(57)【要約】 【課題】  スイッチング素子の損失を抑えて加熱効率を向上させ、故障し難くするとともに、コストアップを抑制した誘導加熱調理器を得る。【解決手段】２つのスイッチング素子の高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を交互に通電させるとともにその通電比率制御により加熱出力調整を行い、通電比率５０％未満となるスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体スイッチング素子を使用することにより部分共振コンデンサへの突入電流が生じるスイッチング素子の損失を抑制し、通電比率５０％以上となるスイッチング素子にＳｉ半導体スイッチング素子を使用することによりコストを抑制する。【選択図】  図６
2011243401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源の交流電力を直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路の出力に２個直列に接続されたスイッチング素子を有し、前記直流電源回路の直流電力を高周波電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の各スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードと、
前記インバータ回路の少なくとも一つと並列に接続された部分共振コンデンサと、
前記インバータ回路の出力に接続された加熱コイルと共振コンデンサを含む負荷回路と、
前記インバータ回路の２つのスイッチング素子の高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を交互に通電させるとともにその通電比率制御により加熱出力調整を行い、その通電比率を、高電位側スイッチング素子は０〜５０％、低電位側スイッチング素子は１００〜５０％で制御する制御回路と、を備え、
前記インバータ回路の高電位側スイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体を使用し、低電位側スイッチング素子にＳｉ半導体を使用することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記インバータ回路は、２個直列に接続したスイッチング素子を２組有するフルブリッジ型であることを特徴とする請求項１記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記インバータ回路の低電圧側の逆並列ダイオードをワイドバンドギャップ半導体とし、高電圧側の逆並列ダイオードをＳｉ半導体を使用することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
商用交流電源の交流電力を直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路の出力に２個直列に接続されたスイッチング素子で構成されるアームを２組有するフルブリッジ型であり、前記直流電源回路の直流電力を高周波電力に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力に接続された加熱コイルと共振コンデンサを含む負荷回路と、
前記インバータ回路を制御する制御回路と、
前記インバータ回路の少なくとも一つと並列に接続された部分共振コンデンサと、
を備え、
前記インバータ回路は、前記２組のアームの高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を同一周波数でそれぞれ交互に通電させるとともに２組のアームの通電位相差制御により加熱出力調整を行い、位相が先行するアームのスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体スイッチング素子を使用し、位相が追従するアームのスイッチング素子にＳｉ半導体スイッチング素子を使用することを特徴とする誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記インバータ回路を構成する２つのスイッチング素子のうち、位相が追従するアームの逆並列ダイオードにワイドバンドギャップ半導体ショットキバリアダイオードを使用することを特徴とする請求項４記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記制御回路は、前記インバータ回路の２つのスイッチング素子を導通、非導通とする際にいずれも非導通とするデッドタイムを設け、前記インバータ回路の駆動周波数を前記負荷回路の共振周波数より高い周波数で制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記ワイドバンドギャップ半導体は、ＳｉＣ、ＧａＮまたはダイヤモンドからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，インバータ回路を構成するスイッチング素子にＳｉ半導体または、ＳｉＣ半導体及びＧａＮ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用する誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の誘導加熱調理器においては、インバータ回路を構成する２個直列に接続したスイッチング素子にＳｉＣ半導体やＧａＮ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を用いるとともに、その２個のスイッチング素子の接続点と電源回路の出力端子との間に接続した部分共振コンデンサを備えることにより、インバータ回路の２つのスイッチング素子を加熱コイルと共振コンデンサからなる負荷回路の共振周波数よりも若干高めの周波数で交互にオン・オフ駆動する際の過電圧印加を防止し、スイッチング損失を低減し、スイッチングタイミングのズレの許容値を広げることにより、構成が簡単で信頼性の高い装置を実現したものがあった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３３８３５８号公報（実施例２、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体は従来のＳｉ半導体と比べて製造コストが高い為、前記の従来技術のようにインバータ回路を構成するスイッチング素子を全てＳｉＣ半導体に置換した場合は大幅なコストアップになるという課題があった。また、部分共振コンデンサを設けた回路において、上スイッチと下スイッチの導通比率を変更して加熱出力を制御する場合、スイッチの切替時に部分共振コンデンサを充電あるいは放電するために大きな突入電流が流れる場合があるという課題があった。この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、部分共振コンデンサへの突入電流や、負荷電流転流後のターンオン時に半導体素子に電圧が加わった状態で電源がオンするようなハードスイッチング等により、特に値が大きくなるスイッチング素子における損失の低減を図りつつ、コストを極力抑制した誘導加熱調理器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
商用交流電源の交流電力を直流電力に変換する直流電源回路と、直流電源回路の直流電力を高周波電力に変換するインバータ回路と、インバータ回路の出力に接続された加熱コイルと共振コンデンサからなる負荷回路とを備え、インバータ回路は直流電源回路の出力に２個直列に接続されたスイッチング素子とそのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオードとスイッチング素子の少なくとも一つと並列に接続された部分共振コンデンサを有し、インバータ回路の高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を負荷回路の共振周波数より高い周波数で交互に通電させるとともにその通電比率制御により加熱出力調整を行い、通電比率５０％以下となるスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体スイッチング素子を使用し、通電比率５０％以上となるスイッチング素子にＳｉ半導体スイッチング素子を使用するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の誘導加熱調理器は、部分共振コンデンサへの突入電流やハードスイッチング等により過大な電流が流れやすい通電比率５０％以下のスイッチング素子にＳｉＣ半導体を使用したので、部分共振コンデンサへの突入電流等により生じるスイッチング素子における損失を抑制することができる。また、部分共振コンデンサへの突入電流等が流れ難い通電比率５０％以上のスイッチング素子にはＳｉ半導体を使用したので、インバータ回路のコストアップを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】各実施の形態に係る誘導加熱調理器全体を示す全体斜視図。
【図２】各実施の形態に係る誘導加熱調理器全体の平面図。
【図３】各実施の形態に係る誘導加熱調理器全体の電気回路構成図。
【図４】各実施の形態に係る誘導加熱調理器本体の上部を一部部品を破断状態で示す横断面図。
【図５】各実施の形態に係る主要構成を示すブロック図。なお、右加熱減側の構成を代表して示しており、図中括弧内の数字は左加熱源側において対応する部分の符号を示している。
【図６】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の駆動回路の詳細な電気回路図。
【図７】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の高加熱出力状態におけるインバータ回路の各素子の電圧、電流波形の一例を示す図。
【図８】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の低加熱出力状態におけるインバータ回路の各素子の電圧、電流波形の一例を示す図。
【図９】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の駆動回路の詳細な電気回路図。
【図１０】実施の形態２に係る誘導加熱調理器のインバータ回路の各素子の電圧、電流波形の一例を示す図。
【図１１】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の駆動回路の詳細な電気回路図。
【図１２】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の高加熱出力状態におけるインバータ回路の各素子の電圧、電流波形の一例を示す図。
【図１３】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の駆動回路の詳細な電気回路図。
【図１４】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の高加熱出力状態におけるインバータ回路の各素子の電圧、電流波形の一例を示す図。
【図１５】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の低加熱出力状態におけるインバータ回路の各素子の電圧、電流波形の一例を示す図。  なお、各図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
【０００９】
（加熱調理器本体）
これらの図において、加熱調理器本体（以下、「本体」と称す）１は平面形状が長方形であって、金属板から形成された箱形状の本体ケース２と、本体ケース２の上面開口を塞ぐ金属製板から形成された額縁状の天板３と、から構成されている。本体１の内部には、天板３に載置された被加熱物を加熱するための電磁エネルギー又は熱エネルギーを発生する後記する加熱手段６Ｌ、６Ｒ、７と、該加熱手段６Ｌ、６Ｒ、７の調理条件を制御する後記する制御回路２００（図５参照）と、該制御回路２００に前記調理条件を入力する後記する入力手段２０〜２３と、該入力手段２０〜２３に入力された前記調理条件を表示する表示手段（中央表示・入力部）８０とを備えている。以下、それぞれについて詳細に説明する。
【００１０】
（天板）
天板３の上面は、非磁性ステンレス板又はアルミ板などから形成された額縁形状の枠体４によって縁取られ、その中央に設けられた大きな開口部は、耐熱強化ガラスや結晶化ガラス等の赤外線を透過させる材料からなる長方形状のトッププレート（上板に同じ）５によって密閉状態に覆われている。したがって、トッププレート５の上面から水滴などが枠体４を通じて本体１の内部に侵入しないようにしてある。なお、トッププレート５の上面には、後記する加熱源６Ｌ、６Ｒ、７の位置を示す案内マーク６ＬＭ、６ＲＭ、７Ｍが、それぞれ表示されている。
【００１１】
（右加熱源）
本体１の内部であって、トッププレート５の右側位置の下面側に、右側電磁加熱コイル（以下、「右加熱源」と称す）６Ｒが配置されている。右加熱源６Ｒの上端部がトッププレート５に接触又は微小間隙を置いて近接しており、電磁誘導加熱源となる。例えば、最大消費電力（最大火力）３ＫＷの能力を備えたものが使用される。右加熱源６Ｒは誘導加熱コイル（以下、「右加熱コイル」と称す）２２０Ｒ（図５参照）を渦巻状に１本又は複数本巻き、外形形状が円形になるように円盤形に成形されている。右加熱コイル２２０Ｒの直径（最大外径寸法）は例えば約１８０ｍｍである。  なお、トッププレート５に右加熱源６Ｒの上方に対応する位置に表示された円（図１において破線、図２において実線）である案内マーク６ＲＭは、右加熱源６Ｒの外形位置を示すものではなく、適正な誘導加熱領域を示すものであって、印刷などによって形成されている。
【００１２】
（左加熱源）
本体１の内部であって、トッププレート５の左側位置の下面側に、左側電磁加熱コイル（以下、「左加熱源」と称す）６Ｌが配置されている。左加熱源６Ｌの上端部がトッププレート５に接触又は微小間隙を置いて近接しており、電磁誘導加熱源となる。例えば、最大消費電力（最大火力）２．５ＫＷの能力を備えたものが使用される。左加熱源６Ｌは誘導加熱コイル（以下、「左加熱コイル」と称す）２２０Ｌを渦巻状に１本又は複数本巻き、外形形状が円形になるように円盤形に成形されている。左加熱コイル２２０Ｌの直径（最大外径寸法）は例えば約１８０ｍｍであるが、右加熱コイル２２０Ｒの最大火力より小さいため、例えば１７０ｍｍ程度に形成することができる。
なお、トッププレート５に左加熱源６Ｌの上方に対応する位置に表示された円（図１において破線、図２において実線）である案内マーク６ＬＭは、左加熱源６Ｌの外形位置を示すものではなく、適正な誘導加熱領域を示すものであって、印刷などによって形成されている。
【００１３】
左加熱源６Ｌと右加熱源６Ｒとは、それぞれ独立して通電とその電力量が制御され、火力も別個に設定できるように後記する制御回路２００に電気的に接続されている。図５に示すように、左加熱源６Ｌ及び右加熱源６Ｒの何れも、通電時に渦電流を発生するように渦状に巻かれた左加熱コイル２２０Ｌ及び右加熱コイル２２０Ｒを有している。なお、以下の説明において、左右に配置された部材について共有する内容については、名称における「左、右」及び符号における「Ｌ、Ｒ」の記載を省略する場合がある。
【００１４】
図５に示すように、加熱コイル２２０Ｒ、２２０Ｌは、その上面がトッププレート５の下面に対し一定の微小空隙を設けて対向するように設置されている。
【００１５】
（中央加熱源）
本体１の内部であって、例えばトッププレート５の左右中心線上で、かつ、トッププレート５の後部寄りの位置に、中央加熱源７が配置されている。中央加熱源７は、輻射によって加熱するタイプの電気ヒータ２３１（例えばニクロム線やハロゲンヒータ、ラジエントヒータ）が使用され、トッププレート５を通してその上方に置かれた鍋等の被加熱物Nを加熱するものである。そして、例えば、最大消費電力（最大火力）１．２ＫＷの能力を備えたものが使用されている。
【００１６】
電気ヒータ２３１は断熱性の断熱カバー（図示せず）の内部に収納されている。断熱カバーは上面全体が開口した円形の容器形状を有している。断熱カバーは、直径（最大外径寸法）が例えば約１８０ｍｍで、板厚が例えば５ｍｍになっている。なお、トッププレート５に中央加熱源７の上方に対応する位置に表示された円（図１において破線、図２において実線）である案内マーク７Ｍは、中央加熱源７の外形位置を示すものではなく、適正な加熱領域を示すものであって、印刷などによって形成されている。
【００１７】
（前面操作部）
図１において、本体ケース２の右側前面に前面操作部１０が設けられている。前面操作部１０には、左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒ、中央加熱源７及びオーブン調理やグリル調理用の電気ヒータ（図示せず。以下「グリルヒータ」と称す）の全ての電源を一斉に投入・遮断する主電源スイッチ２０１（図３参照）の操作ボタン１１と、右加熱源６Ｒの通電とその通電量（火力）を制御する制御スイッチ（図示せず）の電気接点を開閉する右操作ダイアル１２Ｒと、同じく左加熱源６Ｌの通電とその通電量（火力）を制御する制御スイッチ（図示せず）の電気接点を開閉する左操作ダイアル１２Ｌと、中央加熱源７の通電とその通電量（火力）を制御する制御スイッチ（図示せず）の電気接点を開閉する中央操作ダイアル１３と、が設けられている。そして、前面操作部１０には、左操作ダイアル１２Ｌによって左加熱源６Ｌに通電が行われている状態でのみ点灯する左表示灯１５と、右操作ダイアル１２Ｒによって右加熱源６Ｒに通電が行われている状態でのみ点灯する右表示灯１４とが設けられている。
【００１８】
なお、左操作ダイアル１２Ｌ、右操作ダイアル１２Ｒ、及び中央操作ダイアル１３は、使用しない状態では、図１に示されるように、前面操作部１０の表面から突出しないように内側へ押し込まれており、使用する場合には、使用者が指で一度押すと前方にバネ力によって突出し、回せる状態になるものである。そして、この段階で左加熱源６Ｌ及び右加熱源６Ｒ及び中央加熱源７にはそれぞれ通電が開始される。そこで、突出している左操作ダイアル１２Ｌ、右操作ダイアル１２Ｒ、または中央操作ダイアル１３の何れかを左右に回せば、その回動の量に応じて当該加熱源の通電量が決まり、火力設定が行えるようになっている。
【００１９】
さらに、前面操作部の下部分には、タイマーダイアル１６、１７、１８が設けられている。タイマーダイアル１６、１７、１８は、それぞれ右加熱源６Ｒ、左加熱源６Ｌ、中央加熱源７を通電開始から所望の時間だけ通電し、該所望の時間を経過した後は自動的に電源を切るタイマースイッチ（図示せず）を操作するためのものである。
【００２０】
（グリル室）
本体１の内部の下半分には、区画形成されたグリル室（以下、「加熱室」と称す）１９が設けられている。図１及び図４に示すように、加熱室１９は、金属板により左右、上下及び背面側の壁面が形成され、上部天井付近及び底部付近に設置された電気ヒータ（図示せず）を同時又は個別に通電してロースト調理（例えば焼き魚）、グリル調理（例えばピザやグラタン）や加熱室１９内の雰囲気温度を設定して調理するオーブン調理（例えば、ケーキや焼き野菜）が行えるようになっている。例えば、上部天井付近には最大消費電力（最大火力）１２００Ｗのグリルヒータ（図示せず）と、底部付近には例えば最大消費電力８００Ｗの電気ヒータ（図示せず）がそれぞれ設けられる。
【００２１】
加熱室１９の前面開口７１はドア７０によって開閉自在に覆われ、ドア７０は前後方向に移動自在になるよう加熱室１９に支持機構（図示せず）によって保持されている。また、ドア７０の中央開口部は耐熱ガラスによって形成されて窓７２が設置され、加熱室１９の内部が視認できるようになっている。さらに、ドア７０には水平方向に伸びる金属製の底板７３が着脱自在に取り付けられ、この底板７３の上には受皿（図示せず）が取り外し自在に置かれ、油の多い調理をする場合は、通常受皿上には金属製の焼き網（図示せず）が置かれる。
【００２２】
図１、図２及び図４に示すように、枠体４の後部中心部上面に右排気口７４が設けられ、表面は使用者の指や異物等が入らないようにパンチングメタルや網、細かい格子で覆われている。右排気口７４は加熱室１９の内部まで排気ダクト７６を介して連通しており、加熱室１９の内部に発生した高温空気（調理物から発生した油煙を含む）が右排気口７４から本体１の外部に排出される。
【００２３】
また、枠体４の後部中央上面に左排気口７５が設けられ、表面は使用者の指や異物等が入らないようにパンチングメタルや網、細かい格子で覆われている。左排気口７５は、本体１の内部で、前記加熱室１９の上方に区画された空間（図示せず）に連通している。
【００２４】
（上面操作部）
図１に示すように、天板３の上面、具体的には枠体４の前部に上面操作部２０が配置されている。本体１の左右中心線を挟んで、左側には左加熱源６Ｌの左火力設定用操作部２２が、中央部には中央加熱源７及び加熱室に設置された電気ヒータ（図示せず）の中央操作部２３が、右側には右加熱源６Ｒの右火力設定用操作部２１が、それぞれ配置されている。
【００２５】
（右火力設定用操作部）
右火力設定用操作部２１には、使用者が１度押圧するだけで右加熱源６Ｒの火力を簡単に設定することができる右ワンタッチキー部（図示せず）が設けられており、その右ワンタッチキー部は、弱火力キー、中火力キー、及び強火力キーの３つのワンタッチキーを備えている。例えば、弱火力キーは右加熱源６Ｒの火力を３００Ｗに設定し、中火力キー（図示せず）は７５０Ｗに設定し、強火力キーは２．５ＫＷに設定する。さらに、右ワンタッチキー部（図示せず）の右端部に強火力キー称するキーが設けられ、右加熱源６Ｒの火力を強力（例えば、３ＫＷ）にしたい場合、これを押圧操作する。
（左火力設定用操作部）
【００２６】
なお、左加熱源６Ｌの火力設定のための左火力設定用操作部２２には、右火力設定用操作部２１（右ワンタッチキー部が設置されている）と同様なワンタッチキー（図示せず）が設置されている。したがって、例えば、火力を３００Ｗ、７５０Ｗ、または２．５ＫＷの何れかに設定できるようになっている。
【００２７】
（中央操作部）
中央操作部２３には、ロースト調理、オーブン調理及びグリル調理に用いられるグリルヒータ等の通電を開始する操作スイッチ（図示せず）の操作ボタン（図示せず）と、その通電を停止する操作スイッチ（図示せず）の操作ボタンが並べて設けられている。  また、中央操作部２３には、グリルヒータ等によるグリル調理や左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒによる電磁調理における制御温度を、１度ずつ加算的又は減算的に設定する温度調節スイッチ（図示せず）の操作ボタン（図示せず）が横一列に設けられている。
【００２８】
さらに、中央操作部２３には便利メニューキー（図示せず）が設けられている。すなわち、揚げ物調理（左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒを使用）、揚げ物予熱状態表示（左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒを使用し、油を所定の予熱温度まで加熱）、タイマーカウンター（図示せず）によるタイマー調理（左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒ、中央加熱源７、加熱室１９の内部に設けた二つのグリルヒータ等をタイマーカウンターにて設定した時間中だけ通電して調理）を設定する際に押圧すれば、簡単に後述する中央表示・入力部８０に所望の入力画面や調理状態表示画面を読み出せる。
【００２９】
また、中央操作部２３には、中央加熱源７の電源の入・切を操作するための制御スイッチ（図示せず）の操作ボタンが設けられている。中央操作部２３の各操作ボタンや入力キーは、接触式の入力キー（例えば特許第２７１２３９９号で紹介されている）や押圧式のキーが使用されており、使用者が操作することにより後述する制御回路２００に対する入力信号を発生する。さらに中央操作部２３に設けた入力キーには、後述する中央表示・入力部８０の液晶画面を見ながら、そこに表示された入力キーを操作して左右加熱源６Ｒ、６Ｌの火力や通電時間などを設定できるようになっている。
【００３０】
図１において、３４Ｒは、前記したタイマー調理用のタイマーカウンター（図示せず）をスタートさせるスタートスイッチ（以下、「タイマースイッチ」と称す）であり、右火力設定用操作部２１の右端部に設けてあり、使用者が１度押圧すると、その時点から時間が計測され、トッププレート５の右前方隅部に設けられた右液晶表示部３５Ｒ（トッププレート５の下面近傍にあり、トッププレート５を介してその上方）に表示光を透過させて経過時間が「分」と「秒」単位で表示される。
【００３１】
また、右火力設定用操作部２１とタイマースイッチ３４Ｒとの間に右揚げ物選択スイッチ３６Ｒが設けられ、使用者がこれを１度押圧すると、右加熱源６Ｒによる揚げ物（天ぷら）鍋の油の温度を１８０度に初期設定することができ、その後、使用者は右加熱源６Ｒの火力を、右操作ダイアル１２Ｒを操作して揚げ物に適する任意の適温、例えば２００度に設定することができる。
【００３２】
左側の左火力設定用操作部２２の左端部にも、右火力設定用操作部２１と同様に、左タイマースイッチ３４Ｌと、左揚げ物選択スイッチ３６Ｌとが設けられている。また、左液晶表示部３５Ｌ（図１参照）も設けられている。そして、左タイマースイッチ３４Ｌと右タイマースイッチ３４Ｒ、左液晶表示部３５Ｌと右液晶表示部３５Ｒ、左揚げ物選択スイッチ３６Ｌと右揚げ物選択スイッチ３６Ｒは、それぞれ本体１の左右中心線を挟んで左右対称的位置に設けられている。
【００３３】
（火力表示ランプ）
図１及び図２に示すように、トッププレート５の右前側で、右加熱源６Ｒと右火力設定用操作部２１との間の位置に対応した位置に、右加熱源６Ｒの火力の大きさを表示する右火力表示ランプ４０Ｒが設けられている。右火力表示ランプ４０Ｒはトッププレート５を介して（透過させて）その下面から表示光を上面側に放つようにトッププレート５の下面近傍に設けられている。同様に、左加熱源６Ｌの火力の大きさを表示する左火力表示ランプ４０Ｌが、トッププレート５の左前側で、左加熱源６Ｌと左火力設定用操作部２２との間の位置に対応した位置に設けられ、トッププレート５を介して（透過させて）その下面から表示光を上面側に放つようにトッププレート５の下面近傍に設けられている。これら右火力表示ランプ４０Ｒ及び左火力表示ランプ４０Ｌは、加熱源別運転表示部を構成している。
【００３４】
なお、右加熱源６Ｒ用の右火力表示ランプ４０Ｒは、火力１２０Ｗから最大火力３ＫＷまで１２段階で表示できるようになっている。そして、これら１２段階の火力を発光で示すために、右火力表示ランプ４０Ｒは、図３に示す回路図の通り１２個の発光ダイオード２４６〜２５７（発光素子）を直線的に配置してある。例えば、火力１である場合は、発光ダイオード２４６のみが点灯し、その赤い光を使用者はトッププレート５の表面上から容易に目視することができる。同様に、左加熱源６Ｌ用の左火力表示ランプ４０Ｌは、図示していないが、例えば、火力１２０Ｗから最大火力２．５ＫＷまでの間を１１段階で表示できるようになっている。
【００３５】
（高温表示部）
トッププレート５において、右火力表示ランプ４０Ｒの左側及び左火力表示ランプ４０Ｌの右側には、トッププレート５が高温状態であることを前記本体外部へ報知する高温表示部５０２Ｒ及び５０２Ｌが設けられている。この高温表示部５０２Ｒ及び５０２Ｌは、後述の高温報知部５０３Ｒ及び５０３Ｌからの赤色光及びオレンジ色光を透過する透過部で構成されている。トッププレート５の上面において、高温表示部５０２Ｒ及び５０２Ｌの近傍には、高温表示を行う部分であることを文字などで表示し、その部分が赤色で光っている場合は、トッププレート５が高温であり、触れないように注意が必要である旨容易に理解できるようにしている。この高温表示部５０２Ｒ及び５０２Ｌは、本体１の枠体４の内側に設けたり、その枠体４の更に外側で本体１の上面に設けたり、更には前面操作部
１０に設けても良い。
【００３６】
高温報知部５０３Ｒ及び５０３Ｌは、例えば赤色ＬＥＤや赤色ランプ及びオレンジ色ＬＥＤやオレンジ色ランプから構成されており、ここでは、赤色ＬＥＤを１個又は数個以上と、オレンジ色ＬＥＤを１個又は数個以上集合させたものから構成されている。赤色ＬＥＤとオレンジ色ＬＥＤは個別に発光するよう並列に電源側へ接続されている。また、高温報知部５０３Ｒ及び５０３Ｌは、図２に示すように、左右加熱源６Ｒ、６Ｌの前方（手前）側で、右火力表示ランプ４０Ｒと左火力表示ランプ４０Ｌの横に対応し、トッププレート５の下面に近接した位置にそれぞれ設置されている。また、図３に示す回路図の通り、高温報知部５０３Ｒ及び５０３Ｌは、駆動回路５０４に接続されており、制御回路２００からの駆動信号に従って駆動回路５０４により駆動される。この高温報知部５０３Ｒ
及び５０３Ｌと駆動回路５０４とによって、トッププレート５が高温状態であることを本体外部へ報知する報知手段５０５を構成している。なお、報知手段５０５は、上記のように表示により高温報知を行う手段に限られず、光と音で高温報知するようにしてもよい。
【００３７】
（主電源スイッチ）
主電源スイッチ２０１（図３参照）の操作ボタン１１と、右加熱源６Ｒの通電とその通電量（火力）を制御する制御スイッチ（図示せず）の電気接点を開閉する右操作ダイアル１２Ｒと、左加熱源６Ｌの通電とその通電量（火力）を制御する制御スイッチ（図示せず）の電気接点を開閉する左操作ダイアル１２Ｌとにより、中央操作部２３、右加熱源６Ｒの右火力設定用操作部２１、左加熱源６Ｌの左火力設定用操作部２２の電源が遮断される構成になっている。したがって、例えば主電源スイッチ２０１を開成（ＯＦＦ）すれば、それ以後、右操作ダイアル１２Ｒ及び左操作ダイアル１２Ｌの操作は一斉に無効となる。
【００３８】
（表示手段）
全ての加熱源に共通した表示手段（以下「中央表示・入力部」と称す）８０が、トッププレート５の左右方向の中央部で、前後方向の前側に設けられている。中央表示・入力部８０は、液晶パネルを主体に構成され、トッププレート５を介して（透過させて）その下面から表示光を上面側に放つようにトッププレート５の下面近傍に設けられている。中央表示・入力部８０は、左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒ、中央加熱源７及び加熱室１９の内部に設けたグリルヒータ等の通電状態（火力や時間等）を入力したり、確認したりすることができるものである。すなわち、（ｉ）加熱源６の機能（調理動作中であるかどうか等）と、（ｉｉ）中央加熱源７の機能（調理中であるかどうか等）と、（ｉｉｉ）グリル調理の場合には、加熱室１９内部でグリル調理を行う場合の操作手順や機能（例えば、現在ロースタ、グリル、オーブンの調理の何れが行われているかどうか）と、が文字やイラスト
、グラフなどによって表示されるものである。
【００３９】
図１において、６０は本発明の加熱調理器本体１が設置された流し台６４の設置空間である台所の壁６５に取り付けられた液晶ＴＶ又は液晶モニター等の画像表示器であり、これはパソコンの画面として接続して使用されるような周知のものでも良い。６１は画像表示器６０の電源コード、６２は画像表示器６０に対して画像信号を送出する接続ケーブルで、後述する制御回路２００に駆動回路２４４を介して接続される。
【００４０】
画像表示器６０の使用は使用者の任意であり、接続ケーブル６２の端部にある接続プラグを簡単に本体１の出力端子から取り外せるので、電源接続口６３に接続しない状態で加熱調理器を使用しても何ら調理動作には影響がなく、また中央表示・入力部８０の動作にも影響はない。画像表示器６０の上面、左右側面、下面及び前面の５面全体はカバー６６によって覆われ、画像表示器６０の前面、すなわち加熱調理器本体１に面する側は透明な材質で構成されているか、または透明な板で覆われた窓を設けており、画像表示器６０に着脱自在に取り付けられている。この画像表示器６０は、前記中央表示・入力部８０の液晶画面に表示されるのと同じ内容の情報が同様な形式、色彩、配置等で表示されるので、正常運転時の加熱調理条件や調理の進行状態等は勿論、異常状態の各種警報及び詳しくは
後述する「高温報知」の表示が行なわれる。
【００４１】
中央表示・入力部８０は、周知のドットマトリックス型液晶画面で構成されている。このため高精細（例えば、３２０×２４０ピクセルの解像度を備えているＱＶＧＡや６４０×４８０ドット、１６色の表示が可能なＶＧＡ相当）の画面を実現でき、文字を表示する場合でも多数の文字を表示することができる。
中央表示・入力部８０において情報を表示する画面区域８１は、合計１０個のエリアに割り当ててあり、左加熱源６Ｌの対応エリアと、中央加熱源７の対応エリアと、右加熱源６Ｒの対応エリアと、グリルやオーブン調理用のグリルヒータ（加熱源に同じ）等の対応エリアと、使用者に各種調理における注意や参考情報、警報情報を表示するガイドエリアと、をそれぞれ備えている。
【００４２】
上記の各エリア（表示領域）は、中央表示・入力部８０の液晶画面の上に実現されたものではあるが、画面自体に物理的に個別に形成され、又は区画されているものではない。すなわち、画面表示のソフトウエア（マイコンのプログラム）により確立されたものであるので、そのソフトウエアによりその都度面積や形、位置を変えることは可能であるが、使用者の使い勝手を考え、左加熱源６Ｌ、中央加熱源７、右加熱源６Ｒなど各加熱源の並び順序に合わせて常に同じ並び順序にしている。つまり、中央表示・入力部８０の液晶画面上では、常に左側に左加熱源６Ｌ、真中に中央加熱源７、右側に右加熱源６Ｒについての情報が表示される。
【００４３】
（制御回路）
図３は、この調理器の制御回路の全体を示す図であり、該制御回路は、１つ又は複数のマイクロコンピュータを内蔵して構成されている制御回路２００によって形成されている。制御回路２００は、入力部と、出力部と、記憶部と、演算制御部と、の４つの部分から構成され、定電圧回路（図示せず）を介して直流電源が供給されて、全ての加熱源（加熱手段）と中央表示・入力部（表示手段）８０を制御する中心的な制御手段の役目を果たすものである。
【００４４】
図３において、主回路の母線２０２Ａ、２０２Ｂに、例えば、２００Ｖ電圧の電力を供給する商用電源２０２が接続され、主回路の一方の母線２０２Ａに主電源スイッチ２０１が設けられている。そして、商用電源２０２に対し、互いに並列に接続された右加熱源６Ｒ用の右加熱源回路２０６Ｒと、右加熱源回路２０６Ｒと同様に構成された左加熱源６Ｌ用の左加熱源回路２０６Ｌと、中央加熱源７用の中央回路２０７と、グリル・オーブン用加熱源用のグリル回路２０８と、が設けられている。尚、右加熱源回路２０６Ｒについては後に詳述する。
【００４５】
中央回路２０７は、電磁リレー（図示せず）と電気ヒータ（図示せず）との直列回路を有し、この回路の両端が上記母線２０２Ａ、２０２Ｂにそれぞれ接続されている。
【００４６】
また、制御回路２００から出力される駆動信号に基づき、赤外線の光信号を発生させる赤外線駆動回路２３３を備えており、その駆動出力側に複数個（図３では３個のみ描かれている）の赤外線ＬＥＤ２３４、２３５、２３６の直列接続回路が接続されている。この直列接続回路の他端には抵抗２３７を介してトランジスタ２３８のコレクタが接続され、トランジスタ２３８のベースは赤外線駆動回路２３３に接続されている。なお、トランジスタ２３８のエミッタはアース接続されている。
【００４７】
（トッププレート割れ検知）
図３に示すように、本実施の形態の加熱調理器は、ガラス製のトッププレート（上板に同じ）５が割れたことを電気的または機械的に検知して所定の割れ検知信号を制御回路２００に入力する割れ検知手段４５０を備えている。電気的に検出する手段としては、例えばトッププレート５の裏面に格子状又は網目状に貼付された導電性皮膜における電気抵抗値の変化を捉える方法があり、また機械的に検知する手段としては、例えば圧力スイッチがある。圧力スイッチを用いる場合には、圧力スイッチをトッププレート５に接触させておき、トッププレート５が割れた場合に圧力スイッチに作用する圧力変化を検出する。すなわち、トッププレート５の下面には、通常左加熱コイル２２０Ｌ及び右加熱コイル２２０Ｒ、その他これらを支える支持部材などの構造物が押し当てられており、トッププ
レート５が割れた場合、その割れによってトッププレート５が局部的に上方に持ち上がる。これをトッププレート５に接触している圧力スイッチが検知し電気信号に変えるというものである。
【００４８】
（換気装置）
本発明になる加熱調理器の構成の一部ではなく、本発明の加熱調理器に必須の装置や部品でもない換気装置２３９が、例えば、設置空間の上方となる台所の壁６５（図１参照）上部などに設置されている。換気装置２３９は、換気用の排気ファンを駆動するファンモータ２４３と、制御部に内蔵された赤外線受光素子となるフォトダイオード２４０と、受信回路２４１と、制御回路２４２と、を有している。すなわち、フォトダイオード２４０が赤外線ＬＥＤ２３４〜２３６の直列回路から赤外線信号を受けると受信回路２４１を通じて制御回路２４２に信号が伝達され、その信号によりファンモータ２４３が回転駆動される。
【００４９】
（火力表示ランプ）
右加熱源６Ｒの右火力表示ランプ４０Ｒを点灯させる駆動回路２４５には、制御回路２００から駆動信号が入力される。右火力表示ランプ４０Ｒは、図３に示すように、合計１２個の発光ダイオード２４６〜２５７が互いに並列に接続されている回路を備えている。この並列回路の一端が駆動回路２４５に接続され、他端はそれぞれ抵抗２５８ａ〜２５８ｌを介して接地側接続点２５９に接続されている。また、左加熱源６Ｌ用の左火力表示ランプ４０Ｌも同様に構成されて
いるが、発光ダイオードの数は１１個である。
【００５０】
（温度センサー）
図３に示すように、本実施の形態の加熱調理器は、本体１の内部空間を一定の温度範囲に保つための冷却用ファン駆動回路２６０と、後述する合計１２個の温度検出手段としての温度センサーＳ１〜Ｓ７Ｌの温度データが入力される温度検出回路３１１とを備えている。
【００５１】
各種温度センサーＳ１〜Ｓ７Ｌは次の通り各部分に配置されている。Ｓ１（図示せず）は中央加熱源７用の中央回路２０７の電気ヒータ２３１近傍に設けた温度センサー
で、サーミスタ等の熱伝式温度センサーを１対（２個）設けている。
【００５２】
Ｓ２は右加熱源６Ｒ用の温度センサーで、リング状誘導加熱コイル２２０Ｒ（図５参照）の外側前方位置に設けた温度センサーＳ２Ａと、誘導加熱コイル２２０Ｒの内側中央空間部に設けた温度センサーＳ２Ｂとから構成されている。
【００５３】
温度センサーＳ２Ｂは、鍋などの被加熱物Ｎから放射される赤外線の量を検知して温度を測定できるフォトダイオード等から構成された赤外線式センサーであり、図５に符号Ｐ２で示すように、被加熱物Ｎの底部中心部に対応した位置で被加熱物Ｎの温度を検出する。また温度センサーＳ２Ａは、被加熱物Ｎからの輻射熱により熱せられるトッププレート５の温度を使用者に近い前方位置Ｐ１で検知するもので、サーミスタ式センサーであり、トッププレート５の下面に密着するように下方からバネで常に押し上げられた状態に固定されている。ＣＬは誘導加熱コイル２２０Ｒの垂直中心線を示すもので、この中心線ＣＬ上に前記温度センサーＳ２Ｂが設置されている。
【００５４】
二つの温度センサーＳ２ＡとＳ２Ｂの相互の優先度は次のようになっている。
（１）被加熱物Ｎの温度を検知する目的では、一方の温度センサーＳ２Ｂの温度検出情報が他方のセンサーＳ２Ａに優先する。このため被加熱物Ｎに関しての適正な火力制御や温度過剰上昇を防止する制御（異常高温防止）ではこの温度センサーＳ２Ｂの方が優先する。この理由は、主に鍋などの被加熱物Ｎから放射される赤外線の量を検知して温度を測定できるようにフォトダイオード等から構成された赤外線式の温度センサーＳ２Ｂは、被加熱物Ｎから放射された赤外線を集約させ、かつリアルタイムで（時間差が殆んどなく）受信してその赤外線量から温度を検知できることでは優れているからである。この温度センサーＳ２Ｂは、被加熱物Ｎの手前にある耐熱ガラスやガラスセラミックス製等のトッププレート５の温度と被加熱物Ｎとの温度が同じでなくても、またトッププレート５の温度に拘わらず、被加熱物Ｎの温度を的確に検出できるようになっている。すなわち、被加熱物Ｎから放射される赤外線がトッププレート５に吸収されたり遮断されたりしないように工夫しているためである。例えばトッププレートは２．５μｍ以下の波長域の赤外線を透過させる素材が選択されており、一方、温度センサーＳ２Ｂは２．５μｍ以下の波長域の赤外線を検出するものが選択されている。
【００５５】
（２）トッププレート５の温度を検知（使用者が触れても安全な低い温度であるのかどうかを検出）する目的では、他方の温度センサーＳ２Ａの温度検出情報が温度センサーＳ２Ｂからの温度検出情報に優先するように設定されている。この温度センサーＳ２Ａは、サーミスタ等の伝熱式のものであり、上記した赤外線式温度センサーＳ２Ｂと比較すると急激な温度変化をリアルタイムで補足することでは劣るが、トッププレート５に密着していることによりトッププレート５の温度を確実に検出できる。また被加熱物Ｎが無い場合でもトッププレート５の温度を検出できるものである。
【００５６】
なお、この実施の形態においては、温度センサーＳ２ＡやＳ２Ｂがトッププレート５や被加熱物Ｎの温度を検知すると説明しているが、トッププレート５等の対象物固有の温度だけを検出することは物理的に不可能であるので、実際は被加熱物Ｎの底部中央の温度やその外周面の温度を（被測定物と）微小間隙を置いて間接的に検知し、その時の測定データが示す温度と、色々な実験結果から得られた実際の温度との差を検証し、温度センサーＳ２ＡやＳ２Ｂの検出温度がトッププレート５や被加熱物Ｎの現実の温度に近いものとなるように予め調整している。
【００５７】
ここで、本実施の形態では、被加熱物Ｎがトッププレート５の所定エリア上に載置されているかどうかを判定するための判定手段としての判定回路６０１を備えている。判定回路６０１は、温度センサーＳ２Ｂ（及び後述するＳ４Ｂ）からの温度情報に基づいて被加熱物Ｎの有無を判定するものである。温度センサーＳ２Ｂ（及び後述するＳ４Ｂ）は、被加熱物Ｎの底面からトッププレート５を透過して来た赤外線を受け、この赤外線の量に応じた温度情報を判定回路６０１に出力する。判定回路６０１は、その温度情報に基づき被加熱物Ｎの有無を判定し、その結果を制御回路２００に出力する。つまり、被加熱物Ｎが左右加熱源６Ｌ、６Ｒの上方であるトッププレート５の所定エリアに無い場合、温度センサーＳ２Ｂに集められる赤外線の量は格段と減るので、この現象に基づき被加熱物Ｎ
の有無を判定回路６０１で検知している。そして、制御回路２００は、判定回路６０１からの判定結果に基づき高温報知処理を行っているが、この高温報知処理の詳細については、以下の図７で説明する。なお、このように被加熱物Ｎからその温度に応じて発せられる赤外線を、赤外線センサーによってトッププレート５の下方から迅速に検出することは例えば特開２００６−３１０１１５号公報や特開２００７−１８７８７号公報により知られている。
【００５８】
Ｓ３は中央表示・入力部８０の温度センサーである。この温度センサーは温度感知素子をセラミック等の構造物で支持した、一対のサーミスタ型温度センサーＳ３Ａ、Ｓ３Ｂから構成されており、図２の符号Ｓ３Ａ、Ｓ３Ｂのように左右方向に所定間隔離して設置されている。なお、温度センサーＳ３は、図５においては高温報知部５０３Ｒの真後ろに並んでいるように描かれているが、実際は高温報知部５０３Ｒには近接しておらず、本体１の左右中央の中央表示・入力部８０の真後ろ位置に設置されている。
【００５９】
この温度センサーＳ３が高温度を検知した場合は、中央表示・入力部８０の表示画面の中に高温報知をして使用者に注意喚起する。また右加熱源６Ｒの高温報知部５０３Ｒが高温報知する場合は、中央表示・入力部８０の表示画面の中に同様な高温報知が行なわれ、左加熱源６Ｌの高温報知部５０３Ｌが高温報知する場合は、同様に中央表示・入力部８０の表示画面に高温報知が行なわれる。このようにしてトッププレート５が高温になっている可能性を広く報知することにより使用者の安全性を高めている。
【００６０】
左加熱源回路２０６Ｌにも右加熱源回路２０６Ｒと同じように、１対（２つ）の温度センサーＳ４を設置しており、左加熱源６Ｌでは、本体１の左右中心線を挟んで右加熱源６Ｒの温度センサーＳ２Ａ及びＳ２Ｂと対照的な位置に、それぞれ温度センサーＳ４Ａ及びＳ４Ｂを配置している。なお、このように左加熱源６Ｌと右加熱源６Ｒに、それぞれ温度センサーを１対ずつ設けた目的は、左右の加熱源６Ｌ、６Ｒは主要な加熱源であり、かつ高温度になるので、温度センサーをそれぞれ一対設け、二重に監視することとしている。
【００６１】
Ｓ５は加熱室１９の天井部に設けた温度センサーである。なお、本体１内部の右空間部ＲＲには１対の温度センサー（Ｓ６Ｒ、Ｓ７Ｒ）を設けている。
【００６２】
同様に、本体１内部の左空間部ＬＲには１対の温度センサー（Ｓ６Ｌ、Ｓ７Ｌ）を配置している。
【００６３】
図３において、本体１の内部機構を冷却するための冷却用電動送風機（以下冷却用ファンと称する）２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、の運転開始、停止及び回転速度（送風能力）は、それぞれ冷却用ファン駆動回路２６０により制御される。なお、右加熱コイル２２０Ｒの冷却用ファン２６３の送風能力は、左加熱コイル２２０Ｌ冷却用ファン２６４の送風能力より大きいものが選ばれている。この理由は、右加熱コイル２２０Ｒの方が、最大火力が大きく、それだけ発生する熱量が大きくなるためである
。
【００６４】
前記のように、前記した全ての温度センサーＳ１、Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ、Ｓ３Ａ、Ｓ３Ｂ、Ｓ４Ａ、Ｓ４Ｂ、Ｓ５、Ｓ６Ｒ、Ｓ６Ｌ、Ｓ７Ｒ、Ｓ７Ｌからの温度データは、それぞれ温度検出回路３１１を介して全て制御回路２００に入力する構成になっている。
【００６５】
冷却用ファン駆動回路２６０は、温度検出回路３１１からの温度測定状況に応じ、それぞれの温度測定部分が所定温度以上高温にならないように常に冷却用ファン２６１、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６の運転による風で冷却されている。
【００６６】
なお、前記風冷を行っても予め設定された異常判定温度を超えた場合は、制御回路２００に温度検出回路３１１から異常温度信号が入力され、左加熱源６Ｌまたは右加熱源６Ｒや電気ヒータ２３１等の加熱源の電源が遮断されたり、制限（通電量を減らし火力をダウンさせること）されたり、安全動作のための保護信号が制御回路２００から各加熱源に向けて出力されたりする。
つまり異常検出手段は、この制御回路２００と、温度検出回路３１１と、電流検出センサー（図示せず）と、前記したトッププレート割れ検知手段４５０等と、から構成されている。
【００６７】
図３において、商用電源２０２から主電源スイッチ２０１により制御回路２００を切り離す場合、その商用電源に代わり電源を供給する予備電源４００が設けられている。例えば、充電池から構成されており、商用電源２０２から制御回路２００の間で電気的に異常電流等の不具合が発生し、そのままでは危険な場合に制御回路２００自身が主電源スイッチ２０１を開放する時に、逆に電源として接続されて使用される。
【００６８】
制御回路２００の内部には、図示していないが不揮発性半導体記憶メモリーが内蔵されており、加熱調理器本体１に異常が発生してから商用電源が切れるまでの情報を記憶している。これは次に再度加熱調理装置が起動した際に、制御回路２００が前回の故障（経年劣化による機能低下等の場合も含む）や不具合を判断し、不用意に通電しないようにするためである。また、加熱調理装置の修理業者やメーカが上記メモリーの故障履歴を読み出し、修理に役立てるようにすることもできる。また、制御回路２００は、下記場合に限り、上面操作部２０の各種キーの入力を制限する構成になっている。
【００６９】
場合１：上面操作部２０の操作を検知し、最後に使用された加熱源（例えば右加熱源６Ｒなど）の通電が停止してから所定時間（例えば２分）経過した場合。
場合２：何れの加熱源も通電されていない状態で、かつ上面操作部２０における各種入力キーが操作されてから所定時間（例えば５分）経過した場合。
これにより使用者が加熱調理器の前から離れている間に、何らかの原因で加熱調理の入力指令がされ、加熱が不用意に開始されてしまうことを防止している。この機能は、左加熱源６Ｌ、右加熱源６Ｒ及び中央加熱源７を、通電開始から所望の時間だけ通電し、以後自動的に電源を切るタイマースイッチ（図示せず）のタイマーダイアル１６、１７、１８とは別のものである。
【００７０】
一方、制限された状態から復帰させるには、以下の２つの方法に限られる。
方法１：本体ケース２の右側前面に設けられた前面操作部１０にある左操作ダイアル１２Ｌと、右操作ダイアル１２Ｒと、中央操作ダイアル１３などのいずれか一つを回動したり、前方に突出させたりする等の操作をする。
方法２：上面操作部２０における各種入力キーの中で、通常の調理では使用することが有り得ない特殊な押し方（例えば６つの中の、離れている特定な２つを５秒間だけ押し続けること）をする。
【００７１】
（本体内部の構造）
本体１の内部は、図４に示すように垂直に設置している金属製又は断熱性素材の仕切板２９０Ｒ、２９０Ｌにより左空間部ＬＲと右空間部ＲＲとが区画形成されている。右空間部ＲＲ内の底部に設けられた前記冷却用ファン２６１がモータＦＭに支持されている。そしてこのモータＦＭの駆動時には、本体ケース２の正面右側位置に多数形成した吸気孔（図示せず）から外気が右空間部ＲＲに直接吸引されるようになっている。なお、図４において、７４は加熱室１９内部の高温空気がダクト７６を介して排出される排気口で、本体１の枠体４の後部に形成されている。また３７１Ｒ、３７１Ｌ、３７２Ｒ、３７２Ｌはそれぞれ電源回路を構成する半導体素子で、放熱フィン３７２Ｒ、３７２Ｌの上面に直接固定されている。
【００７２】
同様に、左空間部ＬＲ内の底部にも冷却用ファン２６２とモータＦＭが設置されており、そのモータＦＭの駆動時には、本体ケース２の正面左側位置に多数形成した吸気孔（図示せず）から外気が直接左空間部ＬＲ内に吸引される。
【００７３】
右空間部ＲＲの前方の天井面近くには、下面に吸い込み口を有し、かつ一端に吹出口を有するケーシングを持った冷却用ファン２６３が水平に配置されている。冷却用ファン２６３は、冷却用ファン２６１で吸い込まれ上昇してくる空気を吸い込み口で吸い込み、これを加熱室１９の上方において本体１内部の加熱室１９の上方空間へ吹き出す。
【００７４】
本体１の内部の上方空間には、前記中央表示・入力部８０が設置されているので、この中央表示・入力部８０に向けてその右側位置から冷却用ファン２６３からの冷却風が供給される構造になっている。なお加熱室１９の上方には断熱板材２７０が水平に設置され、中央表示・入力部８０や左右加熱源６Ｒ、６Ｌや中央加熱源７の設置空間へ加熱室１９からの熱が極力伝達しないようにしてある。
【００７５】
同様に、左空間部ＬＲ前方の天井面近くには、下面に吸い込み口を有し、かつ一端に吹出口を有するケーシングを持った冷却用ファン２６４が水平に配置されている。冷却用ファン２６４は、左空間部ＬＲの冷却用ファン２６２で左空間部ＬＲに吸い込まれ上昇してくる本体１外部の空気を吸い込み口で吸い込み、これを本体１内部の上方空間２７５に設置された中央表示・入力部８０に向けてその左側方向から供給する構造になっている。なお、上方空間２７５内の右半部に設置された冷却用ファン２６５は、右空間部ＲＲに導入された外気を冷却用ファン２６３を経由せずに、右加熱源６Ｒの後方に吸引し、これをその右加熱コイル２２０Ｒへ向けて供給するものであり、また同様に上方空間２７５の左半部に設置された冷却用ファン２６６は、左空間部ＬＲに導入された外気を冷却用ファン２
６４を経由せずに、左加熱源６Ｌの後方に吸引し、これをその左加熱コイル２２０Ｌへ向けて供給するものである。各加熱コイル２２０Ｒ、２２０Ｒを冷却した後の空気流は、上方空間２７５の後部に対応した枠体４の排気口（図示せず）から本体１外部へ排出されるようになっている。
【００７６】
（表示手段の配置）
図３において、右加熱源６Ｒの右加熱コイル２２０Ｒ外周縁の最前の位置に接する直線を横方向直線ＲＬとし、左加熱源６Ｌの左加熱コイル２２０Ｌ外周縁の最前の位置に接する直線を横方向直線ＬＬとしている。このとき、横方向直線ＲＬと横方向直線ＬＬとが横方向の一直線上に一致している。右加熱源６Ｒの最後部と、左加熱源６Ｌの最後部とを結ぶ直線を横方向直線ＢＬにて示している。
【００７７】
そうすると、前後方向を横方向直線ＲＬ（横方向直線ＬＬに同じ）と横方向直線ＢＬとによって挟まれ、左右方向を左加熱源６Ｌと右加熱源６Ｒとによって挟まれた範囲が、かかる加熱源が対向する空間（以下「対向空間」と称する）ＳＳに相当している。そして、中央表示・入力部８０は、その最後部が対向空間ＳＳの内部に入るように対向空間ＳＳ前方から対向空間ＳＳの内側にまで設置されている。例えば、中央表示・入力部８０は、その画面を構成する液晶基板２８０の縦寸法（Ｈ）の三分の一以上の長さが対向空間ＳＳに入っている。
【００７８】
なお、図２において中央表示・入力部８０の液晶画面の縦寸法Ｈと幅寸法Ｗは、例えば、それぞれ８０ｍｍである。
【００７９】
加熱室１９から右排気口７４に至るまでは排気ダクト７６により区画され、途中で左右加熱源６Ｌ、６Ｒや中央表示・入力部８０の設置空間と交わることが無い。したがって、加熱室１９内部から排気口７４に至るまでの排気と、左右加熱源６Ｌ、６Ｒや中央表示・入力部８０を冷却し排気口７５に至るまでの冷却風とは互いに干渉せず、本体１の外部にそれぞれ排出される。
【００８０】
また、中央表示・入力部８０の表示画面を構成する液晶基板２８０の底面裏側には、複数のフィン２８４が熱伝的に取り付けられている。この複数の放熱フィン２８４は、液晶基板２８０を右側からは前記冷却用ファン２６５からの送風で、左側からは前記冷却用ファン２６６からの送風で冷却する場合の熱交換効率を上げるために設けている。
【００８１】
図３と図５において、発光手段５１０は、右加熱コイル２２０Ｒ及び左加熱コイル２２０Ｌがそれぞれ調理のために所定火力以上で通電されている場合に、ＬＥＤ等の発光素子を発光させて通電中であることを報知するための手段である。なお、発光手段５１０は例えば従来から特許第３９４１６７４号公報等により知られているが、この実施形態でも、右加熱コイル２２０Ｒの周囲を囲むように設置された全体形状が円形の導光体とＬＥＤ等の発光素子５１２Ｒ、後述の発光素子５１２Ｌ及び電源を供給する駆動回路５１１から構成されている。図５において発光手段５１０の発光素子５１２Ｒからトッププレート５側へ出た破線の矢印は、発光素子５１２Ｒから放射された赤色やオレンジ色の光線を示し、この光線はトッププレート５を透過してその上方へ放射されるので、使用者はこの発光状
態を見て右加熱コイル２２０Ｒが通電中であることを容易に認知できる。なお、発光素子５１２Ｒの光線をトッププレート５から透過させるのに代えて、トッププレート５に投影することで、右加熱コイル２２０Ｒが通電中であることを通知するようにしてもよい。また左加熱コイル２２０Ｌの周囲にも同様の発光素子５１２Ｌが設置されている。なお、発光素子５１２Ｒ及び５１２Ｌの光の色は、加熱調理をしていない待機中は緑色、加熱調理中は赤色にする等、色を変化させても良い。
【００８２】
（加熱電源回路の構成）
ここで、本実施の形態は、部分共振コンデンサへの突入電流、及びハードスイッチング等により、特に値が大きくなるスイッチング素子における損失の低減を図りつつ、コストを極力抑制した誘導加熱調理器を得るものであり、以下、該内容について詳細に説明する。
【００８３】
図６に示すように、前記右加熱制御回路２０６Ｒは、直流回路アとインバータ回路イと負荷回路ウとより構成される。直流回路アは、母線２０２Ａ、２０２Ｂに入力側が接続された整流ブリッジ回路２２１と、整流ブリッジ回路の直流側出力端子の一端に接続されたチョークコイル２２２と、そのチョークコイルの出力と前記整流ブリッジ回路の直流側出力端子の他端と接続された平滑化コンデンサ２２３とから構成される。
【００８４】
インバータ回路イは、直列接続されたスイッチング素子２２５ａ及び２２５ｂと、そのスイッチング素子の少なくとも一つと並列に接続した部分共振コンデンサ２２５ｃと、前記スイッチング素子２２５ａ及び２２５ｂとそれぞれ逆並列に接続されたダイオード２２６ａ及び２２６ｂとから構成される。直列接続されたスイッチング素子２２５ａ及び２２５ｂは、平滑化コンデンサ２２３と並列に接続される。部分共振コンデンサ２２５ｃは、スイッチング素子２２５ａ及び２２５ｂのターンオフ時に、スイッチング素子に印加される電圧の変動を遅らせて、スイッチング素子に生じる損失を抑制する働きをする。以下、高電位側スイッチング素子２２５ａを上スイッチ、低電位側スイッチング素子２２５ｂを下スイッチと称する。また、高電位側ダイオード２２６ａを上ダイオード、低電位側ダイオード２２６ｂを下ダイオードと称する。なお、本実施の形態では、上スイッチ２２５ａと下ダイオード２２６ｂにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用し、下スイッチ２２５ｂと上ダイオード２２６ａにＳｉ半導体を使用する。
【００８５】
負荷回路ウは、直列接続された加熱コイル２２０と共振コンデンサ２２４とより構成される。加熱コイルの一端は、前記スイッチング素子２２５ａと２２５ｂとの接続点と接続され、加熱コイルの他端は、共振コンデンサ２２４の一端に接続されている。そして、共振コンデンサの他端はスイッチング素子２２５ｂと接続されている。
【００８６】
２２１ａは前記ダイオードブリッジ回路２２１の商用交流電源２０２からの入力電流を検出する入力電流検出手段であり、２２１ｂはダイオードブリッジ回路２２１の出力電圧を検出する入力電圧検出手段である。また、２２８はインバータ回路イのスイッチング素子２２５ａ、２２５ｂへ駆動信号を送出している駆動回路、２００は調理器全体の制御を行う制御回路である。
【００８７】
（加熱電源回路の動作）
加熱電源回路は、直流回路アにおいて、整流ブリッジ回路２２１により母線２０２Ａ、２０２Ｂに接続された商用電源２０２を直流に変換し、さらにチョークコイル２２２と平滑化コンデンサ２２３により平滑化しインバータ回路イに直流電圧を供給する。次にインバータ回路イにおいて、制御回路２００によりスイッチング素子２２５ａと、２２５ｂを交互にオン・オフすることによりその接続点に高周波電圧を発生させ負荷回路ウに高周波電圧を供給する。次に負荷回路ウにおいて、インバータ回路イにより生成された高周波電圧により、共振回路を構成する加熱コイル２２０と共振コンデンサ２２４に高周波電流が流れ、それにより生じる磁束が加熱コイル２２０上方に載置された鍋Ｎに渦電流を誘起して鍋自体を加熱する。
【００８８】
（インバータ回路の詳細動作）
図７と図８は、本実施の形態におけるインバータ回路イへの駆動信号、及びインバータ回路イから負荷回路ウに出力される電圧波形、電流波形の例を示している。図７は高出力状態、図８は加熱出力を抑制した状態である。そして、各図において、（ａ）は上スイッチ２２５ａへの駆動信号、（ｂ）は下スイッチ２２５ｂへの駆動信号、（ｃ）は負荷回路ウに印加されるインバータ回路イの出力電圧、（ｄ）はインバータ回路イから負荷回路ウに流れる出力電流、（ｅ）は上スイッチ２２５ａに流れる電流、（ｆ）は上ダイオード２２６ａに流れる電流、（ｇ）は下スイッチ２２５ｂに流れる電流、（ｈ）は下ダイオード２２６ｂに流れる電流を示す。
【００８９】
本実施の形態では、制御回路２００は、インバータ回路イの上スイッチ２２５ａと下スイッチ２２５ｂとを交互にオン・オフ駆動するが、この駆動周波数ｆ１を負荷回路ウの共振周波数ｆ２より高い一定の周波数で行う。すなわち、制御回路２００はｆ１＞ｆ２となるように制御する。また、インバータ回路イの上スイッチ２２５ａと下スイッチ２２５ｂのオン(通電)状態を切り換える際に、図７に示すように所定のＴａの期間、両スイッチをオフ状態とするデッドタイムを設けている。
また、加熱出力調整は、制御回路２００によりインバータ回路のスイッチング素子２２５ａ、２２５ｂの通電率を制御することにより行う。そして、本実施の形態では、上記デッドタイムを除き、上スイッチ２２５ａと下スイッチ２２５ｂのオン(通電)期間の比率を上スイッチは０〜５０％、下スイッチは１００〜５０％で制御するものとする。
【００９０】
次に、高加熱出力状態と加熱出力が抑制された状態でのスイッチング動作について説明する。
まず、図７により高加熱出力状態について説明する。前記のようにインバータ回路イは、負荷回路ウの共振周波数ｆ２より高い周波数ｆ１で駆動されているので、図７に示すように上スイッチ２２５ａおよび下スイッチ２２５ｂが共に約５０％の通電比率で駆動される高加熱出力状態では、上スイッチ２２５ａ及び下スイッチ２２５ｂのターンオフのタイミングよりＴｂ遅れて出力電流の転流が生じている。従って、逆並列ダイオードの上ダイオード２２６ａの導通状態（図７のＴｘの期間で）で上スイッチ２２５ａがターンオンするのでゼロボルトスイッチングとなる。同様に下ダイオード２２６ｂの導通状態（図７のＴｙの期間で）で下スイッチ２２５ｂがターンオンするのでゼロボルトスイッチングとなる。よって、上スイッチ２２５ａ、及び下スイッチ２２５ｂで生じる損失は抑制されている。
【００９１】
次に、図８により加熱出力が抑制された状態でのスイッチング動作について説明する。
制御回路２００により上スイッチ通電比率を約２５％、下スイッチ通電率を約７５％とすることで加熱出力を抑制した状態とする。この制御状態では、逆並列の下ダイオード２２６ｂに回生電流が流れている状態（図８のＴｙ’の期間）で下スイッチ２２５ｂがターンオンするので（図８のＡ）ゼロボルトスイッチングが成立する。一方、下スイッチ２２５ｂのターンオフ後のデッドタイム期間中に部分共振コンデンサ２２５ｃへの充電が行われない為、上スイッチ２２５ａのターンオンのタイミング（図８のＢ）では、部分共振コンデンサ２２５ｃを充電するために上スイッチに突入電流が流れる場合がある（図８のＤ）。さらに、上スイッチ２２５ａのターンオン時には上スイッチ２２５ａに直流電源高電位と部分共振コンデンサ２２５ｃの充電位の差分電圧が印加されている。従って、上スイッチ２２５ａのターンオンのタイミングには大きなターンオン損失が生じうる。また、上スイッチ２２５ａのターンオフ時（図８のＣ）においても下スイッチ２２５ｂと比較して大きな電流（図８のＥ）が流れている。
【００９２】
（スイッチング回路に用いる半導体の種類）
上記のように、本実施の形態では、下スイッチはゼロボルトスイッチングするためにスイッチの損失は少ないが、上スイッチ２２５ａはターンオン及びターンオフ時には下スイッチに比べ大きな損失が生じうる。従って、スイッチング損失の少ない下スイッチ２２５ｂにはＳｉ等の通常の半導体スイッチング素子を使用し、スイッチング損失の大きい上スイッチ２２５ａにはワイドバンドギャップ半導体を使用する。それにより、部分共振コンデンサへの突入電流やハードスイッチング等による電力損失が大きくなる上スイッチ２２５ａにおいても、オン抵抗が少ないワイドバンドギャップ半導体を使用するので、スイッチング損失を抑えることができ、また、スイッチング素子の破壊を抑制して、調理器の加熱効率を改善し、故障率を抑制することができる。また、２つのスイッチング素子のうち効果が大きい上スイッチ１つのみをワイドバンドギャップ半導体を使用するので、コストを極力抑制した誘導加熱調理器を得ることができる。
【００９３】
なお、ワイドバンドギャップ半導体とは、従来から半導体として使用されてきたＳｉよりもバンドギャップが大きい半導体材料をいい、たとえば炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンドなどが挙げられる。また、４Ｈ−ＳｉＣのようなワイドバンドギャップ半導体は通常のＳｉと比較すると表１のような物理的な特性を有している。その為、例えば、絶縁破壊電界がＳｉが０．３ＭＶ／ｃｍであるのに対し４Ｈ−ＳｉＣは３ＭＶ／ｃｍであるため、オン抵抗が低くなり、それにより電力損失が低減でき、自らの発熱量が少なくなる。また、例えば、禁制帯幅がＳｉが１．１ｅＶであるのに対し４Ｈ−ＳｉＣは３．２５ｅＶであるため２００度以上の高温でも動作可能となる。
【００９４】
【表１】
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【００９５】
また、上ダイオード２２６ａと下ダイオード２２６ｂについては、下スイッチ２２５ｂのターンオフ後に上ダイオード２２６ａに回生電流が流れ、上スイッチ２２５ａのターンオフ後に下ダイオード２２６ｂに回生電流が流れてそれぞれ導通損失が生じる。上スイッチ２２５ａのターンオフ時の電流が下スイッチ２２５ｂのターンオフ時の電流より大きくなるので、下ダイオード２２６ｂの導通損失が大きくなりうるが、本実施の形態では、下ダイオード２２６ｂにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体のショットキバリアダイオードを使用しているので、下ダイオード２２６ｂを低損失化できる。
【００９６】
また、上スイッチ２２５ａのターンオン時に下ダイオード２２６ｂが導通している場合があり、その場合には下ダイオード２２６ｂに流れるリカバリー電流により上スイッチ２２５ａおよび下ダイオード２２６ｂに損失が生じうるが、下ダイオード２２６ｂにワイドバンドギャップ半導体のショットキバリアダイオードを使用していることにより損失を抑制して調理器全体の加熱効率を向上させることができる。
実施の形態２．
【００９７】
実施の形態１ではハーフブリッジ型インバータ回路について示したが、実施の形態２では、フルブリッジ形のインバータ回路に適用した場合について示す。図９はこの発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。図９において、実施の形態１の図６に示した誘導加熱調理器の回路構成と同一部分あるいは相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。本実施の形態におけるインバータ回路イ’は、直流電源回路アの出力母線間に２個直列のスイッチング素子を接続したアーム２組からなるフルブリッジ型のインバータ回路である。２つのアームイ’−１、イ’−２はそれぞれ、上スイッチ２２５ａ、２２５ｄ、下スイッチ２２５ｂ、２２５ｅ、上ダイオード２２６ａ、２２６ｃ、下ダイオード２２６ｂ、２２６ｄ、部分共振コンデンサ２２５ｃ、２２５ｆから構成され、駆動回路２２８ａ、２２８ｂにより負荷回路ウの共振周波数より高い同一の周波数で各アームの上スイッチと下スイッチが交互にオン・オフ駆動する。加熱コイル２２０と共振コンデンサ２２４からなる負荷回路ウは、２つのアームの上スイッチと下スイッチの接続点間に接続されており、２つのアームの接続点電圧の差が負荷回路に印加される。本実施の形態では、２つのアームであるイ’−１、イ’−２の駆動信号の位相差を制御することにより、負荷回路に印加する電圧を調整し、加熱出力を制御する。なお、図９において、駆動位相が先行しているアームはイ’−１であり（以後、先行アームと呼ぶ）、駆動位相が遅れているアームはイ’−２である（以後、追従アームと呼ぶ）ものとする。先行アームイ’−１の上スイッチ２２５ａおよび下スイッチ２２５ｂにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用し、その逆並列ダイオード２２６ａ、２２６ｂにはＳｉ半導体を使用している。一方、追従アームイ’−２の上スイッチ２２５ｄおよび下スイッチ２２５ｅにはＳｉ半導体を使用し、その逆並列ダイオードの２２６ｃ、２２６ｄにはＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体のショットキバリアダイオードを使用しているものとする。また、先行位相のアームイ’−１に接続されている部分共振コンデンサ２２５ｃは、追従位相のアームイ’−２に接続されている部分共振コンデンサ２２５ｆより小さい容量のものとする。
【００９８】
図１０は、本実施の形態における駆動信号、負荷回路への出力電圧波形等の一例を示す。制御回路２００は、２つのアームであるイ’−１、及びイ’−２を同一周波数で駆動し、その位相差を０〜１８０度の範囲で調整する。本図における位相差は、約７５度となっている。本図において、（ａ）は先行アーム上スイッチ２２５ａへの駆動信号、（ｂ）は先行アーム下スイッチ２２５ｂへの駆動信号、（ｃ）は追従アーム上スイッチ２２５ｄへの駆動信号、（ｄ）は追従アーム下スイッチ２２５ｅへの駆動信号、（ｅ）は負荷回路ウに印加されるインバータ回路イの出力電圧、（ｆ）はインバータ回路イから負荷回路ウに流れる出力電流、（ｇ）は先行アームの上スイッチ２２５ａに流れる電流、（ｈ）は先行アーム上ダイオード２２６ａに流れる回生電流、（ｉ）は先行アーム下スイッチ２２５ｂに流れる電流、（ｊ）は先行アーム下ダイオード２２６ｂに流れる電流、（ｋ）は追従アームの上スイッチ２２５ｄに流れる電流、（ｌ）は追従アーム上ダイオード２２６ｃに流れる回生電流、（ｍ）は追従アーム下スイッチ２２５ｅに流れる電流、（ｎ）は追従アーム下ダイオード２２６ｄに流れる電流を示す。
【００９９】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
まず、追従アームの動作について説明する。制御回路２００は、負荷回路ウの共振周波数ｆ２よりも高い周波数ｆ１でインバータ回路イ’を駆動しているので、負荷回路ウに流れる出力電流（ｆ）は、負荷回路ウに印加される出力電圧（ｅ）よりも遅れ位相となっている。そのため、上ダイオード２２６ｃに回生電流が流れている状態（図１０のＴｘの期間）で追従アームの上スイッチ２２５ｄがターンオンするので(図１０のＡ)ゼロボルトスイッチングが成立する。同様に、下ダイオード２２６ｄに回生電流が流れている状態（図１０のＴｙの期間）で追従アームの下スイッチ２２５ｅがターンオンするので(図１０のＢ)ゼロボルトスイッチングが成立する。よって、追従アームの上スイッチ２２５ｄ、下スイッチ２２５ｅで生じる損失は抑制されている。
【０１００】
次に、先行アームの動作について説明する。先行アームの上スイッチ２２５ａのターンオン時には、部分共振コンデンサ２２５ｃの充電が行われていない。従って、上スイッチ２２５ａがターンオンするタイミング（図１０のＣ）では、部分共振コンデンサ２２５ｃを充電する際に大きな突入電流が流れる場合がある（図１０のＥ）。
また、先行アームの下スイッチ２２５ｂのターンオン時には、部分共振コンデンサ２２５ｃの放電が行われていない。従って、下スイッチ２２５ｂがターンオンするタイミング（図１０のＤ）では、部分共振コンデンサ２２５ｃを放電する際に大きな突入電流が流れる場合がある（図１０のＦ）。
【０１０１】
上記のように、本実施の形態では、追従アームの各スイッチはゼロボルトスイッチングするためにスイッチの損失は少ないが、先行アームの各スイッチは追従アームの各スイッチに比べて大きな損失が生じうる。従って、損失の少ない追従アームの各スイッチにはＳｉ等の通常の半導体スイッチング素子を使用し、損失の大きい先行アームの各スイッチにはＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体を使用する。一方、追従アームであるイ’−２の上スイッチ２２５ｄあるいは下スイッチ２２５ｅのターンオン時には逆並列に接続されている上ダイオード２２６ｃあるいは下ダイオード２２６ｄが導通してゼロボルトスイッチングが成立し低損失となるのでスイッチング素子２２５ｄ、２２５ｅにはＳｉ半導体を使用している。
【０１０２】
以上のように、本実施の形態では、先行アームイ’−１の上スイッチ２２５ａおよび下スイッチ２２５ｂにオン抵抗が少ないＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用したので、部分共振コンデンサ２２５ｃへの突入電流が流れることにより生じるスイッチング損失を抑制することができるため加熱効率を改善でき、また、スイッチング素子の故障を抑制することができる。また、フルブリッジの４つのスイッチング素子のうち、損失電力削減の効果が大きい先行アームの２つのスイッチのみにワイドバンドギャップ半導体を使用するので、コストを極力抑制した誘導加熱調理器を得ることができる。
【０１０３】
尚、先行アームであるイ'−１の逆並列ダイオード２２６ａ、２２６ｂは、スイッチング素子２２５ａ、２２５ｂのターンオン時に導通している場合がある。その為、ターンオンするスイッチング素子２２５ａ、２２５ｂおよび逆並列ダイオード２２６ａ、２２６ｂにリカバリー電流が流れるため損失が発生しうる。従って、先行アームの逆並列ダイオード２２６ａ、２２６ｂにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体のショットキバリアダイオードを使用すると、その損失を抑制できる。    また、追従アームであるイ'-２の逆並列ダイオード２２６ｃ、２２６ｄにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体のショットキバリアダイオードを使用することによっても、導通損失が大きくなりうる逆並列ダイオードの損失を抑制し、加熱効率を改善できる。
【０１０４】
実施の形態３．
実施の形態２では、フルブリッジ構成のインバータ回路で、２アーム間の駆動位相差を制御することにより負荷回路への印加電圧を調整し、加熱出力を制御するものであったが、本実施の形態では、駆動周波数および２アーム間の駆動位相差は固定のまま、各アームの上スイッチと下スイッチの通電比率を制御することによって負荷回路への印加電圧を調整し、加熱出力を制御した場合について説明する。図１１に本実施の形態における誘導加熱調理器の回路構成を示す。尚、部分共振コンデンサ２２５ｃ、２２５ｆは略同等の容量のものを使用しているものとする。
【０１０５】
次に、図１２に、本実施の形態におけるインバータ回路イ’’への行動信号、およびインバータ回路イ’’から負荷回路ウに出力される電圧波形、電流波形の例を示す。図１２において、（ａ）は第１アーム上スイッチ２２５ａへの駆動信号、（ｂ）は第１アーム下スイッチ２２５ｂへの駆動信号、（ｃ）は第２アーム上スイッチ２２５ｄへの駆動信号、（ｄ）は第２アーム下スイッチ２２５ｅへの駆動信号、（ｅ）は負荷回路ウに印加されるインバータ回路イ’’の出力電圧、（ｆ）はインバータ回路イ’’から負荷回路ウに流れる出力電流、（ｇ）は第１アームの上スイッチ２２５ａに流れる電流、（ｈ）は第１アーム上ダイオード２２６ａに流れる回生電流、（ｉ）は第１アーム下スイッチ２２５ｂに流れる電流、（ｊ）は第１アーム下ダイオード２２６ｂに流れる電流、（ｋ）は第２アームの上スイッチ２２５ｄに流れる電流、（ｌ）は第２アーム上ダイオード２２６ｃに流れる回生電流、（ｍ）は第２アーム下スイッチ２２５ｅに流れる電流、（ｎ）は第２アーム下ダイオード２２６ｄに流れる電流を示す。
【０１０６】
本実施の形態では、制御回路２００は、２つのアームイ’’−１、及びイ’’−２は同一周波数で、位相差１８０度で駆動し、各アームの上スイッチ２２５ａ、２２５ｄと下スイッチ２２５ｂ、２２５ｅの通電比率を制御することにより加熱出力を制御する。図１２では、各アームにおいて、上スイッチ２２５ａ及び２２５ｃの通電比率を減らして加熱出力を減少した場合を示す。上スイッチ２２５ａのターンオン時（図１２のＡ）に部分共振コンデンサ２２５ｃを充電する突入電流が流れ（図１２のＢ）、さらに既に転流した負荷電流が重畳して流れる（図１２のＣ）ため、上スイッチ２２５ａには大きなスイッチング損失が発生しうる。同様に、上スイッチ２２５ｄのターンオン時（図１２のＤ）に部分共振コンデンサ２２５ｆを充電する突入電流が流れ（図１２のＥ）、さらに既に転流した負荷電流が重畳して流れる（図１２のＦ）ため、上スイッチ２２５ｄには大きなスイッチング損失が発生しうる。
【０１０７】
尚、各スイッチを駆動する周波数は負荷回路の共振周波数より高い一定の周波数で行うことは実施の形態１と同様である。また、各アームの上、下スイッチの切り替え時にデッドタイムを設けることも実施の形態１と同様である。また、各アームにおいて上スイッチと下スイッチの切替は上スイッチは０〜５０％、下スイッチは１００〜５０％で制御する点も実施の形態１と同様である。
【０１０８】
そこで、本実施の形態では、上スイッチ２２５ａ及び２２５ｄにはオン抵抗が低いＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用する。それにより、これらの上スイッチのスイッチング損失を抑制することができる。
【０１０９】
また、上スイッチ２２５a、２２５ｄのターンオフ時には下スイッチ２２５ｂ、２２５ｅのターンオフ時よりも大きな電流が流れている。従って、上ダイオード２２６ｂ、２２６ｄに流れる電流より下ダイオード２２６ｂ、２２６ｄに流れる電流が大きく、導通損失が大きくなりうる。そのため、本実施の形態では、下ダイオードにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用する。それにより、下ダイオードに流れる電流による損失を抑制でき、加熱効率を改善することができる。さらに、上スイッチ２２５ａ、２２５ｄのターンオン時に下ダイオード２２６ｂ、２２６ｄが導通している場合においても、下ダイオードにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用しているので、リカバリー電流による下ダイオードと上スイッチの損失を抑制できる。
【０１１０】
実施の形態４．
実施の形態１では負荷回路ウに加熱コイル２２０と共振コンデンサ２２０のみを使用した例を示したが、本実施の形態では共振コンデンサ２２４と並列にクランプダイオードを設けた例を示す。図１３は、この発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。図において、実施の形態１の図１に示した誘導加熱調理器の回路構成と同一部分あるいは相当部分については同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。２２４ａは共振コンデンサ２２４と並列に接続されたクランプダイオードであり、負荷回路ウの加熱コイル２２０と共振コンデンサ２２４の接続点と、直流電源アの低電位側出力端との間に接続され、加熱コイル２２０と共振コンデンサ２２４の接続点の電位を直流電源出力の低電位側電位にクランプする。
【０１１１】
尚、本実施の形態では、上スイッチ２２５ａと上ダイオード２２６ａにＳｉ半導体を使用し、下スイッチ２２５ｂと下ダイオード２２６ｂにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用する。また、各スイッチを駆動する周波数は負荷回路の共振周波数より高い一定の周波数で行うことは実施の形態１と同様である。また、各アームの上、下スイッチの切り替え時にデッドタイムを設けることも実施の形態１と同様である。また、各アームにおいて上スイッチと下スイッチの切替は上スイッチは０〜５０％、下スイッチは１００〜５０％で制御する点も実施の形態１と同様である。
【０１１２】
本実施の形態では、前記のように上スイッチ２２５ａと下スイッチ２２５ｂを所定のデッドタイムを設けて交互にオン・オフ駆動するが、上スイッチ２２５ａの導通時間を負荷回路ウの共振周期の半分より短い時間として、上スイッチ２２５ａの駆動中に負荷電流が転流するのを回避する。なお、下スイッチ２２５ｂの導通時間については負荷回路ウの共振周期の半分を超過しても、共振コンデンサ２２４の充電電荷が放電されるとクランプダイオード２２４ａに電流が流れて共振コンデンサ２２４に逆方向の充電電荷が蓄積されないので、負荷電流の転流は生じない。クランプダイオード２２４ａに流れる電流は加熱コイル２２０に流れる直流電流成分であり、鍋などを誘導加熱するのには役立たず、この直流電流成分の分だけ、下スイッチ２２５ｂに上スイッチ２２５ａより多くの電流が流れることになる。
【０１１３】
次いで、図１４と図１５に、本実施の形態におけるインバータ回路イへの駆動信号や、インバータ回路イから負荷回路ウに出力される電圧波形、電流波形の例を示している。
図１４は高加熱出力状態、図１５は加熱出力を抑制した状態であり、各図において、（ａ）は上スイッチ２２５ａへの駆動信号、（ｂ）は下スイッチ２２５ｂへの駆動信号、（ｃ）は負荷回路ウに印加されるインバータ回路イの出力電圧、（ｄ）はインバータ回路イから負荷回路ウに流れる出力電流、（ｅ）は共振コンデンサ２２４に発生した電圧、（ｆ）はクランプダイオード２２４ａに流れる回生電流、（ｇ）は上スイッチ２２５ａに流れる電流、（ｈ）は上ダイオード２２６ａに流れる電流、（ｉ）は下スイッチ２２５ｂに流れる電流、（ｊ）は下ダイオード２２６ｂに流れる電流を示す。
【０１１４】
上スイッチ２２５ａと下スイッチ２２５ｂには、逆並列ダイオード２２６ａ、２２６ｂを流れる回生電流を除き、共振コンデンサ２２４に流れる高周波電流が流れるが、それに加えて下スイッチ２２５ｂにはクランプダイオード２２４ａに流れる直流成分の電流も流れている。図１４の高加熱出力状態では、共振コンデンサ２２４に流れる高周波交流電流成分が大きい（Ｉ１）のに加えて、大きな直流成分がクランプダイオード２２４ａを経由して下スイッチ２２５ｂにも流れるので下スイッチの電流値がおおきくなり（Ｉ２）、下スイッチ２２５ｂにおける導通損失が特に大きくなりうる（Ｉ１＜Ｉ２）。
【０１１５】
そこで、本実施の形態では、下スイッチ２２５ｂにオン抵抗の少ないＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用している。そのため、導通損失を抑制し、加熱効率を向上させることができる。また、図１５に示した低加熱出力状態においても、クランプダイオード２２４ａを経由して直流電流成分の流れるため、上スイッチの導通期間（Ｔ１）よりも下スイッチの導通期間（Ｔ２）が長く（Ｔ１＜Ｔ２）、下スイッチ２２５ｂには上スイッチ２２５ａと比較して大きな導通損失が発生しうる。しかし、この場合も下スイッチ２２５ｂにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用しているので、導通損失を抑制し、加熱効率を向上させることができる。
【０１１６】
逆並列ダイオードについては、図１５の加熱出力を抑制した状態において、上スイッチ２２５ａのターンオフ時には下スイッチ２２５ｂのターンオフ時よりも大きな電流が流れているので、上ダイオード２２６ａに流れる電流より下ダイオード２２６ｂに流れる電流が大きく、導通損失が大きくなりうる。しかし、下ダイオードにＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体を使用しているので、その損失を抑制でき、加熱効率を改善することができる。
【０１１７】
なお、ＳｉＣ半導体等のワイドバンドギャップ半導体のスイッチング素子はＳｉ半導体のスイッチング素子にと比較してスレッシュホールド電圧が低く、誤導通しやすい問題点があり、特に上スイッチ２２５ａは基準電位がインバータ回路の高周波出力電位となり、その基準電位が大きく変動するとともに下スイッチ２２５ｂのスイッチング雑音の影響を受けやすい問題点がある。しかし、本実施の形態ではワイドバンドギャップ半導体のスイッチング素子を下スイッチ２２５ｂのみに使用し、上スイッチ２２５ａにはＳｉ半導体のスイッチング素子を使用するので、スイッチング素子の誤導通を防止しやすく、誘導加熱調理器の信頼性を高めることができる。
【０１１８】
実施の形態１乃至４では右側の加熱コイルの駆動回路について説明したが、左側の加熱コイルに適用してもよい。また、実施の形態２乃至４については、各実施の形態で説明した以外の本体構成、及び回路構成等は実施の形態１と同様である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  加熱調理器本体、５  トッププレート、６Ｌ  左加熱源（加熱コイル）、６ＬＭ  案内マーク、６Ｒ  右加熱源（加熱コイル）、６ＲＭ  案内マーク、７  中央加熱源、７Ｍ  案内マーク、１０  前面操作部、１１  操作ボタン、１２Ｌ  左操作ダイアル、１２Ｒ  右操作ダイアル、１３  中央操作ダイアル、１４  右表示灯、１５  左表示灯、１６  タイマーダイアル、１９  加熱室、２０  上面操作部、２１  右火力設定用操作部、２２  左火力設定用操作部、２３  中央操作部、３４Ｌ  左タイマースイッチ、３４Ｒ  右タイマースイッチ、３５Ｌ  左液晶表示部、３５Ｒ  右液晶表示部、３６Ｌ  物選択スイッチ、３６Ｒ  物選択スイッチ、４０Ｌ  左火力表示ランプ、４０Ｒ  右火力表示ランプ、６０  画像表示器、６２  接続ケーブル、６３  電源接続口、６４  流し台、６５  壁、６６  カバー、７０  ドア、７１  前面開口、７２  窓、７３  底板、７４  右排気口、７５  左排気口、７６  ダクト、８０  中央表示・入力部、８１  画面区域、２００  制御回路、２０１  主電源スイッチ、２０２  商用電源、２０２Ａ  母線、２０６Ｌ  左加熱源回路、２０６Ｒ  右加熱源回路、２０７  中央回路、２０８  グリル回路、２２０  加熱コイル、２２０Ｌ  左加熱コイル、２２０Ｒ  右加熱コイル、２２０ａ  環状導電体、２２０ｂ  コイルベース、２２０ｃ  フェライト、２２１  整流ブリッジ回路、２２１ａ  入力電流検出回路、２２１ｂ  入力電圧検出回路、２２２  コイル、２２３  平滑化コンデンサ、２２４  共振コンデンサ、２２４ａ  クランプダイオード、２２５ａ  スイッチング素子、２２５ｂ  スイッチング素子、２２５ｄ  スイッチング素子、２２５ｅ  スイッチング素子、２２５ｃ  部分共振コンデンサ、２２５ｆ  部分共振コンデンサ、２２６ａ  ダイオード、２２６ｂ  ダイオード、２２６ｃ  ダイオード、２２６ｄ  ダイオード、２２８  駆動回路、２３３  赤外線駆動回路、２３７  抵抗、２３８  トランジスタ、２３９  換気装置、２４０  フォトダイオード、２４１  受信回路、２４２  制御回路、２４３  ファンモータ、２４４  駆動回路、２４５  駆動回路、２４６〜２５７  発光ダイオード、２５８ａ〜２５８ｌ  抵抗、２５９  接地側接続点、２６０  冷却用ファン駆動回路、２６１〜２６７  冷却用ファン、２７０  断熱板材、２７５  上方空間、２８０  液晶基板、２８４  放熱フィン、２９０Ｒ  仕切板、３１１  温度検出回路、３７２Ｒ  放熱フィン、４００  予備電源、４５０  検知手段、５０２Ｒ、５０２Ｌ  高温表示部、５０３Ｒ、５０３Ｌ  高温報知部、５０４  駆動回路、５０５  報知手段、５１０  発光手段、５１１  駆動回路、５１２Ｒ、５１２Ｌ  発光素子、６０１  判定回路、ＦＭ  モータ、ＬＲ  左空間部、Ｍ  ファンモータ、Ｎ  被加熱物（鍋）、ＲＲ  右空間部、Ｓ１〜Ｓ７Ｌ  温度センサー、ＳＳ  対向空間、ア  直流回路、イ  インバータ回路、ウ  負荷回路、Ｘ  プリント配線板。
【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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