JP3282055B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波により食品を
加熱する高周波加熱装置に関し、特にその電源部を構成
する昇圧トランスの１次巻線と２次巻線の電気的遮蔽構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の高周波加熱装置は図９に
示したような回路構成が一般的であった。

【０００３】図に示すように、商用電源１はダイオード
ブリッジ２により全波整流され、制御回路３によって駆
動される半導体スイッチング素子４により数十キロＨｚ
の高周波電圧に変換されて昇圧トランス５の１次巻線６
に印加される。これにより昇圧トランス５の２次巻線７
に数千キロボルトの高周波の高電圧が発生する。この高
周波の高電圧をコンデンサー８ａ、８ｂやダイオード９
ａ、９ｂ等よりなる倍電圧整流回路によって整流し、マ
イクロ波発生器１０に高電圧を印加する。また、昇圧ト
ランス５のヒータ巻線１１はマイクロ波発生器１０のフ
ィラメント１２に接続されてフィラメント１２を加熱す
る。これによりマイクロ波発生器１０はフィラメント１
２の加熱と陽極と陰極間への高電圧の印加によりマイク
ロ波を発信する。

【０００４】この構成において、マイクロ波発生器１０
の陽極と昇圧トランス５の倍電圧整流回路は高周波加熱
装置の筐体１３に電気的に接続され、筐体１３は大地に
アースされている。

【０００５】このような構成において、昇圧トランス５
の１次巻線６と２次巻線７がなんらかの原因で電気的に
接触すると、筐体１３が大地とアースされていない場合
には筐体１３が数千キロボルトの高電圧印加状態にな
り、危険が生じるものであった。

【０００６】さらに、高周波加熱装置の小型化を進める
際、電源部の小型化が不可欠であり、昇圧トランス５も
小型化が必要となる。昇圧トランス５が小型化される
と、その１次巻線６と２次巻線７との距離が小さくな
り、１次巻線６と２次巻線７とがなんらかの原因で電気
的に接触する危険性が増すという問題があった。

【０００７】このような問題に対して、図１０に示した
ような１次巻線６と２次巻線７とを電気的に遮蔽する手
段が講じられていた。すなわち、図１０（ａ）に示した
ように巻線を巻装する樹脂製のボビンを１次巻線用ボビ
ン１４と２次巻線用ボビン１５とに別個に作製し、１次
巻線用ボビン１４には凸状接合部１４ａを、２次巻線用
ボビン１５には凹状接合部１５ａをそれぞれ設け、凸状
の接合部１４ａに図１０（ｂ）に示したような導電性材
料からなるスリット１６ａを有する円環状の遮蔽板１６
を挿入した後、凸状接合部１４ａを凹状接合部１５ａに
挿入接合して１次巻線６と２次巻線７との間に遮蔽板１
６を有するボビンを得ていた。そして、ボビン１４に高
透磁率材からなるコア１７を挿通して昇圧トランス５が
作成されていた。

【０００８】また、遮蔽板１６をスリットを有する網状
のものとした構成が特開平２−１０３８８８号公報に示
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の高周
波加熱装置では、昇圧トランス５の組立てにおいて、１
次巻線用ボビン１４と２次巻線用ボビン１５に分割され
た１次巻線用ボビン１４の凸状接合部１４ａに遮蔽板１
６を挿入した後、凸状接合部１４ａを２次巻線用ボビン
１５の凹状接合部１５ａに挿入接合するので、組立て工
程が複雑なものとなり、自動化しにくいという問題があ
った。

【００１０】また、２次側の電位変動に起因する１次側
の不要な電位変動、すなわち電源ラインノイズを抑制す
るためにコア１７を接地しなければならないが、そのた
めにコア１７と筐体１３間に配線接続が必要となり、部
品と組立て工数を多く要するという問題もあった。

【００１１】本発明は上記問題を解決するもので、簡単
な構成で遮蔽体を容易にボビンに装着でき、装着の自動
化も容易にすることができるとともに、電源ラインノイ
ズ抑制のための配線作業と部品点数を低減することがで
きる高周波加熱装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を解決
するもので、１次巻線および２次巻線と、前記１次巻線
および２次巻線を並べて巻装し、かつ１次巻線と２次巻
線の間に絶縁空間をフランジにより形成した一体のボビ
ンと、前記ボビンの軸線方向に交叉した方向に分割した
コアと、前記コアを一体に結合した結合金具と、前記絶
縁空間に位置してボビンに導電材からなる線材を電気的
に開路状に巻回して設けた遮蔽体を有する昇圧トランス
を備え、前記遮蔽体の線材の一端を高周波加熱装置の接
地する筐体に接続した構成としたものである。

【００１３】また、線材を渦巻状に複数回巻回した構成
としたものである。また、弾性を有する線材をＣ字状の
クリップ体に形成し、前記クリップ体をボビンに弾着し
た構成としたものである。

【００１４】また、遮蔽体の一端をコアに接続し、前記
遮蔽体の他端を高周波加熱装置の接地する筐体に接続
し、前記遮蔽体、筐体を介してコアを接地してなるもの
である。

【００１５】また、遮蔽体の一端を、ボビンの軸線方向
に交叉した方向に分割したコアを一体に結合した導電性
の結合金具に接続し、前記遮蔽体の他端を高周波加熱装
置の接地する筐体に接続し、前記結合金具、遮蔽体、筐
体を介してコアを接地してなるものである。

【００１６】

【作用】上記構成において、遮蔽体を線材で形成してボ
ビンに巻回したことにより、電気的に開路状の遮蔽体が
容易に形成されるとともに、遮蔽体のボビンへの装着が
容易化される。

【００１７】また、線材を渦巻状に複数回巻回して遮蔽
体を形成したことにより、ボビンの絶縁破壊時の遮蔽効
果が高められる。

【００１８】また、弾性線材をＣ字状のクリップ体に形
成してボビンに弾着したことにより、遮蔽体のボビンへ
の装着が容易化される。

【００１９】また、遮蔽体の一端をコアに接続し、前記
遮蔽体の他端を高周波加熱装置の接地する筐体に接続
し、前記遮蔽体、筐体を介してコアを接地することによ
り、遮蔽体はコアの接地導体に共用され、接地によりコ
アから誘起されるノイズが抑制される。

【００２０】また、遮蔽体の一端を、ボビンの軸線方向
に交叉した方向に分割したコアを一体に結合した導電性
の結合金具に接続し、前記遮蔽体の他端を高周波加熱装
置の接地する筐体に接続し、前記結合金具、遮蔽体、筐
体を介してコアを接地することにより、コアの接地接続
が容易化される。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１から図
８を参照しながら説明する。

【００２２】まず、本発明の高周波加熱装置の回路構成
について図１により説明する。なお、従来例に示したも
のと同一部品には同じ符号を付して説明を省略する。

【００２３】図において、２０はプリント基板（図示せ
ず）上に配設接続された昇圧トランスで、１次巻線６と
２次巻線７の間には両巻線６、７の混触を防止するため
の遮蔽体２１が配設されている。この遮蔽体２１は電気
的に開路状に形成され、その一端はアースされた高周波
加熱装置の筐体１３に接続されている。

【００２４】次に各実施例について説明する。 （実施例１）図２から図４は本発明の第１の実施例を示
し、図２および図３において、２２は巻線を巻装する合
成樹脂製のボビンで、１次巻線６を巻装する１次巻線ボ
ビン２３と２次巻線７を巻装する２次巻線ボビン２４が
一体に設けられている。そして、１次巻線ボビン２３の
一方のフランジ２５と２次巻線ボビン２４の一方のフラ
ンジ２６の間には絶縁空間２７が設けられている。２８
はボビン２２の軸線方向に分割されたフェライト製のコ
アで、結合金具２９で結合されて閉磁路を形成してい
る。２１は絶縁空間２７内に配設された遮蔽体で、絶縁
破壊による１次巻線と２次巻線間の混触を防止するもの
である。

【００２５】この遮蔽体２１は、たとえば無被覆の錫メ
ッキ銅線などの線材で形成され、絶縁空間２７内の巻芯
３１に電気的に開路状に巻回されてその一端３２はフラ
ンジ２５に植設された第１の端子３３に、また、他端３
４は同じく植設された遊び端子である第２の端子３５に
それぞれ接続されている。そして、第１の端子３３をプ
リント基板上の配線パターンを介して筐体１３に接続す
ることによって遮蔽体２１の一端３２が筐体１３に接続
される。

【００２６】なお、遊び端子である第２の端子３５は、
図３（ｂ）に示したようにフランジ２５に設けた突起部
３６として、突起部３６に遮蔽体２１の他端３４を巻回
あるいは接着等により止着してもよいものである。

【００２７】このようにして巻回された遮蔽体２１の絶
縁空間２７内での配設位置は、図４に示したように、遮
蔽体２１から２次巻線７までの沿面あるいは空間距離Ｋ
が２次巻線７から１次巻線６までの沿面あるいは空間距
離Ｌよりも小さくなるようにすることが望ましく、これ
により絶縁破壊による２次巻線７と１次巻線６の混触を
より効果的に防止することができる。

【００２８】このように本発明の第１の実施例によれ
ば、一体に形成されたボビン２２の絶縁空間２７内の巻
芯３１に線材を巻回するだけで電気的に開路状の遮蔽体
２１を１次巻線６と２次巻線７の間に配設することがで
きるので、昇圧トランス２０の組立てが容易になり、ま
た、組立ての自動化も容易なものとなるという効果があ
る。

【００２９】また、遮蔽体２１の一端３２を第１の端子
３３に、他端３４を第２の端子３５あるいは突起部３６
にそれぞれ接続したことにより、遮蔽体２１の開路状を
安定に維持することができるとともに、第１の端子３３
をプリント基板に接続することにより遮蔽体２１を簡単
に筐体に、そしてアースに接続することができるという
効果がある。

【００３０】（実施例２）図５および図６は本発明の第
２の実施例を示し、図において、絶縁空間２７内のボビ
ン２２には、フランジ２５から突出し、かつボビン２２
の巻芯３７より直径の大きい欠円状の巻枠３８が設けら
れている。この構成において、線材を巻枠３８に巻回
し、続いて欠円部から巻芯３７に巻回することにより、
全体として渦巻状に複数回開路状に巻回された遮蔽体２
１が形成される。そして、その一端３２は第１の端子３
３に、他端３４は第２の端子３５に接続されている。

【００３１】このように巻回された遮蔽体２１の配設位
置は、図６に示したように、1次巻線６と巻芯３７に巻
回されている遮蔽体２１ａまでの距離をＡn、欠円状の
巻枠３８に巻回されている遮蔽体２１ｂまでの距離をＡ
n＋1とし、隣合う遮蔽体２１ａと２１ｂの距離をＢとし
たとき、距離Ａnと距離Ａn＋1のいずれか小さい方の距
離よりも距離Ｂ／２が小さくなるようにすることが望ま
しく、これにより絶縁破壊による２次巻線７と１次巻線
６の混触をより効果的に防止することができる。

【００３２】このように本発明の第２の実施例によれ
ば、第１の実施例に示した効果に加え、遮蔽体２１を渦
巻状に複数回巻回したことにより、２次巻線７と１次巻
線６の混触をより効果的に防止することができる。

【００３３】（実施例３）図７および図８は本発明の第
３の実施例を示し、図７において、遮蔽体２１は弾性を
有する線材でＣ字状のクリップ体３９に形成されてい
る。すなわち、絶縁空間２７内の巻芯３７に嵌合する湾
曲部３９ａと巻芯３７の直径より狭く電気的開路を形成
する開口部３９ｂを有するＣ字状に形成され、開口部３
９ｂの両方は適宜に折曲されて一端３２および他端３４
となっている。そして、一端３２と他端３４は実施例１
および２に示したように第１の端子３３と第２の端子３
５にそれぞれ接続される。なお、本実施例では一端３２
をコア２８を結合する結合金具２９に半田づけあるいは
ねじ止めし、他端３４は第１の端子３３に接続されてい
る。

【００３４】この構成において、クリップ体３９を絶縁
空間２７に挿入し、開口部３９ｂを巻芯３７に押当てて
更に押圧すると開口部３９ｂは巻芯３７に沿って開口
し、巻芯３７の中心を通過すると弾性で開口が復元して
湾曲部３９ａが巻芯３７に嵌合状態となってクリップ体
３９は巻芯３７に装着される。

【００３５】このように装着された遮蔽体２１の配設位
置は、図８に示したように、１次巻線６と遮蔽体２１ま
での距離Ａよりも遮蔽体２１の開口部３９ｂの幅Ｂの１
／２の方が小さくなるようにすることが望ましく、これ
により絶縁破壊による２次巻線７と１次巻線６の混触を
より効果的に防止することができる。

【００３６】このように本発明の第３の実施例によれ
ば、遮蔽体２１をＣ字状のクリップ体３９に形成し、ク
リップ体３９をボビン２２の巻芯３７に押圧挿入するだ
けで遮蔽体２１を装着することができるので、昇圧トラ
ンス２０の組立てが容易になり、また、組立ての自動化
も容易なものとなるという効果がある。

【００３７】（実施例４）本発明の第４の実施例を図７
を採用して説明する。

【００３８】遮蔽体２１の点線で示した一端３２ａはコ
ア２８に接続され、他端３４は第１の端子３３に接続さ
れている。

【００３９】この構成によれば、遮蔽体２１を接地導体
として共用できるうえ、コア２８は遮蔽体２１を介して
筐体１３に接続されているのでコア２８に誘起される電
位変動は接地により低減され、１次巻線６に発生するラ
インノイズを抑制することができる。

【００４０】（実施例５）本発明の第５の実施例を図７
を採用して説明する。

【００４１】遮蔽体２１の実線で示した一端３２はコア
２８を結合する良導電性の金属で形成された結合金具２
９に接続され、他端３４は第１の端子３３に接続されて
いる。

【００４２】第４の実施例においては、遮蔽体２１の一
端３２ａをコア２８に接続するようにしているが、コア
２８は高透磁率のフェライトで作製されているため、遮
蔽体２１との電気的な接続に困難が伴うものであった。

【００４３】これに対し、本実施例では、良導電性の金
属で形成されている結合金具２９に遮蔽体２１の一端３
２を接続するので、半田づけやねじ止めが可能となり、
しかも、結合金具２９はコア２８に固着しているので両
者の電気接触も良好で、コア２８は結合金具２９と遮蔽
体２１を介して筐体１３に接続され、コア２８に誘起さ
れる電位変動を接地により低減して１次巻線６に発生す
るラインノイズを抑制することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、一体に形成されたボビンに線材を巻回するだ
けで電気的に開路状の遮蔽体を、ボビンに沿って並べて
巻いた隣合う１次巻線と２次巻線の間にフランジにより
形成した絶縁空間に位置するボビンに装着することがで
き、１次巻線と２次巻線の混触を防止する遮蔽体を備え
た昇圧トランスの組立てが容易になるとともにその組立
ての自動化も容易なものとなる。

【００４５】また、遮蔽体を渦巻状に複数回巻回するこ
とにより１次巻線と２次巻線の混触をより効果的に防止
することができる。

【００４６】また、遮蔽体をＣ字状のクリップ体に形成
したので、クリップ体をボビンに圧入するだけで遮蔽体
を装着でき、遮蔽体を備えた昇圧トランスの組立てが容
易になるとともにその自動化も容易なものとなる。

【００４７】また、遮蔽体を介してコアを筐体に接続し
たので、遮蔽体をコアの接地導体として共用することが
できるとともに、コアに誘起される電位変動を接地によ
り低減して１次巻線に発生する電源ラインノイズを抑制
することができる。

【００４８】このように本発明によれば、簡単な構成で
遮蔽体を容易に昇圧トランスのボビンに装着でき、その
自動化も容易にすることができるとともに、電源ライン
ノイズ抑制のための配線作業と部品点数を低減すること
ができる高周波加熱装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の高周波加熱装置の回路図

【図２】同装置の第１の実施例の昇圧トランスの側断面
図

【図３】（ａ）は同昇圧トランスを図２のＩ−Ｉ線によ
り切断した斜視図 （ｂ）は他の実施例の要部の斜視図

【図４】同昇圧トランスの要部の側断面図

【図５】同装置の第２の実施例の昇圧トランスの要部の
斜視図

【図６】同昇圧トランスの要部の側断面図

【図７】同装置の第３の実施例の昇圧トランスの要部の
斜視図

【図８】同昇圧トランスの要部の側面図

【図９】従来例の高周波加熱装置の回路図

【図１０】（ａ）は同装置の昇圧トランスの側断面図 （ｂ）は遮蔽体の斜視図

【符号の説明】

６ １次巻線 ７ ２次巻線 １３ 筐体 ２０ 昇圧トランス ２１ 遮蔽体 ２２ ボビン ２８ コア ２９ 結合金具 ３２ 遮蔽体の一端 ３３ 第１の端子 ３４ 遮蔽体の他端 ３５ 第２の端子 ３６ 突起部 ３９ Ｃ字状クリップ体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 治雄 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 別莊 大介 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 中林 裕治 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 竹下 志郎 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 石尾 嘉朗 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 実開 平４−133412（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−39616（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭53−34484（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01F 27/32,27/36

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１次巻線および２次巻線と、前記１次巻線
   および２次巻線を並べて巻装し、かつ１次巻線と２次巻
   線の間に絶縁空間をフランジにより形成した一体のボビ
   ンと、前記ボビンの軸線方向に交叉した方向に分割した
   コアと、前記コアを一体に結合した結合金具と、前記絶
   縁空間に位置してボビンに導電材からなる線材を電気的
   に開路状に巻回して設けた遮蔽体を有する昇圧トランス
   を備え、前記遮蔽体の線材の一端を高周波加熱装置の接
   地する筐体に接続したことを特徴とする高周波加熱装
   置。
2. 【請求項２】 線材を渦巻状に複数回巻回したことを特
   徴とする請求項１記載の高周波加熱装置。
3. 【請求項３】 弾性を有する線材をＣ字状のクリップ体
   に形成し、前記クリップ体をボビンに弾着したことを特
   徴とする請求項１記載の高周波加熱装置。
4. 【請求項４】 ボビンに第１の端子と第２の端子を設
   け、前記第１の端子に遮蔽体の一端を、前記第２の端子
   に前記遮蔽体の他端をそれぞれ接続したことを特徴とす
   る請求項１または２または３のいずれかに記載の高周波
   加熱装置。
5. 【請求項５】ボビンに端子と絶縁物の突起部とを設け、
   前記端子に遮蔽体の一端を、前記突起部に前記遮蔽体の
   他端をそれぞれ接続したことを特徴とする請求項１また
   は２または３のいずれかに記載の高周波加熱装置。
6. 【請求項６】遮蔽体の一端をコアに接続し、前記遮蔽体
   の他端を高周波加熱装置の接地する筐体に接続し、前記
   遮蔽体、筐体を介してコアを接地してなる請求項１また
   は２または３のいずれかに記載の高周波加熱装置。
7. 【請求項７】遮蔽体の一端を導電性の結合金具に接続
   し、前記遮蔽体の他端を高周波加熱装置の接地する筐体
   に接続し、前記結合金具、遮蔽体、筐体を介してコアを
   接地してなる請求項１または２または３のいずれかに記
   載の高周波加熱装置。