JP6257498B2 - 加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、容器内の食品を沸騰させて調理する加熱調理器に関する。

従来の加熱調理器の一種である炊飯器は、炊飯器本体と、前記炊飯器本体に装備する鍋と、前記鍋を加熱する加熱手段と、前記炊飯器本体を覆う蓋と、前記鍋の温度を検出する鍋温度検出手段と、前記鍋温度検出手段の出力に応じた所定の炊飯シーケンスに従って前記加熱手段を制御する加熱制御手段とを備えている。そして、前記鍋の底部内面にディンプル（窪み）を複数設けると共に、鍋底部の中心を中心とした環状の壁部を前記ディンプルよりも前記鍋の中央側に設けているものがある（例えば、特許文献１参照）。この技術ではディンプルで鍋底に沸騰核の形成を促し、ディンプルで発生した沸騰泡を壁部に接触させて上方に導き、炊上工程の初期に鍋の略中央部に気泡の通り道（かに穴）を生成する構成としたものである。このかに穴が多いほど、ご飯中心部を良く加熱することができる。

特開２０１３−１０２９２５号公報（第６頁）

通常、沸騰泡を作るにあたり、泡の核を作るには、泡の大型化を促進する凹凸を鍋表面に設けるなどの「形状の視点から見た沸騰泡生成要素」か、局所的な加熱領域を作るなどの「熱源の視点から見た沸騰泡生成要素」を必要とする。

上記特許文献１の技術は、「形状の視点から見た沸騰泡生成要素」を設けた技術に相当するが、この技術では鍋の底部内面に凹凸を設ける技術であるため、調理作業性を損ねる課題がある。具体的には例えば米飯をしゃもじでよそったり、液状の食品をおたまですくったりなど、食品をすくう作業を行うにあたり、ディンプルがあると、その部分に食品が残りやすくなってしまい、盛り付け作業をしにくい。

ところで、加熱調理器では、熱伝達促進効果の面で大きな沸騰泡を形成することが求められることがある。上記特許文献１の技術において加熱手段は局所的な加熱源となるものであり、「熱源の視点から見た沸騰泡生成要素」に相当するが、局所的な加熱源のみの構成で大きな沸騰泡を形成することには限界があるという問題があった。

また、従来より、鍋表面の一部にブラスト処理または溶射処理等、表面を荒らす処理をすることで泡を生成する技術もある。この技術では、表面粗さに由来する細かな沸騰核を形成することで、多数の泡の発生を促すことができる。しかし、この技術で生成される泡はあくまでも微細な泡であり、加熱調理器として求められる大きな泡の形成は難しい。すなわち、泡が微細であると、被加熱物の種類および量によっては、その泡の小ささから、被加熱物の上面まで泡が届くことを期待できない。よって、泡が小さいと、沸騰泡によってもたらされる熱伝達効果、および食品を物理的に持ち上げる撹拌効果などが得られない場合がある。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、調理作業性を損ねることなく、大きな沸騰泡の生成を可能とした加熱調理器を得ることを目的とする。

本発明に係る加熱調理器は、鍋と、鍋の下方に設けられ、鍋を加熱する加熱手段とを備え、鍋は、底部内面に他の部分よりも表面が荒れた表面処理部を有し、表面処理部は角部を有する形状であり、表面処理部と非表面処理部との境界線が上方から見て加熱手段を横切るものである。

本発明によれば、鍋の底部内面に、角部を有する形状を成し、他の部分よりも表面が荒れた表面処理部を設けたので、調理作業性を損ねることなく、大きな沸騰泡を生成することが可能である。

本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の外観斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の概略断面図である。 鍋底面に表面処理部が有る場合と無い場合とで沸騰泡分布に違いが生じることを説明する説明図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器における表面処理部での泡生成の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器における表面処理部周辺での泡生成の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例１を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例２を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例３を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例４を示す図である。

以下、本発明の実施の形態における加熱調理器について説明する。なお、以降の各図面において同一番号の構成要素は同一のものとする。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の外観斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の概略断面図である。
加熱調理器は、本体１と、この本体１を上面から開閉する外蓋２とを備えている。本体１の上面前方には操作パネル３が配置されている。操作パネル３は、加熱時間および仕上がりなどの設定入力と、設定内容および運転状態の表示とが行われる部分であり、操作パネル３に対する設定入力に応じた制御信号が図示しない制御装置に対して送信され、加熱状態などがコントロールされる。

外蓋２には蒸気カートリッジ４が着脱可能に設けられている。蒸気カートリッジ４は、本体１内部の被加熱物が加熱された際に発生する蒸気を逃がす効果と、蒸気の凝縮水および被加熱物の吹き零れを受け止めて被加熱物側に戻す効果とを有する。

本体１内に収容される鍋５は、上面のみ開口した略円筒状を成し、厚みは例えばおよそ５ｍｍの容器である。鍋５の上面の開口端部にはフランジ５ａが形成され、持ちやすさおよび収納しやすさに配慮した形状となっている。また、鍋５は、底部内面中央に大きくゆるやかな凸部１７を有しており、底部内面の略中央のところで最も高くなっている。鍋５内に投入される被加熱物１５は、例えば水と米からなる米飯の他、肉、野菜、液体および調味料からなるカレーなどが挙げられるが、調理の種類を限定するものではない。

鍋５の下方には鍋温度センサ６が配置されている。鍋温度センサ６は、一例としてサーミスタにて構成され、本体１の底部から上部に向けてバネ６ａで付勢されて鍋５に接触し、鍋５の温度を検知する。

鍋温度センサ６の検知温度に応じた検知電圧は、図示しない制御装置にて信号として取得される。制御装置は、その信号に基づいて温度を推定し、推定温度と鍋５の目的温度とに基づいてフィードバックをかけて鍋５の温度を目的温度にし、被加熱物１５を所望の仕上がりとする役割を果たす。

また、外蓋２の下面側（鍋５側）には、鍋５と対向して内蓋７が着脱可能に設置されている。内蓋７は、被加熱物１５の付着等により汚れた場合に水洗いが可能なように、フッ素加工を施して撥水性を持たせている場合がある。

内蓋７の周縁部には、鍋５のフランジ５ａと内蓋７とを接触および密閉する蓋パッキン８が設けられている。蓋パッキン８は、本体１側面からの蒸気漏洩および熱漏洩による効率低下回避、使用者に対する高温蒸気接触の危険性回避といった役割を果たす。

また、本体１の内部には、鍋５の収納部である有底円筒状のコイルベース９が配置されている。コイルベース９の底部外面には、加熱源の一例としてリング状の加熱コイル１０が固定されている。加熱コイル１０には、インバータ回路（図示せず）から高周波電流が供給される。これにより高周波磁界が発生し、加熱コイル１０と磁気結合した鍋５の加熱コイル対向面が励磁され、鍋５の底面に渦電流が誘起される。この渦電流と鍋５の持つ抵抗とによりジュール熱が生じ、鍋底面が発熱して加熱が行われる。

なお、ここでは、加熱コイル１０が、内側加熱コイル１０ａと、内側加熱コイル１０ａの外側に隙間を設けて配置した外側加熱コイル１０ｂとを備えた構成としているが、加熱コイル１０の個数、配置および形状は任意である。また、加熱源は加熱コイル１０に限られたものではなく、誘導加熱は必須要件ではない。例えば、電気抵抗により発熱するいわゆるシーズヒータまたはシーズヒータを鋳込んだ鋳込みヒータなどを加熱源とし、ヒータを鍋５に接触させる方式で鍋５を加熱する構成としてもよい。

鍋５および被加熱物１５は、加熱コイル１０とは別に、外蓋２と内蓋７との間に設けられた蓋ヒータ１１と、コイルベース９の外面に設けられた胴ヒータ１２とからも加熱される。

蓋ヒータ１１はニクロム線などで構成され、鍋５および被加熱物１５を上部から加熱する。蓋ヒータ１１は加熱コイル１０と比べて小さい出力のものであり、補助的な加熱源として利用される。蓋ヒータ１１は内蓋７に付着する凝縮水を低減させる効果もある。

胴ヒータ１２はニクロム線などで構成され、鍋５および被加熱物１５を側面から加熱する。胴ヒータ１２は、蓋ヒータ１１と同じく補助的な加熱源であるが、鍋５との距離が近いため、蓋ヒータ１１と比較して鍋５および被加熱物１５を加熱する効果は高い。

そして、本実施の形態１の特徴とする構成としては、鍋５の底部内面に表面処理部１８を設けたことにある。表面処理部１８は、表面粗さを高める処理が施された部分であり、具体的には例えば、鍋５の底部内面の一部にブラスト処理または溶射処理等が施された部分である。表面処理部１８の表面粗さは、例えばＲａ＝３〜２０μｍ程度である。

図３は、鍋底面に表面処理部が有る場合と無い場合とで沸騰泡分布に違いが生じることを説明する説明図で、図３（ａ）は従来構成（表面処理部が無い）を表し、図３（ｂ）は本実施の形態（表面処理部が有る）を表している。図３において網掛けした部分は加熱コイル１０、１００を示している。図４は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器における表面処理部での泡生成の説明図で、表面処理部を含む加熱調理器の要部模式拡大断面図を示している。図４中、矢印は泡の生成分布を模式図的に表しており、矢印の長さは上面に向かう浮力、すなわち泡の大きさを表している。また、図５は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器における表面処理部周辺での泡生成の説明図で、表面処理部を含む鍋表面の模式斜視図である。

加熱調理器では、沸騰泡によってもたらされる熱伝達効果、および食品を物理的に持ち上げる撹拌効果を得るために、被加熱物１５内に大きな泡を生成することが求められる。大きな泡を生成できれば、粘度の高い食品および量の多い食品などにおいて仕上がり向上効果を発揮しやすい。一例として、大きな泡が生成された場合、米飯のような最終的に液体が略消失するような食品に対しては、以下の効果を発揮する。すなわち、調理終了時にいわゆる「カニ穴」（鍋５の底面から空気が抜けた道がご飯表面に表れたもの）をつくるような、鍋底面から上方に向かって蒸気を通すことによる熱伝達促進効果と、鍋底面に残りがちな水分の除去を促して、仕上がりを向上させる効果とを得ることが可能となる。このように、「カニ穴」と称されるような大きな蒸気の通り道を生成するにあたり、形容詞で表現すれば「ぐつぐつ」と煮られるような沸騰泡の撹拌効果を得るには、大きな泡が必要である。

本実施の形態１では、大きな泡を形成するために、鍋５の底部内面に表面処理部１８を設けている。表面処理部１８を形成したことによって、表面処理部１８を設けた図３（ｂ）では、図３（ａ）に比べて鍋５内で形成される泡が増え、また、大きな泡の形成が可能となっている。鍋５の底部内面に表面処理部１８を形成したことで、鍋５の底部内面は表面処理部１８が有る部分と無い部分との２つの表面状態を有することになり、その境界部分において泡が発生しやすく、大きな泡の形成が可能となっている。以下、この点について図４を参照して説明する。

表面処理部１８が形成されていない非表面処理部１９（紙面向かって右側の部分）の鍋５の表面はなめらかであり、加熱コイル１０の直上部で発生した泡は、大泡になる前になめらかな表面を伝って、浮力がアシストされる部分（ここでは、非表面処理部１９と表面処理部１８との境界部分２０）に向けて流れていく。

一方、表面処理部１８では、表面粗さに由来する細かな沸騰泡が発生し、また、非表面処理部１９側から泡が流れて来、境界部分２０では泡の生成および合泡が促進される。

このように、表面処理部１８と非表面処理部１９との境界部分２０は、表面状態の違いから沸騰核の生成とのきっかけとなる上に、それぞれから集まった泡が合泡するきっかけにもなり、大泡の生成が促進されやすい。

また、本実施の形態１では、表面処理部１８の形状を上方から見て角部を有する形状としている。具体的には、表面処理部１８の形状を三角形とし、３つの角部１８ａ〜１８ｃを有している。このように、表面処理部１８の形状を角部を有する形状とすることで、より大きな泡を形成することを可能としている。つまり、表面処理部１８の角部１８ａ〜１８ｃはいわば２つの境界部分２０が集まった箇所と言えるため、図５の矢印に示すように泡の生成および合泡が更に促進され、撹拌効果が期待できる大きな泡の形成が可能である。

また、本実施の形態１は、表面処理部１８を用いて泡の発生位置を任意の位置にすることを可能としている。以下、この点について説明する。

図３（ａ）に示した従来構成では、鍋表面は研磨されたり、その表面にフッ素加工が施されたりすることでなめらかな表面状態となっている。表面状態がなめらかであると、鍋５０内では沸騰泡の生成にあたり、沸騰泡の核となる部分が存在しづらい。また、被加熱物１５０を収容した鍋５０内において沸騰泡の核は、局所的な加熱源である加熱コイル１００の直上部、特に、加熱量が多くなる、加熱コイル１００の幅方向の中心部の上方にできやすい。つまり、表面処理部１８を設けない従来構成では、最も大きな泡が出るのは加熱コイル１００の直上であり、鍋底面にて、加熱コイル１００の幅方向の中心部に沿った形で同心円状に泡１６０が生成される。

そして、生成された微細な沸騰泡は、大泡になる前になめらかな表面を伝って、凸部１７０などの浮力がアシストされる方向に流れていき、その後、徐々に合泡されて大泡化され、十分な浮力と共に被加熱物１５である液体の中を上昇していく。すなわち、鍋５０の表面がなめらかな場合、泡の出方は鍋形状および加熱源の位置に支配されてしまうため、従来構成では、沸騰泡を所望の大きさとしたり、所望の位置に沸騰泡を生成したりすることは大変困難な課題である。

炊飯においては、大きな泡を鍋５の底面全体に均一に生成できると、炊き上がり時、米飯の上面が高くなる、いわゆる「ふっくら」とした炊き上がりにできる効果がある。図３（ａ）の従来構成において泡は、凸部１７の形成領域および加熱コイル１００の直上部に発生し、それ以外の部分、例えば、加熱コイル１００同士の間の部分には発生し難い。

そこで、本実施の形態１では、泡が出にくい部分に表面処理部１８の角部を位置させ、表面処理部１８を設けない場合には生成されないであろう部分に泡を生成するようにしている。そのための表面処理部１８の形状として、本実施の形態１では、図３（ｂ）に示すように上方から見て三角形状とし、表面処理部１８の角部１８ａ〜１８ｃの少なくとも一つ（角部１８ａ）を、平面的に見て加熱コイル１０とオーバラップしない鍋底面上の位置に位置させている。そして、表面処理部１８の他の２つの角部１８ｂ、１８ｃは、上方から見て加熱コイル１０とオーバラップする位置に位置する配置としている。

また、表面処理部１８と非表面処理部１９との境界部分２０が上方から見て外側加熱コイル１０ｂを横切る方向に延びている。このような形状の表面処理部１８を鍋５の底部内面に、加熱コイル１０と同心円状に間隔を空けて複数設けている。なお、ここでは、表面処理部１８と非表面処理部１９との境界部分２０が上方から見て外側加熱コイル１０ｂを横切る方向に延びるようにしているが、内側加熱コイル１０ａを横切る方向に延びる構成とし、角部１８ａが内側加熱コイル１０ａの内側に位置する構成としてもよい。

以上のように表面処理部１８を形成したことにより、表面処理部１８を設けない場合に加熱コイル１０の直上部分に集中していた泡生成箇所を、加熱コイル１０の直上部外の部分（角部１８ａの部分）、この例では内側加熱コイル１０ａと外側加熱コイル１０ｂとの間の部分に泡を発生させることが可能となる。つまり、表面処理部１８を設けなければ発生させることができなかった箇所に泡を発生させることが可能となる。

また、表面処理部１８は、凹凸で形成された従来のディンプルと異なり表面処理が施された部分であるため、鍋５内の被加熱物をしゃもじやおたま等の調理用具ですくう際に引っかかることがなく、調理作業性を損ねる不都合を解消できる。

なお、本発明の表面処理部１８は、図１に示した形状に限定されるものではなく、泡の生成と合泡が表面処理部１８の角部で行われる傾向を利用し、本発明の要旨を逸脱しない範囲で例えば以下のように種々変形実施可能である。以下の変形例の場合にも、同様の効果を得ることができる。

（変形例１）
図６は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例１を示す図である。
図６の表面処理部１８Ａは、図５に示した表面処理部１８の角部１８ａの位置を凸部１７側に延長し、表面処理部１８と非表面処理部１９との境界線２０ａが凸部１７を横切る構成としたものである。この構成とすることで、凸部１７においても泡を形成することができる。なお、凸部１７の頂部１７ａは表面処理部１８を設けなくても泡が集まりやすい部分であるため、頂部１７ａまで境界線２０ａが横切る構成としなくても良い。

（変形例２）
図７は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例２を示す図である。
図７の表面処理部１８Ｂは、長方形状を成し、鍋底面の中心を中心として放射状に複数配置されている。そして、この表面処理部１８Ｂは、加熱コイル１０を横切る境界線２１ａと、凸部１７を横切る境界線２１ｂとを有している。そして、表面処理部１８Ｂの４つの角部２２ａ〜２２ｄのうち内側の２つの角部２２ａ、２２ｂは、内側加熱コイル１０ａの内側の部分、つまり加熱源が配置されていない部分に位置している。また、外側の角部２２ｃ、２２ｄは、内側加熱コイル１０ａと外側加熱コイル１０ｂとの間の部分、つまり加熱源が配置されていない部分に位置している。このため、このように構成された表面処理部１８Ｂを設けた場合にも、加熱源が配置されていない部分に泡を集めることが可能である。

（変形例３）
図８は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例３を示す図である。
図８の表面処理部１８Ｃは、鍋５の底部中央部を覆い、且つ内側加熱コイル１０ａと外側加熱コイル１０ｂとの間の部分、つまり加熱源が配置されていない部分に複数の角部２３が位置する多角形状を有している。この形状とすれば、加熱源が配置されていない部分に多数の大泡、それ以外広い領域に細かい泡を生成することが可能となる。

（変形例４）
図９は、本発明の実施の形態１に係る加熱調理器の表面処理部の変形例４を示す図である。
図９は、内側加熱コイル１０ａと外側加熱コイル１０ｂとの間の部分、言い換えれば加熱コイル１０が配置されていない部分に表面処理部１８Ｄを加熱コイル１０と同心円状に複数配置した形態を示している。表面処理部１８Ｄの形状は、ここでは三角形状を示しているが、この形状に限らず角部を有する形状であればよい。このような構成においても、加熱コイル１０が配置されていない部分に泡を集めることが可能である。

本発明の活用例として、業務用および家庭用の加熱調理器に適用することが可能である。

１ 本体、２ 外蓋、３ 操作パネル、４ 蒸気カートリッジ、５ 鍋、５ａ フランジ、６ 鍋温度センサ、６ａ バネ、７ 内蓋、８ 蓋パッキン、９ コイルベース、１０ 加熱コイル、１０ａ 内側加熱コイル、１０ｂ 外側加熱コイル、１１ 蓋ヒータ、１２ 胴ヒータ、１５ 被加熱物、１７ 凸部、１７ａ 頂部、１８ 表面処理部、１８Ａ 表面処理部、１８Ｂ 表面処理部、１８Ｃ 表面処理部、１８Ｄ 表面処理部、１８ａ 角部、１８ｂ 角部、１８ｃ 角部、１９ 非表面処理部、２０ 境界部分、２０ａ 境界線、２１ａ 境界線、２１ｂ 境界線、２２ａ 角部、２２ｂ 角部、２２ｃ 角部、２２ｄ 角部、２３ 角部、５０ 鍋、１００ 加熱コイル、１５０ 被加熱物、１６０ 泡、１７０ 凸部。

Claims (10)

1. 鍋と、
   前記鍋の下方に設けられ、前記鍋を加熱する加熱手段とを備え、
   前記鍋は、底部内面に他の部分よりも表面が荒れた表面処理部を有し、
   前記表面処理部は角部を有する形状であり、
   前記表面処理部と非表面処理部との境界線が上方から見て前記加熱手段を横切る
   ことを特徴とする加熱調理器。
2. 底部内面の中心部に凸部を有する鍋と、
   前記鍋の下方に設けられ、前記鍋を加熱する加熱手段とを備え、
   前記鍋は、前記底部内面に他の部分よりも表面が荒れた表面処理部を有し、
   前記表面処理部は角部を有する形状であり、
   前記表面処理部と非表面処理部との境界線が前記凸部を横切る
   ことを特徴とする加熱調理器。
3. 前記角部は、上方から見て前記加熱手段とオーバラップしない位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加熱調理器。
4. 前記表面処理部は、前記角部を複数有する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の加熱調理器。
5. 前記表面処理部は、前記鍋の底部内面に前記加熱手段と同心円状に間隔を空けて複数形成されている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の加熱調理器。
6. 前記表面処理部は三角形状である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の加熱調理器。
7. 前記表面処理部は長方形状である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の加熱調理器。
8. 前記加熱手段は、リング状の内側加熱コイルと、前記内側加熱コイルの外側に隙間を設けて配置した外側加熱コイルとを有し、
   前記表面処理部の前記角部は、上方から見て前記内側加熱コイルと前記外側加熱コイルとの間の部分および前記内側加熱コイルの内側部分の少なくとも一方とオーバラップしている
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の加熱調理器。
9. 鍋と、
   前記鍋の下方に設けられ、前記鍋を加熱する加熱手段とを備え、
   前記鍋は、底部内面に他の部分よりも表面が荒れた表面処理部を有し、
   前記表面処理部は複数の角部を有する形状であり、前記鍋の底部中央部を覆うように前記鍋の底部内面に形成され、全ての前記角部が上方から見て前記加熱手段とオーバラップしない位置に位置する多角形状である
   ことを特徴とする加熱調理器。
10. 前記加熱手段は、内側加熱コイルと外側加熱コイルとを有し、
    前記表面処理部の前記角部は、上方から見て前記内側加熱コイルと前記外側加熱コイルとの間の部分とオーバラップしている
    ことを特徴とする請求項９記載の加熱調理器。

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