JP4962897B2

JP4962897B2 - 誘導加熱式炊飯ユニット

Info

Publication number: JP4962897B2
Application number: JP2006198613A
Authority: JP
Inventors: 正文原本; 光輝瀧本; 茂竹内
Original assignee: Satake Corp
Current assignee: Satake Corp
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: JP2007111512A

Description

本発明は、一定時間間隔で継続的にご飯を炊飯して供給することが可能な誘導加熱式炊飯ユニットに関する。

従来、釜を用いた炊飯においては、釜を効率良く加熱するために、釜の底面だけでなく、釜の側面も同時に加熱することが望ましく、そのためには、釜の底面及び側面に加熱コイルを配置し、さらに、これらの加熱コイルにそれぞれ高周波電流を通電させるためのインバータを複数配設する必要があった。例えば、特許文献１に記載されている誘導加熱式炊飯ユニットは、各炊飯ユニットに複数の加熱コイルを設け、前記加熱コイルごとにインバータを配設した構造となっている。しかし、前炊き工程や蒸し煮工程などでは、釜の側面を加熱する必要がなく、したがって、前記側面を加熱するための加熱コイルに通電するインバータは、本炊き工程以外では使用する必要がないため、前記インバータを効率的に使用しているとは言い難い状況であった。

また、インバータを効率良く使用することを目的とした炊飯ユニットとして、特許文献２に、２系統の加熱コイルを１系統のインバータで制御する炊飯ユニットが記載されている。しかし、前記炊飯ユニットの制御方法では、２系統の加熱コイルに同時に通電することが可能な構成となっているものの、前記加熱コイルへの出力を個別に制御することができない。このため、前記炊飯ユニットのインバータの制御方法では、２系統の加熱コイルで同時に釜を加熱する場合に、適切な加熱制御を行うことが困難である。

通常、誘導加熱式炊飯設備は、同時に複数の釜を加熱する必要があるため、複数の炊飯ユニットを備えることになる。そのため、搭載するインバータの台数も必然的に多くなる。しかし、インバータは、炊飯ユニットを構成する部品の中で最もコストがかかる部品である。したがって、インバータを効率的に使用し、誘導加熱式炊飯設備の炊飯処理能力を低下させることなく、搭載するインバータの台数を最小限にすることが望まれている。

特許第３１９３３０４号特開平１０−２０１６１４

本発明は上記問題点にかんがみて、搭載するインバータを効率的に使用し、誘導加熱式炊飯ユニット及びその炊飯設備の炊飯処理能力を低下させることなく、搭載するインバータの台数を削減することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、複数の炊飯部と、前記炊飯部に収容される釜の底面を加熱するための底面用加熱コイル及び側面を加熱するための側面用加熱コイルと、前記底面用加熱コイルに高周波電流を通電するための、各底面用加熱コイルに搭載されたインバータと、側面用加熱コイルに高周波電流を通電するための、前記複数の炊飯部の側面用加熱コイルに共通的に搭載された単一のインバータと、前記単一のインバータからの高周波電流を前記複数の炊飯部の側面用加熱コイルの１つに通電するために前記単一のインバータと側面用加熱コイルとの間に接続された切り換えスイッチと、を含む誘導加熱式炊飯ユニットを提供する。

本発明によれば、切り換えスイッチはオン・オフ制御の可能な電磁開閉器からなるのがよい。

本発明の上記の構成では、各炊飯ユニットの複数の炊飯部のうち、釜の側面を加熱する必要のある炊飯部の側面用加熱コイルにのみ高周波電流を通電するようにしたことで、側面用加熱コイルごとにインバータを搭載する必要がなくなり、したがって、前記炊飯ユニットに搭載するインバータの台数を削減することが可能となった。すなわち、炊飯ユニットの炊飯部の数を維持したままインバータの搭載台数を削減できるので、誘導加熱式炊飯設備の炊飯処理能力を低下させることなく、炊飯ユニットの製造コストを抑えることが可能となった。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は、誘導加熱式炊飯設備１の全体を示す斜視図であって、図２は、誘導加熱式炊飯設備１の全体を示す側面図である。誘導加熱式炊飯設備１には、各々一対の炊飯部７を有する複数の、本例では４台の炊飯ユニット９ａ〜９ｄが列状に配置されている。炊飯ユニット９ａ〜９ｄは同一の構造をしている。なお、炊飯設備の規模に応じて配設する炊飯ユニットの台数を増減することが可能である。また、炊飯条件によっては、配設する炊飯ユニットの構造を同一とする必要はない。

図３は、誘導加熱式炊飯設備１で炊飯を行う際の炊飯手順を示した図である。まず、炊飯する米を洗米送米機２に投入し（ステップＳ１）、洗米送米機２にて洗米する（ステップＳ２）。洗米が終了した米は搬送パイプ３を通って浸漬装置４に搬送される。浸漬装置４は、フレーム５の上方に配置されている。浸漬装置４に搬送された米は、一定時間、浸漬装置４にて浸漬される（ステップＳ３）。浸漬装置４の下端は、バルブ１４を介して配米装置６と接続しており、浸漬が終了した米は配米装置６に送られる。配米装置６では、釜８ａに投入する米の量を計量し（ステップＳ５）、配米装置６の下方に搬入されている釜８ａに適量を配米する（ステップＳ６）。釜８ａは、配米装置６の下部に配設したローラーコンベア１５の一端である搬送口１０から投入し（ステップＳ４）、配米装置６の下部に搬送される。配米後、釜８ａに適量の水を加水装置１３により加え（ステップＳ７）、加水後、釜８ａに蓋を装着し、釜８ａをローラーコンベア７上の釜受取部１２まで搬送する。符号８ｂは、釜受取部１２に搬送された釜を表している。この位置に搬送された釜８ｂは、移送機１１によって炊飯ユニット９の炊飯部７に搬送される（ステップＳ８）。

移送機１１は、釜受取部１２に搬送されている釜８ｂを炊飯部７ａ〜７ｈの何れかに搬入する。符号８ｃは、各炊飯部に搬入された釜を示している。なお、図１及び図２において、炊飯部７ｃは釜が搬入されていない状態を示している。

釜が炊飯部に搬入されると、炊飯工程が行われる（ステップＳ９）。炊飯工程終了後は蒸らし工程を行うため、釜８ｃは、ローラーコンベア２０の一端である釜搬出部２１まで移送機１１にて炊飯部７より搬出される（ステップＳ１０）。符号８ｄは、炊飯終了後に移送機１１によって釜搬出部２１に搬出されている釜を示している。釜搬出部２１に搬出された釜は、ローラーコンベア２０上で蒸らし工程が行われる（ステップＳ１１）。なお、釜搬出部２１に搬出された釜は、ローラーコンベア上の反転部２２の方向に順次搬送され、その間に蒸らし工程が行われる。符号８ｅは、ローラーコンベア２０上で蒸らし工程を行っている釜を示している。蒸らし工程が終了した釜は、反転機２３に装着され、反転機２３によって反転され、釜内部のご飯が取出部２４に取り出される。符号８ｆは、反転機２３に装着され、蓋が外された状態の釜を示している。

上記の実施形態では、誘導加熱式炊飯設備１は、図１及び２から明らかなように、釜受取部１２、列状に配置された複数の炊飯ユニット９、及び釜搬出部２１がこの順序で直線的に配列されているが、釜排出部２１を釜受取部とこれに隣接して位置した炊飯ユニットとの間に設け、そのローラーコンベア２０を釜排出部２１から曲げて列状配置の複数の炊飯ユニットとほぼ平行に設置してもよい。この設計では、誘導加熱式炊飯設備の設置面積が少なくて済むと言った効果がある。

図４は、本発明の誘導加式炊飯設備に用いられる炊飯ユニット９ａを斜視図で示しており、該炊飯ユニットの一対即ち２つの炊飯部７ａと炊飯部７ｂには、それぞれ、その周囲に複数本の、本例では４本の釜支持ピン３９が植設され、炊飯部７ａ、７ｂに搬入される釜を、その鍔と支持ピン３９との係合によって炊飯ユニットの上面から浮かして支持するようになっている。炊飯ユニットの炊飯部７ａ、７ｂには、それぞれ、図５に示すように、炊飯部７ａ、７ｂに搬入された釜８ｃの底面を加熱するための底面用加熱コイル３０、３１及び炊飯部７ａ、７ｂに搬入された釜８ｃの側面を加熱するための側面用加熱コイル３２、３３が設けられている。底面用加熱コイル３０、３１は、インバータ３４、３５とそれぞれ接続されており、底面用加熱コイル３０、３１に高周波電流を通電するようになっている。インバータ３６は、側面用加熱コイル３２又は側面用加熱コイル３３に高周波電流を通電するためのインバータであって、インバータ３６と側面用加熱コイル３２の間には、切換スイッチ３７が設けられており、インバータ３６と側面用加熱コイル３３の間には、切換スイッチ３８が設けられている。切換スイッチ３７及び切換スイッチ３８には、高周波電流を使用する場合に一般的に用いられる電磁開閉器を使用することができ、本発明においてはマグネットスイッチを用いている。インバータ３６によって側面用加熱コイル３２に高周波電流を通電する場合は、切換スイッチ３７をＯＮ、切換スイッチ３８をＯＦＦにし、インバータ３６によって側面用加熱コイル３３に高周波電流を通電する場合は、切換スイッチ３７をＯＦＦ、切換スイッチ３８をＯＮにする。釜８ｃの側面を加熱する側面用加熱コイル３２と側面用加熱コイル３３とがインバータ３６を共有しているため、側面用加熱コイル３２及び側面用加熱コイル３３の両方に同時に通電することはできない。このため、炊飯部７ａと炊飯部７ｂとでは、交互に釜の側面を加熱することになる。なお、インバータ３４、３５及び３６と切換スイッチ３７、３８は、図示しない制御部によって制御されている。

移送機は、一般的な移送装置を用いることができるが、図示した実施形態では、図９、図１０及び図１１に詳細に示す電動式搬送台車からなるのが好ましい。本発明の誘導加熱式炊飯設備１に用いられたこの電動式搬送台車１１は、フレーム１６上部に配設したレール１７に沿って列状配置の炊飯ユニット上を直線方向に走行するようになっている。電動式搬送台車１１は、該台車上に装着された空気シリンダ１１ａと、該空気シリンダ１１ａの作動によって昇降されるロッド１１ｂに取り付けられ、台車の移動で、支持ピン３９によって炊飯ユニットの上面から浮かして支持された釜の鍔に横から入ってこれに係合するフック１１ｃと、を含み、図示しない制御装置で制御されるようになっている。かくして、釜受取部１２に搬送された釜を炊飯ユニットの炊飯部に搬送するときには、空気シリンダの作動で昇降ロッド１１ｂを下降させ、移送機１１の走行操作によりフック１１ｃをその釜の鍔の下に横から入り込ませ、空気シリンダ１１ａを前とは逆に作動してそのロッド１１ｂを上昇させる。すると、フック１１ｃが釜の鍔に係合してこれをつり上げる。その状態で、台車１１を走行させて釜を意図する炊飯ユニット９の炊飯部７の真上まで搬送し、空気シリンダ１１ａによるロッドの下降で釜を炊飯部に搬入させる。フックを釜の鍔から外すには、上記の操作を逆にすればよい。また炊飯後の釜出の場合も、台車１１の操作を、炊き上がった釜を炊飯部からつり上げた後釜をローラーコンベア２０の一端である釜搬出部２１まで搬送する点を除いて先に述べた操作と同様に行えばよい。

次に炊飯工程について説明する。炊飯工程は、炊飯ユニット９ａ〜９ｄの炊飯部７ａ〜７ｈにて行われる。図６は、炊飯ユニット９ａの炊飯部７ａでの炊飯工程をタイムチャートで示した図であり、横軸は炊飯工程における時間、縦軸はインバータからの出力を示している。なお、前記出力は、インバータ３４とインバータ３６との総出力である。炊飯工程は、前炊き工程、本炊き工程、蒸し煮工程及び釜搬送工程からなる。前炊き工程は、移送機１１によって炊飯部７に釜が搬入されてから開始される。図５では前炊き工程を５分間としているが、この時間は炊飯条件によって変更することができる。前炊き工程後、炊飯部７の出力を最大にして本炊き工程を行う。本炊き工程では、前半は最大出力で加熱し、後半は出力を調節して加熱する。なお、本炊き工程を１０分間としているが、この時間は炊飯条件によって適切に変更すればよい。本炊き工程後、蒸し煮工程を行う。蒸し煮工程は前炊き工程よりも弱い出力で釜を加熱する。蒸し煮工程の時間は炊飯条件によって適切に変更することが可能である。蒸し煮工程が終了した釜は、移送機１１によって、炊飯部７から搬出される。そして、次の釜が移送機１１によって搬入され、前炊き工程が開始される。このようなルーチンで、炊飯ユニット９ａ〜９ｄの各炊飯部７ａ〜７ｈにおいて継続的に炊飯が行われる。なお、前炊き工程及び蒸し煮工程では、釜の底面のみの加熱であって、釜の側面の加熱はしていない。また、釜搬送中は、釜を加熱していない。つまり、釜の側面を加熱するのは本炊き工程だけであるので、側面用加熱コイル３２に高周波電流を通電するのはこの工程のときだけとなる。

炊飯ユニット９ａの炊飯部７ａ及び７ｂの炊飯タイミングについて説明する。なお、炊飯部７ａ及び炊飯部７ｂの炊飯工程は共通である。図７は、炊飯部７ａ及び炊飯部７ｂでの炊飯工程を同一の時間軸で表示した図であって、横軸は炊飯工程における時間、縦軸はインバータからの出力を示している。なお、図７における炊飯部７ａのインバータの出力は、インバータ３４とインバータ３６との総出力であって、同様に、図７における炊飯部７ｂのインバータの出力は、インバータ３５とインバータ３６との総出力である。まず、炊飯部７ａに釜が搬入され、搬入後に、前炊き工程、本炊き工程、蒸し煮工程の順で炊飯が行われる。図７で示している炊飯タイミングでは、炊飯部７ａで炊飯が始まってから１２分後に、炊飯部７ｂで前炊き工程が開始される。炊飯部７ｂでも炊飯部７ａと同様に、前炊き工程、本炊き工程、蒸し煮工程の順で炊飯が行われる。炊飯部７ａでの炊飯開始から５分後、炊飯部７ａで本炊き工程が開始される。本炊き工程では、釜の側面も同時に加熱するため、側面用加熱コイル３２に通電が行われる。本発明では本炊き工程を１０分間としているので、炊飯部７ａの一回目の本炊き工程は、炊飯部７ａでの炊飯開始から１５分後に終了する。この時点で、インバータ３６による側面用加熱コイル３２への通電も終了する。炊飯部７ａでの炊飯が開始されてから１７分後には、炊飯部７ｂで本炊き工程が開始され、炊飯部７ｂに搬入された釜８ｃの側面を加熱するための側面用加熱コイル３３に、インバータ３６によって高周波電流が通電される。炊飯部７ｂにおいても本炊き工程の時間は１０分としているので、炊飯部７ａでの炊飯が開始されてから２７分後に本炊き工程が終了する。この時点で、インバータ３６による側面加熱用加熱コイル３３への通電も終了する。この２分後（炊飯部７ａでの炊飯が開始されてから２９分後）に、炊飯部７ａでの次の本炊き工程が始まる。

このように、炊飯ユニット９ａの炊飯部７ａ及び炊飯部７ｂでは、本炊き工程が交互に重ならないように炊飯が繰り返し行われる。炊飯ユニット９ａは、炊飯部７ａと炊飯部７ｂとで交互に釜の側面を加熱する構造となっているので、本炊き工程が重ならないように炊飯工程を行う必要がある。しかし、本炊き工程が重ならないかぎり、炊飯部７ａと炊飯部７ｂとで自由に炊飯工程を設定することが可能である。これは、炊飯ユニット９ｂの炊飯部７ｃ及び７ｄ、炊飯ユニット９ｃの炊飯部７ｅ及び７ｆ、炊飯ユニット９ｄの炊飯部７ｇ及び７ｈについても同様である。

本発明の誘導加熱式炊飯設備１では、複数の炊飯ユニットを配設し、該炊飯ユニットの各炊飯部により連続的に炊飯を行うことで、一定時間間隔でご飯を供給する構成となっている。図８により、４台の炊飯ユニット９ａ〜９ｄの８つの炊飯部７ａ〜７ｈによって、一定時間間隔でご飯を供給する炊飯パターンについて説明する。図８は、炊飯部７ａ〜７ｈでの炊飯工程を同一の時間軸で表示した説明図であって、横軸は炊飯工程における時間、縦軸はインバータからの出力を示している。ここでは、炊飯部７ａでの炊飯開始時刻を０分として説明する。なお、前記出力は、各炊飯部の、釜の底面を加熱する底面用加熱コイル及び側面を加熱する側面用加熱コイルへのインバータからの総出力である。炊飯は、炊飯部７ａ、炊飯部７ｃ、炊飯部７ｅ、炊飯部７ｇ、炊飯部７ｂ、炊飯部７ｄ、炊飯部７ｆ、炊飯部７ｈの順で開始される。表１に各炊飯部での炊飯開始時刻を示している。

表１に示しているように、本発明では３分間隔で炊飯を開始するように設定している。これは、１時間あたり２０釜分のご飯を供給するためである。炊飯部７ａ〜７ｈでの炊飯工程は、すべて共通であるので、炊飯を開始する時間を３分間隔にすれば、炊飯終了時間を３分間隔とすることができる。また、継続的にご飯を供給するため、炊飯部７ｈで炊飯工程が終了した後、その３分後に炊飯部７ａの炊飯工程が終了するように炊飯サイクルを設定している。この炊飯サイクルによって、一定時間間隔でご飯を供給できる構成としている。なお、本実施例では３分間隔で炊飯が行われるように設定しているが、この間隔は３分間に限定されるものではなく、炊飯条件によって自由に設定すればよい。

本発明の炊飯ユニットの他の実施形態を図１２及び図１３に示す。この実施形態では、１台の炊飯ユニットに３つの炊飯部を設けられている。図１２は、３つの炊飯部６０ａ〜６０ｃが設けられた炊飯ユニット９ｅを示している。基本的な構造は、炊飯ユニット９ａ〜９ｄと同一である。また、炊飯ユニット９ｅに装備されている加熱コイル及びインバータは、図１３に示すような構成とすることを特徴としている。符号８ｃは炊飯部６０ａ〜６０ｃに搬入された釜を示している。符号５０ａは炊飯部６０ａに搬入された釜８ｃの底面を加熱するための底面用加熱コイル、符号５０ｂは炊飯部６０ｂに搬入された釜８ｃの底面を加熱するための底面用加熱コイル、そして、符号５０ｃは炊飯部６０ｃに搬入された釜８ｃの底面を加熱するための底面用加熱コイルである。底面用加熱コイル５０ａは、インバータ４０ａと接続されており、インバータ４０ａは底面用加熱コイル５０ａに高周波電流を通電するために配設されたインバータである。底面用加熱コイル５０ｂは、インバータ４０ｂと接続されており、インバータ４０ｂは底面用加熱コイル５０ｂに高周波電流を通電するために配設されたインバータである。底面用加熱コイル５０ｃは、インバータ４０ｃと接続されており、インバータ４０ｃは底面用加熱コイル５０ｃに高周波電流を通電するために配設されたインバータである。符号５１ａは、炊飯部６０ａに搬入された釜８ｃの側面を加熱するための側面用加熱コイル、符号５１ｂは、炊飯部６０ｂに搬入された釜８ｃの側面を加熱するための側面用加熱コイル、そして、符号５１ｃは、炊飯部６０ｃに搬入された釜８ｃの側面を加熱するための側面用加熱コイルである。インバータ４１は、側面用加熱コイル５１ａ、５１ｂ及び５１ｃの何れかに高周波電流を通電するためのインバータであって、インバータ４１と側面用加熱コイル５１ａとの間には切換スイッチ４２ａ、インバータ４１と側面用加熱コイル５１ｂとの間には切換スイッチ４２ｂ、そして、インバータ４１と側面用加熱コイル５１ｃとの間には切換スイッチ４２ｃが設けられている。切換スイッチ４２ａ、４２ｂ及び４２ｃには、高周波電流を使用する場合に一般的に用いられる電磁開閉器を使用することができ、本発明においてはマグネットスイッチを用いている。インバータ４１によって加熱コイル５１ａに高周波電流を通電する場合は、切換スイッチ４２ａをＯＮ、切換スイッチ４２ｂ及び４２ｃをＯＦＦにし、インバータ４１によって加熱コイル５１ｂに高周波電流を通電する場合は、切換スイッチ４２ｂをＯＮ、切換スイッチ４２ａ及び４２ｃをＯＦＦにする。また、インバータ４１によって加熱コイル５１ｂに高周波電流を通電する場合は、切換スイッチ４２ｃをＯＮ、切換スイッチ４２ａ及び４２ｂをＯＦＦにする。釜８ｃの側面を加熱する側面用加熱コイル５１ａ、５１ｂ及び５１ｃが、一つのインバータを共有しているため、加熱コイルに５１ａ、５１ｂ及び５１ｃに同時に通電することはできない。このため、炊飯部６０ａ、６０ｂ及び６０ｃでは、交互に釜の側面を加熱することになる。なお、インバータ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４１と切換スイッチ４２ａ〜４２ｃは、図示しない制御部によって制御されている。

本発明のこの実施形態による炊飯ユニット９ｅを複数台列状に設置して誘導加熱式炊飯設備１としてもよい。ただし、炊飯ユニット９ｅは釜の側面を加熱するための側面用加熱コイルに高周波電流を通電するためのインバータを３つの炊飯部で共有しているため、該炊飯部において、本炊き工程の時間がそれぞれ重ならないように炊飯工程を行う必要がある。

インバータを時間的に使い分けることが可能な装置であれば、本件発明の誘導加熱式炊飯設備１と同様な方法で、搭載するインバータの台数を削減することが可能となる。

誘導加熱式炊飯設備を示す斜視図である。誘導加熱式炊飯設備の側面図である。炊飯手順のフローを示した図である。炊飯ユニットの構造を説明するための図である。炊飯ユニットにおける加熱コイル及びインバータの構成を説明するための図である。炊飯部での炊飯工程を説明するための図である。炊飯ユニットでの炊飯タイミングを説明するための図である。誘導加熱式炊飯設備における炊飯タイミングを説明するための図である。釜をつり上げた状態で示す電動式搬送台車の斜視図である。図９の正面図である。電動式搬送台車の拡大斜視図である。本発明の他の実施形態による炊飯ユニットの斜視図である。図１２に示す炊飯ユニットにおける加熱コイル及びインバータの構成を説明する図である。

符号の説明

１誘導加熱式炊飯設備
２洗米送米機
３搬送パイプ
４浸漬装置
５フレーム
６配米装置
７炊飯部
８釜
９炊飯ユニット
１０搬入口
１１移送機
１１ａ空気シリンダ
１１ｂ昇降ロッド
１１ｃフック
１２釜受取部
１３加水装置
１４バルブ
１５ローラーコンベア
１６フレーム
１７レール
２０ローラーコンベア
２１釜搬出部
２２反転部
２３反転機
２４取出部
３０底面用加熱コイル
３１底面用加熱コイル
３２側面用加熱コイル
３３側面用加熱コイル
３４インバータ
３５インバータ
３６インバータ
３７切換スイッチ
３８切換スイッチ
４０インバータ
４１インバータ
４２切換スイッチ
５０底面用加熱コイル
５１側面用加熱コイル
６０炊飯部

Claims

複数の炊飯部と、前記炊飯部に収容される釜の底面を加熱するための底面用加熱コイル及び側面を加熱するための側面用加熱コイルと、前記底面用加熱コイルに高周波電流を通電するための、各底面用加熱コイルに搭載されたインバータと、側面用加熱コイルに高周波電流を通電するための、前記複数の炊飯部の側面用加熱コイルに共通的に搭載された単一のインバータと、前記単一のインバータからの高周波電流を前記複数の炊飯部の側面用加熱コイルの１つに通電するために前記単一のインバータと側面用加熱コイルとの間に接続された切り換えスイッチと、を含む誘導加熱式炊飯ユニット。
前記切り換えスイッチはオン・オフ制御される電磁開閉器からなる、請求項１に記載の誘導加熱式炊飯ユニット。