JP2007120830A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本体が閉塞状態に置かれても、閉塞状態を精度良く判断し、簡単な構成で電気部品の保護をすること。
【解決手段】加熱室２２の温度を検出する加熱室温度サーミスタ３３を吸気経路側に設置し、加熱室温度サーミスタ３３の取付け部３７に吸気温度検出板３８を設け、吸気温度検出板３７で吸気温度を検出し、その検出温度に応じて、加熱室温度サーミスタ３３の温度を精度良く補正するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、高周波加熱装置の本体周囲が塞がれた状態で使用された時の電気部品の保護に関するものである。

従来、この種の高周波加熱装置としては、機械室内に温度センサーを設け、本体の周囲が開放された状態（以下開放状態という）と本体の周囲が塞がれた状態（以下閉鎖状態という）を、前記温度センサーの検出した温度と予め設定された温度を比較して、温度センサーで検出した温度が予め設定された温度より高い場合は閉鎖状態と判断して、加熱方法を変える。一般的には加熱温度を低くする、或は送風ファンの回転数を増やすことにより冷却能力を増して電気部品の温度を下げて保護する手法が採られている（例えば、特許文献１参照）。

図８、図９は、特許文献１に記載された従来の高周波加熱装置を示すものである。図に示すように、高周波加熱装置の本体１内部には加熱室２が有り、加熱室２の前面には回動自在に開閉できる扉３が設けてある。扉３の右横には操作パネル４があり、操作パネル４には温度や時間を表示する表示部５と調理を行うために設定する操作キー６が備わっている。操作パネル４の後方には機械室７が設けてあって、更に後方には電気部品を冷却するための冷却ファン８が設けてある。加熱室２の上面と下面には、加熱室２内の食品を加熱する上ヒータ９と下ヒータ１０がそれぞれ、内蔵されている。加熱室２の右側面には、加熱室２内の温度を検出するための温度センサーである加熱室温度サーミスタ１１が設けられている。一方、操作パネル４の裏側には、上ヒータ９、下ヒータ１０、冷却ファン８、加熱室温度サーミスタ１１等の電気部品を制御するための制御基板１２が設けられていて、制御基板１２には機械室７の温度を検出する温度センサーである機械室温度サーミスタ１３が設けられている。

次にオーブン調理を例にとって動作、作用を説明する。
加熱室２に食品を入れ、操作パネル４の操作キー６の加熱設定キー（図示せず）と温度設定キー（図示せず）と時間設定キー（図示せず）により、加熱方法と調理温度と時間を設定した後、操作キー６のスタートキー（図示せず）を押して、調理を開始すると上ヒータ９と下ヒータ１０に通電され、制御基板１２のマイコン（図示せず）にプログラムされた加熱制御パターンで、加熱室２を加熱して行く。加熱室２内の温度は、加熱室温度サーミスタ１１が随時検出し、制御基板１２のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶されながら、上ヒータ９と下ヒータ１０への通電のＯＮ、ＯＦＦ制御を行い、設定された温度に加熱する。この時、調理を開始すると同時に、或はしばらく経過してから冷却ファン８が回転して本体１外の冷気を導入し、本体１内部の電気部品を冷却する。一方、調理を開始すると同時に機械室温度サーミスタ１３は、機械室７の温度を検出し、制御基板１２のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶される。機械室温度サーミスタ１３の働きを説明すると、調理が開始されると加熱室２の温度は序序に上昇していくことになるが、機械室温度サーミスタ１３の温度は、加熱室２から受ける輻射熱と冷却ファン８の冷却能力とが釣り合いながら、こちらも温度上昇して行く。

ここで、調理開始後、予め設定された時間に機械室温度サーミスタ１３の温度が、予め設定された温度（閉塞状態と判定する温度例えば８０℃）と比較して、予め設定された温度より機械室温度サーミスタ１３の温度が高ければ、本体１が閉鎖状態にあると判断し、加熱室２の加熱制御パターンを変更する。一般的には加熱温度を低くする、或は送風ファン８の回転数を増やすことにより冷却能力を増すことによって電気部品の温度を下げて保
護するものである。
特開平１０−１６９９９７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、本体１周囲の環境温度によっては開放状態と閉塞状態を、機械室温度サーミスタ１３の温度差で正しくとらえることができず誤判別してしまう、或いは閉塞状態には、いろんな状態があるため、その状態全てを機械室温度サーミスタ１３の温度差で判別するには実際上は難いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、閉塞状態を精度良く判断し、電気部品の保護を確実にする高周波加熱装置を提供することを目的とする。

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、被加熱物を収納する加熱室と、被加熱物を加熱する加熱手段と、加熱室の温度を検出する加熱室温度サーミスタと、加熱室温度サーミスタの検知温度により加熱手段を制御する制御手段と、機械室の電気部品を冷却する送風装置とを備え、加熱室温度サーミスタを送風装置の吸気経路側に設けたものである。

これによって、加熱室温度サーミスタ自身で、閉塞状態となった時の吸気温度を検出して、加熱室の温度を補正することが出きるため、加熱室の温度を精度良く補正できる。

また、本発明の高周波加熱装置は、加熱室温度サーミスタが、温度検出部と取付け部とから成り、加熱室に設けた開口部より温度検出部を挿入して取付け部を加熱室に固定すると共に、取付け部に吸気温度検出板を設けたものである。

これによって、閉塞状態となった時の吸気温度を精度良く、加熱室温度サーミスタに伝えることができるため、加熱室温度を精度良く補正することができる。

また、本発明の高周波加熱装置は、加熱室温度サーミスタと吸気温度を検出する吸気温度サーミスタを併用して、吸気温度サーミスタの温度変化で、加熱室温度サーミスタの温度をさせて、加熱室温度を補正する構成としたものである。

これによって、閉塞状態となった時の吸気温度を精度良く読取ることができるため、加熱室温度を精度良く補正することができる。

本発明の高周波加熱装置は、閉塞状態を加熱室温度サーミスタ自身で直接的に検出して補正することができるため、判別の誤りが無くなり、加熱室の温度を確実に補正できるので電気部品を確実に保護できる。

第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱室の温度を検出する加熱室温度サーミスタと、前記加熱室温度サーミスタの検知温度により前記加熱手段を制御する制御手段と、機械室の電気部品を冷却する送風装置とを備え、前記加熱室温度サーミスタを前記送風装置の吸気経路側に設けたことにより、加熱室温度サーミスタ自身で、閉塞状態となった時の吸気温度を検出して、加熱室の温度を補正することが出きるため、加熱室の温度を精度良く補正できる。

第２の発明は、加熱室温度サーミスタは、温度検出部と取付け部とから成り、加熱室に設けた開口部より温度検出部を挿入して取付け部を加熱室に固定すると共に、前記取付け部に吸気温度検出板を設けたことにより、閉塞状態となった時の吸気温度を精度良く、加熱室温度サーミスタに伝えることができるため、加熱室温度を精度良く補正することができる。

第３の発明は、制御手段は、加熱室温度サーミスタと吸気温度を検出する吸気温度サーミスタを併用して、吸気温度サーミスタの温度変化で、加熱室温度サーミスタの温度を変化さえて、加熱室温度を補正する構成としたことにより、閉塞状態となった時の吸気温度を精度良く読取ることができるため、加熱室温度を精度良く補正することができる。

第４の発明は、吸気の一部が加熱室温度サーミスタの取付け部に導入されるように構成したことにより、閉塞状態となった時の吸気温度を整流して、澱むことなく加熱室温度サーミスタに導入できる。また、加熱室からの輻射熱の影響を抑えることができるため、吸気温度を安定させることができるので、加熱室の温度を精度良く補正することができる。

第５の発明は、加熱を始める前に、加熱室温度サーミスタと吸気温度サーミスタの温度を比較して、その温度差が予め設定された温度より、高かければ加熱制御パターンを変更することより、繰返し調理をした場合でも調理後の加熱室の温度状態を調べ、その温度の影響を排除できるため、加熱室の温度を精度良く補正することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の斜視図。図２は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の断面図。図３は、本発明の第１の実施の形態における高周波加熱装置の部分拡大斜視図。図４は、本発明の第１の実施の形態における加熱室温度と加熱室温度サーミスタのレベル（温度）の関係図である。

図１、図２において、高周波加熱装置の本体２１内部には、加熱室２２が有り、加熱室２２の前面には回動自在に開閉できる扉２３があり、扉２３の右横には操作パネル２４があり、操作パネル２４の前面には、温度、時間を表示する表示部２５と調理を行うために設定する操作キー２６が備わっている。加熱室２２の上面には面状の上ヒータ２７が、下面には管状の下ヒータ２８が内蔵されている。加熱室２２の右側面の下側には、高周波を発生するマグネトロン２９が結合されていて、マグネトロン２９の上側にあるインバータ３０で駆動される。インバータ３０の後方には冷却ファン３１が本体２１のウライタ３２に固定されている。加熱室２２の後方上側には加熱室２２の温度を検出し、設定温度に制御する加熱室温度サーミスタ３３が設けてある。冷却ファン３１の上側には吸気温度を検出するための吸気温度サーミスタ−３４が本体２１のウライタ３２に固定されている。操作パネル２４の裏側には、上ヒータ２７、下ヒータ２８、冷却ファン３１、加熱室温度サーミスタ３３、吸気温度サーミスタ３４等の電気部品を制御するための制御基板３５が設けられている。

加熱室温度サーミスタ３３の詳細を図３で説明する。加熱室温度サーミスタ３３には、加熱室２２の温度を検出するサーミスタチップ（図示せず）が入った温度検出部３６と、加熱室２２に保持固定するための取付け部３７がある。取付け部３７は平板状で、加熱室２２の右側面より出っ張った形状になっていて、その近傍の温度を吸熱する吸気温度検出板３８を兼ねている。

次にオーブン調理を例にとって動作、作用について説明する。

図１、図２、図３において、加熱室２２に食品を入れ、操作パネル２４の操作キー２６の加熱設定キー（図示せず）と温度設定キー（図示せず）と時間設定キー（図示せず）により、加熱方法と調理温度と時間を設定した後、操作キー２６のスタートキー（図示せず）を押して、調理を開始すると上ヒータ２７と下ヒータ２８に通電され、制御基板３５のマイコン（図示せず）にプログラムされた加熱制御パターンで、加熱室２２を加熱して行く。加熱室２２内の温度は、加熱室温度サーミスタ３３が随時検出し、制御基板３５のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶されながら、上ヒータ２７と下ヒータ２８への通電のＯＮ、ＯＦＦ制御を行い、設定された温度に加熱する。

一方、調理を開始すると同時に或は、しばらく経過してから冷却ファン３１が回転して、本体２１外の冷気を導入し、本体２１内部の電気部品を冷却する。加熱室温度サーミスタ３３の温度は、加熱室２２の内側にある温度検出部３６で温度を検出するが、実際にはこの温度検出部３６は外装されて、加熱室２２の上壁面に取付けられているため、加熱室２２の上壁面温度と、加熱室温度サーミスタ３３に設けた吸気温度検出板３８の温度の影響を受けて、これらの複合温度となる。よって吸気温度が変われば、特に、加熱室温度サーミスタ３３に設けた吸気温度検出板３８の温度が影響を受けやすく変化する、その温度変化でサーミスタ３３が制御基板３５のマイコンに送るの温度が変化し、加熱室２２の温度が変化することになる。

その関係を図４を用いて説明する。加熱室２２の温度調節は、加熱室温度サーミスタ３３の抵抗値変化を制御基板３５のマイコン（図示せず）で処理するため、抵抗値変化を電圧に変化した後、マイコンで処理できる所定の定数（レベル）に置換えられる。例えば、加熱室２２の温度を１５０℃にする時を１５０レベル、２００℃を２００レベル、２５０℃を２５０レベルとしてマイコン（図示せず）に記憶されている。加熱室２２の温度は、加熱室温度サーミスタ３３で検出した温度（レベル）と制御基板３５のマイコン（図示せず）に記憶され温度（レベル）を比較して、上ヒータ２７と下ヒータ２８をＯＮ−ＯＦＦ制御して調節される。

図４は、加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３のレベル（温度）との関係を示すグラフである。曲線ａが、本体２１を開放した状態で設置した時の加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３のレベル（温度）の関係を示し、曲線ｂが、本体２１を閉塞した状態で設置した時の加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３のレベル（温度）の関係を示すものである。閉塞状態になると本体２１からの排気熱や熱気が廻り込むため、吸気温度が上がり、加熱室温度サーミスタ３３の吸気温度検出板３８の温度が上がる。そうすると、加熱室２２の温度が上がったものと判断され、加熱室２２の温度を下げる方向に作用するので、加熱室２２の温度と加熱室温度サーミスタ３３のレベル（温度）の関係は、曲線ｂのように補正されることとなる。加熱室２２の温度が高ければ、本体２１からの排気熱や熱気も高くなるため、吸気温度が高くなり、加熱室温度サーミスタ３３の温度も高くなり、開放状態の曲線ａと閉塞状態の曲線ｂの差は広がる方向となる。

ここで、例えば開放状態で、加熱室温度サーミスタ３３のレベルが２５０レベルの時、加熱室２２の温度が２５０℃である場合、閉塞状態では、曲線ｂに移るため、加熱室温度サーミスタ３３のレベルが２５０レベルでも、加熱室２２の温度は２３０℃と低くなる。よって、閉塞状態となった時は、加熱室温度サーミスタ３３自身で温度補正を行って、加熱室２２の温度を下げることで、本体２１内の電気部品温度を下げることができ、しかも簡単な構成で電気部品の保護ができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２の電気的構成を示すブロック図である。図３、図５を用いて説明する。本発明では、加熱室２２に取付けられた熱室温度サーミスタ３３とウタイタ３２に取付けられた吸気温度サーミスタ３４を併用して、加熱室温度サーミスタ３３の温度を補正するように構成するもので、例えば、図５に指示すように、加熱室温度サーミスタ３３と吸気温度サーミスタ３４を、電気的に直列につないで制御基板３５のマイコン（図示せず）に入力されている。このように構成すると加熱室温度サーミスタ３３の温度は、吸気温度サーミスタ３４の温度の影響を受ける形となるため、吸気温度サーミスタ３４の温度変化で、加熱室温度サーミスタ３３の温度を補正させることができる。加熱室温度サーミスタ３３の動作、作用は実施の形態１と同様であるため省略する。吸気温度サーミスタ３４の動作、作用を説明する。調理を開始すると加熱室２２の温度は序序に上昇していくことになるが、吸気温度サーミスタ３４の温度は、冷却ファン３１の回転によって、本体２１外から流入した外気温度と加熱室２２の輻射熱とを合成した温度となり、こちらの温度も序序に上昇して行き、制御基板３５のマイコン（図示せず）に温度情報を送り記憶される。

ここで、加熱室温度サーミスタ３３と吸気温度サーミスタ３４を電気的に直列につないで、制御基板３５のマイコン（図示せず）に入力されているため、加熱室温度サーミスタ３３の温度と吸気温度サーミスタ３４の温度の複合で温度がきまることなり、吸気温度サーミスタ３４の影響を受けることで、吸気温度サーミスタ３４で補正できることになる。この時の作用は、実施の形態１の図４と同様であるため省略する。本体２１が閉塞状態になった時は、吸気温度が上がるため、吸気温度サーミスタ３４の温度が上がり、結果的に加熱室温度サーミスタ３３の温度が上がって、温度補正を行うことにより、加熱室２２の温度を下げることで、本体２１内部の電気部品温度を下げることができる。しかも簡単な構成で電気部品の保護ができる。更に、補正手段が吸気温度サーミスタ３４であるため、精度良く補正できる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態の高周波加熱装置の部分斜視図である。図６において、加熱室温度サーミスタ３３の取付け部３７近傍に、平板の２辺をＬ形に起こした形状のうち１面には通気口３９があり、開放された面を冷却ファン３１側に、通気口３９がある面を加熱室２２側にして取付けたエアーガイド４０を構成したものである。このエアーガイド４０の作用を説明する。調理を開始すると同時に、或はしばらく経過してから本体２１内の電気部品を冷却するため、冷却ファン３１を回転させると、本体２１外から外気が本体２１内に流入するが、この流入した外気を加熱室温度サーミスタ３３の温度検出板３７に、整流して導入するようにしたものである、このことによって、吸気が澱むことなく安定して供給できる。

また、加熱室２２からの輻射熱を抑えることができるため、加熱室温度サーミスタ３３の吸気温度検出板３８の温度が安定し、加熱室温度サーミスタ３３を精度良く補正でき、結果的に加熱室２２の温度を精度良く補正できる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の第４の実施の形態の高周波加熱装置の動作ブロック図である。図７において、調理を開始する前に、加熱室温度サーミスタ３３と吸気温度サーミスタ３４の温度を比較して、その温度差が予め設定された温度より高ければ、加熱室２２の温度が高くなっていて調理の繰返しであると判断し、加熱制御パターンをその温度状態にあった条件に変更するものである。このことで、調理を繰返し行った場合でも調理後の加熱室２２の温度状態を調べ、その温度の影響を排除できるため加熱室温度サーミスタ３３を精度良く補正でき、結果的に加熱室２２の温度を精度良く補正できる。

以上のように、本発明の高周波加熱装置によれば、閉塞状態を加熱室温度サーミスタ自身で直接的に検出して補正することができるため、判別の誤りが無くなり、加熱室の温度を確実に補正できるので、電気部品を確実に保護できることが可能となるので、電気、ガス、石油のエネルギーを利用して加熱する加熱機器等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の斜視図 本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の断面図 本発明の実施の形態１における高周波加熱装置の斜視部分拡大図 本発明の実施の形態１における加熱室温度と加熱室温度サーミスタのレベル（温度）の関係図 本発明の実施の形態２の電気的構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３における高周波加熱装置の部分斜視図 本発明の実施の形態４における高周波加熱装置の動作ブロック図 従来の高周波加熱装置の正面図 従来の高周波加熱装置の操作部の斜視図

符号の説明

２２ 加熱室
２７ 上ヒータ（加熱手段）
２８ 下ヒータ（加熱手段）
３１ 冷却ファン（送風装置）
３３ 加熱室温度サーミスタ
３４ 吸気温度サーミスタ
３５ 制御基板（制御装置）
３６ 温度検出部
３７ 取付け部
３８ 吸気温度検出板

Claims (5)

1. 被加熱物を収納する加熱室と、前記被加熱物を加熱する加熱手段と、前記加熱室の温度を検出する加熱室温度サーミスタと、前記加熱室温度サーミスタの検知温度により前記加熱手段を制御する制御手段と、機械室の電気部品を冷却する送風装置とを備え、前記加熱室温度サーミスタを前記送風装置の吸気経路側に設けたことを特徴とした高周波加熱装置。
2. 加熱室温度サーミスタは、温度検出部と取付け部とから成り、加熱室に設けた開口部より温度検出部を挿入して取付け部を加熱室に固定すると共に、前記取付け部に吸気温度検出板を設けたことを特徴とした請求項１記載の高周波加熱装置。
3. 制御手段は、加熱室温度サーミスタと吸気温度を検出する吸気温度サーミスタを併用して、吸気温度サーミスタの温度変化により加熱室温度サーミスタにより検出した加熱室温度を補正する構成としたことを特徴とした請求項１項に記載の高周波加熱装置。
4. 吸気の一部が加熱室温度サーミスタの取付け部に導入されるように構成したことを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
5. 加熱を始める前に、加熱室温度サーミスタと吸気温度サーミスタの温度を比較して、その温度差が予め設定された温度より高ければ加熱制御パターンを変更することを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。