(57)【要約】【課題】誘導加熱のための高周波磁界と、撹拌のための回転磁界とを同じコイルから発生させる構成において、高周波磁界発生時には渦電流による自己発熱を抑制しつつ回転磁界発生時に撹拌体に備えた永久磁石の磁束との鎖交を強めるよう有効に作用する加熱撹拌調理器を提供する。【解決手段】容器２０と撹拌体１０とに向けて磁界を発生する複数のコイル６１と、コイル６１に流す電流を供給するインバータ７０と、インバータ７０を制御する制御部８０と、コイル６１が発生する磁界の周波数に応じて磁束の通路を変更するように磁路切換手段となるヨーク６３と、を備え、コイル６１は載置部４０に載置した容器２０を誘導加熱する高周波磁界と、容器２０に配された撹拌体１０の永久磁石１１に対して回転磁界を発生する構成としたものである。【選択図】図１
2016085862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被調理物を収容可能にすると共に、電磁誘導作用により発熱する容器を載置可能な載置部と、
前記載置部の下方に配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルに電流を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、
前記複数のコイルが発生する磁界の周波数に応じて磁束の通路を変更する磁路切換手段と、を備え、
前記複数のコイルは、前記インバータの出力に応じて、高周波と低周波の磁界とを発生する加熱撹拌調理器。
【請求項２】
前記容器に着脱自在に配されると共に、前記容器の内底に対向して外部からの回転磁界を受ける永久磁石を少なくとも備えた前記容器に収容した被調理物を撹拌する撹拌体を備え、
前記複数のコイルは、前記載置部に載置した容器を誘導加熱する高周波磁界とともに、前記容器に配された前記撹拌体の前記永久磁石に対して低周波の回転磁界を発生する請求項１に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項３】
磁路切換手段は、所定のキューリー温度に組成を調整された感温磁性材料からなり複数のコイル背面にまたがって近接して設けられたヨークである請求項１または２に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項４】
磁路切換手段は、温度変化に対して電気抵抗が変化する磁性のＰＴＣ抵抗体からなりコイル背面に近接して設けられたヨークである請求項１または２に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項５】
磁路切換手段は、コイル背面側に設けられ、コイルからの距離を変更可能に備えた磁性体からなるヨークであり、前記ヨークの前記コイルとの距離を変更するように移動させるヨーク駆動手段を備え、前記ヨーク駆動手段により前記コイルから高周波磁界を発生するようにインバータが制御された場合には前記ヨークが前記コイルから離れる方向に前記ヨークの前記コイルとの離間を変更する請求項１または２に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項６】
高周波磁界発生時にはヨークとコイルとの距離を加熱する容器との距離よりも大きくした請求項５に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項７】
磁路切換手段は、コイル背面側に設けられ、分離可能に複数の磁性体を組み合わせて構成されたヨークであり、前記ヨークを一体に接合した状態と複数に分離した状態とに変化させるヨーク分離手段をさらに備え、前記ヨーク分離手段によりコイルから高周波磁界を発生するようにインバータが制御された場合にはヨークが複数の軟磁性板が一体に接合した状態から複数に分離した状態へと変化させる請求項１または２に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項８】
複数のコイルは、円周状に配置されて順次通電することにより回転磁界を発生させる請求項１から７のいずれか１項に記載の加熱撹拌調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱される容器内に収容された被調理物を撹拌するための加熱撹拌調理器に関する。具体的には容器の加熱とともに、回転磁界を発生させることで容器内に配置される撹拌体を非接触で駆動し被調理物を撹拌する加熱撹拌調理器の構造に関し、主として一般家庭で使用されている誘導加熱調理器を利用した加熱撹拌調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、誘導加熱調理器に備えたコイルから発生する磁界によって上部に載置した鍋を加熱するとともに、永久磁石または着磁体を有した回転翼の回転をおこなう回転加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１によれば、定期的にしゃもじ等でかき混ぜなくとも調理物が焦げ付かず、かつ他の回転調理器にも併せて使用可能として、機器の保管場所が少なくて済む回転加熱調理器を提供することを目的としたものである。図８は特許文献１に記載された従来の回転加熱調理器を示すもので、インバータ３に接続した複数部に分割したコイル４がインバータ３の出力に応じて、高周波磁界または低周波磁界あるいはこの混合磁界を発生し、内部に永久磁石６を備えた回転翼７を有した非磁性金属で形成された鍋５をコイル４の上部に載置して鍋５の加熱と回転翼７の回転の両方を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３５６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、鍋５の外側から回転磁界を作用させて非接触で鍋５の内側に入れた回転翼７を回転させる構成においては、動力を伝達させる駆動軸を鍋に貫通して設ける必要がなく、鍋５の内外の底面は一般的な鍋と同様に加熱調理の邪魔になる凸凹がないので、動力を伝達する駆動軸を設ける構成に対して使用性の面での大きな優位点となり得るものである。しかし、このような鍋５の底面側から回転翼７に回転磁界を作用させることにより動力を伝達する構成において、一般に磁気ギャップ（空隙長）が広くなるにつれて磁気結合度が低下する。一方、誘導加熱調理器に備えたコイル４と回転翼７に備えた永久磁石６との間には鍋５を載置する載置板の厚みや鍋５の厚みが存在するために広い磁気ギャップが存在する。実際にはこの磁気ギャップは５ｍｍから１５ｍｍ程度となり、鍋内の被調理物（例えば数皿分のカレーの煮込み）を撹拌するための十分な回転トルクを確保するためには誘導加熱調理器のコイルから発生される磁束と回転翼とで形成する磁束を効率よく鎖交させる構成が必要となる。
【０００６】
そこで、回転翼は撹拌において被調理物に作用する羽根を形成するために、回転翼に磁性体を備えるにはスペース的な制約があるため、たとえばネオジウムやサマリウムコバルトなどの希土類の永久磁石を用い、限られたスペースで磁束密度を高くすることが有効である。
【０００７】
永久磁石背面において磁性体のバックヨークを備えることも有効であると同様に、誘導加熱調理器においても、コイルから発生させる回転磁界を回転翼に備えた永久磁石の磁束と十分に鎖交させるために、コイル背面に磁性体のバックヨークを備えることは発生する磁束の利用率を高めて大きな回転トルクを確保するうえで極めて有効であることは一般的
なモーターの構造においても既に周知である。
【０００８】
しかし、コイルに数十ｋＨｚの高周波磁界を発生させる誘導加熱においては、コイル近傍の磁束が通過する領域にある金属磁性体には渦電流が発生して誘導加熱されてしまうため、誘導加熱と回転磁界の発生を同一のコイルを用いて行うことにおいて単に金属磁性体でなるバックヨークを組み合わせて備えることには実用上の支障があり、回転磁界と高周波磁界とを同じコイルを兼用して発生させる場合の特有の課題であった。
【０００９】
また、粘性の高い被調理物（例えば数皿分のカレーを冷めた状態から温め直す場合など）の撹拌においてはトルクが不足し、そのため加熱が進行して粘性が緩くなるのを待ってからって撹拌を開始するようにタイミングを調整する必要や、撹拌開始が遅れてしまうと火加減により鍋の底面付近の加熱が他にくらべて早くなり焦げ付き生じる失敗があり、調理の手間を省く面で十分ではなかった。
【００１０】
さらに、撹拌のための回転磁界を発生するコイルを専用に備える構成にすると、その領域に加熱手段を設けることが出来ないために、専用に設けた回転磁界を発生させるコイルの領域の加熱が出来なく加熱むらが生じてしまうことになる。つまり他に種類の鍋を使用する場合や、撹拌体を装着せずに加熱調理をする場合には被調理物が存在する状態で加熱むらの影響が大きくなってしまうという不具合が発生する。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高周波磁界を発生させて誘導加熱を行うコイルから調理物を収容する容器に備えた撹拌体に向けて低周波の回転磁界を作用させる構成において、低周波磁界を発生させる撹拌時には撹拌体に備えた永久磁石との磁界の結合を強めるように磁性体として有効に作用し、一方で高周波磁界を発生して調理物を収容する容器を誘導加熱する時には高周波磁界によって加熱されないようにして、一般家庭で使用される誘導加熱調理器を利用した高トルクでの撹拌調理を実現できる加熱撹拌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】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱撹拌調理器は、
被調理物を収容可能にすると共に、電磁誘導作用により発熱する容器を載置可能な載置部と、
前記載置部の下方に配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルに電流を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、
前記複数のコイルが発生する磁界の周波数に応じて磁束の通路を変更する磁路切換手段と、を備え、
前記複数のコイルは、前記インバータの出力に応じて、高周波と低周波の磁界とを発生する構成としたものである。
【００１３】
これによって、同じコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでコイルの磁束の通路を切換えて高トルクでの撹拌を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の加熱撹拌調理器は、誘導加熱のための高周波磁界と、撹拌のための回転磁界とを同じコイルから発生させる構成において、回転磁界発生時には撹拌体に備えた永久磁石の磁束との鎖交を強めるように作用し、誘導加熱における高周波磁界発生時においては渦電流による自己発熱を抑制するように、コイルで発生する磁界の周波数に応じて磁束の通路を変更するように磁路切換手段を備えたものである。これにより、誘導加熱のための高
周波磁界を発生するコイルを用いて、撹拌体に回転磁界を効率よく作用させて高トルクでの撹拌を実現できるもので、さらに非接触で撹拌体を駆動する構成であり撹拌体を装着しない状態でも被調理物の加熱むらを防止して使用性に優れた加熱撹拌調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の要部断面模式図
【図２】本発明の実施の形態１における容器に配置された撹拌体を上方から見た平面図
【図３】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器のコイル部分の平面模式図
【図４】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の回転磁界発生時のコイルと永久磁石との磁束の通路を示し（Ａ）はバックヨークを付けて永久磁石の磁束とコイルとの結合を高めるように有効に作用した状態を表し（Ｂ）はバックヨークの無い（無効な）状態を示した概念図
【図５】本発明の実施の形態１における磁路切換手段となるヨークを構成する感温磁性材料の温度磁性特性を示す特性図
【図６】本発明の実施の形態２における加熱撹拌調理器の要部断面模式図
【図７】本発明の実施の形態３における加熱撹拌調理器の磁路切換手段を示す要部平面図
【図８】従来の回転調理器を示す要部断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明の加熱撹拌調理器は、
被調理物を収容可能にすると共に、電磁誘導作用により発熱する容器を載置可能な載置部と、
前記載置部の下方に配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルに電流を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、
前記複数のコイルが発生する磁界の周波数に応じて磁束の通路を変更する磁路切換手段と、を備え、
前記複数のコイルは、前記インバータの出力に応じて、高周波と低周波の磁界とを発生する構成としたものである。
これにより、複数のコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでコイルの磁束の通路を切換えて誘導加熱とともに高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００１７】
第２の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第１の発明において、
前記容器に着脱自在に配されると共に、前記容器の内底に対向して外部からの回転磁界を受ける永久磁石を少なくとも備えた前記容器に収容した被調理物を撹拌する撹拌体を備え、
前記複数のコイルは、前記載置部に載置した容器を誘導加熱する高周波磁界とともに、前記容器に配された前記撹拌体の前記永久磁石に対して低周波の回転磁界を発生する構成としたものである。
これにより、複数のコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでコイルの磁束の通路を切換えて誘導加熱とともに、容器に配した撹拌体を高トルクで回転させて被調理物を撹拌することができる。
【００１８】
第３の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第１または第２の発明において、
磁路切換手段は、所定のキューリー温度に組成を調整された感温磁性材料からなり複数の
コイル背面にまたがって近接して設けられたヨークで構成したものである。
これにより、同じコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とで感温磁性材料の磁性温度特性を利用した自己制御作用によりコイルの磁束の通路を切換えて高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００１９】
詳しくは、感温磁性金属は鉄とニッケル、あるいは鉄とニッケルとクロムを含む合金で所定のキューリー温度になるように組成を調整されているので磁性材料からキューリー温度を超えると非磁性へと特性が変化することにより、特に被調理物の粘性が高い低温領域での高トルクを確保することができ、コイルから高周波磁界を発生させるときには、一旦キューリー温度以上に発熱しても非磁性へと変化してさらに加熱されることを防止することができるものである。
【００２０】
第４の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第１または第２の発明において、
磁路切換手段は、温度変化に対して電気抵抗が変化する磁性のＰＴＣ抵抗体からなりコイル背面に近接して設けられたヨークである構成としたものである。
これにより、同じコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでＰＴＣ抵抗体の抵抗温度特性を利用した自己制御作用によりコイルの磁束の通路を切換えて高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００２１】
第５の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第１または第２の発明において、
磁路切換手段は、コイル背面側に設けられ、コイルからの距離を変更可能に備えた磁性体からなるヨークであり、前記ヨークの前記コイルとの距離を変更するように移動させるヨーク駆動手段を備え、前記ヨーク駆動手段により前記コイルから高周波磁界を発生するようにインバータが制御された場合には前記ヨークが前記コイルから離れる方向に前記ヨークの前記コイルとの離間を変更する構成としたものである。
これにより、同じコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでヨークとコイルとの距離を変えることによりコイルの磁束の通路を切換えて高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００２２】
第６の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第５の発明において、
高周波磁界発生時にはヨークとコイルとの距離を加熱する容器との距離よりも大きくした構成としたものである。ヨークに到達するコイルの磁束密度は空間距離の二乗に反比例するので、コイルからの距離によりヨークに到達する高周波磁界の磁束を確実に減らすことができる。これにより、同じコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、高周波磁界によるヨークの発熱を確実に防止して高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでコイルの磁束の通路を切換えて、高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００２３】
第７の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第１または第２の発明において、
磁路切換手段は、コイル背面側に設けられ、分離可能に複数の磁性体を組み合わせて構成されたヨークであり、前記ヨークを一体に接合した状態と複数に分離した状態とに変化させるヨーク分離手段をさらに備え、前記ヨーク分離手段によりコイルから高周波磁界を発生するようにインバータが制御された場合にはヨークが複数の軟磁性板が一体に接合した状態から複数に分離した状態へと変化させる構成としたものである。高周波磁界発生時には分離することでヨークに発生する渦電流を遮断することで発熱を抑制することができる。これにより、複数のコイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することができ、ヨークを分離結合することで高周波磁界の発生時と低周波磁界の
発生時とでコイルの磁束の通路を切換えて高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００２４】
第８の発明の加熱撹拌調理器は、特に、第１から第７のいずれか１つの発明において、複数のコイルは、円周状に配置されて順次通電することにより回転磁界を発生させる構成としたものである。これにより、複数のコイルを円周状に配置して効率の良い回転磁界の発生とともに、高周波による容器の誘導加熱の均一化を図ることができるので、コイルを兼用して高周波と低周波の磁界を発生させて加熱撹拌調理を実現することがでる。さらに高周波磁界の発生時と低周波磁界の発生時とでコイルの磁束の通路を切換えて高トルクでの撹拌を実現することができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の要部断面模式図であり、図２は本発明の実施の形態１における容器に配置された撹拌体を上方から見た平面図である。
【００２７】
図１、図２において１０は容器２０の内底に対向して外部からの回転磁界を受けるように永久磁石１１を備えた撹拌体であり、容器２０に収容した被調理物（図示せず）を撹拌する。容器２０は、電磁誘導作用により発熱する構成である。永久磁石１１は図２に示すように複数の極に着磁された円筒形状であり、背面側に一体に設けたバックヨーク１２とともに周囲に羽根部１３ａを形成した円筒状の収納部１３に収納されている。収納部１３の軸孔１３ｂに軸１４が回転自在に備えられ撹拌体１０は、軸１４を中心として被調理物を撹拌して回転する。また軸１４を含めて撹拌体１０を構成して容器２０に着脱自在であり、この構成により撹拌を必要としない加熱調理では容器２０に撹拌体１０を入れない状態では容器内底に凹凸の無い一般の容器と同様の使い勝手とできるものである。
【００２８】
容器２０を載置する載置部４０の下側にはコア６２にそれぞれ回巻きされた複数のコイル６１と、複数のコイル６１に電流を供給するインバータ７０と、インバータ７０の出力を制御する制御部８０が備えられ、コア６２に回巻きされた複数のコイル６１で構成する磁界発生部６０の下側には、複数のコイル６１が発生する磁界の周波数に応じて磁束の通路を変更するように磁路切換手段となるヨーク６３が設けられている。さらにコイル６１の周囲には加熱部５０と、加熱部５０を駆動する加熱駆動部５５が備えられている。複数のコイル６１は、インバータ７０の出力に応じて、高周波と低周波の磁界とを発生するものである。
【００２９】
本実施の形態における加熱部５０としては誘導加熱用のコイルであり、したがって加熱撹拌調理器１００は調理物を煮炊きする一般的なＩＨ（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｈｅａｔｉｎｇ）調理器として機器の形態をなすことができるものであるが、これに限らずヒーターを熱源として容器を加熱する構成を組み合わせてもよく、熱板を容器２０に直接接触させる構成としてもよい。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器のコイル部分の平面模式図である。図３において、複数のコイル６１は円周状に配置されインバータ７０が接続されている。さら複数のコイル６１の配置にあわせて磁路切換手段であるヨーク６３が備えられている。ヨーク６３は、複数のコイル６１の背面にまたがって近接して設けられている。また円周状に配置された複数のコイル６１の周囲に加熱部５０が配置され加熱駆動部５５が接続されている。インバータ７０と加熱駆動部５５とは制御部８０により制御される構成となっている。
【００３１】
以上のように構成された加熱撹拌調理器１００について、以下その動作、作用を説明する。
【００３２】
本実施の形態において図１に示すように載置部４０には加熱部５０と磁界発生部６０の上方に対向して容器２０が載せられ、容器２０の中には撹拌体１０が入れられている。加熱駆動部５５により加熱部５０が駆動されて容器２０が加熱される。具体的には本実施の形態では加熱部５０は誘導加熱用コイルであり加熱駆動部５５は商用電源に接続され高周波電圧を発生するインバータであり、加熱部５０からの磁力線を受けて容器２０の底面に備えられた磁性金属材２１に渦電流が発生し、この渦電流により発生するジュール熱が調理物を収容する容器２０の全体にわたって熱伝導により加熱されるように磁性金属板２１と容器２０は一体的に構成されている。容器２０は主に非磁性金属で構成されており本実施の形態においては良熱伝導性材料であるアルミ合金により構成されている。
【００３３】
図１に示すように磁性金属材２１は加熱部５０に対向して備えられ外周と内周を有する略円環状であり、この内周の領域に対向して加熱撹拌調理器１００には磁界発生部６０が配置されるので磁界発生部６０から発生される低周波の回転磁界は非磁性金属で構成される容器２０の底面を貫通し容器２０に収容された永久磁石１１に作用するようになっている。
【００３４】
この状態で磁界発生部６０から低周波の回転磁界を発生させると、容器２０内に配される撹拌体１０に備えた永久磁石１１の磁束と鎖交して撹拌体１０が回転する構成であるが、ここで複数のコイル６１の配置にあわせて磁路切換手段であるヨーク６３が感温磁性材料で構成されて備えられている効果により撹拌体１０に備えた永久磁石１１から得られる磁束の利用率を高くして、つまり永久磁石１１の磁束が有効にコイル６１の回転磁界と鎖交して結合を高めるように作用することで強い回転トルクを発生して撹拌体１０が容器２０の底面付近で回転し、撹拌体１０に備えた羽根１３ａにより容器２０に収容する被調理物を撹拌することができるものである。
【００３５】
図４は本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器１００の回転磁界発生時のコイル６１と永久磁石１１との磁束の通路のイメージを示し、図４（Ａ）はヨーク６３を付けて永久磁石１１の磁束とコイル６１の回転磁界との結合を高めるように有効に作用した状態を表し、対して図４（Ｂ）はヨーク６３の無い（無効な）状態を示した概念図である。図４において、容器２０に撹拌体１０をセットした状態で被調理物を加熱撹拌調理する場合において、制御部８０においてコイル６１から回転磁界を発生させるように制御されると、撹拌体１０の永久磁石１１の磁束は回転磁界と鎖交して被調理物を撹拌するように回転する。このとき図４（Ａ）に示すようにコイル６１にあわせて配置したヨーク６３がコイル６１から発生する回転磁界と永久磁石１１による磁束との結合を強めるように有効に作用するので撹拌体１０は高いトルクで回転することができる。
【００３６】
つぎに、撹拌体１０の回転数としてはコイル６１で発生させる回転磁界の周波数によって可変できるものであるが、一般的に調理器により要求される回転数は毎分数回転の低速から毎分数千回転程度の高速の範囲となる。同期する回転磁界の周波数ｆ（Ｈｚ）と回転数Ｎ（ｒｐｍ）の関係は、磁極の極数をＰとして、
ｆ（Ｈｚ）＝Ｎ／６０×Ｐ／２
の関係となり、仮にＰ＝６、Ｎ＝１００００のときのｆは５００となるので、要求される回転磁界の周波数としては数十から数百ヘルツの低周波磁界となる。一方、誘導加熱における周波数域は２０ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの高周波磁界である。
【００３７】
ここで、磁路切換手段となるヨーク６３を感温磁性材料で構成する意味について説明する。単にバックヨークにより磁界結合を高めて回転トルク向上や効率向上を図ることはモ
ーターなどで一般的な構成で既に周知の技術であるが、高周波磁界と低周波の回転磁界とをコイルを兼用して発生させる本発明の加熱撹拌調理器を実現する場合には、このままではヨークが高周波磁界を受けて発熱してしまう特有の課題がある。
【００３８】
図５は、本発明の実施の形態１における磁路切換手段となるヨーク６３を構成する感温磁性材料の温度磁性特性を示す特性図である。図５において、コイル６１から低周波の磁界が発生するときにはヨーク６３は透磁率が高い磁性材料の特性を示すので前に述べた撹拌体１０に備えた永久磁石１１との結合を強くする効果を発生するものであるが、コイル６１から回転磁界にかえて高周波磁界を発生させると背面に備えたヨーク６３は渦電流が発生して誘導加熱されるが、温度が上昇すると所定のキューリー温度に組成を調整された感温磁性材料で構成されるヨーク６３の透磁率が低く非磁性の特性となることで加熱が抑制させるように自己制御作用として働くものである。
【００３９】
キューリー温度の設定としては、例えば被調理物が加熱されて十分に軟化するときの容器２０の内底の温度（例えば１００から１５０℃）となるヨーク６３の温度に設定されても良い。
【００４０】
ここで、ヨーク６３を構成する材料としては感温磁性材料以外においても自己制御作用が働く材料を用いて構成することで同じ効果を得ることがでる。誘導加熱によって加熱される加熱電力Ｐは、ρ：材料の固有抵抗、μ：比透磁率、ｆ：加熱周波数、Ｎ：コイル巻数、Ｉ：コイル電流とすると（数１）
【００４１】
【数１】
2016085862.tif 000003
【００４２】
の関係にあることから、磁路切換手段として自己制御するように材料として抵抗値ρが温度によって変化する材料をヨークとして用いることも有効である。この場合、ＰＴＣ抵抗体でヨーク６３を構成した場合には一旦は誘導加熱により発熱するが、所定の温度を超えると抵抗値が急峻に増えることで渦電流が抑制される。
【００４３】
これにより低周波の回転磁界と高周波磁界とをコイル６１を兼用して発生させる構成を実現することができるので、回転のために専用のコイルなどの回転磁界を発生する構成をスペースを設けて備える必要がいので、撹拌体１０を容器に入れずに加熱だけを行う場合においても加熱のむらを防ぐことができ、さらに撹拌体１０を容器に備えて高トルクでの撹拌ができるので、粘性の高い調理物を冷えた状態から撹拌することも可能となるものである。
【００４４】
つまり、載置部４０において容器２０の機械的な位置規制は特に設ける必要がないので、加熱撹拌調理器１００の載置部４０には容器２０以外にも外径や底面の形状の異なる他の容器を載せて加熱調理することができる。この加熱撹拌調理器１００を使うことにより使用者は加熱調理においても焦付きの心配もなく、しゃもじなどを用いて調理物を撹拌する手間を省くことができる。また容器２０においては手で撹拌する場合にくらべて容器２０に蓋（図示せず）をした状態で加熱撹拌することができるので開口側からの熱の損失や水分の放出を防いで、撹拌時の調理物の周囲への飛散も防止することができる。ここで、非接触で動力を伝達させることにおける意味は、容器に駆動軸を貫通させて動力を直接伝
達する場合に比べて容器の底面が内外ともにシンプルにすることができるので容器の取り扱いが通常の容器と同様にできるところにある。つまり駆動軸が存在する場合には内底に動力伝達のための凸部があると使った後の容器の洗浄に手間がかかったり、非使用時に複数の容器を重ね合わせて収納することができずに収納スペースが節約できなかったりなどで使用性が犠牲になる。また底面の外側に凸部があると平らな台の上に安定して置く事ができなかったり、容器を収納するスペースが大きくなったりといったことで使用性が犠牲になる。また単に容器に撹拌体の支軸を固定させてしまう方式では上に記した不具合を完全に払拭することができないので、非接触で動力を伝達させることにおける優位点を十分に発揮できないことになる。容器２０内には支軸や軸受けなどを構成する必要もなく容器２０の洗浄時や非使用時の他の容器と積み重ねて収納する場面においても通常の鍋と同じように取り扱うことができる。
【００４５】
なお図面に示す要部断面図としては略円筒形容器の中心部の断面を表すものであり、本実施の形態において磁界発生部６０はコイル６１をコア６２に回巻し円周上に複数個分割配置し、インバータ７０によりコイル６１に通電制御して回転磁界を発生する構成であり、撹拌体１０に備えた永久磁石１１は磁界発生部６０から発生する回転磁界に対応して円周上に等角度に着磁されて設けられている。また、加熱手段５０としては非磁性金属を直接誘導加熱できるものであれば容器２０は磁性金属材２１を省略したものでもよく、通常のヒーターなどで加熱される容器と同様に非磁性のアルミ合金製であってもよい。
【００４６】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における加熱撹拌調理器の要部断面模式図であり、実施の形態１の構成と異なる点は、磁路切換手段となるヨーク６３は、コイル６１からの距離を変更可能に備えられ、ヨーク６３とコイル６１との距離を変更するように移動させるヨーク駆動手段６４を備えているのでヨーク６３とヨーク駆動手段６４を合せて磁路切換手段を構成する点にある。
【００４７】
以上のように構成された加熱撹拌調理器１００について、以下その動作、作用を説明する。
【００４８】
コイル６１から回転磁界が発生するように制御される時には、ヨーク６３は図１におけるヨーク６３と同じようにコイル６１の背面に近接した図６に示す破線の位置にあり、容器２０に撹拌体がセットされるとコイル６１が発生する回転磁界が撹拌体の磁束と強く結合するように磁路を構成する。一方、コイル６１から高周波磁界が発生するように制御されると、ヨーク駆動手段６４により図６における実線で示すようにコイル６１とヨーク６３とが離れるように移動させるものである。これによりヨーク６３がコイル６１で発生する高周波磁界で誘導加熱されることを抑制することが出来るので、ヨーク６３を軟磁性体である一般構造用鋼板などで構成しても良いし、特に実施の形態１と組み合わせて構成することもできる。
【００４９】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における加熱撹拌調理器１００の磁路切換手段であるヨーク６３を示す要部平面図であり、実施の形態１および実施の形態２と異なる点は、磁路切換手段となるヨーク６３を、分離可能に複数の軟磁性体を組み合わせてコイル６１の背面に設けた構成であり、ヨーク６３を一体に接合した状態と複数に分離した状態とに変化させるヨーク分離手段６５をさらに備えたもので、ヨーク６３とヨーク分離手段６５を合せて磁路切換手段を構成する点にある。
【００５０】
以上のように構成された加熱撹拌調理器１００について、以下その動作、作用を説明する。
【００５１】
コイル６１から回転磁界が発生するように制御されるときには、ヨーク６３は図１、図３で示すヨーク６３と同じように図７に破線で示すように一体に接合した状態にあり、容器２０に撹拌体がセットされるとコイル６１が発生する回転磁界が撹拌体の磁束と強く結合するように磁路を構成する。一方、コイル６１から高周波磁界が発生するように制御されると、ヨーク６３はヨーク分離手段６５により図７における実線で示すようにヨーク６３が一体に接合した状態から複数に分離して互いに空隙のある状態へと変化させる。この状態でコイル６１から高周波磁界が発生してもヨーク６３に空隙があるので渦電流が遮断されて誘導加熱が抑制される。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明の加熱撹拌調理器は、被調理物を収納する容器を載置して電磁誘導加熱する高周波磁界を発生させるコイルから、容器内に着脱自在に配置した撹拌体に対し回転磁界を効率よく作用させて加熱撹拌調理ができるものである。さらに撹拌以外にも高トルクを必要とする食材の切削や粉砕や練りなどをおこなう調理器や加工装置においても適用できる。
【符号の説明】
【００５３】
１０    撹拌体
１１    永久磁石
２０    容器
４０    載置部
５５    加熱駆動部
６０    磁界発生部
６１    コイル
６３    ヨーク
６４    ヨーク駆動手段
６５    ヨーク分離手段
７０    インバータ
８０    制御部
１００  加熱撹拌調理器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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