JP4660984B2 - 誘導加熱調理器用加熱コイル - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱調理器における加熱コイルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の誘導加熱調理器における加熱コイルの構成を図20〜24において2つの例を挙げて説明する。まず1例目として、図20〜22において、1は高周波磁界を発生する加熱コイル、2は加熱コイル1を支持する耐熱性樹脂で構成された加熱コイル支持台、3は加熱コイル1を駆動させるインバータ回路、4は鍋等を載置する天板部、5は前記の部品を支持する外郭である。6は加熱コイルを構成している銅等の低抵抗の電気導体である素線、7は素線6の周囲に設けられている耐熱性樹脂等で構成された絶縁層である。加熱コイル1は、直径約0.3mmの絶縁層7を有した素線6を数十本撚り合わされて構成され、また撚りピッチを数センチ程度として、それぞれの素線6は渦巻状に巻回しながら、螺旋状に周回している。(リッツワイヤ構成)加熱コイル1に高周波電流を流すと電流が各素線6の表面近傍に集中する表皮効果によって、抵抗が増加して加熱コイル1の損失が増加するが、上記構成とすることで、加熱コイル全体としての表面積を増加させて、あるレベルまでの高周波電流であるならば、表皮効果による影響を低減させることができる。
【0003】
一方、2例目としてリッツワイヤ構成を用いない方式で説明するが、1〜5までは同様の構成として、図23において、8は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、9は平角線8の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層であり、平角線8が絶縁層9を介して10枚程度積層されている。(図23ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)10は平角線8と絶縁層9を積層した積層線であり、これが渦巻状に巻回されている。このように構成することで、平角線8の表面積はリッツワイヤ構成における素線6の表面積より大きくなるために、高周波電流を流した場合の抵抗を低減することができ加熱コイル1の損失を低減することができる。また、この平角線8の積層線10の安価で品質の良い製造方法を説明すると、図24において、11は幅数十cm、長さ数十mのロール状に巻かれた積層板で、薄肉な電気導体と絶縁層を積層したものであり、12は積層板11をリボン状に細長く切断(以下スリット切断と呼ぶ)するスリッターである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、まず1例目のリッツワイヤ構成から説明すると、アルミ鍋等の非磁性の金属を加熱させるようとする際、インバータ回路により50kHz以上の高周波電流が加熱コイルに流れるが、素線の表面積がまだ小さいため、抵抗を低減することができず、大変大きな損失(発熱)が生じてしまい、一般的な調理器として使用するにあたっての冷却レベルを遥かに超えてしまうという課題を有していた。
【0005】
また、2例目の積層線における構成においては、薄肉な電気導体を10枚程度積層しているため、表面積は十分確保されているのであるが、積層線を作成する際に、スリッターによってスリット切断するのであるが、切断面には当然絶縁層がついていないため、薄肉な電気導体間の絶縁が確実になされなかったり、また切断面にバリが生じて同じく、電気導体間の絶縁が確実になされなかったりして、積層線の表面積を大きく稼ぐことができないという課題を有していた。<積層線内及び積層線の集合体内(同層間)において、各線の絶縁が確保できていないと、積層線が単なる1つの単線となってしまい、表面積を稼ぐことができない。>
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、誘導加熱調理器の加熱コイルを作成する際に、スリット切断された積層線の切断面に絶縁層を設けて、安価で品質の良い積層線つまり加熱コイルを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、複数の薄肉な電気導体絶縁層を介して積層された積層板を、スリット切断した積層線を備え、前記積層線の切断面をラウンド加工した後、前記積層線の切断面に絶縁層を塗着し、前記積層線断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ前記渦巻状の積層線を、内外周方向及び上下方向に複数積み重ね、各積層線の位置関係を旋回させながら巻回することで、各電気導体の積層間の絶縁を確実に行うことができ、加熱コイル全体としての表面積を大きく確保することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
請求項に記載の発明は、複数の薄肉な電気導体が絶縁層を介して積層された積層板を、スリット切断した積層線を備え、前記積層線の切断面をラウンド加工した後、前記積層線の切断面に絶縁層を塗着し、前記積層線断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ前記渦巻状の積層線を、内外周方向及び上下方向に複数積み重ね、各積層線の位置関係を旋回させながら巻回してなる誘導加熱調理器用加熱コイルであり、積層線の切断面をラウンド加工(バリを研磨等で除去)した後、絶縁層を塗着したことで、スリット切断面に生じるバリを除去してから絶縁層が設けられるため、各電気導体の積層間の絶縁をより確実に行うことができ、加熱コイル全体としての表面積を大きく確保することができる。その上、積層線の各ブロックが同一領域内で旋回している(いわゆるリッツワイヤ構成での撚りみたいなもの)ため、近接効果による特定の電気導体への集中を抑制し、より電流分布を均一にすることができる。よって、高周波電流が流れた際でも、積層線内の電流分布を均一にすることができるため、損失の少ない加熱コイルを提供できるし、またスリット切断した積層線を使用するため、安価で品質の良い加熱コイルをも提供できる。
【0009】
請求項に記載の発明は、複数の薄肉な電気導体が絶縁層を介して積層された積層板を、スリット切断した積層線を備え、前記積層線の切断面をエッチング処理した後、前記積層線の切断面に絶縁層を塗着し、前記積層線断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ前記渦巻状の積層線を、内外周方向及び上下方向に複数積み重ね、各積層線の位置関係を旋回させながら巻回してなる誘導加熱調理器用加熱コイルであり、積層線の切断面をエッチング処理した後、絶縁層を塗着したことで、スリット切断面に生じるバリを除去してから絶縁層が設けられるため、各電気導体の積層間の絶縁をより確実に行うことができ、加熱コイル全体としての表面積を大きく確保することができる。その上、積層線の各ブロックが同一領域内で旋回している(いわゆるリッツワイヤ構成での撚りみたいなもの)ため、近接効果による特定の電気導体への集中を抑制し、より電流分布を均一にすることができる。よって、高周波電流が流れた際でも、積層線内の電流分布を均一にすることができるため、損失の少ない加熱コイルを提供できるし、またスリット切断した積層線を使用するため、安価で品質の良い加熱コイルをも提供できる。
【0011】
請求項に記載の発明は、請求項1に記載の構成とするとともに、渦巻状に巻回された絶縁積層線の集合体において、内周部と外周部との中央部近傍には絶縁積層線の集合体間の隙間よりも大なる隙間を設けてなることで、各電気導体の積層間の絶縁をより確実に行うことができ、加熱コイル全体としての表面積を大きく確保することができる。よって、高周波電流が流れた際でも、積層線内の電流分布を均一にすることができるため、損失の少ない加熱コイルを提供できるし、またスリット切断した積層線を使用するため、安価で品質の良い加熱コイルをも提供できる。その上、加熱コイル内外周部間の中央近傍の一番磁界強い場所、つまり非加熱物底面において一番加熱される場所の下が空間となっているため、その場所の磁界が減り、非加熱物底面全体としての加熱の温度分布を均一にすることもできるため、おいしくムラのない調理ができる加熱コイルをも提供できる。
【0012】
【実施例】
以下本発明の実施例及び参考例について、図面を参照にしながら説明する。
【0013】
参考例1)
図1〜図4は、順に、本発明の第1の参考例における誘導加熱調理器の断面図、加熱コイルの斜視図、加熱コイルの要部断面図、絶縁積層線の製造工程図を示すものである。
【0014】
図1に、実施例1、2及び参考例1〜4における誘導加熱調理器の基本構成を示しておく。(以下、実施例1、2及び参考例2〜については図1の構成は加熱コイルを除いて同様であるため説明を省略する。)図1において、11は高周波磁界を発生する加熱コイル、12は加熱コイル11を支持する耐熱性樹脂で構成された加熱コイル支持台、13は加熱コイル11を駆動させるインバータ回路、14は鍋等を載置する天板部、15は前記の部品を支持する外郭である。図2、図3において16は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、17は平角線16の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層Aであり、平角線16が絶縁層A17を介して10枚程度積層されている。(図3ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)。18は平角線16と絶縁層A17を積層した積層線であり、スリット切断(短冊状に切断する)されており、19はその切断面である。20は積層線18のスリット切断面19に設けられている絶縁層Bで、絶縁積層線21を構成している。絶縁積層線21が渦巻状に巻回されることで加熱コイル11を形成している。図4において、22は、絶縁積層線21の原料となる幅数十cm、長さ数十mのロール状に巻かれた積層板、23は積層板22をスリット切断するスリッター、24は積層線18に絶縁層B20を塗着する塗着槽である。
【0015】
以上のように構成された加熱コイルについて、以下その動作、作用を説明する。
【0016】
まず、アルミ等の非磁性金属の鍋を加熱することを考える。アルミ鍋は表皮抵抗が小さいため、加熱コイル12に50kHz以上の高周波電流を流してやらないと加熱されない。その際、当然のことながら絶縁積層線21の内部には、高周波電流が常に流れ続けている。ところが、絶縁積層線21は表面に絶縁層(長手面に絶縁層A、切断面に絶縁層B)を設けた厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線16が10枚程度積層されて構成しているため、1断面における平角線16の表面積は、大きく増やされる。(つまり、従来例のように切断面に絶縁層がないといくら表面間を絶縁していても、切断面から隣接する平角線同士で電気的につながり、特定の平角線に電流が集中してしまう。)そうすることで、絶縁積層線21内の高周波電流分布は均一となり、加熱コイル12自身の表皮効果や近接効果による損失(発熱)が大きく低減するため、アルミ鍋等の非磁性金属の加熱を実現することができる。
【0017】
平角線16には、低抵抗の銅やアルミ等、また絶縁層には、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や金属表面に形成される酸化皮膜等を使用しているが、絶縁が確保できるものであるならば、何でも良い。
【0018】
次に、絶縁積層線21の工法について説明する。積層板22がスリッター23を通るとき、数mmの幅で切断され、積層線18ができる。そして、積層線18を絶縁材料が貯められている塗着槽24を通して焼き付ける。そうすることで、積層線18の切断面19にも強固な絶縁層B20が塗着され、確実に表面を絶縁層で覆われた絶縁積層線21を作ることができる。上記方法により、安価で品質の良い(積層線を作る際、ある程度大きな薄肉な平角線を積層してからスリット切断した方が、幅約数mmの薄肉な平角線を積層していくより、平角線の切れやすさ、積層時のズレ等を考慮すると、安価で品質は良くなる。)絶縁積層線つまり、加熱コイルを提供することができる。
【0019】
ここでは、絶縁積層線までの作成となっているが、スリットされた積層線に絶縁層を塗着した後、1つのライン上で渦巻状に巻回し、加熱コイルとして、完成させておいても良い。
【0020】
絶縁層Bの材料としては、エポキシ系のもの等が挙げられるが、絶縁できるもので性能に支障をきたさないものについては、これを限りではないし、絶縁層Aと絶縁層Bの材料は、同じでも異でも良い。また、当然であるが、絶縁層Bが塗着されるとき、積層線の表面側、つまり絶縁層Aに上塗りしたような場合でも、同様の効果が得られる。
【0021】
スリット切断面に絶縁層Bを塗着する別の方法として、積層線及び絶縁材料にプラスとマイナスの電荷を帯びさせ、絶縁層を塗着する電着塗装法や、高温で粘性のある絶縁材料の中に積層線を通し、それらを押し出して絶縁層を付ける押し出し法等が挙げられる。これらについても、上記と同様の効果が得られる。
【0022】
参考例2)
図5〜図8は、それぞれ本発明の第2の参考例における加熱コイルの斜視図、加熱コイルの要部断面図、絶縁積層線の製造工程図、研磨機の局部詳細図を示すものである。
【0023】
図5、図6において、31は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、32は平角線31の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層Aであり平角線31が絶縁層A32を介して10枚程度積層されている。(図6ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)33は平角線31と絶縁層A32を積層した積層線であり、スリット切断されており、34はその切断面である。35は積層線33のスリット切断面34に設けられている絶縁層Bで、絶縁積層線36を構成している。絶縁積層線36が渦巻状に巻回されることで加熱コイル37を形成している。図7、図8において、38は絶縁積層線36の原料となる幅数十cm、長さ数十mのロール状に巻かれた積層板、39は積層板38をスリット切断するスリッター、40はスリット切断時、切断面34に発生するバリを研磨する研磨機でブラシ41が回転研磨し、42は積層線33に絶縁層B35を塗着する塗着槽である。
【0024】
以上のように構成された加熱コイルについて、以下その動作、作用を説明する。
【0025】
まず、アルミ等の非磁性金属の鍋を加熱することを考える。アルミ鍋は表皮抵抗が小さいため、加熱コイル37に50kHz以上の高周波電流を流してやらないと加熱されない。その際、当然のことながら絶縁積層線36の内部には、高周波電流が常に流れ続けているため、加熱コイル37の表皮効果や近接効果による高周波ロス(発熱)を低減させる必要がある。よって、絶縁積層線36は参考例1で示したように、1断面における平角線31の表面積を、大きく増してやる必要がある。
【0026】
ところが、積層線33はスリット切断されて形成されるため、切断面34にどうしてもバリが生じてしまう。このバリは、隣接する平角線31間を電気的につなげてしまうことがあるため、バリの処理をしないで、絶縁層B35を塗着しても各平角線31を絶縁できず、全く意味のないものになってしまうことがある。今参考例では、積層線33は切断面34をラウンド加工された後、つまりバリを取り除いた後に、絶縁層B35を塗着しているため、各平角線31の絶縁を確実に確保することができる。そうすることで、絶縁積層線36内の電流分布は均一となり、加熱コイル37自身の損失(発熱)が大きく低減するため、アルミ鍋等の非磁性金属の加熱を実現することができる。
【0027】
平角線31には、低抵抗の銅やアルミ等、また絶縁層には、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や金属表面に形成される酸化皮膜等を使用しているが、絶縁が確保できるものであるならば、何でも良い。
【0028】
次に、絶縁積層線35の工法について説明する。積層板37がスリッター38を通るとき、数mmの幅で切断され、積層線33ができる。その後、研磨機39つまり2つの回転するブラシ41間に通すことで、切断面34にできたバリをなくし、そして、積層線33を絶縁材料が貯められている塗着層42を通して焼き付ける。そうすることで、積層線33の切断面にも強固な絶縁層B34が塗着され、より確実に表面を絶縁層で覆われた絶縁積層線35を作ることができる。上記方法により、安価で品質の良い絶縁積層線つまり、加熱コイルを提供することができる。
【0029】
また、参考例1に記載した材料及び工法は同様に使用することができるし、効果についても同様の効果が得られる。
【0030】
参考例3)
図9〜図11は、それぞれ、本発明の第3の参考例における加熱コイルの斜視図、加熱コイルの要部断面図、絶縁積層線の製造工程図を示すものである。
【0031】
図9、図10において51は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、52は平角線51の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層Aであり、平角線51が絶縁層A52を介して10枚程度積層されている。(図10ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)53は平角線51と絶縁層A52を積層した積層線であり、スリット切断されており、54はその切断面である。55は積層線53のスリット切断面54に設けられている絶縁層Bで、絶縁積層線56を構成している。絶縁積層線56が渦巻状に巻回されることで加熱コイル57を形成している。図11において、58は絶縁積層線56の原料となる幅数十cm、長さ数十mのロール状に巻かれた積層板、59は、積層板58をスリット切断するスリッター、60はスリット切断時、切断面54に発生するバリを化学反応により除去する薬品槽で強アルカリあるいは強酸が浸されている。61は、積層線53に絶縁層B55を塗着する塗着槽である。
【0032】
以上のように構成された加熱コイルについて、以下その動作、作用を説明する。
【0033】
まず、アルミ等の非磁性金属の鍋を加熱することを考える。アルミ鍋は表皮抵抗が小さいため、加熱コイル57に50kHz以上の高周波電流を流してやらないと加熱されない。その際、当然のことながら絶縁積層線55の内部には、高周波電流が常に流れ続けているため、加熱コイル57のロス(発熱)を低減させる必要がある。よって、絶縁積層線56は参考例1で示したように、1断面における平角線51の表面積を、大きく増してやる必要がある。ところが、積層線53はスリット切断されて形成されるため、切断面54にどうしてもバリが生じてしまう。このバリは、隣接する平角線51間を電気的につなげてしまうことがあるため、バリの処理をしないで、絶縁層B54を塗着しても各平角線51を絶縁できず、全く意味のないものになってしまうことがある。今参考例では、積層線53はエッチング処理された後、つまり切断面54のバリを取り除いた後に、絶縁層B55を塗着しているため、各平角線51の絶縁を確実に確保することができる。そうすることで、絶縁積層線57内の電流分布は均一となり、加熱コイル58自身の損失(発熱)が大きく低減するため、アルミ鍋等の非磁性金属の加熱を実現することができる。
【0034】
平角線51には、低抵抗の銅やアルミ等、また絶縁層には、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や金属表面に形成される酸化皮膜等を使用しているが、絶縁が確保できるものであるならば、何でも良い。
【0035】
次に、絶縁積層線56の工法について説明する。積層板58がスリッター59を通るとき、数mmの幅で切断され、積層線53ができる。その後、薬品槽60に積層線53が浸けられる。薬品層60の中には、強アルカリあるいは強酸が浸されており、積層線53はアルミ等の金属であるため、反応を起こす。ところが、強アルカリあるいは強酸の濃度、温度、反応時間を上手く設定することにより、スリット切断時に発生したバリのみを反応させ、なくすことができる。その後、バリを除去された積層線53は洗浄、乾燥され、絶縁材料が貯められている塗着層61を通して焼き付ける。そうすることで、積層線53の切断面にも強固な絶縁層B55が塗着され、より確実に表面を絶縁層で覆われた絶縁積層線56を作ることができる。上記方法により、安価で品質の良い絶縁積層線つまり、加熱コイルを提供することができる。
【0036】
上記エッチング処理の条件を一例の挙げると、アルミの積層線において、約20パーセントの強酸を約80度で、10分程度反応させると母材は残りバリのみが除去される。
【0037】
また、参考例1に記載した材料及び工法は同様に使用することができるし、効果についても同様の効果が得られる。
【0038】
(実施例
図12〜図14は、順に本発明の第の実施例における加熱コイルの斜視図、加熱コイルの要部断面図、同じく加熱コイルの要部断面図を示すものである。
【0039】
図12、図13において、71は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、72は平角線71の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層Aであり、平角線71が絶縁層A72を介して10枚程度積層されている。(図13ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)73は平角線71と絶縁層A72を積層した積層線であり、スリット切断されており、74はその切断面である。75は積層線73のスリット切断面74にバリの除去処理が終わった後で、塗着された絶縁層Bで、絶縁積層線76を構成している。絶縁積層線76は、断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ渦巻状の絶縁積層線76を1ブロックとして、内外周方向及び上下方向に複数ブロック(ここでは、縦に4段、横に2列)を積み重ねている。図14において、各ブロックをA〜Hに置き換える。(b)は(a)から数センチ渦巻方向に進んだ位置の図であるが、各ブロックA〜Hは、同一領域内で1ブロックづつ隣接するブロックへ同一方向で旋回している。このように、絶縁積層線76が旋回しながら渦巻状に巻回されることで、加熱コイル77を形成している。
【0040】
以上のように構成された加熱コイルについて、以下その動作、作用を説明する。
【0041】
まず、アルミ等の非磁性金属の鍋を加熱することを考える。アルミ鍋は表皮抵抗が小さいため、加熱コイル77に50kHz以上の高周波電流を流してやらないと加熱されない。その際、当然のことながら絶縁積層線76の内部には、高周波電流が常に流れ続けているため、加熱コイル77のロス(発熱)を低減させる必要がある。よって、絶縁積層線76は参考例1で示したように、1断面における平角線71の表面積を、大きく増してやる必要がある。
【0042】
ところが、積層線73はスリット切断されて形成されるため、切断面74にどうしてもバリが生じてしまう。このバリは、隣接する平角線71間を電気的につなげてしまうことがあるため、バリの処理をしないで、絶縁層B75を塗着しても各平角線51を絶縁できず、全く意味のないものになってしまうことがある。今実施例では、参考例2、3のような切断面74のバリの除去処理を行った後に、絶縁層B75を塗着しているため、各平角線71の絶縁を確実に確保することができ、かつ平角線71の表面積をも大きく確保することができる。
【0043】
それに加えて、絶縁積層線76の1ブロックが、同一領域内で旋回することにより、加熱コイル77の1ターン断面内での電流分布は更に均一化<1ターン内つまり各ブロック間の電流分布の違い(内周及び上下のブロックの電流値が高い)があるため、旋回(リッツワイヤ方式でいうと撚り)すれば、電流分布は均一化する>し、加熱コイル77全体としも電流分布が均一になる。そうすることで、加熱コイル77自身の損失(発熱)がより大きく低減するため、アルミ鍋等の非磁性金属の加熱を実現することができるし、安価で品質の良い絶縁積層線つまり、加熱コイルを提供することができる。
【0044】
平角線71には、低抵抗の銅やアルミ等、また絶縁層には、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や金属表面に形成される酸化皮膜等を使用しているが、絶縁が確保できるものであるならば、何でも良い。
【0045】
実施例4では、複数のブロックを縦に4段、横に2列としているが、縦及び横のどちらかを2段もしくは2列にするほうが電流分布の均一化にとっては好ましい。
【0046】
また、参考例1に記載した材料及び工法は同様に使用することができるし、効果についても同様の効果が得られる。
【0047】
参考
図15、図16は、本発明の第参考例における加熱コイルの斜視図、加熱コイルの詳細断面図を示すものである。
【0048】
図15、図16において、81は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、82は平角線81の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層Aであり、平角線81が絶縁層A82を介して10枚程度積層されている。(図16ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)83は、平角線81と絶縁層A82を積層した積層線であり、スリット切断されており、84は、その切断面である。85は積層線83のスリット切断面84及び表面にバリの除去処理が終わった後で、塗着された絶縁層Bで、絶縁抵抗は絶縁層Aより大なるものとし、絶縁積層線86を構成している。絶縁積層線86は、断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ渦巻状の絶縁積層線86を1ブロックとして、内外周方向及び上下方向に複数ブロック(ここでは、縦に4段、横に2列)を積み重ねている。そして、絶縁積層線86が旋回しながら渦巻状に巻回されることで、加熱コイル87を形成している。
【0049】
以上のように構成された加熱コイルについて、以下その動作、作用を説明する。まず、アルミ等の非磁性金属の鍋を加熱することを考える。アルミ鍋は表皮抵抗が小さいため、加熱コイル87に50kHz以上の高周波電流を流してやらないと加熱されない。その際、当然のことながら絶縁積層線86の内部には、高周波電流が常に流れ続けているため、加熱コイル87のロス(発熱)を低減させる必要がある。よって、絶縁積層線86は参考例1で示したように、1断面における平角線81の表面積を、大きく増してやる必要がある。
【0050】
ところが、積層線83はスリット切断されて形成されるため、切断面84にどうしてもバリが生じてしまう。このバリは、隣接する平角線81間を電気的につなげてしまうことがあるため、バリの処理をしないで、絶縁層B85を塗着しても各平角線81を絶縁できず、全く意味のないものになってしまうことがある。
【0051】
本実施例では、参考例2または3に示すような切断面84のバリの除去処理を行った後、絶縁抵抗が絶縁層Aより大なる絶縁層B85を塗着しているため、各平角線81の絶縁を確実に確保することができる。その上、ターン(絶縁積層線の集合体)間の絶縁つまり、異極間の絶縁が確実になされていないと、ターン(絶縁積層線の集合体)間でショートしてしまい、加熱コイルとしての役目を果さず、また加熱コイル87内の電流分布が均一でなくなるという問題があるが、絶縁層B85の絶縁抵抗は大きいため、確実にターン(絶縁積層線の集合体)間の絶縁を行える。よって加熱コイル87自身の損失(発熱)がより大きく低減し、かつターン間の絶縁が確実にできた、安価で品質の良い絶縁積層線つまり、加熱コイルを提供することができる。
【0052】
平角線81には、低抵抗の銅やアルミ等、また絶縁層には、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や金属表面に形成される酸化皮膜等を使用しているが、絶縁が確保できるものであるならば、何でも良い。
【0053】
また、参考例1に記載した材料及び工法は同様に使用することができるし、効果についても同様の効果が得られる。
【0054】
(実施例
図17〜図19は、それぞれ、本発明の第の実施例における加熱コイルの斜視図、加熱コイルの要部断面図、同じく加熱コイルの断面図を示すものである。
【0055】
図17〜図19において、91は厚み約0.03mmの薄肉な電気導体の平角線、92は平角線91の表面に設けられた耐熱性樹脂等で構成された絶縁層Aであり、平角線91が、絶縁層A92を介して10枚程度積層されている。(図18ではわかりやすくするため枚数を4枚としている)93は平角線91と絶縁層A92を積層した積層線であり、スリット切断されており、94はその切断面である。95は積層線93のスリット切断面94及び表面にバリの除去処理が終わった後で、塗着された絶縁層Bで、絶縁積層線96を構成している。
【0056】
絶縁積層線96は断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ渦巻状の絶縁積層線96を1ブロックとして、内外周方向及び上下方向に複数ブロック(ここでは、縦に4段、横に2列)を積み重ねている。そして、絶縁積層線96が旋回しながら渦巻状に巻回されている。97は絶縁積層線の集合体98において、内周部と外周部との中央部近傍に設けられた隙間(図19においてIで示す)で絶縁積層線の集合体98間の隙間(図19においてJで示す)よりも大きくなっていて、加熱コイル99を形成している。
【0057】
以上のように構成された加熱コイルについて、以下その動作、作用を説明する。まず、ホーロー等の鍋を加熱することを考える。加熱コイル99に交流電流が流れると鍋底に垂直な方向に磁力線が発生し、それが鍋底を通過する際、鍋底に渦電流が発生し、そのジュール熱で鍋が加熱される。ところが、加熱コイル99の内周部と外周部との中央部近傍は、一番磁力線が強く、ドーナツ状に一番加熱される部位となり、鍋底の温度分布にムラがあるのだが、加熱コイル99の内周部と外周部の中央近傍の一番磁力線が強い箇所には大きな隙間97が空いているため加熱は軽減され、鍋底においてほぼ均等な温度分布とすることができる。
【0058】
また、今実施例では、参考例2、3のような積層線93のバリの除去処理を行った後に、絶縁層B96を塗着しているため、各平角線71の絶縁を確実に確保することができ、かつ平角線91の表面積をも大きく確保することができる。それに加えて、絶縁積層線96の1ブロックが、同一領域内で旋回することにより、加熱コイル99全体としも電流分布が均一になり、加熱コイル99自身の損失(発熱)がより大きく低減する。よって、加熱時の鍋底の温度分布が良くて、焼きムラのないおいしい調理ができ、安価で品質の良い絶縁積層線つまり、加熱コイルを提供することができる。
【0059】
平角線91には、低抵抗の銅やアルミ等、また絶縁層には、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や金属表面に形成される酸化皮膜等を使用しているが、絶縁が確保できるものであるならば、何でも良い。
【0060】
また、参考例1に記載した材料及び工法は同様に使用することができるし、効果についても同様の効果が得られる。
【0061】
加熱コイル99に隙間97を設けることにより、冷却風が流れやすくなり、加熱コイル99の冷却がしやすくなるという効果もある。
【0062】
実施例では、ホーロー鍋の加熱で説明したが、実施例1及び参考例1に示しているように、アルミ鍋等の非磁性の鍋についても同様の効果が得られる。
【0063】
【発明の効果】
以上のように、発明によれば、スリット切断された積層線の各電気導体の絶縁を確実に行うことができ、加熱コイル全体としての表面積を大きく確保することができ、さらに高周波電流が加熱コイルに流れた際に積層線内の電流分布を均一にし、損失(発熱)の少ない加熱コイルを提供できるとともに、スリット切断した積層線を使用するため、安価で品質の良い加熱コイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1、2及び参考例1における誘導加熱調理器の断面図
【図2】 本発明の参考例1における加熱コイルの斜視図
【図3】 本発明の参考例1における加熱コイルの要部断面図
【図4】 本発明の参考例1における絶縁積層線の製造工程図
【図5】 本発明の参考例2における加熱コイルの斜視図
【図6】 本発明の参考例2における加熱コイルの要部断面図
【図7】 本発明の参考例2における絶縁積層線の製造工程図
【図8】 本発明の参考例2における研磨機の要部斜視図
【図9】 本発明の参考例3における加熱コイルの斜視図
【図10】 本発明の参考例3における加熱コイルの要部断面図
【図11】 本発明の参考例3における絶縁積層線の製造工程図
【図12】 本発明の実施例における加熱コイルの斜視図
【図13】 本発明の実施例における加熱コイルの要部断面図
【図14】 (a)本発明の実施例における加熱コイルの要部断面図
(b)(a)の数センチ巻方向に進んだ位置における同要部断面図
【図15】 本発明の参考における加熱コイルの斜視図
【図16】 本発明の参考における加熱コイルの要部断面図
【図17】 本発明の実施例における加熱コイルの斜視図
【図18】 本発明の実施例における加熱コイルの要部断面図
【図19】 本発明の実施例における加熱コイルの断面図
【図20】 従来の誘導加熱調理器の断面図
【図21】 従来の加熱コイルの斜視図
【図22】 従来の加熱コイルの詳細断面図
【図23】 従来の加熱コイルの詳細断面図
【図24】 従来の積層線の製造工程図
【符号の説明】
11、37、57、77、87、99 加熱コイル
16、31、51、71、81、91 平角線(薄肉な電気導体)
17、32,52、72,82、92 絶縁層A
18、33、53、73、83、93 積層線
19、34、54、74、84、94 切断面
20、35、55、75、85、95 絶縁層B
21、36、56、76、86、96 絶縁積層線
22、38、58 積層板
23、39、59 スリッター
24、42、61 塗着槽
40 研磨機
41 ブラシ
60 薬品槽
97 隙間
98 絶縁積層線の集合体

Claims (3)

  1. 複数の薄肉な電気導体絶縁層を介して積層された積層板を、スリット切断した積層線を備え、前記積層線の切断面をラウンド加工した後、前記積層線の切断面に絶縁層を塗着し、前記積層線断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ前記渦巻状の積層線を、内外周方向及び上下方向に複数積み重ね、各積層線の位置関係を旋回させながら巻回してなる誘導加熱調理器用加熱コイル。
  2. 複数の薄肉な電気導体絶縁層を介して積層された積層板を、スリット切断した積層線を備え、前記積層線の切断面をエッチング処理した後、前記積層線の切断面に絶縁層を塗着し、前記積層線断面長手方向が被加熱物底面に対し略垂直となるよう渦巻状に巻回し、かつ前記渦巻状の積層線を、内外周方向及び上下方向に複数積み重ね、各積層線の位置関係を旋回させながら巻回してなる誘導加熱調理器用加熱コイル。
  3. 渦巻状に巻回された絶縁積層線の集合体において、内周部と外周部との中央部近傍には前記絶縁積層線の集合体間の隙間よりも大なる隙間を設けてなる請求項に記載の誘導加熱調理器用加熱コイル。
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