JP5100754B2 - 給電装置 - Google Patents

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Description

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。
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、一酸化炭素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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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)。
特開平5−184471号公報 特開2006−102055号公報 特開2007−64557号公報
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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と、を備え、前記制御電源生成部は、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り、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。
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、前記誘導電流に基づく電力を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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 DC−ACインバータの一例を示す回路図である。 (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。 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。 (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。 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。 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。 (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。 ペルチェモジュールの動作原理を示す説明図である。 (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。 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。 (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。 (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。 IH調理器の原理を示す説明図である。
符号の説明
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
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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B1(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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
なお、この第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。
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以上にすることができるので好ましい。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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(ステップS107)。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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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)。
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。
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S17)。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。
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。
なお、この第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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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)。
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。
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)。
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。
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)。
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)。
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。
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S21)、定常運転を開始して(ステップS21)、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S21)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S21)、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S21)。
ステップS21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S21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S21に戻る。
また、ステップS21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S21)。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。
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(ステップS207)、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。
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)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (5)

  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、
    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と、
    を備え、
    前記制御電源生成部は、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り、
    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。
  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、
    前記誘導電流に基づく電力を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。
  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。
  4. 前記請求項2又は3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。
  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。
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