coil when a high frequency current flows can be reduced, and as a result, the loss in the heating coil can be reduced.
本開示の第4の態様によれば、第1〜第3の態様のいずれかにおいて、第2導体が、第2導体の中心に設けられた第2中心導体と、第2中心導体の表面に設けられた第2被覆層とを含み、0.1〜0.3mmの直径を有する。第2被覆層が、第2中心導体より小さい体積抵抗を有し、第2導体の断面積の10〜20%の断面積を有する。 According to the fourth aspect of the present disclosure, in any of the first to third aspects, the second conductor is placed on the second center conductor provided at the center of the second conductor and on the surface of the second center conductor. It includes a second coating layer provided and has a diameter of 0.1 to 0.3 mm. The second coating layer has a volume resistance smaller than that of the second center conductor and has a cross-sectional area of 10 to 20% of the cross-sectional area of the second conductor.
本態様によれば、高周波電流が流れた場合の加熱コイルの抵抗を低減することができ、その結果、加熱コイルでの損失を低減することができる。 According to this aspect, the resistance of the heating coil when a high frequency current flows can be reduced, and as a result, the loss in the heating coil can be reduced.
本開示の第5の態様によれば、第1〜第4の態様のいずれかにおいて、融着層が、第1絶縁層および第2絶縁層より低い融点を有する。 According to the fifth aspect of the present disclosure, in any of the first to fourth aspects, the fused layer has a lower melting point than the first insulating layer and the second insulating layer.
本態様によれば、第1絶縁層および第2絶縁層を破損させることなく、融着層により巻線を融着することができる。 According to this aspect, the winding can be fused by the fusion layer without damaging the first insulation layer and the second insulation layer.
本開示の第6の態様は、第1〜第5の態様の何れかの加熱コイルを備えた炊飯器である。本態様によれば、製造工程において断線のない加熱コイルを用いるため、信頼性の高い炊飯器を提供することができる。 A sixth aspect of the present disclosure is a rice cooker provided with a heating coil according to any one of the first to fifth aspects. According to this aspect, since a heating coil without disconnection is used in the manufacturing process, a highly reliable rice cooker can be provided.
以下、図面を参照しながら本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略することがある。 Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted.
[加熱コイルの構成]
本開示の実施の形態に係る加熱コイル1について、図1〜図4Bを用いて説明する。後述するように、本実施の形態に係る誘導加熱調理器は炊飯器100である(図5参照)。[Structure of heating coil]
The
図1は、加熱コイル1の外観を示す斜視図である。図2は、加熱コイル1を構成する巻線2の斜視図である。図3A、図3Bは、巻線2を構成する芯線3、芯線6をそれぞれ示す断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the
図1に示すように、加熱コイル1は、1本の細長い巻線2を渦巻き状に巻くことにより形成される。図2に示すように、巻線2は、所定の本数の芯線3と所定の本数の芯線6とが所定の間隔で配置された集合線を撚ることで形成される。
As shown in FIG. 1, the
図3Aに示すように、芯線3は、細長い導体4と、導体4の表面に設けられた絶縁層5とを有する。導体4は、導体4の中心に設けられた中心導体4aと、導体4の表面に設けられた被覆層4bとを含む。
As shown in FIG. 3A, the
図3Bに示すように、芯線6は、細長い導体7と、導体7の表面に設けられた絶縁層8と、絶縁層8の表面に設けられた融着層9とを有する。導体7は、導体7の中心に設けられた中心導体7aと、導体7の表面に設けられた被覆層7bとを含む。
As shown in FIG. 3B, the core wire 6 has an
芯線3、6を撚り合わせた集合線が治具に巻きつけられ、この集合線に高周波電流が供給されると、集合線が発熱する。この発熱により、芯線6の融着層9が融解する。その結果、芯線3と芯線6とが融着して、巻線2が形成される。
When the collective wire obtained by twisting the
なお、芯線3は第1芯線に、芯線6は第2芯線にそれぞれ対応する。導体4は第1導体に、導体7は第2導体にそれぞれ対応する。絶縁層5は第1絶縁層に、絶縁層8は第2絶縁層にそれぞれ対応する。中心導体4aは第1中心導体に、中心導体7aは第2中心導体にそれぞれ対応する。被覆層4bは第1被覆層に、被覆層7bは第2被覆層にそれぞれ対応する。
The
誘導加熱調理器において、加熱コイルに20〜100kHzの高周波電流が供給されると、表皮効果によって導体の表面に電流が集中する。そのため、導体が中心導体と中心導体の表面に設けられた被覆層とを有する場合、加熱コイルの発熱や消費電力を抑制するためには、導体の表面部分である被覆層の抵抗値を低減する必要がある。 In an induction heating cooker, when a high frequency current of 20 to 100 kHz is supplied to the heating coil, the current concentrates on the surface of the conductor due to the skin effect. Therefore, when the conductor has a central conductor and a coating layer provided on the surface of the central conductor, the resistance value of the coating layer which is the surface portion of the conductor is reduced in order to suppress heat generation and power consumption of the heating coil. There is a need.
使用者の負担軽減のため、炊飯器のようなポータブルの家電製品の重量は軽い方が好ましい。本実施の形態では、中心導体4a、7aは、体積抵抗値が小さく、重量の軽い材料、アルミニウムまたはアルミニウムを含む金属で構成される。
In order to reduce the burden on the user, it is preferable that the weight of portable home appliances such as rice cookers is light. In the present embodiment, the
被覆層4b、7bは、アルミニウムまたはアルミニウム合金より体積抵抗値が小さい材料、例えば、金、銀、銅などの金属で構成されるのが好ましい。本実施の形態では、被覆層4b、7bは銅で構成される。 The coating layers 4b and 7b are preferably made of a material having a smaller volume resistance value than aluminum or an aluminum alloy, for example, a metal such as gold, silver, or copper. In the present embodiment, the coating layers 4b and 7b are made of copper.
上記構成では、加熱コイル1の用途に応じて、導体4、7の直径、中心導体4aと被覆層4bとの比率、および、中心導体7aと被覆層7bとの比率などが設定される。
In the above configuration, the diameters of the
上述のように、20〜100kHzの高周波電流が流れる加熱コイル1では、導体4、7の直径は0.1〜0.3mmに設定されるのが好ましく、0.25mmに設定されるとさらに好ましい。
As described above, in the
被覆層4bの断面積は、上記直径の導体4の断面積の10〜20%に設定されるのが好ましく、15%に設定されるとさらに好ましい。導体7についても導体4と同様である。
The cross-sectional area of the
この構成により、加熱コイル1に高周波電流が流れたときの加熱コイル1の抵抗を低減することができ、加熱コイル1における損失を低減することができる。
With this configuration, the resistance of the
絶縁層5、8は、電気用品安全法で規定されたF種またはH種の絶縁材料で構成されるのが好ましい。この構成により、導体4、7を絶縁層5、8でそれぞれ確実に絶縁することができる。
The insulating
本実施の形態では、融着層9は、融点が絶縁層5、8より低く、作動時の加熱コイル1の温度より高い熱可塑性の材料、例えば、ポリアミド系樹脂で構成されるのが好ましい。この構成により、融着層9は、絶縁層5、8の融点より低い温度で融解する。
In the present embodiment, the fusion layer 9 is preferably made of a thermoplastic material having a melting point lower than that of the insulating
このため、芯線3および芯線6を束ねて加熱コイル1の巻線2を形成するために、芯線3と芯線6とを融着させる際に、絶縁層5、8が破損することがなく、絶縁層5、8によって導体4、7をそれぞれ確実に絶縁することができる。
Therefore, in order to bundle the
以下、本実施の形態に係る加熱コイル1の特徴について説明する。
Hereinafter, the features of the
上述のように、加熱コイル1の巻線2は、融着層9を含まない複数本の芯線3と融着層9を含む複数本の芯線6とを撚り合わせ、融着させて形成される。
As described above, the winding 2 of the
融着層9を有する芯線6のみで巻線2が構成された場合と、融着層9を有しない芯線3を含めて巻線2が構成された場合とを比較すると、巻線2は、前者の方が後者よりしっかりと固着される。そのため、巻線2を湾曲させたときの巻線2の断面形状の変化は、前者の方が後者より少ない。従って、湾曲した巻線2の外側に位置する芯線3、6は、前者の方が後者より大きく伸ばされる。
Comparing the case where the winding 2 is composed of only the core wire 6 having the fusion layer 9 and the case where the winding 2 is composed of the
本実施の形態では、芯線3の導体4は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された中心導体4aと、銅で構成された被覆層4bとを含む。芯線6の導体7は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された中心導体7aと、銅で構成された被覆層7bとを含む。そのため、巻線2が大きく伸ばされると、展延性の劣る中心導体4a、7aに断線が生じる可能性がある。
In the present embodiment, the
本実施の形態では、中心導体4a、7aの断線を防止するため、融着層9を有する芯線6だけでなく、融着層9を有しない芯線3を含めて巻線2を構成する。本実施の形態によれば、芯線同士の結合力を低減することができ、巻線2をより柔らかく形成することができる。その結果、製造工程における巻線2の断線を防止することができる。
In the present embodiment, in order to prevent disconnection of the
以下、より具体的に説明する。湾曲させた巻線2の伸び率は、曲げ半径と、湾曲させた巻線2の中立面から外周までの距離によって決定される。巻線2の伸び率が大きいほど、巻線2は大きく伸ばされ、断線し易くなる。 Hereinafter, a more specific description will be given. The elongation rate of the curved winding 2 is determined by the bending radius and the distance from the neutral surface to the outer circumference of the curved winding 2. The larger the elongation rate of the winding 2, the greater the elongation of the winding 2, and the easier it is for the wire to break.
図4Aは、芯線6のみを含む巻線2を湾曲させた状態を示す図である。図4Aに示すように、巻線2の直径をD0、巻線2の曲げ半径をR1、巻線2の中立面Fから巻線2の外周までの距離をL1、巻線2の伸び率をH1とすると、伸び率H1は式(1)で表される。
FIG. 4A is a diagram showing a state in which the winding
H1=L1/R1 (1)
芯線6のみを有する巻線2においては、巻線2がより固く形成されるため、巻線2を曲げ半径R1で湾曲させた場合、巻線2の断面形状はほとんど変化しない。そのため、この場合、中立面Fから巻線2の外周までの距離L1は式(2)で表される。H1 = L1 / R1 (1)
In the winding 2 having only the core wire 6, since the winding 2 is formed more rigidly, when the winding 2 is curved with a bending radius R1, the cross-sectional shape of the winding 2 hardly changes. Therefore, in this case, the distance L1 from the neutral surface F to the outer circumference of the winding 2 is represented by the equation (2).
L1=D0/2 (2)
図4Bは、芯線3、6を含む巻線2を湾曲させた状態を示す図である。図4Bに示すように、巻線2の直径をD0、巻線2の曲げ半径をR1、巻線2の中立面Fから巻線2の外周までの距離をL2、巻線2の伸び率をH2とすると、伸び率H2は式(3)で表される。L1 = D0 / 2 (2)
FIG. 4B is a diagram showing a state in which the winding 2 including the
H2=L2/R1 (3)
図4Bに示す場合では、図4Aに示す場合より芯線間の結合力が弱く、巻線2は柔らかい。そのため、巻線2を湾曲させると、図4Bに示すように巻線2の断面形状は楕円形となる。このとき、断面形状の巻線2の長径、短径をそれぞれD1、D2とすると、中立面Fから巻線2の外周までの距離L2は短径D2の半分となる。H2 = L2 / R1 (3)
In the case shown in FIG. 4B, the coupling force between the core wires is weaker and the winding 2 is softer than in the case shown in FIG. 4A. Therefore, when the winding 2 is curved, the cross-sectional shape of the winding 2 becomes elliptical as shown in FIG. 4B. At this time, assuming that the major axis and the minor axis of the winding 2 having a cross-sectional shape are D1 and D2, respectively, the distance L2 from the neutral surface F to the outer circumference of the winding 2 is half of the minor axis D2.
短径D2は直径D0より小さいため、図4Bに示す場合の巻線2の伸び率H2は、図4Aに示す場合の巻線2の伸び率H1より小さい。
Since the minor axis D2 is smaller than the diameter D0, the elongation rate H2 of the winding
このため、図4Bに示す場合の巻線2を用いて加熱コイル1が形成された場合、図4Aに示す場合の巻線2を用いて加熱コイル1が形成された場合より、巻線2が大きく伸ばされない。その結果、製造工程における巻線2の断線を防止することができる。
Therefore, when the
[巻線2における芯線6の比率]
以下、本実施の形態に係る加熱コイル1についてより詳しく説明する。[Ratio of core wire 6 in winding 2]
Hereinafter, the
巻線2における芯線6の割合が増加すると、巻線2に含まれる融着層9の量が増加し、巻線2はよりしっかりと固着される。上述のように、巻線2をしっかりと固着するにつれ、加熱コイル1を形成する際に巻線2に断線が生じる可能性が高くなる。
As the proportion of the core wire 6 in the winding 2 increases, the amount of the fused layer 9 contained in the winding 2 increases, and the winding 2 is more firmly fixed. As described above, as the winding 2 is firmly fixed, there is a high possibility that the winding 2 will be broken when the
一方、巻線2における芯線6の割合が減少すると、巻線2に含まれる融着層9の量が減少し、芯線間の結合力が低下して巻線2は柔らかくなる。そのため、加熱コイル1を形成する際に巻線2に断線が生じる可能性は低くなる。しかし、芯線間の結合力が低下しすぎると、芯線3、6はしっかりと固着せず、加熱コイル1の強度が低下する。
On the other hand, when the ratio of the core wire 6 in the winding
そのため、加熱コイル1の強度を向上させるとともに、巻線2の断線を防止するためには、適切な比率の芯線3および芯線6で巻線2を構成する必要がある。
Therefore, in order to improve the strength of the
以下、巻線2に含まれる芯線6の適正な比率に関する実験結果について説明する。 Hereinafter, the experimental results regarding an appropriate ratio of the core wires 6 included in the winding 2 will be described.
本実験では、下記構成の芯線3、6を有する巻線2で形成された加熱コイル1を用いる。芯線3は、0.25mmの直径を有する導体4と、F種の絶縁材料で構成された絶縁層5とを有する。導体4は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成された中心導体4aと、銅で構成された被覆層4bとを含む。
In this experiment, a
芯線6は、0.25mmの直径を有する導体7と、F種の絶縁材料からなる絶縁層8と、ポリアミド系樹脂で構成された融着層9とを有する。導体7は、アルミニウムまたはアルミニウム合金から構成された中心導体7aと、銅で構成された被覆層7bとを含む。
The core wire 6 has a
本実験において、芯線3、6の合計本数に対する芯線6の割合が25%〜55%である巻線2に対して、90度の曲げ伸ばしを所定回数(例えば2、3回)行った後、巻線2における芯線の剥離の有無、および、巻線2における断線の有無を確認した。
In this experiment, the winding 2 in which the ratio of the core wire 6 to the total number of the
表1は実験結果を示す。ここで、巻線2はM本の芯線3とN本の芯線6とを有するものとする。すなわち、表1に示すN/(M+N)は、巻線2に含まれる芯線の合計本数に対する芯線6の割合を意味する。
Table 1 shows the experimental results. Here, it is assumed that the winding 2 has
表1に示す芯線の剥離に対する評価は、次の三つに分類される。「○」評価は、実験前、巻線2に芯線の剥離が見られず、実験後も実験前の状態を維持していることを意味する。実験前に、ごく一部の芯線に巻線2からの剥離が見られるが、実験後にさらなる剥離は起きておらず、実験前の状態を維持している場合に関しても「○」評価とする。 The evaluation for the peeling of the core wire shown in Table 1 is classified into the following three categories. An evaluation of "○" means that the core wire was not peeled off from the winding 2 before the experiment, and the state before the experiment was maintained even after the experiment. Before the experiment, a small part of the core wire was peeled off from the winding 2, but no further peeling occurred after the experiment, and the case where the state before the experiment was maintained was also evaluated as "○".
「△」評価は、実験前、ある程度の芯線の剥離が見られるが、実験後にさらなる剥離は起きておらず、実験前の状態を維持していることを意味する。「×」評価は、実験前に既に多数の芯線の剥離が見られることを意味する。「○」および「△」評価の巻線2は使用可能であるが、「×」評価の巻線2は使用不可である。
The "Δ" evaluation means that the core wire was peeled to some extent before the experiment, but no further peeling occurred after the experiment, and the state before the experiment was maintained. An "x" rating means that a large number of core wire peelings have already been seen before the experiment. The
表1に示す巻線2の断線に対する評価は、次の三つに分類される。「○」評価は、実験後、表面の亀裂も断線もないことを意味する。「△」評価は、実験後、表面に亀裂は見られるが、断線はしていないことを意味する。「×」評価は、実験後に断線していたことを意味する。「○」および「△」評価の巻線2は使用可能であるが、「×」評価の巻線2は使用不可である。
The evaluation for disconnection of the winding 2 shown in Table 1 is classified into the following three categories. A "○" rating means that there are no surface cracks or breaks after the experiment. A "Δ" rating means that after the experiment, cracks were found on the surface, but no breaks were found. An "x" rating means that the wire was broken after the experiment. The
上記実験の結果、表1に示すように、加熱コイル1の強度を向上させるとともに、巻線2の断線を防止するために、巻線2に含まれる芯線の合計本数に対する芯線6の割合は、30%〜50%が好ましく、35%〜45%であるとさらに好ましい。
As a result of the above experiment, as shown in Table 1, in order to improve the strength of the
また、例えば、芯線3においては、絶縁層5の断面積が、芯線3の断面積の20%〜70%であるとさらに好ましい。芯線6においては、絶縁層8および融着層9の断面積が、芯線6の断面積の20%〜70%であるとさらに好ましい。
Further, for example, in the
これにより、巻線2の過度の硬化を防止することができ、加熱コイル1の製造工程における巻線2の断線をさらに防止することができる。
As a result, excessive curing of the winding 2 can be prevented, and disconnection of the winding 2 in the manufacturing process of the
[炊飯器の構成]
以下、本実施の形態に係る炊飯器100について、図5を用いて説明する。図5は、炊飯器100の断面図である。[Composition of rice cooker]
Hereinafter, the
図5に示すように、炊飯器100は、本体10と、本体10の上面を覆う蓋体11と、本体10内に着脱自在に収容される鍋12とを有する。
As shown in FIG. 5, the
炊飯器100は、本体10の内部に、上述の巻線2を用いて構成された加熱コイル1を有し、加熱コイル1を用いて鍋12を誘導加熱することで、鍋12内の米などの食品を調理する。
The
炊飯器100は、図1に示すように、鍋12の底面および側面に沿った形状に成形された加熱コイル1を有する。これにより、炊飯器100は、効率よく鍋12を誘導加熱することができる。
As shown in FIG. 1, the
以上のように、本実施の形態によれば、製造工程における断線のない加熱コイル1を形成することができる。加熱コイル1を備えることにより、信頼性の高い炊飯器100を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to form the
ただし、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではない。 However, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment.
導体4、7は、アルミニウムまたはアルミニウム合金のみで構成されてもよい。本構成により、上述の構成と同等の効果を得ることができる。
The
導体4および導体7の表面をニッケルやスズで被覆してもよい。本構成により、上述の構成と同等の効果を得ることができとともに、ハンダの湿潤性などの加熱コイル1の加工性を向上させることができる。
The surfaces of the
本開示に係る加熱コイルは、誘導加熱調理器だけでなく誘導加熱装置の全般に適用可能である。 The heating coil according to the present disclosure can be applied not only to an induction heating cooker but also to an induction heating device in general.
1,200 加熱コイル
2 巻線
3,6 芯線
4,7,202 導体
4a,7a,301 中心導体
4b,7b,303 被覆層
5,8,203 絶縁層
9,204 融着層
10 本体
11 蓋体
12 鍋
100 炊飯器
302 金属間化合物層1,200
Claims (5)
前記巻線は、第1芯線と第2芯線とを有し、
前記第1芯線は、細長い第1導体と、前記第1導体の表面に設けられた第1絶縁層とを含み、
前記第2芯線は、細長い第2導体と、前記第2導体の表面に設けられた第2絶縁層と、前記第2絶縁層の表面に設けられた融着層とを含み、前記第1芯線の本数が、前記第1芯線の本数と前記第2芯線の本数の合計の30%〜50%である、加熱コイル。 A heating coil with windings
The winding has a first core wire and a second core wire.
The first core wire includes an elongated first conductor and a first insulating layer provided on the surface of the first conductor.
The second core includes a second elongate conductor, a second insulating layer provided on the surface of the second conductor, viewed contains a fusion layer provided on a surface of the second insulating layer, said first A heating coil in which the number of core wires is 30% to 50% of the total number of the first core wires and the number of the second core wires.
前記第1被覆層が、前記第1中心導体より小さい体積抵抗を有し、前記第1導体の断面積の10〜20%の断面積を有する、請求項1に記載の加熱コイル。The heating coil according to claim 1, wherein the first coating layer has a volume resistance smaller than that of the first central conductor and has a cross-sectional area of 10 to 20% of the cross-sectional area of the first conductor.
前記第2被覆層が、前記第2中心導体より小さい体積抵抗を有し、前記第2導体の断面積の10〜20%の断面積を有する、請求項1に記載の加熱コイル。The heating coil according to claim 1, wherein the second coating layer has a volume resistance smaller than that of the second central conductor and has a cross-sectional area of 10 to 20% of the cross-sectional area of the second conductor.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015172516 | 2015-09-02 | ||
JP2015172516 | 2015-09-02 | ||
PCT/JP2016/003923 WO2017038074A1 (en) | 2015-09-02 | 2016-08-29 | Heating coil and rice-cooker equipped with same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017038074A1 JPWO2017038074A1 (en) | 2018-06-28 |
JP6832488B2 true JP6832488B2 (en) | 2021-02-24 |
Family
ID=58187048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017537539A Active JP6832488B2 (en) | 2015-09-02 | 2016-08-29 | Heating coil and rice cooker with it |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6832488B2 (en) |
CN (1) | CN107535022B (en) |
WO (1) | WO2017038074A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003151754A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating apparatus |
JP2009140708A (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Meleagros Corp | Induction heating device and heating container used in the same |
JP2012048972A (en) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Kurabe Ind Co Ltd | Coil wire and coil for induction heating |
JP5668097B2 (en) * | 2013-05-15 | 2015-02-12 | 東京特殊電線株式会社 | Electric wire and coil |
-
2016
- 2016-08-29 WO PCT/JP2016/003923 patent/WO2017038074A1/en active Application Filing
- 2016-08-29 JP JP2017537539A patent/JP6832488B2/en active Active
- 2016-08-29 CN CN201680024450.1A patent/CN107535022B/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107535022A (en) | 2018-01-02 |
WO2017038074A1 (en) | 2017-03-09 |
JPWO2017038074A1 (en) | 2018-06-28 |
CN107535022B (en) | 2020-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1545159B1 (en) | Induction heating coil | |
JP5391298B2 (en) | Litz wire coil and heating device | |
JP2010153069A (en) | Litz wire assembly | |
JP2011238543A (en) | Fuse element and sealed wire fuse using the same | |
JP2013020761A (en) | Terminal connection method and terminal connection part of aluminum litz wire | |
CN1878434B (en) | Electric blanket heating apparatus without electromagnetic wave radiation and influence electricity | |
JP6832488B2 (en) | Heating coil and rice cooker with it | |
JP2008270120A (en) | Induction heating device, and manufacturing method of flat coil conductor | |
JP4096712B2 (en) | Induction heating coil and induction heating apparatus using the same | |
JP4898504B2 (en) | Fever code | |
JP2005183018A (en) | Heater wire | |
JP5256008B2 (en) | Induction heating cooker | |
JP5105475B2 (en) | Induction heating coil | |
JP6012967B2 (en) | Electric wire and coil | |
WO2005073986A1 (en) | Electric cable, its usage method, and its manufacturing method | |
JP7088999B2 (en) | A method for manufacturing a fusion-sensitive insulated wire and a method for manufacturing a self-bonding coil. | |
JP6266545B2 (en) | Heating coil for induction heating, and induction heating cooker using the same | |
JP4048927B2 (en) | Induction heating coil | |
CN209461182U (en) | Resistance to mechanical taps damaging electromagnetic copper strap wire | |
JP2009093978A (en) | Coil conductor, induction-heating coil, and induction-heating cooking oven | |
KR200450615Y1 (en) | Wire wound line filter | |
JP7295698B2 (en) | Twisted wire conductors, covered wires, covered wires with terminals, covered branch wires, covered wires with auxiliary wires, covered branch wires with terminals and covered branch wires with auxiliary wires | |
JP2009245676A (en) | Induction heating cooker | |
JP2009245675A (en) | Induction heating cooker | |
JP2017157428A (en) | Heat resistant-oil resistant insulated wire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171101 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20190123 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190806 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200923 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201127 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201228 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6832488 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |