JP2003106536A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波加熱装置の調理終了後のインバータ電
源を効果的に冷却すること。 【解決手段】 マグネトロンやインバータ電源９を冷却
する冷却ファン１９と、マイクロコンピュータを有し前
記インバータ電源９や冷却ファン１９等の装置全体の作
動を制御する制御手段１７と、前記インバータ電源９の
半導体整流素子１０や半導体スイッチング素子１１の温
度を検出する感熱素子１４とを備え、加熱終了時点の半
導体整流素子１０や半導体スイッチング素子１１の温度
が、前記マイクロコンピュータに予め設定された温度レ
ベルより高い間は前記冷却ファン１９の作動を継続させ
る構成とすることにより、調理終了後もインバータ電源
９の効果的な冷却が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食品等を高周波で
加熱調理する高周波加熱装置に関するもので、特にその
電源としてインバータ電源を用いた高周波加熱装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の高周波加熱装置は、例え
ば特開平６−５０５５０号公報に記載されているような
ものがあった。図６および図７は前記公報に記載された
従来の高周波加熱装置を示すものである。

【０００３】図６は、高周波加熱装置の電源部を示す側
面図である。１は加熱室、２は高周波を発生するマグネ
トロン、３はマグネトロンに電力を供給するインバータ
電源、４は電源部を冷却する冷却ファンである。

【０００４】図７は、インバータ電源３の外観斜視図で
ある。５は商用電源の電力を整流する半導体整流素子、
６は整流後の電力を高周波にする半導体スイッチング素
子、７は高周波化された電力を高圧に変換し前記マグネ
トロン２に電力を供給する高圧トランス、８は半導体整
流素子５や半導体スイッチング素子６を取り付けた放熱
フィンである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
マグネトロン２に供給される電力は、半導体整流素子５
や半導体スイッチング素子６を介してインバータ方式で
電力が供給されており、このインバータ電源３は出力レ
ベルをフレキシブルに制御できる利点がある反面、前記
半導体整流素子５や半導体スイッチング素子６は耐熱性
が低く、短時間でも耐熱限度を超えると瞬時に熱破壊を
起こす欠点を有していた。

【０００６】このため、加熱開始時にはマグネトロン２
の出力がフル出力（１００％）となるようにインバータ
電源３の出力を制御し、加熱途中から段階的にインバー
タ電源３の出力を抑えて、半導体整流素子５や半導体ス
イッチング素子６の温度上昇を抑制するような制御を施
した高周波加熱装置が提供されている。

【０００７】これらの高周波加熱装置の中には、装置全
体を制御する制御部のマイクロコンピュータに、前回ま
での加熱パターン（調理中の高周波出力と加熱時間や調
理終了からの経過時間）を記憶させることによって、現
時点での半導体整流素子５や半導体スイッチング素子６
の温度上昇をシュミレーションし、その温度上昇レベル
に応じて次回加熱時の出力レベルを自動的に決定する制
御方法も開発されている。

【０００８】この制御方式では、高周波加熱装置を再使
用する際には、半導体整流素子５や半導体スイッチング
素子６の温度レベルが、予め設定された温度以下でなけ
れば１００％の高周波出力が出ないように制御されるた
め、調理終了後においても冷却ファンを一定時間だけ継
続して作動させることにより、半導体整流素子５や半導
体スイッチング素子６の温度の回復を加速させ、インバ
ータ３電源から最高出力が出せるまでの復帰時間の短縮
化を図った高周波加熱装置も開発されている。

【０００９】しかし、上記従来の高周波加熱装置では、
加熱終了後の半導体整流素子５や半導体スイッチング素
子６の温度レベルは、それまでの加熱パターンからマイ
クロコンピュータが間接的に予測するため、例えば周囲
の環境条件（室温や設置条件等）によって誤差が生じや
すい欠点を有していた。

【００１０】さらに、高周波加熱の加熱終了以降にも一
定時間だけ冷却ファン４を継続回転させてインバータ３
電源を強制冷却した場合には、冷却ファン３の回転数に
よっては騒音が問題となるケースがあった。このため、
冷却ファン３の回転数を低下させる手段を用いた高周波
加熱装置もあるが、冷却ファン３の回転数を低下させる
と冷却性能が不足する欠点を有していた。

【００１１】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、加熱中ならびに加熱終了後の半導体整流素子や半導
体スイッチング素子の温度をモニターし、この温度情報
をもとに加熱終了後の冷却ファンの作動を制御すること
で、インバータ電源の冷却性能の改善を図った高周波加
熱装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の高周波加熱装置は、インバータ電源
の主要部品であり、かつ耐熱性が低く発熱量の多い半導
体整流素子と半導体スイッチング素子とに感熱素子を取
り付け、マイクロコンピュータを有し装置の作動を制御
する制御手段で前記感熱素子の温度をモニターし、加熱
終了時点の前記温度がマイクロコンピュータに予め設定
された温度レベルより高い場合は、設定温度レベルに下
がるまで冷却ファンの作動を継続し冷却するものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、半導体
整流素子と半導体スイッチング素子とに感熱素子を取り
付け、制御手段で前記感熱素子の温度をモニターし、加
熱終了時点の温度レベルに応じて加熱終了後の冷却ファ
ンの作動を制御するため、無駄が無く最も効果的に冷却
することができる。

【００１４】請求項２に記載の発明は、制御手段に冷却
ファンの回転数制御機能を有することで、半導体整流素
子や半導体スイッチング素子の温度レベルに応じた最適
な冷却風量が得られると共に、冷却ファンによる騒音の
低減も図れる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００１６】（実施例１）図１から図４は、本発明の実
施例１における高周波加熱装置の構成を示す。

【００１７】図１は高周波加熱装置のインバータ電源部
の要部平面図を示すものである。

【００１８】図１において、９はインバータ電源、１０
から１２はインバータ電源９に搭載された部品であり、
１０は商用電源の電力を整流するための半導体整流素
子、１１は整流後の電力を高周波に変換するための半導
体スイッチング素子、１２は高周波化された電力を高圧
に変換する高圧トランス、１３は半導体整流素子の温度
を検出する感熱素子ａ、１４と１５は半導体スイッチン
グ素子の温度を検出する感熱素子ｂとｃ、１６は半導体
整流素子１０と半導体スイッチング素子１１とを取り付
けた放熱フィン、１７はマイクロコンピュータを有しイ
ンバータ電源や高周波加熱装置全体の動作を制御する制
御手段である。

【００１９】図２は高周波加熱装置のインバータ電源を
収容する機械室部の縦断面を示すものである。

【００２０】図２において、１８は高周波を発生するマ
グネトロン、１９はインバータ電源９やマグネトロン１
８を冷却する冷却ファン、２０は吸気孔である。

【００２１】図３は加熱中の半導体整流素子や半導体ス
イッチング素子の温度と高周波出力の制御レベルを示す
特性図である。

【００２２】図４は加熱終了後の半導体整流素子や半導
体スイッチング素子の温度と冷却ファンの作動状態を示
す特性図である。

【００２３】以上のように構成された高周波加熱装置に
ついて、以下にその動作、作用を説明する。

【００２４】高周波加熱の際には、使用者が設定した加
熱条件（高周波出力レベルや加熱時間）でインバータ電
源９とマグネトロン１８と冷却ファン１９等が作動し、
冷却ファン１９によって吸気孔２０から取り込まれた外
気で機械室内は冷却される。一方、半導体整流素子１０
や半導体スイッチング素子１１の温度は、感熱素子ａ１
３と感熱素子ｂ１４と感熱素子ｃ１５によって制御手段
１７の中のマイクロコンピュータにデータとして逐次取
り込まれ、図３に示すように予めマイクロコンピュータ
に設定された温度に応じて、加熱途中からマグネトロン
１８の出力を自動的に低下するように制御手段１７はイ
ンバータ電源９の出力制御を行う。

【００２５】そして、図４に示すように高周波加熱が終
了した時点の半導体整流素子１０や半導体スイッチング
素子１１の温度が、マイクロコンピュータに予め設定さ
れた温度レベルより高い時は前記設定温度に下がるまで
前記冷却ファン１８の作動を継続する。そして、前記設
定温度に達した時点で冷却ファン１９の作動を停止させ
る。

【００２６】このように構成することで、加熱終了後に
半導体整流素子１０や半導体スイッチング素子１１の温
度が高い場合は、マイクロコンピュータに予め設定され
た温度まで必ず強制冷却されるため、周囲の環境（雰囲
気温度や設置条件等）の影響を受けることなく、より早
く冷却の過不足なく最適な冷却時間だけ冷却ファン１９
を作動させることができる。また、装置を高出力設定で
繰り返し使用した場合には、図３に示す半導体整流素子
１０や半導体スイッチング素子１１の温度レベルに応じ
て、次の高周波加熱の出力が制御手段１７によって自動
的に選択されるが、高周波加熱が停止している間にも冷
却ファン１９によって前記半導体整流素子１０や半導体
スイッチング素子１１が冷却されるため、高出力（１０
０％）が出せる状態に復帰するまでの回復時間が短縮さ
れ使い勝手が良くなる。

【００２７】また、本実施例では、半導体整流素子１０
と半導体スイッチング素子１１のそれぞれに感熱素子ａ
１３，感熱素子ｂ１４，感熱素子ｃ１５を取り付けてい
るが、インバータ電源９と冷却ファン１９との配置によ
っては半導体整流素子１０ならびに半導体スイッチング
素子１１の温度上昇に差が生じることから、冷却条件の
厳しい素子側に感熱素子を取り付ける事でも、同様の効
果を得ることが出来る。

【００２８】（実施例２）図５は、本発明の実施例２の
高周波加熱装置の半導体整流素子や半導体スイッチング
素子の温度レベルと冷却ファンの回転数を示す特性図で
ある。図５において、実施例１と異なる点は、制御手段
１７の中にトライアック等を用いて冷却ファン１９の回
転数を制御する機能を付加し、加熱終了時点の半導体整
流素子１０や半導体スイッチング素子１１の温度レベル
に応じて冷却ファン１９の回転数を数段階に切り替える
点にある。そして、半導体整流素子１０や半導体スイッ
チング素子１１のいずれかの温度レベルが、加熱終了時
点でレベル３以上であれば冷却ファンは１００％の能力
で回転し、レベル３以下では回転数を６０％に、更にレ
ベル２以下では３０％に自動的に切り替え、レベル１以
下では冷却ファンの回転を停止するように制御される。

【００２９】このようにすれば、半導体整流素子１０や
半導体スイッチング素子１１の温度レベルによって冷却
ファン１９の回転数が自動的に決定されるため、必要レ
ベルに応じたきめ細かな冷却が行えると共に、トータル
的に冷却ファンによる騒音の低減も図れる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、請求項１，２に記載の発
明によれば、加熱終了後においてもインバータ電源の半
導体整流素子や半導体スイッチング素子を、素早くかつ
効果的に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における高周波加熱装置の要
部斜視図

【図２】本発明の実施例１における高周波加熱装置の機
械室の縦断面図

【図３】本発明の実施例１における高周波加熱装置の半
導体整流素子や半導体スイッチング素子の温度と高周波
出力レベルを示す特性図

【図４】本発明の実施例１における高周波加熱装置の半
導体整流素子や半導体スイッチング素子の温度と冷却フ
ァンの作動状態を示す特性図

【図５】本発明の実施例２における高周波加熱装置の半
導体整流素子や半導体スイッチング素子の温度と冷却フ
ァンの回転数を示す特性図

【図６】従来の高周波加熱装置の電源部を示す縦断面図

【図７】従来の高周波加熱装置のインバータ電源の外観
斜視図

【符号の説明】

９ インバータ電源 １０ 半導体整流素子 １１ 半導体スイッチング素子 １２ 高圧トランス １３ 感熱素子ａ １４ 感熱素子ｂ １５ 感熱素子ｃ １６ 制御手段 １９ 冷却ファン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源の電力を整流するための半導体
   整流素子と、整流後の電力を高周波にするための半導体
   スイッチング素子と、高周波化された電力を高圧に変換
   しマグネトロンに電力を供給する高圧トランスとから構
   成されたインバータ電源と、前記マグネトロンや前記イ
   ンバータ電源を冷却する冷却ファンと、マイクロコンピ
   ュータを有し前記インバータ電源や前記冷却ファンの装
   置全体の作動を制御する制御手段と、前記インバータ電
   源の前記半導体整流素子や前記半導体スイッチング素子
   の温度を検出する感熱素子とを備え、加熱終了時点の前
   記半導体整流素子や前記半導体スイッチング素子の温度
   が、前記マイクロコンピュータに予め設定された温度レ
   ベルより高い間は前記冷却ファンの作動を継続する構成
   の高周波加熱装置。
2. 【請求項２】 制御手段には冷却ファンの回転数を制御
   する機能を有し、加熱終了後に感熱素子の温度レベルに
   応じて冷却ファンの回転数を切り替える構成の請求項１
   に記載の高周波加熱装置。