(57)【要約】  非接触受電装置（６）は、負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置（１）を給電装置として用いており、非接触受電装置における受電側制御部（９）は、状態検出部（２０）の検出値が設定値以上になったとき、発光部（２１）を発光させて、誘導加熱装置内の負荷温度検知機能を動作させ、当該誘導加熱装置からの非接触受電装置への電力供給を制御するよう構成されている。
2013038695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置を給電装置として用いる非接触受電装置であって、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が検出した前記負荷装置の状態を示す検出信号に応じて光信号を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を備え、
前記受電側制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成された非接触受電装置。
【請求項２】
前記誘導加熱装置からの高周波磁界を受けて前記負荷装置に供給する受電コイルをさらに備え、
前記受電制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置から前記受電コイルへの電力供給が停止されるよう構成された請求項１に記載の非接触受電装置。
【請求項３】
前記状態検出部が前記負荷装置の温度を検出する温度検出部で構成され、前記受電側制御部は、前記温度検出部により検出した温度が所定の温度範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成された請求項１または２に記載の非接触受電装置。
【請求項４】
前記状態検出部が前記負荷装置の電圧を検出する電圧検出部で構成され、前記受電側制御部は、前記電圧検出部が所定の電圧範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成された請求項１または２に記載の非接触受電装置。
【請求項５】
前記状態検出部が前記負荷装置の電流を検出する電流検出部で構成され、前記受電側制御部は、前記電流検出部が所定の電流範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成された請求項１または２に記載の非接触受電装置。
【請求項６】
負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置と、
前記誘導加熱装置からの高周波磁界を利用して電力が給電される非接触受電装置と、を備える非接触電力伝送装置であって、
前記非接触受電装置は、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が検出した前記負荷装置の状態を示す検出信号に応じて光信号を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を有し、
前記受電側制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成された非接触電力伝送装置。
【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て被加熱物の加熱を行う誘導加熱装置を給電装置として用いて、その誘導加熱装置上に載置されて、誘導加熱装置からの高周波磁界を利用して電力が給電される非接触受電装置、並びに誘導加熱装置と非接触受電装置とを備える非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
給電装置として用いられる誘導加熱装置から電力が供給される従来の非接触受電装置においては、受電装置側にスイッチを設けて使用者が使用状態を見ながら手動にて受電動作と受電停止の切替え操作を行うか、或いはタイマーや温度検出を用いて所定の条件で受電装置側の主回路の接続の一部を切り離すことで受電停止を実現している（例えば、特許文献１）。【０００３】
また、従来の非接触電力伝送装置においては、受電装置側で消費される電力量や受電装置側における温度などを制御するために、受電装置側に制御信号を送信する専用の信号送信手段を設けるとともに、給電装置側である誘導加熱装置に受電装置側からの信号を受信する専用の信号受信手段を設けることにより、受電装置側の状態を給電装置側に伝えて、受電装置側への供給電力の制御を行う構成があった（例えば、特許文献２参照）。【０００４】
なお、本明細書の開示において、非接触とは、電気的および機械的に結合された状態となっていない状態を言い、単に装置上に載置された装置同士の接触状態を含むものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−１５６２４２号公報
【特許文献２】特開平０５−１８４４７１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、前記のような従来の誘導加熱装置により給電される非接触受電装置においては、手動による受電動作の開始／停止という簡易な制御や、予め設定された時間の経過時に自動的に受電停止されるという簡易な制御しかできなかった。また、非接触受電装置における電力制御や温度制御を行うためには、給電装置である誘導加熱装置と非接触受電機器との間で情報の受け渡しが必要である。このため、給電装置となる誘導加熱装置においては情報の受け渡しを行うための専用の機能が必要となるため、給電装置として使用できる誘導加熱装置が制限されるという課題を有していた。【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、専用の通信手段を機器に組み込む必要がなく、非接触受電装置と誘導加熱装置との間の情報の受け渡しを可能とした非接触受電装置および非接触電力伝送装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る非接触受電装置は、
負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置を給電装置として用いる受電装置であって、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が検出した前記負荷装置の状態を示す検出信号に応じて光信号を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を備え、
前記受電側制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成されている。【０００９】
上記のように構成された本発明に係る非接触受電装置は、通常の誘導加熱装置に備わっている負荷温度検知機能を利用するだけで、温度制御、電圧制御、電流制御などの各種状態制御を行うことができるため、専用の通信手段を装置に組み込む必要がない。このため、本発明に係る非接触受電装置においては、給電装置として用いる誘導加熱装置に対する制限が少なく、利便性の高い非接触受電装置を実現することができる。【００１０】
また、本発明に係る非接触電力伝送装置は、
負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置と、
前記誘導加熱装置からの高周波磁界を利用して電力が給電される非接触受電装置と、を備える非接触電力伝送装置であって、
前記非接触受電装置は、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が検出した前記負荷装置の状態を示す検出信号に応じて光信号を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を有し、
前記受電側制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成されている。【００１１】
上記のように構成された本発明に係る非接触電力伝送装置においては、通常の誘導加熱装置に備わっている負荷温度検知機能を利用するだけで、温度制御、電圧制御、電流制御などの各種状態制御を行うことができるため、専用の通信手段を装置に組み込む必要がない。このため、本発明に係る非接触電力伝送装置においては、給電装置として用いる誘導加熱装置に対する制限が少なく、簡単な構成で容易に電力伝送装置を構築することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、専用の通信手段を機器に組み込む必要がなく、非接触受電装置と誘導加熱装置との間の情報の受け渡しを可能とし、簡易構成で電力伝送制御を行うことができる利便性の高い非接触受電装置および非接触電力伝送装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施の形態１の非接触受電装置を含む非接触電力伝送装置の構成を示す図
【図２】実施の形態１の非接触電力伝送装置の構成例を示す図
【図３】実施の形態１の非接触電力伝送装置の別の構成例を示す図
【図４】実施の形態１の非接触電力伝送装置の更に別の構成例を示す図
【図５】本発明に係る実施の形態２の非接触電力伝送装置の構成を示す図
【図６】本発明に係る実施の形態３の非接触電力伝送装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る第１の態様の非接触受電装置は、
負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置を給電装置として用いる受電装置であって、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が検出した前記負荷装置の状態を示す検出信号に応じて光信号を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を備え、
前記受電側制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成されている。
【００１５】
上記のように構成された第１の態様の非接触受電装置は、誘導加熱装置が備える機能を使用して、非接触受電装置内の負荷装置の状態に応じて誘導加熱装置からの供給電力の制御を行うことができるため、給電装置として用いる誘導加熱装置に予め新たな機能を組み込む必要がなく、簡易構成で電力制御を行うことができる利便性の高い受電装置を実現することができる。
【００１６】
本発明に係る第２の態様の非接触受電装置は、前記の第１の態様の構成が、前記誘導加熱装置からの高周波磁界を受けて前記負荷装置に供給する受電コイルをさらに備え、
前記受電制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置から前記受電コイルへの電力供給が停止されるよう構成されている。
【００１７】
上記のように構成された第２の態様の非接触受電装置は、誘導加熱装置が備える機能を使用して、非接触受電装置内の負荷装置の状態に応じて誘導加熱装置から受電コイルに対する供給電力の制御を確実に行うことができるため、給電装置として用いる誘導加熱装置に予め新たな機能を組み込む必要がなく、簡易構成で電力制御を行うことができる利便性の高い非接触受電装置を実現することができる。
【００１８】
本発明に係る第３の態様の非接触受電装置は、前記の第１の態様または第２の態様における前記状態検出部が前記負荷装置の温度を検出する温度検出部で構成され、前記受電側制御部は、前記温度検出部により検出した温度が所定の温度範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成されている。
【００１９】
上記のように構成された第３の態様の非接触受電装置は、誘導加熱装置が備える機能を使用して、非接触受電装置内の負荷装置の温度に応じて誘導加熱装置からの供給電力の制御を確実に行うことができるため、給電装置として用いる誘導加熱装置に予め新たな機能を組み込む必要がなく、簡易構成で電力制御を行うことができる利便性の高い非接触受電装置を実現することができる。
【００２０】
本発明に係る第４の態様の非接触受電装置は、前記の第１の態様または第２の態様における前記状態検出部が前記負荷装置の電圧を検出する電圧検出部で構成され、前記受電側制御部は、前記電圧検出部が所定の電圧範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成されている。
【００２１】
上記のように構成された第４の態様の非接触受電装置は、誘導加熱装置が備える機能を使用して、非接触受電装置内の負荷装置の電圧に応じて誘導加熱装置からの供給電力の制御を確実に行うことができるため、給電装置として用いる誘導加熱装置に予め新たな機能を組み込む必要がなく、簡易構成で負荷装置の入力電圧などを制御することができ、負荷装置に一定の電圧を供給することができ、使い勝手の良い非接触受電装置を実現することができる。
【００２２】
本発明に係る第５の態様の非接触受電装置は、前記の第１の態様または第２の態様における前記状態検出部が前記負荷装置の電流を検出する電流検出部で構成され、前記受電側制御部は、前記電流検出部が所定の電流範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成されている。
【００２３】
上記のように構成された第５の態様の非接触受電装置は、誘導加熱装置が備える機能を使用して、非接触受電装置内の負荷装置の電流に応じて誘導加熱装置からの供給電力の制御を確実に行うことができるため、給電装置として用いる誘導加熱装置に予め新たな機能を組み込む必要がなく、負荷装置に流れる電流や消費される電力などを制御することができ、使い勝手の良い非接触受電装置を実現することができる。
【００２４】
本発明に係る第６の態様の非接触電力伝送装置は、負荷からの光を検出して負荷温度を検知し、負荷温度が所定温度以上のとき誘導加熱動作を制御する負荷温度検知機能を備えた誘導加熱装置と、
前記誘導加熱装置からの高周波磁界を利用して電力が給電される非接触受電装置と、を備える非接触電力伝送装置であって、
前記非接触受電装置は、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部が検出した前記負荷装置の状態を示す検出信号に応じて光信号を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を有し、
前記受電側制御部は、前記状態検出部の検出値が設定値以上になったとき、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記負荷温度検知機能を動作させ、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成されている。
【００２５】
上記のように構成された第６の態様の非接触電力伝送装置においては、誘導加熱装置が備える機能を使用して、非接触受電装置内の負荷装置の状態に応じて誘導加熱装置からの供給電力の制御を行う構成であるため、給電装置として用いる誘導加熱装置として特別の機能を有する装置を用いることがなく、簡易構成で電力伝送制御を行うことができる利便性の高い電力伝送装置を実現することができる。
【００２６】
以下、本発明に係る非接触受電装置および非接触電力伝送装置の一実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。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。
【００２７】
なお、発明者は、当業者が本発明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。
【００２８】
以下の実施の形態の非接触受電装置および非接触電力伝送装置においては給電装置として誘導加熱調理器を用いた例について説明するが、この構成は例示であり、本発明は、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、本発明の技術的特徴を有する非接触受電装置および非接触電力伝送装置を含むものである。また、本発明には、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。
【００２９】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る実施の形態１の非接触受電装置、および非接触受電装置と誘導加熱装置（誘導加熱調理器）とにより構成される非接触電力伝送装置について添付の図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、実施の形態１の非接触電力伝送装置の内部構成を回路ブロックで示しており、誘導加熱装置（誘導加熱調理器）上に非接触受電装置が載置された状態を示す構成図である。図１に示すように、非接触受電装置６は、給電装置として用いられる誘導加熱装置１である誘導加熱調理器の天板５上に載置される。天板５は結晶化ガラスなどで形成された光透過性を有する板材で構成されている。誘導加熱装置１の天板５上に非接触受電装置６が載置された状態において、誘導加熱装置１内に設けられた受光部２２と、非接触受電装置６内に設けられた発光部２１が対向する位置に配置される。
【００３１】
誘導加熱装置１は、給電コイルとなる加熱コイル２と、当該加熱コイル２に高周波電力を供給するインバータ３と、赤外線検出を行う受光部２２と、加熱側制御部４とを備えている。受光部２２は、天板５上に載置された鍋などの負荷の温度を、当該負荷から発生する赤外線の放射量により検出するものである。加熱側制御部４は、受光部２２からの出力などに応じてインバータ３内の半導体スイッチの制御を行っている。
【００３２】
また、非接触受電装置６は、容器などの負荷装置１０と、当該負荷装置１０の温度などの状態を検出する状態検出部２０と、状態検出部２０により検出された状態に応じて発光する発光部２１と、状態検出部２０による検出結果が入力され、発光部２１の発光状態を制御する受電側制御部９と、を備えている。
【００３３】
次に、以上にように構成された実施の形態１の非接触受電装置が、給電装置として用いられる誘導加熱装置１に載置された状態の非接触電力伝送装置における動作および作用について説明する。
【００３４】
誘導加熱装置１内の加熱側制御部４は、図示していない交流電源から供給された電力をインバータ３内の半導体スイッチを用いて２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電力に変換し、変換された高周波電力が加熱コイル２に供給される。加熱コイル２に供給された高周波電力は、非接触受電装置６内の負荷装置１０に伝達される。
【００３５】
なお、誘導加熱装置１内に設けた受光部２２は、天板５上に鍋などの負荷が載置されて、誘導加熱を行ったとき、加熱コイル２から発生した高周波磁界により負荷が発熱して、負荷から発生した赤外線を、天板５を通して検出するものである。受光部２２の検出値は、加熱側制御部４に入力され、加熱側制御部４において温度制御などに用いられる。
【００３６】
誘導加熱装置１の天板５上に非接触受電装置６が載置されて、当該誘導加熱装置１を給電装置として用いる場合、非接触受電装置６の負荷装置１０に対して加熱コイル２から高周波磁界を供給することにより、負荷装置１０は電力の供給を受けることになる。そして、この電力供給に応じて、負荷装置１０の状態（例えば、温度、電圧、電流など）を検出する状態検出部２０の検出値が変化する。状態検出部２０による検出値が設定値の上限に達した場合には、受電側制御部９は発光部２１を発光させて、赤外線成分を有する光を放射させる。
【００３７】
この結果、天板５を挟んで発光部２１と対向する受光部２２に赤外線成分を有する光エネルギーが照射され、受光部２２は加熱側制御部４に対して高温検知の信号を出力する。受光部２２から高温検知の信号が入力された加熱側制御部４は、インバータ３の動作を停止させ、電力供給を停止する。
【００３８】
上記のように、インバータ３の動作が停止されて、電力供給が停止した後、状態検出部２０の検出値が設定値の下限に達したとき、受電側制御部９は、発光部２１の発光を停止する。その結果、加熱側制御部４は、受光部２２からの高温検知の信号が入力されなくなるため、即ち、高温検知が解除されるため、インバータ３が駆動されて、負荷装置１０への電力供給が再開される。
【００３９】
以上の動作を継続させることにより、実施の形態１の非接触電力伝送装置においては、負荷装置１０に対して所望の電力供給を実現することが可能となる。
【００４０】
発光部２１としては、天板５を透過し、受光部２２に到る赤外線成分を持つ発光素子であれば良く、特に限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤなどの発光素子を使用しても良い。また、発光部２１の発光量としては、受光部２２が充分高温、例えば３００℃以上の温度であると判断して、高温検知の信号を出力する光量であれば良い。
【００４１】
受光部２２としては、誘導加熱装置に搭載されているフォトダイオードなどの量子型の赤外線センサー、或いはサーモパイルなどの熱電型の赤外線センサーなどを用いることができるが、非接触受電装置からの光エネルギーを、天板５を通して検出できる方式のものであれば良い。
【００４２】
なお、負荷装置１０が金属容器の場合には、状態検出部２０は金属容器の温度を検出する温度検出部とすることにより、受電側制御部９は温度検出部で検出された温度が設定温度範囲内に収まるように発光部２１の発光時間を制御する。このように構成することにより、金属容器である負荷装置１０への温度制御が可能となる。
【００４３】
図２は、実施の形態１における非接触受電装置の内部構成例を回路ブロックで示す図である。図２に示す非接触受電装置６においては、誘導加熱装置１の加熱コイル２から供給された高周波磁界を受電コイル７が受けて、電力を出力するよう構成されている。この非接触受電装置６においては、負荷装置１０が受電コイル７から電力を供給される方式である。
【００４４】
受電コイル７が負荷装置１０に電力を供給しているとき、負荷装置１０の温度は状態検出部としての温度検出部２３により検出されており、検出された温度情報は受電側制御部９に入力されている。受電側制御部９は温度検出部２３により検出された温度が設定温度範囲内に収まるように、発光部２１の発光時間を制御している。
【００４５】
上記のように構成されているため、図２に示した非接触受電装置において、負荷装置１０に対する温度制御が可能となる。温度検出部２３としては、サーミスタなどの抵抗値で検出するものや、放射エネルギーの光量で検出するものを用いることができるが、特に限定されるものではない。
【００４６】
図３は、実施の形態１における非接触受電装置の別の内部構成例を回路ブロックで示す図である。図３に示す非接触受電装置においては、受電コイル７の両端電圧、または負荷装置１０内の回路の電圧を検出する状態検出部として電圧検出部２４を設けた構成である。このように、状態検出部として電圧検出部２４を設けることにより、受電側制御部９は、電圧検出部２４で検出された電圧値が設定範囲内に収まるように、発光部２１の発光時間を制御する構成である。このように構成された非接触受電装置においては、負荷装置１０に対する定電圧供給が可能となる。
【００４７】
図４は、実施の形態１における非接触受電装置の更に別の内部構成例を回路ブロックで示す図である。図４に示す非接触受電装置においては、状態検出部として電流検出部２５が設けられている。受電コイル７を流れる電流や負荷装置１０内の電流をカレントトランス（ＣＴ）などで構成された電流検出部２５により検出するよう構成されている。このように構成することにより、受電側制御部９は、電流検出部２５で検出される電流値が設定範囲内の値となるように、発光部２１の発光時間を制御している。
【００４８】
上記のように、実施の形態１における非接触受電装置の状態検出部２０として、温度検出部２３、電圧検出部２４、および／または電流検出部２５を設けることにより負荷装置１０に対する各種の制御が可能となる。
【００４９】
以上のように、実施の形態１の非接触受電装置６においては、通常の誘導加熱装置１に備えられている、負荷からの赤外線（光）を検出して負荷温度を検知し、負荷が所定温度以上（高温度）のとき当該誘導加熱装置１の加熱動作を制御、例えば停止させる負荷温度検知機能を利用するものである。このように実施の形態１の非接触受電装置６は、誘導加熱装置１に備えられた赤外線温度検知に基づく加熱動作制御機能を利用して、非接触受電装置６における受電電力を制御するよう構成されている。
【００５０】
実施の形態１の非接触受電装置６においては、非接触受電装置６における負荷装置１０の状態に応じて光信号を発生する発光部２１を設けて、負荷装置１０が所定の状態に達したとき、発光部２１を発光させることにより、誘導加熱装置１を運転停止状態とし、電力供給を停止させている。なお、負荷装置１０が所定の状態に達したとき、誘導加熱装置は、発光部２１からの光を受けて、電力供給を低減するよう構成されたものでも良い。また、負荷装置１０において所定の条件を脱した状態となったとき、発光部２１を消灯させて、誘導加熱装置１において電力供給を再開させて、電力調整を行うことができるよう構成されている。したがって、実施の形態１の構成によれば、簡易構成で電力制御を行うことができる、利便性の高い非接触受電装置を実現することができる。
【００５１】
（実施の形態２）
以下、本発明に係る実施の形態２の非接触受電装置、および非接触受電装置と誘導加熱装置（誘導加熱調理器）とにより構成される非接触電力伝送装置について図５を参照しながら説明する。図５は、実施の形態２の非接触電力伝送装置の構成を示す図であり、回路ブロックで示している。
【００５２】
実施の形態２の構成において、前述の実施の形態１の構成と異なる点は、加熱コイル２からの高周波磁界を受けた受電コイル７が、ヒータ１１とそのヒータ１１の近傍上部に配置された受け皿１２とで構成された負荷装置１０に対して電力を供給している点、および、受け皿１２またはその受け皿１２の近傍の温度、或いはヒータ１１の温度などをサーミスタなどの温度検出部２３により検出している点である。
【００５３】
次に、以上にように構成された実施の形態２の非接触受電装置が、給電装置として用いられる誘導加熱装置１に載置された非接触電力伝送装置における動作および作用について説明する。
【００５４】
誘導加熱装置１内の加熱側制御部４は、図示していない交流電源から供給された電力をインバータ３内の半導体スイッチを用いて２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電力に変換し、変換された高周波電力が加熱コイル２に供給される。加熱コイル２に供給された高周波電力は、非接触受電装置６内の受電コイル７に伝達される。
【００５５】
受電コイル７に供給された電力は、ヒータ１１に供給され、ヒータ１１が発熱する。この結果、ヒータ１１の直上または近傍に配置された受け皿１２が加熱され、受け皿１２に載置された食材が加熱される。
【００５６】
上記のように受け皿１２上の食材が加熱されているとき、受け皿１２の近傍またはヒータ１１の近傍の温度が温度検出部２３により検出されている。温度検出部２３の検出温度が設定値に達すると、受電側制御部９は発光部２１を発光させて、赤外線成分を有する光を放射させる。
【００５７】
この結果、天板５を挟んで発光部２１と対向する受光部２２に赤外線成分を有する光エネルギーが照射され、受光部２２は加熱側制御部４に対して高温検知の信号を出力する。受光部２２から高温検知の信号が入力された加熱側制御部４は、インバータ３の動作を停止させ、電力供給を停止する。
【００５８】
上記のように、インバータ３の動作が停止されて、電力供給が停止した後、温度検出部２３の検出値が設定値の下限に達したとき、受電側制御部９は、発光部２１の発光を停止する。その結果、加熱側制御部４は、受光部２２からの高温検知の信号が入力されなくなるため、即ち、高温検知が解除されるため、インバータ３が駆動されて、ヒータ１１への電力供給が再開される。
【００５９】
以上の動作を継続させることにより、実施の形態２の非接触電力伝送装置においては、ヒータ１１に対して所望の電力供給を実現することが可能となり、適切な温度制御を行うことが可能となる。
【００６０】
なお、実施の形態２では温度制御を例に説明したが、受電コイル７の電流を検出して、その検出電流に応じて受電側制御部９が発光部２１の発光時間を制御することにより、所望の電力制御が可能な構成となる。
【００６１】
本発明の構成においては、非接触受電装置６の負荷の状態を検出して、その検出結果に応じて発光部２１の発光時間を決定する方式であれば、特に限定されるものではない。
【００６２】
また、実施の形態２ではヒータ１１と受け皿１２とを例に用いて説明したが、受電コイル７に接続された受電側加熱コイルを設けて、その受電側加熱コイルの直上に磁性金属の受け皿を配置する加熱方式、或いは受け皿１２の代わりに金属容器を配置する加熱方式などの構成においても同様の効果を奏する。
【００６３】
以上のように、実施の形態２の非接触受電装置６においては、通常の誘導加熱装置１に備えられている、負荷からの赤外線（光）を検出して負荷温度を検知し、負荷が所定温度以上（高温度）のとき当該誘導加熱装置１の加熱動作を制御、例えば停止させる負荷温度検知機能を利用するものである。このように実施の形態２の非接触受電装置６は、誘導加熱装置１に備えられた赤外線温度検知に基づく加熱動作制御機能を利用して、非接触受電装置６における受電電力を制御するよう構成されている。
【００６４】
実施の形態２の非接触受電装置６においては、ヒータ１１または受け皿１２近傍の温度を検出する温度検出部２３と、温度検出部２３の検出値に応じて光信号を発生する発光部２１とを設けて、温度検出部２３の検出値が設定値の上限に達したとき、発光部２１を発光させることにより、誘導加熱装置１の運転停止状態として、電力供給を停止させている。なお、温度検出部２３の検出値が設定値の上限に達したとき、誘導加熱装置は、発光部２１からの光を受けて、電力供給を低減するよう構成されたものでも良い。そして、また、温度検出部２３の検出値が設定値の下限に達したとき、発光部２１を消灯させて、誘導加熱装置１において電力供給を再開させ、電力調整を行うことができるよう構成されている。したがって、実施の形態２の構成によれば、簡易構成で電力制御を行うことができる、利便性の高い非接触受電装置を実現することができる。
【００６５】
（実施の形態３）
以下、本発明に係る実施の形態３の非接触受電装置、および非接触受電装置と誘導加熱装置（誘導加熱調理器）とにより構成される非接触電力伝送装置について図６を参照しながら説明する。図６は、実施の形態３の非接触電力伝送装置の構成を示す図であり、回路ブロックで示している。
【００６６】
実施の形態３の構成において、前述の実施の形態１および実施の形態２の構成と異なる点は、受電コイル７が電源回路１５を介して負荷装置１０に接続されている点である。
【００６７】
実施の形態３の非接触受電装置における電源回路１５は、受電コイル７の電圧を整流する整流部１６、整流部１６の出力を所定の電圧値に制御する昇降圧部１７、負荷装置１０への出力電圧を平滑化する平滑部１８、および出力電圧などを検出する電圧検出部２４を備えている。
【００６８】
次に、以上のように構成された実施の形態３の非接触受電装置６が給電装置としての誘導加熱装置１に載置されて給電動作を行う非接触電力伝送装置における動作および作用について説明する。
【００６９】
誘導加熱装置１内の加熱側制御部４は、図示していない交流電源から供給された電力をインバータ３内の半導体スイッチを用いて２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚの高周波電力に変換して、変換された高周波電力が加熱コイル２に供給される。加熱コイル２に供給された高周波電力は、非接触受電装置６内の受電コイル７に伝達される。
【００７０】
電源回路１５においては、受電コイル７から入力された高周波電力が、整流部１６で整流されて、昇降圧部１７に入力される。昇降圧部１７においては必要とされる電圧値を有する電圧が形成され、平滑部１８で平滑化されて、負荷回路１０に対して所望の直流電圧が出力される。
【００７１】
上記のように直流電圧が形成されているとき、電圧検出部２４は出力電圧（平滑部１８の電圧）および整流部１６の電圧を検出し、受電側制御部９は、前記出力電圧が予め設定された一定値になるように昇降圧部１７の動作を制御するとともに、整流部１６の電圧が所定の範囲内に収まるように発光部２１の発光時間を制御する。
【００７２】
即ち、電圧検出部２４の検出電圧が設定範囲の上限値に達すると、発光部２１の発光を開始して、受光部２２を介して加熱側制御部４がインバータ３を停止させ、誘導加熱装置１からの電力供給を停止させる。
【００７３】
上記のようにインバータ３が一時停止された後において、電圧検出部２４の検出電圧が低下して、設定範囲の下限値に達すると、発光部２１の発光を停止し、受光部２２を介して加熱側制御部４がインバータ３の動作を再開させ、誘導加熱装置１からの電力供給を再開させる。
【００７４】
以上の動作を繰り返すことにより、誘導加熱装置１からの電力供給量を制御することができ、電源回路１５の入力電圧も一定範囲に収めることが可能となる。なお、電源回路１５から電力供給を受ける負荷装置１０としては、モータ機器や充電電池用の充電機など直流電圧で動作する機器であれば特に限定するものではない。
【００７５】
また、負荷装置１０の出力が大きい場合には、使用者が誘導加熱装置１の入力電圧を調整する、即ち、設定値を上げることにより、所望の出力を得ることが可能となる。
【００７６】
以上のように、実施の形態３の非接触受電装置６においては、通常の誘導加熱装置１に備えられている、負荷からの赤外線（光）を検出して負荷温度を検知し、負荷が所定温度以上（高温度）のとき当該誘導加熱装置１の加熱動作を制御、例えば停止させる負荷温度検知機能を利用するものである。このように実施の形態３の非接触受電装置６は、誘導加熱装置１に備えられた赤外線温度検知に基づく加熱動作制御機能を利用して、非接触受電装置６における受電電力を制御するよう構成されている。
【００７７】
実施の形態３の非接触受電装置６においては、電源回路１５内の電圧を検出する電圧検出部２４の検出電圧に応じて光信号を発生する発光部２１を設けて、電圧検出部２４の検出値が設定値の上限に達したとき、発光部２１を発光させることにより、誘導加熱装置１の運転停止状態として、電力供給を停止させている。なお、電圧検出部２４の検出値が設定値の上限に達したとき、誘導加熱装置は、発光部２１からの光を受けて、電力供給を低減するよう構成されたものでも良い。そして、電圧検出部２４の検出値が設定値の下限に達したとき、発光部２１を消灯させて、電力供給を再開させ、電力調整を行うことができるよう構成されている。したがって、実施の形態３の構成によれば、簡易構成で電圧制御を行うことができる、利便性の高い非接触受電装置を実現することができる。
【００７８】
以上のように、各実施の形態において説明したように、本発明は、誘導加熱装置から電力を受電する非接触受電装置が、誘導加熱装置に備えられた負荷に対する赤外線温度検出手段による高温度検知機能を利用して、誘導加熱装置からの供給電力を制御する構成である。このため、本発明に係る非接触受電装置においては、負荷装置の状態に応じて光信号を発生する発光部を設け、負荷装置が所定の状態に達した場合には、発光部を発光させることにより、当該誘導加熱装置は負荷が高温度状態であると認識して加熱動作を停止し、給電動作を停止させる。また、非接触受電装置においては、所定の条件を脱したとき、発光部を消灯させることにより、給電動作を再開させて、電力調整を行うことができる。このため、本発明においては、通常の誘導加熱装置に付随した機能を使用するため、予め誘導加熱装置に新たな機能を組み込む必要がなく、簡易構成で電力伝送制御を行うことができる利便性の高い非接触受電装置および非接触電力伝送装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明に係る非接触受電装置は、負荷からの赤外線を検出して負荷が所定温度以上のとき加熱動作を停止する誘導加熱装置が有する負荷温度検知機能を利用するものであり、精度の高い温度制御が可能であるため、自動調理用のなべなどの温度検知機能を備えた高機能なべなどの用途にも適用でき、汎用性が高く、各種の誘導加熱装置を給電装置として用いることができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  誘導加熱装置
２  加熱コイル
３  インバータ
４  加熱側制御部
５  天板
６  非接触受電装置
７  受電コイル
９  受電側制御部
１０  負荷装置
１１  ヒータ
１２  受け皿
１５  電源回路
１６  整流部
１７  昇降圧部
１８  平滑部
２０  状態検出部
２１  発光部
２２  受光部
２３  温度検出部
２４  電圧検出部
２５  電流検出部
【図１】
2013038695.tif 000003
【図２】
2013038695.tif 000004
【図３】
2013038695.tif 000005
【図４】
2013038695.tif 000006
【図５】
2013038695.tif 000007
【図６】
2013038695.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月30日(2013.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置された被加熱物から発生する赤外線を検出して前記被加熱物の温度を検知し、検知した温度に応じて誘導加熱動作を制御する加熱動作制御機能を備えた誘導加熱装置を給電装置として用いる非接触受電装置であって、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態に応じて、前記誘導加熱装置内の前記加熱動作制御機能を動作させることが可能な光量の赤外線を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を備え、
前記受電側制御部は、前記発光部を制御することにより、前記誘導加熱装置内の前記加熱動作制御機能を利用して、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成された非接触受電装置。
【請求項２】
前記誘導加熱装置からの高周波磁界を受けて前記負荷装置に供給する受電コイルをさらに備え、
前記受電側制御部は、前記負荷装置の状態に応じて、前記発光部を発光させて、前記誘導加熱装置内の前記加熱動作制御機能を動作させ、前記誘導加熱装置から前記受電コイルへの電力供給が停止されるよう構成された請求項１に記載の非接触受電装置。
【請求項３】
前記負荷装置の温度を検出する温度検出部で構成された状態検出部をさらに有し、前記受電側制御部は、前記温度検出部により検出した温度が所定の温度範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成された請求項１または２に記載の非接触受電装置。
【請求項４】
前記負荷装置の電圧を検出する電圧検出部で構成された状態検出部をさらに有し、前記受電側制御部は、前記電圧検出部が所定の電圧範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成された請求項１または２に記載の非接触受電装置。
【請求項５】
前記負荷装置の電流を検出する電流検出部で構成された状態検出部をさらに有し、前記受電側制御部は、前記電流検出部が所定の電流範囲内となるように、前記発光部の発光時間を制御するよう構成された請求項１または２に記載の非接触受電装置。
【請求項６】
載置された被加熱物から発生する赤外線を検出して前記被加熱物の温度を検知し、検知した温度に応じて誘導加熱動作を制御する加熱動作制御機能を備えた誘導加熱装置と、
前記誘導加熱装置からの高周波磁界を利用して電力が給電される非接触受電装置と、を備える非接触電力伝送装置であって、
前記非接触受電装置は、
前記誘導加熱装置から高周波電力を供給される負荷装置と、
前記負荷装置の状態に応じて、前記誘導加熱装置内の前記加熱動作制御機能を動作させることが可能な光量の赤外線を発生する発光部と、
前記発光部を制御する受電側制御部と、を有し、
前記受電側制御部は、前記発光部を制御することにより、前記誘導加熱装置内の前記加熱動作制御機能を利用して、前記誘導加熱装置からの電力供給を制御するよう構成された非接触電力伝送装置。
【国際調査報告】
2013038695.tif 000009
2013038695.tif 000010
2013038695.tif 000011
2013038695.tif 000012