JP5858821B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Description
そして、円盤状の電磁誘導コイルを、内周部だけでなく外周部に渡って効率よく冷却し、加熱時間を制御する誘導加熱調理器が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、かかる誘導加熱調理器は、トッププレートと電磁誘導コイルとの間に流路隙間調整手段が設置(固定)されるため、調理容器と電磁誘導コイルとの距離が拡大した状態で固定されていることから、加熱効率が悪化するという問題があった。
また、冷却風が流路隙間調整手段に案内されるため、トッププレートが冷却風に晒されないことにより、トッププレートが冷却されないという問題があった。
さらに、調理容器(鍋)の部分によって温度を変えながら調理しようとすると、電磁誘導コイルを複数のコイルによって形成する必要があるため、構造が複雑になるという問題があった。
そうすると、誘導加熱コイルが比較的低温で使用され、高温に晒される状態が抑えられるから、劣化が抑制され、長期間の品質保証に寄与する。
また、調理を終了した後(誘導加熱コイルへの電流の供給を終了した後)、風路ギャップ変更手段を制御して風路ギャップをさらに拡大することによって、調理終了後のトッププレートの表面温度を急速に低くすることができるから、調理環境(使用環境)が向上する。
さらに、風路ギャップ変更手段を制御して、風路ギャップを電磁誘導コイルの周方向で不均一にすることが容易であるから、電磁誘導コイルを複数のコイルによって形成することなく、調理容器(鍋)の部分によって温度を変えながら調理することが可能になる。
図1〜図7は、本発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器を示すもので、図1は誘導加熱調理器の設置状態を示す斜視図、図2の(a)は部分(誘導加熱コイルの周囲)を示す一部を透視した平面図、図2の(b)は部分(誘導加熱コイルの周囲)の側面視の断面図、図3は制御要領を説明するためのブロック図、図4は制御要領を説明するためのフローチャート、図5は検知温度と風路ギャップとの推移を模式的に示すタイムチャート、図6の(a)は平行な風路ギャップを説明するための部分(誘導加熱コイルの周囲)を示す側面視の断面図、図6の(b)は非平行な風路ギャップを説明するための部分(誘導加熱コイルの周囲)を示す側面視の断面図、図7の(a)は風路ギャップ変更手段の実施例1(ピニオン/ラック機構)を示す側面視の断面図、図7の(b)は風路ギャップ変更手段の実施例2(ネジ機構)を示す側面視の断面図である。なお、各図は、模式的に描かれたものであって、本発明はかかる形態に限定されるものではない。
図1において、誘導加熱調理器100は、キッチンテーブル10に設置され、上面が開口した筐体(調理器本体に同じ、一部を破線にて模式的に示す)1と、筐体1の開口している上面に設置され、調理容器(図示しない)が載置されるトッププレート2と、トッププレート2の下方に設置された誘導加熱コイル3、4および電気ヒータ9(図1において、トッププレート2を透過して見た位置を模式的に楕円にて示す)と、筐体1の前面側に引き出し自在に設置されたグリル(図示しない)と、を有している。
トッププレート2の後面寄りには、筐体1の内部の機器を冷却する空気(以下「冷却空気」と称す)を吸引するための吸気口2aや、筐体1の内部の機器を冷却した後の空気を排出するための排気口2bが形成され、吸気口2aから排気口2bに至る風路を形成する送風手段70(図示しない、図3参照)が設けられている。
筐体1の前面には、誘導加熱コイル3、誘導加熱コイル4および電気ヒータ9のそれぞれに対応した、起動/停止釦11や調理条件を入力するためのメニュー釦12が配置された操作部1aが設けられ、操作部1aに並んで前記グリルの前面扉1bが配置されている。なお、起動/停止釦11は誘導加熱コイル3、4および電気ヒータ9にそれぞれ対応した起動/停止釦11a、11b、11cを総称するものであるが、その形式(例えば、プッシュボタン式やタッチパネル式)や配置(例えば、直線配置や三角配置)は限定されるものではない。また、メニュー釦12の形式(例えば、ダイアル式やタッチパネル式)や配置(例えば、誘導加熱コイル3、4および電気ヒータ9毎に個別配置や共通配置)は限定されるものではない。さらに、筐体1の前面に代えて、トッププレート2に操作部1aを設けてもよい。
また、トッププレート2の下面で、誘導加熱コイル3、4の中心の略直上に、トッププレート2の温度を検知する温度センサー13、14がそれぞれ設置されている。
そして、起動/停止釦11、メニュー釦12、温度センサー13、および温度センサー14は制御手段80(図示しない、図3参照)に電気的に接続され、それぞれから出力された信号(検知温度)が制御手段80に入力され、かかる信号は後記する制御に利用される。なお、トッププレート2の温度検知に代えて、例えば、輻射温度計によって、誘導加熱コイル3、4の温度を測定し、かかる検知温度を制御に利用してもよい。
誘導加熱コイル3と誘導加熱コイル4とは同様の構成であるから、以下、誘導加熱コイル4について説明する。
図2において、誘導加熱コイル4は、略円盤状のコイル保持部材5に設置され、コイル保持部材5は筐体1の一部である筐体部分(トッププレート2に平行に設置された梁部材等)1cに設置された風路ギャップ変更手段6a、6b、6c(以下、風路ギャップ変更手段6a、6b、6cそれぞれに共通の内容についての説明においては、それぞれを「風路ギャップ変更手段6」と称す)によって昇降される。
トッププレート2の下面と誘導加熱コイル4の上面との間に、冷却空気が通過する隙間(以下「風路ギャップ」と称す)24が形成されている。
風路ギャップ変更手段6a、6b、6cは、昇降部61a、61b、61cと、昇降部61a、61b、61cをそれぞれ昇降する駆動部62a、62b、62cと、を有し、駆動部62a、62b、62cは図示しない制御手段80によって制御されている。なお、以下、共通する内容についての説明においては、符号の添え字「a、b、c」の記載を省略する。
なお、風路ギャップ変更手段6の数は3本に限定するものではなく、複数であれば何本であってもよいが、冷却空気の流れを阻害しないためには、少数の方が好ましい。
また、以上は、昇降部61が誘導加熱コイル4の自重およびコイル保持部材5の自重を合計した荷重を受け止めているが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、コイル保持部材5と筐体部分1cとの間にコイルバネを設置して、かかるコイルバネによってコイル保持部材5を上方向に付勢してもよい。そうすると、前記合計した荷重の一部または全部がコイルバネによって負担されるため、昇降部61や駆動部62の小型化(小容量化)を図ることができる。
図3において、制御手段80には、起動/停止釦11から出力される起動信号または停止信号、メニュー釦12から出力されるメニュー信号、温度センサー13および温度センサー14から出力される検知温度が入力され、かかる入力された信号(情報)に基づいて、制御手段80は、誘導加熱コイル3、4、電気ヒータ9、送風手段70、誘導加熱コイル3を昇降する駆動部62、および誘導加熱コイル4を昇降する駆動部62を制御する制御信号を出力する。なお、制御手段80には、メニューデータ記憶手段90が電気的に接続され、メニューデータ記憶手段90には各種調理を実行するための制御データが収納され、メニュー信号に対応した制御データが制御手段80に呼び出される。
図4において、誘導加熱調理器100において、起動/停止釦11が押されると(S1)、制御手段80は誘導加熱コイル4を起動する起動信号を受け取る(S2)。
そうすると、制御手段80は、送風手段70を起動する(S3)と共に、駆動部62に制御信号を送って、コイル保持部材5を持ち上げ、風路ギャップ24を最小にする(S4)。
そこで、誘導加熱コイル4への通電を開始し(S5)、メニュー釦12によって設定された調理条件に沿って電流値を設定する(S6)。
そして、調理条件に基づく調理が終了する前(調理中)に起動/停止釦11が押されない限り(S7)、以下のステップが実行される。
一方、風路ギャップ24の拡大が不要である場合には、風路ギャップ24を変更しないで前記調理条件に沿って電流値を設定(変更)する(S6に戻る)。
なお、前記電流値を設定(変更)するステップ(S6)と風路ギャップ24を徐々に大きくするステップ(S10)とは、調理が終了するまで繰り返される(S11)。この間、調理条件においては(調理を開始してからの経過時間あるいは検知温度によっては)電流値を変更しない場合がある。また、検知温度が変動しないときは、風路ギャップ24を変更しない場合がある。
そして、検知温度が所定の値にまで低下したか確認し(S13)、所定の値まで低下したときに、送風手段70を停止する(S14)。
なお、調理条件に基づく調理が終了する前(調理中)に起動/停止釦11が押された場合(S7)、誘導加熱コイル4への通電を停止すると共に、風路ギャップ24を最大にする(S12に進む)。
そうすると、誘導加熱コイル4が比較的低温で使用され、高温に晒される状態が抑えられるから、劣化が抑制され、長期間の品質保証に寄与する。
また、調理終了後は、風路ギャップ24が最大距離に拡大されるから、早期にトッププレート2が冷却されるため、調理終了後の早いタイミングでトッププレート2の表面温度が低くなり、調理環境(使用環境)が向上する。
さらに、風路ギャップ24の変化に連動して、入力された調理メニューと関連づけながら調理火力(誘導加熱コイル4に供給する電力量)を変更するようにしてもよい。そうすると、美味しい調理ができると共に、焦げ付きの抑制を行うことができる。
図6の(a)において、駆動部62a、62b、62cは何れも同じ量だけ昇降部61a、61b、61cを移動(上昇または下降)させている。トッププレート2の下面と誘導加熱コイル4の上面とは平行であって、風路ギャップ24は冷却空気の流れの上流側と下流側とで同じになっている。
なお、かかる平行な風路ギャップ24は、検知温度の上昇に伴って、連続的に徐々に拡大(昇降部61を下降)してもよいし、検知温度の所定の増分ごとに、ステップ状(階段状)に拡大してもよい。
図6の(b)において、冷却空気の流れの上流側に配置された駆動部62aが昇降部61aを移動させる量と、冷却空気の流れの下流側に配置された駆動部62bが昇降部61bを移動させる量とが相違し、上流側の風路ギャップ24aが、下流側の風路ギャップ24bよりも大きくなっている。
したがって、前記効果に追加して以下の効果が得られる。すなわち、冷却空気は、上流側では大きい風路ギャップ24aによってトッププレート2と誘導加熱コイル4との間への流入が促進され、冷却空気の温度が上昇する下流側では、小さい風路ギャップ24bによる流速の増加によってトッププレート2および誘導加熱コイル4の冷却が促進される。
また、かかる拡大は、連続的であっても、ステップ状(階段状)であってもよい。
なお、以上は、冷却空気がトッププレート2と平行に流れているが、本発明はこれに限定するものではなく、誘導加熱コイル4の中央に貫通孔が形成され、かかる貫通孔を経由して誘導加熱コイル4の中央部にトッププレート2に向かう略垂直な(上方向の)冷却空気の流れと、これに続いて、誘導加熱コイル4の外周方向に向かう略半径方向の冷却空気の流れとが形成される場合であって、所定の方向により多くの冷却空気を流したい場合に有効である。
つまり、調理容器に収納された食品は、調理容器の中の位置に応じて(部分毎に)加熱度合いが相違することになるから、例えば、スープ等の液体の場合には、加熱度合いの相違によって、均一加熱における場合とは相違する対流(周方向で非対称な対流)が生じる。
そうすると、例えば、昇降部61a、昇降部61b、昇降部61cのそれぞれを、同じ昇降幅で且つ同じ周期で昇降させ、それぞれが最高位置に到達するタイミングを1/3周期だけズラしておけば、周方向で略非対称な対流(周方向に回転する対流等)を実現することができるから、さらに美味しい調理が可能になり、焦げ付きが防止される。
図7の(a)において、コイル保持部材5にラック63(昇降部61に相当する)が設置され、筐体部分1cにピニオン64およびピニオン64を回転するステッピングモータ65が設置されている(ピニオン64とステッピングモータ65とを合わせたものが駆動部62に相当する)。したがって、制御手段80からの制御信号によって、ステッピングモータ65が所定の回転をすれば、これに駆動されたピニオン64の回転によってコイル保持部材5が昇降する。
また、コイル保持部材5と筐体部分1cとの間に、コイルスプリング7が設置され、コイルスプリング7がコイル保持部材5を上方向に付勢しているから、ラック63、ピニオン64およびステッピングモータ65の負荷が低減され、小型化が図られている。
なお、コイル保持部材5にピニオン64およびステッピングモータ65を設置し、コイル保持部材5にラック63を設置してもよい。さらに、コイル保持部材5の昇降を案内する案内手段を設けてもよい。
図7の(b)において、コイル保持部材5に雌ネジ66が形成されたネジ軸受67(昇降部61に相当する)が設置され、筐体部分1cに雌ネジ66に螺合する雄ネジが形成されたネジ軸68が回転自在に設置され、さらに、筐体部分1cにネジ軸68を回転するステッピングモータ69が設置されている(ネジ軸68とステッピングモータ69とを合わせたものが駆動部62に相当する)。したがって、制御手段80からの制御信号によって、ステッピングモータ69が所定の回転をすれば、これに駆動されたネジ軸68の回転によってコイル保持部材5が昇降する。
このとき、ネジ軸受67をボールネジ軸受にしておけば、回転(昇降)がより円滑になる。
なお、片持梁(カンチレバー)状態であるネジ軸68について、その上端をトッププレート2の下面において回転自在に支持するようにしてもよい(いわゆる両持ち梁にしてもよい)。また、コイル保持部材5と筐体部分1cとの間に、コイルスプリングを設置して、ネジ軸受67、ネジ軸68およびステッピングモータ69の負荷を低減し、小型化を図ってもよい。
風路ギャップ変更手段6として、ピニオン/ラック機構とネジ機構を示しているが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば、偏心カムや異形(楕円等)カム、あるいはエンコーダ等を用いてもよい。
以上は、誘導加熱コイル4について説明しているが、前記のように、誘導加熱コイル3の同じ構成である。また、誘導加熱調理器100には誘導加熱コイル3、4が設置されているが、本発明はこれに限定するものではなく、1台のみ、あるいは3台以上誘導加熱コイルが設置されてもよい。
図8〜図11は、本発明の実施の形態2に係る誘導加熱調理器を示すもので、図8は誘導加熱調理器の設置状態を示す斜視図、図9は制御要領を説明するためのブロック図、図10および図11は制御要領を説明するためのフローチャートである。なお、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、各図は、模式的に描かれたものであって、本発明はかかる形態に限定されるものではない。
図8において、誘導加熱調理器200は、実施の形態1において説明した誘導加熱調理器100に、風路ギャップ24を強制的に拡大する風路ギャップ拡大釦(以下に説明する「鍋鳴り」防止釦として機能する)15と風路ギャップ復帰釦16とを設けたものである。
すなわち、複数の調理容器を異なる周波数で加熱する際、相互の干渉音(以下「鍋鳴り」と称す)が生じることがある。元々、誘導加熱コイル3、4とトッププレートとの距離(風路ギャップに対応する)を近づければ近づけるほど効率は上がるものの、近づけ過ぎると「鍋鳴り」が大きくなるため、両者の間にある程度の隙間を持たせて、鍋鳴りの発生を抑える必要がある。
そこで、誘導加熱調理器200は、風路ギャップ24を狭くして高い効率で動作させながらも、トッププレート2の温度との関係で風路ギャップ24を拡大するもの(実施の形態1に同じ)であって、動作中に鍋鳴りが生じた場合には、風路ギャップ24をさらに拡大することができるようにしている。
なお、風路ギャップ拡大釦15および風路ギャップ復帰釦16の形式(例えば、プッシュボタン式やタッチパネル式)や配置(例えば、上下配置や左右配置)は限定されるものではなく、また、操作部1aに代えて、トッププレート2に設置してもよい。
図8において、制御手段80には、起動/停止釦11から出力される起動信号または停止信号、メニュー釦12から出力されるメニュー信号、温度センサー13および温度センサー14から出力される検知温度に追加して、風路ギャップ拡大釦15から出力される拡大信号および風路ギャップ復帰釦16から出力される復帰信号がそれぞれ入力される。
そして、かかる入力された信号(情報)に基づいて、制御手段80は、誘導加熱コイル3、4、電気ヒータ9、送風手段70、誘導加熱コイル3を昇降する駆動部、および誘導加熱コイル4を昇降する駆動部62を制御する制御信号を出力する。
図10および図11において、誘導加熱調理器200における制御要領は、誘導加熱調理器100(実施の形態1)における制御に、風路ギャップ拡大釦15から出力される拡大信号および風路ギャップ復帰釦16から出力される復帰信号による制御を追加したものであって、これを除くステップは誘導加熱調理器100に同じであるから、共通する内容については説明を省略する。
(制御要領)
誘導加熱コイル3における調理中に、誘導加熱コイル4への通電を開始し(S5)、メニュー釦12によって設定された調理条件に沿って電流値を設定する(S6)。
そこで、鍋鳴りが発生した場合に、ユーザー(調理人)によって、風路ギャップ拡大釦15が押される(S21)と、制御手段80に拡大信号が入力される(S22)。そうすると、制御装置は、誘導加熱コイル4の駆動部62に制御信号を送って、コイル保持部材5を僅かに引き下げ、風路ギャップ24を僅かに大きくする(S23)。このとき、検知温度に対応または検知温度の増分に対応した風路ギャップ24よりも僅かに大きくするから、発生していた鍋鳴りを止めることができる。
一方、誘導加熱コイル3における調理が終了したり、あるいは、誘導加熱コイル3によって加熱される調理容器が変更されたりして、鍋鳴りが発生するおそれがなくなった場合には、ユーザー(調理人)によって、風路ギャップ復帰釦16が押される(S24)。そうすると、制御手段80に復帰信号が入力され(S25)、制御装置は、誘導加熱コイル4の駆動部62に制御信号を送って、コイル保持部材5を僅かに引き下げ、風路ギャップ24を、風路ギャップ拡大釦15が押されなかった場合の値に戻す(S26)。すなわち、誘導加熱調理器100(実施の形態1)と同じ制御になるから、誘導加熱調理器100と同じ作用効果が得られる。
なお、以上は、誘導加熱コイル4において、発生している鍋鳴りを停止させアクションをとるものであるが、誘導加熱コイル3において同様のアクションをするように制御してもよい。
Claims (6)
- 少なくとも上面が開口した筐体と、該筐体の上面に設置され、調理容器が載置されるトッププレートと、該トッププレートの下方に配置された誘導加熱コイルと、前記誘導加熱コイルを保持するコイル保持部材と、前記トッププレートの下面と前記誘導加熱コイルの上面との間に風流れを形成する送風手段と、前記トッププレートの下面と前記誘導加熱コイルの上面との間の風路ギャップを変更する風路ギャップ変更手段と、該風路ギャップ変更手段を制御する制御手段と、前記トッププレートの温度または前記誘導加熱コイルの温度を検知する温度検知手段と、を有し、
前記制御手段は、
調理中、前記風路ギャップ変更手段を制御し、前記温度検知手段の検知温度が上昇するのに対応して、前記風路ギャップを拡大していくことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記制御手段は、前記誘導加熱コイルへの電力の供給が停止した後、前記風路ギャップが拡大するように前記風路ギャップ変更手段を制御することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。
- 風路ギャップ拡大釦および風路ギャップ復帰釦が設けられ、
前記風路ギャップ拡大釦から出力される拡大信号が前記制御手段に入力されると、前記制御手段は前記拡大信号に基づいて前記風路ギャップを拡大し、前記風路ギャップ復帰釦から出力される復帰信号が前記制御手段に入力されると、前記制御手段は前記復帰信号に基づいて前記風路ギャップを縮小することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の誘導加熱調理器。 - 前記筐体に設置され、前記コイル保持部材を前記トッププレートの方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
- 前記風路ギャップ変更手段が、前記筐体に設置されたピニオンと前記コイル保持部材に設置されたラックとからなる機構、または、前記筐体に設置されたラックと前記コイル保持部材に設置されたピニオンからなる機構と、前記ピニオンを回転するステッピングモータと、から構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
- 前記風路ギャップ変更手段が、前記筐体に設置され、外周に雄ネジを具備するネジ軸と、前記コイル保持部材に設置され、前記雄ネジに螺合する雌ネジを具備するネジ軸受と、前記ネジ軸を回転するステッピングモータと、から構成されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
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