(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の加熱コイルで１つの被加熱物を加熱する場合において、低電力供給時でのノイズと電力損失を低減し、被加熱物から発生する耳障りな音の発生を抑制することができる誘導加熱調理器を提供すること。【解決手段】被加熱物の直下に存在する複数の加熱コイル（第１の加熱コイル８１，第２の加熱コイル８２，第３の加熱コイル８３，第４の加熱コイル８４）のうち、一部の加熱コイルには高周波電流の供給を停止することにより、高周波電流を供給する加熱コイルの数を減らすことで被加熱物に供給する電力値を低下させることができるとともに、加熱コイルに高周波電流を供給しているインバータ回路４３は一定の高周波電流の値を維持することで大きなノイズや電力損失が発生しないようにスイッチング動作を行うことができる。また、被加熱物に供給する電力値は経時的にみても常に一定なため、被加熱物から発生する耳障りな音の発生を抑制することができる。【選択図】図４
2013206542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を載置するトッププレートと、前記トッププレートの下方に配設され、単一の被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、前記インバータ回路に駆動信号を出力して前記インバータ回路の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の値や高周波電流の供給の有無を協調して制御するとともに、前記複数の加熱コイルに同時に高周波電流を供給することにより、１つの被加熱物を共同で加熱するように前記インバータ回路の動作を制御し、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値以上の場合、１つの被加熱物を共同で加熱している複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の値を増減することにより電力値を制御し、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、１つの被加熱物の直下に存在する複数の加熱コイルの中から高周波電流を供給する加熱コイルの数を増減することによって電力値を制御するように前記制御手段から前記インバータ回路に駆動信号を出力する誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記制御手段は、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、高周波電流を供給する加熱コイルと高周波電流を供給しない加熱コイルを一定の期間で切り替えるように前記制御手段から前記インバータ回路に駆動信号を出力する請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御手段は、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、高周波電流を供給しない加熱コイルの数を一定の期間で変化させるように前記制御手段から前記インバータ回路に駆動信号を出力する請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の加熱コイルを用いて鍋などの被加熱物を加熱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、この種の誘導加熱調理器において、一つの加熱領域を平面的に配設した複数の加熱コイルで構成し、各加熱コイルに順次時間差を設けて通電するものがある（例えば、特許文献１参照）。この誘導加熱調理器は、順次通電するコイルを変えることにより、特定の場所が加熱されないため、被加熱物の温度分布が平均化され、ドーナツ状の加熱部が発生しないようにすることができる。なお、特許文献１では被加熱物を均一に加熱するための技術が公開されているのみで、電力の制御手法に関する技術的な内容は一切公開されていない。
【０００３】
また、従来の誘導加熱調理器において、入力設定の値が所定値以下であるときには、インバータ回路のスイッチング手段のオン時間を所定の一定値に制御しつつ、スイッチング手段がオンオフ動作を繰り返す加熱期間と、この加熱期間の経過後にスイッチング手段のオンオフ動作を休止させる休止期間を設定し、この加熱期間と休止期間の長さの比を入力設定の値に応じて制御するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
この誘導加熱調理器は、入力設定の値が低い値である場合においても、このときのスイッチング手段の発振周波数を一定値に設定することができるため、ノイズの低減を図ることができる。また、スイッチング手段の電力損失を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２９１３８７号公報
【特許文献２】特開平２−１４８６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２における前記従来の誘導加熱調理器での電力制御のように、インバータ回路のスイッチング素子がオンオフ動作を繰り返す加熱期間と、この加熱期間の経過後にスイッチング素子のオンオフ動作を休止させる休止期間を設定し、この加熱期間と休止期間の長さの比を入力設定の値に応じて制御すると、オンオフ動作時にインバータ回路に流れる電流や加熱コイルから発生する磁界が急激に変化する。それが原因でインバータ回路を構成する部品や被加熱物である鍋を振動させてしまい耳障りな音が発生してしまうという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱物に供給する電力値が所定値以下であっても、ノイズの低減とスイッチング手段の電力損失の低減を図りつつ、且つ被加熱物などから耳障りな音を発生させない誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、被加熱物を載置するトッププレートと、トッププレートの下方に配設され、単一の被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルと、複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路に駆動信号を出力して前記インバータ回路の動作を制御する制御手段とを備え、制
御手段は、複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の値や高周波電流の供給の有無を協調して制御するとともに、複数の加熱コイルに同時に高周波電流を供給することにより、１つの被加熱物を共同で加熱するようにインバータ回路の動作を制御し、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値以上の場合、１つの被加熱物を共同で加熱している複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の値を増減することにより電力値を制御し、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、１つの被加熱物の直下に存在する複数の加熱コイルの中から高周波電流を供給する加熱コイルの数を増減することによって電力値を制御するように制御手段からインバータ回路に駆動信号を出力するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の誘導加熱調理器によれば、誘導加熱調理器から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、加熱を行う被加熱物の直下に存在する複数の加熱コイルのうち、幾つかの加熱コイルには高周波電流を供給しないようにするため、被加熱物に電力を供給する加熱コイルの数を減少することによって、被加熱物の直下に存在する全ての加熱コイルから被加熱物に供給する電力値を低くすることができる。
【００１０】
また、高周波電流を供給している加熱コイルには、インバータ回路内のスイッチング素子が正常な動作でオンオフを切り替えるために必要な一定の値以上の高周波電流を流すことができるため、ノイズやスイッチング素子での電力損失を低減することができる。
【００１１】
さらに、スイッチング素子のオンオフ動作を休止させる休止期間を設けることなく被加熱物に供給する電力値を制御することができるため、インバータ回路に流れる電流や加熱コイルから発生する磁界が急激に変化しないことから、回路部品や被加熱物の振動による耳障りな音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成図（（ａ）上面図、（ｂ）断面図）
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器のインバータ回路図
【図３】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の制御方式と供給電力との関係を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の各電力での通電する加熱コイルの数を示す図
【図５】本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の各モードでの通電する加熱コイルの場所を示す図
【図６】本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の通電する加熱コイルのシーケンスを示す図
【図７】本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の通電する加熱コイルの数を示す図
【図８】本発明の実施の形態３における誘導加熱調理器の通電する加熱コイルのシーケンスを示す図
【図９】本発明における誘導加熱調理器のその他の構成図（（ａ）上面図、（ｂ）断面図）
【図１０】本発明における複数の加熱コイルのその他の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、被加熱物を載置するトッププレートと、トッププレートの下方に配設され、単一の被加熱物を誘導加熱する複数の加熱コイルと、複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路に駆動信号を出力してインバータ回路の動
作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の値や高周波電流の供給の有無を協調して制御するとともに、複数の加熱コイルに同時に高周波電流を供給することにより、１つの被加熱物を共同で加熱するようにインバータ回路の動作を制御し、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値以上の場合、１つの被加熱物を共同で加熱している複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の値を増減することにより電力値を制御し、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、１つの被加熱物の直下に存在する複数の加熱コイルの中から高周波電流を供給する加熱コイルの数を増減することによって電力値を制御するように制御手段からインバータ回路に駆動信号を出力するものである。
【００１４】
これによって、誘導加熱調理器から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、加熱を行う被加熱物の直下に存在する複数の加熱コイルのうち、幾つかの加熱コイルには高周波電流を供給しないようにするため、被加熱物に電力を供給する加熱コイルの数を減少することによって、被加熱物の直下に存在する全ての加熱コイルから被加熱物に供給する電力値を低くすることができる。
【００１５】
また、高周波電流を供給している加熱コイルには、インバータ回路内のスイッチング素子が正常な動作でオンオフを切り替えるために必要な一定の値以上の高周波電流を流すことができるため、ノイズやスイッチング素子での電力損失を低減することができる。
【００１６】
さらに、スイッチング素子のオンオフ動作を休止させる休止期間を設けることなく被加熱物に供給する電力値を制御することができるため、インバータ回路に流れる電流や加熱コイルから発生する磁界が急激に変化しないことから、回路部品や被加熱物の振動による耳障りな音の発生を防止することができる。
【００１７】
さらに、複数の加熱コイルそれぞれに供給する高周波電流の有無を協調して制御するため、被加熱物に供給する電力値が所定値以上の場合、被加熱物の直下に存在する加熱コイル全てに同時にかつ連続して高周波電流を供給することによって、被加熱物に供給する電力値を高くすることができる。
【００１８】
さらに、複数の加熱コイルに同時に高周波電流を供給して１つの被加熱物を共同で加熱するため、加熱コイルの１つあたりの被加熱物に供給すべき電力値が、被加熱物に供給する総電力値に対して分散されることから、それぞれの加熱コイルから被加熱物に供給する電力値を低くすることができる。ため、回路部品の定格の小さい回路部品や素線数の少ない加熱コイルをしようすることにより、部品サイズを小さくしたり低価格にすることができる。
【００１９】
第２の発明は、特に、第１の発明の誘導加熱調理器において、制御手段は、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、高周波電流を供給する加熱コイルと高周波電流を供給しない加熱コイルを一定の期間で切り替えるように制御手段からインバータ回路に駆動信号を出力するようにしたものである。
【００２０】
これによって、被加熱物の直下に存在するどの加熱コイルからも被加熱物に供給する電力値の平均値は同じとなることから、被加熱物に温度むらが発生せず、均一に加熱することができる。
【００２１】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の誘導加熱調理器において、制御手段は、電源から被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、高周波電流を供給しない加熱コイルの数を一定の期間で変化させるように制御手段からインバータ回路に駆動信号を出力するものである。
【００２２】
これによって、一定期間での高周波電流を供給する加熱コイルの数が多い期間と加熱コイルの数が少ない期間の比率を変更することにより、低い電力値を供給する場合においても被加熱物に供給する電力を連続的に変化することができる。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の構成図であり、図１（ａ）は誘導加熱調理器の上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の線分Ｌ−Ｌ’における断面図である。
【００２５】
また、図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器のインバータ回路図を示すものである。
【００２６】
まず、本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成について、図１を用いて説明する。鍋などの被加熱物を載置するトッププレート１３の下方には、同一形状の４つの加熱コイル（第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４）が、被加熱物を加熱する領域を示す第１の加熱領域１１の内側に整列して配設されている。
【００２７】
また、４つの加熱コイル（第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４）には、加熱コイルに高周波電流を供給するためのインバータ回路４３が接続されており、制御手段５９から出力される駆動信号に基づいてインバータ回路４３の動作を制御して、４つの加熱コイル（第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４）のそれぞれに供給する高周波電流の値を制御する。
【００２８】
４つの加熱コイル（第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４）全てに被さるようにトッププレート１３に載置された円形被加熱物２１に供給する電力値は、誘導加熱調理器の使用者が操作手段１４から設定することにより決定され、操作手段１４から制御手段５９に出力された制御信号に基づいて制御手段５９はインバータ回路４３に出力する駆動信号の値を変化させる。
【００２９】
図１に示す誘導加熱調理器では２つの加熱領域が存在し、第２の加熱領域１２の内側にも４つの加熱コイルが配設されている。第２の加熱領域１２に載置された楕円形被加熱物２２は、第２の加熱領域１２の内側に配設された４つの加熱コイルのうちの手前２つの加熱コイルにしか被さっていないが、第１の加熱領域１１と同様に操作手段１４から電力値を設定することにより加熱は可能である。
【００３０】
図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器のインバータ回路図を示すものである。図２には電力供給手段１５のインバータ回路４３を構成するスイッチング手段である第１のスイッチング素子５１と第２のスイッチング素子５３の他に４つの加熱コイル（第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４）や電源なども図示していることから、電源から加熱コイルに電力が供給されるまでの電気的な流れを理解できる。
【００３１】
図２において、コンセントなどから供給される電源は交流電源４１であり、交流電源４１を直流電源に変換するためにダイオードブリッジなどからなる整流手段４２が接続され
ている。
【００３２】
整流手段４２の出力側には、第１の逆導通ダイオード５２が並列接続された第１のスイッチング素子５１と、同じく第２の逆導通ダイオード５４が並列接続された第２のスイッチング素子５３を電気的に直列接続したものが接続され、インバータ回路４３を構成している。
【００３３】
インバータ回路４３には、第１の加熱コイル８１と第１の共振コンデンサ５６からなる共振回路が接続されている。
【００３４】
また、第１のスイッチング素子５１や第２のスイッチング素子５３のスイッチング動作によって発生するスイッチング損失を低減するために、スナバコンデンサ６０が第２のスイッチング素子５３と電気的に並列接続されている。
【００３５】
また、第１のスイッチング素子５１および第２のスイッチング素子５３を駆動制御する制御手段５９を有している。
このように構成されたインバータ回路を４つの加熱コイルそれぞれに設けることにより、本実施の形態の誘導加熱調理器の回路を形成する。
【００３６】
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００３７】
本実施の形態における誘導加熱調理器では、同一の加熱領域内に４つの加熱コイルが配設されていることから、１つの被加熱物を加熱するために通常は４つの加熱コイルを用いる。
【００３８】
しかし、楕円形被加熱物２２のように被加熱物が第２の加熱領域１２に対して小さい場合、直上に楕円形被加熱物２２が載置された２つの加熱コイルのみに高周波電流を供給することによって、被加熱物の加熱に寄与しない残り２つの加熱コイルへの通電を停止して、それらの加熱コイルに高周波電流が流れることによって発生する加熱コイルの導通損失や、加熱コイルに高周波電流を供給するためのインバータ回路のスイッチング素子の導通損失やスイッチング損失をなくし、加熱効率の高い誘導加熱調理器を提供することができる。
【００３９】
また、加熱に寄与しない加熱コイルへの高周波電流の供給を停止することにより、被加熱物が小さくても電磁波の発生が抑制できることから、周辺機器への誤動作等の悪影響を与えないようにすることができる。
【００４０】
一方、被加熱物が４つの加熱コイル全ての直上を覆うような大きさの円形被加熱物２１であって、円形被加熱物２１に供給する電力値がある所定値以上の場合、４つの加熱コイル全てに高周波電流を供給することによって円形被加熱物２１は高い電力値で加熱される。
【００４１】
これは、加熱に寄与する全ての加熱コイルに通電することによって加熱面積をできるだけ拡大し、均一に加熱することができるようにするためである。
【００４２】
また、一般的な誘導加熱調理器では、１つの加熱領域、つまり４つの加熱コイルから被加熱物に供給する最大電力は決まっているため、最大電力を１つの加熱領域内に存在する加熱コイルの数で割った電力を供給できるような設定にすることで、損失の責務が均等に分散され、加熱コイルやインバータ回路の冷却設計を容易にすることと部品定格を落として低価格で実現するためでもある。
【００４３】
本実施の形態の誘導加熱調理器において、被加熱物に供給する電力が所定値以上のとき、被加熱物に供給する電力の調節は高周波駆動しているインバータ回路のスイッチング素子の一周期内のオン時間とオフ時間の比率、あるいは動作周波数を変更することによって、加熱コイルに流れる電流を変化させることにより行う。
【００４４】
これによって、所定値以上の電力供給範囲内において電力を連続的に制御することができる。誘導加熱調理器の電力設定は一般的には離散的に設定する形態であるが、被加熱物の材質や変形具合、温度特性、被加熱物の載置位置のずれなどの要因によって加熱コイル端子に現れる被加熱物の電気的特性は様々であるから、目標の電力設定値に調節するためには、加熱コイルに流れる電流を連続的に制御することが必要不可欠になる。
【００４５】
なお、被加熱物に供給する電力の値を最大電力の値から低下させるとき、被加熱物の均一性からは被加熱物に電力を供給している全ての加熱コイルに流れる電流を略均一に減少させることが望ましいが、温度分布が顕著に現れない場合や均一性を必要としない場合では、被加熱物に電力を供給している加熱コイルの中のいずれかを選択して加熱コイルに流れる高周波電流を減少させてもよい。
【００４６】
共振型のインバータ回路構成の場合、供給する電力の値が最大電力の値よりも小さくても、加熱コイルと共振コンデンサから決定される共振周波数とインバータ回路の動作周波数が近い場合ではスイッチング素子から発生する損失が大きくなる場合があることから、このような場合では全ての加熱コイルに流れる電流を減少させないようにして、４つの加熱コイルに接続されたインバータ回路のスイッチング素子からの合計損失を低減して、加熱効率の低下を抑制することができる。
【００４７】
一方、被加熱物に供給する電力が所定値未満のとき、被加熱物に供給する電力の調節は、被加熱物が直上に載置されている加熱コイルのうち、一部の加熱コイルに高周波電流を供給しないように制御することにより行う。
【００４８】
図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の制御方式と非加熱物に供給される総電力値の関係を示している。被加熱物に供給する総電力値が所定値Ｐ１以上のときは４つの加熱コイルに流れる電流を減少させることによって被加熱物に供給する電力を制御することから、電力制御を被加熱物に供給できる最大電力Ｐｍａｘまでの範囲で連続的に行うことができる。
【００４９】
また、総電力値を所定値Ｐ１未満に設定する場合は、高周波電流を供給する加熱コイルの数を変化させて被加熱物に供給する総電力値を変化させることから、被加熱物へ供給する電力値は離散的になる。
【００５０】
図４は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の各電力での通電する加熱コイルの数を示す図である。図４において、斜線で示した加熱コイルに高周波電流が供給されている。
【００５１】
また、表１は、本実施の形態１において通電する加熱コイルと被加熱物に供給する電力を示す表である。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１に示すように、被加熱物に供給する電力値が所定値以上の場合、電力Ａに示すように４つの加熱コイル全てに高周波電流が供給される。
【００５４】
一方、被加熱物に供給する電力値が所定値未満の場合、まず電力Ｂのように第４の加熱コイル８４に電力を供給しないようにすることで、電力Ａよりも被加熱物に供給する電力を低くすることができる。このとき、第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３に供給する高周波電流の値を変更しなければ、電力Ｂの状態で被加熱物に供給される電力は電力Ａの４分の３となる。
【００５５】
被加熱物に供給する電力を更に低下させたい場合、今度は電力Ｃのように第３の加熱コイル８３に供給していた高周波電流も停止することで電力を制御することができる。
【００５６】
被加熱物に供給する電力が所定値以上の場合と同様に、電力の調節は高周波駆動しているインバータ回路のスイッチング素子の一周期内のオン時間とオフ時間の比率を変更することによって、加熱コイルに流れる電流を変化させることにより行うと、被加熱物に供給する電力が低い故に加熱コイルに流れている電流の値が小さいため、２つのスイッチング素子のオンとオフが切り替わるタイミングで有する２つ両方のスイッチング素子がオフするデットタイム期間中にスナバコンデンサの充放電が最後まで行われない。
【００５７】
そのため、スイッチング素子がオフからオンに遷移するタイミングでスナバコンデンサの短絡が発生し、著しく大きなノイズが発生するとともに、スイッチング素子での損失が膨大する。
【００５８】
従って、高周波電流を供給しない加熱コイルを設けることにより、その他の加熱コイルに高周波電流を一定値以上供給することでスイッチング素子の損失を増大させない状態で、被加熱物に供給される電力を低下させることができる。
【００５９】
インバータ回路のスイッチング素子がオンオフ動作を繰り返す加熱期間と、この加熱期間の経過後にスイッチング手段のオンオフ動作を休止させる休止期間を設定し、この加熱期間と休止期間の長さの比を入力設定の値に応じて制御すると、オンオフの切り替え時にインバータ回路に流れる電流や加熱コイルから発生する磁界が急峻に変化することによって回路部品や鍋から音が発生し、耳障りとなっていた。
【００６０】
しかし、本発明における電力制御では休止期間を設けることなく低い電力を供給することができる。もちろん、大きなノイズを発生させない状態且つスイッチング素子での損失増大を抑制できた状態である。
【００６１】
ここで、上記の所定値は、著しく大きなノイズが発生しはじめるスナバコンデンサの短絡モード開始時での電力の値に設定することが望ましいが、誘導加熱調理器の精度誤差や多種類の被加熱物の対応を考慮すると、ノイズが発生する直前の最小の供給電力より少し大きい値に設定することが望ましい。
【００６２】
しかし、これにも限定するものではなく、大きなノイズが発生しはじめる最小供給電力より少し小さくても、それ以下の電力設定値では同様の効果を発揮することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態２での制御では、大きなノイズが発生しない最小供給電力の値まで電力を低下させてもなお設定された低電力が供給不可能な場合において、通電する加熱コイルの数を変化させて電力を制御することから、低電力の設定状態では被加熱物に供給できる電力値は離散的にしかできない。
【００６４】
しかし、もし設定電力に微調整が必要であれば、連続供給している加熱コイルに供給する高周波電流の値を増減させて、被加熱物に供給する合計電力を調節すればよい。
【００６５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の経時的に変化する各モードでの通電する加熱コイルの場所を示す図である。
【００６６】
また、図６は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器のシーケンス図であり、高周波電流を供給する加熱コイルの経時的変化の一例を示すものである。
【００６７】
ここで、本実施の形態２では前記実施の形態１と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態１と同一の部分については説明を省略する。
【００６８】
図５は、直上に被加熱物が載置された加熱コイルのうち、高周波電流を供給する加熱コイルを経時的に変化させている点で図４とは異なる。
【００６９】
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００７０】
本実施の形態２における誘導加熱調理器は、設定電力が低く直上に被加熱物が載置されていても高周波電流を通電していない加熱コイルが存在する場合において、電力を供給しない加熱コイルを経時的に切り替えるようにする。
【００７１】
例えば、４つの第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４において、設定電力がノイズの著しい増大を発生させない動作の連続加熱における最小の供給電力を所定値Ｐ１としたとき、その所定値Ｐ１未満の値である設定値が使用者によって設定された時、まず加熱期間１として第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３に高周波電流の供給を行うとともに、第４の加熱コイル８４には高周波電流の供給を行わない状態にする。この加熱期間１では、４つの加熱コイルに現れる被加熱物の電気的特性が同じだとすると、被加熱物には所定値Ｐ１の４分の３の電力が供給されていることになる。
【００７２】
この加熱期間１の経過後に加熱期間２に遷移すると、今度は第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第４の加熱コイル８４に高周波電流の供給を行うとともに、第３の
加熱コイル８３には高周波電流の供給を行わない状態にする。この加熱期間２でも加熱期間１と同様に、被加熱物には所定値の４分の３の電力が供給されていることになる。
【００７３】
この動作を一巡させることにより、一巡した期間である周期では４つそれぞれの加熱コイルから被加熱物に供給する電力量は同一となることから、被加熱物の発熱量も均一に分散され、被加熱物を均一に加熱することができる。
【００７４】
また、それぞれの加熱コイルに接続されたインバータ回路がオンオフ制御して高周波電流を供給する責務も分散されることから、通電する加熱コイルを切り替えない場合に比べてスイッチング素子の温度上昇も抑制され、スイッチング素子を冷却する冷却ファン１６などの回転数を抑えて冷却ファン１６から発生する音を静かにして静かな誘導加熱調理器を提供することができる。被加熱物の材質や設定電力などの条件によっては、発熱の分散により冷却ファン１６を停止することも可能となる。
【００７５】
インバータ回路のスイッチング素子がオンオフ動作を繰り返す加熱期間と、この加熱期間の経過後にスイッチング手段のオンオフ動作を休止させる休止期間を設定し、この加熱期間と休止期間の長さの比を入力設定の値に応じて制御すると、オンオフの切り替え時に加熱コイルから発生する磁界が急峻に変化して被加熱物に供給する電力が急激に変化することから、磁界による鍋の吸引力や反発力が発生して鍋が振動してしまうことによってトッププレートなどの接触部材間で音が発生し耳障りとなっていた。
【００７６】
しかし、本実施の形態２での動作では、通電する加熱コイルを切り替えても被加熱物に供給する電力は加熱期間１〜４で常に一定であることから、被加熱物の反発力や吸引力が一定となり、鍋が振動し難い。
【００７７】
従って、耳障りな音の発生を抑制することができる。
【００７８】
なお、図５では高周波電流を供給しない加熱コイルを第４の加熱コイル８４→第３の加熱コイル８３→第２の加熱コイル８２→第１の加熱コイル８１としたが、この順序でなくてもよい。
【００７９】
また、例えば供給電力を所定値の２分の１となるように設定された場合は２つの加熱コイルへの高周波電流の供給を停止するような制御を行うが、この場合においても、高周波電流を供給しない加熱コイルの組合せや順序などはどのように設定されてもよく、本発明の効果を奏することができる。
【００８０】
（実施の形態３）
図７は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器の通電する加熱コイルの数を示す図である。
【００８１】
また、図８は、本発明の第３の実施の形態における誘導加熱調理器のシーケンス図であり、高周波電流を供給する加熱コイルの経時的変化の一例を示すものである。
【００８２】
ここで、本実施の形態３では前記実施の形態１または２と異なる部分のみを説明し、前記実施の形態１または２と同一の部分については説明を省略する。
【００８３】
図８は、高周波電流を供給しない加熱コイルの数を切り替えることにより被加熱物に供給する電力値が経時的に変化する点で図６とは異なる。
【００８４】
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００８５】
本実施の形態３における誘導加熱調理器は、設定電力が低く直上に被加熱物が載置されていても高周波電流を通電していない加熱コイルが存在する場合において、電力を供給しない加熱コイルの数を経時的に切り替えるようにする。
【００８６】
４つの加熱コイル（第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４）において、設定電力がノイズの著しい増大を発生させない動作の連続加熱における最小の供給電力を所定値Ｐ１としたとき、その所定値Ｐ１未満の値である設定値が使用者によって設定された時、まず加熱期間１として第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２、第３の加熱コイル８３に高周波電流の供給を行うとともに、第４の加熱コイル８４には高周波電流の供給を行わない状態にする。この加熱期間１では、４つの加熱コイルに現れる被加熱物の電気的特性が同じだとすると、被加熱物には所定値Ｐ１の４分の３の電力が供給されていることになる。
【００８７】
この加熱期間１の経過後に加熱期間２に遷移すると、今度は第１の加熱コイル８１、第２の加熱コイル８２に高周波電流の供給を行うとともに、第３の加熱コイル８３、第４の加熱コイル８４には高周波電流の供給を行わない状態にする。
【００８８】
この加熱期間２では、被加熱物には所定値Ｐ１の４分の２の電力が供給されていることになる。
【００８９】
例えば、一定期間における加熱期間１と加熱期間２の比率を半分ずつにすることにより、高周波電流を供給しない加熱コイルの数が固定では実現できなかった所定値の８分の５の電力を被加熱物に供給することができる。
【００９０】
つまり、高周波電流を供給しない加熱コイルの数を経時的に変化することによって、任意に設定された低電力を被加熱物に供給することができる。
【００９１】
また、連続通電している加熱コイルに流す高周波電流の値を大きくして電力の値を任意に設定する場合よりも、それぞれの加熱コイルから被加熱物に供給する電力の差が小さくなるため、被加熱物を均一に加熱することができる。
【００９２】
以上、本発明の実施の形態１〜３の説明では、２つのスイッチング素子を用いたインバータ回路をそれぞれの加熱コイルに独立して設けた構成で示したが、スイッチング素子の数や構成が異なるもの、整流回路部やインバータ部を複数の加熱コイルで共有した回路構成など、インバータ回路の構成を限定するものではない。
【００９３】
また、上記実施の形態１〜３は、４つの加熱コイルの配置および接続方法、電力の供給方法を述べたが、９つの加熱コイルを３行×３列で配設したり、あるいは図９に示すように誘導加熱調理器のトッププレートの下方に一面に数十個もの加熱コイルを整列して配設したりするなど、加熱コイルの数は複数であればいくらでもよい。図９は、本発明における誘導加熱調理器のその他の構成図であるが、図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は図９（ａ）の線分Ｌ−Ｌ’における断面図である。
【００９４】
さらに、加熱コイルは同一形状でなくてもよく、図１０に示すように異なる加熱コイルを同心円状に配設しても、低電力の供給におけるノイズやスイッチング素子の電力損失の低減や鍋鳴りの発生の抑制を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、誘導加熱方式を用いて、低電力供給領域においてもノイズの発生やスイッチ
ング素子の損失を低減できるものであるため、誘導加熱調理器をはじめとする家庭用調理機器だけでなく、誘導加熱装置を用いる業務用など誘導加熱をおこなう機器の用途に有効である。
【符号の説明】
【００９６】
１１  第１の加熱領域
１２  第２の加熱領域
１３  トッププレート
１４  操作手段
１５  電力供給手段
１６  冷却ファン
４１  交流電源
４２  整流手段
４３  インバータ回路
５６  第１の共振コンデンサ
５９  制御手段
６０  スナバコンデンサ
８１  第１の加熱コイル
８２  第２の加熱コイル
８３  第３の加熱コイル
８４  第４の加熱コイル
【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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