(57)【要約】【課題】加熱コイルと底面が球状の中華鍋などとの磁気結合を強くして効率良く加熱することができる電磁調理器を提供することを目的とする。【解決手段】被加熱体１３の底面とトッププレート１０の間に挿入され底部がトッププレート１０と接触し上部が被加熱体１３の底面と接触するように高さが調節された閉磁路形成体１１を、少なくとも加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置して、被加熱体１３とトッププレート１０間に装備する閉磁路形成手段１２を構成したものである。これによって、加熱コイル９から発生する高周波磁束が同心円状に複数配置された閉磁路形成体１１それぞれに収束して、少なくとも加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲で加熱コイル９と被加熱体１３の底部の磁気結合を高めることが可能となり、中華鍋などの底面が球状の被加熱体１３を効率良く加熱することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源の整流後に接続され、スイッチング素子のオン・オフによって高周波電流を発生させるインバータ回路と、高周波電流を高周波磁界に変換する加熱コイルと、加熱コイル上方に配置される非導電性の平坦なトッププレートと、トッププレート上に加熱コイルと対向するように配置され加熱コイルと磁気結合する被加熱体と、被加熱体とトッププレート間に装備する閉磁路形成手段とを備え、前記閉磁路形成手段は、被加熱体の底面とトッププレートの間に挿入され底部がトッププレートと接触し上部が被加熱体の底面と接触するように高さが調節された閉磁路形成体を、少なくとも加熱コイルの内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置して構成した電磁調理器。
【請求項２】
閉磁路形成体は、加熱コイルから発生する高周波磁束の周波数領域で抵抗値が低く、透磁率が高い材質とする請求項１に記載の電磁調理器。
【請求項３】
閉磁路形成手段は、加熱コイルと対応するように配置される閉磁路と、閉磁路に発生する誘導起電力により駆動され閉磁路形成体を冷却する冷却ファンとを有する請求項１または２に記載の電磁調理器。
【請求項４】
閉磁路形成手段は、その外周部を絶縁手段で覆った請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁調理器。
【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、レストランなどで使用される電磁調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電磁調理器は、平坦なトッププレート上に加熱コイルと対応するように底面の平坦な鍋などの被加熱体を載置して、加熱コイルから発生する高周波磁束と被加熱体を磁気結合させることによって加熱するため、底面が球状の中華鍋などはトッププレートとの接触面積が小さく磁気結合が弱い。このため、中華鍋などは加熱できないという欠点があったが、これを解決するために、トッププレートを凹状に形成して、底面が球状の中華鍋なども加熱可能とする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、平坦なトッププレートでも底面が球状の中華鍋などを加熱できるようにする電磁調理器用補助具を用いる技術もある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−２０１４６３号公報
【特許文献２】特開２００５−１９３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１参照の構成では、底面が平坦な鍋などの被加熱体を加熱しようとすると、トッププレートを凹状に形成しているため、加熱コイルと被加熱体の磁気結合が弱くなり、加熱できないといった課題を有していた。
【０００５】
また、特許文献２参照の構成では、電磁調理器用補助具が加熱コイルの内周部と外周部の上方にのみ磁性体を配置しているものであるため、加熱コイルの半径方向の中間部付近から発生する高周波磁束と被加熱体との磁気結合が弱く、加熱効率が低いといった課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、加熱コイルと底面が球状の中華鍋などとの磁気結合を強くして効率良く加熱することができる電磁調理器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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電磁調理器は、被加熱体の底面とトッププレートの間に挿入され底部がトッププレートと接触し上部が被加熱体の底面と接触するように高さが調節された閉磁路形成体を、少なくとも加熱コイルの内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置して、被加熱体とトッププレート間に装備する閉磁路形成手段を構成したものである。
【０００８】
これによって、加熱コイルから発生する高周波磁束が同心円状に複数配置された閉磁路形成体それぞれに収束して、少なくとも加熱コイルの内径から外径にわたる範囲で加熱コイルと被加熱体の底部の磁気結合を高めることが可能となり、中華鍋などの底面が球状の被加熱体を効率良く加熱することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電磁調理器は、トッププレートを備えた電磁調理器において加熱コイルと底面が球状の中華鍋などの磁気結合を強くして効率良く加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、商用電源の整流後に接続され、スイッチング素子のオン・オフによって高周波電流を発生させるインバータ回路と、高周波電流を高周波磁界に変換する加熱コイルと、加熱コイル上方に配置される非導電性の平坦なトッププレートと、トッププレート上に加熱コイルと対向するように配置され加熱コイルと磁気結合する被加熱体と、被加熱体とトッププレート間に装備する閉磁路形成手段とを備え、前記閉磁路形成手段は、被加熱体の底面とトッププレートの間に挿入され底部がトッププレートと接触し上部が被加熱体の底面と接触するように高さが調節された閉磁路形成体を、少なくとも加熱コイルの内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置して構成した電磁調理器とすることにより、加熱コイルから発生する高周波磁束が同心円状に複数配置された閉磁路形成体それぞれに収束して、少なくとも加熱コイルの内径から外径にわたる範囲で加熱コイルと被加熱体の底部の磁気結合を高めることが可能となり、中華鍋などの底面が球状の被加熱体を効率良く加熱することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、閉磁路形成体は、加熱コイルから発生する高周波磁束の周波数領域で抵抗値が低く、透磁率が高い材質とすることにより、加熱コイルから発生する高周波磁束が閉磁路形成体に収束しても、閉磁路形成体の加熱を抑制することが可能となり、閉磁路形成体における電力損失を抑制し、被加熱体を効率良く加熱することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、閉磁路形成手段は、加熱コイルと対応するように配置される閉磁路と、閉磁路に発生する誘導起電力により駆動され閉磁路形成体を冷却する冷却ファンとを有することにより、外部電源を接続することなく、閉磁路形成体を冷却することが可能となり、閉磁路形成体の温度が異常上昇することを抑制することができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、閉磁路形成手段は、その外周部を絶縁手段で覆ったことにより、加熱コイルから発生する高周波磁束により発生する所定の電位を有する閉磁路形成体と使用者を電気的に絶縁することが可能となり、使用者が調理中に閉磁路形成手段に触れて感電する事故を防止することができる。
【００１４】
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。
【００１５】
（実施の形態）
図１〜図３は、本発明の実施の形態における電磁調理器を示すものである。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態における電磁調理器５は、商用電源６を整流回路７で整流後に接続され、所定のタイミングでのスイッチング素子のオン・オフによって所定の周波数の高周波電流を発生させるインバータ回路８と、高周波電流を高周波磁界に変換する平坦渦巻き状に形成された加熱コイル９と、加熱コイル９上方に配置される非導電性の平坦なトッププレート１０と、トッププレート１０上に加熱コイル９と対向するように配置され加熱コイル９と磁気結合する中華鍋などの底面が球状の被加熱体１３と、被加熱体１３とトッププレート１０間に装備する閉磁路形成手段１２とを備えている。
【００１７】
そして、前記閉磁路形成手段１２は、被加熱体１３の底面とトッププレート１０の間に挿入され底部がトッププレート１０と接触し上部が被加熱体１３の底面と接触するように高さが調節された筒状の閉磁路形成体１１を、少なくとも加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置して構成している。
【００１８】
また、閉磁路形成体１１は、加熱コイル９から発生する高周波磁束の周波数領域で抵抗値が低く、透磁率が高い材質とするものである。例えば、鉄、鉄合金などの磁性体により構成されている。これにより、加熱コイル９から発生する高周波磁束が閉磁路形成体１１に収束しても、閉磁路形成体１１の加熱を抑制することが可能となり、閉磁路形成体１１における電力損失を抑制し、被加熱体１３を効率良く加熱することができるようにしている。
【００１９】
また、閉磁路形成手段１２は、加熱コイル９と対応するように配置される閉磁路１４と、閉磁路１４に発生する誘導起電力により駆動され閉磁路形成体１１を冷却する冷却ファン１５とを有している。これにより、外部電源を接続することなく、閉磁路形成体１１を冷却することが可能となり、閉磁路形成体１１の温度が異常上昇することを抑制することができる。
【００２０】
また、閉磁路形成手段１２は、その外周部を絶縁手段１６で覆っているものである。これにより、加熱コイル９から発生する高周波磁束により発生する所定の電位を有する閉磁路形成体１１と使用者を電気的に絶縁することが可能となり、使用者が調理中に閉磁路形成手段１１に触れて感電する事故を防止している。
【００２１】
次に、図２に基づき、閉磁路形成手段１２の詳細について説明する。
【００２２】
本実施の形態における閉磁路形成体１１の幅は、被加熱体１３の底面と最適に接触するように、つまり閉磁路形成体１１の上端が被加熱体１３の底面と接触し易い幅となるように設計されているが、これらの幅は任意に設計することが可能である。また、閉磁路形成体１１を５個同心円状に複数配置しているが、この個数も任意に設計することが可能であることは言うまでもない。さらに、図１に示す電磁調理器５は、平坦なトッププレート１０の上に閉磁路形成体１１を載置することで底面が球状の中華鍋などの被加熱体１３を加熱可能としているが、トッププレート１０を特許文献１参照のように凹状のものとして底面が平坦な鍋などを加熱する際には、閉磁路形成体１１を用いてトッププレート１０の凹状部を平坦にする構成とすることで加熱することができるため、トッププレート１０の形状が平坦あるいは凹状であっても、いずれも使用可能である。
【００２３】
以上のように構成された電磁調理器において、以下その動作、作用を説明する。
【００２４】
商用電源６を整流回路７により整流した電圧を電源として、インバータ回路８は所定の高周波電流を加熱コイル９に供給する。加熱コイル９は所定の高周波電流を高周波磁束に変換する。加熱コイル９により発生した高周波磁束は、図３に示すように、最も近い閉磁路形成体１１に収束して、閉磁路形成体１１内部を伝播して被加熱体１３の底面に到達する。この閉磁路形成体１１を少なくとも加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置した閉磁路形成手段１２により、加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲に相当する被加熱体１３の底面全体に高周波磁束が到達することになる。被加熱体１３に到達した高周波磁束は被加熱体１３の底面を伝播して、別の閉磁路形成体１１を介して加熱コイル９へと戻る。
【００２５】
以上のように、加熱コイル９と、複数の閉磁路形成体１１（閉磁路形成手段１２）と、被加熱体１３の底面により、閉磁路が形成され加熱コイル９により発生した高周波磁束が無駄なく被加熱体１３まで誘導されることになる。ただし、閉磁路形成体１１は加熱コイル９で発生する高周波磁束の周波数帯域では抵抗値が低く、透磁率が高い材質とするが、少なからず閉磁路形成体１１は発熱することになる。そのため、加熱コイル９により発生する高周波磁束は、閉磁路形成手段１２の内部に加熱コイル９と対応するように配置される閉磁路１４に誘導起電力を発生させる。この誘導起電力を電源として閉磁路形成手段１２に内蔵される冷却ファン１５を駆動して、複数の閉磁路形成１１を冷却する。
【００２６】
以上のように、本実施の形態の電磁調理器５は、加熱コイル９により発生する高周波磁束の周波数帯域では抵抗値が小さく、透磁率が高い材質となる閉磁路形成体１１を少なくとも加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲で同心円状に複数配置した閉磁路形成手段１２により、加熱コイル９の内径から外径にわたる範囲に相当する被加熱体１３の底面全体に加熱コイル９により発生した高周波磁束が効率良く到達することになり、加熱コイル９と被加熱体１３の磁気結合が高まり、中華鍋などの底面が球状の被加熱体を効率良く加熱することができる。
【００２７】
また、本実施の形態の電磁調理器５は、閉磁路形成体１１が少なからず抵抗値を有しているため発熱することになるが、閉磁路形成手段１２の内部に加熱コイル９と対応するように配置される閉磁路１４と、閉磁路１４に発生する誘導起電力を用いて閉磁路形成体１１を冷却する冷却ファン１５を有していることにより、外部電源を接続することなく、閉磁路形成体１１を冷却することが可能となり、閉磁路形成体１１の温度が異常上昇することを抑制することができる。
【００２８】
さらに、本実施の形態の電磁調理器５は、閉磁路形成手段１２は高周波磁束が伝播すると所定の電位に帯電することになる。この閉磁路形成手段１２の外周部を絶縁手段１６で覆うことにより、所定の電位を有する閉磁路形成手段１２と使用者を電気的に絶縁することが可能となり、使用者が調理中に閉磁路形成手段に触れて感電する事故を防止することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、１つのバーナーしか備えていないが、複数のバーナーを備えた電磁調理器であっても何ら問題なく対応することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる電磁調理器は、トッププレートを備えた電磁調理器において加熱コイルと底面が球状の中華鍋などの磁気結合を強くして効率良く加熱することができるので、一般家庭やオフィスだけでなくレストランなどの専門家の用途にも適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態における電磁調理器の構成図
【図２】（ａ）同電磁調理器の閉磁路形成手段の側断面図（ｂ）同閉磁路形成手段の斜視図
【図３】同電磁調理器における閉磁路形成の説明図
【符号の説明】
【００３２】
５  電磁調理器
６  商用電源
７  整流回路
８  インバータ回路
９  加熱コイル
１０  トッププレート
１１  閉磁路形成体
１２  閉磁路形成手段
１３  被加熱体
１４  閉磁路
１５  冷却ファン
１６  絶縁手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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