JPH05109473A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高周波加熱装置のマイクロ波を発生
させる電源のユニット構成に関するもので、安全性と信
頼性を向上するために成されたものである。 【構成】 第一にマグネトロン２とインバータ電源３と
冷却系３５を納めた一つの金属ケースとからなるユニッ
ト１を覚え、マグネトロンとインバータ電源の電気的な
接続をユニット１を介して行なわれないように、インバ
ータ電源３とマグネトロン２とを直接電気的に接続する
構成とする。第二にユニット１内を金属を用いて高電圧
部分と低電圧部分に分離する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電加熱を利用して、食
品などの誘電体を加熱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面を参照して
説明する。図５は従来の高周波加熱装置の電源構成を示
す回路図である。同図において商用電源２５は整流器２
６で整流され直流電源に変換され出力される。直流電源
はインダクタ２７やコンデンサ２８から構成されるフィ
ルタを介して、コンデンサ２９とインダクタ１７からな
る共振回路と半導体スイッチングデバイス３１に供給さ
れる。従って本回路は一般にいわれる一石式電圧共振型
回路である。インダクタ１７はトランスの一次巻線を兼
ねる。トランスはその一次巻線１７に印加する電圧を昇
圧する巻線である二次巻線１８と、一次巻線１７に印加
する電圧を降圧する三次巻線３２の複数の巻線を有す
る。二次巻線１８で発生された高電圧は高圧整流回路６
で整流され直流高電圧に変換される。これらの要素部分
からなる電源回路をインバータ電源３と呼ぶことにす
る。

【０００３】高圧整流回路６で整流された直流高電圧は
マグネトロン２のアノード９とカソード８間に印加され
マグネトロン２を付勢する。三次巻線３２で発生された
交流低電圧はマグネトロン２のカソード８に印加され
る。

【０００４】マグネトロン２は図６で示される外観をし
ている。図５で示されたマグネトロン２のカソード８と
アノード９は図６の外観図で示される同符号の部分に相
当する。アノード９は継鉄３３と呼ばれる部分と電気的
に接触している。継鉄３３にはマグネトロン２を高周波
加熱装置のシャーシーに取り付けるためのＬ型金具１０
が設けられている。従ってアノード９は電気的に継鉄３
３とＬ型金具１０を介して高周波加熱装置のシャーシー
に接続されることになる。シャーシーは図５の回路図で
符号３４で示される。図５の回路図で示されるように高
圧整流回路６の出力端の一端はマグネトロン２のカソー
ド８へ接続され、もう一端は高周波加熱装置のシャーシ
ー３４に接続されるので、マグネトロン２のアノード９
とはシャーシ３４を介して電気的に接続されるようにな
る。

【０００５】図７はインバータ電源３とマグネトロン２
を高周波加熱装置のシャーシ３４に取り付けた状態を示
す。高周波加熱装置のシャーシ３４は鉄板などの金属で
構成される。高周波加熱装置は食品などを収納する収納
庫とドアと操作部などなどから構成される。マグネトロ
ン２で発生されたマイクロ波は収納庫内に照射され、食
品などを誘電加熱する。マグネトロン２の高電圧部分で
あるカソード８と高圧整流回路６の出力端の一端とは絶
縁が施された電線７を用いて接続されるが、もう一端は
高周波加熱装置のシャーシ３４に接続され、アノード９
とはシャーシ３４とマグネトロン２のＬ型金具１０と継
鉄３３とを介して接続される。

【０００６】また、高周波加熱装置のシャーシ３４には
マグネトロン２とインバータ電源３を冷却するプロペラ
ファンなどの冷却手段３５が取り付けられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では後述のような課題があった。

【０００８】マグネトロン２と高圧整流回路６の出力端
の一端とを接続する電線７はマグネトロン２のカソード
８を加熱するために１０アンペア程度の大電流を流す。
このため電線７からは非常に強いノイズ輻射がされる。
さらに、アノード９と高圧整流回路６の出力端の別の一
端はシャーシー３４を介して行うので、シャーシー３４
には高周波電流が流れることになる。この高周波電流は
シャーシー３４を流れることにより、そこに高周波磁界
をつくりノイズ発生源となり高周波加熱装置の周辺にあ
るテレビなどの電気機器に画面の乱れなどの悪影響をお
よぼすという課題があった。

【０００９】また、前述したように従来の高周波加熱装
置はマイクロ波を発生させるマグネトロン２と、マグネ
トロン２を駆動するためのインバータ電源３と、インバ
ータ電源３およびマグネトロン２を冷却するためのプロ
ペラファンなどの冷却手段３５から構成されている。高
周波加熱装置の組立ては、インバータ電源３、マグネト
ロン２、および冷却手段３５を作業員が順番に高周波加
熱装置のシャーシー３４に取り付けていく方法を取って
いた。なぜならば、インバータ電源３、マグネトロン
２、および冷却手段３４などは形状がさまざまなので自
動機による実装が困難なためである。このように従来の
高周波加熱装置には組立てに人手がかかるという課題が
あった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために第一に、マグネトロンと、前記マグネトロン
を駆動するインバータ電源と、前記マグネトロンと前記
インバータ電源を冷却する冷却手段とを一つの金属製の
ユニットに納めることによりマグネトロンのカソードと
インバータ電源の高圧整流回路の出力端の一端を接続す
る電線からの輻射ノイズを遮蔽し、さらに、前記マグネ
トロンのアノードと前記高圧整流回路の出力端の別の一
端との間の接続をリード線あるいは銅板、真鍮板などの
金属板を用いて接続し、前記リード線、あるいは金属板
が前記ユニットと面接触しないように絶縁を施す構成と
することにより高周波電流が前記金属ケースを流れない
ようにする。

【００１１】第二に、マグネトロンと前記マグネトロン
を駆動するインバータ電源と、前記マグネトロンと前記
インバータ電源を冷却する冷却手段を金属製のユニット
に納め、さらに前記ユニット内を金属を用いて高電圧部
分と低電圧部分に分離する構成とする。

【００１２】

【作用】本発明は第一に、マグネトロンと、前記マグネ
トロンを駆動するインバータ電源と、前記マグネトロン
と前記インバータ電源を冷却する冷却手段とを金属製の
ユニットに納めることにより、前記マグネトロンのカソ
ードと前記インバータ電源の高圧整流回路の出力端の一
端とを接続する電線からの輻射ノイズを遮蔽することが
できる。また、前記マグネトロンのアノードと前記高圧
整流回路の出力端の別の一端との接続をリード線や金属
板を用いて電気的に接続し、前記リード線や金属板が前
記ユニットに面接触しないように絶縁することにより、
前記アノードと前記高圧整流回路の出力端の一端との間
に流れる高周波電流が前記金属製のユニットに流れない
ように構成でき、前記金属製のユニットがノイズの発生
源になることを防止できるので高周波加熱装置の周辺に
ある通信機器や医療機器に誤動作などの悪影響を与えに
くくなり信頼性が向上する。

【００１３】第二に、マグネトロンと、前記マグネトロ
ンを駆動するインバータ電源と、前記マグネトロンと前
記インバータ電源を冷却する冷却手段とを金属製のユニ
ットに納め、前記ユニット内を高電圧部分と低電圧部分
に金属板を用いて分離する。

【００１４】ユニットを高周波加熱装置に自動実装する
場合、自動機との関係上ユニットのサイズは小型なもの
が望ましいので、ユニット内に納められるマグネトロン
やインバータ電源を構成する要素部品は非常に密度高く
実装される。

【００１５】マグネトロンを付勢するには非常に高い電
圧を必要とするが、マグネトロンやインバータ電源を構
成する要素部品は高密度実装されているため、この高電
圧が印加する要素部品と、低電圧部分の要素部品がなん
らかの原因で接触しやすくなる危険がある。しかしなが
らユニット内を高電圧部分と低電圧部分に金属板を用い
て分離することにより、それぞれが接触することを防止
でき安全性を向上することができる。

【００１６】また、マグネトロンと、前記マグネトロン
を駆動するインバータ電源と、前記マグネトロンと前記
インバータ電源を冷却する冷却手段などの様々な形状の
要素部品を金属製のユニットに納めることにより一つの
形状とすることができる。さらにユニットの形状は自動
機にかけやすい形状とすればよいので、高周波加熱装置
の組立ての自動化を容易にすることができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図において従来例と同等な構成部品については同じ
符号を用いる。

【００１８】図１はユニット１の構成を示す構成図であ
る。同図は図２に示される回路の構成部品が納められて
いる。図２で示される回路構成は図５に示す回路構成と
ほぼ同等であり、異なる点は高圧整流回路６の出力の一
端がマグネトロン２のアノード９と直接絶縁皮膜が施さ
れたリード線５で電気的に接続している点である。リー
ド線５は図１に示すようにユニット１に接続せずにマグ
ネトロン２の取り付け金具１０にビス締めによって接続
される。このような構成とすることにより、マグネトロ
ン２のアノード９と高圧整流回路６間に流れる高周波電
流が金属製のユニットを直接流れることがないので、そ
の高周波電流がユニット１に高周波の電磁界をつくり、
その電磁界がユニット１外部にノイズとして輻射される
ことがなくなる。また、絶縁が施されたリード線５に流
れる高周波電流はリード線回りに電磁界をつくるが、こ
の電磁界はユニット１により遮蔽されるのでユニット１
外部の空間にノイズとして輻射されることがない。従っ
て周辺のテレビなどの電気機器に画面の乱れや誤動作な
どの障害を与えることが防止できる。

【００１９】図３は他の実施例を示す。同図は高圧整流
回路６の出力の一端とマグネトロン２のアノード９との
電気的な接続を真鍮を用いた金属板１１を用いて行って
いる。真鍮の板１１とユニット１の間にはシート１２を
挿入し、真鍮の板１１とユニット１を絶縁している。従
って、マグネトロン２のアノード９と高圧整流回路６間
に流れる高周波電流が金属製のユニットを流れることが
ないので、その高周波電流がユニット１に高周波の電磁
界をつくり、その電磁界が外部に輻射されることによっ
てノイズとなり、高周波加熱装置周辺のテレビなどの電
気機器に画面の乱れや誤動作などの障害を与えることが
防止できる。金属板１１はリード線に比較してインダク
タンス分が小さいので発生するノイズが少なく有利であ
る。

【００２０】図４はユニット１内を高電圧部分１３と低
電圧部分１４に分離した構成を示している。高電圧部分
とは図２に示す回路図においてトランス４の二次巻線１
８、三次巻線３２とそれらに接続された電気部分（例え
ば、高圧整流回路６）を示す。低電圧部分とはこれら以
外のインバータ電源を構成する電気部品を示す。

【００２１】高電圧部分１３と低電圧部分１４に分離す
るには、金属板１５と絶縁板１６とで分離される。金属
板１５は電気的にトランスに設けられている一次巻線１
７と二次巻線１８を分離する金属製の分離板１９と、さ
らにユニット１とトランスの二次巻線１８のゼロ電位側
の巻線端子２０に接続してる。高周波加熱装置を接地し
ていない場合、トランスの二次巻線１８からマグネトロ
ン２のカソード８に接続される間にあるリード線や高圧
整流回路７のコンデンサなどの高電圧が印加する部品が
断線などのなんらかの原因でトランスの一次巻線１７側
の低電圧部分に接触すると、高周波加熱装置全体が高電
圧に誘導され、もし、人がその高周波加熱装置に触れる
と感電してしまうという危険がある。しかしながら、本
発明のように、高電圧部分１３と低電圧部分１４を金属
板１５と絶縁板１６とで分離し、金属板１５はトランス
４に設けられている一次巻線１９と二次巻線１８とを電
気的に分離する金属製の分離板１９とユニット１とトラ
ンス４の二次巻線のゼロ電位側の巻線端子２０に接続し
ているので、絶縁板１６上に配置された高電圧部分は、
絶縁板１６が損傷しても金属板１５とまず接触する。こ
のようになった場合、金属板１５はトランスの二次巻線
のゼロ電位側の巻線端子２０と接続されているので、ト
ランスから見ると、二次側短絡となりインバータ電源３
の半導体スイッチング素子３１に過大な電流が流れ動作
が停止する。従って、トランスの二次巻線１８からマグ
ネトロン２のカソード８に接続される間にある高電圧が
印加する部品がトランスの一次巻線１７側の低電圧部分
に接触し高周波加熱装置を高電圧に誘導することを防げ
るので感電することがなく安全性を確保できる。

【００２２】

【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、第一に、金属で構成されたユニット内に納めら
れたマグネトロンと、インバータ電源との電気的な接続
を前記ユニットを介して行なわれないように、前記イン
バータ電源と前記マグネトロンとを直接電気的に接続す
る構成とすることにより、マグネトロンから発生される
ノイズがユニット外に輻射される大きさを低減すること
ができ、高周波加熱装置の周辺にある通信機器や医療機
器に誤動作などの悪影響を与えにくくなり信頼性が向上
するという効果がある。

【００２３】第二に、ユニット内を高電圧部分と低電圧
部分に金属板を用いて分離することにより、それぞれが
接触することがなくなるので、低電圧部分が高電位に誘
導されることがなく人が感電することを防止でき安全性
が向上できる。その結果ユニット内の部品の実装密度を
高くでき小型なユニットが実現できるという効果があ
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ユ
ニット構成を示す構成図

【図２】本発明の高周波加熱装置の電源構成を示す回路
図

【図３】本発明の他の実施例における高周波加熱装置の
ユニット構成を示す一部切欠き斜視図

【図４】本発明の別の実施例における高周波加熱装置の
ユニット構成を示す構成図

【図５】従来の、高周波加熱装置の構成を示す回路図

【図６】マグネトロンの構成を示す構成図

【図７】従来の高周波加熱装置の構成を示す斜視図

【符号の説明】

１ ユニット ２ マグネトロン ３ インバータ電源 ５ リード線 １１ 金属板 １５ 金属でできた分離板 ３５ 冷却手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネトロンと、前記マグネトロンを駆動
   するインバータ電源と、前記マグネトロンと前記インバ
   ータ電源を冷却する冷却手段とを納めた金属製のユニッ
   トを備え、前記マグネトロンと前記インバータ電源の電
   気的な接続をリード線あるいは金属板を用いて直接電気
   的に接続し、前記リード線あるいは金属板が前記ユニッ
   トと面接触しないように前記リード線あるいは金属板に
   絶縁を施す構成とした高周波加熱装置。
2. 【請求項２】マグネトロンと、前記マグネトロンを駆動
   するインバータ電源と、前記マグネトロンと前記インバ
   ータ電源を冷却する冷却手段とを納めた金属製のユニッ
   トを備え、前記ユニット内を金属を用いて高電圧部分と
   低電圧部分に分離する構成とした高周波加熱装置。