(57)【要約】  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下方に配置され、複数の前記加熱コイルを支持する支持台と、を備え、前記支持台は、非磁性体の平板によって構成され、前記外周コイルの下方に複数の開口が形成されたものである。
2019239557.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下方に配置され、複数の前記加熱コイルを支持する支持台と、
複数の前記加熱コイルにそれぞれ高周波電力を供給する複数のインバータ回路と、
複数の前記インバータ回路の駆動を制御し、前記外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う制御装置と、を備え、
前記支持台は、非磁性体の平板によって構成され、前記外周コイルの下方に複数の開口が形成された
誘導加熱調理器。
【請求項２】
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、前記中間コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行い、
前記支持台は、前記中間コイルの下方に複数の開口が形成された
請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記支持台の前記開口は、外周縁に設けられた切り欠きによって形成された
請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
複数の前記加熱コイルと前記支持台との間に配置された複数のフェライトを備え、
複数の前記フェライトは、
平面視において、前記外周コイルの下方に位置する範囲の面積が、前記内周コイルの下方に位置する範囲の面積よりも大きい
請求項１〜３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
複数の前記加熱コイルと前記支持台との間に配置された複数のフェライトを備え、
前記外周コイルの下方に位置する前記フェライトは、
前記外周コイルに供給される高周波電流の周波数における磁気抵抗が、前記内周コイルの下方に位置する前記フェライトの磁気抵抗よりも小さい
請求項１〜４の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記外周コイルの下方に位置する前記フェライトは、
前記外周コイルの外周側の端部が、前記外周コイルの側面に沿って上方に突出している
請求項４又は５に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記外周コイルの下方に位置する前記フェライトは、
前記外周コイルの内周の端部が、前記外周コイルの側面に沿って上方に突出している
請求項４〜６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
複数の前記加熱コイルと前記フェライトとの間に配置された絶縁体を備えた
請求項４〜７の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
複数の前記フェライトと前記支持台との間に配置された絶縁体を備えた
請求項４〜７の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記支持台の前記開口の下方に配置され、金属製の平板によって構成された防磁部材を備えた
請求項１〜９の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記防磁部材の端部と、前記開口の縁部の一部とが接続している
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１２】
前記防磁部材は、前記支持台の前記開口の切り起こしにより前記支持台と一体形成されている
請求項１１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１３】
複数の前記加熱コイルは、それぞれ径が異なり、同心円状に配置された
請求項１〜１２の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１４】
複数の前記加熱コイルのそれぞれの上方に載置された被加熱物の材質を判定する材質判定部を備え、
前記制御装置は、
前記外周コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が少なくとも非磁性体を含む材質であり、
前記内周コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体である場合、
前記外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする
請求項１〜１３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、複数の加熱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は、加熱コイルユニットを備える。加熱コイルユニットは、加熱コイルと、加熱コイルの下面側に設けられた絶縁板と、絶縁板の下に設けられたフェライトと、フェライトが載置され外郭に取り付けられるシールド板とを備える。シールド板は、アルミニウム等の非磁性金属で構成されている。シールド板は、加熱コイル支持部材としての機能を有する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１５６０１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
誘導加熱調理器によって加熱される被加熱物には、非磁性体の金属に磁性体の金属を取り付けた複合材で形成されたものがある。例えば、非磁性体のアルミ材質のフライパンの底の中央部にステンレスなどの磁性体の金属が貼り付けられた貼付フライパンなどが存在する。また、一般に、複合材の被加熱物は、非磁性体の底面が平らとなる中央部分に磁性体が取り付けられ、底面が湾曲する外周部には磁性体が取り付けられていない。複合材で形成された被加熱物を、複数の加熱コイルによって誘導加熱する場合、複数の加熱コイルのうち、外周側に配置された外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、内周側に内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う。このような加熱動作により、被加熱物の材質に適した誘導加熱を行うことができる。【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の誘導加熱調理器においては、加熱コイルの下方に、非磁性金属で構成された支持台（シールド板）が設けられている。このため、特許文献１に記載の誘導加熱調理器において、上述のような複合材の被加熱物に適した加熱動作を行う場合、支持台に渦電流が発生し、支持台の温度が上昇してしまう、という問題点があった。【０００６】
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、非磁性体の支持台の温度上昇を抑制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】
【０００７】
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下方に配置され、複数の前記加熱コイルを支持する支持台と、複数の前記加熱コイルにそれぞれ高周波電力を供給する複数のインバータ回路と、複数の前記インバータ回路の駆動を制御し、前記外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う制御装置と、を備え、前記支持台は、非磁性体の平板によって構成され、前記外周コイルの下方に複数の開口が形成されたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、支持台は、非磁性体の平板によって構成され、外周コイルの下方に複数の開口が形成されている。このため、支持台の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。
【図６】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の支持台を示す平面図である。
【図７】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の支持台及びフェライトを示す平面図である。
【図８】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材質判定特性図である。
【図９】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１０】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１１】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における第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。
【図１３】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例２における支持台を示す平面図である。
【図１４】実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例２における加熱コイルと被加熱物を示す図である。
【図１５】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の支持台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支持台及びフェライトを示す平面図である。
【図１７】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の支持台及びフェライトを示す平面図である。
【図１８】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。
【図１９】実施の形態３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縦断面図である。
【図２０】実施の形態３に係る誘導加熱調理器の変形例３における第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。
【図２１】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の支持台及び防磁部材を示す縦断面図である。
【図２２】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例１における支持台及び防磁部材を示す縦断面図である。
【図２３】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例１における支持台及び防磁部材を示す斜視図である。
【図２４】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例２における支持台及び防磁部材を示す縦断面図である。
【図２５】実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例３における支持台及び防磁部材を示す斜視図である。
【図２６】実施の形態５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２７】実施の形態５に係る誘導加熱調理器の変形例１における第１の誘導加熱手段を示す平面図である。
【図２８】実施の形態５に係る誘導加熱調理器の変形例２における構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。各々の加熱手段はコイル（図２参照）で構成されている。
【００１１】
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。
【００１２】
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。なお、本実施の形態１では、誘導加熱コイル毎に３つの操作部４０が設けられている。
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３つの表示部４１が設けられている。
【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、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駆動回路５０と、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ための制御装置４５とが設けられている。
【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、３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中間コイル１１２と、中間コイル１１２の外周側に配置された外周コイル１１３とを有している。即ち、内周コイル１１１は、最も内周側に配置されている。また、外周コイル１１３は、最も外周側に配置されている。また、中間コイル１１２は、内周コイル１１１と外周コイル１１３との間に配置されている。
【００１８】
内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル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１１２、及び外周コイル１１３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、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３を総称して、複数の加熱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、第１の誘導加熱手段１１は、駆動回路５０ａ、駆動回路５０ｂ、及び駆動回路５０ｃにより駆動制御される。即ち、内周コイル１１１は、駆動回路５０ａにより駆動制御される。また、中間コイル１１２は、駆動回路５０ｂにより駆動制御される。また、外周コイル１１３は、駆動回路５０ｃにより駆動制御される。駆動回路５０ａ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。駆動回路５０ｂから中間コイル１１２に高周波電流が供給されることで、中間コイル１１２から高周波磁界が発生する。駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に高周波電流が供給されることで、外周コイル１１３から高周波磁界が発生する。
【００２１】
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、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３のそれぞれの上方に載置された被加熱物５の材質を判定する材質判定部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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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では内周コイル１１１を駆動する駆動回路５０ａについて図示する。
【００２６】
図４に示すように、駆動回路５０ａ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２４ａとを備える。
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から直流電源回路２２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。
【００２７】
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、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と共振コンデンサ２４ａからなる共振回路に電力を供給する。
【００３０】
共振コンデンサ２４ａは、内周コイル１１１に直列接続されており、この共振回路は内周コイル１１１のインダクタンス及び共振コンデンサ２４ａの容量に応じた共振周波数を有する。なお、内周コイル１１１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、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を誘導加熱する。
【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通電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５０ａ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５０ａの小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００３４】
コイル電流検出手段２５ｂは、内周コイル１１１と共振コンデンサ２４ａ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では内周コイル１１１を駆動する駆動回路５０ａについて説明したが、中間コイル１１２を駆動する駆動回路５０ｂ、及び外周コイル１１３を駆動する駆動回路５０ｃについても同様の構成を適用することができる。
【００３６】
なお、図４では、ハーフブリッジ駆動回路を示したが、４つのＩＧＢＴと４つのダイオードから構成されるフルブリッジ駆動回路でも良いことは言うまでもない。また、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｂをフルブリッジ駆動回路によって構成し、正負母線間に直列に接続された２個のスイッチング素子と、そのスイッチング素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオードとによって構成される１組のアームを共通としても良い。
【００３７】
図５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縦断面図である。
図６は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の支持台を示す平面図である。
図７は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の支持台及びフェライトを示す平面図である。なお、図５〜図７においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。
図５に示すように、内周コイル１１１、中間コイル１１２及び外周コイル１１３の下方には、絶縁体６０が配置されている。絶縁体６０の下方には、複数のフェライト６１が配置されている。複数のフェライト６１の下方には、支持台６２が配置されている。
【００３８】
絶縁体６０は、例えばマイカで構成される。絶縁体６０は、平板状に形成されている。複数のフェライト６１は、例えば棒状に形成されている。例えば図７に示すように、８本のフェライト６１が、複数の加熱コイルの中心から放射状に配置されている。
【００３９】
支持台６２は、複数のフェライト６１、絶縁体６０、内周コイル１１１、中間コイル１１２及び外周コイル１１３を支持する。支持台６２は、非磁性体で構成されている。支持台６２は、例えばアルミニウム又は非磁性ステンレス剛などの非磁性体の金属で構成される。支持台６２は、平板状に形成されている。支持台６２は、複数の加熱コイルからの磁界が下方に漏洩することを抑制するシールドとして機能する。また、支持台６２は、複数の加熱コイルの熱を放熱するヒートシンクとして機能する。
【００４０】
また、支持台６２は、外周の端部を上方に突出して形成した環状部６２ａを有している。環状部６２ａは、複数の加熱コイルからの磁束が側方へ漏洩することを抑制するシールドとして機能する。なお、環状部６２ａを支持台６２とは別体で形成しても良い。また環状部６２ａを省略しても良い。
【００４１】
支持台６２は、外周コイル１１３の下方に複数の開口６３が形成されている。図６に示すように、複数の開口６３は、例えば矩形に形成されている。なお、複数の開口６３の形状は、矩形に限らず、円形又は楕円形など任意の形状としても良い。また、複数の開口６３は、フェライト６１の下方に設けても良い。
【００４２】
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。
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の材質判定部４６は材質判定処理を行う。
【００４３】
図８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材質判定特性図である。
図８に示すように、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３のそれぞれの上方に載置される負荷の材質によって、コイル電流と入力電流の関係が異なる。制御装置４５は、図８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材質判定テーブルを、予めメモリ４８に記憶している。
【００４４】
材質判定処理において、制御装置４５は、駆動回路５０ａ〜５０ｃのそれぞれについて、材質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の材質判定部４６は、検出したコイル電流及び入力電流と、図８の関係を表した材質判定テーブルから、コイルの上方に載置された負荷の材質を判定する。
【００４５】
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。
【００４６】
図９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９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９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。
【００４７】
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、材質判定において、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８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。
【００４８】
なお、材質判定部４６が判定する、コイルの上方に載置された負荷の材質は、コイルの直上の負荷の材質である。例えば図９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、材質判定部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。
【００４９】
次に、制御装置４５は、材質判定処理の結果に応じて駆動回路５０ａ〜５０ｃを制御して、誘導加熱させる火力に応じた高周波電力を供給する加熱動作を行う。
以下、誘導加熱調理器１００の加熱口に、複合体の被加熱物５が載置された場合の加熱動作と、磁性体のみで形成された被加熱物５が載置された場合の加熱動作とに分けて説明する。
【００５０】
＜複合体の被加熱物５＞
図１０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１０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１０においては、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の中心Ｃから右側のみを示し、天板４及び支持台６２等の図示は省略している。
【００５１】
図１０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、材質判定部４６は、内周コイル１１１の上方に磁性体６が載置されたと判定する。また、材質判定部４６は、中間コイル１１２の上方には、一部に磁性体６が載置され、他の一部に非磁性体が載置されたと判定する。つまり、材質判定部４６は、中間コイル１１２の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体と非磁性体を含む複合体であると判定する。また、材質判定部４６は、外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置されたと判定する。
【００５２】
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体であり、中間コイル１１２の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体と非磁性体とを含み、外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置された場合、次の動作を行う。制御装置４５は、駆動回路５０ａ、駆動回路５０ｂ及び５０ｃを動作させる。すなわち、内周コイル１１１、中間コイル１１２及び外周コイル１１３へ高周波電流を供給させる。
【００５３】
制御装置４５は、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚに設定する。また、制御装置４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚに設定する。また、制御装置４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。例えば、制御装置４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル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に設定する。
【００５４】
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オンデューティ（オンオフ比率）を変更することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された被加熱物５が誘導加熱される。
【００５５】
なお、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、中間コイル１１２及び内周コイル１１１へ供給する高周波電流の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に発生する渦電流の表皮深さを小さくし、浸透容積を小さくして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１１３には、高周波電流（例えば７５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下）を供給し、非磁性体に高周波の渦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の十分な加熱が可能となる。
一方、鉄などで構成された磁性体においては、渦電流に対するインピーダンスが大きい。このため、磁性体と非磁性体とを含む複合体が上方に載置された中間コイル１１２には、外周コイル１１３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渦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。
【００５６】
ここで、近接した複数の加熱コイル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、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃの駆動周波数を、中間コイル１１２の駆動回路５０ｂの駆動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。前述のオンデューティ可変制御の他に、例えば、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃの駆動周波数を予め設定した範囲内で可変する場合、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃの下限の駆動周波数が、中間コイル１１２の駆動回路５０ｃの上限の駆動周波数よりも２０ｋＨｚ以上高く設定する。なお、外周コイル１１３の最高駆動周波数は例えば１００ｋＨｚとする。これにより、近接する中間コイル１１２と外周コイル１１３を同時に駆動した場合に生じる干渉音の発生を抑制することができる。
【００５７】
上述したように、外周コイル１１３に供給する高周波電流の周波数を、内周コイル１１１に供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行うと、非磁性体で構成された支持台６２にも渦電流が発生する。すなわち、外周コイル１１３からの磁束が支持台６２と鎖交し、外周コイル１１３の下方に位置する支持台６２に渦電流が発生する。
【００５８】
図５〜図７に示したように、支持台６２には、外周コイル１１３の下方に複数の開口６３が形成されている。このため、支持台６２に複数の開口６３が形成されていない場合と比較して、支持台６２に発生する渦電流が低減される。また、支持台６２に複数の開口６３が形成されていない場合と比較して、支持台６２に発生した渦電流の流路が、複数の開口６３によって分断される。すなわち、支持台６２に複数の開口６３が形成されていない場合と比較して、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。
【００５９】
＜磁性体の被加熱物５＞
図１１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１１においては、磁性体のみで形成された被加熱物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１１においては、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の中心Ｃから右側のみを示し、天板４及び支持台６２等の図示は省略している。
【００６０】
図１１に示すように、誘導加熱調理器１００の加熱口に、磁性体のみで形成された被加熱物５が載置された場合、材質判定部４６は、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の上方に磁性体が載置されたと判定する。
【００６１】
制御装置４５は、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体である場合、次の動作を行う。制御装置４５は、駆動回路５０ａ〜５０ｃを動作させる。すなわち、内周コイル１１１、中間コイル１１２及び外周コイル１１３へ高周波電流を供給させる。
【００６２】
また、制御装置４５は、駆動回路５０ａ、駆動回路５０ｂ及び駆動回路５０ｃから供給させる高周波電流の周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚに設定する。
【００６３】
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オンデューティ（オンオフ比率）を変更することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された被加熱物５が誘導加熱される。なお、複数の加熱コイルの下方に配置された支持台６２は、非磁性体で構成されているため、複数の加熱コイルからの磁界による誘導加熱は少ない。
【００６４】
以上のように本実施の形態１においては、複数の加熱コイルの下方に配置された支持台６２を備える。支持台６２は、非磁性体の平板によって構成され、外周コイル１１３の下方に複数の開口６３が形成されている。このため、外周コイル１１３に供給する高周波電流の周波数を、内周コイル１１１に供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う場合、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。したがって、非磁性体の支持台６２の温度上昇を抑制することができる。また、複合材の被加熱物５を誘導加熱する際、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。
【００６５】
また本実施の形態１においては、複数の加熱コイルと複数のフェライト６１との間に配置された絶縁体６０を備える。このため、複数の加熱コイルと複数のフェライト６１との間を電気的な絶縁性を向上することができる。よって、複数の加熱コイルと複数のフェライト６１との間の距離を短くすることができ、誘導加熱手段の小型化及び薄型化を図ることができる。
【００６６】
（変形例１）
図１２は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例１における第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。
図１２に示すように、変形例１における第１の誘導加熱手段１１は、複数の加熱コイルとフェライト６１との間に配置された絶縁体６０ａと、複数のフェライト６１と支持台６２との間に配置された絶縁体６０ｂとを備える。
【００６７】
このような構成により、複数の加熱コイルと支持台６２との間を電気的な絶縁性を向上することができる。よって、複数の加熱コイルと支持台６２の距離を短くすることができ、誘導加熱手段の小型化及び薄型化を図ることができる。
なお、複数の加熱コイルとフェライト６１との間に配置された絶縁体６０ａを省略し、複数のフェライト６１と支持台６２との間に配置された絶縁体６０ｂのみを備える構成としても良い。
【００６８】
（変形例２）
図１３は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例２における支持台を示す平面図である。
図１３に示すように、変形例２における支持台６２は、外周コイル１１３の下方の複数の開口６３に加え、中間コイル１１２の下方に複数の開口６４が形成されている。図１３に示すように、複数の開口６４は、例えば矩形に形成されている。なお、複数の開口６４の形状は、矩形に限らず、円形又は楕円形など任意の形状としても良い。また、複数の開口６４は、フェライト６１の下方に設けても良い。
【００６９】
このような構成により、中間コイル１１２に供給する高周波電流の周波数を、内周コイル１１１に供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う場合、中間コイル１１２からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。したがって、非磁性体の支持台６２の温度上昇を抑制することができる。
【００７０】
ここで、中間コイル１１２に供給する高周波電流の周波数を、内周コイル１１１に供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作の具体例を、図１４を用いて説明する。
【００７１】
図１４は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器の変形例２における加熱コイルと被加熱物を示す図である。なお、図１４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１４においては、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の中心Ｃから右側のみを示し、天板４及び支持台６２等の図示は省略している。
【００７２】
図１４に示すように、複合体の被加熱物５の磁性体６が、内周コイル１１１の上方のみに載置された場合、即ち、磁性体６の端部が内周コイル１１１と中間コイル１１２との間に位置する場合、制御装置４５は以下の動作を行う。
制御装置４５の材質判定部４６は、内周コイル１１１の上方に磁性体６が載置されたと判定する。また、材質判定部４６は、中間コイル１１２の上方には、非磁性体が載置されたと判定する。また、材質判定部４６は、外周コイル１１３が無負荷であると判定する。
【００７３】
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体であり、中間コイル１１２の上方に載置された被加熱物５の材質が非磁性体であり、外周コイル１１３が無負荷である場合、次の動作を行う。制御装置４５は、駆動回路５０ａ及び５０ｂを動作させ、駆動回路５０ｃの動作を停止させる。すなわち、内周コイル１１１及び中間コイル１１２へ高周波電流を供給させ、外周コイル１１３への高周波電流の供給を停止させる。
【００７４】
制御装置４５は、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数を、磁性体に対応して予め設定した周波数、例えば２５ｋＨｚに設定する。また、制御装置４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。例えば、制御装置４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル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に設定する。
【００７５】
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オンデューティ（オンオフ比率）を変更することで火力（電力）を制御する。これにより、天板４上に配置された被加熱物５が誘導加熱される。
【００７６】
このような動作により、複合体の被加熱物５を誘導加熱する際、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、支持台６２に複数の開口６４が形成されていない場合と比較して、中間コイル１１２の下方に位置する支持台６２に発生する渦電流が低減される。すなわち、支持台６２に複数の開口６４が形成されていない場合と比較して、中間コイル１１２からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。
【００７７】
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。
【００７８】
図１５は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の支持台を示す平面図である。
図１６は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の支持台及びフェライトを示す平面図である。なお、図１５及び図１６においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。
図１５及び図１６に示すように、支持台６２は、外周コイル１１３の下方に複数の切り欠き６５が形成されている。すなわち、支持台６２には、外周縁に設けられた切り欠き６５によって開口が形成されている。複数の切り欠き６５は、例えば矩形に形成されている。なお、複数の切り欠き６５の形状は、矩形に限らず、半円形又は三角形など任意の形状としても良い。
【００７９】
このような構成においても、上記実施の形態１と同様に、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制され、支持台６２の温度上昇を抑制することができる。
【００８０】
なお、複数の切り欠き６５を、支持台６２の外周縁から中間コイル１１２の下方まで延びるように形成しても良い。これにより、上記実施の形態１の変形例２と同様に、中間コイル１１２からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制され、支持台６２の温度上昇を抑制することができる。
【００８１】
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。
【００８２】
図１７は、実施の形態３に係る誘導加熱調理器の支持台及びフェライトを示す平面図である。
図１８は、実施の形態３に係る誘導加熱調理器の第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。なお、図１７及び図１８においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。
図１７及び図１８に示すように、絶縁体６０の下方には、複数のフェライト６１ａと、フェライト６１ｂとが配置されている。複数のフェライト６１ａは、例えば棒状に形成されている。例えば図１７に示すように、８本のフェライト６１ａが、内周コイル１１１及び中間コイル１１２の下方において、複数の加熱コイルの中心から放射状に配置されている。フェライト６１ｂは、外周コイル１１３の下方に配置されている。フェライト６１ｂは、平面視において、外周コイル１１３と略同一の幅の円環状に形成されている。すなわち、平面視において、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｂの面積が、内周コイル１１１の下方に位置する複数のフェライト６１ａの面積よりも大きい。
【００８３】
なお、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｂの形状は、円環状に限定されず、任意の形状としても良い。すなわち、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｂは、平面視において、外周コイル１１３の下方に位置する範囲の面積が、内周コイル１１１の下方に位置するフェライト６１ａの面積よりも大きい構成であれば良い。例えば、棒状に形成したフェライトを、外周コイル１１３の下方に複数配置しても良い。
【００８４】
以上のような構成により、外周コイル１１３から発生した高周波の磁束が、フェライト６１ｂを通ることにより、フェライト６１ｂの下方に配置された支持台６２と交差する磁束を少なくすることができる。よって、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。したがって、非磁性体の支持台６２の温度上昇を抑制することができる。
【００８５】
また、上記実施の形態１又は２の構成に加えて、外周コイル１１３の下方にフェライト６１ｂを配置することで、支持台６２に形成された複数の開口６３又は複数の切り欠き６５から、支持台６２の下方への漏れ磁束を低減することができる。
【００８６】
なお、上記実施の形態１の変形例２と同様に、中間コイル１１２の下方に複数の開口６４を形成しても良い。また、上記実施の形態２と同様に、複数の切り欠き６５を、支持台６２の外周縁から中間コイル１１２の下方まで延びるように形成しても良い。これにより、上記実施の形態１の変形例２と同様に、中間コイル１１２からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制され、支持台６２の温度上昇を抑制することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態３においては、支持台６２に複数の開口６３、複数の開口６４及び複数の切り欠き６５を形成しない構成としても良い。このような構成においても、フェライト６１ｂのみによって、フェライト６１ｂの下方に配置された支持台６２と交差する磁束を少なくすることができ、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。したがって、非磁性体の支持台６２の温度上昇を抑制することができる。
【００８８】
（変形例１）
外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｂは、内周コイル１１１の下方に位置するフェライト６１ａと周波数特性が異なる材質としても良い。具体的には、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｂは、高周波における磁気抵抗が、内周コイル１１１の下方に位置するフェライト６１ａの高周波における磁気抵抗よりも小さいもので構成しても良い。ここで、高周波とは、外周コイル１１３に供給する高周波電流の周波数を、内周コイル１１１に供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作において、外周コイル１１３に供給される高周波電流の周波数をいう。例えば、フェライト６１ｂは、非磁性体に対応する周波数、例えば９０ｋＨｚの磁界に対する磁気抵抗が、フェライト６１ａの磁気抵抗よりも少ない。
【００８９】
このような構成により、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｂの損失を低減することができる。よって、外周コイル１１３に供給する高周波電流の周波数を、内周コイル１１１に供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作において、非磁性体の支持台６２の温度上昇を更に抑制することができる。
【００９０】
（変形例２）
図１９は、実施の形態３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縦断面図である。
図１９に示すように、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｃは、外周コイル１１３の外周側の端部が、外周コイル１１３の側面に沿って上方に突出した凸部形状を有している。すなわち、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｃは、断面形状がＬ字型に形成されている。
【００９１】
このような構成により、フェライト６１ｃの凸部形状により、凸部形状を有しない場合と比較して、天板４上に載置された被加熱物５へ向かう磁束が増加し、加熱効率を向上することができる。また、凸部形状を有しない場合と比較して、外周コイル１１３から発生した磁束が支持台６２と鎖交し難くなり、支持台６２の温度上昇をより抑制することができる。
【００９２】
（変形例３）
図２０は、実施の形態３に係る誘導加熱調理器の変形例３における第１の誘導加熱手段を示す縦断面図である。
図２０に示すように、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｄは、外周コイル１１３の外周側の端部が、外周コイル１１３の側面に沿って上方に突出した凸部形状を有している。さらに、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｄは、外周コイル１１３の内周側の端部が、外周コイル１１３の側面に沿って上方に突出した凸部形状を有している。すなわち、外周コイル１１３の下方に位置するフェライト６１ｄは、断面形状がＵ字型に形成されている。
【００９３】
このような構成により、フェライト６１ｄの凸部形状により、凸部形状を有しない場合と比較して、天板４上に載置された被加熱物５へ向かう磁束が増加し、加熱効率を向上することができる。また、凸部形状を有しない場合と比較して、外周コイル１１３から発生した磁束が支持台６２と鎖交し難くなり、支持台６２の温度上昇をより抑制することができる。
【００９４】
なお、外周コイル１１３の内周側の端部にのみ凸部形状を形成し、外周側には凸部形状を形成しない構成としても良い。
【００９５】
実施の形態４．
以下、実施の形態４における誘導加熱調理器の構成について、上記実施の形態１〜３との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１〜３と同じ構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【００９６】
図２１は、実施の形態４に係る誘導加熱調理器の支持台及び防磁部材を示す縦断面図である。なお、図２１においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。また、図２１においては、支持台６２及び防磁部材７０の要部のみを図示している。
図２１に示すように、支持台６２の開口６３の下方には、防磁部材７０が設けられている。防磁部材７０は、支持台６２の下面と間隔を空けて配置されている。防磁部材７０は、金属製の平板によって構成されている。防磁部材７０は、例えば、磁性シート又は磁性体の金属によって構成されている。
【００９７】
このような構成により、支持台６２の開口６３から下方へ漏れた磁界を、防磁部材７０によって遮蔽することができる。したがって、支持台６２に形成した複数の開口６３によって、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱を抑制するとともに、複数の開口６３から下方への漏れ磁界を低減することができる。また、誘導加熱手段の下側へ漏洩する磁界を低減することで、例えば基板等の電気部品を誘導加熱手段の下方へ配置することが可能となり、構造配置の自由度を向上することができる。
【００９８】
なお、図２１の例では、支持台６２の開口６３の下方の全ての範囲に、防磁部材７０が配置されているが、本発明はこれに限定されない。支持台６２の開口６３の下方の少なくとも一部に防磁部材７０が配置されていれば、複数の開口６３から下方への漏れ磁界を低減する効果を得ることができる。
【００９９】
（変形例１）
図２２は、実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例１における支持台及び防磁部材を示す縦断面図である。
図２３は、実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例１における支持台及び防磁部材を示す斜視図である。なお、図２２及び図２３においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。また、図２２及び図２３においては、支持台６２及び防磁部材７５の要部のみを図示している。また、図２３は、支持台６２を下側から見た斜視図である。
【０１００】
図２２及び図２３に示すように、変形例１における防磁部材７５の端部は、支持台６２の開口６３の縁部の一部と接続している。例えば、防磁部材７５は、支持台６２の開口６３の切り起こしにより支持台６２と一体形成されている。具体的には、支持台６２の開口６３及び防磁部材７５は、次のように形成される。すなわち、支持台６２にＵ字状の切り込みを形成し、切り残した部分を下方に折り曲げて、断面Ｌ字状に成型することで、開口６３と防磁部材７５とが一体形成される。
【０１０１】
このような構成により、支持台６２の開口６３から下方へ漏れた磁界を、防磁部材７５によって遮蔽することができる。また、追加部品無しで、防磁部材７５を形成することができる。よって、製造コストの低減を図ることができる。
【０１０２】
なお、変形例１における防磁部材７５は、支持台６２と同じ材料である非磁性体によって構成されるため、開口６３から漏洩した磁界によって渦電流が発生する場合がある。しかしながら、防磁部材７５は支持台６２よりも下方に位置するため、外周コイル１１３との距離が支持台６２よりも遠くなり、防磁部材７５に鎖交する磁界強度は小さくなる。したがって、防磁部材７５を設けない場合と比較して、外周コイル１１３からの磁界による支持台６２の誘導加熱が抑制される。
【０１０３】
（変形例２）
図２４は、実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例２における支持台及び防磁部材を示す縦断面図である。なお、図２４においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。また、図２４においては、支持台６２及び防磁部材７５の要部のみを図示している。
【０１０４】
上記変形例１の防磁部材７５は、断面形状がＬ字形状である場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２４に示すように、防磁部材７５は、支持台６２にＵ字状の切り込みを形成し、切り残した部分を下方に折り曲げて、断面Ｖ字状に成型することで、開口６３と防磁部材７５とが一体形成される。
このような形状においても、上記変形例１と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
（変形例３）
図２５は、実施の形態４に係る誘導加熱調理器の変形例３における支持台及び防磁部材を示す斜視図である。なお、図２５においては、各構成の配置及び形状を模式的に示している。また、図２５においては、支持台６２及び防磁部材７５の要部のみを図示している。また、図２５は、支持台６２を下側から見た斜視図である。
【０１０６】
上記変形例１及び２の防磁部材７５は、支持台６２にＵ字状の切り込みを形成し、切り残し部分を下方に折り曲げて、開口６３と防磁部材７５とを一体形成する場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図２５に示すように、防磁部材７５は、支持台６２の２箇所に平行に直線状の切り込みを形成し、２箇所の直線状の切り込みの間の部分を下方に変形させて、断面台形状に成型することで、開口６３と防磁部材７０とが一体形成される。
このような形状においても、上記変形例１と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
実施の形態５．
以下、実施の形態５における誘導加熱調理器の構成について、上記実施の形態１〜４との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態１〜４と同じ構成には同一の符号を付し説明を省略する。
【０１０８】
上記実施の形態１〜４では、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３が同心円状に配置された構成について説明したが、加熱コイルの数及び配置はこれに限定されない。以下、具体例を説明する。
【０１０９】
図２６は、実施の形態５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２６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１１３とを有している。内周コイル１１１は、駆動回路５０ａにより駆動制御される。また、外周コイル１１３は、駆動回路５０ｃにより駆動制御される。すなわち、本実施の形態５における第１の誘導加熱手段１１は、中間コイル１１２及び駆動回路５０ｂを設けない構成である。
【０１１０】
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体であり、外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置された場合、次の動作を行う。制御装置４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
【０１１１】
このような構成においても、複合材の被加熱物５を誘導加熱する際、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。
【０１１２】
（変形例１）
図２７は、実施の形態５に係る誘導加熱調理器の変形例１における第１の誘導加熱手段を示す平面図である。
図２７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１１３ａ〜１１３ｄとを有している。
【０１１３】
内周コイル１１１は、同心円状に配置された第１の内周コイル１１１ａと第２の内周コイル１１１ｂとを有する。第１の内周コイル１１１ａ及び第２の内周コイル１１１ｂは直列に接続されている。外周コイル１１３ａ〜１１３ｄ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。外周コイル１１３ａ〜１１３ｄは、それぞれ、駆動回路５０ｃから高周波電流が供給される。
【０１１４】
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体であり、外周コイル１１３ａ〜１１３ｄの上方に非磁性体が載置された場合、次の動作を行う。制御装置４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３ａ〜１１３ｄへ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
【０１１５】
このような構成においても、複合材の被加熱物５を誘導加熱する際、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。
【０１１６】
（変形例２）
図２８は、実施の形態５に係る誘導加熱調理器の変形例２における構成を示すブロック図である。
図２８に示すように、中間コイル１１２は、第１の中間加熱コイル１１２ａと第２の中間加熱コイル１１２ｂを有している。第１の中間加熱コイル１１２ａ及び第２の中間加熱コイル１１２ｂは、それぞれ径が異なり同心円状に配置されている。また、第２の中間加熱コイル１１２ｂは、第１の中間加熱コイル１１２ａの外側に配置されている。また、第１の中間加熱コイル１１２ａ及び第２の中間加熱コイル１１２ｂは、それぞれ独立して巻かれている。
【０１１７】
第１の中間加熱コイル１１２ａは、駆動回路５０ｂ１により駆動制御される。また、第２の中間加熱コイル１１２ｂは、駆動回路５０ｂ２により駆動制御される。なお、駆動回路５０ｂ１及び５０ｂ２の構成は、上記実施の形態１と同様である。
【０１１８】
制御装置４５は、第１の中間加熱コイル１１２ａの上方に載置された被加熱物５の材質に応じて、駆動回路５０ｂ１から第１の中間加熱コイル１１２ａへ供給する高周波電流の周波数を制御する。また、制御装置４５は、第２の中間加熱コイル１１２ｂの上方に載置された被加熱物５の材質に応じて、駆動回路５０ｂ２から第２の中間加熱コイル１１２ｂへ供給する高周波電流の周波数を制御する。
制御装置４５は、内周コイル１１１の上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体であり、外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置された場合、次の動作を行う。制御装置４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
【０１１９】
このような構成においても、複合材の被加熱物５を誘導加熱する際、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。
【符号の説明】
【０１２０】
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、２４ａ  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、４１  表示部、４３  操作表示部、４５  制御装置、４６  材質判定部、４８  メモリ、５０  駆動回路、５０ａ  駆動回路、５０ｂ  駆動回路、５０ｂ１  駆動回路、５０ｂ２  駆動回路、５０ｃ  駆動回路、６０  絶縁体、６０ａ  絶縁体、６０ｂ  絶縁体、６１  フェライト、６１ａ  フェライト、６１ｂ  フェライト、６１ｃ  フェライト、６１ｄ  フェライト、６２  支持台、６２ａ  環状部、６３  開口、６４  開口、６５  切り欠き、７０  防磁部材、７５  防磁部材、１００  誘導加熱調理器、１１１  内周コイル、１１１ａ  第１の内周コイル、１１１ｂ  第２の内周コイル、１１２  中間コイル、１１２ａ  第１の中間加熱コイル、１１２ｂ  第２の中間加熱コイル、１１３  外周コイル、１１３ａ  外周コイル、１１３ｂ  外周コイル、１１３ｃ  外周コイル、１１３ｄ  外周コイル。
【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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【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月5日(2020.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
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下方に配置され、複数の前記加熱コイルを支持する支持台と、複数の前記加熱コイルにそれぞれ高周波電力を供給する複数のインバータ回路と、複数の前記インバータ回路の駆動を制御し、前記外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くし、前記中間コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う制御装置と、を備え、前記支持台は、非磁性体の平板によって構成され、前記外周コイルの下方に複数の開口が形成され、前記中間コイルの下方に複数の開口が形成されたものである。
【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下方に配置され、複数の前記加熱コイルを支持する支持台と、
複数の前記加熱コイルにそれぞれ高周波電力を供給する複数のインバータ回路と、
複数の前記インバータ回路の駆動を制御し、前記外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くし、前記中間コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする加熱動作を行う制御装置と、を備え、
前記支持台は、非磁性体の平板によって構成され、前記外周コイルの下方に複数の開口が形成され、前記中間コイルの下方に複数の開口が形成された
誘導加熱調理器。
【請求項２】
前記支持台の前記開口は、外周縁に設けられた切り欠きによって形成された
請求項１に記載の誘導加熱調理器。
【請求項３】
複数の前記加熱コイルと前記支持台との間に配置された複数のフェライトを備え、
複数の前記フェライトは、
平面視において、前記外周コイルの下方に位置する範囲の面積が、前記内周コイルの下方に位置する範囲の面積よりも大きい
請求項１又は２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
複数の前記加熱コイルと前記支持台との間に配置された複数のフェライトを備え、
前記外周コイルの下方に位置する前記フェライトは、
前記外周コイルに供給される高周波電流の周波数における磁気抵抗が、前記内周コイルの下方に位置する前記フェライトの磁気抵抗よりも小さい
請求項１〜３の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記外周コイルの下方に位置する前記フェライトは、
前記外周コイルの外周側の端部が、前記外周コイルの側面に沿って上方に突出している
請求項３又は４に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記外周コイルの下方に位置する前記フェライトは、
前記外周コイルの内周の端部が、前記外周コイルの側面に沿って上方に突出している
請求項３〜５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
複数の前記加熱コイルと前記フェライトとの間に配置された絶縁体を備えた
請求項３〜６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
複数の前記フェライトと前記支持台との間に配置された絶縁体を備えた
請求項３〜６の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
前記支持台の前記開口の下方に配置され、金属製の平板によって構成された防磁部材を備えた
請求項１〜８の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１０】
前記防磁部材の端部と、前記開口の縁部の一部とが接続している
請求項９に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１１】
前記防磁部材は、前記支持台の前記開口の切り起こしにより前記支持台と一体形成されている
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１２】
複数の前記加熱コイルは、それぞれ径が異なり、同心円状に配置された
請求項１〜１１の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項１３】
複数の前記加熱コイルのそれぞれの上方に載置された被加熱物の材質を判定する材質判定部を備え、
前記制御装置は、
前記外周コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が少なくとも非磁性体を含む材質であり、
前記内周コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体である場合、
前記外周コイルに供給する高周波電流の周波数を、前記内周コイルに供給する高周波電流の周波数よりも高くする
請求項１〜１２の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。
【国際調査報告】
2019239557.tif 000031
2019239557.tif 000032
2019239557.tif 000033
2019239557.tif 000034