(57)【要約】  本発明に係る誘導加熱調理器は、内周コイルと外周コイルとを含む複数の加熱コイルのそれぞれに高周波電流を供給する１つの駆動回路と、複数の加熱コイルのそれぞれを、導通状態と非導通状態とに切り替える開閉手段と、内周コイルが導通状態及び外周コイルが非導通状態において、内周コイルの上方の被加熱物の有無を判定し、内周コイルの上方に被加熱物が無い場合、駆動回路の動作を停止させる制御装置とを備えたものである。
2020166061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も内周側に配置された内周コイルと、最も外周側に配置された外周コイルとを含む、複数の加熱コイルと、
複数の前記加熱コイルのそれぞれに高周波電流を供給する１つの駆動回路と、
複数の前記加熱コイルのそれぞれを、前記駆動回路から前記高周波電流が供給される導通状態と前記高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える開閉手段と、
前記駆動回路及び前記開閉手段の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の被加熱物の有無を判定し、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、前記駆動回路の動作を停止させる
誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定し、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、前記内周コイルが非導通状態及び前記外周コイルが導通状態において、前記外周コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定する
請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、且つ、前記外周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記内周コイルを非導通状態及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、且つ、前記外周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記内周コイルを導通状態及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ、第１周波数の前記高周波電流を供給させる動作と、
前記内周コイルを非導通状態及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記外周コイルへ、前記第１周波数よりも高い第２周波数の前記高周波電流を供給させる動作と、を交互に繰り返す
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイルを導通状態及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記内周コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイル及び前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記内周コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイルを導通状態及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ前記高周波電流を供給させる動作と、
前記内周コイルを非導通状態及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる動作と、を交互に繰り返す
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質を判定し、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体である場合、前記駆動回路の動作を停止させる
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】
複数の前記加熱コイルは、前記内周コイルと前記外周コイルとの間に配置された中間コイルを含み、
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の前記被加熱物の有無を判定し、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、前記駆動回路の動作を停止させる
請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定し、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル及び前記外周コイルが非導通状態、並びに前記中間コイルが導通状態において、前記中間コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定し、
前記内周コイル及び前記中間コイルが非導通状態、並びに前記外周コイルが導通状態において、前記外周コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定する
請求項９に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、且つ、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記内周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイル及び前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１２】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、且つ、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記内周コイルを導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ、第１周波数の前記高周波電流を供給させる動作と、
前記内周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイル及び前記外周コイルへ、前記第１周波数よりも高い第２周波数の前記高周波電流を供給させる動作と、を交互に繰り返す
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１３】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、前記中間コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含み、且つ前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイル及び前記外周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１４】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイルを導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１５】
前記制御装置は、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１６】
前記制御装置は、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルのうちの一部の加熱コイルを導通状態にして、前記駆動回路からの前記高周波電流を供給させ、
時間の経過と共に、導通状態にする前記加熱コイルを切り替えて、前記高周波電流を供給する前記加熱コイルを順次変更する
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１７】
前記制御装置は、
前記内周コイル及び前記中間コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイル及び前記中間コイルを導通状態、並びに前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイル及び前記中間コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１８】
前記制御装置は、
前記内周コイル及び前記中間コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイルを導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ前記高周波電流を供給させる動作と、
前記内周コイル及び前記外周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイルへ前記高周波電流を供給させる動作と、を交互に繰り返す
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１９】
前記駆動回路は、複数の前記加熱コイルと共振回路を形成し、容量が可変に構成された共振コンデンサを備え、
前記制御装置は、
複数の前記加熱コイルの導通状態と非導通状態との切り替え、並びに前記高周波電流の周波数の少なくとも一方に応じて、前記共振コンデンサの容量を可変させる
請求項１〜１８の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項２０】
前記制御装置は、
複数の前記加熱コイルのうち導通状態の前記加熱コイルの数が多い程、前記共振コンデンサの容量を小さくする
請求項１９に記載の誘導加熱調理器。
【請求項２１】
前記制御装置は、
前記高周波電流の周波数が高い程、前記共振コンデンサの容量を小さくする
請求項１９又は２０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項２２】
前記駆動回路への入力電流を検出する入力電流検出手段と、
前記加熱コイルに流れるコイル電流を検出するコイル電流検出手段とを備え、
前記制御装置は、
前記入力電流と前記コイル電流との相関に基づいて、前記加熱コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定する
請求項１〜２１の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項２３】
前記駆動回路は、
２つのスイッチング素子を直列に接続したアームを少なくとも１つ有するインバータ回路を有する
請求項１〜２２の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項２４】
前記スイッチング素子は、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２３に記載の誘導加熱調理器。
【請求項２５】
前記開閉手段は、半導体材料により形成されている
請求項１〜２４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】
本発明は、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、１つのインバータ回路によって複数のコイルに電流を供給するものが提案されている。例えば、特許文献１に記載の誘導加熱調理器においては、演算制御回路は、複数のコイルに少なくとも２種類の周波数の電流を供給するようにインバータ回路を制御する。演算制御回路は、測定回路で測定された電流により、各周波数における複数のコイル間の電流の比をそれぞれ算出し、前記各周波数における電流の比の相対関係に基づいて被加熱体の大きさを判別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１０００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の誘導加熱調理器では、各周波数における複数のコイル間の電流の比をそれぞれ算出し、前記各周波数における電流の比の相対関係に基づいて負荷の判別を行うので、負荷の判別に時間がかかる。このため、被加熱物が載置されていない無負荷において、負荷判定動作を速やかに停止することができない、という問題点があった。【０００５】
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、１つの駆動回路によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、無負荷における負荷判定動作を速やかに停止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】
【０００６】
本発明に係る誘導加熱調理器は、最も内周側に配置された内周コイルと、最も外周側に配置された外周コイルとを含む、複数の加熱コイルと、複数の前記加熱コイルのそれぞれに高周波電流を供給する１つの駆動回路と、複数の前記加熱コイルのそれぞれを、前記駆動回路から前記高周波電流が供給される導通状態と前記高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える開閉手段と、前記駆動回路及び前記開閉手段の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記内周コイルが導通状態及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の被加熱物の有無を判定し、前記内周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、前記駆動回路の動作を停止させるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明においては、制御装置は、内周コイルが導通状態及び外周コイルが非導通状態において、内周コイルの上方の被加熱物の有無を判定し、内周コイルの上方に被加熱物が無い場合、駆動回路の動作を停止させる。このため、１つの駆動回路によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、無負荷における負荷判定動作を速やかに停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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の加熱動作を示すフローチャートである。
【図６】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７】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体の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１に係る誘導加熱調理器の予熱モードにおける第１開閉手段及び第２開閉手段の動作状態を説明する図である。
【図１０】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の小径加熱動作における第１開閉手段及び第２開閉手段の動作状態を説明する図である。
【図１１】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の大径加熱動作における第１開閉手段及び第２開閉手段の動作状態を説明する図である。
【図１２】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例２における第１の誘導加熱手段を示す平面図である。
【図１５】実施の形態２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１６】実施の形態２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１７】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。
【図１８】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱動作を示すフローチャートである。
【図１９】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱動作を示すフローチャートである。
【図２０】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
【図２１】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
【図２２】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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５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。各々の加熱手段は加熱コイル（図２参照）で構成されている。
【００１０】
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、塗料の塗布又は印刷等により形成されている。
【００１１】
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電力及び調理メニュー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。調理メニューには、後述する予熱モード、対流モード及び通常加熱モードが含まれる。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。
【００１２】
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。
なお、ＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｅｖｉｃｅの略称である。また、ＬＥＤは、Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅの略称である。
【００１４】
誘導加熱調理器１００の内部には、駆動回路５０と制御装置４５とが設けられている。駆動回路５０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。制御装置４５は、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。
【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加熱コイルが配置されて構成されている。図２では、第１の誘導加熱手段１１が、２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、第１の誘導加熱口１の中央に配置された内周コイル１１１と、内周コイル１１１の外周側に配置された外周コイル１１２とを有している。即ち、内周コイル１１１は、第１の誘導加熱手段１１を構成する複数の加熱コイルのうち、最も内周側に配置された加熱コイルである。外周コイル１１２は、第１の誘導加熱手段１１を構成する複数の加熱コイルのうち、最も外周側に配置された加熱コイルである。
【００１８】
内周コイル１１１及び外周コイル１１２は、絶縁皮膜された金属からなる導線が巻き付けられることにより構成される。導線としては、例えば、銅又はアルミニウムなど任意の金属を用いることができる。また、内周コイル１１１及び外周コイル１１２は、それぞれ、導線が独立して巻かれている。
【００１９】
なお、以下の説明において、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を総称して、各コイルと称する場合がある。
【００２０】
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、内周コイル１１１及び外周コイル１１２は、電気的に直列に接続されている。内周コイル１１１及び外周コイル１１２は、１つの駆動回路５０により駆動制御される。
【００２１】
開閉手段６０は、内周コイル１１１に並列に接続された第１開閉手段６１と、外周コイル１１２に並列に接続された第２開閉手段６２とを有する。第１開閉手段６１は、内周コイル１１１を、駆動回路５０から高周波電流が供給される導通状態と高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える。第２開閉手段６２は、外周コイル１１２を、駆動回路５０から高周波電流が供給される導通状態と高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える。第１開閉手段６１及び第２開閉手段６２は、例えば、接点スイッチが電気信号によって開閉されるリレー、又は半導体材料により構成されたスイッチング素子により構成される。
【００２２】
内周コイル１１１が導通状態において、駆動回路５０から内周コイル１１１に高周波電流が供給されることで、内周コイル１１１から高周波磁界が発生する。また、外周コイル１１２が導通状態において、駆動回路５０から外周コイル１１２に高周波電流が供給されることで、外周コイル１１２から高周波磁界が発生する。
【００２３】
制御装置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で構成される。また、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２のそれぞれの上方に載置された被加熱物５の有無及び材質を判定する負荷判定部４６を有している。
なお、ＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔの略称である。また、ＣＰＵは、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、又はプロセッサともいう。
【００２４】
制御装置４５が専用のハードウェアである場合、制御装置４５は、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御装置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。
なお、ＡＳＩＣは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略称である。また、ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略称である。
【００２５】
制御装置４５がＣＰＵの場合、制御装置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。ソフトウェア及びファームウェアは、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、制御装置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、制御装置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。
なお、ＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙの略称である。また、ＲＯＭは、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙの略称である。また、ＥＰＲＯＭは、Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙの略称である。また、ＥＥＰＲＯＭは、Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙの略称である。
【００２６】
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では第１の誘導加熱手段１１を駆動する駆動回路５０について図示する。
【００２７】
図４に示すように、駆動回路５０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２４とを備える。駆動回路５０には、内周コイル１１１と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４とからなる共振回路が接続されている。なお、図４に示すように、駆動回路５０と共振回路との接続点を端子Ａ及び端子Ｂにて示す。
直流電源回路２２は、ダイオードブリッジ２２ａ、リアクタ２２ｂ及び平滑コンデンサ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。
【００２８】
インバータ回路２３は、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ２３ａ及びＩＧＢＴ２３ｂが、直流電源回路２２の出力に直列に接続されている。インバータ回路２３は、フライホイールダイオードとしてダイオード２３ｃ及びダイオード２３ｄが、それぞれＩＧＢＴ２３ａ及びＩＧＢＴ２３ｂと並列に接続されている。インバータ回路２３は、２つのスイッチング素子を直列に接続した１つのアームを有する、いわゆるハーフブリッジ型のインバータである。
【００２９】
ＩＧＢＴ２３ａとＩＧＢＴ２３ｂは、制御装置４５から出力される駆動信号によりオンオフ駆動される。制御装置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、内周コイル１１１と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４とからなる共振回路に電力を供給する。
【００３０】
共振コンデンサ２４は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２に直列接続されている。内周コイル１１１と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４とからなる共振回路は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２のインダクタンス、並びに共振コンデンサ２４の容量に応じた共振周波数を有する。なお、内周コイル１１１及び外周コイル１１２のインダクタンスは、金属負荷である被加熱物５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。
【００３１】
このように構成することで、導通状態における内周コイル１１１には、数十Ａ程度の高周波電流が流れる。内周コイル１１１に流れる高周波電流により発生する高周波磁束によって、内周コイル１１１の直上の天板４上に載置された被加熱物５が誘導加熱される。
また、導通状態における外周コイル１１２には、数十Ａ程度の高周波電流が流れる。外周コイル１１２に流れる高周波電流により発生する高周波磁束によって、外周コイル１１２の直上の天板４上に載置された被加熱物５が誘導加熱される。
【００３２】
なお、スイッチング素子であるＩＧＢＴ２３ａ及びＩＧＢＴ２３ｂ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材料を用いた構成でも良い。
【００３３】
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導通損失を減らすことができる。また、駆動周波数を高周波にしても、即ちスイッチングを高速にしても、駆動回路５０の放熱が良好であるため、駆動回路５０の放熱フィンを小型にすることができ、駆動回路５０の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００３４】
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から駆動回路５０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装置４５へ出力する。
コイル電流検出手段２５ｂは、内周コイル１１１と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４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、内周コイル１１１及び外周コイル１１２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装置４５に出力する。
【００３５】
なお、図４では、ハーフブリッジ駆動回路を示したが、本発明はこれに限定されない。インバータ回路２３は、２つのスイッチング素子を直列に接続したアームを２つ有する、いわゆるフルブリッジ型のインバータでも良い。
【００３６】
（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。
【００３７】
図５は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱動作を示すフローチャートである。
以下、図５の各ステップに基づき、誘導加熱調理器１００の加熱動作について説明する。
【００３８】
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、制御装置４５は、加熱動作を開始する。
制御装置４５は、第１開閉手段６１を開状態として内周コイル１１１を導通状態にし、第２開閉手段６２を閉状態として外周コイル１１２を非導通状態にする（ステップＳ１）。負荷判定部４６は、内周コイル１１１が導通状態及び外周コイル１１２が非導通状態において、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の有無及び材質を判定する（ステップＳ２）。
【００３９】
図６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６に示すように、内周コイル１１１及び外周コイル１１２のそれぞれの上方に載置される負荷の有無及び材質によって、コイル電流と入力電流の関係が異なる。制御装置４５は、図６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。
【００４０】
ステップＳ２の負荷判定の動作において、制御装置４５は、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。また同時に制御装置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。制御装置４５の負荷判定部４６は、検出したコイル電流及び入力電流と、図６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有無及び材質を判定する。このように、制御装置４５の負荷判定部４６は、入力電流とコイル電流との相関に基づいて、各コイルの上方に載置された被加熱物５の有無及び材質を判定する。
【００４１】
ここで、負荷となる被加熱物５の材質は、鉄又はフェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）等の磁性体と、アルミニウム又は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体がある。
【００４２】
図７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体の被加熱物を示す図である。なお、図７においては、被加熱物５を底面から見た図を示している。
図７に示すように、複合体の被加熱物５は、例えば、アルミニウム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、又は埋め込み等、任意の方法が用いられる。
【００４３】
一般に、複合体の被加熱物５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５が加熱口に載置されると、複数の加熱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６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。
【００４４】
なお、負荷判定部４６が判定する、各コイルの上方に載置された負荷の材質は、各コイルの直上の負荷の材質である。例えば図７に示す複合体の被加熱物５においては、内周コイル１１１の直上に磁性体６が載置され、磁性体６のさらに上方に被加熱物５のベースとなる非磁性体が載置される。この場合、負荷判定部４６は、内周コイル１１１の上方に載置された負荷の材質が磁性体であると判定する。
【００４５】
再び図５を参照する。ステップＳ２の後、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の有無を判別する（ステップＳ３）。内周コイル１１１の上方に被加熱物５が無い場合、制御装置４５は、駆動回路５０の動作を停止させる（ステップＳ４）。即ち、内周コイル１１１の上方に被加熱物５が無い場合には、制御装置４５は、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無及び材質の判定を行うことなく、負荷判定動作を終了させる。
【００４６】
内周コイル１１１の上方に被加熱物５が有る場合には、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質を判別する（ステップＳ５）。内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質が非磁性体である場合、制御装置４５は、駆動回路５０の動作を停止させる（ステップＳ４）。即ち、内周コイル１１１の上方に非磁性体の被加熱物５が載置された場合には、制御装置４５は、当該被加熱物５が誘導加熱に適さない負荷であると判断し、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無及び材質の判定を行うことなく、負荷判定動作を終了させる。
【００４７】
一方、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質が磁性体である場合、制御装置４５は、第１開閉手段６１を閉状態として内周コイル１１１を非導通状態にし、第２開閉手段６２を開状態として外周コイル１１２を導通状態にする（ステップＳ６）。負荷判定部４６は、内周コイル１１１が非導通状態及び外周コイル１１２が導通状態において、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無及び材質を判定する（ステップＳ７）。
【００４８】
次に、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無と、被加熱物５の材質が磁性体又は非磁性体を含む材質のいずれであるかを判別する（ステップＳ８）。なお、上記負荷特性が複合領域である場合には、制御装置４５は、被加熱物５の材質が非磁性体を含む材質であると判別する。
【００４９】
外周コイル１１２の上方の被加熱物５の材質が非磁性体を含む場合、制御装置４５は、被加熱物５が複合体であると判断し、後述する複合体加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ９）。外周コイル１１２の上方に被加熱物５が無い場合、制御装置４５は、被加熱物５が小径の磁性体であると判断し、後述する小径加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ１０）。外周コイル１１２の上方の被加熱物５の材質が磁性体である場合、制御装置４５は、被加熱物５が大径の磁性体であると判断し、後述する大径加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ１１）。
以下、複合体加熱動作、小径加熱動作及び大径加熱動作のそれぞれについて、詳細を説明する。
【００５０】
（複合体加熱動作）
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、複合体の被加熱物５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、内周コイル１１１及び外周コイル１１２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。
【００５１】
図８に示すように、誘導加熱調理器１００の加熱口に、複合体の被加熱物５が載置された場合、上述した動作により、負荷判定部４６は、内周コイル１１１の上方に磁性体が載置されたと判定をする。また、負荷判定部４６は、外周コイル１１２の上方に非磁性体が載置されたと判定をする。
【００５２】
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質が磁性体であり、且つ、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の材質が非磁性体を含む場合、複合体加熱動作として、次の動作を行う。
【００５３】
［予熱モード］
複合体加熱動作における予熱モードとは、被加熱物５に調理物等を投入していない状態で、被加熱物５の温度を予め設定した温度に上昇させる加熱モードである。予熱モードにおいて、制御装置４５は、複合体の被加熱物５の外周部を重視した加熱を行う。
ここで、被加熱物５の熱容量は、その材質によって異なる。例えば、アルミニウム又は銅等の非磁性体の熱容量は、鉄又はフェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）等の磁性体の熱容量よりも小さい。また、被加熱物５の外周部は底面が湾曲している場合があり、外周コイル１１２と被加熱物５との距離が、被加熱物５の中央部と比較して離れる場合があり、被加熱物５の外周部が誘導加熱されにくい場合がある。このため、複合体の被加熱物５に調理物等を投入する前に、被加熱物５の外周部の温度を上昇させることで、後述する通常加熱モードにおける被加熱物５の温度の不均一を抑制することができる。
【００５４】
図９は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の予熱モードにおける第１開閉手段及び第２開閉手段の動作状態を説明する図である。
図９に示すように、制御装置４５は、第１開閉手段６１を閉状態として内周コイル１１１を非導通状態にし、第２開閉手段６２を開状態として外周コイル１１２を導通状態にする。すなわち、内周コイル１１１への高周波電流の供給を停止し、外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。また、制御装置４５は、駆動回路５０から外周コイル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付近に設定する。
【００５５】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を９０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された複合体の被加熱物５の外周部が誘導加熱される。
【００５６】
なお、制御装置４５により、第１開閉手段６１を開状態として内周コイル１１１を導通状態にし、第２開閉手段６２を閉状態として外周コイル１１２を非導通状態にするモードを時分割で短時間入れると被加熱物５の底面温度がより均一になってなお良い。あるいは、制御装置４５により、第１開閉手段６１を開状態として内周コイル１１１を導通状態にし、第２開閉手段６２を開状態として外周コイル１１２も導通状態にするモードを時分割で短時間入れることにより被加熱物５の底面温度がより均一にするようにしても良い。
【００５７】
［通常加熱モード］
複合体加熱動作における通常加熱モードとは、被加熱物５に調理物等を投入した状態で、被加熱物５の全体を加熱する加熱モードである。通常加熱モードにおいて、制御装置４５は、複合体の被加熱物５の中央部及び外周部の両方を加熱する。
【００５８】
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、第１開閉手段６１を開状態及び第２開閉手段６２を閉状態として、内周コイル１１１を導通状態及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、第１開閉手段６１を閉状態及び第２開閉手段６２を開状態として、内周コイル１１１を非導通状態及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。
【００５９】
また、制御装置４５は、駆動回路５０から内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、第１周波数に設定し、駆動回路５０から外周コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、第１周波数よりも高い第２周波数に設定する。例えば、制御装置４５は、第１周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚ付近に設定する。また例えば、制御装置４５は、第２周波数を、非磁性体に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚ付近に設定する。
【００６０】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２５ｋＨｚ付近または９０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された複合体の被加熱物５の全体が誘導加熱される。即ち、通常加熱モードは、予熱モードよりも内周コイル１１１への通電電力量を多くした加熱モードである。
【００６１】
なお、駆動回路５０から外周コイル１１２へ供給する高周波電流の第２周波数を、内周コイル１１１へ供給する高周波電流の第１周波数よりも高くする理由は次の通りである。
即ち、アルミニウムなどで構成された非磁性体を誘導加熱するには、被加熱物５に発生するうず電流の表皮深さを小さくし、浸透容積を小さくして電流のインピーダンスを大きくする必要がある。このため、非磁性体が上方に載置された外周コイル１１２には、高周波電流（例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下）を供給し、非磁性体に高周波のうず電流を発生させることにより、ジュール熱による被加熱物５の加熱が可能となる。
一方、鉄などで構成された磁性体においては、うず電流に対するインピーダンスが大きい。このため、磁性体が上方に載置された内周コイル１１１には、外周コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数よりも低い周波数（例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下）を供給においても十分にうず電流による被加熱物５のジュール熱による加熱が可能である。
【００６２】
ここで、複数の加熱口において、複数の誘導加熱手段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、制御装置４５は、第２周波数を第１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。複数の加熱口において、同時に加熱動作を行う場合であっても、干渉音の発生を抑制することができる。
【００６３】
このような複合体加熱動作により、１つの駆動回路５０から内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給する構成において、複合体の被加熱物５の材質に適した誘導加熱を行うことができる。また、複合体の被加熱物５を加熱する際の加熱温度の不均一を抑制することができる。
【００６４】
（小径加熱動作）
図１０は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の小径加熱動作における第１開閉手段及び第２開閉手段の動作状態を説明する図である。
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方に被加熱物５が有り、且つ、外周コイル１１２の上方に被加熱物５が無い場合、小径加熱動作を行う。
図１０に示すように、制御装置４５は、第１開閉手段６１を開状態として内周コイル１１１を導通状態にし、第２開閉手段６２を閉状態として外周コイル１１２を非導通状態にする。すなわち、制御装置４５は、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させ、駆動回路５０から外周コイル１１２への高周波電流の供給を停止させる。また、制御装置４５は、駆動回路５０から内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【００６５】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された小径の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【００６６】
このような小径加熱動作により、被加熱物５が載置されていない外周コイル１１２に高周波電流が供給されないため、エネルギーを有効に使用することができる。また、外周コイル１１２からの不要な磁界が放射されないようにすることができる。
【００６７】
（大径加熱動作）
図１１は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の大径加熱動作における第１開閉手段及び第２開閉手段の動作状態を説明する図である。
制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２の上方に被加熱物５が有る場合、次の動作を行う。
【００６８】
［通常加熱モード］
大径加熱動作における通常加熱モードとは、大径の被加熱物５の全体を加熱する加熱モードである。通常加熱モードにおいて、制御装置４５は、大径の被加熱物５の中央部及び外周部の両方を加熱する。
【００６９】
図１１に示すように、制御装置４５は、第１開閉手段６１及び第２開閉手段６２を開状態として内周コイル１１１及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。また、制御装置４５は、駆動回路５０から内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【００７０】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された大径の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【００７１】
このような通常加熱モードの大径加熱動作により、被加熱物５の大きさ及び材質に適した誘導加熱を行うことができる。
【００７２】
［対流モード］
対流モードとは、煮込み又は麺ゆでなどの調理において、被加熱物５に収容した液状の調理物に対流を生じさせる調理モードである。
【００７３】
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を非導通状態及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。なお、制御装置４５は、駆動回路５０から各コイルへ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【００７４】
このような対流モードの大径加熱動作により、内周コイル１１１による被加熱物５の中央部の加熱と、外周コイル１１２による被加熱物５の外周部の加熱とが交互に繰り返される。よって、被加熱物５に収容された煮汁等の液状の調理物に対流が起こり、液状の調理物を拡散させることができる。即ち、１つの駆動回路５０によって内周コイル１１１及び外周コイル１１２を駆動する構成において、被加熱物５に収容した液状の調理物に対流を生じさせることができる。
【００７５】
以上のように本実施の形態１においては、複数の加熱コイルと、複数の加熱コイルのそれぞれに高周波電流を供給する１つの駆動回路５０と、複数の加熱コイルのそれぞれを、駆動回路５０から高周波電流が供給される導通状態と高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える開閉手段６０と、を備える。このため、複数の加熱コイルのそれぞれに駆動回路５０を備える構成と比較して、回路構成を簡易にすることができる。よって、誘導加熱調理器１００の製造コストを低減することができる。また、１つの駆動回路５０によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、複数の加熱コイルのそれぞれの導通状態と非導通状態とを切り替えることができる。
【００７６】
また、本実施の形態１においては、制御装置４５は、内周コイル１１１が導通状態及び外周コイル１１２が非導通状態において、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の有無を判定し、内周コイル１１１の上方に被加熱物５が無い場合、駆動回路５０の動作を停止させる。このため、１つの駆動回路５０によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、無負荷における負荷判定動作を速やかに停止することができる。
【００７７】
また、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質及び外周コイル１１２の上方の被加熱物５の材質の判定結果に応じて、複合体加熱動作、小径加熱動作又は大径加熱動作を行う。このため、１つの駆動回路５０によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、被加熱物５の大きさ及び材質に適した誘導加熱を行うことができる。
【００７８】
なお、上述した加熱動作（図５）において、ステップＳ７の後に次の動作を行ってもよい。制御装置４５は、第１開閉手段６１及び第２開閉手段６２を共に開状態として、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を共に導通状態にする。負荷判定部４６は、この状態において、内周コイル１１１及び外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無及び材質を判定する。このような動作を加えることで、被加熱物５の全体の特性を把握することができる。
【００７９】
（変形例１）
開閉手段６０は、第１開閉手段６１及び第２開閉手段６２の何れか一方のみを備える構成でも良い。以下、具体例を説明する。
【００８０】
図１２は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
図１２に示すように、第１開閉手段６１を省略し、第２開閉手段６２のみを設ける構成でも良い。このような構成により、制御装置４５は、被加熱物５が小径である場合に、上述した小径加熱動作を行うことができる。
【００８１】
図１３は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
図１３に示すように、第２開閉手段６２を省略し、第１開閉手段６１のみを設ける構成でも良い。このような構成により、制御装置４５は、被加熱物５が複合体である場合に、上述した予熱モードの複合体加熱動作を行うことができる。
【００８２】
（変形例２）
内周コイル１１１及び外周コイル１１２は、同心円状に形成された円形コイルに限らず、任意の形状でよい。また、内周コイル１１１及び外周コイル１１２は、一体に形成された１つのコイルに限らず、複数のコイルが直列に接続された構成でも良い。以下、具体例を説明する。
【００８３】
図１４は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例２における第１の誘導加熱手段を示す平面図である。
図１４に示すように、第１の誘導加熱手段１１は、第１の誘導加熱口１の中央に配置された内周コイル１１１と、内周コイル１１１の外周側に配置された外周コイル１１２とを有している。
【００８４】
内周コイル１１１は、同心円状に配置された円形コイル１１１ａ及び円形コイル１１１ｂを有する。円形コイル１１１ａ及び１１１ｂは直列に接続されている。第１開閉手段６１は、円形コイル１１１ａ及び１１１ｂの直列回路に並列に接続される。第１開閉手段６１は、円形コイル１１１ａ及び１１１ｂを、導通状態と非導通状態とに切り替える。
【００８５】
外周コイル１１２は、楕円コイル１１２ａ、楕円コイル１１２ｂ、楕円コイル１１２ｃ及び楕円コイル１１２ｄを有する。楕円コイル１１２ａ〜１１２ｄは、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、内周コイル１１１の外周にほぼ沿うようにして、内周コイル１１１の外側に配置されている。楕円コイル１１２ａ〜１１２ｄは、直列に接続されている。第２開閉手段６２は、楕円コイル１１２ａ〜１１２ｄの直列回路に並列に接続される。第２開閉手段６２は、楕円コイル１１２ａ〜１１２ｄを、導通状態と非導通状態とに切り替える。このような構成においても、上述した加熱動作を行うことができ、同様の効果を奏することができる。
【００８６】
なお、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を、同心円状に形成された３つ以上の円形の加熱コイルによって構成しても良い。即ち、３つ以上の円形の加熱コイルを、内周側に配置された一部の加熱コイルと、外周側に配置された他の一部の加熱コイルとに分ける。第１開閉手段６１は、複数の加熱コイルのうち内周側の一部の加熱コイルに並列に接続され、導通状態と非導通状態とに切り替える。第２開閉手段６２は、複数の加熱コイルのうち外周側の他の一部の加熱コイルに並列に接続され、導通状態と非導通状態とに切り替える。このような構成においても、上述した加熱動作を行うことができ、同様の効果を奏することができる。
【００８７】
実施の形態２．
以下、実施の形態２における誘導加熱調理器の構成及び動作について、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１と同じ構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【００８８】
図１５は、実施の形態２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１５に示すように、第１の誘導加熱手段１１は、内周コイル１１１と外周コイル１１２との間に配置された中間コイル１１３を含む。中間コイル１１３は、絶縁皮膜された金属からなる導線が巻き付けられることにより構成される。導線としては、例えば、銅又はアルミニウムなど任意の金属を用いることができる。また、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２は、それぞれ、導線が独立して巻かれている。
【００８９】
図１６は、実施の形態２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１６に示すように、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２は、電気的に直列に接続されている。内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２は、１つの駆動回路５０により駆動制御される。
【００９０】
開閉手段６０は、内周コイル１１１に並列に接続された第１開閉手段６１と、外周コイル１１２に並列に接続された第２開閉手段６２と、中間コイル１１３に並列に接続された第３開閉手段６３とを有する。第３開閉手段６３は、中間コイル１１３を、駆動回路５０から高周波電流が供給される導通状態と高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える。第３開閉手段６３は、例えば、接点スイッチが電気信号によって開閉されるリレー、又は半導体材料により構成されたスイッチング素子により構成される。中間コイル１１３が導通状態において、駆動回路５０から中間コイル１１３に高周波電流が供給されることで、中間コイル１１３から高周波磁界が発生する。
【００９１】
図１７は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。
図１７に示すように、駆動回路５０との接続点である端子Ａ及び端子Ｂに、内周コイル１１１と中間コイル１１３と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４とからなる共振回路が接続されている。内周コイル１１１と中間コイル１１３と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４とからなる共振回路は、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２のインダクタンス、並びに共振コンデンサ２４の容量に応じた共振周波数を有する。なお、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２のインダクタンスは、金属負荷である被加熱物５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。
【００９２】
このように構成することで、導通状態における内周コイル１１１には、数十Ａ程度の高周波電流が流れる。内周コイル１１１に流れる高周波電流により発生する高周波磁束によって、内周コイル１１１の直上の天板４上に載置された被加熱物５が誘導加熱される。
また、導通状態における中間コイル１１３には、数十Ａ程度の高周波電流が流れる。中間コイル１１３に流れる高周波電流により発生する高周波磁束によって、中間コイル１１３の直上の天板４上に載置された被加熱物５が誘導加熱される。
また、導通状態における外周コイル１１２には、数十Ａ程度の高周波電流が流れる。外周コイル１１２に流れる高周波電流により発生する高周波磁束によって、外周コイル１１２の直上の天板４上に載置された被加熱物５が誘導加熱される。
【００９３】
（動作）
次に、本実施の形態２における誘導加熱調理器の動作について説明する。
【００９４】
図１８及び図１９は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱動作を示すフローチャートである。
以下、図１８及び図１９の各ステップに基づき、誘導加熱調理器１００の加熱動作について、上記実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００９５】
制御装置４５は、第１開閉手段６１を開状態として内周コイル１１１を導通状態にし、第３開閉手段６３を閉状態として中間コイル１１３を非導通状態にし、第２開閉手段６２を閉状態として外周コイル１１２を非導通状態にする（ステップＳ２１）。負荷判定部４６は、内周コイル１１１が導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２が非導通状態において、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の有無及び材質を判定する（ステップＳ２２）。
【００９６】
次に、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の有無を判別する（ステップＳ２３）。内周コイル１１１の上方に被加熱物５が無い場合、制御装置４５は、駆動回路５０の動作を停止させる（ステップＳ２４）。即ち、内周コイル１１１の上方に被加熱物５が無い場合には、制御装置４５は、中間コイル１１３及び外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無及び材質の判定を行うことなく、負荷判定動作を終了させる。
【００９７】
内周コイル１１１の上方に被加熱物５が有る場合には、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質を判別する（ステップＳ２５）。内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質が非磁性体である場合、制御装置４５は、駆動回路５０の動作を停止させる（ステップＳ２４）。
【００９８】
一方、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の材質が磁性体である場合、制御装置４５は、第１開閉手段６１を閉状態として内周コイル１１１を非導通状態にする。また、制御装置４５は、第３開閉手段６３を開状態として中間コイル１１３を導通状態にし、第２開閉手段６２を閉状態として外周コイル１１２を非導通状態にする（ステップＳ２６）。負荷判定部４６は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２が非導通状態、並びに中間コイル１１３が導通状態において、中間コイル１１３の上方の被加熱物５の有無及び材質を判定する（ステップＳ２７）。
【００９９】
次に、制御装置４５は、第３開閉手段６３を閉状態として中間コイル１１３を非導通状態にし、第２開閉手段６２を開状態として外周コイル１１２を導通状態にする（ステップＳ２８）。負荷判定部４６は、内周コイル１１１及び中間コイル１１３が非導通状態、並びに外周コイル１１２が導通状態において、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無及び材質を判定する（ステップＳ２９）。
【０１００】
制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、中間コイル１１３の上方の被加熱物５の有無と、被加熱物５の材質が磁性体又は非磁性体を含む材質のいずれであるかを判別する（ステップＳ３０）。
【０１０１】
ステップＳ３０において、中間コイル１１３の上方の被加熱物５の材質が非磁性体を含む場合、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無と、被加熱物５の材質が磁性体又は非磁性体を含む材質のいずれであるかを判別する（ステップＳ３１）。
【０１０２】
ステップＳ３１において、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の材質が非磁性体を含む場合、制御装置４５は、被加熱物５が大径の複合体であると判断し、後述する大径の複合体加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ３２）。
【０１０３】
ステップＳ３１において、外周コイル１１２の上方に被加熱物５が無い場合、制御装置４５は、被加熱物５が中径の複合体であると判断し、後述する中径の複合体加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ３３）。
【０１０４】
ステップＳ３０において、中間コイル１１３の上方の被加熱物５の材質が磁性体である場合、制御装置４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の有無と、被加熱物５の材質が磁性体又は非磁性体を含む材質のいずれであるかを判別する（ステップＳ３４）。
【０１０５】
ステップＳ３４において、外周コイル１１２の上方の被加熱物５の材質が磁性体である場合、制御装置４５は、被加熱物５が大径の磁性体であると判断し、後述する大径の磁性体加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ３５）。
【０１０６】
ステップＳ３４において、外周コイル１１２の上方に被加熱物５が無い場合、制御装置４５は、被加熱物５が中径の磁性体であると判断し、後述する中径の磁性体加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ３６）。
【０１０７】
ステップＳ３０において、中間コイル１１３の上方に被加熱物５が無い場合、制御装置４５は、被加熱物５が小径の磁性体であると判断し、後述する小径の磁性体加熱動作により被加熱物５の加熱動作を行う（ステップＳ３７）。
以下、各加熱動作のそれぞれについて、詳細を説明する。
【０１０８】
（大径の複合体加熱動作）
大径の複合体加熱動作において、制御装置４５は、複合体の被加熱物５の外周部を重視して加熱する予熱モードと、被加熱物５の全体を加熱する通常加熱モードとを行う。
【０１０９】
［予熱モード］
制御装置４５は、内周コイル１１１を非導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３及び外周コイル１１２ルへ高周波電流を供給させる。また、制御装置４５は、駆動回路５０から中間コイル１１３及び外周コイル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付近に設定する。
【０１１０】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を９０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された複合体の被加熱物５の外周部が誘導加熱される。
【０１１１】
なお、制御装置４５により、第１開閉手段６１を開状態として内周コイル１１１を導通状態にし、第２開閉手段６２及び第３開閉手段６３を閉状態として外周コイル１１２及び中間コイル１１３を非導通状態にするモードを時分割で短時間入れても良い。あるいは、制御装置４５により、第１開閉手段６１、第２開閉手段６２及び第３開閉手段６３の全てを開状態として、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２の全てを導通状態にするモードを時分割で短時間入れても良い。これらの動作により、被加熱物５の温度をより均一化できる。
【０１１２】
［通常加熱モード］
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ、第１周波数の高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を非導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３及び外周コイル１１２へ、第１周波数よりも高い第２周波数の高周波電流を供給させる。
【０１１３】
制御装置４５は、第１周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚ付近に設定する。また例えば、制御装置４５は、第２周波数を、非磁性体に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚ付近に設定する。なお、制御装置４５は、第２周波数を第１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。
【０１１４】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２５ｋＨｚ付近または９０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された複合体の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【０１１５】
このような複合体加熱動作により、１つの駆動回路５０から内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給する構成において、複合体の被加熱物５の材質及び大きさに適した誘導加熱を行うことができる。また、複合体の被加熱物５を加熱する際の加熱温度の不均一を抑制することができる。
【０１１６】
（中径の複合体加熱動作）
中径の複合体加熱動作において、制御装置４５は、複合体の被加熱物５の外周部を重視して加熱する予熱モードと、被加熱物５の全体を加熱する通常加熱モードとを行う。
【０１１７】
［予熱モード］
制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を非導通状態、並びに中間コイル１１３を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３へ高周波電流を供給させる。また、制御装置４５は、駆動回路５０から中間コイル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付近に設定する。
【０１１８】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を９０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された複合体の被加熱物５の外周部が誘導加熱される。
【０１１９】
［通常加熱モード］
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ、第１周波数の高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を非導通状態、並びに中間コイル１１３を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３へ、第１周波数よりも高い第２周波数の高周波電流を供給させる。
【０１２０】
制御装置４５は、第１周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚ付近に設定する。また例えば、制御装置４５は、第２周波数を、非磁性体に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚ付近に設定する。なお、制御装置４５は、第２周波数を第１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。
【０１２１】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２５ｋＨｚ付近または９０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された複合体の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【０１２２】
このような複合体加熱動作により、１つの駆動回路５０から内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給する構成において、複合体の被加熱物５の材質及び大きさに適した誘導加熱を行うことができる。また、複合体の被加熱物５を加熱する際の加熱温度の不均一を抑制することができる。
【０１２３】
（大径の磁性体加熱動作）
大径の磁性体加熱動作において、制御装置４５は、大径の被加熱物５の全体を加熱する通常加熱モードと、被加熱物５に収容した液状の調理物に対流を生じさせる対流モードとを行う。
【０１２４】
［通常加熱モード］
制御装置４５は、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。なお、制御装置４５は、駆動回路５０から各コイルへ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１２５】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された大径の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【０１２６】
このような通常加熱モードにおける大径の磁性体加熱動作により、被加熱物５の大きさ及び材質に適した誘導加熱を行うことができる。
【０１２７】
［対流モード］
制御装置４５は、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２のうちの一部の加熱コイルを導通状態にして、駆動回路５０からの高周波電流を供給させ、時間の経過と共に、導通状態にする加熱コイルを切り替えて、高周波電流を供給する加熱コイルを順次変更する。以下、具体例をパターン１〜パターン４に分けて説明する。
【０１２８】
＜パターン１＞
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を導通状態、並びに中間コイル１１３を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を非導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。
【０１２９】
＜パターン２＞
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作と第３動作とを順次行う。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、中間コイル１１３を導通状態、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３へ高周波電流を供給させる。第３動作において、制御装置４５は、外周コイル１１２を導通状態、内周コイル１１１及び中間コイル１１３を非導通状態にして、駆動回路５０から外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。
【０１３０】
＜パターン３＞
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を非導通状態、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。
【０１３１】
＜パターン４＞
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を非導通状態、中間コイル１１３を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を導通状態、中間コイル１１３を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ高周波電流を供給させる。
【０１３２】
なお、パターン１〜パターン４の何れにおいても、制御装置４５は、駆動回路５０から各コイルへ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１３３】
このような対流モードにおける大径の磁性体加熱動作により、被加熱物５に収容された煮汁等の液状の調理物に対流が起こり、液状の調理物を拡散させることができる。即ち、１つの駆動回路５０によって内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を駆動する構成において、被加熱物５に収容した液状の調理物に対流を生じさせることができる。
【０１３４】
（中径の磁性体加熱動作）
中径の磁性体加熱動作において、制御装置４５は、中径の被加熱物５の全体を加熱する通常加熱モードと、被加熱物５に収容した液状の調理物に対流を生じさせる対流モードとを行う。
【０１３５】
［通常加熱モード］
制御装置４５は、内周コイル１１１及び中間コイル１１３を導通状態、外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１及び中間コイル１１３へ高周波電流を供給させる。なお、制御装置４５は、駆動回路５０から各コイルへ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１３６】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された大径の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【０１３７】
このような通常加熱モードにおける中径の磁性体加熱動作により、被加熱物５の大きさ及び材質に適した誘導加熱を行うことができる。
【０１３８】
［対流モード］
制御装置４５は、以下の第１動作と第２動作とを交互に繰り返す。第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させる。第２動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を非導通状態、中間コイル１１３を導通状態にして、駆動回路５０から中間コイル１１３へ高周波電流を供給させる。なお、制御装置４５は、駆動回路５０から各コイルへ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１３９】
このような対流モードにおける中径の大径加熱動作により、被加熱物５に収容された煮汁等の液状の調理物に対流が起こり、液状の調理物を拡散させることができる。即ち、１つの駆動回路５０によって内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を駆動する構成において、被加熱物５に収容した液状の調理物に対流を生じさせることができる。
【０１４０】
（小径の磁性体加熱動作）
制御装置４５は、内周コイル１１１を導通状態、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を非導通状態にして、駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させる。駆動回路５０から内周コイル１１１へ高周波電流を供給させ、駆動回路５０から中間コイル１１３及び外周コイル１１２への高周波電流の供給を停止させる。なお、制御装置４５は、駆動回路５０から内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１４１】
そして、制御装置４５は、インバータ回路２３のスイッチング素子の駆動周波数を２０ｋＨｚ付近で可変することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された小径の磁性体の被加熱物５の全体が誘導加熱される。
【０１４２】
このような小径の磁性体加熱動作により、被加熱物５が載置されていない中間コイル１１３及び外周コイル１１２に高周波電流が供給されないため、エネルギーを有効に使用することができる。また、中間コイル１１３及び外周コイル１１２からの不要な磁界が放射されないようにすることができる。
【０１４３】
以上のように本実施の形態２においては、制御装置４５は、内周コイル１１１が導通状態、並びに中間コイル１１３及び外周コイル１１２が非導通状態において、内周コイル１１１の上方の被加熱物５の有無を判定し、内周コイル１１１の上方に被加熱物５が無い場合、駆動回路５０の動作を停止させる。このため、１つの駆動回路５０によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、無負荷における負荷検知動作を速やかに停止することができる。
【０１４４】
また、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２のそれぞれの上方の被加熱物５の有無及び材質の判定結果に応じた加熱動作を行う。このため、１つの駆動回路５０によって複数の加熱コイルを駆動する構成において、被加熱物５の大きさ及び材質に適した誘導加熱を行うことができる。
【０１４５】
（変形例１）
開閉手段６０は、第１開閉手段６１、第３開閉手段６３及び第２開閉手段６２の何れか１つを省略した構成でも良い。以下、具体例を説明する。
【０１４６】
図２０は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
図２０に示すように、第１開閉手段６１を省略し、第３開閉手段６３及び第２開閉手段６２を設ける構成でも良い。このような構成により、制御装置４５は、被加熱物５が磁性体である場合に、被加熱物５の大きさに応じて、上述した小径、中径又は大径の磁性体加熱動作を行うことができる。また、制御装置４５は、被加熱物５が中径である場合に、上述した中径の磁性体加熱動作を行うことができる。また、制御装置４５は、中径の磁性体加熱動作又は大径の磁性体加熱動作において、上述した対流モードを行うことができる。
【０１４７】
図２１は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の変形例１における開閉手段の構成を示す図である。
図２１に示すように、第２開閉手段６２を省略し、第１開閉手段６１及び第３開閉手段６３を設ける構成でも良い。このような構成により、制御装置４５は、被加熱物５が大径の複合体である場合に、上述した大径の複合体加熱動作を行うことができる。
【０１４８】
（変形例２）
内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２は、同心円状に形成された円形コイルに限らず、任意の形状でよい。また、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２は、一体に形成された１つのコイルに限らず、複数のコイルが直列に接続された構成でも良い。
【０１４９】
例えば、内周コイル１１１、中間コイル１１３及び外周コイル１１２を、同心円状に形成された４つ以上の円形の加熱コイルによって構成しても良い。即ち、４つ以上の円形の加熱コイルを、内周側、中間、外周側の３つの加熱コイル群に分ける。第１開閉手段６１は、複数の加熱コイルのうち内周側の加熱コイル群に並列に接続され、導通状態と非導通状態とに切り替える。第３開閉手段６３は、複数の加熱コイルのうち中間の加熱コイル群に並列に接続され、導通状態と非導通状態とに切り替える。第２開閉手段６２は、複数の加熱コイルのうち外周側の加熱コイル群に並列に接続され、導通状態と非導通状態とに切り替える。このような構成においても、上述した加熱動作を行うことができ、同様の効果を奏することができる。
【０１５０】
実施の形態３．
以下、実施の形態３における誘導加熱調理器の構成及び動作について、上記実施の形態１及び２との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１及び２と同じ構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【０１５１】
図２２は、実施の形態３に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。
図２２に示すように、駆動回路５０には、内周コイル１１１と外周コイル１１２と共振コンデンサ２４ａと共振コンデンサ２４ｂとからなる共振回路が接続されている。
共振コンデンサ２４ａは、内周コイル１１１及び外周コイル１１２に直列接続されている。共振コンデンサ２４ｂは、切替スイッチ７０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。
【０１５２】
切替スイッチ７０は、例えば、接点スイッチが電気信号によって開閉されるリレー、又は半導体材料により構成されたスイッチング素子により構成される。切替スイッチ７０が閉状態のとき共振コンデンサ２４ｂが共振コンデンサ２４ａに並列に接続される。切替スイッチ７０が開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７０を閉状態にすることで、内周コイル１１１及び外周コイル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る。また、切替スイッチ７０を開状態にすることで、内周コイル１１１及び外周コイル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。
【０１５３】
（動作）
制御装置４５は、複数の加熱コイルの導通状態と非導通状態との切り替え、並びに高周波電流の周波数の少なくとも一方に応じて、切替スイッチ７０を切り替えて共振コンデンサの容量を可変させる。即ち、制御装置４５は、複数の加熱コイルのうち導通状態の加熱コイルの数が多い程、共振コンデンサの容量を小さくする。また、制御装置４５は、高周波電流の周波数が高い程、共振コンデンサの容量を小さくする。
以下、具体例について、上述した実施の形態１における複合体加熱動作、小径加熱動作及び大径加熱動作に分けて説明する。
【０１５４】
（複合体加熱動作）
［予熱モード］
複合体加熱動作における予熱モードでは、制御装置４５は、外周コイル１１２を導通状態にして、被加熱物５の外周部を重視した加熱を行う。また、制御装置４５は、外周コイル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付近に設定する。
【０１５５】
この動作の場合、制御装置４５は、切替スイッチ７０を開状態とし、外周コイル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５０の駆動周波数とを近づけることができ、外周コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【０１５６】
［通常加熱モード］
複合体加熱動作における通常加熱モードでは、制御装置４５は、内周コイル１１１のみを導通状態にする第１動作と、外周コイル１１２のみを導通状態にする第２動作を交互に繰り返す。また、第１動作において、制御装置４５は、内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２５ｋＨｚ付近に設定する。また、第２動作において、制御装置４５は、外周コイル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付近に設定する。
【０１５７】
この動作の場合、制御装置４５は、第１動作において、切替スイッチ７０を閉状態とし、内周コイル１１１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。また、制御装置４５は、第２動作において、切替スイッチ７０を開状態とし、外周コイル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、第１動作及び第２動作の何れの動作においても、共振周波数と駆動回路５０の駆動周波数とを近づけることができ、内周コイル１１１及び外周コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【０１５８】
（小径加熱動作）
小径加熱動作では、制御装置４５は、内周コイル１１１のみを導通状態にする。また、制御装置４５は、内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１５９】
この動作の場合、制御装置４５は、切替スイッチ７０を閉状態とし、内周コイル１１１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。内周コイル１１１のみが導通状態となり共振回路のインダクタンスが小さくなるため、共振コンデンサの容量を大きくすることで、共振回路の共振周波数が負荷により大きく変わらないようにする。これにより、共振周波数と駆動回路５０の駆動周波数とを近づけることができ、内周コイル１１１への加熱効率を向上することができる。
【０１６０】
（大径加熱動作）
［通常加熱モード］
大径加熱動作における通常加熱モードでは、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２を導通状態にする。また、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１６１】
この動作の場合、制御装置４５は、切替スイッチ７０を開状態とし、内周コイル１１１及び外周コイル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。内周コイル１１１及び外周コイル１１２が導通状態となり共振回路のインダクタンスが大きくなるため、共振コンデンサの容量を小さくすることで、共振回路の共振周波数が負荷により大きく変わらないようにする。これにより、共振周波数と駆動回路５０の駆動周波数とを近づけることができ、内周コイル１１１及び外周コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【０１６２】
［対流モード］
大径加熱動作における対流モードでは、制御装置４５は、内周コイル１１１のみを導通状態にする第１動作と、外周コイル１１２のみを導通状態にする第２動作を交互に繰り返す。また、制御装置４５は、内周コイル１１１及び外周コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応する周波数、例えば２０ｋＨｚ付近に設定する。
【０１６３】
この動作の場合、制御装置４５は、第１動作と第２動作の何れの動作においても、切替スイッチ７０を閉状態とし、内周コイル１１１又は外周コイル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。内周コイル１１１及び外周コイル１１２の一方のみが導通状態となり共振回路のインダクタンスが小さくなるため、共振コンデンサの容量を大きくすることで、共振回路の共振周波数が負荷により大きく変わらないようにする。これにより、共振周波数と駆動回路５０の駆動周波数とを近づけることができ、内周コイル１１１及び外周コイル１１２への加熱効率を向上することができる。
【０１６４】
なお、本実施の形態３では、共振回路に２つの共振コンデンサを設ける構成を説明したが、３つ以上の共振コンデンサを設けても良い。また、複数の共振コンデンサを直列に接続し、少なくとも１つ以上の共振コンデンサを短絡する切替手段を設けて、共振コンデンサの容量を可変しても良い。また、複数の共振コンデンサの一部を直列に接続し、他の一部の共振コンデンサと並列に接続した構成でも良い。
【０１６５】
なお、本実施の形態３では、内周コイル１１１と外周コイル１１２の２つの加熱コイルを備えた構成について説明したが、加熱コイルの数はこれに限定されない。例えば、上記実施の形態２の構成に、本実施の形態３の共振コンデンサの構成を適用しても良い。
【符号の説明】
【０１６６】
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、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  ＩＧＢＴ、２３ｂ  ＩＧＢＴ、２３ｃ  ダイオード、２３ｄ  ダイオード、２４  共振コンデンサ、２４ａ  共振コンデンサ、２４ｂ  共振コンデンサ、２５ａ  入力電流検出手段、２５ｂ  コイル電流検出手段、４０  操作部、４０ａ  操作部、４０ｂ  操作部、４０ｃ  操作部、４１  表示部、４１ａ  表示部、４１ｂ  表示部、４１ｃ  表示部、４３  操作表示部、４５  制御装置、４６  負荷判定部、４８  メモリ、５０  駆動回路、６０  開閉手段、６１  第１開閉手段、６２  第２開閉手段、６３  第３開閉手段、７０  切替スイッチ、１００  誘導加熱調理器、１１１  内周コイル、１１１ａ  円形コイル、１１１ｂ  円形コイル、１１２  外周コイル、１１２ａ  楕円コイル、１１２ｂ  楕円コイル、１１２ｃ  楕円コイル、１１２ｄ  楕円コイル、１１３  中間コイル。
【図１】
2020166061.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年3月3日(2021.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る誘導加熱調理器は、最も内周側に配置された内周コイルと、最も外周側に配置された外周コイルと、前記内周コイルと前記外周コイルとの間に配置された中間コイルとを含む、複数の加熱コイルと、複数の前記加熱コイルのそれぞれに高周波電流を供給する１つの駆動回路と、複数の前記加熱コイルのそれぞれを、前記駆動回路から前記高周波電流が供給される導通状態と前記高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える開閉手段と、前記駆動回路及び前記開閉手段の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記内周コイルが導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の被加熱物の有無を判定し、前記内周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、前記駆動回路の動作を停止させるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も内周側に配置された内周コイルと、最も外周側に配置された外周コイルと、前記内周コイルと前記外周コイルとの間に配置された中間コイルとを含む、複数の加熱コイルと、
複数の前記加熱コイルのそれぞれに高周波電流を供給する１つの駆動回路と、
複数の前記加熱コイルのそれぞれを、前記駆動回路から前記高周波電流が供給される導通状態と前記高周波電流が供給されない非導通状態とに切り替える開閉手段と、
前記駆動回路及び前記開閉手段の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の被加熱物の有無を判定し、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、前記駆動回路の動作を停止させる
誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記内周コイルが導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルが非導通状態において、前記内周コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定し、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル及び前記外周コイルが非導通状態、並びに前記中間コイルが導通状態において、前記中間コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定し、
前記内周コイル及び前記中間コイルが非導通状態、並びに前記外周コイルが導通状態において、前記外周コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定する
請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、且つ、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記内周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイル及び前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、且つ、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含む場合、
前記内周コイルを導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ、第１周波数の前記高周波電流を供給させる動作と、
前記内周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイル及び前記外周コイルへ、前記第１周波数よりも高い第２周波数の前記高周波電流を供給させる動作と、を交互に繰り返す
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方の前記被加熱物の材質が磁性体であり、前記中間コイルの上方の前記被加熱物の材質が非磁性体を含み、且つ前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイル及び前記外周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記内周コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイルを導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルの上方に前記被加熱物が有る場合、
前記内周コイル、前記中間コイル及び前記外周コイルのうちの一部の前記加熱コイルを導通状態にして、前記駆動回路からの前記高周波電流を供給させ、
時間の経過と共に、導通状態にする前記加熱コイルを切り替えて、前記高周波電流を供給する前記加熱コイルを順次変更する
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記制御装置は、
前記内周コイル及び前記中間コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイル及び前記中間コイルを導通状態、並びに前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイル及び前記中間コイルへ前記高周波電流を供給させる
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記制御装置は、
前記内周コイル及び前記中間コイルの上方に前記被加熱物が有り、且つ、前記外周コイルの上方に前記被加熱物が無い場合、
前記内周コイルを導通状態、並びに前記中間コイル及び前記外周コイルを非導通状態にして、前記駆動回路から前記内周コイルへ前記高周波電流を供給させる動作と、
前記内周コイル及び前記外周コイルを非導通状態、並びに前記中間コイルを導通状態にして、前記駆動回路から前記中間コイルへ前記高周波電流を供給させる動作と、を交互に繰り返す
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記駆動回路は、複数の前記加熱コイルと共振回路を形成し、容量が可変に構成された共振コンデンサを備え、
前記制御装置は、
複数の前記加熱コイルの導通状態と非導通状態との切り替え、並びに前記高周波電流の周波数の少なくとも一方に応じて、前記共振コンデンサの容量を可変させる
請求項１〜１０の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１２】
前記制御装置は、
複数の前記加熱コイルのうち導通状態の前記加熱コイルの数が多い程、前記共振コンデンサの容量を小さくする
請求項１１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１３】
前記制御装置は、
前記高周波電流の周波数が高い程、前記共振コンデンサの容量を小さくする
請求項１１又は１２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１４】
前記駆動回路への入力電流を検出する入力電流検出手段と、
前記加熱コイルに流れるコイル電流を検出するコイル電流検出手段とを備え、
前記制御装置は、
前記入力電流と前記コイル電流との相関に基づいて、前記加熱コイルの上方の前記被加熱物の有無及び材質を判定する
請求項１〜１３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１５】
前記駆動回路は、
２つのスイッチング素子を直列に接続したアームを少なくとも１つ有するインバータ回路を有する
請求項１〜１４の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１６】
前記スイッチング素子は、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１５に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１７】
前記開閉手段は、半導体材料により形成されている
請求項１〜１６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【国際調査報告】
2020166061.tif 000025
2020166061.tif 000026
2020166061.tif 000027
2020166061.tif 000028