JP4825458B2 - 電磁誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば業務用厨房などの限られたスペースに設置されて、主に所定サイズの鍋部（調理容器）を使用する電磁誘導加熱（ＩＨ）調理器に関する。
詳しくは、鍋部と、この鍋部が載置されるトッププレートと、このトッププレートの下方に配設される渦巻状に巻いた誘導加熱コイルとを備えた電磁誘導加熱調理器に関する。

従来、この種の電磁誘導加熱調理器として、外径の異なる複数の誘導加熱コイル（加熱コイル）を、略同一平面に中心を略同じくして設置し、これら複数の誘導加熱コイルと鍋との磁気結合度の小さい誘導加熱コイルには通電しない構成とすることで、鍋底の小さな鍋を使用した場合にも、鍋と鎖交せず加熱に寄与しない漏洩磁束を低減して、加熱効率の向上を図ったものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、内外に配置された第１の誘導加熱コイル及び第２の誘導加熱コイルに流れるインバータ回路の出力電流を制御する通電制御手段と、インバータ回路から通電制御手段を介して二つの誘導加熱コイルに流れる高周波電流を検出する電流検出器と、通電制御手段やインバータ回路の動作を制御する制御回路を設け、通電制御手段の動作を制御すると共に電流検出器の検出電流に基づいて鍋のサイズを判別する鍋サイズ判別手段を設けることにより、鍋の径サイズを判別して、小径な鍋を誘導加熱する際に第２の誘導加熱コイルから発生する高周波磁界の漏れを防止鍋内の調理物を適切に加熱調理するものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−７７６２９号公報（第１−３頁、図１−４，８） 特開２００３−２４９３３９号公報（第１−６頁、図１，３）

しかし乍ら、このような従来の電磁誘導加熱調理器では、外径が異なる複数の誘導加熱コイル加熱を分割して個別に通電制御するため、同じ太さの導線（素線）を単一の渦巻状に巻いた誘導加熱コイルと比べると、内外２つの誘導加熱コイルに夫々巻かれる導線の長さが短くなって巻数も減少するから、必然的に内外の誘導加熱コイルから発生する高周波磁界（磁力線）も弱くなり、その分だけ鍋に発生するジュール熱が減少して加熱効率に劣るという問題があった。
更に、誘導加熱コイルの数が増えるために、調理器全体の構造が複雑化すると共に、誘導加熱コイルの通電制御も複雑化してコストアップになるという問題があった。
また、特許文献２の場合には、インバーター回路などを組み込むと調理器全体の厚さ寸法が大きくなるため、調理器の設置箇所が業務用厨房において例えば業務用冷蔵庫の上などのような通常の設置位置より高い場合には、身長の低い作業員にとってトッププレートが高くなり過ぎて、作業能率が悪いだけでなく調理ミスや事故がする恐れもあるという問題があった。

本発明は、薄型の簡単な構造でありながら小径な鍋部を使った時でもエネルギー損失を減らして鍋底中心部から鍋部の側壁まで加熱ムラなく短時間で調理することを目的としたものである。
さらに、トッププレート側に何ら手を加えることなく加熱に寄与しない漏洩磁束を確実に捕捉してエネルギー損失を減らすことを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明は、誘導加熱コイルを、トッププレート上の所定位置に載置された鍋部の鍋底中心部と対向して渦巻状に巻かれた内周コイル部と、その外側に環状隙間を挟んで内周コイル部の外周端と連続して渦巻状に巻かれた外周コイル部とで構成し、この外周コイル部の外径よりも小径な鍋部の側壁の外周面には、側壁の磁性材料を含む周縁が折り返されることで、環状の磁束誘導部を外周コイル部と接近するように一体形成したことを特徴とするものである。

本発明は、トッププレート上の所定位置に載置された鍋底中心部と対向して渦巻状に巻かれた内周コイル部を配置することにより、コイル内周端が径方向中心側へ寄って、そこから発生した高周波磁界で鍋底中心部にも十分なジュール熱が発生し、更に外周コイル部の外径よりも小径な鍋部の使用時には、その側壁の外周面に環状の磁束誘導部を、上記内周コイル部の外側に単数又は複数の環状隙間を挟んで該内周コイル部の外周端と連続して渦巻状に巻かれた外周コイル部と接近するように設けることにより、鍋部と鎖交せずに外側へ漏れて加熱に寄与しない漏洩磁束が捕捉され、該鍋部の側壁でジュール熱に変換される。
従って、薄型の簡単な構造でありながら小径な鍋部を使った時でもエネルギー損失を減らして鍋底中心部から鍋部の側壁まで加熱ムラなく短時間で調理することができる。
その結果、外径が異なる複数の誘導加熱コイル加熱を分割して個別に通電制御する従来のものに比べ、既製の調理器と同じ太さで長さの導線を渦巻状に巻くため、大幅な改造とならず、定格電圧（定格出力）を変えることなく加熱効率を向上できるから、製造コストの低減化が図れる。
更に、インバーター回路などを組み込むことで全体の厚さ寸法が大きくなる従来のものに比べ、薄型であるため、調理器の設置箇所が業務用厨房において例えば業務用冷蔵庫の上などのような通常の設置位置より高い場合でも、作業員の身長などに関係なくトッププレートの設置位置が高くなり過ぎず、作業能率が良く調理ミスや事故の発生も防止できる。
また、漏洩磁束を低減するためにトッププレートの上に鍋部以外は何も配備する必要がないからトッププレート表面が常時フラットであり、調理時以外には即座に他の作業に利用できる。

さらに加えて、鍋部の側壁に環状の磁束誘導部を一体形成することにより、鍋部に対して磁束誘導部が位置ズレしないと共に、鍋部をトッププレート上の適正位置に置くだけで磁束誘導部が適正位置にセットされる。
従って、トッププレート側に何ら手を加えることなく加熱に寄与しない漏洩磁束を確実に捕捉してエネルギー損失を減らすことができる。

本発明の電磁誘導加熱調理器Ａは、図１（ａ）（ｂ）に示す如く、鍋部（調理容器）Ｐと、鍋部Ｐが載置されるトッププレート１と、このトッププレート１の下方に配設される渦巻状に巻いた誘導加熱コイル２とを備え、この誘導加熱コイル２に高周波電流を供給して高周波磁界（磁力線）ｍを発生し、この高周波磁界ｍによって鍋部Ｐに渦電流を生じさせ、これら鍋部Ｐの固定抵抗と渦電流により発生するジュール熱で加熱調理するものである。

上記誘導加熱コイル２は、トッププレート１上の所定位置に載置された鍋部Ｐの鍋底中心部Ｐ１と対向して渦巻状に巻かれた内周コイル部２ａと、その外側に単数又は複数の環状隙間Ｓを挟んで該内周コイル部２ａの外周端と連続して渦巻状に巻かれた外周コイル部２ｂとからなる。

これら内周コイル部２ａ及び外周コイル部２ｂは、１本の同じ太さに形成した導線（素線）２ｃが、上記環状隙間Ｓを挟んで夫々異なる径で同じ方向へ巻回されており、その両端子を高周波電源ユニット（図示せず）に導通接続し、この高周波電源ユニットから高周波電流を供給することにより、内周コイル部２ａと外周コイル部２ｂに内外２つの高周波磁界ｍが発生するようにしている。

また、上記内周コイル部２ａ及び外周コイル部２ｂの下方には、図示せぬが、例えばフェライトなどの磁性材料からなる環状体を配置し、内周コイル部２ａの内側にはフェライトなどの磁性材料からなる筒状体を配置して、これら環状体及び筒状体が協働して磁路を形成するようにすることも可能である。

そして、この外周コイル部２ｂの外径よりも小さな鍋部Ｐを使う場合には、この小径な鍋部Ｐの鍋底外周部Ｐ２及び側壁Ｐ３と、該外周コイル部２ｂとが対向するように配置することにより、その鍋底中心部Ｐ１及び鍋底外周部Ｐ２に誘導される渦電流の分布を分散させて、特に鍋底中心部Ｐ１における加熱ムラが低減されるようにしている。

更に、この小径な鍋部Ｐの側壁Ｐ３の外周面には、磁性材料からなる環状の磁束誘導部３を上記外周コイル部２ｂと接近するように設けることにより、この外周コイル部２ｂから小径な鍋部Ｐの外側へ漏れて加熱に寄与しない高周波磁束、つまり漏洩磁束が該磁束誘導部３を介して外周コイル部２ｂへ戻るようにしている。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１（ａ）（ｂ）に示す如く、本発明の電磁誘導加熱調理器Ａが、業務用厨房において例えば業務用冷蔵庫やキャビネットなどの置き台Ｘ上に載置する据置タイプであり、前記誘導加熱コイル２の内周コイル部２ａと外周コイル部２ｂとが１つの環状隙間Ｓを挟んで配置され、前記鍋部Ｐの側壁Ｐ３に環状の磁束誘導部３が一体形成された場合を示すものである。

上記鍋部Ｐは、磁性材料を含むステンレスやアルミニウムなどの複数層構造か又はその内面全体にフッ素樹脂加工を施した多層構造であり、必要に応じて一定温度以上にまで温度上昇すると磁性を失う整磁合金が積層されるようにするとも可能である。

図示例では図１（ｂ）に示す如く、小径な鍋部Ｐが親子丼やカツ丼の具を卵でとじるための浅い丼鍋や小型のフライパンなどであり、その磁性材料が含まれた周縁を外側に折り返して、上記外周コイル部２ｂへ向け突出させることにより、該鍋部Ｐの側壁Ｐ３の外縁に環状の磁束誘導部３を一体に突設している。

更に、上記鍋部Ｐの形状が変われば、磁束誘導部３の形成方法も変化する。
鍋部Ｐが例えば深い両手鍋や片手鍋か又は磁性材料が含まれた土鍋などである場合には、図示せぬが、その側壁Ｐ３の外周面に沿って、別途形成された環状の磁束誘導部３を、上記外周コイル部２ｂと接近するように固着するなどして一体的に設けるか、或いは着脱自在に取り付けることも可能である。

また図示例では図１（ａ）に示す如く、前記トッププレート１と隣り合う操作部４に、スタートキー４ａ、電源切りスイッチ４ｂ、レシピに合わせて自動的に出力を調節する時間設定スイッチ４ｃ、出力調整用手動スイッチとして強スイッチ４ｄ、中スイッチ４ｅ、弱スイッチ４ｆを備えると共に、制御回路には、例えば玉子を入れるタイミング時や調理完成時に告知をする告知機能や、予め設定された調理時間に到達すると告知して自動的にスイッチを切る自動スイッチOFF機能などが組み込まれている。

次に、斯かる電磁誘導加熱調理器Ａにおいて上述した小径な鍋部Ｐを使用した場合の作用効果について説明する。

先ず、トッププレート１上の所定位置に載置された鍋部Ｐの鍋底中心部Ｐ１と対向するように内周コイル部２ａを配置したことで、従来の導線を単一の渦巻状に巻いた誘導加熱コイルに比べ、環状隙間Ｓの分だけコイル内周端２ｄが径方向中心側へ寄って、そこから発生した高周波磁界で鍋底中心部Ｐ１にも十分なジュール熱が発生する。

それにより、鍋底中心部Ｐ１から鍋部Ｐの側壁Ｐ３まで加熱ムラを低減して、鍋部Ｐの温度分布が略均一化される。
従って、良好な調理が行えると共に、鍋部Ｐに施されたフッ素樹脂を傷めない。

これと同時に、鍋部Ｐの側壁Ｐ３の外周面に環状の磁束誘導部３を外周コイル部２ｂと接近するように設けたことで、鍋部Ｐと鎖交せずに外側へ漏れて加熱に寄与しない漏洩磁束が捕捉され、該鍋部Ｐの側壁Ｐ３でジュール熱に変換される。
それにより、エネルギー損失を減らして加熱効率が向上する。

このような作用効果を確認するため、従来の導線を単一の渦巻状に巻いた誘導加熱コイルを備えた電磁誘導加熱調理器と、本発明の電磁誘導加熱調理器Ａを、夫々同じ定格電圧２０００Ｖにして、親子丼の卵とじを完成させるために要した調理時間で計測する実験を行った。

実験の結果、従来の導線を単一の渦巻状に巻いた誘導加熱コイルでは、約１分３０秒かかり、しかも加熱ムラが大きくて仕上がりが悪かったのに対し、本発明の電磁誘導加熱調理器Ａでは約４７〜５７秒でも加熱ムラのない満足できる仕上がりが得られた。
直径１７ｃｍの鍋部Ｐでも約１．８ｋＷ以上の出力を得ることができた。

この結果から、定格電圧（定格出力）を変えなくても、誘導加熱コイル２の改造と専用鍋部Ｐの形状変更を行っただけで、インバータ回路を使わずに調理器全体の薄型を維持しながら、加熱ムラを大幅に低減できる共にエネルギー損失を減らして調理時間を大幅に短縮できた。
特に、予め決められたメニューを短時間で数多く調理する必要がある業務用厨房に有効であることが解った。

また、外周コイル部２ｂから鍋部Ｐの外側へ漏れて加熱に寄与しない漏洩磁束を低減するためにトッププレート１の上に鍋部Ｐ以外は何も配備する必要がないから、該トッププレート１の表面が常時フラットであり、この表面を調理時以外は即座に他の作業に利用できる。

更に、本実施例の場合には、鍋部Ｐの側壁Ｐ３に環状の磁束誘導部３を一体形成したため、鍋部Ｐに対して磁束誘導部３が位置ズレしないと共に、鍋部Ｐをトッププレート１上の適正位置に置くだけで磁束誘導部３も適正位置にセットされる。
それにより、トッププレート１側に何ら手を加えることなく加熱に寄与しない漏洩磁束を確実に捕捉してエネルギー損失を減らし、加熱効率の向上が図れる。

尚、前示実施例では、本発明の電磁誘導加熱調理器Ａが、業務用厨房において例えば業務用冷蔵庫やキャビネットなどの置き台Ｘ上に載置する据置タイプである場合を示したが、これに限定されず、ビルトインタイプであっても良い。
更に、電磁誘導加熱調理器Ａの形状及び鍋部Ｐの形状は図示例に限定されず、上述した機能を持っていれば、他の形状や構造であっても良い。

本発明の電磁誘導加熱調理器の一実施例を示し、（ａ）が要部を部分的に切欠した平面図であり、（ｂ）が要部を部分的に切欠した側面図である。

Ａ 電磁誘導加熱調理器 ｍ 高周波磁界（磁力線）
Ｐ 鍋部 Ｐ１ 鍋底中心部
Ｐ２ 鍋底外周部 Ｐ３ 側壁
Ｓ 環状隙間 Ｘ 置き台
１ トッププレート ２ 誘導加熱コイル
２ａ 内周コイル部 ２ｂ 外周コイル部
２ｃ 導線（素線） ２ｄ コイル内周端
３ 磁束誘導部 ４ 操作部
４ａ−４ｆ 各種スイッチ

Claims (2)

1. 鍋部と、この鍋部が載置されるトッププレートと、このトッププレートの下方に配設される誘導加熱コイルとを備えた電磁誘導加熱調理器において、
   前記誘導加熱コイルを、前記トッププレート上の所定位置に載置された前記鍋部の鍋底中心部と対向して渦巻状に巻かれた内周コイル部と、その外側に環状隙間を挟んで該内周コイル部の外周端と連続して渦巻状に巻かれた外周コイル部とで構成し、この外周コイル部の外径よりも小径な前記鍋部の側壁の外周面には、該側壁の磁性材料を含む周縁が折り返されることで、環状の磁束誘導部を上記外周コイル部と接近するように一体形成したことを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
2. 前記磁束誘導部は、前記側壁の周縁を外側に折り返して、前記外周コイル部へ向け突出させることにより、前記側壁の外縁に環状の磁束誘導部を一体に突設した請求項１記載の電磁誘導加熱調理器。

Images