WO2014064931A1 - 誘導加熱装置 - Google Patents

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WO2014064931A1
WO2014064931A1 PCT/JP2013/006264 JP2013006264W WO2014064931A1 WO 2014064931 A1 WO2014064931 A1 WO 2014064931A1 JP 2013006264 W JP2013006264 W JP 2013006264W WO 2014064931 A1 WO2014064931 A1 WO 2014064931A1
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heated
heating
detection
heating coil
current
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PCT/JP2013/006264
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洋一 黒瀬
北泉　武
藤濤　知也
湊谷　純一
新山　浩次
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パナソニック株式会社
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/03—Heating plates made out of a matrix of heating elements that can define heating areas adapted to cookware randomly placed on the heating plate
    • H—ELECTRICITY
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Definitions

  • the present disclosure relates to an induction heating apparatus.
  • the present invention relates to an induction heating apparatus that induction-heats an object to be heated such as a metal cooking pan placed on a top plate.
  • an induction heating cooker generally used as an induction heating device, for example, one or two heating coils are disposed immediately below the top plate, and are placed on the top plate by the heating coil.
  • a metal cooking pan that is an object to be heated is heated by induction.
  • a number of heating coils laid under the top plate are arranged close to each other, and an object to be heated such as a cooking pan is placed at any position on the top plate.
  • an object to be heated such as a cooking pan is placed at any position on the top plate.
  • it has a configuration capable of induction heating.
  • Patent Document 2 a multi-coil configuration in which a cooking pan, which is an object to be heated, is heated by a large number of heating coils is described in Patent Document 2, for example.
  • the heating cooker described in Patent Document 2 supplies a radio frequency AC signal to each heating cell and detects an induction signal in a conductive loop located between the object to be heated and the heating cell. Have. Since this induction signal changes depending on the existence of the object to be heated, the position of the object to be heated placed on the top plate can be detected.
  • the heating cooker described in Patent Document 2 has a conductive loop for detecting the position of an object to be heated and / or an AC signal source in a radio frequency band. There is a problem that the number of components increases and the cost increases.
  • the induction heating apparatus having a multi-coil configuration, since the configuration of the conductive loop corresponding to the number of heating coils is required, the increase in cost is greatly increased.
  • a method generally used as a means for detecting an object to be heated on the top plate there is a method for detecting a current flowing through a heating coil and / or a generated voltage.
  • an inverter for supplying power to the heating coil is operated to detect a current flowing from the power source to the inverter and a current flowing to the heating coil and / or a generated voltage.
  • the object to be heated is detected from the correlation.
  • control unit drives the inverter after receiving an operation command signal for instructing the start of the heating operation, and shifts to the heating operation when an object to be heated is detected. Therefore, in the conventional induction heating cooker, the object to be heated cannot be detected by the inverter before the control unit receives the operation command signal instructing the start of the heating operation.
  • the conventional induction heating cooker greatly reduces the power consumption to several W level even if the inverter is operated so that the power supplied from the inverter to the heated object is minimized when the heated object is detected. Is difficult.
  • a conventional induction heating cooker detects an object to be heated with many heating coils at the same time, the power required for detecting the object to be heated increases, and in some cases, only the detection operation of the object to be heated is detected. In this case, the rated power is exceeded and there is a problem that it is difficult to detect a heated object such as a pan.
  • the power that can be used to detect the object to be heated is smaller than the rated power of the device, making it even more difficult to detect the object to be heated. Become.
  • the leakage magnetic field generated from the induction heating device becomes large because the magnetic field generated from each heating coil propagates in an integrated state. And it had the subject that this leakage magnetic field may have bad influences, such as malfunction of a peripheral device.
  • the conventional induction heating cooker has a problem that the magnetic field generated from each adjacent heating coil interferes with each other and the detection value from the heating coil increases or decreases, and the object to be heated on the top plate cannot be detected with high accuracy. Had.
  • the present disclosure can accurately detect whether an object to be heated is placed on the top plate in a multi-coil configuration in which a large number of heating coils are disposed under the top plate, and reduce the manufacturing cost. It aims at providing the induction heating apparatus which can be made low.
  • an induction heating apparatus for placing an object to be heated; A plurality of heating coils disposed below the top plate; An inverter for supplying a high-frequency current to the plurality of heating coils; A control unit for controlling the output of the inverter; An operation display unit that outputs an operation command to the control unit; A heated object detection unit for detecting the presence or absence of the heated object placed on the top plate; With The control unit supplies a detection current for detecting the presence or absence of the object to be heated to the plurality of heating coils before receiving an operation command signal instructing the start of a heating operation from the operation display unit.
  • Controlling the inverter to The object to be heated is detected from an input current and / or output voltage in a power transmission path from a power source to the heating coil during a detection period in which the detection current is supplied to the heating coil. The presence or absence of is detected.
  • the induction heating apparatus is used only for detection of an object to be heated by causing an electric current to be detected to detect the presence or absence of the object to be heated to the heating coil by the operation of the inverter before starting the heating of the object to be heated. It is possible to detect an object to be heated without adding new components.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the induction heating device cut along line AA in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a block diagram which shows the structure of the induction heating apparatus of Embodiment 1 which concerns on this indication.
  • FIG. 1 shows the circuit structure of the induction heating apparatus of Embodiment 1 which concerns on this indication.
  • the induction heating device of the first aspect is: A top plate for placing an object to be heated; A plurality of heating coils disposed below the top plate; An inverter for supplying a high-frequency current to the plurality of heating coils; A control unit for controlling the output of the inverter; An operation display unit that outputs an operation command to the control unit; A heated object detection unit for detecting the presence or absence of the heated object placed on the top plate; With The control unit supplies a detection current for detecting the presence or absence of the object to be heated to the plurality of heating coils before receiving an operation command signal instructing the start of a heating operation from the operation display unit.
  • Controlling the inverter to The object to be heated is detected from an input current and / or output voltage in a power transmission path from a power source to the heating coil during a detection period in which the detection current is supplied to the heating coil. The presence or absence of is detected.
  • control unit sequentially supplies the detection current to the plurality of heating coils, and the detection current is supplied.
  • the inverter control is performed so that the detection current is not supplied to the heating coil adjacent to the heating coil at the same time.
  • control unit is configured so that the current value of the detection current supplied to the heating coil is smaller than the current value of the heating current supplied to the heating coil to heat the object to be heated. Is supposed to be controlled.
  • the current value of the detected current supplied to the heating coil in the first or second aspect is the heating coil for heating the object to be heated. Smaller than the current value of the heating current supplied to.
  • control unit when the control unit supplies the detection current to the plurality of heating coils before receiving an operation command signal instructing the start of the heating operation from the operation display unit, the control unit supplies the plurality of heating coils with the detection current.
  • the inverter is controlled so as to switch between when the detection current is supplied and when the detection current is not supplied within a certain period and to perform a periodic operation.
  • control unit applies the detected current to a heating coil adjacent to the heating coil performing the heating operation.
  • the inverter is controlled not to be supplied.
  • control unit supplies the detection current when supplying the detection current to the plurality of heating coils before receiving a signal of an operation command instructing start of a heating operation from the operation display unit.
  • the inverter is controlled such that the timing of supplying the detection current is shifted between the plurality of heating coils by sequentially changing the heating coils.
  • control unit configured such that the heated object detection unit detects the heated object even after the heated object detection unit detects the heated object.
  • the inverter is controlled so as to supply the detection current to the heating coil in which is detected, and the detection operation of the heated object by the heated object detection unit is continued.
  • the plurality of heating coils according to any one of the first to fifth aspects includes a heating coil group including at least two heating coils,
  • the control unit controls the inverter so as to supply the detection current to all the heating coils in the heating coil group simultaneously.
  • control unit configured such that the object to be heated is detected by the object to be heated detection unit, and then the object to be heated is detected.
  • the inverter is controlled so that the detected current is continuously supplied to the heating coil in which the heated object is detected until no heated object is detected.
  • control unit configured such that after the object to be heated is detected by the object to be heated detection unit, the object to be heated is detected.
  • the inverter is controlled so that the number of times the detection current is supplied to the heating coil in which the object to be heated is detected is less than that in the heating coil in which the object to be heated is not detected until no heating object is detected. To do.
  • the heated object detection unit includes The first threshold value used when detecting the presence or absence of the object to be heated in a state where no current is supplied to the adjacent heating coil, and the presence or absence of the object to be heated by simultaneously supplying current to the adjacent heating coil Set a second threshold to be used when detecting, The presence or absence of the object to be heated is detected using the first threshold value or the second threshold value.
  • the heated object detection unit is A first threshold value used when detecting the presence or absence of the object to be heated in a state in which no current is supplied to the adjacent heating coil, and the object to be heated while the adjacent heating coil is performing a heating operation with a minimum power.
  • the presence or absence of the object to be heated is detected using any one of the first threshold value, the third threshold value, and the fourth threshold value.
  • control unit configured so that the detected current supplied to each heating coil is in the vertical and horizontal directions.
  • the inverter is controlled so as to be opposite between adjacent heating coils.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the induction heating device 10a according to the first embodiment of the present disclosure, and schematically shows main elements in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the induction heating device 10a cut along line AA in the schematic plan view of the induction heating device 10a shown in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the induction heating apparatus 10a according to the first embodiment.
  • the induction heating apparatus 10a applies a high-frequency current to the top plate 13, a plurality of heating coils 11 arranged in alignment below the top plate 13, and the heating coils 11.
  • the inverter 16 to be supplied and the control unit 17 that controls the output of the inverter 16 are provided.
  • the induction heating device 10a according to the first embodiment includes an operation display unit 12 that outputs an operation command to the control unit 17, and also includes an input current and / or an energization path for power transmission from the power source to the heating coil 11.
  • a heated object detection unit 18 is provided that detects the state of the heated object (the presence or absence of the heated object) from the detected value of the output voltage.
  • the induction heating device 10a of the first embodiment has a flat top plate 13 at the top.
  • An object to be heated such as a pan is placed on the top plate 13.
  • the top plate 13 is made of an electrical insulator such as glass or ceramic.
  • the heating coil 11 has a multi-coil configuration having a plurality of heating coils.
  • the plurality of heating coils 11 are arranged in a matrix with a predetermined interval immediately below the top plate 13.
  • the induction heating device 10 a may have a configuration in which a plurality of heating coils 11 are arranged side by side in the vertical direction and in the horizontal direction.
  • a to e rows are sequentially formed from the row of the heating coil 11 close to the operation display unit 12 in FIG. 1, and a to i columns are sequentially defined from the left column of the induction heating apparatus 10a of FIG. Therefore, in the first embodiment, the plurality of heating coils 11 are indicated by the reference numerals of the heating coils 11aa to 11ei. In the following description, the same reference numerals are given to the heating coil 11.
  • all the heating coils 11 have substantially the same shape and the same configuration.
  • the heating coil 11 performs an induction heating operation.
  • the inverter 16 is connected to the plurality of heating coils 11.
  • the inverter 16 supplies a high frequency current to each of the plurality of heating coils 11.
  • the induction heating device 10a according to the first embodiment may be configured to include a plurality of inverters 16 that are respectively connected separately corresponding to the plurality of heating coils 11.
  • the induction heating device 10a according to the first embodiment may include inverters 16aa to 16ei connected to the heating coils 11aa to 11ei, respectively, as shown in FIG.
  • the control unit 17 is connected to the inverter 16, the operation display unit 12, and the heated object detection unit 18.
  • the control unit 17 receives an operation command instruction from the operation display unit 12 and controls the output of the inverter 16.
  • the control unit 17 receives the detection result from the heated object detection unit 18 and controls the output of the inverter 16.
  • the operation display unit 12 is arranged at the center of the user side (the lower side in FIG. 1) in the top plate 13, and is configured to be easy for the user to use.
  • the operation display unit 12 is not limited to the position illustrated in FIG. 1 and may be disposed at any position as long as the configuration is easy for the user to use.
  • the operation display unit 12 is connected to the control unit 17.
  • the operation display unit 12 outputs operation command signals such as start or stop of power supply and power adjustment to the control unit 17.
  • the operation display unit 12 outputs an operation command signal that instructs the start of the heating operation to the control unit 17. To do.
  • the heated object detection unit 18 is connected to the inverter 16 and the control unit 17.
  • the object to be heated is mounted on the object to be heated 18 based on the detected value of the input current and / or generated output voltage of the power transmission path from the power source to the heating coil 11 such as the inverter 16.
  • the heating coil 11 corresponding to the position is detected. For example, the state of the object to be heated that is magnetically coupled to the heating coil 11 such as whether or not the first object to be heated 14 such as a pan is placed above the energized heating coil 11 (the object to be heated). Presence or absence).
  • the heated object detection unit 18 outputs the detection result of the state of the first heated object 14 to the control unit 17 as a signal.
  • the induction heating device 10a of the first embodiment As described above, in the induction heating device 10a of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the first heated object 14 or the second heated object 15 is placed on the top plate 13.
  • the heating coil 11 corresponding to the area where the object to be heated is placed is detected and a heating operation is performed. That is, the induction heating device 10a according to the first embodiment performs a heating operation by detecting the heating coil 11 directly under the object to be heated placed on the top plate 13.
  • the induction heating device 10 a when the first object to be heated 14 is placed on the top plate 13, the induction heating device 10 a according to the first embodiment is below the first object to be heated 14.
  • a high frequency current is supplied to the heating coils 11bb, 11bc, 11cb, and 11cc, and an appropriate induction heating operation is performed on the first object 14 to be heated.
  • the induction heating apparatus 10 a when the second object to be heated 15 is placed on the top plate 13, the induction heating apparatus 10 a according to the first embodiment is directly below the second object to be heated 15. A high frequency current is supplied to the heating coils 11ag, 11ah, 11ai, 11bg, 11bh, 11bi, 11cg, 11ch, and 11ci, and an appropriate induction heating operation is performed on the second object to be heated 15.
  • FIG. 4 illustrates an example of a circuit configuration of the induction heating device 10a according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the input current from the power supply 40 and the output voltage generated in the inverter 16 in the induction heating apparatus 10a according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows the relationship between the input current and the output voltage for the heated object detector 18 to detect the presence or absence of the heated object in the circuit configuration shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a circuit of the induction heating device 10a including the heating coil 11, the inverter 16, the control unit 17, the heated object detection unit 18, the AC power supply 40, the current detection unit 48, and the voltage detection unit 49.
  • the inverter 16 includes a diode bridge 41, a choke coil 42, a smoothing capacitor 43, a first switching element 44, a second switching element 45, a resonance capacitor 46, and a snubber capacitor 47.
  • the power source 40 is connected to a diode bridge 41, a choke coil 42, and a smoothing capacitor 43 in order to convert alternating current into direct current and smooth it.
  • a first switching element 44 having a reverse conducting diode and a second switching element 45 also having a reverse conducting diode are connected in series at both ends of the smoothing capacitor 43. It is connected.
  • the second switching element 45 has a switching loss that occurs when the resonance capacitor 46 for causing current resonance with the heating coil 11 and the first switching element 44 and the second switching element 45 are turned off.
  • a snubber capacitor 47 for reduction is connected in parallel.
  • the output voltage Vc that is the voltage across the current detection unit 48 for detecting the input current Iin supplied from the power supply 40 to the inverter 16 and the resonance capacitor 46 in the inverter 16 is obtained.
  • a voltage detection unit 49 for detection is provided. Detection values of the current detection unit 48 and the voltage detection unit 49 are output to the heated object detection unit 18.
  • the horizontal axis is the input current Iin and the vertical axis is the output voltage Vc, as shown in FIG.
  • the detected values of the input current Iin and the output voltage Vc can be expressed on the coordinate plane.
  • the input voltage of the power supply 40 in the circuit configuration shown in FIG. 4 is constant, and the heating region (heating coil 11) of the surface facing the top plate 13 in one heating coil 11 is used.
  • the condition can be set so that the object to be heated detection unit 18 detects the presence of the object to be heated when the object to be heated is placed in an area of 50% or more of the heating area on the upper surface of the object.
  • the input current Iin and the output voltage Vc are changed when the driving variable such as the operating frequency or the duty of the first switching element 44 and the second switching element 45 is changed under this condition.
  • the threshold curve L shown in FIG. 5 can be drawn by connecting the detected values.
  • the induction heating apparatus 10a of Embodiment 1 has conditions such that, for example, when an object to be heated is placed in an area of 40% or more of the heating area on the upper surface of the heating coil 11, the presence of the object to be heated is detected. May be set. That is, the induction heating apparatus 10a according to the first embodiment can arbitrarily set the conditions for detecting the presence or absence of an object to be heated.
  • the threshold curve L includes a state where the heating coil 11 can heat the object to be heated (a state where the object to be heated is above the heating coil 11) and a state where the heating coil 11 cannot be heated (a state where there is no object to be heated above the heating coil 11). Indicates the boundary. On the coordinate plane shown in FIG. 5, a region 1 (region on the right side of the threshold curve L) indicates a state in which the heating coil 11 can heat the object to be heated, and a region 2 (region on the left side of the threshold curve L) is heated. The state where the coil 11 cannot be heated is shown.
  • the output voltage Vc increases with respect to the input current Iin.
  • a threshold curve L is drawn at the boundary between the state in which the heating coil 11 can heat the object to be heated and the state in which the object cannot be heated. It is determined that there is a heated object, and if it is in region 2, it can be determined that heating is not possible (no object to be heated). In this way, the object to be heated detection unit 18 is heated on the heating coil 11 based on the input current of the power transmission path from the power supply 40 to the heating coil 11 and / or the detected value of the generated output voltage. It is possible to detect whether or not is mounted.
  • FIG. 6 is a time chart of an operation for detecting an object to be heated by the induction heating apparatus 10a according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 shows a detection current for detecting the presence / absence of an object to be heated in each of a plurality of heating coils 11 arranged in order to detect placement of the object to be heated (presence / absence of an object to be heated).
  • An example of the time chart when supplying is shown.
  • the induction heating device 10 a first performs the detection operation (energization) for the detection period Td in the heating coil 11 aa in the detection cycle Tc ⁇ b> 1 of the object to be heated. That is, the induction heating device 10a according to the first embodiment supplies a detection current for detecting the presence or absence of an object to be heated to the heating coil 11aa for the detection period Td.
  • the induction heating device 10a of the first embodiment detects whether or not an object to be heated is placed above the heating coil 11aa during the detection period Td. For example, the presence or absence of an object to be heated is determined based on whether the detected values of the input current Iin and the output voltage Vc of the heating coil 11aa belong to the region 1 or the region 2 in FIG.
  • the induction heating device 10a of the first embodiment stops the detection operation to the heating coil 11aa and starts the detection operation to the heating coil 11ba, and the upper part of the heating coil 11ba. Whether or not the object to be heated is placed on is detected in the same manner as the heating coil 11aa.
  • the detection operation for detecting the presence or absence of an object to be heated can be performed before the control unit 17 receives a signal of an operation command (heating operation start command) instructing the start of the heating operation from the operation display unit 12. it can.
  • the induction heating device 10a of the first embodiment may start the detection operation when the power switch is turned on, or the detection operation when the human sensor detects a person near the induction heating device 10a. You may start.
  • the induction heating device 10a allows the user of the induction heating device 10a to place the object to be heated, for example, whether or not the object to be heated is placed, and grasp the shape of the object to be heated. Information necessary for selecting the heating operation of the object to be heated can be displayed on the operation display unit 12 when the heating operation is instructed. As a result, it is possible to provide the induction heating device 10a that is convenient for the user.
  • the induction heating apparatus 10a of Embodiment 1 grasps the placement state of the object to be heated by the object detection unit 18 and, for example, displays the region where the object to be heated is placed on the operation display unit 12. By displaying on the screen, the user can easily perform the heating operation. Therefore, the user operates the heating operation on the operation display unit 12 to supply power only to the heating coil 11 in which the object to be heated is detected, that is, the heating coil 11 immediately below the object to be heated. It can be operated so as to heat only the heated object.
  • the induction heating device 10a of the first embodiment only the detection operation is performed in the heating coil 11 corresponding to the region where the object to be heated is not placed, that is, the heating coil 11 not directly under the object to be heated. For example, even if another object to be heated is placed in a region other than the heating coil 11 performing the heating operation, the heating operation is performed as long as the heating operation is not performed on the other object to be heated. Absent. As described above, the induction heating apparatus 10a according to Embodiment 1 detects the heating coil 11 corresponding to the region where the object to be heated is placed, and then the object to be heated until the user operates the heating operation. The heating is not started.
  • the induction heating apparatus 10a prevents a leakage magnetic field from increasing and suppresses deterioration in efficiency by supplying a small detection current at a constant interval in a short time in the detection operation. it can.
  • the detection operation of the object to be heated is performed so that the plurality of heating coils 11 are not energized simultaneously. That is, in the first embodiment, the detection current for detecting the presence or absence of the object to be heated is not supplied to the plurality of heating coils 11 at the same time. Thereby, the magnetic field which generate
  • the induction heating device 10a sequentially performs detection operation of the object to be heated by the plurality of heating coils 11. That is, the induction heating device 10a of the first embodiment sequentially supplies a detection current for detecting the presence or absence of an object to be heated to the plurality of heating coils 11, thereby peaking the power necessary for the operation for detecting the object to be heated. The value can be reduced. As a result, the induction heating device 10a of the first embodiment can reliably detect the pan without exceeding the rated power.
  • FIG. 7 is another time chart of the detection operation of the object to be heated by the induction heating apparatus 10a according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the induction heating device 10 a according to the first embodiment has a period Tcm in which the detection operation is performed and a period Tcp in which none of the heating coils 11 perform the detection operation in the detection cycle Tc2. Also good.
  • the induction heating device 10a can adjust the length of the detection cycle Tc2 by having the period Tcp during which the detection operation is not performed. For example, if the period Tcm during which the detection operation is performed is constant, the detection cycle Tc2 can be lengthened by setting the period Tcp during which the detection operation is not performed to be long. As a result, the induction heating device 10a of the first embodiment reduces the time during which the detection operation is performed for the detection cycle Tc2, that is, the time during which the detection current is supplied to the heating coil 11, and the average power consumption is reduced. Thus, power loss can be reduced.
  • the induction heating device 10a performs heating between the detection operation of the object to be heated by the heating coil 11aa and the detection operation of the object to be heated by the heating coil 11ba adjacent to the heating coil 11aa.
  • a period Tcp during which the detection operation of the coil 11 is not performed may be inserted for a certain time.
  • the length of the period Tcm and the length of the period Tcp are not limited to the length shown in FIG. 7, and may be arbitrarily set.
  • FIG. 8 is a diagram showing a time chart of the detection operation of the object to be heated of the induction heating device 10b according to the second embodiment of the present disclosure, and is arranged in order to detect the placement of the object to be heated. An example of a time chart when the detection operation is performed in each of the plurality of heating coils 11 is shown.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the detection operation is simultaneously performed by a plurality of heating coils.
  • the detection operation of the object to be heated is simultaneously performed by several heating coils 11 that are not adjacent to each other among the plurality of heating coils 11 in the detection period Td.
  • the heating coil 11 that performs the detection operation simultaneously in the first detection period Td during the detection cycle Tc3 has two heating coils 11aa each in row a.
  • 11ad, 11ag are three non-adjacent heating coils.
  • FIG. 1 between the two heating coils 11aa and 11ad that perform the detection operation, there are two heating coils 11ab and 11ac that do not perform the detection operation.
  • the distance between the heating coils 11aa and 11ad that are simultaneously detecting (energizing) is two times the diameter of the heating coil 11. Since the magnetic field propagation strength in the air is inversely proportional to the nth power of the distance (n is 2 or more), the interference strength of the magnetic field is greatly reduced as the distance increases.
  • the distance between the two heating coils 11aa and 11ad performing the detection operation varies depending on the diameter of the heating coil 11.
  • the power that can be supplied from the heating coil 11 to the object to be heated, that is, the generated magnetic flux becomes smaller. Detection of a heated object can be performed with high accuracy.
  • the detection period Td a detection current for detecting the presence or absence of the object to be heated is supplied in order to detect whether or not the object to be heated is placed above each heating coil 11 ( This is the period during which power is supplied.
  • the detection period Td needs to be at least about 10 milliseconds.
  • the detection period Td requires a longer time. Therefore, when the detection current is sequentially supplied to the plurality of heating coils 11 as in the first embodiment, the detection period Tc1 is long. Become.
  • the detection operation is simultaneously performed by the plurality of heating coils 11 as in the second embodiment, the plurality of heatings at a distance at which the detection accuracy of the object to be heated does not decrease due to the interference of the magnetic field generated by the other heating coils 11.
  • the detection cycle Tc3 required when performing the detection operation at the same time can be shortened.
  • the detection cycle Tc3 of the second embodiment can be made shorter than the detection cycle Tc1 that is necessary when the detection operation is performed independently in the first embodiment.
  • the induction heating device 10b according to the second embodiment can shorten the longest time (detection cycle Tc3) from when the object to be heated is placed until it is detected.
  • the state (for example, the shape of the object to be heated, the placement position, etc.) can be quickly displayed. Thereby, the user can provide an easy-to-use induction heating apparatus that can start a heating operation smoothly without stress.
  • the detection of the object to be heated is simultaneously performed by every two heating coils 11aa, 11ad, and 11ag in the horizontal direction in the row a. Yes.
  • the detection operation of the object to be heated may be simultaneously performed by every other heating coil 11aa, 11ac, 11ae, 11ag in the horizontal direction in row a.
  • the detection operation of the object to be heated may be simultaneously performed by the heating coils 11aa and 11ca arranged alternately in the vertical direction in the row a.
  • the induction heating device 10b according to the second embodiment does not limit the order and the number of objects to be detected unless the objects to be heated are simultaneously detected by the adjacent heating coils 11. Absent.
  • the induction heating device 10b may perform an operation of detecting an object to be heated before the control unit 17 receives an operation command signal for instructing the start of the heating operation from the operation display unit 12. Note that the current value of the detection current for detecting the presence or absence of the object to be heated supplied to the heating coil 11 is smaller than the current value of the heating current for performing the heating operation supplied to the heating coil 11.
  • FIG. 9 is a time chart of the detection operation and the heating operation of the heated object of the induction heating device 10c according to the third embodiment of the present disclosure, and an example of the time chart before and after the heating of the first heated object 14 is started. Show.
  • the operation for detecting whether or not the object to be heated is placed on the top plate 13 is the same as that in the first or second embodiment.
  • the heated object detection unit 18 detects that the heated object is placed above the heating coils 11bb, 11cb, 11bc, and 11cc shown in FIG. 1 by the detection operation of the heated object. Even if the induction heating device 10c according to the third embodiment detects the object to be heated above the heating coil 11, it continues the detection operation of the object to be heated unless the operation display unit 12 outputs a signal instructing the heating operation. In this way, the control unit 17 controls. This is because the first heated object 14 is detected again when the first heated object 14 placed on the top plate 13 of the induction heating device 10c moves.
  • control unit 17 When the control unit 17 receives an operation command signal for instructing the start of the heating operation from the operation display unit 12 at the time Ts, a high-frequency current for performing the heating operation is supplied to the heating coils 11bb, 11cb, 11bc, and 11cc. Thus, the inverter 16 is controlled. Thus, when the operation command signal for instructing the start of the heating operation is output from the operation display unit 12, the heating operation is started and the detection operation is stopped in the heating coils 11bb, 11cb, 11bc, and 11cc.
  • the heating coil 11dc adjacent to the heating coil 11cc performing the heating operation has no object to be heated (because it is not detected), so the heating coil 11dc continues the detection operation of the object to be heated. To do. That is, even if the heating coils 11bb, 11cb, 11bc, and 11cc immediately below the first object to be heated 14 placed on the induction heating device 10c start the heating operation, the heating coils that perform the heating operation The heating coils 11 other than 11bb, 11cb, 11bc, and 11cc continue to detect the object to be heated.
  • the operation display unit 12 Unless a signal instructing the heating operation is output, the heating coil 11dc continues the operation of detecting the object to be heated.
  • Embodiment 3 it is possible to provide an easy-to-use induction heating apparatus that maintains the detection frequency and detection accuracy of the object to be heated.
  • the supply and consumption of electric power P1 by these is not preferable. Therefore, when operating the inverter 16 to detect the object to be heated, the electric power for detecting the presence or absence of the object to be heated is the electric power that can detect the placement state of the object to be heated, and as much as possible. It is desirable that a small amount of power is supplied to the heating coil 11.
  • Embodiment 3 controls the inverter 16 so that the electric power P1 supplied during the detection operation of the heated object is smaller than the electric power P2 supplied during the heating operation of the heated object. It is possible to increase the efficiency of the induction heating device 10c by suppressing power consumption due to the detection operation.
  • FIG. 10 is a time chart of the detection operation and the heating operation of the heated object of the induction heating device 10d according to the fourth embodiment of the present disclosure, and an example of the time chart before and after the heating of the first heated object 14 is started. Show.
  • the heating coil 11dc that is, the heating coil adjacent to the heating coil that is performing the heating operation is used. Is different from FIG. 9 in that the detection operation of the object to be heated is not performed.
  • the operating frequency of the inverter 16 when detecting the presence or absence of the object to be heated is set to be higher than the operating frequency of the inverter 16 when the object to be heated is heated.
  • the power supplied from the power supply 40 can be reduced by separating the operating frequency of the inverter 16 from the resonant frequency of the heating coil 11 and the resonant capacitor 46.
  • the operating frequency of the inverter 16 when detecting the presence or absence of the object to be heated and the width of the operating frequency of the inverter 16 when the object to be heated are heated are set apart from each other by an audio frequency difference of about 20 kHz or more.
  • the first object to be heated 14 when the first object to be heated 14 is heated at the position shown in FIG. 1, it is disposed adjacent to the heating coil 11 cc that supplies a high-frequency current to heat the first object to be heated 14. A magnetic field generated from the heating coil 11cc interferes with the heating coil 11dc.
  • the frequency of the heating current of the heating coil 11cc performing the heating operation and the frequency of the detection current of the heating coil 11dc performing the detection operation are different. Therefore, the influence on the detection accuracy due to the interference of the magnetic field is small compared to the case where the frequency is the same (when both the heating coils 11 cc and 11 dc are detecting), and the detection of the object to be heated is not possible. Is possible.
  • the heating coil 11 dc or the like does not perform the detection operation of the object to be heated and does not allow the heating operation. That is, the heating coil 11dc or the like that is difficult to detect the object to be heated accurately does not perform the object detection operation, thereby maintaining the accuracy of the object detection operation as the entire induction heating device 10d. Can do.
  • the heating coil 11ec can continue the detection operation.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of the induction heating device 10e of the fifth embodiment according to the present disclosure, and schematically shows main elements in the fifth embodiment.
  • FIG. 11 differs from FIG. 1 in that it has a heating coil group.
  • a plurality of heating coils 11 are divided into three heating coil groups G1, G2, and G3, and an operation for detecting an object to be heated is performed.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of the induction heating apparatus 10e according to the fifth embodiment of the present disclosure when the 45 heating coils shown in the schematic plan view of FIG. 11 are divided into three heating coil groups G1, G2, and G3. It is a time chart of detection operation of a heating thing.
  • FIG. 12 shows an example of a time chart of the detection operation of the object to be heated.
  • FIG. 12 differs from FIG. 6 to FIG. 8 in that all the heating coils 11 in the same group including the adjacent heating coils simultaneously detect the object to be heated.
  • the failure is caused by interference of the magnetic field generated from the heating coil incorporated in the same induction heating device, the error level generated when the detection current and magnetic field supplied to the adjacent heating coil interfere. Can be measured in advance. For this reason, it is possible to set a threshold value (current and voltage threshold values) for determining the object to be heated that does not appear to be affected even if it receives magnetic field interference from adjacent heating coils. Accordingly, it becomes possible to simultaneously detect the object to be heated by the adjacent heating coils 11 without the mistake of determining the object to be heated due to the interference of the magnetic field.
  • a threshold value current and voltage threshold values
  • the fifth embodiment for example, 45 heating coils are divided into three heating coil groups G1, G2, and G3. Then, as shown in FIG. 12, for example, all the heating coils 11aa to 11ec in the heating coil group G1 simultaneously perform the detection operation of the object to be heated during the detection period Td.
  • the detection cycle Tc4 necessary for performing the detection operation of the object to be heated by all the heating coils 11 on the induction heating apparatus 10e of the fifth embodiment is the detection operation of the object to be heated by one heating coil 11. It can be suppressed to about three times the detection cycle Td required for
  • the detection cycle Tc4 of the induction heating device 10e of the fifth embodiment is 1/5 of the detection cycle Tc3 of the second embodiment.
  • the induction heating device 10e according to the fifth embodiment can shorten the time during which the object to be heated is being detected. As a result, it is possible to quickly detect an object to be heated and provide an induction heating apparatus with good responsiveness.
  • the induction heating apparatus 10e of the fifth embodiment simultaneously detects adjacent heating coils in order to determine the shape and position of the object to be heated in a transient state in which the object to be heated is moved on the induction heating apparatus. It is desirable to do.
  • the object to be heated detection unit 18 has the shape and placement of the object to be heated. There is a possibility of misidentification of position.
  • the object to be heated moves immediately after it is determined that the object to be heated is not placed by a certain heating coil, and the object to be heated is placed on the heating coil. Even if it is done, it will be discriminate
  • the heated object detection unit 18 may make a determination error in the shape and placement position of the heated object.
  • the detection operation is simultaneously performed for all the heating coils in the same heating coil group, so that the shape or placement position of the object to be heated can be prevented from being erroneously determined.
  • the induction heating apparatus 10e of Embodiment 5 performs detection operation simultaneously with all the heating coils 11 in a heating coil group, it performs sequential detection operation with the several heating coil 11 of a heating coil group. You may do it.
  • FIG. 13 is a time chart of the detection operation of the object to be heated by the induction heating device 10f according to the sixth embodiment of the present disclosure, and shows an example of the time chart of the detection operation of the object to be heated.
  • the heating coil that detects the object to be heated continuously performs the detection operation until the object to be heated is removed.
  • the induction heating device 10f according to the sixth embodiment continues to supply a detection current for detecting the object to be heated to the heating coil until no object to be heated is detected in the heating coil. .
  • the inverter 16 connected to the heating coil 11 is driven to supply a detection current for detecting the object to be heated to the heating coil 11.
  • An inrush current flows through the heating coil 11 at the timing when the detection current is started to be supplied to the heating coil 11 from the state where the detection operation of the object to be heated is not performed, that is, the detection current is not supplied to the heating coil 11.
  • the magnetic field generated by the inrush current and the object to be heated resonate to generate a squealing sound.
  • the induction heating apparatus 10f of the sixth embodiment places the object to be heated on the heating coils 11bb and 11cb shown in FIG. 1 at least at the timing Tp1.
  • the detection operation is continued only with the heating coils 11bb and 11cb that have detected the object to be heated by the detection operation. That is, in the sixth embodiment, it is possible to realize an induction heating device that does not generate an irritating sound by “continually” by supplying a current of a detection level necessary for the detection operation to the heating coils 11bb and 11cb.
  • Inductive heating device 10f of the sixth embodiment may supply a continuous current to heating coils 11bb and 11cb immediately after timing Tp1 when the object to be heated is placed, when high-speed processing is possible.
  • the continuous current supplied to the heating coils 11bb and 11cb at the same time as the timing Tp2 when the object to be heated is removed is also obtained. It is desirable to stop. Further, the induction heating device 10f according to the sixth embodiment can quickly perform the next detection operation of the heated object by returning to the normal detection operation of the heated object after the timing Tp2.
  • FIG. 14 is a time chart of the detection operation of the object to be heated of the induction heating apparatus 10g according to the seventh embodiment of the present disclosure, and shows an example of the time chart of the detection operation of the object to be heated.
  • the induction heating device 10g supplies the detection current for detecting the object to be heated to the heating coil until the object to be heated is not detected in the heating coil after detecting the object to be heated. Is reduced.
  • the inverter 16 connected to the heating coil 11 is driven to supply a detection current for detecting the object to be heated to the heating coil 11.
  • An inrush current flows through the heating coil at the timing when the detection current starts to be supplied to the heating coil 11 from the state where the detection operation of the object to be heated is not performed, that is, the detection current is not supplied to the heating coil 11.
  • the magnetic field generated by the inrush current and the object to be heated resonate to generate a squealing sound.
  • the object to be heated is detected by the detection operation of the object to be heated. Only the heating coils 11bb and 11cb that have detected the object reduce the frequency (number of times) of the detection operation of the object to be heated. As a result, it is possible to realize the induction heating apparatus 10g in which the number of occurrences of annoying sound “katsu” is reduced.
  • the induction heating apparatus 10g when the induction heating apparatus 10g according to the seventh embodiment detects that the object to be heated is no longer placed on the heating coils 11bb and 11cb, the induction heating apparatus 10g performs a normal object after timing Tp2 when the object to be heated is no longer placed. By returning to the operation for detecting the heated object, the next operation for detecting the object to be heated can be quickly performed.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the input current Iin from the power supply 40 and the output voltage Vc generated in the inverter 16 in the induction heating apparatus 10h according to the eighth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 shows the relationship between the input current Iin and the output voltage Vc for the heated object detector 18 to detect the heated object in the circuit configuration shown in FIG.
  • FIG. 15 shows two threshold curves indicating the relationship between the input current value Iin from the power source 40 and the threshold value of the output voltage value Vc generated in the inverter 16 in order to determine whether or not an object to be heated is placed. It differs from FIG. 5 in that it is drawn.
  • Induction heating apparatus 10h according to the eighth embodiment detects the presence or absence of an object to be heated using two threshold curves.
  • a detection current is supplied to the adjacent heating coil 11, whereby a magnetic field is generated from the adjacent heating coil 11, and the heating coil 11 performs the detection operation of the object to be heated. Interfere with. Then, current due to Lenz's law is supplied to the heating coil 11 that performs the detection operation of the object to be heated, and an error occurs in the input current value and output voltage value used to determine the presence or absence of the object to be heated. The detection of the heated object could not be performed accurately.
  • FIG. 15 shows a region 1 for determining that the object to be heated is placed from the input current value and output voltage value generated when the inverter 16 is driven, and a region 2 for determining that the object to be heated is not placed.
  • Two threshold curves connecting the boundary values are shown.
  • the two threshold curves are a solid line L1 that is applied when the magnetic field interference from the adjacent heating coil 11 is not received, and a broken line L2 that is applied when the magnetic field interference is received from the adjacent heating coil 11.
  • the threshold curve L2 is a boundary value that distinguishes between the region 1 and the region 2 obtained by measuring in advance an error level generated when the current and magnetic field flowing through the adjacent heating coils 11 interfere with each other. It is a line.
  • the induction heating apparatus 10h according to the eighth embodiment depends on whether or not the adjacent heating coil 11 performs the detection operation of the object to be heated at the same time, that is, the boundary value of the region to be determined, that is, the threshold curves L1 and L2 shown in FIG. Can be used properly. By these threshold curves L1 and L2, the induction heating apparatus 10h according to the eighth embodiment can accurately determine the object to be heated.
  • the first threshold value is used when detecting an object to be heated on the heating coil 11 in a state where the detection current is not supplied to the adjacent heating coil 11, and the detection current is simultaneously supplied to the adjacent heating coil.
  • the second threshold value is used when detecting an object to be heated on the heating coil 11.
  • the relationship between the input current Iin from the power supply 40 and the output voltage Vc generated in the inverter 16 is used as a value for determining the object to be heated.
  • other variables may be used as long as the object to be heated can be determined, such as the operating frequency and conduction time of the switching element.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the input current Iin from the power supply 40 and the output voltage Vc generated in the inverter 16 in the induction heating device 10i according to the ninth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 shows the relationship between the input current Iin and the output voltage Vc for the heated object detector 18 to detect the heated object in the circuit configuration shown in FIG.
  • Embodiment 9 differs from FIG. 15 in that in FIG. 16, three lines indicating the relationship between the input current value Iin from the power supply 40 and the threshold value of the output voltage value Vc generated in the inverter 16 are drawn.
  • FIG. 16 determines the region 1 where it is determined that the object to be heated is placed from the input current value Iin and the output voltage value Vc generated when the inverter 16 is driven, and that the object to be heated is not placed.
  • Three lines connecting the boundary values of region 2 are shown. The three lines respectively represent a solid line L1 applied when no magnetic field interference is received from the adjacent heating coil 11, and a magnetic field interference from the adjacent heating coil 11 when the adjacent heating coil 11 is in a heating operation.
  • Induction heating apparatus 10i of the ninth embodiment depends on whether adjacent heating coil 11 is performing a heating operation, and if so, whether it is heating at low power or high power.
  • the threshold curves L1, L3, and L4 indicating the boundary values for discriminating between the region 1 and the region 2 can be properly used.
  • the induction heating device 10i of the ninth embodiment can accurately determine the object to be heated.
  • the first threshold value is used when an object to be heated is detected in a state where the detection current is not supplied to the adjacent heating coil 11.
  • the fourth threshold is used when detecting an object to be heated.
  • the relationship between the settlement current Iin from the power supply 40 and the output voltage Vc generated in the inverter 16 is used in the ninth embodiment, but the operating frequency and conduction time of the switching element are used. Other variables may be used as long as the object to be heated can be discriminated.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing the direction of the detected current of the heating coil 11 in the induction heating device 10j according to the tenth embodiment of the present disclosure, and shows the relationship of the direction of the detected current with the surrounding heating coil 11. ing.
  • the induction heating device 10j detects the presence or absence of an object to be heated in the plurality of heating coils 11 before receiving an operation command signal instructing the start of the heating operation from the operation display unit 12. An electric current is supplied to detect an object to be heated. Therefore, the induction heating device 10j supplies a minute current to the heating coil even when an object to be heated is not placed.
  • the induction heating device 10j performs the detection operation of the object to be heated simultaneously with the four heating coils 11aa, 11ba, 11ab, and 11bb.
  • the current Iaa of the heating coil 11aa is clockwise.
  • the currents Iba and Iab of the heating coils 11ba and 11ab adjacent to the heating coil 11aa in the vertical and horizontal directions are counterclockwise.
  • induction heating apparatus 10j can reduce the level of magnetic field propagation. Therefore, even if the detection operation of the object to be heated is performed in a state where the object to be heated is not placed, it is possible to prevent the surrounding electronic devices and the like from being adversely affected.
  • the heating coils 11 in the vertical and horizontal rows are arranged so as to be in a straight line. Since the effect of the induction heating device 10 according to the disclosure can be exhibited, the configuration is not limited to this configuration.
  • the induction heating apparatus supplies the detection current for detecting the presence or absence of the object to be heated to the heating coil by the operation of the inverter before starting the heating of the object to be heated.
  • the presence or absence of the heated object or the placement state can be determined. Therefore, the object to be heated can be detected without adding a new component only to detect the object to be heated, which is effective for the induction heating cooker.

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Abstract

　誘導加熱装置は、被加熱物を載置するためのトッププレートと、前記トッププレートの下方に配置された複数の加熱コイルと、前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、前記インバータの出力を制御する制御部と、前記制御部に対して動作指令を出力する操作表示部と、前記トッププレート上に載置された前記被加熱物の有無を検出する被加熱物検出部と、を備え、前記操作表示部から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるより前に、前記複数の加熱コイルに対して前記被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給するように前記インバータを制御し、前記被加熱物検出部は、前記検出電流が前記加熱コイルに供給されている検出期間に、電源から加熱コイルまでの電力伝送の通電経路における入力電流および／または出力電圧から、前記被加熱物の有無を検出する。

Description

誘導加熱装置
　本開示は、誘導加熱装置に関する。特に、トッププレート上に載置された金属製の調理用鍋などの被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置に関する。
　誘導加熱装置として一般的に用いられている誘導加熱調理器においては、例えば、１つ又は２つの加熱コイルがトッププレートの直下に配設されており、加熱コイルによりトッププレート上に載置された被加熱物である金属製の調理用鍋などを誘導加熱するよう構成されている。
　また、誘導加熱調理器においては、トッププレートの直下に多数の加熱コイルを配設したマルチコイル構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
　特許文献１の加熱調理器は、トッププレートの下に敷き詰められた多数の加熱コイルが近接して配置されており、調理用鍋などの被加熱物をトッププレート上のいずれの位置に載置しても誘導加熱可能な構成を有している。
　さらに、多数の加熱コイルにより被加熱物である調理用鍋を加熱するマルチコイル構成は、例えば、特許文献２に記載される。特許文献２に記載された加熱調理器は、加熱セルの各々に無線周波数帯の交流信号を供給し、被加熱物と加熱セルとの間に位置する導電性ループにおける誘導信号を検出する構成を有する。この誘導信号は被加熱物の存在により変化することから、トッププレート上に載置された被加熱物の位置を検出することができる。
独国特許出願公開第１０２０１００２８５４９号明細書 欧州特許第１２０６１６４号明細書
　前述のように特許文献２に記載された加熱調理器においては、被加熱物の位置を検出するための導電性ループ及び／又は無線周波数帯の交流信号源を有しているため、加熱調理器の構成部品が増加してコストが高くなるという課題を有する。
　加熱調理器の構成部品が多いと製品を組むのに必要な時間が長くなり、製造コストが高くなるという課題を有していた。
　特に、マルチコイル構成の誘導加熱装置では、加熱コイルの個数に対応した導電性ループの構成が必要になることから、コストの増加は大幅に大きくなる。
　また、トッププレート上の被加熱物の検出手段として一般的に用いられている方式として、加熱コイルに流れる電流及び／又は発生する電圧を検出する方式がある。この方式は、加熱コイルに電力を供給するためのインバータを動作させることによって、電源からインバータに流れる電流と、加熱コイルに流れる電流及び／又は発生する電圧を検出することにより、検出された値の相互関係から被加熱物を検出する。
　しかし、この方式の場合、制御部が加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けた後にインバータを駆動し、被加熱物が検出されれば加熱動作に移行するのが一般的である。よって、従来の誘導加熱調理器は、制御部が加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受ける前にインバータによって被加熱物を検出することができなかった。
　また、インバータの動作によって被加熱物を検出する場合、定格加熱時には数百Ｗ程度もの電力を供給するインバータが用いられている。そのため、従来の誘導加熱調理器は、被加熱物の検出時にインバータから被加熱物に供給される電力が最小限となるようにインバータを動作させたとしても、消費電力を数Ｗレベルまで大きく下げることが困難である。
　そのため、従来の誘導加熱調理器は、多数の加熱コイルで同時に被加熱物の検出を行うと、被加熱物の検出のために必要な電力が大きくなり、場合によっては被加熱物の検出動作だけで定格電力を超えてしまい、鍋等の被加熱物の検出が容易にできないという課題を有していた。
　また、一部の領域で被加熱物の加熱を行っている場合、被加熱物の検出のために使用できる電力は機器の定格電力よりも小さくなることから、一層被加熱物の検出が困難になる。
　また、多数の加熱コイルで同時に被加熱物の検出を行うと、誘導加熱装置から発生する漏洩磁界は、個々の加熱コイルから発生した磁界が積算された状態で伝播するため大きくなる。そして、この漏洩磁界が周辺機器の誤作動などの悪影響を与える可能性があるという課題を有していた。
　さらに、マルチコイル構成の誘導加熱装置は、多数の加熱コイルが隣接して配設されている。そのため、従来の誘導加熱調理器は、隣接するそれぞれの加熱コイルから発生した磁界が互いに干渉して加熱コイルからの検出値が増減し、トッププレート上の被加熱物を精度高く検出できないといった課題を有していた。
　本開示は、トッププレートの下に多数の加熱コイルが配設されたマルチコイル構成において、被加熱物がトッププレートの上に載置されたか否かを精度高く検出可能であり、且つ製造コストを低くできる誘導加熱装置を提供することを目的とする。
　前記従来の課題を解決するために、本開示の一態様である誘導加熱装置は、
　被加熱物を載置するためのトッププレートと、
　前記トッププレートの下方に配置された複数の加熱コイルと、
　前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
　前記インバータの出力を制御する制御部と、
　前記制御部に対して動作指令を出力する操作表示部と、
　前記トッププレート上に載置された前記被加熱物の有無を検出する被加熱物検出部と、
を備え、
　前記制御部は、前記操作表示部から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるより前に、前記複数の加熱コイルに対して前記被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給するように前記インバータを制御し、
　前記被加熱物検出部は、前記検出電流が前記加熱コイルに供給されている検出期間に、電源から前記加熱コイルまでの電力伝送の通電経路における入力電流および／または出力電圧から、前記被加熱物の有無を検出する。
　本開示に係る誘導加熱装置は、被加熱物の加熱を開始する前からインバータの動作によって加熱コイルに被加熱物の有無を検出するための電流を流すことにより、被加熱物の検出のためだけに新たな構成部品を追加することなく被加熱物を検出することができる。
本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の概略平面図である。 図１におけるＡ－Ａ線により切断した誘導加熱装置の縦断面図である。 本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の構成を示すブロック図である。 本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の回路構成を示す図である。 本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の電源からの電流とインバータに発生する電圧の関係を示す説明図である。 本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態２の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態３の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作および加熱動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態４の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作および加熱動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態５の誘導加熱装置の概略平面図である。 本開示に係る実施の形態５の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態６の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態７の誘導加熱装置の被加熱物の検出動作のタイムチャートである。 本開示に係る実施の形態８の誘導加熱装置の電源からの入力電流とインバータに発生する出力電圧の関係を示す説明図である。 本開示に係る実施の形態９の誘導加熱装置の電源からの入力電流とインバータに発生する出力電圧の関係を示す説明図である。 本開示に係る実施の形態１０の誘導加熱装置における加熱コイルの電流の向きを示す説明図である。
　本開示に係る第１の態様の誘導加熱装置は、
　被加熱物を載置するためのトッププレートと、
　前記トッププレートの下方に配置された複数の加熱コイルと、
　前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
　前記インバータの出力を制御する制御部と、
　前記制御部に対して動作指令を出力する操作表示部と、
　前記トッププレート上に載置された前記被加熱物の有無を検出する被加熱物検出部と、
を備え、
　前記制御部は、前記操作表示部から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるより前に、前記複数の加熱コイルに対して前記被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給するように前記インバータを制御し、
　前記被加熱物検出部は、前記検出電流が前記加熱コイルに供給されている検出期間に、電源から前記加熱コイルまでの電力伝送の通電経路における入力電流および／または出力電圧から、前記被加熱物の有無を検出する。
　これによって、被加熱物の検出のためだけに新たな構成部品を追加することなく被加熱物を検出することができる。
　本開示に係る第２の態様の誘導加熱装置においては、前記第１の態様における前記制御部は、前記検出電流を前記複数の加熱コイルに順次供給するとともに、前記検出電流が供給されている前記加熱コイルと隣接する加熱コイルには同時に前記検出電流が供給されないように前記インバータ制御する。
　また、前記制御部は、前記加熱コイルに供給する前記検出電流の電流値は、前記被加熱物を加熱するために前記加熱コイルに供給する加熱電流の電流値よりも小さくなるように、前記インバータを制御するとしたものである。
　本開示に係る第３の態様の誘導加熱装置においては、前記第１又は２の態様における前記加熱コイルに供給する前記検出電流の電流値は、前記被加熱物を加熱動作するために前記加熱コイルに供給する加熱電流の電流値よりも小さい。
　また、前記制御部は、前記操作表示部から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるよりも前に前記複数の加熱コイルに前記検出電流を供給する場合、前記複数の加熱コイルに前記検出電流を供給する時と前記検出電流を供給しない時とを一定期間内で切り替え、且つ周期的な動作を行うように、前記インバータを制御するものである。
　本開示に係る第４の態様の誘導加熱装置においては、前記第１～３のいずれかの態様における前記制御部は、加熱動作を行っている加熱コイルと隣接する加熱コイルに、前記検出電流を供給しないように前記インバータを制御する。
　また、前記制御部は、前記操作表示部から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるよりも前に前記複数の加熱コイルに前記検出電流を供給する場合、前記検出電流を供給する前記加熱コイルを順次変更することで前記複数の加熱コイル間で前記検出電流を供給するタイミングがずれるように、前記インバータを制御するものである。
　本開示に係る第５の態様の誘導加熱装置においては、前記第１～４のいずれかの態様における前記制御部は、前記被加熱物検出部が被加熱物を検出した後も前記被加熱物が検出された加熱コイルに前記検出電流を供給するように前記インバータを制御し、前記被加熱物検出部による被加熱物の検出動作を継続する。
　本開示に係る第６の態様の誘導加熱装置においては、前記第１～５のいずれかの態様における前記複数の加熱コイルは、少なくとも２つの加熱コイルを有する加熱コイル群を有し、
　前記制御部は、前記検出電流を前記加熱コイル群内の全ての加熱コイルに同時に供給するように前記インバータを制御する。
　本開示に係る第７の態様の誘導加熱装置においては、前記第１～６のいずれかの態様における前記制御部は、前記被加熱物検出部により前記被加熱物が検出された後、前記被加熱物が検出されなくなるまで、前記被加熱物が検出された加熱コイルに、前記検出電流を連続して供給するように前記インバータを制御する。
　本開示に係る第８の態様の誘導加熱装置においては、前記第１～７のいずれかの態様における前記制御部は、前記被加熱物検出部により前記被加熱物が検出された後、前記被加熱物が検出されなくなるまで、前記被加熱物が検出された加熱コイルに、前記検出電流を供給する回数を前記被加熱物が検出されていない加熱コイルと比べて少なくするように前記インバータを制御する。
　本開示に係る第９の態様の誘導加熱装置においては、前記第１、３、及び５～８のいずれかの態様における前記被加熱物検出部は、
　隣接する加熱コイルに電流を供給していない状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第１の閾値と、隣接する加熱コイルに同時に電流を供給して前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第２の閾値と、を設定し、
　前記第１の閾値又は前記第２の閾値を用いて前記被加熱物の有無を検出する。
　本開示に係る第１０の態様の誘導加熱装置においては、前記第１、３、及び５～９のいずれかの態様における前記被加熱物検出部は、
　隣接する加熱コイルに電流を供給していない状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第１の閾値と、隣接する加熱コイルが最小電力で加熱動作を行っている状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第３の閾値と、隣接する加熱コイルが定格電力で加熱動作を行っている状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第４の閾値と、を設定し、
　前記第１の閾値、前記第３の閾値、又は前記第４の閾値のいずれかを用いて前記被加熱物の有無を検出する。
　本開示に係る第１１の態様の誘導加熱装置においては、前記第１、及び５～１０のいずれかの態様における前記制御部は、それぞれの加熱コイルに供給される前記検出電流が、縦横方向に隣接する加熱コイル間で逆向きとなるように前記インバータを制御する。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって、本開示が限定されるものではない。以下の全ての図において、同一又は相当部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　（実施の形態１）
［全体構成］
　図１は、本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置１０ａの概略平面図であり、実施の形態１において主要な要素を概略的に示している。図２は、図１に示した誘導加熱装置１０ａの概略平面図におけるＡ－Ａ線により切断した誘導加熱装置１０ａの縦断面図である。図３は、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａの構成を示すブロック図である。
　図１～図３に示すように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、トッププレート１３、トッププレート１３の下方に整列して配置された複数の加熱コイル１１、加熱コイル１１に高周波電流を供給するインバータ１６、及びインバータ１６の出力を制御する制御部１７を備える。また、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、制御部１７に対して動作指令を出力する操作表示部１２を備えるとともに、電源から加熱コイル１１までの電力伝送の通電経路における入力電流及び／又は出力電圧の検出値から被加熱物の状態（被加熱物の有無）を検出する被加熱物検出部１８を備える。
　以下、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａを構成する各要素について詳述する。
［トッププレート］
　実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、上部に平板なトッププレート１３を有する。トッププレート１３上には、鍋等の被加熱物が載置される。例えば、図１及び図２に示すように、第１の被加熱物１４及び／又は第１の被加熱物１４より大きい第２の被加熱物１５が載置される。なお、トッププレート１３は、ガラスやセラミック等の電気絶縁物で構成されている。
［加熱コイル］
　加熱コイル１１は、複数の加熱コイルを有するマルチコイル構成である。複数の加熱コイル１１は、トッププレート１３の直下において、所定間隔を有してマトリクス状に並んで配設されている。例えば、図１に示すように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、縦に５個、横に９個の複数の加熱コイル１１を並べて配設した構成であってもよい。実施の形態１では、図１においての操作表示部１２に近い加熱コイル１１の行から順にａ～ｅ行とし、図１の誘導加熱装置１０ａの左側の列から順にａ～ｉ列と定義する。したがって、実施の形態１では、複数の加熱コイル１１を、加熱コイル１１ａａ～１１ｅｉの符号で示している。以下の説明では、同様の符号が加熱コイル１１に付されている。
　また、加熱コイル１１は、すべて実質的に同一の形状、同一構成を有している。実施の形態１の誘導加熱装置１０ａにおいて、加熱コイル１１は、誘導加熱動作を行う。
［インバータ］
　インバータ１６は、複数の加熱コイル１１に接続されている。インバータ１６は、複数の加熱コイル１１のそれぞれに高周波電流を供給する。実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、複数の加熱コイル１１に対応して、それぞれ別々に接続される複数のインバータ１６を備える構成としてもよい。例えば、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、図２に示すように、各加熱コイル１１ａａ～１１ｅｉのそれぞれに接続されるインバータ１６ａａ～１６ｅｉを備えてもよい。あるいは、幾つかの加熱コイル１１をまとめてインバータ１６に接続する構成等の他、給電を要する加熱コイル１１のみをインバータ１６に接続する構成がある。
［制御部］
　制御部１７は、インバータ１６、操作表示部１２、及び被加熱物検出部１８に接続されている。例えば、制御部１７は、操作表示部１２から動作指令の指示を受けて、インバータ１６の出力を制御する。また、制御部１７は、被加熱物検出部１８から検出結果を受けて、インバータ１６の出力を制御する。
［操作表示部］
　操作表示部１２は、トッププレート１３において使用者側（図１における下側）の中央に配置されており、使用者が使いやすい構成となっている。操作表示部１２は、図１に示す位置に限定されるものではなく、使用者が使いやすい構成であれば、任意の位置に配置してもよい。
　また、操作表示部１２は、制御部１７に接続されている。この操作表示部１２が制御部１７に対して電力供給の開始又は停止、電力調整等の動作指令の信号を出力する。
　例えば、操作表示部１２は、制御部１７に対して、トッププレート１３上に鍋等の第１の被加熱物１４が載置されたとき、加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を出力する。
［被加熱物検出部］
　被加熱物検出部１８は、インバータ１６と制御部１７に接続されている。被加熱物検出部１８は、インバータ１６など、例えば、電源から加熱コイル１１までの電力伝送の通電経路の入力電流及び／又は発生する出力電圧の検出値に基づいて、被加熱物が載置されている位置に対応する加熱コイル１１を検出する。例えば、通電している加熱コイル１１の上方に鍋等の第１の被加熱物１４が載置されているか否かといった、加熱コイル１１と磁気結合している被加熱物の状態（被加熱物の有無）を判別する。
　また、例えば、被加熱物検出部１８は、第１の被加熱物１４の状態の検出結果を、信号として制御部１７に出力する。
　上記のように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａにおいては、図１に示すように、トッププレート１３の上に、第１の被加熱物１４又は第２の被加熱物１５が載置されたとき、被加熱物が載置された領域に対応する加熱コイル１１を検出して加熱動作を行う。即ち、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、トッププレート１３上に載置された被加熱物の直下にある加熱コイル１１を検出して加熱動作を行う。
　例えば、図１に示すように、第１の被加熱物１４がトッププレート１３上に載置されたとき、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、第１の被加熱物１４の下方にある加熱コイル１１ｂｂ、１１ｂｃ、１１ｃｂ、１１ｃｃに高周波電流を供給し、第１の被加熱物１４に対して適切な誘導加熱動作を行う。
　一方、図１に示すように、第２の被加熱物１５がトッププレート１３上に載置されたとき、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、第２の被加熱物１５の直下にある加熱コイル１１ａｇ、１１ａｈ、１１ａｉ、１１ｂｇ、１１ｂｈ、１１ｂｉ、１１ｃｇ、１１ｃｈ、１１ｃｉに高周波電流を供給し、第２の被加熱物１５に対して適切な誘導加熱動作を行う。
［被加熱物の検出動作］
　次に、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａ上に鍋等の第１の被加熱物１４を載置した場合における、第１の被加熱物１４の検出動作について説明する。
　図４は、本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置１０ａの回路構成の一例を示している。図５は、本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置１０ａにおける電源４０からの入力電流とインバータ１６に発生する出力電圧の関係を示す説明図である。また、図５は、図４で示した回路構成において、被加熱物検出部１８が被加熱物の有無を検出するための入力電流と出力電圧の関係を示している。
　図４は、加熱コイル１１、インバータ１６、制御部１７、被加熱物検出部１８、交流電源４０、電流検出部４８、及び電圧検出部４９から構成される誘導加熱装置１０ａの回路を示している。インバータ１６は、ダイオードブリッジ４１と、チョークコイル４２と、平滑コンデンサ４３と、第１のスイッチング素子４４と、第２のスイッチング素子４５と、共振コンデンサ４６と、スナバコンデンサ４７とを備える。
　図４に示す回路構成では、電源４０は、交流を直流に変換し平滑するために、ダイオードブリッジ４１、チョークコイル４２及び平滑コンデンサ４３に接続されている。平滑コンデンサ４３の両端には、加熱コイル１１に高周波電流を供給するために、逆導通ダイオードを備えた第１のスイッチング素子４４、及び同じく逆導通ダイオードを備えた第２のスイッチング素子４５が直列に接続されている。
　また、第２のスイッチング素子４５には、加熱コイル１１と電流共振を起こさせるための共振コンデンサ４６と、第１のスイッチング素子４４及び第２のスイッチング素子４５がオフするときに発生するスイッチング損失を低減するためのスナバコンデンサ４７とが並列に接続されている。
　さらに、図４に示した回路構成では、電源４０からインバータ１６に供給される入力電流Ｉｉｎを検出するための電流検出部４８と、インバータ１６内の共振コンデンサ４６の両端電圧である出力電圧Ｖｃを検出するための電圧検出部４９が備えられている。電流検出部４８と電圧検出部４９の検出値は、被加熱物検出部１８に出力される。
　電流検出部４８で検出された入力電流Ｉｉｎ及び電圧検出部４９で検出された出力電圧Ｖｃの検出値により、図５に示すように、横軸を入力電流Ｉｉｎ、縦軸を出力電圧Ｖｃとする座標平面上に入力電流Ｉｉｎ及び出力電圧Ｖｃの検出値を表記することができる。
　例えば、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、図４に示した回路構成における電源４０の入力電圧を一定とし、１つの加熱コイル１１においてトッププレート１３に対向する面の加熱領域（加熱コイル１１の上面の加熱領域）の５０％以上の領域に被加熱物が載置されたとき、被加熱物検出部１８で被加熱物有りと検出するように条件を設定することができる。実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、この条件において、第１のスイッチング素子４４及び第２のスイッチング素子４５の動作周波数又はデューティ等の駆動変数を変化させた場合、入力電流Ｉｉｎと出力電圧Ｖｃ（共振コンデンサ４６の両端電圧）の検出値が互いに影響を及ぼす相関関係を有していれば、その検出値を結ぶことによって図５に示す閾値曲線Ｌを描くことができる。なお、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、例えば、加熱コイル１１の上面の加熱領域の４０％以上の領域に被加熱物が載置されたとき、被加熱物有りと検出するように条件を設定してもよい。つまり、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物の有無を検出する際の条件は任意に設定することができる。
　閾値曲線Ｌは、加熱コイル１１が被加熱物を加熱できる状態（加熱コイル１１の上方に被加熱物がある状態）と加熱できない状態（加熱コイル１１の上方に被加熱物がない状態）との境界を示している。図５に示す座標平面上において、領域１（閾値曲線Ｌより図示右側の領域）は加熱コイル１１が被加熱物を加熱できる状態を示し、領域２（閾値曲線Ｌより図示左側の領域）は加熱コイル１１が加熱できない状態を示している。
　例えば、加熱コイル１１の上方に被加熱物が載置されていなければ、入力電流Ｉｉｎに対して出力電圧Ｖｃが大きくなる。
　そのため、加熱コイル１１が被加熱物を加熱できる状態と加熱できない状態との境界で閾値曲線Ｌを描き、入力電流Ｉｉｎと出力電圧Ｖｃの検出値が図５における領域１となれば加熱可能（被加熱物有り）と判別し、領域２となれば加熱不可能（被加熱物無し）と判別することができる。このように、被加熱物検出部１８は、電源４０から加熱コイル１１までの電力伝送の通電経路の入力電流及び／又は発生する出力電圧の検出値に基づいて、加熱コイル１１上に被加熱物が載置されているか否かを検出することができる。
　図６は、本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置１０ａの被加熱物の検出動作のタイムチャートである。図６は、被加熱物の載置（被加熱物の有無）を検出するために、整列して配置された複数の加熱コイル１１の各々に被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給するときのタイムチャートの一例を示す。
　図６に示すように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物の検出周期Ｔｃ１の中で、まず加熱コイル１１ａａに検出期間Ｔｄだけ検出動作（通電）を行う。即ち、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、加熱コイル１１ａａに被加熱物の有無を検出するための検出電流を検出期間Ｔｄだけ供給する。実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、この検出期間Ｔｄで、加熱コイル１１ａａの上方に被加熱物が載置されているか否かを検出する。例えば、加熱コイル１１ａａの入力電流Ｉｉｎと出力電圧Ｖｃの検出値が、図５における領域１に属するか領域２に属するかによって被加熱物の有無を判別する。
　実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、加熱コイル１１ａａの検出期間Ｔｄが経過すると、加熱コイル１１ａａへの検出動作を停止するとともに、加熱コイル１１ｂａへの検出動作を開始し、加熱コイル１１ｂａの上方に被加熱物が載置されているか否かを加熱コイル１１ａａと同様に検出する。
　なお、被加熱物の有無を検出するための検出動作は、操作表示部１２から加熱動作の開始を指示する動作指令（加熱動作開始指令）の信号を制御部１７で受けるより前から行うことができる。例えば、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、電源スイッチを入れた場合に検出動作を開始してもよいし、人感センサで誘導加熱装置１０ａの近傍に人を検知した場合に検出動作を開始してもよい。
　実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物の載置状態、例えば、被加熱物が載置されているか否か、被加熱物の形状の把握など、誘導加熱装置１０ａの使用者が被加熱物の加熱動作を選択するために必要な情報を、加熱動作を指示する時点で操作表示部１２表示することが可能である。その結果、使用者にとって、使い勝手の良い誘導加熱装置１０ａを提供することができる。
　この検出動作を複数の加熱コイル１１全てで行うことにより、検出周期Ｔｃ１ごとにそれぞれの加熱コイル１１で被加熱物の状態の検出を行うことができる。そのため、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物検出部１８により被加熱物の載置状態を把握することにより、例えば、被加熱物が載置されている領域を操作表示部１２に表示することにより、使用者にとって加熱動作の操作を行いやすくすることができる。したがって、使用者は、操作表示部１２で加熱動作の操作を行うことにより、被加熱物が検出された加熱コイル１１、即ち、被加熱物の直下の加熱コイル１１のみに電力を供給し、被加熱物のみを加熱動作するように操作することができる。
　また、被加熱物が載置されていない加熱コイル１１に対しては、加熱動作が開始されないようにすることで、操作後に載置された鍋を載置された時点から加熱するような危険性をなくすことができる。実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物が載置されていない領域に対応する加熱コイル１１、即ち、被加熱物の直下にない加熱コイル１１では、検出動作のみが行われるため、例えば、加熱動作をしている加熱コイル１１以外の領域に別の被加熱物が載置されたとしても、その別の被加熱物に対して加熱操作が行われない限り、加熱動作は行われない。このように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物が載置された領域に対応する加熱コイル１１を検出してから、使用者が加熱動作の操作をするまで当該被加熱物の加熱が開始されない構成となっている。
　検出動作において、被加熱物が載置されていない加熱コイル１１に高周波電流を継続して長時間供給すると、漏洩磁界が大きくなる。あるいは加熱コイル１１に被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給することで、導通損失による効率の悪化などを招く。しかし、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、検出動作において、少ない検出電流を短時間の一定間隔で供給することで、漏洩磁界が大きくなることを防止し、効率の悪化を抑制することができる。
　図６に示すように、実施の形態１では、複数の加熱コイル１１に同時に通電することがないように被加熱物の検出動作を行っている。即ち、実施の形態１では、複数の加熱コイル１１に同時に被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給することがないようにしている。これにより、他の加熱コイル１１が被加熱物の検出動作を行うことによって発生する磁界が自身の加熱コイル１１に鎖交して干渉することがない。そのため、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、入力電流Ｉｉｎ及び出力電圧Ｖｃの検出値の変動が起こらないため、精度高く被加熱物を検出することができる。
　実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、複数の加熱コイル１１で順次被加熱物の検出動作を行っている。即ち、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、被加熱物の有無を検出するための検出電流を複数の加熱コイル１１に順次供給することにより、被加熱物の検出動作に必要な電力のピーク値を小さくすることができる。その結果、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、定格電力を超過することがなく確実に鍋の検出をすることができる。
　図７は本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置１０ａの被加熱物の検出動作の別のタイムチャートである。図７に示すように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、検出周期Ｔｃ２の中に、検出動作を行う期間Ｔｃｍといずれの加熱コイル１１も検出動作を行わない期間Ｔｃｐを有していてもよい。
　このように、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、検出動作を行わない期間Ｔｃｐを有することにより、検出周期Ｔｃ２の長さを調整することができる。例えば、検出動作を行う期間Ｔｃｍが一定であるとすると、検出動作を行わない期間Ｔｃｐを長く設定することによって、検出周期Ｔｃ２を長くすることができる。その結果、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、検出周期Ｔｃ２に対して検出動作を行っている時間、即ち、加熱コイル１１に検出電流を供給している時間を減らし、平均消費電力を小さくして電力損失を少なくすることができる。
　また、例えば、実施の形態１の誘導加熱装置１０ａは、加熱コイル１１ａａでの被加熱物の検出動作と、加熱コイル１１ａａに隣接する加熱コイル１１ｂａでの被加熱物の検出動作との間に加熱コイル１１の検出動作を行わない期間Ｔｃｐを一定時間挿入してもよい。期間Ｔｃｍの長さと期間Ｔｃｐの長さは、図７に示す長さに限定するものではなく、任意に設定してもよい。
　このように、隣接する加熱コイル１１において、同時に検出動作を行わないようにすることで、それぞれの加熱コイル１１から発生する磁界が互いに干渉しないように鍋等の被加熱物の検出を行うことができる。
　（実施の形態２）
　以下、実施の形態２の誘導加熱装置１０ｂについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態２では実施の形態１と異なる部分のみを説明し、実施の形態１と同一の部分については説明を省略する。
　図８は本開示に係る実施の形態２の誘導加熱装置１０ｂの被加熱物の検出動作のタイムチャートを示す図であり、被加熱物の載置を検出するために、整列して配設された複数の加熱コイル１１の各々で検出動作するときのタイムチャートの一例を示している。
　実施の形態２では、図８に示すように、同時に複数の加熱コイルで検出動作を行っている点で、実施の形態１とは異なる。実施の形態２では、検出期間Ｔｄにおいて、複数の加熱コイル１１のうち互いに隣接しないいくつかの加熱コイル１１で同時に被加熱物の検出動作を行っている。
　図８に示すように、例えば、検出周期Ｔｃ３の間に、最初の検出期間Ｔｄで同時に検出動作を行う加熱コイル１１は、図１に示す構成において、ａ行においてそれぞれ２つおきの加熱コイル１１ａａ、１１ａｄ、１１ａｇの３つの隣接していない加熱コイルである。ここで、これら３つの加熱コイル１１ａａ、１１ａｄ、１１ａｇのうち、例えば、加熱コイル１１ａａと加熱コイル１１ａｄに着目する。図１に示すように、検出動作を行う２つの加熱コイル１１ａａ、１１ａｄの間には、検出動作を行っていない２つの加熱コイル１１ａｂ、１１ａｃが存在する。
　つまり、同時に検出動作している（通電している）加熱コイル１１ａａ、１１ａｄの間の距離は、加熱コイル１１の直径の２倍の距離が離れていることになる。磁界の空中伝播強度は距離のｎ乗（ｎは２以上）に反比例するため、距離が離れることによって磁界の干渉強度は大きく低下する。
　発明者らの実験によれば、検出動作する（通電する）２つの加熱コイル１１ａａ、１ａｄの間に、少なくとも１つの検出動作しない（通電しない）加熱コイル１１が存在すれば、被加熱物の検出精度は干渉による支障がないレベルにまで向上することが確かめられている。
　なお、加熱コイル１１の直径によって、検出動作している２つの加熱コイル１１ａａ、１１ａｄ間の距離は変化する。しかし、加熱コイル１１の直径が小さくなるに伴って、加熱コイル１１から被加熱物に供給できる電力、即ち、発生する磁束が小さくなるため、隣接する加熱コイル１１のみを同時に検出動作しなければ被加熱物の検出を精度高く行うことができる。
　また、検出期間Ｔｄは、各々の加熱コイル１１の上方に被加熱物が載置されているか否かを検出するために、被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給している（通電している）期間である。例えば、電源４０が５０Ｈｚの交流電源であったとすると、検出期間Ｔｄは最低でも１０ミリ秒程度は必要となる。被加熱物の検出精度を高めようとすると検出期間Ｔｄは更に長い時間が必要となるため、実施の形態１のように複数の加熱コイル１１に順次検出電流を供給する場合、検出期間Ｔｃ１は長くなる。
　しかし、実施の形態２のように、複数の加熱コイル１１で同時に検出動作を行う場合、他の加熱コイル１１で発生した磁界の干渉により被加熱物の検出精度が低下しない距離にある複数の加熱コイル１１で検出動作を行うのであれば、検出動作を同時に行う時に必要な検出周期Ｔｃ３は短くすることができる。例えば、実施の形態２の検出周期Ｔｃ３は、実施の形態１において各々単独で検出動作を行った時に必要な検出周期Ｔｃ１よりも短くすることができる。
　そのため、実施の形態２の誘導加熱装置１０ｂは、被加熱物を載置してから検出するまでの最長時間（検出周期Ｔｃ３）を短くすることができるため、操作表示部１２に被加熱物の状態（例えば、被加熱物の形状、載置位置など）を素早く表示することができる。これにより、使用者は、ストレスなくスムーズに加熱操作を開始することができるといった、使い勝手の良い誘導加熱装置を提供することができる。
　本開示に係る実施の形態２の誘導加熱装置１０ｂでは、図１に示す構成において、ａ行において横方向に２つおきの加熱コイル１１ａａ、１１ａｄ、１１ａｇで同時に被加熱物の検出動作を行っている。この他に、例えば、図１に示す構成において、ａ行において横方向に１つおきの加熱コイル１１ａａ、１１ａｃ、１１ａｅ、１１ａｇで同時に被加熱物の検出動作を行ってもよい。また、図１に示す構成において、ａ列において縦方向に１つおきの加熱コイル１１ａａ、１１ｃａで同時に被加熱物の検出動作を行ってもよい。このように、実施の形態２の誘導加熱装置１０ｂは、隣接した加熱コイル１１で同時に被加熱物の検出動作を行わなければ、被加熱物の検出動作を行う順序、個数などを限定するものではない。
　実施の形態２の誘導加熱装置１０ｂは、操作表示部１２から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を制御部１７で受けるよりも前に被加熱物の検出動作を行ってもよい。なお、加熱コイル１１に供給される被加熱物の有無を検出するための検出電流の電流値は、加熱コイル１１に供給される加熱動作を行うための加熱電流の電流値よりも小さい。
　（実施の形態３）
　以下、実施の形態３の誘導加熱装置１０ｃについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態３では実施の形態１又は実施の形態２と異なる部分のみを説明し、実施の形態１又は実施の形態２と同一の部分については説明を省略する。
　図９は、本開示に係る実施の形態３の誘導加熱装置１０ｃの被加熱物の検出動作および加熱動作のタイムチャートであり、第１の被加熱物１４の加熱開始前後のタイムチャートの一例を示している。
　実施の形態３では、図９に示すように、第１の被加熱物１４の加熱を開始する時間Ｔｓより前で、被加熱物が誘導加熱装置１０ｃのトッププレート１３上に載置されているか否かの検出動作を行っている点で、実施の形態１又は実施の形態２と異なる。なお、実施の形態３において、被加熱物がトッププレート１３上に載置されているか否かの検出動作は、実施の形態１又は実施の形態２と同様である。
　ここで、時間Ｔｓより前の時点で、図１に示す位置に第１の被加熱物１４が載置された場合について説明する。被加熱物検出部１８は、被加熱物の検出動作によって図１に示す加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ、１１ｂｃ、１１ｃｃの上方に被加熱物が載置されていると検出する。実施の形態３の誘導加熱装置１０ｃは、加熱コイル１１の上方に被加熱物を検出したとしても、操作表示部１２が加熱動作を指示する信号を出力しない限り被加熱物の検出動作を継続するように制御部１７によって制御される。これは、誘導加熱装置１０ｃのトッププレート１３上に載置された第１の被加熱物１４が移動した場合に、再度第１の被加熱物１４を検出するためである。
　時間Ｔｓの時点で、制御部１７が操作表示部１２から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けると、加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ、１１ｂｃ、１１ｃｃに加熱動作するための高周波電流が供給されるようにインバータ１６を制御する。このように、操作表示部１２から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号が出力されると、加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ、１１ｂｃ、１１ｃｃにおいて、加熱動作が開始され、検出動作が停止する。
　一方、例えば、加熱動作をしている加熱コイル１１ｃｃに隣接する加熱コイル１１ｄｃは被加熱物が載置されていないため（検出されていないため）、加熱コイル１１ｄｃは被加熱物の検出動作を継続する。即ち、誘導加熱装置１０ｃ上に載置された第１の被加熱物１４の直下にある加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ、１１ｂｃ、１１ｃｃが加熱動作を開始したとしても、それらの加熱動作している加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ、１１ｂｃ、１１ｃｃ以外の加熱コイル１１は被加熱物の検出動作を継続する。仮に、第１の被加熱物１４とは別の被加熱物が加熱コイル１１ｄｃの上方に載置され、被加熱物検出部１８が被加熱物を検出していたとしても、操作表示部１２が加熱動作を指示する信号を出力しない限り、加熱コイル１１ｄｃは被加熱物の検出動作を継続する。
　このように、実施の形態３の誘導加熱装置１０ｃは、ある領域における加熱コイル１１で加熱動作を開始したとしても、この加熱動作によって他の領域における加熱コイル１１での被加熱物の検出を阻害しない。したがって、実施の形態３では、被加熱物の検出頻度及び検出精度を維持した、使い勝手の良い誘導加熱装置の提供が可能となる。
　また、被加熱物を検出動作する時は、加熱コイル１１に被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給する必要があるため、加熱コイル１１に供給される検出電流により導通損失が生じる。また、加熱コイル１１の上方に被加熱物を載置している場合、検出動作のための微小電流であっても磁界が発生するため、微小な誘導加熱が行われる。これらの導通損失及び誘導加熱により、電源４０から電力Ｐ１が供給され、消費される。
　しかし、これらによる電力Ｐ１の供給、消費は好ましくはない。そのため、被加熱物を検出するためにインバータ１６を動作させるときは、被加熱物の有無を検出するための電力は、被加熱物の載置状態が検出できる電力であって、且つ可能な限り少ない電力が加熱コイル１１に供給されることが望ましい。
　従って、実施の形態３は、被加熱物の加熱動作時に供給される電力Ｐ２よりも被加熱物の検出動作時に供給される電力Ｐ１が小さくなるようにインバータ１６を制御することによって、被加熱物の検出動作による電力の消費を抑えて誘導加熱装置１０ｃの効率を高めることができる。
　（実施の形態４）
　以下、実施の形態４の誘導加熱装置１０ｄについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態４では実施の形態１～３と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～３と同一の部分については説明を省略する。
　図１０は、本開示に係る実施の形態４の誘導加熱装置１０ｄの被加熱物の検出動作および加熱動作のタイムチャートであり、第１の被加熱物１４の加熱開始前後のタイムチャートの一例を示している。
　図１０において、図１に示す位置に載置された第１の被加熱物１４の加熱を開始する時間Ｔｓより後では、加熱コイル１１ｄｃ、即ち、加熱動作している加熱コイルと隣接する加熱コイルについては被加熱物の検出動作を行わない点で、図９とは異なる。
　被加熱物の有無を検出する時のインバータ１６の動作周波数は、被加熱物を加熱動作する時のインバータ１６の動作周波数よりも高くなるように設定される。
　これは、被加熱物の有無を検出する時、例えば、加熱コイル１１と共振コンデンサ４６の共振周波数よりもインバータ１６の動作周波数を離すことで電源４０から供給される電力を小さくできるからである。
　被加熱物の有無を検出する時のインバータ１６の動作周波数と被加熱物を加熱する時のインバータ１６の動作周波数の幅は、可聴周波数差である２０ｋＨｚ程度以上離して設定される。
　例えば、図１に示す位置で第１の被加熱物１４を加熱しているとき、第１の被加熱物１４を加熱するために高周波電流を供給している加熱コイル１１ｃｃと隣接して配設された加熱コイル１１ｄｃには、加熱コイル１１ｃｃから発生した磁界が干渉する。
　しかし、上記のように、加熱動作を行っている加熱コイル１１ｃｃの加熱電流の周波数と、検出動作を行っている加熱コイル１１ｄｃの検出電流の周波数は異なる。そのため、磁界の干渉による検出精度への影響は、同一の周波数だった場合（加熱コイル１１ｃｃ、１１ｄｃの両方が検出動作をしていた場合）と比較すると少なく、被加熱物の検出を行ことは可能である。
　例えば、被加熱物の微小なずれを精度よく検出するためなど、より精度の高い被加熱物の検出が必要となる場合、加熱動作している加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ、１１ｂｃ、１１ｃｃに近接した加熱コイル、例えば、加熱コイル１１ｄｃなどでは被加熱物の検出動作を行わず、加熱動作もできないようにしている。つまり、被加熱物を精度よく検出することが困難な加熱コイル１１ｄｃなどでは被加熱物の検出動作を行わないことにより、誘導加熱装置１０ｄ全体としての被加熱物の検出動作の精度を維持することができる。また、被加熱物の検出動作を行わない加熱コイル１１ｄｃが１つ存在すれば、加熱コイル１１ｃｃから加熱コイル１１ｄｃを間に挟んで配置された加熱コイル１１ｅｃへの磁界の干渉強度は大きく低下し、被加熱物の検出動作の精度を確保することができるため、加熱コイル１１ｅｃは検出動作を継続することができる。
　なお、第１の被加熱物１４を加熱しているとき、第１の被加熱物１４とは別の第２の被加熱物１５をトッププレート１３上に載置するとき、加熱領域が広大かつ載置領域が自由なマルチコイル構成の誘導加熱装置では、第２の被加熱物１５を第１の被加熱物１４と近接した位置に載置する必要はないため、使い勝手を大きく阻害するものでもない。
　（実施の形態５）
　以下、実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態５では実施の形態１～４と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～４と同一の部分については説明を省略する。
　図１１は、本開示に係る実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅの概略平面図であり、実施の形態５において主要な要素を概略的に示している。
　図１１では、加熱コイル群を有する点で図１とは異なる。実施の形態５は、複数の加熱コイル１１を３つの加熱コイル群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に分けて被加熱物の検出動作を行っている。
　図１２は、本開示に係る実施の形態５において、図１１の概略平面図に示した４５個の加熱コイルを３つの加熱コイル群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に分けたときにおける誘導加熱装置１０ｅの被加熱物の検出動作のタイムチャートである。また、図１２は、被加熱物の検出動作のタイムチャートの一例を示している。
　図１２において、隣接する加熱コイルを含む同一群内の全ての加熱コイル１１で同時に被加熱物の検出動作を行う点で図６～８とは異なる。
　被加熱物の検出動作を行うとき、隣接する加熱コイルに電流が流れていると、隣接する加熱コイルから磁界が発生し、その磁界が被加熱物の検出動作を行う他の加熱コイルに干渉する。すると、被加熱物の検出動作を行う加熱コイルにレンツの法則に起因する電流が流れ、被加熱物の有無等を判別するために用いる電流値及び電圧値に誤差が生じて被加熱物の検出動作を正確に行うことができなかった。
　しかし、同一の誘導加熱装置に組み込まれた加熱コイルから発生する磁界が干渉してくることによる障害であれば、隣接する加熱コイルに供給される検出電流及び磁界が干渉したときに発生する誤差レベルを予め測定することが可能である。そのため、隣接する加熱コイルから磁界の干渉を受けても影響が表れない被加熱物の判別の閾値（電流と電圧の閾値）を設定しておくことができる。これにより、磁界の干渉による被加熱物の判別ミスをなくして隣接する加熱コイル１１で同時に被加熱物の検出動作をすることが可能となる。
　図１１に示したように、実施の形態５では、例えば、４５個の加熱コイルを３つの加熱コイル群Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３に分けている。そして、図１２に示すように、例えば、加熱コイル群Ｇ１内の全ての加熱コイル１１ａａ～１１ｅｃで同時に検出期間Ｔｄ中に被加熱物の検出動作を行っている。これにより、実施の形態５の誘導加熱装装置１０ｅ上の全ての加熱コイル１１で被加熱物の検出動作をするのに必要な検出周期Ｔｃ４は、１つの加熱コイル１１で被加熱物の検出動作をするのに必要な検出周期Ｔｄの約３倍程度に抑えることができる。他の例で例えると、実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅの検出周期Ｔｃ４は、実施の形態２の検出周期Ｔｃ３の１／５となる。このように、実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅは、被加熱物の検出動作をしている時間を短くすることができる。これによって、被加熱物の検出動作を迅速に行い、応答性のよい誘導加熱装置を提供することが可能となる。
　特に、実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅは、被加熱物を誘導加熱装置上で移動している過渡状態では、被加熱物の形状及び位置を判別するために、隣接する加熱コイルを同時に検出することが望ましい。
　例えば、実施の形態１のように、複数の加熱コイル１１に被加熱物の有無を検出するための検出電流を順次供給する場合、被加熱物検出部１８は、被加熱物の形状及び載置位置の判別ミスをする可能性がある。例えば、実施の形態１の誘導加熱装置１０は、ある加熱コイルで被加熱物が載置されていないと判別された直後に被加熱物が移動して当該加熱コイル上に被加熱物が載置されても、当該加熱コイルでは被加熱物が載置されていないと判別される。一方、当該加熱コイルの検出動作のタイミングよりも遅いタイミングで検出動作を行う他の加熱コイルでは、移動した後の被加熱物を検出する可能性がある。このように、複数の加熱コイル１１に検出電流を順次供給する場合、被加熱物検出部１８は、被加熱物の形状及び載置位置の判別ミスをする可能性があるが、実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅでは、同一の加熱コイル群における全ての加熱コイルで同時に検出動作を行うことにより、被加熱物の形状又は載置位置を判別し誤ることのないようにすることができる。
　なお、加熱コイル群は１つ、つまり４５個全ての加熱コイルで同時に被加熱物の検出動作を行うことが被加熱物の形状及び位置の判別には有効であるが、被加熱物の検出動作に必要な電力が少なくとも定格電力を超えないように加熱コイル群の数は設定される。なお、実施の形態５の誘導加熱装置１０ｅは、加熱コイル群内の全ての加熱コイル１１で同時に検出動作を行うようにしているが、加熱コイル群の複数の加熱コイル１１で順次検出動作を行うようにしてもよい。
　（実施の形態６）
　以下、実施の形態６の誘導加熱装置１０ｆについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態６では実施の形態１～５と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～５と同一の部分については説明を省略する。
　図１３は、本開示に係る実施の形態６の誘導加熱装置１０ｆの被加熱物の検出動作のタイムチャートであり、被加熱物の検出動作のタイムチャートの一例を示している。
　図１３において、被加熱物を検出した加熱コイルでは被加熱物が取り除かれるまで連続して検出動作を行っている点で図１２とは異なる。実施の形態６の誘導加熱装置１０ｆは、被加熱物を検出した後、加熱コイルにおいて被加熱物が検出されなくなるまで、被加熱物を検出するための検出電流を加熱コイルに対して供給し続ける。
　被加熱物の検出動作を行うとき、加熱コイル１１に接続されたインバータ１６を駆動して加熱コイル１１に被加熱物を検出するための検出電流を供給する。被加熱物の検出動作を行っていない状態、つまり加熱コイル１１に検出電流が供給されていない状態から加熱コイル１１に検出電流が供給され始めたタイミングで加熱コイル１１には突入電流が流れる。この突入電流によって発生した磁界と被加熱物が共鳴して「コツッ」という鍋鳴り音が発生する。
　したがって、被加熱物の検出動作が被加熱物を誘導加熱装置上に載置した後も定期的に行われると、被加熱物の検出動作を行うタイミング毎に「コツッ」という耳障りな音が発生し、使用者に不快感を与える。
　しかし、図１３に示したように、実施の形態６の誘導加熱装置１０ｆは、例えば、タイミングＴｐ１で少なくとも図１に示す加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ上に被加熱物を載置すると、被加熱物の検出動作で被加熱物を検出した加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂのみで、検出動作をし続ける。つまり、実施の形態６は、加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂに検出動作に必要な検出レベルの電流を供給し続けることにより、「コツッ」という耳障りな音の発生しない誘導加熱装置の実現が可能となる。
　なお、図１３に示すように、図１に示す加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂに被加熱物が載置されたタイミングＴｐ１の後に１パルスのみ通常と同じ検出期間Ｔｄだけ検出動作をしているのは、被加熱物の判別処理時間が必要だからである。実施の形態６の誘導加熱装置１０ｆは、高速処理が可能な場合、被加熱物が載置されたタイミングＴｐ１の直後から加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂに連続した電流を供給してもよい。
　また、漏洩磁界を無駄に放出しない観点及び電力効率の向上の観点から、図１３に示すように、被加熱物が取り除かれたタイミングＴｐ２と同時に加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂに供給していた連続電流も停止することが望ましい。また、実施の形態６の誘導加熱装置１０ｆは、タイミングＴｐ２以降は通常の被加熱物の検出動作に戻ることで、迅速に次の被加熱物の検出動作を行うことができる。
　（実施の形態７）
　以下、実施の形態７の誘導加熱装置１０ｇについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態７では実施の形態１～６と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～６と同一の部分については説明を省略する。
　図１４は、本開示に係る実施の形態７の誘導加熱装置１０ｇの被加熱物の検出動作のタイムチャートであり、被加熱物の検出動作のタイムチャートの一例を示している。
　図１４において、被加熱物を検出した加熱コイルでは被加熱物が取り除かれるまで被加熱物の検出動作の頻度を減らしている点で図１３とは異なる。実施の形態７の誘導加熱装置１０ｇは、被加熱物を検出した後、加熱コイルにおいて被加熱物が検出されなくなるまで、被加熱物を検出するための検出電流を加熱コイルに対して供給する回数を減らしている。
　被加熱物の検出動作を行うとき、加熱コイル１１に接続されたインバータ１６を駆動して加熱コイル１１に被加熱物を検出するための検出電流を供給する。被加熱物の検出動作を行っていない状態、つまり、加熱コイル１１に検出電流が供給されていない状態から加熱コイル１１に検出電流が供給され始めたタイミングで加熱コイルには突入電流が流れる。この突入電流によって発生した磁界と被加熱物が共鳴して「コツッ」という鍋鳴り音が発生する。
　したがって、被加熱物の検出動作が被加熱物を誘導加熱装置上に載置した後も定期的に行われると、被加熱物の検出動作を行うタイミング毎に「コツッ」という耳障りな音が発生し、使用者に不快感を与える。
　実施の形態７では、図１４に示したように、例えば、タイミングＴｐ１で少なくとも図１に示す構成における加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ上に被加熱物を載置すると、被加熱物の検出動作によって被加熱物を検出した加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂに限って、被加熱物の検出動作の頻度（回数）を減らしている。これにより、「コツッ」という耳障りな音の発生回数を減らした誘導加熱装置１０ｇの実現が可能となる。
　また、実施の形態７の誘導加熱装置１０ｇは、被加熱物が加熱コイル１１ｂｂ、１１ｃｂ上に載置されなくなったことを検出すると、被加熱物が載置されなくなったタイミングＴｐ２以降は通常の被加熱物の検出動作に戻ることで、迅速に次の被加熱物の検出動作を行うことができる。
　（実施の形態８）
　以下、実施の形態８の誘導加熱装置１０ｈについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態８では実施の形態１～７と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～７と同一の部分については説明を省略する。
　図１５は、本開示に係る実施の形態８の誘導加熱装置１０ｈにおける電源４０からの入力電流Ｉｉｎとインバータ１６に発生する出力電圧Ｖｃの関係を示す説明図である。図１５は、図４で示した回路構成において、被加熱物検出部１８が被加熱物を検出するための入力電流Ｉｉｎと出力電圧Ｖｃとの関係を示している。
　図１５は、被加熱物が載置されているか否かを判別するために、電源４０からの入力電流値Ｉｉｎとインバータ１６に発生する出力電圧値Ｖｃの閾値の関係を示す閾値曲線が２本描かれている点で図５とは異なる。実施の形態８の誘導加熱装置１０ｈは、２つの閾値曲線を用いて被加熱物の有無の検出を行っている。
　被加熱物の検出動作を行うとき、隣接する加熱コイル１１に検出電流が供給されることで、隣接する加熱コイル１１から磁界が発生し、その磁界が被加熱物の検出動作を行う加熱コイル１１に干渉する。すると、被加熱物の検出動作を行う加熱コイル１１にレンツの法則に起因する電流が供給され、被加熱物の有無等を判別するために用いる入力電流値及び出力電圧値に誤差が生じて被加熱物の検出動作を正確に行うことができなかった。
　しかし、同一の誘導加熱装置に組み込まれた加熱コイル１１から発生する磁界による障害であれば、隣接する加熱コイル１１に流れる電流及び磁界が干渉したときに発生する誤差レベルを予め測定することが可能である。図１５は、インバータ１６を駆動させたときに発生する入力電流値及び出力電圧値から被加熱物が載置されたと判別する領域１と、被加熱物が載置されていないと判別する領域２の境値を結んだ２本の閾値曲線が図示されている。２つの閾値曲線は、それぞれ隣接する加熱コイル１１からの磁界の干渉を受けない時に適用される実線Ｌ１と、隣接する加熱コイル１１から磁界の干渉を受ける時に適用される破線Ｌ２である。なお、閾値曲線Ｌ２とは、隣接する加熱コイル１１に流れる電流及び磁界が干渉したときに発生する誤差レベルを予め測定することにより求められた、領域１と領域２とを判別する境値で結んだ線である。
　実施の形態８の誘導加熱装置１０ｈは、隣接する加熱コイル１１で同時に被加熱物の検出動作を行うかどうかによって、この判別する領域の境値、即ち、図１５に示される閾値曲線Ｌ１とＬ２を使い分けることができる。これらの閾値曲線Ｌ１とＬ２によって、実施の形態８の誘導加熱装置１０ｈは、被加熱物を正確に判別することが可能である。例えば、隣接する加熱コイル１１に検出電流を供給していない状態で加熱コイル１１上の被加熱物を検出するときに第１の閾値を使用し、隣接する加熱コイルに同時に検出電流を供給して加熱コイル１１上の被加熱物を検出するときに第２の閾値を使用する。
　なお、被加熱物を判別するための値として、実施の形態８では電源４０からの入力電流Ｉｉｎとインバータ１６に発生する出力電圧Ｖｃの関係を用いている。しかし、スイッチング素子の動作周波数や導通時間など、被加熱物を判別することができるのであれば、その他の変数を用いてもよい。
　（実施の形態９）
　以下、実施の形態９の誘導加熱装置１０ｉについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態９では実施の形態１～８と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～８と同一の部分については説明を省略する。
　図１６は、本開示に係る実施の形態９の誘導加熱装置１０ｉにおける電源４０からの入力電流Ｉｉｎとインバータ１６に発生する出力電圧Ｖｃの関係を示す説明図である。図１６は、図４で示した回路構成において、被加熱物検出部１８が被加熱物を検出するための入力電流Ｉｉｎと出力電圧Ｖｃの関係を示している。
　実施の形態９は、図１６において、電源４０からの入力電流値Ｉｉｎとインバータ１６に発生する出力電圧値Ｖｃの閾値の関係を示す線が３本描かれている点で図１５とは異なる。
　被加熱物の検出動作を行うとき、隣接する加熱コイル１１に電流が供給されていると、隣接する加熱コイル１１から磁界が発生し、その磁界が被加熱物の検出動作を行う加熱コイル１１に干渉する。すると、被加熱物の検出動作を行う加熱コイル１１にレンツの法則に起因する電流が供給され、被加熱物の有無等を判別するために用いる入力電流値Ｉｉｎ及び出力電圧値Ｖｃに誤差が生じて被加熱物の検出動作を正確に行うことができなかった。
　しかし、同一の誘導加熱装置に組み込まれた加熱コイルから発生する磁界による障害であれば、隣接する加熱コイル１１に供給される電流及び磁界が干渉したときに発生する誤差レベルを予め測定することが可能である。図１６は、インバータ１６を駆動させたときに発生する入力電流値Ｉｉｎ及び出力電圧値Ｖｃから被加熱物が載置されたと判別する領域１と、被加熱物が載置されていないと判別する領域２の境値を結んだ線が３本図示されている。３つの線は、それぞれ、隣接する加熱コイル１１から磁界の干渉を受けない時に適用される実線Ｌ１と、隣接する加熱コイル１１が加熱動作中であって隣接する加熱コイル１１からの磁界の干渉を小さく受ける時（最小電力での加熱動作時）に適用される破線Ｌ３と、隣接する加熱コイル１１が加熱動作中であって隣接する加熱コイル１１からの磁界の干渉を大きく受ける時（定格電力での加熱動作時）に適用される破線Ｌ４である。
　実施の形態９の誘導加熱装置１０ｉは、隣接する加熱コイル１１が加熱動作を行っているかどうか、また、行っているのであればそれが低電力での加熱なのか高電力での加熱なのかによって、領域１と領域２を判別する境値を示す閾値曲線Ｌ１、Ｌ３、及びＬ４を使い分けることができる。これらの閾値曲線Ｌ１、Ｌ３、及びＬ４を使い分けることによって、実施の形態９の誘導加熱装置１０ｉは、被加熱物を正確に判別することが可能である。例えば、隣接する加熱コイル１１に検出電流を供給していない状態で被加熱物を検出するときに第１の閾値を使用する。そして、隣接する加熱コイル１１が最小電力で加熱動作を行っている状態で被加熱物を検出するときに第３の閾値を使用し、隣接する加熱コイルが定格電力で加熱動作を行っている状態で被加熱物を検出するときに第４の閾値を使用する。
　なお、被加熱物を判別するための値として、実施の形態９では電源４０からの入植電流Ｉｉｎとインバータ１６に発生する出力電圧Ｖｃの関係を用いているが、スイッチング素子の動作周波数や導通時間など、被加熱物を判別することができるのであればその他の変数を用いてもよい。
　（実施の形態１０）
　以下、実施の形態１０の誘導加熱装置１０ｊについて図面を参照して説明する。
　ここで、実施の形態１０では実施の形態１～９と異なる部分のみを説明し、実施の形態１～９と同一の部分については説明を省略する。
　図１７は、本開示に係る実施の形態１０の誘導加熱装置１０ｊにおける加熱コイル１１の検出電流の向きを示す説明図であり、周辺の加熱コイル１１との間における検出電流の向きの関係を示している。
　実施の形態１０の誘導加熱装置１０ｊは、操作表示部１２から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるよりも前に複数の加熱コイル１１に被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給して被加熱物の検出動作を行っている。そのため、誘導加熱装置１０ｊは、被加熱物が載置されていない時でも加熱コイルに微小な電流を供給している。
　被加熱物が載置されていない加熱コイル１１に検出電流を供給すると、加熱コイル１１から発生した磁界を吸収する物体が存在しないため、発生した磁界は誘導加熱装置の周囲を伝播することになる。この伝播している磁界が他の電子機器等に電磁障害などの悪影響を与え、電子機器を破損する、あるいは通常の動作が困難になる（誤作動する）などの可能性があることから、伝播する磁界のレベルを小さくすることが望ましい。
　実施の形態１０の誘導加熱装置１０ｊは、図１７に示すように、例えば、図１に示す構成において、４つの加熱コイル１１ａａ、１１ｂａ、１１ａｂ、１１ｂｂで同時に被加熱物の検出動作を行うとき、加熱コイル１１ａａの電流Ｉａａは時計方向回りになっている。一方、加熱コイル１１ａａに縦横方向に隣接する加熱コイル１１ｂａ、１１ａｂの電流Ｉｂａ、Ｉａｂは、反時計回りになっている。このように、実施の形態１０の誘導加熱装置１０ｊは、加熱コイル１１ａａと、加熱コイル１１ａａに縦横方向に隣接する加熱コイル１１ｂａ、１１ａｂとでは、電流の向きが逆（位相差＝π）になっている。
　これにより、加熱コイル１１に検出電流が供給されることによって周囲に発生する磁界の向きが縦横方向に隣接する加熱コイル間で逆向きとなることから、空中に伝播する磁界は打ち消し合う。したがって、実施の形態１０の誘導加熱装置１０ｊは、磁界の伝播のレベルを小さくすることができる。そのため、被加熱物が載置されていない状態で被加熱物の検出動作を行っても、周辺の電子機器等に悪影響を及ぼさないようにすることができる。
　また、加熱コイル１１ｂｂの電流Ｉｂｂは、隣接する加熱コイル１１ｂａ、１１ａｂの電流Ｉｂａ、Ｉａｂと逆向きにするため、加熱コイル１１ａａの電流Ｉａａと同じ電流の向き（位相差＝０）になる。
　ここで、実施の形態１０は、隣接した加熱コイル１１で同時に被加熱物の検出動作を行う場合を説明した。この他に、例えば、図８に示す実施の形態２のように加熱コイル１１の２つ分の間隔を開けて被加熱物の検出動作を行う場合は、図１に示す構成における加熱コイル１１ａａと加熱コイル１１ａｄに供給される検出電流の向きを逆（位相差＝π）又は略逆と設定する。これにより、特に被加熱物が載置されていない時の被加熱物の検出動作による漏洩磁界を低減することができる。
　上記全ての実施の形態における誘導加熱装置１０では、図１に示したように、縦列及び横列の加熱コイル１１が一直線上となるように配置されているものとしたが、整列されていれば本開示に係る誘導加熱装置１０の効果を奏することができるため、この構成に限定するものではない。
　以上のように、本開示に係る実施の形態においては、複数の加熱コイルで被加熱物の検出動作を適切に行うことにより、被加熱物の載置状態を判別できるとともに精度高く検出することができる。
　以上のように、本開示に係る誘導加熱装置は、被加熱物の加熱を開始する前からインバータの動作によって加熱コイルに被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給することにより、被加熱物の有無又は載置状態を判別できる。そのため、被加熱物の検出をするためだけに新たな構成部品を追加することなく、被加熱物を検出することができるので、誘導加熱調理器の用途に有効である。
　１０　誘導加熱装置
　１１　加熱コイル
　１２　操作表示部
　１３　トッププレート
　１４　第１の被加熱物（鍋）
　１５　第２の被加熱物（鍋）
　１６　インバータ
　１７　制御部
　１８　被加熱物検出部
　４０　電源
　４１　ダイオードブリッジ
　４２　チョークコイル
　４３　平滑コンデンサ
　４４　第１のスイッチング素子
　４５　第２のスイッチング素子
　４６　共振コンデンサ
　４７　スナバコンデンサ
　４８　電流検出部
　４９　電圧検出部

Claims (11)

  1. 　被加熱物を載置するためのトッププレートと、
    　前記トッププレートの下方に配置された複数の加熱コイルと、
    　前記複数の加熱コイルに高周波電流を供給するインバータと、
    　前記インバータの出力を制御する制御部と、
    　前記制御部に対して動作指令を出力する操作表示部と、
    　前記トッププレート上に載置された前記被加熱物の有無を検出する被加熱物検出部と、
    を備え、
    　前記制御部は、前記操作表示部から加熱動作の開始を指示する動作指令の信号を受けるより前に、前記複数の加熱コイルに対して前記被加熱物の有無を検出するための検出電流を供給するように前記インバータを制御し、
    　前記被加熱物検出部は、前記検出電流が前記加熱コイルに供給されている検出期間に、電源から前記加熱コイルまでの電力伝送の通電経路における入力電流および／または出力電圧から、前記被加熱物の有無を検出する誘導加熱装置。
  2. 　前記制御部は、前記検出電流を前記複数の加熱コイルに順次供給するとともに、前記検出電流が供給されている前記加熱コイルと隣接する加熱コイルには同時に前記検出電流が供給されないように前記インバータ制御する、請求項１に記載の誘導加熱装置。
  3. 　前記加熱コイルに供給する前記検出電流の電流値は、前記被加熱物を加熱動作するために前記加熱コイルに供給する加熱電流の電流値よりも小さい、請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
  4. 　前記制御部は、加熱動作を行っている加熱コイルと隣接する加熱コイルに、前記検出電流を供給しないように前記インバータを制御する、請求項１～３のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  5. 　前記制御部は、前記被加熱物検出部が被加熱物を検出した後も前記被加熱物が検出された加熱コイルに前記検出電流を供給するように前記インバータを制御し、前記被加熱物検出部による被加熱物の検出動作を継続する、請求項１～４のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  6. 　前記複数の加熱コイルは、少なくとも２つの加熱コイルを有する加熱コイル群を有し、
    　前記制御部は、前記検出電流を前記加熱コイル群内の全ての加熱コイルに同時に供給するように前記インバータを制御する、請求項１～５のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  7. 　前記制御部は、前記被加熱物検出部により前記被加熱物が検出された後、前記被加熱物が検出されなくなるまで、前記被加熱物が検出された加熱コイルに、前記検出電流を連続して供給するように前記インバータを制御する、請求項１～６のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  8. 　前記制御部は、前記被加熱物検出部により前記被加熱物が検出された後、前記被加熱物が検出されなくなるまで、前記被加熱物が検出された加熱コイルに、前記検出電流を供給する回数を前記被加熱物が検出されていない加熱コイルと比べて少なくするように前記インバータを制御する、請求項１～７のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  9. 　前記被加熱物検出部は、
    　隣接する加熱コイルに電流を供給していない状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第１の閾値と、隣接する加熱コイルに同時に電流を供給して前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第２の閾値と、を設定し、
    　前記第１の閾値又は前記第２の閾値を用いて前記被加熱物の有無を検出する、請求項１、３、５～８のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  10. 　前記被加熱物検出部は、
    　隣接する加熱コイルに電流を供給していない状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第１の閾値と、隣接する加熱コイルが最小電力で加熱動作を行っている状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第３の閾値と、隣接する加熱コイルが定格電力で加熱動作を行っている状態で前記被加熱物の有無を検出するときに使用する第４の閾値と、を設定し、
    　前記第１の閾値、前記第３の閾値、又は前記第４の閾値のいずれかを用いて前記被加熱物の有無を検出する、請求項１、３、５～９のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
  11. 　前記制御部は、それぞれの加熱コイルに供給される前記検出電流が、縦横方向に隣接する加熱コイル間で逆向きとなるように前記インバータを制御する、請求項１、５～１０のいずれか一項に記載の誘導加熱装置。
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