JP3261053B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JP3261053B2 JP3261053B2 JP32968696A JP32968696A JP3261053B2 JP 3261053 B2 JP3261053 B2 JP 3261053B2 JP 32968696 A JP32968696 A JP 32968696A JP 32968696 A JP32968696 A JP 32968696A JP 3261053 B2 JP3261053 B2 JP 3261053B2
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- power
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- frequency heating
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジ等の高周
波加熱装置に関し、特に商用電源等の交流電圧と蓄電池
から出力される直流電圧の両者を電源とする高周波加熱
装置に関するものである。
波加熱装置に関し、特に商用電源等の交流電圧と蓄電池
から出力される直流電圧の両者を電源とする高周波加熱
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を図３〜図５に示
す。図３に示す従来の高周波加熱装置は、商用電源１よ
り供給される交流電圧をトランス４で昇圧し、高圧コン
デンサ５と高圧整流器６で半波倍電圧に整流し、マグネ
トロン７に供給する。これにより、マグネトロン７は高
周波電波を放射し、食品等の被加熱物を加熱する。
す。図３に示す従来の高周波加熱装置は、商用電源１よ
り供給される交流電圧をトランス４で昇圧し、高圧コン
デンサ５と高圧整流器６で半波倍電圧に整流し、マグネ
トロン７に供給する。これにより、マグネトロン７は高
周波電波を放射し、食品等の被加熱物を加熱する。
【０００３】インターロックスイッチ１８は高周波加熱
装置の扉（図示せず）の開閉に連動し、開状態ではオフ
し、一方、閉状態ではオンする。開状態ではインターロ
ックスイッチ１８がオフするため、高周波電波がマグネ
トロン７より放射されない。また、制御部３ａは商用電
源１より電力を取り込み、リレー２をオン／オフ制御す
る。
装置の扉（図示せず）の開閉に連動し、開状態ではオフ
し、一方、閉状態ではオンする。開状態ではインターロ
ックスイッチ１８がオフするため、高周波電波がマグネ
トロン７より放射されない。また、制御部３ａは商用電
源１より電力を取り込み、リレー２をオン／オフ制御す
る。
【０００４】図６は図３に示す回路の信号の波形図であ
る。商用電源１（図３参照）の交流電圧は正弦波形の曲
線Ｓ２となる。曲線Ａ２はマグネトロン７の陽極電流で
ある。マグネトロン７が動作するには印加される電圧が
所定のしきい値以上であることが必要となるので、１周
期の期間Ｋ２においてマグネトロン７が動作しているの
は陽極電流が流れている期間Ｋ１のみである。そのた
め、通電率はＫ１／Ｋ２で約４０％であった。
る。商用電源１（図３参照）の交流電圧は正弦波形の曲
線Ｓ２となる。曲線Ａ２はマグネトロン７の陽極電流で
ある。マグネトロン７が動作するには印加される電圧が
所定のしきい値以上であることが必要となるので、１周
期の期間Ｋ２においてマグネトロン７が動作しているの
は陽極電流が流れている期間Ｋ１のみである。そのた
め、通電率はＫ１／Ｋ２で約４０％であった。
【０００５】次に、図４に示す従来の高周波加熱装置で
は、商用電源１から供給される交流電圧を整流部３０で
一旦直流電圧に変換し、制御部３ｂでスイッチングトラ
ンジスタ１０をオン／オフ制御することにより、共振コ
ンデンサ３１、ダイオード３３及び高圧トランス４より
成るインバータ回路でこの直流電圧を高周波信号に変換
して昇圧し、高圧コンデンサ５、高圧ダイオード６、３
２で整流を行い、マグネトロン７に供給する。整流部３
０は例えばダイオードのブリッジ回路にて構成される。
尚、図４において図３と同一の部分については同一の符
号を付し、説明を省略する。
は、商用電源１から供給される交流電圧を整流部３０で
一旦直流電圧に変換し、制御部３ｂでスイッチングトラ
ンジスタ１０をオン／オフ制御することにより、共振コ
ンデンサ３１、ダイオード３３及び高圧トランス４より
成るインバータ回路でこの直流電圧を高周波信号に変換
して昇圧し、高圧コンデンサ５、高圧ダイオード６、３
２で整流を行い、マグネトロン７に供給する。整流部３
０は例えばダイオードのブリッジ回路にて構成される。
尚、図４において図３と同一の部分については同一の符
号を付し、説明を省略する。
【０００６】図７は図４に示す回路の信号の波形図であ
る。整流部３０（図４参照）より出力される電圧は曲線
Ｓ３に示すように脈流状となっている。力率の低下を防
止するため、整流部３０ではコンデンサによる平滑化が
それほど行われていない。マグネトロン７が動作するに
は印加される電圧がしきい値以上である制約があるた
め、陽極電流は曲線Ａ３に示すように間欠的となる。そ
のため、スイッチングによるデューティ比は５０％程度
だが、この場合でも通電率は約４０％であった。
る。整流部３０（図４参照）より出力される電圧は曲線
Ｓ３に示すように脈流状となっている。力率の低下を防
止するため、整流部３０ではコンデンサによる平滑化が
それほど行われていない。マグネトロン７が動作するに
は印加される電圧がしきい値以上である制約があるた
め、陽極電流は曲線Ａ３に示すように間欠的となる。そ
のため、スイッチングによるデューティ比は５０％程度
だが、この場合でも通電率は約４０％であった。
【０００７】図５に示す従来の高周波加熱装置は、例え
ば特開平４−２９２８９２号公報、特開平４−２９２８
９３号公報及び特開平４−２９２８９４号公報に記載さ
れているものである。高周波加熱装置は蓄電池１５を備
え、整流部３０による直流電圧と蓄電池１５による直流
電圧の両者を使用する。蓄電池１５は充電器１４により
充電される。蓄電池１５より出力される直流電圧は電力
変換部３４でインバータ等によって昇圧され、スイッチ
ングトランジスタ１０のオン／オフ制御によって高周波
信号に変換される。
ば特開平４−２９２８９２号公報、特開平４−２９２８
９３号公報及び特開平４−２９２８９４号公報に記載さ
れているものである。高周波加熱装置は蓄電池１５を備
え、整流部３０による直流電圧と蓄電池１５による直流
電圧の両者を使用する。蓄電池１５は充電器１４により
充電される。蓄電池１５より出力される直流電圧は電力
変換部３４でインバータ等によって昇圧され、スイッチ
ングトランジスタ１０のオン／オフ制御によって高周波
信号に変換される。
【０００８】インターロックスイッチ３５はスイッチ１
８と同様に動作し、扉が開状態のときオフして蓄電池１
５から電力がマグネトロン７に供給されなくなる。尚、
図５において図４と同一の部分については同一の符号を
付し、説明を省略する。
８と同様に動作し、扉が開状態のときオフして蓄電池１
５から電力がマグネトロン７に供給されなくなる。尚、
図５において図４と同一の部分については同一の符号を
付し、説明を省略する。
【０００９】図８は図５に示す回路の信号の波形図であ
る。商用電源１の交流電圧を整流部３０で整流して得ら
れる脈流状の電圧の低い領域に蓄電池１５から電力を供
給して平滑な波形とする。これにより、電圧は曲線Ｓ４
に示すように平滑化された状態となる。そのため、陽極
電流が曲線Ａ４に示すように連続して発生するので、ス
イッチングによるデューティ比より陽極電流の通電率が
約５０％となっていた。
る。商用電源１の交流電圧を整流部３０で整流して得ら
れる脈流状の電圧の低い領域に蓄電池１５から電力を供
給して平滑な波形とする。これにより、電圧は曲線Ｓ４
に示すように平滑化された状態となる。そのため、陽極
電流が曲線Ａ４に示すように連続して発生するので、ス
イッチングによるデューティ比より陽極電流の通電率が
約５０％となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般家庭における商用
電源１のコンセントは、殆ど１５Ａ定格であり、通常そ
の定格入力電力は１．２〜１．４ｋＷに制限されてい
た。そのため、図３、図４に示す上記従来の高周波加熱
装置では、通電率が４０％程度であることを考慮する
と、最大出力電力は大きくても６００〜７００Ｗであっ
た。また、マグネトロン７からの高周波電波の出力を上
げるために、陽極電流をあまりにも大きく増加させる
と、モーディング等の異常発振が発生しやすくなりマグ
ネトロン７の信頼性を低下させることとなる。
電源１のコンセントは、殆ど１５Ａ定格であり、通常そ
の定格入力電力は１．２〜１．４ｋＷに制限されてい
た。そのため、図３、図４に示す上記従来の高周波加熱
装置では、通電率が４０％程度であることを考慮する
と、最大出力電力は大きくても６００〜７００Ｗであっ
た。また、マグネトロン７からの高周波電波の出力を上
げるために、陽極電流をあまりにも大きく増加させる
と、モーディング等の異常発振が発生しやすくなりマグ
ネトロン７の信頼性を低下させることとなる。
【００１１】一方、図５に示す上記従来の高周波加熱装
置では、平滑化した電圧を用いて陽極電流を平均的に増
加させているが、マグネトロン７の通電率は大きくても
５０％程度であった。図５に示す従来の高周波加熱装置
では、図３に示す従来の高周波加熱装置と比較すると、
通電率が０．５／０．４＝１．２５倍となるので、図３
に示す高周波加熱装置の出力を６００Ｗとすると、最大
陽極電流が等しい条件では、図５に示す高周波加熱装置
の出力は大きくても７５０Ｗ（６００Ｗ×１．２５）程
度へ増大するだけで、大幅な出力アップとならなかっ
た。
置では、平滑化した電圧を用いて陽極電流を平均的に増
加させているが、マグネトロン７の通電率は大きくても
５０％程度であった。図５に示す従来の高周波加熱装置
では、図３に示す従来の高周波加熱装置と比較すると、
通電率が０．５／０．４＝１．２５倍となるので、図３
に示す高周波加熱装置の出力を６００Ｗとすると、最大
陽極電流が等しい条件では、図５に示す高周波加熱装置
の出力は大きくても７５０Ｗ（６００Ｗ×１．２５）程
度へ増大するだけで、大幅な出力アップとならなかっ
た。
【００１２】本発明は上記課題を解決するもので、マグ
ネトロンの最大陽極電流を増加させることなく、大幅な
出力アップを可能とする高周波加熱装置を提供すること
を目的とする。
ネトロンの最大陽極電流を増加させることなく、大幅な
出力アップを可能とする高周波加熱装置を提供すること
を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の構成では、交流電源より供給される
交流電圧を変換する第１の電力変換部と、前記第１の電
力変換部の出力を受け高周波電波を放射する電波放射部
と、蓄電池と、前記蓄電池より出力される直流電圧を変
換して前記電波放射部に供給する第２の電力変換部と、
を備えており、前記第１及び第２の電力変換部より時分
割で前記電波放射部に電力を供給している。
に、本発明の第１の構成では、交流電源より供給される
交流電圧を変換する第１の電力変換部と、前記第１の電
力変換部の出力を受け高周波電波を放射する電波放射部
と、蓄電池と、前記蓄電池より出力される直流電圧を変
換して前記電波放射部に供給する第２の電力変換部と、
を備えており、前記第１及び第２の電力変換部より時分
割で前記電波放射部に電力を供給している。
【００１４】このような構成によると、高周波加熱装置
は第１の電力変換部で交流電圧を例えばトランスを用い
て昇圧し、例えばコンデンサ及びダイオードを用いて整
流する。そして、このように変換された電圧をマグネト
ロン等の電波放射部に供給する。また、高周波加熱装置
は蓄電池からの直流電圧を例えばインバータ回路で構成
される第２の電力変換部で高周波信号に変換し電波放射
部に供給する。時分割で第１及び第２の電力変換部の出
力が供給されるので、最大陽極電流を増加することなく
高周波電波の出力が増大する。
は第１の電力変換部で交流電圧を例えばトランスを用い
て昇圧し、例えばコンデンサ及びダイオードを用いて整
流する。そして、このように変換された電圧をマグネト
ロン等の電波放射部に供給する。また、高周波加熱装置
は蓄電池からの直流電圧を例えばインバータ回路で構成
される第２の電力変換部で高周波信号に変換し電波放射
部に供給する。時分割で第１及び第２の電力変換部の出
力が供給されるので、最大陽極電流を増加することなく
高周波電波の出力が増大する。
【００１５】また、本発明の第２の構成では、上記第１
の構成において、前記第１の電力変換部は前記交流電圧
を昇圧する回路及びその昇圧した電圧を半波倍電圧に整
流する回路の両者を有するものとしている。
の構成において、前記第１の電力変換部は前記交流電圧
を昇圧する回路及びその昇圧した電圧を半波倍電圧に整
流する回路の両者を有するものとしている。
【００１６】このような構成によると、高周波加熱装置
は商用電源等の交流電圧を第１の電力変換部で例えばト
ランスを用いて昇圧する。そして、例えば高圧コンデン
サ、高圧ダイオードを用いて半波倍電圧に整流し、電波
放射部に供給する。
は商用電源等の交流電圧を第１の電力変換部で例えばト
ランスを用いて昇圧する。そして、例えば高圧コンデン
サ、高圧ダイオードを用いて半波倍電圧に整流し、電波
放射部に供給する。
【００１７】また、本発明の第３の構成では、上記第１
の構成又は上記第２の構成において、前記第２の電力変
換部はインバータ回路を有するものとしている。
の構成又は上記第２の構成において、前記第２の電力変
換部はインバータ回路を有するものとしている。
【００１８】このような構成によると、インバータ回路
は例えばスイッチングトランジスタをオン／オフ制御す
ることにより蓄電池から出力される直流電圧を交流に変
化させる。この交流電圧をトランス等を使用して昇圧が
行われる。
は例えばスイッチングトランジスタをオン／オフ制御す
ることにより蓄電池から出力される直流電圧を交流に変
化させる。この交流電圧をトランス等を使用して昇圧が
行われる。
【００１９】また、本発明の第４の構成では、上記第１
の構成乃至上記第３の構成のいずれかにおいて、前記交
流電圧に同期した信号を生成し、前記信号に基づいて時
分割を行い、前記電波放射部に前記第１及び第２の電力
変換部より電力を供給している。
の構成乃至上記第３の構成のいずれかにおいて、前記交
流電圧に同期した信号を生成し、前記信号に基づいて時
分割を行い、前記電波放射部に前記第１及び第２の電力
変換部より電力を供給している。
【００２０】このような構成によると、高周波加熱装置
は例えばダイオードに交流電圧を与え、そのダイオード
に流れる電流を抵抗により電圧として読み取る。この信
号は交流電圧に同期した信号となるので、例えば、高周
波加熱装置は電波放射部に電力を供給する第１及び第２
の電力変換部を交流電圧の半周期ごとに切り替える。
は例えばダイオードに交流電圧を与え、そのダイオード
に流れる電流を抵抗により電圧として読み取る。この信
号は交流電圧に同期した信号となるので、例えば、高周
波加熱装置は電波放射部に電力を供給する第１及び第２
の電力変換部を交流電圧の半周期ごとに切り替える。
【００２１】また、本発明の第５の構成では、上記第１
の構成乃至上記第４の構成のいずれかにおいて、前記高
周波電波により加熱される被加熱物の加熱状態を検知す
る手段を設け、前記検知する手段が出力する信号に基づ
いて前記第１及び第２の電力変換部の出力を制御してい
る。
の構成乃至上記第４の構成のいずれかにおいて、前記高
周波電波により加熱される被加熱物の加熱状態を検知す
る手段を設け、前記検知する手段が出力する信号に基づ
いて前記第１及び第２の電力変換部の出力を制御してい
る。
【００２２】このような構成によると、高周波加熱装置
は赤外線センサや湿度センサ等の検知手段を用いて食品
等の被加熱物の加熱状態を検出する。そして、高周波加
熱装置は、例えば加熱状態が所定の状態となれば加熱を
終了する。
は赤外線センサや湿度センサ等の検知手段を用いて食品
等の被加熱物の加熱状態を検出する。そして、高周波加
熱装置は、例えば加熱状態が所定の状態となれば加熱を
終了する。
【００２３】また、本発明の第６の構成では、上記第１
の構成乃至上記第５の構成のいずれかにおいて、前記高
周波電波により加熱される被加熱物の重量を測定する手
段を設け、前記被加熱物の重量に基づいて前記第２の電
力変換部の出力を制御している。
の構成乃至上記第５の構成のいずれかにおいて、前記高
周波電波により加熱される被加熱物の重量を測定する手
段を設け、前記被加熱物の重量に基づいて前記第２の電
力変換部の出力を制御している。
【００２４】このような構成によると、高周波加熱装置
は重量を測定する手段により被加熱物の重量を測定す
る。その重量が例えば所定の値より軽い場合には第２の
電力変換部を動作させず、逆に重い場合に第２の電力変
換部を動作させる。これにより、被加熱物の量が多く重
量が重い場合に、高周波電波の出力が大きくなり、加熱
時間の短縮を図る。
は重量を測定する手段により被加熱物の重量を測定す
る。その重量が例えば所定の値より軽い場合には第２の
電力変換部を動作させず、逆に重い場合に第２の電力変
換部を動作させる。これにより、被加熱物の量が多く重
量が重い場合に、高周波電波の出力が大きくなり、加熱
時間の短縮を図る。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図１
及び図２を用いて説明する。図１は本実施形態の回路図
である。商用電源１から供給される交流電圧は高圧トラ
ンス４、高圧コンデンサ５及び高圧ダイオード６、１２
から成る電力変換部で昇圧され、更に半波倍電圧に整流
され、マグネトロン７に供給される。マグネトロン７は
供給された電力によりマイクロ波等の高周波電波を出力
する電波放射部である。この高周波電波により載置台
（図示せず）に置かれた食品等の被加熱物が加熱され
る。
及び図２を用いて説明する。図１は本実施形態の回路図
である。商用電源１から供給される交流電圧は高圧トラ
ンス４、高圧コンデンサ５及び高圧ダイオード６、１２
から成る電力変換部で昇圧され、更に半波倍電圧に整流
され、マグネトロン７に供給される。マグネトロン７は
供給された電力によりマイクロ波等の高周波電波を出力
する電波放射部である。この高周波電波により載置台
（図示せず）に置かれた食品等の被加熱物が加熱され
る。
【００２６】インターロックスイッチ１８は高周波加熱
装置の扉（図示せず）の開閉に連動して、開状態ではオ
フし、一方、閉状態ではオンする。開状態では、インタ
ーロックスイッチ１８がオフするため、高周波電波がマ
グネトロン７より放射されなくなる。
装置の扉（図示せず）の開閉に連動して、開状態ではオ
フし、一方、閉状態ではオンする。開状態では、インタ
ーロックスイッチ１８がオフするため、高周波電波がマ
グネトロン７より放射されなくなる。
【００２７】充電部１４は商用電源１から電力を取り込
み、制御部３の制御により蓄電池１５の充電を行う。充
電部１４には例えばダイオードを用いた整流回路と比較
器を用いて蓄電池１５の電圧を監視する回路を有してい
る。インバータ信号発生部１３より出力される制御信号
によりスイッチングトランジスタ１０がオン／オフ制御
される。
み、制御部３の制御により蓄電池１５の充電を行う。充
電部１４には例えばダイオードを用いた整流回路と比較
器を用いて蓄電池１５の電圧を監視する回路を有してい
る。インバータ信号発生部１３より出力される制御信号
によりスイッチングトランジスタ１０がオン／オフ制御
される。
【００２８】これにより、スイッチングトランジスタ１
０、コンデンサ２４、トランス２５及びダイオード３３
より構成されるインバータ回路で、蓄電池１５からの電
圧が高周波信号に変換される。トランス２５で昇圧さ
れ、高圧コンデンサ２８及び高圧ダイオード２６、２７
により蓄電池１５の電圧がマグネトロン７を動作させる
ことのできる電圧に変換される。
０、コンデンサ２４、トランス２５及びダイオード３３
より構成されるインバータ回路で、蓄電池１５からの電
圧が高周波信号に変換される。トランス２５で昇圧さ
れ、高圧コンデンサ２８及び高圧ダイオード２６、２７
により蓄電池１５の電圧がマグネトロン７を動作させる
ことのできる電圧に変換される。
【００２９】スイッチングトランジスタ１０、コンデン
サ２４、トランス２５、ダイオード３３はインバータ回
路である。コンデンサ２８とダイオード２６、２７は整
流回路であり、このインバータ回路と整流回路で直流電
圧を昇圧する電力変換部となっている。
サ２４、トランス２５、ダイオード３３はインバータ回
路である。コンデンサ２８とダイオード２６、２７は整
流回路であり、このインバータ回路と整流回路で直流電
圧を昇圧する電力変換部となっている。
【００３０】制御部３は例えばマイクロコンピュータで
構成され、加熱の開始／停止、充電部１４の動作やイン
バータ信号発生部１３の動作を制御している。制御部３
でリレー２をオン／オフすることにより商用電源１によ
るマグネトロン７への電力供給を制御し、一方、リレー
２１をオン／オフすることにより蓄電池７のマグネトロ
ン７への電力供給を制御する。
構成され、加熱の開始／停止、充電部１４の動作やイン
バータ信号発生部１３の動作を制御している。制御部３
でリレー２をオン／オフすることにより商用電源１によ
るマグネトロン７への電力供給を制御し、一方、リレー
２１をオン／オフすることにより蓄電池７のマグネトロ
ン７への電力供給を制御する。
【００３１】交流電圧の波形とマグネトロン７に流れる
陽極電流の波形を図２（ａ）に示す。商用電源１の交流
電圧を曲線Ｓ１に示す。陽極電流を曲線Ａ１に示す。期
間Ｔ１とＴ２の合計期間がその交流電圧の１周期であ
る。期間Ｔ１では、前述したように商用電源１によりマ
グネトロン７に陽極電流が流れ高周波電波が出力され
る。期間Ｔ２では、ダイオード６（図１参照）に電流が
流れ、高圧コンデンサ５が充電される。ダイオード６に
流れる電流を図２（ｂ）に曲線Ｄ１で示す。
陽極電流の波形を図２（ａ）に示す。商用電源１の交流
電圧を曲線Ｓ１に示す。陽極電流を曲線Ａ１に示す。期
間Ｔ１とＴ２の合計期間がその交流電圧の１周期であ
る。期間Ｔ１では、前述したように商用電源１によりマ
グネトロン７に陽極電流が流れ高周波電波が出力され
る。期間Ｔ２では、ダイオード６（図１参照）に電流が
流れ、高圧コンデンサ５が充電される。ダイオード６に
流れる電流を図２（ｂ）に曲線Ｄ１で示す。
【００３２】ダイオード６を流れる電流を抵抗１７を通
すことにより制御電圧としてインバータ信号発生部１３
に入力する。その制御電圧に同期してインバータ信号発
生部１３よりスイッチング信号が発生し、トランジスタ
１０を駆動する。この信号により、蓄電池１５からの直
流電圧は高周波信号に変換され、次に高圧トランス２５
によって昇圧される。そして、ダイオード２６で整流さ
れ、更にダイオード２７を通してマグネトロン７へ供給
される。
すことにより制御電圧としてインバータ信号発生部１３
に入力する。その制御電圧に同期してインバータ信号発
生部１３よりスイッチング信号が発生し、トランジスタ
１０を駆動する。この信号により、蓄電池１５からの直
流電圧は高周波信号に変換され、次に高圧トランス２５
によって昇圧される。そして、ダイオード２６で整流さ
れ、更にダイオード２７を通してマグネトロン７へ供給
される。
【００３３】これにより、陽極電流は期間Ｔ２において
曲線Ａ１に示すようになる。この高周波信号のデューテ
ィ比は約１／２である。このように、簡単に１周期を期
間Ｔ１とＴ２に時分割できるので、期間Ｔ１では商用電
源１で動作し、期間Ｔ２では蓄電池１５で動作すること
を繰り返す。商用電源１と蓄電池１５より電力を供給す
る回路が別系統となっているため、期間Ｔ１、Ｔ２では
それぞれ独立に制御が可能である。
曲線Ａ１に示すようになる。この高周波信号のデューテ
ィ比は約１／２である。このように、簡単に１周期を期
間Ｔ１とＴ２に時分割できるので、期間Ｔ１では商用電
源１で動作し、期間Ｔ２では蓄電池１５で動作すること
を繰り返す。商用電源１と蓄電池１５より電力を供給す
る回路が別系統となっているため、期間Ｔ１、Ｔ２では
それぞれ独立に制御が可能である。
【００３４】期間Ｔ１での通電率は前述したように約４
０％である。期間Ｔ２での通電率は約２５％（０．５
（半周期）×０．５（デューティ比）＝０．２５）であ
る。期間Ｔ１とＴ２の各期間の長さは等しく、その合計
が交流電圧の１周期となるので、本実施形態での通電率
は６５％（０．４＋０．２５＝０．６５）となる。図３
に示す上記従来の高周波加熱装置では通電率が約４０％
であったので、本実施形態の高周波加熱装置の通電率は
従来の高周波加熱装置（図３）に較べて０．６５÷０．
４＝１．６２５倍となる。
０％である。期間Ｔ２での通電率は約２５％（０．５
（半周期）×０．５（デューティ比）＝０．２５）であ
る。期間Ｔ１とＴ２の各期間の長さは等しく、その合計
が交流電圧の１周期となるので、本実施形態での通電率
は６５％（０．４＋０．２５＝０．６５）となる。図３
に示す上記従来の高周波加熱装置では通電率が約４０％
であったので、本実施形態の高周波加熱装置の通電率は
従来の高周波加熱装置（図３）に較べて０．６５÷０．
４＝１．６２５倍となる。
【００３５】そのため、従来の高周波加熱装置（図３）
の電力を６００Ｗとすると、最大陽極電流が等しい条件
では、本実施形態の高周波加熱装置では、９７５Ｗ（６
００Ｗ×１．６２５）となる。これにより、最大陽極電
流を増加させることなく、高周波電波の出力が増大す
る。また、力率の低下等の問題も発生しない。
の電力を６００Ｗとすると、最大陽極電流が等しい条件
では、本実施形態の高周波加熱装置では、９７５Ｗ（６
００Ｗ×１．６２５）となる。これにより、最大陽極電
流を増加させることなく、高周波電波の出力が増大す
る。また、力率の低下等の問題も発生しない。
【００３６】高周波加熱装置には、加熱条件を予め設定
してから加熱を開始する手動加熱モードと、自動的に加
熱を制御する自動加熱モードを有するものがある。この
ような高周波加熱装置には被加熱物の加熱状態を検出す
る赤外線センサ（図示せず）や湿度センサ（図示せず）
等が備え付けられる。これらのセンサを用いることによ
り自動加熱モードでの高周波電波の出力や停止等の制御
を行う。尚、加熱を停止するにはリレー２、２１をオフ
する。
してから加熱を開始する手動加熱モードと、自動的に加
熱を制御する自動加熱モードを有するものがある。この
ような高周波加熱装置には被加熱物の加熱状態を検出す
る赤外線センサ（図示せず）や湿度センサ（図示せず）
等が備え付けられる。これらのセンサを用いることによ
り自動加熱モードでの高周波電波の出力や停止等の制御
を行う。尚、加熱を停止するにはリレー２、２１をオフ
する。
【００３７】制御部３でインバータ信号発生部１３を制
御することにより期間Ｔ２（図２参照）での陽極電流を
制御することができる。そこで、手動加熱モードのとき
蓄電池１５から電力をマグネトロン７に供給せず、自動
加熱モードのとき蓄電池１５から電力をマグネトロン７
に供給するようにしてもよい。これにより、手動加熱モ
ードでは高周波電波出力が一定となるので加熱時間等の
設定に影響せず、一方、自動加熱モードでは出力が増大
して加熱速度が向上する。
御することにより期間Ｔ２（図２参照）での陽極電流を
制御することができる。そこで、手動加熱モードのとき
蓄電池１５から電力をマグネトロン７に供給せず、自動
加熱モードのとき蓄電池１５から電力をマグネトロン７
に供給するようにしてもよい。これにより、手動加熱モ
ードでは高周波電波出力が一定となるので加熱時間等の
設定に影響せず、一方、自動加熱モードでは出力が増大
して加熱速度が向上する。
【００３８】更に、載置台（図示せず）に被加熱物の重
量を測定する重量センサを備え、被加熱物の重量に比例
して蓄電池１５からマグネトロン７に供給する電力を増
大してもよい。これにより、被加熱物の重量の違いによ
っても加熱に要する時間があまり変化しなくなる。加熱
の終了時が予想できるので便利となる。また、被加熱物
が所定の重量より重いときに蓄電池１５から電力をマグ
ネトロン７に供給し、その所定の重量より軽いときには
蓄電池１５から電力を供給しないようにしてもよい。
量を測定する重量センサを備え、被加熱物の重量に比例
して蓄電池１５からマグネトロン７に供給する電力を増
大してもよい。これにより、被加熱物の重量の違いによ
っても加熱に要する時間があまり変化しなくなる。加熱
の終了時が予想できるので便利となる。また、被加熱物
が所定の重量より重いときに蓄電池１５から電力をマグ
ネトロン７に供給し、その所定の重量より軽いときには
蓄電池１５から電力を供給しないようにしてもよい。
【００３９】本実施形態では、従来の高周波加熱装置と
比較して最大陽極電流を増大させることなく、高周波電
波の大幅な出力アップが可能となり加熱時間が短縮す
る。また、その出力の制御も簡単に行うことできるの
で、被加熱物が多くなっても自動的に出力を大きくする
ことができ、加熱時間が同程度となる。尚、加熱処理が
行われていないときに、充電部１４により蓄電池１５が
充電される。
比較して最大陽極電流を増大させることなく、高周波電
波の大幅な出力アップが可能となり加熱時間が短縮す
る。また、その出力の制御も簡単に行うことできるの
で、被加熱物が多くなっても自動的に出力を大きくする
ことができ、加熱時間が同程度となる。尚、加熱処理が
行われていないときに、充電部１４により蓄電池１５が
充電される。
【００４０】
＜請求項１の効果＞上述したように本発明によると、外
部交流電源と蓄電池の両者からの電力を時分割して別々
に電波放射部に供給するため、力率の低下や電波放射部
の動作不安定等の問題が発生することなく、通電率を向
上させることができる。高周波加熱装置の出力が大幅に
増大するので加熱時間が短縮する。
部交流電源と蓄電池の両者からの電力を時分割して別々
に電波放射部に供給するため、力率の低下や電波放射部
の動作不安定等の問題が発生することなく、通電率を向
上させることができる。高周波加熱装置の出力が大幅に
増大するので加熱時間が短縮する。
【００４１】＜請求項２の効果＞交流電圧が商用電源等
の場合には例えばトランスで昇圧されるので、電波放射
部に動作可能な電圧に変換される。
の場合には例えばトランスで昇圧されるので、電波放射
部に動作可能な電圧に変換される。
【００４２】＜請求項３の効果＞蓄電池より出力される
電圧がインバータ回路により交流に変換され、昇圧を簡
単に行うことができる。
電圧がインバータ回路により交流に変換され、昇圧を簡
単に行うことができる。
【００４３】＜請求項４の効果＞交流電圧に同期した信
号が高周波加熱装置に生成されるので、この信号を用い
て簡単に時分割が行われる。
号が高周波加熱装置に生成されるので、この信号を用い
て簡単に時分割が行われる。
【００４４】＜請求項５の効果＞検知手段で食品等の被
加熱物の加熱状態が検知されるので、例えば適当な加熱
状態となったときに加熱の停止を行うことができる。
加熱物の加熱状態が検知されるので、例えば適当な加熱
状態となったときに加熱の停止を行うことができる。
【００４５】＜請求項６の効果＞被加熱物の重量により
高周波電波の出力が自動的に調整され、例えば加熱時間
が平均化される。これにより、被加熱物の量の違いによ
って重量が異なっても加熱に要する時間が同程度となる
ので、加熱の終了時が予想できて便利である。
高周波電波の出力が自動的に調整され、例えば加熱時間
が平均化される。これにより、被加熱物の量の違いによ
って重量が異なっても加熱に要する時間が同程度となる
ので、加熱の終了時が予想できて便利である。
【図１】 本発明の一実施形態の高周波加熱装置の回路
図。
図。
【図２】 その交流電圧、陽極電流及びダイオード電流
の波形図。
の波形図。
【図３】 従来の高周波加熱装置の回路図。
【図４】 従来の別の高周波加熱装置の回路図。
【図５】 従来の別の高周波加熱装置の回路図。
【図６】 図３に示す回路の交流電圧と陽極電流の波形
図。
図。
【図７】 図４に示す回路の整流電圧と陽極電流の波形
図。
図。
【図８】 図５に示す回路の平滑電圧と陽極電流の波形
図。
図。
３ 制御部 ４ 高圧トランス ５ 高圧コンデンサ ６ 高圧ダイオード ７ マグネトロン １０ スイッチングトランジスタ １３ インバータ信号発生部 １４ 充電部 １５ 蓄電池 ２５ 高圧トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/66 - 6/68
Claims (6)
- 【請求項１】 交流電源より供給される交流電圧を変換
する第１の電力変換部と、前記第１の電力変換部の出力
を受け高周波電波を放射する電波放射部と、蓄電池と、
前記蓄電池より出力される直流電圧を変換して前記電波
放射部に供給する第２の電力変換部と、を備えており、
前記第１及び第２の電力変換部より時分割で前記電波放
射部に電力を供給することを特徴とする高周波加熱装
置。 - 【請求項２】 前記第１の電力変換部は、前記交流電圧
を昇圧する回路及びその昇圧した電圧を半波倍電圧に整
流する回路の両者を有していることを特徴とする請求項
１に記載の高周波加熱装置。 - 【請求項３】 前記第２の電力変換部はインバータ回路
を有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の高周波加熱回路。 - 【請求項４】 前記交流電圧に同期した信号を生成し、
前記信号に基づいて時分割を行い、前記電波放射部に前
記第１及び第２の電力変換部より電力を供給することを
特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高
周波加熱装置。 - 【請求項５】 前記高周波電波により加熱される被加熱
物の加熱状態を検知する手段を設け、前記検知する手段
が出力する信号に基づいて前記第１及び第２の電力変換
部の出力を制御することを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれかに記載の高周波加熱装置。 - 【請求項６】 前記高周波電波により加熱される被加熱
物の重量を測定する手段を設け、前記被加熱物の重量に
基づいて前記第２の電力変換部の出力を制御することを
特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の高
周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32968696A JP3261053B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32968696A JP3261053B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172747A JPH10172747A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3261053B2 true JP3261053B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=18224147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32968696A Expired - Fee Related JP3261053B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261053B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32968696A patent/JP3261053B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10172747A (ja) | 1998-06-26 |
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