JP3758490B2 - 電気調理器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭及びレストランなどで使用される加熱調理器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電源位相検知手段と電源スイッチ手段を備えた電気調理器の構成としては、例えば、特願平９−２７６８２１号公報に記載されているようなものがあった。図１３は、前記公報に記載された従来の電源位相検知手段を有した電気調理器の回路構成を示すもので、図１４に、各部の波形を示してある。
【０００３】
以下、従来の電気調理器の構成と動作について、図１３、１４を用いて説明する。図１３に、加熱部を２個有する多口電気調理器の回路図を示す。
【０００４】
図１３において、１は商用電源、２は電源スイッチ手段、３は整流器で整流素子３ａ、整流素子３ｂ、整流素子３ｃ、整流素子３ｄから構成されており、４は加熱部で加熱コイル４ａ、共振コンデンサ４ｂ、平滑コンデンサ４ｃ、スイッチング素子４ｄから構成されており、加熱部４への電力は電源スイッチ手段２によって供給・遮断される。５は制御部で、主としてスイッチング素子４ｄをオンオフする信号を出力して加熱動作を制御する。また、制御部５は操作部５ａ、温度検知部５ｂ、表示部５ｃを備え、さらに、図には特に記載していないがコンピュータを備えており、前記操作部５ａ、温度検知部５ｂ、表示部５ｃは前記マイクロコンピュータに組み込まれたプログラムによって制御され、使用者による命令を操作部５ａによって受け付けたり、調理器庫内の温度や調理器が加熱する被加熱物の温度を温度検知部５ｂによって測定したり、温度測定結果にもとづいて高温注意の表示や火力レベルの表示を表示部５ｃによって行う。また、制御部５は電源スイッチ手段２よりも電源側のラインに接続されるとともに、電源スイッチ手段１２を介して商用電源１に接続され、電力が供給される構成となっている。つまり、電源スイッチ手段２がオフしている場合には、電源スイッチ手段２よりも電源側のラインより必要最小限の電力を供給されるとともに、電源スイッチ手段２がオンしている場合には、加熱部５の制御を行う電力を含めて供給されるように構成されている。
【０００５】
６は電源位相検知手段で、電源スイッチ手段２よりも電源側のラインと、電源スイッチ手段２を含まないにラインに接続され、電源電圧が所定値以下であればパルスを制御部に出力する。
【０００６】
７は入力電圧検知手段で、整流器３の出力端子間電圧をモニターして電源スイッチ状態検知手段８へと信号を出力しており、電源スイッチ状態検知手段８は、電源位相検知手段６と入力電圧検知手段７との信号によって電源スイッチ手段２のオンオフを判定して制御部５へと判定結果を出力している。
【０００７】
同様に、１２は電源スイッチ手段で電源スイッチ手段２と連動する構成であり、１３は整流器で整流素子１３ａ、整流素子１３ｂ、整流素子１３ｃ、整流素子１３ｄから構成されており、１４は加熱部でスイッチング素子１４ｄなどにより構成されており、加熱部１４への電力供給は電源スイッチ手段１２によって供給・遮断される。１５は制御部で、主としてスイッチング素子１４ｄをオンオフする信号を出力して加熱動作を制御する。また、制御部１５は操作部１５ａ、温度検知部１５ｂ、表示部１５ｃを備え、それぞれの動作は前記操作部５ａ、温度検知部５ｂ、表示部５ｃと概ね同様である。また、制御部１５は電源スイッチ手段１２よりも電源側のラインに接続されるとともに、電源スイッチ手段１２を介して商用電源１に接続され、電力が供給されている。
【０００８】
１６は電圧位相検知手段で、１７は入力電圧検知手段、１８は電源スイッチ状態検知手段であり、それぞれの構成と動作もまた、前記電圧位相検知手段６、入力電圧検知手段７、電源スイッチ状態検知手段８と概ね同様の動作を行う。
【０００９】
また、制御部５と制御部１５は通信手段９を介してシリアル通信を行っており、互いの制御状態を認識した上で加熱部４と加熱部１４の火力レベルを制御し、表示部５ｃと表示部１５ｃによる高温注意といった表示や報知も行う。
【００１０】
図１４において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電圧を全波整流した波形、（ｃ）は電源スイッチ手段２がオンした時の入力電圧検知手段７の出力波形、（ｄ）は電源スイッチ手段２がオンした時の電源位相検知手段６の出力波形、（ｅ）は電源スイッチ手段２がオフした時の電源位相検知手段６の出力波形である。
【００１１】
（ａ）は商用電源１の電圧波形であり、電源スイッチ手段２のオンオフによる変化はない。（ｂ）は交流電圧を全波整流した波形で、電源スイッチ手段２がオンした時の整流器３から出力される端子間電圧や、電圧位相検知手段６の入力段を構成する整流素子Ｄ６１のカソード端子の電圧を示している。電源スイッチ手段２がオフした場合は、整流器３から出力される端子間電圧はなくなり、（ａ）の極性２に対応する位相で整流素子Ｄ６１の電圧出力はなくなる。
【００１２】
（ｃ）に示すように、電源スイッチ手段２がオンの時、入力電圧検知手段７の出力波形は、全波整流した交流電源を整流素子とコンデンサによってピークホールドした波形であり、リップルを含んでいるものの直流に近い波形となる。但し、加熱部４における消費電力に対する平滑コンデンサ４ｃの容量、及び入力電圧検知手段７の出力段に接続されている抵抗Ｒ７２に対するコンデンサＣ７１の容量が小さくなればなるほど、リップルは大きくなり（ｂ）に示す全波整流波形に近くなる。なお、電源スイッチ手段２がオフの時、整流器３への電源は断たれ、入力電圧検知手段７の出力信号はコモン電位となる。
【００１３】
（ｄ）に示すように、電源位相検知手段６の出力は、電源スイッチ手段２がオン時には、商用電源１の極性が反転する時にパルスを出力している。パルスを出力するしくみを、図１３の電源位相検知手段６内部の回路図を用いて説明する。抵抗器Ｒ６１、Ｒ６２による交流電源の分圧波形を、整流素子Ｄ６１、整流素子３ａ、整流素子３ｄによって全波整流し、抵抗器Ｒ６３、Ｒ６４によって抵抗分圧して電圧比較器ＩＣ６１の負入力に入力する。電圧比較器ＩＣ６１の正入力には抵抗器Ｒ６５、Ｒ６６による基準直流電圧が入力されている。よって、正入力の基準直流電圧値よりも負入力の全波整流された電圧値が低くなると、電圧比較器ＩＣ６１の出力端子はＧＮＤへのショートからオープンになるため、Ｒ６７によってプルアップされた電源位相検知手段７の出力端子よりパルスが出力される。
【００１４】
よって、制御部５は、電源位相検知手段６の出力が「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変わったことを認識してパルスの入力を検知して、電源電圧が反転するタイミングであると判断し、繰り返されるパルスの入力の周期を検知することで商用電源１の周波数を検知する。また、商用電源１の周波数と、電源電圧が反転するタイミングを認識することにより、例えば、極性１から極性２に電圧が反転した後に、極性２から極性１に電圧が反転するまで時間を測定することにより、商用電源１の位相を概ね認識することができる。
【００１５】
しかし、（ｅ）に示すように、電源位相検知手段６の出力は、電源スイッチ手段２がオフしている場合には、商用電源１の極性が極性２の時に「Ｈ」出力を継続する。これは、電源スイッチ手段２のオン時には整流素子Ｄ６１、整流素子３ａ、整流素子３ｄによって全波整流されていたが、電源スイッチ手段２がオフすることにより整流素子Ｄ６１と整流素子Ｄ３ａによる半端整流に切り替わるため、極性２においてＩＣ６１の出力端子はオープンを継続し、「Ｈ」出力を継続する。よって、電源スイッチ手段２のオンオフを電源スイッチ状態検知手段８によって判断し、制御部５はその結果にもとづいて電源位相検知手段６の出力パルスの認識方法を区別していた。
【００１６】
つまり、極性１から極性２に反転する位相の検知は、電源位相検知手段６の出力が「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変わったことを認識することで検知可能であるが、極性２から極性１に反転する位相の検知については同様の方式では検知できず、電源スイッチ手段２のオフ時には極性２から極性１への反転を検知できないことを前提として制御部５のプログラムを構成していた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電源スイッチ状態検知手段８は、電源位相検知手段６と入力電圧検知手段７からの信号によって電源スイッチ手段２のオンオフ判定を行う。よって、極性２の時に電源スイッチ手段２をオフした瞬間、つまり「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に電源位相検知手段６の出力が変化する時点では、電源スイッチ状態検知手段８は電源スイッチ手段２がオンしているという信号を制御部５へ出力しているため、制御部５は電源位相検知手段６の出力変化を電源電圧の極性が反転する位相と誤検知してしまう。この場合、例えば電源位相検知手段６の出力パルスをクロックとして制御部５と制御部１５が通信手段９を介してシリアル通信を行っていれば、クロックを誤検知してしまい通信エラーが発生するという課題があった。
【００１８】
また、上記の様に従来の構成では、電源スイッチ手段２のオンオフによって、電源位相検知手段６の出力パルスの周期、パルスの幅が不特定になったり、商用電源１の１周期あたりの電源位相検知手段６の出力パルスの数が２個から１個に半減する。
【００１９】
電気調理器には温度検知部５ｂや温度検知部１５ｂによって加熱調理をする周辺や調理器内が高温であることを検知し、表示部５ｃや表示部１５ｃによって一定周期で点滅して使用者に注意をうながしたり、また、図には特に記載していないが、調理器内に備えられた冷却ファンを調理器内の温度が高い場合には一定時間回す機能など、周期や時間をカウントする機能を有するものが多い。
【００２０】
前記周期や前記時間をカウントする方式として、商用電源１の交流周期に同期した電源位相検知手段６の出力パルスの数をカウントする方式がよく用いられる。
【００２１】
しかし、電源スイッチ手段２のオンオフによって電源位相検知手段６の出力パルスの周期、パルスの幅、パルスの数が不特定に変化する従来例の構成においては、一定周期で表示部５ｃや表示部１５ｃを点滅したり、一定時間ファンを回すために、電源スイッチ状態検知手段８の検知結果によって前記パルスの周期、パルスの幅、パルスの数をカウントする方式を変更しなければならず、制御部５ののプログラムが複雑になるという課題があった。
【００２２】
また、電源スイッチ手段２のオンオフによって商用電源１に同期した電源位相検知手段６の出力パルスの数が半減した場合、制御部５と制御部１５が通信手段９を介して、互いの制御情報の授受について、電源位相検知手段６の出力パルスをクロックとしてシリアル通信により行う場合には、一回の通信に要する時間が２倍必要となるため、通信中に異常が起きる機会が増え、通信エラーが発生しやすいという課題があった。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気調理器は、加熱部と、前記加熱部への電力を供給、遮断する電源スイッチ手段と、前記加熱部の加熱動作を制御する制御部と、前記電源スイッチ手段より電源側のラインに接続され入力段に前記電源スイッチ手段のオンオフによって波形が変化しない半波整流構成を有し電源周波数に同期した信号を前記制御部に出力する電源位相検知手段と、前記電源スイッチ手段より電源側のラインに接続された補助スイッチ手段の負荷側端子に接続された第１の整流素子と、前記電源スイッチ手段の負荷側端子に接続された第２の整流素子とを備え、前記制御部と前記電源位相検知手段のコモン電位は加熱部に電気的に接続され、前記電源位相検知手段は、前記補助スイッチ手段と前記第１の整流素子とを介して前記電源ラインに接続され、且つ前記電源スイッチ手段と前記第２の整流素子を介して前記電源ラインに接続され、補助スイッチ手段は前記電源位相検知手段を電源に接続、切断するとともに、制御部への電力を供給、遮断してなることにより制御部５に組み込まれたプログラムを簡素なものとしてプログラムのミスが発生し難い構成とし、さらに電源電圧の極性が反転するタイミングの誤検知を防ぎ、周期や時間をカウントしたり、他の制御部とのシリアル通信用クロックとして容易に使うことを可能とするものである。
【００２４】
さらに、本発明の構成によって、電源スイッチ手段２のオンオフに関わらず、商用電源１の周波数に同期して、「Ｌ」出力と「Ｈ」出力をほぼ半周期ずつ交互に出力する。
【００２５】
よって、「Ｌ」出力が継続した後に「Ｌ」出力から「Ｈ」出力へ変わり「Ｈ」出力が継続していることを確認することで、ノイズなどの短いパルス幅の「Ｈ」出力を検知しても電源電圧の極性が反転するタイミングであると誤検知することなく、同様に「Ｈ」出力が継続した後に「Ｈ」出力から「Ｌ」出力へ変わり「Ｌ」出力が継続していることを確認することで、短いパルス幅のノイズによる「Ｌ」出力を検知しても電源電圧の極性が反転する位相であると誤検知することなく安定した動作が確保される。
【００２６】
また、電源電圧の極性が反転したことを検知した後、電源位相周期の半周期以内に設定された検知禁止期間が経過した後に電源位相検知手段の出力を検知することによって、次の極性反転までの検知禁止期間に発生したノイズを誤検知することなく、安定した動作が確保される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、加熱部と、前記加熱部への電力を供給、遮断する電源スイッチ手段と、前記加熱部の加熱動作を制御する制御部と、前記電源スイッチ手段より電源側のラインに接続され入力段に前記電源スイッチ手段のオンオフによって波形が変化しない半波整流構成を有し電源周波数に同期した信号を前記制御部に出力する電源位相検知手段と、前記電源スイッチ手段より電源側のラインに接続された補助スイッチ手段の負荷側端 子に接続された第１の整流素子と、前記電源スイッチ手段の負荷側端子に接続された第２の整流素子とを備え、前記制御部と前記電源位相検知手段のコモン電位は加熱部に電気的に接続され、前記電源位相検知手段は、前記補助スイッチ手段と前記第１の整流素子とを介して前記電源ラインに接続され、且つ前記電源スイッチ手段と前記第２の整流素子を介して前記電源ラインに接続され、補助スイッチ手段は前記電源位相検知手段を電源に接続、切断するとともに、制御部への電力を供給、遮断してなることにより、前記制御部は、前記電源スイッチ手段のオンオフやノイズといった外来要素による電源位相の誤検知を防ぐことが可能となり、また、前記制御部のプログラムの簡素化によるプログラムミスの防止や、周期や時間のカウントミスの防止や、電源位相検知手段の出力をクロックとするシリアル通信の安定した動作が可能となる。
【００２８】
また、補助スイッチ手段が故障等によりオンせずとも、電源スイッチ手段をオンすることで調理器が使用不能となることを防ぐことができるとともに、電源スイッチ手段がオンされた後に前記制御部によって補助スイッチ手段をオンする迄の間、初回の電源スイッチ手段をオンした後のオンオフによって波形が変化しない半波整流構成を形成することができるとともに、電源スイッチ手段がオフを所定時間継続するなど、補助スイッチ手段がオンを継続する必要がないと制御部が判断した時点で補助スイッチ手段をオフすることで、前記電源スイッチ手段のオンオフやノイズといった外来要素による電源位相の誤検知を防ぐことが可能となり、また、制御部のプログラムの簡素化によるプログラムミスの防止や、周期や時間のカウントミスの防止や、電源位相検知手段の出力をクロックとするシリアル通信の安定した動作が可能とするとともに、調理器を使用しない期間の電源位相検知手段による不要な電力消費を防止することができる。
【００２９】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における加熱部を２個有する多口電気調理器の回路図を示すもので、図２は前記図１を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００３１】
図１において、２６は従来例の電源位相検知手段６において全波整流であった入力段を半波整流となる構成に変更した本発明の電源位相検知手段であり、入力端子は電源スイッチ手段２の電源側ラインに、コモン電位は加熱部４のＧＮＤ１端子に接続され、整流器３内部の整流素子３ａ、抵抗器Ｒ６１、抵抗器Ｒ６２、抵抗器Ｒ６３の直列からなる入力段は半波整流構成となる。
【００３２】
同様に、３６は従来例の電源位相検知手段１６を構成する入力段を半波整流となる構成に変更した本発明の電源位相検知手段であり、入力端子は電源スイッチ手段１２の電源側ラインに、コモン電位は加熱部１４のＧＮＤ２端子に接続され、整流器１３内部の整流素子１３ａ、抵抗器Ｒ１６１、抵抗器Ｒ１６２、抵抗器Ｒ１６３の直列からなる入力段は半波整流構成となる。
【００３３】
以上のように構成された多口電気調理器についてその動作を説明する。
【００３４】
まず、従来例と同様に、１は商用電源、２は電源スイッチ手段、３は整流器で整流素子３ａ、整流素子３ｂ、整流素子３ｃ、整流素子３ｄから構成されており、４は加熱部で、加熱コイル４ａ、共振コンデンサ４ｂ、平滑コンデンサ４ｃ、スイッチング素子４ｄから構成されている。５は制御部で、主としてスイッチング素子４ｄをオンオフする信号を出力して加熱動作を制御する。また、制御部５は操作部５ａ、温度検知部５ｂ、表示部５ｃを備え、使用者による命令を操作部５ａによって受け付けたり、調理器庫内の温度や調理器が加熱する被加熱物の温度を温度検知部５ｂによって測定したり、温度測定結果にもとづいて高温注意の表示や火力レベルの表示を表示部５ｃによって行う。また、制御部５は電源スイッチ手段２よりも電源側のラインに接続されるとともに、電源スイッチ手段１２を介して商用電源１に接続され、電力が供給される構成となっている。つまり、電源スイッチ手段２がオフして加熱部４への電力が遮断されている場合には、電源スイッチ手段２よりも電源側のラインより、加熱部４を制御する以外の必要最小限の電力が供給され、加熱部４への電力供給はない。また、電源スイッチ手段２がオンして加熱部４へと電力が供給可能な場合には、加熱部４の制御に必要な電力を含めた制御部５への電力が電源スイッチ手段２を介して供給される。
【００３５】
２６は電源位相検知手段で、電源スイッチ手段２よりも電源側のラインに接続されるとともに、前記電源位相検知手段２６のコモン電位は加熱部１４内部のスイッチング素子１４ｄのエミッタ端子に接続され、更に前記電源位相検知手段２６の入力段は、加熱部１４が如何なる動作状態であっても整流素子１３ａによって半波整流回路を構成している。
【００３６】
しかし、電源位相検知手段２６のコモン電位がスイッチング素子１４ｄのコレクタ端子に接続された場合には、スイッチング素子１４ｄがオンしている場合には半波整流回路を構成しているが、スイッチング素子１４ｄがオフしている場合には半波整流回路は構成されないため、本発明の構成とは異なる。
【００３７】
７は入力電圧検知手段で、従来例と同様に、整流器３の出力端子間電圧をモニターして電源スイッチ状態検知手段８へと信号を出力しており、電源スイッチ状態検知手段８は、電源位相検知手段２６と入力電圧検知手段７との信号によって電源スイッチ手段２のオンオフを判定して制御部５へと判定結果を出力している。
【００３８】
入力電圧検知手段７の出力は、従来例で示した図１４（ｃ）と同様に、電源スイッチ手段２のオン時はリップルを含んだ直流電圧を出力しており、電源スイッチ手段２のオフ時はコモン電位とほぼ同電位が出力されている。
【００３９】
電源スイッチ状態検知手段８は、電源位相検知手段２６の出力によって電源電圧の位相を認識し、前記電源電圧の位相に応じて入力電圧検知手段７の出力電圧を測定することにより、電源スイッチ手段２のオンオフを検知するものである。
【００４０】
同様に、１２は電源スイッチ手段で電源スイッチ手段２と連動する構成であり、１３は整流器で整流素子１３ａ、整流素子１３ｂ、整流素子１３ｃ、整流素子１３ｄから構成されており、１４は加熱部でスイッチング素子１４ｄなどにより構成されており、加熱部１４への電力供給は電源スイッチ手段１２によって供給・遮断される。１５は制御部で、主としてスイッチング素子１４ｄをオンオフする信号を出力して加熱動作を制御する。また、制御部１５は操作部１５ａ、温度検知部１５ｂ、表示部１５ｃを備え、それぞれの動作は前記操作部５ａ、温度検知部５ｂ、表示部５ｃと概ね同様である。また、制御部１５は電源スイッチ手段１２よりも電源側のラインに接続されるとともに、電源スイッチ手段１２を介して商用電源１に接続され、電力が供給される構成となっている。つまり、電源スイッチ手段１２がオフしている場合には、電源スイッチ手段１２よりも電源側のラインより必要最小限の電力を供給されるとともに、電源スイッチ手段１２がオンしている場合には、加熱部１４の制御を行う電力を含めた電力が供給される。
【００４１】
３６は電源位相検知手段で、電源位相検知手段２６と同様に、電源スイッチ手段１２よりも電源側のラインに接続されるとともに、前記電源位相検知手段３６のコモン電位は加熱部１４に接続され、更に前記電源位相検知手段３６の入力段は加熱部１４の動作状態に関与しない半波整流回路を構成している。
【００４２】
１７は入力電圧検知手段、１８は電源スイッチ状態検知手段であり、それぞれの動作もまた、前記入力電圧検知手段７、電源スイッチ状態検知手段８と概ね同様の動作を行う。
【００４３】
また、従来例と同様に、制御部５と制御部１５は通信手段９を介してシリアル通信を行っており、互いの制御状態を認識した上で加熱部４と加熱部１４の火力レベルを制御し、表示部５ｃと表示部１５ｃによる高温注意といった表示や報知も行う。
【００４４】
図２において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｃ）は入力電圧検知手段７の出力波形、（ｅ）は電源位相検知手段２６の出力波形であり、電源スイッチ手段２がオンからオフに切り替わるときの各波形の変化を示す。
【００４５】
（ａ）は商用電源１の電圧波形であり、電源スイッチ手段２のオンオフによる変化はない。また、（ｂ）は交流電圧を半波整流した波形で、電圧位相検知手段２６の入力端子の電圧波形を示しており、抵抗器Ｒ６１と、抵抗器Ｒ６３と、抵抗器Ｒ６４と、整流素子３ａより構成される半波整流回路は電源スイッチ手段２を構成要素に含まないため、（ａ）と同様に、電源スイッチ手段２のオンオフによる変化はない。
【００４６】
（ｃ）は入力電圧検知手段７の出力波形であり、前記入力電圧検知手段７は整流器３の出力端子間電圧を検知しており、前記整流器３の入力端子には電源スイッチ手段２が接続されている。よって、前記電源スイッチ手段２がオンオフすることにより、前記入力電圧検知手段７の出力波形である（ｃ）は、リップルを含んだ直流電圧から、コモン電位とほぼ同じ値へと変化する。
【００４７】
（ｅ）は電源位相検知手段２６の出力波形であり、前記電源位相検知手段２６は波形（ｂ）を入力段の抵抗器Ｒ６１、抵抗器Ｒ６３、抵抗器Ｒ６４によって分圧して電源位相を検知する構成であるため、（ｂ）と同様に、電源スイッチ手段２のオンオフによる変化はない。また、商用電源１の極性が反転する際に（ｅ）の電源位相検知手段２６の出力波形が変化するので、制御部５は前記電源位相検知手段２６からの入力波形の変化によって極性が反転する電源位相のタイミングを検知することが可能であり、また、同じ出力波形変化を捉えることで商用電源１の周波数を認識することが可能である。
【００４８】
以上のように、本実施例においては、制御部５と前記電源位相検知手段２６のコモン電位は加熱部４に電気的に接続され、電源位相検知手段２６は、入力段に前記電源スイッチ手段２のオンオフによって波形が変化しない半波整流構成を有し、電源周波数に同期した信号を前記制御部５に出力することによって、電源スイッチ手段２のオンオフによる電源位相の誤検知を防ぐことが可能となり、また、制御部のプログラムが簡素なものとなりプログラムミスが防止できるとともに、周期や時間のカウントミスについても防止でき、電源位相検知手段２６の出力をクロックとするシリアル通信についても安定した動作を実現することができる。
【００４９】
さらに、電源位相検知手段２６の出力変化は周期的であるため、次の出力変化が発生するタイミングを推測することができ、通常発生しないタイミングで出力変化が発生した場合でもノイズとして処理するなど、外来要素により不特定周期で出力の変化が発生した場合の誤検知を防ぐことが可能となる。
【００５０】
（参考例１）
次に、図３を参照して本発明の参考例１を説明する。
【００５１】
図３は、本発明の第１の参考例における前記図１を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００５２】
図３において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｅ）は電源位相検知手段２６と、電源位相検知手段３６の出力波形であり、ノイズといった外来要素によって、「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変化する際に、不特定周期で通常より短いパルス幅の出力変化が発生している。
【００５３】
制御部５は、電源位相検知手段２６からの出力電圧レベルを測定する際に、商用電源１の電圧が極性２の期間に出力される「Ｈ」出力電圧レベルと、商用電源１の電圧が極性１の期間に出力される「Ｌ」出力電圧レベルとの概ね中間の電位を所定値とし、複数の測定結果が概ね一致すると「Ｈ」出力、もしくは「Ｌ」出力と判定している。
【００５４】
つまり、「Ｌ」出力が継続していることを２回以上測定し、測定結果が概ね一致すると電圧レベルが所定値より低くなる極性１であると判断される。その後、「Ｈ」出力が継続していることを２回以上測定し、測定結果が概ね一致すると電圧レベルが所定値より高くなる極性２に反転したと判断される。さらに、再び「Ｌ」出力が継続していることを２回以上測定し、測定結果が概ね一致すると電圧レベルが所定値より低くなる極性１に反転したと判断する一連の動作を繰り返す。
【００５５】
しかしながら、図３に示すような短いパルス幅が発生している場合は、「Ｌ」出力、「Ｈ」出力ともに測定結果が不一致となり、出力が継続していないと判断される。前記測定結果が不一致となる場合、再度２回以上測定して、測定結果が概ね一致した場合には電源電圧の極性が反転するタイミングであると判断するため、ノイズによる極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００５６】
（参考例２）
次に、図４、５を参照して本発明の参考例２を説明する。
【００５７】
図４は、本発明の第２の参考例における多口電気調理器の片側加熱部周辺の回路図を示すもので、図５は前記図４を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００５８】
図４において、４６は前記図１記載の電源位相検知手段２６について構成を簡素化した電源位相検知手段であり、整流素子３ａによって半波整流された交流波形を、抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４とで分圧して商用電源１の電源周波数に同期した信号を制御部５へ出力する。この時、制御部５内部の制御用電源電圧であるＶｃｃ以上の信号を出力しないように、電源位相検知手段２６内部の整流素子Ｄ６２でクランプしている。抵抗器Ｒ６１に対する抵抗器Ｒ６４の抵抗比によっては、図５（ｅ）に示す出力波形も可能であり、前記抵抗比を下げることによって図５（ｆ）に示す出力波形も可能となる。
【００５９】
制御部５は前記出力波形を電圧測定可能な最小周期で測定し、得られた複数の測定値とあらかじめ設定された所定値とを比較する。前記複数の測定値が、前記あらかじめ設定された所定値より高ければ極性１であると判断され、低ければ極性２であると判断するとともに、極性１から極性２への極性反転と、極性２から極性１への極性反転とを認識することが可能となる。
【００６０】
図５（ｅ）の波形は、抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４がほぼ同じ抵抗値である電源位相検知手段４６の出力波形であり、あらかじめ設定された所定値は前記電源位相検知手段４６の出力電圧である方形波の平均値に設定されている。制御部５は、前記電源位相検知手段４６の出力について、あらかじめ平均値に設定された所定値よりも高い電圧であるか低い電圧であるかを測定し、複数の測定結果が一致すると「Ｈ」出力であるか「Ｌ」出力であるかを判定するとともに、電源極性の反転を検知する。しかしながら、図３（ｅ）に示すような短いパルス幅が発生している場合は、「Ｌ」出力、「Ｈ」出力とも複数の測定結果が一致せず、ノイズとして処理されるため、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００６１】
図５（ｆ）の波形は、抵抗器Ｒ６１よりも十分低い値に設定された抵抗器Ｒ６４を備えた電源位相検知手段４６の出力波形であり、あらかじめ設定された所定値は前記電源位相検知手段４６の出力最大値の１割に設定されている。制御部５は、前記電源位相検知手段４６の出力について、あらかじめ設定された所定値よりも高い電圧であるか低い電圧であるかを測定し、複数の測定結果が一致すると「Ｈ」出力であるか「Ｌ」出力であるかを判定するとともに、電源極性の反転を検知する。さらに、極性１については、電源波形を詳細にモニターすることができるため、電源電圧が低下する等の電源異常も検知することが可能であると同時に、パルス状のノイズか制御部５に入力されても電源波形と異なるため除外することが可能となる。よって、図５（ｅ）の波形を制御部５に入力する場合と同様に、図３（ｅ）に示すような短いパルス幅が発生している場合は、「Ｌ」出力、「Ｈ」出力とも複数の測定結果が一致せず、ノイズとして処理されるため、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００６２】
（参考例３）
次に、図６を参照して本発明の参考例３を説明する。
【００６３】
図６は、本発明の第３の参考例における前記図４を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００６４】
図６において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｅ）は電源位相検知手段４６内部の抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４の抵抗値がほぼ同じ場合の電源位相検知手段４６の出力波形であり、ノイズといった外来要素によって、「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変化する際に、不特定周期で通常より短いパルス幅の出力変化が発生している。
【００６５】
制御部５は電源位相を検知する際に、商用電源１の電圧が極性２から極性１に反転するタイミングで発生する電源位相検知手段４６の立ち上がりエッジを検知した後、立ち上がった後の出力が「Ｈ」出力を継続していることを確認して、また、商用電源１の電圧が極性１から極性２に反転するタイミングで発生する電源位相検知手段４６の立ち下がりエッジを検知した後、立ち下がった後の出力が「Ｌ」出力を継続していることを確認して、電源の極性が反転する位相であると判定している。
【００６６】
よって、図６（ｅ）に示すような不特定周期で短いパルス幅の出力変化が発生しても、立ち上がりエッジを検出した後の「Ｈ」出力が継続しないので、ノイズとして処理される。その後、次の立ち上がりエッジを検出した後の「Ｈ」出力の継続によって、電源の極性が反転する位相であると判定されるため、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００６７】
（参考例４）
次に、図７を参照して本発明の参考例４を説明する。
【００６８】
図７は、本発明の第４の参考例における前記図４を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００６９】
図７において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｅ）は電源位相検知手段４６内部の抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４の抵抗値がほぼ同じ場合の電源位相検知手段４６の出力波形であり、ノイズといった外来要素によって、通常「Ｌ」出力が継続している期間に、不特定周期で通常より短いパルス幅の出力変化が発生している。
【００７０】
制御部５は電源位相検知手段４６の出力を検知するとともに、電源位相周期の半周期以内に設定された検知禁止期間を備え、前記電源位相検知手段４６からの出力を検知して電源位相の極性反転と判定した後、前記検知禁止期間は電源位相検知手段４６の出力を検知せず、前記検知禁止期間が経過した後に電源位相検知手段４６の出力を検知して、電源の極性が反転する位相を判定する。
【００７１】
よって、図７（ｅ）に示すような不特定周期で短いパルス幅の出力変化が発生しても、検知禁止期間であれば検知しないので、ノイズとして処理される。その後、次の立ち上がりエッジを検出した後の「Ｈ」出力の継続によって、電源の極性が反転する位相であると判定されるため、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００７２】
（参考例５）
次に、図８を参照して本発明の参考例５を説明する。
【００７３】
図８は、本発明の第５の参考例における前記図４を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００７４】
図８において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｅ）は電源位相検知手段４６内部の抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４の抵抗値がほぼ同じ場合の電源位相検知手段４６の出力波形であり、ノイズといった外来要素によって、「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変化する際に、不特定周期で通常より短いパルス幅の出力変化が発生している。
【００７５】
制御部５は電源位相を検知する際に、参考例３と同様に、商用電源１の電圧が極性２から極性１に反転するタイミングで発生する電源位相検知手段４６の立ち上がりエッジを検知した後、立ち上がった後の出力が「Ｈ」出力を継続していることを確認して、また、商用電源１の電圧が極性１から極性２に反転するタイミングで発生する電源位相検知手段４６の立ち下がりエッジを検知した後、立ち下がった後の出力が「Ｌ」出力を継続していることを確認して、電源の極性が反転する位相であると判定している。
【００７６】
ここで、図８（ｅ）に示すような不特定周期で短いパルス幅の出力変化が発生した場合に、立ち上がりエッジを検出した後の「Ｈ」出力が継続しないので、ノイズとして処理されるが、次の立ち下がりエッジを検出して「Ｌ」出力が継続すると、極性１から極性２への反転タイミングであると誤検知してしまう恐れがある。
【００７７】
よって、制御部５は立ち下がりエッジを検出して極性反転を判定した後、立ち上がりエッジを検出して極性反転を判定するまでは、次の立ち下がりエッジを検出しないため、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００７８】
（参考例６）
次に、図９、１０を参照して本発明の参考例６を説明する。
【００７９】
図９は、本発明の第６の参考例における多口電気調理器の片側加熱部周辺の回路図を示すもので、図１０は前記図９を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００８０】
図９において、５６は電源位相検知手段で、前記図４記載の電源位相検知手段４６について、入力端子を電源スイッチ手段２より電源側のラインに接続する際に、補助スイッチ手段１０を介して接続する構成である。よって、補助スイッチ手段１０がオンしている場合、整流素子３ａによって半波整流された交流波形を、抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４とで分圧して商用電源１の電源周波数に同期した信号を制御部５へ出力する。
【００８１】
補助スイッチ手段１０がオフ時に電源スイッチ手段２がオンされると、制御部５へと電力が供給されると同時に、加熱部４への電力供給が可能となる。制御部５は必要に応じて補助スイッチ手段１０をオンすると、電源位相検知手段５６からの出力により電源位相を検知することができるとともに、電源スイッチ手段２がオフされても補助スイッチ手段１０を介して制御部５へと電力が供給される。
【００８２】
図１０において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｃ）は入力電圧検知手段７の出力波形、（ｅ）は電源位相検知手段５６内部の抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４の抵抗値がほぼ同じ場合の電源位相検知手段５６の出力波形であり、電源スイッチ手段２がオンした後に補助スイッチ手段１０がオンした場合の各部の波形を示している。
【００８３】
電源スイッチ手段２をオンした時、整流器３から全波整流された電圧が入力される入力電圧検知手段７の出力波形は（ｃ）に示すように立ち上がり、その後、補助スイッチ手段をオンすることによる出力波形（ｃ）の変化はない。
【００８４】
電源位相検知手段５６の出力波形（ｄ）は、電源スイッチ手段２がオンすることでは変化しないが、補助スイッチ手段１０がオンする場合、電源電圧が極性１の時に接点が閉じると電源電圧の極性が反転するタイミング以外で「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変化する。その後、補助スイッチ手段がオンを継続することにより、初回の出力変化以降は電源電圧の極性が反転するタイミングで出力変化が発生するので、参考例２と同様に、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な加熱調理器を実現することができる。また、電源スイッチ手段２オフ後に、制御部５が補助スイッチ手段１０はオンする必要がないと判断した場合にオフすることで、電源位相検知手段５６と制御部５とで消費される電力を削減することが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００８５】
（実施例２）
次に、図１１、１２を参照して本発明の実施例２を説明する。
【００８６】
図１１は、本発明の第２の実施例における多口電気調理器の片側加熱部周辺の回路図を示すもので、図１２は前記図１１を構成する各回路ブロックの波形を示すものである。
【００８７】
図１１において、６６は電源位相検知手段で、前記図９記載の電源位相検知手段５６について、入力端子を電源スイッチ手段２より電源側のラインに接続する際に、補助スイッチ手段１０と第１の整流素子２１を介して接続するとともに、前記入力端子を第２の整流素子２２を介して電源スイッチ手段２の負荷側端子に接続する構成である。よって、電源スイッチ手段２、もしくは補助スイッチ手段１０のどちらかがオンしている場合、第１の整流素子２１、もしくは第２の整流素子２２と整流素子３ａによって半波整流された交流波形を、抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４とで分圧して商用電源１の電源周波数に同期した信号を制御部５へ出力する。
【００８８】
補助スイッチ手段１０がオフ時に電源スイッチ手段２がオンされると、制御部５へと電力が供給されると同時に、加熱部４への電力供給が可能となり、入力電圧検知手段７に整流器３の出力が入力され、電源スイッチ状態検知手段８へと信号が出力される。さらに、電源位相検知手段６６の入力端子にも第２の整流素子２２を介して半波整流された交流波形が入力され、電源スイッチ状態検知手段８へと信号が出力され、電源スイッチ状態検知手段８は電源スイッチ手段がオンされた信号を制御部５へと出力する。制御部５は、電源スイッチ手段２がオンされたと検知するとすぐに補助スイッチ手段１０をオンするため、電源スイッチ手段２がオフされても、電源位相検知手段６６の入力端子には補助スイッチ手段１０と第１の整流素子２１を介して半波整流された交流波形が入力され、補助スイッチ手段１０を介して制御部５へと電力が供給される。
【００８９】
図１２において、（ａ）は交流電源である商用電源１の電圧波形、（ｂ）は交流電源を半波整流した波形、（ｃ）は入力電圧検知手段７の出力波形、（ｅ）は電源位相検知手段６６内部の抵抗器Ｒ６１と抵抗器Ｒ６４の抵抗値がほぼ同じ場合の電源位相検知手段６６の出力波形であり、電源スイッチ手段２がオンされるとすぐに制御部５が補助スイッチ手段１０をオンした場合の各部の波形を示している。
【００９０】
電源スイッチ手段２をオンした時、整流器３から全波整流された電圧が入力される入力電圧検知手段７の出力波形は（ｃ）に示すように立ち上がり、その後、補助スイッチ手段をオンすることによる出力波形（ｃ）の変化はない。
【００９１】
電源位相検知手段６６の出力波形は、電源電圧が極性１の時に電源スイッチ手段２をオンすることによって、電源電圧の極性が反転するタイミングでなくとも「Ｌ」出力から「Ｈ」出力に変化する。その後、すぐに制御部５が補助スイッチ手段１０をオンし、オン状態を電源スイッチ手段２のオンオフに関わらず継続することによって、初回の出力変化以降は電源電圧の極性が反転するタイミングで出力変化が発生する。
【００９２】
よって、参考例６と同様に、極性が反転するタイミングの誤検知や通信異常を防ぐことが可能な、また、電源スイッチ手段２オフ後に、制御部５が補助スイッチ手段１０はオンする必要がないと判断した場合にオフすることで、電源位相検知手段５６と制御部５とで消費される電力を削減することが可能な加熱調理器を実現することができる。
【００９３】
尚、本実施例においては、電源スイッチ手段２がオフの場合、制御部５への電源は電源スイッチ手段２よりも電源側のラインから電力が供給されるように構成しているが、これに限るものではなく、電源スイッチ手段２を介して得られた電力を二次電池といった蓄電素子にバックアップする構成や、一次電池を備えた構成としても、電源スイッチ手段２のオンオフによって電源位相を検知する電源位相検知手段の出力波形が変化せず、電源位相の誤検知や通信異常を防ぐことが可能な電気調理器を実現することができる。
【００９４】
また、電源スイッチ状態検知手段８は電源位相検知手段と入力電圧検知手段７との信号によって電源スイッチ手段２のオンオフを判定しているが、電源位相検知手段からの信号は判定要素とせず、入力電圧検知手段７からの信号だけで電源スイッチ手段２のオンオフを判定する構成としても、概ね同等の効果が得られる。
【００９５】
また、電源スイッチ状態検知手段８は制御部５とは別の回路ブロックとなっているが、制御部５を構成する例えばマイクロコンピュータなどによって機能を果たしても、概ね同等の効果が得られる。
【００９６】
また、操作部５ａ、温度検知部５ｂ、表示部５ｃは制御部５に備えられた構成要素としているが、これに限るものではなく、例えば通信手段９を介して別のマイクロコンピュータや電源によって動作する独立した操作部、温度検知部、表示部であっても概ね同等の効果が得られる。
【００９７】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、請求項１に記載の発明は、電源スイッチ手段のオンオフによって出力波形が変化しない半波整流構成を入力段に有した電源位相検知手段を備えることにより、電源電圧の極性が反転するタイミングの誤検知を防ぎ、周期や時間をカウントしたり、他の制御部とのシリアル通信用クロックとして容易に使うことを可能とし、さらに、制御部５を制御するマイクロコンピュータに組み込まれたプログラムを簡素なものとしてプログラムのミスが発生し難く安定した動作が確保されるという効果が得られる。
【００９８】
また、請求項１に記載の制御部が電源位相検知手段の出力を検知するにあたり、ノイズによる誤検知を防ぎ、電源電圧の極性が反転するタイミングの検知や、周期や時間をカウントしたり、他の制御部とのシリアル通信について、安定した動作が確保されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１における多口電気調理器の回路図
【図２】 図１を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図３】 本発明の参考例１における図１を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図４】 本発明の参考例２における多口電気調理器の片側加熱部周辺の回路図
【図５】 図４を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図６】 本発明の参考例３における図４を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図７】 本発明の参考例４における図４を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図８】 本発明の参考例５における図４を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図９】 本発明の参考例６における多口電気調理器の片側加熱部周辺の回路図
【図１０】 図９を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図１１】 本発明の実施例２における多口電気調理器の片側加熱部周辺の回路図
【図１２】 図１１を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【図１３】 従来の加熱部を２個有する多口電気調理器の回路図
【図１４】 図１３を構成する各回路ブロックの波形を示す図
【符号の説明】
１ 商用電源
２、１２ 電源スイッチ手段
３、１３ 整流器
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ 整流素子
４、１４ 加熱部
４ａ 加熱コイル
４ｂ 共振コンデンサ
４ｃ 平滑コンデンサ
４ｄ、１４ｄ スイッチング素子
５、１５ 制御部
５ａ、１５ａ 操作部
５ｂ、１５ｂ 温度検知部
５ｃ、１５ｃ 表示部
６、１６、２６、３６、４６、５６、６６ 電源位相検知手段
７、１７ 入力電圧検知手段
８、１８ 電源スイッチ状態検知手段
９ 通信手段
９ａ、９ｂ フォトカプラ

Claims (1)

1. 加熱部と、前記加熱部への電力を供給、遮断する電源スイッチ手段と、前記加熱部の加熱動作を制御する制御部と、前記電源スイッチ手段より電源側のラインに接続され入力段に前記電源スイッチ手段のオンオフによって波形が変化しない半波整流構成を有し電源周波数に同期した信号を前記制御部に出力する電源位相検知手段と、前記電源スイッチ手段より電源側のラインに接続された補助スイッチ手段の負荷側端子に接続された第１の整流素子と、前記電源スイッチ手段の負荷側端子に接続された第２の整流素子とを備え、前記制御部と前記電源位相検知手段のコモン電位は加熱部に電気的に接続され、前記電源位相検知手段は、前記補助スイッチ手段と前記第１の整流素子とを介して前記電源側ラインに接続され、且つ前記電源スイッチ手段と前記第２の整流素子を介して前記電源側ラインに接続され、補助スイッチ手段は前記電源位相検知手段を電源に接続、切断するとともに、制御部への電力を供給、遮断してなる電気調理器。

Images