(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を入力源とし調理物を収容する調理庫内の調理物を上部より加熱する上ヒータと下部より加熱する下ヒータを有する加熱手段と、加熱コイルと、前記交流電源を整流する整流器と、前記整流器の出力を平滑化する平滑コンデンサを含む高周波電源と、前記整流器からの入力を分圧し平滑化してほぼ直流の電圧を出力する電源電圧検知手段と、前記電源電圧検知手段からの入力に基づき前記交流電源の電圧を検知して前記加熱手段の出力を制御する制御手段を備えて、前記制御手段は、前記高周波電源の出力がオンでの前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値を、前記高周波電源の出力がオフでの前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値より全体的に下げて前記交流電源の電圧レベルを検出し、この検知電圧レベルに基づき前記交流電源の電圧変動に対する前記調理物への加熱量の変動を抑えるように上ヒータおよび下ヒータへの通電率を制御する構成とした加熱調理器。
【請求項２】
電源電圧検知手段は、整流器からの入力をツェナダイオードを介して分圧することを特徴とした請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
交流電源の周波数を検知する電源周波数検知手段を備えて、制御手段は、前記電源周波数検知手段からの入力に基づき、前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値を商用電源周波数が小さいほど全体的に下げて商用電源の電圧レベルを検知するように変更する構成とした請求項１記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭において使用される加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、誘導加熱の安全・清潔・高効率といった特徴が理解され、誘導加熱部にロースタ等のヒータ加熱部を備えた複合加熱調理器が家庭用コンロとて普及しつつある。
【０００３】
以下に従来構成の加熱調理器について図１および図５を用いて説明する。図１は従来構成における加熱調理器の機構構成図である。図１において、１は調理物を収容する調理庫、２は調理庫１内の調理物を上部より加熱する上ヒータ、３は調理庫１内の調理物を下部より加熱する下ヒータ、４は受け皿、５は焼き網、６は取っ手、７はガラス窓、８はパッキンで、受け皿４〜パッキン８にて扉を構成する。なお、調理庫１内の空気の流れは、調理庫１前部に位置する扉の下部より吸気し、調理庫１後部より排気する構成としている。９は第１の温度センサで調理庫１壁面から調理庫１内部に突出するように設置され、調理庫１内の温度を直接検知する。１０は第２の温度センサで受け皿４下部に位置する調理庫１壁面に調理庫１外部から接触するように設置され、受け皿４の温度を間接的に検知する。１１は加熱コイルで数十ＫＨｚの高周波電流が印加されて上部の負荷鍋と磁気結合し、前記負荷鍋を誘導加熱する。１２は高周波電源、１３は冷却ファンで高周波電源１２等を冷却する。１４はホルダーケースで、高周波電源１２を保持する。１５は遮熱板で、調理庫１が発する輻射熱の上部への影響を遮断する。
【０００４】
また、図５は従来構成における加熱調理器の回路構成図である。図５において、１６は商用電源、１７は電源スイッチである。また、高周波電源１２は、整流器１２０、スイッチング素子１２１、インバータ回路１２２、平滑コンデンサ１２３で構成され、商用電源１６からの入力を整流器１２０で全波整流した後に平滑コンデンサ１２３で平滑化してインバータ回路１２２に入力し、スイッチング素子１２１をオンオフさせてインバータ回路１２２から加熱コイル１１へ高周波電流を供給する。１８はヒータ制御手段、１９は冷却ファン制御手段、２０は入力手段、２１は表示手段で視覚的に表示し報知する。２２は音響手段で聴覚的に報知する。２３は誘導加熱出力検知手段で、高周波電源１２への入力電流を検知する。２４は電源電圧検知手段で、商用電源１６の電圧レベルを検知する。２５は前記の構成手段を統括的に制御する制御手段であり、入力手段２０より入力する信号に基づき、ヒータ制御手段１８、冷却ファン制御手段１９、表示手段２１、および音響制御手段２２を制御するとともに、誘導加熱出力検知手段２３より入力する信号が所定値になるようにスイッチング素子１２１をオンオフ制御して高周波電源１２の出力が所定値になるように制御する（なお、この動作を以後、出力電力制御動作と称する）。
【０００５】
また、図６は従来構成における電源電圧検知手段２４の回路構成図である。図６に示すように、電源電圧検知手段２４は、平滑コンデンサ１２３の電圧Ｖｃを抵抗Ｒ２４１およびＲ２４２で分圧した後に、抵抗Ｒ２４３およびコンデンサＣ２４１のＲＣ積分回路でピーク値にてアナログ信号Ｖ２に変換し制御手段２５へ出力する。そして、制御手段２５は、電源電圧検知手段２４より入力する信号に基づき前記出力電力制御動作における目標値に対して補正を行い、商用電源１６の電圧変動によらず高周波電源１２が所定の出力を行うように制御している。
【０００６】
また、制御手段２５は、電源電圧検知手段２４より入力する信号に基づき商用電源１６の電圧を検知して、この検知電圧レベルに基づき上ヒータ２および下ヒータ３への通電率を制御し、商用電源１６の電圧変動に対する調理庫１内の調理物への加熱量の変動を抑えて、安定した加熱性能を実現するものもある（なお、これらの動作を以後、電源電圧補正動作と称する）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来構成では、平滑コンデンサ１２３の容量値が１０μＦ前後とすることが多く、この場合、高周波電源１２が出力オフのときは、平滑コンデンサ１２３の電圧Ｖｃは直流電圧となり電圧値はほぼ商用電源１６のピーク電圧になるが、高周波電源１２が出力オンのときは、平滑コンデンサ１２３の電圧Ｖｃは商用電源１６の交流電圧を整流器１２０にて全波整流した電圧になる。すなわち、電源電圧検知手段２４の出力は、高周波電源１２が出力オフのときは、商用電源１６のピーク電圧を抵抗Ｒ２４１およびＲ２４２にて分圧した直流電圧値にあるが、高周波電源１２が出力オンのときは幾分リップル成分のある電圧値になり、かつその電圧のピーク値はＲ２４３およびＣ２４１のＲＣ積分回路の影響により高周波電源１２が出力オフのときよりも幾分低い値になる。したがって、制御手段２５は、商用電源１６の電圧値が同じでも、高周波電源１２の出力の有無により、電源電圧検知手段２４より入力する電圧値が異なってしまい、電圧レベルを誤検知してしまう。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、電源電圧検知手段２４の入力を整流器１２０の入力側に変更したり、整流器１２０の入力側より入力し商用電源１６の電圧を検知する新たな構成手段を設けると、複雑かつ高価な構成となってしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、安価な構成でかつ高周波電源の出力の有無によらず、商用電源の電圧を正確に検知することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、調理物を収容する調理庫内の調理物を上部より加熱する上ヒータと下部より加熱する下ヒータを有し、整流器からの入力を分圧し平滑化してほぼ直流の電圧を出力する電源電圧検知手段と、前記電源電圧検知手段からの入力に基づき交流電源の電圧を検知して加熱手段または高周波電源の出力を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記高周波電源の出力がオンでの前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値を、前記高周波電源の出力がオフでの前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値より全体的に下げて前記交流電源の電圧レベルを検出し、この検知電圧レベルに基づき前記交流電源の電圧変動に対する前記調理物への加熱量の変動を抑えるように上ヒータおよび下ヒータへの通電率を制御する構成としたものである。これにより、電源電圧検知手段を単一でかつ安価な構成とするとともに、制御手段は高周波電源の出力の有無によらず交流電源の電圧レベルを正確に検知することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、交流電源を入力源とする加熱手段と、加熱コイルと、前記交流電源を整流する整流器と、前記整流器の出力を平滑化する平滑コンデンサを含む高周波電源と、前記整流器からの入力を分圧し平滑化してほぼ直流の電圧を出力する電源電圧検知手段と、前記電源電圧検知手段からの入力に基づき前記交流電源の電圧を検知して前記加熱手段または前記高周波電源の出力を制御する制御手段を備えて、前記制御手段は、前記高周波電源の出力がオンでの前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値を、前記高周波電源の出力がオフでの前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値より全体的に下げて前記交流電源の電圧レベルを検出し、この検知電圧レベルに基づき前記交流電源の電圧変動に対する前記調理物への加熱量の変動を抑えるように上ヒータおよび下ヒータへの通電率を制御する構成として、電源電圧検知手段の出力が高周波電源の出力有無により異なる場合でも、制御手段が高周波電源の出力の有無に応じて電源電圧検知手段からの入力に基づく交流電源の電圧検知レベルを変更するので、高周波電源の出力有無に関係なく交流電源の電圧レベルを正確に検知することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の電源電圧検知手段を、整流器からの入力をツェナダイオードを介して分圧する構成とすることにより、整流器からの入力電圧に対しツェナダイオードの電圧を差し引いた電圧に対して分圧するので、交流電源の電圧変動に対する電源電圧検知手段の出力電圧の変動幅が大きくなり、制御手段での交流電源の電圧検知精度を向上させることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に加えて、交流電源の周波数を検知する電源周波数検知手段を備え、制御手段が、前記電源周波数検知手段からの入力に基づき、前記交流電源の電圧検知のための前記電源電圧検知手段の基準値を商用電源周波数が小さいほど全体的に下げて商用電源の電圧レベルを検知するように変更する構成とすることにより、電源電圧検知手段の出力が交流電源の周波数により異なる場合でも、制御手段が電源周波数検知手段より入力する信号に基づき検知する電源周波数に応じて電源電圧検知手段からの入力に基づく交流電源の電圧検知レベルを商用電源周波数が小さいほど全体的に下げて商用電源の電圧レベルを検知するように変更するので、交流電源の周波数に関係なく交流電源の電圧レベルを正確に検知することができる。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の第１の実施例について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例における加熱調理器の機構構成図、図２はその回路構成図であり、基本的な構成は従来構成にて示した加熱調理器と同一である。本実施例の特徴的構成は、商用電源１６の周波数を検知し制御手段２５へ出力する電源周波数検知手段２６を新たに設け、電源電圧検知手段２４の構成を平滑コンデンサ１２３からの入力をツェナダイオードを介して抵抗分割する構成として新たに電源電圧検知手段２７とし、制御手段２５が高周波電源１２の出力の有無および電源周波数検知手段２６より入力する信号に応じて、電源電圧検知手段２７より入力する信号に基づく商用電源１６の電圧検知レベルを変更するようにしたことである。
【００１５】
また、図３は本発明の第１の実施例における電源電圧検知手段２７の回路構成図である。図３に示すように、電源電圧検知手段２７は、平滑コンデンサ１２３からの入力電圧Ｖｃに対し、ツェナダイオードＺＤ２７１〜ＺＤ２７４のツェナ電圧（３９Ｖ×４）だけ差し引いた電圧を、抵抗Ｒ２７１およびＲ２７２で分圧し、抵抗Ｒ２７３およびコンデンサＣ２７１のＲＣ積分回路でピーク検知し、電圧Ｖ１として出力する構成としている。なお、電圧Ｖ１が制御手段２５の駆動電圧（＝５Ｖ）を越えないようにダイオードＤ２７１およびＤ２７２を設けている。
【００１６】
この構成により、例えば商用電源１６がＡＣ１８０Ｖ〜２２０Ｖの範囲において、従来構成の電源電圧検知手段２４ではＶ２＝３．６Ｖ〜４．４Ｖの変動範囲しかないが、第１の実施例の電源電圧検知手段２７ではＶ１＝２．７Ｖ〜４．３Ｖと変動範囲がおよそ２倍になる。したがって、制御手段２５が電源電圧検知手段２７より入力する信号の単位分解能当たりの商用電源１６電圧の変動幅も２倍になるので、制御手段２５は商用電源１６の電圧変動をより精度良く検知することができる。
【００１７】
以上のように構成された加熱調理器について、図４を用いてその動作を説明する。図４は、本発明の第１の実施例における電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１を示す図であり、（ａ）は商用電源１６の周波数が６０Ｈｚのとき、（ｂ）は商用電源１６の周波数が５０Ｈｚのときのものである。図４に示すように、高周波電源１２が出力オフのときは、平滑コンデンサ１２３の電圧Ｖｃは、ほぼ商用電源１６のピーク値での直流電圧になるので、電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１は、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、商用電源１６の周波数が６０Ｈｚ、５０Ｈｚともに、３．５Ｖの直流電圧となる。
【００１８】
【表１】
0003587148.tif 000002
【００１９】
このとき、制御手段２５は、商用電源１６の電圧＝ＡＣ２００Ｖで電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１＝３．５Ｖとし、電源電圧検知手段２７より入力する電圧Ｖ１を５ランクに分けて商用電源１６の電圧レベルを検知し、各ランク毎に上ヒータ２および下ヒータ３の通電率を制御し、商用電源１６の電圧変動に対する調理庫１内の調理物への加熱量の変動を抑えて、安定した加熱性能を実現する。なお、各ランクでの商用電源１６の電圧値および電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１の関係を表１に示す。
【００２０】
しかし、高周波電源１２が出力オンのときは、平滑コンデンサ１２３の電圧Ｖｃは、ほぼ商用電源１６の交流電圧を整流器１２０で全波整流した電圧波形になる。したがって、電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１は、（Ｒ２７２＋Ｒ２７３）×Ｃ２７１の放電時定数よりも（Ｒ２７１＋Ｒ２７３）×Ｃ２７１の充電時定数の方が大きいので、リップル成分を含みかつ高周波電源１２が出力オフのときに比べて幾分低い値になり、例えば、商用電源１６の周波数＝６０Ｈｚの場合、図４（ａ）に示すように、ピーク値＝３．１Ｖと０．４Ｖだけ低くなる。
【００２１】
さらに、商用電源１６の周波数が小さいほど、（Ｒ２７２＋Ｒ２７３）およびＣ２７１による放電期間が長くなるので、図４（ｂ）に示すように、商用電源１６の周波数＝５０Ｈｚのときは、図４（ａ）に示す商用電源１６の周波数＝６０Ｈｚのときよりも、電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１はピーク値＝３．０Ｖと０．１Ｖだけさらに低くなる。
【００２２】
このような状態においても、制御手段２５は、電源電圧検知手段２７より入力する信号のピーク値を検知し、電源周波数検知手段２６より入力する信号に基づき商用電源１６の周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれであるかを検知して、前記の高周波電源１２が出力オフのときに比べて、商用電源１６の周波数＝６０Ｈｚの場合は、商用電源１６の電圧＝ＡＣ２００Ｖで電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１＝３．１Ｖと０．４Ｖだけ全体的に下げて商用電源１６の電圧レベルを検知するように変更し、商用電源１６の周波数＝５０Ｈｚの場合は、商用電源１６の電圧＝ＡＣ２００Ｖで電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１＝３．０Ｖと０．５Ｖだけ全体的に下げて商用電源１６の電圧レベルを検知するように変更する。
【００２３】
【表２】
0003587148.tif 000003
【００２４】
なお、商用電源１６の周波数＝６０Ｈｚのときの各ランクでの商用電源１６の電圧値および電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１の関係を表２に示す。
【００２５】
【表３】
0003587148.tif 000004
【００２６】
また、商用電源１６の周波数＝５０Ｈｚのときの各ランクでの商用電源１６の電圧値および電源電圧検知手段２７の出力電圧Ｖ１の関係を表３に示す。
【００２７】
以上の構成により、制御手段２５は、商用電源１６の周波数によらず、高周波電源１２が出力オンのときでも、商用電源１６の電源電圧を正確に検知し、前記で示したように上ヒータ２および下ヒータ３の通電率を制御したり、高周波電源１２の出力電流を制御して交流電源１６の電圧が変動しても高周波電源１２が所定の出力を行うように制御するといった電源電圧補正動作を正確に行うことができる。
【００２８】
なお、本発明の第１の実施例において、商用電源１６の周波数を検知するために電源周波数検知手段２６を新たに設けたが、すでに商用電源１６の周波数を検知する手段が存在する場合、この手段を兼用しても同様の効果を得ることができる。また、本発明の第１の実施例および従来構成において、制御手段２５および電源周波数検知手段２６の一部または全部の構成を、マイクロコンピュータにて実現できることは明らかである。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜３に記載の発明によれば、簡単かつ安価な構成にて、高周波電源の出力の有無や交流電源の周波数に関係なく、交流電源の電圧レベルを正確かつ精度良く検知し、加熱手段や高周波電源の出力を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例、および従来構成における加熱調理器の機構構成図
【図２】本発明の第１の実施例における加熱調理器の回路構成図
【図３】本発明の第１の実施例における電源電圧検知手段の回路構成図
【図４】本発明の第１の実施例における電源電圧検知手段の出力電圧を示す図
【図５】従来構成における加熱調理器の回路構成図
【図６】従来構成における電源電圧検知手段の回路構成図
【符号の説明】
２  上ヒータ
３  下ヒータ
１１  加熱コイル
１２  高周波電源
１６  商用電源
２５  制御手段
２６  電源周波数検知手段
２７  電源電圧検知手段
１２０  整流器
１２３  平滑コンデンサ
【図１】
0003587148.tif 000005
【図２】
0003587148.tif 000006
【図３】
0003587148.tif 000007
【図４】
0003587148.tif 000008
【図５】
0003587148.tif 000009
【図６】
0003587148.tif 000010