(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱装置によって加熱される被加熱物に取り付けられると共に、複数の共振用コイルおよび共振用コンデンサを有し、互いに共振周波数が異なる複数の共振回路を備え、誘導加熱装置から発せられる前記複数の共振用コイルの自己共振周波数のいずれかと同一の周波数により前記複数の共振回路のうちのいずれかが自己共振することにより加熱領域を制御する誘導加熱装置用自己共振コイル。
【請求項２】
請求項１に記載の誘導加熱装置用自己共振コイルを備えた非接触受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭およびレストラン、あるいは工場などで使用される誘導加熱装置に関するもので、さらに詳しくはその自己共振コイルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＨクッキングヒータに代表される誘導加熱調理器が家庭に普及している。従来のＩＨクッキングヒータは、鍋はトッププレート上に置いた状態で使用しなければならず、トッププレートから鍋を離すと、加熱コイルとの結合が低下し、十分な加熱ができなかった。また、底が平坦でない中華鍋などを使用すると、加熱コイルと鍋との結合が弱まり、十分な加熱ができなかった。これまで、鍋と加熱コイルとの間に磁界を誘導する器具を付加した構成（例えば、特許文献１、２参照）、鍋底面の形状に合わせて加熱コイルの形状を形成した構成（例えば、特許文献３参照）が検討されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２９０２０号公報
【特許文献２】特開平１１−１６２６２７号公報
【特許文献３】特開平９−９２４５３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、前記従来の構成はいずれも加熱コイルと鍋との距離をつねに一定として使用しなければならず、鍋を誘導加熱装置から離して、自由に振って使用することはできないという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題に鑑み、加熱コイルと鍋との距離が離れても十分な加熱を行うことができる誘導加熱装置用自己共振コイル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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置用自己共振コイルは、誘導加熱装置によって加熱される被加熱物に取り付けられると共に、複数の共振用コイルおよび共振用コンデンサを有し、互いに共振周波数が異なる複数の共振回路を備え、誘導加熱装置から発せられる前記複数の共振用コイルの自己共振周波数のいずれかと同一の周波数により前記複数の共振回路のうちのいずれかが自己共振することにより加熱領域を制御することを特徴とする誘導加熱装置用自己共振コイルである。
【０００７】
これによって、加熱コイルと被加熱物との距離が離れても十分な加熱を実現でき、特に、被加熱物の加熱領域を制御することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の誘導加熱装置用自己共振コイルは、加熱コイルと被加熱物との距離が離れても十分な加熱を実現でき、特に、被加熱物の加熱領域を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置用自己共振コイルの構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における誘導加熱装置用自己共振コイルの構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態１における自己共振コイル１０２が複数の共振用コイルで構成された誘導加熱装置用自己共振コイルを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明は、誘導加熱装置によって加熱される被加熱物に取り付けられると共に、複数の共振用コイルおよび共振用コンデンサを有し、互いに共振周波数が異なる複数の共振回路を備え、誘導加熱装置から発せられる前記複数の共振用コイルの自己共振周波数のいずれかと同一の周波数により前記複数の共振回路のうちのいずれかが自己共振することにより加熱領域を制御することを特徴とする誘導加熱装置用自己共振コイルである。
【００１１】
この構成により、加熱コイルと被加熱物との距離が離れていても高い加熱効率を実現でき、特に、被加熱物の加熱領域を制御することができる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の誘導加熱装置用自己共振コイルを備えた非接触受電装置である。
【００１３】
以下、本発明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、本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の誘導加熱装置用自己共振コイルの構成を示す図である。図２は本発明の誘導加熱装置用自己共振コイルの構成を示す断面図である。
【００１５】
加熱コイル１０１は、両端が高周波電力を発生するインバータ回路に接続され、高周波の磁界を発生し、絶縁体で構成されたトッププレート１０５を介して後述する自己共振コイル１０２に電流を誘起し、被加熱物１０６を誘導加熱する加熱コイルである。
【００１６】
自己共振コイル１０２は、インダクタンス成分を有する共振用コイル１０３と、シート状の誘電体である誘電体シート１０４からなり、共振用コイル１０３の有するインダクタンス成分と寄生容量成分によりある固有の周波数にて自己共振を引き起こす。自己共振コイル１０２は被加熱物１０６の底面に取り付ける。自己共振コイル１０２は誘電体シート１０４により被加熱物１０６と絶縁されている。
【００１７】
寄生容量成分は主に共振用コイル１０３の線間で生じる。誘電体シート１０４の誘電率が高いほど、寄生容量成分が大きくなり、自己共振周波数を下げることができる。また、誘電体シート１０４を用いず、共振用コイル１０３の両端にコンデンサを接続した構成でもよい。
【００１８】
以上のように構成された本発明の誘導加熱装置用自己共振コイルについて、その動作、作用を説明する。
【００１９】
加熱コイル１０１に自己共振コイル１０２の自己共振周波数と同一の周波数の電力を入力する。加熱コイル１０１は高周波磁界を発生し、自己共振コイル１０２はこの磁界をうけて、自己共振を引き起こす。このとき、自己共振コイル１０２に高周波電流が誘起され、高周波磁界を発生する。被加熱物１０６は自己共振コイル１０２の発生する高周波磁界をうけて誘導加熱される。
【００２０】
自己共振コイル１０２がない場合、加熱コイル１０１と被加熱物１０６の距離が離れると両者の結合が弱まり、加熱効率が大きく低下する。しかし、自己共振コイル１０２を被加熱物１０６の近傍に取り付けると、自己共振コイル１０２は自己共振している状態では強い磁界を発生するので、加熱コイル１０１と被加熱物１０６の距離が離れても加熱効率は大きく低下しない。
【００２１】
図３は本発明の自己共振コイル１０２が複数の共振用コイルで構成された誘導加熱装置用自己共振コイルを示す図である。共振用コイルは第１共振用コイル２０１、第２共振用コイル２０２、第３共振用コイル２０３の３つの共振用コイルで構成された場合の例である。それぞれ共振用コイルはサイズが異なるため、インダクタンスが異なる。よって、第１共振用コイル２０１、第２共振用コイル２０２、第３共振用コイル２０３はそれぞれ異なる共振周波数で自己共振を引き起こす。
【００２２】
またそれぞれの共振コイル間に生じる相互インダクタンスを調整することにより自己共振周波数を調整してもよい。
【００２３】
また図３では複数の共振用コイルが同心円状に配置されているが、中心軸が同一である必要は無く、どのような配置でもよい。
【００２４】
加熱コイル１０１に入力する電力の周波数を変化させると、その周波数と自己共振周波数が一致した共振用コイルのみに電流が誘起される。加熱コイル１０１に入力する電力の周波数により複数の共振用コイルのうちどのコイルに電流を流すか選択できるため、被加熱物１０６の加熱領域を制御することができる。例えば、第３共振用コイル２０３に電流を流した場合、被加熱物１０６底面の外周部分のみ加熱することができる。
【００２５】
また、自己共振コイル１０２のＱ値が高い場合、周波数帯域幅が狭くなるため、加熱コイル１０１に入力する電力の周波数を細かく制御しなければならない。自己共振コイル１０２が複数の共振用コイルで構成され、自己共振周波数が複数あり、それらの周波数が近接している場合、周波数帯域幅が広がるため、加熱コイル１０１に入力する電力の周波数制御がしやすくなる。
【００２６】
以上により、加熱コイル１０１の発する磁界の周波数にて自己共振を引き起こす自己共振コイル１０２を被加熱物１０６に取り付けることにより、加熱コイル１０１と被加熱物１０６との距離が離れても、高い加熱効率を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の誘導加熱装置用自己共振コイルは、一般家庭およびレストラン、あるいは工場などで使用される誘導加熱装置に限らず、無線タグ、非接触充電装置など電磁誘導の原理を用いたあらゆる機器に対しても適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１０１  加熱コイル
１０２  自己共振コイル
１０３  共振用コイル
１０４  誘電体シート
１０５  トッププレート
１０６  被加熱物
２０１  第１共振用コイル
２０２  第２共振用コイル
２０３  第３共振用コイル
【図２】
0005585030.tif 000002
【図１】
0005585030.tif 000003
【図３】
0005585030.tif 000004