JP2680670B2 - 電子レンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は電子レンジに関する。

（ロ） 従来の技術 電子レンジにおいて、実公昭55−12088号公報に見ら
れる如く、高周波加熱を高出力運転と、低出力運転とに
切換ることができるものは既に提案されている。しかし
この場合の高出力はマグネトロンや高圧トランス、高圧
コンデンサ等によって定まる定格出力以下であり、長時
間の連続運転を行なっても何ら問題のないものであっ
た。

一方、電子レンジは食品の再加熱に使われることが多
く、この場合はできる限り高出力で短時間に調理を終了
させることが望まれていた。高出力を得るためには高圧
トランス、高圧コンデンサを大型のものにするなどして
定格出力そのものを高くすればよいのであるが、そうす
ると外形が大型化してしまうばかりか、高圧トランス等
の冷却装置を高能力のものとして温度上昇を防ぐなどの
対策が必要になり、価格の上昇を招く。

（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は高出力をもって短時間で加熱を終了させるこ
とができ、且つ大型化や価格上昇を招くことのない電子
レンジを提供するものである。

（ニ） 課題を解決するための手段 本発明の電子レンジは、被加熱物を収容する加熱室
と、該加熱室に高周波を供給する高周波発生源と、該高
周波発生源を定格出力内の出力の通常運転を指示する通
常運転指示手段と、該通常運転指示手段の指示に応じて
前記高周波発生源を定格出力内の出力で駆動する通常運
転駆動手段と、前記高周波発生源を定格出力よりも大な
る高出力での運転を指示する高出力運転指示手段と、該
高出力運転指示手段の指示に応じて複数のスイッチング
素子にオン信号を出力するオン信号出力手段と、前記複
数のスイッチング素子がすべてオンしたとき前記高周波
発生源を定格出力よりも大なる高出力で駆動する高出力
駆動手段と、該高出力駆動手段による高出力運転が前回
実行されたときその運転の終了から所定時間内に再度前
記高出力運転指示手段の指示があるかどうか判断する判
断手段と、該判断手段での指示ありと判断したとき前記
オン信号出力手段からのオン信号出力を禁止する禁止手
段とからなる構成である。

（ホ）作用 高出力運転が指示されると、高出力駆動手段が高周波
発生源を定格出力よりも大なる高出力で駆動する。斯か
る高出力運転の複数回の連続実行は禁止手段により禁止
される。また、複数のスイッチング素子を駆動しなけれ
ば高出力駆動手段を駆動できないようにすることで、万
一一部のスイッチング素子が破損して導通状態となって
も、高出力駆動手段は駆動せず、さらに安全である。

（ヘ） 実施例 図面は本発明の一実施例を示す。

第３図は構造を示しており、（１）は被加熱物を収容
する加熱室、（２）は該加熱室を開閉するドア、（３）
は後述するキーボードやディスプレイが設けられる操作
パネル、（４）は加熱室（１）に高周波を供給する高周
波発生源、（５）は加熱室（１）の側壁に形成したパン
チング穴（６）を介して内部を照明する庫内灯、（７）
（８）は外殻（９）に形成したランプ交換窓とその蓋
体、（10）は高周波発生源（４）や庫内灯（５）を冷却
する冷却装置としてのブロアモータである。高周波発生
源（４）はマグネトロン（11）と、該マグネトロンを駆
動する高圧トランス（12）、高圧コンデンサ（13）等の
駆動回路（14）とよりなる。

第１図は電気回路図であり、（15）は両端端子（16）
（17）と、中間タップ（18）とを備えた高圧トランス
（12）の一次巻線、（R1）（R2）（R3）は後述する制御
回路により切換制御されるリレーの接点である。接点
（R1）は庫内灯（５）とブロアモータ（10）との並列回
路に接続される。また接点（R2）（R3）は互いに直列に
接続され且つ接点（R3）のNC接点は高圧トランスの端子
（17）に、NO接点は中間タップ（18）に夫々接続されて
いる。更に、（19）は交流電源、（20）はヒューズ、
（21）はサーモスイッチ、（22）はラッチスイッチ、
（23）はドアスイッチ、（24）はモニタスイッチ、（2
5）は後述する制御回路に電源を供給するトランスの一
次巻線である。ここにおいて高周波発生源（４）は、交
流電源（19）が高圧トランス（12）の両端端子（16）
（17）間に接続されたときには長時間連続運転しても何
ら問題のない最大の出力即ち定格出力で、また交流電源
（19）が端子（16）と中間タップ（18）間に接続された
ときにはその定格出力よりも大なる高出力で、夫々駆動
される。

第２図は制御回路の構成を示し、（26）は所謂マイク
ロコンピュータ（以下、マイコンと称す）、（27）は該
マイコンに対して運転指示等の情報を入力するキーボー
ド、（28）は加熱時間等の情報を表示するディスプレ
イ、（29）はドアの開閉状態を検知するスイッチ、（RL
1）（RL2）（RL3）は夫々接点（R1）（R2）（R3）のリ
レー駆動部である。リレー駆動部（RL3）は、ベースを
マイコン（26）のポート（P1）（P2）に接続した複数の
スイッチング素子となる２個のトランジスタ（Q1）（Q
2）を有し、そのコレクタ、エミッタとダイオード（3
0）とリレーコイル（Ｌ）とを直列接続して構成され
る。

キーボード（27）は第４図の如くなっており、（31）
は数字キー（32）を含みマイコン（26）に対し加熱時間
（分、秒）や、加熱出力（定格出力に対し０〜100％）
を入力する通常運転指示手段、（33）は短時間の高出力
運転を指示する高出力運転指示手段である。高出力運転
指示手段（33）は３個のキー（34）（35）（36）よりな
り、夫々の操作によって１分、２分、５分の高出力運転
を指示することができる。

第５図は制御回路のマイコン（26）に組み込まれた制
御プログラムの要部を示し、これに基づいて以下に動作
を説明する。

運転中でない待機時には、制御はS1〜S4ステップを繰
り返す。ここでは、運転指示があったか否かを判断し
（S1）、現在時刻をディスプレイ（28）に表示し（S
2）、高出力運転指示、通常運転指示のいずれかがある
か否かを判断する（S3、S4）。

通常運転即ち定格以下の出力で加熱運転を行なうた
め、通常運転指示手段（31）によって加熱出力（例えば
50％）と加熱時間（例えば10分）を入力し、スタートキ
ー（37）を押すと、斯かる入力はS4ステップにおいて認
識され、続いてS5ステップにて、加熱時間及び出力の加
熱条件がマイコン（26）のメモリに記憶設定され、S1ス
テップに進む。S1ステップではそのメモリに設定された
条件を読み出して運転指示があったと判断し、S6ステッ
プへ進む。S6ステップでは加熱の一時停止中であるか否
かを判断し、そうでなければS7ステップへ進む。S7ステ
ップでは、マイコン（26）はポート（P1）（P2）に共に
低レベル信号を出力してトランジスタ（Q1）（Q2）をオ
フにしてリレーコイル（Ｌ）への通電を行なわず、接点
（R3）をNC側にする。このとき高周波発生源（４）は定
格出力で動作するが、同時にマイコン（26）はリレー駆
動部（RL2）を介して接点（R2）をオンオフデューティ
制御し、結局高周波発生源（４）は平均して定格出力の
50％で駆動される。加熱中はこのS1、S6、S7ステップが
繰り返され、またS7ステップを実行する毎に加熱時間の
計時がなされる。そして10分の加熱時間が経過すると、
それまで設定されていた加熱条件がS7ステップでクリア
され、次にS1ステップを実行すると、加熱終了と判断し
てS2ステップへ進むのである。加熱出力が例えば100％
とされた場合には、接点（R2）はリレー駆動部（RL2）
によりオンの状態に保たれ、高周波発生源（４）は定格
出力の100％で駆動される。ここで、接点（R3）と高圧
トランス（12）の端子（17）とが通常運転駆動手段に相
当する。

而して、食品の再加熱をするのに高出力で短時間に調
理を終了させたい時には、運転中でない待機時に、高出
力運転指示手段（33）のキーのいずれかを操作して高出
力運転を指示する。例えば高出力で２分間の加熱を行な
いたければ、キー（35）を押せばよい。このとき斯かる
指示はS3ステップにて認識されS8ステップへ進む。S8ス
テップでは、前回の高出力運転を終了してから所定時間
以上経過したか否かを判断し、経過していればS9ステッ
プへ、経過していなければS10ステップへ、夫々進む。
このS8ステップは判断手段に相当する。S9ステップでは
指示された加熱条件（高出力で２分間）がS5ステップと
同様に記憶設定される。続いて制御は通常運転と同様に
S1、S6、S7ステップが繰り返されるのであるが、S7ステ
ップにおいてマイコン（26）はポート（P1）（P2）に共
に高レベル信号を出力し、トランジスタ（Q1）（Q2）を
オンにしてリレーコイル（Ｌ）に通電し、接点（R3）を
NO側にする。このとき交流電源（19）は高圧トランス
（12）の一次巻線（15）の中間タップ（18）に接続され
る。またこのとき接点（R2）はリレー駆動部（RL2）に
よりオンの状態に保たれるので、結局高周波発生源
（４）は定格出力よりも大なる高出力で駆動される。即
ち、ここでは接点（R3）と中間タップ（18）とが高出力
駆動手段に相当し、またS7ステップはオン信号出力手段
に相当する。そして通常運転と同様に加熱時間の計時が
なされ、２分の加熱時間が経過すると加熱を終了して待
機状態に戻る。

このように、高圧トランス（12）の一次巻線（15）に
中間タップ（18）を設け、接点（R3）によって切り換え
るという簡単な構成によって、高周波発生源（４）をそ
の定格出力より大なる高出力で運転することができる。
この場合、定格よりも大きな高出力で運転するのである
から、高周波発生源（４）を構成する高圧コンデンサ
（13）等からの発熱も大きく、斯かる運転を長時間行な
うと部品が過熱するなど危険であり、ブロアモータ（1
0）を大型化するなどの対策が本来必要であるが、食品
の再加熱など極く短時間の運転であれば問題ない。

一方、一回毎の高出力運転が極く短時間のものであっ
たとしても、斯かる高出力運転が何回も連続して行なわ
れると、定格出力を越える高出力運転が長時間続けられ
たのと同じ状態となり、部品が過熱する危険がある。然
るに本発明では、高出力運転が指示されると、S8ステッ
プにおいて前回の高出力運転終了時から所定時間（例え
ば１分間）経過したか否かを判断し、経過していればS9
ステップを経て高出力運転を実行するが、経過していな
ければS10ステップへ進んで、その時になされた高出力
運転指示を無効にし、それによって高出力運転の連続実
行を禁止している。このS8、S10ステップが禁止手段に
相当し、斯かる構成によって高出力運転の連続実行が禁
止され、ブロアモータ（10）を大型化するなどの対策の
必要なしに、安全に高出力運転を行なうことが可能とな
っている。

発明者の実験によれば、定格出力650Wの高周波発生源
（４）を高圧トランス（12）の中間タップ（18）を用い
て750Wの高出力で最大５分間の高出力運転可能とした場
合、S8ステップにおける所定時間を１分程度とすれば部
品の過熱を防止でき、安全であることが判っている。

尚、本実施例では禁止手段として前回高出力運転終了
時からの時間を計測する構成としているが、例えば高周
波数発生源（４）の温度センサ等で検出し、それが所定
温度を越えた時に高出力運転を禁止する構成としてもよ
い。しかし、温度センサ等を必要とせずマイコン（26）
のソフトウェアにより禁止手段を構成する本実施例がコ
ストの点では優れている。

また、本実施例のリレー駆動部（RL3）において、リ
レーコイル（Ｌ）を駆動する２個のトランジスタ（Q1）
（Q2）は直列接続、即ちAND構成となっているので、万
一どちらか一方のトランジスタが破損してエミッタとコ
レクタが短絡状態になったとしても、それによって直ち
に接点（R3）が（ポート（P1）（P2）のレベルに無関係
に）NO側になり続けることはなく、従って誤って長時間
の高出力運転がなされてしまう虞れがなく、この点でも
安全である。更に本実施例では、接点（R2）（R3）を直
列接続しているので、仮に接点（R3）がNO側に溶着して
しまったとしても、高出力運転される時間は接点（R2）
が閉じている時間に限られるため、端子（17）と中間タ
ップ（18）とに夫々接点を設ける場合と比べ安全であ
る。

尚、マイコン（26）は加熱実行中のみならず、非加熱
中であってドア（２）開放状態を検知した時にも、接点
（R1）を閉じて庫内灯（５）を点灯せしめる。このとき
本構成では、庫内灯（５）とブロアモータ（10）とを並
列に接続しているので、庫内灯（５）の点灯と同時にブ
ロアモータ（10）にも通電され、送風がなされて庫内灯
（５）近傍が冷却される。庫内灯（５）は通常、外殻
（９）に形成したランプ交換窓（７）からのランプ交換
が容易になるよう外殻（９）の近傍に配されている。然
るに、非加熱中のドア（２）開放時に庫内灯（５）は点
灯させるがブロアモータ（10）には通電しない一般的構
成であれば、庫内灯（５）点灯時の発熱により外殻
（９）が高温になり使用者にとって危険な状態となるこ
とがある。そして斯かる危険を防止するためには、蓋体
（８）に座押しをして庫内灯（５）から遠ざけたり、ま
た蓋体（８）内側に断熱材を取り付けたりする必要があ
り、コスト高であった。しかるに本構成では、非加熱中
であっても、ドア（２）開放に伴う庫内灯（５）点灯時
にはブロアモータ（10）にも通電されて冷却がなされる
ので、近傍の外殻（９）等が高温になることはなく安全
であり、コスト上昇の危惧もない。またここで、ドア
（２）開放時のブロアモータ（10）の回転により被加熱
物からの熱気が使用者に当たったり、非加熱時のブロア
モータ（10）の回転音が不快であったりするならば、ブ
ロアモータ（10）の巻線から中間タップを出して、非加
熱時の回転数を低くすればよい。非加熱時には高周波発
生源（４）を冷却する必要はなく、庫内灯（５）冷却の
ためだけには低回転でも十分である。

（ト） 発明の効果 本発明によれば、高出力運転が可能であり且つ高出力
運転の連続実行を禁止しているので、高出力をもって短
時間で加熱を終了させることができ、且つ大型化や価格
上昇を招くことなく安全な電子レンジが得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は電気回路図、
第２図は制御回路ブロック図、第３図は断面図、第４図
は操作パネルの正面図、第５図は制御を示す流れ図であ
る。 （１）……加熱室、（４）……高周波供給源、（12）…
…高圧トランス、（15）……１次巻線、（18）……中間
タップ、（B3）……接点、（27）……キーボード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物を収容する加熱室と、該加熱室に
   高周波を供給する高周波発生源と、該高周波発生源を定
   格出力内の出力の通常運転を指示する通常運転指示手段
   と、該通常運転指示手段の指示に応じて前記高周波発生
   源を定格出力内の出力で駆動する通常運転駆動手段と、
   前記高周波発生源を定格出力よりも大なる高出力での運
   転を指示する高出力運転指示手段と、該高出力運転指示
   手段の指示に応じて複数のスイッチング素子にオン信号
   を出力するオン信号出力手段と、前記複数のスイッチン
   グ素子がすべてオンしたとき前記高周波発生源を定格出
   力よりも大なる高出力で駆動する高出力駆動手段と、該
   高出力駆動手段による高出力運転が前回実行されたとき
   その運転の終了から所定時間内に再度前記高出力運転指
   示手段の指示があるかどうか判断する判断手段と、該判
   断手段での指示ありと判断したとき前記オン信号出力手
   段からのオン信号出力を禁止する禁止手段とを備えたこ
   とを特徴とする電子レンジ。