(57)【要約】  【課題】  加熱コイルに供給される高周波電流に含まれる高調波成分を低減することで高調波成分による高磁束の漏洩を低減して，外部機器の誤動作や人体に与える悪影響を軽減させること。  【解決手段】  誘導加熱装置Ｘが具備する制御装置１３（インバータ制御手段）に，高周波磁束により金属製被加熱体を加熱する加熱コイルに供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号をインバータ回路２０に設けられたスイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力させる。【選択図】図１
2005259447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された高周波電流を受けて加熱する加熱コイルと，
上記加熱コイルに上記高周波電流を供給するインバータ回路であって、電力源から供給された供給電力の通電／遮断を切り換える１つ或いは２つ以上のスイッチング手段を有するインバータ回路と，
上記スイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチング信号を少なくとも上記スイッチング手段のいずれかに出力して，上記インバータ回路から上記加熱コイルに供給される上記高周波電流を制御するインバータ制御手段と，
を備えた誘導加熱装置において，
上記インバータ制御手段が，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力することを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項２】
上記インバータ制御手段により出力されるスイッチング信号が，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の１周期内に，上記スイッチング手段を２回以上ＯＮ／ＯＦＦさせるものである請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
上記インバータ制御手段は，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の周波数を上記スイッチング周波数と略一致させるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力する周波数一致信号出力制御モードと，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力する正弦波信号出力制御モードとを切り換える制御モード切換手段を備えてなる請求項１又は２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の誘導加熱装置を備えてなる誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，高周波電流を加熱コイルに供給することにより該加熱コイルで発生した高周波磁束によって金属製の被加熱体を加熱する誘導加熱装置に関し，特に，上記高周波電流に含まれる高調波成分を低減して該高調波成分の磁束が外部に漏洩することを防止して，外部機器の誤動作や該高周波磁束が人体等に与える悪影響を軽減することができる誘導加熱装置及び誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年，内部に誘導加熱装置（ＩＨヒータ）を備えた誘導加熱調理器（ＩＨ加熱調理器）が広く普及している。この誘導加熱調理器は，火を使用せず電磁誘導により鍋等を加熱するものであるため，ガス加熱調理器のように燃焼により空気が汚染されることがなく，また，ガス加熱に匹敵する火力が得られ，熱効率が良いという特長がある。
このような従来の誘導加熱調理器Ａの概略構成及びその動作について，図７及び図８を用いて簡単に説明する。ここに，図７は上記誘導加熱調理器Ａの斜視図，図８は図７のＰ−Ｐ矢視断面図である。
上記誘導加熱調理器Ａは，該誘導加熱調理器Ａの筐体１の上面にトップレート３が配設され，その下部に加熱コイル９が配設されている。操作部４の加熱調整つまみ５が操作されることによって予め設定された加熱レベルに応じた高周波電流が不図示のインバータ電源装置等から上記加熱コイル９に供給されると，上記加熱コイル９において高周波磁束が発生する。この高周波磁束は上記トッププレート３上に配置された金属鍋等の金属製被加熱体８の底部に吸収されると，該底部において誘導電流（渦電流）が発生する。上記金属製被加熱体８の底部では，該底部で発生した渦電流と上記金属製被加熱体８の電気的抵抗とによりジュール熱が発生し，このジュール熱によって上記金属製被加熱体８に収容された食品等が加熱調理される。
【０００３】
上述したように，高周波電流が供給されることで，上記加熱コイル９で高周波磁束が発生するが，このように発生した高周波磁束は，精密機器やマイクロコンピュータ或いはペースメーカ等を誤動作させるという懸念があり，更に，人体等に影響を与えるという懸念も持たれている。また，このような誤動作や影響は，磁束の周波数が高いほど大になる傾向がある。そのため，従来の誘導加熱装置Ａには，上記加熱コイル９の周囲に導電性リング１０を環状に配置して，外部に漏洩する高周波磁束（以下「漏洩磁束」と称す）を低減させる漏洩磁束低減措置が施されている。
このように上記導電性リング１０を設けることで，上記加熱コイル９或いは上記被加熱体８から発生する高周波磁束により上記導電性リング４に誘導電流が流れ，この誘導電流が流れることで上記導電性リング１０では，上記加熱コイルで発生する高周波磁束とは逆方向の磁束（キャンセル磁束）が発生する。これにより，上記高周波磁束が打ち消され，上記漏洩磁束が低減される。また，特許文献１に記載された誘導加熱調理器にも、上記導電性リング１０と同様の原理により高周波磁束の漏洩を低減する環状の電磁シールド部材が加熱コイルの外周に設けられている。
【特許文献１】特公昭５８−３７６７６号公報(特開昭５７−１１５７９５号公報)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで，従来，加熱コイルに流れる高周波電流は，上記加熱コイルを含む共振回路等に交番電圧（矩形波電圧又はパルス電圧）を印加することによって供給されていた。具体的には，上記加熱コイル９に流れる高周波電流の周期がＴとなるような電圧（図４（ａ）の実線Ｑ），例えば，デューティー比（周期Ｔに対する電圧供給時間Ｔ1の比率：Ｔ1／Ｔ）が０．３（３０％）の矩形波電圧（デューティー比０．３のパルス電圧）を上記加熱コイル９に供給することにより，図４（ａ）の破線Ｒ１に示される電流波形の高周波電流を供給していた。
しかしながら，図４（ａ）の破線Ｒ１に示されるように，上述の如く供給された高周波電流の波形は，上記共振回路の時定数等の影響により上記矩形波電圧と同じ波形とならず，波形に歪みが生じ、依然として高調波成分を含むこととなる。この高調波は，上記高周波電流を基本波として，その整数倍の周波数を有する電流であるため，上記高調波に起因して比較的強い磁束（又は磁束密度）が発生することになる。図５（ａ）は上記従来の誘導加熱装置Ａで発生した磁束の周波数スペクトルと加熱コイルに流れる高周波電流との関係を示すグラフであり，横軸の“１”は基本波成分を示し，“２”以上は高調波成分を示す。このグラフからも，高調波成分による周波数スペクトルが比較的大きな値（０．０２）を示していることが理解できる。即ち，上記従来の導電性リングや上記特許文献１に記載の電磁シールド部材では，上記高調波に起因して生じる高磁束の漏洩を十分に除去することができないという問題がある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，加熱コイルに供給される高周波電流に含まれる高調波成分を低減することで高調波成分による高磁束の漏洩を低減して，外部機器の誤動作や人体に与える悪影響を軽減させることが可能な誘導加熱装置及びこれを備えた誘導加熱調理器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために本発明は，供給された高周波電流を受けて加熱する加熱コイルと，上記加熱コイルに上記高周波電流を供給するインバータ回路であって、電力源から供給された供給電力の通電／遮断を切り換える１つ或いは２つ以上のスイッチング手段を有するインバータ回路と，上記スイッチング手段のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチング信号を少なくとも上記スイッチング手段のいずれかに出力して，上記インバータ回路から上記加熱コイルに供給される上記高周波電流を制御するインバータ制御手段と，を備えた誘導加熱装置において，上記インバータ制御手段が，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力することを特徴とする誘導加熱装置として構成されたものである。
一般に，上記加熱コイルを含む共振回路の共振周波数と略同一の周波数を持つ交番電圧であって，デューティー比０．５の交番電圧が上記共振回路に供給されると，上記加熱コイルに流れる高周波電流の波形は略正弦波形となって，上記高周波電流に高調波成分がほとんど生じなくなることが知られている。本発明は，このことに着目して，加熱コイルに供給される高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力するものである。これにより，上記高周波電流に含まれる高調波成分を低減することが可能となり，高調波成分による磁束の漏洩が低減される。この結果，外部機器の誤動作や人体に与える影響を軽減することが可能となる。
【０００６】
この場合，上記加熱コイルに供給される高周波電流の波形を略正弦波形とするべく，上記インバータ制御手段により出力されるスイッチング信号が，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の１周期内に，上記スイッチング手段を２回以上ＯＮ／ＯＦＦさせるものであることが好ましい。また、上記スイッチング信号が、上記高周波電流の１周期内に、上記スイッチング手段をデューティー比を変化させて２回以上ＯＮ／ＯＦＦさせるものであればより好ましい。
このように，上記スイッチング手段を上記高周波電流の１周期内に２回以上ＯＮ／ＯＦＦさせることにより，上記高周波電流を略正弦波形に近づけることが可能となる。なお，上記高周波電流の１周期内の上記ＯＮ／ＯＦＦの切換回数が多いほど，上記高周波電流は略正弦波形に近似する。
【０００７】
また，上記インバータ制御手段は，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の周波数を上記スイッチング周波数と略一致させるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力する周波数一致信号出力制御モードと，上記加熱コイルに供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号を上記スイッチング手段に出力する正弦波信号出力制御モードとを切り換える制御モード切換手段を更に備えて構成されたものであることが望ましい。
上記正弦波信号出力制御モードによりスイッチング信号を出力して加熱コイルに流れる高周波電流を制御する場合は，従来に較べてスイッチング回数が増加するため制御処理の負担が増加するだけでなく，インバータ回路の効率が低下する。そのため，例えば，加熱温度が低い場合は，加熱コイルに流れる電流値が低く，高調波成分による漏洩磁束の影響が低いため，制御モード切換手段により従来の制御モードである上記周波数一致信号出力制御モードに切り換えることで不必要なインバータ回路の効率低下を回避して，制御処理の負担を軽減することで，装置の利便性を向上することができる。
また，このような誘導加熱装置は誘導加熱調理器に好適に用いられるものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように，本発明によれば，インバータ制御手段によって，誘導加熱装置に備えられた加熱コイルに供給される高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号がインバータ回路のスイッチング手段に出力されるため，上記高周波電流の波形が略正弦波性となり，上記高周波電流に含まれる高調波成分が低減され得る。これにより，高調波成分による磁束の外部への漏洩が低減され，外部機器の誤動作や人体等に与える影響が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。なお，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の電気回路図，図２は本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の構成要素である制御装置の概略構成を示すブロック図，図３は本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の構成要素である制御装置により実行されるスイッチング信号出力処理の手順の一例を説明するフローチャート，図４は直列共振回路に印加される電圧波形及び加熱コイルに流れる高周波電流の波形を示す波形図，図５は加熱コイルに流れる高周波電流の周波数スペクトルを示すグラフ，図６本発明の他の実施形態に係る誘導加熱装置Ｘ２の電気回路図，図７は従来の誘導加熱調理器Ａの概要を示す概要図，図８は図７のＰ−Ｐ矢視断面図である。
【００１０】
まず，図１に示す電気回路図を用いて，本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の概要について簡単に説明する。本実施形態例では，誘導加熱調理器に用いられる誘導加熱装置Ｘ１について説明するが，本発明の技術的範囲は，特にこれに限定されることはない。なお，上記誘導加熱調理器の構成については，前記した従来周知の誘導加熱調理器Ａ（図７及び図８参照）と特に変わるところはないため，ここでは，その説明を省略する。
本誘導加熱装置Ｘ１は大別すると，インバータ回路２０，直列共振回路１５，制御装置１３（インバータ制御手段の一例），直流電源１４により構成されている。
上記インバータ回路２０は，上記直流電源１４から供給された供給電力の通電／遮断を切り換えるパワートランジスタ，ＩＧＢＴ等のスイッチング素子２１ａ(スイッチング手段の一例)，該スイッチング素子２１ａに並列に接続されたダイオード２２ａを有するスイッチング部２０ａと，該スイッチング部２０ａと同様に，スイッチング素子２１ｂ(スイッチング手段の一例)，ダイオード２２ｂを有するスイッチング部２０ｂとを備える。なお，本実施の形態例では，ハーフブリッジのインバータ回路２０を備えた形態について説明するが，特にこれに限定されることはなく，例えばフルブリッジ等のインバータ回路であってもかまわない。
また，上記直列共振回路１５は，上記インバータ回路２０から供給された高周波電流を受けて高周波磁束を生成し，該生成された高周波磁束により金属製被加熱体８を加熱する加熱コイル９と，共振コンデンサ１１とを備えて構成されている。
【００１１】
ここで，図１の電気回路図を参照して，本誘導加熱装置Ｘ１の各構成要素の接続状態について説明する。
上記直流電源１４の出力端子ＶＤＤは上記スイッチング素子２１ａのコレクタに接続され，上記直流電源１４の接地端子ＧＮＤは上記スイッチング素子２１ｂのエミッタ及び上記直列共振回路１５の共振コンデンサ１１の一端に接続されている。また，上記スイッチング素子２１ａのエミッタと上記スイッチング素子２１ｂのコレクタと上記加熱コイル９の一端とが接続されており，更に，上記加熱コイルの他端は上記共振コンデンサ１１に接続されている。上記制御装置１３のスイッチング信号の出力端子Ｃ１及びＣ２はそれぞれ上記スイッチング素子２１ａ及び２１ｂのゲート（ベース）に接続されている。
【００１２】
このように上記各構成要素が接続されて構成されることにより，上記制御装置１３によって，該制御装置１３の出力端子Ｃ１から上記スイッチング素子２１ａのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチング信号（パルス信号）が上記スイッチング素子２１ａに出力されると，上記スイッチング素子２１ａのコレクタ−エミッタ間において上記スイッチング信号のスイッチング周波数（パルス周波数）に応じて，上記直流電源１４から上記スイッチング素子２１ａに供給された直流電圧の通電／遮断が繰り返し行われる。また，上記スイッチング素子２１ｂには，上記制御装置１３の出力端子Ｃ１から上記スイッチング素子２１ａに出力されるスイッチング信号とは逆相のスイッチング信号が上記制御装置１３により出力される。従って，上記スイッチング素子２１ａのコレクタ−エミッタ間が通電／遮断している間は，上記スイッチング素子２１ｂのコレクタ−エミッタ間は遮断／通電される。これにより，上記インバータ回路２０から上記直列共振回路１５（の加熱コイル９）に矩形波電圧（交番電圧）が印加される。
【００１３】
即ち，上記スイッチング素子２１ａのコレクタ−エミッタ間が通電状態のときは，上記直列共振回路１５に電圧が印加されて，直流電流が図１中の矢印Ｅ方向に流れるため，上記加熱コイル９に磁束が発生する。また，上記矢印Ｅ方向の電流は，上記共振コンデンサ１１に蓄積される。
上記スイッチング素子２１ａのコレクタ−エミッタ間が遮断状態のとき（即ち，スイッチング素子２１ｂのコレクタ−エミッタ間が通電状態のとき）は，上記共振コンデンサ１１に蓄積された電流（電力）が図１中の矢印Ｆ方向に流れ，上記加熱コイル９に，上記矢印Ｅ方向に電流が流れたときに生じる磁束の向きとは逆向きの磁束が発生する。この矢印Ｆ方向の電流は上記スイッチング素子２１ｂのコレクタ−エミッタを通って上記直流電源１４のＧＮＤ端子に流れる。
このように，上記制御装置１３の出力端子Ｃ１，Ｃ２から上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力されるスイッチング信号に従って，上記直列共振回路１５に矩形波電圧（交番電圧）が印加されることにより，上記加熱コイル９に周期的に方向（矢印Ｅ方向，矢印Ｆ方向）が変化する電流（即ち，高周波電流）が流れることになる。
【００１４】
従来は，上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに所定のスイッチング信号が出力されることによって，図４（ａ）の実線Ｑで表されるデューティー比０．３の矩形波電圧（周期Ｔ間に１パルスの電圧）が上記インバータ回路２０から上記直列共振回路１５に印加されて，上記加熱コイル９に周期Ｔの高周波電流（破線Ｒ１）を供給していた。しかしながら，本発明は，従来とは異なり，上記制御装置１３からデューティー比の異なるスイッチング信号を上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに２回以上出力して，上記インバータ回路２０のスイッチング素子２１ａ，２１ｂをデューティー比を変化させて２回以上ＯＮ／ＯＦＦさせることにより，周期Ｔ間にデューティー比の異なる２パルス以上の矩形波電圧を上記直列共振回路１５へ印加させることで，上記加熱コイル９に流れる高周波電流の１周期波形を形成させるものである。本実施形態例では，高周波電流の１周期の波形を形成するべく，上記周期Ｔ間に１２パルスの矩形波電圧Ｑ１〜Ｑ１２（図４（ｂ）参照）を上記直列共振回路１５に印加させることで，図４（ｂ）の破線Ｒ２に示す高周波電流の１周期波形を形成し，これを繰り返し行うことにより，周期Ｔの高周波電流を上記加熱コイル９に供給している。
【００１５】
ここで，上記矩形波電圧Ｑ１〜Ｑ１２の供給は，上記制御装置１３によって上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力されるスイッチング信号が制御されることにより実現されるものである。上記矩形波電圧Ｑ１〜Ｑ１２のデューティー比（Ｔ／１２時間に対する電圧供給時間ｔｋの比率）は，上記矩形波電圧Ｑ１〜Ｑ１２それぞれにおいて異なるものであるが，上記矩形波電圧Ｑ１〜Ｑ１２の電圧供給時間の合計時間の上記周期Ｔに対するデューティー比が０．５となるように，上記スイッチング信号の出力が制御されている。これにより，上記加熱コイル９に供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるため，上記高周波電流に高調波が発生しにくくなり，高調波による高周波磁束の漏洩が軽減される。図５（ｂ）は上記誘導加熱装置Ｘ１で発生した磁束の周波数スペクトルと加熱コイル９に流れる高周波電流との関係を示すグラフであり，このグラフからも，高調波成分（横軸の２以上）による周波数スペクトルが従来と較べて低減されていることが理解できる。なお，上記制御装置１３によるスイッチング信号の出力制御については後段において詳述する。
【００１６】
次に，図２のブロック図を用いて，上記制御装置１３の概略構成について説明する。
上記制御装置１３は，上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂのＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチング信号を少なくとも上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂのいずれかに出力して，上記インバータ回路２０から上記加熱コイル９へ矩形波電圧（交番電圧）を印加させて，上記インバータ回路２０から上記加熱コイル９に供給される高周波電流を制御するものである。この制御装置１３は，図２のブロック図に示すように，中央演算処理装置の一例であるＣＰＵ３１と，不揮発性或いは揮発性の半導体メモリの一例であって，所定の制御プログラムやデータ等を記憶するＲＯＭ３２と，上記ＣＰＵ３１からのコマンド（指示信号）に応じた周波数（スイッチング周波数）を有するスイッチング信号を発振する周波数発振器３３と，該周波数発振器３３から発振されたスイッチング信号のスイッチング周波数の位相を反転して出力する位相反転回路３４と，スイッチング素子２１ａ，２１ｂに周波数を出力する出力端子Ｃ１，Ｃ２とにより構成されている。
【００１７】
上記ＲＯＭ３２には，下記の（表１）に示されるように，上記周波数発振器３３から発振されるスイッチング信号の出力タイミングｔ０〜ｔ１１と，該出力タイミング時に出力されるスイッチング信号のデューティー比（Ｔ／１２時間に対するスイッチング信号ＯＮの時間の比率，即ち，Ｔ／１２時間に対するスイッチング素子のＯＮ時間の比率）との対応関係がテーブルデータとして記憶されている。なお，（表１）の下欄にスイッチング信号の出力タイミングに対応した矩形波電圧の波形Ｑ１〜Ｑ１２（図４（ｂ）参照）を示す。
【表１】
2005259447.tif 000003
なお，上記スイッチング信号の出力タイミングｔｋ時点における上記デューティー比Ｄは以下の（式１）により決定される。但し，（式１）中のＪは上記高周波電流の周期Ｔの分割数（本実施形態例ではＪ＝１２），ｋは０〜（Ｊ−１）（本実施形態例ではｋ＝０，１，２，…，１１）である。かかる計算式により求まるデューティー比の合計値は，高周波電流の周期に対して略０．５となる。
【数１】
2005259447.tif 000004
【００１８】
上記周波数発振器３３には，周波数を出力する発振端子が設けられており，該発振端子は上記端子Ｃ１及びＣ２と接続されている。この発振端子とＣ２との間には上記位相反転回路３４が設けられている。そのため，上記端子Ｃ２からは，上記端子Ｃ１から出力される周波数とは逆相の周波数が出力される。
上述したように，上記インバータ回路２０から上記加熱コイル９へ矩形波電圧（交番電圧）を供給させるためのスイッチング信号が上記制御装置１３から出力されるが，このスイッチング信号の出力は，上記ＣＰＵ３１によって具体的に実行される。即ち，上記ＣＰＵ３１によって上記ＲＯＭ３２に格納された所定の制御プログラムが読み出され，上記ＣＰＵ３１が上記制御プログラムに従って演算等を行うことにより後述するスイッチング信号出力処理が実行されて，上記周波数発信器３３からスイッチング信号が出力される。
【００１９】
ここで，図３のフローチャート及び図４（ｂ）の波形図を用いて，上記制御装置１３の上記ＣＰＵ３１によって上記制御プログラムに従い実行されるスイッチング信号出力処理の手順について説明する。ここに，図４（ｂ）は，上記直列共振回路１５に印加される矩形波電圧の波形（実線Ｑ１〜Ｑ１２），及び上記加熱コイル９に流れる高周波電流の波形（破線Ｒ２）を示す波形図である。なお，以下において，加熱コイル９に供給される高周波電流の周期をＴとし，この周期Ｔを１２等分した時間（Ｔ／１２時間）毎にスイッチング信号を上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力する実施形態例について説明する。図中のＳ１０，Ｓ２０…は処理手順（ステップ）番号を示し，処理はステップＳ１０より開始される。
【００２０】
ユーザにより，加熱調理のスタートスイッチ（不図示）がＯＮされると，ステップＳ１０では，上記ＣＰＵ３１によって，本誘導加熱装置Ｘ１の制御モードが，上記加熱コイル９に供給される上記高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号を上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力する正弦波信号出力制御モードに切り換えられたかどうかが判断される。この判断は，例えば，加熱開始前の被加熱体８の材質判別処理が完了したかどうかに基づき判断される。或いは，誘導加熱調理器の操作部４（図８参照）に設けられた，周波数一致信号出力制御モードと上記正弦波信号出力制御モードとを切り換えるための不図示の切り替えスイッチの切換出力信号に基づき判断される。
ここで，上記制御モードが上記正弦波信号出力制御モードに切り換えられていないと判断された場合，即ち，上記加熱コイル９に供給される上記高周波電流の周波数を上記スイッチング周波数と略一致させるスイッチング信号を上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力する従来通りの周波数一致信号出力制御モードが選択されたと判断された場合は，処理はステップＳ６０に進み，上記ＣＰＵ３１により，上記周波数一致信号出力制御が実行される。また，上記制御モードが上記正弦波信号出力制御モードに切り換えられたと判断された場合は，処理はステップＳ２０に進む。
【００２１】
上記ステップＳ１０で上記制御モードが上記正弦波信号出力制御モードに切り換えられたと判断されると，続いて，上記ＣＰＵ３１によって，上記周波数発信器３３に対して，Ｔ／１２時間毎に，上記加熱コイル９に供給される高周波電流の波形が略正弦波形となるスイッチング信号（パルス信号）を上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力させるスイッチング信号出力処理が実行される（Ｓ２０〜Ｓ４０）。
即ち，まず，図４（ｂ）中のｔ０の時点で上記周波数発信器３３から出力されるスイッチング信号のデューティー比（Ｔ／１２時間に対するスイッチング信号ＯＮの時間の比率）０．９８が前記ＲＯＭ３２（図２）に格納された前記（表２）に示すテーブルデータから選択され（Ｓ２０），その後，選択されたデューティー比０．９８のスイッチング信号を出力させるための指示信号を上記周波数発信器３３に出力する（Ｓ３０）。
続いて，ステップＳ４０で，ｔ０時点からＴ／１２時間が経過したかどうかが，例えば不図示のカウンタ等により計時されると，その後，ｔ０時点からＴ／１２時間経過後のｔ１の時点で上記周波数発信器３３から出力されるスイッチング信号のデューティー比０．８５が選択され（Ｓ２０），その後，選択されたデューティー比０．８５のスイッチング信号を出力させるための指示信号を上記周波数発信器３３に出力する（Ｓ３０）。このように，上記ステップＳ２０→Ｓ３０の処理がＴ／１２時間毎に繰り返し実行されることにより，上記周波数発信器３３にＴ／１２時間毎にスイッチング信号を出力させるための指示信号が出力される。
上記周波数発信器３３は，上記指示信号を受けとることにより，上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに上記ＣＰＵ３１から指示されたデューティー比のスイッチング信号を出力する。これにより，Ｔ／１２時間が経過する毎に，ｔ０〜ｔ１１時点（表２参照）に応じたデューティー比のスイッチング信号が出力されて，上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂのＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。これにより，上記直列共振回路１５に矩形波電圧（Ｑ１〜Ｑ１２）が供給される。このような矩形波電圧が供給されることで，上記加熱コイル９の高周波電流が略正弦波形に形成される。従って，上記高周波電流に重畳する高調波成分が低減され，従来，外部へ漏洩していた高調波による高磁束の漏洩が軽減されて，外部機器の誤動作や人体に与える影響を軽減することが可能となる。
【実施例】
【００２２】
上述の実施の形態の説明では，高周波電流の周期Ｔを１２等分した時間（Ｔ／１２時間）毎にスイッチング信号を上記スイッチング素子２１ａ，２１ｂに出力する実施形態例について説明したが，特にこれに限定されることはなく，例えば，周期Ｔを２以上に等分割した時間毎にスイッチング信号を出力するものであれば，上記加熱コイル９に流れる高周波電流を略正弦波形に近づけることが可能となり，上記高調波電流内の高調波成分の発生が抑制され得る。なお，上記高周波電流の周期Ｔを細かく等分するほど，該高周波電流は正弦波に近似する。
【００２３】
また，上述の実施の形態では，図１に示すように，インバータ回路２０，直列共振回路１５，制御装置１３，直流電源１４により構成される誘導加熱装置Ｘ１について説明した。この誘導加熱装置Ｘ１が備える上記直列共振回路１５は，加熱コイル９と共振コンデンサ１２とで構成されるものであるため，上記インバータ回路２０のスイッチング素子２１ａ，２１ｂのスイッチングノイズによって，上記加熱コイル９に流れる電流に重畳するリプルを十分に防止することができないという課題が生じる。そのため，本実施例における誘導加熱装置Ｘ２では，図６に示す電気回路図のように，共振コンデンサ１１及び上記加熱コイル９に直列に平滑コイル１２が接続された直列共振回路１５を備えることにより，上記加熱コイル９に流れる電流に重畳するリプルを効果的に低減し，このリプルに起因する磁束の外部への漏洩を低減させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の電気回路図。
【図２】本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の構成要素である制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置Ｘ１の構成要素である制御装置により実行されるスイッチング信号出力処理の手順の一例を説明するフローチャート。
【図４】直列共振回路に印加される電圧波形及び加熱コイルに流れる高周波電流の波形を示す波形図。
【図５】加熱コイルに流れる高周波電流の周波数スペクトルを示すグラフ。
【図６】本発明の他の実施形態に係る誘導加熱装置Ｘ２の電気回路図。
【図７】従来の誘導加熱調理器Ａの概要を示す概要図。
【図８】図７のＰ−Ｐ矢視断面図。
【符号の説明】
【００２５】
８…金属製被加熱体
９…加熱コイル
１１…共振コンデンサ
１３…制御装置
１４…直流電源
２０…インバータ回路
２１…スイッチング素子
２２…ダイオード
３１…ＣＰＵ
３２…ＲＯＭ
３３…周波数発振器
３４…位相反転回路
【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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