專利名稱：感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被加熱物使用由鋁或銅等高電導(dǎo)率且低導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成的鍋進(jìn)行烹調(diào)的感應(yīng)加熱烹調(diào)器等的感應(yīng)加熱裝置，特別是涉及防止高頻磁通造成作為被加熱物的鍋上浮的感應(yīng)加熱裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有被提案的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其由感應(yīng)加熱線圈產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的渦電流加熱鍋等的被加熱物，可加熱鋁制的被加熱物。
圖4是現(xiàn)有感應(yīng)加熱烹調(diào)器的剖面圖。上板2設(shè)置在構(gòu)成感應(yīng)加熱烹調(diào)器外殼的主體1的上部。上板2由例如4mm厚的陶瓷材料或結(jié)晶玻璃等絕緣體構(gòu)成。鍋等被加熱物3被載于上板2上。另外，在上板2的下方設(shè)有具有加熱線圈(以下稱線圈)4的感應(yīng)加熱部5。具有變換器的驅(qū)動(dòng)電路6向線圈4供給高頻電流，線圈4產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，對(duì)被加熱物3進(jìn)行感應(yīng)加熱。
在該現(xiàn)有感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過(guò)在被加熱物3底部感應(yīng)產(chǎn)生的電流和線圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用，被加熱物3底部產(chǎn)生從線圈4離開(kāi)的斥力。當(dāng)被加熱物3由鐵等具有某種程度大的電阻率的高導(dǎo)磁率材料制成時(shí)，為得到希望的加熱輸出而必須電流值小，因此該斥力比較小。另外，由于通過(guò)鐵等磁通由被加熱物3吸收，故磁引力產(chǎn)生作用，被加熱物3不發(fā)生上浮或偏移。
另一方面，當(dāng)被加熱物3由鋁或銅等高電導(dǎo)率且低導(dǎo)磁率的材料制成時(shí)，為得到希望的加熱功率，必須向線圈4內(nèi)輸入大電流，在被加熱物3的底面上感應(yīng)產(chǎn)生大電流。結(jié)果斥力變大。另外，鐵等高導(dǎo)磁率材料的磁引力不作用于鋁構(gòu)成的被加熱物3。因此，通過(guò)線圈4的磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的作用在被加熱物3上產(chǎn)生從線圈4離開(kāi)的方向上的大的力。該力作為浮力作用于被加熱物3。當(dāng)被加熱物3的重量輕時(shí)，該浮力有可能使被加熱物3從上板2的載置面浮起移動(dòng)。該趨勢(shì)在使用密度比銅小的鋁的被加熱物時(shí)更顯著。
圖5A是從被加熱物3一側(cè)看到的在線圈4內(nèi)流動(dòng)的電流4A的方向的圖，圖5B是從與圖5A相同方向看到的根據(jù)在線圈4內(nèi)流動(dòng)的電流在被加熱物3上由感應(yīng)產(chǎn)生的渦電流3A的圖。如圖5A、圖5B所示，渦電流3A與在線圈4內(nèi)流動(dòng)的電流4A的方向相反且為大致相同形狀的環(huán)狀。因此，通過(guò)這兩個(gè)環(huán)狀的電流將與線圈4的面積實(shí)際上具有相同剖面積的兩個(gè)磁鐵形成同極、例如N極和N極對(duì)向放置的相同的狀態(tài)。結(jié)果在被加熱物3和線圈4之間產(chǎn)生大的斥力。
該現(xiàn)象當(dāng)被加熱物3的材料為鋁或銅等電導(dǎo)率高的物質(zhì)時(shí)顯著。相對(duì)與此，在雖然是相同的低導(dǎo)磁率材料卻是非磁性不銹鋼中，因?yàn)楸蠕X或銅的電導(dǎo)率低，即使在線圈4內(nèi)流動(dòng)的電流小，也可得到充分的發(fā)熱。因此，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)小，流入被加熱物3上的渦電流也小，因此，作用在被加熱物3上的浮力小。
這樣，在感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，當(dāng)加熱鋁制的被加熱物3時(shí)，浮力作用于在被加熱物3，被加熱物3浮起，故不能充分烹調(diào)。針對(duì)該現(xiàn)象，如圖4所示，在特開(kāi)2003-264054號(hào)公報(bào)中公開(kāi)有如下結(jié)構(gòu)，在線圈4和上板2之間設(shè)置有緊密固定在上板2的導(dǎo)電體7。在該結(jié)構(gòu)中，由于線圈4產(chǎn)生的磁場(chǎng)與導(dǎo)電體7和被加熱物3相交，兩者產(chǎn)生感應(yīng)電流。此時(shí)，在導(dǎo)電體7上感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)和在被加熱物3上感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用使從線圈4發(fā)生的磁通聚集在中央，線圈4的等效串聯(lián)電阻變大。等效串聯(lián)電阻變大意味著被加熱物3和線圈4的磁結(jié)合變大。該磁結(jié)合變大則可能由于少量的線圈4的電流在被加熱物3上產(chǎn)生相同熱量，且降低浮力。與導(dǎo)電體7的線圈4相對(duì)的面積越大并且線圈4的等效串聯(lián)電阻越大則該浮力降低效果越大。在此，所謂等效串聯(lián)電阻有以下的意思將被加熱物3和導(dǎo)電體7在加熱狀態(tài)同樣配置的狀態(tài)下，利用加熱頻率數(shù)附近的頻率來(lái)測(cè)量的、線圈4的輸入阻抗中的等效串聯(lián)電阻。
如上所述，由于通過(guò)使用導(dǎo)電體7的結(jié)構(gòu)將浮力降低，故可通過(guò)對(duì)由具有鋁等高電導(dǎo)率且低導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成的被加熱物3進(jìn)行感應(yīng)加熱來(lái)烹調(diào)可以實(shí)用。
但是，在實(shí)際使用中，不能全部無(wú)視被加熱物3的浮動(dòng)，而必須限制鍋等被加熱物3和烹調(diào)物的總重量大于規(guī)定重量。
為解決該問(wèn)題，可考慮增大導(dǎo)電體7的面積，進(jìn)一步減小浮力是可實(shí)用的。即，增大線圈4的等效串聯(lián)電阻。具體地說(shuō)，可考慮將對(duì)應(yīng)線圈4的導(dǎo)電體7中央部的開(kāi)口部的大小設(shè)置成與上板2接觸檢測(cè)其溫度的溫度檢測(cè)部8必要的空間。由此，可增加導(dǎo)電體7的面積，降低浮力。
實(shí)際上，底部完全為平面的鍋少，而底部稍有翹度的鍋比較常見(jiàn)。即，通常使用的鍋是底成凹部且相對(duì)內(nèi)側(cè)凸出的凹翹鍋。
但是，當(dāng)對(duì)設(shè)置導(dǎo)電體7且對(duì)具有翹起的鍋進(jìn)行感應(yīng)時(shí)，鍋底離開(kāi)線圈4。因此，在線圈4的中心附近磁通不易與鍋相交，而與導(dǎo)電體7相交的磁通變多，導(dǎo)電體7內(nèi)周側(cè)的發(fā)熱量變大。因此，導(dǎo)電體7中心附近的溫度上升異常提前。另外，由于具有翹度的部分在鍋底和上板2之間具有空間，導(dǎo)電體7的熱難以介由上板2傳遞到鍋底，故溫度上升進(jìn)一步加速。當(dāng)導(dǎo)電體7形成高溫時(shí)，必須降低線圈4的功率，抑制導(dǎo)電體7的發(fā)熱，使導(dǎo)電體7的高溫?zé)岵唤o線圈4等造成惡影響。因此，例如測(cè)量導(dǎo)電體7的溫度，當(dāng)測(cè)定溫度變高停止或抑制加熱輸出。因此，若溫度上升速度快，盡早抑制控制線圈4的輸出，烹調(diào)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或不能烹調(diào)。因此，不能在距導(dǎo)電體7的中心部的規(guī)定的距離間設(shè)置導(dǎo)電體7，不能降低其浮力。
另外，在特開(kāi)平07-249480號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平07-211443號(hào)公報(bào)或特開(kāi)平07-211444號(hào)公報(bào)中記載有與本發(fā)明相同的導(dǎo)電體。但是，這些發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置不具有可對(duì)由鋁、銅或與具有鋁、銅大致同等以上的電導(dǎo)率的被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱的加熱線圈。即，當(dāng)對(duì)由鐵等磁性物體或不銹鋼等電阻率比較大的材料構(gòu)成的被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)，這些公報(bào)中公開(kāi)的導(dǎo)電體幾乎沒(méi)有降低浮力的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置具有加熱線圈和導(dǎo)電體。加熱線圈可對(duì)鋁、銅或與具有鋁、銅大致銅等以上的電導(dǎo)率的被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱。導(dǎo)電體被設(shè)于加熱線圈和被加熱物之間，來(lái)降低由加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)給予被加熱物的浮力。該導(dǎo)電體與加熱線圈相對(duì)設(shè)置，其具有與加熱線圈中央部對(duì)向的開(kāi)口部和在開(kāi)口部上開(kāi)槽且與外周部隔離的槽部。通過(guò)該結(jié)構(gòu)增大導(dǎo)電體的浮力降低效果和加熱效率，同時(shí)，抑制導(dǎo)電體的發(fā)熱變大。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的感應(yīng)加熱裝置的導(dǎo)電體的平面圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的感應(yīng)加熱裝置的剖面圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的另一感應(yīng)加熱裝置的剖面圖；圖4是現(xiàn)有的感應(yīng)加熱裝置的剖面圖；圖5A是表示現(xiàn)有感應(yīng)加熱裝置的在加熱線圈內(nèi)流動(dòng)的電流的圖；圖5B是使用現(xiàn)有感應(yīng)加熱裝置時(shí)在被加熱物內(nèi)流動(dòng)的電流的圖；圖6、圖7是現(xiàn)有感應(yīng)加熱裝置的導(dǎo)電體的平面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的感應(yīng)加熱裝置的導(dǎo)電體的平面圖，圖2是該感應(yīng)加熱裝置的剖面圖。上板12設(shè)置在構(gòu)成感應(yīng)加熱裝置外殼的主體11的上部。上板12由例如4mm厚的陶瓷材料或結(jié)晶玻璃等絕緣體構(gòu)成。銅等被加熱物13載置于上板12上。被加熱物13是由鋁、鋁合金、銅、銅合金等的高電導(dǎo)率、低導(dǎo)磁率的材質(zhì)。
在上板12的下方設(shè)置具有加熱線圈(以下稱為線圈)14的感應(yīng)加熱部15。具有變換器的驅(qū)動(dòng)電路16將40kHz～100kHz的高頻電流供給到線圈14上，線圈14中產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)，對(duì)被加熱物13的底面進(jìn)行感應(yīng)加熱。用于降低線圈14產(chǎn)生的磁場(chǎng)給予被加熱物13的浮力的導(dǎo)電體17形成中央部具有開(kāi)口部18的圓環(huán)狀形狀，在開(kāi)口部18的周圍設(shè)置梳狀部19。即，開(kāi)口部18與線圈14的中央部相對(duì)。導(dǎo)電體17與線圈14相對(duì)，并粘結(jié)、或機(jī)械地緊密固定在上板12的下面。即，導(dǎo)電體17設(shè)于線圈14和上板12之間。換言之，導(dǎo)電體17在線圈14和被加熱物13之間與線圈14相對(duì)而設(shè)置。溫度傳感器35在導(dǎo)電體17的開(kāi)口部18內(nèi)固定在上板12的下面，檢測(cè)上板12或被加熱物13的溫度。
以下說(shuō)明作為本實(shí)施例特征的導(dǎo)電體17。導(dǎo)電體17與被加熱物13一樣，由鋁、鋁合金、銅、銅合金或碳等高電導(dǎo)率、低導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成。即，導(dǎo)電體17具有與鋁和銅中任意一種同等以上的電導(dǎo)率、與鋁和銅任意一種同等以下的導(dǎo)磁率。在本結(jié)構(gòu)中使用厚度為1mm的鋁。理由如下。
在用于遮蔽來(lái)自線圈14的磁通時(shí)，必要厚度必須為浸透深度δ以上。如本結(jié)構(gòu)，若線圈14內(nèi)流動(dòng)的電流的頻率為70kHz，則材質(zhì)為鋁時(shí)，則浸透深度δ為0.3mm左右。因此，若將導(dǎo)電體17的厚度設(shè)置為浸透深度以上，則相反側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，浮力降低的效果變大。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可確認(rèn)到，若將導(dǎo)電體17的厚度設(shè)置得比浸透深度稍大，約為1mm左右，則可得到充分的浮力降低效果。因此，原理上，只要使導(dǎo)電體17的厚度大于加熱中使用的高頻電流的浸透深度即可。
圖1中，對(duì)稱形成兩個(gè)貫通圓環(huán)狀導(dǎo)電體17的開(kāi)口部18、即圓環(huán)的內(nèi)周部20和圓環(huán)的外周部21的狹縫22。即，二等分圓環(huán)而得到的導(dǎo)電體17A、17B對(duì)稱排列，形成一個(gè)圓環(huán)狀導(dǎo)電體17。另外，為便于理解，在圖1中用虛線表示內(nèi)周部20。并且，配置成該圓環(huán)的中心30和線圈14的中心大致一致。
在導(dǎo)電體17上設(shè)置梳狀部19和帶狀部27。帶狀部27大致沿線圈14的繞線呈帶狀覆蓋線圈14，降低作用于被加熱物13的浮力。另外，梳狀部19表示虛線的內(nèi)側(cè)。即，梳狀部19被形成于由內(nèi)周部20和梳狀部19的外周部23包圍的部分。梳狀部19以從帶狀部27向線圈14中心方向突出的方式具有相互隔著槽部25后形成的齒部24。即，梳狀部19由梳狀的凹凸部、即齒部24和在內(nèi)周部20上開(kāi)口的同時(shí)與外周部21隔離的槽部25構(gòu)成。并且，槽部25設(shè)置成以圓環(huán)中心30為中心的放射狀。梳狀部19在帶狀部27的浮力降低效果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增大浮力降低效果。
以下說(shuō)明上述那樣構(gòu)成的感應(yīng)加熱裝置的動(dòng)作及作用。
在上板12上載置被加熱物13，插上電源后，利用來(lái)自線圈14的磁通對(duì)被加熱物13進(jìn)行感應(yīng)加熱。此時(shí)，來(lái)自線圈14的磁通和導(dǎo)電體17相交，在導(dǎo)電體17上產(chǎn)生感應(yīng)電流。相鄰的渦電流在其接觸部分由于流動(dòng)方向相反而相抵消，結(jié)果，感應(yīng)電流成為流經(jīng)導(dǎo)電體片17A、17B的帶狀部27的旋回電流(周回電流)31A。在本實(shí)施例中，由于在導(dǎo)電體17的內(nèi)周側(cè)設(shè)有梳狀部19，故旋回電流31A避開(kāi)梳狀部19而沿外緣部23流動(dòng)。這是由于旋回電流31A不流經(jīng)齒部24比流經(jīng)齒部24的電阻小故而容易流動(dòng)。即，由于梳狀部19具有由隔著槽部25而設(shè)置成梳狀的齒部24構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，故可以可靠地阻止流經(jīng)導(dǎo)電體17的旋回電流流經(jīng)開(kāi)口部18周邊。另外，如后所述，由于當(dāng)齒部24的寬度大時(shí)旋回電流31A會(huì)流經(jīng)，故其寬度必須形成得小。另外，梳狀部19中也一樣生成在齒部24內(nèi)繞旋的旋回電流31B，但由于齒部24的寬度小，故相交磁通少，所感應(yīng)的渦電流的電流值小，由此引起的發(fā)熱小。因此，由梳狀部19中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的發(fā)熱是由旋回電流31B產(chǎn)生的發(fā)熱控制的。即，該部分的溫度上升與沒(méi)有梳狀部19的情況相比被抑制而顯著變化。這樣，槽部25限制了在開(kāi)口部18周圍產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起的發(fā)熱。
另一方面，在梳狀部19中，發(fā)熱量如上所述被大幅地抑制。另外，由于梳狀部19的齒部24的存在，線圈14的磁通在線圈14的中心方向聚集，被加熱物13和線圈14的磁結(jié)合等效地變大。結(jié)果，等效串聯(lián)電阻變大，浮力降低效果也增大。
下面說(shuō)明本實(shí)施例的具體構(gòu)成例。如圖1所示，導(dǎo)電體17由外徑180mm，內(nèi)徑、即作為開(kāi)口部18的大小的內(nèi)周60mm，厚度1mm的鋁板構(gòu)成。并且，在兩處對(duì)稱設(shè)置貫通整個(gè)外周和內(nèi)周的寬度10mm的狹縫22。即，形成設(shè)有兩個(gè)相同導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)。
另外，為降低內(nèi)周部20附近的溫度上升而設(shè)置梳狀部19。即，在作為開(kāi)口部18的周邊的導(dǎo)電體17的內(nèi)周部20上設(shè)有梳狀的凹凸部。圖1表示為便于觀察而設(shè)置八個(gè)槽部25和九個(gè)齒部(凸部)24的結(jié)構(gòu)。相當(dāng)于導(dǎo)電體片17A、17B的凹部的槽部25若形成40個(gè)，則相當(dāng)于包括兩端凸部的齒部24成為41。將槽部25的寬度設(shè)為1mm、長(zhǎng)度設(shè)為25mm，將槽部25設(shè)為圓環(huán)狀，且以線圈14的中心為中心的放射狀。此時(shí)，齒部24的寬度沿朝向外周部的方向變大。該結(jié)構(gòu)若與圖7所示的導(dǎo)電體51比較則相當(dāng)于在距導(dǎo)電體51的帶狀部(圓環(huán)部)到中心方向的25mm的部分上設(shè)置梳狀部19。
圖6所述的導(dǎo)電體41相當(dāng)于圖1中沒(méi)有梳狀部19的結(jié)構(gòu)。由于導(dǎo)電體51外徑180mm、內(nèi)徑110mm，故導(dǎo)電體41的面積比導(dǎo)電體51大了約40％。
下面，關(guān)于使用試驗(yàn)用鋁制標(biāo)準(zhǔn)平鍋來(lái)測(cè)量加熱線圈的等效串聯(lián)電阻的結(jié)果，將使用導(dǎo)電體41的情況與使用導(dǎo)電體51的情況比較。并且說(shuō)明使用該標(biāo)準(zhǔn)平鍋以約2kW的輸入功率使感應(yīng)加熱裝置工作而得到的試驗(yàn)結(jié)果。等效串聯(lián)電阻1.82Ω比2.21Ω大了約21％，浮力340g比440g小了約23％，浮力降低效果大。另外，加熱線圈的溫度上升值140K比154K低14K。熱效率也高了約2％。
另外，若使用試驗(yàn)用鋁制標(biāo)準(zhǔn)凹翹鍋在與上述相同的條件下測(cè)量導(dǎo)電體的內(nèi)周部的溫度直到達(dá)到350℃的時(shí)間，則與導(dǎo)電體51為220sec的情況相比，導(dǎo)電體41為96sec。直到達(dá)到350℃的時(shí)間小，意味著溫度上升快。例如，為了安全，控制抑制功率，使導(dǎo)電體41及導(dǎo)電體51在規(guī)定溫度以下。此時(shí)，使用導(dǎo)電體41情況比使用導(dǎo)電體51的情況開(kāi)始控制抑制加熱線圈的輸出時(shí)間早，由于平均加熱輸出小，故烹調(diào)結(jié)束前所需要的時(shí)間變長(zhǎng)。
下面比較導(dǎo)電體17和導(dǎo)電體41。導(dǎo)電體17的面積僅比導(dǎo)電體41的面積少了槽這么大的面積，因此，與導(dǎo)電體41比較減少10％，等效串聯(lián)電阻減少5％，浮力增加15％，浮力降低效果稍微減少。但是，在利用標(biāo)準(zhǔn)凹翹鍋的實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)電體17的內(nèi)周部20的溫度得到350℃的時(shí)間為458sec，與使用導(dǎo)電體41時(shí)相比有大幅度延長(zhǎng)。另外，熱效率和加熱線圈的溫度上升值基本沒(méi)有變化。
其次比較導(dǎo)電體17和導(dǎo)電體51。導(dǎo)電體17與導(dǎo)電體51比較，面積約增長(zhǎng)25％，等效串聯(lián)電阻約增加15％，浮力降低10％，浮力降低效果增加。另外，導(dǎo)電體17的內(nèi)周部的溫度直到達(dá)到350℃的時(shí)間增加兩倍以上。
以上說(shuō)明的本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，與使用導(dǎo)電體51的情況相比浮力降低，同時(shí)，將導(dǎo)電體內(nèi)周部的溫度上升抑制得較低。另外，與使用導(dǎo)電體41的情況比較，浮力降低效果有所減小，但開(kāi)口部18周邊的溫度上升大幅變小。因此，例如當(dāng)以測(cè)量導(dǎo)電體的溫度而使其在規(guī)定以下的方式進(jìn)行抑制輸出的控制時(shí)，直到達(dá)到必須控制溫度的時(shí)間變長(zhǎng)。即，能夠以旺火長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行感應(yīng)加熱。因此，可縮短烹調(diào)時(shí)間、提高烹調(diào)性能，同時(shí)，對(duì)凹翹鍋的限制也有所改進(jìn)，使用自由性得以改善。
另外，在本實(shí)施例中說(shuō)明了在導(dǎo)電體17上形成兩處狹縫22的情況，但本發(fā)明不限于此，例如可以不形成狹縫22。此時(shí)，利用沒(méi)有狹縫22的面積的部分，以使導(dǎo)電體17的面積增加，等效串聯(lián)電阻變大，浮力降低效果增大。另外，導(dǎo)電體17因?yàn)槭且粋€(gè)故使制造時(shí)處理容易。另一方面，旋回電流在整個(gè)導(dǎo)電體17中旋回，所以有可能電流值增大，發(fā)熱變大，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意。
另外，可形成一個(gè)狹縫22。這時(shí)，因旋回電流變小故發(fā)熱降低，浮力降低效果與沒(méi)有狹縫22的情況比較減小。另外，由于浮力降低效果在狹縫22部分的附近比在其它部分小，故作用于被加熱物13的浮力在整個(gè)被加熱物的范圍上是一樣的。
因此，如本實(shí)施例所述，狹縫22的數(shù)量最好設(shè)為兩個(gè)或兩個(gè)以上。這樣，旋回電流被割斷減小，由此產(chǎn)生的發(fā)熱變小。另外，最好對(duì)稱配制多個(gè)狹縫22。這樣，作用在被加熱物13上的浮力是一樣的。
另一方面，當(dāng)增加狹縫22的數(shù)量時(shí)，導(dǎo)電體17的面積變小，等效串聯(lián)電阻變小。由此，浮力的降低效果與沒(méi)有狹縫22的情況或狹縫22少的情況相比變小。如上所述，狹縫數(shù)量的增減上有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)上必須考慮。
另外，在本實(shí)施例中使用圓環(huán)狀導(dǎo)電體17。在此，所謂圓環(huán)狀實(shí)際上是“圓還狀”，如圖1所示，為安裝導(dǎo)電體17外徑的一部分形成凸?fàn)顣r(shí)也為圓環(huán)狀。這樣，導(dǎo)電體17最好為與線圈14和中心大致一致的圓環(huán)狀，由此，可平衡性良好地覆蓋線圈14，在被加熱物上產(chǎn)生的浮力容易形成得均勻。
另外，在本實(shí)施例的構(gòu)成例中將圓環(huán)的外徑設(shè)為180mm，但本發(fā)明不限于此，由于家庭用的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈的外徑與鍋的直徑對(duì)應(yīng)，為180mm左右，故與此大致對(duì)應(yīng)的大小160～200mm比較合適。
內(nèi)徑的大小由于外徑的大小而不同，研討結(jié)果表明，實(shí)用中理想的是外徑的25～50％，最好為30～45％。通過(guò)形成這樣的大小，在與上板12接觸的溫度傳感器35的安裝時(shí)不帶來(lái)障礙，使浮力降低。另外，在本實(shí)施例中，將導(dǎo)電體17設(shè)置為圓環(huán)狀，但本發(fā)明不限于此，內(nèi)外周也可以不是圓形，而是其它形狀，例如多邊形。導(dǎo)電體17的內(nèi)外徑或形狀只要考慮周圍部件等因素來(lái)設(shè)計(jì)即可。
另外，在導(dǎo)電體17中旋回的旋回電流必須不流入梳狀部19，同時(shí)，必須將梳狀部19本身的旋回電流降低。因此，最好將作為凹部的槽部25的總面積增大，將作為凸部的齒部24的各寬度減小。因?yàn)橥ㄟ^(guò)減小齒部24的面積可抑制渦電流的產(chǎn)生，且將齒部24內(nèi)產(chǎn)生的旋回電流降低。根據(jù)研討結(jié)果，齒部24的理想大小在實(shí)用中為0.5～10mm，最好為1～6mm。若小于0.5則生產(chǎn)性降低。若超過(guò)10mm則造成旋回電流的流入，同時(shí)，發(fā)生在齒部24內(nèi)且環(huán)流在齒部?jī)?nèi)的電流變大，發(fā)熱量變大。
各齒部24之間，即槽部25的寬度，根據(jù)研討結(jié)果，實(shí)用中理想的是0.5～3mm，最好為1～2mm。因?yàn)槿粜∮?.5mm則難于制造，若大于3mm則面積的減少增大，等效串聯(lián)電阻減少。另外，在本實(shí)施例中，槽部25的寬度是固定的，但本發(fā)明不限于此，例如可以使齒部24的寬度一定，也可是其他任意形狀。另外，不必有規(guī)律地配制像梳那樣的多個(gè)相同形狀的齒部24和槽部25，也可改變形狀或不規(guī)則地配制。另外，在本實(shí)施例中，將槽部25和齒部24配置成以圓環(huán)的中心為中心的放射狀。由此，導(dǎo)電體17容易制造，同時(shí)，浮力有效降低。但是，本發(fā)明不限于此。只要內(nèi)周部20上具有開(kāi)口在任意方向配制都可以。
梳狀部19的凹凸部不限定在本實(shí)施例的形狀上，只要是符合本發(fā)明的宗旨的結(jié)構(gòu)都可以。
在本實(shí)施例中，說(shuō)明了狹縫22的寬度為10mm的情況，但不限于此。由于狹縫22貫通導(dǎo)電體17的外周部21和開(kāi)口部18，故當(dāng)感應(yīng)加熱時(shí)在狹縫22兩側(cè)的導(dǎo)電體片17A、17B之間感應(yīng)形成高電壓。特別是當(dāng)開(kāi)口22為一個(gè)時(shí)其感應(yīng)電壓更大。另一方面，齒部24的長(zhǎng)度短，且齒部24被帶狀部27連接。因此，在隔著槽部25而形成的齒部24間感應(yīng)的電壓比在狹縫22間感應(yīng)的電壓小，且齒部24間的間隔也穩(wěn)定地維持。因此，槽部25的寬度可比狹縫22的寬度小。最好在制造上或部件管理上不產(chǎn)生問(wèn)題的范圍內(nèi)減小槽部25的寬度，增大浮力降低效果或等效串聯(lián)電阻。另外，也可以在狹縫22或槽部25內(nèi)插入或填充樹(shù)脂，這時(shí)形狀穩(wěn)定。
另外，在本實(shí)施例中敘述了梳狀部19僅設(shè)置在作為圓環(huán)的開(kāi)口部18的內(nèi)周部20上的情況，但本發(fā)明不限于此。將梳狀部設(shè)在內(nèi)周部20和內(nèi)周部20以外的位置也可以得到與在內(nèi)周部20上設(shè)置的梳狀部19的相同效果。另外，當(dāng)抑制不限于內(nèi)周部20的某一特定位置例如外周或外周的一部分的發(fā)熱時(shí)，在該部分使用本實(shí)施例的梳狀部19，則可得到效果。
導(dǎo)電體17不與上板12接觸也可。例如，也可在線圈14或保持線圈14的支承部件上載置導(dǎo)電體17。這樣，也可以像這樣從上板12分離或介由絕緣部件壓裝在上板12上。只是此時(shí)導(dǎo)電體17產(chǎn)生的熱被傳遞到上板12上，放熱作用變小。
其次，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的另一感應(yīng)加熱裝置的剖面圖。這樣，在導(dǎo)電體17和線圈14之間設(shè)置隔熱材料26更為理想。由此，從導(dǎo)電體17到線圈14的熱移動(dòng)減低。因此，可抑制線圈14的溫度升高，提高可靠性。另外，通過(guò)減少向線圈14的熱移動(dòng)，增加向被加熱物13的熱移動(dòng)，提高熱效率。根據(jù)上述，可縮短加熱時(shí)間，提高烹調(diào)性能。
另外，隔熱材料26可使用采用玻璃或陶瓷等無(wú)機(jī)纖維紡布或無(wú)紡布的耐熱性隔熱材料、或由云母構(gòu)成的隔熱材料。另外，也可以使用以上材料密封空氣，用空氣作為隔熱材料。
根據(jù)本發(fā)明，降低由鋁那樣的高電導(dǎo)率、低導(dǎo)磁率構(gòu)成的被加熱物的浮起量，同時(shí)，即使鍋底是凹部的凹翹鍋那樣的被加熱物可容易使用，得到便利性高的感應(yīng)加熱裝置。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，包括加熱線圈，其可對(duì)被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱，該被加熱物由鋁、銅、或具有與鋁和銅同等以上的電導(dǎo)率的低導(dǎo)磁率材料的任意一種材料構(gòu)成；導(dǎo)電體，其在所述加熱線圈和所述被加熱物之間相對(duì)所述加熱線圈設(shè)置，且具有相對(duì)所述加熱線圈中央部的開(kāi)口部，同時(shí)，具有在所述開(kāi)口部開(kāi)口且與外周部隔離而形成、限制在所述開(kāi)口部周圍產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起的發(fā)熱的槽部，并且，降低所述加熱線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)給予所述被加熱物的浮力。
2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電體具有在所述開(kāi)口部周圍隔著所述槽部把齒部設(shè)置成梳狀的梳狀部。
3.如權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電體至少具有一個(gè)貫通外周部和所述開(kāi)口部的狹縫。
4.如權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述狹縫的寬度比所述槽部的寬度大。
5.如權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述狹縫是多個(gè)狹縫的一個(gè)，所述多個(gè)狹縫對(duì)稱設(shè)置。
6.如權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電體形成或排列成圓環(huán)狀，且所述導(dǎo)電體的中心和所述加熱線圈的中心一致。
7.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，圓環(huán)形狀的所述導(dǎo)電體的外徑為160mm以上200mm以下，所述開(kāi)口部的內(nèi)徑為所述外徑的25％以上55％以下。
8.如權(quán)利要求7所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述開(kāi)口部的內(nèi)徑為所述外徑的30％以上45％以下。
9.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述齒部的寬度為0.5mm以上10mm以下。
10.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述齒部的寬度為1mm以上6mm以下。
11.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述槽部的寬度為0.5mm以上3mm以下。
12.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述槽部的寬度為1mm以上2mm以下。
13.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述槽部設(shè)置成以所述開(kāi)口部的中心呈放射狀。
14.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，還具有在所述導(dǎo)電體和所述加熱線圈之間設(shè)置的隔熱材料。
15.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，還具有構(gòu)成外殼的主體；載置所述被加熱物、且設(shè)于所述主體上部的上板，所述加熱線圈設(shè)于所述上板的下方，所述導(dǎo)電體設(shè)于所述加熱線圈和所述上板之間。
全文摘要
一種感應(yīng)加熱裝置，其降低被加熱物上產(chǎn)生的浮力的導(dǎo)電體，由于中央部設(shè)置的開(kāi)口部的直徑小，故導(dǎo)電體的面積變大而浮力降低。另外，在開(kāi)口部周圍設(shè)有導(dǎo)電體內(nèi)產(chǎn)生的旋回電流不流動(dòng)的梳狀部。由此，即使使用凹翹鍋(凹反り鍋)時(shí)，開(kāi)口部的周圍也不異常發(fā)熱，可使加熱線圈長(zhǎng)時(shí)間以高功率輸出。
文檔編號(hào)H05B6/12GK1698401SQ200480000259
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者慶島敏弘, 片岡章, 弘田泉生 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社