(57)【要約】【課題】複数のコイルを加熱、撹拌などの用途や負荷の状態に応じて切り替え、あるいは、その中の一つのコイルを加熱と撹拌で同時に兼用でき、鍋の形状および寸法によらず加熱ムラが少なく、均一に撹拌でき、時短が図れるなど優れた調理性能を有した加熱撹拌調理器を提供する。【解決手段】被加熱撹拌物を載置するためのトッププレート１３と、トッププレートの下方に配置された複数のコイル１１と、複数のコイルに電流を供給するインバータ１７と、インバータの出力を制御する制御部１８と、を備え、制御部は、複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給し、高周波電流の供給を停止するオフ期間に低周波電流を供給する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱撹拌物を載置するためのトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置された複数のコイルと、
前記複数のコイルに電流を供給するインバータと、
前記インバータの出力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給し、前記高周波電流の供給を停止するオフ期間に低周波電流を供給することを特徴とする加熱撹拌調理器。
【請求項２】
前記被加熱撹拌物を加熱可能とするとともに、前記被加熱撹拌物に搭載された撹拌手段を駆動可能とした請求項１記載の加熱撹拌調理器。
【請求項３】
前記トッププレートに載置された前記被加熱撹拌物の位置と形状を検知する位置形状検知手段を備え、前記制御部は、被加熱撹拌物の下方に位置する複数のコイルのうち、一部のコイルに前記高周波電流を供給し、前記高周波電流の供給を停止するオフ期間に前記低周波電流を供給することを特徴とする請求項１または２に記載の加熱撹拌調理器。
【請求項４】
前記被加熱撹拌物の下方に位置する複数のコイルのうち、他の一部のコイルに前記高周波電流を供給し、前記低周波電流を供給しないことを特徴とする請求項３記載の加熱撹拌調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、高周波磁界により鍋などの被加熱物の加熱などを行う調理器に関し、特に、加熱と同時に撹拌を行う加熱撹拌調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱撹拌調理器は、結晶化ガラス製のトッププレートの下方に配置された複数の加熱コイルに異なる電力値の誘導加熱電力を供給することにより、トッププレート上に載置された被加熱物（鍋など）内の被調理物に温度差を設け対流を発生させて、熱を被調理物全体にいきわたらせている（例えば、特許文献１参照）。また、加熱用コイルと回転用コイルから、高周波の誘導加熱磁界または低周波の回転磁界あるいはこの両方の混合磁界を発生し、回転用コイル上部に載置された被加熱物（鍋など）内の永久磁石または着磁体を備えた回転体を回転させ、被加熱物内に入れられた調理物をかき混ぜている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
図７は前記文献２に記載された従来の加熱撹拌調理器の構成を示す断面図である。図７において、電磁誘導を応用した機器上に載置する非磁性材で構成した外容器１と、この外容器１内に設けた磁性金属で構成した内容器２と、この内容器２内に設けた回転翼４とを備えている。外容器１を載置する機器には、加熱コイル６で構成する高周波電流供給手段７と、界磁コイル８で構成する界磁電流供給手段９とを有している。機器より発生する高周波磁界で内容器２を加熱すると同時に、低周波磁界で回転翼４を回転させるものであった。
【０００４】
またあるいは、セラミック製の天板（トッププレート）下に配置されたヒータと出力軸に磁石を有するモータと、前記天板上に載置された磁石を内蔵した撹拌部を有する調理容器とを備え、前記ヒータで調理容器を加熱する。一方、前記モータを動作させることにより、前記モータ出力軸の磁石と磁気的に結合した前記撹拌部を回転させていた（特許文献４参照）。
【０００５】
しかしながら、前記従来の調理物に対流を発生させる構成では、チーズ入りのカレーやシチューといった粘性が非常に高い調理物の場合に対流が不十分となることがあった。一方、前記従来の回転体や回転翼を有した内鍋で調理物を撹拌する構成では、回転磁界を透過させるために鍋材質に制約（ガラス・磁器等の非磁性材、あるいは、厚みが１ｍｍ以下の非磁性のステンレス材）が出るため、調理レシピによっては加熱量が不足することがあった。また、前記従来の磁気的に結合した撹拌部を回転させて調理物を撹拌する構成では、前記の粘性が高い調理物の場合に磁気結合力を粘性による抗力が上回ると撹拌部が追従しきれず脱調するため、必要な回転数まで回せず、撹拌が間欠的で不十分となることがあった。
【０００６】
これらの課題を解決することを目的として、特許文献５に記載の構成が提案されている。この特許文献５の構成では、平面を有する板部の裏側に磁気発生機構部を、表側に「回転伝達板」を有する回転機構部を配置し、この回転伝達板の出力軸である嵌合歯に、調理容器下部の突出部を嵌合させ、磁気発生機構部から発生された回転磁界により回転伝達板を回転駆動させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５３７０６０５号公報
【特許文献２】特開平８−２４１１８号公報
【特許文献３】特開平８−３５６６４号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／１３５０３７号明細書
【特許文献５】特許第５１１３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の回転伝達板を介して回転させる構成では、回転伝達板に「滑り」によって誘導電流が流れ、この誘導電流と回転磁界との相互作用で回転力が生じるという原理であるため、磁気発生機構部と回転伝達板との磁気的空隙を大きく（例えば１０ｍｍ以上に）できないという制約があった。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数のコイルを加熱、撹拌などの用途や負荷の状態に応じて切り替え、あるいは、その中の一つのコイルを加熱と撹拌で同時に兼用でき、鍋の形状と寸法によらず加熱ムラが少なく、均一に撹拌でき、時短が図れるなど優れた調理性能を有した加熱撹拌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】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱撹拌調理器は、被加熱撹拌物を載置するためのトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置された複数のコイルと、前記複数のコイルに電流を供給するインバータと、前記インバータの出力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給し、前記高周波電流の供給を停止するオフ期間に低周波電流を供給するように構成したものである。
【００１１】
これによって、撹拌専用コイルを設けることなく、同じ仕様のコイルで加熱と撹拌が行えるため、部品点数が少なく量産性に富み、製造コストが安価で信頼性の高い加熱撹拌調理器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の加熱撹拌調理器は、複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給して加熱し、この供給が停止するオフ期間に低周波電流を供給して撹拌手段で被加熱撹拌物をかき混ぜることにより、焦げ付かせることなく調理できる。それにより、調理時間の短縮や美味しく仕上げるなどの効果が得られ、１台の機器で加熱撹拌調理が行えるので新たな調理レシピを提供できる。また、複数のコイルで加熱とかき混ぜを順次分担するので、加熱性能を低下させずに撹拌を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の概略平面図
【図２】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の撹拌の構成を示す要部断面模式図
【図３】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器のインバータの回路構成を示す回路図
【図４】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器のインバータの加熱時の電圧波形と電流波形を示す波形図
【図５】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の撹拌時のコイル誘起電圧波形を示す波形図
【図６】本発明の実施の形態１における加熱撹拌調理器の撹拌時のインバータ出力波形を示す波形図
【図７】従来の加熱撹拌調理器の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、被加熱撹拌物を載置するためのトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置された複数のコイルと、前記複数のコイルに電流を供給するインバータと、前記インバータの出力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給し、前記高周波電流の供給を停止するオフ期間に低周波電流を供給することにより、コイルやインバータを増やすことなく二種類の電流による異なる作用を被加熱撹拌物に及ぼすことができるので、部品点数が少なく、回路実装面積の小さく、製造コストの低い加熱撹拌調理器を提供することができる。
【００１５】
第２の発明は、特に、第１の発明の被加熱撹拌物を加熱可能とするとともに、前記被加熱撹拌物に搭載された撹拌手段を駆動可能とすることにより、加熱しながら撹拌を行うことができるので、熱が均一に行き渡り調理時間が短縮され、美味しく仕上げるなどの効果が得られる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明のトッププレートに載置された前記被加熱撹拌物の位置と形状を検知する位置形状検知手段を備え、前記制御部は、被加熱撹拌物の下方に位置する複数のコイルのうち、一部のコイルに前記高周波電流を供給し、前記高周波電流の供給を停止するオフ期間に前記低周波電流を供給することにより、鍋の形状と寸法によらず加熱ムラを少なくすることができる。
【００１７】
第４の発明は、特に、第３の発明の被加熱撹拌物の下方に位置する複数のコイルのうち、他の一部のコイルに前記高周波電流を供給し、前記低周波電流を供給しないことにより、鍋の形状と寸法によらず加熱ムラを少なくすることができ、さらに、加熱量を低下させることなく撹拌を行うことができる。
【００１８】
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。
【００１９】
（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加熱撹拌調理器の概略平面図であり、主要な要素の平面的な位置関係を模式的に示している。図２は、本発明の第１の実施の形態における加熱撹拌調理器の撹拌の構成を示す要部断面模式図（図１のＡ−Ａ線より切断した縦断面図）である。図３は、本発明の第１の実施の形態における加熱撹拌調理器のインバータの回路構成の一例を示している回路図である。図４は、本発明の第１の実施の形態における加熱撹拌調理器のインバータの加熱用の電圧波形と電流波形を示す波形図である。図５は、本発明の第１の実施の形態における加熱撹拌調理器の撹拌時にコイルに誘起される電圧波形を示している波形図である。
【００２０】
本実施の形態における加熱撹拌調理器１０は、結晶化ガラスやセラミック等の機械的強度と耐熱温度が高い電気絶縁物で作られたトッププレート１３、トッププレート１３の下方に整列して配置された複数のコイル１１、複数のコイル１１それぞれに誘導加熱用の高周波電流と撹拌用の低周波電流のいずれかを供給するインバータ１７、及びインバータ１７の出力を制御する制御部１８と、制御部１８に対して動作指令を出力する操作表示部１９を備える。
【００２１】
コイル１１は、実質的に同一の形状・構成を有した複数のコイルをトッププレート１３の下方に、所定間隔を有してマトリクス状に並べて配設する。例えば、図１に示すように、縦に５個、横に９個の複数のコイル１１を並べて配設した構成であってもよい（図視下側におけるコイル１１の行をａ行とし、図視左側におけるコイル１１の列をａ列と定義し
ている。従って、コイル１１ａａ〜コイル１１ｅｉの符号が付してある）。
【００２２】
インバータ１７は、複数のコイル１１に対応して、それぞれ別々に接続される複数のインバータを備える構成としても良い。例えば、図２に示すように、各コイル１１ａａ〜コイル１１ｅｉのそれぞれに１対１で接続されるインバータ１７ａａ〜インバータ１７ｅｉを備える。
【００２３】
トッププレート１３上には、鍋等の被加熱物が載置される。例えば、図１に示すように、第１の被加熱物１４、第２の被加熱物１５が載置される（あるいは、第２の被加熱物１５より大きい第３の被加熱物１６が載置される場合もある）。
【００２４】
本実施の形態において、被加熱撹拌物は、トッププレート１３上に載置される鍋等の被加熱物と、この被加熱物に収納される内容物とのうち少なくとも一方またはその両方を指示するものである。
【００２５】
また、制御部１８内には、電源からコイル１１までの電力伝送の通電経路における入力電流及び／又は出力電圧の検出値と（制御部１８内の）メモリに記憶させた閾値テーブルデータとを比較して、コイル１１上の被加熱物の有無を判断するとともに、被加熱物が有ると判断したコイル群の行列データから概略形状を推定する位置形状検知手段２０を有している。
【００２６】
図２に示すように、第２の被加熱物１５は、永久磁石２２を有した内容物を撹拌するための撹拌翼２３を入れることもできる。すなわち、本実施の形態で、撹拌翼２３は取り外し自在な構成としている。
【００２７】
また、撹拌翼２３に内蔵された永久磁石２２の磁極を検知するために、複数のコイル１１のそれぞれ中央に磁気センサ２１ａａ〜磁気センサ２１ｅｉを配設している。
【００２８】
図３は、インバータ１７ａａ〜インバータ１７ｅｉの具体的な構成を示した（インバータ１個分の）回路図で、コイル１１と直列に接続した共振コンデンサ３２と、コイル１１にエネルギーを供給する直流電源３３と、コイル１１と直流電源３３の正極側との間に接続した第１のスイッチング素子３４と、コイル１１と直流電源３３の負極側との間に接続した第２のスイッチング素子３５と、共振コンデンサ３２と直流電源３３の正極側との間に接続した第３のスイッチング素子３６と、共振コンデンサ３２と直流電源３３の負極側との間に接続した第４のスイッチング素子３７と、第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７に駆動信号を与える制御部１８とを備え、いわゆるフルブリッジ型インバータを構成している。第１のスイッチング素子３４と第２のスイッチング素子３５の組、および第３のスイッチング素子３６と第４のスイッチング素子３７の組に与える駆動信号を交互に切り換え、第１のスイッチング素子３４と第４のスイッチング素子３７、および第２のスイッチング素子３５と第３のスイッチング素子３６を同位相で駆動し、一定の周期で全ての第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７に駆動信号停止期間を設けて、誘導加熱用の高周波電力の電力制御を行うものである。各第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７にはそれぞれ並列に第１のダイオード３４ａ〜第４のダイオード３７ａを接続している。共振コンデンサ３２の両端に接続した短絡スイッチ３８は撹拌動作時に共振コンデンサ３２の両端を短絡して低周波電流を流せるようにするものである。さらに、第２のスイッチング素子３５、第４のスイッチング素子３７にはそれぞれ並列に第１のスナバコンデンサ３９、第２のスナバコンデンサ４０を接続しており、全ての第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７でソフトスイッチング動作を行うようにしている。
【００２９】
［インバータの加熱動作］
次に、以上のように構成された本実施の形態における加熱撹拌調理器１０のインバータ１７の加熱時の動作を説明する。
第１のスイッチング素子３４と第４のスイッチング素子３７をオンすると、直流電源３３→第１のスイッチング素子３４→コイル１１→共振コンデンサ３２→第４のスイッチング素子３７→直流電源３３の回路ループを形成し、直流電源３３とコイル１１が接続した状態となりコイル１１に電力を供給する。一定期間後に第１のスイッチング素子３４と第４のスイッチング素子３７を同時にオフすると、第１のスナバコンデンサ３９と第２のスナバコンデンサ４０との電荷の充放電が起こり、その後、コイル１１に流れていた電流は第２のスイッチング素子３５と並列に接続したダイオード３５ａと第３のスイッチング素子３６と並列に接続したダイオード３６ａを流れ、コイル１１→共振コンデンサ３２→ダイオード３６ａ→直流電源３３→ダイオード３５ａ→コイル１１の回路ループを形成する。この状態にしておくと、一定期間後には直流電源３３→第３のスイッチング素子３６→共振コンデンサ３２→コイル１１→第２のスイッチング素子３５→直流電源３３の回路ループを形成し、直流電源３３とコイル１１が接続した状態となりコイル１１に電力を供給する。この状態ではコイル１１には初期状態からみて逆方向の電流が流れている。
【００３０】
さらに、第２のスイッチング素子３５から第１のスイッチング素子３４へ、および第３のスイッチング素子３６から第４のスイッチング素子３７への切り換え、前述と同様の手順の動作を行うことによりコイル１１へ高周波電流を供給する。
【００３１】
また、この動作を複数回繰り返した後、図４の波形図に示すように、全ての第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７に駆動信号停止期間を設けることにより、コイル１１に電流が流れなくなりコイル１１に電力を供給しないようにする。また、全ての第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７が駆動信号停止期間を経た後、再び全ての第１のスイッチング素子３４〜第４のスイッチング素子３７の駆動を開始することで一連の加熱動作となる。
【００３２】
なお、図４において、Ｖｇ１は第１のスイッチング素子３４の駆動信号を表し、Ｖｇ２は第２のスイッチング素子３５の駆動信号を表し、Ｖｇ３は第３のスイッチング素子３６の駆動信号を表し、Ｖｇ４は第４のスイッチング素子３７の駆動信号を表している。
また、Ｉｓｗ１は第１のスイッチング素子３４の電流を表し、Ｉｓｗ３は第３のスイッチング素子３６の電流を表し、Ｉｌｏａｄはコイル１１の電流を表し、Ｖｃｅ１は第１のスイッチング素子３４の電圧を表し、Ｖｃｅ３は第３のスイッチング素子３６の電圧を表している。
【００３３】
［被加熱物の加熱］
次に、以上のように構成された本実施の形態における加熱撹拌調理器１０の被加熱物の誘導加熱における動作を説明する。
図１に示すように、トッププレート１３の上に、第１の被加熱物１４、及び／又は第２の被加熱物１５が載置された状態で、使用者が操作表示部１９の加熱ボタンを押したとき、操作表示部１９からの加熱動作の指令信号を受けて、制御部１８は位置形状検知手段２０により、被加熱物が載置された領域の直下にあるコイルを検出して、そのコイルに対応するインバータの加熱動作時の制御を開始する。
【００３４】
まず、第１の被加熱物１４の下方にあるコイル１１ｂｂ、コイル１１ｂｃ、コイル１１ｃｂ、コイル１１ｃｃに高周波電流を供給し、第１の被加熱物１４に対して適切な誘導加熱が行なわれる。さらに、第２の被加熱物１５の下方にあるコイル１１ａｇ、コイル１１ａｈ、コイル１１ａｉ、コイル１１ｂｇ、コイル１１ｂｈ、コイル１１ｂｉ、コイル１１ｃｇ、コイル１１ｃｈ、コイル１１ｃｉにも高周波電流を供給し、第２の被加熱物１５に
対して適切な誘導加熱が行なわれる。そして、使用者が操作表示部１９の停止ボタンを押したとき、全てインバータの動作を停止して、加熱動作を終了する。
【００３５】
［撹拌動作］
次に、以上のように構成された本実施の形態における加熱撹拌調理器１０の内容物の撹拌動作を説明する。
使用者がトッププレート１３の上に、撹拌翼２３を入れた第２の被加熱物１５が載置した状態で、操作表示部１９の撹拌ボタンを押したとき、操作表示部１９からの撹拌動作の指令信号を受けて、制御部１８は位置形状検知手段２０により、被加熱物が載置された領域の直下にあるコイルを検出して、そのコイルに対応するインバータの短絡スイッチで共振コンデンサを短絡して、撹拌動作時の制御を開始する。即ち、図２に示すように、第２の被加熱物１５の下方にあるコイル１１ａｇ、コイル１１ａｈ、コイル１１ａｉ、コイル１１ｂｇ、コイル１１ｂｈ、コイル１１ｂｉ、コイル１１ｃｇ、コイル１１ｃｈ、コイル１１ｃｉに、磁気センサ２１ａｇ、磁気センサ２１ａｈ、磁気センサ２１ａｉ、磁気センサ２１ｂｇ、磁気センサ２１ｂｈ、磁気センサ２１ｂｉ、磁気センサ２１ｃｇ、磁気センサ２１ｃｈ、磁気センサ２１ｃｉの検知出力に基づいた通電パターンで低周波電流をインバータ１７ａｇ、インバータ１７ａｈ、インバータ１７ａｉ、インバータ１７ｂｇ、インバータ１７ｂｈ、インバータ１７ｂｉ、インバータ１７ｃｇ、インバータ１７ｃｈ、インバータ１７ｃｉより供給し、この低周波電流と永久磁石２２による磁束とが作用して回転トルクが生じ、撹拌翼２３が回転して内容物の撹拌が行われる。そして、使用者が操作表示部１９の停止ボタンを押したとき、全てインバータの動作を停止した後、短絡スイッチ３８をオフにして、撹拌動作を終了する。
【００３６】
ここで、撹拌翼２３の回転角度（モータでの機械角）と、インバータ１７から供給する低周波電流の位相（モータでの電気角）の関係は、極対数（撹拌翼２３に内蔵された永久磁石２２のＮ極とＳ極の対の数）により異なり、極対数をＰ’とすると、
機械角＝電気角／Ｐ’の関係式で表せる。
【００３７】
従って、制御部１８がインバータ１７の撹拌動作時の制御に行うに当たって、撹拌翼２３の極対数が既知であることが前提条件となる。本実施の形態では載置された第２の被加熱物１５の下方にあると検出されたコイルの配列から、制御部１８に記憶させてあるテーブルデータを基に、極対数Ｐ’とコイルへの通電可否を決定している。本実施の形態では、例えば、極対数Ｐ’を３としているので、図５の示すようなコイル誘起電圧波形となるように、コイル１１ｃｈ、コイル１１ｂｉ、コイル１１ａｈ、コイル１１ｂｇに各々の位相差で低周波電流を供給している（この時、コイル１１ｃｉ、コイル１１ａｉ、コイル１１ａｇ、コイル１１ｃｇにもその半分の位相差で低周波電流を供給しているが、図示を省略する）。しかし、第２の被加熱物１５の中央下方のコイル１１ｂｈは回転トルクを生じない位置なので通電は行わない制御としている。
【００３８】
また、本実施の形態では撹拌翼２３の１回転（３６０°）を、第２の被加熱物１５の下方にあるコイル１１ａｇ、コイル１１ａｈ、コイル１１ａｉ、コイル１１ｂｇ、コイル１１ｂｈ、コイル１１ｂｉ、コイル１１ｃｇ、コイル１１ｃｈ、コイル１１ｃｉの８個で等分するため機械角は４５°となる。そして、撹拌翼２３の各翼に永久磁石２２を埋め込み、その極対数Ｐ’を３としているので、回転に伴う磁極の変化は機械角４５°に対して３回となり、電気角は１５°となる。従って、８相の交流電圧が上記の独立した８個のコイルに通電することになる。
【００３９】
さらに、図３に示すインバータは電圧形インバータであるので、「低周波電流を供給する」という撹拌動作における制御内容は、短絡スイッチ３８をオンにして共振コンデンサ３２を短絡した状態で、磁気センサ２１の検知出力に基づいて各コイル１１への印加電圧
の正負極性を変化させると共に、各インバータをＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御することで、正弦波電圧を等価的に与えることでも良い。
【００４０】
例えば、図６のインバータ出力波形に示すように、コイル１１ｃｈへ正電圧を印加する期間では、第１のスイッチング素子３４ｃｈと第４のスイッチング素子３７ｃｈをオンすると、直流電源３３→第１のスイッチング素子３４ｃｈ→コイル１１ｃｈ→第４のスイッチング素子３７ｃｈ→直流電源３３の回路ループを形成し、直流電源３３とコイル１１ｃｈを正接続した状態となりコイル１１ｃｈに正方向の電圧を印加する。オン時間ｔｏｎ後に第１のスイッチング素子３４ｃｈと第４のスイッチング素子３７ｃｈを同時にオフする（第１のスナバコンデンサ３９ｃｈと第２のスナバコンデンサ４０ｃｈとの電荷の充放電は起こるが、撹拌翼２３の回転速度はその用途（調理レシピ、被調理物の特性など）から、例えば、１分間に３０回転以下と低回転である場合が多いので、第１のスイッチング素子３４ｃｈと第４のスイッチング素子３７ｃｈをオンするまでの休止時間ｔｏｆｆより十分に短い時間で放電が終わり、撹拌翼２３の回転を停止させるようなことは起こらない）。このｔｏｎとｔｏｆｆの値を両端のＮ極とＳ極が切り替わる点に近いほど幅を狭くするように動的変化させながら、磁気センサ２１の検知出力が所定値になるまで、上記の動作を繰り返すことで、コイル１１ｃｈのインダクタンスにより平滑化された波形が正弦波の正の半波に近い波形となる（言い換えれば、同一時間内に同一面積分の電圧をコイルに与えれば近似的に交流の正弦波形を与えたことになるため、所定時間毎にｔｏｎ時間を変えていくことで、図３の回路図のインバータで交流電圧波形を出力できることになる）。
【００４１】
他方、コイル１１ｃｈへ負電圧を印加する期間では、第３のスイッチング素子３６ｃｈと第２のスイッチング素子３５ｃｈをオンすると、直流電源３３→第３のスイッチング素子３６ｃｈ→コイル１１ｃｈ→第２のスイッチング素子３５ｃｈ→直流電源３３の回路ループを形成し、直流電源３３とコイル１１ｃｈを逆接続した状態となりコイル１１ｃｈに負方向電圧を印加する。オン時間ｔｏｎ’後に第３のスイッチング素子３６ｃｈと第２のスイッチング素子３５ｃｈを同時にオフする。休止時間ｔｏｆｆ’経過後に再び、第３のスイッチング素子３６ｃｈと第２のスイッチング素子３５ｃｈをオンする。以下は正電圧を印加する場合と同様にｔｏｎ’とｔｏｆｆ’の値を動的変化させながら、磁気センサ２１の検知出力が所定値になるまで、上記の動作を繰り返すことで、コイル１１ｃｈのインダクタンスにより平滑化された波形が正弦波の負の半波に近い波形となる。
【００４２】
上記に示すように、複数のコイルの中から任意のコイルへ、等価正弦波の電流を供給できるため、コイルと撹拌翼中の永久磁石との磁気的空隙を大きくすることが可能となる。
【００４３】
［加熱撹拌動作］
次に、以上のように構成された本実施の形態における加熱撹拌調理器１０の内容物の加熱撹拌動作の一例を説明する。
使用者がトッププレート１３の上に、撹拌翼２３を入れた第２の被加熱物１５が載置した状態で、操作表示部１９の加熱撹拌（弱火）ボタンを押したとき、操作表示部１９からの加熱撹拌動作の指令信号を受けて、制御部１８は位置形状検知手段２０により、第２の被加熱物１５が載置された領域の直下にあるコイル１１を検出して、撹拌動作時の制御を開始する。
【００４４】
まず、図２に示すように、第２の被加熱物１５の下方にある８個のコイル１１ａｇ、１１ａｈ、１１ａｉ、１１ｂｇ、１１ｂｈ、１１ｂｉ、１１ｃｇ、１１ｃｈ、１１ｃｉのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給して、第２の被加熱物１５を誘導加熱する。加熱撹拌動作はカレーやシチュー等を煮込むような調理レシピに用いられると有用である。このような煮込み調理では中火より小さな火力（加熱量）であるので、インバータ１７による出力電力を中火程度に絞って、さらに間欠動作させることで対応させる。この間
欠動作における高周波電流の供給を停止するオフ期間に、短絡スイッチ３８をオンして撹拌用の低周波電流を供給することで撹拌翼２３を回転させて、第２の被加熱物１５の内容物を撹拌する。このように、複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに高周波電流を供給し、この高周波電流の供給を停止するオフ期間に低周波電流を供給することで加熱撹拌動作が行われる。そして、使用者が操作表示部１９の停止ボタンを押したとき、全てインバータ１７の動作を停止した後、短絡スイッチ３８をオフにして、加熱撹拌動作を終了する。
【００４５】
以上のように、本実施の形態では、被加熱撹拌物を載置するためのトッププレートの下方に配置された複数のコイルと、この複数のコイルに電流を個別に供給する複数のインバータと、このインバータの出力を制御する制御部を備え、制御部が複数のコイルのうち少なくとも１つのコイルに誘導加熱用の高周波電流を供給し、この高周波電流の供給を停止するオフ期間に撹拌用の低周波電流を供給する。あるいは、複数のコイルのうち、他の一部のコイルに誘導加熱用の高周波電流を供給し、撹拌用の低周波電流を供給しないように制御する構成としたことにより、撹拌専用コイルを設けることなく、同じ仕様のコイルで加熱と撹拌が行えるため、部品点数が少なく量産性に富み、製造コストが安価で信頼性の高い加熱撹拌調理器を提供することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、複数のコイル１１に対応して、それぞれ別々に接続される複数のインバータを備える構成としたが、もちろん、幾つかの複数のコイルをまとめてインバータに接続する構成とすることもできる。
【００４７】
また、動作中のコイルと対応する温度センサを設け、被加熱撹拌物の底面温度を検知して、設定された温度と比較し、温調制御や過昇防止制御を行うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本開示に係る加熱撹拌調理器は、複数のコイルに高周波電力を供給しても干渉音がなく、優れた調理性能と、内容物を撹拌する機能を有し、しかも部品点数が少ないため回路実装面積が小さく安価に実現することができるため、各種の加熱撹拌機器の用途も適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１１ａａ〜１１ｅｉ  コイル
１３    トッププレート
１４    第１の被加熱物
１５    第２の被加熱物
１６    第３の被加熱物
１７ａａ〜１７ｅｉ  インバータ
１８    制御部
１９    操作表示部
２０    位置形状検知手段
２２    永久磁石
２３    撹拌翼
３２    共振コンデンサ
３４    第１のスイッチング素子
３５    第２のスイッチング素子
３６    第３のスイッチング素子
３７    第４のスイッチング素子
３４ａ〜３７ａ  第１〜第４のダイオード
３８    短絡スイッチ
【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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