JP2011258338A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷側が等価的に同じインダクタンスと抵抗である複数個の加熱コイルを備え、共用の駆動回路から目的の加熱コイルに高周波電力を供給するようにしたもので、従来よりも小型で安価な駆動回路を用いることで加熱調理器本体の低コスト化を図ることができる加熱調理器を提供する。
【解決手段】本発明の加熱調理器は、中央ＩＨ加熱部２２とオーブン加熱部２８が一つのインバータ７６を共用している。そのため、これら２つの加熱部２２，２８にそれぞれ独自のインバータを設けた加熱調理器に比べて、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁誘導式加熱調理器に関する。

従来、マグネトロンからマイクロ波を放射して食品を誘電加熱する電子レンジ機能と、電磁誘導加熱コイルに高周波電流を供給して加熱室の壁を誘導加熱し、この加熱された壁からの輻射熱によって食品を加熱する電気オーブン機能、の２つの機能とを有する複合加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

この複合加熱調理器によれば、切換スイッチを用いて、電圧共振形インバータ回路から誘導加熱コイルに高周波電力を供給する状態と、マグネトロンに高電圧を供給する状態に切り換えることができる。

特開昭６２−９３８９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された複合加熱調理器は、例えば、入力電圧がＡＣ２００Ｖの高電圧の場合、電圧共振形インバータを用いると、耐圧が非常に高いスイッチング素子を必要とする。そのため、使用できるスイッチング素子が高価なものに制約され、加熱調理器が高価になる。

また、誘導加熱コイルは負荷側が等価的にインダクタンスと抵抗（ＬＲ負荷）であるのに対し、マグネトロンは等価的にインダクタンス負荷ではなく主に抵抗負荷であるため、制御面から見た場合、共用できる回路部分と共用できない回路部分が存在する。その結果、制御及び回路設計の簡略化を図ることが難しい。

したがって、本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、負荷側が等価的に同じインダクタンスと抵抗である複数個の加熱コイルを備え、共用の駆動回路から目的の加熱コイルに高周波電力を供給するようにしたもので、従来よりも小型で安価な駆動回路を用いることで加熱調理器本体の低コスト化を図ることができる加熱調理器を提供することにある。

本願発明の加熱調理器は、筐体と、筐体の上面に配置された第１の加熱コイルと、少なくとも一部に金属磁性材料からなる被加熱部を有する加熱庫と、被加熱部の近傍に配置された第２の加熱コイルと、高周波電流を出力する電源部と、第１の加熱コイル又は第２の加熱コイルのいずれか一方を選択的に電源部に接続する切換手段を備えている。

本発明の加熱調理器によれば、負荷側が等価的に同じリアクトルと抵抗である第１及び第２の加熱コイルに電力を供給するインバータを共用するため、インバータ回路の小型化、軽量化及び加熱調理器の低コスト化を図ることができるとともに、制御回路の共用化による制御及び回路設計の簡略化を図ることできるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る加熱調理器本体を示す概略斜視図である。 実施の形態１の加熱調理器の概略構成図である。 実施の形態１の加熱調理器の回路構成を示す図である。 実施の形態１に係る別の加熱調理器の回路構成を示す図である。 実施の形態２の加熱調理器の概略構成図である。 実施の形態２の加熱調理器の回路構成を示す図である。 実施の形態３の加熱調理器の概略構成図である。 実施の形態３に係る別の加熱調理器の概略構成図である。 実施の形態４の加熱調理器の回路構成を示す図である。 実施の形態５の加熱調理器の回路構成を示す図である。 実施の形態７に係る加熱調理器の加熱室の縦断面図である。 実施の形態７に係る加熱調理器の加熱室の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る複合誘導加熱調理器について、添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、方向や位置を表す用語（例えば、「上方」及び「下方」等）を便宜上用いるが、これらは発明の理解を容易にするためであり、それらの用語によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきではない。また、以下の説明では、複数の実施の形態に含まれる同一又は類似の構成には同一の符号を付す。

実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係る複合誘導加熱調理器（以下、「加熱調理器」という。）１は、箱形の筐体（調理器本体）１０を有する。筐体１０の上面は、耐熱ガラスからなるトッププレート１２で覆われている。トッププレート１２の手前側と奥側にそれぞれ上面操作部１４と換気部１６（例えば、吸気口１８と排気口２０）が設けてある。筐体１０の中央領域（上面操作部１４と換気部１６の間の領域）には、３つのＩＨ加熱部（中央ＩＨ加熱部２２、左側ＩＨ加熱部２４、右側ＩＨ加熱部２６）が配置されている。実施の形態１では、左側と右側のＩＨ加熱部２４，２６が手前側に配置され、中央のＩＨ加熱部２２が奥側に配置されているが、これら３つのＩＨ加熱部２２，２４，２６は左右方向に一列に配置してもよい。

筐体１０の中央にはオーブン加熱部２８が設けてある。オーブン加熱部２８は、筐体１０の前面（手前側の側壁）に開口した加熱庫（加熱室）３０（図２参照）を有する。加熱庫３０の開口は扉３２で開閉できるようにしてある。具体的に説明すると、通常のオーブン加熱部と同様に、扉３２は加熱庫３０内の左右に固定された一対のガイド部に沿って引出し可能な一対のグリルレールに着脱自在に連結されている。また、一対のグリルレールの上にグリルあみが着脱できるようにしてある。

ＩＨ加熱部２２，２４，２６はそれぞれ、トッププレート１２の下に配置された加熱コイル３４，３６，３８を有する。

図２に示すように、オーブン加熱部２８の加熱庫３０を構成する天井壁４０と底壁４２は、金属磁性材料（例えば、鉄）からなる板で形成されており、天井壁４０と底壁４２の背後に加熱コイル４４，４６が配置されている。

図１に戻り、上面操作部１４は、中央ＩＨ加熱部２２、左側ＩＨ加熱部２４、右側ＩＨ加熱部２６の操作スイッチ群（オン・オフスイッチ４８，５０，５２、火力調整スイッチ、タイマースイッチ）と、オーブン加熱部２８の操作スイッチ群（オン・オフスイッチ５４、火力調整スイッチ、タイマースイッチ）が設けてある。トッププレート１２で覆われた筐体１０の中央上面には表示部５６が配置されており、これがトッププレート１２を介して現れている。例えば、表示部５６は、ＩＨ加熱部２２，２４，２６が高温状態にあるときに点灯する高温注意ランプ等を含む。

筐体１０の前面には、扉３２の両側にそれぞれ左側前面操作部５８と右側前面操作部６０が配置されている。これら左側と右側の前面操作部５８，６０は、左側と右側のＩＨ加熱部２４，２６の操作スイッチ群（オン・オフスイッチ６２，６４、火力調整スイッチ）を含む。

再び図２を参照すると、加熱調理器１は電源部（電源回路）６６を有する。電源部６６は、切換手段であるＩＨ／オーブン切換スイッチ（以下、「切換スイッチ」という。）６８を有する。切換スイッチ６８は、例えば、リレー、パワー半導体などのスイッチング要素で構成されており、２つの接点端子７０，７２と、これら２つの接点端子７０，７２のいずれか一方にのみ選択的に接触する可動接点７４を有する。実施の形態１では、一方の接点端子７０が、中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４に接続され、他方の接点端子７２がオーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６に接続され、可動接点７４がインバータ７６に接続されている。可動接点７４は、中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４をインバータ７６に接続するとともにオーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６をインバータ７６から遮断する実線位置と、オーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６をインバータ７６に接続するとともに中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４をインバータ７６から遮断する点線位置の間を移動できるようにしてある。可動接点７４の移動は、スイッチ切換制御部７８から出力される信号に基づいて実線位置から点線位置又は点線位置から実線位置に移動するようにしてあり、上面操作部１４の中央ＩＨ加熱部オン・オフスイッチ４８が「オン」状態にあるとき可動接点７４は実線位置をとり、オーブン加熱部オン・オフスイッチ５４が「オン」状態にあるとき点線位置をとる。また、実施の形態１では、初期状態で、可動接点７４は実線で示す位置に設定される。

図３に示すように実施の形態１では、インバータ７６は、交流を直流に変換したのち、更にこの直流を高周波の交流に変換する、ハーフブリッジインバータである。インバータ７６は、電源部６６の直流電源部８０に接続されている。直流電源部８０は、交流電源８２に接続されている。交流電源８２は、単相又は三相の商用交流電源である。交流電源８２は、この交流電源８２から出力される交流電流を全波整流する整流回路８４に接続されている。整流回路８４は、この整流回路８４で全波整流された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ８６に接続されている。そして、直流電源部８０に、インバータ７６に含まれる一組のスイッチング素子対８８（スイッチング素子９０，９２）が直列接続されている。また、スイッチング素子９０，９２の間に、切換スイッチ６８、加熱コイル３４，４４，４６、共振コンデンサ９４を含む直列共振回路が接続されている。さらに、スイッチング素子９０，９２は制御部９６に接続されており、制御部９６から出力される信号に基づいてスイッチング素子９０，９２が交互にオン・オフして所望の高周波を加熱コイル３４又は４４，４６に印加するようにしてある。そして、加熱コイル３４と加熱コイル４４，４６は、加熱コイル３４のインピーダンスと、並列接続された加熱コイル４４，４６の合成インピーダンスがほぼ等しく設計されている。

図示しないが、３つのＩＨ加熱部２２，２４，２６のうち、左側ＩＨ加熱部２４と右側ＩＨ加熱部２６の電源回路はそれぞれ独自の電源部を備えており、それぞれの電源部から所定の高周波電流が加熱コイル３６，３８に印加できるように構成されている。

このように構成された加熱調理器１の動作を説明する。通常、切換スイッチ６８は、図２，３に示す実線位置にあり、中央ＩＨ加熱部２２をインバータ７６に接続している。この状態から、上面操作部１４にある中央ＩＨ加熱部２２のオン・オフスイッチが「オン」されると、交流電源８２の出力（交流）が直流に変換された後、制御部９６からの出力に基づくスイッチング素子９０，９２のオン・オフ動作により、該直流が高周波の交流に再び変換されて、中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４に高周波電流が印加される。その結果、中央ＩＨ加熱部２２に磁性金属部材を含む調理容器が載置されていれば、その磁性金属部材に渦電流が発生し、そのジュール熱で調理容器が誘導加熱される。

上面操作部１４にあるオーブン加熱部２８のオン・オフスイッチがオン状態に設定されると、スイッチ切換制御部７８からの信号に基づいて、切換スイッチ６８が実線位置から点線位置に切り換わる。同時に、中央ＩＨ加熱部２２はインバータ７６から遮断される。その結果、オーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６に高周波電流が印加される。これにより、加熱庫３０の天井壁４０と底壁４２に渦電流が発生し、そのジュール熱で天井壁４０と底壁４２の全体が一様に加熱される。したがって、オーブン加熱庫３０のグリルあみに加熱対象（例えば、食品）が載せられていれば、加熱された天井壁４０と底壁４２の輻射熱によって加熱対象が一様にむら無く加熱される。また、オーブン加熱庫３０の内部にはシーズヒータなどの加熱部材が存在しないため、大きな有効体積（調理空間）を加熱庫３０の内部に確保できるとともに、加熱庫３０内の清掃が容易に行える。

このように構成された実施の形態１の加熱調理器１によれば、中央ＩＨ加熱部２２とオーブン加熱部２８が一つのインバータ７６を共用している。そのため、これら２つの加熱部２２，２８にそれぞれ独自のインバータを設けた加熱調理器に比べて、実施の形態１の加熱調理器は、インバータを含む電源回路を小型にでき、部品点数を削減して製造コストを下げることができる。

また、図３に示すように、中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４とオーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６がいずれも負荷となるため、それらが等価回路上ではインダクタンスと抵抗の直列負荷を構成する。加えて、中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４のインピーダンスとオーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６の合成インピーダンスをほぼ等しく設計できることから、切換スイッチ６８を切り換える前後でインバータ７６の負荷は変わらない。そのため、中央ＩＨ加熱部２２の制御回路とオーブン加熱部２８の制御回路を共用でき、結果として、制御回路の設計が簡単になる。

さらに、インバータ７６は、電流共振型ハーフブリッジインバータで構成されているため、各スイッチング素子９０，９２にかかる電圧を低くできる。その結果、小型軽量で安価な低耐圧のスイッチング素子を使用できることから、インバータを含む電源回路を小型にでき、加熱調理器１の製造コストを下げることができる。

図２、図３に示した実施の形態１では電流共振型ハーブブリッジインバータを採用したが、これに代えて電流共振型フルブリッジインバータを用いてもよい。この形態では、図４に示すように、インバータ１７６は、整流回路８４に並列に接続された２組のスイッチング素子対１８８ａ，１８８ｂを有する。図示するように、図の左側に示す第１のスイッチング素子対１８８ａは直列接続された２つのスイッチング素子１９０ａ，１９２ａを有し、図の右側に示す第２のスイッチング素子対１８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子１９０ｂ，１９２ｂを有する。そして、スイッチング素子１９０ａ，１９２ａの出力点間とスイッチング素子１９０ｂ，１９２ｂの出力点間に、切換スイッチ６８と、中央ＩＨ加熱部２２の加熱コイル３４及びオーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６と、共振コンデンサ９４を含む直列共振回路とが接続されている。このように構成された加熱調理器１によれば、制御部９６からの出力に応じて、スイッチング素子１９０ａ、１９２ｂがオン、スイッチング素子１９０ｂ，１９２ａがオフの状態とスイッチング素子１９０ａ、１９２ｂがオフ、スイッチング素子１９０ｂ，１９２ａがオンの状態を交互に繰り返し、所定の高周波電流が加熱コイル３４又は加熱コイル４４，４６に印加される。なお、この形態においも、加熱コイル３４，４４，４６は、加熱コイル３４のインピーダンスと、並列接続された加熱コイル４４，４６の合成インピーダンスがほぼ等しく設計することが好ましい。

以上の説明では、中央ＩＨ加熱部２２の電源回路とオーブン加熱部２８の電源回路を共用したが、代わりに、左側ＩＨ加熱部２４又は右側ＩＨ加熱部２６の電源回路をオーブン加熱部２８の電源回路と共用してもよい。また、実施の形態１では、加熱庫３０の天井壁４０と底壁４２を磁性金属材料で形成したが、加熱庫３０の奥側側壁９８、左右側壁１００（図２参照）の両方又はいずれか一方も同様の磁性金属材料で形成するとともに該磁性金属材料で形成された側壁の背後に加熱コイル（図示せず）を配置し、これら加熱コイルを上下の加熱コイル４４，４６とともに電源回路に接続してもよい。この場合、加熱庫３０内の温度をさらに均一に保つことができるだけでなく、加熱対象をその横方向から加熱できることから、更にむらなく加熱対象を加熱できる。さらに、実施の形態１では、オーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６を並列に接続したが、それらを直列に接続してもよいし、４コイル以上配置する場合は直並列接続することも可能である。これらの場合も、加熱コイル３４，４４，４６は、加熱コイル３４のインピーダンスと、並列接続或いは直並列接続された加熱コイル４４，４６の合成インピーダンスがほぼ等しくなるように設計することが好ましい。

実施の形態２．
実施の形態２に係る加熱調理器１について説明する。実施の形態１では、３つのＩＨ加熱部のうちのいずれか一つの加熱部の電源部をオーブン加熱部の電源部と共用したが、実施の形態２は、任意に選択された２つのＩＨ加熱部の電源部をオーブン加熱部の電源部と共用するものである。

実施の形態２の加熱調理器１では、左側ＩＨ加熱部２４と右側ＩＨ加熱部２６のインバータをオーブン加熱部２８のインバータとして利用している。図５を参照してさらに具体的に説明すると、電源部２６６は、２つの切換スイッチ（第１の切換スイッチ２６８ａ、第２の切換スイッチ２６８ｂ）を有する。第１の切換スイッチ２６８ａにおいて、一方の接点端子２７０ａは左側ＩＨ加熱部２４の加熱コイル３６に接続され、他方の接点端子２７２ａはオーブン加熱部２８の天井部加熱コイル４４に接続されている。第２の切換スイッチ２６８ｂにおいて、一方の接点端子２７０ｂは右側ＩＨ加熱部２６の加熱コイル３８に接続され、他方の接点端子２７２ｂはオーブン加熱部２８の底部加熱コイル４６に接続されている。また、第１の切換スイッチ２６８ａの可動接点２７４ａは第１のインバータ２７６ａを介して交流電源（例えば、商用電源）２８２に接続され、第２の切換スイッチ２６８ｂの可動接点２７４ｂは第２のインバータ２７６ｂを介して交流電源２８２に接続されている。第１と第２のインバータ２７６ａ，２７６ｂは制御部２９６に接続されている。

第１の切換スイッチ２６８ａにおいて、通常、可動接点２７４ａは実線位置にあって左側ＩＨ加熱部２４の加熱コイル３６を第１のインバータ２７６ａに接続している。同様に、第２の切換スイッチ２６８ｂにおいて、通常、可動接点２７４ｂは実線位置にあって右側ＩＨ加熱部２６の加熱コイル３８を第２のインバータ２７６ｂに接続している。また、第１の切換スイッチ２６８ａと第２の切換スイッチ２６８ｂの可動接点２７４ａ、２７４ｂは、上面操作部１４にあるオーブン加熱部用オンスイッチがオンされると、実線位置から点線位置に切り換わるようにしてある。

図６に示すように、第１のインバータ２７６ａと第２のインバータ２７６ｂは、図４を参照して説明した実施の形態１の電流共振型フルブリッジインバータと類似の構成を有する。具体的に説明すると、第１（第２）のインバータ２７６ａ（２７６ｂ）は、２組のスイッチング素子対２８８ａ，２８９ａ（２８８ｂ，２８９ｂ）を有する。図示するように、第１のスイッチング素子対２８８ａ（２８８ｂ）は直列接続された２つのスイッチング素子２９０ａ，２９２ａ（２９０ｂ、２９２ｂ）を有し、第２のスイッチング素子対２８９ａ（２８９ｂ）は直列接続された２つのスイッチング素子２９１ａ，２９３ａ（２９１ｂ，２９３ｂ）を有する。そして、スイッチング素子２９０ａ，２９２ａ（２９０ｂ、２９２ｂ）の出力点間とスイッチング素子２９１ａ，２９３ａ（２９１ｂ，２９３ｂ）の出力点間に、切換スイッチ２６８ａ（２６８ｂ）と、左側ＩＨ加熱部２４（右側ＩＨ加熱部２６）の加熱コイル３６（３８）、オーブン加熱部２８の天井部加熱コイル４４（底部加熱コイル４６）と、共振コンデンサ２９４ａ（２９４ｂ）を含む直列共振回路とが接続されている。なお、この形態においても、加熱コイル３６、４４（３８、４６）は、加熱コイル３６（３８）のインピーダンスと、加熱コイル４４（４６）のインピーダンスがほぼ等しく設計することが好ましい。

このように構成された加熱調理器１によれば、上面操作部１４の左側ＩＨ加熱部２４のオン・オフスイッチ５０がオンされると、交流電源２８２の出力（交流）が直流電源部２８０で直流に変換された後、制御部２９６からの出力に基づいて第１のインバータ２７６ａのスイッチング素子２９０ａ，２９３ａと２９２ａ，２９１ａが交互にオン・オフして該直流が高周波の交流に再び変換され、左側ＩＨ加熱部２４の加熱コイル３６に高周波電流が印加される。また、上面操作部１４の右側ＩＨ加熱部２６のオン・オフスイッチ５２がオンされると、交流電源２８２の出力（交流）が直流に変換された後、制御部２９６からの出力に基づく第２のインバータ２７６ｂのスイッチング素子２９０ｂ，２９３ｂと２９２ｂ，２９１ｂがオン・オフして該直流が高周波の交流に再び変換され、右側ＩＨ加熱部２６の加熱コイル３８に高周波電流が印加される。

制御部２９６から第１のインバータ２７６ａに出力されるスイッチ駆動信号の周波数は第２のインバータ２７６ｂに出力されるスイッチ駆動信号の周波数に等しい。そのため、例えば左側ＩＨ加熱部２４と右側ＩＨ加熱部２８を異なる周波数で駆動した場合にはそれらの周波数差を周波数とする異音（うなり）が発生するが、上述のように、実施の形態２では左右のＩＨ加熱部２４，２６の駆動周波数を同一にしているため、そのような異音の発生がない。

次に、上面操作部１４におけるオーブン加熱部２８のオン・オフスイッチ５４がオン状態に設定されると、切換スイッチ２６８ａ、２６８ｂが実線位置から点線位置に切り換わる。同時に、左右のＩＨ加熱部２４，２６はインバータ２７６ａ，２７６ｂから遮断される。その結果、オーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６に高周波電流が印加され、加熱庫３０の天井壁４０と底壁４２に渦電流が発生し、そのジュール熱で天井壁４０と底壁４２の全体が一様に加熱される。

以上の説明では、オーブン加熱部２８を駆動する場合、上部と下部の加熱コイル４４，４６を同時に駆動したが、例えば、上面操作部１４に、上部加熱コイル４４だけを駆動する上面加熱スイッチ、下部加熱コイル４６だけを駆動する下面加熱スイッチ、及び２つの加熱コイル４４，４６を駆動する両面加熱スイッチを設け、これらの上面加熱スイッチ、下面加熱スイッチがオンされたときは、対応する切換スイッチ２６８ａ、２６８ｂだけを実線位置から点線位置に切り換え、加熱対象の上面又は下面だけを加熱するようにしてもよい。なお、上面加熱、下面加熱、両面加熱の切り換えは、一つのスイッチ（例えば、サイクルスイッチ）で切り換えできるように構成することができる。

このように、実施の形態２に係る加熱調理器１によれば、実施の形態１で説明した効果と同様の作用効果が得られる。また、オーブン加熱部２８の上部加熱コイル４４と下部加熱コイル４６を別々に駆動するようにした形態によれば、調理内容に応じてきめ細かい電力制御及び加熱庫の温度制御が可能である。

実施の形態３．
実施の形態３に係る加熱調理器１について説明する。実施の形態３は、３つのＩＨ加熱部のうちのいずれか一つの加熱部に複数の加熱コイルを設け、これら複数の加熱コイルに対応する電源部をオーブン加熱部の電源部と共用するものである。

実施の形態３の加熱調理器１において、中央ＩＨ加熱部２２は複数の加熱コイルを備えている。図７は、中央ＩＨ加熱部２２に、同心円上に配置された２つの加熱コイル、外側加熱コイル３３４ａと内側加熱コイル３３４ｂを設けた実施の形態を示している。この場合、電源部３６６は、２つの切換手段−第１の切換スイッチ３６８ａ、第２の切換スイッチ３６８ｂ−を有する。第１の切換スイッチ３６８ａにおいて、一方の接点端子３７０ａは外側加熱コイル３３４ａに接続され、他方の接点端子３７２ａはオーブン加熱部２８の天井部加熱コイル４４に接続されている。第２の切換スイッチ３６８ｂにおいて、一方の接点端子３７０ｂは内側加熱コイル３３４ｂに接続され、他方の接点端子３７２ｂはオーブン加熱部２８の底部加熱コイル４６に接続されている。また、第１の切換スイッチ３６８ａの可動接点３７４ａは第１のインバータ３７６ａを介して交流電源（例えば、商用電源）３８２に接続され、第２の切換スイッチ３６８ｂの可動接点３７４ｂは第２のインバータ３７６ｂを介して交流電源３８２に接続されている。第１と第２のインバータ３７６ａ，３７６ｂは制御部３９６に接続されている。

第１の切換スイッチ３６８ａにおいて、通常、可動接点３７４ａは実線位置にあって中央ＩＨ加熱部２２の外側加熱コイル３３４ａを第１のインバータ３７６ａに接続している。同様に、第２の切換スイッチ３６８ｂにおいて、通常、可動接点３７４ｂは実線位置にあって中央ＩＨ加熱部２２の内側加熱コイル３３４ｂを第２のインバータ３７６ｂに接続している。また、第１の切換スイッチ３６８ａと第２の切換スイッチ３６８ｂの可動接点３７４ａ、３７４ｂは、上面操作部１４にあるオーブン加熱部用オンスイッチ（図示せず）がオンされると、実線位置から点線位置に切り換わるようにしてある。

上面操作部１４は、３つのモード、すなわち、外側加熱コイル３３４ａだけを駆動する外側加熱モードと、内側加熱コイル３３４ｂだけを駆動する内側加熱モードと、これら２つの加熱コイル３３４ａ，３３４ｂを同時に駆動する全体加熱モード、を切り換えるモード選択スイッチを有する。

図示しないが、第１と第２のインバータ３７６ａ，３７６ｂの構成は、図６を参照して説明したものとほぼ同一の電流共振型フルブリッジインバータである。

このように構成された加熱調理器１によれば、上面操作部１４のモード選択スイッチにより外側加熱モードが選択されると、交流電源３８２の出力（交流）が直流電源部で直流に変換された後、制御部３９６からの出力に基づいて外側加熱コイル３３４ａに高周波電流が印加される。また、上面操作部１４モード選択スイッチにより内側加熱モードが選択されると、交流電源３８２の出力（交流）が直流電源部で直流に変換された後、制御部３９６からの出力に基づいて外側加熱コイル３３４ｂに高周波電流が印加される。さらに、モード選択スイッチにより全体加熱モードが選択されると、制御部３９６からの出力に基づいて外側と内側の加熱コイル３３４ａ、３３４ｂに高周波電流が印加される。

制御部３９６から第１のインバータ３７６ａに出力されるスイッチ駆動信号の周波数と第２のインバータ３７６ｂに出力されるスイッチ駆動信号の周波数は等しい。そのため、例えば外側と内側の加熱コイル３３４ａ、３３４ｂを同時に駆動した場合でも、それら周波数の間に実質的な差が無いため、異音の発生がない。

次に、上面操作部１４におけるオーブン加熱部２８のオン・オフスイッチ５４がオン状態に設定されると、切換スイッチ３６８ａ、３６８ｂが実線位置から点線位置に切り換わる。その結果、オーブン加熱部２８の加熱コイル４４，４６に高周波電流が印加され、加熱庫３０の天井壁４０と底壁４２に渦電流が発生し、そのジュール熱で天井壁４０と底壁４２の全体が一様に加熱される。

オーブン加熱部２８の上部加熱コイル４４と下部加熱コイル４６は別々に駆動制御してもよい。この場合、例えば、上面操作部１４に、上部加熱コイル４４だけを駆動する上面加熱スイッチ、下部加熱コイル４６だけを駆動する下面加熱スイッチ、及び２つの加熱コイル４４，４６を駆動する両面加熱スイッチを設け、これらの上面加熱スイッチ、下面加熱スイッチがオンされたときは、対応する切換スイッチ３６８ａ、３６８ｂだけを実線位置から点線位置に切り換え、加熱対象の上面又は下面だけを加熱するようにしてもよい。なお、上面加熱、下面加熱、両面加熱の切り換えは、一つのスイッチ（例えば、サイクルスイッチ）で切り換え可能に構成することができる。

上述した実施の形態３では、外側加熱コイル又は内側加熱コイル若しくはそれらの両方を複数のコイル部分（分割コイル）で構成してもよい。図８は、外側加熱コイル３３４ａを４つの分割コイル３３４ａ（１）〜３３４ａ（４）で構成した形態を示す。この形態の場合、４つの分割コイル３３４ａ（１）〜３３４ａ（４）は、接点端子３７０ａに並列に接続されている。また、４つの分割コイル３３４ａ（１）〜３３４ａ（４）の合成インピーダンスが内側加熱コイル３３４ｂのインピーダンスと等しく設計されている。外側加熱コイルに代えて、又は、外側加熱コイルに加えて、内側加熱コイル３３４ｂを複数の分割コイルで構成してもよい。また、オーブン加熱部２８の加熱コイル４４又は４６の少なくとも一方を複数の分割コイルで形成してもよい。なお、図８の形態では外側加熱コイルを４つの分割コイルで構成しているが、その数は２以上であればよい。また、複数のコイルは直列に接続してもよい。

また、以上の説明では、中央ＩＨ加熱部２２に複数の加熱コイルを設け、それら加熱コイルに対応するインバータをオーブン加熱部と共用したが、左側ＩＨ加熱部又は右側ＩＨ加熱部に複数の加熱コイルを設け、それら複数の加熱コイルに対応するインバータをオーブン加熱部と共用してもよい。

このように、実施の形態３に係る加熱調理器１によれば、実施の形態１、２で説明した効果と同様の作用効果が得られる。特に、一つのＩＨ加熱部に設けた複数の加熱コイルに対応するインバータをオーブン加熱部と共用しているので、調理内容に応じてＩＨ加熱部とオーブン加熱部の加熱温度をきめ細かく設定できる。

実施の形態４．
実施の形態４の加熱調理器１は、第１のインバータの一方のスイッチング素子対（共用スイッチング素子対）を第２のインバータの一方のスイッチング素子対と共用したものである。図９を参照して具体的に説明すると、第１のインバータ４７６ａは、２組のスイッチング素子対４８８ａ，４８８ｃを有する。スイッチング素子対４８８ａは直列接続された２つのスイッチング素子４９０ａ，４９２ａを有し、スイッチング素子対（コモン）４８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子４９１ｃ，４９３ｃを有する。そして、スイッチング素子４９０ａ，４９２ａの出力点間とスイッチング素子４９１ｃ，４９３ｃの出力点間に、切換スイッチ４６８ａと、左側ＩＨ加熱部２４の加熱コイル３６、オーブン加熱部２８の天井部加熱コイル４４と、共振コンデンサ４９４ａを含む直列共振回路とが接続されている。加熱コイル３６のインピーダンスと加熱コイル４４のインピーダンスを等しく設計することが好ましい。

第２のインバータ４７６ｂは、２組のスイッチング素子対４８８ｂ，４８８ｃを有し、後者のスイッチング素子対（コモン）４８８ｃは第１のインバータ４７６ａのスイッチング素子対を兼ねている。スイッチング素子対４８８ｂは直列接続された２つのスイッチング素子４９０ｂ，４９２ｂを有する。上述のように、スイッチング素子対４８８ｃは直列接続された２つのスイッチング素子４９１ｃ，４９３ｃを有する。そして、スイッチング素子４９０ｂ，４９２ｂの出力点間とスイッチング素子４９１ｃ，４９３ｃの出力点間に、切換スイッチ４６８ｂと、右側ＩＨ加熱部２６の加熱コイル３８、オーブン加熱部２８の底部加熱コイル４６と、共振コンデンサ４９４ｂを含む直列共振回路とが接続されている。加熱コイル３８のインピーダンスと加熱コイル４６のインピーダンスを等しく設計することが好ましい。

このように構成された加熱調理器１によれば、右側と左側のＩＨ加熱部２４，２６を同時に駆動する場合、切換スイッチ４６８ａ、４６８ｂの可動接点２７４ａ，２７４ｂは図示する実線位置に設定され、制御部４９６から出力される信号に基づいて、スイッチング素子４９１ｃ（もしくは４９３ｃ）のオン、オフを基準として、同一周波数で４９０ａ，４９２ａ、４９０ｂ，４９２ｂを任意にオン、オフ制御して高周波電流を印加する。

左側又は右側のＩＨ加熱部２４（２６）だけを駆動する場合、切換スイッチ４６８ａ（４６８ｂ）の可動接点４７４ａ（４７４ｂ）は図示する実線位置に設定される。このとき、可動接点４７４ｂ（４７４ａ）は実線位置又は点線位置のいずれにあってもよい。この状態で、制御部４９６から出力される信号に基づいて、スイッチング素子４９０ａ、４９３ｃ（４９０ｂ、４９３ｃ）が同時にオン又はオフし、スイッチング素子４９２ａ、４９１ｃ（４９２ｂ、４９１ｃ）が同時にオフ又はオンし、加熱コイル３６（３８）に高周波電流を印加する。

オーブン加熱部２８の上部と下部の加熱コイル４４，４６を駆動する場合、切換スイッチ４６８ａ，４６８ｂは共に点線位置に設定される。この状態で、制御部４９６から出力される信号に基づいて、スイッチング素子４９１ｃ（もしくは４９３ｃ）のオン、オフを基準として、同一周波数で４９０ａ，４９２ａ、４９０ｂ，４９２ｂを任意にオン、オフ制御して高周波の電流を印加する。

オーブン加熱部２８の一方の加熱コイル４４（４６）だけを駆動する場合、切換スイッチ４６８ａの可動接点４７４ａは点線位置に設定される。このとき、可動接点４７４ｂは実線位置又は点線位置のいずれにあってもよい。この状態で、制御部４９６から出力される信号に基づいて、スイッチング素子４９０ａ、４９３ｃ（又は４９０ｂ、４９３ｃ）が同時にオン又はオフし、スイッチング素子４９２ａ、４９１ｃ（又は４９２ｂ、４９１ｃ）が同時にオフ又はオンし、加熱コイル４４（４６）に高周波電流を印加する。

左側又は右側のＩＨ加熱部２４（２６）とオーブン加熱部２８の上部又は下部の加熱コイル４４（４６）を同時に駆動することもできる。例えば、左側（右側）ＩＨ加熱部２４（２６）の加熱コイル３６（３８）とオーブン加熱部２８の上部加熱コイル４４（下部加熱コイル４６）を駆動する場合、切換スイッチ４６８ａの可動接点４７４ａは実線位置に設定され、切換スイッチ４６８ｂの可動接点４７４ｂは点線位置に設定される。この状態で、制御部４９６は、スイッチング素子４９０ａ、４９３ｃ（又は４９０ｂ、４９３ｃ）を同時にオン又はオフし、スイッチング素子４９２ａ、４９１ｃ（又は４９２ｂ、４９１ｃ）を同時にオフ又はオンし、加熱コイル３６（３８）と加熱コイル４４（４６）に高周波電流を印加する。

なお、図９において、第１のインバータ４７６ａは左側ＩＨ加熱部２４の加熱コイル３６とオーブン加熱部２８の上部加熱コイル４４を選択的に駆動し、第２のインバータ４７６ｂは右側ＩＨ加熱部２６の加熱コイル３８とオーブン加熱部２８の上部加熱コイル４６を選択的に駆動するものとしたが、本実施の形態４を実施の形態３と組み合わせることにより、第１のインバータ４７６ａは任意のＩＨ加熱部の外側加熱コイルとオーブン加熱部２８の上部加熱コイル４４を選択的に駆動し、第２のインバータ４７６ｂは該ＩＨ加熱部の内側加熱コイルとオーブン加熱部２８の上部加熱コイル４６を選択的に駆動するようにしてもよい。

実施の形態５．
実施の形態１〜４では、各インバータの直列共振回路に一つの共振コンデンサを用いたが、各加熱コイルに対応して共振コンデンサを設けてもよい。具体的に、図１０を参照して説明すると、実施の形態５の加熱調理器１では、インバータ５７６は２つの共振コンデンサ５９４，５９５を有する。そして、一方の共振コンデンサ（第１の共振コンデンサ）５９４は、加熱コイル３４とともに、接点端子５７０とスイッチング素子５９１ａ，５９３ａの出力点間に接続されている。他方の共振コンデンサ５９５（第２の共振コンデンサ）は、加熱コイル４４とともに、接点端子５７２とスイッチング素子５９１ａ，５９３ａの出力点間に接続されている。

このように構成された加熱調理器１によれば、加熱コイル３４のインピーダンスと加熱コイル４４のインピーダンスに差があっても、その差を共振コンデンサの特性によって埋め合わせ、結果として、加熱コイル３４と共振コンデンサ５９４を含む直列共振回路の共振周波数と加熱コイル４４と共振コンデンサ５９５を含む直列共振回路の共振周波数を等しくすることができる。

そのため、本実施の形態５によれば、切換スイッチの状態に拘わらず、それぞれの直列共振回路の共振周波数を等しくできるので、制御が容易になる。

なお、以上の説明では切換スイッチによって加熱コイル３４と４４を選択的に駆動する場合を示したが、これら２つの加熱コイルの組み合わせは任意である。また、実施の形態のように、加熱コイル３４と共振コンデンサ５９４を含む直列共振回路と、加熱コイル４４と共振コンデンサ５９５を含む直列共振回路の共振周波数とを等しくすることが特に好ましいが、それらの直列共振回路の共振周波数が等しくなくても、切換スイッチによって、前者の直列共振回路又は後者の直列共振回路のいずれか一方を選択的にインバータ５７６に接続することが可能である。

実施の形態６．
実施の形態６に係る加熱調理器１について、図１１及び図１２を参照して説明する。図示するように、本実施の形態の加熱調理器１では、加熱庫６１０の左右両側に加熱コイルが配置され、また、加熱庫内に誘導加熱部材が配置され、加熱コイルで加熱庫内の誘導加熱部材を加熱し、その誘導加熱部材の熱によって食品等を加熱するものである。

具体的に、実施の形態６の加熱調理器１において、加熱庫６１０を構成する左右の側壁６１２の上下には、手前側から奥側に向かって水平に伸びる開口６１４，６１６が形成されており、これら開口６１４，６１６に断熱部材６１８，６２０が嵌め込まれている。図示するように、断熱部材６１８，６２０は、上下方向の中央部を「コ」状に外側に折り曲げて、手前側から奥側に伸びる溝部６２２，６２４を形成している。左右の側壁６１２の外側にはそれぞれ、加熱コイル６２６が配置されている。各加熱コイル６２６は、一部のコイル束部分が上部断熱部材６１８（上部溝部６２２）の背後に配置され、別のコイル束部分が下部断熱部材６２０（下部溝部６２４）の背後に配置されている。そして、断熱部材６１８，６２０の背後に位置するコイル束部分と断熱部材６１８，６２０の溝部６２２，６２４を囲うように、断面「コ」状の磁性体６２８，６３０が配置されている。加熱庫６１０の内側には、熱伝導性に優れた金属からなる無端状のヒータ部材（被加熱部材）６３２，６３４が配置されており、該ヒータ部材６３２，６３４の一部が上下の溝部６２２，６２４に収容されている。

なお、磁性体６２８，６３０は、フェライトコアで構成することが好ましい。また、加熱コイル６２６は、例えば、直径０．３ｍｍの銅線を樹脂などで被覆したものを複数本（例えば１９本）撚り線にしたいわゆるリッツ線を略四角形状に巻回（例えば、２５回巻回）して形成される。

また、断熱部材６１８は、ガラスウールやセラミックウール等の断熱材層とセラミックス層の二層構造を有する。

さらに、加熱庫６１０の側壁は、セラミックスで形成してもよいし、鉄又はステンレス等の金属で構成してもよい。

そして、加熱庫６１０の内部には、上下のヒータ部材６３２，６３４の間にグリルあみ６３６が配置され、下部ヒータ部材６３４の下に受け皿６３７が配置される。

このように構成された加熱調理器１によれば、加熱コイル６２６に図示しない電源回路から２０〜１００ｋＨｚの高周波電流が供給されると、加熱コイル６２６の周囲に高周波磁束が発生する。このとき、磁性体６２８，６３０で包囲されたコイル部分から生じた高周波磁束は、コ字状磁性体６２８，６３０と該コ字状磁性体６２８，６３０の先端部（内側端部）の間に位置するヒータ部材６３２，６３４とを通過する磁気回路を形成する。そのため、加熱コイル６２６に流れる電流が正逆反転する度に、ヒータ部材６３２，６３４を通過する磁束の方向が変化して該無端状ヒータ部材６３２，６３４に誘導電流が発生し、ヒータ部材６３２，６３４は均一に加熱される。これにより、加熱庫６１０に収容された被加熱物はむらなく加熱される。例えば、電源回路から各加熱コイル６２６に２ｋＷを供給すると、ヒータ部材６３２，６３４は約８００℃以上になり、放射赤外線により被加熱物を直接的に加熱することができる。

また、ヒータ部材６３２，６３４は、周囲の空気を加熱する。そして、加熱庫６１０内部の空気は対流によって均一な高温になり、被加熱物を間接的に加熱する。このように、オーブン加熱部に収容された被加熱物は、ヒータ部材６３２，６３４からの輻射熱及び高温の空気により加熱されて調理される。加熱により被加熱物から生じる脂は、受け皿６３７で受けられる。

このように、実施の形態６によれば、加熱庫内のヒータ部材は溝部に沿って引き出すことができる。

なお、実施の形態６について、加熱コイルに高周波を印加する具体的な電気回路を示していないが、上述した複数の実施の形態が適宜利用できる。

また、実施の形態６では、加熱庫の内部に上下２つのヒータ部材を配置したが、一方のヒータ部材だけを設けてもよい。

実施の形態７．
一般的にワイドバンドギャップ半導体は、高い耐電圧性、高い許容電流密度耐性、高い耐熱性を有し、その電力損失が少ないことが知られている。一方、オーブン加熱部は高温で食品等を加熱するために、オーブン加熱部周辺の温度は非常に高い。そこで、実施の形態７に係る加熱調理器は、上述した複数の実施の形態における電源部のスイッチング素子を炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドいずれかからなるワイドバンドギャップ半導体素子で構成するものである。これにより、高温となるグリル加熱部の近く、特に図１に示す吸気口又は排気口の下部にインバータ回路を配置することが可能となる。また、スイッチング素子における電力損失の低減及び発熱量の抑制を図り、スイッチング素子を冷却するための放熱フィンおよび冷却ファンの小型化、軽量化、低コスト化、並びに温度に対する高い信頼性を実現するといった効果を得ることができる。

以上、本発明の複数の実施の形態を個別に説明したが、これら複数の実施の形態は、特に問題がない限り、組み合わせることが可能である。例えば、実施の形態２〜６において、オーブン加熱庫の奥側及び左右の側壁を金属磁性材料で構成するとともに、それらの背後に加熱コイルを配置し、それら加熱コイルを選択的に駆動して対応する側壁を加熱するようにしてもよい。

１，２，３ 加熱調理器
１０ 筐体（調理器本体）
１２ トッププレート
１４ 上面操作部
１６ 換気部
１８ 吸気口
２０ 排気口
２２ 中央ＩＨ加熱部
２４ 左側ＩＨ加熱部
２６ 右側ＩＨ加熱部
２８ オーブン加熱部
３０ 加熱庫（加熱室）
３２ 扉
３４，３６，３８ （ＩＨ加熱部）加熱コイル
４０ オーブン加熱部天井壁
４２ オーブン加熱部底壁
４４，４６ オーブン加熱部加熱コイル
４８，５０，５２ ＩＨ加熱部オン・オフスイッチ（上面操作部）
５４ オーブン加熱部オン・オフスイッチ（上面操作部）
５６ 表示部
５８ 左側前面操作部
６０ 右側前面操作部
６２，６４ ＩＨ加熱部オン・オフスイッチ（前面操作部）
６６，１６６ 電源部（電源回路）
６８ ＩＨ／オーブン切換スイッチ
７０，７２ 接点端子
７４ 可動接点
７６ インバータ
７８ スイッチ切換制御部
８０ 直流電源部
８２ 交流電源
８４ 整流回路
８６ 平滑コンデンサ
８８ スイッチング素子対
９０，９２ スイッチング素子
９４ 共振コンデンサ
９６ 制御部
９８ オーブン加熱庫奥側側壁
１００ オーブン加熱庫左右側壁

Claims (16)

1. 筐体と、
   前記筐体の上面に配置された第１の加熱コイルと、
   少なくとも一部に金属磁性材料からなる被加熱部を有する加熱庫と、
   前記被加熱部の近傍に配置された第２の加熱コイルと、
   高周波電流を出力する電源部と、
   前記第１の加熱コイル又は前記第２の加熱コイルのいずれか一方を選択的に前記電源部に接続する切換手段を備えたことを特徴とする加熱調理器。
2. 前記被加熱部は、前記加熱庫を構成する少なくとも１つの壁であり、
   前記壁の近傍に第２の加熱コイルが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱調理器。
3. 前記壁は、前記加熱庫の天井壁と底壁、左右側壁、奥壁の全部又はいずれか一方であり、
   前記天井壁と底壁、前記左右側壁、奥壁の全部又はいずれか一方の近傍にそれぞれ第２の加熱コイルが配置されており、
   前記第２の加熱コイルは互いに直列接続又は並列接続、或いは直並列接続されていることを特徴とする請求項２に記載の加熱調理器。
4. 前記電源部は、直流電源と、前記直流電源から出力された直流を交流に変換するインバータを備えており、
   前記インバータは、ハーフブリッジインバータ又はフルブリッジインバータであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 前記インバータは、電流共振型ハーフブリッジインバータ又は電流共振型フルブリッジインバータであることを特徴とする請求項４に記載の加熱調理器。
6. 筐体と、
   前記筐体の上面に配置された少なくとも２つの第１の加熱コイルと、
   少なくとも一部に金属磁性材料からなる被加熱部を有する加熱庫と、
   前記被加熱部の近傍に配置された少なくとも２つの第２の加熱コイルと、
   高周波電流を出力する電源部と、
   前記２つの第１の加熱コイルの少なくとも一方又は前記２つの第２の加熱コイルの少なくとも一方を選択的に前記電源部に接続する切換手段を備えたことを特徴とする加熱調理器。
7. 前記第１の加熱コイル又は前記第２の加熱コイルの少なくとも一つが複数の分割コイルで構成されていることを特徴とする請求項６に記載の加熱調理器。
8. 前記電源部は、直流電源と、前記直流電源から出力された直流を交流に変換する第１と第２のインバータを備えており、
   前記第１と第２のインバータはそれぞれ、２つのスイッチング素子を直列に接続した２組のスイッチング素子対を有し、前記２つのスイッチング素子対が前記直流電源に対して並列に接続されている、第１と第２のフルブリッジインバータで構成されており、
   前記第１のフルブリッジインバータの一方のスイッチング素子対と前記第２のフルブリッジインバータの一方のスイッチング素子対が共用されていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の加熱調理器。
9. 前記電源部は、前記電源部に選択的に接続される前記第１の加熱コイルと前記第２の加熱コイルに同一周波数の高周波を出力することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の加熱調理器。
10. 前記第１と第２のインバータは、電流共振型フルブリッジインバータであることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の加熱調理器。
11. 前記電源部に選択的に接続される前記第１の加熱コイルと前記第２の加熱コイルは同一のインピーダンスを有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の加熱調理器。
12. 前記電源部は、前記電源部に選択的に接続される前記第１の加熱コイルと前記第２の加熱コイルとそれぞれ直列に接続された第１の共振コンデンサと第２の共振コンデンサを有し、
    直列接続された前記第１の加熱コイルと前記第１の共振コンデンサが第１の直列共振回路を形成し、
    直列接続された前記第２の加熱コイルと前記第２の共振コンデンサが第２の直列共振回路を形成し、
    前記切換手段は、前記第１の直列共振回路又は前記第２の直列共振回路のいずれか一方を選択的に前記電源部に接続することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の加熱調理器。
13. 前記被加熱部が前記加熱庫内の上下に配置されており、
    前記第２の加熱コイルは、前記第２の加熱コイルによって形成される磁束が前記被加熱部の少なくとも一部を通過するように配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の加熱調理器。
14. 前記被加熱部が無端状部材で形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の加熱調理器。
15. 前記電源部は、ワイドバンドギャップ半導体素子を用いたスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
16. 前記ワイドバンドギャップ半導体素子は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドのいずれかから構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の加熱調理器。

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