JP3923741B2 - 電子レンジ - Google Patents
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Description
【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25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等を来し、調理仕上がりが悪くなるおそれがあった。
【0006】
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電子レンジを提供するにある。
【0007】
【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、
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、
前記高周波トランスは、コアを有し、該コアに対して前記一次コイル、二次コイル及びフィラメントコイルの順に配設して、前記フィラメントコイルと二次コイルとの磁気結合がフィラメントコイルと一次コイルとの磁気結合より強くなる構成としてなるものである。
【0008】
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。
また該請求項1の発明によれば、前記高周波トランスは、コアを有し、該コアに対して前記一次コイル、二次コイル及びフィラメントコイルの順に配設して、前記フィラメントコイルと二次コイルとの磁気結合がフィラメントコイルと一次コイルとの磁気結合より強くなる構成としたから、一次コイルの電圧が変動しても、安定したフィラメントコイルの誘起電圧が得られ、一次電圧の影響を少なくできる。つまり、マグネトロンの動作電圧がほぼ一定(例えば4kV)であるため、二次コイルの電圧が安定化されるためである。
【0009】
請求項2の発明によれば、請求項1の発明において、マグネトロンの出力を最高出力から最低出力まで段階的もしくは無段階に制御する出力制御手段を設けたから、マグネトロンの出力を、任意の連続した強さに設定でき、便利である。
請求項3の発明によれば、請求項2の発明において、使用者が操作する出力設定手段を備え、出力制御手段は、この出力設定手段の操作に基づいて出力を設定するようになっているから、使用者が好みに応じて、マグネトロンの出力を、任意の連続した強さに設定でき、さらに便利である。
【0010】
請求項4の発明によれば、請求項3の発明において、マグネトロンの駆動中においても、出力制御手段は、出力設定手段の操作があればこれに基づいて出力を設定するようになっているから、調理状態をみながら、出力を変更させることができ、さらに便利である。
【0011】
請求項5の発明によれば、請求項2の発明において、マグネトロンの出力を表示する表示手段を設けたから、使用者が、調理状況と現在の出力を認識することができ、便利である。
【0012】
請求項6の発明によれば、請求項2の発明において、電気入力量を表示する表示手段を設けたから、この調理においてどのくらいの電気入力量、つまり、どのくらいの消費電力であるかを把握することができる。
【0013】
請求項7の発明によれば、請求項2の発明において、被加熱物の被加熱状態を検出する状態検出手段を設け、出力制御手段が、この状態検出手段の検出結果に応じて出力を変更するようになっているから、調理の良好な仕上がりを実現できる。
【0014】
請求項8の発明によれば、請求項2の発明において、状態検出手段が、被加熱物の表面温度を検出する非接触赤外線温度センサを備えて、被加熱物の温度分布または温度分布変化を検出するように構成され、さらに、被加熱物の温度分布または温度分布変化に応じた出力値を記憶した記憶手段を設け、出力制御手段が、前記状態検出手段により検出された温度分布または温度分布変化と前記記憶手段の記憶内容を照合して出力を設定するようになっているから、リアルタイムに最適な加熱状態に制御することができる。
【0015】
請求項9の発明によれば、請求項2の発明において、解凍調理時に、出力制御手段による出力設定がなされるようになっているから、低出力が要求される解凍調理時を良好に行なうことができるようになる。
【0016】
請求項10の発明によれば、請求項2の発明において、被加熱物の重量を検出する重量検出手段を設け、被加熱物の重量に応じた最適出力値を記憶した記憶手段を設け、出力制御手段が、前記重量検出手段により検出された重量と前記記憶手段の記憶内容を照合して出力を設定するようになっているから、被加熱物重量に左右されずに良好な加熱仕上がりを実現できる。
【0017】
請求項11の発明は、請求項7の発明において、出力制御手段が、被加熱物における最高温度と最低温度との差に応じて出力を変更するようになっているから、被加熱物の温度差をなくす加熱制御が可能となる。
【0018】
請求項12の発明によれば、請求項1の発明において、フィラメント回路には、整流後の回路に平滑用キャパシタンス素子が設けられているから、フィラメント回路の脈流を平滑できて、電流量の増加を図ることが可能となる。特に半波整流の場合に効果的である。ちなみに、フィラメントコイルの巻き数は、一般的に1〜2で構成されるため、巻き数での電流調整は困難であり、非常に有効である。
【0019】
請求項13の発明によれば、請求項1の発明において、整流手段がショットキーバリヤダイオードから構成されているから、フィラメント回路の電圧降下をさらに防止できる。すなわち、フィラメントへの供給電源は、一般に低電圧(3V程度)であり、整流手段の電圧降下は大きな損失となる。これは、整流手段をショットキーバリアダイオードから構成することで改善できる。
【0020】
請求項14の発明によれば、請求項1の発明において、整流手段が、2つ以上のダイオードを備えてフィラメント電流を全波整流するようになっているから、半波整流の場合に比して高調波交流成分が少なく、すなわち、出力低下に伴うフィラメント電流の低下をより抑制することができる。
【0021】
請求項15の発明によれば、請求項1の発明において、整流手段が、ダイオードをフィラメントコイルに対して直列と並列とに少なくとも1つずつ設けた構成であるから、フィラメントコイルの起電力を半波整流するとともに、起電力が逆向きのときでも、フィラメントコイルと並列に接続したダイオードを通してフィラメント電流が流れ続けるため、単に半波整流した回路構成に比してフィラメント電流の整流効果をより高めることができる。
【0023】
請求項16の発明によれば、請求項1の発明において、整流手段が、複数のダイオードを1つのパッケージに封止した構成であるから、整流手段の設置スペースを小さくすることができる。つまり、整流手段は、マグネトロンに印加する高電圧部に配置されるため、他の低電圧部および接地部との間に十分な絶縁距離もしくあは絶縁距離もしくは対策が必要となる、よって整流手段の設置サイズを小さくすることは、絶縁スペースも含めて考えると大きなサイズ縮小を可能とする。
【0024】
請求項17の発明によれば、請求項1の発明において、複数のダイオードが同一個所で並列に接続されているから、電気回路的な作用は変わらないが、それぞれのダイオードに流れる電流値は減少し、ダイオード1つ当たりの発熱量が減少する。
【0025】
請求項18の発明によれば、請求項1の発明において、整流手段が、インバータ回路が実装されている基板に直接実装され、且つ、該基板における整流手段の周囲に切欠部が形成されているから、高電圧部を低電圧部と区別して集中配置できるとともに、その高圧部の絶縁も良好に図ることができる。
【0026】
【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7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9aから、加熱室4内へ供給されるようになっている。
【0027】
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ともに、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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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、さらに、コイル46、47およびコンデンサ48a、48bから構成されるフィルタ回路49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およびコイル46を介してマグネトロン9の陰極の一方の端子に接続され、また、フィラメントコイル32cの他方の端子は、コイル47を介してマグネトロン9の陰極の他方の端子に接続されている。そして、ダイオード44のカソードは、前記一方のダイオード43のカソード側に接続され、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。つまり、ダイオード43、44はフィラメントコイル32cに対して並列と直列とに接続されている。そして、コンデンサ45はダイオード44と並列に接続されている。
【0031】
前記インバータ回路25のスイッチング素子26、27は、制御回路50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。
【0032】
なお、ターンテーブルモータ5の駆動回路51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はこの制御回路50により制御される。さらに、この制御回路50には、前記各スイッチ12〜16を備えて構成された入力回路52からのスイッチ入力が与えられるようになっている。
【0033】
出力制御手段としての制御回路50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。
【0034】
また、上記トランス32は、図6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。
【0035】
また、前記ダイオード43、44は、図5に示すように一つのパッケージ53に封止した構成である、このパッケージ53には、放熱板54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53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55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55に実装されている。さらに、図7に示すように、パッケージ53及びコンデンサ45の周囲には例えばU字状の切欠部56が形成されている。
【0036】
ここで、図4(a)に示した設定スイッチ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4(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。
【0037】
また、マグネトロン9の駆動中においても、制御回路50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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
また、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に制御する出力制御手段たる制御回路50を設けたから、マグネトロン9の出力を、任意の連続した強さに設定でき、便利である。この場合、段階的に制御するようにしても良い。
さらにまた、使用者が操作する出力設定手段たる設定スイッチ12を備え、出力制御手段たる制御回路50は、この設定スイッチ12の操作に基づいて出力を設定するようになっているから、使用者が好みに応じて、マグネトロン9の出力を、任意の連続した強さに設定でき、さらに便利である。
【0041】
この場合、マグネトロン9の駆動中においても、設定スイッチ12の操作があればこれに基づいて出力を設定するようになっているから、調理状態をみながら、出力を変更させることができ、さらに便利である。
マグネトロン9の出力を表示する表示器17を設けたから、使用者が、調理状況と現在の出力を認識することができ、便利である。
【0042】
さらには、表示器17に電気入力量である消費電力を表示するようにしたから、消費電力を把握することができる。
さらには、ダイオード43、44をショットキーバリヤダイオードから構成したから、フィラメント回路42の電圧降下をさらに防止できる。
【0043】
整流手段として、ダイオード43、44をフィラメントコイル32cに対して直列と並列とに設けた構成であるから、フィラメントコイル32cの起電力を半波整流するとともに、起電力が逆向きのときでも、フィラメントコイル32cと並列に接続したダイオード44、コイル46、47を通してフィラメント電流が流れ続けるため、単に半波整流した回路構成に比してフィラメント電流の整流効果をより高めることができる。
【0044】
特にこの場合、フィラメント回路42には、整流後の回路に平滑用キャパシタンス素子であるコンデンサ45が設けられているから、フィラメント回路42の脈流を平滑できて、電流量の増加を図ることが可能となる。特に半波整流の場合に効果的である。
【0045】
図8には、フィラメントコイル32cの起電圧とフィラメント電流の波形との関係を示している。同図(a)には、フィラメントコイル32cの起電圧を示し、同図(b)は従来におけるフィラメント電流の変化を、また、同図(e)はこの第1の実施例(図1)の場合のフィラメント電流の変化を示している。この図から判るように、本第1の実施例によれば、前述したように、整流後の回路に平滑用キャパシタンス素子であるコンデンサ45が設けられているから、フィラメント回路42の脈流を平滑できて、電流量の増加を図るものである。
【0046】
そして図9には、加熱出力とフィラメント電流との関係を示している。同図から判るように、従来では加熱出力が小さくなるとフィラメント電流も小さくなるが、本第1の実施例では、フィラメント電流の電流実効値が高く、その電流実効値の下がり方も緩やかである。
【0047】
また、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したから、一次コイル32aの電圧が変動しても、安定したフィラメントコイル32cの誘起電圧が得られ、一次電圧の影響を少なくできる。
【0048】
整流手段が、複数のダイオード43、44を1つのパッケージ53に封止した構成であるから、整流手段の設置スペースを小さくすることができる。
整流手段であるパッケージ53が、インバータ回路25が実装されている基板55に直接実装され、且つ、該基板55におけるダイオード43、44の周囲に切欠部56が形成されているから、高電圧部を低電圧部と区別して集中配置できるとともに、その高圧部の絶縁も良好に図ることができる。
なお、上述したマグネトロン9の出力の設定は、ガイドスイッチ14によって解凍調理が設定されたときに行なうようにしても良い。
【0049】
また、整流手段としては、本発明の第2の実施例と示す図10のようにダイオード61一つでも良い。この場合、フィラメント電流は図8の(d)で示すようになる。また、本発明の第3の実施例として示す図11のようにダイオード62、63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。
【0050】
また第4の実施例として示す図12のようにダイオード64、65を用いた全波整流構成としても良い。この場合、フィラメント電流は図9(c)のようになる。また、加熱出力とフィラメント電流との関係は図13に示すようになる。さらにまた、本発明の第5の実施例として示す図14のようにダイオード66をフィラメントコイル32aに対して直列に接続し、平滑用キャパシタンス素子たるコンデンサ67を設けた構成(第1の実施例におけるダイオード44をなくした構成)でも良い。
【0051】
さらには、第6の実施例として示す図15のように、ダイオード68、69が同一個所で並列に接続され、また別のダイオード70、71が同一個所で並列に接続されているから、電気回路的な作用は変わらないが、それぞれのダイオードに流れる電流値は減少し、ダイオード1つ当たりの発熱量が減少する。
【0052】
図16ないし図21は本発明の第7の実施例を示している。この実施例においては、次の点が第1の実施例とことなる。被加熱物の被加熱状態を検出する状態検出手段として、非接触赤外線温度センサ(以下温度センサという)81を設け、また、重量検出手段としての重量センサ82を設けている。温度センサ81は複数の赤外線温度検出素子を、その検出視野が回転皿7の径方向に向くように設けていて、被加熱物の表面温度を検出するように構成されている。また、重量センサ82は、回転皿7に載せられた被加熱物の重量を検出するように構成されている。制御回路83は、そのマイクロコンピュータのROMに被加熱物の温度分布に応じた出力値を記憶した記憶手段として温度分布・出力値記憶部を備えるとともに、被加熱物の重量に応じた最適出力値を記憶した記憶手段としての重量・出力値記憶部を備えている。
温度分布・出力値記憶部の記憶内容を図19に示し、重量・出力値記憶部の記憶内容を図21に示す。
【0053】
出力制御手段としての制御回路83は、加熱調理を次のように制御する。ガイドスイッチ14により、解凍調理が設定されて調理が開始されると、図18に示すように、まず、ステップP1で、温度センサ81により、回転皿7が1回転する間の被加熱物の温度を検出して温度分布を検出する。この場合、その温度分布から被加熱物の平均温度Taveを検出する。ステップP2では、温度分布・出力値記憶部からこの平均温度Taveに該当する出力値を設定し、ステップP3では、この設定出力値を得るように出力制御し、調理終了条件が満足されると(ステップP4で判断)、この解凍調理を終了する。する。なお、図19から理解できるように、上記平均温度Taveが高くなるにつれ(解凍がすすむにつれ)、出力値を低くするようになっている。ここで、特徴的なことは、出力値を200W以下にも設定でき、そしてその200W以下の出力を安定して連続的に提供できることである。これにより解凍が良好に行なわれる。
【0054】
次に、ガイドスイッチ14により、あたため調理が設定されて調理が開始されると、図20に示すように、まず、ステップQ1で、重量センサ82により被加熱物の重量Waを検出する。ステップQ2では、重量・出力値記憶部からこの検出重量Waに該当する出力値Wsを設定する。この場合図21から理解できるように、検出重量Waが重いほど出力値Ws大きく設定されるようになっている。この後ステップQ3では、この設定出力値を得るように出力制御し、調理終了条件が満足されると(ステップQ4で判断)、このあたため調理を終了する。ここで、特徴的なことは、出力値を200W以下にも設定でき、そしてその200W以下の出力を安定して連続的に提供できることである。これにより、あたため調理を良好に行なうことができる。
【0055】
このように、この実施例によれば、温度センサ81を備えて、被加熱物の温度分布を検出するように構成され、さらに、被加熱物の温度分布に応じた出力値を記憶した記憶手段たる温度分布・出力値記憶部を設け、出力制御手段たる制御回路83が、温度センサ81により検出された温度分布と前記記憶部の記憶内容を照合して出力を設定するようになっているから、リアルタイムに最適な加熱状態に制御することができる。
【0056】
また、解凍調理時に、制御回路83による出力設定がなされるようになっているから、低出力が要求される解凍調理時を良好に行なうことができる。
さらに、重量センサ82を設け、被加熱物の重量に応じた最適出力値を記憶した重量・出力値記憶部を設け、制御回路83が、重量センサ82により検出された重量と記憶部の記憶内容を照合して出力を設定するようになっているから、被加熱物重量に左右されずに良好な加熱仕上がりを実現できる。
【0057】
なお、温度センサ81を用いた解凍制御の場合、本発明の第8の実施例として示す図22のように、被加熱物の平均温度と、被加熱物の最高温度と最低温度との差とにより出力値を設定するようにしても良い。この図22には、温度分布・出力値記憶部の内容が示されている。例えば、上記温度差が5℃以内のときにはテーブル(1)を用い、そしてこのテーブル(1)内で、平均温度に応じて出力値を設定する。ここでも特徴的なことは、出力値を低い値に設定できることである。
【0058】
図23及び図24は本発明の第9の実施例を示しており、この実施例では、次の点が第7の実施例(特には図18)と異なる。すなわち、ステップR2では、被加熱物の最高温度の変化と、最低温度とを検出する。ステップR3では、記憶手段としての温度分布・変化・出力値記憶部(その内容を図24に示す)から出力値を設定する。例えば被加熱物の最高温度の温度変化が1℃/10秒以下のときにはテーブル(1)を用い、その中で、最低温度に応じて出力値を設定する。この場合、最高温度の温度変化が急なほど出力値を低くし、且つ、最低温度が高くなるほど出力値を低くするようにしている。ここでも特徴的なことは、出力値を低い値に設定できることである。
【0059】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、マグネトロンの陰極に流す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が可能となる。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、この結果、調理仕上がりが良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す電気回路図
【図2】電子レンジの概略縦断正面図
【図3】電子レンジの正面図
【図4】表示器及びスイッチ部分の正面図
【図5】基板における実装状態を示す正面図
【図6】高周波トランスの正面図
【図7】基板における実装状態を示す平面図
【図8】従来と本発明各実施例との効果の差異を説明するためのフィラメント電流等の波形図
【図9】従来と本発明各実施例との効果の差異を説明するための加熱出力とフィラメント電流との波形図
【図10】本発明の第2の実施例を示す図1相当図
【図11】本発明の第3の実施例を示す図1相当図
【図12】本発明の第4の実施例を示す図1相当図
【図13】加熱出力とフィラメント電流との波形図
【図14】本発明の第5の実施例を示す図1相当図
【図15】本発明の第6の実施例を示す図1相当図
【図16】電子レンジの概略縦断正面図
【図17】本発明の第7の実施例を示す図1相当図
【図18】解凍の制御内容を示すフローチャート
【図19】温度分布・出力値記憶部の内容を示す図
【図20】あたための制御内容を示すフローチャート
【図21】重量・出力値記憶部の内容を示す図
【図22】本発明の第8の実施例に関わる温度分布・出力値記憶部の内容を示す図
【図23】本発明の第9の実施例を示す解凍の制御内容を示すフローチャート
【図24】温度分布・変化・出力値記憶部の内容を示す図
【図25】従来例を示す図1相当図
【符号の説明】
9はマグネトロン、12は設定スイッチ(出力設定手段)、17は表示器(表示手段)、19は駆動制御回路、24は直流電源回路、25はインバータ回路、32は高周波トランス、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)、45はコンデンサ(平滑用キャパシタンス素子)、49はフィルタ回路、50は制御回路(出力制御手段)、61、64、65、66はダイオード(整流手段)、67はコンデンサ(平滑用キャパシタンス素子)、68〜71はダイオード(整流手段)、81は非接触赤外線温度センサ、82は重量センサ(重量検出手段)、83は制御回路(出力制御手段、記憶部)を示す。
Claims (18)
- 被加熱物を誘電加熱するためのマグネトロンと、
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、
前記高周波トランスは、コアを有し、該コアに対して前記一次コイル、二次コイル及びフィラメントコイルの順に配設して、前記フィラメントコイルと二次コイルとの磁気結合がフィラメントコイルと一次コイルとの磁気結合より強くなる構成としてなる電子レンジ。 - マグネトロンの出力を最高出力から最低出力まで段階的もしくは無段階に制御する出力制御手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。
- 使用者が操作する出力設定手段を備え、出力制御手段は、この出力設定手段の操作に基づいて出力を設定するようになっていることを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。
- マグネトロンの駆動中においても、出力制御手段は、出力設定手段の操作があればこれに基づいて出力を設定するようになっていることを特徴とする請求項3記載の電子レンジ。
- マグネトロンの出力を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。
- 電気入力量を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。
- 被加熱物の被加熱状態を検出する状態検出手段を設け、出力制御手段は、この状態検出手段の検出結果に応じて出力を変更するようになっていることを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。
- 状態検出手段は、被加熱物の表面温度を検出する非接触赤外線温度センサを備えて、被加熱物の温度分布または温度分布変化を検出するように構成され、
被加熱物の温度分布または温度分布変化に応じた出力値を記憶した記憶手段を設け、
出力制御手段は、前記状態検出手段により検出された温度分布または温度分布変化と前記記憶手段の記憶内容を照合して出力を設定するようになっていることを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。 - 解凍調理時に、出力制御手段による出力設定がなされるようになっていることを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。
- 被加熱物の重量を検出する重量検出手段を設け、
被加熱物の重量に応じた最適出力値を記憶した記憶手段を設け、
出力制御手段は、前記重量検出手段により検出された重量と前記記憶手段の記憶内容を照合して出力を設定するようになっていることを特徴とする請求項2記載の電子レンジ。 - 出力制御手段は、被加熱物における最高温度と最低温度との差に応じて出力を変更するようになっていることを特徴とする請求項7記載の電子レンジ。
- フィラメント回路には、整流後の回路に平滑用キャパシタンス素子が設けられていることを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。
- 整流手段はショットキーバリヤダイオードからなることを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。
- 整流手段は、2つ以上のダイオードを備えてフィラメント電流を全波整流するようになっていることを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。
- 整流手段は、フィラメントコイルに対して直列と並列とに少なくとも1つずつ設けたことを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。
- 整流手段が、複数のダイオードを1つのパッケージに封止した構成 であることを特徴とする請求項1に記載の電子レンジ。
- 複数のダイオードが同一個所で並列に接続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。
- 整流手段は、インバータ回路が実装されている基板に直接実装され、且つ、該基板における整流手段の周囲に切欠部を形成したことを特徴とする請求項1記載の電子レンジ。
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