JP2003288976A

JP2003288976A - 誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2003288976A
Application number: JP2002092129A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Aihara; 勝行相原; Nobuyoshi Makio; 信芳槇尾
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: JP3861731B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低透磁率かつ高電気伝導率の材料で形成され
た被加熱物を加熱することができるとともに、被加熱物
に働く浮力を低減できる誘導加熱装置を提供すること。【解決手段】放射率を高める処置を施した電気導体２
７を加熱コイル２１と低透磁率かつ高電気伝導率の材料
でなる被加熱物２９の間に設けることにより、加熱状態
と同様の位置配置で、加熱周波数近傍の周波数を使用し
て測定した加熱コイル２１の入力インピーダンスにおけ
る等価直列抵抗を大きくする機能を有するとともに、加
熱コイル２１に流れる電流の値を小さくして被加熱物に
作用する浮力を低減した誘導加熱装置とすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭やオフィ
ス、レストラン、工場などで使用される誘導加熱装置に
関するものであり、さらに詳しくはアルミニウムや銅と
いった低透磁率かつ高電気伝導率なる特性の材料ででき
た被加熱物を加熱する誘導加熱調理器、誘導加熱式湯沸
かし器、誘導加熱式アイロン、またはその他の誘導加熱
式加熱装置等で、特にアルミニウムを加熱可能とする誘
導加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下従来の誘導加熱装置として、誘導加
熱コイルから高周波磁界が発生し、電磁誘導による渦電
流で鍋等の被加熱物が加熱される誘導加熱調理器につい
て図９を用いて説明する。

【０００３】図９において１は鍋形状をした被加熱物で
ある。２は加熱コイルで、図示しない高周波インバータ
から高周波電流を供給され高周波磁界を発生し、被加熱
物１に磁界を照射する。３はフェライトなどの高透磁率
の磁性体で、加熱コイル２からの高周波磁界を効率よく
被加熱物１に伝達するために設けている。４は絶縁体
で、具体的にはセラミック材の厚み４ｍｍなるプレート
であり、被加熱物１が載置される。また、絶縁体４の裏
面には、コンデンサ７を介してアースあるいは整流器の
入力または出力電位に接続されたカーボン製の導電性塗
膜５が印刷され、さらに、加熱コイル２の周部にはリン
グ状に加工された磁気シールドリング６が設けられてい
る。

【０００４】この構成において、加熱コイル２から高周
波磁界が発生すると、底部に誘起した電磁誘導による渦
電流のために被加熱物１が加熱される。また、導電性塗
膜５の静電シールド作用により、加熱コイル２に発生す
る高周波高電圧と浮游容量によって加熱コイル２から人
体を介して大地へと漏洩する漏れ電流が抑制される。ま
た、磁気シールドリング６には、加熱コイル２から発生
する高周波磁界により、誘導電流が発生しその誘導電流
が反磁界を発生し結果的に加熱コイル２周囲に漏洩する
磁界を抑制することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成におい
て、被加熱物１の底面には電流が誘起され、この電流は
加熱コイル電流との相互作用で被加熱物１の底面に加熱
コイル２から遠ざかろうとする反発力を生じる。一方被
加熱物１が鉄などの高透磁率材料で、抵抗率がある程度
大きい鉄製である場合には、所定の出力を得ようとする
場合に、誘導される電流値が少なくてよく上記の反発力
が小さいと同時に、磁束が被加熱物１に吸収されるので
吸引力が働き、被加熱物１が浮き上がったりずれたりす
る恐れはなかった。

【０００６】一方、特に被加熱物１がアルミニウムや銅
といった低透磁率かつ高電気伝導率なる材料製である場
合には、所定の加熱出力を得るために加熱コイル２に流
す電流を大きくして被加熱物１に電流を多く流す必要が
あり、反発力が大きくなると同時に、被加熱物１が鉄な
どの高透磁率材料である場合のような吸引力が働かな
い。従って、加熱コイル２の磁界と誘導電流の作用によ
り被加熱物１に加熱コイル２から遠ざかる方向に浮力が
強く働き、被加熱物１の重量が軽い場合には、被加熱物
１が浮力によりずれたり、被加熱物１の戴置面からの浮
きが生じるおそれがある。

【０００７】図１０にこの時の加熱コイル２の電流の流
れと被加熱物１に流れる渦電流のマクロ的な流れを示
す。図１０（ア）は加熱コイル２に流れる電流の向きを
被加熱物１側からみた図である。同図（イ）は、被加熱
物１に流れる渦電流を加熱コイル２と逆側（（ア）と同
方向側）から見た図である。図に示すように被加熱物１
に流れる渦電流は加熱コイル２に流れる電流と逆向きか
つ略同形状のループ状で流れる。従って同じ断面積（略
加熱コイル２の面積）の永久磁石２つが異極（例えばＮ
極とＮ極）で存在することとほぼ等価になって、大きな
反発力となるものである。

【０００８】この現象は、被加熱物１の材料がアルミニ
ウムや銅である場合に顕著である。すなわち同じ低透磁
率材料であっても、非磁性ＳＵＳのようなアルミニウム
や銅よりも電気伝導率が低い材料の場合は、加熱コイル
２に流す電流が少なくても十分な発熱が得られるので、
被加熱物１に誘導される電流が発生する反発磁界が小と
なるものである。

【０００９】図１１に、アルミニウムで作られた被加熱
物１を加熱時の入力電力と浮力の相関の一例を示す。図
１１のグラフにおいて、横軸は入力電力で、縦軸は浮力
で示している。この図で分かるように、入力電力の増加
に伴い、浮力も増加し、その浮力が被加熱物１の重量を
超えると、被加熱物１のずれ、浮き等が生じることにな
る。

【００１０】こういった背景から昨今、特開昭６１−１
２８４９２号公報や、特開昭６２−２７６７８７号公報
で開示されているような重量センサを用いて被加熱物の
移動を検出する技術、特開昭６１−７１５８２号公報で
開示されているような磁気センサを用いて被加熱物１の
位置を検出する技術、さらに特開平４−７６５６３３号
公報で開示されているような共振周波数検出手段を用い
て被加熱物１が浮力により移動したことを検出する技術
等が開示されている。

【００１１】しかしながら、いずれの技術も被加熱物１
に所定以上の浮力が作用したこと、あるいは被加熱物１
が浮いたあるいは移動したことを検出した場合に、それ
以上浮かないように、あるいは移動しないように被加熱
物１を加熱するための加熱電力を抑制したりあるいは加
熱動作そのものを停止するものであり、このような場合
には、十分な火力が得られず、更には調理動作の継続が
中断されるという状況に陥ってしまうという課題があっ
た。

【００１２】例えば質量３００ｇのアルミニウム製の雪
平鍋で、２００ｃｃの水を加熱する場合、図１１より約
８５０Ｗ以上の入力電力で浮力が鍋と調理物（水）の合
計質量を上回り、鍋が浮き上がってこの電力以上の入力
電力で加熱することが困難となる。従って上記従来の方
式においては、例えばアルミ負荷鍋と検知した場合に鍋
の浮き上がる入力電力以下、例えば８００Ｗに入力電力
を抑制することが鍋浮きを生じない様にするための対策
手段として想定できるが、発明者らの実験によれば、こ
の様な入力電力で加熱しても上記の水を沸騰状態にする
ことは困難であり、アルミニウム製の鍋を加熱できる誘
導加熱調理器としては加熱性能が極めて低いものとな
る。また、入力１０００Ｗ程度であれば２００ｃｃの水
は沸騰状態とすることは可能であるが加熱速度は遅いも
のとなる。

【００１３】そこで本発明は、上記従来の課題を解決す
るもので、簡単な構成で被加熱物に働く浮力を低減し、
被加熱物が軽量であっても十分な入力電力を確保でき
る、使い勝手の良い誘導加熱調理器、あるいはアルミニ
ウム製の負荷を安定的に加熱することのできる誘導加熱
装置を実現することを主たる目的とし、さらには加熱コ
イル２に高周波電流を供給する高周波回路のスイッチン
グ素子の損失を同時に低減するとともに、浮力を低減す
る簡単な構成において発熱および損失を低減することで
機器内部の温度上昇低減および被加熱物の加熱効率を高
めることを目的としたものである。

【００１４】

【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、本発明の誘導加熱装置は、アルミニウム若し
くは銅又はこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低
透磁率材料からなる被加熱物と、加熱コイルとの間に電
気導体を設け、この電気導体は、加熱コイルの等価直列
抵抗（被加熱物及び電気導体を加熱状態と同様の位置配
置で、加熱周波数近傍の周波数を使用して測定した加熱
コイルの入力インピーダンスにおける等価直列抵抗（以
下単に加熱コイルの等価直列抵抗と呼ぶ））を大きくす
るものである。

【００１５】このような電気導体は、同一出力を得る場
合の加熱コイルに流れる電流を低減して、加熱コイルの
発生する磁界により前記被加熱鍋に対して働く浮力を低
減する浮力低減機能を有する。この結果アルミニウム若
しくは銅又はこれらと略同等以上の電気伝導率を有しか
つ低透磁率材料からなる被加熱物を加熱した時に浮き上
がったりずれたりするのを防止するとともに、加熱コイ
ルに高周波電流を供給するスイッチング素子や共振コン
デンサ等の部品の損失を低減することができる。

【００１６】また、この電気導体の放射率を高めること
によって、電気導体の発熱および損失を低減することが
できる。この結果、機器内部の温度上昇を低減するとと
もに被加熱物の加熱効率を高めることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、本発明
の誘導加熱装置は、アルミニウム若しくは銅又はこれら
と略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からな
る被加熱物を誘導加熱可能な加熱コイルと、前記加熱コ
イルと前記被加熱物との間に設けられた電気導体とを備
え、前記電気導体は前記加熱コイルに対向して前記被加
熱物を配置した時の前記加熱コイルの等価直列抵抗を大
きくするとともに、前記加熱コイルの発生する磁界が前
記被加熱物に対して働く浮力を低減する浮力低減機能を
有してなることにより、加熱コイルから発生する磁界は
電気導体の影響を受けて向き及び強度分布が変わる。

【００１８】一方、電気導体がない場合には、加熱コイ
ルから発生する高周波磁界は、加熱コイルから発生した
磁界を相殺する様に被加熱物に誘導電流が誘起する。こ
の結果、加熱コイル電流と方向が逆で平行な誘導電流が
高電気伝導率の被加熱体に誘導され、その電流と加熱コ
イルから放射される磁界との相互作用により、被加熱体
に浮力が発生する。

【００１９】しかしながら、当該電気導体が存在するこ
とにより、加熱コイルから発生する磁界は、電気導体と
被加熱物に鎖交するため、両者に誘導電流を発生するこ
とになる。すなわち、電気導体に誘導された誘導電流の
発生する磁界と被加熱物に誘導された電流の発生する磁
界の重畳磁界が、加熱コイルの発生する磁界の変化を妨
げるように電気導体及び被加熱物に誘導電流が流れるこ
とになる。

【００２０】つまり、被加熱物に誘導される電流の分布
が、電気導体に誘導電流が発生することにより変わるこ
とになる。この電流分布の変化で、加熱コイルの等価直
列抵抗が大きくなることにより、同一出力を得る場合の
加熱コイルに流す電流値を小さくすることができ、被加
熱物に作用する浮力が低減するとともに、電気導体が被
加熱物に働くべき浮力の一部を分担することで被加熱物
に作用する浮力が低減できることになるわけである。併
せて、加熱コイル、加熱コイルを駆動する共振電流を発
生するインバータに使用されるスイッチング素子、及び
共振コンデンサ等の高周波部品のスイッチング損失を低
減することができるという作用をも有するものである。

【００２１】ここで、電気導体は被加熱物に働くべき浮
力の一部を分担することによって発熱および損失を生じ
るものであるが、この電気導体の放射率を高めることに
よって、自身の発熱を放射して温度低減するとともに、
放射伝熱によって被加熱物の加熱効率を高めるものであ
る。

【００２２】ここで、放射率（放射率とは、ある一定の
温度のもとにおいて、物体が放射する放射能のうち、完
全黒体が出す放射能を最大限ととしたときの比で表した
ものである。）を高める方法としては、特に限定される
ものではないが、電気導体自体を放射率の高い材料で構
成することはいうまでもなく、他に例えば物理的な処理
として塗装、印刷、接着、溶着、溶射、溶接、接合等に
よって放射率を高める方法や、化学的な処理にて電気導
体に用いる基材自体を酸化あるいは腐食等を施すことに
よって放射率を高める方法等がある。

【００２３】請求項２に記載の発明は、特に、電気導体
は加熱コイル側、あるいは被加熱物側のいずれか一方に
放射率を高めてなることにより、片側は反射面、もう一
方は放射面となり、他からの熱を受けたくない側と熱を
放射したい側を限定することができるものである。特に
アルミニウムは反射率が高いことから一般的に反射板と
して使用されることが多く、本発明に適する材料であ
る。同時に、アルミニウムの場合は陽極酸化（アルマイ
ト処理）によって放射率を高めることが容易であり本発
明には最適と言える。

【００２４】請求項３に記載の発明は、特に、電気導体
は物理的な処理によって放射率を高めてなるものであ
り、例えば塗装、印刷、接着、溶着、溶射等によるもの
である。この方法は、基材に用いる電気導体は一定で各
種方法の取捨選択が自由であるという利点と、比較的安
価において処理が可能であり量産性が高い。

【００２５】請求項４に記載の発明は、特に、電気導体
は化学的な処理によって放射率を高めてなるものであ
り、例えば基材自体を酸化あるいは腐食等を施すことに
よって放射率を高めるものである。この方法は、基材自
体に処理するため機械的な強度が高いとともに、物理的
な処理のように付着物を伴わないため層間伝熱による損
失が少なく放熱効率が高い。

【００２６】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００２７】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施
例における誘導加熱装置の一実施例である誘導加熱調理
器の加熱コイル２１及びその周辺の構成を示す斜視図で
あり、図２は誘導加熱装置本体（図示せず）に収納され
た加熱コイル２１と、前記本体上部に固定された天板２
８と、前記天板２８に載置される被加熱物２９を示す断
面図である。

【００２８】図１及び図２において、加熱コイル２１は
素線を束ねた撚り線を２層以上にして平板状に巻回さ
れ、保持板２２上部に載置される。保持板２２は耐熱樹
脂製で４本の略直方体をした棒形状の強磁性体であるフ
ェライトコア２３ｂ〜２６ｂを加熱コイル２１の下部に
位置し、加熱コイル２１の下面に略平行に、そしてそれ
らと一体的に成形されている。また、フェライトコア２
３ｂ〜２６ｂの両端にはフェライトコア２３ａ〜２６ａ
とフェライトコア２３ｃ〜２６ｃが接して設けられる。
このためフェライトコアは全体として断面が被加熱物２
９に向けて開いたコの字状に形成される。保持板２２は
フェライトコアの表面を覆うように（部分的に冷却のた
め覆っていない）成形され加熱コイル２１と電気的に絶
縁される構成になっている。

【００２９】加熱コイル２１上部にはカーボン材料で形
成された導電塗膜３２がマイカ製の絶縁板３０、３１の
間に形成されている。この導電膜３２は端子３３と接続
され、さらにコンデンサ３４を介して商用電源電位ある
いは加熱コイル２１に高周波電流を供給するインバータ
の入力する商用電源を整流した電位あるいは大地に接続
される。

【００３０】電気導体２７は、厚さが略１ｍｍの材料が
アルミニウムの板により形成され、マイカ製の絶縁板３
１と天板２８の間に設けられており、図１に示すよう
に、外径及び内径が加熱コイル２１のものとほぼ同じの
略ドーナツ状をして、幅約６ｍｍのスリット２７ａが外
周から内周に渡って設けられている。電気導体２７の位
置は３箇所ある脚部２７ｂと保持板２２により規制され
る。

【００３１】電気導体２７は中央に開口部３７を設け、
上部（被加熱物２９側）から見て、外側の立ち上がり部
であるフェライトコア２３ａ〜２６ａの上端面は電気導
体２７の外周より外側に位置し、内側の立ち上がり部で
あるフェライトコア２３ｃ〜２６ｃの上端面は開口３７
の周部より内側に位置している。サーミスタ３５はホル
ダー３６にはめ込まれて、天板２８裏面に当接される。
絶縁体である天板２８は耐熱セラミックス製で、その上
にアルミニウム製の被加熱物２９が加熱コイル２２に対
向する様に載置される。

【００３２】図３に電気導体として一般的なものの基材
自体の放射率を示すとともに、図４に放射率を高めた場
合の一例を示すものである。

【００３３】ここで、電気導体２７は、放射率を高めた
ものであり、放射率を高める方法としては、特に限定さ
れるものではないが、電気導体２７自体を放射率の高い
材料で構成することはいうまでもないが、図３に明らか
なように電気導体２７の一般的な放射率は低いため、例
えば物理的な処理として塗装、印刷、接着、溶着、溶
射、溶接、接合等によって放射率を高める方法があり、
具体的にはフッ素やシリコーンあるいはアクリル等の黒
色塗装あるいはシルク印刷やパット印刷による黒色化あ
るいはメッキ処理やゴムによるコート処理あるいは粉体
溶射、クラッド材やロー付けあるいはブラスト処理等が
ある。また、化学的な処理として電気導体２７に用いる
基材自体を酸化あるいは腐食等を施すことによって放射
率を高める方法があり、アルミニウムの陽極酸化（アル
マイト処理）や電解着色あるいは鋼の酸化メッキ処理や
銅のエッチング処理等がある。

【００３４】以下上記実施例の動作および作用について
説明する。加熱コイル２１には約７０ｋＨｚの高周波電
流が供給される。加熱コイル２１は、高周波電流が供給
されると磁界を発生するが、加熱コイル２１下方では高
透磁率材料であるフェライトコア２３ｂ〜２６ｂがあり
磁束がフェライトコアに集中するので、磁界が被加熱物
２９と反対側に膨らむのを防止できる。一方加熱コイル
２１の上部に出た磁界は電気導体２７に鎖交するので電
気導体２７に誘導電流が誘起される。電気導体２７の厚
みは約１ｍｍで浸透深さ以上の厚みを有するので電気導
体に鎖交した磁界の大部分はほとんど電気導体を通過せ
ず外周側または内周側に迂回してから被加熱物２９方向
に導かれる。フェライトコア２３ａ〜２６ａ、２３ｃ〜
２６ｃは上方の被加熱物の方向に磁界を効率良く導く作
用する。

【００３５】なお、フェライトコア２３ａ〜２３ｃ、２
４ａ〜２４ｃ、またはフェライトコア２５ａ〜２５ｃは
それぞれ、別の３つのフェライトコアを接した状態で組
み合わせて配置しているが、それぞれ略同形状となるよ
うに一体に成形しても開磁路であるので同様の効果が得
られる。

【００３６】被加熱物２９に誘起された誘導電流は加熱
コイル２１の発生する磁界分布と、電気導体２７に誘起
された電流の発生する磁界分布の重畳した磁界分布が被
加熱物２９に鎖交することにより発生するものである。
このように、電気導体２７が介在することにより、被加
熱物２９に誘導される電流分布が変化し、さらに電気導
体２７に発生する電流分布が加わるということから、加
熱コイル２１の等価直流抵抗が大きくなる。

【００３７】等価直列抵抗が大きくなると、同じ加熱コ
イル電流でも被加熱物２９における発熱量が大きくなる
ので同一消費電力を得ようとする場合には加熱コイル電
流を小さくすることができ、それに伴い浮力も低減する
ことができる。

【００３８】図５に被加熱物がアルミニウム製の鍋の場
合における消費電力と浮力の関係を、アルミニウム製の
電気導体２７がある場合（Ｂで示す）とその電気導体が
ない場合（Ａで示す）について、また、図６には、消費
電力と加熱コイル電流の関係を、電気導体２７がある場
合（Ｂで示す）と電気導体がない場合（Ａで示す）につ
いて測定結果の一例をしめしている。ただし、インバー
タの共振周波数は約７０ｋＨｚである。

【００３９】これらの測定結果によると、電気導体２７
を挿入することにより、等価直流抵抗（Ｒｓ）は１．０
９Ωから２．３Ωに増加し、消費電力が２ｋＷに出力を
設定した場合に、被加熱物２９に働いた浮力は約９００
ｇから約５００ｇに低減するとともに、加熱コイル２１
の電流も約４０Ａｒｍｓから約３３Ａｒｍｓに低減し
た。また、加熱コイル２１の電流の低減に伴いインバー
タを駆動するパワースイッチング素子の損失、加熱コイ
ル２１の損失も大幅に低減する。なお、鉄系の被加熱物
２９の場合には電気導体２７を挿入することにより、加
熱コイルの等価直列抵抗大きくするという作用はほとん
ど得られない。

【００４０】また、電気導体２７を設けることで、電気
導体２７の損失が発生する。発明者らの実験によれば、
消費電力が２ｋＷであったとき、前記電気導体２７の損
失は一例として約２７０Ｗと推定された。この時、加熱
コイル２１を含めた誘導加熱装置内部の損失は加熱コイ
ル電流の低減作用により約２１０Ｗと推定された。この
ように、電気導体２７を挿入することにより、その発熱
による損失が発生するものの、内部損失が低減すること
により、その差は約６０Ｗと大幅な加熱効率の低下を防
止することができる。

【００４１】また、図２のように電気導体２７を天板２
８当接させて、電気導体２７の熱を、熱伝導で天板２８
を介して被加熱物２９に与えれば、前記の加熱効率の低
下をカバーすることが可能である。このように、電気導
体２７の発熱による損失の増加は、機器全体の加熱効率
でみれば、加熱コイル２１の電流が低減するので、相当
な部分が他の部分の損失低下で相殺される。

【００４２】また、電気導体２７には、スリット２７ａ
を設けている。このスリット２７ａを設け無いほうが等
価直流抵抗（Ｒｓ）を増加する作用が大きい。しかしな
がら、この場合には、電気導体２７に誘導される電流量
が多いため発熱量が極めて大きく加熱効率の低下も大き
い。スリット２７ａを設けることで、このスリット２７
ａを設けない場合より等価直流抵抗は小さくなるが、電
気導体２７に誘起される加熱コイル２１の電流と逆方向
の略平行な加熱コイル２１の中心の周りを周回するよう
に流れる周回電流が流れないようにし、分布の異なる誘
導電流を電気導体２７内に分布せしめるものである。こ
れにより、電気導体２７の発熱を抑制するとともに、等
価直流抵抗を増加させる作用を生じさせるものである。

【００４３】導電膜３２は加熱コイル２２の上部に近接
して設けられ、コンデンサ３４を介して、商用電源電
位、インバータの入力電位となる電源電流整流器の出力
電位、またはアース電位に接続されるので加熱コイル２
１から使用者に漏洩するリーク電流を低減することがで
きる。しかしながら、この導電膜３２は膜圧が薄く電気
伝導率も低いので、誘導電流の発生量が極めて少なく、
加熱コイル２１から発生する磁界の分布を変える作用は
ほとんどないので、電気導体２７のような等価直列抵抗
の増加作用、加熱コイル電流の低減作用、そして浮力低
減作用はほとんど得られない。

【００４４】また、ここで図７に電気導体２７に放射率
を高める処理を施したときの電気導体２７の温度上昇に
ついて、基材はアルミニウムにて黒色陽極酸化処理（放
射率０．９０）を施したときと施してないときの測定結
果を一例として示す。また、図８に電気導体２７の加熱
コイル２１側を反射面（放射率０．０４）、被加熱物２
９側を放射面として、基材はアルミニウムにて被加熱物
２９側のみ黒色陽極酸化処理を施したときの加熱コイル
２１と被加熱物２９（水負荷時）の底面の温度上昇並び
に被加熱物２９の加熱効率の測定結果を一例として示
す。ここで、被加熱物２９はアルミニウム製とし、イン
バータの共振周波数は約７０ｋＨｚ、消費電力は２ｋＷ
である。

【００４５】これらの測定結果によると、アルミニウム
に黒色陽極酸化処理を施すことによって、自身の発熱は
６１Ｋ低減することになり、ワットに換算すると約３３
Ｗの低減効果が得られるものである。この結果、機器の
内部温度上昇は低減するとともに加熱効率にすると約
１．７％の改善効果が得られるものである。

【００４６】また、加熱コイル２１側を反射面にし、被
加熱物２９側を放射面として黒色陽極酸化処理を施すこ
とによって、加熱コイル２１の温度上昇を低減するとと
もに被加熱物２９への放射伝熱効果によって、加熱効率
で約４．６％の改善効果が得られるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アルミ
ニウムや銅など低透磁率かつ高電気伝導率の材質の被加
熱物を加熱可能で、加熱時における加熱コイル等の内部
部品損失及び被加熱物に働く浮力の低減および浮力を低
減する簡単な構成における発熱および損失を低減するこ
とで、機器内部の温度上昇低減および被加熱物の加熱効
率を高めることが可能な誘導加熱装置を実現できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の
要部斜視図

【図２】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の
要部断面図

【図３】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の
電気導体として一般的な放射率を示す図

【図４】本発明の第１実施例における誘導加熱装置の電
気導体に放射率を高める処置を施したときの放射率を示
す図

【図５】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の
加熱コイルの等価直列抵抗と浮力の相関を示す図

【図６】本発明の第１の実施例における誘導加熱装置の
加熱コイルの等価直列抵抗と加熱コイル電流値の相関を
示す図

【図７】本発明の第１実施例における誘導加熱装置の電
気導体に放射率を高める処置を施したときの測定結果を
示す図

【図８】本発明の第１実施例における誘導加熱装置の電
気導体に被加熱物側のみ放射率を高める処置を施したと
きの測定結果を示す図

【図９】従来の誘導加熱装置の要部断面図

【図１０】（ア）従来の誘導加熱装置における加熱コイ
ルに流れる電流の向きを被加熱物側から見た図（イ）同、誘導加熱装置における被加熱物に流れる渦電
流を加熱コイルと逆側から見た図

【図１１】従来の誘導加熱装置の入力電力と浮力の相関
図

【符号の説明】

２９被加熱物２１加熱コイル２７電気導体３７開口２８天板（絶縁体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミニウム若しくは銅またはこれらと
略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる
被加熱物を誘導加熱可能な加熱コイルと、前記加熱コイ
ルと前記被加熱物との間に設けられた電気導体とを備
え、前記電気導体は前記加熱コイルに対向して前記被加
熱物を配置した時の前記加熱コイルの等価直列抵抗を大
きくするとともに、前記加熱コイルの発生する磁界が前
記被加熱物に対して働く浮力を低減する浮力低減機能を
有し、前記電気導体の放射率を高めてなる誘導加熱装
置。
【請求項２】電気導体は加熱コイル側あるいは、被加
熱物側のいずれか一方に放射率を高めてなる請求項１に
記載の誘導加熱装置。
【請求項３】電気導体は物理的な処理によって放射率
を高めてなる請求項１ないし２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】電気導体は化学的な処理によって放射率
を高めてなる請求項１ないし２に記載の誘導加熱装置。