JP2005026204A

JP2005026204A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2005026204A
Application number: JP2004004350A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Tomomura; 佳伸友村; Toshiaki Ueki; 敏明植木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】システムキッチンにおける制約内で、加熱ムラがない調理の作業性を向上させた誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】楕円形状に形成した加熱コイル４ａの長軸を筐体１の短辺と平行にし、筐体１の長辺を四等分する等分線のうち外側の等分線より外側に配置する。各加熱コイル４ａの短軸と短軸とが一直線上に並ぶように配置する。トッププレート３の長辺の長さは、隣り合う加熱コイル４ａの中心間距離のｎ倍以上（ｎは２以上の整数）になるようにする。加熱コイル４ａの長軸方向の大きさは被加熱物２の直径と同じ長さで、短軸方向の大きさは、加熱コイル４ａの長軸と加熱コイル４ａを配置した側の筐体１の短辺との距離を２倍にした長さ以下にする。
【選択図】図１

Description

本発明は、調理が行い易い、誘導加熱調理器に関するものである。

システムキッチン等に組み込まれる加熱調理器として、加熱コイルに流れる高周波電流による電磁誘導作用によって金属製鍋を加熱する誘導加熱調理器が用いられる。図１０に示すように、加熱コイル１０は円形状に巻かれ、加熱コイル保持台１１の上に載置されている。また、加熱コイル１０上部にはトッププレート１２が設けられ、その上に鍋等の被加熱物１３を載置する。加熱コイル１０の配置は、調理状態や、調理作業の観点等からみて２つ横に並べて配置されているのが一般的である。

ところで、システムキッチン等の調理器設置部の標準寸法により誘導加熱調理器の大きさが制限されるので、被加熱物１３を加熱コイル１０の中心に合わせて載置したときに、２つの被加熱物１３が接近する。さらに、料理をするための取り回しする範囲が少なくなって、各被加熱物１３が干渉する場合がある。それを解決するために、図１１に示すように、加熱コイル１４を小さくすることが考えられる。それにより、加熱コイル１４は、隣り合う加熱コイル１４の間隔を大きくとることができ、各被加熱物１３の間隔が広がり、干渉することなく調理がしやすくなる。

ところが、加熱コイル１４を小さくした場合は、加熱コイル１４の加熱特性において、被加熱物１３を載置する場所によって加熱範囲１５が異なる。つまり、加熱コイル１４は小さいので被加熱物１３に対する加熱範囲１５も小さくなり、被加熱物１３の底面の片寄った部分を加熱してしまう。そのため、加熱コイル１４に対向していない被加熱物１３の部分は、加熱されにくくなり加熱ムラの要因となる。また、加熱コイル１４を小さくして、消費電力をそのままにすると、加熱コイル１４による発熱部の単位面積あたりの消費電力は当然大きくなり、より加熱ムラや局部加熱の要因となる。

そこで、特許文献１は、加熱コイルを楕円形にして隣り合う加熱コイルの距離を大きくとったものが開示されている。
実開昭５８−１４２８８６号公報（第２頁の第２０行〜第３頁の第１９行、図３）

特許文献１では、各加熱コイルが発生する交番磁界の干渉を防ぐために、加熱コイル形状を楕円形状にし、隣り合う加熱コイルの距離を大きくとったものである。そのため、加熱コイルの設置位置は、被加熱物を並べて調理するときの作業性等を考慮していない。

そこで、本発明は、システムキッチン等の制約されたスペース内において、加熱ムラを無くし、作業性をしやすくした誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、被加熱物を載置する矩形状のトッププレートを有する筐体に、少なくとも２個以上の加熱コイルが内装された誘導加熱調理器において、該加熱コイルは、扁平形状に形成され、各加熱コイルは、長軸が互いに平行になるように配されるとともに、短軸がトッププレートの長手方向と平行になるように配され、最外部の加熱コイルは、その中心が筐体の外周に可及的に近付くように配置されたことを特徴とする。

具体的には、扁平形状に形成した加熱コイルは、各加熱コイルの長軸を平行に配し、矩形形状に形成されたトッププレートの長手方向と短軸とが平行になるように配列する。さらに、最外部に配置した加熱コイルの中心は、筐体のできるだけ外側に近づけて配置している。また、２つの加熱コイルを並べて配置する場合は、筐体の長手方向を四等分する等分線のうち外側の等分線より外側に配置しても良い。

これにより、加熱コイルは、筐体の外側方向に配置されるので隣り合う加熱コイルとの間を大きくとることができ、被加熱物をトッププレートに載置したときに、互いに干渉することがなく調理をすることが楽になる。

加熱コイルは楕円形状や長方形状等に形成されている。例えば、加熱コイルは、中央を円形状として、外側方向に向かうほど長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が大きくなる楕円形状に形成されている。

また、加熱コイルは、巻線の長軸方向のピッチ（トッププレートの板面方向における巻線同士の間隔、以下同じ）と短軸方向のピッチとが異なる形状にしてもよい。例えば、加熱コイルは、内側に円形状、中間に長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が小さい楕円形状、外側に中間の楕円形状より長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が大きい楕円形状に形成する。これにより、加熱コイルの短軸方向の長さを短くすることができるので、加熱コイルの中心を筐体の外周に近づけて設置することができる。また、加熱コイルの巻線のピッチを異なる形状にすることで、被加熱物に対して中心部から外周部にかけて均等に加熱範囲を設けることができるので加熱ムラを抑えることができる。

また、加熱コイルがトッププレートの長手方向にｎ個（ｎは２以上の整数）並べられ、トッププレートの長辺の長さが、隣り合う加熱コイルの中心間距離のｎ倍以上になるように設定されたことを特徴とする。

上記構成によると、筐体にｎ個の加熱コイルを等間隔に並べた場合、トッププレートの長辺の長さは、各加熱コイルと加熱コイルとの中心間距離の２倍以上の長さで形成する。例えば、調理器に２個の加熱コイルを設けた場合、トッププレートの長辺の長さは、両加熱コイル間の中心間距離の２倍以上の長さで形成する。従って、被加熱物を置く位置がトッププレートの外周からはみ出すことがない。

これにより、各加熱コイルの中心間距離を大きくとることができるので、被加熱物をトッププレートに載置したときに、互いに干渉することがなく調理をすることが楽になる。さらに、被加熱物を特段の注意を有さずに載置した場合においても、被加熱物の底面の片寄った部分だけを加熱することなく、広範囲に加熱することができ、加熱ムラを減少することが可能となる。

また、隣り合う加熱コイルの中心間距離は、隣り合う加熱コイルの夫々の磁束による相互誘導によって、隣り合う加熱コイルの磁界が互いに影響が少ない距離に設定されたことを特徴とする。

上記構成によると、各加熱コイルの中心間距離を長くとることで、互いに発生する磁束の影響を少なくなる。これにより、加熱温度分布の乱れや加熱制御が安定しない等の不具合を防止し、安定した温度で加熱調理をすることができる。

本発明によれば、スペースが制限された筐体内において、加熱コイルの中心間距離を大きくとることにより、被加熱物をトッププレートに載置した際に、隣り合う被加熱物が互いに干渉することがない。さらに、スペースが制限された筐体内において、被加熱物に対する加熱範囲は、加熱コイルを楕円、もしくは、長方形などの扁平形状にすることにより、従来の円形状の加熱コイルよりを大きくとることができる。すなわち、扁平形状の加熱コイルは、被加熱物に対する加熱コイルの加熱範囲を大きくとることができ、被加熱物の加熱ムラを抑えることができる。

また、トッププレートの長辺の長さを加熱コイルと加熱コイルとの中心間距離の２倍以上にすることにより、被加熱物間の距離を大きくとりながらも、被加熱物がトッププレートからはみ出すことがなく、作業しやすい誘導加熱調理器を提供することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る楕円形状の加熱コイルを適用した誘導加熱調理器を示すもので、（ａ）は被加熱物に対する加熱範囲を示す図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は筐体内を上から見た図である。

図１に示すように、誘導加熱調理器は、筐体１と、被加熱物２を載置するトッププレート３と、トッププレート３の下方に載置した加熱コイル４と、加熱コイル４に高周波電流を供給するインバータ回路（図示略）と、インバータ回路の出力を制御する制御装置（図示略）とで構成する。

誘導加熱調理器は、システムキッチン等におけるビルトインタイプとされる。そのため、筐体１は、直方体であり、長辺長さは約５５０ｍｍに制限される。この筐体１の天面にはトッププレート３が設けられている。トッププレート３は、耐熱ガラスやセラミック等の非磁性体の材質で長方形状に形成されており、筐体１に一体的に取付けられている。なお、本実施例では、トッププレート３の長辺長さを５５０ｍｍより長く形成している。

加熱コイル４は、楕円形状に形成され、筐体１の内部に設けられたコイル支持台５の上部に支持されており、トッププレート３の下方に配設する。コイル支持台５は、加熱コイル４の形状と相似し、加熱コイル４の大きさと等しい、または、大きく形成されている。トッププレート３の表面には、加熱コイル４によって加熱される加熱範囲６の目印が付けられている。筐体１には、インバータ回路と制御装置とが内装されており、制御装置によって高周波電流の出力を制御し、加熱温度を調整する。

図２は、本実施形態の楕円形状の加熱コイル４ａを示す。加熱コイル４ａは、長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が１０ｍｍ以上あり、中心部に巻線７を配さない部分がある。この巻線７を配さない中心部は楕円形に形成されている。また、巻線７のピッチは全方向において等しく形成されている。

次に、２つの加熱コイル４ａの配置について説明する。図１（ｃ）に示すように、加熱コイル４ａは、被加熱物２をトッププレート３に載置したときに、被加熱物２がトッププレート３の外周からはみ出さないで、隣り合う被加熱物２との間に調理がしやすい間隔を確保することのできる最低の間隔を有する位置に配設される。つまり、加熱コイル４ａの長軸は、筐体１の短辺と平行とし、筐体１の長辺を四等分する等分線のうち外側の等分線より外側に配置される。さらに、各加熱コイル４ａの各短軸は、一直線上に並ぶように配置される。また、加熱コイル４ａの大きさは、加熱する被加熱物２の焼きムラを抑えるために、加熱コイル４ａの長軸方向の大きさを被加熱物２の直径と同じ長さとする。なお、各加熱コイル４ａの各短軸の配置はこの限りではない。例えば、各加熱コイル４ａの各短軸を長軸方向にずらして配置してもよい。

ここで、被加熱物２の直径とは、製造者が設定する標準的な鍋の直径を指す。例えば、２個の鍋を並べて使用する場合は、許容できる鍋の直径が被加熱物２の直径を指すことになる。一般的には、市販されている鍋類の標準的な直径であり、例えば、２００ｍｍや２４０ｍｍ等の種類から選択することになる。

また、図３に示すように、トッププレート３の長辺の長さを隣り合う加熱コイル４ａの中心間距離Ｘの２倍以上に設定する。被加熱物２の中心と加熱コイル４ａの中心とを合わせて載置した場合、トッププレート３から被加熱物２がはみ出すことはない。例えば、加熱コイル４ａの中心間距離Ｘは、底面が円形である被加熱物２がぶつからないように並べた場合、被加熱物２の直径と等しい。従って、トッププレート３の長辺の長さを加熱コイル４ａの中心間距離Ｘの２倍以上とすることで、被加熱物２は、加熱コイル４ａの中心に合わせて載置した場合、トッププレート３からはみ出すことはない。

これにより、加熱コイル４ａの中心間距離Ｘを大きくとることができる。被加熱物２の中心を加熱コイル４ａの中心に一致させて載置したときに、隣り合う被加熱物２は、互いに干渉することがない調理がしやすい間隔を確保することができる。

次に、図４は、加熱コイルとその加熱コイルからの発生磁界を示すものであって、（ａ）は加熱コイルの正面図、（ｂ）は加熱コイルからの磁界範囲を示し、図５は、加熱コイルからの発生磁界の距離特性を示す。加熱コイル４ａ、すなわち、巻き線状導体の距離と磁界８の関係は、計算が複雑であるため、直線導体による磁界８の特性を用いて説明している。距離が長くなるほど磁界８の強さが減衰していく特性は、巻き線状導体も直線導体も同様である。なお、直線導体の作る磁界８の算出方法は次式による。このとき、電流値は１Ａとする。

Ｈ＝Ｉ／２πｒ

（Ｈ：磁界[Ａ／ｍ]、Ｉ：電流値[Ａ]、ｒ：直線導体からの距離[ｍ]）

加熱コイル４ａが５５０ｍｍの筐体１に無理なく収納でき、かつ、各加熱コイル４ａの磁界８の相互誘導による影響を少なくすることから、各加熱コイル４ａの中心間距離Ｘは、図４、図５に示すように、少なくとも３００ｍｍ以上離す。

各加熱コイル４ａの磁界８の強さは、図５に示すように、加熱コイル４ａから離れれば離れるほど減衰していく。例えば、中心間距離Ｘが近い場合は、各加熱コイル４ａの磁界８が相互誘導により干渉し合う。そのため、加熱温度分布の乱れや加熱制御が不安定になる等によって、加熱温度が安定しない、あるいは、異音が発生する等の問題が発生する。そこで、各加熱コイル４ａの中心間距離Ｘを離すことによって磁界８の干渉を少なくする。

これにより、各加熱コイル４ａは、互いの磁界８が干渉することがなく、安定した温度で加熱調理をすることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、加熱コイル４の形状を、図６〜図８に示すように様々な形状を採用することもできる。図６は加熱コイル４ｂの形状を長方形状に形成した場合を示す。この場合、図６（ａ）で示すように、加熱コイル４ｂは、中心部の巻線７を小判形状に形成して、巻線７が外側になるにつれて長方形状に形成されている。また、巻線７のピッチは、長軸方向と短軸方向とにおいて等しく形成されている。これにより、楕円形状の加熱コイル４ａとに比べると、長方形状の加熱コイル４ｂは被加熱物２との加熱範囲６が大きくなるので、加熱ムラを抑えることができる。

また、図７は、加熱コイル４ｃの形状を長軸方向の巻線７のピッチを大きくしている場合を示す。この場合、図８に示すように、加熱コイル４ｃは、内側に円形状、中間に長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が小さい楕円形状、外側に中間の楕円形状より長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が大きい楕円形状とされる。このとき、内側の巻線７と中間の巻線７、中間の巻線７と外側の巻線７との間に隙間がある。この隙間は外側ほど広い。短軸方向の巻線７のピッチは等間隔に形成されている。加熱コイル４ｃの中心部では、図１に示す楕円形状に比べて、中心部の加熱コイル４ｃが円形状に形成されているので、加熱範囲６が大きい。そのため、全体に焼きムラがなく均等に加熱することができる。その他に、小判形状やひし形状等の様々な扁平形状にしてもよい。

また、トッププレート３の短手方向と、加熱コイル４ａの長軸とが平行に並べられた２つの加熱コイル４ａは、夫々が配された側の筐体１の短手方向の壁面内側と各加熱コイル４ａの中心との距離が、加熱コイル４ａの短軸方向の長さの１／２以上、かつ、加熱コイル４ａを支持するコイル支持台５の長軸方向の長さの１／２以下となるように配置する。このとき、加熱コイル４ａは、互いに直交する長軸と短軸とを有する扁平形状とする。隣り合う加熱コイル４ａの中心間距離Ｘを大きくとるために、加熱コイル４ａの中心を筐体１の外側方向に近づけて配置する。そのため、加熱コイル４ａは、例えば、加熱コイル４ａが筐体１の壁面内側に接触すると、加熱コイル４ａに流れている電流が筐体１の壁面から伝わって流れ込み、筐体１内に電流が漏電する。そこで、加熱コイル４ａの短軸方向の長さの１／２以上、かつ、加熱コイル４ａを支持するコイル支持台５の長軸方向の長さの１／２以下となるように筐体１の壁面内側から距離をとることによって、加熱コイル４ａは壁面に接触することがない。したがって、筐体１に電流が流れることがなく、安全に加熱調理を行うことができる。

なお、加熱コイル４ａから筐体１へ流れる電流を防止するのは、筐体１と加熱コイル４ａとを離すだけではなく、加熱コイル４ａの周りに絶縁体を巻きつけてもよい。これにより、筐体１と加熱コイル４ａとは接触することがないため、筐体１に電流が流れない。

さらに、本発明の実施例において加熱コイル４は、筐体に２個設けた場合において説明したが、３個、４個等複数個設けてもよい。さらに、加熱コイル４の配置においては、各短軸を一直線上に設けているが、複数個設けた場合は、短軸を平行にして千鳥足状に配置してもよい。例えば、図９に示すように、加熱コイル４ａを３個設ける場合は、加熱コイル４ａを千鳥足状に配置し、そのうち２個の加熱コイル４ａの短軸を一直線上に配置する。また、加熱コイル４ａは筐体１の内部に設け、できるだけ外壁側に配置する。残りの加熱コイル４ａは、トッププレート３の中央で、筐体１の手前から見て奥壁側に配置する。これにより、筐体１に複数個の被加熱物２を同時に調理することができ、調理がしやすくなる。

本発明に係る楕円形状の加熱コイルを適用した誘導加熱調理器を示すもので、（ａ）は被加熱物に対する加熱範囲を示す図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は筐体内を上から見た図楕円形状の加熱コイルの正面図トッププレートと加熱コイルとの配置関係を示す正面図加熱コイルとその加熱コイルからの発生磁界を示すものであって、（ａ）は加熱コイルの正面図、（ｂ）は加熱コイルからの磁界範囲を示す図加熱コイルからの発生磁界の距離特性を示す図長方形形状の加熱コイルを適用した誘導加熱調理器を示すもので、（ａ）は被加熱物に対する加熱範囲を示す図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は筐体内を上から見た図巻線のピッチの異なる楕円形状の加熱コイルを適用した全体図を示すもので、（ａ）は被加熱物に対する加熱範囲を示す図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は筐体内を上から見た図巻線のピッチの異なる楕円形状の加熱コイルの正面図楕円形形状の加熱コイルを３個設けた場合の配置関係を示した上面図従来の誘導加熱調理器で円形状の加熱コイルを適用した誘導加熱調理器を示すもので、（ａ）は被加熱物に対する加熱範囲を示す図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は筐体内を上から見た図従来の誘導加熱調理器で円形状を小さくした場合の加熱コイルを適用した誘導加熱調理器を示すもので、（ａ）は被加熱物に対する加熱範囲を示す図、（ｂ）は正面から見た図、（ｃ）は筐体内を上から見た図

符号の説明

１筐体
２被加熱物
３トッププレート
４加熱コイル
５コイル支持台
６加熱範囲
７巻線
８磁界
Ｘ中心間距離

Claims

被加熱物を載置する矩形状のトッププレートを有する筐体に、少なくとも２個以上の加熱コイルが内装された誘導加熱調理器において、該加熱コイルは、扁平形状に形成され、各加熱コイルは、長軸が互いに平行になるように配されるとともに、短軸がトッププレートの長手方向と平行になるように配され、最外部の加熱コイルは、その中心が筐体の外周に可及的に近付くように配置されたことを特徴とする誘導加熱調理器。
加熱コイルがトッププレートの長手方向にｎ個（ｎは２以上の整数）並べられ、トッププレートの長辺の長さが、隣り合う加熱コイルの中心間距離のｎ倍以上になるように設定されたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
被加熱物を載置する矩形状のトッププレートを有する筐体に、加熱コイルが内装された誘導加熱調理器において、加熱コイルは、互いに直交する長軸と短軸とを有する扁平形状とされ、トッププレートの長手方向に沿って２つの加熱コイルが並べられ、各加熱コイルの短軸が略同一直線上に位置し、加熱コイルの長軸が、筐体の長手方向を四等分する等分線のうち外側の等分線より外側に位置し、加熱コイルは、筐体の外周に可及的に近付くように配置されたことを特徴とする誘導加熱調理器。
隣り合う加熱コイルの中心間距離は、加熱コイルの夫々の磁束による相互誘導によって、加熱コイルの磁界が互いに影響が少ない距離に設定されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
加熱コイルの巻線の長軸方向のピッチと短軸方向のピッチとが異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
加熱コイルの長軸方向の巻線のピッチが外方向に向かうほど大きくなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の誘導加熱調理器。
加熱コイルの中央が円形に形成され、外側が楕円に形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の誘導加熱調理器。