JP6623272B2 - 電磁調理器 - Google Patents

Description

本発明は、電磁調理器に関する。

ガスや火を使用せずに、電力のみで動作する電磁調理器が知られている。電磁調理器は、加熱コイルによって発生した磁束が金属の調理鍋に作用して金属の中に渦電流を発生させ、金属の抵抗分によってジュール熱が発生し、調理鍋自体が発熱するものである。

最近では、米を金属鍋、土鍋等で炊くことが行われている。通常の土鍋は、電磁調理器では使用することができないが、金属鍋と電磁調理器とを組み合わせて米を炊くことができる。電気炊飯器は、自動的に炊飯を行うことができるが、比較的高価であり、炊飯および炊飯に関連する調理しか行うことができず、汎用性に劣る問題がある。これに対して金属鍋と電磁調理器とを組み合わせて炊飯を行う方法では、炊飯以外の加熱調理を行うことができ各種の調理が可能である。例えば特許文献１には、電磁調理器を使用して炊飯を自動的に行うことが記載されている。

炊飯の手順は、米を研ぐ作業、米を浸す工程、米を本炊きする工程となる。浸し工程では、芯まで火を通すために、夏季では、３０分程度、冬季では、１時間程度水に米を浸すようになされる。米をおいしく炊くために、室温の水に浸すのではなく、４０℃〜６０℃の温度の水に所定時間（例えば２０分程度）浸した方が米の吸水量が増加し、酵素（アミラーゼ）の活性が高くなり、ご飯の甘味を増加させることが知られている（例えば特許文献２参照）。さらに、加熱を行うことによって、浸し工程の時間を短くすることができる。

特開２００３−３１９８７５号公報 特開２０１２−０００３８３号公報

電磁調理器とは別体の鍋の場合には、鍋にセンサを取り付けることが不可能である。特許文献１に記載のものでは、天板の下方に温度センサを取り付け、温度センサの出力から温度変化率を検出して自動的に炊飯を制御している。変化率から沸騰検出および炊き上がり検出を行うようにしている。しかしながら、間接的に鍋または被調理材の温度を検出しようとしても、精度良く温度を制御することが難しい。さらに、特許文献１に記載の炊飯は、沸騰工程と炊き上げ工程と、蒸らし工程とからなるもので、加熱浸し工程を有しないものであった。したがって、ご飯の旨みに欠ける問題があった。

したがって、本発明の目的は、温度センサの検出出力によるフィードバック制御によらず、熱浸し工程によって旨みのあるご飯を炊くことができる電磁調理器を提供することにある。

本発明は、筐体上部に設けられた天板と、筐体内部に設けられた加熱コイルと、加熱調理モードに関連する入力部と、炊飯モードに関連する入力部とが水平方向で分割されて設けられた操作パネルと、入力部からの入力に対応する加熱時間と加熱量を含む調理条件を指示する制御データを記憶する記憶部と、制御データに従って加熱コイルの駆動を制御する制御部と、を備え、操作パネルは、１つの加熱コイルに対して加熱調理モードに関連する入力部からの入力と炊飯モードに関連する入力部からの入力とが行なえるよう構成され、炊飯モードに関連する入力部は、炊飯モードの入／切を切り替える炊飯キーと、調理条件を選択するためのコース選択キーと、炊飯する量を指定するための合数選択キーとを有し、加熱調理モードに関連する入力部は、加熱モードの入／切を切り替える加熱キーを有し、コース選択キー及び合数選択キーが炊飯キー及び加熱キーの間に配置された電磁調理器である。

本発明の好ましい態様は、下記の通りである。
炊飯モードが浸し工程と、本炊き工程と、保温工程とを有し、浸し工程と、本炊き工程と、保温工程とのそれぞれに対応する制御データが記憶部に格納される。
浸し工程は、開始時に短時間、調理鍋を加熱し、その後、加熱を停止するように、制御データによって制御される。
筐体内部に温度センサを設け、温度センサによって異常温度を検出した場合、入力部からの入力を受け付けないように制御部が動作する。
調理鍋がほぼ平坦な底板および周面側板とを有する有底円筒状とされ、周面側板は、底板の厚みの略１／２以上の厚みであって、３mm以下の厚みとされたものである。
底板の厚みが４mm以上とされ、周面側板の厚みが２mm〜３mmとされる。

少なくとも一つの実施形態によれば、コース選択キー及び合数選択キーが炊飯キー及び加熱キーの間に配置されているので、炊飯キーを押す前に加熱キーを間違えて押すおそれを小さくすることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本発明中に記載されたいずれかの効果であっても良い。

本発明の一実施の形態による電磁調理器の一例の外観斜視図である。 本発明の一実施の形態による電磁調理器の使用状態を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態の操作パネルの拡大平面図である。 本発明の一実施の形態に使用できる鍋の平面図、正面図、側面図、断面図である。 本発明の一実施の形態に使用できる鍋に蓋部を被せた状態の断面図である。 本発明の一実施の形態の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態の制御処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態における内部過熱防止処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態のルックアップテーブルの一例を示す図である。 炊飯モードの一例における加熱出力および温度の時間変化を示すグラフである。

以下に説明する実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
なお、本発明の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
＜１．第１の実施の形態＞
＜２．変形例＞

＜１．第１の実施の形態＞
図１に外観を示すように、第１の実施形態の電磁調理器１１は、概ね、薄い直方体の箱形状の筐体１３の上方に天板１２が取り付けられている。電磁調理器１１は、例えば、６５ｍｍ程度の厚さを有する。天板１２は、耐熱性のガラス等で構成されている。天板１２の表面には、同心円が描かれている。例えば同心円のうち半径が小さい方の円は、加熱部の加熱コイルの外周を表しており、半径が大きい方の円は、対応する加熱部で加熱し得る鍋の直径の目安を与えるものである。なお、電磁調理器１１の筐体１３の底面には、吸気口が設けられ、筐体の側面には、排気口が設けられている。

図２に示すように、鍋２１は、電磁調理器１１の天板１２上に載置されて使用される。さらに、鍋２１または他の鍋を使用して、電磁調理器１１によって通常の加熱調理を行うことが可能とされている。加えて、鍋２１と電磁調理器１１とを組み合わせることによって、電気炊飯器と同様に、自動制御によって炊飯を行うことが可能とされている。すなわち、電磁調理器１１の炊飯モードによって自動的にご飯を炊くためには、鍋２１を使用することが推奨される。

筐体１３の天面の一部が傾斜面とされ、傾斜面にユーザインターフェース部としての操作パネル１４が設けられている。操作パネル１４の一例を図３に拡大して示す。操作パネル１４は、水平方向で第１の領域１５および第２の領域１６に分割され、第１の領域１５に炊飯モードに関連する入力部が設けられ、第２の領域１６に加熱調理モードに関連する入力部が設けられている。

第１の領域１５には、炊飯モードの入／切を切り替える炊飯キーＳ１と炊飯ランプＬ１と、保温モードの切りを指示する保温キーＳ２と保温ランプＬ２と、炊き上がり（炊き具合）の状態を指定するコース選択キーＳ３とコースランプＬ３と、炊く合数を指定する合数選択キーＳ４と合数ランプＬ４とが設けられている。標準コース、やわらかコース、かためコース、早炊きコースとの一つを炊飯コースとして選択可能としている。例えば、最大３合を炊くことが可能とされている。

第２の領域１６には、加熱モードの入／切を切り替える加熱キーＳ５と加熱ランプＬ５と、火力を切り替えるための火力調整キーＳ６およびＳ７と、火力表示ランプＬ６とが設けられている。例えばキーＳ１〜Ｓ７として、コンタクトスイッチが使用され、ランプＬ１〜Ｌ６として発光ダイオードが使用される。なお、操作パネル１４をタッチパネルの構成としても良い。このように、炊飯モード用のキーＳ１〜Ｓ４と、加熱調理用のキーＳ５〜Ｓ７とを分離した領域に設けているので、キーの押し間違えのおそれを少なくできる。例えば炊飯キーＳ１を押す前に加熱キーＳ５を間違えて押して加熱モードとなるおそれを軽減できる。さらに、各領域の配色を異にし、視認性を高めている。

図４Ａは、本発明の一実施の形態に使用できる電磁調理器用鍋の平面図、図４Ｂは、その正面図、図４Ｃは、その右側面図、図４Ｄは、図４ＡのＤ−Ｄ'線断面図、図４Ｅは、図４ＡのＥ−Ｅ'線断面図である。図５は、鍋に蓋部を被せた状態の断面図である。

鍋２１は、図４に示されるように、有底円筒状で、ほぼ平坦な底部２２および周面側板２３を有する。鍋２１は、例えばアルミ合金のダイカストによって一体成形されたものである。アルミ合金は、誘導加熱によって発熱しないので、底部２２の外面に対して、発熱用金属として、鉄またはステンレスが設けられている。例えば底部２２に対して、鉄またはステンレスが溶射されている。溶射に限らず、ステンレス板を貼り付けても良い。なお、一実施の形態の鍋は、熱伝導が良いアルミ合金を使用しているので、電磁調理器に限らず、直火でも使用できる。

周面側板２３の上部の内周面の全周に亙り平坦面状の段差２４が形成されてなり、段差２４が蓋部２５（図５参照）を載置するための受け部となる。段差２４は、周面側板２３の上端から蓋の厚みがほぼ隠れる位置に内方に突出されている。

図５に示すように、鍋に蓋部２５を載置すると、蓋部２５の周縁と上部の段差２４とが略全周に亙って互いの面同士が接し、鍋の内部が蓋部２５によって遮断された状態となる。この状態では、例えば、鍋に調理物と適量の水を入れて熱すると、沸騰した水蒸気熱で鍋が熱せられるとともに、鍋の内側に噴出される水蒸気により調理物が蒸される。この場合、熱や水分等が外へ逃げにくくなると共に、水蒸気が適度に略全周から、内側周壁に沿って上方へ発生される。したがって、鍋２１で発生した水蒸気を鍋内で循環させることで、鍋内を高温高圧状態とし、素材の旨みを引き出すことができる。

図５に示すように、蓋部２５の裏面には、複数の半球状の水滴誘導部２６が形成されているので、水蒸気が蓋部２５の水滴誘導部２６から、速いタイミングで多数発生する水滴となり、鍋２１へ滴下還元されることとなる。このように、水蒸気を、水滴誘導部２６を介して、鍋２１へ確実に滴下し、還元機能を確実に果たすことかできる。

図４および図５に示すように、鍋２１の上縁側面より側方に突出してなる把手２７を設けているので、加熱直後でも鍋２１の側面への接触が避けられ、また、鍋２１内からの熱も伝わりにくいため、火傷等を防ぎながら、安全に取り出しや持ち運び等ができる。さらに、把手２７が側方に突出しているので、加熱調理直後の熱い蒸気に触れることなく、より安全に持ち運びができる。

蓋部２５の中心には、蓋の把手２８が取り付けられている。蓋部２５の裏面の中心位置に蒸気切替レバー２９が設けられている。蒸気切替レバー２９は、内部の水蒸気を閉じ込めるか、外部に排出するかを切り替えるために設けられている。調理方法に応じて蒸気切替レバー２９が切り替えられる。炊飯時には、水蒸気を閉じ込める位置に設定される。

上述した鍋２１は、開口の径が約１８cmであり、炊飯用として使用する場合には、３合までの米を炊くことが可能とされている。図示を省略しているが、鍋２１の内側には、１合、２合、３合のそれぞれに対する水量を示す目盛りが表示されている。

さらに、鍋２１の表面の全体に対して、黒色のセラミックコーティングが施されている。セラミックコーティングによって、遠赤外線効果を生じさせ、米をムラなく十分に加熱することができる。鍋２１は、全体的に既存の電磁調理器用鍋に比して肉厚とされている。一例として、底部（発熱用金属を含む）２２の厚みが４．２mmで、周面側板２３の厚みが２．５mmとされている。このような厚みによって、後述する炊飯時に、旨みのあるご飯を炊くことが可能とされている。

筐体１３内には、加熱部としての加熱コイル、加熱コイルに対して駆動電流を供給するインバータ回路、駆動部を制御する制御部、加熱コイル等の発熱を冷却するためのファン、磁気シールド等が収納されている。

図６は、電磁調理器の電気的構成を概略的に示すブロック図である。加熱コイル１が天板１２の下方に配置され、天板１２上に載置されている鍋２１に対して高周波磁束を与える。天板１２の下方には、異常温度を検出するために、温度センサ５が設けられている。

加熱コイル１に対しては、インバータ回路２から高周波（例えば２５ｋＨｚ）の交流電流が供給されることにより、加熱コイル１の周辺に磁束が発生し、磁束が鍋２１（発熱用金属）を通過するときに鍋２１の内部を無数のうず電流が発生し、うず電流が流れるとき、なべ底の発熱用金属の電気抵抗で熱が発生する。この熱によって、被調理材が加熱される。

インバータ回路２には、制御部３からの高周波信号（スイッチング信号）が供給される．制御部３は、電磁調理器１１の全体の動作を制御するもので、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などにより構成されるマイクロコンピュータの構成とされる。マイクロコンピュータに対してＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が接続されている。マイクロコンピュータは、ユーザインターフェース部としての操作パネル１４からの入力および温度センサ５からの検出信号を受け付け、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、電磁調理器１１を制御する。図６においては、操作パネル部１４のキーＳ１〜Ｓ７を単に操作キーＳと示し、ランプＬ１〜Ｌ６を単に表示器Ｌと示している。

さらに、制御部３には、不揮発性メモリで構成される記憶部４が設けられている。記憶部４には、ルックアップテーブル上に配列される加熱調理モードおよび炊飯モードの全ての調理条件を網羅した制御データが記憶され、加熱調理モードまたは炊飯モードの入力に対応する加熱時間と加熱量を指示し、該制御データにしたがって、電磁調理器１１の動作が制御される。制御データは、入力に対応する加熱時間と加熱量の組合せが時系列で構成されるものである。

米を炊く場合の使用方法について説明する。
１．計量カップで米の量を計る。
２．鍋２１で米を研ぐ。
３．鍋２１の内側に表示されている目盛りを目安に水を入れる。
４．鍋２１を電磁調理器１１の天板１２上にセットする。天板１２上の内側の円に合わせて鍋２１が置かれる。蒸気切替レバー２９は、蒸気を閉じ込める位置にセットする。
５．電源コードを接続する。
６．操作パネル１４のコース選択キーＳ３によって炊き上がり（炊き具合）が選択する。合数選択キーＳ４によって合数が選択する。なお、選択したコースおよび合数に対応するランプが点灯する。

７．炊飯キーＳ１を押して炊飯を開始する。炊飯キーＳ１を押すと、炊飯ランプＬ１が点灯する。炊飯キーＳ１が押されて炊飯モードが開始した後では、加熱キーＳ５〜Ｓ７が押されても、キーの入力を制御部が受け付けず、炊飯モードが維持される。さらに、炊飯モード中に炊飯キーＳ１を押すことによって、炊飯モードを停止することができる。
８．米が炊きあがると、例えば音によってユーザに炊き上がりが通知されると共に、炊飯ランプＬ１が消え、保温工程に移る。保温工程では、保温ランプＬ２が点灯する。保温工程は、所定時間例えば１２時間後に自動的に終了する。保温キーＳ２を押して保温工程を終了させても良い。なお、炊きあがったら直ちにご飯をほぐすことが好ましい。

図７のフローチャートを参照して上述の炊飯モードの処理について説明する。炊飯モードが加熱浸し工程と、本炊き工程と、保温工程とを有し、加熱浸し工程と、本炊き工程と、保温工程とのそれぞれに対応する制御データが記憶部４に保持される。

ステップＳＴ１：炊飯開始
ステップＳＴ２：合数選択キーＳ４によって合数が選択
ステップＳＴ３：コース選択キーＳ３によって炊き上がり（炊き具合）が選択
ステップＳＴ４：合数とコースとに対応して使用する制御データを決定
ステップＳＴ５：炊飯キーＳ１がオン
ステップＳＴ６：鍋２１を加熱
ステップＳＴ７：炊飯完了
なお、炊飯キーＳ１をオンした後に合数選択およびコース選択を行っても良い。

さらに、図８に示すように、定期的に温度センサ５により異常温度が検出されたか否かが判定される（ステップＳＴ１１）。若し、異常温度が検出されると、ステップＳＴ１２に処理が移り、操作パネル部１４からの全ての入力の受け付けが禁止される。そして、加熱が停止される（ステップＳＴ１３）。このような処理によって、温度センサ５の周囲の過熱に対する安全対策がなされている。

記憶部４には、例えば図９に示すように、制御データのルックアップテーブルが記憶されている。米量（合数）、炊き具合（コース）の全ての組合せに対応して加熱時間と加熱量の組合せが時系列で規定されている。

図１０は、電磁調理器１１によって、炊飯（例えば１合、標準コース）を行う場合、加熱出力と鍋２１の底部（または鍋２１内の調理物）の温度の時間変化の一例を示すグラフである。加熱が開始されてＴｓ１１の期間、鍋２１が加熱量Ｗｓ１１でもって加熱され、温度が急激に上昇する。鍋２１内の被調理材（米および水）の温度も徐々に上昇し、５０℃程度まで加熱される。同時に熱が鍋２１の底部２２から周面側板２３に伝達される。期間Ｔｓ１１の後の期間Ｔｓ１２においては、加熱が停止される。期間Ｔｓ１１およびＴｓ１２を合計した期間が浸し工程の期間である。一例として、（Ｔｓ１１＝２分）（Ｔｓ１２＝２０分）に設定されている。

期間Ｔｓ１２では加熱していないので、温度が低下する。上述した鍋２１は、周面側板２３の厚みが従来の鍋に比して厚いものとされているので、周面側板２３の蓄熱効果がより大きくなり、浸し工程における温度低下の割合が小さく、４０℃〜５０℃の間に温度が保持される。このように、５０℃前後の水に所定時間浸すことによって、米の吸水量が増加し、酵素（アミラーゼ）の活性が高くなり、ご飯の甘味を増加させることができる。

浸し工程に次いで、加熱（本炊き）工程がなされる。加熱工程の最初の期間Ｔｓ１３において、加熱量がＷｓ１３と大きくされ、後の期間Ｔｓ１４において、加熱量がＷｓ１４と加熱量が小さくされる。期間Ｔｓ１３が強火の期間で、期間Ｔｓ１４が弱火の期間である。

加熱工程に次いで、保温（蒸らし）工程がなされる。保温工程では、加熱が停止される。上述したように、所定時間例えば１２時間経過すると、自動的に保温工程が終了される。保温工程では、加熱がなされないが、鍋２１の蓄熱効果によって、鍋２１の温度低下が緩やかなものとされる。

コース選択キーＳ３によって、「やわらか」コースが選択されると、図１０における浸し工程の期間ＴＳ１２が標準コースに比してより長いものとされる。コース選択キーＳ３によって、「かため」コースが選択されると、図１０における浸し工程の期間ＴＳ１２が標準コースに比してより短いものとされる。コース選択キーＳ３によって、「早炊き」コースが選択されると、図１０における浸し工程の期間ＴＳ１２が省略され、炊飯時間を短くすることができる。「早炊き」コースの場合、炊き上がりがかためとなる。

＜２．変形例＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。例えば本発明において、制御データは、加熱調理モードの制御のためのデータであって良い。さらに、炊飯モードおよび加熱調理モードの両方の制御のためのデータであっても良い。また、炊飯モードの種類は、上述したコース以外のものも可能である。

１・・・加熱コイル
２・・・インバータ回路
３・・・制御部
４・・・記憶部
１１・・・電磁調理器
１２・・・天板
１３・・・筐体
１４・・・操作パネル
２１・・・鍋
２２・・・底部
２３・・・周面側板

Claims (6)

1. 筐体上部に設けられた天板と、
   筐体内部に設けられた加熱コイルと、
   加熱調理モードに関連する入力部と、炊飯モードに関連する入力部とが水平方向で分割されて設けられた操作パネルと、
   前記入力部からの入力に対応する加熱時間と加熱量を含む調理条件を指示する制御データを記憶する記憶部と、
   前記制御データに従って前記加熱コイルの駆動を制御する制御部と、を備え、
   前記操作パネルは、１つの加熱コイルに対して前記加熱調理モードに関連する入力部からの入力と前記炊飯モードに関連する入力部からの入力とが行なえるよう構成され、
   前記炊飯モードに関連する入力部は、炊飯モードの入／切を切り替える炊飯キーと、前記調理条件を選択するためのコース選択キーと、炊飯する量を指定するための合数選択キーとを有し、前記加熱調理モードに関連する入力部は、加熱モードの入／切を切り替える加熱キーを有し、
   前記コース選択キー及び前記合数選択キーが前記炊飯キー及び前記加熱キーの間に配置された電磁調理器。
2. 前記炊飯モードが浸し工程と、本炊き工程と、保温工程とを有し、
   前記浸し工程と、前記本炊き工程と、前記保温工程とのそれぞれに対応する前記制御データが前記記憶部に格納される
   請求項１に記載の電磁調理器。
3. 前記浸し工程は、開始時に短時間、調理鍋を加熱し、その後、加熱を停止するように、前記制御データによって制御される
   請求項２に記載の電磁調理器。
4. 前記筐体内部に温度センサを設け、前記温度センサによって異常温度を検出した場合、前記入力部からの入力を受け付けないように前記制御部が動作する
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電磁調理器。
5. 前記調理鍋がほぼ平坦な底板および周面側板とを有する有底円筒状とされ、
   前記周面側板は、前記底板の厚みの略１／２以上の厚みであって、３mm以下の厚みとされたものである
   請求項３に記載の電磁調理器。
6. 前記底板の厚みが４mm以上とされ、前記周面側板の厚みが２mm〜３mmとされる
   請求項５に記載の電磁調理器。

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