JP7289089B2 - Heating coil unit and induction heating cooker provided with the same - Google Patents
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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。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heating coil unit and an induction heating cooker including the same.
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。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a heating coil unit of an induction heating cooker that induction-heats a cooking container containing an object to be heated, there has been known a heating coil unit including a plurality of heating coils, as described in Patent Document 1, for example. By selectively using a plurality of heating coils, the heating power (generated magnetic force) to the cooking vessel can be finely adjusted compared to a heating coil unit having only one heating coil. In the case of the heating coil unit described in Patent Document 1, ferrite is arranged between the heating coils as magnetic shielding means so that the magnetic field generated from one heating coil does not affect the other heating coil.
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。 By the way, it is desired to induction-heat a cooking vessel made of a non-magnetic material such as aluminum or copper. Therefore, it is conceivable to apply a large current to the heating coil or to increase the number of turns of the heating coil. However, in this case, the heating coil itself becomes hot and large. As a result, the heating coil unit generates heat and increases in size.
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。 Accordingly, the present invention provides a heating coil unit for an induction heating cooker having first and second heating coils, which can induction-heat a cooking container made of a non-magnetic material while suppressing heat generation and an increase in size. The object is to realize the heating power that can be obtained.
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。
In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention,
first and second heating coils;
a plurality of ferrites;
The plurality of ferrites include a common ferrite that surrounds adjacent portions of the first heating coil and adjacent portions of the second heating coil together with an open top. A coil unit is provided.
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。
Also, according to another aspect of the present invention,
a top plate;
a heating coil unit disposed below the top plate;
The heating coil unit
first and second heating coils;
a plurality of ferrites, and
wherein the plurality of ferrites includes a common ferrite that surrounds adjacent portions of the first heating coil and the second heating coil that are adjacent to each other in an upwardly open state. A heat cooker is provided.
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。 According to the present invention, in a heating coil unit of an induction heating cooker having first and second heating coils, it is possible to induction-heat a cooking container made of a non-magnetic material while suppressing heat generation and an increase in size. heating power can be realized.
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。 A heating coil unit according to one aspect of the present invention includes first and second heating coils and a plurality of ferrites, and adjacent portions of the first heating coils adjacent to the plurality of ferrites and A shared ferrite is included which surrounds the adjacent portion of the second heating coil together in an open top position.
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。 According to one aspect of the present invention, in a heating coil unit of an induction heating cooker including first and second heating coils, a cooking container made of a non-magnetic material is also induction heated while suppressing heat generation and an increase in size. heating power can be realized.
前記共用フェライトは、例えば「コ」字形状であってもよい。 The shared ferrite may be, for example, in a "U" shape.
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。 The plurality of ferrites are provided with first and second ferrites surrounding a portion of the first heating coil different from the adjacent portion with an upper side open, and a portion of the second heating coil different from the adjacent portion. When the third and fourth ferrites are included with the top open, it is preferable that the common ferrite has a magnetic path cross-sectional area larger than that of the first to fourth ferrites. This prevents the common ferrite from reaching a high temperature state and suppresses the occurrence of magnetic saturation in the common ferrite.
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。 In the first heating coil, the radius of curvature of the portion surrounded by the second ferrite is smaller than the radius of curvature of the portion surrounded by the first ferrite, and in the second heating coil, the fourth When the radius of curvature of the portion surrounded by the ferrite is smaller than the radius of curvature of the portion surrounded by the third ferrite, the second ferrite has a larger magnetic path cross-sectional area than the first ferrite, and the fourth It is preferable that the ferrite of the third has a magnetic path cross-sectional area larger than that of the third ferrite. This prevents the second and fourth ferrites from reaching a high temperature state.
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。 The first to fourth ferrites may have, for example, a "U" shape.
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。 The plurality of ferrites may include an "L" shaped auxiliary ferrite. The magnetic field can be further expanded upwards of the heating coil.
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。 Adjacent portions of each of the first and second heating coils may be straight portions parallel to each other. This allows the use of multiple shared ferrites, resulting in higher heating power.
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。 The first and second heating coils may be, for example, "D" shaped.
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。 At each corner portion of the first and second heating coils located at both ends of the linear portion, the interval between adjacent coil wires may be larger than the interval between other coil wires. Thereby, the magnetic fields generated by the first and second heating coils can be expanded in the horizontal direction.
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。 An induction heating cooker according to another aspect of the present invention has a top plate and a heating coil unit disposed below the top plate, the heating coil unit comprising first and second heating coils, a plurality of ferrites, in which the adjacent portions of the first heating coil and the adjacent portions of the second heating coil that are adjacent to each other are surrounded together with an open top Contains ferrite.
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。 According to another aspect of the present invention, in a heating coil unit of an induction heating cooker including first and second heating coils, heat generation and size increase are suppressed, and a cooking container made of a non-magnetic material is also induction heated. heating power can be realized.
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。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
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。 FIG. 1 shows an induction heating cooker according to one embodiment of the present invention. It should be noted that the XYZ coordinate system shown in the drawing is for helping understanding of the invention and is not intended to limit the invention. The X-axis direction and the Y-axis direction indicate the horizontal direction, and the Z-axis direction indicates the vertical direction.
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
Details of the
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。 FIG. 2 is a perspective view of an induction heating coil unit. FIG. 3 is an exploded perspective view of the induction heating coil unit.
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。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the case of the present embodiment, the
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。
The
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。
A plurality of
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。
The first and second heating coils 22, 24 are composed of coil wires made by twisting a plurality of conductor wires, for example aluminum wires or copper wires. In the case of the present embodiment, the coil wires are arranged on the
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。
Furthermore, in the case of the present embodiment, the coil wires are arranged on the
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。
The first and second heating coils 22 and 24 are held by the
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。
The plurality of ferrites in the
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。
In this embodiment, the
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。 FIG. 4 is a perspective view showing the arrangement relationship of the first heating coil unit, the second heating coil unit, and the plurality of ferrites in the heating coil unit. FIG. 5 is a top view showing the arrangement relationship of the first heating coil unit, the second heating coil unit, and the plurality of ferrites in the heating coil.
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。
As shown in FIGS. 4 and 5, first ferrite 26 (third ferrite 30), second ferrite 28 (fourth ferrite 32), and
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。 FIG. 6 is a perspective view of first and third ferrites. Also, FIG. 7 is a perspective view of the second and fourth ferrites.
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。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the
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。
As shown in FIG. 5, a portion of the
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。
As shown in FIG. 5, a portion of the
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。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the
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。
As shown in FIG. 5, a portion of the
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。
Similarly, as shown in FIG. 5, a portion of the
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。
The reason why the shape of the
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。
As shown in FIG. 5, the
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)。
As shown in FIG. 5, when comparing the arc-shaped
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。
Also, the
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。 FIG. 8 is a schematic diagram showing the magnetic field generated in the first heating coil.
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。
As shown in FIG. 8, when a current I flows through the
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。
Therefore, the magnetic flux density in the
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。
In order to prevent the
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。
Specifically, for example, the magnetic flux generated from the
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。
The
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。
In the case of the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the
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。
Similarly, in the
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。
Also in the
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。
Further, for the same reason and in the same manner as the
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。
In the case of this embodiment, as shown in FIG. 5, at the
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。
As shown in FIG. 5, the
図9は、共用フェライトの斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view of a shared ferrite.
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。
As shown in FIG. 9, the shared
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
The reason for using such shared
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。 FIG. 10A shows the magnetic field distribution of an example heating coil unit with shared ferrites. FIG. 10B shows the magnetic field distribution of a comparative heating coil unit without shared ferrite.
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。
10A and 10B show magnetic field distributions when currents in the same direction flow through the
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。
As shown in FIG. 10A, when using the shared
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。
On the other hand, in the case of the comparative example shown in FIG. 10B, a magnetic flux MF4 is generated that passes through the
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。
Since the number of surrounding coil wires is the same, the magnetic flux MF4 generated in the
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。
Further, as shown in FIG. 10A, in the case of the heating coil unit of the embodiment having the shared
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。
On the other hand, in the case of the comparative example shown in FIG. 10B , an
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。
Therefore, in the case of the comparative example, since ferrite exists between the
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。
On the other hand, in the case of the embodiment shown in FIG. 10A, by using the shared
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
As shown in FIG. 5, the
図11は、補助フェライトの斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view of an auxiliary ferrite.
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。
As shown in FIG. 11, the
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。
As shown in FIG. 5, an
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。
Such
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。
As shown in FIG. 3, the
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。
According to the present embodiment as described above, in the
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。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments.
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。
For example, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 6, 7 and 9, the first to
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。 Moreover, in the case of the above embodiment, the first and second heating coils are so-called "D" shaped, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, it may have an oval shape or an elliptical shape.
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。 Furthermore, in the embodiment described above, the portions of the first and second heating coils surrounded by the shared ferrite and adjacent to each other are linear, but embodiments of the present invention are not limited to this. However, a linear shape is preferred because multiple shared ferrites can be used as shown in FIG.
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。 That is, in a broad sense, the heating coil unit according to the embodiment of the present invention has first and second heating coils and a plurality of ferrites, and the plurality of ferrites are provided with the first heating coils adjacent to each other. Common ferrites are included which surround together an adjacent portion of one heating coil and an adjacent portion of said second heating coil in an open top position.
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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to any heating coil unit of an induction heating cooker having a plurality of heating coils.
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
16
24
26
Claims (11)
複数のフェライトと、を有し、
前記複数のフェライトは、
前記第1の加熱コイルにおける前記隣接部分と前記第2の加熱コイルにおける前記隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトと、
前記第1の加熱コイルおよび前記第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それぞれ囲む非共用フェライトを含み、
前記共用フェライトは、前記非共用フェライトに比べて、延在方向と直交する磁路断面の面積が大きい、加熱コイルユニット。
first and second heating coils each having adjacent portions adjacent to each other ;
a plurality of ferrites;
The plurality of ferrites are
a common ferrite that encloses the adjacent portion of the first heating coil and the adjacent portion of the second heating coil together in an upwardly open state;
A non-shared ferrite that surrounds portions of the first heating coil and the second heating coil that are different from the adjacent portions with an upper side open,
The heating coil unit , wherein the shared ferrite has a magnetic path cross section perpendicular to the extending direction larger than the non-shared ferrite .
2. The heating coil unit of claim 1, wherein the common ferrite is "U" shaped.
前記第2のフェライトが囲む部分の前記第1の加熱コイルの曲率半径が前記第1のフェライトが囲む部分の前記第1の加熱コイル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る、請求項1に記載の加熱コイルユニット。
the non-shared ferrites in the first heating coil include first and second ferrites;
The radius of curvature of the first heating coil in the portion surrounded by the second ferrite is smaller than the radius of curvature of the first heating coil in the portion surrounded by the first ferrite,
2. The heating coil unit according to claim 1, wherein said second ferrite has a larger magnetic path cross-sectional area than said first ferrite .
4. The heating coil unit of claim 3, wherein the first and second ferrites are "U" shaped .
前記第4のフェライトが囲む部分の前記第2の加熱コイルの曲率半径が前記第3のフェライトが囲む部分の前記第2の加熱コイル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3または4に記載の加熱コイルユニット。
the non-shared ferrites in the second heating coil include third and fourth ferrites;
The radius of curvature of the second heating coil in the portion surrounded by the fourth ferrite is smaller than the radius of curvature of the second heating coil in the portion surrounded by the third ferrite,
5. The heating coil unit according to claim 3, wherein said fourth ferrite has a magnetic path cross-sectional area larger than that of said third ferrite .
6. The heating coil unit of claim 5, wherein the third and fourth ferrites are "U" shaped .
2. The heating coil unit of claim 1, wherein the plurality of ferrites includes an "L" shaped auxiliary ferrite .
2. The heating coil unit of claim 1, wherein the adjacent portions of each of the first and second heating coils are straight portions parallel to each other .
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8に記載の加熱コイルユニット。
wherein the first and second heating coils are "D"shaped;
9. A heating coil unit according to claim 8, wherein said shared ferrite does not provide a partition between said first and second heating coils .
10. Intervals between adjacent coil wires at corner portions of each of the first and second heating coils located at both ends of the linear portion are larger than intervals between other coil wires. A heating coil unit as described in .
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、
互いに隣接し合う隣接部分をそれぞれ有する第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は、
前記第1の加熱コイルにおける前記隣接部分と前記第2の加熱コイルにおける前記隣接部分とを、上方を開けた状態で一緒に囲む共用フェライトと、
前記第1の加熱コイルおよび前記第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それぞれ囲む非共用フェライトを含み、
前記共用フェライトは、前記非共用フェライトに比べて、延在方向と直交する磁路断面の面積が大きい、誘導加熱調理器。 a top plate and
a heating coil unit disposed below the top plate;
The heating coil unit
first and second heating coils each having adjacent portions adjacent to each other ;
a plurality of ferrites;
The plurality of ferrites are
a common ferrite that encloses the adjacent portion of the first heating coil and the adjacent portion of the second heating coil together in an upwardly open state;
A non-shared ferrite that surrounds portions of the first heating coil and the second heating coil that are different from the adjacent portions with an upper side open,
The induction heating cooker , wherein the shared ferrite has a magnetic path cross section perpendicular to the extension direction larger than the non-shared ferrite .
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