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【発明の名称】 加熱調理器
【発明者】 【氏名】野田 臣光

【氏名】古田 和浩
【要約】 【課題】加熱手段を駆動する周波数変換回路と補助電源としての二次電池を充電する回路とを備える場合に、回路構成を小規模にできる加熱調理器を提供する。

【構成】電子レンジ１に、補助電源として使用される二次電池３４を備え、インバータ回路４７により生成される高周波電流の出力先を、スイッチ５４を介してマグネトロン１１の駆動回路５２と、二次電池３４の充電回路３６とに切換える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源を整流し、電源周波数を変換して出力する周波数変換回路と、
加熱室内にマイクロ波を送出するマグネトロンと、
このマグネトロンを駆動する駆動回路と、
補助電源として使用される二次電池と、
この二次電池に充電を行うための充電回路と、
前記周波数変換回路の出力先を、前記駆動回路側と前記充電回路側とを接続する接続手段とを備えたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項２】
商用交流電源を整流し、電源周波数を変換して出力する周波数変換回路と、
前記周波数が変換された電源が供給され、誘導加熱を行なう加熱コイルと、
補助電源として使用される二次電池と、
この二次電池に充電を行うための充電回路と、
前記周波数変換回路の出力先を、前記加熱コイル側と前記充電回路側とに接続する接続手段とを備えたことを特徴とする加熱調理器。
【請求項３】
前記二次電池からの電力供給先を選択するための選択手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の加熱調理器。
【請求項４】
前記選択手段として、周波数変換回路の入力側において、前記二次電池より供給される電源を、商用交流電源を整流した直流電源に対して並列又は直列に接続するための接続手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の加熱調理器。
【請求項５】
前記二次電池に対して充電を行う場合に、商用交流電源の電流波形を正弦波状に制御する電流制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の加熱調理器。
【請求項６】
前記電流制御手段を、アクティブフィルタにより構成したことを特徴とする請求項５記載の加熱調理器。
【請求項７】
前記充電回路に、リーケージトランス，整流素子及びコンデンサからなる両波倍電圧回路を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の加熱調理器。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用交流電源の周波数を変換する周波数変換回路と、マグネトロン又は誘導加熱コイルのような加熱手段と、補助電源として使用される二次電池とを備えてなる加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、１００Ｖの商用交流電源を用いる場合、その電源供給能力を増大させるため二次電池を補助電源として使用し、調理時間の短縮化を図った加熱調理器としては、例えば特許文献１〜３に開示されているものがある。
【特許文献１】特開２００１−２６７０５８号公報
【特許文献２】特開平６−２０７７３号公報
【特許文献３】特開平７−２３５３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術では、何れも二次電池に対して充電を行うための回路を、インバータのような周波数変換回路とは独立に構成している。そのため、充電電流が二次電池より放電される電流と同程度の比較的大きな電流となる場合には、電流容量が大きな回路が必要となり、コストアップを招くことになる。
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、加熱手段を駆動するための周波数変換回路と、補助電源として使用される二次電池を充電する回路とを備える場合に、回路構成を小規模にすることができる加熱調理器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため、請求項１記載の加熱調理器は、商用交流電源を整流し、電源周波数を変換して出力する周波数変換回路と、加熱室内にマイクロ波を送出するマグネトロンと、このマグネトロンを駆動する駆動回路と、補助電源として使用される二次電池と、この二次電池に充電を行うための充電回路と、前記周波数変換回路の出力先を、前記駆動回路側と前記充電回路側とに接続する接続手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２記載の加熱調理器は、商用交流電源を整流し、電源周波数を変換して出力する周波数変換回路と、前記周波数が変換された電源が供給され、誘導加熱を行なう加熱コイルと、補助電源として使用される二次電池と、この二次電池に充電を行うための充電回路と、前記周波数変換回路の出力先を、前記加熱コイル側と前記充電回路側とに接続する接続手段とを備えたことを特徴とする。
斯様に構成すれば、マグネトロンの駆動回路（請求項１）、又は加熱コイル（請求項２）に対して高周波電流を供給する回路と、二次電池に充電を行うための回路の一部とを、１つの周波数変換回路で構成することが可能となる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の加熱調理器によれば、補助電源として二次電池を使用し、より高出力で加熱を行なう構成を採用した場合でも回路規模の増大が抑制されるので、加熱調理器全体を小型にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１乃至図８を参照して説明する。図４乃至図６はオーブン機能付き電子レンジの構成を示すもので、縦断側面図並びに扉を開放，閉鎖した状態の正面図である。電子レンジ（加熱調理器）１は、前面を開放した矩形状の外箱２内に、同じく前面を開放した矩形状の内箱（筺体）３を固定して構成されている。内箱３の内部は加熱室４とされ、この加熱室４の前面開口部は、上下に回動する扉５によって開閉されるようになっている。
【０００７】
扉５の前面部には、上部に手掛け部６が設けられ、下部に複数の操作部７および表示部（表示手段）８を有する操作パネル９が設けられている。操作部７は、加熱調理の調理モードや調理時間などを設定するためのものであり、また、表示部８は、選択された調理モードや調理時間などを表示するためのものである。このように操作パネル９を扉５の下部に設けることにより、操作パネル９を外箱２に扉５の右横に位置して設ける構成とは異なり、外箱２と内箱３との間の横方向隙間を小さくすることができて、外箱２を横方向に小型化することができる。
【０００８】
電子レンジ１本体内の背部には、外箱２と内箱３との間に位置する機械室１０が形成されており、この機械室１０の下部には、マグネトロン１１の他、図示はしないがマグネトロン１１の電源装置、マグネトロン１１や電源装置を冷却する冷却ファン装置などが配設されている。マグネトロン１１はマイクロ波を発生するもので、発生したマイクロ波は、内箱３の下面に配設された導波管１２を通して内箱３の底部に形成された励振口１３から加熱室４内に供給されるようになっている。
【０００９】
内箱３の底部内側には段部１４が形成され、この段部１４にガラス板或はセラミックス板から形成された底板１５が載置されている。この底板１５は、実質的に加熱室４の底面を構成するもので、この底板１５の下方の空間には、励振口１３から供給された高周波を反射撹拌するための回転アンテナ１６が配設されている。また、底板１５の下方の空間には、回転アンテナ１６を取り巻くようにしてシースヒータなどからなる下ヒータ（電熱加熱手段）１７が配設されていると共に、内箱３の上部には、面状ヒータなどからなる上ヒータ（電熱加熱手段）１８が配設されている。これらの上下ヒータ１７，１８は、オーブンヒータとして機能する。
【００１０】
一方、内箱３の背面には、熱風発生装置１９のケーシング２０が固定されており、このケーシング２０内には、ファンモータ２１によって駆動される遠心型のファン２２および熱風用ヒータ２３が配設されている。そして、加熱室４の後面である内箱３の後面壁には、ファン２２の中心側に対応位置して多数の小孔からなる吸気口２４が形成されていると共に、吸気口２４の上下両側部分に位置して同じく多数の小孔からなる吐気口２５が形成されている。
【００１１】
上記の熱風発生装置１９において、ファン２２が回転すると、加熱室４内の空気が吸気口２４からケーシング２０内に吸引され、そして熱風用ヒータ２３により加熱されて上下の吐気口２５から加熱室４内に吐出される。このような熱風の循環によって加熱室４内が加熱されてオーブン調理が行われるようになっている。オーブン調理では、加熱室４内にオーブン調理皿を上下２段に配置することができるようになっているが、上記のように上下の吐気口２５から同等量の熱風が供給されることによって、上下に配置されたオーブン調理皿上の食品が共に良好に調理することができる。
【００１２】
さて、前記内箱３は鉄板などの金属板製のもので、前面部の矩形状のフランジ板２６、上面板２７、後面板２８、左側板２９、右側板３０および底面板３１からなる。そのうち、上面板２７および後面板２８は、一枚の板材をほぼＬ字形に折曲して形成されている。そして、これらの板２６〜３１は互いに溶接などによって接合され、前面部のフランジ板２６が外箱２に溶接などによって接合されている。
【００１３】
斯かる内箱３の上部の稜角部のうち上部後側の稜角部、換言すれば、一枚の板から形成された上面板２７および後面板２８の境界部は、後側に向って下降する傾斜面３２に形成されている。そして、その傾斜面３２の横（左右）方向中央部には、図示しない赤外線検知用の窓が開口形成されており、その窓に望むようにして赤外線センサ（温度検知手段）３３が配置されている。
【００１４】
また、図４に示すように、機械室１０には、リチウムイオン電池からなる二次電池３４と、その二次電池３４に対して１００Ｖの商用交流電源（図示せず）より充電を行うための充電回路３６とが配置されている。リチウムイオン電池は、ニッカド電池のようなメモリー効果が発生することがないので、放電途中から充電を行っても満充電状態にすることができる。
二次電池３４は、端子電圧が例えば３３Ｖ程度となるように設定され、図７に示すように１２分程度で満充電することが可能であり、また、図８に示すように、５Ｃ以上で放電させた場合でも放電容量が大きく低下しないように構成されている（例えば、特開２００４−２９６２５５号公報参照）。そして、二次電池３４は、電子レンジ１背面側のバッテリカバーＢＣを取外すことで、交換可能となるように構成されている。
【００１５】
図１は、電子レンジ１の電気回路構成を示すものである。商用交流電源（以下、単に商用電源と称す）に接続される電源プラグ４０には、一方に電源スイッチ４１，電流変成器４２を介してダイオードブリッジからなる全波整流回路４３の交流入力端子が接続されている。全波整流回路４３の直流出力端子にはコンデンサ４４が並列に接続されており、これらが直流電源回路４５を構成している。尚、コンデンサ４４の容量は、力率を向上させる目的で、商用交流電源を完全に平滑するのを回避するよう、一般的な平滑コンデンサよりは小さくなるように設定されている。
また、全波整流回路４３の交流入力端子には、一方側にヒータ制御スイッチ４６を介してファンモータ２１及び熱風用ヒータ２３の並列回路が接続されている。即ち、電源スイッチ４１がＯＮされた状態で、ヒータ制御スイッチ４６がオンされると、ファンモータ２１及び熱風用ヒータ２３に対して商用電源が通電されるようになっている。
【００１６】
直流電源回路４５の直流電源ライン４５ａ、４５ｂには、インバータ回路（周波数変換回路）４７が接続されている。このインバータ回路４７は、次のように構成されている。直流電源ライン４５ａ、４５ｂ間には、スイッチング素子例えばＩＧＢＴ４８、４９が直列に接続されており、これらに対してはフリーホイールダイオードＤ１、Ｄ２が逆並列に接続されている。更に、直流電源ライン４５ａ、４５ｂには、共振コンデンサ５０、５１が直列に接続されている。即ち、インバータ回路４７は、ハーフブリッジ型で構成されている。
【００１７】
マグネトロン１１の駆動回路５２を構成している高周波トランス５３の一次コイル５３ａにおいて、一方の端子はコンデンサ５０、５１の共通接続点に接続され、他方の端子は、例えばリレースイッチで構成される切換えスイッチ（接続手段，切換え手段）５４の固定接点ａに接続されている。そして、切換えスイッチ５４の可動接点ｃは、ＩＧＢＴ４８，４９の共通接続点に接続されている。
【００１８】
高周波トランス５３の二次側には、二次コイル５３ｂとフィラメントコイル５３ｃとが設けられており、二次コイル５３ｂには、ダイオード５５及びコンデンサ５６の直列回路が接続され、コンデンサ５６とフィラメントコイル５３ｃの一端側との間にはコンデンサ５７が接続されている。また、フィラメントコイル５３ｃの一端側とダイオード５５のアノードとの間にはダイオード５８が接続されており、これらは両波倍電圧回路を構成している。
ダイオード５５のカソードは、マグネトロン１１の陽極に接続されていると共にアースされており、フィラメントコイル５３ｃの両端子は、マグネトロン１１の陰極（フィラメント兼用）の両端子に接続されている。駆動回路５２は、例えば、４ｋＶ程度の直流電源をマグネトロン１１の陽極に供給すると共に、陰極にも電源を供給する。
【００１９】
また、切換えスイッチ５４の固定接点ｂとコンデンサ５０、５１の共通接続点との間には、トランス５９の一次コイル５９ａが接続されている。そして、トランス５９の二次コイル５９ｂ側には、ダイオード（整流素子）６０、コンデンサ６１及び６２、ダイオード（整流素子）６３によって上記と同様の両波倍電圧回路が構成されており、以上が二次電池３４の充電回路３６を構成している。即ち、コンデンサ６１及び６２の直列回路には二次電池３４が並列に接続されていると共に、ヒータ制御用のスイッチ６５（選択手段）及び上ヒータ１８の直列回路が並列に接続されている。
尚、下ヒータ１７については、具体的には図示しないが、熱風用ヒータ２３と同様にして商用電源が直接供給されるようになっている。
【００２０】
ここで、図２にはトランス５３，５９の巻線構成を示す。これらのトランス５３，５９は、夫々の鉄心５３ｄ，５９ｃにおいて、一次側と二次側との磁気結合が疎となるように、所謂リーケージトランスとして構成されている。従って、一次側，二次側の間には漏れ磁束が発生することで、図３に等価回路を示すように、一次側，二次側の各巻線には、等価インダクタンス５３ｅ，５３ｆ，５３ｇ，５９ｄ，５９ｅが生成されている。
【００２１】
再び、図１を参照する。二次電池３４の正側端子は、制御回路６６の入力端子に接続されており、二次電池３４の端子電圧は、制御回路６６によりモニタされるようになっている。制御回路６６は、マイクロコンピュータを主体として構成され、図示はしないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。制御回路６６には、スイッチアレイで構成されている操作部７より、充電開始，調理開始，調理時間や調理温度などを設定するための操作信号が与えられる。
そして、制御回路６６は、サーミスタ６７によって加熱室４内部の温度（庫内温度）を検知し、インバータ回路４７のＩＧＢＴ４８、４９（ゲート：ア，イ）をオンオフ制御すると共に各スイッチ４６，５４，６５を制御することで、各種の加熱調理を実行させるようになっている。また、制御回路６６は、電子レンジ１の設定内容や調理時間経過，加熱室４の庫内温度などの動作状態や、二次電池３４の充電状態などを表示部８に表示させる。
【００２２】
次に、本実施例の作用について図９乃至図１２を参照して説明する。図９は、電子レンジ１の加熱室４を予熱した後、ヒータ加熱により調理を行なう場合の庫内温度変化を示すタイミングチャートである。ユーザが予熱を開始させると、制御部７は熱風用ヒータ２３に通電すると共に、二次電池３４より電力供給される上ヒータ１８にも通電して加熱室４の予熱を行い、庫内温度を急上昇させる。そして、庫内温度が設定温度（例えば、２５０度）に達すると、制御部７は予熱行程が終了したことを表示部８に表示させる。
【００２３】
すると、ユーザは扉５を開放して食品などを加熱室４に収容してから加熱調理を開始させるが、この間に、庫内温度は急激に低下する。そこで、本実施例では、加熱調理の開始直後も同様に、熱風用ヒータ２３，上ヒータ１８を同時に通電し、低下した庫内温度を急上昇させる。
【００２４】
この場合、電子レンジ１の定格消費電力が例えば１５００Ｗであったしても、二次電池３４を併用することで、それ以上の出力で加熱を行なうことが可能となっている。例えば、３３Ｖで４．５Ａｈの定格電流放電容量の場合、１０Ｃで放電させれば６分間１４８５Ｗの電力が供給でき、合計で約３ｋＷの加熱ができる。尚、図８に示す性能の二次電池を３ユニット使用すれば、４．５Ａｈの電流放電が可能となる。
【００２５】
そして、庫内温度が再び設定温度に達すると、上ヒータ１８に対する通電を停止し、以降は熱風用ヒータ２３だけに対して間歇的に通電を行い、設定温度を一定に維持することで加熱調理を行なう。即ち、調理中に庫内の温度を設定温度に維持するには、被加熱物Ｆに対する熱量の供給と、加熱室４外への熱リークを補うだけで良いので、熱風用ヒータ２３だけの加熱で十分に行うことができる。従って、繰り返しオーブン調理を行なう場合でも、小容量の二次電池３４を有効に活用することができる。
例えば、電圧１００Ｖ，電流容量１５Ａの商用電源により出力１５００Ｗで熱風用ヒータ２３だけで予熱を行うと、庫内温度が２５０度に達するには約１２分を要する場合、本実施例のように上ヒータ１８も併用すると、約５分で２５０度に達するようになる。
【００２６】
また、図９には、二次電池３４に対して充電を行う期間も併せて示している。この場合、制御回路６６は、スイッチ５４の可動接点ｃを固定接点ｂ側に切換えて、インバータ回路４７を介した電力の出力先を充電回路３６にしておく。充電は、（１）予熱が終了して電子レンジ１の扉５が開放され、加熱室４に食品が収納された後扉５が閉鎖され、上ヒータ１８による加熱調理が開始されるまでの間、（２）／（３）加熱調理中に、温度制御のため上ヒータ１８，熱風用ヒータ２３の通電が停止されている間に行われる。そして、図９では、（３）の充電期間中に二次電池３４が満充電状態となったため、その時点で充電を停止させたことを示している。
【００２７】
即ち、二次電池３４は、図７に示したように急速充電が可能な特性を備えているため、図９に示すように極めて短い時間であってもある程度の充電を行うことが可能となっている。例えば、（１）の期間が１分程度であっても、その間の充電（１００Ｖ×１５Ａ×１分）によって上ヒータ１８を１分間，１５００Ｗで動作させることができる。また、急速充電が可能な二次電池３４は内部抵抗が小さいので、充放電時の損失も小さくなり効率が良好となる。加えて、発熱量も小さいので、周囲温度が高くなる機械室１０に配置して使用することができる。
【００２８】
ここで、マグネトロン１１によりマイクロ波加熱を行う場合、制御回路６６は、スイッチ５４の可動接点ｃを固定接点ａ側に切換え、インバータ回路４７の出力先を駆動回路５２にしてマグネトロン１１を駆動する。図１１には、マグネトロン１１の電圧−電流特性を示すが、マグネトロン１１は、磁界の作用により一定電圧（ｅth），例えば４ｋＶまでは内部インピーダンスが高く陽極電流（Ｉｂ）が流れにくいが、上記の一定電圧を超えると内部インピーダンスが低くなり、陽極電流が流れるようになる。この特性は４ｋＶの電池に類似したものであり、等価回路は図１２に示すようになる。
【００２９】
以上のような特性のため、マグネトロン１１を駆動する際にインバータ回路４７におけるＩＧＢＴ４８，４９の導通時間を固定してスイッチングを行うと、商用電源の電圧波形に対応した電流波形（正弦波）にならず、高調波が含まれた歪波形となって力率が低下する。この場合、商用電源が他の電気機器にも供給されていると、その機器に対しても悪影響を及ぼすことになり、また、電源コンセントにおいて制限されている電流容量を有効に使用できなくなってしまう。
【００３０】
この問題を解決するには、商用電源の瞬時値が低い期間はＩＧＢＴ４８，４９の導通時間を長くし、瞬時値が高い期間は上記導通時間を短くする制御を行うことで、入力電流波形を正弦波に近付け、波形歪及び力率の改善を図ることができる（例えば、特開昭６２−１００１７３号公報参照）。この制御の有無による電流波形の変化を図１０に示す。
【００３１】
そして、インバータ回路（電流制御手段）４７より充電回路３６を介して二次電池３４に充電を行う場合にも、上記と同様の制御を行うことで同様の効果を得ることができる。また、制御回路（電流制御手段）６６が電流変成器４２により入力電流値をモニタしながら充電を行うことで、許容電流１５Ａを超えないように制御することができる。更に、制御回路６６は、端子電圧ＥBをモニタして二次電池３４の充電状態や残存容量を把握できるので、過充電を防止することも可能であり、また、それらの状態を表示部８に表示させてユーザに報知することもできる。
【００３２】
また、トランス５３及び５９をリーケージトランスとして構成したので、インバータ回路４７を動作させた場合、トランス５３及び５９の一次側の等価インダクタンスとコンデンサ５０，５１との共振作用により、出力電流のゼロクロス点でＩＧＢＴ４８，４９をスイッチングさせることができ、スイッチング損失の低減を図ることができる。
また、充電回路３６を両波倍電圧回路として構成しているので、トランス５９の二次側の等価インダクタンスとコンデンサ６１，６２との共振作用も発生する。従って、トランス５９の二次側電圧の瞬時値の２倍が、二次電池３４の端子電圧ＥBより低くなる期間であっても、充電回路３６の出力電圧を端子電圧ＥBよりも高くすることができ、充電が可能となる。更に、コンデンサ６１，６２には、二次電池３４に内部短絡などが発生した場合に電流を制限する効果もある。
【００３３】
以上のように本実施例によれば、電子レンジ１に、補助電源として使用される二次電池３４を備え、インバータ回路４７により生成される高周波電流の出力先を、スイッチ５４を介してマグネトロン１１の駆動回路５２と、二次電池３４の充電回路３６とに接続するように切換える構成とした。従って、二次電池３４を併用することで高出力加熱を行なう構成を採用した場合でも回路規模の増大を抑制することができ、電子レンジ１全体を小型にすることができる。
【００３４】
また、制御回路６６は、二次電池３４に対して充電を行う場合に、商用電源の電流波形が正弦波状となるように制御するので、商用電源を同時に他の家電機器などが使用している場合に、それらに対して悪影響を及ぼすことを回避できる。加えて、電子レンジ１の力率を向上させることができる。更に、充電回路３６に、リーケージトランス５９，ダイオード６０及び６３，コンデンサ６２及び６３からなる両波倍電圧回路を備えたので、二次電池３４を効率的に充電することができる。
【００３５】
（第２実施例）
図１３は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例の電子レンジ７１では、直流電源ライン４５ａ、４５ｂの間に分圧抵抗７２ａ，７２ｂの直列回路が接続されており、それらの共通接続点は制御回路６６の入力端子に接続されている。また、直流電源ライン４５ｂにおけるインバータ回路４７の手前には、例えばリレースイッチで構成される切換スイッチ（接続手段，選択手段）７３が、固定接点ａ，可動接点ｃを接続して挿入されている。
【００３６】
そして、二次電池３４に接続されていたスイッチ６５及び上ヒータ１８は削除されており、二次電池３４の正側端子は、ダイオード７４を介して直流電源ライン４５ｂに接続され、負側端子は切換スイッチ７３の固定接点ｂに接続されている。尚、上ヒータ１８については、具体的には図示しないが、熱風用ヒータ２３等と同様にして商用電源が直接供給されるようになっている。切換スイッチ７３の制御は、制御回路６６によって行われる。
【００３７】
次に、第２実施例の作用について説明する。第２実施例の構成では、制御回路６６がスイッチ７３の可動接点ｃを固定接点ａ側に切換えれば、インバータ回路４７には、直流電源回路４５の出力電圧のみが供給される。そして、スイッチ７３の可動接点ｃを固定接点ｂ側に切換えれば、インバータ回路４７には、直流電源回路４５の出力電圧に、二次電池３４の出力電圧が直列に接続されて印加される（ＥAC＋ＥB）。また、この場合も、商用電源の電圧レベルに応じてＩＧＢＴ４８，４９の導通時間を制御することで、電流歪を低減して力率を「１」に近づけることができる。
【００３８】
以上のようにして、直流電源回路４５の出力に二次電池３４を直列接続することができるのは、二次電池３４が商用電源と同程度の電流を流すことができるからである。尚、特許文献１に開示されているのは、商用電源に基づく直流電源出力と二次電池とを並列に接続する構成である。従って、前者の電源電圧の瞬時値が後者の端子電圧よりも低い場合は前者の電源側からの電力供給は行われず電流は流れない。その結果、商用電源電流波形は高調波成分を含んだ歪波となってしまい、力率も悪化する。
【００３９】
また、第２実施例では、制御回路６６が分圧抵抗７２ａ，７２ｂを介して直流電圧ＥACをモニタするので、商用電源の供給が停止したことも検知できる。従って、直流電源回路４５だけを使用している状態で電源供給の停止を検知した場合、スイッチ７３の可動接点ｃを固定接点ｂ側に切換えれば、インバータ回路４７に二次電池３４より電力を供給することができる。
【００４０】
そして、短時間の停電や、配電盤のブレーカが作動した状態から、商用電源が復旧したことを検知すれば、再びスイッチ７３の可動接点ｃを固定接点ａ側に切換えて、直流電源回路４５より電力を供給することができる。この場合、ユーザがその他の家電機器のオンオフ状態をチェックすることを想定し、一定時間（例えば、２分程度）の経過を待ってから電力供給を再開させるのが好ましい。
以上のように第２実施例によれば、インバータ回路４７の入力側において、二次電池３４より供給される電源を、直流電源回路４５の出力に対して直列に接続するためのスイッチ７３を備えたので、より高い出力でマイクロ波加熱を行なうことができる。
【００４１】
（第３実施例）
図１４は、本発明を誘導加熱調理器に適用した場合の第３実施例を示すものであり、第１実施例と異なる部分について説明する。第３実施例の誘導加熱調理器７５では、マグネトロン１１及びその駆動回路５２に替えて、加熱コイル７６が配置されている。即ち、加熱コイル７６の一端は、切換スイッチ５４の固定接点ａに接続されており、他端は、コンデンサ５０，５１の共通接続点に接続されている。
【００４２】
また、ファンモータ２１，熱風用ヒータ２３，ヒータ制御スイッチ４６，上ヒータ１８，ヒータ制御用スイッチ６５（並びに下ヒータ１７）は削除されている。そして、二次電池３４の正側端子は、スイッチ７７及びダイオード７４の直列回路を介して電源ライン４５ａ（ウ）に接続されており、二次電池３４の負側端子は電源ライン４５ｂ（エ）に接続されている。スイッチ７７の制御は、制御回路６６に換わる制御回路７８によって行われる。また、誘導加熱調理器７５は、本体に対して電源プラグ４０を着脱可能とするためのマグネットプラグ７９を備えている。
【００４３】
次に、第３実施例の作用について説明する。制御回路７８は、インバータ回路４７を制御して加熱コイル７６に高周波電流を供給し、磁性体の鍋８０を誘導加熱して調理を行なう。また、二次電池３４に対する充電は、第１実施例と同様にして行う。そして、スイッチ７７を閉じることで、直流電源回路４５に二次電池３４が並列に接続可能となっている。従って、マグネットプラグ７９を取外すことで電源プラグ４０を介した商用電源の供給を受けない場合でも、二次電池３４をインバータ回路４７の駆動電源とすることが可能となっている。
また、商用電源の供給を受けている場合でも、直流電源回路４５に二次電池３４を並列に接続することで、電源供給能力を高めて加熱調理を行なうことも可能である。
【００４４】
以上のように第３実施例によれば、誘導加熱調理器７５に補助電源として使用される二次電池３４を備え、インバータ回路４７により生成される高周波電流の出力先を、スイッチ５４を介して加熱コイル７６と充電回路３６とに切換えるように構成した。従って、二次電池３４を併用することでより高出力で加熱を行なう構成を採用した場合でも回路規模の増大が抑制されるので、誘導加熱調理器７５の全体を小型にすることができる。
【００４５】
（第４実施例）
図１５は本発明の第４実施例を示すものであり、第３実施例と異なる部分について説明する。第４実施例の誘導加熱調理器８１は、直流電源回路４５の内部において、全波整流回路４３とコンデンサ４４との間に、アクティブフィルタ（電流制御手段）８２を備えたものである。このアクティブフィルタ８２は、電源ライン４５ａに挿入されたリアクタ８３及びダイオード８４の直列回路と、両者の共通接続点と電源ライン４５ｂとの間に接続されるＩＧＢＴ８５とで構成されている。ＩＧＢＴ８５は、制御回路（電流制御手段）７８によって制御される。また、電源ライン４５ａ，４５ｂ間には、第２実施例と同様の分圧抵抗７２ａ，７２ｂが配置されている。
【００４６】
次に、第４実施例の作用について説明する。第３実施例の誘導加熱調理器７５では、直流電源回路４５に二次電池３４を並列接続し、電源供給能力を高めて加熱調理を行なう場合、直流電源回路４５の出力電圧ＥACが二次電池３４の端子電圧ＥBよりも低い期間は、商用電源からの電流が流れなくなる。その結果、商用電源電流波形は高調波成分を含んで歪んだ波形となり、力率も悪くなってしまう。
【００４７】
そこで、第４実施例では、制御回路７８が出力電圧ＥACをモニタすることで、出力電圧ＥACが二次電池３４の端子電圧ＥBよりも低い場合にアクティブフィルタ８２のＩＧＢＴ８５をオンして、リアクタ８３に商用電源から電流を流して電気エネルギーを蓄えさせる。一方、出力電圧ＥACが端子電圧ＥBよりも高くなった場合はＩＧＢＴ８５をオフして、リアクタ８３からダイオード８４を介して遅れ電流を流すようにする。即ち、アクティブフィルタ８２は、電流波形を能動的に変化させて高調波成分を除去するローパスフィルタとして機能する。
このように動作させる結果、商用電源電流をインバータ回路４７に連続的に供給することができるので、電流波形を正弦波に近づけて力率を「１」に近づけることができる。
【００４８】
（第５実施例）
図１６は本発明の第５実施例を示すものである。第５実施例は、第２実施例の電子レンジ７１の構成を誘導加熱調理器８６に適用したものであり、誘導加熱調理器８６について、第２実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（第６実施例）
図１７は本発明の第６実施例を示すものである。第５実施例は、第１実施例の電子レンジ１におけるインバータ回路４７を、共振コンデンサ８７及びＩＧＢＴ８８の直列回路で構成されるインバータ回路（周波数変換回路）８９に置き換えたもので、両者の共通接続点は、スイッチ５４の可動接点ｃに接続されている。また、充電回路３６は、インダクタ９０およびダイオード９１の直列回路よりなる充電回路９２に置き換えられており、インダクタ９０側はスイッチの固定接点ｂに、ダイオード９１のカソードは電源ライン４５ａに接続されている。
そして、二次電池３４は、ダイオード９１に並列に接続され、二次電池３４の負側端子は、スイッチ９３及び逆方向のダイオード９４を介して電源ライン４５ｂに接続されている。以上が、電子レンジ９５を構成している。
【００５０】
次に、第６実施例の作用について説明する。スイッチ５４の可動接点ｃを固定接点ａ側にしてスイッチ９３をオフにした場合、インバータ回路８９には直流電源回路４５のみから電力が供給され、加熱コイル７６に高周波電流が供給される。そして、この状態からスイッチ９３をオンにすると、直流電源回路４５の出力に二次電池３４が並列に接続されて、インバータ回路８９に電力を供給するようになる。
【００５１】
尚、この場合、直流電源回路４５の出力電圧は、前述したようにコンデンサ４４の容量が小さく非平滑整流状態となっているので、二次電池３４の端子電圧よりも低くなる期間と高くなる期間とがある。従って、前者の期間は二次電池３４から、後者の期間は直流電源回路４５から電力を供給することになる。そして、ダイオード９４は、後者の期間に直流電源回路４５からの電力が二次電池３４側に流入するのを防止している。
更に、上記状態からスイッチ５４の可動接点ｃを固定接点ｂ側に切換えると、インバータ回路８９の出力端子は充電回路９２に接続され、二次電池３４を充電するための電力を供給する。
以上のように構成される第６実施例によれば、充電回路９２の構成を簡単にすることができる。
【００５２】
（第７実施例）
図１８は本発明の第７実施例を示すものである。第７実施例は、第６実施例の構成を、誘導加熱調理器９６に適用したものであり、加熱コイル７６の他端側は、二次電池３４の正側端子に直結されている。以上のように構成された第７実施例によれば、誘導加熱調理器９６について、第６実施例と同様の効果が得られる。
【００５３】
（第８実施例）
図１９は、本発明の第８実施例を示すものであり、例えば、第１実施例における充電回路３６を構成している両波倍電圧回路を、半波倍電圧回路に置き換えたものを部分図として示す。即ち、トランス５９の二次コイル５９ｂには、コンデンサ９７及びダイオード９８の直列回路が接続されており、以上が充電回路９９を構成している。そして、ダイオード９８の両端に、二次電池３４が接続されている。以上のように構成される第８実施例によれば、充電回路９９をより少ない部品で構成することができる。
【００５４】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
充電電流の監視は、トランス５９の２次側で行っても良い。
例えば、第１，第２実施例の構成を組み合わせて、二次電池３４からの電力供給先を、スイッチ６５，７３により上ヒータ１８とインバータ回路４７とに選択するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明をオーブン機能付き電子レンジに適用した場合の第１実施例であり、電子レンジの電気回路構成を示す図
【図２】（ａ）は駆動回路、（ｂ）は充電回路に夫々使用されるトランスの巻線構成を示す図
【図３】図２に示す各トランスの等価回路図
【図４】電子レンジの縦断側面図
【図５】電子レンジ扉を開放した状態の正面図
【図６】電子レンジ扉を閉鎖した状態の正面図
【図７】二次電池の充電特性を示す図
【図８】二次電池の放電レートを示す図
【図９】加熱室を予熱した後、ヒータ加熱調理を行なう場合の庫内温度変化を示すタイミングチャート
【図１０】二次電池の充電制御を行う場合の、商用電源の電流波形を示す図
【図１１】マグネトロンの電圧−電流特性図
【図１２】マグネトロンの等価回路図
【図１３】本発明の第２実施例を示す図１相当図
【図１４】本発明を誘導加熱調理器に適用した場合の第３実施例を示す図１相当図
【図１５】本発明の第４実施例を示す図１４相当図
【図１６】本発明の第５実施例を示す図１４相当図
【図１７】本発明の第６実施例を示す図１相当図
【図１８】本発明の第７実施例を示す図１４相当図
【図１９】本発明の第８実施例を示す図１の一部相当図
【符号の説明】
【００５６】
図面中、１は電子レンジ（加熱調理器）、１１はマグネトロン、３４は二次電池、３６は充電回路（両波倍電圧回路）、４７はインバータ回路（周波数変換回路）、５２は駆動回路、５３はトランス（リーケージトランス）、５４は切換えスイッチ（接続手段，切換え手段）、５９はトランス（リーケージトランス）、６０はダイオード（整流素子）、６１及び６２はコンデンサ、６３はダイオード（整流素子）、６５はスイッチ（選択手段）、６６は制御回路（電流制御手段）、７１は電子レンジ（加熱調理器）、７３は切換スイッチ（接続手段，選択手段）、７５は誘導加熱調理器、７６は加熱コイル、７７はスイッチ（選択手段）、８１は誘導加熱調理器、８２はアクティブフィルタ（電流制御手段）、７８は制御回路（電流制御手段）、８６は誘導加熱調理器、８９はインバータ回路（周波数変換回路）、９２は充電回路、９６は誘導加熱調理、９９は充電回路を示す。
【出願人】 【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
【識別番号】５０２２８５６６４
【氏名又は名称】東芝コンシューママーケティング株式会社
【識別番号】５０３３７６５１８
【氏名又は名称】東芝家電製造株式会社
【出願日】 平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【代理人】 【識別番号】１０００７１１３５
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 強
【公開番号】 特開２００８−４４１６（Ｐ２００８−４４１６Ａ）
【公開日】 平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【出願番号】 特願２００６−１７３６４６（Ｐ２００６−１７３６４６）