專利名稱：感應(yīng)加熱裝置以及具有該感應(yīng)加熱裝置的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用加熱線圈對被加熱物進行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱裝置，尤其涉及使用多個加熱線圈對作為被加熱物的金屬制的鍋等進行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱裝置以及具有該感應(yīng)加熱裝置的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。
背景技術(shù)：
使用附圖對以往的一般的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。圖19A是示出將以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器組裝到廚房裝置的櫥柜后的狀態(tài)的剖視圖。圖19B是示出圖19A所示的以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的俯視圖。
如圖19A和圖19B所示，在感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，由用耐熱性玻璃等非金屬形成的平板狀的頂板I、和設(shè)置于頂板I下側(cè)的收納部8構(gòu)成殼體。在頂板I上的預(yù)定位置(加熱區(qū)域)中載置作為被加熱物的鍋等進行感應(yīng)加熱。在收納部8的內(nèi)部，以與頂板I的背面之間具有大約5_左右空間的方式，配設(shè)有用于對載置在頂板I上的被加熱物進行感應(yīng)加熱的加熱線圈21、22、23。在圖19A和圖19B所示的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，配設(shè)有3個加熱線圈21、22、23，左側(cè)加熱線圈21和右側(cè)加熱線圈22配置于近前側(cè)，在左側(cè)加熱線圈21和右側(cè)加熱線圈22的中央的里側(cè)配置有中央加熱線圈23。另外，在圖19B的俯視圖所示的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，使用者是在圖的下側(cè)操作該感應(yīng)加熱烹調(diào)器，所述的“左側(cè)”、“右側(cè)”、“近前側(cè)”和“里側(cè)”表示從使用者側(cè)觀察的左側(cè)、右側(cè)、近前側(cè)和里側(cè)。在收納部8的內(nèi)部，在左側(cè)加熱線圈21的下方配設(shè)有用于進行烤魚等烹調(diào)的烘烤器6。在烘烤器6的內(nèi)部配設(shè)有電阻式的加熱器、燒烤網(wǎng)、托盤。此外，在收納部8的內(nèi)部，在烘烤器6的右側(cè)，配設(shè)有對3個加熱線圈(左側(cè)加熱線圈21、右側(cè)加熱線圈22、中央加熱線圈23)分別提供交流電流的逆變器電路5。逆變器電路5是在上下位置配置了與各加熱線圈21、22、23對應(yīng)的多個逆變器電路基板的結(jié)構(gòu)(例如參照日本特許第3613109號公報(專利文獻I))。圖20和圖21是示出以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中使用的加熱線圈的形狀的俯視圖。感應(yīng)加熱利用因流過加熱線圈的電流產(chǎn)生的磁通對被加熱物進行加熱，因此在磁通不平衡嚴重的情況下，存在產(chǎn)生了加熱不勻的問題。圖20所示的以往的一般的加熱線圈24是將線圈線連續(xù)且等間隔地卷繞成渦旋形狀的結(jié)構(gòu)。在這樣的圖20所示的加熱線圈24中，在渦旋形狀的加熱線圈24的中心部分(內(nèi)徑側(cè)區(qū)域)和外側(cè)部分(外徑側(cè)區(qū)域)中磁通密度較低，在內(nèi)徑側(cè)區(qū)域與外徑側(cè)區(qū)域之間的中間區(qū)域中磁通密度較高，從而產(chǎn)生磁通的不平衡。因此，為了抑制在加熱線圈的中間區(qū)域附近產(chǎn)生磁通的不平衡，提出了在加熱線圈的中間區(qū)域形成間隙部的結(jié)構(gòu)(例如參照日本特開2005-353458號公報(專利文獻2))。圖21所示的加熱線圈25是在加熱線圈25的中間區(qū)域形成有不存在線圈線的間隙部26的分段卷繞形狀。如圖21所示，通過構(gòu)成為在加熱線圈26的中間區(qū)域中具有間隙部26的分段卷繞形狀，能夠?qū)z測作為被加熱物的鍋的溫度的溫度傳感器33配設(shè)到鍋的溫度上升最大的加熱線圈25的中間區(qū)域。圖22是示出以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖22中，逆變器電路對加熱線圈30輸入交流電流來進行供電，由此使得載置于頂板上的被加熱物34產(chǎn)生渦電流而發(fā)熱。逆變器電路通過兩個開關(guān)元件31、32的接通斷開動作將直流電轉(zhuǎn)換為高頻交流電，提供到具有加熱線圈30的諧振電路。圖22所示的逆變器電路是用于在加熱線圈30中流過高頻交流電流的電路結(jié)構(gòu)，是以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中 采用的一般的逆變器電路的電路結(jié)構(gòu)。此外，在以往的感應(yīng)加熱裝置中，還有如下結(jié)構(gòu)具有多個加熱區(qū)域，利用配設(shè)在各個加熱區(qū)域下方的加熱線圈，對載置于各個加熱區(qū)域的被加熱物進行感應(yīng)加熱(例如參照日本特許第2722738號公報(專利文獻3))。專利文獻3所公開的以往的感應(yīng)加熱裝置具有具備加熱線圈的多個諧振電路，對該多個諧振電路連接了一個逆變器電路。在專利文獻3所公開的以往的感應(yīng)加熱裝置中，構(gòu)成為各個諧振電路具有相互不同的諧振頻率，切換地驅(qū)動多個加熱線圈。此外，在該以往的感應(yīng)加熱裝置中，構(gòu)成為根據(jù)逆變器電路的工作頻率來控制各加熱線圈中的加熱功率的比率?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特許第3613109號公報專利文獻2 日本特開2005-353458號公報專利文獻3 :日本特許第2722738號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題如上所述，在專利文獻3所公開的以往的感應(yīng)加熱裝置中，是基于I個逆變器電路的工作頻率來控制多個加熱線圈中的加熱功率的比率的結(jié)構(gòu)，因此存在不能任意變更逆變器電路的工作頻率的問題。圖23是示出在專利文獻3所公開的以往的感應(yīng)加熱裝置中，對逆變器電路輸入了不同的電壓(70V、85V、100V)時兩個加熱線圈(第I加熱線圈、第2加熱線圈)的加熱電壓的頻率特性的圖。在圖23中，示出了如下情況在向逆變器電路輸入85V的直流電壓，且逆變器電路以26kHz的頻率工作時，第I加熱線圈的加熱輸出為1000W，第2加熱線圈的加熱輸出為600W。此外，如圖23所示，具有各個加熱線圈的兩個諧振電路具有不同的諧振頻率，具有第I加熱線圈的諧振電路的諧振頻率為25kHz，具有第2加熱線圈的諧振電路的諧振頻率為 28kHz。在圖23中，用兩個工作點(A、B)來表示逆變器電路以兩個諧振電路的諧振頻率即25kHz和28kHz之間的頻率26kHz工作時的狀態(tài)。基于26kHz的工作頻率，將第I加熱線圈和第2加熱線圈的加熱功率的比率設(shè)定為1000W :600W、即5 :3。在具有圖23所示的頻率特性的以往的感應(yīng)加熱裝置中，即使為了調(diào)節(jié)兩個加熱線圈的加熱功率，使逆變器電路的工作頻率在兩個諧振電路的諧振頻率之間的頻率范圍中變化，也難以進行加熱功率的調(diào)整。例如，當逆變器電路的工作頻率逐漸變高時，第I加熱線圈的加熱功率逐漸變小，第2加熱線圈的加熱功率逐漸變大。因此，第I加熱線圈和第2加熱線圈的加熱功率的合計值不是單純的增大或減小，非常難以導(dǎo)出工作頻率與加熱功率的合計值之間的關(guān)聯(lián)性。因此，在以往的感應(yīng)加熱裝置中，不能通過變更逆變器電路的工作頻率來調(diào)節(jié)加熱功率的合計值。
此外，在圖23所示的頻率特性中，使逆變器電路以比包含第2加熱線圈的諧振電路的諧振頻率(28kHz )低的頻率工作(例如26kHz )。與加熱線圈和被加熱物磁耦合時相比，在未磁耦合時，感應(yīng)加熱裝置中的加熱線圈的電感(L)表現(xiàn)出更大的值。在諧振頻率4。、加熱線圈的電感L和諧振電容器的電容C之間，存在下式(I)的關(guān)系O[數(shù)學(xué)式l]fLC=l/2 V (LC) (I)因此，從式(I)可知，在第2加熱線圈和被加熱物未磁耦合的情況下，諧振頻率變低。因此，在第2加熱線圈與被加熱物之間不存在磁耦合的情況下，即在第2加熱線圈的附近不存在被加熱物的情況下，將包含第2加熱線圈的諧振電路的諧振頻率設(shè)定在逆變器電路的工作頻率附近。并且，在第2加熱線圈和被加熱物未磁耦合的情況下，包含第2加熱線圈的諧振電路的Q值變大，在第2加熱線圈和逆變器電路中流過非常多的電流。其結(jié)果，以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器存在開關(guān)元件損壞、加熱線圈的發(fā)熱增大、加熱效率大幅度降低的問題。本發(fā)明就是要解決上述以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器和感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)中的各種問題，其目的在于提供如下的感應(yīng)加熱裝置和感應(yīng)加熱烹調(diào)器與以往的結(jié)構(gòu)相比，能夠增大控制的自由度，高精度地應(yīng)對負載變動和設(shè)定功率的變更，并且能夠減少制造成本，且具有較高安全性，特別是減少了對較小的被加熱物(例如小鍋)進行加熱時的泄漏磁場。用于解決課題的手段本發(fā)明的第I方式的感應(yīng)加熱裝置具有逆變器電路，其具有多個開關(guān)元件，通過所述多個開關(guān)元件的驅(qū)動輸出交流信號；控制部，其對所述多個開關(guān)元件進行驅(qū)動控制；以及多個諧振電路，它們與所述逆變器電路并聯(lián)連接，并且分別包含對被加熱物進行感應(yīng)加熱的加熱線圈和諧振電容器，該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為所述控制部將比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區(qū)域、或者比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最低的諧振頻率低的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對所述兩個開關(guān)元件進行驅(qū)動控制，將所述多個諧振電路各自的加熱線圈組合而形成至少I個感應(yīng)加熱源，利用所述至少I個感應(yīng)加熱源對被加熱物進行感應(yīng)加熱。這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第I方式的感應(yīng)加熱裝置是能夠高精度地應(yīng)對負載變動和設(shè)定功率的變更的可靠性高的裝置，并且制造成本減少，具有較高的安全性。本發(fā)明的第2方式的感應(yīng)加熱裝置可以構(gòu)成為特別是在第I方式中，將所述多個諧振電路中的至少所述加熱線圈的電感和所述諧振電容器的電容設(shè)定為，在所述開關(guān)元件的工作區(qū)域中，構(gòu)成所述I個感應(yīng)加熱源的所有加熱線圈對被加熱物進行感應(yīng)加熱。這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第2方式的感應(yīng)加熱裝置能夠變更逆變器電路的工作頻率來進行功率調(diào)節(jié)。并且，能夠變更逆變器電路的工作頻率來變更從多個加熱線圈分別提供給I個被加熱物的功率的比率，能夠進行與該被加熱物所需的功率平衡和溫度分布對應(yīng)的調(diào)整。在本發(fā)明的第3方式的感應(yīng)加熱裝置中，特別是可以將第I方式中的所述控制部構(gòu)成為僅將比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對所述開關(guān)元件進行驅(qū)動控制。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第3方式的感應(yīng)加熱裝置中，當逆變器電路的工作頻率變低時，輸入到多個加熱線圈的功率全部變高，因此輸入到各個加熱線圈的功率的合計值也變大。因此，通過變更逆變器電路的工作頻率，能夠高精度地調(diào)節(jié)輸入到加熱線圈的功率。此外，在存在未與被加熱物磁耦合的加熱線圈的情況下，該加熱線圈的諧振頻率偏離于逆變器電路的工作頻率，因此對該加熱線圈的供電變少，防止了在逆變器電路中流過過多的電流而 損壞逆變器電路的情況。并且，能夠在開關(guān)元件中流過正電流的期間進行開關(guān)動作，在開關(guān)元件從導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)時使施加給開關(guān)元件的電壓緩慢變化，能夠減少開關(guān)動作造成的損失。在本發(fā)明的第4方式的感應(yīng)加熱裝置中，可以構(gòu)成為特別是與第3方式中的所述諧振電路并聯(lián)連接著緩沖電路。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第4方式的感應(yīng)加熱裝置中，能夠減少由于開關(guān)元件的開關(guān)動作而產(chǎn)生的開關(guān)損失，進一步提高加熱效率。在本發(fā)明的第5方式的感應(yīng)加熱裝置中，特別是第I方式中的所述控制部可以構(gòu)成為僅將比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最低的諧振頻率低的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對所述開關(guān)元件進行驅(qū)動控制。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第5方式的感應(yīng)加熱裝置中，能夠變更逆變器電路的工作頻率來高精度地調(diào)節(jié)功率。并且，能夠變更工作頻率來變更從多個加熱線圈分別提供給被加熱物的功率的比率，能夠容易且可靠地調(diào)整可應(yīng)對于被加熱物所需的功率平衡和溫度分布的量。在本發(fā)明的第6方式的感應(yīng)加熱裝置中，可以構(gòu)成為特別是第5方式中的所述多個開關(guān)元件與電感器串聯(lián)連接，以使電流相位超前于電壓相位的方式，使所述多個開關(guān)元件進行軟開關(guān)動作。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第6方式的感應(yīng)加熱裝置中，能夠變更逆變器電路的工作頻率來高精度地調(diào)節(jié)功率。在本發(fā)明的第7方式的感應(yīng)加熱裝置中，特別是通過所述加熱線圈的電感和所述諧振電容器的電容將第5方式中的所述多個諧振電路的各諧振頻率設(shè)定為不同的值。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第7方式的感應(yīng)加熱裝置中，能夠與諧振電路的Q值無關(guān)地以一定的工作頻率變更從多個加熱線圈分別提供給被加熱物的功率的比率，能夠應(yīng)對于被加熱物所需的功率平衡和溫度分布。并且，還能夠與各個加熱線圈的溫度和被加熱物的溫度對應(yīng)地，調(diào)整對各加熱線圈的供電。本發(fā)明的第8方式的感應(yīng)加熱裝置可以構(gòu)成為特別是在第7方式中的所述多個諧振電路中，包含輸入功率大的加熱線圈的諧振電路的諧振頻率被設(shè)定得比包含輸入功率小的加熱線圈的諧振電路的諧振頻率高。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第8方式的感應(yīng)加熱裝置中，逆變器電路在接近于輸入功率大的加熱線圈的諧振頻率的頻率區(qū)域中進行工作，因此對于輸入功率大的加熱線圈，功率的輸入順暢，能夠高效地進行加熱。本發(fā)明的第9方式的感應(yīng)加熱裝置特別是在第I至第8方式中，可以構(gòu)成為分別輸入到構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈的功率的比率是與所述多個加熱線圈各自的和被加熱物相對的面積對應(yīng)的比率。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第9方式的感應(yīng)加熱裝置中，成為這樣的結(jié)構(gòu)從多個加熱線圈分別提供給被加熱物的功率的每單位面積的功率供給比率的差變小，能夠?qū)Ρ患訜嵛镞M行均勻加熱。本發(fā)明的第10方式的感應(yīng)加熱裝置特別是在第I至第8方式中，可以構(gòu)成為在構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈中流過的電流值的比率是與分別形成所述多個加熱線圈的線圈線的和電流流動方向垂直的截面積對應(yīng)的比率。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第10方式的感應(yīng)加熱裝置中，通過減小電流較少的加熱線圈的截面積，能夠減少加熱線圈的線圈線中的銅的使用量，能夠抑制加熱線圈的制造成本。本發(fā)明的第11方式的感應(yīng)加熱裝置特別是在第I至第10方式中，可以構(gòu)成為構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈被配設(shè)成同一平面狀。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第11方式的感應(yīng)加熱裝置中，能夠?qū)d置在加熱區(qū)域中的被加熱物進行均勻加熱。此外，能夠提高提供給與載置在加熱區(qū)域中的被加熱物相對的加熱線圈的功率的比率，因此，例如，即使偏離于加熱區(qū)域的中心部而載置被加熱物，也能夠以較高的效率進行感應(yīng)加熱。
本發(fā)明的第12方式的感應(yīng)加熱裝置特別是在第3方式中，可以構(gòu)成為構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈形成為具有彼此不同的直徑的線圈狀，且被配設(shè)成同心圓狀。在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第12方式的感應(yīng)加熱裝置中，能夠不向未與被加熱物進行磁耦合的直徑較大的加熱線圈提供功率，而向與被加熱物進行了磁耦合的直徑較小的加熱線圈提供較多的功率。因此，即使被加熱物的大小各種各樣，也能夠與被加熱物的尺寸結(jié)合來進行效率高的感應(yīng)加熱。本發(fā)明的第13方式的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有頂板，其載置被加熱物；以及所述第I至第12方式中任意一個感應(yīng)加熱裝置，其在所述頂板的下方配設(shè)有作為感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈。這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第13方式的感應(yīng)加熱烹調(diào)器成為能夠高精度地應(yīng)對于負載變動和設(shè)定功率的變更的可靠性高的烹調(diào)器，并且成為制造成本減少，并具有較高的安全性的烹調(diào)器。在本發(fā)明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，能夠針對上方不存在被加熱物的加熱線圈，減少流過的電流，能夠減少泄漏磁場。本發(fā)明的第14方式的感應(yīng)加熱烹調(diào)器可以構(gòu)成為特別是在所述第13方式中，所述頂板具有載置被加熱物的多個加熱區(qū)域，作為針對所述多個加熱區(qū)域中的至少一個加熱區(qū)域的感應(yīng)加熱源而具有所述感應(yīng)加熱裝置。這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第14方式的感應(yīng)加熱烹調(diào)器在I個加熱區(qū)域中，能夠抑制在該加熱區(qū)域中對較小的鍋進行加熱時來自該加熱區(qū)域的泄漏磁場，在其他加熱區(qū)域中，能夠抑制在對被加熱物進行感應(yīng)加熱時產(chǎn)生的加熱線圈之間的磁干擾，能夠抑制干擾音的產(chǎn)生。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可恰當?shù)貞?yīng)對負載的變動，并且制造成本減少、具有較高安全性的感應(yīng)加熱裝置以及感應(yīng)加熱烹調(diào)器。


圖I是示出本發(fā)明的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路等的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是示出實施方式I中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖3是示出本發(fā)明的實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖4是示出實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖5是示出本發(fā)明的實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖6是示出實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖7是示出實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖8是示出本發(fā)明的實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖9是示出本發(fā)明的實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的加熱線圈的概略形狀的俯視圖。圖10是示出本發(fā)明的實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的加熱線圈的形狀和加熱線圈的截面的圖。圖11是示出在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈中流過的電流波形的圖。圖12是示出本發(fā)明的實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈的俯視圖。圖13是示出在本發(fā)明的實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的加熱動作中，感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈、被加熱物以及被加熱物內(nèi)部的內(nèi)容物之間的關(guān)系的配置圖。圖14是示出本發(fā)明的實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路等的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖15是示出實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路的工作頻率與可輸入到加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖16是示出本發(fā)明的實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的工作頻率與可輸入到各加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。圖17是示出本發(fā)明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的另一結(jié)構(gòu)的電路圖。圖18是示出本發(fā)明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的又一結(jié)構(gòu)的電路圖。圖19A是示出將以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器組裝到廚房裝置的櫥柜后的狀態(tài)的剖視圖。圖19B是示出將以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器組裝到廚房裝置的櫥柜后的狀態(tài)的俯視圖。圖20是示出在以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中使用的加熱線圈的形狀的俯視圖。圖21是示出在以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中使用的加熱線圈的形狀的俯視圖。圖22是示出以往的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖23是示出在以往的感應(yīng)加熱裝置中向逆變器電路輸入不同電壓時的2個加熱線圈的頻率特性的圖。具體實施例方式以下，作為本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的實施方式，參照附圖對使用了感應(yīng)加熱裝置的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置不限于以下實施方式所記載的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中使用的感應(yīng)加熱裝置，還包含基于與以下實施方式中說明的技術(shù)思想同等的技術(shù)思想和該技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)常識而構(gòu)成的感應(yīng)加熱裝置。(實施方式I)本發(fā)明的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器與使用前述的圖19A和圖19B說明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的外觀結(jié)構(gòu)實質(zhì)相同，由載置鍋等被加熱物的頂板、和收納后述的加熱線圈和逆變器電路等的收納部構(gòu)成了外觀。將這樣構(gòu)成的感應(yīng)加熱烹調(diào)器組裝到廚房裝置的櫥柜等中進行使用。圖I是示出本發(fā)明的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路等的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖I所示，感應(yīng)加熱裝置具有從作為電壓源的商用電源41接受供電的逆變器電路40 ;對逆變器電路40進行驅(qū)動控制的控制部52 ；以及分別具有加熱線圈48、49和諧振電容器50、51的多個諧振電路56、57。在圖I中示出了感應(yīng)加熱裝置中的各要素的連接關(guān)系。另外，在實施方式I的感應(yīng)加熱裝置中，由第I加熱線圈48和第I諧振電容器50構(gòu)成了第I諧振電路56，由第2加熱線圈49和第2諧振電容器51構(gòu)成了第2諧振電路57。在實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，構(gòu)成為利用直徑不同的大小兩個加熱線圈48,49對載置被加熱物的I個加熱區(qū)域進行感應(yīng)加熱。構(gòu)成為利用第I加熱線圈48 (小直徑加熱線圈)對存在于I個加熱區(qū)域中的內(nèi)側(cè)區(qū)域的被加熱物進行加熱，利用第2加熱線圈49 (大直徑加熱線圈)對存在于外側(cè)區(qū)域的被加熱物進行加熱。圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的感應(yīng)加熱裝置中的逆變器電路40的工作頻率與可輸入到各加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖，橫軸為工作頻率[kHz]，縱軸為可輸入到加熱線圈48、49的最大功率[W]。在圖2中，波形Wl表示工作頻率與可輸入到第I加熱線圈48的最大功率之間的關(guān)系，波形W2表示工作頻率與可輸入到第2加熱線圈49的最大功率之間的關(guān)系。此外，波形W3表示可輸入到第I加熱線圈48的最大功率和可輸入到第2加熱線圈49的最大功率的合計值與工作頻率之間的關(guān)系。波形Wl和波形W2表示在頂板上的加熱區(qū)域中載置有被加熱物時的頻率特性，該頻率特性是在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49雙方的加熱線圈上方存在被加熱物的狀態(tài)下的頻率特性。在圖I中，向逆變器電路40供電的商用電源41是交流電源，為了將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，商用電源41與逆變器電路40的二極管電橋42連接。在逆變器電路40中，在二極管電橋42的輸出端連接有濾波電路60，以便對從二 極管電橋42輸出的全波整流后的直流電源進行平滑，不讓由于逆變器電路40的開關(guān)動作產(chǎn)生的電磁噪聲傳遞到商用電源41。濾波電路60由第I濾波電容器43、濾波電感器44和第2濾波電容器45構(gòu)成。第I濾波電容器43和第2濾波電容器45并聯(lián)設(shè)置于作為二極管電橋42的輸出端的高電位側(cè)母線(以后稱為正母線)和低電位側(cè)母線(以后稱為負母線)之間。此外，濾波電感器44以連接第I濾波電容器43和第2濾波電容器45的方式設(shè)置于高電位側(cè)母線。在作為濾波電路60的輸出端的第2濾波電容器45的兩端，串聯(lián)地電連接著與第I反向?qū)ǘO管54并聯(lián)連接的第I開關(guān)元件46、和與第2反向?qū)ǘO管55并聯(lián)連接的第2開關(guān)元件47。在第I開關(guān)元件46與第2開關(guān)元件47的連接點上，分別連接著直徑小的第I加熱線圈48的一端、和直徑大的第2加熱線圈49的一端。在第I加熱線圈48的另一端連接著第I諧振電容器50的一端,第I加熱線圈48與第I諧振電容器50串聯(lián)地電連接。此外，在第2加熱線圈49的另一端連接著第2諧振電容器51的一端，第2加熱線圈49與第2諧振電容器51串聯(lián)地電連接。第I諧振電容器50的另一端和第2諧振電容器51的另一端與負母線連接。在實施方式I的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路40中，為了減少由于第I開關(guān)元件46和第2開關(guān)元件47的開關(guān)動作(接通斷開動作)而產(chǎn)生的開關(guān)損失，與第2開關(guān)元件47并聯(lián)地電連接著緩沖電容器53。緩沖電容器53的兩端是逆變器電路40的輸出端，經(jīng)由諧振電容器50、51與各個加熱線圈48、49連接。 在實施方式I的感應(yīng)加熱裝置中，設(shè)置有用于對第I開關(guān)元件46和第2開關(guān)元件47進行驅(qū)動控制的控制部52。控制部52以使第I開關(guān)元件46和第2開關(guān)元件47排他地進行接通斷開動作的方式，對它們進行驅(qū)動控制，并且控制第I開關(guān)元件46和第2開關(guān)元件47的工作頻率和占空比(接通斷開期間的比率)，對輸入到第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的功率進行調(diào)節(jié)。接著，對如上那樣構(gòu)成的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的動作進行說明。首先，對實施方式I中的逆變器電路40的動作進行說明。在實施方式I的逆變器電路40中，通過變更第I開關(guān)元件46和第2開關(guān)元件47的工作頻率和占空比，能夠在一定范圍內(nèi)將輸入到第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的功率、即提供給被加熱物的功率控制為任意值。另外，在之后的說明中，將第I開關(guān)元件46和第2開關(guān)元件47的工作頻率稱作逆變器電路40的工作頻率。在變更占空比來控制輸入到加熱線圈48、49的功率的情況下，在正母線與負母線的電位差恒定的條件下，當占空比為O. 5、即第I開關(guān)元件46與第2開關(guān)元件47的接通斷開期間的比率為I :1時，輸入到加熱線圈48、49的功率最大。反之，如果占空比為O. I或O. 9等、離O. 5的值越遠，輸入到加熱線圈48或49的
功率越小。此外，在變更逆變器電路40的工作頻率來控制輸入到加熱線圈48、49的功率的情況下，在正母線與負母線的電位差恒定的條件下，如圖2的頻率特性所示，通過使逆變器電路40的工作頻率接近諧振電路56、57的諧振頻率f 1，從而輸入到加熱線圈48、49的功率變大。圖2所示的頻率特性的波形是將占空比設(shè)為O. 5且恒定的情況，是向加熱線圈48、49輸入最大功率的情況。因此，如果變更占空比，則能夠?qū)⒈葓D2所示的頻率特性的波形所表示的功率小的功率輸入到加熱線圈。圖2所示的波形(W1、W2、W3)是將被加熱物載置到與第I加熱線圈48和第2加熱線圈49雙方的加熱線圈相對的加熱區(qū)域時的特性曲線。在圖2中，示出了表示逆變器電路40的工作頻率與可輸入到加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系的特性曲線。在圖2中，波形Wl是表示逆變器電路40的工作頻率與可輸入到第I加熱線圈48的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性，波形W2是表示逆變器電路40的工作頻率與可輸入到第2加熱線圈49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性。此外，波形W3是表示可輸入到第I加熱線圈48的最大功率和可輸入到第2加熱線圈49的最大功率的合計值的頻率特性。在用兩個加熱線圈48、49對作為I個被加熱物的鍋進行加熱時，提供給鍋的功率是輸入到兩個加熱線圈48、49的功率的合計值。因此，圖2所示的波形W3示出的功率表示提供給作為被加熱物的鍋的總功率。
在逆變器電路40的工作頻率比由第I加熱線圈48和第I諧振電容器50構(gòu)成的第I諧振電路56的諧振頻率高、且比由第2加熱線圈49和第2諧振電容器51構(gòu)成的第2諧振電路57的諧振頻率高的頻率區(qū)域中，當降低變器電路40的工作頻率時，分別輸入到兩個加熱線圈48、49的功率均變大。在圖2中，用陰影來表示比第I諧振電路56的諧振頻率高、且比第2諧振電路57的諧振頻率高的頻率區(qū)域，該陰影所表示的區(qū)域是工作區(qū)域。在圖2所示的頻率特性中，第I諧振電路56的諧振頻率與第2諧振電路57的諧振頻率均為頻率fl，是一致的。在上述工作區(qū)域中，通過設(shè)定工作頻率，來決定輸入到第I加熱線圈48的功率和輸入到第2加熱線圈49的功率的合計值，隨著工作頻率變小，其合計值變大。因此，通過在工作區(qū)域中變更逆變器電路40的工作頻率，能夠容易且高精度地調(diào)節(jié)提供給作為被加熱物的鍋的功率。在感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，根據(jù)加熱線圈中的輸入電流與逆變器電路的工作頻率之間的關(guān)系，檢測在加熱線圈上方的頂板的加熱區(qū)域中是否載置有被加熱物，并判別載置了哪種材質(zhì)的被加熱物。為了進行這樣的檢測和判別，需要預(yù)先高精度地掌握逆變器電路的工作頻率與輸入電流之間的關(guān)系。并且，在感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在選擇適于被加熱物的負載特性的工作頻率進行驅(qū)動的情況、和提供恒定的功率對各種被加熱物進行加熱的情況下，都期望高精度地調(diào)整逆變器電路的工作頻率。在實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，如前所述，通過使用特定的工作區(qū)域來簡化加熱功率與工作頻率之間的關(guān)系，從而能夠容易地進行標準化。因此，能夠根據(jù)逆變器電路40的工作頻率和輸入電流等，針對被加熱物進行精度高的檢測和判別，能夠在期望的狀態(tài)下適當?shù)剡M行加熱動作。在實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，由于逆變器電路40的工作頻率與輸入到加熱線圈的功率之間的關(guān)系使用了特定區(qū)域(工作區(qū)域)，因此成為能夠容易地進行標準化的結(jié)構(gòu)。因此，實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器通過在負載變動劇烈的烹調(diào)器中進行應(yīng)用，能夠隨時進行與負載對應(yīng)的恰當?shù)母袘?yīng)加熱。在實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，盡管對流過兩個加熱線圈48、49的電流進行了控制，但是逆變器電路內(nèi)的開關(guān)元件46、47的數(shù)量與以往的逆變器電路的開關(guān)元件的數(shù)量相比沒有變化，可用兩個進行控制。因此，實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的控制容易，并且電路結(jié)構(gòu)簡單，成為雖然具有高功能但不導(dǎo)致制造成本增加的低成本結(jié)構(gòu)。在實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，如上所述，是使逆變器電路40在比諧振電路56,57的諧振頻率高的頻率區(qū)域(工作區(qū)域)中工作的結(jié)構(gòu)。因此，在逆變器電路40中，電流的相位滯后于電壓的相位，因此在開關(guān)元件46、47從導(dǎo)通狀態(tài)(接通)轉(zhuǎn)變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)(斷開)時，成為在該開關(guān)元件46、47中流過電流的狀態(tài)。由于是在該轉(zhuǎn)變時流過的電流流入緩沖電容器53的結(jié)構(gòu)，因此在緩沖電容器53中進行電荷的充放電。這樣，通過緩沖電容器53中的充放電動作，開關(guān)元件46、47的兩端電壓具有一定的斜率，變化穩(wěn)定。其結(jié)果，減少了由開關(guān)元件46、47的電壓和電流的乘積決定的、開關(guān)元件46、47中的開關(guān)損失。因此，實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器是具有較高的功率轉(zhuǎn)換效率的節(jié)能烹調(diào)器。此外，通過如上所述那樣設(shè)置緩沖電容器53，減少了開關(guān)元件46、47中的開關(guān)損失，因此能夠簡化開關(guān)元件46、47的散熱結(jié)構(gòu)。(實施方式2)以下，對本發(fā)明的實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的不同點為逆變器電路中的控制動作。因此，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同。圖3和圖4是示出實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路40的工作頻率與可輸入到加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。在圖3和圖4中，橫軸為工作頻率[kHz]，縱軸為可輸入到加熱線圈48、49的最大功率[W]。在圖3所示的頻率特性中，與圖2所示的頻率特性同樣，波形Wl和波形W2是在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49雙方的加熱線圈上方存在被加熱物的狀態(tài)下的頻率特性。圖3中的波形W4是表示在第2加熱線圈49的上方不存在被加熱物時的逆變器電路40的工作頻率與可輸入到第2加熱線圈49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性。接著，參照圖3所示的頻率特性，對實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的控制動作進行說明。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器同樣地構(gòu)成為利用處于頂板的加熱區(qū)域內(nèi)側(cè)的正下方的第I加熱線圈48、和處于頂板的加熱區(qū)域外側(cè)的正下方的第2加熱線圈49這兩個加熱線圈48、49，對載置在加熱區(qū)域中的被加熱物、例如I個鍋進行加熱。在這樣構(gòu)成的實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在將作為被加熱物的鍋載置到頂板的加熱區(qū)域時，由于該鍋的大小不同，有時雖然在第I加熱線圈48的上方存在鍋，但在第2加熱線圈49的上方不存在鍋。在第2加熱線圈49的上方不存在鍋，從而第2加熱線圈49與鍋未產(chǎn)生磁耦合的情況下，與產(chǎn)生磁耦合時相比，第2加熱線圈49的兩端間的電阻R減小，并且電感L增大。因此，根據(jù)上述式(I)所示的關(guān)系，諧振頻率變低。因此，如圖3所示，鍋未與第2加熱線圈49產(chǎn)生磁耦合時的諧振頻率f4 (波形W4)比磁耦合時的諧振頻率fl低。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器同樣地控制為逆變器電路40在比諧振頻率fl高的頻率區(qū)域(工作區(qū)域)中工作。因此，波形W4的諧振頻率f4與逆變器電路40的工作頻率相離。 如圖3所示，在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49各自的上方存在鍋時，如波形Wl (第I加熱線圈48)和波形W2 (第2加熱線圈49)所示，輸入到第2加熱線圈49的功率比輸入到第I加熱線圈48的功率大(參照圖3中的功率差VI)。另一方面，在第I加熱線圈48的上方存在鍋、但在第2加熱線圈49的上方未載置鍋時，成為波形Wl (第I加熱線圈48的頻率特性)和波形W4 (第2加熱線圈49的頻率特性)。在表現(xiàn)出這樣的頻率特性的情況下，對于逆變器電路40的工作頻率，在將比諧振頻率Π高的頻率區(qū)域設(shè)為工作區(qū)域的情況下，輸入到第2加熱線圈49的功率比輸入到第I加熱線圈48的功率小(參照圖3中的功率差V2)。因此，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過使逆變器電路40在比諧振頻率Π高的頻率區(qū)域中工作，對上方存在被加熱物的第I加熱線圈48輸入的功率得以維持，并且對上方不存在被加熱物的第2加熱線圈49輸入的功率無需進行復(fù)雜的控制而自動變小。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過如上所述那樣對逆變器電路40進行驅(qū)動控制，由此，對于其上方未載置被加熱物從而不對加熱產(chǎn)生貢獻的第2加熱線圈49而言，電流變小。因此，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，成為這樣的結(jié)構(gòu)能夠大幅度抑制由于在第2加熱線圈49的線圈線中流過電流而產(chǎn)生的導(dǎo)通損失，能夠?qū)崿F(xiàn)加熱效率的提高。此外，在第2加熱線圈49的上方未載置被加熱物的情況下，第2加熱線圈49的兩 端間的電阻R顯著減小，因此由第2加熱線圈49和第2諧振電容器51構(gòu)成的第2諧振電路57 (參照圖I)的Q值變大。其結(jié)果，與第2加熱線圈49相關(guān)的頻率特性成為圖3中波形W4所示的頻率特性，在諧振頻率f4的附近，可輸入到第2加熱線圈49的功率顯著增大。該增大后的功率是由于第2加熱線圈49未與被加熱物磁耦合而產(chǎn)生的，此時產(chǎn)生的幾乎所有能量都被第2加熱線圈49的線圈線的固有電阻所消耗，從而成為導(dǎo)通損失。如果逆變器電路的工作頻率處于圖3所示的波形W4的諧振頻率f4附近，則如前所述，在逆變器電路內(nèi)流過很大的電流，從而會損壞逆變器電路。因此，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對于逆變器電路40的工作頻率，將比在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的上方載置有被加熱物時的諧振頻率Π高的頻率區(qū)域設(shè)為工作區(qū)域，由此能夠抑制在第2加熱線圈49的上方未載置被加熱物時流過第2加熱線圈49的電流，從而可靠地防止逆變器電路40的損壞。此外，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在第I加熱線圈48的上方存在被加熱物、在第2加熱線圈49的上方不存在被加熱物的情況下，減少在不對加熱產(chǎn)生貢獻的第2加熱線圈49中流過的電流，結(jié)果能夠減少泄漏磁場，抑制給其他設(shè)備等帶來的電磁噪聲。接著，對圖4所示的頻率特性的情況下的實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的控制動作進行說明。在圖4所示的頻率特性中，與圖2和圖3所示的頻率特性同樣，波形Wl和波形W2是在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49雙方的加熱線圈上方存在被加熱物的狀態(tài)下的頻率特性。圖4中的波形W5是表示在第I加熱線圈48的上方載置有被加熱物、但在第2加熱線圈49的上方僅存在被加熱物的一部分時的逆變器電路40的工作頻率與可輸入到第2加熱線圈49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性。即，波形W5是在第2加熱線圈49的上方載置了比第2加熱線圈49的內(nèi)徑稍大、比第2加熱線圈49的外徑小的被加熱物時的頻率特性。在波形W5所示的狀態(tài)下，第2加熱線圈49與被加熱物的一部分產(chǎn)生磁耦合，因此，圖4所示的波形W5的諧振頻率f5成為比前述圖3所示的波形W4的諧振頻率f4稍高的頻率。但是，在波形W5的狀態(tài)下，被加熱物與第2加熱線圈49之間的磁耦合水平仍然較弱，第2諧振電路57的Q值表現(xiàn)出較高的趨勢。
在波形W5所示的狀態(tài)下，由于對與被加熱物的一部分磁耦合的第2加熱線圈49進行供電，因此輸入到第2加熱線圈49的功率與輸入到第I加熱線圈48的功率的功率差V3比功率差V2 (參照圖3)小。但是，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與在第2加熱線圈49的上方未載置被加熱物的情況同樣，具有減少了提供給第2加熱線圈49的功率的效
果O在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，假定了加熱比第2加熱線圈49的直徑小的鍋(小鍋)的情況，對在第2加熱線圈49的上方未載置被加熱物時的動作和效果進行了說明。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，還具有載置直徑小的小鍋作為被加熱物的情況以外的效果。例如，在作為被加熱物的鍋的鍋底的中心朝內(nèi)側(cè)凹陷的情況下，相比于該鍋與第2加熱線圈49之間的距離，該鍋與第I加熱線圈48之間的距離更大。該情況下，該鍋與第I加熱線圈48的磁耦合比該鍋與第2加熱線圈48的磁耦合小。在這種情況下，包含磁耦合較小的第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率也會變低。因此，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，將逆變器電路40的工作頻率設(shè)定為處于比在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的上方載置有被加熱物時的、任何諧振頻率Π都高的頻率區(qū)域，由此成為如下結(jié)構(gòu)即使在第I加熱線圈48與被加熱物的磁耦合較弱的情況下，也能夠抑制在第I加熱線圈48中流過的電流，從而可靠防止逆變器電路40的損壞，并且能夠?qū)崿F(xiàn)加熱效率的提聞。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，接向逆變器電路40的開關(guān)元件46、47的電源是電壓源，當逆變器電路40中的第I開關(guān)元件46或第2開關(guān)元件47進行從接通轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_的轉(zhuǎn)變動作時，由于緩沖電容器53與第2開關(guān)元件47并聯(lián)連接，因此，即將進行開關(guān)動作(斷開動作)之前流過加熱線圈48、49的高頻電流流入緩沖電容器53。其結(jié)果，在緩沖電容器53中進行充放電動作。由于施加到第2開關(guān)元件47的電壓與緩沖電容器53的兩端電壓相同，因此施加到第2開關(guān)元件47的電壓以由緩沖電容器53的時間常數(shù)決定的一定斜率而變化，不會發(fā)生急劇的變化。即，防止了在第2開關(guān)元件47中產(chǎn)生過電壓和過電流。其結(jié)果，能夠減小流過第2開關(guān)元件47的電流與施加到第2開關(guān)元件47的電壓的乘積值，能夠減少第2開關(guān)元件47的開關(guān)動作時產(chǎn)生的開關(guān)損失。另外，施加到第I開關(guān)元件46的電壓是從正母線與負母線的電位差減去緩沖電容器53的兩端電壓后的值，因此與施加到第2開關(guān)元件47的電壓同樣，以一定斜率而變化，不會產(chǎn)生急劇的變化。在逆變器電路40中，為了在有電流流過開關(guān)元件46、47的期間內(nèi)進行開關(guān)動作(斷開動作)，需要比流過包含加熱線圈48、49的諧振電路56、57的電流因諧振發(fā)生反轉(zhuǎn)更早地進行開關(guān)動作(斷開動作)。因此，需要將逆變器電路40的工作頻率設(shè)定得比諧振頻高。如果逆變器電路40的工作頻率是比第I諧振電路56的諧振頻率、和第2諧振電路57的諧振頻率中的任意一個諧振頻率都低的頻率，則在流過諧振電路56、57的電流流過與開關(guān)元件46、47并聯(lián)連接的反向?qū)ǘO管54、55的期間內(nèi)進行開關(guān)動作(斷開動作)。因此，無法減少開關(guān)元件46、47中的開關(guān)損失。
此外，在逆變器電路40的工作頻率處于由第I加熱線圈48和第I諧振電容器50構(gòu)成的第I諧振電路56的諧振頻率、與由第2加熱線圈49和第2諧振電容器51構(gòu)成的第2諧振電路57的諧振頻率之間的頻率區(qū)域的情況下，也存在如下的問題。在使逆變器電路40以高于諧振頻率的頻率進行工作的一方的諧振電路中，在電流流過開關(guān)元件的狀態(tài)下進行開關(guān)動作(斷開動作)，是理想的狀態(tài)。但是，在使逆變器電路40以低于諧振頻率的頻率進行工作 的另一方的諧振電路中，在電流流過與開關(guān)元件反向并聯(lián)連接的反向?qū)ǘO管的狀態(tài)下進行開關(guān)動作(斷開動作)，成為無法減少開關(guān)損失的狀態(tài)。在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，是在逆變器電路40中流過兩個諧振電路56、57的電流之和的結(jié)構(gòu)。因此，在兩個諧振電路56、57中流過電流的狀態(tài)下，在流過諧振頻率低的諧振電路的電流比流過諧振頻率高的諧振電路的電流大的情況下，在開關(guān)元件中流過電流時進行開關(guān)動作(斷開動作)。此時，能夠抑制在開關(guān)元件中產(chǎn)生的開關(guān)損失。但是，流過諧振頻率低的諧振電路的電流比流過諧振頻率高的諧振電路的電流小的相反情況下，在反向?qū)ǘO管中流過電流的狀態(tài)下進行開關(guān)動作。因此，能否進行減少開關(guān)損失的動作取決于多個諧振電路中的各種參數(shù)，難以穩(wěn)定地進行能夠抑制開關(guān)損失的動作。因此，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，構(gòu)成為逆變器電路40的工作頻率處于比由第I加熱線圈48和第I諧振電容器50構(gòu)成的第I諧振電路56的諧振頻率、以及由第2加熱線圈49和第2諧振電容器51構(gòu)成的第2諧振電路57的諧振頻率中的任意一個諧振頻率高的區(qū)域。通過這樣構(gòu)成，在流過諧振電路56、57的電流全部流過開關(guān)元件46、47的狀態(tài)下進行開關(guān)動作(斷開動作)，能夠減少開關(guān)動作造成的開關(guān)損失。此外，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過抑制施加到開關(guān)元件的電壓的急劇變動，能夠抑制電磁噪聲的產(chǎn)生，從而不需要電磁噪聲抑制對策所需的部件，能夠減少這些部件涉及的成本。另外，在實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的說明中，當占空比=0.5時完全成立，但是隨著占空比變小、或隨著占空比變大，不成立的概率變高。例如，即使在逆變器電路40的工作頻率比諧振電路56、57的諧振頻率高的情況下，隨著占空比遠離O. 5的值，流過導(dǎo)通時間(接通期間)長的開關(guān)元件的電流轉(zhuǎn)移到二極管導(dǎo)通狀態(tài)的概率變高。因此，實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路40的控制動作不是對于所有占空比都成立。但是，實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的控制動作至少在占空比=0. 5，即流過較大電流、從而開關(guān)損失大的區(qū)域中，是能夠抑制開關(guān)損失的可靠手段，是有效的手段。(實施方式3)以下，對本發(fā)明的實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的不同點為逆變器電路中的控制動作。因此，在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同。在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率、與包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率是不同的值。這樣，第I諧振電路56與第2諧振電路57的諧振頻率不同這一點與前述實施方式I和實施方式2不同。圖5、圖6和圖7是示出實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路40的工作頻率與可輸入到各加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。在圖5、圖6和圖7中，橫軸為工作頻率[kHz]，縱軸為可輸入到加熱線圈48、49的最大功率[W]。圖5、圖6和圖7所示的頻率特性是將作為具有比處于第I加熱線圈48外側(cè)的第2加熱線圈49的直徑更大的直徑的被加熱物的鍋載置到該第2加熱線圈49上方的加熱區(qū)域時的頻率特性。在圖5、圖6和圖7中，波形W2與圖2所示的頻率特性同樣，是在第2加熱線圈49的上方存在被加熱物 的狀態(tài)下的頻率特性。參照圖5、圖6和圖7所示的頻率特性，對實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路的控制動作進行說明。圖5示出了將包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率f6(波形W6)、與包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率f2 (波形W2)設(shè)為不同值時的逆變器電路40的工作頻率與可輸入到各加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系。在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，將比逆變器電路40的工作頻率最高的諧振頻率還要高的頻率區(qū)域用作工作區(qū)域。在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過使逆變器電路40在比兩個諧振頻率中的較高的諧振頻率即諧振頻率f2更高的頻率區(qū)域中進行工作，也起到了本發(fā)明的效果。圖6所示的頻率特性圖示出了將多個諧振電路的諧振頻率設(shè)為不同值的效果。在圖6中，波形W2表示逆變器電路40的工作頻率與可輸入到第2加熱線圈49的最大功率之間的關(guān)系，波形W7表示逆變器電路40的工作頻率與可輸入到第I加熱線圈48的最大功率之間的關(guān)系。在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，首先，為了將各個諧振電路56、57的諧振頻率設(shè)為不同值，變更構(gòu)成包含各個加熱線圈48、49的諧振電路56、57的第I諧振電容器50和第2諧振電容器51的電容。從前述的式(I)可知，通過這樣變更諧振電容器50、51的電容來變更諧振頻率。與可輸入到加熱線圈48、49的最大功率、以及逆變器電路40以與諧振頻率相差一定頻率的方式進行工作時可輸入到加熱線圈的功率等相關(guān)的頻率特性，即圖6中用波形W2和波形W7等表示的頻率特性是由加熱線圈48、49的形狀、加熱線圈48、49與被加熱物(鍋)之間的磁耦合狀態(tài)等決定的。因此，將加熱線圈48、49預(yù)先設(shè)計成具有期望的頻率特性是極其困難的。但是，在得到了某個頻率特性(例如圖6所示的與第I加熱線圈48相關(guān)的波形W7)的情況下，可通過諧振電容器(51)的電容來變更該頻率特性中的諧振頻率(f7)。因此，例如圖6所示，當輸入到第I加熱線圈48的功率特性為波形W7、輸入到第2加熱線圈49的功率特性為波形W2時，在比波形W2的諧振頻率f2高的頻率區(qū)域中，在波形W2與波形W7之間具有功率差V4。但是，在想要減小輸入到第I加熱線圈48的功率的情況下，可通過增大包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的第I諧振電容器50的電容，使波形W7移動到波形W8 (諧振頻率f8 < f7)。其結(jié)果，在使逆變器電路40以相同頻率工作的情況下，輸入到第I加熱線圈48的功率降低，與輸入到第2加熱線圈的功率相比，功率差V5 (V5 > V4)變大。
如上所述，通過將諧振電路56、57的諧振頻率設(shè)定為不同值，由此，不論兩個加熱線圈48、49具有的特性如何，都能夠?qū)蓚€加熱線圈48、49的功率差、和功率的比率設(shè)定為期望的值。因此，在實施方式3中，能夠提供設(shè)計自由度高的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。作為實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的效果，例如，通過調(diào)整從各個加熱線圈48、49輸入到被加熱物的功率的比率，不會發(fā)生不均勻的情況，能夠?qū)Ρ患訜嵛镞M行均勻加熱，能夠提供使用便利性良好的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。此外，通過變更輸入到加熱線圈48、49的功率，從而流過各加熱線圈48、49的電流發(fā)生變化。因此，例如在來自設(shè)于第2加熱線圈49內(nèi)側(cè)的第I加熱線圈48的發(fā)熱量較多，難以對第I加熱線圈48進行冷卻的情況下，通過降低從第I加熱線圈48提供給被加熱物的功率，減少流過第I加熱線圈48的電流，能夠抑制第I加熱線圈48的溫度上升。其結(jié)果，在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，可通過功率比率的調(diào)整來進行加熱線圈的冷卻，能夠構(gòu)建可靠性高的烹調(diào)器。另外，在如上所述那樣降低了從第I加熱線圈48提供到被加熱物的功率的情況下，在不想改變輸入到兩個加熱線圈48、49的功率之和的情況下，需要稍微降低逆變器電路40的工作頻率來進行設(shè)定。圖7示出了可輸入到第I加熱線圈48的最大功率(波形W9)比可輸入到第2加熱線圈49的最大功率(波形W2)大的情況。在這種情況下，也可以通過將包含加熱線圈48、49的各個諧振電路56、57的諧振頻率設(shè)為不同值(f2，f9)，由此將第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的功率差V6設(shè)定為期望的值，將輸入到第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的功率的比率設(shè)為期望的值。因此，在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，不論特性隨兩個加熱線圈48、49的直徑和形狀等成為怎樣的狀態(tài)，都可以通過變更例如第I諧振電容器50的電容來變更其諧振頻率，由此在預(yù)定的工作頻率處對第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的功率的比率進行調(diào)節(jié)。另外，在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在變更第I諧振電容器50的電容的情況以外，變更第2諧振電容器51的電容也能夠得到同樣的效果。此外，在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在固定了第I諧振電容器50和第2諧振電容器51的電容、并將加熱線圈48、49預(yù)先設(shè)計成當加熱線圈48、49與代表性的被加熱物(鍋)磁耦合時具有期望的頻率特性的情況下，至少在對代表性的被加熱物和具有與其相近特性的被加熱物進行加熱時能夠得到同樣的效果。此外，在實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對減小輸入到第I加熱線圈48的功率的情況進行了說明，但是在使輸入到第I加熱線圈48的功率上升的情況下，也可以同樣地變更特性。即，在本發(fā)明的實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在對第I諧振電容器50或第2諧振電容器51的電容進行變更的情況下，不需要預(yù)先調(diào)整多個加熱線圈的特性來進行制造，能夠在組裝后的狀態(tài)下，容易且高精度地變更可輸入到多個加熱線圈的功率的比率。反之，在本發(fā)明的實施方式3的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在不變更第I諧振電容器50或第2諧振電容器51的電容的情況下，通過針對代表性的被加熱物預(yù)先設(shè)計加熱線圈48、49，不需要 具有第I諧振電容器50或第2諧振電容器51的電容變化單元，能夠低成本地構(gòu)成感應(yīng)加熱烹調(diào)器。
(實施方式4)以下，對本發(fā)明的實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的不同點為逆變器電路中的控制動作。因此，在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同。圖8是示出實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路的工作頻率與可輸入到各加熱線圈的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。在圖8中，橫軸為工作頻率[kHz]，縱軸為可輸入到加熱線圈48、49的最大功率[W]。在圖8中，包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率(f 10)比包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率(f2)低。此外，輸入到第I加熱線圈48的最 大功率(波形W10)的峰值(諧振頻率HO處的最大功率)比輸入到第2加熱線圈49的功率(波形W2)的峰值(諧振頻率f2處的最大功率)小。上述方面是實施方式4與前述實施方式I 3不同的點。在圖8中，波形Wll是對波形W2和波形WlO所示的頻率特性的合計值進行波形化所得的波形。波形Wll的頻率特性中的諧振頻率fll比波形W2的諧振頻率f2低。因此，只要是比波形W2的諧振頻率f2高的頻率區(qū)域，當然就是比波形Wll的諧振頻率Π1高的頻率區(qū)域。參照圖8所示的頻率特性，對實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路的控制動作進行說明。加熱線圈的導(dǎo)通損失是由于流過加熱線圈的電流、和加熱線圈的線圈線具有的固有電阻而產(chǎn)生的。該導(dǎo)通損失[功率W]與電流的平方成正比。為了減少加熱線圈的導(dǎo)通損失，有效的做法是減少流過加熱線圈的電流。為此，需要增大在加熱線圈的上方存在被加熱物的加熱線圈的電阻R。在最大功率P與電源電壓E之間存在下式(2)的關(guān)系。[數(shù)學(xué)式2]P=E2/R (2)由此，當增大在加熱線圈的上方存在被加熱物的狀態(tài)的加熱線圈的電阻R時，成為難以對該加熱線圈輸入電力的狀態(tài)。以減少流過加熱線圈的電流為目的，為了增強加熱線圈與被加熱物之間的磁耦合，對增大地設(shè)計了電阻R的加熱線圈輸入電力，必須使逆變器電路在容易輸入電力的諧振頻率附近工作。因此，在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過使逆變器電路40在所輸入的功率較大的第2加熱線圈49的諧振頻率f2附近工作，由此成為能夠增大地設(shè)計加熱線圈的電阻R的結(jié)構(gòu)。因此，在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，相對于輸入較大功率的加熱線圈、即需要流過較多電流的加熱線圈，盡可能地流過較少的電流，能夠確保期望的功率。由此，在實施方式4中，能夠進行可使用被設(shè)計成加熱線圈的電阻R變大的感應(yīng)加熱烹調(diào)器來減少加熱線圈的導(dǎo)通損失的控制動作。另外，在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過將比輸入功率大的第2加熱線圈49的諧振頻率f2高的頻率區(qū)域設(shè)為逆變器電路的工作區(qū)域，由此具有與前述實施方式I至3中說明的效果相同的效果，能夠進行與負載對應(yīng)的恰當?shù)母袘?yīng)加熱。
此外，在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，特別是在開關(guān)元件46、47的開關(guān)動作中的占空比為O. 5付近，逆變器電路40的工作頻率接近諧振頻率(f2)時，即將執(zhí)行開關(guān)元件46、47的動作之前(即將進行斷開動作之前)流過開關(guān)元件46、47的電流少，因此能夠抑制開關(guān)損失。在實施方式4的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，構(gòu)成為通過使用了公共的開關(guān)元件46、47的逆變器電路40對兩個加熱線圈48、49進行驅(qū)動。關(guān)于在各開關(guān)元件46、47中流過的電流，在被輸入較大功率的第2加熱線圈49中流過的電流的比率較大，因此，通過將包含被輸入了較大功率的第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率f2附近設(shè)為工作頻率，能夠減少開關(guān)元件46、47工作時產(chǎn)生的開關(guān)損失。(實施方式5)以下，對本發(fā)明的實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，實施方式5的感 應(yīng)加熱烹調(diào)器具有與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的不同點為逆變器電路的控制動作和加熱線圈的結(jié)構(gòu)。因此，在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同。圖9是示出實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈的概略形狀的俯視圖。在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，輸入到圖9所示的兩個加熱線圈48、49的功率值的比率是與兩個加熱線圈48、49各自和被加熱物相對的面積(Sa、Sb)對應(yīng)的值。接著，對實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路的控制動作進行說明。在圖9中，在將被加熱物載置到第I加熱線圈48和第2加熱線圈49上方的狀態(tài)下，設(shè)第I加熱線圈48的與被加熱物相對的面積為“Sa”、第2加熱線圈49的與被加熱物相對的面積為“Sb”。第I加熱線圈48的相對面積Sa與第2加熱線圈49的相對面積Sb的比率為大約I :3。此時，在將輸入到第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的功率之和、即輸入到一個被加熱物的功率設(shè)為3kW時，輸入到第I加熱線圈48的功率Pa和輸入到第2加熱線圈49的功率Pb如下設(shè)定。[數(shù)學(xué)式3]Pa=3kffXSa/ (Sa + Sb) =0. 75kff (3)[數(shù)學(xué)式4]Pb=3kffXSb/ (Sa + Sb) =2. 25kff (4)在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，如上所述控制為輸入到第I加熱線圈48的功率Pa和輸入到第2加熱線圈49的功率Pb的功率比率(Pa / Pb)與第I加熱線圈48的相對面積Sa和第2加熱線圈49的相對面積Sb的比率(Sa / Sb)相對應(yīng)。在感應(yīng)加熱動作中，通過將加熱線圈產(chǎn)生的磁場施加到載置于與加熱線圈相對的位置處的被加熱物，由此使得被加熱物發(fā)熱。因此，在感應(yīng)加熱動作中，以與加熱線圈的平面形狀(與被加熱物相對的面的形狀)大致相同的形狀，對被加熱物進行加熱。此外，輸入到被加熱物的功率密度在加熱線圈上大致恒定。因此，用輸入到加熱線圈的功率除以加熱線圈的與被加熱物相對的相對面的面積而得的值就是載置在加熱線圈上方的被加熱物的相對面中的功率密度。
在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過如上所述那樣設(shè)定功率比率(Pa / Pb)，由此使得輸入到載置在第I加熱 線圈48上方的被加熱物的相對面積中的功率密度、與輸入到載置在第2加熱線圈49上方的被加熱物的相對面積中的功率密度相同。在如上所述那樣構(gòu)成的實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，即使使用多個加熱線圈對I個被加熱物進行加熱，也能夠使得存在于各加熱線圈上方的被加熱物的各個部分的溫度成為大致相同。其結(jié)果，在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，能夠?qū)Ρ患訜嵛镞M行均勻加熱，能夠提聞念調(diào)性能。在前述的背景技術(shù)一欄中說明的圖21所示的以往的分段卷繞形狀的加熱線圈25中，流過加熱線圈25的電流是相同的。因此，如果不調(diào)整加熱線圈25的匝數(shù)和厚度等，就不能在加熱線圈25的內(nèi)側(cè)線圈和外側(cè)線圈之間變更功率的比率。即使假設(shè)在圖21所示的以往的分段形狀的加熱線圈25中，調(diào)節(jié)匝數(shù)和厚度等來設(shè)定功率的比率，也不能使加熱線圈25的直徑、匝數(shù)、厚度等的形狀和寸法成為期望值，設(shè)計自由度受限。在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，是能夠在加熱線圈48、49的形狀和尺寸以外的控制動作中對輸入到加熱線圈48、49的功率比率進行調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。因此，例如能夠?qū)⒈患訜嵛锏臏囟葯z測用的溫度傳感器配設(shè)到加熱線圈附近的任意場所。此外，在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，即使是使加熱線圈48、49的厚度恒定來進行卷繞的結(jié)構(gòu)，也能夠?qū)崿F(xiàn)磁束密度的均勻化，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱。另外，在實施方式5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，說明了使加熱線圈48、49的相對面積的比率與輸入到各加熱線圈48、49的功率的比率完全一致的控制動作，但本發(fā)明不限于這種控制動作。在感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，有時根據(jù)各加熱線圈的冷卻程度、加熱后的被加熱物的散熱程度、被加熱物的大小等，將各加熱線圈的相對面積的比率和輸入到各加熱線圈的功率的比率設(shè)定為略微變更后的值時，更能夠?qū)Ρ患訜嵛镞M行均勻加熱。因此，在本發(fā)明的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，包含根據(jù)上述那樣的各種狀況來調(diào)整功率的比率的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。根據(jù)發(fā)明人的實驗，加熱線圈的相對面積的比率和輸入到加熱線圈的功率的比率的偏差在20%左右以內(nèi)。因此，如果像例如實施方式5那樣兩個加熱線圈48、49的相對面積的比率為大約I :3，則即使如上所述那樣存在20%的偏差，輸入到相對面積小的第I加熱線圈48的功率也不會比輸入到相對面積大的第2加熱線圈49的功率大。(實施方式6)以下，對本發(fā)明的實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的不同點為加熱線圈的結(jié)構(gòu)(截面形狀)。因此，在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同。圖10是示出實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈的形狀和加熱線圈的截面的圖。圖11是示出在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈中流過的電流波形的圖。如圖10所示，第I加熱線圈48和第2加熱線圈49的與各線圈線中的電流流動方向(卷繞方向)垂直的截面形狀(截面積)不同，第I加熱線圈48的截面積比第2加熱線圈49的截面積小。在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，將在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49中流過的電流的比率設(shè)為與分別形成各加熱線圈48、49的線圈線的截面積對應(yīng)的值。這一點是與前述實施方式I 5的感應(yīng)加熱烹調(diào)器不同的點。
在圖10中，形成第I加熱線圈48的線圈線的截面、和形成第2加熱線圈49的線圈線的截面是相對于載置被加熱物的頂板的加熱區(qū)域面垂直地剖切第I加熱線圈48和第2加熱線圈49而得到的截面。在圖10中，設(shè)形成第I加熱線圈48的線圈線的截面積設(shè)為Aa、形成第2加熱線圈49的線圈線的截面積為Ab。圖11示出了在第I加熱線圈48中流過的電流的波形(W12)和在第2加熱線圈49中流過的電流的波形(W13)。在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，將流過各加熱線圈48、49的電流的比率設(shè)為與分別形成各加熱線圈48、49的線圈線的截面積的比率對應(yīng)的值。對如上那樣構(gòu)成的實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的動作進行說明。從加熱線圈48、49的各線圈線產(chǎn)生的損失取決于加熱線圈48、49中流過的電流。如圖11所示，在兩個加熱線圈48、49中流過的電流波形(W12、W13)不同，流過第I加熱線圈48的電流的波形W12的峰值電流比流過第2加熱線圈49的電流的波形W13的峰值電流小。此外，由于峰值電流存在較大差異，因此能夠判斷出，流過第I加熱線圈48的、貢獻于從線圈線產(chǎn)生的損失的有效值電流也比流過第2加熱線圈49的有效值電流小。由于各個加熱線圈48、49與被加熱物的磁耦合，上方載置有被加熱物的狀態(tài)的加熱線圈48、49的電阻R不同。此外，兩個加熱線圈48、49的各個諧振電路56、57的諧振頻率不同，因此，流過第I加熱線圈48的電流的波形W12與流過第2加熱線圈49的電流的波形W12是不同的波形。在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49中流過不同值的電流，各加熱線圈48、49的截面積是與各加熱線圈48、49中流過的電流對應(yīng)的值。由此，在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過如上所述那樣構(gòu)成各個加熱線圈48、49，減小流過的電流較小的第I加熱線圈48的截面積，由此，能夠減少第I加熱線圈48中的銅的使用量，能夠低成本地制造第I加熱線圈。即使在為了增大上方載置有被加熱物的狀態(tài)下的加熱線圈的電阻R，而希望增加加熱線圈的線圈線的匝數(shù)的情況下，在加熱線圈的外徑和厚度存在制約的條件下，如果保持相同的截面積，則無法增加匝數(shù)。但是，在實施方式6的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，是對于輸入功率小的加熱線圈減小截面積的結(jié)構(gòu)，因此成為這樣的結(jié)構(gòu)能夠在不變更加熱線圈的外徑和厚度的情況下增大匝數(shù)，增大加熱線圈的電阻R。(實施方式7)以下，對本發(fā)明的實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。另外，實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器是在I個加熱區(qū)域中并列設(shè)置多個加熱線圈的結(jié)構(gòu)，其他方面具有與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)，進行了相同的控制。因此，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的加熱線圈以外的結(jié)構(gòu)與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同。
圖12是實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的加熱線圈的俯視圖。如圖12所示，實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的兩個加熱線圈70、71配設(shè)在形成于頂板上的I個加熱區(qū)域72的正下方，利用并列設(shè)置的兩個加熱線圈70、71對被加熱物進行感應(yīng)加熱。因此，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，不是前述實施方式I 6中示出的結(jié)構(gòu)那樣的、在I個加熱區(qū)域的正下方呈同心圓狀配設(shè)多個加熱線圈的結(jié)構(gòu)，而是并列設(shè)置多個加熱線圈70、71的結(jié)構(gòu)。對如上那樣構(gòu)成的實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的動作進行說明。如圖12的俯視圖所示，在載置被加熱物的加熱區(qū)域72的正下方，實質(zhì)上在同一平面上并列配設(shè)有第I加熱線圈70和第2加熱線圈71，感應(yīng)加熱面實質(zhì)上為同一平面。通過將被加熱物載置在該加熱區(qū)域72中，利用兩個加熱線圈70、71對被加熱物進行大致均勻的加熱。在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，兩個加熱線圈70、71分別是單獨地進行卷繞而形成的，且并列設(shè)置。兩個加熱線圈70、71被配設(shè)成與加熱區(qū)域72相對且處于同一平面。由于是將被加熱物載置到加熱區(qū)域72上方的結(jié)構(gòu)，因此在兩個加熱線圈70、71中的至少I個加熱線圈的上方可靠地存在被加熱物。因此是這樣的結(jié)構(gòu)能夠利用加熱線圈70、71對載置到加熱區(qū)域72上方的被加熱物進行可靠且充分的感應(yīng)加熱。在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，例如將作為被加熱物的鍋73載置成偏離加熱區(qū)域72的中心的狀態(tài)(在圖12中為用虛線表示鍋73的鍋底的配置狀態(tài))時，將鍋73載置到第I加熱線圈70的上方。因此，第I加熱線圈70與鍋73產(chǎn)生磁耦合，包含第I加熱線圈70的第I諧振電路56的諧振頻率變高。另一方面，鍋73未被載置到第2加熱線圈71的上方，因此包含第2加熱線圈71的第2諧振電路57的諧振頻率變低。在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，包含載置著鍋73的第I加熱線圈70的第I諧振電路56的諧振頻率(參照前述的圖4中的波形Wl的諧振頻率fl)比包含未載置鍋73的第2加熱線圈71的第2諧振電路57的諧振頻率(參照圖4中的波形W5的諧振頻率f5)高。此外，實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器在比包含載置著鍋73的第I加熱線圈70的第I諧振電路56的諧振頻率高的頻率區(qū)域中，設(shè)定逆變器電路40的工作頻率。即，與前述實施方式2的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中說明的控制動作(參照圖4)相同，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，按通常那樣從上方存在鍋73的第I加熱線圈70向鍋73進行供電，在上方不存在鍋73的第2加熱線圈71中減少對鍋73的供電。如上所述，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，能夠抑制流過第2加熱線圈71的電流，減少由于第2加熱線圈71中流過電流而產(chǎn)生的損失。并且,能夠減少來自第2加熱線圈71的泄漏磁場。另外，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，多個加熱線圈不是同心圓狀的結(jié)構(gòu)，而是并列設(shè)置的結(jié)構(gòu)。因此，當處于在各個加熱線圈的上方載置有被加熱物的狀態(tài)時，期望使包含加熱線圈的各個諧振電路的諧振頻率大致一致。通過使各諧振電路的諧振頻率大致一致，由此，例如在第2加熱線圈71的上方存在鍋73、在第I加熱線圈70的上方不存在鍋73那樣的、鍋73朝與圖12所示的鍋73的配置相反的方向偏移的情況下，包含第2加熱線圈71的第2諧振電路57的諧振頻率比包含、第I加熱線圈70的第I諧振電路56的諧振頻率高。因此，通過在比包含載置著鍋73的第2加熱線圈71的第2諧振電路57的諧振頻率高的頻率區(qū)域中設(shè)定逆變器電路40的工作頻率，能夠從第2加熱線圈71向鍋73進行供電，并且能夠抑制第I加熱線圈70中流過的電流，減少由于在第I加熱線圈70流過電流而產(chǎn)生的損失。此外，由于能夠這樣地抑制第I加熱線圈70中流過的電流，因此能夠減少來自第I加熱線圈70的泄漏磁場。即，為了根據(jù)是否與作為被加熱物的鍋73磁耦合來反轉(zhuǎn)諧振頻率的關(guān)系，需要處于多個諧振電路的諧振頻率接近的狀態(tài)。 此時，為了使多個諧振電路的諧振頻率大致一致，最簡單的結(jié)構(gòu)是連接大致同一形狀的多個加熱線圈和大致相同電容的電容器。另外，在多個加熱線圈各自的電感等因多個加熱線圈的形狀不同而不同的情況下，可以通過連接基于其電感的電容的電容器來使諧
振頻率大致一致。此外，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在例如圖12所示的加熱線圈的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選將各個加熱線圈70、71連接成，當在第I加熱線圈70中流過右旋的電流時，在第2加熱線圈71流過左旋的電流。通過這樣地連接加熱線圈70、71，由此，當以跨越兩個加熱線圈70,71的方式載置作為被加熱物的鍋73，在各個加熱線圈70、71的一部分的上方不存在鍋73時，從第I加熱線圈70的未載置鍋73的部分產(chǎn)生的泄漏磁場、與從第2加熱線圈71的未載置鍋73的部分產(chǎn)生的泄漏磁場相互抵消，能夠減少泄漏磁場。接著說明在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，控制方法根據(jù)使用狀況而不同的情況。接下來說明的不同的使用狀況是這樣的狀態(tài)以覆蓋所有加熱線圈70、71上方的加熱區(qū)域的方式載置作為被加熱物的鍋，并在該鍋的內(nèi)部偏向地配置內(nèi)容物。圖13是示出在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的加熱動作中，兩個加熱線圈70、71、作為被加熱物的鍋73、以及鍋73內(nèi)部的內(nèi)容物74之間的配置關(guān)系的俯視圖。在圖13所示的加熱動作中，在鍋73的內(nèi)部偏向地配置電容大的內(nèi)容物74。以下，如圖13所示，對在配置了加熱線圈70、71、作為被加熱物的鍋73和內(nèi)容物74的狀態(tài)下，實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的控制動作進行說明。如圖13所示，以大致覆蓋第I加熱線圈70和第2加熱線圈71的上方的方式載置作為被加熱物的鍋73，僅在第I加熱線圈70的上方配置作為內(nèi)容物74的食材(例如烤肉)而進行燒烤。在圖13所示的加熱狀態(tài)下，在使用了傳熱特性較差的鍋73的情況下，與配置了內(nèi)容物74的第I加熱線圈70上方的溫度相比，未配置內(nèi)容物74的第2加熱線圈71上方的溫度由于沒有被食材77奪去熱量因而溫度高。當鍋73的溫度變高時，作為鍋的材料的金屬的電阻變高，因此減少了對鍋73的供電。因此，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，設(shè)定為在預(yù)定的鍋溫度下，使得第I加熱線圈70提供給鍋73的功率與第2加熱線圈71提供給鍋73的功率大致一致。由于這樣地進行了設(shè)定，因此實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器在鍋73的內(nèi)部偏向地配置內(nèi)容物74從而鍋73的溫度不平衡時，從配設(shè)在溫度高的鍋73的區(qū)域下方的加熱線圈(在圖13中為第2加熱線圈71)提供到鍋73的功率小于從配設(shè)在配置有內(nèi)容物74從而溫度較低的鍋73的區(qū)域下方的加熱線圈(在圖13中為第I加熱線圈70)提供到鍋73的功率。由于如上所述地進行了設(shè)定，因此在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，即使在作為被加熱物的鍋73中偏向地配置內(nèi)容物74的狀況下，也能夠使鍋73的溫度接近于大致恒定，能夠在不發(fā)生燒烤不勻的情況下對內(nèi)容物(食材)74進行烹調(diào)。在圖13所示的加熱動作中，對如下情況進行了說明設(shè)內(nèi)容物74為食材的烤肉肉塊，因此內(nèi)容物74為具有大致恒定的肉厚的較大容量，明確在鍋內(nèi)是否存在內(nèi)容物74。但是，對于實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)而言，在被加熱物是例如魚那樣、肉厚因部位不同而不同的內(nèi)容物 74等的情況下，也是有效的。對于這樣的內(nèi)容物74，肉厚較厚一方的鍋73的溫度處于下降趨勢，因此，可以對處于肉厚較厚的部分的下方的加熱線圈提供較大功率，對處于肉厚較薄的部分的下方的加熱線圈提供較小功率。對于這樣的肉厚隨內(nèi)容物74的部位而不同的被加熱物，通過在I個加熱區(qū)域中使用2組以上的多個加熱線圈，能夠使加熱區(qū)域中的各部位的溫度進一步均勻化。因此，在實施方式7的結(jié)構(gòu)中，能夠提供顯著地提高了烹調(diào)性能的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。在圖12和圖13中，示出了在I個加熱區(qū)域中并列設(shè)置了兩個橢圓形狀的加熱線圈的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置不限于這種結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的實施方式7的結(jié)構(gòu)中，利用了諧振電路的特性因是否在加熱線圈的上方載置有被加熱物而不同這一性質(zhì)。因此，在本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置中，加熱線圈的平面形狀不限于實施方式7中的加熱線圈的形狀，可使用圓形、四邊形、三角形等各種形狀。此外，在本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置中，關(guān)于加熱線圈的個數(shù)，可以是利用3組以上的加熱線圈對載置在I個加熱區(qū)域上的被加熱物進行感應(yīng)加熱的結(jié)構(gòu)。(實施方式8)以下，對本發(fā)明的實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。圖14是示出實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路等的結(jié)構(gòu)的電路圖。在圖14中，對具有與前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號。如圖14所示，實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器與前述實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器同樣，逆變器電路80構(gòu)成為具有與商用電源41連接的二極管電橋42、濾波電路60和兩個開關(guān)元件81、82，控制部52構(gòu)成為對開關(guān)元件81、82進行驅(qū)動控制。此外，在實施方式8的逆變器電路80中，作為電感器的線圈83、84與兩個開關(guān)元件81、82串聯(lián)連接。由此，在實施方式8的逆變器電路80的結(jié)構(gòu)中，線圈83、84與開關(guān)元件81、82串聯(lián)連接。因此是這樣的結(jié)構(gòu)在逆變器電路80中，通過使電流相位超前于電壓相位來進行開關(guān)動作(接通時)，由此進行由開關(guān)元件81、82產(chǎn)生的損失少的軟開關(guān)動作。圖15是示出實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的感應(yīng)加熱裝置的逆變器電路80的工作頻率與可輸入到加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。在圖15中，橫軸為工作頻率[kHz]，縱軸為可輸入到加熱線圈48、49的最大功率[W]。在圖15中，波形Wl表示逆變器電路80的工作頻率與可輸入到第I加熱線圈48的最大功率之間的關(guān)系，波形W2表示工作頻率與可輸入到第2加熱線圈49的最大功率之間的關(guān)系。此外，波形W3表示可輸入到第I加熱線圈48的最大功率和可輸入到第2加熱線圈49的最大功率的合計值與工作頻率之間的關(guān)系。波形Wl和波形W2表示在頂板上的加熱區(qū)域中載置有被加熱物時的頻率特性，該頻率特性是在第I加熱線圈48和第2加熱線圈49雙方的加熱線圈上方存在被加熱物的狀態(tài)下的頻率特性。在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，波形Wl和波形W2的諧振頻率(fI)相同。另外，在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，如圖14的電路圖所示，具有使電流相位超前于電壓相位來進行開關(guān)動作(接通時)的結(jié)構(gòu)，使用了開關(guān)元件81、82進行軟開關(guān)動作的逆變器電路80。此外，在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，不是前述實施方式I至7中說明的、當加熱線圈與被加熱物未磁耦合時諧振頻率降低而減少向該加熱線圈的供電的結(jié)構(gòu)。因此，在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，加熱線圈與被加熱物未磁耦合的條件下的、前述實施方式I至7中說明的效果不成立。如圖15的頻率特性圖中作為工作區(qū)域示出的那樣，在實施方式8的感應(yīng)加 熱烹調(diào)器中，將比包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率(波形Wl的諧振頻率Π)和包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率(波形W2的諧振頻率Π)低的頻率區(qū)域設(shè)為工作區(qū)域。接著，對如上那樣構(gòu)成并具有圖15所示的頻率特性的實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的動作進行說明。在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，將逆變器電路80的工作頻率設(shè)定為比包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率和包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率中的、較低一方的諧振頻率更低的頻率區(qū)域(工作區(qū)域)。另外，如圖15所示，在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，第I諧振電路56和第2諧振電路57的諧振頻率(fl)相同，但是在諧振頻率不同的情況下，比低的一方的諧振頻率更低的頻率區(qū)域成為工作區(qū)域。由此，通過將逆變器電路80的工作頻率設(shè)為例如圖15所示的頻率特性圖中用陰影表示的工作區(qū)域內(nèi)，由此，當在該工作區(qū)域內(nèi)提高逆變器電路80的工作頻率時，分別輸入到兩個加熱線圈48、49的功率均變大。因此，當在工作區(qū)域內(nèi)提高逆變器電路80的工作頻率時，輸入到兩個加熱線圈48,49的功率的合計值也可靠地變大。由此，在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，通過變更逆變器電路80的工作頻率，能夠容易且可靠地調(diào)整提供給被加熱物的功率。在感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，在根據(jù)輸入電流與工作頻率之間的關(guān)系檢測是否在加熱線圈的上方載置有鍋等被加熱物時、在根據(jù)輸入電流與工作頻率之間的關(guān)系判斷載置了哪種材質(zhì)的被加熱物時、或者在需要選擇適于被加熱物的負載特性的工作頻率時等，在必須用恒定的功率對各種鍋等被加熱物進行加熱的情況下，需要預(yù)先高精度地掌握逆變器電路80的工作頻率與輸入電流之間的關(guān)系。在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，相對于逆變器電路80的工作頻率的變更，功率的變化表現(xiàn)為單純的增減，因此，能夠根據(jù)負載變動和設(shè)定功率的變更，以高可靠性、穩(wěn)定地進行工作頻率的調(diào)整，通過將實施方式8的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于負載變動劇烈的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，能夠構(gòu)建可靠性高的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。此外，在實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，盡管對流過兩個加熱線圈48、49的電流進行了控制，但是逆變器電路80中的開關(guān)元件81、82的數(shù)量為兩個，與以往的逆變器電路的開關(guān)元件的數(shù)量相比沒有變化，因此能夠減少逆變器電路80的制造成本，能夠提供低成本的烹調(diào)器。(實施方式9)以下，對本發(fā)明的實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器進行說明。實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具有與前述實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器相同的結(jié)構(gòu)，如圖14所示，是通過在逆變器電路80中使電流相位超前于電壓相位進行開關(guān)動作(接通吋)來進行軟開關(guān)動作的結(jié)構(gòu)。因此，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對具有與實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器實質(zhì)相同的功能、結(jié)構(gòu)的要素標注相同標號，并省略其說明。關(guān)于實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的結(jié)構(gòu)，參照前述圖I所示的實施方式I的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。圖16是示出實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中的逆變器電路80的工作頻率與可輸入到各加熱線圈48、49的最大功率之間的關(guān)系的頻率特性圖。在圖16中，橫軸為工作頻率[kHz]，縱軸為可輸入到加熱線圈48、49的最大功率[W]。圖16所示的頻率特性是將具有比處于第I加熱線圈48外側(cè)的第2加熱線圈49的直徑更大的直徑的被加熱物(鍋)載置到該第2加熱線圈49上方的加熱區(qū)域時的頻率特性。圖16中，與前述圖5(實施方式3)所示的頻率特性同樣，波形W2是在第2加熱線圈49的上方存在被加熱物的狀態(tài)下的頻率特性，波形W6是在第I加熱線圈48的上方存在被加熱物的狀態(tài)下的頻率特性。在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，如圖16所示，包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率f6 (波形W6)、與包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率f2 (波形W2)是不同的值。另外，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，線圈83、84與開關(guān)元件81、82串聯(lián)連接。因此，逆變器電路80是通過使電流相位超前于電壓相位進行開關(guān)動作(接通吋)，從而進行由開關(guān)元件81、82產(chǎn)生的損失較少的軟開關(guān)動作的結(jié)構(gòu)。此外，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與前述實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器同樣，不具有當加熱線圈與被加熱物未磁耦合吋，諧振頻率降低來抑制對該加熱線圈的供電的效果。因此，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，加熱線圈與被加熱物未磁耦合的條件下的、前述實施方式I至7中說明的效果不成立。如圖16的頻率特性圖所示，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，與前述實施方式8的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的不同點為當載置了具有比第2加熱線圈49大的直徑的被加熱物吋，包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率(f6)、與包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率(f2)是不同的值。接著，對具有圖16所示的頻率特性的實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的動作進行說明。如前所述，在圖16中，示出了包含第I加熱線圈48的第I諧振電路56的諧振頻率f6 (波形W6)、與包含第2加熱線圈49的第2諧振電路57的諧振頻率f2 (波形W2)是不同的值時的逆變器電路80的工作頻率。在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對于逆變器電路80的工作頻率，比兩個諧振頻率(f2、f6)中最低的諧振頻率(在圖16中為f6)更低的頻率區(qū)域是工作區(qū)域，因此在工作區(qū)域中，相對于逆變器電路80的工作頻率的變更，功率的變化表現(xiàn)為單純的增減。其結(jié)果，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，能夠根據(jù)負載變動和設(shè)定功率的變更，以高可靠性、穩(wěn)定地進行工作頻率的變更。此外，在實施方式9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，不需要以多個加熱線圈的特性一致的方式進行制造，能夠容易且高精度地變更可輸入到多個加熱線圈的功率的比率。在前述實施方式I至實施方式6、實施方式8和實施方式9中，對組合了小直徑的加熱線圈和大直徑的加熱線圈兩組加熱線圈的結(jié)構(gòu)進行了說明，在實施方式7的感應(yīng)加熱烹調(diào)器中，對并列設(shè)置了具有同一形狀的兩組加熱線圈的結(jié)構(gòu)進行了說明。但是，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置不限于這樣的加熱線圈的結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置中，如前所述，I個加熱區(qū)域中的加熱線圈的數(shù)量不限于兩個，包含用多個加熱線圈來構(gòu)成I個加熱區(qū)域的情況。例如可以使用3個或4個直徑較小的圓形加熱線圈來構(gòu)成I個加熱區(qū)域，或者還可以使用小直徑的加熱線圈、中等直徑的加熱線圈和大直徑的加熱線圈這3種加熱線圈來構(gòu)成I個加熱區(qū)域。在這種結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置根據(jù)加熱線圈的面積和匝數(shù)，對流過各個加熱線圈的電流進行控制，由此能夠起到本發(fā)明的如下效果具有能夠高精度地應(yīng)對于負載變動的高可靠性，并且制造成本減少，安全性提高。并且，前述實施方式I至9的感應(yīng)加熱烹調(diào)器的逆變器電路40、80中使用的開關(guān)元件46、47、81、82只要是開關(guān)損失極小而不對加熱效率產(chǎn)生嚴重影響的高級別規(guī)格即可，可以通過不連接緩沖電容器53、線圈83、84的電路結(jié)構(gòu)，來構(gòu)建部件個數(shù)少、成本低的感應(yīng)加熱烹調(diào)器。另外，在根據(jù)加熱條件等，例如將比多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區(qū)域、和比多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最低的諧振頻率低的頻率區(qū)域這兩個區(qū)域設(shè)為使同一逆變器電路進行工作的區(qū)域來對開關(guān)元件進行驅(qū)動控制的情況下，不連接緩沖電容器53、線圈83、84的逆變器電路結(jié)構(gòu)能夠減少開關(guān)損失。此外，在前述實施方式I至9中，以感應(yīng)加熱烹調(diào)器為例進行了說明，但本發(fā)明不限于感應(yīng)加熱烹調(diào)器，可擴展至使用感應(yīng)加熱的原理進行加熱的所有裝置。另外，關(guān)于前述實施方式I至9中示出的逆變器電路，以串聯(lián)連接了兩個被稱作SEPP電路(Single End Push Pull電路單端推挽電路)的開關(guān)元件、并在這兩者的連接點與負母線之間連接了諧振電路的結(jié)構(gòu)進行了說明，但本發(fā)明不限于該結(jié)構(gòu)。例如，作為逆變器電路，應(yīng)用圖17所示的將諧振電路的一方連接到正母線的結(jié)構(gòu)、或圖18所示的全橋電路結(jié)構(gòu)，也能夠起到本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置的效果。圖17和圖18示出了本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置等的電路結(jié)構(gòu)，特別示出了逆變器電路的電路結(jié)構(gòu)。如上所述，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為使用多個加熱線圈對一個被加熱物進行加熱，盡管與各加熱線圈對應(yīng)的逆變器電路是公共的，但也能夠針對各個加熱線圈同時流過不同的電流。因此，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置是能夠調(diào)節(jié)加熱功率的平衡來進行均勻加熱、并且能夠大幅減少制造成本的結(jié)構(gòu)。 此外，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置是即使減少流過加熱線圈的電流也能夠維持預(yù)定的加熱功率的結(jié)構(gòu)，因此能夠抑制加熱線圈的線圈線的自發(fā)熱，能夠?qū)崿F(xiàn)加熱效率的大幅提聞。并且，在本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置中，雖然是利用一個逆變器電路使多個加熱線圈進行工作的結(jié)構(gòu)，但是能夠可靠且高精度地進行功率控制，并且，即使負載發(fā)生變動也能夠抑制開關(guān)元件的損失。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置能夠?qū)Ρ患訜嵛镞M行高效且均勻的加熱，因此可以在采用感應(yīng)加熱的各種加熱裝置中進行應(yīng)用。標號說明40 :逆變器電路41:商用電源42: ニ極管電橋43、45:濾波電容器 44:濾波電感器46:第I開關(guān)元件47 :第2開關(guān)元件48 :第I加熱線圈49:第2加熱線圈50 :第I諧振電容器51:第2諧振電容器52 :控制部53:緩沖電容器56 :第I諧振電路57:第2諧振電路60:濾波電路
權(quán)利要求
1.ー種感應(yīng)加熱裝置，其具有 逆變器電路，其具有多個開關(guān)元件，通過所述多個開關(guān)元件的驅(qū)動輸出交流信號； 控制部，其對所述多個開關(guān)元件進行驅(qū)動控制；以及 多個諧振電路，它們與所述逆變器電路并聯(lián)連接，并且分別包含對被加熱物進行感應(yīng)加熱的加熱線圈和諧振電容器， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為所述控制部將比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區(qū)域、或者比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最低的諧振頻率低的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對所述兩個開關(guān)元件進行驅(qū)動控制，將所述多個諧振電路各自的加熱線圈組合而形成至少I個感應(yīng)加熱源，利用所述至少I個感應(yīng)加熱源對被加熱物進行感應(yīng)加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為 所述多個諧振電路中的至少所述加熱線圈的電感和所述諧振電容器的電容被設(shè)定為，在所述開關(guān)元件的工作區(qū)域中，構(gòu)成所述I個感應(yīng)加熱源的所有加熱線圈對被加熱物進行感應(yīng)加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為 所述控制部僅將比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對所述開關(guān)元件進行驅(qū)動控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 與所述諧振電路并聯(lián)連接著緩沖電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為 所述控制部僅將比所述多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最低的諧振頻率低的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對所述開關(guān)元件進行驅(qū)動控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為 所述多個開關(guān)元件與電感器串聯(lián)連接，以使電流相位超前于電壓相位的方式，使所述多個開關(guān)元件進行軟開關(guān)動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 通過所述加熱線圈的電感和所述諧振電容器的電容將所述多個諧振電路的各諧振頻率設(shè)定為不同的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 在所述多個諧振電路中，包含輸入功率大的加熱線圈的諧振電路的諧振頻率被設(shè)定得比包含輸入功率小的加熱線圈的諧振電路的諧振頻率高。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任意ー項所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為 分別輸入到構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈的功率的比率是與所述多個加熱線圈各自的和被加熱物相対的面積對應(yīng)的比率。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任意ー項所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 該感應(yīng)加熱裝置構(gòu)成為 在構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈中流過的電流值的比率是與分別形成所述多個加熱線圈的線圈線的和電流流動方向垂直的截面積對應(yīng)的比率。
11.根據(jù)權(quán)利要求I 10中任意ー項所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈被配設(shè)成同一平面狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其中， 構(gòu)成I個感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈形成為具有彼此不同的直徑的線圈狀，且被配設(shè)成同心圓狀。
13.—種感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其具有 頂板，其載置被加熱物；以及 權(quán)利要求I 12中任意ー項所述的感應(yīng)加熱裝置，其在所述頂板的下方配設(shè)有作為感應(yīng)加熱源的多個加熱線圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的感應(yīng)加熱烹調(diào)器，其中， 所述頂板具有載置被加熱物的多個加熱區(qū)域，并且，作為針對所述多個加熱區(qū)域中的至少ー個加熱區(qū)域的感應(yīng)加熱源而具有所述感應(yīng)加熱裝置。
全文摘要
本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置具有逆變器電路(40)，其通過多個開關(guān)元件(46、47)的接通斷開動作輸出交流信號；控制部(52)，其對多個開關(guān)元件進行驅(qū)動控制；以及多個諧振電路(56、57)，它們分別包含對被加熱物進行感應(yīng)加熱的加熱線圈(48、49)和諧振電容器(50、51)，將比多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區(qū)域、或者比最低的諧振頻率低的頻率區(qū)域作為工作區(qū)域，對開關(guān)元件進行驅(qū)動控制，將多個諧振電路中的各個加熱線圈組合而構(gòu)成至少1個感應(yīng)加熱源。
文檔編號H05B6/12GK102652460SQ20108005615
公開日2012年8月29日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者北泉武, 石丸直昭, 黑瀨洋一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社