JP2004288550A

JP2004288550A - 電磁調理器

Info

Publication number: JP2004288550A
Application number: JP2003081336A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kiyokawa; 晋清川; Hiroki Fujiwara; 洋記藤原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】ＩＨ調理器より発生する電磁波を消去ないし打消すことができるＩＨ調理器を提供する。
【解決手段】調理器本体と、内釜４と、電磁誘導コイル５ａ、５ｂと、この電磁誘導コイルに高周波電流を給電する発信ユニット９とからなり、発信ユニット９より前記電磁誘導コイルに高周波電流を通電して前記内釜に収容されている被加熱物を加熱調理する電磁調理器１において、電磁誘導発熱コイル５ａ、５ｂの外周部に消磁コイル８を配置し、前記電磁誘導コイル５ａ、５ｂに通電される共に前記消磁コイル８に通電し、前記電磁誘導コイルが発生する加熱磁束と、前記消磁コイルより発生する消磁磁束を干渉させて、前記本体の外部に漏洩する電磁波を打消するように構成した。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＨ炊飯器やＩＨジャーあるいはＩＨ加熱調理器などの電磁調理器の改良に関し、特に電磁波の漏洩を減少ないし実質的に防止できる電磁調理器を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＨ炊飯器やＩＨジャーやホットプレートなどのＩＨ加熱調理器は、比較的大量の電力を給電して食材に適した温度で発熱させ、効率的に調理できる点において優れている。この電磁調理器においては、家庭用電源を使用しているが、電磁加熱効果を高めるために、家庭用電源を高周波数に周波数変換して熱調理器に供給している。従って、通常の周波数の電力を供給する電気炊飯器や電熱ジャーなどの家電製品に比較して遙に大量の電磁波が発生し、これが本体の外周に漏洩することになる。
【０００３】
一方、送電線、テレビ、エアコンあるいは電子レンジ等の家電製品から電磁波が多量に発生していることを周知であり、例えば、国立環境研究所と国立ガンセンターは全国免疫学調査を行っている。この調査は１５才未満の白血病の子供約３５０人について、室内の電磁波、送電線までの距離や電気製品の使用状況と、健康な子ども約７００人について日常生活の電磁波の影響などについて調査したもので、その結果、電磁波の平均値が０．４マイクロステラ（４ミリガウス）を越えると小児白血病の発生率が２倍になることが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、日刊工業新聞社が１９９７年３月２５日付で発行した文献「電磁場の健康影響」（放射線との比較で考える）によって、送電線下の住民に発生した白血病、携帯電話による脳腫瘍、妊婦が電気毛布を使用した場合の小児白血病や奇形児の発生、そしてテレビによる目の異常などついて詳細が報告されている（非特許文献２参照）。
【０００５】
また、ＩＨ型の電気炊飯器は外釜の内部に内釜を収容し、その外釜を構成する壁部の中間位置と、壁部と底部との局面部と底部の中間部の３ケ所、更に炊飯器の形式によっては蓋部の中にも加熱線あるいは小型の電磁コイルを配置し、内釜の底部と壁部、更に天井部を加えた炊飯器の全周より全面的に誘導発熱させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
毎日新聞社、２００２．９．１５発行「サンデー毎日」（第３５〜３８頁）
【非特許文献２】
日刊工業新聞社、１９９７．３．２５発行「電磁場の健康影響」（放射線との比較で考える）
【特許文献１】
特開平１０─１２７４８４号公報公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記非特許文献１及び２の電磁波に関する記事によれば、送電線や電気機器自体から発生する電磁波を対象として問題を指摘している。従って、直観的に送電線や身近の電気機器自体から電磁波が発生するであろうと知覚できる。
【０００８】
念のために、本発明者が家電製品などの電気機器の周囲より漏洩する電磁波を電磁波計で測定して見ると、確かに予想された程度の電磁波が発生していることが判明している。また、電気機器のみからだけではなく、これらの電気機器に接続されている電気コードや暖房用カーペットヒーターあるいは電気機器に設けられている電熱ヒータからも微量ではあるが電磁波が発生している。従って、コンピュータ作業のように、コンピュータと、これに接続される配線に接近した状態で長時間作業して電磁波の照射を受けると、その電磁波が微量であっても、その影響を無視することができないことは理解できる。
【０００９】
これに対して発熱量の大きな電子レンジは、高周波電流が使用され、その内部構造を多孔板を通して目視でき、更に使用方法について詳細な注意書きがあることから、作動中にはできるだけ接近しないように注意することができる。しかし、ＩＨ炊飯器やＩＨジャーの場合は、従来の炊飯器やジャーと同様な外形をしていることから、一般には、その使用方法については特別に注意を払って生活をすることはない。
【００１０】
前記特許文献１には、家電製品等の電気機器からの漏れ電磁波について説明されていないが、公報、第４頁の「段落００３２」には、第２ワークコイルＣ１からの磁気を遮蔽するためにリング状の磁気遮蔽板が設けられていることが記載されている。
【００１１】
周知のように電磁調理器は、電磁誘導コイルで発生した磁力線を内釜に作用させ、この内釜に渦電流を発生させてこの渦電流による発熱を利用して加熱するものであるが、前記特許文献１に記載されているように、内釜を収容する外釜の壁部と、この壁部と底部との接合部分と、更に底部に電磁誘導コイルが設けられている。
【００１２】
従って、この電磁誘導コイルに通電すると、その周囲に磁束を発生させて内釜に収容されている水に漬けられた米を加熱炊飯する。前記電磁誘導コイルに対して発信ユニットで通常の周波数の交流を例えば、１４ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの高周波に変換した高周波電流を供給して高効率の誘導発熱を行っている。
【００１３】
この誘導発熱コイルの断面方向の周囲には加熱用の磁束が発生しているので、この磁束は炊飯器の本体（ケース）の外側にも影響を与え、このケースの外側にかなりの量の電磁波を漏洩することになる。
【００１４】
市販の５合炊き炊飯器（定格消費電力が１２５０Ｗ）について、炊飯時に漏洩する電磁波を実測したところ、ケースの側面は６００〜４００ミリガウス、また、蓋部の上面は１１０〜１９０ミリガウス、そしてコードは３０〜５０ミリガウスであった。
【００１５】
つまり、炊飯工程における加熱初期、煮沸状態、むらし、更に炊飯後の保温状態によって供給電力が変動するが、発信ユニットから供給される電力が大きい加熱初期などの期間は電磁誘導も大きく、それに起因して発生する電磁波の強さも大きな値となっている。前記のように内釜の電磁加熱状態によって漏洩電磁波の強さも大きく変動するが、この漏洩電磁波の強さは、テレビやパソコンやエアコン、あるいは床暖房装置などに比較すると格段に大きな値となっている。
【００１６】
本発明は、前記電磁調理器、特に、ＩＨ炊飯器における漏洩電磁波を消磁するか、あるいは可能な限り減少させることができる電磁調理器を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る電磁調理器は、次のように構成されている。
【００１８】
１）請求項１記載の発明は、調理器本体と、その内部に配置された被加熱物を収容する内釜と、この内釜の外周部に配置された電磁誘導コイルと、この電磁誘導コイルに高周波電流を給電する発信ユニットとからなり、前記発信ユニットより前記電磁誘導コイルに高周波電流を通電して前記内釜に収容されている被加熱物を加熱調理する電磁調理器において、前記電磁誘導発熱コイルの外周部に消磁コイルを配置し、前記電磁誘導コイルに通電される共に前記消磁コイルに通電し、前記電磁誘導コイルが発生する加熱磁束と、前記消磁コイルより発生する消磁磁束を干渉させて、前記本体外部に漏洩する電磁波を減少させるように構成したことを特徴としている。
【００１９】
２）請求項２記載の発明は、前記電磁誘導コイルが発生する磁束を包むように、前記消磁コイルにより磁束を発生させて電磁波あるいは減少させるようにしたことを特徴としている。
【００２０】
つまり、電磁誘導コイルより発生する磁束の影響を受ける範囲に消磁コイルを配置し、この消磁コイルより発生する磁束によって前記電磁誘導コイルより発生する磁束の内、電磁誘導加熱に大きく関与しなく、外部に漏洩電磁波となるものを消去するものである。
【００２１】
３）請求項３記載の発明は、前記電磁誘導コイルと消磁コイルを直列に接続し、電磁誘導コイルに供給される高周波電流の一部または全部を流して消磁させることを特徴としている。
【００２２】
電磁誘導コイルと消磁コイルとを流れる電流を逆向きにすると、両コイルが発生する磁束はバランスが良く、最も効率的に漏洩電磁波を消去できる。また、この両コイルには直列的に電流を流すことによって消磁効果を高めることが可能である。
【００２３】
しかし、電磁誘導加熱装置の設計によっては、発信ユニットより両コイルに別々に高周波電流を供給するようにしても良い。
【００２４】
４）請求項４記載の発明は、食品を加熱調理する部分に設ける線状の電熱ヒータであって、この電熱ヒータは２本を一対とし、これを４本以上の複数対を集合させると共に全体に加撚して一体化した複合電熱ヒータ線を形成し、前記２本一対の電熱ヒータと他の２本一対の電熱ヒータとは逆向きの波形で同程度の交流電流を通電し、一方の対より発生する電磁波を他方の対より発生する磁界によって消去するように構成したことを特徴としている。
【００２５】
この発明は、電磁誘導コイルを使用した場合と異なり、電熱ヒータ線を使用した装置に関するものであるが、電流が大きいとそれに応じて電磁波が発生することになるので、この装置の場合の電磁波の消去方法を提案している。
【００２６】
要するに、電線ケーブルや電熱ヒータ線も１対の配線あるいは１対の電熱ヒータ線に対して、他の一対の配線や電線ケーブル、あるいは電熱ヒータ線を沿わせて配線する。そして両配線に対して逆向きの磁束を発生させてバランス良く消磁させるものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２８】
図１は、本発明を適用したＩＨ炊飯器１の側断面図であって、本体（ケース）２の内部に外釜３が着脱自在に設けられ、その内部に水洗米を収容する内釜４を挿入できるようになっている。
【００２９】
前記外釜３は壁部３ａと底部３ｂと壁部３ａの下端の曲面部３ｃで形成されており、この曲面部３ｃと底部３ｂに第１電磁誘導コイル５ａと第２電磁誘導コイ５ｂが設けられている。更に、通常の電熱線（シーズヒータ等）からなる保温用ヒータ６が設けられている。なお、この構造は通常のＩＨ炊飯器そのものである。
【００３０】
本発明に係るＩＨ炊飯器においては、前記電磁誘導コイル５ａとヒータ８の外周部に消磁コイル８が籠形に巻回されている。
【００３１】
図２は、図１に対応して電気回路を描いたもので、前記電磁誘導コイル５ａ、５ｂと、本発明において適用した消磁コイル８を有している。また、保温用ヒータ６は発振ユニット９（マイクロコンピュータからなるマイコン制御ユニット）に接続されて炊飯の段階に応じた電磁誘導制御が行われるようになっている。なお、内釜４の底部の温度を測定するために温度センサ１０が複数個設けられている。
【００３２】
前記構成の電磁誘導加熱方式のＩＨ炊飯器において、例えば水洗米の吸水工程から保温工程に到る炊飯工程、又はそれらの各工程における飯米の炊飯量に応じて図示しないパルス幅変調回路、ＩＧＢＴ駆動回路、同期トリガー回路をマイコン制御ユニットによりそれぞれの部分を制御することにより、第１電磁誘導コイル５ａと第２電磁誘導コイル５ｂなどの駆動及び出力制御を行うようになっている。
【００３３】
図３は蓋部１１の内部構造を示すもので、保温用ヒータ１２ａと電磁誘導コイル１２ｂが設けられており、これらは前記発信ユニット９に接続され、炊飯工程のタイムスケジュール設定によって通電加熱されるようになっている。
【００３４】
図４は消磁回路を示すもので、ＩＨ炊飯器１の主要部に設けた第１電磁誘導コイル５ａと消磁コイル８などの関係を図示しており、図５は第１電磁誘導コイル５ａと消磁コイル８における電流の方向とそれによって発生する磁束を示している。
【００３５】
第１電磁誘導コイル５ａに供給される電流ｉ１の方向が左回りであると仮定すると、このコイル５ａには右回りの磁束Ｍ１が発生する。また、図５に示すように第１電磁誘導コイル５ａと消磁コイル８とが直列に接続されており、電流ｉ２は右回りに流れ、この消磁コイル８の周囲には左回りの磁束Ｍ２が発生する。
【００３６】
そして蓋部１１の内部に電磁誘導コイル１２ｂが配置されており、これには磁束Ｍ３が発生している。そして磁束Ｍ１とＭ２、あるいは磁束Ｍ１、Ｍ２及びＭ３を包囲するように大回りの消磁用磁の束Ｍ４が発生している。
【００３７】
ところで、第１電磁誘導コイル５ａで発生する磁束Ｍ１は、内釜４を電磁誘導によって主として加熱する役目をするものであり、これには大きな磁束が発生するようになっている。
【００３８】
本発明においては、第１電磁誘導加熱コイル５ａ（５ｂ、１２ｂ、６など）に対して消磁コイル８を一対として配置することを要件とするものであり、この消磁コイル８は電磁誘導発熱に大きく寄与することなく、本体２の外部に漏洩しようとする磁束と同等の大きさの逆向きの磁束によって漏洩磁束を消磁して、電磁波の漏洩を防止する機能をもつコイルを配置することが必要である。
【００３９】
第１電磁誘導加熱コイル５ａの巻線方向と消磁コイル８の巻線方向とは逆向きである。そして両コイル５ａ、８に対して同一の周波数の高周波電力が通電され、そして漏洩する電磁波Ｄを打消し、あるいは減少させることができる。
【００４０】
前記のように、ＩＨ加熱装置の電磁誘導コイルより強力な電磁波が発生し、これが加熱装置との周辺に漏洩することを言うまでもないが、保温用のヒータ（図１の６）として使用されている通常の加熱コイルあるいは加熱装置からも電線状あるいはケーブル状のものであれば通電に伴なって電磁波が発生する。
【００４１】
なお、蓋部１１や底部３ｂより発生する磁束に対しては、前記と同様に本発明に係る消磁コイル８を組合わせることによって漏洩する電磁波を消去することができる。（実施の形態２）
通常の加熱装置が使用された保温用のヒータ（シーズヒータなど）からも電磁波が漏洩しているが、本発明は、このような電磁波も消磁することができる。この構造について以下説明する。
【００４２】
図６は、内釜４を電熱ヒータ線からなる電熱ヒータ１５、１６で保温する場合の例を示している。この電熱ヒータ１５、１６としては図７に示すような２本が一対の電熱ヒータ線（ａ，ｂ）と、同様な２本が一対のヒータ線（ｃ，ｄ）を使用し、これらに撚りを加えて４本の撚り線の消磁ヒータ線１７（ヒータ線ａ，ｂ，ｃ，ｄで構成されたもの）として使用する。
【００４３】
図８は、図７に示した消磁ヒータ線１７の結線図を示している。図示されるようにヒータ線ａとｂの端部同志が接続され、また、ヒータ線ｃとｄの端部同志がそれぞれ接続され、ヒータ線ａとｃがある瞬間的にプラス状態とすると、ヒータ線ｂとｄはマイナス状態となる。このように４本が１組のヒータ線に形成すると、その外観は図７の状態となる。また、その配線は図８のように構成されており、２対のヒータ線（ａ，ｂ／ｃ，ｄ）を通過する電流によって発生する磁束は互いに消磁し合うことになり、従って、この消磁ヒータ線１７から漏洩する電磁波は実質的に発生することがない。
【００４４】
（実施の形態３）
図７と図８を参照して利用して配線を説明すると、電線を４本１組として撚りを加えて形成した消磁ヒータ線１７の技術的思想は、電源部と電磁調理装置との間を結ぶ「配線」にも適用できる。
【００４５】
即ち、２本の配線と、これと同じ特性を持つ２本の配線を準備し、これを図７のように加撚して複合線として形成する。この複合線を使用して図８のように電源部と電気機器との間を配線することによって、この複合線によりより電磁波が漏洩することを殆ど防止することができるのである。
（ＩＨ炊飯器における消磁コイルの設計方法）
【００４６】
図９は、本体（ケース）２の内部の消磁コイル８と、外釜３の周囲に配置された第１電磁誘導コイル５ａとの関係を示す図であり、各記号を次のように決定する。
ｒ_１：本体２と第１電磁誘導コイル５ａとの間の距離
ｒ_２：本体２と消磁コイル８との間の距離
Ｈ：本体２の位置における磁界の強さ
Ｉ_１：第１電磁誘導コイル５ａを流れる電流
Ｉ_２：消磁コイル８を流れる電流
ｎ_１：第１電磁誘導コイル５ａの巻数
ｎ_２：消磁コイル８の巻数
【００４７】
前記より本体２の位置における磁界の強さＨは、次のように計算される。
Ｈ＝Ｉ_１／２πｒ_１・・・（１）
Ｈ＝Ｉ_２／２πｒ_２・・・（２）
∴ Ｉ_２＝〔ｒ_２／ｒ_１〕×Ｉ_１・・（３）
前記式（３）より、消磁コイル８を流れる電流Ｉ_２は、第１電磁誘導コイル５ａを流れる電流Ｉ_１に対して〔ｒ_２／ｒ_１〕の大きさで良いことになる。
ここで、ｎ_０＝ｒ_１／ｒ_２とすると、・・（４）
すなわち、ｒ_１／ｒ_２（本）の並列導体（同一抵抗のものとする）をｎ_０本作るとすれば、並列導体の各導体に対して、〔Ｉ_１／ｎ_０〕すなわち、〔ｒ_２／ｒ_１〕×Ｉ_１の電流が流れることになる。
【００４８】
また、並列導体数が、電流Ｉ_１が流れる第１電磁コイル５ａの巻数ｎ_１と１：１になれば、有効な配置となるように設計するのが合理的である。
【００４９】
これより、Ｉ_１の電流が流れる第１の電磁誘導コイル５ａに対する消磁コイル８を流れる電流Ｉ_２の具体的条件が定まることになる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、調理器本体と、その内部に配置された被加熱物を収容する内釜と、この内釜の外周部に配置された電磁誘導コイルと、この電磁誘導コイルに高周波電流を給電する発信ユニットとからなり、前記発信ユニットより前記電磁誘導コイルに高周波電流を通電して前記内釜に収容されている被加熱物を加熱調理する電磁調理器において、
前記電磁誘導発熱コイルの外周部に消磁コイルを配置し、前記電磁誘導コイルに通電される共に前記消磁コイルに通電し、前記電磁誘導コイルが発生する加熱磁束と、前記消磁コイルより発生する消磁磁束を干渉させて、前記本体外部に漏洩する電磁波を減少させるように構成したことを特徴としている。
【００５１】
従って、電磁誘導コイルより発生した加熱用の磁束の内、本体の外側に電磁波となって漏洩する磁束を、消磁コイルが捕捉してこれを消磁あるいは実用上問題がない範囲に打ち消すことができ、安全な電磁調理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＩＨ炊飯器の主要部の断面図である。
【図２】図１に示すＩＨ炊飯器の電気回路図である。
【図３】図２に示すＩＨ炊飯器の蓋部の電気回路図である。
【図４】電磁誘導コイルの外方に消磁コイルを設けた本発明に係るＩＨ炊飯器の要部に発生する磁束の説明図である。
【図５】図４に示す電磁誘導コイルと消磁コイルに流れる電流と磁束の関係の説明図である。
【図６】電熱ヒータ線を使用した電熱式調理器の断面図である。
【図７】複合型電熱ヒータ線の説明図である。
【図８】図７の複合型電熱ヒータの結線図である。
【図９】ＩＨ炊飯器における消磁コイルの計算例の説明図である。
【記号の簡単な説明】
１ＩＨ炊飯器２本体３外釜３ａ壁部
３ｂ底部３ｃ局面部４内釜
５ａ第１電磁誘導コイル５ｂ第２電磁誘導コイル
６保温用ヒータ８消磁コイル
９発振ユニット１０温度センサ１１蓋部
１２ａ保温用ヒータ１２ｂ電磁誘導コイル

Claims

調理器本体と、その内部に配置された被加熱物を収容する内釜と、この内釜の外周部に配置された電磁誘導コイルと、この電磁誘導コイルに高周波電流を給電する発信ユニットとからなり、前記発信ユニットより前記電磁誘導コイルに高周波電流を通電して前記内釜に収容されている被加熱物を加熱調理する電磁調理器において、
前記電磁誘導発熱コイルの外周部に消磁コイルを配置し、前記電磁誘導コイルに通電される共に前記消磁コイルに通電し、前記電磁誘導コイルが発生する加熱磁束と、前記消磁コイルより発生する消磁磁束を干渉させて、前記本体外部に漏洩する電磁波を減少させるように構成したことを特徴とする電磁調理器。
前記電磁誘導コイルが発生する加熱用磁束を包むように前記消磁コイルが発生する消磁磁束を形成したことを特徴とする請求項１記載の電磁調理器。
前記電磁誘導コイルと消磁コイルを直列に接続して電磁誘導コイルに供給される高周波電流の一部または全部を、消磁コイルに流すことを特徴とする請求項１記載の電磁調理器。
食品を加熱調理する部分に設ける線状の電熱ヒータであって、この電熱ヒータは２本を一対とし、これを４本以上の複数対を集合させると共に、全体に加撚して一体化した複合電熱ヒータ線を形成し、
前記２本一対の電熱ヒータと他の２本一対の電熱ヒータとは逆向きの波形で同程度の交流電流を通電して、一方の対より発生する磁束を他方の対より発生する磁束によって実質的に消去するように構成したことを特徴とする電熱ヒータ加熱式調理装置。