JP2712297B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、３線交流電源を使用する複数の加熱部を有
する誘導加熱調理器に関するものである。

従来の技術 誘導加熱調理器の一般的な構成は、商用交流を電源と
してこれを整流して高周波インバータに加え、約20から
30KHzの高周波電流を発生させて誘導加熱コイルに加
え、高周波交番磁界を発生させ鍋を誘導加熱するもので
ある。この調理器にあっては、インバータ回路を構成す
る電気部品には大電流が流れ発熱するため、調理器内部
には冷却用ファンを設けるものが広く採用されている。

一方、加熱部を複数個有し３線交流電源を用いる従来
のこの種の調理器にあっては、第５図に示すように、冷
却用ファン13と加熱部を有するインバータ回路11,12を
各々２線の交流電源１間に各々設け、冷却用ファン13と
加熱部を有するインバータ回路11,12を各々２線の交流
電源間で独立させて動作させる構成のものであった。な
お、７はインバータ回路11の電源スイッチ、８はインバ
ータ回路12の電源スイッチである。14はインバータ回路
11,12の電源部である電源トランスである。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、各々２線の交流電源１間
でそれぞれに冷却用ファン13および電源トランス14が必
要であるため、価格が高くなり、また冷却用ファン13を
置くスペースも必要で小型化，軽量化ができないという
課題があった。

本発明はこのような課題に解決するもので、冷却用フ
ァンおよび電源トランスをそれぞれ１個とし、何れかの
加熱部およびインバータ回路が駆動されているときは、
必ずこの冷却用ファンおよび電源トランスに電源が供給
されて動作させるようにしたものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の第１の手段は、
３線交流電源の第１電源ラインを共通として他の第２お
よび第３電源ラインとの間に各々接続した少なくとも二
つ以上のインバータ回路と、前記第１電源ラインを除く
第2,第３電源ラインとインバータ回路間に各々配したス
イッチ機能を有する第１スイッチ機能手段、および第２
スイッチ機能手段と、前記各々のインバータ回路を冷却
する冷却用ファンと、前記各々のインバータ回路に電源
を供給する電源トランスとを備え、上記第１電源ライン
と、第２スイッチ機能手段とインバータ回路間との第５
電源ラインとの間に接続された駆動コイルを有する第１
リレーと、上記第１リレーのコモン接点と第１電源ライ
ンとの間に接続された駆動コイルを有する第２リレーと
を設け、上記第１スイッチ機能手段とインバータ回路間
との第４電源ラインと第１リレーの常閉接点とを接続
し、上記第１リレーのコモン接点と第２リレーの常開接
点とを接続し、上記第５電源ラインと第２リレーの常閉
接点とを接続し、かつ上記冷却用ファンと電源トランス
とを並列接続し、第１電源ラインと第２リレーのコモン
接点との間に接続した構成で、上記各々のスイッチ機能
を有する手段のうち少なくとも１つが閉成されたとき、
上記冷却用ファンが駆動し、かつ上記電源トランスに電
源が供給されるようにしたものである。また、第２の手
段は、第１電源ラインと第５電源ラインとの間には大出
力の方のインバータ回路を接続したものである。さら
に、第３の手段は、第２リレーの動作時間を第１リレー
の動作時間より遅くしたものである。

作用 上記第１の手段の作用は次のようになる。まず第２ス
イッチ機能手段がONしたときについて説明する。第２ス
イッチ機能手段がONすると第２リレーのコモン接点と常
閉接点とを介して第５電源ラインおよび第３電源ライン
に冷却用ファンと電源トランスの一方が接続され動作を
開始する。このとき第１リレーの駆動コイルにも同一の
電源が供給されるので第１リレーの接点が切り替わり接
点解放になる。このため第１スイッチ機能手段のON/OFF
には関係なく冷却用ファンと電源トランスは動作し続け
る。すなわち、第２スイッチ機能手段がON状態であれば
第１スイッチ機能手段のON/OFFには無関係に冷却用ファ
ンと電源トランスは、常に第１電源ラインと第３電源ラ
インおよび第５電源ラインとに接続され動作し続ける。

次に第２スイッチ機能手段がOFFの状態で第１スイッ
チ機能手段がONまたはOFFしたときについて説明する。

第１スイッチ機能手段がONすると、第２リレーの駆動
コイルは第１リレーの常閉接点とコモン接点と介して第
４電源ラインと第１電源ラインとの間に接続されるの
で、第２リレーの接点は切り替わり、冷却用ファンと電
源トランスは、第１電源ラインと、第２リレーおよび第
１リレーとの接点を介して第４電源ラインとの間に接続
され動作し始める。さらにこの状態で次に第２スイッチ
機能手段がONされると、第１リレーの駆動コイルに電源
が供給されるので第１リレーの接点が切り替わり開放状
態になり、第２リレーの駆動コイルの電源はカットされ
ると同時に第２リレーの接点も切り替わる。従って冷却
用ファンと電源トランスは、第２リレーの接点を介した
第５電源ラインと第１電源ラインとの間に接続され動作
する。そして次に第２スイッチ機能手段が再びOFFされ
ると、第１リレーの駆動コイルの電源が切れ第１リレー
の接点は切り替わり、そして第２リレーの駆動コイルに
電源が供給されるので第２リレーの接点も同時に切り替
わり、冷却用ファンと電源トランスとは第１および第２
リレーの接点を通して第４電源ラインと第１電源ライン
との間に接続され動作する。すなわち、第１スイッチ機
能手段がONの状態で第２スイッチ機能手段がONされれば
第１および第２リレーの接点が共に切り替わり、冷却用
ファンと電源トランスの電源は第１電源ラインと第４電
源ラインから第１電源ラインと第５電源ラインへの接続
に、また、OFFされればこの逆の方向に第１および第２
リレーの接点が切り替えられる。

このとき、第１スイッチ機能手段がONしている状態で
第２スイッチ機能手段がONされるとき、第１リレーの接
点の切り替わりが遅いかあるいは接点がチャタリングす
ると第２リレーが切り替わるとき、第２リレーの接点間
で高電圧がかかりアークが飛び接点が溶着する問題を改
良するため、第３の手段のように第２リレーの動作時間
を第１リレーの動作時間より遅くしている。

また、第１スイッチ機能手段がONしている状態で第２
スイッチ機能手段がONあるいはOFFされると、第１リレ
ーの接点が切り替わったあとつづいて第２リレーの接点
が切り替わるため、第１リレーの接点が切り替わり第２
リレーが動作し始める間の一瞬の時間だけ電源トランス
の１次側の電源がカットされ、第１スイッチ機能手段に
接続されているインバータ回路への電源の供給が瞬時カ
ットされ、通常動作しているインバータ回路が瞬時不安
定な状態になる。このため不安定な状態でのインバータ
回路の動作を軽減させるため、第２手段のように電源ト
ランスからの供給が一瞬時カットされるインバータ回路
には出力の少ない方を接続してなるものである。

実 施 例 以下、本発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。

第１図において、１は単相３線交流電源（100/200V）
で、そのグランドである第１電源ライン２を共通とし、
ホットラインである第２電源ライン３および第３電源ラ
イン４にはそれぞれスイッチ機能を有する第１スイッチ
機能手段（スイッチ１）７および第２スイッチ機能手段
（スイッチ２）８を介して第４電源ライン５および第５
電源ライン６に接続されている。共通とした第１電源ラ
イン２と第４電源ライン５、および第５電源ライン６と
間にはそれぞれインバータ回路11および12が接続されて
いる。

13は冷却用ファンで、各々のインバータ回路11、およ
びインバータ回路12を冷却し、14は電源トランスで、各
々のインバータ回路11およびインバータ回路12に電源を
供給し、冷却用ファン13と電源トランス14とは並列接続
されている。

９は第１リレーで、その接点を駆動する駆動コイル9a
は第１電源ライン２と第５電源ライン６との間に接続さ
れ、その常閉接点9dは第４電源ライン５に接続され、常
開接点9bは開放である。

10は第２リレーで、その接点を駆動する駆動コイル10
aは第１電源ライン２と第２リレー10の常開接点10bとの
間に接続され、常閉接点10dは第５電源ライン６に接続
されている。また第１リレー９のコモン接点9cと第２リ
レー10の常開接点10bとは接続されている。そして並列
接続された冷却用ファン13と電源トランス14の一方は第
１電源ライン２に、他方は第２リレー10のコモン接点10
cに接続されている。

上記構成において、まずスイッチ２（８）がONしたと
きについて説明する。スイッチ２（８）がONすると第２
リレー10のコモン接点10cと常閉接点10dとを介して第５
電源ライン６に冷却用ファン13と電源トランス14の一方
が接続されるため動作を開始する。

一方第１リレー９の接点駆動コイル9aにも電源が供給
されるので第１リレー９の接点が接点9dから接点9bに切
り替わり、接点9cと接点9dとは開放になる。このため冷
却用ファン13と電源トランス14は、スイッチ１（７）の
ON/OFFには関係なく、動作し続ける。すなわちスイッチ
２（８）が常にONであればスイッチ１（７）には無関係
に冷却用ファン13と電源トランス14は、優先的に常に第
１電源スイッチ２と第５電源ライン６とに接続されるた
め動作し続ける。

次にスイッチ２（８）がOFFの状態でスイッチ１
（７）がONまたはOFFしたときについて説明する。

まずスイッチ１（７）がONすると、第２リレー10の接
点駆動コイル10aは、第１リレー９の常閉接点9dとコモ
ン接点9cと通して第４電源ライン５と第１電源ライン２
とに接続されるので、第２リレー10の接点は接点10dか
ら接点10bへと切り替わり、冷却用ファン13と電源トラ
ンス14は、第１電源ライン２と、第２リレー10の接点10
c、接点10bおよび第１リレー９の接点9c、接点9dを介し
て第４電源ライン５とに接続されるため動作し始める。
ところで、この状態でさらにスイッチ２（８）もONされ
ると、第１リレー９の接点駆動コイル9aが第１電源ライ
ン２と第５電源ライン６とに接続されるため、第１リレ
ー９の接点が接点9dから接点9bに切り替わり、第２リレ
ー10の接点駆動コイル10aの電源はカットされ、第２リ
レー10の接点も同時に接点10bから接点10dへ切り替わ
る。

従って、冷却用ファン13と電源トランス14の一方は、
第４電源ライン５から第２リレー10の接点10d,10cを介
して第５電源ライン６に切り替わり、他方は第１電源ラ
イン２とに接続され動作する。そして次にスイッチ２
（８）がOFFすると、第１リレー９の接点駆動コイル9a
の電源がカットされ第１リレー９の接点は再び接点9bか
ら接点9dへ切り替わり、第２リレー10の接点駆動コイル
10aは再び第１電源ライン２と、第２リレー10の接点10
b、第１リレー９の接点9cおよび接点9dと介して第４電
源ライン５とに接続され、第２リレー10の接点もまた同
時に接点10dから接点10bに切り替わり、最終的に冷却用
ファン13と電源トランス14とは最初の状態の第１リレー
９の接点9d,9c、および第２リレー10の接点10b,10cを介
して第４電源ライン５と、第１電源ライン２とに接続さ
れ動作する。すなわち、スイッチ１（７）がONの状態
で、さらにスイッチ２（８）がONすれば、それぞれ第１
リレー９および第２リレー10の接点が共に切り替わり冷
却用ファン13と電源トランス14の電源は第１電源ライン
２と第４電源ライン５から第１電源ライン２と第５電源
ライン６への接続に、また、次にスイッチ２（８）がOF
Fすれば、この逆の方向に切り替えられる。

次にスイッチ２（８）がOFFで、スイッチ１（７）がO
NからOFFになったときも、第２リレー10の接点が10bか
ら10dに切り替わりインバータ回路の動作は停止する。

以上のようにリレーを２個設け、第１リレー９は、そ
の接点を駆動する駆動コイル9aを第１電源ライン２と第
５電源ライン６との間に接続し、その常閉接点9dは第４
電源ライン５に接続し、常開接点9bは開放し、そして第
２リレー10は、その接点を駆動する駆動コイル10aは第
１電源ライン２と第２リレー10の常開接点10bとの間に
接続し、その常閉接点10dは第５電源ライン６に接続
し、かつ第１リレー９のコモン接点9cと第２リレー10の
常開接点10bとは接続し、さらに並列接続した冷却用フ
ァン13と電源トランス14の一方は電源ライン２に、他方
は第２リレー10のコモン接点10cに接続する構成にして
いるので、スイッチ１または２の少なくともどちらか一
方がONすれば２個のリレーで構成した切り替え回路によ
り電源のどちらか一方が必ず冷却用ファン13と電源トラ
ンス14には供給され動作する。

以上説明したように、本発明の誘導加熱調理器は、２
個のリレーで構成した切り替え回路により、加熱部を複
数個備えているもので、かつこれらを構成する各インバ
ータ回路を、１個の冷却用ファンで冷却し、また１個の
電源トランスで各インバータ回路にそれぞれに電源を供
給できるので回路構成の簡略化、部品点数の低減化，低
価格化，軽量化，コンパクト化を達成することができ
る。

次に第２図においては、出力の大きい加熱部を有する
インバータ回路12を第１電源ライン２と第５電源ライン
６との間に接続したものである。

上記構成において、スイッチ１（７）がONしている状
態でスイッチ２（８）がONまたはOFFされると、まず第
１リレー９そして次に第２リレー10へとその接点が順次
切り替わるため、第１リレー９の接点が作動してから第
２リレー10の接点が完全に切り替わるまでの間は、電源
トランス14の１次側の電源が開放状態になり瞬時カット
されるため通常動作しているインバータ回路11が瞬時不
安定な動作状態になる。

このため不安定な状態でのインバータ回路11の動作を
軽減させ、かつ電源トランス14の電源が切り替わる時の
電力損失を少なくさせ安定な動作を行わせるため、電源
トランス14からの電源の供給が瞬時カットされるインバ
ータ回路11を出力の少ない方にして接続してなるもので
ある。

次に第３図および第４図においては、第２リレー10の
動作時間を第１リレー９の動作時間より遅らせる構成に
したものである。

スイッチ１（７）がONしてる状態でスイッチ２（８）
がONされると、第１リレー９の接点の切り替わりが遅い
かあるいは接点がチャタリングすれば、第２リレー10が
切り替わるとき、10bと10dとの接点間に高圧200Vがかか
り接点間でアークが飛び接点が溶着する問題がある。

これを改良するため第２リレー10の動作時間を第１リ
レー９の動作時間より適度に遅くらせたり、第３図のよ
うに抵抗とコンデンサーとを直列接続したCR回路15を第
２リレー10の接点駆動コイル10aと並列に設けたり、あ
るいは第４図のように第２リレー10を直流リレーとし、
第２リレー10の接点駆動コイル10aを第１電源ライン２
と第２リレー10の常開接点10bとに接続した整流器16の
出力端子に設けたもので、第１リレー９の接点が完全に
切り替わったあと第２リレー10の接点が切り替わるよう
に時間差を設けてなるものである。

上記構成において、第２リレー10の動作時間を第１リ
レー９の動作時間より適度に遅らせることにより、第１
リレー９の接点がチャタリングしても第１リレー９の動
作完了時間と第２リレー10の動作開始時間とには時間差
を設けているため第２リレー10の接点10bと接点10dとの
間に高電圧がかかりアークが飛び、接点が溶着すること
を防止するものである。

第３図においては、第２リレー10の接点駆動コイル10
aと並列に抵抗とコンデンサーのCR回路15を接続してお
り、接点駆動コイル10aに電源が印加された時にCRで時
定数をもたせて、第２リレー10の動作開始時間を意図的
に遅らせているため、第２リレー10の接点10bと接点10d
との間に高電圧がかかりアークで接点が溶着するのを防
止するものである。

第４図においては、第２リレー10を直流リレーとし第
２リレー10の接点駆動コイル10aを第１電源ライン２と
第２リレー10の常開接点10bとに接続した整流器16の出
力端子に設け、この整流器16の出力端子に設けられた平
滑コンデンサーの充電時間を活用して前記同様に第２リ
レー10の動作時間を意図的に遅らせることにより、第２
リレー10の接点がアークで溶着するのを防止するもので
ある。

ここで、図示はしないが、第２リレー10の接点10bと
接点10dとの間にアークを吸収するサージアブソーバ、
例えばZNR,CR回路等を設ければ、上記の第２リレー10の
接点がアークで溶着するのを一層効果的に防止できるも
のである。

なお、上記実施例では、スイッチ機能手段をスイッチ
としたが、これに限定されるものではなく、トライアッ
ク等の半導体スイッチング素子を用いてもよく、またリ
レーにおいても上記半導体スイッチング素子を用いて構
成しても本発明の効果を達成するものである。

また、３線交流電源を単相３線交流電源（100/200V）
したが、３相３線交流電源あるいは２線の商用電源を２
個で構成しても本発明の効果を達成するものである。

発明の効果 以上実施例の説明より明らかなように、本説明によれ
ば、以下の効果を奏するものである。

（１） 切り替えリレーを設けているので、各インバー
タ回路の電源トランスを１個にできる。

（２） 切り替えリレーを設けているので、各インバー
タ回路を１個の冷却用ファンで冷却できる。

（３） 切り替えリレーを設けているので、複数のイン
バータ回路を１個の冷却用ファンで冷却し、また１個の
電源トランスで複数のインバータ回路に電源を供給でき
るため、部品点数の低減，コンパクト化，軽量化，低価
格化ができる。

（４） リレー切り替え時に電源トランスの出力が低下
する電源側に出力の小さい方のインバータ回路を接続し
ているので、リレー切り換え時インバータ回路が安定に
動作する。

（５） 第２リレーの動作時間を第１リレーの動作時間
より適度に遅くしているので、第２リレーの接点溶着を
防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図，第３図および第４図は本発明の実施例
を示す誘導加熱調理器の回路図、第５図は従来例を示す
誘導加熱調理器の回路図である。 １……３線交流電源、７……第１スイッチ機能手段、８
……第２スイッチ機能手段、９……第１リレー、10……
第２リレー、11,12……インバータ回路、13……冷却用
ファン、14……電源トランス、15……CR回路、16……整
流器。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】３線交流電源の第１電源ラインを共通とし
   て他の第２および第３電源ラインとの間に各々接続した
   少なくとも二つ以上のインバータ回路と、前記第１電源
   ラインを除く第２、第３電源ラインとインバータ回路と
   の間に各々配したスイッチ機能を有する第１スイッチ機
   能手段および第２スイッチ機能手段と、前記各々のイン
   バータ回路を冷却する冷却用ファンと、前記各々のイン
   バータ回路に電源を供給する電源トランスとを備え、上
   記第１電源ラインと、第２スイッチ機能手段とインバー
   タ回路間の第５電源ラインとの間に接続された駆動コイ
   ルを有する第１リレーと、上記第１リレーのコモン接点
   と第１電源ラインとの間に接続された駆動コイルを有す
   る第２リレーとを設け、上記第１スイッチ機能手段とイ
   ンバータ回路間との第４電源ラインと第１リレーの常閉
   接点とを接続し、上記第１リレーのコモン接点と第２リ
   レーの常開接点とを接続し、上記第５電源ラインと第２
   リレーの常閉接点とを接続し、かつ上記冷却用ファンと
   電源トランスとを並列接続し、第１電源ラインと第２リ
   レーコモン接点との間に接続した構成で、上記各々のス
   イッチ機能を有する手段のうち少なくとも１つが閉成さ
   れたとき、上記冷却用ファンが駆動し、かつ上記電源ト
   ランスに電源が供給される構成とした誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】第１電源ラインと第５電源ラインとの間に
   は大出力の方のインバータ回路を接続した請求項１記載
   の誘導加熱調理器。
3. 【請求項３】第２リレーの動作時間を第１リレーの動作
   時間より適度に遅くした請求項１または２記載の誘導加
   熱調理器。