JPH01143187A

JPH01143187A - 複合調理器

Info

Publication number: JPH01143187A
Application number: JP62300418A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Aoki; 政幸青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1987-11-28
Publication date: 1989-06-05
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: KR910006176B1; KR890009221A; JP2565946B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、電子レンジとしての高周波誘電加熱、およ
び電磁調理器としての電磁誘導加熱を可能とする複合調
理器に関する。

（従来の技術）最近、インバータ回路を備え、電子レンジとしての高周
波誘電加熱、および電磁調理器としての電磁誘導加熱を
可能とする複合調理器が開発され、実用化されつつある
。

このような複合調理器では、電磁誘導加熱時、負荷であ
るところの鍋が適正かどうかを判別し、不適正であれば
直ちにインバータ回路の動作を停止して安全を確保する
必要がある。

（発明が解決しようとする問題点）そこで、一般の電磁調理器のように負荷検出回路を設け
ることが考えられるが、負荷検出回路は部品点数が多く
てコストが高く、シかも調整が難しいなどの問題がある
。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、コストの上昇を招くことなく
、また難しい調整を要することもなく、電磁誘導加熱時
の十分な安全を確保することができる信頼性にすぐれた
複合調理器を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）インバータ回路への入力電流を検知する手段と、電磁誘
導加熱時、前記検知電流と設定値との比較により負荷が
適性かどうか判別する手段と、この判別結果が不適正の
ときインバータ回路の動作を停止する手段とを設ける。

（作用）電磁誘導加熱時、インバータ回路への入力端子が設定値
以下では負荷が不適正と判断し、インバータ回路の動作
を停止する。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図において、１は複合調理器の本体で、前面にドア
２を開閉自在に枢支するとともに、上面にトッププレー
ト３を備えている。

ドア２に対応する本体１内には加熱室（図示しない）が
配設され、その加熱室内には後述するマグネトロン４４
から高周波電波が供給されるようになっている。さらに
、加熱室内には食品裁置用のターンテーブル（図示しな
い）が設けられている。

トッププレート３に対応する本体１内には、そのトップ
プレート３の下面と離開対向して後述の加熱コイル５０
が設けられている。

本体１の前面と上面とが連接するコーナ部は操作部４と
なっている。この操作部４は、見易いようにしかも操作
し易いように傾斜をもたせてあり、そこには電磁誘導加
熱設定用のタックプレートキ＝５、高周波誘電加熱設定
用のレンジキー６、出力設定用のアップキー７、出力設
定用のダウンキー８、スタートキー９、取消キー１０、
時間設定つまみ１１、表示器１２が設けられている。

制御回路を第１図に示す。

２０は商用交流電源で、その電源２０にヒユーズ２１、
ドアスイッチ２２ａ１　ドアスイッチ２２ｂ、マグネト
ロンサーマル２３を介してドアモニタスイッチ（ショー
トスイッチ）２２Ｃが接続される。

電源２０に、ヒユーズ２１、ドアスィッチ２２ａ１リレ
ー接点７２ａ１メインリレー接点７１ａ１　ドアスイッ
チ２２ｂ１マグネトロンサーマル２３を介して加熱室内
照明ランプ（庫内灯）２４が接続される。そして、加熱
室内照明ランプ２４に対し、ターンテーブル駆動モータ
２５が並列に接続される。

電源２０に、ヒユーズ２１、ドアスィッチ２２ａ１メイ
ンリレー接点７１ａ１　ドアスイッチ２２ｂ、マグネト
ロンサーマル２３を介してマグネトロン冷却用および加
熱コイル冷却用のブロアモータ２６が接続される。

さらに、電源２０に、ヒユーズ２１、ドアスィッチ２２
ａ１メインリレー接点７１ａ１　ドアスイッチ２２ｂ、
マグネトロンサーマル２３を介してインバータ回路３０
が接続される。

インバータ回路３０は、ダイオードブリッジ３１、チョ
ークコイル３２．平滑コンデンサ３３からなる整流回路
を有し、その整流回路の出力端に高圧トランス４０の一
次コイル４０ａおよび加熱コイル５０のそれぞれ一端を
接続している。そして、−次コイル４０の他端をリレー
接点（双方向性接点）７３ａの常閉側を介して共振コン
デンサ３４の一端に接続し、共振コンデンサ３４の他端
を上記整流回路の他端に接続している。さらに、加熱コ
イル５０の他端をリレー接点７３ａの常開側を介して共
振コンデンサ３４の一端に接続している。

つまり、リレー接点７３ａの非作動時は、−次コイル４
０ａと共振コンデンサ３４とで直列共振回路が形成され
る。リレー接点７３ａが作動すると、加熱コイル５０と
共振コンデンサ３４とで直列共振回路が形成される。

共振コンデンサ３４にはスイッチング素子たとえばＮＰ
Ｎ型のパワートランジスタ３５のコレクタ・エミッタ間
が並列に接続されるとともに、ダンパダイオード（フラ
イホイール）３６が並列に接続される。なお、パワート
ランジスタ３５とダンパダイオード３６は一つにパッケ
ージ化されている。

パワートランジスタ３５は、オン、オフによって上記共
振回路を励起するもので、それにより一次コイル４０ａ
または加熱コイル５０に高周波電流が流れるようになっ
ている。

高圧トランス４０の二次コイル４０ｂには高圧コンデン
サ４１および高圧ダイオード４２．４３からなる倍電圧
整流回路を介してマグネトロン４４のアノード・カソー
ド間が接続される。そして、マグネトロン４４のアノー
ドは接地され、ヒータ（カソード）は高圧トランス４０
の二次コイル４０ｃに接続される。

一方、電源２０に対し、ヒユーズ２１およびマグネトロ
ンサーマル２３を介して降圧トランス２７の一次コイル
が接続され、その二次コイルに制御部６０が接続される
。

制御部６０は、調理器全般にわたる制御を行なうもので
、電源回路６１、マイクロコンピュータ６２、リレー駆
動回路６３、Ｄ／Ａ　（ディジタル／アナログ）コンバ
ータ６４、タイミング回路６５、発振回路６６、パルス
幅変調回路（ＰＷＭ回路）であるところの比較器６７、
ベースドライブ回路６８を有している。

リレー駆動回路６３は、メインリレー７１およびリレー
７２．７３を駆動するものである。

Ｄ／Ａコンバータ６４は、マイクロコンピュータ６２か
らの出力設定指令に対応する電圧レベルの出力設定信号
を発する。

タイミング回路６５は、インバータ回路３０のスイッチ
ングによる損失を最小とするべく、インバータ回路３０
における平滑コンデンサ３３の電圧およびパワートラン
ジスタ３５のコレクタ電圧を取込み、それに応じて発振
回路６６の発振タイミングを決定するものである。

発振回路６６は、鋸歯状波信号を発する。

比較器６７は、発振回路６６から発せられる鋸歯状波信
号をＤ／Ａコンバータ６４からの出力設定信号によって
パルス幅変調するものである。

ベースドライブ回路６８は、比較器６７の出力によって
インバータ回路３０のトランジスタ３５をオン、オフ駆
動するものである。

しかして、マイクロコンピュータ６２に前記操作部４が
接続される。

さらに、インバータ回路３０への入力ラインにカレント
トランス８０が設けられる。このカレントトランス８０
はその出力を整流するブリッジ整流器８１と共に入力電
流検知手段を構成しており、ブリッジ整流器８１の出力
はマイクロコンピュータ６２に供給される。

つぎに、上記のような構成において第３図を参照しなが
ら作用を説明する。

トッププレート３に鍋５１を載置するとともに、操作部
４のタックプレートキー５を押圧する。さらに、所望の
調理時間を時間設定つまみ１１で設定するとともに、所
望の出力をアップキー７またはダウンキー８で設定する
。

このとき、表示器４で“タックプレート”の文字が表示
されるとともに、設定調理時間が数値表示される。さら
に、表示器４において、設定出力に対応する数の発光素
子が点灯する。

スタートキー９を押圧すると、マイクロコンピュータ６
２がリレー７１．７３を動作させる。リレー７１が動作
すると、接点７１ａがオンし、インバータ回路３０およ
びブロアモータ２６への通電路が形成される。リレー７
３が動作すると、接点７３ａの常開側が閉成し、加熱コ
イル５０が選択される。

さらに、マイクロコンピュータ６２は、上記設定出力に
基づく出力設定指令を発する。この出力設定指令はＤ／
Ａコンバータ６４でアナログ値の出力設定信号に変換さ
れ、比較器６７に供給される。

また、発振回路６６から鋸歯状波信号が発せられ、それ
が比較器６７でパルス幅変調される。

すなわち、出力設定信号の電圧が鋸歯状波信号の電圧よ
り高いとき、比較器６７の出力電圧は高レベルとなる。

出力設定信号の電圧が鋸歯状波信号の電圧より低いとき
、比較器６７の出力電圧は低レベルとなる。

比較器６７の出力はベースドライブ回路６８で増幅され
、パワートランジスタ３５のベース・エミッタ間に印加
される。

パワートランジスタ３５がオンすると、そのパワートラ
ンジスタ３５のコレクタ・エミッタ間を通して加熱コイ
ル５０に電流が流れる。パワートランジスタ３５がオフ
すると、加熱コイル５０に流れた電流が共振コンデンサ
３４を充電するようになる。そして、今度は共振コンデ
ンサ３４から加熱コイル５０へ電流が流れる。

こうして、パワートランジスタ３５のオン、オフによっ
て加熱コイル５０に高周波電流が流れ、その加熱コイル
５０から高周波磁界が発せられる。

高周波磁界はトッププレート３を通して鍋５１に与えら
れ、鍋５１に渦電流を生じさせる。渦電流が生じると、
渦電流損によって鍋５１が自己発熱し、内部の食品が加
熱される。つまり、調理の開始となる。

タイミング回路６５は、平滑コンデンサ３３の電圧（整
流電圧）とパワートランジスタ３５のコレクタ電圧との
交点にタイミングを合わせてトリガパルスを発生し、発
振回路６６にトリガをがける。これにより、パワートラ
ンジスタ３５は自身のコレクタ電圧が低い状態でオンす
ることになり、パワートランジスタ３５のスイッチング
の損失を少なくすることができる。

設定調理時間が経過すると、マイクロコンピュータ６２
がリレー７１．７３の動作を停止する。

リレー７１の動作が停止すると、接点７１ａがオフし、
インバータ回路３０への通電路が遮断される。つまり、
調理の終了となる。

一方、加熱室内のターンテーブルに食品を収めてドア２
を閉成するとともに、操作部４のレンジキー６を押圧す
る。さらに、所望の調理時間を時間設定つまみ１１で設
定するとともに、所望の出力をアップキー７またはダウ
ンキー８で設定する。

このとき、表示器４で“レンジ“の文字が表示されると
ともに、設定調理時間が数値表示される。

さらに、表示器４において、設定出力に対応する数の発
光素子が点灯する。

スタートキー９を押圧すると、マイクロコンピュータ６
２がリレー７１．７２を動作させる。

リレー７１．７２が動作すると、接点７１ａ。

７２ａがオンし、インバータ回路３０．加熱室内照明ラ
ンプ２４．ターンテーブル駆動モータ２５゜ブロアモー
タ２６への通電路が形成される。

なお、リレー７３は動作しないので、接点７３ａの常閉
側が閉成しており、高圧トランス４０の一次コイル４０
ａが選択される。

しかして、電磁誘導加熱と同様にインバータ回路３０が
動作し、−次コイル４０ａに高周波電流が流れる。そし
て、二次コイル４０ｂに生じる電圧が倍電圧整流されて
マグネトロン４４に印加されることにより、マグネトロ
ン４４が発振動作する。マグネトロン４４が発振動作す
ると、加熱室内に高周波電波が供給され、高周波誘電加
熱の開始となる。

設定調理時間が経過すると、マイクロコンピュータ６２
がリレー７１．７２の動作を停止する。

ところで、インバータ回路３０の動作時、インバータ回
路３０への入力電流がカレントトランス８０で検知され
、その検知電流に対応するレベルの直流電圧がブリッジ
整流器８１からマイクロコンピュータ６２に供給される
。

マイクロコンピュータ６２は、ブリッジ整流器８１の出
力からインバータ回路３０への入力電流の平均値または
実行値を算出し、その算出値が設定値（設定出力に対応
）よりも小さくなると出力設定信号のレベルを高め、パ
ワートランジスタ３５のオン期間を長くする。逆に、算
出値が設定値よりも大きくなると出力設定信号のレベル
を低め、パワートランジスタ３５のオン期間を短くする
。

パワートランジスタ３５のオン期間が長くなると、加熱
コイル５０または一次コイル４０ａに流れる高周波電流
が大きくなり、出力が上昇する。

オン期間が短くなると、加熱コイル５０または一次コイ
ル４．０ａに流れる高周波電流が小さくなり、出力が下
降する。

したがって、電磁誘導加熱時、鍋５１が標準鍋と異なっ
ても、それにかかわらず出力を設定出力に維持すること
ができる。すなわち、インバータ回路３０の素子に過負
荷がかかることがなく、素子の寿命向上となる。さらに
は、適正な加熱が可能であり、信頼性の向上が図れる。

また、高周波誘電加熱時は、マグネトロン４４の温度変
化にかかわらず出力を設定出力に維持することができ、
適正な加熱を行なうことができる。

なお、加熱コイル５０をリレー接点７３ａの常開側に接
続しているので、たとえばリレー７３のコイルに断線故
障が生じた場合、加熱コイル５０への通電を直ちに遮断
することになり、安全である。

ところで、電磁誘導加熱時、マイクロコンピュータ６２
は、ブリッジ整流器８１の出力に基づく算出値（入力電
流の平均値または実行値）と負荷検出用設定値Ｖｓとを
比較し、負荷が適性かどうかを判別する。

すなわち、第４図に示すように、スタートキー９の押圧
時のｔｌからｔ２にかけてｔ　ｄｅｔ時間だけ負荷検出
のための弱出力動作を行なう。このとき、トッププレー
ト３上に鍋５１が無ければ、インバータ回路３０への入
力電流は小さく、ブリッジ整流器８１の出力電圧は第６
図のように低レベルとなる。また、トッププレート３上
にアルミニウム製の不適正鍋が置かれていたり、あるい
はフォークやナイフ等の金属性の小物が置かれている場
合、インバータ回路３０への入力電流はやはり小さく、
ブリッジ整流器８１の出力電圧は第７図のように低レベ
ルとなる。

マイクロコンピュータ６２は、負荷検出用の設定値Ｖｓ
を有しており、その設定値Ｖｓを初めは低いレベルに維
持する。そして、入力電流の算出値と設定値Ｖｓとを時
間ｔ２において比較し、算出値が設定値Ｖｓより低けれ
ば負荷が不適正と判断する。

その後、ｔｏｆｆ時間後のｔ４からｔ５にかけて同じ（
ｔｄｅｔ時間だけ負荷検出のための弱出力動作を繰返す
。なお、この弱出力については、フォークやナイフ等の
小物が発熱しないような値に定めている。

しかして、ｔ２時間からｔ４時間に至る途中のｔ３時間
ですでに適正鍋が置かれていたとする。

このとき、ｔ２時間での弱出力動作に合わせてインバー
タ回路３０への入力電流が増大し、ブリッジ整流器８１
の出力電圧は第５図のように高レベルとなる。

こうして、ｔ５時間において算出値が設定値Ｖｓを超え
ると、マイクロコンピュータ６２は出力設定信号のレベ
ルを設定出力に対応する目標値にへと順次高めていき、
実質的な電磁誘導加熱を開始する。

なお、非動作のｔ　ｏｌ’ｆ’時間は、使用者が不自然
さを感じない程度の約１．５秒〜２秒に定めている。ま
た、非動作のｔ　ｏｆ’ｆ’時間と弱出力動作のｔ　ｄ
ｅｔ時間との比は、フォークやナイフ等の小物が熱せら
れない程度に定めている。

加熱の開始時、出力の増大に伴ってインバータ回路３０
への入力電流が増大する。このとき、マイクロコンピュ
ータ６２は、算出値の増大に設定値Ｖｓを追従させる。

そして、出力が設定出力に達して安定すると（ｔ６時間
）、そのときの設定値Ｖｓをそのまま保持する。

調理中のｔ７時間において使用者がトッププレート３上
の鍋をずらしていくと、鍋無しの状態に近付くため、イ
ンバータ回路３０への入力電流が小さくなっていく。

入力電流が小さくなると（算出値が小さくなると）、マ
イクロコンピュータ６２は本来の出力制御を働かせて出
力設定信号のレベルを高めようとする。ただし、それは
無負荷に近い状態でありながら無理に出力を上げようと
するものであり、インバータ回路３０のパワートランジ
スタ３５にストレス（過電圧）をかけることになる。

しかして、このとき、設定値Ｖｓが高めに保持されてい
るので、入力電流が小さくなるに従って算出値はすぐに
設定値Ｖｓ以下となる。算出値が設定値Ｖｓ以下になる
と、マイクロコンピュータ６２は負荷が不適正と判断し
、直ちにインバータ回路３０の動作を停止する。したが
って、トランジスタ３５にストレスをかかるような不具
合を防ぐことができる。

このように、トッププレート３上に鍋５１が無い場合、
フォークやナイフ等の金属性の小物が置かれている場合
、あるいはアルミニウム製の不適１鍋が置かれている場
合、それを自動的に検知して電磁誘導加熱を実行しない
ようにしたので、インバータ回路３０の素子に過負荷を
与えることがなく、安全である。しかも、フォーク、ナ
イフ。

空缶などの不要な加熱を防ぐことができ、使用者が火傷
することがない。

特に、調理器全般の制御を行なうマイクロコンピュータ
６２により、負荷が適正かどうかを判断するようにした
ので、負荷検出のための構成要素としてはカレントトラ
ンス８０およびブリッジ整流器８１を設けるだけでよく
、部品点数が少なくて低コストである。しかも、難しい
調整は不要である。

実質的には、出力制御用の入力検知手段であるカレント
トランス８０およびブリッジ整流器８１を兼用している
ので、非常に低コストである。

また、負荷検出のための設定値Ｖｓを加熱開始後の入力
電流の増大に追従させ、鍋５１の移動に際して直ちにイ
ンバータ回路３０の動作を停止するようにしたので、イ
ンバータ回路３０のパワートランジスタ３５にストレス
をかけることがなく、パワートランジスタ３５の破壊を
未然に防ぐことができる。

なお、高周波誘電加熱および電磁誘導加熱を可能とする
複合調理器に限らず、電磁誘導加熱専用の一般の電磁調
理器にも適用可能である。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、インバータ回路へ
の入力電流を検知する手段と、電磁誘導加熱時、前記検
知電流と設定値との比較により負荷が適性かどうか判別
する手段と、この判別結果が不適正のときインバータ回
路の動作を停止する手段とを設けたので、コストの上昇
を招くことなく、また難しい調整を要することもなく、
電磁誘導加熱時の十分な安全を確保することができる信
頼性にすぐれた複合調理器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における制御回路の構成を
示す図、第２図は同実施例の外観斜視図、第３図は第１
図における各部の電圧波形を示す図、第４図ないし第７
図はそれぞれ同実施例の作用を説明するための図である
。１・・・本体、２・・・ドア、３・・・トッププレート
、４・・・操作部、３０・・・インバータ回路、４０・
・・高圧トランス、４４・・・マグネトロン、５０・・
・加熱コイル、６０・・・制御部、８０・・・カレント
トランス。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図時開　−ｍ−− 第３図７゛パノ；　！ｌ　：ＭＪ＃　８　ｉの出７７電几フ”リッジ整５荒１シ８１の出７７電圧ｇｒｆｆ闇−−ヤ第５図時間□ 第６図時Ｍ　− 第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インバータ回路を備え、高周波誘電加熱および電
磁誘導加熱を可能とする複合調理器において、前記イン
バータ回路への入力電流を検知する手段と、電磁誘導加
熱時、前記検知電流と設定値との比較により負荷が適性
かどうか判別する手段と、この判別結果が不適正のとき
前記インバータ回路の動作を停止する手段とを具備した
ことを特徴とする複合調理器。
（２）設定値は、電磁誘導加熱の開始後の検知電流の増
大に追従することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の複合調理器。
（３）入力電流を検知する手段は、出力制御用の入力電
流検知手段と兼用であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の複合調理器。
（４）高周波誘電加熱と電磁誘導加熱を切換えるリレー
を有し、そのリレー接点の常閉側に高周波誘電加熱の高
圧トランスの一次コイルを接続し、常開側に電磁誘導加
熱の加熱コイルを接続したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項、第２項、または第３項記載の複合調理器。