JP2008267717A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のヒータとこれら複数のヒータをそれぞれ制御するリレーとを有する加熱調理器において、複数のヒータを各々リレーで制御しても雑音端子電圧を抑える。
【解決手段】被加熱物を収納し加熱調理する加熱室内に第一のヒータ１、第二のヒータ２、第三のヒータ３を取り付け、これらヒータそれぞれに対応した第一のリレー４、第二のリレー５、第三のリレー６によりヒータを通電、遮断し、制御手段１３によりヒータの通電時間を独立で制御する。制御手段１３は、第一のリレー４、第二のリレー５、第三のリレー６の接点が所定時間内にすべてオンするようにリレーのオン信号を出力し、リレーのオフ信号を各ヒータの通電時間にあわせて出力するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のヒータとこれら複数のヒータをそれぞれ制御するリレーとを有する加熱調理器に関するものである。

従来、ヒータなどの負荷をリレーで制御する方法としては、交流電源の零電圧を検知し、零電圧でリレーがオンするようにフィードバック制御する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

また、複数のヒータとこれら複数のヒータそれぞれに対応したリレーを用いた加熱調理器としては、複数のヒータが交互に動作するようにしたものや、光源となるアルゴンヒータと被加熱物を加熱する近赤外線ヒータからなる加熱調理器がある（例えば、特許文献２、３参照）。
特開平１１−２７３４９１号公報 特開平１０−９９２０９号公報 特開２０００−１７９８６７号公報

しかしながら、このような従来の構成で、複数のヒータをそれぞれに対応したリレーで独立制御しようとすると、リレーのスイッチングタイミングにより雑音端子電圧が増えるという問題があった。

また、零電圧を検知しフィードバックする方法を用いれば、雑音端子電圧を低減できるが、複数のリレーの接点を検知し、フィードバック制御をする場合は、それぞれのリレーの接点状態を知るためにリレーのオンタイミングをずらす必要があり、連続性ノイズと認識されることとなり、不連続性ノイズと認識されず、雑音端子電圧が低減できないという問題があった。

また、リレーをオンするときはヒータが通電されていないので、ヒータそのものの温度が低く、抵抗値が低いため、電流が流れやすく雑音端子電圧が大きいという問題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、リレーオン時は略同時にオンし、リレーオフ時は各ヒータの通電時間ごとに別々にオフするにより、複数のヒータを各々リレーで制御しても雑音端子電圧を抑えることを目的としている。

本発明は上記目的を達成するもので、被加熱物を収納し加熱調理する加熱室内に複数のヒータを取り付け、これらヒータそれぞれに対応したリレーによりヒータを通電、遮断し、制御手段によりヒータの通電時間を独立で制御するよう構成し、制御手段は、複数のリレーの接点が所定時間内にすべてオンするようにリレーのオン信号を出力し、リレーのオフ信号を各ヒータの通電時間にあわせて出力するよう構成したものである。

これにより、電流が大きいリレーオン時のノイズを略同一タイミングで発生させるので、短時間のノイズとなり、連続性ノイズになるのを防止することができる。またヒータが加熱され、温度が上昇し、抵抗値が増加し、電流値が減ったタイミングでリレーをオフすることで、リレーオフ時のノイズが小さい状態でオフすることができ、ヒータごとにリレーオフのタイミングをずらしても、ノイズそのものが小さく雑音端子電圧を小さくすることができる。

本発明の加熱調理器は、複数のヒータを各々リレーで制御しても雑音端子電圧を抑えることができる。

第１の発明は、被加熱物を収納し加熱調理する加熱室と、前記加熱室内に取り付けた複数のヒータと、前記ヒータそれぞれに対応し前記ヒータを通電、遮断するリレーと、前記ヒータの通電時間を独立で制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記複数のリレーの接点が所定時間内にすべてオンするように前記リレーのオン信号を出力し、前記リレーのオフ信号を各ヒータの通電時間にあわせて出力するよう構成したものであり、電流が大きいリレーオン時のノイズを略同一タイミングで発生させるので、短時間のノイズとなり、連続性ノイズになるのを防止することができる。また、ヒータが加熱され、温度が上昇し、抵抗値が増加し、電流値が減ったタイミングでリレーをオフすることで、リレーオフ時のノイズが小さい状態でオフすることができ、ヒータごとにリレーオフのタイミングをずらしても、ノイズそのものが小さく雑音端子電圧を小さくすることができる。つまり、各ヒータの通電時間を別々にしながら雑音端子電圧を低減することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、交流電源の零電圧に同期した信号を発生する零電圧同期信号発生手段を備え、制御手段は、前記零電圧同期信号発生手段の出力からの時間を測定するタイマー手段と、リレーのオンまたはオフする時間を設定する複数のタイマー設定時間を記憶した記憶手段とを有し、前記タイマー設定時間と前記タイマー手段の出力からリレーをオンまたはオフするようにし、前記複数のタイマー設定時間を交流電源の位相の正負が交互になるよう変更するようにしたものであり、リレーの接点の状態を検知しなくても、リレーの接点に流れる電流の平均値をほぼ零にすることになり、リレー接点の金属の転移を抑え、リレー接点の耐久性を長くすることができる。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、複数のヒータのうち少なくとも一つは光源となり得るヒータを有するものであり、加熱室を明るくすることができ、使用者が加熱室内の被加熱物の状態を知ることができる。

第４の発明は、上記第３の発明において、複数のリレーのオンタイミングは光源となり得るヒータに接続したリレーのオンタイミングにあわせるようにしたものであり、リレーオン時に流れる突入電流が大きくなるヒータとそのヒータを通電、遮断するリレーの耐久性を確保することができ、製品寿命の長い加熱調理器を提供できる。

第５の発明は、上記第１〜４のいずれか１つの発明において、加熱室の温度を検知する温度検知手段を備え、制御手段は、前記温度検知手段の出力値が所定値以下のときは少なくとも光源となり得るヒータを停止するようにしたものであり、光源となり得るヒータが低温になり、インピーダンスが低下し、リレーオン時の突入電流が増加する可能性が高いときにリレーをオンしないので、リレーの定格電流値の範囲内でリレーのオンオフを制御することができ、リレーの接点の保証寿命を確保することができる。また、リレーオン時の突入電流が増加することによる雑音端子電圧の増加を防止することができる。

第６の発明は、上記第１〜５のいずれか１つの発明において、交流電源の電圧に相当する電圧を検知する電源電圧検知手段を備え、制御手段は、リレーオフ時に前記電源電圧検知手段の出力が所定値を超えるとき、リレーオフを維持するようにしたものであり、電源電圧が上昇したことにより、ヒータに流れる電流が増加し、リレーオン時の突入電流が増加したときには、リレーをオンしないので、リレーの定格電流値および定格電圧値の範囲内でリレーのオンオフ制御をすることができ、リレー接点の保証寿命を確保することができる。また、電源電圧が上昇してヒータに流れる電流が増加したときに、そのまま駆動しているとヒータの寿命が短くなるが、リレーがオンしないので、ヒータを通電することがなく、ヒータ寿命が短くなるのを防止することができる。また、電源電圧が上昇し、突入電流も増加すると雑音端子電圧が増加する傾向があるが、リレーがオンしないので雑音端子電圧も発生しない。

第７の発明は、上記第６の発明において、制御手段は、リレーオフ時に電源電圧検知手段の出力が第二の所定値以下のとき、リレーオフを維持するようにしたものであり、リレーを駆動するための電源が確実に所定値を出力しているときだけ、リレーをオンすることができるので、リレーの電源電圧が低下し、保証された感動電圧より低い電圧でリレーがオンするのを防止することができ、リレー接点の寿命を確保することができる。また、リレーの接点がしっかりオンできず、チャタリングを続け、リレーオン時の雑音端子電圧が連続性雑音となるのを防止することができる。

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、本発明の実施の形態１における加熱調理器の主要部の回路図を示し、図２は、同加熱調理器の断面図を示すものである。なお、図２では電気的な接続状態は省略している。

図１に示すように、第一のヒータ１は、特に図示していないが、管状のアルゴンランプを用いたヒータで、遠赤外線を発生させる。この第一のヒータ１は１００Ｖ印加時、約４００Ｗになる。なお、本実施の形態では、アルゴンランプを用いたヒータを使用しているが、ハロゲンヒータを用いても構わないし、ニクロム線を用いたヒータでも構わない。第二のヒータ２は、ニクロム線を用いた管状のミラクロンヒータで構成し、近赤外線を発生させる。この第二のヒータ２は１００Ｖ印加時、約４００Ｗになる。第三のヒータ３は、第２のヒータ２と同様に、ニクロム線を用いた管状のミラクロンヒータで構成し、近赤外線を発生させる。この第三のヒータ３は１００Ｖ印加時、約５００Ｗになる。

第一のリレー４は、リレー接点側を第１のヒータ１と直列接続し、この接点をオンオフすることで、第一のヒータ１を通電、遮断する。第二のリレー５は、リレー接点側を第２のヒータ２と直列接続し、この接点をオンオフすることで、第二のヒータ２を通電、遮断する。第三のリレー６は、リレー接点側を第３のヒータ３と直列接続し、この接点をオンオフすることで、第三のヒータ３を通電、遮断する。

交流電源７は、６０Ｈｚ１００Ｖまたは５０Ｈｚ１００Ｖの電源である。ダイオード８、電解コンデンサ９は、交流電源７を半波整流平滑し、約１４０Ｖの直流電圧を出力する半波整流平滑回路１０を構成している。

スイッチング電源１１は、特に図示していないが、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング半導体素子と制御回路を組み合わせた専用ＩＣとコイル、コンデンサなどで構成し、半波整流平滑回路１０の出力電圧１４０Ｖをチョッパー制御で約１２Ｖの直流電圧に降圧している。直流電源１２は、ＮＰＮトランジスタとツェナーダイオードを用いたエミッタフォロア回路で構成し、スイッチング電源１１の出力電圧１２Ｖを約５Ｖに降圧している。

制御手段１３は、第一のヒータ１、第二のヒータ２、第三のヒータ３の通電時間を独立で制御するもので、マイクロコンピュータやトランジスタなどで構成している。この制御手段１３は直流電源１２から５Ｖの直流電圧を供給されることで動作する。

第一のリレー駆動回路１４は、トランジスタなどで構成し、トランジスタをオンし、スイッチング電源１１の出力電圧１２Ｖを第一のリレー４を構成するコイルに供給することにより、このコイルに電流を流し、このコイルに発生する電磁力で接点を駆動する。第二のリレー駆動回路１５は、トランジスタなどで構成し、トランジスタをオンし、スイッチング電源１１の出力電圧１２Ｖを第二のリレー５を構成するコイルに供給することにより、このコイルに電流を流し、このコイルに発生する電磁力で接点を駆動する。第三のリレー駆動回路１６は、トランジスタなどで構成し、トランジスタをオンし、スイッチング電源１１の出力電圧１２Ｖを第三のリレー６を構成するコイルに供給することにより、このコイルに電流を流し、このコイルに発生する電磁力で接点を駆動する。

雑音防止用のコンデンサ１７は、フィルムコンデンサで構成している。本実施の形態では、０．３３μＦを使用しているが、雑音端子電圧によっては小さくしてもよいし、大きくしてもよい。

ここで、制御手段１３は、第一のリレー４、第二のリレー５、第三のリレー６の接点が所定時間（例えば、１０ｍｓ）内にすべてオンするようにリレーのオン信号を出力し、リレーのオフ信号を各ヒータの通電時間にあわせて出力するよう構成している。

つぎに、図２に示すように、加熱調理器本体２１は、表面をめっき処理した金属板を箱状に構成している。加熱室２２は、被加熱物を収納し加熱調理するもので、アルミニウム板で一方向のみを開放した箱状に構成している。この加熱室２２の内部に、第一のヒータ１（アルゴンヒータ）と第二のヒータ２（ミラクロンヒータ）を天面側に配置し、第三のヒータ３（ミラクロンヒータ）を底面側に配置している。扉２３は、ガラスと金属板で構成し、加熱室２２内部の調理物の状態を目視できるようにしている。取っ手２４は樹脂で形成し、ヒータが加熱することで扉２３の温度が上昇しても使用者がつかんで扉２３を開いたり閉じたりできるようにしている。

制御基板２５は、図１に示した主要部回路構成のうち、ヒータを除く部分の回路を搭載し、第一のヒータ１、第二のヒータ２、第三のヒータ３を制御しているほか、タクトスイッチなどのスイッチや、ＬＥＤなどを搭載し、使用者が押すことで所定のシーケンスを動作させている。操作パネル２６は、制御基板２５上に配置したスイッチの意味を表示し、使用者が所望のメニューや時間をスイッチで設定できる。また、制御基板２５上に配置したＬＥＤの意味を表示し、使用者が残り時間や現在の状態を認識できるようにしている。

焼き網２７は、金属で形成し、特に図示していないが、焼き網２７の四隅にあたるところに引っ掛けがあり、その引っ掛けに焼き網２７を引っ掛けることで所定の位置に配置されるようになっている。脚２８は樹脂で形成し、加熱調理器本体２１の四隅に配置している。

上記構成において図３を参照しながら動作、作用を説明する。図３は、図１に示した主要部回路の各部の動作波形を示すタイミングチャートを示している。（ａ）は第一のリレー駆動回路１４のオンオフ状態を示し、（ｂ）は第一のヒータ１および第一のリレー４の電流波形を示し、（ｃ）は第二のリレー駆動回路１５のオンオフ状態を示し、（ｄ）は第二のヒータ２および第二のリレー５の電流波形を示し、（ｅ）は第三のリレー駆動回路１６のオンオフ状態を示し、（ｆ）は第三のヒータ３および第三のリレー６の電流波形を示している。

まず、使用者が加熱室２２内の焼き網２７の上にパン、お餅などの調理物を置く。つぎに、操作パネル２６の表示に従って、所望のスイッチを押すと、操作パネル２６を介して制御基板２５上のスイッチが押され、そのスイッチに対応した加熱を開始する。

例えば、操作パネル２６のスイッチが押されると、図３のｔ０のタイミングで、制御手段１０は第一のリレー駆動回路１４、第二のリレー駆動回路１５、第三のリレー駆動回路１６にオン信号を出力する。リレーは接点が動くことで、通電、遮断をするものなので、接点がオンするまで時間がかかる。本実施の形態では、約５〜６ｍｓ後のｔ１のタイミングで、各リレーの接点が接触し、各ヒータが通電する。

ｔ２のタイミングでは、加熱シーケンスに従って、制御手段１３は第二のリレー駆動回路１５にオフ信号を出力し、第二のリレー５のコイルへの電力供給を停止する。すると、ｔ３のタイミングで、第二のリレー５のコイルに流れる電流がなくなり、第二のリレー５の接点がオフする。

ｔ４のタイミングでは、制御手段１３は、第一のリレー駆動回路１４にオフ信号を出力し、第一のリレー４のコイルへの電力供給を停止する。すると、ｔ５のタイミングで、第一のリレー４のコイルに流れる電流がなくなり、第一のリレー４の接点がオフする。

ｔ６のタイミングでは、制御手段１３は、第三のリレー駆動回路１６にオフ信号を出力し、第三のリレー６のコイルへの電力供給を停止する。すると、ｔ７のタイミングで、第三のリレー６のコイルに流れる電流がなくなり、第三のリレー６の接点がオフする。その後、しばらくの間、すべてのリレーがオフしつづける。

ｔ８のタイミングでは、再び制御手段１３がすべてのリレー駆動回路にオン信号を出力し、リレーの動作時間分遅れたｔ９のタイミングで、各リレーの接点がオンする。なお、このときの各ヒータの抵抗値は、各ヒータが温まっているため、ｔ０のタイミングのときより大きくなっている。したがって、ヒータおよびリレーに流れる突入電流は時刻ｔ０のときよりｔ８のタイミングのときの方が小さくなっている。

なお、本実施の形態では、ヒータのオンオフの周期（時刻ｔ０から時刻ｔ８の期間）は２５秒にしているが、特に限定するものではない。

また、本実施の形態では、第一のヒータ１と第二のヒータ２を先にオフしている。これは、図２に示すように、加熱室２の天面側にヒータが２つあるため、天面側の熱量が大きいためで、天面側からの熱量の平均値と底面側からの熱量の平均値が略同じになるように第一のヒータ１と第二のヒータ２を先にオフしている。ただし、これは一例で、調理物や調理方法によっては、すべてのヒータのオン時間をいっしょにしても構わない。このときはヒータのオフ信号も同時に出力される。

以上のように、リレーがオンした直後は、ヒータの温度も低いためヒータの抵抗値が低く、突入電流が流れやすい。特に、第一のヒータ１はアルゴンランプを用いたヒータで、ニクロム線を用いたミラクロンヒータよりも突入電流が大きい。リレーオン時の電圧変動の度合い、電流変動の度合いが雑音端子電圧に影響を与えるので、リレーオン時に発生する雑音端子電圧の方がリレーオフ時に発生する雑音端子電圧より大きいことがわかる。

つまり、図１に示した加熱調理器の３つのリレーのオンタイミングを別々にすると、大きな雑音端子電圧が連続して発生することになり、連続性雑音となって大きな雑音が発生することになる。そこで、本実施の形態では、３つのリレーのオンタイミングが所定の時間内に入るように、制御手段１３を構成するマイクロコンピュータは同一タイミングで各リレーのオン信号を出力することで、連続性雑音になることを防止し、ヒータが発熱し、ヒータに流れる電流が小さくなったところで、各ヒータを別々のタイミングでオフすることで、各ヒータの通電時間を調整し、雑音端子電圧が低く、また各ヒータの通電時間を別々に制御できる加熱調理器を実現している。

なお、所定時間については、１０ｍｓ以内にオンするとノイズ幅が小さくなり、連続性ノイズとして認識しないことが実験的に確認できている。また、１５ｍｓ以上の間隔でオンすると、ノイズ幅が大きくなり、雑音防止用のコンデンサが小さい場合は、連続性ノイズとして認識しやすくなる傾向があることを実験的に確認できている。

また、リレーが３つになると、リレーのコイルに電流を流し、リレーの接点をすべて駆動するには、大きな電源トランスが必要になり、実装面積が大きくなったり、電源トランスの落下を防止するための留め具を配置したりするために、加熱調理器が大きくなるという問題があった。この問題に対し、本実施の形態では、リレーを駆動するための電源にスイッチング電源１１を使用し、小さな実装面積で３つのコイルに電流を流すことを可能にしている。しかし、スイッチング電源１１を実装すると、その内部の半導体スイッチング素子がオンオフするため雑音端子電圧が大きくなるという問題があり、本実施の形態のようにリレーのオンタイミングを設定することで、スイッチング電源が使えることが可能となっている。

以上のように、本実施の形態においては、制御手段１３は、複数のリレーの接点が所定時間内にすべてオンするようにリレーのオン信号を出力し、リレーのオフ信号を各ヒータの通電時間にあわせて出力するよう構成したので、電流が大きいリレーオン時のノイズを略同一タイミングで発生させるので、短時間のノイズとなり、連続性ノイズになるのを防止することができる。また、ヒータが加熱され、温度が上昇し、抵抗値が増加し、電流値が減ったタイミングでリレーをオフすることで、リレーオフ時のノイズが小さい状態でオフすることができ、ヒータごとにリレーオフのタイミングをずらしても、ノイズそのものが小さく雑音端子電圧を小さくすることができる。

また、複数のヒータのうち少なくとも一つは光源となり得るアルゴンランプを用いた第一のヒータ１を有するので、加熱室２２を明るくすることができ、使用者が加熱室２２内の被加熱物の状態を知ることができる。

また、複数のリレーのオンタイミングは光源となり得る第一のヒータ１に接続した第一のリレー４のオンタイミングにあわせるようにしたので、リレーオン時に流れる突入電流が大きくなるヒータとそのヒータを通電、遮断するリレーの耐久性を確保することができ、製品寿命の長い加熱調理器を提供できる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における加熱調理器の主要部の回路図を示すものである。

図４に示すように、零電圧同期信号発生手段４１は、交流電源７の零電圧に同期した信号を発生するもので、抵抗分圧回路とコンパレータで構成している。なお、これは一例で、抵抗分圧回路とトランジスタで構成しても構わないし、フォトカプラと抵抗で構成しても構わない。

制御手段４３はマイクロコンピュータで構成し、このマイクロコンピュータ内のＲＯＭ（記憶手段）４２に、リレーのオンまたはオフする時間を設定する複数のタイマー設定時間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４や加熱シーケンスなどを記憶している。タイマー手段４４は、零電圧同期信号発生手段４１の出力からの時間を測定するもので、制御手段４３を構成するマイクロコンピュータ内のタイマーを使用している。

ここで、制御手段４３は、タイマー設定時間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４のいずれかとタイマー手段４４の出力からリレーをオンまたはオフするようにし、複数のタイマー設定時間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４を交流電源７の位相の正負が交互になるよう変更するようにしている。他の構成は上記実施の形態１と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。

上記構成において図５を参照しながら動作、作用を説明する。図５は、図４に示した主要部回路の各部の動作波形を示すタイミングチャートを示している。（ａ）は交流電源７の電圧波形を示し、（ｂ）は零電圧同期信号発生手段４１の出力波形を示し、（ｃ）は第一のリレー駆動回路１４のオンオフ状態を示し、（ｄ）は第一のヒータ１および第一のリレー４の電流波形を示し、（ｅ）は第二のリレー駆動回路１５のオンオフ状態を示し、（ｆ）は第二のヒータ２および第二のリレー５の電流波形を示し、（ｇ）は第三のリレー駆動回路１６のオンオフ状態を示し、（ｈ）は第三のヒータ３および第三のリレー６の電流波形を示している。

まず、使用者が加熱室２２内の焼き網２７の上にパン、お餅などの調理物を置く。つぎに、操作パネル２６の表示に従って所望のスイッチを押すと、操作パネル２６を介して制御基板２５上のスイッチが押され、そのスイッチに対応した加熱を開始する。

例えば、操作パネル２６のスイッチが押されると、図５のｔ０のタイミングで、制御手段４３は零電圧同期信号発生手段４１のローエッジ出力を検知し、タイマー手段４４のタイマーをスタートさせる。このとき、タイマー設定時間は初期値のＴｓ１に設定されている。ｔ１のタイミングで、タイマー手段４４のタイマーがタイマー設定時間Ｔｓ１に達すると、制御手段４３は、第一のリレー駆動回路１４、第二のリレー駆動回路１５、第三のリレー駆動回路１６にオン信号を出力する。オン信号を出力後、制御手段４３はタイマー設定時間を一つ繰り上げてＴｓ２に設定する。

リレーは接点が動くことで、通電、遮断をするものなので、接点がオンするまで時間がかかる。本実施の形態では、約５〜６ｍｓ後のｔ２のタイミングで、各リレーの接点が接触し、各ヒータに通電する。

ｔ３のタイミングでは、加熱シーケンスに従って、制御手段４３は第二のリレー駆動回路１５にオフ信号を出力するために、零電圧同期信号発生手段４１のローエッジ出力を検知し、タイマー手段４４のタイマーをスタートさせる。ｔ４のタイミングでは、タイマー手段４４のタイマーがタイマー設定時間Ｔｓ２に達すると、制御手段４３が第二のリレー駆動回路１５にオフ信号を出力する。

ｔ５のタイミングでは、第二のリレー５のコイルに流れる電流がなくなり、第二のリレー５の接点がオフする。同時に、加熱シーケンスに従って、制御手段４３は第一のリレー駆動回路１４にオフ信号を出力するために、零電圧同期信号発生手段４１のローエッジ出力を検知し、タイマー手段４４のタイマーをスタートさせる。ｔ６のタイミングでは、タイマー手段４４のタイマーがタイマー設定時間Ｔｓ２に達すると、制御手段４３が第一のリレー駆動回路１４にオフ信号を出力する。ｔ７のタイミングでは、第一のリレー４のコイルに流れる電流がなくなり、第一のリレー４の接点がオフする。

ｔ８のタイミングでは、加熱シーケンスに従って、制御手段４３は、第三のリレー駆動回路１６にオフ信号を出力するために、零電圧同期信号発生手段４１のローエッジ出力を検知し、タイマー手段４４をスタートさせる。ｔ９のタイミングでは、タイマー手段４４のタイマーがタイマー設定時間Ｔｓ２に達すると、制御手段４３が第三のリレー駆動回路１６にオフ信号を出力する。ｔ１０のタイミングでは、第三のリレー６のコイルに流れる電流がなくなり、第三のリレー６の接点がオフする。その後、しばらくの間、全てのリレーをオフしつづける。

ｔ１１のタイミングでは、再び制御手段４３が、すべてのリレー駆動回路にオン信号を出力するために零電圧同期信号発生手段４１のローエッジ出力を検知し、タイマー手段４４のタイマーをスタートさせる。ｔ１２のタイミングで、タイマー手段４４のタイマーがタイマー設定時間Ｔｓ２に達すると、制御手段４３が全てのリレー駆動回路にオン信号を出力する。オン信号出力後、制御手段４３はタイマー設定時間を一つ繰り上げてＴｓ３に設定する。

ｔ１３のタイミングで、各リレーの接点が接触し、各ヒータの通電が始まる。なお、このときの各ヒータの抵抗値は、各ヒータが温まっているため、ｔ０のタイミングのときより大きくなっている。したがって、ヒータおよびリレーに流れる突入電流はｔ０のタイミングのときよりｔ１３のタイミングのときの方が小さくなっている。

その後、リレーをオンするたびにタイマー設定時間を一つずつ繰り上げていく。つまり、本実施の形態のタイマー設定時間はＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４、Ｔｓ１の順番に変更している。また、タイマー設定時間Ｔｓ１とＴｓ２、Ｔｓ２とＴｓ３、Ｔｓ３とＴｓ４、Ｔｓ４とＴｓ１はリレーがオンするときの位相が正負逆になるように予め設定されている。

したがって、リレーをオンするタイミングが、オンするたびに正負に変更されるので、リレーの接点のめっきが片側に偏るのを防止することができ、リレー接点の耐久回数を増やすことができる。

本実施の形態では、タイマー設定時間はリレーがオンするたびに変更している。この場合、例えば第一のリレー４はオンオフを繰り返すのに、第三のリレー６はオンし続けるときには、各リレーの順番は別々になってしまう。そこで、本実施の形態では、第一のリレー４のオンオフにあわせてタイマー設定時間を変更している。第一のリレー４のオンオフにあわせることにより、最も突入電流が大きく耐久性が要求されるリレーのオンオフタイミングを管理することができる。

また、一つのタイマー手段４４でオンタイミングを管理できるので、タイマー手段４４の少ない低価格または少ピン数のマイクロコンピュータを使用することができる。

なお、本実施の形態では、ヒータのオンオフの周期（ｔ０からｔ８の期間）は２５秒にしているが、特に限定するものではない。

また、本実施の形態では、タイマー設定時間を４つにしているが、これに限定するものではなく、１０個や２０個にしてもよい。

以上のように、本実施の形態においては、制御手段４３は、タイマー設定時間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４のいずれかとタイマー手段４４の出力からリレーをオンまたはオフするようにし、複数のタイマー設定時間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４を交流電源７の位相の正負が交互になるよう変更するようにしているので、リレーの接点の状態を検知しなくても、リレーの接点に流れる電流の平均値をほぼ零にすることになり、リレー接点の金属の転移を抑え、リレー接点の耐久性を長くすることができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における加熱調理器の主要部の回路図を示すものである。

図６に示すように、温度検知手段６１は、加熱室内の温度を検知するもので。サーミスタと抵抗からなる分圧回路で構成し、この分圧回路の出力電圧を制御手段６２を構成するマイクロコンピュータのＡＤ変換器に入力している。このサーミスタは、特に図示しないが、加熱室２２内に配置している。本実施の形態では、使用者が図２の加熱調理器の操作パネル２６で温度やメニューが設定されると、温度検知手段６１の出力値と設定された温度を比較して所定のヒータをオンオフするようにしている。

制御手段６２は、マイクロコンピュータで構成し、このマイクロコンピュータのＲＯＭ６３には、タイマー設定時間、加熱シーケンスのほかにも温度下限値θｓｌなどを記憶している。ここで、制御手段６２は、温度検知手段６１の出力値が所定値以下のときは少なくとも第一のヒータ（光源となり得るヒータ）１を停止するようにしている。他の構成は上記実施の形態２と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。

上記構成において動作、作用を説明する。使用者が、図２の操作パネル２６で所望のメニューを設定し、調理をスタートさせると、制御手段６２は第一のリレー４をオンする前に、温度検知手段６１の出力値が温度下限値θｓｌより上かどうかを確認する。温度下限値θｓｌより温度検知手段６１の検知した温度が高い場合は、第一のリレー４、第二のリレー５、第三のリレー６をオンする。

温度下限値θｓｌより温度検知手段６１の検知した温度が低い場合は、第一のリレー４のオフを維持し、第二のリレー５と第三のリレー４をオンする。第二のリレー５と第三のリレー６をオンすることにより、第二のヒータ２と第三のヒータ３が通電し、加熱室２２内部があたたまり、第一のヒータ１もあたたまる。その結果、第一のヒータ１の抵抗値が上昇する。その後、温度検知手段６１の検知した温度が温度下限値θｓｌを越えると、第一のリレー４をオンし、第一のヒータ１を通電する。第一のヒータ１の抵抗値は上昇しているので、リレーオン時に過大な突入電流が流れることがなくなり、ブレーカが落ちたり、リレー接点の耐久性が低下したりするのを防止することができる。また、過大な突入電流が流れることにより、雑音端子電圧が増加するのを防止することができる。

以上のように、本実施の形態においては、制御手段６２は、温度検知手段６１の出力値が所定値以下のときは少なくとも第一のヒータ（光源となり得るヒータ）１を停止するようにしているので、光源となり得るヒータが低温になり、インピーダンスが低下し、リレーオン時の突入電流が増加する可能性が高いときにリレーをオンしないので、リレーの定格電流値の範囲内でリレーのオンオフを制御することができ、リレーの接点の保証寿命を確保することができる。また、リレーオン時の突入電流が増加することによる雑音端子電圧の増加を防止することができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における加熱調理器の主要部の回路図を示すものである。

図７に示すように、電源電圧検知手段７１は、交流電源７の電圧に相当する電圧を検知するもので、複数の抵抗を直列接続した抵抗分圧回路の出力をＮＰＮトランジスタとコンデンサからなるエミッタフォロア回路でピークホールドしている。このピークホールドした値を、制御手段７２を構成するマイクロコンピュータのＡＤ変換器に出力している。ただし、この回路構成は一例で、例えば、半波整流平滑回路１０の出力電圧を抵抗分圧回路で分圧し、その出力をマイクロコンピュータのＡＤ変換器に入力してもよい。

ＲＯＭ７３は、制御手段７２を構成するマイクロコンピュータの内部に配置しており、このＲＯＭ７３には、タイマー設定時間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４、加熱シーケンス、温度下限値θｓｌ、電源電圧上限値Ｖｉｎｍａｘ、電源電圧下限値Ｖｉｎｍｉｎを予め記憶している。

ここで、制御手段７２は、リレーオフ時に電源電圧検知手段７１の出力がＶｉｎｍａｘ（所定値）を超えるとき、リレーオフを維持するようにし、リレーオフ時に電源電圧検知手段７１の出力がＶｉｎｍｉｎ（第二の所定値）以下のとき、リレーオフを維持するようにしている。他の構成は上記実施の形態２と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。

上記構成において動作、作用を説明する。使用者が、図２の加熱調理器の操作パネル２６で所望のメニューを設定し、調理をスタートさせると、制御手段７２は第一のリレー４をオンする前に、温度検知手段６１の出力値が温度下限値θｓｌより上かどうかを確認する。温度下限値θｓｌより検知温度が高い場合は、つぎに、電源電圧検知手段７１の出力値が電源電圧上限値Ｖｉｎｍａｘと電源電圧下限値Ｖｉｎｍｉｎの間にあるかを確認する。

電源電圧検知手段７１の出力値がＶｉｎｍａｘとＶｉｎｍｉｎの間にある場合は、制御手段７２は第一のリレー駆動回路１４、第二のリレー駆動回路１５、第三のリレー駆動回路１６にオン信号を同時に出力し、第一のリレー４、第二のリレー５、第三のリレー６をオンする。

電源電圧検知手段７１の出力値がＶｉｎｍａｘより大きいか、Ｖｉｎｍｉｎより小さい場合は、すべてのリレー駆動回路にオフ信号を送りつづけ、すべてのリレーをオフしたままにする。

以上のように、本実施の形態においては、電源電圧検知手段７１により、交流電源７の電圧を検知し、その電圧が高いときに、リレーをオンしないようにすることで、リレーオン時の突入電流が大きくなり雑音端子電圧が増加することを防止することができる。また、電源電圧が大きいと定常状態でもヒータとリレーに流れる電流が増加し、リレーの発熱やヒータの発熱が大きくなり、劣化が早まるのを防止することができる。

また、電源電圧検知手段７１により、交流電源７の電圧を検知し、その電圧が低いときに、リレーをオンしないようにすることで、リレー接点が十分に接触せず、チャタリングし、雑音端子電圧が連続性ノイズになることを防止することができる。

以上のように、本発明にかかる加熱調理器は、複数のヒータを各々リレーで制御しても雑音端子電圧を抑えることができるので、複数のヒータとこれら複数のヒータをそれぞれ制御するリレーとを有する加熱調理器として有用である。

本発明の実施の形態１における加熱調理器の主要部回路図 同加熱調理器の主要部断面図 同加熱調理器の主要部動作波形図 本発明の実施の形態２における加熱調理器の主要部回路図 同加熱調理器の主要部動作波形図 本発明の実施の形態３における加熱調理器の主要部回路図 本発明の実施の形態４における加熱調理器の主要部回路図

符号の説明

１ 第一のヒータ（ヒータ）
２ 第二のヒータ（ヒータ）
３ 第三のヒータ（ヒータ）
４ 第一のリレー（リレー）
５ 第二のリレー（リレー）
６ 第三のリレー（リレー）
１３ 制御手段
２２ 加熱室

Claims (7)

1. 被加熱物を収納し加熱調理する加熱室と、前記加熱室内に取り付けた複数のヒータと、前記ヒータそれぞれに対応し前記ヒータを通電、遮断するリレーと、前記ヒータの通電時間を独立で制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記複数のリレーの接点が所定時間内にすべてオンするように前記リレーのオン信号を出力し、前記リレーのオフ信号を各ヒータの通電時間にあわせて出力するよう構成した加熱調理器。
2. 交流電源の零電圧に同期した信号を発生する零電圧同期信号発生手段を備え、制御手段は、前記零電圧同期信号発生手段の出力からの時間を測定するタイマー手段と、リレーのオンまたはオフする時間を設定する複数のタイマー設定時間を記憶した記憶手段とを有し、前記タイマー設定時間と前記タイマー手段の出力からリレーをオンまたはオフするようにし、前記複数のタイマー設定時間を交流電源の位相の正負が交互になるよう変更するようにした請求項１に記載の加熱調理器。
3. 複数のヒータのうち少なくとも一つは光源となり得るヒータを有する請求項１または２記載の加熱調理器。
4. 複数のリレーのオンタイミングは光源となり得るヒータに接続したリレーのオンタイミングにあわせるようにした請求項３記載の加熱調理器。
5. 加熱室の温度を検知する温度検知手段を備え、制御手段は、前記温度検知手段の出力値が所定値以下のときは少なくとも光源となり得るヒータを停止するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
6. 交流電源の電圧に相当する電圧を検知する電源電圧検知手段を備え、制御手段は、リレーオフ時に前記電源電圧検知手段の出力が所定値を超えるとき、リレーオフを維持するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱調理器。
7. 制御手段は、リレーオフ時に電源電圧検知手段の出力が第二の所定値以下のとき、リレーオフを維持するようにした請求項６記載の加熱調理器。

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