特許 6843267 誘導加熱調理器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6843267

(24)【登録日】2021年2月25日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】誘導加熱調理器

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/12 20060101AFI20210308BHJP

【ＦＩ】

   H05B6/12 334

   H05B6/12 333

   H05B6/12 308

【請求項の数】13

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2019-551803(P2019-551803)

(86)(22)【出願日】2017年11月8日

(86)【国際出願番号】JP2017040235

(87)【国際公開番号】WO2019092803

(87)【国際公開日】20190516

【審査請求日】2020年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176866

【氏名又は名称】三菱電機ホーム機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】文屋 潤

(72)【発明者】

【氏名】菅 郁朗

(72)【発明者】

【氏名】竹下 みゆき

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 良太

(72)【発明者】

【氏名】亀岡 和裕

【審査官】 杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５２１３９３７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１３−１５７１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１６５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０４４２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ６／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１コイルと、
前記第１コイルよりも外周側に配置された第２コイルと、
前記第２コイルよりも外周側に配置された第３コイルと、
前記第１コイルに第１高周波電流を供給する第１インバータ回路と、
前記第２コイルに第２高周波電流を供給する第２インバータ回路と、
前記第３コイルに第３高周波電流を供給する第３インバータ回路と、
前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路の駆動を制御する制御装置と、
を備え、
前記第１コイルの上方に載置された被加熱物の材質が磁性体であり、
前記第２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または磁性体と非磁性体とを含む複合体であり、
前記第３コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体である場合、
前記制御装置は、
前記第１インバータ回路の動作を停止させ、
前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路を動作させ、
前記第３高周波電流の周波数を、前記第２高周波電流の周波数よりも高くする
誘導加熱調理器。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記第２インバータ回路から前記第２コイルに供給される電力と、前記第３インバータ回路から前記第３コイルに供給される電力とを同じにする
請求項１に記載の誘導加熱調理器。

【請求項3】

前記第１コイル、前記第２コイル及び前記第３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、
前記制御装置は、
前記第１インバータ回路及び前記第３インバータ回路を動作させ、前記第２インバータ回路の動作を停止させる
請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。

【請求項4】

前記制御装置は、
前記第３インバータ回路から前記第３コイルに供給される電力を、前記第１インバータ回路から前記第１コイルに供給される電力よりも大きくする
請求項３に記載の誘導加熱調理器。

【請求項5】

前記制御装置は、
前記第３コイルの単位面積当たりの電力の割合と、前記第１コイルの単位面積当たりの電力の割合とを同じにする
請求項３に記載の誘導加熱調理器。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記第２高周波電流の周波数を、前記第１高周波電流の周波数よりも高く、且つ、前記第３高周波電流の周波数よりも低くする
請求項１〜５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。

【請求項7】

前記制御装置は、
前記第２高周波電流の周波数を、前記第１高周波電流の周波数よりも可聴周波数以上高く、且つ、前記第３高周波電流の周波数よりも可聴周波数以上低くする
請求項１〜５の何れか一項に記載の誘導加熱調理器。

【請求項8】

前記被加熱物が載置される載置位置を示す加熱口が形成された天板を備え、
前記第１コイルは、前記加熱口の中央に配置され、
前記第２コイル及び前記第３コイルは、前記第１コイルに対して同心円状に配置された
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】

前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路、及び前記第３インバータ回路のうち少なくとも１つは、スイッチング素子が、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】

前記第３コイルよりも外周側に配置された第４コイルと、
前記第４コイルに第４高周波電流を供給する第４インバータ回路と、
を備え、
前記第１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り、
前記第２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または磁性体と非磁性体とを含む複合体であり、
前記第３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または磁性体と非磁性体とを含む複合体であり、
前記第４コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体である場合、
前記制御装置は、
前記第１インバータ回路の動作を停止させ、
前記第２インバータ回路、前記第３インバータ回路及び第４インバータ回路を動作させ、
前記第４高周波電流の周波数を、前記第２高周波電流及び前記第３高周波電流の周波数よりも高くする
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】

前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイル及び前記第４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、
前記制御装置は、
前記第１インバータ回路及び前記第４インバータ回路を動作させ、
前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路の少なくとも一方の動作を停止させる
請求項１０に記載の誘導加熱調理器。

【請求項12】

被加熱物が載置される載置位置を示す加熱口が形成された天板と、
１つの前記加熱口に対して３つ以上設けられた複数のコイルと、
複数の前記コイルのそれぞれに、高周波電流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それぞれ制御する制御装置と、
を備え、
複数の前記コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が、前記加熱口の内周側から外周側に向かって、磁性体、磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体、及び非磁性体の順である場合、
前記制御装置は、
最も内周側に配置された前記コイルの前記インバータ回路の動作を停止させ、
上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体である前記コイルの前記インバータ回路の少なくとも１つを動作させ、
上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体である前記コイルの前記インバータ回路を動作させ、
上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体である前記コイルの前記インバータ回路の前記高周波電流の周波数を、
上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体である前記コイルの前記インバータ回路の前記高周波電流の周波数よりも高くする
誘導加熱調理器。

【請求項13】

隣り合う３つ以上の前記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、
前記制御装置は、
上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体の前記コイルのうち、最も内周側に配置された前記コイルの前記インバータ回路、及び最も外周側に配置された前記コイルの前記インバータ回路を動作させ、
上方に載置された前記被加熱物の材質が磁性体の前記コイルのうち、最も内周側に配置された前記コイルと最も外周側に配置された前記コイルとの間に配置された前記コイルの前記インバータ回路の少なくとも１つの動作を停止させる
請求項１２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、複数の加熱コイルを備え、被加熱物が載置されていない加熱コイルに、被加熱物が載置されている加熱コイルよりも小さい電力を供給するものが提案されている（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】特許第５２１３９３７号公報

【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体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、複合体の被加熱物は、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。

【0005】

しなしながら、特許文献１に記載の誘導加熱調理器は、被加熱物の外径に応じて加熱コイル毎の電力分配を変化させているが、被加熱物の材質に応じた制御を何ら行っていない。このため、複合体の被加熱物を誘導加熱する場合、被加熱物の材質に適した誘導加熱を行うことができず、加熱温度のムラが生じる、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、複合体の被加熱物を誘導加熱する際における、加熱温度のムラ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、第１コイルと、前記第１コイルよりも外周側に配置された第２コイルと、前記第２コイルよりも外周側に配置された第３コイルと、前記第１コイルに第１高周波電流を供給する第１インバータ回路と、前記第２コイルに第２高周波電流を供給する第２インバータ回路と、前記第３コイルに第３高周波電流を供給する第３インバータ回路と、前記第１インバータ回路、前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記第１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り、前記第２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または磁性体と非磁性体とを含む複合体であり、前記第３コイルの上方に載置された前記被加熱物の材質が非磁性体である場合、前記制御装置は、前記第１インバータ回路の動作を停止させ、前記第２インバータ回路及び前記第３インバータ回路を動作させ、前記第３高周波電流の周波数を、前記第２高周波電流の周波数よりも高くするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、第１コイルの上方に載置された被加熱物の材質が磁性体であり、第２コイルの上方に載置された被加熱物の材質が磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体であり、第３コイルの上方に載置された被加熱物の材質が非磁性体である場合、第１インバータ回路の動作を停止させ、第２インバータ回路及び第３インバータ回路を動作させ、第３高周波電流の周波数を、第２高周波電流の周波数よりも高くする。
このため、複合体の被加熱物を誘導加熱する際、被加熱物の材質に適した誘導加熱を行うことができ、加熱温度のムラ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】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7】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加熱コイルと被加熱物の変形例を示す図である。

【図10】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の予熱モードの動作を示すフローチャートである。

【図11】実施の形態２に係る誘導加熱調理器の予熱モードにおける予熱動作を示すフローチャートである。

【図12】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13】実施の形態５に係る誘導加熱調理器の予熱モードにおける予熱動作を示すフローチャートである。

【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。
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、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部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。

【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】

内周コイル１１１の平面視における面積は、中間コイル１１２の平面視における面積よりも小さい。また、中間コイル１１２の平面視における面積は、外周コイル１１３の平面視における面積よりも小さい。

【0020】

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、各コイルと称する場合がある。

【0021】

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。

【0022】

制御部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、制御部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。

【0023】

制御部４５が専用のハードウェアである場合、制御部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。制御部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。

【0024】

制御部４５がＣＰＵの場合、制御部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、制御部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、制御部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部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、制御部４５から出力される駆動信号によりオンオフ駆動される。制御部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部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、内周コイル１１１は、本発明における「第１コイル」に相当する。
また、中間コイル１１２は、本発明における「第２コイル」に相当する。
また、外周コイル１１３は、本発明における「第３コイル」に相当する。
また、駆動回路５０ａは、本発明における「第１インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ｂは、本発明における「第２インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ｃは、本発明における「第３インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ａから内周コイル１１１へ供給される高周波電流は、本発明における「第１高周波電流」に相当する。
また、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２へ供給される高周波電流は、本発明における「第２高周波電流」に相当する。
また、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３へ供給される高周波電流は、本発明における「第３高周波電流」に相当する。

【0037】

（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。

【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、制御部４５の負荷判定部４６は負荷判定処理を行う。

【0039】

図５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。制御部４５は、図５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】

負荷判定処理において、制御部４５は、駆動回路５０ａ〜５０ｃのそれぞれについて、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。また同時に制御部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。制御部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５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６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６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６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、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５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、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６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】

次に、制御部４５は、負荷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。

【0046】

＜複合体の被加熱物５＞
図７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７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７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の図示は省略している。

【0047】

図７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、負荷判定部４６は、内周コイル１１１の上方に磁性体６が載置された判定をする。また、負荷判定部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ると判定する。つまり、負荷判定部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、負荷判定部４６は、外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置された判定をする。

【0048】

制御部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。制御部４５は、駆動回路５０ａの動作を停止させ、駆動回路５０ｂ及び５０ｃを動作させる。すなわち、内周コイル１１１への高周波電流の供給を停止し、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。

【0049】

また、制御部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５０ｂから中間コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。例えば、制御部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。また、制御部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。

【0050】

そして、制御部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。

【0051】

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１１３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。

【0052】

ここで、近接した複数の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、制御部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。

【0053】

＜磁性体の被加熱物５＞
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、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８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の図示は省略している。

【0054】

図８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、負荷判定部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。

【0055】

制御部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。制御部４５は、駆動回路５０ａ及び５０ｃを動作させ、駆動回路５０ｂの動作を停止させる。すなわち、内周コイル１１１及び外周コイル１１３へ高周波電流を供給させ、中間コイル１１２への高周波電流の供給を停止する。

【0056】

また、制御部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、及び駆動回路５０ｃから外周コイル１１３へ供給する高周波電流の周波数を、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。

【0057】

そして、制御部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。

【0058】

なお、負荷判定部４６の判定が無負荷である場合、制御部４５は、無負荷であると判定された加熱コイルを駆動する駆動回路５０の動作を停止させる。

【0059】

ここで、被加熱物５の材質に応じて、上述したような駆動回路５０の動作を行う理由について説明する。

【0060】

被加熱物５が複数のコイルにより誘導加熱される場合、被加熱物５に発生する単位面積あたりの渦電流の大きさは、平面視におけるコイルの面積とコイルに流れるコイル電流とに依存する。
例えば、内周コイル１１１と中間コイル１１２とに同じ高周波電流が供給される場合、内周コイル１１１の平面視における面積が、中間コイル１１２よりも小さいため、内周コイル１１１の直上の被加熱物５に発生する単位面積あたりの渦電流は、中間コイル１１２の直上の被加熱物５に発生する単位面積あたりの渦電流よりも大きくなる。
即ち、内周コイル１１１と中間コイル１１２とに同じ高周波電流が供給される場合、内周コイル１１１の直上の被加熱物５に発生する電力密度が、中間コイル１１２の直上の被加熱物５に発生する電力密度よりも大きくなる、という物理事象となる。
なお、電力密度とは、平面視におけるコイルの単位面積あたりの電力の割合をいう。

【0061】

また、中間コイル１１２と外周コイル１１３とに同じ高周波電流が供給される場合、中間コイル１１２の平面視における面積が、外周コイル１１３よりも小さいため、中間コイル１１２の直上の被加熱物５に発生する単位面積あたりの渦電流は、外周コイル１１３の直上の被加熱物５に発生する単位面積あたりの渦電流よりも大きくなる。
即ち、中間コイル１１２と外周コイル１１３とに同じ高周波電流が供給される場合、中間コイル１１２の直上の被加熱物５に発生する電力密度が、外周コイル１１３の直上の被加熱物５に発生する電力密度よりも大きくなる、という物理事象となる。

【0062】

さらに、被加熱物５の熱容量は、その材質によって異なる。例えば、鉄又はＳＵＳ４３０等の磁性体の熱容量は、アルミニウム又は銅等の非磁性体の熱容量よりも大きい。

【0063】

このため、被加熱物５を誘導加熱する際における加熱温度のムラを抑制するためには、各コイルから被加熱物５に投入される電力の電力密度と、被加熱物５の熱容量とに応じた加熱制御が必要となる。

【0064】

被加熱物５が、熱容量が大きい磁性体のみで構成されている場合、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の全てを駆動させると、次のような事象が発生する。即ち、電力密度が大きい内周側の温度上昇量が、電力密度が小さい外周側と比較して大きくなる。また、熱容量が大きいため、被加熱物５の全体に熱が伝熱し難く、被加熱物５の外周側の温度が、内周側の温度に追従せず、内周側と外周側との加熱温度にムラが生じる。

【0065】

このような、磁性体の被加熱物５の内周側と外周側との加熱温度のムラを抑制するために、被加熱物５の材質が磁性体のみで構成されている場合、中間コイル１１２の駆動を停止し、内周コイル１１１の駆動により発生する熱を中間コイル１１２の領域に熱伝達させる。即ち、内周コイル１１１及び外周コイル１１３の駆動により発生する熱を中間コイル１１２の領域に熱分散させる。
これにより、磁性体の被加熱物５の内周側（中央部）と外周側との温度差を小さくすることを可能としている。つまり、内周コイル１１１と中間コイル１１２とを駆動することで磁性体の被加熱物５の中央部の温度が過昇してしまうのを回避するため、中間コイル１１２の駆動を停止することで、被加熱物５の加熱温度の均一化を図ることができる。

【0066】

なお、内周コイル１１１は電力密度が大きいため、例えば、内周コイル１１１の駆動を停止し、中間コイル１１２を駆動させると、中央部の温度が上昇し難くなり、加熱温度のムラが生じることとなる。

【0067】

一方、被加熱物５が、熱容量が小さい非磁性体に、磁性体を取り付けた複合体で構成されている場合、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の全てを駆動させると、次のような事象が発生する。即ち、電力密度が大きい内周側の温度上昇量が、電力密度が小さい外周側と比較して大きくなる。また、被加熱物５のベースとなる非磁性体の熱容量が小さいため、被加熱物５が局所的に発熱し易く、被加熱物５の内周側の温度が外周側と比較して上昇し、内周側と外周側との加熱温度にムラが生じる。

【0068】

このような、複合体の被加熱物５の内周側と外周側との加熱温度のムラを抑制するために、被加熱物５の材質が複合体で構成されている場合、内周コイル１１１の駆動を停止し、中間コイル１１２の駆動により発生する熱を内周コイル１１１の領域に熱伝達させる。即ち、中間コイル１１２の駆動により発生する熱を内周コイル１１１の領域に熱分散させる。
これにより、被加熱物５の内周側（中央部）と外周側との温度差を小さくすることを可能としている。つまり、内周コイル１１１と中間コイル１１２とを駆動することで複合体の被加熱物５の中央部の温度が過昇してしまうのを回避するため、内周コイル１１１の駆動を停止することで、被加熱物５の加熱温度の均一化を図ることができる。

【0069】

なお、例えば、中間コイル１１２の駆動を停止し、内周コイル１１１を駆動させると、内周コイル１１１の電力密度が大きいため中央部の温度が上昇し易くなり、加熱温度のムラが生じることとなる。

【0070】

以上のように本実施の形態１においては、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む複合体であり、外周コイル１１３の上方に載置された被加熱物５の材質が非磁性体を含む場合、制御部４５は、次の動作を行う。
即ち、制御部４５は、駆動回路５０ａの動作を停止させ、駆動回路５０ｂ及び駆動回路５０ｃを動作させる。また、制御部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５０ｂから中間コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。
このため、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、加熱温度のムラを抑制することができる。

【0071】

また、本実施の形態１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、制御部４５は、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｃを動作させ、駆動回路５０ｂの動作を停止させる。
このため、磁性体の被加熱物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、加熱温度のムラを抑制することができる。

【0072】

（変形例）
図９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の変形例を示す図である。なお、図９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９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の図示は省略している。

【0073】

図９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及び中間コイル１１２の上方の全てに載置された場合、即ち、磁性体６の端部が中間コイル１１２と外周コイル１１３との間に位置する場合、制御部４５は以下の動作を行う。
制御部４５の負荷判定部４６は、内周コイル１１１及び中間コイル１１２の上方に磁性体６が載置された判定をする。また、負荷判定部４６は、外周コイル１１３の上方には、非磁性体が載置されると判定する。

【0074】

制御部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。制御部４５は、駆動回路５０ａの動作を停止させ、駆動回路５０ｂ及び５０ｃを動作させる。すなわち、内周コイル１１１への高周波電流の供給を停止し、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。

【0075】

また、制御部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５０ｂから中間コイル１１２へ供給する高周波電流の周波数よりも高くする。例えば、制御部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。また、制御部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。

【0076】

そして、制御部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。

【0077】

このような動作においても、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、加熱温度のムラを抑制することができる。

【0078】

実施の形態２．
本実施の形態２では、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予熱モードについて説明する。なお、上記実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

【0079】

図１０は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の予熱モードの動作を示すフローチャートである。
図１１は、実施の形態２に係る誘導加熱調理器の予熱モードにおける予熱動作を示すフローチャートである。
以下、図１０及び図１１の各ステップに基づき、予熱モードの動作について説明する。

【0080】

使用者により加熱口に被加熱物５が載置され、予熱モード開始の指示が操作表示部４３に行われると、制御部４５は、予熱モードの動作を開始する。制御部４５の負荷判定部４６は、各コイルの直上の負荷判定処理を行う（ステップＳ１０１）。負荷判定部４６による負荷判定処理は、例えば、上記実施の形態１で説明した、コイル電流と入力電流の関係に基づき行う。

【0081】

制御部４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、加熱口に載置された被加熱物５の種類が、磁性体、複合体、及び非磁性体の何れであるかを判別する（ステップＳ１０２）。
具体的には、負荷判定部４６が、内周コイル１１１の上方に磁性体が載置され、中間コイル１１２の上方に磁性体と非磁性体とを含む複合体が載置され、外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置されたと判定した場合、制御部４５は、被加熱物５が複合体であると判別する。
負荷判定部４６が、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した場合、制御部４５は、被加熱物５が磁性体であると判別する。
負荷判定部４６が、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の上方に非磁性体が載置されたと判定した場合、制御部４５は、被加熱物５が非磁性体であると判別する。

【0082】

次に、制御部４５は、加熱口に載置された被加熱物５に調理物が投入されていない状態である空焼きであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御部４５は、図示しない温度センサによって被加熱物５の温度を検知し、予め設定した電力を所定時間投入した場合の温度上昇値によって、空焼きであるか否かを判断する。なお、空焼きであるか否かの判断の動作は、これに限定されない。

【0083】

ステップＳ１０３において空焼きではないと判断した場合、制御部４５は、予熱モードを終了する。即ち、被加熱物５に調理物等が投入されている状態である場合、制御部４５は、予熱モードを終了させる。制御部４５は、予熱モードを終了させたあと、通常の加熱モードに移行する。

【0084】

一方、ステップＳ１０３において空焼きであると判断した場合、ステップＳ１０４へ進み予熱動作を行う。予熱動作の詳細を図１１に示す。
なお、ステップＳ１０３の動作を省略し、操作表示部４３からの操作に応じて予熱動作を開始しても良い。

【0085】

制御部４５は、ステップＳ１０２における被加熱物５の種類の判別結果に基づき、次の動作を行う。

【0086】

（磁性体）
ステップＳ２０１において、被加熱物５の種類の判別結果が磁性体である場合、ステップＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２において、制御部４５は、被加熱物５の径が閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、制御部４５は、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上であると判定する。また、制御部４５は、外周コイル１１３が無負荷であり、内周コイル１１１及び中間コイル１１２が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定する。

【0087】

ステップＳ２０２において、被加熱物５の径が閾値以上であると判定した場合、制御部４５は、内周コイル１１１の駆動回路５０ａ及び外周コイル１１３の駆動回路５０ｃを、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波にて駆動させる（ステップＳ２０３）。また、制御部４５は、中間コイル１１２の駆動回路５０ｂの動作を停止させる（ステップＳ２０４）。ステップＳ２０３及びステップＳ２０４の動作の詳細は、上記実施の形態１で説明した通りである。

【0088】

ステップＳ２０２において、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定した場合、制御部４５は、内周コイル１１１の駆動回路５０ａ及び中間コイル１１２の駆動回路５０ｂを、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波にて駆動させる（ステップＳ２０５）。また、制御部４５は、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃの動作を停止させる（ステップＳ２０６）。即ち、無負荷状態である外周コイル１１３の駆動を停止し、磁性体の負荷が載置されている内周コイル１１１と中間コイル１１２とによって、被加熱物５の誘導加熱を行う。

【0089】

（複合体）
ステップＳ２０１において、被加熱物５の種類の判別結果が複合体である場合、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７において、制御部４５は、被加熱物５の径が閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、制御部４５は、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上であると判定する。また、制御部４５は、外周コイル１１３が無負荷であり、内周コイル１１１及び中間コイル１１２が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定する。

【0090】

ステップＳ２０７において、被加熱物５の径が閾値以上であると判定した場合、制御部４５は、中間コイル１１２の駆動回路５０ｂを、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波にて駆動させる。また、制御部４５は、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃを、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波にて駆動させる（ステップＳ２０８）。また、制御部４５は、内周コイル１１１の駆動回路５０ａの動作を停止させる（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０８及びステップＳ２０９の動作の詳細は、上記実施の形態１で説明した通りである。

【0091】

ステップＳ２０７において、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定した場合、制御部４５は、内周コイル１１１の駆動回路５０ａを、例えば２０ｋＨｚから３５ｋＨｚの低周波にて駆動させる。また、制御部４５は、中間コイル１１２の駆動回路５０ｂを、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波にて駆動させる（ステップＳ２１０）。また、制御部４５は、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃの動作を停止させる（ステップＳ２１１）。即ち、無負荷状態である外周コイル１１３の駆動を停止し、磁性体及び複合体の負荷が載置されている内周コイル１１１と中間コイル１１２とによって、被加熱物５の誘導加熱を行う。

【0092】

なお、上記のように低周波の周波数範囲と高周波の周波数範囲を設定することにより、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可聴周波数以上（２０ｋＨｚ以上）高く設定することが可能となる。
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。

【0093】

（非磁性体）
ステップＳ２０１において、被加熱物５の種類の判別結果が非磁性体である場合、ステップＳ２１２に進む。
ステップＳ２１２において、制御部４５は、被加熱物５の径が閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、制御部４５は、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上であると判定する。また、制御部４５は、外周コイル１１３が無負荷であり、内周コイル１１１及び中間コイル１１２が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定する。

【0094】

ステップＳ２１２において、被加熱物５の径が閾値以上であると判定した場合、制御部４５は、中間コイル１１２の駆動回路５０ｂ及び外周コイル１１３の駆動回路５０ｃを、非磁性体に適した高周波にて駆動させる（ステップＳ２１３）。非磁性体に適した高周波とは、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。また、制御部４５は、内周コイル１１１の駆動回路５０ａの動作を停止させる（ステップＳ２１４）。

【0095】

ここで、被加熱物５が、熱容量が小さい非磁性体のみで構成されている場合、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３の全てを駆動させると、次のような事象が発生する。即ち、電力密度が大きい内周側の温度上昇量が、電力密度が小さい外周側と比較して大きくなる。また、非磁性体の熱容量が小さいため、被加熱物５が局所的に発熱し易く、被加熱物５の内周側の温度が外周側と比較して上昇し、内周側と外周側との加熱温度にムラが生じる。

【0096】

このような、非磁性体の被加熱物５の内周側と外周側との加熱温度のムラを抑制するために、被加熱物５が非磁性のみで構成されている場合、内周コイル１１１の駆動を停止し、中間コイル１１２の駆動により発生する熱を内周コイル１１１の領域に熱伝達させる。即ち、中間コイル１１２の駆動により発生する熱を内周コイル１１１の領域に熱分散させる。

【0097】

ステップＳ２１２において、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定した場合、制御部４５は、内周コイル１１１の駆動回路５０ａ及び中間コイル１１２の駆動回路５０ｂを、非磁性体に適した高周波にて駆動させる（ステップＳ２１５）。非磁性体に適した高周波とは、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。また、制御部４５は、外周コイル１１３の駆動回路５０ｃの動作を停止させる（ステップＳ２１６）。即ち、無負荷状態である外周コイル１１３の駆動を停止し、非磁性体の負荷が載置されている内周コイル１１１と中間コイル１１２とによって、被加熱物５の誘導加熱を行う。

【0098】

次に、制御部４５は、予熱動作開始からの経過時間が、設定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２１７）。ここで、設定時間は、予め設定された値でも良いし、使用者が操作表示部４３から入力した値に設定しても良い。

【0099】

ステップＳ２１７において、予熱動作開始からの経過時間が設定時間を経過した場合、予熱動作を終了し、予熱モードから通常の加熱モードに移行する。

【0100】

通常の加熱モードにおいては、制御部４５は、各コイルのうち、負荷が載置されているコイルを駆動させ、操作表示部４３から入力された設定火力などに応じた加熱動作を行う。

【0101】

以上のように本実施の形態２においては、予熱モードにおいて、被加熱物５の種類に応じて各コイルの駆動状態とすることで、被加熱物５の種類に関わらず、加熱温度のムラを抑制することができる。即ち、熱容量の大きな磁性体の被加熱物５、及び熱容量の小さな複合体又は非磁性体の被加熱物５のいずれにおいても、予熱動作における被加熱物５の加熱温度のムラを抑制することができる。

【0102】

実施の形態３．
本実施の形態３では、図７に示した複合体の被加熱物５、及び図８に示した磁性体の被加熱物５を加熱する際に、各コイルに供給する電力について説明する。なお、上記実施の形態１又は２と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

【0103】

＜複合体の被加熱物５＞
図７に示したように、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、上記実施の形態１と同様に、制御部４５は、駆動回路５０ａの動作を停止させ、駆動回路５０ｂ及び５０ｃを動作させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２に供給される電力と、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される電力とを同じにする。

【0104】

ここで、本発明において、電力が同じとは、厳密に同一である場合に限らず、制御誤差又は部品の動作特性誤差などにより生じた誤差を含むものである。また、本発明において、電力が同じとは、略同じである場合も許容される。

【0105】

このように、複合体の被加熱物５を加熱する場合においては、駆動回路５０ｂ及び駆動回路５０ｃを駆動し、中間コイル１１２に供給される電力と外周コイル１１３に供給される電力とを同じにすることで、駆動回路５０ａ〜５０ｃの３つを駆動する場合と比較して、複合体の被加熱物５の温度を、より速く加熱することができ、且つ加熱温度ムラを抑制することができる。

【0106】

例えば、各コイルへ合計１５００Ｗの電力を供給する場合、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３のそれぞれに、５００Ｗの電力を供給する場合と比較して、内周コイル１１１の駆動を停止し、中間コイル１１２及び外周コイル１１３にそれぞれ７５０Ｗの電力を供給する方が、より速い均一加熱が実現できる。

【0107】

この理由は、次の通りである。即ち、外周コイル１１３と比較して周波数が低い中間コイル１１２の上方の磁性体（複合体）の温度上昇は、外周コイル１１３の上方の非磁性体の温度上昇よりも大きくなる。また、上述したように、中間コイル１１２の上方の磁性体は被加熱物５のベースとなる非磁性体に取り付けられている。被加熱物５のベースとなる非磁性体の熱容量が小さいため、中間コイル１１２の駆動により発生する熱を内周コイル１１１の領域に、速やかに熱伝達させることが可能となる。
このため、複合体の被加熱物５の温度を、より速く加熱することができ、且つ加熱温度ムラを抑制することができる。

【0108】

＜磁性体の被加熱物５＞
図８に示したように、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、上記実施の形態１と同様に、制御部４５は、駆動回路５０ａ及び５０ｃを動作させ、駆動回路５０ｂの動作を停止させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される電力を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１に供給される電力よりも大きくする。

【0109】

このように、磁性体の被加熱物５を加熱する場合においては、駆動回路５０ａ及び駆動回路５０ｃを駆動し、外周コイル１１３に供給される電力を内周コイル１１１に供給される電力よりも大きくすることで、駆動回路５０ａ〜５０ｃの３つを駆動する場合と比較して、磁性体の被加熱物５の温度を、より速く加熱することができ、且つ加熱温度ムラを抑制することができる。

【0110】

例えば、各コイルへ合計１５００Ｗの電力を供給する場合、内周コイル１１１に３００Ｗ、中間コイル１１２に３００Ｗ、及び外周コイル１１３に９００Ｗの電力を供給する場合と比較して、中間コイル１１２の駆動を停止し、内周コイル１１１に５００Ｗ、及び外周コイル１１３に１０００Ｗの電力を供給する方が、より速い均一加熱が実現できる。

【0111】

この理由は、次の通りである。即ち、内周コイル１１１の平面視における面積は、外周コイル１１３の平面視における面積よりも小さい。このため、内周コイル１１１及び外周コイル１１３に同じ電力が供給された場合、内周コイル１１１の電力密度は外周コイル１１３の電力密度よりも大きくなる。
このため、外周コイル１１３に供給される電力を内周コイル１１１に供給される電力よりも大きくすることで、外周コイル１１３の電力密度と内周コイル１１１の電力密度との差を軽減することができる。また、中間コイル１１２の駆動を停止し、内周コイル１１１及び外周コイル１１３の駆動により発生する熱を中間コイル１１２の領域に熱分散させることで、加熱温度のムラを抑制できる。
したがって、磁性体の被加熱物５の温度を、より速く加熱することができ、且つ加熱温度ムラを抑制することができる。

【0112】

（変形例）
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、制御部４５は、内周コイル１１１の電力密度と外周コイル１１３の電力密度とが同じとなるように、駆動回路５０ａ及び５０ｃの駆動を制御しても良い。
具体的には、制御部４５は、内周コイル１１１の平面視における面積を予め記憶し、内周コイル１１１に供給する電力を除算することで、内周コイル１１１の電力密度を求める。また、制御部４５は、外周コイル１１３の平面視における面積を予め記憶し、外周コイル１１３に供給する電力を除算することで、外周コイル１１３の電力密度を求める。そして、制御部４５は、内周コイル１１１の電力密度と外周コイル１１３の電力密度とが同じとなるように、内周コイル１１１及び外周コイル１１３に供給する電力をそれぞれ制御する。
このような動作においても、外周コイル１１３の電力密度と内周コイル１１１の電力密度との差を軽減することができ、加熱温度のムラを抑制できる。

【0113】

なお、各コイルに供給する電力の値に代えて、電圧値が略一定であると想定してコイル電流値を用いて制御を行ってもよい。また例えば、予め、内周コイル１１１と外周コイル１１３との面積比率に応じて、電力密度が同じとなる電力の分配割合をテーブルとして記憶し、制御部４５はこのテーブルを参照することで、各コイルに供給する電力を設定しても良い。

【0114】

実施の形態４．
本実施の形態４では、中間コイル１１２に供給する高周波電流の周波数について説明する。なお、上記実施の形態１〜３と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

【0115】

本実施の形態４における制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２に供給される高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１に供給される高周波電流よりも高く、且つ、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される高周波電流よりも低くする。

【0116】

具体的には、制御部４５は、駆動回路５０ａから内周コイル１１１に供給される高周波電流の周波数を、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波に設定する。また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２に供給される高周波電流の周波数を、例えば５５ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の中間周波に設定する。また、制御部４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される高周波電流の周波数を、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波に設定する。

【0117】

ここで、中間周波を適用する理由について説明する。中間周波は、複合体の被加熱物５における磁性体と非磁性体との複合体の領域の誘導加熱に適用される。即ち、複合体の被加熱物５において、鉄などの磁性体とアルミニウムなどの非磁性体との境界領域の誘導加熱に適用される。

【0118】

アルミニウムなどの非磁性体を誘導加熱するには、非磁性体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ために高周波電流（８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下）を発生させる必要がある。このような高周波のうず電流発生により、ジュール熱による鍋底の加熱が可能となる。

【0119】

一方、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く、低周波駆動（２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下）においても十分に、低周波のうず電流により、ジュール熱による加熱が可能である。

【0120】

図５に示した通り、複合体の被加熱物５における磁性体と非磁性体との複合体の領域（複合領域）は、磁性体と非磁性体との中間的な電気特性を示し、通電周波数に対するうず電流の表皮深さも、磁性体と非磁性体の中間値を得ることになる。したがって、うず電流に対する被加熱物５底面のインピーダンスを、磁性体又は非磁性体と同等程度に得るには、低周波と高周波の中間となる周波数による通電が最適である。

【0121】

複合体に対して、高周波駆動を適用しても複合体の被加熱物５の誘導加熱は可能であるが、駆動回路５０のインバータ回路２３、及び各コイルの導線の損失が増大することから、極力、低い周波数で誘導加熱を行うことが望ましい。
さらに、高周波化によりコイルから発生する磁束の集中が促され、より直上の被加熱物５底面にうず電流が集中する物理現象が生じる。このため、より低い周波数の方が均一加熱を促進することが可能となるため、極力、低い周波数で誘導加熱を行うことが望ましい。したがって、複合体に対しては中間周波を適用する。

【0122】

（動作）
次に、本実施の形態４における誘導加熱調理器の動作について説明する。

【0123】

＜複合体の被加熱物５＞
図７に示したように、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、上記実施の形態１と同様に、制御部４５は、駆動回路５０ａの動作を停止させ、駆動回路５０ｂ及び５０ｃを動作させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２に供給される高周波電流の周波数を、例えば５５ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の中間周波に設定する。また、制御部４５は、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される高周波電流を、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波に設定する。

【0124】

このような動作により、複合体の被加熱物５の加熱温度のムラを抑制することができる。また、被加熱物５の材質に適した誘導加熱を行うことができ、加熱効率の低下を抑制することができる。

【0125】

＜磁性体の被加熱物５＞
図８に示したように、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、上記実施の形態１と同様に、制御部４５は、駆動回路５０ａ及び５０ｃを動作させ、駆動回路５０ｂの動作を停止させる。
また、制御部４５は、駆動回路５０ａから内周コイル１１１に供給される高周波電流の周波数及び駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される高周波電流の周波数を、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波に設定する。

【0126】

このような動作により、磁性体の被加熱物５の加熱温度のムラを抑制することができる。また、被加熱物５の材質に適した誘導加熱を行うことができ、加熱効率の低下を抑制することができる。

【0127】

（変形例）
制御部４５は、駆動回路５０ｂから中間コイル１１２に供給される高周波電流の周波数を、駆動回路５０ａから内周コイル１１１に供給される高周波電流よりも可聴周波数以上高く、且つ、駆動回路５０ｃから外周コイル１１３に供給される高周波電流よりも可聴周波数以上低くしても良い。
例えば、上述した具体例のように、制御部４５は、内周コイル１１１に供給される高周波電流の周波数を２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波に設定する。また、制御部４５は、中間コイル１１２に供給される高周波電流の周波数を５５ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下の中間周波に設定する。また、制御部４５は、外周コイル１１３に供給される高周波電流の周波数を８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波に設定する。
これにより、内周コイル１１１、中間コイル１１２、及び外周コイル１１３のそれぞれの高周波電流の周波数差を可聴周波数（２０ｋＨｚ）以上とすることができ、干渉音の発生を抑制することができる。

【0128】

実施の形態５．
本実施の形態５においては、４つの加熱コイルを備えた構成について説明を行う。なお、以下の説明では、上記実施の形態１〜４と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１〜４との相違点を中心に説明する。
なお、以下の説明では、第１の誘導加熱手段１１が４つの加熱コイルを備えた構成について説明を行うが、第２の誘導加熱手段１２及び第３の誘導加熱手段１３についても、同様の構成としても良いし、上記実施の形態１〜４の何れかと同じ構成でも良い。

【0129】

（構成）
図１２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１２に示すように、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。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第１コイル１２１と、第１コイル１２１の外周側に配置された第２コイル１２２と、第２コイル１２２の外周側に配置された第３コイル１２３と、第３コイル１２３の外周側に配置された第４コイル１２４とを有している。

【0130】

第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３及び第４コイル１２４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、第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３及び第４コイル１２４は、それぞれ、導線が独立して巻かれている。

【0131】

第１コイル１２１は、駆動回路５０ａにより駆動制御される。第２コイル１２２は、駆動回路５０ｂにより駆動制御される。第３コイル１２３は、駆動回路５０ｃにより駆動制御される。第４コイル１２４は、駆動回路５０ｄにより駆動制御される。なお、駆動回路５０ａ〜５０ｄの構成は、上記実施の形態１で説明した駆動回路５０ａと同様である。

【0132】

なお、以下の説明において、第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３及び第４コイル１２４を総称して、各コイルと称する場合がある。

【0133】

なお、駆動回路５０ｄは、本発明における「第４インバータ回路」に相当する。
また、駆動回路５０ｄから第４コイル１２４へ供給される高周波電流は、本発明における「第４高周波電流」に相当する。

【0134】

次に、被加熱物５の外径及び各コイルの外径の例について説明する。
鍋又はフライパンなどの被加熱物５は、上面側の開口の径が約２７ｃｍ、天板４の接触面となる底面の径が約２４ｃｍのものが、最大級のサイズとして市場に流通している。したがって、市場に流通する最大級のサイズの被加熱物５を、均一に誘導加熱するためには、約２４ｃｍの径の加熱コイルが必要となる。

【0135】

複数の加熱コイルを分割して配置する場合、コイル間には磁束干渉を低減するためのフェライトコア、及びフェライトコアを配置するための空隙が必要となる。さらに、加熱口の中央部に配置されたコイル付近には、天板４の温度または被加熱物５の温度を検出する温度センサを配置するための空隙も必要となる。

【0136】

一方、各コイルの各々により直上の被加熱物５の材質判別を行うにあたり、使用者が不慮に被加熱物５を移動すると、その度に材質判別結果が変化してしまう。このような、材質判別結果の変化が生じると、制御部４５は、その都度、駆動周波数を切替える必要が生じる。このような駆動周波数の切り替えには、共振コンデンサの切り替え動作が伴うため、駆動回路５０の一時停止が必要となる。これは加熱動作が一時停止することを意味しており、使い勝手の悪化につながる。誘導加熱調理器１００での調理において、被加熱物５の振動等により、載置位置にずれが起きた際も、加熱動作の一時停止を回避することが望ましい。

【0137】

このようなことから、各コイルの巻き幅は、２ｃｍ程度であることが望ましい。ここで、コイルの巻き幅とは、（コイルの外径−コイルの内径）÷２と定義する。即ち、４重コイルの各巻き幅２ｃｍ、コイル間の空隙０．５ｃｍ、温度センサ配置の空隙２ｃｍ、及び最内周の空隙径２ｃｍとすると、コイルの最外径は２４ｃｍ必要となる。即ち、巻き幅２ｃｍ確保するには４重構造が最適となる。

【0138】

本実施の形態５においては、第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３及び第４コイル１２４の巻き幅をそれぞれ２ｃｍとし、第４コイル１２４の外径を２４ｃｍに構成されている。
このような構成により、市場に流通している最大級のサイズの被加熱物５に対し、加熱温度のムラを抑制した誘導加熱を行うことができる。

【0139】

（動作）
図１３は、実施の形態５に係る誘導加熱調理器の予熱モードにおける予熱動作を示すフローチャートである。
以下、図１３の各ステップに基づき、本実施の形態５における予熱モードの動作について説明する。なお、予熱モードにおいて加熱動作を開始するまでの動作は、上記実施の形態２のステップＳ１０１〜Ｓ１０３（図１０）と同様であり、説明を省略する。

【0140】

制御部４５は、負荷判定部４６の判定結果に基づき、加熱口に載置された被加熱物５の種類が、磁性体、複合体、及び非磁性体の何れであるかを判別する（ステップＳ３０１）。
具体的には、負荷判定部４６が、第１コイル１２１の上方に磁性体が載置され、第２コイル１２２及び第３コイル１２３の上方に磁性体又は複合体が載置され、第４コイル１２４の上方に非磁性体が載置されたと判定した場合、制御部４５は、被加熱物５が複合体であると判別する。
負荷判定部４６が、第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３、及び第４コイル１２４の上方に磁性体が載置されたと判定した場合、制御部４５は、被加熱物５が磁性体であると判別する。
負荷判定部４６が、第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３、及び第４コイル１２４の上方に非磁性体が載置されたと判定した場合、制御部４５は、被加熱物５が非磁性体であると判別する。

【0141】

制御部４５は、ステップＳ３０１における被加熱物５の種類の判別結果に基づき、次の動作を行う。

【0142】

（磁性体）
ステップＳ３０１において、被加熱物５の種類の判別結果が磁性体である場合、ステップＳ３０２に進む。
ステップＳ３０２において、制御部４５は、被加熱物５の径が閾値以上であるか否かを判定する。具体的には、制御部４５は、第１コイル１２１、第２コイル１２２、第３コイル１２３、及び第４コイル１２４が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上であると判定する。また、制御部４５は、第４コイル１２４が無負荷であり、第１コイル１２１、第２コイル１２２、及び第３コイル１２３が無負荷でない場合、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定する。

【0143】

ステップＳ３０２において、被加熱物５の径が閾値以上であると判定した場合、制御部４５は、第１コイル１２１の駆動回路５０ａ及び第４コイル１２４の駆動回路５０ｄを、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波にて駆動させる（ステップＳ３０３）。また、制御部４５は、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ及び第３コイル１２３の駆動回路５０ｃの動作を停止させる（ステップＳ３０４）。
なお、ステップＳ３０４において、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ及び第３コイル１２３の駆動回路５０ｃの一方のみを停止させ、他方を低周波にて駆動させても良い。

【0144】

ステップＳ３０２において、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定した場合、制御部４５は、第１コイル１２１の駆動回路５０ａ及び第３コイル１２３の駆動回路５０ｃを、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波にて駆動させる（ステップＳ３０５）。また、制御部４５は、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ及び第４コイル１２４の駆動回路５０ｄの動作を停止させる（ステップＳ３０６）。即ち、上記実施の形態１における３重コイルの構成と同様の動作となる。

【0145】

（複合体）
ステップＳ３０１において、被加熱物５の種類の判別結果が複合体である場合、ステップＳ３０７に進む。
ステップＳ３０７において、制御部４５は、被加熱物５の径が閾値以上であるか否かを判定する。具体的な動作はステップＳ３０２と同様である。

【0146】

ステップＳ３０７において、被加熱物５の径が閾値以上であると判定した場合、制御部４５は、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ及び第３コイル１２３の駆動回路５０ｃを、例えば２０ｋＨｚ以上３５ｋＨｚ以下の低周波にて駆動させる。また、制御部４５は、第４コイル１２４の駆動回路５０ｄを、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波にて駆動させる（ステップＳ３０８）。また、制御部４５は、第１コイル１２１の駆動回路５０ａの動作を停止させる（ステップＳ３０９）。

【0147】

ステップＳ３０７において、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定した場合、制御部４５は、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂを、例えば２０ｋＨｚから３５ｋＨｚの低周波にて駆動させる。また、制御部４５は、第３コイル１２３の駆動回路５０ｃを、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の高周波にて駆動させる（ステップＳ３１０）。また、制御部４５は、第１コイル１２１の駆動回路５０ａ及び第４コイル１２４の駆動回路５０ｄの動作を停止させる（ステップＳ３１１）。即ち、上記実施の形態１における３重コイルの構成と同様の動作となる。

【0148】

なお、上記実施の形態２と同様に、低周波の周波数範囲と高周波の周波数範囲を設定しても良い。例えば、ステップＳ３０８において、第４コイル１２４の駆動回路５０ｄの下限の駆動周波数を、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ及び第３コイル１２３の駆動回路５０ｃの上限の駆動周波数よりも可聴周波数以上（２０ｋＨｚ以上）高く設定する。また例えば、ステップＳ３１０において、第３コイル１２３の駆動回路５０ｃの下限の駆動周波数を、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂの上限の駆動周波数よりも可聴周波数以上（２０ｋＨｚ以上）高く設定する。
これにより、近接する第２コイル１２２と第３コイル１２３と第４コイル１２４とを同時に駆動した場合、又は第２コイル１２２と第３コイル１２３と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。

【0149】

（非磁性体）
ステップＳ３０１において、被加熱物５の種類の判別結果が非磁性体である場合、ステップＳ３１２に進む。
ステップＳ３１２において、制御部４５は、被加熱物５の径が閾値以上であるか否かを判定する。具体的な動作はステップＳ３０２と同様である。

【0150】

ステップＳ３１２において、被加熱物５の径が閾値以上であると判定した場合、制御部４５は、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ、第３コイル１２３の駆動回路５０ｃ、及び第４コイル１２４の駆動回路５０ｄを、非磁性体に適した高周波にて駆動させる（ステップＳ３１３）。非磁性体に適した高周波とは、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。また、制御部４５は、第１コイル１２１の駆動回路５０ａの動作を停止させる（ステップＳ３１４）。

【0151】

ステップＳ３１２において、被加熱物５の径が閾値以上でないと判定した場合、制御部４５は、第２コイル１２２の駆動回路５０ｂ及び第３コイル１２３の駆動回路５０ｃを、非磁性体に適した高周波にて駆動させる（ステップＳ３１５）。非磁性体に適した高周波とは、例えば８０ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下の周波数である。また、制御部４５は、第１コイル１２１の駆動回路５０ａ、及び第４コイル１２４の駆動回路５０ｄの動作を停止させる（ステップＳ３１６）。即ち、上記実施の形態１における３重コイルの構成と同様の動作となる。

【0152】

次に、制御部４５は、予熱動作開始からの経過時間が、設定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ３１７）。ここで、設定時間は、予め設定された値でも良いし、使用者が操作表示部４３から入力した値に設定しても良い。

【0153】

ステップＳ３１７において、予熱動作開始からの経過時間が設定時間を経過した場合、予熱動作を終了し、予熱モードから通常の加熱モードに移行する。

【0154】

通常の加熱モードにおいては、制御部４５は、各コイルのうち、負荷が載置されているコイルを駆動させ、操作表示部４３から入力された設定火力などに応じた加熱動作を行う。

【0155】

以上のように本実施の形態５においては、４重構造の各コイルにより被加熱物５の種類と径を検出し、被加熱物５の種類及び径に応じて、駆動コイルの選択と駆動周波数の切替えを行うことで、被加熱物５の種類によらず、加熱温度のムラを抑制することが可能となる。また、被加熱物５の径が閾値以上で無い場合には、第４コイル１２４の駆動を停止させることで無駄な通電を低減し、エネルギー消費量を削減することができる。

【0156】

なお、本実施の形態５においても、上記実施の形態４と同様に、複合体を誘導加熱する駆動周波数に中間周波を適用しても良い。均一加熱のさらなる改善と、インバータ回路２３とコイルの導線の損失低減を図ることができる。

【0157】

なお、本実施の形態５では、加熱コイルが４つの場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、３つ以上の任意の加熱コイルに適用することができる。

【0158】

複数の加熱コイルの上方に載置された被加熱物５の材質が、加熱口の内周側から外周側に向かって、磁性体、磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体、及び非磁性体の順である場合、制御部４５は、被加熱物５の種類が複合体であると判別する。
制御部４５は、最も内周側に配置された加熱コイルの駆動回路５０の動作を停止させ、上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体である加熱コイルの駆動回路５０の少なくとも１つを動作させ、上方に載置された被加熱物５の材質が非磁性体である加熱コイルの駆動回路５０を動作させる。
そして、制御部４５は、上方に載置された被加熱物５の材質が非磁性体である加熱コイルの駆動回路５０の高周波電流の周波数を、上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体または磁性体と非磁性体とを含む複合体である加熱コイルの駆動回路５０の高周波電流の周波数よりも高くする。

【0159】

また、隣り合う３つ以上のコイル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、制御部４５は、被加熱物５の種類が磁性体であると判別する。
制御部４５は、上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体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の駆動回路５０、及び最も外周側に配置された加熱コイルの駆動回路５０を動作させる。
そして、制御部４５は、上方に載置された被加熱物５の材質が磁性体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と最も外周側に配置された加熱コイルとの間に配置された加熱コイルの駆動回路５０の少なくとも１つの動作を停止させる。

【0160】

このような構成においても、上記実施の形態１〜５と同様の効果を得ることができる。また、市場に流通する多様な種類の被加熱物５に適した誘導加熱を行うことができる。

【0161】

なお、上記実施の形態１〜５では、複数の加熱コイルが同心円状に配置された構成を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、外周コイル１１３を、４つに分割し、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、中間コイル１１２の外周にほぼ沿うようにして、中間コイル１１２の外側に配置しても良い。

【符号の説明】

【0162】

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、２３ｂ ＩＧＢＴ、２３ｃ、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、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 制御部、４６ 負荷判定部、４８ メモリ、５０ 駆動回路、５０ａ 駆動回路、５０ｂ 駆動回路、５０ｃ 駆動回路、５０ｄ 駆動回路、１００ 誘導加熱調理器、１１１ 内周コイル、１１２ 中間コイル、１１３ 外周コイル、１２１ 第１コイル、１２２ 第２コイル、１２３ 第３コイル、１２４ 第４コイル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】