JP3814498B2 - microwave - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱出力制御に改良を加えた電子レンジに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
図18には、従来の電子レンジにおける電気回路構成、特には、マグネトロン100の駆動制御回路を示している。交流電源101にはインバータ電源102が接続されており、このインバータ電源102によりマグネトロンたるマグネトロン100が駆動されるようになっている。インバータ電源102は、直流電源回路103、インバータ回路104、高周波トランス105、マグネトロン駆動回路106、フィラメント回路107とを有して構成されている。
【0003】
上記構成において、インバータ回路104は、高周波トランス105の一次コイル105aに高周波電流を発生させ、その高周波トランス105の二次コイル105bに接続されたマグネトロン駆動回路106に倍電圧整流電力を発生させてマグネトロン100を駆動する。このとき高周波トランス105の二次側のフィラメントコイル105cに誘起される電力を、電子放出のためにマグネトロン100の陰極に供給する。
【0004】
ところで、マグネトロン100の出力を変更する場合には、一次コイル105aへの通電時間を短くして電力量を絞ることがなされている。このため、一次コイル105aの通電・断電の切換え周期が短くなり(インバータ周波数が高くなり)、その結果、一次コイル105aもしくは二次コイル105bと磁気結合しているフィラメントコイル105cに発生する誘起電力の周波数も高くなる。このフィラメントコイル105cを含めたフィラメント回路107には、ノイズ除去などの目的でコイル108aおよびコンデンサ108bで構成されるノイズフィルタ108を備えており、印加周波数が高くなると抵抗値R=ωLが大きくなり、その結果、フィラメント電流が流れにくくなる。
【0005】
そのため、加熱出力を低下させていくと、フィラメント電流がそれと共に低下し、例えば400W出力以下となると、条件によっては陰極(フィラメント)からの電子放出量が不足し、安定したマイクロ波発振ができなくなる。そのため、実質的に100W出力のような低出力での連続的なマイクロ波発振ができなかった。そのため、100W出力相当を実現するために、400W出力を、断続的に行ない、時間軸上で平均すると100Wとなるように制御していた。この場合、400W出力時間帯では、加熱強度が強く、出力停止時間帯では、加熱がない、といった加熱制御パターンであるから、出力時間帯では、吹きこぼれや、煮過ぎ、局部的に加熱し過ぎ等を来し、調理仕上がりが悪くなるおそれがあった。
【0006】
これを解決するものとして、出願人は、次の発明を出願した(特願2001−062219)。すなわち、フィラメント回路に、マグネトロンの陰極に流れる電流を整流する整流手段を設けることにより、フィラメント電流を交流から直流に変換し、これにて、インバータ周波数の影響を受けにくくなり、低出力領域でも安定した連続発振を可能とする。従って、大出力を断続的にオン・オフすることなく、一様に連続した低出力を実現できる。この結果、調理仕上がりが良くなる。
【0007】
ところで、上述した出願の発明において、マグネトロンの出力アップを容易に図れることを見出だした。
【0008】
すなわち、マグネトロンの動作原理は、外部の永久磁石にて強力な磁界を発生させ、その磁界内で、陰極から放出された電子が磁力の影響で発振状態となり、マイクロ波を発生する。このとき、磁界の力(磁力)が強ければ強いほどマグネトロンの発振効率(電気エネルギーをマイクロ波に変換する効率)が良い。
【0009】
ここで、陰極に流れる電流によっても磁界が発生する。陰極に流れる電流の向きによって、その陰極電流による磁界の向きが永久磁石による磁界と同方向となる場合と、逆方向となる場合とがある。陰極に交流電流が流れる場合には、正方向と逆方向とが交互に流れるから、トータルでも発振効率は変わらない。
【0010】
しかるに、上記出願の発明においては、陰極電流を直流化しているので、陰極電流による磁界の向きが、永久磁石による磁界と同方向となるように、該陰極電流を流すことにより、磁力が重畳されて強くなり、マグネトロンの発振効率が良くなることが判った。
【0011】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、マグネトロンの安定した低出力連続発振を実現できることに加え、マグネトロンの発振効率の向上を図ることができる電子レンジを提供するにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、被加熱物を誘電加熱するためのマグネトロンと、
スイッチング素子を含んで構成され、高周波トランスの一次コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路と、
前記高周波トランスの二次コイルに接続されたマグネトロン駆動回路と、
前記高周波トランスの二次側に設けられたフィラメントコイルと、
このフィラメントコイルに誘起する電圧を前記マグネトロンの陰極に印加するフィラメント回路と、
このフィラメント回路に設けられ前記陰極に流れる電流を整流する整流手段とを備え、
前記フィラメント回路に一対のフィラメント側接続端子を設けると共に、前記マグネトロンの陰極に該一対のフィラメント接続端子と接続される一対の陰極側接続端子を設け、
これら両接続端子を接続する際に、陰極に流れる電流の向きをマグネトロンの陽極電圧が高くなる方向となる接続形態となるように規制する接続形態規制手段を設け、
前記インバータ回路の前記スイッチング素子のオン時間をリニアに変更することにより前記マグネトロンの出力を無段階で変更する出力制御手段を設け、
マグネトロンの出力をオン・オフ制御しない構成としたところに特徴を有する。
【0013】
この請求項1の発明においては、フィラメント回路に、マグネトロンの陰極に流れる電流を整流する整流手段を設けたから、フィラメント電流を交流から直流に変換することができて、インバータ周波数の影響を受けにくくなり、低出力領域でも安定した連続発振を可能とするものである。従って、大出力を断続的にオン・オフすることなく、一様に連続した低出力を実現できる。この結果、調理仕上がりが良くなる。
【0014】
さらに、前記フィラメント回路に一対のフィラメント側接続端子を設けると共に、前記マグネトロンの陰極に該一対のフィラメント接続端子と接続される一対の陰極側接続端子を設け、これら両接続端子を接続する際に、陰極に流れる電流の向きをマグネトロンの陽極電圧が高くなる方向となる接続形態となるように規制する接続形態規制手段を設けたから、一対の陰極側接続端子と、一対のフィラメント回路側接続端子とを接続する際に、陰極に流れる電流の向きをマグネトロンの陽極電圧が高くなる方向となる接続形態とすることができ、すなわち、適正な接続形態を確実に得ることができ、マグネトロンの発振効率の向上を確実化できる。また、前記インバータ回路の前記スイッチング素子のオン時間をリニアに変更することにより前記マグネトロンの出力を無段階で変更する出力制御手段を設け、マグネトロンの出力をオン・オフ制御しない構成としたから、調理仕上がりが良くなる。
【0017】
請求項2の発明は、接続形態規制手段が、一対の陰極側接続端子の相互の大きさまたは形状を違え、且つ、一対の陰極側接続端子と一対のフィラメント回路側接続端子との大きさまたは形状を対応させることにより構成されているところに特徴を有する。
この請求項2の発明においては、陰極側接続端子と、フィラメント回路側接続端子とを、簡単な構成にて適正極性状態に確実に接続することができる。
【0018】
請求項3の発明は、陰極側接続端子及びフィラメント回路側接続端子には接続時に嵌合する保護カバーがそれぞれ設けられ、これら保護カバーを特異形状とすることにより接続形態規制手段を構成しているところに特徴を有する。
【0019】
この請求項3の発明においては、陰極側接続端子の保護カバーとフィラメント回路側接続端子の保護カバーとが、陰極側接続端子とフィラメント回路側接続端子とが適正極性状態で接続されるときにのみ嵌合するようになり、両接続端子を適正極性状態に確実に接続することができる。
【0020】
請求項4の発明は、フィラメント回路側接続端子には保護カバーが設けられ、
接続規制手段は、その保護カバーを各フィラメント回路側接続端子に対応させて色分けすると共に、陰極側接続端子側に、その色と陰極側接続端子とを個別に関連づける指標を設けて構成されているところに特徴を有する。
この請求項4の発明においては、保護カバーの色と指標とを確認しながらフィラメント回路側接続端子と陰極側接続端子とを接続させることにより、両接続端子を適正極性状態に確実に接続することができる。
【0021】
請求項5の発明は、接続規制手段が、フィラメント回路から導出されて先端にフィラメント回路側接続端子を備えた一対のリード線の色を相互に異ならせると共に、陰極側接続端子側に、その色と陰極側接続端子とを個別に関連づける指標を設けて構成されているところに特徴を有する。
この請求項5の発明においては、リード線の色と指標とを確認しながらフィラメント回路側接続端子と陰極側接続端子とを接続させることにより、両接続端子を適正極性状態に確実に接続することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施例につき図1ないし図11を参照しながら説明する。まず図2において、電子レンジの本体1は、外箱2と内箱3とを備えて構成されており、内箱3内部は加熱室4とされている。この加熱室4の外底部には、ターンテーブルモータ5が配設されており、これの回転軸は加熱室4内の突出し、回転網6が連結されている。この回転網6には回転皿7が着脱可能に配置されている。内箱3の右側板と外箱2の右側板との間の空間部は機械室8とされている。機械室8において、内箱3の右側板にはマグネトロンたるマグネトロン9が取付けられており、このマグネトロン9で発生したマイクロ波は、励振口3aから、加熱室4内へ供給されるようになっている。
【0023】
図3において、本体1前面には、取手10aを有する加熱室4開・閉用の扉10が設けられていると共に、その側方に操作パネル11が設けられている。この操作パネル11には、出力設定手段たる設定スイッチ12、表示切替スイッチ13、ガイドスイッチ14、戻りスイッチ15、時間設定兼用のスタートスイッチ16等が設けられている。さらに、操作パネル11には、表示手段たる例えば液晶表示器からなる表示器17が設けられている。
【0024】
ここで、前記マグネトロン9の概略構成について説明する。図4及び図5において、マグネトロン9は、真空管9aの内部に陰極9b(コイル状のフィラメント)を備えると共に、真空管9aの外部に陽極9cを備え、さらにその外側に永久磁石9dを備えて構成されている。
【0025】
さて、図1には、商用電源18に接続された駆動制御回路19を示しており、これはマグネトロン9を駆動制御するためのものである。この駆動制御回路19について説明する。交流電源18の両端にはコンデンサ20を介してダイオードブリッジからなる全波整流回路21の入力端子が接続され、これの出力端子の一方は、チョークコイル22を介して平滑コンデンサ23の一端に接続され、他方はコンデンサ23の他端に接続されている。これら、コンデンサ20、全波整流回路21、チョークコイル22、平滑コンデンサ23により直流電源回路24が構成されている。この直流電源回路24の直流電源ライン24a、24bには、インバータ回路25が接続されている。このインバータ回路25は次の構成である。直流電源ライン24a、24b間には例えばIGBTからなるスイッチング素子26、27が直列に接続され、これらに逆並列にフリーホールダイオード28、29が接続され、さらに、直流電源ライン24a、24bにコンデンサ30、31が直列に接続されている。そして、スイッチング素子26、27の共通接続端子は、高周波トランス32の一次コイル32aの一方の端子に接続されているとともに、下アームのスイッチング素子27のエミッタに抵抗33およびコンデンサ34を介して接続されている。さらに、上記コンデンサ30、31の共通接続点は高周波トランス32の一次コイル32aの他方の端子に接続されている。
【0026】
上記高周波トランス32の二次側に、二次コイル32bとフィラメントコイル32cとが設けられており、二次コイル32bにはマグネトロン駆動回路35が接続されている。このマグネトロン駆動回路35は、二つのダイオード36、37と二つのコンデンサ38、39と二つの抵抗40、41とを図示のように接続した倍電圧整流回路から構成されており、マグネトロン9に高電圧を印加するようになっている。
【0027】
フィラメントコイル32cには、フィラメント回路42が接続されている。このフィラメント回路42は、整流手段たるショットキーバリアダイオードからなるダイオード43および44を備えるとともに、平滑用キャパシタンス素子たるコンデンサ45を備えている。詳述すると、フィラメントコイル32cの一端はダイオード43のアノードに接続され、このダイオード43のカソードはダイオード44のカソードに接続され、そして、このダイオード44のアノードはフィラメントコイル32cの他端に接続されている。そして、このダイオード44の両端にはコンデンサ45が接続されている。
【0028】
さらに、このコンデンサ45の一端であるプラス側(高電位側)端子は、図6ないし図8に示すリード線46を介して一方のフィラメント回路側接続端子47に接続され、コンデンサ45の他端であるマイナス側(低電位側)端子はリード線48を介して他方のフィラメント回路側接続端子49に接続されている。換言すれば、リード線46、48はフィラメント回路42から導出されて先端にフィラメント回路側接続端子47、49を備えている。
【0029】
一方、前記マグネトロン9の陰極9bの一端は、コイル50a及びコンデンサ50bからなるフィルタ回路50を介して一方の陰極側接続端子51に接続され、陰極9bの他端は、コイル52a及びコンデンサ52bからなるフィルタ回路52を介して他方の陰極側接続端子53に接続されている。
【0030】
前記インバータ回路25のスイッチング素子26、27は、図1に示す制御回路54によって高い周波数のデューティー比でオンオフ制御されて、一次コイル32aに交流波電流を流し、二次コイル32bおよびフィラメントコイル32cに高周波電流を誘起する。フィラメント回路42に誘起された電流はダイオード43、44にて整流されてマグネトロン9の陰極9bに供給される。これにてマグネトロン9は電子を放出しやすい状態とされる。二次コイル32bに誘起された高周波電流は、マグネトロン駆動回路35により高電圧化されてマグネトロン9に印加され、もってマグネトロン9が発振動作する。
【0031】
なお、ターンテーブルモータ5の駆動回路55には、前記交流電源18が与えられるようになっている。また、前記表示器17は前記制御回路54により制御される。さらに、この制御回路54には、前記各スイッチ12〜16を備えて構成された入力回路56からのスイッチ入力が与えられるようになっている。
【0032】
出力制御手段としての制御回路54は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、インバータ回路25のスイッチング素子26、27のオン時間をリニアに変更することによりマグネトロン9の出力を最高出力から最低出力まで無段階で変更するようになっている。
【0033】
また、上記トランス32は、図7に示すように、コア32dに対して一次コイル32a、二次コイル32bおよびフィラメントコイル32cの順に配設して構成されており、もって、フィラメントコイル32cと二次コイル32bとの磁気結合がフィラメントコイル32cと一次コイル32aとの磁気結合より強くなる構成とされている。
【0034】
また、前記ダイオード43、44は、図7に示すように一つのパッケージ57に封止した構成である、このパッケージ57には、放熱板58が取付けられている。上記ダイオード43、44であるパッケージ57は、同図に示すように、インバータ回路25が実装されている(その実装の様子は図示せず)基板59に直接実装されており、また、コンデンサ45及びトランス32もこの基板59に実装されている。
【0035】
ここで、図3及び図9(a)に示した設定スイッチ12が使用者により設定操作されると、マグネトロン9の出力設定を行ない得るようになっており、例えば、300Wの出力を設定すると、その設定値が表示器17に設定されるようになっている。この場合、予測される電気入力量例えば消費電力(この場合650W)も表示器17に表示されるようになっている。この表示は、表示切替スイッチ13の操作ごとに、図9(b)の残り時間表示および加熱出力表示、同図(c)の残り時間表示および消費電力表示と切替えられる。また、マグネトロン9の駆動中においても、制御回路54は、設定スイッチ12が使用者により設定操作(押圧時間)されると、マグネトロン9の出力設定を行ない得るようになっている。
【0036】
さて、上記マグネトロン9において、陰極9bに流れる電流の向きを、陽極電圧(陽極9cと陰極9bとの電位差)が高くなる方向となるように、フィラメント回路42と陰極9bとを接続している。すなわち、図4に示すように、マグネトロン9において、外部の永久磁石9dにて強力な磁界が発生しており、その方向は、矢印Mで示す方向となっている。
【0037】
ここで、マグネトロン9は、磁界の強さと発振効率とは、図10に示すように、磁界の強さが強くなるにつれて発振効率も良くなる。この場合、磁界は永久磁石9d以外に、陰極9bに流れる電流によっても磁界が発生する。その磁界の向きは、陰極9bに流れる電流の向きによって、図4に示す矢印F(永久磁石9dによる磁界の方向(矢印M)と同方向と、反対方向Gのいずれかとなる。そして、陰極9bの電流の向きは、陰極9bの陰極側接続端子51及び53と、フィラメント回路側接続端子47及び49との接続形態によって変わるものである。そして、永久磁石9dによる磁界の方向(矢印M)と陰極9b電流による磁界の方向が同じとなるとマグネトロン9の発振効率も高くなる。
【0038】
この場合、接続形態としては、陰極9bの一方の陰極側接続端子51と一方のフィラメント回路側接続端子47とを接続し且つ他方のの陰極側接続端子53と他方のフィラメント回路側接続端子49とを接続する形態と、一方の陰極側接続端子51と他方のフィラメント回路側接続端子49とを接続し且つ他方の陰極側接続端子53と一方のフィラメント回路側接続端子47とを接続する形態とがある。
【0039】
ところが、上記いずれの接続形態が、M方向の磁界を発生させているか否かは、外観からは判らない。しかしながら、図11に示すように、磁界の強さが強くなるほど陽極電圧(陽極9cと陰極9bとの電位差)が高くなることが判っており、従って、陰極9bによる磁界の方向がFの場合の陽極電圧と、磁界の方向がGの場合の陽極電圧とでは、前者の方が高くなるものである。しかるに、この実施例では、予め、この機種のマグネトロン9について、上記二つの接続形態で試験をし、陽極電圧(図6の地点P1とP2との間の電位差)を測定してあり、この場合、陰極9bの一方の陰極側接続端子51に、プラス端子である一方のフィラメント回路側接続端子47を接続し、他方の陰極側接続端子53に、マイナス端子である他方のフィラメント回路側接続端子47を接続した形態での陽極電圧が、もう一つの接続形態での陽極電圧よりも高くなることが判った。
【0040】
そして、この実施例は、陽極電圧が高い方の接続形態を常に得るべく、図8に示すように、一方の陰極側接続端子51を板状としてその大きさ(幅)を他方の陰極側接続端子53(これも板状)の幅より大きくし、そして、一方のフィラメント側接続端子47を前記一方の陰極側接続端子51と嵌合接続し得る大きさの略偏平筒状に形成し、他方のフィラメント回路側接続端子49を前記他方の陰極側接続端子53と嵌合接続し得る大きさの略偏平筒状に形成している。
【0041】
すなわち、一対の陰極側接続端子51、53の相互の大きさを違え、且つ、おこの一対の陰極側接続端子51、53と一対のフィラメント回路側接続端子47、49との大きさを対応させることにより、接続形態規制手段60を構成している。
なお、フィラメント回路側接続端子47、49は、それぞれ保護カバー61、62内に収容固定され、また、両陰極側接続端子51、53は、これらをまとめて覆う保護がバー63内に収容固定されている。この場合、保護カバー61と62との大きさが異なり、保護カバー63は、陰極側接続端子51近傍の部分が保護カバー61にほぼ合致する形状をなし、且つ陰極側接続端子53近傍の部分が保護カバー62とほぼ合致する形状をなすように構成されている。これによって別の接続形態規制手段64が構成されている。このように、保護カバー61、62と保護カバー63とを特異形状に形成することにより、端子接続時において、陰極側接続端子51、53の保護カバー63と、フィラメント回路側接続端子47、49の保護カバー61、62とが、陰極側接続端子51、53とフィラメント回路側接続端子47、49とが適正極性状態で接続されるときにのみ嵌合するようになり、両接続端子47、49を適正極性状態に確実に接続することができるようになる。
【0042】
このような本実施例によれば、次の効果を得ることができる。
フィラメント回路42に、マグネトロン9の陰極に流れる電流を整流する整流手段たるダイオード43、44を設けたから、フィラメント電流を交流から直流に変換することができて、インバータ周波数の影響を受けにくくなり、低出力領域でも安定した連続発振を可能となる。この結果、大出力を断続的にオン・オフすることなく、一様に連続した低出力が実現できる。この結果、調理仕上がりが良くなる。
【0043】
例えば、連続して弱火とかとろ火のような安定した低出力加熱を実現することができる。従って、弱火調理に好適するジャムをつくるときも、吹きこぼれや、焦げつきがなく、良好に調理できる。さらに、炊飯の場合のひたし行程での出力調整も良好となる。また、マイクロ波による卵料理についても、従来は、卵に小孔をあけても破裂することがあったが、超弱出力のマイクロ波加熱が可能であるから、破裂を防止しながら卵調理を完了できる。さらには、解凍調理を行なう場合には、連続的な低出力のマイクロ波加熱が実現できるから、加熱むらを防止しつつ良好な解凍が行なえる。
【0044】
さらに本実施例によれば、マグネトロン9の陰極9bに流れる電流の向きを、陽極電圧9cが高くなる方向となるように構成したから、陰極9bに流れる電流による磁力が永久磁石9dによる磁力に重畳されて強くなるものであり、マグネトロン9の発振効率が向上する。
【0045】
また本実施例によれば、接続形態規制手段60を設けて、一対の陰極側接続端子51、53と、一対のフィラメント回路側接続端子47、49とを接続する際に、陰極9bに流れる電流の向きをマグネトロン9の陽極電圧が高くなる方向となる接続形態となるように規制するから、適正極性接続形態を確実に得ることができ、マグネトロン9の発振効率の向上を確実化できる。
【0046】
さらに本実施例によれば、上記接続形態規制手段60を、一対の陰極側接続端子51、53の相互の大きさを違え、且つ、一対の陰極側接続端子51、53と一対のフィラメント回路側接続端子47、49との大きさを対応させることにより構成したから、陰極側接続端子51、53と、フィラメント回路側接続端子47、49とを、簡単な構成にて、適正極性状態に確実に接続することができる。
【0047】
さらにまた、本実施例では、保護カバー61、62及び63を特異形状とすることにより接続形態規制手段64を構成しているから、陰極側接続端子51、53の保護カバー63に対してフィラメント回路側接続端子47の保護カバー61及びフィラメント回路側接続端子49の保護カバー62とが、陰極側接続端子51、53とフィラメント回路側接続端子47、49とが適正極性状態で接続されるときにのみ嵌合するようになり、両接続端子51、53及び47、49を適正極性状態に確実に接続することができる。
【0048】
本発明は上述の第1の実施例に限られず、次のように変更して実施しても良い。
整流手段としては、本発明の第2の実施例と示す図12のようにダイオード71一つでも良い。また、本発明の第3の実施例として示す図13のようにダイオード72、73をフィラメントコイル32aに対して直列と並列とに接続する構成(第1の実施例におけるコンデンサ45をなくした構成)でも良い。
【0049】
また、接続形態規制手段を本発明の第4の実施例を示す図14のように構成しても良い。すなわち、フィラメント回路側接続端子47、49を一つの保護カバー81で保護し、このカバー81を、第1の実施例のカバー63と略対向形状が合致しその外側に嵌合し得る形状に形成することにより、接続形態規制手段82を構成している。
【0050】
本発明の第5の実施例を示す図15において、陰極側接続端子83、84は相互に同じ形状・大きさをなし、フィラメント回路側接続端子85、86はそれぞれ、陰極側接続端子83、84に嵌合接続し得る形状に形成されている。接続形態規制手段87は、次のように構成されている。すなわち、一方のフィラメント回路側接続端子85のリード線46及び保護カバー88を例えば赤色に形成し、一方のフィラメント回路側接続端子86のリード線48及び保護カバー89を例えば白色に形成し、陰極側接続端子83、84の保護カバー90において、一方の陰極側接続端子83に対応する部分90aを指標たる赤色に、他方の陰極側接続端子84に対応する部分90bを指標たる白色に形成することにより接続形態規制手段87が構成されている。
【0051】
この第5の実施例においては、フィラメント回路側接続端子85、86のリード線46、48の色を異ならせ、この色と関連付ける指標として陰極側接続端子83、84側を同じように色分けしたから、それらの色を確認しながらフィラメント回路側接続端子と陰極側接続端子とを接続させることにより、両接続端子85、86と83、84とを適正極性状態に確実に接続することができる。また、リード線46、48の色も異ならせたので、一層確実である。この実施例において、リード線46、48の色分けと、保護カバー88、89の色分けとのうち、少なくとも一方について色分けすれば良い。
【0052】
この場合、本発明の第6の実施例として示す図16のように、陰極側接続端子83、84には、指標たる「赤」、「白」の文字(符号91、92を付して示す)を付しても良い。
要するに、フィラメント回路側端子85、86のリード線46、48あるいは保護カバー88、89を色分けした場合には、相手側である陰極側接続端子83、84側には、その色と陰極側接続端子83、84とを個別に関連づける指標(上述のカバー90の色分け、あるいは、文字)を設ければ良い。
【0053】
また、本願発明の第7の実施例として示す図17のように、陰極側接続端子93、94の相互の形状を異ならせても良く、この場合相手側であるフィラメント回路側接続端子の形状もこれら端子93、94に合わせて変えるようにすれば良い。
【0054】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、フィラメント回路に、マグネトロンの陰極に流れる電流を整流する整流手段を設け、前記インバータ回路の前記スイッチング素子のオン時間をリニアに変更することにより前記マグネトロンの出力を無段階で変更する出力制御手段を設け、マグネトロンの出力をオン・オフ制御しない構成とした。本発明によれば、フィラメント電流を交流から直流に変換することができて、低出力領域でも安定した連続発振を可能にできる。そして、大出力を断続的にオン・オフすることがなく、一様に連続した低出力を実現できる。この結果、調理仕上がりが良くなる。
さらに、フィラメント回路の一対のフィラメント側接続端子と、マグネトロンの陰極の一対の陰極側接続端子とを接続する際に、陰極に流れる電流の向きをマグネトロンの陽極電圧が高くなる方向となる接続形態となるように規制する接続形態規制手段を設けたから、一対の陰極側接続端子と、一対のフィラメント回路側接続端子とを接続する際に、陰極に流れる電流の向きをマグネトロンの陽極電圧が高くなる方向となる接続形態とすることができ、すなわち、適正な接続形態を確実に得ることができ、マグネトロンの発振効率の向上を確実化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す電気回路図
【図2】電子レンジの概略的な縦断正面図
【図3】正面図
【図4】マグネトロンの磁界の向きを説明するための概略的な一部破断の斜視図
【図5】マグネトロンの概略的な横断平面図
【図6】マグネトロン及びフィラメント回路部分の電気回路図
【図7】基板における実装状態を示す図
【図8】マグネトロン及び端子を説明するための斜視図
【図9】表示器及びスイッチ部分の正面図
【図10】マグネトロンの磁界の強さと発振効率との関係を示す図
【図11】マグネトロンの磁界の強さと陽極電圧との関係を示す図
【図12】本発明の第2の実施例を示す図1相当図
【図13】本発明の第3の実施例を示す図1相当図
【図14】本発明の第4の実施例を示す保護カバー部分の斜視図
【図15】本発明の第5の実施例を示す図8相当図
【図16】本発明の第6の実施例を示す図8相当図
【図17】本発明の第7の実施例を示すマグネトロンの陰極側端子部分の斜視図
【図18】従来例を示す図1相当図
【符号の説明】
4は加熱室、9はマグネトロン、9bは陰極、9cは陽極、25はインバータ回路、32はトランス、32cはフィラメントコイル、35はマグネトロン駆動回路、42はフィラメント回路、43、44はダイオード(整流手段)、46、48はリード線、47、49はフィラメント回路側接続端子、51、53は陰極側接続端子、60は接続形態規制手段を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a microwave oven obtained by improving heating output control.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 18 shows an electric circuit configuration in a conventional microwave oven, in particular, a drive control circuit of the
[0003]
In the above configuration, the
[0004]
By the way, when changing the output of the
[0005]
Therefore, when the heating output is decreased, the filament current decreases with it. For example, when the output is 400 W or less, the amount of electron emission from the cathode (filament) is insufficient depending on the conditions, and stable microwave oscillation cannot be performed. . For this reason, continuous microwave oscillation at a low output such as 100 W was not possible. Therefore, in order to realize the equivalent of 100 W output, 400 W output is intermittently performed and controlled to be 100 W when averaged on the time axis. In this case, since the heating control pattern is such that the heating intensity is strong in the 400 W output time zone and there is no heating in the output stop time zone, in the output time zone, spilling, overcooking, overheating locally, etc. There was a risk that the cooking finish would be poor.
[0006]
In order to solve this, the applicant has applied for the following invention (Japanese Patent Application No. 2001-062219). In other words, by providing a rectifier that rectifies the current flowing through the magnetron cathode in the filament circuit, the filament current is converted from alternating current to direct current, making it less susceptible to the influence of the inverter frequency and stable even in the low output region. Enabled continuous oscillation. Accordingly, it is possible to achieve a uniform and continuous low output without intermittently turning on and off the large output. As a result, the cooking finish is improved.
[0007]
By the way, in the invention of the application described above, it has been found that the output of the magnetron can be easily increased.
[0008]
That is, the principle of operation of the magnetron is that a strong magnetic field is generated by an external permanent magnet, and electrons emitted from the cathode are oscillated under the influence of the magnetic force in the magnetic field to generate microwaves. At this time, the stronger the magnetic field force (magnetic force), the better the magnetron oscillation efficiency (the efficiency of converting electrical energy into microwaves).
[0009]
Here, a magnetic field is also generated by the current flowing through the cathode. Depending on the direction of the current flowing through the cathode, the direction of the magnetic field generated by the cathode current may be the same as the direction of the magnetic field generated by the permanent magnet, or may be reversed. When an alternating current flows through the cathode, since the forward direction and the reverse direction flow alternately, the oscillation efficiency does not change even in total.
[0010]
However, in the invention of the above-mentioned application, since the cathode current is converted into a direct current, the magnetic force is superimposed by flowing the cathode current so that the direction of the magnetic field by the cathode current is the same direction as the magnetic field by the permanent magnet. It became clear that the oscillation efficiency of the magnetron was improved.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a microwave oven that can achieve stable low-power continuous oscillation of the magnetron and can improve the oscillation efficiency of the magnetron. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
Comprising a switching element,An inverter circuit for generating a high-frequency current in the primary coil of the high-frequency transformer;
A magnetron driving circuit connected to a secondary coil of the high-frequency transformer;
A filament coil provided on the secondary side of the high-frequency transformer;
A filament circuit for applying a voltage induced in the filament coil to the cathode of the magnetron;
Rectifying means for rectifying the current flowing in the cathode provided in the filament circuit,
A pair of filament side connection terminals are provided in the filament circuit, and a pair of cathode side connection terminals connected to the pair of filament connection terminals are provided on the cathode of the magnetron,
When connecting these two connection terminals, provided with a connection form regulating means for regulating the direction of the current flowing through the cathode so as to be a connection form in which the anode voltage of the magnetron is increased,
Providing an output control means for steplessly changing the output of the magnetron by linearly changing the on-time of the switching element of the inverter circuit;
Magnetron output is not controlled on / off.However, it has characteristics.
[0013]
In the first aspect of the present invention, since the filament circuit is provided with rectifying means for rectifying the current flowing through the cathode of the magnetron, the filament current can be converted from alternating current to direct current, and is less susceptible to the influence of the inverter frequency. Thus, stable continuous oscillation is possible even in a low output region. Accordingly, it is possible to achieve a uniform and continuous low output without intermittently turning on and off the large output. As a result, the cooking finish is improved.
[0014]
Further, the filament circuit is provided with a pair of filament-side connection terminals, and the cathode of the magnetron is provided with a pair of cathode-side connection terminals connected to the pair of filament connection terminals. Since the connection form restricting means for restricting the direction of the current flowing through the cathode to the connection form in which the anode voltage of the magnetron is increased is provided, the pair of cathode side connection terminals and the pair of filament circuit side connection terminals are provided. When connecting, the direction of the current flowing through the cathode can be set to a direction in which the anode voltage of the magnetron is increased, that is, an appropriate connection mode can be surely obtained, and the oscillation efficiency of the magnetron is improved. Can be ensured. Also,Since the output control means for changing the output of the magnetron steplessly by changing the ON time of the switching element of the inverter circuit in a linear manner and the output of the magnetron is not controlled on / off, the cooking finish is achieved. Get better.
[0017]
Claim2In the invention, the connection form regulating means is different in size or shape of the pair of cathode side connection terminals, and corresponds to the size or shape of the pair of cathode side connection terminals and the pair of filament circuit side connection terminals. It is characterized by being configured.
This claim2In this invention, the cathode side connection terminal and the filament circuit side connection terminal can be reliably connected to an appropriate polarity state with a simple configuration.
[0018]
Claim3The invention is characterized in that the cathode side connection terminal and the filament circuit side connection terminal are each provided with a protective cover that fits at the time of connection, and the protective cover is formed into a unique shape to constitute the connection form regulating means. Have
[0019]
This claim3In the invention, the protective cover for the cathode side connection terminal and the protective cover for the filament circuit side connection terminal are fitted only when the cathode side connection terminal and the filament circuit side connection terminal are connected in an appropriate polarity state. Thus, both connection terminals can be reliably connected to an appropriate polarity state.
[0020]
Claim4According to the invention, the filament circuit side connection terminal is provided with a protective cover,
The connection restricting means is configured by color-coding the protective cover corresponding to each filament circuit side connection terminal, and providing an indicator for individually associating the color and the cathode side connection terminal on the cathode side connection terminal side. However, it has characteristics.
This claim4In this invention, by connecting the filament circuit side connection terminal and the cathode side connection terminal while confirming the color and index of the protective cover, it is possible to reliably connect both connection terminals in a proper polarity state.
[0021]
Claim5In the invention of the present invention, the connection regulating means is different from each other in color of a pair of lead wires derived from the filament circuit and provided with a filament circuit side connection terminal at the tip, and the color and cathode side are arranged on the cathode side connection terminal side. It is characterized in that it is configured by providing an index for individually associating with a connection terminal.
This claim5In this invention, by connecting the filament circuit side connection terminal and the cathode side connection terminal while confirming the color and index of the lead wire, both connection terminals can be reliably connected to the proper polarity state.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 2, the
[0023]
In FIG. 3, a
[0024]
Here, a schematic configuration of the
[0025]
FIG. 1 shows a
[0026]
A
[0027]
A
[0028]
Further, the positive side (high potential side) terminal which is one end of the
[0029]
On the other hand, one end of the
[0030]
The switching
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
Further, as shown in FIG. 7, the
[0034]
The
[0035]
Here, when the setting
[0036]
In the
[0037]
Here, in the
[0038]
In this case, as a connection form, one cathode
[0039]
However, it is not clear from the appearance whether any of the above connection forms generates a magnetic field in the M direction. However, as shown in FIG. 11, it is known that the anode voltage (potential difference between the
[0040]
In this embodiment, in order to always obtain a connection form with a higher anode voltage, as shown in FIG. 8, one cathode
[0041]
That is, the size of the pair of cathode
The filament circuit
[0042]
According to such a present Example, the following effect can be acquired.
Since the
[0043]
For example, it is possible to realize stable low-power heating such as low heat and continuous fire continuously. Therefore, even when making a jam suitable for low heat cooking, it can be cooked satisfactorily without spilling or burning. Furthermore, the output adjustment in the long process in the case of cooking rice is also good. In addition, for egg cooking using microwaves, there was a rupture in the past even if a small hole was made in the egg. However, microwave heating with ultra-low power is possible, so cooking eggs while preventing rupture is possible. Can be completed. Furthermore, when performing thawing cooking, continuous low-power microwave heating can be realized, so that satisfactory thawing can be performed while preventing uneven heating.
[0044]
Furthermore, according to the present embodiment, since the direction of the current flowing through the
[0045]
Further, according to the present embodiment, when the connection form regulating means 60 is provided to connect the pair of cathode
[0046]
Further, according to the present embodiment, the connection form regulating means 60 is different from each other in the size of the pair of cathode
[0047]
Furthermore, in this embodiment, since the connection form regulating means 64 is configured by forming the protective covers 61, 62 and 63 into a unique shape, the filament circuit is connected to the
[0048]
The present invention is not limited to the first embodiment described above, and may be modified as follows.
The rectifying means may be a
[0049]
Further, the connection form regulating means may be configured as shown in FIG. 14 showing the fourth embodiment of the present invention. That is, the filament circuit
[0050]
In FIG. 15 showing the fifth embodiment of the present invention, the cathode
[0051]
In the fifth embodiment, the colors of the
[0052]
In this case, as shown in FIG. 16 as the sixth embodiment of the present invention, the cathode
In short, when the
[0053]
Further, as shown in FIG. 17 showing the seventh embodiment of the present invention, the shapes of the cathode
[0054]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention provides the filament circuit with rectifying means for rectifying the current flowing through the cathode of the magnetron,An output control means for changing the output of the magnetron steplessly by changing the on-time of the switching element of the inverter circuit linearly is provided so that the output of the magnetron is not controlled on / off. According to the present invention,Filament current can be converted from AC to DC, enabling stable continuous oscillation even in the low output range.The And without turning on and off the high output intermittently,Uniformly continuous low output can be realized. As a result, the cooking finish is improved.
Furthermore, when the pair of filament side connection terminals of the filament circuit and the pair of cathode side connection terminals of the magnetron cathode are connected, the direction of the current flowing in the cathode is a connection form in which the anode voltage of the magnetron is increased. Since the connection form restricting means for restricting is provided, when connecting the pair of cathode side connection terminals and the pair of filament circuit side connection terminals, the direction of the current flowing in the cathode is the direction in which the anode voltage of the magnetron increases. In other words, it is possible to reliably obtain an appropriate connection form, and to ensure improvement of the magnetron oscillation efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic vertical front view of a microwave oven.
FIG. 3 is a front view.
FIG. 4 is a partially broken perspective view for explaining the direction of the magnetic field of the magnetron.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional plan view of a magnetron.
FIG. 6 is an electric circuit diagram of a magnetron and a filament circuit part.
FIG. 7 is a diagram showing a mounting state on the board.
FIG. 8 is a perspective view for explaining a magnetron and terminals.
FIG. 9 is a front view of a display unit and a switch part.
FIG. 10 is a graph showing the relationship between magnetron magnetic field strength and oscillation efficiency.
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the magnetic field strength of the magnetron and the anode voltage.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view corresponding to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view of a protective cover portion showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 8 showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a view corresponding to FIG. 8 showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view of a cathode side terminal portion of a magnetron according to a seventh embodiment of the present invention.
18 is a view corresponding to FIG. 1 showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
4 is a heating chamber, 9 is a magnetron, 9b is a cathode, 9c is an anode, 25 is an inverter circuit, 32 is a transformer, 32c is a filament coil, 35 is a magnetron driving circuit, 42 is a filament circuit, 43 and 44 are diodes (rectifying means) , 46 and 48 are lead wires, 47 and 49 are filament circuit side connection terminals, 51 and 53 are cathode side connection terminals, and 60 is a connection form regulating means.
Claims (5)
スイッチング素子を含んで構成され、高周波トランスの一次コイルに高周波電流を発生させるインバータ回路と、
前記高周波トランスの二次コイルに接続されたマグネトロン駆動回路と、
前記高周波トランスの二次側に設けられたフィラメントコイルと、
このフィラメントコイルに誘起する電圧を前記マグネトロンの陰極に印加するフィラメント回路と、
このフィラメント回路に設けられ前記陰極に流れる電流を整流する整流手段とを備え、
前記フィラメント回路に一対のフィラメント側接続端子を設けると共に、前記マグネトロンの陰極に該一対のフィラメント接続端子と接続される一対の陰極側接続端子を設け、
これら両接続端子を接続する際に、陰極に流れる電流の向きをマグネトロンの陽極電圧が高くなる方向となる接続形態となるように規制する接続形態規制手段を設け、
前記インバータ回路の前記スイッチング素子のオン時間をリニアに変更することにより前記マグネトロンの出力を無段階で変更する出力制御手段を設け、
マグネトロンの出力をオン・オフ制御しない構成としたことを特徴とする電子レンジ。A magnetron for dielectrically heating an object to be heated;
An inverter circuit that includes a switching element and generates a high-frequency current in a primary coil of the high-frequency transformer;
A magnetron driving circuit connected to a secondary coil of the high-frequency transformer;
A filament coil provided on the secondary side of the high-frequency transformer;
A filament circuit for applying a voltage induced in the filament coil to the cathode of the magnetron;
Rectifying means for rectifying the current flowing in the cathode provided in the filament circuit,
A pair of filament side connection terminals are provided in the filament circuit, and a pair of cathode side connection terminals connected to the pair of filament connection terminals are provided on the cathode of the magnetron,
When connecting these two connection terminals, provided with a connection form regulating means for regulating the direction of the current flowing through the cathode so as to be a connection form in which the anode voltage of the magnetron is increased,
Providing an output control means for steplessly changing the output of the magnetron by linearly changing the on-time of the switching element of the inverter circuit;
A microwave oven characterized in that the output of the magnetron is not controlled on / off .
接続規制手段は、その保護カバーを各フィラメント回路側接続端子に対応させて色分けすると共に、陰極側接続端子側に、その色と陰極側接続端子とを個別に関連づける指標を設けて構成されていることを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。The filament circuit side connection terminal is provided with a protective cover,
The connection restricting means is configured by color-coding the protective cover corresponding to each filament circuit side connection terminal, and providing an indicator for individually associating the color and the cathode side connection terminal on the cathode side connection terminal side. The microwave oven according to claim 1.
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