CN111316757B - 感应加热烹调器 - Google Patents

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Abstract

本发明的感应加热烹调器在载置在第1线圈的上方的被加热物的材质为磁性体、载置在第2线圈的上方的被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、且载置在第3线圈的上方的被加热物的材质为非磁性体的情况下，使第1逆变电路的工作停止，使第2逆变电路及第3逆变电路工作，使第3高频电流的频率比第2高频电流的频率高。

Description

感应加热烹调器
技术领域
本发明涉及具有多个线圈的感应加热烹调器。
背景技术
在以往的感应加热烹调器中，提出了如下的感应加热烹调器：具备多个加热线圈，向未载置被加热物的加热线圈供给比载置有被加热物的加热线圈小的电力(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5213937号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在由感应加热烹调器加热的被加热物中，有由在非磁性体的金属上安装有磁性体的金属的复合体形成的被加热物。例如，存在有在非磁性体的铝材质的煎锅的底部的中央部粘贴有不锈钢等磁性体的金属的粘贴煎锅等。另外，通常，复合体的被加热物在非磁性体的底面平坦的中央部分安装磁性体，在底面弯曲的外周部没有安装磁性体。
然而，专利文献1所记载的感应加热烹调器根据被加热物的外径而改变每个加热线圈的电力分配，但没有进行任何与被加热物的材质相应的控制。因此，在对复合体的被加热物进行感应加热的情况下，存在无法进行适于被加热物的材质的感应加热而产生加热温度的不均这样的问题。
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，得到一种能够抑制对复合体的被加热物进行感应加热时的加热温度的不均的感应加热烹调器。
用于解决课题的手段
本发明的感应加热烹调器具备：第1线圈；第2线圈，配置在比所述第1线圈靠外周侧的位置；第3线圈，配置在比所述第2线圈靠外周侧的位置；第1逆变电路，向所述第1线圈供给第1高频电流；第2逆变电路，向所述第2线圈供给第2高频电流；第3逆变电路，向所述第3线圈供给第3高频电流；以及控制装置，对所述第1逆变电路、所述第2逆变电路以及所述第3逆变电路的驱动进行控制，在载置在所述第1线圈的上方的被加热物的材质为磁性体、载置在所述第2线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、且载置在所述第3线圈的上方的所述被加热物的材质为非磁性体的情况下，所述控制装置使所述第1逆变电路的工作停止，使所述第2逆变电路及所述第3逆变电路工作，使所述第3高频电流的频率比所述第2高频电流的频率高。
发明效果
在本发明中，在载置在第1线圈的上方的被加热物的材质为磁性体、载置在第2线圈的上方的被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、且载置在第3线圈的上方的被加热物的材质为非磁性体的情况下，使第1逆变电路的工作停止，使第2逆变电路以及第3逆变电路工作，使第3高频电流的频率比第2高频电流的频率高。
因此，在对复合体的被加热物进行感应加热时，能够进行适于被加热物的材质的感应加热，能够抑制加热温度的不均。
附图说明
图1是表示实施方式1的感应加热烹调器的分解立体图。
图2是表示实施方式1的感应加热烹调器的第1感应加热单元的俯视图。
图3是表示实施方式1的感应加热烹调器的结构的框图。
图4是表示实施方式1的感应加热烹调器的驱动电路的图。
图5是基于实施方式1的感应加热烹调器中的线圈电流与输入电流的关系的负载判定特性图。
图6是表示实施方式1的感应加热烹调器进行感应加热的复合体的被加热物的图。
图7是表示实施方式1的感应加热烹调器的加热线圈和被加热物的图。
图8是表示实施方式1的感应加热烹调器的加热线圈和被加热物的图。
图9是表示实施方式1的感应加热烹调器的加热线圈和被加热物的变形例的图。
图10是表示实施方式2的感应加热烹调器的预热模式的工作的流程图。
图11是表示实施方式2的感应加热烹调器的预热模式下的预热工作的流程图。
图12是表示实施方式5的感应加热烹调器的结构的框图。
图13是表示实施方式5的感应加热烹调器的预热模式下的预热工作的流程图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示实施方式1的感应加热烹调器的分解立体图。
如图1所示，在感应加热烹调器100的上部具有载置锅等被加热物5的顶板4。在顶板4上，作为用于对被加热物5进行感应加热的加热口，具备第1感应加热口1及第2感应加热口2。第1感应加热口1及第2感应加热口2在顶板4的近前侧在横向上并列设置。另外，本实施方式1的感应加热烹调器100还具备第3感应加热口3作为第3个加热口。第3感应加热口3设置在第1感应加热口1及第2感应加热口2的里侧，且设置在顶板4的横向的大致中央位置。
在第1感应加热口1、第2感应加热口2及第3感应加热口3各自的下方，设置有对载置于加热口的被加热物5进行加热的第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13。各个加热单元由线圈(参照图2)构成。
顶板4整体由耐热钢化玻璃或结晶化玻璃等透过红外线的材料构成。另外，在顶板4上，与第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13的加热范围对应地，通过涂料的涂布或印刷等形成有表示锅的大致载置位置的圆形的锅位置标识。
在顶板4的近前侧，作为用于设定由第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13加热被加热物5等时的接通电力及烹调菜单等的输入装置，设置有操作部40。此外，在本实施方式1中，按每个感应加热线圈将操作部40划分为操作部40a、操作部40b以及操作部40c。
另外，在操作部40的附近，作为通知单元，设置有显示各感应加热线圈的工作状态、来自操作部40的输入及操作内容等的显示部41。此外，在本实施方式1中，按每个感应加热线圈将显示部41划分为显示部41a、显示部41b以及显示部41c。
此外，操作部40及显示部41并不特别限定于如上述那样按每个感应加热单元设置的情况、以及设置为各感应加热单元共用的情况等。在此，操作部40例如由按钮开关及轻触开关等机械开关、通过电极的静电容量的变化来检测输入操作的触摸开关等构成。另外，显示部41例如由LCD及LED等构成。
此外，操作部40和显示部41也可以为将它们一体构成的操作显示部43。操作显示部43例如由在LCD的上表面配置有触摸开关的触摸面板等构成。
此外，LCD是Liquid Crystal Device(液晶器件)的简称。另外，LED是LightEmitting Diode(发光二极管)的简称。
在感应加热烹调器100的内部设置有驱动电路50和控制部45，该驱动电路50向第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13的线圈供给高频电力，该控制部45用于控制包括驱动电路50在内的整个感应加热烹调器的工作。
通过驱动电路50向第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13供给高频电力，从而从各感应加热单元的线圈产生高频磁场。此外，关于驱动电路50的详细结构，在后面叙述。
第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13例如以如下方式构成。此外，第1感应加热单元11、第2感应加热单元12以及第3感应加热单元13为同样的结构。因此，以下代表性地说明第1感应加热单元11的结构。
图2是表示实施方式1的感应加热烹调器的第1感应加热单元的俯视图。
第1感应加热单元11将直径不同的多个环状的线圈配置成同心圆状而构成。在图2中，示出了第1感应加热单元11为三层的环状的线圈的感应加热单元。第1感应加热单元11具有配置在第1感应加热口1的中央的内周线圈111、配置在内周线圈111的外周侧的中间线圈112、以及配置在中间线圈112的外周侧的外周线圈113。
内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113通过卷绕由被覆盖有绝缘被膜的金属构成的导线而构成。作为导线，例如能够使用铜或铝等任意的金属。另外，内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113分别独立地卷绕导线。
内周线圈111的俯视时的面积比中间线圈112的俯视时的面积小。另外，中间线圈112的俯视时的面积比外周线圈113的俯视时的面积小。
此外，在以下的说明中，有时将内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113统称为各线圈。
图3是表示实施方式1的感应加热烹调器的结构的框图。
如图3所示，第1感应加热单元11由驱动电路50a、驱动电路50b以及驱动电路50c驱动控制。即，内周线圈111由驱动电路50a驱动控制。另外，中间线圈112由驱动电路50b驱动控制。另外，外周线圈113由驱动电路50c驱动控制。
通过从驱动电路50a向内周线圈111供给高频电流，从内周线圈111产生高频磁场。通过从驱动电路50b向中间线圈112供给高频电流，从中间线圈112产生高频磁场。通过从驱动电路50c向外周线圈113供给高频电流，从外周线圈113产生高频磁场。
控制部45由专用的硬件、或者执行存储于存储器48的程序的CPU构成。另外，控制部45具有负载判定部46，该负载判定部46对载置在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113各自的上方的被加热物5的材质进行判定。
此外，CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的简称。另外，CPU也称为中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或处理器。
在控制部45为专用的硬件的情况下，控制部45例如对应于单一电路、复合电路、ASIC、FPGA、或者它们的组合。可以将控制部45实现的各功能部分别由单独的硬件实现，也可以将各功能部由一个硬件实现。
此外，ASIC是Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路)的简称。FPGA是Field-Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)的简称。
在控制部45为CPU的情况下，控制部45执行的各功能通过软件、固件、或者软件与固件的组合来实现。软件和固件被记述为程序，并存储于存储器48。CPU通过读出并执行存储于存储器48的程序来实现控制部45的各功能。在此，存储器48例如是RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器。
此外，也可以将控制部45的功能的一部分由专用的硬件实现，将一部分由软件或固件实现。
此外，RAM是Random Access Memory(随机存取存储器)的简称。另外，ROM是ReadOnly Memory(只读存储器)的简称。另外，EPROM是Erasable Programmable Read OnlyMemory(可擦除可编程只读存储器)的简称。另外，EEPROM是Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory(电可擦除可编程只读存储器)的简称。
图4是表示实施方式1的感应加热烹调器的驱动电路的图。
此外，驱动电路50按每个加热单元设置，但其电路结构可以相同，也可以按每个加热单元进行变更。在图4中，图示了驱动内周线圈111的驱动电路50a。
如图4所示，驱动电路50a具备直流电源电路22、逆变电路23以及谐振电容器24a。
输入电流检测单元25a例如由电流传感器构成，检测从交流电源21向直流电源电路22输入的电流，并向控制部45输出与输入电流值相当的电压信号。
直流电源电路22具备二极管电桥22a、电抗器22b以及平滑电容器22c，将从交流电源21输入的交流电压转换为直流电压，并向逆变电路23输出。
逆变电路23的作为开关元件的IGBT23a及IGBT23b与直流电源电路22的输出串联连接。逆变电路23的二极管23c及二极管23d作为续流二极管分别与IGBT23a及IGBT23b并联连接。逆变电路23是所谓的半桥型逆变器。
IGBT23a和IGBT23b由从控制部45输出的驱动信号进行通断驱动。控制部45在使IGBT23a接通的期间使IGBT23b为断开状态，在使IGBT23a断开的期间使IGBT23b为接通状态，输出交替地接通断开的驱动信号。由此，逆变电路23将从直流电源电路22输出的直流电力转换为20kHz～100kHz左右的高频的交流电力，向由内周线圈111和谐振电容器24a构成的谐振电路供给电力。
谐振电容器24a与内周线圈111串联连接，该谐振电路具有与内周线圈111的电感以及谐振电容器24a的电容相应的谐振频率。此外，内周线圈111的电感在作为金属负载的被加热物5磁耦合时根据金属负载的特性而变化，谐振电路的谐振频率根据该电感的变化而变化。
通过这样构成，在内周线圈111中流过几十A左右的高频电流。利用由流过内周线圈111的高频电流产生的高频磁通，对载置在内周线圈111的正上方的顶板4上的被加热物5进行感应加热。
此外，作为开关元件的IGBT23a及IGBT23b例如通过由硅类构成的半导体构成，但也可以是使用碳化硅或者氮化镓类材料等宽带隙半导体的结构。
通过在开关元件中使用宽带隙半导体，能够减少开关元件的通电损耗。另外，即使将驱动频率设为高频，即，即使使开关高速进行，驱动电路50a的散热也良好，因此，能够使驱动电路50的散热片小型化，能够实现驱动电路50a的小型化以及低成本化。
线圈电流检测单元25b与由内周线圈111和谐振电容器24a构成的谐振电路连接。线圈电流检测单元25b例如由电流传感器构成，检测流过内周线圈111的电流，并将与线圈电流值相当的电压信号输出到控制部45。
此外，在图4中对驱动内周线圈111的驱动电路50a进行了说明，但对于驱动中间线圈112的驱动电路50b、以及驱动外周线圈113的驱动电路50c也能够应用同样的结构。
此外，内周线圈111相当于本发明中的“第1线圈”。
另外，中间线圈112相当于本发明中的“第2线圈”。
另外，外周线圈113相当于本发明中的“第3线圈”。
另外，驱动电路50a相当于本发明中的“第1逆变电路”。
另外，驱动电路50b相当于本发明中的“第2逆变电路”。
另外，驱动电路50c相当于本发明中的“第3逆变电路”。
另外，从驱动电路50a向内周线圈111供给的高频电流相当于本发明中的“第1高频电流”。
另外，从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流相当于本发明中的“第2高频电流”。
另外，从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流相当于本发明中的“第3高频电流”。
(工作)
下面，对本实施方式1的感应加热烹调器的工作进行说明。
当使用者将被加热物5载置在加热口上并在操作显示部43进行开始加热(输入火力)的指示时，控制部45的负载判定部46进行负载判定处理。
图5是基于实施方式1的感应加热烹调器中的线圈电流与输入电流的关系的负载判定特性图。
如图5所示，根据载置在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113各自的上方的负载的材质，线圈电流与输入电流的关系不同。控制部45将图5所示的线圈电流与输入电流的关系表格化得到的负载判定表预先存储在存储器48中。
在负载判定处理中，控制部45对于驱动电路50a～50c分别以负载判定用的特定的驱动信号驱动逆变电路23，根据输入电流检测单元25a的输出信号检测输入电流。同时，控制部45根据线圈电流检测单元25b的输出信号检测线圈电流。控制部45的负载判定部46根据检测出的线圈电流及输入电流和表示图5的关系的负载判定表来判定载置在线圈的上方的负载的材质。
在此，成为负载的被加热物5的材质大致分为铁或SUS430等磁性体和铝或铜等非磁性体。并且，在被加热物5中，有在非磁性体上安装有磁性体的复合体。
图6是表示实施方式1的感应加热烹调器进行感应加热的复合体的被加热物的图。此外，在图6中，示出了从底面观察被加热物5的图。
如图6所示，复合体的被加热物5例如在铝等非磁性体的煎锅的底部的中央部安装不锈钢等磁性体6而形成。磁性体6向非磁性体的安装例如使用粘贴、熔敷、喷镀、压接、嵌入、铆接或埋入等任意的方法。
通常，复合体的被加热物5在作为非磁性体的基座的底面平坦的中央部分安装磁性体6，在底面弯曲的外周部没有安装磁性体6。若将这样的被加热物5载置于加热口，则会在线圈的上方载置磁性体和非磁性体。也就是说，在负载判定中，如图5所示，在上方载置有磁性体和非磁性体的线圈的负载特性成为磁性体的特性与非磁性体的特性之间的区域即“复合区域”的特性。
此外，负载判定部46所判定的载置在线圈的上方的负载的材质是线圈的正上方的负载的材质。例如，在图6所示的复合体的被加热物5中，在内周线圈111的正上方载置磁性体6，在磁性体6的更上方载置作为被加热物5的基座的非磁性体。在该情况下，负载判定部46判定为载置在内周线圈111的上方的负载的材质是磁性体。
然后，控制部45根据负载判定处理的结果来控制驱动电路50a～50c，进行供给与要感应加热的火力相应的高频电力的加热工作。
以下，分为在感应加热烹调器100的加热口上载置有复合体的被加热物5的情况下的加热工作和载置有仅由磁性体形成的被加热物5的情况下的加热工作进行说明。
<复合体的被加热物5>
图7是表示实施方式1的感应加热烹调器的加热线圈和被加热物的图。此外，在图7中，示意性地示出了复合体的被加热物5载置于加热口的状态的纵截面。另外，在图7中，仅示出了从内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的中心C起的右侧，省略了顶板4的图示。
如图7所示，在感应加热烹调器100的加热口上载置有复合体的被加热物5的情况下，负载判定部46进行在内周线圈111的上方载置有磁性体6的判定。另外，负载判定部46判定为在中间线圈112的上方，在一部分载置磁性体6，在另一部分载置非磁性体。也就是说，负载判定部46判定为载置在中间线圈112的上方的被加热物5的材质是包含磁性体和非磁性体的复合体。另外，负载判定部46进行在外周线圈113的上方载置有非磁性体的判定。
在载置在内周线圈111的上方的被加热物5的材质为磁性体、载置在中间线圈112的上方的被加热物5的材质包含磁性体和非磁性体、且在外周线圈113的上方载置有非磁性体的情况下，控制部45进行以下的工作。控制部45使驱动电路50a的工作停止，使驱动电路50b及50c工作。即，停止向内周线圈111供给高频电流，向中间线圈112和外周线圈113供给高频电流。
另外，控制部45使从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率比从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率高。例如，控制部45将从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率设定为与非磁性体对应的频率例如90kHz。另外，控制部45将从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率设定为与磁性体对应地预先设定的频率例如25kHz。
然后，控制部45通过变更逆变电路23的开关元件的接通占空比(接通断开比率)来控制火力(电力)。由此，配置在顶板4上的被加热物5被感应加热。
此外，使从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率比向中间线圈112供给的高频电流的频率高的理由如下。
即，为了对由铝等构成的非磁性体进行感应加热，需要减小在被加热物5中产生的涡电流的趋肤深度，减小渗透容积，从而增大电流的阻抗。因此，向在上方载置有非磁性体的外周线圈113供给高频电流(例如80kHz以上且100kHz以下)，使非磁性体产生高频的涡电流，从而能够通过焦耳热进行被加热物5的加热。
另一方面，在由铁等构成的磁性体中，相对于涡电流的阻抗大。因此，即使向在上方载置有包含磁性体和非磁性体的复合体的中间线圈112供给比向外周线圈113供给的高频电流的频率低的频率(例如20kHz以上35kHz以下)的电流，也能够充分地利用涡电流通过焦耳热进行被加热物5的加热。
在此，若同时驱动接近的多个线圈，则有时会产生与相互的驱动频率的差异相当的干扰音。为了抑制这样的干扰音，控制部45可以使外周线圈113的驱动电路50c的驱动频率比中间线圈112的驱动电路50b的驱动频率高出可听频率以上(约20kHz以上)。除了上述的接通占空比可变控制之外，例如，在使外周线圈113的驱动电路50c的驱动频率在预先设定的范围内可变的情况下，将外周线圈113的驱动电路50c的下限的驱动频率设定为比中间线圈112的驱动电路50c的上限的驱动频率高出20kHz。此外，外周线圈113的最高驱动频率例如设为100kHz。
由此，能够抑制在同时驱动接近的中间线圈112和外周线圈113的情况下产生干扰音。
<磁性体的被加热物5>
图8是表示实施方式1的感应加热烹调器的加热线圈和被加热物的图。此外，在图8中，示意性地示出了仅由磁性体形成的被加热物5载置于加热口的状态的纵截面。另外，在图8中，仅示出了从内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的中心C起的右侧，省略了顶板4的图示。
如图8所示，在感应加热烹调器100的加热口上载置有仅由磁性体形成的被加热物5的情况下，负载判定部46判定为在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的上方载置有磁性体。
在载置在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的上方的被加热物5的材质为磁性体的情况下，控制部45进行以下的工作。控制部45使驱动电路50a及50c工作，使驱动电路50b的工作停止。即，向内周线圈111和外周线圈113供给高频电流，停止向中间线圈112供给高频电流。
另外，控制部45将从驱动电路50a向内周线圈111供给的高频电流的频率、以及从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率设定为与磁性体对应地预先设定的频率例如25kHz。
然后，控制部45通过变更逆变电路23的开关元件的接通占空比(接通断开比率)来控制火力(电力)。由此，配置在顶板4上的被加热物5被感应加热。
此外，在负载判定部46的判定为无负载的情况下，控制部45使对被判定为无负载的加热线圈进行驱动的驱动电路50的工作停止。
在此，对根据被加热物5的材质进行上述那样的驱动电路50的工作的理由进行说明。
在被加热物5由多个线圈感应加热的情况下，在被加热物5产生的每单位面积的涡电流的大小取决于俯视时的线圈的面积和流过线圈的线圈电流。
例如，在向内周线圈111和中间线圈112供给相同的高频电流的情况下，由于内周线圈111的俯视时的面积比中间线圈112小，因此在内周线圈111的正上方的被加热物5产生的每单位面积的涡电流比在中间线圈112的正上方的被加热物5产生的每单位面积的涡电流大。
即，在向内周线圈111和中间线圈112供给相同的高频电流的情况下，产生在内周线圈111的正上方的被加热物5产生的电力密度比在中间线圈112的正上方的被加热物5产生的电力密度大这样的物理现象。
此外，电力密度是指俯视时的线圈的每单位面积的电力的比例。
另外，在向中间线圈112和外周线圈113供给相同的高频电流的情况下，由于中间线圈112的俯视时的面积比外周线圈113小，因此在中间线圈112的正上方的被加热物5产生的每单位面积的涡电流比在外周线圈113的正上方的被加热物5产生的每单位面积的涡电流大。
即，在向中间线圈112和外周线圈113供给相同的高频电流的情况下，产生在中间线圈112的正上方的被加热物5产生的电力密度比在外周线圈113的正上方的被加热物5产生的电力密度大这样的物理现象。
并且，被加热物5的热容量根据其材质而不同。例如，铁或SUS430等磁性体的热容量比铝或铜等非磁性体的热容量大。
因此，为了抑制对被加热物5进行感应加热时的加热温度的不均，需要与从各线圈向被加热物5输入的电力的电力密度和被加热物5的热容量相应的加热控制。
在被加热物5仅由热容量大的磁性体构成的情况下，若驱动所有的内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113，则产生如下的现象。即，电力密度大的内周侧的温度上升量比电力密度小的外周侧的温度上升量大。另外，由于热容量大，因此热难以传递至整个被加热物5，被加热物5的外周侧的温度不追随内周侧的温度，内周侧和外周侧的加热温度产生不均。
为了抑制这样的磁性体的被加热物5的内周侧和外周侧的加热温度的不均，在被加热物5的材质仅由磁性体构成的情况下，停止中间线圈112的驱动，使通过内周线圈111的驱动而产生的热向中间线圈112的区域传热。即，使通过内周线圈111以及外周线圈113的驱动而产生的热向中间线圈112的区域分散。
由此，能够减小磁性体的被加热物5的内周侧(中央部)与外周侧的温度差。也就是说，为了避免由于驱动内周线圈111和中间线圈112而导致磁性体的被加热物5的中央部的温度过度上升，停止中间线圈112的驱动，从而能够实现被加热物5的加热温度的均匀化。
此外，由于内周线圈111的电力密度大，因此，例如，若停止内周线圈111的驱动并使中间线圈112驱动，则中央部的温度难以上升，产生加热温度的不均。
另一方面，在被加热物5由在热容量小的非磁性体上安装有磁性体的复合体构成的情况下，若驱动所有的内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113，则产生如下的现象。即，电力密度大的内周侧的温度上升量比电力密度小的外周侧的温度上升量大。另外，由于作为被加热物5的基座的非磁性体的热容量小，因此，被加热物5容易局部发热，被加热物5的内周侧的温度与外周侧相比上升，内周侧和外周侧的加热温度产生不均。
为了抑制这样的复合体的被加热物5的内周侧和外周侧的加热温度的不均，在被加热物5的材质由复合体构成的情况下，停止内周线圈111的驱动，使通过中间线圈112的驱动而产生的热向内周线圈111的区域传热。即，使通过中间线圈112的驱动而产生的热向内周线圈111的区域分散。
由此，能够减小被加热物5的内周侧(中央部)与外周侧的温度差。也就是说，为了避免由于驱动内周线圈111和中间线圈112而导致复合体的被加热物5的中央部的温度过度上升，停止内周线圈111的驱动，从而能够实现被加热物5的加热温度的均匀化。
此外，例如，若停止中间线圈112的驱动并使内周线圈111驱动，则由于内周线圈111的电力密度大，因此中央部的温度容易上升，产生加热温度的不均。
如上所述，在本实施方式1中，在载置在内周线圈111的上方的被加热物5的材质为磁性体、载置在中间线圈112的上方的被加热物5的材质为包含磁性体和非磁性体的复合体、且载置在外周线圈113的上方的被加热物5的材质包含非磁性体的情况下，控制部45进行以下的工作。
即，控制部45使驱动电路50a的工作停止，使驱动电路50b及驱动电路50c工作。另外，控制部45使从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率比从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率高。
因此，在对复合体的被加热物5进行感应加热时，能够进行适于被加热物5的材质的感应加热，能够抑制加热温度的不均。
另外，在本实施方式1中，在载置在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的上方的被加热物5的材质为磁性体的情况下，控制部45使驱动电路50a及驱动电路50c工作，使驱动电路50b的工作停止。
因此，在对磁性体的被加热物5进行感应加热时，能够进行适于被加热物5的材质的感应加热，能够抑制加热温度的不均。
(变形例)
图9是表示实施方式1的感应加热烹调器的加热线圈和被加热物的变形例的图。此外，在图9中，示意性地示出了复合体的被加热物5载置于加热口的状态的纵截面。另外，在图9中，仅示出了从内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的中心C起的右侧，省略了顶板4的图示。
如图9所示，在复合体的被加热物5的磁性体6载置在所有的内周线圈111及中间线圈112的上方的情况下，即，磁性体6的端部位于中间线圈112与外周线圈113之间的情况下，控制部45进行以下的工作。
控制部45的负载判定部46进行在内周线圈111及中间线圈112的上方载置有磁性体6的判定。另外，负载判定部46判定为在外周线圈113的上方载置非磁性体。
在载置在内周线圈111的上方的被加热物5的材质为磁性体、载置在中间线圈112的上方的被加热物5的材质为磁性体、且在外周线圈113的上方载置有非磁性体的情况下，控制部45进行以下的工作。控制部45使驱动电路50a的工作停止，使驱动电路50b及50c工作。即，停止向内周线圈111供给高频电流，向中间线圈112和外周线圈113供给高频电流。
另外，控制部45使从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率比从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率高。例如，控制部45将从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率设定为与非磁性体对应的频率例如90kHz。另外，控制部45将从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率设定为与磁性体对应地预先设定的频率例如25kHz。
然后，控制部45通过变更逆变电路23的开关元件的接通占空比(接通断开比率)来控制火力(电力)。由此，配置在顶板4上的被加热物5被感应加热。
在这样的工作中，在对复合体的被加热物5进行感应加热时，也能够进行适于被加热物5的材质的感应加热，能够抑制加热温度的不均。
实施方式2
在本实施方式2中，对在未将烹调物等投入被加热物5的状态下使被加热物5的温度上升至预先设定的温度的预热模式进行说明。此外，对与上述实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。
图10是表示实施方式2的感应加热烹调器的预热模式的工作的流程图。
图11是表示实施方式2的感应加热烹调器的预热模式下的预热工作的流程图。
以下，基于图10和图11的各步骤，对预热模式的工作进行说明。
当使用者将被加热物5载置在加热口上并在操作显示部43进行开始预热模式的指示时，控制部45开始预热模式的工作。控制部45的负载判定部46进行各线圈的正上方的负载判定处理(步骤S101)。由负载判定部46进行的负载判定处理例如基于在上述实施方式1中说明的线圈电流与输入电流的关系来进行。
控制部45基于负载判定部46的判定结果，判别载置于加热口的被加热物5的种类是磁性体、复合体以及非磁性体中的哪一个(步骤S102)。
具体而言，在负载判定部46判定为在内周线圈111的上方载置有磁性体、在中间线圈112的上方载置有包含磁性体和非磁性体的复合体、且在外周线圈113的上方载置有非磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5是复合体。
在负载判定部46判定为在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的上方载置有磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5是磁性体。
在负载判定部46判定为在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113的上方载置有非磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5是非磁性体。
然后，控制部45判断是否为在载置于加热口的被加热物5中没有投入烹调物的状态即空烧(步骤S103)。具体而言，控制部45通过未图示的温度传感器检测被加热物5的温度，根据将预先设定的电力接通了规定时间时的温度上升值，判断是否为空烧。此外，是否为空烧的判断的工作并不限定于此。
在步骤S103中判断为不是空烧的情况下，控制部45结束预热模式。即，在被加热物5中投入有烹调物等的状态的情况下，控制部45结束预热模式。控制部45在使预热模式结束后，转向正常的加热模式。
另一方面，在步骤S103中判断为是空烧的情况下，进入步骤S104，进行预热工作。预热工作的详细情况如图11所示。
此外，也可以省略步骤S103的工作，根据来自操作显示部43的操作来开始预热工作。
控制部45基于步骤S102中的被加热物5的种类的判别结果，进行以下的工作。
(磁性体)
在步骤S201中，被加热物5的种类的判别结果为磁性体的情况下，进入步骤S202。
在步骤S202中，控制部45判定被加热物5的直径是否为阈值以上。具体而言，在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径为阈值以上。另外，在外周线圈113是无负载且内周线圈111以及中间线圈112不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径不为阈值以上。
在步骤S202中，判定为被加热物5的直径为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz以上且35kHz以下的低频驱动内周线圈111的驱动电路50a及外周线圈113的驱动电路50c(步骤S203)。另外，控制部45使中间线圈112的驱动电路50b的工作停止(步骤S204)。步骤S203及步骤S204的工作的详细情况如上述实施方式1中说明的那样。
在步骤S202中，判定为被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz以上且35kHz以下的低频驱动内周线圈111的驱动电路50a及中间线圈112的驱动电路50b(步骤S205)。另外，控制部45使外周线圈113的驱动电路50c的工作停止(步骤S206)。即，停止处于无负载状态的外周线圈113的驱动，通过载置有磁性体的负载的内周线圈111和中间线圈112进行被加热物5的感应加热。
(复合体)
在步骤S201中，被加热物5的种类的判别结果为复合体的情况下，进入步骤S207。
在步骤S207中，控制部45判定被加热物5的直径是否为阈值以上。具体而言，在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径为阈值以上。另外，在外周线圈113是无负载且内周线圈111以及中间线圈112不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径不为阈值以上。
在步骤S207中，判定为被加热物5的直径为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz以上且35kHz以下的低频驱动中间线圈112的驱动电路50b。另外，控制部45例如以80kHz以上且100kHz以下的高频驱动外周线圈113的驱动电路50c(步骤S208)。另外，控制部45使内周线圈111的驱动电路50a的工作停止(步骤S209)。步骤S208及步骤S209的工作的详细情况如上述实施方式1中说明的那样。
在步骤S207中，判定为被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz至35kHz的低频驱动内周线圈111的驱动电路50a。另外，控制部45例如以80kHz以上且100kHz以下的高频驱动中间线圈112的驱动电路50b(步骤S210)。另外，控制部45使外周线圈113的驱动电路50c的工作停止(步骤S211)。即，停止处于无负载状态的外周线圈113的驱动，通过载置有磁性体及复合体的负载的内周线圈111和中间线圈112进行被加热物5的感应加热。
此外，通过如上述那样设定低频的频率范围和高频的频率范围，能够将外周线圈113的驱动电路50c的下限的驱动频率设定为比中间线圈112的驱动电路50c的上限的驱动频率高出可听频率以上(20kHz以上)。
由此，能够抑制在同时驱动接近的中间线圈112和外周线圈113的情况下产生干扰音。
(非磁性体)
在步骤S201中，被加热物5的种类的判别结果为非磁性体的情况下，进入步骤S212。
在步骤S212中，控制部45判定被加热物5的直径是否为阈值以上。具体而言，在内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径为阈值以上。另外，在外周线圈113是无负载且内周线圈111及中间线圈112不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径不为阈值以上。
在步骤S212中，判定为被加热物5的直径为阈值以上的情况下，控制部45以适于非磁性体的高频驱动中间线圈112的驱动电路50b及外周线圈113的驱动电路50c(步骤S213)。适于非磁性体的高频例如是80kHz以上且100kHz以下的频率。另外，控制部45使内周线圈111的驱动电路50a的工作停止(步骤S214)。
在此，在被加热物5仅由热容量小的非磁性体构成的情况下，若驱动所有的内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113，则产生如下的现象。即，电力密度大的内周侧的温度上升量比电力密度小的外周侧的温度上升量大。另外，由于非磁性体的热容量小，因此被加热物5容易局部发热，被加热物5的内周侧的温度与外周侧相比上升，内周侧和外周侧的加热温度产生不均。
为了抑制这样的非磁性体的被加热物5的内周侧和外周侧的加热温度的不均，在被加热物5仅由非磁性体构成的情况下，停止内周线圈111的驱动，使通过中间线圈112的驱动而产生的热向内周线圈111的区域传热。即，使通过中间线圈112的驱动而产生的热向内周线圈111的区域分散。
在步骤S212中，判定为被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，控制部45以适于非磁性体的高频驱动内周线圈111的驱动电路50a及中间线圈112的驱动电路50b(步骤S215)。适于非磁性体的高频例如是80kHz以上且100kHz以下的频率。另外，控制部45使外周线圈113的驱动电路50c的工作停止(步骤S216)。即，停止处于无负载状态的外周线圈113的驱动，通过载置有非磁性体的负载的内周线圈111和中间线圈112进行被加热物5的感应加热。
然后，控制部45判断从预热工作开始起的经过时间是否经过了设定时间(步骤S217)。在此，设定时间既可以是预先设定的值，也可以设定为使用者从操作显示部43输入的值。
在步骤S217中，从预热工作开始起的经过时间经过了设定时间的情况下，结束预热工作，从预热模式转向正常的加热模式。
在正常的加热模式中，控制部45驱动各线圈中的载置有负载的线圈，进行与从操作显示部43输入的设定火力等相应的加热工作。
如上所述，在本实施方式2中，在预热模式中，根据被加热物5的种类设置各线圈的驱动状态，从而不管被加热物5的种类如何都能够抑制加热温度的不均。即，在热容量大的磁性体的被加热物5以及热容量小的复合体或非磁性体的被加热物5的任一个中，都能够抑制预热工作中的被加热物5的加热温度的不均。
实施方式3
在本实施方式3中，说明在对图7所示的复合体的被加热物5以及图8所示的磁性体的被加热物5进行加热时向各线圈供给的电力。此外，对与上述实施方式1或2相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。
<复合体的被加热物5>
如图7所示，在感应加热烹调器100的加热口上载置有复合体的被加热物5的情况下，与上述实施方式1同样，控制部45使驱动电路50a的工作停止，使驱动电路50b及50c工作。
另外，控制部45使从驱动电路50b向中间线圈112供给的电力与从驱动电路50c向外周线圈113供给的电力相同。
在此，在本发明中，电力相同不限于严格相同的情况，包含因控制误差或者部件的工作特性误差等而产生的误差。另外，在本发明中，电力相同也容许大致相同的情况。
这样，在对复合体的被加热物5进行加热的情况下，驱动驱动电路50b及驱动电路50c，使向中间线圈112供给的电力与向外周线圈113供给的电力相同，从而与驱动驱动电路50a～50c这三个的情况相比，能够更快速地加热复合体的被加热物5的温度，且能够抑制加热温度不均。
例如，在向各线圈供给合计1500W的电力时，与向内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113分别供给500W的电力的情况相比，停止内周线圈111的驱动并向中间线圈112及外周线圈113分别供给750W的电力的情况下能够实现更快速的均匀加热。
其理由如下。即，与外周线圈113相比频率低的中间线圈112的上方的磁性体(复合体)的温度上升比外周线圈113的上方的非磁性体的温度上升大。另外，如上所述，中间线圈112的上方的磁性体安装于成为被加热物5的基座的非磁性体。由于成为被加热物5的基座的非磁性体的热容量小，因此，能够使通过中间线圈112的驱动而产生的热迅速地向内周线圈111的区域传热。
因此，能够更快速地加热复合体的被加热物5的温度，且能够抑制加热温度不均。
<磁性体的被加热物5>
如图8所示，在感应加热烹调器100的加热口上载置有仅由磁性体形成的被加热物5的情况下，与上述实施方式1同样，控制部45使驱动电路50a及50c工作，使驱动电路50b的工作停止。
另外，控制部45使从驱动电路50c向外周线圈113供给的电力比从驱动电路50a向内周线圈111供给的电力大。
这样，在对磁性体的被加热物5进行加热的情况下，驱动驱动电路50a及驱动电路50c，使向外周线圈113供给的电力比向内周线圈111供给的电力大，从而与驱动驱动电路50a～50c这三个的情况相比，能够更快速地加热磁性体的被加热物5的温度，且能够抑制加热温度不均。
例如，在向各线圈供给合计1500W的电力时，与向内周线圈111供给300W、向中间线圈112供给300W、以及向外周线圈113供给900W的电力的情况相比，停止中间线圈112的驱动并向内周线圈111供给500W以及向外周线圈113供给1000W的电力的情况下能够实现更快速的均匀加热。
其理由如下。即，内周线圈111的俯视时的面积比外周线圈113的俯视时的面积小。因此，在向内周线圈111及外周线圈113供给相同的电力的情况下，内周线圈111的电力密度比外周线圈113的电力密度大。
因此，通过使向外周线圈113供给的电力比向内周线圈111供给的电力大，能够减轻外周线圈113的电力密度与内周线圈111的电力密度之差。另外，通过停止中间线圈112的驱动，使通过内周线圈111及外周线圈113的驱动而产生的热向中间线圈112的区域分散，从而能够抑制加热温度的不均。
因此，能够更快速地加热磁性体的被加热物5的温度，且能够抑制加热温度不均。
(变形例)
在感应加热烹调器100的加热口上载置有仅由磁性体形成的被加热物5的情况下，控制部45也可以控制驱动电路50a及50c的驱动，以使内周线圈111的电力密度与外周线圈113的电力密度相同。
具体而言，控制部45预先存储内周线圈111的俯视时的面积，通过将向内周线圈111供给的电力除以上述面积，求出内周线圈111的电力密度。另外，控制部45预先存储外周线圈113的俯视时的面积，通过将向外周线圈113供给的电力除以上述面积，求出外周线圈113的电力密度。然后，控制部45分别控制向内周线圈111及外周线圈113供给的电力，以使内周线圈111的电力密度与外周线圈113的电力密度相同。
在这样的工作中，也能够减轻外周线圈113的电力密度与内周线圈111的电力密度之差，能够抑制加热温度的不均。
此外，也可以假设电压值大致恒定而使用线圈电流值进行控制来代替向各线圈供给的电力的值。另外，例如，也可以预先根据内周线圈111与外周线圈113的面积比率，将电力密度达到相同的电力的分配比例存储为表，控制部45通过参照该表来设定向各线圈供给的电力。
实施方式4
在本实施方式4中，对向中间线圈112供给的高频电流的频率进行说明。此外，对与上述实施方式1～3相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。
本实施方式4中的控制部45使从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率比从驱动电路50a向内周线圈111供给的高频电流高，且比从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流低。
具体而言，控制部45将从驱动电路50a向内周线圈111供给的高频电流的频率设定为例如20kHz以上且35kHz以下的低频。另外，控制部45将从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率设定为例如55kHz以上且60kHz以下的中频。另外，控制部45将从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率设定为例如80kHz以上且100kHz以下的高频。
在此，对应用中频的理由进行说明。中频应用于复合体的被加热物5中的磁性体和非磁性体的复合体的区域的感应加热。即，应用于复合体的被加热物5中铁等磁性体与铝等非磁性体的交界区域的感应加热。
为了对由铝等非磁性体进行感应加热，需要产生高频电流(80kHz以上且100kHz以下)来减小在非磁性体产生的涡电流的趋肤深度，减小渗透容积，从而增大电流的阻抗。通过产生这样的高频的涡电流，能够通过焦耳热进行锅底的加热。
另一方面，在磁性体中，相对于涡电流的阻抗大，即使在低频驱动(20kHz以上且35kHz以下)中也能够充分地利用低频的涡电流通过焦耳热进行加热。
如图5所示，复合体的被加热物5中的磁性体和非磁性体的复合体的区域(复合区域)显现出磁性体和非磁性体的中间的电特性，相对于通电频率的涡电流的趋肤深度也得到磁性体和非磁性体的中间值。因此，为了与磁性体或非磁性体同等程度地得到相对于涡电流的被加热物5底面的阻抗，最佳的是以低频和高频的中间的频率进行通电。
对于复合体，即使应用高频驱动也能够进行复合体的被加热物5的感应加热，但由于驱动电路50的逆变电路23以及各线圈的导线的损耗增大，因此，优选尽可能以低的频率进行感应加热。
并且，由于高频化而促进了从线圈产生的磁通的集中，产生涡电流集中于更正上方的被加热物5底面的物理现象。因此，更低的频率的情况下能够促进均匀加热，因此，优选尽可能以低的频率进行感应加热。因此，对于复合体应用中频。
(工作)
下面，对本实施方式4的感应加热烹调器的工作进行说明。
<复合体的被加热物5>
如图7所示，在感应加热烹调器100的加热口上载置有复合体的被加热物5的情况下，与上述实施方式1同样，控制部45使驱动电路50a的工作停止，使驱动电路50b及50c工作。
另外，控制部45将从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率设定为例如55kHz以上且60kHz以下的中频。另外，控制部45将从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流设定为例如80kHz以上且100kHz以下的高频。
通过这样的工作，能够抑制复合体的被加热物5的加热温度的不均。另外，能够进行适于被加热物5的材质的感应加热，能够抑制加热效率的降低。
<磁性体的被加热物5>
如图8所示，在感应加热烹调器100的加热口上载置有仅由磁性体形成的被加热物5的情况下，与上述实施方式1同样，控制部45使驱动电路50a及50c工作，使驱动电路50b的工作停止。
另外，控制部45将从驱动电路50a向内周线圈111供给的高频电流的频率以及从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流的频率设定为例如20kHz以上且35kHz以下的低频。
通过这样的工作，能够抑制磁性体的被加热物5的加热温度的不均。另外，能够进行适于被加热物5的材质的感应加热，能够抑制加热效率的降低。
(变形例)
控制部45也可以使从驱动电路50b向中间线圈112供给的高频电流的频率比从驱动电路50a向内周线圈111供给的高频电流高出可听频率以上，且比从驱动电路50c向外周线圈113供给的高频电流低出可听频率以上。
例如，如上述的具体例那样，控制部45将向内周线圈111供给的高频电流的频率设定为20kHz以上且35kHz以下的低频。另外，控制部45将向中间线圈112供给的高频电流的频率设定为55kHz以上且60kHz以下的中频。另外，控制部45将向外周线圈113供给的高频电流的频率设定为80kHz以上且100kHz以下的高频。
由此，能够使内周线圈111、中间线圈112以及外周线圈113各自的高频电流的频率差为可听频率(20kHz)以上，能够抑制干扰音的产生。
实施方式5
在本实施方式5中，对具备四个加热线圈的结构进行说明。此外，在以下的说明中，对与上述实施方式1～4相同的部分标注相同的附图标记，以与实施方式1～4的不同点为中心进行说明。
此外，在以下的说明中，对第1感应加热单元11具备四个加热线圈的结构进行说明，但对于第2感应加热单元12及第3感应加热单元13，可以是同样的结构，也可以是与上述实施方式1～4中的任一个相同的结构。
(结构)
图12是表示实施方式5的感应加热烹调器的结构的框图。
如图12所示，第1感应加热单元11将直径不同的多个环状的线圈配置成同心圆状而构成。第1感应加热单元11具有：配置在第1感应加热口1的中央的第1线圈121、配置在第1线圈121的外周侧的第2线圈122、配置在第2线圈122的外周侧的第3线圈123、以及配置在第3线圈123的外周侧的第4线圈124。
第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124通过卷绕由被覆盖有绝缘被膜的金属构成的导线而构成。作为导线，例如能够使用铜或铝等任意的金属。另外，第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124分别独立地卷绕导线。
第1线圈121由驱动电路50a驱动控制。第2线圈122由驱动电路50b驱动控制。第3线圈123由驱动电路50c驱动控制。第4线圈124由驱动电路50d驱动控制。此外，驱动电路50a～50d的结构与上述实施方式1中说明的驱动电路50a同样。
此外，在以下的说明中，有时将第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124统称为各线圈。
此外，驱动电路50d相当于本发明中的“第4逆变电路”。
另外，从驱动电路50d向第4线圈124供给的高频电流相当于本发明中的“第4高频电流”。
下面，对被加热物5的外径及各线圈的外径的例子进行说明。
锅或煎锅等被加热物5中，上表面侧的开口的直径为约27cm且成为顶板4的接触面的底面的直径为约24cm的被加热物作为最大级的尺寸在市场上流通。因此，为了将市场上流通的最大级的尺寸的被加热物5均匀地感应加热，需要约24cm直径的加热线圈。
在分割地配置多个加热线圈的情况下，在线圈间需要用于降低磁通干扰的铁素体磁芯及用于配置铁素体磁芯的空隙。并且，在配置在加热口的中央部的线圈附近，还需要用于配置检测顶板4的温度或被加热物5的温度的温度传感器的空隙。
另一方面，在根据各线圈分别进行正上方的被加热物5的材质判别时，若使用者意外地移动被加热物5，则每次材质判别结果都会变化。若产生这样的材质判别结果的变化，则控制部45每次都需要切换驱动频率。为了这样的驱动频率的切换，要伴随有谐振电容器的切换工作，因此需要驱动电路50的暂时停止。这意味着加热工作暂时停止，会导致使用便利性的变差。在通过感应加热烹调器100的烹调中，优选在由于被加热物5的振动等而使载置位置发生偏移时也避免加热工作的暂时停止。
由于这样的原因，各线圈的卷绕宽度优选为2cm左右。在此，线圈的卷绕宽度定义为(线圈的外径-线圈的内径)÷2。即，若设四层线圈的各卷绕宽度为2cm、线圈间的空隙为0.5cm、温度传感器配置的空隙为2cm、以及最内周的空隙直径为2cm，则线圈的最外径需要24cm。即，为了确保卷绕宽度2cm，最佳的是四层构造。
在本实施方式5中，将第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124的卷绕宽度分别设为2cm，将第4线圈124的外径构成为24cm。
通过这样的结构，能够对市场上流通的最大级的尺寸的被加热物5进行抑制了加热温度的不均的感应加热。
(工作)
图13是表示实施方式5的感应加热烹调器的预热模式下的预热工作的流程图。
以下，基于图13的各步骤，对本实施方式5中的预热模式的工作进行说明。此外，在预热模式中开始加热工作之前的工作与上述实施方式2的步骤S101～S103(图10)同样，省略说明。
控制部45基于负载判定部46的判定结果，判别载置于加热口的被加热物5的种类是磁性体、复合体以及非磁性体中的哪一个(步骤S301)。
具体而言，在负载判定部46判定为在第1线圈121的上方载置有磁性体、在第2线圈122及第3线圈123的上方载置有磁性体或复合体、在第4线圈124的上方载置有非磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5是复合体。
在负载判定部46判定为在第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124的上方载置有磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5是磁性体。
在负载判定部46判定为在第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124的上方载置有非磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5是非磁性体。
控制部45基于步骤S301中的被加热物5的种类的判别结果，进行以下的工作。
(磁性体)
在步骤S301中，被加热物5的种类的判别结果为磁性体的情况下，进入步骤S302。
在步骤S302中，控制部45判定被加热物5的直径是否为阈值以上。具体而言，在第1线圈121、第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径为阈值以上。另外，在第4线圈124是无负载且第1线圈121、第2线圈122以及第3线圈123不是无负载的情况下，控制部45判定为被加热物5的直径不为阈值以上。
在步骤S302中，判定为被加热物5的直径为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz以上且35kHz以下的低频驱动第1线圈121的驱动电路50a及第4线圈124的驱动电路50d(步骤S303)。另外，控制部45使第2线圈122的驱动电路50b及第3线圈123的驱动电路50c的工作停止(步骤S304)。
此外，在步骤S304中，也可以仅使第2线圈122的驱动电路50b及第3线圈123的驱动电路50c中的一方停止，使另一方以低频驱动。
在步骤S302中，判定为被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz以上且35kHz以下的低频驱动第1线圈121的驱动电路50a及第3线圈123的驱动电路50c(步骤S305)。另外，控制部45使第2线圈122的驱动电路50b及第4线圈124的驱动电路50d的工作停止(步骤S306)。即，进行与上述实施方式1中的三层线圈的结构同样的工作。
(复合体)
在步骤S301中，被加热物5的种类的判别结果为复合体的情况下，进入步骤S307。
在步骤S307中，控制部45判定被加热物5的直径是否为阈值以上。具体的工作与步骤S302同样。
在步骤S307中，判定为被加热物5的直径为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz以上且35kHz以下的低频驱动第2线圈122的驱动电路50b及第3线圈123的驱动电路50c。另外，控制部45例如以80kHz以上且100kHz以下的高频驱动第4线圈124的驱动电路50d(步骤S308)。另外，控制部45使第1线圈121的驱动电路50a的工作停止(步骤S309)。
在步骤S307中，判定为被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，控制部45例如以20kHz至35kHz的低频驱动第2线圈122的驱动电路50b。另外，控制部45例如以80kHz以上且100kHz以下的高频驱动第3线圈123的驱动电路50c(步骤S310)。另外，控制部45使第1线圈121的驱动电路50a及第4线圈124的驱动电路50d的工作停止(步骤S311)。即，进行与上述实施方式1中的三层线圈的结构同样的工作。
此外，也可以与上述实施方式2同样地设定低频的频率范围和高频的频率范围。例如，在步骤S308中，将第4线圈124的驱动电路50d的下限的驱动频率设定为比第2线圈122的驱动电路50b及第3线圈123的驱动电路50c的上限的驱动频率高出可听频率以上(20kHz以上)。另外，例如，在步骤S310中，将第3线圈123的驱动电路50c的下限的驱动频率设定为比第2线圈122的驱动电路50b的上限的驱动频率高出可听频率以上(20kHz以上)。
由此，能够抑制在同时驱动接近的第2线圈122、第3线圈123以及第4线圈124的情况下、或者同时驱动第2线圈122和第3线圈123的情况下产生干扰音。
(非磁性体)
在步骤S301中，被加热物5的种类的判别结果为非磁性体的情况下，进入步骤S312。
在步骤S312中，控制部45判定被加热物5的直径是否为阈值以上。具体的工作与步骤S302同样。
在步骤S312中，判定为被加热物5的直径为阈值以上的情况下，控制部45以适于非磁性体的高频驱动第2线圈122的驱动电路50b、第3线圈123的驱动电路50c以及第4线圈124的驱动电路50d(步骤S313)。适于非磁性体的高频例如是80kHz以上且100kHz以下的频率。另外，控制部45使第1线圈121的驱动电路50a的工作停止(步骤S314)。
在步骤S312中，判定为被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，控制部45以适于非磁性体的高频驱动第2线圈122的驱动电路50b及第3线圈123的驱动电路50c(步骤S315)。适于非磁性体的高频例如是80kHz以上且100kHz以下的频率。另外，控制部45使第1线圈121的驱动电路50a及第4线圈124的驱动电路50d的工作停止(步骤S316)。即，进行与上述实施方式1中的三层线圈的结构同样的工作。
然后，控制部45判断从预热工作开始起的经过时间是否经过了设定时间(步骤S317)。在此，设定时间既可以是预先设定的值，也可以设定为使用者从操作显示部43输入的值。
在步骤S317中，从预热工作开始起的经过时间经过了设定时间的情况下，结束预热工作，从预热模式转向正常的加热模式。
在正常的加热模式中，控制部45驱动各线圈中的载置有负载的线圈，进行与从操作显示部43输入的设定火力等相应的加热工作。
如上所述，在本实施方式5中，利用四层构造的各线圈检测被加热物5的种类和直径，根据被加热物5的种类及直径，进行驱动线圈的选择和驱动频率的切换，从而不管被加热物5的种类如何都能够抑制加热温度的不均。另外，在被加热物5的直径不为阈值以上的情况下，通过使第4线圈124的驱动停止来减少浪费的通电，能够削减能量消耗量。
此外，在本实施方式5中，也与上述实施方式4同样地，可以将中频应用于对复合体进行感应加热的驱动频率。能够实现均匀加热的进一步的改善、以及逆变电路23和线圈的导线的损耗降低。
此外，在本实施方式5中，对加热线圈为四个的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，能够应用于三个以上的任意的加热线圈。
在载置在多个加热线圈的上方的被加热物5的材质从加热口的内周侧朝向外周侧为磁性体、磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、以及非磁性体的顺序的情况下，控制部45判别为被加热物5的种类是复合体。
控制部45使配置在最内周侧的加热线圈的驱动电路50的工作停止，使载置在上方的被加热物5的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体的加热线圈的驱动电路50的至少一个工作，使载置在上方的被加热物5的材质为非磁性体的加热线圈的驱动电路50工作。
然后，控制部45使载置在上方的被加热物5的材质为非磁性体的加热线圈的驱动电路50的高频电流的频率比载置在上方的被加热物5的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体的加热线圈的驱动电路50的高频电流的频率高。
另外，在载置在相邻的三个以上的线圈的上方的被加热物5的材质为磁性体的情况下，控制部45判别为被加热物5的种类是磁性体。
控制部45使配置在上方的被加热物5的材质为磁性体的加热线圈中的配置在最内周侧的加热线圈的驱动电路50、以及配置在最外周侧的加热线圈的驱动电路50工作。
然后，控制部45使配置在上方的被加热物5的材质为磁性体的加热线圈中的配置在最内周侧的加热线圈与配置在最外周侧的加热线圈之间的加热线圈的驱动电路50的至少一个的工作停止。
在这样的结构中，也能够得到与上述实施方式1～5同样的效果。另外，能够进行适于市场上流通的各种种类的被加热物5的感应加热。
此外，在上述实施方式1～5中，说明了多个加热线圈配置成同心圆状的结构，但本发明并不限定于此。例如，也可以将外周线圈113分割为四个，分别形成大致1/4圆弧状(香蕉状或黄瓜状)的平面形状，以大致沿着中间线圈112的外周的方式配置在中间线圈112的外侧。
附图标记说明
1第1感应加热口；2第2感应加热口；3第3感应加热口；4顶板；5被加热物；6磁性体；11第1感应加热单元；12第2感应加热单元；13第3感应加热单元；21交流电源；22直流电源电路；22a二极管电桥；22b电抗器；22c平滑电容器；23逆变电路；23a、23b IGBT；23c、23d二极管；24a谐振电容器；25a输入电流检测单元；25b线圈电流检测单元；40操作部；40a操作部；40b操作部；40c操作部；41显示部；41a显示部；41b显示部；41c显示部；43操作显示部；45控制部；46负载判定部；48存储器；50驱动电路；50a驱动电路；50b驱动电路；50c驱动电路；50d驱动电路；100感应加热烹调器；111内周线圈；112中间线圈；113外周线圈；121第1线圈；122第2线圈；123第3线圈；124第4线圈。

Claims (13)

1.一种感应加热烹调器，其中，具备：
第1线圈；
第2线圈，配置在比所述第1线圈靠外周侧的位置；
第3线圈，配置在比所述第2线圈靠外周侧的位置；
第1逆变电路，向所述第1线圈供给第1高频电流；
第2逆变电路，向所述第2线圈供给第2高频电流；
第3逆变电路，向所述第3线圈供给第3高频电流；以及
控制装置，对所述第1逆变电路、所述第2逆变电路以及所述第3逆变电路的驱动进行控制，
在载置在所述第1线圈的上方的被加热物的材质为磁性体、
载置在所述第2线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、且
载置在所述第3线圈的上方的所述被加热物的材质为非磁性体的情况下，
所述控制装置，
使所述第1逆变电路的工作停止，
使所述第2逆变电路及所述第3逆变电路工作，
使所述第3高频电流的频率比所述第2高频电流的频率高。
2.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其中，
所述控制装置使从所述第2逆变电路向所述第2线圈供给的电力与从所述第3逆变电路向所述第3线圈供给的电力相同。
3.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其中，
在载置在所述第1线圈、所述第2线圈以及所述第3线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体的情况下，
所述控制装置使所述第1逆变电路及所述第3逆变电路工作，使所述第2逆变电路的工作停止。
4.根据权利要求3所述的感应加热烹调器，其中，
所述控制装置使从所述第3逆变电路向所述第3线圈供给的电力比从所述第1逆变电路向所述第1线圈供给的电力大。
5.根据权利要求3所述的感应加热烹调器，其中，
所述控制装置使所述第3线圈的每单位面积的电力的比例与所述第1线圈的每单位面积的电力的比例相同。
6.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其中，
所述控制装置使所述第2高频电流的频率比所述第1高频电流的频率高，且比所述第3高频电流的频率低。
7.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其中，
所述控制装置使所述第2高频电流的频率比所述第1高频电流的频率高出可听频率以上，且比所述第3高频电流的频率低出可听频率以上。
8.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其中，
所述感应加热烹调器具备顶板，所述顶板形成有表示载置所述被加热物的载置位置的加热口，
所述第1线圈配置在所述加热口的中央，
所述第2线圈及所述第3线圈相对于所述第1线圈配置成同心圆状。
9.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其中，
所述第1逆变电路、所述第2逆变电路以及所述第3逆变电路中的至少一个中的开关元件由宽带隙半导体材料形成。
10.根据权利要求1或2所述的感应加热烹调器，其中，具备：
第4线圈，配置在比所述第3线圈靠外周侧的位置；以及
第4逆变电路，向所述第4线圈供给第4高频电流，
在载置在所述第1线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体、
载置在所述第2线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、
载置在所述第3线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、且
载置在所述第4线圈的上方的所述被加热物的材质为非磁性体的情况下，
所述控制装置，
使所述第1逆变电路的工作停止，
使所述第2逆变电路、所述第3逆变电路以及第4逆变电路工作，
使所述第4高频电流的频率比所述第2高频电流及所述第3高频电流的频率高。
11.根据权利要求10所述的感应加热烹调器，其中，
在载置在所述第1线圈、所述第2线圈、所述第3线圈以及所述第4线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体的情况下，
所述控制装置，
使所述第1逆变电路及所述第4逆变电路工作，
使所述第2逆变电路及所述第3逆变电路中的至少一方的工作停止。
12.一种感应加热烹调器，其中，具备：
顶板，形成有表示载置被加热物的载置位置的加热口；
多个线圈，相对于一个所述加热口设置有三个以上；
多个逆变电路，向多个所述线圈分别供给高频电流；以及
控制装置，分别控制多个所述逆变电路的驱动，
在载置在多个所述线圈的上方的所述被加热物的材质从所述加热口的内周侧朝向外周侧为磁性体、磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体、以及非磁性体的顺序的情况下，
所述控制装置，
使配置在最内周侧的所述线圈的所述逆变电路的工作停止，
使载置在上方的所述被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体的所述线圈的所述逆变电路的至少一个工作，
使载置在上方的所述被加热物的材质为非磁性体的所述线圈的所述逆变电路工作，
使载置在上方的所述被加热物的材质为非磁性体的所述线圈的所述逆变电路的所述高频电流的频率比载置在上方的所述被加热物的材质为磁性体或包含磁性体和非磁性体的复合体的所述线圈的所述逆变电路的所述高频电流的频率高。
13.根据权利要求12所述的感应加热烹调器，其中，
在载置在相邻的三个以上的所述线圈的上方的所述被加热物的材质为磁性体的情况下，
所述控制装置，
使载置在上方的所述被加热物的材质为磁性体的所述线圈中的配置在最内周侧的所述线圈的所述逆变电路、以及配置在最外周侧的所述线圈的所述逆变电路工作，
使载置在上方的所述被加热物的材质为磁性体的所述线圈中的配置在最内周侧的所述线圈与配置在最外周侧的所述线圈之间的所述线圈的所述逆变电路的至少一个的工作停止。
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