特許 7650201 調理器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-13

(45)【発行日】2025-03-24

(54)【発明の名称】調理器

(51)【国際特許分類】

   A47J 27/00 20060101AFI20250314BHJP

   H05B 6/12 20060101ALI20250314BHJP

【ＦＩ】

A47J27/00 103A

H05B6/12 308

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021110273

(22)【出願日】2021-07-01

(65)【公開番号】P2023007182

(43)【公開日】2023-01-18

【審査請求日】2024-04-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000002473

【氏名又は名称】象印マホービン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(72)【発明者】

【氏名】倉 拓海

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 晋平

【審査官】杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１８６２４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２４２９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１３１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２５３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８０５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０６５４５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ４７Ｊ ２７／００

Ｈ０５Ｂ ６／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁部、筒状の周壁部、及び前記底壁部と前記周壁部に連なる連続部を有する有底筒状の鍋と、
前記鍋の外面側に間隔をあけて配置された加熱部と
を備え、
前記加熱部は、
前記周壁部以外の少なくとも前記底壁部を誘導加熱するように、前記周壁部よりも前記鍋の軸線側に配置された内側コイルと、
少なくとも前記周壁部を誘導加熱するように、前記軸線に対して前記内側コイルよりも外側に配置された外側コイルと
を有し、
前記内側コイルの形状と前記外側コイルの形状とは異なっており、
前記底壁部は、中央部と、前記中央部の外側に連なる外周部とを有し、
前記内側コイルは、前記中央部から前記連続部に跨がった領域に対応するように配置され、
前記外側コイルは、前記外周部から前記周壁部に跨がった領域に対応するように配置されている、調理器。

【請求項2】

底壁部、筒状の周壁部、及び前記底壁部と前記周壁部に連なる連続部を有する有底筒状の鍋と、
前記鍋の外面側に間隔をあけて配置された加熱部と
を備え、
前記加熱部は、
前記周壁部以外の少なくとも前記底壁部を誘導加熱するように、前記周壁部よりも前記鍋の軸線側に配置された内側コイルと、
少なくとも前記周壁部を誘導加熱するように、前記軸線に対して前記内側コイルよりも外側に配置された外側コイルと
を有し、
前記内側コイルの形状と前記外側コイルの形状とは異なっており、
前記軸線が延びる方向から見た前記鍋の形状は円形であり、
前記軸線が延びる方向から見た前記内側コイルは、前記鍋の径方向に延びる長軸と、前記鍋の周方向に延びる短軸とを有する非円形状であり、
前記軸線が延びる方向から見た前記外側コイルは、前記鍋の周方向に延びる長軸と、前記鍋の径方向に延びる短軸とを有する非円形状である、調理器。

【請求項3】

前記外側コイルの前記長軸が延びる方向の寸法は、前記内側コイルの前記短軸が延びる方向の寸法よりも大きい、請求項２に記載の調理器。

【請求項4】

前記内側コイルは、
前記軸線側に配置されて前記鍋の周方向に延びる内側部と、
前記内側部の両端から前記鍋の径方向外側にそれぞれ延び、互いに近づく向きに傾斜した一対の延在部と
を有する、請求項２又は３に記載の調理器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、調理器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、本体内に収容した鍋を複数のコイルによって誘導加熱する電気炊飯器（調理器）が開示されている。特許文献２には、平坦な加熱面上に配置した鍋を複数のコイルによって誘導加熱する誘導加熱調理器が開示されている。また、特許文献２には、周方向に間隔をあけて配置した複数のコイルのうち２個を一組のコイル群とし、複数組のコイル群を個別に制御する調理方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－２４２９１２号公報

【文献】特開２０１３－１４９４７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１，２の調理器では、形状が同じコイルを鍋の周方向に並べて配置しているだけであるため、誘導加熱によって生じる鍋内での対流の流動方向は鍋の径方向のみである。また、引用文献２のように、対向する２個のコイルを一組のコイル群として制御した場合、２個のコイルによる２つの対流が互いに打ち消し合い、かえって調理物の撹拌効率を低下させる場合がある。よって、引用文献１，２の調理器には、鍋内で発生する対流による調理物の撹拌効率について改善の余地がある。

【0005】

本発明は、コイルによる誘導加熱によって鍋内に生じる対流による調理物の撹拌効率を向上できる調理器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、底壁部、筒状の周壁部、及び前記底壁部と前記周壁部に連なる連続部を有する有底筒状の鍋と、前記鍋の外面側に間隔をあけて配置された加熱部とを備え、前記加熱部は、前記周壁部以外の少なくとも前記底壁部を誘導加熱するように、前記周壁部よりも前記鍋の軸線側に配置された内側コイルと、少なくとも前記周壁部を誘導加熱するように、前記軸線に対して前記内側コイルよりも外側に配置された外側コイルとを有し、前記内側コイルの形状と前記外側コイルの形状とは異なっている、調理器を提供する。

【0007】

形状と配置が異なる内側コイルと外側コイルを有し、内側コイルによって周壁部以外の少なくとも底壁部が誘導加熱され、外側コイルによって少なくとも周壁部が誘導加熱される。内側コイルによる誘導加熱によって生じる対流の流動方向は、鍋の軸線に沿う方向になり、外側コイルによる誘導加熱によって生じる対流の流動方向は、鍋の径方向に沿う方向になる。このように流動方向が異なる２種の対流は、互いに打ち消し合うことなく、衝突後には分流する。その結果、コイルによる誘導加熱によって鍋内に生じる対流による調理物の撹拌効率を向上できる。

【0008】

前記底壁部は、中央部と、前記中央部の外側に連なる外周部とを有し、前記内側コイルは、前記中央部から前記連続部に跨がった領域に対応するように配置され、前記外側コイルは、前記外周部から前記周壁部に跨がった領域に対応するように配置されている。

【0009】

内側コイルは底壁部の中央部から連続部にかけて延び、外側コイルは底壁部の外周部から周壁部にかけて延びている。そのため、鍋の径方向に非加熱領域が生じることを抑制できるとともに、流動方向が異なる２種の対流を確実に生じさせることができる。

【0010】

前記軸線が延びる方向から見た前記鍋の形状は円形であり、前記軸線が延びる方向から見た前記内側コイルは、前記鍋の径方向に延びる長軸と、前記鍋の周方向に延びる短軸とを有する非円形状であり、前記軸線が延びる方向から見た前記外側コイルは、前記鍋の周方向に延びる長軸と、前記鍋の径方向に延びる短軸とを有する非円形状である。

【0011】

内側コイルは鍋の径方向に延びる長軸と鍋の周方向に延びる短軸とを有する非円形状であり、外側コイルは鍋の周方向に延びる長軸と鍋の径方向に延びる短軸とを有する非円形状である。このように、周方向の寸法が短い内側コイルを鍋の内側に配置し、周方向の寸法が長い外側コイルを鍋の外側に配置しているため、鍋の外面側に内側コイルと外側コイルを敷き詰めるように配置できる。よって、鍋に非加熱領域が生じることを抑制できる。

【0012】

前記外側コイルの前記長軸が延びる方向の寸法は、前記内側コイルの前記短軸が延びる方向の寸法よりも大きい。

【0013】

外側コイルの長軸側の寸法が内側コイルの短軸側の寸法よりも大きい。よって、底壁部よりも大径の周壁部に対する外側コイルの配置面積を確保できるため、鍋の周壁部に非加熱領域が生じることを抑制できる。

【0014】

前記内側コイルは、前記軸線側に配置されて前記鍋の周方向に延びる内側部と、前記内側部の両端から前記鍋の径方向外側にそれぞれ延び、互いに近づく向きに傾斜した一対の延在部とを有する。

【0015】

内側コイルは、鍋の周方向に延びる内側部と、内側部の両端から鍋の径方向外側に延びる一対の延在部とを有する。周方向に延びる内側部の場合、巻線の巻回角度が緩やかになるため、単位面積当たりの配線密度を高くすることが可能である。よって、内側コイルによる鍋の中央部分の加熱効率を向上できる。

【0016】

前記内側コイルと前記外側コイルは、前記軸線を挟んで前記鍋の対向位置に配置され、前記軸線まわりに並べて複数設けられている。

【0017】

内側コイルと外側コイルが鍋の対向位置に配置され、軸線まわりに並べて複数設けられている。これにより、鍋の外面側に内側コイルと外側コイルを敷き詰めて配置できるため、鍋全体を確実に誘導加熱できる。

【0018】

前記鍋の対向位置にある前記内側コイルと前記外側コイルを一組のコイル群とし、複数組の前記コイル群を個別に制御する制御部を備える。

【0019】

鍋の対向位置にある内側コイルと外側コイルを一組のコイル群とし、制御部が複数組のコイル群を個別に制御するため、調理物を２種の対流によって効率的に撹拌しながら調理できる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の調理器では、コイルによる誘導加熱によって鍋内に生じる対流による調理物の撹拌効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る調理器を示す概略断面図。

【図2】鍋に対するコイルの配置と制御部の構成を示すブロック図。

【図3】図２の内側コイルの正面図。

【図4】図２の外側コイルの正面図。

【図5A】内側コイルと外側コイルに通電した際の対流を示す模式的な断面図。

【図5B】図５Ａの対流を上方から見た模式図。

【図6A】同じコイルを周方向に配置した調理器の対流を示す模式的な断面図。

【図6B】図６Ａの対流を上方から見た模式図。

【図7】第２実施形態のコイルの配置を示す底面図。

【図8】図７の外側コイルの正面図。

【図9】第１変形例のコイルの配置を示す底面図。

【図10】第２変形例のコイルの配置を示す底面図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

【0023】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る調理器の１つである炊飯器１を示す。炊飯器１は、炊飯鍋１０と、炊飯鍋１０を収容する炊飯器本体２０と、炊飯器本体２０に開閉可能に取り付けられた蓋体３０とを備え、炊飯鍋１０の加熱部５０として複数のコイル５１，５５を炊飯器本体２０内に配置したマルチコイル式である。本実施形態では、形状が異なる２種のコイル５１，５５を炊飯鍋１０の径方向の異なる位置に配置することで、炊飯鍋１０内で発生する対流による飯米（調理物）の撹拌効率向上を図る。

【0024】

まず、炊飯器１の概要について説明する。

【0025】

図１を参照すると、炊飯鍋１０は、底壁部１１、筒状の周壁部１２、及び底壁部１１と周壁部１２に連なる連続部１３を有する有底筒状であり、炊飯鍋１０の軸線Ａが延びる方向から見て円形状である。この炊飯鍋１０は磁性材料からなり、プレス加工又は鋳造によって成形されている。

【0026】

図１及び図２を参照すると、底壁部１１は、中央部１１ａと、中央部１１ａの外側に連なる外周部１１ｂとを有する。

【0027】

中央部１１ａは、軸線Ａが延びる方向から見て円形状であり、中心が軸線Ａ上に位置し、水平方向に平坦に延びている。平坦に延びる中央部１１ａとは、幾何学的に厳密な意味で平坦に延びる構成に限られず、加熱によって発生する対流が、軸線Ａに沿って流動する範囲であれば、多少湾曲していてもよい。

【0028】

外周部１１ｂは、軸線Ａが延びる方向から見て円環状であり、径方向の内側から外側に向けて上側へ傾斜している。外周部１１ｂは、本実施形態では下向きに若干膨出した曲面形状であるが、下端から上端まで直線状に延びる逆円錐形状であってもよい。中央部１１ａに対する外周部１１ｂの傾斜角度は５度以上３０度以下である。湾曲した外周部１１ｂの傾斜角度とは、外周部１１ｂの下端と上端を結ぶ仮想線（図示せず）が、中央部１１ａに対して傾斜する角度として定義される。また、若干膨出した曲面形状とは、直線に近似した曲率であることを意味する。

【0029】

周壁部１２は、底壁部１１の外形に対応する形の筒状であり、拡開部１２ａと、拡開部１２ａの上端に連なる上側部１２ｂとを有する。

【0030】

拡開部１２ａは、下端から上端まで直径が漸増した筒状である。拡開部１２ａは、本実施形態では径方向外向きに若干膨出した曲面形状であるが、下端から上端まで直線状に延びる逆円錐筒状であってもよい。中央部１１ａに対する拡開部１２ａの傾斜角度は６０度以上９０度以下である。湾曲した拡開部１２ａの傾斜角度とは、拡開部１２ａの下端と上端を結ぶ仮想線（図示せず）が、中央部１１ａに対して傾斜する角度として定義される。拡開部１２ａの上端は、後述する水位線１４の最大炊飯容量位置１４ａよりも高い。

【0031】

上側部１２ｂは、直径が一様な円筒状であり、上端に径方向外向きに突出したフランジ部を備える。但し、上側部１２ｂは、下側から上側に向けて直径が漸増した逆円錐筒状であってもよいし、径方向外向きに若干膨出した曲面形状であってもよい。

【0032】

連続部１３は、下側から上側に直径が漸増した筒状であり、内周部が底壁部１１の外周部１１ｂに連なり、外周部が拡開部１２ａに連なっている。連続部１３の断面形状は、下向きかつ径方向外向きに膨出した円弧状である。

【0033】

このように構成された炊飯鍋１０の内面には水位線１４が設けられている。最大炊飯容量（本実施形態では５Ｃｕｐ）の位置１４ａは、炊飯鍋１０の全高に対して５０％（１／２）以上６６％（２／３）以下の位置に設定することが好ましく、本実施形態では６０％（３／５）の位置に設定されている。

【0034】

図１を参照すると、炊飯器本体２０は、図１において右側に位置する背部にヒンジ接続軸２２を有する外装体２１を備える。外装体２１の上面には円形状の開口が形成され、この開口の下側に炊飯鍋１０を着脱可能に収容する収容部２３が形成されている。収容部２３は、炊飯鍋１０の平面視形状と対応する円筒状で金属製の内胴２４と、内胴２４の下端を塞ぐ受皿状で樹脂（非導電性材料）製の保護枠２５とを備える有底筒状である。この収容部２３内に炊飯鍋１０を配置することで、保護枠２５の軸線と炊飯鍋１０の軸線Ａとが一致する。

【0035】

保護枠２５の内面形状と外面形状は、炊飯鍋１０の形状に対応している。具体的には、保護枠２５は、炊飯鍋１０の底壁部１１に沿う形状の底部２５ａ、炊飯鍋１０の拡開部１２ａに沿う形状の外周部２５ｂ、及び炊飯鍋１０の連続部１３に沿う形状の連続部２５ｃを備える。

【0036】

引き続いて図１を参照すると、外装体２１の内部には、炊飯鍋１０を誘導加熱するための加熱部５０が設けられている。加熱部５０は、２種かつそれぞれ複数のコイル５１，５５からなる。これらのコイル５１，５５は、炊飯鍋１０の外面側に間隔をあけて位置するように、保護枠２５の外装体２１側の外側面に取り付けられている。具体的には、コイル５１，５５の外側にはフェライトコアを保持したホルダ（図示せず）が配置され、このホルダと保護枠２５の間にコイル５１，５５が保持されている。なお、コイル５１，５５の具体的構成については後で詳述する。

【0037】

蓋体３０は、外装体２１のヒンジ接続軸２２に回転可能に取り付けられている。蓋体３０は、炊飯鍋１０を臨む内面側（図１において下側）に放熱板３１を備える。放熱板３１の下面には、炊飯鍋１０の上端開口を閉塞する内蓋３２が取り付けられている。放熱板３１の上面には、放熱板３１を介して内蓋３２を加熱し、内蓋３２に付着した露を蒸発させる蓋ヒータ３３が配設されている。また、蓋体３０には、炊飯鍋１０内の蒸気を外部に排出するための排気通路３４が形成されている。

【0038】

図１において左側に位置する炊飯器本体２０の正面側には、ホルダ４０を介して制御基板４１が配置されている。図２を参照すると、制御基板４１には、電気部品を制御する制御部４２、及び加熱部５０に電力を供給するためのインバータ回路４３と切換部４４が設けられている。但し、制御部４２、インバータ回路４３、及び切換部４４は、２つ又は３つの制御基板に分けて設けられてもよい。

【0039】

制御部４２は、単一又は複数のマイクロコンピュータ、及びその他の電子デバイスにより構成されている。制御部４２は、記憶部（メモリ）４２ａと計時部（タイマ）４２ｂを備える。記憶部４２ａには、炊飯処理と保温処理を実行するためのプログラム、及びプログラムに用いられる設定値（温度や時間）等が記憶されている。計時部４２ｂは、炊飯処理及び保温処理での時間を計測する。

【0040】

炊飯処理では、制御部４２は、２つの温度センサ４５Ａ，４５Ｂ（図１参照）の検出結果に基づいて、予熱工程、中ぱっぱ工程（昇温工程）、沸騰維持工程、炊き上げ工程及びむらし工程をこの順で実行し、炊飯鍋１０内の飯米を炊き上げる。保温処理では、制御部４２は、２つの温度センサ４５Ａ，４５Ｂの検出結果に基づいて、炊き上げた米飯（炊飯鍋１０）を定められた温度に温調する。なお、温度センサ４５Ａは、炊飯鍋１０の温度を検出する鍋センサであり、本実施形態では周壁部１２（拡開部１２ａ）の温度を検出するサイドセンサとしている。温度センサ４５Ｂは、放熱板３１を介して炊飯鍋１０内の温度を検出する蓋センサである。

【0041】

インバータ回路４３は、制御部４２に電気的に接続されており、コイル５１，５５に電力を投入する。インバータ回路４３は、コイル５１，５５の数に応じて設けられた複数のパワートランジスタ（例えばＩＧＢＴ）を備える。

【0042】

切換部４４は、制御部４２とインバータ回路４３に電気的に接続されている。切換部４４は、例えばコイル５１，５５の数に応じて設けられた複数のスイッチ（例えばリレー）によって構成され、制御部４２の指令に従ってインバータ回路４３と複数のコイル５１，５５との接続状態を切り換える。具体的には、切換部４４は、複数のコイル５１，５５のうち、定められた１以上のコイルに高周波電流を通電し、残りのコイルへの通電が遮断されるように接続状態を切り換える。

【0043】

次に、加熱部５０を構成するコイル５１，５５について具体的に説明する。

【0044】

図１及び図２を参照すると、加熱部５０は、形状が異なる内側コイル５１と外側コイル５５を備え、高周波電流が通電されることで渦電流を発生させ、炊飯鍋１０を誘導加熱する。

【0045】

内側コイル５１と外側コイル５５はいずれも、軸線Ａまわりに並べて複数配置されている。本実施形態では、内側コイル５１と外側コイル５５がいずれも３個ずつ配置されている。周方向に隣り合う内側コイル５１は互いに間隔をあけて配置され、周方向に隣り合う外側コイル５５は互いに間隔をあけて配置されている。また、径方向に隣り合う内側コイル５１と外側コイル５５は、互いに間隔をあけて配置されている。これらの間隔は、隣り合うコイル５１，５５による炊飯鍋１０の加熱領域の一部が重なり合う距離である。

【0046】

内側コイル５１と外側コイル５５は、複数の巻線を巻回して形成されている。本実施形態では、単位面積当たりの巻線の密度が均一になるように形成されている。これにより、図３に示すように、内側コイル５１を正対する方向から見ると、内周部５１ａと外周部５１ｂは並行に延び、内側コイル５１の幅は全周において概ね一様になっている。また、図４に示すように、外側コイル５５を正対する方向から見ると、内周部５５ａと外周部５５ｂは並行に延び、外側コイル５５の幅は全周において概ね一様になっている。

【0047】

図１及び図２を参照すると、内側コイル５１は、炊飯鍋１０のうち周壁部１２以外の底壁部１１と連続部１３を誘導加熱するように、周壁部１２よりも軸線Ａ側に配置されている。より具体的には、内側コイル５１は、炊飯鍋１０のうち底壁部１１の中央部１１ａから連続部１３に跨がった領域に対応するように、保護枠２５の底部２５ａと連続部２５ｃの外側面に配置されている。

【0048】

図２に最も明瞭に示すように、炊飯鍋１０の軸線Ａが延びる方向から見ると、内側コイル５１は、炊飯鍋１０の径方向に延びる長軸Ｌａ１と、炊飯鍋１０の周方向に延びる短軸Ｓａ１とを有する非円形状である。本実施形態の内側コイル５１は、短軸Ｓａ１の位置が長軸Ｌａ１の中央よりも軸線Ａ側に位置する概ね凧形状を呈する。

【0049】

図３を参照すると、内側コイル５１のうち、長軸Ｌａ１が延びる方向の寸法はＳＬ１であり、短軸Ｓａ１が延びる方向の寸法はＳＳ１である。図２を併せて参照すると、長軸Ｌａ１側の寸法ＳＬ１は、炊飯鍋１０のうち、底壁部１１の半径ｒ１よりも大きく、連続部１３の外側の半径ｒ２よりも小さい。例えば、底壁部１１の半径ｒ１が６５ｍｍで、連続部１３の半径ｒ２が８５ｍｍの場合、内側コイル５１の長軸Ｌａ１側の寸法ＳＬ１は７５ｍｍに設定される。また、内側コイル５１の短軸Ｓａ１側の寸法ＳＳ１は６５ｍｍに設定される。

【0050】

より具体的には、図２及び図３に示すように、内側コイル５１は、炊飯鍋１０の軸線Ａ側に配置される内側部５２と、内側部５２から炊飯鍋１０の径方向外側に延在する外側部５３とを備える。内側部５２と外側部５３は、所定曲率で湾曲した一対の湾曲部５４を介して連なっている。

【0051】

内側部５２は、一対の延在部５２ａと１つの湾曲部５２ｂとで構成され、全体として炊飯鍋１０の周方向に延びている。外側部５３は、一対の延在部５３ａと１つの湾曲部５３ｂとで構成され、全体として炊飯鍋１０の径方向に延びている。内側部５２の延在部５２ａは外側部５３の延在部５３ａよりも短尺である。内側部５２の一対の延在部５２ａは、それぞれ湾曲部５４を介して外側部５３に連なり、互いに近づく向きに傾斜している。外側部５３の一対の延在部５３ａは、それぞれ湾曲部５４を介して内側部５２に連なり、互いに近づく向きに傾斜している。

【0052】

図３に最も明瞭に示すように、内側部５２の一対の延在部５２ａがなす角αは、外側部５３の一対の延在部５３ａがなす角βよりも大きい。内側部５２の延在部５２ａと外側部５３の延在部５３ａとがなす角は、なす角αよりも小さく、なす角βよりも大きい。これらの角度は、内側コイル５１を形成する治具の形状に依存している。治具は内側コイル５１の内周部５１ａの形状と同じ形状の外周部を有し、この治具に巻線を巻き付けることで、内側コイル５１が形成されている。

【0053】

炊飯鍋１０の周方向に延びるようにした内側部５２の場合、巻線の巻回角度が緩やかになるため、内側コイル５１を構成する単位面積当たりの巻線密度の確保が容易である。しかも、本実施形態の炊飯器１では、炊飯鍋１０の温度を検出するためにサイドセンサ４５Ａを採用しているため、内側コイル５１を可能な限り軸線Ａに近づけることができる。そのため、内側コイル５１による炊飯鍋１０の中央部分の加熱効率を向上できる。

【0054】

本実施形態のように３個の内側コイル５１を配置する場合、内側部５２のなす角αは、１００度以上１４０度以下に設定することが好ましい。なす角αを過度に小さくした場合、隣り合う内側コイル５１の間隔が広くなるため、炊飯鍋１０の底壁部１１に非加熱領域が生じ易くなる。なす角αを過度に大きくした場合、隣り合う内側コイル５１が重ならないように配置すると、湾曲部５２ｂが軸線Ａから離れるため、炊飯鍋１０の底壁部１１の中央に非加熱領域が生じ易くなる。これらの不都合を防ぐために、内側部５２のなす角αは上記定められた範囲に設定することが好ましく、本実施形態では１２０度に設定されている。

【0055】

本実施形態のようにそれぞれ３個のコイル５１，５５を配置する場合、外側部５３のなす角βは、３０度以上７０度以下に設定することが好ましい。なす角βを過度に小さくした場合、炊飯鍋１０の周方向に隣り合う内側コイル５１と外側コイル５５の間隔が広くなるため、炊飯鍋１０の底壁部１１（外周部１１ｂ）に非加熱領域が生じ易くなる。なす角βを過度に大きくした場合、隣り合う内側コイル５１と外側コイル５５が重ならないように配置すると、長軸Ｌａ１側の寸法を短くする必要があるため、炊飯鍋１０の底壁部１１に非加熱領域が生じ易くなる。これらの不都合を防ぐために、外側部５３のなす角βは上記定められた範囲に設定することが好ましく、本実施形態では６０度に設定されている。

【0056】

図１及び図２を参照すると、外側コイル５５は、炊飯鍋１０のうち底壁部１１の中央部１１ａ以外を誘導加熱するように、軸線Ａに対して内側コイル５１よりも径方向外側に配置されている。より具体的には、外側コイル５５は、炊飯鍋１０のうち底壁部１１の外周部１１ｂから周壁部１２の拡開部１２ａに跨がった領域と対応するように、保護枠２５の底部２５ａから外周部２５ｂまでの外側面に配置されている。

【0057】

図２に最も明瞭に示すように、炊飯鍋１０の軸線Ａが延びる方向から見ると、外側コイル５５は、炊飯鍋１０の周方向に延びる長軸Ｌａ２と、炊飯鍋１０の径方向に延びる短軸Ｓａ２とを有する非円形状である。図４を参照すると、本実施形態の外側コイル５５は、短軸Ｓａ２が長軸Ｌａ２の中央に位置する楕円形状を呈する。この外側コイル５５の形状は、内側コイル５１と同様に、外側コイル５５を形成する治具の形状に依存している。

【0058】

より具体的には、外側コイル５５は、曲率が小さい一対の大径部５６と、曲率が大きい一対の小径部５７とを有する。一対の大径部５６は、短軸Ｓａ２が延びる方向に対向している。一対の小径部５７は、長軸Ｌａ２が延びる方向に対向し、一対の大径部５６それぞれに連なっている。

【0059】

引き続いて図４を参照すると、外側コイル５５のうち、長軸Ｌａ２が延びる方向の寸法はＳＬ２である。図２及び図３を併せて参照すると、長軸Ｌａ２側の寸法ＳＬ２は、内側コイル５１の短軸Ｓａ１側の寸法ＳＳ１よりも大きい。例えば、前述のように内側コイル５１の短軸Ｓａ１側の寸法ＳＳ１が６５ｍｍである場合、外側コイル５５の長軸Ｌａ２側の寸法ＳＬ２は１３０ｍｍに設定される。

【0060】

より具体的には、外側コイル５５の長軸Ｌａ２側の寸法ＳＬ２は、炊飯鍋１０を誘導加熱する軸線Ａまわりの角度範囲に基づいて設定されている。外側コイル５５の生産性を考慮すると、炊飯鍋１０に対する角度範囲が９０度になる寸法ＳＬ２で外側コイル５５を形成することが好ましい。炊飯鍋１０の加熱性を考慮すると、炊飯鍋１０に対する角度範囲が１２０度になる寸法ＳＬ２で外側コイル５５を形成することが好ましい。本実施形態では、外側コイル５５の生産性を優先し、炊飯鍋１０に対する角度範囲が９０度になる寸法ＳＬ２で外側コイル５５が形成されている。

【0061】

外側コイル５５のうち、短軸Ｓａ２が延びる方向の寸法はＳＳ２である。図２及び図４を参照すると、短軸Ｓａ２側の寸法ＳＳ２は、炊飯鍋１０に対する径方向の沿面距離に基づいて設定されている。例えば、底壁部１１の中央部１１ａの半径ｒ３が４５ｍｍで、周壁部１２の拡開部１２ａの外側の半径ｒ３が９７．５ｍｍの炊飯鍋１０の場合、短軸Ｓａ２側の寸法ＳＳ２は６０ｍｍに設定される。

【0062】

より具体的には、図１に示すように、外側コイル５５の寸法ＳＳ２は、まず炊飯鍋１０に対する外側コイル５５の最高位置を決定し、必要な最低位置までの距離に基づいて設定される。外側コイル５５の最高位置は、炊飯鍋１０の全高に対して２０％（１／５）以上３３％（１／３）以下の位置に設定することが好ましく、本実施形態では２５％（１／４）の位置に設定されている。ここで、炊飯鍋１０の全高に対して２５％の高さ位置とは、最大炊飯容量（つまり最大水位１４ａの高さ）に対して４０％の位置に相当する。一方、外側コイル５５の最低位置は、底壁部１１の外周部１１ｂ内に配置されている。これにより、外側コイル５５と内側コイル５１の間隔が過度に広くなることを防ぎ、加熱領域の確保を図っている。

【0063】

このように構成された内側コイル５１と外側コイル５５は、図２に示すように、炊飯鍋１０の軸線Ａまわりに間隔をあけて３個ずつ配置されている。以下の説明では、３個の内側コイルを５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと区別していい、３個の外側コイルを５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃと区別していうことがある。

【0064】

引き続いて図２を参照すると、制御部４２は、インバータ回路４３と切換部４４によって、炊飯鍋１０の対向位置にある内側コイル５１Ａと外側コイル５５Ａ、内側コイル５１Ｂと外側コイル５５Ｂ、及び内側コイル５１Ｃと外側コイル５５Ｃをそれぞれ一組のコイル群とし、３組のコイル群を個別に制御する。一組の内側コイル５１と外側コイル５５は、軸線Ａを挟んで炊飯鍋１０の対向位置に配置されるように、保護枠２５の外側面に取り付けられている。一組の内側コイル５１及び外側コイル５５それぞれの図心は、炊飯鍋１０の径方向に延びる基準線（図示せず）上に位置する。

【0065】

制御部４２は、複数のコイル群のうち、１つに高周波電流を通電し、残りへの通電を遮断する通電モードを繰り返し行う。具体的には、コイル５１Ａ，５５Ａに高周波電流を通電し、コイル５１Ｂ，５１Ｃ，５５Ｂ，５５Ｃへの通電を遮断する第１通電モード、コイル５１Ｂ，５５Ｂに高周波電流を通電し、コイル５１Ａ，５１Ｃ，５５Ａ，５５Ｃへの通電を遮断する第２通電モード、及びコイル５１Ｃ，５５Ｃに高周波電流を通電し、コイル５１Ａ，５１Ｂ，５５Ａ，５５Ｂへの通電を遮断する第３通電モードを、繰り返し行う。

【0066】

図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態の内側コイル５１と外側コイル５５によって炊飯鍋１０を誘導加熱した場合の対流を示す。図６Ａ及び図６Ｂは、本発明とは異なる１種のコイル６０によって炊飯鍋１０を誘導加熱した場合の対流を示す。

【0067】

図６の比較例のコイル６０は、正対する方向から見て楕円形状であり、底壁部１１の中央部１１ａから周壁部１２の拡開部１２ａまでの領域を加熱するように、保護枠２５に配置されている。

【0068】

まず、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、比較例のコイル６０に高周波電流を通電すると、炊飯鍋１０の底壁部１１から周壁部１２までの周方向の一部、より具体的には通電されるコイル６０が配置された角度範囲が局所的に誘導加熱される。炊飯鍋１０内において、コイル６０による加熱領域の近傍に位置する水は間接的に加熱され、加熱領域から離れた水は加熱されない。加熱水と非加熱水の温度差によって炊飯鍋１０内には対流が発生し、沸騰温度に近くなると、加熱領域から発生する気泡が伴うため対流速度は早くなる。コイル６０による加熱によって生じる対流は、周壁部１２に沿って上向きに流動した後、水面において炊飯鍋１０の中央に向けて径方向に流れて収束する。その後、コイル６０と対向する位置に向けて径方向に流動する。

【0069】

図６Ｂを参照すると、対向する２個のコイル６０を同時に通電した場合、２個のコイル６０による２つの対流が互いに打ち消し合う。また、図６Ａを参照すると、炊飯鍋１０の底中央に位置する飯米は、上から下に向けた対流によって底壁部１１に押し付けられるため、撹拌作用は得られない。

【0070】

一方、本実施形態のように形状と配置が異なるコイル５１，５５を用いた場合、炊飯鍋１０内で発生する対流は以下のようになる。

【0071】

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、内側コイル５１Ａに高周波電流を通電すると、炊飯鍋１０の底壁部１１と連続部１３のうち、内側コイル５１Ａが配置された角度範囲が局所的に誘導加熱される。また、外側コイル５５Ａに高周波電流を通電すると、炊飯鍋１０の稜部、つまり外周部１１ｂ、連続部１３、及び拡開部１２ａのうち、外側コイル５５Ａが配置された角度範囲が局所的に誘導加熱される。炊飯鍋１０内において、内側コイル５１Ａによる内側加熱領域の近傍に位置する水は加熱され、内側加熱領域から離れた水は加熱されない。また、外側コイル５５Ａによる外側加熱領域の近傍に位置する水は加熱され、外側加熱領域から離れた水は加熱されない。なお、コイル５１Ｂ，５５Ｂに通電した場合、及びコイル５１Ｃ，５５Ｃに通電した場合も同様である。

【0072】

炊飯鍋１０内では、加熱水と非加熱水の温度差によって対流が生じ、水が沸騰温度に近くなると、加熱領域から発生する気泡が伴って対流の流速が早くなる。図５Ａを参照すると、内側コイル５１による加熱によって生じる対流の流動方向は、内側コイル５１が周壁部１２よりも内側に位置しているため、炊飯鍋１０の軸線Ａに沿う方向になる。外側コイル５５による加熱によって生じる対流は、周壁部１２に沿って上向きに流動した後、水面において炊飯鍋１０の中央に向けて径方向に流れて収束する。その後、外側コイル５５と対向する位置に向けて径方向に流動する。このように、形状と配置が異なる２種のコイル５１，５５によれば、それぞれ流動方向が異なる２種の対流を生じさせることができる。

【0073】

そのため、一組の内側コイル５１と外側コイル５５を同時に通電した場合、前述のように流動方向が異なる２種の対流が炊飯鍋１０内に同時に発生する。図５Ｂに最も明瞭に示すように、２種の対流は、互いに打ち消し合うことなく、衝突後には分流する。

【0074】

内側コイル５１による下から上に向けた対流によって、炊飯鍋１０の底壁部１１の中央に溜まった飯米は、水面側へ持ち上げられる。また、外側コイル５５による周壁部１２に沿った対流によって、炊飯鍋１０の外周部１１ｂに溜まった飯米が水面側へ持ち上げられ、その後、径方向の対向位置に向けた対流によって横向きに流される。２種の対流の衝突後は、外側コイル５５による対流によって、内側コイル５１による対流によって持ち上げられた飯米が周壁部１２側へ押し込まれ、その後には周壁部１２に沿って外側コイル５５側へ流動する。

【0075】

以上のように、本実施形態の炊飯器１では、内側コイル５１による対流によって炊飯鍋１０の底の飯米を水面側へ持ち上げた後、外側コイル５５による対流によって飯米を径方向と周方向に流動させることができる。よって、飯米の撹拌効率を飛躍的に向上できる。

【0076】

このように構成した炊飯器１は、以下の特徴を有する。

【0077】

形状と配置が異なる内側コイル５１と外側コイル５５を有し、内側コイル５１によって周壁部１２以外の少なくとも底壁部１１が誘導加熱され、外側コイル５５によって少なくとも周壁部１２が誘導加熱される。内側コイル５１による加熱によって生じる対流の流動方向と、外側コイル５５による加熱によって生じる対流の流動方向は異なり、これらの対流は、互いに打ち消し合うことなく衝突後には分流する。その結果、炊飯鍋１０内で発生する対流による飯米（調理物）の撹拌効率を向上できる。

【0078】

内側コイル５１は底壁部１１の中央部１１ａから連続部１３にかけて延び、外側コイル５５は底壁部１１の外周部１１ｂから周壁部１２にかけて延びている。そのため、炊飯鍋１０の径方向に非加熱領域が生じることを抑制できるとともに、流動方向が異なる２種の対流を確実に生じさせることができる。

【0079】

内側コイル５１は炊飯鍋１０の径方向に延びる長軸Ｌａ１と炊飯鍋１０の周方向に延びる短軸Ｓａ１とを有する非円形状であり、外側コイル５５は炊飯鍋１０の周方向に延びる長軸Ｌａ２と炊飯鍋１０の径方向に延びる短軸Ｓａ２とを有する非円形状である。このように、周方向の寸法ＳＳ１が短い内側コイル５１を炊飯鍋１０の内側に配置し、周方向の寸法ＳＬ２が長い外側コイル５５を炊飯鍋１０の外側に配置しているため、炊飯鍋１０の外面側に内側コイル５１と外側コイル５５を敷き詰めるように配置できる。よって、炊飯鍋１０に非加熱領域が生じることを抑制できる。

【0080】

外側コイル５５の長軸Ｌａ２側の寸法ＳＬ２が内側コイル５１の短軸Ｓａ１側の寸法ＳＳ１よりも大きい。よって、底壁部１１よりも大径の周壁部１２に対する外側コイル５５の配置面積を確保できるため、炊飯鍋１０の周壁部１２に非加熱領域が生じることを抑制できる。

【0081】

内側コイル５１は、炊飯鍋１０の周方向に延びる内側部５２と、内側部５２の両端から炊飯鍋１０の径方向外側に延びる一対の延在部５３ａとを有する。周方向に延びる内側部５２の場合、巻線の巻回角度が緩やかになるため、単位面積当たりの配線密度を高くすることが可能である。よって、内側コイル５１による炊飯鍋１０の中央部分の加熱効率を向上できる。

【0082】

内側コイル５１と外側コイル５５が炊飯鍋１０の対向位置に配置され、軸線Ａまわりに並べて複数設けられている。これにより、炊飯鍋１０の外面側に内側コイル５１と外側コイル５５を敷き詰めて配置できるため、炊飯鍋１０全体を確実に誘導加熱できる。

【0083】

炊飯鍋１０の対向位置にある内側コイル５１と外側コイル５５を一組のコイル群とし、制御部４２が複数組のコイル群を個別に制御するため、飯米（調理物）を２種の対流によって効率的に撹拌しながら炊飯（調理）できる。

【0084】

以下、本発明の他の実施形態並びに種々の変形例を説明するが、これらの説明において、特に言及しない点は第１実施形態と同様である。以下で言及する図面において、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付している。

【0085】

（第２実施形態）
図７は第２実施形態の炊飯器１の内側コイル５１と外側コイル５５を示す。第２実施形態の炊飯器１は、外側コイル５５を構成する一対の大径部５６のうちの一方（以下、大径部５６Ａという）に、炊飯鍋１０の軸線Ａに向けて突出する突出部５６ａを設けた点で、第１実施形態の炊飯器１と相違する。

【0086】

図７及び図８を参照すると、突出部５６ａは、炊飯鍋１０の径方向内側に位置する一対の内側コイル５１それぞれの延在部５３ａに大径部５６Ａを沿って配置し、外側コイル５５と内側コイル５１の隙間を一様にするために設けられている。具体的には、大径部５６Ａは、一対の小径部５７にそれぞれ連なり、互いに近づくように傾斜した一対の延在部５６ｂを備える。一対の延在部５６ｂは、内側コイル５１の延在部５３ａに沿って延び、所定曲率で湾曲した突出部５６ａを介して連なっている。

【0087】

一対の延在部５６ｂがなす角γは、周方向に隣り合う内側コイル５１の延在部５３ａ間の角度に基づいて設定される。つまり、外側コイル５５のなす角γは、内側コイル５１のなす角βに基づいて設定される。本実施形態のようにそれぞれ３個のコイル５１，５５を配置する場合、なす角γは、１２０度以上１８０度以下に設定することが好ましい。なす角γを過度に小さくした場合、炊飯鍋１０の周方向に隣り合う内側コイル５１と外側コイル５５の間隔が広くなるため、炊飯鍋１０の底壁部１１に非加熱領域が生じ易くなる。なす角γを過度に大きくした場合、隣り合う内側コイル５１と外側コイル５５が重ならないように配置すると、外側コイル５５の短軸Ｓａ２側の寸法を短くする必要があるため、炊飯鍋１０の底壁部１１に非加熱領域が生じ易くなる。これらの不都合を防ぐために、外側コイル５５のなす角γは上記定められた範囲に設定することが好ましく、本実施形態では１７０度に設定されている。

【0088】

このように構成された第２実施形態の炊飯器１では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができるうえ、炊飯鍋１に非加熱領域が生じることを効果的に抑制できる。

【0089】

（実験例）
本発明者らは、形状と配置が異なるコイル５１，５５を用いた誘導加熱による撹拌効率を確認するために、図５Ｂに示す第１実施形態のコイル５１，５５を用いた炊飯器と、図６Ｂに示す比較例のコイル６０を用いた炊飯器とを用意して、実験を行った。

【0090】

第１の実験では、赤く着色した飯米１．５ＣＵＰを炊飯鍋１０にセットし、その上に青く着色した飯米０．５ＣＵＰをセットして炊飯し、炊上がった米飯の上面を写真撮影し、画像処理によって赤米青米の比率を解析し、赤米の存在率を撹拌率として算出した。その結果、比較例のコイル６０を用いた場合の撹拌率が４３％であったのに対して、第１実施形態のコイル５１，５５を用いた場合、撹拌率は５７％であった。

【0091】

第２の実験では、通常の飯米を炊飯し、炊き上がった米飯のＢｒｉｘ値（甘み成分濃度）を測定した。その結果、第１実施形態のコイル５１，５５を用いた場合のＢｒｉｘ値は、比較例のコイル６０を用いた場合のＢｒｉｘ値よりも２４％アップした。

【0092】

以上の実験結果から、比較例の炊飯器に比べて本実施形態の炊飯器１では、炊きムラ無く、全体的に甘く均一な仕上がりで炊飯できることを確認できた。

【0093】

なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。

【0094】

例えば、内側コイル５１と外側コイル５５それぞれの数は、３個ずつに限られず、図９及び図１０に示すように、４個ずつ配置してもよい。また、内側コイル５１と外側コイル５５は、それぞれ２個配置されてもよいし、５個以上配置されてもよい。

【0095】

図９を参照すると、第１変形例では、炊飯鍋１０の軸線Ａが延びる方向から見て、概ね直角二等辺三角形状の内側コイル５１と、楕円形状の外側コイル５５とが、炊飯鍋１０の周方向に間隔をあけてそれぞれ４個ずつ配置されている。内側コイル５１は、３つの頂部（角部）のうちの直角部分の頂部が炊飯鍋１０の軸線Ａ側に配置されている。外側コイル５５Ａ～５５Ｄは、内側コイル５１Ａ～５１Ｄに対してそれぞれ対向する位置に配置されている。このように構成された第１変形例の炊飯器では、第１実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

【0096】

図１０を参照すると、第２変形例では、炊飯鍋１０の軸線Ａが延びる方向から見て、概ね正方形状の内側コイル５１と、楕円形状の外側コイル５５とが、炊飯鍋１０の周方向に間隔をあけてそれぞれ４個ずつ配置されている。内側コイル５１は、４つの頂部（角部）のうちの１つが炊飯鍋１０の軸線Ａ側に配置されている。炊飯鍋１０の径方向において、外側コイル５５Ａは内側コイル５１Ｃ，５１Ｄの外側に配置され、外側コイル５５Ｂは内側コイル５１Ａ，５１Ｄの外側に配置され、外側コイル５５Ｃは内側コイル５１Ａ，５１Ｂの外側に配置され、外側コイル５５Ｄは内側コイル５１Ｂ，５１Ｃの外側に配置されている。つまり、コイル５１Ａと５５Ａ、５１Ｂと５５Ｂ、５１Ｃと５５Ｃ、及び５１Ｄと５５Ｄは、いずれも炊飯鍋１０の対向位置に配置されているが、いずれの組も図心は炊飯鍋１０の径方向に延びる同じ基準線（図示せず）上には配置されていない。このように構成された第２変形例の炊飯器でも、第１実施形態と概ね同様の作用及び効果を得ることができる。

【0097】

また、本発明の炊飯器１は、以下のように構成されてもよい。

【0098】

例えば、内側コイル５１は、炊飯鍋１０の底壁部１１だけを誘導加熱するように保護枠２５に配置され、外側コイル５５は、炊飯鍋１０の周壁部１２だけを誘導加熱するように保護枠２５に配置されてもよい。

【0099】

制御部４２は、対向する内側コイル５１と外側コイル５５を一組のコイル群として制御する構成に限られず、複数の内側コイル５１を一組のコイル群とし、複数の外側コイル５５を一組のコイル群とし、これらのコイル群を個別に制御してもよい。また、複数の内側コイル５１と複数の外側コイル５５を、それぞれ個別に制御してもよい。

【0100】

炊飯鍋１０の温度を検出する温度センサ４５Ａは、サイドセンサに限られず、保護枠２５の中央に配置するセンタセンサであってもよい。

【0101】

前記実施形態では炊飯器１を例に挙げて説明したが、焼く、蒸す、揚げるといった種々の調理が可能なマルチクッカーであってもよく、本発明は、有底筒状の鍋の外面側に複数のコイルを配置する調理器であれば適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0102】

１ 炊飯器（調理器）
１０ 炊飯鍋（鍋）
１１ 底壁部
１１ａ 中央部
１１ｂ 外周部
１２ 周壁部
１２ａ 拡開部
１２ｂ 上側部
１３ 連続部
１４ 水位線
１４ａ 最大炊飯容量位置
２０ 炊飯器本体
２１ 外装体
２２ ヒンジ接続軸
２３ 収容部
２４ 内胴
２５ 保護枠
２５ａ 底部
２５ｂ 外周部
２５ｃ 連続部
３０ 蓋体
３１ 放熱板
３２ 内蓋
３３ 蓋ヒータ
３４ 排気通路
４０ ホルダ
４１ 制御基板
４２ 制御部
４２ａ 記憶部
４２ｂ 計時部
４３ インバータ回路
４４ 切換部
４５Ａ，４５Ｂ 温度センサ
５０ 加熱部
５１，５１Ａ～５１Ｃ 内側コイル
５１ａ 内周部
５１ｂ 外周部
５２ 内側部
５２ａ 延在部
５２ｂ 湾曲部
５３ 外側部
５３ａ 延在部
５３ｂ 湾曲部
５４ 連続部
５５，５５Ａ～５５Ｃ 外側コイル
５５ａ 内周部
５５ｂ 外周部
５６，５６Ａ 大径部
５６ａ 突出部
５６ｂ 延在部
５７ 小径部
６０ 比較例のコイル
Ｌａ１ 内側コイルの長軸
Ｓａ１ 内側コイルの短軸
Ｌａ２ 外側コイルの長軸
Ｓａ２ 外側コイルの短軸
Ａ 鍋の軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】