JP2924409B2

JP2924409B2 - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP2924409B2
Application number: JP4023521A
Authority: JP
Inventors: 直芳前原; 大介別荘; 裕治中林; 誠渋谷; 健治安井; 歩切通; 慈楠木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-02-10
Filing date: 1992-02-10
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: JPH05226072A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジなどの高周
波加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の高周波加熱装置は、図８に示すよ
うに、商用電源１から供給された電力を直流電圧に整流
する整流器２、インダクター３、およびコンデンサー４
より成る整流回路と、コンデンサ５、トランジスター
６、ダイオード７、及び昇圧トランス８より成るインバ
ータ回路と、高圧コンデンサー９、高圧ダイオード１０
および１１より成る高圧整流回路と、高圧整流回路の出
力を受けて高周波電波出力を発生するマグネトロン１２
と、前記トランジスタ６の動作周波数を制御する制御回
路１３と、リレー１４を制御すると共にこの制御回路１
３に加熱指令を与える加熱制御部１５等より構成されて
いる。

【０００３】図９（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それ
ぞれインバータ回路の入力電圧であるコンデンサー４の
端子電圧Ｖａｃ、トランジスター６のコレクタ−エミッ
タ間電圧Ｖｃｅとその包絡線、及びマグネトロン１２の
アノード電流Ｉａの包絡線波形である。実際のＩａ波形
は、図のような包絡線を持ち、Ｖｃｅと同様の高周波電
流リップルを持つ波形となるものである。マグネトロン
１２が発振動作をしている期間は、図中に破線で示すと
ころの、Ｉａが流れている期間のみであり、Ｖａｃがマ
グネトロン１２のしきい値電圧に相当する電圧以上のと
きのみであることを示している。すなわち、高周波加熱
装置の入力端子（すなわち整流器２の交流端子）の入力
力率の低下を防ぐために、コンデンサー４の端子電圧は
図９（ａ）のような電圧波形とならざるを得ず、このた
めマグネトロン１２は図９（ｃ）のような間欠的な発振
動作をしていた。一方、トランジスター６は、図９
（ｂ）のようにＩａが流れていない期間も動作してお
り、この期間はマグネトロン１２にとってはほとんどマ
イクロ波の発振に寄与しないのにトランジスター６が無
駄に動作する構成となっていた。

【０００４】また、一般家庭における商用電源コンセン
トは、１５Ａ定格のものが多く、家庭内の電力配線定格
も２０Ａのものが多いので、電子レンジ等の高周波加熱
機器の最大消費電流は、１３〜１４Ａ程度にしておかざ
るを得なかった。これは屋内配線電流容量が２０Ａであ
っても、炊飯器やトースター等の同時使用される機器が
存在し、この消費電流が６〜７Ａのものが多いため１３
〜１４Ａしか使用できない場合が多いこと、しかも、家
庭内のコンセントの最大電流容量は１５Ａがほとんどで
あることなどのためである。

【０００５】したがって、従来の高周波加熱装置は、マ
グネトロン１２の発振動作期間が全動作期間の約２分の
１程度であり、しかも商用電源などからの入力電流の制
限を受けているため、例えば１００Ｖａｃ電源仕様の機
器の場合は、通常その入力電力が１.3ｋＷ程度に制限さ
れていた。したがって、従来の高周波加熱装置の出力電
力は、ほとんどが最大６００Ｗ程度に制限され、短時間
定格で７００Ｗのものが可能な最大出力であり、このよ
うな電波出力の高周波加熱装置しか実用に供されていな
かった。

【０００６】また、図１０に示すように、商用電源１の
電圧を整流器１６で整流して直流電圧に変換すると共
に、蓄電池１７を設けてスイッチ１８および１９により
切り替えて直流−直流昇圧回路２０に供給し、断続回路
２１を介してマグネトロン１２に電力を供給する構成の
高周波加熱装置が特許公報昭５６−２１２３７号に記載
されている。この高周波加熱装置は、契約電力の小さい
家庭でも電波出力６００Ｗ（入力１２００Ｗ）が得られ
るようにすることを目的としたものであり、装置の非使
用時に蓄電池１７にエネルギーを蓄え、使用時にこの蓄
電池に蓄えたエネルギーを取り出してマグネトロン１２
を駆動するようにし、上記目的を実現しようとするもの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図８に示
した従来の構成では、商用電源からの入力電流の制限を
受けて、それに相当する約６００（〜７００Ｗ）の電波
出力しか得ることができず、高周波加熱装置の高速加熱
（高速調理）という特長をそれ以上高めることが困難で
あると言う課題があった。また、バッテリーを用いた図
１０の従来の構成の場合は、相当大きなエネルギ蓄積能
力を必要とするため、装置全体が大型化、高価格化し、
しかも高圧大電力（１００Ｖで約１.2ＫＷ程度）蓄電池
の出力切り替えなどを必要とするという課題があった。
また、整流器１６（半波整流）により得られた直流電圧
と蓄電池１７の出力電圧とを同時に直流−直流昇圧回路
２０に供給することも想定できるが、単に両電力を同時
に取り出そうとすると、商用電源１からの入力力率の著
しい低下や、両電力源の内部インピーダンス不整合や出
力電圧不整合による不安定動作や蓄電池の劣化等の不都
合が生じるという課題があった。このため実際上はこの
ような構成の実現が難かしかった。この結果として、高
周波加熱装置の出力は商用電源等の外部交流電源からの
入力電流の制限を受けざるを得ず、例えば１００Ｖａｃ
入力電圧では、電波出力が６００Ｗ程度に制限されてし
まうという課題を解決できなかった。したがって、商用
電源などの外部電源の電流容量に制限されず、より高周
波出力が大きくて高速加熱（調理）を実現でき、しかも
構成がコンパクトで軽量な高周波加熱装置を実現するこ
とはきわめて困難であり、より高速調理が要求される現
代の食生活に適合した高周波加熱装置を実現することが
できないという課題があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、大型
化や複雑化あるいは高価格化を防ぎつつ容易に実現で
き、商用電源等の外部電源からの入力電流の制限を受け
ることなく大きな高周波出力が得られ高周波加熱装置の
特長を著しく向上すると共にその安全性、信頼性の確保
と長寿命化を実現することを目的としたものである。ま
た、外部電源が交流電源の場合には、入力電力の高力率
性能を発揮することができる高周波加熱装置を提供する
ことを目的としたものである。さらに、蓄電池の繰り返
し利用を容易かつ確実に可能とし、常に入力電流の制限
を受けることなく大きな高周波出力が得られる高周波加
熱装置を提供することを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の構成より成るものである。すなわち、
商用電源、発電機または直流電源等の外部電源より供給
された電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部の
出力を受け高周波電力を加熱室に放射する電波放射部
と、内蔵又は筐体の外壁に設置され、かつ前記電力変換
部に直接または間接的に電力を供給するよう構成された
蓄電池とを備え、前記外部電源に並列に前記蓄電池を接
続する構成とすると共に、前記外部電源より前記外部電
源への電流流入を阻止する逆流阻止手段を設けたもので
ある。

【００１０】また、蓄電池の出力電圧を昇圧する昇圧手
段を設け、この昇圧手段の出力電圧を逆流阻止手段を介
して外部電源に並列に接続する構成としたものである。

【００１１】

【００１２】そして、蓄電池を充電する充電手段を設
け、外部電源の電力により前記蓄電池を充電する構成と
したものである。

【００１３】そしてまた、電力変換部の動作停止時に外
部交流電源の電力により蓄電池を充電する構成としたも
のである。

【００１４】

【作用】本発明は上記構成によって以下に述べるような
作用を果たすものである。すなわち、商用電源を整流し
て得られる脈動する電圧を出力する外部電源より供給さ
れた電力を変換する電力変換部と、前記電力変換部の出
力を受け高周波電力を加熱室に放射する電波放射部と、
前記電力変換部に直接または間接的に電力を供給するよ
う構成された蓄電池とを備え、前記外部電源に並列に前
記蓄電池を接続する構成とすると共に、前記外部電源よ
り前記蓄電池への電流流入を阻止する逆流阻止手段を設
ける構成とすることにより、商用電源と蓄電池の両方か
ら容易に電力を電力変換部に供給することが可能とな
り、しかも商用電源の力率低下やインピーダンス不整合
による不安定現象等の不都合の発生を防止することがで
きる。したがって、蓄電池への過度の電流流入による過
熱などの不安全現象の発生を防ぎつつ、蓄電池の電力と
商用電源の電力との和電力を高い整合性を維持して電力
変換し、電波放射部から、商用電源の許容最大電力に制
限されない極めて大きい電波出力を発生して被加熱物を
過熱するという作用を果たすものである。

【００１５】また、蓄電池の出力電圧を昇圧する昇圧手
段を設け、この昇圧手段の出力電圧を逆流阻止手段を介
して外部電源に並列に接続する構成とすることにより、
安全性が高く低価格な蓄電池を利用可能とし、かつ、蓄
電池と外部交流電源の電力との和電力を高い整合性を維
持しつつ電力変換し、電波放射部から、外部電源の許容
最大電力に制限されない極めて大きい電波出力を発生し
て被加熱物を加熱するという作用を果たすものである。

【００１６】

【００１７】そして、蓄電池を充電する充電手段を設
け、外部電源の電力により前記蓄電池を充電する構成と
することにより、蓄電池を外部電源の電力によって安全
にしかも確実に充電し、充放電を繰り返しながら長期間
にわたって蓄電池と外部電源の電力との和電力を容易に
高い整合性を維持しつつ電力変換部に供給する作用を果
たすものである。

【００１８】そしてまた、電力変換部の動作停止時に外
部電源の電力により蓄電池を充電する構成とすることに
より、電力変換部が動作するときは常に外部電源の電力
を最大限度の大きさで電力変換部へ供給することができ
るようにするものであり、この結果、蓄電池の放電電力
を必要最小限度として使用することができるという作用
を果たすものである。そして、電力変換部が動作しない
期間（装置の非使用時）に蓄電池を充電しておくこと
で、常に最大充電状態で蓄電池の電力を使用できるよう
にして大きな電波出力を発生せしめるという作用を果た
すものである。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して説明す
る。

【００２０】図１において、３１は商用電源であり、高
周波加熱装置３２に外部から電力を供給する。高周波加
熱装置３２は、この電力を変換する電力変換部３３と、
電力変換部３３により変換された電力を受けて高周波電
力（例えばマイクロ波）を発生し加熱室（図示せず）に
供給する電波放射部３４とを有している。この電力変換
部３３は、例えば電力変換器３５と変換器制御部３６に
より構成できる。高周波加熱装置３２は、さらに、蓄電
池３７を備え、この出力は逆流阻止手段４４を介し、商
用電源と並列に接続されて電力変換器３３に供給する。
蓄電池３７は高周波加熱装置３２の筐体内部に内蔵され
てもよいし、筐体の外部に設けられて交換が容易な構成
であってもよい。この蓄電池３７は、充電手段３９を介
して、入力部４０より供給される商用電源３１からのエ
ネルギーにより充電される構成であり、いちいち交換す
ることなく半永久的に蓄電池３７を使用することができ
る構成となっている。

【００２１】加熱制御部４１は、電力変換部３３の変換
電力を、たとえば変換器制御部３６を制御することによ
って制御し、電波放射部３４の出力電波の大きさを調節
する。また、加熱制御部４１は、例えば逆流阻止手段４
４に制御部（図示せず）を設け、これを制御することな
どにより蓄電池３７の電力を外部電源３１からの電力に
並列に加えて電力変換部３３に供給する構成となってい
る。この蓄電池３７には、大出力性能が要求されるので
いわゆる鉛蓄電池やＮｉ系蓄電池等が適している。実際
の使用においては、電圧面での安全性、電触等の信頼
性、あるいは製造面からの生産性等の観点から１２Ｖ〜
２４Ｖ程度がより適している。そこで図２に示した他の
実施例では、２４Ｖの出力電圧の蓄電池３７の出力を昇
圧部３８にて昇圧し、この昇圧出力を外部電源３１に並
列に接続して電力変換器３３に供給する構成である。こ
の実施例では、外部電源３１が交流電源であり、その瞬
時最大電圧（外部交流電源が商用１００Ｖ電源の時は、
１４１Ｖ）以下の所望の値に蓄電池３７の出力電圧を調
節している。この調節は、加熱制御部４１の指令信号に
基づいて行われ電力変換部３５の制御と調和しながら行
うことができる構成となっている。そして特に、交流外
部電源３１に対して高周波加熱装置３２が低力率になら
ないよう蓄電池３７の出力電圧を交流外部電源３１の瞬
時最大電圧以下の所望の値に調節するものである。

【００２２】図３は、本発明のさらに詳しい１実施例を
示すブロック図で、図２と同符号のものは相当する構成
要素であるので詳しい説明を省略する。図３において、
ダイオードブリッジ４２は本来電力変換部３３に含まれ
るものであるが説明を容易にするために別個に図示して
ある。この構成により商用電源３１の交流電圧は全波整
流波形の高リップル単方向電圧となって電力変換器３５
を構成するインバータ回路に供給される。この供給ライ
ン４３にダイオード４４を介して蓄電池３７の出力電圧
が昇圧手段３８（昇圧部）の出力として並列に接続され
供給される構成となっており、このような並列接続構成
によって極めて容易に外部電源３１と蓄電池３７の和電
力を電力変換部３３に供給することができる。同時に、
逆流阻止手段４４により、外部電源３１から蓄電池３７
への過度の流入電流による蓄電池３７の過熱による危険
性の発生や寿命の低下等の不都合を防止することができ
る。

【００２３】図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれダイオード
ブリッジ４２および逆流阻止手段（ダイオード）４４の
個別の出力電圧波形図ＶａｃおよびＶｄｃである。この
構成において、Ｖｄｃの大きさを変えると交流入力力率
が変化する。図５はこの特性を示す実験結果である。図
３における１００Ｖａｃの商用電源３１からの入力電流
の実効値を約１３.5Ａ一定に制御しつつ、蓄電池３７か
ら供給される直流電圧Ｖｄｃを大きくしていくと入力力
率は数十Ｖから徐々に低下を始め、約１００Ｖで９０％
程度の力率になる。さらにそれ以上Ｖｄｃを大きくして
いくと、急激に力率が低下していく結果となる。これは
商用電源３１の電源インピーダンスに対し昇圧部３８を
含む蓄電池３７側の電源インピーダンスがどうしても低
いものとなるからである。すなわち、図３の構成におい
て、図４（ａ）におけるＶａｃが同図（ｂ）のＶｄｃに
相当する電圧（破線）以上のときは商用電源３１から電
力が供給され、一方、それ以下のときは蓄電池３７から
電力が供給されるのである。したがって、蓄電池３７か
ら電力変換器３５に供給される電圧は図４（ｂ）のよう
なピーク電圧Ｖｄｃを持つ方形波状となる。外部電源３
１と蓄電池３７のこのような並列接続構成では、昇圧部
３８の出力がＶｄｃ一定であっても電力変換器３５に供
給される電圧は図４（ｂ）のようになるので、昇圧部３
８の出力電圧を商用電源３１の瞬時値にあわせて制御す
る必要がない。

【００２４】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）
は、それぞれこのＶａｃ、Ｖｄｃ、ＶａｃとＶｄｃの和
電圧Ｖｉｎ（電力変換器３５の入力電圧）および電波放
射部３４であるマグネトロンのアノード電流Ｉａの包絡
線を示している。図９に示した従来例の場合は比較する
と明らかなように、Ｖａｃに対するＩａの包絡線波形
は、そのピーク値は増加せず従来と同一でありながら平
均値が大きく増加している。これは外部電源３１と蓄電
池３７のこのような並列接続構成により容易に実現でき
る和電力発生回路構成の効果である。また、図６には示
していないが電力変換器３５を構成するトランジスタな
どに印加される電圧Ｖｃｅも、Ｖｉｎが図６（ｃ）のよ
うであるので、当然のことながらそのピーク値は従来と
同一であり、特別に高耐圧の部品を必要としない。この
ように、マグネトロンのアノード電流Ｉａやトランジス
タ電圧Ｖｃｅ（当然電流も同様）のピーク値を従来以上
の大きなものにする必要がなく、しかも外部交流電源か
らの入力力率をあまり低下させないで簡単な構成で電力
変換部３３の変換電力を大きくし、結果として電波放射
部３４からの出力電波を十分大きくすることができる。
具体的には、図３の構成において、商用電源３１からの
入力電力を約１２００Ｗ、約１３.5Ａとし、Ｖｄｃを約
１０５Ｖに設定すると、蓄電池３７からは約８００Ｗの
電力が供給され、電力変換器３５は約２０００Ｗの電力
を変換することができる。この結果、マグネトロン３４
は約１０００Ｗの電波出力を発生することができ、従来
に比べ著しく調理時間の短縮を実現することが可能とな
り、しかも力率の著しい低下などの不都合を生じること
がないので入力電流を１３〜１４Ａ程度以下の望ましい
値に維持しつつ上記の大電波出力を発揮することができ
る。また、逆流阻止手段４４を設けることにより、外部
電源３１から昇圧手段３８や蓄電池３７への過大電流流
入を防止し、過熱、破壊、寿命低下等の不都合を防止
し、高い安全性、高信頼性、長寿命を保証し、かつ、大
出力の高周波加熱装置を提供できる。

【００２５】図７は図３のブロック図に示した本発明の
１実施例を実現するさらに詳しい構成を示す回路図であ
り、図３と同符号のものは相当する構成要素である。図
７は、外部電源として商用電源３１を用いた高周波加熱
装置の回路図であり、電力変換部３３は、ダイオードブ
リッジ４２、インダクタ５１およびコンデンサ５２より
成る全波整流様波形の直流電源と、共振コンデンサ５
３、昇圧トランス５４、トランジタス５５、ダイオード
５６より成るインバータと、コンデンサ５７、ダイオー
ド５８、５９より成る高圧整流回路と、共振コンデンサ
６０、インダクタ６１、６２より成るヒータ回路とによ
り構成されている。電波放射部３４は、マグネトロン６
３で構成されている。変換器制御回路（変換器制御部）
３６によりトランジスタ５５のスイッチング周波数を制
御してインバータが動作され、高圧電力とヒータ電力が
マグネトロン６３に供給されて発振し電波を加熱室に放
射する。インバータの基本的な電力変換動作についての
詳細は周知であるので省略するが、変換器制御回路３６
は、マイクロコンピュータ６４などを含む加熱制御部４
１の信号に基づき、カレントトランス６５、６６の信号
による電波出力の安定化を行いつつ、トランジスタ５５
を制御して電波出力の大きさを調節するものである。

【００２６】蓄電池３７は安全性や製造コストの点から
１２〜２４Ｖ程度のものが望ましく、したがって、昇圧
手段（昇圧部）３８を介して電力変換部３３に電力を供
給する構成となっている。昇圧手段３８は、タップ付き
昇圧インダクタ６７、コンデンサ６８、６９、トランジ
スタ７０、ダイオード７１、制御回路７３より成り、い
わゆる昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータであって、詳しい動
作説明は省略するが、トランジスタ７０のオンオフ比を
制御回路７３で制御することにより、コンデンサ６９の
端子電圧（すなわち直流出力電圧）を調節することがで
きる。この昇圧手段３８の出力は逆流阻止手段であるダ
イオード４４を介してダイオードブリッジ４２の出力に
並列に接続されて容易に和電力を得られる構成となって
いる。

【００２７】加熱制御部４１は、高周波加熱装置の加熱
動作時には、リレー接点７４、および７５を閉じると共
に変換器制御回路３６および昇圧手段３８の制御回路７
３に動作指令を与える。したがって、電力変換部３３の
電力変換機能の中心を成すインバータは、商用電源３１
からの電力と昇圧手段により昇圧された蓄電池３７から
の電力との和電力を受けて電力変換動作を行う。

【００２８】以上に述べた具体的構成により、図３、図
４、図５および図６において説明した電力変換動作およ
び高周波加熱動作を実現することができる。このような
構成は、その最大値を大きくすることなく平均値を増大
できるという長所があるので、電力変換部３３を構成す
るトランジスタ５５などの半導体や共振コンデンサ５３
等にとってもきわめて望ましい動作条件であり、比較的
低価格な部品を使用して従来比約２倍の電力変換が容易
に可能となる。また、このように商用電源３１に蓄電池
３７を並列接続する構成とし、商用電源３１の瞬時電圧
の低い時のみＶｄｃを供給する構成により、商用電源３
１からの入力電力の力率を比較的高い値に維持しつつＶ
ｄｃを商用電源からの電圧Ｖａｃに重畳させることが極
めて簡単にできるので、このような高出力制御を行って
も、入力電力力率の高い高周波加熱装置を提供すること
ができることは既に述べた通りである。なお、図６
（ｂ）に示すように、昇圧手段３８の動作をＶａｃの瞬
時値に応じて同期させ断続してもよいが、平滑用コンデ
ンサ６９の容量を商用電源周期に比べて十分大きくして
おけば昇圧手段３８は、断続動作を必要とせず、連続動
作をさせても同様の性能を得ることができる。すなわち
Ｖｄｃを例えば前述したように１０５Ｖ一定の電圧とし
てもよいのであり、この場合、昇圧手段３８は商用電源
電圧の瞬時値にかかわらず平均的な直流出力１０５Ｖを
得られるよう動作させるのみで良い。したがってこの場
合は、コンデンサ６９の容量が大きくなる代わりに、昇
圧手段３８は平均的な動作（たとえばほぼ一定の周波数
での動作）を行うだけで良くその制御が比較的簡単とな
り、しかもトランジスタ７０等が平均的電力を扱うのみ
で良いので最大電流や最大電圧を低く押さえることがで
きるので、蓄電池３７からの供給電力が大きい場合はこ
の方が価格あるいは変換効率などの点でより望ましいも
のとなる。

【００２９】また、図７より明らかなように、逆流阻止
ダイオード４４が無い場合は、商用電源３１からダイオ
ードブリッジ４２を介してコンデンサ６９に過大電流が
流入すると共に、コンデンサ５２なども昇圧手段３８の
直接的な負荷になってしまうのでその昇圧動作が不安定
なものになってしまう。また、昇圧手段３８が設けられ
ず蓄電池３７がダイオードブリッジ４２に直接並列接続
される構成の場合には、蓄電池３７への過大な電流流入
が生じるため、蓄電池３７の発熱による爆発等の破壊、
寿命低下等の不都合が生じる。したがって、逆流阻止ダ
イオード４４はこのような外部電源３１と蓄電池３７と
の和電力を１つの電力変換器３３で電力変換する場合極
めて重要な作用を果たすものである。

【００３０】加熱制御部４１は、高周波加熱装置の動作
停止時、リレー接点７４、７５を開くと共に、接点７６
を閉じて充電回路（充電手段）３９を動作させ蓄電池３
７を充電して前回の加熱動作で放電された電気エネルギ
ーを自動的に再充電する構成となっている。充電回路３
９は、ダイオード７７、コンデンサ７８で得られた直流
電圧を、トランジスタ７９ダイオード８０、８１、イン
ダクタ８２、コンデンサ８３、および制御回路８４によ
り、蓄電池３７の充電に適した電圧に変換する降圧型の
ＤＣ／ＤＣコンバータであり、トランジスタ７９のオン
オフ比により出力電圧を任意に調節できるものであっ
て、その詳しい回路動作については既に周知であるので
説明は省略する。

【００３１】このような構成により、電力変換部３３の
動作中は商用電源３１から充電回路３９への電力供給を
零にできるので、商用電源３１から供給できる最大電力
を電力変換し所望の大きな電波出力を得ることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波加熱
装置は、以下に述べる効果を有するものである。

【００３３】すなわち、商用電源を整流して得られる脈
動する直流電圧を出力する外部電源の電力を変換する電
力変換部と、前記電力変換部の出力を受け高周波電波を
加熱室に放射する電波放射部と、前記電力変換部に直接
または間接的に電力を供給するよう構成された蓄電池と
を備え、前記外部電源に並列に前記蓄電池を接続する構
成とすると共に、前記外部電源より前記蓄電池への電流
流入を阻止する逆流阻止手段を設ける構成とすることに
より、外部電源と蓄電池の和電力を極めて容易に電力変
換して電波放射部から従来技術では不可能であった非常
に大きな電波出力を発生せしめることができる。しか
も、外部電源と蓄電池とのインピーダンス不整合による
不安定現象の発生、蓄電池への過大電流の流入による蓄
電池の過熱などによる不安全現象の発生、あるいは蓄電
池の低信頼性化、短寿命化を防止することができる。し
たがって、蓄電池の電力と外部電源の電力との和電力を
高い整合性を維持しつつ電力変換し、電波放射部から、
外部電源の許容最大電力に制限されない極めて大きい電
波出力を発生して被加熱物を加熱することができ、より
高周波出力が大きくて高速加熱(調理)が可能であり、か
つ、安全で信頼性の高い高周波加熱装置を実現し、より
高速調理が要求される現代の食生活に適合した高周波加
熱装置を提供することができる。

【００３４】また、蓄電池の出力電圧を昇圧する昇圧手
段を設け、この昇圧手段の出力電圧を逆流阻止手段を介
して外部電源に並列に接続する構成とすることにより、
安全性が高く低価格な蓄電池と外部電源との和電力を高
い整合性を維持しつつ電力変換し、電波放射部から、外
部電源の許容最大電力に制限されない極めて大きい電波
出力を発生して被加熱物を加熱することができる高信頼
性の高周波加熱装置を提供することができる。

【００３５】

【００３６】そして、蓄電池を充電する充電手段を設
け、外部電源の電力により前記蓄電池を充電する構成と
することにより、蓄電池を外部電源の電力によって安全
にしかも確実に充電し、充放電を繰り返しながら長期間
にわたって蓄電池と外部電源の電力との和電力を容易に
高い整合性を維持しつつ電力変換部に供給することがで
きる高周波加熱装置を提供することができる。したがっ
て、蓄電池の充電が自動的に行うことができ、しかも従
来技術では困難な大出力が可能な高周波加熱装置を実現
することができるので、より高速調理が要求される現代
の食生活に適合し、かつ、自動充電が可能なため使い勝
手のよい高周波加熱装置を提供することができる。

【００３７】さらにまた、電力変換部の動作停止時に外
部電源の電力により蓄電池を充電する構成とすることに
より、動作時は常に外部電源の電力を最大限度の大きさ
で電力変換部へ供給して蓄電池の放電能力を必要最小の
ものとしながら、従来技術では困難な大出力の高周波加
熱装置を実現することが可能である。しかも、動作しな
い期間（非使用時）に蓄電池を充電しておいて常に最大
充電状態の蓄電池電力を使用することができ、より高速
調理が要求される現代の食生活に適合した大電波出力能
力を常に発揮することができる極めて使い勝手の優れた
高周波加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における高周波加熱装置のブ
ロック図

【図２】本発明の他の実施例の高周波加熱装置のブロッ
ク図

【図３】図２の実施例のさらに詳しいブロック図

【図４】（ａ）図３の高周波加熱装置の全波整流手段の
出力電圧波形図（ｂ）図３の高周波加熱装置の昇圧部の出力電圧波形図

【図５】図３の高周波加熱装置の昇圧部出力電圧に対す
る商用電源からの入力力率特性図

【図６】（ａ）図３の高周波加熱装置の商用電源からの
供給電圧波形図（ｂ）図３の高周波加熱装置の昇圧部からの供給電圧波
形図（ｃ）図３の高周波加熱装置の商用電源と昇圧部出力電
圧の合成供給電圧波形図（ｄ）図３の高周波加熱装置のマグネトロンのアノード
電流波形図（包絡図）

【図７】上記図３の高周波加熱装置のさらに詳しい回路
図

【図８】従来の高周波加熱装置の回路図

【図９】（ａ）従来の高周波加熱装置の入力電圧波形図（ｂ）従来の高周波加熱装置のトランジスタの電圧波形
図（ｃ）従来の高周波加熱装置のマグネトロンのアノード
電流波形図（包絡線）

【図１０】他の従来の高周波加熱装置のブロック図

【符号の説明】

３１外部電源３２高周波加熱装置３３電力変換部３４電波放射部３７蓄電池３８昇圧手段３９充電手段４１加熱制御部４４逆流阻止手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渋谷誠大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者安井健治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者切通歩大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者楠木慈大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平２−230688（ＪＰ，Ａ) 実開平３−104994（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−24947（ＪＰ，Ｕ) 実開昭50−120051（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05B 6/64 - 6/80

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】商用電源を整流して得られる脈動する電圧
を出力する外部電源より供給された電力を変換する電力
変換部と、前記電力変換部の出力を受け高周波電力を加
熱室に放射する電波放射部と、前記電力変換部に直接ま
たは間接的に電力を供給する蓄電池とを備え、前記外部
電源に並列に前記蓄電池を接続する構成とすると共に、
前記外部電源より前記蓄電池への電流流入を阻止する逆
流阻止手段を設けた高周波加熱装置。
【請求項２】蓄電池の出力電圧を昇圧する昇圧手段を設
け、この昇圧手段の出力電圧を逆流阻止手段を介して外
部電源に並列に接続する構成とした請求項１記載の高周
波加熱装置。
【請求項３】蓄電池を充電する充電手段を設け、外部電
源の電力により前記蓄電池を充電する構成とした請求項
１または２記載の高周波加熱装置。
【請求項４】電力変換部の動作停止時に商用電源の電力
により蓄電池を充電する構成とした請求項１または２記
載の高周波加熱装置。