JP3698116B2

JP3698116B2 - Heating plate and pan for induction heating cooker

Info

Publication number: JP3698116B2
Application number: JP2002156899A
Authority: JP
Inventors: 淳麻植; 英賢川西; 聡清水; 春生石川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: JP2003339547A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、本来誘導加熱調理器で加熱が出来なかった非金属性の鍋において、誘導加熱調理器で加熱が出来るようにするとともに、自己温度制御機能を付与することにより、調理物の焦げ過ぎや発火等の不安全状態の発生を防止する誘導加熱調理器用加熱プレート及び誘導加熱調理器用非金属鍋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、誘導加熱調理器はその安全性や使いやすさ、高熱効率という優れた特徴が理解され、一般家庭に広く普及されつつある。また２００Ｖ対応の機種も開発されており、高火力という点でも一般に理解されてきている。
【０００３】
誘導加熱調理器は、図１０に示すように、トッププレート２１の下部に配置された加熱コイル２２に高周波電流を印加することにより発生する高周波磁束により、トッププレート上に置かれた鉄やステンレス製の被加熱物２３（鍋）に渦電流を発生させ、鍋自身が直接発熱するように制御部２４で制御したものである。
【０００４】
また誘導加熱調理器のトッププレート下部には、鍋の温度を検知する温度センサ２５も標準的に装備され、検知する温度に応じて加熱状態を制御する「温度過昇防止機能」を付与できるため安全に使用することが可能である。
【０００５】
しかし近年の誘導加熱調理器は高火力がゆえに、調理物が焦げつきやすいとか、少量の油で調理をすると、油の発火温度付近まで加熱される可能性もあり、更なる安全性の確保が求められてきた。
【０００６】
そこで近年では、特許第２９１７５２６号や特許第３０７９５７３号にもあるように、鍋に使用する金属として、実調理に使用する温度付近にキュリー点を有する金属を用いることが提案されている。金属はキュリー点以上では磁性が無くなる為、誘導加熱では加熱しないという特徴がある。この特徴を活かして、鍋自身の温度がキュリー点付近以上に加熱されない鍋（以下「感温鍋」と称する）も検討されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように優れた特性を有する誘導加熱調理器であるが、加熱方法の特性上、土鍋やガラス製の鍋など非金属材料でできた調理器が使用できないという課題があった。このような課題に対応する為に、例えば土鍋の底面に銀の薄膜等を形成することにより、誘導加熱が可能な鍋が提案されている。しかし鍋の基材がセラミックのような非金属材料の場合、金属と比較して熱伝導が悪いため、薄膜で誘導加熱された熱がなかなか鍋全体に伝わらず、その為発熱部の温度が上昇しやすいという課題があった。この課題は鍋を空焼きされた場合に顕著に表れ、発熱層の断線や剥離という現象が生じやすかった。
【０００８】
また誘導加熱で発熱可能な金属等を備え、その上に誘導加熱で発熱しない鍋を置くことにより、間接的に鍋を加熱する構成である加熱プレート等も提案されているが、この場合も、鍋と加熱プレート間の熱伝導が悪く、鍋が十分に加熱されないとか、加熱プレートの温度が上昇しすぎて、調理器本体の温度制御機能により加熱が停止してしまうという課題があった。
【０００９】
またステンレス製のプレートを土鍋等の非金属製の鍋の中に投入して、誘導加熱にてそのプレートを加熱する方法も提案されているが、この場合はプレートに調理物がこびり付きやすい他、調理器本体の温度センサは一般的に図１０に示すように、非常に熱伝達性の悪いトッププレート及び非金属製の鍋を通して温度を検知するため、プレートの温度が異常に上昇しても温度センサでの検知が遅れてしまい不安全状態になってしまうという致命的な課題があった。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、土鍋やガラス製鍋などの非金属性の鍋等を効率的に加熱するとともに、異常加熱の際は加熱プレートの自己温度制御機能により、所定温度以上に温度が上がらないようにすることにより、安全性を確保した誘導加熱調理器用加熱プレート及び誘導加熱調理器用非金属製鍋を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に本発明は、非磁性金属と、一方のキュリー温度が１００℃以下で、もう一方のキュリー温度が１００℃以上である２種類の異なる所定のキューリー温度を有する磁性金属とを備え、前記磁性金属の間に前記非磁性金属を挟むようにして一体化させて裏と表の両方で異なる温度の自己温度制御機能を有すると共に鍋底面との間に空間層を設けるような構成とした誘導加熱調理器用加熱プレートを、非金属製鍋に投入して加熱するものである。このような構成にすることにより、１００℃以下のキュリー温度を有する面を下にして加熱プレートを設置すると、誘導加熱調理器本体の火力設定にかかわらず、鍋の中の水分が沸騰しないので、長時間の煮込みが必要な調理において、より安全に調理ができるとともに、１００℃以上のキュリー温度を有する面を下にして加熱プレートを設置すると、鍋の中の水分が沸騰するとともに、設定温度に応じた調理を安全に行なうことが可能である。また、この空間層に進入した水分等を通して効率良く調理物に熱を伝えることができる。また前記加熱プレートの加熱面側、即ち磁性金属側に接する水分が少量の場合は、その水分の温度が急激に上昇する為突沸現象が発生する場合があるが、本構成の様にすることにより、この空間層に一定量の水分が存在するので、前述のような突沸現象も発生しにくくなる。
【００１２】
【発明実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、２種類の磁性金属において、一方のキュリー温度が１００℃以下、もう一方のキュリー温度が１００℃以上に設定することによるものである。このような構成にすることにより、１００℃以下のキュリー温度を有する面を下にして加熱プレートを設置すると、誘導加熱調理器本体の火力設定にかかわらず、鍋の中の水分が沸騰しないので、長時間の煮込みが必要な調理において、より安全に調理ができるとともに、１００℃以上のキュリー温度を有する面を下にして加熱プレートを設置すると、鍋の中の水分が沸騰するとともに、設定温度に応じた調理を安全に行なうことが可能である。
【００１３】
また、誘導加熱調理器用加熱プレートと鍋底面の間に空間層を設けたものである。このような構成にすることにより、この空間層に進入した水分等を通して効率良く調理物に熱を伝えることができる。また前記加熱プレートの加熱面側、即ち磁性金属側に接する水分が少量の場合は、その水分の温度が急激に上昇する為突沸現象が発生する場合があるが、本構成の様にすることにより、この空間層に一定量の水分が存在するので、前述のような突沸現象も発生しにくくなる。
【００１４】
本発明の請求項２記載の発明は、誘導加熱調理器用加熱プレートにおいて、プレートの下面で発生する水蒸気等の気泡を通す為の穴を設けたものである。このような構成にすることにより、加熱プレート裏面で発生する水蒸気等の気泡が効率的に抜けるため、突沸等が発生しにくく安定して調理することができる。また、穴の位置によって調理物の対流状態をコントロールすることも出来る。例えば、加熱コイルの中央に相当する同心円状に穴を空けると、気泡の上昇が最も大きくなるとともに、全体を攪拌するような対流が発生するので、より効率的に調理することが可能である。
【００１５】
本発明の請求項３記載の発明は、誘導加熱調理器用加熱プレート構成する各金属を一体化する手段として、磁性金属と非磁性金属の対向して接する面のうち一部分のみを結合させたものである。加熱プレートを構成する各金属はそれぞれ熱膨張率が異なるので、全面を完全に結合すると、加熱時に膨張差による反りが発生する。しかし本発明のような構成にすることにより、膨張差による反りの発生は、各金属の接合部分にのみ発生するので、加熱プレート全体の反りは小さくなり、安定して調理できるようになる。
【００１６】
本発明の請求項４記載の発明は、誘導加熱調理用加熱プレートを構成する各金属を一体化する手段として、お互いが接する面全体で結合させることなく、上下方向への移動が起こらない様に治具で挟み込んで固定したものである。このような構成にすることにより、熱膨張率の異なる各金属が加熱されても、その膨張差による加熱プレート全体の反りは発生しないので、より安定して調理出来るようになる。
【００１７】
本発明の請求項５記載の発明は、誘導加熱調理器用加熱プレートを鍋底面に着脱自在に固定する構成により一体化させ固定したものである。このような構成にすることにより、鍋底面に入れられた加熱プレートが動くことなく、入力値が安定すると共に、調理物の攪拌等も不具合なくすることが可能である。
【００１８】
本発明の請求項６記載の発明は、誘導加熱調理器用加熱プレート端部に、プレート全体の厚みよりも薄い把手を取り付けた構成としたものである。このような構成にすることにより、本加熱プレート単独で焼き物調理器として使用したり、誘導加熱で加熱されない鍋等を上に置き、間接的に調理物を加熱することが可能である。また上下を逆さまにして使用するときも、調理器本体の形状に関わらず、把手があたるというような事はなく、不具合なく使用することができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２０】
（参考例１）
図１は本発明の参考例１を示す誘導加熱調理器用加熱プレート（以下「ＩＨ用加熱プレート」と称する）の断面図である。１は非金属製の鍋で今回は土鍋を用いた。この土鍋１の底面中央にＩＨ用加熱プレート２が設置されている。このＩＨ用加熱プレートは所定のキュリー温度を有する磁性金属（以下「感温金属」と称する）２ａと非磁性金属であるアルミニウム合金２ｂが一体化されている。これらの土鍋及びＩＨ用加熱プレートは、誘導加熱調理器（以下「ＩＨ調理器」と称する）のトッププレート３を介して、加熱コイル４に相対する位置に配置されている。ここで感温金属２ａはキュリー温度が２６０℃である、３８Ｎｉ−Ｆｅ合金を用いた。
【００２１】
このような状態の土鍋でおでんの調理を行なった。従来ＩＨ調理器では加熱できなかった土鍋においても、このような構成にすることにより良好に加熱し調理することができた。
【００２２】
次に土鍋内の汁分を取り除き調理物の具のみの状態にして、再びＩＨ調理器にて加熱したが、ＩＨ加熱プレートの温度が感温金属のキュリー温度である２６０℃以上には上がらず、調理物が発火するようなことはなかった。
【００２３】
ここで、ＩＨ加熱プレート２の構成要素である感温金属２ａとアルミニウム２ｂはクラッド化することにより一体化したものを用いた。両者の一体化の方法としてはこれに限られるものではなく、ロー付けや圧着、爆着、カシメ等、両金属間に磁束が通る構成であれば制約はない。またここでは非磁性金属としてアルミニウムを用いたが、これに限ることなく例えば銅などを用いても良い。特に非磁性金属として熱良導体を用いると、加熱プレート全面の均熱性が向上し、こびり着きなどを押さえ良好に調理することが可能である。（以下同様）
（参考例２）
図２は本発明の参考例２を示すＩＨ用加熱プレートの主な構成の断面図である。１は参考例１と同様の土鍋で、この底面中央にＩＨ用プレート２が設置されている。このＩＨ用加熱プレートは参考例１と同様の感温金属２ａ、アルミニウム合金２ｂ、及び第二の磁性金属としてステンレス２ｃがクラッド方式により一体化されている。ステンレス２ｃとしてはＦｅ−Ｎｉ合金と比較的熱膨張率が近いＳＵＳ４３０を用いた。
【００２４】
このような状態の土鍋で参考例１と同様におでんの調理を行なった。参考例１では加熱時にＩＨ用加熱プレートの中央部が盛り上がる形の反り発生たが、本参考例のような構成にすると加熱時の反りも押さえられ、良好に調理することができた。
【００２５】
ここでは第二の磁性金属として、ステンレスを用いたが、もちろんこれに限られるものではなく、鉄のようによりＦｅ−Ｎｉ合金と熱膨張係数が近いものを用いると、更に加熱時の反りのレベルを小さくすることができる。
【００２６】
（実施例１）
図３は本発明の実施例１を示すＩＨ用加熱プレートの主な構成の断面図である。基本的に参考例１、２と同じような構成であるが、ＩＨ用加熱プレートを構成する金属として、感温金属２ａ及び２ｄ、アルミニウム２ｂを用いている。
【００２７】
そして、２つの感温金属のキュリー温度を異なるように設定したＩＨ用加熱プレートを作成し、様々な調理を行なった。例えば感温金属２ａのキュリー温度を９５℃、同２ｄのキュリー温度を１３５℃のものを用いると、沸騰させる必要がある調理に対しては、感温金属２ｄを下側にしてＩＨ用加熱プレートを設置することにより、十分に沸騰させながら、かつ焦げ付くことなく調理を行なうことができた。一方沸騰させずに長時間加熱する調理、例えば黒豆を煮る場合などは、感温金属２ａを下側にして設置することにより、設定火力に関係なく沸騰することなく長時間加熱することができ、非常においしく調理することができた。このような温度設定は他にも出来上った料理を保温する際にも空焚きなどを気にすることなく、長時間保温が可能であるので、安全性に優れた加熱方法を提供することができる。
【００２８】
このように２つのキュリー温度の感温金属を用いることにより、１枚のＩＨ用加熱プレートで複数の温度設定での調理を安全に行なうことができる。キュリー温度の設定としては、一方を煮込み調理用の１００〜１５０℃程度、またもう一方を焼き物調理用の２００〜３００℃程度に設定すれば、１枚のＩＨ用加熱プレートで、煮込み調理でこびり付くことなく、また焼き物調理では焦げすぎたり発火したりする心配がなく、快適で安全な加熱方法を提供することができる。
【００２９】
これらの温度設定は上述の例に以外にも、感温金属のＦｅ−Ｎｉの比率を調整したり、第３成分の添加により、キュリー温度を用途に応じて任意に設定することが可能である。
【００３０】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２を示すＩＨ用加熱プレートの形状例の断面図である。図４（ａ）の形状に加工したＩＨ用加熱プレートを用いておでんの調理を行なったが、突沸現象も発生することなく、効率良く調理することができた。
【００３１】
この形状については図４（ａ）に限らず、例えば図４（ｂ）のようにすることにより、より加工を簡単にしても良いし、また使用する加熱面側のみ空間層ができるように加工しても良い。
【００３２】
またこのようにＩＨ用加熱プレートの端面を曲げ加工することにより、加熱時の反りが押さえられるという効果もあった。
【００３３】
（実施例３）
図５は本発明の実施例３を示すＩＨ用加熱プレートの形状例の平面図である。このような形状に加工したＩＨ用加熱プレートを用いておでんの調理を行なったが、いずれも加熱時の突沸もなく、また沸騰時の気泡の対流により全体が均一に加熱され、良好に調理することができた。特に図５（ｂ）の様に、ＩＨ調理器の加熱コイルの中央部（破線）に合わせて穴を空けることにより、沸騰時により強力な対流が生まれて、更に良好に調理することができた。
【００３４】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４に於けるＩＨ用加熱プレートの例を示す断面図である。図６（ａ）の例は、キュリー温度の異なる感温金属２ａ及び２ｄとアルミニウム２ｂをロー材５により接合している。ロー材を塗布する面積は全面積の１０％とし、ロー材が溶融する温度に設定した高周波加熱圧接装置により全面を加熱圧接することにより、ロー材塗布部分のみ結合させた。このようにして作成したＩＨ用加熱プレートを土鍋に設置して加熱したが、全面を接合させた場合と比較して、加熱時の反りを小さくすることができた。
【００３５】
尚図６（ａ）に於いて、各金属２ａ、２ｂ、２ｄの間に隙間があるように誇張して記載しているが、実際は目視では確認出来ない隙間である。また実際に目視で確認できる隙間を形成しても、その隙間が１ｍｍ以下であれば、各金属間の磁束の透過には問題なく、所定の自己温度制御機能が作動する。
【００３６】
ＩＨ用加熱プレートを構成する各金属の接合方法としてロー付けの場合を説明したが、もちろんこれに限る必要はなく、例えば図６（ｂ）（ｃ）のように、接合させる部分の感温金属に１ヶ所以上の穴を空け、全体をプレスすることにより、両感温金属とアルミニウムをかしめる構成等、各金属を部分的に結合できればその方法は選ばない。
【００３７】
また各金属の接合面積について、全面積の１０％の例を説明したが、もちろんこれに限られることはなく、各金属の熱膨張率や、板厚及び剛性、また加工上の制約条件を考慮して任意に設定することができる。
【００３８】
また各金属の接合箇所として、全面の中心を接合する例で説明したが、もちろんこれに限られることはなく、任意の箇所で部分的に接合することによりその効果を得ることができる。
【００３９】
（実施例５）
図７は本発明の実施例５を示す、ＩＨ用加熱プレートの断面図及び平面図である。異なるキュリー温度を有する感温金属２ａ及び２ｄとアルミニウム２ｂは、ステンレス製の治具７で一体化されている。ここで各金属は個々には面で結合しておらず、治具７を上下方向にかしめることにより一体化されている。但し各金属の隙間は、加熱コイルにより発生する磁束が互いに通る隙間以下となっている。また各金属の端部と治具７は直接接しないように空間８を設け、ここで各金属の膨張差を吸収する構成としている。
【００４０】
このような構成のＩＨ用加熱プレートを土鍋に設置して加熱を行なったが、各金属を全面または部分的に結合させた構成と比較して加熱時の反りがほとんどなくなく、良好に加熱することができた。
【００４１】
また各金属の隙間の大きさについても確認したが、それぞれ１ｍｍ以下であれば感温金属の自己温度制御機能が働いた。
【００４２】
（実施例６）
図８は本発明の実施例６の例を示す、断面図及び斜視図である。９は誘導加熱調理器用非金属鍋金属製鍋で素材としてはガラスを用いた。この鍋の底面にはＩＨ用加熱プレート２を固定する為の、フック１０が形成されている。またＩＨ用加熱プレート２の端部には切欠きが入っており、図８（ｂ）に示すようにフック１０に切欠き部を合わせてセットし、ＩＨ用加熱プレートを矢印方向に回転させることにより鍋底面に固定する構成となっている。
【００４３】
このような構成の鍋でおでんの調理を行なったが、調理中にＩＨ用加熱プレートが移動することなく、良好に調理することができた。また空焼きを行なった場合もこれまでの例と同様に調理物の発火等の不安全状態にはならなかった。
【００４４】
本実施例ではフック１０や加熱プレートの切欠きの形状は図面の通りとしたが、もちろんこれに限られることはなく、加熱プレートが固定できる形状であれば任意に設定できる。
【００４５】
（実施例７）
図９は本発明の実施例７を示す、ＩＨ用加熱プレートの断面図である。ここではキュリー温度が異なる感温金属２ａ、２ｄ及びアルミニウム２ｂをクラッド方式により一体化したものを用いた。感温金属２ａのキュリー温度は１６０℃、感温金属２ｄのキュリー温度は２６０℃とした。またプレート端部には一定高さの段差Ａを設け、加熱面の調理物がこぼれないような構成とした。またプレート端部の段差（プレート全体の厚み）に収まる高さＢの把手１１を取り付け、プレートの移動時や上下をひっくり返して使用する時にも、把手があたらないようにして使い勝手を向上させている。
【００４６】
このようなＩＨ用加熱プレートで焼き物調理を行なった。キュリー温度の低い感温金属２ａを下にした場合はホットケーキやクレープ等が焦げることなく良好に調理ができた。またキュリー温度の高い感温金属２ｄを下にした場合はステーキや野菜炒め等、高温で調理が必要なメニューでも良好に調理することができた。このような構成の加熱プレートを用いることにより、１枚の加熱プレートで２種類の温度帯の調理を失敗することなく安全に調理することができた。ここで感温金属のキュリー温度として１６０℃と２６０℃のものを用いたが、もちろんこれにこだわることなく、必要に応じて任意に設定することができる。また端部に取り付けた把手の厚みは、本加熱プレート本体の厚みに収まるようにし、どちらの面を上にしても把手があたることなく使用出来る様に工夫したが、ＩＨ調理器本体でこの位置関係を調節しても良い。
【００４７】
いずれの実施例に於いても、自己温度制御機能での動作温度は、感温金属のキュリー温度と同じになる場合で説明したが、この関係はＩＨ調理器の本体特性によっても変わってくる場合もあるので、対象とするＩＨ調理器の特性に合わせてキュリー温度を任意に設定してやれば良い。
【００４８】
また各実施例では、各金属を一体化したままの状態で用いた例で説明したが、加熱プレートにフッ素コートなどのコーティングを施してもよい。コーティングを施すことにより、調理物のこびり付きを少なくするなど使い勝手が格段に向上する。また本発明の加熱プレートは所定温度上に温度が上昇しないので、コーティングの耐久性もこれまでよりも格段に向上する。
【００４９】
また異常加熱時の温度上昇の制約から耐熱性の低いコーティング、例えばシラン系のカップリング剤を用いた単分子コートなども採用することが可能である。更に、一般的に行なわれる塗膜効果の為の加熱が、加熱プレート本体へのエージング効果にもなり、使用時の反りの発生を押える効果も得ることが出来る。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜６に記載の発明によれば、本来誘導加熱調理器で加熱ができなかった非金属製の鍋において、誘導加熱ができるようにするとともに、自己温度制御機能を有することにより、調理物の焦げ過ぎや発火等の不安全状態の発生を防止する誘導加熱調理器用加熱プレート及び誘導加熱調理器用非金属製鍋を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の参考例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図
【図２】本発明の第２の参考例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図
【図３】本発明の第１の実施例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図
【図４】本発明の第２の実施例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図
【図５】本発明の第３の実施例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの平面図
【図６】本発明の第４の実施例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図
【図７】本発明の第５の実施例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図及び平面図
【図８】本発明の第６の実施例を示す誘導加熱調理器用非金属性鍋の断面図及び斜視図
【図９】本発明の第７の実施例を示す誘導加熱調理器用加熱プレートの断面図
【図１０】誘導加熱調理器本体の主な構成を示す断面図
【符号の説明】
１非金属製鍋（土鍋）
２誘導加熱調理器用加熱プレート
２ａ、ｄ所定のキュリー温度を有する磁性金属
２ｂ非磁性金属（アルミニウム合金）
２ｃ第二の磁性金属（ステンレス）
７治具
９非金属製鍋（ガラス鍋）
１０フック
１１把手[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention enables heating with an induction heating cooker in a non-metallic pan that could not be heated with an induction heating cooker, and by adding a self-temperature control function, The present invention relates to a heating plate for induction heating cookers and a non-metal pan for induction heating cookers that prevents the occurrence of unsafe conditions such as fire and ignition.
[0002]
[Prior art]
In recent years, induction cooking devices have been widely used in ordinary households because of their excellent safety, ease of use, and high thermal efficiency. 200V compatible models have also been developed and are generally understood in terms of high thermal power.
[0003]
As shown in FIG. 10, the induction heating cooker is made of iron or stainless steel placed on the top plate by a high-frequency magnetic flux generated by applying a high-frequency current to the heating coil 22 disposed below the top plate 21. Eddy current is generated in the object to be heated 23 (pan), and the pan is controlled by the control unit 24 so that the pan itself directly generates heat.
[0004]
In addition, a temperature sensor 25 for detecting the temperature of the pan is also provided as a standard at the lower part of the top plate of the induction heating cooker, so that an “overtemperature prevention function” for controlling the heating state according to the detected temperature can be provided. It can be used safely.
[0005]
However, recent induction cookers have high thermal power, so the food is likely to burn, or when cooking with a small amount of oil, it may be heated to near the ignition temperature of the oil, and further safety is required. Has been.
[0006]
Therefore, in recent years, as disclosed in Japanese Patent No. 2917526 and Japanese Patent No. 3079573, it has been proposed to use a metal having a Curie point near the temperature used for actual cooking as the metal used in the pan. Since metal loses its magnetism above the Curie point, it is characterized by not being heated by induction heating. Taking advantage of this feature, a pan in which the temperature of the pan itself is not heated above the Curie point (hereinafter referred to as a “temperature-sensitive pan”) has also been studied.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Although it is the induction heating cooking appliance which has the outstanding characteristic in this way, the subject that the cooking appliance made from nonmetallic materials, such as a clay pot and a glass pot, cannot be used on the characteristic of the heating method. In order to cope with such a problem, for example, a pan capable of induction heating has been proposed by forming a silver thin film or the like on the bottom of an earthen pan. However, when the base material of the pan is a non-metallic material such as ceramic, the heat conduction is poor compared to metal, so the heat induced by the thin film is not easily transferred to the entire pan, and the temperature of the heating part rises. There was a problem that it was easy to do. This problem was prominent when the pan was baked, and the phenomenon of disconnection and peeling of the heat generation layer was likely to occur.
[0008]
In addition, a heating plate or the like that is configured to heat a pan indirectly by placing a pan that does not generate heat by induction heating on a metal that can generate heat by induction heating is also proposed. There was a problem that heat conduction between the pan and the heating plate was poor and the pan was not sufficiently heated, or the temperature of the heating plate increased too much, and the heating was stopped by the temperature control function of the cooker body.
[0009]
In addition, a method has also been proposed in which a stainless steel plate is put into a non-metallic pan such as an earthen pot, and the plate is heated by induction heating.In this case, the food tends to stick to the plate, As shown in FIG. 10, the temperature sensor of the main body of the cooker generally detects the temperature through a top plate and a non-metallic pan having a very poor heat transfer property. Therefore, even if the temperature of the plate rises abnormally, the temperature sensor There was a fatal problem that the detection by the sensor was delayed and it became an unsafe state.
[0010]
The present invention solves such conventional problems, and efficiently heats non-metallic pots such as earthen pots and glass pots, and at the time of abnormal heating, by the self-temperature control function of the heating plate An object of the present invention is to provide a heating plate for an induction heating cooker and a non-metallic pan for an induction heating cooker that ensure safety by preventing the temperature from rising above a predetermined temperature.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention to solve the above problems, a non-magnetic metal, in one Curie temperature of 100 ° C. or less, and a magnetic metal having two different predetermined Curie temperature is other Curie temperature of 100 ° C. or higher And having a self-temperature control function of different temperatures on both the back and the front and providing a space layer between the bottom of the pan and the non-magnetic metal sandwiched between the magnetic metals The heating plate for an induction heating cooker is put into a non-metallic pan and heated. By having such a configuration, when the heating plate is installed with the surface having a Curie temperature of 100 ° C. or less down, moisture in the pan does not boil regardless of the heating power setting of the induction heating cooker body, In cooking that requires long-time stew, cooking can be performed more safely, and when a heating plate is installed with the Curie temperature of 100 ° C or higher facing down, the water in the pan will boil and the set temperature will be reached. It is possible to perform cooking according to safety. Moreover, heat can be efficiently transmitted to the cooked food through moisture or the like that has entered the space layer. In addition, when the amount of moisture in contact with the heating surface side of the heating plate, that is, the magnetic metal side is small, bump temperature may occur because the temperature of the moisture rises rapidly. Since a certain amount of moisture is present in this space layer, the bumping phenomenon as described above is less likely to occur.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to claim 1 of the present invention is based on setting two Curie temperatures to 100 ° C. or lower and the other Curie temperature to 100 ° C. or higher in two kinds of magnetic metals. By having such a configuration, when the heating plate is installed with the surface having a Curie temperature of 100 ° C. or less down, moisture in the pan does not boil regardless of the heating power setting of the induction heating cooker body, In cooking that requires long-time stew, cooking can be performed more safely, and when a heating plate is installed with the Curie temperature of 100 ° C or higher facing down, the water in the pan will boil and the set temperature will be reached. It is possible to perform cooking according to safety.
[0013]
Moreover, a space layer is provided between the heating plate for induction heating cookers and the bottom of the pan. With such a configuration, heat can be efficiently transmitted to the cooked food through moisture or the like that has entered the space layer. In addition, when the amount of moisture in contact with the heating surface side of the heating plate, that is, the magnetic metal side is small, bump temperature may occur because the temperature of the moisture rises rapidly. Since a certain amount of moisture is present in this space layer, the bumping phenomenon as described above is less likely to occur.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the heating plate for induction heating cooker, a hole is provided for passing bubbles such as water vapor generated on the lower surface of the plate. By adopting such a configuration, bubbles such as water vapor generated on the back surface of the heating plate are efficiently removed, so that bumping or the like hardly occurs and cooking can be performed stably. In addition, the convection state of the food can be controlled by the position of the hole. For example, when a hole is formed in a concentric shape corresponding to the center of the heating coil, the bubble rises most, and convection that stirs the whole occurs, so that cooking can be performed more efficiently.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, as a means for integrating the respective metals constituting the heating plate for the induction heating cooker, only a part of the opposing surfaces of the magnetic metal and the nonmagnetic metal are combined. is there. Since each metal constituting the heating plate has a different coefficient of thermal expansion, warping due to a difference in expansion occurs during heating if the entire surface is completely joined. However, by adopting the configuration of the present invention, warpage due to the difference in expansion occurs only at the joining portion of each metal, so that the warpage of the entire heating plate is reduced and cooking can be performed stably.
[0016]
In the invention according to claim 4 of the present invention, as a means for integrating the respective metals constituting the heating plate for induction heating cooking, it is not combined with the whole surface in contact with each other so that the vertical movement does not occur. It is sandwiched and fixed with a jig. By adopting such a configuration, even when each metal having a different coefficient of thermal expansion is heated, warpage of the entire heating plate due to the difference in expansion does not occur, so that cooking can be performed more stably.
[0017]
In the invention according to claim 5 of the present invention, the heating plate for the induction heating cooker is integrated and fixed by a configuration in which it is detachably fixed to the bottom of the pan. By adopting such a configuration, the heating plate placed on the bottom of the pan does not move, the input value is stabilized, and stirring of the cooked food or the like can be eliminated.
[0018]
The invention according to claim 6 of the present invention is configured such that a handle thinner than the thickness of the entire plate is attached to the end of the heating plate for the induction heating cooker. By adopting such a configuration, it is possible to use the present heating plate alone as a pottery cooker, or to place a pan or the like that is not heated by induction heating, and indirectly heat the cooked food. Also, when used upside down, regardless of the shape of the cooker body, there is no such thing as a handle, and it can be used without any problems.
[0019]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
(Reference Example 1)
FIG. 1 is a sectional view of an induction heating cooker heating plate (hereinafter referred to as “IH heating plate”) showing Reference Example 1 of the present invention. 1 is a non-metallic pot, this time using a clay pot. An IH heating plate 2 is installed at the center of the bottom of the earthenware pot 1. In this IH heating plate, a magnetic metal (hereinafter referred to as “temperature-sensitive metal”) 2a having a predetermined Curie temperature and an aluminum alloy 2b which is a nonmagnetic metal are integrated. These earthenware pan and IH heating plate are arranged at positions facing the heating coil 4 via the top plate 3 of an induction heating cooker (hereinafter referred to as “IH cooker”). Here, as the temperature-sensitive metal 2a, a 38Ni—Fe alloy having a Curie temperature of 260 ° C. was used.
[0021]
Oden was cooked in a clay pot in this state. Even in an earthen pot that could not be heated with a conventional IH cooker, it was possible to heat and cook well with such a configuration.
[0022]
Next, the soup in the earthenware pan was removed, and only the ingredients of the cooked food were prepared, and then heated again with the IH cooker. However, the temperature of the IH heating plate did not rise above 260 ° C, which is the Curie temperature of the thermosensitive metal. The food never ignited.
[0023]
Here, the temperature-sensitive metal 2a and the aluminum 2b, which are constituent elements of the IH heating plate 2, were integrated by being clad. The method for integrating the two is not limited to this, and there is no restriction as long as the magnetic flux passes between the two metals, such as brazing, crimping, explosive bonding, and caulking. Here, aluminum is used as the nonmagnetic metal, but the present invention is not limited to this, and copper or the like may be used. In particular, when a good heat conductor is used as the nonmagnetic metal, the heat uniformity on the entire surface of the heating plate is improved, and it is possible to cook well while suppressing sticking. (The same applies hereinafter)
(Reference Example 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main configuration of an IH heating plate showing Reference Example 2 of the present invention. Reference numeral 1 denotes a clay pot similar to that of Reference Example 1, and an IH plate 2 is installed at the center of the bottom surface. In this heating plate for IH, a temperature-sensitive metal 2a, an aluminum alloy 2b, and stainless steel 2c as a second magnetic metal, which are the same as those in Reference Example 1, are integrated by a cladding method. As the stainless steel 2c, SUS430 having a thermal expansion coefficient relatively close to that of the Fe—Ni alloy was used.
[0024]
Oden was cooked in the same manner as in Reference Example 1 in the clay pot. In Reference Example 1, warpage occurred in a shape where the central portion of the heating plate for IH was raised during heating. However, when configured as in this reference example, warping during heating was suppressed, and cooking could be performed satisfactorily.
[0025]
Here, stainless steel is used as the second magnetic metal, but of course it is not limited to this. If a material such as iron with a thermal expansion coefficient close to that of Fe-Ni is used, the level of warpage during heating is further increased. Can be reduced.
[0026]
(Example 1)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main configuration of the IH heating plate showing Embodiment 1 of the present invention. Although it is the same structure as the reference examples 1 and 2 fundamentally, the temperature sensitive metals 2a and 2d and the aluminum 2b are used as a metal which comprises the heating plate for IH.
[0027]
And the heating plate for IH which made the Curie temperature of two thermosensitive metals different was created, and various cooking was performed. For example, if the Curie temperature of the temperature sensitive metal 2a is 95 ° C. and the Curie temperature of the 2d is 135 ° C., for cooking that needs to be boiled, the IH heating plate with the temperature sensitive metal 2d facing down It was possible to cook with sufficient boiling and without scorching. On the other hand, when cooking for a long time without boiling, for example, when simmering black beans, it can be heated for a long time without boiling regardless of the set thermal power by installing the thermosensitive metal 2a on the lower side, I was able to cook very deliciously. This kind of temperature setting allows you to keep warm for a long time without worrying about emptying when you keep warming other cooked dishes, so provide a safer heating method Can do.
[0028]
Thus, by using the temperature-sensitive metal having two Curie temperatures, cooking at a plurality of temperature settings can be performed safely with a single IH heating plate. The curie temperature can be set to about 100-150 ° C for stewed cooking, and the other is set to about 200-300 ° C for pottery cooking. It is possible to provide a comfortable and safe heating method without sticking, and without worrying about burning or igniting during cooking.
[0029]
In addition to the above-mentioned examples, these temperature settings can be arbitrarily set according to the application by adjusting the ratio of the temperature-sensitive metal Fe—Ni or by adding the third component. .
[0030]
(Example 2)
FIG. 4 is a cross-sectional view of a shape example of an IH heating plate showing Embodiment 2 of the present invention. Although cooking of oden was performed using the heating plate for IH processed into the shape of FIG. 4A, it was possible to cook efficiently without causing bumping phenomenon.
[0031]
This shape is not limited to FIG. 4 (a), but for example, as shown in FIG. 4 (b), the processing may be further simplified, or processing may be performed so that a space layer is formed only on the heating surface side to be used. You may do it.
[0032]
Further, bending the end surface of the IH heating plate in this way also has an effect of suppressing warpage during heating.
[0033]
(Example 3)
FIG. 5 is a plan view of a shape example of a heating plate for IH showing Embodiment 3 of the present invention. Oden cooking was carried out using the IH heating plate processed in such a shape, but none of them boiled at the time of heating, and the whole was uniformly heated by convection of bubbles at the time of boiling, and cooked well. I was able to. In particular, as shown in FIG. 5 (b), by making a hole in accordance with the center part (broken line) of the heating coil of the IH cooker, stronger convection was produced at the time of boiling, and cooking could be performed better. .
[0034]
(Example 4)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the heating plate for IH in Embodiment 4 of the present invention. In the example of FIG. 6A, the temperature sensitive metals 2 a and 2 d having different Curie temperatures and the aluminum 2 b are joined by the brazing material 5. The area where the brazing material was applied was 10% of the total area, and the entire surface was heated and pressed by a high-frequency heating and pressure welding apparatus set to a temperature at which the brazing material was melted, so that only the brazing material application portion was bonded. Although the heating plate for IH created in this way was installed in a clay pot and heated, the warpage during heating could be reduced as compared with the case where the entire surface was joined.
[0035]
In FIG. 6 (a), the metal 2a, 2b and 2d are exaggerated so as to have a gap between them, but in reality, the gap cannot be visually confirmed. Moreover, even if a gap that can be visually confirmed is actually formed, if the gap is 1 mm or less, there is no problem in transmission of magnetic flux between the metals, and a predetermined self-temperature control function operates.
[0036]
The case of brazing has been described as a method for joining the respective metals constituting the heating plate for IH, but of course, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIGS. Any method can be used as long as each metal can be partially bonded, such as a structure in which both the temperature-sensitive metal and aluminum are caulked by forming one or more holes in the plate and pressing the whole.
[0037]
In addition, although the example of 10% of the total area of the joint area of each metal has been described, it is of course not limited to this, taking into account the thermal expansion coefficient, thickness and rigidity of each metal, and processing constraints. And can be set arbitrarily.
[0038]
Moreover, although the example which joins the center of the whole surface was demonstrated as a joining location of each metal, of course, it is not restricted to this, The effect can be acquired by joining partially in arbitrary locations.
[0039]
(Example 5)
7 is a cross-sectional view and a plan view of an IH heating plate according to a fifth embodiment of the present invention. The temperature-sensitive metals 2a and 2d having different Curie temperatures and the aluminum 2b are integrated by a stainless steel jig 7. Here, the metals are not individually bonded on the surface, but are integrated by caulking the jig 7 in the vertical direction. However, the gap between the metals is equal to or less than the gap through which the magnetic flux generated by the heating coil passes. Further, a space 8 is provided so that the end portion of each metal and the jig 7 are not in direct contact with each other, and the structure is configured to absorb the expansion difference of each metal.
[0040]
Although the heating plate for IH of such a structure was installed in the earthenware pot and it heated, compared with the structure which combined each metal completely or partially, there is almost no curvature at the time of heating, and it heats favorably I was able to.
[0041]
Also, the size of the gap between each metal was confirmed, but if it was 1 mm or less, the self-temperature control function of the temperature-sensitive metal worked.
[0042]
(Example 6)
FIG. 8 is a cross-sectional view and a perspective view showing an example of the sixth embodiment of the present invention. 9 is a non-metal pan for induction heating cooker, and a glass pan is used as a material. A hook 10 for fixing the IH heating plate 2 is formed on the bottom of the pan. Further, the end of the IH heating plate 2 has a notch. As shown in FIG. 8B, the notch is set in the hook 10 and the IH heating plate is rotated in the direction of the arrow. It becomes the composition fixed to the bottom of the pan.
[0043]
Oden was cooked in the pan having such a configuration, but cooking was good without the IH heating plate moving during cooking. In addition, in the case of empty baking, as in the previous examples, there was no unsafe condition such as ignition of cooked food.
[0044]
In this embodiment, the shape of the notch of the hook 10 and the heating plate is as shown in the drawing, but it is of course not limited to this, and any shape can be set as long as the heating plate can be fixed.
[0045]
(Example 7)
FIG. 9 is a sectional view of an IH heating plate showing Example 7 of the present invention. Here, a thermosensitive metal 2a, 2d and aluminum 2b having different Curie temperatures are integrated by a clad method. The Curie temperature of the temperature-sensitive metal 2a was 160 ° C., and the Curie temperature of the temperature-sensitive metal 2d was 260 ° C. Further, a step A having a constant height is provided at the end of the plate so that the cooked food on the heating surface is not spilled. In addition, a handle 11 with a height B that fits in the step at the end of the plate (thickness of the entire plate) is attached. Yes.
[0046]
The pottery was cooked with such a heating plate for IH. When the temperature-sensitive metal 2a having a low Curie temperature was placed below, cooking could be performed satisfactorily without scorching hot cakes or crepes. In addition, when the temperature-sensitive metal 2d having a high Curie temperature was placed below, it was possible to cook well even in menus that required cooking at high temperatures, such as steak and stir-fried vegetables. By using the heating plate having such a configuration, it was possible to cook safely in one heating plate without failing cooking in two types of temperature zones. Here, 160 ° C. and 260 ° C. are used as the Curie temperature of the temperature-sensitive metal, but of course, it can be arbitrarily set as required without being particular about this. In addition, the thickness of the handle attached to the end is adjusted to be within the thickness of the main body of the heating plate, and it has been devised so that it can be used without touching the handle no matter which side is up. You may adjust the relationship.
[0047]
In any of the embodiments, the operation temperature in the self-temperature control function has been described as being the same as the Curie temperature of the temperature-sensitive metal, but this relationship also varies depending on the main body characteristics of the IH cooker. Therefore, the Curie temperature may be set arbitrarily according to the characteristics of the target IH cooker.
[0048]
In each embodiment, the example in which each metal is used in an integrated state has been described. However, the heating plate may be coated with fluorine coating or the like. By applying the coating, the ease of use is greatly improved, such as less sticking to the food. Moreover, since the temperature of the heating plate of the present invention does not rise above a predetermined temperature, the durability of the coating is significantly improved than before.
[0049]
In addition, a coating with low heat resistance, for example, a monomolecular coating using a silane coupling agent, can be employed because of the temperature rise restriction during abnormal heating. Furthermore, the heating for the coating effect generally performed also becomes an aging effect to the heating plate body, and an effect of suppressing the warpage during use can be obtained.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to sixth aspects of the invention, in a non-metallic pan that could not be heated by an induction heating cooker, induction heating can be performed and a self-temperature control function can be provided. Thus, it is possible to provide a heating plate for an induction heating cooker and a non-metal pan for an induction heating cooker that prevent the occurrence of unsafe conditions such as overburning and ignition of the cooked food.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a heating plate for an induction heating cooker showing a first reference example of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a heating plate for an induction heating cooker showing a second reference example of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a heating plate for an induction heating cooker showing a first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a heating plate for an induction heating cooker showing a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of a heating plate for an induction heating cooker showing a third embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view of a heating plate for an induction heating cooker showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view and a plan view of a heating plate for an induction heating cooker showing FIG. 8. FIG. 9 is a cross-sectional view and a perspective view of a non-metallic pan for induction heating cooker showing a sixth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a sectional view of a heating plate for an induction heating cooker showing an embodiment of FIG. Sectional view showing the main structure of the induction heating cooker body [Explanation of symbols]
1 Non-metallic pan
2 Induction heating cooker heating plate 2a, d Magnetic metal having a predetermined Curie temperature 2b Non-magnetic metal (aluminum alloy)
2c Second magnetic metal (stainless steel)
7 Jig 9 Non-metallic pan (glass pan)
10 Hook 11 Handle

Claims

非磁性金属と
一方のキュリー温度が１００℃以下で、もう一方のキュリー温度が１００℃以上である２種類の異なる所定のキューリー温度を有する磁性金属とを備え、
前記磁性金属の間に前記非磁性金属を挟むようにして一体化させて裏と表の両方で異なる温度の自己温度制御機能を有すると共に鍋底面との間に空間層を設けるような構成とした誘導加熱調理器用加熱プレート。 With non-magnetic metal
A magnetic metal having two different predetermined Curie temperatures in which one Curie temperature is 100 ° C. or lower and the other Curie temperature is 100 ° C. or higher ;
Inductive heating is configured such that the nonmagnetic metal is integrated between the magnetic metals so as to have a self-temperature control function of different temperatures on both the back and the front and a space layer is provided between the bottom of the pan. Cooking plate for cooker.

プレート下面で発生する水蒸気等の気泡を通す為の穴を設けた、請求項１に記載の誘導加熱調理器用加熱プレート。 The heating plate for an induction heating cooker according to claim 1, further comprising a hole for allowing bubbles such as water vapor generated on the lower surface of the plate to pass through.

磁性金属と非磁性金属の対向して接する面のうち一部分のみを結合させた請求項１または２に記載の誘導加熱調理器用加熱プレート。 The heating plate for an induction heating cooker according to claim 1 or 2, wherein only a part of the opposing surfaces of the magnetic metal and the nonmagnetic metal are combined.

磁性金属と非磁性金属は治具で挟みこんで固定した請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器用加熱プレート。 The heating plate for an induction heating cooker according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic metal and the nonmagnetic metal are sandwiched and fixed by a jig.

請求項１〜４に記載した誘導加熱調理器用加熱プレートを鍋底面に着脱自在に固定する構成で一体化し自己温度制御機能を有する鍋。 A pan having a self-temperature control function integrated with a structure in which the heating plate for an induction heating cooker according to claim 1 is detachably fixed to the bottom of the pan.

前記誘導加熱調理器用加熱プレート端部に、プレート全体の厚みよりも薄い把手を取り付けた請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器用加熱プレート。 The heating plate for induction heating cookers according to any one of claims 1 to 4, wherein a handle thinner than the thickness of the entire plate is attached to an end of the heating plate for induction heating cookers.