(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱庫と、
上記加熱庫の内部に着脱自在に配置された電気的に閉じた導電体からなる第１および第２のヒータと、
上記加熱庫の外部に配置された単一のコイルと、
上記コイルに高周波電流を供給する電源回路と、
上記コイルから生じる高周波磁束が上記第１および第２のヒータのそれぞれと鎖交するように配置された第１および第２の磁性体と、
を備えた加熱調理器において、
上記第１および第２のヒータは、上記コイルから生じる高周波磁束と鎖交する第１および第２の給電部を有し、
上記コイルから上記第１の給電部までの距離および上記コイルから上記第２の給電部までの距離のうち少なくとも一方をユーザが調整するための結合係数調整手段を備える
ことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
上記第１の磁性体は、上記第２の磁性体とは異なる横幅を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項３】
上記第１および第２の磁性体はそれぞれ、水平方向において所定の幅を有する複数の第１および第２の磁性体部材を含み、
上記第１の磁性体部材の個数は、上記第２の磁性体部材の個数とは異なる
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱調理器。
【請求項４】
上記複数の第１および第２の磁性体部材は、互いに離間して配置されている
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱調理器。
【請求項５】
上記コイルから上記第１の給電部までの距離は、上記コイルから上記第２の給電部までの距離とは異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項６】
上記第１および第２の磁性体はそれぞれ、上記第１および第２の給電部が挿入される開口部を有し、
上記第１の磁性体の開口部から内部に挿入された上記第１の給電部の挿入深さは、上記第２の磁性体の開口部から内部に挿入された上記第２の給電部の挿入深さとは異なる
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項７】
上記第１および第２のヒータは、上記コイルとの任意の結合係数を有する複数の導電体の中からユーザが選択可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
【請求項８】
上記第１および第２のヒータは、上記コイルから上記第１の給電部までの距離および上記コイルから上記第２の給電部までの距離が異なるようにユーザが選択可能である
ことを特徴とする請求項７に記載の加熱調理器。
【請求項９】
上記第１および第２のヒータは、上記第１および第２の給電部の長さが異なるようにユーザが選択可能である
ことを特徴とする請求項７に記載の加熱調理器。
【請求項１０】
加熱調理器を用いた調理方法であって、
上記加熱調理器は、加熱庫と、上記加熱庫の外部に配置された単一のコイルと、上記コイルに高周波電流を供給する電源回路と、第１および第２のヒータの第１および第２の給電部が挿入される第１および第２の開口部を有する第１および第２の磁性体とを備え、
上記調理方法は、
上記第１および第２の給電部の長さ（ｗ）、または上記第１および第２の給電部から上記コイルまでの距離（ｙ）が異なる上記第１および第２のヒータをそれぞれ上記第１および第２の開口部に挿入するステップと、
上記電源回路が上記コイルに高周波電流を供給したとき、上記第１および第２のヒータの結合係数が互いに異なるため、上記第１および第２のヒータからそれぞれ異なる所望の第１および第２の電力で加熱するステップとを有することを特徴とする調理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は加熱調理器に関し、とりわけグリル、ロースタ、オーブンなどの加熱庫において誘導電流式ヒータを熱源に用いた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属中実棒や金属パイプを無端ループ状に形成したヒータにコイルで発生させた磁束を鎖交させて、ヒータに電磁誘導による誘導電流を流して加熱する加熱調理器が知られている。この加熱調理器はヒータにワイヤレスで給電し加熱するため、ヒータを加熱庫内から着脱することができ、ユーザが調理後に加熱庫からヒータを取り外して、加熱庫を容易に清掃することができる。
【０００３】
特許文献１の加熱調理器は、リッツ線などの導線を長円状あるいは長方形の外形になるように複数回巻いて形成した平板状コイルに上側ヒータ用および下側ヒータ用の磁性体を設け、無端ループ状に形成した上側ヒータおよび下側ヒータの一部を磁性体の開口部に挿入している。コイルに高周波電流を流すと、コイル周囲に発生する磁束が上側ヒータ用磁性体と下側ヒータ用磁性体のそれぞれを通って、上側ヒータおよび下側ヒータのそれぞれと鎖交する。その結果、上側ヒータと下側ヒータには電磁誘導により誘導電流が流れ、誘導電流と各ヒータの電気抵抗によるジュール熱によって各ヒータは発熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８７４０５号公報（段落［００２１］−［００２８］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された加熱調理器は、１個のコイルに高周波電流を供給すると、上側ヒータと下側ヒータの両方が加熱される。特許文献１には上側ヒータと下側ヒータの差異について記載されておらず、また上側ヒータ用と下側ヒータ用の磁性体の差異についても記載されていないので、上側ヒータと下側ヒータには同一の電力が入力されると予想される。
【０００６】
しかし、実際の加熱調理器では上側ヒータの方を下側ヒータよりも電力を大きくして設計したい場合がある。例えば、特許文献１に記載された焼き魚調理用のグリル調理器の場合には、下側ヒータは魚を載置する焼き網から近い距離に配置されるが、上側ヒータは焼き網上に食材を載置するスペースを要するため、焼き網から遠い位置に載置される。そのため下側ヒータの入力電力を大きくし過ぎると、食材の裏側（下側）が焦げてしまうため、下側ヒータの電力を上側ヒータより小さく設計するのが望ましい。
【０００７】
しかし、特許文献１には上側ヒータと下側ヒータの電力配分を変えるための設計手法が何ら開示されておらず、上側ヒータと下側ヒータの電力配分を自由に設計することができなかった。
【０００８】
また、調理の目的に応じてユーザが上側ヒータと下側ヒータの電力配分を変えたい場合であっても、特許文献１に記載された加熱調理器では１個のコイルで上側ヒータと下側ヒータの両方のヒータを加熱するので、個々のヒータに対して個別の電源回路を用いて電力を個別に制御することはできず、上側ヒータと下側ヒータの電力配分を変更することができなかった。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、１個のコイルで複数のヒータに電力を供給する場合にも、各ヒータに入力される電力の比率を自由に設計できる加熱調理器を得ることを目的とする。また、各ヒータに入力される電力の比率をユーザが適宜変更できる加熱調理器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明に係る加熱調理器は、加熱庫と、上記加熱庫の内部に着脱自在に配置された電気的に閉じた導電体からなる第１および第２のヒータと、上記加熱庫の外部に配置された単一のコイルと、上記コイルに高周波電流を供給する電源回路と、上記コイルから生じる高周波磁束が上記第１および第２のヒータのそれぞれと鎖交するように配置された第１および第２の磁性体とを備えた加熱調理器において、上記第１および第２のヒータは、上記コイルから生じる高周波磁束と鎖交する第１および第２の給電部を有し、上記コイルから上記第１の給電部までの距離および上記コイルから上記第２の給電部までの距離のうち少なくとも一方をユーザが調整するための結合係数調整手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明によれば、第１のヒータとコイルの結合係数と第２のヒータとコイルの結合係数を異なる大きさにしたので、第１のヒータに入力される電力を第２のヒータに入力される電力と異なる大きさにすることができる、従来にない顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る加熱調理器が用いられた誘導加熱装置を示す概略斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る加熱調理器を示す断面図である。
【図３】実施の形態１に係る加熱調理器の主要部を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る加熱調理器のヒータを示す平面図である。
【図５】実施の形態１に係る加熱調理器の主要部を示す拡大断面図である。
【図６】実施の形態１に係る加熱調理器の電源回路とコイルおよびヒータの等価回路を示す回路図である。
【図７】実施の形態１に係る加熱調理器のコイルおよびヒータの等価回路を示す回路図である。
【図８】加熱調理器の上下ヒータが同一の長さの場合に上下ヒータに入力される電力比率と供給される高周波電流の周波数との関係を示すグラフである。
【図９】加熱調理器の上下ヒータが異なる長さの場合に入力される電力比率と供給される高周波電流の周波数との関係を示すグラフである。
【図１０】コイルと上下ヒータとの結合係数の比と上下ヒータに入力される電力の比の関係を示すグラフである。
【図１１】コイル、磁性体、ヒータの位置関係を示す（ａ）斜視図と（ｂ）拡大断面図である。
【図１２】磁性体の横幅とコイルとヒータの結合係数の関係を示すグラフである。
【図１３】ヒータ給電部と磁性体の最先端との距離とコイルとヒータの結合係数の関係を示すグラフである。
【図１４】ヒータ給電部とコイルとの距離とコイルとヒータの結合係数の関係を示すグラフである。
【図１５】実験で用いた磁性体の形状を示す斜視図である。
【図１６】図１４で示した磁性体を用いた場合のコイルとヒータの結合係数の関係を示す図である。
【図１７】実施の形態２に係る加熱調理器を示す断面図である。
【図１８】実施の形態２に係る加熱調理器の主要部を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態２に係る他の加熱調理器を示す断面図である。
【図２０】他の磁性体の形態を示す斜視図である。
【図２１】実施の形態３に係る加熱調理器の非磁性絶縁物と一部を切断したものを示す斜視図である。
【図２２】実施の形態３に係る加熱調理器のヒータを示す平面図である。
【図２３】実施の形態３に係る加熱調理器の主要部を示す拡大断面図である。
【図２４】実施の形態３の他の加熱調理器を示す斜視図である。
【図２５】実施の形態３の他の加熱調理器のヒータを示す平面図である。
【図２６】実施の形態４に係る加熱調理器のヒータと磁性体を示す平面図である。
【図２７】実施の形態４に係る加熱調理器の非磁性絶縁物と一部を切断したものを示す斜視図である。
【図２８】実施の形態５の係る加熱調理器の結合係数調整部材を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本願発明に係る加熱調理器の実施の形態１〜５を説明する。各実施の形態の説明において、理解を容易にするために方向を示す用語（例えば、「左右」、「前後」、「上下」および「ＸＹＺ方向」等など）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。また以下の添付図面において、同様の構成部品については同様の符号を用いて参照する。
【００１４】
実施の形態１．
図１から図１６を参照しながら、本願発明に係る加熱調理器１の実施の形態１について以下に詳細に説明する。
【００１５】
まず、図１および２を参照しながら、ＩＨクッキングヒータ等の誘導加熱装置１００およびこれに用いられた加熱調理器１の全体構造について説明する。図１は本願発明に係る実施の形態１の加熱調理器１が用いられた誘導加熱装置１００の全体を示す概略斜視図である。また、図２は、図１の誘導加熱装置１００を面Ａ（図１のＹＺ平面に平行な平面）で切断したときの加熱調理器１の断面図である。なお、図１及び図２の加熱調理器１の内部構造においては説明の煩雑さを避けるために、本願発明の特徴を示す主要な構成要素以外は省略して示した。
【００１６】
図１に示すように、誘導加熱装置１００は、筐体本体１１０と、その上側表面のほぼ全体を覆うガラスなどで形成されたトッププレート１２０と、左右に配置されたＩＨ加熱部１３０と、ラジエント加熱部１３２と、加熱調理器１（グリル調理部）とを有する。また、誘導加熱装置１００は、トッププレート１２０上に操作表示部１２２を有し、操作表示部１２２は、各ＩＨ加熱部１３０および加熱調理器１の火力等を調節し、これらの上に載置された鍋の温度等の制御状態を表示できるタッチパネル１２４を有する。
【００１７】
筐体本体１１０は、前端壁１１１、後端壁１１２、および互いに対向する一対（左右）の側壁１１３、１１４を有する。誘導加熱装置１００は、前端壁１１１に平行な平面（ＺＸ平面）に沿って設けられた前面扉４ｅを有し、前面扉４ｅを手前に引き出すことにより、加熱調理器１内に魚等の食材を出し入れすることができるように構成されている。各ＩＨ加熱部１３０は、詳細図示しないが、所定平面（ＸＹ平面）内に渦巻状に形成された電磁誘導式の加熱コイルを有し、図示しない制御回路部１５０から高周波電流が供給されると、トッププレート１２０上に載置された金属材料からなる鍋に渦電流を形成し、そのジュール熱により鍋を誘導加熱するものである。さらに、トッププレート２０は、後端壁１１２に隣接する給気口１２６および排気口１２８を有する。
【００１８】
なお、加熱調理器１は、上述のように、ＩＨクッキングヒータ等のグリル調理部あるいは魚焼きグリルとして用いてもよいが、グリル調理器やオーブン調理器などの加熱調理器としての機能のみを有するものであってもよい。
【００１９】
加熱調理器１は、鉄板などの金属材料で形成された筐体２の内部に、食材を加熱調理するための加熱庫３を有する。加熱庫３は、上面４ａ、底面４ｂ、および図示しない側面４ｃ、４ｄと、開閉自在な前面扉４ｅと、背壁５により箱状空間を形成する。
【００２０】
加熱庫３の内部は食材調理時には高温になるので、加熱庫３内部の熱が加熱庫３外部に流出するのを抑制するために、上面４ａ、底面４ｂおよび側面４ｃ、４ｄは断熱性を有する。図２においては、上面４ａ、底面４ｂ、および図示しない側面４ｃ、４ｄは、鉄板などの金属板を２枚合わせてそれらの間に空気層（エアギャップ）を設ける構成とすることで断熱性を向上させるものである。
【００２１】
なお、上面４ａ、底面４ｂおよび側面４ｃ、４ｄに断熱性を向上させるため、２枚の金属板の間に空気層を設ける代わりに、２枚の金属板の間に断熱材を配設してもよいし、金属板１枚で上面４ａ、底面４ｂ、側面４ｃ、４ｄのいずれかあるいは全部を形成して、その外側に断熱材を設けてもよい。また、前面扉４ｅも同様に金属板と空気層あるいは断熱材を用いて形成してもよいが、調理中の食材の様子を見るために、前面扉４ｅの一部に耐熱ガラスなどの透光性部材を用いてもよい。
【００２２】
前面扉４ｅは、加熱庫３に対して前後に（図２では側面図なので左右に）移動可能なスライドレール１４に固定されており、また、受け皿１２と焼き網１３もスライドレール１４に固定され、前面扉４ｅとともにスライド移動するように取り付けられている。従って、前面扉４ｅを開くとスライドレール１４の移動にあわせて受け皿１２と焼き網１３が加熱庫３の前方に移動し、焼き網１３の上に載せる食材の出し入れが可能になる。
【００２３】
背壁５には、加熱庫３の内側に対して凹部を有するヒータ挿入部６が設けられている。ヒータ挿入部６は、上側ヒータ１１ａ用と下側ヒータ１１ｂ用の２個が設けられている。ヒータ挿入部６は、加熱庫３の外側に突出する凸形状を有し、このヒータ挿入部６を囲うように磁性体７ａ、７ｂが設けられている。
【００２４】
背壁５は、その全体がセラミックなどの耐熱性非磁性絶縁物で形成される。択一的には、ヒータ挿入部６のみをセラミックなどの耐熱性非磁性絶縁物で形成し、鉄板やステンレス板などの金属板の一部を切削加工により除去したものにヒータ挿入部６を嵌合することにより背壁５を形成してもよい。
【００２５】
ヒータ挿入部６と磁性体７ａ、７ｂの間には空気層が設けられており、加熱庫３の内側から後述の磁性体７への熱を断熱している。この空気層には空気流を流して磁性体７を積極的に冷却してもよい。
【００２６】
磁性体７ａ、７ｂは、フェライトコアやダストコアあるいは鉄心コアなど強磁性体の材料で形成されたものであり、垂直断面（図１のＹＺ断面）がコ字状形状を有している。磁性体７ａ、７ｂとヒータ挿入部６ａ、６ｂの外側の間には、リッツ線などの導線を複数回巻いて形成したコイル８が設けられている。磁性体７ａ、７ｂは、コイル８に流れる電流の向きが同一となる複数の導線を囲うように設けられており、上側ヒータ１１ａ用が磁性体７ａ、下側ヒータ１１ｂ用が磁性体７ｂとなっている。コイル８の両端部はここでは図示しない電源回路１５（図３）に接続されている。
【００２７】
そして、磁性体７ａ、７ｂとコイル８を囲うようにアルミカバー９が設けられ、アルミカバー９の背面側には冷却ファン１０が設けられる。冷却ファン１０からの送風は、アルミカバー９に冷却ファン１０の位置に対応して設けられた穴からアルミカバー１０の内側、すなわち、コイル８側に流入し、コイル８を強制空冷して外部に放出される。すなわち、アルミカバー９はコイル８を冷却するための風洞の役割もしている。
【００２８】
そして、上側ヒータ１１ａおよび下側ヒータ１１ｂの一部はヒータ挿入部６に挿入され、これらヒータ１１ａ、１１ｂは、加熱庫３内に設けられた後述するヒータ載置棚１８（図２８）によりそれぞれ支持され、加熱庫３の内部に着脱可能に保持される。
【００２９】
図３は、本願発明の加熱調理器１の主要部を示す斜視図である。説明を分かりやすくするために、図３では、本願発明に係る磁性体７ａ、７ｂ、コイル８、ヒータ１１ａ、１１ｂおよび電源回路１５のみを示した。
【００３０】
ヒータ１１ａ、１１ｂは、図４に記載されているように、１ターンの無端ループ状の形状をしており、ヒータ挿入部６に挿入されてコイル８から生じる高周波磁束と鎖交する給電部１６と、加熱庫３の内部に露出される加熱部１７とを有する。
【００３１】
ヒータ１１ａ、１１ｂは、ステンレスなどの高耐食性合金のパイプ（中空棒）や中実棒を所定の形状に折り曲げて端部を溶接やロウ付けにより接合して１ターンの無端ループ状に形成する。望ましくは、ヒータ１１ａ、１１ｂのうち加熱部１７をパイプで形成し、給電部１６を含む残りの部分を中実棒で形成するのがよい。
【００３２】
磁性体７ａおよび磁性体７ｂは、所定の横幅を持つコ字状断面形状の磁性体部材を間隔を設けて複数個横に並べて配置されたものである。例えば図３では、磁性体７ａは横幅２０ｍｍの磁性体部材を５ｍｍ間隔で５個並べて配置し、全体的横幅を２０ｍｍ×５個＋５ｍｍ×４箇所＝１２０ｍｍとしており、磁性体７ｂは横幅２０ｍｍの磁性体部材を２０ｍｍ間隔で３個並べて配置し、全体的横幅を２０ｍｍ×３個＋２０ｍｍ×２箇所＝１００ｍｍとしている。
【００３３】
このように、磁性体７ａ、７ｂは、複数の磁性体部材を間隔を設けて並べて配置されているため、図２に示すように冷却ファン１０を配置しても、磁性体部材間の間隔を通してコイル８に直接冷却風を当てることができるので、効率よくコイル８を冷却することができる。
【００３４】
コイル８は、例えば直径φ０．２ｍｍの被覆導線を９０本撚り線にしたリッツ線を１６回巻いて長円平板状にしたものである。そして、コイル８の両端は電源回路１５に接続される。
【００３５】
次に、図５を参照しながら、加熱調理器１の動作について説明する。電源回路１５からコイル８に高周波電流が供給されると、図５に記載されているように、コイル８の周囲には高周波磁束（矢印を参照）が発生する。当該高周波磁束は、磁性体７と、コ字状断面の磁性体７の内側の空間とからなる磁気回路を通って、ヒータ１１と鎖交する。すると、ヒータ１１には電磁誘導により誘導電流が流れ、当該誘導電流とヒータ１１の電気抵抗によるジュール熱によってヒータ１１は発熱する。なお、各ヒータ１１ａ、１１ｂで発生するジュール熱は、各ヒータ１１ａ、１１ｂに入力される電力にほぼ等しい。
【００３６】
上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａと下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７ｂは、これらを構成する磁性体部材の個数が異なり、また、全体的横幅も異なるので、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数と、コイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数とが異なる。
【００３７】
図３に示す加熱調理器１の場合には、上側ヒータ１１ａの方が磁性体７ａの磁性体部材の数が多く、全体的横幅が長いので、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数の方が、コイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数より大きくなる。その結果、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂが同一形状の場合だけでなく、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂの形状が多少異なっている場合にでも、コイル８に電源回路１５から高周波電流を供給すると、上側ヒータ１１ａの方が下側ヒータ１１ｂよりも大きな電力が入力される。
【００３８】
図６は、電源回路１５と図３で示した加熱調理器１の主要部の等価回路を示す回路図である。電源回路１５は、商用交流電源ＡＣからの入力電圧をダイオードブリッジＤに入力して整流したのち、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子Ｔｒ１とＴｒ２を直列に接続したハーフブリッジ回路に入力する。ハーフブリッジ回路の出力端であるスイッチング素子Ｔｒ１とＴｒ２の中点には、コンデンサＣが接続され電源回路１５の一方の出力端となっている。電源回路１５の他方の出力端は、スイッチング素子Ｔｒ２と直接接続されている。これら電源回路１５の出力端にコイル８の両端が接続される。コイル８と磁性体７ａ、７ｂとヒータ１１ａ、１１ｂは相互誘導回路で表すことができる。
【００３９】
図６において、Ｌｃはコイル８のインダクタンスであり、Ｒｃはコイル８の抵抗である。また、Ｌａは上側ヒータ１１ａのインダクタンスであり、Ｒａは上側ヒータ１１ａの抵抗である。さらに、Ｌｂは下側ヒータ１１ｂのインダクタンスであり、Ｒｂは下側ヒータ１１ｂの抵抗である。コイル８とヒータ１１ａ、１１ｂは磁性体７ａ、７ｂからなる磁気回路により磁気結合しており、ｋａはコイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数、ｋｂはコイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数である。厳密には、上側ヒータ１１ａおよび下側ヒータ１１ｂは、同様に互いに磁気結合しているため、固有の結合係数を有するが、この結合係数は結合係数ｋａ、ｋｂに比べて非常に小さいので、ここでは無視している。
【００４０】
コイル８の両端から見たインダクタンスは、コイル８とヒータ１１ａ、１１ｂの相互誘導によりコイル８のインダクタンスＬｃより小さくなる。仮にコイル８の両端から見たインダクタンスをＬｃ’とする。コイル８の両端から見たインダクタンスＬｃ’とコンデンサＣは直列共振回路を構成しているので、この共振周波数付近の周波数でスイッチング素子Ｔｒ１とＴｒ２を交互にスイッチングすると、ハーフブリッジの出力端には矩形波電圧が出力され、この矩形波電圧の基本波の周波数の正弦波電流が主としてコイル８に供給される。矩形波電圧の周波数の高調波成分の電流は直列共振回路のインピーダンスが大きいためほとんど流れない。
【００４１】
なお、電源回路１５はここに示したものに限るものではない。例えば、ここでは電源回路１５にハーフブリッジ回路を用いた場合について説明したが、フルブリッジ回路の場合であっても同様であることは言うまでもない。また、コイル８とコンデンサＣを並列に接続して、これとスイッチング素子を直列に接続した一石共振回路など他の回路構成の電源回路であっても本願発明の効果を奏する。
【００４２】
上述のように、コイル８にはスイッチング素子をスイッチングしたとき出力される矩形波電圧の基本波と同じ周波数の正弦波電流が主として流れるから、図７の電源回路を高周波の正弦波電源ＨＦＡＣと置き換えて考えることができる。
【００４３】
図７は、図６の電源回路を高周波の正弦波電源に置き換えたときの回路図である。高周波の正弦波電源ＨＦＡＣは、任意の周波数の高周波電圧を出力できるものとする。図７の回路図で、コイル８に高周波電流を供給したときに上側ヒータ１１ａに入力される電力、すなわち抵抗Ｒａで消費する電力と下側ヒータ１１ｂに入力される電力、すなわち抵抗Ｒｂで消費される電力の比を計算するには、各定数Ｌｃ、Ｒｃ、Ｌａ、Ｒａ、Ｌｂ、Ｒｂ、ｋａ、ｋｂを定め、回路方程式を立てて解けばよいし、また、回路シミュレータを用いて算出することもできる。
【００４４】
図８は、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数をｋａ＝０．２４５とし、コイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数をｋｂ＝０．２００としたときの上下ヒータに入力される電力の比率を計算したものである。上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂは同一形状であり、インダクタンスと抵抗は同一であるとした。各定数の値は図８中に記したが、概ね試作した加熱調理器１の図３に示した主要部だけを取り出したときの実測値である。
【００４５】
コイル８のインダクタンスＬｃと抵抗Ｒｃは、図３の構成から上下ヒータ１１ａ、１１ｂのみを除去してコイル８の両端をインピーダンスアナライザに接続して測定することができる。また、ヒータ１１ａ、１１ｂのインダクタンスＬａ、Ｌｂと抵抗Ｒａ、Ｒｂは、ヒータ１１ａ、１１ｂの一部を切断して２個の端部を作製し、両端をインピーダンスアナライザに接続して測定することができる。ヒータ１１ａ、１１ｂの一部を切断してしまうと加熱調理器１のヒータ１１ａ、１１ｂとして使用できなくなるが、測定後再度接合したり、同一のヒータ１１ａ、１１ｂを作製したりすれば、加熱調理器１のヒータ１１ａ、１１ｂとして使用することが可能である。
【００４６】
結合係数ｋａとｋｂは、コイル８のインダクタンスＬｃと抵抗Ｒａの測定結果と、図３の構成で一方のヒータ１１ａ、１１ｂのみを挿入したときのコイル８両端をインピーダンスアナライザに接続して得られるインダクタンスＬａ、Ｌｂと抵抗Ｒａ、Ｒｂの値から計算することができる。計算式は割愛するが、図７に示した等価回路をヒータ１１ａ、１１ｂが一方のときの等価回路に修正して回路方程式を立てて、結合係数ｋａあるいはｋｂについて解けば計算式が得られる。
【００４７】
図８に示すように、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数ｋａの方が、コイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数ｋｂより大きい場合には、結合係数が大きい上側ヒータ１１ａに入力される電力の下側ヒータ１１ｂに入力される電力に対する比率が大きくなる。また、図８に示した各定数の場合、すなわち上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂが同一のインダクタンスＬａ、Ｌｂおよび抵抗値Ｒａ、Ｒｂを有する場合には、コイル８に供給する高周波電流の周波数に対する上下ヒータ１１ａ、１１ｂの電力比率の変化は小さい。
【００４８】
図９は、下側ヒータ１１ｂの全体長を上側ヒータ１１ａの１．５倍であるとしたときの上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂの電力比率を計算したものである。加熱調理器１のヒータ１１ａ、１１ｂは、１ターンの無端ループ状ヒータであるから、ヒータ１１ａ、１１ｂのインダクタンスＬａ、Ｌｂはヒータ１１ａ、１１ｂの全体長にほぼ比例する。一方、ヒータ１１ａ、１１ｂの抵抗Ｒａ、Ｒｂもヒータ１１ａ、１１ｂの全体長に比例する。
【００４９】
すなわち、下側ヒータ１１ｂは上側ヒータ１１ａの１．５倍の長さとしたので、下側ヒータ１１ｂのインダクタンスＬｂと抵抗Ｒａは、Ｌｂ＝１．５Ｌａ、Ｒｂ＝１．５Ｒａとした。コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数ｋａ、コイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数ｋｂは、図８に示した場合と同じであるとした。各定数は図９中に記した。
【００５０】
図８と図９を比較すると、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂの電力比率は全く同一であることが分かる。すなわち、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力の比率を変えようとして、一方のヒータ１１ａ、１１ｂの抵抗Ｒａ、Ｒｂを大きくするためにヒータ１１ａ、１１ｂの全体長を長くしても電力比率は変えることができないということが分かる。
【００５１】
厳密に言えば、ヒータ１１ａ、１１ｂは金属製中実棒と金属製パイプ（中空棒）の接合により形成されるため、金属パイプの部分だけを長くすると、ヒータ１１ａ、１１ｂの抵抗Ｒａ、Ｒｂはヒータ１１ａ、１１ｂの長さに比例した値より少し大きくなる。また、ヒータ１１ａ、１１ｂのインダクタンスＬａ、Ｌｂはヒータ１１ａ、１１ｂの曲げ形状により少し変化するから、ヒータ１１ａ、１１ｂの長さには完全には比例しない。しかし、抵抗Ｒａ、ＲｂやインダクタンスＬａ、Ｌｂの大きさは大きく変化せず、ここで示した結果とほぼ同等であると言える。従って、コイル８とヒータ１１ａ、１１ｂの結合係数ｋａ、ｋｂが上下ヒータ１１ａ、１１ｂで同じであれば、ヒータ１１ａ、１１ｂの長さを大幅に変化させても、上下ヒータ１１ａ、１１ｂの電力比率を大幅に変化させることはできない。
【００５２】
図１０は、コイル８に供給される高周波電流の周波数を固定して（２５ｋＨｚ）、コイル８と上下ヒータ１１ａ、１１ｂの結合係数の比（ｋｂ／ｋａ）を変化させたときに計算によって求められた上下ヒータ１１ａ、１１ｂに入力される電力Ｐａ、Ｐｂの比（Ｐｂ／Ｐａ）を示すグラフである。図１０の計算では、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数ｋａ、上側ヒータ１１ａのインダクタンスＬａ、および抵抗Ｒａを、図８と同じｋａ＝０．２４５、Ｌａ＝１．１６４μＨ、Ｒａ＝０．１０２４４Ωに固定し、コイル８と下側ヒータ１１ｂとの結合係数ｋｂと下側ヒータ１１ｂの全体長を変化させて計算した。下側ヒータ１１ｂのインダクタンスＬｂと抵抗Ｒｂは下側ヒータ１１ｂの全体長に比例するとした。
【００５３】
図１０から、上下ヒータ１１ａ、１１ｂの電力比（Ｐｂ／Ｐａ）は、上下ヒータ１１ａ、１１ｂの長さの比に関係なく、結合係数比（ｋｂ／ｋａ）にのみ依存することが分かる。なお図示しないが、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数ｋａを上述のｋａ＝０．２４５からｋａ＝０．２００に代えて計算した結果も図１０と全く同一であった。
【００５４】
以上に述べたように、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力の比率を異なる大きさとするには、コイル８と上側ヒータ１１ａおよび下側ヒータ１１ｂとの結合係数ｋａ、ｋｂを異なる大きさにすることが有効であると言える。そこで本願発明では、以下に結合係数ｋａ、ｋｂを変化させる手段について述べる。
【００５５】
図１１は、コイル８とヒータ１１の結合係数ｋの変化を測定するための測定条件（コイル８、磁性体７、ヒータ１１の位置関係）について説明するための概略図である。すなわち、図１１（ａ）は、加熱調理器１の主要部（コイル８、磁性体７、ヒータ１１）の斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のコ字状断面を有する磁性体７等を垂直平面（図１のＹＺ平面）で切断した拡大断面図である。なお、コイル８とヒータ１１の結合係数ｋの測定においては、上側と下側の別は関係ないので、上側に用いていた添え字“ａ”と下側に用いていた添え字“ｂ”を削除している。
【００５６】
図１１（ａ）において、距離ｗは、磁性体７の横幅（図１のＸ方向）である。また、図１１（ｂ）において、距離ｘは、ヒータ１１の給電部１６（ヒータ挿入部６に挿入された部分のうち、最もコイル８に近い位置にあるヒータ１１の最奥部）から磁性体７のコ字状断面先端（コ字状断面形状の開口部の端面）までの距離（図１のＹ方向）、すなわち、コ字状断面の磁性体７の開口部から内部に挿入されたヒータ１１の給電部１６の挿入深さである。さらに、距離ｙは、コイル８からヒータ１１の給電部１６までの距離（図１のＹ方向）である。
【００５７】
図１２は、磁性体７の横幅ｗを変化させたときのコイル８とヒータ１１の結合係数ｋを測定したグラフである。この測定では、磁性体７とヒータ１１の位置関係については、図１１（ｂ）においてｘ＝２５ｍｍ、ｙ＝１０ｍｍとした。図１２に示すように、磁性体７の横幅ｗが大きいほどコイル８とヒータ１１の結合係数ｋは大きくなる。
【００５８】
図１３は、図１１（ｂ）で距離ｙをｙ＝１０ｍｍとして、距離ｘを変化させたときのコイル８とヒータ１１の結合係数ｋの変化を示したグラフである。図１１（ａ）で示す磁性体７の横幅ｗは１２０ｍｍ、１００ｍｍ、８０ｍｍ、６０ｍｍについて測定した。図１３から分かるように、任意の横幅ｗを有する磁性体７において距離ｘが大きいほど結合係数ｋは大きくなることが分かる。
【００５９】
図１４は、図１１（ｂ）で距離ｙをｙ＝１０ｍｍとしたときとｙ＝５ｍｍとしたときの距離ｘを変化させたときのコイル８とヒータ１１の結合係数ｋの変化を示したものである。図１１（ａ）で示す磁性体７の横幅ｗが１２０ｍｍ、６０ｍｍについて測定した。図１４から分かるように、距離ｘが同一の場合であっても、距離ｙが小さい方が結合係数ｋは大きくなる。
【００６０】
図１５は、図３に示した磁性体７と同様に、複数個の磁性体部材を間隔を設けて配置した磁性体（ａ）と、複数個の磁性体部材を隙間なく隣接して配置した磁性体（ｂ）〜（ｄ）とを示す概略図であり、各磁性体７を用いたときのコイル８とヒータ１１の結合係数ｋを測定した。
【００６１】
より具体的には、図１５（ａ）の磁性体７は、横幅２０ｍｍの磁性体部材４個を約１３．３ｍｍの間隔を設けて並べて構成されたものであり、１２０ｍｍの全体的横幅ｗを有する。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）で用いた横幅２０ｍｍの磁性体部材と同一のものを４個並べて全体的横幅８０ｍｍとした磁性体である。同様に、図１５（ｃ）は磁性体部材を５個並べて全体的横幅１００ｍｍとしたものであり、図１５（ｄ）は隙間なく６個並べて全体的横幅１２０ｍｍとしたものである。
【００６２】
図１６は、図１５（ａ）〜（ｄ）の磁性体７を用いたときのコイル８とヒータ１１の結合係数ｋの測定結果を示したものである。図１５（ｂ）〜（ｃ）の磁性体７については、磁性体７の全体的横幅を距離ｗとしてそれぞれプロットした。また、図１５（ａ）の磁性体７については、磁性体部材間の約１３．３ｍｍの間隔を含めた全体的横幅ｗが１２０ｍｍであるが、この間隔を除いた磁性体部材のみの横幅の合計は８０ｍｍであり、上述の間隔を設けない図１５（ｂ）〜（ｃ）の磁性体７と区別するため、図１６の距離８０ｍｍ〜１２０ｍｍに渡る破線で示した。
【００６３】
図１５（ａ）の横幅２０ｍｍの磁性体部材を間隔を設けて４個並べて全体的横幅１２０ｍｍとした磁性体７については、磁性体７自体の体積は図１５（ｂ）の横幅８０ｍｍのものと等しいが、図１６を見てわかるように、結合係数ｋは図１５（ｃ）の横幅１００ｍｍのものとほぼ同じになっている。これは、コイル８に高周波電流を流すことによって発生する磁束は磁性体７のみを通るのではなく、僅かに磁性体７の周囲に漏れて磁性体７の周囲も通ってヒータ１１と鎖交するためと考えられる。
【００６４】
従って、上側ヒータ１１ａ用と下側ヒータ１１ｂ用に、所定の横幅の同一形状を有する同数の磁性体部材を用いて磁性体７ａ、７ｂを構成する場合、上側ヒータ１１ａに図１５（ａ）のような磁性体部材毎に間隔を設けて並べたものを使用し、下側ヒータ１１ｂに図１５（ｂ）のような磁性体部材毎に間隔を設けないで並べたものを使用すれば、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂの電力比率を異なる値にすることができる。
【００６５】
また、下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７も、図１５（ａ）のような磁性体部材毎に間隔を設けた場合であっても、上側ヒータ１１ａ用の磁性体７の全体的横幅ｗを、下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７の全体的横幅ｗより大きくすれば、上側ヒータ１１ａの電力を下側ヒータ１１ｂの電力より大きくすることができる。
【００６６】
以上に述べたことを鑑み、図３に示した本願発明の加熱調理器１を考えると、上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａは横幅２０ｍｍの磁性体部材を５ｍｍの間隔を設けて５個並べたものであり、下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７ｂは横幅２０ｍｍの磁性体部材を２０ｍｍの間隔を設けて３個並べたものであるので、磁性体自体の体積は上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａの方が大きく、また、全体的横幅も磁性体７ａの方が大きいので、下側ヒータ１１ｂより上側ヒータ１１ａに入力される電力を大きくすることができる。すなわち、本願発明によれば、１個のコイルで２個のヒータを加熱する場合であっても、２個のヒータに入力される電力を互いに異なる大きさにすることができる。
【００６７】
なお、本実施の形態１で示したように、上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａと下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７ｂに磁性体部材を複数間隔を設けて並べる場合に、例えば、磁性体７ａは横幅２０ｍｍのものを５ｍｍ間隔で並べて全体的横幅１２０ｍｍとしたが、磁性体７ｂは横幅２０ｍｍのものを２０ｍｍ間隔で４個並べて全体的横幅１４０ｍｍとしたので、上下どちらの方が電力が大きくなるのか分からないといった場合があるかもしれないが、この場合は本実施の形態１で述べたように、各結合係数ｋａ、ｋｂを測定すればよい。
【００６８】
実際の加熱調理器１の設計に際しては、初めに各結合係数ｋａ、ｋｂを定めた後、本実施の形態１に記した手法により、磁性体７ａ、７ｂを所望の結合係数になるように試作と測定、あるいは電磁界シミュレータを用いて設計すればよい。
【００６９】
実施の形態２．
図１７から図２０を参照しながら、本願発明に係る加熱調理器１の実施の形態２について以下に詳細に説明する。実施の形態２に係る加熱調理器１は、磁性体７、ヒータ１１、ヒータ挿入部６および磁性体７を除き、実施の形態１に係る加熱調理器１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関する詳細な説明を省略する。なお、図中同一の構成部品については同一の符号を用いて示す。
【００７０】
図１７は、本願発明に係る実施の形態２の加熱調理器１を示す、図２と同様の断面図である。また、図１８は、図１７の加熱調理器１の主要部を示す、図３と同様の斜視図である。
【００７１】
図１７の加熱調理器１は、図１８に示すように、上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａと下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７ｂが同一のもので構成されており、すなわち、磁性体７ａ、磁性体７ｂはともに所定の横幅の磁性体部材を間隔を設けて４個設けたものであるが、図１７に示すように、下側ヒータ１１ｂ用のヒータ挿入部６ｂは、上側ヒータ１１ａ用のヒータ挿入部６ａよりも深さが浅くなっている。
【００７２】
このため、磁性体７ａ、７ｂの開口部から内部に挿入されたヒータ１１の給電部１６の挿入深さ、すなわち、給電部１６と磁性体７ａ、７ｂのコ字状断面の先端との距離ｘと、コイル８から給電部１６までの距離ｙが、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂでは異なっている。すなわち、ヒータの給電部１６と磁性体７ａ、７ｂのコ字状断面の先端の距離ｘは上側ヒータ１１ａの方が大きくなっており、コイル８からヒータ１１の給電部１６までの距離ｙは上側ヒータ１１ａの方が小さくなっている。
【００７３】
実施の形態１で述べたように、距離ｘは大きい方が結合係数ｋは大きくなり、距離ｙは小さい方が結合係数ｋは大きくなるので、図１７の加熱調理器１では、距離ｘの差と距離ｙの差の両方の効果により上側ヒータ１１ａの方が下側ヒータ１１ｂよりも大きな電力が入力される。
【００７４】
また、図１９は、他の加熱調理器１を示す、図２および図１７と同様の断面図である。上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａと下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７ｂの全体的横幅あるいは、磁性体部材の個数および間隔は同一とする。
【００７５】
図１９の加熱調理器１では、磁性体７ａと７ｂはヒータ給電部１６とコ字状断面の先端の距離ｘ（磁性体７ａ、７ｂの開口部から内部に挿入された給電部１６の挿入深さ）は異なっているが、コイル８から給電部１６までの距離ｙは、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂで同じである。すなわち、ヒータ挿入部６ａ、６ｂの深さは同一であるが、コ字状断面の磁性体７ａ、７ｂの脚部の長さが異なっている。実施の形態１で述べたように、ヒータ給電部１６とコ字状断面の磁性体７ａ、７ｂの先端との距離が大きいほど結合係数ｋは大きくなるから、上側ヒータ１１ａの方が下側ヒータ１１ｂよりも大きな電力が入力される。
【００７６】
なお、本実施の形態２では、上側ヒータ１１ａ用の磁性体７ａと下側ヒータ１１ｂ用の磁性体７ｂとは、磁性体部材の個数および間隔、全体的横幅などを同一としたが、実施の形態１で述べたように、磁性体部材の個数や間隔あるいは全体的横幅を異なるものと、本実施の形態２で述べた距離ｘや距離ｙを上下の磁性体７ａ、７ｂで異なるようにしたものを組み合わせてもよい。
【００７７】
また、実施の形態１、２では、磁性体７ａ、７ｂの断面形状がコ字状の場合について述べたが、図２０（ａ）に示すように、磁性体の断面形状がＣ字状の場合であってもよく、図２０（ｂ）のように、一方の脚部がＣ字状で他方の脚部がコ字状の場合であってもよい。
【００７８】
実施の形態３．
図２１から図２５を参照しながら、本願発明に係る加熱調理器１の実施の形態３について以下に詳細に説明する。実施の形態３に係る加熱調理器１は、コイル８との任意の結合係数ｋを有する複数の導電体の中からユーザがヒータ１１を選択可能にしたものであり、ヒータ１１、ヒータ挿入部６およびヒータ載置棚１８を除き、実施の形態１に係る加熱調理器１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関する詳細な説明を省略する。なお、図中同一の構成部品については同一の符号を用いて示す。
【００７９】
図２１は、本実施の形態３の加熱調理器１の背壁５の非磁性絶縁物を示す斜視図である。図２１（ａ）の破線で示した非磁性絶縁物を面Ａで切断した斜視図を図２１（ｂ）に示す。非磁性絶縁物の下側ヒータ１１ｂ用のヒータ挿入部６ｂは、図２１（ｂ）に示すように、奥行き方向に段差部２３を設けた構造となっており、下側ヒータ１１ｂをこのヒータ挿入部６ｂに挿入した際に、下側ヒータ１１ｂの給電部１６を、ヒータ挿入部６ｂの段差部２３に突き当てることで、背壁５に対する下側ヒータ１１ｂの奥行き方向の位置、すなわち、コイル８から給電部１６までの距離を定めることができる。
【００８０】
図２２は、本実施の形態３の加熱調理器１の下側ヒータ１１ｂを示す平面図であり、ここでは、下側ヒータ１１ｂとして選択可能な形状の異なる２本のヒータＡ、ヒータＢを示し、ヒータＢがヒータＡと異なる部分についてのみ破線で示している。ヒータＡ、Ｂは、ヒータ挿入部６ｂに挿入される給電部１６Ａ、１６Ｂと加熱庫３の内部に露出される共通形態の加熱部１７とを有する。なお、図２２では、ヒータＡ、ヒータＢの加熱部１７は共通であるとしたので、実線で表示したヒータＡと破線で表示したヒータＢとが重なっており、実線のみが表示されている。
【００８１】
なお、ヒータＡとヒータＢの加熱部１７は同一の形態ではなく、異なる形態であってもよく、調理の目的に合わせて所望の形態とすればよい。ヒータＡの給電部１６ＡとヒータＢの給電部１６Ｂは、図２２に示すように、図中左右方向の横幅および図中上下方向の位置が異なる。
【００８２】
図２３は、実施の形態３の加熱調理器１の主要部を横から見た断面図である。図２３に示すように、加熱調理器１はヒータ挿入部６ｂの奥行き方向に段差部２３を設けた構造としたので、ヒータ挿入部６ｂにヒータＡとヒータＢを挿入したときでは、下側ヒータ１１ｂの給電部１６の位置（コイル８に最も近い位置）がヒータＡとヒータＢでは異なる。具体的には、ヒータＡはその給電部１６がヒータ挿入部６ｂの最奥部まで挿入されるが、ヒータＢはその給電部１６が段差部２３に突き当たって止まる。
【００８３】
従って、図２３に示すように、ヒータＡとヒータＢでは距離ｘと距離ｙが異なり、ヒータＡよりもヒータＢのほうがコイル８と下側ヒータ１１ｂとの結合係数ｋが小さくなる。その結果、下側ヒータ１１ｂにヒータＡを用いたときとヒータＢを用いたときでは、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力の比率を変更することができる。
【００８４】
これによれば、例えば、加熱調理器１で焼き魚調理を行うときには、下側ヒータ１１ｂからの加熱も十分に大きくしたいのでヒータＡを使用し、ピザを焼くときには、下側ヒータ１１ｂの加熱を抑えて上側ヒータ１１ａからの加熱を大きくしたいのでヒータＢを使用するといった調理目的に応じたヒータＡ、Ｂの使い分けができる。
【００８５】
なお、ここではヒータ挿入部６ｂの奥行き方向に段差部２３を設けて、ヒータＡ、Ｂによってヒータ給電部１６とコイル８との距離が変更できるようにしたが、図２４に示すように、加熱庫３の側面４ｃ、４ｄに下側ヒータ１１ｂを支持するヒータ載置棚１８を設け、ヒータ載置棚１８にヒータ止め１９を形成して、ユーザが図２５に示すようなヒータＡ、ヒータＢを適宜交換して、ヒータ給電部１６とコイル７の間の距離を任意に変更して調理内容に応じて、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂとの電力比率を変更するようにしてもよい。
【００８６】
実施の形態４．
図２６及び図２７を参照しながら、本願発明に係る加熱調理器１の実施の形態４について以下に詳細に説明する。実施の形態４に係る加熱調理器１は、実施の形態３と同様にヒータ１１を選択可能にしたものであるが、ヒータ１１を除き、実施の形態３に係る加熱調理器１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関する詳細な説明を省略する。なお、図中同一の構成部品については同一の符号を用いて示す。
【００８７】
図２６は、本願発明の実施の形態４の加熱調理器１の下側ヒータ１１ｂと磁性体７ｂを示す平面図である。実施の形態３では、ヒータＡとヒータＢでヒータ給電部１６とコイル８との距離を変更して、コイル８とヒータＡ、ヒータＢの結合係数ｋａ、ｋｂを変化させて、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力比率を変更する方法について述べたが、本実施の形態４では、ヒータＡとヒータＢの構造により、実質的に磁性体７ａ、７ｂの全体的横幅を変化させることで、コイル８とヒータＡ、ヒータＢの結合係数ｋａ、ｋｂを変化させて、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力比率を変更する方法について述べる。
【００８８】
図２６を見てわかるように、実線で示したヒータＡと破線で示したヒータＢは給電部１６Ａと給電部１６Ｂの横幅が異なる。ヒータＡをヒータ挿入部６ｂに挿入したとき、磁性体７ｂを構成する４個の磁性体部材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがコ字状断面の先端がヒータＡのループの内側に達するので、磁性体部材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全てを通る磁束がヒータＡと鎖交する。従って、実質的に磁性体７ｂの全体的横幅は磁性体部材Ａ〜Ｄの距離になる。
【００８９】
一方、ヒータＢをヒータ挿入部６ｂに挿入したとき、磁性体７ｂを構成する４個の磁性体部材のうち磁性体部材Ｂ、Ｃ、Ｄがコ字状断面の先端がヒータＢのループの内側に達するが、磁性体部材Ａの先端はヒータＢのループの外側に存在するので、磁性体部材Ｂ、Ｃ、Ｄを通る磁束のみがヒータＢと鎖交し、磁性体部材Ａを通る磁束はヒータＢと鎖交しない。
【００９０】
従って、磁性体部材Ａを通る磁束はヒータＢに誘導電流を流すための電磁誘導に寄与しないので、実質的な磁性体７ｂの全体的横幅は磁性体部材Ｂ〜Ｄの距離になる。実施の形態１で述べたように、磁性体７の全体的横幅が小さくなったり、磁性体部材の個数が少なくなったりするとコイル８とヒータ１１の結合係数ｋは小さくなる。従って、下側ヒータ１１ｂにヒータＡを用いた場合とヒータＢを用いた場合で、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力比率を変更することができる。
【００９１】
図２７は、本願発明の実施の形態４に係る加熱調理器１の非磁性絶縁物と一部を切断したものを示す斜視図である。上述のヒータＡとヒータＢの構造なら、実施の形態３のようなヒータ挿入部６ｂの奥行き方向に段差部２３（図２１（ｂ））を設けた構造にしなくても、ヒータＡとヒータＢのいずれか一方をユーザが選択して挿入することができる。
【００９２】
実施の形態５．
図２８を参照しながら、本願発明に係る加熱調理器１の実施の形態５について以下に詳細に説明する。実施の形態５に係る加熱調理器１は、コイル８に対する下側ヒータ１１ｂの給電部１６の位置を調整可能にしたものであり、下側ヒータ１１ｂおよびヒータ載置棚１８を除き、実施の形態１に係る加熱調理器１と同様の構成を有するので、その他の構成部品に関する詳細な説明を省略する。なお、図中同一の構成部品については同一の符号を用いて示す。
【００９３】
下側ヒータ１１ｂには、その両側部に係合凸部２０が設けられるとともに、下側ヒータ１１ｂの両側部を支持するヒータ載置棚１８には、係合凸部２０に係合する波形保持凹部２１が設けられている。係合凸部２０と波形保持凹部２１によって、コイル８に対する下側ヒータ１１ｂの相対的な位置を調整することで結合係数ｋを調整する結合係数調整手段２１を構成する。より具体的には、波形保持凹部２１には、係合凸部２０が係合可能な複数の凹部が設けられており、この複数の凹部は、下側ヒータ１１ｂの挿入方向（図１のＹ方向）に等間隔に並べられている。ユーザは、波形保持凹部２１の複数の凹部の中から係合凸部２０を係合させる凹部を適宜選択して係合させることができる。
【００９４】
したがって、図２８の実線の位置に下側ヒータ１１ｂを載置して、波形保持凹部２１のコイル８側にある凹部に係合凸部２０を係合させて、ヒータ給電部１６とコイル８の間の距離を近づけることによって、大きな係合係数ｋｂを得ることができ、逆に、同図の破線の位置に下側ヒータ１１ｂを載置して、下側ヒータ１１ｂ側と反対方向にある凹部に係合凸部２０を係合させて、ヒータ給電部１６とコイル８の間の距離を遠ざけることによって、小さな係合係数ｋｂが得られる。
【００９５】
本実施の形態５によれば、用途に応じて選択するための専用の下側ヒータ１１ｂを予め複数用意する必要が無く、既に加熱調理器１に設けられた下側ヒータ１１ｂをユーザが単に位置調整するだけで係合係数ｋｂを変更することが可能である。
【００９６】
なお、上述の結合係数調整手段２１は、左右両側のヒータ載置台１８に設けた場合について述べたが、いずれか一方のヒータ載置台１８に設けてもよい。また、上述の結合係数調整手段２１は、ヒータ載置台１８とこれに支持される下側ヒータ１１ｂの部分に設ける場合に限らない。例えば、係合凸部２０を下側ヒータ１１ｂのヒータ挿入部６ｂに挿入される部分に設けると共に、波形保持凹部２１をヒータ挿入部６ｂ内に設けることによって、結合係数調整手段２１をヒータ挿入部６ｂ内に設けてもよい。
【００９７】
なお、本願発明の実施の形態１〜５においては、コイル８と下側ヒータ１１ｂの結合係数ｋｂを変化させる場合について述べたが、各実施の形態に記載した内容を上側ヒータ１１ａに適用して、コイル８と上側ヒータ１１ａの結合係数ｋａを変化させて、上側ヒータ１１ａと下側ヒータ１１ｂに入力される電力比率を変化させてもよい。
【００９８】
また、各実施の形態では１個のコイルと２本のヒータとの結合係数をそれぞれ異なる大きさとし、各ヒータに入力される電力の比率を変更する方法について述べたが、１個のコイルで３本以上のヒータを加熱する場合であっても、本実施の形態で述べた手段によりコイルと各ヒータとの結合係数をそれぞれ異なる大きさとすることによって、各ヒータに入力される電力比率を変えることができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  加熱調理器、２  筐体、３  加熱庫、４ａ  上面、４ｂ  底面、４ｃ、４ｄ  側面、４ｅ  前扉側、５  背壁、６、６ａ、６ｂ  ヒータ挿入部、７、７ａ、７ｂ  磁性体、８  コイル、９  アルミカバー、１０  冷却ファン、１１ａ  上側ヒータ、１１ｂ  下側ヒータ、１２  受け皿、１３  焼き網、１４  スライドレール、１５  電源回路、１６  給電部、１７  加熱部、１８  ヒータ載置棚、１９  ヒータ止め、２０  係合凸部、２１  波形保持凹部、２２  結合係数調整手段、２３  段差部、１００  誘導加熱装置、１１０  筺体本体、１１１  前端壁、１１２  後端壁、１１３、１１４  側壁、１２０  トッププレート、１２２  操作表示部、１２４  タッチパネル、１２６  給気口、１２８  排気口、１３０  ＩＨ加熱部、１３２  ラジエント加熱部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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