JP5938561B2

JP5938561B2 - 誘導加熱調理器

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Publication number: JP5938561B2
Application number: JP2012135507A
Authority: JP
Inventors: 石尾　嘉朗; 嘉朗石尾; 湊谷　純一; 純一湊谷
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-06-15
Also published as: JP2014002840A

Description

本発明は、蓄電池を備えた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、図７に示すように調理物を加熱する調理容器１０１と、調理容器１０１を載置するトッププレート１０２と、調理容器１０１を加熱するために誘導磁界を発生させる加熱コイル１０３と、トッププレート１０２を介して調理容器１０１の温度を検出する温度センサ１０４と、加熱コイル１０３に高周波電流を供給するインバータ回路１０５と、商用電源から電源を供給する商用電源供給手段１０６と、商用電源を全波整流する整流器１０７と、全波整流された電源電力をインバータ回路１０５へ供給する電源供給部１０８と、電気エネルギーを蓄電する蓄電部１０９と、商用電源から蓄電部１０９へ充電するための充電回路１１０と、インバータ回路１０５が出力する高周波電流を制御し、調理容器１０１の加熱電力を制御する制御手段１１１とを備え、制御手段１１１は電源供給部１０８を制御することで蓄電部１０９に蓄えられた電力と商用電源から得られる電力を合わせてインバータ回路１０５へ電力供給することで、商用電源だけでは得ることのできない高い電力を出力できる誘導加熱調理器があった。

特開平１１−１１１４４２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、電源供給部へ商用電源からの電力供給と、蓄電部からの電力供給をどのように制御しバランスを取るかが不明確であり、商用電源の供給能力以上の高出力を得る際に、商用電源側からの供給が大きすぎるとブレーカーが落ちるといった課題や、蓄電部からの供給が大きすぎると狙いの動作時間が確保できないといった課題があり、商用電源からの供給と蓄電部からの供給のバランスを取るための新たな制御方法が必要であった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、商用電源からの電源供給部の回路インピーダンスを、蓄電部内の商用電源の回路インピーダンスよりも小さくすることで、商用電源の供給能力以上の高出力を得る際に、常に商用電源からの電源供給部側が最大供給能力で動作し、不足分を蓄電池からの電源供給を行なうことができ商用電源側からの過剰供給を防ぐことができる。これらの電源供給部と蓄電部を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、外郭を構成する本体と、前記本体の上面に配置され調理容器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方に配置され前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、商用電源から入力された交流電源を整流する第１の整流器と、前記第１の整流器からの出力を昇圧する第１の電力供給部と、充放電可能な蓄電池と、前記商用電源から入力された交流電源を直流電源に変換する第２の整流器と、前記第２の整流器の出力を前記蓄電池に充電するために電流、電圧を変換する充電回路と、前記蓄電池に充電された電力を昇圧する第２の電力供給部と、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部の出力を平滑するためのキャパシタと、前記充電回路、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部の動作開始及び停止を制御する制御手段と、を備え、前記第１の電力供給部内には、前記商用電源への帰還電流経路に挿入された第１のシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する第１の入力電流検知手段が備えられ、前記第２の電力供給部内には、前記商用電源への帰還電流経路に挿入された第２のシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する第２の入力電流検知手段が備えられ、前記制御手段は、前記インバータ回路への出力要求が前記商用電源の定格電力未満の場合は、前記第１の電力供給部のみ動作させ、前記出力要求が前記商用電源の定格電力以上の場合は前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部を駆動し、且つ、前記第１の入力電流検知手段が前記第１の電力供給部の入力電流を監視し、前記第２の入力電流検知手段が前記第２の電力供給部の入力電流を監視し、定電流制御するとともに、前記第１のシャント抵抗のインピーダンスより、前記第２のシャント抵抗のインピーダンスを大きくし、前記第２の電力供給部の基板の銅箔パターンより前記第１の電力供給部の基板の銅箔パターンを広くし、且つ短くし、前記第１の電力供給部の回路インピーダンスより、前記第２の電力供給部の回路インピーダンスの方を大きい構成としたものである。

本構成により、商用電源からの供給能力以上の出力を得る場合に、第１の電源供給部の回路インピーダンスを、第２の電力供給部の回路インピーダンスよりも小さくすることで、商用電源の供給能力以上の高出力を得る際に、常に商用電源からの電源供給部側が最大供給能力で動作し、不足分を蓄電池からの電源供給を行なうことができ商用電源側から及び畜電池からの過剰供給を防ぐことができる。これら第１、第２の電源供給部を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができる誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、商用電源の供給能力以上の出力を得ることができ、商用電源の供給能力以上の高出力を得る際に、常に商用電源からの電源供給部側が最大供給能力で動作し、不足分を蓄電池からの電源供給を行なうことができ、商用電源側から及び畜電池からの過剰供給を防ぐことができる。

本発明の実施の形態１、２における誘導加熱調理器の全体構成図本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の第１の電力供給部の回路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第２の電力供給部の回路ブロック図本発明の実施の形態１、２における誘導加熱調理器のフローチャート本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の第１の電力供給部の回路ブロック図本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の第２の電力供給部の回路ブロック図従来の誘導加熱調理器の全体構成図

第１の発明は、外郭を構成する本体と、前記本体の上面に配置され調理容器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方に配置され前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、商用電源から入力された交流電源を整流する第１の整流器と、前記第１の整流器からの出力を昇圧する第１の電力供給部と、充放電可能な蓄電池と、前記商用電源から入力された交流電源を直流電源に変換する第２の整流器と、前記第２の整流器の出力を前記蓄電池に充電するために電流、電圧を変換する充電回路と、前記蓄電池に充電された電力を昇圧する第２の電力供給部と、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部の出力を平滑するためのキャパシタと、前記充電回路、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部の動作開始及び停止を制御する制御手段と、を備え、前記第１の電力供給部内には、前記商用電源への帰還電流経路に挿入された第１のシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する第１の入力電流検知手段が備えられ、前記第２の電力供給部内には、前記商用電源への帰還電流経路に挿入された第２のシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する第２の入力電流検知手段が備えられ、前記制御手段は、前記インバータ回路への出力要求が前記商用電源の定格電力未満の場合は前記第１の電力供給部のみ動作させ、前記出力要求が前記商用電源の定格電力以上の場合は前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部を駆動し、且つ、前記第１の入力電流検知手段が前記第１の電力供給部の入力電流を監視し、前記第２の入力電流検知手段が前記第２の電力供給部の入力電流を監視し、定電流制御するとともに、前記第１のシャント抵抗のインピーダンスより、前記第２のシャント抵抗のインピーダンスを大きくし、前記第２の電力供給部の基板の銅箔パターンより前記第１の電力供給部の基板の銅箔パターンを広くし、且つ短くし、前記第１の電力供給部の回路インピーダンスより、前記第２の電力供給部の回路インピーダンスの方を大きい構成としたものである。

これによって、商用電源からの供給能力以上の出力を得る際に、常に商用電源からの第１の電源供給部側が最大供給能力で動作し、不足分を蓄電池からの電源供給を行なうことができ、電源側からの過剰供給を防ぐことができる。これら第１、第２の電源供給部を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができる誘導加熱調理器を提供す
ることができる。

また、前記第１の電力供給部内に、前記商用電源への帰還電流経路に挿入されたシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する入力電流検知手段と、前記第２の電力供給部内に、前記商用電源への帰還電流経路に挿入されたシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する入力電流検知手段を備えることで、前記第１の電力供給部側の回路インピーダンスを小さく構成するものである。

これによって、商用電源からの供給能力以上の出力を得る際に、常に商用電源からの電源供給部側が最大供給能力で動作し、不足分を蓄電池からの電源供給を行なうことができ商用電源側及び蓄電池からの過剰供給を防ぐことができる。これら第１、第２の電源供給部を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができる誘導加熱調理器を提供することができる。

また、前記第１及び第２の電力供給部の基板の銅箔パターンの幅を前記第２の電力供給部の基板の銅箔パターンより前記第１の電力供給部の方を広く、短く構成することで前記第１の電力供給部側の回路インピーダンスを小さく構成したものである。

これによって、商用電源からの供給能力以上の出力を得る際に、常に商用電源からの電源供給部側が最大供給能力で動作し、不足分を蓄電池からの電源供給を行なうことができ商用電源側からの過剰供給を防ぐことができる。これら第１、第２の電源供給部を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができる誘導加熱調理器を提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、前記第１の整流器から前記第１の電力供給部までの配線と前記第１の電力供給部の出力を平滑する前記キャパシタまでの配線を、前記第２の整流器から前記第２の電力供給部までの配線と前記第２の電力供給部の出力を平滑する前記キャパシタまでの配線より太く、短く構成することで前記第１の電力供給部側の回路インピーダンスを小さく構成したものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の全体構成図である。

図１において、全体のシステム構成は、外郭を構成する本体と、本体の上面に配置され調理容器を載置するトッププレート２と、トッププレート２の下方に配置され調理容器を加熱する加熱コイル３と、加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ回路６と、商用電源９から入力された交流電源を整流する第１の整流器１０と、第１の整流器１０からの出力を昇圧する第１の電力供給部１１と、第１の電力供給部１１の出力を平滑するためのキャパシタ１２と、充放電可能な蓄電池１３と、商用電源９から入力された交流電源を直流電源に変換する第２の整流器１４と、第２の整流器１４の出力を蓄電池１３に充電す
るために電流、電圧を変換する充電回路１５と、蓄電池１３に充電された電力を昇圧する第２の電力供給部１６と、充電回路１５、第１の電力供給部１１及び第２の電力供給部１６の動作開始及び停止を制御する制御手段５とを備え、制御手段５はインバータ回路６への出力要求が商用電源の定格電力未満の場合は、第１の電力供給部１１のみ動作させ、出力要求が商用電源の定格電力以上の場合は、第１及び第２の電力供給部を駆動し、第１の電力供給部の回路インピーダンスより、第２の電力供給部内の回路インピーダンスの方を大きくなるように構成している。

そして、トッププレート２に調理容器１が載置されており、加熱コイル３からの誘導磁界により調理容器１は加熱される。温度センサ４は調理容器１からの熱赤外線を検知し、加熱コイル３の下方に設置され、トッププレート２の可視部越しに熱赤外線が入光されている。

制御手段５は、マイコンにより構成され、温度センサ４による温度情報に基づいて、加熱コイル３に高周波電流を供給するインバータ回路６を制御する。

使用者は、操作・表示手段７を介し、誘導加熱調理器の電源ＯＮ／ＯＦＦを切り替えることや、該当バーナーに設置された調理容器１を加熱するために加熱開始や停止を行うことができる。また、加熱する際に火力を切り替えることができ、メニューを選択することで揚げ物の温調制御をおこなうことができる。

また、使用者の操作に応じて、電源ＯＮの場合は電源ＬＥＤを点灯させ、火力の調整値に応じて、現在の設定火力をＬＥＤの点灯数により表示することができる。

また、制御手段５は使用者による操作に応じて報知手段８を介し音声、ブザーなどで報知を行うことができる。

また、炊飯、湯沸かし等の自動調理を行う場合や、タイマー調理により、設定時間後に加熱を停止する場合など制御手段５は報知手段８を介し、調理終了を報知することができる。

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。

全体システムの動作は、商用電源９からの供給能力以上の出力を得る場合に、第１の電力供給部１１は商用電源９からの供給能力以下で動作し、第２の電力供給部１６は蓄電池１３の出力能力以下で動作する状態で、第１の電力供給部１１および第２の電力供給部１６の各々の回路インピーダンスを第２の電力供給部が第１の電力供給部よりも大きくなるように設定して、電力供給のバランスを取るようにしている。これによって、一方の電力供給が過剰供給となることを防ぎ、商用電源からの供給能力以上の出力を商用電源に合わせて蓄電池に蓄えられた電力を使用することができる。

次に、各ブロックの詳細な動作、作用について説明する。商用電源９から供給された交流電源（本実施の形態ではＡＣ１００Ｖとする）は、第１の整流器１０を介して直流電源に変換される。第１の整流器１０により全波整流された直流電源は、第１の電力供給部１１に接続され、所定電圧（本実施の形態ではＤＣ２００Ｖとする）に昇圧される。

なお、本実施の形態における所定電圧はＤＣ２００Ｖとしたが、インバータ回路６の構成要素であるパワー半導体や、変換効率を加味し設定するものであり、これに限らなくてもよい。

第１の電力供給部１１により昇圧された出力は、キャパシタ１２に供給され平滑される。本実施の形態では、ＡＣ１００Ｖ入力、入力電流ＭＡＸを１４Ａとし、出力電圧を２００Ｖ、出力電流ＭＡＸを７Ａの昇圧回路とする。

また、第１の電力供給部１１は力率を改善するＰＦＣ機能を持つ回路とする。

蓄電池１３は、リチウムイオン電池をバッテリーセルに使用し、定格電圧５０Ｖ、１０００Ｗｈの蓄電池１３とする。

なお、本実施の形態では、リチウムイオン電池を使用するとしたが、ニカド蓄電池やニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池等の他の蓄電池でも充放電時間、大きさ、価格のバランスが取れればこれに限らずともよい。

蓄電池１３は、商用電源９から供給された交流電源を第２の整流器１４を介して直流電源に変換された電源から充電電圧に変換する充電回路１５を介して充電される。

充電回路１５は、ＡＣ１００Ｖを降圧し、５０ＶのＤＣ電圧に変換する定電圧定電流回路であり、蓄電池１３の充電電圧が低い間は定電流充電を行い、充電電圧が高くなった場合に定電圧充電を行うＣＶＣＣ方式とする。

なお、本実施の形態では充電回路１５をＣＶＣＣ方式としたが、蓄電池１３の寿命、環境温度のバランスが取れればパルス充電方式でもよい。

充電された蓄電池１３の充電電力を昇圧する第２の電力供給部１６はＤＣ５０ＶをＤＣ２００Ｖに昇圧するチョッパー型の昇圧回路とし、出力電圧を監視し、スイッチング素子のＯＮ時間を制御する。

次に、図２を用いて第１の電力供給部１１について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の第１の電力供給部１１の回路ブロック図である。

スイッチング素子１１ａがＯＮするとインダクタ１１ｂに電流が流れる。本実施の形態ではスイッチング素子１１ａはＭＯＳＦＥＴとし、インダクタ１１ｂはチョークコイルとする。

その後、スイッチング素子１１ａがＯＦＦするとインダクタ１１ｂに蓄えられた磁気エネルギーにより整流素子１１ｃを介してキャパシタ１２に電流が流れる。本実施の形態では整流素子１１ｃをファーストリカバリーダイオードとし、キャパシタ１２は電解コンデンサとする。

なお、本実施の形態ではスイッチング素子１１ａをＭＯＳＦＥＴとしたが、動作周波数、スイッチングノイズ、放熱のバランスによりＩＧＢＴ等のスイッチング素子を使用してもよい。

また、本実施の形態ではインダクタ１１ｂをチョークコイルとしたが、商用電源との絶縁を取るためにフライバックトランスを使用してもよい。

また、本実施の形態では整流素子１１ｃをファーストリカバリーダイオードとしたが、動作周波数、スイッチングノイズ、放熱のバランスによりＳｉＣのダイオードやその他のダイオードを使用してもよい。

また、本実施の形態ではキャパシタ１２は電解コンデンサとしたが、リップル電流、リップル電圧を満足できればその他コンデンサでもよい。

第１の定電力回路制御手段１１ｄはＰＦＣ＿ＩＣで構成し、第１の定電力回路制御手段１１ｄはキャパシタ１２の電圧を監視し、キャパシタ１２の電圧が２００Ｖになるようにスイッチング素子１１ａのＯＮ時間を調整する。

なお、動作周波数を固定することなく周波数を調整することで、キャパシタ１２の電圧を制御してもよい。また、固定周波数、且つ、ＯＮ時間調整方法と周波数可変方法を組み合わせた制御としてもよい。

なお、本実施の形態では第１の定電力回路制御手段１１ｄをＰＦＣ＿ＩＣにより構成したが、マイコンにより構成してもよい。

第１の定電力回路制御手段１１ｄは分圧抵抗により分圧された電圧により出力電圧（キャパシタ１２の電圧）を監視すると共に、商用電源への帰還電流経路に挿入された入力電流を監視する第１の電力供給部内の入力電流検知手段１１ｅを備える。

第１の定電力回路制御手段１１ｄはあらかじめ設定された所定電流値１（本実施の形態では商用電源供給能力からその他回路で使用する電流を除いた値ＤＣ１４Ａとする）と比較し、ＤＣ１４Ａ未満の間はキャパシタ１２の電圧を２００Ｖになるようにスイッチング素子１１ａのＯＮ／ＯＦＦを制御し、ＤＣ１４Ａ以上になる場合は、キャパシタ１２の電圧フィードバックによる制御ではなく、入力電流がＤＣ１４Ａになるように制御する。

また、第１の定電力回路制御手段１１ｄは制御手段５（本実施の形態ではマイコンとする）と接続され、制御手段５からの信号により、昇圧動作の開始、停止を行う。

なお、本実施の形態では第１の定電力回路制御手段１１ｄの第１の電力供給部内の入力電流検知手段１１ｅを帰還電流経路に挿入し、測定する構成としたが、スイッチング素子１１ａＭＯＳＦＥＴのソース端子に接続し、ソース電流を検出し、ソース電流値とスイッチング素子１１ａの動作時間とあらかじめ設定された回路定数から入力電流を検出する方法としてもよい。

次に、図３を用いて第２の電力供給部１６について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の第２の電力供給部１６の回路ブロック図である。

スイッチング素子１６ａがＯＮするとインダクタ１６ｂに電流が流れる。本実施の形態ではスイッチング素子１６ａはＭＯＳＦＥＴとし、インダクタ１６ｂはチョークコイルとする。

その後スイッチング素子１６ａがＯＦＦするとインダクタ１６ｂに蓄えられた磁気エネルギーにより整流素子１６ｃを介してキャパシタ１２に電流が流れる。本実施の形態では整流素子１６ｃをファーストリカバリーダイオードとする。

なお、本実施の形態ではスイッチング素子１６ａをＭＯＳＦＥＴとしたが、動作周波数、スイッチングノイズ、放熱のバランスによりＩＧＢＴ等のスイッチング素子を使用してもよい。

また、本実施の形態では整流素子１６ｃをファーストリカバリーダイオードとしたが、動作周波数、スイッチングノイズ、放熱のバランスによりＳｉＣのダイオードやその他の
ダイオードを使用してもよい。

第２の定電力回路制御手段１６ｄはＤＣ−ＤＣコンバータ用ＩＣで構成し、第２の定電力回路制御手段１６ｄはキャパシタ１２の電圧を監視し、キャパシタ１２の電圧が２００Ｖになるようにスイッチング素子１６ａのＯＮ時間を調整する。なお、動作周波数を固定することなく周波数を調整することで、キャパシタ１２の電圧を制御してもよい。

また、固定周波数且つＯＮ時間調整方法と周波数可変方法を組み合わせた制御としてもよい。

なお、本実施の形態では第２の定電力回路制御手段１６ｄをＤＣ−ＤＣコンバータＩＣにより構成したが、マイコンにより構成してもよい。

第２の定電力回路制御手段１６ｄは分圧抵抗により分圧された電圧により出力電圧（キャパシタ１２の電圧）を監視すると共に、蓄電池１３への帰還電流経路に挿入された第２の電力供給部内の入力電流検知手段１６ｅを備える。

第２の定電力回路制御手段１６ｄはあらかじめ設定された所定電流値２（本実施の形態では蓄電池１３の許容放電電流からＤＣ２０Ａとする）と比較し、ＤＣ２０Ａ未満の間はキャパシタ１２の電圧を２００Ｖになるようにスイッチング素子１６ａのＯＮ／ＯＦＦを制御し、ＤＣ２０Ａ以上になる場合は、キャパシタ１２の電圧フィードバックによる制御ではなく、入力電流がＤＣ２０Ａになるように制御する。

また、第２の定電力回路制御手段１６ｄは制御手段５（本実施の形態ではマイコンとする）と接続され、制御手段５からの信号により、昇圧動作の開始、停止を行う。

なお、本実施の形態では第２の定電力回路制御手段１６ｄの第２の電力供給部内の入力電流検知手段１６ｅを帰還電流経路に挿入し、測定する構成としたが、スイッチング素子１６ａＭＯＳＦＥＴのソース端子に接続し、ソース電流を検出し、ソース電流値とスイッチング素子１６ａの動作時間とあらかじめ設定された回路定数から入力電流を検出する方法としてもよい。

さらに、使用者が商用電源からの供給能力以上の出力、すなわち第１の電力供給部１１の供給能力１４Ａ以上、第２の電力供給部１６の供給能力未満の火力を必要とした場合、第１の電力供給部１１の回路インピーダンスより、第２の電力供給部１６の回路インピーダンスの方を大きい構成とすることで、優先的に第１の電力供給部１１に電流を流せることができ、主として第１の電力供給部１１側を使用することができるので、電力制御を精度良く行なうことができるとともに、第２の電力供給部１６の使用頻度を抑えることができるので、蓄電池１３の寿命を著しく低下させることを防止できる。また、電源側からの過剰供給を防ぐことができる。

次に、図４を用いて制御手段５の動作について説明する。図４は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器のフローチャートである。

まず、使用者が操作・表示手段７を操作し、誘導加熱調理器の加熱開始操作をおこなった場合、制御手段５は加熱中と判断する（Ｓ１）。次に、設定火力が所定出力以上（本実施の形態では所定出力は１．４ｋＷとする）以上かどうかを判断する（Ｓ２）。所定出力は商用電源の供給能力から算出される電力からその他回路の消費電力を引いた値に設定する。

設定火力が所定出力未満であれば、制御手段５は第１の電力供給部１１を駆動し（Ｓ３）、インバータ回路６を駆動し（Ｓ４）、設定火力を出力する。

設定火力が所定出力以上であれば、蓄電池１３からの電力供給を行う。まず、蓄電池１３の充電状態を確認し、放電可能状態でない場合は第１の電力供給部１１のみを駆動し（Ｓ５）、インバータ回路６を駆動し、所定出力（１．４ｋＷ）を出力する。放電可能であると判断すれば、第１の電力供給部１１と第２の電力供給部１６を駆動し（Ｓ６）、インバータ回路６を駆動し、設定火力を出力する。

なお、本実施の形態では蓄電池１３を１０００Ｗｈの容量とし、蓄電池１３からの出力電力ＭＡＸは１０００Ｗとする。よって、最大設定火力を２．４ｋＷとし、操作・表示手段７にて使用者が設定できる設定火力は２．４ｋＷまでとする。

なお、本実施の形態における蓄電池１３は１０００Ｗｈ、最大出力電力を１０００Ｗとしたが、蓄電池１３の大きさ、価格のバランスによりこれに限られるものではない。

また、加熱を行っていない場合は第１の電力供給部１１と第２の電力供給部１６とインバータ回路６を停止し（Ｓ７）、蓄電池１３の充電を行う。蓄電池１３の充電状態を確認し、満充電ではない場合は充電回路１５を駆動し（Ｓ８）、充電を開始する。また、蓄電池１３が充電済みであれば充電回路１５を停止する（Ｓ９）。

本実施の形態では、商用電源からの電源供給には第１の電力供給部１１を備え、インバータ回路６の出力が商用電源の供給能力未満の場合は、定電圧制御を行い、供給能力以上になると定電圧を保てなくなるため、第１の電力供給部１１は商用電源の電源供給能力以上の出力が必要となった場合は、定電圧制御ではなく、定電流制御とすることで、商用電源側からの過剰供給を防ぐことができる。

また、蓄電池１３からの電源供給にも同じように第２の定電力制御回路を備え、インバータ回路６の出力が、商用電源の供給分、１．４ｋＷ以上であり、要求電力が２．４ｋＷの場合、蓄電池１３からの供給能力１ｋＷ以上にならないように、第２の電力供給部１６は蓄電池１３の電源供給能力以上の出力を出さないように、定電流制御とすることで、蓄電部からの過剰供給を防ぐことができる。

例えば、要求電力が２．４ｋＷの場合、商用電源と蓄電池１３それぞれ最大供給電力で動作する必要があるが、定電力制御を持たない場合は、商用電源と蓄電池１３のインピーダンスが低いほうが供給電力を超えて動作する可能性があり、過剰供給になり、ブレーカーが落ちる場合や、機器によっては保安機構（過電流検知等）により動作を停止することになるが、本実施の形態における第１の電力供給部１１と第２の電力供給部１６とを備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができる誘導加熱調理器を提供することができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の第１の電力供給部の回路ブロック図。図６は本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の第２の電力供給部の回路ブロック図である。実施の形態１と同一の構成であるので同じ構成要素には同じ符号を付与して異なる部分について説明する。

図５において、第１の電力供給部１１内に、商用電源への帰還電流経路に挿入されたシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する入力電流検知手段１１ｆと、第２の電力供給部１６内に、商用電源への帰還電流経路に挿入されたシャント抵抗に発生する
電圧を用いて入力電流を監視する入力電流検知手段１６ｆを備えている。

これによって、使用者が商用電源からの供給能力以上の出力、すなわち第１の電力供給部１１の供給能力１４Ａ以上、第２の電力供給部１６の供給能力未満の火力を必要とした場合、第１の電力供給部１１内の入力電流検知手段１１ｆ内のシャント抵抗のインピーダンスより、第２の電力供給部１６内の入力電流検知手段１６ｆ内のシャント抵抗のインピーダンスの方を大きい構成とすることで、優先的に第１の電力供給部１１に電流を流せることができ、主として第１の電力供給部１１側を使用することができるので、電力制御を精度良く行なうことができるとともに、第２の電力供給部１６の使用頻度を抑えることができるので、蓄電池１３の寿命を著しく低下させることを防止できる。また、電源側からの過剰供給を防ぐことができる。

例えば、要求電力が２ｋＷの場合、商用電源の最大供給電力を１．４ｋＷで、蓄電池１３は０．６ｋＷの供給電力で動作する必要があるが、商用電源側のインピーダンスを蓄電池側より小さく持たせることで、インピーダンスが低いほうに常に電流が流れることになるため、第１の電力供給部１１は最大電力で動作し、第２の電力供給部１６だけの電力制御で要求電力の制御を精度良く行うことができるため、過剰供給になってブレーカーが落ちる場合や、機器によっては保安機構（過電流検知等）により動作を停止することになるが、本実施の形態における第１の電力供給部１１と第２の電力供給部１６を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができ、また蓄電池１３の使用頻度も抑えることができるので蓄電池１３の寿命を著しく低下させることを防止できる誘導加熱調理器を提供することができる。

さらに、第１及び第２の電力供給部の基板の銅箔パターンの幅を第２の電力供給部の基板の銅箔パターンより第１の電力供給部の方を広く、短く構成することで、インピーダンスが低いほうに常に電流が流れることになるため、第１の電力供給部１１は最大電力で動作し、第２の電力供給部１６だけの電力制御で要求電力の制御を精度良く行うことができるため、過剰供給になってブレーカーが落ちる場合や、機器によっては保安機構（過電流検知等）により動作を停止することになるが、本実施の形態における第１の電力供給部１１と第２の電力供給部１６を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができ、また蓄電池１３の使用頻度も抑えることができるので蓄電池１３の寿命を著しく低下させることを防止できる誘導加熱調理器を提供することができる。

さらに、第１の整流器から第１の電力供給部までの配線と第１の電力供給部の出力を平滑するキャパシタまでの配線を、第２の整流器から第２の電力供給部までの配線と第２の電力供給部の出力を平滑するキャパシタまでの配線より太く、短く構成することで第１の電力供給部側の回路インピーダンスを小さく構成することで、インピーダンスが低いほうに常に電流が流れることになるため、第１の電力供給部１１は最大電力で動作し、第２の電力供給部１６だけの電力制御で要求電力の制御を精度良く行うことができるため、過剰供給になってブレーカーが落ちる場合や、機器によっては保安機構（過電流検知等）により動作を停止することになるが、本実施の形態における第１の電力供給部１１と第２の電力供給部１６を備えることで、商用電源の供給能力以上の火力を得ることができ、また蓄電池１３の使用頻度も抑えることができるので蓄電池１３の寿命を著しく低下させることを防止できる誘導加熱調理器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、商用電源の供給能力以上の電力を蓄電池に蓄えた電力を合わせて出力することが可能となるので、高出力の調理器に有効である。

１、１０１調理容器
２、１０２トッププレート
３、１０３加熱コイル
５、１１１制御手段
６、１０５インバータ回路
７操作・表示手段
８報知手段
１０第１の整流器
１１第１の電力供給部
１１ｅ第１の電力供給部内の入力電流検知手段
１２キャパシタ
１３蓄電池
１４第２の整流器
１５、１１０充電回路
１６第２の電力供給部
１６ｅ第２の電力供給部内の入力電流検知手段

Claims

外郭を構成する本体と、前記本体の上面に配置され調理容器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方に配置され前記調理容器を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、商用電源から入力された交流電源を整流する第１の整流器と、前記第１の整流器からの出力を昇圧する第１の電力供給部と、充放電可能な蓄電池と、前記商用電源から入力された交流電源を直流電源に変換する第２の整流器と、前記第２の整流器の出力を前記蓄電池に充電するために電流、電圧を変換する充電回路と、前記蓄電池に充電された電力を昇圧する第２の電力供給部と、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部の出力を平滑するためのキャパシタと、前記充電回路、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部の動作開始及び停止を制御する制御手段と、を備え、
前記第１の電力供給部内には、前記商用電源への帰還電流経路に挿入された第１のシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する第１の入力電流検知手段が備えられ、前記第２の電力供給部内には、前記商用電源への帰還電流経路に挿入された第２のシャント抵抗に発生する電圧を用いて入力電流を監視する第２の入力電流検知手段が備えられ、前記制御手段は、前記インバータ回路への出力要求が前記商用電源の定格電力未満の場合は前記第１の電力供給部のみ動作させ、
前記出力要求が前記商用電源の定格電力以上の場合は、前記第１の電力供給部及び前記第２の電力供給部を駆動し、且つ、前記第１の入力電流検知手段が前記第１の電力供給部の入力電流を監視し、前記第２の入力電流検知手段が前記第２の電力供給部の入力電流を監視し、定電流制御するとともに、
前記第１のシャント抵抗のインピーダンスより、前記第２のシャント抵抗のインピーダンスを大きくし、
前記第２の電力供給部の基板の銅箔パターンより、前記第１の電力供給部の基板の銅箔パターンを広くし、且つ短くし、
前記第１の電力供給部内の回路インピーダンスより、前記第２の電力供給部内の回路インピーダンスの方が大きい構成とした誘導加熱調理器。
前記第１の整流器から前記第１の電力供給部までの配線と前記第１の電力供給部の出力を平滑する前記キャパシタまでの配線を、前記第２の整流器から前記第２の電力供給部までの配線と前記第２の電力供給部の出力を平滑する前記キャパシタまでの配線より太く、短く構成することで前記第１の電力供給部側の回路インピーダンスを小さく構成させた請求項１に記載の誘導加熱調理器。