CN110168285B - 加热烹调器 - Google Patents

Abstract

本公开的加热烹调器具有加热室、加热部、无刷电机、主体控制电路、直流电源电路、电机控制电路和安全装置。无刷电机是加热部中包含的旋转驱动机构的驱动源。主体控制电路输出用于无刷电机的驱动信号。直流电源电路向无刷电机提供直流电。电机控制电路根据驱动信号控制无刷电机的驱动。安全装置由布线逻辑电路构成。安全装置具有：旋转检测元件，其构成为检测无刷电机的转子的旋转状态并输出旋转检测信号；以及开关，其切断与直流电源电路连接的电源线。安全装置根据旋转检测信号和驱动信号控制开关。根据本方式，可以提供在使用无刷电机作为旋转驱动机构的驱动源的加热烹调器中安全性及可靠性高的加热烹调器。

Description

加热烹调器

技术领域

本公开涉及加热烹调器，特别涉及加热烹调器中包含的旋转驱动机构用的安全装置。

背景技术

以往，已知有具有高频加热、辐射加热、对流加热这三个功能的加热烹调器。这种加热烹调器具有用于对发热部件进行冷却的冷却风扇用的电机、用于对流加热的循环风扇用的电机和对用于高频加热的辐射机构进行驱动的电机，作为旋转驱动机构的驱动源。

作为这些电机，结构简单且廉价，因此，一般使用罩极式电机(Shaded-polemotor)。但是，罩极式电机尽管输出不太大，但是具有大且重的构造。罩极式电机的效率差，转速低。罩极式电机在构造上无法进行反向旋转。

能够替代罩极式电机，使用无刷DC电机(以下，称作无刷电机)。无刷电机是小型轻量的。当使用无刷电机时，能够较高地设定电机的转速，并且能够容易地进行电机的旋转控制。并且，最近，价格也不断下降。

在以这样的方式将无刷电机用作加热烹调器中的旋转驱动机构的驱动源的情况下，存在较多的优点。专利文献1公开了使用无刷电机作为旋转驱动机构的驱动源的加热烹调器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-15365号公报

发明内容

关于电气设备，基于安全性的观点，设定了严格的标准。例如，有的国家规定如下的安全基准：在该安全基准中，要求即使在使电气设备中包含的电机的转子强制性地停止的情况下也将电机主体的温度维持为安全温度。

无刷电机中的驱动控制通过计算机控制进行。在使用加热烹调器中包含的无刷电机作为旋转驱动机构的驱动源的情况下，重要的是使得即使计算机控制中产生任何问题也不导致系统的失控等重大情况的系统设计。

本公开的目的在于提供一种在使用无刷电机作为旋转驱动机构的驱动源的加热烹调器中，即使使无刷电机的转子强制性地停止也能够将无刷电机的温度维持为安全温度的、安全性和可靠性高的加热烹调器。

本公开的一个方式的加热烹调器具有加热室、加热部、无刷电机、主体控制电路、直流电源电路、电机控制电路和安全装置。其中，加热室，其构成为收纳被加热物；加热部，其构成为对所述加热室内的所述被加热物进行加热；无刷电机，其是所述加热部中包含的旋转驱动机构的驱动源；主体控制电路，其构成为输出如下的驱动信号，该驱动信号包含用于控制所述无刷电机的驱动的信号和用于指定所述无刷电机的旋转方向的旋转方向信号；直流电源电路，其构成为向所述无刷电机提供直流电；电机控制电路，其构成为根据所述驱动信号来控制所述无刷电机的驱动；以及安全装置，其由不使用通过微型计算机实现的程序控制的布线逻辑(接线逻辑)电路构成，构成为具有旋转检测元件和开关，该旋转检测元件构成为检测所述无刷电机的转子的旋转状态并输出旋转检测信号，该开关切断与所述直流电源电路连接的电源线，所述安全装置根据所述旋转检测信号和所述驱动信号来控制所述开关。所述布线逻辑电路与所述电机控制电路分体构成，设于所述无刷电机的电机壳的外侧。所述安全装置包含第1异常检测电路和第2异常检测电路，所述旋转检测元件包含第1旋转检测元件和第2旋转检测元件，所述开关包含与所述电源线串联连接的第1开关和第2开关。所述第1异常检测电路构成为根据所述驱动信号和由所述第1旋转检测元件输出的所述旋转检测信号控制所述第1开关，所述第2异常检测电路构成为根据所述驱动信号和由所述第2旋转检测元件输出的所述旋转检测信号控制所述第2开关。所述第1异常检测电路构成为，在所述用于控制所述无刷电机的驱动的信号表示运转指令并且由所述第1旋转检测元件输出的所述旋转检测信号表示所述转子的停止状态的情况下，控制所述第1开关立即切断所述电源线。所述第2异常检测电路构成为，在所述用于控制所述无刷电机的驱动的信号表示运转指令并且由所述第2旋转检测元件输出的所述旋转检测信号表示所述转子的停止状态的情况下，控制所述第2开关立即切断所述电源线。

发明效果

根据本方式，在使用无刷电机作为旋转驱动机构的驱动源的加热烹调器中，即使无刷电机的转子被强制性地停止，安全装置也可靠地切断与无刷电机连接的电源线。其结果，本方式可以提供一种能够将无刷电机的温度维持为安全温度的、安全性和可靠性高的加热烹调器。

本方式的安全装置使用布线逻辑电路构成。因此，本方式的安全装置即使微型计算机失控或者程序存在不良情况，也能够使无刷电机安全地停止。

附图说明

图1是本公开的实施方式的加热烹调器的侧面剖视图。

图2是示出本实施方式的加热烹调器中包含的旋转驱动机构的驱动源即无刷电机和对无刷电机进行驱动控制的电路的示意图。

图3是针对本实施方式的加热烹调器中包含的旋转驱动机构的驱动源即无刷电机的驱动电路的框图。

图4是本实施方式的加热烹调器中包含的安全装置的框图。

图5A是示出实现第1、第2异常检测电路的功能的逻辑电路的图。

图5B是示出图5A所示的逻辑电路的真值表的图。

具体实施方式

本公开的第1方式的加热烹调器具有加热室、加热部、无刷电机、主体控制电路、直流电源电路、电机控制电路和安全装置。

加热室收纳被加热物。加热部对加热室内的被加热物进行加热。无刷电机是加热部中包含的旋转驱动机构的驱动源。主体控制电路输出用于无刷电机的驱动信号。直流电源电路向无刷电机提供直流电。电机控制电路根据驱动信号控制无刷电机的驱动。

安全装置由布线逻辑电路(wired logic circuit)构成。安全装置具有：旋转检测元件，其构成为检测无刷电机的转子的旋转状态并输出旋转检测信号；以及开关，其切断与直流电源电路连接的电源线。安全装置根据旋转检测信号和驱动信号控制开关。

根据本公开的第2方式的加热烹调器，在第1方式中，安全装置包含第1异常检测电路和第2异常检测电路。旋转检测元件包含第1旋转检测元件和第2旋转检测元件。开关包含与电源线串联连接的第1开关和第2开关。

第1异常检测电路根据驱动信号和由第1旋转检测元件输出的旋转检测信号控制第1开关。第2异常检测电路根据驱动信号和由第2旋转检测元件输出的旋转检测信号控制第2开关。

根据本公开的第3方式的加热烹调器，在第2方式中，在驱动信号表示运转指令并且由第1旋转检测元件输出的旋转检测信号表示转子的停止状态的情况下，第1异常检测电路控制第1开关切断电源线。

在驱动信号表示运转指令并且由第2旋转检测元件输出的旋转检测信号表示转子的停止状态的情况下，第2异常检测电路控制第2开关切断电源线。

根据本公开的第4方式的加热烹调器，在第1方式中，加热部具有对流加热单元，无刷电机被用作对对流加热单元中包含的循环风扇进行驱动的循环风扇电机。

根据本公开的第5方式的加热烹调器，在第1方式中，加热部具有高频加热单元，无刷电机被用作对高频加热单元中包含的冷却风扇进行驱动的冷却风扇电机。

根据本公开的第6方式的加热烹调器，在第1方式中，加热部具有高频加热单元，无刷电机被用作对高频加热单元中包含的辐射机构进行驱动的驱动电机。

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。

实施方式均是本公开的一个具体例。在实施方式中所示的数值、形状、结构等是一例，不限定本公开。

以下的实施方式是将本公开的安全装置应用于具有高频加热功能、辐射加热功能和对流加热功能的加热烹调器的例子。但是，本公开不限定于这样的加热烹调器。

图1是本实施方式的加热烹调器1的侧面剖视图。如图1所示，加热烹调器1在其主体内具有加热室2，该加热室2具有前表面开口。在加热室2的前表面开口上设置有门3。门3在其下部具有铰链(未图示)，在该铰链的上部具有把手3a。

在门3上设置有操作显示部(未图示)，该操作显示部用于设定烹调温度、烹调时间和被加热物的种类等烹调条件并显示所设定的烹调条件。

加热烹调器1具有烤架加热器单元10、高频加热单元11、对流加热单元12这三个加热部。

加热烹调器1使用三个加热部中的、由使用者直接选择的加热部或者根据由使用者设定的烹调条件而选择出的加热部对被加热物进行烹调。

烤架加热器单元10具有设置于加热室2的顶板上的多个棒状的烤架加热器4。烤架加热器4例如由护套加热器构成。

高频加热单元11具有磁控管5、波导管6和辐射机构9。高频加热单元11将由磁控管5生成的微波经由波导管6借助辐射机构9提供至加热室2内。

辐射机构9是设置于加热室2的底面的下方并用于将微波辐射到加热室2内的天线。辐射机构9能够利用旋转的搅波叶片7对微波的辐射方向进行变更。

对流加热单元12具有设置于加热室2的后方的对流加热器13和循环风扇14。对流加热单元12抽吸加热室2内的空气并进行加热，将加热后的空气返回至加热室2的内部，由此，在加热室2的内部使热风循环。

加热烹调器1具有循环风扇电机15、冷却风扇电机16和搅波电机17，作为旋转驱动机构。循环风扇电机15对循环风扇14进行驱动。冷却风扇电机16对冷却风扇8进行驱动，该冷却风扇8用于对磁控管5等进行冷却。搅波电机17是对搅波叶片7进行驱动的驱动电机。

在本实施方式中，作为循环风扇电机15、冷却风扇电机16、搅波电机17，使用无刷电机20(参照图2)。

以下，对在加热烹调器1中使用的旋转驱动机构的安全装置进行说明。

图2是加热烹调器1中包含的旋转驱动机构的驱动源即无刷电机20和对无刷电机20的驱动进行控制的电路的示意图。图3是对加热烹调器1中包含的旋转驱动机构的驱动源即无刷电机20的驱动进行控制的电路的框图。

如图2所示，无刷电机20具有电机壳26，该电机壳26将定子18和转子19收纳于内部。电机壳26经由轴承27而将转子19的旋转轴19a保持为旋转自如。

在电机壳26的内部，与转子19接近地设置有电机控制电路25。电机控制电路25包含微型计算机和由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)构成的逆变器。

如图2、图3所示，直流电源电路22将商用电源21的交流电转换为直流电。电机控制电路25经由设置有安全装置23的电源线接收转换后的直流电。安全装置23由布线逻辑电路构成，该布线逻辑电路设置于电机壳26的外侧，不使用由微型计算机进行的程序控制。

与转子19接近地设置有位置检测元件24。位置检测元件24由霍尔元件构成，检测转子19的位置。

电机控制电路25接收由位置检测元件24输出的位置检测信号P，将基于位置检测信号P的反馈信号F发送至加热烹调器1的主体控制电路30。

主体控制电路30根据反馈信号F生成PWM信号A和旋转方向信号R，将这些信号发送至电机控制电路25。PWM信号A是用于控制无刷电机20的驱动的信号。旋转方向信号R是用于指定无刷电机20的旋转方向的信号。

电机控制电路25根据来自主体控制电路30的PWM信号A和旋转方向信号R对无刷电机20进行驱动。

安全装置23设置成，与主体控制电路30输出PWM信号A无关地，在转子19不旋转等的异常时强制性地切断电源。

具体而言，安全装置23具有串联连接的安全电路33、34。电机控制电路25经由电源线接收由直流电源电路22转换的直流电，该电源线上设置有安全电路33、34。

安全装置23使用独立地进行动作的安全电路33、34，在异常时强制性地切断电源线。安全电路33、34分别相当于第1安全电路、第2安全电路。

安全装置23还具有旋转检测元件31、旋转检测元件32，以检测转子19的旋转异常。旋转检测元件31、32输出由例如磁传感器、光传感器、振动传感器等检测的旋转检测信号，以检测转子19的旋转。

在本实施方式中，旋转检测元件31、32是与转子19接近地设置的霍尔元件。旋转检测元件31、32分别相当于第1旋转检测元件、第2旋转检测元件。

安全电路33接收由旋转检测元件31输出的旋转检测信号B1。安全电路34接收由旋转检测元件32输出的旋转检测信号B2。

图4是加热烹调器1中包含的安全装置23的框图。如图4所示，安全电路33具有开关37和异常检测电路35。异常检测电路35接收旋转检测信号B1和PWM信号A，根据这些信号控制开关37。

安全电路34具有开关38和异常检测电路36。异常检测电路36接收旋转检测信号B2和PWM信号A，根据这些信号控制开关38。

开关37、38由IGBT(Insulated gate bipolor transistor：绝缘栅双极型晶体管)等开关元件构成。开关37、38与电源线串联连接，以使得至少一方被切断时，电源线被切断。开关37、38分别相当于第1开关、第2开关。异常检测电路35、36分别相当于第1异常检测电路、第2异常检测电路。

图5A示出实现异常检测电路35、36的功能的逻辑电路(XNOR门)。图5B示出图5A所示的逻辑电路的真值表。

在图5B所示的真值表中，PWM信号A中“Hi”表示针对无刷电机20的运转指令。PWM信号A中的“Lo”表示针对无刷电机20的停止指令。

旋转检测信号B1、B2中的“Hi”表示检测出转子19的旋转状态。旋转检测信号B1、B2中的“Lo”表示未检测出转子19的旋转状态、即、检测出转子19的停止状态。

图5A所示的逻辑电路的输出X中的“Hi”表示针对开关37、38的接通信号，“Lo”表示针对开关37、38的断开信号。

如图5B所示，在PWM信号A为“Hi”、旋转检测信号B1、B2为“Lo”的情况下，开关37、38断开，电源线被切断。其结果，在无刷电机20的动作过程中，转子19因某种理由无意中停止旋转的情况下，安全装置23通过切断电源线，使无刷电机20安全地停止。

本实施方式具有安全电路33、34，该安全电路33、34设置于电源线上，并分别具有开关37、38。但是，本公开不限定于该结构。安全装置具有至少一个安全电路即可，该至少一个安全电路根据来自至少一个旋转检测元件的信号进行动作，并且具有至少一个开关。

根据本方式，在使用无刷电机作为旋转驱动机构的驱动源的加热烹调器中，即使使无刷电机的转子强制性地停止，安全装置也可靠地切断与无刷电机连接的电源线。其结果，本方式可以提供一种能够将无刷电机的温度维持为安全温度的、安全性和可靠性高的加热烹调器。

产业上的可利用性

如上所述，本公开能够应用于加热烹调器。

标号说明

1：加热烹调器；2：加热室；3：门；4：烤架加热器；5：磁控管；6：波导管；7：搅波叶片；8：冷却风扇；9：辐射机构；10：烤架加热器单元；11：高频加热单元；12：对流加热单元；13：对流加热器；14：循环风扇；15：循环风扇电机；16：冷却风扇电机；17：搅波电机；18：定子；19：转子；20：无刷电机；21：商用电源；22：直流电源电路；23：安全装置；24：位置检测元件；25：电机控制电路；30：主体控制电路；31、32：旋转检测元件；33、34：安全电路；35、36：异常检测电路；37、38：开关。

Claims (4)

1.一种加热烹调器，其具有：

加热室，其构成为收纳被加热物；

加热部，其构成为对所述加热室内的所述被加热物进行加热；

无刷电机，其是所述加热部中包含的旋转驱动机构的驱动源；

主体控制电路，其构成为输出如下的驱动信号，该驱动信号包含用于控制所述无刷电机的驱动的信号和用于指定所述无刷电机的旋转方向的旋转方向信号；

直流电源电路，其构成为向所述无刷电机提供直流电；

电机控制电路，其构成为根据所述驱动信号来控制所述无刷电机的驱动；以及

安全装置，其由不使用通过微型计算机实现的程序控制的布线逻辑电路构成，构成为具有旋转检测元件和开关，该旋转检测元件构成为检测所述无刷电机的转子的旋转状态并输出旋转检测信号，该开关切断与所述直流电源电路连接的电源线，所述安全装置根据所述旋转检测信号和所述驱动信号来控制所述开关，

所述布线逻辑电路与所述电机控制电路分体构成，设于所述无刷电机的电机壳的外侧，

所述安全装置包含第1异常检测电路和第2异常检测电路，所述旋转检测元件包含第1旋转检测元件和第2旋转检测元件，所述开关包含与所述电源线串联连接的第1开关和第2开关，

所述第1异常检测电路构成为根据所述驱动信号和由所述第1旋转检测元件输出的所述旋转检测信号控制所述第1开关，所述第2异常检测电路构成为根据所述驱动信号和由所述第2旋转检测元件输出的所述旋转检测信号控制所述第2开关，

所述第1异常检测电路构成为，在所述用于控制所述无刷电机的驱动的信号表示运转指令并且由所述第1旋转检测元件输出的所述旋转检测信号表示所述转子的停止状态的情况下，控制所述第1开关立即切断所述电源线，

所述第2异常检测电路构成为，在所述用于控制所述无刷电机的驱动的信号表示运转指令并且由所述第2旋转检测元件输出的所述旋转检测信号表示所述转子的停止状态的情况下，控制所述第2开关立即切断所述电源线。

2.根据权利要求1所述的加热烹调器，其中，

所述加热部具有对流加热单元，所述无刷电机被用作对所述对流加热单元中包含的循环风扇进行驱动的循环风扇电机。

3.根据权利要求1所述的加热烹调器，其中，

所述加热部具有高频加热单元，所述无刷电机被用作对所述高频加热单元中包含的冷却风扇进行驱动的冷却风扇电机。

4.根据权利要求1所述的加热烹调器，其中，

所述加热部具有高频加热单元，所述无刷电机被用作对所述高频加热单元中包含的辐射机构进行驱动的驱动电机。

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