JP2010135157A

JP2010135157A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2010135157A
Application number: JP2008309225A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Shoji; 哲也庄子; Hiroshi Otomo; 博大友
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: JP5256008B2

Abstract

【課題】
加熱コイルとコイルベース間の固定が確実で、絶縁性に優れた、加熱コイルを得ることにより品質の安定した信頼性の高い誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】
加熱コイル３は、絶縁層が被覆された導体の素線もしくは前記素線を束ねた導線を撚り合わせて構成された集合線８の外周に融点の高いフッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のＰＦＡで構成された絶縁層９が設けられ、さらにその外周にＰＦＡより融点の低いポリフェニレンスルファイド樹脂のＰＰＳで構成された溶着層１０が設けられたコイル導線７で構成され、前記コイル導線７を巻回した後、加熱して隣接した前記コイル導線７の溶着層１０どうしを溶融固化させて、前記加熱コイル３の形状を安定化するとともに、前記溶着層１０とコイルベース４を接着剤１２で接着して保持させる構成とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般家庭の厨房等で加熱コイルによる誘導加熱を熱源としてトッププレート上の鍋などの被加熱物を加熱する誘導加熱調理器に関し、特に加熱コイルに関するものである。

従来の誘導加熱調理器の加熱コイルは、エナメル線等の絶縁層が被覆された導体の素線を複数本束ねて集合線とし、この集合線を撚り合わせた一束のリッツ線を、略同一円周上に複数段巻回して円盤状に成形して構成される。

この加熱コイルを接着や樹脂部品等を介してのネジ止めによって保持した樹脂製のコイルベースをトッププレートの下方に配置し、加熱コイルに高周波電力を供給してトッププレートに載置された被加熱物である鉄製はもちろん銅やアルミニウム製の鍋等を誘導加熱する。

鉄製の鍋を誘導加熱する場合は、加熱コイルに２０〜４０kHzの高周波電力を供給するが、銅やアルミニウム製の鍋等を加熱する場合は、加熱コイルに前記周波数より高い周波数の４０〜１００kHzの高周波電力を供給する。

加熱コイルにこのような高周波電力を供給すると、いわゆる表皮効果により導体の断面積中の電流密度が導体外周にだけ流れるようになり、実効的な抵抗値が上昇するため、リッツ線の素線の径を細くして多数本束ねて撚り合わせるようにしている。

このような、絶縁層が被覆された導体の素線を複数本束ねて集合線とし、この集合線を撚り合わせてコイル導線を構成し、略同一円周上に複数段巻回して円盤状に成形し、鉄はもちろん、銅やアルミニウム製の鍋等を加熱することができるように構成した加熱コイルにおいて、コイル導線の外周の一部もしくは全体に融点の高いフッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のＰＦＡの絶縁体を構成し、さらにその外側に融点の低いフッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体のＥＴＦＥ又はテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体のＦＥＰの絶縁体を構成したものを略同一円周上に複数段巻回して円盤状に成形した後、加熱してコイル導線の一番外側に構成した融点の低いフッ素樹脂のＥＴＦＥ又はＦＥＰを溶融固化して、コイル導線の隣接した絶縁体どうしを固着して加熱コイルの形状を安定化するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−４７４８２号公報

しかしながら、上記の従来技術におけるコイル導線の外周に融点の高いフッ素樹脂のＰＦＡと融点の低いフッ素樹脂のＥＴＦＥ又はＦＥＰの２種類の樹脂から成る絶縁体を設けた加熱コイルは、融点の低いフッ素樹脂のＥＴＦＥ又はＦＥＰが非粘着性を有しているため、コイルベースに保持しようとすると、接着剤によるコイルベースへの接着が不可能であるため、樹脂部品等を用いてコイルベースにネジ止めする等の固定方法とする必要があった。

したがって、部品数が増えたり、固定作業が面倒となりコストの高いものであった。

また、加熱コイルをコイルベースに保持させるときの作業のバラつき等により加熱コイルとコイルベースが完全に固定されないと、加熱コイルと被加熱物との位置関係にバラつきが生じ、加熱効率が悪化したり、加熱コイルが振動して異音が発生したりする等の問題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、加熱コイルとコイルベースの固定が確実で、絶縁性に優れた、加熱効率の良好な加熱コイルを得ることにより品質の安定した信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、コイルベースに保持される加熱コイルに高周波電力を供給して被加熱物を加熱する誘導加熱調理器において、前記加熱コイルは、絶縁層が被覆された導体の素線もしくは前記素線を束ねた導線を撚り合わせて構成された集合線の外周に融点の高いフッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のＰＦＡで構成された絶縁層が設けられ、さらにその外周にＰＦＡより融点が低いポリフェニレンスルファイド樹脂のＰＰＳで構成された溶着層が設け、前記コイル導線を巻回した後加熱して、隣接した前記コイル導線の溶着層どうしを溶融固化させて、前記加熱コイルの形状を安定化するとともに、前記溶着層と前記コイルベースを接着剤で接着して保持する構成としたものである。

本発明の誘導加熱調理器は、上記のように構成したことにより、加熱コイルとコイルベースの固定が確実で、絶縁性に優れた、加熱効率の良好な品質の安定した加熱コイルを得ることができる。

以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。

図１は実施例１を示す誘導加熱調理器の要部縦断面図、図２は同じく加熱コイルとコイルベースの構成を示す斜視図、図３は同じくコイル導線の断面図、図４は同じくコイル導線の斜視図、図５は同じく加熱コイルとコイルベースの断面図である。

図１，図２において、加熱コイル３は、略同一円周上に複数段巻回して円盤状に巻かれ、絶縁物であるポリフェニレンスルファイド樹脂のＰＰＳで構成されるコイルベース４に保持され、トッププレート２の下方に設けられている。

鍋等の被加熱物１は、トッププレート２上に載置され、加熱コイル３にインバータ回路（図示せず）から高周波電力を供給することにより誘導加熱される。

加熱コイル３は、コイルベース４の中心部分および最外周部分に設けられたリブ５の内側にはめ込むように実装される。

コイルベース４の下側にはフェライト等の磁性体６が設けられ、加熱コイル３から発生する磁束がコイルベース４の下方に広がって、近傍にある金属や電子部品に対して誤加熱するのを防止し、磁力線に起因するノイズの影響を電子部品が受けないようにしている。

加熱コイル３が実装されたコイルベース４は複数のバネ（図示しない）によりトッププレート２方向に付勢され、加熱コイル３がトッププレート２に対して略並行となるように構成されている。

図３，図４において、加熱コイル３を構成するコイル導線７は、エナメル等で絶縁被覆された、例えば直径０.０５mmの導体の素線を複数本束ね、その束ねた導線を撚り合わせて集合線８を構成し、その集合線８の外周に絶縁性が優れた融点の高いフッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のＰＦＡ（融点：３１０℃）で構成された絶縁層９が押出し成形により設けられ、さらにその絶縁層９の外側に融点の低いポリフェニレンスルファイド樹脂のＰＰＳ（融点：２８０℃）で構成された厚さ約０.０１mm，幅約３mmのテープ状の溶着層１０が、コイル導線７の長さ方向に約６mmの巻きピッチにより一定のギャップを有した状態でスパイラル状に巻かれている。

なお、コイル導線７の集合線８は、エナメル等で絶縁被覆された導体の素線を複数本束ねないものであっても良い。

加熱コイル３を製作する際は、コイル導線７を略同一円周上に複数段巻回して円盤状に成形した後、加熱することにより、融点の低いＰＰＳで構成したテープ状の溶着層１０を溶融固化して、隣接したコイル導線７の溶着層１０どうしを固着させて、加熱コイルの形状を安定化させている。

このとき、溶着層１０の内側にあるＰＰＳの溶着層１０より融点の高いフッ素樹脂のＰＦＡで構成された絶縁層９は、変形することなく、安定した信頼性の高い絶縁性を得ることができる。

形状が安定化した加熱コイル３は、図５に示すようにコイルベース４の中心部のリブ５と最外周部のリブ５との間にはめ込まれ、コイル導線７の外周に構成されたＰＰＳの溶着層１０とコイルベース４とを、例えばシリコン接着剤等の接着剤１２で接着することにより固着され保持される。なお、ポリフェニレンスルファイド樹脂のＰＰＳは、非粘着性のフッ素樹脂とは異なり、粘着性を有しているため接着剤１２により接着することができるものである。

また、溶着層１０は、テープ幅を約３mmとしたが、テープ幅が広すぎると、例えば６mm幅ではコイル導線７を加熱コイル３に成形する際しわが発生してしまい、加熱コイル３に加工する際にテープが剥がれる等するため、テープ幅は４mm以下にするのが望ましい。

また、溶着層１０の巻きピッチは、狭いほど固着部の面積が増えるため固着強度が増加するが、溶着層１０を巻くための作業時間が増えるため量産性が劣りコストが上昇する。逆に巻きピッチが広すぎると、例えば９mmでは隣接したコイル導線７の溶着層１０どうしの固着強度や加熱コイル３とコイルベース４との接着強度が不足することがあるため、巻きピッチは９mm以下にすることが望ましい。

このように、コイル導線７の外周をＰＰＳで構成した溶着層１０とコイルベース４を接着剤１２で接着するという簡単な構成にしたことにより、コストを低くすることができる。

これに対して、従来のコイル導線７の外周にフッ素樹脂の絶縁体を設けたものは、フッ素樹脂が非粘着性を有しているため、このまま加熱コイル３をコイルベース４へ実装しようとすると接着剤による接着は不可能であり、そこで、樹脂部品等を用いてネジ止めによる固定方法にすると作業が面倒で部品が増えてコストが高いものとなってしまう。

また、コイル導線７をコイルベース４に接着により確実に固定することができるようにしたことにより、加熱コイルと被加熱物との位置関係にバラつきが生じて加熱効率が悪化したり、加熱コイルが振動して異音が発生したりすることを無くすことができる。

本発明の第２の実施例について図６，図７を参照して説明する。図６は第２の実施例のコイル導線の断面図、図７は同じくコイル導線の斜視図である。

第１の実施例との違いは、第１の実施例がコイル導線７の絶縁層９の外周にＰＰＳで構成されたテープ状の溶着層１０を巻回したのに対し、本実施例では絶縁層９の外側にＰＰＳの溶着層１０を押出し成形により設けた点である。

このように、コイル導線７の外郭を押出成型により溶着層１０で覆うことにより、隣接したコイル導線７の溶着層１０どうしを加熱して固着する場合の固着強度を絶縁層９の外側をテープ状の溶着層１０を巻いたものに比べ、固着する部分の面積が増えるため強くすることができる。

また、同様に加熱コイル３をコイルベース４に接着する際も接着部の面積が増えるため接着強度を強くすることができる。

また、溶着層１０を押出成形により構成できるため、テープ巻きに比べ作業時間が短縮することができる。

実施例１を示す誘導加熱調理器の要部縦断面図である。実施例１の加熱コイルとコイルベースの構成を示す斜視図である。実施例１のコイル導線の断面図である。実施例１のコイル導線の斜視図である。実施例１の加熱コイルとコイルベースの断面図である。実施例２を示すコイル導線の断面図である。実施例２のコイル導線の斜視図である。

符号の説明

１被加熱物
３加熱コイル
４コイルベース
７コイル導線
８集合線
９絶縁層
１０溶着層
１２接着剤

Claims

コイルベースに保持される加熱コイルに高周波電力を供給して被加熱物を加熱する誘導加熱調理器において、前記加熱コイルは、絶縁層が被覆された導体の素線もしくは前記素線を束ねた導線を撚り合わせて構成された集合線の外周に融点の高いフッ素樹脂であるテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体のＰＦＡで構成された絶縁層が設けられ、さらにその外周にＰＦＡより融点の低いポリフェニレンスルファイド樹脂のＰＰＳで構成された溶着層が設けられたコイル導線で構成され、前記コイル導線を巻回した後、加熱して隣接した前記コイル導線の溶着層どうしを溶融固化させて、前記加熱コイルの形状を安定化するとともに、前記溶着層と前記コイルベースを接着剤で接着して保持する構成とした誘導加熱調理器。
請求項１の誘導加熱調理器において、前記溶着層はテープで構成し、前記絶縁層の外側にスパイラル状にギャップ巻きする構成とした誘導加熱調理器。