JP4660984B2

JP4660984B2 - Heating coil for induction heating cooker

Info

Publication number: JP4660984B2
Application number: JP2001194104A
Authority: JP
Inventors: 弘一細井; 泉生弘田; 篤志藤田; 昭夫初本; 信芳槇尾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP2003017233A

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１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２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３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２〜４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１）
図１２〜図１４は、順に本発明の第１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】
（参考例４）
図１５、図１６は、本発明の第４の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２）
図１７〜図１９は、それぞれ、本発明の第２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２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１〜４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、本発明によれば、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１〜４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１における加熱コイルの斜視図
【図１３】本発明の実施例１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１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】本発明の参考例４における加熱コイルの斜視図
【図１６】本発明の参考例４における加熱コイルの要部断面図
【図１７】本発明の実施例２における加熱コイルの斜視図
【図１８】本発明の実施例２における加熱コイルの要部断面図
【図１９】本発明の実施例２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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heating coil in an induction heating cooker.
[0002]
[Prior art]
The structure of the heating coil in the conventional induction heating cooker will be described with reference to two examples in FIGS. As a first example, in FIGS. 20 to 22, 1 is a heating coil that generates a high-frequency magnetic field, 2 is a heating coil support made of a heat-resistant resin that supports the heating coil 1, and 3 is a driving coil 1. Inverter circuit, 4 is a top plate portion on which a pan or the like is placed, and 5 is an outer shell for supporting the components. 6 is an element wire which is a low resistance electric conductor such as copper constituting the heating coil, and 7 is an insulating layer made of a heat resistant resin or the like provided around the element wire 6. The heating coil 1 is formed by twisting dozens of strands 6 each having an insulating layer 7 having a diameter of about 0.3 mm, and each strand 6 is wound in a spiral shape with a twist pitch of about several centimeters. However, it goes around spirally. (Litz wire configuration) When a high-frequency current is passed through the heating coil 1, the resistance increases and the loss of the heating coil 1 increases due to the skin effect in which the current concentrates in the vicinity of the surface of each element wire 6. Thus, if the surface area of the heating coil as a whole is increased and the high-frequency current reaches a certain level, the influence of the skin effect can be reduced.
[0003]
On the other hand, although it demonstrates by the system which does not use a litz wire structure as a 2nd example, in FIG. 23, 8 is a flat wire of a thin electric conductor with a thickness of about 0.03 mm, and 9 is the same structure from 1 to 5. This is an insulating layer made of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 8, and about 10 flat wires 8 are laminated via the insulating layer 9. (In FIG. 23, for the sake of clarity, the number is set to 4) 10 is a laminated wire in which the flat wire 8 and the insulating layer 9 are laminated, and this is wound in a spiral shape. By configuring in this way, the surface area of the flat wire 8 is larger than the surface area of the strand 6 in the litz wire configuration, so that the resistance when a high-frequency current is passed can be reduced and the loss of the heating coil 1 is reduced. can do. Further, a cheap and high-quality manufacturing method for the laminated wire 10 of the rectangular wire 8 will be described. In FIG. 24, reference numeral 11 denotes a laminated plate wound in a roll shape having a width of several tens of centimeters and a length of several tens of meters. An electrical conductor and an insulating layer are laminated, and 12 is a slitter that cuts the laminated plate 11 into a ribbon shape (hereinafter referred to as slit cutting).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the first example of the litz wire configuration will be described. When a non-magnetic metal such as an aluminum pan is heated, a high-frequency current of 50 kHz or more flows through the heating coil by the inverter circuit. Since the surface area of the wire is still small, the resistance cannot be reduced, causing a very large loss (heat generation), and the problem of far exceeding the cooling level when used as a general cooker Had.
[0005]
In addition, in the configuration of the laminated wire of the second example, since about 10 thin electric conductors are laminated, the surface area is sufficiently secured, but when creating the laminated wire, slitting is performed by a slitter. However, since the cut surface is naturally not provided with an insulating layer, insulation between thin electrical conductors is not reliably performed, and burrs are generated on the cut surface, and insulation between electrical conductors is also ensured. There was a problem that the surface area of the laminated wire could not be greatly increased. <If the insulation of each line is not ensured in the laminated line and the assembly (same layer) of the laminated line, the laminated line becomes only one single line, and the surface area cannot be gained. >
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and when creating a heating coil of an induction heating cooker, an insulating layer is provided on a cut surface of a slit-cut laminated wire, so that a cheap and high-quality laminated wire is provided. That is, it aims at providing a heating coil.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the conventional problems, the present invention provides a plurality of thin electrical conductors.ButLaminated through insulating layerIsThe laminated board was slit cutComprising a laminated wire, and after rounding the cut surface of the laminated wire,Insulating layer on cut surface of laminated wireIt is applied so that the longitudinal direction of the cross section of the laminated line is substantially perpendicular to the bottom of the objectSpirally woundIn addition, a plurality of the spiral laminated wires are stacked in the inner and outer circumferential directions and the vertical direction, and the winding is performed while rotating the positional relationship between the laminated wires.By doing so, insulation between the lamination | stacking of each electric conductor can be performed reliably, and the surface area as the whole heating coil can be ensured large.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Claim1The invention described inA laminated board in which a plurality of thin electric conductors are laminated via an insulating layer is provided with a laminated wire obtained by slit-cutting, and after cutting the cut surface of the laminated wire, an insulating layer is applied to the cut surface of the laminated wire. And wound in a spiral shape so that the longitudinal direction of the cross section of the laminated wire is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and a plurality of the spiral laminated wires are stacked in the inner and outer circumferential directions and the vertical direction. It is a heating coil for an induction heating cooker that is wound while rotating its positional relationship.Since the cut surface of the laminated wire is rounded (the burrs are removed by polishing, etc.) and the insulating layer is applied, the insulating layer is provided after removing the burrs generated on the slit cut surface. It is possible to more reliably insulate between the stacked layers, and to secure a large surface area as the entire heating coil.In addition, each block of the laminated wire is swirling within the same area (like twisting in a so-called litz wire configuration), which suppresses concentration on specific electrical conductors due to proximity effects and makes current distribution more uniform Can be.Therefore, even when a high-frequency current flows, the current distribution in the laminated wire can be made uniform, so that a heating coil with less loss can be provided, and a laminated wire that is slit-cut is used, so that it is inexpensive and of high quality. A good heating coil can also be provided.
[0009]
  Claim2The invention described inA laminated board in which a plurality of thin electrical conductors are laminated via an insulating layer is provided with a laminated line obtained by slit cutting, and after the cut surface of the laminated line is etched, an insulating layer is applied to the cut surface of the laminated line. And wound in a spiral shape so that the longitudinal direction of the cross section of the laminated wire is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and a plurality of the spiral laminated wires are stacked in the inner and outer circumferential directions and the vertical direction. It is a heating coil for an induction heating cooker that is wound while rotating its positional relationship.Since the insulating layer is applied after the cut surface of the laminated wire is etched and the insulating layer is applied, the insulating layer is provided after removing the burrs generated on the slit cut surface. The surface area of the heating coil as a whole can be ensured.In addition, each block of the laminated wire is swirling within the same area (like twisting in a so-called litz wire configuration), which suppresses concentration on specific electrical conductors due to proximity effects and makes current distribution more uniform Can be.Therefore, even when a high-frequency current flows, the current distribution in the laminated wire can be made uniform, so that a heating coil with less loss can be provided, and a laminated wire that is slit-cut is used, so that it is inexpensive and of high quality. A good heating coil can also be provided.
[0011]
  Claim3The invention described in claim1In the assembly of the insulation laminated wires wound in a spiral shape, a gap larger than the gap between the insulation laminate wires is formed in the vicinity of the central portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion. By providing, insulation between the lamination | stacking of each electric conductor can be performed more reliably, and the surface area as the whole heating coil can be ensured large. Therefore, even when a high-frequency current flows, the current distribution in the laminated wire can be made uniform, so that a heating coil with less loss can be provided, and a laminated wire that is slit-cut is used, so that it is inexpensive and of high quality. A good heating coil can also be provided. In addition, since the space under the most heated magnetic field near the center between the inner and outer peripheries of the heating coil, that is, under the most heated area on the bottom surface of the non-heated object is a space, the magnetic field at that place is reduced, and the non-heating Since the heating temperature distribution as the whole object bottom can be made uniform, a heating coil that can be cooked deliciously and without unevenness can be provided.
[0012]
【Example】
  Examples of the present inventionAnd reference examplesWill be described with reference to the drawings.
[0013]
  (referenceExample 1)
  1 to 4 show the first of the present invention in order.referenceSectional drawing of the induction heating cooking appliance in an example, the perspective view of a heating coil, the principal part sectional drawing of a heating coil, and the manufacturing process figure of an insulation laminated wire are shown.
[0014]
  FIG. 1 shows a first embodiment.2 and Reference Examples 1-4The basic structure of the induction heating cooker in is shown. (Hereafter, Examples1, 2 and reference examples2 to4Since the configuration of FIG. 1 is the same except for the heating coil, description thereof will be omitted. 1) In FIG. 1, 11 is a heating coil that generates a high-frequency magnetic field, 12 is a heating coil support made of a heat-resistant resin that supports the heating coil 11, 13 is an inverter circuit that drives the heating coil 11, 14 is a pan, etc. A top plate portion 15 for mounting the above is an outer shell for supporting the above-described components. 2 and 3, 16 is a flat wire of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm, 17 is an insulating layer A composed of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 16, and the flat wire 16 Is laminated about 10 layers through the insulating layer A17. (In FIG. 3, the number of sheets is four for the sake of clarity). Reference numeral 18 denotes a laminated wire in which the flat wire 16 and the insulating layer A17 are laminated, which are slit cut (cut into strips), and 19 is a cut surface thereof. Reference numeral 20 denotes an insulating layer B provided on the slit cut surface 19 of the laminated wire 18 and constitutes an insulating laminated wire 21. The insulating coiled wire 21 is wound in a spiral shape to form the heating coil 11. In FIG. 4, reference numeral 22 denotes a laminated plate wound in a roll having a width of several tens of centimeters and a length of several tens of meters, which is a raw material of the insulating laminated wire 21, 23 is a slitter that slits the laminated plate 22, and 24 is a laminated wire. 18 is a coating tank in which an insulating layer B20 is coated.
[0015]
About the heating coil comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
[0016]
First, consider heating a nonmagnetic metal pan such as aluminum. Since the aluminum pan has a small skin resistance, it is not heated unless a high-frequency current of 50 kHz or more is passed through the heating coil 12. At that time, as a matter of course, a high-frequency current always flows in the insulating laminated wire 21. However, the insulating laminated wire 21 is formed by laminating about 10 flat wires 16 of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm and having an insulating layer (insulating layer A on the longitudinal surface and insulating layer B on the cut surface) on the surface. Since it comprises, the surface area of the flat wire 16 in 1 cross section is greatly increased. (That is, even if there is no insulating layer on the cut surface as in the conventional example, even if the surfaces are insulated from each other, the adjacent rectangular wires are electrically connected to each other from the cut surface, and current is concentrated on a specific rectangular wire. By doing so, the high-frequency current distribution in the insulating laminated wire 21 becomes uniform, and the loss (heat generation) due to the skin effect and proximity effect of the heating coil 12 itself is greatly reduced. Heating can be realized.
[0017]
The flat wire 16 uses low resistance copper or aluminum, and the insulating layer uses a heat-resistant resin such as polyamide imide or an oxide film formed on the metal surface. If you have anything, you can do anything.
[0018]
Next, the construction method of the insulating laminated wire 21 will be described. When the laminated board 22 passes the slitter 23, it is cut | disconnected by the width | variety of several mm, and the laminated line 18 is made. Then, the laminated wire 18 is baked through a coating tank 24 in which an insulating material is stored. By doing so, the insulating insulating layer B20 is coated also on the cut surface 19 of the laminated wire 18, and the insulating laminated wire 21 whose surface is reliably covered with the insulating layer can be made. By the above method, it is cheap and good quality (when making laminated wire, it is better to laminate a thin flat wire that is large to some extent and then slit cut than to laminate a thin rectangular wire with a width of about several millimeters. Considering the ease of wire breakage, misalignment at the time of lamination, etc., the cost is low and the quality is improved.) An insulated laminated wire, that is, a heating coil can be provided.
[0019]
Here, it has been created up to the insulating laminated wire, but after applying the insulating layer to the slit laminated wire, it can be spirally wound on one line and completed as a heating coil good.
[0020]
Examples of the material for the insulating layer B include epoxy-based materials, but those that can be insulated and do not interfere with performance are not limited to this, and the materials of the insulating layer A and the insulating layer B are the same. But it can be different. Of course, when the insulating layer B is applied, the same effect can be obtained even when the surface of the laminated line, that is, the insulating layer A is overcoated.
[0021]
As another method for applying the insulating layer B to the slit cut surface, an electrodeposition coating method for applying positive and negative charges to the laminated wire and the insulating material and applying the insulating layer, or an insulating material having viscosity at high temperature Examples include an extrusion method in which a laminated wire is passed through and an insulating layer is applied by extruding them. Also in these cases, the same effect as described above can be obtained.
[0022]
  (referenceExample 2)
  5 to 8 respectively show the second of the present invention.referenceThe perspective view of the heating coil in an example, principal part sectional drawing of a heating coil, the manufacturing process figure of an insulation laminated wire, and the local detail drawing of a grinder are shown.
[0023]
5 and 6, reference numeral 31 is a flat wire of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm, and 32 is an insulating layer A made of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 31. Are laminated about 10 layers through the insulating layer A32. (In FIG. 6, the number of sheets is four for the sake of clarity.) 33 is a laminated wire in which the flat wire 31 and the insulating layer A32 are laminated, and is slit-cut, and 34 is the cut surface. Reference numeral 35 denotes an insulating layer B provided on the slit cut surface 34 of the laminated wire 33, and constitutes an insulating laminated wire 36. A heating coil 37 is formed by winding the insulating laminated wire 36 in a spiral shape. 7 and 8, 38 is a laminated plate wound in a roll of several tens of cm and a length of several tens of meters as a raw material of the insulating laminated wire 36, 39 is a slitter that slits the laminated plate 38, and 40 is At the time of slit cutting, the brush 41 is rotationally polished by a polishing machine that polishes burrs generated on the cut surface 34, and 42 is a coating tank for coating the laminated wire 33 with the insulating layer B35.
[0024]
About the heating coil comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
[0025]
  First, consider heating a nonmagnetic metal pan such as aluminum. Since the aluminum pan has a low skin resistance, it is not heated unless a high-frequency current of 50 kHz or more is passed through the heating coil 37. At that time, as a matter of course, since the high frequency current always flows inside the insulating laminated wire 36, it is necessary to reduce the high frequency loss (heat generation) due to the skin effect and proximity effect of the heating coil 37. Therefore, the insulating laminated wire 36 isreferenceAs shown in Example 1, it is necessary to greatly increase the surface area of the rectangular wire 31 in one cross section.
[0026]
  However, since the laminated wire 33 is formed by slit cutting, burrs are inevitably generated on the cut surface 34. Since this burr may electrically connect between adjacent rectangular wires 31, even if the insulating layer B35 is applied without the burr treatment, each rectangular wire 31 cannot be insulated, which is completely meaningless. It may become something that is not. nowreferenceIn the example, since the insulating layer B35 is applied to the laminated wire 33 after the cut surface 34 is rounded, that is, after the burrs are removed, the insulation of each rectangular wire 31 can be reliably ensured. By doing so, the current distribution in the insulating laminated wire 36 becomes uniform, and the loss (heat generation) of the heating coil 37 itself is greatly reduced, so that heating of a nonmagnetic metal such as an aluminum pan can be realized.
[0027]
The flat wire 31 is made of low resistance copper or aluminum, and the insulating layer is made of heat-resistant resin such as polyamideimide or an oxide film formed on the metal surface. If you have anything, you can do anything.
[0028]
Next, the construction method of the insulating laminated wire 35 will be described. When the laminated plate 37 passes through the slitter 38, it is cut with a width of several mm to form a laminated line 33. Thereafter, the burr formed on the cut surface 34 is eliminated by passing between the polishing machine 39, that is, the two rotating brushes 41, and the laminated wire 33 is baked through the coating layer 42 in which the insulating material is stored. By doing so, the insulating layer B34 is also applied to the cut surface of the laminated line 33, and the insulating laminated line 35 whose surface is covered with the insulating layer can be made more reliably. By the above method, it is possible to provide an inexpensive and high-quality insulated laminated wire, that is, a heating coil.
[0029]
  Also,referenceThe materials and methods described in Example 1 can be used in the same manner, and the same effects can be obtained.
[0030]
  (referenceExample 3)
  9 to 11 respectively show the third of the present invention.referenceThe perspective view of the heating coil in an example, the principal part sectional drawing of a heating coil, and the manufacturing-process figure of an insulation laminated wire are shown.
[0031]
9 and 10, 51 is a flat wire of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm, 52 is an insulating layer A composed of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 51, and the flat wire 51 Are stacked approximately 10 layers through the insulating layer A52. (In FIG. 10, the number of sheets is four for the sake of clarity.) 53 is a laminated wire in which a flat wire 51 and an insulating layer A52 are laminated, and is slit-cut, and 54 is a cut surface thereof. Reference numeral 55 denotes an insulating layer B provided on the slit cut surface 54 of the laminated wire 53, and constitutes an insulating laminated wire 56. A heating coil 57 is formed by winding the insulating laminated wire 56 in a spiral shape. In FIG. 11, 58 is a laminated plate wound in a roll having a width of several tens of centimeters and a length of several tens of meters as a raw material of the insulating laminated wire 56, 59 is a slitter that slits the laminated plate 58, and 60 is a slit cut. At that time, strong alkali or strong acid is immersed in a chemical tank that removes burrs generated on the cut surface 54 by a chemical reaction. 61 is a coating tank for coating the laminated wire 53 with the insulating layer B55.
[0032]
About the heating coil comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
[0033]
  First, consider heating a nonmagnetic metal pan such as aluminum. Since the aluminum pan has a low skin resistance, it is not heated unless a high frequency current of 50 kHz or more is passed through the heating coil 57. At that time, as a matter of course, since the high frequency current always flows inside the insulating laminated wire 55, it is necessary to reduce the loss (heat generation) of the heating coil 57. Therefore, the insulating laminated line 56 isreferenceAs shown in Example 1, it is necessary to greatly increase the surface area of the flat wire 51 in one cross section. However, since the laminated line 53 is formed by slit cutting, burrs are inevitably generated on the cut surface 54. Since this burr may electrically connect between the adjacent flat wires 51, each flat wire 51 cannot be insulated even if the insulating layer B54 is applied without performing the burr treatment, which makes no sense. It may become something that is not. nowreferenceIn the example, since the insulating layer B55 is applied after the laminated wire 53 is etched, that is, after the burrs on the cut surface 54 are removed, the insulation of each rectangular wire 51 can be reliably ensured. By doing so, the current distribution in the insulating laminated wire 57 becomes uniform, and the loss (heat generation) of the heating coil 58 itself is greatly reduced, so that heating of a nonmagnetic metal such as an aluminum pan can be realized.
[0034]
The flat wire 51 uses low resistance copper or aluminum, and the insulating layer uses a heat-resistant resin such as polyamideimide or an oxide film formed on the metal surface. If you have anything, you can do anything.
[0035]
Next, the construction method of the insulating laminated wire 56 will be described. When the laminated plate 58 passes through the slitter 59, it is cut with a width of several mm to form a laminated line 53. Thereafter, the laminated wire 53 is immersed in the chemical tank 60. A strong alkali or a strong acid is immersed in the chemical layer 60, and the laminated wire 53 is a metal such as aluminum, and thus reacts. However, by properly setting the concentration, temperature, and reaction time of strong alkali or strong acid, it is possible to react and eliminate only the burrs generated during slit cutting. Thereafter, the laminated wire 53 from which the burrs have been removed is washed and dried, and baked through the coating layer 61 in which the insulating material is stored. By doing so, the insulating layer B55 is also applied to the cut surface of the laminated line 53, and the insulating laminated line 56 whose surface is covered with the insulating layer can be made more reliably. By the above method, it is possible to provide an inexpensive and high-quality insulated laminated wire, that is, a heating coil.
[0036]
As an example of the conditions for the above-described etching treatment, when a 20-percent strong acid is reacted at about 80 degrees for about 10 minutes in an aluminum laminated wire, only the remaining burrs of the base material are removed.
[0037]
  Also,referenceThe materials and methods described in Example 1 can be used in the same manner, and the same effects can be obtained.
[0038]
  (Example1)
  12 to 14 show the first of the present invention in order.1The perspective view of the heating coil in the Example of this, the principal part sectional drawing of a heating coil, and the principal part sectional drawing of a heating coil similarly are shown.
[0039]
12 and 13, 71 is a flat wire of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm, 72 is an insulating layer A made of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 71, and the flat wire About 10 sheets 71 are laminated via an insulating layer A72. (The number of sheets is four in FIG. 13 for the sake of clarity.) 73 is a laminated wire in which a flat wire 71 and an insulating layer A72 are laminated, and is slit-cut, and 74 is a cut surface thereof. Reference numeral 75 denotes an insulating laminated line 76 which is an insulating layer B applied after the removal of burrs on the slit cut surface 74 of the laminated line 73 is completed. The insulating laminated wire 76 is spirally wound so that the longitudinal direction of the cross section is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and a plurality of blocks (in the inner and outer circumferential directions and up and down directions) are provided with the spiral insulating laminated wire 76 as one block. Here, four columns vertically and two columns horizontally are stacked. In FIG. 14, each block is replaced with A to H. (B) is a figure of the position which advanced in several centimeters of spiral direction from (a), but each block AH is turning in the same direction to the block which adjoins one block within the same area | region. In this way, the heating coil 77 is formed by winding the insulating laminated wire 76 in a spiral shape while turning.
[0040]
About the heating coil comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
[0041]
  First, consider heating a nonmagnetic metal pan such as aluminum. Since the aluminum pan has a low skin resistance, it is not heated unless a high-frequency current of 50 kHz or more is passed through the heating coil 77. At that time, as a matter of course, since the high frequency current always flows inside the insulating laminated wire 76, it is necessary to reduce the loss (heat generation) of the heating coil 77. Therefore, the insulating laminated wire 76 isreferenceAs shown in Example 1, it is necessary to greatly increase the surface area of the flat wire 71 in one cross section.
[0042]
  However, since the laminated line 73 is formed by slit cutting, burrs are inevitably generated on the cut surface 74. Since this burr may electrically connect between adjacent rectangular wires 71, each rectangular wire 51 cannot be insulated even if the insulating layer B75 is applied without performing the burr treatment, which makes no sense. It may become something that is not. In this example,referenceSince the insulating layer B75 is applied after the burr removal process of the cut surface 74 as in Examples 2 and 3, the insulation of each flat wire 71 can be ensured reliably, and the flat wire 71 It is possible to ensure a large surface area.
[0043]
In addition, by rotating one block of the insulating laminated wire 76 within the same region, the current distribution in the 1-turn cross section of the heating coil 77 is further uniformized <within 1 turn, that is, the current distribution between the blocks. Because there is a difference (the current value of the inner circumference and the upper and lower blocks is high), the current distribution becomes uniform if swirling (twisting in the litz wire method)> and the current distribution is uniform for the entire heating coil 77 as well. become. By doing so, since the loss (heat generation) of the heating coil 77 itself is greatly reduced, heating of a nonmagnetic metal such as an aluminum pan can be realized, and an inexpensive and high-quality insulated laminated wire, that is, a heating coil Can be provided.
[0044]
The flat wire 71 uses low resistance copper or aluminum, and the insulating layer uses a heat-resistant resin such as polyamideimide or an oxide film formed on the metal surface. If you have anything, you can do anything.
[0045]
In the fourth embodiment, a plurality of blocks are arranged in four columns in the vertical direction and two columns in the horizontal direction. However, it is preferable for the current distribution to be uniformed in either one of the vertical and horizontal directions.
[0046]
  Also,referenceThe materials and methods described in Example 1 can be used in the same manner, and the same effects can be obtained.
[0047]
  (referenceExample4)
  15 and 16 show the first aspect of the present invention.4ofreferenceThe perspective view of the heating coil in an example, and the detailed sectional view of a heating coil are shown.
[0048]
15 and 16, 81 is a flat wire of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm, 82 is an insulating layer A composed of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 81, and the flat wire About 10 sheets 81 are laminated via an insulating layer A82. (The number of sheets is four in FIG. 16 for the sake of clarity.) 83 is a laminated wire in which a flat wire 81 and an insulating layer A82 are laminated, and is slit-cut, and 84 is the cut surface. 85 is an insulating layer B that is applied to the slit cut surface 84 and the surface of the laminated wire 83 after the removal of burrs, and the insulation resistance is larger than that of the insulating layer A. is doing. The insulating laminated wire 86 is spirally wound so that the longitudinal direction of the cross section is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and a plurality of blocks (in the inner and outer circumferential directions and up and down directions) are provided with the spiral insulating laminated wire 86 as one block ( Here, 4 columns vertically and 2 columns horizontally). The insulating laminated wire 86 is wound in a spiral shape while turning to form a heating coil 87.
[0049]
  About the heating coil comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. First, consider heating a nonmagnetic metal pan such as aluminum. Since the aluminum pan has a low skin resistance, it is not heated unless a high-frequency current of 50 kHz or more is passed through the heating coil 87. At that time, as a matter of course, since the high-frequency current always flows inside the insulating laminated wire 86, it is necessary to reduce the loss (heat generation) of the heating coil 87. Therefore, the insulating laminated line 86 isreferenceAs shown in Example 1, it is necessary to greatly increase the surface area of the flat wire 81 in one cross section.
[0050]
However, since the laminated wire 83 is formed by slit cutting, burrs are inevitably generated on the cut surface 84. Since this burr may electrically connect between the adjacent rectangular wires 81, each rectangular wire 81 cannot be insulated even if the insulating layer B85 is applied without performing the burr treatment, which makes no sense. It may become something that is not.
[0051]
  In this example,referenceAfter performing the burr removal process on the cut surface 84 as shown in Example 2 or 3, since the insulating layer B85 having an insulation resistance larger than that of the insulating layer A is applied, the insulation of each rectangular wire 81 is ensured. Can be secured. In addition, if insulation between turns (insulated laminated wires), that is, insulation between different poles is not made securely, a short circuit occurs between the turns (insulated laminated wires), and as a heating coil There is a problem that the current distribution in the heating coil 87 is not uniform, but the insulation layer B85 has a large insulation resistance, so that the insulation between the turns (insulated laminated wire assembly) can be performed reliably. . Therefore, it is possible to provide an inexpensive and high-quality insulated laminated wire, that is, a heating coil, in which the loss (heat generation) of the heating coil 87 itself is greatly reduced and insulation between turns can be reliably performed.
[0052]
The flat wire 81 uses low resistance copper or aluminum, and the insulating layer uses a heat-resistant resin such as polyamideimide or an oxide film formed on the metal surface. If you have anything, you can do anything.
[0053]
  Also,referenceThe materials and methods described in Example 1 can be used in the same manner, and the same effects can be obtained.
[0054]
  (Example2)
  FIGS. 17-19 respectively show the first of the present invention.2The perspective view of the heating coil in the Example, sectional drawing of the principal part of a heating coil, and sectional drawing of a heating coil similarly are shown.
[0055]
17 to 19, 91 is a flat wire of a thin electric conductor having a thickness of about 0.03 mm, 92 is an insulating layer A made of a heat-resistant resin or the like provided on the surface of the flat wire 91, and the flat wire About ten sheets 91 are laminated via an insulating layer A92. (The number of sheets is four in FIG. 18 for the sake of clarity.) 93 is a laminated wire in which a flat wire 91 and an insulating layer A92 are laminated, slit-cut, and 94 is a cut surface thereof. Reference numeral 95 denotes an insulating laminated line 96 formed of the insulating layer B applied after the slit cutting surface 94 of the laminated line 93 and the burr removal process on the surface are finished.
[0056]
The insulating laminated wire 96 is spirally wound so that the longitudinal direction of the cross-section is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and the spiral insulating laminated wire 96 is one block, and a plurality of blocks (here, Then, 4 columns vertically and 2 columns horizontally) are stacked. The insulating laminated wire 96 is wound in a spiral shape while turning. Reference numeral 97 denotes an insulating laminated wire assembly 98, which is a gap (indicated by I in FIG. 19) provided in the vicinity of the center between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion. The heating coil 99 is formed.
[0057]
About the heating coil comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below. First, consider heating an enamel pan. When an alternating current flows through the heating coil 99, a magnetic field line is generated in a direction perpendicular to the pan bottom, and when it passes through the pan bottom, an eddy current is generated at the pan bottom, and the pan is heated by the Joule heat. However, in the vicinity of the central portion of the inner and outer peripheral portions of the heating coil 99, the magnetic field lines are the strongest and become the most heated portion in a donut shape, and the temperature distribution on the pan bottom is uneven. Since the large gap 97 is vacant in the part where the magnetic field lines are strongest in the vicinity of the center of the inner peripheral part and the outer peripheral part, heating is reduced, and a substantially uniform temperature distribution can be achieved at the pan bottom.
[0058]
  In this example,referenceSince the insulating layer B96 is applied after performing the burr removal processing of the laminated wire 93 as in Examples 2 and 3, the insulation of each rectangular wire 71 can be ensured reliably, and the rectangular wire 91 is secured. It is possible to ensure a large surface area. In addition, by rotating one block of the insulating laminated wire 96 within the same region, the current distribution is uniform even in the entire heating coil 99, and the loss (heat generation) of the heating coil 99 itself is greatly reduced. Therefore, the temperature distribution at the bottom of the pan during heating is good, delicious cooking without uneven baking is possible, and an inexpensive and high quality insulated laminated wire, that is, a heating coil can be provided.
[0059]
The flat wire 91 uses low resistance copper or aluminum, and the insulating layer uses a heat-resistant resin such as polyamideimide or an oxide film formed on the metal surface. If you have anything, you can do anything.
[0060]
  Also,referenceThe materials and methods described in Example 1 can be used in the same manner, and the same effects can be obtained.
[0061]
By providing the gap 97 in the heating coil 99, it becomes easy for the cooling air to flow and the heating coil 99 can be easily cooled.
[0062]
  Example2Then, although demonstrated with the heating of the enamel pan, Example 1And Reference Example 1~4As shown in Fig. 2, the same effect can be obtained with a non-magnetic pan such as an aluminum pan.
[0063]
【The invention's effect】
  As aboveBookAccording to the invention, it is possible to reliably insulate each electrical conductor of the slit-cut laminated wire, to ensure a large surface area as a whole heating coil, and when a high-frequency current flows through the heating coil. A heating coil with uniform current distribution in the laminated wire and less loss (heat generation) can be provided, and a laminated wire cut with a slit can be used, so that a cheap and high-quality heating coil can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.2 and Reference Example 1~4Sectional view of induction heating cooker
FIG. 2 of the present inventionreferenceThe perspective view of the heating coil in Example 1
FIG. 3 of the present inventionreferenceCross-sectional view of the main part of the heating coil in Example 1
FIG. 4 of the present inventionreferenceManufacturing process diagram of insulated laminated wire in Example 1
FIG. 5 shows the present invention.referenceThe perspective view of the heating coil in Example 2
FIG. 6 of the present inventionreferenceSectional drawing of the principal part of the heating coil in Example 2
[Fig. 7] of the present invention.referenceManufacturing process diagram of insulated laminated wire in Example 2
[Fig. 8] of the present inventionreferencePerspective view of main part of polishing machine in Example 2
FIG. 9 shows the present invention.referenceThe perspective view of the heating coil in Example 3
FIG. 10 shows the present invention.referenceSectional drawing of the principal part of the heating coil in Example 3
FIG. 11 shows the present invention.referenceManufacturing process diagram of insulated laminated wire in Example 3
FIG. 12 shows an example of the present invention.1Perspective view of heating coil
FIG. 13 shows an example of the present invention.1Sectional view of the main part of the heating coil
FIG. 14 (a) Example of the present invention1Sectional view of the main part of the heating coil
  (B) The principal part sectional drawing in the position advanced in several centimeters winding direction of (a).
FIG. 15 shows the present invention.referenceExample4Perspective view of heating coil
FIG. 16 shows the present invention.referenceExample4Sectional view of the main part of the heating coil
FIG. 17 shows an example of the present invention.2Perspective view of heating coil
FIG. 18 shows an example of the present invention.2Sectional view of the main part of the heating coil
FIG. 19 shows an example of the present invention.2Sectional view of the heating coil
FIG. 20 is a cross-sectional view of a conventional induction heating cooker
FIG. 21 is a perspective view of a conventional heating coil.
FIG. 22 is a detailed sectional view of a conventional heating coil.
FIG. 23 is a detailed sectional view of a conventional heating coil.
FIG. 24 is a manufacturing process diagram of a conventional laminated wire.
[Explanation of symbols]
  11, 37, 57, 77, 87, 99 Heating coil
  16, 31, 51, 71, 81, 91 Rectangular wire (thin electric conductor)
  17, 32, 52, 72, 82, 92 Insulating layer A
  18, 33, 53, 73, 83, 93 Laminated wire
  19, 34, 54, 74, 84, 94
  20, 35, 55, 75, 85, 95 Insulating layer B
  21, 36, 56, 76, 86, 96 Insulated laminated wire
  22, 38, 58 Laminate
  23, 39, 59 slitter
  24, 42, 61 Coating tank
  40 Polishing machine
  41 brush
  60 chemical tank
  97 Clearance
  98 Assembly of insulated laminated wires

Claims

A plurality of thin electrical conductors of the laminate are stacked through an insulating layer, comprising a laminated wire was slit cut, after round processed cut surface of the laminated beam, an insulation layer on the cut surface of the laminated beam Coated and wound in a spiral shape so that the longitudinal direction of the cross section of the laminated wire is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and a plurality of the spiral laminated wires are stacked in the inner and outer circumferential directions and the vertical direction. induction heating cooker heating coil positional relationship ing wound while turning the.

A plurality of thin electrical conductors of the laminate are stacked through an insulating layer, comprising a laminated wire was slit cut, after the cut surface of the laminated beam subjected to etching treatment, the insulation layer on the cut surface of the laminated beam Coated and wound in a spiral shape so that the longitudinal direction of the cross section of the laminated wire is substantially perpendicular to the bottom surface of the object to be heated, and a plurality of the spiral laminated wires are stacked in the inner and outer circumferential directions and the vertical direction. induction heating cooker heating coil positional relationship ing wound while turning the.

In aggregate of spirally wound insulated laminated line, is near the center of the inner peripheral portion and outer peripheral portion formed by providing a large consisting gap than the gap between the collection of the insulating lamination lines claim 1 The heating coil for induction heating cookers described in 1.