感应加热发热体及感应加热容器.pdf

一种利用高频磁场诱发涡电流进行发热的感应加热发热体(3)，在形成从其中心朝向外缘断开的径向断开部(31)时，将断开的一端缘部(31a1)和另一端缘部(31a2)重叠或者是将端面(31b1、31b2)相抵靠近。

1.  一种感应加热发热体，利用高频磁场诱发涡电流而发热，其特征在于，
具有从中心朝向外缘断开的一个或多个径向断开部，
在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠或者是端面相抵靠近。

2.  根据权利要求1所述的感应加热发热体，其特征在于，
在规定状况下，所述径向断开部选择性过度发热而破裂。

3.  根据权利要求2所述的感应加热发热体，其特征在于，
在避免破裂的部位设置有径向重叠部，该径向重叠部沿径向形成至少一对山形折线和谷形折线并折叠而成。

4.  根据权利要求1～3中任意一项所述的感应加热发热体，其特征在于，
在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠时，
至少将一端缘部沿着端缘折叠，一端缘部和另一端缘部端面对齐地重叠。

5.  根据权利要求1～4中任意一项所述的感应加热发热体，其特征在于，
在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠时，
将一端缘部和另一端缘部均沿着端缘折叠并相互卡合。

6.  根据权利要求4～5中任意一项所述的感应加热发热体，其特征在于，
将重叠的一端缘部和另一端缘部以重叠的状态进一步折叠，并将多次折叠的部位压接。

7.  根据权利要求1～5中任意一项所述的感应加热发热体，其特征在于，
跨所述断开的一端缘部和另一端缘部，将被覆构件重叠在所述径向断开部的上表面侧和下表面侧双方或任意一方进行压接、层叠。

8.  一种感应加热容器，其特征在于，
在容器主体的内底面侧安装有利用高频磁场诱发涡电流而发热的感应加热发热体，
所述感应加热发热体具有从中心朝向外缘的一个或多个径向断开部，
在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠或者是端面相抵靠近。

感应加热发热体及感应加热容器
技术领域
本发明涉及一种利用由电磁烹调器等具备的电磁感应加热线圈发生的高频磁场诱发涡电流，利用该焦耳热进行发热的感应加热发热体及具备那种感应加热发热体的感应加热容器。
背景技术
近年来，取代煤气设备为主流的加热烹调设备，一种通常被称作电磁烹调器的加热烹调设备从安全性、清洁性、便利性、经济性等观点出发，不仅用于饮食行业等业务，而且在一般家庭中也越来越被广泛普及。
不过，这种电磁烹调器是利用内部具备的电磁感应加热线圈发生高频磁场，由所诱发的涡电流产生焦耳热对加热对象物进行加热。从而能够不使用火焰进行加热烹调，而反过来具有的缺点是，在其原理方面，能够使用的烹调器具受到限制，必须采用由铁、铁珐琅等磁性金属构成的专用烹调器具。
这种情况下，作为消除上述电磁烹调器的缺点的方案，在例如专利文献1、专利文献2等中提出了具备非磁性(或非导电性)容器主体的电磁烹调器用容器。
专利文献1：日本特开2003-325327号公报
专利文献2：日本特开平7-296963号公报
在此，专利文献1中提出的加热方法所采用的电磁烹调器是利用从电磁烹调器产生的涡电流使0.10～100μm的铝箔发热，根据专利文献1的加热方法，即使是非磁性容器采用电磁烹调器也能够容易加热内容物。
不过，这种加热方法存在的问题是当由于失误发生空烧时等，有铝箔急剧升温而容易燃烧的、发生飞散的危险和由于热而损坏容器的可能性。
另一方面，专利文献2提出了一种带安全机构的电磁烹调用容器，是在非导电体制的容器主体内底面层叠导电体制的薄膜状发热体而成的电磁烹调用容器中，在发热体上设置通过将发热体中央部冲裁成规定形状等而使距外周的径向宽度变窄的窄幅部。并且，根据这种专利文献2的电磁烹调容器，设置在发热体上的窄幅部在空烧等误操作时选择性熔断，由此能够防止由于空烧等造成的容器发热和着火等。
然而，经过本发明者们的反复锐意研究，发现在将这些现有技术运用到现实中还遗留着悬而未决的课题。
即，专利文献2的电磁烹调用容器由于设置在发热体上的窄幅部局部成为高温，从而使该窄幅部选择性熔断，因此发热体的输出由最高温的窄幅部规定。从而存在发热体其他部分不能有效发热、加热效率差的问题。
再有，专利文献2的电磁烹调用容器中，举出的例子是设有将窄幅部下表面和容器主体内底面间隔开的非接触部，可是由于窄幅部过度发热的倾向严重，设置这样的非接触部依然有可能损坏容器主体。
发明内容
本发明即是鉴于上述事情产生的，其目的在于提供一种感应加热发热体及具备这种感应加热发热体的感应加热容器，其是安装在非磁性(或非导电性)容器主体，能够作为利用电磁烹调器等对所收容的被加热物进行加热的感应加热容器使用，这样的使用状态中，设置了在发生类似空烧状态的情况等规定状况下选择性破裂的部位，提高了其安全性，而且在通常使用时也不会损害加热效率，同时能够有效避免容器主体由于热而造成的破损。
本发明的感应加热发热体，利用高频磁场诱发涡电流而发热，其特征在于，具有从中心朝向外缘断开的一个或多个径向断开部，在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠或者是端面相抵靠近。
采用这种构成的本发明的感应加热发热体安装在非磁性(或非导电性)容器主体上，以使该容器能够作为可实现利用电磁烹调器进行感应加热的感应加热容器使用，同时，在与被加热物接触的状态进行发热、加热被加热物之际，在成为空烧状态的情况等规定状况下，使所述径向断开部选择性地过度发热而破裂，从而安全机构工作、以使能够停止电磁烹调器。
而且，选择性破裂的径向断开部只要将其断开的一端缘部和另一端缘部重叠或者是将端面相抵靠近就能形成，因此感应加热发热体的整个形状可任意设定，在通常使用时不存在与其他部位相比局部形成过度高温的部位。从而，能够有效地使整个感应加热发热体发热，以免损害其加热效率，除此之外，能够有效地回避容器主体由于热而破损，能够利用市场上销售的电磁烹调器更安全、且轻松地加热被加热物。
另外，本发明的感应加热发热体，可采用以下构成，在避免破裂的部位设置有径向重叠部，该径向重叠部沿径向形成至少一对山形折线和谷形折线并折叠而成。
由于采用这样的构成，从而能够有效地避免径向断开部以外的部位破裂，以使能够更可靠使径向断开部优先破裂，能够设定破裂部位为唯一。
另外，本发明的感应加热发热体，在形成径向断开部时能够采用的构成是，在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠时，至少将一端缘部沿着端缘折叠，一端缘部和另一端缘部端面对齐地重叠，或者采用的构成是，在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠时，将一端缘部和另一端缘部均沿着端缘折叠并相互卡合。
此时，为了抑制径向断开部破裂时的不合理情况，优选是将重叠的一端缘部和另一端缘部以重叠的状态进一步折叠，并将多次折叠的部位压接。
另外，考虑到径向断开部破裂时的影响等，本发明的感应加热发热体能够采用以下构成，跨所述断开的一端缘部和另一端缘部，将被覆构件重叠在所述径向断开部的上表面侧和下表面侧双方或任意一方进行压接、层叠。
另外，本发明的感应加热容器其构成是，在容器主体的内底面侧安装有利用高频磁场诱发涡电流而发热的感应加热发热体，所述感应加热发热体具有从中心朝向外缘的一个或多个径向断开部，在所述径向断开部，断开的一端缘部和另一端缘部重叠或者是端面相抵靠近。
采用这种构成的本发明的感应加热容器能够利用由电磁烹调器产生的感应加热对被加热物进行加热，同时在成为空烧状态的情况等规定状况下，感应加热发热体的径向断开部选择性地过度发热而破裂，从而安全机构工作，以使能够停止电磁烹调器。
发明效果
如以上，根据本发明，能够利用由电磁烹调器等产生的感应加热进行被加热物的加热，通过在感应加热发热体上设置在成为空烧状态的情况等规定状况下选择性破裂的部位，从而提高了其安全性，同时在通常使用时不会损害加热效率，同时能够有效地回避容器主体由于热而破损，能够利用市场上销售的电磁烹调器等更安全、且轻松地加热被加热物。
附图说明
图1是表示本发明的感应加热容器的实施方式概略的说明图。
图2是表示本发明的感应加热容发热体的实施方式概略的说明图。
图3是表示形成感应加热发热体之际的折叠方法的说明图。
图4是表示径向断开部形成例的说明图。
图5是一例径向断开部破裂时的图像。
图6是其他例径向断开部破裂时的图像。
图7是其他例径向断开部破裂时的图像。
图8是其他例径向断开部破裂时的图像。
图9是其他例径向断开部破裂时的图像。
图10是表示从图5所示的状态将重叠的端缘部多层折叠的例子的说明图。
图11是表示从图5所示的状态将重叠的端缘部卷边重叠的例子的说明图。
图12是表示从图6所示的状态将重叠的端缘部折叠的例子的说明图。
具体实施方式
以下参照附图，关于本发明的最佳实施方式进行说明。
还有，图1(a)是表示本实施方式的感应加热容器概略的立体图，图1(b)是图1(a)的A-A截面图。
图1所示的容器1包括收容被加热物的容器主体2和利用高频磁场诱发涡电流而发热的感应加热发热体3，在容器主体2的内底面2a侧安装感应加热发热体3。
在图示的例中，容器主体2的内底面2a具有形成大致正方形状的平面形状。容器主体2包围着该内底面2a的周围竖立设置侧壁部2b，由此能够收容被加热物，不过，内底面2a的平面形状并不限定于图示的例子。例如可以形成矩形、圆形，此外还可以形成三角形、五边形、六边形等多边形。
这样的容器主体2能够用聚乙烯等聚乙烯类树脂、聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯类树脂、聚丙烯等聚烯烃类树脂、聚酰亚胺类树脂等合成树脂材料形成，还可以用纸和玻璃等各种常用的非磁性材料形成。由于用这些材料形成容器主体2，从而能够廉价地提供可在电磁烹调器中使用的感应加热烹调容器。
另一方面，感应加热发热体3能够利用从电磁烹调器等具备的电磁感应加热线圈发生的高频磁场诱发涡电流、利用其电阻产生焦耳热而能够发热的导电性材料，例如铝、镍、金、银、铜、铂、铁、钴、锡、锌等，或是它们的合金，或者是赋予了导电性的树脂薄膜和纸等导电性材料。更具体地说，例如作为金属材料采用铝时，感应加热发热体3能够用0.10～100μm左右厚度的铝箔形成。
本实施方式中，将这种感应加热发热体3安装在容器主体2的内底面2a侧，由此能够利用由电磁烹调器产生的感应加热对收容在容器主体2中的被加热物进行加热。
将感应加热发热体3安装在容器主体2上，可以利用加热密封将感应加热发热体3与容器主体2接合，或者利用胶带和胶合剂等接合，还可以用被覆材料覆盖着感应加热发热体3将其层压在容器主体2上。感应加热发热体3只要能够以直接或间接接触到被加热物的状态发热、加热被加热物即可，其具体的安装方法并没有特别限定。
另外，并不限定于像图示例子那样接触内底面2a安装感应加热发热体3的形态，感应加热发热体3可以从内底面2a间隔开进行安装。从内底面2a间隔开安装感应加热发热体3并没有特别进行图示，不过可以采用的方式有将感应加热发热体3支撑在从容器主体2的内底面2a突出的支撑部，或是设置从感应加热发热体3的外缘部延长的支撑片，将该支撑片卡扣在容器主体2的开口部周缘上等。
在此，图2(a)是表示本实施方式的感应加热发热体一例的俯视图，感应加热发热体3具有大致正方形的平面形状。
该例中，感应加热发热体3在沿着径向从中心朝向外缘的上下左右四个方位和位于它们中间的四个方位(位于感应加热发热体3对角线上的方位)加在一起8个方位中、图中右上的方位，沿着径向延伸地形成径向断开部31。并且，在剩余7个方位上分别沿着径向延伸地形成径向重叠部32。
本实施方式中，径向断开部31可按照以下形成，如图2(b)与其纵向正交的截面所示，将从中心朝向外缘断开的一端缘部31a1沿着端缘折叠，并使其与另一端缘部31a2以端面31b1、31b2对齐的方式重叠，再跨一端缘部31a1和另一端缘部31a2，将被覆构件31c1、31c2上下重叠压接、层叠在一起。
另外，径向重叠部32可按照以下形成，如图2(c)与其纵向正交的截面所示，沿着感应加热发热体3的径向形成一对山形折线ML和谷形折线VL，且将形成径向重叠部32的部位折叠。
还有，图2(b)是图2(a)的B-B截面图，图2(c)是图2(a)的C-C截面图。
形成具有这样的径向断开部31和径向重叠部32的感应加热发热体3，例如对如前所述的导电性材料按照图3所示实施弯折加工等即可。
还有，图3是表示形成感应加热发热体3时的弯折方法的说明图，图中，以虚线表示谷形折线VL，以两点划线表示山形折线ML。另外，以一点划线表示切掉不要部分时的切断部位。
按照图3所示的例子形成感应加热发热体3，首先要准备剪断成正方形状的铝箔等导电性材料。
并且，将导电性材料顺着图3(a)所示的谷形折线VL和山形折线ML弯折，沿着从图中左上朝向右下的对角线一阶一阶弯折(参照图3(b))。同样，如图3(b)～(d)所示，将这些图示的各部位依次一阶一阶弯折。接下来，沿着图3(e)所示的一点划线切掉不要的部分，同时在中心穿设圆形的贯通孔3a。
还有，在这个时点，在全部8个方位上均形成径向重叠部32。
接下来，沿着图3(f)所示的一点划线，切掉沿着位于朝向图中右上方位的山形折线ML的部分(参照图4(a))。从而如图4(b)所示，形成断开的一端缘部31a1沿着端缘折叠、与另一端缘部31a2以端面31b1、31b2对齐的方式重叠的状态。接下来，如图4(c)所示，将被覆构件31c1、31c2上下重叠压接、层叠，从而，在朝向图中右上的方位形成径向断开部31，在剩余7个方位形成径向重叠部32。
还有，图4是表示形成径向断开部31的一例工序的说明图，图4(a)是图3(f)的D-D截面图，图4(b)是图3(f)的E-E截面图。另外，形成径向断开部31之际，也可以先在导电性材料中形成切缝，之后再实施如前所述的弯折加工。
安装了如上所述的感应加热发热体3的容器1，在放在市场上销售的电磁烹调器上使用，不过，其大小能够对应所使用的电磁烹调器具备的加热线圈的大小进行设定。例如，市场上销售的家庭用电磁烹调器具备的一般的加热线圈为内径5cm左右，外径20cm左右，如果是业务用，就要用更大的，不过，可事先对应于假设使用的电磁烹调器适应地决定大小。
本实施方式中，在感应加热发热体3上如前所述设置从中心朝向外缘沿径向断开的径向断开部31，在该径向断开部31，断开的一端缘部31a1和另一端缘部31a2重叠。
这样一来，在感应加热发热体3上诱发的涡电流，在径向断开部31上，在端缘部31a1的端面31b1或其附近和端缘部31a2的端面31b2或其附近之间形成电流路，径向断开部31上的电阻值达到最大。从而径向断开部31上的发热量达到最大，在成为空烧状态的情况等规定状况下，选择性地过度发热。并且，若那样继续发热，则如图5所示，在端缘部31a1的端面31b1或其附近和端缘部31a2的端面31b2或其附近之间进行放电，由于放电而造成熔断，在径向断开部31产生破裂，从而安全机构工作，停止电磁烹调器。
还有，图5是径向断开部31破裂时的图像，图5(a)表示径向断开部31破裂前的状态。另外，图5(b)模式性表现径向断开部31破裂时端缘部31a、31b2和其附近熔断的状态，符号C表示破裂部，不过，很难严密地特定由于放电造成的熔断部位，破裂部C的位置并不限定于图示的例子(后述的图6～图9中也同样)。
另外，径向断开部31只要将断开的一端缘部31a1和另一端缘部31a2重叠就能够形成，因此感应加热发热体3的整体形状可任意设定，在通常使用时不存在与其他部位相比局部形成过度高温的部位。从而，能够有效地使整个感应加热发热体3发热，不会损害其加热效率，除此之外，能够有效地回避容器主体2由于热而破损，能够利用市场上销售的电磁烹调器更安全、且轻松地加热被加热物。
另外，本实施方式中，考虑到径向断开部31破裂时产生的火花和由于感应加热发热体3碎片飞散造成的影响，径向断开部31在重叠的一端缘部31a1和另一端缘部31a2上再跨两者上下重叠被覆构件31c1、31c2并压接、层叠。
即，径向断开部31破裂之际，若端缘部31a1、31a2和其附近露出在表面上进行放电、熔断，则此时产生的火花会损伤容器主体2，或烧焦被加热物，或者是飞散的感应加热发热体3的碎片混入被加热物中，因此，为了避免这样的不合理情况，将径向断开部31破裂的部位用被覆构件31c1、31c2覆盖，以使其不露出在表面。
另外，若径向断开部31的电阻值过大，则有时电磁烹调器不能识别感应加热发热体3、无法开始加热，而将被覆构件重叠压接、层叠，在避免径向断开部31上的电阻值极端增大方面作为优选。
被覆构件31c1、31c2优选是采用与感应加热发热体3同样的导电性材料，不过也可以采用与容器主体2同样的普通非磁性材料。
另外，本实施方式中，在感应加热发热体3的大致中央形成的贯通孔3a用以使径向断开部31容易产生破裂，这种贯通孔35并不限定于图示那样的圆形，例如也可以呈放射状切入切缝而形成等。
再有，本实施方式中，沿着感应加热发热体3的径向形成一对山形折线ML和谷形折线VL，并且将规定部位折叠形成径向重叠部32。这样形成的径向重叠部32比其他部位发热难。认为这是由于以下原因，形成径向重叠部32的部位随着将该部位折叠而增大了表面积，从而获得散热效果。
从而，由于在需要避免破裂的部位形成径向重叠部32，从而能够有效地避免径向断开部31以外的部位破裂，能够更可靠使径向断开部31优先破裂，能够设定破裂部位为唯一。
另外，图示的例中形成径向重叠部32的部位，沿着从中心到外缘的径向的长度为最短。在没有形成径向重叠部32时，这些部位有涡电流密度升高的倾向，有可能比径向断开部31先过度发热而破裂。为此，事先在有涡电流密度升高倾向的部位设置径向重叠部32，以使该部位不会破裂，这是在设定破裂部位为唯一方面特别有效。
以上，关于本发明列举了最佳实施方式进行说明，不过本发明并不限定于所述实施方式，在本发明的范围内可进行各种变更实施，这是不言而喻的。
例如，所述实施方式中，只在8个方位中朝向图中右上的方位形成径向断开部31，在剩余7个方位形成径向重叠部32，不过，径向断开部31并不限定于1个，可以形成多个。例如，可以在位于感应加热发热体3对角线上的右上、左下、左上、右下4个方位分别形成径向断开部31，在上下左右剩余4个方位上形成径向重叠部32。这种情况下优选是多个径向断开部31其中心到外缘的长度等分别以同等的条件形成。
另外，所述实施方式中，跨径向断开部31中断开的一端缘部31a1和另一端缘部31a2将被覆构件31c1、31c2上下重叠压接、层叠在一起，而被覆构件可根据需要压接、层叠在径向断开部31的上表面侧或下表面侧的任意一方。
另外，所述实施方式中，将一端缘部31a1沿着端缘折叠，并使其与另一端缘部31a2以端面31b1、31b2对齐的方式重叠，由此形成径向断开部31，不过，端缘部31a1、31a2的重叠方法并不限定于此。例如图6所示，可以将一端缘部31a1和另一端缘部31a2都沿着端缘折叠，它们相互卡合着重叠。再有，也可以如图7所示，将一端缘31a1沿端缘折叠成2阶，并使其与另一端缘31a2以端面31b1、31b2对齐、且相互卡合的方式重叠。
另外，径向断开部31只要能够使电阻值达到最大、径向断开部31上的发热量达到最大，可以如图8所示不折叠两个端缘部31a1、31a2，就那样重叠即可，也可以如图9所示，将端面31b1、31b2相抵，使端缘部31a1、31a2相互靠近，不过，这些形态中有时会局部发生放电而使发热过剩。因而，优选是径向断开部31中断开的端缘部31a1、31a2至少一方进行折叠。
还有，图6～图9是上述各变形例中径向断开部31破裂时的图像，与用来说明所述实施方式而示例的图5对应地进行图示。
另外，将端缘部31a1、31a2的一方或双方折叠形成径向断开部31的形态中，折叠端缘部31a1、31a2的次数和折叠方向等并不限定于图示的例子。将端缘部31a1、31a2的一方或双方折叠重叠的部分可以是折叠二层、三层甚至更多。折叠多层能够期待的效果是抑制径向断开部31破裂时的不合理情况。
例如，可以从将一端缘部31a1沿着端缘折叠、并使其与另一端缘部31a2以端面31b1、31b2对齐的方式重叠的图5所示的状态，如图10所示交替变化折叠方向，且将重叠的部分折叠成多层(图示的例子中是4层)，也可以如图11所示将重叠的部分卷边折叠。
另外，可以从将一端缘部31a1和另一端缘部31a2都沿端缘折叠、使其相互卡合着重叠的图6所示的状态，如图12所示将重叠的部分折叠。
并且，从上下方向对多层重叠的部分加压，从而能够将端缘部31a1、31a2彼此压接固定在一起。作为此时的加压方案，可以将它们夹在2块平板之间进行加压，不过，要将端缘部31a1、31a2彼此牢固压接，优选是利用具备直线状、波线条或点状挤压凸部的挤压模进行模压。
还有，即使模压时、挤压模的挤压凸部贯通感应加热发热体3形成孔，也毫无疑问地能够获得本发明的效果。
另外，从端缘部31a1、31a2重叠的状态将重叠的部分折叠，在将端缘部31a1、31a2彼此可靠压接、固定方面作为优选，不过，此时的折叠方法除了像图示那样规则折叠以外，还可以在途中进行扭转等不规则地折叠。
另外，所述实施方式中，示出了对剪断成正方形的1块导电性材料实施弯折加工，形成感应加热发热体3的例子，不过，感应加热发热体3也可以是将多片导电性材料组合而形成。
工业上的可利用性
如以上所说明，本发明提供一种能够利用市场上销售的电磁烹调器安全、且轻松地加热被加热物的感应加热发热体及感应加热容器。