JPWO2013084386A1 - 誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

誘導加熱装置は、交流電源を整流する整流回路（２）と、整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサ（３）と、加熱コイル（４ａ、４ｂ）、共振コンデンサ（５ａ、５ｂ）及びスイッチング素子（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）により構成され、平滑コンデンサ（３）に並列に接続された第１及び第２のインバータ（１１ａ、１１ｂ）と、スイッチング素子（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路（７ａ、７ｂ）と、第１及び第２の発振回路（７ａ、７ｂ）の駆動を制御する制御手段（１０）と、を備える。制御手段（１０）は、第１及び第２の発振回路（７ａ、７ｂ）を交互に駆動すると共に、第１及び第２の発振回路（７ａ、７ｂ）の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下となるように、第１及び第２の発振回路（７ａ、７ｂ）の駆動時間比を制御する。

Description

本発明は、複数個のインバータを所持し、各インバータを個々に切り替えて駆動する制御機能を備えた誘導加熱装置に関するものである。

従来の誘導加熱装置について図面を用いて説明する。

図８は、従来の誘導加熱装置の回路構成を示すものである。図８に示す回路において、整流回路２２は交流電源２１を整流し、平滑回路２３は整流後の出力を平滑して直流電源を得る。インバータ３１ａは、加熱コイル２４ａ、共振コンデンサ２５ａ、及びスイッチング素子２６ａにより構成される。インバータ３１ｂは、加熱コイル２４ｂ、共振コンデンサ２５ｂ、及びスイッチング素子２６ｂにより構成される。発振回路２７ａは、インバータ３１ａに含まれるスイッチング素子２６ａを駆動する。発振回路２７ｂは、インバータ３１ｂに含まれるスイッチング素子２６ｂを駆動する。入力電流検知回路２８は入力電流の値を検出し、電源電圧検知回路２９は交流電源の電圧を検出する。マイクロコンピュータ３０は、入力電流検知回路２８及び電源電圧検知回路２９により検知された値に基づいて、インバータ３１ａ、３１ｂの発振を制御する。

上記構成において、マイクロコンピュータ３０は発振回路２７ａ、２７ｂが交互に駆動するよう発振回路２７ａ、２７ｂを制御する。また、マイクロコンピュータ３０は、発振回路２７ａの制御中に入力電流検知回路２８により検出された電流値と電源電圧検知回路２９により検出された電圧値とから電力値を演算し、演算した電力値をインバータ３１ａの電力補正などに利用する。同様に、マイクロコンピュータ３０は、発振回路２７ｂを制御している間に入力電流検知回路２８により入力された電流値と電源電圧検知回路２９により入力された電圧値とから電力値を演算し、その電力値をインバータ３１ｂの電力補正などに利用する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１９６１５６号公報

上記の誘導加熱装置において、インバータ３１ａ、３１ｂが、発振回路２７ａ、２７ｂにより前述のように間欠的に、例えば半周期ごと交互に駆動されることで、例えばインバータ３１ａが２ｋＷの電力を出力し、インバータ３１ｂが１ｋＷの電力を出力する場合を考える。この場合、インバータ３１ａは、平均２ｋＷの電力を出力するために半周期で４ｋＷの電力を出力する必要がある。同様にインバータ３１ｂは、平均１ｋＷの電力を出力するために半周期で２ｋＷの電力を出力する必要がある。よって、発振回路２７ａ、２７ｂが半周期毎に交互にインバータ３１ａ、３１ｂを駆動する度に、誘導加熱装置の出力電力が４ｋＷ及び２ｋＷで大きく変わる。また、発振回路２７ａ、２７ｂを交互に駆動しても誘導加熱装置の出力電力の変化が大きくならないようインバータ３１ａ、３１ｂが駆動された場合、小径鍋や非磁性ステンレス鍋等を加熱したときにはスイッチング素子を保護するために、小径鍋や非磁性ステンレス鍋等が載せられている側のインバータ（インバータ３１ａ、３１ｂのいずれか一方）の出力が低減されることがある。この場合も、誘導加熱装置の出力電力が周期的に大きく変化する。住宅内でこのような誘導加熱装置を使用した場合、住宅内の交流電圧はこの誘導加熱装置の出力電力に同期して変化し、例えば照明のちらつきなどが発生する恐れがある。

本発明は、前記従来の問題を解決するために、２つのインバータの交互駆動によって発生する出力電力の変化に起因する、照明機器のちらつき等のフリッカ現象を防止できる誘導加熱装置を提供する。

従来の問題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、交流電源を整流する整流回路と、整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサと、加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子により構成され、平滑コンデンサに並列に接続された第１及び第２のインバータと、スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路と、第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御手段とを備える。制御手段は、第１及び第２の発振回路を交互に駆動すると共に、第１及び第２の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下となるように、第１及び第２の発振回路の駆動時間比を制御する。

また、制御手段は、第１及び第２のインバータのいずれか一方の出力が、設定電力を得るために要求される電力より小さい電力に制限される場合には、第１及び第２のインバータの出力電力の差が所定量以下となるように、第１及び第２のインバータの他方の出力電力を制限してもよい。

上記構成によれば、２つのインバータの交互駆動によって発生する電力変化量を低減する。これにより、フリッカ現象（照明機器のちらつき等）の発生を防止、或いは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することができる。

本発明の実施の形態１または２における誘導加熱装置の回路構成を示す図 本発明の実施の形態１または２における２つの発振回路の制御タイミングを示す図 本発明の実施の形態１における２つの発振回路が５ＺＶＰ周期で交互に駆動された場合の、夫々のスイッチング素子の動作と誘導加熱装置の出力電力を示す図 本発明の実施の形態１における２つの発振回路が６ＺＶＰ周期で交互に駆動された場合の、夫々のスイッチング素子の動作と誘導加熱装置の出力電力を示す図 本発明の実施の形態２における２つのインバータの設定電力が夫々１．５ｋＷ、１ｋＷである場合の、誘導加熱装置の出力電力の変化を示す図 本発明の実施の形態２の第１のインバータが小径鍋又は非磁性ステンレス鍋を加熱した場合の、誘導加熱装置の出力電力の変化を示す図 本発明の実施の形態２において、電力変化の基準値に基づき第２のインバータの出力電力を制限した場合の、誘導加熱装置の出力電力の変化を示す図 従来の誘導加熱装置の回路構成を示す図

第１の発明に係る誘導加熱装置は、交流電源を整流する整流回路と、整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサと、加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子により構成され、平滑コンデンサに並列に接続された第１及び第２のインバータと、スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路と、第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、第１及び第２の発振回路を交互に駆動して制御すると共に、第１及び第２の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下となるように、第１及び第２の発振回路の駆動時間比を制御する。これにより、２つのインバータの交互駆動によって発生する電力変化量を制限できる。よって、照明機器のちらつき等の発生を防止、あるいは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能となる。

第２の発明に係る誘導加熱装置は、特に、第１の発明に係る誘導加熱装置において、制御手段が、第１及び第２の発振回路を交互に駆動すると共に、第１及び第２のインバータのいずれか一方の出力電力が、設定電力を得るために要求される電力より小さい電力に制限される場合には、第１のインバータの出力電力と第２のインバータの出力電力との差が所定量以下となるように、第１及び第２のインバータの他方の出力電力を低減する。これにより、２つのインバータの交互駆動によって発生する電力変化量を制限することができる。よって、照明機器のちらつき等の発生を防止、或いは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能となる。

第３の発明に係る誘導加熱装置は、特に、第１または第２の発明に係る誘導加熱装置において、前記所定量が、短時間フリッカ値Ｐｓｔが１となる前記交流電源の電圧変化率に相当する電力量以下である。これにより、２つのインバータの交互駆動によって発生する電力変化量を、人がちらつきをひどいと感じるか感じないかの境界線以下に制限することができる。よって、照明機器のちらつき等の発生を防止、或いは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能となる。

第４の発明に係る誘導加熱装置は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明に係る誘導加熱装置において、制御手段が、第１及び第２の発振回路の交互駆動の周期時間が３００ミリ秒以下とし、且つ１分間当たりの第１及び第２の発振回路の駆動切り替えの回数が４００回以上となるように制御する。これにより、加熱と停止を交互に行う間欠動作で第１及び第２の発振回路が制御された場合において、特に湯沸し等で被加熱物に発生し易い断続沸騰状態を、使用者が気付かない、或いは違和感を覚えないレベルに抑制することができる。よって、機器の故障等との誤認識を防止することが可能となる。

第５の発明に係る誘導加熱装置は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明に係る誘導加熱装置において、交流電源の零点を検知するゼロボルト検知回路をさらに備える。制御手段は、第１及び第２の発振回路の駆動の切り替えを、交流電源の零点がゼロボルト検知回路によって検出されたタイミングに基づいて実行する。これにより、第１及び第２の発振回路の駆動切り替え時に交流電源の瞬時値は、交流電源の瞬時値が高いときに比べると、低電圧であるため平滑コンデンサへの充電電圧が低く抑えられる。よって、第１及び第２のインバータの夫々の初期動作時に発生する突入電流を低く抑えることができるため、鍋コツ音や唸り音等の異音の発生を防止することが可能となる。

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。

＜１．実施の形態１＞
＜１−１．誘導加熱装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の回路構成を示す図である。

図１に示す回路において、整流回路２は交流電源１を整流する整流回路である。平滑コンデンサ３は整流後の出力を平滑し直流電源を得る。第１のインバータ１１ａは、第１の加熱コイル４ａ、第１の共振コンデンサ５ａ、並びに第１のスイッチング素子６ａ、６ｃにより構成される。第２のインバータ１１ｂは、第２の加熱コイル４ｂ、第２の共振コンデンサ５ｂ、並びに第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄにより構成される。第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂは、平滑コンデンサ３に並列に接続されていて、直流電源を交流に変換する。第１の発振回路７ａは、第１のインバータ１１ａの第１のスイッチング素子６ａ、６ｃを駆動する。第２の発振回路７ｂは、第２のインバータ１１ｂの第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄを駆動する。入力電流検知回路８は入力電流の値を検出する。ゼロボルト検知回路９は交流電源電圧の正負電圧反転のタイミング（零点）を検出する。第１の共振電圧検知回路１３ａは第１の共振コンデンサ５ａの共振電圧の値を検出する。第２の共振電圧検知回路１３ｂは第２の共振コンデンサ５ｂの共振電圧の値を検出する。操作部１２は、使用者による被加熱物（調理物）への加熱／停止の選択およびパワー調整（火力）等の操作を受け付ける。制御回路１０はマイクロコンピュータを備える。制御回路１０は、入力電流検知回路８、ゼロボルト検知回路９、並びに第１及び第２の共振電圧検知回路１３ａ、１３ｂにより検知された値と、操作部１２で設定された加熱設定とに基づいて、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの発振を制御する。本実施の形態の誘導加熱装置（ＩＨクッキングヒーターに代表される電磁調理器）は、以上の構成により、第１及び第２の加熱コイル４ａ、４ｂの上に夫々天板を介して載置された鍋等の被加熱物に対して、第１及び第２の加熱コイル４ａ、４ｂとの磁気結合で発生する渦電流により、誘導加熱を行なうことが可能である。

制御回路１０は、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂが、操作部１２によって受け付けられた火力の設定に相当する電力を出力するよう、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを制御する。以下、使用者によって設定された火力に相当する、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの出力電力を「設定電力」という。

図２は、本実施の形態における２つの発振回路７ａ、７ｂの制御タイミングを示す図である。

図２において、（Ａ）は交流電源１の電圧レベルを、（Ｂ）はゼロボルト検知回路９の検出信号（出力信号）を、（Ｃ）、（Ｄ）は夫々第１及び第２の７ａ、７ｂの動作状態を、（Ｅ）、（Ｆ）は夫々第１及び第２のスイッチング素子６ａ、６ｂの駆動信号を、（Ｇ）は誘導加熱装置の出力電力を、夫々表している。

なお、本実施の形態の第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄは、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力に係わらず、所定のスイッチング周期（例えば１６ｋＨｚ以上の人間の耳には聞こえない高周波の周期）で駆動される。第１及び第２のスイッチング素子６ａ、６ｂのオン時間の上限は、前記スイッチング周期の半分の時間となるよう設定されている。また、第１のスイッチング素子６ｃ、第２のスイッチング素子６ｄは、夫々第１のスイッチング素子６ａ、第２のスイッチング素子６ｂとは排他的に駆動される。よって、第１及び第２のスイッチング素子６ｃ、６ｄのオン時間の下限は、前記スイッチング周期の半分の時間となる。よって、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄのオン時間が夫々スイッチング周期の半分であるときに、インバータ１１ａ、１１ｂの夫々の出力電力は最大となる。

＜１−２．誘導加熱装置の動作＞
以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。

＜１−２−１．動作の概要＞
まず、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの切り替えのタイミングと、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄの動作のタイミングの概要を説明する。

操作部１２で第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの加熱動作が選択されると、操作部１２からの信号を受信した制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂ夫々への制御信号の送信を開始して、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂに第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄを駆動させる。

制御回路１０による第１の発振回路７ａの駆動期間は、図２（Ｃ）に示すように、期間Ｔ１である。第２の発振回路７ｂの駆動期間は、図２（Ｄ）に示すように、期間Ｔ２である。第１のスイッチング素子６ａ、６ｃは、図２（Ｅ）に示すように、期間Ｔ１の間、期間Ｔ１、Ｔ２より短い、前述の所定のスイッチング周期で、第１の発振回路７ａにより駆動される。第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄは、図２（Ｆ）に示すように、期間Ｔ２の間、で期間Ｔ１、Ｔ２より短い所定のスイッチング周期で、第２の発振回路７ｂにより駆動される。すなわち、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂは夫々期間Ｔ１及びＴ２で間欠的に且つ所定の周期Ｔ（Ｔ１＋Ｔ２）で交互に動作する。よって、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄも同様、夫々期間Ｔ１及びＴ２で間欠的に且つ所定の周期Ｔで交互に、期間Ｔ１、Ｔ２より短い所定のスイッチング周期で駆動される。

制御回路１０が第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの動作を切り替えるタイミングについて説明する。ゼロボルト検知回路９は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、交流電源１の電圧レベルが正側にあるときにハイレベル信号を、負側にあるときにローレベル信号を出力する。そしてゼロボルト検知回路９は、ハイレベルからローレベルへの立ち下がり及びローレベルからハイレベルへの立ち上がりエッジを夫々、交流電源１の電圧レベルが零点近傍にあるときに出力する。したがって、ゼロボルト検知回路９の検出信号（出力信号）は交流電源の周期のパルス信号となる。

制御回路１０は、ゼロボルト検知回路９の出力信号により交流電源１の零点を検知して、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの動作の切り替えを交流電源１の零点近傍で行う。例えば、第１の発振回路７ａから第２の発振回路７ｂに動作を切り替える場合には、ゼロボルト検知回路９が立ち上がり或いは立ち下がりエッジを出力した時点で、制御回路１０は、まず動作中である第１の発振回路７ａの動作を停止し、その後に第２の発振回路７ｂの動作を開始する。すなわち、交流電源１の電圧レベルが零点になったとき第１の発振回路７ａの動作が停止され、零点の時刻の通過後に第２の発振回路７ｂの動作が開始される。第２の発振回路７ｂの動作から第１の発振回路７ａに動作への切り替えについても同様である。

また、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの動作が交流電源１の零点近傍で切り替えられるので、第１の発振回路７ａの動作期間Ｔ１及び第２の発振回路７ｂの動作期間Ｔ２は、交流電源周期の半周期を単位として設定される（つまり、第１の発振回路７ａの動作期間Ｔ１及び第２の発振回路７ｂの動作期間Ｔ２の各々は、交流電源周期の半周期の整数倍に設定される）。以下、交流電源周期の半分の長さを「ＺＶＰ（ゼロボルトパルス）」という。図２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、期間Ｔ１はＺＶＰの３パルス分（３ＺＶＰ）の長さであり、期間Ｔ２はＺＶＰの２パルス分（２ＺＶＰ）の長さである。よって、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂは周期５ＺＶＰで交互に動作する。

このように第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが動作した場合、誘導加熱装置の出力電力は、図２（Ｇ）に示すように、期間Ｔ１において第１のインバータ１１ａによる出力電力Ｐ１であり、期間Ｔ２において第２のインバータ１１ｂによる出力電力Ｐ２である。したがって、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作する毎に、誘導加熱装置の出力電力は、出力電力Ｐ１及び出力電力Ｐ２で変化する。第１のインバータ１１ａが周期５ＺＶＰにおいて３ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第１のインバータ１１ａによる誘導加熱装置の１周期分の出力電力は、出力電力Ｐ１の３／５倍の平均電力である。また、第２のインバータ１１ｂが周期５ＺＶＰにおいて２ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第２のインバータ１１ｂによる誘導加熱装置の１周期分の出力電力は、出力電力Ｐ２の２／５倍の平均電力である。

＜１−２−２．発振回路の切り替え周期の決定動作＞
次に、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力が共に１ｋＷに設定された場合について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、本実施の形態における２つの発振回路を５ＺＶＰ周期で交互に駆動した場合の、夫々のスイッチング素子の動作と誘導加熱装置の出力電力とを示す図である。図４は、同じく本実施の形態における２つの発振回路を６ＺＶＰ周期で交互に駆動した場合の、夫々のスイッチング素子の動作と誘導加熱装置の出力電力とを示す図である。

図３及び図４において、（Ａ）は交流電源１の電圧レベルを、（Ｂ）はゼロボルト検知回路９の検出信号（出力信号）を、（Ｃ）及び（Ｄ）は夫々第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの動作状態を、（Ｅ）、（Ｆ）は夫々第１及び第２のスイッチング素子６ａ、６ｂの駆動信号を、（Ｇ）は誘導加熱装置の出力電力を、夫々表している。

前述のように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂは夫々期間Ｔ１及びＴ２で間欠的に且つ所定の周期Ｔで交互に動作する。制御回路１０は、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの夫々の設定電力に係わらず、５ＺＶＰあるいは６ＺＶＰの周期でインバータ１１ａ、１１ｂが動作するように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを制御する。また、期間Ｔ１及びＴ２は、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの夫々の設定電力に基づいて、変更される。

周期Ｔは、１周期の時間が３００ミリ秒以下であり、且つ第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの１分間当たりの動作の切り替え回数が４００回以上であるように、決定される必要がある。このように周期Ｔを決定する目的は、誘導加熱装置が加熱動作と停止とを交互に行う間欠動作を行なうとき、特に湯沸し等で被加熱物に発生し易い断続沸騰状態の程度を抑制することである。

以下、具体的な周期Ｔの決定方法について説明する。ここで、交流電源１の周波数は５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚのいずれかである。よって、交流電源１の出力の半周期の長さ（ＺＶＰ）は、周波数が５０Ｈｚである場合は１０ミリ秒、周波数が６０Ｈｚである場合は８．３ミリ秒である。したがって、５ＺＶＰの周期Ｔは、周波数が５０Ｈｚである場合は５０ミリ秒であり、周波数が６０Ｈｚである場合は４２ミリ秒である。そして６ＺＶＰの周期Ｔは、周波数が５０Ｈｚである場合は６０ミリ秒であり、周波数が６０Ｈｚである場合は５０ミリ秒である。したがって、６ＺＶＰの周期Ｔおよび５ＺＶＰの周期Ｔのいずれも、前述の条件を満たしている。第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの１分間当たりの動作の切り替え回数についても同様である。１周期当たり２回の切り替えが発生することを考慮に入れると、周期Ｔが５ＺＶＰである場合の１分間当たりの切り替え回数は、周波数が５０Ｈｚである場合に２４００回であり、周波数が６０Ｈｚである場合に２８８０回である。そして周期Ｔが６ＺＶＰである場合の１分間当たりの切り替え回数は、周波数が５０Ｈｚである場合に２０００回であり、周波数が６０Ｈｚである場合に２４００回である。よって、１分間当たりの動作の切り替え回数に関しても、５ＺＶＰの周期Ｔおよび６ＺＶＰの周期Ｔのいずれも条件を満たしている。

なお、周期Ｔは５ＺＶＰ及び６ＺＶＰに限定されるものではなく、前述に示した条件を満たしていれば周期Ｔが５ＺＶＰ及び６ＺＶＰ以外のいずれの値に設定されても問題はない。１周期の時間が３００ミリ秒以下に設定されるために、交流電源１の周波数が５０Ｈｚであるとき周期Ｔは最大３０ＺＶＰまでの範囲で任意に設定可能であり、周波数が６０Ｈｚであるとき周期Ｔは最大３６ＺＶＰまでの範囲で、任意に設定可能である。

期間Ｔ１及びＴ２は以下のように決定する。第１の発振回路７ａの動作期間Ｔ１は、以下の計算式に基づいて計算される。

（期間Ｔ１）＝（周期Ｔ）×（第１のインバータ１１ａの設定電力）／（第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力の合計）

前述のとおり、期間Ｔ１及びＴ２は、交流電源の半周期を最小単位として決定されるので、計算結果が割り切れない場合には、計算結果は小数点以下第１位の四捨五入により整数化される。第２の発振回路７ｂの動作期間Ｔ２は、以下の計算式に基づいて計算される。

（期間Ｔ２）＝（周期Ｔ）−（期間Ｔ１）

以上の構成において、先ず、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが周期５ＺＶＰで交互に動作する場合について、図３を用いて説明する。第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力が共に１ｋＷに設定された場合、設定電力の合計は２ｋＷである。よって、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂ夫々の動作期間Ｔ１、Ｔ２は、前述の計算式に基づいて、Ｔ１＝３ＺＶＰ、Ｔ２＝２ＺＶＰと計算される。第１のインバータ１１ａが周期５ＺＶＰにおける３ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第１のインバータ１１ａの出力電力の周期Ｔでの平均（つまり、設定電力）が１ｋＷであるために、出力電力が設定電力の５／３倍である必要がある。よって、期間Ｔ１の間、第１のインバータ１１ａの出力電力は１．７ｋＷである必要がある。また、第２のインバータ１１ｂは周期５ＺＶＰにおける２ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第２のインバータ１１ｂの出力電力の周期Ｔでの平均（つまり、設定電力）が１ｋＷであるために、出力電力が設定電力の５／２倍である必要がある。よって、期間Ｔ２の間、第２のインバータ１１ｂの出力電力が２．５ｋＷである必要がある。したがって、図３（Ｇ）に示すように、周期５ＺＶＰでは第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作する毎に、誘導加熱装置の出力電力は１．７ｋＷ及び２．５ｋＷで変化する。以下、期間Ｔ１における第１のインバータ１１ａの出力電力と、期間Ｔ２における第２のインバータ１１ｂの出力電力との差を「電力変化量」という。この場合の電力変化量は８００Ｗ（２．５ｋＷ−１．７ｋＷ）である。

次に、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが周期６ＺＶＰで交互に動作する場合について、図４を用いて説明する。第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂ夫々の動作期間Ｔ１、Ｔ２は、前述の計算式に基づいて、Ｔ１＝３ＺＶＰ、Ｔ２＝３ＺＶＰと計算される。第１のインバータ１１ａが周期６ＺＶＰにおける３ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第１のインバータ１１ａの出力電力の周期Ｔでの平均が１ｋＷであるために、出力電力が設定電力の６／３倍である必要がある。よって、期間Ｔ１の間、第１のインバータ１１ａの出力電力が２ｋＷである必要がある。第２のインバータ１１ｂの出力電力も同様に計算される。第２のインバータ１１ｂが周期６ＺＶＰにおける３ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、期間Ｔ２の間、第２のインバータ１１ｂの出力電力が２ｋＷである必要がある。よって、図４（Ｅ）に示すように、周期６ＺＶＰで第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作する場合、誘導加熱装置の出力電力は２ｋＷで一定である。つまり、この場合の電力変化量は０Ｗである。

本実施の形態において、制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが切り替えられるときの電力変化量が基準量以下であるか否かに基づいて、周期Ｔを５ＺＶＰおよび６ＺＶＰのいずれかに設定する。つまり、制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを交互に駆動すると共に、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替え毎に発生する電力変化量が基準量以下となるように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動時間比（Ｔ１：Ｔ２）を制御する。これにより、照明機器のちらつき等のフリッカ現象を防止できる。

ここで、周期Ｔの決定に用いられる電力変化量の「基準量」は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの切り替え時の電力変化に起因する照明のちらつき（フリッカ）などを考慮して、あらかじめ決定される。例えば、基準量は、人間の目にとってひどいと感じられない程度のちらつきに相当する電力変化量の範囲の最大値に決定される。

本実施形態では、この基準量の決定のために短時間フリッカインジケータという指標を用いる。

以下、具体的に、周期Ｔの決定に用いられる電力変化量の基準量について説明する。誘導加熱装置等の比較的負荷の大きい機器が動作すると白熱電球等の照明が暗くなる場合がある。これは、機器の動作のために大電流が流れ、交流電源電圧が低下したことが原因である。このような照明のちらつき（フリッカ）を防止するため、機器の消費電流の変化を制限する国際規格が存在する。特に、人間の目の特性を反映してちらつきのひどさが定量化された短時間フリッカインジケータＰｓｔと呼ばれる指標が存在する。短時間フリッカインジケータＰｓｔは、人がちらつきをひどいと感じるか否かの境界線が１と定義されたグラフである。一般に、短時間フリッカインジケータＰｓｔのグラフの横軸は１分間当たりのステップ状の電圧変化の回数を表し、縦軸は定格電圧を１００％としたときの電圧変化の大きさを表す。本実施の形態の交流電源１が２４０Ｖ／５０Ｈｚであり、周期Ｔが５ＺＶＰである場合、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの１分間当たりの動作の切り替え回数は、前述のように、２４００回である。よって、電圧変化の回数も同様に２４００回である。ここで、短時間フリッカインジケータＰｓｔによると、１分間当たりの電圧変化の回数が２４００回の場合に境界線上（Ｐｓｔ＝１）となるための電圧変化の大きさは０．７５％である。よって、Ｐｓｔ＝１を満たす電圧変化の大きさ０．７５％に相当する電力変化量は、インピーダンスＺｒｅｆ＝０．４７Ω（＝０．４Ω＋ｊｎ０．２５Ω）から、下記の計算によって約９２０Ｗと計算される。

（電圧変化量）＝（定格電圧）×（Ｐｓｔ＝１を満たす電圧変化の大きさ）＝２４０（Ｖ）×０．７５（％）／１００＝１．８（Ｖ）
（電流変化量）＝（電圧変化量）／Ｚｒｅｆ＝１．８（Ｖ）／０．４７（Ω）＝３．８３（Ａ）
（電力変化量）＝（定格電圧）×（電流変化量）＝２４０（Ｖ）×３．８３（Ａ）＝９１９（Ｗ）

周期Ｔが６ＺＶＰである場合のＰｓｔ＝１を満たす電力変化量も同様に計算される。周期Ｔが６ＺＶＰである場合、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの１分間当たりの動作の切り替え回数は２０００回であるので、電圧変化も２０００回である。また、短時間フリッカインジケータＰｓｔによると、境界線上（Ｐｓｔ＝１）となる電圧変化の大きさは０．５％である。よって、Ｐｓｔ＝１を満たす電力変化量は約６１０Ｗと計算される。基準量は、周期Ｔが５ＺＶＰおよび６ＺＶＰである場合の夫々、フリッカインジケータＰｓｔに基づいて計算された電力変化量以下に設定される。本実施の形態では、周期Ｔが５ＺＶＰおよび６ＺＶＰである場合の夫々において、基準量は、計算された電力変化量の７０％の値に設定される。よって、周期Ｔが５ＺＶＰである場合では基準量は約６５０Ｗに設定され、周期Ｔが６ＺＶＰである場合では基準量は約４３０Ｗに設定される。なお、本実施の形態では、基準量は、計算された電力変化量の７０％に設定されたが、本発明はこれに限定されない。基準量が、許容される電力変化量（Ｐｓｔ＝１を満たす電力変化量）以下に設定されれば同様の効果が得られる。

前述のように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが周期５ＺＶＰで交互に動作する場合、誘導加熱装置の出力電力は１．７ｋＷ及び２．５ｋＷで変化するので、電力変化量は８００Ｗである。また、周期Ｔが６ＺＶＰである場合は、出力電力は２ｋＷで一定であるので、電力変化量は０Ｗとなる。これらの電力変化量を前述の基準量と比較すると、周期５ＺＶＰでの誘導加熱装置の動作において電力変化は基準量を超え、周期６ＺＶＰでの誘導加熱装置の動作において電力変化は基準量以下である。よって、制御回路１０は、電力変化が基準量以下である周期６ＺＶＰでの第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの交互動作を可と判定し、電力変化が基準量を超える周期５ＺＶＰでの交互動作を不可と判定する。

なお、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力によっては、周期５ＺＶＰでの動作における電力変化量及び６ＺＶＰでの動作における電力変化量が、共に基準量以下となる場合がある。この場合は、どちらで動作しても照明のちらつき等を抑制する上で問題がない。よって、本実施の形態では、誘導加熱装置は、電力変化量がより小さい周期Ｔで動作する。また、本実施の形態では、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力がとり得る全ての組み合わせで、周期５ＺＶＰでの動作及び６ＺＶＰでの動作のいずれかあるいは両方において、必ず電力変化量が基準量以下であるように、設定電力が設けられる。よって、周期５ＺＶＰでの動作における電力変化量及び６ＺＶＰでの動作における電力変化量が、共に基準量を超える場合は発生しない。

また、本実施の形態では、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動時間比（Ｔ１：Ｔ２）を制御するために、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動周期Ｔを調節した。しかし、本発明はこれに限定されない。周期Ｔを固定して、駆動時間Ｔ１、Ｔ２を調節してもよい。

＜１−３．本実施の形態のまとめ＞
以上のように、本実施の形態の誘導加熱装置は、交流電源１を整流する整流回路２と、整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサ３と、直流電源を第１及び第２のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び６ｂ、６ｄにより交流に変換して第１及び第２の加熱コイル４ａ、４ｂに高周波電力を供給する、平滑コンデンサ３に並列に接続された第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂと、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの夫々の第１及び第２のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び６ｂ、６ｄに駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂと、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動を制御する制御回路１０とを備える。制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを交互に駆動するとともに、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下となるように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動時間比を制御する。これにより、２つの第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの交互駆動によって発生する電力変化量を抑制することが可能である。よって、照明機器のちらつき等の発生を防止、あるいは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能である。

また、本実施の形態の誘導加熱装置は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替え毎に発生する電力変化量を、短時間フリッカ値Ｐｓｔが１となる交流電源の電圧変化率に相当する電力変化量以下にすることができる。これにより、２つの第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの交互駆動によって発生する電力変化量を、人がちらつきをひどいと感じるか感じないかの境界線以下に抑制することが可能である。よって、照明機器のちらつき等の発生を防止、あるいは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能となる。

また、本実施の形態の誘導加熱装置は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの交互駆動の周期時間Ｔを３００ミリ秒以下に、且つ１分間当たりの駆動切り替え回数を４００回以上に設定できる。これにより、誘導加熱装置は、加熱動作と停止とを交互に行う間欠動作において、特に湯沸し等で被加熱物に発生し易い断続沸騰状態の程度を、使用者が気付かないレベル、あるいは違和感を覚えないレベルに抑制することが可能である。よって、使用者が断続沸騰状態を機器の故障等と誤認識することを防止することが可能となる。

また、本実施の形態の誘導加熱装置は、交流電源１の零点を検知するゼロボルト検知回路９を備える。制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替えを、ゼロボルト検知回路９によって検出された交流電源の零点近傍で行なう。これにより、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替え時の交流電源１の瞬時値が、交流電源１の瞬時値の最大値に比べると、低電圧であるので、平滑コンデンサ３への充電電圧が低く抑えることが可能である。よって、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの夫々の初期動作時に発生する突入電流を低く抑えることが可能となり、鍋コツ音や唸り音等の異音の発生を防止することが可能となる。

＜２．実施の形態２＞
以下、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態の誘導加熱装置の基本構成は実施の形態１の誘導加熱装置の構成と同じであるので、同一要素については、同一符号を付して説明を省略する。また、本実施の形態の誘導加熱装置の基本動作は、実施の形態１の誘導加熱装置の動作と同じであるので、説明を省略する。

本実施の形態の誘導加熱装置において、図２（Ｇ）に示すように、期間Ｔ１では第１のインバータ１１ａは、電力Ｐ１を出力し、期間Ｔ２では第２のインバータ１１ｂが電力Ｐ２を出力する。第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作する度に、誘導加熱装置の出力電力は電力Ｐ１及びＰ２で変化する。第１のインバータ１１ａが、周期５ＺＶＰにおける３ＺＶＰの期間で動作する間欠動作が行なわれるので、第１のインバータ１１ａは周期Ｔの間に、出力電力Ｐ１の３／５倍の平均電力を出力する。また、第２のインバータ１１ｂが周期５ＺＶＰにおける２ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第２のインバータ１１ｂは周期Ｔの間に、出力電力Ｐ２の２／５倍の平均電力を出力する。

以下、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂのいずれか一方の出力電力が制限された場合の、本実施の形態の誘導加熱装置の動作について説明する。まず、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂのいずれか一方の出力電力が制限されない場合について説明し、次に出力電力が制限された場合について説明する。

＜２−１．インバータの出力電力が制限されない場合の動作＞
第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力が夫々１．５ｋＷ、１ｋＷに設定されている場合について、図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態における２つのインバータの設定電力が夫々１．５ｋＷ、１ｋＷである場合の、誘導加熱装置の出力電力の変化を示す図である。

図５において、（Ａ）は交流電源１の電圧レベルを、（Ｂ）はゼロボルト検知回路９の検出信号（出力信号）を、（Ｃ）及び（Ｄ）は夫々第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの動作状態を、（Ｅ）は誘導加熱装置の出力電力を、夫々表している。

前述のとおり、制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが夫々期間Ｔ１及びＴ２で間欠的に、且つ周期５ＺＶＰで交互に動作するように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを制御している。期間Ｔ１及びＴ２は、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの夫々の設定電力に基づいて決定される。その決定方法は、実施の形態１と同様に、次のとおりである。第１の発振回路７ａの動作期間Ｔ１は、以下の計算式に基づいて計算される。

（期間Ｔ１）＝（周期Ｔ）×（第１のインバータ１１ａの設定電力）／（第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力の合計）

期間Ｔ１及びＴ２の長さは交流電源の半周期を最小単位として決定されるので、計算結果が割り切れない場合には、計算結果は小数点以下第１位の四捨五入により整数化される。第２の発振回路７ｂの動作期間Ｔ２は、以下の計算式に基づいて計算される。

（期間Ｔ２）＝（周期Ｔ）−（期間Ｔ１）

第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力が夫々１．５ｋＷ、１ｋＷと選択された場合には、設定電力の合計は２．５ｋＷである。よって、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂ夫々の動作期間Ｔ１、Ｔ２は、Ｔ１＝３ＺＶＰ、Ｔ２＝２ＺＶＰと計算される。第１のインバータ１１ａが５ＺＶＰにおける３ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第１のインバータ１１ａが周期Ｔの間に平均して１．５ｋＷの電力を出力するためには、第１のインバータ１１ａが期間Ｔ１の間に設定電力の５／３倍の電力を出力する必要がある。したがって、第１のインバータ１１ａの出力電力は、期間Ｔ１では２．５ｋＷである。また、第２のインバータ１１ｂが５ＺＶＰにおける２ＺＶＰの期間に動作する間欠動作が行なわれるので、第２のインバータ１１ｂが周期Ｔの間に平均して１ｋＷの電力を出力するためには、第２のインバータ１１ｂが期間Ｔ２の間に設定電力の５／２倍の電力を出力する必要がある。したがって、期間Ｔ２では、第２のインバータ１１ｂの出力電力は２．５ｋＷである。よって、図５（Ｅ）に示すように、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力が夫々１．５ｋＷ、１ｋＷに設定されている場合、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作したときでも、誘導加熱装置の出力電力は２．５ｋＷで一定である。

＜２−２．インバータの出力電力が制限される場合の動作＞
次に、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの設定電力が夫々１．５ｋＷ、１ｋＷと選択された場合であり、かつ、第１の加熱コイル４ａ上に小径鍋又は非磁性ステンレス鍋が載置されて第１のインバータ１１ａが動作する場合について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施の形態の第１のインバータ１１ａが小径鍋又は非磁性ステンレス鍋を加熱した場合の、誘導加熱装置の出力電力の変化を示す図である。図７は、本実施の形態の電力変化の基準値に基づいて、第２のインバータ１１ｂの出力電力が制限された場合の、誘導加熱装置の出力電力の変化を示す図である。

小径鍋や非磁性ステンレス鍋等を加熱する場合は、ホーロー鍋等の鉄鍋を加熱する場合と比べて、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄを流れる共振電流が大きくなる。そして、出力電力次第ではスイッチング素子が故障する恐れがある。本実施の形態の誘導加熱装置は、スイッチング素子の故障を防止するため、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄに流れる共振電流が所定量以上とならないようにする保護手段を備えている。すなわち、第１及び第２の共振コンデンサ５ａ、５ｂに発生する共振電圧の値を第１及び第２の共振電圧検知回路１３ａ、１３ｂで検出して、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの出力電力を制限する。

例えば第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの出力電力が１．５ｋＷ以上であるとき第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄの故障の恐れがある場合を考える。この場合、図６に示すように、第１のインバータ１１ａの出力電力は、期間Ｔ１の間、本来の２．５ｋＷではなく、１．５ｋＷに制限される。よって、誘導加熱装置の出力電力は、図６（Ｅ）に示すように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作する毎に、１．５ｋＷ及び２．５ｋＷで変化する。

なお、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの出力電力の制限は、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄのスイッチングにおけるデューティ比を低減することによって行なう。

このような第１のインバータ１１ａの出力電力の制限に起因して誘導加熱装置の出力電力の変化量が基準量を超えた場合には、制御回路１０は、電力変化量が基準量以下となるように第２のインバータ１１ｂの出力電力を制限する。ここで、基準量は、実施の形態１と同様に、あらかじめ決定される。

以下、第２のインバータ１１ｂの出力電力を制限するために用いられる、電力変化量の基準量について説明する。誘導加熱装置等の比較的負荷の大きい機器を動作すると白熱電球等の照明が暗くなる場合がある。これは、機器の動作のために大電流が流れ、それによって交流電源電圧が低下することが原因である。このような照明のちらつき（フリッカ）を防止するため、機器の消費電流の変化を制限する国際規格が存在する。特に、人間の目の特性を反映して、ちらつきのひどさを定量化した短時間フリッカインジケータＰｓｔと呼ばれる指標が存在する。短時間フリッカインジケータＰｓｔは、人がちらつきをひどいと感じるか否かの境界線が１と定義されたグラフである。一般に、短時間フリッカインジケータＰｓｔのグラフの横軸は１分間当たりのステップ状の電圧変化の回数を表し、縦軸は定格電圧に対する電圧の変化の大きさをパーセントで表す。本実施の形態の交流電源１が２４０Ｖ／５０Ｈｚであり、周期Ｔが５ＺＶＰであるとき、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの１分間当たりの動作の切り替え回数は、前述の通り２４００回である。よって、電圧変化の回数も同様に２４００回である。ここで、短時間フリッカインジケータＰｓｔによると、１分間当たりの電圧変化の回数が２４００回の場合に境界線上（Ｐｓｔ＝１）となるための電圧変化の大きさは０．７５％である。よって、Ｐｓｔ＝１を満たす電圧変化の大きさ０．７５％に相当する電力変化量は、インピーダンスＺｒｅｆ＝０．４７Ω（＝０．４Ω＋ｊｎ０．２５Ω）から、下記の計算によって約９００Ｗと計算される。

（電圧変化量）＝（定格電圧）×（Ｐｓｔ＝１を満たす電圧変化の大きさ）＝２４０（Ｖ）×０．７５（％）／１００＝１．８（Ｖ）
（電流変化量）＝（電圧変化量）／Ｚｒｅｆ＝１．８（Ｖ）／０．４７（Ω）＝３．８３（Ａ）
（電力変化量）＝（定格電圧）×（電流変化量）＝２４０（Ｖ）×３．８３（Ａ）＝９１９（Ｗ）

基準量は計算された電力量以下に設定される。本実施の形態では、基準量は、計算された電力変化量の約５０％の値に設定される。よって、基準量は４００Ｗに設定される。なお、本実施の形態では、基準量は、計算された電力変化量の５０％に設定されたが、本発明はこれに限定されない。基準量が、許容される電力変化量（Ｐｓｔ＝１を満たす電力変化量）以下に設定されれば同様の効果が得られる。

このように設定された基準量（４００Ｗ）と、第１のインバータ１１ａの出力電力（１．５ｋＷ）とに基づいて、第２のインバータ１１ｂの設定可能な出力電力の最大値は１．９ｋＷ（１．５ｋＷ＋０．４ｋＷ）と決定される。よって、制御回路１０は、第２のインバータ１１ｂの出力電力を１．９ｋＷに制限して、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂを交互に動作させる。これにより、誘導加熱装置の出力電力は、図７（Ｅ）に示すように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂが交互に動作する毎に、１．５ｋＷ及び１．９ｋＷで変化する。よって、電力変化量は１０００Ｗ（２．５ｋＷ−１．５ｋＷ）から基準量以下である４００Ｗ（１．９ｋＷ−１．５ｋＷ）に低減される。

なお、本実施の形態では、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄを保護するための手段として、第１及び第２の共振コンデンサ５ａ、５ｂに発生する共振電圧の値を検出する手段を開示した。しかし本発明はこの手段に限定されない。共振電流の電流経路にカレントトランス等を設けて、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄに流れる電流の値を直接検出してもよい。この手段によっても同等の効果が得られることは言うまでもない。

＜２−３．本実施の形態のまとめ＞
以上のように、本実施の形態の誘導加熱装置は、交流電源１を整流する整流回路２と、整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサ３と、第１及び第２の加熱コイル４ａ、４ｂ、第１及び第２の共振コンデンサ５ａ、５ｂ並びに第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄにより構成され、平滑コンデンサ３に並列に接続された第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂと、第１のスイッチング素子６ａ、６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄに駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂと、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動を制御する制御回路１０とを備える。制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを交互に駆動すると共に、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂのいずれか一方の出力が設定電力を得るために要求される電力未満に制限される場合には、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの出力電力の差が所定量以下となるように、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂのいずれか他方の出力電力を制限する。これにより、照明機器のちらつき等の発生を防止、或いは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能となる。

また、本実施の形態の誘導加熱装置は、実施の形態１と同様に、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの出力電力の差を、短時間フリッカ値Ｐｓｔが１であるときの交流電源の電圧変化率に相当する電力変化量以下にする。これにより誘導加熱装置は、２つの第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの交互駆動によって発生する電力変化量を、人がちらつきをひどいと感じるか感じないかの境界線以下に制限することが可能である。よって、照明機器のちらつき等の発生を防止、或いは使用者が違和感を覚えないレベルに抑制することが可能となる。

また、本実施の形態の誘導加熱装置は、実施の形態１と同様に、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの交互駆動の周期Ｔが３００ミリ秒以下であり、且つ１分間当たりの駆動切り替えの回数が４００回以上であるように、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂを制御する。これにより、誘導加熱装置は、加熱動作と停止を交互に行う間欠動作において、特に湯沸し等で被加熱物に発生し易い断続沸騰状態の程度を、使用者が気付かないレベル、或いは違和感を覚えないレベルに抑制すること可能である。よって、使用者が断続沸騰状態を機器の故障等と誤認識することを防止することが可能となる。

また、本実施の形態の誘導加熱装置は、実施の形態１と同様に、交流電源１の零点を検知するゼロボルト検知回路９を備える。制御回路１０は、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替えを交流電源の零点近傍で行なう。これにより、第１及び第２の発振回路７ａ、７ｂの駆動切り替え時の交流電源１の瞬時値が、交流電源１の瞬時値の最大値に比べると、低電圧であるので、平滑コンデンサ３への充電電圧が低く抑えることが可能である。よって、第１及び第２のインバータ１１ａ、１１ｂの夫々の初期動作時に発生する突入電流を低く抑えることが可能であるので、鍋コツ音や唸り音等の異音の発生を防止することが可能となる。

以上のように、本発明に係る誘導加熱装置は、２つのインバータの交互駆動により発生する電力変化を原因とした照明機器のちらつき等のフリッカを防止することが可能である。よって、本発明は、一般家庭用または業務用の、２つのインバータの交互駆動により動作する誘導加熱装置にも適用できる。

１ 交流電源
２ 整流回路
３ 平滑コンデンサ
４ａ 第１の加熱コイル
４ｂ 第２の加熱コイル
５ａ 第１の共振コンデンサ
５ｂ 第２の共振コンデンサ
６ａ、６ｃ 第１のスイッチング素子
６ｂ、６ｄ 第２のスイッチング素子
７ａ 第１の発振回路
７ｂ 第２の発振回路
８ 入力電流検知回路
９ ゼロボルト検知回路
１０ 制御回路
１１ａ 第１のインバータ
１１ｂ 第２のインバータ
１２ 操作部
１３ａ 第１の共振電圧検知回路
１３ｂ 第２の共振電圧検知回路

Claims (5)

1. 交流電源を整流する整流回路と、
   整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサと、
   加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子により構成され、前記平滑コンデンサに並列に接続された第１及び第２のインバータと、
   前記スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路と、
   前記第１及び前記第２の発振回路の駆動を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第１及び前記第２の発振回路を交互に駆動すると共に、前記第１及び第２の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下となるように、前記第１及び第２の発振回路の駆動時間比を制御する、
   誘導加熱装置。
2. 前記制御手段は、前記第１及び前記第２の発振回路を交互に駆動すると共に、前記第１及び前記第２のインバータのいずれか一方の出力電力が、設定電力を得るために要求される電力より小さい電力に制限される場合には、前記第１のインバータの出力電力と前記第２のインバータの出力電力との差が所定量以下となるように、前記第１及び前記第２のインバータの他方の出力電力を低減する、
   請求項１に記載の誘導加熱装置。
3. 前記所定量は、短時間フリッカ値Ｐｓｔが１となる前記交流電源の電圧変化率に相当する電力量以下である、
   請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
4. 前記制御手段は、前記第１及び前記第２の発振回路の交互駆動の周期時間が３００ミリ秒以下とし、且つ１分間当たりの前記第１及び前記第２の発振回路の駆動切り替えの回数が４００回以上となるように制御する、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。
5. 前記交流電源の零点を検知するゼロボルト検知回路をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第１及び前記第２の発振回路の駆動の切り替えを、前記交流電源の零点が前記ゼロボルト検知回路によって検出されたタイミングに基づいて実行する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱装置。

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