(57)【要約】【課題】漏電あるいは感電を防止する安全装置を備えると共に、待機時の消費電力を少なくすること。【解決手段】マイクロコンピュータ１３及び漏電判定部１６により、電力供給部１７が電力供給を行っていない待機状態中に起動信号発生部１９の信号により電源供給が開始されて動作を開始し、漏電判定部１６で漏電が検出されれば、電力供給部１７の電力供給を停止するように構成することで漏電あるいは感電の危険性を低減すると共に待機時の消費電力を削減することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷と、前記負荷を制御する制御手段と、前記制御手段の電源部と、前記電源部から前記制御手段への電力の供給を行う電力供給部と、前記電力供給部に信号を与え電力の供給を開始させる起動信号発生部と、前記負荷と前記電源部に商用電源を供給する電路と、前記電路に流れる不平衡電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部からの信号により漏電の有無を判定する漏電判定部とを備え、前記制御手段及び漏電判定部は、前記電力供給部が電力供給を行っていない待機状態中に前記起動信号発生部の信号により電源供給が開始されて動作を開始し、前記漏電判定部の信号が正常であれば前記電力供給部の電力供給を継続することで以降の動作が継続されると共に、前記電力供給部の電力供給を停止することで待機状態となることを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
起動信号発生部は、ドアの開閉と連動して動作するドアスイッチを備え、前記ドアスイッチの開又は閉動作により信号を発生するようにした請求項１記載の加熱調理器。
【請求項３】
負荷と電路の接続を開閉する開閉器を備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には前記開閉器を開することを特徴とする請求項１記載の加熱調理器。
【請求項４】
負荷及び電源部への電路を開閉するリセット機能を有する電源スイッチを備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には前記電源スイッチを開するようにした請求項１記載の加熱調理器。
【請求項５】
負荷及び電源部への電路を開閉するリセット機能を有する電源スイッチと前記負荷と電路の接続を開閉する開閉器とを備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には前記開閉器を開した後、更に前記漏電判定部の信号が正常でない場合に前記電源スイッチを開するようにした請求項１記載の加熱調理器。
【請求項６】
報知手段を備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には漏電の発生を前記報知手段により報知することを特徴とした請求項３から５のいずれか１項に記載の加熱調理器。
【請求項７】
制御手段は、漏電発生の報知を行っている間は、電力供給部の電力供給を停止しないようにした請求項６記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は待機時の消費電力を少なくした加熱調理器で、特に水を使ったりスチームが発生したりする調理器の漏電あるいは感電を防止する安全装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の加熱調理器として電子レンジでは、本体にアース端子を設けこれを接地して使用するようにして使用者が感電事故を起す危険を防止している。また、電子レンジ本体に設けられたアース端子を確実に接地されていない場合を想定して漏電遮断機能を搭載しているものもある（特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の電子レンジの回路図を示すものである。図５に示すように、高圧トランス１０１およびコンデンサ１０２、ダイオード１０３で構成する電源回路で発振するマグネトロン１０４と、低圧トランス１０５により電力を供給して動作するコントロール基板１０６と、電源と高圧トランス１０１の接続を開閉するリレー１０７と、電源とリレー１０７との間の電源線路に取り付けられた零相変流器１０８とから構成され、コントロール基板１０６からの制御信号でリレー１０７を動作させ、高圧トランス１０１に電力を供給することでマグネトロン１０４が発振し、食品を加熱するものである。また、コントロール基板１０６では、零相変流器１０８で検出される不平衡電流を監視することで漏電検出を行っており、漏電を検出した場合、直ちにリレー１０７を開させ漏電電流を遮断するようにしている。
【特許文献１】特開昭５８−１７５２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、最近では、加熱調理器の待機電力は１Ｗ以下に抑えることが一般的な要求となっており、さらに時計機能を持たない電子レンジにあっては待機電力を５０ｍＷ以下にすることが要求されるなど、待機電力を限りなく０に近づける取り組みがなされている。前記従来の構成では、コントロール基板である制御手段に電力が常に供給されており、制御手段を構成するマイクロコンピュータ及びその周辺回路で消費される電力が無視できなくなってきている。更には、漏電検出するための回路も動作しているため、待機電力を５０ｍＷ以下に抑えることが難しいという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、漏電あるいは感電を防止する安全装置を備えると共に、待機時の消費電力を少なくした加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、負荷と、前記負荷を制御する制御手段と、前記制御手段の電源部と、前記電源部から前記制御手段への電力の供給を行う電力供給部と、前記電力供給部に信号を与え電力の供給を開始させる起動信号発生部と、前記負荷と前記電源部に商用電源を供給する電路と、前記電路に流れる不平衡電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部からの信号により漏電の有無を判定する漏電判定部とを備え、前記制御手段及び漏電判定部は、前記電力供給部が電力供給を行っていない待機状態中に前記起動信号発生部の信号により電源供給が開始されて動作を開始し、前記漏電判定部の信号が正常であれば前記電力供給部の電力供給を継続することで以降の動作が継続されると共に、前記電力供給部の電力供給を停止することで待機状態となるようにしたものである。
【０００７】
これによって、待機状態では、制御手段及び漏電判定部への電力の供給がオフされているため制御手段及び漏電判定部での電力消費をなくすことができる。
【０００８】
また、本発明の加熱調理器の制御手段は、負荷及び電源部への電路を開閉するリセット機能を有する電源スイッチを備え、漏電判定部の信号が正常でない場合には前記電源スイッチを開するようにしたものである。
【０００９】
これによって、万が一電源部又は制御手段において漏電が発生しても開閉器をオフすることで通電を遮断することで感電を防止することができるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の加熱調理器は、漏電あるいは感電を防止する安全装置を備えると共に、待機時の消費電力を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は、負荷と、前記負荷を制御する制御手段と、前記制御手段の電源部と、前記電源部から前記制御手段への電力の供給を行う電力供給部と、前記電力供給部に信号を与え電力の供給を開始させる起動信号発生部と、前記負荷と前記電源部に商用電源を供給する電路と、前記電路に流れる不平衡電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部からの信号により漏電の有無を判定する漏電判定部とを備え、前記制御手段及び漏電判定部は、前記電力供給部が電力供給を行っていない待機状態中に前記起動信号発生部の信号により電源供給が開始されて動作を開始し、前記漏電判定部の信号が正常であれば前記電力供給部の電力供給を継続することで以降の動作が継続されると共に、漏電の発生がなく所定時間動作が遷移しない場合には、前記電力供給部の電力供給を停止することで、制御手段及び漏電判定部での電力の消費をなくすことがでるので待機時の消費電力を削減することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明の起動信号発生部に、ドアの開閉と連動して動作するドアスイッチを備え、前記ドアスイッチの開又は閉動作により信号を発生することにより、調理物を加熱調理するときに必ず行うドアの開閉操作により、電源入りスイッチが無くても電源が入るため、使い勝手を損ねることがなくなる。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１の発明において、負荷と電路の接続を開閉する開閉器を備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には開閉器を開する構成とすることにより、万が一負荷で漏電が発生しても開閉器をオフすることで感電を防止することができるようになる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１の発明において、負荷及び電源部への電路を開閉するリセット機能を有する電源スイッチを備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には前記電源スイッチを開する構成とすることにより、万が一電源部又は制御手段において漏電が発生しても開閉器をオフすることで通電を遮断することで感電を防止することができるようになる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１の発明において負荷及び電源部への電路を開閉するリセット機能を有する電源スイッチと負荷と電路の接続を開閉する開閉器とを備え、制御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には開閉器を開した後、更に漏電判定部の信号が正常でない場合に前記電源スイッチを開する構成とすることで負荷部分で漏電しているのか、電源部及び制御手段で漏電しているのかを推定することができるようにしている。
【００１６】
第６の発明は、特に、第３から５のいずれか１つの発明において、報知手段を備え、制
御手段は、漏電判定部の信号が正常でない場合には漏電の発生を報知するように構成したもので、例えば、エラー表示を表示することにより、漏電の発生を報知することができる。
【００１７】
第７の発明は、特に、第６の発明の制御手段を、漏電発生の報知を行っている間は、電力供給部の電力供給を停止しないように構成したもので、待機状態にはせず、報知を継続するようにしている。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理器の外観図を示すものである。図１において、本体１の前面にはドア２を開閉自在に設けている。３は操作パネルであり、表示素子４、キーボード５を設けている。本体１に設けたアース端子６にはアース線７を接続し本体１を接地している。８は電源ケーブルである。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施の形態における加熱調理機の回路図を示すものである。図２において、１０ａ、１０ｂは、それぞれ被加熱物である食品を加熱するためのマイクロ波を発生させるマグネトロン等から構成される高周波発生器及び加熱源であるヒーターで本発明の負荷を示している。これらの負荷の電源は、電源ケーブル８から引き込まれた商用電源の電路８ａから本発明の制御手段で制御される開閉器としてのリレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを介して供給される。また、全ての負荷はリレー１１ａ、１１ｂにより電源に対し両切りとしている。リレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、トランジスタ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをオンすることでリレーのコイルに電流が流れることで動作するようにしてある。これらのトランジスタは、制御手段を構成するマイクロコンピュータ１３からの制御信号に基づき動作する。
【００２１】
１４は、制御手段の動作に必要なＤＣ電圧（＋５Ｖ）をつくる電源部を構成するＡＣ／ＤＣコンバータである。ＡＣ／ＤＣコンバータ１４は、電源ケーブル８から供給される商用電源の電路８ａに直接結線されている。この種の電源は、電源の出力を全くを取らない状態では、消費電力を１０ｍＷ以下に抑える機能を有している。こうしたＡＣ／ＤＣコンバータ１４を用いて待機時の不要な電力消費を削減することにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ自身の待機時の省電力化の特性を生かし、加熱調理器の待機電力を減らすことができる。電源ケーブル８から引き込まれた電路８ａには、本発明の実施の形態１の電流検出部である零相変流器１５が設けられ、これにより電路８ａの不平衡電流の発生を検出する。不平衡電流は、零相変流器１５以降の電路から供給される電流が、電路及び電路に繋がれた負荷および制御手段等の絶縁劣化或いは地絡により、本体１の外郭及び外郭に接続されたアースより漏れることにより発生する。
【００２２】
１６は、零相変流器１５の出力をマイクロコンピュータ１３が判定できる信号レベルに変換する漏電判定部である。例えば、漏電判定部１６は、不平衡電流が１０ｍＡを超える場合には、マイクロコンピュータ１３の電源電圧であるＶｄｄレベルの出力電圧が出力される。１０ｍＡ以下の場合には、マイクロコンピュータ１３の基準電位の０Ｖの出力電圧が出力されるようにしてある。この漏電判定部１６の出力信号に基づきマイクロコンピュータ１３で漏電の有無を判定している。また、この不平衡電流の電流値は、漏電を検出してからリレー１１ａ、１１ｂの接点が開するまでの動作時間等の条件を加味し、人体への影響がない値に設定されるものである。
【００２３】
１７は、本発明の電源供給部であり、電源供給部１７を構成するトランジスタ１８がオ
ン・オフすることで、制御手段等への電力の供給を制御することができる。本発明の実施の形態１において、制御手段を構成するマイクロコンピュータ１３、漏電判定部１６、表示素子４及びキーボード５は、電源供給部より電力が供給されることにより動作するようにしている。
【００２４】
１９は、起動信号発生部であり、本体１の前面に設けられたドア２の開閉動作と連動してオン・オフするドアスイッチ２０が設けられている。起動信号発生部１９は、ドアスイッチ２０のオン・オフ動作により起動信号を発生させるようにしてある。電源供給部１７のオンは、起動信号発生部１９が出力する起動信号又は、マイクロコンピュータ１３より出力される電源保持信号により、オン或いはオンが継続される。電源供給部１７のトランジスタ１８がオフしている状態においては、制御手段等への電力供給が停止しており、加熱調理器全体の制御を行っているマイクロコンピュータ１３は、停止状態となっている。更に、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４の出力に繋ながったリレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、それぞれのリレーのコイル側に繋がれたトランジスタ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄがオフしているため、電力が消費されなくなっている。また、起動信号発生部１９においては、ドア２を閉めた状態ではドアスイッチ２０がオフしているため＋５Ｖから電力を消費しない。このようにしてＡＣ／ＤＣコンバータ１４の出力電流が最小となり、加熱調理器の消費電力も最小となる。
【００２５】
以上のように構成された加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２６】
まず、起動信号発生部１９の動作に関して、説明する。図３は、ドア２の開閉操作における起動信号発生部１９の各部の電圧を表すタイミングチャートであり、図（ａ）は、ドア２が閉でドアスイッチ２０がオフの場合のタイミングチャート、図（ｂ）は、ドア２が閉でドアスイッチ２０がオンの場合のタイミングチャートである。図３（ａ）は、待機状態でドアが閉じられた状態からドアが開されマイクロコンピュータ１３が動作し動作状態が継続されるまでの間を表している。ドア２とドアスイッチ２０の関係は、ドア２が閉の時にはドアスイッチ２０はオフし、ドア２が開の時にはドアスイッチ２０がオンしている。待機状態から使用者がドア２を開くとドアスイッチ２０がオンしＶ１及びＶ２に＋５Ｖが発生する。Ｖ２に電圧が発生するとコンデンサ２１に充電電流が流れ、Ｖ３に充電電流が０になるまで図３（ａ）のＶ３の電圧が発生する。Ｖ３に発生する電圧により、トランジスタ２２がオンしＶ４が０Ｖレベルとなり、トランジスタ１８のベース電流が流れ、トランジスタ１８がオンする。このようにして、起動信号発生部１９の働きにより、電源供給部１７がオンし、マイクロコンピュータ１３が動作し始める。そして、マイクロコンピュータ１３は、電源保持信号（Ｖ５）を出力し、電源供給部１７のトランジスタ２３がオンしＶｄｄに＋５Ｖが供給が継続され動作が継続される。
【００２７】
また、図３（ｂ）は、ドアスイッチ２０のオン・オフの論理が逆の場合で、ドア２とドアスイッチ２０の関係は、ドア２が閉の時にはドアスイッチ２０はオンし、ドア２が開の時にはドアスイッチ２０がオフしている。待機状態から使用者がドア２を開くとドアスイッチ２０がオフしＶ１は＋５Ｖから０Ｖに変化する。Ｖ２は、コンデンサ２１の蓄えられた電荷が抵抗２４を通して放電するに従い、＋５Ｖから０Ｖまで徐々に低下し、再びドアが閉じられるまで０Ｖを保持する。
【００２８】
次に、ドア２が閉じられ、ドアスイッチ２０がオンすると、Ｖ２は＋５Ｖとなり、Ｖ２に電圧が発生するとコンデンサ２１に充電電流が流れ、Ｖ３に充電電流が０になるまで図３（ｂ）の電圧が発生する。Ｖ３に発生する電圧により、トランジスタ２２がオンしＶ４が０Ｖレベルとなり、トランジスタ１７のベース電流が流れ、トランジスタ１８がオンする。このようにして、起動信号発生部１９の働きにより、電源供給部１７がオンし、マイクロコンピュータ１３が動作し始める。そして、マイクロコンピュータ１３は、電源保持
信号（Ｖ５）を出力し、電源供給部１７のトランジスタ２３がオンしＶｄｄに＋５Ｖが供給が継続され動作が継続される。
【００２９】
次に、電源供給部１７がオンし、Ｖｄｄに＋５Ｖが供給されると、漏電判定部１６が動作する。零相変流器１５は、電路８ａに発生する不平衡電流を検出することができ、この不平衡電流に比例した出力電圧が発生するものである。漏電判定部１６は、零相変流器１５のに発生する出力電圧をみて、検知電圧以上になると漏電と判定し、マイクロコンピュータ１３に対し、判定結果を出力する。漏電が発生していない正常状態では、マイクロコンピュータ１３は、予めプログラムされたシーケンスでリレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをオン・オフし、高周波発生器及び加熱源をコントロールし、調理物を加熱調理する。そして、調理が終了した後、所定時間状態が遷移しない場合（例えば、キーボード５の操作が行われない場合）に、マイクロコンピュータ１３は電源保持信号を０Ｖレベルに落とし、電力供給部１７をオフさせることで、制御手段及び漏電判定部１６への電力供給を停止し、待機状態となる。
【００３０】
次に、漏電の発生を検出した場合の動作について説明する。リレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをオン・オフし高周波発生器及び加熱源である負荷に電圧が印加されている場合は、マイクロコンピュータ１３は、直ちにリレーをオフし、電圧の印加を停止する。更に、表示素子４に漏電の発生を報知するための表示を行い、使用者に漏電の発生を知らせ調理器の使用の中止を促す。また、漏電の発生を報知している間は、待機状態にはせず、報知を継続する。
【００３１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態の電子レンジの回路図である。実施の形態１と同一符号のものは説明を省略する。実施の形態１との違いは、リセット機能を有する電源スイッチ２５を、負荷及び電源部に繋がる電路の前に設けたことである。電源スイッチ２５は、手動により閉状態に切り替えると、マグネットにより閉状態が保持されるように構成されている。この電源スイッチ２５は、手動により開状態に切り替えることもできるが、コイル２５ａに通電すると接点を開放する向きに反発力が発生し、開状態に戻すことができるものである。
【００３２】
以上のように構成された電子レンジについて、以下その動作、作用を説明する。
まず、電源スイッチ２５を閉状態にすることにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４に電力が供給され＋５Ｖが出力される。この状態においては、加熱調理器は、まだ待機状態であり、ＡＣ／ＤＣコンバータ１４の出力電流が最小状態でのＡＣ／ＤＣコンバータの消費電力が加熱調理器が消費する電力となっている。最近のＡＣ／ＤＣコンバータは、出力電流が０の場合のスタンバイ電力は１０ｍＷ以下のものもあり、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力をできるだけ少なくすることで、調理器の待機時の消費電力として５０ｍＷ以下にすることが可能となる。
【００３３】
次に、ドア２の開閉操作により、マイクロコンピュータ１３に＋５Ｖが供給され動作状態に移る。漏電が発生していない正常状態では、マイクロコンピュータ１３は、予めプログラムされたシーケンスでリレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをオン・オフし、高周波発生器１０ａ及びヒーター１０ｂをコントロールし、調理物を加熱調理する。そして、調理が終了した後、所定時間状態が遷移しない場合に、マイクロコンピュータ１３は電源保持信号を０Ｖレベルに落とし、電力供給部１７をオフさせることで、制御手段及び漏電判定部１６への電力供給を停止し、待機状態となる。
【００３４】
次に、漏電の発生を検出した場合の動作について説明する。リレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをオン・オフし高周波発生器及び加熱源である負荷に電圧が印加されている
場合は、マイクロコンピュータ１３は、直ちにリレーをオフし、電圧の印加を停止する。リレーをオフすることで、漏電判定部１６の出力が正常に戻った場合は、表示素子４に漏電の発生を報知する表示を行い、使用者に漏電の発生を知らせ、調理器の使用の中止を促す。また、漏電の発生を報知している間は、待機状態にはせず、報知を継続する。リレー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがオフしているような負荷が両切り状態にある場合において、更に漏電判定部１６が漏電の発生を判定した場合は、マイクロコンピュータ１３は直ちにトランジスタ２６をオンさせる信号を出力し、コイル２５ａに通電するとすることで、電源スイッチ２５の接点を開放させる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、漏電あるいは感電を防止する漏電遮断機能の効果を損ねることなく、待機時おける漏電検出回路の電力消費をなくすことが可能となるので、漏電遮断機能を備え、待機時の消費電力を少なくすることが必要な家電機器や、従来、機器に備わっている漏電対策の代わりに、新たに漏電遮断機能を搭載し、且つ、待機時の消費電力を極力少なくする必要のある家電機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における加熱調理器の外観図
【図２】本発明の実施の形態１における加熱調理器の回路図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１における待機状態でドアの開閉操作が行われた場合の起動信号発生部の各部の電圧を表すタイミングチャート（ｂ）（ａ）におけるドアスイッチのオン・オフ論理が逆の場合の起動信号発生部の各部の電圧を表すタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態２における加熱調理器の回路図
【図５】従来の加熱調理器の回路図
【符号の説明】
【００３７】
８ａ  電路
１０ａ  高周波発生器（負荷）
１０ｂ  ヒーター（負荷）
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ  リレー（開閉器）
１３  マイクロコンピュータ（制御手段）
１４  ＡＣ／ＤＣコンバータ（電源部）
１５  零相変流器（電流検出部）
１６  漏電判定部
１７  電源供給部
１９  起動信号発生部
２０  ドアスイッチ
２５  電源スイッチ
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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