JP2013235755A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】調理物への熱を移動しやすくして、調理時の熱効率を大きくすること。
【解決手段】本発明の誘導加熱調理器は、火力設定手段７で任意の火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、全ての火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、連続的な一定火力で加熱する場合よりも鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋１と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、結果、調理時の熱効率を大きくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理機器に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器は、手動で火力を設定して調理を行う場合、所定火力以上は連続的な加熱出力パターンを出力し、所定火力以下では周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力していた（例えば、特許文献１参照）。

特許第３１０９１８０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、所定火力以下で周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力するのは、連続的な一定火力を出力できる下限の火力以下であるか、低火力で煮込み調理を行う際に対流を喚起して焦げ付きを防止するのが目的であった。一方、所定火力以上では連続的に一定の加熱出力パターンであり、この加熱出力パターンで調理を行う場合、鍋底からの発熱が加熱コイル近傍の鍋から調理物への伝導となり、鍋と調理物との伝熱面積が小さいために、結果として鍋の周辺部や調理物表面まで伝わりにくく、調理物に移動しにくくなるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、調理物への熱を移動しやすくして、調理時の熱効率を大きくした誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、トッププレートと、加熱コイルと、インバータと、インバータの出力を制御する制御手段と、鍋の鍋底の温度を検知する温度検知手段と、任意の火力を設定する火力設定手段とを備え、制御手段は、火力設定手段で任意の火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段の検知する温度に関わらず、全ての設定火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する誘導加熱調理器としたものである。

これによって、所定火力以上で連続的な一定火力が出力されていた火力において、火力の高低差をつけることによって、鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱を移動しやすくなる。

本発明の誘導加熱調理器は、全ての設定火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることにより、これまで所定火力以上で連続的な一定火力が出力されていた火力において、鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、結果、加熱調理における熱効率を大きくすることができる。

本発明の実施の形態１〜６における誘導加熱調理器の概略構成図 本発明の実施の形態１〜６における誘導加熱調理器の発熱イメージ図 本発明の実施の形態１〜６における誘導加熱調理器の熱流速分布図 本発明の実施の形態１〜６における誘導加熱調理器の温度特性図 本発明の実施の形態１〜４および６における誘導加熱調理器の加熱出力パターン図 本発明の実施の形態１〜３および５〜６における誘導加熱調理器の加熱出力パターン図 従来の構成における誘導加熱調理器の発熱イメージ図

第１の発明は、鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、前記インバータの出力を制御する制御手段と、前記トッププレートの下方に設けられ、前記鍋の鍋底の温度を検知する温度検知手段と、任意の火力を設定する火力設定手段を備え、前記制御手段は、前記火力設定手段で任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、温度検知手段の検知する温度に関わらず、全ての火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンでインバータの出力を制御する誘導加熱調理器としたものである。

これにより、所定火力以上で連続的な一定火力が出力されていた火力において、火力の高低差をつけることによって鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、結果、調理時の熱効率を大きくすることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記制御手段は、最大火力が設定された場合のみ周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する誘導加熱調理器としたものであり、これにより、麺や野菜を茹でる前の湯沸しや、蒸し物をするときの蒸し水を沸かす場合など、最大火力を使用する調理において、火力の高低差をつけることによって鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、結果、調理時の熱効率を大きくすることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、前記制御手段は、所定火力以上の任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、少なくとも１つ以上の火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンでインバータの出力を制御する誘導加熱調理器としたものであり、これにより
保温や長時間の煮込み調理などに使用する火力以上で行う調理において、火力の高低差をつけることによって鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、結果、調理時の熱効率を大きくすることができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記制御手段は、前記火力設定手段で任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、第１の所定火力の間は前記インバータの出力をＰ１とし、第２の所定火力の間は前記インバータの出力をオフとし、それを周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する誘導加熱調理器としたものであり、これにより鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と水との伝熱面積が実質的に大きくなるだけでなく、鍋内の調理物の量が多く、鍋底から調理物表面までの距離が大きい場合においても、オンとオフの繰り返しによる火力の高低差によって、上方向への熱の移動を起こりやすくすることができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明において、前記制御手段は、前記火力設定手段で任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、第３の所定時間の間は前記
インバータの出力をＰ２とし、第４の所定時間の間は前記インバータの出力をＰ２と異なるＰ３とし、それを周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する誘導加熱調理器としたものであり、これによりオンとオフを周期的に繰り返す加熱出力パターンよりも火力切替時の違和感がないだけでなく、鍋内の調理物が少ない場合においても、火力の高低差による突沸や油ハネが起こりにくく、穏やかに熱効率を大きくすることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明において、前期制御手段は、前記加熱出力パターンの周期を５〜３０秒とする誘導加熱調理器としたものであり、これにより周期が短すぎて鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しにくくなったり、周期が長すぎてオフ時間が長くなり、結果として放熱が大きくなることで効果が低減することなく、効果的に調理時の熱効率を上げることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成図を示すものである。

図１において、鍋１、鍋を載置するトッププレート２、鍋を誘導加熱する加熱コイル３、加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ４、インバータの出力を制御する制御手段５、トッププレートの下方に設けられ、鍋の鍋底の温度を検知する温度検知手段６、使用者の好みに応じて任意の火力を設定する火力設定手段７で構成している。

以上のように構成された誘導加熱調理機器について、図２〜４および図７を参照しながら動作、作用を説明する。図７は従来の構成における誘導加熱調理器の発熱イメージ図であり、図２は同誘導加熱調理器の発熱イメージ図であり、図３は同誘導加熱調理器の熱流速分布図であり、図４は同誘導加熱調理器の温度特性図を示すものである。

まず、使用者が被調理物を入れた鍋１をトッププレート２に載置し、火力設定手段７で任意の火力を設定すると、制御手段５の命令によってインバータ４から加熱コイル３に高周波電流が供給され、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、全ての火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンで加熱を行う。

例えば、従来の構成では、手動で火力を設定して調理を行う場合、所定火力以上では連続的な一定の加熱出力パターンを出力するため、図７に示すように鍋底からの発熱が加熱コイル近傍の鍋から調理物への伝導となり、結果として鍋の周辺部や調理物表面まで熱が伝わりにくく、調理物に移動しにくくなるという課題があった。

そこで、例えば餃子を焼く場合、火力設定手段で火力５（１０００Ｗ）を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンで火力の高低差をつけて加熱を行うことによって鍋内の熱伝導量が増加し、図２に示すように鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、図３に示すように鍋から調理物への熱流速の分布ムラが改善するとともに、熱流速の底上げを行うことで、熱効率が大きくなり、結果、図４に示すように鍋底の温度ムラが改善することで、餃子表面にムラなくきれいに焼き色を付けることができる。

以上のように、本実施の形態においては、火力設定手段７で任意の火力を設定し、加熱
を開始すると、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、全ての火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、連続的な一定火力で加熱する場合よりも鍋内の熱伝導量が増加し、鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、鍋から調理物への熱流速の分布ムラが改善するとともに、熱流速の底上げを行うことで、熱効率を大きくすることができる。

（実施の形態２）
図１は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成図を示すものであり、構成は実施の形態１と同じである。

以上のように構成された誘導加熱調理機器について、図２〜４および図７を参照しながら動作、作用を説明する。図７は従来の構成における誘導加熱調理器の発熱イメージ図であり、図２は本発明第２の実施の形態における誘導加熱調理器の発熱イメージ図を示すものである。

まず、使用者が被調理物を入れた鍋１をトッププレート２に載置し、火力設定手段７で最大火力を設定すると、制御手段５の命令によってインバータ４から加熱コイル３に高周波電流が供給され、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンで加熱を行う。

例えば、麺や野菜を茹でる前の湯沸しや、蒸し物をするときの蒸し水を沸かす場合など、最大火力を使用して調理を行う場合、従来の構成では、連続的な一定の加熱出力パターンを出力するため、図２に示すように鍋底からの発熱が加熱コイル近傍の鍋から水への伝導となり、結果として鍋の周辺部や水表面まで伝わりにくく、水に移動しにくくなるという課題があった。

そこで、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的な加熱出力パターンで火力の高低差をつけて加熱を行うことによって鍋内の熱伝導量が増加し、図２に示すように鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と水との伝熱面積が実質的に大きくなることで、図３に示すように鍋から水への熱流速の分布ムラが改善するとともに、熱流速の底上げを行うことで、熱効率が大きくなり、図４に示すように鍋底の温度ムラが改善することで、鍋の周辺部の水へも熱が移動しやすくなり、湯沸しの効率を上げることができる。

以上のように、本実施の形態においては、火力設定手段７で最大火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、連続的な一定火力で加熱する場合よりも鍋内の熱伝導量が増加し、鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、鍋から調理物への熱流速の分布ムラが改善するとともに、熱流速の底上げを行うことで、熱効率を大きくすることができる。

（実施の形態３）
図１は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成図を示すものであり、構成は実施の形態１〜２と同じである。

以上のように構成された誘導加熱調理機器について、図２〜４および図７を参照しながら動作、作用を説明する。図７は従来の構成における誘導加熱調理器の発熱イメージ図であり、図２は本発明第３の実施の形態における誘導加熱調理器の発熱イメージ図を示すものである。

まず、使用者が被調理物を入れた鍋１をトッププレート２に載置し、火力設定手段７で所定火力以上の任意の火力を設定すると、制御手段５の命令によってインバータ４から加熱コイル３に高周波電流が供給され、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、少なくとも１つ以上の火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンで加熱を行う。

例えば、ポトフやおでん、煮豆など長時間煮込んでじっくり味をしみこませたい調理や、カレーやシチューの温め直しなど焦げ付かせずに調理物を温めたい調理に使用する火力を火力２（例えば３７０Ｗ）以下とし、所定火力を火力３（例えば、５００Ｗ）とすると、所定火力以上の火力においては、焼き物など全体にムラなく焼き色を付けたい調理や、炒め物など鍋全体の温度を上げて食材に均一に火を通したい調理や、蒸し物、湯沸しなど、効率的に早く湯を沸かしたい調理など、比較的熱量を必要とするメニューを調理するが、従来の構成では、連続的に一定の加熱出力パターンを出力するため、図７に示すように鍋底からの発熱が加熱コイル近傍の鍋から調理物への伝導となり、結果として鍋の周辺部や調理物表面まで伝わりにくく、調理物に移動しにくくなるという課題があった。

そこで、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的な加熱出力パターンで火力の高低差をつけて加熱を行うことによって鍋内の熱伝導量が増加し、図２に示すように鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、図３に示すように鍋から調理物への熱流速の分布ムラが改善するとともに、熱流速の底上げを行うことで、熱効率が大きくなり、図４に示すように鍋底の温度ムラが改善することで、焼き物はムラなくきれいに焼き色をつけることができ、炒め物や湯沸しはムラなくすばやく調理を行うことができる。

なお、本実施の形態では、所定火力以上の全ての火力を周期的な加熱出力パターンとすることもできるが、特に熱効率を大きくすることで調理の出来映えが良くなることが期待できる一部の火力に限定することもできる。

以上のように、本実施の形態においては、火力設定手段で所定火力以上の任意の火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、連続的な一定火力で加熱する場合よりも鍋内の熱伝導量が増加し、鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、鍋から調理物への熱流速の分布ムラが改善するとともに、熱流速の底上げを行うことで、熱効率を大きくすることができる。

（実施の形態４）
図１は、本発明の第４の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成図を示すものであり、構成は実施の形態１〜３と同じである。

以上のように構成された誘導加熱調理機器について、図５を参照しながら動作、作用を説明する。図５は同誘導加熱調理器の加熱出力パターンを示すものである。

まず、使用者が被調理物を入れた鍋１をトッププレート２に載置し、火力設定手段７で任意の火力を設定すると、制御手段５の命令によってインバータ４から加熱コイル３に高周波電流が供給され、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンで加熱を行う。

例えば、鍋内の調理物の量が多く、鍋底から調理物表面までの距離が大きい場合、鍋底からの発熱が調理物表面まで到達しにくいことがあるが、図５に示すように所定時間ｔ１の間インバータの出力をＰ１とし、所定時間ｔ２の間インバータの出力をオフとし、それ
を周期的に繰り返すことで起こる火力の高低差によって、上方向への熱の移動を起こりやすくすることができる。

以上のように、本実施の形態においては、火力設定手段で任意の火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段の検知する温度に関わらず、所定時間ｔ１の間インバータの出力をＰ１とし、所定時間ｔ２の間インバータの出力をオフとし、それを周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、一定の高火力で加熱する場合よりも鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、調理時の熱効率が上がるだけでなく、火力の高低差によって、上方向への熱の移動を起こりやすくすることができる。

（実施の形態５）
図１は、本発明の第５の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成図を示すものであり、構成は実施の形態１〜４と同じである。

以上のように構成された誘導加熱調理機器について、図６を参照しながら動作、作用を説明する。図６は同誘導加熱調理器の加熱出力パターンを示すものである。

まず、使用者が被調理物を入れた鍋１をトッププレート２に載置し、火力設定手段７で任意の火力を設定すると、制御手段５の命令によってインバータ４から加熱コイル３に高周波電流が供給され、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンで加熱を行う。

例えば、鍋内の調理物が少なく、鍋底から調理物表面までの距離が小さい場合、鍋底からの発熱が調理物表面まで到達しやすいため、一定時間高火力が入ることで調理時に突沸や油ハネが起こる可能性があるが、図６に示すように所定時間ｔ３の間インバータの出力をＰ２とし、所定時間ｔ４の間インバータの出力をＰ２と異なるＰ３とし、それを周期的に繰り返すことによって、オンとオフを周期的に繰り返す加熱出力パターンよりも火力切替時の違和感がないだけでなく、火力の高低差による突沸や油ハネが起こりにくく、穏やかに調理時の熱効率を大きくすることができる。

以上のように、本実施の形態においては、火力設定手段で任意の火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段の検知する温度に関わらず、所定時間ｔ１の間インバータの出力をＰ１とし、所定時間ｔ２の間インバータの出力をオフとし、それを周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、一定の高火力で加熱する場合よりも鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、調理時の熱効率が上がるだけでなく、オンとオフを周期的に繰り返す加熱出力パターンよりも火力切替時の違和感がなく、火力の高低差による突沸や油ハネが起こりにくく、穏やかに調理時の熱効率を大きくすることができる。

（実施の形態６）
図１は、本発明の第６の実施の形態における誘導加熱調理器の概略構成図を示すものであり、構成は実施の形態１〜５と同じである。

以上のように構成された誘導加熱調理機器について、図５〜６を参照しながら動作、作用を説明する。図５〜６は同誘導加熱調理器の加熱出力パターンを示すものである。

まず、使用者が被調理物を入れた鍋１をトッププレート２に載置し、火力設定手段７で任意の火力を設定すると、制御手段５の命令によってインバータ４から加熱コイル３に高
周波電流が供給され、温度検知手段６の検知する温度に関わらず、周期的に繰り返す加熱出力パターンで加熱を行う。

例えば、図５に示すように所定時間ｔ１の間インバータの出力をＰ１とし、所定時間ｔ２の間インバータの出力をオフとし、それを周期的に繰り返す加熱出力パターンや、図６に示すように所定時間ｔ３の間インバータの出力をＰ２とし、所定時間ｔ４の間インバータの出力をＰ２と異なるＰ３とし、それを周期的に繰り返す加熱出力パターンなどにおいて、加熱出力パターンの周期を５〜３０秒とすることで、周期が短すぎて鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しにくくなったり、周期が長すぎてオフ時間が長くなり、結果として放熱が大きくなることで効果が低減することなく、効果的に調理時の熱効率を上げることができる。

以上のように、本実施の形態においては、加熱出力パターンの周期を５〜３０秒とすることで、効果的に調理時の熱効率を上げることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、火力設定手段で任意の火力を設定し、加熱を開始すると、温度検知手段の検知する温度に関わらず、全ての火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンを出力する構成とすることで、連続的な一定火力で加熱する場合よりも鍋底からの発熱が鍋内を横方向に拡散しやすくなり、鍋と調理物との伝熱面積が実質的に大きくなることで、調理物へ熱が移動しやすくなり、結果、調理時の熱効率を大きくすることができるので、家庭用あるいは業務用の誘導加熱調理器に適用できる。

１ 鍋
２ トッププレート
３ 加熱コイル
４ インバータ
５ 制御手段
６ 温度検知手段
７ 火力設定手段

Claims (6)

1. 鍋を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に設けられ前記鍋を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、前記インバータの出力を制御する制御手段と、前記トッププレートの下方に設けられ、前記鍋の鍋底の温度を検知する温度検知手段と、任意の火力を設定する火力設定手段とを備え、前記制御手段は、前記火力設定手段で任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、前記温度検知手段の検知する温度に関わらず、全ての火力において周期的に繰り返す加熱出力パターンでインバータの出力を制御する誘導加熱調理器。
2. 前記制御手段は、最大火力が設定された場合のみ周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記制御手段は、所定火力以上の任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、少なくとも１つ以上の火力において周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記制御手段は、前記火力設定手段で任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、第１の所定時間の間は前記インバータの出力をＰ１とし、第２の所定時間の間は前記インバータの出力をオフとし、それを周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記制御手段は、前記火力設定手段で任意の火力が設定されて、加熱を開始すると、第３の所定時間の間は前記インバータの出力をＰ２とし、第４の所定時間の間は前記インバータの出力をＰ２と異なるＰ３とし、それを周期的に繰り返す前記加熱出力パターンでインバータの出力を制御する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記制御手段は、前記加熱出力パターンの周期を５〜３０秒とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。