JP2002289337A - 電子レンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 商用交流電源の両位相でマグネトロンを動作
させるものであっても、ＩＳＭ帯の電波を利用する通信
を妨害してしまうことを極力抑える。 【解決手段】 商用交流電源１に、この交流電力を全波
整流する整流回路２を接続し、この整流回路２の出力端
子間にインバータ回路３を接続する。インバータ回路３
に高周波トランス４、高圧整流回路５を介してマグネト
ロン６を接続する。また、商用交流電源１にゼロクロス
検出回路９を接続する。ゼロクロス検出回路９は商用交
流電源１のゼロクロスを検出すると「Ｈ」レベルのパル
ス信号をカウンタ回路１０に出力する。カウンタ回路１
０はパルス信号をカウントして１８パルスＬ／２パルス
Ｈの比率で「Ｈ」、「Ｌ」の信号をインバータ制御回路
７の停止回路７ａに出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ回路を
介してマイクロ波発生装置の駆動を制御する構成の電子
レンジに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、家庭内において
も、モバイル機器同士、モバイル機器とその周辺機器、
モバイル機器と家電製品等をワイヤレス接続することが
行われている。このような家庭内ネットワークには、通
信距離が短いことから消費電力が小さい比較的微弱な電
波を利用する通信技術が用いられる。

【０００３】このような家庭内ネットワークに利用され
る通信技術の一つにブルートゥース（「Ｂｌｕｅｔｏｏ
ｔｈ^ＴＭ」エリクソン社の登録商標、以下同じ。）等の
ワイヤレスネットワークがある。ブルートゥースは、電
波法により国際的に割り当てられた工業用、化学用、医
療用周波数帯（ＩＳＭ帯）の一つである２．４ＧＨｚ帯
の電波を利用して通信を行うものである。ＩＳＭ帯は、
比較的自由に、且つ手軽に利用できる周波数帯域である
反面、多くの電波的な外乱が存在する。

【０００４】例えば、電子レンジは、ＩＳＭ帯の一つで
ある２４５０ＭＨｚのマイクロ波により食品を誘電加熱
するように構成されている。この場合、電子レンジ本体
から漏洩する電波により無線通信やＴＶが受信障害を起
こしたり、人体が悪影響を受けたりすることを防止する
ために、電波法により電子レンジの電波漏洩量が規制さ
れている。従って、電子レンジ本体からの電波漏洩量は
規制値以下に抑えられている。

【０００５】ところが、上述したようにブルートゥース
は微弱な電波を利用する通信技術であるため、電子レン
ジ及びブルートゥース間の距離やマグネトロンの出力に
よっては、電子レンジ本体から漏洩する若干量の電波が
妨害波となってしまう。

【０００６】特に最近は、マグネトロンの駆動電源とし
て商用周波数を２０〜３０ｋＨｚに変換後、昇圧するイ
ンバータ回路を備えた電源が用いられている。この場
合、商用交流電源の両位相でマグネトロンを動作する構
成となっている。このため、マグネトロンの駆動時には
ほぼ常にマイクロ波が放射されることになり、微弱な電
波を利用する通信に対して大きな障害となる。

【０００７】例えば図７は、上記構成の電子レンジ及び
ブルートゥース間の距離と通信能力との関係を示してい
る。図７において、実線Ａはマグネトロンの出力が５０
０Ｗの場合を、実線Ｂはマグネトロンの出力が８００Ｗ
の場合を示している。この図７に示すように、電子レン
ジ及びブルートゥース間の距離が０．５ｍのときの通信
能力は、加熱出力が５００Ｗの場合は５０ＫＢ／ｓであ
るのに対して、８００Ｗの場合は略０ＫＢ／ｓになる。
また、加熱出力が５００Ｗであっても、電子レンジ及び
ブルートゥース間の距離が０．２５ｍのときは通信能力
が略０ＫＢ／ｓになる。

【０００８】本発明は上記した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、商用交流電源の両位相でマグネ
トロンを動作させるものであっても、ＩＳＭ帯の電波を
利用する通信を妨害してしまうことを極力抑えることが
できる電子レンジを提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、商用
交流電源の交流電力を全波整流する整流回路と、この整
流回路の出力端子間に接続されたインバータ回路と、加
熱調理のために前記インバータ回路により駆動されてマ
イクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、前記インバ
ータ回路を介して前記マイクロ波発生装置の駆動を制御
する制御手段とを備えた電子レンジであって、加熱調理
の際に前記マイクロ波発生装置を間欠的に停止させる間
欠停止モードを設けたことを特徴とする。

【００１０】上記構成によれば、加熱調理時であっても
マイクロ波が発生しない期間が生じるので、この期間を
ブルートゥース等の２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用する
無線通信のタイムスロットとすることができる。

【００１１】この場合、２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用
する無線通信を検出する通信検出手段を設け、前記制御
手段は、前記通信検出手段により無線通信が検出された
ときに間欠停止モードを実行するように構成すると良い
（請求項２の発明）。上記構成によれば、マイクロ波が
通信の妨害波となるおそれがあるときのみに間欠停止モ
ードが実行されるため、マイクロ波発生装置を不必要に
停止させなくても済む。

【００１２】また、前記制御手段は、前記マイクロ波発
生装置の出力が所定値以上のときに間欠停止モードを実
行するように構成することも良い構成である（請求項３
の発明）。マイクロ波発生装置から発生されるマイクロ
波が無線通信に及ぼす影響は、マイクロ波発生装置の出
力に略比例する。従って、上記構成のようにマイクロ波
発生装置の出力が無線通信の影響を及ぼす所定値以上の
ときのみに間欠停止モードを実行することにより、マイ
クロ波発生装置を不必要に停止させなくても済む。

【００１３】そして、間欠停止モードにおけるマイクロ
波発生装置の停止期間は、マイクロ波発生装置を再駆動
させるときにヒートランが不要な短時間に設定すること
が好ましい（請求項４の発明）。上記構成によれば、マ
イクロ波発生装置の停止後すぐに再駆動させることがで
きるので、マイクロ波発生装置を停止させたことにより
加熱時間が大きく延長されることを極力抑えることがで
きる。

【００１４】また、間欠停止モードにおけるマイクロ発
生装置の停止期間を商用交流電源の周期の整数倍に設定
したり（請求項５の発明）、マイクロ波発生装置を停止
させる期間を商用交流電源の周期に同期させたりすると
良い（請求項６の発明）。上記構成によれば、比較的簡
単な構成でマイクロ波発生装置の停止期間を設定するこ
とができる。

【００１５】更にまた、間欠停止モードの実行を指示す
るための指示手段を設けると良い（請求項７の発明）。
上記構成によれば、電子レンジの設置環境に応じて間欠
停止モードを実行するか否かを適宜に選択することがで
きるので、使い勝手が良い。

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例を図
１ないし図３を参照しながら説明する。まず、図１は本
実施例に係る電子レンジの構成を示すものであり、商用
交流電源１には、この交流電力を全波整流する整流回路
２が接続されている。前記整流回路２の出力端子間には
インバータ回路３が接続されている。詳しい図示は省略
するが、前記インバータ回路３は、共振コイルとしての
高周波トランス４の一次側トランス４ａ及び共振コンデ
ンサからなる共振回路、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子
及びフリーホイールダイオードを備えて構成されてい
る。

【００１６】また、前記高周波トランス４の二次側トラ
ンス４ｂには、高圧整流回路５を介してマイクロ波発生
装置としてのマグネトロン６が接続されている。図示し
ないが、前記高圧整流回路５は、コンデンサ及びダイオ
ードを有している。

【００１７】更に、前記インバータ回路３のスイッチン
グ素子は、インバータ制御回路７によりオンオフ制御さ
れるように構成されている。前記インバータ制御回路７
にはレンジ制御回路８からの指令信号が入力されるよう
になっている。前記レンジ制御回路８は、マイクロコン
ピュータ等を含んで構成されており、調理メニュー（加
熱強度）設定スイッチや調理時間設定スイッチ、スター
トスイッチ（いずれも図示せず）等からの入力信号が与
えられるようになっている。

【００１８】従って、インバータ制御回路７は、レンジ
制御回路８からの指令を受けると入力設定された加熱強
度に応じてスイッチング素子のオン期間を決定してイン
バータ回路３を動作させる。これにて、商用交流電源が
整流回路２、インバータ回路３、高圧整流回路５を介し
てマグネトロン６に供給される。

【００１９】一方、前記商用交流電源１にはゼロクロス
検出回路９が接続されており、前記ゼロクロス検出回路
９の出力Ｓ１はカウンタ回路１０に与えられるようにな
っている。図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記
ゼロクロス検出回路９は、商用交流電源１のゼロクロス
を検出したときに「Ｈ」レベルのパルス信号を出力す
る。

【００２０】また、前記カウンタ回路１０の出力Ｓ２
は、前記インバータ制御回路７の停止回路７ａに与えら
れるようになっている。図３の（ｃ）に示すように、前
記カウンタ回路１０の出力Ｓ２は、ゼロクロス検出回路
９からのパルス数が１８になると「Ｈ」レベルに切り替
えられると共にカウント値がリセットされ、続いてパル
ス数が２になると「Ｌ」レベルに切替えられると共にカ
ウント値がリセットされるようになっている。

【００２１】そして、前記停止回路７ａに「Ｈ」レベル
の信号が与えられると、インバータ制御回路７はスイッ
チング素子をオフしてマグネトロン６への電圧の供給を
停止するように構成されている。また、停止回路７ａに
「Ｌ」レベルの信号が与えられると、インバータ制御回
路７はレンジ制御回路８からの指令に基づいてインバー
タ回路３を制御してマグネトロン６を駆動する。即ち、
本実施例においては、インバータ制御回路７及びレンジ
制御回路８が制御手段として機能する。

【００２２】従って、加熱調理の際は、インバータ制御
回路３は、マグネトロン６を駆動する動作と、マグネト
ロン６を停止する動作とを順に繰り返す間欠停止モード
を実行する。そして、本実施例においては、マグネトロ
ン６を駆動する駆動期間は商用交流電源１の９周期分に
設定され、マグネトロン６を停止する停止期間は商用交
流電源１の１周期分（１６〜２０ｍｓ）に設定されてい
る。マグネトロン６の停止期間が約４０ｍｓ以下であれ
ば、マグネトロン６を再駆動する際にヒートランの必要
がなく、直ぐに動作させることができる。

【００２３】この結果、マグネトロン６の動作電流波形
は図３の（ｄ）に示すようになる。尚、駆動期間におい
てもマグネトロン６の動作電流がゼロになる期間（１〜
２ｍｓ程度）が存在する。これは、整流回路２の脈流出
力電圧の谷部分ではマグネトロン６が動作しないためで
ある。

【００２４】ここで、電子レンジの加熱出力とブルート
ゥースの通信能力との関係について本発明者が行った実
験結果を図３に示す。この実験は、本実施例に係る電子
レンジ及び従来構成の電子レンジ（加熱調理時にマグネ
トロンを常時動作させる構成）をそれぞれブルートゥー
スから０．５ｍ離れた部位に設置して行ったものであ
る。図３中、破線は本実施例に係る電子レンジの実験結
果を、実線は従来構成の電子レンジの実験結果を示して
いる。この図３に示すように、本実施例の電子レンジの
方が、従来構成の電子レンジよりもブルートゥースによ
る通信に及ぼす影響が小さい。

【００２５】ブルートゥースの通信方式は、２４０２〜
２４８０ＭＨｚ帯域に１ＭＨｚ単位で存在する７９の通
信スペクタクルが６２５μｓ毎に、即ち１秒間に１６０
０回のスピードでランダムに変化する周波数ホッピング
型のスペクトル拡散方式（以下、周波数ホッピング）が
採用されている。つまり、ブルートゥースの最小通信単
位（タイムスロット）は６２５μｓであり、送受信では
１．２５ｍｓ（６２５μｓ×２）となる。従って、１．
２５ｍｓ×２＝２．５ｍｓのタイムスロットがあれば確
実に送受信できる。

【００２６】これに対して、本実施例では、加熱調理の
際にマグネトロン６を間欠的に停止させると共にこの停
止期間を１６〜２０ｍｓに設定した。従って、このマグ
ネトロン６の停止期間をタイムスロットに利用すること
により、加熱調理時であってもブルートゥースの通信を
維持することができる。

【００２７】また、本実施例では、マグネトロン６の停
止期間を商用交流電源１の１周期分とすると共に商用交
流電源１の周期に同期するように構成した。このため、
間欠停止モードを比較的簡単に構成することができる。
しかも、マグネトロン６の駆動期間に対する停止期間の
長さを９分の１にしたので、停止期間を設けたことによ
る加熱効率の低下を極力抑えることができる。

【００２８】尚、図３に示すように、加熱出力が５００
Ｗより小さい場合は、従来構成の電子レンジであっても
十分にブルートゥースの通信を維持することができる。
従って、本実施例においては、マグネトロン６の出力が
５００Ｗ以上に設定されたときにはレンジ制御回路８は
インバータ制御回路７を介して間欠停止モードを実行
し、５００Ｗより小さい出力に設定されたときにはマグ
ネトロン６を常時駆動するように構成しても良い。この
ような構成によれば、電子レンジ本体から漏洩する電波
が通信の妨害波とならない低出力のときに、マグネトロ
ン６を不必要に停止させなくても済む。

【００２９】図４は本発明の第２の実施例を示すもので
あり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第
１の実施例と同一部分には同一符号を付している。この
第２の実施例は、ブルートゥース１１を備え、図示しな
いモバイル機器と双方向通信が可能に構成されていると
共にブルートゥース１１による通信が行われていること
が検出されたときに間欠停止モードを実行するように構
成したところに特徴を有する。

【００３０】前記ブルートゥース１１は、通信用のアン
テナ１２を備えた送受信切換回路１３、受信回路１４、
送信回路１５、送受信制御回路１６、受信信号処理回路
１７、マイクロ波発生タイミング回路１８、マイクロ波
発生回路１９、ブルートゥース制御回路２０から構成さ
れている。また、前記送受信制御回路１６には、通信検
出手段たるブルートゥース検出回路２１が接続されてい
る。前記ブルートゥース検出回路２１の出力Ｓ３は、ブ
ルートゥース１１による通信が行われていることを検出
したときに「Ｈ」レベルとなる。

【００３１】一方、前記カウンタ回路１０の出力Ｓ２は
ＡＮＤ回路２２の一方の入力端子に与えられ、前記ブル
ートゥース検出回路２１の出力Ｓ３は前記ＡＮＤ回路２
２の他方の入力端子に与えられるようになっている。そ
して、前記ＡＮＤ回路２２の出力端子には前記停止回路
７ａが接続されている。従って、ブルートゥース検出回
路２１の出力Ｓ３及びカウンタ回路１０の出力Ｓ２がい
ずれも「Ｈ」レベルのとき、前記ＡＮＤ回路２２の出力
は「Ｈ」レベルとなる。つまり、本実施例においては、
ブルートゥース１１による通信が行われているとき、イ
ンバータ制御回路７はインバータ回路３を制御してマグ
ネトロン６を駆動させる動作と停止させる動作とを順に
行う間欠停止モードを実行する。

【００３２】このような構成の本実施例によれば、ブル
ートゥース１１による通信が行われておらず、マグネト
ロン６が発生するマイクロ波が通信を妨害するおそれが
ないときに、マグネトロン６が不必要に停止しなくても
済む。尚、上記した以外の構成は第１の実施例と同じで
あり、従って、本実施例においても第１の実施例と同様
の作用、効果が得られる。

【００３３】図５及び図６は本発明の第３の実施例を示
すものであり、第１の実施例と異なるところを説明す
る。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付して
いる。この第３の実施例では、整流回路２の脈流出力電
圧の谷部分に停止期間を設けたところに特徴を有する。
即ち、図５に示すように、整流回路２の正出力端子には
抵抗３１を介してコンパレータ３２の反転入力端子が接
続されており、このコンパレータ３２の出力Ｓ４が停止
回路７ａに与えられるようになっている。また、前記整
流回路２の正出力端子と前記抵抗３１との間には抵抗３
３，３４及びコンデンサ３５が接続されており、前記コ
ンデンサ３５の電圧Ｖｃが前記コンパレータ３２の非反
転入力端子に与えられるようになっている。

【００３４】図６の（ｂ）に示すように、前記コンパレ
ータ３２の反転入力端子の入力電圧Ｖｂが非反転入力端
子の入力電圧Ｖｃを越えると、コンパレータ３２の出力
Ｓ４は「Ｌ」レベルとなり、入力電圧Ｖｃ以下となると
「Ｈ」レベルとなる。そして、インバータ制御回路７
は、出力Ｓ４が「Ｈ」レベルのときインバータ回路３の
スイッチング素子をオフするようになっている。この結
果、図６の（ｄ）に示すようなタイミングでマグネトロ
ン６に動作電流が流れ、整流回路２の脈流出力電圧の谷
部分に停止期間が発生する。この場合、各停止期間は約
２．５ｍｓとなるように設定されている。

【００３５】このような構成においても、加熱調理の際
にマグネトロン６が間欠的に停止されるので、この停止
期間をタイムスロットとすることによりブルートゥース
による通信を維持することができる。

【００３６】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、例えば次のような変形、拡張が可能であ
る。第１及び第３の実施例においては、加熱調理時には
常にマグネトロンを間欠的に停止させるように構成した
が、間欠停止モードの実行を指示する指示手段、例えば
ブルートゥース対応スイッチを操作パネルに設けて、こ
のスイッチが押圧操作されたときにマグネトロンを間欠
的に停止させるように構成しても良い。

【００３７】このような構成によれば、電子レンジの周
辺でブルートゥースによる通信が行われているときにの
み間欠停止モードを実行するように設定できるので、マ
グネトロンを不必要に停止させてしまうということがな
い。

【００３８】第２及び第３の実施例においては、加熱出
力が５００Ｗ以上のときにのみ、間欠停止モードを実行
するように構成しても良い。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子レンジによれば、加熱調理の際に前記マイクロ波
発生装置を間欠的に停止させる間欠停止モードを設けた
ので、加熱調理時であってもマイクロ波が発生しない期
間が生じるので、この期間をブルートゥース等の２．４
ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用する無線通信のタイムスロット
にすることにより、通信を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すものであり、電子
レンジの概略的構成を示す電気回路図

【図２】各部の波形図を示すものであり、（ａ）は商用
交流電源の入力電圧、（ｂ）はゼロクロス検出回路の出
力信号、（ｃ）はカウンタ回路の出力信号、（ｄ）はマ
グネトロンの動作電流

【図３】加熱出力と通信能力との関係を示す図

【図４】本発明の第２の実施例を示す図１相当図

【図５】本発明の第３の実施例を示す図１相当図

【図６】各部の波形図を示すものであり、（ａ）は整流
回路の整流出力電圧波形、（ｂ）はコンパレータの反転
入力端子及び非反転入力端子に与えられる電圧波形、
（ｃ）はコンパレータの出力パルス波形、（ｄ）はマグ
ネトロンの動作電流波形

【図７】発明が解決しようとする課題を説明するための
図であり、電子レンジ及びブルートゥース間の距離と通
信能力との関係を示す図

【符号の説明】

図中、１は商用交流電源、２は整流回路、３はインバー
タ回路、６はマグネトロン（マイクロ波発生装置）、７
はインバータ制御回路（制御手段）、８はレンジ制御回
路（制御手段）１１はブルートゥース（無線通信）、２
１はブルートゥース検出回路（通信検出手段）を示す。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用交流電源の交流電力を全波整流する
   整流回路と、 この整流回路の出力端子間に接続されたインバータ回路
   と、 加熱調理のために前記インバータ回路により駆動されて
   マイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、 前記インバータ回路を介して前記マイクロ波発生装置の
   駆動を制御する制御手段とを備えた電子レンジにおい
   て、 加熱調理の際に前記マイクロ波発生装置を間欠的に停止
   させる間欠停止モードを設けたことを特徴とする電子レ
   ンジ。
2. 【請求項２】 ２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用する無線
   通信を検出する通信検出手段を備え、 制御手段は、前記通信検出手段により無線通信が検出さ
   れたときに間欠停止モードを実行することを特徴とする
   請求項１記載の電子レンジ。
3. 【請求項３】 制御手段は、マイクロ波発生装置の出力
   が所定値以上のときに間欠停止モードを実行するように
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子レ
   ンジ。
4. 【請求項４】 間欠停止モードにおけるマイクロ波発生
   装置の停止期間は、マイクロ波発生装置を再駆動させる
   ときにヒートランが不要な短時間に設定されていること
   を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電子
   レンジ。
5. 【請求項５】 間欠停止モードにおけるマイクロ発生装
   置の停止期間は、商用交流電源の周期の整数倍に設定さ
   れていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   に記載の電子レンジ。
6. 【請求項６】 間欠停止モードにおいてマイクロ波発生
   装置を停止させる期間は、商用交流電源の周期に同期し
   ていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに
   記載の電子レンジ。
7. 【請求項７】 間欠停止モードの実行を指示するための
   指示手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子
   レンジ。