JP7108852B2 - 加熱コイルユニットおよびそれを備える誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、加熱コイルユニットおよびそれを備える誘導加熱調理器に関する。

従来より、加熱対象を収容した調理容器を誘導加熱する誘導加熱調理器の加熱コイルユニットとして、例えば特許文献１に記載するように、複数の加熱コイルを備えるものが知られている。複数の加熱コイルを選択的に使用することにより、加熱コイルを１つのみ備える加熱コイルユニットに比べて、調理容器に対する加熱力（発生する磁力）を細かく調節することができる。なお、特許文献１に記載された加熱コイルユニットの場合、一方の加熱コイルから発生した磁界が他方の加熱コイルに影響しないように、磁気遮蔽手段としてフェライトが加熱コイルの間に配置されている。

特開平１－２４６７８２号公報

ところで、アルミニウムや銅などの非磁性材料から作製された調理容器に対して誘導加熱することが望まれている。そのために、加熱コイルに大電流を流すことや加熱コイルの巻き数を増やすことが考えられる。しかし、この場合、加熱コイル自体が高温になるとともに大型化する。その結果として、加熱コイルユニットが発熱するとともに大型化する。

そこで、本発明は、第１および第２の加熱コイルを備える誘導加熱調理器の加熱コイルユニットにおいて、発熱や大型化を抑制しつつ、非磁性材料から作製された調理容器も誘導加熱することができる加熱力を実現することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
第１および第２の加熱コイルと、
複数のフェライトと、を有し、
前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれている、加熱コイルユニットが提供される。

また、本発明の別態様によれば、
トッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置された加熱コイルユニットと、を有し、
前記加熱コイルユニットが、
第１および第２の加熱コイルと、
複数のフェライトと、を備え、
前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれている、誘導加熱調理器が提供される。

本発明によれば、第１および第２の加熱コイルを備える誘導加熱調理器の加熱コイルユニットにおいて、発熱や大型化を抑制しつつ、非磁性材料から作製された調理容器も誘導加熱することができる加熱力を実現することができる。

本発明の一実施の形態に係る誘導加熱調理器の斜視図 加熱コイルユニットの斜視図 加熱コイルユニットの分解斜視図 加熱コイルユニットにおける、第１の加熱コイル、第２の加熱コイル、および複数のフェライトの配置関係を示す斜視図 加熱コイルユニットにおける、第１の加熱コイル、第２の加熱コイル、および複数のフェライトの配置関係を示す上面図 第１および第３のフェライトの斜視図 第２および第４のフェライトの斜視図 加熱コイルに発生する磁界を示す概略図 共用フェライトの斜視図 共用フェライトを備える実施例の加熱コイルユニットの磁界分布を示す図 共用フェライトを備えていない比較例の加熱コイルユニットの磁界分布を示す図 補助フェライトの斜視図

本発明の一態様の加熱コイルユニットは、第１および第２の加熱コイルと、複数のフェライトと、を有し、前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれている。

本発明の一態様によれば、第１および第２の加熱コイルを備える誘導加熱調理器の加熱コイルユニットにおいて、発熱や大型化を抑制しつつ、非磁性材料から作製された調理容器も誘導加熱することができる加熱力を実現することができる。

前記共用フェライトは、例えば「コ」字形状であってもよい。

前記複数のフェライトに、前記第１の加熱コイルにおける前記隣接部分と異なる部分を上方を開けた状態で囲む第１および第２のフェライトと、前記第２の加熱コイルにおける前記隣接部分と異なる部分を上方を開けた状態で囲む第３および第４のフェライトとが含まれる場合、前記共用フェライトは、前記第１から第４のフェライトに比べて大きい磁路断面積を備えるのが好ましい。これにより、共用フェライトが高温状態になることが抑制されるとともに、共用フェライト内で磁気飽和が起こることが抑制される。

前記第１の加熱コイルにおいて、前記第２のフェライトが囲む部分の曲率半径が前記第１のフェライトが囲む部分の曲率半径に比べて小さく、且つ、前記第２の加熱コイルにおいて、前記第４のフェライトが囲む部分の曲率半径が前記第３のフェライトが囲む部分の曲率半径に比べて小さい場合、前記第２のフェライトが前記第１のフェライトに比べて大きい磁路断面積を備え、前記第４のフェライトが前記第３のフェライトに比べて大きい磁路断面積を備えるのが好ましい。これにより、第２および第４のフェライトが高温状態になることが抑制される。

前記第１から第４のフェライトは、例えば「コ」字形状であってもよい。

前記複数のフェライトに、「Ｌ」字形状の補助フェライトが含まれてもよい。加熱コイルの上方に向かって磁界をさらに拡げることができる。

前記第１および第２の加熱コイルそれぞれの隣接部分が、互いに平行な直線状部分であってもよい。これにより、複数の共用フェライトを使用することができ、その結果として、加熱力をより高めることができる。

前記第１および第２の加熱コイルが、例えば「Ｄ」字形状であってもよい。

前記直線状部分の両端に位置する第１および第２の加熱コイルそれぞれのコーナー部分において、隣接し合うコイル線の間隔が他のコイル線の間隔に比べて大きくされてもよい。これにより、第１および第２の加熱コイルが発生する磁界を水平方向に拡げることができる。

本発明の別態様の誘導加熱調理器は、トッププレートと、前記トッププレートの下方に配置された加熱コイルユニットと、を有し、前記加熱コイルユニットが、第１および第２の加熱コイルと、複数のフェライトと、を備え、前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれている。

本発明の別態様によれば、第１および第２の加熱コイルを備える誘導加熱調理器の加熱コイルユニットにおいて、発熱や大型化を抑制しつつ、非磁性材料から作製された調理容器も誘導加熱することができる加熱力を実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る誘導加熱調理器を示している。なお、図中に示すＸ－Ｙ－Ｚ座標系は、発明の理解を助けるためのものであって、発明を限定するものではない。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直方向を示している。

図１に示すように、誘導加熱調理器１０は、加熱調理対象Ｔを収容する調理容器Ｃを誘導加熱する調理器である。誘導加熱調理器１０は、調理容器Ｃが載置され、例えば耐熱ガラスによって作製されたトッププレート１２と、トッププレート１２の下面に取り付けられた筐体１４とを有する。筐体１４内には、複数の加熱コイルユニット１６が搭載されている。複数の加熱コイルユニット１６それぞれは、トッププレート１２の下方に配置され、対向するトッププレート１２の部分に載置されている調理容器Ｃを誘導加熱する。

ここからは、本発明の一実施の形態に係る加熱コイルユニット１６の詳細について説明する。

図２は、誘導加熱コイルユニットの斜視図である。図３は、誘導加熱コイルユニットの分解斜視図である。

図２および図３に示すように、本実施の形態の場合、加熱コイルユニット１６は、コイルベース２０と、第１の加熱コイル２２と、第２の加熱コイル２４と、複数のフェライト２６～３６と、シールド板３８とを有する。なお、加熱コイルユニット１６は、図示は省略するが、これらの構成要素以外の構成要素、例えば加熱コイルユニット１６に対してトッププレート１２を挟んで上方に位置する調理容器Ｃの温度を検出する赤外線温度センサなどを備えている。

加熱コイルユニット１６のコイルベース２０は、例えば樹脂材料から作製された部材であって、第１の加熱コイル２２、第２の加熱コイル２４、および複数のフェライト２６～３６を保持するように構成されている。具体的には、コイルベース２０は、第１および第２の加熱コイル２２、２４を収容する凹部空間２０ａを備える浅皿状であって、その凹部空間２０ａに第１および第２の加熱コイル２２、２４（それらを構成するコイル線）を保持する多数の仕切り壁２０ｂを備えている。隣接し合う仕切り壁２０ｂ間にコイル線が配置されることにより、第１および第２の加熱コイル２２、２４は、そのコイル形状が維持された状態でコイルベース２０に保持される。

複数のフェライト２６～３６は、一部（後述する壁部）が凹部空間２０ａ内に貫通した状態でコイルベース２０の底面に取り付けられる。

第１および第２の加熱コイル２２、２４は、例えばアルミニウム線または銅線などの複数の導線を撚ることによって作製されたコイル線から構成されている。本実施の形態の場合、鉛直方向視（Ｚ軸方向視）で９つのループが形成されるように、且つ、鉛直方向に五段でコイル線が重なるように、コイル線はコイルベース２０に配設されている。

さらに、本実施の形態の場合、鉛直方向（Ｚ軸方向視）で第１および第２の加熱コイル２２、２４それぞれが「Ｄ」字形状になるようにコイル線がコイルベース２０に配設されている。すなわち、第１および第２の加熱コイル２２、２４それぞれは、直線状部分２２ａ、２４ａと円弧状部分２２ｂ、２４ｂとを含んでいる。

第１および第２の加熱コイル２２、２４は、コイルベース２０に保持されることにより、コイル開口が鉛直方向（Ｚ軸方向）に向いた姿勢で並列に（Ｙ軸方向に）配置される。本実施の形態の場合、第１および第２の加熱コイル２２、２４は、直線状部分２２ａ、２４ａが互いに平行な状態で隣接するように配置されている。

加熱コイルユニット１６の複数のフェライトには、第１の加熱コイル２２に対して使用される第１のフェライト２６および第２のフェライト２８と、第２の加熱コイル２４に対して使用される第３のフェライト３０および第４のフェライト３２と、第１の加熱コイル２２と第２の加熱コイル２４に対して共用される共用フェライト３４とが含まれている。

本実施の形態の場合、第１のフェライト２６と第３のフェライト３０は同一形状であって、第２のフェライト２８と第４のフェライト３２は同一形状である。また、本実施の形態の場合、第１から第４のフェライト２６～３２および共用フェライト３４以外のフェライトとして、補助フェライト３６を加熱コイルユニット１６は備える。これらのフェライト２６～３６の詳細について説明する。

図４は、加熱コイルユニットにおける、第１の加熱コイルユニット、第２の加熱コイルユニット、および複数のフェライトの配置関係を示す斜視図である。図５は、加熱コイルにおける、第１の加熱コイルユニット、第２の加熱コイルユニット、および複数のフェライトの配置関係を示す上面図である。

図４および図５に示すように、第１のフェライト２６（第３のフェライト３０）、第２のフェライト２８（第４のフェライト３２）、および共用フェライト３４は、異なる形状を備える。

図６は、第１および第３のフェライトの斜視図である。また、図７は、第２および第４のフェライトの斜視図である。

図６に示すように、第１のフェライト２６および第３のフェライト３０は、本実施の形態の場合、上述したように同一形状であって、「コ」字形状である。具体的には、第１のフェライト２６および第３のフェライト３０は、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に延在する直方体形状の本体部２６ａ、３０ａと、本体部２６ａ、３０ａの一方の端から鉛直方向（Ｚ軸方向）に立設する直方体形状の外側壁部２６ｂ、３０ｂと、他方の端から鉛直方向に立設する直方体形状の中心側壁部２６ｃ、３０ｃとを備える。

図５に示すように、第１のフェライト２６の本体部２６ａの上方であって外側壁部２６ｂと中心側壁部２６ｃとの間に、第１の加熱コイル２２の一部分が配置される。具体的には、本体部２６ａと第１の加熱コイル２２との間には、コイルベース２０の一部分が存在する。また、外側壁部２６ｂが第１の加熱コイル２２の外側に位置し、中心側壁部２６ｃが第１の加熱コイル２２の中心側（コイル開口内）に位置する。言い換えると、この第１の加熱コイル２２の部分を、第１のフェライト２６は上方を開けた状態（トッププレート１２側が開いた状態）で囲んでいる。

図５に示すように、第３のフェライト３０の本体部３０ａの上方であって外側壁部３０ｂと中心側壁部３０ｃとの間に、第２の加熱コイル２４の一部分が配置される。具体的には、本体部３０ａと第２の加熱コイル２４との間には、コイルベース２０の一部分が存在する。また、外側壁部３０ｂが第２の加熱コイル２４の外側に位置し、中心側壁部３０ｃが第２の加熱コイル２４の中心側（コイル開口内）に位置する。言い換えると、この第２の加熱コイル２４の部分を、第３のフェライト３０は上方を開けた状態（トッププレート１２側が開いた状態）で囲んでいる。

図７に示すように、第２のフェライト２８および第４のフェライト３２は、本実施の形態の場合、上述したように同一形状であって、「コ」字形状である。具体的には、第２のフェライト２８および第４のフェライト３２は、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に延在する直方体形状の本体部２８ａ、３２ａと、本体部２８ａ、３２ａの一方の端から鉛直方向（Ｚ軸方向）に立設する直方体形状の外側壁部２８ｂ、３２ｂと、他方の端から鉛直方向に立設する半円柱形状の中心側壁部２８ｃ、３２ｃとを備える。

図５に示すように、第２のフェライト２８の本体部２８ａの上方であって外側壁部２８ｂと中心側壁部２８ｃとの間に、第１の加熱コイル２２の一部分が配置される。具体的には、本体部２８ａと第１の加熱コイル２２との間には、コイルベース２０の一部分が存在する。また、外側壁部２８ｂが第１の加熱コイル２２の外側に位置し、中心側壁部２８ｃが第１の加熱コイル２２の中心側（コイル開口内）に位置する。言い換えると、この第１の加熱コイル２２の部分を、第２のフェライト２８は上方を開けた状態（トッププレート１２側が開いた状態）で囲んでいる。

同様に、図５に示すように、第４のフェライト３２の本体部３２ａの上方であって外側壁部３２ｂと中心側壁部３２ｃとの間に、第２の加熱コイル２４の一部分が配置される。具体的には、本体部３２ａと第２の加熱コイル２４との間には、コイルベース２０の一部分が存在する。また、外側壁部３２ｂが第２の加熱コイル２４の外側に位置し、中心側壁部３２ｃが第２の加熱コイル２４の中心側（コイル開口内）に位置する。言い換えると、この第２の加熱コイル２４の部分を、第４のフェライト３２は上方を開けた状態（トッププレート１２側が開いた状態）で囲んでいる。

図６および図７に示すように、第１のフェライト２６の形状と第２のフェライト２８の形状が異なり、また、第３のフェライト３０の形状と第４のフェライト３２の形状が異なる理由について説明する。なお、第３のフェライト３０と第４のフェライト３２とが形状について異なる理由は、第１のフェライト２６と第２のフェライト２８とが形状について異なる理由と同じである。

図５に示すように、第１のフェライト２６は、第１の加熱コイル２２における円弧状部分２２ｂを上方を開けた状態で囲んでいる。第２のフェライト２８は、第１の加熱コイル２２における直線状部分２２ａの両端に位置する、すなわち直線状部分２２ａと円弧状部分２２ｂの間であるコーナー部分２２ｃを上方を開けた状態で囲んでいる。

図５に示すように、第１の加熱コイル２２において、円弧状部分２２ｂとコーナー部分２２ｃとを比較した場合、後者の方が曲率半径は小さい。そのため、第２のフェライト２８の中心側壁部２８ｃは、第１の加熱コイル２２に接近しすぎないように、第１のフェライト２６の直方体形状の中心側壁部２６ｃと異なり、半円柱形状に形成されている（上方視（Ｚ方向視）で半円状に形成されている）。

また、第２のフェライト２８が、第１のフェライト２６に比べて大きい磁路断面積を備えている。このことについて、図８を参照しながら具体的に説明する。

図８は、第１の加熱コイルに発生する磁界を示す概略図である。

図８に示すように、第１の加熱コイル２２に電流Ｉが流れると、第１の加熱コイル２２の複数の部分それぞれを周回する磁束ＭＦが発生する。磁束ＭＦの密度は、曲率半径が小さい部分では、曲率半径が大きい部分に比べて高い。

そのため、曲率半径が小さい第１の加熱コイル２２のコーナー部分２２ｃに配置されている第２のフェライト２８内の磁束密度は、曲率半径が大きい円弧状部分に配置されている第１のフェライト２６内の磁束密度に比べて高くなる。その結果、第２のフェライト２８は、第１のフェライト２６に比べて高温状態になりやすい。

この第２のフェライト２８が高温状態になることを抑制するために、第２のフェライト２８は、第１のフェライト２６に比べて大きい磁路断面積を備え、そのために第１のフェライト２６と形状について異なる。

具体的に説明すると、例えば、第１の加熱コイル２２から発生して第２のフェライト２８に集められる磁束は、主に、第２のフェライト２８の外側壁部２８ｂおよび中心側壁部２８ｃの一方の先端から入って本体部２８ａに向かい、本体部２８ａから他方に向かい、その他方の先端から出る。これにより、上方に向かって、すなわちトッププレート１２上の調理容器Ｃに向かって磁界が拡がる。第１のフェライト２６においても同様に磁束が通過する。

このような磁束の経路（磁路）に対して直交する断面の面積（磁路断面積）が、第１のフェライト２６に比べて第２のフェライト２８の方が大きくされている。これにより、第２のフェライト２８内の磁束密度が第１のフェライト２６内の磁束密度に比べて低下する。その結果、第２のフェライト２８は、第１のフェライト２６と同程度の温度状態になり、高温状態になることが抑制される。

なお、本実施の形態の場合、図６および図７に示すように、第１の加熱コイル２２の外側にそれぞれ配置される第１のフェライト２６の外側壁部２６ｂと第２のフェライト２８の外側壁部２８ｂは、その厚さｄ１、ｄ２が異なり、ｄ２がｄ１に比べて大きい。これにより、第２のフェライト２８の磁路断面積が第１のフェライト２６の磁路断面積に比べて大きくされている。

同様に、第２の加熱コイル２４においては、第３のフェライト３０が、第２の加熱コイル２４の円弧状部分２４ｂを上方を開けた状態で囲んでいる。第４のフェライト３２は、第２の加熱コイル２４における直線状部分２４ａの両端に位置する、すなわち直線状部分２４ａと円弧状部分２４ｂの間であるコーナー部分２４ｃを上方を開けた状態で囲んでいる。

第２の加熱コイル２４においても、円弧状部分２４ｂとコーナー部分２４ｃとを比較した場合、後者の方が曲率半径は小さい。そのため、第４のフェライト３２の中心側壁部３２ｃは、第２の加熱コイル２４に接近しすぎないように、第３のフェライト３０の直方体形状の中心側壁部３０ｃと異なり、半円柱形状に形成されている（上方視（Ｚ方向視）で半円形状に形成されている。

また、第２のフェライト２８と同様の理由と同様の方法で、第４のフェライト３２の磁路断面積が、第３のフェライト３０の磁路断面積に比べて大きくされている。

本実施の形態の場合、図５に示すように、第２および第４のフェライト２８、３２が配置される第１および第２の加熱コイル２２、２４のコーナー部分２２ｃ、２４ｄにおいて、隣接し合うコイル線の間隔が、コーナー部分以外の部分でのコイル線の間隔に比べて大きくされている。本実施の形態の場合、中心側から数えて３本目と４本目のコイル線の間隔Ｐが、他のコイル線の間隔に比べて拡大されている。このようにコイル線の間隔を調節することにより、コーナー部分２２ｃ、２２ｄにおける最も中心側のコイル線の曲率半径を小さくすることなく、第１および第２の加熱コイル２２、２４を外側に拡大することができる。その結果、第１および第２の加熱コイル２２、２４が発生する磁界を水平方向（Ｘ軸方向）に拡げることができる。なお、ピッチ間隔を拡大せずに第１および第２の加熱コイル２２、２４を外側に拡大すると、コーナー部分の曲率半径が小さくなり、第２および第４のフェライト２８、３２における中心側壁部２８ｃ、３２ｃの配置スペースがなくなる。

図５に示すように、共用フェライト３４は、第１から第４のフェライト２６～３２と異なり、第１および第２の加熱コイル２２、２４に共用される。

図９は、共用フェライトの斜視図である。

図９に示すように、共用フェライト３４は、本実施の形態の場合、「コ」字形状である。具体的には、共用フェライト３４は、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に延在する直方体形状の本体部３４ａと、本体部３４ａの両端それぞれから鉛直方向（Ｚ軸方向）に立設する直方体形状の壁部３４ｂとを備える。

図５に示すように、共用フェライト３４の本体部３４ａの上方であって２つの壁部３４ｂの間に、互いに隣接し合う第１の加熱コイル２２の直線状部分２２ａと第２の加熱コイル２４の直線状部分２４ａが配置される。具体的には、本体部３４ａと第１および第２の加熱コイル２２、２４の直線状部分２２ａ、２４ａとの間には、コイルベース２０の位置部分が存在する。また、一方の壁部３４ｂが第１の加熱コイル２２のコイル開口内に位置し、他方の壁部３４ｂが第２の加熱コイル２４のコイル開口内に位置する。言い換えると、互いに隣接し合う第１の加熱コイル２２における直線状部分２２ａと第２の加熱コイル２４における直線状部分２４ａを、共用フェライト３４が一部を開けた状態（トッププレート１２側が開いた状態）で一緒に囲んでいる。

このような共用フェライト３４を使用する理由について説明する。説明は、実施例と比較例を参照しながら行う。

図１０Ａは、共用フェライトを備える実施例の加熱コイルユニットの磁界分布を示している。図１０Ｂは、共用フェライトを備えていない比較例の加熱コイルユニットの磁界分布を示している。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、第１および第２の加熱コイル２２、２４それぞれの直線状部分２２ａ、２４ａに同一方向の電流が流れたときの磁界分布を示している。また、図１０Ｂに示す比較例の場合、共用フェライトの代わりに、第１の加熱コイル２２の直線状部分２２ａを上方を開けた状態で囲むフェライト１５０と、第２の加熱コイル２４の直線状部分２４ａを上方を開けた状態で囲むフェライト１５２が使用されている。なお、フェライト１５０は第１のフェライト２６と同一形状であり、フェライト１５２は第３のフェライト３０と同一形状である。

図１０Ａに示すように、共用フェライト３４を使用する場合、共用フェライト３４内を通過しつつ、第１および第２の加熱コイル２２、２４の直線状部分２２ａ、２４ａの両方を周回する磁束ＭＦ１が生じる。この磁束ＭＦ１は、第１のフェライト２６を通過する磁束ＭＦ２や第３のフェライト３０を通過する磁束ＭＦ２に比べて強い。すなわち、囲んでいるコイル線の２倍であるために、共用フェライト３４内の磁束密度が、第１のフェライト２６や第３のフェライト３０内の磁束密度に比べて高い。

一方、図１０Ｂに示す比較例の場合、フェライト１５０を通過しつつ第１の加熱コイル２２の直線状部分２２ａを周回する磁束ＭＦ４が発生する。それとともに、フェライト１５２を通過しつつ第２の加熱コイル２４の直線状部分２４ａを周回する磁束ＭＦ５が発生する。

囲んでいるコイル線の本数が同数であるために、フェライト１５０に発生する磁束ＭＦ４は第１のフェライト２６に発生する磁束ＭＦ２と同じであり、フェライト１５２に発生する磁束ＭＦ５は第３のフェライト３０に発生する磁束ＭＦ３と同じはずである。しかしながら、フェライト１５０の外側壁部１５０ｂを通過する磁束とフェライト１５２の外側壁部１５２ｂを通過する磁束が、互いに逆向きであるために、互いに打ち消し合う。

また、図１０Ａに示すように、共用フェライト３４を備える実施例の加熱コイルユニットの場合、第１の加熱コイル２２の直線状部分２２ａと第２の加熱コイル２４の直線状部分２４ａの並列方向（Ｙ軸方向）の距離を可能な限り小さくすることができる。そのため、第１の加熱コイル２２の直線状部分２２ａにおけるコイル線の周りに発生する磁束と第２の加熱コイル２４の直線状部分２４ａにおけるコイル線の周りに発生する磁束とが互いに打ち消し合うことが抑制される。

一方、図１０Ｂに示す比較例の場合、第１の加熱コイル２２と第２の加熱コイル２４との間に、フェライト１５０の外側壁部１５０ｂとフェライト１５２の外側壁部１５２ｂが存在する。そのため、第１の加熱コイル２２の直線状部分２２ａと第２の加熱コイル２４の直線状部分２４ａを、実施例と同程度に接近させることができない。

したがって、比較例の場合、第１の加熱コイル２２と第２の加熱コイル２４との間にフェライトが存在するために、第１の加熱コイル２２から発生した磁束の一部と第２の加熱コイル２４から発生した磁束の一部が互いに打ち消し合う。

これに対して、図１０Ａに示す実施例の場合、共用フェライト３４を用いることにより、第１の加熱コイル２２から発生した磁束と第２の加熱コイル２４から発生した磁束が互いに打ち消し合うことが抑制される。すなわち、第１および第２の加熱コイル２２、２４に供給された電力を、高い変換効率で磁界に変換することができる。それにより、第１および第２の加熱コイル２２、２４に大電流を流すことなく、また巻き数を増加することなく、第１および第２の加熱コイル２２、２４は高い加熱力を実現することができる。その結果、加熱コイルユニット１６は、発熱や大型化が抑制され、アルミニウムや銅などの非磁性材料から作製された調理容器を誘導加熱することが可能になる。

なお、図５に示すように、共用フェライト３４は、第１から第４のフェライト２６～３２に比べて２倍の本数のコイル線を囲んでいる。そのため、共用フェライト３４は、第１から第４のフェライト２６～３２に比べて大きい磁路断面積を備えるのが好ましい。それにより、共用フェライト３４が高温状態になることが抑制されるとともに、共用フェライト３４内で磁気飽和が起こることが抑制される。本実施の形態の場合、図６、図７、および図９に示すように、共用フェライト３４の本体部３４ａの磁路断面積（延在方向と直交する断面）が、第１から第４のフェライト２６～３２の本体部２６ａ～３２ａに比べて大きくされている。

図５に示すように、補助フェライト３６は、第１から第４のフェライト２６～３２および共用フェライト３４と異なり、第１および第２の加熱コイル２２、２４の部分を、一部を開けた状態で囲んでいない。

図１１は、補助フェライトの斜視図である。

図１１に示すように、補助フェライト３６は、本実施の形態の場合、「Ｌ」字形状である。具体的には、補助フェライト３６は、水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に延在する直方体形状の本体部３６ａと、本体部３６ａの一端から鉛直方向（Ｚ軸方向）に立設する直方体形状の外側壁部３６ｂとを備える。

図５に示すように、補助フェライト３６は、第１および第２の加熱コイル２２、２４それぞれに設けられている。本実施の形態の場合、補助フェライト３６は、第１のフェライト２６と第２のフェライト２８との間に設けられているとともに、第３のフェライト３０と第４のフェライト３２との間に設けられている。また、補助フェライト３６の本体部３６ａの上方に第１および第２の加熱コイル２２、２４が配置される。具体的には、本体部３６ａと第１および第２の加熱コイル２２、２４との間には、コイルベース２０の一部分が存在する。また、外側壁部３６ｂが第１および第２の加熱コイル２２、２４の外側に位置する。

このような補助フェライト３６は、第１から第４のフェライト２６～３２を配置することができない第１および第２の加熱コイル２２、２４の部分に対して設けることができる。この補助フェライト３６により、上方に向かって磁界をさらに拡げることができる。

なお、補助フェライト３６を、第１のフェライト２６間または第３のフェライト３０間に設けてもよい。

図３に示すように、シールド板３８は、アルミニウムなどの金属材料から作製された部材であって、底部３８ａと、その底部３８ａの外周縁から立設する筒状部３８ｂとを備える。シールド板３８は、コイルベース２０の外周面２０ｃに嵌装される。なお、シールド板３８の底部３８ａには、第１および第２の加熱コイル２２、２４と、第１から第４のフェライト２６～３２と、共用フェライト３４と、補助フェライト３６とを冷却するための複数の貫通穴が設けられている。ただし、第１から第４のフェライト２６～３２、共用フェライト３４、および補助フェライト３６の下方にシールド板３８の底部３８ａが存在するように、複数の貫通穴が設けられている。これにより、各フェライトからその下方に磁束が漏れることが抑制されている。

以上のような本実施の形態によれば、第１および第２の加熱コイル２２、２４を備える誘導加熱調理器１０の加熱コイルユニット１６において、発熱や大型化を抑制しつつ、非磁性材料から作製された調理容器も誘導加熱することができる加熱力を実現することができる。すなわち、第１および第２の加熱コイル２２、２４に大電流を流すことなく、また巻き数を増加することなく、第１および第２の加熱コイル２２、２４は高い加熱力を実現することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。

例えば、上述の実施の形態の場合、図６、図７、および図９に示すように、第１から第４のフェライト２６～３２、共用フェライト３４は、いわゆる「コ」字形状であるが、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、「Ｃ」字形状、「Ｕ」字形状であってもよい。すなわち、第１～第４のフェライトおよび共用フェライトは、第１および第２の加熱コイルを上方を開けた状態で囲むことができる形状であればよい。

また、上述の実施の形態の場合、第１および第２の加熱コイルは、いわゆる「Ｄ」字形状であるが、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、小判形状や楕円形状であってもよい。

さらに、上述の実施の形態の場合、共用フェライトに囲まれ、互いに隣接し合う第１および第２の加熱コイルの部分は直線状であるが、本発明の実施の形態はこれに限らない。ただし、図５に示すように複数の共用フェライトを使用することができるため、直線状が好ましい。

すなわち、本発明の実施の形態に係る加熱コイルユニットは、広義には、第１および第２の加熱コイルと、複数のフェライトと、を有し、前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分を、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれている。

本発明は、複数の加熱コイルを備える誘導加熱調理器の加熱コイルユニットであれば適用可能である。

１６ 加熱コイルユニット
２２ 第１の加熱コイル
２２ａ 隣接部分（直線状部分）
２４ 第２の加熱コイル
２４ａ 隣接部分（直線状部分）
２６ 第１のフェライト
２８ 第２のフェライト
３０ 第３のフェライト
３２ 第４のフェライト
３４ 共用フェライト
３６ 補助フェライト

Claims (10)

1. 第１および第２の加熱コイルと、
   複数のフェライトと、を有し、
   前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれ、
   前記複数のフェライトに、前記第１の加熱コイルにおける前記隣接部分と異なる部分を上方を開けた状態で囲む第１および第２のフェライトと、前記第２の加熱コイルにおける前記隣接部分と異なる部分を上方を開けた状態で囲む第３および第４のフェライトとが含まれ、
   前記第１の加熱コイルのコイル開口内に、前記共用フェライトの一部分と前記第１および第２のフェライトの一部分が位置し、
   前記第２の加熱コイルのコイル開口内の前記共用フェライトの一部分と前記第３および第４のフェライトの一部分が位置する、加熱コイルユニット。
   
2. 前記共用フェライトが「コ」字形状である、請求項１に記載の加熱コイルユニット。
   
3. 前記共用フェライトは、前記第１から第４のフェライトに比べて、延在方向と直交する磁路断面積が大きい、請求項１または２に記載の加熱コイルユニット。
   
4. 前記第１の加熱コイルにおいて、前記第２のフェライトが囲む部分の曲率半径が前記第１のフェライトが囲む部分の曲率半径に比べて小さく、
   前記第２のフェライトが前記第１のフェライトに比べて大きい磁路断面積を備え、
   前記第２の加熱コイルにおいて、前記第４のフェライトが囲む部分の曲率半径が前記第３のフェライトが囲む部分の曲率半径に比べて小さく、
   前記第４のフェライトが前記第３のフェライトに比べて大きい磁路断面積を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の加熱コイルユニット。
   
5. 前記第１から第４のフェライトが「コ」字形状である、請求項１から４のいずれか一項に記載の加熱コイルユニット。
   
6. 前記複数のフェライトに、「Ｌ」字形状の補助フェライトが含まれている、請求項１から５のいずれか一項に記載の加熱コイルユニット。
   
7. 前記第１および第２の加熱コイルそれぞれの隣接部分が、互いに平行な直線状部分である、請求項１から６のいずれか一項に記載の加熱コイルユニット。
   
8. 前記第１および第２の加熱コイルが、「Ｄ」字形状であり、
   前記共用フェライトは、前記第１および第２の加熱コイルの間に仕切りを設けない、請求項７に記載の加熱コイルユニット。
   
9. 前記直線状部分の両端に位置する第１および第２の加熱コイルそれぞれのコーナー部分において、隣接し合うコイル線の間隔が他のコイル線の間隔に比べて大きくされている、請求項７または８に記載の加熱コイルユニット。
   
10. トッププレートと、
    前記トッププレートの下方に配置された加熱コイルユニットと、を有し、
    前記加熱コイルユニットが、
    第１および第２の加熱コイルと、
    複数のフェライトと、を備え、
    前記複数のフェライトに、互いに隣接し合う前記第１の加熱コイルにおける隣接部分と前記第２の加熱コイルにおける隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトが含まれ、
    前記複数のフェライトに、前記第１の加熱コイルにおける前記隣接部分と異なる部分を上方を開けた状態で囲む第１および第２のフェライトと、前記第２の加熱コイルにおける前記隣接部分と異なる部分を上方を開けた状態で囲む第３および第４のフェライトとが含まれ、
    前記第１の加熱コイルのコイル開口内に、前記共用フェライトの一部分と前記第１および第２のフェライトの一部分が位置し、
    前記第２の加熱コイルのコイル開口内の前記共用フェライトの一部分と前記第３および第４のフェライトの一部分が位置する、誘導加熱調理器。

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