(57)【要約】【課題】雑音抑制用コンデンサの消費電力の削減を含む構成回路全体の消費電力の抑制を行い且つ消費電力削減用の構成部品の高信頼性化を行った加熱調理器を提供すること。【解決手段】電源供給経路の途中に設けた電源リレー１６と、電源側電源供給経路間に設けたリレー１２とコンデンサ１３の直列接続体を備え、記憶手段２４は制御手段２３が電源リレー１６及びリレー１２を開から閉へとまたは閉から開へと開閉状態を変更する時の電源位相を記憶し、制御手段２３は電源リレー１６及びリレー１２の開閉状態の変更を行う時の電源位相を、記憶手段２４からの情報に基づき複数種類切り替えるようにすることで、消費電力の抑制と構成回路部品の高信頼性化が図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段に電源を供給する電源供給経路と、前記電源供給経路の途中に設けた第１スイッチと、前記第１スイッチの電源側で前記電源供給経路の線間に接続される第２スイッチとコンデンサの直列接続体と、前記電源供給の有無に関わらず情報を保持する記憶手段と、前記第１スイッチを介して電源の供給を受け前記第１スイッチ及び第２のスイッチの開閉を制御する制御手段とを備え、前記記憶手段は、前記第１スイッチ及び第２スイッチが開閉状態を変更する時の電源位相を記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段からの情報に基づき前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態の変更を行う時の電源位相を切り替える加熱調理器。
【請求項２】
加熱手段に電源を供給する電源供給経路と、前記電源供給経路の途中に設けた第１スイッチと、前記第１スイッチの電源側で前記電源供給経路の線間に接続される第２スイッチとコンデンサの直列接続体と、前記電源供給の有無に関わらず情報を保持する記憶手段と、前記第１スイッチを介して電源の供給を受け前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉を制御する制御手段と、前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態が変化した時の電源位相を検知する接点検知手段とを備え、前記記憶手段は、前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態を変更する時の電源位相を記憶し、前記制御手段は、前記接点検知手段と前記記憶手段からの情報に基づき前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態の変更を行う時の電源位相を切り替える加熱調理器。
【請求項３】
第２スイッチは加熱手段への通電状態に応じて開または閉とする請求項１または２に記載の加熱調理器。
【請求項４】
コンデンサの両端に放電抵抗を接続した請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータなどの高周波雑音源を有し、電源線から機器外に漏洩する濾波回路の必要な加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱調理器として、例えば、図６に示すような誘導加熱調理器がある（例えば、特許文献１参照）。図６において、１は商用電源、３は商用電源１を直流に変換し高周波の電源を発生させる高周波電源、２は高周波電源３に商用電源１を接続するスイッチ、４は高周波電源により誘導加熱を行う加熱コイル、５は商用電源を入力とする直流電源であり、６は直流電源から電源供給を受け、電源スイッチと高周波電源に信号を出力する制御回路であり、７は高周波雑音抑制用のコンデンサである。
【０００３】
上記従来の加熱調理器の動作を以下に説明する。商用電源が供給されると、直流電源５は約５Ｖの出力電源を発生させ、その電源は制御回路６に供給される。制御回路６には使用者が容易に操作できる加熱入切スイッチ（図示せず）が設けられており、加熱入切スイッチを入にするとスイッチ２を閉とし高周波電源３に電源供給される。高周波電源５には加熱コイル４に高周波電流を流すか否かを制御する加熱駆動回路（図示せず）が設けられており、加熱入切スイッチの入によって、スイッチ２を閉した後、制御回路５からの入力で加熱コイル４に高周波電流を流す、すなわち加熱動作を開始する。
【０００４】
加熱動作中、加熱入切スイッチを切とすると、制御回路５からの入力で加熱コイル４への高周波電流供給を停止、すなわち加熱動作を停止した後、スイッチ２を開とし高周波電源３への電源供給を停止させる。
【０００５】
以上のように、加熱動作を行う直前に加熱に必要な高周波電源に電源供給し、加熱を行わない時は高周波電源に電源供給しない構成とすることで機器の消費電力を抑制できる。
【特許文献１】特許第３２８４９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術では、直流電源５や制御回路６で電力消費しており、またコンデンサ７でも電力消費が現存するため、第１スイッチで高周波雑音抑制回路を除く全回路の消費電力を、第２スイッチで高周波雑音抑制用コンデンサの消費電力を抑制する構成となっていた。そして、雑音抑制用コンデンサの消費電力の削減を含む構成回路全体の消費電力の抑制を部品などの信頼性を高く維持し行うため、制御手段は、これらの抑制を制御するための第１あるいは第２スイッチのオン・オフ時に発生する突入電流やアークによる回路の寿命の低下を防ぐために、前記第１スイッチあるいは第２スイッチの動作位相を異ならせる制御し、消費電力削減用の構成部品の高信頼性化を行うが、前記制御手段は前記第１スイッチからの電源供給を受けるため、第１スイッチをオフすると制御手段にリッセットがかかり次に第１スイッチをオンさせるときには、毎回同じ動作でスイッチを動作させることになり、動作位相を異ならせる制御し、消費電力削減用の構成部品の高信頼性を実現することを阻害するという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱調理器は、加熱手段に電源を供給する電源供給経路と、前記電源供給経路の途中に設けた第１スイッチと、第１スイッチの電源側電源供給経路間に設けた第２スイッチとコンデンサの直列接続体と、電源供給の有無に関わらず情報を保持する記憶手段と、第１スイッチ及び第２のスイッチの開閉を制御する制御手段を備え、前記記憶手段は第１スイッチ及び第２スイッチが開閉状態を変更する時の電源位相を記憶し、前記制御手段は第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態の変更を行う時の電源位相を、前記記憶手段からの情報に基づき複数種類切り替えるようにしたものである。
【０００８】
これにより、第１スイッチをオフし制御手段にリッセットがかかっても、第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態の変更を行う時の電源位相を、前記記憶手段からの情報に基づき切り替えられることで、異なる位相で第１スイッチ及び第２スイッチが動作し、同一の位相で動作することは解消され、双方のスイッチとも突入電流やアークによる寿命の低下を防ぐことのできる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の加熱調理器は、雑音抑制用コンデンサの消費電力の削減を含む構成回路全体の消費電力の抑制が行え且つ消費電力削減用の構成部品の高信頼性化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、加熱手段に電源を供給する電源供給経路と、前記電源供給経路の途中に設けた第１スイッチと、前記第１スイッチの電源側で前記電源供給経路の線間に接続される第２スイッチとコンデンサの直列接続体と、前記電源供給の有無に関わらず情報を保持する記憶手段と、前記第１スイッチを介して電源の供給を受け前記第１スイッチ及び第２のスイッチの開閉を制御する制御手段とを備え、前記記憶手段は、前記第１スイッチ及び第２スイッチが開閉状態を変更する時の電源位相を記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段からの情報に基づき前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態の変更を行う時の電源位相を切り替えることで、スイッチの接点溶着に対する信頼性を向上することができる。
【００１１】
そして、制御手段で第１スイッチ及び第２スイッチの開閉動作時の電源位相タイミングを複数ポイント有し、これらを開もしくは閉となる毎に周期的に駆動させることで、平均的に所望のレベルまで突入電流、アークを低減できる。前回の電源位相タイミングは逐次、不揮発性の記憶手段で記憶しているため途中、停電等で制御手段への電源供給がなされなくとも、前述の電源位相の周期的駆動は、次回スイッチ駆動時も継続される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、加熱手段に電源を供給する電源供給経路と、前記電源供給経路の途中に設けた第１スイッチと、前記第１スイッチの電源側で前記電源供給経路の線間に接続される第２スイッチとコンデンサの直列接続体と、前記電源供給の有無に関わらず情報を保持する記憶手段と、前記第１スイッチを介して電源の供給を受け前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉を制御する制御手段と、前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態が変化した時の電源位相を検知する接点検知手段とを備え、前記記憶手段は、前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態を変更する時の電源位相を記憶し、前記制御手段は、前記接点検知手段と前記記憶手段からの情報に基づき前記第１スイッチ及び第２スイッチの開閉状態の変更を行う時の電源位相を切り替えることで、スイッチの接点溶着に対する信頼性を向上することができる。
【００１３】
また、制御手段では第１スイッチ及び第２スイッチへの駆動信号出力時の電源位相と、接点検知手段から入力される電源位相を逐次比較し、次回スイッチ駆動信号出力時に、接点検知手段から入力される電源位相をゼロに近づけるよう駆動することで突入電流、アークを微小なレベルまで低減できる。前回の電源位相タイミングは逐次、不揮発性の記憶手段で記憶しているため途中、停電等で制御手段への電源供給がなされなくとも、前述の電源位相のゼロ駆動は継続される。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、特に、第２のスイッチは加熱手段への通電状態に応じて開または閉とすることにより、加熱手段の通電により雑音が多くなる場合、あるいは多くなると予想される場合には閉として電源に漏洩する雑音を低減するとともに、雑音が少ない状態の時には開としてコンデンサを非接続として、待機電力を少なくできる。また、第２のスイッチを閉とする機会を減じて、第２のスイッチの駆動に要する消費電力を節約することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、特に、コンデンサの両端に放電抵抗を接続したことにより、第１のスイッチが開で、かつ第２のスイッチが閉の場合において、入力端子が電源から切り離されたときに、コンデンサに蓄積された電荷を放電することができるので、入力端子に触れて感電するのを防止することができる。
【００１６】
（実施の形態１）
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は高周波磁界で被加熱鍋等を加熱するための誘導加熱コイルを有する誘導加熱調理器の回路ブロック図である。
【００１７】
図１において、商用電源１０は入力端子１１ａと他の入力端子である１１ｂを介して誘導加熱調理器に接続され、入力端子１１ａにはコモンモードコイル１５を介して、第１スイッチである電源リレー１６、電源位相検知回路２２、第２直流電源３２及びリレー２０の接点に接続される。電源リレー１６の負荷側接点は、全波整流回路であるダイオードブリッジ２７、第１接点検知回路１９に接続され、入力端子１１ｂはコモンモードコイル１５を介して、ダイオードブリッジ２７、第１直流電源２１及び第２直流電源３２が接続され、ダイオードブリッジ２７にはコモンモードコイル１５と電源リレー１６を介して、第２直流電源３２にはコモンモードコイル１５を介して商用電源１０が供給される構成となっている。
【００１８】
また、第２直流電源３２は使用者が容易に操作できる電源スイッチ３０と抵抗器の直列体に電源供給しており、前記直列体は電源スイッチ３０が閉となるとリレー２０も閉、電源スイッチが開となるとリレー２０も開となるような出力を行っている。
【００１９】
また更に、第１直流電源２１はコモンモードコイル１５とリレー２０を介して商用電源が入力され、制御手段である制御回路２３に電力出力している。
【００２０】
また更に、入力端子２１ａと入力端子２１ｂとの間には、第２のスイッチであるリレー１２の接点とコンデンサ１３の直列接続体が接続される。１４はコンデンサに並列接続された放電抵抗である。ダイオードブリッジ２７はその出力を高周波電源１７に供給し、高周波電源１７は加熱手段である加熱コイル１８に高周波電流を供給する。制御手段である制御回路２３は、第１直流電源２１から電源供給され、第１接点検知回路１９、位相検知回路２２、電源スイッチ３０と抵抗器３１の直列体から信号入力し、リレー１２、リレー２０、高周波電源１７の冷却用のファンモータ２５及び高周波電源１７に信号出力し、記憶手段２４とは互いに信号入出力している。また、コンデンサ３３はリレー２０が閉から開となっても所定時間の間、制御回路２３が動作を行うための電源バックアップ用として設けている。
【００２１】
以上のように構成された加熱調理器についてその動作を説明する。商用電源１０が入力端子１１ａ、１１ｂに接続されると、第２直流電源３２に電力供給され、電源スイッチが使用者の操作によって閉となるまでは高周波電源１７、直流電源２１、制御回路２３には電源供給されない（以降電源スイッチを閉とする操作をオン、開とする操作をオフとする）。
【００２２】
商用電源１０が供給され、使用者の操作で電源スイッチ３０がオンされるとリレー２０が閉となり、制御回路２３は直流電源２１の約５Ｖの出力により動作を開始し、電源リレー１６及びリレー１２を閉とする。また、電源供給されると制御回路２３では、第１接点検知回路１９からの入力により電源リレー１６の開閉を図２−（ａ）で示す波形で、位相検知回路２２からの入力により商用電源１０の位相を図２−（ｂ）で示す波形で検知する。
【００２３】
電源リレー１６が閉となると、ダイオードブリッジ２７を介して高周波電源１７に電源供給され、使用者が容易に操作できる加熱入切スイッチ（図示せず）より加熱入りとなると、やはり制御回路２３の働きで、高周波電源１７内にある高周波電流駆動装置（図示せず）をオンし、加熱コイル１８に電流供給すなわち加熱動作を開始させる。
【００２４】
リレー１２が閉となると、コンデンサ１３とコモンモードチョークコイル１５で形成されるフィルタ回路で高周波電源から伝播する雑音を抑制する。
【００２５】
電源リレー１６及びリレー１２が閉となる際の電源位相は、あらかじめ制御回路２３内で複数段設定（ここでは８段階）されており、図３で示すようにリレーが開から閉となる毎に、（１）、（５）、（２）、（６）、（３）、（７）、（４）、（８）の順に周期的に切替て行うようにしている。記憶手段２４では、電源リレー１６及びリレー１２が閉とした時の最新の電源位相タイミング（図３の（１）〜（８）のいずれか）を逐次記憶しており、リレー２０の開や停電などで制御回路２３に電源が供給されない状態になろうとも、前述した電源位相の周期的切替動作は継続する。例えば電源位相（６）まで行った時点で、制御回路電源オフしても、次回の電源リレー１６及びリレー１２閉は（３）のタイミングから行う。記憶手段で位相を保持していないと、制御回路が初期化されるため、電源オフの度に（１）のタイミングに戻り、周期的な電源位相の切替ができない。
【００２６】
次に使用者の操作で電源スイッチ３０がオフとなると、制御回路２３は電源リレー１６及びリレー１２を開とすることで、高周波電源１７、コンデンサ１３、放電抵抗１４での消費電力をカットし、且つ制御回路２０自体への電源供給もリレー２０が開となることからカットされ、電源スイッチオフ時の消費電力を抑制する。ここで、前述したリレー２０の開状態での制御回路２３の動作はコンデンサ３３を電源として行っている。
【００２７】
電源リレー１６及びリレー１２が閉から開となる際の電源位相は、前述した開から閉となる際の電源位相制御と同様に、図３で示す（１）、（５）、（２）、（６）、（３）、（７）、（４）、（８）の順に周期的に切替て行い、記憶手段２４でもまた同様に、電源リレー１６及びリレー１２が開とした時の最新の電源位相タイミング（図３の（１）〜（８）のいずれか）を逐次記憶しており、リレー２０の開や停電などで制御回路２３に電源が供給されない状態になろうとも、電源位相の周期的切替動作は継続する。
【００２８】
以上のように本実施例によれば、電源供給経路間にコンデンサ１３とリレー１２の直列接続体を、電源スイッチのオン後に接続し、電源スイッチのオフ後に切り離すことで、制御回路動作時、ファン動作時、高周波電源による加熱動作時等の必要な時のみ、コモンモードコイル１５とコンデンサ１３で構成されるフィルタ回路で雑音を抑制し、電源スイッチオフの場合にはフィルタ回路を切り離し、消費電力を抑制できる。
【００２９】
また、電源スイッチオフ時は電源リレーをオフし、高周波電源への電力供給をカットするため消費電力を抑制できる。
【００３０】
また更に、電源リレー１６及びリレー１２を開閉する際は、制御回路の電源が供給されない状態があろうとも、電源位相を複数種類周期的に切り替えることで、平均的に突入電流やアークを抑制でき、リレーの寿命の低下を防ぐことができる。本実施例では、電源スイッチのオンに連動して、電源リレー１６及びリレー１２をオンしており、リレーのオンは通常制御回路が一旦初期化されてからの動作となるため、不揮発性の記憶手段２４への電源位相情報の保持なしでは実質電源位相の周期的切替動作は実質不可能であり、リレーの高信頼性に関する本発明の効果は大きい。
【００３１】
また、コンデンサ１３の両端に放電抵抗１４を接続したことにより、リレー１２の開閉の状態にかかわらずコンデンサ１３に蓄積された電荷を放電することができるので、入力端子に触れて感電するのを防止することができる。
【００３２】
また、本発明では、電源スイッチのオン後、第２スイッチであるリレー１２を開から閉とし、電源スイッチのオフ後、リレー１２を閉から開とするとして説明したが、リレー１２の加熱コイルへの通電状態に応じた動作、すなわち加熱動作中は閉、加熱停止中は開とすれば、必要に応じた雑音の低減（高周波電源動作時のみ雑音低減）ができるとともに、リレー１２を閉とする機会を減じて、リレー１２の駆動に要する消費電力を抑制できる。
【００３３】
（実施の形態２）
図４に実施例２の回路ブロックを示す。この図において、実施例１の構成図図１と同様の構成となる部分は、同一の番号を付し説明を省略する。
【００３４】
図４において、図１と異なるのは第２スイッチであるリレー１２のコンデンサ１３側接点を入力とし制御手段である制御回路２３に信号出力する接点検知手段である第２接点検知回路２８が付加されたことのみである。ここで、第２接点検知回路２８の入出力は図２−（ａ）に示す通りとなる。
【００３５】
以下、実施例１とその動作の異なる箇所に着目して説明する。
【００３６】
電源スイッチ３０が使用者の操作でオンとなると、その後制御手段である制御回路２３により第１スイッチである電源リレー１６と第２スイッチであるリレー１２が開から閉となる。制御回路１２では、電源リレー１６及びリレー１２を閉とする時の電源位相と、それぞれ第１接点検知回路１９と第２接点検知回路２８から得られる実際のリレー閉時の電源位相からリレーの駆動時間（ｔ１とする）を算出し、次回のリレー閉時、商用電源電圧のゼロ点からｔ１前の位相でリレー閉信号を出力する。前述の動作をリレー閉出力する毎に行うことで、実際のリレー駆動時間のバラツキを相殺し、安定したリレーゼロボルト閉動作が実現できる。図５は、ゼロボルトスイッチング動作を図的に表したものである。また、記憶手段２４では、電源リレー１６及びリレー１２オン時の電源位相を逐次記憶しており、リレー２０の開や停電などで制御回路２３に電源が供給されない状態になろうとも、ゼロボルトスイッチング動作を継続して行うことができる。
【００３７】
電源スイッチ３０が使用者の操作でオンからオフとなり、その後制御手段である制御回路２３により第１スイッチである電源リレー１６と第２スイッチであるリレー１２が閉から開となる際も、前述のリレーの閉動作と同様にゼロボルトスイッチング動作を継続的に行える。
【００３８】
以上のように本実施例によれば、電源供給経路間にコンデンサ１３とリレー１２の直列接続体を、電源スイッチのオン後に接続し、電源スイッチのオフ後に切り離すことで、制御回路動作時、ファン動作時、高周波電源による加熱動作時等の必要な時のみ、コモンモードコイル１５とコンデンサ１３で構成されるフィルタ回路で雑音を抑制し、電源スイッチオフの場合にはフィルタ回路を切り離し、消費電力を抑制できる。
【００３９】
また、電源スイッチオフ時は電源リレーをオフし、高周波電源への電力供給をカットするため消費電力を抑制できる。
【００４０】
また、電源リレー１６及びリレー１２を開閉にする際は、制御回路への電源供給の有無にかかわらず、継続的にゼロボルトスイッチングを行うことで、突入電流やアークを抑制でき、リレーの寿命の低下を防ぐことができる。また、リレーの動作時間（制御信号オンから接点閉もしくは開までの時間）の計時変化を吸収した高信頼性動作となる。
【００４１】
また、コンデンサ１３の両端に放電抵抗１４を接続したことにより、リレー１２の開閉の状態にかかわらずコンデンサ１３に蓄積された電荷を放電することができるので、入力端子に触れて感電するのを防止することができる。
【００４２】
また、本発明では、電源スイッチのオン後、第２スイッチであるリレー１２を開から閉とし、電源スイッチのオフ後、リレー１２を閉から開とするとして説明したが、リレー１２の加熱コイルへの通電状態に応じた動作、すなわち加熱動作中は閉、加熱停止中は開とすれば、必要に応じた雑音の低減（高周波電源動作時のみ雑音低減）ができるとともに、リレー１２を閉とする機会を減じて、リレー１２の駆動に要する消費電力を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、雑音抑制用コンデンサの消費電力の削減を含む構成回路全体の消費電力の抑制が行え且つ消費電力削減用の構成部品の高信頼性化を図ることが可能となるので、使用者が容易に商用電源を遮断することができないビルトインタイプの給湯器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施例１における加熱調理器の回路ブロック図
【図２】（ａ）本発明の実施例１における第１接点検知回路の入出力波形を示す図（ｂ）本発明の実施例１における位相検知回路の入出力波形を示す図
【図３】本発明の実施例１におけるリレー駆動タイミングを示す図
【図４】本発明の実施例２における加熱調理器の回路ブロック図
【図５】本発明の実施例２におけるリレー駆動タイミングを示す図
【図６】従来の加熱調理器の回路ブロック図
【符号の説明】
【００４５】
１０  商用電源
１１  入力端子（電源供給経路）
１２  リレー（第２スイッチ）
１３  コンデンサ
１４  放電抵抗
１５  コモンモードチョークコイル（電源供給経路）
１６  電源リレー（第１スイッチ）
１８  加熱コイル（加熱手段）
２２  第１接点検知回路（接点検知手段）
２３  制御回路（制御手段）
２４  記憶手段
２８  第２接点検知回路（接点検知手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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