JP2012003848A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】内側加熱コイルと外側加熱コイルの磁気的結合を弱めて互いのコイル間の影響を少なくし、且つ、内側加熱コイルと外側加熱コイルとの間で生じる誘導起電力を互いに強め合う向きに電流を流すことにより、加熱コイルを個別に火力制御でき、加熱効率を向上させることが可能な誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】内側加熱コイル３６ｂの周辺に隣接して配置された、外側加熱コイル３６の分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）は少なくとも２コイル以上を直列接続又は並列接続、或いは直並列接続した分割コイルからなる。制御部９６は、例えば、内側加熱コイル３６ｂに時計回り方向１６の高周波電流を流す場合、内側加熱コイル３６ｂの外周領域において、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）に印加された高周波電流が同一方向に流れるよう第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃを制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電磁誘導式加熱調理器に関する。

従来、１つの加熱口に対して、同心円上に配置された２つの加熱コイル（外側加熱コイルと内側加熱コイル）と、これら２つの加熱コイルに個別に高周波電流を印加する２つの電源部とを設けた誘導加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、外側加熱コイルを２つに分割し、２つの外側加熱コイルと内側加熱コイルとの間で生じる誘導起電力が互いに相殺する方向となるよう高周波電流を流す誘導加熱調理器も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

特許第３６８７０２８号公報 特許第３７２５２４９号公報

特許文献１に記載された誘導加熱調理器は、内側加熱コイルと外側加熱コイルとが互いに近接して配置されるため、各加熱コイル同士の磁気的結合が強い。このため、互いのコイル間の影響が大きくなり、一方のコイルを火力制御（電力制御）すると他方のコイルの電流の位相や振幅が大きく変化する。

一方、特許文献２に記載された誘導加熱調理器は、外側加熱コイルが２つに分割されているので、内側加熱コイルと外側加熱コイルとの磁気的結合による影響は緩和される。しかしながら、２つの外側加熱コイルと内側加熱コイルとの間に生じる誘導起電力が互いに相殺する方向となるよう高周波電流を流すため、加熱効率が悪くなる。

したがって、本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、内側加熱コイルと外側加熱コイルの磁気的結合を弱めて互いのコイル間の影響を少なくし、且つ、内側加熱コイルと外側加熱コイルとの間で生じる誘導起電力を互いに強め合う向きに電流を流すことにより、加熱コイルを個別に火力制御でき、加熱効率を向上させることが可能な誘導加熱調理器を提供することにある。

本発明の誘導加熱調理器は、内側加熱コイルと、内側加熱コイルの周辺に隣り合うように配置された複数の外側加熱コイルと、内側加熱コイル及び前記外側加熱コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する複数の電源部と、電源部を制御する制御部とを含む誘導加熱装置である。外側加熱コイルは、少なくとも２コイル以上を直列接続した分割コイルからなり、制御部は、内側加熱コイル及び外側加熱コイルのそれぞれが互いに隣接する領域において高周波電流が同一方向に流れるよう電源部を制御する。

本発明の誘導加熱調理器によれば、内側加熱コイルと外側加熱コイルの磁気的結合を弱めて互いのコイル間の影響を少なくし、且つ、内側加熱コイルと外側加熱コイルとの間で生じる誘導起電力を互いに強め合う向きに電流を流すことにより、加熱コイルを個別に火力制御でき、加熱効率を向上させることが可能な誘導加熱調理器を提供できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置本体を示す概略斜視図である。 実施の形態１の加熱コイルを示す図である。 実施の形態１の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態１に係る別の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態１に係る別の加熱コイルを示す図である。 実施の形態１に係るさらに別の加熱コイルを示す図である。 実施の形態２の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態２に係る別の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態３の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態４の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態４の電源回路部のタイミングチャート図である。 実施の形態５の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態６の電源回路部の回路構成を示す図である。 実施の形態７に係る加熱コイルと鍋の載置位置を示す図である。 実施の形態７に係る別の加熱コイルと鍋の載置位置を示す図である。 実施の形態８に係る加熱コイルと鍋の載置位置を示す図である。 実施の形態８に係る別の加熱コイルと鍋の載置位置を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る複合誘導加熱調理器について、添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上方」及び「下方」等）を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。また、以下の説明では、複数の実施の形態に含まれる同一又は類似の構成には同一の符号を付す。

実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係る複合誘導加熱調理器（以下、「加熱調理器」という。）１は、箱形の筐体（調理器本体）１０を有する。筐体１０の上面は、耐熱ガラスからなるトッププレート１２で覆われている。トッププレート１２の手前側と奥側にそれぞれ上面操作部１４と換気部１６（例えば、吸気口１８と排気口２０）が設けてある。筐体１０の中央領域（上面操作部１４と換気部１６の間の領域）には、３つの加熱部（中央ラジエント加熱部２２、左側ＩＨ加熱部２４、右側ＩＨ加熱部２６）が配置されている。実施の形態１では、左側と右側のＩＨ加熱部２４，２６が手前側に配置され、中央のラジエント加熱部２２が奥側に配置されているが、これら３つの加熱部２２，２４，２６は左右方向に一列に配置してもよい。

筐体１０の中央にはオーブン加熱部２８が設けてある。オーブン加熱部２８は、筐体１０の前面（手前側の側壁）に開口した加熱庫（加熱室）３０を有する。加熱庫３０の開口は扉３２で開閉できるようにしてある。具体的に説明すると、通常のオーブン加熱部と同様に、扉３２は加熱庫３０内の左右に固定された一対のガイド部に沿って引出し可能な一対のグリルレールに着脱自在に連結されている。また、一対のグリルレールの上にグリルあみが着脱できるようにしてある。

ラジエント加熱部２２、ＩＨ加熱部２４，２６はそれぞれ、トッププレート１２の下に配置されたラジエントヒータ３４、加熱コイル３６，３８を有する。

図示しないが、オーブン加熱部２８の加熱庫３０は、耐熱金属（例えば、鉄）からなる板で形成されており、加熱庫３０の内部には例えば、シーズヒータ等の加熱手段が配置されている。

上面操作部１４は、中央ラジエント加熱部２２、左側ＩＨ加熱部２４、右側ＩＨ加熱部２６の操作スイッチ群（オン・オフスイッチ４８，５０，５２、火力調整スイッチ、タイマースイッチ）と、オーブン加熱部２８の操作スイッチ群（オン・オフスイッチ５４、火力調整スイッチ、タイマースイッチ）が設けてある。トッププレート１２で覆われた筐体中央上面には表示部５６が配置されており、これがトッププレート１２を介して現れている。例えば、表示部５６は、ラジエント加熱部２２、ＩＨ加熱部２４，２６が高温状態にあるときに点灯する高温注意ランプ等を含む。

筐体１０の前面には、扉３２の両側にそれぞれ左側前面操作部５８と右側前面操作部６０が配置されている。これら左側と右側の前面操作部５８，６０は、左側と右側のＩＨ加熱部２４，２６の操作スイッチ群（オン・オフスイッチ６２，６４、火力調整スイッチ）を含む。

実施の形態１の加熱調理器１において、左側ＩＨ加熱部２４と右側ＩＨ加熱部２６は、複数の加熱コイルを備えている。左側ＩＨ加熱部２４は外側加熱コイル３６ａと内側加熱コイル３６ｂから構成され、右側ＩＨ加熱部２６は外側加熱コイル３８ａと内側加熱コイル３８ｂから構成されている。

図２は、左側ＩＨ加熱部２４に、所定の間隔をもって同心円上に配置された２つの加熱コイル（外側加熱コイル３６ａと内側加熱コイル３６ｂ）の詳細を示している。図示するように、内側加熱コイル３６ｂは、円形の平面形状を有し、絶縁被膜された任意の金属からなる導電線が円周方向に捲回されて形成される。外側加熱コイル３６ａは、４つの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）で構成されている。分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）は、概ね１／４円弧状の平面形状を有し、該１／４円弧の周囲を囲む導電線を配置して形成される。このように、外側加熱コイルを複数に分割することにより、内側加熱コイルと外側加熱コイルの磁気的結合を弱め、互いのコイル間の影響を少なくしてある。なお、図２の形態では外側加熱コイルを４つの分割コイルで構成しているが、図５と図６に示すように、その数は２以上であればよい。

図３を参照して更に具体的に説明すると、加熱調理器１は電源部（電源回路）６６を有する。電源部６６は、直流電源部８０と、第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃを有する。直流電源部８０は、交流電源８２に接続されている。交流電源８２は、単相又は三相の商用交流電源である。交流電源８２は、この交流電源８２から出力される交流電流を全波整流する整流回路８４に接続されている。整流回路８４は、この整流回路８４で全波整流された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ８６に接続されている。第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃは、交流を直流に変換したのち、更にこの直流を高周波の交流に変換する、フルブリッジインバータである。各インバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃは、電源部６６の直流電源部８０に接続されている。

第１、第２、第３のインバータ７６ａ、７６ｂ、７６ｃはそれぞれ、２組のスイッチング素子対８８ａ，８９ａ、８８ｂ，８９ｂ、８８ｃ，８９ｃを有する。図示するように、第１のインバータ７６ａのスイッチング素子対８８ａと８９ａはそれぞれ、直列接続された２つのスイッチング素子９０ａ，９２ａと９１ａ、９３ａを有する。第２のインバータ７６ｂのスイッチング素子対８８ｂと８９ｂはそれぞれ、直列接続された２つのスイッチング素子９０ｂ，９２ｂと９１ｂ，９３ｂを有する。第３のインバータ７６ｃのスイッチング素子対８８ｃ、８９ｃはそれぞれ、直列接続された２つのスイッチング素子９０ｃ，９２ｃと９１ｃ，９３ｃを有する。

そして、スイッチング素子９０ａ，９２ａの出力点間とスイッチング素子９１ａ，９３ａの出力点間に、内側加熱コイル３６ｂと、共振コンデンサ９４ａを含む直列共振回路とが接続されている。また、スイッチング素子９０ｂ，９２ｂの出力点間とスイッチング素子９１ｂ，９３ｂの出力点間に、外側加熱コイル３６の分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）との直列接続体と、共振コンデンサ９４ｂを含む直列共振回路とが接続されている。さらに、スイッチング素子９０ｃ，９２ｃの出力点間とスイッチング素子９１ｃ，９３ｃの出力点間に、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）との直列接続体と、共振コンデンサ９４ｃを含む直列共振回路とが接続されている。

第１のインバータ７６ａの２組のスイッチング素子対８８ａ，８９ａには、ドライブ回路９８ａ，９９ａが接続されている。第２のインバータ７６ｂの２組のスイッチング素子対８８ｂ，８９ｂには、ドライブ回路９８ｂ，９９ｂが接続されている。第３のインバータ７６ｃの２組のスイッチング素子対８８ｃ，８９ｃには、ドライブ回路９８ｃ，９９ｃが接続されている。そして、各ドライブ回路９８ａ，９９ａ、９８ｂ，９９ｂ、９８ｃ，９９ｃが制御部９６を介して戴置位置検出手段１００に接続されている。

制御部９６は、第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃに出力するスイッチ駆動信号の周波数を同一にする機能を有する。

図２に戻り、制御部９６は更に、内側加熱コイル３６ｂに時計回り方向１６の高周波電流を流す場合、内側加熱コイル３６ｂに対向する領域（内側コイルの外周領域）において、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）に印加された高周波電流が同一方向（反時計回り方向１７）に流れるよう第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃを制御する機能を有する。
逆に、内側加熱コイル３６ｂに反時計回り方向の高周波電流を流す場合、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）に印加された高周波電流が同一方向（時計回り方向）に流れるよう第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃを制御する。

戴置位置検出手段１００は、調理容器の載置状態を検出するもので、例えば公知の電気的な検出手段、或いは機械式センサ、光学的センサなどの他の任意のセンサを用いて調理容器の載置状態を検知する。

このように構成された加熱調理器１によれば、上面操作部１４の左側ＩＨ加熱部２４のオン・オフスイッチ５０がオンされると、交流電源８２の出力（交流）が直流電源部８０で直流に変換された後、制御部９６からの出力される信号に基づき、各ドライブ回路９８ａ，９９ａ、９８ｂ，９９ｂ、９８ｃ，９９ｃから駆動信号が出力される。そして、スイッチング素子９０ａ，９３ａと９２ａ，９１ａ、スイッチング素子９０ｂ，９３ｂと９２ｂ，９１ｂ、スイッチング素子９０ｃ，９３ｃと９２ｃ，９１ｃがそれぞれ交互にオン・オフして該直流が高周波の交流に再び変換され、左側ＩＨ加熱部２４の加熱コイル３６に高周波電流が印加される。

制御部９６から第１のインバータ７６ａに出力されるスイッチ駆動信号の周波数と、第２のインバータ７６ｂに出力されるスイッチ駆動信号の周波数と、第３のインバータ７６ｃに出力されるスイッチ駆動信号の周波数は等しい。そのため、例えば外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）と内側加熱コイル３６ｂを同時に駆動した場合でも、それら周波数の間に実質的な差が無いため、異音（うなり）の発生がない。

内側加熱コイル３６ｂ、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）に高周波電流が印加されると、調理容器（金属製の鍋）に渦電流が形成され、そのジュール熱により調理容器全体が一様に加熱される。

このように、実施の形態１に係る加熱調理器１は、外側加熱コイル３６ａを複数に分割することにより、内側加熱コイル３６ｂと外側加熱コイル３６ａの磁気的結合が弱まり、互いのコイル間の影響が少なくなるため、コイルを個別に火力制御（電力制御）がしやすくなる。

また、従来は、内側加熱コイル３６ｂと外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の５つの加熱コイルに対して、コイル毎にインバータを要し、スイッチング素子が合計２０個（４個／回路×５回路）必要であったが、実施の形態１のように外側加熱コイル３６の分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）と、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）とをそれぞれ直列接続することにより、インバータを３つに削減でき、スイッチング素子も合計１２個（４個／回路×３回路）に削減できる。したがって、本発明の加熱調理器は、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。

また、内側加熱コイル３６ｂの外側でこれに対向する領域において、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）に印加された高周波電流が流れる方向を、当該内側加熱コイル３６ｂに流れる高周波電流の方向と同一方向となるよう第１、第２及び第３のインバータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃを制御するので、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）と内側加熱コイル３６ｂとの間で生じる誘導起電力を互いに強め合うことができる。その結果、加熱効率が向上するとともに、電源部６６の電力損失及び発熱量を低減でき、冷却にかかわる放熱フィンや冷却ファンを小型にできる。

なお、実施の形態１では、外側加熱コイル３６の分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）と、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）とをそれぞれ直列接続していたが、隣接する分割コイル、例えば３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（２）、分割コイル３６ａ（３）と分割コイル３６ａ（４）がそれぞれ直列接続されていてもよい。

実施の形態１の分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）は、概ね１／４円弧状の平面形状を有するものとして示しているが、これに限らず、例えば円形や楕円形、又は蒲鉾形や矩形等の任意の平面形状を有するものであってもよい。また、分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）は、０度、９０度、１８０度、２７０度の位置に配置したものを例示したが、例えば４５度、１３５度、２２５度、３１５度の位置に配置してもよい。さらに、内側加熱コイル３６ｂの形状について、必ずしも円形状でなくてもよく、四角形や長方形もしくは多角形等の形状にしてもよい。

以上の説明では、第２のインバータ７６ｂが分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）の直列接続体を駆動し、第３のインバータ７６ｃが分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）の直列接続体を駆動していたが、図４に示すように、１つのインバータが分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の直列接続体を駆動するようにしてもよい。この形態では、図４に示すように、第１のインバータ７６ａと、第２のインバータ１７６ｂを有する。図示するように、第２のインバータ１７６ｂは、図の左側に示す第１のスイッチング素子対１８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子１９０ｂ，１９２ｂを有し、図の右側に示す第２のスイッチング素子対１８９ｂは直列接続された２つのスイッチング素子１９１ｂ，１９３ｂを有する。そして、スイッチング素子１９０ｂ，１９２ｂの出力点間とスイッチング素子１９１ｂ，１９３ｂの出力点間に、分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の直列接続体と、共振コンデンサ１９４ｂ含む直列共振回路とが接続されている。

また、第２のインバータ１７６ｂの２組のスイッチング素子対１８８ｂ，１８９ｂには、ドライブ回路１９８ｂ，１９９ｂが接続され、それらが制御部９６を介して戴置位置検出手段１００に接続されている。なお、第１のインバータ７６ａと、ドライブ回路９８ａ，９９ａと、制御部９６と、戴置位置検出手段１００の構成は、図３を参照して説明したものと同一である。

このように構成された加熱調理器１によれば、実施の形態１で説明した加熱調理器と同様の効果を有するとともに、電源部６６のインバータを２つにでき、スイッチング素子も合計８個（４個／回路×２回路）に削減できる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る加熱調理器について説明する。実施の形態１では、第２のインバータが分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）の直列接続体を駆動し、第３のインバータが分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）の直列接続体を駆動していたが、実施の形態２は、第２のインバータが分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）の並列接続体を駆動し、第３のインバータが分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）の並列接続体を駆動するものである。

実施の形態２の加熱調理器１は、図７に示すように、加熱調理器１は電源部（電源回路）２６６を有する。電源部２６６は、直流電源部２８０と、第１、第２及び第３のインバータ２７６ａ，２７６ｂ，２７６ｃを有する。

第１（第２、第３）のインバータ２７６ａ（２７６ｂ、２７６ｃ）は、２組のスイッチング素子対２８８ａ，２８９ａ（２８８ｂ，２８９ｂ、２８８ｃ，２８９ｃ、）を有する。図示するように、第１のスイッチング素子対２８８ａ（２８９ａ）は直列接続された２つのスイッチング素子２９０ａ，２９２ａ（２９１ａ、２９３ａ）を有する。第２のスイッチング素子対２８８ｂ（２８９ｂ）は直列接続された２つのスイッチング素子２９０ｂ，２９２ｂ（２９１ｂ，２９３ｂ）を有する。第３のスイッチング素子対２８８ｃ（２８９ｃ）は直列接続された２つのスイッチング素子２９０ｃ，２９２ｃ（２９１ｃ，２９３ｃ）を有する。

そして、スイッチング素子２９０ａ，２９２ａの出力点間とスイッチング素子２９１ａ，２９３ａの出力点間に、内側加熱コイル３６ｂと、共振コンデンサ２９４ａを含む直列共振回路とが接続されている。また、スイッチング素子２９０ｂ，２９２ｂの出力点間とスイッチング素子２９１ｂ，２９３ｂの出力点間に、外側加熱コイル３６の分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）との並列接続体と、共振コンデンサ２９４ｂを含む直列共振回路とが接続されている。さらに、スイッチング素子２９０ｃ，２９２ｃの出力点間とスイッチング素子２９１ｃ，２９３ｃの出力点間に、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）との並列接続体と、共振コンデンサ２９４ｃを含む直列共振回路とが接続されている。なお、その他の構成要素については、図３を参照して説明したものとほぼ同一であるので説明を省略する。

このように、外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）のうち、少なくとも２つ以上の分割コイルを並列接続したものであっても実施の形態１と同様の効果を有する。

以上の説明では、第２のインバータ２７６ｂが分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）の並列接続体を駆動し、第３のインバータ２７６ｃが分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）の並列接続体を駆動していたが、図８に示すように、１つのインバータが分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の並列接続体を駆動するようにしてもよい。この形態では、図８に示すように、第１のインバータ２７６ａと、第２のインバータ３７６ｂを有する。図示するように、第２のインバータ３７６ｂは、図の左側に示す第１のスイッチング素子対３８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子３９０ｂ，３９２ｂを有し、図の右側に示す第２のスイッチング素子対３８９ｂは直列接続された２つのスイッチング素子３９１ｂ，３９３ｂを有する。そして、スイッチング素子３９０ｂ，３９２ｂの出力点間とスイッチング素子３９１ｂ，３９３ｂの出力点間に、分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の並列接続体と、共振コンデンサ３９４ｂ含む直列共振回路とが接続されている。

また、第２のインバータ３７６ｂの２組のスイッチング素子対３８８ｂ，３８９ｂには、ドライブ回路３９８ｂ，３９９ｂが接続され、それらが制御部２９６を介して戴置位置検出手段２００に接続されている。なお、第１のインバータ２７６ａと、ドライブ回路２９８ａ，２９９ａと、制御部２９６と、戴置位置検出手段２００の構成は、図４を参照して説明したものとほぼ同一である。

このように構成された加熱調理器１によれば、実施の形態２で説明した加熱調理器と同様の効果を有するとともに、電源部２６６のインバータを２つにでき、スイッチング素子も合計８個（４個／回路×２回路）に削減できる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る加熱調理器について説明する。図８に示した実施形態では、１つのインバータが分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の並列接続体を駆動していたが、実施の形態３では、２つの分割コイルの直列接続体を互いに並列接続した負荷回路を１つのインバータが駆動するものである。

実施の形態３の加熱調理器１は、図９に示すように、第１のインバータ４７６ａと、第２のインバータ４７６ｂを有する。図示するように、第２のインバータ４７６ｂは、図の左側に示す第１のスイッチング素子対４８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子４９０ｂ，４９２ｂを有し、図の右側に示す第２のスイッチング素子対４８９ｂは直列接続された２つのスイッチング素子４９１ｂ，４９３ｂを有する。そして、スイッチング素子４９０ｂ，４９２ｂの出力点間とスイッチング素子４９１ｂ，４９３ｂの出力点間に、分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）からなる直列接続体と、分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）からなる直列接続体とをそれぞれ並列に接続した直並列接続体と、共振コンデンサ４９４ｂ含む直列共振回路が接続されている。

また、第２のインバータ４７６ｂの２組のスイッチング素子対４８８ｂ，４８９ｂには、ドライブ回路４９８ｂ，４９９ｂが接続され、それらが制御部４９６を介して戴置位置検出手段４００に接続されている。なお、直流電源部４８０と、第１のインバータ４７６ａと、ドライブ回路４９８ａ，４９９ａと、制御部４９６と、戴置位置検出手段４００の構成は、図４を参照して説明したものとほぼ同一である。

このように構成された加熱調理器１によれば、図８に示した加熱調理器と同様の効果を有するとともに、電源部４６６のインバータを２つにでき、スイッチング素子も合計８個（４個／回路×２回路）に削減できる。

実施の形態４．
実施の形態４の加熱調理器１は、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）を第２のインバータの一方のスイッチング素子対と共用したものである。図１０を参照して具体的に説明すると、第１のインバータ５７６ａは、２組のスイッチング素子対５８８ａ，５８８ｃを有する。スイッチング素子対５８８ａは直列接続された２つのスイッチング素子５９０ａ，５９２ａを有し、スイッチング素子対（コモン）５８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子５９１ｃ，５９３ｃを有する。そして、スイッチング素子５９０ａ，５９２ａの出力点間とスイッチング素子５９１ｃ，５９３ｃの出力点間に、例えば分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）からなる直列接続体又は並列接続体の負荷回路５９５ａと、共振コンデンサ５９４ａを含む直列共振回路とが接続されている。

第２のインバータ５７６ｂは、２組のスイッチング素子対５８８ｂ，５８８ｃを有し、後者のスイッチング素子対（コモン）５８８ｃは第１のインバータ５７６ａのスイッチング素子対（コモン）を兼ねている。スイッチング素子対５８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子５９０ｂ，５９２ｂを有する。上述のように、スイッチング素子対５８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子５９１ｃ，５９３ｃを有する。そして、スイッチング素子５９０ｂ，５９２ｂの出力点間とスイッチング素子５９１ｃ，５９３ｃの出力点間に、例えば分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）からなる直列接続体又は並列接続体の負荷回路５９５ｂと、共振コンデンサ５９４ｂを含む直列共振回路とが接続されている。

第３のインバータ５７６ｄは、２組のスイッチング素子対５８８ｄ，５８９ｄを有し、
スイッチング素子５９０ｄ，５９２ｄの出力点間とスイッチング素子５９１ｄ，５９３ｄの出力点間に、内側加熱コイル３６ｂと、共振コンデンサ５９４ｄを含む直列共振回路とが接続されている。

図示するように、第１、第２のインバータの各スイッチング素子対５８８ａ，５８８ｂ，５８８ｃには、ドライブ回路５９８ａ，５９８ｂ，５９８ｃがそれぞれ接続されている。また、第３のインバータ５７６ｄの２組のスイッチング素子対５８８ｄ，５８９ｄには、ドライブ回路５９８ｄ，５９９ｄが接続されている。そして、各ドライブ回路５９８ａ，５９８ｂ，５９８ｃ，５９８ｄ，５９９ｄが制御部５９６を介して戴置位置検出手段５００に接続されている。

制御部５９６は、図１１に示すように、スイッチング素子５９１ｃ，５９３ｃ（共用スイッチング素子対５８８ｃ）が同時にオン・オフ動作を開始した時点からＴ１の位相差をもってスイッチング素子５９０ａ，５９２ａ（非共用スイッチング素子対５８８ａ）を駆動し、当該時点からＴ２の位相差をもってスイッチング素子５９０ｂ，５９２ｂ（非共用スイッチング素子対５８８ｂ）駆動するようドライブ回路５９８ｃ，５９８ａ，５９８ｂを制御する機能を有している。

このように、実施の形態４の加熱調理器１によれば、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）を第２のインバータの一方のスイッチング素子対と共用するので、電源部５６６のインバータのスイッチング素子の個数を１２個から１０個に削減でき、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。

また、分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）からなる直列接続体又は並列接続体の負荷回路５９５ａ、分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）からなる直列接続体又は並列接続体の負荷回路５９５ｂに任意の位相差をもって各々可変制御することにより、各加熱コイルを独立して制御できる。なお、実施の形態４では、２組の非共用スイッチング素子対に供給される駆動信号の出力タイミングを、共用スイッチング素子対に供給される駆動信号の出力タイミングから任意の位相差をもって遅延させていたが、これに限らず、２組の非共用スイッチング素子対に駆動信号を供給する期間の長さを制御してもよい。

制御部５９６から第１のインバータ５７６ａに出力されるスイッチ駆動信号の周波数と、第２のインバータ５７６ｂに出力されるスイッチ駆動信号の周波数と、第３のインバータ５７６ｄに出力されるスイッチ駆動信号の周波数を等しくすることが調理容器（被加熱体）からの異音（うなり）の発生を抑制するうえで好適である。

実施の形態５．
実施の形態５の加熱調理器１は、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）と、第２のインバータの一方のスイッチング素子対と、第３のインバータの一方のスイッチング素子対とを共用したものである。図１２を参照して具体的に説明すると、第１のインバータ６７６ａは、２組のスイッチング素子対６８８ａ，６８８ｃを有する。スイッチング素子対６８８ａは直列接続された２つのスイッチング素子６９０ａ，６９２ａを有し、スイッチング素子対（コモン）６８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子６９１ｃ，６９３ｃを有する。そして、スイッチング素子６９０ａ，６９２ａの出力点間とスイッチング素子６９１ｃ，６９３ｃの出力点間に、例えば分割コイル３６ａ（１）と分割コイル３６ａ（３）からなる直列接続体又は並列接続体の負荷回路６９５ａと、共振コンデンサ６９４ａを含む直列共振回路とが接続されている。

第２のインバータ６７６ｂは、２組のスイッチング素子対６８８ｂ，６８８ｃを有し、後者のスイッチング素子対（コモン）６８８ｃは第１のインバータ６７６ａのスイッチング素子対（コモン）を兼ねている。スイッチング素子対６８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子６９０ｂ，６９２ｂを有する。上述のように、スイッチング素子対６８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子６９１ｃ，６９３ｃを有する。そして、スイッチング素子６９０ｂ，６９２ｂの出力点間とスイッチング素子６９１ｃ，６９３ｃの出力点間に、例えば分割コイル３６ａ（２）と分割コイル３６ａ（４）からなる直列接続体又は並列接続体の負荷回路６９５ｂと、共振コンデンサ６９４ｂを含む直列共振回路とが接続されている。

第３のインバータ６７６ｄは、２組のスイッチング素子対６８８ｄ，６８８ｃを有し、後者のスイッチング素子対（コモン）６８８ｃは第１のインバータ６７６ａと第２のインバータ６７６ｂのスイッチング素子対（コモン）を兼ねている。スイッチング素子対６８８ｄは直列接続された２つのスイッチング素子６９０ｄ，６９２ｄを有する。上述のように、スイッチング素子対６８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子６９１ｃ，６９３ｃを有する。そして、スイッチング素子６９０ｄ，６９２ｄの出力点間とスイッチング素子６９１ｃ，６９３ｃの出力点間に、内側加熱コイル３６ｂと、共振コンデンサ６９４ｄを含む直列共振回路とが接続されている。

図示するように、第１、第２、第３のインバータの各スイッチング素子対６８８ａ，６８８ｂ，６８８ｃ，６８８ｄには、ドライブ回路６９８ａ，６９８ｂ，６９８ｃ，６９８ｄがそれぞれ接続されている。そして、各ドライブ回路６９８ａ，６９８ｂ，６９８ｃ，６９８ｄが制御部６９６を介して戴置位置検出手段６００に接続されている。

このように、実施の形態５の加熱調理器１によれば、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）と、第２のインバータの一方のスイッチング素子対と、第３のインバータの一方のスイッチング素子対とを共用するので、インバータのスイッチング素子の個数を１２個から８個に削減でき、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。

実施の形態６．
実施の形態６の加熱調理器１は、第１のインバータと第２のインバータで構成し、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）を第２のインバータの一方のスイッチング素子対と共用したものである。図１３を参照して具体的に説明すると、第１のインバータ７７６ａは、２組のスイッチング素子対７８８ａ，７８８ｃを有する。スイッチング素子対７８８ａは直列接続された２つのスイッチング素子７９０ａ，７９２ａを有し、スイッチング素子対（コモン）７８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子７９１ｃ，７９３ｃを有する。そして、スイッチング素子７９０ａ，７９２ａの出力点間とスイッチング素子７９１ｃ，７９３ｃの出力点間に、分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の直列接続体又は並列接続体、或いは直並列接続体の負荷回路７９５ａと、共振コンデンサ７９４ａを含む直列共振回路とが接続されている。

第２のインバータ７７６ｂは、２組のスイッチング素子対７８８ｂ，７８８ｃを有し、後者のスイッチング素子対（コモン）７８８ｃは第１のインバータ７７６ａのスイッチング素子対（コモン）を兼ねている。スイッチング素子対７８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子７９０ｂ，７９２ｂを有する。上述のように、スイッチング素子対７８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子７９１ｃ，７９３ｃを有する。そして、スイッチング素子７９０ｂ，７９２ｂの出力点間とスイッチング素子７９１ｃ，７９３ｃの出力点間に、内側加熱コイル３６ｂと、共振コンデンサ７９４ｂを含む直列共振回路とが接続されている。

図示するように、第１、第２のインバータの各スイッチング素子対７８８ａ，７８８ｂ，７８８ｃには、ドライブ回路７９８ａ，７９８ｂ，７９８ｃがそれぞれ接続されている。そして、各ドライブ回路７９８ａ，７９８ｂ，７９８ｃが制御部７９６を介して戴置位置検出手段７００に接続されている。

このように、実施の形態６の加熱調理器１によれば、第１のインバータと第２のインバータで構成し、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）を第２のインバータの一方のスイッチング素子対と共用するので、インバータのスイッチング素子の個数を８個から６個に削減でき、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。

なお、実施の形態６においても、実施の形態４と同様に２組の非共用スイッチング素子対に供給される駆動信号の出力タイミングを、共用スイッチング素子対に供給される駆動信号の出力タイミングから任意の位相差をもって遅延させることが好ましい。また、制御部から第１のインバータに出力されるスイッチ駆動信号の周波数と、第２のインバータに出力されるスイッチ駆動信号の周波数を等しくすることが調理容器（被加熱体）からの異音（うなり）の発生を抑制するうえで好適である。

実施の形態７．
実施の形態７に係る誘導加熱調理器について、図１４、図１５を参照して説明する。一般に、誘導加熱コイルのインピーダンスは、誘導加熱コイルの上方に載置された被加熱体の有無及び大きさ（面積）により変化し、これに伴ってインバータに流れる電流量も変化する。インバータに流れる電流量は検出可能であり、とりわけ外側加熱コイル３６ａの分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）の上方に被加熱体である調理容器が載置されていない場合には（又は調理容器の載置面積が所定値より小さい場合）、これをインバータに流れる電流量から検知して、調理容器の加熱に寄与しない分割コイルには給電しないよう制御部９６（又は２９６、４９６、５９６、６９６、７９６）が電源部６６（又は２６６、４６６、５６６、６６６、７６６）を制御することが熱変換効率を改善するうえで好ましい。実施の形態では、インバータに流れる電流量の検出を載置位置検出手段１００（又は２００、４００、５００、６００、７００）が行う。

具体的には、調理容器９００が適正位置に対して図１４の破線で示す位置（図中の下方向にずれて）に戴置された場合、図中の上側に配置された分割コイル３６ａ（１），３６ａ（４）に給電されても調理容器９００を加熱することがない（或いは調理容器９００を加熱しにくい）ので、実施の形態の制御部９６（又は２９６、４９６、５９６、６９６、７９６）は、不必要な電力消費を回避するため、分割コイル３６ａ（１），３６ａ（４）への高周波電流の供給を停止し、分割コイル３６ａ（２），３６ａ（３）及び内側加熱コイル３６ｂを用いて調理容器９００を加熱するよう電源部６６（又は２６６、４６６、５６６、６６６、７６６）を制御する。

また、調理容器９００が適正位置に対して図１５の破線で示す位置（図中の上方向にずれて）に戴置された場合、制御部９６（又は２９６、４９６、５９６、６９６、７９６）は、不必要な電力消費を回避するため、分割コイル３６ａ（２），３６ａ（３）への高周波電流の供給を停止し、分割コイル３６ａ（１），３６ａ（４）及び内側加熱コイル３６ｂを用いて調理容器９００を加熱するよう電源部６６（又は２６６、４６６、５６６、６６６、７６６）を制御する。

このように、使用者が調理容器を適正位置から逸脱した位置に載置した場合であっても、高い熱変換効率を維持できる加熱調理器を実現することができる。

実施の形態７では、調理容器が適正位置に対して下方向及び上方向にずれて載置された場合について説明したが、適正位置に対して下方向、右方向及び左方向にずれて載置された場合であっても同様に、載置位置検出手段１０９（又は１１０）がインバータに流れる電流量を検出することにより、調理容器が載置されない周辺コイル１４ａ〜１４ｄのいずれかへの給電を停止するよう制御回路１０８（又は１１９、１２１、１２３）が電源回路部２を制御することができる。

また、実施の形態７では、調理容器の載置状態を検出するものとして、インバータに流れる電流量を検出する載置位置検出手段１００（又は２００、４００、５００、６００、７００）を用いたが、これに限定するものではなく、その他の電気的な検出手段、或いは機械式センサ、光学的センサなどの他の任意のセンサを用いて調理容器の載置状態を検知してもよい。

実施の形態８．
実施の形態８に係る誘導加熱装置について、図１、図１６及び図１７を参照して説明する。図１６において、点線で示した調理容器９１０が玉子焼き用フライパンのような長方形の場合、不必要な電力消費を回避するため、分割コイル３６ａ（２），３６ａ（４）への高周波電流の供給を停止し、分割コイル３６ａ（１），３６ａ（３）及び内側加熱コイル３６ｂを用いて調理容器９１０を加熱できるよう図１に示した上面操作部１４で高周波電流を流すコイルを選択的に設定して通電の可否を決定する。具体的に、使用者が高周波電流を流すべきコイルを上面操作部１４で設定すると、その設定信号が制御部９６（又は２９６、４９６、５９６、６９６、７９６）に出力され、当該制御部９６（又は２９６、４９６、５９６、６９６、７９６）が電源部６６（又は２６６、４６６、５６６、６６６、７６６）内の各インバータを制御することにより実行される構成が好適である。

また、図１７において、点線で示した点線で示した調理容器９２０が楕円形の場合、不必要な電力消費を回避するため、分割コイル３６ａ（１），３６ａ（３）への高周波電流の供給を停止し、分割コイル３６ａ（２），３６ａ（４）及び内側加熱コイル３６ｂを用いて調理容器９２０を加熱できるよう図１に示す上面操作部１４より、制御部９６（又は２９６、４９６、５９６、６９６、７９６）を介して電源部６６（又は２６６、４６６、５６６、６６６、７６６）から高周波電流を流すコイルを選択的に選定して通電の可否を決定してもよい。

このように、調理容器の底の形状に応じて上面操作部１４から内側加熱コイル３６ｂ及び分割コイル３６ａ（１）〜３６ａ（４）のそれぞれに選択的に高周波電流を供給するので、不必要な電力消費が回避されるとともに、放射ノイズも低減できる。

今回、開示した実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲での全ての変更を含む。

１ 加熱調理器
１０ 筐体（調理器本体）
１２ トッププレート
１４ 上面操作部
１６ 換気部
１８ 吸気口
２０ 排気口
２２ ラジエント加熱部
２４ 左側ＩＨ加熱部
２６ 右側ＩＨ加熱部
２８ オーブン加熱部
３０ 加熱庫（加熱室）
３２ 扉
３４ （ラジエント加熱部）ラジエントヒータ
３６，３８ （ＩＨ加熱部）加熱コイル
３６ａ（１）〜３６ａ（４） 外側加熱コイル３６ａの分割コイル
３６ｂ 内側加熱コイル
６６ 電源部
７６ インバータ
８０ 直流電源部
８２ 交流電源
８４ 整流回路
８６ 平滑コンデンサ
８８ スイッチング素子対
９０，９１，９２，９３ スイッチング素子
９４ 共振コンデンサ
９６ 制御部
１００ 載置位置検出手段

Claims (7)

1. 内側加熱コイルと、
   前記内側加熱コイルの周辺に隣り合うように配置された複数の外側加熱コイルと、
   前記内側加熱コイル及び前記外側加熱コイルのそれぞれに独立して高周波電流を供給する複数の電源部と、
   前記電源部を制御する制御部とを含む誘導加熱装置であって、
   前記外側加熱コイルは、少なくとも２コイル以上を直列接続した分割コイルからなり、
   前記制御部は、前記内側加熱コイル及び前記外側加熱コイルのそれぞれが互いに隣接する領域において高周波電流が同一方向に流れるよう前記電源部を制御することを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 前記少なくとも２コイル以上の分割コイルは、前記直列接続に代えて並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記少なくとも２コイル以上の分割コイルは、前記直列接続に代えて直並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記電源部は、
   交流電源を直流に変換する直流電源回路の母線間にそれぞれ２個のスイッチング素子が直列に接続されて、この２個のスイッチング素子を１組とする３組以上のスイッチング素子対を有し、
   前記３組以上のスイッチング素子対のうち少なくとも１組のスイッチング素子対を共用スイッチング素子対とし、この共用スイッチング素子対と残りの組の非共用スイッチング素子対間にそれぞれ、前記分割コイルと直列に接続された共振コンデンサからなる負荷回路、又は内側加熱コイルと直列に接続された共振コンデンサからなる負荷回路を接続したフルブリッジインバータであり、
   前記３組以上のスイッチング素子対の各スイッチング素子に駆動信号を供給する複数のドライブ回路をさらに備え、
   前記制御部は、前記共用スイッチング素子対に供給される駆動信号より遅延して、前記残りの組の非共用スイッチング素子対に供給される駆動信号の位相差を制御する、或いは、前記残りの組の非共用スイッチング素子対に駆動信号を供給する期間の長さを制御することにより、前記内側加熱コイルと前記分割コイルに流れる電流を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 被加熱体が前記内側加熱コイル及び前記分割コイルの上方に載置されている状態を検出する検出手段をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出手段が検出する前記被加熱体の載置状態に応じて、前記内側加熱コイル及び前記分割コイルのそれぞれに選択的に高周波電流が供給されるよう前記電源部を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 操作部により前記内側加熱コイル及び前記各分割コイルに対して選択的に通電を可能としたことを特徴とする請求項５に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記制御部は、前記内側加熱コイル及び前記各分割コイルのそれぞれを同一周波数で駆動するよう前記電源部を制御することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。

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