JP2007026789A - 電磁調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】 電磁加熱を行う際に不必要な電磁波の放射を低減し、電磁波の人体への影響を減少させることができる安全性の高い電磁調理器の提供。
【解決手段】 調理鍋を載置する載置台と該載置台の下方に配置される複数の誘導加熱コイルを有する電磁調理器であって、前記誘導加熱コイルが、該誘導加熱コイルに流れる電流を測定する電流センサと、該電流センサからの電流値に応じて該誘導加熱コイルのオン・オフ動作を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電磁調理器に関し、より詳しくは、電磁加熱を行う際に不必要な電磁波の放射を低減し、電磁波の人体への影響を減少させることができる安全性の高い電磁調理器に関する。

近年になって、物質の燃焼による火力や抵抗による発熱を利用しない加熱調理器が多数創出されている。特に現在では、ＩＨと呼ばれる誘導加熱方式の調理器の創出が盛んである。この電磁調理器（IH（Induction Heating）調理器）は、鍋底に配置される加熱コイルに電流が流れることによって加熱コイルが電磁波を発生させ、この電磁波によって鍋底を発熱させる仕組みを有している。

この電磁調理器は、上記の如き電磁波を利用して鍋底が直接発熱することになるので、熱効率が大変高く経済的であること、電流を制御することにより容易に電磁波を制御することができるので、素早い温度変化に対応することができること、直火式でないため取り扱い時に於いて極めて安全性が高いことを有している。
このような利点を有しているため、昨今では、クッキングヒーターや炊飯器等の多種多様な分野に於いて電磁調理器が創出されている。
しかしながら、最近の調査に於いて、電磁調理器が発生する電磁波は、人体にとって悪影響を与える可能性があることが報告されている。

このような電磁波の問題点から、特許文献１に記載される如く、発生する電磁波を消去又は打ち消すことのできる電磁調理器の発明が創出されている。
この特許文献１に記載される電磁調理器は、電磁誘導発熱コイル（加熱コイル）の外周部に消磁コイルを配置し、電磁誘導コイルに通電されるとともに消磁コイルに通電することにより、電磁誘導コイルが発生する加熱磁束と、消磁コイルより発生する消磁磁束を干渉させて、本体の外部に漏洩する電磁波を打ち消すように構成されている。

しかしながら、このような電磁調理器は、鍋を発熱させるための電磁波と、この電磁波を打ち消すための電磁波を発生させなければならず、電力量の消費が大きく成らざるを得なかった。
また、この特許文献１に記載される電磁調理器は、調理器本体の形状や大きさが予め設定されてしまうため、調理鍋の大きさに応じて利用することのできる電磁調理器ではなかった。

一般的な電磁調理器として電磁炊飯器（IH炊飯器）が存在している。このような電磁炊飯器では、調理鍋の底部、側面部及び蓋部に沿うように複数のコイルが分割して配置され、炊飯の工程に於いてこれらのコイルの電流を制御することにより、加熱したい部分の調理鍋を加熱していた。しかしながら、このような電磁炊飯器は、複数のコイルを有してはいるものの炊飯に応じて制御されているに過ぎず、上記のような問題を解決するための考慮がなされたものではなかった。

特開２００４−２８８５５０号公報

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、調理鍋の大きさに応じて誘導加熱面積を調整して、電磁加熱を行う際に不必要な電磁波の放射を低減し、電磁波の人体への影響を減少させ安全性の高い電磁調理器を提供する。

請求項１記載の発明は、調理鍋を載置する載置台と該載置台の下方に配置される複数の誘導加熱コイルを有する電磁調理器であって、前記誘導加熱コイルが、該誘導加熱コイルに流れる電流を測定する電流センサと、該電流センサからの電流値に応じて該誘導加熱コイルのオン・オフ動作を制御する制御手段を有することを特徴とする電磁調理器を提供する。

請求項２記載の発明は、複数の前記誘導加熱コイルに対して、一つの電源から電力を供給することを特徴とする請求項１記載の電磁調理器を提供する。

請求項３記載の発明は、前記複数の誘導加熱コイルは、異なる半径を有する円形に形成されるとともに、同一平面内に且つ同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁調理器を提供する。

請求項４記載の発明は、前記複数の誘導加熱コイルは、同一平面内に点在して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁調理器を提供する。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。

請求項１記載の発明によれば、電流センサにより電流値を計測し、この電流値を基に誘導加熱コイルの上方に調理鍋が載置されているかいないかを検出することができる。この検出によって調理鍋が載置されていないことを検知した場合には、制御手段により誘導加熱コイルに供給される電力が遮断されることになる。このことによって、調理鍋が載置されていない場所の下方に位置する誘導加熱コイルの電磁波の発生を停止させることができ、調理鍋を加熱するための誘導加熱コイルにのみ電力が供給されることになり、不必要な電磁波の放射を低減し、電磁波の人体への影響を減少させ安全性の高い電磁調理器を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、一つの電源から複数の誘導加熱コイルに電力が供給されることになるので、電流の周波数、位相及び方向を同一にすることができ、複数の誘導加熱コイルによる相互干渉を防止することができる電磁調理器を提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、複数の円形の誘導加熱コイルが同心円状に配置されるので、調理鍋の底面の大きさに応じて、使用する誘導加熱コイルが自動的に選択されることになる電磁調理器を提供することができる。

請求項４記載の発明によれば、複数の誘導加熱コイルが同一平面内に点在して配置されているので、調理鍋の底面の大きさに応じて、使用する誘導加熱コイルが自動的に選択されることになる電磁調理器を提供することができる。
従来調理鍋を載置するための位置を表示する位置決めのための印が載置台に設けられていたが、本発明に係る電磁調理器では、載置台のどの場所に調理鍋を載置しても自動的に必要な誘導加熱コイルが動作するように設定することができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明に係る電磁調理器について説明する。図１は本発明に係る第１実施例の電磁調理器の正面断面図であり、図２は本発明に係る第１実施例の電磁調理器の載置台を取り除いた際の平面図である。尚、図１では、調理鍋（Ｐ）が載置されている状態を示している。

本発明に係る電磁調理器（１）は、調理鍋（Ｐ）を載置する載置台（２）とこの載置台（２）の下方に配置される複数の誘導加熱コイル（３）を有してなる。
この載置台（２）の形状や大きさは、特に限定されないが、少なくとも後述する誘導加熱コイル（３）を確実に覆う大きさが必要である。

誘導加熱コイル（３）は、図１に示される如く、載置台（２）の下方に配置される。この誘導加熱コイル（３）に交流電流が供給されることにより、電磁力が発生し、載置台（２）に載置される調理鍋（Ｐ）の底面に渦電流を発生させることになる。
この誘導加熱コイル（３）は、図３に示される如く、電流センサ（３１）、制御手段（３２）と電源（３３）に接続されている。

電流センサ（３１）は、誘導加熱コイル（３）に流れる電流を計測する。
この電流センサ（３１）の動作は、誘導加熱コイル（３）を流れる電流を計測しても良いし、間欠的に所定時間間隔（例えば、３〜５秒間隔）を有して計測するように設定しても構わない。

制御手段（３２）は、電流センサ（３１）が計測する電流値を基にして、誘導加熱コイル（３）の動作を制御する。
この制御手段（３２）が行う誘導加熱コイル（３）の動作の制御方法は、電流センサ（３１）により計測される電流値が、予め記憶される設定電流値よりも小さい場合には、制御手段（３２）により誘導加熱コイル（３）に供給される電力（電流）が遮断されることになる。このことにより、誘導加熱コイル（３）の動作をオフにすることができる。
誘導加熱コイル（３）の上方に調理鍋（Ｐ）が存在する場合に、誘導加熱コイル（３）に電流を流すと、調理鍋（Ｐ）の渦電流による磁界の影響を受けて、誘導加熱コイル（３）に流れる電流が電磁結合によって大きな電流が流れることになる。このため、調理鍋（Ｐ）を載置した場合には、より大きな電流が流れることになる。

電源（３３）は、誘導加熱コイル（３）に電力を供給する。この電源（３３）は、高周波電流を供給することができる。
この電源（３３）は、複数の誘導加熱コイル（３）が接続されている。このように、一の電源（３３）から複数の誘導加熱コイル（３）に高周波電流を供給することにより、電流の周波数、位相及び方向を同一にすることができ、複数の誘導加熱コイルによる相互干渉を防止することができる。

次に本発明に係る電磁調理器（１）の実施例について説明する。
第１実施例の電磁調理器（１）は、上記の説明の構成を有するとともに、図２で示される如く、複数の誘導加熱コイル（３）が異なる半径を有する円形に形成されて、同心円状に配置されている。図２で示される第１実施例の電磁調理器（１）は、大中小（３ａ，３ｂ，３ｃ）の３つの誘導加熱コイル（３ａ，３ｂ，３ｃ）により形成されている。

第１実施例の電磁調理器（１）の同心円状に配置される誘導加熱コイル（３）の数は、特に限定されないが、市販される一般的な調理鍋（Ｐ）の直径に応じた直径を有する誘導加熱コイルを複数利用することが好ましい。調理鍋（Ｐ）の直径に応じた直径を有する誘導加熱コイル（３）を複数利用することで、調理鍋（Ｐ）に応じて誘導加熱コイル（３）により加熱することができるからである。

この第１実施例の電磁調理器（１）では、電流センサ（３１）の動作を促すためのスイッチ（図示せず）を設けておくことが好ましい。第１実施例の電磁調理器（１）を使用する使用者が、調理鍋（Ｐ）を載置台（２）に載置した後に、このスイッチにより、各誘導加熱コイル（３ａ，３ｂ，３ｃ）に電流が供給され、各誘導加熱コイル（３ａ，３ｂ，３ｃ）の電流が夫々計測されることになる。
このスイッチは、調理鍋（Ｐ）を載置した場合に、調理鍋（Ｐ）の重量を検知する重量センサや、赤外線等を利用して存在を検出する赤外線センサを使用して、自動的に調理鍋（Ｐ）の存在を検出して動作するように設定されるスイッチを採用することができる。

図２で示される誘導加熱コイルは、大（３ａ）、中（３ｂ）、小（３ｃ）の直径を有する誘導加熱コイルにより形成されている。
この小の誘導加熱コイル（３ｃ）は、一般的に販売されている調理鍋（Ｐ）に於ける片手鍋のような小サイズの調理鍋の大きさと同程度の径を有するように設定されている。この小の誘導加熱コイル（３ｃ）の具体的な大きさは、内径φ２０〜４０ｍｍ、外径φ１４０〜１６０ｍｍ程度の形状である。
中の誘導加熱コイル（３ｂ）は、一般的に販売されている調理鍋（Ｐ）に於けるフライパンのような中サイズの調理鍋の大きさと同程度の径を有するように設定されている。この中の誘導加熱コイル（３ｂ）の具体的な大きさは、内径φ１５０〜１７０ｍｍ、外径φ２１０〜２３０ｍｍ程度の形状である。
大の誘導加熱コイル（３ａ）は、一般的に販売されている調理鍋（Ｐ）に於ける大鍋のような大サイズの調理鍋の大きさと同程度の径を有するように設定されている。この大の誘導加熱コイル（３ａ）の具体的な大きさは、内径φ２２０〜２５０ｍｍ、外径φ２９０〜３１０ｍｍ程度の形状である。
このように設定することにより、調理鍋（Ｐ）の大きさにしたがって、誘導加熱コイル（大（３ａ）、中（３ｂ）、小（３ｃ））を使い分けることができる。

図４は、第１実施例の電磁調理器に於ける誘導加熱コイルの動作の様子を示す。
図４（ａ）で示される調理鍋（Ｐ１）は、誘導加熱コイル（３ｃ）の径と略同じである。この調理鍋（Ｐ１）が載置されると、各誘導加熱コイル（３）の電流センサ（３１）が稼動して、各誘導加熱コイル（３）が、調理鍋（Ｐ１）が上方に存在するかどうかの検出を行う。
この調理鍋（Ｐ１）を使用する場合であれば、誘導加熱コイル（３ｃ）のみが調理鍋（Ｐ１）の存在を検出することになり、制御手段（３２）によって誘導加熱コイル（３ｃ）のみに電流が供給されることになる。

図４（ｂ）で示される調理鍋（Ｐ２）は、略誘導加熱コイル（３ｂ）の径と略同じである。この調理鍋（Ｐ２）が載置されると、誘導加熱コイル（３）の電流センサ（３１）が稼動して、各誘導加熱コイル（３）が、調理鍋（Ｐ２）が上方に存在するかどうかの検出を行う。
この調理鍋（Ｐ２）を使用する場合であれば、誘導加熱コイル（３ｂ、３ｃ）が調理鍋（Ｐ２）の存在を検出することになり、制御手段（３２）によって誘導加熱コイル（３ｂ、３ｃ）に電流が供給されることになる。

図４（ｃ）で示される調理鍋（Ｐ３）は、誘導加熱コイル（３ａ）の径と略同じである。この調理鍋（Ｐ３）が載置されると、各誘導加熱コイル（３）の電流センサ（３１）が稼動して、各誘導加熱コイル（３）が、調理鍋（Ｐ３）が上方に存在するかどうかの検出を行う。
この調理鍋（Ｐ３）を使用する場合であれば、誘導加熱コイル（３ａ、３ｂ、３ｃ）が調理鍋（Ｐ３）の存在を検出することになり、制御手段（３２）によって誘導加熱コイル（３ａ、３ｂ、３ｃ）に電流が供給されることになる。

この第１実施例の電磁調理器（１）は、使用される調理鍋（Ｐ）の大きさを検出することができるようになり、この大きさ（調理鍋の底面の外形）により使用される誘導加熱コイル（３）を適宜変更して調理を行うことができる。
このため、調理鍋（Ｐ）の底面形状に応じた加熱を行うことができるので、不必要な誘導加熱コイル（３）に電力を供給する必要がなくなり、電力消費量を低減させることができるとともに誘導加熱コイル（３）が発生させる電磁波の減少させることができる。

次に第２実施例の電磁調理器（１００）について説明する。
この第２実施例の電磁調理器（１００）の基本構成は、第１実施例の電磁調理器（１）と略同一であるが、複数の誘導加熱コイル（３）の配置と調理鍋（Ｐ）の載置を検出するための機構が相違している。

図５は、第２実施例の電磁調理器に於ける誘導加熱コイルの配置を示す平面図である。
第２実施例の電磁調理器（１００）の複数の誘導加熱コイル（３）は、図５で示される如く、同一平面内に複数の誘導加熱コイル（３）が点在して配置されている。
この誘導加熱コイル（３）は、平面視に於いて略円形に形成されている。

第２実施例の電磁調理器（１００）が有する調理鍋（Ｐ）を検出する機構は、複数の誘導加熱コイル（３）毎に、所定時間毎に、電流センサ（３１）が誘導加熱コイル（３）の電流値を計測するように設定しておく。
このように、電流センサ（３１）が間欠的に誘導加熱コイル（３）の電流値を計測することにより、調理鍋（Ｐ）が載置された場合には誘導加熱コイル（３）に電力が供給されることになる。これにより、誘導加熱コイル（３）の上方に調理鍋（Ｐ）が載置されると、この電流センサ（３１）によって調理鍋（Ｐ）の存在を検出し、迅速に電力が供給されることになる。
この誘導加熱コイル（３）の形状は、特に限定されないが、上記した小の誘導加熱コイルの大きさを有することが好ましい。

図６は、第２実施例の電磁調理器の動作を示す。図６（ａ）は、載置台（２）に調理鍋（Ｐ４）が３つ載置された場合を示している。
この図６（ａ）の場合では、まず、載置台（２）に載置される調理鍋（Ｐ４）の存在を検出するために、電流センサ（３１）により各誘導加熱コイル（３）の電流値を計測する。
この場合、紙面上段の左から１つ目及び２つ目と、下段右側の誘導加熱コイル（３）から計測される電流値は、電磁結合によって調理鍋（Ｐ）が載置されていない時と相違する電流値が検出されることになる。このことにより、上段の左から１つ目及び２つ目と、下段右側の誘導加熱コイル（３）上には調理鍋（Ｐ４）が載置されていることが検出されることになる。
また、このとき、調理鍋（Ｐ）の存在を検出しない上段右側と下段左側の誘導加熱コイル（３）は、電力を供給する必要がないので、引き続き停止状態を維持することになる。
この後、新たな調理鍋（Ｐ）が載置されたり、調理鍋（Ｐ）が取り除かれたりしても、電流センサ（３１）により、適宜調理鍋（Ｐ）の存在を検出することができる。

図６（ｂ）の場合では、まず、載置台（２）に載置される調理鍋（Ｐ５）の存在を検出するために、電流センサ（３１）により各誘導加熱コイル（３）の電流値を計測する。
この場合、上段の中央と、下段にある２つの誘導加熱コイル（３）から計測される電流値は、電磁結合によって調理鍋（Ｐ）が載置されていない時と相違する電流値が検出されることになる。このことにより、上段の中央と、下段２つの誘導加熱コイル（３）上には調理鍋（Ｐ４）が載置されていることが検出されることになる。
また、このとき、調理鍋（Ｐ）の存在を検出しない上段左側と右側の誘導加熱コイル（３）は、電力を供給する必要がないので、引き続き停止状態を維持することになる。
この後、新たな調理鍋（Ｐ）が載置されたり、調理鍋（Ｐ）が取り除かれたりしても、電流センサ（３１）により、適宜調理鍋（Ｐ）の存在を検出することができる。
第２実施例の電磁調理器（１００）に於いても、適宜調理鍋（Ｐ）の底面の形状に応じて、誘導加熱コイル（３）を動作させて加熱することができる。

この第２実施例の電磁調理器（１００）は、図６で示す如く、調理鍋（Ｐ４）と略同じ大きさの誘導加熱コイル（３）を複数点在させて利用しているが、調理鍋（Ｐ）よりも小さい径（例えば、外径φ８０〜１２０ｍｍ）を有する誘導加熱コイル（３）を複数点在させて、利用することもできる（図７参照）。
この場合も、調理鍋（Ｐ）の大きさや形状に因らず、調理鍋（Ｐ）が存在する場所の誘導加熱コイル（３）の電磁波を発生させることができるようになり、極めて効率良く加熱することができる。

本発明に係る第１実施例の電磁調理器の正面断面図である。 本発明に係る第１実施例の電磁調理器の載置台を取り除いた際の平面図である。 本発明に係る電磁調理器の構成を示すブロック線図である。 第１実施例の電磁調理器に於ける誘導加熱コイルの動作の様子を示す。 第２実施例の電磁調理器に於ける誘導加熱コイルの配置を示す平面図である。 第２実施例の電磁調理器の動作を示す。 第２実施例の電磁調理器の変更例を示す。

符号の説明

１・・・・・・第１実施例の電磁調理器
１００・・・・第２実施例の電磁調理器
２・・・・・・載置台
３・・・・・・誘導加熱コイル
３ａ・・・・・誘導加熱コイル（大）
３ｂ・・・・・誘導加熱コイル（中）
３ｃ・・・・・誘導加熱コイル（小）
３１・・・・・電流センサ
３２・・・・・制御手段
３３・・・・・電源
Ｐ・・・・・・調理鍋

Claims (4)

1. 調理鍋を載置する載置台と該載置台の下方に配置される複数の誘導加熱コイルを有する電磁調理器であって、
   前記誘導加熱コイルが、該誘導加熱コイルに流れる電流を測定する電流センサと、該電流センサからの電流値に応じて該誘導加熱コイルのオン・オフ動作を制御する制御手段を有することを特徴とする電磁調理器。
2. 複数の前記誘導加熱コイルに対して、一つの電源から電力を供給することを特徴とする請求項１記載の電磁調理器。
3. 前記複数の誘導加熱コイルは、異なる半径を有する円形に形成されるとともに、同一平面内に且つ同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁調理器。
4. 前記複数の誘導加熱コイルは、同一平面内に点在して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁調理器。
   
   

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