JPWO2013080401A1 - 誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

制御部（８）は、第１及び第２のインバータ回路（３，４）をともに動作させるときは、第１及び第２のインバータ回路（３，４）の各平均加熱出力がそれぞれ所定の第１及び第２の目標加熱出力になるように、第１及び第２のインバータ回路（３，４）をデューティ制御により制御し、第１及び第２のインバータ回路（３，４）のうちの一方のインバータ回路を、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させるとき、第１及び第２のインバータ回路（３，４）をデューティ制御により制御することを禁止する。

Description

本発明は、２つのインバータ回路を備えた誘導加熱装置に関し、特に、２つのインバータ回路が同時に加熱動作を行うときに、所定の周期で高火力モードと低火力モードとを交互に繰り返すように各インバータ回路を制御するデューティ制御を行う誘導加熱装置に関する。

図３は、例えば特許文献１記載の従来技術に係る誘導加熱装置の構成を示すブロック図である。図３の誘導加熱装置は、２つのインバータ回路が同時に加熱動作を行うときに、所定の周期で高火力モードと低火力モードとを交互に繰り返すように各インバータ回路を制御するデューティ制御を行う。図３において、従来技術に係る誘導加熱装置は、交流電源１０１からの交流電力を整流する整流回路１０２と、整流回路１０２からの出力電力を高周波電力に変換し第１の加熱コイル１０６に電流を印加する第１のインバータ回路１０４と、整流回路１０２からの出力電力を高周波電力に変換し第２の加熱コイル１０７に電流を印加する第２のインバータ回路１０５と、交流電源１０１からの入力電流を検出する電流検出手段１０３と、電流検出手段１０３の検出結果に応じて第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路１０５内の複数の半導体スイッチの導通時間を制御する制御手段１０８とを備えて構成される。

ここで、制御手段１０８は、第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路１０５のうちの一方のインバータ回路の入力電流が目標値に達した後に、当該一方のインバータ回路と他方のインバータ回路とを同時に動作させる。また、第１及び第２のインバータ回路１０４、１０５が同時動作するとき、少なくとも一方のインバータ回路は、一定時間オン状態とオフ状態が継続するデューティ制御を行う。従って、２つのインバータ回路１０４及び１０５が整流回路１０２と電流検知手段１０３とを共用しても、第１のインバータ回路１０４及び第２のインバータ回路１０５のそれぞれのインバータ回路に所定の電力を供給できる。また、入力電流を正確に検知できるので各インバータ回路１０４及び１０５に所定の電力を正確に供給できる。

特開２０１０−２１２０５２号公報

従来技術に係る誘導加熱装置において、デューティ制御時は、インバータ回路内の半導体スイッチを所定のスイッチング周期で駆動するオン状態と、半導体スイッチをオフするオフ状態とを、スイッチング周期より十分に長い所定の周期で繰り返す。従って、インバータ回路の加熱出力は、オン状態での加熱出力とオフ状態での加熱出力との平均加熱出力になる。このため、デューティ制御によって所望の加熱出力を実現する場合、オン状態において、所望の加熱出力より大きい加熱出力を得る必要がある。従って、デューティ制御時の最大加熱出力は、インバータ回路内の半導体スイッチを連続的にオン状態にする連続加熱制御を行って所望の加熱出力を実現する場合に比較して、大きくなる。

一般に、誘導加熱装置は、インバータ回路の故障を防ぐために、当該インバータ回路の加熱出力を所定値未満に制限するリミッタ制御を行うが、デューティ制御時は、連続加熱制御時より最大加熱出力が大きくなるため、リミッタ制御により加熱出力が制限される可能性が高くなる。従って、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードにおいてデューティ制御を行っているときにリミッタ制御により加熱出力が制限されると、所定の加熱出力で加熱制御を行えず、十分な調理性能を確保することが困難だった。

本発明の目的は以上の問題点を解決し、所定の加熱出力のシーケンスに従う自動的な加熱制御を、インバータ回路の加熱出力を制限するリミッタ制御に起因して行うことができなくなることを回避できる誘導加熱装置を提供することにある。

本発明に係る誘導加熱装置は、
第１の加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバータ回路と、
第２の加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバータ回路と、
上記第１及び第２のインバータ回路を制御する制御部とを備えた誘導加熱装置において、
上記制御部は、
上記第１及び第２のインバータ回路をともに動作させるときは、上記第１及び第２のインバータ回路の各平均加熱出力がそれぞれ所定の第１及び第２の目標加熱出力になるように、上記第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御し、
上記第１のインバータ回路のみを動作させるときは、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、
上記第２のインバータ回路のみを動作させるときは、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第２の目標加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、
上記第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させるとき、上記第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御することを禁止することを特徴とする。

従って、第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を自動加熱モードで動作させるとき、当該一方のインバータ回路のみを連続加熱制御により制御するので、デューティ制御により制御する場合に比較して小さい最大加熱出力で所定の目標加熱出力を実現できる。このため、リミッタ部の動作に起因して加熱出力が制限されるために自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避することができ、従来技術に比較して安全性を向上できる。

本発明に係る誘導加熱装置によれば、第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させるとき、第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御することを禁止する。

従って、第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を自動加熱モードで動作させるとき、当該一方のインバータ回路のみを連続加熱制御により制御するので、デューティ制御により制御する場合に比較して小さい最大加熱出力で所定の目標加熱出力を実現できる。このため、リミッタ部の動作に起因して加熱出力が制限されるために自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避することができ、従来技術に比較して安全性を向上できる。

本発明の実施形態に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。 図１の第１及び第２のインバータ回路３及び４を同時に動作させるときの第１及び第２のインバータ回路３及び４の各加熱出力の一例を示すタイミングチャートである。 従来技術に係る誘導加熱装置の構成を示すブロック図である。

第１の態様に係る誘導加熱装置は、
第１の加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバータ回路と、
第２の加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバータ回路と、
上記第１及び第２のインバータ回路を制御する制御部とを備えた誘導加熱装置において、
上記制御部は、
上記第１及び第２のインバータ回路をともに動作させるときは、上記第１及び第２のインバータ回路の各平均加熱出力がそれぞれ所定の第１及び第２の目標加熱出力になるように、上記第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御し、
上記第１のインバータ回路のみを動作させるときは、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、
上記第２のインバータ回路のみを動作させるときは、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第２の目標加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、
上記第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させるとき、上記第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御することを禁止することを特徴とする。

従って、第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を自動加熱モードで動作させるとき、当該一方のインバータ回路のみを連続加熱制御により制御するので、デューティ制御により制御する場合に比較して小さい最大加熱出力で所定の目標加熱出力を実現できる。このため、リミッタ部の動作に起因して加熱出力が制限されるために自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避することができ、従来技術に比較して安全性を向上できる。

第２の態様に係る誘導加熱装置は、第１の態様に係る誘導加熱装置において、上記制御部は、上記第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路のみを動作させているとき、他方のインバータ回路を上記自動加熱モードで動作させることを禁止することを特徴とする。

第１及び第２のインバータ回路をそれぞれデューティ制御によって制御しているときに、自動加熱モードで動作しているインバータ回路の加熱出力が所定の最大加熱出力を超えたとき第１又は第２のインバータ回路の加熱出力を抑制することにより、自動加熱モードで動作しているンバータ回路の加熱出力がリミッタ部の動作に起因して制限されることを回避する制御方法が知られている。一方、本態様によれば、加熱される負荷の材質及びサイズなどに依存するリミッタ部の動作により決定される最大加熱出力に基づく加熱抑制を行わないため、上述した制御方法を用いる場合に比較して、使用方法が使用者にとって分かりやすく、使い勝手を向上できる。

第３の態様に係る誘導加熱装置は、第１又は第２の態様に係る誘導加熱装置において、上記制御部は、上記第１の及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路のみを上記自動加熱モードで動作させているとき、他方のインバータ回路を動作させることを禁止することを特徴とする。

本態様に係る誘導加熱装置は、第２の態様に係る誘導加熱装置と同様の効果を奏する。

第４の態様に係る誘導加熱装置は、第１から第３の態様に係る誘導加熱装置のうちのいずれか１つに記載の誘導加熱装置において、
上記第１及び第２のインバータ回路の各加熱出力がそれぞれ所定の加熱出力しきい値以上であるか否かを判断するリミッタ部をさらに備え、
上記制御部は、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値以上であると判断されたとき、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値未満の所定値になるように上記第１のインバータ回路を制御し、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値以上であると判断されたとき、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値未満の所定値になるように上記第２のインバータ回路を制御することを特徴とする。

第５の態様に係る誘導加熱装置は、第１から第４の態様に係る誘導加熱装置のうちのいずれか１つに記載の誘導加熱装置において、
上記制御部は、
所定の第１の期間において、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力より大きい所定の第１の加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を制御し、上記第１の期間に続く所定の第２の期間において、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力より小さい所定の第２の加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を制御することを繰り返し、
上記第１の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第２の目標加熱出力より大きい所定の第３の加熱出力及び上記第２の目標加熱出力より小さい所定の第４の加熱出力のうちの一方の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御し、上記第２の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第３及び第４の加熱出力のうちの他方の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御することを繰り返すことを特徴とする。

第６の態様に係る誘導加熱装置は、第５の態様に係る誘導加熱装置において、
上記制御部は、
上記第１の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第４の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御し、上記第２の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第３の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御し、
上記第２及び第４の加熱出力は、それぞれ実質的にゼロに設定されたことを特徴とする。

従って、前記第１及び第２のインバータ回路が同時に動作しないので、干渉音（唸り音）をなくすことができる。

第７の態様に係る誘導加熱装置は、第１から第６の態様に係る誘導加熱装置のうちのいずれか１つに記載の誘導加熱装置において、
交流電源からの交流電力を整流及び平滑化して出力する整流回路をさらに備え、
上記第１及び第２のインバータ回路は上記整流回路に並列に接続され、上記整流回路からの直流電流を上記高周波電流に変換することを特徴とする。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。

図１は、本発明の実施形態に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。図１において、本実施形態に係る誘導加熱調理器は、交流電源１からの交流電力を整流及び平滑化して出力する整流回路２と、整流回路２に並列に接続された第１のインバータ回路３及び第２のインバータ回路４と、第１の加熱コイル５と、第２の加熱コイル６と、リミッタ部７と、制御部８と、電流検出部９とを備えて構成される。

ここで、電流検出部９は、交流電源１から整流回路２を介して第１のインバータ回路３及び第２のインバータ回路４に入力される合計の入力電流を検出し、当該検出結果を示す検出信号を制御部８に出力する。また、第１のインバータ回路３はスイッチング素子を備えて構成され、制御部８の制御の下で当該スイッチング素子を駆動することにより、整流回路２から出力された直流電流を高周波交流電流に変換して、第１の加熱コイル５に供給する。さらに、第２のインバータ回路４はスイッチング素子を備えて構成され、制御部８の制御の下で当該スイッチング素子を駆動することにより、整流回路２から出力された直流電流を高周波交流電流に変換して、第２の加熱コイル６に高周波電流を出力する。

制御部８は、電流検出部９からの検出信号に基づいて、交流電源１から整流回路２に供給される入力電流値が目標値となるように、第１のインバータ回路３及び第２のインバータ回路４の各スイッチング素子の駆動周波数又は導通時間を増減する。具体的には、制御部８は、第１のインバータ回路３及び第２のインバータ回路４を同時に動作させる場合は、始めに、一方のインバータ回路のみを動作させ、当該インバータ回路の加熱出力が所定の目標加熱出力になるように、当該一方のインバータ回路を制御する。そして、他方のインバータ回路をさらに動作させ、電流検出部９により検出された入力電流から、一方のインバータ回路のみを動作させたときの入力電流を減算して、他方のインバータ回路への入力電流を算出し、当該算出された入力電流に基づいて、当該他方のインバータ回路の加熱出力が所定の目標加熱出力になるように、当該他方のインバータ回路を制御する。なお、第１のインバータ回路３の目標加熱出力は第１の目標加熱出力であり、第２のインバータ回路４の目標加熱出力は第２の目標加熱出力である。さらに、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４に入力される入力電流、第１及び第２のインバータ回路３及び４の各スイッチング素子のオン時間、ならびに第１及び第２の加熱コイル５及び６の電圧などの第１及び第２のインバータ回路３及び４の制御情報をリミッタ部７に出力する。

リミッタ部７は、制御部８から入力される第１及び第２のインバータ回路３及び４の制御情報に基づいて、第１及び第２のインバータ回路３及び４の各加熱出力がそれぞれ所定の加熱出力しきい値以上であるか否かを判断し、当該判断結果を示す信号を制御部８に出力する。これに応答して、制御部８は、第１のインバータ回路３の加熱出力が加熱出力しきい値以上であると判断されたとき、第１のインバータ回路３の加熱出力が加熱出力しきい値未満の所定値になるように第１のインバータ回路３を制御し、第２のインバータ回路４の加熱出力が加熱出力しきい値以上であると判断されたとき、第２のインバータ回路４の加熱出力が加熱出力しきい値未満の所定値になるように第２のインバータ回路４を制御する。なお、加熱出力しきい値は、第１及び第２のインバータ回路３及び４が故障するときの加熱出力より小さいように設定される。

次に、制御部８の動作を詳細説明する。制御部８は、第１のインバータ回路３のみを動作させるときは、第１のインバータ回路３の加熱出力が連続的に第１の目標加熱出力になるように第１のインバータ回路３を連続加熱制御により制御し、第２のインバータ回路４のみを動作させるときは、第２のインバータ回路４の加熱出力が連続的に第２の目標加熱出力になるように第２のインバータ回路４を連続加熱制御により制御する。具体的には、制御部８は、連続加熱制御時に、インバータ回路への入力電流が連続的に目標加熱出力に対応する入力電流になるように、スイッチング素子の駆動周波数又は導通時間を変化させる。これにより、インバータ回路の加熱出力は、連続的に目標加熱出力となる。

また、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４をともに動作させるときと、第１及び第２のインバータ回路３及び４の平均加熱出力がそれぞれ第１及び第２の目標加熱出力になるように、第１及び第２のインバータ回路３及び４をデューティ制御により制御する。図２は、図１の第１及び第２のインバータ回路３及び４を同時に動作させるときの第１及び第２のインバータ回路３及び４の各加熱出力の一例を示すタイミングチャートである。図２に示すように、第１及び第２の加熱コイル５及び６に鍋などの負荷がそれぞれ載置されているときに、第１及び第２の加熱コイル５及び６で同時に加熱制御を行う場合、制御部８は、第１のインバータ回路３を、第１の期間Ｔ１において加熱出力が第１の目標加熱出力より大きい所定の第１の加熱出力Ｐ１になり、第２の期間Ｔ２において加熱出力が第１の目標加熱出力より小さい所定の第２の加熱出力Ｐ２になるように制御することを繰り返す（図２の上段の加熱パターン参照。）。

さらに、制御部８は、第２のインバータ回路４を、第１の期間Ｔ１において加熱出力が第２の目標加熱出力より大きい所定の第３の加熱出力Ｐ３になり、第２の期間Ｔ２において加熱出力が第２の目標加熱出力より小さい所定の第４の加熱出力Ｐ４になるように制御することを繰り返す（図２の下段の加熱パターンＤ２参照。）。もしくは、制御部８は、第２のインバータ回路４を、第１の期間Ｔ１において加熱出力が第４の加熱出力Ｐ４になり、第２の期間Ｔ２において加熱出力が第３の加熱出力Ｐ３になるように制御することを繰り返す（図２の中段の加熱パターンＤ１参照。）。なお、図２において、各期間Ｔ１及びＴ２における第１及び第２のインバータ回路３及び４の制御方法は、連続加熱制御時と同様である。

図２において、第１の期間Ｔ１の期間長と第２の期間Ｔ２の期間長とは同一（例えば、１０ミリ秒）である。従って、第１のインバータ回路３の平均加熱出力Ｐａ１は、第１の加熱出力Ｐ１と第２の加熱出力Ｐ２の平均値である。制御部８は、平均加熱出力Ｐａ１が第１のインバータ回路３の第１の目標加熱出力になるように、第１及び第２の加熱出力Ｐ１及びＰ２を制御する。また、第２のインバータ回路４の平均加熱出力Ｐａ２は、第３の加熱出力Ｐ３と第４加熱出力Ｐ４の平均値であり、制御部８は、平均加熱出力Ｐａ２が第２のインバータ回路４の第２の目標加熱出力になるように、第３及び第４の加熱出力Ｐ３及びＰ４を制御する。

図２において、例えば、第１の加熱出力Ｐ１が第２の加熱出力Ｐ２の１０倍である場合、第１の加熱出力Ｐ１を、第１の目標加熱出力の２倍に近い値に設定する必要がある。このように、デューティ制御時は、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２の各加熱出力（Ｐ１とＰ２ならびにＰ３とＰ４）が互いに異なり、目標加熱出力より大きい加熱出力で加熱動作を行う期間を設ける必要がある。従って、デューティ制御によって、連続加熱制御時の目標加熱出力と同一の平均加熱出力を実現するためには、連続加熱制御時より大きい加熱出力で加熱動作を行う期間を設ける必要がある。

さらに、図１において、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４を、それぞれ、ユーザにより設定した所定の加熱出力で加熱するように加熱制御を行う手動加熱モード、又は、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させる。自動加熱モードは、例えば揚げ物調理モードである。揚げ物調理モードにおいて、制御部８は、始めに、油を収容した鍋を加熱するために１５００Ｗの加熱出力で加熱動作を開始し、１５００Ｗの加熱出力での加熱期間（以下、１５００Ｗ加熱期間という。）の初期に鍋底の温度勾配に基づいて鍋内の油の量を推定し、油の量の推定結果と鍋底の温度とに基づいて１５００Ｗ加熱期間の期間長を決定する。そして、１５００Ｗ加熱期間の終了後に、１０００Ｗの加熱出力と０Ｗの加熱出力での加熱動作を繰り返すことで、油の温度を所定の温度に上昇させ又は保温する。なお、鍋底温度は、図示しない温度センサによって検出されて制御部８に出力される。

次に、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のインバータ回路を、上述した連続加熱制御により単独で動作させているときに、他方のインバータ回路をさらに動作させるように、例えばユーザにより指示された場合の制御部８の動作を説明する。

制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のインバータ回路のみを動作させているとき、他方のインバータ回路を自動加熱モードで動作させることを禁止する。このとき、他方のインバータ回路は、自動加熱モードでの加熱動作を新たに開始できず、手動加熱モードでのみ動作可能である。制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４の両方を手動加熱モードで動作させる場合、各インバータ回路３及び４をデューティ制御により制御する（図２参照。）。

また、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のインバータ回路のみを自動加熱モードで動作しているとき、当該一方のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、他方のインバータ回路を動作させることを禁止する。従って、他方のインバータ回路は、加熱動作を新たに開始できない。

次に、本実施形態に係る誘導加熱調理器の特有の効果を説明する。

上述したように、デューティ制御によって、連続加熱制御時の目標加熱出力と同一の平均加熱出力を実現するためには、連続加熱制御時より大きい加熱出力で加熱動作を行う期間を設ける必要がある。従って、デューティ制御時の最大加熱出力は、連続加熱制御時の最大加熱出力より大きくなり、リミッタ部７によって加熱出力しきい値以上であると判断される可能性が大きくなる。このため、例えば、本実施形態に係る誘導加熱調理器において、第１のインバータ回路３を上述した揚げ物調理モードで動作させ、第２のインバータ回路４を使用者が設定した１０００Ｗの加熱出力の手動加熱モードで動作させ、第１及び第２のインバータ回路３及び４をそれぞれデューティ制御（例えば、図２参照。）すると、以下のような問題が生じる。

第１のインバータ回路３の揚げ物調理モードにおける１５００Ｗ加熱期間中に、第１のインバータ回路３の加熱出力が加熱出力しきい値以上であることをリミッタ部７が検出すると、制御部８は、第１のインバータ回路３の加熱出力を、例えば１０００Ｗ以下に制限する。この結果、加熱出力が１５００Ｗから１０００Ｗに小さくなるために、１５００Ｗ加熱期間における鍋底の温度上昇が緩やかになり、鍋底温度の温度勾配と油の量との関係が予め設計した関係からずれてしまう。従って、１５００Ｗ加熱期間の期間長を適切に決定できず、揚げ物調理において十分な調理性能を確保することが困難になる。

これに対して、本実施形態では、始めに第１のインバータ回路３が単独で揚げ物調理モードで動作しているとき、第１のインバータ回路３を連続加熱制御により制御し、第２のインバータ回路４をさらに動作させることを禁止する。従って、第１のインバータ回路３が揚げ物調理モードで加熱動作を行っている間は、第２のインバータ回路４は動作しない。このため、第１のインバータ回路３の加熱出力を加熱出力しきい値未満に抑えることができ、第１のインバータ回路３の加熱出力が加熱出力しきい値以上になって加熱出力が１５００Ｗより小さく制限されることを回避できる。従って、本実施形態によれば、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のみを動作させて自動加熱モードで加熱制御を行うので、リミッタ部７の動作によって加熱出力が制限されることなく自動加熱モードでの加熱制御を行うことができる。すなわち、所定の加熱出力で揚げ物調理モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避することができ、従来技術に比較して安全性を向上できる。

また、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のインバータ回路のみを動作させているとき、他方のインバータ回路を自動加熱モードでさらに動作させることを禁止する。従って、連続加熱制御時に比較して大きい最大加熱出力が必要となるデューティ制御で加熱動作を行ったためにリミッタ部７の動作により加熱出力が制限され、所定の加熱出力で自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避できるので、従来技術に比較して安全性を向上できる。さらに、デューティ制御で自動加熱モードによる加熱制御を行っている途中に鍋がずらされたりするなどの外的要因に起因してリミッタ部７の動作によって加熱出力が制限され、デューティ制御から連続加熱制御に切り替える場合に比較して、使い勝手を向上できる。

また、例えば、一方のインバータ回路を、使用者が設定できる最大加熱出力により手動加熱モードで動作させているとき、他方の加熱コイルを自動加熱モードで動作させることはできない。このため、第１または第２の加熱コイル５又は６の中心上に加熱を保証する最小径の鍋を載置して自動加熱モードでデューティ制御により加熱制御を行うと、リミッタ部７の動作により加熱出力が制限される場合であっても、連続加熱制御による自動加熱モードでの加熱動作を行うので、十分な調理性能を確保できる。

また、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のインバータ回路のみを自動加熱モードで動作させているとき、他方のインバータ回路を動作させることを禁止する。従って、連続加熱制御時に比較して大きい最大加熱出力が必要となるデューティ制御で加熱動作を行ったためにリミッタ部７の動作により加熱出力が制限され、所定の加熱出力で自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避できるので、従来技術に比較して安全性を向上できる。さらに、デューティ制御で自動加熱モードによる加熱制御を行っている途中に鍋がずらされたりするなどの外的要因に起因してリミッタ部７の動作によって加熱出力が制限され、デューティ制御から連続加熱制御に切り替える場合に比較して、使い勝手を向上できる。

また、例えば、一方のインバータ回路を、自動加熱モードで動作させているとき、他方のインバータ回路を、使用者が設定できる最大加熱出力により手動加熱モードで動作させてことはできない。従って、例えば、第１または第２の加熱コイル５又は６の中心上に加熱を保証する最小径の鍋を載置して自動加熱モードでデューティ制御により加熱制御を行うと、リミッタ部７の動作により加熱出力が制限される場合であっても、連続加熱制御による自動加熱モードでの加熱動作を行うので、十分な調理性能を確保できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、制御部８は、第１及び第２のインバータ回路３及び４のうちの一方のインバータ回路を自動加熱モードで動作させるとき、当該一方のインバータ回路のみを連続加熱制御により制御するので、デューティ制御により制御する場合に比較して小さい最大加熱出力で所定の目標加熱出力を実現できる。このため、リミッタ部７の動作に起因して加熱出力が制限されるために自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避することができ、従来技術に比較して安全性を向上できる。

なお、本実施形態において、図２の加熱出力Ｐ２及びＰ４を実質的にゼロに設定して、加熱出力を停止させ、第２のインバータ回路４を図２の中段のタイミングチャートの加熱パターンＤ１を繰り返すように制御してもよい。これにより、第１及び第２のインバータ回路３及び４は同一のタイミングで加熱動作を行わないので、干渉音（唸り音）をなくすことができる。

また、本実施形態では、自動加熱モードは揚げ物調理モードであったが、本発明はこれに限られず、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う加熱モード（調理モード）であればよい。

さらに、本実施形態では、図２において第１及び第２の各期間Ｔ１及びＴ２の期間長をそれぞれ１０ミリ秒に設定したが、本発明はこれに限られず、第１及び第２の各期間Ｔ１及びＴ２の期間長は互いに異なってもよく、１０ミリ秒以外の期間長でもよい。さらに、本実施形態において、制御部８は、平均加熱出力Ｐａ１が第１のインバータ回路３の目標加熱出力になるように、第１及び第２の加熱出力Ｐ１及びＰ２を制御し、平均加熱出力Ｐａ２が第２のインバータ回路４の目標加熱出力になるように、第３及び第４の加熱出力Ｐ３及びＰ４を制御したが、本発明はこれに限られない。制御部８は、平均加熱出力Ｐａ１が第１のインバータ回路３の目標加熱出力になるように、第１のインバータ回路３におけるデューティ比を制御し、平均加熱出力Ｐａ２が第２のインバータ回路４の目標加熱出力になるように、第２のインバータ回路４におけるデューティ比を制御してもよい。

またさらに、上記実施形態において誘導加熱調理器を例に挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限られない。２つのインバータ回路を備えた誘導加熱装置に本発明を適用してもよい。

以上説明したように、本発明に係る誘導加熱装置によれば、第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させるとき、第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御することを禁止する。

従って、第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を自動加熱モードで動作させるとき、当該一方のインバータ回路のみを連続加熱制御により制御するので、デューティ制御により制御する場合に比較して小さい最大加熱出力で所定の目標加熱出力を実現できる。このため、リミッタ部の動作に起因して加熱出力が制限されるために自動加熱モードによる加熱制御が行えずに十分な調理性能を確保することができない、という不安定な状態で加熱制御が行われることを回避することができ、従来技術に比較して安全性を向上できる。

本発明に係る誘導加熱装置は、一般家庭用又は業務用の誘導加熱装置として有効である。

１…交流電源、
２…整流回路、
３…第１のインバータ回路、
４…第２のインバータ回路、
５…第１の加熱コイル、
６…第２の加熱コイル、
７…リミッタ部、
８…制御部、
９…電流検出部。

Claims (7)

1. 第１の加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバータ回路と、
   第２の加熱コイルに高周波電流を供給する第２のインバータ回路と、
   上記第１及び第２のインバータ回路を制御する制御部とを備えた誘導加熱装置において、
   上記制御部は、
   上記第１及び第２のインバータ回路をともに動作させるときは、上記第１及び第２のインバータ回路の各平均加熱出力がそれぞれ所定の第１及び第２の目標加熱出力になるように、上記第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御し、
   上記第１のインバータ回路のみを動作させるときは、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、
   上記第２のインバータ回路のみを動作させるときは、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第２の目標加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を連続加熱制御により制御し、
   上記第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路を、所定の加熱出力のシーケンスに従って自動的に加熱制御を行う自動加熱モードで動作させるとき、上記第１及び第２のインバータ回路をデューティ制御により制御することを禁止することを特徴とする誘導加熱装置。
2. 上記制御部は、上記第１及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路のみを動作させているとき、他方のインバータ回路を上記自動加熱モードで動作させることを禁止することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。
3. 上記制御部は、上記第１の及び第２のインバータ回路のうちの一方のインバータ回路のみを上記自動加熱モードで動作させているとき、他方のインバータ回路を動作させることを禁止することを特徴とする請求項１又は２記載の誘導加熱装置。
4. 上記第１及び第２のインバータ回路の各加熱出力がそれぞれ所定の加熱出力しきい値以上であるか否かを判断するリミッタ部をさらに備え、
   上記制御部は、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値以上であると判断されたとき、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値未満の所定値になるように上記第１のインバータ回路を制御し、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値以上であると判断されたとき、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記加熱出力しきい値未満の所定値になるように上記第２のインバータ回路を制御することを特徴とする請求項１から３までのうちのいずれか１つに記載の誘導加熱装置。
5. 上記制御部は、
   所定の第１の期間において、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力より大きい所定の第１の加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を制御し、上記第１の期間に続く所定の第２の期間において、上記第１のインバータ回路の加熱出力が上記第１の目標加熱出力より小さい所定の第２の加熱出力になるように上記第１のインバータ回路を制御することを繰り返し、
   上記第１の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第２の目標加熱出力より大きい所定の第３の加熱出力及び上記第２の目標加熱出力より小さい所定の第４の加熱出力のうちの一方の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御し、上記第２の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第３及び第４の加熱出力のうちの他方の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御することを繰り返すことを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか１つに記載の誘導加熱装置。
6. 上記制御部は、
   上記第１の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第４の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御し、上記第２の期間において、上記第２のインバータ回路の加熱出力が上記第３の加熱出力になるように上記第２のインバータ回路を制御し、
   上記第２及び第４の加熱出力は、それぞれ実質的にゼロに設定されたことを特徴とする請求項５記載の誘導加熱装置。
7. 交流電源からの交流電力を整流及び平滑化して出力する整流回路をさらに備え、
   上記第１及び第２のインバータ回路は上記整流回路に並列に接続され、上記整流回路からの直流電流を上記高周波電流に変換することを特徴とする請求項１から６までのうちのいずれか１つに記載の誘導加熱装置。

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