(57)【要約】      （修正有）【課題】多様な態様の加熱を行うことができる誘導加熱コイルを提供する。【解決手段】誘導加熱コイル３１の動作において、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の最外周部分における電流の方向と、外側加熱コイル３４の電流の方向とが同一とするため、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４には、平面視において、それぞれのコイルの中心の周りに反時計周り方向に電流が流れ、内側加熱コイル３２には、平面視において時計周り方向に電流が流れている。各加熱コイルに流れる電流は交流電流であるため、各加熱コイルに流れる電流の向きは半周期後に逆向きになる。【選択図】図８
2020145183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧形状の外周部を有する複数の周辺加熱コイルと、
前記周辺加熱コイルの上側、下側、または前記円弧形状を一部とする円の中心から見て外側に、平面状に円形に捲回された外側加熱コイルと、
を備えることを特徴とする誘導加熱コイル。
【請求項２】
前記複数の周辺加熱コイルは、同一の円周上に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱コイル。
【請求項３】
前記外側加熱コイルは、前記周辺加熱コイルの上側または下側に、前記周辺加熱コイルと一部が重なるように配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の誘導加熱コイル。
【請求項４】
前記周辺加熱コイルの内側に平面状に円形に捲回された内側加熱コイルを更に備え、
前記外側加熱コイルは、前記周辺加熱コイルの外周部のうち前記内側加熱コイルに隣接した部分より外側に、前記周辺加熱コイルの上側または下側に平面状に捲回されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の誘導加熱コイル。
【請求項５】
前記外側加熱コイルは、前記周辺加熱コイルの外周部のうち前記内側加熱コイルから最も離れた外周部分の上側または下側に平面状に捲回されたことを特徴とする請求項４に記載の誘導加熱コイル。
【請求項６】
前記複数の周辺加熱コイルは、前記円弧形状の外周部が前記内側加熱コイルと同心円状に配置されたことを特徴とする請求項４または５に記載の誘導加熱コイル。
【請求項７】
前記複数の周辺加熱コイルは、全て同一の形状を有し、前記同心円の中心を中心として回転対称に配置されたことを特徴とする請求項６に記載の誘導加熱コイル。
【請求項８】
前記外側加熱コイルは、前記内側加熱コイルと同心円となるように配置されたことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の誘導加熱コイル。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の誘導加熱コイルと、
前記周辺加熱コイルの内側に平面状に円形に捲回された内側加熱コイルと、
前記誘導加熱コイルに電流を供給する電気回路と、
前記電気回路を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項１０】
前記電気回路は、電流を生成するインバータ回路を備えることを特徴とする請求項９に記載の誘導加熱装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記内側加熱コイルと、前記複数の周辺加熱コイルのそれぞれと、前記外側加熱コイルとに、独立して電流を供給するように、前記インバータ回路を制御することを特徴とする請求項１０に記載の誘導加熱装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記内側加熱コイルと、前記複数の周辺加熱コイルのそれぞれと、前記外側加熱コイルと、に供給する電流の向きおよび大きさのうちの少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、前記周辺加熱コイルの外周部のうち前記内側加熱コイルから最も離れた外周部分に流れる電流の向きと、前記外側加熱コイルのうち前記外周部分に上下方向に対向する部分に流れる電流の向きと、が同一になるように制御することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、前記内側加熱コイルと、前記複数の周辺加熱コイルのそれぞれと、前記外側加熱コイルと、のうち少なくとも１つのコイルに流れる電流を停止するように制御することを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１５】
前記周辺加熱コイルと、これに隣接する他の前記周辺加熱コイルと、の間の領域に配置された強磁性体を更に備えることを特徴とする請求項９〜１４のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１６】
前記内側加熱コイル、前記複数の周辺加熱コイルおよび前記外側加熱コイルのうちの少なくとも２つは、直列または並列に接続されたことを特徴とする請求項９〜１５のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１７】
前記内側加熱コイル、前記複数の周辺加熱コイルおよび前記外側加熱コイルのうちの少なくとも２つは、同一のアーム回路に接続されたことを特徴とする請求項９〜１６のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１８】
前記誘導加熱コイルに電力を供給するための交流電源の電圧が零となるタイミングを検知する電圧検知回路を更に備え、
前記制御回路は、前記電圧検知回路によって検知されたタイミングに基づいて、前記電気回路に、前記誘導加熱コイルへの電流の供給を開始させる動作、および、前記誘導加熱コイルへの電流の供給を停止させる動作、のうちの少なくとも一方を実行させる、請求項９〜１７のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱コイルおよび誘導加熱装置に関し、特に、電流の供給を受けてコイル上に配置された被加熱物を加熱する誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルに電流を供給する誘導加熱装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルに電流を供給してコイル上に配置された被加熱物を加熱する誘導加熱装置が知られている。例えば、特許文献１は、平面状に捲回された中央加熱コイルと、中央加熱コイルの周辺に隣合うように配設され、中央加熱コイルに沿う円弧形状を有する複数の周辺加熱コイルと、を備える誘導加熱装置を開示している。特許文献１に記載された誘導加熱装置は、各コイルに供給する電流の方向を制御することによって、中央加熱コイルと周辺加熱コイルとの間の領域を強く加熱できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７９０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された誘導加熱装置では、周辺加熱コイルのうち、中央加熱コイルと隣接しない側を強く加熱することができないなど、多様な態様の加熱を行うことができない。そこで、本発明は、上記の課題を解決するために、多様な態様の加熱を行うことができる誘導加熱装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、円弧形状の外周部を有する複数の周辺加熱コイルと、周辺加熱コイルの上側、下側、または円弧形状を一部とする円の中心から見て外側に、平面状に円形に捲回された外側加熱コイルと、を備えることを特徴とする誘導加熱コイルを提供する。
【０００６】
本発明の他の態様は、上記の態様の誘導加熱コイルと、内側加熱コイル、複数の周辺加熱コイル、および外側加熱コイル、に電流を供給する電気回路と、電気回路を制御する制御回路と、を備えることを特徴とする誘導加熱装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、外側加熱コイルに電流を供給して多様な磁束分布を実現でき、多様な態様の加熱を行うことができる誘導加熱コイルおよび誘導加熱装置を得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る誘導加熱装置を示す斜視図である。
【図２ａ】実施の形態１における加熱コイルを示す平面図である。
【図２ｂ】図２ａから外側加熱コイルを省いた平面図である。
【図３】図２ａの加熱コイルをＩＩＩ−ＩＩＩ方向に見た模式的な断面図である。
【図４】内側領域と周辺領域と外側領域とを説明するための図である。
【図５】強磁性体の配置例を示す図である。
【図６】実施の形態１における誘導加熱装置の電気回路の構成を示す図である。
【図７】電気回路の可変容量コンデンサの構成を示す図である。
【図８】加熱コイルの動作の一例を示す模式図である。
【図９ａ】図８に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図９ｂ】図８の加熱コイルから外側加熱コイルを省いた場合における被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１０】加熱コイルの動作の他の例を示す模式図である。
【図１１】図１０に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１２】加熱コイルの動作の他の例を示す模式図である。
【図１３】図１２に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１４】実施の形態１における加熱コイルから外側加熱コイルを省いた構成を有する加熱コイルの平面図である。
【図１５】図１４に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１６】加熱コイルの動作の他の例を示す模式図である。
【図１７】図１６に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１８】加熱コイルの動作の他の例を示す模式図である。
【図１９ａ】図１８に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１９ｂ】図１８に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図１９ｃ】図１８に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図２０】加熱コイルの動作の他の例を示す模式図である。
【図２１】図２０に示したように電流を流した加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図２２】加熱コイルとトッププレートと被加熱物とを示す模式的な断面図である。
【図２３】加熱コイルとトッププレートと被加熱物とを示す模式的な断面図である。
【図２４】実施の形態２に係る誘導加熱装置の加熱コイルおよび強磁性体の構成を示す平面図である。
【図２５ａ】実施の形態２に係る強磁性体の平面図である。
【図２５ｂ】実施の形態２に係る強磁性体の正面図である。
【図２６】実施の形態２における加熱コイル上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。
【図２７】本発明の実施の形態３における誘導加熱装置の電気回路の構成を示す図である。
【図２８】加熱コイルの変形例を示す図である。
【図２９】加熱コイルの他の変形例を示す図である。
【図３０】図２９の加熱コイルをＸＸＸ−ＸＸＸ方向に見た模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る誘導加熱コイルおよび誘導加熱装置について、図面を参照して説明する。各実施の形態において、同一の構成には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
＜１．概要＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る誘導加熱装置１００を示す斜視図である。誘導加熱装置１００は、筐体１と、筐体１の上部に設けられたトッププレート２とを備える。筐体１とトッププレート２とが誘導加熱装置１００の外郭を構成している。
【００１１】
本明細書では、説明の便宜上、鉛直方向上向きを正方向とするｚ軸を設け、ｚ軸に直交する平面内に、互いに直交するｘ軸およびｙ軸を設ける。＋ｘ方向を右方向と呼び、−ｘ方向を左方向と呼ぶ。また、＋ｙ方向を後方向と呼び、−ｙ方向を前方向と呼ぶ。
【００１２】
トッププレート２は、ガラス、セラミックスまたは樹脂などの絶縁物を含む。トッププレート２の上に、誘導加熱装置１００により誘導加熱される鍋やフライパンなどの被加熱物が載置される。
【００１３】
トッププレート２には、被加熱物を載置する位置の目安を示す載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃが表示されている。誘導加熱装置１００は、載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃに載置された被加熱物を誘導加熱する。載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃによって囲まれた部分をそれぞれ加熱口３０ａ、３０ｂ、３０ｃと呼ぶ。なお、加熱口を３口で図示したが、加熱口は必ずしも３口である必要はなく、１口、または複数口でもよい。
【００１４】
載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃは、トッププレート２がガラスなどの透明な材質である場合、載置面であるトッププレート２の表面とは反対側の裏面に印刷などにより表示されていてよい。また、載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃは、トッププレート２の裏面側に設けられた発光ダイオードなどの発光素子と導光部材などで構成され、被加熱物を載置する位置がトッププレート２の表面側から視認できるように構成されていてもよい。図１では、載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃが被加熱物を載置する領域を示すように記しているが、載置位置表示３ａ、３ｂ、３ｃは被加熱物を載置する位置の中心を示す点などで表示されていてもよい。
【００１５】
誘導加熱装置１００は、筐体１の前面に、前方に引き出し可能な開閉扉を有するグリル部４を備えてもよい。グリル部４は、直方体状の内部空間を有する加熱庫を備える。グリル部４の加熱庫には、ヒータまたは加熱コイルなどの加熱手段が設けられている。グリル部４は、例えば、焼き魚を加熱するグリル調理を行う場合に使用される。なお、グリル部４は必ずしも必要ではなく、誘導加熱装置１００は、グリル部４を備えなくてもよい。
【００１６】
誘導加熱装置１００は、トッププレート２の表面の前方に操作部５ａを備え、筐体１の前面に操作部５ｂ、５ｃを備える。操作部５ａ、５ｂ、５ｃは、加熱口３０ａ、３０ｂ、３０ｃによる被加熱物の加熱の開始、停止、もしくは加熱電力の調整、および、グリル部４による加熱の開始、停止、もしくは加熱電力の調整などに用いられる。操作部５ａ、５ｂ、５ｃが設けられる位置は、図１に示す位置に限らず、使用者が誘導加熱装置１００の操作を行い易い場所であればよい。
【００１７】
トッププレート２の表面の前方には、誘導加熱装置１００の状態を表示する表示部６が設けられている。表示部６は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどのディスプレイ装置であってよい。表示部６には、誘導加熱装置１００の動作状況に応じて様々な情報が表示される。例えば、表示部６には、各加熱口に入力される電力や電力の相対的な大きさが表示される。例えば、表示部６には、各加熱口に載置された被加熱物の底面の温度が表示されてもよい。表示部６を設ける位置は、トッププレート２の前方に限らず、使用者が視認しやすい位置であればよい。例えば、筐体１の前面に表示部６を設けてもよい。また、表示部６をタッチパネル付のディスプレイ装置で構成し、表示部６と操作部とを一体的に形成してもよい。
【００１８】
トッププレート２の表面の後方には、排気口７ａ、７ｂ、７ｃが設けられている。排気口７ａ、７ｂ、７ｃは、誘導加熱装置１００内のグリル部４、電気回路（図示せず）、加熱コイル（図示せず）などで発生した熱や、グリル部４内での調理により発生した油煙などを外部に排出する。図１では、排気口７ａ、７ｂ、７ｃがトッププレート２に設けられているが、筐体１に設けられてもよい。また、排気口の数は３口に限るものではなく、１口以上であればよい。なお、誘導加熱装置１００は、グリル部４を有さない場合には、排気口を有しなくてもよく、例えば、筐体１の表面から放熱する構成であってもよい。
【００１９】
＜２．誘導加熱コイル＞
誘導加熱装置１００の内部には、トッププレート２上に載置された鍋などの被加熱物を誘導加熱するための誘導加熱コイルと、誘導加熱コイルに電流を供給するための電気回路とが設けられている。
【００２０】
図２ａは、実施の形態１における誘導加熱コイル３１を示す平面図である。図２ｂは、図２ａから外側加熱コイル３４を省いた平面図である。図３は、図２ａの誘導加熱コイル３１をＩＩＩ−ＩＩＩ方向に見た模式的な断面図である。図３には、説明の便宜上、トッププレート２も示している。以下、図２ａおよび図３を参照して誘導加熱コイル３１の構成について説明する。
【００２１】
誘導加熱コイル３１は、トッププレート２（図１参照）の下に設けられている。すなわち、誘導加熱コイル３１は、図１に示した加熱口３０ａ、３０ｂ、３０ｃのそれぞれにｚ方向において対向して、トッププレート２の裏面側に設けられている。誘導加熱コイル３１は、例えば、被覆された導線を渦巻状に巻回して形成してよい。誘導加熱コイル３１を形成する導線は、銅などの導電率が高い金属からなる細線を被覆した被服細線を複数本撚って形成したリッツ線であってもよい。導線にリッツ線を用いると、２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚといった高周波における加熱コイルの電気抵抗の増大を抑制できる点で有利である。
【００２２】
１つの誘導加熱コイル３１は、電気回路に電気的に接続（以下、単に「接続」という。）される端子を２つ有している。すなわち、１つの加熱コイルは両端を有する２端子回路部品である。また、必要に応じて、誘導加熱コイル３１の被加熱物にｚ方向において対向する面とは反対側の面に対向させて、フェライトコアなどの磁性体が設けられてもよい。
【００２３】
誘導加熱コイル３１は、平面視において加熱口３０ａ、３０ｂ、３０ｃの中央に配置される内側加熱コイル３２と、内側加熱コイル３２の前後に配置された前後周辺加熱コイル３５と、内側加熱コイル３２の左右に配置された左右周辺加熱コイル３６と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の上側に配置された外側加熱コイル３４とを備える。
【００２４】
図２ａに示した例では、内側加熱コイル３２は、平面視において円形に捲回された第１内側加熱コイル３２ａと、平面視において第１内側加熱コイル３２ａを取り囲むように円形に捲回された第２内側加熱コイル３２ｂとを含む。
【００２５】
図２ａに示した例では、前後周辺加熱コイル３５は、前部加熱コイル３５ａと、後部加熱コイル３５ｂとを含む。前部加熱コイル３５ａおよび後部加熱コイル３５ｂは、第２内側加熱コイル３２ｂに隣接して配置され、第２内側加熱コイル３２ｂ円形の外周部に沿う円弧形状の外周部を有する。左右周辺加熱コイル３６は、右側加熱コイル３６ａと、左側加熱コイル３６ｂとを含む。
【００２６】
右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂは、第２内側加熱コイル３２ｂに隣接して配置され、第２内側加熱コイル３２ｂ円形の外周部に沿う円弧形状の外周部を有する。言い換えれば、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６は、平面視において内側加熱コイル３２の形状に沿うように、楕円を折り曲げるように変形させた形状を有する。なお、誘導加熱コイル３１を構成する各コイルは、矩形状、同心円状、および楕円状など、どのような形状の加熱コイルとしてもよい。また、各加熱コイルは、巻き線の巻数および巻き段数を調整することで、ｘｙｚ軸方向にどのような幅を有してもよい。
【００２７】
図２ａおよび図２ｂに示した例では、前部加熱コイル３５ａ、後部加熱コイル３５ｂ、右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂは、全て同一の形状を有し、内側加熱コイル３２の中心を中心として回転対称に配置されている。すなわち、前部加熱コイル３５ａ、後部加熱コイル３５ｂ、右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂを内側加熱コイル３２の中心を中心として９０度回転させても、コイル全体の形状は変わらない。
【００２８】
外側加熱コイル３４は、平面視において内側加熱コイル３２と同心円状に捲回された円形コイルである。外側加熱コイル３４は、右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂの上側に、右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂに対向配置されている。
【００２９】
なお、内側加熱コイル３２、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６、および外側加熱コイル３４の、それぞれの配置は、上記に限定されない。例えば、各コイルは、左右側、前後側、または上下側方向に対して、配置に多少の幅を持たせることで配置に多少のずれがあってもよい。つまり、各コイルの配置は、図２ａおよび図２ｂに示した例に、正確に一致しなくともよい。また、内側加熱コイルは必須の構成ではなく、周辺加熱コイルと外側加熱コイルのみの構成であってもよい。
【００３０】
図３では、外側加熱コイル３４は、右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂと接触していない。このように、外側加熱コイル３４は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６から間隙を設けて配置される。しかしながら、このような配置に限定されず、外側加熱コイル３４は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６との絶縁を確保して配置されればよい。
【００３１】
例えば、外側加熱コイル３４、前後周辺加熱コイル３５または左右周辺加熱コイル３６に耐電圧の高い導線が使用され、絶縁が十分に確保される場合は、外側加熱コイル３４は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６と接触してもよい。また、例えば、外側加熱コイル３４と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６と、の間に、カプトンテープ、マイカテープなどの絶縁テープ、絶縁紙、絶縁樹脂などの絶縁物が設けられてもよい。
【００３２】
誘導加熱コイル３１を構成する内側加熱コイル３２、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４は、それぞれ個別の加熱コイルであってもよいし、これらの加熱コイルのうち、少なくとも２つの加熱コイルが接続されて、１つの加熱コイルを構成してもよい。リレーや半導体スイッチング素子などの開閉器を用いて、例えば調理目的に合わせて、複数の加熱コイルの接続を切り換えてもよい。
【００３３】
図４に示すように、本明細書では、平面視において誘導加熱コイル３１の中心Ｏから第２内側加熱コイル３２ｂの外周までにわたる領域を「第１領域」または「内側領域」と呼ぶ。また、平面視において、第２内側加熱コイル３２ｂの内周から、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の内周までに挟まれた領域を「第２領域」、「中間領域」または「周辺領域」と呼ぶ。第２内側加熱コイル３２ｂの直上の領域は、内側領域でもあり、かつ、周辺領域でもある。このように、内側領域と周辺領域とは、一部が重なっていてもよい。また、平面視において前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６のそれぞれの中心より外側の領域を「第３領域」または「外側領域」と呼ぶ。
【００３４】
誘導加熱コイル３１の上方のトッププレート２上に被加熱物が載置された場合において、誘導加熱コイル３１に電流が供給されると、内側加熱コイル３２が、中心Ｏ付近の内側領域を加熱する。内側加熱コイル３２と前後周辺加熱コイル３５と左右周辺加熱コイル３６とが、内側領域の外側の周辺領域を加熱する。前後周辺加熱コイル３５と左右周辺加熱コイル３６と外側加熱コイル３４とが、周辺領域の更に外側の外側領域を加熱する。
【００３５】
誘導加熱コイル３１を構成する各コイル間の干渉を抑制するために、強磁性体を誘導加熱コイル３１の上側または下側に近接配置してもよい。図５は、強磁性体９９の配置例を示す図である。図５には、誘導加熱コイル３１の下側に近接配置された２０個の強磁性体９９が示されている。符号を省略するが、図５に示された２０個の矩形は、それぞれ強磁性体９９を表している。
【００３６】
＜３．電気回路＞
＜３−１．全体＞
図６は、実施の形態１における誘導加熱装置１００の電気回路８の構成を示す図である。電気回路８は、図１に示した筐体１およびトッププレート２で囲われた誘導加熱装置１００の内部に設けられている。電気回路８は、インバータ回路８１、８６と、インバータ回路８１、８６に電力を供給する電源供給部８２と、チョークコイル８３と、直流部８４と、制御回路８５とを備える。
【００３７】
＜３−２．電源供給部等＞
電源供給部８２は、電源ヒューズ１２と、入力コンデンサ１３と、ダイオードブリッジ１４とを備える。
【００３８】
入力コンデンサ１３は、ダイオードブリッジ１４の交流側端子（入力側端子）に並列に接続されている。ダイオードブリッジ１４の交流側端子には、入力コンデンサ１３と外部の交流電源９とが並列に接続される。入力コンデンサ１３は、フィルタとして機能する。交流電源９は、商用電源である。電源ヒューズ１２は、交流電源９と入力コンデンサ１３との間に配置されている。電源ヒューズ１２は、交流電源９から誘導加熱装置１００に過電流が流入するのを防止する。ダイオードブリッジ１４は、交流側端子に入力された交流電力を直流電力に整流する。整流された直流電力は、ダイオードブリッジ１４の直流側端子（出力側端子）から出力される。
【００３９】
チョークコイル８３の一方の端子は、ダイオードブリッジ１４の直流側端子に接続されている。チョークコイル８３の他方の端子には、直流部８４が接続されている。直流部８４は、チョークコイル８３を介して、ダイオードブリッジ１４と並列に接続されている。
【００４０】
直流部８４は、例えば、コンデンサ、昇圧チョッパ、降圧チョッパもしくは昇降圧チョッパなどのＤＣ／ＤＣコンバータ、または力率改善コンバータである。直流部８４がコンデンサである場合、チョークコイル８３と直流部８４とがフィルタを構成してよい。この場合、インバータ回路８１、８６には、交流電圧を全波整流した周期的に電圧値が変動する脈流の直流電圧が入力される。
【００４１】
直流部８４がＤＣ／ＤＣコンバータである場合、直流部８４は、並列に接続されているインバータ回路８１およびインバータ回路８６に入力される直流電圧の電圧値を変化させることができる。この場合、インバータ回路８１、８６には、電圧値がほぼ一定の直流電圧が入力される。
【００４２】
直流部８４が力率改善コンバータである場合、直流部８４は、交流電源９から入力される交流電力の力率を改善することができる。
【００４３】
直流部８４とインバータ回路８１、８６との接続間に、電圧検出器や電流検出器が設けられてもよい。この場合、直流部８４は、インバータ回路８１、８６に投入される電力値を算出してもよい。
【００４４】
＜３−３．インバータ回路＞
以下、インバータ回路８１およびインバータ回路８６の構成について説明する。まず、インバータ回路８１の構成について説明する。
【００４５】
インバータ回路８１は、第１のアーム回路２１と、第２のアーム回路２７と、第３のアーム回路（共通アーム回路）２４とを備える。インバータ回路８１の第１のアーム回路２１と、第２のアーム回路２７と、共通アーム回路２４とは、互いに並列に接続されている。インバータ回路８１の第１のアーム回路２１と、第２のアーム回路２７と、共通アーム回路２４とは、直流部８４とも並列に接続されている。
【００４６】
インバータ回路８１の第１のアーム回路２１は、直流部８４の高電圧側に接続された第１のスイッチング素子２１ａと、直流部８４の低電圧側に接続された第２のスイッチング素子２１ｂとを備える。第１のスイッチング素子２１ａと第２のスイッチング素子２１ｂとは、直列に接続されている。第１のスイッチング素子２１ａと第２のスイッチング素子２１ｂとの接続点を出力端２３と呼ぶ。
【００４７】
第１および第２のスイッチング素子２１ａ、２１ｂは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor）で構成される。あるいは、第１および第２のスイッチング素子２１ａ、２１ｂは、ディスクリートの半導体スイッチング素子であってもよい。このようなディスクリートの半導体スイッチング素子は、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）のように、複数の半導体素子を１つのパッケージ内に内蔵した電力用半導体モジュールであってもよい。
【００４８】
インバータ回路８１の第１のアーム回路２１は、第１のスイッチング素子２１ａに逆並列に接続されたダイオード２２ａと、第２のスイッチング素子２１ｂに逆並列に接続されたダイオード２２ｂとを更に備える。なお、第１および第２のスイッチング素子２１ａ、２１ｂがボディダイオードを有するＭＯＳＦＥＴである場合、ダイオード２２ａ、２２ｂは必ずしも必要ではない。
【００４９】
第１のスイッチング素子２１ａのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｈ１が入力される。ゲート信号Ｈ１に基づいて、第１のスイッチング素子２１ａのオンとオフとが制御される。同様に、第２のスイッチング素子２１ｂのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｌ１が入力され、第２のスイッチング素子２１ｂのオンとオフとが制御される。
【００５０】
インバータ回路８１の第２のアーム回路２７は、第１のアーム回路２１と同様の構成を有する。すなわち、第２のアーム回路２７は、直流部８４の高電圧側に接続された第１のスイッチング素子２７ａと、直流部８４の低電圧側に接続された第２のスイッチング素子２７ｂとを備える。第１のスイッチング素子２７ａと第２のスイッチング素子２７ｂとは、出力端２９を介して、直列に接続されている。第２のアーム回路２７は、第１のスイッチング素子２７ａに逆並列に接続されたダイオード２８ａと、第２のスイッチング素子２７ｂに逆並列に接続されたダイオード２８ｂとを更に備える。第１のスイッチング素子２７ａのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｈ７が入力され、第２のスイッチング素子２７ｂのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｌ７が入力される。
【００５１】
インバータ回路８１の共通アーム回路２４も、第１のアーム回路２１および第２のアーム回路２７と同様の構成を有する。すなわち、共通アーム回路２４は、直流部８４の高電圧側に接続された第１のスイッチング素子２４ａと、直流部８４の低電圧側に接続された第２のスイッチング素子２４ｂとを備える。第１のスイッチング素子２４ａと第２のスイッチング素子２４ｂとは、出力端２６を介して、直列に接続されている。共通アーム回路２４は、第１のスイッチング素子２４ａに逆並列に接続されたダイオード２５ａと、第２のスイッチング素子２４ｂに逆並列に接続されたダイオード２５ｂとを更に備える。第１のスイッチング素子２４ａのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｈ４が入力され、第２のスイッチング素子２４ｂのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｌ４が入力される。
【００５２】
なお、図６に示した例では、インバータ回路８１は、３つのアーム回路を有し、そのうちの１つを共通アームとする構成を示したが、本実施の形態の電気回路８の構成はこれに限定されない。例えば、１つの加熱コイルに電力を供給するために、インバータ回路８１をフルブリッジ回路またはハーフブリッジ回路で構成してもよい。さらに、インバータ回路８１にアーム回路を設けず、１つのスイッチング素子でインバータ回路を構成してもよい。
【００５３】
インバータ回路８１の第１のアーム回路２１の出力端２３と、共通アーム回路２４の出力端２６との間に、可変容量コンデンサ４１と内側加熱コイル３２とが直列に接続されている。可変容量コンデンサ４１と内側加熱コイル３２とは、共振回路を構成している。
【００５４】
インバータ回路８１の共通アーム回路２４の出力端２６と、第２のアーム回路２７の出力端２９との間に、可変容量コンデンサ４５と外側加熱コイル３４とが直列に接続されている。可変容量コンデンサ４５と外側加熱コイル３４とは、共振回路を構成している。
【００５５】
このように、インバータ回路８１の第１のアーム回路２１と共通アーム回路２４とが第１のフルブリッジ回路を構成し、第２のアーム回路２７と共通アーム回路２４とが第２のフルブリッジ回路を構成している。
【００５６】
共通アーム回路２４には、第１のアーム回路２１および第２のアーム回路２７よりも大きな電流が流れる。そのため、共通アーム回路２４を構成する第１のスイッチング素子２４ａおよび第２のスイッチング素子２４ｂには、第１のアーム回路２１および第２のアーム回路２７７よりもオン抵抗が小さいスイッチング素子を用いるのが好ましい。例えば、第１のアーム回路２１の第１のスイッチング素子２１ａおよび第２のスイッチング素子２１ｂをシリコン半導体で構成し、共通アーム回路２４の第１のスイッチング素子２４ａおよび第２のスイッチング素子２４ｂをワイドバンドギャップ半導体で構成してもよい。耐電圧を同じにする場合、ワイドバンドギャップ半導体で形成したスイッチング素子の方が、シリコン半導体で形成したスイッチング素子よりもオン抵抗を小さくすることができるためである。
【００５７】
同様に、第２のアーム回路２７の第１のスイッチング素子２７ａおよび第２のスイッチング素子２７ｂをシリコン半導体で構成し、共通アーム回路２４の第１のスイッチング素子２４ａおよび第２のスイッチング素子２４ｂをワイドバンドギャップ半導体で構成してもよい。
【００５８】
これにより、全てのアーム回路のスイッチング素子をワイドバンドギャップ半導体で構成する場合に比べて、インバータ回路８１を低コストで実現できる。
【００５９】
図７は、可変容量コンデンサ４１の構成を示す図である。可変容量コンデンサ４１は、制御回路８５からの制御信号によって静電容量を変更することができるコンデンサである。可変容量コンデンサ４１は、コンデンサ４１ｂおよび開閉器４１ｃが直列に接続された部分と、コンデンサ４１ａと、を並列に接続した構成を有する。開閉器４１ｃは、例えば、リレーおよび半導体スイッチング素子等の開閉器である。開閉器４１ｃは、制御回路８５からの制御信号により開閉状態を切り換える。
【００６０】
もっとも、可変容量コンデンサ４１の構成は上記のものに限定されず、静電容量を変更することができるものであればよい。例えば、可変容量コンデンサ４１は、コンデンサに開閉器を並列接続したものを別のコンデンサに直列接続した構成であってもよい。可変容量コンデンサ４１に用いられるコンデンサおよび開閉器の数はこれらに限定されず、何個であってもよい。
【００６１】
可変容量コンデンサ４５および後述の可変容量コンデンサ６１、６５も可変容量コンデンサ４１と同様に、静電容量を変更することができる構成を有する。
【００６２】
次に、インバータ回路８６の構成について説明する。インバータ回路８６は、接続される加熱コイルを除き、インバータ回路８１と同様の構成を有する。以下では、インバータ回路８１と同様の構成については詳細な説明を省略する。
【００６３】
インバータ回路８６は、互いに並列に接続された第１のアーム回路５１と、第２のアーム回路５７と、第３のアーム回路（共通アーム回路）５４とを備える。
【００６４】
インバータ回路８６の第１のアーム回路５１は、直流部８４の高電圧側に接続された第１のスイッチング素子５１ａと、直流部８４の低電圧側に接続された第２のスイッチング素子５１ｂとを備える。第１のスイッチング素子５１ａと第２のスイッチング素子５１ｂとは、出力端５３を介して、直列に接続されている。第１のアーム回路５１は、第１のスイッチング素子５１ａに逆並列に接続されたダイオード５２ａと、第２のスイッチング素子５１ｂに逆並列に接続されたダイオード５２ｂとを更に備える。第１のスイッチング素子５１ａのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｈ２が入力され、第２のスイッチング素子５１ｂのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｌ２が入力される。
【００６５】
インバータ回路８６の第２のアーム回路５７は、第１のアーム回路５１と同様の構成を有する。すなわち、第２のアーム回路５７は、直流部８４の高電圧側に接続された第１のスイッチング素子５７ａと、直流部８４の低電圧側に接続された第２のスイッチング素子５７ｂとを備える。第１のスイッチング素子５７ａと第２のスイッチング素子５７ｂとは、出力端５９を介して、直列に接続されている。第２のアーム回路５７は、第１のスイッチング素子５７ａに逆並列に接続されたダイオード５８ａと、第２のスイッチング素子５７ｂに逆並列に接続されたダイオード５８ｂとを更に備える。第１のスイッチング素子５７ａのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｈ８が入力され、第２のスイッチング素子５７ｂのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｌ８が入力される。
【００６６】
インバータ回路８６の共通アーム回路５４も、第１のアーム回路５１および第２のアーム回路５７と同様の構成を有する。すなわち、共通アーム回路５４は、直流部８４の高電圧側に接続された第１のスイッチング素子５４ａと、直流部８４の低電圧側に接続された第２のスイッチング素子５４ｂとを備える。第１のスイッチング素子５４ａと第２のスイッチング素子５４ｂとは、出力端５６を介して、直列に接続されている。共通アーム回路５４は、第１のスイッチング素子５４ａに逆並列に接続されたダイオード５５ａと、第２のスイッチング素子５４ｂに逆並列に接続されたダイオード５５ｂとを更に備える。第１のスイッチング素子５４ａのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｈ５が入力され、第２のスイッチング素子５４ｂのゲート端子には、制御回路８５による制御に基づいて、ゲート信号Ｌ５が入力される。
【００６７】
インバータ回路８６の第１のアーム回路５１の出力端５３と、共通アーム回路５４の出力端５６との間に、可変容量コンデンサ６１と前後周辺加熱コイル３５とが直列に接続されている。
【００６８】
インバータ回路８６の共通アーム回路５４の出力端５６と、第２のアーム回路５７の出力端５９との間に、可変容量コンデンサ６５と左右周辺加熱コイル３６とが直列に接続されている。
【００６９】
なお、図６に示した例では、インバータ回路８１、８６が有するアーム回路の数は３つであったが、アーム回路の数はこれに限定されない。例えば、各インバータ回路は、４つ以上のアーム回路を有し、１つまたは複数のアーム回路を共通アーム回路とする構成であってもよい。
【００７０】
また、各アーム回路を構成する各スイッチング素子は、ディスクリートの半導体スイッチング素子で構成されてもよく、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）のように複数の半導体素子を１つのパッケージ内に内蔵した電力用半導体モジュールで構成されてもよい。例えば、各インバータ回路は、３つのアーム回路を内蔵した電力用半導体モジュールを備えてもよい。３つのアーム回路を内蔵した電力用半導体モジュールは、三相交流モータの駆動用インバータ装置に広く用いられているため、安価である。インバータ回路にこのような電力用半導体モジュールを用いることで、誘導加熱装置１００を低コストで実現することができる。また、各アーム回路は、スイッチング素子にコンデンサと抵抗器とを含むスナバ回路を並列接続して、スイッチング素子に印加されるサージ電圧を抑制する構成であってもよい。
【００７１】
以上では、各加熱コイルのうちいくつかを接続したインバータ回路８１、８６の構成を説明したが、各加熱コイルは、全て接続されてもよいし、各加熱コイルに対して、それぞれ独立したインバータ回路が設けられてもよい。また、リレーなどを用いて、インバータ回路と複数の加熱コイルとの接続を適宜切り替えてもよい。これにより、少なくとも１つ以上のインバータ回路により、複数の加熱コイルに電流を供給することができる。
【００７２】
＜３−４．負荷検知部＞
以下、図示しない負荷検知部について説明する。負荷検知部は、内側加熱コイル３２、外側加熱コイル３４、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６に載置された被加熱物の材質を判別する回路である。
【００７３】
例えば、被加熱物が鉄などの磁性金属である場合と、アルミや銅などの非磁性体である場合とでは、各加熱コイルの両端で測定したインピーダンスは異なる。このインピーダンスの違いを利用して、各加熱コイルに載置された被加熱物の材質を判別する。インピーダンスの違いは、例えば抵抗またはインダクタンスの変化として測定される。
【００７４】
負荷検知部を設ける位置について説明する。例えば、内側加熱コイル３２に直列に第１の負荷検知部を設け、外側加熱コイル３４に直列に第２の負荷検知部を設け、前後周辺加熱コイル３５に直列に第３の負荷検知部を設け、左右周辺加熱コイル３６に直列に第４の負荷検知部を設けてもよい。
【００７５】
負荷検知部は、例えば、直流部８４の電流と各加熱コイルと直列に設けた負荷検知部の電流との比を測定し、被加熱物による電流比の違いから、被加熱物の材質を判別してもよい。負荷検知部は、上記に記述していない他の公知の負荷検知技術を用いて、被加熱物の材質を検出してもよい。
【００７６】
負荷検知部は、内側加熱コイル３２に接続された第１の負荷検知部の判別結果により被加熱物の中心付近の内側領域の材質を判別し、外側加熱コイル３４に接続された第２の負荷検知部と、前後周辺加熱コイル３５に接続された第３の負荷検知部と、左右周辺加熱コイル３６に接続された第４の負荷検知部と、の判別結果により内側領域より外側の領域の被加熱物の材質を判別してもよい。
【００７７】
負荷検知部は、制御回路８５と別体として設けられていてもよいが、制御回路８５と一体的に設けられていてもよい。例えば、負荷検知部に電流検出器や電圧検出器のみが設けられ、検出した電流値や電圧値が制御回路８５に入力され、制御回路８５は、検出した電流値や電圧値を演算して被加熱物の材質を判別してもよい。すなわち、制御回路８５は負荷検知部の機能を備えていてもよい。
【００７８】
電流検出器や電圧検出器がアーム回路の出力端と加熱コイルとの間に設けられ、負荷検知部として機能する制御回路８５は、加熱コイルの電流値や電圧値に基づいて、被加熱物の材質を判別してもよい。
【００７９】
＜３−５．制御回路＞
図６に示した制御回路８５は、誘導加熱装置１００の動作全体を制御する。制御回路８５は、アナログ回路やデジタル回路を有する集積回路を用いて構成されてもよい。また、制御回路８５は、プログラムを実行することにより所定の機能を実現するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などの演算処理装置であってもよい。制御回路８５は、必要に応じて各スイッチング素子を駆動するためのゲート駆動回路や保護回路を備えてもよい。
【００８０】
制御回路８５は、スイッチング素子２１ａ、２１ｂ、２４ａ、２４ｂ、２７ａ、２７ｂ、５１ａ、５１ｂ、５４ａ、５４ｂ、５７ａおよび５７ｂのスイッチングを制御する。すなわち、制御回路８５は、ゲート信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ７、Ｈ８、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ７およびＬ８を出力する。図６では、各スイッチング素子のゲート端子と制御回路８５とを結ぶ信号線を省略している。
【００８１】
また、制御回路８５は、可変容量コンデンサ４１、４５、６１および６５の容量の変更を制御する。例えば、制御回路８５は、図７に示した開閉器４１ｃの開閉を制御する信号を出力する。図６では、各可変容量コンデンサと制御回路８５とを結ぶ信号線を省略している。
【００８２】
また、制御回路８５は、図示しない負荷検知部と接続され、負荷検知部からの信号を受信する。さらに、制御回路８５は、操作部５および表示部６に接続されており、操作部５および表示部６との間で操作信号や表示信号などの信号の送受信を行う。操作部５は、図１に示した操作部５ａ、５ｂ、５ｃを含む。
【００８３】
制御回路８５は、負荷検知部からの信号を受信し、被加熱物の材質に適した加熱するために、各スイッチング素子を駆動するためのゲート信号を出力する。なお、制御回路８５は、電流の大きさを変更する手段として、インバータをスイッチングする周波数を、共振回路の共振周波数に近付けたり、共振周波数から遠ざけたりする周波数制御を用いてもよい。周波数制御の代わりに、または周波数制御と併存して、制御回路８５は、ゲート信号のオンデューティ幅を増減させるデューティ制御を用いて電流の大きさを制御してよい。
【００８４】
制御回路８５は、例えば、各コイルに流れる電流が、同一の周波数、大きさおよび位相を有するように制御するが、本発明はこれに限定されず、周辺領域および外側領域の磁束を強めることができればよい。
【００８５】
各コイルに流れる電流を同一の周波数とする利点は、各コイルに流れる電流間の周波数の差に起因する干渉音（唸り）を抑制し、使用者に不快感を生じさせないことである。干渉音（唸り）を抑制するためには、各コイルに流れる電流を同一の周波数とする以外にも、例えばコイル間の電流の周波数差を可聴周波数の最大値より大きくすればよい。ヒトの可聴周波数の最大値は、約２０ｋＨｚであることが知られている。
【００８６】
インバータ回路がフルブリッジ回路で構成されている場合、制御回路８５は、インバータの出力電圧に対して、出力電流の位相差を増減させて制御する位相差制御を用いて電流の大きさを制御してよい。
【００８７】
直流部８４がＤＣ／ＤＣコンバータである場合、制御回路８５は、ＤＣ／ＤＣコンバータに含まれるスイッチング素子のスイッチング制御を行ってもよい。
【００８８】
＜４．動作＞
本実施の形態の誘導加熱装置１００により、外側領域を強く加熱することができる。
【００８９】
隣接する２つの加熱コイルに流れる電流の方向が同一方向になるように制御することによって、磁束を強めることができる。一方、隣接する２つの加熱コイルに流れる電流の方向が反対方向になるように制御することによって、磁束を弱めることができる。本実施の形態では、電流の方向を制御して磁束の強め合いを制御することで、外側領域を強く加熱することができる。
【００９０】
図８は、誘導加熱コイル３１の動作の一例を示す模式図である。図８では、電流の方向を破線矢印で示している。図８では、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の最外周部分における電流の方向と、外側加熱コイル３４の電流の方向とが同一となっている。すなわち、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４には、平面視において、それぞれのコイルの中心の周りに反時計周り方向に電流が流れている。内側加熱コイル３２には、平面視において時計周り方向に電流が流れている。各加熱コイルに流れる電流は交流電流であるため、各加熱コイルに流れる電流の向きは半周期後に逆向きになる。
【００９１】
なお、制御回路８５は、各加熱コイル３２、３４、３５および３６に流れる電流の向きだけでなく、電流の大きさ、位相、および周波数も制御してもよい。
【００９２】
誘導加熱コイル３１、および、誘導加熱コイル３１の周辺に配置される金属には、各加熱コイル３２、３４、３５および３６の干渉により誘導される電流（誘導電流）が生じる。制御回路８５は、各加熱コイル３２、３４、３５および３６に流れる電流の大きさを、誘導電流を打ち消すように零または零付近に制御してもよい。あるいは、スイッチング素子をオフすることなどの手段により、制御回路８５は、各加熱コイル３２、３４、３５および３６への電流の供給を停止させ、停止させた加熱コイルに誘導電流を流れるようにしてもよい。
【００９３】
図９ａは、図８に示したように電流を流した誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。ジュール損は、被加熱物が有する抵抗によって発生する。比較のため、図８の誘導加熱コイル３１から外側加熱コイル３４を省いた場合における被加熱物のジュール損分布を図９ｂに示す。図９ａおよび図９ｂでは、色が明るく（白く）なる程ジュール損が大きいことを示している。
【００９４】
前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６だけでなく、図８に示したように外側加熱コイル３４にも電流を流した場合（図９ａ）、外側加熱コイル３４に電流を流さない場合（図９ｂ）に比べて、外側領域をより強く加熱することができる。また、外側加熱コイル３４に電流を流した場合、磁束を弱めないため、高効率かつ均一な加熱を実現することができる。
【００９５】
また、誘導加熱装置１００により、上記以外の多様なジュール損分布を実現することができる。
【００９６】
図１０は、誘導加熱コイル３１の動作の他の例を示す模式図である。図１０では、前後周辺加熱コイル３５および外側加熱コイル３４には、平面視において反時計周り方向に電流が流れている。内側加熱コイル３２には、平面視において時計周り方向に電流が流れている。すなわち、図１０は、図８において左右周辺加熱コイル３６への電流の供給を停止させた状態を示している。
【００９７】
図１１は、図１０に示したように電流を流した誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。図１０に示したように電流を流すことにより、周辺領域の前後部分（ｙ軸に沿った部分）と、外側領域の前後部分と、を強く加熱することができる。
【００９８】
図１０では、前後周辺加熱コイル３５、内側加熱コイル３２、および外側加熱コイル３４に電流を流し、左右周辺加熱コイル３６に電流を流さない例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御回路８５（図６参照）は、左右周辺加熱コイル３６、内側加熱コイル３２、および外側加熱コイル３４に電流を流し、前後周辺加熱コイル３５に電流を流さないように制御を行ってもよい。
【００９９】
図１２は、誘導加熱コイル３１の動作の他の例を示す模式図である。図１２では、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６には、平面視において反時計周り方向に電流が流れ、内側加熱コイル３２には、時計周り方向に電流が流れている。すなわち、図１２は、図８において外側加熱コイル３４に流れていた電流を停止させた状態を示している。
【０１００】
図１３は、図１２に示したように電流を流した誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。図１２に示したように電流を流すことにより、周辺領域を強く加熱する一方で、外側領域を加熱しないようにすることができる。外側領域のジュール損については、図９ｂと図１３とを比較してわかるように、誘導加熱装置１００が外側加熱コイル３４を備えない場合（図９ｂ）と同様の結果にはならず、より外側領域のジュール損を抑制することができる。これは、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６に流れる電流によって生じた磁束が外側加熱コイル３４に鎖交し、これにより外側加熱コイル３４に、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の外側領域における電流の向きと反対向きの誘導電流が流れ、外側領域に漏れ出る磁束をキャンセルするからである。
【０１０１】
このように、誘導加熱装置１００では、外側領域を加熱しない加熱（ぴったり加熱）を実現できる。また、誘導加熱装置１００では、外側領域に漏れ出る磁束をキャンセルすることにより、周囲へのノイズの漏れを抑制できる。
【０１０２】
図１４は、実施の形態１における誘導加熱コイル３１から外側加熱コイル３４を省いた構成を有する加熱コイル３７の平面図である。図１４では、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６には、平面視において反時計周り方向に電流が流れ、内側加熱コイル３２には、電流が流れていない。
【０１０３】
図１５は、図１４に示したように電流を流した加熱コイル３７上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。図１５では、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の周辺に磁束が生じ、ジュール損が観測される。
【０１０４】
図１６は、誘導加熱コイル３１の動作の他の例を示す模式図である。図１６では、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６には、平面視において反時計周り方向に電流が流れ、内側加熱コイル３２および外側加熱コイル３４には、電流が流れていない。すなわち、図１６は、図８と比較すると、図８において内側加熱コイル３２および外側加熱コイル３４に流れていた電流を停止させた状態を示している。また、図１６の誘導加熱コイル３１は、図１４と比較すると、図１４の加熱コイル３７に外側加熱コイル３４を加えた構成を有する。
【０１０５】
図１７は、図１６に示したように電流を流した誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。図１７を図１５と比較すると、外側加熱コイル３４を加えたことにより、外側領域を加熱することなく、周辺領域のみを加熱することができる。これは、図１２および図１３を参照して説明したのと同様に、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６に流れる電流によって生じた磁束が外側加熱コイル３４に鎖交し、これにより外側加熱コイル３４に、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の外側領域における電流の向きと反対向きの誘導電流が流れ、外側領域に漏れ出る磁束をキャンセルするからである。
【０１０６】
図１８は、誘導加熱コイル３１の動作の他の例を示す模式図である。図１８では、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４には、平面視において反時計周り方向に電流が流れ、内側加熱コイル３２には、電流が流れていない。すなわち、図１８は、図８と比較すると、図８において内側加熱コイル３２に流れていた電流を停止させた状態を示している。また、図１８は、図１６と比較すると、図１６において電流が流れていなかった外側加熱コイル３４に、平面視において反時計周り方向に電流が流した状態を示している。
【０１０７】
図１９ａ、１９ｂおよび１９ｃは、図１８に示したように電流を流した誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。図１９ａ、１９ｂおよび１９ｃの差異は、外側加熱コイル３４に流れる電流の大きさである。例えば、図１９ａは、外側加熱コイル３４に実効値Ｉ１を有する電流を流した場合のジュール損分布を示している。図１９ｂは、外側加熱コイル３４に実効値Ｉ２を有する電流を流した場合のジュール損分布を示している。図１９ｃは、外側加熱コイル３４に実効値Ｉ３を有する電流を流した場合のジュール損分布を示している。ここで、Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３である。
【０１０８】
図１９ａと図１５とを比較してわかるように、図１８のように外側加熱コイル３４を配置しても、外側加熱コイル３４を配置しない場合（図１４）と同様のジュール損、すなわち加熱を実現することができる。
【０１０９】
外側加熱コイル３４に流す電流の量を増加させると、図１９ｂに示すように、周辺領域と外側領域とを強く加熱することができる。外側加熱コイル３４に流す電流の量を更に増加させると、図１９ｃに示すように、周辺領域を加熱せず、外側領域のみを強く加熱する加熱態様を実現することができる。
【０１１０】
図２０は、誘導加熱コイル３１の動作の他の例を示す模式図である。図２０では、前後周辺加熱コイル３５および外側加熱コイル３４には、平面視において反時計周り方向に電流が流れ、内側加熱コイル３２および左右周辺加熱コイル３６には、電流が流れていない。すなわち、図１８は、図８と比較すると、図８において内側加熱コイル３２および左右周辺加熱コイル３６に流れていた電流を停止させた状態を示している。
【０１１１】
図２１は、図２０に示したように電流を流した誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。図２０に示したように電流を流すことにより、内側領域を加熱せず、前後周辺加熱コイル３５の上部である周辺領域および外側領域の前後方向のみを加熱することができる。また、外側加熱コイル３４の存在により、特に外側領域の前後方向を強く加熱することができる。
【０１１２】
図２０では、前後周辺加熱コイル３５および外側加熱コイル３４に電流を流し、内側加熱コイル３２および左右周辺加熱コイル３６に電流を流さない例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御回路８５（図６参照）は、前後周辺加熱コイル３５および外側加熱コイル３４に電流を流し、内側加熱コイル３２および左右周辺加熱コイル３６に電流を流さないように制御を行ってもよい。
【０１１３】
また、例えば、制御回路８５は、誘導加熱コイル３１を構成する各コイルに、時分割で切り換えて電流を供給してもよい。また、制御回路８５は、操作部５（図６参照）からの入力に応じて、誘導加熱コイル３１を構成する各コイルの電流のＯＮ／ＯＦＦを切り換えてもよい。また、誘導加熱装置１００が上記の動作例で示した様々な動作モードを内部の記憶装置等に格納しておき、ユーザが操作部５を用いて動作モードを選択してもよい。
【０１１４】
なお、制御回路８５は、上記では、強く加熱するために、隣接する加熱コイルに流れる電流の向きを、同一になるように制御する例を示したが、本発明の各加熱コイルにおいて、隣接する加熱コイルにより生じる磁束を弱めるように制御してもよい。つまり、隣接する加熱コイルに流れる電流を異なる方向になるように制御してもよい。
【０１１５】
＜５．効果等＞
以上のような構成を有する誘導加熱装置１００により、種々の態様の加熱および調理を実現することができる。
【０１１６】
図２２は、トッププレート２を介して誘導加熱コイル３１上に被加熱物１１０が載置された場合において、誘導加熱コイル３１とトッププレート２と被加熱物１１０とを、図３と同一の方向（図２ａのＩＩＩ−ＩＩＩ方向）に見た模式的な断面図である。誘導加熱装置１００は、外側加熱コイル３４を備えることにより、図２２のように被加熱物１１０が外側領域において湾曲部分（Ｒ部分）１１１を有する場合であっても、Ｒ部分１１１を強く加熱できる。
【０１１７】
Ｒ部分１１１は、湾曲により、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６からｚ方向の距離が離れているため、外側加熱コイル３４なしでは弱い磁束としか鎖交せず、十分な加熱ができない。本実施の形態に係る誘導加熱装置１００では、外側領域を２種類のコイル（前後周辺加熱コイル３５および外側加熱コイル３４、または、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４）で加熱できる。
【０１１８】
また、誘導加熱装置１００は、誘導加熱コイル３１を構成する各コイルに流す電流の大きさと方向を制御することによって、多様な発熱分布を実現できる。多様な発熱分布によって生じた熱勾配と、高温部で生じた沸騰泡とを利用することにより、被加熱物１１０の中の液体に対流を生じさせることができる。特に、誘導加熱装置１００は、外側領域を強く加熱できるため、被加熱物１１０の外側から内側へ向けた強い対流を生じさせることができる。また、誘導加熱装置１００は、加熱するコイルを選択できるため、対流の大小（対流の距離の長短）を制御することができる。
【０１１９】
このように、誘導加熱装置１００は、大きさおよび強弱につき多様な対流を生じさせることができるため、調理において具材への味の染み込みを向上させる効果、および、染み込み時間を短縮させる効果を実現できる。さらに、対流によって被加熱物１１０の中身を適切に掻き混ぜることができ、中身の焦付きや吹き零れを防止することができる。
【０１２０】
誘導加熱装置１００は、アルミニウムなどの非磁性体の底面に磁性体が貼り付けられたような異種材質からなる被加熱物を加熱する際にも利点を有する。図２３は、このような被加熱物１１２がトッププレート２を介して誘導加熱コイル３１上に載置された場合において、誘導加熱コイル３１とトッププレート２と被加熱物１１２とを、図３と同一の方向（図２ａのＩＩＩ−ＩＩＩ方向）に見た模式的な断面図である。
【０１２１】
被加熱物１１２は、アルミニウムなどの非磁性体からなる本体１１４と、底面部に配置された磁性体１１３とを含む。従来技術の誘導加熱装置では、非磁性体からなる本体１１４を例えば低周波により加熱した場合、過電流や過電圧でスイッチング素子、加熱コイル、およびコンデンサを破壊してしまうおそれがある。そこで、従来技術の誘導加熱装置は、図示しない負荷検知部によって外側領域の上部にある被加熱物１１２の材質が非磁性体であると判断した場合、加熱コイルに流れる電流を制限する。一方、本発明の誘導加熱装置１００は、従来技術の誘導加熱装置と比べて、外側加熱コイル３４と、外側加熱コイル３４に電流を流すためのインバータ回路を備える。つまり、外側領域を加熱するために複数のインバータ回路を備えるため、非磁性体の下にある、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６に供給する電流の大きさを弱めたとしても、追加した外側加熱コイル３４および外側加熱コイル３４に電流を供給するインバータ回路により、不足した電流を供給できるため、十分な加熱を行うことができる。
【０１２２】
また、上記で非磁性体からなる本体１１４に対して、複数の加熱コイルおよび複数のインバータ回路を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のインバータ回路を備えなくとも、外側加熱コイル３４、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６を接続し、接続した加熱コイルに電流を供給できる一つのインバータで加熱してもよい。その結果、従来技術の誘導加熱装置と比べて、外側領域に、外側加熱コイル３４、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６のように複数の加熱コイルを備えたことで、外側領域を集中して加熱できるため、従来技術の誘導加熱装置に対して本発明の誘導加熱装置１００の方が、外側領域を強く加熱することができる。
【０１２３】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２に係る誘導加熱装置について説明する。実施の形態１と比較すると、実施の形態２では、誘導加熱コイル３１の下側に強磁性体が追加されている。
【０１２４】
図２４は、実施の形態２に係る誘導加熱装置の誘導加熱コイル３１および強磁性体９８、９９の構成を示す平面図である。図２４では、図５で説明したような誘導加熱コイル３１および２０個の強磁性体９９に加えて、４個の強磁性体９８が更に備えられている。
【０１２５】
図２５ａは、強磁性体９８の平面図である。図２５ｂは、強磁性体９８の正面図である。
【０１２６】
図２４に矢印で示した電流の方向を見てわかるように、強磁性体９８の上部では、前後周辺加熱コイル３５と左右周辺加熱コイル３６との間の４箇所の領域において、その領域に隣接する前後周辺加熱コイル３５に流れる電流の方向と、左右周辺加熱コイル３６に流れる電流に流れる方向とが逆向きとなっている。したがって、前後周辺加熱コイル３５と左右周辺加熱コイル３６とに流れる電流は、この４箇所の領域の磁束を弱める影響を与える。そのため、図９ａに示したように、この４箇所の領域と、これらの領域に近い外側加熱コイル３４の直上付近のジュール損は小さくなっている。
【０１２７】
そこで、実施の形態２では、この４箇所の領域に強磁性体９８をそれぞれ配置し、これによって磁束を強める効果が得られる。
【０１２８】
図２６は、実施の形態２における誘導加熱コイル３１上に載置された被加熱物のジュール損分布を示す図である。４箇所の領域に強磁性体９８を配置したことにより、外側加熱コイル３４の上部の全周にわたって、強い加熱を実現できる。これにより、特に４箇所の領域における加熱ムラを抑制することができる。
【０１２９】
図２４、２５ａおよび２５ｂでは、強磁性体９８の底面を矩形状で示したが、強磁性体９８の形状はこれに限定されない。例えば、コスト低減のために、強磁性体９８の形状を、外側が広く、内側が狭い台形状にしてもよい。また、図２４では、強磁性体９８の幅が強磁性体９９の幅よりも大きいが、強磁性体９９の幅以下であってもよい。また、強磁性体９８の形状は、図２４、２５ａおよび２５ｂに示したＬ字形状に限定されず、平坦な形状であってもよい。
【０１３０】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３に係る誘導加熱装置について説明する。図２７は、実施の形態３における誘導加熱装置３００の電気回路３０８の構成を示す図である。実施の形態１と比較すると、実施の形態３では、誘導加熱装置３００は、入力コンデンサ１３と並列に接続された零ボルト電圧検出手段３６０を更に備える。誘導加熱装置３００のその他の構成については、実施の形態１および２と同じであるので説明を省略する。
【０１３１】
実施の形態１および２で示したように、制御回路８５は、インバータ回路８１、８６を制御する。具体的には、制御回路８５は、誘導加熱コイル３１の各コイルに電流を供給するように、または、各コイルに流れている電流を停止するように、インバータ回路８１、８６を制御する。実施の形態３では、制御回路８５は、零ボルト電圧検出手段３６０を用いて交流電源９の交流電圧が零となるタイミングを検出し、このタイミングに基づいて、誘導加熱コイル３１の各コイルに流れる電流を供給、または停止するように、制御する。
【０１３２】
零ボルト電圧検出手段３６０は、交流電源９の交流電圧が零ボルト電圧となるタイミング（以下、「零クロスタイミング」と呼ぶ。）を検出する手段である。零ボルト電圧検出手段３６０は、例えば、抵抗器、ダイオード、および、フォトカプラなどで構成される。零クロスタイミングは、交流電圧の１周期当たり２回ある。零ボルト電圧検出手段３６０は、交流電圧の１周期当たり、少なくとも１回の零クロスタイミングを検出できればよい。言い換えれば、零ボルト電圧検出手段３６０は、交流電圧の１周期、または、半周期の零クロスタイミングのうち、少なくとも一方を検出できればよい。零ボルト電圧検出手段３６０は、制御回路８５に、検出した零クロスタイミングを出力する。
【０１３３】
実施の形態３に係る誘導加熱装置３００では、直流部８４は、小容量のコンデンサであってもよい。この場合、インバータ回路８１、８６が駆動されて動作していると、負荷となり、直流部８４のコンデンサで貯められた電荷が消費される。したがって、直流部８４に印可される電圧は降圧する。交流側端子に入力された交流電力は、ダイオードブリッジ１４で十分に整流されず、インバータ回路８１、８６には、交流電源９の半周期のタイミングで、ほぼ零に近い電圧が印可される。したがって、零ボルト電圧検出手段３６０によって検出される零クロスタイミングと、インバータ回路８１、８６に入力される電圧がほぼ零に近い電圧になるタイミングとは、ほぼ同一となる。同様に、零ボルト電圧検出手段３６０によって検出される零クロスタイミングと同一タイミングで、インバータ回路８１、８６に入力される電圧がほぼ零に近い電圧になるため、各加熱コイルに流れる電流も零に近い値になる。
【０１３４】
各コイルに流れる電流を停止する際に、各コイルに電流が流れているタイミングで電流の供給を停止すると、誘導加熱コイル３１、誘導加熱コイル３１周辺のフェライトコア、および、コイル上に配置された被加熱物などが振動または磁歪し、異音が発生する。なお、停止する場合の電流が小さいほど異音は小さくなるため、インバータ回路８１、８６に入力される電圧がほぼ零に近い電圧になるタイミングで（各コイルに流れる電流がほぼ零に近い電流になる場合に）、各コイルに流れる電流を停止することが好ましい。一方、各コイルに電流を供給する際に、インバータ回路８１、８６の入力電圧が零に近いタイミングからずれたタイミングで電流を供給すると、急に大きな電圧で各コイルに電流を供給し始めることになる。これにより、異音が発生する。
【０１３５】
特に、電流の供給と停止を周期的に繰り返して使用する間欠動作をする場合には、上記のような異音が発生するタイミングで電流の供給と停止を行うと、異音が間欠の周期で聞こえる。そのため、使用者には強調された音が聞こえ、使用者に違和感、不快感等を生じさせるおそれがある。
【０１３６】
本実施の形態では、制御回路８５は、零ボルト電圧検出手段３６０によって検出される零クロスタイミングで、誘導加熱コイル３１の各コイルに流れる電流の供給または停止を実行する。これにより、電流の供給または停止のタイミングで発生する異音を低減することができる。
【０１３７】
同様に、制御回路８５は、内側加熱コイル３２、および、複数の周辺加熱コイルを、零ボルト電圧検出手段３６０によって検出される零クロスタイミングに基づいて、間欠動作させてもよい。これにより、内側加熱コイル３２、および、複数の周辺加熱コイルにおいて発生する異音を低減することができる。
【０１３８】
また、例えば、制御回路８５は、内側加熱コイル３２と外側加熱コイル３４とを切り替えて交互に動作させる場合に、零クロスタイミングに基づいて、切替えのタイミングを制御してもよい。これにより、内側加熱コイル３２と外側加熱コイル３４とを交互に動作させる場合に、異音を小さくすることができる。同様に、制御回路８５は、複数の周辺加熱コイルと外側加熱コイル３４を切り替えて交互に動作させる場合に、零クロスタイミングに基づいて、切替えのタイミングを制御してもよい。同様に、制御回路８５は、内側加熱コイル３２と複数の周辺加熱コイルを切り替えて交互に動作させる場合に、零クロスタイミングに基づいて、切替えのタイミングを制御してもよい。以上のような制御を行うことにより、切替えのタイミングで発生し得る異音を低減することができる。
【０１３９】
制御回路８５は、交流電源９の交流電圧が零となるタイミングに基づいて、間欠動作を行い、異音を小さくするように動作させてもよい。さらに、誘導加熱コイル３１の各コイルのうち、少なくとも２つのコイルをどのように組み合わせてもよく、少なくとも２つのコイルを切り替えて交互に動作させる場合に、交流電源９の交流電圧が零となるタイミングに基づいて、切替えのタイミングを制御してもよい。これにより、コイルで発生する異音を低減することができる。
【０１４０】
また、各コイルに流れる電流が大きい場合に、コイルに流れる電流を停止すると、ターンオフ損失が増えるなど、スイッチング素子の損失も大きくなってしまうおそれがある。さらに、急に電流の供給を開始したり、電流が流れているタイミングで急に電流を停止したりすると、大きなノイズを発生させてしまうおそれがある。本実施の形態では、制御回路８５は、零クロスタイミングに同期させて電流の供給の開始または停止を実行するため、スイッチング素子の損失を低減させ、または大きなノイズの発生を防止することができる。
【０１４１】
以上のように、異音などデメリットの少ない加熱を実現させるために、本実施の形態に係る誘導加熱装置３００は、零ボルト電圧検出手段３６０によって検出される、交流電源９の交流電圧が零となるタイミングに基づいて、誘導加熱コイル３１の各加熱コイルに流れる電流を供給、または停止する。
【０１４２】
なお、図２７では、入力コンデンサ１３と並列に接続された零ボルト電圧検出手段３６０を説明したが、本実施の形態はこれに限定されない。例えば、零ボルト電圧検出手段３６０は、交流電源９の交流電圧の零クロスタイミングを検出できるものであれば、どのような回路で構成されてもよい。
【０１４３】
また、誘導加熱装置３００は、零ボルト電圧検出手段３６０の代わりに、交流電源の電圧を検知する電圧検知回路（図示せず）を備えてもよい。この場合、制御回路８５が、電圧検知回路によって検知された交流電源の電圧を取得し、取得した電圧に基づいて零クロスタイミングを決定してもよい。
【０１４４】
以上のように、誘導加熱装置３００は、誘導加熱コイル３１に電力を供給するための交流電源９の電圧を検知する電圧検知回路を更に備える。制御回路８５は、電圧検知回路によって検出された電圧に基づいて、電気回路３０８に、誘導加熱コイル３１への電流の供給を開始させる動作、および、誘導加熱コイル３１への電流の供給を停止させる動作、のうちの少なくとも一方を実行させる。
【０１４５】
また、誘導加熱装置３００は、交流電源９の電圧が零となるタイミングを検知する零ボルト電圧検出手段３６０を備えてもよい。制御回路８５は、電気回路３０８を制御して、交流電源９の電圧が零となるタイミングで、誘導加熱コイル３１への電流の供給を開始する。代わりに、またはこれと組み合わせて、制御回路８５は、電気回路３０８を制御して、交流電源９の電圧が零となるタイミングで、誘導加熱コイル３１への電流の供給を停止する。
【０１４６】
これにより、誘導加熱装置３００における異音の発生を低減することができる。
【０１４７】
他の実施形態．
図２８は、３３１で表される、加熱コイルの変形例を示す図である。図２９は、３３２で表される、加熱コイルの他の変形例を示す図である。図２８および図２９に示したように、外側加熱コイル３４は、外側領域を強く加熱するためには、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の内周側（内側加熱コイル３２側）よりも外側に配置されればよい。
【０１４８】
図３０は、図２９の加熱コイルをＸＸＸ−ＸＸＸ方向に見た模式的な断面図である。図３０で示したように、外側加熱コイル３４は、内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６と、同一平面に配置されてもよい。
【０１４９】
また、内側領域を強く加熱するために、外側加熱コイル３４を前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の内周側に配置してもよい。また、周辺領域を強く加熱するために、外側加熱コイル３４を内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の間に配置してもよい。
【０１５０】
上記に示したように、外側加熱コイル３４の配置は、内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の上側または下側または同一平面に配置してもよい。なお、外側加熱コイル３４を配置は、被加熱物の強く加熱したい領域に応じて配置を選択することで、選択した領域を強く加熱できる効果がある。但し、外側加熱コイル３４を同一平面に配置する、例えば、加熱コイル３１の最も外周と、加熱コイル３３１の最も外周の径が同じで、同じ被加熱物を加熱する際には、各加熱コイルは、それぞれの加熱コイルの範囲しか加熱できないため、内側加熱コイル３２および、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６で加熱できる割合が狭くなる虞がある。
【０１５１】
以上のように、本発明に係る誘導加熱装置は、平面状に円形に捲回された内側加熱コイル３２と、内側加熱コイルの周辺に隣接して配置され、内側加熱コイルの外周部に沿う円弧形状の外周部を有する前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の上側または下側に、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６と一部が重なるように平面状に円形に捲回された外側加熱コイル３４とを備える。誘導加熱装置１００は、内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６のそれぞれと、外側加熱コイル３４と、に電流を供給する電気回路８と、電気回路８を制御する制御回路８５とを更に備える。
【０１５２】
外側加熱コイル３４は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の外周部のうち内側加熱コイル３２に隣接した部分より外側に、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の上側または下側に平面状に捲回されてもよい。
【０１５３】
外側加熱コイル３４は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の外周部のうち内側加熱コイルから最も離れた部分の上側または下側に平面状に捲回されてもよい。また、外側加熱コイル３４は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６を、上側または下側にずらし、内側加熱コイル３２の上側または下側の面と、Ｚ軸上に面を一致させてもよい。
【０１５４】
前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６は、円弧形状の外周部が内側加熱コイル３２と同心円状に配置されてもよい。
【０１５５】
前部加熱コイル３５ａ、後部加熱コイル３５ｂ、右側加熱コイル３６ａおよび左側加熱コイル３６ｂは、全て同一の形状を有し、内側加熱コイル３２の中心を中心として回転対称に配置されてもよい。
【０１５６】
外側加熱コイル３４は、内側加熱コイル３２と同心円となるように配置されてもよい。
【０１５７】
電気回路８は、電流を生成するインバータ回路８１、８６を備えてもよい。
【０１５８】
制御回路８５は、内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６のそれぞれと、外側加熱コイル３４とに、独立して電流を供給するように、インバータ回路８１、８６を制御することができる。
【０１５９】
制御回路８５は、内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６のそれぞれと、外側加熱コイル３４と、に供給する電流の向きおよび大きさのうちの少なくとも１つを制御することができる。
【０１６０】
制御回路８５は、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６の外周部のうち内側加熱コイル３２から最も離れた外周部分に流れる電流の向きと、外側加熱コイル３４のうち当該外周部分に上下方向に対向する部分に流れる電流の向きと、が同一になるように制御することができる。
【０１６１】
制御回路８５は、内側加熱コイル３２と、前後周辺加熱コイル３５および左右周辺加熱コイル３６のそれぞれと、外側加熱コイル３４と、のうち少なくとも１つのコイルに流れる電流を停止するように制御することができる。
【０１６２】
本発明に係る誘導加熱装置は、周辺加熱コイルと、これに隣接する他の周辺加熱コイルと、の間の領域に配置された強磁性体９８を更に備えてもよい。
【０１６３】
内側加熱コイル３２、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４のうちの少なくとも２つは、直列または並列に接続されてもよい。
【０１６４】
内側加熱コイル３２、前後周辺加熱コイル３５、左右周辺加熱コイル３６および外側加熱コイル３４のうちの少なくとも２つは、同一のアーム回路に接続されてもよい。
【符号の説明】
【０１６５】
１  筐体、２  トッププレート、５  操作部、６  表示部、８  電気回路、３１  誘導加熱コイル、３２  内側加熱コイル、３２ａ  第１内側加熱コイル、３２ｂ  第２内側加熱コイル、３４  外側加熱コイル、３５  前後周辺加熱コイル、３５ａ  前部加熱コイル、３５ｂ  後部加熱コイル、３６  左右周辺加熱コイル、３６ａ  右側加熱コイル、３６ｂ  左側加熱コイル、８１  インバータ回路、８２  電源供給部、８５  制御回路、８６  インバータ回路、９８  強磁性体、９９  強磁性体、１００  誘導加熱装置。
【図１】
2020145183.tif 000003
【図２ａ】
2020145183.tif 000004
【図２ｂ】
2020145183.tif 000005
【図３】
2020145183.tif 000006
【図４】
2020145183.tif 000007
【図５】
2020145183.tif 000008
【図６】
2020145183.tif 000009
【図７】
2020145183.tif 000010
【図８】
2020145183.tif 000011
【図９ａ】
2020145183.tif 000012
【図９ｂ】
2020145183.tif 000013
【図１０】
2020145183.tif 000014
【図１１】
2020145183.tif 000015
【図１２】
2020145183.tif 000016
【図１３】
2020145183.tif 000017
【図１４】
2020145183.tif 000018
【図１５】
2020145183.tif 000019
【図１６】
2020145183.tif 000020
【図１７】
2020145183.tif 000021
【図１８】
2020145183.tif 000022
【図１９ａ】
2020145183.tif 000023
【図１９ｂ】
2020145183.tif 000024
【図１９ｃ】
2020145183.tif 000025
【図２０】
2020145183.tif 000026
【図２１】
2020145183.tif 000027
【図２２】
2020145183.tif 000028
【図２３】
2020145183.tif 000029
【図２４】
2020145183.tif 000030
【図２５ａ】
2020145183.tif 000031
【図２５ｂ】
2020145183.tif 000032
【図２６】
2020145183.tif 000033
【図２７】
2020145183.tif 000034
【図２８】
2020145183.tif 000035
【図２９】
2020145183.tif 000036
【図３０】
2020145183.tif 000037