(57)【要約】【課題】誘導加熱装置で非接触給電を行う場合において、非接触機器の電気負荷が不安定に動作することを防止する非接触給電システムを提供すること。【解決手段】信号発生手段１４を備えた誘導加熱装置１０と、電流経路を切り替え可能な開閉手段２５と信号検出手段２４を備えた非接触機器２０と、信号検出手段が信号発生手段からの信号を検出できないとき、誘導加熱装置から供給しようとする電力が非接触機器の電気負荷２６に供給されないように開閉手段の開閉状態を切り替える非接触給電システム。【選択図】図１
2020061860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物または非接触機器を載置可能なトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置され、高周波電流が供給されることによって高周波磁場を発生する第１コイルと、
前記第１コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動制御する第１制御手段と、
前記トッププレートの下方に配置され、前記トッププレートの上方に向けて信号を発生する信号発生手段と、
を備えた誘導加熱装置と、
前記第１コイルから発生する高周波磁場と磁気結合して前記第１コイルから電力を受電する第２コイルと、
前記第２コイルで受電した電力で動作する電気負荷と、
前記第２コイルと前記電気負荷の間の電流経路を切り替え可能な開閉手段と、
前記開閉手段の開閉状態を制御する第２制御手段と、
前記信号発生手段で発生した信号を検出する信号検出手段と、
を備えた非接触機器と、
を備え、
前記信号検出手段が前記信号発生手段からの信号を検出できないとき、前記第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように前記開閉手段の開閉状態を切り替える非接触給電システム。
【請求項２】
前記信号検出手段が、前記信号発生手段からの信号を検出している状態から検出できない状態へと遷移したとき、前記第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように前記開閉手段の開閉状態を切り替える請求項１に記載の非接触給電システム。
【請求項３】
前記第２コイルから前記電気負荷に電力を供給しているとき、前記第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように前記開閉手段の開閉状態を切り替える請求項２に記載の非接触給電システム。
【請求項４】
前記信号発生手段は前記第１コイルの中心に配置され、前記信号検出手段は前記第２コイルの中心に配置された請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
【請求項５】
前記信号発生手段は磁界を発生する磁石で構成され、前記信号検出手段は磁界を検出するデバイスで構成された請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
【請求項６】
前記磁石は環状の形状とする請求項５に記載の非接触給電システム。
【請求項７】
前記磁石の一部を切断した請求項６に記載の非接触給電システム。
【請求項８】
前記信号発生手段は発光素子で構成され、前記信号検出手段は受光素子で構成された請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
【請求項９】
前記誘導加熱装置が被加熱物を誘導加熱するモードで動作するときは前記発光素子を発光し、前記誘導加熱装置が前記非接触機器に給電するモードで動作するときは前記発光素子を発光させない請求項８に記載の非接触給電システム。
【請求項１０】
前記信号発生手段および前記信号検出手段はそれぞれ複数備え、少なくとも一つは前記第
１コイルおよび前記第２コイルの中心でない対向する位置に配置された請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波磁界を利用し、受電部を含む非接触受電装置に電力を供給する非接触給電装置と非接触受電装置とを備えた非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波磁界を利用した非接触給電システムとして、電磁調理器（誘導加熱調理器）が広く知られている。電磁調理器は、電磁調理器内の本体コイルから発生する高周波磁界により、例えば金属鍋である被加熱装置を誘導加熱し、その際に生じた熱により被加熱装置に収納された被調理物に対して調理を可能とする電磁調理器である。
【０００３】
また、近年では、上述の加熱機能に加えて、受電コイル等の受電部を備える非接触受電装置に対して電磁的に電力を給電する非接触給電システムが提案されている。ここで、非接触受電装置とは、例えばコーヒーミルやジャーポット等であり、受電部を備える代わりに、調理装置に付属する電源コードを排したものである。このような非接触給電システムの実現により、トッププレート上での非接触受電装置の取り回し自由度が向上することが期待されている。
【０００４】
誘導加熱調理器が鍋を加熱するモードで動作するか、あるいは非接触機器である非接触受電装置に電力を供給するモードで動作するか判別するために、例えば加熱コイルの負荷抵抗の周波数特性から加熱コイルの上方に鍋が載置されたか非接触受電装置が載置されたかを判別する手法が公開されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６１７３６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、誘導加熱調理器の送電コイルと非接触機器の受電コイルが中心を一致するように非接触機器を載置した場合と、誘導加熱調理器の送電コイルと非接触機器の受電コイルが中心をずらして載置された場合とで誘導加熱調理器から見たインピーダンスが大きく変化するため、鍋が載置されたときの周波数特性と同等の周波数特性を示す非接触受電装置が存在する場合には、誘導加熱調理器が鍋を加熱するモードで動作するか、あるいは非接触機器に電力を供給するモードで動作するかを判別することができない。
【０００７】
また、非接触給電装置に配された本体コイルと非接触受電装置に配された受電コイルとの電磁的結合状態が弱く、無負荷の場合と類似したインピーダンス特性を示す場合がある。結果として、非接触受電装置の有無を正確に判別することが困難であった。
【０００８】
さらに、非接触機器に通信手段を設け、通信情報により非接触給電機器であることを判別する場合、加熱コイルの上方に鍋が載置されたか非接触機器が載置されたかを判別することは可能であるが、非接触機器が誘導加熱装置の中心に対して少しずれて配置されたとしても非接触機器に通信手段が起動できるだけの電力が供給されていれば非接触機器モードで動作する。この状態で動作すると、非接触機器に対して十分な電力を供給できない載置位置の関係で動作するため、非接触機器の安定した動作を確保することができなくなるという課題を有していた。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決するもので、簡易な構成で、非接触機器の安定した動作を確保した非接触給電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示における一態様の非接触給電システムは、
被加熱物または非接触機器を載置可能なトッププレートと、
トッププレートの下方に配置され、高周波電流が供給されることによって高周波磁場を発生する第１コイルと、
第１コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
インバータ回路を駆動制御する第１制御手段と、
トッププレートの下方に配置され、トッププレートの上方に向けて信号を発生する信号発生手段と、
を備えた誘導加熱装置と、
第１コイルから発生する高周波磁場と磁気結合して第１コイルから電力を受電する第２コイルと、
第２コイルで受電した電力で動作する電気負荷と、
第２コイルと電気負荷の間の電流経路を切り替え可能な開閉手段と、
開閉手段の開閉状態を制御する第２制御手段と、
信号発生手段で発生した信号を検出する信号検出手段と、
を備えた非接触機器と、
を備え、
信号検出手段が信号発生手段からの信号を検出できないとき、第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように開閉手段の開閉状態を切り替えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本開示における非接触給電システムは、鍋が載置されたか非接触機器が載置されたかを誘導加熱装置で検出できると共に、非接触機器に十分な電力を供給できる場合にのみ非接触機器に電力を給電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示に係る実施の形態１の非接触給電システムの構成を示す制御ブロック図
【図２】本開示に係る実施の形態１の誘導加熱装置の上面図
【図３】本開示に係る実施の形態１の信号発生手段である磁石の構造を示す平面図
【図４】本開示に係る実施の形態１の信号発生手段である磁石の磁束の分布を示す模式図
【図５】本開示に係る実施の形態２の信号発生手段である磁石の構造を示す平面図
【図６】本開示に係る実施の形態３の非接触給電システムの構成を示す制御ブロック図
【図７】本開示に係る実施の形態４の非接触給電システムの構成を示す制御ブロック図
【図８】本開示に係る実施の形態４の誘導加熱装置の上面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示に係る第１の態様の非接触給電システムは、
被加熱物または非接触機器を載置可能なトッププレートと、
前記トッププレートの下方に配置され、高周波電流が供給されることによって高周波磁場を発生する第１コイルと、
前記第１コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動制御する第１制御手段と、
前記トッププレートの下方に配置され、前記トッププレートの上方に向けて信号を発生する信号発生手段と、
を備えた誘導加熱装置と、
前記第１コイルから発生する高周波磁場と磁気結合して前記第１コイルから電力を受電する第２コイルと、
前記第２コイルで受電した電力で動作する電気負荷と、
前記第２コイルと前記電気負荷の間の電流経路を切り替え可能な開閉手段と、
前記開閉手段の開閉状態を制御する第２制御手段と、
前記信号発生手段で発生した信号を検出する信号検出手段と、
を備えた非接触機器と、
を備え、
前記信号検出手段が前記信号発生手段からの信号を検出できないとき、前記第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように前記開閉手段の開閉状態を切り替えるように構成されている。
【００１４】
上記のように構成された第１の態様の非接触給電システムは、誘導加熱装置が非接触機器に給電するモードで動作する場合において、誘導加熱装置の第１コイルと非接触機器の第２コイルが中心をずらして載置された場合には非接触機器の電気負荷への給電を停止することがとできるため、非接触機器の載置位置がずれて載置され、受電する電力が十分でないときは、電気負荷への給電を停止して不安定な状態で動作することを防止することができる。
【００１５】
本開示に係る第２の態様の非接触給電システムは、特に、第１の態様の前記信号検出手段が、前記信号発生手段からの信号を検出している状態から検出できない状態へと遷移したとき、前記第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように前記開閉手段の開閉状態を切り替えるように構成されている。
【００１６】
本開示に係る第３の態様の非接触給電システムは、特に、第２の態様において、前記第２コイルから前記電気負荷に電力を供給しているとき、前記第２コイルから前記電気負荷に電力が供給されないように前記開閉手段の開閉状態を切り替えるように構成されている。
【００１７】
本開示に係る第４の態様の非接触給電システムは、特に、第１の態様から第３の態様のいずれかにおいて、前記信号発生手段は前記第１コイルの中心に配置され、前記信号検出手段は前記第２コイルの中心に配置されて構成されている。
【００１８】
本開示に係る第５の態様の非接触給電システムは、特に、第１の態様から第４の態様のいずれかにおいて、前記信号発生手段は磁界を発生する磁石で構成され、前記信号検出手段は磁界を検出するデバイスで構成されている。
【００１９】
本開示に係る第６の態様の非接触給電システムは、特に、第５の態様において、前記磁石は環状の形状とするよう構成されている。
【００２０】
本開示に係る第７の態様の非接触給電システムは、特に、第６の態様において、前記磁石の一部を切断した構成とされている。
【００２１】
本開示に係る第８の態様の非接触給電システムは、特に、第１の態様から第４の態様のいずれかにおいて、前記信号発生手段は発光素子で構成され、前記信号検出手段は受光素子で構成されている。
【００２２】
本開示に係る第９の態様の非接触給電システムは、特に、第８の態様において、前記誘導加熱装置が被加熱物を誘導加熱するモードで動作するときは前記発光素子を発光し、前記誘導加熱装置が前記非接触機器に給電するモードで動作するときは前記発光素子を発光させないように構成されている。
【００２３】
本開示に係る第１０の態様の非接触給電システムは、特に、第１の態様から第８の態様のいずれかにおいて、前記信号発生手段および前記信号検出手段はそれぞれ複数備え、少なくとも一つは前記第１コイルおよび前記第２コイルの中心でない対向する位置に配置されるように構成されている。
【００２４】
以下、本開示に係る非接触給電システムおよびそれを備えた誘導加熱装置の一実施の形態について、適宜図面を参照しながら説明する。実施の形態の説明においては、例えば、既に良く知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００２５】
なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００２６】
以下の実施の形態においては、非接触機器および誘導加熱装置の具体的な構成について説明するが、この構成は例示であり、本開示は、以下の実施の形態において説明する構成に限定されるものではなく、本開示の技術的特徴を有する誘導加熱装置を含むものである。また、本開示には、以下に述べる各実施の形態において説明する任意の構成を適宜組み合わせることを含むものであり、組み合わされた構成においてはそれぞれの効果を奏するものである。
【００２７】
（実施の形態１）
本開示の誘導加熱装置は、誘導加熱調理器具（例えば、鍋等の被加熱物）を加熱できる構成であると共に、非接触機器（非接触の電動機器）に対して給電を行うことができる構成である。
【００２８】
以下に説明する実施の形態１の誘導加熱装置においては、非接触機器に給電する場合について説明する。なお、実施の形態１の誘導加熱装置においては、通常の誘導加熱負荷を加熱するように駆動することも可能である。
【００２９】
図１は、実施の形態１の非接触給電システムの構成を示す制御ブロック図である。図２は、実施の形態１の誘導加熱装置の上面図である。
【００３０】
図１に示すように、実施の形態１の非接触給電システムは、非接触機器２０と、非接触機器２０に対して給電動作も可能な誘導加熱装置１０から構成される。
【００３１】
実施の形態１の誘導加熱装置１０は、インバータ回路１３と、第１コイル１１を備えている。誘導加熱装置１０に入力される電源は、インバータ回路１３におけるスイッチング素子（図示せず）が第１制御部１２からの駆動信号によりオンオフ動作して高周波電圧（高周波電流）に変換され、インバータ回路１３に接続された第１コイル１１に対して所望の高周波電圧（高周波電流）が供給される。
【００３２】
なお、第１制御部１２には、インバータ回路１３からの電圧検知情報と共に、図２に示
す操作部１６で選択され、設定された各種設定情報等が入力される。操作部１６は、使用者が非接触機器に対して給電を行うときには、給電の開始と停止、あるいは給電電力の調節などを実施する。また、操作部１６は、使用者が誘導加熱調理器具に対して加熱を行うときには、加熱の開始と停止、あるいは加熱電力の調節を実施する。
【００３３】
実施の形態１の非接触機器２０は、電力を受電するための第２コイル２１と、受電した電力で動作する電気負荷２６を備えている。電気負荷２６は、例えば、モータ、ヒーター等である。
【００３４】
第１コイル１１に高周波電流を流すことにより発生した磁束が第２コイル２１に鎖交すると、第２コイル２１の両端に起電圧が発生する。この起電圧を整流、平滑、または昇降圧され、あるいは起電圧を直接的になど、電気負荷２６に適する電源形態に変更して、電気負荷２６に供給することにより、電気負荷２６は動作する。第１コイル１１と、第２コイル２１は、リング状に形成されている。
【００３５】
実施の形態１の非接触給電システムにおいて、誘導加熱装置１０は、信号発生手段１４を備えている。また、非接触機器２０は、信号検出手段２４と、電気負荷２６への電力供給状態を選択可能な開閉手段２５を備えている。
【００３６】
実施の形態１における信号発生手段１４は環状の磁石で構成している。これにより、誘導加熱する鍋および非接触機器２０を載置するトッププレート１５の上方に向けて磁束を発生している。
【００３７】
また、実施の形態１における信号検出手段２４は磁束を検出するホール素子で構成している。これにより、信号発生手段１４から発生する磁束を検知する。
【００３８】
また、実施の形態１における開閉手段２５は半導体のスイッチング素子で構成している。これは後に説明する電気負荷２６への給電を即座に停止するために高速応答可能な手段として使用しているが、高速性を必要としない電気負荷２６であれば、例えば接点が機械的に動作するリレーを用いても同様に動作することは可能である。
【００３９】
実施の形態１の非接触給電システムの動作および特長について説明する。非接触機器２０に電力を供給するために、誘導加熱装置１０のインバータ回路１３を動作して、第１コイル１１に高周波電流を供給する。非接触機器２０に備えた第２コイル２１に磁束が鎖交すると、第１コイル１１から第２コイル２１に電力が伝達される。このとき、第１コイル１１が発生している磁束に対して、第２コイル２１に鎖交する磁束の比率が一定以上あれば非接触機器２０の電気負荷２６を動作する十分な電力を伝達することができる。
【００４０】
一方、非接触機器２０がトッププレート１５に載置されるとき、第１コイル１１の中心と第２コイル２１の中心とがずれた関係で載置され、第１コイル１１から発生した磁束に対して第２コイル２１に鎖交する磁束が十分でないとき、非接触機器２０の電気負荷２６を動作する電力が受電できず、電気負荷２６が動作しない、または不安定に動作して十分な性能を維持できない可能性がある。
【００４１】
そこで、実施の形態１の非接触給電システムでは、誘導加熱装置１０に磁界を発生する磁石からなる信号発生手段１４を配設し、非接触機器２０にデバイスとして磁界を検出するホール素子からなる信号検出手段２４を配設する。このとき、第１コイル１１の中心と第２コイル２１の中心とが一致したときは少なくとも、信号発生手段１４から発生した磁界を信号検出手段２４が検知できる位置関係に配設する。
【００４２】
非接触機器２０は、信号発生手段１４から発生した磁界を信号検出手段２４が検知した場合、第２制御部２２の駆動信号に基づいて開閉手段２５を制御して、第２コイル２１と電気負荷２６の電流経路を閉路（オン）とすることにより、電気負荷２６に電力を供給する。
【００４３】
一方、信号発生手段１４から発生した磁界を信号検出手段２４が検知できない場合、第２制御部２２の駆動信号に基づいて、開閉手段２５の開閉状態の切り替えを制御して、第２コイル２１から電気負荷２６に電力が供給されないように第２コイル２１と電気負荷２６の電流経路を開路（オフ）とすることにより、電気負荷２６に電力を供給しない。
【００４４】
なお、電流経路を開路（オフ）とする構成として、第２コイル２１から電気負荷２６に流れる電流経路の一部を開放する以外にも、例えば第２コイル２１の両端を短絡して第２コイル２１の両端に起電圧が発生しないようにすることで、第２コイル２１で電力が受電できないように構成してもよい。
【００４５】
上記動作により、非接触機器２０に十分な電力が供給可能な載置位置の時は電力を供給し、非接触機器２０に電力供給が困難な場合には電力供給を停止することができるため、電気負荷２６の動作時の性能を確保することが可能となる。
【００４６】
非接触機器２０が電力を受電し、電気負荷２６に対して電力を供給している際に非接触機器２０の載置位置のずれが生じ、信号発生手段１４から発生した磁界を信号検出手段２４が検知できなくなった場合、第２制御部２２の駆動信号に基づいて開閉手段２５の開閉状態の切り替えを制御して、
第２コイル２１から電気負荷２６に電力が供給されないように第２コイル２１と電気負荷２６の電流経路を開路（オフ）とする。これにより、安定動作から不安定動作に推移する前に電気負荷２６に電力を供給しないようにすることで、電気負荷２６の動作時の性能を担保することが可能となる。
【００４７】
図２に示すように、加熱給電領域３１、加熱領域３２、加熱領域３３それぞれで鍋の加熱が可能な誘導加熱装置において、加熱給電領域３１で非接触給電も可能な構成としたとき、信号発生手段１４は、加熱給電領域３１の中心に配設されている。トッププレート１５の加熱給電領域３１の下方には、スパイラル状に巻かれた第１コイル１１が加熱給電領域３１の中心を合わせて配設されているため、第１コイル１１の中心に信号発生手段１４が配設されているということになる。
【００４８】
信号発生手段１４を第１コイル１１の中心に配設するとともに、第２コイル２１の中心に信号検出手段２４を配設することにより、非接触機器２０における信号検出手段２４が信号発生手段１４の信号を検知している時は第１コイル１１と第２コイル２１の中心を対向した状態であることから、第１コイル１１で発生した磁束が第２コイル２１に最も鎖交するため、電気負荷２６に十分に電力を供給可能として動作時の性能を確保することができる。
【００４９】
図３は、実施の形態１の信号発生手段である磁石の構造を示す平面図であり、磁束を発生する磁石をトッププレートの上面からみた平面図である。また、図４は、実施の形態１の信号発生手段である磁石の磁束の分布を示す模式図である。図４に示す複数の矢印線４１は磁束を示しており、矢印線の向きは磁束の方向を表しており、矢印線の長さは磁束の強さを表している。
【００５０】
図３に示すように、信号発生手段１４である磁石４０の形状を環状構成とすることにより、図４の矢印線で示すように磁石４０の上方に対して磁束の強度を均一にして発生させ
ることができる。また、磁石４０から外れた領域では磁束の強度が著しく低下するため、信号検出手段２４が磁石４０の上方から外れた位置に載置された場合は非接触機器２０で十分な電力が受電できないと判断して、電気負荷２６に供給する電力を停止することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
以下、本開示に係る実施の形態２の非接触給電システムについて説明する。実施の形態２の誘導加熱装置は、実施の形態１の誘導加熱装置と実質的に同様の構成を有する。実施の形態２の誘導加熱装置における実施の形態１の誘導加熱装置との相違点は、信号発生手段１４を環状の磁石で構成する場合において、環状の一部を切断した構成である。なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する構成要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【００５２】
実施の形態２の誘導加熱装置における構成においても、前述の実施の形態１の構成と同様に、非接触機器に給電する場合について説明するが、本開示はこの構成に限定されず、通常の誘導加熱負荷を加熱するように駆動することも可能である。
【００５３】
図５は、実施の形態２の信号発生手段である磁石をトッププレートの上面からみた平面図である。実施の形態１で説明した図３との相違点は、環状の磁石の２箇所が切断されている点である。
【００５４】
図５に示す、信号発生手段１４である磁石４０は、環状の磁石の２箇所が切断され、２つの円弧形状の凹部が対向するように形成されている。
【００５５】
本開示の非接触給電システムの誘導加熱装置１０は、通常の誘導加熱モードで動作して被加熱物を加熱する際、最大３ｋＷ程度の大電力で加熱を行うことも可能である。このとき、第１コイル１１からは大きな磁束が発生し、磁束の一部は環状の磁石の中心部を鎖交する。すると、磁石の環の方向に磁束を打ち消す方向に電流が流れ、この電流が大きいと磁石を発熱させてしまい、磁石として機能しなくなる（破壊してしまう）可能性がある。
【００５６】
誘導加熱装置１０が非接触給電モードで動作する場合においても、大きな電力を供給するために大きな磁束を発生させると、磁石が発生する磁束が低下して信号発生手段１４としての機能を果たさなくなる。
【００５７】
そこで、図５に示すように、環状の磁石の２箇所を切断することにより、還流電流が流れなくなり、発生する磁束が低下して信号発生手段１４の機能を維持することが可能となる。図５中、４２は磁束の向きを示し、４３は電流の向きを示している。
【００５８】
（実施の形態３）
以下、本開示に係る実施の形態３の非接触給電システムについて説明する。実施の形態３の誘導加熱装置は、実施の形態１の誘導加熱装置と実質的に同様の構成を有する。実施の形態３の誘導加熱装置における実施の形態１の誘導加熱装置との相違点は、信号発生手段１４を発光素子５４で構成し、信号検出手段２４を受光素子６４で構成することである。なお、実施の形態３の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【００５９】
実施の形態３の誘導加熱装置における構成においても、前述の実施の形態１の構成と同様に、非接触機器に給電する場合について説明するが、本開示はこの構成に限定されず、
通常の誘導加熱負荷を加熱するように駆動することも可能である。
【００６０】
図６は、実施の形態３の非接触給電システムの構成を示す制御ブロック図である。図６に示す制御ブロック図の基本的な動作は、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００６１】
図６に示す発光素子５４は、例えば赤外線のＬＥＤで構成され、誘導加熱装置１０を非接触給電モードで動作するときは発光させる。受光素子６４は、発光素子５４から発光された光を検出すると、非接触機器２０が誘導加熱装置１０から供給される電力を十分に受電できる領域に載置されていると判断し、第２コイルから電気負荷２６に対して電力が供給されるように開閉手段２５の開閉状態を切り替える。
【００６２】
一方、発光素子５４から発光された光を受光素子６４で検出できなくなると、非接触機器２０が誘導加熱装置１０から供給される電力を十分に受電できる領域に載置されていないと判断し、第２コイルから電気負荷２６に対して電力が供給されないように開閉手段２５の開閉状態を切り替えることにより、電気負荷２６が不安定に動作して性能が発揮できないことを回避することができる。
【００６３】
なお、実施の形態３の発光素子５４の発光は、非接触給電モード時に連続して発行していてもよい。また、離散的に発光して、情報通信手段として使用してもよい。
【００６４】
また、発光素子５４の波長は赤外線に限るものではなく、例えば可視光を使用して、発光素子５４が発光する光を受光素子６４で受光できる構成にしてもよい。
【００６５】
さらに、誘導加熱装置１０が被加熱物を誘導加熱するモードで動作するときは発光素子５４を発光し、誘導加熱装置１０が非接触機器に給電するモードで動作するときは発光素子５４を発光させないように構成してもよい。
【００６６】
（実施の形態４）
以下、本開示に係る実施の形態４の非接触給電システムについて説明する。実施の形態４の誘導加熱装置は、実施の形態１の誘導加熱装置と実質的に同様の構成を有する。実施の形態４の誘導加熱装置における実施の形態１の誘導加熱装置との相違点は、第２信号発生手段７４および第２信号検出手段８４を追加して有することである。なお、実施の形態４の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。
【００６７】
実施の形態４の誘導加熱装置における構成においても、前述の実施の形態１の構成と同様に、非接触機器に給電する場合について説明するが、本開示はこの構成に限定されず、通常の誘導加熱負荷を加熱するように駆動することも可能である。
【００６８】
図７は、実施の形態４の非接触給電システムの構成を示す制御ブロック図である。図８は、実施の形態４の誘導加熱装置を示す上面図である。図７に示す制御ブロック図の基本的な動作は、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００６９】
図７と図８に示すように、第１コイル１１の外側に第２信号発生手段７４が配設されている。また、図７に示すように、第１コイル１１の中心と第２コイル２１の中心を対向するように非接触機器２０をトッププレート１５に載置したとき、第２信号発生手段７４と対向する位置に第２信号検出手段８４が配設されている。
【００７０】
第２信号発生手段７４と第２信号検出手段８４において、信号発生手段１４と信号検出手段２４と同様に載置位置検出を行うことにより、誘導加熱装置１０と非接触機器２０の
回転を検出することができるため、例えば電気負荷２６が一方向に伸びた電気ヒーターであって、回転させて動作させると不安全になる非接触機器や、また、非接触機器２０にも操作部を有し、操作部が手前となるように載置させて動作させたいときにこの構成をとることで、設計者の意図通りに載置された場合のみ動作せることができるため、安全な非接触給電システムを提供することが可能となる。
【００７１】
第１コイル１１および第２コイル２１が正円ではなく、例えば楕円形状であった場合、受電効率は第１コイル１１と第２コイル２１の回転方向で大きく変化する。そこで、本実施の形態のように回転方向を検出することにより、非接触機器２０に十分な電力が供給可能な正対したときのみ、電気負荷に電力を供給することが可能になる。
【００７２】
なお、本実施の形態４では、第２信号発生手段７４を第１コイル１１の外径よりも外側に配設し、第２信号検出手段８４を第２コイル２１の外径よりも外側に配設されているが、コイルの内径よりも内側に配設される、またはコイルを分割巻きして、内径と外径の間に配設するでもよく、第２信号発生手段７４および第２信号検出手段８４の配設位置を限定するものではない。
【００７３】
さらに、本実施の形態４では、追加する信号発生手段および信号検出手段の個数を１つとしたが、追加する信号発生手段および信号検出手段の数は１つ以上であれば同様の効果を奏することができ、信号発生手段および信号検出手段の個数を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本開示は、優れた商品価値を有し、信頼性および安全性の高い非接触給電システムを提供するものであり、例えば誘導加熱と共に非接触給電を実行することが可能な非接触給電システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  誘導加熱装置
１１  第１コイル
１２  第１制御部
１３  インバータ回路
１４  信号発生手段
１５  トッププレート
１６  操作部
２０  非接触機器
２１  第２コイル
２２  第２制御部
２４  信号検出手段
２５  開閉手段
２６  電気負荷
３１  加熱給電領域
３２、３３  加熱領域
４０  磁石
４２  磁束の向き
４３  電流の向き
５４  発光素子
６４  受光素子
７４  第２信号発生手段
８４  第２信号検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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