(57)【要約】【課題】  加熱効率を高める。【解決手段】  二重容器１２は、外壁１２ａと内壁１２ｂとの間に真空又は減圧された空間１２ｃを保有する二重容器１２の底面に、加熱装置１６を設置する。加熱装置１６は、高周波コイル４０と、発熱体４６とからなる。高周波コイル４０は外壁１２ａの外に配置され、発熱体４６は磁性金属からなり、内壁１２ｂの空間１２ｃ側に配置される。高周波コイル４０と発熱体４６の間の外壁１２ａの部分には、非磁性板を配置する。高周波回路１８は、高周波コイル４０に高周波電流を印加する。電磁誘導方式により、発熱体４６が発熱する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁（１２ａ）及び内壁（１２ｂ）により断熱空間（１２ｃ）を内部に保有する二重容器（１２）と、
当該二重容器（１２）に収容される物を電磁誘導加熱により加熱する加熱装置（１６）であって、当該二重容器（１２）の外側に配置される磁力線発生手段（４０）と、当該二重容器（１２）の内壁（１２ｂ）に一体化され、当該磁力線発生手段（４０）からの磁力線により発熱する発熱体（４６，５４，７０）とを具備する加熱装置
とを具備することを特徴とする保温装置。
【請求項２】
当該磁力線発生手段（４０）と当該発熱体との間に位置する当該二重容器（１２）の当該外壁（１２ａ）の部分に、磁力線透過材（４２，６２）を配置してあることを特徴とする請求項１に記載の保温装置。
【請求項３】
当該磁力線透過材が、非磁性金属板、ガラス板及びセラミック板の何れかからなることを特徴とする請求項２に記載の保温装置。
【請求項４】
更に、当該発熱体（４６，５４，７０）と当該外壁（１２ａ）との間の距離を維持するスぺーサ（６２ａ）を具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の保温装置。
【請求項５】
当該内壁（１２ｂ）が、磁性金属と非磁性金属の多層構造からなり、当該磁性金属が当該磁力線発生手段に近い側に位置することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の保温装置。
【請求項６】
当該外壁（１２ａ）の当該発熱体（７０）に対面する部分に赤外線反射層を形成してあることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の保温装置。
【請求項７】
外壁（１２ａ）及び内壁（１２ｂ）により断熱空間（１２ｃ）を内部に保有する二重容器（１２）を有する保温装置のための加熱装置であって、
当該二重容器（１２）の外側に配置される磁力線発生手段（４０）と、
当該二重容器（１２）の内壁（１２ｂ）に一体化され、当該磁力線発生手段（４０）からの磁力線により発熱する発熱体（４６，５４，７０）と
当該磁力線発生手段に交流電流を印加する交流発生回路（１８）
とを具備することを特徴とする加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保温装置及びその加熱装置に関し、より具体的には、電気ポット、給湯器、貯湯器、保温器及びめっき浴槽などの、加熱機能付きの保温装置及びその加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日常生活で湯を沸かし、茶やコーヒーを淹れることは、頻繁ではあるが、不定期に行われる。沸騰した湯を常時、得られる電気ポットは、利便性の点で好ましい。しかし、電気ポットは、電熱を利用するのでエネルギー効率が悪い。熱の逃げる経路が多く、しばしば加熱する必要があり、省エネルギーの点で問題がある。
【０００３】
近年、利便性と省エネルギー性を両立する保温器として、真空保温と電熱加熱を組み合わせた電気ポットが商品化された。この電気ポットでは、加熱停止してから２時間後でも、湯温を９０°Ｃに保つことが出来る。この保温器は二重構造の容器の底部を一重構造とし，その一重構造の部分を介して電熱ヒータの熱を伝導させて、容器内部を加熱する。これはまた、容器内部の熱が、容器及び電熱ヒータを介して散逸することを意味する。
【０００４】
保温には魔法瓶構構造の二重容器（以下、二重容器という。）が最良である。しかし、電熱ヒータでは、熱伝導を利用しない限り、容器内部を加熱できない。即ち、二重容器の外部から内部を加熱する手段の開発が望まれる。そのような加熱手段として、電磁誘導加熱がある。
【０００５】
電磁誘導加熱を利用する炊飯器が、特許文献１に記載されている。電磁誘導加熱では、磁力線により容器自体を発熱させるので、電磁誘導により発熱する部分と、磁力線を発生するコイルとを空間的に分離して断熱することで、保温性能と加熱性能の両方で良好な特性を実現できる。
【特許文献１】特開平１１−１９７０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に構造は、その図１からも明らかなように、完全な閉構造になっていない上に、アルミ製の蓋を自由に取り外せるようになっているので、保温に理想的な二重構造になっていない。
【０００７】
本発明は、加熱効率及び保温効率を改善した保温器及びその加熱装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る保温装置は、外壁及び内壁により断熱空間を内部に保有する二重容器と、当該二重容器に収容される物を電磁誘導加熱により加熱する加熱装置であって、当該二重容器の外側に配置される磁力線発生手段と、当該二重容器の内壁に一体化され、当該磁力線発生手段からの磁力線により発熱する発熱体とを具備する加熱装置とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る加熱装置は、外壁及び内壁により断熱空間を内部に保有する二重容器を有する保温装置のための加熱装置であって、当該二重容器の外側に配置される磁力線発生手段と、当該二重容器の内壁に一体化され、当該磁力線発生手段からの磁力線により発熱する発熱体と当該磁力線発生手段に交流電流を印加する交流発生回路とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、少ないエネルギーで、長時間、一定温度で内容物を加熱・保温できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例である保温装置の断面構造を示す模式図である。外部筐体１０内に二重容器１２が収容されている。二重容器１２は、外壁１２ａと内壁１２ｂとの間に真空又は減圧された空間１２ｃを保有する周知の魔法瓶構造からなる。内壁１２ｂ内に水（被保温物）１４を収容する。二重容器１２の底面には、加熱装置１６が設置されている。加熱装置１６は、高周波回路１８から出力される高周波電流に従い、電磁誘導方式により二重容器１２の内壁１２ｂの内側の発熱体を発熱させる。加熱装置１６の詳細は、図２を参照して、後述する。蓋２０が二重容器１２を密閉する。
【００１３】
二重容器１２内には、温度センサ２２が設置され、温度センサ２２の出力は、電線２４を介して温度制御装置２６に接続する。温度制御装置２６は二重容器１２の外であって、筐体１０の内部に配置される。電線２４は、蓋２０を貫通する。温度制御装置２６は、温度センサ２２で検出された水温に従い、周知の方法により加熱装置１６を制御する。温度制御装置２６による加熱装置１６の制御態様自体は、本発明の特徴とは無関係であり、周知でもあるので、詳細な説明は省略する。
【００１４】
手押しポンプ２８の通気パイプ３０が蓋２０を貫通して、二重容器１２の内部に入っている。また、排水・排気パイプ３２が、蓋２０を貫通して、二重容器１２の内部に入っている。二重容器１２内では、排水・排気パイプ３２は、二重容器１２の底面に接する程の位置にある口（吸水口）３２ａと、お湯１４の最上面より上の空間に開いた口（排気口）３２ｂとを具備し、中間の切替弁３４で、給水口３２ａからの排水と、排気口３２ｂからの排気を切替えできるようになっている。
【００１５】
利用者が手押しポンプ２８を押すことで、外部の空気が通気パイプ３０を介して二重容器１２内に押し込まれる。その結果、二重容器１２内の水（又は加熱後の湯）１４が、パイプ３２を介して外部に排出される。パイプ３２の途中の切替弁３４により、加熱時に上昇する内圧を排気口３２ｂからパイプ３２を介して外部に逃がす流路と、利用者が水１４を取り出すときの流路とを切り替えることができる。
【００１６】
図２は、高周波回路１８を除いた加熱装置１６の概略構成の断面図を示す。高周波コイル４０が、二重容器１２の外側、即ち外壁１２ａの下側に密接して配置される。高周波回路１８は、高周波コイル４０に高周波電流を印加する。二重容器１２の外壁１２ａは１８−１０ステンレス等の非磁性金属からなるが、高周波コイル４０に密接する部分を磁気を透過するガラス板４２とし、ガラス板４２と外壁１２ａをコバールなどのガラス・金属接合材４４で接合してある。ガラス板４２の代わりに、同様に磁力線を透過する板材、例えば、非磁性板を使用できる。金属とガラス又はセラミックとの接合には、コバール（Ｎｉ−Ｃｏ系合金）、インバー（Ｎｉ−Ｃｏ−Ｆｅ系合金）、デュメット（Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金）、セロシール（Ｉｎ−Ｓｎ系合金）、バイメタル（Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ系合金）、又は半田（Ｐｂ−Ｓｎ系合金）などを用いることができる。
【００１７】
外壁１２ａと同様に、内壁１２ｂもまた、１８−１０ステンレスなどの非磁性金属からなるが、ガラス板４２と対面する部分には、高周波コイル４０からの磁力線により発熱する発熱体４６をはめ込み、発熱体４６の内面、即ち二重容器１２の容器内側に、水１４による腐蝕から発熱体４６を保護する金属薄膜４８を積層してある。発熱体４６は、例えば、磁力線による渦電流で発熱する１８−０ステンレスからなり、１８−１０ステンレスよりも耐蝕性が劣る。そこで、発熱体４６の内面に金属薄膜４８を積層して、発熱体４６を腐蝕から保護する。発熱体４６は、磁力線による渦電流が発生しやすいように、内壁１２ｂよりも厚くしてある。
【００１８】
発熱体４６で発生した熱は、その一部が空間１２ｃに輻射され、一部が二重容器１２の内壁１２ｂを伝搬し、残りが金属薄膜４８を介して水１４に伝搬する。熱輻射と内壁１２ｂを伝搬する熱量は少なく、最後の熱量が最も多い。従って、本実施例では、発熱体４６の発生熱量を効率的に水１４に伝達される。
【００１９】
図３は、高周波回路１８を除いた加熱装置１６の別の構成例の断面図を示す。図１及び図２に図示したのと同じ構成要素には同じ符号を付してある。図３に示す構成例では、二重容器１２の外壁１２ａを非磁性の１８−１０ステンレス板とし、内壁１２ｂを２枚の１８−１０ステンレス板５０，５２の積層構造とし、空間１２ｃ側のステンレス板５０の一部を切り欠いて、１８−０ステンレスからなる発熱体５４を埋め込んである。換言すると、内壁１２ｂについて、金属薄膜４８の代わりに、内壁１２ｂの全面に１８−１０ステンレス板５２を積層してある。発熱体５４は、周辺部分では内壁１２ｂのステンレス板５０の厚みに合せてあるが、発熱体４６と同様に、磁力線による渦電流が発生しやすいように中央部分を厚くしてある。
【００２０】
磁力線の減衰を少なくするために、必要な強度を保持できる範囲で外壁１２ａを薄くする。磁力線が透過しない部分では、外壁１２ａを厚くする。
【００２１】
図４は、高周波回路１８を除いた加熱装置１６の更に別の構成例の断面図を示す。図１、図２及び図３に図示したのと同じ構成要素には同じ符号を付してある。
【００２２】
図４に示す構成例では、図２のガラス板４２の代わりに、セラミック板６２がセラミック・金属接合材６４により外壁１２ａにはめ込まれている。内壁１２ｂに対する構成は、図３に示す例と同様であり、内壁１２ｂを２枚の１８−１０ステンレス板６６，６８の積層構造とし、空間１２ｃ側のステンレス板６６の一部を切り欠いて、１８−０ステンレスからなる発熱体７０を埋め込んである。発熱体７０は、発熱体５４と同様に、周辺部分では内壁１２ｂのステンレス板５０の厚みに合せてあるが、磁力線による渦電流が発生しやすいように中央部分を厚くしてある。
【００２３】
セラミック板６２には、発熱体７０との間の間隔を一定に保持するための突起６２ａを設けてある。突起６２ａが発熱体７０に物理的に接触するので、突起６２ａで熱伝導が生じるが、接触面積を小さくすることと、セラミックスなどの熱伝導率の小さい材料を用いることで、熱損失を最小限に抑えることができる。
【００２４】
更には、外壁１２ａと内壁１２ｂの間隔を維持しやすくなり、二重容器１２の強度が増すので、広い面積のセラミック板６２、従って、広い面積の発熱体７０を採用できる。セラミック板６２の部分を、１８−１０ステンレス板のままとする場合でも、その１８−１０ステンレス板を薄くできるので、磁力線の透過損失を低減できる。
【００２５】
突起６２ａは、柱状の突起でも、環状の突起でもよい。図５は、柱状の突起６２ａを具備するセラミック板６２の平面図を示す。図６は、環状の二重の突起６２ａを具備するセラミック板６２の平面図（ａ）と断面図（ｂ）を示す。
【００２６】
図７に示すように、セラミック板６２の内面（空間１２ｃに対面する面）に赤外線反射膜７２をコーティングすると、輻射熱を反射でき、熱輻射による熱損失を抑制できる。赤外線反射膜７２は、例えば、スパッタリングで板６２に金を蒸着することにより形成されうる。熱伝導による損失を避けるために、金の被着は突起６２ａには金を蒸着しない。発熱体７０にも金の薄膜を着けることで、より効果を上げることができる。
【００２７】
このような赤外線反射膜７２は、図２のガラス板４２に対しても有効である。
【００２８】
電気ポットに適用した実施例を説明したが、本発明は、室温よりも高い温度で容器内を加熱又は保温する装置一般に応用可能である。高温槽、メッキ浴槽、及び、スープを長時間煮込むための電磁調理器など、省エネルギー機器として様々な用途に用いることが出来る。
【００２９】
特定の説明用の実施例を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定される本発明の技術的範囲を逸脱しないで、上述の実施例に種々の変更・修整を施しうることは、本発明の属する分野の技術者にとって自明であり、このような変更・修整も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例の断面構造図である。
【図２】加熱装置１６の断面構造を示す図である。
【図３】加熱装置１６の別の断面構造を示す図である。
【図４】加熱装置１６の更に別の断面構造を示す図である。
【図５】柱状の突起６２ａを具備するセラミック板６２の平面図である。
【図６】環状の突起６２ａを具備するセラミック板６２の平面図（ａ）と断面図（ｂ）である。
【図７】薄膜を蒸着したセラミックス板６２の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：外部筐体
１２：二重容器
１２ａ：外壁
１２ｂ：内壁
１２ｃ：真空又は減圧された空間
１４：水（被保温物）
１６：加熱装置
１８：高周波回路
２０：蓋
２２：温度センサ
２４：電線
２６：温度制御装置
２８：手押しポンプ
３０：通気パイプ
３２：排水・排気パイプ
３２ａ：吸水口
３２ｂ：排気口
３４：切替弁
４０：高周波コイル
４２：ガラス板
４４：ガラス・金属接合材
４６：発熱体
４８：金属薄膜
５０，５２：１８−１０ステンレス板
５４：発熱体
６２：セラミック板
６２ａ：突起
６４：セラミック・金属接合材
６６，６８：１８−１０ステンレス板
７０：発熱体
７２：赤外線反射膜
【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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【図７】
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