JP2007257977A - 電磁調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】被加熱体底面の温度分布の均一化と、ハイパワー化しても加熱コイル１つあたりに流れるコイル電流を抑制することが可能な電磁調理器を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の加熱コイル４ａ〜４ｃそれぞれを個別に駆動する複数の高周波電力発生回路２ａ〜２ｃを同時駆動し、且つ複数の高周波電力発生回路の出力電力比を所定値に固定または変化させる制御回路３を有する。これによって、被加熱体５の底面の全面を常時加熱し、且つ被加熱体５の底面の加熱分布を変化させることが可能となり、被加熱体５の底面の温度分布が均一化可能となる。さらに複数の加熱コイル４ａ〜４ｃを同時駆動しているため、ハイパワー化してもコイル電流が複数の加熱コイルに分散して加熱コイル１つあたりのコイル電流を抑制可能となるだけでなく、沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭やオフィス、レストランなどで使用される電磁調理器に関するものである。

従来、この種の電磁調理器では、１つの被加熱体に対して渦巻き形に形成された１つの加熱コイルを備え、１つの加熱コイルを駆動する高周波インバータの出力電力を制御・調整することで被加熱体の温度調節を行う電磁調理器がある（例えば、特許文献１参照）。

また、加熱コイルを略同心状で且つ略同一平面状に配した径の異なる複数の加熱コイルをそれぞれ個別に複数の高周波電力回路で駆動する電磁調理器において、一方の加熱コイルを駆動しているときは他方の加熱コイルを駆動しないようにするとともに、個々の高周波電力を制御・調整する技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。

図１４は、特許文献２参照の電磁調理器を示すものである。ただし、加熱コイルが２つの場合について示す。図に示すように、電磁調理器１４と、第１の高周波電力発生回路１５ａおよび第２の高周波電力発生回路１５ｂ（あわせて２つの高周波電力発生回路１５）と、制御回路１６と、第１の加熱コイル１７ａおよび第２の加熱コイル１７ｂ（あわせて２つの加熱コイル１７）と、被加熱体１８と、トッププレート１９で構成されている。
特開２００４―３１２４７号公報 特開平０８―７８１４８号公報

しかしながら、前記従来の特許文献１参照の構成では、加熱コイルにより発生させる磁束が加熱コイルの半径方向の中央付近で最大となるため、被加熱体の底面温度が加熱コイルの半径方向の中央付近で高く他の箇所で低いといった、ドーナツ型の加熱分布となってしまい加熱ムラが生じる課題がある。

また、前記従来の特許文献２参照の構成では、加熱コイルを複数に分割し、分割された加熱コイルを個別に高周波高周波電力発生回路で駆動することで、ドーナツ型の加熱分布を改善しているが、第１の加熱コイル１７ａを加熱しているときは、第２の加熱コイル１７ｂを駆動しないため、第１の高周波電力発生回路１５ａの出力電力比は図１５の曲線Ａ７のようになり、第２の高周波電力発生回路１５ｂの出力電力比は図１５の曲線Ｂ７のように設定される。

図１５に示す期間Ｔ８における被加熱体１８の底面の温度分布は、図１６（ａ）に示すように被加熱体１８の中央付近で高く、外周付近で低くなる。また図１５に示す期間Ｔ９における被加熱体１８の底面の温度分布は、図１６（ｂ）に示すように被加熱体１８の中央付近で高く外周付近で低くなる。図１４に示す電磁調理器１４は図１６の（ａ）、（ｂ）を周期的に繰り返すため、被加熱体１８の底面の温度分布は図１６（ｃ）に示す曲線Ｔｍｐ１０となり、ドーナツ型の温度分布は改善されているが温度分布の均一化は不完全である。また、電磁調理器１４は、一方の加熱コイルを駆動しているときは他方の加熱コイルを駆動しないため、ハイパワー化すると加熱コイル１つあたりに流れるコイル電流が上昇してしまい、所定のタイミングでオン・オフすることで高周波電力を発生させるスイッチング素子の定格電圧または定格電流が上昇し冷却システムが大型化してしまうといった課題を有している。

さらに、被加熱体１８を介して水を沸騰させているときに、駆動する加熱コイルを切替えると、沸騰の気泡が一瞬消える現象が発生するため、使用者に加熱しているかどうかの不安感を与えてしまうという課題も有している。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、被加熱体の底面の温度分布を均一化するだけでなく、ハイパワー化しても加熱コイル１つあたりに流れるコイル電流を抑制し、且つ沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能な電磁調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の電磁調理器は、略同心状で且つ略同一平面状に配置し被加熱体を加熱する径の異なる複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルそれぞれを個別に駆動する複数の高周波電力発生回路と、前記複数の高周波電力発生回路の出力電力を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記複数の高周波電力発生回路を同時駆動し、且つ前記複数の高周波電力発生回路の出力電力比を所定値に固定または変化させるものである。

これによって、被加熱体の底面の全面を常時加熱することになり、且つ被加熱体の底面の加熱分布を変化させることが可能となるため、被加熱体の底面の温度分布が均一化可能となる。さらに複数の加熱コイルを同時駆動しているため、ハイパワー化してもコイル電流が複数の加熱コイルに分散して加熱コイル１つあたりのコイル電流を抑制可能となるだけでなく、沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能となる。

本発明の電磁調理器は、被加熱体の底面の温度分布が均一化可能となるとともに、ハイパワー化しても加熱コイル１つあたりのコイル電流を抑制可能とし、且つ沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能となる。

第１の発明は、略同心状で且つ略同一平面状に配置し被加熱体を加熱する径の異なる複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルそれぞれを個別に駆動する複数の高周波電力発生回路と、前記複数の高周波電力発生回路の出力電力を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記複数の高周波電力発生回路を同時駆動し、且つ前記複数の高周波電力発生回路の出力電力比を所定値に固定または変化させる電磁調理器とすることにより、被加熱体の底面の全面を常時加熱することになり、且つ被加熱体の底面の加熱分布を変化させることが可能となる。このため、被加熱体の底面の温度分布が均一化可能となる。さらに複数の加熱コイルを同時駆動しているため、ハイパワー化してもコイル電流が複数の加熱コイルに分散して加熱コイル１つあたりのコイル電流を抑制可能となるだけでなく、沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能となる。

第２の発明は、特に、第１の発明において、制御回路は複数の高周波電力発生回路の出力電力比を連続的に変化させることにより、被加熱体の底面の加熱分布を連続的に変化させることが可能となるため、被加熱体の底面の温度分布を均一化することが可能となる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、制御回路は複数の高周波電力発生回路の出力電力比反転周期を可聴周波数帯域よりも高く設定することにより、被加熱体の底面の加熱分布を内側から外側へ、逆に外側から内側へ変化させることが可能となるため、被加熱体の底面の温度分布を均一化することが可能となるだけでなく、被加熱体を介して加熱される液体状の調理物に対流を発生させ、調理物の温度も均一化可能となり、調理性能を向上させることが可能となる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、被加熱体の底面の温度を検出する温度検出手段を備え、制御回路は前記温度検出手段の検出結果に応じて複数の高周波電力発生回路の出力電力比を変化させることにより、被加熱体の底面の温度が低いところを集中して加熱するように加熱分布を変化させることが可能となるため、被加熱体の底面の温度分布を均一化することが可能となり、調理性能を向上させることが可能となる。

第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、出力電力比を変化させる動作モード中であることを示す表示手段を備えたことにより、使用者が被加熱体の加熱状態を把握することが可能となるため、使い易さと調理性能を向上させることが可能となる。

第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれか１つの発明において、複数の高周波電力発生回路の出力電力をそれぞれ個別に検出する複数の出力電力検出手段を備え、制御回路は、被加熱体の無い状態で前記複数の高周波電力発生回路を駆動しても前記複数の高周波電力発生回路それぞれに含まれ、且つ所定のタイミングでオン・オフ動作するスイッチング素子が破壊に至らない電力で複数の加熱コイルを加熱開始時に駆動し、前記制御回路は前記複数の出力電力検出手段の検出結果に応じて前記被加熱体の有無を判断する。このことにより、複数の加熱コイルの略上方に被加熱体が配置されていない状態で加熱してしまいスイッチング素子を破壊する故障モードを抑制することが可能となり、電磁調理器の安全性を向上させることが可能となる。

第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれか１つの発明において、複数の高周波電力発生回路の出力電力をそれぞれ個別に検出する複数の出力電力検出手段と、被加熱体の底径を判断する底径判断手段とを備え、制御回路は、被加熱体の無い状態で前記複数の高周波電力発生回路を駆動しても前記複数の高周波電力発生回路それぞれに含まれ、且つ所定のタイミングでオン・オフ動作するスイッチング素子が破壊に至らない電力で複数の加熱コイルを加熱開始時に駆動し、底径判断手段は前記複数の出力電力検出手段の検出結果に基づいて被加熱体の底径を判断する。このことにより、制御回路は底径判断手段の判断結果に応じて、すなわち被加熱体の底面径の大小に応じて、出力電力比を最適に選定することが可能となり、調理性能を向上させることが可能となる。

第８の発明は、特に、第７の発明において、制御回路は加熱開始時における底径判断手段の判断結果に基づいて、複数の高周波電力発生回路の出力電力比を決定することにより、加熱に寄与しない無駄な電力を抑制可能となり、効率を向上させることが可能となる。

第９の発明は、特に、第１〜第８のいずれか１つの発明において、異なる位置に配置される複数の温度検出手段と、前記複数の温度検出手段の検出結果に基づいて被加熱体を介して加熱される調理物の位置を検出する調理物位置検出手段を備え、制御回路は前記調理物位置検出手段の検出結果に応じて、複数の高周波電力発生回路の出力電力比を変化させることにより、調理物付近の被加熱体の底面を集中して加熱可能となり、調理性能を向上させることが可能となる。

第１０の発明は、特に、第１〜第９のいずれか１つの発明において、制御回路は複数の高周波電力発生回路それぞれの駆動周波数を可聴周波数帯域よりも高く、且つ同じ周波数に設定することにより、複数の加熱コイルの駆動周波数および駆動周波数差に起因して発生する干渉音を抑制可能となり、使い易さを向上することが可能となる。

第１１の発明は、特に、第１〜第９のいずれか１つの発明において、制御回路は複数の高周波電力発生回路それぞれの駆動周波数を可聴周波数帯域よりも高く、且つ前記複数の高周波電力発生回路それぞれの駆動周波数差が可聴周波数帯域よりも高くなる複数の異なった周波数に設定することにより、複数の加熱コイルの駆動周波数および駆動周波数差に起因して発生する干渉音を抑制可能となり、使い易さを向上することが可能となる。

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。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における電磁調理器の主要構成を示している。なお、図に示す電磁調理器は１つのバーナー（加熱部）しか備えていないが、複数のバーナーを備えた電磁調理器でも何ら問題はない。また、図に示す電磁調理器は加熱コイルを３つ備えているが、少なくとも２つ以上であれば問題はない。

図に示すように、電磁調理器１は、所定のタイミングでオン・オフするスイッチング素子を含み低周波交流電源である２００Ｖ商用電源より整流回路を介して所定の周波数の高周波電力を発生させる第１の高周波電力発生回路２ａ、第２の高周波電力発生回路２ｂおよび第３の高周波電力発生回路２ｃ（あわせて３つの高周波電力発生回路２）、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を制御して同時駆動し、且つ複数の高周波電力発生回路２の出力電力比を所定値に固定または変化させる制御回路３を有している。また、電磁調理器１は、高周波電力により高周波磁束を発生させる略同心状で且つ略同一平面状に配置された径の異なる第１の加熱コイル４ａ、第２の加熱コイル４ｂおよび第３の加熱コイル４ｃ（あわせて３つの加熱コイル４）、高周波磁束により誘導加熱される３つの加熱コイル４の略上方に配置される鍋、フライパンなどの被加熱体５、さらに３つの高周波電力発生回路２の出力電力をそれぞれ検出する第１の出力電力検出手段６ａ、第２の出力電力検出手段６ｂおよび第３の出力電力検出手段６ｃ（あわせて３つの出力電力検出手段６）、被加熱体５の底面温度を硬質ガラス製のトッププレート７を介して検出する第１の温度検出手段８ａ、第２の温度検出手段８ｂおよび第３の温度検出手段８ｃ（あわせて３つの温度検出手段８）、３つの電力検出手段６の検出結果に基づいて被加熱体５の底径を判断する底径判断手段９、使用者が温度を調節するためのボタンと操作内容を表示する操作・表示部１０、３つの温度検出手段８の検出結果に基づいて被加熱体５を介して加熱される調理物の位置を検出する調理物位置検出手段１１、操作・表示部１０に表示する表示手段１２をも有している。

本実施の形態では、第１の加熱コイル４ａの内径をφ５０ｍｍ、外径をφ８０ｍｍ、第２の加熱コイル４ｂの内径をφ９０ｍｍ、外径をφ１３０ｍｍ、また第３の加熱コイル４ｃの内径をφ１４０ｍｍ、外形をφ１８０ｍｍとして配置する。これらの径は任意に設定可能である。また、本実施の形態では３つの加熱コイル４を円形としているが、その他の形状、例えば長方形、楕円形、または多角形とすることも可能である。さらに３つの加熱コイル４を異なる形状とすることも可能である。また第１の加熱コイル４ａは第１の高周波電力発生回路２ａで駆動し、第２の加熱コイル４ｂは第２の高周波電力発生回路２ｂで駆動し、第３の加熱コイル４ｃは第３の高周波電力発生回路２ｃで駆動する。

以上のように構成された電磁調理器１において、以下その動作、作用を説明する。

使用者により被加熱体５となる鍋、フライパンなどを硬質ガラス製のトッププレート７を介して３つの加熱コイル４と略対向するように配置された状態で、使用者が操作・表示部１０により温度設定を行い、加熱スタートボタンを押すと、制御回路３は被加熱体５がない状態で３つの高周波電力発生回路２を駆動してもスイッチング素子が破壊にいたらない電力で３つの加熱コイル４を駆動する。

このとき３つの出力電力検出手段６の検出結果により、制御回路３が３つの加熱コイル４の略上方における被加熱体５の有無を判断し、無しと判断した場合は、３つの高周波電力発生回路２を停止し、操作・表示部１０に被加熱体５がないことを表示する。被加熱体５が有りと判断した場合は、第１の加熱コイル４ａを駆動する第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力を検出する第１の出力電力検出手段６ａ、第２の加熱コイル４ｂを駆動する第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力を検出する第２の出力電力検出手段６ｂ、第３の加熱コイル４ｃを駆動する第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力を検出する第３の出力電力検出手段６ｃの検出結果を比較する。そして、第１の出力電力検出手段６ａの検出結果が高ければ被加熱体５の底径が小さいと判断する底径判断手段９の判断結果に基づいて３つの高周波電力発生回路２の出力電力比を最適に決定し、３つの高周波電力発生回路２を駆動する。

ただし、底径判断手段９では、３つの出力電力検出手段６の検出結果に対して、３つの加熱コイル４それぞれの異なるインダクタンス値を補正する演算を行ってから、判断するものである。

３つの加熱コイル４は高周波電力により高周波磁束を発生させ、高周波磁束が被加熱体５と磁気的に結合すると、被加熱体５の底面に誘導渦電流が発生し、被加熱体５が誘導加熱される。制御回路３は３つの温度検出手段８、または調理物位置検出手段１１の検出結果に基づいて、３つの高周波電力発生回路２の出力電力比を最適に選定するものである。

さらに、制御回路３は被加熱体５の底面の温度分布を均一化するために３つの高周波電力発生回路２の出力電力比を変化させる動作モード中であることを、表示手段１２を用いて操作・表示部１０に表示するものである。

以上のように、本実施の形態における電磁調理器１は、３つの加熱コイル４を同時駆動し、３つの高周波電力発生回路２の出力電力比を所定値に固定または変化させることにより、被加熱体５の底面の温度分布を均一化する。さらに、３つの加熱コイル４を同時駆動するため、ハイパワー化しても３つの加熱コイル４を合わせて１００％の電力となるように加熱コイル電流を３つに分散する。このため、加熱コイル１つあたりに流れるコイル電流を抑制可能となるだけでなく、被加熱体５を介して水を沸騰させたときでも駆動する加熱コイルの切替えタイムラグがない。したがって、沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能となり、調理性能を向上させることができる。

また、図２に示すように、制御回路３は、第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比を曲線Ａ１のように連続的に変化させて設定し、同様に、第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比を曲線Ｂ１のように設定し、第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を曲線Ｃ１のように設定し、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定するものである。図２に示す時刻ｔ１における被加熱体５の底面の温度分布は、図３（ａ）に示すように被加熱体５の中央付近で高く、外周付近で低くなる。また図２に示す時刻ｔ２における被加熱体５の底面の温度分布は、図３（ｂ）に示すように被加熱体５の半径方向の中央付近で高く、中央および外周付近で低くなる。また図２に示す時刻ｔ３における被加熱体５の底面の温度分布は、図３（ｃ）に示すように被加熱体５の外周付近で高く、中央付近で低くなる。本実施の形態における電磁調理器１は、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を周期的に繰り返すため、被加熱体５の底面の温度分布は図３（ｄ）に示す曲線Ｔｍｐ１となり、特許文献２参照の電磁調理器の温度分布を示す図３（ｄ）の曲線Ｔｍｐ１０よりも温度分布を均一化することが可能となり、調理性能を向上させることができる。

また、図４に示すように、制御回路３は、第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比反転周期を曲線Ａ２のように設定し、同様に、第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比を曲線Ｂ２のように設定し、第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を曲線Ｃ２のように設定し、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定するものである。また制御回路３は複数の高周波電力発生回路２の出力電力比反転周期を可聴周波数帯域よりも高く設定している。

被加熱体５を介して液体状の調理物を加熱した場合、図４に示す期間Ｔ１では調理物に図５（ａ）に示す矢印方向に対流が発生する。また図４に示す期間Ｔ２では調理物に図５（ｂ）に示す矢印方向に対流が発生する。また図４に示す期間Ｔ３では調理物に図５（ｃ）に示す矢印方向に対流が発生する。本実施の形態における電磁調理器１は図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を周期的に繰り返し、被加熱体５の底面の温度分布は図５（ｄ）に示す曲線Ｔｍｐ２となり、特許文献２参照の電磁調理器１の温度分布を示す図５（ｄ）の曲線Ｔｍｐ１０よりも温度分布を均一化することが可能となるだけでなく、調理物に対流を発生させることにより、調理物の温度分布も均一にすることが可能となり、調理性能を向上させることができる。すなわち、被加熱体５の底面の加熱分布を内側から外側へ、逆に外側から内側へ変化させることが可能となるため、被加熱体５の底面の温度分布を均一化することが可能となるだけでなく、被加熱体５を介して加熱される液体状の調理物に対流を発生させ、調理物の温度も均一化可能となり、調理性能を向上させることが可能となる。

さらに、図６に示すように、隣り合う第１の加熱コイル４ａと第２の加熱コイル４ｂを１組の加熱コイルとみなして、制御回路３は、第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比反転周期を曲線Ａ３のように設定し、同様に、第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比を曲線Ｂ３のように設定し、第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を曲線Ｃ３のように設定し、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定することも可能である。被加熱体５を介して液体状の調理物を加熱した場合、図６に示す期間Ｔ４では調理物に図７（ａ）に示す矢印方向に対流が発生する。また図６に示す期間Ｔ５では調理物に図７（ｂ）に示す矢印方向に対流が発生する。本実施の形態における電磁調理器１は図７（ａ）、（ｂ）を周期的に繰り返し、被加熱体５の底面の温度分布は図７（ｃ）に示す曲線Ｔｍｐ３となり、特許文献２参照の電磁調理器１の温度分布を示す図７（ｃ）の曲線Ｔｍｐ１０よりも温度分布を均一化することが可能となるだけでなく、調理物に対流を発生させることにより、調理物の温度分布も均一にすることが可能となり、調理性能を向上させることができる。なお、同様に隣り合う第２の加熱コイル４ｂと第３の加熱コイル４ｃを１組の加熱コイルとみなしても問題なく、隣り合う加熱コイルを任意に組み合わせることが可能である。

さらに、図８に示すように、制御回路３は、硬質ガラス製のトッププレート７を介して被加熱体５の底面温度を検出する３つの温度検出手段８の検出結果に基づいて、第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比を曲線Ａ４のように設定し、第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比を曲線Ｂ４のように設定し、第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を曲線Ｃ４のように設定し、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定するものである。図８に示す期間Ｔ６において、調理物の位置が変わるなどの要因により被加熱体５の底面の温度分布が図９の曲線Ｔｍｐ４のように不均一となった場合、３つの温度検出手段８の検出結果に応じて制御回路３が被加熱体５の温度分布の不均一を検知し、温度の高い箇所の電力が低くなるように、且つ温度の低い箇所の電力が高くなるように出力電力比を図８の期間Ｔ７に示すように変更することで、被加熱体５の底面の温度分布を図９の曲線Ｔｍｐ５のように均一な状態で安定させることが可能となり、調理性能を向上させることができる。

さらに、図１０、図１１に示すように、被加熱体５の底径が小さい場合、制御回路３は加熱開始時における底径判断手段９の判断結果に基づいて、第１の加熱コイル４ａを駆動する第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比を図１０の曲線Ａ５のように高く設定し、第２の加熱コイル４ｂを駆動する第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比を曲線Ｂ５のように高く設定し、外側に配置された第３の加熱コイル４ｃを駆動する第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を曲線Ｃ５のように低く設定する。そして、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定するものである。被加熱体５の底面の温度分布は図１１に示す曲線Ｔｍｐ６となり、特許文献２参照の電磁調理器１の温度分布を示す図１１の曲線Ｔｍｐ７よりも温度分布を均一化することが可能となるだけでなく、加熱にあまり寄与しない外側に配置される第３の加熱コイル４ｃに流れるコイル電流を抑制可能となり、加熱効率と調理性能を向上させることができる。

さらに、図１２、図１３に示すように、被加熱体５を介して加熱される調理物１３が被加熱体５の中央付近に集中している場合、制御回路３は第１の温度検出手段８ａ、第２の温度検出手段８ｂ、第３の温度検出手段８ｃの検出結果、すなわち調理物位置検出手段１１の検出結果に基づいて、第１の温度検出手段８ａの検出温度が第２の温度検出手段８ｂおよび第３の温度検出手段８ｃの検出温度に比べて、温度上昇が小さいことを検出すると、調理物１３が被加熱体５の中央付近に位置していると判断する。そして、内側に配置された第１の加熱コイル４ａを駆動する第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比を図１２の曲線Ａ６のように高く設定し、第２の加熱コイル４ｂを駆動する第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比を曲線Ｂ６のように低く設定し、第３の加熱コイル４ｃを駆動する第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を曲線Ｃ６のように低く設定し、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定するものである。被加熱体５の底面の温度分布は図１３に示す曲線Ｔｍｐ８となり、特許文献２参照の電磁調理器１の温度分布を示す図１３の曲線Ｔｍｐ９よりも調理物１３付近の被加熱体５を集中して加熱可能となり、調理性能を向上させることができる。

なお、逆に、第２の温度検出手段８ｂおよび第３の温度検出手段８ｃの検出温度が第１の温度検出手段８ａの検出温度に比べて、温度上昇が小さいことを検出すると、調理物１３が被加熱体５の外周付近に位置していると判断し、内側に配置された第１の加熱コイル４ａを駆動する第１の高周波電力発生回路２ａの出力電力比を低く設定し、外側に配置された第２の加熱コイル４ｂを駆動する第２の高周波電力発生回路２ｂの出力電力比および第３の加熱コイル４ｃを駆動する第３の高周波電力発生回路２ｃの出力電力比を高く設定する。そして、３つの高周波電力発生回路２の出力電力を合わせて１００％となるように設定する。

また、制御回路３は、３つの高周波電力発生回路２それぞれの駆動周波数を可聴周波数帯域より高い約２０ｋＨｚ以上で、且つ同じ周波数とすることにより、３つの加熱コイル４の駆動周波数および駆動周波数差に起因して発生する干渉音を抑制可能となり、使用者に快適な使用環境を提供することができる。

また、制御回路３は３つの高周波電力発生回路２の駆動周波数を可聴周波数帯域より高い約２０ｋＨｚ以上で、且つ３つの高周波電力発生回路２それぞれの駆動周波数差が可聴周波数帯域より高い約２０ｋＨｚ以上となる３つの異なる周波数とすることにより、３つの加熱コイル４の駆動周波数および駆動周波数差に起因して発生する干渉音を抑制可能となり、使用者に快適な使用環境を提供することができる。

なお、本実施の形態では加熱コイルを３つとしたが、加熱コイルが増えると温度分布がより均一化可能となることは言うまでもない。

以上のように、本発明にかかる電磁調理器は、被加熱体の底面の温度分布が均一化可能となるとともに、ハイパワー化しても加熱コイル１つあたりのコイル電流を抑制可能とし、且つ沸騰中の気泡を継続して発生させることが可能となるので、一般家庭やオフィスだけでなくレストランなどの専門家の用途にも適応可能である。

本発明の実施の形態における電磁調理器の構成図 同電磁調理器において出力電力比を連続変化した出力電力状態図 （ａ）同電磁調理器において出力電力比を連続変化した時の時刻ｔ１における加熱分布図（ｂ）時刻ｔ２における加熱分布図（ｃ）時刻ｔ３における対流状態図（ｄ）温度安定時の温度分布図 同電磁調理器において出力電力比を反転した出力電力状態図 （ａ）同電磁調理器において出力電力比を反転した時の期間Ｔ１における対流状態図（ｂ）期間Ｔ２における対流状態図（ｃ）期間Ｔ３における対流状態図（ｄ）温度安定時の温度分布図 同電磁調理器において出力電力比を反転した出力電力状態図 （ａ）同電磁調理器において出力電力比を反転した時の期間Ｔ４における対流状態図（ｂ）期間Ｔ５における対流状態図（ｃ）温度安定時の温度分布図 同電磁調理器において温度制御により出力電力比を変化した出力電力状態図 同電磁調理器において温度制御により出力電力比を変化した時の温度分布図 同電磁調理器において被加熱体底面が小径時における出力電力比を変化した出力電力状態図 同電磁調理器において被加熱体底面が小径時における出力電力比を変化した時の温度分布図 同電磁調理器において調理物位置検出手段により出力電力比を変化した出力電力状態図 同電磁調理器において調理物位置検出手段により出力電力比を変化した時の温度分布図 従来の電磁調理器の構成図 同従来の電磁調理器の出力電力状態図 （ａ）同従来の電磁調理器の期間Ｔ８における加熱分布図（ｂ）期間Ｔ９における加熱分布図（ｃ）温度安定時の温度分布図

符号の説明

１ 電磁調理器
２ ３つの高周波電力発生回路
２ａ 第１の高周波電力発生回路
２ｂ 第２の高周波電力発生回路
２ｃ 第３の高周波電力発生回路
３ 制御回路
４ ３つの加熱コイル
４ａ 第１の加熱コイル
４ｂ 第２の加熱コイル
４ｃ 第３の加熱コイル
５ 被加熱体
６ ３つの出力電力検出手段
６ａ 第１の出力電力検出手段
６ｂ 第２の出力電力検出手段
６ｃ 第３の出力電力検出手段
８ 温度検出手段
８ａ 第１の温度検出手段
８ｂ 第２の温度検出手段
８ｃ 第３の温度検出手段
９ 底径判断手段
１１ 調理物位置検出手段
１２ 表示手段

Claims (11)

1. 略同心状で且つ略同一平面状に配置し被加熱体を加熱する径の異なる複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルそれぞれを個別に駆動する複数の高周波電力発生回路と、前記複数の高周波電力発生回路の出力電力を制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記複数の高周波電力発生回路を同時駆動し、且つ前記複数の高周波電力発生回路の出力電力比を所定値に固定または変化させる電磁調理器。
2. 制御回路は複数の高周波電力発生回路の出力電力比を連続的に変化させる請求項１に記載の電磁調理器。
3. 制御回路は複数の高周波電力発生回路の出力電力比反転周期を可聴周波数帯域よりも高く設定する請求項１または２に記載の電磁調理器。
4. 被加熱体の底面の温度を検出する温度検出手段を備え、制御回路は前記温度検出手段の検出結果に応じて複数の高周波電力発生回路の出力電力比を変化させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁調理器。
5. 出力電力比を変化させる動作モード中であることを示す表示手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の電磁調理器。
6. 複数の高周波電力発生回路の出力電力をそれぞれ個別に検出する複数の出力電力検出手段を備え、制御回路は、被加熱体の無い状態で前記複数の高周波電力発生回路を駆動しても前記複数の高周波電力発生回路それぞれに含まれ、且つ所定のタイミングでオン・オフ動作するスイッチング素子が破壊に至らない電力で複数の加熱コイルを加熱開始時に駆動し、前記制御回路は前記複数の出力電力検出手段の検出結果に応じて前記被加熱体の有無を判断する請求項１〜５のいずれか１項に記載の電磁調理器。
7. 複数の高周波電力発生回路の出力電力をそれぞれ個別に検出する複数の出力電力検出手段と、被加熱体の底径を判断する底径判断手段とを備え、制御回路は、被加熱体の無い状態で前記複数の高周波電力発生回路を駆動しても前記複数の高周波電力発生回路それぞれに含まれ、且つ所定のタイミングでオン・オフ動作するスイッチング素子が破壊に至らない電力で複数の加熱コイルを加熱開始時に駆動し、底径判断手段は、前記複数の出力電力検出手段の検出結果に基づいて被加熱体の底径を判断する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電磁調理器。
8. 制御回路は加熱開始時における底径判断手段の判断結果に基づいて、複数の高周波電力発生回路の出力電力比を決定する請求項７に記載の電磁調理器。
9. 異なる位置に配置される複数の温度検出手段と、前記複数の温度検出手段の検出結果に基づいて被加熱体を介して加熱される調理物の位置を検出する調理物位置検出手段を備え、制御回路は前記調理物位置検出手段の検出結果に応じて、複数の高周波電力発生回路の出力電力比を変化させる請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁調理器。
10. 制御回路は複数の高周波電力発生回路それぞれの駆動周波数を可聴周波数帯域よりも高く、且つ同じ周波数に設定する請求項１〜９のいずれか１項に記載の電磁調理器。
11. 制御回路は複数の高周波電力発生回路それぞれの駆動周波数を可聴周波数帯域よりも高く、且つ前記複数の高周波電力発生回路それぞれの駆動周波数差が可聴周波数帯域よりも高くなる複数の異なった周波数に設定する請求項１〜９のいずれか１項に記載の電磁調理器。