JP2013258105A - 電磁調理器とこれに用いる電磁誘導装置及び金属製発熱媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】調理用途に応じて金属製発熱媒体を変えることができる電磁調理器を提供する。
【解決手段】本発明の電磁調理器は、磁心(12)と磁心(12)を巻回するコイル線(13)を含む電磁誘導装置(1)と、電磁誘導装置(1)の上に金属製発熱媒体(2)を配置した電磁調理器であって、電磁誘導装置(1)及び金属製発熱媒体(2)はともに一方向に長く、金属製発熱媒体(2)は電磁誘導装置(1)と分離可能に配置されている。本発明の電磁誘導装置(1)は、磁心(12)と磁心(12)を巻回するコイル線(13)を含む高周波コイル(14)は上に向けて配置されている。本発明の金属製発熱媒体(2)は、少なくとも底の部分は電磁誘導装置(1)から発生する磁束により発熱する金属で構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁誘導装置を加熱源とする電磁調理器とこれに用いる電磁誘導装置及び金属製発熱媒体に関する。

電磁誘導加熱(インダクション・ヒーター，ＩＨ)装置は、磁心と磁心を巻回するコイル線と、コイル線の外側に金属パイプを配置し、金属パイプを発熱させる形式のものが多い。近年、電磁誘導装置を加熱源とする電磁調理器は数多く提案されている。例えば特許文献１には槽内に複数の誘導加熱コイルを配置し、コイルにはファンから冷却風を送る形式の電磁調理器が提案されている。槽内には麺かごを入れ、この中で麺を茹でることが開示されている。特許文献２には縦型槽内の下部に複数のパイプを配置しこの中に磁心と磁心を巻回するコイル線を入れてパイプを加熱源とする装置が提案されている。特許文献３には複数の加熱パイプの位置を異ならせた装置が提案されている。

しかし、従来の電磁調理器は電磁誘導装置と発熱媒体が一体化されており、用途も限定されていた。例えば茹で麺器、揚げ物調理器（フライヤー）、焼き物調理器などその用途にしか使用できないという問題があった。そのうえ、茹で麺器の場合は、常に大量のお湯を沸かし続ける必要があり、エネルギーコストの無駄が多く、お湯の撹拌も必要であり、作業性も問題があった。

特開２０１０−２８７３２４号公報 特開２００３−２５９９９０号公報 特開平１１−２５３１２１号公報

本発明は、前記従来の問題を解決するため、調理用途に応じて金属製発熱媒体を変えることができる電磁調理器とこれに用いる電磁誘導装置及び金属製発熱媒体を提供する。

本発明の電磁調理器は、磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む電磁誘導装置と、前記電磁誘導装置の上に金属製発熱媒体を配置した電磁調理器であって、前記電磁誘導装置及び前記金属製発熱媒体はともに一方向に長く、前記金属製発熱媒体は前記電磁誘導装置と分離可能に配置されていることを特徴とする。

本発明の電磁誘導装置は、前記の電磁調理器に使用するための電磁誘導装置であって、磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む高周波コイルは上に向けて配置されていることを特徴とする。

本発明の金属製発熱媒体は、前記の電磁調理器に使用するための金属製発熱媒体であって、少なくとも底の部分は電磁誘導装置から発生する磁束により発熱する金属で構成されていることを特徴とする。

本発明の電磁調理器の金属製発熱媒体は電磁誘導装置と独立しており、分離可能に配置することにより、調理用途に応じて金属製発熱媒体を変えることができる。また、金属製発熱媒体が腐食した場合は金属製発熱媒体のみ換えれば済むことから耐腐食性の高価な金属を使わなくてもよく、製品コストも安くできる。本発明の電磁誘導装置は、磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む高周波コイルを上に向けて配置することにより金属容器や鉄板などの金属製発熱媒体を上においたときに同発熱媒体を効率よく発熱できる。本発明の金属製発熱媒体は、少なくとも底の部分は電磁誘導装置から発生する磁束により発熱する金属で構成されていることにより、磁束により同発熱媒体を効率よく発熱できる。また、茹で麺器に適用した場合は、電磁誘導装置及び金属製発熱媒体をともに一方向に長くすることにより、強制撹拌を必要とせず、沸騰水による自己撹拌が可能な電磁調理器とすることができる。自己撹拌が可能であると、麺カゴは不要で、人件費もかからず、調理コストも安くできる。

図１は本発明の一実施例の電磁調理器を示す模式的配置図である。 図２は同、幅方向の断面図である。 図３は同、電磁誘導装置の長さ方向の断面図である。 図４Ａは同、金属容器内の沸騰領域を示す平面図、図４Ｂは同、パスタを金属容器に投入した平面図、図４Ｃは同、パスタが茹であがった状態の平面図である。 図５は本発明の別の実施例の電磁調理器を長さ方向から見た模式的断面図である。

本発明の電磁調理器は、電磁誘導装置は磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む電磁誘導装置の上に金属製発熱媒体を配置する。電源として商用波数（50Hz又は60Hz）の電力をそのまま使う電磁誘導装置の場合は、電磁誘導装置の上に金属製発熱媒体を直接載せて配置する。いわゆる高周波電磁誘導装置の場合は、電磁誘導装置の上の間隙を空けた位置に金属製発熱媒体を配置する。間隙を空けた位置に金属製発熱媒体を配置するのは、電磁誘導装置から発生する磁束を貫く位置に金属容器を配置し、発熱性を高めるためである。好ましい間隔は１ｍｍ〜５０ｍｍ、さらに好ましくは５〜３０ｍｍである。コイル線には２０〜１００ｋＨｚの高周波交流電気を流すことが好ましい。さらに好ましくは２０〜５０ｋＨｚである。前記金属製発熱媒体は金属容器又は金属板が好ましい。

電磁誘導装置及び金属製発熱媒体はともに一方向に長くする。これにより発熱源を列方向に長くし、加熱面積を広くできる。茹で麺器の場合は金属容器内の水は容器の底の列状態で沸騰し、対流が起こることから強制撹拌を必要とせず、沸騰水による自己撹拌が可能な電磁調理器とすることができる。また、発熱面積が広くなることから、急速な沸騰ができる。加えて、金属製発熱媒体は一方向に長いため、茹で麺器の場合は金属容器にパスタ等の乾麺をそのままの状態で横方向に向けて投入できる。焼き物調理器の場合は、例えば餃子を列方向に多数個並べて加熱調理できる。

金属製発熱媒体は電磁誘導装置と分離可能に配置する。これにより調理用途に応じて金属製発熱媒体を変えることができる。電磁調理器として茹で麺器、煮物調理器、揚げ物調理器、蒸し器の場合は、金属容器を使用し、焼き物の場合は金属板（プレート）を使用でき、調理目的に応じて発熱媒体を選択できる。また、金属製発熱媒体が腐食した場合は金属製発熱媒体のみ換えれば済むことから耐腐食性の高価な金属を使わなくてもよく、製品コストも安くできる。

電磁誘導装置と金属製発熱媒体との間には耐熱ガラス又はセラミック板を配置するのが好ましい。電磁誘導装置の保護のためである。

電磁誘導装置の磁心は断面がＥ型であり、前記Ｅ型磁心の内部にコイル線が巻回され、前記コイル線側が上部に向いていることが好ましい。磁束を上部に向けて金属製発熱媒体を誘導加熱させるためである。

金属製発熱媒体は横長の一方向に沿った底の複数列が加熱源になることが好ましい。複数列が加熱源になると、例えば茹で麺器の場合、バスタ、うどん、そば、ラーメン等を一方向に沿って入れて茹で麺をすると、中心から外側に向かってスパイラル状に動き、強制撹拌を必要とせず、沸騰水による自己撹拌が可能となる。この際、麺同士のくっつきを防ぎ、麺表面のぬめりを取り、ダンゴにならず、極めて良好な茹であがりとなる。焼き物調理器の場合は、例えば餃子を複数列方向に多数個並べて加熱調理できる。

沸騰は、１本の列でもよいし、複数本の列で起きるようにすることができる。１列で沸騰させるには断面が凹型の磁心を使用し、コイル線を凹の内部と外側に巻回する。２列で沸騰させるには断面がＥ型の磁心を使用し、内部にコイル線を巻回する。４列で沸騰させるにはＥ型の磁心を使用し、内部にコイル線を巻回し、Ｅ型磁心２列を離して配置する。

本発明の電磁調理器は茹で麺器、煮物調理器、揚げ物調理器（フライヤー）、焼き物調理器又は蒸し器などに好適である。以下各調理器について説明する。

（１）茹で麺器
茹で麺器の場合、金属容器の一方向に沿って麺を横に入れて茹でることが好ましい。麺は例えばバスタ、うどん、そば、ラーメン等を挙げることができる。とくにパスタは塩を入れて茹でることから、容器の腐食が激しい。このため従来の電磁誘導加熱を使用した茹で麺器の場合は、ＳＵＳ３０４のような高価なステンレス鋼が必要であり、腐食した場合も修理にはかなりの時間と費用が掛かっていた。しかし、本発明では金属容器が腐食した場合、金属容器のみ換えれば済むことから製品コストも安くできる。例えばＳＵＳ４３０のような安価なステンレス鋼を使用できる。金属容器自体も直方体容器でよいことから安価に製造できる。

（２）煮物調理器
煮物調理器には煮物以外に汁もの（味噌汁、すまし汁、スープ、シチュー）やカレー、おでんなども広く含む。煮物調理器には茹で麺器と同様の金属容器を使用し、ふたも使用する。電力供給を制御して長時間、穏やかな加熱もできる。

（３）揚げ物調理器
揚げ物調理器には茹で麺器と同様の金属容器を使用し、食用オイルを加熱する。加熱面積が広いことから常に一定の温度制御も可能であり、加熱しすぎによるオイルの酸化も防止できる。

（４）蒸し器
蒸し器の場合も茹で麺器と同様の金属容器を使用し、その上にせいろを置く。せいろは複数段重ねて置くこともできる。

（５）焼き物・炒め物調理器
焼き物・炒め物調理器の場合は金属板（プレート）を使用し、必要な場合はふたも使用できる。

本発明の電磁誘導装置は、磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む高周波コイルを上に向けて配置する。これにより金属容器や鉄板などの金属製発熱媒体を上においたときに同発熱媒体を効率よく発熱できる。

本発明の金属製発熱媒体は、少なくとも底の部分は電磁誘導装置から発生する磁束により発熱する金属で構成されている。磁束が貫く位置に金属製発熱媒体を置くと、磁束により同発熱媒体を効率よく発熱できる。前記において、磁束により発熱する金属とは、鉄、ステンレス鋼などである。

以下に本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。下記において同一符号は同一部品を示す。図１は本発明の一実施例の電磁調理器（茹で麺器）を示す模式的配置図である。この電磁調理器は、電磁誘導装置１ａ，１ｂの上に耐熱ガラス４ａ，４ｂを置き、その上に金属容器２ａ，２ｂを置く。単に置くだけなので、金属容器は電磁誘導装置と分離可能である。電磁誘導装置１ａ，１ｂには給電リード線９を介してインバータ５に接続される。インバータは市販品を使用することができる。インバータ５には温度検出比較回路装置６と電源７が接続される。電源７は単相でも三相でもよい。温度検出比較回路装置６には温度センサ８ａ，８ｂが接続され、温度調整が可能である。温度センサ８ａ，８ｂからの信号により、空焚き防止もできる。電磁誘導装置１ａ，１ｂ及び金属容器２ａ，２ｂはともに一方向に長い。金属容器２ａ，２ｂには水３ａ，３ｂを入れ、沸騰して麺類を茹でる。

図２は本発明の一実施例の電磁調理器の幅方向の断面図である。電磁誘導装置１内にはフェライトコアからなるＥ型磁心１２が上向きに配置され、Ｅ型磁心１２にはコイル線１３が巻回されている。Ｅ型磁心１２とコイル線１３は合わせて高周波コイル１４ともいう。高周波コイル１４は電気絶縁樹脂１５，１６によってモールド固定されている。これらは樹脂ハウジング１８内に収納されている。１７は高周波コイルの保護のための温度センサ挿入用スペースである。耐熱ガラス４の下に配置された空焚き防止用センサ８により金属容器２の空焚きは防止される。

電磁誘導装置１の上の間隙１０を空けた位置の金属容器２内に水を入れ加熱すると、沸騰領域１１ａ，１１ｂの２か所で列状の沸騰をする。沸騰水は矢印ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２のような動きをする。これは麺を入れて観察すると確認できる。これにより強制撹拌を必要とせず、沸騰水による自己撹拌が可能となる。

図３は電磁誘導装置の長さ方向の断面図である。Ｅ型磁心１２が上向きに配置され、Ｅ型磁心１２にはコイル線１３が巻回され、電気絶縁樹脂１６で保護され、樹脂ハウジング１８内に収納されている。

図４Ａは金属容器内の沸騰領域１１を示す平面図である。沸騰領域１１は長円状に形成される。この長円状沸騰領域１１は、コイル線１３の位置にほほ合致している。図４Ｂは乾麺の一例としてパスタ１９ａを金属容器に投入した平面図である。金属容器の長さ方向に向けて投入する。図４Ｃはパスタが茹であがった状態の平面図である。茹であがったパスタ１９ｂはスパイラル状に捩れた状態で茹で上げられる。

図５は本発明の別の実施例の電磁調理器（焼き物・炒め物調理器）を示す長さ方向から見た模式的断面図である。電磁誘導装置１の上に空間を空けて鉄板２０を配置する。必要な場合はこの上にふたをしてもよい。鉄板２０の上では通常の焼き物や炒め物調理ができる。例えば餃子、焼き肉、焼きそば、お好み焼き、野菜炒めなどの調理ができる。

前記においては電磁誘導装置１と金属容器２を一対で使用する例を説明した。これはバッチとして使用する場合は好適な例である。バッチ式でさらに大量の麺を茹でるには、電磁誘導装置１を複数個並べておき、その上に前記複数の電磁誘導装置を覆う程度の大きな金属容器を置いて調理器とする。連続的に大量の麺を茹でるには、連続法も可能である。連続システムは、電磁誘導装置１を複数個固定しておき、金属容器２を連続的に複数個の電磁誘導装置１の上を電磁誘導装置１と平行状態又は垂直状態で通過させる。平行状態の場合は、図１の状態になった時に加熱が最も効率的となる。

茹で麺操作が終わったら、お湯と麺を網等で分離する。その後は常法にしたがって調理を進める。分離したお湯は１回ごとに捨ててもよいし、繰り返し使用することもできる。本発明の電磁調理器は、急速加熱ができることから、１回ごとに新しい水を使用しても、沸騰までに１〜３分程度しかかからない。このため、客のオーダーを聞いてから調理を開始することができる。したがって、従来の連続して大量のお湯を沸かし続けておく必要があった電磁調理器に比べて、電力使用量は大幅に低下できる。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
１ 使用機器
（１）インバータ
市販品のインバータ、電圧：２００Ｖ、電力：５．０ＫＷ、周波数：２０〜５０ｋＨｚを使用した。交流電気の周波数を範囲で示すのは加熱対象物体によって出力が変化するからである。このインバータには温度検出比較回路装置が内蔵されている。
（２）電磁誘導装置
直径３ｍｍのコイル線を使用し、２．５ＫＷコイル×２本を直列結線して使用した。すなわち、電磁誘導加熱装置は図１に示すように２個使用した。
（３）金属容器
厚み０．７ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０を使用し、奥行き８０ｍｍ、高さ８０ｍｍ、幅３００ｍｍの直方体容器２個を使用した。電磁誘導装置と金属容器との間隙（ギャップ）は９ｍｍとした。また電磁誘導装置と金属容器との間には耐熱ガラス（日本電気硝子社製、商品名“ネオセラム”、厚み４ｍｍ）を配置した。金属容器内の水量は６５０ｍｌとした。電磁調理器全体の形状は図１〜３に示すとおりである。

２ パスタ
パスタはイタリア製商品名“ディ チェコ”、太さ１．４ｍｍを使用し、１回分１００ｇ使用した。

３ パスタの茹で実験
電磁誘導装置の高周波コイルと金属容器のギャップを９ｍｍとし、高周波コイル１本に対して１個の金属容器を置いた。まず温度２５℃の水を約２分で沸騰させ、その後パスタを金属容器の長さ方向に沿って横向けに投入した。食塩５ｇも加えた。投入後一旦温度が下がり沸騰状態はなくなったが、約１０秒後に再度沸騰した。その後は吹きこぼれが無い程度に電力の出力調整をした。パスタを投入してから６分間沸騰状態で茹であげた。この間、パスタは金属容器底の２列の沸騰領域でスパイラル状に回転しながら流動し、人の手の撹拌は不要であった。これによりパスタ同士のくっつきはなく、表面のぬめりも取れ、スパイラル状に捩れた状態で茹で上げられた。茹で具合の食感を確かめたところ、プロの職人が茹でたのと同等の食感であった。

（実施例２）
パスタに換えて日本蕎麦（乾麺）を使用して実施例１と同様に実験した。食塩は加えなかった。茹で時間は３分とした。日本蕎麦においても、金属容器底の２列の沸騰領域でスパイラル状に回転しながら流動し、人の手の撹拌は不要であった。これにより麺同士のくっつきはなく、表面のぬめりも取れ、スパイラル状に捩れた状態で茹で上げられた。茹で具合の食感を確かめたところ、プロの職人が茹でたのと同等の食感であった。

（実施例３）
パスタに換えてソーメン（乾麺）を使用して実施例１と同様に実験した。食塩は加えなかった。茹で時間は３分とした。ソーメンにおいても、金属容器底の２列の沸騰領域でスパイラル状に回転しながら流動し、人の手の撹拌は不要であった。これにより麺同士のくっつきはなく、表面のぬめりも取れ、スパイラル状に捩れた状態で茹で上げられた。茹で具合の食感を確かめたところ、プロの職人が茹でたのと同等の食感であった。

（実施例４）
パスタに換えてうどん（乾麺）を使用して実施例１と同様に実験した。食塩は加えなかった。茹で時間は９分とした。うどんにおいても、金属容器底の２列の沸騰領域でスパイラル状に回転しながら流動し、人の手の撹拌は不要であった。これにより麺同士のくっつきはなく、表面のぬめりも取れ、スパイラル状に捩れた状態で茹で上げられた。茹で具合の食感を確かめたところ、プロの職人が茹でたのと同等の食感であった。

以上の実験から次のことが分かった。
（１）図２の２列の沸騰領域１１ａ，１１ｂにおける水の沸騰により、金属容器内に強い対流が起こり、麺が金属容器内でスパイラル状に回転しながら茹でられる。これにより麺同士のくっつきは防止され、表面のぬめりも取れ、団子状態にもならず、スパイラル状に捩れた状態で茹で上げられる。
（２）従来の茹で麺器（ガス火、電気抵抗加熱、電磁誘導加熱等を問わない）は大量のお湯を沸かし続ける必要があったが、本発明の電磁調理器は茹でるのに必要なお湯をその都度沸かせば済むことから、電力エネルギーコストを下げることができる。前回分のお湯を再利用すれば、さらに電力エネルギーコストを下げることができる。
（３）従来の電磁誘導加熱方式のパスタ用茹で麺器は、茹でる時の塩分により水槽やその周辺機器が腐食するため、耐腐食性金属で作成する必要があり、それでも修理等が必要になることが多く、修理にかなりの時間と費用が掛かっていた。これに対して本発明の電磁調理器は破損したとしても金属容器のみ換えれば済み、コストは安い。また、金属容器の清掃は簡単であり、使い勝手もよい。
（４）本発明の電磁調理器は強制撹拌を必要とせず、沸騰水による自己撹拌が可能な電磁調理器とすることができる。自己撹拌が可能であると、麺カゴは不要で、人件費もかからず、調理コストも安くできる。

（実施例５）
図５に示す装置を用いた。電磁誘導装置は実施例１と同一のものを使用し、電磁誘導装置と鉄板とのギャップは９ｍｍとした。鉄板は厚み５ｍｍの鉄板を使用し、奥行き８０ｍｍ、幅３００ｍｍ、周囲の縁の高さ２０ｍｍの長方形とした。この鉄板の上に食用オイルを引き、合計１２個の餃子を１列に並べて加熱調理したところ、約６分で調理できた。焼き具合はこんがりと焼け、内部までよく焼けており、申し分ない焼き具合であった。

本発明の電磁調理器は茹で麺器、煮物調理器、揚げ物調理器、蒸し器、焼き物・炒め物調理器以外にも、ホウレンソウ、ネギなどの野菜類、ジャガイモ、トウモロコシ、豆、麦等の穀物類の加熱調理にも適用できる。また電力の出力調整も自由にできることから、とろ火による昆布や煮干し等の煮だし、スープ、味噌汁、シチュー、おでん等の加熱調理にも適用できる。また、一度に大量の食材を加熱調理できることから、給食センター、レストラン、学校、会社、病院、施設などの団体の調理場、弁当業者などの業務用調理器として有用である。

１，１ａ，１ｂ 電磁誘導装置
２，２ａ，２ｂ 金属容器
３，３ａ，３ｂ 水
４，４ａ，４ｂ 耐熱ガラス
５ インバータ
６ 温度検出比較回路装置
７ 電源
８ａ，８ｂ 空焚き防止用温度センサ
９ 給電リード線
１０ 電磁誘導装置と金属容器との間隙
１１，１１ａ，１１ｂ 沸騰領域
１２ Ｅ型磁心
１３ コイル線
１４ 高周波コイル
１５，１６ 電気絶縁樹脂
１７ 高周波コイル保護センサ挿入用スペース
１８ ハウジング
１９ａ，１９ｂ パスタ
２０ 鉄板

Claims (9)

1. 磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む電磁誘導装置と、前記電磁誘導装置の上に金属製発熱媒体を配置した電磁調理器であって、
   前記電磁誘導装置及び前記金属製発熱媒体はともに一方向に長く、
   前記金属製発熱媒体は前記電磁誘導装置と分離可能に配置されていることを特徴とする電磁調理器。
2. 前記金属製発熱媒体は金属容器又は金属板である請求項１に記載の電磁調理器。
3. 前記電磁誘導装置と前記金属製媒体との間には耐熱ガラス又はセラミック板が配置されている請求項１又は２に記載の電磁調理器。
4. 前記磁心は断面がＥ型であり、前記Ｅ型磁心の内部にコイル線が巻回され、前記コイル線側が上部に向いている請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁調理器。
5. 前記金属製媒体は前記一方向に沿った底の複数列が加熱源となる請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁調理器。
6. 前記電磁誘導装置は、周波数２０〜１００ｋＨｚの高周波交流電気を流すインダクションヒータであり、前記金属製発熱媒体との間に間隙を設ける請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁調理器。
7. 前記電磁調理器は茹で麺器、煮物調理器、揚げ物調理器、蒸し器、又は焼き物・炒め物調理器である請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁調理器。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電磁調理器に使用するための電磁誘導装置であって、
   磁心と前記磁心を巻回するコイル線を含む高周波コイルは上に向けて配置されていることを特徴とする電磁誘導装置。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電磁調理器に使用するための金属製発熱媒体であって、
   少なくとも底の部分は電磁誘導装置から発生する磁束により発熱する金属で構成されていることを特徴とする金属製発熱媒体。

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