JP2013026105A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減すること。
【解決手段】駆動周波数を第１駆動周波数から第１駆動周波数よりも低い第２駆動周波数まで変更したときに、材質判別部１１は、共振コンデンサ８に加わる電圧が第１共振コンデンサ電圧値Ｖｃ１であるとき、入力電流が第１入力電流値Ｉｉｎ１以上であれば調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別し、第１入力電流値Ｉｉｎ１よりも小さい第２入力電流値Ｉｉｎ２未満であれば調理容器６の材質をアルミニウムと判別し、第２入力電流値Ｉｉｎ２以上かつ第１入力電流値Ｉｉｎ１未満であれば調理容器６の材質を鉄と判別するとともに、材質判別部１１が非磁性ステンレスと判別すると鉄と判別した場合の駆動周波数よりも高い駆動周波数で駆動することにより、スイッチング素子５にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般家庭のキッチンなどに用いられる誘導加熱調理器に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器は、調理容器を誘導加熱するための加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力電流を検知する入力電流検知部と、前記インバータ回路の共振回路の電流をスイッチングするスイッチング素子の電圧を検知するスイッチング電圧検知部と、前記入力電流検知部と前記スイッチング電圧検知部より前記調理容器の材質を判別する材質判別部と、前記インバータ回路の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記材質判別部で判別した前記調理容器の材質によって前記インバータ回路のスイッチングの駆動周波数を切り替える構成としていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２６７９９６号公報

しかしながら、上記のように構成された誘導加熱調理器では、調理容器の材質が鉄と非磁性ステンレスにおいては、入力電流とスイッチング電圧の関係が酷似しているため、調理容器の材質を鉄と非磁性ステンレスとに判別することが困難であり、材質が非磁性ステンレスの調理容器が鉄と判別されると、スイッチング素子にかかる電気的ストレスが増大し、スイッチング素子が破壊に至るという課題を有していた。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明は、調理容器を誘導加熱する加熱コイル、前記加熱コイルと直列に接続され前記加熱コイルと共振回路を形成する共振コンデンサ、直流電源間に直列に接続された高電位側の第１スイッチング素子、及び低電位側の第２スイッチング素子を有し、前記共振回路の一端が前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との接続点に接続され他端が前記直流電源の低電位側または高電位側に接続されたインバータ回路と、前記第１及び前記第２スイッチング素子を一定周波数で排他的に交互に導通させ、前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動時間比を変更する駆動時間比変更モード、並びに前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動時間比を一定とし、駆動周波数を変更する駆動周波数変更モードを有する制御部と、を備え、前記制御部は、交流電源から供給される入力電流と前記共振コンデンサに加わる電圧を検知し前記調理容器の材質を鉄、非磁性ステンレスのいずれかであることを判別する材質判別部をさらに有し、前記駆動周波数変更モードにおいて駆動周波数を第１駆動周波数から第１駆動周波数よりも低い第２駆動周波数まで複数段階で減少させたときに、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が第１共振コンデンサ電圧値で、前記入力電流が第１入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別し、前記第１入力電流値よりも小さい第２入力電流値以上かつ前記第１入力電流値未満であれば前記調理容器の材質を鉄と判別するとともに、前記材質判別部が非磁性ステンレスと判別すると鉄と判別した場合の駆動周波数よりも高い駆動周波数で駆動する構成としている。

前記の構成とすることにより、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

本発明の誘導加熱調理器は、制御部が駆動周波数を第１駆動周波数から第１駆動周波数よりも低い第２駆動周波数まで複数段階で減少させたときに、材質判別部は、共振コンデンサに加わる電圧が第１共振コンデンサ電圧値で、入力電流が第１入力電流値以上であれば調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別し、第１入力電流値よりも小さい第２入力電流値以上かつ前記第１入力電流値未満であれば調理容器の材質を鉄と判別するとともに、材質判別部が非磁性ステンレスと判別すると鉄と判別した場合の駆動周波数よりも高い駆動周波数で駆動することにより、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することができるという効果を奏するものである。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の調理容器毎の共振周波数を示す図 本発明の実施の形態１〜５における共振コンデンサ電圧と入力電流の関係を示すグラフ 本発明の実施の形態６における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態９における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図

第１の発明は、調理容器を誘導加熱する加熱コイル、前記加熱コイルと直列に接続され前記加熱コイルと共振回路を形成する共振コンデンサ、直流電源間に直列に接続された高電位側の第１スイッチング素子、及び低電位側の第２スイッチング素子を有し、前記共振回路の一端が前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との接続点に接続され他端が前記直流電源の低電位側または高電位側に接続されたインバータ回路と、前記第１及び前記第２スイッチング素子を一定周波数で排他的に交互に導通させ、前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動時間比を変更する駆動時間比変更モード、並びに前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動時間比を一定とし、駆動周波数を変更する駆動周波数変更モードを有する制御部と、を備え、前記制御部は、交流電源から供給される入力電流と前記共振コンデンサに加わる電圧を検知し前記調理容器の材質を鉄、非磁性ステンレスのいずれかであることを判別する材質判別部をさらに有し、前記駆動周波数変更モードにおいて駆動周波数を第１駆動周波数から第１駆動周波数よりも低い第２駆動周波数まで複数段階で減少させたときに、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が第１共振コンデンサ電圧値で、前記入力電流が第１入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別し、前記第１入力電流値よりも小さい第２入力電流値以上かつ前記第１入力電流値未満であれば前記調理容器の材質を鉄と判別するとともに、前記材質判別部が非磁性ステンレスと判別すると鉄と判別した場合の駆動周波数よりも高い駆動周波数で駆動する構成とすることにより、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第１共振コンデンサ電圧値よりも高い第２共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第２共振コンデンサ電圧値よりも高い第３共振コンデンサ電圧値未満であるとき、前記入力電流が前記第１入力電流値よりも小さく前記第２入力電流値以上である第３入力電流値以上かつ前記第１入力電流値未満であれば調理容器の材質を鉄と判別し、前記第２入力電流値以上かつ前記第３入力電流値未満であれば前記調理容器の材質を非磁性ステン
レスと判別する構成とすることにより、前記共振コンデンサ電圧が前記第２共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第３共振コンデンサ電圧値未満の場合において、前記調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第３の発明は、特に、第２の発明において、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第３共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第３共振コンデンサ電圧値よりも高い第４共振コンデンサ電圧値未満であるとき、前記入力電流が前記第２入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とすることにより、前記共振コンデンサ電圧が前記第３共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第４共振コンデンサ電圧値未満の場合において、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記材質判別部は、前記入力電流が前記第２入力電流値未満であれば前記調理容器の材質をアルミニウムと判別し、前記制御部は、前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動を停止する構成とすることにより、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第５の発明は、特に、第３の発明において、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第４共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第４共振コンデンサ電圧値よりも高い第５共振コンデンサ電圧値未満であるとき、前記入力電流が前記第３入力電流値未満であれば前記調理容器の材質をアルミニウムと判別し、前記第３入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とすることにより、前記共振コンデンサ電圧が前記第４共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第５共振コンデンサ電圧値未満の場合において、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第６の発明は、特に、第５の発明において、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第５共振コンデンサ電圧値以上であるとき、前記入力電流が前記第１入力電流値未満であれば前記調理容器の材質をアルミニウムと判別し、前記第１入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とすることにより、前記共振コンデンサ電圧が前記第５共振コンデンサ電圧値以上の場合において、調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記材質判別部は、前記調理容器の材質を鉄と判別すると、前記第２駆動周波数以下で駆動する構成とすることにより、調理容器の材質が鉄である場合においてユーザーに対して十分な火力を提供することが可能となる。

第８の発明は、特に、第１〜７のいずれか１つの発明において、前記インバータ回路は、前記直流電源間に直列に接続された高電位側の第３スイッチング素子及び低電位側の第４スイッチング素子を備え、前記共振回路の他端が前記直流電源の低電位側または高電位側に接続された構成とすることに替えて、前記共振回路の他端が前記第３スイッチング素子と前記第４スイッチング素子との接続点に接続され、前記制御部は前記第１及び前記第４スイッチング素子とが同時に導通し前記第２及び前記第３スイッチング素子とが同時に導通する構成とすることにより、インバータ回路の構成に依存することなく調理容器の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明において、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧に替えて、前記第１または前記第２スイッチング素子に加わる電圧を検知することで前記調理容器の材質を判別する構成とすることにより、共振コンデンサ電圧の代わりに第１または第２スイッチング素子に加わる電圧を用いることでも調理容器の材質判別を行うことが可能となる。

第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明において、前記材質判別部は、前記入力電流に替えて、前記加熱コイルに流れる加熱コイル電流または前記第１もしくは前記第２スイッチング素子に流れるスイッチング素子電流を検知することで前記調理容器の材質を判別する構成とすることにより、入力電流値の代わりに加熱コイルに流れる加熱コイル電流値または第１もしくは第２スイッチング素子に流れるスイッチング素子電流値を用いることでも調理容器の材質判別を行うことが可能となる。

第１１の発明は、特に、第１〜１０のいずれか１つの発明において、前記第１及び前記第２スイッチング素子の温度を検知する温度検知部を備え、前記材質判別部が前記調理容器の材質を鉄と判別した場合に、前記温度検知部が所定の温度以上であれば、前記材質判別部は、前記調理容器の材質を再度判別する構成とすることにより、調理容器の材質が非磁性ステンレスであるにもかかわらず鉄と判別されても、調理容器の材質を再度判別することでスイッチング素子の破壊を防ぐことが可能となる。

第１２の発明は、特に、第１１の発明において、前記材質判別部が前記調理容器の材質を再度判別した場合に、前記温度検知部が所定の温度以上であれば、前記制御部は、前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動を停止する構成とすることにより、スイッチング素子の破壊を防ぐことが可能となる。

以下、本発明の実施例における誘導加熱調理器について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図、図２は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の調理容器毎の共振周波数を示す図、図３は本発明の実施の形態１〜５における誘導加熱調理器の共振コンデンサ電圧と入力電流の関係を示すグラフについて示すものである。

図１において、交流電源１からの交流電圧を直流電圧に変換するダイオードブリッジからなる整流回路２よりチョークコイル３と平滑コンデンサ４からなる平滑回路に接続される。

さらに、平滑回路の出力側には、内部に逆導通ダイオードを内包する第１スイッチング素子（ＩＧＢＴ）５ａと第２スイッチング素子（ＩＧＢＴ）５ｂの直列接続体が接続されている。

第１スイッチング素子５ａと第２スイッチング素子５ｂとの接続点と、平滑コンデンサ４の低電位側または高電位側の間には、調理容器６を誘導加熱する加熱コイル７と加熱コイル７と共振回路を形成する共振コンデンサ８が直列に接続されている。

加熱コイル７の上部には、絶縁体であり、耐熱ガラスでできたトッププレート（図示せず）が設けられており、調理容器６はトッププレートを挟んで加熱コイル７と対向するようにトッププレートに載置される。

インバータ回路９は、加熱コイル７に高周波共振電流を供給するもので、第１スイッチング素子５ａ、第２スイッチング素子５ｂ、加熱コイル７および共振コンデンサ８で構成される。

制御部１０は、第１スイッチング素子５ａおよび第２スイッチング素子５ｂを一定周波数で排他的に交互に導通させ、インバータ回路９の出力を制御している。

材質判別部１１は、調理容器６の材質を鉄、非磁性ステンレスのいずれかであることを判別する。

以上のように構成された誘導加熱調理器について以下その動作、作用を説明する。

まず、図示していない誘導加熱調理器の電源スイッチを押下すると、整流回路２によって交流電源１から直流電源に変換される。この状態では、スイッチング素子５を駆動する信号はなく調理容器６の加熱は行われない。

次に、図示していない操作部の加熱入／切キーを押下すると、調理容器６の材質によって最適な加熱を行うために、材質判別部１１にて調理容器６の材質の判別を行い、その判別結果に応じて制御部１０は、第１スイッチング素子５ａおよび第２スイッチング素子５ｂを駆動する駆動信号を変更し、調理容器６の加熱を行う。

調理容器６の材質判別では、図２に示すように、調理容器６の材質によって共振周波数（調理容器６のＬｓ、Ｒｓ）が異なることを利用している。一般的に共振周波数（調理容器６のＬｓ、Ｒｓ）は、アルミニウム、非磁性ステンレス、鉄の順番に高くなる（Ｌｓは小さくなる）。ただし、調理容器６によっては底面が磁性体と非磁性体を合わせたものがあり、調理容器６のＬｓ、Ｒｓは磁性体と非磁性体の割合で決定するため、鉄と非磁性ステンレスのいずれかの間にあり、材質を判別することが困難である。

磁性体と非磁性体の合わさった調理容器６でも適切な材質を判別するために、制御部１０は、第１および第２スイッチング素子５ａ、５ｂの駆動時間比を一定にし、駆動周波数を変更して駆動周波数を第１駆動周波数（例えば４６ｋＨｚ）から第１駆動周波数よりも低い第２駆動周波数（例えば２８ｋＨｚ）まで複数段階で変更させ、その時の共振コンデンサに加わる電圧と交流電源１から入力される入力電流を材質判別部で検知しその関係から調理容器６の材質を判別する。このように、駆動周波数を変更することにより調理容器６の材質の共振周波数が分かるため、正確な調理容器６の材質判別が可能となる。

図３において、材質判別部１１は、制御部１０が駆動周波数を第１駆動周波数（例えば４６ｋＨｚ）から第２駆動周波数（例えば２８ｋＨｚ）まで変更させた時に、第１共振コンデンサ電圧値Ｖｃ１（例えば５０Ｖ）であるとき、入力電流が第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）以上であれば（領域１）、調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別し、第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）よりも小さい第２入力電流値Ｉｉｎ２（例えば１．８Ａ）未満であれば（領域２）、調理容器６の材質をアルミニウムと判別し、第２入力電流値Ｉｉｎ２（例えば１．８Ａ）以上かつ第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）未満であれば（領域３）、調理容器６の材質を鉄と判別する。

調理容器６の材質を鉄と判別すると、制御部１０は、スイッチング素子５の駆動周波数を一定（例えば２３ｋＨｚ）とし、火力の調整は駆動時間比を変えることで制御する。ただし、駆動時間比を変えても所望の火力まで達しない場合は、駆動時間比を一定（例えば５０％）とし、駆動周波数を変更することにより火力の調整を行う。

また、調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別した場合は、鉄と判別した場合の駆動周波数よりも高い駆動周波数（例えば３１ｋＨｚ）で駆動させる。

さらに、調理容器６の材質をアルミニウムと判別した場合には、加熱不適合と判断し、加熱動作を停止する。

以上のような構成により、調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子５にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、図３に示す共振コンデンサ電圧が第１共振コンデンサ電圧値Ｖｃ１（例えば５０Ｖ）よりも高い第２共振コンデンサ電圧値Ｖｃ２（例えば９０Ｖ）以上かつ第２共振コンデンサ電圧値Ｖｃ２（例えば９０Ｖ）よりも高い第３共振コンデンサ電圧値Ｖｃ３（例えば１６０Ｖ）未満であるとき、第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）よりも小さく第２入力電流値Ｉｉｎ２（例えば１．８Ａ）以上である第３入力電流値Ｉｉｎ３（例えば２．７Ａ）以上かつ第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）未満であれば（領域３）、調理容器６の材質を鉄と判別し、第２入力電流値Ｉｉｎ２（例えば１．８Ａ）以上かつ第３入力電流値Ｉｉｎ３（例えば２．７Ａ）未満であれば（領域４）、調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とした点である。

以上のような構成により、共振コンデンサ電圧が第２共振コンデンサ電圧値Ｖｃ２（例えば９０Ｖ）以上かつ第３共振コンデンサ電圧値Ｖｃ３（例えば１６０Ｖ）未満の場合において、調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

なお、第３入力電流値Ｉｉｎ３を例えば２．７Ａとしたが、図３に示したように、領域３と領域４の境界付近では、共振コンデンサに加わる電圧の値が大きくなるほど、第３入力電流値Ｉｉｎ３の値も、第２入力電流値Ｉｉｎ２以上第１入力電流値Ｉｉｎ１未満の範囲で、大きくなるように選択しても同様の作用効果が得られる。

（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、図３に示す共振コンデンサ電圧が第３共振コンデンサ電圧値Ｖｃ３（例えば１６０Ｖ）以上かつ第３共振コンデンサ電圧値Ｖｃ３（例えば１６０Ｖ）よりも高い第４共振コンデンサ電圧値Ｖｃ４（例えば１９０Ｖ）未満であるとき、第２入力電流値（例えば１．８Ａ）以上であれば（領域４）、調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とした点である。

以上のような構成により、共振コンデンサ電圧が第３共振コンデンサ電圧値Ｖｃ３（例えば１６０Ｖ）以上かつ第４共振コンデンサ電圧値Ｖｃ４（例えば１９０Ｖ）未満の場合において、調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し
、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、材質判別部１１は、入力電流が第２入力電流値Ｉｉｎ２（例えば１．８Ａ）未満であれば（領域２）、調理容器６の材質をアルミニウムと判別し、制御部１０は、第１および第２スイッチング素子５ａ、５ｂの駆動を停止する構成とした点である。

以上のような構成により、調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、図３に示す第４共振コンデンサ電圧値Ｖｃ４（例えば１９０Ｖ）以上かつ第４共振コンデンサ電圧値Ｖｃ４（例えば１９０Ｖ）よりも高い第５共振コンデンサ電圧値Ｖｃ５（例えば２１０Ｖ）未満であるとき、第３入力電流値Ｉｉｎ３（例えば２．７Ａ）未満であれば（領域２）、調理容器６の材質をアルミニウムと判別し、第３入力電流値Ｉｉｎ３（例えば２．７Ａ）以上であれば（領域４）、調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とした点である。

以上のような構成により、共振コンデンサ電圧が第４共振コンデンサ電圧値Ｖｃ４（例えば１９０Ｖ）以上かつ第５共振コンデンサ電圧値Ｖｃ５（例えば２１０Ｖ）未満の場合において、調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

なお、第３入力電流値Ｉｉｎ３を例えば２．７Ａとしたが、図３に示したように、領域２と領域３の境界付近では、共振コンデンサに加わる電圧の値が大きくなるほど第３入力電流値Ｉｉｎ３の値も、第２入力電流値Ｉｉｎ２以上第１入力電流値Ｉｉｎ１未満の範囲で、大きくなるように選択しても同様の作用効果が得られる。

（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、図３に示す第５共振コンデンサ電圧値Ｖｃ５（例えば２１０Ｖ）以上であるとき、第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）未満であれば（領域２）、調理容器６の材質をアルミニウムと判別し、第１入力電流値Ｉｉｎ１（例えば３．７Ａ）以上であれば（領域１）、調理容器６の材質を非磁性ステンレスと判別する構成とした点である。

以上のような構成により、共振コンデンサ電圧が第５共振コンデンサ電圧値Ｖｃ５（例えば２１０Ｖ）以上の場合において、調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、材質判別部１１は、調理容器６の材質を鉄と判別すると、
第２駆動周波数（例えば２８ｋＨｚ）以下（例えば２３ｋＨｚ）で駆動する構成とした点である。

以上のような構成により、調理容器６の材質が鉄である場合において、ユーザーに対して十分な火力を提供することが可能となる。

（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８における誘導加熱調理器について図面を参照しながら説明する。

図４は本発明の実施の形態６における誘導加熱調理器の構成を示すものである。なお、実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、インバータ回路９が、直流電源間に直列に接続された高電位側の第３スイッチング素子５ｃおよび低電位側の第４スイッチング素子５ｄとを備え、共振回路の他端が直流電源の低電位側または高電位側に接続された構成とすることに代え、第３スイッチング素子５ｃと第４スイッチング素子５ｄとの接続点に接続され、制御部１０は第１スイッチング素子５ａおよび第４スイッチング素子５ｄとが同時に導通し第２スイッチング素子５ｂおよび第３スイッチング素子５ｃとが同時に導通する構成とした点である。

以上のような構成により、４素子の場合でも実施の形態１と同様に、インバータ回路９の構成に依存することなく調理容器６の材質を適切に判別し、スイッチング素子にかかる電気的ストレスを軽減することが可能となる。

（実施の形態９）
次に本発明の実施の形態９について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、共振コンデンサ電圧値の代わりに第１もしくは第２スイッチング素子５ａ、５ｂに加わる電圧値を用いることで調理容器６の材質を判別する構成とした点である。

以上のような構成により、共振コンデンサ電圧の代わりに第１もしくは第２スイッチング素子５ａ、５ｂに加わる電圧を用いることでも調理容器６の材質判別を行うことが可能となる。

尚、実施の形態６のインバータ回路の場合も同等の関係が成立し、同様に可能となる。

（実施の形態１０）
次に本発明の実施の形態１０について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、入力電流値の代わりに加熱コイルに流れる加熱コイル電流値または第１もしくは第２スイッチング素子５ａ、５ｂに流れるスイッチング素子電流値を用いることで調理容器６の材質を判別する構成とした点である。

以上のような構成により、入力電流値の代わりに加熱コイルに流れる加熱コイル電流値または第１もしくは第２スイッチング素子５ａ、５ｂに流れるスイッチング素子電流値を用いることでも調理容器６の材質判別を行うことが可能となる。

尚、実施の形態６のインバータ回路の場合も同等の関係が成立し、同様に可能となる。

（実施の形態１１）
次に本発明の実施の形態１１における誘導加熱調理器について図面を参照しながら説明する。

図５は本発明の実施の形態９における誘導加熱調理器の構成を示すものである。なお、実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、図５に示すように、第１および第２スイッチング素子５ａ、５ｂの温度を検知する温度検知部２０を加え、材質判別部１１が調理容器６の材質を鉄と判別した場合に、温度検知部２０が所定の温度（例えば１００℃）以上であれば、材質判別部１１は、調理容器６の材質を再度判別する構成とした点である。

温度検知部２０には、スイッチング素子５の近傍にチップサーミスタ等を用いる。

以上のような構成により、調理容器６の材質が非磁性ステンレスであるにもかかわらず鉄と判別されても、調理容器６の材質を再度判別することでスイッチング素子５の破壊を防ぐことが可能となる。

（実施の形態１２）
次に本発明の実施の形態１２について説明する。実施の形態１と同一部分は説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

実施の形態１との相違点は、材質判別部１１が調理容器６の材質を再度判別した場合に、温度検知部２０が所定の温度（例えば１２０℃）以上であれば、制御部１０は、第１および第２スイッチング素子５ａ、５ｂの駆動を停止する構成とした点である。

以上のような構成により、スイッチング素子５の破壊を防ぐことが可能となる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、調理容器６の材質を適切に判別することができ、スイッチング素子５の電気的ストレスを軽減することが可能となるため、調理容器６の材質を判別することが必要な誘導過熱調理器に有用である。

１ 交流電源
２ 整流回路
３ チョークコイル
４ 平滑コンデンサ
５ａ 第１スイッチング素子
５ｂ 第２スイッチング素子
５ｃ 第３スイッチング素子
５ｄ 第４スイッチング素子
６ 調理容器
７ 加熱コイル
８ 共振コンデンサ
９ インバータ回路
１０ 制御部
１１ 材質判別部
２０ 温度検知部

Claims (12)

1. 調理容器を誘導加熱する加熱コイル、前記加熱コイルと直列に接続され前記加熱コイルと共振回路を形成する共振コンデンサ、直流電源間に直列に接続された高電位側の第１スイッチング素子、及び低電位側の第２スイッチング素子を有し、前記共振回路の一端が前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子との接続点に接続され他端が前記直流電源の低電位側または高電位側に接続されたインバータ回路と、前記第１及び第２スイッチング素子を一定周波数で排他的に交互に導通させ、前記第１及び第２スイッチング素子の駆動時間比を変更する駆動時間比変更モード、並びに前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動時間比を一定とし、駆動周波数を変更する駆動周波数変更モードを有する制御部と、を備え、前記制御部は、交流電源から供給される入力電流と前記共振コンデンサに加わる電圧を検知し前記調理容器の材質を鉄、非磁性ステンレスのいずれかであることを判別する材質判別部をさらに有し、前記駆動周波数変更モードにおいて駆動周波数を第１駆動周波数から第１駆動周波数よりも低い第２駆動周波数まで複数段階で減少させたときに、前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が第１共振コンデンサ電圧値で、前記入力電流が第１入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別し、前記第１入力電流値よりも小さい第２入力電流値以上かつ前記第１入力電流値未満であれば前記調理容器の材質を鉄と判別するとともに、前記材質判別部が非磁性ステンレスと判別すると鉄と判別した場合の駆動周波数よりも高い駆動周波数で駆動する誘導加熱調理器。
2. 前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第１共振コンデンサ電圧値よりも高い第２共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第２共振コンデンサ電圧値よりも高い第３共振コンデンサ電圧値未満であるとき、前記入力電流が前記第１入力電流値よりも小さく前記第２入力電流値以上である第３入力電流値以上かつ前記第１入力電流値未満であれば前記調理容器の材質を鉄と判別し、前記第２入力電流値以上かつ前記第３入力電流値未満であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第３共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第３共振コンデンサ電圧値よりも高い第４共振コンデンサ電圧値未満であるとき、前記入力電流が前記第２入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別する請求項２に記載の誘導加熱調理器。
4. 前記材質判別部は、前記入力電流が前記第２入力電流値未満であれば前記調理容器の材質をアルミニウムと判別し、前記制御部は、前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動を停止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第４共振コンデンサ電圧値以上かつ前記第４共振コンデンサ電圧値よりも高い第５共振コンデンサ電圧値未満であるとき、前記入力電流が前記第３入力電流値未満であれば前記調理容器の材質をアルミニウムと判別し、前記第３入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別する請求項３に記載の誘導加熱調理器。
6. 前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧が前記第５共振コンデンサ電圧値以上であるとき、前記入力電流が前記第１入力電流値未満であれば前記調理容器の材質をアルミニウムと判別し、前記第１入力電流値以上であれば前記調理容器の材質を非磁性ステンレスと判別することを特徴とする請求項５に記載の誘導加熱調理器。
7. 前記材質判別部は、前記調理容器の材質を鉄と判別すると、前記第２駆動周波数以下で駆
   動する請求項１〜６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
8. 前記インバータ回路は、前記直流電源間に直列に接続された高電位側の第３スイッチング素子及び低電位側の第４スイッチング素子を備え、前記共振回路の他端が前記直流電源の低電位側または高電位側に接続された構成とすることに替えて、前記共振回路の他端が前記第３スイッチング素子と前記第４スイッチング素子との接続点に接続され、前記制御部は、前記第１及び前記第４スイッチング素子とが同時に導通し前記第２及び前記第３スイッチング素子とが同時に導通する請求項１〜７のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
9. 前記材質判別部は、前記共振コンデンサに加わる電圧に替えて、前記第１または前記第２スイッチング素子に加わる電圧を検知することで前記調理容器の材質を判別する請求項１〜８のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
10. 前記材質判別部は、前記入力電流に替えて、前記加熱コイルに流れる加熱コイル電流、または前記第１もしくは前記第２スイッチング素子に流れるスイッチング素子電流を検知することで前記調理容器の材質を判別する請求項１〜９のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
11. 前記第１および前記第２スイッチング素子の温度を検知する温度検知部を備え、前記材質判別部が前記調理容器の材質を鉄と判別した場合に、前記温度検知部が所定の温度以上であれば、前記材質判別部は、前記調理容器の材質を再度判別する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
12. 前記材質判別部が前記調理容器の材質を再度判別した場合に、前記温度検知部が所定の温度以上であれば、前記制御部は、前記第１及び前記第２スイッチング素子の駆動を停止する請求項１１に記載の誘導加熱調理器。