JPH10223365A

JPH10223365A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JPH10223365A
Application number: JP2070697A
Authority: JP
Inventors: Teruya Tanaka; 照也田中; Hideo Iwasaki; 秀夫岩崎; Katsumi Kuno; 勝美久野; Shojiro Sato; 正二郎佐藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1997-02-03
Publication date: 1998-08-21

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、加熱効率及び加熱コイルの冷却性
能を向上させるとともに耐絶縁性を高く保持し、アルミ
や銅の負荷を適性に加熱することを目的とする。【解決手段】アルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷を
誘導加熱する誘導加熱調理器であって、加熱コイル２は
素線径が０．２ｍｍ以下のリッツ線１で構成してモール
ド材３でモールドし、加熱コイル２に周波数が４０ｋＨ
ｚ以上の高周波電流を流して高周波磁界を発生させるよ
うにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミ鍋や銅鍋を
加熱することができる誘導加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の誘導加熱調理器は、鉄鍋、ステン
レス鍋等の高抵抗材質の鍋のみを加熱するように構成さ
れている。この誘導加熱調理器の例を図１４を用いて説
明する。加熱コイル３２が、直径０．５ｍｍの銅素線を
１９本撚り合わせたリッツ線３１を用いて構成され、こ
れにモールド材３３がモールドされている。３４はトッ
ププレートである。銅素線を撚り合わせたリッツ線３１
は、素線径が０．５ｍｍと太いので、スパイラル状のコ
イルに巻いても、その断面形状は、図１４（ｂ）に示す
ように、円形状を保ったままであり、モールド材は内部
に入り込みにくく、加熱コイル３２の内部は隙間（空
間）が多い。このため、加熱コイル３２をモールド材３
３でモールドしても、後述する表２に示すように、熱伝
導率は０．７Ｗ／ｍ・Ｋと加熱コイルのみの熱伝導率
０．６Ｗ／ｍ・Ｋと大差がなく、モールドによる熱伝導
率の改善効果は僅かである。また、モールド材３３は、
加熱コイル３２の耐絶縁性を保つために、加熱コイル３
２表面から１ｍｍ程度の厚みが必要であるが、図１４
（ａ）に示すように、加熱コイル３２の上下表面は凹凸
になりやすく、モールド材３３の厚みは最大で５ｍｍ程
度の箇所ができている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の誘導加熱調理器
は、鉄鍋、ステンレス鍋等の高抵抗材質の鍋のみしか加
熱できない。これは、アルミが非磁性体であり、抵抗率
も小さく、高周波抵抗（表皮抵抗）が鉄等に比べて約１
／２０と小さいので、アルミ鍋を上述のような加熱コイ
ルを備えた誘導加熱調理器で加熱すると、加熱効率が低
くなって入力の大半が加熱コイルの損失となってしまう
ためである。加熱コイルの入力抵抗を上げるには、加熱
コイルのコイル巻き数を大きくするとともに駆動用の高
周波電流の周波数を上げることが考えられる。加熱コイ
ルのコイル巻き数を大きくすると、加熱コイル損失が増
すので、リッツ線被膜の耐熱温度等の関係から、加熱コ
イルの冷却能力を向上させることが必要不可欠となる。
しかし、上述の加熱コイルでは、モールド材でモールド
しても、熱伝導率の改善効果が少なく、またモールド材
の厚みは最大で５ｍｍ程度の箇所ができていることか
ら、アルミ鍋を加熱用とした場合には、加熱コイルの冷
却能力は不十分で、この点においても、アルミ鍋の誘導
加熱には困難が伴うという問題点があった。しかしなが
ら、家庭で広く使用されているアルミ鍋も加熱できる誘
導加熱調理器が強く望まれている。

【０００４】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
加熱効率及び加熱コイルの冷却性能を向上させるととも
に耐絶縁性を高く保持することができてアルミや銅の負
荷を適性に加熱することができる誘導加熱調理器を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、トッププレートの下面側に
加熱コイルを配設し、該加熱コイルで発生させた高周波
磁界を前記トッププレート上に載置したアルミを含む低
抵抗、低透磁率の負荷に与えて誘導加熱する誘導加熱調
理器であって、前記加熱コイルは直径が０．２ｍｍ以下
の素線を用いたリッツ線で構成してモールド材でモール
ドし、該加熱コイルに周波数が４０ｋＨｚ以上の高周波
電流を流して前記高周波磁界を発生させるように構成し
てなることを要旨とする。この構成により、加熱コイル
の入力抵抗が増加し、加熱効率が向上してアルミを含む
低抵抗、低透磁率の負荷を適性に加熱することが可能と
なる。またリッツ線による加熱コイル表裏面の凹凸を小
さくできて、加熱コイル表裏面のモールド材の厚みを略
一定の厚さで薄くすることができ、さらにモールド材が
加熱コイルの内部に容易に入り込んで熱伝導性が向上す
る。これにより、加熱コイルの冷却性能が大幅に向上す
るとともに耐絶縁性を高く保持することが可能となる。

【０００６】請求項２記載の発明は、トッププレートの
下面側に加熱コイルを配設し、該加熱コイルで発生させ
た高周波磁界を前記トッププレート上に載置したアルミ
を含む低抵抗、低透磁率の負荷に与えて誘導加熱する誘
導加熱調理器であって、前記加熱コイルはモールド材で
モールドするとともに該加熱コイルの上面と前記トップ
プレート間の間隔を一定間隔に規定する空間規定部材を
設けてなることを要旨とする。この構成により、てんぷ
ら料理等の際、負荷側から加熱コイル側に逆に熱を受け
ることなく、加熱効率を高めることが可能となる。

【０００７】請求項３記載の発明は、トッププレートの
下面側に加熱コイルを配設し、該加熱コイルで発生させ
た高周波磁界を前記トッププレート上に載置した負荷に
与えて誘導加熱する誘導加熱調理器において、前記加熱
コイルはアルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷／鉄負荷
双方を加熱可能に構成するとともにモールド材でモール
ドしてなることを要旨とする。この構成により、アルミ
を含む低抵抗、低透磁率の負荷加熱用の加熱コイルは、
例えば８０Ｔで、鉄負荷加熱用の加熱コイルは、例えば
２０Ｔで構成できるため、アルミを含む低抵抗、低透磁
率の負荷加熱用の加熱コイルにおいて、コイル巻き始め
等から２０Ｔの点で引出し線を取り出すことで、アルミ
を含む低抵抗、低透磁率の負荷加熱用の加熱コイルを、
鉄負荷加熱用の加熱コイルに共用することが可能とな
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の誘導加熱調理器において、前記加熱コイルは、上段加
熱コイルと下段加熱コイルで２段に構成するとともに該
上段加熱コイルと下段加熱コイルの間に絶縁スペーサを
配置して前記モールド材で一体にモールドし、アルミを
含む低抵抗、低透磁率の負荷は直列接続した前記上段加
熱コイルと下段加熱コイルで加熱し、鉄負荷は前記上段
加熱コイル又は下段加熱コイルの何れかのみで加熱する
ように構成してなることを要旨とする。この構成によ
り、アルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷／鉄負荷双方
を加熱可能な加熱コイルが小型コンパクトに構成されて
加熱効率を一層高めることが可能となる。またアルミを
含む低抵抗、低透磁率の負荷を加熱するときは、上段加
熱コイルの下面と下段加熱コイルの上面の間に高電圧が
かかるが、その間に絶縁スペーサを配置して一体にモー
ルドすることで、絶縁破壊が防止されるとともに放熱効
果を高めることが可能となる。

【０００９】請求項５記載の発明は、上記請求項１，３
又は４記載の誘導加熱調理器において、前記加熱コイル
と前記トッププレート間に静電シールドを行うシールド
材を設けるとともに前記加熱コイル上面の前記モールド
材の厚みを少なくとも１ｍｍとしてなることを要旨とす
る。この構成により、アルミを含む低抵抗、低透磁率の
負荷加熱用の加熱コイルは、巻き数が多いので加熱コイ
ルの電圧が高く、またアルミを含む低抵抗、低透磁率の
負荷は非磁性体なので漏れ磁束が大きい。このため、負
荷側に電圧が誘起されやすいが、加熱コイルとトッププ
レート間に静電シールドを行うシールド材を設けること
で、負荷側への電圧誘起が防止される。また加熱コイル
上面のモールド材の厚みを少なくとも１ｍｍとすること
で、シールド材を設けても絶縁破壊を防止できるととも
に加熱効率の低下が抑えられる。

【００１０】請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至
５の何れかに記載の誘導加熱調理器において、前記加熱
コイルの下面側に放熱フィンを設けてなることを要旨と
する。この構成により、加熱コイルからの放熱作用が一
層高められる。

【００１１】請求項７記載の発明は、上記請求項１，
２，３又は６記載の誘導加熱調理器において、前記加熱
コイルと磁気回路形成用のフェライトとを一体にモール
ドしてなることを要旨とする。この構成により、フェラ
イトの取り付け容易性が得られる。

【００１２】請求項８記載の発明は、上記請求項１，
２，３又は６記載の誘導加熱調理器において、前記加熱
コイル下面側のモールド体に磁気回路形成用のフェライ
トを嵌め込む溝を設け、該溝に前記フェライトを装着し
てなることを要旨とする。この構成により、フェライト
の装着容易性とともに、加熱コイルにフェライトを一体
成形モールドするモールド型が複雑とならず、コスト低
減が得られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１４】図１乃至図５は、本発明の第１の実施の形
態を示す図である。まず、アルミを含む低抵抗、低透磁
率の鍋負荷を加熱する際の加熱コイルの構成及び駆動周
波数等から述べる。アルミ鍋を誘導加熱調理器で加熱す
る場合、一般に市販されている鉄鍋加熱用の誘導加熱調
理器の場合と加熱コイルが大きく異なる。即ち、アルミ
は、非磁性体であり、抵抗率も小さいので、表１の鍋材
質の高周波特性に示すように、高周波領域の抵抗である
高周波抵抗（表皮抵抗）Ｒｓは、鉄に比べて約１／２０
である。

【００１５】

【表１】表１中の浸透深さδは、渦電流が鍋底内部に侵入する目
安距離であり、式１で示される。

【００１６】

【数１】 δ＝√（１／４π²×１０^-7）・√（ρ／ｆ・μ_r） …（１）ここで、ρ：抵抗率、ｆ：周波数、μ_r：比透磁率であ
る。また高周波抵抗Ｒｓは、周波数、比透磁率、抵抗率
のルートに比例する形で、式２により示される。

【数２】Ｒｓ＝ρ／δ＝√（４π²×１０^-7）・√（ｆ・μ_r・ρ） …（２）したがって、アルミ鍋を鉄鍋と同様に加熱するには、加
熱コイルの入力抵抗を２０倍に上げなければならない。
この入力抵抗を上げるには、加熱コイルを鉄鍋（２０
Ｔ）以上の巻数で巻くか、インバータの周波数を上げる
方法がある。インバータ周波数だけを上げると、式２よ
り周波数ｆを５ＭＨｚ程度にしなければならず、インバ
ータ及びコイルの損失が増大して実現できない。一方、
図３は、アルミ鍋の厚みを変えたときの周波数に対する
アルミ鍋を置いたときの加熱コイルの入力抵抗の関係を
示している。この図より、周波数４０ｋＨｚ以下では、
加熱コイルの入力抵抗は鍋の厚みによって変わるので、
入力が変化する問題点がある。したがって、アルミ鍋を
加熱するには、少なくともインバータ周波数を４０ｋＨ
ｚ以上にすることが必要となる。また入力抵抗を増加さ
せるため、加熱コイルを従来２０Ｔであったものを約３
倍の６５Ｔにすることが必要で、このため、加熱コイル
損失が大きくなることから、従来の誘導加熱調理器に比
べて加熱コイルの冷却能力を向上させることが必要不可
欠となる。また、図４には、加熱コイルを構成するリッ
ツ線が素線径０．５ｍｍで１９本撚りの場合（ｃ特性
線）、これと同じ断面積になる素線径０．２ｍｍで１１
９本撚りのときの加熱コイルのみの場合（ａ特性線）と
アルミ鍋＋加熱コイルの場合（ｂ特性線）のそれぞれに
ついて、加熱コイル入力抵抗の周波数特性を示す。この
図より、周波数４０ｋＨｚのときの式３で示す効率を求
めると、従来の素線径０．５ｍｍの１９本撚りでは、効
率は４４．８％で殆ど加熱コイルの損失となって適性に
アルミ鍋を加熱することができない。素線径０．２ｍｍ
の１１９本撚りでは、効率は７９．３％となってアルミ
鍋を適性に加熱することができる。したがって、アルミ
鍋を加熱するには、素線径０．２ｍｍ以下の細線を用い
たリッツ線で加熱コイルを構成する必要がある。

【００１７】

【数３】効率＝〔（アルミ鍋加熱分抵抗）／（加熱コイル抵抗＋アルミ鍋加熱分の抵抗）〕×１００（％） …（３）次いで、上述の検討結果を基に構成した誘導加熱調理器
を説明する。図１は、上記の素線径０．２ｍｍで１１９
本撚りのリッツ線１を用いて加熱コイル２を構成し、こ
れをエポキシ等のモールド材３でモールドしたときの断
面を示している。４はトッププレートである。リッツ線
１は、素線径が０．２ｍｍと細いため、その形状が容易
に変わり、加熱コイル２を巻枠で上下両面を挟んで巻け
ば、リッツ線１は押し潰された形で４角形状になり、加
熱コイル２の上下表面に凹凸はできない。図１（ｂ）
に、リッツ線１の拡大断面を示すが、素線径が０．２ｍ
ｍと細いため容易にエポキシ等のモールド材３が内部に
入り込める。図２は、誘導加熱調理器全体の構成を示し
ている。同図において、５はアルミ鍋、６は冷却装置と
してのファン、７は後述するインバータ等の回路が組み
込まれた制御回路である。なお、図２の構成におけるア
ルミ鍋加熱用の加熱コイル２は、後述するように、例え
ば８０Ｔで、鉄鍋加熱用の加熱コイルは２０Ｔで構成で
きるため、コイル巻き始め等から２０Ｔの点で引き出し
線を取り出し、鉄鍋加熱の場合は２０Ｔの部分のみで加
熱し、アルミ鍋加熱の場合は全体の８０Ｔで加熱するよ
うに切り替え駆動すれば、アルミ鍋／鉄鍋双方を加熱可
能な誘導加熱調理器が構成できる。表２には、加熱コイ
ルの熱伝導率試験結果を示す。

【００１８】

【表２】この表より、従来の素線径０．５ｍｍ×１９本撚りの加
熱コイルでは、０．７０Ｗ／ｍ・Ｋであったのに対し、
素線径０．２ｍｍ×１１９本撚りの加熱コイルの場合
は、２．１５Ｗ／ｍ・Ｋで約３倍と加熱コイルの冷却能
力を大幅に向上させることができる。また、表面の凹凸
がないため、加熱コイル２の耐絶縁性を保つために加熱
コイル２表面から１ｍｍの厚みのみでモールド材３を覆
えばよい。式４に示すように、モールド厚みｔを小さく
できて、加熱コイル２表面からモールド表面（空気と接
する面）までの温度差ΔＴが小さくなり、リッツ線１の
被膜の耐熱温度（１５０℃）以下に保つのに必要な冷却
装置も小型でよいというメリットがある。

【００１９】 ΔＴ＝（Ｑ・ｔ）／（λ・Ａ） …（４）ここで、Ｑ：発熱量（Ｗ）、λ＝モールド材の熱伝導率
（１．６Ｗ／ｍ・Ｋ）、Ａ：伝熱面積（ｍ²）である。
式４は、加熱コイルの上面と下面で均等に放熱されると
仮定している。また、伝熱面積Ａは、加熱コイルの外径
１８ｃｍ、内径５ｃｍとしたとき、０．０４６８ｍ²で
ある。

【００２０】表３は、前記図４の加熱コイルの入力抵抗
特性から、入力２ｋＷ時の発熱量を算出し、従来のリッ
ツ線と、本実施の形態のリッツ線１とを用いてそれぞれ
構成した加熱コイルをモールドして加熱したときの結果
を示している。

【００２１】

【表３】加熱コイルの寸法は、図５に示す通りである。従来の場
合、ΔＴは７３．７ｄｅｇで、コイル耐熱温度１５０℃
で環境温度４０℃とすると、モールド表面と空気間は３
６．３ｄｅｇにしかならない。この温度差だけで加熱コ
イルを冷却することは困難である。本実施の形態の場
合、ΔＴは５．５ｄｅｇで、コイル耐熱温度１５０℃で
環境温度４０℃とすると、モールド表面と空気間は１０
４．５ｄｅｇあり、冷却装置を小型化できる。参考例と
して、素線径０．２ｍｍ×１１９本撚りのリッツ線を用
い、モールドの厚みを０．５ｍｍとしたときの温度差は
２７．６ｄｅｇで、モールドの厚みは薄い方が冷却しや
すいことがわかる。また、加熱コイル２の電圧は４ｋＶ
のため、モールドをしないと、少なくとも周囲１ｃｍ以
上をとらないと他の回路部品や金属物を置くことができ
なかったが、エポキシ、シリコンのモールド材３を用い
れば、加熱コイル２の外周に１ｍｍ厚さでモールドさせ
ることで、それに他の部品を接触させることが可能であ
るため、装置全体の小型化が可能である。

【００２２】図６には、本発明の第２の実施の形態を示
す。本実施の形態は、加熱コイルとトッププレート間に
静電シールドを行うシールド材を設けたものである。ア
ルミ鍋５は非磁性体なので、加熱コイル２の漏れ磁束が
大きく、しかも巻き数が多いので、加熱コイル２の電圧
は、鉄鍋等に比べて６倍の４ｋＶになり、耐電圧絶縁が
難しい。加熱コイル２の電圧が高いため、アルミ鍋５に
電圧が誘起され、そのアルミ鍋５に触れると人体に漏れ
電流が流れるおそれがある。そこで、静電シールドのた
め、導電性物質からなるシールド材８をトッププレート
４の下面に塗り、そのシールド材８をアース等の低電位
部に落とす。しかし、加熱コイル２の電圧が高いため、
シールド材８と距離が近いと絶縁破壊を引き起こす。一
方、加熱コイル２とアルミ鍋５の間の距離が大きくなる
と効率が低下する。エポキシ、シリコンの耐圧は０．１
ｍｍ−１０ｋＶのため、２００Ｖ−３ｋＷ用アルミ鍋加
熱誘導加熱調理器の加熱コイル２は、電圧が８ｋＶに及
ぶので、加熱コイル２の上面が１ｍｍ以上の厚さになる
ようにエポキシのモールド材３でモールドすると絶縁破
壊を防止できる。

【００２３】図７には、本発明の第３の実施の形態を示
す。本実施の形態は、加熱コイルの下面側に放熱フィン
を設けたものである。エポキシのモールド材３で加熱コ
イル２をモールドする際、さらに放熱効果を上げるため
に、加熱コイル２の下面側に放射状、略平行又はピン状
の放熱フィン９をつける。これにより、さらに冷却装置
の小型化が期待できる。

【００２４】図８及び図９には、本発明の第４の実施の
形態を示す。本実施の形態は、加熱コイルとフェライト
を一体にモールドしたものである。従来、磁気回路形成
用のフェライトはコイルベース（支持部）に接着で取り
付けていたが、この取り付け法では製作に時間がかか
り、コスト高になる。そこで、本実施の形態では、図８
に示すように、加熱コイル２とフェライト１０を樹脂モ
ールドで一体化することにより、製作時間、コスト低減
が可能となる。また、図９（ａ）に示すように、フェラ
イト１０は、エポキシ、シリコンよりも熱伝導率が高い
ので、モールド材で覆わずにフェライト１０をそのまま
冷却することにより、より冷却性能を高める効果を有す
る。さらに、加熱コイル２に直接フェライト１０を貼る
と、絶縁破壊のおそれがあるので、図９（ｂ）に示すよ
うに、加熱コイル２下面とフェライト１０との間にガラ
スクロス等のスペーサ１１を挿入することにより、絶縁
破壊を防止する。

【００２５】図１０には、本発明の第５の実施の形態を
示す。本実施の形態は、加熱コイル上面とトッププレー
トとの間隔を一定間隔に規定する空間規定部材を設けた
ものである。アルミは非磁性であるため、鉄のように鍋
が磁束を引き付ける性質がない。このため、加熱コイル
２の上面とアルミ鍋５の底を近付けないと極端に加熱効
率が悪化する。１ｍｍ離れると全体の加熱効率は３％悪
化する。加熱コイル２は、通常下面から支えるので、こ
の空間を正確に規定するのは難しい。そこで、加熱コイ
ル２をトッププレート４に押し付ける方法が考えられる
が、モールド上面をそのままトッププレート４に押し付
けると上面が断熱状態となり、また、てんぷら料理等で
は、鍋から逆に熱を貰ってしまう。そこで、本実施の形
態では、トッププレート４とモールド上面との間に空間
規定部材１２を入れ、コイルスプリング等の押圧部材１
３でモールド上面をトッププレート４側に押し上げて、
モールド上面とトッププレート４間の間隔を一定間隔に
正確に規定するようにしている。加熱コイル２をエポキ
シ、シリコンでモールドする際、空間規定部材１２もモ
ールド材３で一体成形すれば、コスト低減ができるし、
正確な距離をとることができて間隔を一定間隔に短くで
き、加熱効率を上げることができる。

【００２６】図１１及び図１２には、本発明の第６の実
施の形態を示す。本実施の形態は、アルミ鍋／鉄鍋双方
を加熱する加熱コイルを上下２段に構成したものであ
る。アルミ鍋／鉄鍋双方を加熱するには、アルミ鍋の加
熱コイルは８０Ｔ、鉄鍋の加熱コイルは２０Ｔであるた
め、図１１に示すように、上段の加熱コイル２ａを６０
Ｔ、下段の加熱コイル２ｂを２０Ｔとし、アルミ鍋の加
熱は上下の加熱コイル２ａ，２ｂを直列、鉄鍋の場合は
下段の加熱コイル２ｂのみで加熱する。アルミ鍋を加熱
するとき上段加熱コイル２ａの下面と下段加熱コイル２
ｂの上面で約３ｋＶの電圧がかかる。そこで、この間に
空間を設けると、上下お互いの加熱コイル２ａ，２ｂの
磁束が鎖交せず、効率が悪化する。また、耐圧のあるポ
リイミドシートを挿入するとよいが、熱伝導率が悪く、
コイル発熱の放熱が悪くなる。上段加熱コイル２ａと下
段加熱コイル２ｂを一体モールドしてしまえば、放熱能
力が上がり、上段と下段の絶縁も可能である。上段と下
段の絶縁をさらに確実にするために、上段加熱コイル２
ａと下段加熱コイル２ｂの間にエポキシ又はシリコンが
染み込むスペーサ１４を入れ、上下の加熱コイル２ａ，
２ｂを一体モールドする。スペーサ１４としてエポキ
シ、シリコンが染み込みやすいガラスクロスを用いる。
エポキシ、シリコンは、耐電圧が高く絶縁破壊は起こら
ず、また熱伝導性もよいため、加熱コイル２ａ，２ｂの
放熱効果を向上させ、冷却装置を小型することができ
る。図１２は、上下の加熱コイル２ａ，２ｂを駆動する
インバータ回路を示している。商用電源１５が整流ブリ
ッジ１６に接続され、整流ブリッジ１６の正極、負極間
に平滑用コンデンサ１７が接続されている。平滑用コン
デンサ１７の正極、負極間には、第１のスイッチング素
子Ｑ₁と第２のスイッチング素子Ｑ₂が直列に接続され
ている。第１のスイッチング素子Ｑ₁と第２のスイッチ
ング素子Ｑ₂の接続中点に、下段加熱コイル２ｂ、切替
えスイッチ１８、上段加熱コイル２ａ及び２個の共振コ
ンデンサ１９，２０が直列に接続されている。共振コン
デンサ２０の他端は、平滑用コンデンサ１７の負極に接
続されている。２２は、カレントトランス２１により入
力電流を検出することで鍋材質を検知する鍋材質検知部
である。切替えスイッチ１８は、鍋材質検知部２２から
の出力により、切り替え動作をするようになっている。
２３は発振器であり、入力電流に応じて発振周波数が可
変される。２４は第１のスイッチ素子Ｑ₁を駆動するた
めの第１の駆動回路、２５は第２のスイッチ素子Ｑ₂を
駆動するための第２の駆動回路である。そして、例え
ば、切替えスイッチ１８がＡｌ側に切り替えられている
状態で入力電流が一定値より小さい場合には鉄鍋が載っ
ていると判断され、切替えスイッチ１８はＦｅ側に切り
替えられて下段加熱コイル２ｂのみで加熱される。

【００２７】図１３には、本発明の第７の実施の形態を
示す。加熱コイル２にフェライトを一体成形モールドす
るとモールド型が複雑になる。そこで、モールド下面に
フェライト取り付け用の溝２６ができるような形でモー
ルドした後、その溝２６へフェライトを装着する。この
取り付け方式により、コスト低減ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、加熱コイルで発生させた高周波磁界をトッ
ププレート上に載置したアルミを含む低抵抗、低透磁率
の負荷に与えて誘導加熱する誘導加熱調理器であって、
前記加熱コイルは直径が０．２ｍｍ以下の素線を用いた
リッツ線で構成してモールド材でモールドし、該加熱コ
イルに周波数が４０ｋＨｚ以上の高周波電流を流して前
記高周波磁界を発生させるように構成したため、加熱コ
イルの入力抵抗が増加し、加熱効率が向上してアルミを
含む低抵抗、低透磁率の負荷を適性に加熱することがで
きる。また加熱コイル表裏面のモールド材の厚みを略一
定の厚さで薄くすることができるととに加熱コイルの熱
伝導性が向上して、加熱コイルの冷却性能を大幅に向上
させることができるとともに耐絶縁性を高く保持するこ
とができる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、加熱コイル
で発生させた高周波磁界をトッププレート上に載置した
アルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷に与えて誘導加熱
する誘導加熱調理器であって、前記加熱コイルはモール
ド材でモールドするとともに該加熱コイルの上面と前記
トッププレート間の間隔を一定間隔に規定する空間規定
部材を設けたため、てんぷら料理等の際に負荷側から加
熱コイル側に逆に熱を受けることなく、加熱効率を高め
ることができる。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、加熱コイル
はアルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷／鉄負荷双方を
加熱可能に構成するとともにモールド材でモールドした
ため、アルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷加熱用の加
熱コイルは、例えば８０Ｔで、鉄負荷加熱用の加熱コイ
ルは、例えば２０Ｔで構成できるため、アルミを含む低
抵抗、低透磁率の負荷加熱用の加熱コイルにおいて、コ
イル巻き始め等から２０Ｔの点で引出し線を取り出すこ
とで、アルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷加熱用の加
熱コイルを、鉄負荷加熱用の加熱コイルに容易に共用す
ることができるととも加熱コイルの冷却性能を向上させ
ることができる。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、前記加熱コ
イルは、上段加熱コイルと下段加熱コイルで２段に構成
するとともに該上段加熱コイルと下段加熱コイルの間に
絶縁スペーサを配置して前記モールド材で一体にモール
ドし、アルミを含む低抵抗、低透磁率の負荷は直列接続
した前記上段加熱コイルと下段加熱コイルで加熱し、鉄
負荷は前記上段加熱コイル又は下段加熱コイルの何れか
のみで加熱するように構成したため、アルミを含む低抵
抗、低透磁率の負荷／鉄負荷双方を加熱可能な加熱コイ
ルが小型コンパクトに構成されて加熱効率を一層高める
ことができる。また上段加熱コイルと下段加熱コイル間
の絶縁破壊を防止することができるとともに放熱効果を
高めることができる。

【００３２】請求項５記載の発明によれば、前記加熱コ
イルと前記トッププレート間に静電シールドを行うシー
ルド材を設けるとともに前記加熱コイル上面の前記モー
ルド材の厚みを少なくとも１ｍｍとしたため、負荷側へ
の電圧誘起を防止することができ、またシールド材を設
けても絶縁破壊を防止できるとともに加熱効率の低下を
抑えることができる。

【００３３】請求項６記載の発明によれば、前記加熱コ
イルの下面側に放熱フィンを設けたため、加熱コイルか
らの放熱効果を一層高めることができる。

【００３４】請求項７記載の発明によれば、前記加熱コ
イルと磁気回路形成用のフェライトとを一体にモールド
したため、フェライトの取り付けを容易に行うことがで
きてコスト低減を図ることができる。

【００３５】請求項８記載の発明によれば、前記加熱コ
イル下面側のモールド体に磁気回路形成用のフェライト
を嵌め込む溝を設け、該溝に前記フェライトを装着した
ため、フェライトの装着を容易に行うことができるとと
もに、加熱コイルにフェライトを一体成形モールドする
モールド型が複雑とならず、一層のコスト低減を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る誘導加熱調理器の第１の実施の形
態を示す要部断面図である。

【図２】上記第１の実施の形態の構成図である。

【図３】上記第１の実施の形態においてアルミ鍋の厚み
を変えたときの加熱コイル入力抵抗の周波数特性を示す
特性図である。

【図４】上記第１の実施の形態においてリッツ線の素線
径及び撚り線数を変えたときの加熱コイル入力抵抗の周
波数特性を示す特性図である。

【図５】上記第１の実施の形態において表３における加
熱コイルの寸法例を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を断面で示す構成図
である。

【図７】本発明の第３の実施の形態を断面で示す構成図
である。

【図８】本発明の第４の実施の形態を断面で示す構成図
である。

【図９】上記第４の実施の形態の変形例を断面で示す構
成図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態を断面で示す構成
図である。

【図１１】本発明の第６の実施の形態を断面で示す構成
図である。

【図１２】上記第６の実施の形態に適用されるインバー
タ回路の構成例を示す回路図である。

【図１３】本発明の第７の実施の形態においてモールド
した加熱コイルの下面を示す図である。

【図１４】従来の誘導加熱調理器の部分断面図である。

【符号の説明】

１リッツ線２加熱コイル２ａ上段加熱コイル２ｂ下段加熱コイル３モールド材４トッププレート５アルミ鍋６ファン（冷却装置）８シールド材９放熱フィン１０フェライト１２空間規定部材１４絶縁スペーサ２６フェライト取付け用の溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久野勝美神奈川県川崎市幸区小向東芝町１株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者佐藤正二郎東京都港区新橋３丁目３番９号東芝エー・ブイ・イー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トッププレートの下面側に加熱コイルを
配設し、該加熱コイルで発生させた高周波磁界を前記ト
ッププレート上に載置したアルミを含む低抵抗、低透磁
率の負荷に与えて誘導加熱する誘導加熱調理器であっ
て、前記加熱コイルは直径が０．２ｍｍ以下の素線を用
いたリッツ線で構成してモールド材でモールドし、該加
熱コイルに周波数が４０ｋＨｚ以上の高周波電流を流し
て前記高周波磁界を発生させるように構成してなること
を特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】トッププレートの下面側に加熱コイルを
配設し、該加熱コイルで発生させた高周波磁界を前記ト
ッププレート上に載置したアルミを含む低抵抗、低透磁
率の負荷に与えて誘導加熱する誘導加熱調理器であっ
て、前記加熱コイルはモールド材でモールドするととも
に該加熱コイルの上面と前記トッププレート間の間隔を
一定間隔に規定する空間規定部材を設けてなることを特
徴とする誘導加熱調理器。
【請求項３】トッププレートの下面側に加熱コイルを
配設し、該加熱コイルで発生させた高周波磁界を前記ト
ッププレート上に載置した負荷に与えて誘導加熱する誘
導加熱調理器において、前記加熱コイルはアルミを含む
低抵抗、低透磁率の負荷／鉄負荷双方を加熱可能に構成
するとともにモールド材でモールドしてなることを特徴
とする誘導加熱調理器。
【請求項４】前記加熱コイルは、上段加熱コイルと下
段加熱コイルで２段に構成するとともに該上段加熱コイ
ルと下段加熱コイルの間に絶縁スペーサを配置して前記
モールド材で一体にモールドし、アルミを含む低抵抗、
低透磁率の負荷は直列接続した前記上段加熱コイルと下
段加熱コイルで加熱し、鉄負荷は前記上段加熱コイル又
は下段加熱コイルの何れかのみで加熱するように構成し
てなることを特徴とする請求項３記載の誘導加熱調理
器。
【請求項５】前記加熱コイルと前記トッププレート間
に静電シールドを行うシールド材を設けるとともに前記
加熱コイル上面の前記モールド材の厚みを少なくとも１
ｍｍとしてなることを特徴とする請求項１，３又は４記
載の誘導加熱調理器。
【請求項６】前記加熱コイルの下面側に放熱フィンを
設けてなることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに
記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】前記加熱コイルと磁気回路形成用のフェ
ライトとを一体にモールドしてなることを特徴とする請
求項１，２，３又は６記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】前記加熱コイル下面側のモールド体に磁
気回路形成用のフェライトを嵌め込む溝を設け、該溝に
前記フェライトを装着してなることを特徴とする請求項
１，２，３又は６記載の誘導加熱調理器。