JPH0676923A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の加熱調理器は、ノイズを発生させる
ことがなく、しかも、発光性のヒータのちらつき強度を
低く抑えるようにしている。 【構成】 制御回路３８は、サイクル制御における通断
電１周期に対する通電サイクルの割合が１／３を上回る
ときには、通電波形を電源周波数の１サイクルとし、該
１／３以下であるときには、通電波形を電源周波数の半
サイクルとする。従って、ちらつきの強度が強くなると
予想されるサイクル制御パターンにおいて通電波形が半
サイクルとされ、もって、ハロゲンランプヒータ２１な
いし２４通電時での発光強度が下がり、この結果ちらつ
きの強度が低くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光性のヒータを備え
た加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種加熱調理器としては、
いわゆるクッキングヒータが知られている。図７には、
システムキッチンとして台所に組み込まれたクッキング
ヒータを示している。キャビネット１にはヒータユニッ
ト２，３および４を有するレンジ部５が組み込まれてお
り、これらヒータユニット２，３および４の上方部には
半透明の耐熱ガラスからなるトッププレート６が設けら
れている。上記ヒータユニット２，３は発光性のヒータ
を有する同一構成のもので、他のヒータユニット４はニ
クロム線ヒータを有して構成されている。

【０００３】ヒータユニット２，３は発光性のヒータと
して例えば４本のハロゲンランプヒータ７を有してい
る。なお、これらハロゲンランプヒータ７の上には安全
スイッチの感温部８が配設されている。

【０００４】しかして、ヒータユニット２により調理を
する場合には、被加熱物としての例えば調理鍋を、トッ
ププレート６上に載せ、ハロゲンランプヒータ７を通電
して被加熱物を加熱するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このもので
は、加熱強度を調整するについて、位相制御によりヒー
タ７に対する入力を制御することで加熱強度を制御する
ようにしている。しかしながらこの場合、位相制御に用
いるスイッチング素子の点弧時に雑音が発生する問題が
あり、これを防止するためには、ノイズフィルターが必
要になり、コスト高を来してしまう。また、ノイズフィ
ルターを用いても雑音を完全に除去することはできず、
電話等にその雑音が入ってしまう。

【０００６】この対策として、図８に示すように、交流
電源を交流波形のゼロクロスで点弧するいわゆるサイク
ル制御してハロゲンランプヒータ７に給電することによ
り、加熱強度を調整することを考えている。ところで、
この場合、通電および断電の割合や断電時間によって
は、ハロゲンランプヒータ７の発光が断続することでい
わゆるちらつきが発生する。このちらつきは不可避的に
発生することなのでやむを得ないが、このちらつき（発
光状態と非発光状態との明るさの差）が強く感じること
がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、発光性のヒータを有し、このヒータ
に交流電源をサイクル制御して給電することにより加熱
強度を調整するようにしたものにおいて、加熱強度の調
整するについてノイズを発生させることがなく、しか
も、発光性のヒータのちらつき強度を低く抑えることが
できる加熱調理器を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の加熱調理器は、
発光性のヒータを有し、このヒータに交流電源をサイク
ル制御して給電することにより加熱強度を調整するよう
にしたものにおいて、前記サイクル制御における通断電
１周期に対する通電サイクルの割合が１／３を上回ると
きには、通電波形を電源周波数の１サイクルとし、該１
／３以下の所定範囲であるときには、通電波形を電源周
波数の半サイクルとする加熱強度制御手段を設けたとこ
ろに特徴を有する（請求項１の発明）。

【０００９】他の発明の加熱調理器は、発光性のヒータ
を有し、このヒータに交流電源をサイクル制御して給電
することにより加熱強度を調整するようにしたものにお
いて、前記サイクル制御における断電時間が３１ｍsec
を下回ると、通電波形を電源周波数の１サイクルとし、
該３１ｍsec 上回る所定範囲内で通電波形を電源周波数
の半サイクルとする加熱強度制御手段を設けたところに
特徴を有する（請求項２の発明）。

【００１０】上述した各加熱強度制御手段は、サイクル
制御における通電波形が電源周波数の半サイクルである
ときにはその通電波形をプラスとマイナスとが交互とな
るように制御するようにしても良い（請求項３の発
明）。

【００１１】

【作用】図８（ａ）や同図（ｂ）に示すサイクル制御の
場合には、ヒータの発光により全体的に明るいが、ちら
つきの強度はさほど強くなく、むしろ図９（ａ）や
（ｂ）に示すサイクル制御の場合にちらつきの強度が強
いといった傾向がある。また、図１０に示すサイクル制
御の場合には、ちらつきの強度が低くなる。これらのこ
とから、ちらつき強度が強くなるサイクル制御パターン
は、サイクル制御の通電サイクルを１周期（Ｔａ）とし
たときであって、通断電１周期の時間Ｔにおける通電時
間の割合（Ｔａ／Ｔ）がほぼ１／３以下、あるいはこの
時間Ｔにおける断電時間Ｔｂの長さがほぼ３１ｍsec 以
上の場合となっている。

【００１２】ただし、（Ｔａ／Ｔ）がほぼ１／３以下で
もこの（Ｔａ／Ｔ）がかなり低くなると（図１０の場合
等）、また、断電時間Ｔｂの長さがほぼ３１ｍsec 以上
でもその長さがかなり長くなると（同、図１０の場
合）、ちらつきの強度は逆に低くなる傾向がある。

【００１３】しかして、請求項１の発明においては、サ
イクル制御における通断電１周期に対する通電サイクル
の割合が１／３を上回るときには、通電波形を電源周波
数の１サイクルとし、該１／３以下の所定範囲であると
きには、通電波形を電源周波数の半サイクルとするか
ら、ちらつきの強度が強くなると予想されるサイクル制
御パターンにおいて通電波形が半サイクルとされ、もっ
て、通電時での発光強度が下がり、この結果ちらつきの
強度が低くなる。

【００１４】また、請求項２の発明においては、サイク
ル制御における断電時間が３１ｍsec を下回ると、通電
波形を電源周波数の１サイクルとし、該３１ｍsec 上回
る所定範囲内で通電波形を電源周波数の半サイクルとす
るから、ちらつきの強度が強くなると予想されるサイク
ル制御パターンにおいて通電波形が半サイクルとされ、
これにより、通電時での発光強度が下がり、この結果ち
らつきの強度が低くなる。

【００１５】ここで、サイクル制御における通電波形が
電源周波数の半サイクルであるときにはその通電波形を
プラスとマイナスとが交互となるように制御すれば、半
サイクルの通電波形が常にプラスとなる場合あるいは常
にマイナスとなる場合とは異なり、ヒータのノッチング
現象発生を抑えることができてヒータの使用寿命を延ば
すことができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき図１ない
し図５を参照しながら説明する。図２においては、加熱
調理器としてクッキングヒータを示し、このクッキング
ヒータはシステムキッチンとして台所に組み込まれてい
る。

【００１７】キャビネット１１上面にはレンジ部１２が
組み込まれ、前面から内部にかけてはロースター部１３
が組み込まれ、そして、前面におけるロースター部１３
の左右には、操作パネル１４，１５が組み込まれてい
る。

【００１８】上記レンジ部１２のケース１６の内部に
は、第１のヒータユニット１７と、第２のヒータユニッ
ト１８と、第３のヒータユニット１９とが配設されてい
る。第１のヒータユニット１７と第２のヒータユニット
１８とは、発光性のヒータであるハロゲンランプヒータ
を備えており、第３のヒータユニット１９は発光性が乏
しいニクロム線ヒータを備えている。そして、ケース１
６にはこれらヒータユニット１７ないし１９を覆うよう
にトッププレート２０が設けられている。

【００１９】第１のヒータユニット１７と第２のヒータ
ユニット１８とは同一の構成であり、以下、第１のヒー
タユニット１７について述べる。すなわち、このヒータ
ユニット１７においては、発光性のヒータとしての４本
のハロゲンランプヒータ２１ないし２４がほぼ平行に配
設されており、これらハロゲンランプヒータ２１ないし
２４の上方部には安全スイッチ２５（図１参照）の感温
部２５ａが配設されている。

【００２０】また、前記操作パネル１４，１５には第１
のヒータユニット１７用の操作部２６、第２のヒータユ
ニット１８用の操作部２７、第３のヒータユニット１９
用の操作部２８およびロースター部１３用の操作部２９
が配設されている。

【００２１】第１のヒータユニット１７用の操作部２６
と第２のヒータユニット１８用の操作部２７とは同じ構
成であるので、第１のヒータユニット１７用の操作部２
６について述べる。図３に示すように、この操作部２６
は、加熱運転「入り」スイッチ３０、加熱運転「切り」
スイッチ３１、加熱強度アップスイッチ３２、加熱強度
ダウンスイッチ３３、および加熱強度表示用の９個の発
光ダイオード３４を有して構成されている。なお、第３
のヒータユニット用の操作部２８およびロースター部１
３用の操作部２９については本発明と直接関係がないの
で説明は省略する。

【００２２】図１には、ハロゲンランプヒータ２１ない
し２４周りの電気的構成を示している。交流電源３５の
電源ライン３５ａ，３５ｂ間には、電源スイッチ３６
と、前記安全スイッチ２５と、並列接続のハロゲンラン
プヒータ２１ないし２４と、トライアック３７とが直列
に接続されている。

【００２３】制御回路３８はマイクロコンピュータおよ
びＡ／Ｄ変換器を含んで構成されており、この制御回路
３８には定電圧回路３９から動作電源が与えられると共
に、ゼロクロス回路４０からゼロクロス検出信号がそれ
ぞれ与えられるようになっている。

【００２４】そして、さらにこの制御回路３８には、前
記操作部２６の各構成要素である前記加熱運転「入り」
スイッチ３０、加熱運転「切り」スイッチ３１、加熱強
度アップスイッチ３２、加熱強度ダウンスイッチ３３、
および９個の加熱強度表示用の発光ダイオード３４を接
続している。

【００２５】さて、上記制御回路３８は加熱強度制御手
段として作用するものであり、以下、第１のヒータユニ
ット１７の加熱強度が制御される場合について述べる。
制御回路３８は、加熱強度アップスイッチ３２または加
熱強度ダウンスイッチ３３の操作に基づいて、加熱強度
レベルを［強］、「７」、「６」、「５」…「１」、
「弱」の９段階のいずれかに設定するようになってい
る。しかして各加熱強度レベルについての制御内容を、
図５を参照して述べる。

【００２６】（ａ）加熱強度レベル「強」の場合；トラ
イアック３７をゼロクロスで点弧することにより、交流
電源３５からの電力をハロゲンランプヒータ２１ないし
２４に１００％給電する。この結果、加熱強度は全ヒー
タ入力換算で「１８００Ｗ」となる。

【００２７】（ｂ）加熱強度レベル「７」の場合；トラ
イアック３７に、図４に示すように、交流電源３５の１
サイクルのゼロクロスで点弧信号を出力し、次の半サイ
クルは点弧信号を出力せず、次の１サイクルのゼロクロ
スで点弧信号を出力することを繰り返すように制御し、
もって交流電源３５の１サイクルで通電し且つ次の半サ
イクル分を断電するというサイクル制御を行なって、ハ
ロゲンランプヒータ２１ないし２４に給電する。このと
き、このサイクル制御における通断電１周期Ｔに対する
通電サイクルＴａの割合（Ｔａ／Ｔ）は２／３である。
この結果、加熱強度は全ヒータ入力換算で「１２００
Ｗ」となる。

【００２８】（ｃ）加熱強度レベル「６」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の１サイク
ルを通電し且つ次の１，５サイクル分を断電するという
サイクル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１な
いし２４に給電する。このとき、このサイクル制御にお
ける通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合
（Ｔａ／Ｔ）は２／５である。この結果、加熱強度は全
ヒータ入力換算で「７２０Ｗ」となる。

【００２９】（ｄ）加熱強度レベル「５」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の半サイク
ルを通電し且つ次の１サイクル分を断電するというサイ
クル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１ないし
２４に給電する。このとき、このサイクル制御における
通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合（Ｔａ
／Ｔ）は１／３である。この結果、加熱強度は全ヒータ
入力換算で「６００Ｗ」となる。

【００３０】（ｅ）加熱強度レベル「４」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の半サイク
ルを通電し且つ次の２サイクル分を断電するというサイ
クル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１ないし
２４に給電する。このとき、このサイクル制御における
通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合（Ｔａ
／Ｔ）は１／５である。この結果、加熱強度は全ヒータ
入力換算で「３６０Ｗ」となる。

【００３１】（ｆ）加熱強度レベル「３」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の半サイク
ルを通電し且つ次の３サイクル分を断電するというサイ
クル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１ないし
２４に給電する。このとき、このサイクル制御における
通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合（Ｔａ
／Ｔ）は１／７である。この結果、加熱強度は全ヒータ
入力換算で「２５７Ｗ」となる。

【００３２】（ｇ）加熱強度レベル「２」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の半サイク
ルを通電し且つ次の５サイクル分を断電するというサイ
クル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１ないし
２４に給電する。このとき、このサイクル制御における
通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合（Ｔａ
／Ｔ）は１／１１である。この結果、加熱強度は全ヒー
タ入力換算で「１６４Ｗ」となる。

【００３３】（ｈ）加熱強度レベル「１」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の半サイク
ルを通電し且つ次の８サイクル分を断電するというサイ
クル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１ないし
２４に給電する。このとき、このサイクル制御における
通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合（Ｔａ
／Ｔ）は１／１７である。この結果、加熱強度は全ヒー
タ入力換算で「１０６Ｗ」となる。

【００３４】（ｉ）加熱強度レベル「弱」の場合；トラ
イアック３７を点弧制御して、交流電源３５の半サイク
ルを通電し且つ次の１４．５サイクル分を断電するとい
うサイクル制御を行なって、ハロゲンランプヒータ２１
ないし２４に給電する。このとき、このサイクル制御に
おける通断電１周期Ｔに対する通電サイクルＴａの割合
（Ｔａ／Ｔ）は１／３０である。この結果、加熱強度は
全ヒータ入力換算で「６１Ｗ」となる。

【００３５】このような本実施例によれば、サイクル制
御における通断電１周期に対する通電サイクルの割合が
１／３を上回るときには、通電波形を電源周波数の１サ
イクルとし、該１／３以下であるときには、通電波形を
電源周波数の半サイクルとするから、ちらつきの強度が
強くなると予想されるサイクル制御パターンにおいて通
電波形が半サイクルとされ、もって、通電時での発光強
度が下がり、この結果ちらつきの強度が低くなる。

【００３６】なお、上記実施例では、加熱強度レベルが
「１」および「弱」の場合にも、通電波形を半波とした
が、この場合、断電時間がかなり長いことから、通電波
形を１サイクルとしても強いちらつきはみられない。つ
まり、通断電１周期に対する通電サイクルの割合が１／
３以下から１／１６程度までの範囲内で半波とすれば、
本発明の所期の目的は達成できる。

【００３７】また、本実施例によれば、サイクル制御に
おける通電波形が電源周波数の半サイクルであるときに
はその通電波形をプラスとマイナスとが交互となるよう
に制御しているから、半サイクルの通電波形が常にプラ
スとなる場合あるいは常にマイナスとなる場合とは異な
り、ハロゲンランプヒータ２１ないし２４のノッチング
現象発生を抑えることができてヒータの使用寿命を延ば
すことができる。すなわち、ヒータに通電するとその表
面に凹凸が発生してヒータの直径が減少し、その細り部
分の電流密度が増大し異常高温となり、蒸発が促進され
るというノッチング現象がみられるが、特に直流電源の
ときにこの現象が激しく、ヒータの使用寿命が短くな
る。しかるに、本実施例では通電波形をプラスとマイナ
スとが交互となるようにすることで、交流電源となり、
上記ノッチング現象を抑え得る。

【００３８】ここで、上述したサイクル制御において、
断電時間Ｔｂの長さがほぼ３１ｍsec 以上のときに１サ
イクル通電とすると、ちらつきの強度が強くなる傾向が
あり、ただし断電時間Ｔｂの長さがほぼ３１ｍsec 以上
でもその長さがかなり長くなると（加熱強度「１」や
「弱」の場合）、ちらつきの強度は逆に低くなる傾向が
ある。図６には、断電時間Ｔｂの長さに応じて通電波形
を１サイクルあるいは半サイクルに制御する場合を本発
明の第２の実施例として示している。この場合、加熱強
度レベルを８段階としている。同図から分かるように、
加熱強度例ベル「５」以上つまり断電時間Ｔｂが電源周
波数５０Ｈｚおよび６０Ｈｚにかかわらず３１ｍsec を
下回るときは、通電波形を１サイクルとし、この３１ｍ
sec を上回るときには通電波形を半サイクルとしてい
る。ただし、この場合も加熱強度「１」あるいは「弱」
の場合には１サイクル通電でも良い。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。

【００４０】請求項１の発明によれば、サイクル制御に
おける通断電１周期に対する通電サイクルの割合が１／
３を上回るときには、通電波形を電源周波数の１サイク
ルとし、該１／３以下の所定範囲であるときには、通電
波形を電源周波数の半サイクルとするから、加熱強度の
調整するについてノイズを発生させることがなく、しか
も、発光性のヒータのちらつき強度を低く抑えることが
できる。

【００４１】請求項２の発明によれば、サイクル制御に
おける断電時間が３１ｍsec を下回ると、通電波形を電
源周波数の１サイクルとし、該３１ｍsec 上回る所定範
囲内で通電波形を電源周波数の半サイクルとするから、
加熱強度の調整するについてノイズを発生させることが
なく、しかも、発光性のヒータのちらつき強度を低く抑
えることができる。

【００４２】請求項３の発明によれば、サイクル制御に
おける通電波形が電源周波数の半サイクルであるときに
はその通電波形をプラスとマイナスとが交互となるよう
に制御するから、ヒータのノッチング現象発生を抑える
ことができてヒータの使用寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】クッキングヒータの斜視図

【図３】操作パネル部分の正面図

【図４】トライアックの点弧の様子と給電波形とを示す
図

【図５】各種給電波形の様子を示す図

【図６】本発明の第２の実施例を示す図５相当図

【図７】従来例を示す図２相当図

【図８】給電波形を示す図

【図９】給電波形を示す図

【図１０】給電波形を示す図

【符号の説明】

２１ないし２４はハロゲンランプヒータ（ヒータ）、３
５は交流電源、３８は制御回路（加熱強度制御手段）、
４０はゼロクロス回路を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光性のヒータを有し、このヒータに交
   流電源をサイクル制御して給電することにより加熱強度
   を調整するようにしたものにおいて、前記サイクル制御
   における通断電１周期に対する通電サイクルの割合が１
   ／３を上回るときには、通電波形を電源周波数の１サイ
   クルとし、該１／３以下の所定範囲であるときには、通
   電波形を電源周波数の半サイクルとする加熱強度制御手
   段を設けたことを特徴とする加熱調理器。
2. 【請求項２】 発光性のヒータを有し、このヒータに交
   流電源をサイクル制御して給電することにより加熱強度
   を調整するようにしたものにおいて、前記サイクル制御
   における断電時間が３１ｍsec を下回ると、通電波形を
   電源周波数の１サイクルとし、該３１ｍsec 上回る所定
   範囲内で通電波形を電源周波数の半サイクルとする加熱
   強度制御手段を設けたことを特徴とする加熱調理器。
3. 【請求項３】 加熱強度制御手段は、サイクル制御にお
   ける通電波形が電源周波数の半サイクルであるときには
   その通電波形をプラスとマイナスとが交互となるように
   制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱
   調理器。