(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱コイルにて被加熱物を電磁誘導加熱する誘導加熱調理器において、加熱コイルの外周に導電体が加熱コイルを囲むようにループ状に配設され、前記導電体は、加熱コイルの手前側の半周部分に配置され、帯面が加熱コイルのコイル面と略平行な帯状の前側水平部と、加熱コイルの後方側の半周部分に配置された、線材を用いた後側導電部とが互いに電気的に接続してなるものであることを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前側水平部が、被加熱物を載置するトッププレートの裏面に接触する構造であることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記線材が、細線を撚り合わせてなるリッツ線であることを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱調理器の漏洩磁束低減手法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、誘導加熱調理器の一般的な漏洩磁束低減手段の構成を示す正面断面図、図５（ａ）は加熱コイルおよび導電性リングの平面図、（ｂ）は加熱コイル面と導電性リングとの位置関係を示す断面図、（ｃ）は導電性リングの側面図である。
【０００３】
誘導加熱調理器の原理としては、トップレート１の下側に配置した加熱コイル２に高周波電流を供給し、高周波磁束を発生させ、この磁束によりトッププレート１の上側に配置した金属製鍋等の被加熱物３に渦電流を発生させ、渦電流と被加熱物３の抵抗分で発生するジュール熱にて加熱調理を行うものである。
【０００４】
ここで、加熱コイル２の周辺には導電性リング４が配置されている。導電性リング４には、加熱コイル２あるいは被加熱物３から発生する高周波磁束により誘導電流が流れるが、この誘導電流によるキャンセル磁束（高周波磁束）は加熱コイル２あるいは被加熱物３から発生する高周波磁束を打ち消す方向に発生するため、外部への漏洩磁束を低減できる。導電性リング４は、加熱コイル２よりも外側かつ近傍に配置される。これは、導電性リング４の誘導電流によるキャンセル磁束をより多く発生させる目的である。
【０００５】
図６は、導電性リング４の半径の違いによる、導電性リング４の自己インダクタンスＬ、誘導電流ＩＡ、および発生するキャンセル磁束Ｚの計算結果を示したものである。計算条件としては、半径９０ｍｍ、巻数２５Tの加熱コイル２に２５kHz／１Aの高周波電流を流した場合である。また、キャンセル磁束は、加熱コイル２の中心から３００ｍｍの距離に発生する値を示している。なお、被加熱物３の影響は無視している。
【０００６】
導電性リング４の半径が大きいほど、加熱コイル２からの鎖交磁束Ｚ１の減少と、導電性リング４の自己インダクタンスＬが増加する影響で、導電性リング４の誘導電流ＩＡが減少し、結果としてキャンセル磁束Ｚも小さくなる。
【０００７】
ここで、ビルトインタイプの誘導加熱調理器の場合、筐体サイズ等を考慮すると、導電性リング４は、半径を２００ｍｍ以上とすることができないため、半径１００ｍｍという加熱コイル２近傍に配置することが有効であることがわかる。従って、従来は、図５に示すように、加熱コイル２の極めて近傍に導電性リング４が配置される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来例のように、導電性リング４を加熱コイル２の近傍に配置し、効果的にキャンセル磁束を発生した場合でも、導電性リング４の誘導電流は、加熱コイル２、あるいは被加熱物３からの高周波磁束を打ち消すのに十分なキャンセル磁束を発生することができないという問題がある。
【０００９】
この問題を解決するために、特許文献１には、漏洩磁束をキャンセルするために必要な電流を外部から供給する方法が提案されているが、高周波インバータのような電流供給手段が別途必要となるため、構成が複雑になると共に、電子部品点数が増加するという問題が生ずる。
【００１０】
一方で、加熱コイル２は、図７に示すように、誘導加熱調理器の金属製筐体に収められており、加熱コイル２から漏洩磁束の一部は、金属製筐体によって遮蔽されているが、加熱コイル２の近傍に配置する導電性リング４からのキャンセル磁束の一部もまた同様に金属製筐体に遮蔽されてしまう。これによりさらに、漏洩磁束キャンセル効果が低減するという問題がある。  
【特許文献１】特開平６−２６０２７２号公報
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するもので、漏洩磁束を十分低減できる誘導加熱調理器の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、加熱コイルにて被加熱物を電磁誘導加熱する誘導加熱調理器において、加熱コイルの外周に導電体が加熱コイルを囲むようにループ状に配設され、前記導電体は、帯面が前記加熱コイルのコイル面と略平行に配置された帯状の水平部と、線材から構成された導電部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、導電体のループ形状を効果的な配置に柔軟に形成して、漏洩磁束を効果的に低減することが可能となる。
【００１４】
なお、導電体は、その一部が、被加熱物を載置するトッププレートの裏面に接触する構造とすることもできる。これにより、金属製の調理器本体による漏洩磁束低減効果への影響を回避することができる。  
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によると、キャンセル磁束を効果的に発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明に係る誘導加熱調理器の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る誘導加熱調理器の第１の実施形態を示すもので、図１は誘導加熱調理器の平面図、図２（ａ）は一組の加熱コイルおよび導電体の平面図、（ｂ）は導電体の側面図、図３は導電体のループ半径とキャンセル磁束の関係を示す図である。
【００１７】
本実施形態の誘導加熱調理器は、図１および図２に示すように、金属製筐体からなる調理器本体５の上面に非磁性体からなるトッププレート１が装着され、該トッププレート１の手前側の下方に、加熱コイル２および該加熱コイル２から外部に輻射する不要な磁界を打ち消すための導電体４とが一組以上（本実施形態では２組）が配置され、トッププレートの後方側の下方に渦巻状のニクロム線からなるラジエントヒータ８が配置されている。
【００１８】
加熱コイル２は、トッププレート１上に載置される金属製被加熱物３（図９参照）を誘導加熱できる高周波電流を通電するもので、この加熱コイル２を制御する電子回路として、図示しないが、加熱コイル２に高周波電流を供給するインバータ回路と、このインバータ回路の出力電力を制御するインバータ制御手段とが設けられている。
【００１９】
加熱コイル２の外側に加熱コイル２を囲むようにループ状の導電体４が設けられる。導電体４は、加熱コイル２の手前側の半周部分に配置された、加熱コイル２のコイル面と略平行な帯状の水平部４ｂと、加熱コイル２の後方側の半周部分に配置された、線材を用いた導電部４ｅとが互いに電気的に接続してなるものである。
【００２０】
本実施形態では、金属板よりなる帯状の前側水平部４ｂをトッププレート１の裏面に密着させ、後側導電部としてエナメル線等の細線を撚り合わせたリッツ線を使用し、加熱コイル２の近傍に配置したものである。
【００２１】
線材としては、リッツ線以外に銅線、アルミ線、銅合金線、アルミ合金線等の各種線材を用いても良い。
【００２２】
図３はループ状の導電体４の半径と、これらに同じ大きさの誘導電流が流れた場合の加熱コイル２の中心から３００ｍｍの距離に発生するキャンセル磁束値を示している。
【００２３】
図３及び図６から解ることは、誘導電流を大きくすることが可能であれば、導電性リングの半径をより大きくする方が、漏洩磁束の低減効果を発揮するということである。従って、図２に示すように、加熱コイル２の後方側は誘導電流が多く流れるように加熱コイル２の近傍のみに導電体４を配置し、手前側は加熱コイル中心から極力離れた場所に誘導電流を流すように導電体４を配置することによって、手前側に対して効果的にキャンセル磁束を発生させ、漏洩磁束低減を図ることが可能となる。
【００２４】
なお、加熱コイル２の後方側については、加熱コイル２の手前側と同様なレベルの低減効果は得られないが、通常のビルトインタイプの誘導加熱調理器では、図１に示すように、加熱コイル２は本体５の手前側に偏った配置で、本体手前側よりも後方までの距離が離れているので、手前側の低減効果を重視する方が有効となる。
【００２５】
上記構成においては、加熱コイル２の後方側は誘導電流が多く流れるように加熱コイル２の近傍のみに導電体４の後側導電部４ｅを配置し、手前側は加熱コイル中心から極力離れた場所に誘導電流を流すように、なおかつ、金属製筐体からなる調理器本体５によるキャンセル磁束遮蔽を避けるように前側水平部４ｂを配置することになり、これによって、前側水平部４ｂに対して効果的にキャンセル磁束を発生させ、漏洩磁束低減を図ることができる。
【００２６】
ただし、前側水平部４ｂをトッププレートに密着させる場合、製品組込み時において、導電体４の高さ方向の寸法公差が、加熱コイル２とトッププレート１間の距離に影響を及ぼす。
【００２７】
例えば、導電体４の仕上がりが大きい場合、加熱コイル２とトッププレート１間の距離が設計値より大きくなる。他方、導電体４の仕上がりが小さい場合は、導電体４がトッププレート１の裏面に密着しないという状態になる。いずれにしても、漏洩電磁波低減効果や誘導加熱の基本的な特性に影響する。
【００２８】
しかしながら、本実施形態では、後方側の導電部４ｅを金属板よりも柔軟なリッツ線などの線材で構成することにより、後方の線材の高さ位置を自由に選定することができ、上記問題を回避することが可能となる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態を示す誘導加熱調理器の平面図
【図２】（ａ）は一組の加熱コイルおよび導電体の平面図、（ｂ）は導電体の側面図
【図３】導電体のループ半径とキャンセル磁束の関係を示す図
【図４】従来の誘導加熱調理器の概略を示す断面図
【図５】（ａ）は従来の誘導加熱調理器の加熱コイルおよび導電体の平面図、（ｂ）は加熱コイルと導電体との位置関係を示す断面図、（ｃ）は導電体の側面図
【図６】導電性リングの半径とキャンセル磁束の関係を示す図
【図７】誘導加熱調理器の概略外観図
【符号の説明】
【００３１】
１     トッププレート
２     加熱コイル
３     被加熱物（調理鍋）
４     導電体
４ｂ    水平部
４ｃ    端部
４ｅ    後方導電部
５     調理器本体
【図１】
0004095565.tif 000002
【図２】
0004095565.tif 000003
【図３】
0004095565.tif 000004
【図４】
0004095565.tif 000005
【図５】
0004095565.tif 000006
【図６】
0004095565.tif 000007
【図７】
0004095565.tif 000008