JP7337282B2 - 加熱調理器及び加熱調理器システム - Google Patents

Description

本開示は、被加熱物を誘導加熱する加熱調理器及び加熱調理器システムに関する。

被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに発生する磁束と鎖交する位置に配置された漏洩磁束回収コイルとを備え、漏洩磁束回収コイルに流れる電流を電力に変換して使用する加熱調理器が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１４－１８６８４３号公報

特許文献１に記載の加熱調理器では、漏洩磁束回収コイルに流れる電流から得た電力を、加熱コイルに高周波電流を供給する駆動回路の駆動電力として使用している。このような漏洩磁束として使われていなかった電力の利用は、省エネルギー化を図る上で有効であるので、漏洩磁束を受けて発生させた電力をさらに活用できる加熱調理器が望まれていた。

本開示は、上記のような課題を背景とした技術であり、加熱コイルからの漏洩磁束を受けて発生させた電力を活用できる加熱調理器及び加熱調理器システムを提供するものである。

本開示に係る加熱調理器は、被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置と、前記加熱口の下であって、前記加熱コイルの外周側又は内周側に設けられた電気ヒータと、前記第２駆動回路の出力側を、前記加熱コイルと前記電気ヒータのいずれか一方に接続する切替回路とを備えたものである。
本開示に係る加熱調理器は、被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置とを備え、前記電力回収コイルは、基板に設けられた銅箔であり、前記天板と前記加熱コイルとに挟まれた位置に、前記天板に沿って前記基板が配置されているものである。
本開示に係る加熱調理器システムは、被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、前記加熱コイルを収容する筐体と、前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、を備えた加熱調理器と、前記筐体の外に配置され、前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、を備えた加熱調理器システムであって、前記加熱調理器は、商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置と、前記加熱口の下であって、前記加熱コイルの外周側又は内周側に設けられた電気ヒータと、前記第２駆動回路の出力側を、前記加熱コイルと前記電気ヒータのいずれか一方に接続する切替回路とを備えたものである。
本開示に係る加熱調理器システムは、被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、前記加熱コイルを収容する筐体と、前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、を備えた加熱調理器と、前記筐体の外に配置され、前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、を備えた加熱調理器システムであって、前記加熱調理器は、商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置とを備え、前記電力回収コイルは、基板に設けられた銅箔であり、前記天板と前記加熱コイルとに挟まれた位置に、前記天板に沿って前記基板が配置されているものである。

本開示によれば、加熱コイルからの漏洩磁束を受けて発生させた電力を、加熱口に載置された受電機器への給電に利用することができる。

実施の形態１に係る加熱調理器の外観斜視図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の回路構成例を説明する図である。 実施の形態１に係る加熱調理器１００に供給される高周波電流の周波数と出力電力の関係を説明する図である。 実施の形態１に係る加熱調理器の制御フローチャートである。 実施の形態２に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態２に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態２に係る加熱調理器の回路構成例を説明する図である。 実施の形態３に係る加熱調理器の制御フローチャートである。 実施の形態３に係る加熱調理器１００に供給される高周波電流の周波数と出力電力の関係を説明する図である。 実施の形態４に係る加熱調理器の機能ブロック図である。 実施の形態５に係る加熱調理器システムの機能ブロック図である。 実施の形態６に係る加熱調理器の機能ブロック図である。

以下、本開示に係る加熱調理器の実施の形態を、図面を参照して説明する。以下の実施の形態は例示であり、実施の形態に示される事項をその趣旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、以下の各実施の形態に示す構成を互いに組み合わせうる。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、これらは説明のためのものであって、本開示を限定するものではない。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の外観斜視図である。加熱調理器１００は、鍋などの被加熱物が載置される天板１と、天板１の下に設けられた筐体２とを有する。筐体２には、使用者の操作入力を受け付けるボタン又はスイッチ等を有する操作部３が設けられている。また、加熱調理器１００には、加熱調理器１００の動作状態及び使用者の操作入力の内容を表示する表示部４が設けられている。

さらに本実施の形態の操作部３は、後述する誘導加熱モードと給電モードのいずれかの実行を指示する第１操作部３ａを含んでいる。第１操作部３ａは、誘導加熱モードの実行を指示する入力装置と、給電モードの実行を指示する入力装置と、をそれぞれ備えていてもよいし、誘導加熱モードと給電モードのいずれかを択一的に選択する切り替え装置を備えていてもよい。なお、操作部３及び表示部４の具体的構成は、図示したものに限定されない。

天板１は、３つの加熱口５を有している。加熱口５は、鍋などの被加熱物が載置される領域である。天板１には、加熱口５が印刷によって示されている。図１では、説明のため、１つの加熱口５に設けられた加熱コイル６を破線で示している。３つの加熱口５のすべてあるいは一部に、以下で説明する加熱コイル６を設けることができる。

図２は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の機能ブロック図である。図２では、加熱コイル６と電力回収コイル７の平面的な位置関係を併せて図示している。図３は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の機能ブロック図である。図３では、加熱コイル６と電力回収コイル７の上下の位置関係及び被加熱物５１を併せて図示している。また、図２及び図３には、商用電源５０も図示している。図２及び図３では、図１に示した加熱調理器１００の３つの加熱口５のうちの一つに対応した構成のみを示している。

加熱調理器１００は、加熱コイル６と、電力回収コイル７と、制御装置１０と、第１駆動回路１１と、第２駆動回路１２と、蓄電池１４とを備える。本実施の形態の加熱調理器１００は、さらに、加熱コイル６のインダクタンス値を変更するインダクタンス変更部１３を備える。

加熱コイル６は、導線が環状に巻き回されて形成されている。加熱コイル６は、本実施の形態では、１つの加熱口５に対して１つ設けられている。加熱コイル６は、加熱口５に載置される被加熱物５１の誘導加熱と、加熱口５に載置される受電機器への給電と、に使用される。

電力回収コイル７は、導線が環状に巻き回されて形成されている。なお、電力回収コイル７の形状は、環状に限定されない。電力回収コイル７は、加熱コイル６から発生する磁束と鎖交する位置に配置される。本実施の形態の電力回収コイル７は、図２に示すように平面的に加熱コイル６と重なる位置であって、図３に示すように加熱コイル６の下側に配置されている。

電力回収コイル７には、整流回路１５を介して蓄電池１４が接続されている。整流回路１５は、電力回収コイル７により生成された交流電圧を直流電圧に変換して平滑化する。整流回路１５は、例えば整流ダイオードと平滑コンデンサとを有している。なお、整流回路１５によって完全平滑された直流電圧が蓄電池１４に入力されるのが望ましいが、リプル重畳された直流電圧が蓄電池１４に印加される構成であってもよい。

蓄電池１４は、整流回路１５によって平滑化された電力を蓄電する。蓄電池１４は、例えばリチウム電池などの二次電池である。

制御装置１０は、操作部３から入力される操作信号に基づいて、第１駆動回路１１、第２駆動回路１２、インダクタンス変更部１３及び表示部４を制御する。制御装置１０は、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成される。制御装置１０がＣＰＵの場合、制御装置１０が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置１０の各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリである。

第１駆動回路１１は、商用電源５０から入力される交流電流を高周波電流に変換して出力するインバータ回路である。第１駆動回路１１から出力される高周波電流は、加熱コイル６に供給される。

第２駆動回路１２は、蓄電池１４から入力される直流電流を高周波電流に変換して出力するインバータ回路である。第２駆動回路１２から出力される高周波電流は、加熱コイル６に供給される。

インダクタンス変更部１３は、加熱コイル６のインダクタンス値を、第１値と、第１値よりも小さい値である第２値との間で切り換える。インダクタンス変更部１３の具体的な構成例は、後述する。

次に、本実施の形態の加熱調理器１００の動作概要を説明する。本実施の形態の加熱調理器１００の制御装置１０は、誘導加熱モードと給電モードという２つの制御モードを有している。誘導加熱モードは、加熱口５に載置された鍋などの被加熱物５１を誘導加熱する制御モードである。給電モードは、加熱口５に載置された受電機器に非接触給電するための制御モードである。

誘導加熱モードが実行される場合には、加熱口５の上には、鍋などの被加熱物５１が載置されている。誘導加熱モードにおいて、加熱コイル６に高周波電流が供給されると、加熱コイル６から磁束が発生し、加熱口５に載置され磁束と鎖交する被加熱物５１に渦電流が発生する。この渦電流によって生じるジュール熱により、被加熱物５１が高温化する。このようにして、加熱口５に載置された被加熱物５１が誘導加熱される。誘導加熱モードでは、商用電源５０からの電力が、第１駆動回路１１を介して加熱コイル６に供給される。

加熱コイル６から発生する磁束の一部は、電力回収コイル７と鎖交する。電力回収コイル７に磁束が鎖交すると、電力回収コイル７には、磁束の変化を打ち消す方向に起電力が発生し、電流が流れる。電力回収コイル７に発生した起電力は、整流回路１５によって整流され、蓄電池１４を充電する。このように、誘導加熱モードでは、被加熱物５１が誘導加熱されるのと同時に、蓄電池１４への充電が行われる。

給電モードが実行される場合には、加熱口５の上には、受電機器が載置されている。受電機器は、受電コイルを備え、受電コイルに流れる電流を電力として利用する機器である。給電モードにおいて、加熱コイル６に高周波電流が供給されると、加熱コイル６から磁束が発生し、発生した磁束によって受電機器の受電コイルには電磁誘導による起電力が発生する。受電機器の受電コイルに流れた高周波電流は、受電機器にて利用される。給電モードでは、蓄電池１４からの電力が、第２駆動回路１２を介して加熱コイル６に供給される。

加熱口５に設けられた加熱コイル６が、誘導加熱モードと給電モードの両方で使用され、加熱口５は誘導加熱される被加熱物の載置場所であるとともに、受電機器の載置場所でもある。したがって、使用者は、被加熱物及び受電機器の載置場所に迷うことがなく、利便性が高い。

このように、本実施の形態の加熱調理器１００は、誘導加熱モードと給電モードとを有する。そして、誘導加熱モードにおいて蓄電池１４に充電し、給電モードにおいては蓄電池１４を用いて受電機器への給電を行う。したがって、本実施の形態によれば、誘導加熱モードにおいて生じた漏洩磁束を、受電機器への給電に有効活用することができる。商用電源５０の出力を使うことなく、受電機器ヘの送電が行えるので、省エネルギー化を促進できる。また、加熱調理器１００の誘導加熱モードで加熱調理が行われているときに、蓄電池１４は充電されるので、使用者は蓄電池１４の充電のための操作を行わなくてよく、使用者の充電の手間を省くことができる。また、本実施の形態の加熱調理器１００は蓄電池１４を備えたので、例えば停電災害により商用電源５０が消失した場合であっても、受電機器への送電が可能であり、使用者の利便性を向上させることができる。

例えば、受電機器がスマートフォンであり、給電モードにおいてスマートフォンへの充電が行われる場合、受電可能な電力は１０Ｗ程度となりうる。したがって、仮に、蓄電池１４の充電容量の上限のために、蓄電池１４の出力電圧が商用電源５０と比べて小さい場合であっても、漏洩磁束から得た電力を受電機器への給電に十分活用できる。

ここで、本実施の形態のように加熱口５に載置された被加熱物５１を一対一で誘導加熱する加熱コイル６は、調理における利便性向上のため、高出力での誘導加熱が可能なインダクタンス値が求められる。誘導加熱調理に求められる出力は、１００Ｗ～３０００Ｗ程度である。そうすると、このような高出力が可能な大きなインダクタンス値を備えた加熱コイル６を、給電モードで使用する場合、受電機器によっては加熱コイル６のインダクタンス値が大きすぎる、すなわち出力が大きすぎる、ということもありうる。本実施の形態では、このような事情に鑑み、加熱コイル６のインダクタンス値を変更するインダクタンス変更部１３を備えている。

図４は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の回路構成例を説明する図である。図４で例示する第１駆動回路１１は、スイッチング素子１１１とスイッチング素子１１２とを有するハーフブリッジ型インバータである。スイッチング素子１１１及びスイッチング素子１１２は、商用電源５０に接続された電源ラインとＧＮＤラインとの間に直列に接続されている。スイッチング素子１１１とスイッチング素子１１２との間に、第１駆動回路１１の出力点がある。第１駆動回路１１の出力点は、加熱コイル６に接続されている。

図４で例示する第２駆動回路１２は、スイッチング素子１２１とスイッチング素子１２２とを有するハーフブリッジ型インバータである。スイッチング素子１２１及びスイッチング素子１２２は、蓄電池１４及び整流回路１５に接続された電源ラインとＧＮＤラインとの間に直列に接続されている。スイッチング素子１２１とスイッチング素子１２２との間に、第２駆動回路１２の出力点がある。第２駆動回路１２の出力点は、加熱コイル６に接続されている。

なお、ここでは第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２がハーフブリッジ型インバータである例を示したが、インバータ回路の具体的構成は例示したものに限定されない。

制御装置１０は、本実施の形態では、第１駆動回路１１と第２駆動回路１２の何れかを排他的に動作させる。制御装置１０は、第１駆動回路１１を動作させる場合には、スイッチング素子１１１とスイッチング素子１１２とを交互にオンさせる。制御装置１０は、第２駆動回路１２を動作させる場合には、スイッチング素子１２１とスイッチング素子１２２とを交互にオンさせる。

本実施の形態のインダクタンス変更部１３は、加熱コイル６を構成する導線の一部と並列に接続されたスイッチである。加熱コイル６は、前述のとおり導線が環状に巻かれて構成されているが、この環状に巻かれた導線の一部に対して並列に、スイッチであるインダクタンス変更部１３が接続されている。加熱コイル６のうち、インダクタンス変更部１３が並列に接続されていない部分を第１部分６ａ、インダクタンス変更部１３が並列に接続されている部分を第２部分６ｂと称する。第１部分６ａとインダクタンス変更部１３とは、直列に接続されている。本実施の形態では、第１部分６ａは加熱口５の中央部に配置されており、第２部分６ｂは第１部分６ａの外周側に配置されている。ここで、インダクタンス変更部１３を構成するスイッチと第２部分６ｂとを接続する電線のインダクタンスは、第２部分６ｂのインダクタンスよりも小さい。

本実施の形態のインダクタンス変更部１３は、供給された高周波電流が、第２部分６ｂを迂回して第１部分６ａに流れるようにするための迂回経路を構成する。インダクタンス変更部１３のスイッチがオンすると、オン状態のスイッチにより形成される電流経路を高周波電流が流れ、高周波電流は第２部分６ｂには流れない、あるいはほとんど流れない。インダクタンス変更部１３のスイッチがオン状態のとき、加熱コイル６の巻き数は第１部分６ａの巻き数と実質的に等しくなり、スイッチがオフ状態のとき、加熱コイル６の巻き数は第１部分６ａと第２部分６ｂの巻き数の合計となる。このように、本実施の形態のインダクタンス変更部１３は、加熱コイル６の巻き数を変更することによって、加熱コイル６のインダクタンス値を変更する。インダクタンス変更部１３のスイッチがオフ状態のときの加熱コイル６のインダクタンス値を第１値と称し、インダクタンス変更部１３のスイッチがオン状態のときの加熱コイル６のインダクタンス値を第２値と称する。

加熱コイル６には、第１共振コンデンサ１６が直列に接続されている。加熱コイル６と第１共振コンデンサ１６とで、直列共振回路が形成される。

第１共振コンデンサ１６には、第２共振コンデンサ１７及びスイッチ１８が接続されている。直列に接続された第２共振コンデンサ１７とスイッチ１８とからなる回路が、第１共振コンデンサ１６に対して並列に接続されている。スイッチ１８がオン状態になると、加熱コイル６と、第１共振コンデンサ１６及び第２共振コンデンサ１７とで、直列共振回路が形成される。スイッチ１８がオフ状態になると、加熱コイル６と第１共振コンデンサ１６とで、共振回路が形成される。すなわち、スイッチ１８のオン状態とオフ状態とが切り換わることで、共振回路の共振コンデンサ容量が切り換えられる。

なお、図４ではスイッチ１８は半導体式のスイッチとして図示されているが、スイッチ１８は機械式のスイッチであってもよい。また、スイッチ１８は、制御装置１０によってオン状態とオフ状態とが切り換えられる。

図５は、実施の形態１に係る加熱調理器１００に供給される高周波電流の周波数と出力電力の関係を説明する図である。図５の横軸は、加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数を示す。高周波電流の周波数は、第１駆動回路１１又は第２駆動回路１２のスイッチング素子のスイッチング周波数である。図５の縦軸は、加熱コイル６によって出力される電力、すなわち加熱口５に投入される電力を示している。図５では、加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数によって加熱コイル６の出力電力が異なることを示している。

図５において、特性２１は、誘導加熱モードにおける加熱コイル６と第１共振コンデンサ１６とからなる共振回路の共振特性を示している。特性２１の頂点における周波数が、共振周波数ｆ０＿１である。ここで一般に、共振回路の共振周波数ｆ０は、ｆ０＝１／２π√（Ｌ値×Ｃ値）で表される。Ｌ値は、共振回路のコイルの自己インダクタンス値であり、Ｃ値はコンデンサのキャパシタンス値である。加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数が共振周波数に近づくと、インピーダンスが小さくなるため、出力電力が大きくなる。なお、被加熱物５１が磁性材料で構成されている場合、共振周波数ｆ０は約１７ｋＨｚに設定される。

本実施の形態では、高周波電流の周波数は、共振周波数ｆ０＿１よりも高い領域で制御される。図５に示す特性２１において、周波数ｆ１のときに、加熱口５の被加熱物に２５００Ｗが投入されることを示している。周波数をｆ１よりも大きくすることで、加熱口５の被加熱物に投入される電力を低下させ、周波数をｆ１よりも小さくすることで、加熱口５の被加熱物に投入される電力を増加させることができる。このため、制御装置１０は、第１駆動回路１１の駆動周波数を制御することで、出力電力を調整する。第１駆動回路１１の駆動周波数は、概ね１７ｋＨｚ～１００ｋＨｚの範囲で制御される。

誘導加熱モードにおいては、インダクタンス変更部１３によって加熱コイル６のインダクタンスは第１値に設定され、スイッチ１８がオフ状態になることで第２共振コンデンサ１７が加熱コイル６から切り離される。そして、商用電源５０から電力供給を受ける第１駆動回路１１から、加熱コイル６に、高周波電流が供給される。第１駆動回路１１の母線電圧の最大値は、およそ２８２Ｖ＝２００Ｖ×√２である。

次に、給電モードにおける特性２２を説明する。給電モードでは、前述のように蓄電池１４からの出力を用いて第２駆動回路１２から加熱コイル６に高周波電流が供給される。

ここで、蓄電池１４としては、出力電圧が、ＤＣ２４Ｖ～ＤＣ９６Ｖ程度のものがある。他方、前述のように第１駆動回路１１の母線電圧の最大値は、約２８２Ｖである。そして、第１駆動回路１１と第２駆動回路１２とに、ともに加熱コイル６が接続された場合を考える。加熱コイル６と第１共振コンデンサ１６とからなる共振回路に対し、第１駆動回路１１よりも母線電圧の低い第２駆動回路１２から高周波電流が供給されるときの共振特性は、図５の特性２３で示す状態となる。

特性２３は、Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒのＱ値式で、Ｑ＝（１／Ｒ）√（Ｌ／Ｃ）で示される。ここで、Ｒ値は抵抗値、Ｌ値はインダクタンス値、Ｃ値はキャパシタンス値を意味する。第２駆動回路１２からの高周波電流を加熱コイル６に供給する場合に、加熱コイル６の抵抗値、インダクタンス値、及び共振コンデンサのキャパシタンス値が、第１駆動回路１１の動作時と同一値であると、「共振の鋭さ」であるＱ値は変わらない。しかし、母線電圧の違いから、図５の縦軸に示す電力値の振幅が変化する。このため、図５の特性２３に示すように、共振周波数ｆ０＿１における出力電力が、小さくなる。図５に示した特性２３の場合、受電機器に５００Ｗを投入することが困難となる。

そこで、本実施の形態の給電モードでは、インダクタンス変更部１３によって加熱コイル６のインダクタンス値を第２値に変更するとともに、加熱コイル６の共振回路のキャパシタンス値を、第１共振コンデンサ１６及び第２共振コンデンサ１７の合計容量とする。このようにして、特性２２が得られる。

加熱コイル６のインダクタンス値を、第１値よりも小さい第２値に変更し、加熱コイル６の共振回路のキャパシタンス値を大きくすることで、Ｑ＝（１／Ｒ）√（Ｌ／Ｃ）におけるＲ値及びＬ値が低下し、Ｃ値が増加する。本実施の形態において、インダクタンス変更部１３のスイッチをオン状態にすることは、加熱コイル６の導線の巻き数を減少させることに等しい。加熱コイル６の巻き数を減少させることにより、抵抗Ｒ値の低下率が大きくなり、さらにＬ／Ｃは平方根されるため、Ｑ値すなわち共振の鋭さは、増加し、図５に示す特性２２が得られる。図５に示すｆ０＿２は、特性２２における共振周波数である。図５に示した特性２２と特性２３と比較して分かるように、特性２２においては、蓄電池１４からの電力供給を受けて特性２３よりも高い出力電力を得ることができる。

給電モードにおいても、高周波電流の周波数は、共振周波数ｆ０＿２よりも高い領域で制御される。図５では、周波数ｆ１のときに、特性２２における出力電力が４００Ｗであることを示している。受電機器に必要とされる電力に応じて、加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数が制御される。図５に示す特性２２において、共振周波数ｆ０＿２で高周波電流が供給された場合には、出力電力はピークとなり、約１０００Ｗの出力電力が得られる。

さらに、特性２２における共振周波数ｆ０＿２と、特性２１における共振周波数ｆ０＿１とを、近い値とするとよい。すなわち、ｆ０＿１≒ｆ０＿２となるように、加熱コイル６のインダクタンス値の第１値及び第２値並びに第１共振コンデンサ１６及び第２共振コンデンサ１７のキャパシタンス値が設定されるとよい。例えば、加熱コイル６の第１部分６ａと第２部分６ｂとで同じインダクタンス値とし、第１共振コンデンサ１６と第２共振コンデンサ１７とで同じキャパシタンス値とする。そうすると、ｆ０＿１≒ｆ０＿２となる。このようにすることで、誘導加熱モードにおける第１駆動回路１１の駆動周波数の範囲と、給電モードにおける第２駆動回路１２の駆動周波数の範囲とを、誘導加熱に使用できる２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの範囲とすることができる。このように、第１駆動回路１１と第２駆動回路１２の駆動周波数帯を同じにすることで、第１駆動回路１１と第２駆動回路１２とで、同じ種類の素子を用いることができる。これにより、加熱調理器１００に使用される素子の部品の種類の増加が抑制されるので、加熱調理器１００の製造コストを低減できる。

図６は、実施の形態１に係る加熱調理器１００の制御フローチャートである。図６では、本実施の形態の制御フローチャートの一例として、上述したインダクタンス値及びキャパシタンス値の変更に係る処理も含めて記載している。

加熱調理器１００の主電源がオンされると、図６に示す制御フローを開始する。ここで、初期状態においては、インダクタンス変更部１３は加熱コイル６のインダクタンス値を第１値としており、かつ、スイッチ１８はオフ状態であるものとする。

ステップＳ１において、動作モードが決定される。動作モードは、例えば、操作部３に設けられた第１操作部３ａへの使用者の操作に基づいて、決定される。具体的には、第１操作部３ａに対する使用者の操作に基づいて、誘導加熱モードと給電モードのいずれかが選択され、選択されたモードに応じた操作信号が第１操作部３ａから制御装置１０に入力され、この操作信号に対応した動作モードが決定される。なお、本実施の形態では第１操作部３ａからの操作信号に基づいて動作モードが決定されるが、第１操作部３ａからの操作信号に代えて、あるいはこれに加えて、天板１の上に被加熱物５１と受電機器のいずれが載置されているかを制御装置１０が既知の手段で判別してもよい。

ステップＳ１において誘導加熱モードに決定された場合、ステップＳ２において、第１駆動回路１１が動作する。第１駆動回路１１には、前述のように商用電源５０から電力が供給される。第１駆動回路１１が動作することにより、ステップＳ３において、高周波電流が加熱コイル６に供給され、被加熱物が１００Ｗ～３０００Ｗの出力電力で誘導加熱される。このとき、図５に示した特性２１が得られ、共振周波数ｆ０＿１以上の範囲で高周波電流の周波数が制御されることにより、周波数に応じた電力が被加熱物に投入される。誘導加熱モードは、ステップＳ７において停止指示が操作部３に入力される（ステップＳ７：ＹＥＳ）まで継続される。

ステップＳ１において給電モードに決定された場合、ステップＳ４において、インダクタンス値及びキャパシタンス値が変更される。具体的には、インダクタンス変更部１３は、加熱コイル６のインダクタンス値を、第１値よりも小さい値である第２値に変更する。また、スイッチ１８は、オン状態となり、加熱コイル６の共振回路のキャパシタンス値は、図４に示した第１共振コンデンサ１６及び第２共振コンデンサ１７の合計容量となる。

続けて、ステップＳ５において、第２駆動回路１２が動作する。第２駆動回路１２には、前述のように蓄電池１４から電力が供給される。第２駆動回路１２が動作することにより、ステップＳ６において、高周波電流が加熱コイル６に供給され、受電機器に非接触給電される。このとき、図５に示した特性２２が得られ、共振周波数ｆ０＿２以上の範囲で高周波電流の周波数が制御されることにより、周波数に応じた電力が受電機器に投入される。給電モードは、ステップＳ７において停止指示が操作部３に入力される（ステップＳ７：ＹＥＳ）まで継続される。

以上のように、本実施の形態の加熱調理器１００は、加熱コイル６のインダクタンス値を変更するインダクタンス変更部１３を備えた。このインダクタンス変更部１３は、第１駆動回路１１から加熱コイル６に高周波電流が供給される場合には、加熱コイル６のインダクタンス値を第１値とする。そして、インダクタンス変更部１３は、第２駆動回路１２から加熱コイル６に高周波電流が供給される場合には、加熱コイル６のインダクタンス値を、第１値よりも小さい値である第２値とする。加熱コイル６のインダクタンス値を小さくすることで、加熱コイル６の直列共振回路のＱ値、すなわち共振の鋭さが増加する。このため、商用電源５０よりも蓄電池１４からの電圧が低い場合であっても、加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数に応じた所望の電力を、加熱コイル６に投入できる。

さらに、本実施の形態では、加熱コイル６の直列共振回路のキャパシタンス値は、インダクタンス値が第１値である場合よりも、第２値である場合の方が、大きい。これより、加熱コイル６の直列共振回路のＱ値、すなわち共振の鋭さが増加する。このため、商用電源５０よりも蓄電池１４からの電圧が低い場合であっても、加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数に応じた所望の電力を、加熱コイル６に投入できる。

また、本実施の形態では、第２駆動回路１２から加熱コイル６に高周波電流が供給される場合の加熱コイル６の巻き数は、第１駆動回路１１から加熱コイル６に高周波電流が供給される場合の加熱コイルの巻き数よりも小さい。この巻き数の変更は、本実施の形態では、加熱コイル６の第２部分６ｂと並列に接続されたスイッチであるインダクタンス変更部１３をオン状態とすることにより、実現している。このように第２駆動回路１２から加熱コイル６に高周波電流を供給する場合に、加熱コイル６の巻き数を減少させることで、加熱コイル６の抵抗値Ｒの低下率が大きくなり、さらに、インダクタンス値が低下する。このため、加熱コイル６のインダクタンス値を小さくすることで、加熱コイル６の直列共振回路のＱ値、すなわち共振の鋭さが増加する。したがって、商用電源５０よりも蓄電池１４からの電圧が低い場合であっても、加熱コイル６に供給される高周波電流の周波数に応じた所望の電力を、加熱コイル６に投入できる。

また、本実施の形態では、給電モードにおいて、第１駆動回路１１から加熱コイル６に高周波電流が供給されない。すなわち、天板１の加熱口５に受電機器が載置された状態において、被加熱物５１を誘導加熱するための高出力はなされない。したがって、受電機器に対し、例えば定格１５００Ｗを超えるような高出力が、受電機器に投入されることはなく、高出力印加による受電機器の損傷を回避できる。

実施の形態２．
本実施の形態では、加熱口５における被加熱物５１の加熱手段として、電気ヒータ８を備えた例を説明する。本実施の形態では、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

図７は、実施の形態２に係る加熱調理器１００の機能ブロック図である。図７では、加熱コイル６及び電気ヒータ８の平面的な位置関係を併せて図示している。図８は、実施の形態２に係る加熱調理器１００の機能ブロック図である。図８では、加熱コイル６、電力回収コイル７及び電気ヒータ８の上下の位置関係並びに被加熱物５１を併せて図示している。

本実施の形態の加熱調理器１００は、加熱口５における被加熱物５１の加熱手段として、加熱コイル６に加えて電気ヒータ８を備えている。電気ヒータ８は、例えばラジエントヒータなどの抵抗発熱体である。電気ヒータ８は、加熱口５の範囲内に配置されている。本実施の形態の電気ヒータ８は、環状であり、加熱コイル６の外周側に配置されている。なお、電気ヒータ８の配置は、図７に示したものに限定されない。例えば、導線が二重環状に巻かれて構成された加熱コイル６の、内側の環状コイルと外側の環状コイルとの間に、電気ヒータ８が配置されていてもよい。

第２駆動回路１２の出力側には、切替回路１９が設けられている。切替回路１９は、第２駆動回路１２から供給される高周波電流の供給先を、加熱コイル６と電気ヒータ８とに択一的に切り替えるスイッチを備えた回路である。切替回路１９は、制御装置１０によって制御される。本実施の形態では、誘導加熱モードにおいて蓄電池１４に充電され、蓄電池１４から供給される電力は、第２駆動回路１２を介して電気ヒータ８と加熱コイル６の何れかに供給される。第２駆動回路１２から電気ヒータ８に電力が供給されている間は、第２駆動回路１２と加熱コイル６との電気的な接続は解除される。また、第２駆動回路１２から加熱コイル６に電力が供給されている間は、第２駆動回路１２と電気ヒータ８との電気的な接続は解除される。

図９は、実施の形態２に係る加熱調理器１００の回路構成例を説明する図である。第２駆動回路１２の出力側に、切替回路１９、電気ヒータ８及びコンデンサ２０が接続されている点以外は、図４と同じである。電気ヒータ８には、コンデンサ２０が直列に接続されている。

本実施の形態の加熱調理器１００の制御装置１０は、誘導加熱モードと給電モードに加えて、ヒータ加熱モードという制御モードを有している。ヒータ加熱モードは、加熱口５に載置された鍋などの被加熱物５１を、電気ヒータ８によって加熱する制御シーケンスである。本実施の形態の操作部３には、ヒータ加熱モードの実行を指示する入力装置が含まれている。

ヒータ加熱モードが実行される場合には、加熱口５の上には、鍋などの被加熱物５１が載置されている。切替回路１９は、第２駆動回路１２と電気ヒータ８とを接続している。実施の形態１で説明したように、第２駆動回路１２は、２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの高周波電流を出力するため、電気ヒータ８にも同じく高周波電流を供給する。高周波電流が供給されることにより、電気ヒータ８は発熱し、加熱口５の上の被加熱物５１が加熱される。２０ｋＨｚ～１００ｋＨｚの高周波電流が供給された場合、ヒータ加熱モードは、主に被加熱物５１の保温を行うために、電気ヒータ８が３００Ｗ～５００Ｗ程度の出力を得るように回路定数が設定される。

以上のように、本実施の形態の加熱調理器１００は、誘導加熱モードとヒータ加熱モードとを有する。そして、誘導加熱モードにおいて蓄電池１４に充電し、ヒータ加熱モードにおいては蓄電池１４を用いて電気ヒータ８への給電を行う。したがって、本実施の形態によれば、誘導加熱モードにおいて生じた漏洩磁束を、電気ヒータ８への給電に有効活用することができる。

また、本実施の形態のヒータ加熱モードによれば、商用電源５０を使用せずに、被加熱物５１の加熱又は保温を行えるので、省エネルギー化を促進できる。

実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２は、誘導加熱モードでは蓄電池１４から供給される電力を使用しない構成であった。本実施の形態では、誘導加熱モードにおいても蓄電池１４から供給される電力を使用する例を説明する。本実施の形態では、実施の形態１及び実施の形態２との相違点を中心に説明する。

本実施の形態では、給電モードにおいて第１駆動回路１１を動作させない点は、実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、本実施の形態の加熱調理器１００は、実施の形態１及び実施の形態２で示した誘導加熱モードも備えている。さらに、本実施の形態では、第１駆動回路１１に加えて第２駆動回路１２を動作させて、加熱コイル６に高周波電流を供給する、第２誘導加熱モードを有する。

図１０は、実施の形態３に係る加熱調理器１００の制御フローチャートである。図１０に示すフローチャートは、ステップＳ１ａ、ステップＳ８及びステップＳ９を備えている点で、図６と異なる。以下、図６との相違点を説明する。図１０のステップＳ１ａ開始前の初期状態においては、インダクタンス変更部１３は加熱コイル６のインダクタンス値を第１値としており、かつ、スイッチ１８はオフ状態であるものとする。また、本実施の形態では、図４又は図９に示した回路構成が採用されるので、図４又は図９を参照しながら説明する。

ステップＳ１ａにおいて、動作モードが決定される。ステップＳ１ａで選択されるモードとしては、誘導加熱モード及び給電モードに加えて、第２誘導加熱モードがある。本実施の形態の操作部３の第１操作部３ａは、第２誘導加熱モードの実行を指示する入力装置を備えており、第１操作部３ａへの使用者の操作に基づいて、第２誘導加熱モードが選択される。

ステップＳ１ａにおいて第２誘導加熱モードが選択された場合、ステップＳ８において、第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２が動作する。ステップＳ８が実行されるときには、加熱コイル６のインダクタンス値は初期状態すなわち第１値の状態である。また、スイッチ１８（図４及び図９参照）は、オフ状態である。第１駆動回路１１へは商用電源５０から電力が供給され、第２駆動回路１２へは蓄電池１４から電力が供給される。第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２が動作することにより、ステップＳ９において、高周波電流が加熱コイル６に供給され、被加熱物５１が誘導加熱される。

図１１は、実施の形態３に係る加熱調理器１００に供給される高周波電流の周波数と出力電力の関係を説明する図である。図５で説明したのと同様に、特性２１及び特性２３は、加熱コイル６と第１共振コンデンサ１６とからなる共振回路の共振特性である。

第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２からみた、加熱コイル６と第１共振コンデンサ１６とからなる共振回路の共振周波数ｆ０は、ｆ０＝１／（２π√（Ｌ×Ｃ））の１点である。すなわち、特性２１と特性２３とで、共振周波数ｆ０は同じである。なお、Ｌ値は第１部分６ａ及び第２部分６ｂからなる加熱コイル６のインダクタンス値、Ｃ値は第１共振コンデンサ１６のキャパシタンス値である。このため、制御装置１０から第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２に対する駆動信号の周波数を、１種類とする。

例えば周波数ｆ２の高周波電流が、第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２から、加熱コイル６に供給される。周波数ｆ２の高周波電流により、特性２１に示すように例えば２０００Ｗの出力が得られ、これに加えて特性２３に示すように例えば２００Ｗの出力が得られる。すなわち、この例では、第２誘導加熱モードにおいて２２００Ｗの出力が得られる。第２誘導加熱モードでは、蓄電池１４から電力供給を受ける第２駆動回路１２からの高周波電流が、加熱コイル６の出力の増加に使用される。

以上のように、本実施の形態では、第２誘導加熱モードにおいて、商用電源５０から電力供給を受ける第１駆動回路１１と、蓄電池１４から電力供給を受ける第２駆動回路１２とから、加熱コイル６に高周波電流を供給する。このため、商用電源５０からの電力供給を抑制しつつ、蓄電池１４からの供給電力を受けて、被加熱物５１の誘導加熱を実現できる。したがって、省電力での誘導加熱が行える。また、この第２誘導加熱モードは、商用電源５０の利用のピークカットとしても使用されうる。例えば、商用電源５０から供給される電力の単価の高い時間帯での最大使用電力を、制御装置１０に対して決定しておき、この最大使用電力を超える出力で誘導加熱したい場合に、第２誘導加熱モードを用いて蓄電池１４からの電力を使用する。具体的には、例えば、最大使用電力を２０００Ｗと決めておき、２０００Ｗを超える電力を使用したい場合に、第２誘導加熱モードを実行して蓄電池１４からの電力を使用する。このようにすることで、省エネルギー化を促進することができる。

実施の形態４．
本実施の形態では、電力回収コイル７の変形例を説明する。本実施の形態は、実施の形態１～３のそれぞれと組み合わせられ得る。

図１２は、実施の形態４に係る加熱調理器１００の機能ブロック図である。図１２では、加熱コイル６及び電力回収コイル７の上下方向の位置関係及び被加熱物５１を併せて図示している。本実施の形態の電力回収コイル７は、基板に設けられた銅箔コイルである。銅箔コイルは、印刷によって基板に形成される。そして、この基板は、天板１の裏面に、貼りつけられる。基板に設けられた電力回収コイル７は、天板１と加熱コイル６との間に位置する。図１２に示すように、上下方向において天板１と加熱コイル６との間に、電力回収コイル７が配置されている。

天板１の裏面に、電力回収コイル７が設けられた基板を配置することで、電力回収コイル７に鎖交する磁束の量を増加させることができる。加熱コイル６の裏面、すなわち加熱コイル６の下面には、筐体２内への磁束漏洩を防ぐためにフェライトコアが設けられる場合がある。このため、フェライトコアが設けられた加熱コイル６の下面に、電力回収コイル７が配置されている場合、加熱コイル６から生じた漏洩磁束の一部は、フェライトコアに収束し、電力回収コイル７と鎖交する磁束量が減少しうる。しかし、本実施の形態のように、天板１と加熱コイル６との間、すなわち加熱コイル６の上に電力回収コイル７を設けることで、フェライトコアが設けられた加熱コイル６の下面に電力回収コイル７を設ける場合と比べて、電力回収率を向上させることができる。

また、本実施の形態のように、基板に銅箔で印刷して電力回収コイル７を製造することで、電力回収コイル７の製造コストを低減できる。また、筐体２における電力回収コイル７の収容スペースを小さくできるため、筐体２を小型化できる。

実施の形態５．
実施の形態１～４では、蓄電池１４が筐体２内に設けられている例を説明した。本実施の形態では、加熱調理器１００Ａの筐体２の外部に蓄電池１４Ａを備えた加熱調理器システム１０１を説明する。本実施の形態では、実施の形態１～４との相違点を中心に説明する。

図１３は、実施の形態５に係る加熱調理器システム１０１の機能ブロック図である。加熱調理器システム１０１は、加熱調理器１００Ａと、蓄電池１４Ａとを備えている。加熱調理器１００Ａは、実施の形態１～４で説明した加熱調理器１００のいずれかであって蓄電池１４を備えていないものが採用される。

筐体２には、整流回路１５と第２駆動回路１２のそれぞれと、蓄電池１４Ａとを接続する供給端子３０が設けられている。供給端子３０を介して、整流回路１５の出力端と蓄電池１４Ａの入力端とが接続され、整流回路１５からの出力が蓄電池１４Ａに入力されて、蓄電池１４Ａが充電される。また、供給端子３０を介して、蓄電池１４Ａの出力端と第２駆動回路１２の入力端とが接続され、蓄電池１４Ａからの電力が第２駆動回路１２に供給される。

誘導加熱モードにおいて被加熱物５１を誘導加熱する過程で蓄電池１４Ａを充電し、充電した電力を給電モードあるいは第２誘導加熱モードで使用する構成は、実施の形態１～３で説明したとおりである。

以上のように、本実施の形態によれば、誘導加熱モードにおいて生じた漏洩磁束を、受電機器への給電あるいは誘導加熱調理に有効活用することができる。商用電源５０を使用することなく、あるいは商用電源５０の使用量を抑制した状態で、受電機器への給電あるいは誘導加熱が行えるので、省エネルギー化を促進することができる。加熱調理器１００Ａの誘導加熱モードで加熱調理が行われているときに、蓄電池１４Ａに充電されるので、使用者は蓄電池１４Ａの充電のための操作を行わなくてよく、使用者の充電の手間を省くことができる。また、本実施の形態の加熱調理器システム１０１は蓄電池１４Ａを備えたので、例えば停電災害により商用電源５０が消失した場合であっても、受電機器への送電が可能であり、使用者の利便性を向上させることができる。

また、本実施の形態の加熱調理器システム１０１は、加熱調理器１００Ａの筐体２の外部に、蓄電池１４Ａを備えている。このように筐体２の外部に蓄電池１４Ａを備えることで、充電容量が大きい蓄電池１４Ａを用いることができる。充電容量の大きい蓄電池１４Ａは、サイズも大きいが、筐体２に蓄電池１４Ａを収容するスペースを確保しなくてよいので、筐体２の大型化を回避できる。また、充電容量の大きい蓄電池１４Ａを使用することで、蓄電池１４Ａの出力電圧を大きくすることができる。蓄電池１４Ａの出力電圧が大きくなると、第２駆動回路１２の母線電圧が高くなるため、図５又は図１１で示した共振特性の縦軸の振幅が大きくなる。このため、第２駆動回路１２からの出力電力を大きくすることができ、第２駆動回路１２からの出力を用いて第２誘導加熱モードを実行する場合には、誘導加熱に投入できる電力を増加させることができる。また、充電容量の大きい蓄電池１４Ａを使用することで、蓄電池１４Ａからの電力の出力時間を長くすることができる。蓄電池１４Ａからの電力の出力時間が長くなることで、第２駆動回路１２からの出力を用いて給電モードを実行する場合には、受電機器への給電回数を増やすことができ、使用者の利便性を大幅に向上させることができる。

実施の形態６．
本実施の形態では、蓄電池１４を、電力回収コイル７からの出力で充電することに加え、商用電源５０からの出力で充電する例を説明する。本実施の形態は、実施の形態１～５のそれぞれと組み合わせられ得る。以下、実施の形態１～５との相違点を中心に説明する。

図１４は、実施の形態６に係る加熱調理器１００の機能ブロック図である。図１４では、加熱コイル６及び電力回収コイル７の上下方向の位置関係及び被加熱物５１を併せて図示している。本実施の形態の加熱調理器１００は、蓄電池１４の入力段に、整流回路１５に加えて、整流降圧回路２５が設けられている。整流回路１５及び整流降圧回路２５と蓄電池１４との間には、スイッチ２６が設けられている。

整流降圧回路２５は、商用電源５０からの交流電圧を直流電圧に変換し、直流電圧を降圧させるとともに平滑化する。整流降圧回路２５は、例えば、整流ダイオードと、出力の有無を切り替えるスイッチと、平滑コンデンサとを有している。ここで、蓄電池１４は、複数の単電池すなわちセルを有しているが、セル全体への印加電圧には上限及び下限がある。下限電圧よりも低い電圧を蓄電池１４に印加しても蓄電池１４を充電できず、上限電圧よりも高い電圧を蓄電池１４に印加すると、セルの劣化に繋がる。そして、商用電源５０からの交流電圧は、電力回収コイル７により生成される交流電圧よりも高い。このため、本実施の形態では、商用電源５０からの交流電圧を、整流降圧回路２５において降圧させて、降圧させた電圧を蓄電池１４に印加している。整流降圧回路２５は、整流回路１５から出力される電圧と概ね同じとなるように低下させた電圧を、出力するとよい。なお、整流降圧回路２５によって完全平滑された直流電圧が蓄電池１４に入力されるのが望ましいが、リプル重畳された直流電圧が蓄電池１４に印加される構成であってもよい。

スイッチ２６は、蓄電池１４の入力段を、整流回路１５と整流降圧回路２５の一方に選択的に接続する。スイッチ２６の接続先は、制御装置１０によって制御される。スイッチ２６は、機械式のスイッチでもよいし、半導体式のスイッチでもよい。スイッチ２６が整流回路１５と蓄電池１４とを接続している場合、電力回収コイル７、整流回路１５及びスイッチ２６によって蓄電池１４に電力を入力するための第１の充電経路が形成される。そして、電力回収コイル７からの出力によって、蓄電池１４が充電される。スイッチ２６が整流降圧回路２５と蓄電池１４とを接続している場合、商用電源５０と蓄電池１４とが接続される。そして、商用電源５０、整流降圧回路２５及びスイッチ２６によって蓄電池１４に電力を入力するための第２の充電経路が形成され、商用電源５０によって蓄電池１４が充電される。

次に、各モードにおけるスイッチ２６の制御、すなわち蓄電池１４の充電に係る制御を説明する。

給電モードにおいては、スイッチ２６は、蓄電池１４と整流降圧回路２５とを接続し、商用電源５０の出力によって蓄電池１４が充電される。給電モードでは、蓄電池１４からの出力によって加熱口５の受電機器が充電されるが、同時に、商用電源５０から蓄電池１４の充電が行われる。このため、蓄電池１４からの電力の出力時間を長くすることができ、受電機器への給電回数及び給電時間を増やすことができる。

誘導加熱モードにおいては、スイッチ２６は、蓄電池１４と整流回路１５とを接続し、電力回収コイル７からの出力によって蓄電池１４が充電される。誘導加熱モードでは、加熱コイル６からの漏洩磁束によって電力回収コイル７に起電力が生じ、この起電力によって蓄電池１４が充電される。このため、本実施の形態によれば、誘導加熱モードにおいて生じた漏洩磁束を、蓄電池１４の充電に有効活用することができる。

実施の形態２で示したヒータ加熱モードにおいては、スイッチ２６は、蓄電池１４と整流降圧回路２５とを接続し、商用電源５０の出力によって蓄電池１４が充電される。ヒータ加熱モードでは、蓄電池１４からの出力によって電気ヒータ８（図７、図８参照）に電力が供給されるが、同時に、商用電源５０から蓄電池１４の充電が行われる。このため、蓄電池１４からの電力の出力時間を長くすることができ、電気ヒータ８による被加熱物５１の加熱時間を増やすことができる。

実施の形態３で示した第２誘導加熱モードにおいては、スイッチ２６は、蓄電池１４と整流回路１５とを接続し、電力回収コイル７からの出力によって蓄電池１４が充電される。第２誘導加熱モードでは、加熱コイル６には第１駆動回路１１及び第２駆動回路１２から高周波電流が供給される。このとき、加熱コイル６からの漏洩磁束によって蓄電池１４が充電され、充電された蓄電池１４から第２駆動回路１２へ高周波電力が供給される。このため、第２駆動回路１２から加熱コイル６への高周波電流の供給時間を長くすることができる。したがって、商用電源５０からの電力供給を抑制しつつ蓄電池１４からの供給電力を受けて被加熱物５１の誘導加熱を行う時間を増やすことができる。

さらに、第２誘導加熱モードにおいて、蓄電池１４の残量に応じて、スイッチ２６の接続先を切り替えてもよい。蓄電池１４の残量が閾値以上であれば、スイッチ２６は蓄電池１４と整流回路１５とを接続し、電力回収コイル７からの出力によって蓄電池１４を充電する。そして、蓄電池１４の残量が閾値を超えて小さくなると、スイッチ２６は蓄電池１４と整流降圧回路２５とを接続し、商用電源５０からの出力によって蓄電池１４を充電する。蓄電池１４の残量が少なくなった場合には商用電源５０から蓄電池１４を充電することで、蓄電池１４から加熱コイル６への電力供給時間を延ばすことができる。

以上のように本実施の形態の加熱調理器１００は、蓄電池１４を電力回収コイル７と商用電源５０とから給電できるようにした。このため、電力回収コイル７からの出力により充電された電力を使った後には、商用電源５０から蓄電池１４に充電できるので、蓄電池１４からの電力を使用する時間を延ばすことができる。

１ 天板、２ 筐体、３ 操作部、３ａ 第１操作部、４ 表示部、５ 加熱口、６ 加熱コイル、６ａ 第１部分、６ｂ 第２部分、７ 電力回収コイル、８ 電気ヒータ、１０ 制御装置、１１ 第１駆動回路、１２ 第２駆動回路、１３ インダクタンス変更部、１４ 蓄電池、１４Ａ 蓄電池、１５ 整流回路、１６ 第１共振コンデンサ、１７ 第２共振コンデンサ、１８ スイッチ、１９ 切替回路、２０ コンデンサ、２１ 特性、２２ 特性、２３ 特性、２５ 整流降圧回路、２６ スイッチ、３０ 供給端子、５０ 商用電源、５１ 被加熱物、１００ 加熱調理器、１００Ａ 加熱調理器、１０１ 加熱調理器システム、１１１ スイッチング素子、１１２ スイッチング素子、１２１ スイッチング素子、１２２ スイッチング素子。

Claims (13)

1. 被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、
   前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、
   前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、
   前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、
   商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、
   前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、
   前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置と、
   前記加熱口の下であって、前記加熱コイルの外周側又は内周側に設けられた電気ヒータと、
   前記第２駆動回路の出力側を、前記加熱コイルと前記電気ヒータのいずれか一方に接続する切替回路とを備えた
   加熱調理器。
2. 被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、
   前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、
   前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、
   前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、
   商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、
   前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、
   前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置とを備え、
   前記電力回収コイルは、基板に設けられた銅箔であり、
   前記天板と前記加熱コイルとに挟まれた位置に、前記天板に沿って前記基板が配置されている
   加熱調理器。
3. 前記加熱コイルのインダクタンス値を変更するインダクタンス変更部を備え、
   前記インダクタンス変更部は、
   前記第１駆動回路から前記加熱コイルに高周波電流が供給される場合には、前記加熱コイルのインダクタンス値を、第１値とし、
   前記第１駆動回路から前記加熱コイルに高周波電流が供給されず、かつ、前記第２駆動回路から前記加熱コイルに高周波電流が供給される場合には、前記加熱コイルのインダクタンス値を、前記第１値よりも小さい第２値とする
   請求項１又は請求項２に記載の加熱調理器。
4. 前記第２駆動回路から前記加熱コイルに高周波電流が供給される場合の前記加熱コイルの巻き数は、前記第１駆動回路から前記加熱コイルに高周波電流が供給される場合の前記加熱コイルの巻き数よりも、小さい
   請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の加熱調理器。
5. 前記給電モードにおいて、前記第１駆動回路から前記加熱コイルに高周波電流が供給されない
   請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の加熱調理器。
6. 前記誘導加熱モードにおいて、前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路から同時に前記加熱コイルに高周波電流が供給される
   請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の加熱調理器。
7. 前記誘導加熱モードにおいて、前記第１駆動回路から前記加熱コイルに供給される高周波電流の周波数と、前記第２駆動回路から前記加熱コイルに供給される高周波電流の周波数とは、同じである
   請求項６記載の加熱調理器。
8. 前記誘導加熱モードと前記給電モードのいずれかの実行を前記制御装置に指示する第１操作部を備えた
   請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の加熱調理器。
9. 前記加熱口の下であって、前記加熱コイルの外周側又は内周側に設けられた電気ヒータと、
   前記第２駆動回路の出力側を、前記加熱コイルと前記電気ヒータのいずれか一方に接続する切替回路とを備えた
   請求項２に記載の加熱調理器。
10. 前記加熱コイルを収容する筐体を備え、
    前記蓄電池は、前記筐体の外に配置されている
    請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の加熱調理器。
11. 前記商用電源から前記蓄電池に電力を入力するための充電経路を備えた
    請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の加熱調理器。
12. 被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、
    前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、
    前記加熱コイルを収容する筐体と、
    前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、を備えた加熱調理器と、
    前記筐体の外に配置され、前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、を備えた加熱調理器システムであって、
    前記加熱調理器は、
    商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、
    前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、
    前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置と、
    前記加熱口の下であって、前記加熱コイルの外周側又は内周側に設けられた電気ヒータと、
    前記第２駆動回路の出力側を、前記加熱コイルと前記電気ヒータのいずれか一方に接続する切替回路と
    を備えた
    加熱調理器システム。
13. 被加熱物が載置される領域である加熱口が設けられた天板と、
    前記加熱口の下に設けられた加熱コイルと、
    前記加熱コイルを収容する筐体と、
    前記加熱コイルからの漏洩磁束を受けて電力を発生させる電力回収コイルと、を備えた加熱調理器と、
    前記筐体の外に配置され、前記電力回収コイルが発生させた電力を蓄える蓄電池と、を備えた加熱調理器システムであって、
    前記加熱調理器は、
    商用電源から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第１駆動回路と、
    前記蓄電池から電力供給を受けて高周波電流を前記加熱コイルに供給する第２駆動回路と、
    前記加熱口に載置された被加熱物を、前記第１駆動回路から高周波電流を供給された前記加熱コイルで誘導加熱する誘導加熱モードと、前記加熱口に載置された受電機器に、前記第２駆動回路から高周波電流が供給された前記加熱コイルで給電する給電モードとを有する制御装置とを備え、
    前記電力回収コイルは、基板に設けられた銅箔であり、
    前記天板と前記加熱コイルとに挟まれた位置に、前記天板に沿って前記基板が配置されている
    加熱調理器システム。

Images