JP2009259726A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータの両端に接続したリレーの接点異常を、片方のリレーの接点異常と両方のリレーの接点異常を区別して検出すること。
【解決手段】加熱調理するためのヒータ２１と、商用電源２２に対して前記ヒータ２１の両端に直列接続された第１、第２のリレー２３ａ、２３ｂと、リレー駆動回路２４ａ、２４ｂと、リレー駆動回路２４ａ、２４ｂに駆動信号を出力する制御手段２５と、前記ヒータ２１に流れる電流を検知する電流検出回路２６を有し、前記制御手段２５は前記リレー駆動回路２４ａ、２４ｂの出力と前記電流検出回路２６の出力の状態により前記リレーのどちらか一方、または両方の接点異常を区別して検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱部を有した加熱調理器において、加熱ヒータの両端に接続したリレーの接点異常を検出す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、ヒータの両端に接続した第１および第２のリレーのうちいずれか一方のリレー接点が異常の時は、リレーを停止している状態で検出回路に入力される半波整流電圧を入力として、商用電源の半周期毎に反転するパルス波形に変換して制御手段にリレー接点の接点異常を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図７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７に示すように、商用電源１と、整流回路２と、平滑コンデンサ３と、インバータ回路４と、加熱コイル１３と、ヒータ５と、第１、第２のリレー６ａ、６ｂと、リレー駆動回路７ａ、７ｂと、リレー６ａ、６ｂの接点異常を検出する検出回路８と、制御手段であるマイクロコンピュータ９と、制御電源１０から構成されている。

ヒータ５はその両端をリレー６ａ、６ｂと接続し、商用電源１に接続している。リレー駆動回路７ａ、７ｂはリレー６ａ、６ｂのコイルに制御電源を供給する回路である。

制御電源１０はインバータ回路４、リレー駆動回路７ａ、７ｂ、検出回路８およびマイクロコンピュータ９に電源を供給している。

また、制御電源１０の−端子は整流回路２出力側の−端子と接続しており、インバータ回路４とリレー駆動回路７に駆動信号を出力するだけでなく、検出回路８に応じてリレー６ａ、６ｂの駆動を制御するようにしている。

以上の構成によるリレー６ａ、６ｂの接点異常検出方法を説明する。第１のリレー６ａの接点が異常の場合、電流は商用電源１から第１のリレー６ａの接点、ヒータ５、検出回路８、制御電源１０の−端子、整流回路２の方向に流れ、検出回路８は接続点Ｖａの半端整流電圧が入力される。但しこのときヒータ５に流れる電流は微小であり、ヒータ５の定格消費電力と比較すると無視できる。

第２のリレー６ｂ接点が異常の場合、電流は商用電源１から第２のリレー６ｂ接点、検出回路８、制御電源１０の−端子、整流回路２の方向に流れ、検出回路８は同じく半波整流電圧が入力される。

リレー６ａ、６ｂが両方とも正常な場合、検出回路８に電流が流れず、従って半波整流電圧は入力されないこととなる。

従って、第１および第２のリレーのうちいずれか一方のリレー接点が異常の時は、マイクロコンピュータ９がリレー６を停止している状態で検出回路８に半波整流電圧が入力される。

検出回路８は商用電源１の半周期毎に反転するパルス波形に変換しマイクロコンピュータ９に出力し、リレー６の接点異常を伝えるものである。

これにより、ヒータの両端に接続したリレーのうちどちらかのリレーの接点異常時は、
検出回路の電圧波形からどちらのリレーが接点異常となっているかを判断することができるようにしている。
特開平９−２４５９６１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ヒータの両端に接続した両方のリレーが同時に接点異常となった場合に、両方のリレーの接点が異常であることを検知することができない。

両方のリレーが同時に接点異常となることは稀であると思われるが、この状態においては使用者の意思に関わらずヒータに電流が流れ、複数の加熱手段を有する加熱調理器に関しては、他の加熱手段を使用した際に規定されている電流以上の電流が流れ、加熱調理器の配線または部品の発熱やブレーカーの作動を招く恐れがあ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、従来の接点異常を検出する検出回路に替え、ヒータに流れる電流を検出する電流検出回路を有することで、ヒータのリレーのうちどちらか一方のリレーの接点異常、又は両方のリレーの接点異常を検出することができる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、加熱調理するためのヒータと、商用電源に対して前記ヒータの両端に直列接続された第１、第２のリレーと、リレー駆動回路と、リレー駆動回路に駆動信号を出力する制御手段と、前記ヒータに流れる電流を検知する電流検出回路を有し、前記制御手段は前記リレー駆動回路の出力状態と前記電流検出回路の出力の状態を把握するようにしたものである。

これによって、第１、第２のリレーの駆動出力を制御して、その制御した時に電流検出回路の出力の状態を把握して、リレーのどちらか一方、または両方の接点異常を区別することが可能となる。

本発明の加熱調理器は、ヒータのリレーのうちどちらか一方のリレーの接点が異常、又は両方のリレーの接点異常を検出することができるので、使用者の意思に関わらずヒータに電流が流れることがなくなり、複数の加熱手段を有する加熱調理器などにおいては、他の加熱手段を使用した際に規定されている電流以上の電流が流れ、加熱調理器の配線または部品の発熱やブレーカーの作動を招くことを防止することができる。

第１の発明は、加熱調理するためのヒータと、商用電源に対して前記ヒータの両端に直列接続された第１、第２のリレーと、リレー駆動回路と、前記リレー駆動回路に駆動信号を出力する制御手段と、前記ヒータに流れる電流を検知する電流検出回路を有し、前記制御手段は前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により、ヒータのリレーが片側のみ接点異常なのか両方が接点異常なのかを判断することができ、片側のリレーのみが接点異常の場合と両方のリレーが接点異常の場合において異常検知後の制御を変えることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレーの接点異常を検知した場合に、前記制御手段は前記第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレー駆動
回路に所定回数ＯＮ／ＯＦＦさせる信号を送信することにより、第１、第２のリレーが接点異常状態になった場合にリレーの接点間の引っかかりが弱い場合にＯＮ／ＯＦＦを繰返すことで刺激を与えて接点異常状態から復帰させることができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明に使用者に視覚的に加熱調理器の状態を伝えることのできる表示部を有し、前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレーの接点異常を検知した場合に、前記表示部にて使用者に接点異常状態であることを伝達するようにしたことにより、リレーの接点異常状態の場合にヒータの使用が禁止されていることを伝え、故障状態のため修理が必要であることを速やかに伝えることが可能となる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明に使用者に音声にて加熱調理器の状態を報知することのできる音声報知手段を有し、前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により前記第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレーの接点異常を検知した場合に、音声にて使用者に接点異常状態であることを報知するようにしたことにより、リレーの接点異常状態の場合にヒータの使用が禁止されていることを報知し、故障状態のため修理が必要であることを速やかに伝えることが可能となる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の加熱調理器が複数の加熱手段を有し、このうち一つのヒータにおいて第１、第２両方のリレーの接点異常を検知した場合に、他の加熱手段の入力を制限することにより、ヒータの第１、第２両方のリレーの接点が異常である場合、すなわちヒータに電流が流れ一定の電力を消費している場合に他の加熱手段による調理を行なった場合に、全ての加熱手段による総電力が規定の電力値を超えてしまうのを防ぐことができる。

第６の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の加熱調理器が複数の加熱手段を有し、このうち一つのヒータにおいて第１、第２両方のリレーの接点異常を検知した場合に、全ての加熱手段の使用を禁止するようにしたことにより、ヒータの第１、第２両方のリレーの接点が異常である場合、すなわちヒータに電流が流れ一定の電力を消費している場合に他の加熱手段による調理を行なった場合に、全ての加熱手段による総電力が規定の電力値を超えてしまうのを防ぐことができる。

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ブロック図を示すものである。

図１において、ヒータ２１、商用電源２２、ヒータ２１の両端に接続したリレー２３ａ、２３ｂ、リレー２３ａ、２３ｂを動作させるためのリレー駆動回路２４ａ、２４ｂ、リレーを駆動する信号を与えるなどヒータの動作を制御する制御手段２５、ヒータ２１に流れる電流を検知する電流検出回路２６、制御手段２５を動作させるための制御電源２７で構成している。

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。

以下の説明において図２は、本発明の第１の実施の形態における加熱開始時のリレー動作を示す図である。図３は、本発明の第１の実施の形態におけるヒータ２１に電流が流れていない場合の電流検出回路２６の出力波形図である。図４は、本発明の第１の実施の形
態におけるヒータ２１に電流が流れている場合の電流検電流検出回路２６の出力波形図である。

まず、ヒータ２１のリレー２３ａ、２３ｂが両方接点異常状態かどうかを図２の期間Ｉ、すなわちリレー２３ａ、２３ｂがオフの期間に判定する。

この加熱調理器においてヒータ２１を使用しての調理を行なっていない場合において制御手段２５はリレー駆動回路２４ａ、２４ｂに対してリレー２３ａ、２３ｂをオフする信号を出力している。

よってこの場合にリレー２３ａ、２３ｂには開放状態となっており、ヒータ２１には電流が流れることはなく電流検出回路２６の出力波形は図３のようになる。

仮にこの時にリレー２３ａ、２３ｂの両方が接点異常状態である場合においてはヒータ２１に電流が流れ、電流検出回路２６の出力波形は図３のようになる。

このように図２の期間Ｉの間に電流検出回路２６の出力波形が図３のようになった場合はリレー２３ａ、２３ｂの両方が接点異常状態であると検知する。

ただし、期間Ｉにおいてはリレー２３ａ、２３ｂのどちらか片方が接点異常状態の時においてはヒータに電流が流れず、両方のリレーが正常である場合と比較して電流検出回路２６の出力に差がないため、制御手段２５はリレー２３ａ、２３ｂの片方のみが接点異常状態であることを検知することができない。

そのため次に、リレー２３ａ、２３ｂのうち片方が接点異常状態でないかを確認する。本実施の形態においてはヒータ２１の加熱を開始する際にリレーの接点状態を確認する方法を説明する。

ヒータ２１の加熱を開始する場合にはリレー２３ａ、２３ｂの両方のリレーをオンする必要があるが、それぞれのリレーをオンするタイミングを図２のようにすることでリレー２３ａ、２３ｂのどちらかが接点異常の場合においてもその状態を検知することができる。

図２の期間Ｉにおいて２３ａ、２３ｂ両方のリレーが接点異常状態ではないことを確認した場合において、次に制御手段２５はリレー駆動回路２４ａに対してリレー２３ａをオンする信号を出力させる。

この状態を図２において期間ＩＩとする。この時リレー２３ｂが接点異常状態でなく、正常な場合にはリレー２３ｂが開放状態となっているためヒータ２１に電流が流れることはなく、電流検出回路２６の出力波形は図３の様になる。

ただし、リレー２３ｂが接点異常状態の場合においてはヒータ２１に電流が流れ、電流検出回路２６の出力波形が図４の様になる。制御手段２５がこの出力を検知することにより、リレー２３ｂのみが接点異常状態であると検知することができる。

期間ＩＩではリレー２３ｂが接点異常状態であるかを判別することができたが、次はリレー２３ａが接点異常状態でないかを確認することとする。

図２の期間ＩＩにおいてリレー２３ｂが接点異常状態でなく正常であると判別した場合に、制御手段２５はリレー駆動回路２４ａに対しリレー２３ａをオフする信号を出力し、
リレー駆動回路２４ｂに対してはリレー２３ｂをオンする信号を出力する。この状態を図２において期間ＩＩＩとする。

この時リレー２３ａが接点異常状態でなく、正常な場合にはリレー２３ａが開放状態となっているためヒータ２１に電流が流れることはなく、電流検出回路２６の出力波形は図３の様になる。

ただし、リレー２３ａが接点異常状態の場合においてはヒータ２１に電流が流れ、電流検出回路２６の出力波形は図４の様になる。制御手段２５がこの出力を検知することにより、リレー２３ａのみが接点異常状態だと判断することができる。

以上、図２の期間Ｉ〜ＩＩＩにおいて、制御手段２５は加熱調理器のヒータ２１の両端のリレー２３ａ、２３ｂのうち、どちらか片方のリレーが接点異常なのか、両方のリレーが接点異常なのかを区別して検出することができる。

本実施の形態においてはヒータ２１の加熱を開始する際に各リレーが接点異常でないかを検知し、図２の期間Ｉ〜ＩＩＩにおいて異常がない場合にはヒータの加熱を開始するためにリレー２３ａ、２３ｂの両方をオンにする。

リレー２３ａ、２３ｂ両方をオンしている期間を図２で期間ＩＶとする。この期間においてはリレー２３ａ、２３ｂが正常状態であればヒータ２１に電流が流れ、電流検出回路２６の出力波形は図４の様になる。

この時に電流検出回路２６の出力波形が図３の様になる。すなわち、ヒータ２１に電流が流れない状態となっていればこのヒータ２１は正常に加熱調理をすることができずなんらかの異常状態であることが分かる。

この異常状態に関してはヒータの異常、リレーの異常、温度ヒューズ等が使用されている場合にはそのヒューズの作動等さまざまな原因が考えられるが、使用者が加熱の意図がない場合にヒータ２１に電流が流れる等がないため、異常状態を検知するのみの構成としている。

以上のように、本実施の形態においては、図２の期間Ｉ〜ＩＶの間にリレー２３ａ、２３ｂの状態と電流検出回路２６の出力により加熱調理器の異常状態を検知することにより、リレーのうちどちらか一方のリレーの接点の異常、又は両方のリレーの接点異常を検出することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態の加熱調理器を示すブロック図である。

図５において、加熱調理器に表示部２８と音声報知部２９を設けた点とリレーの接点異常を検知した場合に制御手段２５がリレー駆動回路２４ａ、２４ｂに所定回数リレーをＯＮ／ＯＦＦさせるよう信号を送る点が実施の形態１と異なる。

それ以外の同一構成及び作用効果を表す部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

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、制御手段２５はリレー駆動回路２４ａ、２４ｂの出力と電流検出回路２６の出力
の状態によりリレー２３ａ、２３ｂのどちらか、もしくは両方のリレー接点異常を検出したとする。

接点異常状態であると判断した場合の動作として、制御手段２５は接点異常が検出されているリレーの出力回路２４ａ、２４ｂに所定回数リレーをＯＮ／ＯＦＦさせるよう信号を送る。これはリレーの接点間の引っかかりが弱い場合にＯＮ／ＯＦＦを繰返すことで刺激を与えて接点異常状態から復帰させることがあるためであるが、所定回数ＯＮ／ＯＦＦを繰返しても接点異常検出回路２６の出力が正常に戻らない場合、すなわち接点異常状態から回復しない場合は表示部２８において使用者に接点異常状態であることを表示することで伝え、音声報知部２９により接点異常状態であることを報知することができる。

このように使用者に速やかに故障状態であることを伝えることにより修理を促すことが可能となる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態における加熱調理器を示すブロック図である。

図６において、抵抗加熱部を有したヒータの他に整流回路３０とインバータ回路３１と加熱コイル３２を有した誘導加熱部を設けた点が実施の形態１と異なるだけで、それ以外の同一構成及び作用効果を表す部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

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、制御手段２５がリレー駆動回路２４ａ、２４ｂの出力と電流検出回路２６の出力の状態によりヒータ２１の両端のリレー２３ａ、２３ｂの両方が接点異常状態だと判断した場合の動作について解説する。

通常複数の加熱部を有した加熱調理器において、複数の加熱部を同時に使用する際には総消費電力を一定以下に抑える仕様となっている。

これは家庭において使用することのできる電力が限られているためであり、この規定されている消費電力値を超えて加熱調理することを避ける必要がある。

ヒータ２１の両端のリレー２３ａ、２３ｂが通電状態となっている場合において実質的にヒータ２１は加熱している状態となり一定の電力を消費しているため、この時に他の加熱調理部を使用すると加熱調理器全体の規制されている総消費電力を超えないようにするため、制御手段２５はインバータ回路３０へ信号を送信し、インバータ回路３１が加熱コイル３２へ電流を送る場合にその電流を制限し、加熱調理器全体の総消費電力を一定以下とする。

また、加熱調理器が複数の加熱手段を有し、このうち一つのヒータにおいて第１、第２両方のリレー２３ａ、２３ｂの接点異常を検知した場合に、全ての加熱手段の使用を禁止するようにしたことにより、ヒータの第１、第２両方のリレー２３ａ、２３ｂの接点が異常である場合、すなわちヒータに電流が流れ一定の電力を消費している場合に他の加熱手段による調理を行なった場合に、全ての加熱手段による総電力が規定の電力値を超えてしまうのを防ぐことができる。

以上のように、本発明の加熱調理器は、加熱部のヒータの両端に接続したリレーの接点異常を、検出することができるので、加熱調理器に限らず電源を開閉するリレーを有する
機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における加熱調理器を示すブロック図 本発明の実施の形態１における加熱開始時のリレー動作を示す図 本発明の実施の形態１におけるヒータ２１に電流が流れていない場合の電流検出回路２６の出力波形図 本発明の実施の形態１におけるヒータ２１に電流が流れている場合の電流検出回路２６の出力波形図 本発明の実施の形態２における加熱調理器を示すブロック図 本発明の実施の形態３における加熱調理器を示すブロック図 従来の加熱調理器を示すブロック図

符号の説明

２１ ヒータ
２２ 商用電源
２３ａ 第１のリレー
２３ｂ 第２のリレー
２４ａ リレー駆動回路
２４ｂ リレー駆動回路
２５ 制御手段
２６ 電流検出回路

Claims (6)

1. 加熱調理するためのヒータと、商用電源に対して前記ヒータの両端に直列接続された第１、第２のリレーと、リレー駆動回路と、前記リレー駆動回路に駆動信号を出力する制御手段と、前記ヒータに流れる電流を検知する電流検出回路を有し、前記制御手段は前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により前記リレーのどちらか一方または両方の接点異常を区別して検出する加熱調理器。
2. 前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレーの接点異常を検知した場合に、前記制御手段は前記第１、第２のリレーのいずれか、または両方の前記リレー駆動回路に所定回数ＯＮ／ＯＦＦさせる信号を送信する請求項１に記載の加熱調理器。
3. 使用者に視覚的に加熱調理器の状態を伝えることのできる表示部を有し、前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により前記第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレーの接点異常を検知した場合に、前記表示部にて使用者に接点異常状態であることを伝達する請求項１または２に記載の加熱調理器。
4. 使用者に音声にて加熱調理器の状態を報知することのできる音声報知手段を有し、前記リレー駆動回路の出力と前記電流検出回路の出力の状態により前記第１、第２のリレーのいずれか、または両方のリレーの接点異常を検知した場合に、音声にて使用者に接点異常状態であることを報知することのできる請求項１〜３記載のいずれか１項に記載の加熱調理器。
5. 複数の加熱手段を有し、このうち一つのヒータにおいて第１、第２の両方のリレーの接点異常を検知した場合に、他の加熱手段の入力を制限する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。
6. 複数の加熱手段を有し、このうち一つのヒータにおいて第１、第２両方のリレーの接点異常を検知した場合に、全ての加熱手段の使用を禁止する請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱調理器。