JP2011198639A

JP2011198639A - Ｉｈ調理器

Info

Publication number: JP2011198639A
Application number: JP2010064685A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Kawamura; 和彦河村
Original assignee: Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: JP5450191B2

Abstract

【課題】磁性材の分割プレートを接合した非磁性材製の容器を均一に加熱する。
【解決手段】ＩＨ調理器３０は、磁性材製の分割プレート１４が周方向に沿って上段列をなすように複数並んでいると共に分割プレート１６が周方向に下段列をなすように複数並んでいる銅釜１０を加熱するものである。このＩＨ調理器３０は、上段及び下段コイル３４，３６と、これらのコイルの両端子に電力を供給可能な交流電源４０とを備えている。上段コイル３４は、上段列をなす分割プレート１４の上側を周方向に沿って流れる電流の向きと、下側を周方向に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＩＨ調理器に関する。

近年、電磁誘導加熱（ＩＨ）方式により容器を加熱するＩＨ調理器が広く利用されている。このようなＩＨ調理器に用いられる被加熱容器の素材として、アルミ合金や銅合金などの非磁性材を用いる場合には、磁界を変化させても渦電流が発生しにくいことから、容器底面に鉄などの磁性材をろう付け又は熱間圧着等により接合したり鉄粉等を溶射して被膜を形成したりしている。また、特許文献１には、円形の磁性材を８等分した形状の分割プレートを底面に接合した非磁性材製の鍋が提案されている。この鍋は、誘導コイルが渦巻き状に配置されたＩＨ調理器によって加熱される。こうすることにより、大判の磁性材から大きなプレートを１枚ものに打ち抜くことなく小さな分割プレートを互いに詰めた状態で切り出すことができるため、材料を無駄なく使うことができると説明されている。

特開２００１−２０３０７０号公報

しかしながら、特許文献１では、ＩＨ調理器の誘導コイルは、通常知られているように渦巻き状に一方向に巻いたものを使用するため、分割プレートの１つ１つに渦電流を発生させることができず、鍋底を均一に加熱することができないという問題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、磁性材の分割プレートを接合した非磁性材製の容器を均一に加熱することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

すなわち、本発明のＩＨ調理器は、所定方向に対して略平行で互いに離間した第１及び第２領域を持つ磁性材製の分割プレートが前記所定方向に沿って列をなすように複数並んでいる被加熱容器を加熱するＩＨ調理器であって、コイルと、前記コイルの両端子に交流電力を供給可能な電力供給部と、を備え、前記コイルは、前記被加熱容器のうち一つの列をなす複数の前記分割プレートについて、各第１領域を仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向きと、各第２領域を仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれているものである。

このＩＨ調理器では、被加熱容器の各分割プレートの中央付近において、第１領域と対向する位置を流れる電流によって生じる磁界の向きと、第２領域と対向する位置を流れる電流によって生じる磁界の向きとが同じになる。そのため、被加熱容器の分割プレートの１つ１つには、その向きとは反対方向の磁界が発生するように渦電流が発生し、ジュール熱が発生する。その結果、被加熱容器のうち複数の分割プレートが取り付けられた部分は分散して加熱されることになる。したがって、本発明のＩＨ調理器によれば、磁性材製の分割プレートを接合した非磁性材製の容器を均一に加熱することができる。

本発明のＩＨ調理器は、前記被加熱容器として有底筒状の容器に適用されるものであり、前記容器の円筒側面及び／又は円形底面にて周方向に沿って列をなすように複数並んだ前記分割プレートを加熱するものとしてもよい。こうした被加熱容器としては、鍋や釜など立体的な形状の容器が挙げられる。特に、飴煮炊き用の釜は、飴が焦げ付きやすいことから、釜の底面全体を均一に加熱することが望ましいため、本発明を適用する意義が高い。

本発明のＩＨ調理器は、前記被加熱容器として平面部を含む容器に適用されるものであり、前記平面部にて直線方向に沿って列をなすように複数並んだ前記分割プレートを加熱するものとしてもよい。こうした被加熱容器としては、フライパンや卵焼き器など平面部で調理する容器が挙げられる。

本発明のＩＨ調理器において、前記コイルは、断熱材によって被覆されていることが好ましい。こうすれば、加熱された被加熱容器の温度を断熱材の効果によって維持しやすくなる。

銅釜１０の断面図である。銅釜１０の底面図である。銅釜１０をＩＨ調理器３０で加熱するときの様子を表す断面図である。ＩＨ調理器３０のコイルの斜視図である。各分割プレート１４，１６に渦電流が発生した様子を表す銅釜１０の底面図である。釜本体１２をＩＨ調理器１３０で加熱するときの様子を表す断面図である。卵焼き器６０とＩＨ調理器８０とを表す斜視図である。卵焼き器６０をＩＨ調理器８０で加熱するときの様子を表す断面図である。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は銅釜１０の断面図、図２は銅釜１０の底面図、図３は銅釜１０をＩＨ調理器３０で加熱するときの様子を表す断面図、図４はＩＨ調理器３０のコイルの斜視図である。

銅釜１０は、上部に開口を有する釜本体１２と、その釜本体１２の開口を塞ぐ蓋１８とを備えている。釜本体１２は、有底筒状に形成され、底面が下方にやや膨らんだ形状のものである。この釜本体１２の底面近くの円筒側面から円形底面にわたって、磁性材製（例えば鉄製）の分割プレート１４，１６が溶射されている。分割プレート１４は、略長方形状であり、水平な周方向に沿って上段の列をなすように所定の間隔（例えば数ｍｍから数ｃｍ）をあけて８枚並んで設けられている。この分割プレート１４のうち、水平な周方向に対して略平行で互いに離間した２つの仮想領域を、第１領域１４ａ及び第２領域１４ｂと称する。また、分割プレート１６は、略扇状であり、水平な周方向に沿って下段の列をなすように所定の間隔をあけて８枚並んで設けられている。分割プレート１６のうち、水平な周方向に沿って略平行で互いに離間した２つの領域を、第１領域１６ａ及び第２領域１６ｂと称する。

なお、釜本体１２には、図示しないが、内部空間の温度を測定する熱電対が備え付けられている。また、蓋１８は、釜本体１２の開口を閉じた状態で図示しないクランプにより外れないように固定される。この蓋１８には、図示しないが、銅釜１０の内部空間を真空状態にする真空ポンプやその内部空間の真空度を測定する真空計、その内部空間と外部とを連通・遮断可能な脱気弁などが備え付けられている。

ＩＨ調理器３０は、銅釜１０の釜本体１２を受けることのできる凹曲面状に形成され、非磁性材（例えばアルミや非磁性のステンレスなど）製のケース３２と、ケース３２の内側上段に配置された上段コイル３４と、ケース３２の内側下段に配置された下段コイル３６と、両コイル３４，３６を覆うように設けられた断熱層３８と、両コイル３４，３６に電力を供給する交流電源４０とを備えている。なお、断熱層３８としては、加熱温度に耐えられる材料であれば特に限定されないが、例えばロックウールやグラスウールなどが挙げられる。上段コイル３４と下段コイル３６とは、配置位置や巻径、線間距離が異なる以外は同じであるため、以下には上段コイル３４について説明する。

上段コイル３４は、図４に示すように、電線を一端３４ａから左回りに一巻きしたあとやや上方にずらし、再び左回りに一巻きしたあと大きく下方にずらし、今度は右回りに一巻きしたあとやや上方にずらし、再び右回りに一巻きして他端３４ｄを一端３４ａのすぐ下になるようにしたものである。この上段コイル３４のうち上半分３４ｂは分割プレート１４の第１領域１４ａと対向しており、下半分３４ｃは分割プレート１４の第２領域１４ｂと対向している。また、上段コイル３４の一端３４ａと他端３４ｄとの間には交流電源４０が接続されている。上段コイル３４はこのように巻回されているため、例えば上段コイル３４の一端３４ａから他端３４ｄに向かって電流が流れる場合、上半分３４ｂは左回りに電流が流れるが、下半分３４ｃは右回りに電流が流れる。つまり、上段コイル３４では、分割プレート１４の第１領域１４ａを上段列に沿って仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向きと、第２領域１４ｂを仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれている。一方、下段コイル３６についても、上段コイル３４と同様、分割プレート１６の第１領域１６ａを上段列に沿って仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向きと、第２領域１６ｂを仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれている。

次に、本実施形態のＩＨ調理器３０の作用について図４に基づいて説明する。ここでは、上段コイル３４の作用について説明する。例えば上段コイル３４の一端３４ａから他端３４ｄに向かって電流が流れる場合、上半分３４ｂには左回りに電流が流れるため、分割プレート１４の中央付近には半径方向内向きの磁界が発生する。また、下半分３４ｃには右回りに電流が流れるため、分割プレート１４の中央付近にはやはり半径方向内向きの磁界が発生する。すると、分割プレート１４では、このように発生した磁界を打ち消すように渦電流が流れる（図４の太い点線矢印参照）。一方、下段コイル３６についても、一端から他端に向かって電流が流れると、分割プレート１６の中央付近では下段コイル３６の上半分及び下半分によって同じ方向の磁界が発生するため、分割プレート１６でも分割プレート１４と同様に渦電流が流れる。このときの様子を図５に示す。なお、上段コイル３４の他端３４ｄから一端３４ａに向かって電流が流れ、且つ、下段コイル３６の他端から一端に向かって電流が流れる場合には、図５と逆向きの渦電流が流れる。

以上詳述した本実施形態のＩＨ調理器３０によれば、磁性材製の分割プレート１４，１６を接合した銅釜１０を均一に加熱することができる。特に、銅釜１０が飴煮炊き用の場合には、飴が焦げ付きやすいことから、釜の底面全体を均一に加熱することが望ましいため、ＩＨ調理器３０を適用する意義が高い。また、釜本体１２の底面は断熱層３８によって覆われているため、釜本体１２の温度を容易に維持することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、上段列をなす分割プレート１４と下段列をなす分割プレート１６とは一方の列に他方の列が入り込むことのない形態であったが、図６に示すように、上段列をなす分割プレート１１４の下端が下段列に入り込むと共に下段列をなす分割プレート１１６の上端が上段列に入り込む形態を採用してもよい。この場合、上段列をなす分割プレート１１４を取り囲む上段コイル１３４は、上段コイル３４と同様に巻回されており、その上半分（２巻き分）は第１領域１１４ａと対向し、下半分（２巻き分）は第２領域１１４ｂと対向している。そして、分割プレート１１４の第１領域１１４ａを上段列に沿って仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向きと、第２領域１１４ｂを仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれている。一方、下段列をなす分割プレート１１６を取り囲む下段コイル１３６は、上段コイル１３４と同様に巻回されており、その上半分（２巻き分）は第１領域１１６ａと対向し、下半分（２巻き分）は第２領域１１６ｂと対向している。そして、分割プレート１１６の第１領域１１６ａを下段列に沿って仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向きと、第２領域１１６ｂを仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれている。図６では、分割プレート１１４の第２領域１１４ｂと分割プレート１１６の第１領域１１６ａとが上下方向にオーバーラップしているため、第２領域１１４ｂを囲む上段コイル１３４の下半分の電流の向きと第１領域１１６ａを囲む下段コイル１３６の上半分の電流の向きとが同じになるように配線されている。このため、各分割プレート１１４，１１６を貫く磁界が効率よく発生し、それを打ち消す渦電流も効率よく発生する。

上述した実施形態では、円筒部を有する銅釜１０を加熱するＩＨ調理器３０を例に挙げて説明したが、図７及び図８に示すように、平面部を有する卵焼き器６０を加熱するＩＨ調理器８０としてもよい。卵焼き器６０は、銅製の長方形状の平面部６２と、平面部６２の外周を取り囲む外壁部６４と、外壁部６４によって囲まれた空間を二分する仕切部６６とを有している。また、平面部６２の裏面には、長方形状で鉄製の分割プレート６８が長手方向（直線方向）に沿って列をなすように４枚並んでいる。各分割プレート６８は、長手方向に対して略平行で互いに離間した２つの仮想領域、第１及び第２領域６８ａ，６８ｂを有している。一方、ＩＨ調理器８０は、卵焼き器６０の裏面側に配置されるコイル８２と、コイル８２の一端８２ａと他端８２ｄとの間に電力を供給可能な交流電源８４とを備えている。コイル８２は、電線を長円形状に２巻き巻回したものである。ＩＨ調理器８０によって卵焼き器６０を加熱する場合、図８に示すように、コイル８２の上面に卵焼き器６０の裏面を近づけて配置する。なお、コイル８２のうち電線をＵターンさせている部分は、卵焼き器６０の裏面からはみ出るようにする。このとき、コイル８２は、各分割プレート６８の第１領域６８ａを仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向き（コイル８２の左半分８２ｂの電線を流れる電流の向き）と、第２領域６８ｂを仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向き（コイル８２の右半分８２ｃの電線を流れる電流の向き）とが反対になる。すると、各分割プレート６８の中央付近において、コイル８２の左半分８２ｂを流れる電流によって生じる磁界の向きと右半分８２ｃを流れる電流によって生じる磁界の向きとが同じになる。そのため、卵焼き器６０の分割プレート６８の１つ１つには、その磁界を打ち消す方向の磁界が発生するように渦電流が発生し、ジュール熱が発生する。したがって、ＩＨ調理器８０によれば、卵焼き器６０の平面部６２を均一に加熱することができる。なお、コイル８２と卵焼き器６０の平面部６２との間に断熱層を設けてもよい。

上述した実施形態では、上段コイル３４の上半分を２巻き、下半分を２巻きにしたが、２巻き以上の巻き数としてもよい。また、上半分と下半分との巻き数は同じであってもよいが、異なっていてもよい。この点は下段コイル３６も同様である。

上述した実施形態では、分割プレートを複数並べた列を上段と下段に設けたが、こうした列は１列だけ（例えば上段列のみ、下段列のみ）設けてもよいし、３列以上設けてもよい。

１０銅釜、１２釜本体、１４分割プレート、１４ａ第１領域、１４ｂ第２領域、１６分割プレート、１６ａ第１領域、１６ｂ第２領域、１８蓋、３０ＩＨ調理器、３２ケース、３４上段コイル、３４ａ一端、３４ｂ上半分、３４ｃ下半分、３４ｄ他端、３６下段コイル、３８断熱層、４０交流電源、６０卵焼き器、６２平面部、６４外壁部、６６仕切部、６８分割プレート、６８ａ第１領域、６８ｂ第２領域、８０ＩＨ調理器、８２コイル、８２ａ一端、８２ｂ左半分、８２ｃ右半分、８２ｄ他端、８４交流電源、１１４分割プレート、１１４ａ第１領域、１１４ｂ第２領域、１１６分割プレート、１１６ａ第１領域、１１６ｂ第２領域、１３０ＩＨ調理器、１３４上段コイル、１３６下段コイル

Claims

所定方向に対して略平行で互いに離間した第１及び第２領域を持つ磁性材製の分割プレートが前記所定方向に沿って列をなすように複数並んでいる被加熱容器を加熱するＩＨ調理器であって、
コイルと、
前記コイルの両端子に交流電力を供給可能な電力供給部と、
を備え、
前記コイルは、前記被加熱容器のうち一つの列をなす複数の前記分割プレートについて、各第１領域を仮想的に繋げたときの第１仮想線に沿って流れる電流の向きと、各第２領域を仮想的に繋げたときの第２仮想線に沿って流れる電流の向きとが反対になるように電線が巻かれている、
ＩＨ調理器。
前記被加熱容器として有底筒状の容器に適用されるものであり、前記容器の円筒側面及び／又は円形底面にて周方向に沿って列をなすように複数並んだ前記分割プレートを加熱する、
請求項１に記載のＩＨ調理器。
前記被加熱容器として平面部を含む容器に適用されるものであり、前記平面部にて直線方向に沿って列をなすように複数並んだ前記分割プレートを加熱する、
請求項１に記載のＩＨ調理器。
前記コイルは、断熱材によって被覆されている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＩＨ調理器。