JP5208143B2 - 誘導加熱調理器の加熱コイルユニット - Google Patents

Description

本願発明は、誘導加熱調理器の加熱コイルユニットに関するものである。

いわゆるＩＨクッキングヒータなどの誘導加熱調理器は、所定平面上において中心の周りに渦巻状に捲回された加熱コイルに数十ｋＨｚの高周波電流をインバータ回路などから供給することにより、鍋（調理器具）などの被加熱体に渦電流を形成して、調理器具自体を加熱するものである。

たとえば特許文献１に記載された従来式の電磁調理器の加熱コイルユニットは、概略、保持台の上面に載置されたコイル巻き線と、保持台の裏面側に接着固定された複数のフェライトコアとを有する。特許文献１のフェライトコアはすべて同一の棒状の形態を有し、中心から放射状に延びるように構成されている。

また特許文献２に記載された電磁誘導加熱装置は、同様に渦巻状に捲回された加熱コイルと、その中央下方に配設された円形状の磁束収束用コア板と、磁気抵抗を減らすための複数の扇形状のフェライトコアとを有する。

特開平０７−０５７８６４号公報 特開平１１−０４０３３８号公報

しかしながら、上述のように、フェライトコアは磁気抵抗を減らし、被加熱体である鍋に形成される渦電流を増大させて、加熱効率を改善するものであるところ、加熱コイルの下方全体に配置すると、フェライト材料が高価であることから加熱コイルユニットの製造コストが増大してしまう。また、特許文献１のように同一の棒状フェライトコアを放射状に配置すると、とりわけ半径方向外側における磁気抵抗を十分に小さくすることができない（所望の加熱効率が得られない）。さらに、特許文献２のように扇形状のフェライトコアを加熱コイルの大きさ等の仕様に応じて個別に設計および作製した場合、特別な形状を有するフェライトコアの製造コストを実質的に引き上げることになり、加熱コイルユニットの安価で簡便な作製を阻害する場合がある。

そこで本願発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本願発明に係る誘導加熱調理器の加熱コイルユニットは、所定平面上において中心の周りに捲回された加熱コイルと、前記加熱コイルの下方に放射状に配置された、断面積が同じで長さが互いに異なる少なくとも２種類の棒状のフェライトコアとを備え、前記各フェライトコアの半径方向外側の最外端部が実質的に同一半径上に配置されることを特徴とするものである。

本願発明によれば、半径方向外側における磁気抵抗を十分に小さくして加熱効率を最適化するとともに、利用されるフェライト材料を極力減らした、簡便かつ安価に製造可能な加熱コイルユニットを実現することができる。

（ａ）および（ｂ）は本願発明に係る加熱コイルユニットを上方および下方から見た平面図および底面図である。 （ａ）および（ｂ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線から見た端面図である。 （ａ）〜（ｄ）は４，６，８，１０本のフェライトコアを有するコイルユニットの底面図である。 フェライト占有比（Ｐ）に対する鍋の発熱量（Ｗ）を示すグラフである。 実施の形態１の加熱コイルユニットに関し、中心から半径方向の位置（ｒ）におけるフェライト占有比（Ｐ）の推移を示すグラフである。 実施の形態２に係るフェライトコアおよび加熱コイルのみを示す図１（ｂ）と同様の底面図である。 実施の形態２に係る加熱コイルユニットに関し、中心から半径方向の位置（ｒ）におけるフェライト占有比（Ｐ）の推移を示すグラフである。 実施の形態３に係る加熱コイルユニットを上方から見た平面図である。 実施の形態３に係る加熱コイルユニットを下方から見た底面図である。 実施の形態４に係る加熱コイルユニットを下方から見た底面図である。 実施の形態４に係る加熱コイルユニットに関し、中心から半径方向の位置（ｒ）におけるフェライト占有比（Ｐ）の推移を示すグラフである。 実施の形態５に係る加熱コイルユニットを下方から見た底面図である。

以下、添付図面を参照して本願発明に係る誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの実施の形態を説明する。各実施の形態の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、「上方」および「下方」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものでない。

実施の形態１．
図１〜図５を参照しながら、本願発明に係る誘導加熱調理器の加熱コイルユニットの実施の形態１について以下詳細に説明する。図１（ａ）および（ｂ）は本願発明の加熱コイルユニット１を上方および下方から見た平面図および底面図であり、図２（ａ）および（ｂ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線から見た端面図である。
本願発明に係る加熱コイルユニット１は、概略、円板状のコイルベース（支持台）２と、その中心の周りに螺旋状に捲回してコイルベース２の上面に固定された加熱コイル３と、コイルベース２の下面に設けた凹部に収容された複数のフェライトコア（強磁性部材）１０とを有する。ここでフェライトとは、一般には、酸化鉄を主成分とするセラミックスの総称のことであるが、本願明細書においては非導電性で高透磁率を有し、強磁性を有する部材をいう。

本願発明に係るフェライトコア１０は、断面積が同じで長さが互いに異なる少なくとも２種類の棒状の強磁性材料からなり、その半径方向外側の最外端部１２ａ，１２ｂが加熱コイル３の中心から実質的に同一半径上の位置に対称的に配置される。とりわけ、この実施の形態に係るフェライトコア１０は、長さの異なる２種類のフェライトコア１０ａ，１０ｂ、たとえば長さ７ｃｍの長丈フェライトコア１０ａと長さ４ｃｍの短丈フェライトコア１０ｂからなり、加熱コイル３の外径（たとえば１０ｃｍ）と同等の周縁部から中心に向かって延びている。すなわち長丈フェライトコア１０ａおよび短丈フェライトコア１０ｂは、それらの半径方向外側の最外端部１２ａ，１２ｂが加熱コイル３の中心から実質的に同一半径（たとえば１０ｃｍ）上に配置されている。

上述のように、フェライトコア１０は磁気抵抗を小さくして、加熱効率を増大させるものであるが、フェライトコア１０が加熱効率の増大にどのように寄与するか、すなわち所定の長さおよび断面積を有する複数のフェライトコア１０による加熱効率の増大について以下の数値シミュレーションを行った。

まず、ポリイミド樹脂製の絶縁被膜が形成された銅線などの芯線を１０回捲回して（巻数＝１０回）、内径３ｃｍおよび外径１０ｃｍを有する加熱コイル３を作製し、コイルベース２の上面に固定した状態を模擬した。

次に、コイルベース２の下面に設けた凹部に、半径方向の長さ７ｃｍおよび半径方向に直交する方向の幅１ｃｍを有する同一形状の複数（ｎ＝４，６，８，１０，１２，１４，１６本）のフェライトコア１０を配置した。なお、図３（ａ）〜（ｄ）は、４，６，８，１０本のフェライトコア１０が配置された加熱コイルユニット１を示し、破線３は加熱コイル３の外径を示す。

そして加熱コイル３に５０Ａのピーク電流を２５ｋＨｚの周波数で供給したとき、図３の一点鎖線１４で示す各フェライトコア１０の半径方向の中央位置（加熱コイル３の中心から半径方向６．５ｃｍの位置）の上方に載置された鍋の発熱量（Ｗ）を計測した。このとき中心から半径方向６．５ｃｍの位置における周方向長さ（２π×６．５ｃｍ≒４０．８ｃｍ）に対する、すべてのフェライトコア１０の半径方向に直交する方向の幅の合計（ｎ本×１ｃｍ）の割合（Ｐ、以下「フェライト占有比」または単に「占有比」という）を横軸のパラメータとし、鍋の発熱量（Ｗ）を縦軸にして図４に示すグラフを得た。

すなわち図３（ａ）〜（ｄ）に示すフェライトコア１０に関し、中心から半径方向６．５ｃｍの位置における上記占有比（Ｐ）は、
４本のとき（図３（ａ））、Ｐ＝４ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．１０）、
６本のとき（図３（ｂ））、Ｐ＝６ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．１５）、
８本のとき（図３（ｃ））、Ｐ＝８ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．２０）、
１０本のとき（図３（ａ））、Ｐ＝１０ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．２５）となる。
同様に、
１２本のとき、Ｐ＝１２ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．２９）、
１４本のとき、Ｐ＝１４ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．３４）、
１６本のとき、Ｐ＝１６ｃｍ／４０．８ｃｍ（≒０．３９）となる。

図４のグラフから明らかなように、フェライトコア１０を４本、６本、８本と増やすにつれて、鍋の発熱量（Ｗ）は所定の直線上に沿って増大するが、フェライトコア１０を１０本にした場合の鍋の発熱量（Ｗ）は上記直線から逸脱してあまり増大していない。これは、通常、加熱効率はフェライトコア１０による磁気抵抗の低減効果に比例して増大するが、１０本以上のフェライトコア１０による磁気抵抗の低減効果は飽和して、鍋の発熱量（Ｗ）が増大しないことを示すものである。換言すると、１０本以上のフェライトコア１０はフェライト過剰状態であり、フェライトコア１０を構成するフェライト材料が高価であることから、費用対効果が最適なフェライトコア１０の本数は１０以下である（すなわち占有比（Ｐ）は０．２５以下である）と結論することができる。

一方、フェライトコア１０を４本、６本、８本と増やすにつれて、鍋の発熱量（Ｗ）は本数に比例して増大するので、フェライトコア１０が６本以下である（すなわち占有比（Ｐ）が０．１５以下である）ときをフェライト不足状態と設定することができる。とりわけフェライトコア１０の最外端部１２（または加熱コイル３の外径）において、鍋の発熱量（Ｗ）を増大させるために、フェライト不足状態とならないように占有比（Ｐ）を０．１５以上に維持することが好ましい。
換言すると、本願発明によれば、中心から各フェライトコア１０の最外端部１２までの距離（ｒ_０＝１０ｃｍ）における円周の長さ（２πｒ）に対する、各フェライトコア１０の半径方向に直交する方向の幅（ｗ）の合計（ｎ×ｗ）のフェライト占有比（Ｐ）が０．１５以上であることが好ましい。

とりわけ実施の形態１において、フェライトコア１０が８本（ｎ＝８）で、加熱コイル３の外径が１０ｃｍのとき、フェライト不足状態とならないように（すなわち、占有比（Ｐ＝ｎ×ｗ／２πｒ）がフェライトコア１０の最外端部１２（ｒ_０＝１０ｃｍ）において０．１５以上となるように）するためには、フェライトコア１０の幅（ｗ）が次式を満たす必要がある。
０．１５≦８×ｗ／（２π×１０） よってｗ≧１．１８ｃｍ

またフェライトコア１０が８本（ｎ＝８）で、各フェライトコア１０の幅（ｗ）が１．１８ｃｍのとき、フェライト過剰状態とならないように（すなわち、占有比（Ｐ＝ｎ×ｗ／２πｒ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧８×１．１８／２πｒ よってｒ≧６ｃｍ
したがって短丈フェライトコア１０ｂは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径６ｃｍの位置まで延び、その長さは４ｃｍとする必要がある。

なお、半径６ｃｍの位置から内側においては、主として、４本（ｎ＝４）の長丈フェライトコア１０ａによる磁気抵抗の低減の効果に起因して加熱効率が増大する。このとき長丈フェライトコア１０ａの幅（ｗ）が１．１８ｃｍであるので、中心から半径方向６ｃｍの位置（ｒ＝６ｃｍ）における占有比（Ｐ＝ｎ×ｗ／２πｒ）は次式で求められる。
Ｐ＝４×１．１８／（２π×６）＝０．１２５
ここで計算された占有比（Ｐ）は、フェライト不足状態を示す０．１５以下となるが、実際には、中心から半径方向６ｃｍの位置における磁気抵抗の低減の効果は、長丈フェライトコア１０ａのみならず、短丈フェライトコア１０ｂの影響も加算されるので、鍋の発熱量（Ｗ）の十分な増大を期待することができる。

さらに半径６ｃｍの位置から内側において、フェライト過剰状態とならないように（占有比（Ｐ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧４×１．１８／２πｒ よってｒ≧３ｃｍ
すなわち長丈フェライトコア１０ａは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径３ｃｍの位置まで延び、その長さは７ｃｍとする必要がある。

以上のように中心からの半径方向の位置（ｒ）に対する、求めた占有比（Ｐ）をプロットすると、図５のグラフを得ることができる。したがって、本願発明によれば、フェライトコア１０または加熱コイル３の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）においては、フェライト不足状態とならないように、長丈フェライトコア１０ａおよび短丈フェライトコア１０ｂの幅（ｗ）を選択し、かつ加熱コイル３の下方における任意の半径（ｒ）でフェライト過剰状態とならないように長丈フェライトコア１０ａおよび短丈フェライトコア１０ｂの長さを決定して、極力少量のフェライトコア１０を用いて、最大の磁気抵抗の低減効果（鍋の発熱効率）が得られる加熱コイルユニット１を実現することができる。

これに対し、従来技術による加熱コイルユニット１において、同じ長さを有する８本の長丈フェライトコア１０ａを配置した場合に相当するが、フェライトコア１０が８本（ｎ＝８）で、フェライトコア１０の幅（ｗ）が１．１８ｃｍで、中心から半径方向６ｃｍより内側における占有比は図５の破線に示すように推移し、特に中心から半径方向３ｃｍの位置（ｒ＝３ｃｍ）における占有比（Ｐ＝ｎ×ｗ／２πｒ）は次式で求められる。
Ｐ＝８×１．１８／（２π×３）＝０．５

すなわちフェライト過剰状態を示す０．２５の２倍となり、従来技術のフェライトコア１０は必要以上に配置されており、製造コストの削減を相反するものであった。
以上のように、本願発明に係る加熱コイルユニット１は半径方向外側における磁気抵抗を十分に小さくして加熱効率を最適化するとともに、利用されるフェライトコア（フェライト材料）を極力減らして、簡便かつ安価に製造することができる。

なお本願発明のコイルベース２は、図１に示すように、加熱コイル３の内径（３ｃｍ）と同等の半径を有する中央開口部５を有し、短丈フェライトコア１０ｂが配置されない領域において中央開口部５と連通する放射開口部６をさらに有する。一般に、加熱コイル３は、作動時において（高周波電流が供給された際）、高周波電流のジュール熱により高温となるので、加熱コイル３を下方から冷却風を供給して冷却する必要があるところ、このコイルベース２によれば、中央開口部５のみならず放射開口部６を介して、より多量の冷却風を加熱コイル３に供給することができ、冷却効果の高い加熱コイルユニット１を実現することができる。

実施の形態２．
図６および図７を参照しながら、本発明に係る実施の形態２による加熱コイルユニット１について以下に説明する。実施の形態２による加熱コイルユニット１は、４本の長丈フェライトコア１０ａおよび８本の短丈フェライトコア１０ｂを加熱コイル３の下方に配置した点を除いて、実施の形態１の加熱コイルユニット１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関連する詳細な説明を省略する。なお図中、同一構成部品については同一の符号を用いて示す。

図６は、実施の形態２のフェライトコア１０および加熱コイル３（破線で囲まれた部分）のみを示す図１（ｂ）と同様の底面図である。図６に示すように、実施の形態２のフェライトコア１０は、一例として、長さ８ｃｍの４本の長丈フェライトコア１０ａと長さ４ｃｍの８本の短丈フェライトコア１０ｂからなり（合計１２本）、加熱コイル３は２ｃｍの内径および１０ｃｍの外径を有するものである。

実施の形態２において、フェライトコア１０が１２本（ｎ＝１２）で、加熱コイル３の外径が１０ｃｍのとき、フェライト不足状態とならないように（占有比（Ｐ）がフェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）において０．１５以上となるように）するためには、フェライトコア１０の幅（ｗ）が次式を満たす必要がある。
０．１５≦１２×ｗ／（２π×１０） よってｗ≧０．７８５ｃｍ

またフェライトコア１０が１２本（ｎ＝１２）で、フェライトコア１０の幅（ｗ）が０．７８５ｃｍのとき、フェライト過剰状態とならないように（占有比（Ｐ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧１２×０．７８５／２πｒ よってｒ≧６ｃｍ
すなわち短丈フェライトコア１０ｂは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径６ｃｍの位置まで延び、その長さは４ｃｍとする必要がある。

なお、半径６ｃｍの位置から内側において、長丈フェライトコア１０ａが４本（ｎ＝４）で、その幅（ｗ）が０．７８５ｃｍであるので、中心から半径方向６ｃｍの位置（ｒ＝６ｃｍ）における占有比（Ｐ）は次式で求められる。
Ｐ＝４×０．７８５／（２π×６）＝０．０８３３

さらに半径６ｃｍの位置から内側において、フェライト過剰状態とならないように（占有比（Ｐ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧４×０．７８５／２πｒ よってｒ≧２ｃｍ
すなわち長丈フェライトコア１０ａは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径２ｃｍの位置まで延び、その長さは８ｃｍとする必要がある。

以上のように中心からの半径方向の位置（ｒ）に対する、求めた占有比（Ｐ）をプロットすると、図７のグラフを得ることができる。したがって、本願発明によれば、フェライトコア１０または加熱コイル３の最外端部１２においては、フェライト不足状態とならないように、長丈フェライトコア１０ａおよび短丈フェライトコア１０ｂの幅（ｗ）を選択し、かつ加熱コイル３の下方における任意の半径（ｒ）でフェライト過剰状態とならないように長丈フェライトコア１０ａおよび短丈フェライトコア１０ｂの長さを決定して、極力少量のフェライトコア１０を用いて、最大の磁気抵抗の低減効果（鍋の発熱効率）が得られる加熱コイルユニット１を実現することができる。

実施の形態２で使用されるフェライトコア（強磁性材料）は、実施の形態１とほぼ同等であり、実施の形態１に比して半径方向外側にある鍋の周方向加熱むらを抑制することができる。すなわち加熱効率の改善に寄与しない加熱コイル３の半径方向内側のフェライトを外側に配置することで、高価なフェライトコア１０をより有効的に活用することができる。

実施の形態３．
図８および図９を参照しながら、本発明に係る実施の形態３による加熱コイルユニット１について以下に説明する。実施の形態３による加熱コイルユニット１は、加熱コイル３が半径方向に二分割された構成を有する点を除いて、実施の形態２の加熱コイルユニット１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関連する詳細な説明を省略する。なお図中、同一構成部品については同一の符号を用いて示す。

上述のように、実施の形態３の加熱コイル３は、半径方向に二分割された内側コイル部３ａと外側コイル部３ｂとを有し（図９の破線３ａおよび３ｂで包囲した部分）、このため半径方向の加熱むらを抑制することができる。また実施の形態３のフェライトコア１０は４本の長丈フェライトコア１０ａと８本の短丈フェライトコア１０ｂとからなり（図９）、実施の形態２と同様、極力少量のフェライトコア１０を用いて、最大の磁気抵抗の低減効果（鍋の発熱効率）が得られる加熱コイルユニット１を実現することができる。

また、各長丈フェライトコア１０ａの長さ方向（加熱コイル３の半径方向）の両端部１２ａ，１８ａ、磁束が集中するため磁束密度が高くなるが、外側コイル部３ｂより内側に加熱コイル３が存在しないので、内側コイル部３ａと外側コイル部３ｂの交流損失を小さくすることができる。また好適には、長丈フェライトコア１０ａの内径側端部１８ａを内側コイル部３ａより内側に配置し、長丈フェライトコア１０ａおよび短丈フェライトコア１０ｂの外径側端部１２ａを外側コイル部３ｂより外側に配置することにより、加熱コイル３交流損失をいっそう小さくすることができる。

さらに実施の形態３によれば、内側コイル部３ａおよび外側コイル部３ｂの間の空隙には、鍋の温度を測定する温度センサ１６を配置することができ、とりわけこの実施形態では、長丈フェライトコア１０ａが４本と少なく、センサ１６の周方向の配置位置に対する設計自由度を向上させることができる。

実施の形態４．
図１０および図１１を参照しながら、本発明に係る実施の形態４による加熱コイルユニット１について以下に説明する。実施の形態４による加熱コイルユニット１は、４本の長丈フェライトコア１０ａ、４本の中丈フェライトコア１０ｂ、および４本の短丈フェライトコア１０ｃを加熱コイル３の下方に配置した点を除いて、実施の形態１の加熱コイルユニット１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関連する詳細な説明を省略する。なお図中、同一構成部品については同一の符号を用いて示す。

図１０に示すように、実施の形態４のフェライトコア１０は、一例として、長さ８．５ｃｍの長丈フェライトコア１０ａと、長さ７ｃｍの中丈フェライトコア１０ｂと、長さ４ｃｍの短丈フェライトコア１０ｃからなり、加熱コイル３は図中の破線で示すように１．５ｃｍの内径および１０ｃｍの外径を有する。

実施の形態４において、フェライトコア１０が１２本（ｎ＝１２）で、加熱コイル３の外径が１０ｃｍのとき、フェライト不足状態とならないように（占有比（Ｐ）がフェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）において０．１５以上となるように）するためには、フェライトコア１０の幅（ｗ）が次式を満たす必要がある。
０．１５≦１２×ｗ／（２π×１０） よってｗ≧０．７８５ｃｍ

またフェライトコア１０が１２本（ｎ＝１２）で、フェライトコア１０の幅（ｗ）が０．７８５ｃｍのとき、フェライト過剰状態とならないように（占有比（Ｐ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧１２×０．７８５／２πｒ よってｒ≧６ｃｍ
すなわち短丈フェライトコア１０ｃは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径６ｃｍの位置まで延び、その長さは４ｃｍとする必要がある。

なお、半径６ｃｍの位置から内側において、長丈フェライトコア１０ａおよび中丈フェライトコア１０ｂが３本（ｎ＝３）ずつで（合計６本）、その幅（ｗ）が０．７８５ｃｍであるので、中心から半径方向６ｃｍの位置（ｒ＝６ｃｍ）における占有比（Ｐ）は次式で求められる。
Ｐ＝６×０．７８５／（２π×６）＝０．１２５

さらに半径６ｃｍの位置から内側において、フェライト過剰状態とならないように（占有比（Ｐ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧６×０．７８５／２πｒ よってｒ≧３ｃｍ
すなわち中丈フェライトコア１０ｂは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径３ｃｍの位置まで延び、その長さは７ｃｍとする必要がある。

同様に、半径３ｃｍの位置から内側において、長丈フェライトコア１０ａが３本（ｎ＝３）で、その幅（ｗ）が０．７８５ｃｍであるので、中心から半径方向３ｃｍの位置（ｒ＝３ｃｍ）における占有比（Ｐ）は次式で求められる。
Ｐ＝３×０．７８５／（２π×３）＝０．１２５

さらに半径３ｃｍの位置から内側において、フェライト過剰状態とならないように（占有比（Ｐ）が０．２５以下となるように）する半径ｒは次式を満たす必要がある。
０．２５≧３×０．７８５／２πｒ よってｒ≧１．５ｃｍ
すなわち長丈フェライトコア１０ａは、フェライトコア１０の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）から半径１．５ｃｍの位置まで延び、その長さは８．５ｃｍとする必要がある。

以上のように中心からの半径方向の位置（ｒ）に対する、求めた占有比（Ｐ）をプロットすると、図１１のグラフを得ることができる。したがって、本願発明によれば、フェライトコア１０または加熱コイル３の最外端部１２（ｒ＝１０ｃｍ）においては、フェライト不足状態とならないように、各フェライトコア１０ａ，１０ｂ，１０ｃの幅（ｗ）を選択し、かつ加熱コイル３の下方における任意の半径（ｒ）でフェライト過剰状態とならないように各フェライトコア１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長さを決定することにより、極力少量のフェライトコア１０を用いて、最大の磁気抵抗の低減効果（鍋の発熱効率）が得られる加熱コイルユニット１を実現することができる。

実施の形態５．
図１２を参照しながら、本発明に係る実施の形態５による加熱コイルユニット１について以下に説明する。実施の形態５による加熱コイルユニット１は、長丈フェライトコア１０ａが加熱コイル３の中心付近において互いに当接するように構成されている点を除いて、実施の形態１の加熱コイルユニット１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関連する詳細な説明を省略する。なお図中、同一構成部品については同一の符号を用いて示す。

従来技術によれば、各フェライトコア１０は同じ長さを有するため、加熱コイル３の中心付近においてはフェライトコア１０を重畳させない限り配置することができない。本願発明によれば、長さの異なるフェライトコア１０を採用するので、少なくとも最も長い２本の最長フェライトコア１０ｄが加熱コイル３の中心付近で互いに当接するように構成することができる。必要ならば、２本の長丈フェライトコア１０ａも同様に中心付近で最長フェライトコア１０ｄに当接するように構成してもよい。このような構成により、加熱コイル３の中心付近における磁束を増大させ（鍋の中央部における発熱量を増大させ）、鍋を均一に加熱するとともに、最適化された鍋の発熱効率を実現するために必要なフェライトコア１０の使用量を低減して、製造コストを削減することができる。

１．加熱コイルユニット、２．コイルベース（支持台）、３．加熱コイル、５．中央開口部、６．放射開口部、１０．フェライトコア（強磁性部材）、１２．フェライトコアの最外端部（外径側端部）、１６．温度センサ、１８．フェライトコアの内径側端部。

Claims (6)

1. 誘導加熱調理器の加熱コイルユニットであって、
   所定平面上において中心の周りに捲回された加熱コイルと、
   前記加熱コイルの下方に放射状に配置された、断面積が同じで長さが互いに異なる少なくとも２種類の棒状のフェライトコアとを備え、
   前記各フェライトコアの半径方向外側の最外端部が実質的に同一半径上に配置されることを特徴とする加熱コイルユニット。
2. 中心から距離（ｒ）を隔てた位置における円周の長さ（２πｒ）に対する、該円周上に配置された複数（ｎ）の前記フェライトコアの半径方向に直交する方向の幅（ｗ）の合計（ｎ×ｗ）として定義されるフェライト占有比（Ｐ＝ｎ×ｗ／２πｒ）が０．２５以下である（Ｐ≦０．２５）ことを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の加熱コイルユニット。
3. 中心から各フェライトコアの最外端部までの距離（ｒ_０）を隔てた位置における円周の長さ（２πｒ）に対する、各フェライトコアの半径方向に直交する方向の幅（ｗ）の合計（ｎ×ｗ）のフェライト占有比（Ｐ）が０．１５以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の加熱コイルユニット。
4. 加熱コイルおよび各フェライトコアをそれぞれ上方および下方に固定するコイルベースをさらに有し、
   少なくとも２種類の棒状のフェライトコアは、第１のフェライトコアと、これより短い第２のフェライトコアとを有し、
   コイルベースは、第２のフェライトコアより半径方向内側において放射開口部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の加熱コイルユニット。
5. 最も長い少なくとも２つのフェライトコアが中心付近で互いに当接することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の加熱コイルユニット。
6. 加熱コイルが半径方向に二分割された内側コイル部と外側コイル部とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の加熱コイルユニット。

Images