JP4852970B2

JP4852970B2 - 給電システム

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Publication number: JP4852970B2
Application number: JP2005311087A
Authority: JP
Inventors: 秀明安倍; 浩康北村; 幹弘山下
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: EP1780862A2; US7514818B2; JP2007124754A; US20070091519A1; CN201001086Y; CN1960151A; EP1780862A3

Description

本発明は、単一の電源アダプタから複数の負荷機器へ給電可能な給電システムに関し、特に電磁誘導による無接点の電力伝送で給電が行われるものに関する。

上述のように単一の電源アダプタから複数の負荷機器へ給電可能な給電システムとしては、洗浄装置付き電気カミソリの例が挙げられる。図２１は、その給電システムの構成を示す図である。ＲＣＣ（リンギングチョークコンバータ）などから成る電源アダプタ１に対して、図２１（ａ）で示すように電気カミソリ２が接続可能であり、また図２１（ｂ）で示すように洗浄装置３が接続可能となっている。そして、図２１（ｂ）で示すように、洗浄装置３に電気カミソリ２を搭載した状態で、該電気カミソリ２の刃先の洗浄が行われるだけでなく、該電気カミソリ２の充電も可能となっている。

しかしながら、この場合、電源アダプタ１は、ＤＣで、たとえば１２Ｖを出力しているので、洗浄装置３内の洗浄用駆動回路４や洗浄装置３に搭載された電気カミソリ２への充電がそのまま線路の分岐で実現できているけれども、電源アダプタ１は、接触式の接点５によって前記洗浄装置３または電気カミソリ２に接続される必要がある。また、電源アダプタ１は、消費電力の大きい洗浄装置３に対応して、前記１２Ｖの高電圧で電源供給するので、電気カミソリ２内には、２次電池６の充電に適した電圧に降圧する降圧電源７が必要になり、電気カミソリ２が大型化する。

一方、洗面所などの水回りで使用されることの多い電気カミソリには、非接触（無接点）で給電したいという要望がある。図２２に、従来の非接触給電を実現する給電システムの構成を示す。電源コード１１を介して電源アダプタ１２に入力された商用交流は、コンバータ１３において直流に変換され、電圧共振型インバータ１４において高周波交流に変換されて、該電源アダプタ１２側の出力端子である１次コイル１５から出力される。

前記１次コイル１５は、電気カミソリ１６側の入力端子である２次コイル１７と着脱可能に磁気結合しており、その２次コイル１７に発生した交流電圧は、コンバータ回路１８で直流電圧に変換された後、２次電池およびモータから成る負荷１９へ給電される。前記コンバータ回路１８は、ＡＣ−ＤＣコンバータであり、前述の降圧電源７のＤＣ−ＤＣコンバータに比べて、小型である。

したがって、この図２２で示す非接触の給電システムを、図２１で示す洗浄装置３を含む複数の負荷機器が接続可能な給電システムに適用した場合、図２３で示すようになる。電源アダプタ２１は、電圧共振型インバータなどから成り、ＡＣで、たとえば５０ｋＨｚ、３０Ｖを、送電コイル２４へ出力する。その送電コイル２４に対して、図２３（ａ）で示すように電気カミソリ２２の受電コイル２５が非接触で接続可能であり、また図２３（ｂ）で示すように洗浄装置２３の受電コイル２６が非接触で接続可能となっている。

そして、図２３（ｂ）で示すように、洗浄装置２３内には、ＡＣ−ＤＣコンバータ２７が設けられており、このＡＣ−ＤＣコンバータ２７によって、たとえばＤＣ１２Ｖが作成され、洗浄用駆動回路２８に供給される。また、洗浄装置２３に電気カミソリ２２を搭載した状態で充電するために、該洗浄装置２３には、電圧共振型インバータなどから成り、ＡＣで、たとえば前記５０ｋＨｚ、３０Ｖを出力するインバータ２９および送電コイル３０が設けられている。

ここで、電磁誘導による並列給電の例は、たとえば特許文献１にも示されている。この従来技術は、複数の１次側コイルが並列にコンセントボディとして壁に埋込まれており、負荷に接続される２次側コイルをコンセントキャップとして前記コンセントボディに嵌込むことで、非接触で複数の負荷へ並列同時給電可能とした電磁コンセント装置である。したがって、電磁的な結合部分の構造が示されているにすぎない。
特開平３―１０１１１０号公報

したがって、図２３で示すような構成では、非接触での給電を実現するためには、洗浄装置２３内に、新たなコンバータ２７とインバータ２９とが必要になり、大型化およびコストアップを招くことになる。

本発明の目的は、単一の電源アダプタから複数の負荷機器へ非接触で給電するにあたって、負荷機器の構成を簡略化することができる給電システムを提供することである。

本発明の給電システムは、電源アダプタから複数の負荷機器への給電を可能とする給電システムにおいて、前記電源アダプタは、高周波交流を、その出力端子となり、１次コアに巻回された１次コイルから出力し、前記負荷機器は、各負荷機器間で同時に前記１次コアと閉磁路を形成可能な２次コアをそれぞれ有し、その２次コアに巻回された２次コイルから給電出力を取出すにあたって、前記１次コアは、１次コイルが巻回される軸部の両端部から同一方向に延びる一対の突起を、相互に直交する方向に２組備え、前記２次コアは、同一方向に延びる一対の突起を備え、前記軸部の軸線方向から見て、１次コアに対して、Ｌ字状となるように２次コアを配置することで、２つの負荷機器に同時に給電可能とすることを特徴とする。

上記の構成によれば、単一の電源アダプタから複数の負荷機器へ、個別に給電を行うだけでなく、同時に給電可能とするにあたって、出力を高周波交流とし、出力端子としては、１次コアおよびそれに巻回された１次コイルとする。一方、負荷機器では、前記１次コアと閉磁路を形成可能な２次コアおよびその２次コアに巻回された２次コイルを設けることで、給電出力の取出しが可能となり、コイルの巻数比やコイルの鎖交磁束を調整することで、所望の出力電圧を得ることができる。こうして、単一の電源アダプタから複数の各負荷機器へ非接触で給電可能となる。そして本発明では、前記コアの形状を、各負荷機器間で同時に閉磁路を形成可能な形状に形成しておくことで、並列給電を可能とする。

したがって、複数の負荷機器へ非接触で給電するにあたって、単一の電源アダプタの出力端子に複数の負荷機器の入力端子を接続して並列給電が可能となり、或る負荷機器を介して他の負荷機器へ電力伝送する場合のようなコンバータやインバータなどの電力変換手段を設ける必要はなくなり、構成を簡略化することができる。

また、１次コアに対して、Ｌ字状に２つの２次コアを配置することで、一方の負荷機器に他方の負荷機器が傾斜を有して配置される場合に、それぞれに内蔵される２次コアに対して、１次コアは密着することができる。

また、本発明の給電システムは、電源アダプタから複数の負荷機器への給電を可能とする給電システムにおいて、前記電源アダプタは、高周波交流を、その出力端子となり、１次コアに巻回された１次コイルから出力し、前記負荷機器は、各負荷機器間で同時に前記１次コアと閉磁路を形成可能な２次コアをそれぞれ有し、その２次コアに巻回された２次コイルから給電出力を取出すにあたって、前記１次コアはボビン状に形成され、前記２次コアはコ字状に形成され、前記２次コアのコ字の両端部が、前記１次コアのボビンのフランジにそれぞれ対向し、前記コ字状の２次コアは前記１次コアの周方向に複数配置されることで、対応する負荷機器に同時に給電可能となることを特徴とする。

上記の構成によれば、複数の負荷機器へ非接触で給電するにあたって、単一の電源アダプタの出力端子に複数の負荷機器の入力端子を接続して並列給電が可能となり、或る負荷機器を介して他の負荷機器へ電力伝送する場合のようなコンバータやインバータなどの電力変換手段を設ける必要はなくなり、構成を簡略化することができる。

さらに、磁路を形成するために１次コアから２次コアに向けて延びる突起をボビンのフランジとすることで、２次コアはコ字状として１次コアの周囲に配置するだけで磁路が形成され、前記コ字の中央部に巻回される２次コイルの径などに応じた数だけ、２次コアを配置することができる。したがって、コンパクトな構造で、多くの負荷機器に同時に給電可能とすることができる。

さらにまた、本発明の給電システムは、第１の負荷機器として電気カミソリを、第２の負荷機器として前記電気カミソリの洗浄機を備え、前記電気カミソリは、前記電源アダプタから直接給電可能であるとともに、洗浄機に搭載された状態で充電可能となることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記のＬ字構造を用いることで、洗浄機と、それに搭載される電気カミソリとの間に前記１次コアを挟み込めばよく、電気カミソリシステムに前記のＬ字構造は好適である。

本発明の給電システムは、以上のように、単一の電源アダプタから複数の負荷機器へ、個別に給電を行うだけでなく、同時に給電可能とするにあたって、出力を高周波交流とし、出力端子としては、１次コアおよびそれに巻回された１次コイルとする一方、負荷機器では、前記１次コアと閉磁路を形成可能な２次コアおよびその２次コアに巻回された２次コイルを設けることで給電出力の取出しを可能とし、さらに前記コアの形状を、各負荷機器間で同時に閉磁路を形成可能な形状に形成しておくことで、並列給電を可能とする。

それゆえ、複数の負荷機器へ非接触で給電するにあたって、単一の電源アダプタの出力端子に複数の負荷機器の入力端子を接続して並列給電が可能となり、或る負荷機器を介して他の負荷機器へ電力伝送する場合のようなコンバータやインバータなどの電力変換手段を設ける必要はなくなり、構成を簡略化することができる。

［実施の形態１］
図１および図２は、本発明の実施の第１の形態に係る給電システムの構成を示す図である。この給電システムは、洗浄装置付き電気カミソリシステムであり、単一の電源アダプタ３１，３１ａに対して、図１（ａ）および図２（ａ）で示すように電気カミソリ３２が接続可能であり、また図１（ｂ）および図２（ｂ）で示すように洗浄装置３３が接続可能となっている。そして、図１（ｂ）および図２（ｂ）で示すように、洗浄装置３３に電気カミソリ３２を搭載した状態で、該電気カミソリ３２の刃先の洗浄が行われるだけでなく、該電気カミソリ３２の充電も可能となっている。

電源アダプタ３１，３１ａは、ダイオードブリッジおよび平滑コンデンサなどから成るコンバータ３４に、電圧共振型インバータ３５を備えて構成され、ＡＣで、たとえば５０ｋＨｚ、３０Ｖを、出力端子であり、トランスの１次コイルを構成する単一の給電プラグ３６の送電コイル３７へ出力する。その送電コイル３７に対して、入力端子であり、トランスの２次コイルを構成する電気カミソリ３２の受電コイル３８が、図１（ａ）および図１（ｂ）ならびに図２（ａ）および図２（ｂ）で示すように非接触で接続可能であり、また図１（ｂ）および図２（ｂ）で示すように洗浄装置３３の受電コイル３９が非接触で接続可能となっている。

図１で示す電源アダプタ３１は、コンバータ３４と電圧共振型インバータ３５とが一体で構成されており、該電源アダプタ３１と電気カミソリ３２や洗浄装置３３との間の電線路４０が比較的短い場合に好適であり、前記電線路４０には高周波の電流が流れる。電源装置のインバータ３５が共振型のインバータであると、高周波ノイズ成分の少ない、正弦波状や台形波状の電圧波形を発するので、長い延長距離を有する電線路４０からの輻射ノイズの低減と、電磁誘導結合を行うコイル部でのわずかな漏れ磁界による輻射ノイズも低減できる。したがって、ノイズ対策部品も省略できる。

図２で示す電源アダプタ３１ａは、コンバータ３４と電圧共振型インバータ３５とを分離した構成であり、高周波の輻射を防止するために電線路４０ａが比較的長い場合に好適であり、前記電線路４０ａには、たとえばＤＣ１２Ｖの電流が流れる。

電気カミソリ３２には、ＡＣ−ＤＣコンバータから成り、前記受電コイル３８で発生された交流から、負荷回路４１に対応した、たとえばＤＣ３Ｖを作成する降圧電源４２に、２次電池およびモータなどから成る前記負荷回路４１が搭載されている。また、洗浄装置３３には、前記受電コイル３９で発生された交流で付勢される洗浄用駆動回路４３が搭載されている。

図３は、図１で示す給電システムの電気的構成を示すブロック図である。図１の構成に対応する部分には、同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。電源アダプタ３１では、１次コイルとなる送電コイル３７は磁性体から成る１次側コア４７に巻回されている。電気カミソリ３２では、２次コイルとなる受電コイル３８は磁性体から成る２次側コア４８に巻回されており、同様に前記洗浄装置３３では、２次コイルとなる受電コイル３９は磁性体から成る２次側コア４９に巻回されており、こうして１次側コア４７に対して、複数の２次側コア４８，４９が磁束を介して相互に並列に接続されて、電磁誘導による無接点電力伝送が行なわれる。

前記電気カミソリ３２は、降圧電源４２としてのコンバータ５１に、モータなどの負荷回路５２を備えるとともに、前記コンバータ５１と並列のコンバータ５３に、それによって駆動されるマイクロコンピュータなどの負荷回路５４を備えて構成される。また、前記洗浄装置３３は、コンバータ５５に、洗浄水のポンプモータや乾燥用のファン、さらに乾燥用の誘導加熱回路などの負荷回路５６を備えるとともに、前記コンバータ５１と並列のコンバータ５７に、それによって駆動されるマイクロコンピュータなどの負荷回路５８を備えて構成される。

注目すべきは、本発明では、図１（ｂ）および図２（ｂ）で示すように、洗浄装置３３に電気カミソリ３２を搭載した状態で、電源アダプタ３１，３１ａの送電コイル３７が、受電コイル３８，３９の両方に近接し、並列給電が可能となっていることである。このため、洗浄装置３３には、板状の給電プラグ３６が嵌め込まれるスロット５９ａが形成されており、洗浄装置３３内の受電コイル３９は、非磁性のケーシング５９ｂ内で、前記スロット５９ａの裏面側に取付けられ、電気カミソリ３２においても、受電コイル３８は非磁性のケーシング５９ｃ内で、該電気カミソリ３２が洗浄装置３３に取付けられた状態で、前記給電プラグ３６に臨むように取付けられる。

図４〜図９は、前記各コイル３７〜３９およびそれが巻回されるコア４７〜４９の構造を示す斜視図である。図４で示す構造では、１次側コア４７ａが、独立した複数の２次側のコア４８ａ，４９ａとそれぞれ磁気回路を形成するために、１次側コア４７ａは同一方向に延びる一対の突起５９，６０を相反方向に２組備えたＩ字状に形成されており、これに対応して、２次側コア４８ａ，４９ａは、同一方向に延びる一対の突起６１，６２を有するコの字状に形成され、それぞれの突起５９，６０；６１，６２が対向して磁気回路が形成される。前記突起５９，６０の断面積は突起６１，６２の断面積以上に形成され、高い磁気結合率を実現でき、伝送効率のよいシステムを実現できるようになっている。

したがって、１次側の１つの出力端子コア４７ａを挟んで、両側に２次側の２つの負荷機器の入力端子コア４８ａ，４９ａを配置した３段の積層構造となり、前記図１（ｂ）および図２（ｂ）で示すように、洗浄装置３３と電気カミソリ３２との間に給電プラグ３６を挟み込めばよく、簡単かつコンパクトな構造で、２つの負荷機器に同時に電源供給を行うことができる。

また、図５で示す構造では、２次側コア４８ｂ，４９ｂが、３つの突起６３，６４を有するＥ字状に形成され、１次側コア４７ｂも、前記Ｅ字型のコア４８ｂ，４９ｂの突起６３，６４に対向して磁気回路を構成する複数の突起６５，６６を備えるコア形状を有する。このため、前記１次コイル３７は、参照符号３７ａ，３７ｂで示す２つのコイルに分割されている。

このように構成してもまた、１次側の１つの出力端子コア４７ｂで２次側の２つの負荷機器の入力端子コア４８ｂ，４９ｂと高い磁気結合率を実現できるとともに、３段の積層構造を実現することができる。

さらにまた、図６で示す構造では、コア４７ｃ，４８ｃ，４９ｃが、円柱または角柱状（図６では円柱）であり、各コイル３７，３８，３９は、前記コア４７ｃ，４８ｃ，４９ｃの外周面に巻回され、コア４７ｃ，４８ｃ，４９ｃは一直線状に配列され、軸線方向の端面が相互に対向する。このように構成してもまた、１次側の１つの出力端子コア４７ｃで２次側の２つの負荷機器の入力端子コア４８ｃ，４９ｃと高い磁気結合率を実現できるとともに、３段の積層構造を実現することができる。

また、図７および図８で示す構造は、図５および図６で示す構造に類似しており、２次側の２つのコア４８ｄ，４９ｄが、筒体６７の一端を端板６８で閉塞し、その端板６８の中心に前記筒体６７と同心の柱６９を立設して成る、いわゆるポットコア形状であり、前記柱６９にコイル３８，３９が巻回される。これに対応して、１次側のコア４７ｄは、前記２次側のコア４８ｄ，４９ｄを背中合わせに一体化した形状を有しており、柱６９にコイル３７が巻回される。したがって、筒体６７および柱６９の端面が対向することで、端板６８を含めて磁気回路が形成される。コイル３７，３８，３９が巻回される柱６９は、筒体６７で覆われているので、磁束の漏れが小さい。

このように構成してもまた、１次側の１つの出力端子コア４７ｄで２次側の２つの負荷機器の入力端子コア４８ｄ，４９ｄと高い磁気結合率を実現できるとともに、３段の積層構造を実現することができる。

さらにまた、図９で示す構造では、１次側のコア４７ｅは、長い円柱または角柱状（図９では円柱）であり、２次側の２つのコア４８ｅ，４９ｅはリング状に形成され、その中心を前記コア４７ｅの各端部が挿通する。２次側のコイル３８，３９は、コア４８ｅ，４９ｅの外周面に巻回される。

このように構成してもまた、１次側の１つの出力端子コア４７ｅで２次側の２つの負荷機器の入力端子コア４８ｅ，４９ｅと高い磁気結合率を実現できるとともに、３段の積層構造を実現することができる。ただしこの構成では、ケーシング５８，５９には、１次側のコア４７ｅが嵌り込む凹所が形成される。

上述の図４〜図９で示すようなコアおよび巻線構造を用いることで、送電コイル３７の両側に受電コイル３８，３９を近接配置した簡単かつコンパクトな３段の積層構造で、非接触の並列給電を可能とすることができる。これによって、洗浄装置３３に電気カミソリ３２を搭載した状態で電気カミソリ３２に給電するにあたって、洗浄装置３３にコンバータやインバータなどの電力変換手段を設ける必要はなくなり、構成を簡略化することもできる。

［実施の形態２］
図１０は、本発明の実施の第２の形態に係る給電システムの構成を示す図である。この給電システムは、洗浄装置付き電気カミソリシステムであり、前述の図１および図２で示すシステムに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、本システムでは、図１０（ｂ）で示すように、洗浄装置７３に電気カミソリ３２が傾斜して配置されることに対応して、電源アダプタ７１の給電プラグ７６が楔型に形成されることである。なお、図２で示す電源アダプタ３１ａのように、コンバータ３４と電圧共振型インバータ３５との間が切離され、前記電線路４０ａによる直流送電となっていてもよい。

また、洗浄装置７３には、前記洗浄用駆動回路４３と並列に、電気カミソリ３２の刃を誘導加熱で乾燥させる誘導加熱用コイル７４が並列に接続されている。この誘導加熱用コイル７４は、図示しないスイッチなどによって、前記洗浄用駆動回路４３で駆動制御され、洗浄の終了した電気カミソリ３２の刃を、前記ＡＣ５０ｋＨｚの高周波で誘導加熱し、乾燥させる。

図１１は、この給電プラグ７６の送電コイル７７および前記受電コイル３８，３９が巻回されるコア８７ａ〜８９ａの構造を示す斜視図である。図１１で示す構造では、１次側コア８７ａが、独立した２つの２次側のコア８８ａ，８９ａとそれぞれ磁気回路を形成するために、１次側コア８７ａは同一方向に延びる一対の突起８１，８２を相互に直交する方向に２組備え、すなわち前記突起８１，８２は前記送電コイル７７が巻回される軸部８５の軸線方向から見てＬ字状に形成されており、これに対応して、２次側コア８８ａ，８９ａは、前記図４で示す端子コア４８ａ，４９ａと同様に、同一方向に延びる一対の突起８３，８４を有するコの字状に形成され、それぞれの突起８１，８２；８３，８４が対向して磁気回路が形成される。前記突起８１，８２の断面積は突起８３，８４の断面積以上に形成され、高い磁気結合率を実現でき、伝送効率のよいシステムを実現できるようになっている。

したがって、１次側の１つの出力端子コア８７ａを挟んで、軸線方向から見てＬ字状に２次側の２つの負荷機器の入力端子コア８８ａ，８９ａを配置したＬ字構造となり、前記図１０（ｂ）で示すように、洗浄装置７３に電気カミソリ３２が傾斜を有して配置される場合に、それぞれに内蔵される２次コア８８ａ，８９ａに対して、１次コア８７ａは密着することができる。

図１２は、前記給電プラグ７６の送電コイル７７および前記受電コイル３８，３９が巻回される他のコア８７ｂ〜８９ｂの構造を示す斜視図である。図１１で示す構造において、２次側のコア８８ｂ，８９ｂは、前述のコア８８ａ，８９ａと同一である。注目すべきは、本実施の形態では、１次側コア８７ｂはボビン状に形成され、前記２次側コア８８ａ，８９ａのコ字の両端部の突起８３，８４が、前記１次側コア８７ｂのボビンのフランジ８７ｃにそれぞれ対向し、前記コ字状の２次側のコア８８ｂ，８９ｂは前記１次側コア８７ｂの周方向に複数配置されることで、対応する負荷機器に同時に給電可能となることである。

このように磁路を形成するために１次側コア８７ｂから２次側コア８８ｂ，８９ｂに向けて延びる突起をボビンのフランジとすることで、２次側コア８８ｂ，８９ｂはコ字状として１次側コア８７ｂの周囲に配置するだけで磁路が形成され、前記コ字の中央部に巻回される受電コイル３８，３９の径などに応じた数だけ、２次側コアを配置することができる（図１２では、参照符号９０ｂで示す２次側コアを含めて３つ）。

上述の図１１および図１２で示すようなコアおよび巻線構造を用いることで、送電コイル３７の両側に受電コイル３８，３９を近接配置した簡単かつコンパクトなＬ字構造で、傾斜を有して配置される２つの負荷機器に、非接触の並列給電を可能とすることができる。

［実施の形態３］
図１３〜図１５は、本発明の実施の第３の形態に係る給電システムにおける送電コイル３７および受電コイル３８，３９が巻回されるコア９７ａ〜９９ａ；９７ｂ〜９９ｂ；９７ｃ〜９９ｃの構造をそれぞれ示す斜視図である。各コア９７ａ〜９９ａ；９７ｂ〜９９ｂ；９７ｃ〜９９ｃで注目すべきは、送電コイル３７が巻回されるコア９７ａ，９７ｂ，９７ｃの一方側に、受電コイル３８，３９が巻回されるコア９８ａ，９８ｂ，９８ｃ；９９ａ，９９ｂ，９９ｃが配置されることである。

図１３で示すコア９７ａ，９８ａ，９９ａでは、２次側コア９８ａ，９９ａは、前述の図５で示す２次側コア４８ｂ，４９ｂと同様にＥ字状のコアである、１次側コア９７ａは、それらを一方側に長手（縦）方向に配列した状態で対向するように、前記Ｅ字状のコアを２段長手方向に連結した構造となっている。このため、送電コイル３７は、２つのコイル３７ａ，３７ｂに分離されている。１次側コア９７ａの対向部の断面積は、２次側コア９８ａ，９９ａの対向部の断面積の総和と同等以上に形成されている。

また、図１４で示すコア９７ｂ，９８ｂ，９９ｂでも、２次側コア９８ｂ，９９ｂは、前述の２次側コア４８ｂ，４９ｂ；９８ａ，９９ａと同様にＥ字状のコアであり、１次側コア９７ｂが、それらを一方側に厚み（横）方向に配列した状態で対向するように、前記Ｅ字状のコアを２段厚み方向に連結した構造となっている。１次側コア９７ｂの対向部の断面積は、２次側コア９８ｂ，９９ｂの対向部の断面積の総和と同等以上に形成されている。

さらにまた、図１５で示すコア９７ｃ，９８ｃ，９９ｃでは、２次側コア９８ｃ，９９ｃは、前述の図６で示す２次側コア４８ｃ，４９ｃと同様に円柱または角柱（図１５では円柱）状のコアであり、１次側からの磁束を２次側のコイル３８，３９に交錯させることで電力伝達を行う。ただし、１次側コア９７ｃは、それらを一方側に並列（横）に配列した状態で対向するように、円盤状に形成されている。

これら図１３〜図１５で示す構造を用いた場合、２つの負荷機器が並列配置される場合に好適に、電力伝送を行うことができる。

［実施の形態４］
図１６は、本発明の実施の第４の形態に係る給電システムにおける送電コイル３７および受電コイル３８，３９が巻回されるコア１０７〜１０９の構造を示す斜視図である。注目すべきは、本実施の形態では、各コイル３７〜３９がそれぞれコ字状のコア１０７〜１０９に巻回され、そのコア１０７〜１０９が、コ字の上方または下方から見て、１２０°の等間隔に配置されることである。このように構成してもまた、１つの送電コイル３７から２つの受電コイル３８，３９へ均等に電力伝達を行うことができる。

なお、本発明は、電源装置の高周波電線路に通電された高周波の電圧と同じ周波数の電圧が特定の電気機器の電線路に通電されていることを特徴とする給電システムであるが、電圧と電流との関係が、インピーダンスを介して関係づけられていることから、電源装置のインバータの出力が等価的に高周波電流源を構成する場合には、特定の電気機器の電線路には同じ周波数の電流が流れていることも本発明と同一の範疇であることはもちろんである。さらに、本発明は、複数の特定の電気機器に同時に並列給電を行えるシステムであるから、特定の電気機器の入力端子には高周波の交流電圧が生じるが、特定の電気機器の内部にて、この入力端子につながる電線路あるいは回路上には、通電を制御する電子スイッチあるいは機械スイッチ、変換回路等が含まれ、機器内部での給電制御の可能な構成が含まれることはもちろんである。

［実施の形態５］
図１７および図１８は、本発明の実施の第５の形態に係る給電システムの構成を示す図である。この給電システムも、洗浄装置付き電気カミソリシステムであり、前述の図１〜図３ならびに図１０で示すシステムに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。本実施の形態では、図１９でも示すように、電源アダプタ１０１の給電プラグ１０６において、前記送電コイル３７は電気カミソリ３２用の１次側コア１０７に巻回されており、洗浄装置１０３，１０３’用に送電用の金属接点１０２が併用される。図１７の洗浄装置１０３と、図１８の洗浄装置１０３’とは、前記誘導加熱用コイル７３が設けられているか否かが異なる。

これに対応して、洗浄装置１０３，１０３’には、受電用の金属接点１０４が設けられている。前記金属接点１０２，１０４は、耐食性に優れた材料から成る。このようにＡＣ５０ｋＨｚの電線路４０を用いることで、意匠面で金属接点が露出しない方が好ましい電気カミソリ３２に非接触で給電を行い、消費電力が大きく、損失を抑制したい洗浄装置１０３，１０３’に、接触式で給電を行うようにしてもよい。また、接触式の給電は、安価である。

［実施の形態６］
図２０は、本発明の実施の第６の形態に係る給電システムの構成を示す図である。この給電システムも、洗浄装置付き電気カミソリシステムであり、前述の図１０で示すシステムに類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。本実施の形態では、電気カミソリ１１２および洗浄装置１１３において、２次コイルとなる受電コイル１１８，１１９は、コア持たない構成となっている。したがって、リング状に巻回される受電コイル１１８，１１９内に、電源アダプタ１１１の給電プラグ１１６の送電コイル１１７が嵌込する。

本発明の実施の第１の形態に係る給電システムの構成を示す図である。本発明の実施の第１の形態に係る給電システムの構成を示す図である。図１で示す給電システムの電気的構成を示すブロック図である。図１または図２で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。図１または図２で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。図１または図２で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。図１または図２で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。図１または図２で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。図１または図２で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。本発明の実施の第２の形態に係る給電システムの構成を示す図である。図１０で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。図１０で示す給電システムにおいて、非接触給電を行うための各コイルおよびそれが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。本発明の実施の第３の形態に係る給電システムにおける送電コイルおよび受電コイルが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。本発明の実施の第３の形態に係る給電システムにおける送電コイルおよび受電コイルが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。本発明の実施の第３の形態に係る給電システムにおける送電コイルおよび受電コイルが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。本発明の実施の第４の形態に係る給電システムにおける送電コイルおよび受電コイルが巻回されるコアの構造を示す斜視図である。本発明の実施の第５の形態に係る給電システムの構成を示す図である。本発明の実施の第５の形態に係る給電システムの構成を示す図である。図１７で示す給電システムの電気的構成を示すブロック図である。本発明の実施の第６の形態に係る給電システムの構成を示す図である。従来の接触式の給電システムの構成を示す図である。従来の非接触式の給電システムの構成を示す図である。図２２で示す非接触の給電システムを、図２１で示す給電システムに適用した場合の構成を示す図である。

３１，３１ａ，１０１，１１１電源アダプタ
３２，１１２電気カミソリ
３３，７３，１０３，１０３’，１１３洗浄装置
３４コンバータ
３５電圧共振型インバータ
３６，７６，１１６給電プラグ
３７，３７ａ，３７ｂ，７７，１１７送電コイル
３８，３９，１１８，１１９受電コイル
４０，４０ａ電線路
４１負荷回路
４２降圧電源
４７，４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４７ｄ，４７ｅ１次側コア
４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ２次側コア
４９，４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，４９ｅ２次側コア
５１，５３，５５，５７コンバータ
５２，５４，５６，５８負荷回路
５９ａスロット
５９ｂ，５９ｃケーシング
５９，６０；６１，６２；６３，６４；６５，６６；８１，８２；８３，８４突起
６７筒体
６８端板
６９柱
７４誘導加熱用コイル
８７ａ，８７ｂ，９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，１０７１次側コア
８８ａ，８８ｂ，９８ａ，９８ｂ，９８ｃ，１０８２次側コア
８９ａ，８９ｂ，９９ａ，９９ｂ，９９ｃ，１０９２次側コア
８７ｃフランジ
９０ｂ２次側コア
１０２，１０４金属接点

Claims

電源アダプタから複数の負荷機器への給電を可能とする給電システムにおいて、
前記電源アダプタは、高周波交流を、その出力端子となり、１次コアに巻回された１次コイルから出力し、
前記負荷機器は、各負荷機器間で同時に前記１次コアと閉磁路を形成可能な２次コアをそれぞれ有し、その２次コアに巻回された２次コイルから給電出力を取出すにあたって、
前記１次コアは、１次コイルが巻回される軸部の両端部から同一方向に延びる一対の突起を、相互に直交する方向に２組備え、前記２次コアは、同一方向に延びる一対の突起を備え、前記軸部の軸線方向から見て、１次コアに対して、Ｌ字状となるように２次コアを配置することで、２つの負荷機器に同時に給電可能とすることを特徴とする給電システム。
電源アダプタから複数の負荷機器への給電を可能とする給電システムにおいて、
前記電源アダプタは、高周波交流を、その出力端子となり、１次コアに巻回された１次コイルから出力し、
前記負荷機器は、各負荷機器間で同時に前記１次コアと閉磁路を形成可能な２次コアをそれぞれ有し、その２次コアに巻回された２次コイルから給電出力を取出すにあたって、
前記１次コアはボビン状に形成され、前記２次コアはコ字状に形成され、前記２次コアのコ字の両端部が、前記１次コアのボビンのフランジにそれぞれ対向し、前記コ字状の２次コアは前記１次コアの周方向に複数配置されることで、対応する負荷機器に同時に給電可能となることを特徴とする給電システム。
第１の負荷機器として電気カミソリを、第２の負荷機器として前記電気カミソリの洗浄機を備え、前記電気カミソリは、前記電源アダプタから直接給電可能であるとともに、洗浄機に搭載された状態で充電可能となることを特徴とする請求項１記載の給電システム。