JP2010257841A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱量の抑制効果が少ないインバーター回路の出力の抑制を回避することができ、インバーター回路の温度上昇を抑制するとともに、使用者の使い勝手を向上させることができる誘導加熱調理器を得る。
【解決手段】複数のインバーター回路と、複数のインバーター回路の温度を検出する温度センサー３７と、各インバーター回路に流れる電流をそれぞれ検出する出力電流検出回路３４、３５と、インバーター回路に流れる電流の上限としての出力電流制限値を、各インバーター回路ごとにそれぞれ設定する過電流保護手段４０と、インバーター回路に流れる電流が出力電流制限値を超えないように、各インバーター回路の駆動を制御する制御部３９とを備え、過電流保護手段４０は、温度センサー３７により検出された温度が所定の温度を超えたとき、各インバーター回路の出力電流制限値のうち少なくとも１つを低下させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、誘導加熱調理器に関するものである。

近年、システムキッチン等に組み込まれる２口以上の加熱口を有する誘導加熱調理器の普及が進んでいる。このような誘導加熱調理器は、加熱口ごとに整流回路やインバーター回路等の大きな電流を変換する電力変換回路が必要であるため、誘導加熱調理器全体の回路構成が大きくなり、回路基板を収納する大きな空間を必要とする。一方、デザイン性向上を図るためには、機器の小型化、薄型化が求められている。

従来の誘導加熱調理器においては、例えば「スイッチング素子温度を検出するスイッチング素子温度検知回路と、加熱コイル電流をスイッチング素子温度に対応したＮ段階の制限値に制限する加熱コイル電流制限回路と、前記加熱コイル電流制限回路による制限の範囲で前記交流電源からの入力電流が所定値になるように前記スイッチング素子のオン，オフを制御する制御部とを備えた」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、例えば「複数のインバータを構成する正負のスイッチング素子が発する熱を放熱する１つの放熱部材」を備え、「放熱板３上に設置された温度センサー１７により放熱板３の放熱容量を越えないように２つのインバータ１５および１６の駆動を制御している。」ものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平４−２７７４８８号公報（請求項３） 特開２００８−１５３２４４号公報（段落番号［０００６］、［００１５］）

近年の誘導加熱調理器では一層の機器の小型化、薄型化が求められているために放熱能力が制限され、１つの放熱部材に熱結合されたスイッチング素子の発熱量の総和が、放熱部材の放熱量を超える場合がしばしば生じる。このスイッチング素子の発熱量を抑制するためにインバーター回路の出力を抑制する必要が生じる。

しかし、複数のインバーター回路のうち、加熱出力を抑制してもスイッチング素子の発熱量があまり減少しないインバーター回路の加熱出力を弱くしてしまう場合がある。
このような、加熱出力を抑制する必要の無いインバーター回路の出力を弱くしても、発熱量の抑制効果は小さく、また、加熱出力が抑制されるために使用者の使い勝手が悪くなる、という問題点があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、発熱量の抑制効果が少ないインバーター回路の出力の抑制を回避することができ、インバーター回路の温度上昇を抑制するとともに、使用者の使い勝手を向上させることができる誘導加熱調理器を得ることを目的とする。

この発明に係る誘導加熱調理器は、
複数のインバーター回路と、
前記複数のインバーター回路の温度を検出する回路温度検出手段と、
前記各インバーター回路に流れる電流をそれぞれ検出する出力電流検出手段と、
前記インバーター回路に流れる電流の上限としての出力電流制限値を、各インバーター回路ごとにそれぞれ設定する過電流保護手段と、
前記インバーター回路に流れる電流が前記出力電流制限値を超えないように、前記各インバーター回路の駆動を制御する制御手段と
を備え、
前記過電流保護手段は、
前記回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、
前記各インバーター回路の前記出力電流制限値のうち少なくとも１つを低下させるものである。

この発明は、インバーター回路に流れる電流が出力電流制限値を超えないように各インバーター回路の駆動を制御し、回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、各インバーター回路の出力電流制限値のうち少なくとも１つを低下させる。
このため、発熱量の抑制効果が少ないインバーター回路の出力の抑制を回避することができ、インバーター回路の温度上昇を抑制するとともに、使用者の使い勝手を向上させることができる。

実施の形態１に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の駆動信号例を示す図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の出力電流制限値の例を示す図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の各種材質の鍋に対する出力電流と入力電力の関係の例を示す図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御処理動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の出力電流制限比率を調整する処理を説明する図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の他の出力電流制限値の例を示す図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の駆動信号例を示す図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の出力電流制限値の例を示す図である。 誘導加熱調理器のインバーター回路のスイッチング素子として用いるＩＰＭの例を示す図である。

実施の形態１．
＜構成＞
図１は実施の形態１に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。
図１に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、第一の直流電源回路２、第一のインバーター回路３、第二の直流電源回路４、第二のインバーター回路５、負荷回路６、負荷回路７、及び放熱部材３６を備える。

なお、第一のインバーター回路３、第二のインバーター回路５は、本発明における「インバーター回路」に相当する。
なお、以下、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５を区別しないときは、単に「インバーター回路」とも称する。

第一の直流電源回路２は、整流ダイオードブリッジ１４、チョークコイル１６、及び平滑コンデンサー１８を備える。
第一の直流電源回路２は、商用交流電源１からの商用交流電力を、直流電力に変換する。

第二の直流電源回路４は、整流ダイオードブリッジ１５、チョークコイル１７、及び平滑コンデンサー１９を備える。
第二の直流電源回路４は、商用交流電源１からの商用交流電力を、直流電力に変換する。

第一のインバーター回路３は、第一の直流電源回路２の出力である直流電力を高周波電力に変換する。
第一のインバーター回路３は、上スイッチング素子２４、下スイッチング素子２５、上ダイオード２８、下ダイオード２９、駆動回路３２を備える。
上スイッチング素子２４及び下スイッチング素子２５は、直流電源となる第一の直流電源回路２の出力の母線間に、直列に接続される。
上ダイオード２８は、上スイッチング素子２４と逆並列に接続される。
下ダイオード２９は、下スイッチング素子２５と逆並列に接続される。
駆動回路３２は、上スイッチング素子２４及び下スイッチング素子２５（以下「スイッチング素子」ともいう）を駆動する。

第二のインバーター回路５は、第二の直流電源回路４の出力である直流電力を高周波電力に変換する。
第二のインバーター回路５は、上スイッチング素子２６、下スイッチング素子２７、上ダイオード３０、下ダイオード３１、駆動回路３３を備える。
上スイッチング素子２６及び下スイッチング素子２７は、直流電源となる第二の直流電源回路４の出力の母線間に、直列に接続される。
上ダイオード３０は、上スイッチング素子２６と逆並列に接続される。
下ダイオード３１は、下スイッチング素子２７と逆並列に接続される。
駆動回路３３は、上スイッチング素子２６及び下スイッチング素子２７（以下「スイッチング素子」ともいう）を駆動する。

負荷回路６は、第一のインバーター回路３の出力に接続される。
負荷回路６は、加熱コイル８、共振コンデンサー１０、及びダイオード１２を備える。
加熱コイル８は、渦巻状に巻かれた誘導加熱コイルにより構成される。加熱コイル８は、高周波電流が供給されることにより、当該誘導加熱調理器に載置された鍋などの被加熱容器を誘導加熱するものである。
共振コンデンサー１０は、加熱コイル８に直列に接続される。加熱コイル８及び共振コンデンサー１０により共振回路を形成する。
ダイオード１２は、共振コンデンサー１０と並列に接続される。

負荷回路７は、第二のインバーター回路５の出力に接続される。
負荷回路７は、加熱コイル９、共振コンデンサー１１、及びダイオード１３を備える。
加熱コイル９は、渦巻状に巻かれた誘導加熱コイルにより構成される。加熱コイル９は、高周波電流が供給されることにより、当該誘導加熱調理器に載置された鍋などの被加熱容器を誘導加熱するものである。
共振コンデンサー１１は、加熱コイル８に直列に接続される。加熱コイル９及び共振コンデンサー１１により共振回路を形成する。
ダイオード１３は、共振コンデンサー１１と並列に接続される。

放熱部材３６は、例えば、中空又はフィンの構造を有している。
放熱部材３６は、第一のインバーター回路３の上スイッチング素子２４及び下スイッチング素子２５、並びに、第二のインバーター回路５の上スイッチング素子２６及び下スイッチング素子２７（以下「各スイッチング素子」ともいう）と、それぞれ熱結合されたものである。
即ち、放熱部材３６は、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５に対して共通化され、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５を構成する各スイッチング素子が発する熱を放熱するものである。

なお、上スイッチング素子２４、下スイッチング素子２５、上スイッチング素子２６、下スイッチング素子２７は、本発明における「スイッチング素子」に相当する。

さらに、本実施の形態における誘導加熱調理器は、入力電流検出回路２０、入力電流検出回路２１、入力電圧検出回路２２、入力電圧検出回路２３、出力電流検出回路３４、出力電流検出回路３５、温度センサー３７、操作入力部３８、及び制御部３９を備える。

なお、出力電流検出回路３４、出力電流検出回路３５は、本発明における「出力電流検出手段」に相当する。
なお、温度センサー３７は、本発明における「回路温度検出手段」に相当する。
なお、制御部３９は、本発明における「制御手段」に相当する。

入力電流検出回路２０は、第一のインバーター回路３へ供給される電流（以下「入力電流」という）を検出する。
入力電圧検出回路２２は、第一のインバーター回路３へ供給される電圧（以下「入力電圧」という）を検出する。
出力電流検出回路３４は、第一のインバーター回路３に流れる電流として、第一のインバーター回路３から負荷回路６に流れた電流（以下「出力電流」という）を検出する。

入力電流検出回路２１は、第二のインバーター回路５へ供給される電流（以下「入力電流」という）を検出する。
入力電圧検出回路２３は、第二のインバーター回路５へ供給される電圧（以下「入力電圧」という）を検出する。
出力電流検出回路３５は、第二のインバーター回路５に流れる電流として、第二のインバーター回路５から負荷回路７に流れた電流（以下「出力電流」という）を検出する。

温度センサー３７は、放熱部材３６の温度を検出する。
上述したように、放熱部材３６は、各スイッチング素子と熱結合している。このため、温度センサー３７は、放熱部材３６の温度を検出することで、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の温度を検出する。

温度センサー３７は、例えばサーミスタなどにより構成され、放熱部材３６の側面に当接して当該放熱部材３６の温度を検出する。なお、温度センサー３７の構成は、これに限らず、放熱部材３６の温度を検出できるものであればよい。例えば、赤外線センサーを用いて、放熱部材３６から放射される赤外線を検知することにより、当該放熱部材３６の温度を非接触で検出するものでもよい。

なお、温度センサー３７は、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の温度を検出するものであればよい。例えば、インバーター回路ごと又はスイッチング素子ごとに温度センサーを設けて、各温度センサーにより検出された温度から発熱量の総和を求めるようにしてもよい。

操作入力部３８は、使用者等の操作により、誘導加熱調理器の動作の設定を制御部３９に入力させる。

制御部３９は、誘導加熱調理器の動作全体を制御する。
制御部３９は、入力電流検出回路２０、入力電流検出回路２１、入力電圧検出回路２２、入力電圧検出回路２３、出力電流検出回路３４、出力電流検出回路３５、及び温度センサー３７からの検出値が入力される。
制御部３９は、駆動回路３２、駆動回路３３を制御する。

制御部３９は、入力電流検出回路２０により検出された入力電流値と、入力電圧検出回路２２により検出された入力電圧値とから、負荷回路６へ供給される電力（以下「入力電力」という）を算出する。
制御部３９は、入力電流検出回路２１により検出された入力電流値と、入力電圧検出回路２３により検出された入力電圧値とから、負荷回路７へ供給される電力（以下「入力電力」という）を算出する。
制御部３９は、算出した入力電力値が、操作入力部３８で設定された火力に相当する電力値になるように、駆動回路３２及び３３をそれぞれ制御して、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５（以下「各インバーター回路」ともいう）の加熱出力を調整する。

制御部３９は、過電流保護手段４０を備える。
過電流保護手段４０は、第一のインバーター回路３に流れる電流の上限としての出力電流制限値（Ｉｐ１×α）を設定し、第二のインバーター回路５に流れる電流の上限としての出力電流制限値（Ｉｐ２×α）を設定する。
ここで、Ｉｐ１及びＩｐ２は、出力電流上限値である。αは出力電流制限比率である。詳細は後述する。

制御部３９は、出力電流検出回路３４により検出された出力電流が、出力電流制限値（Ｉｐ１×α）を超えないように、第一のインバーター回路３の駆動回路３２を制御する。
制御部３９は、出力電流検出回路３５により検出された出力電流が、出力電流制限値（Ｉｐ２×α）を超えないように、第二のインバーター回路５の駆動回路３３を制御する。
詳細は後述する。

過電流保護手段４０は、後述する動作により、温度センサー３７により検出された温度が所定の保護温度を超えたとき、第一のインバーター回路３の出力電流制限値（Ｉｐ１×α）及び第二のインバーター回路５の出力電流制限値（Ｉｐ２×α）を低下させる。
これにより、各スイッチング素子で生じるエネルギー損失を抑制し、各スイッチング素子の温度が過大に上昇してスイッチング素子が破壊するのを抑制することが可能となる。動作の詳細は後述する。

なお、制御部３９、過電流保護手段４０は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵなどの演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。

図２は実施の形態１に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の駆動信号例を示す図である。
図２（ａ）は、高出力時の駆動信号の例を示している。図２（ｂ）は、低出力時の駆動信号の例を示している。
図２に示すように、本実施の形態における各インバーター回路の加熱出力の調整は、駆動周波数一定で各スイッチング素子の導通比を調整して行うデューティ制御で行うものとする。

図３は実施の形態１に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の出力電流制限値の例を示す図である。
各インバーター回路の各スイッチング素子においては、導通時やスイッチング時に流れる電流が大きいほどスイッチング素子の損失、即ち発熱量が大きくなる。このため、各スイッチング素子に流す電流に制限を設けることで、各スイッチング素子の発熱量を抑制することが可能となる。
図３において、Ｉｐは、スイッチング素子の損失が過大にならない電流の上限値である。以下、Ｉｐを出力電流上限値と称する。
Ｉｐ×１．０は、スイッチング素子の温度上昇による出力電流制限値の抑制が生じていない状態（通常時）における出力電流制限値を示している。
スイッチング素子の温度が上昇した場合には発熱量を抑制するために出力電流制限値を、Ｉｐ×０．９、Ｉｐ×０．８、Ｉｐ×０．７と順次その値を引き下げる。
以下、Ｉｐ×αを出力電流制限値、αを出力電流制限比率と称する。

各インバーター回路の加熱出力については、加熱コイル８、９に流れる出力電流（各スイッチング素子に流れる電流でもある。）が、大きくなるほど大きくなる。
また、同じ大きさの出力電流であっても、加熱コイル８、９により誘導加熱される被加熱容器（以下「鍋」という）の材質等により、加熱出力（インバーター回路への入力電力）は大きく異なる。

図４は実施の形態１に係る誘導加熱調理器の各種材質の鍋に対する出力電流と入力電力の関係の例を示す図である。
図４に示す例のように、抵抗値の小さい非磁性ＳＵＳの鍋に対して、抵抗値の大きい磁性ＳＵＳの鍋では小さい出力電流で大きな入力電力を得ることができる。
従って、図４に示した例では、磁性ＳＵＳの鍋を誘導加熱するインバーター回路の出力電流制限値を、Ｉｐ×０．９、Ｉｐ×０．８、Ｉｐ×０．７と引き下げても入力電力が制限されない。
これに対し、非磁性ＳＵＳの鍋を誘導加熱するインバーター回路の出力電流制限値を、Ｉｐ×０．９、Ｉｐ×０．８、Ｉｐ×０．７と引き下げると、入力電流がそれぞれ約７０％、約５０％、約４０％に制限される場合がある。

なお、以下の説明において、第一のインバーター回路３の出力電流上限値を「Ｉｐ１」と称する。また、第二のインバーター回路５の出力電流上限値を「Ｉｐ２」と称する。
なお、出力電流上限値Ｉｐ１及びＩｐ２は、それぞれのインバーター回路においてスイッチング素子の損失が過大にならないレベルに設定する。

なお、本実施の形態においては、出力電流制限比率αは、下限値を「０．７」、上限値を「１．０」として、０．７〜１．０の値をとるものとする。

＜動作＞
次に、本実施の形態における誘導加熱調理器の加熱制御処理の動作を説明する。

図５は実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御処理動作を説明するフローチャートである。
以下、図５の各ステップに基づいて説明する。
なお、初期状態においては、第一のインバーター回路３、及び第二のインバーター回路５が共に駆動状態（加熱を行っている動作状態）とする。
なお、初期状態においては、出力電流制限比率αは「１．０」とする。

（ステップ１）
まず、制御部３９は、入力電流検出回路２０及び２１、入力電圧検出回路２２及び２３、出力電流検出回路３４及び３５により、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の入力電流、入力電圧、及び出力電流を検出する。

（ステップ２）
制御部３９は、第一のインバーター回路３の出力電流値（Ｉｏ１）と、過電流保護手段４０に設定された第一のインバーター回路３の出力電流制限値（Ｉｐ１×α）とを比較する。
第一のインバーター回路３の出力電流（Ｉｏ１）が、出力電流制限値（Ｉｐ１×α）より大きい場合、ステップ５へ進む。

（ステップ３）
一方、第一のインバーター回路３の出力電流（Ｉｏ１）が、出力電流制限値（Ｉｐ１×α）以下の場合、制御部３９は、上記ステップ１で検出した第一のインバーター回路３の入力電流値及び入力電圧値から入力電力値（Ｐｏ１）を算出し、操作入力部３８で設定されている負荷回路６に対する設定火力の電力値と比較する。
算出した入力電力値（Ｐｏ１）と、設定火力の電力値とが等しい場合、ステップ６へ進む。

（ステップ４）
算出した入力電力値（Ｐｏ１）が、設定火力の電力値より小さい場合、制御部３９は、第一のインバーター回路３の駆動回路３２を制御して、加熱出力を所定量増加させ、ステップ６へ進む。

（ステップ５）
一方、ステップ３で算出した入力電力値（Ｐｏ１）が、設定火力の電力値より大きい場合、又は上記ステップ２において、第一のインバーター回路３の出力電流（Ｉｏ１）が、出力電流制限値（Ｉｐ１×α）より大きいと判断された場合、制御部３９は、第一のインバーター回路３の駆動回路３２を制御して、加熱出力を所定量減少させ、ステップ６へ進む。

（ステップ６）
次に、制御部３９は、第二のインバーター回路５の出力電流値（Ｉｏ２）と、過電流保護手段４０に設定された第二のインバーター回路５の出力電流制限値（Ｉｐ２×α）とを比較する。
第二のインバーター回路５の出力電流（Ｉｏ２）が、出力電流制限値（Ｉｐ２×α）より大きい場合、ステップ９へ進む。

（ステップ７）
一方、第二のインバーター回路５の出力電流（Ｉｏ２）が、出力電流制限値（Ｉｐ２×α）以下の場合、制御部３９は、上記ステップ１で検出した第二のインバーター回路５の入力電流値及び入力電圧値から入力電力値（Ｐｏ２）を算出し、操作入力部３８で設定されている負荷回路７に対する設定火力の電力値と比較する。
算出した入力電力値（Ｐｏ１）と、設定火力の電力値とが等しい場合、ステップ１０へ進む。

（ステップ８）
算出した入力電力値（Ｐｏ２）が、設定火力の電力値より小さい場合、制御部３９は、第二のインバーター回路５の駆動回路３３を制御して、加熱出力を所定量増加させ、ステップ１０へ進む。

（ステップ９）
一方、ステップ７で算出した入力電力値（Ｐｏ２）が、設定火力の電力値より大きい場合、又は上記ステップ６において、第二のインバーター回路５の出力電流（Ｉｏ２）が、出力電流制限値（Ｉｐ２×α）より大きいと判断された場合、制御部３９は、第二のインバーター回路５の駆動回路３３を制御して、加熱出力を所定量減少させ、ステップ１０へ進む。

（ステップ１０）
次に、制御部３９は、温度センサー３７の検出値により出力電流制限値を調整する所定のタイミングか否かを判断する。
所定のタイミングではない場合、ステップ１に戻る。

この所定のタイミングは、放熱部材３６の熱容量などにより任意の時間間隔を設定する。これは、温度センサー３７の検出値の変動は、入出力電流や入力電圧と比較して遅いので、所定の時間間隔を置いてスイッチング素子等の温度を判断するためである。

（ステップ１１）
ステップ１０で、所定のタイミングであると判断した場合、制御部３９は、温度センサー３７により、各スイッチング素子と熱結合された放熱部材３６の温度（Ｔｃ）を検出する。

（ステップ１２）
次に、制御部３９は、温度センサー３７により検出した温度（Ｔｃ）と、所定の保護温度とを比較する。
この所定の保護温度は、例えば放熱部材３６の放熱量やスイッチング素子の熱破壊の温度などを下回る値に設定する。

（ステップ１３）
温度センサー３７により検出した温度（Ｔｃ）が、所定の保護温度以下の場合、出力電流制限比率αが上限値（例えば、１．０）であるか否かを判断する。
出力電流制限比率αが上限値である場合、ステップ１へ戻る。

（ステップ１４）
一方、出力電流制限比率αが上限値でない場合、過電流保護手段４０は、出力電流制限比率αを増加させた後、ステップ１へ戻る。詳細は後述する。

（ステップ１５）
上記ステップ１２において、温度センサー３７により検出した温度（Ｔｃ）が、所定の保護温度より大きい場合、出力電流制限比率αが下限値（例えば、０．７）であるか否かを判断する。
出力電流制限比率αが下限値である場合、ステップ１７へ進む。

（ステップ１６）
一方、出力電流制限比率αが下限値でない場合、過電流保護手段４０は、出力電流制限比率αを減少させた後、ステップ１へ戻る。詳細は後述する。

このように、過電流保護手段４０は、温度センサー３７により検出された温度が所定の温度を超えたとき、出力電流制限比率αを減少させることにより、各インバーター回路の出力電流制限値（Ｉｐ×α）を各々略同等比率で低下させる。

（ステップ１７）
上記ステップ１５において、出力電流制限比率αが下限値であると判断した場合、制御部３９は、回路異常と判断して、各インバーター回路の駆動を停止させる。

次に、上記ステップ１４及びステップ１６の処理の詳細を説明する。

図６は実施の形態１に係る誘導加熱調理器の出力電流制限比率を調整する処理を説明する図である。
まず、図６（ａ）により、ステップ１４の出力電流制限比率αを増加させる処理を説明する。

（ステップ１４−１）
まず、過電流保護手段４０は、出力電流制限比率αに所定の値を加算する。
ここでは、例えば「０．１」を加算する。
なお、これに限らず、出力電流制限比率αに所定の値（例えば「１．１」）を乗じる等してもよい。

（ステップ１４−２）
次に、過電流保護手段４０は、出力電流制限比率αが「１．０」より大きいか否かを判断する。
出力電流制限比率αが「１．０」より大きくない場合は、当該ステップ１４の処理を終了する。

（ステップ１４−３）
一方、出力電流制限比率αが「１．０」より大きい場合、過電流保護手段４０は、出力電流制限比率αの値として「１．０」を設定し、当該ステップ１４の処理を終了する。

次に、図６（ｂ）により、ステップ１６の出力電流制限比率αを減少させる処理を説明する。

（ステップ１６−１）
まず、過電流保護手段４０は、第一のインバーター回路３の出力電流Ｉｏ１とその出力電流上限値Ｉｐ１の比（Ｉｏ１／Ｉｐ１）と、第二のインバーター回路５の出力電流Ｉｏ２とその出力電流上限値Ｉｐ２の比（Ｉｏ２／Ｉｐ２）とを比較する。

（ステップ１６−２）
第一のインバーター回路３の出力電流Ｉｏ１とその出力電流上限値Ｉｐ１の比（Ｉｏ１／Ｉｐ１）が、第二のインバーター回路５の出力電流Ｉｏ２とその出力電流上限値Ｉｐ２の比（Ｉｏ２／Ｉｐ２）より小さい場合、過電流保護手段４０は次の処理を行う。
過電流保護手段４０は、第二のインバーター回路５の出力電流Ｉｏ２とその出力電流上限値Ｉｐ２の比（Ｉｏ２／Ｉｐ２）から所定の値（例えば「０．１」）を減算した値を、出力電流制限比率αとして設定し、当該ステップ１６の処理を終了する。
なお、これに限らず、Ｉｏ２／Ｉｐ２に所定の値（例えば「０．９」）を乗じる等してもよい。

（ステップ１６−３）
一方、第一のインバーター回路３の出力電流Ｉｏ１とその出力電流上限値Ｉｐ１の比（Ｉｏ１／Ｉｐ１）が、第二のインバーター回路５の出力電流Ｉｏ２とその出力電流上限値Ｉｐ２の比（Ｉｏ２／Ｉｐ２）以上の場合、過電流保護手段４０は次の処理を行う。
過電流保護手段４０は、第一のインバーター回路３の出力電流Ｉｏ１とその出力電流上限値Ｉｐ１の比（Ｉｏ１／Ｉｐ１）から所定の値（例えば「０．１」）を減算した値を、出力電流制限比率αとして設定し、当該ステップ１６の処理を終了する。
なお、これに限らず、Ｉｏ１／Ｉｐ１に所定の値（例えば「０．９」）を乗じる等してもよい。

これにより、出力電流制限値（Ｉｐ１×α、Ｉｐ２×α）を、現状の出力電流レベル（Ｉｏ１、Ｉｏ２）より引き下げて、少なくとも一方のインバーター回路において、出力を抑制し、スイッチング素子での損失を抑えることができる。

例えば、一方のインバーター回路の負荷である鍋が、図４における非磁性ＳＵＳの鍋であり、他方のインバーター回路の負荷が図４の磁性ＳＵＳの鍋である場合を考える。
この場合、温度センサー３７で保護温度以上の温度を検出して出力電流制限比率αを０．７〜０．９に低減させると、非磁性ＳＵＳの鍋を誘導加熱するインバーター回路の出力電流が抑制されて、スイッチング素子での損失を抑えることができる。
一方、磁性ＳＵＳの鍋を誘導加熱するインバーター回路の出力電流は、Ｉｐ１×０．７より小さい電流で駆動しているため、出力電流制限比率αを０．７〜０．９に低減させても、当該インバーター回路の加熱出力は維持される。
よって、このような、高加熱出力状態でもスイッチング素子における損失の少ない磁性ＳＵＳの鍋の加熱出力は維持され、不必要に加熱出力が弱くならない。

＜効果＞
以上のように本実施の形態においては、温度センサー３７により検出された温度が所定の温度を超えたとき、出力電流制限比率αを減少させて、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の出力電流制限値（Ｉｐ×α）を各々略同等比率で低下させる。
これにより、発熱量の抑制効果が少ないインバーター回路の出力の抑制を回避することができ、各インバーター回路の温度上昇を抑制するとともに、使用者の使い勝手を向上させることができる。

また、２つのインバーター回路のうち、出力電流とその出力電流上限値の比が大きい方の比を求め、出力電流制限比率αをこの比より小さい値に設定する。
これにより、動作中のインバーター回路のうち、エネルギー損失が少なく、その加熱出力を抑えてもスイッチング素子の発熱量抑制効果の小さいインバーター回路の出力は、極力抑制しないで維持できる。また、スイッチング素子のエネルギー損失が大きく、その出力を制限することによりスイッチング素子の発熱量抑制効果の大きいインバーター回路の出力は、抑制することができる。
よって、不要に加熱出力を抑制せず、かつ、インバーター回路の熱破壊を防止でき、使用者の使い勝手を向上することができる。

また、放熱部材３６は、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５に対して共通化され、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５を構成するスイッチング素子が発する熱を放熱する。
このため誘導加熱調理器全体の回路の冷却構造を小型化するとともに、スイッチング素子の温度を検出する温度センサー３７を共有させてコストを低減することができる。
また、放熱部材３６を複数のインバーター回路で共通化しているため、１つのインバーター回路のみ動作させている場合には、放熱部材３６の放熱容量を全て利用できる。

なお、本実施の形態においては、インバーター回路が２つの場合について説明した。本発明はこれに限るものではなく、２以上のインバーター回路を備えてもよい。
この場合、例えば、複数のインバーター回路の各出力電流制限値に対する当該インバーター回路に流れる電流の割合の最大値を求め、出力電流制限比率αをこの割合の最大値より小さい値に設定する。そして、各インバーター回路の出力電流上限値Ｉｐに、出力電流制限比率αを乗じて、各出力電流制限値（Ｉｐ×α）を低下させる。
このような構成及び動作によっても、上記効果と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態においては、各インバーター回路の出力電流上限値Ｉｐにそれぞれ出力電流制限比率αを乗じて、各インバーター回路の出力電流制限値（Ｉｐ×α）を各々略同等比率で低下させた。
本発明はこれに限るものではなく、複数のインバーター回路の各出力電流制限値（Ｉｐ×α）のうち、少なくとも１つを低下させるようにしてもよい。

例えば、複数のインバーター回路の各出力電流制限値のうち、出力電流制限値に対する当該インバーター回路に流れる電流の割合が最も大きい出力電流制限値を低下させるようにしてもよい。
例えば、出力電流制限比率αをインバーター回路ごとに設定し、Ｉｏ／Ｉｐが最も大きいインバーター回路に対する出力電流制限比率αのみを低下させてもよい。
これにより、動作中のインバーター回路のうち、加熱出力を抑えてもスイッチング素子の発熱量抑制効果の小さいインバーター回路の出力は、制限されることがない。一方、スイッチング素子の発熱量抑制効果の大きいインバーター回路の出力は、抑制することができる。

なお、本実施の形態１では、第一のインバーター回路３の出力電流上限値Ｉｐ１と、第二のインバーター回路５の出力電流上限値Ｉｐ２とを同じ電流レベル（Ｉｐ＝Ｉｐ１＝Ｉｐ２）とした。本発明はこれに限らず、使用する加熱コイルやスイッチング素子、負荷回路やインバーター回路の駆動周波数、その他の動作条件の違い等により、異なる電流レベルに設定してもよい。図７に出力電流上限値Ｉｐ１と出力電流上限値Ｉｐ２とが異なる電流レベルの場合の一例を示す。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、各インバーター回路の駆動周波数が一定でＤｕｔｙ制御により加熱出力の制御を行い、出力電流上限値が加熱出力レベルにかかわらず一定の例を示した。
本実施の形態２では、各インバーター回路の駆動周波数により加熱出力の制御を行い、出力電流上限値を、インバーター回路の駆動周波数に応じて変動させる形態について説明する。

＜構成＞
図８は実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。
図８に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、上記実施の形態１の構成に代えて、負荷回路６のダイオード１２、及び負荷回路７のダイオード１３を設けない構成である。
なお、その他の構成は上記実施の形態１の構成（図１）と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

図９は実施の形態２に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の駆動信号例を示す図である。
図９（ａ）は、高出力時の駆動信号の例を示している。図９（ｂ）は、低出力時の駆動信号の例を示している。
図９に示すように、本実施の形態における各インバーター回路の加熱出力の調整は、スイッチングの導通比が一定で、各スイッチング素子の駆動周波数を変更する周波数制御により行う。

図１０は実施の形態２に係る誘導加熱調理器のインバーター回路の出力電流制限値の例を示す図である。
各インバーター回路の各スイッチング素子の損失（発熱量）は、導通時やスイッチング時に流れる電流が大きいほど大きくなる。また、単位時間当たりのスイッチング回数が多い高周波駆動ほどスイッチング損失が大きくなる。
このため、各スイッチング素子の駆動周波数が高くなるほど、出力電流上限値Ｉｐを低下させることで、各スイッチング素子の発熱量を抑制することが可能となる。

また、同じ大きさの鍋に対して同じ周波数でインバーター回路を駆動して加熱する場合であっても加熱する鍋の材質等によりインバーター回路に流れる電流は大きく異なる。
このため、各スイッチング素子に流す電流に制限を設けることで、各スイッチング素子の発熱量を抑制することが可能となる。

図１０において、Ｉｐ×１．０、Ｉｐ×０．９、Ｉｐ×０．８、Ｉｐ×０．７は、温度センサー３７で検出された温度が高くなったことにより、出力電流制限比率αを１．０、０．９、０．８、０．７と制限した場合の出力電流制限値を示すラインである。

本実施の形態における過電流保護手段４０は、図１０に示すように、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の駆動周波数に応じて、各出力電流上限値（Ｉｐ）を変化させる。
そして、温度センサー３７により検出された温度が所定の温度を超えたとき、上記実施の形態１の動作と同様に、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の出力電流上限値（Ｉｐ）に、出力電流制限比率αを乗じて、出力電流制限値（Ｉｐ×α）を低下させる。

本実施の形態においても実施の形態１の図４と同様に、抵抗値の大きい磁性ＳＵＳのような材質の鍋では、抵抗値の小さい非磁性ＳＵＳのような材質の鍋より小さい出力電流（加熱コイル電流、スイッチング素子電流）で大きい加熱出力（入力電力）を得ることができる。
このため、出力電流を抑制してスイッチング素子で生じる損失を低減しても、磁性ＳＵＳのような高抵抗材質の鍋の出力は抑制されにくく、高火力を維持できるので使い勝手のよい誘導加熱調理器を得ることができる。

以上のように本実施の形態においては、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の駆動周波数に応じて、各出力電流上限値（Ｉｐ）を変化させる。
このため、上記実施の形態１の効果と同様に、インバーター回路を周波数制御により駆動した場合において、発熱量の抑制効果が少ないインバーター回路の出力の抑制を回避することができ、各インバーター回路の温度上昇を抑制するとともに、使用者の使い勝手を向上させることができる。

なお、上記実施の形態１及び２の構成に代えて、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５は、当該第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５を構成する複数のスイッチング素子が共通のパッケージに封入されたパワーモジュールを有するようにしてもよい。

例えば、図１１に示すように、複数のインバーター回路を構成するスイッチング素子として、１つのパッケージに封入されたＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ）を使用する。
そして、温度センサー３７は、ＩＰＭのパッケージの温度、又はパッケージと熱的に結合された部材の温度を、第一のインバーター回路３及び第二のインバーター回路５の温度として検出するようにしてもよい。

１ 商用交流電源、２ 第一の直流電源回路、３ 第一のインバーター回路、４ 第二の直流電源回路、５ 第二のインバーター回路、６ 負荷回路、７ 負荷回路、８ 加熱コイル、９ 加熱コイル、１０ 共振コンデンサー、１１ 共振コンデンサー、１２ ダイオード、１３ ダイオード、１４ 整流ダイオードブリッジ、１５ 整流ダイオードブリッジ、１６ チョークコイル、１７ チョークコイル、１８ 平滑コンデンサー、１９ 平滑コンデンサー、２０ 入力電流検出回路、２１ 入力電流検出回路、２２ 入力電圧検出回路、２３ 入力電圧検出回路、２４ 上スイッチング素子、２５ 下スイッチング素子、２６ 上スイッチング素子、２７ 下スイッチング素子、２８ 上ダイオード、２９ 下ダイオード、３０ 上ダイオード、３１ 下ダイオード、３２ 駆動回路、３３ 駆動回路、３４ 出力電流検出回路、３５ 出力電流検出回路、３６ 放熱部材、３７ 温度センサー、３８ 操作入力部、３９ 制御部、４０ 過電流保護手段。

Claims (7)

1. 複数のインバーター回路と、
   前記複数のインバーター回路の温度を検出する回路温度検出手段と、
   前記各インバーター回路に流れる電流をそれぞれ検出する出力電流検出手段と、
   前記インバーター回路に流れる電流の上限としての出力電流制限値を、各インバーター回路ごとにそれぞれ設定する過電流保護手段と、
   前記インバーター回路に流れる電流が前記出力電流制限値を超えないように、前記各インバーター回路の駆動を制御する制御手段と
   を備え、
   前記過電流保護手段は、
   前記回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、
   前記各インバーター回路の前記出力電流制限値のうち少なくとも１つを低下させる
   ことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記過電流保護手段は、
   前記回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、
   前記各インバーター回路の前記出力電流制限値を各々略同等比率で低下させる
   ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
3. 前記過電流保護手段は、
   前記回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、
   前記各インバーター回路の出力電流制限値のうち、該出力電流制限値に対する当該インバーター回路に流れる電流の割合が最も大きい出力電流制限値を低下させる
   ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
4. 前記過電流保護手段は、
   前記回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、
   前記各インバーター回路の出力電流制限値に対する当該インバーター回路に流れる電流の割合の最大値を求め、
   前記各インバーター回路の前記出力電流制限値に、それぞれ前記割合の最大値より小さい割合を乗じて、前記各出力電流制限値を低下させる
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の誘導加熱調理器。
5. 前記過電流保護手段は、
   前記各インバーター回路の駆動周波数に応じて、前記各出力電流制限値を変化させ、
   前記回路温度検出手段により検出された温度が所定の温度を超えたとき、
   前記各インバーター回路の前記出力電流制限値のうち少なくとも１つに、所定の割合を乗じて、前記出力電流制限値を低下させる
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の誘導加熱調理器。
6. 前記複数のインバーター回路に対して共通化され、前記複数のインバーター回路を構成するスイッチング素子が発する熱を放熱する放熱部材を備え、
   前記回路温度検出手段は、
   前記放熱部材の温度を、前記複数のインバーター回路の温度として検出する
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の誘導加熱調理器。
7. 前記複数のインバーター回路は、
   当該複数のインバーター回路を構成する複数のスイッチング素子が共通のパッケージに封入されたパワーモジュールを有し、
   前記回路温度検出手段は、
   前記パワーモジュールのパッケージの温度、又は前記パッケージと熱的に結合された部材の温度を、前記複数のインバーター回路の温度として検出する
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の誘導加熱調理器。

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