JPS626317B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子制御式調理器に関し、更に詳述す
れば謂ゆるオーブンレンジ等、交流電源により駆
動される複数の電気的加熱手段を備え、双方向性
サイリスタのスイツチングにてこの加熱手段に対
し交互的又は順次的に通電を行わせるようにした
電子制御式調理器において、複数の加熱手段に対
する同時的通電に起因する過大な電流の流入を防
止するようにした電子制御式調理器を提案したも
のである。

以下本発明を、加熱手段としてマグネトロン及
び抵抗発熱体を有する、謂ゆるオーブンレンジに
おける実施例を示す図面に基いて詳述する。

第１図は本発明に係るオーブンレンジの外形図
であつて、調理室１２の開口を開閉させるべく設
けられたドア１４の内面側部にはドアラツチ１７
及びドアスイツチノブ１８が突設されており、閉
扉時にはドアスイツチノブ１８がドアスイツチに
当接してその常開接点４５１，４５２（第２図参
照）をオンさせるようにしてある。調理室１２の
上面には赤外線ランプヒータ、シーズヒータ等の
抵抗発熱体（以下ヒータ５０という。第２図参
照）が配設してあり、また調理室側方の筐体内に
は後述するマイクロ波発生部２２、マイクロプロ
セツサ４１等が格納されており、その表面の制御
パネル１３には第３図に示す如き表示セグメント
を有し、時間等の情報を表示する表示部１５と、
第４図に表示部１５と共に示す如き操作部１６と
が配設されている。

第２図は本発明品の電気回路を示しており、図
中４１はマグネトロン２７等よりなるマイクロ波
発生部２２及び抵抗発熱体５０等の制御を司どる
マイクロプロセツサを、また４０は直流電源部を
示している。端子２５，２６はマイクロ波発生部
２２、ヒータ５０及び直流電源部４０に対する給
電を行うための商用電源に連なる端子であつて、
このオーブンレンジのケースは端子１１を用いて
接地されるようにしてある。

而してまずこの電気回路を直流電源部４０から
説明すると、端子２５，２６は電源トランス３３
の１次巻線に接続されており、適宜のタツプを設
けた２次巻線からは図示の如く所要回路部分へ供
給するための直流電圧Ｖ_C，−Ｖ_D及び交流電圧Vf
及び商用電源の周波数情報を計時情報としてマイ
クロプロセツサ４１へ入力するための60Hz（又は
50Hz）の正弦波信号TBが取出せるようにしてあ
る。

マイクロ波発生部２２はマグネトロン２７及び
高圧トランス２８等からなり、マグネトロン２７
への通電はドアスイツチの接点４５１が閉路され
る一方、電磁リレRLの励磁コイルRLCが通電励
磁されて、その常閉の接点R₂が開路することに
より双方向性サイリスタ２４のゲートに係る短絡
回路が開かれた場合にこの双方向性サイリスタ２
４へゲート信号が与えられたときに行われるよう
になつている。

一方ヒータ５０への通電も前記接点４５１が閉
路される一方、励磁コイルRLCが通電励磁され
て、その常閉の接点R₁が開路することにより双
方向性サイリスタ５４のゲートに係る短絡回路が
開かれた場合に、この双方向性サイリスタ５４へ
トリガ信号が与えられたときに行われるようにな
つている。

なお接点R₁又はR₂の開路に伴い相反的に閉路
される接点により調理室１２内のランプ３２が点
灯し、またマグネトロン２７のフイラメントにの
み通電が行われる。

このように加熱手段たるマグネトロン２７及び
ヒータ５０の通電の入断は直接的には双方向性サ
イリスタ２４及び５４夫々によつて行われるが、
これらのオン，オフはマイクロプロセツサ４１及
びトランジスタQ₁，Q₂，Q₃，フオトカプラ３
７，５７等からなる制御部によつて行われる。す
なわちマイクロプロセツサ４１からハイレベルの
信号OMがトランジスタQ₁に与えられると励磁コ
イルRLCが通電されて常閉の接点R₁，R₂の開路
が行われるようになつている。一方マイクロプロ
セツサ４１からハイレベルの信号OP（又はOH）
がトランジスタQ₂（又はQ₃）に与えられるとフオ
トカプラ３７（又は５７）の発光素子が発光し、
これを受光した受光素子によりゲート信号が双方
向性サイリスタ２４（又は５４）へ与えられ、こ
れによりマグネトロン２７（又はヒータ５０）へ
の通電が行われるようになつている。信号OMは
例えばタイマに残り時間が在る限りはハイレベル
を維持するが、OP又はOHは単独で又は交互的に
ハイ，ローを反復し、これによつてマグネトロン
２７若しくはヒータ５０の平均出力の調整、又は
全体としての入力電流を増加させることなく、両
者の平均出力を同時的に印加することを可能とし
ている。

次に、マイクロプロセツサ４１は第５図に内部
構成を略示するように制御ユニツト６０、演算ユ
ニツト６１、アキユムレータ６２、RAM（ラン
ダムアクセスメモリ）６３、RAMバツフア６
４、入出力インターフエース６５等を１チツプに
搭載してなる、いわゆる１チツプマイコンであつ
て、この実施例では日本電気(株)製のマイクロプロ
セツサμPD553が用いられている。上記各部間の
データ送受は制御ユニツト６０によつて制御さ
れ、データバス６６を介して行われるようになつ
ている。このマイクロプロセツサ４１には、更に
基本クロツク信号発生器６７、割込制御ユニツト
６８及びリセツトユニツト６９を備えており、基
本クロツク信号発生器６７は第２図に示すように
端子OSC₁，OSC₂に回路定数決定用のコイル及び
コンデンサを外付け接続して発振周波数が400K
Hzとなるようにしている。割込制御ユニツト６８
は、第２図に示す如く正弦波信号TBを波形整
形・移相回路４４に入力して得た60Hzのパルス信
号である時間基準信号TB′を割込端子INT経由で
受け、これが入力されたときに必要な計時動作の
割込処理を行う。リセツトユニツト６９は第２図
に示すリセツト端子RESETに連なり、図示しな
い電源スイツチ投入時に初期状態設定のためのリ
セツト処理を指示する。

制御ユニツト６０は制御プログラム等を記憶さ
せたROM（リードオンリーメモリ）７０、この
制御プログラムの各ステツプを実行させるための
プログラムカウンタ、各ステツプから読出された
各種命令を解読して仕事を実行させるための命令
デコーダ等を含んでいる。

次に上述の如き構成を有するマイクロプロセツ
サ４１の各端子について第２図に基き説明する。

まず端子OBは操作部１６のキー操作時、調理
終了時等に信号を発してブザ４６を鳴動させるた
めのものである。端子IC₁はドアスイツチの常開
接点４５２（前記接点４５１と連動する）のオ
ン，オフ状態、すなわちドア１４の閉開状態をマ
イクロプロセツサ４１に入力させるためのもので
あり、これによりマイクロプロセツサ４１は動作
の中断、禁止等を判断する。

IT₁〜IT₈は外部機構部品状態情報を得るため
のものであり、OD₆，OD₇はそのタイミングパル
スを与える。端子OD_S1〜OD_S7は表示部１５へ表
示データ信号を出力するためのものであり、端子
OD_G1〜OD_G4は表示部１５へパルス信号を桁情報
タイミング信号として、また操作部１６へは端子
OD₅同様に制御信号として発するものである。

端子IK₁〜IK₄は操作部１６からのキー入力を
受入れるための端子であり、操作部１６はOD_G1
〜OD_G4及びOD₅に連なる信号線を列線とし、IK₁
〜IK₄に連なる信号線を行線とするマトリツクス
状に構成されており、このマトリツクスの交点を
短絡するように配された各キーにより所定の信号
が端子IK₁〜IK₄に入力されるようにしてある。

その他、リセツト端子RESET、割込端子
INT、端子OSC₁，OSC₂、信号OM，OP，OHを
出力する端子については前述のとおりである。な
お割込端子INTに信号が入るとマイクロプロセツ
サ４１はそれまでのプログラムによる処理を中断
して特定番地へジヤンプする。この特性を利用し
て時間基準信号TB′を入力して、これを時計、タ
イマの基準信号として利用する。また前述の信号
OPの立上りタイミングを端子INTへ入力される
信号TB′との関連において位相合せすることによ
つてマグネトロン投入の位相制御が簡便に行われ
るようにしてある。

次に第４図に示す操作部１６について説明す
る。CLOCK SETと表示されたFAST，SLOW
の両キーは時計合せ用のキーであつて、いずれか
のキーを押すと表示部１５に現れる時刻が更新
（FASTを押した時は高速で、SLOWを押した時
は低速で）されていき、正しい時刻となつたとこ
ろでキーの押圧を解除すると時刻セツトが完了す
る。

Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…と記されたキーは予めプロ
グラムに用意されたシーケンスでの調理を指示す
るためのものであつて、例えばＣ１で指定される
コース１の調理は、予備調理の後に煮込みを行わ
せるような場合に適したモードであり、このオー
ブンレンジを電子レンジとして機能させ、前半は
マグネトロンを最大出力とし、後半は信号OPの
デユーテイ比を制御することによつてマグネトロ
ンを適当なレベルの低出力とするものである。ま
た例えばＣ３で指定されるコース３の調理は魚類
を調理する際に途中で裏返し、こげ目を付けるよ
うな場合に適したモードであり、マグネトロンと
ヒータとを併用するようにして使用し、前半は信
号OP，OHのデユーテイ比制御により交互にハイ
レベルにして、マグネトロン，ヒータ共にその平
均出力を低レベルとし、後半は、ヒータのみ高出
力とするものである。

Ｔ１，Ｔ２はタイマセツト用のつまみであつ
て、Ｔ１によつて上述したコース１、コース３等
の調理の前半（ステージ１）の時間設定が、また
Ｔ２によつて同じくその後半（ステージ２）の時
間設定が行われる。TCはヒータのみに通電して
オーブンとして使用する際の調理室内温度の設定
用のツマミである。そしてSTARTキーは、キー
Ｃ１，Ｃ２…及びつまみＴ１，Ｔ２等によつて設
定された調理プログラムによる運転開始を指示す
るキーである。

表示部１５は螢光表示管からなり、日の字のパ
ターンで４桁の数字を表示する外、選択したコー
スの別、また調理の進行状況すなわちステージ
１，２の別を表示するバー部分を上下に各５本設
けている。上記日の字のパターンの部分には時計
としての時刻表示、タイマとしての設定時間若し
くは残り時間等が表示されるようになつている。

而して本発明品においては前述のコース３のス
テージ１における場合の如くマグネトロン２７及
びヒータ５０を交互的に通電するにあたり、その
制御信号であるOP及びOHを第６図に示す如く両
者の立上りタイミングと立下りタイミングとが一
致せず、一方が立下つた後に他方が立上るように
出力させるようにした点にある。OP（又はOH）
の立下りからOH（又はOP）の立上り迄の時間ｔ
は本発明品の電源として使用される交流商用電源
の周波数の1/2Hz分（例えば50Hz電源の場合には
10msec）より長くする必要があり、同じく１Hz
分以上とするのが好適である。第６図は信号
OH，OPのハイ，ローレベルの変化状態と、両加
熱手段、すなわちマグネトロン及びヒータへの入
力電流の変化状態とを示すタイミングチヤートで
ある。OPが立下がると時間ｔの間OH，OPとも
ローレベルとなる。従つてこの間双方向性サイリ
スタ５４はオフしているのに対し、双方向性サイ
リスタ２４は通電電流が０となつた位相でオフ
し、それ以後、マグネトロン２７及びヒータ５０
への入力電流は共に０となる。但し第６図ではこ
のような双方向性サイリスタ２４のオフの遅れを
省略してOPがローレベルに転じたところで入力
電流が０になる如くに表わしてある。

そしてOPが立下がつてから時間ｔ経過後にOH
が立上るとこれに伴い双方向性サイリスタ５４が
オンしてヒータ電流が流れるがこのとき定常電流
Isの２倍程度のサージ電流が瞬時的に流れる。
そしてOHが立下ると両信号OP，OHともローレ
ベルとなる。この間双方向性サイリスタ２４はオ
フしているのに対し、双方向性サイリスタ５４は
通電電流が０となつた位相でオフし、それ以後マ
グネトロン２７及びヒータ５０への入力電流は共
に０となる。但し、第６図ではこのような双方向
性サイリスタ５４のオフの遅れを省略してOHが
ローレベルに転じたところで入力電流が０になる
如くに表わしている。そしてOHが立下がつてか
ら時間ｔ経過後にOPが立上がるとこれに伴い、
双方向性サイリスタ２４がオンしてマグネトロン
の電流が流れ出す。このときには定常時の３〜４
倍のサージ電流が流れることになる。

これを第７図に示す従来の制御態様と比較して
みると、この場合はOHとOPとが相補的にハイレ
ベルとなる。従つてヒータ（又はマグネトロン）
への定常的通電が断たれないうちに次順のマグネ
トロン（又はヒータ）への通電が開始され、この
とき過渡的に前述の如きサージ電流（又は）
が流れることになる。そうするとこの場合はサー
ジ電流又はは定常電流Isに重畳して流れるこ
とになる。すなわち両図の対比から明らかな如
く、本発明品においては、定常電流Isを一旦遮断
して入力電流を零レベルとしているために過渡的
サージ電流によつて定まる入力電流のピーク値の
レベルは第７図の場合よりも低く、その分だけ関
係回路部品に対する不要の負担が軽減される。

前述したようにマグネトロン２７の投入タイミ
ングを時間基準信号TB′に関連づけて、電圧変化
の最少の時点に合せるように位相制御が行われる
が、それにも拘らず上述の如きレベルのサージ電
流が流れることになる。従つて回路保護の見地か
ら本発明品では時間ｔの遅れをもつてOPとOHと
が切換えられるようにし、マグネトロン及びヒー
タの双方に共に通電が行われる状態の現出を防止
した。一方スイツチ素子として双方向性サイリス
タ２４，５４を使用しているので、前述したごと
くOP，OHがローレベルになつてゲート信号が与
えられなくなつてもこれを流れる電流が０となる
迄電流は遮断されない。このため時間ｔとして少
なくとも電源周波数の1/2Hz分より大きい値をと
る必要がある。けだし、これによつてその間に必
ず電流値が０となる位相が含まれるからである。
ｔをこのような値にしておくことによりOP，OH
がローレベルに転じたあとの電流とサージ電流
，とが夫々重畳されることはない。

また制御系全体としての時間遅れも考慮すると
時間ｔの値としては使用電源周波数の１Hz分以上
に相当する時間とするのが適当である。

第８図は上述の如き制御を行わせるためにマイ
クロプロセツサ４１にセツトしたプログラムのフ
ローチヤートである。マイクロプロセツサ４１は
時間基準信号TB′に基き電源周波数が例えば50Hz
である場合は0.1秒（５Hz）毎に第８図のルーチ
ンに従つてマグネトロン及びヒータの交互的通
電、直接的には信号OP，OHの制御を行つてい
く。

まず、そのセツトにより次の通電順序がヒータ
であることを示すヒータフラグが調べられる。実
施例ではマグネトロン通電・ヒータ通電の順で１
周期を定めているので、まずヒータフラグがリセ
ツトされている、（≠１）場合について説明する
と、次にはそのセツトにより次の通電順序がマグ
ネトロンであることを示すマグネトロンフラグが
調べられる。マグネトロン，ヒータの交互的通電
を行わせる場合にはヒータフラグがリセツトされ
ているときにはこのマグネトロンフラグはセツト
されている（＝１）ので、次のステツプでマグネ
トロンをオンすると共にマグネトロンフラグをリ
セツトする。次いで周期カウンタ（マグネトロ
ン，ヒータの各１回ずつの順次的通電を１周期と
して、その周期を計時するカウンタ）がカウント
ダウンされるが、このカウンタ内容が０になる前
に、同時にカウントダウンされ、マグネトロンの
通電時間を規制するデユーテイタイマの残り時間
が０となり、マグネトロンがオフされ、次いでヒ
ータフラグがセツトされることになる。而して次
のサイクルではヒータフラグがセツトされている
ことになるから（＝１）ヒータがオンされると共
にヒータフラグをリセツトする。そして周期カウ
ンタが０になる迄ヒータへの通電が続けられ、カ
ウンタ内容が０になるとヒータはオフされ、マグ
ネトロンフラグがセツトされることになる。なお
マグネトロンがオフされた後には次の周期のマグ
ネトロン通電のためにデユーテイタイマがセツト
され、ヒータがオフされた後には次の周期のため
に周期カウンタがセツトされる。このようにして
前記時間ｔとして0.1秒がセツトされた状態でマ
グネトロン，ヒータの交互的通電が行われていく
ことになる。

本発明によれば、商用電源により駆動される複
数の電気的加熱手段への各通電制御を交互的又は
順次的に対応の双方向性サイリスタにより行う電
子制御式調理器において、一つの加熱手段への通
電開始時におけるサージ電流と、それまで他の加
熱手段への通電を行つていた双方向性サイリスタ
のオフの遅れによる電流との重畳がなく、従つて
過大な入力電流を回避し得、回路構成部品の保護
が図れ、本発明がこの種調理器の信頼性、寿命の
向上に寄与するところ大である。

更に本発明によれば、上記電流重量を防ぐため
に、一つの加熱手段に対応する双方向性サイリス
タへのゲート信号の供給終了時点から、少なくと
もＭ／（Ｍ：任意整数、：商用電源周波数）
の時間長経過後に、他の加熱手段に対応する双方
向性サイリスタへのゲート信号の供給を開始させ
るものであるが、このとき、商用電源波形に基づ
いて発生する時間基準パルス信号を用いることに
より上記時間長経過を判定するものであるため、
上記時間長経過を正確に判定でき、従つて、電源
波形に依存する双方向性サイリスタのオフの遅れ
期間を確実にはずして、次の双方向性サイリスタ
駆動を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図は本発明品の外観図、第２図はその電気回路
図、第３図は表示部の略示図、第４図は操作部の
略示図、第５図はマイクロプロセツサの略示構成
図、第６図は本発明品の動作説明図、第７図は従
来の制御態様説明図、第８図は本発明品のプログ
ラムのフローチヤートである。 ２７……マグネトロン、２４，２５……双方向
性サイリスタ、３７，５７……フオトカプラ、４
１……マイクロプロセツサ、５０……ヒータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 商用電源により駆動される複数の電気的加熱
   手段と、上記商用電源波形に基づいて時間基準パ
   ルス信号を発生する時間基準パルス信号発生部
   と、各加熱手段の夫々に対する通電を制御する双
   方向性サイリスタと、各加熱手段に対し交互的に
   又は順次的に通電を行わせるべくゲート信号を各
   双方向性サイリスタに選択的に供給する電子的制
   御部とを具備し、該制御部は、上記時間基準パル
   ス信号に基づきＭ／（Ｍ：任意整数，：商用
   電源周波数）の時間長経過を判定する手段を含む
   と共に、一つの加熱手段に対応する双方向性サイ
   リスタへのゲート信号の供給終了時点から、少な
   くとも上記時間長経過後に他の加熱手段に対応す
   る双方向性サイリスタへのゲート信号の供給を開
   始させるべくなしてあることを特徴とする電子制
   御式調理器。 ２ 前記電気的加熱手段はマグネトロン及び抵抗
   発熱体である特許請求の範囲第１項記載の電子制
   御式調理器。