JPH06104086A

JPH06104086A - 集合形加熱装置

Info

Publication number: JPH06104086A
Application number: JP24911992A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Okamura; 嘉夫岡村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の加熱機器を備えた集合形加熱装置にお
いて、住宅に設けられる通常の電源コンセントの定格電
流を越えるような加熱機器の使用を防ぐ。【構成】炊飯器２、コーヒーメーカー３、炊飯器４か
ら、その運転内容を主制御装置３７に入力する。主制御
装置３７は、各加熱機器の運転内容から電源回路７に流
れる電流を予測し、その予測電流が電源回路７の最大許
容電流を越えるときには、コーヒーメーカー３、電子レ
ンジ２への供給電力を低減させ、電源回路７の電流がそ
の最大許容電流を越えることのないようにする。この場
合、供給電力の制御は、インバータ回路１５〜１７のＩ
ＧＢＴ１９，２８，２９のオンデューティを制御するこ
とにより行っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の加熱機器を備え
た集合形加熱装置に係わり、特に運転される加熱機器の
合計電流が電源回路の最大許容電流を越えることのない
ようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、一つのキャビネットに、電子レン
ジ、コーヒーメーカー、炊飯器などの複数の加熱機器を
設けた集合形加熱装置が考えられている。このもので
は、キャビネットから導出された電源コードのプラグを
商用電源のコンセントに差し込むことにより、装置が有
する電源回路を介して各加熱機器に電力を供給するよう
に構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記集合形加熱装置で
は、複数個の加熱機器をすべて同時に使用すると、通
常、住宅に備え付けられている電源コンセントの定格電
流（最大許容電流）を越えてしまう。このため、集合形
加熱装置を設置する場合には、住宅にそれ専用の電源設
備が必要となり、既存の住宅の場合には、専用の電源設
備を設けるための工事が必要となり、煩わしいものであ
った。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、住宅に設けられる通常の電源コンセン
トの定格電流を越えるような加熱機器の運転を防止でき
る集合形加熱装置を提供するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、複数の加熱機器を備え、電源回路から各加
熱機器への電力供給を制御手段により制御する集合形加
熱装置において、前記各加熱機器において設定された運
転内容を検知する手段と、前記加熱機器を設定された運
転内容で運転したとき前記電源回路に流れる総電流を予
測する手段とを具備し、前記制御手段は、前記予測され
た総電流が前記電源回路の最大許容電流よりも大きいと
き、加熱機器に供給する実際の電力を、電源回路に流れ
る実際の総電流がその最大許容電流以下となるように制
御することを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】或る加熱機器を運転すべく、運転内容を設定操
作する。すると、新たに運転する加熱機器の運転内容
と、運転中にある他の加熱機器の運転内容とから、電源
回路に流れる総電流を予測する。そして、この予測電流
が電源回路の最大許容電流よりも大きい場合には、加熱
機器に供給する実際の電力を、電源回路に流れる実際の
電流がその最大許容電流以下となるように制御する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。この実施例の集合形加熱装置は、図３に示すよ
うに、キャビネット１内に、加熱機器として、電子レン
ジ２、コーヒーメーカー３および炊飯器４が配設されて
いる。なお、コーヒーメーカー３と炊飯器４は引出し１
ａ，１ｂに設けられている。

【０００８】上記キャビネット１の後側からは、住宅の
電源コンセントに接続されるプラグ５を備えた電源コー
ド６が導出されており、この電源コード６は、図１に示
すように、集合形加熱装置における電源回路７の一対の
端子８，９に接続されている。電源回路７の一方の端子
８は、ヒューズ１０および主スイッチ１１を介して電源
線７ａに接続されていると共に、他方の端子９は電源線
７ｂに直接接続されている。そして、一方の電源線７ａ
は、ダイオードブリッジ回路からなる整流器１２の一方
の入力側に接続され、他方の電源線７ｂは、整流器１２
の他方の入力側に接続されている。

【０００９】なお、ヒューズ１０は、住宅に設備される
通常の電源コンセントの定格電流、例えば１５Ａを越え
る電流が流れると溶断するような電流値のものが使用さ
れ、そのヒューズ１０の溶断電流が電源回路７の最大許
容電流となっている。

【００１０】上記整流器１２の出力側には、チョークコ
イル１３および平滑コンデンサ１４が接続されており、
この平滑コンデンサ１４の両端子間には、電子レンジ
２、コーヒーメーカー３および炊飯器４のインバータ回
路１５ないし１７が接続されている。

【００１１】すなわち、電子レンジ２において、そのイ
ンバータ回路１５は、平滑コンデンサ１４の両端子間
に、昇圧トランス１８の一次コイル１８ａおよびスイッ
チング素子たるＩＧＢＴ１９を直列に接続し、一次コイ
ル１８ａと並列に共振コンデンサ２０を接続すると共
に、ＩＧＢＴ１９と並列にフライホイールダイオード２
１を接続して構成されている。上記昇圧トランス１８の
両二次コイル１８ｂ，１８ｃのうち、一方の二次コイル
１８ｂには、マグネトロン２２を駆動するために、整流
ダイオード２３および倍電圧コンデンサ２４を備えてな
る倍電圧整流回路２５が接続されている。なお、昇圧ト
ランス１８の他方の二次コイル１８ｃは、マグネトロン
２２のヒータに接続されている。

【００１２】そして、ＩＧＢＴ１９がオンオフされる
と、一次コイル１８ａと共振コンデンサ２０からなる振
動回路に振動電流が流れ、これによって一次コイル１８
ａに高周波電圧および高周波電流が誘起される。一次コ
イル１８ａに誘起された高周波電圧が昇圧トランス１８
により昇圧されて倍電圧整流回路２５に与えられること
により、高圧直流電圧がマグネトロン２２に出力され、
それに応じてマグネトロン２２が駆動される。

【００１３】ここで、ＩＧＢＴ１９のオンデューティを
変化させると、一次コイル１８ａに誘起される高周波電
流の大きさが変化するので、加熱源であるマグネトロン
２２への供給電力が変化し、該マグネトロン２２の出力
が変わるものである。

【００１４】また、コーヒーメーカー３および炊飯器４
において、そのインバータ回路１６，１７は、前記平滑
コンデンサ１４の両端子間に、加熱コイル２６，２７お
よびスイッチング素子たるＩＧＢＴ２８，２９を直列に
接続し、加熱コイル２６，２７と並列に共振コンデンサ
３０，３１を接続すると共に、ＩＧＢＴ２８，２９と並
列にフライホイールダイオード３２，３３を接続して構
成されている。

【００１５】上記加熱コイル２６，２７は、コーヒーメ
ーカー３にあっては磁性材製の湯沸しポット３４、炊飯
器４にあっては磁性材製の鍋３５が載置される載置部
（図示せず）の裏側に配設されている。そして、ＩＧＢ
Ｔ２８，２９がオンオフされると、加熱コイル２６，２
７と共振コンデンサ３０，３１からなる振動回路に振動
電流が流れ、これにより湯沸しポット３４，鍋３５が誘
導加熱される。

【００１６】ここで、上述の電子レンジ２の場合と同様
に、ＩＧＢＴ２８，２９のオンデューティを変化させる
と、加熱コイル２６，２７に誘起される高周波電流の大
きさが変化するので、加熱源である加熱コイル２６，２
７への供給電力が変化するものである。

【００１７】一方、前記電源回路７の両電源線７ａ，７
ｂ間には、降圧トランス３６の一次コイル３６ａが接続
されており、この降圧トランス３６の二次コイル３６ｂ
は、制御手段としての主制御装置３７に接続されてい
る。この主制御装置３７は、マイクロコンピュータを含
んで構成されており、後述のようにしてインバータ回路
１５ないし１７のＩＧＢＴ１９，２８および２９をオン
オフ制御する。

【００１８】上記主制御装置３７に対し、電子レンジ
２、コーヒーメーカー３および炊飯器４には、図２に示
すように、それぞれマイクロコンピュータを含んで構成
された端末の制御装置３８ないし４０が設けられてい
る。同図に示すように、電子レンジ２には、調理内容、
加熱の強弱、或いは調理時間などを設定するための各種
のキースイッチ４１が設けられていると共に、温度や調
理時に発生する蒸気やアルコールを検出するための各種
のセンサ４２が設けられている。そして、キースイッチ
４１、センサ４２の信号は、制御装置３８に入力され、
制御装置３８は、その入力信号に応じた運転内容、例え
ば加熱の強弱や加熱調理時間などの情報を主制御装置３
７に出力すると共に、その運転内容を表示器４３に表示
させる。

【００１９】また、コーヒーメーカー３には、コーヒー
抽出運転と保温運転との切り替えなどを行うためのキー
スイッチ４４、湯沸しポット３４内の水温を検出するた
めのセンサ４５が設けられており、それらキースイッチ
４４、センサ４５の信号は、制御装置３９に入力され
る。そして、制御装置３９は、それらの入力信号に応じ
た運転内容、例えばコーヒー抽出、保温の別などの運転
内容情報を主制御装置３７に出力すると共に、その運転
内容およびセンサ４５により検出された温度を表示器４
６に表示させる。

【００２０】同様に、炊飯器４にも、炊飯運転と保温と
の切り替えなどを行うためのキースイッチ４７、釜３５
の温度を検出するためのセンサ４８が設けられており、
それらキースイッチ４７、センサ４８の信号は、制御装
置４０に入力される。そして、制御装置４０は、それら
の入力信号に応じた運転内容、例えば炊飯、保温の別な
どの運転内容情報を主制御装置３７に出力すると共に、
その運転内容を表示器４９に表示させる。

【００２１】しかして、前記主制御装置３７は、電子レ
ンジ２、コーヒーメーカー３、炊飯器４の制御装置３８
ないし４０から入力される運転内容情報および制御プロ
グラムに基づいて、各インバータ回路１５ないし１７の
ＩＧＢＴ１９、２８および２９を制御するようになって
いる。

【００２２】この場合、後述の説明から理解されるよう
に、電子レンジ２、コーヒーメーカー３、炊飯器４の運
転を行うに際し、主制御装置３７が、電源回路７に流れ
る総電流がその最大許容電流を越えると判断した場合に
は、電子レンジ２およびコーヒーメーカー３のマグネト
ロン２２、加熱コイル２６への実際の供給電力を、設定
された運転内容での供給電力よりも減少させるようにな
っている。そして、主制御装置３７は、特に電子レンジ
２の供給電力を減少させた場合には、その減少情報を電
子レンジ２の制御装置３８に出力する。制御装置３８
は、主制御装置３７から減少情報を受けると、その減少
情報の内容を表示器４３に表示させるようになってい
る。

【００２３】次に主制御装置３７の制御内容を、図４に
示すフローチャートを参照しながら説明する。

【００２４】なお、主制御装置３７による電子レンジ２
への供給電力は、例えば生物の解凍加熱を行う必要もあ
るので、０．２ＫＷ〜１ＫＷの範囲で設定可能となって
おり、またコーヒーメーカー３への供給電力は抽出運転
では０．６ＫＷ、保温運転では０．１ＫＷであり、炊飯
器４への供給電力は炊飯運転では０．６ＫＷ、保温運転
では０．１ＫＷであるとする。

【００２５】主制御装置３７は、ステップＳ１におい
て、電子レンジ２の制御装置３８から運転情報が入力さ
れたか否かを判断する。電子レンジ２のキースイッチ４
１が操作されていなければ、その制御装置３８から主制
御装置３７への運転情報の入力はないので、ステップＳ
１では「ＮＯ」となり、次のステップＳ２で電子レンジ
２の出力設定値Ｉr を「０」と設定する。

【００２６】電子レンジ２を運転すべくキースイッチ４
１が操作されていた場合には、その操作により設定され
た運転内容の情報が制御装置３８から主制御装置３７に
入力される。すると、ステップＳ１で「ＹＥＳ」とな
り、次のステップＳ３で電子レンジ２の出力設定値Ｉr
を運転の強弱に応じて「２〜１０」のいずれかに設定す
る。

【００２７】電子レンジ２の出力設定値Ｉr を設定した
後、主制御装置３７は、ステップＳ４に移行し、ここで
炊飯器４の制御装置４０から運転情報が入力されたか否
かを判断する。炊飯器４のキースイッチ４７が操作され
ていなければ、運転情報の入力はないので、ステップＳ
４では「ＮＯ」となり、次のステップＳ５で炊飯器４の
出力設定値Ｉs を「０」と設定する。

【００２８】また、キースイッチ４７が操作されていた
場合には、その操作により設定された運転内容の情報が
制御装置４０から主制御装置３７に入力されるが、炊飯
運転の場合には、ステップＳ６に移行して炊飯器４の出
力設定値Ｉs を「８」と設定し、保温運転の場合には、
ステップＳ７に移行して炊飯器４の出力設定値Ｉs を
「１」と設定する。

【００２９】炊飯器４の出力設定値Ｉs を設定した後、
主制御装置３７は、ステップＳ８に移行し、ここでコー
ヒーメーカー３の制御装置３９から運転情報が入力され
たか否かを判断する。コーヒーメーカー３のキースイッ
チ４４が操作されていなければ、運転情報の入力はない
ので、ステップＳ８では「ＮＯ」となり、次のステップ
Ｓ９でコーヒーメーカー３の出力設定値Ｉp を「０」と
設定する。

【００３０】また、キースイッチ４４が操作されていた
場合には、その操作により設定された運転内容の情報が
制御装置３９から主制御装置３７に入力されるが、抽出
運転の場合には、ステップＳ１０に移行してコーヒーメ
ーカー３の出力設定値Ｉp を「６」と設定し、保温運転
の場合には、ステップＳ１１に移行してコーヒーメーカ
ー３の出力設定値Ｉp を「１」と設定する。

【００３１】その後、主制御装置３７は、ステップＳ１
２に移行し、上述のようにして設定したＩr 、Ｉs 、Ｉ
p の合計値が「１５」未満であるか否かを判断する。
今、例えば各出力設定値がＩr ＝１０、Ｉs ＝１、Ｉp
＝１で、Ｉr 、Ｉs 、Ｉp の合計値が「１５」未満であ
ったとする。すると、ステップＳ１２で「ＹＥＳ」とな
り、次のステップＳ１３で上述の各出力設定値となるよ
うに電子レンジ２、炊飯器４、コーヒーメーカー３の各
インバータ回路１５ないし１７のＩＧＢＴ１９、２８、
２９をオンオフ制御する。

【００３２】この結果、電子レンジ２のマグネトロン２
２への供給電力は１ＫＷ、炊飯器４の加熱コイル２７へ
の供給電力は０．１ＫＷ、コーヒーメーカー３の加熱コ
イル２６への供給電力は０．１ＫＷとなる。このため、
電源回路７に流れる電流は１２Ａとなり、該電源回路７
の最大許容電流１５Ａよりも低くなる。

【００３３】一方、各出力設定値Ｉr 、Ｉs 、Ｉp の合
計値が「１５」以上であったとする。すると、ステップ
Ｓ１２で「ＮＯ」となり、次のステップＳ１４でＩp を
「Ｉp ＝１５−Ｉr −Ｉs 」の演算式により求めた値に
変更する。そして、次のステップＳ１５で変更後のＩp
が「１」を越えているか否かを判断する。

【００３４】ここで、例えば各出力設定値がＩr ＝７、
Ｉs ＝８、Ｉp ＝６であったとすると、ステップＳ１４
によりＩp が「０」に変更され、次のステップＳ１５で
「ＮＯ」となる。ステップＳ１５で「ＮＯ」となると、
ステップＳ１６に移行し、ここで、更にＩp が「１」に
変更されると共に、Ｉr が「Ｉr ＝１５−Ｉs −Ｉp
（１）」の演算により求めた値（ここでは「６」）に変
更される。

【００３５】その後、ステップＳ１３に移行し、炊飯器
４の出力設定値Ｉs は当初の設定値「８」のまま、電子
レンジ２およびコーヒーメーカー３の出力設定値Ｉr お
よびＩp はステップＳ１６で変更された設定値である
「６」および「１」となるように電子レンジ２、炊飯器
４、コーヒーメーカー３の各インバータ回路１５ないし
１７のＩＧＢＴ１９、２８、２９をオンオフ制御する。

【００３６】この結果、電子レンジ２のマグネトロン２
２への供給電力は０．６ＫＷ、炊飯器４の加熱コイル２
７への供給電力は０．８ＫＷ、コーヒーメーカー３の加
熱コイル２６への供給電力は０．１ＫＷとなる。このた
め、電源回路７に流れる電流は１５Ａとなり、該電源回
路７の最大許容電流１５Ａを越えることはない。

【００３７】また、各出力設定値Ｉr 、Ｉs 、Ｉp の合
計値が「１５」以上であった場合において、例えば各出
力設定値がＩr ＝２、Ｉs ＝８、Ｉp ＝６であったとす
ると、ステップＳ１４によりＩp が「５」に変更され
る。すると、次のステップＳ１４では「ＹＥＳ」となっ
て、ステップＳ１３に移行する。

【００３８】そして、ステップＳ１３で、電子レンジ２
および炊飯器４の出力設定値Ｉr およびＩs は当初の設
定値「２」および「８」のまま、コーヒーメーカー３の
出力設定値Ｉp はステップＳ１４で変更された設定値で
ある「５」となるように電子レンジ２、炊飯器４、コー
ヒーメーカー３の各インバータ回路１５ないし１７のＩ
ＧＢＴ１９、２８、２９のデューティを制御する。

【００３９】この結果、電子レンジ２のマグネトロン２
２への供給電力は０．２ＫＷ、炊飯器４の加熱コイル２
７への供給電力は０．８ＫＷ、コーヒーメーカー３の加
熱コイル２６への供給電力は０．５ＫＷとなる。このた
め、電源回路７に流れる電流は１５Ａとなり、該電源回
路７の最大許容電流１５Ａを越えることはない。

【００４０】このように本実施例によれば、電子レンジ
２、コーヒーメーカー３、炊飯器４を運転する場合、電
源回路７に流れる電流が該電源回路７の最大許容電流を
越えないように、電子レンジ２およびコーヒーメーカー
３への供給電力を制限するようにしたので、電源コード
６のプラグ５を住宅の通常の電源コンセントに差し込ん
で使用しても支障なくなる。

【００４１】また、本実施例では、炊飯器４を供給電力
の制限対象機器から除外したので、特に炊飯時において
電力制限を受けて米が生煮え状態になるといった不具合
を生ずるおそれがなく、常に良好に炊飯できる。

【００４２】更に、供給電力の制限する場合、まずコー
ヒーメーカー３の供給電力を制限することによって、電
源回路７に流れる電流がその最大許容電流を越えないよ
うにするので、電子レンジ２の調理進行が遅れることを
極力防止できる。

【００４３】そして、コーヒーメーカー３だけの供給電
力制限では、電源回路７の電流がその最大許容電流を越
える場合には、コーヒーメーカー３を保温に最低限必要
な０．１ＫＷに制限した上で、電子レンジ２への供給電
力を制限するので、コーヒー抽出用の湯或いは保温中に
あるコーヒー液が冷えたりするおそれがない。

【００４４】なお、加熱源としては電気ヒータであって
も良く、加熱機器への供給電力を制御する手段として
は、上記実施例で示したインバータ回路によるものに限
られず、サイクル制御、位相制御など、他に種々考えら
れる。

【００４５】また、加熱機器としては、上記実施例に示
した機器に限られるものではないことはもちろんで、こ
の場合において、炊飯器などの電力制限すると機能上の
問題を生ずる機器がなければ、全ての加熱機器を電力制
限対象器機としても良い。

【００４６】更に、加熱機器としては調理機器に限ら
ず、それ以外の例えば食器乾燥器等であっても良い。そ
の他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
して実施できるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の集合形加熱
装置によれば、次のような効果を得ることができる。

【００４８】請求項１記載の集合形加熱装置では、加熱
機器に供給する実際の電力を、電源回路に流れる実際の
総電流がその最大許容電流以下となるように低減させる
構成としたことにより、電源回路に流れる電流がその最
大許容電流を越えるような加熱機器の運転を回避するこ
とができ、その結果、住宅に設備される通常の電源コン
セントをそのまま使用できる。

【００４９】請求項２記載の集合形加熱装置では、加熱
機器の加熱源を、高周波電力が供給されることにより被
加熱物を誘導加熱する加熱コイルとしたことにより、電
気ヒータの熱を熱伝導により被加熱物に伝えて加熱する
場合に比べて、被加熱物を効率良く加熱することができ
る。

【００５０】請求項３記載の集合形加熱装置では、複数
の加熱機器への供給電力の制御を、インバータ回路によ
り行う構成としたことより、加熱機器への供給電力の制
御が行い易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の電気回路構成図

【図２】電力制御部分の電気的構成を示すブロック図

【図３】集合形加熱装置の斜視図

【図４】制御内容を示すフローチャート

【符号の説明】

１はキャビネット、２は電子レンジ、３はコーヒーメー
カー、４は炊飯器、７は電源回路、１２は整流器、１５
ないし１７はインバータ回路、２２はマグネトロン、２
６，２７は加熱コイル、３７は制御装置（制御手段）、
３８ないし４０は制御装置である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の加熱機器を備え、電源回路から各
加熱機器への電力供給を制御手段により制御するものに
おいて、前記各加熱機器において設定された運転内容を
検知する手段と、前記加熱機器を設定された運転内容で
運転したとき前記電源回路に流れる総電流を予測する手
段とを具備し、前記制御手段は、前記予測された総電流
が前記電源回路の最大許容電流よりも大きいとき、加熱
機器に供給する実際の電力を、電源回路に流れる実際の
総電流がその最大許容電流以下となるように制御するこ
とを特徴とする集合形加熱装置。
【請求項２】複数の加熱機器には、加熱源を、高周波
電力が供給されることにより被加熱物を誘導加熱する加
熱コイルとした加熱機器が含まれていることを特徴とす
る請求項１記載の集合形加熱装置。
【請求項３】複数の加熱機器への供給電力の制御は、
インバータ回路により行うことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の集合形加熱装置。