JP2013161767A

JP2013161767A - Ｉｈ式加熱調理器

Info

Publication number: JP2013161767A
Application number: JP2012025663A
Authority: JP
Inventors: Keiji Sugano; 啓治菅野
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2013-08-19

Abstract

【課題】３００℃を越す高温に被加熱体を加熱する場合においても、使用可能なＩＨ式加熱調理器を提供する。
【解決手段】高周波電流が供給され、被加熱体１０を電磁誘導加熱する少なくとも１つの加熱コイル４を備えたＩＨ式加熱調理器１において、加熱コイル４は、内部に冷却液流路４１を有する筒状体からなる導体線４０が螺旋状に巻かれることにより形成され、冷却液流路４１に冷却液を供給する冷却液タンク６と、冷却液流路４１を減圧する真空装置８をさらに備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、加熱コイルを用いて被加熱体を加熱するＩＨ式加熱調理器に関する。

ＩＨ式加熱調理器は、ＩＨ（ＩｎｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｉｎｇ、電磁誘導加熱）を用いた加熱調理器であり、内蔵する加熱コイルから発生する磁力線によって鍋などの被加熱体に渦電流を生じさせ、被加熱体の電気抵抗により発生する熱によって、被加熱体内の食材を加熱調理するものである。

この種のＩＨ式加熱調理器では、使用中に、加熱コイル自体の発熱および被加熱体からの輻射熱などによって加熱コイルの温度が上昇する。加熱コイルは、一般的に、絶縁された複数の細い導体線を撚り合わせたリッツ線が採用されているが、加熱コイルの温度が上昇すると、導体線の被覆の絶縁が破壊されるため、冷却ファンをＩＨ式加熱調理器に内蔵させ、冷却ファンによって加熱コイルを冷却することが行われている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１２−２２９１９号公報

しかしながら、ＩＨ式加熱調理器を用いて被加熱体を、例えば３００℃を越す高温に加熱する場合には、冷却ファンによって加熱コイルを冷却する方法では、以下に示すような種々の問題が生じる。まず、３００℃の高温加熱時には、被加熱体からの輻射熱などで加熱コイルの温度が異常に上昇するため、冷却ファンでは十分に加熱コイルを冷却することができないという問題がある。また、上記した異常な温度上昇により、冷却ファンの羽に割れなどの欠陥が生じたり、あるいは、作動不良が生じたりするという問題がある。その結果、加熱コイルの電流調整に影響を及ぼし、あるいは、安全装置の働きによって加熱作業が自動停止させられるといった問題が生じていた。さらに、冷却ファンによる冷却を行うと、被加熱体までも冷却してしまうために加熱効率が落ちるといった問題もある。よって、３００℃を越す高温に被加熱体を加熱する場合には、ガス燃焼式の加熱調理器が用いられているのが現状である。

本発明は、上記した問題に着目してなされたもので、３００℃を越す高温に被加熱体を加熱する場合においても、使用可能なＩＨ式加熱調理器を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、高周波電流が供給され、被加熱体を電磁誘導加熱する少なくとも１つの加熱コイルを備えたＩＨ式加熱調理器において、前記加熱コイルは、内部に冷却液流路を有する筒状体からなる導体線が螺旋状に巻かれることにより形成されており、前記冷却液流路に冷却液を供給する冷却液供給手段をさらに備えているＩＨ式加熱調理器によって達成される。

本発明の好ましい実施態様においては、前記冷却液流路を減圧する真空装置をさらに備えることを特徴としている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷却液流路から排出された冷却液と前記冷却液流路に供給する冷却液との間で熱交換を行う熱交換器をさらに備えることを特徴としている。

本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記冷却液流路に供給する冷却液の温度が４０℃〜９０℃であることを特徴としている。

本発明のＩＨ式加熱調理器によれば、使用中に、加熱コイル自体の発熱および被加熱体からの輻射熱などにより加熱コイルの温度が上昇しても、加熱コイル内部の冷却液流路を流れる冷却液が蒸発することで、気化熱（潜熱）に相当する熱を加熱コイルから奪って加熱コイルの温度を下げることができる。よって、冷却ファンを用いることなく加熱コイルを冷却することができ、３００℃を越す高温に被加熱体を加熱する場合においても、被加熱体に対して安定した加熱を行うことができる。

本発明の一実施形態に係るＩＨ式加熱調理器の外部構成を表す概略説明図である。本発明の一実施形態に係るＩＨ式加熱調理器の内部構成を表す概略説明図である。導体線の構成を示す説明図である。

以下、本発明の実態形態に係るＩＨ式加熱調理器について添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、ＩＨ式加熱調理器の基本的な構成については従来からあるものと同様であるので、詳細な説明は省略している。

図１および図２に示すように、ＩＨ式加熱調理器１は、上部全体が平板状のトッププレート２で覆われて構成され、トッププレート２上に食材が入った鍋などの被加熱体１０が置かれる。トッププレート２の下部には筺体３が取り付けられ、筺体３の中には、加熱コイル４などのＩＨ式加熱調理器１を構成する種々の電気部品や機械部品などが収容されている。なお、図１中、符号１１は、トッププレート２に描かれた被加熱体載置用の目印であり、目印１１の真下の筺体３の中に、加熱コイル４がトッププレート２に密接して設けられている。

加熱コイル４は、導体線４０を螺旋状に捲回して形成されたものであり、インバータ回路５から高周波電流が供給されることにより、トッププレート２上の被加熱体１０を電磁誘導加熱する。なお、インバータ回路５は、導電線５０により加熱コイル４に電気的に接続されている。

本実施形態の加熱コイル４は、図３に示すように、筒状体からなる導体線４０により形成されており、導体線４０の中心に空洞を有している。この空洞は、冷却液が通過可能な冷却液流路４１を構成しており、ＩＨ式加熱調理器１の使用中には、冷却液流路４１に流入ホース６０を介して冷却液タンク６から冷却液が供給される（図２参照）。これにより、ＩＨ式加熱調理器１の使用中に、加熱コイル４自体の発熱や被加熱体からの輻射熱などで加熱コイル４の温度が上昇しても、冷却液により加熱コイル４が冷却されて加熱コイル４の温度を安定させることができる。なお、導体線４０の径Ｄは、特に限定されるものではないが、一般的に１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度であり、冷却液流路４１の径ｄは５ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。ただし、この場合（Ｄ−ｄ）の値は５ｍｍ程度となる。

図２に示すように、冷却液タンク６は、冷却液を冷却液流路４１内に加熱コイル４の螺旋の一端（入口）側から流入させる流入ホース６０と、冷却液を冷却液流路４１から加熱コイル４の螺旋の他端（出口）側から流出させる流出ホース６１とを備えている。冷却液タンク６に貯蔵される冷却液については、その種類は特に限定されないが、水を用いることがコスト面から好ましい。また、冷却液の温度については、加熱コイル４の温度を所定の温度以下に保つことが可能な温度に設定されており、例えば、冷却水を用いて加熱コイル４の温度を１６０℃以下に保つ場合には、冷却水の温度を４０℃〜９０℃にすることが好ましい。これにより、特に３００℃を越す高温に被加熱体を加熱する場合においても、加熱コイル４の温度を１６０℃以下に保つことができる。

流入ホース６０および流出ホース６１は、熱交換器７を介して冷却液タンク６に接続されている。熱交換器７は、冷却液流路４１から流出ホース６１を介して排出される冷却液（蒸気）を、流入ホース６０を介して冷却液流路４１へと供給される冷却液と熱交換させるためのものであり、冷却液流路４１において、加熱コイル４を冷却することにより蒸発（気化）した冷却液は、熱交換器７において、冷却タンク６内の冷却液との熱交換により冷却されて凝縮（液化）した後、冷却液タンク６に戻されるようになっている。この種の熱交換器７としては、排出される冷却液が流れる流路と供給される冷却液が流れる流路との２つの流路が形成された熱交換器（例えば二重管式熱交換器など）によって構成することができる。

流出ホース６１には、熱交換器７よりも上流側に、排気通路８０が接続されており、排気通路８０には真空装置８が接続されている。排気通路８０を介して真空装置８によって真空引きすると、流出ホース６１および冷却液流路４１が減圧（真空）状態となり、その結果、加熱コイル４の冷却時に、冷却液流路４１内の冷却液を強制的に蒸発（気化）させることが可能になっている。なお、冷却液流路４１は、一端（入口）側においては流入ホース６０によって供給される冷却液により、他端（出口）側においては熱交換器７により液化した状態で流出ホース６１から排出される冷却液により、両端が密封されているため、減圧（真空）状態が良好に保持されている。

上記した構成のＩＨ式加熱調理器１では、ＩＨ式加熱調理器１の使用中に、加熱コイル４自体の発熱及び被加熱体からの輻射熱などにより加熱コイル４の温度が上昇しても、加熱コイル４内部の冷却液流路４１を流れる低温の冷却液によって、加熱コイル４が冷却される。このとき、真空装置８によって強制的に冷却液流路４１内を減圧排気し、冷却液流路４１内を流れる冷却液を蒸発（気化）させることで、気化熱（潜熱）に相当する熱が加熱コイル４から奪われるため、加熱コイル４がより一層冷却される。

冷却液流路４１内で蒸発（気化）した冷却液は、流出ホース６１を通り、熱交換器７において、冷却液タンク６から冷却液流路４１内に供給される低温の冷却液と熱交換することで再び液化され、冷却液タンク６に液体の状態で戻される。

このように、上記した構成のＩＨ式加熱調理器１では、冷却液の蒸発時の気化熱（潜熱）を利用することで、冷却ファンを用いることなく加熱コイルを冷却することができるので、例え３００℃を越す高温に被加熱体を加熱する場合においても、冷却ファンのように欠損や作動不良などを起こすことなく、加熱コイル４を十分に冷却することができる。その結果、加熱コイル４の温度を、加熱コイル４の被覆の絶縁を破壊しない所定温度（例えば１６０℃）以下に保持することができるので、３００℃を越す高温加熱時においても被加熱体に対して安定した加熱を行うことができる。また、冷却液流路４１から排出される蒸発した冷却液を、熱交換器７を通すことにより液化して冷却液タンク６に戻すようにしているので、冷却液の再利用が可能であるとともに、冷却液流路４１内が密閉されて減圧（真空）状態を良好に保持することができる。

また、冷却液の蒸発時の気化熱を利用することで、加熱コイル４を冷却するために冷却液流路４１に循環させる冷却液の量を減らすことができるので、ＩＨ式加熱調理器１内に、冷却液の排水処理を行うための専用装置を設ける必要がなく、ＩＨ式加熱調理器１が大掛かりになることを防止できる。

また、従来のように、燃焼式の加熱調理器により３００℃を越す高温加熱を行うと、加熱効率が低いためにエネルギーの使用効率が低く、また、周囲が高温になるため周囲環境も劣悪となるうえ、燃焼式の加熱調理器では加熱時の温度調整が難しく、温度の制御に高度な技術が必要であるところ、上記した構成のＩＨ式加熱調理器１では、これらの課題を解決できるため、エネルギーの使用効率の向上、周囲環境の改善、温度制御性の向上を実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、冷却液を冷却液流路４１内に加熱コイル４の螺旋の一端側から流入させて他端側から排出しているが、これに限られるものではなく、加熱コイル４の螺旋の途中部分から冷却液流路４１内に冷却液を供給、あるいは、冷却液を排出するように構成してもよい。また、上記した実施形態では、ＩＨ式加熱調理器１は加熱コイル４を１つ備えた構成になっているが、加熱コイル４を２つ以上備えていても構わない。

１ＩＨ式加熱調理器
４加熱コイル
６冷却液タンク
７熱交換器
８真空装置
１０被加熱体
４０導体線
４１冷却液流路
６０流入ホース
６１流出ホース

Claims

高周波電流が供給され、被加熱体を電磁誘導加熱する少なくとも１つの加熱コイルを備えたＩＨ式加熱調理器において、
前記加熱コイルは、内部に冷却液流路を有する筒状体からなる導体線が螺旋状に巻かれることにより形成され、
前記冷却液流路に冷却液を供給する冷却液供給手段をさらに備えているＩＨ式加熱調理器。
前記冷却液流路を減圧する真空装置をさらに備えている請求項１に記載のＩＨ式加熱調理器。
前記冷却液流路から排出された冷却液と前記冷却液流路に供給する冷却液との間で熱交換を行う熱交換器をさらに備える請求項１または２に記載のＩＨ式加熱調理器。
前記冷却液流路に供給する冷却液の温度が４０℃〜９０℃である請求項１〜３のいずれかに記載のＩＨ式加熱調理器。