JP2021150442A - コイルユニット、非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置および電磁調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の給電コイルなどのコイルを広い領域の全域にわたって配設した際において、任意の場所にある給電コイルなどのコイルへ選択的に通電することができるようにし、また、全ての給電コイルなどのコイルのそれぞれから電源に対してコイル数だけ接続線をそれぞれ配線する必要をなくす。【解決手段】選択的に通電可能なコイルユニットにおいて、第１の方向に延長する第１の往復線と、第２の方向に延長するとともに第１の往復線と交差する第２の往復線と、第１の往復線と第２の往復線との交差位置に接続されたコイルと、第２の往復線に接続された電源と、第２の往復線の接続状態または切断状態を選択する第１の切替器と、第１の往復線の接続状態または切断状態を選択する第２の切替器とを有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、コイルユニット、非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置および電磁調理器に関する。

さらに詳細には、本発明は、非接触受給電において受電コイルへ電力を供給する給電コイルや誘導加熱装置あるいは電磁調理器などにおける誘導加熱コイルとして用いて好適なコイルユニット、当該コイルユニットを用いた非接触給電装置、当該非接触給電装置を備えた非接触受給電システム、当該コイルユニットを用いた誘導加熱装置および当該コイルユニットを用いた電磁調理器に関する。

一般に、非接触で受電負荷に給電する手法の一つとして、例えば、特開２０１４−１７９７３号公報などに開示されているように、電磁誘導共振方式により給電コイルから受電コイルへ非接触で給電する非接触給受給電の手法が知られている。

従来より、こうした電磁誘導共振方式による非接触給受給電の手法を用いた非接触給電装置の分野においては、広い領域における非接触給受給電を可能にするために、複数の給電コイルを当該広い領域の全域にわたって平面上に並べて配設した、所謂、マルチコイル式の非接触給電装置が知られている。

こうした従来より知られたマルチコイル式の非接触給電装置は、広い領域においての非接触給受給電が可能であり、極めて利便性の高いものであった。

しかしながら、上記した従来のマルチコイル式の非接触給電装置については、以下のような問題点があった。

問題点１：複数の給電コイルを広い領域の全域にわたって平面上に並べて満遍なく配設するため、受給電の際に受電コイルが存在しない領域にある給電コイルにも通電されてしまって不要な磁界が発生し、人体の安全性に悪影響を及ぼすとともに、妨害電磁波放射が行われるという問題点があった。

問題点２：複数の給電コイルを広い領域の全域にわたって平面上に並べて満遍なく配設するため、受給電の際に受電コイルが存在しない領域にある給電コイルにも通電されてしまうので、給電効率が極端に悪化するという問題点があった。

問題点３：複数の給電コイルを広い領域の全域にわたって平面上に並べて満遍なく配設する際に、全ての給電コイルのそれぞれから電源に対して給電コイル数だけ接続線をそれぞれ配線する必要があるため、コスト高を招来するという問題点があるとともに、複数の電源を用いる場合には給電コイル間の磁界干渉も問題点となっていた。

特開２０１４−１７９７３号公報

本発明は、上記したような従来の技術が有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の給電コイルなどのコイルを広い領域の全域にわたって配設した際にも、任意の場所にある給電コイルなどのコイルへ選択的に通電することができるようにして、上記した問題点１および問題点２を解決したコイルユニット、非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置および電磁調理器を提供しようとするものである。

また、本発明は、上記したような従来の技術における種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の給電コイルなどのコイルを広い領域の全域にわたって配設する際にも、全ての給電コイルなどのコイルのそれぞれから電源に対してコイル数だけ接続線をそれぞれ配線する必要をなくして、上記した問題点３を解決したコイルユニット、非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置および電磁調理器を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明によるコイルユニットは、第１の方向に延長する第１の往復線と第２の方向に延長する第２の往復線とを交差して配置するとともに第１の往復線と第２の往復線との交差位置にコイルを配置し、第２の往復線に電源と接続状態または切断状態を選択する第１の切替器を接続し、第１の往復線に接続状態または切断状態を選択する第２の切替器を接続して短絡したものである。

従って、本発明によるコイルユニットによれば、第１の切替器と第２の切替器との両方が接続状態になったときにのみ、電源から交差位置に配置したコイルに電流を流すことができるようになる。

このため、本発明によるコイルユニットを用いて非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置あるいは電磁調理器を構成する際に、第１の往復線と第２の往復線とをＸ−Ｙマトリックス状に複数配置して、第１の往復線と第２の往復線とのぞれぞれの各交差位置においてＸ−Ｙマトリックス状にコイルをそれぞれ配置することにより、任意の位置のコイルにのみ選択的に通電することが可能となる。

即ち、本発明によるコイルユニットを広い領域の全域にわたって配設した際においても、任意の場所にあるコイルへ選択的に通電することができるようになる。

また、上記したように本発明によるコイルユニットを広い領域の全域にわたって配設する際においては、上記したように第１の往復線と第２の往復線とをＸ−Ｙマトリックス状に複数配置することにより、全てのコイルのそれぞれから電源に対してコイル数だけ接続線をそれぞれ配線する必要がなくなる。

こうした本発明によるコイルユニットは、プリント基板に回路構成の導体パターンを形成することにより製品化することも可能である。

また、本発明による非接触受給電システムは、駐車場に駐車された自動車への給電、室内で使用される家電製品への給電あるいは机上に置かれる小物機器への給電などの広い分野における非接触給電に適用することができる。

なお、本発明によるコイルユニットは配線に往復線を使用しているが、往復線のインダクタンスは小さくなっているので、損失悪化や漏洩インダクタンスは少ないものである。

即ち、本発明によるコイルユニットは、選択的に通電可能なコイルユニットにおいて、第１の方向に延長する第１の往復線と、第２の方向に延長するとともに上記第１の往復線と交差する第２の往復線と、上記第１の往復線と上記第２の往復線との交差位置に接続されたコイルと、上記第２の往復線に接続された電源と、上記第２の往復線の接続状態または切断状態を選択する第１の切替器と、上記第１の往復線の接続状態または切断状態を選択する第２の切替器とを有するようにしたものである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記第１の往復線は、第１方向第１導体と第１方向第２導体とを有し、上記第２の往復線は、第２方向第１導体と第２方向第２導体とを有し、上記第１方向第１導体を往路線とするとともに上記第１方向第２導体を復路線とし、かつ、上記第２方向第１導体を上記往路線とするとともに上記第２方向第２導体を上記復路線としたときに、上記電源は、上記第２方向第１導体と上記第２方向第２導体との端部に接続され、上記第１の切替器は、上記第２方向第１導体に接続され、上記第２の切替器は、上記第１方向第１導体と上記第１方向第２導体との間に接続されるようにしたものである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記コイルは、渦巻きコイルである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記渦巻きコイルは、一重の渦巻きコイルであって、内径側端部を上記第２方向第１導体に接続し、かつ、外径側端部を上記第１方向第１導体と接続し、上記第１方向第２導体と上記第２方向第２導体とを、上記交差位置における交点で接続したものである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記一重の渦巻きコイルは、上記内径側端部と上記外径側端部との間に共振コンデンサを接続したものである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記渦巻きコイルは、第１渦巻きコイルと第２渦巻きコイルとを二重に重ね合わせた二重渦巻きコイルであって、上記第１渦巻きコイルの内径側端部を上記第２方向第１導体に接続し、かつ、上記第１渦巻きコイルの外径側端部を上記第１方向第１導体と接続し、上記第２渦巻きコイルの内径側端部を上記第１方向第２導体に接続し、かつ、上記第２渦巻きコイルの外径側端部を上記第２方向第２導体と接続したものである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記第１の往復線と上記第２往復線とは、ＸＹＺ直交座標系におけるＸＹ平面において直交して配置されたものである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記第１の切替器と上記第２の切替器とは、それぞれ半導体スイッチである。

また、本発明によるコイルユニットは、上記した本発明によるコイルユニットにおいて、上記コイルに隣接してフェライト板を配設したものである。

また、本発明による非接触給電装置は、電磁誘導共振方式による非接触給電装置において、第１の方向に延長するとともに第２の方向に並んで複数配置された第１の往復線と、上記第２の方向に延長するとともに上記第１の方向に並んで複数配置され、上記第１の往復線とそれぞれ交差する第２の往復線と、上記第１の往復線と上記第２の往復線との交差位置にそれぞれ接続された複数のコイルと、上記複数の第２の往復線に並列接続された単一の電源と、上記複数の第２の往復線のそれぞれの接続状態または切断状態を選択する複数の第１の切替器と、上記複数の第１の往復線のそれぞれの接続状態または切断状態を選択する複数の第２の切替器とを有するようにしたものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の第１の往復線のそれぞれは、第１方向第１導体と第１方向第２導体とをそれぞれ有し、上記複数の第２の往復線のそれぞれは、第２方向第１導体と第２方向第２導体とをそれぞれ有し、上記それぞれの第１方向第１導体を往路線とするとともに上記それぞれの第１方向第２導体を復路線とし、かつ、上記それぞれの第２方向第１導体を上記往路線とするとともに上記それぞれの第２方向第２導体を上記復路線としたときに、上記電源は、上記それぞれの第２方向第１導体と上記それぞれの第２方向第２導体との端部に接続され、上記第１の切替器は、上記第２方向第１導体にそれぞれ接続され、上記第２の切替器は、上記第１方向第１導体と上記第１方向第２導体との間にそれぞれ接続されたものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数のコイルは、複数の渦巻きコイルである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の渦巻きコイルは、それぞれ一重の渦巻きコイルであって、上記それぞれの交差位置において、内径側端部を上記第２方向第１導体に接続し、かつ、外径側端部を上記第１方向第１導体と接続し、上記第１方向第２導体と上記第２方向第２導体とを、上記それぞれの交差位置における交点で接続したものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の一重の渦巻きコイルは、上記それぞれの内径側端部と上記それぞれの外径側端部との間に共振コンデンサを接続したものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の渦巻きコイルは、それぞれ第１渦巻きコイルと第２渦巻きコイルとを二重に重ね合わせた二重渦巻きコイルであって、上記それぞれの交差位置において、上記第１渦巻きコイルの内径側端部を上記第２方向第１導体に接続し、かつ、上記第１渦巻きコイルの外径側端部を上記第１方向第１導体と接続し、上記第２渦巻きコイルの内径側端部を上記第１方向第２導体に接続し、かつ、上記第２渦巻きコイルの外径側端部を上記第２方向第２導体と接続したものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の第１の往復線と上記複数の第２往復線とは、ＸＹＺ直交座標系におけるＸＹ平面においてそれぞれ直交して配置されたものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の第１の切替器と上記複数の第２の切替器とは、それぞれ半導体スイッチである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記コイルに隣接してフェライト板を配設したものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の第１の切替器のそれぞれと上記複数の第２の切替器のそれぞれとの接続状態と切断状態とを順次に切り替えて、上記複数のコイルのそれぞれにおける受電負荷の有無を検出するものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記複数の第１の切替器のそれぞれと上記複数の第２の切替器のそれぞれとの接続状態と切断状態とを時分割で切り替えて、上記電源から上記複数のコイルへ時分割で通電するものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、受動負荷の移動に応じて上記複数の第１の切替器のそれぞれと上記複数の第２の切替器のそれぞれとの接続状態と切断状態とを切り替えて、上記受動負荷の移動に追随して通電する上記コイルを変化するものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、さらに、上記それぞれのコイルに隣接して配設されるとともに受電負荷の有無を検知する複数の移動体検知器とを有するものである。

また、本発明による非接触給電装置は、プリント基板に回路構成の導体パターンを形成してなる非接触給電装置であって、上記回路構成は、上記した本発明による非接触給電装置の回路構成である。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記プリント基板は、両面プリント基板と三層給電ライン基板とを重ね合わせて構成され形成され、上記両面プリント基板の表面に、上記した本発明による非接触給電装置の回路構成におけるコイルの導体パターンが形成され、上記三層給電ライン基板には、上記した本発明による非接触給電装置の回路構成におけるコイルを除く導体パターンが形成され、上記両面プリント基板と上記三層給電ライン基板とは、配線により電気的に接続されているものである。

また、本発明による非接触給電装置は、上記した本発明による非接触給電装置において、上記プリント基板を複数個接続したものである。

また、本発明による非接触給受給電システムは、電磁誘導共振方式により給電コイルから受電コイルへ非接触で給電する非接触給受給電システムにおいて、上記した本発明による非接触給電装置における上記コイルを給電コイルとし、上記コイルへ通電して、受電負荷が有する受電コイルへ給電するものである。

また、本発明による非接触給受給電システムは、上記した本発明による非接触給受給電システムにおいて、上記受電負荷は、自動車または電気機器である。

また、本発明による誘導加熱装置は、誘導加熱により被加熱部を加熱する誘導加熱装置において、上記した本発明による非接触給電装置における上記コイルを誘導加熱コイルとし、上記コイルへ通電して、被加熱物を加熱するようにしたものである。

また、本発明による電磁調理器は、誘導加熱により調理器具を加熱して調理する電磁調理器において、上記した本発明による非接触給電装置における上記コイルを電磁調理器誘導加熱コイルとし、上記コイルへ通電して、調理器具を加熱するようにしたものである。

また、本発明による電磁調理器は、上記した本発明による電磁調理器において、上記コイルへの通電を時分割で制御して、上記調理器具の加熱分布を制御するようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、複数の給電コイルなどのコイルを広い領域の全域にわたって配設した際にも、任意の場所にある給電コイルなどのコイルへ選択的に通電することができるようになり、上記した問題点１および問題点２を解決することができるという優れた効果を奏するものである。

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、複数の給電コイルなどのコイルを広い領域の全域にわたって配設する際にも、全ての給電コイルなどのコイルのそれぞれから電源に対してコイル数だけ接続線をそれぞれ配線する必要がなくなり、上記した問題点３を解決することができるという優れた効果を奏するものである。

図１は、本発明の実施の形態の一例としての第１の実施の形態によるコイルユニットの回路構成を模式的に示す説明図である。 図２は、本発明の実施の形態の一例としての第２の実施の形態によるコイルユニットの回路構成を模式的に示す説明図である。 図３は、本発明の実施の形態の一例としての第３の実施の形態によるコイルユニットの回路構成を模式的に示す説明図である。 図４は、本発明の実施の形態の一例としての第４の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図５は、本発明の実施の形態の一例としての第５の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図６は、第４の実施の形態ならびに第５の実施の形態による非接触給電装置の動作を示すタイミングチャートである。 図７は、第４の実施の形態ならびに第５の実施の形態による非接触給電装置の動作を示すタイミングチャートである。 図８は、本発明の実施の形態の一例としての第６の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図９は、本発明の実施の形態の一例としての第７の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図１０は、本発明の実施の形態の一例としての第８の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図１１は、第７の実施の形態ならびに第８の実施の形態による非接触給電装置の動作を示すタイミングチャートである。 図１２は、本発明の実施の形態の一例としての第９の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図１３は、本発明の実施の形態の一例としての第１０の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図１４は、本発明の実施の形態の一例としての第１１の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図１５（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態の一例としての第１２の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。なお、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＤ矢視図である。 図１６は、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態によるコイルユニットならびに第４の実施の形態乃至第１２の実施の形態による非接触給電装置における第１切替器ならびに第２切替器として用いることのできる半導体スイッチの回路構成を模式的に示す説明図である。 図１７（ａ）（ｂ）は、第１の実施の形態乃至第３の実施の形態によるコイルユニットならびに第４の実施の形態乃至第１２の実施の形態による非接触給電装置についての変形例を模式的に示す説明図である。なお、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＥ矢視図である。 図１８は、本発明の実施の形態の一例としての第１３の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。なお、図１８は、第１３の実施の形態によるプリント基板の表面を示す。 図１９は、本発明の実施の形態の一例としての第１３の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。なお、図１９は、第１３の実施の形態によるプリント基板の裏面を示す。 図２０は、本発明の実施の形態の一例としての第１３の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。なお、図２０は、図１９におけるＦ−Ｆ線による断面図を示す。 図２１は、本発明の実施の形態の一例としての第１４の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図である。 図２２は、本発明の実施の形態の一例としての第１５の実施の形態による非接触受給電システムの構成を模式的に示す説明図である。 図２３は、本発明の実施の形態の一例としての第１６の実施の形態による非接触受給電システムの構成を模式的に示す説明図である。 図２４は、本発明の実施の形態の一例としての第１７の実施の形態による非接触受給電システムの構成を模式的に示す説明図である。 図２５は、本発明の実施の形態の一例としての第１８の実施の形態による誘導加熱装置の構成を模式的に示す説明図である。 図２６は、本発明の実施の形態の一例としての第１９の実施の形態による電磁調理器の構成を模式的に示す説明図である。 図２７は、本発明の実施の形態の一例としての第２０の実施の形態による電磁調理器の構成を模式的に示す説明図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるコイルユニット、非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置および電磁調理器の実施の形態の一例についてそれぞれ詳細に説明するものとする。

なお、以下の「発明を実施するための形態」の項の説明においては、各図を参照しながら説明する構成ならびに作用と同一あるいは相当する構成ならびに作用のそれぞれについては、それぞれ同一の符号を付して示すことにより、それらの詳細な構成ならびに作用の説明は適宜に省略する。

（Ｉ）本発明の第１の実施の形態

（Ｉ−１）構成

まず、本発明の実施の形態の一例として、図１を参照しながら第１の実施の形態によるコイルユニットについて説明する。

ここで、図１には、本発明の実施の形態の一例としての第１の実施の形態によるコイルユニットの回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

本発明の第１の実施の形態によるコイルユニット１０は、ＸＹＺ直交座標系におけるＸＹ平面と平行に配置された往復線として、Ｘ方向に延長する第１往復平行線１２とＹ方向に延長する第２往復平行線１４とを直交して配置している。

そして、直交する第１往復平行線１２と第２往復平行線１４との交差位置Ａに、コイルとして丸形の一重の渦巻きコイルである丸形渦巻きコイル１６を配置している。

ここで、本願発明の理解を容易にするために、説明の便宜上、第１往復平行線１２を構成する導体であるＸ方向第１直線状導体１２ａ（図１において実線で示している。）を往路線とするとともに第１往復平行線１２を構成する導体であるＸ方向第２直線状導体１２ｂ（図１において破線で示している。）を復路線とし、かつ、第２往復平行線１４を構成する導体であるＹ方向第１直線状導体１４ａ（図１において実線で示している。）を往路線とするとともに第２往復平行線１４を構成する導体であるＹ方向第２直線状導体１４ｂ（図１において破線で示している。）を復路線として説明する。

電源である交流電源１８は、交差位置Ａから離れた第２往復平行線１４におけるＹ方向第１直線状導体１４ａとＹ方向第２直線状導体１４ｂとの端部に接続されている。

また、Ｙ方向第１直線状導体１４ａには、接続状態または切断状態を選択する第１切替器２０を接続している。

従って、第１切替器２０は、交流電源１８から通電のオン／オフを制御する電源スイッチとして機能する。

一方、交差位置Ａから離れた第１往復平行線１２を構成するＸ方向第１直線状導体１２ａとＸ方向第２直線状導体１２ｂとの端部は、接続状態または切断状態を選択する第２切替器２２により短絡されている。

さらに、丸形渦巻きコイル１６は、その最中心部に位置する内径側端部１６ａがＹ方向第１直線状導体１４ａに接続されており、かつ、その最外縁部に位置する外径側端部１６ｂがＸ方向第１直線状導体１２ａに接続されている。

また、Ｘ方向第２直線状導体１２ｂとＹ方向第２直線状導体１４ｂとは、交差位置Ａにおける交点Ｂで接続されている。

（Ｉ−２）動作

以上の構成において、まず、コイルユニット１０における第１切替器２０と第２切替器２２との両方を接続状態とした第１の場合について説明する。

この第１の場合においては、第１切替器２０が接続状態とされているので、交流電源１８から出力された電流である交流電流は、Ｙ方向第１直線状導体１４ａを流れて内径側端部１６ａへ到達し、さらに内径側端部１６ａから外径側端部１６ｂへと丸形渦巻きコイル１６を流れ、外径側端部１６ｂからＸ方向第１直線状導体１２ａへと流れるようにして、往復線の往路線を通過して第２切替器２２へと流れる（図１における実線矢印を参照する。）。

ここで、第２切替器２２が接続状態とされているので、往復線の往路線を通過してきた交流電流はＸ方向第２直線状導体１２ｂを流れて交点Ｂまで到達し、交点ＢからＹ方向第２直線状導体１４ｂへ流れて、往復線の復路線を通過して交流電源１８へ戻る（図１における破線矢印を参照する。）。

従って、上記において説明した第１の場合には、丸形渦巻きコイル１６へ交流電流を通電することができる。

次に、コイルユニット１０における第１切替器２０と第２切替器２２との両方を切断状態あるいはいずれか一方を切断状態とした第２の場合について説明する。

この第２の場合においては、往復線に交流電流が流れることはなく、丸形渦巻きコイル１６へは交流電流が通電されない。

（Ｉ−３）作用効果

従って、上記において説明したコイルユニット１０によれば、第１切替器２０と第２切替器２２との両方が接続状態になったときにのみ、丸形渦巻きコイル１６に交流電流を通電することができるようになる。

このため、コイルユニット１０を用いて非接触給電装置、非接触受給電システム、誘導加熱装置あるいは電磁調理器を構成する際に、第１往復平行線１２と第２往復平行線１４とをＸ−Ｙマトリックス状に複数配置して、第１往復平行線１２と第２往復平行線１４とのぞれぞれの各交差位置ＡにおいてＸ−Ｙマトリックス状に丸形渦巻きコイル１６をそれぞれ配置することにより、任意の受電負荷の位置に対応した任意の箇所の丸形渦巻きコイル１６にのみ選択的に通電することが可能となる。

即ち、コイルユニット１０を広い領域の全域にわたって配設した際においても、任意の箇所にある丸形渦巻きコイル１６へ選択的に通電することができるようになる。

また、上記したようにコイルユニット１０を広い領域の全域にわたって配設する際においては、上記したように第１往復平行線１２と第２往復平行線１４とをＸ−Ｙマトリックス状に複数配置することにより、全ての丸形渦巻きコイル１６のそれぞれから交流電源１８に対して丸形渦巻きコイル１６の個数だけの接続線をそれぞれ配線する必要がなくなる。

（ＩＩ）本発明の第２の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２を参照しながら第２の実施の形態によるコイルユニットについて説明する。

ここで、図２には、本発明の実施の形態の一例としての第２の実施の形態によるコイルユニットの回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第２の実施の形態によるコイルユニット３０と第１の実施の形態によるコイルユニット１０とを比較すると、コイルユニット１０がコイルとして丸形渦巻きコイル１６を備えているのに対して、コイルユニット３０がコイルとして四角形状の一重の渦巻きコイルである四角形渦巻きコイル３２を備えている点でのみ異なっている。

渦巻きコイルの形状は、コイルユニット３０における四角形渦巻きコイル３２のように四角形でもよく、コイルユニット３０においてもコイルユニット１０と同等な動作となり同等な作用効果が得られる。

（ＩＩＩ）本発明の第３の実施の形態

（ＩＩＩ−１）構成

次に、本発明の実施の形態の一例として、図３を参照しながら第３の実施の形態によるコイルユニットについて説明する。

ここで、図３には、本発明の実施の形態の一例としての第３の実施の形態によるコイルユニットの回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第３の実施の形態によるコイルユニット４０は、第１の実施の形態によるコイルユニット１０とを比較すると、直交する第１往復平行線１２と第２往復平行線１４との交差位置Ａに配置するコイルとして、丸形渦巻きコイル１６に代えて丸形の二重の渦巻きコイルである丸形二重渦巻きコイル４２を配置した点においてコイルユニット１０とは異なる。

丸形二重渦巻きコイル４２は、往復線における往路線となる第１丸形渦巻きコイル４４（図３において実線で示す。）と往復線における復路線となる第２丸形渦巻きコイル４６（図３において破線で示す。）とを二重に重ね合わせて構成されている。

そして、第１丸形渦巻きコイル４４は、その最中心部に位置する内径側端部４４ａがＹ方向第１直線状導体１４ａに接続されており、かつ、その最外縁部に位置する外径側端部４４ｂがＸ方向第１直線状導体１２ａに接続されている。

また、第２丸形渦巻きコイル４６は、その最中心部に位置する内径側端部４６ａがＸ方向第２直線状導体１２ｂに接続されており、かつ、その最外縁部に位置する外径側端部４６ｂがＹ方向第２直線状導体１４ｂに接続されている。

（ＩＩＩ−２）動作

以上の構成において、まず、コイルユニット４０における第１切替器２０と第２切替器２２との両方を接続状態とした第１の場合について説明する。

この第１の場合においては、第１切替器２０が接続状態とされているので、交流電源１８から出力された交流電流は、Ｙ方向第１直線状導体１４ａを流れて内径側端部４４ａへ到達し、さらに内径側端部４４ａから外径側端部４４ｂへと第１丸形渦巻きコイル４４を流れ、外径側端部４４ｂからＸ方向第１直線状導体１２ａへと流れるようにして、往復線の往路線を通過して第２切替器２２へと流れる（図３における実線矢印を参照する。）。

ここで、第２切替器２２が接続状態とされているので、往復線の往路線を通過してきた交流電流はＸ方向第２直線状導体１２ｂを流れて内径側端部４６ａへ到達し、さらに内径側端部４６ａから外径側端部４６ｂへと第２丸形渦巻きコイル４６を流れ、外径側端部４６ｂからＹ方向第２直線状導体１４ｂへ流れて、往復線の復路線を通過して交流電源１８へ戻る（図３における破線矢印を参照する。）。

従って、上記において説明した第１の場合には、丸形二重渦巻きコイル４２を構成する第１丸形渦巻きコイル４４および第２丸形渦巻きコイル４６へ交流電流を通電することができる。

次に、コイルユニット４０における第１切替器２０と第２切替器２２との両方を切断状態あるいはいずれか一方を切断状態とした第２の場合について説明する。

この第２の場合においては、往復線に交流電流が流れることはなく、丸形二重渦巻きコイル４２を構成する第１丸形渦巻きコイル４４ならびに第２丸形渦巻きコイル４６へは交流電流が通電されない。

（ＩＩＩ−３）作用効果

コイルユニット４０においては、上記したようにコイルユニット１０と同等な動作となるので、コイルユニット１０と同等な作用効果が得られる。

（ＩＶ）本発明の第４の実施の形態

（ＩＶ−１）構成

次に、本発明の実施の形態の一例として、図４を参照しながら第４の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図４には、本発明の実施の形態の一例としての第４の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第４の実施の形態による非接触給電装置５０は、コイルユニット１０を構成要素として用いて、電磁誘導共振方式により給電コイルから受電コイルへ非接触で給電する非接触給電装置を構成した一例を示している。

より詳細には、非接触給電装置５０は、Ｘ−ＹマトリックスにおけるＹ方向（行方向）において、Ｘ方向に延長する第１往復平行線１２を複数本であるｎ本（図４に示す例においては、「ｎ＝４」である。）並べて配置している。

従って、第２切替器２２は、４本の第１往復平行線１２のそれぞれに対応して、図４においてＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹｎで示す４個配置されている。

一方、非接触給電装置５０は、Ｘ−ＹマトリックスにおけるＸ方向（列方向）において、Ｙ方向に延長する第２往復平行線１４を複数本であるｎ本（図４に示す例においては、「ｎ＝６」である。）並べて配置している。

従って、第１切替器２０は、６本の第２往復平行線１４のそれぞれに対応して、図４においてＳＸ１、ＳＸ２、ＳＸ３、ＳＸ４、ＳＸ５、ＳＸｎで示す６個配置されている。

そして、４本の第１往復平行線１２と６本の第２往復平行線１４とがそれぞれ交差する各交差位置Ａにおいて、Ｘ−Ｙマトリックス状に丸形渦巻きコイル１６をそれぞれ配置している。

図４に示す例においては、交差位置Ａは２４箇所あるので、合計で２４個の丸形渦巻きコイル１６が、４行６列のＸ−Ｙマトリックス配置により往路線にＸ−Ｙマトリックス状に接続されている。

ここで、２４個の丸形渦巻きコイル１６のそれぞれに着目すると、各丸形渦巻きコイル１６は、その最中心部に位置する内径側端部１６ａがＹ方向第１直線状導体１４ａに接続されており、かつ、その最外縁部に位置する外径側端部１６ｂがＸ方向第１直線状導体１２ａに接続されており、さらに、Ｘ方向第２直線状導体１２ｂとＹ方向第２直線状導体１４ｂとは、交差位置Ａにおける交点Ｂで接続されている。

即ち、各丸形渦巻きコイル１６は、Ｘ−ＹマトリックスにおけるＹ方向（行方向）とＸ−ＹマトリックスにおけるＸ方向（列方向）とにそれぞれ配置された往復線間で直列になるように接続されている。

また、交流電源１８は、６本の第２往復平行線１４のそれぞれに関してＹ方向第１直線状導体１４ａとＹ方向第２直線状導体１４ｂとの端部に接続されている。

つまり、６本の第２往復平行線１４は交流電源１８に並列接続されており、非接触給電装置５０においては単一の電源である交流電源１８により電力供給される。

非接触給電装置５０においては、２４個の丸形渦巻きコイル１６のそれぞれにおいてコイルユニット１０が構成されていることになり、２４個の丸形渦巻きコイル１６はそれぞれ電磁誘導共振方式により給電コイルとして機能する。

なお、図４において符号Ｃは、共振コンデンサを示している。

（ＩＶ−２）動作

以上の構成において、非接触給電装置５０においては、６個の第１切替器２０（ＳＸ１、ＳＸ２、ＳＸ３、ＳＸ４、ＳＸ５、ＳＸｎ）のそれぞれについて接続状態と切断状態とを選択的に切り替え、かつ、４個の第２切替器２２（ＳＹ１、ＳＹ２、ＳＹ３、ＳＹｎ）のそれぞれについて接続状態と切断状態とを選択的に切り替えることにより、２４個の丸形渦巻きコイル１６のなかの任意の丸形渦巻きコイル１６にのみ通電することができる。

例えば、受電負荷の受電コイル５２が図４に示す位置にある場合には、第１切替器２０についてはＳＸ４のみを接続状態とするとともに他はすべて切断状態とし、かつ、第２切替器２２についてはＳＹ３のみを接続状態とするとともに他はすべて切断状態とする。

上記した第１切替器２０と第２切替器２２とにおける接続状態と切断状態との選択的な切り替えにより、交流電源１８から出力された交流電流は、受電コイル５２に対応する丸形渦巻きコイル１６（Ｘ−Ｙマトリックス配置における第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目の丸形渦巻きコイル１６）にのみ通電されて、丸形渦巻きコイル１６は受電コイル５２に対する給電コイルとして機能する。

（ＩＶ−３）作用効果

従って、上記において説明した非接触給電装置５０によれば、第１切替器２０と第２切替器２２とにおける接続状態と切断状態とを選択的に切り替えることにより、複数の丸形渦巻きコイル１６のなかで、任意の受電負荷における受電コイルの位置に対応した任意の箇所の丸形渦巻きコイル１６にのみ選択的に通電し、受電コイルへ給電することが可能となる。

即ち、非接触給電装置５０において広い領域の全域にわたって丸形渦巻きコイル１６を配設した際においても、任意の箇所にある丸形渦巻きコイル１６へのみ選択的に通電することができるようになる。

また、上記したように、非接触給電装置５０において広い領域の全域にわたって丸形渦巻きコイル１６を配設する際においては、上記したように第１往復平行線１２と第２往復平行線１４とをＸ−Ｙマトリックス状に複数配置することにより、全ての丸形渦巻きコイル１６のそれぞれから交流電源１８に対して丸形渦巻きコイル１６の数だけの接続線をそれぞれ配線する必要がなくなる。

例えば、図４に示す例においては、丸形渦巻きコイル１６は２４個あるため、丸形渦巻きコイル１６のそれぞれから電源１８に対して丸形渦巻きコイル１６の数だけ接続線をそれぞれ配線すると、２４本の接続線が必要となる。

しかしながら、非接触給電装置５０においては、４本の第１往復平行線１２と６本の第２往復平行線１４との合計で１０本の接続線を配線するのみでよい。

（Ｖ）本発明の第５の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図５を参照しながら第５の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図５には、本発明の実施の形態の一例としての第５の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第５の実施の形態による非接触給電装置６０と第４の実施の形態による非接触給電装置５０とを比較すると、非接触給電装置５０がコイルユニット１０を構成要素として用いているのに対して、非接触給電装置６０がコイルユニット４０を構成要素として用いている点でのみ異なっている。

渦巻きコイルの形状は、非接触給電装置６０における丸形二重渦巻きコイル４２でもよく、丸形二重渦巻きコイル４２はＸ−ＹマトリックスにおけるＹ方向（行方向）とＸ−ＹマトリックスにおけるＸ方向（列方向）とにそれぞれ配置された往復線間で直列になるように接続されるとともに、交流電源１８は６本の第２往復平行線１４のそれぞれに関してＹ方向第１直線状導体１４ａとＹ方向第２直線状導体１４ｂとの端部に接続されていて、非接触給電装置６０においても非接触給電装置５０と同等な動作となり同等な作用効果が得られる。

即ち、受電負荷の受電コイル５２が図５に示す位置にある場合には、第１切替器２０についてはＳＸ４のみを接続状態とするとともに他はすべて切断状態とし、かつ、第２切替器２２についてはＳＹ３のみを接続状態とするとともに他はすべて切断状態とする。

上記した第１切替器２０と第２切替器２２とにおける接続状態と切断状態との選択的な切り替えにより、交流電源１８から出力された交流電流は、受電コイル５２に対応する丸形二重渦巻きコイル４２（Ｘ−Ｙマトリックス配置における第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目の丸形二重渦巻きコイル４２）にのみ通電されて、丸形二重渦巻きコイル４２は受電コイル５２に対する給電コイルとして機能する。

なお、非接触給電装置５０においては、破線で示す往復線の復路線は全線が接続されているため、丸形渦巻きコイル１６付近に四角形状のループ回路が形成され、このループ回路に不要な誘導電流が流れる。

しかしながら、非接触給電装置６０によれば、常に接続されているループ回路を無くすことができるので、不要な誘導電流の発生を防ぐことができるようになる。

（ＶＩ）非接触給電装置５０、６０における受電負荷検出動作の説明

次に、図６を参照しながら、非接触給電装置５０、６０における受電負荷の有無、より詳細には、受電コイル５２を備えた受電負荷が配置された場所を検出する処理について説明する。

なお、図６には、第４の実施の形態による非接触給電装置５０ならびに第５の実施の形態による非接触給電装置６０の動作を示すタイミングチャートがあらわされている。

非接触給電装置５０、６０においては、受電負荷の有無、より詳細には、受電コイル５２を備えた受電負荷が配置された場所を検出するには、以下のような処理動作を行う。

即ち、第１切替器２０と第２切替器２２とにおける接続状態（以下、適宜に「オン」と称する。）と切断状態（以下、適宜に「オフ」と称する。）とを選択的に切り替えて、マトリックス状に配置された給電コイルたる全ての丸形渦巻きコイル１６（丸形二重渦巻きコイル４２）に対して１個ずつ順番に微弱交流電流を短時間流していき、その際に交流電源１８側から負荷インピーダンスの変化を検出することによって、受電負荷の有無を検出する。

なお、この処理動作は、電磁調理器に載置された鍋の有無を検出する処理などにおいて従来より一般的に行われている手法であるが、以下に非接触給電装置５０ならびに非接触給電装置６０に関連して詳細に説明する。

ここで、非接触給電装置５０ならびに非接触給電装置６０においては、図６を参照しながら説明する以下の処理動作１乃至処理動作５を順次に行う。

処理動作１：まず、ＳＸ１の第１切替器２０をオンして、このオンの期間にＳＹ１乃至ＳＹｎの第２切替器２２について順番にオン／オフを順次繰り返し、ＳＸ１の第１切替器２０につながるＹ方向（行方向）のｎ個の丸形渦巻きコイル１６（丸形二重渦巻きコイル４２）について負荷の有無を検出する。

処理動作２：上記した処理動作１と同様にして、ＳＸ２乃至ＳＸｎの第１切替器２０につながるＹ方向（行方向）のｎ個の丸形渦巻きコイル１６（丸形二重渦巻きコイル４２）について負荷の有無を検出する。

処理動作３：上記した処理動作１乃至処理動作２において、負荷が全く検出されなかった場合には、給電する対象の受電負荷が存在していないので、交流電源１８はオフ状態としておく。

処理動作４：上記した処理動作１乃至処理動作２において、負荷が１個検出された場合には、当該検出された場所に対応する第１切替器２０および第２切替器２２のみをオンしてから交流電源１８をオン状態とする。これにより、当該検出された場所に対応する給電コイルたる丸形渦巻きコイル１６（丸形二重渦巻きコイル４２）にのみ通電され、当該検出された場所の負荷たる受電負荷の受電コイルへ給電される。

処理動作５：上記した処理動作１乃至処理動作２において、負荷が複数個検出された場合には、その際に備えて予め設定した優先度に従って、上記した処理動作４を行う。

なお、上記した処理動作１乃至処理動作５は、予め設定した時間間隔をおいて繰り返すことにより、予め設定した時間間隔毎に受電負荷の位置を検出して、検出した受電負荷に対して給電することができる。

（ＶＩＩ）非接触給電装置５０、６０における時分割給電動作の説明

次に、図７を参照しながら、非接触給電装置５０、６０における時分割給電動作、より詳細には、受電負荷の受電コイル５２に対して時分割で給電する動作について説明する。

なお、図７には、第４の実施の形態である非接触給電装置５０ならびに第５の実施の形態である非接触給電装置６０の動作を示すタイミングチャートがあらわされており、この図７を参照しながら、受電負荷の受電コイル５２に対して時分割で給電する動作について説明する。

即ち、上記した「（ＶＩ）非接触給電装置５０、６０における受電負荷検出動作の説明」における処理動作１乃至処理動作２において、複数の受電負荷としてＭ個の受電負荷が検出された場合には、予め設定された単位給電時間αを１／Ｍ時間ずつ分割し、時分割で第１切替器２０と第２切替器２２とをオン／オフ制御し、Ｍ個の給電コイル（丸形渦巻きコイル１６、丸形二重渦巻きコイル４２）にα／Ｍ時間ずつ順番で一巡するように通電し、複数の受電コイル５２へ順次に給電する。

こうした処理動作を行うことにより、全ての受電負荷の受電コイル５２に対して均等に給電することができるようになる。

（ＶＩＩＩ）本発明の第６の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図８を参照しながら第６の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図８には、本発明の実施の形態の一例としての第６の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この図８に示す第６の実施の形態は、第４の実施の形態である非接触給電装置５０と構成は同一であるが、その動作のみが異なるものである。

即ち、第６の実施の形態においては、受電負荷が移動する場合に、その移動に追随して通電する丸形渦巻きコイル１６を変化させるものである。

ここで、上記した「（ＶＩ）非接触給電装置５０、６０における受電負荷検出動作の説明」における処理動作１乃至処理動作２により、受電負荷が移動した場合でも移動場所を検出することができるので、当該検出した移動場所に対応する丸形渦巻きコイル１６へのみ通電するようにしたものである。

例えば、図８に示す例においては、受電コイル５２を備えた受電負荷の移動に伴い、ＳＸ３の第１切替器２０およびＳＹｎの第２切替器２２のみオンにして、Ｘ−Ｙマトリックス配置における第ｎ行（ＳＹｎ）第３列（ＳＸ３）目の丸形渦巻きコイル１６にのみ通電し、次に、ＳＸ４の第１切替器２０およびＳＹ３の第２切替器２２のみオンにして、Ｘ−Ｙマトリックス配置における第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目の丸形渦巻きコイル１６にのみ通電し、次に、ＳＸ５の第１切替器２０およびＳＹ２の第２切替器２２のみオンにして、Ｘ−Ｙマトリックス配置における第２行（ＳＹ２）第５列（ＳＸ５）目の丸形渦巻きコイル１６にのみ通電し、受電コイル５２に給電する。

（ＩＸ）本発明の第７の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図９を参照しながら第７の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図９には、本発明の実施の形態の一例としての第７の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第７の実施の形態による非接触給電装置７０と第４の実施の形態による非接触給電装置５０とを比較すると、非接触給電装置５０がコイルユニット１０を構成要素として用いているのに対して、非接触給電装置７０がコイルユニット３０を構成要素として用いている点と、四角形渦巻きコイル３２に隣接して受電負荷の有無を検知する移動体検知器７２を備えている点においてのみ異なっている。

渦巻きコイルの形状は、非接触給電装置７０における四角形渦巻きコイル３２でもよく、非接触給電装置７０においても非接触給電装置５０と同等な動作となり同等な作用効果が得られる。

また、移動体検知器７２は、例えば、光センサーなどにより構成すればよく、受動負荷の有無を検知する。

非接触給電装置７０においては、各四角形渦巻きコイル３２に隣接して移動体検知器７２がそれぞれ配設されており、この移動体検知器７２により受動負荷の有無が検知されるので、上記した「（ＶＩ）非接触給電装置５０、６０における受電負荷検出動作の説明」における処理動作１乃至処理動作２を行う必要がない。

図９には、複数個分（図９に示す例においては４個分である。）の四角形渦巻きコイル３２の面積に相当する面積の受電コイル５２を備えた受電負荷が、任意の位置に移動する際における第１切替器２０と第２切替器２２とのオン／オフ制御を示している。

具体的には、まず、移動体検知器７２によって受電負荷がＸ−Ｙマトリックス配置における第３行（ＳＹ３）第３列（ＳＸ３）目、第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目、第２行（ＳＹ２）第３列（ＳＸ３）目および第２行（ＳＹ２）第４列（ＳＸ４）目の位置（図９において破線で示す位置である。）にあることが検出されると、ＳＸ３およびＳＸ４の第１切替器２０ならびにＳＹ３およびＳＹ２の第２切替器２２のみをオンにして、Ｘ−Ｙマトリックス配置における第３行（ＳＹ３）第３列（ＳＸ３）目、第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目、第２行（ＳＹ２）第３列（ＳＸ３）目および第２行（ＳＹ２）第４列（ＳＸ４）目の４個の四角形渦巻きコイル３２のみに通電し、受電コイル５２に給電する。

その後に、移動体検知器７２によって受電負荷がＸ−Ｙマトリックス配置における第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目、第３行（ＳＹ３）第５列（ＳＸ５）目、第２行（ＳＹ２）第４列（ＳＸ４）目および第２行（ＳＹ２）第５列（ＳＸ５）目の位置（図９において実線で示す位置である。）へ移動したことが検出されると、ＳＸ３の第１切替器２０をオフにするとともにＳＸ５の第１切替器２０をオンにして、Ｘ−Ｙマトリックス配置におけるる第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目、第３行（ＳＹ３）第５列（ＳＸ５）目、第２行（ＳＹ２）第４列（ＳＸ４）目および第２行（ＳＹ２）第５列（ＳＸ５）目の４個の四角形渦巻きコイル３２のみに通電し、受電コイル５２に給電する。

（Ｘ）本発明の第８の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図１０を参照しながら第８の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図１０には、本発明の実施の形態の一例としての第８の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第８の実施の形態による非接触給電装置８０と第７の実施の形態による非接触給電装置７０とを比較すると、非接触給電装置７０が交差位置Ａに四角形渦巻きコイル３２を接続しているのに対して、非接触給電装置８０が交差位置Ａにコイルとして丸形二重渦巻きコイル４２に相当する四角形の二重の渦巻きコイルである四角形二重渦巻きコイル８２を接続している点においてのみ異なっている。

ここで、丸形二重渦巻きコイル４２と四角形二重渦巻きコイル８２とは、丸形と四角形というように形状は異なっているが、その他の構成については互いに同一であるので、図３ならびに図１０において互いの対応する構成については同一の符号を用いて示している。

こうした非接触給電装置８０においても、非接触給電装置７０と同等な動作となり同等な作用効果が得られる。

なお、非接触給電装置８０によれば、アースラインで構成されるループ回路による不要な誘導電流経路を低減することができる。

（ＸＩ）非接触給電装置７０、８０における通電動作の説明

次に、図１１を参照しながら、非接触給電装置７０、８０における通電動作の処理について説明する。

なお、図１１には、第７の実施の形態による非接触給電装置７０ならびに第８の実施の形態による非接触給電装置８０の動作を示すタイミングチャートがあらわされている。

非接触給電装置７０（非接触給電装置８０）においては、それぞれの四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）の全てに隣接して移動体検知器７２が配設されている。

従って、各移動体検知器７２により、移動する受動負荷が進行方向後方側の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）から外れ、かつ、進行方向前方側の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）に載ったことが検出された場合には、当該進行方向後方側の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）への通電を遮断して、当該進行方向前方側の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）への通電を開始する。

以下に、図１１とともに図９ならびに図１０も参照しながら、四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）への通電の切り替え処理動作について説明する。

処理動作１：図９（図１０）に示すように、四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）４個分の大きさの受電コイル５２を備えた受電負荷が左方から右方へ移動している場合には、受電負荷の進行方向後方側である第３行（ＳＹ３）第３列（ＳＸ３）目および第２行（ＳＹ２）第３列（ＳＸ３）目の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）に隣接する移動体検知器７２（後列移動体検知器）が、受電負荷が第３行（ＳＹ３）第３列（ＳＸ３）目および第２行（ＳＹ２）第３列（ＳＸ３）目の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）から外れたこと、即ち、移動体検知器７２（後列移動体検知器）の検知結果のオンからオフへの切り替わりを検出する。

処理動作２：処理動作１における移動体検知器７２（後列移動体検知器）の検知結果のオンからオフへの切り替えに応じて、ＳＸ３の第１切替器２０（後列電源スイッチ）をオフにする。このときに、第３行（ＳＹ３）第４列（ＳＸ４）目および第２行（ＳＹ２）第４列（ＳＸ４）目の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）に隣接する移動体検知器７２（中列移動体検知器）はオンのままである。

処理動作３：処理動作１における移動体検知器７２（後列移動体検知器）の検知結果のオンからオフへの切り替えに応じて、ＳＸ４の第１切替器２０（中列電源スイッチ）をオフにする。

処理動作４：受電負荷の進行方向前方側である第３行（ＳＹ３）第５列（ＳＸ５）目および第２行（ＳＹ２）第５列（ＳＸ５）目の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）に隣接する移動体検知器７２（前列移動体検知器）が、受電負荷が第３行（ＳＹ３）第５列（ＳＸ５）目および第２行（ＳＹ２）第５列（ＳＸ５）目の四角形渦巻きコイル３２（四角形二重渦巻きコイル８２）に載ったこと、即ち、移動体検知器７２（前列移動体検知器）の検知結果のオフからオンへの切り替わると、ＳＸ４の第１切替器２０（中列電源スイッチ）およびＳＸ５の第１切替器２０（前列電源スイッチ）をオンにする。

なお、処理動作１において、移動体検知器７２（後列移動体検知器）がオフのときに、既に移動体検知器７２（前列移動体検知器）がオンになっている場合には、移動体検知器７２（後列移動体検知器）がオフになった後に、予め設定された短い時間ｔが経過したときに、ＳＸ４の第１切替器２０（中列電源スイッチ）およびＳＸ５の第１切替器２０（前列電源スイッチ）をオンにする。

（ＸＩＩ）本発明の第９の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図１２を参照しながら第９の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図１２には、本発明の実施の形態の一例としての第９の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわさらている。

この第９の実施の形態による非接触給電装置９０は、非接触給電装置７０に示す回路構成の導体パターンを両面プリント基板９２に形成した状態を示している。

図９において実線で示す導体パターン９４が、両面プリント基板９２の表面に形成された導体パターンであり、一方、図９において破線で示す導体パターン９６が、両面プリント基板９２の裏面に形成された導体パターンである。

非接触給電装置９０のように、非接触給電装置７０に示す回路構成をプリント基板化することにより、薄い回路構造を精度良く低コストで作製することができるようになる。

（ＸＩＩＩ）本発明の第１０の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図１３を参照しながら第１０の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図１３には、本発明の実施の形態の一例としての第１０の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわさらている。

この第９の実施の形態による非接触給電装置１００は、非接触給電装置６０に示す回路構成の導体パターンを両面プリント基板１０２に形成した状態を示している。

図１０において実線で示す導体パターン１０４が、両面プリント基板１０２の表面に形成された導体パターンであり、一方、図９において破線で示す導体パターン１０６が、両面プリント基板１０２の裏面に形成された導体パターンである。

なお、非接触給電装置９０においては、破線で示す往復線の復路線の導体パターンが全線で接続されているため、平面の四角形渦巻きコイル３２（四角形平面渦巻きコイル）付近に四角形状のループ回路が形成され、このループ回路に不要な誘導電流が流れる。

しかしながら、非接触給電装置１００によれば、通電していない往復線に流れるループ回路をなくして、常に接続されているループ回路を無くすことができるので、不要な誘導電流の発生を防ぐことができるようになる。

（ＸＩＶ）本発明の第１１の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図１４を参照しながら第１１の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図１４には、本発明の実施の形態の一例としての第１１の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第１１の実施の形態による非接触給電装置１１０と第４の実施の形態による非接触給電装置５０とを比較すると、非接触給電装置１１０が共振コンデンサ１１２を接続している点でのみ、非接触給電装置１１０は非接触給電装置５０と異なっている。

より詳細には、各丸形渦巻きコイル１６の内径側端部１６ａと外径側端部１６ｂとの間に共振コンデンサ１１２を接続し、各丸形渦巻きコイル１６部分で並列共振回路を形成している。

ここで、並列共振回路は、回路のＱ定数に対して１／Ｑの電流を供給すればよいことが判っているので、これにより往復線の電流を１／Ｑに減らすことができるようになって、往復線を細く形成することが可能になり電流損失も低減する。

例えば、「Ｑ＝１０」の場合には、「１／１０」の電流を流せばよいことになり、往復線を細く形成することが可能になり電流損失も低減することができる。

なお、コイルユニット１０において、丸形渦巻きコイル１６の内径側端部１６ａと外径側端部１６ｂとの間に共振コンデンサ１１２を接続してもよいし、また、コイルユニット３０において、四角形渦巻きコイル３２の内径側端部１６ａと外径側端部１６ｂとの間に共振コンデンサ１１２を接続してもよい。

（ＸＶ）本発明の第１２の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図１５（ａ）（ｂ）を参照しながら第１２の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図１５（ａ）（ｂ）には、本発明の実施の形態の一例としての第１２の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわさらている。なお、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＤ矢視図である。

この第１２の実施の形態による非接触給電装置１２０と第９の実施の形態による非接触給電装置９０とは、非接触給電装置１２０が四角形渦巻きコイル３２の内径側端部１６ａと外径側端部１６ｂとの間に共振コンデンサ１１２を接続し、各四角形渦巻きコイル３２部分で並列共振回路を形成している点でのみ、非接触給電装置９０と異なっている。

上記したように、並列共振回路は、回路のＱ定数に対して１／Ｑの電流を供給すればよいことが判っているので、これにより往復線の電流を１／Ｑに減らすことができるようになる。

例えば、「Ｑ＝１０」の場合には、「１／１０」の電流を流せばよいものである。

（ＸＶＩ）第１切替器ならびに第２切替器の構成例

図１６には、第１乃至第３の実施の形態によるコイルユニット１０、３０、４０ならびに第４乃至第１２の実施の形態による非接触給電装置５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０における第１切替器２０ならびに第２切替器２２として用いることのできる半導体スイッチの回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

第１切替器２０ならびに第２切替器２２としては、従来より公知の各種のスイッチを用いることが可能であるが、例えば、図１６に回路構成を示す無接点リレーの半導体スイッチであるＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｌａｙ：ソリッドステートリレー）１３０を用いることができる。

第１切替器２０ならびに第２切替器２２として、こうしたＳＳＲ１３０のような半導体スイッチを用いることにより、第１切替器２０ならびに第２切替器２２の小型化を図ることができるとともに高速で安定した切り替え動作が得られるようになり、信頼性を向上させることができる。

（ＸＶＩＩ）上記した各実施の形態に関する変形例

図１７（ａ）（ｂ）には、上記した第１乃至第３の実施の形態によるコイルユニット１０、３０、４０ならびに第４乃至第１２の実施の形態による非接触給電装置５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０についての変形例を模式的に示す説明図があらわされている。なお、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＥ矢視図である。

第１乃至第３の実施の形態によるコイルユニット１０、３０、４０ならびに第４乃至第１２の実施の形態による非接触給電装置５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０においては、丸形渦巻きコイル１６、四角形渦巻きコイル３２、丸形二重渦巻きコイル４２、四角形二重渦巻きコイル８２に隣接してフェライト板１４０を配設するようにしてもよい。

具体的には、例えば、図１７に示すように、四角形渦巻きコイル３２の裏側に、フェライト板１４０を配設する。

（ＸＶＩＩＩ）本発明の第１３の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図１８乃至図２０を参照しながら第１３の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図１８には、本発明の実施の形態の一例としての第１３の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。なお、図１８は、第１３の実施の形態によるプリント基板の表面を示している。

また、図１９には、本発明の実施の形態の一例としての第１３の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。なお、図１９は、第１３の実施の形態によるプリント基板の裏面を示している。

さらに、図２０には、本発明の実施の形態の一例としての第１３の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。なお、図２０は、図１９におけるＦ−Ｆ線による断面図を示している。

この第１３の実施の形態による非接触給電装置１５０は、非接触給電装置７０に示す回路構成の導体パターンを両面プリント基板１５２ならびに三層給電ライン基板１５４に形成し、両面プリント基板１５２と三層給電ライン基板１５４とを重ね合わせてプリント基板を形成したものである。

図１８乃至図２０に示すように、両面プリント基板１５２の表面には、非接触給電装置７０に示す回路構成における四角形渦巻きコイル３２の導体パターン１５６が形成され、また、三層給電ライン基板１５４には、非接触給電装置７０に示す回路構成における四角形渦巻きコイル３２を除く導体パターン１５８が形成されている。

両面プリント基板１５２と三層給電ライン基板１５４との間は、配線１６０により電気的に接続されている。

ここで、符号１６２はフェライト材を示しており、また、符号１６４はアースラインを示している。

即ち、両面プリント基板１５２と三層給電ライン基板１５４との間にはフェライト材１６２が配設されており、このフェライト材１６２により、給電効率を上げるとともに三層給電ライン基板１５４側への不要な誘導磁界を遮断することが可能になり、アースライン１６４のループ電流を防止することができる。

（ＸＩＸ）本発明の第１４の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２１を参照しながら第１４の実施の形態による非接触給電装置について説明する。

ここで、図２１には、本発明の実施の形態の一例としての第１４の実施の形態による非接触給電装置の回路構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この第１４の実施の形態による非接触給電装置は、プリント基板化された非接触給電装置（非接触給電装置９０、非接触給電装置１００、非接触給電装置１２０、非接触給電装置１５０）を複数個接続して構成したものである。

具体的には、例えば、図２１に示すように、第１４の実施の形態による非接触給電装置１７０は、非接触給電装置９０を複数個（図２１に示す例においては、「縦４個×横４個＝１６個」である。）接続している。

こうした非接触給電装置１７０によれば、極めて広い面積に及ぶ受電コイルを備えた受電負荷への給電を行うことができるようになる。

なお、非接触給電装置１７０を形成する際には、プリント基板化された非接触給電装置（非接触給電装置９０、非接触給電装置１００、非接触給電装置１２０、非接触給電装置１５０）の四辺に端子またはコネクタを配設し、これら端子またはコネクタによりプリント基板化された非接触給電装置（非接触給電装置９０、非接触給電装置１００、非接触給電装置１２０、非接触給電装置１５０）を縦横自由に接続可能とすることが好ましい。

（ＸＸ）本発明の第１５の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２２を参照しながら第１５の実施の形態による非接触受給電システムについて説明する。

ここで、図２２には、本発明の実施の形態の一例としての第１５の実施の形態による非接触受給電システムの構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この非接触受給電システム１８０は、駐車場における駐車領域の地面に設置され、駐車場に駐車された自動車１８２へ非接触で給電するための駐車場給電システムである。

なお、自動車１８２は、受電コイル５２と充電機器（図示せず。）を備えているものとする。

非接触受給電システム１８０は、駐車場における駐車領域の地面に設置された非接触給電装置５０を備えており、いずれかの丸形渦巻きコイル１６上に自動車１８２が駐車されると、当該自動車１８２が駐車された場所の丸形渦巻きコイル１６に通電して、当該自動車１８２の受電コイル５２へ給電することにより充電機器に蓄電する。

なお、自動車１８２が丸形渦巻きコイル１６上に駐車されたか否かの検出については、上記した「（ＶＩ）非接触給電装置５０、６０における受電負荷検出動作の説明」において説明した処理動作と同様な処理動作を行えばよい。

そして、その上に自動車１８２が駐車されていることが検出された丸形渦巻きコイル１６に対してのみ通電するように、第１切替器２０ならびに第２切替器２２をオン／オフ制御して、当該自動車１８２の受電コイル５２へ給電する。

また、図２２に示すように、複数の丸形渦巻きコイル１６上にそれぞれ自動車１８２が駐車されているような場合（図２２に示す例においては、３個の丸形渦巻きコイル１６上に自動車１８２がそれぞれ駐車されている。）には、上記した「（ＶＩＩ）非接触給電装置５０、６０における時分割給電動作の説明」において説明した処理動作と同様な処理動作を行い、それぞれの丸形渦巻きコイル１６に対して時分割で通電する。

丸形渦巻きコイル１６には、上記した「（ＸＩＶ）本発明の第１１の実施の形態」において説明したように、内径側端部１６ａと外径側端部１６ｂとの間に共振コンデンサ１１２を接続して、各丸形渦巻きコイル１６部分で並列共振回路を形成するようにしてもよい。

このように各丸形渦巻きコイル１６部分で並列共振回路を形成すると、往復線には回路のＱ倍だけ小さい電流を流せばよいので、往復線を細い電線または同軸ケーブルで配線することが可能となって、駐車場に非接触受給電システム１８０を設置する際の設置コストを低減することができるとともに、設置工事も容易となる。

（ＸＸＩ）本発明の第１６の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２３を参照しながら第１６の実施の形態による非接触受給電システムについて説明する。

ここで、図２３には、本発明の実施の形態の一例としての第１６の実施の形態による非接触受給電システムの構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この非接触受給電システム１９０は、上記した「（ＸＸ）本発明の第１５の実施の形態」と同様に、室内の床１９２に敷設された非接触給電装置５０を備えており、いずれかの丸形渦巻きコイル１６（図２３においては図示せず。）上に電気機器たる家電製品（室内家電製品）１９４が配置されると、当該家電製品１９４が配置された場所の丸形渦巻きコイル１６（図２３においては図示せず。）に通電して、当該家電製品１９４へ非接触で給電するための家電製品給電システムである。

なお、家電製品１９４としては、例えば、自動掃除機１９４−１、テレビ１９４−２、暖房器具１９４−３、照明器具１９４−４あるいは扇風機１９４−５などような各種のものがあり、いずれも丸形渦巻きコイル１６の通電により給電される受電コイル５２を備えている。

こうした非接触受給電システム１９０は、自動掃除機１９４−１や暖房器具１９４−３などのように移動して使用する家電製品１９４へ給電する際の利便性が高い。

（ＸＸＩＩ）本発明の第１７の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２４を参照しながら第１７の実施の形態による非接触受給電システムについて説明する。

ここで、図２４には、本発明の実施の形態の一例としての第１７の実施の形態による非接触受給電システムの構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この非接触受給電システム２００は、机２０２の上面２０２ａに設置された非接触給電装置９０を備えており、いずれかの四角形渦巻きコイル３２上に電気機器たる小物機器（机上小物機器）２０４が配置されると、当該小物機器２０４が配置された場所の四角形渦巻きコイル３２に通電して、当該小物機器２０４へ非接触で給電する非接触受給電システムである。

なお、小物機器２０４としては、例えば、照明器具２０４−１、パーソナルコーンピューター２０４−２、電気鉛筆削り器２０４−３、携帯電話２０４−４あるいは扇風機２０４−５などような各種のものがあり、いずれも四角形渦巻きコイル３２の通電により給電される受電コイル５２を備えている。

こうした非接触受給電システム２００は、パーソナルコーンピューター２０４−２、電気鉛筆削り器２０４−３、携帯電話２０４−４などのように移動して使用する小物機器２０４へ給電する際の利便性が高い。

（ＸＸＩＩＩ）本発明の第１８の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２５を参照しながら第１８の実施の形態による誘導加熱装置について説明する。

ここで、図２５には、本発明の実施の形態の一例としての第１８の実施の形態による誘導加熱装置の構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この誘導加熱装置２１０は、非接触給電装置５０を備えており、丸形渦巻きコイル１６を誘導加熱コイルとして利用したものである。

即ち、いずれかの丸形渦巻きコイル１６上に金属ワークの被加熱物２１２を配置して、当該被加熱物２１２が配置された場所の丸形渦巻きコイル１６に通電することにより、丸形渦巻きコイル１６が誘導加熱コイルとして機能して、加熱物２１２を誘導加熱することができる。

（ＸＸＩＶ）本発明の第１９の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２６を参照しながら第１９の実施の形態による電磁調理器について説明する。

ここで、図２６には、本発明の実施の形態の一例としての第１９の実施の形態による電磁調理器の構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この電磁調理器２２０は、非接触給電装置５０を備えており、丸形渦巻きコイル１６を電磁調理器誘導加熱コイルとして利用したものである。

即ち、いずれかの丸形渦巻きコイル１６上に金属製調理鍋２２２などの調理器具を配置して、当該金属製調理鍋２２２などの調理器具が配置された場所の丸形渦巻きコイル１６に通電することにより、丸形渦巻きコイル１６が電磁調理器誘導加熱コイルとして機能して、金属製調理鍋２２２などの調理器具を誘導加熱することができる。

これにより、金属製調理鍋２２２などの調理器具に入れた食材を所望の温度まで加熱して、当該食材を調理することができる。

（ＸＸＶ）本発明の第２０の実施の形態

次に、本発明の実施の形態の一例として、図２７を参照しながら第２０の実施の形態による電磁調理器について説明する。

ここで、図２７には、本発明の実施の形態の一例としての第２０の実施の形態による電磁調理器の構成を模式的に示す説明図があらわされている。

この電磁調理器２３０は、非接触給電装置５０を備えており、丸形渦巻きコイル１６を電磁調理器誘導加熱コイルとして利用したものである。

即ち、複数の丸形渦巻きコイル１６上（例えば、図２７に示すように、非接触給電装置５０を構成する全ての丸形渦巻きコイル１６上である。）に、面積の広い鉄板２３２を焼きそばなどを調理するための調理器具として配置して、上記した「（ＶＩＩ）非接触給電装置５０、６０における時分割給電動作の説明」において説明したように、複数の第１切替器２０のそれぞれと複数の第２切替器２２のそれぞれとの接続状態と切断状態とを時分割で切り替えて、交流電源１８から複数の丸形渦巻きコイル１６に対して時分割で通電することにより、複数の丸形渦巻きコイル１６が時分割で動作する電磁調理器誘導加熱コイルとして機能して、鉄板２３２などの調理器具の加熱分布を制御しながら誘導加熱することができる。

これにより、鉄板２３２などの調理器具に載せられた食材の位置に応じて鉄板２３２などの調理器具の加熱分布を制御することができるので、鉄板２３２などの調理器具に載せられた食材を効率的に加熱して、当該食材を調理することができる。

（ＸＸＶＩ）その他の実施の形態および変形例の説明

なお、上記した各実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができるものである。

例えば、上記した各実施の形態は、以下の（ＸＸＶＩ−１）乃至（ＸＸＶＩ−１２）に示すように変形するようにしてもよい。

（ＸＸＶＩ−１）上記した各実施の形態においては、往復線として往復平行線を用いた場合について説明したが、本発明において用いることのできる往復線は往復平行線に限られるものではないことは勿論である。例えば、本発明において用いることのできる往復線としては、往復平行線の他に同軸ケーブルや往復撚り線あるいは往復リッツ線などの各種の往復線を適宜に用いることができる。

（ＸＸＶＩ−２）上記した各実施の形態においては、第１切替器ならびに第２切替器の構成例として、ＳＳＲのような無接点リレーの半導体スイッチについて説明したが、これに限られるものではないことは勿論である。第１切替器ならびに第２切替器としては、例えば、電磁リレー（ＥＭＲ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｌａｙ：エレクトロマグネティックリレー）などの有接点リレーのように機械的な可動部を含むスイッチなど、各種の切替器を適宜に用いてよい。

（ＸＸＶＩ−３）上記した各実施の形態においては、コイルとして渦巻きコイルを用い、その具体例として、丸形渦巻きコイル、四角形渦巻きコイル、丸形二重渦巻きコイルならびに四角形二重渦巻きコイルについて説明したが、コイルはこれらに限られるものではないことは勿論である。即ち、本発明に用いるコイルの形状は特に限定されるものではなく、渦巻き型でなくてもよいし、丸形や四角形の他に三角形や多角形でもよく、設計条件などに応じて適宜に選択すればよい。

（ＸＸＶＩ−４）上記した各実施の形態においては、渦巻きコイルとして丸形渦巻きコイルや四角形渦巻きコイルなどの平面コイルを主に説明したが、渦巻きコイルはこれらに限られるものではないことは勿論である。即ち、本発明に用いる渦巻きコイルは平面コイルに限定されるものではなく、設計条件などに応じて凹凸を備えた渦巻きコイルを用いるようにしてもよい。

（ＸＸＶＩ−５）上記した各実施の形態においては、複数の渦巻きコイルをある領域の全体にわたって均等に配置した場合を図示しているが、これに限られるものではないことは勿論であり、領域全体におけるある特定の区画においては複数の渦巻きコイルを緊密に配置し、一方、領域全体におけるある特定の区画においては複数の渦巻きコイルを疎らに配置するようにしてもよい。即ち、複数の渦巻きコイルをある領域に配置する際の配置割合は、設計条件などに応じ適宜に変更すればよい。

（ＸＸＶＩ−６）上記した各実施の形態においては、ある領域に同じ大きさの複数の渦巻きコイルを配置した場合を図示しているが、これに限られるものではないことは勿論であり、異なる大きさの複数の渦巻きコイルを適宜に配置するようにしてもよい。即ち、ある領域に配置する複数の渦巻きコイルの大きさは全て同一とする必要はなく、設計条件などに応じて適宜の大きさの渦巻きコイルを選択して用いるようにしてもよい。

（ＸＸＶＩ−７）上記した各実施の形態においては、４本の第１往復平行線と６本の第２往復平行線とを備えた非接触給電装置について説明したが、第１往復平行線と第２往復平行線との本数は、これらに限られるものではないことは勿論である。第１往復平行線と第２往復平行線との本数は、例えば、マトリックス状に配置したい渦巻きコイルの個数に応じて適宜に変更すればよい。

（ＸＸＶＩ−８）上記した各実施の形態においては、１個の渦巻きコイルあるいは４個の渦巻きコイルに通電する場合について例示して説明したが、これらに限られるものではないことは勿論である。即ち、通電する渦巻きコイルの数は限定されれものではなく、適宜の数の渦巻きコイルに通電してよい。

（ＸＸＶＩ−９）上記した各実施の形態においては、第１往復平行線と第２往復平行線とをＸＹ平面と平行に配置した場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、第１往復平行線と第２往復平行線とを交差するように配置すれば、第１往復平行線と第２往復平行線とがどのような配置関係であってもよい。

（ＸＸＶＩ−１０）上記した各実施の形態においては、第１往復平行線と第２往復平行線とを直交するように配置した場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、第１往復平行線と第２往復平行線とが交差すれば直角よりも大きい角度あるいは直角よりも小さい角度で交差するようにしてもよい。

（ＸＸＶＩ−１１）上記した各実施の形態においては、往復線を直線状導体（Ｘ方向第１直線状導体、Ｘ方向第２直線状導体、Ｙ方向第１直線状導体、Ｙ方向第２直線状導体）により構成した場合について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、往復線を曲線状の導体や屈曲した導体により適宜に構成するようにしてもよい。

（ＸＸＶＩ−１２）上記した各実施の形態ならびに上記した（ＸＸＶＩ−１）乃至（ＸＸＶＩ−１１）に示す各実施の形態は、適宜に組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。

本発明は、電磁誘導共振方式により給電コイルから受電コイルへ非接触で給電する非接触給受給電の分野や誘導加熱の分野あるいは電磁調理の分野などの各種の分野において利用することができる。

１０ コイルユニット
１２ 第１往復平行線（第１の往復線）
１２ａ Ｘ方向第１直線状導体（第１方向第１導体）
１２ｂ Ｘ方向第２直線状導体（第１方向第２導体）
１４ 第２往復平行線（第２の往復線）
１４ａ Ｙ方向第１直線状導体（第２方向第１導体）
１４ｂ Ｙ方向第２直線状導体（第２方向第２導体）
１６ 丸形渦巻きコイル（コイル、渦巻きコイル、一重の渦巻きコイル）
１６ａ 内径側端部
１６ｂ 外径側端部
１８ 交流電源（電源）
２０ 第１切替器（第１の切替器）
２２ 第２切替器（第２の切替器）
３０ コイルユニット
３２ 四角形渦巻きコイル（コイル、渦巻きコイル、一重の渦巻きコイル）
４０ コイルユニット
４２ 丸形二重渦巻きコイル（コイル、渦巻きコイル、二重の渦巻きコイル）
４４ 第１丸形渦巻きコイル（第１渦巻きコイル）
４４ａ 内径側端部
４４ｂ 外径側端部
４６ 第２丸形渦巻きコイル（第２渦巻きコイル）
４６ａ 内径側端部
４６ｂ 外径側端部
５０ 非接触給電装置
５２ 受電コイル
６０ 非接触給電装置
７０ 非接触給電装置
７２ 移動体検知器
８０ 非接触給電装置
８２ 四角形二重渦巻きコイル（コイル、渦巻きコイル、二重の渦巻きコイル）
９０ 非接触給電装置
９２ 両面プリント基板（プリント基板）
９４ 導体パターン
９６ 導体パターン
１００ 非接触給電装置
１０２ 両面プリント基板（プリント基板）
１１０ 非接触給電装置
１１２ 共振コンデンサ
１２０ 非接触給電装置
１３０ ＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｒｅｌａｙ：ソリッドステートリレー）（半導体スイッチ）
１４０ フェライト板
１５０ 非接触給電装置
１５２ 両面プリント基板（プリント基板）
１５４ 三層給電ライン基板（プリント基板）
１５６ 導体パターン
１５８ 導体パターン
１６０ 配線
１６２ フェライト材
１６４ アースライン
１７０ 非接触給電装置
１８０ 非接触受給電システム
１８２ 自動車
１９０ 非接触受給電システム
１９２ 床
１９４ 家電製品（室内家電製品）（電気機器）
１９４−１ 自動掃除機（電気機器）
１９４−２ テレビ（電気機器）
１９４−３ 暖房器具（電気機器）
１９４−４ 照明器具（電気機器）
１９４−５ 扇風機（電気機器）
２００ 非接触受給電システム
２０２ 机
２０２ａ 上面
２０４ 小物機器（机上小物機器）（電気機器）
２０４−１ 照明器具（電気機器）
２０４−２ パーソナルコーンピューター（電気機器）
２０４−３ 電気鉛筆削り器（電気機器）
２０４−４ 携帯電話（電気機器）
２０４−５ 扇風機（電気機器）
２１０ 誘導加熱装置
２１２ 被加熱物
２２０ 電磁調理器
２２２ 金属製調理鍋（調理器具）
２３０ 電磁調理器
２３２ 鉄板（調理器具）
Ａ 交差位置
Ｂ 交点
Ｃ 共振コンデンサ
ｔ 時間

Claims (30)

1. 選択的に通電可能なコイルユニットにおいて、
   第１の方向に延長する第１の往復線と、
   第２の方向に延長するとともに前記第１の往復線と交差する第２の往復線と、
   前記第１の往復線と前記第２の往復線との交差位置に接続されたコイルと、
   前記第２の往復線に接続された電源と、
   前記第２の往復線の接続状態または切断状態を選択する第１の切替器と、
   前記第１の往復線の接続状態または切断状態を選択する第２の切替器と
   を有することを特徴とするコイルユニット。
2. 請求項１に記載のコイルユニットにおいて、
   前記第１の往復線は、第１方向第１導体と第１方向第２導体とを有し、
   前記第２の往復線は、第２方向第１導体と第２方向第２導体とを有し、
   前記第１方向第１導体を往路線とするとともに前記第１方向第２導体を復路線とし、かつ、前記第２方向第１導体を前記往路線とするとともに前記第２方向第２導体を前記復路線としたときに、
   前記電源は、前記第２方向第１導体と前記第２方向第２導体との端部に接続され、
   前記第１の切替器は、前記第２方向第１導体に接続され、
   前記第２の切替器は、前記第１方向第１導体と前記第１方向第２導体との間に接続された
   ことを特徴とするコイルユニット。
3. 請求項２に記載のコイルユニットにおいて、
   前記コイルは、渦巻きコイルである
   ことを特徴とするコイルユニット。
4. 請求項３に記載のコイルユニットにおいて、
   前記渦巻きコイルは、一重の渦巻きコイルであって、内径側端部を前記第２方向第１導体に接続し、かつ、外径側端部を前記第１方向第１導体と接続し、
   前記第１方向第２導体と前記第２方向第２導体とを、前記交差位置における交点で接続した
   ことを特徴とするコイルユニット。
5. 請求項４に記載のコイルユニットにおいて、
   前記一重の渦巻きコイルは、前記内径側端部と前記外径側端部との間に共振コンデンサを接続した
   ことを特徴とするコイルユニット。
6. 請求項３に記載のコイルユニットにおいて、
   前記渦巻きコイルは、第１渦巻きコイルと第２渦巻きコイルとを二重に重ね合わせた二重渦巻きコイルであって、
   前記第１渦巻きコイルの内径側端部を前記第２方向第１導体に接続し、かつ、前記第１渦巻きコイルの外径側端部を前記第１方向第１導体と接続し、
   前記第２渦巻きコイルの内径側端部を前記第１方向第２導体に接続し、かつ、前記第２渦巻きコイルの外径側端部を前記第２方向第２導体と接続した
   ことを特徴とするコイルユニット。
7. 請求項１、２、３、４、５または６のいずれか１項に記載のコイルユニットにおいて、
   前記第１の往復線と前記第２往復線とは、ＸＹＺ直交座標系におけるＸＹ平面において直交して配置された
   ことを特徴とするコイルユニット。
8. 請求項１、２、３、４、５、６または７のいずれか１項に記載のコイルユニットにおいて、
   前記第１の切替器と前記第２の切替器とは、それぞれ半導体スイッチである
   ことを特徴とするコイルユニット。
9. 請求項１、２、３、４、５、６、７または８のいずれか１項に記載のコイルユニットにおいて、
   前記コイルに隣接してフェライト板を配設した
   ことを特徴とするコイルユニット。
10. 電磁誘導共振方式による非接触給電装置において、
    第１の方向に延長するとともに第２の方向に並んで複数配置された第１の往復線と、
    前記第２の方向に延長するとともに前記第１の方向に並んで複数配置され、前記第１の往復線とそれぞれ交差する第２の往復線と、
    前記第１の往復線と前記第２の往復線との交差位置にそれぞれ接続された複数のコイルと、
    前記複数の第２の往復線に並列接続された単一の電源と、
    前記複数の第２の往復線のそれぞれの接続状態または切断状態を選択する複数の第１の切替器と、
    前記複数の第１の往復線のそれぞれの接続状態または切断状態を選択する複数の第２の切替器と
    を有することを特徴とする非接触給電装置。
11. 請求項１０に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の第１の往復線のそれぞれは、第１方向第１導体と第１方向第２導体とをそれぞれ有し、
    前記複数の第２の往復線のそれぞれは、第２方向第１導体と第２方向第２導体とをそれぞれ有し、
    前記それぞれの第１方向第１導体を往路線とするとともに前記それぞれの第１方向第２導体を復路線とし、かつ、前記それぞれの第２方向第１導体を前記往路線とするとともに前記それぞれの第２方向第２導体を前記復路線としたときに、
    前記電源は、前記それぞれの第２方向第１導体と前記それぞれの第２方向第２導体との端部に接続され、
    前記第１の切替器は、前記第２方向第１導体にそれぞれ接続され、
    前記第２の切替器は、前記第１方向第１導体と前記第１方向第２導体との間にそれぞれ接続された
    ことを特徴とする非接触給電装置。
12. 請求項１１に記載の非接触給電装置において、
    前記複数のコイルは、複数の渦巻きコイルである
    ことを特徴とする非接触給電装置。
13. 請求項１２に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の渦巻きコイルは、それぞれ一重の渦巻きコイルであって、前記それぞれの交差位置において、内径側端部を前記第２方向第１導体に接続し、かつ、外径側端部を前記第１方向第１導体と接続し、
    前記第１方向第２導体と前記第２方向第２導体とを、前記それぞれの交差位置における交点で接続した
    ことを特徴とする非接触給電装置。
14. 請求項１３に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の一重の渦巻きコイルは、前記それぞれの内径側端部と前記それぞれの外径側端部との間に共振コンデンサを接続した
    ことを特徴とする非接触給電装置。
15. 請求項１２に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の渦巻きコイルは、それぞれ第１渦巻きコイルと第２渦巻きコイルとを二重に重ね合わせた二重渦巻きコイルであって、
    前記それぞれの交差位置において、前記第１渦巻きコイルの内径側端部を前記第２方向第１導体に接続し、かつ、前記第１渦巻きコイルの外径側端部を前記第１方向第１導体と接続し、前記第２渦巻きコイルの内径側端部を前記第１方向第２導体に接続し、かつ、前記第２渦巻きコイルの外径側端部を前記第２方向第２導体と接続した
    ことを特徴とする非接触給電装置。
16. 請求項１０、１１、１２、１３、１４または１５のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の第１の往復線と前記複数の第２往復線とは、ＸＹＺ直交座標系におけるＸＹ平面においてそれぞれ直交して配置された
    ことを特徴とする非接触給電装置。
17. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の第１の切替器と前記複数の第２の切替器とは、それぞれ半導体スイッチである
    ことを特徴とする非接触給電装置。
18. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６または１７のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    前記コイルに隣接してフェライト板を配設した
    ことを特徴とする非接触給電装置。
19. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の第１の切替器のそれぞれと前記複数の第２の切替器のそれぞれとの接続状態と切断状態とを順次に切り替えて、前記複数のコイルのそれぞれにおける受電負荷の有無を検出する
    ことを特徴とする非接触給電装置。
20. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８または１９のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    前記複数の第１の切替器のそれぞれと前記複数の第２の切替器のそれぞれとの接続状態と切断状態とを時分割で切り替えて、前記電源から前記複数のコイルへ時分割で通電する
    ことを特徴とする非接触給電装置。
21. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９または２０のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    受動負荷の移動に応じて前記複数の第１の切替器のそれぞれと前記複数の第２の切替器のそれぞれとの接続状態と切断状態とを切り替えて、前記受動負荷の移動に追随して通電する前記コイルを変化する
    ことを特徴とする非接触給電装置。
22. 請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、さらに、
    前記それぞれのコイルに隣接して配設されるとともに受電負荷の有無を検知する複数の移動体検知器と
    を有することを特徴とする非接触給電装置。
23. プリント基板に回路構成の導体パターンを形成してなる非接触給電装置であって、
    前記回路構成は、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２のいずれか１項に記載の非接触給電装置の回路構成である
    ことを特徴とする非接触給電装置。
24. 請求項２３に記載の非接触給電装置において、
    前記プリント基板は、両面プリント基板と三層給電ライン基板とを重ね合わせて構成され形成され、
    前記両面プリント基板の表面に、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２のいずれか１項に記載の非接触給電装置の回路構成におけるコイルの導体パターンが形成され、
    前記三層給電ライン基板には、請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１または２２のいずれか１項に記載の非接触給電装置の回路構成におけるコイルを除く導体パターンが形成され、
    前記両面プリント基板と前記三層給電ライン基板とは、配線により電気的に接続されている
    ことを特徴とする非接触給電装置。
25. 請求項２３または２４のいずれか１項に記載の非接触給電装置において、
    前記プリント基板を複数個接続した
    ことを特徴とする非接触給電装置。
26. 電磁誘導共振方式により給電コイルから受電コイルへ非接触で給電する非接触給受給電システムにおいて、
    請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４または２５のいずれか１項に記載の非接触給電装置における前記コイルを給電コイルとし、
    前記コイルへ通電して、受電負荷が有する受電コイルへ給電する
    ことを特徴とする非接触給受給電システム。
27. 請求項２６に記載の非接触給受給電システムにおいて、
    前記受電負荷は、自動車または電気機器である
    ことを特徴とする非接触給受給電システム。
28. 誘導加熱により被加熱部を加熱する誘導加熱装置において、
    請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４または２５のいずれか１項に記載の非接触給電装置における前記コイルを誘導加熱コイルとし、
    前記コイルへ通電して、被加熱物を加熱する
    ことを特徴とする誘導加熱装置。
29. 誘導加熱により調理器具を加熱して調理する電磁調理器において、
    請求項１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４または２５のいずれか１項に記載の非接触給電装置における前記コイルを電磁調理器誘導加熱コイルとし、
    前記コイルへ通電して、調理器具を加熱する
    ことを特徴とする電磁調理器。
30. 請求項２９に記載の電磁調理器において、
    前記コイルへの通電を時分割で制御して、前記調理器具の加熱分布を制御する
    ことを特徴とする電磁調理器。

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