JP2022134762A

JP2022134762A - 電磁誘導装置

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Publication number: JP2022134762A
Application number: JP2021034136A
Authority: JP
Inventors: 清作大浴; Seisaku Daiyoku; 裕八木; Yutaka Yagi
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-09-15
Also published as: WO2022186554A1; US20230403767A1

Abstract

【課題】電磁誘導コイルの影響を回避して天板に載置される対象物との通信を実現する。
【解決手段】電磁誘導装置１は、天板２１で上部が閉じられた収容空間Ｑ内に設けられ、天板２１に向かう方向の磁束を発生する電磁誘導コイル３１と、収容空間Ｑの底面と電磁誘導コイル３１との間に設けられ、電磁誘導コイル３１の駆動周波数とは異なる周波数の搬送波を天板２１に向かう方向に出力する通信用コイル７１と、天板２１と電磁誘導コイル３１との間に設けられて通信用コイル７１と磁気結合する中継コイル４１を有し、搬送波の周波数で共振するように構成された中継デバイス４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁誘導を利用して、被加熱物を加熱させたり、給電対象物に給電するための電磁誘導装置に関する。

近年、キッチン用の家電製品などにおいて、安全性の確保や利便性の向上を図るために、電気的な接点を設けずに無線給電を行ったり、近距離無線通信（ＮＦＣ）を用いて機器同士や機器とキッチン用品（例えば、鍋）との間で無線通信を行うこと、いわゆるコードレス化が期待されている。

ＮＦＣでは、送信コイルと受信コイルとの間の磁界結合によって電力伝送を行ったり、通信伝送を行っている。例えば、特許文献１にあるように中継コイル等で複数のコイルを重ねて配置することで通信距離を伸ばす技術が知られている。

特許第５６４０５１５号公報

しかしながら、磁界結合の特性上、送信コイルと受信コイルとの間に磁性体等の磁束を阻害するものがあると、通信距離が低下したり、通信伝送が阻害されるという課題がある。すなわち、特許文献１のように、中継コイルを設けた場合においても、送信コイルと受信コイルとの間に障害物があると効率よく給電や通信ができないという課題がある。また、送信コイルと受信コイルとの位置をきちんとあわせないと効率よく給電や通信ができないという課題がある。

より詳しくは、例えば、誘導加熱装置では、天板に載置された加熱対象物（例えば、鍋やケルト等）を誘導加熱するための加熱コイルが設けられている。したがって、加熱コイルの下方に加熱対象物と情報通信するための送信コイルを配置すると、加熱コイルにより、加熱対象物との間の通信が阻害され、効率よく通信ができない。一方で、送信コイルの位置を加熱コイルからずらすことも考えられるが、加熱対象物の受信コイルが設けられている位置は、加熱対象物によって異なる場合があり、使用者が送信コイルと受信コイルを磁気結合させるための位置合わせする必要があるという問題がある。また、天板の送信コイル上に載置された加熱対象物を避けるために、送信コイルを傾けて配置する必要があり、装置の大型化を招くおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁誘導装置において、電磁誘導コイルの影響を回避して被加熱物との通信が実現できるようにすることにある。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る電磁誘導装置は、天板で上部が閉じられた収容空間内に設けられ、前記天板に向かう方向の磁束を発生する電磁誘導コイルと、前記収容空間の底面と電磁誘導コイルとの間に設けられ、前記電磁誘導コイルの駆動周波数とは異なる周波数の搬送波を前記天板に向かう方向に出力する通信用コイルと、前記天板と前記電磁誘導コイルとの間に設けられて前記通信用コイルと磁気結合する中継コイルを有し、前記搬送波の周波数で共振するように構成された中継デバイスとを備える。

上記態様によると、通信用コイルから出力された搬送波が、電磁誘導コイルによって阻害された場合でも、中継デバイスにおいて、電磁誘導コイルからの漏れ磁束を増幅させることができる。また、電磁誘導コイルの駆動周波数と異なる搬送波を用いているので、電磁誘導コイルから出る磁束の影響を受けずに、通信用コイルから出力された搬送波のみを増幅させることができる。

上記態様の電磁誘導装置において、前記中継コイルは、板状またはシート状の誘電体表面に形成される、としてもよい。

このように、中継コイルは、板状またはシート状の誘電体表面に形成して、天板と電磁誘導コイルとの間に挿入することで、使用者の安全性を確保することができる。また、中継コイルを板状またはシート状の誘電体表面に形成することで、中継デバイスの薄型化が可能になり、加熱効率や給電効率が低下するのを防ぐことができる。さらに、天板にアンテナを埋め込む方式と比較して、製造コストを低減できる。

上記態様の電磁誘導装置において、前記中継デバイスは、前記誘電体の表面において、前記中継コイルの一端に接続されかつ当該中継コイルの周囲を囲むように形成された第１表面電極と、前記誘電体の裏面において、前記第１表面電極と対向するように形成された第１裏面電極とを有する、としてもよい。

これにより、第１表面電極と第１裏面電極との間に線間容量が形成されるので、電子部品レスで中継デバイスに共振回路を構成することができる。

上記態様の電磁誘導装置において、前記誘電体の表面には、前記中継コイルの他端に接続された第２表面電極が形成され、前記誘電体の裏面には、前記第１裏面電極に接続されかつ前記第２表面電極と対向するように第２裏面電極が形成されている、としてもよい。

これにより、第２表面電極と第２裏面電極との間に線間容量が形成されるので、電子部品レスで中継デバイスに共振回路を構成することができる。

上記態様の電磁誘導装置において、前記第１裏面電極と前記第２裏面電極との接続配線は、前記中継コイルを構成する配線と直交するように延びている、としてもよい。

これにより、通信ノイズを低減することができる。

前記中継コイルは、前記電磁誘導装置を上から見た平面視において、前記電磁誘導コイルよりも大きい外径を有する、としてもよい。

これにより、天板が割れたときでも、電磁誘導コイルが露出されないので、使用者が誤って電磁誘導コイルに触れるのを防ぐことができる。

本発明の電磁誘導装置は、天板に載置される対象物と通信用コイルと間に設けられた電磁誘導コイルの影響を回避して対象物との通信を実現することができる。

実施形態に係る誘導加熱装置の斜視図図１のII－II線における誘導加熱装置の断面図図１のII－II線における中継デバイスの断面図中継コイルの構成及び各電極を説明するための図誘導加熱装置の回路の概略構成を示す図中継デバイスの他の構成例を示す斜視図誘導加熱装置の他の構成例を示す平面図中継デバイスの他の構成例を示す斜視図

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に本実施形態に係る誘導加熱装置の斜視図を示し、図２に図１のII－II線断面図を示す。本実施形態では、誘導加熱装置として、ＩＨクッキングヒータを例示している。なお、説明の便宜上、誘導加熱装置について、使用者が相対する方向における手前側を「前」、奥側を「後」と称し、手前側から奥側に見たときの左側を「左」、右側を「右」と称し、使用時の高さ方向における上側を「上」、下側を「下」と称する。

図１に示すように、本実施形態では、誘導加熱装置１として、キッチンの調理台に設けられた据え付け用の開口部（図示省略）に組み込まれる、いわゆるビルトイン型のＩＨクッキングヒーターを例示している。誘導加熱装置１は、フライパンや鍋などの被加熱物８を電磁誘導の原理を利用して加熱するように構成される。誘導加熱装置１は、電磁誘導装置の一例である。

なお、誘導加熱装置１は、ビルトイン型のＩＨクッキングヒーターに限定されず、ＩＨクッキングヒーター以外の調理機器であってもよい。また、例えば、誘導加熱装置１が、建物に備え付けの調理設備、テーブルのような家具等に電磁誘導コイル３１が直接内蔵されるような構成であってもよい。

なお、被加熱物８は、フライパンや鍋に限定されず、電磁誘導により電磁誘導コイル３１から受電するための受電コイルが内蔵された電気機器等であってもよい。

図１に示すように、誘導加熱装置１は、誘導加熱が可能な被加熱物８の載置場所としての加熱部３が４つある４口タイプのものである。４つの加熱部３は、それぞれが前後方向または左右方向に間隔をあけて設けられ、誘導加熱装置１の上から見た平面視（以下、単に平面視という）においてそれぞれの加熱部３の中心を結ぶと略四角形状になるように配置される。

図１及び図２に示すように、誘導加熱装置１は、天板２１が上部に設けられた筐体２と、前述の４つの加熱部３と、各加熱部３に対応して設けられた４つの中継デバイス４と、操作表示部６と、制御基板７０とを備える。４つの加熱部３、４つの中継デバイス４、操作表示部６及び制御基板７０は、筐体２内に収容される。

－筐体－
筐体２は、誘導加熱装置１を設置する空間に対応する外郭を有し、上方に開放された概ね矩形箱状に形成される。筐体２は、主に板金などで構成される。筐体２の開口周縁には、同じく板金などからなる枠状のブラケット２４が組み付けられる。天板２１は、ブラケット２４上に筐体２の開口を覆うように設置される。天板２１が置かれた筐体２内には、収容空間Ｑが形成される。収容空間Ｑにおいて、上下方向の中間位置には、加熱部３を設置するための中板２３が設けられる。中板２３には、後述する電磁誘導コイル３１と対応する位置に、電磁誘導コイル３１を冷却するための通気口２７が形成される。なお、誘導加熱装置１が、筐体２を備えないような構成であってもよい。図示しないが、例えば、建物に備え付けの調理設備、テーブルのような家具等に電磁誘導コイル３１が直接内蔵されるような構成の場合に、筐体を設けずに、上記の調理設備や家具等に収容空間Ｑが形成され、その収容空間Ｑに電磁誘導コイル３１が収容されていてもよい。

－操作表示部－
操作表示部６は、筐体２の前部における天板２１下側にパネル状に設けられる。具体的な図示は省略するが、操作表示部６は、天板２１に載置された被加熱物８に対する加熱レベルなどの表示を行うと共に使用者の入力を受け付ける。操作表示部６は、例えば、液晶表示素子などからなる表示部とタッチパネルを含んで構成される。なお、操作表示部６の操作形態及び表示形態は、特に限定されず、従来から知られている様々な形態を採用することができる。

－加熱部－
加熱部３は、中板２３に設けられた円盤状のコイルベース２８によって支持された電磁誘導コイル３１を備える。電磁誘導コイル３１は、例えば、天板２１に沿うように放射線状に巻回された平型のコイルである。

電磁誘導コイル３１は、後述する駆動回路７６（図５参照）によって駆動され、天板に向かう方向（上下方向）、すなわち天板２１上に載置された被加熱物８に向かう方向（上下方向）の磁束を発生する。これにより、誘導加熱装置１は、天板２１に載置された被加熱物８を誘導加熱したり、被加熱物８に設けられた電磁誘導コイル（図示省略）を介して被加熱物８に電力を供給したりすることができる。電磁誘導コイル３１の駆動周波数（上記駆動電流の周波数）は、例えば、数十［ｋＨｚ］程度に設定される。

なお、電磁誘導コイル３１の構成は、平型のコイルに限定されない。例えば、図示しないが、図１の電磁誘導コイル３１と対応する位置に、天板２１に沿って延びるフェライトコア等の軸心周りに巻回された電磁誘導コイルを、前後方向または左右方向に間隔をあけて並べて設置するようにしてもよい。また、電磁誘導コイル３１は、加熱部３ごとに、同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。

－制御基板－
制御基板７０は、加熱部３ごとに設けられ、各加熱部３の下側に配置されている。本実施形態では、制御基板７０が、筐体２の底板２５上、すなわち、収容空間Ｑの底面２６上に設置されている例を示す。制御基板７０には、被加熱物８に搭載された通信デバイス８０と無線でデータ通信をするための通信用コイル７１と、制御回路７２とが設けられる。

図５に示すように、制御回路７２は、操作表示部６に受け付けた操作内容に基づいて、電磁誘導コイル３１を駆動する駆動回路７６と、通信用コイル７１を介して通信デバイス８０と無線通信する通信回路７７とを備える。通信デバイス８０は、例えば、通信デバイス８０は、通信用コイル８１と、通信用コイル８１を介して通信回路７７と無線通信する通信回路８２とを備える。ただし、通信デバイス８０の構成は、特に限定されない。

上記無線通信でやり取りされるデータは、特に限定されないが、例えば、誘導加熱装置１から被加熱物８に設定温度等の設定データを送信したり、被加熱物８から誘導加熱装置１に要求電力量のデータを送信したり、被加熱物８に収容された媒体（例えば、料理等）の測定温度を送信したりする。

通信用コイル７１は、上記の無線通信のために、電磁誘導コイル３１の駆動周波数とは異なる周波数の搬送波を出力する。搬送波の搬送周波数は、特に限定されないが、例えば、被加熱物８と制御回路７２との通信にＮＦＣ（Near Field Communication）規格に準拠した通信方式（以下、単にＮＦＣという）を用いる場合、１３．５６［ＭＨｚ］に設定される。通信用コイル７１は、電磁誘導コイル３１の真下に設けられる。一般的に、誘導加熱装置１は、被加熱物８が電磁誘導コイル３１の真上に設置されるように構成される。したがって、通信用コイル７１を電磁誘導コイル３１の真下に設けることで、使用者が、被加熱物８と通信用コイル７１との位置合わせをする手間を省くことができる。

－中継デバイス－
図２に戻り、中継デバイス４は、筐体２の天板２１と電磁誘導コイル３１との間に設けられる。中継デバイス４は、天板２１に沿って延びる板状またはシート状の誘電体４０を備える。誘電体４０の表面（本実施形態では上面）には、中継コイル４１が形成される。なお、中継コイル４１が、誘電体４０の下面に形成されてもよい。

誘電体４０は、平面視においてコイルベース２８の外径よりと同じか若干大きい円形状であり、コイルベース２８の周縁部の上に載置され、支持されている。このような構成にすることで、例えば、天板２１がガラス等の素材で構成されている場合において、天板が割れたときでも、電磁誘導コイル３１が露出されないので、使用者が誤って電磁誘導コイル３１に触れるのを防ぐことができる。

誘電体４０の材質は、特に限定されないが、例えば、誘電体４０の材料として、マイカ（εｒ＝７．０）や雲母（εｒ＝７．５）を好適に使用できる。マイカや雲母のように、高い比誘電率の素材を用いることで、後述する線間容量Ｃ１，Ｃ２をを確保するための厚さや電極面積を削減することができる。なお、誘電体４０の材料は、マイカや雲母に限定されず、比誘電率がマイカや雲母と同程度以上の他の素材を用いてもよい。

図３は、図２の中継デバイス４を拡大した図面である。また、図４左側は、中継デバイス４の上から見た図を示し、図４右側は、中継デバイス４を下から見た図を示す。図４では、誘電体４０を省略して記載している。

図３及び図４に示すように、中継コイル４１は、平面視において、導体線を誘電体４０上に複数ターンの矩形螺旋状になるように形成した平面コイルである。導体線の材質は特に限定されないが、抵抗率が低い方が好ましい。例えば、銅等の金属材料で構成された導電インクや導電テープ、導電基板等を好適に使用できる。なお、中継コイル４１の形状は、矩形螺旋状に限定されず、他の形状、例えば、円形螺旋状であってもよい。

さらに、誘電体４０の表面には、中継コイル４１の外端（一端）に接続されかつ中継コイル４１の周囲を囲む表面外周電極４２と、中継コイル４１の内端（他端）に接続された表面内部電極４３とが形成されている。中継コイル４１の前後左右の中心位置は、通信用コイル７１の中心位置と位置合わせされる。これにより、通信用コイル７１から出力された磁束を効率よく受信することができる。

また、誘電体４０の裏面には、表面外周電極４２と全体にわたって対向するように形成された裏面外周電極４４と、表面内部電極４３と対向するように形成された裏面内部電極４５とが設けられる。これにより、表面外周電極４２と裏面外周電極４４との間に線間容量Ｃ１が形成され、表面内部電極４３と裏面内部電極４５との間に線間容量Ｃ２が形成される。

さらに、裏面外周電極４４と裏面内部電極４５との間は、中継コイル４１を構成する導体線と直交するように延びた接続配線４６で接続される。

これにより、中継デバイス４には、図５に示すように、中継コイル４１と線間容量Ｃ１と線間容量Ｃ２とが直列に接続された直列共振回路４９が構成される。

直列共振回路４９は、通信用コイル７１から出力される搬送波の搬送周波数で共振するように構成される。そうすることで、通信用コイル７１から出力された搬送波が、電磁誘導コイル３１によって阻害された場合でも、中継デバイス４において、電磁誘導コイル３１からの漏れ磁束を増幅させることができる。そして、中継コイル４１と被加熱物８の通信用コイル８２とが磁気結合することにより、通信用コイル７１から出力された搬送波を被加熱物８の通信回路に伝送することができる。

ここで、直列共振回路４９の共振周波数ｆｏは、以下の式（１）で表される。

上式において、Ｌは中継コイル４１のインダクタンスであり、Ｃは線間容量Ｃ１と線間容量Ｃ２との合成キャパシタンスである。また、ε_sは、誘電体４０の比透磁率であり、ｄは誘電体４０の厚さ、Ｓは対向する電極の表面積である。

例えば、誘電体として厚さ０．３［ｍｍ］のマイカ（εｒ＝７．０）を用いた場合において、誘電体４０の表裏に形成された外周電極４２，４４の対向表面積を３４２０［ｍｍ^２］、内部電極４３，４５の対向表面積を６２５［ｍｍ^２］とすると、式（２）と直列接続の合成Ｃは１００［ｐＦ］程度になる。式（１）から、中継コイル４１のインダクタンスが１．３［μＦ］程度に設定されると、直列共振回路４９の共振周波数が１３．５６［ＭＨｚ］になる。すなわち、中継デバイス４の直列共振回路４９は、ＮＦＣの搬送波の搬送周波数で共振するように構成される。

なお、中継コイル４１のインダクタンスＬは、コイルの径や、コイルの巻き数を変えることで調整することができる。線間容量Ｃ１または線間容量Ｃ２は、例えば、誘電体４０として用いる素材の比誘電率や、誘電体４０の厚さを変えることで調整できる。また、線間容量Ｃ１または線間容量Ｃ２は、例えば、誘電体４０の表裏に形成された電極の対向表面積を変えて調整してもよい。

換言すると、中継コイル４１のインダクタンスＬ、線間容量Ｃ１または線間容量Ｃ２のうち１または複数は設計で変えることが可能であり、これらを変えることにより共振周波数ｆｏを任意の値に設定することができる。このように、本実施形態の構成を用いることで、ＲＦＩＤ等のように搬送周波数が異なる通信規格に対して、柔軟に共振周波数を変更することができる。

以上をまとめると、本実施形態の誘導加熱装置１は、天板２１が上部に設けられた筐体２と、電磁誘導コイル３１と、通信用コイル７１と、中継デバイス４とを備える。電磁誘導コイル３１は、筐体２内部の収容空間Ｑに設けられ、天板２１に載置された被加熱物８に向かう方向の磁束を発生する。通信用コイル７１は、筐体２の底板２５と電磁誘導コイル３１との間に設けられ、電磁誘導コイル３１の駆動周波数とは異なる周波数の搬送電磁波を天板２１に向かう方向に出力する。中継デバイス４は、天板２１と電磁誘導コイル３１との間に設けられて通信用コイル７１と磁気結合する中継コイル４１と、線間容量Ｃ１，Ｃ２とで構成された直列共振回路４９を備える。

このような構成にすることで、前述のとおり、通信用コイル７１から出力された搬送波が、電磁誘導コイル３１によって阻害された場合でも、中継デバイス４において、電磁誘導コイル３１からの漏れ磁束を増幅させることができる。そして、中継コイル４１と被加熱物８の通信用コイル８２とが磁気結合することにより、通信用コイル７１から出力された搬送波を被加熱物８の通信回路に伝送することができる。すなわち、通信用コイル７１と被加熱物８との間に電磁誘導コイル３１を配置した場合においても、通信用コイル７１を介して、制御回路７２と被加熱物８との間でデータ通信を行うことができる。

上記実施形態において、中継コイル４１は、板状またはシート状の誘電体表面に形成される。

このように、中継コイル４１を板状またはシート状の誘電体４０の表面に形成して、天板２１と電磁誘導コイル３１との間に挿入することで、使用者の安全性を確保することができる。また、中継コイル４１を板状またはシート状の誘電体４０の面に形成することで、中継デバイス４の薄型化が可能になり、加熱効率や給電効率が低下するのを防ぐことができる。さらに、天板２１にアンテナを埋め込む方式と比較して、製造コストを低減できる。

上記実施形態において、誘電体４０の表面には、中継コイル４１の一端に接続されかつ中継コイル４１の周囲を囲むように形成された表面外周電極４２と、中継コイル４１の他端に接続された表面内部電極４３が形成される。また、誘電体４０の裏面には、表面外周電極４２と対向するように裏面外周電極４４が形成され、表面内部電極４３と対向するように裏面内部電極４５が形成される。

上記の構成にすることで、中継デバイス４には、中継コイル４１と線間容量Ｃ１と線間容量Ｃ２とが直列に接続された直列共振回路４９が構成される。これにより、中継デバイス４を電子部品レスで構成することができ、電子部品に依存する使用温度の制約を排除することができる。また、誘電体の表面及び裏面にパターンを形成するだけで共振回路を構成できるので、他の回路基板等との間で物理的な接続構成が不要であり、容易に取り付けることができる。

上記実施形態において、裏面外周電極４４と裏面内部電極４５との接続配線は、中継コイル４１を構成する配線と直交するように延びている。

これにより、通信ノイズを低減することができる。

以上のように、本開示の技術の例示として、好ましい実施形態について説明した。しかし、本開示の技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須でない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることを以て、直ちにそれらの必須でない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

例えば、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

例えば、中継デバイス４として、図６に示すように、２枚の誘電体４０１，４０２を貼り合わせた構成としてもよい。図６の構成とする場合、例えば、一方の誘電体４０１の表面に中継コイル４１、表面外周電極４２及び表面内部電極４３を形成し、他方の誘電体４０２の表面に裏面外周電極４４、裏面内部電極４５及び接続配線４６を形成する。そして、両誘電体４０１，４０２の裏面同士を接着剤等を用いて貼り合わせるとよい。

上記実施形態では、中継デバイス４の直列共振回路を構成するコンデンサを、表面外周電極４２と裏面外周電極４４との間の線間容量Ｃ１及び表面内部電極４３と裏面内部電極４５との間の線間容量Ｃ２で実現する例を示したがこれに限定されない。例えば、図７に示すように、直列共振回路４９を構成するコンデンサ７５を電子部品を用いて構成してもよい。この場合、コンデンサ７５は、例えば、制御基板７０上に実装してもよい。

上記実施形態では、加熱部３ごとに中継デバイス４を設ける例を示したがこれに限定されない。例えば、図８に示すように、複数の加熱部３を覆うような中継デバイス４を設けるようにしてもよい。図８では、フリーロケーション型の誘導加熱装置１に対して、２つの左右方向に２つの中継デバイス４を並べて配置した例を示している。中継デバイス４の配置や構成については、上記実施形態と同様である。例えば、中継デバイス４は、筐体２の天板２１と電磁誘導コイル３１との間に設けられ、天板２１に沿って延びる板状またはシート状の誘電体４０を備える。そして、誘電体４０の表面には中継コイル４１及び表面電極４２，４３が形成され、裏面には各表面電極４２，４３と対向するように裏面電極（図示省略）が形成される。このような構成にすることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、誘電体４０は、円形状に限定されず、図８に示すように、矩形状であってもよい。

また、上記実施形態では、表面内部電極４３と裏面内部電極４５とを対向するように離間させて配置し、両者間に線間容量Ｃ２が形成されるようにしているが、これに限定されない。例えば、表面内部電極４３と裏面内部電極４５とをはとめ等を用いて、直接接続するようにしてもよい。この場合には、表面外周電極４２と裏面外周電極４４との間の線間容量Ｃ１と中継コイル４１とで直列共振回路が構成される。

以上説明したように、本発明の誘導加熱装置は、電磁誘導コイルの影響を回避して天板に載置される対象物との通信を実現できるので、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１誘導加熱装置（電磁誘導装置）
８被加熱物（対象物）
４中継デバイス
２１天板
３１電磁誘導コイル
４０誘電体
４１中継コイル
４２表面外周電極（第１表面電極）
４３表面内部電極（第２表面電極）
４４裏面外周電極（第１裏面電極）
４５表面内部電極（第２裏面電極）
４６接続配線
７１通信用コイル
Ｑ収容空間

Claims

電磁誘導を利用して、対象物を加熱させたり、対象物に給電するための電磁誘導装置であって、
天板で上部が閉じられた収容空間内に設けられ、前記天板に向かう方向の磁束を発生する電磁誘導コイルと、
前記収容空間の底面と電磁誘導コイルとの間に設けられ、前記電磁誘導コイルの駆動周波数とは異なる周波数の搬送波を前記天板に向かう方向に出力する通信用コイルと、
前記天板と前記電磁誘導コイルとの間に設けられて前記通信用コイルと磁気結合する中継コイルを有し、前記搬送波の周波数で共振するように構成された中継デバイスとを備える、
電磁誘導装置。
前記中継コイルは、板状またはシート状の誘電体の表面に形成される、請求項１に記載の電磁誘導装置。
前記中継デバイスは、
前記誘電体の表面において、前記中継コイルの一端に接続されかつ当該中継コイルの周囲を囲むように形成された第１表面電極と、
前記誘電体の裏面において、前記第１表面電極と対向するように形成された第１裏面電極とを有する、請求項２に記載の電磁誘導装置。
前記誘電体の表面には、前記中継コイルの他端に接続された第２表面電極が形成され、前記誘電体の裏面には、前記第１裏面電極に接続されかつ前記第２表面電極と対向するように第２裏面電極が形成されている、請求項３に記載の電磁誘導装置。
前記第１裏面電極と前記第２裏面電極との接続配線は、前記中継コイルを構成する配線と直交するように延びている、請求項４に記載の電磁誘導装置。
前記中継コイルは、前記電磁誘導装置を上から見た平面視において、前記電磁誘導コイルよりも大きい外径を有する、請求項１から４のいずれかに記載の電磁誘導装置。