JPH04126109A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、低周波電磁誘導加熱などの電力を熱源とする
主として業務用加熱調理器に関する。

［従来の技術］ 業務用の大容量の自動炊飯器、味噌汁を煮る鍋、スープ
ケトル、煮物鋼などの熱源として、電力加熱式の加熱調
理器の開発が近年強く要請されている。以下、業務用の
大容量の自動炊飯器を例にとって説明する。

日本人にとって米の「御飯」は昔から重要な主食であり
、うまい「御飯」をたべることはいつの時代になっても
要求されるところである。昔はうまい「御飯」は、かま
どと釜を用い、水加減、火加減などのノウハウをいろい
ろ積み重ねられてきた。「初めチョロチョロ、中パラパ
ラ、赤子泣いても蓋とるな」という諺の中には、御飯炊
きの極意が秘められているのである。

ところで−斗炊き（約１５Ｋｇ）、二斗炊き、さらには
四斗炊き（１俵炊き）というような大容量の業務用炊飯
器は、駅弁などの弁当業者、給食業者、レストラン、寿
司屋、自衛隊などの各種団体などで広く使用されている
。そしてこれらの業者が使用している従来の業務用炊飯
器の熱源は、燃料事情の変遷により薪を燃やすことはな
く、はとんどが燃焼ガスや高圧水蒸気である。また家庭
用の炊飯器は、電気抵抗式ヒーター（いわゆる電気釜）
、電気ヒーターによる熱風式、あるいは燃焼ガス加熱式
等が使用されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、大容量の業務用加熱炊飯器の場合、燃焼
ガス加熱式では、排気ガスと排熱による作業環境の悪化
という問題を避けることができず、劣悪な作業環境のた
め、調理作業者が長続きしないという課題がある。とく
に夏期はその程度が厳しい。そのうえ燃焼ガス加熱式で
は、ガス量や空気混合量の制御が容易でなく、正確な温
度コントロールが困難で、しばしば炊き上げに失敗する
という課題がある。

また、味噌汁を煮る鍋、スープケトル、煮物鍋などの熱
源として燃焼ガスを用いると、煮詰まってしまったり、
焦げてしまうといった課題もある。

次に高圧水蒸気を用いた加熱方式は、高圧ボイラー設備
が必要で、装置コストが高いという課題、および精度の
良い温度制御が困難であるという課題がある。

また従来の電気抵抗式ヒータ一方式は、部分加熱・局部
加熱の課題があり、大容量の業務用加熱調理器の熱源と
して不適当である。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するため、加熱源
として電力供給による加熱を用い、かつ熱媒体を用いて
間接加熱することにより、炊飯の場合はかまど炊きと同
様のおいしい「御飯」が炊１す、調理環境にも優れ、味
噌汁、スープ、煮物などの加熱調理の場合も、煮詰まっ
たり焦げたりすることを防げ、かつ装置コストもあまり
高くない加熱調理器を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の加熱調理器は、外釜
と内釜が一体化され、内釜で調理材料を加熱する加熱調
理器であって、前記外釜のいずれかの部分に加熱源とし
て電力を用いた加熱部を備え、外釜と内釜との間には熱
媒体が封入され、前記熱媒体を介して内釜を加熱する手
段を備えたことを特徴とする。

前記構成においては、・電力を用いた加熱部は、抵抗式
ヒーターなどであってもよいが、低周波電磁誘導加熱部
であることが好ましい。

また前記構成においては、低周波電磁誘導加熱部のコイ
ル部への電力供給は、おおむね周波数１゜０００Ｈｚ未
満の交流電源を用いることができるが、商用波数（５０
Ｈｚまたは６０Ｈ２）の交流電源であることが好ましい
。

また前記構成においては、熱媒体は、シリコーンオイル
などを使用することもできるが、食用油を用いることが
好ましい。

また前記構成においては、外釜または内釜の側部に支持
軸を有し、前記支持軸を介して自動反転手段を備えてな
ることが操作上好ましい。

また前記構成においては、加熱調理器として業務用自動
炊飯器とすることができる。もちろん、味噌汁を煮る鍋
、スープケトル、煮物鍋など各種の大容量加熱調理器と
することもできる。

さらに前記構成においては、内釜内の米の温度が６２℃
以下で１０分間以上保持する前炊き領域と、内釜内の米
の温度が６２℃を越え水の沸点近辺の温度で２０分間以
上保持する炊き上げ領域と、熱媒体の加熱を止めた状態
で保持する蒸らし領域とからなる制御手段を備えること
が好ましい。

［作用］ 前記構成によれば、外釜に熱媒体を封入し、熱媒体を電
力を用いて加熱し、内釜で米などの調理材料を加熱する
ようにしたので、大容量の熱を短時間に移動させること
ができ、しかも温度制御に優れ、局部加熱のない昇温を
行うことができる。

この結果、放熱、排気熱なども少なく、調理環境を向上
することができる。また、外釜と内釜を一体化している
ので、加熱部および加熱媒体が封入され、安全な装置と
することができる。

また、外釜のいずれかの部分に低周波電磁誘導加熱部を
備えたという本発明の好ましい構成によれば、短時間に
大量の熱を効率よく発生させることができる。

また、低周波電磁誘導加熱部のコイル部への電力供給が
、商用波数の交流電源（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）であ
るという本発明の好ましい構成によれば、装置コストを
安価にでき、しかも耐久性に優れた装置とすることがで
きる。高周波電流の発生装置のようなインバータ等の半
導体を用いた部品を使用しないからである。

また、熱媒体が食用油であるという本発明の好ましい構
成によれば、衛生性、安全性に優れる装置とすることが
できるからである。

また、外釜または内釜の側部に支持軸を有し、前記支持
軸を介して自動反転手段を備えてなるという本発明の好
ましい構成によれば、自動的に釜全体を反転させること
ができ、たとえば炊いた御飯の取り出し、洗浄などを容
易に行うことができる。

また、加熱調理器が業務用自動炊飯器であるという本発
明の構成によれば、味噌汁を煮る鍋、スープケトル、煮
物鍋など各種の大容量加熱調理器の中で最も難しい業務
用炊飯器の自動温度制御を行うことができる。

さらに、内釜内の米の温度が６２℃以下で１０分間以上
保持する前炊き領域と、内釜内の米の温度が６２℃を越
え水の沸点近辺の温度で２０分間以上保持する炊き上げ
領域と、熱媒体の加熱を止めた状態で保持する蒸らし領
域とからなる制御手段を備えるという本発明の好ましい
構成によれば、自動的に釜の温度を制御することができ
、常に一定の炊き上げ品質の御飯を得ることができる。

［実施例］ 以下図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１〜２図は本発明の一実施例の加熱調理器である。す
なわち、第１図は本発明の一実施例の自動炊飯器の正面
図、第２図は同側面図である。

第１〜２図において、１は米を炊くための内釜、２は熱
媒体を封入しかつ電磁誘導加熱器を備えた外釜、３は低
周波電磁誘導加熱部、４は熱媒体、５．５′は外釜２の
側面に固定されている支持軸、６．７は機台、８．８″
は支持軸５，５−を機台６．７にそれぞれ回転可能に支
持するベアリングボックス、９は外釜２の下部の周囲を
覆うケーシング部、１０はアーム２２を固定するための
アーム固定部、１１は電力を供給するための電線１２を
導入するパイプ、１３は機台アンカ一部、１４は熱媒体
供給部（安全弁を兼ねてもよい）、１５は蓋部、１７〜
１９はギアである。

以上のように構成した自動炊飯器について、以下その作
用を説明する。

まず、内釜１外釜２とは一体化されている。−体化は溶
接などにより行うことができる。外釜２には低周波電磁
誘導加熱部３が設けられている。

電磁誘導加熱部３は、熱媒体を介して内釜１を加熱する
ことから、外釜２の下部に設けることが好ましい。

内釜１と外釜２との間には熱媒体４が封入されている。

熱媒体４の封入は、たとえば熱媒体供給部１４から熱媒
体を入れ、気体の部分を真空ポンプで減圧にするとか、
通常使用する温度より高温に加熱した状態で熱媒体を溢
れさせ、密封してしまう方法などが採用できる。熱媒体
はシリコーンオイル、鉱物油、食用油などどのようなも
のでも使用できるが、衛生上、安全上の理由からてんぷ
ら油などの食用油を用いることが好ましい。そして、て
んぷら油を用いる場合は、酸化を防ぐため、内釜１と外
釜２との間を真空に保ったり、てんぷら油で満たしてし
まうことが好ましい。別の手段として酸化防止剤を加え
てもよい。

第１〜２図の例においては電磁誘導加熱部３の数は３本
のものを示したが、これは三相交流電源を用いた例の場
合である。ほかに単相交流電源であっても使用すること
ができる。電磁誘導加熱部３の詳細な説明及び発熱原理
などは後に記載する。

なお、電磁誘導加熱部３に示すような穴（細いパイプ状
であってもよい）をもう一つ設けて、空気や水などの冷
却流体を流せるようにしておいてもよい。急冷する必要
がある場合の急冷手段のためである。別の急冷手段とし
ては、外部にタンクを設けておき、加熱オイルを排出し
てしまうとか、冷却オイルを加える手段なども採用でき
る。このような場合には窒素ガスなどの不活性ガスを用
いてオイルの酸化を防止することが好ましい。

なお本実施例において内釜１は、底の浅い形状のものを
示したが、これは熱媒体４との接触面積を大きくして伝
熱効率を向上させたためであるが、必ずしも、底の浅い
形状のものには限定されるわけではなく、温度差（△Ｔ
）を大きくとれる場合や、味噌汁やスープ用などには、
それぞれその用途に合った形状にすることができる。

また本実施例の内釜１の内容積は、五升炊き（約７．５
Ｋｇ）以上が好ましく、−斗炊き（約１５Ｋｇ）〜四斗
炊き（１俵炊き）、またはそれ以上の大容量炊きも可能
である。

次に、前記実施例の自動炊飯器の自動反転機構について
説明する。第３図は、定常位置（実線）と反転位置（２
点鎖線）を示すものである。そして、１６はモータ、２
０はネジ軸、２１はネジホルダー、２２はアームであり
、そのほか第１〜２図と共通する部品は同一番号を付し
ている。

以上のように構成された自動反転機構について、以下そ
の作用を説明する。

洗った米及び水を仕込む場合、及び炊飯時は、ケーシン
グ部が９の位置（定常位置）になるように、ネジホルダ
ー２１はネジ軸２０の左端に位置する。そして炊飯後の
御飯を取り出したり、内側を洗浄するときは、スイッチ
（図示せず）を押すことにより、モータ１６が回転し、
ギア１７〜１９を介してネジホルダー２１をネジ軸２０
の右の端に移動させる。その結果、ケーシング部が９′
の位置（反転位置）まで回転する。

次に低周波電磁誘導加熱部３について第４〜７図を用い
て説明する。第４図は低周波電磁誘導加熱部３のモデル
を示す斜視図、第５図は発熱パイプの断面図、第６図は
使用できる一例結線図、第７図は発熱原理を説明する図
である。

第４〜５図において、３１は磁束を流すための鉄心（硅
素鋼板やアモルファス合金）、３２は誘導コイル、３３
は金属製発熱パイプ、３４は銅パイプ、３４はステンレ
スパイプ、３６は磁束の流れ、３７は電流の流れを示す
。

以上のように構成した低周波電磁誘導加熱部３について
、その作用を説明する。

５０Ｈｚまたは６０Ｈｚのような商用波数の交流電源か
ら誘導コイル３２に電力を供給すると、鉄心３１に磁束
が発生し、磁束の流れ３６のように流れる。そうすると
金属製発熱パイプ３３に電流の流れ３７が発生する。そ
の結果、ジュール熱により金属製発熱パイプ３３が発熱
する。

この発熱原理を第７図を用いて説明する。第７図（Ａ）
は変圧器の原理を示す図である。すなわちコイルを１０
０回巻いた１次側に１００Ｖ、１０Ａの交流（５０Ｈｚ
または６０Ｈｚ）の電流を流すと、コイルを１００回巻
いた２次側には理論的には、１００Ｖ、ＩＯＡの交流（
５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の電流が逆向きに付加電流と
して流れる。次に第７図（Ｂ）のように２次側のコイル
を１回巻きにして同様に１次側に交流電流を流すと、２
次側にはＩＶ、１００ＯＡの誘導電流が逆向きに流れる
。すなわち低電圧大電流の短絡変圧器が達成できる。

低周波電磁誘導加熱部３は、１次側に誘導コイルを、２
次側に金属製パイプを配置し、前記した低電圧大電流の
短絡変圧器の原理を応用したものである。２次側の金属
製パイプは、導電性を有する金属であればいかなるもの
であってもよい。たとえば銅製、鋼製などである。第７
図（Ｂ）に示すとおり、金属製パイプ（たとえば銅パイ
プ）に流れる電流は大きいので、加熱するには極めて有
効である。すなわち大電流の交流電流が流れることによ
り、短絡電流によるジュール熱が発生し、これが発熱に
有効であると考えられているからである。この意味から
加熱にとって電圧は有効ではない。

したがって本発明においては、電力のうち真に加熱に有
効な大電流を取り出したことに意義がある。また２次側
の銅パイプには極めて低い電圧が流れるが、これは人体
が接触しても感電しない程度であるので、安全性も極め
て高い。加えて本発明の原理によれば、加熱面積は必然
的に大きくなる。コイルの外側に金属製パイプを配置さ
せるからである。この結果、加熱面積を大きくでき、し
かも供給電力を大きくかけられるという相乗効果を発揮
することができる。

次に低周波電磁誘導加熱部３の結線方式は、たとえば第
６図に一例として示す方式を採用できる。

第６図（Ａ）〜（Ｂ）は単相電源の場合の一例結線図、
第６図（Ｃ）〜（Ｅ）は三相電源の場合の一例結線図で
ある。この他の様々な結線方式も採用できる。

実験例１ 次に第１〜３図に示す本実施例の自動炊飯器を用いた炊
飯実験例について説明する。

まず、温度制御をどのようにするかを把握するため、ご
く少数存在するかまどを使った御飯を炊いているその道
の名人に実験してもらい、実際に釜の中とかまど内の温
度を測定した。その結果、第８図のような温度曲線を得
ることができた。第８図かられかることは、前炊き領域
のかまどの中の温度は４００℃以下で、釜の中の温度は
６２℃以下で約１０分保持することである。これは糊化
温度（約６２℃といわれている）以下で米に十分な対流
を起こさせ温度を均一化し、いわゆる芯の発生を防止す
るためである。「初めチョロチョロ」とはこれを意味し
ている。次に、炊き上げ領域において（よ、初めに一気
に火勢を強くして６００℃程度まで昇温しく「中パラパ
ラ」）、釜の中の温度を水の沸点に保ち、その後薪を引
くことである。

そして、３０分経過後に杉の葉を一枝燃やして蒸らし領
域を作ることである。

以上の実験例から、米３６Ａ’を水４１．４Ａ’を用い
て炊飯する場合、第９図のような釜内の理想温度曲線を
導くことができた。すなわち、内釜内の米の温度が６２
℃以下で１０分間以上保持する前炊き領域と、内釜内の
米の温度が６２℃を越え水の沸点近辺の温度で２０分間
以上保持する炊き上げ領域と、熱媒体の加熱を止めた状
態で保持する蒸らし領域とを設けることである。

そして、実際の装置の熱媒体の温度（オイル温度）を制
御するため、内釜の底の温度（コンブレッションフィッ
テングにより、内釜の外側からやや凹んだ部分にセンサ
ーを挿入している）、蒸気温度、各種コントロール時間
を要素にとり、第１０図（Ａ）〜（Ｃ）に示すような温
度制御のフローチャート図を作成した。

第１０図（Ａ）は自動炊飯器の通常の炊飯工程のフロー
チャート図であり、同（Ｂ）図は油温加熱防止のための
フローチャート図、同（Ｃ）図は空炊き防止のためのフ
ローチャート図である。別にマニュアル加熱することも
でき、たとえば味噌汁やスープを暖めておく場合には、
オイルの温度を８０℃程度に保持しておくという制御も
できる。

実験例２ 第１〜３図に示す自動炊飯器を用い、第１０図（Ａ）に
示すフローチャート（マイコン制御）で実際に米３６／
を水４１．４Ａ’を仕込み炊飯した。

内釜１の外直径は約１０００ｍｍ、同深さ約３００ｍｍ
、外釜２の外直径は約１０５０ｍｍ、同深さ約６００ｍ
ｍ、加熱部３の大きさは、１２０ｍｍ１長さ６５０ｍｍ
のもの３本使用、加熱容量３ＱＫｗ、熱媒体としてサラ
ダオイルを１５０！使用した。内釜、外釜の材料はとも
にステンレスとした。

この結果を第１１図に示す。第１１図から明らかな通り
、釜の中の温度はほぼ第９図に示す理想温度変化曲線の
ようになり、６５分間で３６！（二斗）の米を炊き上げ
ることができた。炊き上げた御飯の品質は、第８図に示
したかまどで名人が炊いた御飯と同様なものであり、第
１〜３図に示す自動炊飯器は優れたものであることが確
認できた。

以上説明した通り本実施例によれば、下記の利点を得る
ことができる。

■　外釜に熱媒体を封入し、熱媒体の加熱により内釜で
米を炊くようにしたので、大容量の熱を短時間に移動さ
せることができ、しかも温度制御に優れた昇温を行うこ
とができる。また、外釜のいずれかの部分に低周波電磁
誘導加熱部を備えているので、短時間に大量の熱を効率
よく発生させることができる。また、外釜と内釜を一体
化しているので、加熱部および加熱媒体が封入され、安
全な装置とすることができる。

■　低周波電磁誘導加熱部のコイル部への電力供給が、
商用波数の交流電源（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）を用い
たので、装置コストを安価にでき、しかも耐久性に優れ
た装置とすることができる。

■　熱媒体が食用油を用いたので、衛生性、安全性に優
れる装置とすることができる。

■　外釜または内釜の側部に支持軸を有し、前記支持軸
を介して自動反転手段を備えているので、自動的に釜全
体を反転させることができ、炊いた御飯の取り出し、洗
浄などを容易に行うことができる。

■　内釜内の米の温度が６２℃以下で１０分間以上保持
する前炊き領域と、内釜内の米の温度が６２℃を越え水
の沸点近辺の温度で２０分間以上保持する炊き上げ領域
と、熱媒体の加熱を止めた状態で保持する蒸らし領域と
からなる制御手段を備えるので、自動的に釜の温度を制
御することができ、常に一定の炊き上げ品質の御飯を得
ることができる。

■　本実施例の自動炊飯器は、炊飯のみならず、味噌汁
を煮る鍋、スープケトル、煮物鋼などの各種加熱調理器
として有用なものである。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、外釜と内釜が一体
化され、内釜で調理材料を加熱する加熱調理器であって
、前記外釜のいずれかの部分に加熱源として電力を用い
た加熱部を備え、外釜と内釜との間には熱媒体が封入さ
れ、前記熱媒体を介して内釜を加熱する手段を備えたの
で、大容量の熱を短時間に移動させることができ、しか
も温度制御に優れ、局部加熱のない昇温を行うことがで
きる。この結果、放熱、排気熱なども少なく、調理環境
を向上することができるという優れた効果を達成できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自動炊飯器の正面図、第２
図は同側面図、第３図は同反転機構を示す図、第４図は
同低周波電磁誘導加熱部のモデルを示す斜視図、第５図
は同発熱パイプの断面図、第６図（Ａ）〜（Ｅ）は同使
用できる一例結線図、第７図（Ａ）〜（Ｂ）は同発熱原
理を説明する図、第８図はかまどを用いた場合の温度状
態を示す図、第９図は釜内の理想温度曲線を示す図、第
１０図（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例の制御フロー
チャート図、第１１図は同実験例の温度状態を示す図で
ある。 １・・・内釜、２・・・外釜、３・・・低周波電磁誘導
加熱部、４・・・熱媒体、５，５′・・・支持軸、６．
７・・・機台、８．８−・・・ベアリングボックス、９
・・・ケーシング部、１０・・・アーム固定部、　１１
・・・パイプ、１３・・・機台アンカ一部、１４・・・
熱媒体供給部（安全弁）、１５・・・蓋部、１７〜１９
・・・ギア、１６・・・モータ、２０・・・ネジ軸、　
２１・・・ネジホルダー、２２・・・アーム、３１・・
・鉄心、３２・・・誘導コイル、３３・・・金属製発熱
パイプ、３４・・・銅パイプ、３４・・・ステンレスパ
イプ、３６・・・磁束の流れ、３７・・・電流の流れ。 １６・・・モータ ２０・・・ネジ軸 第３図 変圧器 １次側 ２次側 １００回 １００回 第７図 （Ａ） 本発明の原理 誘導コイル 鯛パイプ 第７図 （Ｂ） １−８区 炊飯器の理想温度変化曲線 第９図 時間紛） 第１１図 時間ｍ＞ 第１０図 （Ａ） コントロールステージ（１〜７） 浸は置き時間 ６０℃コントロール時間 １１０℃コントロール時間 火を引いてからの時間 オイル温度 釜底温度 蒸気口温度 ブザー 第１０図 （Ｂ） 第１０図 （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）外釜と内釜が一体化され、内釜で調理材料を加熱
   する加熱調理器であって、前記外釜のいずれかの部分に
   加熱源として電力を用いた加熱部を備え、外釜と内釜と
   の間には熱媒体が封入され、前記熱媒体を介して内釜を
   加熱する手段を備えたことを特徴とする加熱調理器。 （２）電力を用いた加熱部が、低周波電磁誘導加熱部で
   ある請求項１記載の加熱調理器。（３）低周波電磁誘導
   加熱部のコイル部への電力供給が、商用波数の交流電源
   である請求項２記載の加熱調理器。 （４）熱媒体が食用油である請求項１記載の加熱調理器
   。 （５）外釜または内釜の側部に支持軸を有し、前記支持
   軸を介して自動反転手段を備えてなる請求項１記載の加
   熱調理器。 （６）加熱調理器が、業務用自動炊飯器である請求項１
   記載の加熱調理器。 （７）内釜内の米の温度が６２℃以下で１０分間以上保
   持する前炊き領域と、内釜内の米の温度が６２℃を越え
   水の沸点近辺の温度で２０分間以上保持する炊き上げ領
   域と、熱媒体の加熱を止めた状態で保持する蒸らし領域
   とからなる制御手段を備えた請求項６記載の加熱調理器
   。