JP5213936B2

JP5213936B2 - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP5213936B2
Application number: JP2010248325A
Authority: JP
Inventors: 広康私市; 庄太神谷; 郁朗菅; 健一郎西; 和裕亀岡; 匡薫伊藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: JP2012099429A

Description

この発明は、誘導加熱調理器に関するものである。

従来の誘導加熱調理器においては、干渉音を防止することを目的として、例えば、「各加熱コイルのうち近接する加熱コイル間の発信周波数の差を少なくとも２０ｋＨｚ以上に設定した」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５９−２５１９３号公報（特許請求の範囲）

一般に、加熱コイルへの電力の制御は駆動周波数の変更により行っている。例えば、互いに隣接する加熱コイルＡと加熱コイルＢとを共に駆動する場合に、干渉音を避けるためには、加熱コイルＡを駆動周波数２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの範囲で駆動周波数を変更して電力制御を行うとき、加熱コイルＢは、周波数差が可聴領域より大きい２０ｋＨｚ以上離れた６０ｋＨｚから８０ｋＨｚの範囲で周波数を変更する必要がある。
しかし、この場合、高い周波数で駆動する加熱コイルＢの加熱コイル損失と駆動回路の損失が増大する、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、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音の発生を抑制することができる誘導加熱調理器を得るものである。

この発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物が載置されるトッププレートと、前記トッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する複数の加熱コイルと、交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、前記加熱コイルを囲むように配置されたリング状の磁気シールド手段とを備え、前記磁気シールド手段は、隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部が、対向しない部分に比べて、遮蔽する磁束の量が多くなるように形成したものである。

この発明は、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音の発生を抑制することができる。

干渉音の発生メカニズムを説明する誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態１を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態１を示す磁気シールドリングの斜視図である。実施の形態２を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態２を示す磁気シールドリングの斜視図である。実施の形態３を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態３を示す磁気シールドリングの斜視図である。実施の形態３を示す磁気シールドリングの斜視図である。実施の形態４を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態４を示す磁気シールドリングの斜視図である。実施の形態５を示す磁気シールドリングの上面図である。磁気シールド手段の他の形状を説明する図である。磁気シールド手段の他の形状を説明する図である。磁気シールド手段の他の形状を説明する図である。磁気シールド手段の他の形状を説明する図である。実施の形態６を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態７を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態７を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態８を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。実施の形態９を示す誘導加熱調理器の上面図である。

実施の形態１．
図１は干渉音の発生メカニズムを説明する誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図１において、１は交流電源、２は鍋などの被加熱物が載置されるトッププレート、３は加熱コイル、４は交流電源１の交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル３を駆動する駆動回路、５は駆動回路４を制御するための制御回路、６は加熱コイル３の上に置かれた被加熱物（鍋）である。
また、７は加熱コイル、８は交流電源１の交流電圧を高周波電圧に変換して加熱コイル７を駆動する駆動回路、９は駆動回路８を制御するための制御回路、１０は加熱コイル７の上に置かれた被加熱物（鍋）である。
なお、図１に示す加熱コイル３および７は、内側と外側とに２分割して同心円状に配置したコイルの断面を示している。
また、１１の点線は、加熱コイル７から加熱コイル３方向に漏れる磁束（以下「漏れ磁束」ともいう。）を示す。

図１において、例えば使用者による操作部（図示なし）の操作により、鍋１０を３ｋＷの最大パワーで加熱する場合、制御回路９は駆動回路８を制御して、加熱コイル７に投入される電力が３ｋＷとなるように制御する。投入電力は周波数に反比例するので、例えば２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの周波数可変範囲で３ｋＷを投入する場合は、２０ｋＨｚでの駆動となる。
このとき、加熱コイル７からは、鍋１０の加熱に寄与しない漏れ磁束が周囲に放射される。この漏れ磁束は、投入電力に比例するので、点線１１で示す漏れ磁束も大きくなる。

鍋１０を３ｋＷの最大パワーで加熱しながら、一方の鍋６を８００Ｗ程度の中電力で加熱する場合、制御回路５は駆動回路４を制御して加熱コイル３に投入される電力が８００Ｗとなるように制御する。投入電力は周波数に反比例するので、２０ｋＨｚから４０ｋＨｚの周波数可変範囲で８００Ｗを投入する場合は、約３０ｋＨｚでの駆動となる。
このとき、加熱コイル３からも漏れ磁束が発生（図示なし）するが、投入電力が８００Ｗと弱いために、この場合は、加熱コイル７からの漏れ磁束の方が多くなる。

点線１１で示す加熱コイル７からの漏れ磁束は、鍋６に到達し、鍋６で２０ｋＨｚの渦電流となる。このため、鍋６には加熱コイル３からの磁束による３０ｋＨｚの渦電流と、加熱コイル７からの漏れ磁束による２０ｋＨｚの渦電流とが流れる。
このとき鍋６には磁束による渦電流の発生と同時に加振力も発生するため、鍋６は周波数２０ｋＨｚと３０ｋＨｚとで振動し、その差分の１０ｋＨｚが不快な干渉音として聞こえる。
以上のように、干渉音は隣接する加熱コイルからの漏れ磁束により、鍋に２種類の加振力が発生し、その周波数差が可聴周波数範囲にあるときに人間に聞こえる不快な干渉音となる。

上述のように、干渉音が漏れ磁束に起因することを実験、解析を通じて明らかにした。
この結果から干渉音を防止するためには隣接する加熱コイルへの漏れ磁束を低減することが有効である。
以下、隣接する加熱コイルへの漏れ磁束を低減して干渉音の発生を抑制する、本実施の形態に係る誘導加熱調理器について説明する。

図２は実施の形態１を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図３は実施の形態１を示す磁気シールドリングの斜視図である。
図２に示すように、加熱コイル３と加熱コイル７のそれぞれの周囲を囲むようにリング状の磁気シールドリング１２が設置されている。この磁気シールドリング１２は、例えばアルミなどの非磁性金属で構成されている。
なお、その他の構成は上述した図１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
なお、「磁気シールドリング１２」は、本発明の「磁気シールド手段」に相当する。

なお、本実施の形態では、加熱コイルが２つの場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、３つ以上の任意の個数でも良い。この場合には、各加熱コイルにそれぞれ磁気シールドリング１２を配置するようにしても良いし、一部の加熱コイルのみに磁気シールドリング１２を配置しても良い。

図２、図３に示すように、磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、下方に伸ばして形成している。
すなわち、加熱コイル７の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル３に対向する部分（紙面左側）の一部を、加熱コイル３に対向しない部分（紙面右側）に比べて、下方に伸ばして形成している。
また、加熱コイル３の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル７に対向する部分（紙面右側）の一部を、加熱コイル７に対向しない部分（紙面左側）に比べて、下方に伸ばして形成している。

以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、下方に伸ばして形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分によって遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングの高さが一定である場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、隣接する加熱コイルに対向する部分を下方に伸ばし、対向しない部分は下方に伸ばさないので、隣接する鍋への漏れ磁束を低減しつつ、当該加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置でき、加熱コイル下のスペースを有効に活用できる。

また、磁気シールドリング１２を、アルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールドリング１２内部で発生する渦電流による発熱を抑えることができる。

なお、磁気シールドリング１２の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールドリング１２の上端を、トッププレート２の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。

実施の形態２．
図４は実施の形態２を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図５は実施の形態２を示す磁気シールドリングの斜視図である。
本実施の形態における磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、直径方向に複数積層して形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

図４、図５に示すように、加熱コイル７の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル３に対向する部分（紙面左側）を、直径方向に空間を隔てて二重構成としている
また、加熱コイル３の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル７に対向する部分（紙面右側）を、直径方向に空間（空気層）を隔てて二重構成としている。
なお、ここでは、空気層を隔てて二重構成としたが、本発明はこれに限るものではなく、空気層を設けない構成でも良い。また、三重以上の構成としても良い。

以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、直径方向に複数積層して形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングが単層の場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、磁気シールドリング１２を直径方向に積層しているので、下方に伸ばすことなく、隣接する鍋への漏れ磁束を低減することができ、当該磁気シールドリング１２を薄く構成することができる。よって、磁気シールドリング１２の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。

実施の形態３．
図６は実施の形態３を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図７および図８は実施の形態３を示す磁気シールドリングの斜視図である。
本実施の形態における磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

図６、図７に示すように、加熱コイル７の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル３に対向する部分（紙面左側）を、加熱コイル３に対向しない部分（紙面右側）に比べて下方に伸ばして形成し、さらに、下方に伸ばしたリングの側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
また、加熱コイル３の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル７に対向する部分（紙面右側）を、加熱コイル７に対向しない部分（紙面左側）に比べて下方に伸ばして形成し、さらに、下方に伸ばしたリングの側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。

なお、磁気シールドリング１２の形状はこれに限るものではなく、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を傾斜して形成すれば良い。
例えば、図８に示すように、磁気シールドリング１２の上下方向の高さを一定とし、隣接する加熱コイルに対向する部分の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成しても良い。

以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングの側面を傾斜させない場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、側面を傾斜して形成することで、磁気シールドリング１２の高さを増加させることなく側面の面積を増加させて、隣接する鍋への漏れ磁束を低減することができる。よって、磁気シールドリング１２の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。

実施の形態４．
図９は実施の形態４を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図１０は実施の形態４を示す磁気シールドリングの斜視図である。
本実施の形態における磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、厚みを大きく形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

図９、図１０に示すように、加熱コイル７の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル３に対向する部分（紙面左側）を、厚みを大きく形成して、トッププレート２と並行する面が広くなるように形成している。
また、加熱コイル３の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル７に対向する部分（紙面右側）を、厚みを大きく形成して、トッププレート２と並行する面が広くなるように形成している。

以上のように本実施の形態においては、磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、厚みを大きく形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば磁気シールドリングの厚みが一定である場合と比較して、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、磁気シールドリング１２の厚みを大きくして、トッププレート２と並行する面を広くしているので、トッププレート２の斜め下面から隣接する鍋に向かう漏れ磁束を効果的に低減することができる。
また、磁気シールドリング１２の高さを増加させることなく、隣接する鍋への漏れ磁束を低減することができ、当該磁気シールドリング１２を薄く構成することができる。よって、磁気シールドリング１２の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。

実施の形態５．
図１１は実施の形態５を示す磁気シールドリングの上面図である。
本実施の形態における磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイルに対向する部分であって、当該磁気シールドリング１２が囲む加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成している。
なお、その他の構成は上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

図１１に示すように、加熱コイル７の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル３に対向する部分（紙面左側）であって、加熱コイル７の上面の一部を覆うように形成している。
また、加熱コイル３の周囲を囲むように配置した磁気シールドリング１２は、隣接する加熱コイル７に対向する部分（紙面右側）であって、加熱コイル３の上面の一部を覆うように形成している。

以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイルに対向する部分であって、当該磁気シールドリング１２が囲む加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成している。
このため、隣接する加熱コイルに対向する部分による遮蔽する磁束の量を、対向しない部分と比較して多くすることができ、例えば加熱コイルの上面を覆わない磁気シールドリングと比較して、加熱コイル上面から隣接する鍋へ漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
また、加熱コイル上面に磁気シールドリング１２を設置すると、本来鍋を加熱するための磁束も低減され、加熱効率が低下するが、覆う部分を限定しているため、加熱効率の低下を最小限に抑えられる。

なお、磁気シールドリング１２の上端を、トッププレート２の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。

なお、上記実施の形態１〜５では、本発明の磁気シールド手段として、リング状のものを説明したが、これに限定されるものではなく、隣接する加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部が、対向しない部分に比べて、遮蔽する磁束の量が多くなるように形成したものであれば、任意の形状としても良い。
例えば、図１２に示すように矩形形状としても良いし、図１３に示すように円弧形状や、図１４に示すようにコ字状としても良い。
そして、このような任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルと対向する側面を、対向しない側面に比べて下方に伸ばして形成するようにしても良い（例えば図１５参照）。
また、任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルと対向する側面を、複数積層するようにしても良い。
また、任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルと対向する側面を、対向しない側面に比べて厚みを大きくするようにしても良い。
また、任意形状の磁気シールド手段においても、隣接する加熱コイルに対向する側面側であって、当該磁気シールド手段が囲む加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成しても良い。
このような構成であっても、上述した実施の形態１〜５と同様の効果を奏することができる。

なお、上記実施の形態１〜５では、加熱コイル３に配置した磁気シールドリング１２と、加熱コイル７に配置した磁気シールドリング１２の双方について、漏れ磁束を低減させる形状とする場合を説明したが、何れか一方のみについて、上述した漏れ磁束を低減させる形状とし、他方を円筒状のリングまたは設けない構成としても良い。

実施の形態６．
図１６は実施の形態６を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図１６に示すように、本実施の形態における誘導加熱調理器は、加熱コイル３と加熱コイル７のそれぞれの周囲を囲むようにリング状の磁気シールドリング１２が設置されている。この磁気シールドリング１２は、上記実施の形態１〜５の何れかの磁気シールドリング１２を用いても良いし、高さや厚みが一定の磁気シールドリングを用いても良い。
また、加熱コイル３と加熱コイル７との間に、アルミなどの非磁性金属で構成された平板状の磁気シールド板１３が配置されている。また、本実施の形態における磁気シールド板１３は、トッププレート２に対して略垂直に配置されている。
なお、その他の構成は上述した図１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
なお、「磁気シールド板１３」は、本発明の「磁気シールド手段」に相当する。

なお、本実施の形態では、加熱コイルが２つの場合を説明するが、本発明はこれに限るものではなく、３つ以上の任意の個数でも良い。この場合においても、複数の加熱コイルのうち、隣接する加熱コイル同士の間に平板状の磁気シールド板１３を配置する。

以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイル同士の間に配置された平板状の磁気シールド板１３を備え、この磁気シールド板１３をトッププレート２に対して略垂直に配置している。
このため、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、各々の加熱コイルに隣接する鍋への漏れ磁束を低減するための構成を設ける必要がなく、安価な構成で干渉音を防止できる。

また、磁気シールド板１３をアルミなどの非磁性金属で構成することで、遮断した磁束により磁気シールド板１３内部で発生する渦電流による発熱が抑えられる。

なお、磁気シールド板１３の上端を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールド板１３の上端を、トッププレート２の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。

実施の形態７．
図１７は実施の形態７を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図１７に示すように、本実施の形態における磁気シールド板１３は、トッププレート２に対して略水平に配置されている。
なお、その他の構成は上記実施の形態６と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイル同士の間に配置された平板状の磁気シールド板１３を備え、この磁気シールド板１３をトッププレート２に対して略水平に配置している。
このため、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、トッププレート２に対して略水平になるように磁気シールド板１３を設置したので、磁気シールド板１３の下に加熱コイルの冷却風路や回路基板を配置できるので、スペースを有効に活用できる。

なお、磁気シールド板１３の上端（上面）を、加熱コイル巻線の下端より上側に配置するようにしても良い。また、磁気シールド板１３の上端（上面）を、トッププレート２の下面に接するように配置しても良い。
これにより、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができる。

なお、例えば図１８に示すように、磁気シールド板１３により、加熱コイル３、７の上面の一部を覆うように配置するようにしても良い。このような配置により、加熱コイル上面から隣接する鍋へ漏れる磁束をさらに低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
また、加熱コイル上面に磁気シールド板１３を設置すると、本来鍋を加熱するための磁束も低減され、加熱効率が低下するが、覆う部分を限定しているため、加熱効率の低下を最小限に抑えられる。

実施の形態８．
図１９は実施の形態８を示す誘導加熱調理器を側面から見たブロック図である。
図１９に示すように、本実施の形態における磁気シールド板１３は、トッププレート２に対して斜めに配置されている。
なお、その他の構成は上記実施の形態６と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。

以上のように本実施の形態においては、隣接する加熱コイル同士の間に配置された平板状の磁気シールド板１３を備え、この磁気シールド板１３をトッププレート２に対して斜めに配置している。
このため、加熱コイルから隣接する鍋に漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

また、トッププレート２に対して斜めに磁気シールド板１３を設置したので、面積の大きな磁気シールド板１３を設置でき、隣接する加熱コイルの上に載置された鍋への漏れ磁束をさらに低減することができ、防磁効果を高めることができる。

実施の形態９．
図２０は実施の形態９を示す誘導加熱調理器の上面図である。
図２０に示すように、加熱コイル３および加熱コイル７の下には、それぞれ、棒状に形成されたフェライト１４が、放射状に複数配置されている。
このフェライト１４は、加熱コイル下面から放出された磁束を、鍋が載置されるトッププレート２側に導く働きをするものである。

本実施の形態では、放射状に配置された複数のフェライト１４のうち、隣接する加熱コイルに対向する部分に配置したフェライトの少なくとも一部を、対向しない部分に配置したフェライトに比べて、長さを短くしている。
例えば図２０に示すように、加熱コイル７の下に放射状に配置されたフェライト１４のうち、隣接する加熱コイル３に対向する部分（紙面左側）に配置したフェライト１４を、他のフェライト１４と比較して長さを短く形成している。
また、加熱コイル３の下に放射状に配置されたフェライト１４のうち、隣接する加熱コイル７に対向する部分（紙面右側）に配置したフェライト１４を、他のフェライト１４と比較して長さを短く形成している。

なお、放射状に配置された複数のフェライト１４のうち、隣接する加熱コイルに対向する少なくとも一部には、フェライト１４を配置しないようにしても良い。

なお、本実施の形態９では、棒状のフェライト１４を放射状に配置した場合を説明したが、本発明はこれに限るものではない。加熱コイルの下のうち、隣接する加熱コイルに対向する側にフェライトを配置した範囲が、対向しない側にフェライトを配置した範囲に比べて少なくなるようにすれば良い。例えばフェライト１４を任意の形状として、隣接する加熱コイル側への配置範囲が少なくなるように、任意の位置に配置しても良い。

以上のように本実施の形態においては、複数のフェライト１４のうち、隣接する加熱コイルに対向する部分に配置したフェライト１４の少なくとも一部を、対向しない部分に配置したフェライト１４に比べて、長さを短くした。
このため、隣接する加熱コイルに対向する側から加熱コイル上方へ放射される磁束を弱くすることができ、加熱コイル上面から隣接する鍋へ漏れる磁束を低減できる。よって、加熱コイルの駆動周波数にかかわらず、干渉音を防止することができる。
したがって、互いの加熱コイルの駆動周波数を２０ｋＨｚ以上離す必要がなく、駆動周波数の増加に伴うコイル損失と駆動回路の損失の増加を防止することができる。

実施の形態１０．
上記実施の形態１〜９の構成により、複数の加熱コイルの一方を２０ｋＨｚ以上離れた周波数で動作させなくとも、干渉音を防止することができる。また、高周波で動作させる必要がないため、加熱コイルの渦電流損や駆動回路のスイッチング損失を増大させずに済む。
一方、漏れ磁束を遮断する磁気シールドリング１２または磁気シールド板１３には、渦電流が流れる。この磁気シールドリング１２や磁気シールド板１３は、発熱しにくい非磁性の金属材料を使用しているが、若干の発熱を伴う。また、部分的にフェライト１４の長さを短くした構成では、被加熱物である鍋への磁束も弱くなるので、鍋を加熱するためには入力を増やす必要があり、駆動回路の損失が若干であるが増える。
これらにより、加熱コイル３、７や、駆動回路４、８、および磁気シールドリング１２や磁気シールド板１３を納めた筐体（図示なし）の内部温度が、若干であるが上昇する。

本実施の形態では、駆動回路４、８を構成するスイッチング素子およびダイオードの少なくとも一部または全てを、ワイドバンドギャップ半導体によって形成する。このワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドなどがある。
なお、その他の構成は上記実施の形態１〜９の何れかと同様である。

以上のように本実施の形態においては、駆動回路４、８を構成するスイッチング素子およびダイオードの少なくとも一部または全てを、ワイドバンドギャップ半導体によって形成した。
このため、スイッチング損失やオン損失が低減でき、加熱コイル３、７や、駆動回路４、８、および磁気シールドリング１２や磁気シールド板１３を納めた筐体内部の発熱を抑えることができる。
また、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子やダイオード素子は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子やダイオード素子を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。

また耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィンの小型化や、水冷部の空冷化が可能であるので、半導体モジュールの一層の小型化が可能になる。

さらに電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。

なお、スイッチング素子やダイオード素子の両方がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることが望ましいが、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体よって形成されていても良く、この実施の形態に記載の効果を得ることができる。

１交流電源、２トッププレート、３加熱コイル、４駆動回路、５制御回路、６鍋、７加熱コイル、８駆動回路、９制御回路、１０鍋、１１点線、１２磁気シールドリング、１３磁気シールド板、１４フェライト。

Claims

被加熱物が載置されるトッププレートと、
前記トッププレートの下に設けられ、前記被加熱物を加熱する複数の加熱コイルと、
交流電圧を高周波電圧に変換して前記加熱コイルに高周波電流を流す駆動回路と、
前記加熱コイルを囲むように配置されたリング状の磁気シールド手段と
を備え、
前記磁気シールド手段は、
隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部が、対向しない部分に比べて、遮蔽する磁束の量が多くなるように形成した
ことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、下方に伸ばして形成した
ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、直径方向に複数積層して形成した
ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部の側面を、上方側が中心に近づく向きに傾斜して形成した
ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
隣接する前記加熱コイルに対向する部分の少なくとも一部を、対向しない部分に比べて、厚みを大きく形成した
ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
隣接する前記加熱コイルに対向する部分であって、当該磁気シールド手段が囲む前記加熱コイルの上面の少なくとも一部を覆うように形成した
ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
上端が前記加熱コイル下端より上側に配置された
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、
上端が前記トッププレートの下面に接するように配置された
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
前記磁気シールド手段は、非磁性金属で構成された
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
前記駆動回路を構成するスイッチング素子およびダイオードの少なくとも一部または全てを、ワイドバンドギャップ半導体によって形成した
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料またはダイヤモンドである
ことを特徴とする請求項１０記載の誘導加熱調理器。