JP2005334351A - 電磁誘導加熱調理器用鍋 - Google Patents

Abstract

【課題】 電圧の異なる電磁誘導加熱調理器に適用可能な電磁誘導加熱調理器用鍋を提供することにある。
【解決手段】 土鍋１において発熱層４の中央位置に、その周辺領域よりも厚さが大きくされた厚層部４Ａが設けることとした。このような構成によれば、この土鍋１を１００Ｖ電源用のＩＨ調理器１０に使用した場合には、厚層部で十分な発熱量を確保することができるため、実用に耐える加熱力を得ることができる。一方、この土鍋１を２００Ｖ電源用のＩＨ調理器１０に使用した場合には、万が一空焚きをしてしまった場合であっても、発熱層４の赤熱等の危険な状態となる前に、ＩＨ調理器１０に備えられている過熱防止センサ１３が働くため、安全を確保することができる。このように、本実施形態の土鍋１は、１００Ｖ電源用、２００Ｖ電源用いずれのＩＨ調理器１０にも好ましく使用することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁誘導加熱調理器用鍋に関する。

電磁誘導加熱方式の調理器（ＩＨ調理器）を使用して調理を行うためには、通常、導電性を有する金属製の鍋を使用する必要がある。これは、電磁誘導によって鍋に渦電流を流し、鍋自体を発熱体として使用しているためである。しかし、調理上、土鍋等の導電性を有しない材料により作られた鍋を使用する方が、風味や保温性等の面で好ましいこともある。

そこで、ＩＨ調理器に使用できる土鍋として、例えば特許文献１に記載のものが提案されている。このものは、土鍋の底部に薄膜金属皮膜層を形成したものであり、この皮膜層が発熱することによって加熱が行われる。
実用新案登録第３０９６１９１号公報

ところで、ＩＨ調理器には、１００Ｖ電源を使用するものと、２００Ｖ電源を使用するものとの２種類があり、それぞれに適した専用の鍋を使用することが推奨される。すなわち、１００Ｖ電源用の調理器に対応した１００Ｖ用鍋としては、低い電圧で高い加熱力を得るために皮膜層を厚くしたものを用いる。一方、２００Ｖ電源用の調理器に対応した２００Ｖ用鍋としては、空焚き時の過熱を防止するために１００Ｖ用鍋よりも皮膜層の薄いものを用いるのである。しかし、所有する調理器の種類に応じて鍋を使い分けることは、需要者にとって煩わしいことであった。

また、需要者が誤って１００Ｖ用鍋を２００Ｖ電源用の調理器に使用し、空焚きをしてしまった場合には、過熱が起こるおそれがあるため、安全を確保するという面からも改善が求められていた。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電圧の異なる電磁誘導加熱調理器に適用可能な電磁誘導加熱調理器用鍋を提供することにある。

上記の課題を解決するための請求項１の発明に係る電磁誘導加熱調理器用鍋は、非導電性の材料により形成された鍋本体の外壁底面に、導電性の発熱層が設けられた電磁誘導加熱調理器用鍋であって、前記発熱層の中央位置に、その周辺領域よりも厚さが大きくされた厚層部が設けられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器用鍋であって、前記周辺領域の厚さに対する前記厚層部の厚さの比率が１．３以上２．５以下の範囲内にあることを特徴とする。

本発明によれば、電磁誘導加熱調理器用鍋において、発熱層の中央位置に、その周辺領域よりも厚さが大きくされた厚層部が設けられている。

ここで、従来の２００Ｖ用の鍋を１００Ｖ用の調理器に誤って使用した場合には、発熱層が薄いために十分な加熱力が得られない。これに対して、本発明の鍋には厚みの大きい厚層部が設けられており、この厚層部で十分な発熱量を確保することができるため、実用に耐える加熱力を得ることができる。一方、従来の１００Ｖ用鍋を２００Ｖ電源用の調理器に使用し、空焚きをしてしまった場合には、過熱が起こるおそれがある。これに対して、本発明の鍋を使用した場合には、調理器に備えられている過熱防止センサが、従来の１００Ｖ用鍋を誤用した場合よりも早く働くため、安全を確保することができる。この理由は必ずしも明らかではないが、発熱層の周辺領域が薄くなっていることで層全体としての異常な発熱が抑制される一方、厚層部がより迅速に加熱されてこの熱が過熱防止センサに速やかに伝えられるためではないかと考えられる。

以下、本発明の電磁誘導加熱調理器用鍋を具体化した実施形態について、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。

図１には、本発明を具体化した土鍋１（本発明の電磁誘導加熱調理器用鍋に該当する）を示す。この土鍋１には、調理物を入れるための鍋本体２と、この鍋本体２の外壁底面２Ａに備えられた発熱層４とが備えられている。

鍋本体２は、例えば陶器などの非導電性の材料により有底容器状に形成されている。この鍋本体２の外壁底面２Ａにおいて周縁部よりもやや内側位置には、下方向に突出された円環状の脚部３が設けられている。

鍋本体２の底面外壁においてこの脚部３の内側領域には、全体として薄い円盤状に形成された発熱層４が設けられている。発熱層４は、例えば金属やカーボン等、電流を流すことによって発熱する導電性の材料により形成されている。この発熱層４において円盤の中心領域には、下方向に突出された円形の厚層部４Ａが設けられており、これにより、発熱層４の中心領域の厚さがその周辺領域４Ｂよりも厚くされている。この厚層部４Ａの直径は、使用するＩＨ調理器におけるコイルの配置に応じて適切に決定すればよく、ＩＨ調理器の機種により異なるが、発熱層４全体の直径に対する比率が０．５〜０．７５の範囲であることが好ましい。

また、周辺領域４Ｂの厚さＴ２に対する厚層部４Ａの厚さＴ１の比率Ｔ１／Ｔ２は、１．３〜２．５の範囲内であることが好ましく、１．５〜１．７５であることがさらに好ましい。Ｔ１／Ｔ２が１．３未満のものは作成が困難であり現実的ではない。また、Ｔ１／Ｔ２が２．５以上では発熱層４全体としての厚みが大きくなりすぎて実用的ではないこと、周辺領域４Ｂが加熱されにくくなり却って調理効率が落ちてしまうことから好ましくない。

このような発熱層４は、例えば予め所望の形状に形成した薄膜を、耐熱性のセラミック系接着剤等により鍋本体２の底面に貼り付けることにより形成することができる。また、スクリーン印刷法、溶射法等、あるいは、陶磁器加飾技法の一つである転写印刷法によりにより鍋本体２の底面に直接に形成することもできる。

この土鍋１を用いて調理を行う際には、図３に示すように、土鍋１の内部に調理物を入れ、ＩＨ調理器１０のプレート１１上にセットする。そして、ＩＨ調理器１０のスイッチを入れると、ＩＨ調理器１０に内蔵されている加熱コイル１２に電流が流されることによって磁力線が発生する。そして、この磁力線が土鍋１の発熱層４内を流れることにより渦電流が発生し、この発熱層４が発熱する。この熱が土鍋１の内部の調理物に伝わることにより、調理物が加熱される。

ここで、一般に発熱層４の厚みが大きいほど、加熱力は大きくなる。したがって、発熱層４を厚く形成すれば、電圧の低い１００Ｖ電源用のＩＨ調理器１０であっても大きな加熱力を得ることができる反面、急激な温度上昇による発熱層４の赤熱等が起こりやすくなる。一方、発熱層４を薄く形成すれば、発熱層４の赤熱等が起こりにくくなる反面、電圧の低い１００Ｖ電源用のＩＨ調理器１０では料理に十分な加熱力を得ることが難しくなる。

このため、本実施形態の土鍋１においては、発熱層４の中央位置に、その周辺領域よりも厚みの大きい厚層部４Ａを設けることとした。このような構成によれば、この土鍋１を１００Ｖ電源用のＩＨ調理器１０に使用した場合には、厚層部で十分な発熱量を確保することができるため、実用に耐える加熱力を得ることができる。一方、この土鍋１を２００Ｖ電源用のＩＨ調理器１０に使用した場合には、万が一空焚きをしてしまった場合であっても、発熱層４の赤熱等の危険な状態となる前に、ＩＨ調理器１０に備えられている過熱防止センサ１３が働くため、安全を確保することができる。
このように、本実施形態の土鍋１は、１００Ｖ電源用、２００Ｖ電源用いずれのＩＨ調理器１０にも好ましく使用することができる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

［１００Ｖ電源対応ＩＨ調理器を使用した実施例群］
＜実施例１−１＞
１）使用機器等
ＩＨ調理器としては、１００Ｖ電源対応の（株）東芝製ＩＨＰ−３０ＶＡを使用した。このＩＨ調理器は、外径１８０ｍｍ、内径４５ｍｍのドーナツ型の加熱コイル、およびこの加熱コイルの中心位置に設置された過熱防止センサを備えるものである。また、鍋としては、外径２７０ｍｍ、内径２１５ｍｍ、高さ７０ｍｍ、糸尻高さ３ｍｍ、底面径１９０ｍｍの陶器質の土鍋を用いた。

２）発熱層の形成
転写印刷法により、以下のようにして土鍋の底面外壁に発熱層を形成した。
（Ａ）銀ペーストを用い、転写シート上に直径１８０ｍｍの円形の薄膜層をスクリーン印刷により形成した。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｂ）上記（Ａ）で形成した薄膜層上に、この薄膜層と同心となるように直径１２０ｍｍの円形の薄膜層をスクリーン印刷により積層した。この薄膜層を５０℃で２時間乾燥した。
（Ｃ）上記（Ａ）および（Ｂ）で形成した薄膜層を全て覆うように樹脂カバーコートをスクリーン印刷して、５０℃で２時間乾燥した。
（Ｄ）上記（Ｃ）で形成された転写（薄膜層と樹脂カバーコートとの積層体）を土鍋の底面外壁に貼り付け、７０℃で３時間乾燥した。
（Ｅ）転写を貼り付けた土鍋を８８０℃で３時間焼成して、この転写を土鍋に焼き付けることにより、中央位置に厚層部を有する発熱層を得た。なお、厚層部の厚さを２６．６μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍ（厚さ比１．３３：１）とした。

３）加熱試験
発熱層を形成した土鍋の内部に、水温１５℃の水１．５リットルを入れ、ＩＨ調理器にかけ、加熱を行った。加熱開始から所定時間毎に、水温およびＩＨ調理器の消費電力を測定した。

＜実施例１−２＞
発熱層における厚層部の厚さを３０μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍ（厚さ比１．５：１）とした他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。

＜実施例１−３＞
発熱層における厚層部の厚さを４０μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍ（厚さ比２：１）とした他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。

＜実施例１−４＞
発熱層における厚層部の厚さを４０μｍ、周辺領域の厚さを１６μｍ（厚さ比２．５：１）とした他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。

＜比較例１−１＞
発熱層を、厚層部を備えない平板形状のものとした。すなわち、上記実施例１−１の「２）発熱層の形成」において工程（Ｂ）を省略した。その他は、実施例１−１と同様にして試験を行った。なお、発熱層の厚さは２０μｍとした。

＜比較例１−２＞
発熱層の厚さを４０μｍとした他は、比較例１−１と同様にして試験を行った。

＜結果＞
各実施例および比較例について、加熱開始から２０分後までの水温および消費電力の変化を表１および表２に示す。

ここで、発熱層が厚層部を備えない鍋であって厚さ２０μｍのもの（比較例１−１）は、従来の２００Ｖ用鍋と同等のものであり、厚さ４０μｍのもの（比較例１−２）は、従来の１００Ｖ用鍋と同等のものである。表１より、発熱層が厚い比較例１−２のものでは、約１３００〜１４００Ｗの電力が得られるとともに、加熱開始後１０分で水温が９０℃を越え、十分な加熱力が得られている。これに対し、発熱層が薄い比較例１−１のものでは、約９００〜１０００Ｗの電力しか得られず、加熱開始後１４分でようやく水温が９２℃に達するなど、十分な加熱力が得られていないことがわかる。

一方、発熱層に厚層部を設けた実施例１−１〜実施例１−４のものでは、加熱開始後速やかに水温が上昇し、従来の１００Ｖ用鍋と同等の比較例１−２に近い加熱力が得られている。特に、厚層部を４０μｍとした実施例３、実施例４ものでは、水温、消費電力ともに比較例１−２とほぼ同様に推移しており、従来の１００Ｖ用鍋に匹敵する加熱力が得られていることが分かる。

［２００Ｖ電源対応ＩＨ調理器を使用した実施例群］
＜実施例２−１＞
ＩＨ調理器としては、２００Ｖ電源対応の松下電器（株）製ＨＺ−ＨＳＷ２２Ａを使用した。このＩＨ調理器は、外径１８０ｍｍ、内径４５ｍｍのドーナツ型の加熱コイル、およびこの加熱コイルの中心位置に設置された過熱防止センサを備えるものである。
実施例１−１と同様に、厚層部の厚さ２６．６μｍ、周辺領域の厚さ２０μｍの発熱層を形成させた土鍋を用いて、実施例１−１と同様に加熱試験を行った。

＜実施例２−２＞
発熱層における厚層部の厚さを３０μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍとした他は、実施例２−１と同様にして試験を行った。

＜実施例２−３＞
発熱層における厚層部の厚さを４０μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍとした他は、実施例２−１と同様にして試験を行った。

＜実施例２−４＞
発熱層における厚層部の厚さを４０μｍ、周辺領域の厚さを１６μｍとした他は、実施例２−１と同様にして試験を行った。

＜比較例２−１＞
発熱層を、厚層部を備えない平板形状のものとした（発熱層の形成において工程（Ｂ）を省略した）他は、実施例２−１と同様にして試験を行った。なお、発熱層の厚さは２０μｍとした。

＜比較例２−２＞
発熱層の厚さを４０μｍとした他は、比較例２−１と同様にして試験を行った。

＜結果＞
各実施例および比較例について、加熱開始から９分後までの水温および消費電力の変化を表３および表４に示す。

表３および表４より、１００Ｖ電源対応ＩＨ調理器を使用した実施例群と同様に、２００Ｖ電源対応ＩＨ調理器を使用した場合でも、厚層部を設けた実施例２−１〜２−４ものは、従来の１００Ｖ用鍋と同等の比較例２−２のものにほぼ匹敵する加熱力が得られていることが分かった。

［２００Ｖ電源対応ＩＨ調理器を使用し、空焚きを行った実施例群］
＜実施例３−１＞
ＩＨ調理器としては実施例２−１と同様のものを使用した。また、土鍋についても、実施例１−１と同様に、厚層部の厚さ２２．６μｍ、周辺領域の厚さ２０μｍの発熱層を形成させたものを用いた。
発熱層の中心位置（図３におけるＲ１）、この中心位置を中心とする直径１００ｍｍの円周上（同Ｒ２）、同じく直径１６０ｍｍの円周上（同Ｒ３）の３箇所にそれぞれ温度センサを取り付けた。

この土鍋を、内部に何も入れない状態でＩＨ調理器にかけ、過熱防止センサ（ＯＨＰ）が働いて加熱が停止されるまで空焚きを行った。加熱開始から所定時間毎に、温度センサにより発熱層の底面温度を測定した。また、調理器の消費電力もあわせて測定した。

＜実施例３−２＞
発熱層における厚層部の厚さを３０μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍとした他は、実施例３−１と同様にして試験を行った。

＜実施例３−３＞
発熱層における厚層部の厚さを４０μｍ、周辺領域の厚さを２０μｍとした他は、実施例３−１と同様にして試験を行った。

＜実施例３−４＞
発熱層における厚層部の厚さを４０μｍ、周辺領域の厚さを１６μｍとした他は、実施例３−１と同様にして試験を行った。

＜比較例３−１＞
発熱層を、厚層部を備えない平板形状のものとした（発熱層の形成において工程（Ｂ）を省略した）他は、実施例３−１と同様にして試験を行った。なお、発熱層の厚さは２０μｍとした。

＜比較例３−２＞
発熱層の厚さを４０μｍとした他は、比較例２−１と同様にして試験を行った。

＜結果＞
各実施例および比較例について、加熱開始から６分後までの発熱層の底面温度、調理器の消費電力の変化、および過熱防止センサ（ＯＨＰ）が作動するまでの時間を表５および表６に示す。

表５および表６より、いずれの土鍋においても、発熱層において直径１００ｍｍの円周上が最も高温となっていることがわかった。これは、ドーナツ状に形成されているＩＨ調理器の加熱コイルの直上の領域が最もよく発熱することを示している。これに対し、加熱コイルから外れた発熱層の中心位置の温度上昇は、かなりゆっくりであることが分かる。

従来の２００Ｖ用鍋と同等の、発熱層２０μｍのもの（比較例３−１）では、加熱時間６分３０秒で発熱層の底面温度が約４００℃に達し、過熱防止センサが作動した。このとき、直径１００ｍｍの円周上の温度は６４５℃まで上昇していた。また、従来の１００Ｖ用鍋と同等の、発熱層４０μｍのもの（比較例３−２）では、加熱時間４分で発熱層における直径１００ｍｍの円周上の温度が８１０℃まで上昇し、土鍋が破損した。このとき、発熱層における中心位置の底面温度はわずか２００℃であり、過熱防止センサが作動しなかった。このように、高い加熱量を得ようとして発熱層を厚くすると、空焚き時に加熱コイルの直上の領域において局所的に過熱が起こることがわかる。

一方、発熱層の中央に厚層部を設けた実施例３−１〜３−４のものでは、比較例３−２のものと比較して、発熱層における直径１６０ｍｍの円周上、すなわち層の薄い周辺領域で温度上昇が遅く、それに伴って直径１００ｍｍの円周上でも温度上昇が緩やかになっている。一方、中心位置では速やかに温度が上昇し、加熱開始後４分２０秒〜５分３５秒でそれぞれ過熱防止センサが作動した。このとき、直径１００ｍｍの円周上での温度は６６０〜７００℃にとどまり、鍋の破損等は起こっていなかった。

このように、発熱層の中央に厚層部を設けたものでは、誤って空焚きを行った場合でも、発熱層の局所的な過熱が起こりにくく、過熱防止センサが早期に働くため、安全性が高いことが分かった。

本発明の技術的範囲は、上記した実施形態によって限定されるものではなく、例えば、次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。その他、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶものである。
（１）上記実施形態では、発熱層の形状は円盤状であったが、本発明によれば発熱層の形状については特に制限はなく、例えば矩形状、多角形状などであってもよい。
（２）上記実施形態では、鍋の材質は陶器であったが、本発明によれば鍋の材質については特に制限はなく、例えば耐熱ガラスなどであってもよい。

本実施形態の土鍋を底面側から見た斜視図 本実施形態の土鍋の断面図 本実施形態の土鍋を用いて調理を行う様子を示す側断面図

符号の説明

１…土鍋（電磁誘導加熱調理器用鍋）
２…鍋本体
２Ａ…外壁底面
４…発熱層
４Ａ…厚層部

Claims (2)

1. 非導電性の材料により形成された鍋本体の外壁底面に、導電性の発熱層が設けられた電磁誘導加熱調理器用鍋であって、
   前記発熱層の中央位置に、その周辺領域よりも厚さが大きくされた厚層部が設けられていることを特徴とする電磁誘導加熱調理器用鍋。
2. 前記周辺領域の厚さに対する前記厚層部の厚さの比率が１．３以上２．５以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器用鍋。

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