หม้อหุงข้าวไฟฟ้าชนิดความร้อนเหนี่ยวนำ (The induction heating rice cooker)

     ที่มา :  https://yum-asia.com/uk/yum-factor/

หม้อหุงข้าวไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่นำมาใช้ในการหุงข้าวให้สุกอย่างอัตโนมัติโดยมีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับครัวเรือนในประเทศแถบเอเซีย ผู้ผลิตหม้อหุงข้าวไฟฟ้าอาจออกแบบให้มีรูปแบบการใช้งานให้แตกต่างกันตามความต้องการของกลุ่มผู้บริโภค แต่หากถ้าพิจารณาแบ่งประเภทของหม้อหุงข้าวไฟฟ้าตามลักษณะอุปกรณ์ให้ความร้อน จำแบ่งได้ 2 ประเภท คือ หม้อหุงข้าวแบบใช้แผ่นความร้อน (Heater Plate) และ หม้อหุงข้าวไฟฟ้าแบบขดลวดเหนี่ยวนำ (Induction Heating Rice Cooker ) ซึ่งเป็นหม้อหุงข้าวที่ถูกวิจัยและพัฒนาขึ้นเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการให้ความร้อนที่ดีขึ้นโดยใช้ขดลวดเหนี่ยวนำ(Induction Heating) รวมถึงการพัฒนาระบบควบคุมการทำงานโดยใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมระดับการจ่ายความร้อนในหม้อชั้นในเป็นไปตามความต้องการ ซึ่งเป็นหม้อหุงข้าวที่เพิ่งมีการวิจัยและพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ สำหรับกลุ่มผู้บริโภคที่ต้องการความทันสมัย และเริ่มมีจำหน่ายในประเทศไทยเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา

ที่มา :  http://www.yumasia.co.uk/yum-factor

หม้อหุงข้าวเริ่มมีการทดลองผลิตหม้อหุงข้าวไฟฟ้าเป็นครั้งแรกที่ประเทศญี่ปุ่น ในช่วงปลายยุคสมัยไตโช กลางทศวรรษ 1920 ต่อมาปลายทศวรรษ 1940 บริษัทมิตซูบิชิ อิเลคทริก จำกัด ได้ ผลิตหม้อหุงข้าวที่มีหม้อและขดลวดนำความร้อนอยู่ภายใน ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใกล้เคียงที่สุดกับหม้อหุงข้าวในปัจจุบัน แต่ก็ยังไม่สะดวกสบายนัก ยังไม่มีระบบอัตโนมัติ แต่อย่างไรก็ตามหม้อหุงข้าวที่มีลักษณะการให้ความร้อนแบบขดลวดนำความร้อนตั้งแต่เมื่อกลางทศวรรษ 1920 ถึงปัจจุบันผ่านไปแล้วเกือบ  1 ศตรรวษ ก็ยังคงใช้กันอยู่ ในขณะที่ถ้าเราย้อนไปดูที่มาของหลักการให้ความร้อนของหม้อหุงข้าวไฟฟ้าแบบขดลวดเหนี่ยวนำ ที่กล่าวถึงนี้พบว่า การให้ความร้อนด้วยวิธีเหนี่ยวนำได้ถูกวิจัยเพื่อประยุกต์ใช้งานด้านการให้ความร้อน โดยใช้หลักการเหนี่ยวนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Induction) ที่ค้นพบ (Discovery) โดยไมเคิล ฟาราเดย์ ในปี ค.ศ.1831 โดยที่การให้ความร้อนด้วยวิธีเหนี่ยวนำนี้เป็นปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและความร้อนร่วมกัน หรือเรียกว่ามันเกิดจากการเหนี่ยวนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Effect) และการถ่ายเทความร้อน (Heat Transfer)

หลักการเหนี่ยวนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Induction)

ถึงแม้ว่าหลักการเหนี่ยวนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Electromagnetic Induction) ที่ค้นพบโดย ไมเคิล ฟาราเดย์ ในปี ค.ศ.1831 ไม่ใช้งานวิจัยพื้นฐานที่เกิดขึ้นจากความความตั้งใจในการศึกษา ค้นคว้าเพื่อหาข้อเท็จจริงก็ตาม แต่หลังจากนั้นได้มีการนำหลักการเหนี่ยวนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Induction) ที่ค้นพบ ไปเป็นองค์ความรู้และสร้างไปสู่องค์ความรู้ใหม่ที่เกิดจากองค์หลักการนี้ ในการวิจัยเพื่อค้นหาความจริงจากปรากฎการณ์ตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นที่มุ่งเน้นเนื้อหาทางกายภาพที่มีลักษณะเชิงปริมาณ  ทั้งในด้านหลักการทางวิทยาศาสตร์ เช่น การเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า รวมถึงการนำไปสู่การวิจัยและพัฒนาด้านเทคโนโลยีที่ใช้ในอุตสาหกรรม และนำไปสู่การประดิษฐ์คิดค้นเครื่องจักรและอุปกรณ์หลากหลายชนิดในอุตสาหกรรมต่าง ๆ  เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องหลอมโลหะแบบเหนี่ยวนำ เป็นต้น

หม้อหุงข้าวไฟฟ้าชนิดความร้อนเหนี่ยวนำเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากงานวิจัย พัฒนา และรวบรวมองค์ความรู้ในหลายสาขาวิทยาทั้งด้านหลักการให้ความร้อน การเลือกใช้วัสดุในการทำวัสดุเหนี่ยวนำ และวัสดุของหม้อหุงข้าวชั้นใน รวมถึงการควบคุมความร้อนให้เหมาะสมเป็นองค์ประกอบเพื่อให้สามารถผลิตหม้อหุงข้าวไฟฟ้าที่สนองตอบต่อความต้องการของผู้บริโภคและมีสมรรถนะด้านพลังงานที่ดี (ประหยัดพลังงาน) ซึ่งหม้อหุงข้าวไฟฟ้าชนิดความร้อนเหนี่ยนำนี้มีสหสาขาวิทยาที่เกี่ยวข้อง ดังนี้

1. Electrical and Electronic Engineering Discipline โดยใช้หลักการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหลักไฟฟ้าเป็นแหล่งกำเนิดความร้อนที่ให้ค่าประสิทธิภาพความร้อนสูง
2. Material Engineering Discipline เป็นการศึกษาวิจัยคุณลักษณะของวัสดุ(Material characteristics) ที่เหมาะสมในการนำมาเป็นแหล่งกำเนิดความร้อนเหนี่ยวนำ และหม้อหุงข้าวชั้นในซึ่งต้องมีคุณสมบัติพิเศษ ซึ่งต้องมีค่าพารามิเตอร์ทางวิทยาศาสตร์(Scientific Parameters) ที่สำคัญและเหมาะสมในการสร้างสนามแม่เหล็กและการกำเนิดความร้อน เช่น ค่า magnetic permeability เป็นต้น
3. Food Science Discipline การควบคุมความร้อน อัตราส่วนของวัตถุดิบ (ชนิดของข้าว และปริมาณของน้ำ) อย่างเหมาะสมในการหุงข้าวชนิดต่าง ๆ ให้ได้ตามความประสงค์ของผู้บริโภค โดยต้องมีการศึกษา วิจัย และพัฒนา ก่อนดำเนินการจัดสร้างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการควบคุมการทำงานของหม้อไฟฟ้า

หม้อหุงข้าวไฟฟ้าชนิดความร้อนเหนี่ยวนำจึ่งเป็นนวัตกรรมทางเลือกที่ดีสำหรับยุคสมัยที่ต้นทุนด้านพลังงานสูงขึ้นอย่างมากในปัจจุบัน

แปลและเรียบเรียงโดย ดร.วิชาญ นาคทอง ทีมงาน iEnergy Guru

Reference

1. รุ่ง กิตติพิชัย, ศุภชัย นาทะพันธ์, และ วิเชียร เอื้อมสมสกุลม, การศึกษาเพื่อกำหนดมาตรฐานหม้อหุงข้าวไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง, รวมบทความวิชาการ เล่มที่ 3 การประชุมวิชาการเครือข่าววิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทยครั้งที่ 22 , ตุลาคม พ.ศ.2551, หน้า 210-216.
2. Vimal R. Nakum, Kevin M. Vyas, and Niraj C. Mehta, Research on induction Heating, International Journal of Science and Engineering Applications, Volume 2 Issue 6, 2013, ISSN-2319-7560 (Online) Page 141-144.
3. Jesus Acero, Claudio Carretero, Rafael Alonso, and Jose M. Burdio, Quantitative Evaluation of Induction Efficiency in Domestic Induction Heating Applications, IEEE Transaction on magnatics, Vol 49 No.4, April 2013 Page 1382-1386.
4. https://yum-asia.com/uk/yum-factor/