JP2005123011A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロコンピュータの誤動作による機器の暴走を防止し、誤動作しない加熱調理器を提供すること。
【解決手段】交流電源１１から制御電源を生成する電源回路１３と、電源回路１３から常時給電される第1の制御手段１４と、加熱手段２１と、加熱手段２１による加熱を制御する第２の制御手段１５とを備え、第1の制御手段１４は、第２の制御手段１５への給電を、必要に応じて接続、あるいは遮断する構成とすることにより、第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータの故障、あるいは暴走などにより使用者からの制御命令を受け付けなくなった場合において、第１の制御手段１４が第２の制御手段１５への給電を遮断して第２の制御手段１５を停止させることにより、確実に第２の制御手段１５を停止させ、誤動作を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般家庭及び業務用として使用される加熱調理器に関するものである。

従来、この種の加熱調理器は、制御手段への給電は複数の電源経路によって行われている。第１の電源経路は使用者が容易に操作可能な第１のスイッチ手段を介しており、また第２の電源経路は制御手段により開閉を制御される第２のスイッチ手段を介した構成となっている。この構成において、使用者が第１のスイッチ手段を開とし第１の電源経路が遮断された場合にも、制御手段は引き続き第２のスイッチ手段を駆動することによって第２の電源経路より給電され、制御手段自身を継続して動作可能としている（例えば、特許文献１参照）。

図３は、特許文献１に記載された従来の加熱調理器を示すものである。図３に示すように、加熱手段３１と、加熱手段３１の加熱動作を制御する制御手段３２と、制御手段３２に給電する電源回路３３と、加熱手段３１の電源を投入あるいは遮断する第１のスイッチ手段３４と、第１の整流手段３５と、第１のスイッチ手段３４と第１の整流手段３５を介して電源から電源回路３３に電力を供給する第１の電源経路３６と、制御手段３２により制御される第２のスイッチ手段３７と、第２の整流手段３８と、第２のスイッチ手段３７と第２の整流手段３８を介して電源から電源回路３３に電力を供給する第２の電源経路３９から構成されている。
特開２０００−２６２４０１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、制御手段は自身により給電の接続、あるいは遮断を行っているために、制御手段内部のマイクロコンピュータの故障、あるいは暴走などにより使用者からの制御命令を受け付けることができなくなった場合においても継続して給電が行われるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特にマイクロコンピュータの誤動作による機器の暴走を防止し、誤動作しない加熱調理器を提供することを目的とする。

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、交流電源から制御電源を生成する電源回路と、前記電源回路から常時給電される第１の制御手段と、加熱手段と、前記加熱手段による加熱を制御する第２の制御手段とを備え、前記第１の制御手段は、前記第２の制御手段への前記電源回路からの給電を、必要に応じて接続、あるいは遮断する構成としたものである。

第１の制御手段が第２の制御手段への給電を必要に応じて遮断させることにより、第２の制御手段内部のマイクロコンピュータの故障、あるいは暴走などにより使用者からの制御命令を受け付けることができなくなった場合において、確実に第２の制御手段を停止することができ、機器の誤動作を防止することが可能となる。

本発明の加熱調理器は、特にマイクロコンピュータの誤動作による機器の暴走を確実に防止することができる。

第１の発明は、交流電源を整流し直流電源を生成する電源回路と、前記電源回路から給電される第１の制御手段と、加熱手段と、前記加熱手段による加熱を制御する第２の制御手段とを備え、前記第１の制御手段は、前記第２の制御手段への前記電源回路からの給電を、必要に応じて接続あるいは遮断する構成とすることにより、第２の制御手段内部のマイクロコンピュータの故障、あるいは暴走などにより使用者からの制御命令を受け付けることができなくなった場合において、第１の制御手段が第２の制御手段への給電を遮断させることにより確実に第２の制御手段を停止することができるため、機器の誤動作を防止することが可能となる。

第２の発明は、第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段の開閉を検知する開閉検知手段とを備え、上記の作用に加え、第１の制御手段が、前記開閉検知手段により前記第１のスイッチ手段の閉を検知すると、第２の制御手段への給電を行う構成とすることにより、第１のスイッチ手段が開の場合には、第２の制御手段への給電を遮断することにより、機器を使用していない場合の待機電力を削減することができる。

第３の発明は、第１の制御手段へ電流を供給する電源は、第２の制御手段への給電経路とは異なる整流器を介して供給される電源構成としたことにより、第１の制御手段と第２の制御手段は異なる整流器によって整流され、それぞれ異なったコモン電位を有する場合においても、第１の制御手段は、フォトトライアックカプラ等の入力信号と出力信号が電気的に絶縁された素子を使用することにより、第２の制御手段への給電を接続、あるいは遮断することができる。

第４の発明は、第１の制御手段あるいは第２の制御手段は温度検知手段を備え、第２の制御手段が前記温度検知手段により高温を検知する場合には、第１のスイッチ手段が開であっても、第１の制御手段は、第２の制御手段への給電を継続する構成とすることにより、温度検知手段によって機器の状況を把握して、第２の制御手段への給電の接続、あるいは遮断を可能としているので、第１のスイッチが開であっても、高温であることを使用者に報知し、加熱調理器の外郭あるいは内部を冷却する等の状況に応じた必要な制御を必要な時間だけ継続して行うことができる。

第５の発明は、加熱手段の電源を投入あるいは遮断する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段の開閉を行うスイッチ駆動回路とを備え、第１の制御手段は、第２の制御手段への給電と同時に、前記スイッチ駆動回路への給電も行う構成とすることにより、第２の制御手段に給電が開始されて第２の制御手段内部のマイクロコンピュータが動作を開始した場合には、すでにスイッチ駆動回路には給電が開始されているため、第１の制御手段、あるいは第２の制御手段のどちらでも第２のスイッチの開閉を行うことができる。

第６の発明は、第１の制御手段と第２の制御手段に給電する電源回路は、ひとつのトランスの異なる２次巻線からそれぞれ給電される構成としたことにより、第１の制御手段と第２の制御手段は異なる整流器によって整流され、それぞれ異なったコモン電位を有する場合には、第１の制御手段、および第２の制御手段それぞれに電源回路が必要であるが、同じトランスである１次側から、それぞれを異なる系統の２次側によってそれぞれ給電することにより、部品点数を削減することができる。

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、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。

（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構成図を示すものである。

図１において、商用交流電源１１はダイオードブリッジで構成される整流器１２を介して直流に変換され、電源回路１３の入力端子に接続される。電源回路１３はスイッチング電源を有しており、入力された直流電源を第１の制御手段１４や、第２の制御手段１５、および第２の制御手段１５内部に有するスイッチ駆動回路１６に給電するための平滑された直流電源に変換する。

第１の制御手段１４は、電源回路１３より給電が開始されると、内部のマイクロコンピュータが動作を開始する。第１の制御手段１４への給電は商用交流電源１１が供給される限り常時行われる構成となっている。第１の制御手段１４にはマイクロコンピュータを含み使用者が制御命令を入力する入力手段１９が備えられており、使用者は入力手段１９を操作することにより機器を操作する。第１のスイッチ１７は、使用者が入力手段１９を操作して機器を使用可能な状態、あるいは使用不可能な状態のいずれかに動作状態を切り替えるためのスイッチであり、入力手段１９と同様に使用者が容易に操作可能である。第１のスイッチ１７はメンブレンスイッチ等の電気小信号スイッチによって構成されている。第１のスイッチ１７の開閉状態は、第１の制御手段１４が有している開閉検知手段１８によって検知されるため、第１の制御手段１４は逐次第１のスイッチ１７の開閉状態を知ることができる。

電源回路１３の出力端子と、第２の制御手段１５の入力端子間の電源経路には、第１の制御手段１４によって開閉されるトランジスタ等の第３のスイッチ２３が設けられており、第２の制御手段１５への給電は第１の制御手段１４によって接続、あるいは遮断される構成となっている。第１の制御手段１４によって第２の制御手段１５への給電が開始されると、第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータが動作を開始する。また、第２の制御手段１５内部には加熱調理器の外郭、もしくは内部の温度を検知する温度検知手段２０を有している。

加熱手段２１は、加熱コイルと、共振コンデンサや平滑コンデンサ等のコンデンサと、ダイオードやスイッチング素子等を含む回路ブロックと、絶縁バイポーラトランジスタ（以下ＩＧＢＴと称する）等から構成されるインバータである。加熱手段２１の一方の入力端子はリレー等の第２のスイッチ２２を介して、他方の入力端子にはヒューズ等の過電流保護（図示せず）を介して整流器１２に接続され、直流電源が供給される。第２のスイッチ２２は、スイッチ駆動回路１６によって開閉される。また、加熱手段２１内部のＩＧＢＴのゲートとエミッタは、第２の制御手段１５の出力端子に接続されており、加熱手段２１の加熱動作は第２の制御手段１５によって制御される。

また、第１の制御手段１４と第２の制御手段１５は互いにシリアル通信を行っており、使用者による操作情報や、温度検知手段２０による検知情報といった各種情報を、互いに送受信している。

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。

まず、商用交流電源１１が供給を開始すると、整流器１２を介して直流に変換され、電源回路１３に給電される。更に電源回路１３によって、後述する各制御回路に給電するための平滑された直流電源に変換する。この直流電源が第１の制御手段１４に給電されることにより、第１の制御手段１４内部のマイクロコンピュータが動作を開始する。第１の制御手段１４への給電は商用交流電源１１が供給される限り、常時給電される構成となっている。

使用者が第１のスイッチ１７を操作して閉とすると、第１の制御手段１４内部の開閉検知手段１８は、第１のスイッチ１７の電気小信号を検知し、使用者によって第１のスイッチ１７が操作されたことを検知する。開閉検知手段１８はこの第１のスイッチ１７の閉情報を第１の制御手段１４内部のマイクロコンピュータに伝達する。第１の制御手段１４が第１のスイッチ１７の閉情報を受信すると、第１の制御手段１４は、電源回路１３の出力端子と第２の制御回路１５の入力端子間の電源経路に設けられた第３のスイッチ２３を閉とし、第２の制御手段１５への給電が開始させる。また、第２の制御手段１５は第２のスイッチ２２のスイッチ駆動回路１６を有しているため、第２の制御手段１５への給電と同時にスイッチ駆動回路１６にも給電が開始される。給電が開始されて第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータが動作を開始すると、第２の制御手段１５はスイッチ駆動手段１６を動作させて、第２のスイッチ２２を閉とする。これによって加熱手段２１への電源供給が開始される。

以上の動作後に、使用者は第１の制御手段１４内部の入力手段１９を操作することによって機器を動作させ、調理等の動作を開始することができるようになる。

次に、使用者によって第１のスイッチ１７を開に操作された場合の動作を説明する。開閉検知手段１８は、第１のスイッチ１７の電気小信号を検知して、第１のスイッチ１７の開を検知すると、この開情報を第１の制御手段１４内部のマイクロコンピュータに伝達する。第１の制御手段１４が第１のスイッチ１７の開情報を受信すると、第１の制御手段１４は第２の制御手段１５とのシリアル通信によって、第２の制御手段１５に第１のスイッチ１７の開情報を伝達する。第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータがこの開情報を受信すると、第２の制御手段１５はスイッチ駆動手段１６を動作させて、第２のスイッチ２２を開とし、加熱手段２１への電源供給を遮断する。

また、第２の制御手段１５は、内部に有する温度検知手段２０によって検知した温度情報を、第１の制御手段１４とのシリアル通信によって第１の制御手段１４に送信する。この温度情報によって、加熱調理器の外郭、もしくは内部の温度が所定温度以下であることを第１の制御手段１４が受信した場合には、第１の制御手段１４は、電源回路１３の出力端子と第２の制御回路１５の入力端子間の電源経路に設けられた第３のスイッチ２３を開とし、第２の制御手段１５への給電を遮断させる。これによって、第２の制御回路１５内部のマイクロコンピュータは動作を停止する。

もし、加熱調理器の外郭、もしくは内部の温度が高温であることを第１の制御手段１４が受信した場合には、第１の制御手段１４は、電源回路１３の出力端子と第２の制御回路１５の入力端子間の電源経路に設けられた第３のスイッチ２３を閉のままとして継続して給電を行う。その後、検知温度が所定温度以下となると、第３のスイッチ２３を開とし、第２の制御手段１５への給電を遮断させる。

また、第２の制御手段１５への給電が行われている状態において、第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータが故障、あるいは暴走などによって使用者からの入力手段１９による制御命令を受け付けることができなくなった場合には、第１の制御手段１４は、電源回路１３の出力端子と第２の制御回路１５の入力端子間の電源経路に設けられた第３のスイッチ２３を開とし、第２の制御手段１５、および第２のスイッチ２２のスイッチ駆動回路１６への給電を遮断させる。これにより、第２の制御回路１５内部のマイクロコンピュータは動作を停止し、また第２のスイッチ２２は開となるために加熱手段２１への電源供給は遮断される。

以上のように、本実施の形態においては、第１の制御手段１４は、第２の制御手段１５への電源回路１３からの給電を、必要に応じて接続、あるいは遮断することにより、第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータが故障、あるいは暴走した場合には、第３のスイッチを開として第２の制御手段１５、およびスイッチ駆動回路１６への給電を遮断することによって、第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータの動作を停止させ、かつ第２のスイッチ２２を開とすることにより、確実に第２の制御手段を停止させることができるため機器の誤動作を停止することが可能となる。

また、本実施の形態では、第１の制御手段１４は、開閉検知手段１８により第１のスイッチ１７の閉を検知すると、第２の制御手段１５への給電を行うことにより、第１のスイッチ１７が開状態、すなわち使用者が入力手段１９を操作して機器を使用不可能な状態には、第２の制御手段１５、およびスイッチ駆動回路１６への給電を遮断することによって、待機電力を削減することもできる。

また、本実施の形態では、第２の制御手段１５が温度検知手段２０によって高温を検知する場合には、第１のスイッチ１７が開であっても、第１の制御手段１４は、第２の制御手段１５への給電を継続することにより、加熱調理器が外郭、もしくは内部を冷却するための冷却ファンモータや、高温であることを報知するための報知手段を有する場合には、第１のスイッチ１７が開状態、すなわち使用者が入力手段１９を操作して機器を使用不可能な状態においても、継続して冷却ファンモータや報知手段を動作可能であるため、使用者の安全性の向上、および機器の破壊の防止を図ることができる。

また、本実施の形態では、第１の制御手段１４は、第２の制御手段１５への給電と同時に、第３のスイッチ２３のスイッチ駆動回路１６への給電も行うことにより、第２の制御手段１５に給電が開始されて第２の制御手段１５内部のマイクロコンピュータが動作を開始した場合には、すでにスイッチ駆動回路１６には給電が開始されているため、第１の制御手段１４、あるいは第２の制御手段１５のどちらでも第２のスイッチ２２の開閉を行うことができる。

（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態の加熱調理器の構成図である。

図２において、構成そのものは図１と同様であるので説明は省略する。電源回路１３は、トランスの１次側巻線に供給されたエネルギーをトランス内にて伝達し、トランスの２次側巻線に供給する構成である。また、２次側巻線は第１の制御手段１４、および第２の制御手段１５にそれぞれ異なる系統より電源供給を行うために複数有するものとする。つまり、第１の制御手段１４、および第２の制御手段１５はそれぞれ異なったコモン電位である。

また、第１の制御手段１４、および第２の制御手段１５はそれぞれ異なったコモン電位であるので、電源回路１３ｂの出力端子と、第２の制御手段１５の入力端子間の電源経路に設けられた第３のスイッチ２３には、フォトトライアックカプラ等の入力信号と出力信号が電気的に絶縁された素子を使用するものとする。

以上のように、本実施の形態においては、第１の制御手段１４は、異なる整流器の２次側である第２の制御手段１５への給電の接続、あるいは遮断が可能な電源構成とすることにより、電源回路１３ｂの出力端子と、第２の制御手段１５の入力端子間の電源経路に設けられた第３のスイッチ２３には、フォトトライアックカプラ等の入力信号と出力信号が電気的に絶縁された素子を使用することによって、それぞれ異なったコモン電位を有する場合においても、第１の制御手段１４は、第２の制御手段１５への給電を接続、あるいは遮断することができる。

また、本実施の形態では、第１の制御手段１４と第２の制御手段１５に給電する電源回路１３（１３ａ、１３ｂ）は、同じトランスである１次側から、異なる系統の２次側によってそれぞれ給電される構成としたことにより、第１の制御手段１４と第２の制御手段１５は異なる整流器によって整流され、それぞれ異なったコモン電位を有する場合には、第１の制御手段１４、および第２の制御手段１５それぞれに電源回路が必要であるが、同じトランスである１次側から、異なる系統の２次側によってそれぞれ給電することにより、部品点数を削減できる。

以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、特にマイクロコンピュータの誤動作による機器の暴走を防止することが可能となるので、一般家庭及び業務用として使用される加熱調理器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器の構成図 本発明の実施の形態２における加熱調理器の構成図 従来の加熱調理器の構成図

符号の説明

１３ 電源回路
１４ 第１の制御手段
１５ 第２の制御手段
１６ スイッチ駆動回路
１７ 第１のスイッチ
１８ 開閉検知手段
２０ 温度検知手段
２１ 加熱手段
２２ 第２のスイッチ

Claims (6)

1. 交流電源を整流し直流電源を生成する電源回路と、前記電源回路から給電される第１の制御手段と、加熱手段と、前記加熱手段による加熱を制御する第２の制御手段とを備え、前記第１の制御手段は、前記第２の制御手段への前記電源回路からの給電を、必要に応じて接続あるいは遮断する加熱調理器。
2. 第１のスイッチ手段と、前記第１のスイッチ手段の開閉を検知する開閉検知手段とを備え、第１の制御手段は、前記開閉検知手段により前記第１のスイッチ手段の閉を検知すると、第２の制御手段への給電を行う構成とした請求項１に記載の加熱調理器。
3. 第１の制御手段へ電流を供給する電源は、第２の制御手段への給電経路とは異なる整流器を介して供給される電源構成とした請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 第２の制御手段は温度検知手段を備え、第１の制御手段は、前記第２の制御手段が前記温度検知手段により高温を検知すると、第１のスイッチ手段が開であっても第２の制御手段への給電を継続する構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 加熱手段の電源を投入あるいは遮断する第２のスイッチ手段と、前記第２のスイッチ手段の開閉を行うスイッチ駆動回路とを備え、第１の制御手段は、第２の制御手段への給電と同時に、前記スイッチ駆動回路への給電も行う構成とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
6. 第１の制御手段と第２の制御手段に給電する電源回路は、ひとつのトランスの異なる２次巻線からそれぞれ給電される構成とした１〜５のいずれか１項に記載の加熱調理器。

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