JPH1054565A - 高効率誘導調理レンジ - Google Patents
高効率誘導調理レンジInfo
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄型で高効率の誘導コイルレンジを開示す
る。 【解決手段】 誘導調理レンジは、フェライト材料から
なる加熱すべき容器を収容するように構成された上薬を
塗られたセラミック材料からなる上側板、コイル支持体
上において上側板の下に配置されかつ高周波電流発生器
によって励起される単一導体誘導コイルを含んでいる。
誘導コイルは、自身の損失によって容器のものより高い
温度に加熱することができ、かつ誘導コイルは、その自
身の熱を容器に伝達する。したがってレンジの全体的な
効率は、目に見えるほど増加する。この時高い温度を許
容する誘導コイルは、２つのマイカ・シートの間に配置
された平らな単一導体ストリップから作られている。
る。 【解決手段】 誘導調理レンジは、フェライト材料から
なる加熱すべき容器を収容するように構成された上薬を
塗られたセラミック材料からなる上側板、コイル支持体
上において上側板の下に配置されかつ高周波電流発生器
によって励起される単一導体誘導コイルを含んでいる。
誘導コイルは、自身の損失によって容器のものより高い
温度に加熱することができ、かつ誘導コイルは、その自
身の熱を容器に伝達する。したがってレンジの全体的な
効率は、目に見えるほど増加する。この時高い温度を許
容する誘導コイルは、２つのマイカ・シートの間に配置
された平らな単一導体ストリップから作られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導調理器に関す
る。
る。
【０００２】誘導調理において、調理すべき物質は、数
ｋＨｚから数百ｋＨｚまでの範囲にある高周波電磁界に
よって引起こされるその壁内における電流の流れによっ
て加熱される磁気容器内に配置される。高周波電磁界
は、加熱すべき容器が配置される上薬の塗られたセラミ
ック板の下に配置された支持体上に配置された平らな誘
導コイルによって発生され、この板は、反転整流器によ
って与えられる高周波ＡＣ電流によって励起される。
ｋＨｚから数百ｋＨｚまでの範囲にある高周波電磁界に
よって引起こされるその壁内における電流の流れによっ
て加熱される磁気容器内に配置される。高周波電磁界
は、加熱すべき容器が配置される上薬の塗られたセラミ
ック板の下に配置された支持体上に配置された平らな誘
導コイルによって発生され、この板は、反転整流器によ
って与えられる高周波ＡＣ電流によって励起される。
【０００３】
【従来の技術】誘導コイルは、通常高周波電流の通過
（表皮効果によって制限）を最適化しかつ熱損失を最小
にするために、電気的絶縁ニスによって互いに絶縁され
た銅線の多重ストランド導体の平らかつうず巻き状の巻
線から製造されるパンケーキ・コイルによって形成され
ている。
（表皮効果によって制限）を最適化しかつ熱損失を最小
にするために、電気的絶縁ニスによって互いに絶縁され
た銅線の多重ストランド導体の平らかつうず巻き状の巻
線から製造されるパンケーキ・コイルによって形成され
ている。
【０００４】一般にこのようなコイルの絶縁ニスは、し
ばしば成形プラスチックであるその支持体の材料がこの
ような温度に耐える以上の２２０℃より高い温度に耐え
ない。このことは、範囲の低い方の側の強制通気による
その支持体を通した誘導コイルの冷却を考慮することを
必要とし、かつその負荷を形成する容器に関する誘導コ
イルの断熱を考慮することも必要とする。
ばしば成形プラスチックであるその支持体の材料がこの
ような温度に耐える以上の２２０℃より高い温度に耐え
ない。このことは、範囲の低い方の側の強制通気による
その支持体を通した誘導コイルの冷却を考慮することを
必要とし、かつその負荷を形成する容器に関する誘導コ
イルの断熱を考慮することも必要とする。
【０００５】強制通気は、誘導調理レンジのコストを増
加させ、一方負荷に関する断熱は、誘導コイルが容器を
支持する上薬を塗ったセラミック板から遠くに動かすよ
うにすることを必要とする。このことは、ギャップを増
大させ、誘導コイルと容器との間の結合を減少させ、か
つ放射される妨害を増加させる。
加させ、一方負荷に関する断熱は、誘導コイルが容器を
支持する上薬を塗ったセラミック板から遠くに動かすよ
うにすることを必要とする。このことは、ギャップを増
大させ、誘導コイルと容器との間の結合を減少させ、か
つ放射される妨害を増加させる。
【０００６】冷却に加えて、反転整流器によって引渡さ
れる電流を減少することによって過剰の熱に対して誘導
コイルをシールドすることが、所定のタイプの調理にお
いてときには必要である。
れる電流を減少することによって過剰の熱に対して誘導
コイルをシールドすることが、所定のタイプの調理にお
いてときには必要である。
【０００７】電気的に絶縁した平らな支持体の表面上に
切ったら旋状の溝内に配置された１ｍｍないし１．３ｍ
ｍの直径を有する円形横断面を有する中実の銅線から、
または縁を接して、かつそれ故に垂直に、ら旋状に、２
つのマイカ板の間に巻かれた銅テープから、単一導体誘
導コイルを作ることも提案されている。この配置は、容
器の底部における温度の分布を均一にするために、中心
から周辺へのコイルのピッチの変更を可能にする。
切ったら旋状の溝内に配置された１ｍｍないし１．３ｍ
ｍの直径を有する円形横断面を有する中実の銅線から、
または縁を接して、かつそれ故に垂直に、ら旋状に、２
つのマイカ板の間に巻かれた銅テープから、単一導体誘
導コイルを作ることも提案されている。この配置は、容
器の底部における温度の分布を均一にするために、中心
から周辺へのコイルのピッチの変更を可能にする。
【０００８】これらの誘導コイルは、それらの支持体を
含めて、比較的大きな厚さを有する。このことは、道具
のコンパクトさにとって、特に家庭内の調理器の市場に
とって不利である。
含めて、比較的大きな厚さを有する。このことは、道具
のコンパクトさにとって、特に家庭内の調理器の市場に
とって不利である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、誘導コイル
の損失を制限する理想を放棄し、これに反して加熱され
ることを許容し、かつその負荷によってこれを冷却する
ことによって、これら欠点を克服することを目標にして
いる。そのため、誘導コイルの形成は、最大４００℃の
範囲における高い温度を達成するようにする。この時、
これら温度に耐える絶縁ニスはきわめてコストがかかる
ので、互いに導体のストランドを電気的に絶縁すること
の達成を試みることは問題外である。これが、単一導体
誘導コイルを利用することの理由である。
の損失を制限する理想を放棄し、これに反して加熱され
ることを許容し、かつその負荷によってこれを冷却する
ことによって、これら欠点を克服することを目標にして
いる。そのため、誘導コイルの形成は、最大４００℃の
範囲における高い温度を達成するようにする。この時、
これら温度に耐える絶縁ニスはきわめてコストがかかる
ので、互いに導体のストランドを電気的に絶縁すること
の達成を試みることは問題外である。これが、単一導体
誘導コイルを利用することの理由である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、フェラ
イト材料からなる加熱すべき容器を収容するように構成
されたセラミック材料からなる上側板、コイル支持体上
において上側板の下に配置されかつ高周波電流発生器に
よって励起される単一導体誘導コイルが設けられてお
り、その際、単一導体誘導コイルが、耐熱電気的絶縁体
からなる熱伝導シートによって上側板から分離されかつ
平らなうず巻き状に巻かれた平らな導体ストリップから
なることを特徴とする、誘導調理レンジである。
イト材料からなる加熱すべき容器を収容するように構成
されたセラミック材料からなる上側板、コイル支持体上
において上側板の下に配置されかつ高周波電流発生器に
よって励起される単一導体誘導コイルが設けられてお
り、その際、単一導体誘導コイルが、耐熱電気的絶縁体
からなる熱伝導シートによって上側板から分離されかつ
平らなうず巻き状に巻かれた平らな導体ストリップから
なることを特徴とする、誘導調理レンジである。
【００１１】誘導コイルの平らな導体ストリップは、３
０Ａ／ｍｍ2 のオーダの電流密度に相当する横断面積を
有するように銅から構成されている。これは、アルミニ
ウムから作られていてもよい。
０Ａ／ｍｍ2 のオーダの電流密度に相当する横断面積を
有するように銅から構成されている。これは、アルミニ
ウムから作られていてもよい。
【００１２】誘導コイルは、平らな導体ストリップの平
らなうず巻き状巻線によって作ることができる。これ
は、化学的または機械的なプロセスによって銅またはア
ルミニウムのような非磁性の導電材料のシートから平ら
なうず巻き状導体を切り出し、サンドイッチ構造を形成
するように電気的絶縁体の２つのシートの間においてこ
のように被覆された切り出された導体ストリップをプレ
スして、巻回の間の空間をふさぐために、この切り出さ
れた導体ストリップに耐熱性の電気的絶縁コンパウンド
を被覆し、かつ容易に取扱うことができるコンパクトな
アセンブリを形成するように得られた積層化された構造
に熱処理を行なうことによって製造してもよい。
らなうず巻き状巻線によって作ることができる。これ
は、化学的または機械的なプロセスによって銅またはア
ルミニウムのような非磁性の導電材料のシートから平ら
なうず巻き状導体を切り出し、サンドイッチ構造を形成
するように電気的絶縁体の２つのシートの間においてこ
のように被覆された切り出された導体ストリップをプレ
スして、巻回の間の空間をふさぐために、この切り出さ
れた導体ストリップに耐熱性の電気的絶縁コンパウンド
を被覆し、かつ容易に取扱うことができるコンパクトな
アセンブリを形成するように得られた積層化された構造
に熱処理を行なうことによって製造してもよい。
【００１３】コイルは、どのような固定リンクも用いる
ことなく、断熱下側支持体上に簡単に配置することがで
きる。このことは、ら旋のものとは異なった熱膨張係数
を有する材料からなる上側板の支持及び電気的絶縁のた
めの利用を可能にし、ら旋は、温度の変化に無関係にな
る。
ことなく、断熱下側支持体上に簡単に配置することがで
きる。このことは、ら旋のものとは異なった熱膨張係数
を有する材料からなる上側板の支持及び電気的絶縁のた
めの利用を可能にし、ら旋は、温度の変化に無関係にな
る。
【００１４】コイルは、コイルから支持体への熱伝導に
抗するために、上側シートの下に挿入された一方のもの
より厚い第２の電気的絶縁シートによって、その支持体
から絶縁することもできる。
抗するために、上側シートの下に挿入された一方のもの
より厚い第２の電気的絶縁シートによって、その支持体
から絶縁することもできる。
【００１５】本発明の別の特徴によれば、誘導コイル
は、調理レンジの表面に分散されかつ制限されたユニッ
ト長さを有する複数の平らなコイルの直列、並列または
直列並列の組合せからなる。
は、調理レンジの表面に分散されかつ制限されたユニッ
ト長さを有する複数の平らなコイルの直列、並列または
直列並列の組合せからなる。
【００１６】高温電気的絶縁体のシートは、マイカ・シ
ートであると有利であり、これらマイカ・シートは、上
側板の下に挿入されたシートの場合には薄く、かつ支持
体上に挿入されたシートの場合には厚い。
ートであると有利であり、これらマイカ・シートは、上
側板の下に挿入されたシートの場合には薄く、かつ支持
体上に挿入されたシートの場合には厚い。
【００１７】断熱コイル支持体は、ガラス繊維から作ら
れていると有利である。
れていると有利である。
【００１８】平らなうず巻き状に巻かれたこのタイプの
平らな導体のコイルによれば、その厚さが０．５ｍｍを
越えないパンケーキ・コイルを得ることができる。この
ことは、どのような場合にも、２５ｋＨｚの通常の動作
周波数において、表皮効果のためにかつ容器が近接する
ために導体の厚さ内に０．５ｍｍ以上は浸透しない高周
波電流の通過にとって十分である。コイルのパンケーキ
の幅は、加熱すべき容器の寸法によって決定され、かつ
コイルの巻回の数は、高周波発生器の負荷の項に戻すべ
きインピーダンスによって決定されるので、０．５ｍｍ
の厚さは、ほぼ１ｍｍ2 の横断面積に通じる。このこと
は、最大電力におけるコイルの高レベルの損失、したが
ってその動作温度を説明している。しかしながらこのコ
イルの形状は負荷との接触に、したがって冷却に有利に
作用する。巻回の厚さは、発生器の電力、使用する周波
数及び使用する導体材料に依存して全く相違していても
よいことに注意しなければならない。同様に幅は、電力
に適応し、かつ前記すべてのことは、使用した発生器の
タイプに適応する。
平らな導体のコイルによれば、その厚さが０．５ｍｍを
越えないパンケーキ・コイルを得ることができる。この
ことは、どのような場合にも、２５ｋＨｚの通常の動作
周波数において、表皮効果のためにかつ容器が近接する
ために導体の厚さ内に０．５ｍｍ以上は浸透しない高周
波電流の通過にとって十分である。コイルのパンケーキ
の幅は、加熱すべき容器の寸法によって決定され、かつ
コイルの巻回の数は、高周波発生器の負荷の項に戻すべ
きインピーダンスによって決定されるので、０．５ｍｍ
の厚さは、ほぼ１ｍｍ2 の横断面積に通じる。このこと
は、最大電力におけるコイルの高レベルの損失、したが
ってその動作温度を説明している。しかしながらこのコ
イルの形状は負荷との接触に、したがって冷却に有利に
作用する。巻回の厚さは、発生器の電力、使用する周波
数及び使用する導体材料に依存して全く相違していても
よいことに注意しなければならない。同様に幅は、電力
に適応し、かつ前記すべてのことは、使用した発生器の
タイプに適応する。
【００１９】本発明のその他の特徴及び利点は、例とし
て与えられた実施例の次の説明から明らかである。この
説明は、添付の図面を参照して行なう。
て与えられた実施例の次の説明から明らかである。この
説明は、添付の図面を参照して行なう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に示された誘導調理レンジ
は、標準的な構成のものである。これは、板２の下に配
置された平らな誘導コイル１を有し、この板は、例えば
上薬を塗られたセラミックからなり、加熱すべき容器３
を収容するように構成されており、この容器の壁は、フ
ェライト材料から作られている。
は、標準的な構成のものである。これは、板２の下に配
置された平らな誘導コイル１を有し、この板は、例えば
上薬を塗られたセラミックからなり、加熱すべき容器３
を収容するように構成されており、この容器の壁は、フ
ェライト材料から作られている。
【００２１】平らな誘導コイル１は、電気的に絶縁され
るニスの層によって個別的に被覆された銅線からなる多
重ストランド導体の平らなら旋状の巻線からなり、この
誘導コイルの種々の巻回は、１０で示されている。これ
は、コイル支持体４上に配置され、またはこれに接着さ
れており、断熱材２ａの層によって板２から分離されて
おり、この断熱材は、空気のシート、セラミック紙また
はガラス・ウールからなることができる。断熱材２ａの
この層は、容器３による加熱から平らな誘導コイル１を
保護する。
るニスの層によって個別的に被覆された銅線からなる多
重ストランド導体の平らなら旋状の巻線からなり、この
誘導コイルの種々の巻回は、１０で示されている。これ
は、コイル支持体４上に配置され、またはこれに接着さ
れており、断熱材２ａの層によって板２から分離されて
おり、この断熱材は、空気のシート、セラミック紙また
はガラス・ウールからなることができる。断熱材２ａの
この層は、容器３による加熱から平らな誘導コイル１を
保護する。
【００２２】コイル支持体４は、誘導コイル１の熱損失
を下方に放出するために熱伝導材料から作られており、
かつ周知のように、底部から配置された磁気材料４ａ、
例えばフェライト棒を含み、この磁気材料の役割は、誘
導コイル１によって発生される磁界を加熱すべき容器３
に向かって収束させることにある。
を下方に放出するために熱伝導材料から作られており、
かつ周知のように、底部から配置された磁気材料４ａ、
例えばフェライト棒を含み、この磁気材料の役割は、誘
導コイル１によって発生される磁界を加熱すべき容器３
に向かって収束させることにある。
【００２３】誘導コイル１及びそのコイル支持体４によ
って形成されるアセンブリは、回りを囲む肩部を有する
非磁性体材料、例えばアルミニウムから作られたトレイ
５上に配置されており、その役割は、特に誘導コイル１
に給電する下に配置された高周波電流発生器をシールド
するために、誘導コイルの寄生磁界を最小にすることに
ある。
って形成されるアセンブリは、回りを囲む肩部を有する
非磁性体材料、例えばアルミニウムから作られたトレイ
５上に配置されており、その役割は、特に誘導コイル１
に給電する下に配置された高周波電流発生器をシールド
するために、誘導コイルの寄生磁界を最小にすることに
ある。
【００２４】強制通気（矢印２０）は、誘導コイル１及
びその支持体４を冷却するために、トレイ５の下に設け
られている。
びその支持体４を冷却するために、トレイ５の下に設け
られている。
【００２５】このタイプの誘導調理レンジにおいて、誘
導コイル１及びその支持体４を、一般に２２０℃より低
いそれらの構成要素と比較可能な温度に維持することが
求められており、この温度は、誘導コイル１の導体の銅
ストランドの電気的絶縁ニス及びコイル支持体４のプラ
スチック材料によって耐えることができる最高温度であ
る。
導コイル１及びその支持体４を、一般に２２０℃より低
いそれらの構成要素と比較可能な温度に維持することが
求められており、この温度は、誘導コイル１の導体の銅
ストランドの電気的絶縁ニス及びコイル支持体４のプラ
スチック材料によって耐えることができる最高温度であ
る。
【００２６】熱交換は、一方においては望ましい効果で
あるが、容器３の壁からその内容物に向かって（矢印２
１）、他方においては望ましくない効果であるが、上薬
を塗ったセラミックからなる支持板２及び断熱材２ａを
通して容器３の壁から誘導コイル１に向かって（矢印２
２）、かつコイル支持体４を通して誘導コイル１から強
制通気（矢印２０）によって冷却されるトレイ５に向か
って（矢印２３）、２つの反対の方向に行なわれる。強
制通気による熱放出のための効率の損失が存在する。
あるが、容器３の壁からその内容物に向かって（矢印２
１）、他方においては望ましくない効果であるが、上薬
を塗ったセラミックからなる支持板２及び断熱材２ａを
通して容器３の壁から誘導コイル１に向かって（矢印２
２）、かつコイル支持体４を通して誘導コイル１から強
制通気（矢印２０）によって冷却されるトレイ５に向か
って（矢印２３）、２つの反対の方向に行なわれる。強
制通気による熱放出のための効率の損失が存在する。
【００２７】図２は、新規な誘導調理レンジ構造を示し
ており、ここでは誘導コイルとレンジの底部との間の熱
交換を最小にし、かつ加熱すべき容器に向かって誘導コ
イルとレンジ頂部との間の熱交換を最適化することによ
って、この効率の損失は、減少されている。このことを
行なうために、誘導コイルは、容器によって構成される
負荷のものより高い温度に加熱されることを許容されて
おり、かつ誘導コイルは、負荷によって冷却される。し
たがって誘導コイル内における損失のための熱は、レン
ジの効率に関係する。この時、誘導コイルは、標準的な
電気的絶縁ニスによって許容される温度より高い４００
℃の範囲の高い温度に達することができなければならな
い。このことは、使用した巻線が絶縁されていない単一
導体巻線であり、高い周波数に対して寸法を決められて
おり、したがってきわめて小さな寸法を有することの理
由である。導体の体積の減少に関する別の利点は、誘導
システムの熱慣性における大きな減少であり、したがっ
て使用の最後における冷却の加速である。
ており、ここでは誘導コイルとレンジの底部との間の熱
交換を最小にし、かつ加熱すべき容器に向かって誘導コ
イルとレンジ頂部との間の熱交換を最適化することによ
って、この効率の損失は、減少されている。このことを
行なうために、誘導コイルは、容器によって構成される
負荷のものより高い温度に加熱されることを許容されて
おり、かつ誘導コイルは、負荷によって冷却される。し
たがって誘導コイル内における損失のための熱は、レン
ジの効率に関係する。この時、誘導コイルは、標準的な
電気的絶縁ニスによって許容される温度より高い４００
℃の範囲の高い温度に達することができなければならな
い。このことは、使用した巻線が絶縁されていない単一
導体巻線であり、高い周波数に対して寸法を決められて
おり、したがってきわめて小さな寸法を有することの理
由である。導体の体積の減少に関する別の利点は、誘導
システムの熱慣性における大きな減少であり、したがっ
て使用の最後における冷却の加速である。
【００２８】図２は、上薬を塗ったセラミックから作ら
れた支持板２上に配置された加熱すべき容器３を示して
いる。
れた支持板２上に配置された加熱すべき容器３を示して
いる。
【００２９】５００μｍの典型的な厚さを有する平らな
パンケーキ・コイルの形の誘導コイル１’は、負荷への
熱伝達を最適化するように、利用者に関して二次的な電
気的絶縁を提供するほぼ２００μｍのわずかな厚さを有
するマイカ・シート６によって、上薬を塗られたセラミ
ック支持板２の下に配置されている。これは、それより
厚い第２のマイカ・シート７上に配置してもよく、かつ
きわめて厚い（４ｍｍないし８ｍｍ）断熱コイル支持体
４’上に配置してもよく、このコイル支持体は、一般に
誘導コイルを励起する高周波電流の発生器が配置された
下方へ熱が拡散することを防止する。さもなければこれ
は、第２のマイカ・シート中継の役割なしに、直接支持
体４’上に直接配置される。この選択は、誘導子の構成
に依存する。
パンケーキ・コイルの形の誘導コイル１’は、負荷への
熱伝達を最適化するように、利用者に関して二次的な電
気的絶縁を提供するほぼ２００μｍのわずかな厚さを有
するマイカ・シート６によって、上薬を塗られたセラミ
ック支持板２の下に配置されている。これは、それより
厚い第２のマイカ・シート７上に配置してもよく、かつ
きわめて厚い（４ｍｍないし８ｍｍ）断熱コイル支持体
４’上に配置してもよく、このコイル支持体は、一般に
誘導コイルを励起する高周波電流の発生器が配置された
下方へ熱が拡散することを防止する。さもなければこれ
は、第２のマイカ・シート中継の役割なしに、直接支持
体４’上に直接配置される。この選択は、誘導子の構成
に依存する。
【００３０】前記のように、コイル支持体４’は、加熱
すべき容器３に向かって誘導コイル１’によって発生さ
れた磁界を収束するために、底部によって位置決めされ
た磁気材料４ａ、例えばフェライト棒またはここでもプ
ラストフェライト材料を装備しており、かつ誘導コイル
１’及びその支持体４’によって形成されるユニット全
体は、回りを囲む縁を有するトレイ５上に配置されてい
る。このトレイ５は、非磁性材料、例えばアルミニウム
から作られており、かつ誘導コイル１’により発生され
る寄生磁界を最小にする。
すべき容器３に向かって誘導コイル１’によって発生さ
れた磁界を収束するために、底部によって位置決めされ
た磁気材料４ａ、例えばフェライト棒またはここでもプ
ラストフェライト材料を装備しており、かつ誘導コイル
１’及びその支持体４’によって形成されるユニット全
体は、回りを囲む縁を有するトレイ５上に配置されてい
る。このトレイ５は、非磁性材料、例えばアルミニウム
から作られており、かつ誘導コイル１’により発生され
る寄生磁界を最小にする。
【００３１】誘導コイル１’は、上薬を塗られたセラミ
ック支持板２及び薄いマイカ板６によって熱接触してい
る容器３の壁のものより高い動作温度を有し、かつコイ
ル支持体４’は、レンジの底部に向かう熱の伝搬に抗す
る熱障壁であるので、熱交換は、基本的に加熱すべき容
器及びその内容物に向かって（矢印２１及び２４）行な
われる。
ック支持板２及び薄いマイカ板６によって熱接触してい
る容器３の壁のものより高い動作温度を有し、かつコイ
ル支持体４’は、レンジの底部に向かう熱の伝搬に抗す
る熱障壁であるので、熱交換は、基本的に加熱すべき容
器及びその内容物に向かって（矢印２１及び２４）行な
われる。
【００３２】レンジの下面の強制通気の必要性はなくな
る。
る。
【００３３】通常の２２０℃ではなく４００℃の範囲の
誘導コイルに対するさらに高い動作温度の許容は、著し
く大きな損失の許容を可能にし、かつそれ故に８Ａ／ｍ
ｍ2ではなく３０Ａ／ｍｍ2 の範囲のさらに大きな電流
密度の許容を可能にする。その結果、誘導コイルを構成
する単一導体の断面積のきわめて大きな減少が生じ、か
つそれ故に誘導コイルの価格の重要な減少に通じる材料
の節約が生じる。誘導システムの通気の除去は、同様に
ユニット全体のコストを著しく減少することを可能にす
る。
誘導コイルに対するさらに高い動作温度の許容は、著し
く大きな損失の許容を可能にし、かつそれ故に８Ａ／ｍ
ｍ2ではなく３０Ａ／ｍｍ2 の範囲のさらに大きな電流
密度の許容を可能にする。その結果、誘導コイルを構成
する単一導体の断面積のきわめて大きな減少が生じ、か
つそれ故に誘導コイルの価格の重要な減少に通じる材料
の節約が生じる。誘導システムの通気の除去は、同様に
ユニット全体のコストを著しく減少することを可能にす
る。
【００３４】誘導コイルは、ら旋を形成するように単一
ストランド導体ストリップを平らに巻くことにより、あ
るいは銅またはアルミニウムのような非磁性導電材料の
シートからこの同じ導体を切り出すことによって、種々
の方法で製造することができる。
ストランド導体ストリップを平らに巻くことにより、あ
るいは銅またはアルミニウムのような非磁性導電材料の
シートからこの同じ導体を切り出すことによって、種々
の方法で製造することができる。
【００３５】誘導コイルを、切り出しにより、例えば機
械的または化学的な方法により製造しようとする場合、
得られた部品は、５００μｍの厚さに対して１９０ｍｍ
の典型的な直径、巻かれた線材のほぼ１０ｍに相当する
巻回数を有するので、取扱い困難である。この時、両側
に取付けられた２つの耐熱性電気的絶縁シート６及び７
によってサンドイッチを構成することは、有利である。
このことを行なうために、切り出された導体のら旋は、
第１に巻回の間の空間を充填するために耐熱性電気的絶
縁コンパウンドによって被覆され、かつそれからマイカ
・シートであることができる２つの耐熱性電気的絶縁シ
ートの間に挿入され、プレスされ、かつ熱処理を受け、
それにより電気的絶縁シートとともに、これらは、コン
パクトなアセンブリを形成するようにする。熱処理の後
に、巻回の間の空間を充填する電気的絶縁コンパウンド
は、誘導コイルの異なった巻回の間の電気的絶縁体とし
て作用する。隣接する２つの巻回の間のこの電気的絶縁
は、温度サイクルの間のその膨張によるら旋を形成する
導体ストリップのシフトのために必要になる。その上、
導体ストリップ、及び誘導コイルの上側及び下側表面を
電気的に絶縁するマイカ・シートは、完全にこれら動作
温度に耐えることができるとはいえ、所定の動作温度を
越えないことが必要になるので、この現象は、相対的な
強制の源である。この時、これら温度を検出し、かつこ
れらを超過することを防止するために誘導コイルの励起
電流を制限することが必要である。温度検出は、標準的
な周知の装置によって行なうことができる。しかしなが
らコイルの幾何学的構造に作用することによって温度サ
イクルの間の導体ストリップの隣接する巻回の間のシフ
トを制限することが可能である。なぜならそれぞれの基
本的なコイルの単位長さを減少することによって単一導
体ストリップの巻回の間のシフトを最小にするように、
レンジの表面に分配された円またはその他の形を有する
複数の小さなコイルの直列、並列または直列並列の組合
せによって誘導コイルを作ることが可能だからである。
切り出し操作の価値も、巻線によっては得ることができ
ないコイルの複雑な幾何学的な形を得ることを可能にす
ることにある。したがって例えば誘導ら旋と放射される
妨害を減少するために使われる逆巻回とを同時に切り出
すことを考慮することが可能である。
械的または化学的な方法により製造しようとする場合、
得られた部品は、５００μｍの厚さに対して１９０ｍｍ
の典型的な直径、巻かれた線材のほぼ１０ｍに相当する
巻回数を有するので、取扱い困難である。この時、両側
に取付けられた２つの耐熱性電気的絶縁シート６及び７
によってサンドイッチを構成することは、有利である。
このことを行なうために、切り出された導体のら旋は、
第１に巻回の間の空間を充填するために耐熱性電気的絶
縁コンパウンドによって被覆され、かつそれからマイカ
・シートであることができる２つの耐熱性電気的絶縁シ
ートの間に挿入され、プレスされ、かつ熱処理を受け、
それにより電気的絶縁シートとともに、これらは、コン
パクトなアセンブリを形成するようにする。熱処理の後
に、巻回の間の空間を充填する電気的絶縁コンパウンド
は、誘導コイルの異なった巻回の間の電気的絶縁体とし
て作用する。隣接する２つの巻回の間のこの電気的絶縁
は、温度サイクルの間のその膨張によるら旋を形成する
導体ストリップのシフトのために必要になる。その上、
導体ストリップ、及び誘導コイルの上側及び下側表面を
電気的に絶縁するマイカ・シートは、完全にこれら動作
温度に耐えることができるとはいえ、所定の動作温度を
越えないことが必要になるので、この現象は、相対的な
強制の源である。この時、これら温度を検出し、かつこ
れらを超過することを防止するために誘導コイルの励起
電流を制限することが必要である。温度検出は、標準的
な周知の装置によって行なうことができる。しかしなが
らコイルの幾何学的構造に作用することによって温度サ
イクルの間の導体ストリップの隣接する巻回の間のシフ
トを制限することが可能である。なぜならそれぞれの基
本的なコイルの単位長さを減少することによって単一導
体ストリップの巻回の間のシフトを最小にするように、
レンジの表面に分配された円またはその他の形を有する
複数の小さなコイルの直列、並列または直列並列の組合
せによって誘導コイルを作ることが可能だからである。
切り出し操作の価値も、巻線によっては得ることができ
ないコイルの複雑な幾何学的な形を得ることを可能にす
ることにある。したがって例えば誘導ら旋と放射される
妨害を減少するために使われる逆巻回とを同時に切り出
すことを考慮することが可能である。
【００３６】図３は、特定の形のコイルを示しており、
ここでは平らな配置の単一導体ストリップは、レンジの
表面を分割する４つの円セクタを占有する４つの基本ら
旋巻線３０、３１、３２及び３３を形成している。した
がってそれぞれの基本コイルは、コイルの合計の１／４
より短い単位長さを有する。このことは、それが、温度
サイクル中は、単一の巻線であった場合よりもずっと小
さい隣接巻回間のシフトの現象の場所であることを意味
している。誘導コイルのパンケーキの平面の外部におけ
る相互接続を減少するために、基本巻線は、図示したよ
うなレンジの中心において、またはレンジの周辺におい
て、その外部巻回により２つずつ直列接続されている。
さらに基本巻線は、図示したように基本巻線３０と３１
または３２と３３に関して異なった巻線方向を持ってい
てもよく、または同じ巻線方向を持っていてもよいこと
に注意する。
ここでは平らな配置の単一導体ストリップは、レンジの
表面を分割する４つの円セクタを占有する４つの基本ら
旋巻線３０、３１、３２及び３３を形成している。した
がってそれぞれの基本コイルは、コイルの合計の１／４
より短い単位長さを有する。このことは、それが、温度
サイクル中は、単一の巻線であった場合よりもずっと小
さい隣接巻回間のシフトの現象の場所であることを意味
している。誘導コイルのパンケーキの平面の外部におけ
る相互接続を減少するために、基本巻線は、図示したよ
うなレンジの中心において、またはレンジの周辺におい
て、その外部巻回により２つずつ直列接続されている。
さらに基本巻線は、図示したように基本巻線３０と３１
または３２と３３に関して異なった巻線方向を持ってい
てもよく、または同じ巻線方向を持っていてもよいこと
に注意する。
【００３７】今説明した誘導調理レンジの新規な構造の
無視できない価値は、誘導コイルと負荷の間に習慣的に
使われる熱スクリーンを除去することによって、誘導コ
イルを加熱すべき容器によって形成される負荷の近くに
移すようにする。それ故に高周波において負荷によって
誘導コイルに戻される抵抗の減少が存在する。このこと
は、誘導コイルにおけるアンペアターン及び使用すべき
導体材料の減少に通じる。したがって装置によって発生
される磁気漏洩及びそれ故に電磁妨害も、最小にされ
る。この装置は、小さな直径の容器のための電力の制限
を必要とし、かつさらに一般的に述べれば、コイルの直
径より小さな直径を有する容器のための電力の制限を必
要とする。この電力の減少は、大多数の誘導加熱装置に
おいて当然でありかつ論理的である。カバーされない巻
回は、この時、さらに冷却困難なので、小さな直径の負
荷の存在するところで電力を、したがって温度を低下す
る必要性から、冷却すべき巻回に面する負荷が存在する
ようにすることは、コイルが負荷によって冷却されるよ
うにする場合、この装置において重要であり、必要であ
る。この構想も、有利に負荷に自己整合する誘導子の構
想に関連付けることができる（特許：１９９３年５月７
日付けのフランス国特許第２ ６７２ ７６３号明細
書、１９９４年８月２４日付けのヨーロッパ特許第０
４９８ ７３５号明細書、及び１９９４年１２月９日付
けのフランス国特許出願第９４ １４８１８号明細
書）。この構想は、この技術にきわめて容易に適用する
ことができる。
無視できない価値は、誘導コイルと負荷の間に習慣的に
使われる熱スクリーンを除去することによって、誘導コ
イルを加熱すべき容器によって形成される負荷の近くに
移すようにする。それ故に高周波において負荷によって
誘導コイルに戻される抵抗の減少が存在する。このこと
は、誘導コイルにおけるアンペアターン及び使用すべき
導体材料の減少に通じる。したがって装置によって発生
される磁気漏洩及びそれ故に電磁妨害も、最小にされ
る。この装置は、小さな直径の容器のための電力の制限
を必要とし、かつさらに一般的に述べれば、コイルの直
径より小さな直径を有する容器のための電力の制限を必
要とする。この電力の減少は、大多数の誘導加熱装置に
おいて当然でありかつ論理的である。カバーされない巻
回は、この時、さらに冷却困難なので、小さな直径の負
荷の存在するところで電力を、したがって温度を低下す
る必要性から、冷却すべき巻回に面する負荷が存在する
ようにすることは、コイルが負荷によって冷却されるよ
うにする場合、この装置において重要であり、必要であ
る。この構想も、有利に負荷に自己整合する誘導子の構
想に関連付けることができる（特許：１９９３年５月７
日付けのフランス国特許第２ ６７２ ７６３号明細
書、１９９４年８月２４日付けのヨーロッパ特許第０
４９８ ７３５号明細書、及び１９９４年１２月９日付
けのフランス国特許出願第９４ １４８１８号明細
書）。この構想は、この技術にきわめて容易に適用する
ことができる。
【図１】誘導調理レンジの従来の構造を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明による誘導調理レンジの構造を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明による誘導調理レンジの誘導コイルの平
らな単一導体ストリップによって形成される模範的なパ
ターンを示す正面図である。
らな単一導体ストリップによって形成される模範的なパ
ターンを示す正面図である。
１ 誘導コイル ２ 板 ３ 容器 ４ コイル支持体 ５ トレイ ６、７ マイカ・シート １０ コイル巻回
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン−イヴ ガスパール フランス国， 45110 シャトーヌフ エ ス／ロアール， シュマン デ ルヴレッ ト， 14番地 (72)発明者 ノエル ビューレ フランス国， 69100 ヴィユールバンヌ, リュ モザール， ３番地
Claims (14)
- 【請求項１】 フェライト材料からなる加熱すべき容器
を収容するように構成されたセラミック材料からなる上
側板、コイル支持体上において上側板の下に配置されか
つ高周波電流発生器によって励起される単一導体誘導コ
イルが設けられており、その際、単一導体誘導コイル
が、耐熱電気的絶縁体からなる熱伝導シートによって上
側板から分離されかつ平らなうず巻き状に巻かれた平ら
な導体ストリップからなることを特徴とする、誘導調理
レンジ。 - 【請求項２】 誘導コイルが、耐熱性電気的絶縁体から
なる第２の断熱シートによって、その支持体から分離さ
れていることを特徴とする、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項３】 誘導コイルの平らな導体ストリップが、
３０Ａ／ｍｍ2 のオーダのきわめて大きな電流密度に相
当する横断面積を有するように銅から構成されているこ
とを特徴とする、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項４】 誘導コイルの平らな導体ストリップが、
アルミニウムから作られていることを特徴とする、請求
項１記載のレンジ。 - 【請求項５】 誘導コイルが、平らな単一導体ストリッ
プの平らなうず巻き状巻線によって得られることを特徴
とする、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項６】 誘導コイルが、非磁性の導電材料のシー
トから平らなうず巻き状導体を切り出すことによって得
られることを特徴とする、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項７】 誘導コイルが、コンパクトなアセンブリ
を形成しており、このアセンブリが、その間にアセンブ
リを挿入した電気的絶縁体のシートによって容易に取扱
うことができることを特徴とする、請求項１記載のレン
ジ。 - 【請求項８】 誘導コイルが、２つの電気的絶縁シート
とともに積層された構造を形成するために、それらの間
に挿入され、それらの間においてプレスされ、かつ熱処
理を受ける前に、耐熱性の電気的絶縁コンパウンドによ
って被覆されることを特徴とする、請求項７記載のレン
ジ。 - 【請求項９】 誘導コイルが、調理レンジの表面に分散
されかつ制限されたユニット長さを有する複数の平らな
コイルの直列、並列または直列並列の組合せによって構
成されていることを特徴とする、請求項１記載のレン
ジ。 - 【請求項１０】 前記平らなコイルが、それらの外部巻
回によって２つずつ直列に接続されていることを特徴と
する、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項１１】 誘導コイルと上側板との間に挿入され
た電気的絶縁体の熱伝導シートが、マイカの薄いシート
であることを特徴とする、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項１２】 誘導コイルとコイル支持体との間に挿
入された電気的絶縁体の断熱シートが、マイカの厚いシ
ートであることを特徴とする、請求項１記載のレンジ。 - 【請求項１３】 誘導コイルの前記支持体が、ガラス繊
維ベースの材料であることを特徴とする、請求項１記載
のレンジ。 - 【請求項１４】 その負荷に依存して電力を制限するた
めの装置を装備することを特徴とする、請求項１記載の
レンジ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9605978 | 1996-05-14 | ||
| FR9605978A FR2748885B1 (fr) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | Foyer de cuisson par induction a rendement eleve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054565A true JPH1054565A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3990000B2 JP3990000B2 (ja) | 2007-10-10 |
Family
ID=9492110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13798597A Expired - Fee Related JP3990000B2 (ja) | 1996-05-14 | 1997-05-14 | 高効率誘導調理レンジ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5866884A (ja) |
| EP (1) | EP0808080B1 (ja) |
| JP (1) | JP3990000B2 (ja) |
| AT (1) | ATE288180T1 (ja) |
| DE (1) | DE69732321T2 (ja) |
| ES (1) | ES2235220T3 (ja) |
| FR (1) | FR2748885B1 (ja) |
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| JP2015164138A (ja) * | 2015-05-11 | 2015-09-10 | 株式会社東芝 | 加熱調理器 |
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