(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１コイルと、
前記第１コイルよりも外側に配置された第２コイルと、
前記第２コイルよりも外側に配置された第３コイルと、
前記第１コイルに第１高周波電流を供給する第１インバータ回路と、
前記第２コイルに第２高周波電流を供給する第２インバータ回路と、
前記第３コイルに第３高周波電流を供給する第３インバータ回路と、
前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路の駆動を制御する制御装置と、
前記第１コイル、前記第２コイル及び前記第３コイルのそれぞれの上方に載置された被加熱物の材質を判定する負荷判定部と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体であり、前記第２コイル及び前記第３コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記第１インバータ回路及び前記第２インバータ回路を動作させ、前記第３インバータ回路の動作を停止させ、
前記第２高周波電流の周波数を、前記第１高周波電流の周波数よりも高くする
誘導加熱調理器。
【請求項２】
第１コイルと、
前記第１コイルよりも外側に配置された第２コイルと、
前記第２コイルよりも外側に配置された第３コイルと、
前記第１コイルに第１高周波電流を供給する第１インバータ回路と、
前記第２コイルに第２高周波電流を供給する第２インバータ回路と、
前記第３コイルに第３高周波電流を供給する第３インバータ回路と、
前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路の駆動を制御する制御装置と、
前記第１コイル、前記第２コイル及び前記第３コイルのそれぞれの上方に載置された被加熱物の材質を判定する負荷判定部と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体であり、前記第２コイル及び前記第３コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路、及び前記第３インバータ回路を動作させ、
前記第２高周波電流の周波数及び前記第３高周波電流の周波数を、前記第１高周波電流の周波数よりも高くし、
前記第３コイルに供給される電力を、前記第１コイル及び前記第２コイルに供給される電力よりも小さくする
誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記第２高周波電流の周波数を、非磁性体に対応する周波数に設定する
請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第２高周波電流の周波数を、前記第１高周波電流の周波数よりも可聴周波数以上高くする
請求項１〜３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記第１インバータ回路は、
２つの第１スイッチング素子を直列に接続した第１アームと、
２つの第２スイッチング素子を直列に接続した第２アームと、により前記第１コイルを駆動するフルブリッジインバータ回路により構成され、
前記第３インバータ回路は、
前記第２アームと、
２つの第３スイッチング素子を直列に接続した第３アームと、により前記第３コイルを駆動するフルブリッジインバータ回路により構成された
請求項１〜４の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記第２コイルと共に共振回路を形成する共振コンデンサと、
前記共振コンデンサの容量を切り替える容量切替手段と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第２コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記共振コンデンサの容量が小さくなるように切り替える
請求項１〜５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記第１コイル、前記第２コイル、及び前記第３コイルは、導線を巻いて形成され、
前記第２コイルの前記導線の線径は、前記第１コイル及び前記第３コイルの前記導線の線径よりも小さく、
前記第２コイルの前記導線の巻き数は、前記第１コイル及び前記第３コイルの前記導線の巻き数よりも多い
請求項１〜６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記第２コイルの巻き幅は、前記第１コイルの巻き幅及び前記第３コイルの巻き幅よりも広い
請求項１〜７の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記被加熱物が載置される載置位置を示す加熱口が形成された天板を備え、
前記第１コイルは、前記加熱口の中央に配置され、
前記第２コイル及び前記第３コイルは、前記第１コイルに対して同心円状に配置された
請求項１〜８の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記被加熱物が載置される載置位置を示す加熱口が形成された天板と、
１つの前記加熱口に対して複数設けられたコイルと、
を備え、
前記負荷判定部は、
複数の前記コイルのそれぞれの上方に載置された前記被加熱物の材質を判定し、
前記制御装置は、
複数の前記コイルのうち、上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体である前記コイルを前記第１コイルとして機能させ、
複数の前記コイルのうち、前記第１コイルよりも外側に隣り合って配置され、上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体を含む前記コイルを前記第２コイルとして機能させ、
複数の前記コイルのうち、前記第２コイルよりも外側に配置された前記コイルを前記第３コイルとして機能させる
請求項１〜８の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路、及び前記第３インバータ回路のうち少なくとも１つは、スイッチング素子が、ワイドバンドギャップ半導体材料により形成されている
請求項１〜１０の何れか一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、複数のコイルを有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、複数の加熱コイルを備え、被加熱物が載置されていない加熱コイルに、被加熱物が載置されている加熱コイルよりも小さい電力を供給するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２１３９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
誘導加熱調理器によって加熱される被加熱物には、非磁性体の金属に磁性体の金属を取り付けた複合材で形成されたものがある。例えば、非磁性体のアルミ材質のフライパンの底の中央部にステンレスなどの磁性体の金属が貼り付けられた貼付フライパンなどが存在する。また、一般に、複合材の被加熱物は、非磁性体の底面が平らとなる中央部分に磁性体が取り付けられ、底面が湾曲する外周部には磁性体が取り付けられていない。【０００５】
しなしながら、特許文献１に記載の誘導加熱調理器は、被加熱物の外径に応じて加熱コイル毎の電力分配を変化させているが、被加熱物の材質に応じた制御を何ら行っていない。このため、複合材の被加熱物を誘導加熱する場合、被加熱物の材質及び形状に適した誘導加熱を行うことができず、加熱温度のムラ及び加熱効率の低下が生じる、という問題点があった。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複合材の被加熱物を誘導加熱する際における、加熱温度のムラ及び加熱効率の低下を抑制することができる誘導加熱調理器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る誘導加熱調理器は、第１コイルと、前記第１コイルよりも外側に配置された第２コイルと、前記第２コイルよりも外側に配置された第３コイルと、前記第１コイルに第１高周波電流を供給する第１インバータ回路と、前記第２コイルに第２高周波電流を供給する第２インバータ回路と、前記第３コイルに第３高周波電流を供給する第３インバータ回路と、前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路の駆動を制御する制御装置と、前記第１コイル、前記第２コイル及び前記第３コイルのそれぞれの上方に載置された被加熱物の材質を判定する負荷判定部と、を備え、前記制御装置は、前記第１コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体であり、前記第２コイル及び前記第３コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、前記第１インバータ回路及び前記第２インバータ回路を動作させ、前記第３インバータ回路の動作を停止させ、前記第２高周波電流の周波数を、前記第１高周波電流の周波数よりも高くするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、第１コイルの上方に載置された被加熱物の材質が磁性体であり、第２コイルの上方に載置された被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、第１インバータ回路及び第２インバータ回路を動作させ、第３インバータ回路の動作を停止させ、第２高周波電流の周波数を第１高周波電流の周波数よりも高くする。
このため、複合材の被加熱物を誘導加熱する際、被加熱物の材質に適した誘導加熱を行うことができ、加熱温度のムラを抑制することができる。また、被加熱物の底面が湾曲する外周部に無駄な電力が投入されることがなく加熱効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る誘導加熱調理器を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の第１の誘導加熱手段を示す平面図である。
【図３】実施の形態１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４】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の駆動回路を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る誘導加熱調理器におけるコイル電流と入力電流の関係に基づく負荷判定特性図である。
【図６】実施の形態１に係る誘導加熱調理器が誘導加熱する複合材の被加熱物を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱コイルと被加熱物を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱コイルと被加熱物を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の駆動回路を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の駆動回路を示す図である。
【図１１】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の第１の誘導加熱手段を示す平面図と、加熱コイルの導線の断面を示す模式図である。
【図１２】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の加熱コイルと被加熱物を示す図である。
【図１３】実施の形態５に係る誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器を示す分解斜視図である。
図１に示すように、誘導加熱調理器１００の上部には、鍋等の被加熱物５が載置される天板４を有している。天板４には、被加熱物５を誘導加熱するための加熱口として、第１の誘導加熱口１及び第２の誘導加熱口２を備えている。第１の誘導加熱口１及び第２の誘導加熱口２は、天板４の手前側において、横方向に並設されている。また、本実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００は、３口目の加熱口として、第３の誘導加熱口３も備えている。第３の誘導加熱口３は、第１の誘導加熱口１及び第２の誘導加熱口２の奥側であって、天板４の横方向のほぼ中央位置に設けられている。
第１の誘導加熱口１、第２の誘導加熱口２及び第３の誘導加熱口３のそれぞれの下方には、加熱口に載置された被加熱物を加熱する第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２及び第３の誘導加熱手段１３が設けられている。各々の加熱手段はコイル（図２参照）で構成されている。
【００１１】
天板４は、全体が耐熱強化ガラス又は結晶化ガラス等の赤外線を透過する材料で構成されている。また、天板４には、第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２、及び第３の誘導加熱手段１３の加熱範囲（加熱口）に対応して、鍋の大まかな載置位置を示す円形の鍋位置表示が、塗料の塗布や印刷等により形成されている。
【００１２】
天板４の手前側には、第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２及び第３の誘導加熱手段１３で被加熱物５等を加熱する際の投入火力（投入電力）及び調理メニュー（湯沸しモード、揚げ物モード等）等を設定するための入力装置として、操作部４０が設けられている。なお、本実施の形態１では、誘導加熱コイル毎に操作部４０を分けて、操作部４０ａ、操作部４０ｂ及び操作部４０ｃとしている。
また、操作部４０の近傍には、報知手段として、各誘導加熱コイルの動作状態、操作部４０からの入力及び操作内容等を表示する表示部４１が設けられている。なお、本実施の形態１では、誘導加熱コイル毎に表示部４１を分けて、表示部４１ａ、表示部４１ｂ及び表示部４１ｃとしている。
【００１３】
なお、操作部４０及び表示部４１は、上述のように誘導加熱手段毎に設けられている場合、及び、各誘導加熱手段共通のものとして設ける場合等、特に限定するものではない。ここで、操作部４０は、例えばプッシュスイッチ及びタクトスイッチ等の機械的なスイッチ、電極の静電容量の変化により入力操作を検知するタッチスイッチ等により構成されている。また、表示部４１は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）及びＬＥＤ等で構成されている。
なお、操作部４０と表示部４１とは、これらを一体に構成した操作表示部４３としても良い。操作表示部４３は、例えば、ＬＣＤの上面にタッチスイッチを配置したタッチパネル等によって構成される。
【００１４】
誘導加熱調理器１００の内部には、第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２、及び第３の誘導加熱手段１３のコイルに高周波電力を供給する駆動回路５０と、駆動回路５０を含め誘導加熱調理器全体の動作を制御するための制御部４５とが設けられている。
【００１５】
駆動回路５０により高周波電力が、第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２及び第３の誘導加熱手段１３に供給されることで、各誘導加熱手段のコイルからは高周波磁界が発生する。なお、駆動回路５０の詳細構成については、後述する。
【００１６】
第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２及び第３の誘導加熱手段１３は、例えば次のように構成されている。なお、第１の誘導加熱手段１１、第２の誘導加熱手段１２及び第３の誘導加熱手段１３は、同様の構成となっている。このため、代表して第１の誘導加熱手段１１の構成を以下に説明する。
【００１７】
図２は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の第１の誘導加熱手段を示す平面図である。
第１の誘導加熱手段１１は、同心円状に径が異なる複数のリング状のコイルが配置されて構成されている。図２では、３重のリング状のコイルのものを示している。第１の誘導加熱手段１１は、加熱口の中央に配置された内周加熱コイル１１１と、内周加熱コイル１１１の外側に配置された中間加熱コイル１１２と、中間加熱コイル１１２の外側で最外周に配置された外周加熱コイル１１３とを有している。
内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３は、それぞれ独立して巻かれている。また、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３は、絶縁皮膜された任意の金属（例えば銅、アルミ等）からなる導線を巻き付けることにより構成される。
【００１８】
図３は、実施の形態１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３に示すように、第１の誘導加熱手段１１は、駆動回路５０ａ、５０ｂ、５０ｃにより駆動制御される。即ち、内周加熱コイル１１１は、駆動回路５０ａにより駆動制御される。また、中間加熱コイル１１２は、駆動回路５０ｂにより駆動制御される。また、外周加熱コイル１１３は、駆動回路５０ｃにより駆動制御される。
駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１に高周波電流が供給されることで、内周加熱コイル１１１から高周波磁界が発生する。駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２に高周波電流が供給されることで、中間加熱コイル１１２から高周波磁界が発生する。駆動回路５０ｃから外周加熱コイル１１３に高周波電流が供給されることで、外周加熱コイル１１３から高周波磁界が発生する。
【００１９】
制御部４５は、専用のハードウェア、又はメモリ４８に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。また、制御部４５は、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３のそれぞれの上方に載置された被加熱物５の材質を判定する負荷判定部４６を有している。
【００２０】
制御部４５が専用のハードウェアである場合、制御部４５は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御部４５が実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現しても良いし、各機能部を一つのハードウェアで実現しても良い。
制御部４５がＣＰＵの場合、制御部４５が実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアやファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ４８に格納される。ＣＰＵは、メモリ４８に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部４５の各機能を実現する。ここで、メモリ４８は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。
なお、制御部４５の機能の一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしても良い。
【００２１】
図４は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の駆動回路を示す図である。
なお、駆動回路５０は加熱手段毎に設けられているが、その回路構成は同一であっても良いし、加熱手段毎に変更しても良い。図４では内周加熱コイル１１１を駆動する駆動回路５０ａについて図示する。
【００２２】
図４に示すように、駆動回路５０ａは、直流電源回路２２と、インバータ回路２３と、共振コンデンサ２４ａとを備える。
入力電流検出手段２５ａは、例えば電流センサで構成され、交流電源２１から直流電源回路２２へ入力される電流を検出し、入力電流値に相当する電圧信号を制御部４５へ出力する。
【００２３】
直流電源回路２２は、ダイオードブリッジ２２ａ、リアクタ２２ｂ、平滑コンデンサ２２ｃを備え、交流電源２１から入力される交流電圧を直流電圧に変換して、インバータ回路２３へ出力する。
【００２４】
インバータ回路２３は、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ２３ａ、２３ｂが直流電源回路２２の出力に直列に接続された、いわゆるハーフブリッジ型のインバータであり、フライホイールダイオードとしてダイオード２３ｃ、２３ｄがそれぞれＩＧＢＴ２３ａ、２３ｂと並列に接続されている。ＩＧＢＴ２３ａとＩＧＢＴ２３ｂは、制御部４５から出力される駆動信号によりオンオフ駆動される。制御部４５は、ＩＧＢＴ２３ａをオンさせている間はＩＧＢＴ２３ｂをオフ状態にし、ＩＧＢＴ２３ａをオフさせている間はＩＧＢＴ２３ｂをオン状態にし、交互にオンオフする駆動信号を出力する。これにより、インバータ回路２３は、直流電源回路２２から出力される直流電力を２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の高周波の交流電力に変換して、内周加熱コイル１１１と共振コンデンサ２４ａからなる共振回路に電力を供給する。
【００２５】
共振コンデンサ２４ａは内周加熱コイル１１１に直列接続されており、この共振回路は内周加熱コイル１１１のインダクタンス及び共振コンデンサ２４ａの容量等に応じた共振周波数を有する。なお、内周加熱コイル１１１のインダクタンスは被加熱物５（金属負荷）が磁気結合した際に金属負荷の特性に応じて変化し、このインダクタンスの変化に応じて共振回路の共振周波数が変化する。
【００２６】
このように構成することで、内周加熱コイル１１１には数十Ａ程度の高周波電流が流れ、流れる高周波電流により発生する高周波磁束によって内周加熱コイル１１１の直上の天板４上に載置された被加熱物５を誘導加熱する。スイッチング素子であるＩＧＢＴ２３ａ、２３ｂは、例えばシリコン系からなる半導体で構成されているが、炭化珪素、あるいは窒化ガリウム系材料などのワイドバンドギャップ半導体を用いた構成でも良い。
【００２７】
スイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体を用いることで、スイッチング素子の通電損失を減らすことができ、またスイッチング周波数（駆動周波数）を高周波（高速）にしても駆動回路の放熱が良好であるため、駆動回路の放熱フィンを小型にすることができ、駆動回路の小型化および低コスト化を実現することができる。
【００２８】
コイル電流検出手段２５ｂは、内周加熱コイル１１１と共振コンデンサ２４ａとからなる共振回路に接続されている。コイル電流検出手段２５ｂは、例えば、電流センサで構成され、内周加熱コイル１１１に流れる電流を検出し、コイル電流値に相当する電圧信号を制御部４５に出力する。
【００２９】
なお、図４では内周加熱コイル１１１を駆動する駆動回路５０ａについて説明したが、中間加熱コイル１１２を駆動する駆動回路５０ｂ、外周加熱コイル１１３を駆動する駆動回路５０ｃについても同様の構成を適用することができる。
【００３０】
なお、内周加熱コイル１１１は、本発明における「第１コイル」に相当する。
また、中間加熱コイル１１２は、本発明における「第２コイル」に相当する。
また、外周加熱コイル１１３は、本発明における「第３コイル」に相当する。
また、駆動回路５０ａは、本発明における「第１インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ｂは、本発明における「第２インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ｃは、本発明における「第３インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給される高周波電流は、本発明における「第１高周波電流」に相当する。
また、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給される高周波電流は、本発明における「第２高周波電流」に相当する。
また、駆動回路５０ｃから外周加熱コイル１１３へ供給される高周波電流は、本発明における「第３高周波電流」に相当する。
【００３１】
（動作）
次に、本実施の形態１における誘導加熱調理器の動作について説明する。
【００３２】
使用者により加熱口に被加熱物５が載置され、加熱開始（火力投入）の指示が操作表示部４３に行われると、制御部４５の負荷判定部４６は負荷判定処理を行う。
【００３３】
図５は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器におけるコイル電流と入力電流の関係に基づく負荷判定特性図である。
図５に示すように、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３のそれぞれの上方に載置される負荷の材質によって、コイル電流と入力電流の関係が異なる。制御部４５は、図５に示すコイル電流と入力電流との関係をテーブル化した負荷判定テーブルを、予めメモリ４８に記憶している。
【００３４】
負荷判定処理において、制御部４５は、駆動回路５０ａ〜５０ｃのそれぞれについて、負荷判定用の特定の駆動信号でインバータ回路２３を駆動し、入力電流検出手段２５ａの出力信号から入力電流を検出する。また同時に制御部４５は、コイル電流検出手段２５ｂの出力信号からコイル電流を検出する。制御部４５の負荷判定部４６は、検出したコイル電流および入力電流と、図５の関係を表した負荷判定テーブルから、コイルの上方に載置された負荷の材質を判定する。
【００３５】
ここで、負荷となる被加熱物５の材質は、鉄やＳＵＳ４３０等の磁性体と、アルミや銅等の非磁性体とに大別される。さらに、被加熱物５の中には、非磁性体に磁性体を取り付けた複合材がある。
【００３６】
図６は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器が誘導加熱する複合材の被加熱物を示す図である。なお、図６においては、被加熱物５ａを底面から見た図を示している。
図６に示すように、複合材の被加熱物５ａは、例えば、アルミなどの非磁性体のフライパンの底の中央部に、ステンレスなどの磁性体６が取り付けられて形成されている。磁性体６の非磁性体への取り付けは、例えば、貼り付け、溶着、溶射、圧着、嵌め込み、かしめ、埋め込み等、任意の方法が用いられる。
【００３７】
一般に、複合材の被加熱物５ａは、非磁性体であるベースの、底面が平らとなる中央部分に磁性体６が取り付けられ、底面が湾曲する外周部には磁性体６が取り付けられていない。このような被加熱物５ａが加熱口に載置されると、コイルの上方に磁性体と非磁性体とが載置されることとなる。つまり、負荷判定において、磁性体と非磁性体とが上方に載置されたコイルの負荷特性は、図５に示すように、磁性体の特性と非磁性体の特性との間の領域である「複合領域」の特性となる。
【００３８】
次に、制御部４５は、負荷判定処理の結果に応じて駆動回路５０ａ〜５０ｃを制御して、誘導加熱させる火力に応じた高周波電力を供給する加熱動作を行う。
以下、誘導加熱調理器１００の加熱口に、複合材の被加熱物５ａが載置された場合の加熱動作と、磁性体のみで形成された被加熱物５ｂが載置された場合の加熱動作とに分けて説明する。
【００３９】
＜複合材の被加熱物５ａ＞
図７は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱コイルと被加熱物を示す図である。なお、図７においては、複合材の被加熱物５ａが加熱口に載置された状態の縦断面を模式的に示している。また、図７においては、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３の中心Ｃから右側のみを示し、天板４の図示は省略している。
【００４０】
図７に示すように、誘導加熱調理器１００の加熱口に、複合材の被加熱物５ａが載置された場合、負荷判定部４６は、内周加熱コイル１１１の上方に磁性体６が載置された判定をする。また、負荷判定部４６は、中間加熱コイル１１２の上方には、一部に磁性体６が載置され、他の一部に非磁性体が載置されると判定する。つまり、負荷判定部４６は、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含むと判定する。
【００４１】
制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、且つ、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ及び５０ｂを動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる。すなわち、内周加熱コイル１１１及び中間加熱コイル１１２へ高周波電流を供給させ、外周加熱コイル１１３への高周波電流の供給を停止する。
【００４２】
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
例えば、制御部４５は、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２３ｋＨｚに設定する。また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、非磁性体に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚに設定する。
【００４３】
そして、制御部４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子のオンデューティ（オンオフ比率）を変更することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された被加熱物５が誘導加熱される。
【００４４】
ここで、近接した複数のコイルを同時に駆動すると、お互いの駆動周波数の差分に相当する干渉音が発生する場合がある。このような干渉音を抑制するため、制御部４５は、中間加熱コイル１１２の駆動回路５０ｂの駆動周波数を、内周加熱コイル１１１の駆動回路５０ａの駆動周波数よりも可聴周波数以上（略２０ｋＨｚ以上）高くするようにしても良い。  例えば、中間加熱コイル１１２の駆動回路５０ｂを予め設定した範囲内で可変する場合、中間加熱コイル１１２の駆動回路５０ｂの下限の駆動周波数が、内周加熱コイル１１１の駆動回路５０ａの上限の駆動周波数よりも２０ｋＨｚ高く設定する。なお、中間加熱コイル１１２の最高駆動周波数は例えば１００ｋＨｚとする。
これにより、近接する内周加熱コイル１１１と中間加熱コイル１１２を同時に駆動した場合に生じる干渉音の発生を抑制することができる。
【００４５】
＜磁性体の被加熱物５ｂ＞
図８は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱コイルと被加熱物を示す図である。なお、図８においては、磁性体のみで形成された被加熱物５ｂが加熱口に載置された状態の縦断面を模式的に示している。また、図８においては、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３の中心Ｃから右側のみを示し、天板４の図示は省略している。
【００４６】
図８に示すように、誘導加熱調理器１００の加熱口に、磁性体のみで形成された被加熱物５ｂが載置された場合、負荷判定部４６は、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３の上方に磁性体が載置されたと判定する。
【００４７】
制御部４５は、駆動回路５０ａ〜５０ｃをそれぞれ動作させる。すなわち、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３のそれぞれへ高周波電流を供給させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ａ〜５０ｃの駆動周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２１ｋＨｚに設定する。
【００４８】
そして、制御部４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子のオンデューティ（オンオフ比率）を変更することで火力を制御する。これにより、天板４上に配置された被加熱物５が誘導加熱される。
【００４９】
なお、負荷判定部４６の判定が無負荷である場合、制御部４５は、無負荷であると判定された加熱コイルを駆動する駆動回路５０の動作を停止させる。
【００５０】
以上のように本実施の形態１においては、制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂを動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる。また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
このため、複合材の被加熱物５ａを誘導加熱する際、被加熱物５ａの材質に適した誘導加熱を行うことができ、加熱温度のムラを抑制することができる。
【００５１】
また、例えば、外周加熱コイル１１３に高周波電流を供給し、被加熱物５ａの外周部を誘導加熱する場合には、外周加熱コイル１１３からの電力が被加熱物５ａへ投入されにくく、加熱効率が低下することとなる。これは、被加熱物５ａの外周部は底面が湾曲しており、外周加熱コイル１１３と被加熱物５ａとの距離が外周端へ近づく程長くなるためである。
このため、外周加熱コイル１１３を駆動する駆動回路５０ｃを停止することで、被加熱物５ａの底面が湾曲する外周部に無駄な電力が投入されることがなく加熱効率の低下を抑制できる。また、被加熱物５ａの外周部は底面が湾曲しているため、食材等が載置されることが少なく、外周加熱コイル１１３による誘導加熱を行う必要性が低いため、使い勝手を低下させることもない。
【００５２】
（変形例１）
上記の動作では、制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂを動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる動作を説明した。この動作に代えて、又は加えて以下を行ってもよい。
【００５３】
上述した図７に示したように、誘導加熱調理器１００の加熱口に、複合材の被加熱物５ａが載置された場合、負荷判定部４６は、内周加熱コイル１１１の上方に磁性体が載置された判定をする。負荷判定部４６は、外周加熱コイル１１３の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体であると判定する。
【００５４】
制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、外周加熱コイル１１３の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ｃの動作を停止させる。
【００５５】
このような動作により、複合材の被加熱物５ａが載置されている状態を精度良く判定することが可能となる。例えば、中間加熱コイル１１２の上方のほぼ全体に磁性体６が載置され、外周加熱コイル１１３の上方に非磁性体である外周部が載置された場合、負荷判定部４６は、中間加熱コイル１１２の上方に磁性体が載置された判定をすることとなる。このような場合であっても、駆動回路５０ｃの動作を停止させることができ、複合材の被加熱物５ａの材質に適した誘導加熱を行うことができる。
【００５６】
（変形例２）
上記の動作では、制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂを動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる動作を説明した。この動作に代えて以下を行ってもよい。
【００５７】
制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、中間加熱コイル１１２及び外周加熱コイル１１３の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ、駆動回路５０ｂ、及び駆動回路５０ｃを動作させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数及び駆動回路５０ｃから外周加熱コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。例えば、制御部４５は、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２３ｋＨｚに設定する。また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数及び駆動回路５０ｃから外周加熱コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、非磁性体に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚに設定する。
さらに、制御部４５は、外周加熱コイル１１３に供給される電力を、内周加熱コイル１１１及び中間加熱コイル１１２に供給される電力よりも小さくする。例えば、制御部４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子のオンデューティ（オンオフ比率）を変更することで電力を制御する。ここで、外周加熱コイル１１３に供給される電力は、例えば、最大電力の半分以下の電力である。
【００５８】
このように、外周加熱コイル１１３に非磁性体に対応する高周波電流を供給することで、被加熱物５ａの外周部の材料に適した加熱を行うことができる。また、被加熱物５ａの外周部に投入される電力（火力）を小さくするため、加熱効率の低下の増大を抑制できる。
【００５９】
実施の形態２．
本実施の形態２においては、フルブリッジ回路を用いたインバータ回路について説明を行う。なお、以下の説明では、上記実施の形態１と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００６０】
（構成）
図９は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の駆動回路を示す図である。図９においては、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｃの構成を示している。
図９に示すように、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｃは、正負母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）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によって構成されるアームを３組備えている。なお、これ以降、３組のアームのうち１組を共通アーム、他の２組を内周加熱コイル用アームおよび外周加熱コイル用アームと呼ぶ。
【００６１】
共通アームは、内周加熱コイル１１１および外周加熱コイル１１３に接続されたアームで、ＩＧＢＴ２３４ａ、ＩＧＢＴ２３４ｂ、ダイオード２３４ｃ、及びダイオード２３４ｄで構成されている。
内周加熱コイル用アームは、内周加熱コイル１１１が接続されたアームで、ＩＧＢＴ２３３ａ、ＩＧＢＴ２３３ｂ、ダイオード２３３ｃ、及びダイオード２３３ｄで構成されている。
外周加熱コイル用アームは、外周加熱コイル１１３が接続されたアームで、ＩＧＢＴ２３５ａ、ＩＧＢＴ２３５ｂ、ダイオード２３５ｃ、及びダイオード２３５ｄで構成されている。
【００６２】
共通アームのＩＧＢＴ２３４ａとＩＧＢＴ２３４ｂ、内周加熱コイル用アームのＩＧＢＴ２３３ａとＩＧＢＴ２３３ｂ、外周加熱コイル用アームのＩＧＢＴ２３５ａとＩＧＢＴ２３５ｂは制御部４５から出力される駆動信号によりオンオフ駆動される。
【００６３】
制御部４５は、共通アームのＩＧＢＴ２３４ａをオンさせている間はＩＧＢＴ２３４ｂをオフ状態にし、ＩＧＢＴ２３４ａをオフさせている間はＩＧＢＴ２３４ｂをオン状態にし、交互にオンオフする駆動信号を出力する。
同様に、制御部４５は、内周加熱コイル用アームのＩＧＢＴ２３３ａとＩＧＢＴ２３３ｂ、外周加熱コイル用アームのＩＧＢＴ２３５ａとＩＧＢＴ２３５ｂを交互にオンオフする駆動信号を出力する。
これにより、共通アームと内周加熱コイル用アームとにより、内周加熱コイル１１１を駆動するフルブリッジインバータを構成する。また、共通アームと外周加熱コイル用アームとにより、外周加熱コイル１１３を駆動するフルブリッジインバータを構成する。
【００６４】
なお、内周加熱コイル用アームは、本発明における「第１アーム」に相当し、共通アームは、本発明における「第２アーム」に相当し、外周加熱コイル用アームは、本発明における「第３アーム」に相当する。
【００６５】
内周加熱コイル１１１および共振コンデンサ２４ｃにより構成される負荷回路は、共通アームの出力点（ＩＧＢＴ２３４ａとＩＧＢＴ２３４ｂの接続点）と、内周加熱コイル用アームの出力点（ＩＧＢＴ２３３ａとＩＧＢＴ２３３ｂの接続点）との間に接続される。
外周加熱コイル１１３および共振コンデンサ２４ｄにより構成される負荷回路は、共通アームの出力点と、外周加熱コイル用アームの出力点（ＩＧＢＴ２３５ａとＩＧＢＴ２３５ｂの接続点）との間に接続されている。
【００６６】
内周加熱コイル１１１に流れるコイル電流は、コイル電流検出手段２５ｃにより検出する。コイル電流検出手段２５ｃは、例えば、内周加熱コイル１１１に流れる電流のピークを検出し、加熱コイル電流のピーク値に相当する電圧信号を制御部４５に出力する。
外周加熱コイル１１３に流れるコイル電流は、コイル電流検出手段２５ｄにより検出する。コイル電流検出手段２５ｄ、例えば、外周加熱コイル１１３に流れる電流のピークを検出し、加熱コイル電流のピーク値に相当する電圧信号を制御部４５に出力する。
【００６７】
制御部４５は、投入電力（火力）に応じて、各アームのスイッチング素子（ＩＧＢＴ）に高周波の駆動信号を入力し、加熱出力を調整する。加熱出力の調整は、各アームの駆動信号を同一周波数とし、共通アームの駆動信号を基準とした内周加熱コイル用アーム及び外周加熱コイル用アームの駆動信号の位相差制御によって、各コイルへ供給される電力を調整する。なお、各アームの駆動信号のオンデューティ比は同一である。
【００６８】
図１０は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の駆動回路を示す図である。
図１０においては、駆動回路５０ｂの構成を示している。
図１０に示すように駆動回路５０ｂは、図４のインバータ回路２３に対して、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ２３２ａ、２３２ｂと、フライホイールダイオードとしてダイオード２３２ｃ、２３２ｄが追加接続された、フルブリッジインバータ回路により構成されている。
制御部４５は、インバータ回路２３の各スイッチング素子（ＩＧＢＴ２３ａ、２３ｂ、２３２ａ、２３２ｂ）を駆動する駆動信号を出力し、上述した実施の形態１の動作と同様に、中間加熱コイル１１２へ供給される高周波電流の周波数を設定する。
【００６９】
また、駆動回路５０ｂは、中間加熱コイル１１２と共に共振回路を形成する共振コンデンサ２４ａ及び共振コンデンサ２４ｂを備えている。共振コンデンサ２４ｂは、切替スイッチ２６を介して、共振コンデンサ２４ａに対して並列に接続されている。切替スイッチ２６がオン状態のとき共振コンデンサ２４ｂが共振コンデンサ２４ａに並列に接続され、切替スイッチ２６がオフ状態のとき共振コンデンサ２４ｂの接続が開放される。すなわち、切替スイッチ２６を閉状態にすることで、中間加熱コイル１１２と共に共振回路を形成する共振コンデンサの容量が大きくなり、切替スイッチ２６を開状態にすることで、中間加熱コイル１１２と共に共振回路を形成する共振コンデンサの容量が小さくなる。なお、切替スイッチ２６は、図では省略しているが、制御部４５からの信号で切り替える。
【００７０】
なお、切替スイッチ２６は、本発明における「容量切替手段」に相当する。
【００７１】
（動作）
以下、誘導加熱調理器１００の加熱口に、複合材の被加熱物５ａが載置された場合の加熱動作と、磁性体のみで形成された被加熱物５ｂが載置された場合の加熱動作とに分けて説明する。
【００７２】
＜複合材の被加熱物５ａ＞
上述した実施の形態１と同様に、制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、且つ、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ及び５０ｂを動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる。すなわち、制御部４５は、駆動回路５０ｃの外周加熱コイル用アームの駆動を停止させ、駆動回路５０ａの内周加熱コイル用アーム及び共通アームを駆動させる。また、制御部４５は、駆動回路５０ｂの２組のアームを駆動させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
【００７３】
さらに、制御部４５は、駆動回路５０ｂの切替スイッチ２６を開状態とし、中間加熱コイル１１２と共に共振回路を形成する共振コンデンサの容量を小さくする。
これにより、共振回路の共振周波数が高くなり、共振周波数と駆動回路５０ｂの駆動周波数とを近づけることができ、中間加熱コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【００７４】
＜磁性体の被加熱物５ｂ＞
上述した実施の形態１と同様に、制御部４５は、内周加熱コイル１１１、中間加熱コイル１１２、及び外周加熱コイル１１３の上方に磁性体が載置された場合、駆動回路５０ａ〜５０ｃをそれぞれ、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２１ｋＨｚに設定する。
【００７５】
さらに、制御部４５は、駆動回路５０ｂの切替スイッチ２６を閉状態とし、中間加熱コイル１１２と共に共振回路を形成する共振コンデンサの容量を大きくする。
これにより、共振回路の共振周波数が低くなり、共振周波数と駆動回路５０ｂの駆動周波数とを近づけることができ、中間加熱コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【００７６】
以上のように本実施の形態２においては、内周加熱コイル１１１を駆動する駆動回路５０ａと外周加熱コイル１１３を駆動する駆動回路５０ｃとを、アーム共通のフルブリッジインバータ回路により構成している。
このため、駆動回路５０ａと駆動回路５０ｃとをそれぞれ別々の構成とする場合と比較して、共通アーム化することにより、ＩＧＢＴを８個から６個へインバータの部品点数を少なくして、安価に構成できる。また、内周加熱コイル１１１と外周加熱コイル１１３を同一周波数または内周加熱コイル１１１のみで駆動するので、磁気的な騒音の発生が防げる。
【００７７】
また、本実施の形態２においては、制御部４５は、中間加熱コイル１１２の上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、共振コンデンサの容量が小さくなるように切替スイッチ２６を切り替える。
このため、駆動回路５０ｂの駆動周波数と共振周波数とを近づけることができ、中間加熱コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【００７８】
なお、駆動回路５０ｂを構成する各スイッチング素子（ＩＧＢＴ２３ａ、２３ｂ、２３２ａ、２３２ｂ）を、例えば、炭化珪素、あるいは窒化ガリウム系材料などのワイドバンドギャップ半導体を用いた構成でも良い。スイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体を用いることで、スイッチング素子の通電損失を減らすことができ、またスイッチング周波数（駆動周波数）を高周波（高速）にしても駆動回路の損失が少ないため、駆動回路の放熱フィンを小型にすることができ、駆動回路の小型化および低コスト化を実現することができる。
【００７９】
実施の形態３．
本実施の形態３においては、加熱コイルを形成する導線の構成について説明する。なお、以下の説明では、上記実施の形態１及び２と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１及び２との相違点を中心に説明する。
【００８０】
図１１は、実施の形態３に係る誘導加熱調理器の第１の誘導加熱手段を示す平面図と、加熱コイルの導線の断面を示す模式図である。
図１１に示すように、中間加熱コイル１１２は、絶縁皮膜された任意の金属（例えば銅、アルミ等）からなる導線１２０を巻き付けることにより構成される。また、内周加熱コイル１１１、及び外周加熱コイル１１３は、絶縁皮膜された任意の金属（例えば銅、アルミ等）からなる導線１２１を巻き付けることにより構成される。
中間加熱コイル１１２の導線１２０の線径は、内周加熱コイル１１１及び外周加熱コイル１１３の導線１２１の線径よりも小さく形成されている。
また、中間加熱コイル１１２の導線１２０の巻き数は、内周加熱コイル１１１及び外周加熱コイル１１３の導線１２１の巻き数よりも多く形成されている。
例えば、内周加熱コイル１１１および外周加熱コイル１１３の導線１２１の線径を０．３ｍｍ程度、中間加熱コイル１１２の導線１２０の線径を０．１ｍｍ程度とする。
【００８１】
上述した実施の形態１で説明したように、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間加熱コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
このため、中間加熱コイル１１２を導線１２０の線径を、内周加熱コイル１１１および外周加熱コイル１１３と比較して細くし、かつ本数を多くすることにより、高周波加熱する中間加熱コイル１１２の表皮効果を低減し、発熱を抑制し、損失を低減できる。
【００８２】
実施の形態４．
本実施の形態４においては、加熱コイルの巻き幅について説明する。なお、以下の説明では、上記実施の形態１〜３と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１〜３との相違点を中心に説明する。
【００８３】
図１２は、実施の形態４に係る誘導加熱調理器の加熱コイルと被加熱物を示す図である。
図１２に示すように、中間加熱コイル１１２の巻き幅Ｌ２は、内周加熱コイル１１１の巻き幅Ｌ１及び外周加熱コイル１１３の巻き幅Ｌ３よりも広く形成されている。なお、巻き幅とは、円周上に巻かれた加熱コイルの外周と内周との長さをいう。
なお、本実施の形態４における加熱動作は上記実施の形態１と同様である。
【００８４】
ここで、非磁性体に磁性体６を取り付けた複合材の被加熱物５ａは、その大きさや、磁性材体が貼り付けられる範囲などが様々である。中間加熱コイル１１２の巻き幅Ｌ２を広くすることで、複合材の被加熱物５ａにおける磁性体６と非磁性体との境界部を、中間加熱コイル１１２の上方へ載置され易くすることができる。
【００８５】
以下、複合材の被加熱物５ａの外径及び各加熱コイルの外径の例と、誘導加熱調理器１００の動作例について説明する。
【００８６】
複合材の被加熱物５ａは、磁性体６の外径（貼付径）として、例えば１１ｃｍ〜１７ｃｍのものが、多く市場に流通している。
例えば、内周加熱コイル１１１の外径を、１２ｃｍ〜１４ｃｍ程度とする。また例えば、中間加熱コイル１１２の外径を、１６ｃｍ〜１９ｃｍ程度とする。なお、中間加熱コイル１１２の内側と内周加熱コイル１１１の外側との間には、隙間が設けてある。
【００８７】
このような例において、例えば外径が１２ｃｍ程度の複合材の被加熱物５ａ（小鍋または小径フライパン）が加熱口に載置された場合、負荷判定部４６は、内周加熱コイル１１１の上方に磁性体が載置され、中間加熱コイル１１２及び外周加熱コイル１１３の上方は無負荷であると判定する。
この場合、制御部４５は、駆動回路５０ａのみを駆動し、駆動回路５０ｂ及び駆動回路５０ｃの動作を停止する。また、制御部４５は、駆動回路５０ａの駆動周波数を２０数ｋＨｚ程度、例えば２３ｋＨｚで動作させることにより加熱する。
【００８８】
例えば外径が１６ｃｍ程度の複合材の被加熱物５ａ（中鍋または中径フライパン）が加熱口に載置された場合、負荷判定部４６は、内周加熱コイル１１１の上方に磁性体が載置され、中間加熱コイル１１２の上方に非磁性材が載置され、外周加熱コイル１１３の上方は無負荷であると判定する。
この場合、制御部４５は、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂを駆動し、駆動回路５０ｃの動作を停止する。また、制御部４５は、駆動回路５０ａの駆動周波数を２０数ｋＨｚ程度、例えば２３ｋＨｚで動作させ、駆動回路５０ｂの駆動周波数を非磁性材に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚで動作させる。
【００８９】
例えば外径が２０ｃｍ程度の複合材の被加熱物５ａ（大鍋または大径フライパン）が加熱口に載置された場合、負荷判定部４６は、内周加熱コイル１１１の上方に磁性体が載置され、中間加熱コイル１１２及び外周加熱コイル１１３の上方に非磁性材が載置されたと判定する。
この場合においても、制御部４５は、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂを駆動し、駆動回路５０ｃの動作を停止する。また、制御部４５は、駆動回路５０ａの駆動周波数を２０数ｋＨｚ程度、例えば２３ｋＨｚで動作させ、駆動回路５０ｂの駆動周波数を非磁性材に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚで動作させる。
【００９０】
以上のように本実施の形態４においては、中間加熱コイル１１２の巻き幅Ｌ２を広くすることで、複合材の被加熱物５ａにおける磁性体６と非磁性体との境界部を、中間加熱コイル１１２の上方へ載置され易くすることができる。
このため、市場に流通する多様な種類の被加熱物５ａに適した誘導加熱を行うことができる。よって、多様な種類の複合材の被加熱物５ａを誘導加熱する際、加熱温度のムラを抑制することができ、加熱効率の低下を抑制できる。
【００９１】
実施の形態５．
本実施の形態５においては、４つの加熱コイルを備えた構成について説明を行う。なお、以下の説明では、上記実施の形態１〜４と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１〜４との相違点を中心に説明する。
【００９２】
（構成）
図１３は、実施の形態５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１３に示すように、中間加熱コイル１１２は、第１の中間加熱コイル１１２ａと第２の中間加熱コイル１１２ｂを有している。第１の中間加熱コイル１１２ａ及び第２の中間加熱コイル１１２ｂは、それぞれ径が異なり同心円状に配置されている。また、第２の中間加熱コイル１１２ｂは、第１の中間加熱コイル１１２ａの外側に配置されている。また、第１の中間加熱コイル１１２ａ及び第２の中間加熱コイル１１２ｂは、それぞれ独立して巻かれている。
【００９３】
第１の中間加熱コイル１１２ａは、駆動回路５０ｂ１により駆動制御される。また、第２の中間加熱コイル１１２ｂは、駆動回路５０ｂ２により駆動制御される。なお、駆動回路５０ｂ１及び５０ｂ２の構成は、上記実施の形態１〜４のいずれかと同様である。
【００９４】
（動作）
上記実施の形態１と同様に、負荷判定部４６は、各加熱コイルのそれぞれの上方に載置される負荷の材質を判定する。
制御部４５は、内周加熱コイル１１１の上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、且つ、第１の中間加熱コイル１１２ａの上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂ１を動作させ、駆動回路５０ｂ２及び駆動回路５０ｃの動作を停止させる。すなわち、第２の中間加熱コイル１１２ｂを、上記実施の形態２１の動作における外周加熱コイル１１３と見なし、外周加熱コイル１１３と共に、駆動回路５０ｂ２及び駆動回路５０ｃの駆動を停止する。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂ１から第１の中間加熱コイル１１２ａへ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
【００９５】
また、制御部４５は、内周加熱コイル１１１及び第１の中間加熱コイル１１２ａの上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体であり、且つ、第２の中間加熱コイル１１２ｂの上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含む場合、駆動回路５０ａ、駆動回路５０ｂ１、及び駆動回路５０ｂ２を動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂ２から第２の中間加熱コイル１１２ｂへ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周加熱コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数及び駆動回路５０ｂ１から第１の中間加熱コイル１１２ａへ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
【００９６】
このような構成により、市場に流通する多様な種類の被加熱物５ａに適した誘導加熱を行うことができる。よって、多様な種類の複合材の被加熱物５ａを誘導加熱する際、加熱温度のムラを抑制することができ、加熱効率の低下を抑制できる。
【００９７】
なお、本実施の形態５では、加熱コイルが４つの場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、３つ以上の任意の加熱コイルに適用することができる。すなわち、１つの加熱口に対して加熱コイルを複数設け、制御部４５は、複数のコイルのうち、上方に載置された被加熱物５ａの材質が磁性体である加熱コイルを内周加熱コイル１１１として機能させる。また、制御部４５は、複数の加熱コイルのうち、内周加熱コイル１１１よりも外側に隣り合って配置され、上方に載置された被加熱物５ａの材質が非磁性体を含むコイルを中間加熱コイル１１２として機能させる。また、制御部４５は、複数のコイルのうち、中間加熱コイル１１２よりも外側に配置された加熱コイルを外周加熱コイル１１３として機能させる。
このような構成においても、上記実施の形態１〜５と同様の効果を得ることができる。また、市場に流通する多様な種類の被加熱物５ａに適した誘導加熱を行うことができる。
【００９８】
なお、上記実施の形態１〜５では、複数の加熱コイルが同心円状に配置された構成を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、外周加熱コイル１１３を、４つに分割し、それぞれ略１／４円弧状（バナナ状または胡瓜状）の平面形状を形成し、中間加熱コイル１１２の外周にほぼ沿うようにして、中間加熱コイル１１２の外側に配置しても良い。
【符号の説明】
【００９９】
１  第１の誘導加熱口、２  第２の誘導加熱口、３  第３の誘導加熱口、４  天板、５  被加熱物、５ａ  被加熱物、５ｂ  被加熱物、６  磁性体、１１  第１の誘導加熱手段、１２  第２の誘導加熱手段、１３  第３の誘導加熱手段、２１  交流電源、２２  直流電源回路、２２ａ  ダイオードブリッジ、２２ｂ  リアクタ、２２ｃ  平滑コンデンサ、２３  インバータ回路、２３ａ、２３ｂ  ＩＧＢＴ、２３ｃ、２３ｄ  ダイオード、２４ａ〜２４ｄ  共振コンデンサ、２５ａ  入力電流検出手段、２５ｂ〜２５ｄ  コイル電流検出手段、２６  切替スイッチ、４０  操作部、４０ａ〜４０ｃ  操作部、４１  表示部、４１ａ〜４１ｃ  表示部、４３  操作表示部、４５  制御部、４６  負荷判定部、４８  メモリ、５０  駆動回路、５０ａ  駆動回路、５０ｂ  駆動回路、５０ｂ１  駆動回路、５０ｂ２  駆動回路、５０ｃ  駆動回路、１００  誘導加熱調理器、１１１  内周加熱コイル、１１２  中間加熱コイル、１１２ａ  第１の中間加熱コイル、１１２ｂ  第２の中間加熱コイル、１１３  外周加熱コイル、１２０  導線、１２１  導線、２３２ａ、２３２ｂ  ＩＧＢＴ、２３２ｃ、２３２ｄ  ダイオード、２３３ａ、２３３ｂ  ＩＧＢＴ、２３３ｃ、２３３ｄ  ダイオード、２３４ａ、２３４ｂ  ＩＧＢＴ、２３４ｃ、２３４ｄ  ダイオード、２３５ａ、２３５ｂ  ＩＧＢＴ、２３５ｃ、２３５ｄ  ダイオード。
【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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