JP2009087899A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】リモコン装置が誘導加熱調理器本体から遠く離れていても、リモコン装置の電池の消耗を少なくすることができる誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】電波信号を遠隔制御するリモコン装置１０により設定温度を制御する誘導加熱調理器において、加熱コイル５と、加熱コイル５に高周波電流を発生させるインバータ回路６と、インバータ回路６に商用電圧の整流電圧を供給する整流手段２と、上記商用電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段４と、リモコン装置１０と電波信号の送受信を行う送受信部９と、を備え、リモコン装置１０と送受信部９との間の電波信号の放射を商用電圧のゼロクロス近傍で行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は電波式リモコン装置を備えた遠隔操作が可能な誘導加熱調理器に関するものである。

近年、熱源を電力、都市ガスおよびＬＰガスとする加熱調理機器の火力コントロールをマイコン、ＩＣなどを利用した電子制御で行う機器が一般化してきている。

中でも、電磁誘導の原理を利用した加熱調理機器が、火を使用しないことから安全面で評価され、今後も広範に普及していくものと考えられている。しかし、この電磁誘導の原理を利用した加熱調理機器、即ち、誘導加熱調理器は内部で高周波を使用しているため、電波の放射電力を強くしなければならず、電波式リモコン装置の電池の消耗が大きいという課題がある。

この課題を解決するため、リモコン信号で制御される誘導加熱調理器本体の設定温度を遠隔制御するリモコン装置を備え、リモコン信号には電波を用いて、誘導加熱調理器本体がリモコン装置からのリモコン信号を受け取った場合、応答信号を発する誘導加熱調理器において、この誘導加熱調理器からの応答信号の中に入れられている符号にて信号強度が十分高いことを検知した場合には、リモコン信号を送信するときの電波放射電力を小さくし、リモコン装置の電池の消耗を必要最小限に抑えるように構成された誘導加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１６５０８１号公報（要約の欄、段落００３５、図１）

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術は、誘導加熱調理器からの応答信号の強度が大きい際は電池の消耗を少なくすることができるが、リモコン装置が誘導加熱調理器本体から遠くにあり、誘導加熱調理器からの応答信号の強度が小さい際には電池の消耗を少なくすることができない課題を有している。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、リモコン装置が誘導加熱調理器本体から遠く離れていても、リモコン装置の電池の消耗を少なくすることができる誘導加熱調理器を提供するものである。

この発明に係る誘導加熱調理器は、電波信号を遠隔制御するリモコン装置により制御する誘導加熱調理器において、リモコン装置との間で電波信号の送受信を行う送受信部を備え、リモコン装置と送受信部との間の電波信号の放射を商用電圧のゼロクロス近傍で行うようにしたものである。

この発明による誘導加熱調理器は、加熱コイルに発生する高周波電流が小さくなる商用電圧のゼロクロスに同期して電波信号を放射するので、電波信号の放射電力を小さくすることが可能となり、リモコン装置の電池の消耗を少なくすることができる。

以下、この発明に係る誘導加熱調理器の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る誘導加熱調理器のブロック構成図である。図１において、商用電源入力部１から入力された商用電圧は、整流手段２、直流の制御電圧を生成する制御電圧生成手段３、及び商用電圧のゼロクロスを検出する商用電圧ゼロクロス検出手段４に供給される。

整流手段２は、ダイオードブリッジ２１、力率コンデンサ２２、整流ブリッジ２１と力率コンデンサ２２との間に接続されるチョークコイル２３とを備えている。整流手段２によって整流された商用電圧は、加熱コイル５に高周波電流を発生させるインバータ回路６に供給される。

インバータ回路６は、直列に接続されたスイッチング素子６１、６２、スイッチング素子６２の低電位側に接続された共振コンデンサ６３、スイッチング素子６２と並列に接続されたスナバコンデンサ６４とから構成される。また、加熱コイル５はスイッチング素子６１とスイッチング素子６２の接続点と、共振コンデンサ６３との間に接続される。

制御電圧生成手段３で生成された直流の制御電圧は制御手段７へ供給される。制御手段７は本体操作部８からの信号、あるいは本体送受信部９で受信したリモコン装置１０からの信号に応じて、インバータ回路６を制御し、加熱コイル５に流れる高周波電流を調節する。この加熱コイル５に流れる高周波電流の大きさによって負荷への加熱量が変化する。

ゼロクロス検出手段４は、フォトカプラ４１、ダイオード４２、電流制限抵抗４３、及びプルアップ抵抗４４とから構成される。そして、プルアップ抵抗４４とフォトカプラ４１の接続点の電圧を制御手段７へ出力する。このゼロクロス検出手段４の出力は図２に示すように商用電圧が正であるときはＬレベル、商用電圧が負である時はＨレベルとなり、ＬレベルからＨレベルの切り替わりと、ＨレベルからＬレベルへの切り替わりが商用電圧のゼロクロスとなる。

本体送受信部９は負荷の加熱量や負荷の温度情報等をリモコン装置１０へ送信する。送信する電波信号の放射は商用電圧のゼロクロス近傍で行う。また、リモコン装置１０は使用者が操作した内容を本体送受信部９へ送信する。送信する電波信号の放射は商用電圧のゼロクロス近傍で行う。ここで、リモコン装置１０は内部クロック（図示せず）を有しており、本体送受信部９から送信された電波信号の受信タイミングから商用電圧のゼロクロス近傍を判断することができる。すなわち、商用電圧が５０Ｈｚである場合は受信タイミングから１０ｍｓごとに商用電圧のゼロクロスタイミングとなり、商用電圧が６０Ｈｚである場合は受信タイミングから８．３ｍｓごとに商用電圧のゼロクロスタイミングとなる。このように、本体送受信部９が所定の間隔で電波信号の放射を行うことにより、リモコン装置１０に商用電圧のゼロクロスを知らせることができる。なお、その他、リモコン装置１０の制御方法はすでに概知であるので詳しい説明は省略する。

図３と図４は商用電圧と整流手段２によって整流された整流電圧と加熱コイル５に流れる高周波電流を示す図である。図３は加熱量が小さい時であり、図４は加熱量が大きい時である。加熱コイル５に流れる高周波電流は整流手段２によって整流された整流電圧が大きいほど大きくなる。なお、この加熱コイル５の制御方法はすでに概知であるので詳しい説明はここでは省略する。

整流手段２によって整流された整流電圧は加熱量が小さい時には平滑されているが、加熱量が大きい時には商用電圧の位相に同期して変動する。これは加熱量が大きい時は力率コンデンサ２２から出力される高周波電流が整流ブリッジ２１とチョークコイル２３を経由して商用電源入力部１から供給される電流よりも大きいためである。

加熱コイル５に流れる電流は加熱量が大きい時には数十ｋＨｚの高周波のピーク値が整流電圧の大きさに比例して変動する波形となる。また、加熱量が小さい時には整流電圧が平滑されているため数十ｋＨｚの高周波波形となる。数十ｋＨｚの高周波電流の周波数はインバータ回路６を構成するスイッチング素子６１、６２のスイッチングタイミングによって決定される。ここで、インバータ回路６と整流手段２の構成は本実施の形態に限られたものでは無く、商用電圧のゼロクロス時に加熱コイル５に流れる高周波電流が小さくなるようなものであればよい。

このように、加熱量が小さい時の高周波のピーク値は加熱量が大きい時に比べて小さく、加熱量が大きい時は商用電圧のゼロクロス近傍ではピーク値が小さいため、本体送受信部９とリモコン装置１０の送信する電波信号の放射電力を小さくしても、加熱コイル５に流れる高周波電流に妨害されることがなく電波信号を送受信することが可能となる。

以上説明したように、実施の形態１に係る誘導加熱調理器は、本体送受信部９とリモコン装置１０の間で送受信される電波信号の放射タイミングを加熱コイル５に流れる高周波電流が小さくなる商用電圧のゼロクロス近傍で行うことによって、電波信号の放射電力を小さくすることができるため、リモコン装置１０の電池の消耗を小さくすることが可能となる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。図５は実施の形態２に係る誘導加熱調理器のブロック構成図である。実施の形態２と実施の形態１との違いは、実施の形態１商用電圧ゼロクロス検出手段４が、商用電圧絶対値検出手段１１と比較手段１２に置き換わった点である。その他の構成は実施の形態１と同様であるため、説明は省略する。

また、実施の形態１の誘導加熱調理器では、本体送受信部９とリモコン装置１０の間で送受信される電波信号の放射タイミングを商用電圧のゼロクロス近傍で行っていたが、実施の形態２の誘導加熱調理器では、電波信号の放射のタイミングを商用電圧の絶対値が所定の値以下となった時に行うものである。以下、図５と図６を参照しながら、これを詳細に説明する。

図５において、商用電圧絶対値検出手段１１は、商用電圧を整流するダイオードブリッジ１３と、ダイオードブリッジ１３の出力に接続される分圧抵抗１４と検出抵抗１７の直列接続体と、検出抵抗１７に並列に接続されるノイズ除去コンデンサ１６とで構成される。

比較手段１２は比較器１８と２つの比較抵抗１５、１５とで構成される。２つの比較抵抗１５、１５の接続点が比較器１８の非反転入力ピンに接続され、検出抵抗１７と分圧抵抗１４の接続点が比較器１８の反転入力ピンに接続される。比較器１８の出力は制御手段７へ出力される。

図６は商用電圧、検出抵抗１７の両端の電圧（商用電圧絶対値検出手段１１の出力電圧）、及び比較器１８の出力電圧（比較手段１２の出力電圧）を示している。商用電圧を整流した電圧を分圧抵抗１４と検出抵抗１７の比で分圧した電圧が検出抵抗１７の両端の電圧に発生する。比較器１８の出力電圧は検出抵抗１７の両端の電圧が２つの比較抵抗１５、１５の分圧電圧よりも低いときにＨレベルを出力し、高いときにＬレベルを出力する。この比較器１８の出力がＨレベルのときに本体送受信部９は負荷の加熱量や負荷の温度情報等をリモコン装置１０へ送信する。なお、本体送受信部９が所定の間隔で電波信号の放射を行うことにより、リモコン装置１０に商用電圧の絶対値が所定値以下となったことを知らせることができる。

図６に示すように、比較器１８の出力がＨレベルになるのは商用電圧のゼロクロス近傍となる。ゼロクロス近傍の範囲は分圧抵抗１４と検出抵抗１７と比較抵抗１５の値によって決定される。例えば、比較抵抗１５の分圧電圧を０．５Ｖ、分圧抵抗１４と検出抵抗１７の抵抗比を９９：１とすると、商用電圧が５０Ｖ以下となる時に比較器１８の出力がＨレベルとなる。この比較器１８の出力がＨレベルとなる商用電圧絶対値はこの電圧値での加熱コイル５に流れる電流が、加熱量が大きい場合においても電波の受信に影響を及ぼさないように設定している。当然のことながら、本実施の形態のような値以外でも加熱コイル５に流れる電流が電波の受信に影響を及ぼさないように、分圧抵抗１４と検出抵抗１７と比較抵抗１５の値を設定すればよい。

以上説明したように、実施の形態２に係る誘導加熱調理器は、本体送受信部９とリモコン装置１０の間で送受信される電波信号の放射タイミングを、加熱コイル５に流れる高周波電流が小さくなる商用電圧のゼロクロス近傍で行うことによって、電波信号の放射電力を小さくすることができるため、リモコン装置１０の電池の消耗を小さくすることが可能となる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３と実施の形態１、あるいは実施の形態２との違いは、リモコン装置１０に商用電圧検出手段を有する点である。
図７は商用電圧検出手段３０の構成図である。電極３１にフィルタ抵抗３２が接続され、フィルタ抵抗３２に検出抵抗３３、フィルタコンデンサ３４、及び増幅器３５が接続される。

一般的に誘導加熱調理器が設置される屋内には商用電源の送電線が通っており、商用電源の供給を受けて動作する家電機器等が使用されている。そのため、屋内には商用電圧周波数の電界が微弱ではあるが発生している。電極３１はそれを受信するためのものである。電極３１で受信され、フィルタ抵抗３３とフィルタコンデンサ３４の直列接続間に発生した電圧はフィルタ抵抗３２とフィルタコンデンサ３４によって高周波部分をフィルタリングされる。このフィルタリングされた電圧が高インピーダンスの検出抵抗３３の両端に発生し、増幅器３５に入力される。

増幅器３５の出力には商用電圧と同期した電圧が発生する。この商用電圧と同期した電圧を実施の形態１で示したゼロクロス検出手段４に入力し、ゼロクロス検出手段４の出力がリモコン装置１０に出力される。

リモコン装置１０は実施の形態１あるいは実施の形態２では本体送受信部９から受信する電波のタイミングから商用電圧のゼロクロス近傍を検知していたが、実施の形態３のような構成とすることにより、リモコン装置１０は独立して商用電圧のゼロクロスタイミングを知ることができる。なお、その他の構成は実施の形態１あるいは実施の形態２と同様なので説明は省略する。

以上説明したように、実施の形態３に係る誘導加熱調理器は、本体送受信部９とリモコン装置１０の間で送受信される電波信号の放射タイミングを加熱コイル５に流れる高周波電流が小さくなる商用電圧のゼロクロス近傍で行うことによって、電波信号の放射電力を小さくすることができるためリモコン装置１０の電池の消耗を小さくすること事が可能となる。

この発明は、電波式リモコン装置を備えた遠隔操作が可能な誘導加熱調理器に利用できる。

実施の形態１に係る誘導加熱調理器のブロック構成図である。 実施の形態１に係る誘導加熱調理器のゼロクロス検出手段の出力を示す図である。 商用電圧と整流手段によって整流された整流電圧と加熱コイルに流れる高周波電流を示す図である。 商用電圧と整流手段によって整流された整流電圧と加熱コイルに流れる高周波電流を示す図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器のブロック構成図である。 実施の形態２に係る誘導加熱調理器の商用電圧、検出抵抗の両端の電圧、及び比較器の出力電圧を示すものである 実施の形態３に係る誘導加熱調理器の商用電圧検出手段の構成図である。

符号の説明

１ 商用電源入力部
２ 整流手段
３ 制御電圧生成手段
４ 商用電圧ゼロクロス検出手段
５ 加熱コイル
６ インバータ回路
７ 制御手段
８ 本体操作部
９ 本体送受信部
１０ リモコン装置
１１ 商用電圧絶対値検出手段
１２ 比較手段
１３ ダイオードブリッジ
１４ 分圧抵抗
１５ 比較抵抗
１６ ノイズ除去コンデンサ
１７ 検出抵抗
１８ 比較器
２１ ダイオードブリッジ
２２ 力率コンデンサ
２３ チョークコイル
３０ 商用電圧検出手段
３１ 電極
３２ フィルタ抵抗
３３ 検出抵抗
３４ フィルタコンデンサ
３５ 増幅器
４１ フォトカプラ
４２ ダイオード
４３ 電流制限抵抗
４４ プルアップ抵抗
６１、６２ スイッチング素子
６３ 共振コンデンサ
６４ スナバコンデンサ

Claims (5)

1. 電波信号を遠隔制御するリモコン装置により制御する誘導加熱調理器において、
   上記リモコン装置との間で上記電波信号の送受信を行う送受信部を備え、上記リモコン装置と上記送受信部との間の電波信号の放射を商用電圧のゼロクロス近傍で行うことを特徴とする誘導加熱調理器。
2. 電波信号を遠隔制御するリモコン装置により制御する誘導加熱調理器において、
   加熱コイルと、上記加熱コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路と、上記インバータ回路に商用電圧の整流電圧を供給する整流手段と、上記商用電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、上記リモコン装置と上記電波信号の送受信を行う送受信部と、を備え、
   上記リモコン装置と上記送受信部との間の上記電波信号の放射を上記商用電圧のゼロクロス近傍で行うことを特徴とする誘導加熱調理器。
3. 電波信号を遠隔制御するリモコン装置により制御する誘導加熱調理器において、
   加熱コイルと、上記加熱コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路と、上記インバータ回路に商用電圧の整流電圧を供給する整流手段と、上記商用電圧の絶対値を検出する商用電圧絶対値検出手段と、上記リモコン装置と上記電波信号の送受信を行う送受信部と、を備え、
   上記リモコン装置と上記送受信部との間の上記電波信号の放射を上記商用電圧絶対値検出手段の出力が予め定められた値以下となったときに行うことを特徴とする誘導加熱調理器。
4. 上記送受信部は所定の間隔で電波信号の放射を行うことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の誘導加熱調理器。
5. 上記リモコン装置は商用電圧検出手段を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の誘導加熱調理器。