JP2656316B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高周波加熱装置に関し、特に安全性装置を備
えた高周波加熱装置に関するものである。

従来の技術 一般に高周波加熱装置は、第５図に示すように、高周
波を発振させる構成部品であるマグネトロン１、高圧ト
ランス２、コンデンサ３、整流ダイオード４により構成
されている。高周波加熱装置の前面には、高周波加熱装
置内の加熱室に被加熱物を出し入れするための開閉自在
な扉が設けられている。この扉の開閉時に、高周波電波
が器体外、特に扉周辺から漏れるのを防ぐために、扉の
開閉動作に連動して、高周波発振を停止させるドアスイ
ツチ５が設けられている。このドアスイツチ５により扉
の開閉時による電波漏洩を防いでいるが、このドアスイ
ツチ５が故障になつた場合、その故障を使用者に知らせ
たり、また安全モードに回避させたりする積極的な手段
は、従来においてはなかつた。むしろ、最低限度の安全
性能を確保するために、製造工程上での調整を厳密に
し、独立したドアスイツチ・モニタースイツチ６を設
け、不良時に高周波加熱装置の主電源ヒューズ７を直接
に溶断させるだけであつた。

発明が解決しようとする課題 ところが、このような調整だけでは、時として外的要
因（製品の輸送時の落下・振動）や作業不良の発生によ
り、正常にその高周波加熱装置が動作しなかつたり、扉
の開閉時に突然機能停止して初めてその不良に気付くこ
とになるという欠点を有していた。そのために、使用者
に極度の不安感を与えてしまうという問題があつた。

一方、その高周波加熱装置を修理するサービスマンに
ついても、どの部分が悪いのかすぐにわからず、修理に
必要以上の時間を浪費してしまうという問題があつた。
そのために従来は、部品の信頼度や製造工程での調整精
度を上げるとともに、過剰なまでの余裕のある品質仕様
を要求していた。この場合でも、基本的には不良発生の
最終現像（機能停止）に至るまでどうすることもでき
ず、基本的な解決策にはなり得ていないものであつた。

本発明はこのような従来の問題点を解消するものであ
り、簡単な構成で高周波加熱装置の重要機能部品の不良
を即座に検出し、しかも、その場合に早期に高周波加熱
装置の機能を停止させることのできる高周波数加熱装置
を提供するものである。

課題を解決するための手段 本発明の高周波加熱装置は、食品を収納して加熱調整
する加熱室と、食品を加熱室内に出し入れするために備
えられた開閉自由な扉と、この扉に連動する少なくとも
２つ以上の扉開閉検出器と、加熱室内に高周波を照射す
る高周波数発生装置と、この高周波発生装置に電力を供
給する変圧器への電力を断続させて高周波出力を可変さ
せる開閉器と、前記変圧器に流れる電流を監視する電流
監視手段と、高周波発生装置の温度を検出する温度セン
サと、加熱室からの排気温度を検出する排気温度センサ
と、前記高周波加熱装置を停止させる独立した遮断手段
と、前記電磁開閉器の開閉制御を行い、扉開閉検出器か
ら検出された信号、温度センサおよび排気温度詮索より
検出される信号及び前記電流監視手段より検出される信
号を演算処理し、これら扉開閉検出器から検出・演算処
理された扉の動作、電流監視手段により検出・演算処理
された電流値変化および温度センサおよび排気温度セン
サより検出・演算処理された温度状態に応じて前記遮断
手段を制御する制御部とを備えたものである。

作用 本発明の高周波加熱装置は、加熱室内に食品を出し入
れするために開閉自在な扉を設け、この扉に連動する２
つ以上の扉開閉検出器を設け、高周波加熱装置の高周波
発生電源としての変圧器の電流監視手段によりその電流
値の変化を監視し、その変化と、温度センサにより高周
波発生装置の温度を検出し、排気温度センサにより加熱
室からの排気温度を検出し、これら温度の変化と、その
状況に応じた複数個の扉開閉検知器のAND論理やOR論理
などの動作論理の内容とに応じて、高周波加熱装置で発
生し得る大半の不良モードを推定・判別し、故障である
場合には電源遮断手段であるリレーを動作させ、高周波
加熱装置を停止させ、早期に不安全状態を停止させもの
である。また、この不良検出機能は、事前検査機能をも
加味するものであるので、製造工程での作業確認も同時
にできるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置を、図面を
参照して説明する。なお、第５図に示したものと同一の
部材には、同一の参照番号を付す。

第１図および第２図において、高周波加熱装置８内
に、加熱室９を備え、商用電源を高圧トランス２により
昇圧し、コンデンサ３と整流ダイオード４とで半波倍電
圧回路を構成している。整流・昇圧された電力はマグネ
トロン１に供給され、かつ同時にマグネトロン１のカソ
ード・ヒーターを加熱するためのヒーター電源10も高圧
トランス２に併設され、これらにより、マグネトロン１
は高周波を発生させる。この高周波出力を加熱室９内に
供給し、加熱室９内の調和物Ａを加熱する。加熱９の前
面側には、この加熱室９内の調理物Ａを出し入れするた
めに開閉自在の扉11が設けられている。

扉11の開時に高周波発振を停止させ、高周波漏洩によ
る人体への危険を防ぐために、扉11の開閉に連動す第１
のドアスイツチ５が備えられている。第１図に示すよう
に、ドアスイツチ５は、高圧トランス２の電源に直列に
配設されており、扉11の開時には、高圧トランス２の電
源を開路し、マグネトロン１に供給する半波倍電圧電力
を停止させる。さらに、扉11の開閉に連動するドア信号
スイツチ12を別途設け、扉11の開閉の状態を直接、制御
部13に伝える。ドア信号スイツチ12の感知内容により制
御部13は、扉11の開扉時には、高周波発振を停止させる
ために、高圧トランス２の電源に直列に配列されている
出力可変用の第１のパワーリレー14を開極させ、マグネ
トロン１に供給する半波倍電圧電源を停止させる。合わ
せて制御部13は、調理時間のカウントダウンを停止させ
たり、調整プログラムの現状を把握するデーターを保存
する。

一方、出力可変用のパワーリレー14のコイルには、直
列に、扉11の動作開閉動作に連動した第２のドアスイツ
チ15が設けられており、このドアスイツチ15により扉11
の開扉時にはパワーリレー14のコイルは減磁し、もつて
パワーリレー14は開路し、高圧トランス２の電源を開路
する。あわせて、ドアスイツチ15によりパワーリレー14
のコイル電圧を開閉することで、扉11の開閉の状態を制
御部13に伝える。パワーリレー14と高圧トランス２との
間に、直列に、電流監視手段として、カレントトランス
16を配設し、高圧トランス２に流れる電流値を監視し、
その信号を制御部13に伝える。

マグネトロン１には、温度過昇防止用に温度センサ17
を設け、また加熱室９の排気部に排気温度センサ18を設
けて、それらの信号を制御部13の入力情報としている。
高周波数加熱装置８の電源最前段には、遮断手段として
の第２のワーリレー19を設けている。カレントトランス
16やマグネトロン１の温度過昇防止用の温度センサ17、
排気温度センサ18より得られた情報により、制御部13で
動作の状況を判断し、制御部13が不安全モードと判定し
た際に、パワーリレー19により高周波加熱装置８を停止
させる。なお、20はマグネトロン１をファン冷却するた
めの冷却モーター、21は表示部である。

次に、これらの入力情報をもとに、制御部13での制御
内容を第３図のフローチヤートを利用して説明する。ま
ずステツプ101で制御部13に調理プログラムを入力し、
またステツプ102でドア信号スイツチ12より扉11の開扉
または閉扉の状況を確認する。扉11が開いている場合
は、「扉11が閉じられた」ことを確認されるまでスター
トキーを受けつけない。扉11が閉じられていることを確
認して、ステツプ103でスタートキーの入力を受けつけ
たなら、ステツプ104で、すでにステツプ101で入力され
ている調理プログラムを実行開始する。

そしてステツプ105でさらに、ドアスイツチ15によ
り、「扉11が閉じられている」かを再度確認する。この
ステツプ105にて、ドアスイツチ15が「扉11が開いてい
る」と信号を発した場合には、「ドア調整不良」とし
て、表１の不良モード表にもとづいて、表示「01」を行
う。

次にステツプ122にて、パワーリレー19開路し、高周
加熱装置８を停止させる。

ステツプ105にて扉11が閉扉されていることが確認さ
れていると、ステツプ106にて、第４図示すタイムチヤ
ートのようにパワーリレー14を断続させ る。そしてステツプ107,108にて、カレントトランス16
を介して高圧トランス２に流れる電流値を取り込む。合
わせて、制御部13により出されているパワーリレー14の
断続信号と取り込まれた電流値とが同期しているかをス
テツプ109にて比較し、パワーリレー14の断続との同期
性を制御部13が確認する。この同期性がない場合におい
て、カレントトランス16より得られる高圧トランス２の
電流値がない場合は、「パワーリレー14の動作不良」で
あり、逆に断続の電流値変化が得られない場合には、
「パワーリレー14の溶着不良」であるため、これらをス
テツプ108,109で判断して、前述の表１よりそれぞれの
不良モード表示「02」「03」が表示され、ステツプ122
を実行してパワーリレー19を開路し、高周波加熱装置８
を停止させる。

ステツプ109にて同期性が確認されると、ステツプ110
にて、設定された調理プログラムに従つてパワーリレー
14を断続させ、調理出力を得るとともに調理時間をカウ
ントダウンをしていく。ステツプ111にて、カレントト
ランス16を介して、高圧トランス２を流れる電流値を測
定する。この時の電流値（定常電流値）は、定格最大出
力により異なるが、通常10〜13Aである。ステツプ112に
おいて、測定電流値が設定されている電流値幅を異常に
越える場合（たとえば、20Aとか）は、まずステツプ113
で、ドア信号スイツチ12およびドアスイツチ15の開・閉
路を確認する。AND論理を通して、それぞれのドア信号
スイツチ12、ドアスイツチ15がともに扉11が正常に閉じ
られている事を示しているときには、「コンデンサ３の
短絡不良」である。逆に、ドア信号スイツチ12、ドアス
イツチ15のいずれかが、AND論理を通じて扉11が開いて
いる事を示している場合には、「ドアスイツチ５および
パワーリレー14の溶着不良」であり、この場合は直ちに
パワーリレー19を開路し、高周波加熱装置８を停止させ
る。合わせてそれぞれの不良モード表示「04」「05」を
行なう。逆に、ステツプ114にて測定電流値が設定され
ている電流値幅を大きく割り込んでいる場合（例えば、
5Aとか）は、高圧トランス２の２次側の「結線不良」、
「マグネトロン１または、整流ダイオード４の不良」で
あり、不良モード表示「06」を行うとともに、パワーリ
レー19を開路させる。

ステツプ115,116で、温度センサ17に異常レベルが見
受けられる際には、マグネトロン１自身の異常発生や、
冷却モーター20の停止によるマグネトロン１の発熱があ
る。また、ステツプ117,118で排気温度センサ18に異常
レベルが見受けられる際には、加熱室９内で何らかの火
災が発生している事を意味する。これらの場合にはパワ
ーリレー19を開路させ、それぞれの不良モード表示「0
7」「08」を行なう。

ステツプ119では、ドア信号スイツチ12、ドアスイツ
チ15の動作がOR論理に従う。そして、いずれか一方のス
イツチ、もしくは両方のスイツチが扉11が開いていると
感知すると、制御部13は扉11が開扉されたと判定する。
扉11が開扉されている場合には、ステツプ120でパワー
リレー14を開路させ、マグネトロン１の高周波発振を停
止させるとともに、調理プログラムの一時停止を行い、
調理プログラムの現状を把持するデーターを保存し、ス
テツプ102に戻つて再度ドア信号スイツチ12のチエツク
に移る。再び扉11が閉じられ、ステツプ102以降を同様
に流れ、さらにステツプ121で調理プログラム終了の確
認を行い、終了であれば、ステツプ122にて、高周波加
熱装置８を停止させる未終了であれば、ステツプ111に
戻り、このルーチンを調理プログラム終了まで繰り返
す。

このようにすれば、ドア信号スイツチ12およびドアス
イツチ15より得られる扉11の開閉の状態の信号の組合わ
せの結果や、カレントトランス16より得られる高圧トラ
ンス２に流れる電流値の同期性、レベル、変化をとらえ
ることができる。そして、制御部13にて、この変化をい
ろいろな不良モードに照らし合わせる事により、高周波
加熱装置８の扉11の調整作業などにおいて発生しうる大
半の不良モードを確認することができる。このような不
良現象の早期発見により、不良による被害、たとえば、
動作不良、ドアスイツチ・モニター６の誤動作による機
能停止を未然に防ぐことができる。また、このときにそ
の不良モードを表示することにより、サービス時などに
おける原因解析や、変換時における時間の短縮が可能と
なり、サービス性をも著しく改善することができる。

この実施例のように、扉11の開閉の状態のモニター機
能として、２つの扉開閉検知器を備え、動作論理を利用
すれば、特別にドアスイツチモニター回路を構成する必
要性もなくなり、部品点数の削減およびコストダウンを
達成することができて非常に有効である。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置は、開閉自在な
扉に連動する扉開閉検知器を少なくとも２つ以上設け、
高周波加熱装置の電源装置と高周波出力を可変するため
の開閉器との間に、高周波加熱器の電源装置に流れる電
流値を監視する手段を設け、扉開閉検知器の動作状況、
電流値の変化、さらに高周波発生装置と加熱室の温度変
化を監視し、それぞれの状況を評価・検証機能を有する
制御部にて、その内容に応じて、主電源を開路する独立
したパワーリレーなどの遮断手段を駆動するようにした
ものであり、したがって、製造工程での調整不良や輸送
途中での落下・振動によつて生じる不具合点を早期に自
己検知することができ、“動作せず”の不良になる以前
に遮断手段により、すみやかに高周波加熱装置を停止す
ることができ、使用者に極度の不安感を与えなくてすむ
利点がある。すなわち本発明によれば、扉の開閉に連動
する２つ以上の扉開閉検出器から得られる扉の開閉に関
する情報、電流監視手段より得られる変圧器に流れる電
流値の情報、温度センサより得られる高周波発生装置の
動作に関する情報、排気温度センサにより得られる加熱
室の状態の情報を、制御部にて組合わせ、この変化をい
ろいろな不良モードに照らし合わせることにより、高周
波加熱装置で発生し得る大半の不良モードを早期に推定
・判別することができ、このように不良現象を発見する
と、遮断手段を駆動させ、不良による被害を未然に防ぐ
ことができる。また、市場でのサービス性を向上させる
とともに、生産工程での精度向上、不良解析や補修時間
の短縮などの改善をはかり、ひいては、作業性の向上に
大いに役立つものである。特に、電流監視手段にて得ら
れた情報の裏付けをとる自己検診をも行えるために、事
前に不良モードを予知することができ、事実上きわめて
有利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における高周波加熱装置の制
御回路図、第２図はその高周波加熱装置のブロツク図、
第３図はその制御部の制御内容を示すフローチヤート、
第４図はその制御部によるタイミングチヤート、第５図
は従来の高周波加熱装置の制御回路図である。 １……マグネトロン、２……高圧トランス（変圧器）、
５……ドアスイツチ、８……高周波加熱装置、９……加
熱室、11……扉、12……ドア信号スイツチ、13……制御
部、14……第１のパワーリレー、15……ドアスイツチ、
16……カレントトランス、19……第２のパワーリレー。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】食品を収納して加熱調理する加熱室と、 食品を加熱室内に出し入れするために備えられた開閉自
   由な扉と、 この扉に連動する少なくとも２つ以上の扉開閉検出器
   と、 加熱室内に高周波を照射する高周波発生装置と、 この高周波発生装置に電力を供給する変圧器と、 前記変圧器に供給される電力を断続させて高周波出力を
   可変させる電磁開閉器と、 前記扉に連動し変圧器に供給される電力を開閉する開閉
   器と、 前記変圧器に流れる電流を監視する電流監視手段と、 高周波発生装置の温度を検出する温度センサと、 加熱室からの排気温度を検出する排気温度センサと、 前記高周波加熱装置を停止させる独立した遮断手段と、 前記電磁開閉器の開閉制御を行い、扉開閉検出器から検
   出された信号、温度センサおよび排気温度センサより検
   出される信号及び前記電流監視手段より検出される信号
   を演算処理し、これら扉開閉検出器から検出・演算手段
   された扉の動作、電流監視手段より検出・演算処理され
   た電流値変化および温度センサおよび排気温度センサよ
   り検出・演算処理された温度状態に応じて前記遮断手段
   を制御する制御部と を備えた高周波加熱装置。