JP2001037626A - Induction heat generating means and induction heating vessel using the means - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a cooked material from being burned and a vessel main body from being broken. SOLUTION: A nonmagnetic metallic base material 11 and a heat generating member 12 composed of an magentostatic alloy material are integrally laminated and they are combined with a vessel main body 21. When temperature rises, the magnetic permeability of the heat generating member 12 is decreased to reduce the quantity of heat generation. Then, an induction heater 30 stops its operation to prevent the vessal main body 21 from being extremely superheated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、極端に過熱して
致命的な損傷を生じるおそれがない誘導発熱用具と、そ
れを使用する誘導加熱容器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating tool which is unlikely to cause fatal damage due to extremely overheating, and an induction heating container using the same.

【０００２】[0002]

【従来の技術】家庭用の誘導加熱調理器が普及しつつあ
る。2. Description of the Related Art Induction heating cookers for home use are becoming widespread.

【０００３】このものは、数１０〜数１００ｋＨｚ程度
の交番磁束を発生する誘導コイルを内蔵しており、適切
な導電率、透磁率を有する導電性の加熱容器を天板上に
仕掛けると、電磁誘導によって加熱容器自体が発熱し、
加熱容器内の調理材料を加熱調理することができる。な
お、加熱容器は、外部からの交番磁束によって電磁誘導
に基づくうず電流が内部に発生し、うず電流による抵抗
損によって発熱する。This device incorporates an induction coil that generates an alternating magnetic flux of about several tens to several hundreds of kHz. When a conductive heating container having appropriate conductivity and magnetic permeability is mounted on a top plate, an electromagnetic wave is generated. The heating vessel itself generates heat by induction,
The cooking material in the heating container can be cooked. The heating vessel generates an eddy current based on electromagnetic induction due to an alternating magnetic flux from the outside, and generates heat due to resistance loss due to the eddy current.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術による
ときは、加熱容器は、調理材料に十分な水分が含まれて
いるときはよいとしても、加熱調理が完了して水分が蒸
発すると、温度が急激に上昇して調理材料を焦がした
り、加熱容器を傷め、加熱容器が使用不能になったりす
るおそれがあり、火災の原因にもなりかねないという問
題があった。According to the prior art, the heating container may be heated when the cooking material is completed and the water is evaporated, even if the cooking material contains sufficient moisture. There has been a problem that the cooking material may rise rapidly, burning the cooking material, damaging the heating container, making the heating container unusable, and possibly causing a fire.

【０００５】そこで、この発明の目的は、かかる従来技
術の問題に鑑み、金属製の基材と整磁合金材料製の発熱
体とを一体に積層し、容器本体に組み合わせることによ
って、極端に過熱して致命的な損傷を生じたりすること
がない誘導発熱用具と、それを使用する誘導加熱容器を
提供することにある。In view of the above-mentioned problems in the prior art, an object of the present invention is to extremely heat a metal base material and a magnetic shunt alloy material heating element by integrally laminating them and combining them with a container body. An object of the present invention is to provide an induction heating tool which does not cause fatal damage and an induction heating container using the same.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めのこの出願に係る第１発明の構成は、非磁性の金属製
の基材と、整磁合金材料により形成する発熱体とを一体
に積層することをその要旨とする。According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a non-magnetic metal base and a heating element formed of a magnetic shunt alloy material are integrally formed. The gist is to laminate.

【０００７】なお、発熱体は、基材の片面または両面に
設けてもよく、基材は、発熱体の両面に設けてもよい。[0007] The heating element may be provided on one or both sides of the base, and the base may be provided on both sides of the heating element.

【０００８】第２発明の構成は、第１発明に係る誘導発
熱用具を容器本体に組み合わせることをその要旨とす
る。The gist of the second invention is to combine the induction heating tool according to the first invention with a container body.

【０００９】[0009]

【作用】かかる第１発明の構成によるときは、基材に積
層する発熱体は、整磁合金材料により形成されているか
ら、低温時において透磁率が大きいとき、交番磁束によ
って大きなうず電流が発生して大きな発熱量を得ること
ができ、高温時において透磁率が急減すると、発生する
うず電流が小さくなって発熱量も小さくなり、極端に過
熱するおそれがない。なお、基材は、外部からの交番磁
束により発熱することがない非磁性のアルミニウム、
銅、銀や、これらの合金等の熱伝導率が良好な金属によ
って形成し、発熱体の温度を均一にするとともに、発熱
体からの熱を効率よく外部に放熱することができる。ま
た、整磁合金材料は、温度によって透磁率が変化するＮ
i −Ｆe 合金や、Ｎi −Ｃr −Ｆe 合金等が知られてい
る。ただし、Ｎi −Ｆe 合金は、たとえばＮi ３０〜５
０％、残部Ｆe の合金であり、Ｎi −Ｃr −Ｆe 合金
は、たとえばＮi ３１％、Ｃr ８％、残部Ｆe の合金で
ある。According to the structure of the first aspect of the invention, since the heating element laminated on the base material is formed of a magnetic shunt alloy material, when the magnetic permeability is large at a low temperature, a large eddy current is generated by the alternating magnetic flux. When the magnetic permeability decreases rapidly at a high temperature, the generated eddy current decreases and the calorific value also decreases, and there is no possibility of excessive heating. The base material is non-magnetic aluminum that does not generate heat due to an alternating magnetic flux from the outside,
It is made of a metal having good thermal conductivity, such as copper, silver, or an alloy thereof, so that the temperature of the heating element can be made uniform and the heat from the heating element can be efficiently radiated to the outside. In addition, the magnetic shunt alloy material has N, whose magnetic permeability changes with temperature.
i-Fe alloys, Ni-Cr-Fe alloys and the like are known. However, the Ni-Fe alloy is, for example, Ni 30 to 5
The Ni-Cr-Fe alloy is, for example, an alloy of Ni 31%, Cr 8%, and the balance Fe.

【００１０】基材の両面に発熱体を設ければ、全体を表
裏反転させても、一定の良好な発熱効率を得ることがで
きる。一方の発熱体を交番磁束の入射側に常に位置させ
ることができるからである。If the heating elements are provided on both sides of the base material, a constant good heating efficiency can be obtained even if the whole is turned upside down. This is because one heating element can always be located on the side where the alternating magnetic flux is incident.

【００１１】発熱体の両面に基材を設けるときは、基材
は、発熱体の両面からの熱を効率よく外部に放熱するこ
とができる。When the base material is provided on both sides of the heating element, the base material can efficiently radiate heat from both sides of the heating element to the outside.

【００１２】第２発明の構成によるときは、容器本体
は、第１発明に係る誘導発熱用具を介して内部の収容物
を加熱することができる。なお、誘導発熱用具は、容器
本体内の底部に収納してもよく、容器本体の下に配置し
てもよい。ただし、後者によるとき、容器本体は、熱伝
導率のよい金属製とし、誘導発熱用具は、誘導加熱器と
容器本体との間に単に挟み込むように配置してもよく、
適当な取付機構を介して容器本体の下面に固定してもよ
い。According to the structure of the second invention, the container body can heat the contents contained therein through the induction heating tool according to the first invention. In addition, the induction heating tool may be housed at the bottom inside the container body, or may be arranged below the container body. However, when using the latter, the container body is made of a metal having good thermal conductivity, and the induction heating tool may be arranged so as to be simply sandwiched between the induction heater and the container body,
It may be fixed to the lower surface of the container body via an appropriate attachment mechanism.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面を以って発明の実施の
形態を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１４】誘導発熱用具１０は、金属製の基材１１
と、発熱体１２とを一体に積層してなる（図１）。ただ
し、誘導発熱用具１０は、発熱体１２が下側となるよう
に容器本体２１に収納し、全体として誘導加熱容器を形
成している。The induction heating tool 10 includes a metal base material 11.
And the heating element 12 are integrally laminated (FIG. 1). However, the induction heating tool 10 is housed in the container body 21 so that the heating element 12 is on the lower side, and forms an induction heating container as a whole.

【００１５】基材１１は、アルミニウムや銅、銀等の非
磁性の金属材料により板状に形成されている。発熱体１
２は、基材１１の片面に対し、基材１１と一体に積層さ
れている。The substrate 11 is formed in a plate shape from a non-magnetic metal material such as aluminum, copper, and silver. Heating element 1
2 is laminated on one side of the base material 11 integrally with the base material 11.

【００１６】発熱体１２は、整磁合金材料から薄板状に
形成され、適切な導電率を有している（図２）。ただ
し、図２の横軸は、発熱体１２の温度Ｔを示し、縦軸
は、発熱体１２の透磁率μを示している。すなわち、発
熱体１２は、温度Ｔ＜Ｔ1 の低温時において透磁率μが
大きく、温度Ｔ＞Ｔ1 において、透磁率μが急激に減少
する。ただし、特性温度Ｔ1 は、整磁合金材料の種類、
処方等により任意に設定することができる。The heating element 12 is formed in a thin plate shape from a magnetic shunt alloy material and has an appropriate electric conductivity (FIG. 2). Note that the horizontal axis of FIG. 2 indicates the temperature T of the heating element 12, and the vertical axis indicates the magnetic permeability μ of the heating element 12. That is, the magnetic permeability μ of the heating element 12 is large at a low temperature of temperature T <T1, and the magnetic permeability μ sharply decreases at a temperature T> T1. However, the characteristic temperature T1 depends on the type of the magnetic shunt alloy material,
It can be set arbitrarily by prescription or the like.

【００１７】容器本体２１は、ガラス、木材、プラスチ
ックス等の絶縁材料や、アルミニウム、銅、銀等の非磁
性の金属材料等によって有底の椀状に形成されている。
なお、容器本体２１の内外面には、適当な加飾を施して
もよい。The container body 21 is formed in a bowl shape with a bottom using an insulating material such as glass, wood, plastics or the like, or a non-magnetic metal material such as aluminum, copper, silver or the like.
The interior and exterior surfaces of the container main body 21 may be appropriately decorated.

【００１８】誘導発熱用具１０、容器本体２１は、誘導
加熱器３０と組み合わせて使用する（図１）。The induction heating tool 10 and the container body 21 are used in combination with an induction heater 30 (FIG. 1).

【００１９】誘導加熱器３０は、駆動電流Ｉを誘導コイ
ル３２に供給する駆動回路３１と、変流器ＣＴを介して
誘導コイル３２の駆動電流Ｉを監視する判別器３３とを
備えている。なお、判別器３３の出力は、駆動回路３１
に接続されている。The induction heater 30 includes a drive circuit 31 for supplying a drive current I to the induction coil 32, and a discriminator 33 for monitoring the drive current I of the induction coil 32 via the current transformer CT. Note that the output of the discriminator 33 is
It is connected to the.

【００２０】容器本体２１に誘導発熱用具１０を収容す
るとともに、図示しない調理材料を投入して誘導加熱器
３０の天板上に仕掛け、誘導加熱器３０を作動させる
と、駆動回路３１は、所定周波数の駆動電流Ｉを誘導コ
イル３２に通電し、誘導コイル３２は、交番磁束を発生
する。そこで、誘導発熱用具１０は、発熱体１２の温度
Ｔが低く、発熱体１２の透磁率μが大きいとき、発熱体
１２が電磁誘導によって発熱して容器本体２１内の調理
材料を加熱調理することができる。このとき、基材１１
は、発熱体１２からの熱を容器本体２１内に放熱する。
一方、判別器３３は、誘導コイル３２の駆動電流Ｉが適
切な値をとることにより、誘導加熱器３０上の誘導発熱
用具１０が適切な材質であることを判別し、駆動回路３
１を正常に作動させることができる。When the induction heating tool 10 is accommodated in the container body 21 and a cooking material (not shown) is charged and set on the top plate of the induction heater 30, and the induction heater 30 is operated, the drive circuit 31 A drive current I having a frequency is supplied to the induction coil 32, and the induction coil 32 generates an alternating magnetic flux. Therefore, when the temperature T of the heating element 12 is low and the magnetic permeability μ of the heating element 12 is high, the induction heating tool 10 generates heat by electromagnetic induction to heat and cook the cooking material in the container body 21. Can be. At this time, the base material 11
Dissipates heat from the heating element 12 into the container body 21.
On the other hand, the discriminator 33 determines that the induction heating tool 10 on the induction heater 30 is made of an appropriate material by setting the drive current I of the induction coil 32 to an appropriate value.
1 can operate normally.

【００２１】調理材料の加熱調理が完了し、調理材料に
含まれる水分が蒸発すると、発熱体１２の温度Ｔが急激
に上昇する。そこで、発熱体１２は、温度Ｔ＞Ｔ1 にな
ると透磁率μが急減し、発生するうず電流を小さくして
発熱量を急激に減少させる。また、このとき、駆動回路
３１は、発熱体１２内の発熱量の減少に伴い、誘導コイ
ル３２に通電する駆動電流Ｉが小さくなる。そこで、判
別器３３は、駆動電流Ｉが小さくなると、誘導加熱器３
０上に誘導発熱用具１０が無い、または、誘導発熱用具
１０の材質が適切でないと判別し、駆動回路３１を停止
させる。なお、判別器３３は、駆動回路３１を構成する
インバータ回路の入力電流や、誘導コイル３２の無効電
力、共振周波数等に着目して誘導発熱用具１０の有無ま
たは適否を判別するものであってもよく、その作動形式
を問わないものとする。When the cooking of the cooking material is completed and the moisture contained in the cooking material evaporates, the temperature T of the heating element 12 rises rapidly. Therefore, in the heating element 12, when the temperature T> T1, the magnetic permeability μ sharply decreases, the generated eddy current is reduced, and the calorific value is rapidly reduced. At this time, in the drive circuit 31, the drive current I that flows through the induction coil 32 decreases as the amount of heat generated in the heating element 12 decreases. Therefore, when the drive current I decreases, the discriminator 33 detects that the induction heater 3
It is determined that there is no induction heating tool 10 on the top of the device or the material of the induction heating tool 10 is not appropriate, and the drive circuit 31 is stopped. Note that the discriminator 33 discriminates the presence or absence or suitability of the induction heating tool 10 by focusing on the input current of the inverter circuit constituting the drive circuit 31, the reactive power of the induction coil 32, the resonance frequency, and the like. It does not matter what its type of operation.

【００２２】以上の説明において、誘導発熱用具１０
は、発熱体１２の特性温度Ｔ1 をたとえば５０〜９０℃
程度に設定することにより、調理済みの調理材料を適温
に保温することも可能である。In the above description, the induction heating tool 10
Sets the characteristic temperature T1 of the heating element 12 to, for example, 50 to 90.degree.
By setting the degree to about, it is possible to keep the cooked material at a suitable temperature.

【００２３】また、容器本体２１は、全体を任意の形状
に構成することができる。たとえば、容器本体２１は、
和風の椀状にする他、和風または洋風の皿状、鉢状や、
焼肉用の鉄板状、ポット状等に形成してもよい。さら
に、発熱体１２は、透磁率μの低下に伴って導電率が低
下するものであってもよい。Further, the whole container body 21 can be formed in an arbitrary shape. For example, the container body 21
In addition to a Japanese-style bowl, a Japanese- or Western-style dish, bowl,
It may be formed in an iron plate shape or a pot shape for grilled meat. Further, the heating element 12 may have a conductivity that decreases as the magnetic permeability μ decreases.

【００２４】[0024]

【他の実施の形態】発熱体１２は、基材１１の両面に設
けてもよく（図３（Ａ））、基材１１は、発熱体１２の
両面に設けてもよい（同図（Ｂ））。[Other Embodiments] Heating elements 12 may be provided on both sides of base material 11 (FIG. 3A), and base materials 11 may be provided on both sides of heating element 12 (FIG. 3B). )).

【００２５】また、誘導発熱用具１０は、容器本体２１
に収納するに代えて、誘導加熱器３０と容器本体２１と
の間に挟み込むようにして使用してもよい。このときの
容器本体２１は、アルミニウム、銅、銀等の熱伝導性の
良好な非磁性の金属材料により形成するものとする。Further, the induction heating tool 10 includes a container body 21.
Instead of being housed in the container, it may be used by being sandwiched between the induction heater 30 and the container body 21. At this time, the container body 21 is formed of a non-magnetic metal material having good thermal conductivity such as aluminum, copper, and silver.

【００２６】なお、この発明は、調理用のみならず、た
とえば金属溶融用等の他の任意の用途に用いる誘導加熱
容器に適用することができる。The present invention can be applied to an induction heating vessel used not only for cooking but also for any other purpose, for example, for melting metal.

【００２７】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、この出願に係る第
１発明によれば、非磁性の金属製の基材に整磁合金材料
から形成する発熱体を一体に積層することによって、発
熱体は、適切な導電率を有し、温度が高くなると透磁率
が小さくなって発熱量を小さく抑えることができる上、
その有無や適否を判別する判別器付きの誘導加熱器と組
み合わせることによって、極端に過熱して致命的な損傷
を生じたりするおそれが全くなく、高度の安全性を実現
することができるという優れた効果がある。As described above, according to the first aspect of the present invention, a heating element made of a magnetic shunt alloy material is integrally laminated on a non-magnetic metal base, thereby providing a heating element. Has an appropriate conductivity, and as the temperature increases, the magnetic permeability decreases and the calorific value can be suppressed.
By combining it with an induction heater equipped with a discriminator that determines the presence or absence of it, it is possible to achieve a high degree of safety without any risk of causing extreme damage due to extreme overheating. effective.

【００２８】第２発明によれば、第１発明に係る誘導発
熱用具を容器本体に組み合わせることによって、既存の
任意の容器を誘導加熱容器として使用することができる
上、第一発明と同様の効果を実現することが可能であ
る。According to the second aspect of the invention, by combining the induction heating tool according to the first aspect of the present invention with the container body, any existing vessel can be used as the induction heating vessel, and the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 全体構成縦断面説明図FIG. 1 is an explanatory view of the overall configuration in a longitudinal section.

【図２】 動作説明線図FIG. 2 is an operation explanatory diagram.

【図３】 他の実施の形態を示す要部縦断面説明図FIG. 3 is an explanatory longitudinal sectional view of a main part showing another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０…誘導発熱用具 １１…基材 １２…発熱体 ２１…容器本体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Induction heating tool 11 ... Base material 12 ... Heating element 21 ... Container body

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K051 AA07 AB04 AC10 AC37 AD10 AD14 BD24 CD43 CD45 3K059 AA07 AB04 AB27 AB28 AC37 AD14 AD33 BD24 CD38 CD44 CD52 CD54 4B055 AA01 AA50 BA02 BA22 CA01 CA13 CA61 CA71 CA90 CB16 CB27 CC01 CC04 CC46 CC52 DA08 DB14 FA01 FA14 FB01 FB02 FB03 FB04 FB06 FC06 FC20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) CC52 DA08 DB14 FA01 FA14 FB01 FB02 FB03 FB04 FB06 FC06 FC20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 非磁性の金属製の基材と、整磁合金材料
により形成する発熱体とを一体に積層してなる誘導発熱
用具。An induction heating tool comprising a non-magnetic metal base and a heating element formed of a magnetic shunt alloy material integrally laminated. 【請求項２】 前記発熱体は、前記基材の片面に設ける
ことを特徴とする請求項１記載の誘導発熱用具。2. The induction heating tool according to claim 1, wherein the heating element is provided on one side of the base material. 【請求項３】 前記発熱体は、前記基材の両面に設ける
ことを特徴とする請求項１記載の誘導発熱用具。3. The induction heating tool according to claim 1, wherein the heating elements are provided on both surfaces of the base material. 【請求項４】 前記基材は、前記発熱体の両面に設ける
ことを特徴とする請求項１記載の誘導発熱用具。4. The induction heating tool according to claim 1, wherein the base material is provided on both surfaces of the heating element. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか記載
の誘導発熱用具を容器本体に組み合わせてなる誘導加熱
容器。5. An induction heating container obtained by combining the induction heating tool according to claim 1 with a container body.