JPH10234588A

JPH10234588A - 電磁誘導加熱装置

Info

Publication number: JPH10234588A
Application number: JP9037765A
Authority: JP
Inventors: Koki Sasaki; 弘毅佐々木
Original assignee: HAIDETSUKU KK
Current assignee: HAIDETSUKU KK
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】略筒状に巻回されたワークコイルと略筒状の
断熱体とを有する電磁誘導加熱装置において、放射熱に
よるの焼肉等の調理だけでなく、鍋物等の加熱調理をも
効率的に行うことができるようにする。【解決手段】略筒状の絶縁体１１と、その周囲に配置
され、略筒状に巻回された第１ワークコイル１２と、絶
縁体１１を挟んで第１ワークコイル１２と対向するよう
に配置され、略筒状に巻回された誘導コイル２１と、略
筒状の絶縁体１１の上側開口部に配置され、平面渦巻状
に巻回され、誘導コイル２１の両端間に接続された第２
ワークコイル２２と、第２ワークコイル２２の上側に配
置されたトッププレート２３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁誘導作用によ
って鉄鍋等を加熱し、または熱放射用の金属発熱体を加
熱する電磁誘導加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁誘導作用によって金属の内部に渦電
流を発生させ、渦電流損によって金属を発熱させる電磁
誘導加熱装置は、熱効率や安全性に優れていることか
ら、加熱調理器や電気炊飯器等に広く用いられている。
本出願人は、このような電磁誘導加熱を応用して、いわ
ゆる炭焼きのような放射熱による加熱調理が可能な加熱
調理器を先に開発した（特開平８−１０６９７８号公報
参照）。この加熱調理器では、トッププレートの上に断
熱部材を介して金属加熱部材が備えられ、トッププレー
トの下方に収納されたワークコイルが電磁誘導によって
金属加熱部材を表面温度８００℃程度まで加熱する。そ
して、金属加熱部材から放射される熱線によって、金属
加熱部材の上方の金網等に載置された肉、魚等の被加熱
物が加熱調理される。

【０００３】さらに本出願人は、被加熱物から滴下する
肉汁等が金属加熱部材に接触することによって生じる発
煙や発火、それに伴う熱線放射効率が低下を回避する構
造を有する加熱調理器を開発した（特願平８−１０２９
０６号及び特願平８−２３５１１５号）。この加熱調理
器は、図６に概略断面構造を示すように、略筒状の断熱
体５１を挟んで外側に略筒状に巻回されたワークコイル
５２が配置され、内側に略筒状の金属発熱体５３が配置
されている。そして、略筒状断熱体５１の上側開口部に
被加熱物５４を載置する金網５５等が設けられ、下側開
口部には被加熱物５４から落下する肉汁等を受ける受皿
５６が配置されている。

【０００４】上記のような構造とすることにより、被加
熱物５４から落下する肉汁等のほとんどは略筒状の金属
発熱体５３の内部空間を通過して受皿５６に直接落下す
る。したがって、前述のような被加熱物５４から落下す
る肉汁等が金属発熱体５３に接触することによる問題は
ほとんど生じない。さらに、略筒状に巻回されたワーク
コイル５２と略筒状の金属発熱体５３とが略筒状の断熱
体５１を介して比較的接近して配置されるので、電磁誘
導加熱の効率が高くなる。

【０００５】また、ワークコイルの外側に略筒状の磁性
体５７を配置することにより漏洩磁束が減少して効率が
さらに良くなると共に、装置外部への不要輻射が低減さ
れる。さらに、磁性体の周囲に配置された冷却用ファン
５８によって、ワークコイルや磁性体が空冷される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような電磁誘導
による熱放射加熱調理器は、特に焼肉店等における業務
用として大きな需要が見込まれ、すでに開発品のライフ
テストが進行中である。このような中で、上記の加熱調
理器を焼肉のような放射熱による加熱調理に用いるだけ
でなく、鍋物等の加熱調理にも使用することができるよ
うにすることを要望する声が出てきた。

【０００７】しかしながら、上記の加熱調理器は放射熱
による加熱調理に特化した構造を有しており、このまま
では鍋等を加熱することは困難である。例えば、図６に
おいて金網５５に代えて鍋を直に置いたとしても、金属
発熱体５３からの放射熱で鍋を十分な温度まで加熱する
ことは困難であり、効率も悪い。

【０００８】そこで、本発明は上記のような略筒状に巻
回されたワークコイルと略筒状の断熱体とを有する電磁
誘導加熱装置において、放射熱によるの焼肉等の調理だ
けでなく、鍋物等の加熱調理をも効率的に行うことがで
きるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による電磁誘導加
熱装置は、略筒状の絶縁体と、その周囲に配置され、略
筒状に巻回された第１ワークコイルと、絶縁体を挟んで
第１ワークコイルと対向するように配置され、略筒状に
巻回された誘導コイルと、略筒状の絶縁体の上側開口部
に配置され、平面渦巻状に巻回され、誘導コイルの両端
間に接続された第２ワークコイルと、第２ワークコイル
の上側に配置されたトッププレートとを備えていること
を特徴とする。ここでいう略筒状には、円筒状の他、断
面が多角形の角筒状、さらには円錐や角錐を切り取った
ようなテーパーを有する筒状も含まれる。

【００１０】上記のような構造によれば、第１ワークコ
イルに供給された交流電力は電磁誘導作用によって誘導
コイルに伝達される。つまり、第１ワークコイルがトラ
ンスの一次コイルに相当し、誘導コイルが二次コイルに
相当する。そして、誘導コイルに接続された第２ワーク
コイルに交流電力が供給され、第２ワークコイルが発生
する交流磁界によって、トッププレート上に置かれた鉄
鍋等に渦電流が発生する。この結果、渦電流損による発
熱が鉄鍋に生ずる。なお、トッププレートとして、断熱
効果、耐食性、機械的強度等に優れるセラミックプレー
トが通常用いられる。

【００１１】好ましくは、第１ワークコイルを高周波駆
動する高周波インバータがさらに備えられている。例え
ば３０ＫＨｚ程度の高周波で駆動することにより、低周
波電力に比べて少ない損失で効率用よく電力を第１ワー
クコイルから誘導コイルに伝達することができる。ま
た、第１ワークコイルの外側に略筒状の磁性体が配置さ
れていることが好ましい。この磁性体は漏洩磁束を低減
して第１ワークコイルから誘導コイルへの電力伝達率を
高めると共に、装置外部への不要輻射を低減する働きを
有する。

【００１２】また、第１ワークコイル、誘導コイル及び
第２ワークコイルはアルミニウム線材を巻回したもので
あることが好ましい。銅線材に比べて、アルミニウム線
材は高温時の酸化腐食が進行しにくいので、コイルの耐
熱性が向上する。その結果、冷却手段を簡素にすること
ができ、装置のコスト低減に寄与できる。特に、アルミ
ニウム単線は、適当な固さを有し巻回状態を自己保持す
ることができるので、コイル保持構造の簡素化、冷却効
果の向上、コスト低減等に寄与することができる。な
お、単線に代えて、数本の線材をまとめて巻回してもよ
い。コイルの絶縁性を高めるために、酸化皮膜アルミニ
ウム線材、さらにはガラス被覆アルミニウム線材を用い
ることも好ましい。

【００１３】あるいは、第１ワークコイルおよび誘導コ
イルはアルミニウム線を巻回して形成し、トッププレー
トを挟んで鉄鍋等に対向する第２ワークコイルは、通常
の高周波電磁誘導加熱のワークコイルに用いられるリッ
ツ線（絶縁撚り線）を巻回して形成してもよい。

【００１４】上記のような構造の電磁誘導加熱装置は、
金属発熱体を電磁誘導加熱によって発熱させ、その放射
熱によって食品を加熱する機能と鉄鍋等を電磁誘導で加
熱する機能とを兼備させる場合に特に有意義である。す
なわち、誘導コイル及びこれに接続された第２ワークコ
イルとトッププレートとが取り外し可能であり、略筒状
の絶縁体は断熱材でできており、焼肉料理のような熱放
射加熱を行う場合は、誘導コイルに代えて略筒状の金属
発熱体を配置し、第２ワークコイル及びトッププレート
を除いて被加熱物（食品）の載置手段、例えば金網を置
く。このようにすれば、第１ワークコイルが発生する交
流磁界によって金属発熱体が赤熱し、その放射熱によっ
て金網上の食品が加熱調理される。そして、従来技術で
述べたように、食品から落ちる肉汁等は略筒状の金属発
熱体にほとんど触れることなく、その内部空間を通って
下方の受皿等に直接落下する。このため、発煙や発火が
生じにくく、熱線放射効率が低下も引き起こされない。

【００１５】上記のような金属発熱体を赤熱させること
による熱放射加熱と、鉄鍋等の電磁誘導加熱との切替え
を容易にするためには、鉄鍋等の加熱に用いられる誘導
コイル及び第２ワークコイルとトッププレートとが一体
になっていることが好ましい。具体構造として例えば、
誘導コイル及び第２ワークコイルを一本の線材で連続的
に巻回し、第２ワークコイルをトッププレートの下面に
固定すれば良い。こうすることにより、トッププレート
を取り外せば誘導コイル及び第２ワークコイルも一緒に
取り外される。

【００１６】同様に、熱放射加熱に用いられる食品の載
置手段（例えば金網）と金属発熱体とが一体になってい
ることが好ましい。例えば、金属発熱体の上部複数箇所
を載置手段の周辺部から吊り下げるように両者を固定す
ればよい。この場合、載置手段を取り外せば金属発熱体
も一緒に取り外される。このようにして、熱放射による
加熱に必要な部材セットと、鉄鍋等の電磁誘導加熱に必
要な部材セットとを簡単に取り替えることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本発明が適用される電磁誘導加熱テ
ーブルの一例を図１に示す。テーブルの下部に支柱を兼
ねるキャビネット２が設けられ、このキャビネット２の
中にインバータ電源、制御装置、冷却装置等を含む電磁
誘導加熱装置が収納されている。また、電源のオン・オ
フおよび加熱温度の調節を行うための操作パネル３がキ
ャビネット２の前に設けられている。テーブルの中央部
には、円環状の化粧枠４とその内側の金網５とが見えて
いる。

【００１８】この電磁誘導加熱テーブルは、金属発熱体
を電磁誘導加熱によって発熱させ、その放射熱によって
被加熱物、つまり食品を加熱する機能と鉄鍋等を電磁誘
導で加熱する機能とを兼備している。図１は、放射熱に
よる食品の加熱を行う場合の構成を示しており、中央の
金網５が被加熱物を載置する手段である。鉄鍋等を電磁
誘導で加熱する場合は、金網５に代えてセラミック製の
トッププレートが配置され、その上に鉄鍋等が置かれ
る。

【００１９】放射熱による食品の加熱を行う場合の電磁
誘導加熱装置の内部構造を図２に断面図で示す。図６に
示した従来例と同様に、略筒状の断熱体１１を挾んで外
側に略筒状に巻回されたワークコイル１２が配置され、
内側に略筒状の金属発熱体１３が配置されている。断熱
体１１はセラミック等の高性能断熱材を用いて、下方に
向かって先細り状の略円筒形状に成形され、上部には金
網１４の周辺部を載置する段部が形成されている。ワー
クコイル１２は、一例として、直径４ｍｍの酸化アルミ
ニウムガラス被覆単線を用いて巻回した。アルミニウム
線材は高温時の酸化腐食が進行しにくいので、ワークコ
イルの耐熱性が向上し、その結果、断熱や冷却の手段を
簡素化できる効果が得られる。また、アルミニウム単線
の場合は適当な固さを有し巻回状態を自己保持すること
ができるので、巻線固定枠が不要となる。この結果、構
造の簡素化、コスト低減、冷却効果の面でも有利であ
る。なお、単線を２本又は３本のように、比較的少数本
まとめてワークコイルを巻回してもよい。

【００２０】金属発熱体１３は、一例として、厚さ０．
５ｍｍのステンレス鋼板を加工して作成した。断熱体１
１と同様に、金属発熱体１３も下方に向かって先細り状
の略円筒形状に成形され、上部の４箇所に設けた接続部
１３ａを介して金網の周辺部に接続されている。つま
り、食品載置用の金網１４と金属発熱体１３は一体にな
っており、金網１４を取り外せば金属発熱体１３も一緒
に取り外される。また、このような構造とすることによ
り、金属発熱体１３を断熱体１１から浮かせた状態で吊
り下げ支持することができる。金属発熱体１３の下部４
箇所には、金属発熱体１３と断熱体１１とのスペースを
均一に確保するための脚部１３ｂが設けられている。

【００２１】また、断熱体１１の下側開口部の下方に
は、金網１４の上に載置された肉等の被加熱物１５から
落ちる肉汁等を受ける受皿１６が配置されている。受皿
は取り外して洗えるように装着され、加熱調理中は水が
溜められている。なお、図２では省略しているが、従来
例の図６と同様に、ワークコイル１２の外側に略筒状の
磁性体を配置し、さらにその外側に冷却用ファンを配置
することが好ましい。

【００２２】公知のインバータ電源１７によって３０ｋ
Ｈｚ程度の周波数でワークコイル１２が駆動されると、
発生した交流磁束が金属発熱体１３を通る、このとき金
属発熱体１３に渦電流が生じ、渦電流損によって金属発
熱体１３が赤熱する。赤熱した金属発熱体１３から熱線
（近赤外線、中間赤外線、遠赤外線）が放射され、この
熱線が金網１４の上にに置かれた被加熱物１５に当たる
ことにより被加熱物１５が加熱調理される。被加熱物１
５から滴下する肉汁等は略円筒状の加熱板１３の内部空
間を通って直接受皿に落ちる。したがって、肉汁等が金
属発熱体１３に落ちることはほとんど無く、発煙や発火
を抑えて金属発熱体１３から効率的に熱線を放射するこ
とができる。

【００２３】次に、電磁誘導により鉄鍋等を直接加熱す
る場合の電磁誘導加熱装置の内部構造を図３に断面図で
示す。図２に示した放射熱による加熱の場合に用いた金
属発熱体１３および金網１４が取り外され、代わりに、
誘導コイル２１と第２ワークコイル２２、およびトップ
プレート２３が装着されている。誘導コイル２１は、断
熱体（即ち絶縁体）１１を挾んで第１ワークコイル１２
と対向するように配置される。

【００２４】第２ワークコイル２２は図４に平面図で示
されるように、平面渦巻状に巻回され、その巻き始め
（外周端）と巻き終り（内周端）とが誘導コイル２１の
両端間に接続される。一例として図３に示すように、第
１ワークコイル１２と同じアルミニウム単線を用いて誘
導コイル２１、第２ワークコイル２２、及び両コイルの
接続部を連続的に巻回することができる。そして、第２
ワークコイル２２をトッププレート２３の下面に金具を
用いて取り付ける。トッププレート２３、第２ワークコ
イル２２及び誘導コイル２１が一体になっており、これ
らを１セットとして加熱装置に対して装着し、または取
り外すことができる。なお、トッププレート２３には、
耐熱性、耐食性、機械的強度等に優れるセラミックプレ
ートが用いられる。

【００２５】別の構成として、誘導コイル２１は第１ワ
ークコイル１２と同じアルミニウム単線を用いて巻回
し、第２ワークコイル２２´は高周波駆動に適したリッ
ツ線（絶縁撚り線）を用いて巻回し、図５に示すよう
に、両コイル２１，２２´を適切な線材２５で接続して
もよい。この構成例では、第２ワークコイル２２´の下
側に磁性体プレート２６が配置され、耐熱強化プラスチ
ック製の取付枠２７によって第２ワークコイル２２´と
磁性体プレート２６とがトッププレート２３の下面に固
定されている。磁性体プレートは、第２ワークコイル２
２´の下側において漏洩磁束を減らして効率を高める効
果がある。数個の扇形プレートを所定の角度間隔で配置
するだけでも効果がある。

【００２６】公知のインバータ電源１７によって３０ｋ
Ｈｚ程度の周波数で第１ワークコイル１２が駆動される
と、断熱体１１を挾んで第１ワークコイル１２と対向す
るように配置された誘導コイル２１に交流電流が誘起さ
れる。つまり、第１ワークコイル１２を一次側、誘導コ
イル２１を二次側とするトランスによって高周波電力が
伝達され、二次側に接続された第２ワークコイル２２に
供給される。そして、第２ワークコイル２２が発生する
交流磁界によって、トッププレート２３上に置かれた鉄
鍋２４の底部に渦電流が発生する。この結果、渦電流損
による発熱で鉄鍋が加熱される。

【００２７】以上のように、本発明の電磁誘導加熱装置
は、いくつかの部品、好ましくは一体化された１セット
の部品を交換するだけで、金属発熱体を赤熱させること
による焼肉等の熱放射加熱調理と、鉄鍋等を電磁誘導に
よって直接加熱することとを簡単に切替えることができ
る。しかも、金属発熱体を用いた熱放射加熱調理では、
被加熱物から落ちる肉汁等が略筒状の金属発熱体の内部
空間を通って、下方に落下するので、金属発熱体に肉汁
等が落ちることによる発煙や発火、そして熱放射の効率
低下といった問題を生じない。

【００２８】なお、本実施形態では、断熱体、ワークコ
イル、発熱体等の平面形状が円形であるが、矩形のもの
にも本発明を適用することができる。本実施形態の一例
として、第２ワークコイルを外径３００ｍｍの円形とし
たが、他に、２００ｍｍ×５００ｍｍの矩形の外形を有
する第２ワークコイルを用い、断熱体等の部材について
もこれに合わせて寸法設計したものも作製した。その結
果、熱放射加熱、鉄鍋等の電磁誘導加熱、いずれも十分
な温度に達する結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る電磁誘導加熱テーブル
の外観を示す斜視図

【図２】図１の電磁誘導加熱テーブルを熱放射加熱に用
いる場合の内部構造を示す断面図

【図３】図１の電磁誘導加熱テーブルを鉄鍋等の電磁誘
導加熱に用いる場合の内部構造を示す断面図

【図４】図３の内部構造における誘導コイルおよび第２
ワークコイルの平面図

【図５】図３の電磁誘導加熱テーブルの内部構造の変形
例を示す断面図

【図６】本発明が適用される電磁誘導による熱放射加熱
調理器の内部構造を示す断面図

【符号の説明】

１１断熱体１２第１ワークコイル１３金属発熱体１４金網１５被加熱物１６受皿１７インバータ電源２１誘導コイル２２第２ワークコイル２３トッププレート２４鍋

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】略筒状の絶縁体と、その周囲に配置さ
れ、略筒状に巻回された交流磁場発生用の第１ワークコ
イルと、前記絶縁体を挟んで前記第１ワークコイルと対
向するように配置され、略筒状に巻回された誘導コイル
と、前記略筒状の絶縁体の上側開口部に配置され、平面
渦巻状に巻回され、前記誘導コイルの両端間に接続され
た第２ワークコイルと、前記第２ワークコイルの上側に
配置されたトッププレートとを備えている電磁誘導加熱
装置。
【請求項２】前記第１ワークコイルを高周波駆動する
高周波インバータをさらに備えている請求項１記載の電
磁誘導加熱装置。
【請求項３】前記第１ワークコイルの外側に略筒状の
磁性体が配置されている請求項１記載の電磁誘導加熱装
置。
【請求項４】前記第１ワークコイル、誘導コイル、及
び第２ワークコイルが、アルミニウム線材を巻回して形
成されている請求項１記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項５】前記第１ワークコイル、誘導コイル、及
び第２ワークコイルが、酸化皮膜アルミニウム線材を巻
回して形成されている請求項１記載の電磁誘導加熱装
置。
【請求項６】前記第１ワークコイル、誘導コイル、及
び第２ワークコイルが、ガラス被覆アルミニウム線材を
巻回して形成されている請求項１記載の電磁誘導加熱装
置。
【請求項７】前記第１ワークコイル及び前記誘導コイ
ルがアルミニウム線材を巻回して形成され、前記第２ワ
ークコイルがリッツ線を巻回して形成されている請求項
１記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項８】前記誘導コイル及び第２ワークコイルと
トッププレートとが取り外し可能であり、前記略筒状の
絶縁体は断熱材でできており、前記誘導コイルに代えて
配置する略筒状の金属発熱体と、前記第２ワークコイル
及びトッププレートに代えて配置する被加熱物の載置手
段とをさらに備えている請求項１記載の電磁誘導加熱装
置。
【請求項９】前記誘導コイル及び第２ワークコイルと
前記トッププレートとが一体になっている請求項８記載
の電磁誘導加熱装置。
【請求項１０】前記金属発熱体と前記載置手段とが一
体になっている請求項８記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項１１】前記筒状絶縁体の下側開口部に被加熱
物から落下する液体または固体を受ける受皿が配置され
ている請求項８記載の電磁誘導加熱装置。