JPH1154254A - 電磁誘導加熱装置並びにこれを備えた電磁誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加熱パイプからコイルへの熱の伝達を抑え、コ
イルが発生する熱を効率良く放出し、コイルのトラブル
がない加熱装置を提供することを目的とする。 【解決手段】誘導コイル装置１１のコイルと、このコイ
ルの周囲に配置され、コイルに電流が流れたときにコイ
ルで生じる磁界の影響を受けて誘導電流が流れて発熱す
る導電性物質から成るパイプ１３とを備える電磁誘導加
熱装置において、コイルとパイプとの間に熱緩衝材３５
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導加熱原理
を利用した加熱装置並びにこれを含む加熱調理器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電磁誘導加熱調理器は、直接火を使用し
ないので安全であり、特に油を加熱する場合には引火の
おそれがなく、油の劣化も少ないなどの理由から、フラ
イヤーを初めとする種々の調理器として利用されてい
る。

【０００３】この電磁誘導加熱調理器の加熱装置は、鉄
心の周囲に導電性線材を巻回して誘導コイルを形成し、
この誘導コイルの周りに導電性材料から成る加熱パイプ
を配置して構成されている。加熱装置では、誘導コイル
に電流が流れて励磁されると、加熱パイプの周りに磁界
が生じて加熱パイプに誘導電流が生じ、その結果加熱パ
イプ自体の電気抵抗によりジュール熱が発生する。電磁
誘導加熱調理器は、この熱を利用して水や油を加熱し、
調理を行えるようにしたものである。

【０００４】この種の加熱装置には、特公平７−９３１
８４号公報に開示されている低周波誘導加熱器がある。
この従来の低周波誘導加熱器では、「１次側コイルと２
次側の導電性筒体との間にはモールド樹脂は存在しな
い」ことを構成要素としている。また、この低周波誘導
加熱器の導電性筒体はステンレス鋼の単一材質によって
形成されている。ところで上記構造を有する加熱装置で
は、加熱パイプが加熱すると数１００°Ｃを越える温度
に達することがあり、その熱は加熱パイプの外側のみな
らず内側へも輻射あるいは伝熱により伝えられる。

【０００５】しかしコイルを構成しているアルミニウム
や銅の融点は比較的低く、特にアルミニウムの融点は６
６０．４°Ｃと低いため、加熱パイプからの輻射熱でコ
イルの温度が上昇すると、コイルが断線したりショート
するなどの故障を起こす原因となる。またコイルは強い
磁界を発生させるために２層以上で巻かれることが多い
が、コイル自体の抵抗による発熱や、鉄心のヒステリシ
ス損や渦電流損に起因する発熱が生じるため、コイル内
部に熱が蓄積して、上記コイルの故障に拍車を掛ける結
果となっている。

【０００６】そこで従来は、加熱パイプとコイルとの間
に空間を形成して、加熱パイプからコイルへ熱が伝わり
にくくしたり、コイルの層を１〜３層に制限してコイル
内部から熱が発散しやすいような工夫をしていた。

【０００７】しかしながら加熱パイプとコイルとの間に
空間を形成しただけでは、加熱パイプからコイルへの輻
射熱を十分に遮断することはできない。また前述のよう
に従来の低周波誘導加熱器では、「１次側コイルと２次
側の導電性筒体との間にはモールド樹脂は存在しない」
ので、加熱パイプからコイルへの輻射熱を遮断するもの
は存在せず、輻射熱がコイルに直接伝えられる構造とな
っている。更にコイルの層を１〜３層に制限するという
ことは、一定電流のもとではコイルで生じる磁界強度が
一定以下に抑えられてしまい、発熱効率の良い加熱装置
を得ることができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような背
景に鑑みなされたものであって、加熱パイプからコイル
への熱の伝達を抑え、コイルのトラブルがなく、高い発
熱効率を有する加熱装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の電磁誘導加熱
装置は、コイルと、前記コイルの周囲に配置され、前記
コイルに電流が流れたときにコイルで生じる磁界の影響
を受けて誘導電流が流れて発熱する導電性物質から成る
パイプとを備える電磁誘導加熱装置において、前記コイ
ルと前記パイプとの間に熱緩衝材が設けられていること
を特徴とする。

【００１０】請求項２の電磁誘導加熱装置は、請求項１
記載の電磁誘導加熱装置において、熱緩衝材は、パイプ
の内周面との間に空隙を開けて配置されていることを特
徴とする。

【００１１】請求項３の電磁誘導加熱装置は、請求項１
または２記載の電磁誘導加熱装置において、熱緩衝材
は、珪素系又はセラミック系の素材を主とする耐熱塗料
又は断熱材であることを特徴とする。

【００１２】請求項４の電磁誘導加熱装置は、請求項２
または３記載の電磁誘導加熱装置において、パイプと熱
緩衝材との間の空隙に送風する送風装置を具備すること
特徴とする。

【００１３】請求項５の電磁誘導加熱調理器は、請求項
１、２、３または４記載の電磁誘導加熱装置を備えるこ
とを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図１は本発明の電磁誘導加熱装置
３を備えた電磁誘導加熱調理器の一例である電気フライ
ヤー１を示す。電気フライヤー１は、上方が開放した容
器状の本体５を備えており、その上端側部には、側方へ
突き出るように置き台７が形成されている。本体５の下
部は、両側から中央に向かって次第に幅が狭められてお
り、底板８の最下端にはコック付きの油抜出し口９が設
けられている。

【００１５】本体５の内部下方には、本体５の長手方向
に沿って一例として３本の電磁誘導加熱装置３が設けら
れている。本実施の形態の電気フライヤー１は、本体５
内に油を入れ、上記３本の電磁誘導加熱装置３で油を加
熱することにより、フライを揚げる装置である。なおフ
ライを揚げるときには、図示しない網籠にパン粉をまぶ
した材料を複数入れ、その網籠を油の中に浸けてフライ
を揚げる方法を採る。

【００１６】以下、本発明の特徴的な構成を有する電磁
誘導加熱装置３について説明するが、３本の電磁誘導加
熱装置３はいづれも同じ構造を備えるので、代表して１
本の電磁誘導加熱装置について説明する。

【００１７】図２に示すように、電磁誘導加熱装置３は
大きく分けて誘導コイル装置１１とその周囲に位置する
加熱パイプ１３とから構成されており、誘導コイル装置
１１に電流が流れた時に発生する磁界の影響を受けて、
加熱パイプ１３に誘導電流が流れ、その結果、加熱パイ
プ１３の電気抵抗によりジュール熱を発生するようにな
っている。

【００１８】図３は、コイルの構造の一例であるが、同
図に示すように誘導コイル装置１１は、中心に断面が長
方形の鉄心１５を備え、その周りにグラス布１７が巻か
れている。鉄心１５の形状や太さは、コイルの形状や巻
数、鉄心内部を通過する磁束の量等を考慮して適宜決定
されている。

【００１９】グラス布１７の周りには絶縁のため雲母１
９が設けられ、その周りに第１コイル２１が巻かれてい
る。第１コイル２１は、例えば銅線やアルミニウム線な
どの導電性の高い金属線の表面に絶縁処理をした線材を
複数回巻いて構成されている。コイルの巻数、巻き密度
およびコイルを何層巻きにするかは、コイルで生じる磁
束密度、コイル内部での熱放散のし易さなどを考慮して
決定されている。

【００２０】第１層コイル２１の周りには再び雲母２３
が設けられ、更にその周りに第２層コイル２５が巻かれ
ている。第２層コイル２５の巻数は、第１層コイル２１
の巻数よりも少なくすることにより、第１層コイル２１
で発生した熱が少しでも外側へ発散できるようになって
いる。また第１コイル２１または第２層コイル２５で
は、部分的に金属線の巻き密度を変化させるようにして
もよい。第２層コイル２５の周囲には再び雲母２７が設
けられ、更にグラス布２８が巻かれて、その周囲は石膏
２９で固められている。

【００２１】次に誘導コイル装置１１の周囲に配置され
る加熱パイプ１３について説明する。図４から明らかな
ように、加熱パイプ１３はステンレス製の発熱部３１
と、前記発熱部３１の内側の熱緩衝材３５との二重構造
から成る。

【００２２】発熱部３１をステンレスで形成する理由は
次の通りである。発熱部３１は直接油に接する部分であ
るため、発熱部３１が加熱されるとその表面は酸化され
やすく、その結果腐食し易い。また発熱部３１にはフラ
イを入れる網籠等が接触したり、掃除の際に汚れをとる
ために強く擦ったりするので傷が付き易い。そこで腐食
されにくく、強度も大きなステンレスを発熱部３１に採
用している。

【００２３】次に本発明の特徴的構成について説明す
る。図２に示すように、本発明では上記誘導コイル装置
１１と加熱パイプ１３との間に熱緩衝材３５が設けられ
ている。このように誘導コイル装置１１と加熱パイプ１
３との間に熱緩衝材３５を設けることにより、発熱部３
１から発せられる輻射熱が誘導コイル装置１１に伝わる
ことを防止することができる。

【００２４】このような目的のために使用できる熱緩衝
材３５としては、例えば宇宙船の船体に使用されている
熱緩衝材である「珪素系の素材を主とする断熱材」が断
熱効果に優れている点で好ましいが、この他にも「セラ
ミック系の素材を主とする断熱材」なども使用すること
ができる。さらに、「珪素系又はセラミック系等の素材
を主とする耐熱塗料」を用いても良い。

【００２５】本実施の形態では図２に示すように、誘導
加熱コイル１１の周りに空隙３７を形成して、その周囲
に熱緩衝材３５を設けているが、空隙３７を形成するこ
となく、誘導加熱コイル１１と加熱パイプ１３との間の
全体を満たすように熱緩衝材３５を設けても構わない。
要するに誘導コイル装置１１と加熱パイプ１３との間の
空隙を横切るように、前記空隙の一部または全部に熱緩
衝材３５を設けるようにする。

【００２６】なお誘導コイル装置１１の周面全体が熱緩
衝材３５で覆われていることが、断熱効果の点では最も
優れていることはいうまでもないが、例えば誘導コイル
装置１１自体で生じた熱を自然にあるいは何らかの方法
で強制的に外側に排出するような場合や、加熱パイプ１
３の発熱量から考えて必ずしも誘導コイル装置１１の周
囲全体に熱緩衝材を設ける必要性がない場合には、誘導
コイル装置１１の周囲の一部にのみ熱緩衝材３５を設け
るようにしてもよい。

【００２７】上記実施の形態では、雲母１９、２３を使
用しているが、雲母以外の材料を使用してもよい。更に
加熱パイプ１３と熱緩衝材３５との間の空隙３７に対し
ファン等によって送風する送風装置を備え、誘導コイル
装置１１に対する断熱効果を高める構成としてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導コイル装置と加熱パイプとの間に熱緩衝材が設けられ
ているので、加熱パイプで発生した熱のうち、内側方向
へ輻射される熱を熱緩衝材が遮断して、誘導コイル装置
が過度に加熱されることを防止することができる。従っ
て誘導コイル装置では、コイルが加熱されることに起因
する断線やショートなどのトラブルが生じなくなる。

【００２９】また誘導コイル装置が過度に加熱されるこ
とを防止できるから、コイルを構成する材料として、ア
ルミニウムなどの融点の低い材料でも、上記トラブルの
心配をすることなく選択することができる。更にコイル
の絶縁材料として比較的熱に弱いものでも選択すること
が可能となるので、コストの軽減ができるようになる。

【００３０】加熱パイプに内側からの熱漏洩を抑えるこ
とができるようになり、発生した熱を効率良く利用する
ことが可能となる。また電磁誘導加熱装置の停止中にパ
イプ内周面に発生する結露も防ぐことができるようにな
り、結露によるコイルの絶縁低下も防止することができ
るようになる。

【００３１】更に従来の誘導コイル装置では、加熱パイ
プからの輻射熱が強いため、コイル内で発生する熱が発
散されずにそのまま蓄熱される傾向があり、そのためこ
れを解消するように、コイルの層数を２〜３層に制限し
ていた。しかし本発明では加熱パイプからの輻射熱が遮
断されて、コイル内での蓄熱がかなり緩和されるため、
４層以上のコイルを巻くことができる。これにより同じ
電流でも高い磁束密度の磁界を発生させる誘導コイル装
置を提供できるから、発熱効率の高い電磁誘導加熱装置
の設計が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁誘導加熱装置を適用した電気フラ
イヤーの斜視図である。

【図２】本発明の電磁誘導加熱装置の一部破断斜視図で
ある。

【図３】本発明の電磁誘導加熱装置の誘導コイル装置の
拡大断面図である。

【図４】本発明の電磁誘導加熱装置の加熱パイプの断面
図である。

【符号の説明】

１ 電気フライヤー ３ 電磁誘導加熱装置 ５ 本体 ７ 置き台 ８ 底板 ９ 油抜出し口 １１ 誘導コイル装置 １３ 加熱パイプ １５ 鉄心 １７ グラス布 １９、２３、２７ 雲母 ２１ 第１層コイル ２５ 第２層コイル ２８ グラス布 ２９ 石膏 ３１ 発熱部 ３５ 熱緩衝材 ３７ 空隙

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイルと、前記コイルの周囲に配置され、
   前記コイルに電流が流れたときにコイルで生じる磁界の
   影響を受けて誘導電流が流れて発熱する導電性物質から
   成るパイプとを備える電磁誘導加熱装置において、前記
   コイルと前記パイプとの間に熱緩衝材が設けられている
   ことを特徴とする電磁誘導加熱装置。
2. 【請求項２】熱緩衝材は、パイプの内周面との間に空隙
   を開けて配置されていることを特徴とする請求項１記載
   の電磁誘導加熱装置。
3. 【請求項３】熱緩衝材は、珪素系又はセラミック系の素
   材を主とする耐熱塗料又は断熱材であることを特徴とす
   る請求項１または２記載の電磁誘導加熱装置。
4. 【請求項４】パイプと熱緩衝材との間の空隙に送風する
   送風装置を具備すること特徴とする請求項２または３記
   載の電磁誘導加熱装置。
5. 【請求項５】請求項１、２、３または４記載の電磁誘導
   加熱装置を備えることを特徴とする電磁誘導加熱調理
   器。 【０００１】