JP2001052848A - 電磁誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 病院給食等で使用されている給食配膳車にお
いて、保温加熱を必要とする容器のみ飲食直前に保温加
熱できるものを得る。 【解決手段】 トレイ１に載せた複数の食器類の中で保
温加熱を必要とする食器の底部にドーナツ状の発熱体２
０を装着し、この食器（加熱容器２、３）の下側に加熱
コイル９、１０を装着すると共に、加熱コイル９、１０
中央に、外郭を金属製保護体２６で形成し、内部に温度
検出素子２７を装着した温度検知器１２、１３を備え、
温度検知器１２、１３自体の自己発熱および加熱容器
２、３からの輻射熱の双方からの受熱を温度検出素子２
７で検出して、加熱容器２、３を適温に加熱し、加熱容
器２、３内に盛りつけられた調理品のみを適温に保温加
熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として病院給食
や老人ホーム、老人保健施設等で使用されている給食配
膳車等に搭載する加熱源として使用する電磁誘導加熱装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の病院給食用等に使用されていた給
食配膳車の大半は保温加熱機能を有していなかった。こ
れは、給食の内容によって、保温加熱を行った方が良い
もの、または保温加熱をしてはいけないもの等が混在し
ているからである。例えば、一人の患者に給食を供給す
る場合において、一つのトレイ上に載せられた調理品に
は、保温加熱を必要とするもの、保温加熱不要なものが
混在している。また、メニューの変化によっても保温加
熱の要、不要があるため配膳車に載せてあるものの保温
加熱は難しく行われていないのが現状である。また、一
台の配膳車を見ても何人もの患者の給食が載せてあり患
者によって異なる調理の場合もあるため、トレイ毎に保
温加熱の要、不要がある。

【０００３】更に、患者数あるいは入所者の多い施設で
は、大量の食事が用意されるため給食の配膳時間よりか
なり早い時間に調理が行われ順次仕上げられるため、調
理済みのものが食器に盛りつけられ配膳車に載せられた
状態で放置される。そのために、温かい状態で食べるべ
きものが冷えてしまうことが多く、一般的に病院給食は
美味しさに欠けるものであった。

【０００４】近年、病院や老人ホーム及び老人保健施設
等、大量の給食を提供する施設において、集団食中毒や
院内感染を防止するためにＨＡＣＣＰ対応の動きがあ
り、大量の給食を提供する施設においては、雑菌の繁殖
を防止するために、調理終了から患者等に提供するまで
の放置時間の長いものは、食器に盛りつけ配膳車に載せ
た状態で、カートイン冷蔵庫内に保管して給食提供時に
ここから取り出して個人へ配膳するものであった。

【０００５】この方式では盛りつけられたもの全てが冷
やされているため、このまま個人へ配膳することはでき
ないものである。調理品の中には冷やすのに適するもの
と、適温に保温加熱すべきものが混在するため保温加熱
を必要とするものは、食器毎に加熱する必要がある。こ
の加熱方法としては、加熱を必要とする食器の下側に小
電力の電熱ヒータを配備した配膳車を用いて、食器に盛
りつけ配膳車に載せた状態で、かつカートイン冷蔵庫内
に保冷してある状態で、給食提供時間の数十分前に小電
力ヒータに通電を行い、保温加熱を必要とする食器の加
熱を行うものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式では
次のような問題点がある。

【０００７】加熱源となるヒータがマイカヒータやシー
ズヒータでは、食器に対する加熱効率が低いため、食器
以外の部分への放熱が多く、この部分の温度上昇につな
がるため冷蔵庫内の室温上昇や保温加熱不要の調理品の
温度を上昇させる等の問題を生じるものである。

【０００８】また、保温加熱が不要な調理品でも誤って
ヒータのスイッチが「ＯＮ」となっていた場合は加熱さ
れてしまう問題があった。電熱式ヒータの場合、スイッ
チが「ＯＮ」となっているとヒータの上にどのような食
器（容器の材質、形状、サイズに係わらず）が載せられ
ても加熱されてしまうことになる。

【０００９】従って、保温加熱が必要な調理品、不要な
調理品を容器のサイズ等によって区別しても、スイッチ
の「ＯＮ」「ＯＦＦ」が正確に行われていないと、誤っ
た加熱が行われたり、この逆の加熱できない等の問題が
ある。

【００１０】従来の温度検出方式は、被測温物にセンサ
ーを直接押し当てて、センサーは被測温物の温度を熱伝
達、熱伝導によって検知していた。従ってセンサーは可
動構造で且つ被測温物に一定荷重で押し当てられるよう
にスプリング等を用いた構成であった。また、可動部の
ある構造であるため、製品を作る上で防水構造にした
り、あるいは水が流入した場合、電気および電子回路へ
この水が侵入しない構造にする必要があり、そのため製
造コストがアップし、可動部があるため、可動不可とな
るような動作不良のトラブル、あるいは水侵入等のトラ
ブルもあった。

【００１１】また、温度制御の方法としては加熱容器内
の調理物の中に温度センサーを入れて温度を検出し、検
出された温度と設定温度の差に応じて加熱コントロール
を行う方法が最も正確な温度制御が可能である。しかし
調理物の中に温度センサーを入れることは衛生上好まし
くなく、かつ給食終了後センサーの清掃、消毒等の煩雑
な作業が増えるという問題がある。さらに、調理物が液
体であれば温度の検出も容易であるが、調理物が固形物
の場合固形物の中へ温度センサーを差し込んで芯温をと
らえることは不可能である。よって調理物の中へ温度セ
ンサーを入れることには多くの問題があった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、保温加熱を必要とす
る食器の加熱方式として食器への加熱効率の高い電磁誘
導加熱方式を採用し、必要な食器のみを加熱するように
したものである。

【００１３】配膳車に小電力の電磁誘導加熱装置を組み
込み、電磁誘導加熱の出来るドーナツ状に形成した発熱
体を装着した加熱容器に温めるべき調理物を盛りつけて
おき、冷蔵庫内に保管中食事時間の２０〜４０分前に電
磁誘導加熱装置を運転することにより、温めるべき調理
品のみ適温に保温加熱するものである。さらに本発明で
は、電磁誘導加熱用の加熱コイル中央のケース表面に、
金属製保護体の中に温度検出素子を挿入した温度検知器
を設け、これにより加熱容器を適温に温度制御するもの
である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、陶磁器製あるいは樹脂
製容器の外側底面を平面に仕上げ、外周部にリング状の
小突起を形成し、この小突起の内側に電磁誘導加熱によ
って発熱するドーナツ状の発熱体を装着して加熱容器を
構成するものである。この加熱容器を、加熱容器の底面
と対応する部分を開口したトレイ上に載置し、開口部下
部に有する非金属製ケース内に装着した加熱コイルで加
熱するものである。なお、加熱コイルの外径と前記ドー
ナツ形状の発熱体の外円の外径とは略同一となってい
る。

【００１５】さらに、加熱コイル中央部のケース表面に
埋設した温度検知器は、温度検知器の外郭を形成する金
属製保護体を有し、この金属製保護体の内部に温度検出
素子を有している。そして、加熱コイル、発熱体、温度
検知器は同心円状に配置され、かつ、温度検知器の金属
製保護体の外径は発熱体の内円の内径よりも小さく形成
されているものである。

【００１６】温度検知器は、金属製保護体の自己発熱に
よって温度上昇し、また、加熱容器底面よりの輻射熱を
受け、双方からの熱を受熱して温度検知器および加熱容
器の双方の温度をほぼ同等温度にバランスして保ち、こ
の温度を温度検知器内の温度検出素子が検出し、その信
号によって電磁誘導加熱装置を駆動し加熱制御して加熱
容器内の調理品を適温に保温加熱するものである。

【００１７】上記構成によると、加熱容器個々の底面温
度を検出して、個々の加熱容器毎に加熱制御を行うた
め、負荷である調理品の量に多い少ないの変動を生じて
も設定された温度に保温加熱されるものである。

【００１８】また、従来の電熱加熱方式では、加熱効率
６５％程度であるが誘導加熱方式では８０％以上の加熱
効率が得られるため配膳車一台当たりに供給される電力
量が少なくなり、よって冷蔵庫内の室温を上昇させるた
めの給電量を減少させるものである。

【００１９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１〜図５を用いて
詳細に説明する。

【００２０】図１は給食用のトレイ上に載せられた食器
やスプーン等を上面から見た図であり、図２は図１のＡ
−Ａ断面図を含む電磁誘導加熱装置の要部断面図であ
る。図３は加熱容器と加熱装置の断面図であり、図４は
加熱容器の底面斜視図である。図５は本発明の電磁誘導
加熱装置を搭載した給食配膳車の構造概略図を示したも
のである。

【００２１】図１において、１は病院や老人ホーム等で
給食時に各人へ食器等を載せて配膳するトレイである。
２、３は調理物を入れるための食器であり後に説明する
誘導加熱に対応して発熱するための発熱素材（発熱体２
０）を食器の外側底面に装着した誘導加熱対応容器（以
下加熱容器と称す）である。４〜７は誘導加熱では発熱
しない一般容器である。従って調理物は、保温加熱を要
するものは加熱容器２及び加熱容器３へ、保温加熱不要
の調理物は一般容器４〜７へ盛りつけを行うものであ
る。８はスプーンである。

【００２２】図２において、９、１０は加熱容器２、３
と対となりその下側に配置された誘導加熱用高周波加熱
コイルである。また、前記トレイ１の加熱容器２、３の
発熱体２０と対応する部分には発熱面とほぼ同等の開口
部１ａが設けられている。１１は加熱コイル９、１０を
覆うケースであり、耐熱及び絶縁性を有する非金属製の
材料で構成され、トレイ１の下方に配設されている。１
２、１３はケース１１の表面と同一面で且つ各加熱コイ
ル９、１０の中央部に装着された温度検知器であり、加
熱容器２、３の底面温度を検出するものである。この温
度検知器１２、１３はケース１１の表面に固定して装着
されており、装着部は水等の侵入を防止するため、パッ
キンやシール材あるいは接着剤等で防水構造にしてあ
る。

【００２３】１４はトレイ１が差し込まれる配膳車の壁
面である。１５はこの壁面１４の両側から張り出された
棚（トレイ受け）であり、食器類２〜８を載せたトレイ
１を左右の下側から支えておりトレイ１を前方向からの
取り出し、及び差し込み（セッティング）を容易にする
ための位置決め（図示せず）を有している。１６は両側
の壁面１４間に配置された箱体であり、前記ケース１１
の下方にあり内部が空間となっている。

【００２４】１７は壁面１４の外側に装着されたインバ
ータ制御部であり、温度検知器１２、１３からの信号に
応じて加熱コイル９、１０に高周波電流を供給してい
る。前記箱体１６内の空間部にはインバータ制御部１７
と加熱コイル９、１０及び温度検知器１２、１３を接続
するケーブル１８が納められている。

【００２５】次に加熱容器２、３および温度検知器１
２、１３の詳細について図３、図４で説明する。加熱容
器２、３は保温効力を良くするため陶器製または樹脂製
であり、この容器の外側底面を平面状に仕上げ外周部に
はリング状小突起１９を形成している。このリング状小
突起１９の内側には電磁誘導加熱に対応して発熱する発
熱体（例えば金属箔）２０が転写等により密着して装着
されている。

【００２６】発熱体２０はドーナツ状に形成されてお
り、外円２０ａと内円２０ｂとの間が発熱するようにな
っている。また、加熱コイル９、１０と、発熱体２０の
外円２０ａと内円２０ｂ及び温度検知器１２、１３とは
同心円状に配置されており、発熱体２０の外円２０ａの
外径（φＤ₁）と加熱コイル９、１０の外径とは略同一
となっている。

【００２７】また、このように加熱容器２、３の底面に
リング状小突起１９が形成されているため加熱容器２、
３をトレイ１やテーブル上に置いた場合発熱体２０がト
レイ１やテーブルに当たることはないので発熱体２０に
損傷を与えることはない。

【００２８】また、温度検知器１２、１３は外郭を金属
製保護体２６で形成し、内部には温度を検出する温度検
出素子２７を納めている。さらに、金属製保護体２６の
外径（φＤ₃）は発熱体２０の内円２０ｂの内径（φ
Ｄ₂）より小径となっている。

【００２９】電磁誘導加熱装置が運転されて加熱容器
２、３が加熱される際は、温度検知器１２、１３の外郭
である金属製保護体２６も発熱する。従って温度検知器
１２、１３が自己発熱によって温度上昇して温度検知器
１２、１３の温度は加熱容器２、３とほぼ同等の温度と
なる。温度検知器１２、１３と加熱容器２、３の温度を
ほぼ同等温度に保つことによって、温度検知器１２、１
３が加熱容器２、３に接触している場合と同様な温度制
御が可能となるものである。

【００３０】図５は、多数の棚１５の上に多数のトレイ
１を載せ、このトレイ１に複数の食器類を載せて食事を
提供する給食配膳車に本発明の電磁誘導加熱装置を搭載
した状態を示したものである。

【００３１】２１は配膳車であり、２２は配膳車２１の
外部から供給される電源であり、タイマーあるいはメイ
ンスイッチ（図示せず）を有する主制御部２３を経て各
インバータ制御部１７へ電源が供給される。２４は電源
ケーブルであり、２５は配膳車２１の下部に取り付けら
れたキャスターである。その他の構成については図１〜
図３で説明済みであるので説明を省略する。

【００３２】次に上記構成からなる本実施例の作用につ
いて説明する。厨房にて調理された調理品は、各容器に
盛りつけられる際、保温加熱が必要な調理品は加熱容器
２、３へ、保温加熱不要な調理品は一般容器４〜７に盛
りつけられトレイ１に載せられて、さらに配膳車２１に
設けられた複数の棚１５に納められる。盛りつけなどの
作業は食事提供時間より相当早い時間帯に行われるのが
一般的であり、従って調理品の鮮度を保つために盛りつ
けられ配膳車に載せられた調理品は配膳車ごとカートイ
ン冷蔵庫内に入れられて冷蔵保管される。

【００３３】この状態では全ての調理品が冷蔵保管とな
っているため食事提供時間の数十分前から保温加熱を必
要とする調理品（加熱容器２、３に盛りつけられた調理
品）のみを加熱する必要がある。従って、食事提供時間
の数十分前に主制御部２３内のタイマーあるいはメイン
スイッチを作動して配膳車外部から供給された電源２２
を電源ケーブル２４を通して各インバータ制御部１７へ
供給する。

【００３４】これによってインバータ制御部１７が作動
し、温度検知器１２、１３内の温度検出素子２７が加熱
容器２、３の底面（発熱体２０の装着面）温度を検出
し、この部分が所定の温度に達していない場合は加熱コ
イル９、１０に高周波電流が供給される。これにより加
熱コイル９、１０及び発熱体２０内に磁力線が発生し、
発熱体２０内の磁力線の周りに渦電流が発生して発熱体
２０内部を流れる。電流が流れることによりジュール熱
が発生して発熱体２０が発熱する。

【００３５】発生した熱は伝導によって加熱容器２、３
全体を温め加熱する。よって加熱容器２、３内に盛りつ
けられている調理品に対して高温となった加熱容器２、
３の内面から熱伝達され調理品が加熱される。通電開始
初期の状態では、調理品及び加熱容器２、３共冷えた状
態であるため発熱体２０部分で発生した熱も調理品や加
熱容器２、３に吸収され発熱体２０部分の温度も所定の
温度まで到達しない。よって加熱コイル９、１０に連続
的に高周波電流が供給されて加熱状態が継続するもので
ある。

【００３６】その後、調理品及び加熱容器２、３自体の
温度がある程度上昇すると発熱体２０の高温部分から加
熱容器２、３の上部や調理品への熱の移動が減少する。
そうすると、発熱体２０及び加熱容器２、３の底面部分
の温度が上昇する。この温度上昇を発熱体２０に相対す
る位置に装着されている温度検知器１２、１３内の温度
検出素子２７が検知してインバータ制御部１７へ信号を
送る。

【００３７】電磁誘導加熱装置が運転されると温度検知
器１２、１３の外郭を形成する金属製保護体２６も発熱
する、いわゆる自己発熱によって加熱容器２、３の底面
とほぼ同等の温度となる。よって、加熱容器２、３底面
と温度検知器１２、１３の間はお互い輻射熱の授受を行
い同等の温度を保つ。

【００３８】加熱が継続されて加熱容器２、３内の調理
品の温度が上昇すると加熱容器２、３の底面温度が上昇
し温度検知器１２、１３の温度が上昇する。この温度上
昇を温度検出素子２７が検出し、この部分の温度が所定
の温度まで上昇したことを検知するとインバータ制御部
１７の動作によって、加熱コイル９、１０への高周波電
流の供給を停止あるいは供給を減少させて、発熱体２０
の発熱を停止あるいは減少させる。

【００３９】この状態を継続して加熱容器２、３の底面
温度が低下し、温度検知器１２、１３間との温度授受で
温度検知器１２、１３の温度が低下し、これを温度検出
素子２７が検出して、この温度が所定温度以下を検出す
ると、再度加熱コイル９、１０に高周波電流が供給され
て前記同様に加熱が開始される。この動作を繰り返し加
熱容器２、３の温度が一定に維持され、加熱容器２、３
内の調理品が適温に維持されるものである。

【００４０】大型冷蔵庫内にあって発熱するのは加熱容
器２、３の底面のみであり、調理品に非常に近い位置で
あるため効率良く調理品の加熱が出来る。よって冷蔵庫
内に余分な熱を投入することはない。食事の配膳時には
主制御部２３内のタイマーあるいはメインスイッチを操
作して各インバータ制御部１７への通電を停止後、外部
からの電源２２を切り離し、キャスター２５付き配膳車
２１を各病室の近傍に移動して適温に保温加熱された食
事を提供するものである。

【００４１】

【発明の効果】以上、本発明は、病院給食等に使用され
ている配膳車に複数個の食器を同時に保温加熱する電磁
誘導加熱装置を備えたものであり、従来の配膳車に比べ
下記に示す多くの利点を有しているものである。

【００４２】提供される給食メニューの中で保温加熱を
必要とするものだけ適温に保たれた状態で患者に提供出
来、おいしい給食が提供できる。

【００４３】冷蔵保管され良好な衛生状態に保たれた調
理品を給食を提供する直前に加熱装置を動作させると、
加熱容器の底面温度を検知して調理品が入る各容器の温
度を所定温度に維持するように加熱制御を行うため、加
熱容器の中に入る調理品の種類（液体、固体）、量の多
少に係わらず所定の適温に保温加熱されておいしい食事
が提供できるものである。

【００４４】外郭を金属製保護体で形成し内部に温度検
出素子を装着した温度検知器を加熱コイル中央のケース
に埋設して温度検知器自体の自己発熱および加熱容器か
らの輻射熱の双方から受熱して温度検知器および加熱容
器の双方の温度バランスを保ち、この温度を温度検出素
子が検出し加熱容器の温度を所定の温度に保つように電
磁誘導装置の加熱制御を行い、かつ加熱容器底面の温度
を非接触の方法で検知して加熱制御を行っている。従っ
て、容器の底面状態に多少の凹凸があっても温度制御が
可能であり、陶磁器製食器の底面に発熱体を密着して装
着した容器の使用が可能となったものである。

【００４５】また渦巻き状に巻かれて平板状に構成され
た加熱コイルによって発熱体が加熱された時の発熱個所
は加熱コイルの外径と内径のほぼ間であり、中心部は非
発熱部となる。従って陶器あるいは磁器、非磁性体製の
加熱容器に磁性体を装着する場合、発熱体となる磁性体
は中心部は不要となり、よってドーナツ状の形状が最適
である。

【００４６】発熱体は発熱個所と同一形状となるドーナ
ツ状とすることによって高価な材料よりなる磁性体の面
積が少量となり、加熱容器の製作コストが低減でき、よ
って加熱容器の原価低減となるものである。

【００４７】さらに、加熱容器の温度を検知する位置と
しては、容器の底面中心がいつも安定して温度の検出が
できる最適の位置であり、発熱体の内円より温度検知器
の外径を小さくしたことにより、温度検知する温度検知
素子は発熱体から所定の距離を保った位置となり、より
安定した温度検出が可能となるものである。

【００４８】また、温度検知器を固定することによって
防水構造にできるため水侵入のトラブルが皆無となる。
さらに、温度検知器を固定することによって可動部がな
くなり、スプリング等の部品が不要となり、構造が簡単
で製造コストが低減できるとともに、可動による動作不
良がなくなるものである。また、温度検知器の取り付け
は加熱コイルを納めている非金属製のケース上面と同一
面であるためケースの清掃性等が良好であり、素子が凸
状となっていないため素子に何か当たって素子を破損す
る等の事故がなくなるものである。

【００４９】加熱効率の高いインバータ加熱方式で、且
つ食器（加熱容器）を直接加熱することにより、従来の
発熱体（ニクロム線等のヒータ方式）に比べ、配膳車側
への放熱が非常に少なくなる。よって、配膳車一台当た
りへの給電量が少なくなり省エネ化が計れ、ひいては冷
蔵庫内の室温上昇も少なくなる等の利点を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】給食配膳車に使用される給食用トレイ上に載せ
られた食器類の平面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図を含む電磁誘導加熱
装置の要部断面図である。

【図３】本発明の電磁誘導加熱装置に使用する加熱容器
等の詳細断面図である。

【図４】本発明の加熱容器の底面斜視図である。

【図５】本発明の電磁誘導加熱装置を搭載した給食配膳
車の構造図である。

【符号の説明】

２、３：加熱容器、 ９、１０：加熱コイル、 １１：
ケース、 １２、１３：温度検知器、 １９：リング状
小突起、 ２０：発熱体、 ２６：金属製保護体、 ２
７：温度検出素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武田 靖之 千葉県柏市新十余二３番地１ 株式会社日 立ホームテック内 Ｆターム(参考） 3K051 AB04 AC33 AD04 CD42 CD43 4B055 AA01 AA09 BA09 BA23 BA62 CA02 CA64 CA71 CB02 CB16 CC46 CD02 DA02 DB14 EA08 FA02 FC06 FC07

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非金属材によって形成された加熱容器の
   底部に誘導加熱によって発熱するドーナツ状に形成した
   発熱体を装着し、この加熱容器の下方で、かつ加熱容器
   と隙間を有して前記発熱体を誘導加熱する加熱コイルを
   装着すると共に、加熱コイル中央部で、かつ発熱体の内
   円の内側に外郭を金属製保護体で形成し内部に温度検出
   素子を装着した温度検知器を備え、さらに加熱コイル、
   発熱体の外円及び内円、温度検知器の金属製保護体は同
   心円状の位置に配置した構成となし、温度検知器自体の
   自己発熱および加熱容器からの輻射熱の双方からの受熱
   を温度検出素子で検出し、この検出値をもとにして加熱
   容器を適温に加熱保温できるような制御を行うことを特
   徴とする電磁誘導加熱装置。