JPH01143186A

JPH01143186A - 複合調理器

Info

Publication number: JPH01143186A
Application number: JP62300419A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Aoki; 政幸青木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1987-11-28
Publication date: 1989-06-05
Anticipated expiration: 2011-07-31
Also published as: KR890009222A; JP2519761B2; KR910006177B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、電子レンジとしての高周波誘電加熱、およ
び電磁調理器としての電磁誘導加熱を可能とする複合調
理器に関する。

（従来の技術）最近、インバータ回路を備え、電子レンジとしての高周
波誘電加熱、および電磁調理器としての電磁誘導加熱を
可能とする複合調理器が開発され、実用化されつつある
。

（発明が解決しようとする問題点）このような複合調理器においては、高周波誘電加熱時、
マグネトロン等の温度変化によって出力（消費電力）が
減少し、適正な加熱が困難になることがある。

また、電磁誘導加熱に関しては、製造時、いわゆる標準
鍋を用いて出力（消費電力）を調整するが、市場には様
々な鍋があり、実際の使用段階において標準鍋の場合よ
りも出力（消費電力）が大きくなることが多々ある。そ
の場合、インバータ回路の素子に過負荷がかかり、素子
の寿命に悪影響を与えたり、故障の原因となる。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、出力を安定化することができ
、これにより適正な調理を可能とするとともに、インバ
ータ回路における素子の安全性を確保することができる
信頼性にすぐれた複合調理器を提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）出力設定信号に応じてインバータ回路の出力を制御する
手段と、前記インバータ回路への入力電流を検知する手
段と、この検知電流と設定値との比較により前記出力設
定信号のレベルを制御するマイクロコンピュータとを設
ける。

（作用）インバータ回路への入力電流が設定値よりも小さくなる
と、インバータ回路の出力を高める。

入力電流が設定値よりも大きくなると、インバータ回路
の出力を低める。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図において、１は複合調理器の本体で、前面にドア
２を開閉自在に枢支するとともに、上面にトッププレー
ト３を備えている。。

ドア２に対応する本体１内には加熱室（図示しない）が
配設され、その加熱室内には後述するマグネトロン４４
から高周波電波が供給されるようになっている。さらに
、加熱室内には食品載置用のターンテーブル（図示しな
い）が設けられている。

トッププレート３に対応する本体１内には、そのトップ
プレート３の下面と離間対向して後述の加熱コイル５０
が設けられている。

本体１の前面と上面とが連接するコーナ部は操作部４と
なっている。この操作部４は、見易いようにしかも操作
し易いように傾斜をもたせてあり、そこには電磁誘導加
熱設定用のタックプレートキー５、高周波誘電加熱設定
用のレンジキー６、出力設定用のアップキー７、出力設
定用のダウンキー８、スタートキー９、取消キー１０、
時間設定つまみ１１、表示器１２が設けられている。

制御回路を第１図に示す。

２０は商用交流電源で、その電源２０にヒユーズ２１、
ドアスイッチ２２ａ１　ドアスイッチ２２ｂ１マグネト
ロンサーマル２３を介してドアモニタスイッチ（ショー
トスイッチ）２２Ｃが接続される。

電源２０に、ヒユーズ２１、ドアスイッチ２２ａ、リレ
ー接点７２ａ１メインリレー接点７１ａ、ドアスイッチ
２２ｂ１マグネトロンサーマル２３を介して加熱室内照
明ランプ（庫内灯）２４が接続される。そして、加熱室
内照明ランプ２４に対し、ターンテーブル駆動モータ２
５が並列に接続される。

電源２０に、ヒユーズ２１、ドアスィッチ２２ａ１メイ
ンリレー接点７１ａ１ドアスイッチ２２ｂ１マグネトロ
ンサーマル２３を介してマグネトロン冷却用および加熱
コイル冷却用のブロアモータ２６が接続される。

さらに、電源２０に、ヒユーズ２１、ドアスィッチ２２
ａ１メインリレー接点７１ａ１　ドアスイッチ２２ｂ１
マグネトロンサーマル２３を介してインバータ回路３０
が接続される。

インバータ回路３０は、ダイオードブリッジ３１、チョ
ークコイル３２．平滑コンデンサ３３からなる整流回路
を有し、その整流回路の出力端に高圧トランス４０の一
次コイル４０ａおよび加熱コイル５０のそれぞれ一端を
接続している。そして、−次コイル４０の他端をリレー
接点（双方向性接点）７３ａの常開接点を介して共振コ
ンデンサ３４の一端に接続し、共振コンデンサ３４の他
端を上記整流回路の他端に接続している。さらに、加熱
コイル５０の他端をリレー接点７３ａの常閉接点を介し
て共振コンデンサ３４の一端に接続している。

つまり、リレー接点７３ａが作動すると、−次コイル４
０ａと共振コンデンサ３４とで直列共振回路が形成され
る。リレー接点７３ａの非作動時は、加熱コイル５０と
共振コンデンサ３４とで直列共振回路が形成される。

共振コンデンサ３４にはスイッチング素子たとえばＮＰ
Ｎ型のパワートランジスタ３５のコレクタ・エミッタ間
が並列に接続されるとともに、ダンパダイオード（フラ
イホイール）３６が並列に接続される。なお、パワート
ランジスタ３５とダンパダイオード３６は一つにパッケ
ージ化されている。

パワートランジスタ３５は、オン、オフによって上記共
振回路を励起するもので、それにより一次コイル４０ａ
または加熱コイル５０に高周波電流が流れるようになっ
ている。

高圧トランス４０の二次コイル４０ｂには高圧コンデン
サ４１および高圧ダイオード４２．４３からなる倍電圧
整流回路を介してマグネトロン４４のアノード・カソー
ド間が接続される。そして、マグネトロン４４のアノー
ドは接地され、ヒータ（カソード）は高圧トランス４０
の二次コイル４０ｃに接続される。

一方、電源２０に対し、ヒユーズ２１およびマグネトロ
ンサーマル２３を介して降圧トランス２７の一次コイル
が接続され、その二次コイルに制御部６０が接続される
。

制御部６０は、調理器全般にわたる制御を行なうもので
、電源回路６１、マイクロコンピュータ６２、リレー駆
動回路６３、Ｄ／Ａ　（ディジタル／アナログ）コンバ
ータ６４、タイミング回路６５、発振回路６６、パルス
幅変調回路（ＰＷＭ回路）であるところの比較器６７、
ベースドライブ回路６８を有している。

リレー駆動回路６３は、メインリレー７１およびリレー
７２．７３を駆動するものである。

Ｄ／Ａコンバータ６４は、マイクロコンピュータ６２か
らの出力設定指令に対応する電圧レベルの出力設定信号
を発する。

タイミング回路６５は、インバータ回路３０のスイッチ
ングによる損失を最小とするべく、インバータ回路３０
における平滑コンデンサ３３の電圧およびパワートラン
ジスタ３５のコレクタ電圧を取込み、それに応じて発振
回路６６の発振タイミングを決定するものである。

発振回路６６は、鋸歯状波信号を発する。

比較器６７は、発振回路６６から発せられる鋸歯状波信
号をＤ／Ａコンバータ６４からの出力設定信号によって
パルス幅変調するものである。

ベースドライブ回路６８は、比較器６７の出力によって
インバータ回路３０のトランジスタ３５をオン、オフ駆
動するものである。

しかして、マイクロコンピュータ６２に前記操作部４が
接続される。

さらに、インバータ回路３０への入力ラインにカレント
トランス８０が設けられる。このカレントトランス８０
はその出力を整流するブリッジ整流器８１と共に入力電
流検知手段を構成しており、ブリッジ整流器８１の出力
はマイクロコンピュータ６２に供給される。

つぎに、上記のような構成において第３図を参照しなが
ら作用を説明する。

トッププレート３に鍋５１を載置するとともに、操作部
４のタックプレートキー５を押圧する。さらに、所望の
調理時間を時間設定つまみ１１で設定するとともに、所
望の出力をアップキー７またはダウンキー８で設定する
。

このとき、表示器４で“タックプレート”の文字が表示
されるとともに、設定調理時間が数値表示される。さら
に、表示器４において、設定出力に対応する数の発光素
子が点灯する。

スタートキー９を押圧すると、マイクロコンピュータ６
２がリレー７１を動作させる。リレー７１が動作すると
、接点７１ａがオンし、インバータ回路３０およびブロ
アモータ２６への通電路が形成される。

さらに、マイクロコンピュータ６２は、上記設定出力に
基づく出力設定指令を発する。この出力設定指令はＤ／
Ａコンバータ６４でアナログ値の出力設定信号に変換さ
れ、比較器６７に供給される。

また、発振回路６６から鋸歯状波信号が発せられ、それ
が比較器６７でパルス幅変調される。

すなわち、出力設定信号の電圧が鋸歯状波信号の電圧よ
り高いとき、比較器６７の出力電圧は高レベルとなる。

出力設定信号の電圧が鋸歯状波信号の電圧より低いとき
、比較器６７の出力電圧は低レベルとなる。

比較器６７の出力はベースドライブ回路６８で増幅され
、パワートランジスタ３５のベース拳エミッタ間に印加
される。

パワートランジスタ３５がオンすると、そのパワートラ
ンジスタ３５のコレクタ・エミッタ間を通して加熱コイ
ル５０に電流が流れる。パワートランジスタ３５がオフ
すると、加熱コイル５０に流れた電流が共振コンデンサ
３４を充電するようになる。そして、今度は共振コンデ
ンサ３４から加熱コイル５０へ電流が流れる。

こうして、パワートランジスタ３５のオン、オフによっ
て加熱コイル５０に高周波電流が流れ、その加熱コイル
５０から高周波磁界が発せられる。

高周波磁界はトッププレート３を通して鍋５１に与えら
れ、鍋５１に渦電流を生じさせる。渦電流が生じると、
渦電流損によって鍋５１が自己発熱し、内部の食品が加
熱される。つまり、調理の開始となる。

タイミング回路６５は、平滑コンデンサ３３の電圧（整
流電圧）とパワートランジスタ３５のコレクタ電圧との
交点にタイミングを合わせてトリガパルスを発生し、発
振回路６６にトリガをかける。これにより、パワートラ
ンジスタ３５は自身のコレクタ電圧が低い状態でオンす
ることになり、パワートランジスタ３５のスイッチング
の損失を少なくすることができる。

設定調理時間が経過すると、マイクロコンピュータ６２
がリレー７１の動作を停止する。リレー７１の動作が停
止すると、接点７１ａがオフし、インバータ回路３０へ
の通電路が遮断される。つまり、調理の終了となる。

一方、加熱室内のターンテーブルに食品を収めてドア２
を閉成するとともに、操作部４のレンジキー６を押圧す
る。さらに、所望の調理時間を時間設定つまみ１１で設
定するとともに、所望の出力をアップキー７またはダウ
ンキー８で設定する。

このとき、表示器４で“レンジ”の文字が表示されると
ともに、設定調理時間が数値表示される。

さらに、表示器４において、設定出力に対応する数の発
光素子が点灯する。

スタートキー９を押圧すると、マイクロコンピュータ６
２がリレー７１．７２．７３を動作させる。

リレー７１．７２が動作すると、接点７１ａ。

７２ａがオンし、インバータ回路３０．加熱室内照明ラ
ンプ２４．ターンテーブル駆動モータ２５゜ブロアモー
タ２６への通電路が形成される。

リレー７３が動作すると、接点７３ａが切換作動し、高
圧トランス４０の一次コイル４０ａと共振コンデンサ３
４とで直列共振回路が形成される。

しかして、電磁誘導加熱と同様にインバータ回路３０が
動作し、−次コイル４０ａに高周波電流が流れる。そし
て、二次コイル４０ｂに生じる電圧が倍電圧整流されて
マグネトロン４４に印加されることにより、マグネトロ
ン４４が発振動作する。マグネトロン４４が発振動作す
ると、加熱室内に高周波電波が供給され、高周波誘電加
熱の開始となる。

設定調理時間が経過すると、マイクロコンピュータ６２
がリレー７１．７２．７３の動作を停止する。リレー７
１の動作が停止すると、接点７１ａがオフし、インバー
タ回路３０への通電路が遮断される。つまり、調理の終
了となる。

ところで、インバータ回路３０の動作時、インバータ回
路３０への入力電流がカレントトランス８０で検知され
、その検知電流に対応するレベルの直流電圧がブリッジ
整流器８１からマイクロコンピュータ６２に供給される
。

マイクロコンピュータ６２は、ブリッジ整流器８１の出
力からインバータ回路３０への入力電流の平均値または
実行値を算出し、その算出値が設定値（設定出力に対応
）よりも小さくなると出力設定信号のレベルを高め、パ
ワートランジスタ３５のオン期間を長くする。逆に、算
出値が設定値よりも大きくなると出力設定信号のレベル
を低め、パワートランジスタ３５のオン期間を短くする
。

パワートランジスタ３５のオン期間が長くなると、加熱
コイル５０または一次コイル４０ａに流れる高周波電流
が大きくなり、出力が上昇する。

オン期間が短くなると、加熱コイル５０または一次コイ
ル４０ａに流れる高周波電流が小さくなり、出力が下降
する。

したがって、電磁誘導加熱時、鍋５１が標準鍋と異なっ
ても、それにかかわらず出力を設定出力に維持すること
ができる。すなわち、インバータ回路３０の素子に過負
荷がかかることがなく、素子の寿命向上となる。さらに
は、適正な加熱が可能であり、信頼性の大幅な向上が図
れる。

また、高周波誘電加熱時は、マグネトロン４４の温度変
化にかかわらず出力を設定出力に維持することができ、
適正な加熱を行なうことができる。

ただし、マイクロコンピュータ６２の処理速度にはタイ
ムラグがあるのが普通であり、第４図に示すように入力
電流の変化とそれに対する出力設定信号の電圧変化と′
の間に時間遅れｔが生じる。

このため、入力電流が設定値より大きいか小さいかだけ
で出力を制御すると、かえって出力の変動が増長される
危険性がある。

これに対処し、第５図に示すように、設定値（設定出力
に対応）を中心とする所定幅αの上限値および下限値を
定め、その上限値および下限値を入力電流に対する真の
設定値とする。そして、マイクロコンピュータ６２は、
入力電流の算出値が下限値よりも小さくなると出力設定
信号のレベルを高め、算出値が上限値よりも大きくなる
と出力設定信号のレベルを低める制御を行なう。

このように、所定幅αの上限値および下限値からなる設
定値を用いることにより、たとえマイクロコンピュータ
６２の処理速度にタイムラグがあっても、それにかかわ
らず出力の変動を小さく抑えることができ、上記したよ
うな変動の増長を回避することができる。

また、出力設定信号はＤ／Ａ変換を行なっているので離
散的なレベルしかとれず、仮に上限値と下限値の幅αが
出力設定信号のルベル（または１ステツプ）分による実
際の出力変化より小さいと、たとえば入力電流の計算値
が下限値よりも小さくなって出力設定信号のレベルを高
める制御を行なったとき、入力電流の算出値がすぐに上
限値を超えてしまい、出力設定信号のレベルを直ちに低
める制御が必要になるという不具合がある。つまり、上
限値と下限値を用いたことが無意味となってしまう。

そこで、上限値と下限値の幅αについてハ、マイクロコ
ンピュータ６２のレベル制御により可能な最小出力制御
幅よりも大きくし、上記のような不具合を解消している
。すなわち、出力設定信号のルベル（または１ステツプ
）分による実際の出力変化が上限値と下限値の幅αを超
えないようにしている。

なお、上記実施例では、入力電流検知手段であるところ
のカレントトランス８０およびブリッジ整流器８１を制
御部６０から離して設けたが、第６図に示すようにマイ
クロコンピュータ６２が搭載されている制御部６０の回
路基板と同一の回路基板に設けるようにすれば、入力電
流検知に関する精度の向上９部品点数の削減、調整の容
易化などが図れる。

すなわち、制御部６０の回路基板と同一の回路基板にカ
レントトランス８０およびブリッジ整流器８１が設けら
れている。そして、ブリッジ整流器８１の正側出力端は
調整用の半固定抵抗（摺動抵抗）８２および抵抗８３の
直列回路を介して接地され、半固定抵抗８２の摺動端子
電圧が入力電流検知信号としてマイクロコンピュータ６
２に入力される。

さらに、電源回路６１の出力端が抵抗８４゜８５の直列
回路を介して接地され、その抵抗８４゜８５の相互接続
点に生じる電圧が入力電流認識用の基準電圧としてマイ
クロコンピュータ６２に入力される。

ここで、カレントトランス８０やブリッジ整流器８１の
品質に“ばらつき”があると、それがそのまま入力電流
検知信号の″ばらつき°となって現われる。また、抵抗
８４．８５の抵抗値に“ばらつき”があると、それがそ
のまま基準電圧の“ばらつき”となって現われる。そし
て、これらの“ばらつき”は、入力電流認識の誤差とな
り、最適な出力制御が困難となる。

しかして、製造工程などにおいて半固定抵抗８２を調整
することにより、入力電流検知信号の“ばらつき”を補
うことができる。しかも、入力電流検知信号と基準電圧
とは同一バイアスであるから、半固定抵抗８２の調整に
基づく入力電流検知信号の“ばらつき″補正により、結
果的に基準電圧の“ばらつき“をも補うことができる。

したがって、マイクロコンピュータ６２において精度の
高い入力電流認識を行なうことができ、常に最適な出力
制御が可能となる。

特に、第１図のようにカレントトランス８０およびブリ
ッジ整流器８１が制御部６０から離れている場合は入力
電流検知信号用および基準電圧用の二つの調整器が必要
となるのに対し、調整器としては半固定抵抗８２だけで
よ（、部品点数の削減および調整の容易化が図れる。こ
れは、コストの低減にもつながる。

なお、制御部６０の回路基板と同一バイアス（たとえば
接続関係）の回路基板がある場合には、そこにカレント
トランス８０およびブリッジ整流器８１を設けてもよい
ことは勿論である。

その他、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、出力設定信号に応
じて前記インバータ回路の出力を制御する手段と、前記
インバータ回路への入力電流を検知する手段と、この検
知電流と設定値との比較により前記出力設定信号のレベ
ルを制御するマイクロコンピュータとを設けたので、出
力を安定化することができ、これにより適正な調理を可
能とするとともに、インバータ回路における素子の安全
性を確保することができる信頼性にすぐれた複合調理器
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における制御回路の構成を
示す図、第２図は同実施例の外観斜視図、第３図は第１
図における各部の電圧波形を示す図、第４図および第５
図はそれぞれ同実施例の作用を説明するための図、第６
図は同実施例の変形例の構成を示す図である。１・・・本体、２・・・ドア、３・・・トッププレート
、４・・・操作部、３０・・・インバータ回路、４０・
・・高圧トランス、４４・・・マグネトロン、５０・・
・加熱コイル、６０・・・制御部、８０・・・カレント
トランス。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図エカ欧芝信号時間第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インバータ回路を備え、高周波誘電加熱および電
磁誘導加熱を可能とする複合調理器において、出力設定
信号に応じて前記インバータ回路の出力を制御する手段
と、前記インバータ回路への入力電流を検知する手段と
、この検知電流と設定値との比較により前記出力設定信
号のレベルを制御するマイクロコンピュータとを具備し
たことを特徴とする複合調理器。
（２）設定値は、所定幅の上限値および下限値からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合調理
器。
（３）設定値の上限値と下限値の幅は、マイクロコンピ
ュータのレベル制御により可能な最小出力制御幅より大
きいことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の複合
調理器。
（４）入力電流を検知する手段は、マイクロコンピュー
タの搭載された回路基板と同一の回路基板または同一バ
イアスの回路基板に設けられていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項、第２項、または第３項記載の複合
調理器。
（５）入力電流を検知する手段は、カレントトランスお
よびそのカレントトランスの出力を整流する整流器から
なることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の複合
調理器。