(57)【要約】  既に一般家庭で所有している、通常は加熱調理用として用いられているＩＨ調理器を、改造することなく、電源を入れた状態のＩＨ調理器のプレート上に、コンセントを必要とすることなく、載せるだけで、電化製品などの負荷に対して給電することができる給電装置を提供するものである。  給電装置１００は、適正鍋検知機能を有するＩＨ調理器３００で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイル１０と、発電コイル１０及び負荷２００間に接続する遮断部４０と、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知して、対応する信号に変換する検知部５０と、検知部５０から出力される信号に基づき、遮断部４０を遮断制御する制御部２０と、を備え、遮断部４０により発電コイル１０と負荷２００側とを遮断して、負荷２００側における消費電力が、ＩＨ調理器３００に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲外とすることで、磁性体調理器を載置していないとＩＨ調理器３００に判断させてＩＨ調理器３００からの交番磁界の発生を停止させる。
2009037783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱調理器に載置された被加熱物に対して、断続的な磁力線を照射して、当該被加熱物で消費される電力が、所定の範囲内であった場合に、適正な磁性体調理器が載置されたと検知する適正鍋検知機能を有する誘導加熱調理器であって、当該誘導加熱調理器で発生する交番磁界に基づいて負荷側に電力を供給する給電装置において、
前記誘導加熱調理器で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイルと、
前記発電コイル及び負荷間に接続する遮断部と、
前記発電コイル、遮断部及び／又は負荷で発生する物理量を検知する検知部と、
前記検知部から出力される信号に基づき、前記遮断部を遮断制御する制御部と、
を備え、
前記遮断部により前記発電コイルと負荷側とを遮断した場合に、前記負荷側における消費電力が、前記誘導加熱調理器に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲外となり、磁性体調理器を載置していないと誘導加熱調理器に検知させて誘導加熱調理器からの交番磁界の発生を停止させることを特徴とする給電装置。
【請求項２】
誘導加熱調理器に載置された被加熱物に対して、断続的な磁力線を照射して、当該被加熱物で消費される電力が、所定の範囲内であった場合に、適正な磁性体調理器が載置されたと検知する適正鍋検知機能を有する誘導加熱調理器で発生する交番磁界に基づいて、負荷側に電力を供給する給電装置において、
前記誘導加熱調理器で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイルと、
前記誘導電流を擬似的に消費する擬似電力消費部と、
前記誘導加熱調理器に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲に対して、前記誘導電流に基づいて前記擬似電力消費部における消費電力を制御する制御部と、
を備え、
前記擬似電力消費部を含む負荷側における総消費電力が、前記設定範囲外である場合に、磁性体調理器を載置していないと誘導加熱調理器に検知させて誘導加熱調理器からの交番磁界の発生を停止させることを特徴とする給電装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の給電装置において、
前記発電コイル及び負荷間に接続する遮断部と、
前記発電コイル、遮断部、擬似電力消費部及び／又は負荷で発生する物理量を検知する検知部と、
を備え、
前記制御部は、前記検知部から出力される信号に基づき、前記遮断部を遮断制御することを特徴とする給電装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のいずれかに記載の給電装置において、
前記制御部に対する定電圧電源を生成する制御電源生成部を備え、当該制御電源生成部は、前記発電コイルと制御部との間に接続して前記発電コイルにおける一次側の電圧に対して二次側の電圧を下降させるトランス、当該トランスと制御部との間に接続して前記発電コイルからの交番電流を直流電流に整流するダイオードブリッジ、及び当該ダイオードブリッジと制御部との間に接続して前記制御部に対して一定電圧を供給する定電圧回路部からなることを特徴とする給電装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載の給電装置において、
前記誘導加熱調理器の初動時における前記誘導加熱調理器から断続的に発生する磁力線
により前記発電コイルで誘導電流を発生させ、当該誘導電流に基づき前記制御電源生成部によって生成した定電圧電源により前記制御部を起動させることを特徴とする給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、誘導加熱（induction heating）方式を用いたクッキングヒーター（誘導加熱調理器：以下、ＩＨ調理器と称す）の発熱原理である高周波誘導磁界による誘導電流を利用し、家庭用の電化製品などの負荷に対して電力を供給することができる給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般家庭において、ガス調理器に比べて、炎を使わないこと、一酸化ガス中毒にならないこと、などにより、安全性の高い調理器として、ＩＨ調理器の普及が進んでいる。【０００３】
このＩＨ調理器は、絶縁体のトッププレートの下部に磁力発生コイルを配置し、高周波（ｋＨｚオーダー）を磁力発生コイルに流すと、交流磁場が発生し、トッププレート上に置いた金属製（例えば、鉄製）の鍋に渦電流が誘導されて、鍋の金属の抵抗によりジュール熱が発生して、鍋が加熱されるというものである。このＩＨ調理器は、もっぱら、誘導される渦電流により、鍋自体が発熱することを利用したものである。【０００４】
また、一般家庭において、オール電化住宅の普及が進んでおり、ライフスタイルも変化しつつある中、家庭料理に対する意識の変化も顕著であり、ＩＨ調理器の普及に伴い、料理の手法も多種多様となってきている。特に、調理の手法によっては、ミキサーやフードプロセッサーを使用した調理や、加熱後、冷却するなどの調理方法もあり、キッチンで使用する電化製品（調理家電）も多種多様となってきており、ＩＨ調理器を含め、調理器具に対する利便性を高める要望も多くなってきている。【０００５】
これに対し、ＩＨ調理器は、システムキッチンなどの据え置タイプ又は卓上タイプがあるが、もっぱら、加熱調理の用途にしか使用できない。すなわち、現在、一般的に普及している調理器である、ガス調理器及びＩＨ調理器は、共に加熱はできるものの、冷却の必要な調理には適しておらず、冷却を必要とする調理の場合には、氷や保冷剤など冷凍冷蔵庫で冷却したものを利用するなど、準備及び片付けに手間がかかっている。【０００６】
このように、一般家庭において、ＩＨ調理器の普及が進む一方で、ＩＨ調理器の用途は、加熱調理に限定されており、既にガス調理器を所有する需要者にとっては、ガス調理器からＩＨ調理器への買い替えに対する抵抗感は消えないものである。特に、ＩＨ調理器は、ガス調理器との比較において、安全性が高く、清潔で高効率であることが挙げられるが、比較的高価な商品であるために、なかなか普及しないのが現状である。そこで、ＩＨ調理器の付加価値を高める研究が進められている。【０００７】
例えば、従来のコードレス機器は、磁気発生部と負荷部からなり、磁気発生部は、負荷部を載置するためのトッププレートと、この下に設けた高周波磁界を発生する一次コイルと、一次コイルを駆動するインバータと、受信手段と、鍋の有無を検知する鍋検知手段を有し、前記負荷部は、前記一次コイルと磁気結合する二次コイルと、送信手段と、二次コイルから電力を供給される負荷回路を有し、前記インバータは前記受信手段が前記送信手段から所定の信号を受信した場合および前記鍋検知手段が前記トッププレート上に鍋があることを検知した場合に、前記一次コイルに高周波電流を供給するものである（例えば、特許文献１参照）。【０００８】
また、従来のコードレス電源装置は、少なくとも送電側の電磁誘導式１次コイルと該１次コイルに通電してこれを励磁するインバータ回路を備える１次コイルユニットと、少なくとも受電側の２次コイルとコンセント部を備えるコースター型アダプタとを、システムキッチンなどのカウンターのワークトップを間に挟んで対向配置して構成する（例えば、特許文献２参照）。【０００９】
また、従来の冷却装置は、被冷却物の冷却にはペルチェ素子などの電子温冷素子を利用し、この電源としてキッチンやダイニングなどの電磁誘導加熱装置を利用する冷却装置であり、高周波誘導磁界発生コイルの磁界中に設置されたとき誘起電力を発生する受動側コイルを備え、この受動側コイルによって発生する電流から作られた直流によって作動する電子冷却素子を備え、この電子冷却素子の吸熱部によって被冷却物を冷却する（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−１８４４７１号公報
【特許文献２】特開２００６−１０２０５５号公報
【特許文献３】特開２００７−６４５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のコードレス機器は、負荷部の送信手段から送信される送信信号を受信するための受信手段を、磁気発生部に配設する必要があるために、需要者が既に所有するＩＨ調理器を改造するか、特許文献１記載の磁気発生部に買い換える必要があるという問題点があった。【００１１】
また、従来のコードレス機器は、負荷部をトッププレートの上に置いている状態において、鍋を置いている場合と比較して、一次コイルの電圧が大きい割に消費電力が小さいという特性を利用して、鍋検知手段は、「鍋無し」の判断を下すと共に、送信手段が電波を出力し、受信回路に受信され、磁気発生部のインバータが動作を継続する。一端このような状態に入ると、インバータ・整流平滑回路・送信手段・受信手段は引き続いて動作を継続するものであり、負荷部が故障した場合であっても、磁気発生部は高周波磁界を発生し続けることになり、負荷部の回路素子に過大電圧が掛かり続け、回路素子の損傷や発熱による燃焼の恐れがあるという問題点があった。【００１２】
また、従来のコードレス電源装置は、コースター型アダプタに設けられた送信手段から発信される信号を受信する受信手段を、１次コイルユニットに配設する必要があるため、需要者が既に所有するＩＨ調理器を改造するか、特許文献１記載の１次コイルユニットに買い換える必要があるという問題点があった。【００１３】
また、従来のコードレス電源装置は、調理家電品の使用が終了して電力消費がなされず、その状態が所定時間を経過した場合に、１次コイルへの通電が停止されるものであり、コースター型アダプタ又は調理家電品が故障した場合であっても、電力が消費されている場合には、１次コイルユニットは高周波の磁束を発生し続けることになり、コースター型アダプタ又は調理家電品の回路素子に過大電圧が掛かり続け、回路素子の損傷や発熱による燃焼の恐れがあるという問題点があった。【００１４】
特に、現在、普及しているＩＨ調理器は大変高価なものであり、特許文献１記載の磁気発生部又は特許文献２記載の１次コイルユニットのように、新たな制御機能を備えたＩＨ調理器となれば、更に高価な装置となることが予想され、新規購入を計画している以外の場合には、どちらとも安価に対応できるものではなく、利用頻度が少ない調理法のために既に所有している調理器を買い換えるのは、現実的ではないという問題点があった。【００１５】
また、従来の冷却装置は、電磁誘導加熱装置から冷却装置を取り上げることで、電子冷却素子と直流電動機が運転停止状態となるものであり、冷却装置が故障した場合であっても、電磁誘導加熱装置は高周波誘導磁界発生コイルの磁界を発生し続けることになり、冷却装置の回路素子に過大電圧が掛かり続け、回路素子の損傷や発熱による燃焼の恐れがあるという問題点があった。【００１６】
この発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、既に一般家庭で所有している、通常は加熱調理用として用いられているＩＨ調理器を、改造することなく、電源を入れた状態のＩＨ調理器のトッププレート上に、コンセントを必要とすることなく、載せるだけで、電化製品などの負荷に対して給電することができる給電装置を提供するものである。【００１７】
また、第２の目的は、給電装置に接続された電化製品などの負荷が故障した場合であっても、負荷の回路素子の損傷や発熱による燃焼を防止することができる給電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明に係る給電装置においては、前記誘導加熱調理器で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイルと、前記発電コイル及び負荷間に接続する遮断部と、前記発電コイル、遮断部及び／又は負荷で発生する物理量を検知する検知部と、前記検知部から出力される信号に基づき、前記遮断部を遮断制御する制御部と、を備え、前記遮断部により前記発電コイルと負荷側とを遮断した場合に、前記負荷側における消費電力が、前記誘導加熱調理器に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲外となり、磁性体調理器を載置していないと誘導加熱調理器に検知させて誘導加熱調理器からの交番磁界の発生を停止させるものである。【００１９】
また、この発明に係る給電装置においては、前記誘導加熱調理器で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイルと、前記誘導電流を擬似的に消費する擬似電力消費部と、前記誘導加熱調理器に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲に対して、前記誘導電流に基づいて前記擬似電力消費部における消費電力を制御する制御部と、を備え、前記擬似電力消費部を含む負荷側における総消費電力が、前記設定範囲外である場合に、磁性体調理器を載置していないと誘導加熱調理器に検知させて誘導加熱調理器からの交番磁界の発生を停止させるものである。【００２０】
また、この発明に係る給電装置においては、必要に応じて、前記発電コイル及び負荷間に接続する遮断部と、前記発電コイル、遮断部、擬似電力消費部及び／又は負荷で発生する物理量を検知する検知部と、を備え、前記制御部は、前記検知部から出力される信号に基づき、前記遮断部を遮断制御するものである。【００２１】
さらに、この発明に係る給電装置においては、必要に応じて、前記制御部に対する定電圧電源を生成する制御電源生成部を備え、当該制御電源生成部は、前記発電コイルと制御部との間に接続して前記発電コイルにおける一次側の電圧に対して二次側の電圧を下降させるトランス、当該トランスと制御部との間に接続して前記発電コイルからの交番電流を直流電流に整流するダイオードブリッジ、及び当該ダイオードブリッジと制御部との間に接続して前記制御部に対して一定電圧を供給する定電圧回路部からなる。【００２２】
また、この発明に係る給電装置においては、必要に応じて、前記誘導加熱調理器の初動時における前記誘導加熱調理器から断続的に発生する磁力線により前記発電コイルで誘導電流を発生させ、当該誘導電流に基づき前記制御電源生成部によって生成した定電圧電源により前記制御部を起動させるものである。
【発明の効果】
【００２３】
この発明に係る給電装置においては、前記誘導加熱調理器で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイルと、前記発電コイル及び負荷間に接続する遮断部と、前記発電コイル、遮断部及び／又は負荷で発生する物理量を検知する検知部と、前記検知部から出力される信号に基づき、前記遮断部を遮断制御する制御部と、を備え、前記遮断部により前記発電コイルと負荷側とを遮断した場合に、前記負荷側における消費電力が、前記誘導加熱調理器に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲外となり、磁性体調理器を載置していないと誘導加熱調理器に検知させて誘導加熱調理器からの交番磁界の発生を停止させることにより、誘導加熱調理器のトッププレート上に、コンセントを必要とすることなく、載置するだけで、電化製品などの負荷に対して給電することができると共に、給電装置に接続された電化製品などの負荷が故障した場合であっても、負荷の回路素子の損傷や発熱による燃焼を防止することができる。【００２４】
また、この発明に係る給電装置においては、前記誘導加熱調理器で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷側に供給する発電コイルと、前記誘導電流を擬似的に消費する擬似電力消費部と、前記誘導加熱調理器に載置される磁性体調理器で消費される電力を基準として設定された設定範囲に対して、前記誘導電流に基づいて前記擬似電力消費部における消費電力を制御する制御部と、を備え、前記擬似電力消費部を含む負荷側における総消費電力が、前記設定範囲外である場合に、磁性体調理器を載置していないと誘導加熱調理器に検知させて誘導加熱調理器からの交番磁界の発生を停止させることにより、給電装置に接続された負荷を含めた負荷側の消費電力が、所定の範囲外である場合にも、誘導加熱調理器の適正鍋検知機能に対して、適正な磁性体調理器がトッププレート上に載置されたと検知させ、誘導加熱調理器を定常運転させることで、負荷に対する電源が得ることができる。【００２５】
また、この発明に係る給電装置においては、必要に応じて、前記発電コイル及び負荷間に接続する遮断部と、前記発電コイル、遮断部、擬似電力消費部及び／又は負荷で発生する物理量を検知する検知部と、を備え、前記制御部は、前記検知部から出力される信号に基づき、前記遮断部を遮断制御することにより、負荷である電化製品や給電装置を構成する回路素子に不具合が生じた場合であっても、誘導加熱調理器を自動的に停止することができ、過電流が負荷又は給電装置を構成する回路素子に流れることを防止し、回路素子の損傷や発熱による燃焼を防止することができる。【００２６】
さらに、この発明に係る給電装置においては、必要に応じて、前記制御部に対する定電圧電源を生成する制御電源生成部を備え、当該制御電源生成部は、前記発電コイルと制御部との間に接続して前記発電コイルにおける一次側の電圧に対して二次側の電圧を下降させるトランス、当該トランスと制御部との間に接続して前記発電コイルからの交番電流を直流電流に整流するダイオードブリッジ、及び当該ダイオードブリッジと制御部との間に接続して前記制御部に対して一定電圧を供給する定電圧回路部からなることにより、発電コイルから供給される誘導電流から定電圧電源を取り出すことができる。また、トランスにより、発電コイルと制御部とを絶縁状態にし、スパイクノイズによる制御部の破壊を抑制することができると共に、定電圧回路部の発熱を抑制することができる。【００２７】
また、この発明に係る給電装置においては、必要に応じて、前記誘導加熱調理器の初動時における前記誘導加熱調理器から断続的に発生する磁力線により前記発電コイルで誘導電流を発生させ、当該誘導電流に基づき前記制御電源生成部によって生成した定電圧電源により前記制御部を起動させることにより、誘導加熱調理器の定常運転に移行した場合の誘導加熱調理器から連続的に発生する磁力線によって、不具合が生じた回路素子における熱を発生させる前に、誘導加熱調理器の初動時に、回路素子の不具合を判断することができ、不具合が生じた回路素子における発熱を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明を実施するための第１の実施形態における給電装置を説明するための概念図である。
【図２】図１に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図３】ＤＣ−ＡＣインバータの一例を示す回路図である。
【図４】（ａ）は各国の周波数及び電圧並びにプラグ形状の状況を示す表であり、（ｂ）は図４（ａ）に示すタイプに対応するプラグ形状及びコンセント形状を示す説明図である。
【図５】図１に示す給電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図７】この発明を実施するための第１の実施形態における他の給電装置を説明するための概念図である。
【図８】図７に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図９】図９はこの発明を実施するための第２の実施形態における給電装置を説明するための概念図である。
【図１０】図１０は図９に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図１１】（ａ）は擬似電力消費部が一定の電力を消費する場合における負荷側の消費電力と擬似電力消費部の消費電力との関係を示したグラフであり、（ｂ）は擬似電力消費部が可変の電力を消費する場合における負荷側の消費電力と擬似電力消費部の消費電力との関係を示したグラフである。
【図１２】図９に示す給電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図１５】この発明を実施するための第３の実施形態における給電装置を説明するための概念図である。
【図１６】図１５に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。
【図１７】図１５に示す給電装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１８】図１７に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図１９】図１８に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。
【図２０】ペルチェ効果を利用したペルチェモジュールの原理説明図である。
【図２１】（ａ）はペルチェモジュールの構成を示す断面図であり、（ｂ）はペルチェモジュールの構成を示す平面図である。
【図２２】ペルチェモジュールの動作原理を示す説明図である。
【図２３】（ａ）はペルチェモジュールへの電力の供給の例を示す回路図であり、（ｂ）はペルチェモジュールへの電力の供給の他の例を示す回路図である。
【図２４】ペルチェモジュールの発熱側を冷却するためのラジエータによる構成を示す断面図である。
【図２５】（ａ）はペルチェモジュールの表裏により冷却装置及び発熱装置に両用できる給電装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は図２５（ａ）に示す給電装置の矢視Ａ−Ａ線の断面図である。
【図２６】（ａ）はペルチェモジュールの表裏により冷却装置及び発熱装置に両用できる他の給電装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は図２６（ａ）に示す給電装置の矢視Ｂ−Ｂ線の断面図である。
【図２７】ＩＨ調理器の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      コイル
２      導電体
３      ダイオード
１０    発電コイル
２０    制御部
２１ａ  水晶振動子
２１ｂ  コンデンサ
２２ａ  抵抗
２２ｂ  コンデンサ
３０    整流・平滑回路部
３１    ダイオードブリッジ
３２    平滑コンデンサ
４０    遮断部
４１    継電器
４１ａ  継電器コイル
４１ｂ  スイッチ部
４２    リレー駆動用素子
５０    検知部
５１    電圧センサ
５２    電流センサ
５３    温度センサ
５４    漏電センサ
５５    圧力センサ
６０    制御電源生成部
６１    トランス
６２    ダイオードブリッジ
６３    定電圧回路部
６３ａ  三端子レギュレータ
６３ｂ  セラミックコンデンサ
６３ｃ  電解コンデンサ
７０    制御電源部
８０    擬似電力消費部
８１    継電器
８１ａ  継電器コイル
８１ｂ  スイッチ部
８２    リレー駆動用素子
８３    抵抗
１００  給電装置
１１０  筐体
１１０ａ  吸入口
１１０ｂ  排出口
１１０ｃ  仕切り部材
２００  負荷
２１０  ペルチェモジュール
２１０ａ  吸熱面
２１０ｂ  放熱面
２１０ｃ  側面
２１１  Ｐ型半導体
２１２  Ｎ型半導体
２１３  電極板
２１４  電極板
２１５  セラミック板
２１６  セラミック板
２２０  ファン
２３０  定電圧回路部
２３１  三端子レギュレータ
２３２  セラミックコンデンサ
２３３  電解コンデンサ
２４０  ＤＣ−ＡＣインバータ
２５０  ラジエータ
２５１  放熱板
２５２  ケース
２５３  冷媒
２５４  容器
２５５  循環パイプ
２５６  電線
３００  ＩＨ調理器
３０１  トッププレート
３０２  磁力発生コイル
３０３  磁性体調理器
４００  接続端子
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（本発明の第１の実施形態）
図１はこの発明を実施するための第１の実施形態における給電装置を説明するための概念図、図２は図１に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図、図３はＤＣ−ＡＣインバータの一例を示す回路図、図４（ａ）は各国のプラグ形状の状況を示す表、図４（ｂ）は図４（ａ）に示すタイプに対応するコンセント形状を示す説明図、図５は図１に示す給電装置の動作を説明するためのフローチャート、図６は図５に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図７はこの発明を実施するための第１の実施形態における他の給電装置を説明するための概念図、図８は図７に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図、図２７はＩＨ調理器の原理を示す説明図である。
まず、ＩＨ調理器３００の原理を、図２７を用いて説明する。【００３１】
ＩＨ調理器３００は、耐熱ガラスなどのトッププレート３０１の下部に磁力発生コイル３０２を配置し、これに高周波電流を流すことで、磁力発生コイル３０２に交番磁界が発生する。このトッププレート３０１の上に磁性体の性質を持つ鍋、やかん、フライパン又はプレートなどの調理用容器（以下、磁性体調理器３０３と称す）を置くことで、磁性体調理器３０３の底部に渦電流ｉｅが誘導される。この渦電流ｉｅは、磁性体調理器３０３である磁性体の抵抗の中を流れることで、ジュール熱が発生し、磁性体調理器３０３の底部が発熱し、磁性体調理器３０３内の調理物を加熱する。【００３２】
なお、ＩＨ調理器３００としては、システムキッチンにビルトインされる組込み型や、トータルキッチンと呼ばれるタイプのキッチンに対応した据置き型（テーブルタイプ）や、卓上での鍋料理や焼肉などのだんらん調理とキッチンでの調理を用途にした１００Ｖの卓上型などがあるが、この発明に係る給電装置１００に使用するＩＨ調理器３００のタイプは特に限定されるものではない。また、現在、普及しているＩＨ調理器３００は、標準火力が２ｋＷであるが、卓上型のように最大出力が１．２ｋＷの機種もあれば、鉄だけでなく銅又はアルミニウムなどのオールメタルに対応した２．５ｋＷ〜３ｋＷの高出力バーナーを搭載している機種もある。【００３３】
また、普及しているＩＨ調理器３００には、適正鍋検知機能を備えているものが一般的である。この適正鍋検知機能とは、トッププレート３０１上に載置された被加熱物に対して、スキャン波というある一定のエネルギーである断続的な磁力線を照射して、この被加熱物に消費される電力が、所定の範囲内（ＩＨ調理器３００の機種によって設定範囲が異なり、現在、鉄製である適正な磁性体調理器３０３を検知するための設定範囲としては、被加熱物における消費電力の下限値を２５０Ｗ〜４００Ｗとする多種多様なＩＨ調理器３００が存在する。以下、本発明の理解を容易にするために、ＩＨ調理器３００が、適正な磁性体調理器３０３が載置されたことを検知するための、所定の範囲を３００Ｗ以上として、説明する。）であった場合に、ＩＨ調理器３００で使用できない調理用容器、並びにナイフ、フォーク及びスプーンなどの小物ではなく、適正な磁性体調理器３０３がトッププレート３０１上に載置されたと検知する機能である。そして、ＩＨ調理器３００は、適正な磁性体調理器３０３がトッププレート３０１上に載置されたと検知した場合には、ＩＨ調理器３００の定常運転として、連続的な磁力線を被加熱物に照射することとなる。【００３４】
本発明は、ＩＨ調理器３００の磁力発生コイル３０２で発生する交番磁界が、トッププレート３０１上に配置された発電コイル１０に鎖交することにより、発電コイル１０に生じる電流を電源として、負荷側に電力を供給するものである。【００３５】
図１及び図２において、発電コイル１０は、数十本の軟銅線に絶縁用エナメルを塗装し焼き付けしたエナメル線を撚り合わせた撚り線（リッツ線）を同一平面上で渦巻状に巻回したコイルであり、ＩＨ調理器３００の磁力発生コイル３０２で発生する交番磁界を鎖交して誘導電流を発生させて負荷２００側及び／又は制御部２０側に供給する。なお、この第１の実施形態においては、ＩＨ調理器３００の磁力発生コイル３０２で発生する交番磁界の強さが、鉄を加熱する程度の強さであるために、銅製である発電コイル１０における発熱を抑制することができる。【００３６】
負荷２００は、給電装置１００を冷却装置として使用する場合には、ペルチェ素子からなる後述するペルチェモジュール２１０、ペルチェモジュール２１０の発熱側を冷やすためのファン２２０、及びファン２２０に対する定電圧電源を生成するための定電圧回路部２３０である。また、負荷２００は、給電装置１００を発熱装置として使用する場合には図示しないニクロム線などである。なお、給電装置１００を発熱装置として使用する場合には、ニクロム線を冷やすためのファン２２０及び定電圧回路部２３０は不要である。【００３７】
また、給電装置１００を電源装置として使用する場合には、発電コイル１０で誘起される誘導電流が数ｋＨｚの高周波の交番電流であるために、日本国内で給電装置１００を使用するには、通常の電化製品が動作できるように、周波数が５０Ｈｚ又は６０Ｈｚであり電圧が１００Ｖである交番電流に変換する必要がある。【００３８】
したがって、負荷２００は、給電装置１００を電源装置として使用する場合には、給電装置１００にコンセント、コネクタ若しくはソケットなどのアタッチメントを配設して接続した図示しない電化製品、給電装置１００に接続して発電コイル１０で誘起した高周波の誘導電流に対して電化製品を動作させることができる周波数及び交流電圧に変換するＤＣ−ＡＣインバータ２４０、ＤＣ−ＡＣインバータ２４０を冷やすためのファン２２０、又はファン２２０に対する定電圧電源を生成するための定電圧回路部２３０である。なお、１００Ｖの交流電圧を出力するＤＣ−ＡＣインバータ２４０としては、例えば、図３に示すような回路構成が考えられるが、この回路構成に限られるものではない。【００３９】
なお、日本国内で普及している家庭用の電化製品は、配線用差込接続器のプラグ受けとして一般的な家庭用１００Ｖコンセント（JIS C 8303 ２極コンセント １５Ａ１２５Ｖ）に差し込んで使用するものである。しかしながら、図４に示すように、日本国外では、様々な形状のコンセントが存在し、各コンセント形状に合ったプラグ並びに周波数及び電圧が存在するために、給電装置１００を使用する場合には、給電装置１００に接続する電化製品の仕様に合わせて、給電装置１００のアタッチメントであるコンセントの形状を選択し、ＤＣ−ＡＣインバータ２４０の回路を設計することが好ましい。【００４０】
定電圧回路部２３０は、三端子レギュレータ２３１を使った定電圧回路に、三端子レギュレータ２３１の入出力側に０．０１μＦ〜０．１μＦ程度の発振防止用のセラミックコンデンサ２３２及び１００μＦ〜１０００μＦ程度の平滑用の電解コンデンサ２３３をそれぞれ配設して構成する。【００４１】
整流・平滑回路部３０は、発電コイル１０と負荷２００との間に並列に接続され、４個の整流素子からなるダイオードブリッジ３１によって、発電コイル１０で誘起された誘導電流である交番電流を直流電流に整流したうえで、平滑コンデンサ３２によって、ダイオードブリッジ３１の出力電圧中に含まれる脈流分を減少させる。すなわち、ダイオードブリッジ３１は、発電コイル１０と並列に接続され、平滑コンデンサ３２は、ダイオードブリッジ３１と負荷２００との間に並列に接続されている。また、発電コイル１０と整流・平滑回路部３０との間には後述する遮断部４０が接続されている。
なお、発電コイル１０で誘起した高周波の誘導電流で動作できる電化製品を負荷２００として給電装置１００に接続するのであれば、整流・平滑回路部３０、ＤＣ−ＡＣインバータ２４０及びファン２２０は不要である。【００４２】
検知部５０は、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知して、対応する信号に変換し、制御部２０に入力する。なお、検知部５０としては、例えば、電圧センサ、電流センサ、温度センサ、漏電センサ、圧力センサ、光センサ、湿度センサ、傾斜センサ若しくはガス・臭気センサなどの１種又は複数種のセンサを適宜組み合わせて使用する。【００４３】
なお、ＩＨ調理器３００から照射される磁力線は、ノイズの塊のようなものであり、検知部５０であるセンサが正常に動作しない可能性がある。また、ＩＨ調理器３００とＩＨ調理器３００上に載置した被加熱物との間には、微量ではあるが、誘導電流が流れ、漏電が生じている。このため、センサで検出した物理量が、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００は正常であるが漏電により引き起こされた物理量であるか、異常により引き起こされた物理量であるか、を区別する必要がある。【００４４】
したがって、検知部５０として使用するセンサは、複数種のセンサを組み合わせることで、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する複数種の物理量をそれぞれ検知して、複数の条件に基づき、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００における正確な状態を制御部２０で判断することができるので好ましい。【００４５】
特に、検知部５０として、少なくとも漏電センサ及び温度センサを使用することが好ましく、負荷２００である電化製品が、パッケージングされていて、温度センサを配設できない場合には、負荷２００である電化製品については、少なくとも漏電センサを配設することがさらに好ましい。【００４６】
なお、一般に普及しているＩＨ調理器３００が備える温度センサは、調理における天麩羅用などの３００℃以上の高温を検知するものであり、ＩＨ調理器３００に載置した給電装置１００の発電コイル１０における３００℃未満の発熱状態については検知することができない。このため、検知部５０としての温度センサは、ＩＨ調理器３００の温度センサで検知できない範囲の温度（ＩＨ調理器３００の温度センサの設定温度より低い温度）を検知するためのセンサとする。【００４７】
制御部２０は、検知部５０から入力された信号に基づき、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較することで、負荷２００である電化製品に対する休電状態（電化製品に設けられたスイッチ又はタイマ機能による電化製品の電源を切断した状態）や、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００に生じた異常状態を判断して、遮断部４０を制御することにより、発電コイル１０と負荷側とを遮断する。なお、基準値は、ＩＨ調理器３００の機種によって、出力が異なり、照射する磁力線の数、間隔又は波形なども異なっているために、一意に設定することができない。このため、制御部２０は、給電装置１００を載置するＩＨ調理器３００から照射される磁力線に基づき、基準値を適宜設定して制御することになる。【００４８】
なお、制御部２０としては、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）を使用することでき、この第１の実施形態においては、マイクロチップテクノロジー社によって開発供給されているワンチップのマイコンであるＰＩＣ（Peripheral Interface Controller）のうち、ミドルレンジシリーズとして代表的であり、消費電力が少なく、電池で動作させることもでき、低価格であるＰＩＣ１６Ｆ８４を使用した。【００４９】
ＰＩＣは安定したクロック信号を安定に発振するための回路を内蔵しており、その周波数を決定するための最小部品を接続するだけで簡単に利用できる。このクロック信号の代表的な発振方法は、ＲＣ発振、セラミック振動子又は水晶振動子があり、図２においては、水晶振動子２１ａをＰＩＣのオシレータ端子であるＯＳＣ１／ＣＬＫＯＵＴ（ピン番号の１５）及びＯＳＣ２／ＣＬＫＩＮ（ピン番号の１６）に接続している。また、水晶振動子２１ａには、１５ｐＦ〜３３ｐＦ程度の２個のコンデンサ２１ｂを接続し、その中点を接地している。【００５０】
また、ＰＩＣを動作させるためには、直流電圧を供給する必要があり、ＰＩＣ１６Ｆ８４の動作電圧は２Ｖ〜６Ｖである。このため、発電コイル１０で発生する誘導電流から、後述する制御電源生成部６０によって、ＰＩＣの動作に適した電圧を生成し、ＰＩＣの電源端子であるＶＤＤ（ピン番号の１４）に入力する。また、ＰＩＣのＧＮＤであるＶＳＳ（ピン番号の５）を接地する。【００５１】
なお、ＰＩＣに直流電源を供給した時には、瞬時に定格の電圧が供給されることはなく、この過渡期にはＰＩＣが不安定な状態で動作を開始する。この問題を解消するために、抵抗２２ａとコンデンサ２２ｂで構成される積分回路の出力電圧を小さな抵抗（１００〜１０００Ω）を介してＰＩＣのリセットであるＭＣＬＲに供給してＰＩＣを動作させる方法がある。【００５２】
また、この第１の実施形態においては、検知部５０として、電圧センサ５１、電流センサ５２、温度センサ５３、漏電センサ５４及び圧力センサ５５を備えており、電圧センサ５１をＰＩＣのＩ／ＯポートＡ（ｂｉｔ２）であるＲＡ２（ピン番号の１）に接続し、電流センサ５２をＰＩＣのＩ／ＯポートＡ（ｂｉｔ３）であるＲＡ３（ピン番号の２）に接続し、温度センサ５３をＰＩＣのＩ／ＯポートＡ（ｂｉｔ４）であるＲＡ４／ＴＯＣＫＩ（ピン番号の３）に接続し、漏電センサ５４をＰＩＣのＩ／ＯポートＡ（ｂｉｔ０）であるＲＡ０（ピン番号の１７）に接続し、圧力センサ５５をＰＩＣのＩ／ＯポートＡ（ｂｉｔ１）であるＲＡ１（ピン番号の１８）に接続している。また、電圧センサ５１、電流センサ５２、温度センサ５３、漏電センサ５４及び圧力センサ５５に対する電源は、発電コイル１０で発生する誘導電流から、後述する制御電源生成部６０によって、一定電圧を生成して供給する。【００５３】
また、この第１の実施形態における給電装置１００には、必ずしも具備する必要はないのであるが、制御部２０に液晶表示装置などの表示装置を接続して、給電装置１００の運転状態を示す情報などを表示装置に表示してもよい。この場合には、ＰＩＣのＩ／ＯポートＢ（ｂｉｔ１〜ｂｉｔ７）であるＲＢ１〜ＲＢ７（ピン番号の７〜１３）に液晶表示装置の接続端子４００をそれぞれ接続する。【００５４】
制御電源生成部６０は、発電コイル１０と制御部２０との間に接続して、発電コイル１０における一次側の電圧（例えば、６００Ｖ〜８００Ｖ程度）に対して、二次側の電圧（例えば、１０Ｖ程度）を下降させるトランス６１、トランス６１と制御部２０との間に接続して、発電コイル１０からの交番電流を直流電流に整流するダイオードブリッジ６２、及びダイオードブリッジ６２と制御部２０との間に接続して、制御部２０に対して一定電圧を供給する定電圧回路部６３からなる。なお、制御電源生成部６０を介して発電コイル１０に接続した制御部２０側の回路は、発電コイル１０に接続した負荷側の回路において、後述する遮断部４０と発電コイル１０との間で分岐して配設される。【００５５】
定電圧回路部６３は、三端子レギュレータ６３ａを使った定電圧回路に、三端子レギュレータ６３ａの入出力側に０．０１μＦ〜０．１μＦ程度の発振防止用のセラミックコンデンサ６３ｂ及び１００μＦ〜１０００μＦ程度の平滑用の電解コンデンサ６３ｃをそれぞれ配設して構成する。
トランス６１は、発電コイル１０と制御部２０であるマイコンとを絶縁状態にし、スパイクノイズによるマイコンの破壊を抑制することができる。【００５６】
また、三端子レギュレータ６３ａは、入出力電圧の差及び電流の積が、そのまま素子からの発熱となるために、基本的に発熱せずに降圧することができるトランス６１を、三端子レギュレータ６３ａと発電コイル１０との間に介装している。つまり、降圧するのであれば、トランス６１の代わりに抵抗を接続することも考えられるが、抵抗は発熱するために、トランス６１を配設することが好ましい。【００５７】
また、定電圧回路部６３と発電コイル１０との間にトランス６１を介装することで、ノイズに弱い安価な回路素子を定電圧回路部６３に使用することができ、定電圧回路部６３のコストを抑えることができる。【００５８】
なお、定電圧回路部６３の性能（発熱量が少ない）が上がり、スパークノイズが入力されても、一定電圧が出力できるのであれば、トランス６１を省くことも考えられるが、現在、そのような高性能の定電圧回路部６３は存在せず、ハンダが溶解しない温度である３００℃以下となるように、定電圧回路部６３をファンで冷やすのが一般的である。【００５９】
遮断部４０は、制御電源生成部６０を介して発電コイル１０に接続した制御部２０側の回路を挟んで、発電コイル１０に接続しており、制御部２０によって、検知部５０から出力される信号に基づき、遮断制御される。このため、遮断部４０により、発電コイル１０と負荷２００側とが遮断された場合であっても、ＩＨ調理器３００が運転しているのであれば、制御部２０側には、常時、発電コイル１０からの誘導電流が供給されることになる。【００６０】
なお、この第１の実施形態においては、遮断部４０として、継電器（リレー）４１を使用しており、継電器コイル４１ａによって、スイッチ部４１ｂの接点を開閉する。また、スイッチ部４１ｂを吸引する電磁石にするための継電器コイル４１ａに対する電流の投入は、リレー駆動用素子４２としてＮＰＮバイポーラトランジスタを使用している。また、リレー駆動用素子４２であるＮＰＮバイポーラトランジスタのベースは制御部２０であるＰＩＣのＩ／ＯポートＢ（ｂｉｔ１）のＰＢ１（ピン番号の７）に接続し、ＮＰＮバイポーラトランジスタのコレクタは制御電源生成部６０の出力側に接続し、ＮＰＮバイポーラトランジスタのエミッタは継電器コイル４１ａに接続している。【００６１】
また、図２に示すように、継電器４１のスイッチ部４１ｂは、発電コイル１０の一端及びダイオードブリッジ３１の一端間に直列に接続している。このため、継電器４１のスイッチ部４１ｂにより、発電コイル１０と負荷２００側とが遮断された場合には、負荷２００側のインピーダンスが無限大となり、負荷２００側には誘導電流が流れず、制御部２０側にのみ誘導電流が供給される。しかしながら、トランス６１は、インピーダンスが非常に高く、０．１Ａ程度の微量の電流しかトランス６１には流れない。すなわち、制御部２０側における消費電力が非常に小さいために、ＩＨ調理器３００は、適正鍋検知機能により、適正な磁性体調理器３０３がトッププレート３０１上に載置されていないと認識し、運転を停止することになる。【００６２】
なお、この第１の実施形態においては、継電器４１のスイッチ部４１ｂを、発電コイル１０の一端及びダイオードブリッジ３１の一端間に直列に接続しているが、発電コイル１０の一端及びダイオードブリッジ３１の一端間並びに発電コイル１０の他端及びダイオードブリッジ３１の他端間にそれぞれ直列に接続してもよい。【００６３】
また、継電器４１のスイッチ部４１ｂを、発電コイル１０及びダイオードブリッジ３１間に並列に接続してもよい。この場合には、発電コイル１０の一端及びダイオードブリッジ３１の一端間に継電器４１のスイッチ部４１ｂを直列に接続する場合におけるスイッチ部４１ｂの接点の開閉のタイミングを逆にする必要がある。【００６４】
すなわち、制御部２０は、検知部５０から入力された信号に基づき、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較することで、負荷２００である電化製品に対する休電状態や、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００に生じた異常状態を判断して、遮断部４０である継電器４１のスイッチ部４１ｂの接点を閉じて、発電コイル１０を短絡する。これにより、負荷２００側の抵抗が０Ωとなり、負荷２００側では電力が消費されず、ＩＨ調理器３００は、適正鍋検知機能により、適正な磁性体調理器３０３がトッププレート３０１上に載置されていないと認識し、運転を停止することになる。
つぎに、給電装置１００の動作を図５及び図６を用いて説明する。【００６５】
まず、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１上に給電装置１００を載置する（ステップＳ１）。このとき、遮断部４０により、発電コイル１０と負荷２００側とは遮断している。
そして、ＩＨ調理器３００の電源を入れて起動する（ステップＳ２）。【００６６】
ＩＨ調理器３００は、初動時の動作として、適正鍋検知機能が作動する。これにより、スキャン波として、断続的な磁力線を照射する（ステップＳ３）。なお、この第１の実施形態においては、ＩＨ調理器３００は、磁力線を照射する断続的な間隔として２秒に１回、適正な磁性体調理器３０３を検知するまでスキャン波を３分間照射し続けるものとし、３分間で適正な磁性体調理器３０３を検知しない場合は、ＩＨ調理器３００の電源は自動的に切断される。【００６７】
断続的な磁力線は、発電コイル１０に誘導電流を生じさせ、制御電源生成部６０を介して制御部２０に定電圧電源を供給することになる。なお、遮断部４０により、発電コイル１０と負荷２００側とは遮断しているために、負荷２００側には誘導電流が供給されない。すなわち、現時点では、ＩＨ調理器３００は、負荷側で電力が消費されないために、適正な磁性体調理器３０３が載置されていないと認識している。【００６８】
制御部２０は、定電圧電源が供給されると起動し（ステップＳ４）、検知部５０に対して、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知するように指令を出す。
検知部５０は、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知し（ステップＳ５）、対応する信号に変換して、制御部２０に入力する。
制御部２０は、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較演算して、検知した物理量が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ６）。【００６９】
ステップＳ６で、検知した物理量が所定の範囲内にないと判断した場合には、遮断部４０を動作させることはない。すなわち、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過した後（ステップＳ７）に、ＩＨ調理器３００の電源が自動的に切断されることで（ステップＳ８）、制御部２０に対する定電圧電源の供給が停止して、給電装置１００の動作を終了する。【００７０】
また、ステップＳ６で、検知した物理量が所定の範囲内にあると判断した場合には、制御部２０は、遮断部４０を動作させることで、発電コイル１０と負荷２００側とを通電する（ステップＳ９）。【００７１】
そして、断続的な磁力線により、発電コイル１０に生じた誘導電流は、整流・平滑回路部３０を介して負荷２００に定電圧電源を供給することになり、負荷２００は電力を消費することになる。
このとき、ＩＨ調理器３００は、適正鍋検知機能により、被加熱物の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあるかを判断する（ステップＳ１０）。【００７２】
ステップＳ１０で、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にないと判断した場合には、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過したかを判断する（ステップＳ１１）。【００７３】
ステップＳ１１で、ＩＨ調理器３００は、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過したと判断した場合には、ＩＨ調理器３００の電源を自動的に切断し（ステップＳ８）、制御部２０及び負荷２００に対する定電圧電源の供給が停止され、給電装置１００の動作を終了する。【００７４】
また、ステップＳ１０で、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあると判断した場合には、ＩＨ調理器３００は定常運転を開始して（ステップＳ１２）、連続的な磁力線を照射する。
なお、ＩＨ調理器３００の定常運転中（ステップＳ１３）は、定期的又は発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する物理量の変化が生じると、検知部５０により、発電コイル１０、遮断部４０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知し（ステップＳ１４）、対応する信号に変換して、制御部２０に入力する。特に、負荷２００である電化製品の電源を意図的に切断した場合には、負荷２００において電力が消費されないために、負荷２００で発生する物理量が所定の範囲外になる。【００７５】
制御部２０は、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較演算して、検知した物理量が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５で、検知した物理量が所定の範囲内にあると判断した場合には、制御部２０は、遮断部４０を動作させることなく、ステップＳ１３に戻る。【００７６】
また、ステップＳ１５で、検知した物理量が所定の範囲内にないと判断した場合には、制御部２０は、遮断部４０を動作させ、発電コイル１０と負荷２００側とを遮断する（ステップＳ１６）。【００７７】
そして、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）にあると判断し、連続的な磁力線を照射する定常運転である通常モードから、適正鍋検知機能である断続的な磁力線を照射するスキャンモードに切り替わり、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過した後に、ＩＨ調理器３００の電源が自動的に切断されることで（ステップＳ８）、制御部２０に対する定電圧電源の供給が停止して、給電装置１００の動作を終了する。【００７８】
なお、この第１の実施形態においては、制御部２０の定電圧電源として、トランス６１、ダイオードブリッジ６２及び定電圧回路部６３からなる制御電源生成部６０により、発電コイル１０から供給される誘導電流から取り出しているが、図７及び図８に示すように、発電コイル１０から独立した制御電源部７０を、制御部２０の定電圧電源としてもよい。【００７９】
この制御電源部７０としては、電池を使用することができ、ＰＩＣ１６Ｆ８４の動作電圧が２Ｖ〜６Ｖであるために、１．２Ｖ〜１．５Ｖの電池を２〜４個直列に接続すればよい。また、１．５Ｖの電池４個の代わりに９Ｖの電池００６Ｐを使用する場合には、三端子レギュレータ７８０５を利用して５Ｖの電圧に変換し、その電圧をＰＩＣに供給してもよい。【００８０】
このように、制御部２０の定電圧電源として電池を使用することで、発電コイル１０と制御部２０とを完全に絶縁することができ、制御部２０に対するスパークノイズの侵入を防止することができるのであるが、電池交換の手間が生じるために、発電コイル１０から供給される誘導電流から制御電源生成部６０により定電圧電源とすることが好ましい。【００８１】
（本発明の第２の実施形態）
図９はこの発明を実施するための第２の実施形態における給電装置を説明するための概念図、図１０は図９に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図、図１１（ａ）は擬似電力消費部が一定の電力を消費する場合における負荷側の消費電力と擬似電力消費部の消費電力との関係を示したグラフ、図１１（ｂ）は擬似電力消費部が可変の電力を消費する場合における負荷側の消費電力と擬似電力消費部の消費電力との関係を示したグラフ、図１２は図９に示す給電装置の動作を説明するためのフローチャート、図１３は図１２に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図１４は図１３に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。図９乃至図１４において、図１乃至図８と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。【００８２】
この第２の実施形態においては、給電装置１００が、遮断部４０の代わりに擬似電力消費部８０を備えているところのみが第１の実施形態と異なるところであり、後述する擬似電力消費部８０による作用効果以外は、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。【００８３】
ＩＨ調理器３００は、前述したように、トッププレート３０１上に載置された被加熱物の消費電力が、所定の範囲内（例えば、３００Ｗ以上）であった場合に、適正な磁性体調理器３０３がトッププレート３０１上に載置されたと検知する機能を備えている。【００８４】
このため、給電装置１００に接続された負荷２００を含めた負荷側の消費電力が、所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）であった場合には、ＩＨ調理器３００の適正鍋検知機能により、ＩＨ調理器３００が停止して、負荷２００に対する電源が得られない。【００８５】
そこで、この第２の実施形態における給電装置１００は、図９及び図１０に示すように、擬似的に電力を消費して、負荷２００側における所定の範囲（ここでは、３００Ｗ以上）に満たない分の消費電力を補うための擬似電力消費部８０を備えている。【００８６】
擬似電力消費部８０は、制御電源生成部６０を介して発電コイル１０に接続した制御部２０側の回路を挟んで、発電コイル１０に接続しており、擬似的に電力を消費する手段である。また、擬似電力消費部８０は、制御部２０によって、検知部５０から出力される信号に基づき、擬似的に消費する電力を制御される。【００８７】
なお、この第１の実施形態においては、擬似電力消費部８０として、継電器（リレー）８１により発電コイル１０に対して導通又は非導通となる抵抗８３を使用しており、継電器コイル８１ａによって、スイッチ部８１ｂの接点を開閉する。また、スイッチ部８１ｂを吸引する電磁石にするための継電器コイル８１ａに対する電流の投入は、リレー駆動用素子８２としてＮＰＮバイポーラトランジスタを使用している。また、リレー駆動用素子８２であるＮＰＮバイポーラトランジスタのベースは制御部２０であるＰＩＣのＩ／ＯポートＡ（ｂｉｔ１）のＲＡ１（ピン番号の１８）に接続し、ＮＰＮバイポーラトランジスタのコレクタは制御電源生成部６０の出力側に接続し、ＮＰＮバイポーラトランジスタのエミッタは継電器コイル８１ａに接続している。また、スイッチ部８１ｂを直列に接続した抵抗８３は、発電コイル１０及びダイオードブリッジ３１に並列に接続している。【００８８】
なお、擬似電力消費部８０となる抵抗８３は、負荷２００側における所定の範囲に満たない消費電力を補うことができるのであれば、特に限定されるものではないが、図１１（ａ）に示すように、少なくとも３００Ｗの電力を消費する抵抗８３を配設することで、消費電力が限りなく０Ｗに近い負荷２００に対しても擬似電力消費部８０を含む負荷側の総消費電力を３００Ｗ以上にすることできるので好ましい。【００８９】
また、擬似電力消費部８０で消費される電力は、負荷２００以外で消費される無駄な消費電力であり、給電装置１００による負荷２００に対する給電中に、常時、擬似電力消費部８０で電力を消費させることは、無駄な電力の消費であり、場合によっては、抵抗８３が発熱することになる。【００９０】
そこで、ＩＨ調理器３００の適正鍋検知機能が働かない程度の時間（例えば、０．５秒）間隔で、継電器８１のスイッチ部８１ｂの接点を開閉することで、単位時間当たりにおける消費電力を減少する（ここでは、実質的に１５０Ｗにする）ことができる。この場合には、制御部２０が、演算により発電コイル１０と負荷２００側との通電状態を維持するように、スイッチ部８１ｂの接点の開閉を自動調節する。【００９１】
また、図１０においては、発電コイル１０に対して抵抗８３を導通又は非導通とする電子部品として、継電器８１を使用したが、トライアックを使用してもよい。このように、トライアックを使用することで、抵抗８３で消費する電力を可変に制御することができ、図１１（ｂ）に示すように、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力を、所定の範囲の下限値（ここでは、３００Ｗ）となるように、調整することができる。これにより、負荷２００以外で消費される無駄な消費電力（擬似電力消費部８０における消費電力）を、必要最低限に抑制することができる。【００９２】
つぎに、給電装置１００の動作を図１２乃至図１４を用いて説明する。
まず、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１上に給電装置１００を載置する（ステップＳ１０１）。このとき、継電器８１により、発電コイル１０と抵抗８３とは遮断している。
そして、ＩＨ調理器３００の電源を入れて起動する（ステップＳ１０２）。【００９３】
ＩＨ調理器３００は、初動時の動作として、適正鍋検知機能が作動する。これにより、スキャン波として、断続的な磁力線を照射する（ステップＳ１０３）。なお、この第２の実施形態においては、ＩＨ調理器３００は、磁力線を照射する断続的な間隔として２秒に１回、適正な磁性体調理器３０３を検知するまでスキャン波を３分間照射し続けるものとし、３分間で適正な磁性体調理器３０３を検知しない場合は、ＩＨ調理器３００の電源は自動的に切断される。【００９４】
断続的な磁力線は、発電コイル１０に誘導電流を生じさせ、制御電源生成部６０を介して制御部２０に定電圧電源を供給することになる。また、負荷２００側にも誘導電流が供給され、負荷２００側の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）である場合には、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあると判断し、ＩＨ調理器３００は定常運転を開始して、連続的な磁力線を照射する。また、負荷２００側の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）である場合には、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）にあると判断し、ＩＨ調理器３００は定常運転を開始することなく、スキャン波を照射し続ける。なお、この第２の実施形態においては、擬似電力消費部８０における消費電力を除き、負荷２００側の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）である場合を想定しているために、現時点では、ＩＨ調理器３００は定常運転を開始することはない。【００９５】
制御部２０は、定電圧電源が供給されると起動し（ステップＳ１０４）、検知部５０に対して、発電コイル１０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知するように指令を出す。
検知部５０は、発電コイル１０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知し（ステップＳ１０５）、対応する信号に変換して、制御部２０に入力する。【００９６】
制御部２０は、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較演算して、検知した物理量が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ１０６）。
ステップＳ１０６で、検知した物理量が所定の範囲内にないと判断した場合には、制御部２０により、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲外（ここでは、３００Ｗ未満であり、好ましくは、ＩＨ調理器３００が適正な磁性体調理器３０３が載置されていると誤認識しないような十分に低い消費電力とする）となるように、擬似電力消費部８０の消費電力を制御する。なお、この第２の実施形態においては、擬似電力消費部８０における消費電力を除き、負荷２００側の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）である場合を想定しているために、継電器８１により、発電コイル１０と抵抗８３とを遮断している現時点では、ＩＨ調理器３００は定常運転を開始していない。【００９７】
そして、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過した後に、ＩＨ調理器３００の電源が自動的に切断されることで（ステップＳ１０８）、制御部２０に対する定電圧電源の供給が停止して、給電装置１００の動作を終了する。【００９８】
また、ステップＳ１０６で、検知した物理量が所定の範囲内にあると判断した場合には、検知部５０により、負荷２００側における電流値及び電圧値を検出して、制御部２０により、負荷２００側の消費電力を算出する（ステップＳ１０９）。
そして、制御部２０は、負荷２００側の消費電力が設定範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあるかを判断する（ステップＳ１１０）。【００９９】
ステップＳ１１０で、制御部２０は、負荷２００側の消費電力が設定範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にないと判断した場合には、制御部２０により、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲内となるように、擬似電力消費部８０の消費電力を制御する（ステップＳ１１１）。【０１００】
なお、図１０に示すように、擬似電力消費部８０は、抵抗８３を継電器８１により発電コイル１０に対して導通又は非導通とする場合には、継電器８１のスイッチ部８１ｂの接点を閉じることで、図１１（ａ）に示すように、抵抗８３で一定の電力（例えば、３００Ｗ）が消費されることなる。また、擬似電力消費部８０は、図示しないトライアックにより抵抗８３における消費電力を可変に制御する場合には、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲内のうち下限値（ここでは、３００Ｗ）となるように、図１１（ｂ）に示すように、抵抗８３における消費電力をトライアックにより調節する。【０１０１】
そして、断続的な磁力線により、発電コイル１０に生じた誘導電流は、整流・平滑回路部３０を介して負荷２００に定電圧電源を供給することになり、負荷２００で電力を消費することになる。また、擬似電力消費部８０で電力を消費することになる。【０１０２】
このとき、ＩＨ調理器３００は、適正鍋検知機能により、被加熱物の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあると判断し（ステップＳ１１２）、定常運転を開始して（ステップＳ１１３）、連続的な磁力線を照射する。【０１０３】
なお、ＩＨ調理器３００の定常運転中（ステップＳ１１４）は、定期的又は発電コイル１０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量の変化が生じると、検知部５０により、発電コイル１０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知し（ステップＳ１１５）、対応する信号に変換して、制御部２０に入力する。特に、負荷２００である電化製品の電源を意図的に切断した場合には、負荷２００において電力が消費されないために、負荷２００で発生する物理量が所定の範囲外になる。
制御部２０は、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較演算して、検知した物理量が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ１１６）。【０１０４】
ステップＳ１１６で、検知した物理量が所定の範囲内にあると判断した場合には、制御部２０は、継電器８１のスイッチ部８１ｂの接点を閉じたままで、ステップＳ１１４に戻る。なお、継電器８１の代わりにトライアックを使用しているのであれば、抵抗８３の消費電力は変更することなく、ステップＳ１１４に戻る。【０１０５】
また、ステップＳ１１６で、検知した物理量が所定の範囲内にないと判断した場合には、制御部２０により、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲外（ここでは、３００Ｗ未満であり、好ましくは、ＩＨ調理器３００が適正な磁性体調理器３０３が載置されていると誤認識しないような十分に低い消費電力とする）となるように、擬似電力消費部８０の消費電力を制御する（ステップＳ１１７）。すなわち、制御部２０は、継電器８１を動作させ、発電コイル１０と抵抗８３とを遮断する。なお、継電器８１の代わりにトライアックを使用しているのであれば、抵抗８３の消費電力を減少させ、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲外となるように調節する。【０１０６】
そして、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）にあると判断し、連続的な磁力線を照射する定常運転である通常モードから、適正鍋検知機能である断続的な磁力線を照射するスキャンモードに切り替わり、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過した後に、ＩＨ調理器３００の電源が自動的に切断されることで（ステップＳ１０８）、制御部２０に対する定電圧電源の供給が停止して、給電装置１００の動作を終了する。【０１０７】
なお、この第１の実施形態においては、制御部２０の定電圧電源として、トランス６１、ダイオードブリッジ６２及び定電圧回路部６３からなる制御電源生成部６０により、発電コイル１０から供給される誘導電流から取り出しているが、第１の実施形態と同様に、発電コイル１０から独立した制御電源部７０を、制御部２０の定電圧電源としてもよい。（本発明の第３の実施形態）
図１５はこの発明を実施するための第３の実施形態における給電装置を説明するための概念図、図１６は図１５に示す給電装置の具体的な回路構成の一例を示す回路図、図１７は図１５に示す給電装置の動作を説明するためのフローチャート、図１８は図１７に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図１９は図１８に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。図１５乃至図１９において、図１乃至図１４と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。【０１０８】
この第３の実施形態においては、給電装置１００が、遮断部４０及び擬似電力消費部８０をさらに備えているところのみが第１の実施形態及び第２の実施形態と異なるところであり、後述する遮断部４０及び擬似電力消費部８０による作用効果以外は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の作用効果を奏する。【０１０９】
前述した第１の実施形態における給電装置１００においては、給電装置１００に接続された負荷２００を含めた負荷側の消費電力が、所定の範囲外（例えば、３００Ｗ未満）である場合には、ＩＨ調理器３００の適正鍋検知機能により、ＩＨ調理器３００が停止して、負荷２００に対する電源が得られない。【０１１０】
また、前述した第２の実施形態における給電装置１００においては、給電装置１００に接続された負荷２００を含めた負荷側の総消費電力が、所定の範囲内（例えば、３００Ｗ以上）である場合には、給電装置１００の使用者が、負荷２００である電化製品又はＩＨ調理器３００の電源を意図的に切断する以外には、負荷２００に対する給電を停止することができない。【０１１１】
すなわち、負荷２００である電化製品や給電装置１００を構成する回路素子に不具合が生じた場合には、例え、検知部５０が不具合を検知し、擬似電力消費部８０を調整（消費電力を０Ｗ）したところで、擬似電力消費部８０を除く負荷側の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）であるために、負荷２００に対する給電を停止することができず、過電流が負荷２００又は給電装置１００を構成する回路素子に流れ、回路素子が損傷される可能性がある。
そこで、この第３の実施形態における給電装置１００は、図１５及び図１６に示すように、遮断部４０及び擬似電力消費部８０を併せ持つ構成とする。【０１１２】
つぎに、給電装置１００の動作を図１７乃至図１９を用いて説明する。
まず、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１上に給電装置１００を載置する（ステップＳ２０１）。このとき、遮断部４０により、発電コイル１０と負荷２００側とは遮断し、継電器８１により、発電コイル１０と抵抗８３とは遮断している。
そして、ＩＨ調理器３００の電源を入れて起動する（ステップＳ２０２）。【０１１３】
ＩＨ調理器３００は、初動時の動作として、適正鍋検知機能が作動する。これにより、スキャン波として、断続的な磁力線を照射する（ステップＳ２０３）。なお、この第２の実施形態においては、ＩＨ調理器３００は、磁力線を照射する断続的な間隔として２秒に１回、適正な磁性体調理器３０３を検知するまでスキャン波を３分間照射し続けるものとし、３分間で適正な磁性体調理器３０３を検知しない場合は、ＩＨ調理器３００の電源は自動的に切断される。【０１１４】
断続的な磁力線は、発電コイル１０に誘導電流を生じさせ、制御電源生成部６０を介して制御部２０に定電圧電源を供給することになる。なお、遮断部４０により、発電コイル１０と負荷２００側とは遮断しているために、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側には誘導電流が供給されない。すなわち、現時点では、ＩＨ調理器３００は、負荷２００側で電力が消費されないために、適正な磁性体調理器３０３が載置されていないと認識している。【０１１５】
制御部２０は、定電圧電源が供給されると起動し（ステップＳ２０４）、検知部５０に対して、発電コイル１０、遮断部４０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知するように指令を出す。【０１１６】
検知部５０は、発電コイル１０、遮断部４０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知し（ステップＳ２０５）、対応する信号に変換して、制御部２０に入力する。
制御部２０は、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較演算して、検知した物理量が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ２０６）。【０１１７】
ステップＳ２０６で、検知した物理量が所定の範囲内にないと判断した場合には、遮断部４０を動作させることはない。すなわち、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過した後（ステップＳ２０７）に、ＩＨ調理器３００の電源が自動的に切断されることで（ステップＳ２０８）、制御部２０に対する定電圧電源の供給が停止して、給電装置１００の動作を終了する。【０１１８】
また、ステップＳ２０６で、検知した物理量が所定の範囲内にあると判断した場合には、制御部２０は、遮断部４０を動作させることで、発電コイル１０と負荷２００側とを通電する（ステップＳ２０９）。【０１１９】
そして、断続的な磁力線により、発電コイル１０に生じた誘導電流は、整流・平滑回路部３０を介して負荷２００に定電圧電源を供給することになり、負荷２００は電力を消費することになる。【０１２０】
そして、検知部５０により、負荷２００側における電流値及び電圧値を検出して、制御部２０により、負荷２００側の消費電力を算出する（ステップＳ２１０）。
制御部２０は、負荷２００側の消費電力が設定範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあるかを判断する（ステップＳ２１１）。【０１２１】
ステップＳ２１１で、制御部２０は、負荷２００側の消費電力が設定範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にないと判断した場合には、制御部２０により、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲内となるように、擬似電力消費部８０の消費電力を制御する（ステップＳ２１２）。【０１２２】
なお、図１６に示すように、擬似電力消費部８０は、抵抗８３を継電器８１により発電コイル１０に対して導通又は非導通とする場合には、継電器８１のスイッチ部８１ｂの接点を閉じることで、図１１（ａ）に示すように、抵抗８３で一定の電力（例えば、３００Ｗ）が消費されることなる。また、擬似電力消費部８０は、図示しないトライアックにより抵抗８３における消費電力を可変に制御する場合には、擬似電力消費部８０を含む負荷２００側の総消費電力が設定範囲内のうち下限値（ここでは、３００Ｗ）となるように、図１１（ｂ）に示すように、抵抗８３における消費電力をトライアックにより調節する。【０１２３】
そして、断続的な磁力線により、発電コイル１０に生じた誘導電流は、擬似電力消費部８０で電力を消費することになる。
このとき、ＩＨ調理器３００は、適正鍋検知機能により、被加熱物の消費電力が所定の範囲内（ここでは、３００Ｗ以上）にあると判断し（ステップＳ２１２）、定常運転を開始して（ステップＳ２１３）、連続的な磁力線を照射する。【０１２４】
なお、ＩＨ調理器３００の定常運転中（ステップＳ２１４）は、定期的又は発電コイル１０、遮断部４０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量の変化が生じると、検知部５０により、発電コイル１０、遮断部４０、擬似電力消費部８０及び／又は負荷２００で発生する物理量を検知し（ステップＳ２１５）、対応する信号に変換して、制御部２０に入力する。特に、負荷２００である電化製品の電源を意図的に切断した場合には、負荷２００において電力が消費されないために、負荷２００で発生する物理量が所定の範囲外になる。
制御部２０は、検知部５０で検知した物理量と基準値とを比較演算して、検知した物理量が所定の範囲内にあるかを判断する（ステップＳ２１６）。【０１２５】
ステップＳ２１６で、検知した物理量が所定の範囲内にあると判断した場合には、制御部２０は、遮断部４０を動作させることなく、継電器８１のスイッチ部８１ｂの接点を閉じたままで、ステップＳ２１４に戻る。なお、継電器８１の代わりにトライアックを使用しているのであれば、抵抗８３の消費電力は変更することなく、ステップＳ２１４に戻る。【０１２６】
また、ステップＳ２１６で、検知した物理量が所定の範囲内にないと判断した場合には、制御部２０は、遮断部４０を動作させ、発電コイル１０と負荷２００側とを遮断する（ステップＳ２１７）。なお、次回の給電装置１００の使用に備えて、この遮断部４０の動作に加えて、継電器８１により、発電コイル１０と抵抗８３とを遮断することが好ましい。【０１２７】
そして、ＩＨ調理器３００は、被加熱物の消費電力が所定の範囲外（ここでは、３００Ｗ未満）にあると判断し、連続的な磁力線を照射する定常運転である通常モードから、適正鍋検知機能である断続的な磁力線を照射するスキャンモードに切り替わり、所定の時間（スキャン波を照射し続ける時間である３分間）が経過した後に、ＩＨ調理器３００の電源が自動的に切断されることで（ステップＳ２０８）、制御部２０に対する定電圧電源の供給が停止して、給電装置１００の動作を終了する。【０１２８】
なお、この第３の実施形態においては、制御部２０の定電圧電源として、トランス６１、ダイオードブリッジ６２及び定電圧回路部６３からなる制御電源生成部６０により、発電コイル１０から供給される誘導電流から取り出しているが、第１の実施形態と同様に、発電コイル１０から独立した制御電源部７０を、制御部２０の定電圧電源としてもよい。（本発明の第４の実施形態）【０１２９】
図２０はペルチェ効果を利用したペルチェモジュールの原理説明図、図２１（ａ）はペルチェモジュールの構成を示す断面図、図２１（ｂ）はペルチェモジュールの構成を示す平面図、図２２はペルチェモジュールの動作原理を示す説明図、図２３（ａ）はペルチェモジュールへの電力の供給の例を示す回路図、図２３（ｂ）はペルチェモジュールへの電力の供給の他の例を示す回路図、図２４はペルチェモジュールの発熱側を冷却するためのラジエータによる構成を示す断面図、図２５（ａ）はペルチェモジュールの表裏により冷却装置及び発熱装置に両用できる給電装置の概略構成を示す平面図、図２５（ｂ）は図２５（ａ）に示す給電装置の矢視Ａ−Ａ線の断面図、図２６（ａ）はペルチェモジュールの表裏により冷却装置及び発熱装置に両用できる他の給電装置の概略構成を示す平面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）に示す給電装置の矢視Ｂ−Ｂ線の断面図である。図２０乃至図２６において、図１乃至図１９と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。【０１３０】
この第４の実施形態においては、給電装置１００の負荷２００にペルチェモジュール２１０を用いるところのみが第１の実施形態乃至第３の実施形態と異なるところであり、後述するペルチェモジュール２１０による作用効果以外は、第１の実施形態乃至第３の実施形態と同様の作用効果を奏する。
ここで、ペルチェ効果を、図２０に基づいて説明する。【０１３１】
ペルチェ効果は、２種類の金属又は半導体の接合部に電流を流すと一方の金属又は半導体から他方の金属又は半導体に熱が移動するというものである。これを利用し、図２０に示すように、Ｐ型半導体２１１とＮ型半導体２１２を平面上に交互に配置し、金属製の電極板２１３，２１４で直列に接続したペルチェモジュールを構成する。これに直流を流すことにより、一方の電極板２１４が吸熱側となり、冷却される。他方の電極板２１３は発熱側となり、温度が上昇する。【０１３２】
すなわち、負荷２００としてのペルチェモジュール２１０は、図２１に示すように、Ｐ型半導体２１１とＮ型半導体２１２を平面上に交互に配置し、金属製の電極板２１３，２１４で直列に接続し、全体で一筆書きの配列となるようにする。その配列は渦巻状でもよい。電極板２１３側と電極板２１４側にそれぞれセラミック板２１５，２１６を貼り付けてペルチェモジュール２１０とする。始端と終端の電極板２１３の間を、ダイオード３を介して導電体２で閉ループ回路を形成する。【０１３３】
このように構成すると、ペルチェモジュール２１０と導電体２で形成される閉ループ回路にＩＨ調理器３００の磁力発生コイル３０２で発生する交番磁界が誘導され、ダイオード３によって整流されるので、ペルチェモジュール２１０には一方向の電流、すなわち直流が流れ、セラミック板２１６側が吸熱される。これにより、セラミック板２１６に鍋（ガラスなどの絶縁物が好ましい）を載せると、鍋内の調理物が冷却される。なお、下側のセラミック板２１５は発熱側になるので、ファン２２０で冷却すると、冷却効果が高くなる。また、セラミック板２１５側を後述するラジエータ２５０で循環される冷却用媒体に接触させ冷却することによっても、冷却効果を高めることができる。【０１３４】
つぎに、ペルチェモジュール２１０の動作原理について図２２を用いて説明する。ペルチェモジュール２１０は、下部にコイル１を設け、このコイル１と導電体２及びダイオード３を介してペルチェモジュール２１０とを接続したものである。ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１上にペルチェモジュール２１０を載置すると、トッププレート３０１の下部に配設されている磁力発生コイル３０２に流れる高周波電流により、磁力発生コイル３０２に垂直な交番磁界が発生する。この交番磁界により、コイル１に電流が誘導され、ダイオード３により整流されて、ペルチェモジュール２１０の各ペルチェ素子であるＰ型半導体２１１とＮ型半導体２１２に一方向の直流が流れ、表面側が冷却される。ペルチェモジュール２１０の上に鍋や容器を載せると、鍋や容器内の調理物が急冷される。【０１３５】
ここで、コイル１とペルチェモジュール２１０と導電体２との間に介在する整流用のダイオード３は、１個であると、図２３（ａ）に示すように、ペルチェモジュール２１０に流れる電流は半波整流波形であるため、平均電流は全波の半分となり、効率が低い。そこで、図２３（ｂ）に示すように、１個のダイオード３の代わりにダイオードブリッジ３１を用いると、ペルチェモジュール２１０には全波整流波形の直流が流れるため、１個の場合に比べて２倍の電流を流すことができる。これにより、冷却効果がさらに高まる。【０１３６】
以上のように、ペルチェモジュール２１０の電極板２１４側が冷却されることについて説明したが、ペルチェ素子は、熱の移動により冷却される側と加熱される側が生じる。そのため、冷却側と反対側の電極板２１３は加熱され、電極板２１３側の熱が冷却側の電極板２１４に伝熱して、冷却側が一定温度以上には冷えない現象が生じる。そこで、図２４に示すように、ラジエータ２５０を備えた構成としてもよい。【０１３７】
図２４において、ペルチェモジュール２１０の下面にアルミニウムなどの非磁性体の放熱板２５１を貼り付け、プラスチックなどの非金属材料で形成したケース２５２の上面に固定する。ケース２５２の内底部には、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１に近接するように数ターンのコイル１を配置し、水その他の冷媒２５３を入れた容器２５４を収納する。ケース２５２の外部には、ラジエータ２５０を配置し、循環パイプ２５５を介して、冷媒２５３を放熱する。なお、ラジエータ２５０の図示しないファンなどの電源は、コイル１に誘導される高周波電流を電線２５６で導いて整流することにより電源として用いることができる。【０１３８】
なお、ラジエータ２５０、循環パイプ２５５をケース２５２内部に収納することで、設置面積を小さくすることができる。このような構成とすると、使用者は利用毎にラジエータ２５０、循環パイプ２５５をケース２５２周辺に配置する手間から開放される。【０１３９】
ペルチェモジュール２１０としては、市販のものを一個、又は複数個で構成することができる。例えば、１２Ｖ用、６Ａｍａｘ、最大吸熱量５７Ｗのものを１２個使用すると、全体の消費電力は８６４Ｗになるが、この電力は６００Ｗ〜８００ＷのＩＨ調理器３００からの発生高周波磁界により賄える（一般的なＩＨ調理器３００の出力は１０００Ｗ以上）。【０１４０】
ペルチェモジュール２１０は、最大使用温度が、ハンダが溶解し出す温度以下の１５０℃とされているので、水冷にすると、１００℃以上にはならず、安全である。冷却側の温度は、発熱側が５０℃のとき、計算上は−２２℃になり、十分な冷却効果がある。
このようにして、ペルチェ素子の加熱側を冷却することで、冷却側の温度を低くすることができる。【０１４１】
以上のように、給電装置１００を冷却装置として使用する場合には、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１上にペルチェモジュール２１０を載置して、ペルチェモジュール２１０の上に鍋などの調理用容器を載せることにより、調理用容器内の調理物を冷却する例について説明したが、以下のような各種の応用例も考えられる。【０１４２】
まず第１に、ダイオード３の極性を変えることにより、ペルチェモジュール２１０の上部を発熱面として利用する。ＩＨ調理器３００では、その上に載せる物が適当な電気抵抗を有する金属材料、例えば、鉄製であれば、渦電流によるジュール熱の発生に基づいて発熱する。これは、ガラスなどの絶縁材料製の調理用容器ではＩＨ調理器３００を用いても発熱しないことを意味する。本発明のペルチェモジュール２１０の上面を発熱面として利用することにより、その上に載せたガラス製の鍋などを加熱することができ、今までＩＨ調理器３００ではガラス製鍋は加熱することができなかったところを、使用できるようになる。また、誘導加熱方式は、加熱を目的としており、調理物の保温には不向きである。そのため、温度設定を低く調節しても「とろ火」程度の温度となり、長時間鍋を載せておくと、場合によっては、調理物が焦げてしまう。これに対し、本発明のペルチェモジュール２１０の上面を発熱面として利用することにより、低い温度でも保温が可能になり、調理物が冷めない程度に長時間、加温することができる。【０１４３】
なお、図２５に示すように、同一平面上で渦巻状に巻回した発電コイル１０の中心領域である発電コイル１０を配設していない中央部分にペルチェモジュール２１０を配設させ、同一平面上で渦巻状に巻回した発電コイル１０の外側領域である発電コイル１０を配設していない周辺部分にペルチェモジュール２１０の発熱面を冷やすファン２２０を配設させてもよい。【０１４４】
この構成により、ペルチェモジュール２１０を備えた給電装置１００は、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１に対して、ペルチェモジュール２１０の吸熱面２１０ａを上面にした場合には、冷却装置になり、給電装置１００の表裏を逆にして、ペルチェモジュール２１０の発熱面２１０ｂを上面にした場合には、発熱装置となる。【０１４５】
なお、発熱面２１０ｂに対するファン２２０による冷却効率を上げるために、ファン２２０によって給電装置１００の外部から取り込んだ空気が放熱面２１０ｂに効率よく当たるように給電装置１００の内部を流通させる最適な空気流路を確保することや、放熱面２１０ｂと給電装置１００の筐体１１０の内面との間に間隙を設けることで放熱面２１０ｂの空気に触れる表面積を広げることが好ましい。【０１４６】
例えば、図２６に示すように、ファン２２０によって給電装置１００の筐体１１０外部の空気が吸引され、筐体１１０に配設した吸入口１１０ａから筐体１１０内部に吸入した空気が、ペルチェモジュール２１０の一端面から流入して対向する他端面から流出し、ファン２２０を通過して、筐体１１０に配設した排出口１１０ｂから筐体１１０外部に排出するように、空気流路を構成する仕切り部材１１０ｃを配設することが考えられる。特に、ファン２２０を筐体１１０内部の四隅のうち異なる二箇所に設け、ペルチェモジュール２１０の全ての側面２１０ｃから空気を流入又は流出することで、二方向からの気流による相乗効果が期待できる。また、放熱面２１０ｂと給電装置１００の筐体１１０の内面との間に間隙を設けるために、放熱面２１０ｂ側における筐体１１０の内面又はペルチェモジュール２１０に図示しない突起部を配設することが考えられる。【０１４７】
なお、給電装置１００を冷却装置として使用する場合には、ファン２２０を運転させ、給電装置１００を発熱装置として使用する場合には、ファン２２０を停止させてもよい。この場合には、ファン２２０の運転又は停止は、検知部５０として配設した光センサや傾斜センサなどにより、ＩＨ調理器３００のトッププレート３０１に載置した給電装置１００の表裏の状態を検知して、制御部２０によって制御することが考えられる。【０１４８】
また、仕切り部材１１０ｃのうち発電コイル１０の外側に配設した吸熱面２１０ａ側と発熱面２１０ｂ側とを仕切る部分を回動自在の構成として、給電装置１００を冷却装置として使用する場合には、仕切り部材１１０ｃの先端を筐体１１０の発熱面２１０ｂ側の内面に当接させたうえでファン２２０を使用し、給電装置１００を発熱装置として使用する場合には、仕切り部材１１０ｃの先端を筐体１１０の吸熱面２１０ａ側の内面に当接させたうえでファン２２０を使用してもよい。特に、吸熱面２１０ａに図示しないフィンを配設することで、給電装置１００を発熱装置として使用する場合には、ファン２２０によって給電装置１００の外部から取り込んだ空気がフィンに当たり冷気がより拡散されることになる。すなわち、吸熱面２１０ａの周囲の高温がペルチェ素子の低温側に移動して、発熱面２１０ｂの発熱が促進される。【０１４９】
また、図２５（ｂ）及び図２６（ｂ）に示した給電装置１００においては、給電装置１００の厚さ方向に対して、ほぼ中央に一重に巻回した単層の発電コイル１０を示しているが、給電装置１００の厚さ方向に対して、筐体１１０の表裏の内面に近接する多重に巻回した複数層の発電コイル１０であってもよい。これにより、給電装置１００は、筐体１１０の表面又は裏面をＩＨ調理器３００のトッププレート３０１に当接して載置した場合に、給電装置１００を冷却装置又は発熱装置として使用するいずれの場合であっても、給電装置１００の発電コイル１０とＩＨ調理器３００の磁力発生コイル３０２との距離が開きすぎることはない。【０１５０】
第２に、本実施の形態のペルチェモジュール２１０を鍋の底部に一体化する。これにより、ＩＨ調理器３００専用の冷却鍋を提供することができる。【０１５１】
第３に、料理屋（例えば、お好み焼き屋、旅館、レストランなど）で、客のテーブル上で料理や加熱を行なう熱源としてＩＨ調理器３００を設置している場所で、冷却装置として使用する。
例えば、デザートとしてアイスクリームやシャーベット、プリンなどの冷菓を提供する場合に、それらが溶けたり温度が上がらないように、冷却する。
また、飲食店や宴会場で料理の最初に刺身の舟盛りなどを出す場合に、本発明の給電装置１００を冷却装置として用いることで、鮮度を維持できるし、刺身を食べた後は、ＩＨ調理器３００の加熱機能を用いて鍋料理や焼き物を調理することができる。【０１５２】
また、回転寿司店などでは、コンベアの下部に磁力発生コイル３０２を配置し、コンベアの上部にペルチェモジュール２１０を底部に埋め込んだ皿、又はトレイを載せて移動させることにより、移動中にも寿司や調理物を冷却しながら新鮮度を維持することができる。冷却したくない調理物は、通常の皿を用いることで、対応することができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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