JP2010113886A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】各加熱コイルの消費電力を個別に検知しても回路規模を小型化可能な誘導加熱調理器を得る。
【解決手段】入力された交流電力を直流電力に変換する整流回路１０と、整流回路１０に並列に接続され、直流電力を高周波電力にする複数のインバータ回路３１，４１と、インバータ回路３１，４１に接続された加熱コイル３２，４２と、インバータ回路３１，４１を通電制御する制御部１６と、インバータ回路３１，４１と加熱コイル３２，４２の間に接続され、加熱コイル３２，４２に流れる電流を検知する電流検知回路３４，４４と、加熱コイル３２，４２の差動電圧を検知する差動電圧検知回路３５，４５と、電流検知回路３４，４４及び差動電圧検知回路３５，４５の各検知結果に基づいて、加熱コイル３２，４２の消費電力を算出する乗算回路３７，４７及び積分回路３８，４８とを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は直流電源部に複数の高周波電源部が接続された誘導加熱調理器に関し、特に高周波電源部に接続された加熱コイルの消費電力を精度良く検知することが可能な誘導加熱調理器に関する。

直流電源部に複数の高周波電源部が接続された従来の誘導加熱調理器としては、例えば「誘導加熱調理器１３は、ノイズフィルタ２と、第１の直流電源回路を構成する整流回路３及びコンデンサ４を共有する複数の誘導加熱部５，１０と、ノイズフィルタ６と、第２の直流電源回路を構成する整流回路７及びコンデンサ８を単独で用いる単一の誘導加熱部９と、制御部の制御回路１１と、電源スイッチ１２ａ、誘導加熱部５の電力（火力）を調節するための電力調節ダイヤル１２ｂ、誘導加熱部１０の電力を調節するための電力調節ダイヤル１２ｃ及び誘導加熱部９の電力を調節するための電力調節ダイヤル１２ｄを有する操作部１２とを備えている。誘導加熱部５は、加熱コイル５ｄと、加熱コイル５ｄに直列に接続された共振コンデンサ５ｅ、コンデンサ４に充電された充電エネルギー（入力電力）を高周波電力に変換するためのスイッチング素子５ｂ，５ｃと、入力電流を検出するための検出抵抗５ａと、入力電圧検出回路５ｆとで構成されている。誘導加熱部１０は、誘導加熱部５と同様に、加熱コイル１０ｄと、加熱コイル１０ｄに直列に接続された共振コンデンサ１０ｅと、コンデンサ４に充電された充電エネルギーを高周波電力に変換するためのスイッチング素子１０ｂ，１０ｃと、入力電流を検出するための検出抵抗１０ａと、入力電圧検出回路１０ｆとで構成されている。」（例えば特許文献１参照）というものが提案されている。

特開２００７−７３４０９号公報（段落０００７，０００８、図１）

直流電源部（直流電源回路）に複数の高周波電源部（インバータ回路）が接続された従来の誘導加熱調理器（例えば特許文献１参照）では、各加熱コイル（加熱コイル５ｄ，１０ｄ）の消費電力を、各高周波電源部のアーム（スイッチング素子の直列回路）と接地線（低電位側直流配線）との間に接続された電流検知部（検出抵抗５ａ，１０ａ）の検知値を用いて算出している。

しかしながら、従来の誘導加熱調理器（例えば特許文献１参照）では、複数のアーム（スイッチング素子の直列回路）を共通の直流母線（高電位側直流配線）及び接地線（低電位側直流配線）に接続しているようないわゆるパワーモジュール等として構成した場合、各アームと接地線との間に個別に電流検知部を接続することができない。このため、複数の高周波電源部（アーム）をモジュール化した場合、各加熱コイルの消費電力を個別に算出することができない。したがって、各加熱コイルの消費電力を個別に算出しようとした場合、複数の高周波電源部（アーム）をモジュール化できず、誘導加熱調理器の回路規模を小型化できないという課題があった。

また、従来の誘導加熱調理器（例えば特許文献１参照）では、電流検知部が高周波電源部の入力段に接続されている。このため、算出された各加熱コイルの消費電力は、高周波電源部構成部品（スイッチング素子や共振コンデンサ等）で生じる損失値をも含んだ値となってしまう。このため、特に低火力時においては、各加熱コイルの鍋を加熱するために消費された電力を正確に算出することができない。その場合、制御部は、前記の算出した電力値を基に操作・表示部で設定された設定火力（設定電力）となるように、インバータ回路のスイッチング素子を通電制御するので、加熱コイルの上方に載置された鍋に対してきめ細やかな火力制御を行えないという課題があった。

本発明は上述のような課題を解消するためになされたものであり、第１の目的は、各加熱コイルの消費電力を個別に検知しても回路規模を小型化可能な誘導加熱調理器を得ることである。又、第２の目的は、加熱コイルの上方に載置された鍋に対してきめ細やかな火力制御を可能にし、使用者の利便性を向上させた誘導加熱調理器を得ることである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、入力された交流電力を直流電力に変換する直流電源部と、前記直流電源部に並列に接続され、前記直流電力を高周波電力に変換して前記加熱コイルに供給する複数の高周波電源部と、前記高周波電源部のそれぞれに接続された加熱コイルと、前記高周波電源部のそれぞれを通電制御する制御部と、前記高周波電源部と前記加熱コイルとの間に接続され、前記加熱コイルに流れる電流を検知する電流検知部と、前記加熱コイルの差動電圧を検知する差動電圧検知部と、同一の前記加熱コイルを検知対象とした前記電流検知部及び前記差動電圧検知部の各検知結果に基づいて、該加熱コイルの消費電力を算出する消費電力検知部と、を備えたものである。

本発明においては、電流検知部及び差動電圧検知部が高周波電源部の出力側に接続されているので、高周波電源部をモジュール化した場合でも各加熱コイルの消費電力を個別に算出することができる。したがって、各加熱コイルの消費電力を個別に算出しても回路規模を小型化することが可能となる。

また、この電流検知部の検知結果に基づいて算出された加熱コイルの消費電力には、高周波電源部で生じる損失値が含まれない。このため、加熱コイルの消費電力を正確に算出することが可能となる。したがって、加熱コイルの上方に載置された鍋に対してきめ細やかな火力制御を行うことができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の上面図である。誘導加熱調理器１００には、左加熱口２、右加熱口３及び中央加熱口４の合計３口の加熱口が設けられている。これら各加熱口には、トッププレート１の下方に加熱コイルが配置されている。より具体的には、左加熱口２には加熱コイル２２が配置されている。右加熱口３には、加熱コイル３２が配置されている。中央加熱口４には、加熱コイル４２が配置されている。各加熱口に載置された鍋は、これら加熱コイル２２，３２，４２から発生する高周波磁界により誘導加熱される。また、トッププレート１の上面部には、各加熱口の位置に対応してサークルラインが印刷されている。

トッププレート１の前部には、操作・表示部６が設けられている。この操作・表示部６のスイッチ６ａを操作することにより、使用者は各加熱口２，３，４のそれぞれの火力調整等を行う。各加熱口２，３，４の加熱状態は、例えば液晶パネル等の表示デバイス６ｂに表示される。

次に、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００の回路構成について説明する。以下では、同一の整流回路を用いて回路構成されている、右加熱口３及び中央加熱口４の回路構成について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の右加熱口及び中央加熱口の回路構成図である。右加熱口３及び中央加熱口４の回路は、整流回路１０、誘導加熱回路３０，４０、及び制御部１６等から構成されている。

整流回路１０は、雑音防止用コンデンサ１２、ダイオードブリッジ１３、チョークコイル１４、及び平滑コンデンサ１５で構成され、商用電源１１に接続されている。この整流回路１０は、商用電源１１から入力された交流電力を全波整流して直流電力に変換し、この直流電力を整流回路１０に対して並列に接続された誘導加熱回路３０，４０に供給する。整流回路１０が、直流電源部に相当する。

誘導加熱回路３０は、インバータ回路３１、加熱コイル３２、及び共振コンデンサ３３で構成されている。インバータ回路３１は、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子の直列回路で構成されている。このスイッチング素子のスイッチング動作により、直流電力を２０〜３０ｋＨｚ程度の高周波電力に変換して、加熱コイル３２に供給する。インバータ回路３１のスイッチング素子は制御部１６に接続されており、加熱コイル３２に供給する高周波電力は、操作・表示部６から入力された使用者の要求火力に応じて、制御部１６によって通電制御される。つまり、制御部１６は、加熱コイル３２の消費電力が操作・表示部６で設定された設定火力（設定電力）となるように、インバータ回路３１のスイッチング素子を通電制御する。ここで、インバータ回路３１が、本発明の高周波電源部に相当する。なお、インバータ回路３１の詳細については後述する（図３）。

誘導加熱回路４０は、誘導加熱回路３０と同様に、インバータ回路４１、加熱コイル４２、及び共振コンデンサ４３で構成されている。インバータ回路４１は、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子の直列回路で構成されている。このスイッチング素子のスイッチング動作により、直流電力を２０〜３０ｋＨｚ程度の高周波電力に変換して、加熱コイル４２に供給する。インバータ回路４１のスイッチング素子は制御部１６に接続されており、加熱コイル４２に供給する高周波電力は、操作・表示部６から入力された使用者の要求火力に応じて、制御部１６によって通電制御される。つまり、制御部１６は、加熱コイル４２の消費電力が操作・表示部６で設定された設定火力（設定電力）となるように、インバータ回路４１のスイッチング素子を通電制御する。ここで、インバータ回路４１が、本発明の高周波電源部に相当する。なお、インバータ回路４１の詳細については後述する（図３）。

次に、インバータ回路３１，４１の詳細について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１に係るインバータ回路の構成図である。インバータ回路３１，４１はパワーモジュール７０として構成されている。このパワーモジュール７０には、整流回路１０の高電位側直流出力端子と接続される高電位側直流配線７０ａと、整流回路１０の低電位側出力端子と接続される低電位側直流配線７０ｂが内蔵されている。また、パワーモジュール７０には、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子７１，７２が直列に接続されたアーム７７（スイッチング素子直列回路）、例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子７３，７４が直列に接続されたアーム７８（スイッチング素子直列回路）、及び例えばＩＧＢＴ等のスイッチング素子７５，７６が直列に接続されたアーム７９（スイッチング素子直列回路）が内蔵されている。これらアーム７７〜７９のそれぞれは、高電位側直流配線７０ａと低電位側直流配線７０ｂとの間に並列に接続されている。

インバータ回路３１は、アーム７７及びアーム７８を用いて、いわゆるフルブリッジ型のインバータ回路を構成している。また、インバータ回路４１は、アーム７９と低電位側直流配線７０ｂを用いて、いわゆるハーフブリッジ型のインバータ回路を構成している。

また、誘導加熱回路３０には、電流検知回路３４、差動電圧検知回路３５、ピークホールド回路３６、乗算回路３７、及び積分回路３８が設けられている。誘導加熱回路４０には、誘導加熱回路３０と同様に、電流検知回路４４、差動電圧検知回路４５、ピークホールド回路４６、乗算回路４７、及び積分回路４８が設けられている。ここで、乗算回路３７，４７及び積分回路３８，４８が、消費電力検知部に相当する。

これら電流検知回路３４、差動電圧検知回路３５、ピークホールド回路３６、乗算回路３７、及び積分回路３８の動作と、電流検知回路４４、差動電圧検知回路４５、ピークホールド回路４６、乗算回路４７、及び積分回路４８の動作とは同様であるため、以下では電流検知回路３４、差動電圧検知回路３５、ピークホールド回路３６、乗算回路３７、及び積分回路３８の動作について説明する。

図４は、本発明の実施の形態１に係る差動電圧検知回路、電流検知回路、乗算回路及び積分回路の動作波形図である。この図４を用いて、電流検知回路３４、差動電圧検知回路３５、ピークホールド回路３６、乗算回路３７、及び積分回路３８について説明する。

図４（ａ）に示すように、差動電圧検知回路３５は、加熱コイル３２に印加される数十ｋＨｚの高周波電圧の差動電圧を検知し、この差動電圧に対応した交流電圧信号を出力する。図４（ｂ）に示すように、電流検知回路３４は、加熱コイル３２に流れる数十ｋＨｚの高周波電流を検知し、この高周波電流に対応した交流電圧信号を出力する。図４（ｃ）に示すように、乗算回路３７は、電流検知回路３４から出力される交流電圧信号と差動電圧検知回路３５から出力される交流電圧信号とを乗算して出力する。図４（ｄ）に示すように、積分回路３８は、乗算回路３７から出力される交流の乗算波形を積分し、アナログの直流電圧値に変換して制御部１６へ出力する。ピークホールド回路３６は、電流検知回路３４から出力された交流電圧信号のピーク値を検知し、このピーク値を直流電圧信号として制御部１６へ出力する（図示せず）。

ここで、積分回路３８及びピークホールド回路３６の出力値の性質について説明する。
図５は、本発明の実施の形態１に係る積分回路及びピークホールド回路の出力値の性質を示す特性図であり、（ａ）は積分回路の出力値と加熱コイルの電力との関係を示す特性図、（ｂ）はピークホールド回路の出力値と加熱コイルに流れる電流との関係を示す特性図である。

図５（ａ）に示すように、加熱コイル３２に印加される電圧と加熱コイル３２に流れる電流の乗算平均値である積分回路３８の出力値は、加熱コイル３２の電力に比例する。この電力は、鍋を加熱するために消費された電力と加熱コイル３２で生じる銅損等の電力との和である。しかしながら、鍋を加熱するために消費された電力と比較して、加熱コイル３２で生じる銅損等の電力は極めて小さい。したがって、積分回路３８の出力値は、鍋を加熱するために消費された電力に比例した値となる。つまり、積分回路３８の出力値によって鍋を加熱するために加熱コイル３２で消費された電力を算出することができる。
また、図５（ｂ）に示すように、ピークホールド回路３６の出力値は、加熱コイル３２に流れる電流値に比例する。つまり、ピークホールド回路３６の出力値によって加熱コイル３２に流れる電流値を算出することができる。

（動作説明）
続いて、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００の動作について説明する。
まず、使用者は、トッププレート１上の例えば右加熱口３上に鍋を載置し、操作・表示部６を操作して調理を開始する。調理が開始されると、制御部１６は、インバータ回路３１を特定の鍋種判定用の駆動信号で制御する。つまり、制御部１６は、特定周波数の高周波電力が加熱コイル３２に供給されるように、インバータ回路３１を制御する。このときのピークホールド回路３６及び積分回路３８の出力値を用いて、制御手段１６は、右加熱口３上に載置された鍋種の判定を行う。

図６は、本発明の実施の形態１に係る鍋材質判定テーブルである。この図６は、特定周波数の高周波電力を加熱コイル３２に供給した際、加熱口上に載置される鍋の材質等の違いによって、加熱コイルに流れる電流及び加熱コイルの電力がいかに変化するのかを示している。上述のように、積分回路３８の出力値によって、鍋を加熱するために加熱コイル３２で消費された電力を算出することができる。また、ピークホールド回路３６の出力値によって、加熱コイル３２に流れる電流値を算出することができる。これら算出された加熱コイル３２に流れる電流及び加熱コイル３２の電力と図６を用いて制御手段１６は、右加熱口３上に載置された鍋種の判定を行う。

例えば、右加熱口３上が無負荷状態（鍋が載置されていない状態）と判定された場合や、右加熱口３上にアルミ鍋又は銅鍋が載置されていると判定された場合、制御部１６は、加熱コイル３２への高周波電力の供給を行わず（インバータ回路３１の通電制御を行わず）、使用者にその旨を報知する。例えば、右加熱口３上に磁性鍋が載置されていると判定された場合、制御部１６は、加熱コイル３２の消費電力が操作・表示部６で設定された設定火力（設定電力）となるよう、高周波電力を加熱コイル３２に供給する（インバータ回路３１の通電制御を行う）。

また、本実施の形態１の誘導加熱調理器１００では、誘導加熱調理器１００の総電力が所定値以上になることを防止する、いわゆる電力のデマンド制御が行われている。

図７は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の設定火力と電力の関係を示す特性図である。この図７では、加熱コイル３２の電力を実線で示し、全加熱コイル（加熱コイル２２，３２，４２）の総電力を破線で示している。
上述のように、右加熱口３上に磁性鍋が載置されていると判定された場合、制御部１６は、加熱コイル３２の消費電力が操作・表示部６で設定された設定火力（設定電力）となるよう、高周波電力を加熱コイル３２に供給する（インバータ回路３１の通電制御を行う）。このとき、制御部１６は、積分回路３８の出力信号（加熱コイル３２の消費電力）を基にフィードバック制御を行い、インバータ回路３１を駆動する。全加熱コイルの総電力値が所定値Ｗｏｕｔ以下の場合、制御部１６は、設定火力（設定電力）の上昇に応じて加熱コイル３２の消費電力が上昇するように、インバータ回路３１の通電制御を行う（図７（ａ））。

しかしながら、全加熱コイルの総電力値がＷｏｕｔに到達すると（例えば中央加熱口４で比較的大きい火力にて調理が実施されていたとき等）、設定火力（設定電力）が大きく設定された場合でも、制御部１６は、加熱コイル３２の消費電力が上昇しないようにインバータ回路３１の通電制御を行う（図７（ｂ））。なお、本実施の形態１では加熱コイル３２の消費電力を抑制してデマンド制御を行ったが、加熱コイル２２や加熱コイル４２の消費電力を抑制してデマンド制御を行ってもよい。

使用者により操作・表示部６を介して加熱停止の操作が行われると、制御部１６はインバータ回路３１の駆動を停止する。

このように構成された誘導加熱調理器１００においては、誘導加熱回路３０，４０が共通の整流回路１０に接続されている（整流回路が共通化されている）。また、インバータ回路３１，４１がパワーモジュール７０として構成されている。このため、回路規模を小型化及び簡素化することができる。

また、インバータ回路３１，４１の出力側に接続された電流検知回路３４，４４及び差動電圧検知回路３５，４５を用いて加熱コイル３２，４２の消費電力を検知している。このため、インバータ回路３１，４１をモジュール化した場合でも、加熱コイル３２，４２の消費電力を個別に算出することができる。また、算出された消費電力にはインバータ回路３１，４１で生じる損失値が含まれないので、加熱コイル３２，４２の消費電力を正確に算出することができる。したがって、制御部１６が、前記の正確な消費電力を基に、過熱コイル３２，４２の消費電力が操作・表示部６で設定された設定火力（設定電力）となるように、インバータ回路３１，４１のスイッチング素子を通電制御するので、加熱口３，４に載置された鍋に対し、きめ細やかな火力制御を行うことができる。

また、制御部１６は、加熱口３，４に載置された鍋の鍋種を判定し、鍋種に応じてインバータ回路３１，４１を通電制御している。このため、加熱口３，４に載置された鍋に対し、さらにきめ細やかな火力制御を行うことができる。

また、デマンド制御を行っているので、整流回路（整流回路１０及び加熱コイル２２に接続された整流回路（図示せず））の構成部品の定格値を必要以上に大きくすることなく、各加熱口の投入電力を大きくすることができる。

なお、本実施の形態１では加熱コイル３２，４２に接続される整流回路を共通化した構成としたが、より多くの加熱コイルにおいて整流回路を共通化してもよい。また、共通の整流回路１０に接続された加熱コイルの全てについて消費電力を算出したが、必要な加熱コイルの消費電力のみを算出する構成としてもよい。つまり、消費電力を算出したい加熱コイルの回路にのみ、電流検知回路、差動電圧検知回路、ピークホールド回路、乗算回路及び積分回路を設けてもよい。また、インバータ回路３１，４１をモジュール化した構成としたが、インバータ回路３１，４１を例えばモジュール化されていないディスクリート部品で構成してもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では１つの加熱コイルで１つの加熱口を形成したが、２以上の加熱コイルによって１つの加熱口を形成してもよい。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図８は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の上面図である。本実施の形態２に係る誘導加熱調理器１００では、右加熱口３に、トッププレート１の下方に２つに分割された加熱コイルが配置されている。より詳しくは、大径の外側加熱コイル３２ａと小径の内側加熱コイル３２ｂがある距離をもって同心円状に配置されて、１つの加熱口３を形成している。また、右加熱口３には、トッププレート１の下方で外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂの略中心部に、温度センサ５１が設けられている（後述の図１０及び図１１）。この温度センサ５１は、トッププレート１を介して加熱口３上に載置された鍋の温度を検知するものであり、例えば温度により抵抗値が変化するサーミスタ等の接触式の温度センサである。

図９は、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の右加熱口の回路構成図である。右加熱口３の回路は、整流回路１０、誘導加熱回路３０ａ，３０ｂ、及び制御部１６等から構成されている。

誘導加熱回路３０ａは、インバータ回路３１ａ、外側加熱コイル３２ａ、及び共振コンデンサ３３ａで構成されている。また、誘導加熱回路３０ｂは、インバータ回路３１ｂ、内側加熱コイル３２ｂ、及び共振コンデンサ３３ｂで構成されている。インバータ回路３１ａ，３１ｂはそれぞれ制御部１６に接続されている。制御部１６は、外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂの合計消費電力が操作・表示部６で設定された設定火力（設定電力）となるように、インバータ回路３１のそれぞれを通電制御する。

また、誘導加熱回路３０ａには、電流検知回路３４ａ、差動電圧検知回路３５ａ、ピークホールド回路３６ａ、乗算回路３７ａ、及び積分回路３８ａが設けられている。誘導加熱回路３０ｂには、電流検知回路３４ｂ、差動電圧検知回路３５ｂ、ピークホールド回路３６ｂ、乗算回路３７ｂ、及び積分回路３８ｂが設けられている。実施の形態１と同様に、電流検知回路３４ａ，３４ｂ及び差動電圧検知回路３５ａ，３５ｂを用いて外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂのそれぞれの消費電力を検知している。

（動作説明）
つづいて、本実施の形態２に係る誘導加熱調理器１００の動作について説明する。なお、以下では、外側加熱コイル３２ａと同程度の直径に形成された鍋を大径鍋５２と称する。また、内側加熱コイル３２ｂと同程度の直径に形成された鍋を小径鍋５３と称する。

図１０及び図１１は、本発明の実施の形態２に係る右加熱口の縦断面模式図であり、図１０が右加熱口上に大径鍋が載置された状態の縦断面模式図、図１１が右加熱口上に小径鍋が載置された状態の縦断面模式図を示す。
まず、使用者は、トッププレート１上の右加熱口３上に鍋を載置し、操作・表示部６を操作して調理を開始する。調理が開始されると、制御部１６は、インバータ回路３１ａ，３１ｂを特定の鍋種判定用の駆動信号で制御する。そして、制御部１６は、外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂのそれぞれで、右加熱口３上に載置された鍋種の判定を行う。

図１０のように右加熱口３上に大径鍋５２が載置された場合、制御部１６は、外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂの双方の上方に鍋が載置されていると判定する。図１１のように右加熱口３上に小径鍋５３が載置された場合、制御部１６は、内側加熱コイル３２ｂの上方には鍋が載置され、外側加熱コイル３２ａの上方には鍋は載置されていない（無負荷）と判定する。また、大径鍋と小径鍋との間の大きさの鍋（以下、中径鍋という）が右加熱口３上に載置された場合、外側加熱コイル３２ａは一部しか鍋底と対向しない。このため、制御部１６によって外側加熱コイル３２ａの上方に鍋が載置されていると判定されるが、外側加熱コイル３２ａに流れる電流は内側加熱コイルに流れる電流よりも小さくなる。

図１２は、本発明の実施の形態２に係る右加熱口における鍋種と加熱コイルの通電状態との関係を示す特性図である。大径鍋５２が右加熱口３上に載置された場合、制御部１６は、インバータ回路３１ａ，３１ｂの双方を通電制御し、外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂの双方を用いて大径鍋５２の加熱を行う。一方、小径鍋５３が右加熱口３上に載置された場合、制御部１６は、インバータ回路３１ａのみを通電制御し、内側加熱コイル３２ｂのみを用いて小径鍋５３の加熱を行う。

なお、小径鍋５３が右加熱口３上に載置された場合であっても、設定火力（設定電力）が大きいときには、インバータ回路３１ａ，３１ｂの双方を通電制御してもよい。また、中径鍋が右加熱口３上に載置された場合も、インバータ回路３１ａ，３１ｂの双方を通電制御してもよい。このとき、インバータ回路３１ａの外側加熱コイル３２ａへの通電量（高周波電力の周波数）をインバータ回路３１ｂの通電量（高周波電力の周波数）よりも小さくするとよい。これにより、漏洩磁束を低減することができる。

使用者により操作・表示部６を介して加熱停止の操作が行われると、制御部１６はインバータ回路３１ａ，３１ｂの駆動を停止する。

このように構成された誘導加熱調理器１００においては、大径の外側加熱コイル３２ａと小径の内側加熱コイル３２ｂを同心円状に配置して加熱口３を形成し、外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂのそれぞれへの通電量を個別に制御している。このため、鍋径に応じて効率良く外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂ（インバータ回路３１ａ，３１ｂ）を通電制御できる。また、加熱口３上に小径鍋や中径鍋（直径が一定値以下の鍋）が載置された場合でも、漏洩磁束を低減することができる。

なお、本実施の形態２では２つの加熱コイル（外側加熱コイル３２ａ及び内側加熱コイル３２ｂ）を同心円状に配置して加熱口３を形成したが、３以上の加熱コイルを同心円状に配置して加熱口３を形成してもよい。

実施の形態３．
整流回路１０に入力される入力電流から整流回路１０への入力電力を算出し、この入力電力を用いて本発明を実施してもよい。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図１３は、本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の右加熱口及び中央加熱口の回路構成図である。本実施の形態３に係る誘導加熱調理器１００の基本的構成は実施の形態１に示す誘導加熱調理器１００と同様である。本実施の形態３に係る誘導加熱調理器１００は、誘導加熱回路３０に差動電圧検知回路３５、乗算回路３７及び積分回路３８が設けられていない点が、実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００と異なる。また、商用電源１１から整流回路１０に入力される電流を検知する入力電流検知回路５４を整流回路１０に設けた点が、実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００と異なる。ここで、入力電流検知回路５４が、本発明の入力電流検知部に相当する。

制御部１６は、入力電流検知回路５４で検知した商用電源１１からの入力電流と商用電源１１からの入力電圧値とから整流回路１０への入力電力を算出している。なお、本実施の形態３では入力電圧に既定値を用いているが、入力電圧を検知する回路を整流回路１０に設けてもよい。

ここで、整流回路１０への入力電力と加熱コイル３２，４２での消費電力との関係について説明する。図１３に示す回路全体の入力電力の内訳は、下式となる。
入力電力≒加熱コイル３２消費電力＋加熱コイル４２消費電力＋回路内各部損失…（１）
そのため、加熱コイル３２での消費電力は、近似的に下式となる。
（Ａ）インバータ回路４１が停止している（通電制御されていない）場合
加熱コイル３２消費電力≒入力電力…（２）
（Ｂ）インバータ回路４１が駆動している（通電制御されている）場合
加熱コイル３２消費電力≒入力電力−加熱コイル４２消費電力…（３）

制御部１６は、インバータ回路４１の駆動状態を加味し、上述の式（２）又は（３）を用いて加熱コイル３２での消費電力を算出する。そして、この加熱コイル３２での消費電力を用いて、実施の形態１と同様に鍋判定制御及び火力制御を行う。

このように構成された誘導加熱調理器１００においては、誘導加熱回路３０に差動電圧検知回路３５、乗算回路３７及び積分回路３８を設けずに、加熱コイル３２での消費電力を算出することができる。したがって、回路を構成する部品コストの上昇を抑制することができる。

実施の形態１に係る誘導加熱調理器の上面図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の右加熱口及び中央加熱口の回路構成図である。 実施の形態１に係るインバータ回路の構成図である。 実施の形態１に係る差動電圧検知回路、電流検知回路、乗算回路及び積分回路の動作波形図である。 実施の形態１に係る積分回路及びピークホールド回路の出力値の性質を示す特性図であり、（ａ）は積分回路の出力値と加熱コイルの電力との関係を示す特性図、（ｂ）はピークホールド回路の出力値と加熱コイルに流れる電流との関係を示す特性図である。 実施の形態１に係る鍋材質判定テーブルである。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の設定電力と電力の関係を示す特性図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器の上面図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器の右加熱口の回路構成図である。 実施の形態２に係る大径鍋が載置された状態の右加熱口の縦断面模式図である。 実施の形態２に係る小径鍋が載置された状態の右加熱口の縦断面模式図である。 実施の形態２に係る右加熱口における鍋種と加熱コイルの通電状態との関係を示す特性図である。 実施の形態３に係る誘導加熱調理器の右加熱口及び中央加熱口の回路構成図である。

符号の説明

１ トッププレート、２ 左加熱口、３ 右加熱口、４ 中央加熱口、６ 操作・表示部、６ａ スイッチ、６ｂ 表示デバイス、１０ 整流回路、１１ 商用電源、１２ 雑音防止用コンデンサ、１３ ダイオードブリッジ、１４ チョークコイル、１５ 平滑コンデンサ、１６ 制御部、２２ 加熱コイル、３０（３０ａ，３０ｂ） 誘導加熱回路、３１（３１ａ，３１ｂ） インバータ回路、３２ 加熱コイル、３２ａ 外側加熱コイル、３２ｂ 内側加熱コイル、３３（３３ａ，３３ｂ） 共振コンデンサ、３４（３４ａ，３４ｂ） 電流検知回路、３５（３５ａ，３５ｂ） 差動電圧検知回路、３６（３６ａ，３６ｂ） ピークホールド回路、３７（３７ａ，３７ｂ） 乗算回路、３８（３８ａ，３８ｂ） 積分回路、４０ 誘導加熱回路、４１ インバータ回路、４２ 加熱コイル、４３ 共振コンデンサ、４４ 電流検知回路、４５ 差動電圧検知回路、４６ ピークホールド回路、４７ 乗算回路、４８ 積分回路、５１ 温度センサ、５２ 大径鍋、５３ 小径鍋、５４ 入力電流検知回路、７０ パワーモジュール、７０ａ 高電位側直流配線、７０ｂ 低電位側直流配線、７１〜７６ スイッチング素子、７７〜７９ アーム、１００ 誘導加熱調理器。

Claims (8)

1. 入力された交流電圧を直流電圧に変換する直流電源部と、
   前記直流電源部に並列に接続され、前記直流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに供給する複数の高周波電源部と、
   前記高周波電源部に接続された加熱コイルと、
   前記高周波電源部を通電制御する制御部と、
   前記高周波電源部と前記加熱コイルとの間に接続され、前記加熱コイルに流れる電流を検知する電流検知部と、
   前記高周波電源部の出力側に接続され、前記加熱コイルの差動電圧を検知する差動電圧検知部と、
   前記加熱コイルを検知対象とした前記電流検知部及び前記差動電圧検知部の各検知結果に基づいて、該加熱コイルの消費電力を算出する消費電力検知部と、
   を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記制御部は、
   前記加熱コイルを検知対象とした前記電流検知部及び前記消費電力検知部の検知結果に基づいて、該加熱コイルの上方に載置された鍋の種類を判別し、
   該判別の結果に応じて、該加熱コイルの接続された前記高周波電源部を通電制御することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記高周波電源部は、スイッチング素子が直列に接続されたスイッチング素子直列回路を少なくとも１組以上備え、
   少なくとも２以上の前記高周波電源部の前記スイッチング素子直列回路は、
   高電位側直流配線と低電位側直流配線との間に並列に接続され、
   １つのモジュールとして構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 少なくとも２以上の前記加熱コイルが、
   同心円状に配置され、１つの加熱口を形成していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記加熱口の上方に載置された鍋の直径が一定値以下の場合、
   前記制御部は、
   直径が大きい側の前記加熱コイルが接続されている前記高周波電源部の該加熱コイルへの通電量を、
   直径が小さい側の前記加熱コイルが接続されている前記高周波電源部の該加熱コイルへの通電量よりも小さくなるように制御することを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記直流電源部に入力される入力電流を検知する入力電流検知部を備え、
   前記制御部は、
   該入力電流検知部の検知結果に基づいて前記直流電源回路への入力電力を算出し、
   該入力電力の算出値に基づいて、前記高周波電源部を制御することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記加熱コイルのうち少なくとも１つには、
   前記差動電圧検知部及び前記消費電力検知部を備えていないことを特徴とする請求項６に記載の誘導加熱調理器。
8. 前記制御部は、
   複数の前記加熱コイルの消費電力の総量が、あらかじめ定めた所定値を超過しないように、それぞれの前記高周波電源部を通電制御することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の誘導加熱調理器。

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