JP2008287923A

JP2008287923A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2008287923A
Application number: JP2007129392A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nomura; 智野村; Haruyo Goto; 晴代後藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2027-05-15
Also published as: JP4915278B2

Abstract

【課題】誘導加熱調理器を用いて長時間煮込みを行う際に気泡と飛沫の発生を抑制して鍋周辺を防汚する。
【解決手段】交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、この直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される内コイルと外コイルとを同心円状に配設した加熱コイルとを備えて、加熱コイルの内コイルへの高周波電力の出力と外コイルへの高周波電力の出力とを交互に切り替えるとともに、外コイルに出力する高周波電力を内コイルに出力する高周波電力より低くする制御手段を備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、所定電力より低い電力で長時間煮込み調理を行う誘導加熱調理器に関する。

従来の誘導加熱調理器においては、所定電力Ｗ１より低い電力で長時間の煮込み調理を行っている際に、周期的に所定出力Ｗ１より大きい所定出力Ｗ２に加熱出力を増加させて鍋内の水分を短時間沸騰させて鍋の中の対流を喚起し、その対流により煮込み材料を攪拌することができる(例えば、特許文献１)。
特開平５−１２１１５３号公報

従来の誘導加熱調理器は、このように構成されているため、煮込み調理で被加熱物を沸騰させると、気泡が発生し、その気泡が弾ける際にその飛沫が発生し飛散する。そして、その飛沫の一部が鍋外に飛び散り、鍋の周辺を汚す問題点があった。この発明は、かかる課題を解決するためになされたものである。

この発明に係る誘導加熱調理器は、商用交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、前記直流電源回路への入力電流を検出する入力電流検出手段と、同心円状に配設した内コイルおよび外コイルよりなる加熱コイルと、前記加熱コイルに流れる電流を検出する出力電流検出手段と、直流電源回路の出力である直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、調理器全体を制御する制御手段とを備え、前記制御手段はインバータ回路を制御して内コイルへの高周波電力の出力と外コイルへの高周波電力の出力を交互に切り替えて行うとともに、外コイルへの出力時には内コイルへの出力時よりも入力電力を低く制御することを特徴とするものである。

この発明に係る誘導加熱調理器では、内コイルへの高周波電力出力時より外コイルへの高周波電力出力時の入力電力を低くする制御を行うので、鍋壁に近い鍋外周部における沸騰の気泡の発生を抑制し、鍋外への被調理物の飛沫の飛散を抑制することができる。

以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の回路図である。図において、商用交流電源１から供給される電力は直流電源回路２によって直流電力に変換されるようになっている。

直流電源回路２は、交流電力を整流する整流ダイオードブリッジ３とリアクトル４と平滑コンデンサ５とを用いて構成される。そして、直流電源回路２へ入力される入力電流は入力電流検出回路６によって検出される。直流電源回路２で直流電力に変換された電力は図において破線で囲まれた領域として示されるインバータ回路７に供給される。

インバータ回路７は、直流電源回路２の直流母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）と、そのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオードとによって構成される３組のアーム８、９、１０からなっている。

アーム８は、内コイル負荷回路と外コイル負荷回路に接続された内コイルと外コイル共通のアームである。共通アーム８には、高電位側にスイッチング素子１１（上スイッチ１１）、低電位側にスイッチング素子１２（下スイッチ１２）がそれぞれ配置されている。上スイッチ１１にはダイオード１３が逆並列に接続され、下スイッチ１２にはダイオード１４が逆並列に接続されている。上スイッチ１１および下スイッチ１２の接続点は共通アーム８の出力点となっていて、下スイッチ１２にはスナバコンデンサ１５が並列に接続される。

アーム９は、内コイル用に設けられたもので、内コイル負荷回路２９が接続されている。内コイル用アーム９には、高電位側にスイッチング素子１６（上スイッチ１６）、低電位側にスイッチング素子１７（下スイッチ１７）がそれぞれ配置されている。スイッチング素子１６にはダイオード１８が逆並列に接続され、スイッチング素子１７にはダイオード１９が逆並列に接続されている。下スイッチ１７にはスナバコンデンサ２０が並列に接続される。

また、アーム１０は外コイル用に設けられたもので、外コイル負荷回路３０が接続されている。外コイル用アーム１０には、高電位側にスイッチング素子２１、低電位側にスイッチング素子２２がそれぞれ配置されている。スイッチング素子２１にはダイオード２３が逆並列に接続され、スイッチング素子２２にはダイオード２４が逆並列に接続されている。下スイッチ２２にはスナバコンデンサ２５が並列に接続されている。

共通アーム８の上スイッチ１１と下スイッチ１２は、共通アーム駆動回路２６から出力される駆動信号によりオンオフ駆動され、内コイル用アーム９の上スイッチ１６と下スイッチ１７は内コイル用アーム駆動回路２７から出力される駆動信号によりオンオフ駆動され、外コイル用アーム１０の上スイッチ２１と下スイッチ２２は外コイル用アーム駆動回路２８から出力される駆動信号によりオンオフ駆動される。

共通アーム駆動回路２６は、共通アーム８の上スイッチ１１をオンさせている間は下スイッチ１２をオフ状態にし、上スイッチ１１をオフさせている間は下スイッチ１２をオン状態にし、交互にオンオフする駆動信号を出力する.内コイル用アーム駆動回路２７も同様に、内コイル用アーム９の上スイッチ１６と下スイッチ１７を交互にオンオフする駆動信号を出力するものであり、外コイル用アーム駆動回路２８も同様に、外コイル用アーム１０の上スイッチ２１と下スイッチ２２を交互にオンオフする駆動信号を出力する。

なお、スナバコンデンサ１５、２０、２５はそれぞれ、共通アーム８、内コイル用アーム９、外コイル用アーム１０におけるスイッチ１１、１２、１６、１７、２１、２２のターンオフ時の出力電圧の変動を遅延させてスイッチング素子のターンオフ損失を低減するために設けられている。

内コイル負荷回路２９は、内コイル３１と共振コンデンサ３２とによって構成される直列共振回路であり、共通アーム８の出力点（上スイッチ１１と下スイッチ１２の接続点）と内コイル用アーム９の出力点（上スイッチ１６と下スイッチ１７の接続点）との間に接続される。

外コイル負荷回路３０は、外コイル３３と共振コンデンサ３４とで構成される直列共振回路であり、共通アーム８の出力点と外コイル用アーム１０の出力点（上スイッチ２１と下スイッチ２２の接続点）との間に接続されている。

内コイル３１は、略円形に巻回された外形の小なる加熱用のコイルであり、その外周に環状の外コイル３３が巻回されており、内コイル３１と外コイル３３の中心位置が略一致するように、あるいは同心円状に配設されている。また、内コイル３１と外コイル３３は、共通アーム８から見て、同一周回方向に巻回されて接続されており、内コイル３１および外コイル３３に流れる電流は、出力電流検出回路３５により検出される。

制御回路３６は、この発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器を制御するもので、内部に制御タイマ３６ａを有し、操作入力手段３７からの入力指示により、表示部３８に動作状態を表示するとともに、入力電流検出回路６や出力電流検出回路３５の検出値を取り込みながら各アーム駆動回路２６〜２８を制御し、加熱出力を調整する。

アーム８〜１０に出力される駆動信号は、内コイル負荷回路２９および外コイル負荷回路３０の共振周波数よりも高い駆動周波数を有し、負荷回路に印加される電圧と比較して位相が遅れた電流が負荷回路に流れるように制御する。

操作入力手段３７は、内コイル３１と外コイル３３に交互に高周波電流を出力するように指示する手段（例えば煮込みキー）３７ａを有している。指示手段３７ａの操作に基づいて、制御回路３６はアーム駆動回路２６〜２８を制御して内コイル３１と外コイル３３に交互に高周波電流を出力する。

図２は、この発明の実施の形態１の誘導加熱調理器の内外コイル交互出力状態における内コイル負荷回路２９および外コイル負荷回路３０へ出力する設定電力のタイムチャートである。図に示すように、内外コイル交互出力状態では、内コイル負荷回路への高周波電力の出力状態と、外コイル負荷回路への高周波電力の出力状態とが、交互に切り替えられる。

ここで、内コイル負荷回路２９への高周波電力出力状態の設定電力に比較して、外コイル負荷回路３０への高周波電力出力状態における設定電力をより小さい値となるようにしている。図２の例では、内コイル通電時の入力電力が５００Ｗ、外コイル通電時の入力電力が３００Ｗとなっている。

図３は内コイル負荷回路２９に高周波電力を出力する場合に、アーム駆動回路２６〜２８からアーム８〜１０の上スイッチおよび下スイッチに出力される駆動信号のタイミングチャートである。このように、共通アーム８の上スイッチ１１および下スイッチ１２には、高周波の駆動信号が出力されるとともに、その駆動信号より位相の進んだ駆動信号が内コイル用アーム９の上スイッチ１６と下スイッチ１７に出力され、外コイル用アーム１０の上スイッチ２１と下スイッチ２２はオフ状態となる。

この場合、共通アーム８と内コイル用アーム９の出力点には、上スイッチと下スイッチのオンオフ状態に応じて高周波で変動する電位がかけられ、その電位差が内コイル負荷回路２９に印加される。

外コイル用アーム１０の出力点電位は、上スイッチ２１および下スイッチ２２がオフ状態のため不定（但し、上ダイオード２３と下ダイオード２４でクランプされているため、直流電源回路２の出力である負母線電位以上、正母線電位以下の範囲の電位）となり、外コイル負荷回路３０には高周波電圧は印加されない。

したがって、共通アーム８への駆動信号と内コイル用アーム９への駆動信号の位相差を増減することにより、内コイル負荷回路２９に印加する高周波電圧を調整することができ、内コイル３１に流れる高周波出力電流と入力電流を制御することができる。

一方、図４は外コイル負荷回路３０に高周波電力を出力する場合に、アーム駆動回路２６〜２８からアーム８〜１０の上スイッチおよび下スイッチに出力される駆動信号の例を示すタイミングチャートである。このように、共通アーム８の上スイッチ１１と下スイッチ１２には高周波の駆動信号が出力されるとともに、その駆動信号より位相の進んだ駆動信号が外コイル用アーム１０の上スイッチ２１と下スイッチ２２に出力され、内コイル用アーム９の上スイッチ１６と下スイッチ１７はオフ状態となる。

この場合、共通アーム８と外コイル用アーム１０の出力点には、上スイッチと下スイッチのオンオフ状態に応じて高周波で変動する電位が出力され、その電位差が外コイル負荷回路３０に印加される。内コイル用アーム９の出力点電位は、上スイッチ１６および下スイッチ１７がオフ状態のため不定（但し、上ダイオード１８と下ダイオード１９でクランプされているため、直流電源回路２の出力である負母線電位以上、正母線電位以下の範囲）となり、内コイル負荷回路２９には高周波電圧は印加されない。

したがって、共通アーム８への駆動信号と外コイル用アーム１０への駆動信号の位相差を増減することにより、外コイル負荷回路３０に印加する高周波電圧を調整することができ、外コイル３３に流れる高周波出力電流と入力電流を制御することができる。

図５は、内コイル３１あるいは外コイル３３に高周波電流を流した状態で発生する磁束と鍋の中で発生する被調理物の気泡や飛沫の様子を示す概念図である。図５（ａ）は内コイル３１に高周波電流を流した状態を示しており、内コイル３１の回りに周回している矢印は、内コイル３１に流れる高周波電流により生ずる磁束の様子を表している。

図の４０は、内コイル３１および外コイル３３の下面を磁気シールドする板状のフェライトである。４１は鍋等の被加熱物を載置するためのトッププレートであり、大径鍋３９が載置されている。４２は内コイル３１、外コイル３３、フェライト４０等を固定するコイルベースである。内コイル３１に流れる高周波電流により生じた磁束の多くは、大径鍋３９の鍋底と中央付近で鎖交して、鍋底中央付近に渦電流を誘導し加熱して鍋内の被調理物の水分を沸騰させて気泡４３を発生させる。その気泡４３が弾ける際に、被調理物の一部が飛沫４４として飛散する。

図５（ｂ）は、外コイル３３に高周波電流を流した状態を示しており、外コイル３３の回りに周回している矢印は、外コイル３３に流れる高周波電流により生ずる磁束の様子を表したものである。外コイル３３に流れる高周波電流により生じた磁束は、大径鍋３９と鍋底外周部で鎖交して、鍋底外周部に渦電流を誘導し加熱して鍋内の被調理物の水分を沸騰させる。その結果、発生した気泡が弾ける際に、被調理物の一部が飛沫として飛散する。

図６は、制御手段３６による内外コイル交互出力制御処理のフローチャートである。まず、操作入力手段３７の煮込みキー３７ａによって内外コイル交互出力の加熱開始指示の入力が行われると、タイマ３６ａのカウンタをクリアしてスタートする（ステップＳ１）。制御手段３６は、共通アーム駆動回路２６、および、内コイル用アーム駆動回路２７を制御して、図３に示したような駆動信号を共通アーム８の上下スイッチ１１、１２、および、内コイル用アーム９の上下スイッチ１６、１７に出力して、内コイル負荷回路２９への高周波電圧の印加を開始する（ステップＳ２）。

次いで、入力電流検出回路６や出力電流検出回路３５を用いてそれぞれの電流を検出し（ステップＳ３）、出力電流が過大でないか判断する（ステップＳ４）。出力電流が過大であった場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、出力電流を抑制するためにステップＳ７に移行する。ステップＳ７の処理については後述する。

一方、出力電流が過大でなければ（ステップＳ４：Ｎｏ）、検出した入力電流から換算した入力電力（電源電圧一定値、例えば１００Ｖとして換算する）と内コイル通電時の設定電力Ｐ１（図２参照）を比較する(ステップＳ５)。Ｐ１は図２の例では５００Ｗである。

この結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、共通アーム８への駆動信号と、内コイル用アーム９への駆動信号の位相差を大きくし（ステップＳ６）、ステップＳ８に進む。一方、入力電力の方が設定電力Ｐ１より大きい場合には、出力電流が過大であった場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）と同様に、入力電力を減少させるべく、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、共通アーム８への駆動信号と内コイル用アーム９への駆動信号の位相差を小さくし(ステップＳ７)、ステップＳ８に進む。

なお、入力電力と設定電力Ｐ１が等しい場合には、駆動信号の位相差を変更しないまま直接ステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、タイマ３６ａを確認し、カウンタ値が所定の時間Ｔ１に達しているかどうかを調べる。そしてＴ１に達していない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）には、ステップＳ３〜Ｓ７の処理を再度実行する。所定時間Ｔ１に達していた場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）には、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９では、入力電流と出力電流の値から鍋の有無を判別する。ここでは、例えば出力電流に対し入力電流が所定割合以下であれば鍋無しと判断する。なお、鍋の有無の判別にはその他公知の負荷検知方式が適用できる。この結果、鍋がある状態であると判断した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０に進む。また、鍋がない状態であると判断した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１以降の処理については後述する。

ステップＳ１０において、操作入力手段３７から加熱停止の指示入力があるか否か判断する。加熱停止指示入力がある場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）もステップＳ２１に進む。

また、加熱停止指示入力がない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）には、共通アーム駆動回路２６および内コイル用アーム駆動回路２７からの駆動信号出力を停止して内コイル負荷回路２９への高周波電流の出力を停止し(ステップＳ１１)、タイマ３６ａのカウンタをクリアして再スタートする（ステップＳ１２）。そして、図４に示したような駆動信号を共通アーム８の上下スイッチ１１、１２、および、外コイル用アーム１０の上下スイッチ２１、２２に出力して、外コイル負荷回路３０への高周波電圧の印加を開始する（ステップＳ１３）。

次いで、入力電流検出回路６や出力電流検出回路３５を用いてそれぞれの電流を検出し（ステップＳ１４）、出力電流が過大か否かを判断するステップＳ１５）。出力電流が過大である場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）には、出力電流を抑制するためにステップ１８に移行して駆動信号の位相差を小さくする。ステップＳ１８以降の処理については後述する。

出力電流が過大でない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、検出した入力電流から換算した入力電力と外コイル通電時の設定電力Ｐ２を比較する(ステップＳ１６)。なお、図２の示した例では設定電力Ｐ２は３００Ｗである。

この結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、共通アーム８への駆動信号と、外コイル用アーム１０への駆動信号の位相差を大きくして（ステップＳ１７）、ステップＳ１９に進む。逆に入力電力の方が設定電力Ｐ２より大きい場合には、出力電力が過大であった場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）と同様に、入力電力を減少させるべくステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、共通アーム８への駆動信号と外コイル用アーム１０への駆動信号の位相差を小さくし(ステップＳ１８)、ステップＳ１９に進む。

なお、入力電力と設定電力Ｐ２が等しい場合には、駆動信号の位相差を変更しないまま直接ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９において、タイマ３６ａを確認し、カウンタ値が所定の時間Ｔ２に達していない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）にはステップＳ１４からの処理を繰り返す。一方、所定時間Ｔ２に達している場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）には、共通アーム駆動回路２６および外コイル用アーム駆動回路２８からの駆動信号出力を停止して外コイル負荷回路３０への高周波電流の出力を停止し(ステップＳ２０)、ステップＳ１に戻って内コイル負荷回路２９への高周波電力の出力に移行する。

なお、ステップＳ９で鍋なしと判断した場合や、ステップＳ１０で加熱停止の指示入力があった場合には、ステップＳ２１からの処理が実行されるが、ここでは共通アーム駆動回路２６および内コイル用アーム駆動回路２７からの駆動信号出力を停止して内コイル負荷回路２９への高周波電流の出力を停止し(ステップＳ２１)、タイマ３６ａのカウントを停止して（ステップＳ２２）、内外コイル交互出力制御処理を終了する。

以上のようにこの発明の実施の形態１による誘導加熱調理器では、内コイル３１と外コイル３３に交互に高周波電流を流して加熱することにより、鍋の中心部と外周部を交互に加熱し沸騰させて被調理物を攪拌することができる。

また、内コイル３１に高周波電流を流す中心部加熱状態より、外コイル３３に高周波電流を流す外周部加熱状態の加熱量を抑えることにより、鍋壁に近い外周部で発生する沸騰の気泡が弾けることにより飛散する飛沫発生を抑え、鍋壁外に飛沫が飛び散って鍋周辺のトッププレート等が汚れるのを低減することができる。

なお、ここまでの説明では、加熱コイルが内コイルと外コイルの２つのコイルを含む場合について記載したが、コイルの個数に制約があるわけではない。すなわち、同心円状に３つ以上のコイルを配置してもよく、その場合には各コイルへの通電を異なる時間帯に行うサイクルを繰り返すようにすれば、この発明の適用範囲を拡張することが可能であることが容易に想像できよう。

実施の形態２．
鍋を加熱して鍋内の被調理物の水分を沸騰させる場合、加熱密度が高いほど激しく気泡が発生し、その気泡が弾ける際により高くより遠くに被調理物の飛沫が飛散する性質がある。そこで、この発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の構成に加えて、内コイルに流れる高周波電流による加熱密度より外コイルに流れる高周波電流による加熱密度を小さくすることによって、鍋壁から離れた鍋中心部における飛沫の発生と比べて鍋壁近傍の鍋外周部における飛沫の発生をさらに少なくし、鍋外への飛沫の飛散を抑制することができる。

この発明の実施の形態２の誘導加熱調理器はかかる特徴を有するものである。なお、この発明の実施の形態２による誘導加熱調理器は加熱コイル部分を除いて実施の形態１による誘導加熱調理器と同じであるので、構成要素に関する詳細な説明は省略することとする。

図７は、この発明の実施の形態２による誘導加熱調理器の加熱コイルの正面図である。この誘導加熱調理器の加熱コイルは内コイル３１と外コイル３３から構成されており、加熱する鍋底と対向する加熱コイルの面積（鍋底面に垂直に投影する加熱コイルの面積）は、内コイル３１がＳ１、外コイル３３がＳ２となっている。

図８は、この発明の実施の形態２による誘導加熱調理器において、内コイル負荷回路２９へ出力する設定電力と外コイル負荷回路３０へ出力する設定電力の関係を示すタイムチャートである。この誘導加熱調理器においても、実施の形態１と同様に内コイル負荷回路２９への高周波電力の出力状態と、外コイル負荷回路への高周波電力の出力状態が交互に切り替えられる。

その際、外コイル負荷回路３０への高周波電流出力状態における設定電力Ｐ２０は、内コイル負荷回路２９への高周波電力出力状態における設定電力Ｐ１０に対して、鍋底の加熱密度が小さく（Ｐ２０／Ｓ２＜Ｐ１０／Ｓ１）なるように設定されている。

このように設定した結果、この誘導加熱調理器で鍋壁（鍋側面あるいは鍋肌）に近い外周部の加熱密度が抑制される。

すでに述べたように、加熱密度が高いと被加熱物の水分の沸騰が激しくなり、気泡の発生が盛んとなって、その気泡が弾ける際に、より高くより遠くに飛沫が飛散する。そこで、この発明の実施の形態２の誘導加熱調理器では鍋壁に近い外周部の加熱密度を抑えることにより鍋壁近傍での飛沫発生を抑え、鍋壁外に被調理物の飛沫が飛び散って鍋周辺のトッププレート等が汚れるのを抑えることができる。

なお、この場合も、コイルは内コイルと外コイルの２つに限定されるわけではなく、３つ以上のコイルを同心円状に配置するようにしてもよい。その場合には面積に基づいて出力設定を選択すればよいのである。

実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の回路図である。図において、実施の形態１の図１と同一部分または相当部分には同一の符号を付している。

図において、商用交流電源１から供給される電力は直流電源回路２ａおよび２ｂで直流電力に変換される。直流電源回路２ａが変換した直流電力は内コイル用インバータ回路４５に供給され、直流電源回路２ｂが変換した直流電力は外コイル用インバータ回路４６に供給される。

直流電源回路２ａと２ｂは、それぞれ交流電力を整流する整流ダイオードブリッジ３ａ、３ｂとリアクトル４ａ、４ｂ、平滑コンデンサ５ａ、５ｂとから構成されており、その入力電流は入力電流検出回路６ａ、６ｂによって、また、入力電圧は入力電圧検出回路５９ａ、５９ｂによって個別に検出される。

内コイル用インバータ回路４５は、直流電源回路２ａの直流母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子（高電位側のスイッチング素子の上スイッチ４７、低電位側のスイッチング素子の下スイッチ４８）と、そのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオード（高電位側逆並列ダイオードの上ダイオード４９、低電位側逆並列ダイオードの下ダイオード５０）とによって構成されており、上スイッチ４７と下スイッチ４８の接続点が出力点となっている。

下スイッチ４８にはスナバコンデンサ５１が並列に接続されており、上スイッチ４７および下スイッチ４８のターンオフ時における出力電圧の変動を遅延させて、スイッチング素子の損失を低減する。

外コイル用インバータ回路４６も内コイル用インバータ回路４５と同様に、直流電源回路２ｂの直流母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子（高電位側のスイッチング素子の上スイッチ５２、低電位側のスイッチング素子の下スイッチ５３）と、そのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオード（高電位側逆並列ダイオードの上ダイオード５４、低電位側逆並列ダイオードの下ダイオード５５）とによって構成されており、上スイッチ５２と下スイッチ５３の接続点が出力点となっている。

下スイッチ５３にはスナバコンデンサ５６が並列に接続されており、上スイッチ５２および下スイッチ５３のターンオフ時における出力電圧の変動を遅延させて、スイッチング素子の損失を低減する。

内コイル用インバータ回路４５の上スイッチ４７と下スイッチ４８は、内コイル用インバータ駆動回路６０から出力される駆動信号により交互にオンオフ駆動され、外コイル用インバータ回路４６の上スイッチ５２と下スイッチ５３は外コイル用インバータ駆動回路６１から出力される駆動信号により交互にオンオフ駆動される。

内コイル負荷回路２９は、内コイル３１と共振コンデンサ３２とで構成される直列共振回路であり、内コイル用インバータ回路４５の出力点(上スイッチ４７と下スイッチ４８の接続点)と直流電源回路２ａの低電位側母線との間に接続されている。

外コイル負荷回路３０も外コイル３３と共振コンデンサ３４とで構成される直列共振回路であり、外コイル用インバータ回路４６の出力点（上スイッチ５２と下スイッチ５３の接続点）と直流電源回路２ｂの低電位側母線との間に接続されている。

内コイル負荷回路２９に流れる電流は、内コイル電流検出回路５７により検出され、外コイル負荷回路３０に流れる電流は、外コイル電流検出回路５８により検出される。

制御回路３６は、誘導加熱調理器全体を制御するもので、内部に制御タイマ３６ａを有し、操作入力手段３７からの入力指示により、表示部３８に動作状態を表示するとともに、入力電流検出回路６ａ、６ｂや入力電圧検出回路５９ａ、５９ｂ、内コイル電流検出回路５７や外コイル電流検出回路５８の検出値を取り込みながら、内コイル用インバータ駆動回路６０および外コイル用インバータ駆動回路６１を制御し、加熱出力を調整する。

内コイル用インバータ回路４５および外コイル用インバータ回路４６に出力される駆動信号は、内コイル負荷回路２９および外コイル負荷回路３０の共振周波数よりも高い駆動周波数を有し、負荷回路に流れる電流が負荷回路に印加される電圧と比較して遅れ位相で流れるように制御される。

また、内コイル負荷回路２９と外コイル負荷回路３０に同時に高周波電力を出力する場合には、内コイル用インバータ駆動回路６０および外コイル用インバータ駆動回路６１から出力する駆動信号を同一の周波数とするとともに、内コイル３１に流れる高周波電流と外コイル３３に流れる高周波電流が同一周回方向に流れるように同期を取りながら上スイッチと下スイッチの通電比率を制御し、加熱出力を調整する。

操作入力手段３７は、煮込みキー３７ａを有する。煮込みキー３７ａが操作されると、制御回路３６は駆動回路６０、６１を制御して内コイル負荷回路２９と外コイル負荷回路３０に同時に高周波電力を周期的に変動させながら出力する。

図１０は、内コイル用インバータ回路４５と外コイル用インバータ回路４６の設定電力の変動状態を示すタイムチャートである。このようにして内コイル用インバータ回路４５と外コイル用インバータ回路４６は同時に駆動され、インバータ回路４５、４６に入力する電力はそれぞれ周期的に変動する。

図が示しているように、この実施の形態では、内コイル用インバータ回路４５へ入力する設定電力と外コイル用インバータ回路４６へ入力する設定電力をそれぞれＰ１１（＝５００Ｗ）とＰ２１（＝２００Ｗ）にするＴ１期間と、Ｐ１２（＝１００Ｗ）とＰ２２（＝３００Ｗ）にするＴ２期間を交互に繰り返すようになっている。

こうすることで、内コイル３１に流れる高周波電流により加熱される鍋底中心部と、外コイル３３に流れる高周波電流により加熱される鍋底外周部の加熱状態を変動させて、鍋内の被調理物の沸騰状態を変動させ、被調理物を攪拌する。

ここで、鍋底中心部の加熱電力となる内コイル用インバータ回路４５へ入力する設定電力Ｐ１１より、鍋底外周部の加熱電力となる外コイル用インバータ回路４６へ入力する設定電力Ｐ２２を小さくすることにより、鍋壁の近くで発生する沸騰の気泡が弾ける際の飛沫の飛散を抑え、鍋の周辺に被調理物の飛沫が飛び散って汚れるのを抑制する。

図１０の例では、内外コイル出力変動状態において、内コイル用インバータ回路４５へ入力する設定電力の最大値（Ｐ１１＝５００Ｗ）より外コイル用インバータ回路４６へ入力する設定電力の最大値（Ｐ２２＝３００Ｗ）を小さい値としている。

図１１は、内コイル用インバータ回路４５と外コイル用インバータ回路４６を同時に駆動する場合の内コイル用インバータ駆動回路６０および外コイル用インバータ駆動回路６１から出力する駆動信号のタイミングチャートである。内コイル３１と外コイル３３は磁気結合しているため、内コイルに流れる高周波電流と外コイルに流れる高周波電流について、その周波数が等しくなるように駆動周波数を同じにするとともに、流れる周回方向も同じになるように駆動位相も合わせている。

また、内コイル用インバータ回路４５への入力電力を制御するために上スイッチ４７と下スイッチ４８の導通時間比率を調整し、外コイル用インバータ回路４６への入力電力を制御するために上スイッチ５２と下スイッチ５３の導通時間比率を調整する。

なお、導通時間比率は、上スイッチと下スイッチの導通時間全体に対して上スイッチの導通時間の比率（内コイル用上スイッチ導通時間比率＝Ｔ１ａ／（Ｔ１ａ＋Ｔ１ｂ）、外コイル用上スイッチ導通時間比率＝Ｔ２ａ／（Ｔ２ａ＋Ｔ２ｂ）を０〜５０％の範囲で調整するものとする。

図１２及び図１３は、実施の形態３の誘導加熱調理器の内外コイル変動加熱制御処理のフローチャートである。まず図１２のステップＳ１０１において、操作入力手段３７の煮込みキー３７ａによって内外コイル変動加熱が指示されると、内コイル用インバータ駆動回路６０、および、外コイル用インバータ駆動回路６１を制御して、図１１に示したような駆動信号を内コイル用インバータ回路４５の上下スイッチ４７、４８と外コイル用インバータ回路４６の上下スイッチ５２、５３とに出力して、内コイル負荷回路２９と外コイル負荷回路３０に高周波電圧の印加を開始する。

高周波電圧の印加を開始した後、タイマ３６ａのカウンタをクリアしてスタートし（ステップＳ１０２）、内コイル用インバータ回路４５の入力電流検出回路６ａや入力電圧検出回路５９ａ、内コイル電流検出回路５７を用いてそれぞれの電流、電圧を検出する（ステップＳ１０３）。

次に、内コイル電流が過大か否かを判断する（ステップＳ１０４）。その結果、内コイル電流が過大である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）は、内コイル電流を抑制するためにステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７の処理については後述する。

内コイル電流が過大でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、検出した内コイル用インバータ回路４５の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、Ｔ１期間の内コイル用インバータ回路の設定電力Ｐ１１と比較し(ステップＳ１０５)、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、内コイル用インバータ回路４５の上スイッチ４７の導通時間比率を大きくして（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０８に進む。逆に入力電力の方が設定入力電力Ｐ１１より大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ１０７に進む。なお、入力電力と設定入力電力Ｐ１１が等しい場合はステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７では、内コイル用インバータ回路４５の上スイッチ４７の導通時間比率を小さくして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、外コイル用インバータ回路４６の入力電流検出回路６ｂや入力電圧検出回路５９ｂ、外コイル電流検出回路５８を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し、さらにステップＳ１０９において、外コイル電流が過大か否かを判断する。

その結果、外コイル電流が過大な場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）は、外コイル電流を抑制するためにステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２の処理については後述する。

外コイル電流が過大でない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、検出した外コイル用インバータ回路４６の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、Ｔ１期間の外コイル用インバータ回路の設定電力Ｐ２１と比較する（ステップＳ１１０）。その結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、外コイル用インバータ回路４６の上スイッチ５２の導通時間比率を大きくする（ステップＳ１１１）。逆に入力電力の方が設定入力電力Ｐ２１より大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ１１２に進む。なお、入力電力と設定電力Ｐ２１とが等しい場合にはステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１２では、外コイル用インバータ回路４６の上スイッチ５２の導通時間比率を小さくし（ステップＳ１１２）、ステップＳ１１３に進む。タイマカウンタの値が所定の時間Ｔ１に達していない場合にはステップＳ１０３に戻って内コイル用インバータ回路への入力電力をＰ１１に、外コイル用インバータ回路への入力電力をＰ２１にする制御を継続する。

ステップＳ１１３でタイマカウンタが所定時間Ｔ１に達していた場合には、図１３のステップＳ１１４に移行し、ここで内コイル用インバータ回路へ入力される設定電力をＰ１２に、外コイル用インバータ回路へ入力される設定電力をＰ２２に変更し、タイマ３６ａのカウンタをクリアして再スタートする。

そして、内コイル用インバータ回路４５の入力電流検出回路６ａや入力電圧検出回路５９ａ、内コイル電流検出回路５７を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し（ステップＳ１１５）、内コイル電流が過大であるか否かを判断する（ステップＳ１１６）。

その結果、内コイル電流が過大である場合（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）には、内コイル電流を抑制するためにステップＳ１１９に移行する。ステップＳ１１９以降の処理については後述する。また、内コイル電流が過大でない場合（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、検出した内コイル用インバータ回路４５の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、Ｔ２期間の内コイル用インバータ回路の設定電力Ｐ１２と比較する（ステップＳ１１７）。

その結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、内コイル用インバータ回路４５の上スイッチ４７の導通時間比率を大きくし（ステップＳ１１８）、ステップＳ１２０に進む。逆に入力電力の方が設定電力Ｐ１２より大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ１１９に進む。なお、入力電力と設定電力Ｐ１２とが等しい場合はそのままステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１１９では、内コイル用インバータ回路４５の上スイッチ４７の導通時間比率を小さくし、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１２０において、外コイル用インバータ回路４６の入力電流検出回路６ｂや入力電圧検出回路５９ｂ、外コイル電流検出回路５８を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し、ステップＳ１２１において外コイル電流が過大である否かを判断する。その結果、外コイル電流が過大である場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）には外コイル電流を抑制するためにステップＳ１２４に移行する。

外コイル電流が過大でない場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）には、検出した外コイル用インバータ回路４６の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、Ｔ２期間の外コイル用インバータ回路の設定電力Ｐ２２と比較し（ステップＳ１２２）、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、外コイル用インバータ回路４６の上スイッチ５２の導通時間比率を大きくして（ステップＳ１２３）、ステップＳ１２５に進む。

また入力電力が設定電力Ｐ２２に等しい場合はそのままステップＳ１２５に進む。逆に入力電力の方が設定電力Ｐ２２より大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ１２４に進む。

ステップＳ１２４では、外コイル用インバータ回路４６の上スイッチ５２の導通時間比率を小さくして、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５において、タイマ３６ａを確認し、タイマカウンタの値が所定の時間Ｔ２に達していない場合にはステップＳ１１５に戻って内コイル用インバータ回路４５への入力電力をＰ１２に、外コイル用インバータ回路４６への入力電力をＰ２２にする制御を継続する。

またタイマカウンタの値が所定時間Ｔ２に達していた場合には、操作入力手段３７から加熱停止指示の入力が有無を判断し（ステップＳ１２６）、加熱停止指示が無ければ（ステップＳ１２６：Ｎｏ）図１２のステップＳ１０２に戻って内外コイル変動加熱制御処理を継続する。

加熱停止指示があった場合（Ｓ１２６：Ｙｅｓ）には、内コイル用インバータ駆動回路６０および外コイル用インバータ駆動回路６１からの駆動信号出力を停止して内コイル３１および外コイル３３への高周波電流の出力を停止し（ステップＳ１２７）、タイマ３６ａのカウントを停止して（ステップＳ１２８）、内外コイル変動加熱制御処理を終了する。

以上のように、この発明の実施の形態３の誘導加熱調理器では、内コイル３１と外コイル３３に同時に高周波電流を流すとともに、内コイル用インバータ回路４５への入力電力（Ｐ１１）が外コイル用インバータ回路４６への入力電力（Ｐ２１）より大きい状態（Ｔ１期間）と、外コイル用インバータ回路４６への入力電力（Ｐ２２）が内コイル用インバータ回路４５への入力電力（Ｐ１２）より大きい状態（Ｔ２期間）とを周期的に繰り返す。

これによって、鍋の中心部と外周部で交互に沸騰させて被調理物を攪拌することができるとともに、外コイル用インバータ回路４６への最大入力電力（Ｐ２２）を内コイル用インバータ回路４５への最大入力電力（Ｐ１１）より小さい値とすることにより、外コイル用インバータ回路４６への最大入力電力を内コイル用インバータ回路４５への最大入力電力と同等に制御する場合と比較して、鍋壁に近い外周部で発生する沸騰の気泡が弾けることにより飛散する飛沫発生を抑え、鍋壁外に飛沫が飛び散って鍋周辺のトッププレート等が汚れるのを抑えることができる。

なお、内コイルと外コイルの他に中間的なコイルを設ける場合は、実施の形態１の異なる時間帯に一部のコイルを通電する構成と組み合わせてもよい。

実施の形態４．
この発明の実施の形態３の誘導加熱調理器においても、実施の形態２で説明したように、鍋壁から離れた鍋中心部における加熱密度より鍋壁近傍の鍋外周部での加熱密度を小さくすることにより鍋外への飛沫の飛散をさらに抑制できる。この発明の実施の形態４による誘導加熱調理器はかかる特徴を有するものである。なお、この発明の実施の形態４による誘導加熱調理器は加熱コイル部分を除いて実施の形態３による誘導加熱調理器と同じであるので、構成要素に関する詳細な説明は省略することとする。

図１４は、この発明の実施の形態４による誘導加熱調理器の内コイル用インバータ回路４５へ入力する設定電力と外コイル用インバータ回路４６へ入力する設定電力のタイムチャートである。実施の形態２と同様に内コイル用インバータ回路４５へ入力する設定電力が外コイル用インバータ回路４６へ入力する設定電力より各コイル面積当たりで大きい状態（Ｐ１３／Ｓ１＞Ｐ２３／Ｓ２）と、外コイル用インバータ回路４６へ入力する設定電力が内コイル用インバータ回路４５への入力する設定電力より各コイル面積当たりで大きい状態（Ｐ２４／Ｓ２＞Ｐ１４／Ｓ１）を交互に繰り返すように制御して、鍋の中心部と外周部で交互に沸騰させて被調理物を攪拌する。

その際、外コイル用インバータ回路４６への最大入力電力Ｐ２４を、内コイル用インバータ回路４５への高周波電力出力状態における入力電力Ｐ１３に対して、鍋底の加熱密度を小さくなる（Ｐ２４／Ｓ２＜Ｐ１３／Ｓ１）ように設定している。

なお、加熱コイルは、実施の形態２の図７と同等のもので、内コイル３１のコイル面積（鍋底面に垂直に投影する加熱コイルの面積）はＳ１、外コイル３３のコイル面積はＳ２とする。

なお、内コイルと外コイルの他に中間的なコイルを設ける場合は、実施の形態１の異なる時間帯に一部のコイルを通電する構成と組み合わせてもよく、各コイルの面積に応じて出力を設定すればよいのである。

実施の形態５．
図１５は、この発明の実施の形態５の誘導加熱調理器の回路図である。図において、実施の形態１の図１、あるいは、実施の形態３の図９と同一部分または相当部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

図１５において、直流電源回路２は商用交流電源１から供給される電力を直流電力に変換し、インバータ回路６２に供給する。インバータ回路６２は、直流電源回路２の直流母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子（高電位側のスイッチング素子の上スイッチ６３、低電位側のスイッチング素子の下スイッチ６４）と、そのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオード（高電位側逆並列ダイオードの上ダイオード６５、低電位側逆並列ダイオードの下ダイオード６６）とによって構成されており、上スイッチ６３と下スイッチ６４の接続点が出力点となっている。

下スイッチ６４にはスナバコンデンサ６７が並列に接続されており、上スイッチ６３および下スイッチ６４のターンオフ時における出力電圧の変動を遅延させて、スイッチング素子の損失を低減する。また、インバータ回路６２の上スイッチ６３と下スイッチ６４は、インバータ駆動回路６８から出力される駆動信号により交互にオンオフ駆動される。インバータ回路６２の出力は負荷回路切り替えリレー６９により内コイル負荷回路２９、あるいは、外コイル負荷回路３０に接続され、その電流は出力電流検出回路３５により検出される。

続いて、この発明の実施の形態５による誘導加熱調理器について説明する。図１６は、この実施の形態５の誘導加熱調理器の加熱コイルの正面図である。図１７は内コイルと外コイルに交互に高周波電流を流す内外コイル交互出力状態におけるインバータ回路６２へ入力する設定電力のタイミングチャートである。

図１６及び図１７に示されるように、この発明の実施の形態５の誘導加熱調理器では、煮込み調理を行う際に、内コイル３１ａと外コイル３３ａを切り替えて高周波電流を流すとともに、第１のコイル面積（Ｓ２ａ）の小さい外コイル３３ａに高周波電流を流す状態（Ｔ２期間）の設定電力Ｐ２ａより、第２のコイル面積（Ｓ１ａ）の大きい内コイル３１ａに高周波電流を流す状態（Ｔ１期間）の設定電力Ｐ１ａを大きくしているという特徴を有している。

図１８は、この発明の実施の形態５の誘導加熱調理器の内外コイル交互出力制御処理のフローチャートである。まず、操作入力手段３７から内外コイルに交互に高周波電流を流す煮込みキー３７ａ等の指示入力があると、制御回路３６は負荷回路切り替えリレー６９を制御して内コイル負荷回路２９をインバータ回路６２の出力に接続し（ステップＳ２０１）、タイマ３６ａのカウンタをクリアしてスタートし（ステップＳ２０２）、インバータ駆動回路６２から駆動信号の出力を開始する（ステップＳ２０３）。

次いで、インバータ回路６２の入力電流検出回路６や入力電圧検出回路５９、出力電流検出回路３５を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し（ステップＳ２０４）、出力電流が過大であるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。出力電流が過大である場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）には、出力電流を抑制するためにステップＳ２０８に移行する。Ｓ２０８以降の処理については後述する。

出力電流が過大でない場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、検出したインバータ回路６２の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、Ｔ１期間のインバータ回路６２の設定電力Ｐ１ａと比較し（ステップＳ２０６）、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を大きくして（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０９に進む。入力電力と設定電力Ｐ１ａが等しい場合はステップＳ２０９にそのまま進む。逆に入力電力の方が設定電力Ｐ１ａより大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８において、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を小さくし、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、タイマ３６ａのカウンタ値が所定の時間Ｔ１に達していないか否かを確認し、カウンタ値が所定の時間Ｔ１に達していない場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）には、ステップＳ２０４に戻って内コイル負荷回路２９にインバータ回路６２の出力を接続した状態で入力電力をＰ１ａにする制御を継続する。

またステップＳ２０９でタイマカウンタの値が所定時間Ｔ１に達していた場合には、インバータ回路駆動回路６８からの駆動信号出力を停止し（ステップＳ２１０）、負荷回路切り替えリレー６９を制御してインバータ回路６２の出力を外コイル負荷回路３０に接続する（ステップＳ２１１）。

そして、タイマ３６ａのカウンタをクリアして再スタートし（ステップＳ２１２）、インバータ駆動回路６２から駆動信号の出力を再び開始する（ステップＳ２１３）。続いて、インバータ回路６２の入力電流検出回路６や入力電圧検出回路５９、出力電流検出回路３５を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し（ステップＳ２１４）、出力電流が過大であるか否かを判断する（ステップＳ２１５）。

出力電流が過大である場合（ステップＳ２１５：Ｙｅｓ）は、出力電流を抑制するためにステップＳ２１８に進む。ステップＳ２１８以降の処理については後述する。

また出力電流が過大でなければ（ステップＳ２１５：Ｎｏ）、検出したインバータ回路６２の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、Ｔ２期間のインバータ回路６２の設定電力Ｐ２ａと比較する（ステップＳ２１６）。

その結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を大きくして（ステップＳ２１７）、ステップＳ２１９に進む。また入力電力が設定電力Ｐ２ａに等しい場合は、そのままステップＳ２１９に進む。逆に入力電力の方が設定入力電力Ｐ２ａより大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ２１８に進む。

ステップＳ２１８において、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を小さくして、ステップＳ２１９に進む。ステップＳ２１９において、タイマ３６ａのカウンタ値が所定の時間Ｔ２に達していないかを確認し（ステップＳ２１９）、カウンタ値が所定の時間Ｔ２を経過していない場合（ステップＳ２１９：Ｎｏ）にはステップＳ２１４に戻って外コイル負荷回路３０にインバータ回路６２の出力を接続した状態で入力電力をＰ２ａにする制御を継続する。

ステップＳ２１９で、カウンタ値が所定の時間Ｔ２に達していた場合には、インバータ回路駆動回路６８からの駆動信号出力を停止し（ステップＳ２２０）、操作入力手段３７から加熱停止指示の入力が有無を判断し（ステップＳ２２１）、加熱停止指示がなければステップＳ２０１に戻って内外コイル交互出力制御処理を継続する。加熱停止指示があった場合には、タイマ３６ａのカウントを停止して（ステップＳ２２２）、内外コイル交互出力制御処理を終了する。

以上のように、この発明の実施の形態５の誘導加熱調理器によれば、煮込み調理を行う際に、高周波電流を流す加熱コイルを切り替えることにより被調理物の対流状態変化させて攪拌することができ、鍋全体への加熱量を変えることにより被調理物の温度を変動させて被調理物に出汁が染み込むように煮込むことができる。

また、加熱密度が高くなるほど激しく気泡が発生し、その気泡が弾ける際により高く、より遠くに飛沫が飛散するが、加熱量を変動させる場合に、大きな加熱量を加える際にコイル面積の大きいコイルに通電するように制御して、加熱密度の差を抑え、沸騰の気泡の発生を平準化したので、鍋の周囲への飛沫の飛散を抑制することができる。

なお、図１６では内コイルの第２のコイル面積が外コイルの第１のコイル面積よりも大きい構成について示したが、図１９に示すように外コイルの第１のコイル面積の方が内コイルの第２のコイル面積より大きくすることもできる。この場合には、図２０に示されるタイミングチャートのように、内外コイル交互出力状態においてインバータ回路６２に入力する設定電力を切り替える。

こうすることで、内コイル３１ｂの第２のコイル面積（Ｓ１ｂ）が外コイル３３ｂの第１のコイル面積（Ｓ２ｂ）より小さいので、内コイル通電時の設定電力Ｐ１ｂを外コイル通電時の設定電力Ｐ２ｂより小さい状態とすることにより、加熱密度の差を抑制し、沸騰の気泡の発生を平準化して、鍋の周囲への飛沫の飛散を低減することができる。

実施の形態６．
続いて、この発明の実施の形態６の誘導加熱調理器について説明する。図２１は、この発明の実施の形態６の誘導加熱調理器の回路図である。図において、実施の形態５の図１５と同一部分、あるいは、相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。

図において、加熱コイルはインバータ回路６２の出力に接続される内コイル３１と、その外周に直列に接続される外コイル３３ｃからなる。内コイル３１と外コイル３３ｃの直列回路は共振コンデンサ３４ｃと直列共振の内外コイル負荷回路を構成し、内コイル３１は共振コンデンサ３２と内コイル負荷回路を構成する。

そして、負荷切り替えリレー７０によって、内外コイル負荷回路か内コイル負荷回路がインバータ回路６２の出力と直流低電位側母線間に接続される。

図２２は、この発明の実施の形態６における誘導加熱調理器の内外コイル低出力制御処理のフローチャートである。ステップＳ３０１において、操作入力手段３７から煮込みキー３７ａ等の指示入力があると、制御回路３６は負荷回路切り替えリレー７０を制御して内外コイル負荷回路を直流低電位側母線に接続し、タイマ３６ａのカウンタをクリアしてスタートして（ステップＳ３０２）、インバータ駆動回路６２から駆動信号の出力を開始する（ステップＳ３０３）。

次いで、インバータ回路６２の入力電流検出回路６や入力電圧検出回路５９、出力電流検出回路３５を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し（ステップＳ３０４）、出力電流が過大であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。出力電流が過大である場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）には、出力電流を抑制するためにステップＳ３０８に移行する。ステップＳ３０８以降の処理については後述する。

出力電流が過大でない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）は、ステップＳ３０６に進んで、検出したインバータ回路６２の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、設定電力と比較する。その結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を大きくして（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０９に進む。

また入力電力と設定電力が等しい場合はステップＳ３０９にそのまま進む。入力電力の方が設定電力より大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８において、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を小さくし、ステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９において、タイマ３６ａのカウンタ値が所定の時間Ｔ１を経過していないかを確認し、カウンタ値が所定の時間Ｔ１に達していない場合（ステップＳ３０９：Ｎｏ）にはステップＳ３０４に戻って内外コイル負荷回路にインバータ回路６２の出力を印加する状態で入力電力の制御を継続する。

ステップＳ３０９でタイマカウンタが所定時間Ｔ１に達していた場合には、インバータ回路駆動回路６８からの駆動信号出力を停止し（ステップＳ３１０）、負荷回路切り替えリレー７０を制御して内コイル負荷回路を直流低電位側母線に接続し（ステップＳ３１１）、タイマ３６ａのカウンタをクリアして再スタートし（ステップＳ３１２）、インバータ駆動回路６２から駆動信号の出力を再び開始する(ステップＳ３１３)。

そして、インバータ回路６２の入力電流検出回路６や入力電圧検出回路５９、出力電流検出回路３５を用いてそれぞれの電流、電圧を検出し（ステップＳ３１４）、出力電流が過大であるか否かを判断する（ステップＳ３１５）。出力電流が過大である場合（ステップＳ３１５：Ｙｅｓ）出力電流を抑制するためにステップＳ３１８に移行する。

また、出力電流が過大でない場合は（ステップＳ３１５：Ｎｏ）、検出したインバータ回路６２の入力電流・入力電圧から入力電力を求め、ステップＳ３１６に進んで、Ｔ２期間のインバータ回路６２の設定電力と比較する。

その結果、入力電力の方が小さい場合には入力電力を増加させるべく、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を大きくして（ステップＳ３１７）、ステップＳ３１９に進む。また入力電力と設定電力が等しい場合はステップＳ３１９にそのまま進む。逆に入力電力の方が設定電力より大きい場合には、入力電力を減少させるべく、ステップＳ３１８に進む。

ステップＳ３１８において、インバータ回路６２の上スイッチ６３の導通時間比率を小さくして、ステップＳ３１９に進む。ステップＳ３１９において、タイマ３６ａのカウンタ値が所定の時間Ｔ２を経過していないかを確認し、カウンタ値が所定の時間Ｔ２に達していない場合（ステップＳ３１９：Ｎｏ）にはステップＳ３１４に戻って内コイル負荷回路にインバータ回路６２の出力を印加する状態で入力電力の制御を継続する。

また、カウンタ値が所定の時間Ｔ２に達していた場合（ステップＳ３１９：Ｙｅｓ）には、インバータ回路駆動回路６８からの駆動信号出力を停止し（ステップＳ３２０）、操作入力手段３７から加熱停止指示の入力が有無を判断し（ステップＳ３２１）、加熱停止指示がなければステップＳ３０１に戻って内外コイル低出力制御処理を継続する。加熱停止指示があった場合には、タイマ３６ａのカウントを停止して（ステップＳ３２２）、内外コイル低出力制御処理を終了する。

この発明の実施の形態６の誘導加熱調理器では、タイマカウンタがＴ１に達するまでの工程（第１の時間帯）において一定の低出力で煮込み調理等を行う際に、内コイルと外コイルに同時に通電して鍋底全体を加熱することにより被調理物全体を暖め、その後（第２の時間帯）に、周期的に、あるいは間欠的に内コイルのみに通電して鍋中心部を集中的に加熱して沸騰あるいは対流を起こさせて被調理物を攪拌するとともに、沸騰により発生する気泡が弾けて被調理物の飛沫が飛散する箇所を鍋壁から離れた鍋中心部としたので、鍋の周辺に飛び散る被調理物の飛沫を抑制して、誘導加熱調理器のトッププレート等の汚れを低減することができる。

なお、実施の形態１〜５で開示された構成に基づくならば、タイマカウンタがＴ１に達するまでの工程（第１の時間帯）において内コイルと外コイルに同時に通電する処理に替えて、内コイルと外コイルとを異なる時間帯に通電するサイクルを繰り返すような処理に置き換えることは容易に理解できるであろう。このような構成にしても効果はほぼ同一であり、この発明の趣旨を逸脱するものではない。

さらに、タイマカウンタを用いて第１の時間帯や第２の時間帯の経過を検知する方法に替えて、外コイルの近傍温度や外コイルに対抗する鍋底面の温度を測定するサーミスタや赤外線センサなどの温度検知手段を配置してこれらの温度を計測しておき、所定の上限温度に達するまでは内コイルと外コイルに同時ないしは時分割で通電し、所定の上限温度を超えた場合は外コイルの近傍温度や外コイルに対抗する鍋底面の温度が所定の下限温度まで下がるまでの間内コイルのみに間欠的に通電するようにしてもよいのである。

この発明は、例えばＩＨクッキングヒーターなどの誘導加熱調理器に適用する場合に特に有用である。

この発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の回路図である。この発明の実施の形態１の内外コイル交互出力状態の設定電力のタイムチャートである。この発明の実施の形態１の内コイル負荷回路に高周波電力を出力する場合のタイミングチャートである。この発明の実施の形態１の外コイル負荷回路に高周波電力を出力する場合のタイミングチャートである。内外コイルの磁束と鍋の中で発生する被調理物の気泡や飛沫の様子を示す概念図である。この発明の実施の形態１の内外コイル交互出力制御処理のフローチャートである。この発明の実施の形態２の誘導加熱調理器の加熱コイルの正面図である。この発明の実施の形態２の内外コイル負荷回路双方の設定電力のタイムチャートである。この発明の実施の形態３の誘導加熱調理器の回路図である。この発明の実施の形態３の各インバータ回路の設定電力のタイムチャートである。この発明の実施の形態３の内コイルと外コイルの各インバータ駆動回路のタイミングチャートである。この実施の形態３の内外コイル変動加熱制御処理のフローチャートである。この実施の形態３の内外コイル変動加熱制御処理のフローチャートである。この発明の実施の形態４の内コイル、外コイル各インバータ回路の設定電力のタイムチャートである。この発明の実施の形態５の誘導加熱調理器の回路図である。この実施の形態５の誘導加熱調理器の加熱コイルの正面図である。この実施の形態５の内外コイル交互出力状態におけるタイミングチャートである。この発明の実施の形態５の内外コイル交互出力制御処理のフローチャートである。この実施の形態５の誘導加熱調理器の別の構成例による加熱コイルの正面図である。この実施の形態５の誘導加熱調理器の別の構成例によるタイミングチャートである。この発明の実施の形態６の誘導加熱調理器の回路図である。この発明の実施の形態６の内外コイル低出力制御処理のフローチャートである。

符号の説明

１商用交流電源、
２直流電源回路、
６入力電流検出回路、
７インバータ回路、
３１内コイル、
３３外コイル、
３５出力電流検出回路、
３６制御回路。

Claims

交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
この直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される内コイルと外コイルとを同心円状に配設した加熱コイルと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記インバータ回路を制御して、加熱コイルの内コイルへの高周波電力の出力と前記加熱コイルの外コイルへの高周波電力の出力とを異なる時間帯に行うサイクルを繰り返すとともに、前記外コイルに出力する高周波電力を前記内コイルに出力する高周波電力より低くする制御手段を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される内コイルと外コイルとを同心円状に配設した加熱コイルと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記インバータ回路を制御して、前記内コイルへの高周波電力の出力と前記外コイルへの高周波電力の出力とを異なる時間帯に行うサイクルを繰り返すとともに、前記外コイルの加熱密度を前記内コイルに出力する加熱密度より低くする制御手段を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される内コイルと外コイルとを同心円状に配設した加熱コイルと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記インバータ回路を制御して、前記内コイルへの高周波電力の出力期間と前記外コイルへの高周波電力の出力期間とを重畳させるとともに、前記外コイルに出力する高周波電力を前記内コイルに出力する高周波電力より低くする制御手段を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される内コイルと外コイルとを同心円状に配設した加熱コイルと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記インバータ回路を制御して、前記内コイルへの高周波電力の出力期間と前記外コイルへの高周波電力の出力期間とを重畳させるとともに、前記外コイルの加熱密度を前記内コイルの加熱密度より低くする制御手段を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
この直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される外コイルと内コイルとを同心円状に配設した加熱コイルと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記インバータ回路を制御して、加熱コイルの内コイルへの高周波電力の出力と前記加熱コイルの外コイルへの高周波電力の出力とを異なる時間帯に行うサイクルを繰り返すとともに、
前記加熱コイルの外コイルと内コイルのうちコイル面積の大きい方のコイルに出力する高周波電力をコイル面積の小さい方のコイルに出力する高周波電力より大きくする制御手段を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
この直流電源回路から出力される直流電力を高周波交流電力に変換するインバータ回路と、
このインバータ回路により変換された高周波交流電力により駆動される外コイルと内コイルとを同心円状に配設した加熱コイルと、
を備えた誘導加熱調理器において、
前記インバータ回路を制御して、第１の時間帯において加熱コイルの内コイルへの高周波電力の出力と前記加熱コイルの外コイルへの高周波電力の出力とを異なる時間帯に行うサイクルを繰り返すとともに、第１の時間帯の後の第２の時間帯において間欠的に前記内コイルのみに高周波電力を出力する制御手段を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。