JP6080419B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

本発明は、３つ以上の加熱口が略一列に配設された誘導加熱調理器に関する。

組み込み式の誘導加熱調理器（ビルトインタイプの誘導加熱調理器）が据え付けられるキッチンキャビネットの標準開口幅は制約されており、例えば日本国内では約５６０ｍｍに制約されている。このため、従来、３つの加熱口を有する誘導加熱調理器においては、使用者から見て手前側左右に２口、奥側中央に１口、という略三角形に加熱口が配置されているのが一般的であった。しかしながら、奥側中央の加熱口は使用者からの距離が遠く、例えば手前側左右の加熱口で被加熱物を加熱している場合などには、奥側中央に設けられた加熱口にアクセスしにくいため、奥側中央の加熱口が有効的に使用されない場合があった。

そこで、三口の加熱口を、トッププレートの長手方向（幅方向）に略一列に配置し、三口の加熱口と使用者との距離を近づけて使いやすくした誘導加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００９−２７７５２０号公報（請求項１、図５） 特開２０１２−７８５０号公報（請求項１、図１）

しかしながら、上記特許文献１、２に記載のように複数の加熱口が略一列に配設された誘導加熱調理器においては、隣接する加熱口で同時に加熱を行った場合、各加熱口の加熱コイルに対応して設けられたインバータが互いに異なる動作周波数で駆動されると、動作周波数の差分Δｆの干渉音が被加熱物から発生する。そして、このΔｆが人間の可聴周波数帯のうち４ｋＨｚ〜１７ｋＨｚ付近の値であると、使用者にとって不快なものとなっていた。

また、複数の加熱口のうち、多種類の材質の被加熱物を誘導加熱可能な加熱口は使用者によって多用されると推測されるところ、この加熱口の使い勝手のよい配置については考慮されていなかった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、３つ以上の加熱口が使い勝手に優れる配置であるとともに、複数の加熱口で同時に加熱を行った場合の干渉音を抑制することのできる誘導加熱調理器を提供するものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物を加熱するための３つの加熱口を有するトッププレートと、前記加熱口のそれぞれに対応して前記トッププレートの下に配置された加熱コイルと、前記被加熱物への投入火力を設定する操作部と、前記操作部からの入力に基づいて前記加熱コイルのそれぞれに高周波電力を供給するインバータと、前記加熱口に載置された前記被加熱物の材質に関し、少なくとも磁性金属、高抵抗非磁性金属、及び低抵抗非磁性金属の３種類を識別可能な材質検出手段とを備え、前記加熱口は、前記トッププレートの幅方向に沿って略一列に配設されており、前記略一列に配設された前記加熱口のうち両端を除く前記加熱口は、当該加熱口に対応した前記加熱コイル及び前記インバータとして、低抵抗非磁性金属製の被加熱物を誘導加熱可能なものを備えた第一加熱口であり、前記略一列に配設された前記加熱口のうち両端の前記加熱口は、当該加熱口に対応した前記加熱コイル及び前記インバータとして、低抵抗非磁性金属製の前記被加熱物を誘導加熱できず磁性金属製と高抵抗非磁性金属製のいずれかまたは両方の被加熱物を誘導加熱可能なものを備えた第二加熱口であり、隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とでそれぞれ被加熱物を同時に加熱する場合において、隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とに載置された被加熱物の材質が、ともに磁性金属製の被加熱物または高抵抗非磁性金属製の被加熱物であると前記材質検出手段によって判定された場合には、隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とにそれぞれ対応した前記インバータは、両者の駆動周波数の差分が予め定められた低周波領域もしくは高周波領域の値となるように干渉音抑制モードで制御されるものである。

本発明によれば、３つ以上の加熱口がトッププレートの幅方向に沿って略一列に配設されているので、使用者は各加熱口を比較的近い距離で使用することができ、使い勝手がよい。また、３つ以上の加熱口のうち、両端を除く加熱口である中央側の加熱口にて低抵抗非磁性鍋を誘導加熱することができるように構成した。このため、例えばキッチンの壁等が誘導加熱調理器の幅方向の近傍に位置している場合であっても、加熱可能な鍋の種類の多い加熱口での調理スペースは狭くならず使い勝手がよい。また、中央側の加熱口にて低抵抗非磁性金属製の被加熱物を加熱し、この加熱口に隣接する端の加熱口で磁性金属や高抵抗非磁性金属製の被加熱物を同時に加熱する場合に、不快な干渉音の発生を抑制することができる。

実施の形態１に係る誘導加熱調理器を一部分解して示す斜視図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器をキッチンキャビネットに組み込む方法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キッチンキャビネットに組み込んだ状態を、従来例と対比して示す図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器の概略構成図である。 実施の形態１に係る加熱コイルへの入力電力と加熱コイルの電流値の関係に基づく鍋負荷の判別特性図である。 干渉音の周波数と使用者の聴感の関係を示す図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器において加熱口１２ａと加熱口１２ｃとで同時に被加熱物を加熱する場合の駆動周波数と電力の関係を説明する図である。

以下、本発明に係る誘導加熱調理器の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器のトッププレートを外した状態を示す分解斜視図である。図１では、鍋などの被加熱物１０ａ、１０ｂを併せて図示している。

図１に示すように、本実施の形態の誘導加熱調理器１００は、上面を開口した箱状の筐体１の上面にトッププレート１１が設けられ、鍋などの被加熱物１０を載置できるようになっている。トッププレート１１には、被加熱物１０を載置する目安の位置が印刷等により表示された加熱口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（加熱口１２と総称する場合がある）が設けられている。また、トッププレート１１の後方には、筐体１内の発熱部品に冷却風を送る冷却ファン１４が筐体１の外部から吸気するための吸気口１５と、筐体１の内部を冷却した後の空気を筐体１の外部へ排気する排気口１６が設けられている。ここでは、トッププレート１１の後方に吸気口１５や排気口１６等の通気口を形成した例を示しているが、これら通気口の配置を限定するものではなく、例えば、トッププレート１１後方ではなく筐体１の前面及び背面に通気口を形成してもよい。また、トッププレート１１の前部には、使用者から加熱指示を受け付けるための操作部５が設けられている。

筐体１の内部左側の底部にはロースター９が配設され、その側方である筐体１内の右側底部には制御基板２５が配設され、制御基板２５の後方には冷却ファン１４が配設されている。なお、ここでは、ロースター９を筐体１の内部左側の底部に配設した場合を例にしているが、特にロースター９の位置を限定するものではない。

筐体１の内部であって、トッププレート１１の下方かつロースター９及び制御基板２５の上方には、３つの加熱コイルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃ（加熱コイルユニット１３と総称する場合がある）が設けられている。これら３つの加熱コイルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、トッププレート１１の長手方向である幅方向に沿って、横並び略一列に配置されている。加熱コイルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ加熱口１２ａ、１２ｂ、１２ｃの下方に設けられている。

加熱コイルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、それぞれ、加熱コイル２ａ、２ｂ、２ｃ（加熱コイル２と総称する場合がある）を備えており、加熱コイル２はコイルベースに収容されている。加熱コイル２は、高周波電流が流れることで磁力線を発生させ、加熱コイル２の上方のトッププレート１１に載置される被加熱物１０に渦電流を生じさせて被加熱物１０を加熱するようになっている。

ロースター９及び制御基板２５の上側であって、ロースター９及び制御基板２５と加熱コイルユニット１３との間には、板金等で構成された仕切板３０が設置されている。仕切板３０の上方においては、筐体１の幅が部分的に仕切板３０よりも左右両側に向かって張り出すように拡大されて、収容空間が形成されている。この収容空間を、拡大コイル収納部３２と称する。拡大コイル収納部３２は、横方向に沿って配置された加熱コイル２のうち両端部の加熱コイル２ａ、２ｂの一部を収容するための空間であり。拡大コイル収納部３２の底板３２１の上に、加熱コイル２ａ、２ｂの一部が載置される。

図２は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器をキッチンキャビネットに組み込む方法を説明する図であり、誘導加熱調理器を側面から見た状態を示している。図３は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器のキッチンキャビネットに組み込んだ状態を、従来例と対比して示す図である。図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本実施の形態１に係る誘導加熱調理器の上面図、正面概略断面図であり、図３（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ従来の誘導加熱調理器の一例の上面図、正面概略断面図である。

まず、誘導加熱調理器１００の組み付け先であるキッチンキャビネット２００について説明する。図２、図３に示すように、キッチンキャビネット２００の上側には、平板状のキッチン天板２０１が設けられている。キッチンキャビネット２００、キッチン天板２０１には、それぞれ、誘導加熱調理器１００を収容する落とし込み穴２０２、天板開口部２０３が形成されている。落とし込み穴２０２の内幅Ｘ１は、標準幅（約５６０ｍｍ）である。天板開口部２０３の幅Ｘ２は、落とし込み穴２０２の内幅Ｘ１よりも大きく、図３（ａ）に示すようにキッチン天板２０１の上面に対してキッチンキャビネット２００の上面が低くなる段差が形成される。落とし込み穴２０２の周縁であって、キッチン天板２０１の上面との間に段差を有するキッチンキャビネット２００の上面を、落とし込み穴周縁面２０５と称し、この落とし込み穴周縁面２０５の上に形成される空間を拡大部収容部２０４と称する。落とし込み穴周縁面２０５とキッチン天板２０１の上面との高さの差、すなわちキッチン天板２０１の厚みＹ１は、例えば３０ｍｍ〜４０ｍｍ前後である。

次に、本実施の形態に係る誘導加熱調理器１００の主要部の寸法を説明する。
筐体１の横幅のうち、拡大コイル収納部３２よりも下側の横幅Ｗ１は、一般的なキッチンキャビネット２００の落とし込み穴２０２の標準幅（本実施の形態では５６０ｍｍ）以下である。また、筐体１の拡大コイル収納部３２を含む横幅Ｗ２は、前記標準幅（５６０ｍｍ）以上の幅である。

また、拡大コイル収納部３２の底板３２１の下面からトッププレート１１の下面までの高さＨ１は、仕切板３０の下面からトッププレート１１の下面までの高さＨ２よりも低く構成されている。また、拡大コイル収納部３２の底板３２１の下面からトッププレート１１の下面までの高さＨ１は、キッチン天板２０１の厚みＹ１（例えば３０ｍｍ〜４０ｍｍ前後）以下の値としている。

このような誘導加熱調理器１００をキッチンキャビネット２００に組み付ける際には、図２に示すように、天板開口部２０３の上方から筐体１の前方をキッチン天板２０１の手前側の縁に引っ掛けて斜めに差し込むように落とし込み穴２０２に落とし込み、天板開口部２０３の周縁のキッチン天板２０１に、トッププレート１１の下面の外周部を掛止する。筐体１の拡大コイル収納部３２は、拡大部収容部２０４の上に収容される。

このとき、筐体１の横幅Ｗ１は標準幅（５６０ｍｍ）以下であるので、筐体１のうち拡大コイル収納部３２よりも下側の部分は、キッチンキャビネット２００の落とし込み穴２０２の内幅Ｘ１（約５６０ｍｍ）に収まる。一方、拡大コイル収納部３２の高さＨ１は、キッチンキャビネット２００の落とし込み穴２０２ではなく、拡大部収容部２０４内に収容される。拡大コイル収納部３２は、キッチン天板２０１の厚みの範囲内に収まり、キッチン天板２０１の上面とトッププレート１１の上面との段差は、ほぼトッププレート１１の厚み程度に抑えることができる。

なお、誘導加熱調理器１００を組み付けるために、落とし込み穴２０２の幅に対して天板開口部２０３の幅を拡大コイル収納部３２の幅に合わせて拡大したが、トッププレート１１は従来と同幅とし、天板開口部２０３の周縁はトッププレート１１に被覆される。このため、誘導加熱調理器１００を組み付けた状態では、従来の誘導加熱調理器に対して見かけ上の変化はなく、特にトッププレート１１の下面にパッキン等の浸水防止部材（図示省略）を設けることで、システムキッチン内への浸水を防ぐことができる。したがって、本実施の形態の誘導加熱調理器１００から従来品へ置き換えを行った際にも、落とし込み穴２０２よりも幅広の天板開口部２０３はトッププレート１１で被覆されるため、組み付けた状態では支障なく誘導加熱調理器１００を使用することができる。

図３を参照して、本実施の形態に係る誘導加熱調理器１００と従来の誘導加熱調理器の一例とを対比して説明する。なお、図３（ｃ）、（ｄ）に示す従来の誘導加熱調理器（以下、従来品）の図においては、本実施の形態に係る誘導加熱調理器１００の構成と対応する構成に、同一の符号を付している。
図３に示すように、トッププレート１１のサイズは、誘導加熱調理器１００、従来品ともに同様であるが、誘導加熱調理器１００は横一列に加熱口１２ｂ、１２ｃ、１２ａが配置されているのに対し、従来品は加熱口１２ｃが加熱口１２ａ、１２ｂよりも奥側に配置されている。このため、本実施の形態の誘導加熱調理器１００は、すべての加熱口１２に対して奥行き方向にアクセスしやすい。また、加熱コイルユニット１３ａ、１３ｂ、１３ｃが配置される幅は、従来品では筐体１の内幅の範囲内であるのに対し、誘導加熱調理器１００においては拡大コイル収納部３２の分だけ従来品よりも広くなっている。

また、例えば上記特許文献１に記載の誘導加熱調理器では、キッチンキャビネットの落とし込み穴内に３つの加熱口に対応した加熱コイルを配置する構成であるため、落とし込み穴の開口幅を標準幅とした場合には加熱口同士の距離が近くなって複数の加熱口を同時に使用する際に被加熱物が干渉し合って使い勝手が悪くなるという課題があった。また、例えば上記特許文献２に記載の誘導加熱調理器では、キッチンキャビネットの落とし込み穴を標準的な開口幅５６０ｍｍよりも大きい約７００ｍｍとした上で、本体の長手方向に略一列に加熱口を配置しており、加熱口同士の距離を広げることができるもののキッチンキャビネットの汎用性は低下していた。
しかしながら、本実施の形態によれば、キッチンキャビネット２００の落とし込み穴２０２は標準幅としつつも、筐体１の長手方向に沿って略一列に配置される加熱コイル２の収容エリアを拡大することができるので、キッチンキャビネット２００の汎用性を維持しつつ、加熱口１２同士の距離を確保した使い勝手のよい誘導加熱調理器１００を得ることができる。

図４は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の概略構成図である。図４においては、被加熱物１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（被加熱物１０と総称する場合がある）が、トッププレート１１上の加熱口１２ａ、１２ｂ、１２ｃに対応する位置に載せられている。被加熱物１０と対向する位置に、加熱コイル２ａ、２ｂ、２ｃが横並び一列に３個配置され、それぞれの加熱コイル２ａ、２ｂ、２ｃには高周波電流を供給するためのスイッチング素子を含むインバータ３ａ、３ｂ、３ｃ（インバータ３と総称する場合がある）がそれぞれ接続されている。本実施の形態においては、インバータ３は周波数制御型のインバータであり、駆動周波数を上昇させるにつれて投入電力が減少するものである。

また、加熱コイル２ａ、２ｂ、２ｃには、これらに流れる電流を検出する電流検出手段２０ａ、２０ｂ、２０ｃ（電流検出手段２０と総称する場合がある）がそれぞれ接続されている。電流検出手段２０としては、例えばカレントトランスを用いることができる。インバータ３と電流検出手段２０は、冷却ファン１４を含め誘導加熱調理器１００を構成する各部を制御する制御部８に接続され、これらは制御基板２５に実装されている。

誘導加熱調理器１００が加熱できる被加熱物１０は、一般的に大きく分けて３種類ある。第一は鉄鍋、磁性ステンレス鍋などの磁性金属で構成された磁性鍋、第二は高抵抗な非磁性ステンレスなどの高抵抗非磁性金属で構成された鍋（高抵抗非磁性鍋。以下、単に非磁性鍋と称する）、第三は抵抗率が小さい上に磁性を持たないアルミ・銅などの低抵抗非磁性金属で構成された低抵抗非磁性鍋である。

磁性鍋は、加熱口１２ａ、１２ｂ、１２ｃのすべてにおいて連続した誘導加熱が可能である。
また、非磁性鍋は、加熱口１２ａ、１２ｂ、１２ｃのすべてにおいて連続した誘導加熱が可能である。しかしながら、非磁性鍋は、自己インダクタンスが小さいため、加熱する際には磁性鍋よりも高い周波数でインバータ３を駆動し、入力電力を調整するようになっている。

一方、低抵抗非磁性鍋は、加熱口１２ｃでのみ連続した誘導加熱が可能となっている。
図４に示すように、加熱口１２ｃに対応した加熱コイル２ｃは、加熱コイル２ａ、２ｂとは異なり、被加熱物１０ｃがアルミや銅をはじめとする低抵抗非磁性鍋であっても連続した誘導加熱が可能となるように、加熱コイル２ａ、２ｂよりも細い極細線を数千本撚り合わせることで高周波抵抗を下げ、損失を低減した構成となっている。また、加熱コイル２ｃに接続されるインバータ３ｃについても、低抵抗非磁性鍋であっても誘導加熱が可能な制御を行うことができる構成となっている。
また、低抵抗非磁性鍋は自己インダクタンスが小さい上に抵抗率も小さいため、加熱する際には非磁性鍋よりも高い周波数でインバータ３ｃを駆動し、入力電力を調整するようになっている。

このように、本実施の形態１では、加熱口１２ｃが低抵抗非磁性鍋を誘導加熱可能な第一加熱口に相当し、加熱口１２ａ及び加熱口１２ｂが低抵抗非磁性鍋を誘導加熱することのできない第二加熱口に相当する。

なお、被加熱物１０を載置せず無負荷の状態で操作部５により加熱が指示されてしまうこともあり得る。無負荷の状態で磁性鍋や非磁性鍋と同様の方法でインバータ３を駆動すると、過剰な電流が加熱コイル２等に流れ、過温度上昇や破損等を引き起こすおそれがある。このため、誘導加熱調理器１００は、使用者が操作部５の操作を行っても直ちに誘導加熱動作を開始せず、誘導加熱動作の前に各加熱口１２に載置された被加熱物１０の鍋種の判定を行う。

図５は、実施の形態１に係る加熱コイルへの入力電力と加熱コイルの電流値の関係に基づく鍋負荷の判別特性図である。図５に示すように、加熱口１２に載置された鍋種により、インバータ３から見た出力側のインピーダンスが異なるため、入力電力と加熱コイル２電流をパラメータとすると、磁性鍋、非磁性鍋、低抵抗非磁性鍋、無負荷の４種類を判別することができる。インバータ３の駆動により加熱コイル２に流れた電流は、カレントトランスなどの電流検出手段２０を用いた公知の方法によって検知する。

制御部８は、使用者により操作部５を介して加熱が指示されると、上記のようにして検知した入力電力値と加熱コイル２の電流に基づいて鍋種の判定を行う。本実施の形態では、電流検出手段２０及び制御部８が、被加熱物１０の材質を検出する材質検出手段として機能する。加熱口１２ａ及び加熱口１２ｂにおいては、無負荷、あるいは低抵抗非磁性鍋を検知した場合には、操作部５や図示しないブザー等の報知手段により誘導加熱ができないことを使用者に報知するとともに、インバータ３への通電を行わない。また、加熱口１２ａ及び加熱口１２ｂにおいて、磁性鍋もしくは非磁性鍋を検知した場合は、操作部５への火力設定に基づき、インバータ３の通電制御を行う。

一方、加熱口１２ｃにおいては、制御部８が無負荷を検知した場合には、操作部５や図示しないブザー等の報知手段により誘導加熱ができないことを使用者に報知するとともに、インバータ３への通電を行わない。また、加熱口１２ｃにおいて、磁性鍋、非磁性鍋、もしくは低抵抗非磁性鍋を検知した場合は、操作部５への火力設定に基づき、インバータ３の通電制御を行う。

以上のように構成された誘導加熱調理器１００の基本的な動作を説明する。ここでは、加熱口１２ａで加熱を行う場合を例に説明する。トッププレート１１の加熱口１２ａに被加熱物１０ａが載置されて操作部５により火力が設定されると、制御部８は、電流検出手段２０の出力値に基づいて上記の通り鍋種の判定を行う。そして、加熱可能な鍋（磁性鍋または非磁性鍋）であれば、操作部５に設定された火力にしたがってインバータ３ａへの通電制御を行い、加熱コイル２ａに電圧を印加する。加熱口１２ａの加熱コイル２ａへの投入電力は、インバータ３ａの駆動周波数に応じて変化し、駆動周波数が上昇するにつれて投入電力が小さくなる。したがって、制御部８は、加熱口１２ａに対して設定された火力に応じた投入電力が得られるように、インバータ３ａの駆動周波数を決定する。インバータ３ａからの電圧印加により、加熱コイル２ａの周囲には高周波磁界が発生し、この高周波磁界により加熱口１２ａに載置された被加熱物１０ａの底部に渦電流を発生させ、被加熱物１０ａが誘導加熱される。

次に、加熱口１２ａでの加熱中に、加熱口１２ｃで加熱を行う場合の動作について説明する。加熱口１２ａでは、磁性鍋または非磁性鍋である被加熱物１０ａが加熱されているものとする。この状態で、トッププレート１１の加熱口１２ｃに鍋が載置されて、操作部５に火力が設定されると、制御部８は鍋種の判定を行う。そして、加熱可能な磁性鍋、非磁性鍋、低抵抗非磁性鍋（アルミ・銅鍋）であれば、鍋の種類に応じてインバータ３ｃへの通電制御を行い、加熱コイル２ｃに電圧を印加する。

このとき、加熱口１２ａに対応する加熱コイル２ａと加熱口１２ｃに対応する加熱コイル２ｃの駆動周波数の差分に相当する周波数の干渉音が発生する。
図６は、干渉音の周波数と使用者の聴感の関係を示す図である。発生する干渉音が１８ｋＨｚ以上の場合、使用者の可聴域よりも高い周波数であるため使用者にはほとんど聞こえない。また、駆動周波数の差分に相当する周波数が０ｋＨｚ〜３ｋＨｚである場合は、干渉音は使用者の可聴域であるため多少は聞こえるものの、通常の話し声程度の周波数帯域であることから耳障りでない聴感となる。
一方、４ｋＨｚ以上１８ｋＨｚ未満の周波数帯の干渉音は、一般的な高い音（キーン音）であり、使用者に不快感を与え、耳障りとなる。なお、図６に示す聴感の区分けは大まかなものであり、数値を限定するものではない。

そこで、本実施の形態の誘導加熱調理器１００は、以下に示すように、加熱口１２ａと加熱口１２ｃの駆動周波数の差分に相当する周波数の干渉音が耳障りとならないようにするための制御を行う。

図７は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器において加熱口１２ａと加熱口１２ｃとで同時に被加熱物を加熱する場合の駆動周波数と電力の関係を説明する図である。図７（ａ）は加熱口１２ａ、加熱口１２ｃの両方に磁性鍋が載置された場合、図７（ｂ）は加熱口１２ａに磁性鍋、加熱口１２ｃに低抵抗非磁性鍋が載置された場合を示している。

加熱口１２ａ、加熱口１２ｃの両方に磁性鍋が載置された場合には、操作部５により設定される火力によっては、干渉音の周波数が使用者にとって耳障りな周波数帯である４ｋＨｚ〜１８ｋＨｚ内となる。そこで、制御部８は、干渉音の周波数範囲が３ｋＨｚ以下、もしくは１８ｋＨｚ以上となるように、インバータ３ａ及びインバータ３ｃを駆動する周波数を制御する。

図７（ａ）に示すように、磁性鍋が載置された加熱口１２ｃの加熱コイル２ｃへの投入電力は、インバータ３ｃの駆動周波数に応じて変化するため（符号４０参照）、制御部８は、加熱口１２ｃに対して設定された火力に応じた投入電力が得られるように、インバータ３ｃの駆動周波数を決定する。そして、制御部８は、磁性鍋が載置された加熱口１２ａのインバータ３ａの駆動周波数を、干渉音の周波数範囲が３ｋＨｚ以下（低周波領域）、もしくは１８ｋＨｚ以上（高周波領域）の値とする。このように、低抵抗非磁性鍋に対応した加熱口１２ｃと低抵抗非磁性鍋に対応しない加熱口１２ａにおいて、同時に磁性鍋を加熱する場合の駆動周波数を、干渉音の周波数範囲が予め定められた低周波領域または高周波領域となるように制御するモードを、干渉音抑制モードと称する。
干渉音抑制モードでは、具体的には、例えば加熱口１２ｃのインバータ３ｃの駆動周波数が２４ｋＨｚである場合には、加熱口１２ａのインバータ３ａの駆動周波数は２１ｋＨｚ〜２７ｋＨｚ（符号４１参照）、もしくは４２ｋＨｚ以上（符号４２参照）とする。図７（ａ）では、インバータ３ｃの駆動周波数に応じてインバータ３ａの駆動周波数を可変とする制御をしているが、逆にインバータ３ａの駆動周波数に応じて、インバータ３ｃの駆動周波数を可変とする制御を行ってもよい。

一方、図７（ｂ）のように加熱口１２ａに磁性鍋、加熱口１２ｃにアルミ・銅鍋等の低抵抗非磁性鍋が載置された場合には、被加熱物１０ｃは低抵抗非磁性材質であるためインバータ３ｃから見た負荷インピーダンス値が大きく、インバータ３ｃを例えば７０ｋＨｚ〜９０ｋＨｚの駆動周波数で駆動することとなる（符号４３参照）。一方、磁性鍋や非磁性鍋の加熱のみに対応している加熱口１２ａにおける駆動周波数は、設定火力に応じて例えば図７（ｂ）の符号４４に示す範囲となる（図７（ａ）の符号４０参照）。そうすると、加熱口１２ｃの駆動周波数と加熱口１２ａの駆動周波数の差分の干渉音の周波数が、使用者にとって耳障りな周波数帯である４ｋＨｚ〜１８ｋＨｚ内となる可能性はほとんどない。そのため、制御部８は、加熱口１２ｃのインバータ３ｃと、加熱口１２ａのインバータ３ａとの干渉音の周波数範囲を制御する図７（ａ）のような干渉音抑制モードでの制御を行わないこととし、インバータ３ａ、３ｃをそれぞれ設定火力に応じた周波数で駆動する通常モードで制御を行う。

以上のように本実施の形態によれば、３つ以上の加熱口を有するトッププレート１１と、トッププレート１１の下方に各加熱口１２に対応して配置された加熱コイル２と、各加熱コイル２にそれぞれ高周波電流を供給するインバータ３とを備えた。そして、３つの加熱口１２を、筐体１の長手方向（幅方向）に略一列に配設した。このため、使用者は、加熱口１２ａ、１２ｂ、１２ｃのそれぞれを、比較的近い距離で直感的に使用でき、従来よりも操作性を向上させることができる。

また、筐体１の上部には、下部に対して幅が拡大された拡大コイル収納部３２を形成し、両端の加熱コイル２ａ、２ｂの一部を、拡大コイル収納部３２内に収納するようにした。このため、隣接して配置される加熱コイル２同士の中心間の距離を広げることができ、加熱口１２同士の距離も広げることができる。したがって、複数の加熱口１２にそれぞれ被加熱物１０を載置して同時使用する場合でも、被加熱物１０同士の距離に余裕ができ、使用者が被加熱物１０に意図せず接触してやけどする可能性を低減でき、また被加熱物１０の取り扱いも容易となる。さらに、加熱コイル２同士の中心間距離を広げることができるので、干渉音の音圧を低減することができる。

また、キッチンキャビネット２００の落とし込み穴２０２の幅は従来と同様に標準幅を維持したまま、キッチン天板２０１の天板開口部２０３の幅を大きくし、落とし込み穴２０２の周縁部に形成される拡大部収容部２０４に、加熱コイル２の一部を収容する拡大コイル収納部３２を収容している。このため、拡大コイル収納部３２を除く筐体１は、標準幅の落とし込み穴２０２を拡大することなく設置することができる。したがって、キッチンキャビネット２００の加工を汎用性を保つための最小限の加工に抑えつつ、前述のように加熱コイル２同士の距離を広げた誘導加熱調理器１００を設置することができる。

また、加熱コイル２の一部を配置する拡大コイル収納部３２の高さを、キッチン天板２０１の厚み内に抑えるように形成しているので、隣接する加熱口１２間の距離を確保しながらも、トッププレート１１とキッチン天板２０１との段差を少なくすることができるようになる。したがって、使用者は、トッププレート１１とキッチン天板２０１との段差に引っかかることなくゆったりと調理を行うことができ、作業性を向上させることができる。また、段差も少なくなることで、デザイン性や清掃性も向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、トッププレート１１の中央部に配置された加熱口１２ｃに対応させて、低抵抗非磁性金属製の被加熱物１０を誘導加熱可能な加熱コイル２ｃとインバータ３ｃを設けた。両端の加熱口１２ａ、１２ｂは、例えばキッチンの壁面等の近くに配置されて調理スペースが狭くなることもあるが、中央の加熱口１２ｃは比較的広い調理スペースを確保することができる。このような中央の加熱口１２ｃを、低抵抗非磁性金属製の被加熱物を含め加熱可能な被加熱物の種類が多い加熱口とすることで、使い勝手を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、中央の加熱口１２ｃにのみ、低抵抗非磁性金属製の被加熱物１０ｃを誘導加熱可能な加熱コイル２ｃとインバータ３ｃが配置されるように構成した。このため、加熱口１２ｃで低抵抗非磁性金属製の被加熱物１０ｃを加熱中に、加熱口１２ｃに隣接する加熱口１２ａまたは加熱口１２ｂで磁性鍋や非磁性鍋を加熱しても、干渉音を耳障りでない周波数帯とすることができる。すなわち、加熱口１２ｃにアルミ・銅鍋等の低抵抗非磁性鍋が載置された場合には、低抵抗非磁性鍋を加熱するために加熱口１２ｃの駆動周波数は約７０ｋＨｚ〜９０ｋＨｚであるのに対し、加熱口１２ａで磁性鍋または非磁性鍋を加熱する場合には、低抵抗非磁性鍋を加熱するための駆動周波数よりも低い駆動周波数であり、加熱口１２ｃと加熱口１２ａにおける干渉音が耳障りな周波数帯とならない周波数で加熱口１２ａ、１２ｃを駆動することができる。

また、隣接する加熱口１２ａと加熱口１２ｃの両方に磁性鍋または非磁性鍋が載置された場合には、制御部８は干渉音の周波数範囲が３ｋＨｚ以下、もしくは１８ｋＨｚ以上となるように、インバータ３ａ及びインバータ３ｃを駆動する周波数を制御するようにした。これにより、中央の加熱口１２ｃで加熱中に隣接する加熱口１２ａで同時に加熱しても、干渉音が耳障りでない周波数帯とすることができる。

なお、本実施の形態では、中央の加熱口１２ｃで加熱中に端の加熱口１２ａまたは加熱口１２ｂで同時加熱する場合に、干渉音を抑制する周波数駆動制御を行うこととしたが、加熱口１２ａと加熱口１２ｂを同時加熱する場合にも干渉音を抑制する周波数駆動制御を行ってもよく、同様に耳障りな干渉音を抑制する効果が得られる。本実施の形態では最も距離が近く干渉音が発生しやすい隣接する加熱口１２（加熱口１２ａと加熱口１２ｃ）に関する制御内容について、具体的に記載したものである。

また、本実施の形態では、インバータ３を周波数制御により通電制御する形態について示したが、隣接する加熱口１２を同時加熱する際に、干渉音の周波数が３ｋＨｚ以下、もしくは１８ｋＨｚ以上となるように周波数を固定して、デューティ制御により通電制御する構成としてもよく、同様の効果を得ることができる。

また、上記説明では、中央の加熱口１２ｃに対応する加熱コイル２ｃ、及びインバータ３ｃを低抵抗非磁性鍋が加熱可能な構成としたが、加熱口１２ａ、１２ｂに対応する加熱コイル２ａ、２ｂ、及びインバータ３ａ、３ｂを低抵抗非磁性鍋が加熱可能な構成とし、加熱口１２ｃに対応する加熱コイル２ｃ、及びインバータ３ｃを磁性鍋及び非磁性鍋のみ加熱可能な構成としてもよい。このようにすることで、加熱口１２ａまたは加熱口１２ｂで低抵抗非磁性鍋を加熱中に、加熱口１２ｃで磁性鍋や非磁性鍋を加熱しても、干渉音を耳障りでない周波数帯とすることができる。

１ 筐体、２ 加熱コイル、２ａ 加熱コイル、２ｂ 加熱コイル、２ｃ 加熱コイル、３ インバータ、３ａ インバータ、３ｂ インバータ、３ｃ インバータ、５ 操作部、８ 制御部、９ ロースター、１０ 被加熱物、１０ａ 被加熱物、１０ｂ 被加熱物、１０ｃ 被加熱物、１１ トッププレート、１２ 加熱口、１２ａ 加熱口、１２ｂ 加熱口、１２ｃ 加熱口、１３ 加熱コイルユニット、１３ａ 加熱コイルユニット、１３ｂ 加熱コイルユニット、１３ｃ 加熱コイルユニット、１４ 冷却ファン、１５ 吸気口、１６ 排気口、２０ 電流検出手段、２０ａ 電流検出手段、２０ｂ 電流検出手段、２０ｃ 電流検出手段、２５ 制御基板、３０ 仕切板、３２ 拡大コイル収納部、３２１ 底板、１００ 誘導加熱調理器、２００ キッチンキャビネット、２０１ キッチン天板、２０２ 落とし込み穴、２０３ 天板開口部、２０４ 拡大部収容部、２０５ 落とし込み穴周縁面。

Claims (2)

1. 被加熱物を加熱するための３つの加熱口を有するトッププレートと、
   前記加熱口のそれぞれに対応して前記トッププレートの下に配置された加熱コイルと、
   前記被加熱物への投入火力を設定する操作部と、
   前記操作部からの入力に基づいて前記加熱コイルのそれぞれに高周波電力を供給するインバータと、
   前記加熱口に載置された前記被加熱物の材質に関し、少なくとも磁性金属、高抵抗非磁性金属、及び低抵抗非磁性金属の３種類を識別可能な材質検出手段とを備え、
   前記加熱口は、前記トッププレートの幅方向に沿って略一列に配設されており、
   前記略一列に配設された前記加熱口のうち両端を除く前記加熱口は、当該加熱口に対応した前記加熱コイル及び前記インバータとして、低抵抗非磁性金属製の被加熱物を誘導加熱可能なものを備えた第一加熱口であり、
   前記略一列に配設された前記加熱口のうち両端の前記加熱口は、当該加熱口に対応した前記加熱コイル及び前記インバータとして、低抵抗非磁性金属製の前記被加熱物を誘導加熱できず磁性金属製と高抵抗非磁性金属製のいずれかまたは両方の被加熱物を誘導加熱可能なものを備えた第二加熱口であり、
   隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とでそれぞれ被加熱物を同時に加熱する場合において、
   隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とに載置された被加熱物の材質が、ともに磁性金属製の被加熱物または高抵抗非磁性金属製の被加熱物であると前記材質検出手段によって判定された場合には、隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とにそれぞれ対応した前記インバータは、両者の駆動周波数の差分が予め定められた低周波領域もしくは高周波領域の値となるように干渉音抑制モードで制御される
   ことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とでそれぞれ被加熱物を同時に加熱する場合において、
   前記第二加熱口に隣接する前記第一加熱口に載置された被加熱物の材質が、低抵抗非磁性金属であると前記材質検出手段によって判定された場合には、隣接する前記第一加熱口と前記第二加熱口とにそれぞれ対応した前記インバータは、前記干渉音抑制モードで制御されず、前記操作部にて設定された投入火力に基づいて駆動周波数が定められる通常モードで制御される
   ことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。

Images