誘導調理

電磁調理器の内部の眺め:大きい銅のコイルは磁界を形作り、冷却ファンはそれの下で目に見え、電源およびラインフィルターはコイルを囲みます。 コイルの中心には、白色の熱グリースで覆われた温度センサがあります

換気スロットが表示されます。 単位にストーブの幅と比較される小さい深さがある
誘導のストーブの側面図

電磁調理器は、ワイヤのコイルから強磁性でなければならない金属容器に誘導によって電気エネルギーを伝達する。 コイルは調理の表面の下に取付けられ、高周波(例えば24のkHz)交流はそれを通って渡される。 コイル内の電流は動的磁場を生成する。 電気伝導性の鍋が調理の表面の近くで持って来られ、鍋が皮の深さより厚いとき、磁界は鍋の大きい渦電流を引き起こします。 渦電流はジュールの暖房によって熱を作り出すために鍋の電気抵抗を通って流れます;鍋は熱伝導によってそれから内容を熱します。

調理容器は、通常、適切なステンレス鋼または鉄で作られている必要があります。 材料の透磁率の増加は、皮膚の深さを減少させ、金属の表面の近くに電流を集中させるので、電気抵抗はさらに増加する。 いくらかのエネルギーは、コイルの抵抗を流れる電流によって無駄に消散されます。 コイルの表皮効果そして必然的な熱生成を減らすためには、それは多くのより小さい絶縁されたワイヤーの束並行してであるリッツワイヤーからな 鍋の底は効果的に単一の短絡された回転を形作るが、コイルに多くの回転がある。 これは電圧を下げ、流れを上げる変圧器を形作ります。 ポットの抵抗は、一次コイルから見て、より大きく見えます。 次に、エネルギーの大部分は高抵抗鋼中で熱になり、駆動コイルは冷却されたままになります。

多くの場合、鍋の温度を測定するためにサーモスタットが存在します。 これは、誤って加熱された空または沸騰した乾燥した場合にパンがひどく過熱するのを防ぐのに役立ちますが、誘導炊飯器が目標温度を維持するこ

ApplicationsEdit

誘導装置は、内蔵の表面、範囲の一部、またはスタンドアロンの表面ユニットであってもよいです。 作り付けおよびrangetopの単位に普通多数の要素、ガス燃料を供給された範囲の別のバーナーの等量がある。 独立誘導モジュールは通常単一要素であるか、または時々二重要素を備えています。 そのような要素はすべて基本設計を共有する:容易にきれいになる熱抵抗のガラス陶磁器シートの下で密封される電磁石。 ポットはセラミックガラスの表面に置かれ、その内容物とともに加熱され始める。

日本では、炊飯器の一部のモデルは誘導によって駆動されています。 香港では、電力会社はいくつかのモデルをリストしています。 アジアの製造業者は安価な単一誘導地帯の表面の作成の鉛を取った;有効な、低無駄熱単位は多くのアジア都市があるように、家族ごとの少し生活空間 電磁調理器は、世界の他の地域ではあまり頻繁に使用されていません。

誘導の範囲は商業レストランの台所で適当かもしれない。 電気調理は、天然ガス配管のコストを回避し、いくつかの管轄区域では、より簡単な換気および消火装置を設置することを可能にする可能性がある。 商業使用のための欠点は磁気調理器具のためのガラス調理上、より高い初期費用および条件の可能な破損を含んでいます。

ControlsEdit

鋼製容器の強磁性特性は、その表面近くの薄い層に誘導電流を集中させ、強い加熱効果をもたらす。 アルミニウムのような常磁性材料では、磁場はより深く浸透し、誘導電流は金属中でほとんど抵抗に遭遇しない。 レンツの法則に従って誘導が特別な電子工学装置とそれに応じて達成されるかもしれないように鍋の誘導の効率は感知されるかもしれません。 少なくとも一つの高周波”全金属”炊飯器は、非強磁性金属調理器具の低効率で動作する、利用可能です。

調理面は熱伝導性の悪いガラスセラミック材料で作られているため、鍋の底からわずかな熱しか失われません。 通常の操作では、調理面は他のストーブの調理方法よりもかなり涼しいままですが、安全に触れる前に冷却する必要があります。

ユニットは1つ、2つ、3つ、4つ、または5つの誘導ゾーンを持つことができますが、4つ(通常は30インチ幅のユニット)が米国と欧州で最も一般的です。 香港では二つのコイルが最も一般的であり、日本では三つのコイルが最も一般的である。 タッチセンシティブコントロールを備えたものもあります。 いくつかの誘導ストーブは、熱が印加される時間を制御するために、要素ごとに一つのメモリ設定を持っています。 少なくとも1つの製造業者は多数の誘導コイルが付いている”zoneless”誘導の調理の表面を作ります。 これにより、事前に定義されたゾーンだけでなく、調理面のどこでも一度に最大5つの調理器具を使用することができます。

小型の独立型ポータブル誘導加熱調理器は比較的安価で、一部の市場では約US$20からの価格です。

調理器具には、誘導調理器と互換性があることを識別するシンボルが付いている場合があります

調理器具は誘導加熱と互換性がなければなりません;ほとんどのモデルでは、鉄の金属だけ熱することができます。 調理器具は、磁場が表面からの距離とともに急速に低下するので、平らな底を有するべきである。 (特別で、高価な中華鍋型の上は円形底中華鍋との使用のために利用できる。)誘導ディスクは誘導によって熱され、熱接触によって非鉄鍋を熱するが、これらは鉄の調理の容器より大いにより少なく有効である金属板である。

誘導調理面用の誘導対応調理器具は、ほぼ常に他のストーブで使用することができます。 いくつかの調理器具や包装は、誘導、ガス、または電気熱との互換性を示すために記号でマークされています。 表面を調理する誘導は基盤で高い鉄の金属の内容が付いているあらゆる鍋をよく使用する。 鋳鉄鍋および黒い金属または鉄鍋は表面を調理する誘導で動作します。 ステンレス鋼鍋は表面を調理する誘導で鍋の基盤がステンレス鋼の磁気等級なら動作します。 磁石が鍋の底によく付ければ、表面を調理する誘導で動作します。 “金属製”の炊事道具は非鉄調理器具を使用しますが、利用できるモデルは限られています。

アルミニウムまたは銅だけでは、材料の磁気および電気的特性のために他の誘導調理台では動作しません。 アルミニウムおよび銅の調理器具は鋼鉄より伝導性ですが、これらの材料の皮の深さは非磁気であるのでより大きいです。 電流は金属中のより厚い層を流れ、抵抗が少なくなり、熱が少なくなります。 通常の誘導調理器は、このような鍋では効率的に動作しません。 しかし、アルミニウムと銅は熱をよりよく伝導するので、調理器具には望ましい。 この”三層”鍋のために頻繁に熱的に伝導性アルミニウムの層を含んでいるステンレス鋼の誘導互換性がある皮を備えて下さい。

揚げるためには、熱をすばやく均等に広げるためには、良好な熱伝導体であるベースを持つ鍋が必要です。 鍋の底はアルミニウムに押される鋼板かアルミニウム上のステンレス鋼の層です。 アルミニウム鍋の高い熱伝導性は鍋を渡る温度をより均一にさせます。 アルミニウム基盤が付いているステンレス製のフライパンにアルミニウム味方された鍋が持っていると側面で同じ温度がありません。 鋳鉄のフライパンは誘導調理の表面をよく使用しますが、材料はアルミニウムほど熱伝導体としてよくありません。

水を沸騰させると、循環水が熱を広げ、ホットスポットを防ぎます。 ソースのようなプロダクトのために、鍋の少なくとも基盤が熱を均等に広げるためによい熱伝導性材料を組み込むことは重要である。 厚いソースのような敏感なプロダクトのために、アルミニウムが付いている鍋はアルミニウムを通して側面の上で熱が流れ、コックがソースを急速に均等に熱することを可能にするので、よりよい。

アルミ箔が溶けた涙を持つ水の正方形のパイレックス皿の中のアルミニウム箔
家庭用箔は、電磁調理器で使用される周波数でアルミニウムの皮の深さよりもはるかに薄い。 ここで、箔は、その下に蒸気が形成された後、空気に曝されたところで溶融した。 調理面製造業者は、誘導調理面と接触したアルミニウム箔の使用を禁止する

ポット内で生成することができる熱は、表面抵抗の関数である。 より高い表面抵抗は同じような流れのためのより多くの熱を作り出します。 これは誘導加熱のための材料の適合性をランク付けするのに使用することができる”性能指数”である。 厚い金属導体の表面抵抗は、抵抗率を表皮深さで割った値に比例します。 厚さが皮膚の深さよりも小さい場合、実際の厚さを使用して表面抵抗を計算することができます。 いくつかの一般的な材料は、この表に記載されています。

24kHzでの表皮深さ
材料 抵抗率
(10-6オームインチ)
相対
透磁率
表皮深さ、
インチ(mm)
表面抵抗、
10-3オーム/平方
(厚い材料)
表面抵抗、
10-3オーム/平方
(厚い材料)
表面抵抗、
10-3オーム/平方
(厚い材料)
表面抵抗、
抵抗、銅に対する
炭素鋼1010 9 200 0.004 (0.10) 2.25 56.25
ステンレス鋼432 24.5 200 0.007 (0.18) 3.5 87.5
ステンレス鋼304 29 1 0.112 (2.8) 0.26 6.5
アルミ 1.12 1 0.022 (0.56) 0.051 1.28
0.68 1 0.017 (0.43) 0.04 1

炭素鋼と同じ表面抵抗を得るためには、調理容器の実用的なものよりも金属を薄くする必要があり、24kHzでは銅容器の底部は炭素鋼の皮の深さの1/56 表皮深さは周波数の平方根に反比例するので、これは24kHzで鉄鍋のように銅鍋で同等の加熱を得るためにはるかに高い周波数が必要であることを示唆している。 このような高い周波数は、安価なパワー半導体では実現できません; 1973年に使用されたシリコン制御整流器は、40kHz以下に制限されていました。 鋼鉄調理の容器の底の銅の薄い層は磁界からの鋼鉄を保護し、誘導の上のために使用できなくさせます。 いくつかの追加の熱は、その強磁性の性質のためにポット内のヒステリシス損失によって作成されますが、これは生成された全熱の十パーセント未満を作成します。

“オールメタル”モデルedit

新しいタイプのパワー半導体と低損失コイル設計により、オールメタル炊飯器が可能になりました。

パナソニック株式会社は、2009年に、非鉄金属で使用できるように、高周波磁界と異なる発振回路設計を使用する家庭用電磁調理器を開発しました。 2017年、パナソニックは商業用キッチン向けに、商品名”Met-All”を使用したシングルバーナーカウンタートップ”all metal”ユニットをリリースしました。

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