JP2005063884A - 加熱機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度測定部の回路構成において非復帰形の温度過昇防止機能を安価にて実現する加熱機器を提供することを目的としている。
【解決手段】 加熱手段３または被加熱物５の温度を測定する温度測定手段１からの温度情報は加熱停止ラッチ回路２に伝えられ、加熱停止ラッチ回路２は温度測定手段１から伝えられた温度情報が所定の温度に達すると、ラッチ回路が作動し、加熱手段３に加熱停止信号を伝達する。加熱手段３は加熱停止ラッチ回路２からの加熱停止信号により加熱動作を停止する。したがって、非復帰形の温度過昇防止機能を安価にて実現する加熱機器を提供することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器などの加熱機器に関するものである。

従来の加熱機器としては、例えば、温度測定手段が所定の温度を検知すると、マイクロコンピュータを介さずに加熱手段の停止を行うものがあった（例えば、特許文献１参照）。

これは、図３に示すように、鍋などの被加熱物１５の温度を測定する温度測定手段１１からの温度情報が制御部１４に伝えられ、制御部１４は調理に最適な所定の温度にて被加熱物１５を加熱する加熱手段１３の出力を制御することで被加熱物１５の温度を制御し被加熱物１５内の調理物の調理をする。温度測定手段１１からの温度情報は温度過昇防止手段１２にも伝えられ、温度過昇防止手段１２は温度測定手段１１から伝えられた温度情報が所定の温度よりも高くなると、加熱手段１３に加熱停止信号を伝達し、加熱手段１３は加熱動作を停止するよう構成していた。
特開平６−２１５８６４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、被加熱物１５の温度が高温になったときには加熱手段１３の出力を停止するが、その後、被加熱物１５の温度が低下したときには、加熱手段１３の出力を再開してしまうため、非復帰形の温度過昇防止手段を設置しようとすると、別途温度ヒューズやサーモプロテクタなどを設置する必要があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、温度ヒューズやサーモプロテクタなどを別途設置せずに、非復帰形の温度過昇防止機能を実現した加熱機器を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の加熱機器は、温度測定手段で測定した温度が加熱停止の第１の温度に達すると加熱手段の加熱動作を停止し、自動的に停止の解除を行わない加熱停止ラッチ回路を備えたものである。

これにより、温度ヒューズやサーモプロテクタなどを別途設置せずに、加熱停止ラッチ回路により非復帰形の温度過昇防止機能を実現した加熱機器が提供できる。

本発明の加熱機器は、温度ヒューズやサーモプロテクタなどを別途設置せずに、非復帰形の温度過昇防止機能を安価にて実現することができる。

第１の発明は、被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱手段または被加熱物の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段で測定した温度が加熱停止の第１の温度に達すると前記加熱手段の加熱動作を停止し、自動的に停止の解除を行わない加熱停止ラッチ回路とを備えた加熱機器とすることにより、温度ヒューズやサーモプロテクタなどを別途設置せずに、加熱停止ラッチ回路により非復帰形の温度過昇防止機能を安価にて実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の加熱機器において、温度測定手段で測定した温度が第１の温度より低く設定した第２の温度に達すると、加熱手段の加熱動作を停止または加熱出力を低下させるように加熱手段を制御する制御部を備えたことにより、万一、制御部が正常に動作しないときでも、確実に第１の温度にて非復帰形の温度過昇防止機能を作動させることができる。

第３の発明は、特に、第１の発明の加熱機器において、温度測定手段はサーミスタの抵抗値と第１の抵抗の抵抗値との分圧値により温度を測定して前記第１の抵抗の抵抗値を温度域により変更する構成とし、起動時には前記第１の抵抗の抵抗値を分圧値が最も低くなるように設定するものとしたことにより、起動時のサーミスタの抵抗値が小さいときに加熱停止ラッチ回路が誤作動することを防ぐことができる。

第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明の加熱機器において、温度測定手段はサーミスタと第２の抵抗との並列抵抗値と第１の抵抗の抵抗値との分圧値により温度を測定する構成としたことにより、サーミスタの抵抗値が大きいときに分圧値を一定値以下にしないようにすることができ、周辺回路の動作範囲が狭いときなどに分圧値を動作範囲内に収めることができる。

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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における加熱機器を示すものである。

図１に示すように、鍋などの被加熱物５を加熱する加熱手段３または被加熱物５の温度を測定する温度測定手段１は、その温度情報を制御部４に伝える。制御部４は調理に適切な第２の温度に達すると被加熱物５の加熱動作を停止又は加熱出力を低下させるように加熱手段３の出力を制御することで、被加熱物５の温度を制御し被加熱物５内の調理物の調理をする。温度測定手段１からの温度情報は加熱停止ラッチ回路２にも伝えられ、加熱停止ラッチ回路２は温度測定手段１から伝えられた温度情報が、被加熱物５に損傷を与える可能性があるなど機器として不都合なほどの高温となる手前の第１の温度に達すると作動し、第１の温度に達したという情報を制御部４へ伝達し、かつ、加熱手段３に加熱停止信号を伝達する。なお、第２の温度は第１の温度よりも低く設定されている。加熱手段３は制御部４による制御に優先して加熱停止ラッチ回路２からの加熱停止信号により加熱動作を停止する。また、加熱停止ラッチ回路２は、一旦加熱動作の停止をすると、温度の低下や時間の経過などにより自動的に停止の解除は行わないものである。

図２は、本発明の実施の形態における温度測定手段１と加熱停止ラッチ回路２の一例を示すものである。

図に示すように、温度測定手段１は、サーミスタＴＨ１、コンデンサＣ１、Ｃ４、抵抗Ｒ４、Ｒ５、Ｒ８、Ｒ９、トランジスタＱ１、ダイオードＤ１などを有し、加熱停止ラッチ回路２は、比較演算器ＩＣ３、コンデンサＣ２、Ｃ３、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ７、ダイオードＤ２、Ｄ３などを有している。

ここで、サーミスタＴＨ１は、被加熱物５の温度が高いと抵抗値が小さく、被加熱物５の温度が低いと抵抗値が大きくなるように抵抗値が変化するものであり、第１の抵抗Ｒ４との分圧値を抵抗Ｒ９とコンデンサＣ４で構成するフィルターを経由して制御部４の電圧値入力ＡＤｉｎに入力する。制御部４は電圧値入力ＡＤｉｎの電圧値を温度情報として加熱手段３を制御する。一方、サーミスタＴＨ１と第１の抵抗Ｒ４との分圧値は、抵抗Ｒ７を経由して比較演算器ＩＣ３のマイナス入力にも入力する。被加熱物５の温度が高くなりサーミスタＴＨ１の抵抗値が小さくなると分圧値は高くなり、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３の分圧によるリファレンス値よりも分圧値が高くなると比較演算器ＩＣ３の出力がローレベル、すなわち電源グランド出力となり、ダイオードＤ３を経由して加熱停止信号Ｓｔｏｐを制御部４と加熱手段３に伝達し、加熱手段３は加熱動作を停止する。比較演算器ＩＣ３の電源グランド出力は、ダイオードＤ２を経由して比較演算器ＩＣ３のプラス入力、すなわちリファレンス値を下げるため、被加熱物５の温度が低下しサーミスタＴＨ１の抵抗値が大きくなっても、比較演算器ＩＣ３の出力はローレベル、すなわち電源グランド出力のままである。この動作によりラッチ回路が構成される。

また、サーミスタＴＨ１の特性として、精度良く温度情報を取り出せる温度範囲があまり広く取れないので、制御部４は電圧値入力ＡＤｉｎの電圧値が低いときには低温域としてサーミスタＴＨ１と第１の抵抗Ｒ４のみによる分圧値を測定し、電圧値入力ＡＤｉｎの電圧値が高いときには第１の抵抗Ｒ４に並列に抵抗Ｒ６を挿入して見かけ上、第１の抵抗Ｒ４を小さくすることで高温域、すなわちサーミスタＴＨ１の抵抗値が小さいときにも精度良く温度情報を取り出せる。このように温度域を複数持たせる方法として、抵抗Ｒ６を制御部４のオープンコレクタ出力で電源グランドに接続する方法があるが、制御部４がマイクロコンピュータで構成する場合、回路起動時にはオープンコレクタ出力はオープン出力となる場合が多く、その場合、抵抗Ｒ６は接続されず第１の抵抗Ｒ４は抵抗値が大きい状態で回路が起動する。そのとき被加熱物５の温度が第１の温度よりも低いものの比較的高い温度でサーミスタＴＨ１の抵抗値が小さいと、本来温度域が高温域であるべき温度にもかかわらず、低温域で回路起動するため分圧値が高くなり、第１の温度よりも低いにもかかわらず加熱停止ラッチ回路２が誤作動してしまう可能性がある。そのため、回路起動時には必ず第１の抵抗Ｒ４の抵抗値を分圧値が最も低くなるように設定することで回路起動時には常に高温域から起動するようにでき、加熱停止ラッチ回路２の誤作動を防ぐことができる。その手段として、抵抗Ｒ６にトランジスタＱ１を接続し、トランジスタＱ１のベース側を、抵抗Ｒ８を介して電源高圧側に接続している。制御部４はトランジスタＱ１のベースにオープンコレクタ出力ＴｅＡｒを接続しているため、回路起動時にはオープンコレクタ出力ＴｅＡｒはオープン出力となり、トランジスタＱ１は抵抗Ｒ８からの電流によりオン状態となる。これにより抵抗Ｒ６は電源グランドに接続されるため、第１の抵抗Ｒ４は見かけ上小さな抵抗値、すなわち高温域となる。

ところで、加熱停止ラッチ回路２を比較演算器ＩＣ３とダイオードＤ２にて構成した場合、実際には比較演算器ＩＣ３のプラス入力は、ダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆにより正確には電源グランド電位と同電位ではない。そのため、被加熱物５の温度が極端に低い場合などには分圧値がダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆを下回ってしまい、加熱停止ラッチ回路２のラッチが解除されてしまう可能性がある。通常は機器の使用温度範囲を規定しているため、その温度範囲にて加熱停止ラッチ回路２のラッチが解除されないように定数設計をするが、場合によっては設計が非常に困難となる場合があり、温度域の数を増やすための回路増加などコストアップとなる手段を講じる必要が生じる。そこで、温度測定手段１はサーミスタＴＨ１と第２の抵抗Ｒ５との並列抵抗値と第１の抵抗Ｒ４の抵抗値との分圧値により温度を測定する構成としたものであり、サーミスタＴＨ１に並列に第２の抵抗Ｒ５を接続することで、被加熱物５の温度が極端に低いときにも第２の抵抗Ｒ５と第１の抵抗Ｒ４との分圧値以下にはならないので、分圧値をダイオードＤ２の順方向電圧Ｖｆ以下にならないように容易に設計できる。

なお、本実施の形態において、温度測定手段１は加熱手段３または被加熱物５の温度を測定するものとしたが、被加熱物５を載置する台の温度など間接的に被加熱物５の温度を測定するものとしてもよく、また、加熱手段３または被加熱物５ではなく、その周辺部材などの過熱を防止すべきものの温度を測定するものとしてもよい。

また、本実施の形態では、負特性サーミスタを温度測定手段１の温度検知部として分圧の高電位側に使用したが、サーミスタを分圧の低電位側に使用したり、正特性サーミスタを用いた回路やサーミスタ以外にも温度によって電圧値を変化させて温度を測定したりするものには同様に適用できる。

本発明の加熱機器は、温度測定手段とラッチ回路の構成によるものなので、加熱調理に関するもの以外にも温度過昇防止装置の用途としても適用できる。

本発明の実施の形態における加熱機器のブロック図 同加熱機器における温度測定手段と加熱停止ラッチ回路の回路図 従来の加熱機器のブロック図

符号の説明

１ 温度測定手段
２ 加熱停止ラッチ回路
３ 加熱手段
５ 被加熱物

Claims (4)

1. 被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱手段または被加熱物の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段で測定した温度が加熱停止の第１の温度に達すると前記加熱手段の加熱動作を停止し、自動的に停止の解除を行わない加熱停止ラッチ回路とを備えた加熱機器。
2. 温度測定手段で測定した温度が第１の温度より低く設定した第２の温度に達すると、加熱手段の加熱動作を停止または加熱出力を低下させるように加熱手段を制御する制御部を備えた請求項１に記載の加熱機器。
3. 温度測定手段はサーミスタの抵抗値と第１の抵抗の抵抗値との分圧値により温度を測定して前記第１の抵抗の抵抗値を温度域により変更する構成とし、起動時には前記第１の抵抗の抵抗値を分圧値が最も低くなるように設定するものとした請求項１または２に記載の加熱機器。
4. 温度測定手段はサーミスタと第２の抵抗との並列抵抗値と第１の抵抗の抵抗値との分圧値により温度を測定する構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱機器。

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