JP2004179082A

JP2004179082A - 電磁調理器用伝熱補助具

Info

Publication number: JP2004179082A
Application number: JP2002346343A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kiyokawa; 晋清川; Chizuko Kiyokawa; 千鶴子清川
Original assignee: Misato Co Ltd
Current assignee: Misato Co Ltd
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】材質、底面の形状に関係なく電磁加熱できる伝熱補助具を提供する。
【解決手段】電磁調理器６と、食材９を収容した食材容器４との間に配置される伝熱補助具３であって、この伝熱補助具３は、前記電磁調理器６の電磁誘導作用を受けて発熱する板状の発熱部材１と、この発熱部材１の上に配置されて食材容器の形状に馴染むと共に前記発熱部材１で発生させた熱を食材容器側に伝熱する特性を持つ粉粒体２とからなる電磁調理器用伝熱補助具。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁調理器（ＩＨ）に使用できないアルミニウム製や銅製、あるいは土鍋などの鍋類や容器を電磁調理器で加熱するための補助具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁調理器は、加熱に際して炎や燃焼ガスが発生しないこと、油煙の飛び散りが少ないこと、火加減の調節が容易なこと、清潔であること、安全性が高いことなどの利点より、多く使用されるようになってきた。
【０００３】
周知のように、電磁調理器はトッププレートの鍋を載せる部分の下方に加熱コイルを配置し、この加熱コイルより発生する磁力線で鍋の底部にうず電流を発生させて鍋自体を加熱して食材を加熱調理するようにしたものであるので、当然、その鍋には磁力線を受けてうず電流を発生する強磁性体を底部または鍋全体に形成したものが必要である。
【０００４】
この電磁調理用の鍋に適した金属としてアルミニウム製の容器本体の外方側底面に鉄系材料を圧着接合したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
同様に、非磁性金属の底部内に磁性金属材料を内蔵させた鍋が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
更に、土鍋の底部にカーボン板を固着させて電磁調理器で加熱できるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
その他、電磁調理器用の鍋には安価で加工し易い容器本体にアルミニウム材料を使用し、底部に磁性体からなる材料を使用したものが数多く提案されてい
る。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２─２８２１２８号公報
【特許文献２】
特開２００２─３２５６８１号公報
【特許文献３】
特開２００２─２３８７３８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された発明は、アルミニウム製鍋本体の底部の外表面に鉄系の部材を接合したものである。また、特許文献２に記載された発明は鍋の底部に磁性金属材料を内蔵させたものである。更に特許文献３に記載された発明は、土鍋の底部にカーボン板を固定したものである。
【００１０】
前記のように電磁調理器を使用する鍋は、この電磁調理器の加熱コイルに対面する部分に電磁誘導してうず電流を発生させる材料を必ず設けたものを新たに購入して使用しなければならないという問題がある。
【００１１】
特に、最近販売されているＩＨジャー炊飯器に使用されている伝熱性の良好な銅釜は、外側より、銅・ステンレス・アルミ・備長炭加工の層・フッ素樹脂の層の５層構造に構成さた高級、かつ高価なものである。
【００１２】
電磁調理器用の鍋は、ＩＨ専用鍋が最適であるが、鉄製、鋳物製、鉄ホーローも使用できる。然し、鍋の底の形状にも制限がある。
【００１３】
即ち、底が平らなもの限定されており、底が大きく内方に１ｍｍ以上の反りのあるもの、中華鍋のように外側に大きく膨らんだもの、底面にリング状の縁のあるものは電磁力の影響が少なくなるので使用できない。更に、アルミ製や土鍋や耐熱ガラス製のものは電磁力が全く作用しないので使用できないと言う問題がある。また、魚焼き網や餅焼き網やアルミはく製容器などは電磁調理器には実質的に使用できない。
【００１４】
一方、家庭の主婦達は、常にアルミニウム製鍋や鉄製の中華鍋等を使用し、また、時期的な料理用に土鍋を使用している。これらの多くは価格が安い上に調理に適した熱伝導性があり、更に取扱いに慣れている上に衝撃にも強いことからアルミニウム製のものが多く使用されている。そして、これらの鍋などは主婦達が日常使用している関係で、調理の際の食材の種類や量、それに対する調味料の種類や量などを自然に体得している。
【００１５】
最近、食器洗浄器や電子レンジ、そして電磁調理器などの厨房機器の改良は目ざましいものがあり、それに対応して鍋などの調理具を買換えているが、これは非常に不経済である上に、前記とは異なった新たな調理技術の習得が必要である。更に、マンションのような集合住宅においては、電磁調理器に合わせて新たに鍋などを購入する必要が生ずるが、実際には、これを置く場所がないという大きな問題もある。
【００１６】
そこで本発明は、これらの問題を解決するために、既に使用されているアルミニウム製鍋や土鍋などの、本来、電磁調理器に使用できない非磁性体の鍋や容器、中華鍋のように形状的にも適さない容器や鍋類を、簡単に使用できる補助発熱具を提供することを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る電磁調理器用補助具は、次のように構成されている。
【００１８】
１）電磁調理器と、食材を収容した食材容器との間に配置される伝熱補助具であって、この伝熱補助具は、前記電磁調理器の電磁誘導作用を受けて発熱する平板状の発熱部と、この発熱部の上に配置され、食材容器の形状に馴染むと共に前記発熱部の熱を食材容器側に伝熱する特性を持つ粉粒体とからなることを特徴としている。
【００１９】
２）前記発熱部は強磁性体からなる容器状であり、更に前記粉粒体は砂鉄などの強磁性体であることを特徴としている。
【００２０】
３）前記発熱部は粉粒体を受ける面にセラミックス層が設けられていることを特徴としている。
【００２１】
４）前記発熱部は粉粒体を受ける面に設けられたセラミックス層は、発熱部の表面に第１の放射スペクトルのピークを持つ第１のセラミックス層を、その上に第２の放射スペクトルのピークを持つ第２のセラミックス層を多層に形成しており、前記第１の放射スペクトルのピークの温度は、第２の放射スペクトルのピークの温度より高い温度であることを特徴としている。
【００２２】
５）第１のセラミックス層は酸化チタンであり、第２のセラミックス層は酸化アルミであることを特徴としている。
【００２３】
６）前記粉粒体は、熱の良導体からなり、電磁誘導作用を受けてそれ自体が発熱する金属の小球、線材あるいは金属板を切断した金属粒であることを特徴としている。
【００２４】
７）前記粉粒体は、電磁誘導作用を受けてそれ自体が発熱しない材質からなる熱の良導体からなる小球状、小片状であることを特徴としている。
【００２５】
８）前記粉粒体は、袋あるいは可撓性のある容器に収容されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明は、電磁調理器の調理面に平板状の発熱部を設け、更にこの発熱部の上に粉粒体の層を形成し、この粉粒体を介して鍋底や容器の底に熱伝達するもので、この粉粒体の層によって鍋や容器の底部の形状に合わせた伝熱層を形成して電磁調理が出来るようにしたものである。
【００２７】
本発明に係る電磁調理用補助具を使用することによって、鍋の材質や形状を考慮することなく調理に使用できる上に、従来は不可能と考えられていた焼き魚用網を使用して焼き調理することも可能となるのである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２９】
図１は、電磁調理用伝熱補助具と鍋（中華鍋など）との組合わせた状態を示す断面図であって、盆形の発熱部材１（発熱部、単なる板状のものでも使用可能である）の内部に伝熱性粉粒体２を収容して本発明に係る電磁調理用伝熱補助具３を構成している。
【００３０】
先づ、本発明に係る電磁調理用補助具３の使用方法を説明する。
【００３１】
電磁調理器のトッププレート６の下面に配置されている加熱コイル７の上方に本発明に係る補助具３を配置する。そして食材９を収容した鍋４（或いは容器）を発熱部材１内の伝熱性粉粒体２の上に載せ、その底面４ａを粒状体２の中に押込んで底面４ａと粒状体２との間を均して安定させて、調理の準備をする。
【００３２】
図１に示すように、鍋４は粉粒体２の上に載せているので、この粉粒体２の層が鍋底４ａの形状に合わせて窪み、如何なる形状の鍋底４ａにも対応させることができ、また、かなり広い面積で接触させることができるようになっている。
【００３３】
次に、加熱コイル７に所定の周波数の電圧を給電し、発生した電磁力を発熱部材１に作用させると、この発熱部材１の加熱コイル７に対面する底部１ａにうず電流を発生させて発熱部材１が発熱する。
【００３４】
すると、この発熱部材１に発生したうず電流に伴う発熱によって、その内部に収容されている伝熱性粒状体２が加熱され、その熱で鍋４を加熱して前記食材９を煮ることができる。
【００３５】
発熱部材１は、電磁調理器の加熱コイル７の電磁力を受けて、うず電流を効率的に発生させて発熱する材料、即ち、強磁性体を少なくとも底部１ａ（発熱部）に使用しており、これが伝熱補助具３の熱源を構成することになる。
【００３６】
この発熱部材１は、前記のように伝熱性粒状体２を収容するために、薄い鉄板、あるいは鉄板とステンレス板などを強磁性体からなる板を圧着積層した複合金属板などを使用した鍋形、盆形あるいは容器形に形成してある。
【００３７】
この発熱部材１の少なくとも底部１ａには、図２に示すように、第１のセラミックス層Ｃ１と第２のセラミックス層Ｃ２、必要に応じて別に付加されたセラミックス層をがプラズマ溶射によって形成されている。
【００３８】
そしてこの第１のセラミックス層Ｃ１（この実施の形態においては遠赤外線を効率的に放射する酸化チタンを使用）と、第２のセラミックス層Ｃ２（この実施の形態においては遠赤外線を効率的に放射する酸化アルミを使用）との関係は次の通りである。
【００３９】
図３はセラミックスの放射スペクトルを示すグラフであって、縦軸に放射量（４．Ｅ＋００、１．Ｅ＋０７、２．Ｅ＋０７、３．Ｅ＋０７・・・Ｗ／ｍ^２）を、横軸に波長（２５、１５．６、１１．３、８．９・・・μｍ）をとり、１２０℃の測定温度における黒体放射を測定したものである。
【００４０】
曲線ａ：黒体放出能、曲線ｂ：酸化アルミ（アルミナ）１００％、曲線ｃ：酸化アルミ９７％＋酸化チタン３％の混合物、曲線ｄ：酸化チタン１００％、そして、曲線ｅは、酸化アルミ８７％＋酸化チタン１３％の混合物を、プラズマ装置で溶射したものをそれぞれ示している。
【００４１】
曲線ｂの酸化アルミ１００％と、曲線ｄの酸化チタン１００％の両曲線のピーク値を見ると、酸化チタンが、８．０μｍであるのに対して、酸化アルミは１０．０μｍである。
【００４２】
従って、酸化チタンの方が高温において放射強度のピーク値を持ち、酸化アルミは酸化チタンより低温において放射強度のピーク値を持っていることが分かる。このことは、加熱される温度により放射強度が異なっていることを意味する。
【００４３】
本発明者は、この放射強度の相違点を利用した「熱の移動量と移動方向」について検討し、被加熱体に対して高温の放射熱のを受ける面に前記放射強度のピーク値における波長の短いセラミックス層Ｃ１を配置し、受けた放射熱を移動させる方向に波長の長いセラミックス層Ｃ２を設けることにより、熱エネルギーの移動量が大きく増加することが分かった。
【００４４】
この熱移動の原理の詳細は、特願２００２─３５２００７号（平成１３年１１月１６日出願参照）に記載されている。
【００４５】
本発明者等は、前記知見より、被加熱体である発熱部材１にセラミックス層Ｃ１、Ｃ２を形成する場合を説明すると、図２に示すように発熱部材１の下面ｆ１よりＱの熱を受け、この発熱部材１の内部を熱伝導により移動し、更に上面ｆ２より放出される場合は、下面側が高温で、上面がそれより低温であることを考慮して、上面ｆ２側にセラミックス層を形成するが、下層に高温でピーク値を持つ酸化チタン層Ｃ１を配置し、上層の放熱側に低温でピーク値を持つ酸化アルミＣ２を配置して積層構造とする。通常の熱移動に対しては、二層のセラミックス層でで熱移動のコントロールは十分であるが、更に三層とすることもできる。
【００４６】
この二重のセラミックス層Ｃ１／Ｃ２を発熱部材１の放熱側に形成することによって、このセラミックス層を形成しない発熱部材を使用した場合に比較して、約２５〜３５％もの熱の移動量が増加することが実験的に判明している。
【００４７】
前記にように、セラミックス層は、高温側に酸化チタンを、低温側に酸化アルミを使用した点については、これらのセラミックスは入手し易く、安価であり、更に、その特性が良く理解されているからである。従って、他のセラミックスを使用する場合も前記と同様な方法で選定することが可能である。
【００４８】
前記二種類のセラミックス層Ｃ１、Ｃ２の持つ放射強度の中間の値を持つセラミックス層を得たい場合はブレンド法を採用すると良い。具体的には、酸化アルミをベースとして、これに酸化チタンを５、１０、１５、２０、２５、３０％と添加量を増加することによって目的とする特性を持つものを得ることが可能である。
【００４９】
図３の曲線ｃは酸化アルミをベース材として、酸化チタンを３％を混入させたもの、また、曲線ｅは酸化アルミをベース材として、これに酸化チタンを１３％混入させたもの示している。
【００５０】
次に、伝熱性粒状体２は、図４（Ａ）に示すように球形のもの、（Ｂ）に示すように短円柱型のもの、更に（Ｃ）に示すようにサイコロ形のもの、（Ｄ）に示すように鱗片形のものなど、製造し易く、発熱部材１の収容部に高密度に充填できるものを採用すれば良い。これの素材と寸法については、熱の移動量を求めて決定すれば良い。
【００５１】
一般的な材質としては、砂鉄、鉄粉等の強磁性体のものを使用してこれも発熱させるようにするのがよい。しかし、熱伝達を考慮して、銅粉、アルミ粉などの金属の粉粒体を使用するこのも可能であり、更に、熱伝導性に優れた非金属を使用することも可能である。
【００５２】
また、前記のようにセラミックス層の放射特性を活かす意味で、伝熱性粒状体２の表面にセラミックス層を形成してこれより熱放射させるようにすることも可能である。
【００５３】
また、発熱部材１の収容部の面（上面）一種類の材料からなる伝熱性粉粒体を使用しているが、場合によっては充填率と熱伝達性を考慮して材料、粒度、混合量などを考慮してブレンド形にして使用することも可能である。
【００５４】
例えば盆状の発熱部材１内に砂鉄などの粉粒体２を収容した場合は、鍋４の底面にこの砂鉄が付着しやすいので、これを回避するために図５に示すように柔らかい金網１１を使用して、その内部に伝熱性粉粒体２を入れて、座布団状として前記盆状の発熱部材１の中に入れて、鍋４の形状に合わせて変形させながら使用することによって、効率的に鍋４を電磁加熱することができる。
【００５５】
図６は、他の発熱部材１Ａを示すもので、鉄板製の底板１２を陶磁器製の枠体１３に設けて取り扱いし易い形にしている。なお、１３は柔らかい金網などの仕切りを示しており、これによって上層の粉粒体２ａと下層の粉粒体２とを分離させて、調理する温度に合わせて伝熱させるようにしている。
（実施例）
厚さが５ｍｍの鉄板を使用し、直径が２５ｃｍの盆状の発熱部材１の素材と製作し、その上面に酸化チタンと酸化アルミからなる二層のセラミックス層をプラズマ溶射により設けて発熱部材１を構成した。そして、この発熱部材１の内部の伝熱性粉粒体２として砂鉄を厚さ２０ｍｍに充填した。
【００５６】
この砂鉄を入れた発熱部材１を、市販の消費電力が１３００Ｗの電磁調理器の加熱部に載せて加熱したところ、砂鉄は短時間に１８０℃に加熱された。なお、その時のトッププレートの温度は２４０℃であり、調理に必要な温度に発熱していることを確認した。
【００５７】
そして、下面が膨出したアルミ製の鍋に水をいれ、これを前記砂鉄の上に載せて水を沸騰させたところ、電磁調理器で直接に湯を沸かす場合に比較して遜色のない加熱ができることが分かった。
【００５８】
なお、本発明に係る発熱部材１の内面に、セラミックス層が二層に形成されているが、このセラミックス層を有しない鉄板製の単なる盆状の発熱部材に比較すると、かなり熱伝達性に優れていることが分かった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明に係る電磁調理器用伝熱補助具は、電磁調理器と、食材を収容した食材容器との間に配置される伝熱補助具であって、この伝熱補助具は、前記電磁調理器の電磁誘導作用を受けて発熱する板状の発熱部と、この発熱部の上に配置され、食材容器の形状に馴染むと共に前記発熱部の熱を食材容器側に伝熱する特性を持つ粉粒体とで構成されている。
【００６０】
従って、本来ならば電磁調理装置に使用できないような、アルミ製、陶磁器製、耐熱ガラス製の材料と、鍋の下面が凹形のもの、リング状の支持足を有するものなどの特殊な形状を持つ鍋類や容器類を、専用の鍋類と同様に電磁調理装置に使用することができる。
【００６１】
このことは、従来から使い慣れているアルミ鍋や土鍋等の鍋類をそのまま使用できることを意味しており、電磁調理器に合わせて鍋などの調理器具を準備する必要がなく、したがって調理器具を管理する上で極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁調理装置用伝熱補助具の使用方法の説明図である。
【図２】発熱部材の底面に形成したセラミックス層を示す断面図である。
【図３】セラミックスの種類と放射能との関係を示すグラフである。
【図４】各種の粉粒体の形状を例示しており、（Ａ）は球形、（Ｂ）は円柱形、（Ｃ）はサイコロ形、そして（Ｄ）は鱗片形をそれぞれ示している。
【図５】柔らかい金網にいれた粉粒体の座布団の一部を示す断面図である。
【図６】他の形式の電磁調理装置用伝熱補助具を示す断面図である。
【符号の説明】
１発熱部材２伝熱性粉粒体３電磁調理装置用伝熱補助具
４鍋４ａ底面６トッププレート（電磁調理装置）
７加熱コイル８食材１１金網

Claims

電磁調理器と、食材を収容した食材容器との間に配置される伝熱補助具であって、この伝熱補助具は、前記電磁調理器の電磁誘導作用を受けて発熱する板状の発熱部と、この発熱部の上に載置され、食材容器の形状に馴染むと共に前記発熱部の熱を食材容器側に伝熱する粉粒体とからなる電磁調理器用伝熱補助具。
前記発熱部は強磁性体からなる容器状であり、更に前記粉粒体は砂鉄などの強磁性体である請求項１記載の電磁調理器用電熱補助具。
前記発熱部は粉粒体を受ける面にセラミックス層が設けられている請求項１記載の電磁調理器用電熱補助具。
前記発熱部は粉粒体を受ける面に設けられたセラミックス層は、発熱部の表面に第１の放射スペクトルのピークを持つ第１のセラミックス層を、その上に第２の放射スペクトルのピークを持つ第２のセラミックス層を多層に形成しており、前記第１の放射スペクトルのピークの温度は、第２の放射スペクトルのピークの温度より高い温度である請求項１記載の電磁調理器用伝熱補助具。
第１のセラミックス層は酸化チタン、第２のセラミックス層は酸化アルミである請求項３記載の電磁調理器用伝熱補助具。
前記粉粒体は、熱の良導体からなり、電磁誘導作用を受けてそれ自体が発熱する金属の小球、線材あるいは金属板を切断した金属粒である請求項１記載の電磁調理器用伝熱補助具。
前記粉粒体は、電磁誘導作用により自体が発熱しない材質からなる熱の良導体からなる小球状、小片状である請求項１記載の電磁調理器用伝熱補助具。
前記粉粒体は、耐熱性の袋、あるいは可撓性のある容器に収容されている請求項１記載の電磁調理器用伝熱補助具。