(57)【要約】【課題】装置の低損失化が可能であり、冷却設計が容易で、トッププレート面積を有効に利用出来る誘導加熱装置を提供すること。【解決手段】互いに絶縁された複数導線の集合線からなる集合線部分１０８と、単線導線からなる単線部分１０９との直列接続体で構成され、トッププレート１０３の下方に設けられた加熱コイル１０６を備え、単線部分１０９は互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けられるとともに、少なくとも一部を本体１０１を調理台に架設するトッププレート１０３の端部１０４及びトッププレート１０３の端部１０４を下方から覆う枠１０５の間に配置する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外郭を構成する本体と、前記本体の上部に設けられ被加熱物を載置するトッププレートと、前記本体より突出して調理台に前記本体を架設する前記トッププレートの端部及び前記トッププレートの端部を下方から覆う枠と、互いに絶縁された複数導線の集合線からなる集合線部分と単線導線からなる単線部分との直列接続体により構成され前記トッププレートの下方に設けられて前記被加熱物を誘導加熱する加熱コイルとを備え、前記単線部分は互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けるとともに、少なくとも一部を前記トッププレートの端部と前記枠の間に配置した誘導加熱装置。
【請求項２】
単線部分は集合線部分よりもインピーダンスを小さくした請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
単線部分は被加熱物と熱的に接続した請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
加熱コイルを支持する加熱コイル支持部と、前記加熱コイル支持部に固定された絶縁部とを備え、前記単線部分は前記絶縁部の前記トッププレート側に設けた請求項３に記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
断熱部を備え、前記断熱部は単線部分と絶縁部の間に設けた請求項４に記載の誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭やオフィス、レストラン、工場などで使用される誘導加熱調理器をはじめとする誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱装置は、例えば、誘導加熱調理器に関して、アルミニウム若しくは銅またはこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる被加熱物を誘導加熱可能な加熱コイルと、加熱コイルと被加熱物の間に設けられた電気導体とを備え、加熱コイルの発生する磁界と被加熱物に誘導される誘導電流の作用により被加熱物に対して働く浮力を低減する浮力低減機能を有し、相互に間隔を設けて複数の電気導体を配置する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、加熱調理器に関して、誘導加熱コイルと誘導発熱体とを有し、誘導加熱コイルに高周波電流が供給されることにより誘導発熱体に発生する誘導電流を制御して加熱を行う技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
図４は、特許文献２に記載された従来の加熱調理器本体の正面断面図を示す。また、図５は、特許文献２に記載された従来の加熱調理器の誘導発熱体１７の構成図を示す。また、図６（ａ）は、特許文献２に記載された従来の加熱調理器の誘導発熱体１７の詳細構造を示す平面図、（ｂ）は、特許文献２に記載された従来の加熱調理器の誘導発熱体１７の正面断面図、（ｃ）は、特許文献２に記載された従来の加熱調理器の誘導発熱体１７のＡ部を拡大した正面断面図を示す。
【０００５】
図６において、誘導発熱体１７は、被加熱調理器具がアルミや銅のような低抵抗金属材料の場合、端子１７ａと１７ｂを短絡させて閉ループを形成する。閉ループが形成されると、誘導加熱コイル６で発生する磁束により誘導発熱体１７に誘導電流が流れて発熱する。
【０００６】
この誘導発熱体１７で発生するジュール熱は、熱伝導により被加熱調理器具を間接的に加熱する。また、被加熱調理器具が高抵抗金属材料の場合、端子１７ａと１７ｂを開放させるため、誘導発熱体１７に誘導電流はほとんど流れない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３８８８１９０号公報
【特許文献２】特開２００７−２００７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、閉ループを形成する誘導発熱体１７で発生するジュール熱によって被加熱調理器具を間接的に加熱するものであるため、熱伝達がうまくいかない場合には、加熱効率が低下したり、温度上昇による誘導発熱体１７の溶融、損傷が発生する恐れがあるという課題を有していた。
【０００９】
また、前記従来の構成は、特にアルミや銅のような低抵抗金属材料の被加熱調理器具を誘導発熱体１７を利用して直接誘導加熱をしないで加熱することによって、鍋底に流れる誘導電流と磁束との相互作用による鍋浮きを発生させないことを目的としている。そのた
め、高抵抗金属材料の被加熱調理器具である場合には、誘導発熱体１７は機能を果たさないものである。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導加熱効率を高めて加熱コイル損失を低減し、冷却設計が容易となることに加えて、加熱コイルをトッププレート端部に近い部分に配置してトッププレート面積を有効に利用して調理することが出来る誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、外郭を構成する本体と、本体の上部に設けられ被加熱物を載置するトッププレートと、本体より突出して調理台に本体を架設するトッププレートの端部及びトッププレートの端部を下方から覆う枠と、互いに絶縁された複数導線の集合線からなる集合線部分と単線導線からなる単線部分との直列接続体により構成されトッププレートの下方に設けられて被加熱物を誘導加熱する加熱コイルとを備え、単線部分は互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けるとともに、少なくとも一部をトッププレートの端部と枠の間に配置したものである。
【００１２】
これによって、被加熱物の過昇温などによって集合線部分の絶縁を劣化させることなく、被加熱物と加熱コイルとの距離を近付け、磁気結合を高めて誘導加熱効率を高めることが可能となり、同じ加熱電力に必要な加熱コイル電流を少なくすることで加熱コイル損失を低減することが出来て、誘導加熱装置の冷却設計が容易となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の誘導加熱装置は、誘導加熱効率を高めて加熱コイル損失を低減し、冷却設計が容易となることに加えて、加熱コイルをトッププレート端部に近い部分に配置してトッププレート面積を有効に利用して調理することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置のトッププレート１０３端部１０４周辺の拡大図
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の加熱コイル１０６の詳細構成図
【図４】従来の加熱調理器本体の正面断面図
【図５】従来の加熱調理器の誘導発熱体の構成図
【図６】（ａ）従来の加熱調理器の誘導発熱体の詳細構造を示す平面図、（ｂ）従来の加熱調理器の誘導発熱体の正面断面図、（ｃ）従来の加熱調理器の誘導発熱体のＡ部を拡大した正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、外郭を構成する本体と、前記本体の上部に設けられ被加熱物を載置するトッププレートと、前記本体より突出して調理台に前記本体を架設する前記トッププレートの端部及び前記トッププレートの端部を下方から覆う枠と、互いに絶縁された複数導線の集合線からなる集合線部分と単線導線からなる単線部分との直列接続体により構成され前記トッププレートの下方に設けられて前記被加熱物を誘導加熱する加熱コイルとを備え、前記単線部分は互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けるとともに、少なくとも一部を前記トッププレートの端部と前記枠の間に配置したものである。これによって、集合線部分とトッププレートの間に加熱コイルの単線部分を設けているため、被加熱物と加熱コイルとの間の距離が近付くことになり、また、集合線部分と単線部分は直列接続されており、加熱コイルの巻数を増加させているため、等価的に加熱コイルから見た被加熱物の
面積を増やすことになり、磁気結合を高めることとなり、効率のよい誘導加熱を実現するとともに、被加熱物で発生する誘導加熱電力を一定とするのに必要な加熱コイル電流を低減して、加熱コイル損失を低減することが可能となる。
【００１６】
また、トッププレートの端部と枠の間に、非常に薄い構成とすることが可能である単線導線からなる加熱コイルの単線部分の少なくとも一部を配置している。そのため、トッププレート端部及び枠の厚みを増すことなく、加熱コイルをトッププレート端部に近い部分に配置することが可能となる。
【００１７】
したがって、加熱コイル最外径を従来加熱コイルと同等とすれば、加熱コイル中心がトッププレート端部に近付き、例えば複数の加熱コイルを有する誘導加熱装置であれば、加熱コイル間の距離が広がることになって、それぞれの加熱コイル上に載置される被加熱物同士が干渉することなく加熱することが可能となる。
【００１８】
また、加熱コイルを１つしか備えない誘導加熱装置であっても、従来加熱コイルに比べて加熱コイル最外径を大きく設定することが可能であるため、トッププレート面積を有効に利用することが可能となる。
【００１９】
したがって、本発明によれば、効率よい誘導加熱を実現し、誘導加熱装置の冷却設計が容易となるとともに、加熱コイルをトッププレート端部に近い部分に配置してトッププレート面積を有効に利用して調理することが出来る。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明の単線部分は集合線部分よりもインピーダンスを小さくしたものである。
【００２１】
加熱コイル損失に直接影響するインピーダンスの実数部分（抵抗分）が小さいほど加熱コイル損失は小さくなる。また、加熱コイル電流が一定の場合、インピーダンスの虚数部分（インダクタンス分）が小さいほど加熱コイル巻数が少ないため、加熱コイル損失が小さくなる。
【００２２】
本発明の構成によれば、単線部分は集合線部分よりもインピーダンスが小さくなる構成としている。また、単線部分と集合線部分は直列接続されているため、両部分に流れる加熱コイル電流は一定である。したがって、集合線部分に比べて単線部分の損失が小さく、誘導加熱装置の冷却設計を容易にすることができる。
【００２３】
第３の発明は、特に、第１の発明の単線部分は被加熱物と熱的に接続したものである。
【００２４】
単線部分は、互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けているため、単線に使用する金属の融点を超えない限り、単線部分の温度が上昇しても誘導加熱装置としての動作に影響は及ぼさない。したがって、被加熱物が異常加熱されていない場合には、逆に単線部分で発生する熱を、単線部分と熱的に接続された被加熱物に伝達することにより、加熱効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
単線部分と被加熱物とを熱的に接続させるとは、例えば、単線部分をトッププレートの加熱コイル側から押し当てる構成として、単線部分の発熱がトッププレートを介して被加熱物に伝達出来るようにすることである。
【００２６】
また、単線部分の発熱が被加熱物に伝達することにより、単線部分の温度上昇も緩和されるため、誘導加熱装置の冷却設計をさらに容易にすることができる。
【００２７】
第４の発明は、特に第３の発明において、加熱コイルを支持する加熱コイル支持部と、加熱コイル支持部に固定された絶縁部とを備え、前記単線部分は絶縁部のトッププレート側に設けたものである。
【００２８】
単線部分を、例えばトッププレートの加熱コイル側から押し当てて、被加熱物と熱的に接続させる効果を向上するためには、単線部分をまんべんなくトッププレートに押し当てることが必要である。
【００２９】
本発明の構成によれば、単線部分は、加熱コイル支持部に固定された絶縁部のトッププレート側に設けられているため、たわみ等が生じない。そのため、単線部分をトッププレートにまんべんなく押し当てることが可能であり、単線部分からの被加熱物への熱伝達を向上させることが可能となる。
【００３０】
第５の発明は、特に第４の発明において、断熱部を備え、断熱部は単線部分と絶縁部の間に設けたものである。
【００３１】
これによって、単線部分から絶縁部、加熱コイル支持部、集合線部分へ伝達する熱量が制限され、よりトッププレート側へ伝達しやすくなる。したがって、単線部分からの被加熱物への熱伝達をさらに向上させることが可能となる。
【００３２】
また、単線部分の発熱によって集合線部分への熱伝達、熱輻射が生じ、集合線部分の温度が上昇、絶縁が劣化する等といった心配がなく、信頼性の高い誘導加熱装置とすることが出来る。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成図を示すものである。
【００３５】
図１において、誘導加熱装置の外郭を構成する本体１０１の上部には、被加熱物１０２を載置するトッププレート１０３が設けられている。トッププレート１０３には、本体１０１に対して突出した端部１０４が構成されるような寸法になっており、具体的には、本体１０１の形状は、幅５７ｃｍ×奥行き４６ｃｍ×高さ２２ｃｍ、トッププレート形状は幅７５ｃｍ×奥行き５２ｃｍ×厚み４ｍｍとしている。本体１０１に対して、トッププレート１０３が突出している部分が端部１０４である。
【００３６】
端部１０４の下面には、５ｍｍ距離をあけて、トッププレート１０３及び端部１０４に応力が加わらないよう、厚み１ｍｍの非磁性ステンレス製の枠１０５が設けられている。誘導加熱装置が載置される開口部を持つ調理台において、開口部に本体１０１を挿入し、端部１０４及び枠１０５が本体１０１を調理台に架設する構成となる。
【００３７】
トッププレート１０３の下方には、被加熱物１０２を誘導加熱する加熱コイル１０６が設けられている。
【００３８】
加熱コイル１０６には、インバータ１０７が接続されている。インバータ１０７は、内部にスイッチング素子等（図示せず）を有しており、供給された電源（図示せず）をスイッチングすることにより、加熱コイル１０４に２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電流を供給する。加熱コイル１０６は、高周波電流によって高周波磁界を発生し、被加熱物１０
２を誘導加熱する。
【００３９】
加熱コイル１０６は、互いに絶縁された複数導線の集合線である、リッツワイヤからなる集合線部分１０８と、平板状の銅線である、単線導線からなる単線部分１０９との直列接続体によって構成されている。
【００４０】
集合線部分１０８のトッププレート１０３側の表面から被加熱物１０２底面までの距離は８ｍｍに、単線部分１０９のトッププレート１０３側の表面から被加熱物１０２底面までの距離は４ｍｍになるよう配置されている。
【００４１】
単線部分１０９のトッププレート１０３側の表面から被加熱物１０２底面までの距離が４ｍｍであるのは、トッププレート１０３厚みが４ｍｍであり、後述するように単線部分１０９はトッププレート１０３の加熱コイル１０６側に当接されているからである。
【００４２】
また、単線部分１０９は、トッププレート１０３の端部１０４と枠１０５の隙間に生じる５ｍｍの空間に配置されている。
【００４３】
加熱コイル１０６の集合線部分１０８は、加熱コイル１０６を支持する加熱コイル支持部１１０上に、シリコーン等の熱硬化性接着剤により固定されている。
【００４４】
加熱コイル支持部１１０の下面（トッププレート１０３の反対側面）には、放射状に磁性体である棒状のフェライト１１１が８本配置されている。このフェライト１１１は、加熱コイル１０６から発生する高周波磁界が、出来るだけ漏れずに被加熱物１０２に伝達し、被加熱物１０２以外の部分を誘導加熱したり、本体１０１外部へ漏洩するのを防止する目的で設けられている。
【００４５】
図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱装置のトッププレート１０３端部１０４周辺の拡大図である。
【００４６】
図２において、加熱コイル支持部１１０外周の、トッププレート１０３端部１０４側には、加熱コイル支持部１１０の一部でもある厚み２ｍｍの樹脂板１１２が接続されている。さらにそのトッププレート１０３側には、厚み０．５ｍｍの絶縁部１１３が樹脂板１１２に固定されており、間接的に加熱コイル支持部１１０に固定されていることになる。絶縁部１１３は十分な耐熱を持つマイカで構成されている。
【００４７】
絶縁部１１３のトッププレート１０３側には、断熱効果と弾力性を持つセラミックファイバーシートからなる厚み２ｍｍの断熱部１１４が配置されている。
【００４８】
また、断熱部１１４のさらにトッププレート１０３側には、単線部分１０９が載置されており、枠１０５、絶縁部１１３、断熱部１１４によって本体１０１内部よりトッププレート１０３の加熱コイル１０４側の面に押し当てられている。
【００４９】
つまり、枠１０５のトッププレート１０３側には樹脂板１１２、絶縁部１１３、断熱部１１４、単線部分１０９、トッププレート１０３端部１０４の順に配置されている。
【００５０】
図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱装置の加熱コイル１０６の詳細構成図を示すものである。
【００５１】
図３において、集合線部分１０８はドーナツ状に、単線部分１０９は長方形状に、それぞれ巻き回して加熱コイル１０６を形成している。巻数はそれぞれ集合線部分１０８が１
２ターン、単線部分１０９が７ターンとなっており、単線部分１０９のインピーダンスが集合線部分１０８に比較して小さくなっている。
【００５２】
単線部分１０９の内径、外径は、それぞれ２０ｍｍ、６０ｍｍであり、集合線部分１０８の内径、外径は、それぞれ５０ｍｍ、１８０ｍｍである。
【００５３】
集合線部分１０８は、被加熱物１０２の発熱分布を均一化するために、同一円心の２つのドーナツ状部分から構成されている。２つのドーナツ状部分のそれぞれでは、隣接するターン間に空間隙間はない。
【００５４】
また、集合線部分１０８のリッツワイヤは、表面をエナメル被覆された直径０．３ｍｍの銅線が６０本撚り合わされた構成で、厚みは約５ｍｍとなっている。リッツワイヤを採用しているため、高周波電流が流れた際に発生する表皮効果、近接効果による抵抗増加を緩和することが可能である。
【００５５】
単線部分１０９は、幅２ｍｍ、厚み１ｍｍの平板状の銅線で構成されている。また、互いに隣接する単線導線間に、約１ｍｍの空間距離が設けられている。互いに隣接する単線導線間の絶縁が確保されているため、単線導線の表面被覆処理はされていない。
【００５６】
集合線部分１０８と単線部分１０９は、電気的に直列になるよう互いに接続されている。具体的には、集合線部分１０８の外周側端子と単線部分１０９の内周側端子はインバータ１０５に接続され、集合線部分１０８の内周側端子と単線部分１０９の外周側端子は互いに接続されており、インバータ１０７から見て集合線部分１０８と単線部分１０９が直列接続体となって、加熱コイル１０６を構成するようになっている。
【００５７】
また、集合線部分１０８と単線部分１０９に電流が流れる際、集合線部分１０８と単線部分１０９が近接する部分でそれぞれに流れる電流向きが同方向になるよう、巻き方向が調整されている。
【００５８】
以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００５９】
まず、インバータ１０７は、供給された電源（図示せず）を整流した後、内包するスイッチング素子（図示せず）のオン、オフ動作によって高周波電圧に変換する。高周波電圧は、インバータ１０７に接続された加熱コイル１０６に供給されて高周波電流が流れる。加熱コイル１０６に流れる高周波電流によって、高周波磁界が発生し、加熱コイル１０６上方に載置された被加熱物１０２内部に渦電流を誘導し、ジュール熱によって被加熱物１０２を加熱する。
【００６０】
このとき、加熱コイル１０６の単線部分１０９は、トッププレート１０３の加熱コイル１０６側の面に押し当てられており、被加熱物１０２との距離が極小になっている。そのため、単線部分１０９から発生した磁界は、無駄なく被加熱物１０２に到達することが容易であり、被加熱物１０２と単線部分１０９の磁気結合が高められており、効率よい誘導加熱を行うことが可能である。
【００６１】
被加熱物を効率よく誘導加熱するためには、被加熱物と加熱コイルの磁気結合を高めることが有効である。磁気結合を高めるとは、一方の磁気エネルギーを効率よくもう一方へ伝達するという意味である。具体的な手段として、被加熱物と加熱コイルとの間の距離を近付けたり、誘導加熱に寄与せずに漏れていく漏れ磁束を少なくする構成にしたり、加熱コイルの巻数を増やして等価的に加熱コイルから見た被加熱物の面積を増やしたりする等の方法がある。
【００６２】
本実施の形態においては、被加熱物と加熱コイルの磁気結合を高めることにより、効率よい誘導加熱を実現するとともに、被加熱物で発生する誘導加熱電力一定とするのに必要な加熱コイル電流を低減して、加熱コイル損失を低減することが可能となる。
【００６３】
しかしながら、単に加熱コイルを被加熱物に近付けることは、トッププレートと加熱コイル間距離が近付くことにもなり、被加熱物で発生する熱が加熱コイルにも影響する。
【００６４】
例えば、野菜炒め等の調理において被加熱物（フライパン等）の底面は２００〜３００℃程度にまで上昇するため、トッププレートを介して加熱コイル温度を上昇させる。また、天ぷら等の揚げ物調理において油が少量であった場合は、油の過昇温が発生しやすく、同様に加熱コイル温度を上昇させる。
【００６５】
さらには、トッププレートと加熱コイル間の空間に流れていた冷却風の循環が阻害されることになって、十分な冷却を行うことが出来ず、加熱コイル温度が上昇する。
【００６６】
このような場合、加熱コイル温度が耐熱温度を超えると、加熱コイルのターン間絶縁被覆が劣化して絶縁が保てなくなり、加熱コイルや誘導加熱装置の破損に繋がる。
【００６７】
本実施の形態においては、単線部分は互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けているため、例えば被加熱物からの熱伝達が過剰となり、単線部分の温度が上昇しても、隣接する単線導線間同士の絶縁劣化を生じることはない。
【００６８】
また、単線部分１０９は、非常に融点の高い銅（例えば純銅で約１０００℃）を使用している。また、互いに隣接する単線導線間に空間距離を設けており、特別な絶縁被覆処理は設けていない。
【００６９】
被加熱物１０２が野菜炒め等の調理において底面が２００〜３００℃になったようなとき、或いは天ぷら等の揚げ物調理において油が少量で、油の過昇温が発生したようなとき等で、トッププレート１０３を介して被加熱物１０２の発熱によって単線部分１０９の温度が上昇したとする。
【００７０】
集合線の場合は、互いに絶縁された複数の導線で構成されているため、高温時に絶縁被覆が劣化し、劣化した部分での局所発熱が顕著となる。その結果、導線の劣化、損傷等が発生する可能性がある。
【００７１】
しかしながら、単線の場合は、高温による絶縁被覆の劣化がなく、局所発熱が発生しないことにより導線の損傷も少ないため、十分な耐熱性を有しており、誘導加熱装置の動作への影響がない。
【００７２】
また、被加熱物１０２が湯沸かし、煮物調理等、底面温度がそれほど上昇しない場合には、単線部分１０９で発生した熱をトッププレート１０３を介して被加熱物１０２に伝達することにより、加熱効率を向上させることが出来る。
【００７３】
さらに、単線部分１０９の下方には、断熱部１１４が配置されているため、単線部分１０９の被加熱物１０２への熱伝達はより促進され、集合線部分１０８等への熱影響は少なくなる。
【００７４】
また、単線部分１０９の発熱が被加熱物１０２に伝達することにより、単線部分１０９の温度上昇も緩和される。
【００７５】
加熱コイル１０６の集合線部分１０８と単線部分１０９は、直列に接続されているため、同電流が流れることになる。単線部分１０９は、単線導線であるため、表皮効果、近接効果による高周波抵抗の上昇が、集合線部分１０８に比べて大きい。しかしながら、巻数を少なく設定されているため、単線部分１０９は全体として集合線部分１０８に比べてインピーダンス（抵抗、インダクタンス）が小さく、損失が小さい。
【００７６】
また、誘導加熱に利用するような高周波電流（２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ）を単線の加熱コイルに供給した場合、単線加熱コイルは複数の導線の集合線（例えばリッツワイヤ）で構成された加熱コイルに比べて高周波抵抗が非常に高いため、加熱コイル自身の損失、発熱が大きく、誘導加熱効率が低下する。
【００７７】
しかし、加熱コイル１０６を集合線部分１０８と単線部分１０９で構成しているため、誘導加熱に必要となる加熱コイル１０６巻数のうち、単位長さ当たりの損失が集合線部分１０８に比べて大きい単線部分１０９を冷却可能な損失に抑えるよう、巻数設計することは容易である。
【００７８】
また、本実施の形態では、単線部分１０９を断熱部１１４を介して絶縁部１１３及び樹脂板１１２によってトッププレート１０３の加熱コイル１０６側の面にたわみなく、まんべんなく押し当てる構成となっている。そのため、単線部分１０９の発熱は、効率よく被加熱物１０２に伝達する。
【００７９】
さらに、単線部分１０９と枠１０５の間に樹脂板１１２及び絶縁部１１３が配置されるため、単線部分１０９と枠１０５との間での十分な絶縁を確保することが容易である。
【００８０】
単線部分１０９は、トッププレート１０３端部１０４の下方に配置される。
【００８１】
調理台に本体を架設するために突出しているトッププレート端部及び枠は通常１０ｍｍ程度の厚みである。この部分は、結晶化ガラス等で構成されるトッププレート、トッププレートに応力が加わらないようにするための枠である金属板、トッププレートと金属板の隙間で構成されている。
【００８２】
トッププレートの厚みは、強度を確保する必要があるため、４ｍｍ程度となっている。また、金属板はおおよそ１〜２ｍｍ程度である。すなわち、トッププレートと金属板の隙間は４〜５ｍｍ程度である。
【００８３】
このような微小な隙間には、集合線で構成される加熱コイルを配置することは困難であるし、例え配置出来たとしても、トッププレートと集合線部分との距離が非常に小さいため、被加熱物を加熱する際、フライパンの空焼きや過昇温が生じた場合に集合線部分の絶縁劣化や焼損の可能性がある。
【００８４】
従来であれば調理台に対してトッププレート１０３面を高くしなければ、加熱コイル１０６を挿入することは困難であったが、本実施の形態であれば、単線部分１０９が十分薄い構成となっているために挿入が可能である。
【００８５】
その結果、使用者から見て、加熱コイル１０６面積を大きくすることが可能であるため、大きな被加熱物であっても、均一に誘導加熱することが可能である。従来であれば、デッドスペースとなっていたトッププレート１０３端部１０４を有効利用することが出来る。
【００８６】
本実施の形態では、単線部分１０９を銅線としたが、これに限定するものではなく、被加熱物１０２の異常時温度に比べて十分耐熱性を持つものであればよい。
【００８７】
例えば、低抵抗非磁性金属であるアルミニウム等が例として挙げられる。また、銅の場合、表面がさびる可能性があるが、アルミニウムの場合は表面に自然酸化層が形成され、表面の変化が少なく、トッププレート１０３への高い接触度を維持出来る。また、アルミニウムは銅に比べて安価である。
【００８８】
また、単線部分１０９を複数の平板状導線を多層にしたものとしてもよい。この場合、平板状導線は打ち抜き工法によって高速に大量生産可能であるため、製作が容易となる。
【００８９】
また、単線部分１０９の発熱を被加熱物１０２にさらに伝熱するために、トッププレート１０３と単線部分１０９の間に高熱伝導材を挿入すれば、単線部分１０９のトッププレート１０３へのあたりムラを低減することが可能である。
【００９０】
また、本体１０１に加熱コイル１０６を１つ内蔵する例を挙げたが、例えば、複数の加熱コイル１０６を内蔵してもよい。２つの加熱コイル１０６を内蔵する場合には、互いの加熱コイル１０６をよりトッププレート１０３端部１０４に近い配置として、加熱コイル１０６間の距離を大きく設定することが可能である。それぞれの加熱コイル１０６に大きな被加熱物１０２を載置した場合でも、互いに干渉してぶつかることもなく使い勝手がよい。
【００９１】
本実施の形態では、単線部分１０９の下方に絶縁部１１３と樹脂板１１２を配置する構成としたが、絶縁部１１３と樹脂板１１２の間に非磁性低抵抗金属であるアルミニウム板等を挿入すれば、樹脂板のさらにその下方にある枠１０５の誘導加熱を抑制することが可能である。また枠１０５そのものを非磁性低抵抗金属であるアルミニウム板等で構成してもよい。
【００９２】
また、絶縁部１１３と樹脂板１１２の間に磁性体であるフェライト等を挿入すれば、漏れ磁界を低減することが可能で、効率よく磁界を被加熱物１０２に伝達することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、装置の低損失化が可能であり、冷却設計が容易となる誘導加熱装置を提供することが出来るので、誘導加熱調理器としてはもちろんのこと、誘導加熱式湯沸かし器、誘導加熱式アイロン、またはその他の誘導加熱式加熱装置などの用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００９４】
１０１  本体
１０２  被加熱物
１０３  トッププレート
１０４  端部
１０５  枠
１０６  加熱コイル
１０８  集合線部分
１０９  単線部分
１１０  加熱コイル支持部
１１３  絶縁部
１１４  断熱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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