(57)【要約】【課題】複数の熱源を有し、被加熱物の種類に応じて効率良く被加熱物を加熱することが可能な電磁誘導加熱調理器を提供すること。【解決手段】電磁誘導加熱調理器は、加熱コイル１０１と発熱体１０２のいずれか、または両方を使用して被加熱物１０７を加熱する。判断部１１２は、位相検出部１１５と、周波数検出部１１６とが出力したデータに基づいて、被加熱物１０７を誘導加熱することが可能か否かと、被加熱物１０７が浮上または移動したか否かとを判断する。回路制御部１１３は、判断部１１２の判断に応じて、加熱コイル１０１と発熱体１０２のいずれか、または両方を使用するための制御を、発熱体制御回路１０９とインバータ回路１１０とに行なうことにより、被加熱物１０７の種類に応じた加熱効率の良い加熱を実現する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電流が通電されると、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
電力が供給されることにより発熱して、前記被加熱物を加熱する発熱体と、
前記発熱体に供給する電力を制御する発熱体制御回路と、
前記加熱コイルに流れる電流と電圧の位相角を検出する位相検出手段と、
前記インバータ回路の駆動周波数を検出する周波数検出手段と、
前記位相検出手段により検出された前記位相角と、前記周波数検出手段により検出された前記駆動周波数とに基づき、前記被加熱物を誘導加熱することが可能か否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断に応じて、前記インバータ回路と前記発熱体制御回路とを制御する回路制御手段とを備えた、電磁誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記判断手段は、前記被加熱物を誘導加熱することが可能と判断した場合、前記非加熱物が浮上または移動したか否かを判断する浮上判断手段を含む、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記発熱体が発する熱を反射させるための反射板を備え、
前記反射板の材料が、アルミニウムまたはアルミニウム合金である、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記反射板は、複数の導電性の反射板を含み、前記複数の反射板は互いに接触することなく配置される、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記反射板は導電性であって、該反射板の両端が非接触の状態で配置される、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記反射板は導電性であって、該反射板は前記インバータ回路のグランドレベルと接続される、請求項２〜４のいずれかに記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記加熱コイルが発生する磁界の磁路を形成するフェライトと、
前記発熱体の発熱により、前記加熱コイルおよび前記フェライトの温度上昇を防ぐための断熱体とを、さらに備え、
前記断熱体は、前記加熱コイルを保持する、請求項１に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記回路制御部は、前記判断手段が被加熱物の浮上、または移動したと判断し続けている間、前記インバータ回路に前記加熱コイルに供給する出力電力を低下する制御を繰り返し行ない、
前記判断手段により被加熱物の浮上、または移動しないことが判断されたことに応じて、前記加熱コイルに供給する前記出力電力を決定する決定手段を含む、請求項２に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項９】
電力値の入力を受付ける電力値入力手段をさらに備え、
前記発熱体制御回路は、前記入力された電力値と、前記回路制御部により決定された前記加熱コイルに供給する出力電力とに基づいて、前記発熱体に供給する消費電力を決定する、請求項８に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項１０】
電力値入力手段は、前記加熱コイルの前記出力電力と、前記発熱体の前記消費電力との比率の設定を受付ける電力比率設定手段をさらに備え、
前記回路制御手段は、前記電力比率設定手段により設定された前記比率に従って、前記加熱コイルの前記出力電力と、前記発熱体の前記消費電力との合計が前記電力値と等しくなるように、前記インバータ制御手段と前記発熱体制御手段とを制御する手段を含む、請求項７に記載の電磁誘導加熱調理器。
【請求項１１】
高周波電流が通電されると、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
電力が供給されることにより発熱して、前記被加熱物を加熱する発熱体と、
前記発熱体に供給する電力を制御する発熱体制御回路と、
前記発熱体の温度を検知する発熱体温度検知手段と、
前記インバータ回路と前記発熱体制御回路とを制御する回路制御手段とを備え、
前記回路制御部は、
１）前記発熱体が第１の温度に達したことを前記発熱体温度検知手段が検知することに応じて、前記発熱体制御回路に対し前記発熱体の発熱を停止するための制御をし、前記インバータ回路に対し前記加熱コイルに高周波電流を供給するための制御を行なう手段と、
２）前記発熱体が、前記第１の温度より低い第２の温度に達したことを前記発熱体温度検知手段が検知することに応じて、前記発熱体制御回路に対し前記発熱体の発熱を開始するための制御をし、前記インバータ回路に対し前記加熱コイルに高周波電流の供給を停止するための制御を行なう手段とを含む、電磁誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電磁誘導加熱調理器に関し、特に２つの熱源を有する電磁誘導加熱調理器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁誘導加熱調理器は加熱コイルに通電される高周波電流の電磁誘導作用により、被加熱金属容器に発生する渦電流のジュール熱損を利用し、被加熱金属容器を加熱する。このため、電磁誘導加熱調理器は、渦電流が発生しない非金属製の容器を加熱することはできない。
【０００３】
実開昭６２−１１２８９０号公報では、非金属製の容器を加熱するため遠赤外線を発するランプを備えた電磁誘導加熱調理器が開示されている。被加熱物が金属製である場合は、加熱コイルで加熱する方が遠赤外線を発するランプで加熱するよりも加熱効率がよいことが知られている。そこで、実開昭６２−１１２８９０号公報に開示の電磁誘導加熱調理器は、被加熱物が金属製の場合に加熱コイルで加熱し、被加熱物が非金属製の場合に遠赤外線を発するランプで加熱するために２つの加熱手段を備えている。
【０００４】
被加熱物が金属製であっても、電磁誘導加熱調理器を用いて、アルミなどの非磁性導体で固有抵抗値の低い被加熱物を加熱する場合、磁性導体の金属容器と同一の加熱出力を得るのに、多くの渦電流を要する。その結果、電磁力が強くなり、被加熱物に強い揚力が発生するために被加熱物が浮上または移動するという問題がある。
【０００５】
そこで、被加熱物が浮上するか否かの検出手段を備えた電磁誘導加熱調理器が特開平５−３６４７２号公報に開示されている。この電磁誘導加熱調理器は、被加熱物が浮上または移動したことを検出すると、浮上または移動した時点の加熱出力を得て、その後は、この加熱出力以下で被加熱物を加熱することで、被加熱物の浮上または移動を防止する。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６２−１１２８９０号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平５−３６４７２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開昭６２−１１２８９０号公報に開示の電磁誘導加熱調理器においては、加熱コイルで加熱するか遠赤外線を発するランプで加熱するかを、電磁誘導加熱調理器の利用者が設定しなければならなかった。この設定は、被加熱物が金属製か非金属製であるかに応じて行なう必要があった。しかし、利用者は、被加熱物が金属製か非金属製であるかを判断することは困難であった。
【０００９】
また、特開平５−３６４７２号公報に開示の電磁誘導加熱調理器においては、被加熱物が金属製であって、アルミなどの非磁性導体で固有抵抗値の低い被加熱物を加熱する場合、被加熱物の浮上を防止することが可能である。しかし、被加熱物が浮上しない加熱出力で加熱するため、調理に際して必要とする加熱出力で調理することが困難であった。
【００１０】
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的は、複数の熱源を有し、被加熱物の種類に応じて効率良く被加熱物を加熱することが可能な電磁誘導加熱調理器を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、電磁誘導加熱調理器は、高周波電流が通電されると、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、電力が供給されることにより発熱して、被加熱物を加熱する発熱体と、発熱体に供給する電力を制御する発熱体制御回路と、加熱コイルに流れる電流と電圧の位相角を検出する位相検出手段と、インバータ回路の駆動周波数を検出する周波数検出手段と、位相検出手段により検出された位相角と、周波数検出手段により検出された駆動周波数とに基づき、被加熱物を誘導加熱することが可能か否かを判断する判断手段と、判断手段による判断に応じて、インバータ回路と発熱体制御回路とを制御する回路制御手段とを備える。
【００１２】
この発明に従えば、電磁誘導加熱調理器は、被加熱物を加熱するための加熱コイルと発熱体とを備える。インバータ回路から被加熱物を加熱するために加熱コイルに高周波電流を供給し、加熱コイルに流れる電流値と電圧の位相角と、インバータ回路の駆動周波数を検出する。これらの検出したデータと所定のデータを比較することにより、被加熱物を誘導加熱することが可能か否かを判断する。判断した結果に応じて、インバータ回路と、発熱体制御回路を制御する。これにより、被加熱物に応じて、加熱コイルと発熱体の併用、または使い分けができる。
【００１３】
その結果、電磁誘導加熱調理器の利用者は、被加熱物が金属製であるか否かなどを意識することなく、電磁誘導加熱調理器を使用して調理することが可能となる。
【００１４】
好ましくは、判断手段は、被加熱物を誘導加熱することが可能と判断した場合、非加熱物が浮上または移動したか否かを判断する浮上判断手段を含む。
【００１５】
この発明に従えば、判断手段が、被加熱物を誘導加熱することが可能と判断した場合、検出したデータと所定のデータを比較することにより、非加熱物が浮上または移動したか否かとを判断する。判断した結果に応じて、インバータ回路を制御する。これにより、被加熱物が浮上または移動しない高周波電流で加熱コイルを駆動させることができる。その結果、被加熱物が浮上または移動を防止して、加熱コイルにより被加熱物を加熱することが可能となる。
【００１６】
好ましくは、発熱体が発する熱を反射させるための反射板を備え、反射板の材料が、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。
【００１７】
この発明に従えば、電磁誘導加熱調理器は、発熱体が発する熱を反射させるための反射板を備える。これにより、発熱体が発する熱を効率良く、被加熱物の加熱に利用することができる。また、反射板の材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。アルミニウムまたはアルミニウム合金の内部では、高周波磁界の強度が空気中に比べて、大きく減衰するため、発熱体が、加熱コイルから発生する高周波磁界により誘導加熱されるのを防ぐことができる。その結果、発熱体が、加熱コイルから発生する高周波磁界により誘導加熱されるのを防ぐためのシールド板を、新たに設ける必要がなくなる。
【００１８】
好ましくは、反射板は、複数の導電性の反射板を含み、複数の反射板は互いに接触することなく配置される。
【００１９】
この発明に従えば、反射板が導電性である場合、複数の反射板を使用し、かつそれぞれの反射板が接触しない状態で使用する。導電性の反射板が１枚であり環状に繋がっている場合には、高周波磁界により反射板に渦電流が流れ、電力損失が発生する。このため、複数の反射板を接触しない状態で使用することにより、反射板に渦電流が発生しにくくなる。その結果、電磁誘導加熱調理器の電力損失を抑えることが可能となる。
【００２０】
好ましくは、反射板は導電性であって、反射板の両端が非接触の状態で使用する。
【００２１】
この発明に従えば、導電性の反射板が１枚であり環状となる構造であっても、反射板の両端が接触状態で使用する。これにより、反射板に渦電流が発生しにくくなる。その結果、電磁誘導加熱調理器の電力損失を抑えることが可能となる。
【００２２】
好ましくは、反射板は導電性であって、反射板は前記インバータ回路のグランドレベルと接続する。
【００２３】
この発明に従えば、導電性の反射板は、インバータ回路のグランドレベルと接続する。反射板と発熱体との距離と、反射板と発熱体の表面積との関係から、反射板と発熱体との間に浮遊容量が発生する場合がある。このとき、反射板がインバータ回路のグランドレベルと接続することにより、反射板が高電位となるのを防止することができる。その結果、静電誘導による影響が発熱体に及ぶのを防止することが可能性となる。
【００２４】
好ましくは、加熱コイルが発生する磁界の磁路を形成するフェライトと、発熱体の発熱により、加熱コイルおよびフェライトの温度上昇を防ぐための断熱体とを、さらに備え、断熱体は、加熱コイルを保持する構造である。
【００２５】
この発明に従えば、断熱体は、発熱体が発する熱が加熱コイルおよびフェライトに伝導するのを妨げる。その結果、加熱コイルおよびフェライトの温度上昇を防止することが可能となる。また、断熱体は、加熱コイルを保持する。その結果、加熱コイルを支持するための支持台などが不要となり、構造を簡略化することが可能となる。
【００２６】
好ましくは、回路制御部は、判断手段が被加熱物の浮上、または移動したと判断し続けている間、インバータ回路に前記加熱コイルに供給する出力電力を低下する制御を繰り返し行ない、判断手段により被加熱物の浮上、または移動したと判断しないことが判断されたことに応じて、加熱コイルに供給する出力電力を決定する決定手段を含む。
【００２７】
この発明に従えば、回路制御部は、判断手段が被加熱物の浮上、または移動したと判断し続けている間、インバータ回路に加熱コイルの出力電力を低下する制御を繰り返し行ない、判断手段により被加熱物の浮上、または移動したと判断しないことが判断されたことに応じて、加熱コイルに供給する出力電力を決定する。その結果、自動的に、被加熱物の浮上、または移動しない最大の出力電力で加熱コイルを使用することが可能となる。
【００２８】
好ましくは、電力値の入力を受付ける電力値入力手段をさらに備え、発熱体制御回路は、入力された電力値と、回路制御部により決定された加熱コイルに供給する出力電力とに基づいて、発熱体に供給する消費電力を決定する。
【００２９】
この発明に従えば、利用者から、加熱に必要な電力値の入力を受付ける電力値入力手段を備える。発熱体制御回路は、入力された電力値と、回路制御部により決定された加熱コイルに供給する出力電力とに基づいて、発熱体に供給する消費電力を決定する。その結果、被加熱物の種類に応じて、利用者が所望する電力値で、加熱コイルと発熱体を併用して調理することが可能となる。
【００３０】
好ましくは、電力値入力手段は、加熱コイルの出力電力と、発熱体の消費電力との比率の設定を受付ける電力比率設定手段をさらに備え、回路制御手段は、電力比率設定手段により設定された比率に従って、加熱コイルの出力電力と、発熱体の消費電力との合計が電力値と等しくなるように、インバータ制御手段と発熱体制御手段とを制御する手段を含む。
【００３１】
この発明に従えば、電力値入力手段は、加熱コイルの出力電力と、発熱体の消費電力との比率の設定を受付ける。回路制御手段は、電力比率設定手段により設定された比率に従って、加熱コイルの出力電力と、発熱体の消費電力との合計が電力値と等しくなるように、インバータ制御手段と発熱体制御手段とを制御する。その結果、利用者は、調理の対象や調理方法に応じて、加熱コイルと発熱体の使用状態を調整することが可能となる。
【００３２】
この発明の他の局面によれば、電磁誘導加熱調理器は、高周波電流が通電されると、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、電力が供給されることにより発熱して、被加熱物を加熱する発熱体と、発熱体に供給する電力を制御する発熱体制御回路と、発熱体の温度を検知する発熱体温度検知手段と、インバータ回路と発熱体制御回路とを制御する回路制御手段とを備え、回路制御部は、１）発熱体が第１の温度に達したことを発熱体温度検知手段が検知することに応じて、発熱体制御回路に対し発熱体の発熱を停止するための制御をし、インバータ回路に対し加熱コイルに高周波電流を供給するための制御を行なう手段と、２）発熱体が、第１の温度より低い第２の温度に達したことを発熱体温度検知手段が検知することに応じて、発熱体制御回路に対し発熱体の発熱を開始するための制御をし、インバータ回路に対し加熱コイルに高周波電流の供給を停止するための制御を行なう手段とを含む。
【００３３】
この発明に従えば、回路制御部は、発熱体が第１の温度に達したことを発熱体温度検知手段が検知することに応じて、発熱体制御回路に対し発熱体の発熱を停止するための制御をし、インバータ回路に対し加熱コイルに高周波電流を供給するための制御を行なう。また、回路制御部は、発熱体が第１の温度より低い第２の温度に達したことを発熱体温度検知手段が検知することに応じて、発熱体制御回路に対し発熱体の発熱を開始するための制御をし、インバータ回路に対し加熱コイルに高周波電流の供給を停止するための制御を行なう。その結果、発熱体の温度に応じて、発熱体の発熱の状態を制御することが可能となる。また、発熱体の発熱の状態に応じて、加熱コイルの状態を制御することが可能となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、図中において同一符号は、同一または相当する部材を示す。従って、重複する説明は繰り返さない。
【００３５】
［第１の実施例］
図１は、電磁誘導加熱調理器の概念を示す図である。図１を参照して、電磁誘導加熱調理器は、加熱コイル１０１と、発熱体１０２と、反射板１０３と、フェライト１０４と、断熱体１０５と、トッププレート１０６とを含む。被加熱物１０７は、調理鍋やフライパンなどであり、トッププレート１０６の上方に載置される。
【００３６】
加熱コイル１０１に、高周波電流が通電すると電磁誘導作用によって、被加熱物１０７に渦電流が発生する。この渦電流によってジュール熱損が発生し、被加熱物１０７が加熱される。
【００３７】
発熱体１０２は、電力が供給されると発熱し、被加熱物１０７を加熱する。例えば、ハロゲンヒータや遠赤外線を発するランプなどである。
【００３８】
反射板１０３は、発熱体１０２が発する熱を被加熱物１０７へ向けて反射させる。これにより、発熱体１０２から発生する熱の損失を減らし、効率良く被加熱物１０７を加熱することができる。
【００３９】
フェライト１０４は、一般的に電磁誘導加熱調理器に使用されるもので、加熱コイル１０１が発生する磁界の磁路を形成する。これにより、加熱コイル１０１が被加熱物１０７を加熱する加熱効率を高めることが可能となる。
【００４０】
断熱体１０５は、発熱体１０２から発生する熱が、加熱コイル１０１とフェライト１０４とに伝導することを防止する。発熱体１０２がハロゲンヒータである場合、一般的に発熱中のハロゲンヒータの表面温度は、加熱コイル１０１とフェライト１０４の耐熱温度より高くなる。そこで、発熱体１０２と加熱コイル１０１との間、および発熱体１０２とフェライト１０４との間に断熱体１０５を使用する。これにより、加熱コイル１０１とフェライト１０４は、発熱体１０２の熱によって故障することが防止される。また、断熱体１０５がフェライト１０４を保持することにより、フェライト１０４を保持するための支持台が不要となるため、簡素な構造を実現することができる。
【００４１】
トッププレート１０６は、被加熱物１０７が配置される板である。
図２は、第１の実施の形態における電磁誘導加熱調理器の概略構成を示す図である。図２を参照して、電磁誘導加熱調理器は、発熱体１０２の温度を検出するための発熱体温度検知部１０８と、発熱体制御回路１０９と、加熱コイル１０１に高周波電流を供給するためのインバータ回路１１０と、検出部１１１と、判断部１１２と、回路制御部１１３と、電力値入力部１１４とを含む。
【００４２】
発熱体温度検知部１０８は、発熱体１０２と回路制御部１１３とに接続され、発熱体温度検知部１０８は、発熱体１０２の温度を検知して、検知した温度を回路制御部１１３へ出力する。
【００４３】
発熱体１０２は、発熱体制御回路１０９に接続され、発熱体制御回路１０９から電力が供給されることにより発熱する。
【００４４】
発熱体制御回路１０９は、発熱体１０２と回路制御部１１３とに接続され、発熱体制御回路１０９は、回路制御部１１３の制御に従って、発熱体１０２に電力を供給する。
【００４５】
加熱コイル１０１は、インバータ回路１１０に接続され、インバータ回路１１０から供給される高周波電流によって、被加熱物１０７に渦電流を発生させて被加熱物１０７を加熱する。
【００４６】
インバータ回路１１０は、加熱コイル１０１と回路制御部１１３とに接続され、回路制御部１１３の制御に従って、加熱コイル１０１に高周波電流を供給する。
【００４７】
検出部１１１は、位相検出部１１５と、周波数検出部１１６とを含む。
位相検出部１１５は、加熱コイル１０１に流れる電流と電圧の位相角を検出し、検出したデータを判断部１１２へ出力する。
【００４８】
周波数検出部１１６は、インバータ回路１１０の駆動周波数を検出し、検出したデータを判断部１１２へ出力する。
【００４９】
判断部１１２は、位相検出部１１５と、周波数検出部１１６と、回路制御部１１３とに接続され、被加熱物１０７を誘導加熱することが可能な場合と、被加熱物１０７が浮上または移動した場合のそれぞれについて、加熱コイル１０１に流れる電流と電圧の位相角と、インバータ回路１１０の駆動周波数とのデータを予め保持している。
【００５０】
判断部１１２は、検出部１１１が出力したデータと予め保持している上記のデータとを比較して、被加熱物１０７を誘導加熱することが可能か否かと、被加熱物１０７が浮上または移動したか否かとを判断する。
【００５１】
電力値入力部１１４は、回路制御部１１３に接続され、電磁誘導調理器が被加熱物１０７を加熱するための電力値の入力を受付ける。電力値の入力は、電磁誘導調理器の利用者などにより行なわれる。電力値入力部１１４は、入力された電力値を回路制御部１１３へ出力する。
【００５２】
回路制御部１１３は、発熱体制御回路１０９と、インバータ回路１１０と、判断部１１２と、電力値入力部１１４とに接続され、発熱体制御回路１０９とインバータ回路１１０とを制御する。この制御は、発熱体温度検知部１０８と、判断部１１２と、電力値入力部１１４とから出力されたデータに基づいて行なわれる。
【００５３】
ここで、回路制御部１１３が、電力値入力部１１４に入力された値と、判断部１１２の判断とに応じて、発熱体制御回路１０９とインバータ回路１１０とを制御する場合について説明する。図３は、第１の実施の形態における電磁誘導加熱調理器の処理を示すフローチャートである。図３を参照して、電力値入力部１１４により、利用者から入力された調理に必要な電力値の入力を受付ける（Ｓ３０１）。
【００５４】
回路制御部１１３は、加熱コイル１０１による電磁誘導加熱を開始するようにインバータ回路１１０を制御し、判断部１１２は、被加熱物１０７を電磁誘導加熱できるか否かを判断する（Ｓ３０２）。判断部１１２における、被加熱物１０７を電磁誘導加熱できるか否かの判断は、以下の方法により行なわれる。
【００５５】
インバータ回路１１０は、駆動周波数を高い周波数から低い周波数へ変化させる。位相検出部１１５は、加熱コイル１０１に流れる電流と電圧の位相角を検出し続け、検出したデータを判断部１１２へ出力する。周波数検出部１１６は、インバータ回路１１０の駆動周波数を検出し続け、検出したデータを判断部１１２へ出力する。
【００５６】
判断部１１２は、位相検出部１１５が検出した位相角が０となったときの、インバータ回路１１０の駆動周波数を得る。この駆動周波数が、共振周波数ｆｏとなる。共振周波数ｆｏは、被加熱物１０７の材質によって異なるため、判断部１１２が予め保持しているぞれそれの材質の共振周波数ｆｏのデータと比較することにより、被加熱物１０７の材質を判断することができる。被加熱物１０７の材質を特定することで、被加熱物１０７が金属製であるか否かと、金属製であった場合に磁性体であるか否かを判断できるため、被加熱物１０７を電磁誘導加熱することが可能か否かを判断することができる。
【００５７】
ステップＳ３０２で、判断部１１２が電磁誘導加熱できないと判断した場合は、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１に高周波電流の供給を停止する制御をインバータ回路１１０に行ない、電力値入力部１１４で受付けた電力値の電力を発熱体１０２に供給する制御を発熱体制御回路１０９に行う（Ｓ３０３）。これにより、被加熱物１０７は、発熱体１０２により加熱される。
【００５８】
判断部１１２が電磁誘導加熱できると判断した場合は、受付けた電力値で加熱コイル１０１を駆動させるために、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１に高周波電流の供給を増加させる制御をインバータ回路１１０に行なう（Ｓ３０４）。
【００５９】
判断部１１２は、加熱コイル１０１で加熱されている間に被加熱物１０７が、浮上または移動したか否かを判断する（Ｓ３０５）。
【００６０】
被加熱物１０７が、浮上または移動するか否かを判断するのは以下の理由による。被加熱物１０７を加熱コイル１０１のみで加熱することが、加熱効率の点から望ましい。しかし、被加熱物１０７が金属製であるが磁性体でない場合、加熱コイル１０１で加熱すると、被加熱物１０７が浮上または移動することがある。
【００６１】
被加熱物１０７が浮上または移動すると、加熱コイル１０１の加熱効率は低下する。これに対し、発熱体１０２による加熱は、被加熱物１０７が浮上または移動することはないが、加熱コイル１０１よりも加熱効率が低い。また、被加熱物１０７が浮上または移動した場合であっても、発熱体１０２のみで加熱するよりも、浮上または移動しない限度の電力で加熱コイル１０１を併用して加熱する方が、発熱体１０２のみを使用するよりも加熱効率が良い。
【００６２】
そこで、ステップＳ３０５では、被加熱物が浮上または移動することなく加熱コイル１０１のみで加熱が可能であるかを判断する。
【００６３】
判断部１１２において、被加熱物１０７が、浮上または移動したか否かを以下の方法で判断される。
【００６４】
加熱コイル１０１と被加熱物１０７とのインダクタンスＬは次の第（１）式で表される。
【００６５】
Ｌ＝Ｌｃ（１−（    ２τ    ２ｋ／Ａ＋    ２τ  ））・・・（１）
ただし、Ａ＝１／ω    ω＝２πｆ
Ｌｃ：加熱コイル１０１のインダクタンス
ｋ：加熱コイル１０１と被加熱物１０７との間の結合係数
τ：被加熱物１０７の時定数
ｆ：インバータ回路１１０の駆動周波数
上述の第（１）式から、共振周波数ｆｏは次の第（２）式で表される。
【００６６】
【数１】
2004342370.tif 000003
【００６７】
被加熱物１０７が浮上または移動すると、加熱コイル１０１と被加熱物１０７との間の結合係数ｋが小さくなり、インダクタンスＬは大きくなる。その結果、共振周波数ｆｏが低くなる。加熱コイル１０１による加熱中にｆｏが低くなったことにより、判断部１１２は被加熱物１０７が浮上または移動したと判断する。
【００６８】
すなわち、判断部１１２は、加熱コイル１０１に電力を供給中の共振周波数ｆｏの変化（低下）を検出することによって、被加熱物１０７が浮上または移動したことを判断する。
【００６９】
被加熱物１０７が浮上または移動しない場合、回路制御部１１３は、磁性体の被加熱物１０７を受付けた電力値で加熱したときとに相当する加熱出力で被加熱物１０７が加熱されているか否かを判断する（Ｓ３０６）。これは、入力された電力値で加熱コイル１０１を駆動させても、非磁性体の被加熱物１０７は固有抵抗値が低いため、磁性体の被加熱物１０７と同じ加熱出力で加熱されないためである。このため、加熱コイル１０１への供給電力は、加熱コイル１０１での損失と加熱出力との和と等しくなる関係が成立する。
【００７０】
ここでは、同じ電力値で加熱コイル１０１を駆動させたときの、非磁性体の被加熱物１０７のジュール熱損と、磁性体の被加熱物１０７のジュール熱損との比を加熱比率とする。この加熱比率は、被加熱物１０７の材質によって定まることが知られており、実験により求めることができるため、材質ごとに予め記憶しておくようにすればよい。そこで、判断部１１２が、被加熱物１０７の材質を判断した結果に基づいて、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１に供給される電力から、非磁性体である被加熱物１０７に与えられる加熱出力を判断する。
【００７１】
例えば、被加熱物１０７が非磁性体であり、加熱比率が１／２であることが、予め記憶されているとする。入力された電力値が１００ｗの場合、被加熱物１０７の材質から、加熱コイル１０１の供給電力の１／２が、非磁性体の被加熱物１０７を実際に加熱するのに用いられる。従って、入力された電力値である１００ｗを、加熱コイル１０１に供給される電力としても、非磁性体の被加熱物１０７を実際に与えられる加熱出力は５０ｗとなる。
【００７２】
すなわち、入力された電力値（１００ｗ）に加熱比率（１／２）を乗じた値が、加熱出力（５０ｗ）となる。
【００７３】
被加熱物１０７が受付けた電力値と加熱出力が異なる場合、ステップＳ３０４の処理に戻る。回路制御部１１３は、非磁性体の被加熱物１０７を実際に加熱する加熱出力が１００ｗになるように、加熱コイル１０１の出力電力を上げる。
【００７４】
被加熱物１０７が受付けた電力値と加熱出力が同じ場合、そのまま加熱コイル１０１による加熱を継続する（Ｓ３０７）。
【００７５】
ステップＳ３０５で、判断部１１２が被加熱物１０７が浮上または移動したと判断した場合、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１の電力を予め決められた電力値だけ低くする制御をインバータ回路１１０に対して行なう（Ｓ３０８）。
【００７６】
加熱コイル１０１の電力が低くなった後、判断部１１２は、再び被加熱物１０７が浮上または移動するか否かを判断する（Ｓ３０９）。
【００７７】
被加熱物１０７が浮上または移動したことを判断部１１２が判断した場合、ステップＳ３０８に戻って、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１の電力をさらに低くする制御を行なう。
【００７８】
加熱コイル１０１の電力を低くする処理を繰り返すことにより、判断部１１２が、被加熱物１０７は浮上または移動しないと判断した場合、回路制御部１１３は、浮上または移動しないと判断した時点の電力を、加熱コイル１０１を駆動させる電力として決定する（Ｓ３１０）。
【００７９】
回路制御部１１３は、ステップＳ３０１で受付けた電力値と、ステップＳ３１０で加熱コイル１０１を駆動させる電力を決定したときに、非磁性体の被加熱物１０７を実際に加熱する実効電力との差に相当する電力を、発熱体１０２を発熱させる電力として決定する（Ｓ３１１）。
【００８０】
回路制御部１１３は、ステップＳ３１０およびステップＳ３１１で決定した電力で、加熱コイル１０１および発熱体１０２を駆動させる制御をインバータ回路１１０と発熱体制御回路１０９に対して行なう。これにより、加熱コイル１０１と発熱体１０２とを併用し、電力入力部で受付けた電力値で、被加熱物１０７を加熱する（Ｓ３１２）。
【００８１】
次に、加熱コイル１０１から発生される高周波磁界の影響を考慮した反射板１０３について説明する。反射板１０３を備えることで、発熱体１０２が発する熱を効率良く、被加熱物の加熱に利用することができる。ここで、発熱体１０２が発する熱を反射させるための反射板１０３の材料は、一般的に金属が用いられる。しかし、本実施例の電磁誘導加熱調理器に金属製の反射板１０３を使用すると、加熱コイル１０１から発生される高周波磁界により、発熱体１０２が誘導加熱される可能性がある。そこで、反射板１０３の材料に、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用する。
【００８２】
アルミニウムまたはアルミニウム合金の内部では、高周波磁界の強度が空気中に比べて、大きく減衰することが知られている。よって、反射板１０３の材料にアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することで、発熱体１０２は、加熱コイル１０１から発生する高周波磁界によって受ける影響が低くなる。このため、発熱体１０２が、加熱コイル１０１から発生する高周波磁界により誘導加熱されるのを防ぐことができる。
【００８３】
次に、反射板１０３が導電性である場合について説明する。図４は、導電性の反射板の形状を示す図である。図４（ａ）を参照して、反射板１０３は、発熱体１０２が発する熱を上部へ反射させるように配置される。ここでは、発熱体１０２の形状は環状とし、発熱体１０２の形状に応じて、反射板１０３の形状が環状となる場合について説明する。
【００８４】
反射板１０３が導電性であり、かつ形状が環状である場合、加熱コイル１０１から発生する高周波磁界によって反射板１０３に渦電流が流れ、電力損失が発生する可能性がある。そこで、環状形の反射板１０３の一部に隙間部４０１を設ける。反射板１０３が隙間部４０１を有しない場合、反射板１０３に電流が環状に流れることになる。一方、反射板１０３の一部に隙間部４０１を有する形状とすることで、反射板１０３に環状に流れる電流が、隙間部４０１によって遮断されるため反射板１０３に電流が流れるのを防止することができる。
【００８５】
さらに、環状形である反射板１０３に電流が流れないために、隙間を設けた反射板１０３の変形例を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）は、複数の反射板１０３が、環状に配置された一部を示す図である。図４（ｂ）を参照して、複数の反射板１０３を非接触の状態で、継ぎ足して使用する。これにより、反射板１０３ａと反射板１０３ｂとの間に隙間が生じるため、反射板１０３に電流が流れるのを防止することができる。
【００８６】
次に、導電性の反射板１０３が、インバータ回路１１０のグランドレベルと接続する場合について説明する。図５は、導電性の反射板がインバータ回路１１０のグランドレベルと接続した状態を示す図である。図５を参照して、反射板１０３は、インバータ回路１１０のグランドレベル５０１と接続する。
【００８７】
本実施の形態における電磁誘導加熱調理器において、反射板１０３がインバータ回路１１０のグランドレベル５０１と接続しない場合、反射板１０３と発熱体１０２との距離の関係、および反射板１０３と発熱体１０２との表面積の関係から、反射板１０３と発熱体１０２との間に浮遊容量５０２が発生することがある。同様に、反射板１０３と加熱コイル１０１との間に浮遊容量５０２が発生する場合がある。
【００８８】
ここで、加熱コイル１０１は、インバータ回路１１０のグランドレベル５０１より高電位が発生している。反射板１０３がインバータ回路１１０のグランドレベル５０１と接続しない場合、加熱コイル１０１が高電位になっている影響を受けて、反射板１０３も高電位となる。これにより、加熱コイル１０１と反射板１０３との間に浮遊容量５０２が発生する。
【００８９】
同様に、反射板１０３が高電位になっている影響を受けて、発熱体１０２も高電位となる。これにより、反射板１０３と発熱体１０２との間に浮遊容量５０２が発生する。
【００９０】
浮遊容量５０２により静電誘導が発生し、発熱体１０２は静電誘導の影響を受けることになる。静電誘導の影響を受けることより、発熱体１０２は故障する可能性が高くなる。
【００９１】
そこで、反射板１０３がインバータ回路１１０のグランドレベル５０１と接続することにより、反射板１０３が高電位になることを防ぐことができる。
【００９２】
［第１の実施の形態の変形例］
次に、加熱コイル１０１と発熱体１０２とを併用する場合、電力値入力部１１４が、さらに加熱コイル１０１の出力電力と発熱体１０２の消費電力との比率を受付ける手段を有する電磁誘導加熱調理器について説明する。
【００９３】
本実施の形態における電磁誘導加熱調理器は、加熱効率の良い加熱コイル１０１を発熱体１０２より優先して使用する制御を有している。しかし、加熱コイル１０１より、発熱体１０２を優先して使用する方が加熱効率が良い場合がある。
【００９４】
例えば、トッププレート１０６と接する被加熱物１０７の底面が、加熱コイル１０１により加熱されるトッププレート１０６の面に接している面積が小さい場合である。
【００９５】
図６は、トッププレートと被加熱物の底面の接触状態を示す図である。図６を参照して、トッププレート１０６は、加熱コイル面６０１と、発熱体面６０２とを含む。加熱コイル面６０１は、加熱コイル１０１によって加熱される領域である。発熱体面６０２は、発熱体１０２によって加熱される領域である。
【００９６】
ここで、発熱体面６０２は、円形でトッププレート１０６の中央に位置し、加熱コイル面６０１は、発熱体面６０２の外部に位置したリング型の領域である。なお、加熱コイル面６０１と、発熱体面６０２とは円形である必要はなく、加熱コイル面６０１が中央に位置し、その外部に発熱体面６０２が位置してもよい。
【００９７】
被加熱物１０７を電磁誘導加熱することが可能である場合、図３に示す処理により、電磁誘導加熱調理器は加熱コイル１０１で被加熱物１０７を加熱する。しかし、図６に示す被加熱部１０７の底面は、加熱コイル面６０１と接する面積より発熱体面６０２と接する面積の方が大きい。この場合、被加熱物１０７を加熱コイル１０１のみ使用して加熱するより、発熱体１０２を使用した方が加熱効率が良い。そこで、電磁誘導加熱調理器の利用者は、被加熱物１０７を加熱するための電力値の入力に加えて、加熱コイル１０１の出力電力と発熱体１０２の消費電力との比率としての電力比率を入力する。
【００９８】
これにより、加熱コイル１０１と発熱体１０２を併用するが、発熱体１０２の消費電力を大きくし、加熱コイル１０１の出力電力を小さく設定することが可能となる。
【００９９】
図７は、電力比率の入力に応じた電磁誘導加熱調理器の処理を示すフローチャートである。図７を参照して、電力値入力部１１４により、利用者から入力された調理に必要な電力値の入力を受付ける（Ｓ３０１）。なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３１２の処理は、図３に示す処理と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１００】
電力値入力部１１４により、利用者から電力比率の入力を受付ける（Ｓ７０１）。
【０１０１】
回路制御部１１３は、入力された電力値、および電力比率から加熱コイル１０１の出力電力を決定する（Ｓ７０２）。
【０１０２】
同様に、回路制御部１１３は、入力された電力値、および電力比率から発熱体１０２の消費電力を決定する（Ｓ７０３）。
【０１０３】
例えば、利用者が、電力値を３ｋｗと入力し、加熱コイル１０１の出力電力と発熱体１０２の消費電力との比率を１：２と入力した場合、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１の出力電力を１ｋｗ、発熱体１０２の消費電力を２ｋｗとする制御を、インバータ回路１１０および発熱体制御回路１０９に行なうことになる。
【０１０４】
回路制御部１１３が決定した電力値に従って、インバータ回路１１０および発熱体制御回路１０９は、加熱コイル１０１および発熱体１０２を駆動させる（Ｓ７０４）。
【０１０５】
以上、説明したように本実施の形態における電磁誘導加熱調理器においては、判断部１１２は、検出部１１１が出力したデータと予め保持している上記のデータとを比較して、被加熱物１０７を電磁誘導加熱することが可能か否かと、被加熱物１０７が浮上または移動したか否かとを判断する。回路制御部１１３は、判断部１１２の判断に応じて、加熱コイル１０１および発熱体１０２を動作させるための制御を、インバータ回路１１０および発熱体制御回路１０９に対して行なう。これにより、電磁誘導加熱調理器の利用者は、被加熱物１０７が電磁誘導加熱することが可能か否かの判断する必要がなくなる。さらに、加熱コイル１０１により被加熱物１０７を加熱しても、被加熱物１０７の浮上または移動を防止して調理することが可能となる。
【０１０６】
また、電磁誘導加熱調理器の利用者から被加熱物１０７を加熱するための電力値の入力を受付ける。電磁誘導調理器は、入力された電力値に従って、被加熱物１０７を加熱する。これにより、電磁誘導加熱調理器は、被加熱物１０７に応じた加熱パターンで加熱した場合であっても、自動的に入力された電力値に従って、被加熱物１０７を加熱することができる。その結果、利用者は、被加熱物１０７の特性を意識することなく、希望する電力値で調理することが可能となる。
【０１０７】
また、電磁誘導加熱調理器は、利用者から被加熱物１０７を加熱するための電力値の入力に加えて、加熱コイル１０１の出力電力と発熱体１０２の消費電力との比率の入力も受付ける。利用者は、加熱コイル１０１の出力電力と発熱体１０２の消費電力を設定することができるため、調理の状態に適した、加熱を実現することができる。
【０１０８】
さらに、反射板１０３の材料に、アルミニウムまたはアルミニウム合金を使用する。アルミニウムまたはアルミニウム合金の内部では、高周波磁界の強度が空気中に比べて、大きく減衰する。反射板１０３の材料にアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することで、発熱体１０２は、加熱コイル１０１から発生する高周波磁界によって受ける影響が低くなる。このため、発熱体１０２が、加熱コイル１０１から発生する高周波磁界により誘導加熱されるのを防ぐことができる。その結果、発熱体１０２が、加熱コイル１０１から発生する高周波磁界により誘導加熱されるのを防ぐためのシールド板を、新たに設ける必要がなくなる。
【０１０９】
また、反射板１０３の一部に隙間部４０１を有する形状とする。これにより、反射板１０３に流れる電流が、隙間部４０１によって遮断されるため反射板１０３に電流が流れるのを防止することができる。
【０１１０】
また、複数の反射板１０３を非接触の状態で、継ぎ足して使用する。これにより、それぞれの反射板１０３の間に隙間が生じるため、反射板１０３に電流が流れるのを防止することができる。反射板１０３に電流が流れないことにより、電磁誘導加熱調理器の電力損失を抑えることが可能となる。
【０１１１】
また、反射板１０３がインバータ回路１１０のグランドレベル５０１と接続する。これにより、反射板１０３が、加熱コイル１０１の影響を受けて高電位になることを防ぐことができる。反射板１０３が高電位にならないことで、加熱コイル１０１と反射板１０３との間、および反射板１０３と発熱体１０２との間に浮遊容量５０２が発生しない。そのため、発熱体１０２は、浮遊容量５０２による静電誘導の影響を受けて故障することを防止することができる。
【０１１２】
［第２の実施の形態］
次に、回路制御部１１３が、発熱体温度検知部１０８の判断に応じて発熱体制御回路１０９とインバータ回路１１０とを制御する場合について説明する。ここでは、発熱体１０２はハロゲンヒータとする。発熱体１０２にハロゲンヒータを使用した場合、ハロゲンヒータの動作温度の上限は９００℃である。そこで、回路制御部１１３は発熱体温度検知部１０８を使用して、ハロゲンヒータの動作温度が９００℃を超えないように制御する。
【０１１３】
図８は、第２の実施の形態における回路制御部１１３の処理を示すフローチャートである。
【０１１４】
図８を参照して、電磁誘導加熱調理器は、発熱体１０２であるハロゲンヒータによる発熱を開始する（Ｓ８０１）。
【０１１５】
発熱体温度検知部１０８は、ハロゲンヒータのガラス管の表面温度を定期的に検知して、回路制御部１１３へ出力する。回路制御部１１３は、発熱体温度検知部１０８から出力されたハロゲンヒータの表面温度が８５０℃以上か否かを判断する（Ｓ８０２）。ここで、８５０℃としたのは、ハロゲンヒータの動作温度の上限が９００℃であることを考慮したものである。
【０１１６】
ハロゲンヒータの表面温度が８５０℃以上でない場合は、ハロゲンヒータによる加熱を継続する。
【０１１７】
ハロゲンヒータの表面温度が８５０℃以上である場合は、回路制御部１１３は、ハロゲンヒータを停止するための制御を発熱体制御回路１０９に対して行なう（Ｓ８０３）。
【０１１８】
被加熱物１０７が加熱コイル１０１によって加熱可能な場合、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１による加熱を開始するための制御をインバータ回路１１０に対して行なう（Ｓ８０４）。ここで、加熱コイル１０１による加熱制御は判断部１１２および回路制御部１１３の処理に従って行なわれる。これにより、ハロゲンヒータの加熱に代えて、加熱コイル１０１により被加熱物１０７の加熱を継続することが可能となる。
【０１１９】
発熱体温度検知部１０８は、ハロゲンヒータの停止後もハロゲンヒータの表面温度を定期的に検知して、回路制御部１１３へ出力する。回路制御部１１３は、発熱体温度検知部１０８から出力されたハロゲンヒータの表面温度が８３０℃以下か否かを判断する（Ｓ８０５）。
【０１２０】
ハロゲンヒータの表面温度が８３０℃以下でない場合は、ハロゲンヒータを停止させた状態を維持し、表面温度が８３０℃以下になるのを待つ。
【０１２１】
一方、ハロゲンヒータの表面温度が８３０℃以下である場合、回路制御部１１３は、加熱コイル１０１による加熱を停止するための制御をインバータ回路１１０に対して行なう（Ｓ８０６）。
【０１２２】
回路制御部１１３は、ハロゲンヒータの発熱を開始するための制御を発熱体制御回路１０９に対して行なう（Ｓ８０７）。
【０１２３】
調理を続行する場合は、発熱体温度検知部１０８および回路制御部１１３は、ステップＳ８０２〜Ｓ８０７の処理を繰り返し、調理を続行しない場合は、調理を終了する（Ｓ８０８）。
【０１２４】
なお、調理方法や調理する対象に応じて、ステップＳ８０２でのハロゲンヒータの発熱を停止する表面温度および、ステップＳ８０５でのハロゲンヒータの発熱を開始する表面温度を設定してもよい。例えば、ハロゲンヒータを使用して煮込み料理などを調理する場合である。ハロゲンヒータの動作温度の下限は２５０℃である。ここで、ハロゲンヒータを継続的に使用することで、被加熱物１０７および、被加熱物１０７内の料理を２５０℃以下で長時間、調理することは困難となる。また、調理する対象が焦げ付きやすい場合には、低温で調理する必要がある。そこで、２５０℃以下の温度で長時間、調理することが必要となる煮込み料理などの調理方法や調理する対象などにあわせて、ステップＳ８０２でのハロゲンヒータの発熱を停止する表面温度および、ステップＳ８０５でのハロゲンヒータの発熱を開始する表面温度を設定する。これにより、電磁誘導加熱調理器の利用者は、最適な加熱状態で調理することが可能となる。
【０１２５】
以上、説明したように本実施の形態における電磁誘導加熱調理器においては、発熱体温度検知部１０８から出力されたハロゲンヒータの表面温度に応じて、回路制御部１１３は、発熱体１０２による発熱の開始または停止を行なう。これにより、発熱体１０２の動作温度の上限を超えない範囲で発熱体１０２を使用することが可能となる。また、利用者は、調理方法または調理する対象に応じた最適な加熱状態で調理することが可能となる。
【０１２６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および、範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁誘導加熱調理器の概念を示す図である。
【図２】第１の実施の形態における電磁誘導加熱調理器の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態における電磁誘導加熱調理器の処理を示すフローチャートである。
【図４】導電性の反射板の形状を示す図である。
【図５】導電性の反射板がインバータ回路のグランドレベルと接続した状態を示す図である。
【図６】トッププレートと被加熱物の底面の接触状態を示す図である。
【図７】電力比率の入力に応じた電磁誘導加熱調理器の処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態における回路制御部の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１  加熱コイル、１０２  発熱体、１０３  反射板、１０４  フェライト、１０５  断熱体、１０６  トッププレート、１０７  被加熱物、１０８  発熱体温度検知部、１０９  発熱体制御回路、１１０  インバータ回路、１１１  検出部、１１２  判断部、１１３  回路制御部、１１４  電力値入力部、１１５  位相検出部、１１６  周波数検出部、４０１  隙間部、５０１  グランドレベル、５０２  浮遊容量、６０１  加熱コイル面、．６０２  発熱体面。
【図１】
2004342370.tif 000004
【図２】
2004342370.tif 000005
【図３】
2004342370.tif 000006
【図４】
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【図５】
2004342370.tif 000008
【図６】
2004342370.tif 000009
【図７】
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【図８】
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