TWI861357B

TWI861357B - 加熱烹調器

Info

Publication number: TWI861357B
Application number: TW110104255A
Authority: TW
Inventors: 長谷川晋平; 大西宏季; 中川裕貴; 中村有希
Original assignee: 日商象印股份有限公司
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2024-11-11
Also published as: CN214760531U; TW202139900A; JP7372168B2; JP2021126403A

Abstract

本發明提供一種加熱烹調器，能夠防止與對多個線圈分別配置多個鐵氧體磁芯相伴的設備的大型化。加熱烹調器（10）具備：有底筒狀的收容部（25）；多個線圈（29），以收容部（25）的軸線（B）為中心而在周向上空開間隔地配置於收容部（25）的外表面側，並對鍋（15）進行感應加熱；第一鐵氧體磁芯（30A），相對於線圈（29）單獨地配置；以及第二鐵氧體磁芯（30B），跨越在收容部（25）的周向上相鄰的兩個線圈（29）而配置。

Description

加熱烹調器

本發明涉及加熱烹調器。

在專利文獻1中公開了一種加熱烹調器，對於收容鍋的有底筒狀的收容部，在收容部的周向上空開間隔地配置有多個線圈。在該加熱烹調器中，以多個線圈中的一個線圈被通電而其餘線圈被斷電的方式，按照規定的順序切換通電狀態，並且通過線圈對鍋進行感應加熱。

現有技術文獻專利文獻

專利文獻1：日本特開2018-61573號公報

有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究，並著手進行研發及改良，期以一較佳發明以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。

在感應加熱方式的加熱烹調器中，為了通過對線圈的通電而產生的磁通的集中和向設備的外部的磁通洩漏的抑制，針對各個線圈配置多個鐵氧體磁芯是有效的。但是，若針對線圈配置多個鐵氧體磁芯，則需要各個鐵氧體磁芯的配置空間，因此設備大型化。在專利文獻1中，對於與多個鐵氧體磁芯的配置相伴的設備的大型化對策並未作任何考慮。

本發明的課題在於提供一種加熱烹調器，能夠防止與在多個線圈分別配置多個鐵氧體磁芯相伴的設備的大型化。

本發明的一個方式提供一種加熱烹調器，具備：有底筒狀的收容部，收容鍋；多個線圈，在所述收容部的外表面側以所述收容部的軸線為中心而在周向上排列配置，並對所述鍋進行感應加熱；第一鐵氧體磁芯，相對於所述線圈單獨地配置；以及第二鐵氧體磁芯，跨越在所述收容部的周向上相鄰的兩個所述線圈而配置。

在上述方式中，由於跨越相鄰的線圈而配置有第二鐵氧體磁芯，因此兩個線圈能夠共用一個第二鐵氧體磁芯。因此，能夠實現對各個線圈配置的鐵氧體磁芯的數量的確保和對所有線圈配置的鐵氧體磁芯的總數的削減這樣的相反的目的。通過對線圈配置的鐵氧體磁芯數量的確保，能夠實現通過對線圈的通電而產生的磁通的集中和向設備的外部的磁通洩漏的抑制這兩者。通過鐵氧體磁芯的總數、具體而言是第二鐵氧體磁芯的數量的削減，能夠削減用於配置第二鐵氧體磁芯的空間，因此能夠防止設備的大型化。

在本發明中，能夠防止與對多個線圈分別配置多個鐵氧體磁芯相伴的設備的大型化。

〔本發明〕

10:加熱烹調器

15:鍋

15a:底部

15b:彎曲部

15c:外周部

15d:第一部分

15e:第二部分

20:烹調器主體

21:外裝體

22:肩體

23:鉸鏈連接部

25:收容部

26:內胴

27:保護框

27a:外表面

27b:底部

27c:彎曲部

27d:外周部

27e:貫通部

27f:分隔壁

27g、27h:定位部

28:收容空間

29:線圈

29a:小徑部

29b:大徑部

29c:側部

30:鐵氧體磁芯

30A:第一鐵氧體磁芯

30A1:第一部件

30A2:第二部件

30B:第二鐵氧體磁芯

31:鐵氧體保持件(保持件)

31a:螺紋孔部

31b:連接部

31c:螺紋固定部

32:中央部

33:第一保持部

33a:第一部分

33b:第二部分

33c:側板部

33d:連結部

33e、33f:防脫部

33g:彈性片

34:框部

35:第二保持部

35a:外周壁

35b:卡止爪

35c:連結部

35d:彈性片

36:反射板

37:端子罩

40:蓋體

41:外裝體

42:內蓋

43:密封部件

45:電源基板

46:IH基板

47A、47B:基板保持件

48:軟線卷盤

49:溫度傳感器

A:鍋的軸線

B:收容部的軸線

[圖1]是本發明的實施方式所涉及的加熱烹調器的立體圖；[圖2]是加熱烹調器的剖視圖；[圖3]是加熱烹調器的分解立體圖；[圖4]是保護框、線圈及鐵氧體磁芯的分解立體圖；[圖5]是配置有線圈的保護框和配置有鐵氧體磁芯的鐵氧體保持件的分解立體圖；[圖6]是保護框和線圈的仰視圖；[圖7]是保護框、線圈及鐵氧體磁芯的仰視圖；[圖8]是保護框、線圈、鐵氧體磁芯及鐵氧體保持件的仰視圖；[圖9]是表示鐵氧體磁芯和鐵氧體保持件的下方立體圖；[圖10]是表示鐵氧體磁芯和鐵氧體保持件的上方立體圖。

關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供鈞上深入瞭解並認同本發明。

以下，按照附圖對本發明的實施方式進行說明。

圖1及圖2表示本發明的實施方式所涉及的加熱烹調器10。該加熱烹調器10包括煮米飯的煮飯器和烹調食材的烹調器。如圖1及圖2所示，加熱烹調器10具備：有底筒狀的鍋15；將鍋15以能夠拆裝的方式進行配置的烹調器主體20；以及以能夠旋轉的方式安裝於烹調器主體20的蓋體40。

鍋15由磁性材料構成，通過配置在烹調器主體20內的線圈29而被感應加熱。鍋15具備：圓形的底部15a；與底部15a的外周相連的彎曲部15b；以及與彎曲部15b相連的外周部15c。

烹調器主體20具備上端開口的外裝體21和堵塞外裝體21的開口的肩體22。在肩體22的背部設有用於安裝蓋體40的鉸鏈連接部23。烹調器主體20具備收容鍋15的收容部25。收容部25是具備形成為圓筒狀的金屬制的內胴26和形成為托盤狀的樹脂(非導電性材料)制的保護框27的有底筒狀，收容部25配置於肩體22的開口的下部。當將鍋15收容於收容部25時，鍋15的軸線A與收容部25的軸線B一致。在以下的說明中，有時將收容部25的軸線B稱為保護框27的軸線B。

如圖2及圖3所示，在保護框27中，在與收容鍋15的內部相反的外側配置有對鍋15進行感應加熱的線圈29。本實施方式的線圈29以保護框27的軸線B為中心而在周向上排列配置有6個(參照圖6)。

在線圈29的外側配置有多個鐵氧體磁芯30(參照圖7)。多個鐵氧體磁芯30被保持於一個鐵氧體保持件(保持件)31(參照圖8)。通過將鐵氧體保持件31安裝於保護框27，從而將線圈29保持在它們之間。另外，在圖2及圖3中，符號36是防止磁通向外裝體21的外部洩漏的反射板(防磁板)。

如圖1及圖2所示，蓋體40具備覆蓋肩體22的上表面的俯視形狀的外裝體41，並以能夠旋轉的方式安裝於鉸鏈連接部23。在相對於烹調器主體20關閉蓋體40的狀態下外裝體41中與鍋15相對的下表面，設有內蓋42。內蓋42具備對鍋15的上端開口的內周面進行密封的密封部件43。內蓋42相對於外裝體41可以能拆裝地配置，也可以不能拆裝地設置。

參照圖2和圖3，在烹調器主體20內配置有電源基板45和IH基板46。它們經由基板保持件47A、47B配置於外裝體21與收容部25之間的收容空間 28。在電源基板45電連接有能夠捲繞具有電源插頭的軟線的軟線卷盤48。在IH基板46安裝有對包括線圈29在內的電氣部件進行控制的控制部(未圖示)。

控制部由單個或多個微型計算機及其他電子器件構成。控制部基於溫度傳感器49的檢測結果來控制線圈29，通過線圈29對鍋15進行感應加熱。由此，在煮飯器的情況下，對鍋15內的米飯進行加熱以炊煮米飯，在烹調器的情況下，對鍋15內的食材進行加熱以完成烹調。在煮飯或烹調完成後，繼續進行保溫使得將鍋15內維持在給定溫度。

若具體地說明線圈29的控制，則控制部例如將多個線圈29中的位於相對位置的兩個線圈作為一組線圈組，並單獨地控制各個線圈組。同一組的線圈29同時被通電，並且同時被切斷通電。控制部使多組線圈組中的一個線圈組通電而使剩餘的線圈組不通電，並依次切換通電的線圈組。在收容部25的周向中的單個方向上，通電的線圈組被依次切換。當然，控制部也可以單獨地控制多個線圈29。

為了通過向線圈29的通電而產生的磁通的集中和向外裝體21的外部的磁通洩漏的抑制，相對於各個線圈29配置多個鐵氧體磁芯30是有效的。但是，在有限的空間內能夠配置的鐵氧體磁芯30的數量是有限的。因此，在本實施方式中，為了不使外裝體21大型化地相對於各個線圈29配置多個鐵氧體磁芯30，構成為在收容部25的周向上相鄰的兩個線圈29共用一個鐵氧體磁芯30。以下，對線圈29和鐵氧體磁芯30相對於保護框27的安裝結構具體地進行說明。

如圖4及圖5所示，線圈29配置於保護框27的外表面27a側。鐵氧體磁芯30被保持於鐵氧體保持件31，並配置於線圈29的外側。

參照圖2，鍋15的彎曲部15b以隨著沿鍋15的軸線A從底部15a(下側)朝向外周部15c(上側)而逐漸擴徑的方式，以規定的曲率彎曲。外周部15c具備位於保護框27內的第一部分15d和位於內胴26內的第二部分15e。第一部分 15d是隨著遠離彎曲部15b而擴徑的圓錐筒狀。第二部分15e是沿軸線A延伸的圓筒狀。

保護框27是包圍鍋15的第一部分15d的大小的托盤狀。保護框27具備：與底部15a空開間隔地配置的底部27b；與彎曲部15b空開間隔地配置的彎曲部27c；以及與外周部15c的第一部分15d空開間隔地配置的外周部27d。在底部27b的中央向外突出設置有使溫度傳感器49貫通地配置的圓筒狀的貫通部27e。

參照圖4和圖5，在保護框27的外表面27a側突出設置有板狀的分隔壁27f，該分隔壁27f位於在保護框27的周向上相鄰的線圈29之間，並將它們分隔。多個分隔壁27f從底部27b以放射狀延伸到彎曲部27c。在周向上相鄰的分隔壁27f之間設有對線圈29的內周部進行定位的定位部27g、27h。從保護框27的軸線B延伸的方向觀察，在保護框27的周向上相鄰的一對定位部27g由用於螺紋固定鐵氧體保持件31的凸起構成。在保護框27的徑向上相鄰的一對定位部27h由T字形的肋構成。

各個線圈29是捲繞有多個繞組的環狀，通過通電高頻電流而產生渦電流，對鍋15進行感應加熱。參照圖6，線圈29具有大致蛋形的主體和從主體延伸設置的一對引線(未圖示)。位於長軸方向的一端側的小徑部29a的曲率半徑比位於長軸方向的另一端側的大徑部29b的曲率半徑小。分別與小徑部29a和大徑部29b相連的一對側部29c的曲率半徑比大徑部29b的曲率半徑大。

多個線圈29以保護框27的軸線B為中心，在保護框27的周向上隔開分隔壁27f的厚度量的間隔而配置。各個線圈29以從保護框27的底部27b沿著外周部27d延伸的方式配置於保護框27的外表面27a。更具體而言，小徑部29a配置於貫通部27e側(圖2中為下側)，並沿著底部27b延伸。大徑部29b配置於內胴26側(圖2中為上側)，並沿著外周部27d延伸。一對側部29c沿著底部27b和外周部27d延伸。

如圖4及圖7所示，鐵氧體磁芯30是由磁性材料構成的長方體狀的部件。多個鐵氧體磁芯30由相對於線圈29單獨地配置的第一鐵氧體磁芯30A、跨越在保護框27的周向上相鄰的兩個線圈29而配置的第二鐵氧體磁芯30B構成。

當從保護框27的軸線B延伸的方向觀察時，第一鐵氧體磁芯30A具備在徑向上空開間隔地串行排列配置的第一部件30A1和第二部件30A2。它們的全長相同，在使用上，第一部件30A1和第二部件30A2沒有區別。所謂串行排列配置，不限於幾何學上嚴格意義下的串行排列(直線上)，也包括在位於相同的線圈29上的範圍內沿保護框27的周向錯開的結構。

第一部件30A1以與底部27b平行的方式配置於小徑部29a的外側，並沿收容部25的徑向延伸。在線圈29的長軸方向上，位於內側的第一部件30A1的一端位於比小徑部29a的頂部靠外側。在線圈29的長軸方向上，位於外側的第一部件30A1的另一端越過小徑部29a的內周部而位於線圈29的開口內。

第二部件30A2以與外周部27d平行的方式配置於大徑部29b的外側，並沿保護框27的軸線B延伸的方向延伸。在線圈29的長軸方向上，位於內側(下側)的第二部件30A2的一端越過大徑部29b的內周部而位於線圈29的開口內。在線圈29的長軸方向上，位於外側(上側)的第二部件30A2的另一端越過大徑部29b的外周部而位於線圈29的外側。

第二鐵氧體磁芯30B在保護框27的周向上相鄰的兩個第一部件30A1之間，架設於位於一側的線圈29的側部29c和位於另一側的線圈29的側部29c。第二鐵氧體磁芯30B以與底部27b平行的方式配置於側部29c的外側，並沿收容部25的周向延伸。在這裡，所謂沿周向延伸，意味著沿與以保護框27的軸線B為中心的假想圓(未圖示)相切的方向延伸。

第二鐵氧體磁芯30B的全長比構成第一鐵氧體磁芯30A的第一部件30A1和第二部件30A2中的任一個的全長短。在線圈29的短軸方向上，第二鐵氧體磁芯30B的兩端分別越過側部29c的外周部而位於內周部的附近。即，第二鐵氧體磁芯30B的兩端分別位於相對於第一部件30A1隔開規定的間隔的位置。

當將線圈29的數量設為Nc時，包括第一鐵氧體磁芯30A和第二鐵氧體磁芯30B的鐵氧體磁芯30的總數Nf滿足以下關係。更具體而言，第一鐵氧體磁芯30A的數量Nf1為2Nc(Nf1=2Nc)，第二鐵氧體磁芯30B的數量Nf2為Nc(Nf2=Nc)。

Nf=2Nc+Nc

Nc：線圈的數量

Nf：鐵氧體磁芯的總數

在本實施方式中，線圈29的數量Nc為6個，因此第一鐵氧體磁芯30A的數量Nf1為12個，第二鐵氧體磁芯30B的數量Nf2為6個。但是，線圈29的數量Nc不限於6個，在將兩個作為一組進行控制的情況下，只要是4個以上的偶數個即可，在單獨地進行控制的情況下，也可以是3個以上的奇數個或偶數個。在這些情況下，鐵氧體磁芯30的總數Nf、更具體而言是第一鐵氧體磁芯30A的數量Nf1和第二鐵氧體磁芯30B的數量Nf2根據線圈29的數量Nc而變化。

第一鐵氧體磁芯30A(第一部件30A1)與第二鐵氧體磁芯30B所成的角度α(參照圖7)優選設定在45度以上且90度以下的範圍內，在本實施方式中設定為60度。若將所成的角度α設得過小，則鐵氧體磁芯30相對於各個線圈29的配置產生偏差，磁通的集中和磁通洩漏的抑制會變得不充分。若將所成的角度α設得過大，則會產生不能將第二鐵氧體磁芯30B相對於線圈29平行地配置的部分，因此磁通的集中和磁通洩漏的抑制仍然不充分。為了防止這些不良情況，所成的角度α優選設定在上述規定的範圍內。

如圖8至圖10所示，鐵氧體保持件31將所有的鐵氧體磁芯30保持為成為上述的配置，並安裝於保護框27的外表面27a側。由此，所有的線圈29被夾設並保持在保護框27與鐵氧體保持件31之間(參照圖2)。鐵氧體保持件31具備：用於固定於保護框27的螺紋孔部31a；將規定的線圈29的引線電連接的連接部31b；以及用於將反射板36和端子罩37(參照圖2)螺紋固定的螺紋固定部31c。

更具體而言，鐵氧體保持件31具備：中央部32；從中央部32以放射狀突出的第一保持部33；與在保護框27的周向上相鄰的第一保持部33相連的框部34；以及設置於框部34的第二保持部35。

中央部32是以軸線B為中心的圓環狀的部分。保護框27的貫通部27e貫通配置於中央部32的內部空間。

第一保持部33以中央部32為中心而沿周向隔開等間隔地設置有與第一鐵氧體磁芯30A相同的數量(6個)。第一保持部33具備保持第一部件30A1的第一部分33a和保持第二部件30A2的第二部分33b。在組裝於保護框27的狀態下，第一部分33a沿著底部27b在保護框27的徑向上延伸。在組裝於保護框27的狀態下，第二部分33b沿著外周部27d沿保護框27的軸線B延伸。

更具體而言，第一保持部33具備從第一部分33a延伸到第二部分33b的一對側板部33c和連結它們的連結部33d。在第一部分33a，在側板部33c的與線圈29相反一側的邊緣設置有防止第一部件30A1脫落的H字形的防脫部33e。在第二部分33b，在側板部33c的與線圈29相反一側的邊緣設置有防止第二部件30A2脫落的突片狀的防脫部33f。在第一部分33a和第二部分33b中，在側板部33c的線圈29側分別設置有朝向防脫部33e、33f對第一鐵氧體磁芯30A施力的彈性片33g。

在鐵氧體保持件31的徑向上，第一保持部33(第一部分33a)的內端被中央部32堵塞，第一保持部33(第二部分33b)的外端敞開。第一部件30A1相對於第一部分33a從徑向的外側朝向內側插入配置。第二部件30A2相對於第二部分33b從外端的敞開部分插入配置，並與連結部33d抵接而被定位。

框部34以軸線B為中心而設置於第一部分33a的外端側，在圖2所示的組裝狀態下位於保護框27的彎曲部27c的下方。框部34設置於在周向上相鄰的所有的第一保持部33之間，整體呈以軸線B為中心的圓形。

第二保持部35在鐵氧體保持件31的徑向上分別設置於框部34的內側，沿著底部27b在保護框27的周向上延伸，保持第二鐵氧體磁芯30B。

如圖10最為明確地所示，第二保持部35具備包圍第二鐵氧體磁芯30B的外周部的外周壁35a。在外周壁35a中的線圈29側的邊緣設有與第二鐵氧體磁芯30B卡止的卡止爪35b。在外周壁35a中的與卡止爪35b相反一側的邊緣，以堵塞外周壁35a的一部分的方式設有連結部35c。在連結部35c設有朝向卡止爪35b對第二鐵氧體磁芯30B施力的彈性片35d。

第二鐵氧體磁芯30B相對於第二保持部35從卡止爪35b側沿鐵氧體保持件31的軸向插入配置。

這樣構成的加熱烹調器10具有以下的特徵。

多個鐵氧體磁芯30包括相對於線圈29單獨地配置的第一鐵氧體磁芯30A和跨越在收容部25的周向上相鄰的兩個線圈29而配置的第二鐵氧體磁芯30B。即，兩個線圈29共用一個第二鐵氧體磁芯30B。因此，能夠實現對各個線圈29配置的鐵氧體磁芯30的數量的確保和對所有線圈配置的鐵氧體磁芯30的總數Nf的削減這樣的相反的目的。

通過對線圈29配置的鐵氧體磁芯30的數量Nf的確保，能夠實現通過向線圈29的通電而產生的磁通的集中和向設備的外部的磁通洩漏的抑制這兩者。通過鐵氧體磁芯30的總數Nf、具體而言是第二鐵氧體磁芯30B的數量Nf2的削減，能夠削減用於配置第二鐵氧體磁芯30B的空間、與此相伴的第二保持部35的數量，因此能夠防止設備(外裝體21)的大型化。

當將線圈29的數量設為Nc時，包括第一鐵氧體磁芯30A和第二鐵氧體磁芯30B的鐵氧體磁芯30的總數Nf滿足Nf=2Nc+Nc。具體而言，當從軸線B延伸的方向觀察時，第一鐵氧體磁芯30A以相對於各個線圈29沿收容部25的徑向延伸的方式空開間隔地配置有兩個，第二鐵氧體磁芯30B以沿收容部25的周向延伸的方式配置。因此，能夠相對於各個線圈29分別配置多個第一鐵氧體磁芯30A和第二鐵氧體磁芯30B。因此，能夠可靠地實現磁通的集中和向設備的外部的磁通洩漏的抑制。

第一鐵氧體磁芯30A與第二鐵氧體磁芯30B所成的角度α為45度以上且90度以下。因此，能夠相對於各個線圈29均等地配置第一鐵氧體磁芯30A和第二鐵氧體磁芯30B。因此，能夠可靠地實現磁通的集中和向設備的外部的磁通洩漏的抑制。

具備保持第一鐵氧體磁芯30A和第二鐵氧體磁芯30B全部的一個鐵氧體保持件31，在鐵氧體保持件31與收容部25之間保持多個線圈29。因此，能夠提高多個鐵氧體磁芯30相對於多個線圈29的組裝性及組裝精度。

另外，本發明的加熱烹調器10並不限定於上述實施方式的結構，而是可以進行各種變更。

例如，如上所述，線圈29的數量Nc可以為4個以上的偶數個，也可以為3個以上的奇數個或偶數個。

跨越相鄰的線圈29而配置的第二鐵氧體磁芯30B也可以分別為兩個以上。沿收容部25的徑向延伸的第一鐵氧體磁芯30A可以為一個，也可以為3個以上。即，第一鐵氧體磁芯30A及第二鐵氧體磁芯30B的數量和配置可以在能夠實現磁通的集中和向設備的外部的磁通洩漏的抑制的範圍內根據需要進行變更。

鐵氧體保持件31也可以相對於各個線圈29單獨地設置，還可以相對於各個鐵氧體磁芯30單獨地設置。

綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。

惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。