JPH0676934A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 昇圧トランス６、半導体スイッチ７からなる
インバータ１７と、このインバータ１７の電力を受ける
マグネトロン１５と、二個の直流電源２、１９と、この
直流電源２、１９と前記インバータ１７との間に設けら
れたＯＲ回路とを備えたものである。 【効果】 交流電源のコンセントの容量制限にかかわら
ず、また特殊な直流電源装置や大容量のバッテリーを必
要とすることなく、大入力を供給し、大出力化を可能と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は高周波加熱装置、特に
２電源の加算入力による大出力化が可能な高周波加熱装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、例えば特公平４−６２６７号
公報に示された従来の高周波加熱装置のブロック図で、
図において、商用電源１の電力は商用電源端子１６から
インバータ１７に供給される。インバータ１７は昇圧ト
ランス６、半導体スイッチ７等より成り、マグネトロン
１５に高圧電力を供給するものである。一方、１８は直
流電源端子であり直流電源１９より直流電源を受けイン
バータ１７に電力を供給するものである。定数切換手段
２０は電源判別手段２１の信号によりインバータ１７の
回路定数電源供給経路などを切換えインバータ１７に供
給される電源の種類に応じ、インバータ１７の動作が安
定に行われ、所定の電力がマグネトロン１５に供給され
ることを保証せしめるものである。電源判別手段２１は
なくてもよく定数切換手段２０は手動で切換る構成であ
ってもよいし、直流電源１９は高周波加熱装置の内部に
設けられてもよく、このような構成により電源の種類に
かかわらずインバータ１７の動作が安定に行われ、所定
の電源出力が得られる高周波加熱装置を実現することが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の高周波加熱装置
は以上のように構成されているので、次のような問題点
があった。 （１）電子レンジ等の高周波加熱装置の大出力化を図ろ
うとする場合、交流電源コンセントの容量制限（たとえ
ば、家庭においては１００Ｖ、１５Ａ）があるため、交
流電源単独では一定以上の大出力化は不可能である。ま
た、直流電源単独の場合でも、大出力を可能とするよう
な特殊な直流電源装置または大容量のバッテリー等が必
要になり、装置本体に組み込むことも困難であり、実際
的ではない。 （２）マグネトロン出力の大小に応じてフィラメント温
度（電圧）が変化するため、適切なフィラメント温度
（電圧）設定からのズレが生じ、マグネトロンへのスト
レスを増加し、マグネトロン寿命を低下させる。フィラ
メント電圧供給回路の様子がわかる従来例として、特開
平４−８２１９１号公報に示されたものがある（図１
４）。 （３）マグネトロン出力の大小（マグネトロンの温度上
昇の大小）にかかわらず、マグネトロン冷却用ファンモ
ータの回転が一定であるため、冷却効率が悪い。これ
は、大出力化に伴い顕著となる。ファンモータの接続の
様子がわかる従来例として、特開平４−１９９９１号公
報に示されたものがある（図１５）。 （４）バッテリー等の直流電源により駆動する場合、電
源容量の残量を知ることができないため、調理途中での
運転停止の可能性がある。また、大出力化の一方法とし
て、交流電源とバッテリー等直流電源のような複数の電
源からの加算入力で駆動する場合、どのくらいの時間、
加算入力駆動（大出力運転）が可能かを知ることができ
ないため、調理時間の予測ができない。さらに、バッテ
リーの容量が無くなった場合にどのような運転状態にす
るか明確にする必要もある。

【０００４】この発明は、交流電源のコンセントの容量
制限にかかわらず、また、特殊な直流電源装置や大容量
のバッテリーを必要とすることなく、大入力を供給し、
大出力化を可能と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する。また、マグネトロンに最適な
フィラメント温度を設定でき、マグネトロンに対するス
トレスを軽減し、寿命をのばすことを目的とする。ま
た、大出力化の方式を取った場合の冷却効率の向上を目
的とする。さらに、大出力での調理可能時間を知ること
ができる高周波加熱装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の高周波加熱装
置は、昇圧トランス、半導体スイッチからなるインバー
タと、このインバータの電力を受けるマグネトロンと、
複数の直流電源と、この直流電源と前記インバータとの
間に設けられたＯＲ回路とを備えたものである。

【０００６】請求項２の高周波加熱装置は、整流回路を
有する直流電源と、この直流電源の電力を高周波の交流
電力に変換するインバータと、このインバータの電力を
受けるマグネトロンとを備えた高周波加熱装置におい
て、最大マグネトロン出力の時に、最適フィラメント電
圧になるような回路定数に設定しておき、前記整流回路
の出力からＤＣ／ＤＣコンバータに電力をとり、制御回
路により前記ＤＣ／ＤＣコンバータからダイオードを介
して、前記マグネトロン出力が小さくなるに従い大きな
フィラメント電圧がかかるように電圧を印加する構成と
したものである。

【０００７】請求項３の高周波加熱装置は、直流電源
と、この直流電源の電力を高周波の交流電力に変換する
インバータと、このインバータの電力を受けるマグネト
ロンとを備えた高周波加熱装置において、前記マグネト
ロン冷却用ファンモータをモータコントロールに接続
し、制御回路の出力設定指令により前記マグネトロン出
力に応じた回転をさせる構成としたものである。

【０００８】請求項４高周波加熱装置は、昇圧トラン
ス、半導体スイッチからなるインバータと、このインバ
ータの電力を受けるマグネトロンと、電源とを備えた高
周波加熱装置において、前記電源の出力状態を検知する
電源残量モニタと、これによる電源残量表示部とを具備
したものである。

【０００９】

【作用】請求項１の高周波加熱装置は、交流電源のコン
セントの容量制限にかかわらず、また特殊な直流電源装
置や大容量のバッテリーを必要とすることなく、大入力
を供給し、大出力化を可能とする。

【００１０】請求項２の高周波加熱装置は、マグネトロ
ンに最適なフィラメント温度を設定できるため、マグネ
トロンに対するストレスを軽減し、寿命をのばすことが
できる。

【００１１】請求項３の高周波加熱装置は、冷却効率を
向上させることができる。

【００１２】請求項４の高周波加熱装置は、２電源の場
合の第２の直流電源残量を知ること、すなわち大出力で
の調理可能時間を知ることにも有効である。

【００１３】

【実施例】

実施例１．この発明の実施例１を図１のブロック図につ
いて説明する。図１において、交流を整流して得られる
直流、蓄電池・ソーラーなどのバッテリー等から得られ
る二つの直流電源のうち、第１の直流電源２として非平
滑またはリプルの含む直流電源とし、第２の直流電源１
９は、非平滑であってもなくても、リプルがあってもな
くても良いとする。これら二つの直流電源から電力を受
けるインバータ１７等のマグネトロン電力供給手段、マ
グネトロン電力供給手段から電力を受けるマグネトロン
１５から構成される。二つの電源はダイオード３、５等
によるＯＲ回路により接続され、第１あるいは第２の直
流電源２、１９の出力の大きい値をとるような合成出力
となる。インバータ１７等の電力供給手段は、従来例の
ような定数切り換えの構成になっている必要はない。以
上により、交流電源のコンセントの容量制限にかかわら
ず、また、特殊な直流電源装置や大容量のバッテリーを
必要とすることなく、大入力を供給し、大出力化を可能
とする。

【００１４】次に実施例１の動作を図２のマグネトロン
電圧・電流波形図を用いて説明する。第１の直流電源２
が非平滑またはリップル有りで、第２の直流電源１９が
平滑またはリップルなしの時、第１の直流電源２単独の
場合は、第１の直流電源２の波形（ａ）によるマグネト
ロン電流（ｂ）量に比例したマグネトロン出力が発生す
る。ここで、第２の直流電源の波形（ｃ）をダイオード
３、５等によるＯＲ回路で合成（ｄ）すると、この合成
波形（ｄ）に応じたマグネトロン電流波形（ｅ）とな
り、定格として制限を受けるマグネトロン電流ピークを
上げることなくマグネトロン電流量を増加させ、結果と
してマグネトロン出力を増加させることができる。さら
に、第２の直流電源にＤＣ／ＤＣコンバータ等昇圧また
は降圧できる手段を接続備することにより、マグネトロ
ン電流を増減させ、マグネトロン出力の増減の制御を可
能とする。

【００１５】実施例２．この発明の実施例２を図３、４
について説明する。第１、第２の直流電源２、１９が共
に非平滑またはリプル有りの時、図３のように位相制御
回路２８を設けることにより、第２の直流電源２のピー
ク値を第１の直流電源２の最低値のところにくるように
しても、実施例１と同様の効果を得ることができる。こ
の場合の波形を図４で説明する。（ａ）は第１と第２の
直流電源２、１９の合成波形、（ｂ）は合成波形に対す
るマグネトロン電流波形である。実施例１と同様に、第
２の直流電源１９をＤＣ／ＤＣコンバータ等昇圧または
降圧できる手段を備えることにより、また、（ｃ）のよ
うに第２の直流電源１９の位相を変えることにより、マ
グネトロン電流を増減させ、マグネトロン出力の増減の
制御を可能とする。

【００１６】実施例３．上記実施例では、二つの電源を
並列接続したが、マグネトロン電流ピーク等の定格値に
余裕のある容量の大きいマグネトロンを採用し、図５の
ように二つの電源を直列しても、和の電力の供給によ
り、図６の（ａ）、（ｂ）に示す通り、大出力化が可能
になる。

【００１７】実施例４．上記実施例では、２電源とした
が、それ以上の複数個の電源でも良い。

【００１８】実施例５．次に図７、８を用いて、この発
明の実施例５について説明する。図７において、最大マ
グネトロン出力の時に、最適なフィラメント電圧（温
度）になるような回路定数に設定しておき、整流回路８
の出力から、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に電力を取り、
制御回路１２により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１からダ
イオード１０を介して、マグネトロン出力が小さくなる
に従い大きなフィラメント電圧がかかるように電圧を印
加すると、マグネトロン出力にかかわらず最適なフィラ
メント電圧（温度）を保つことができる。

【００１９】図８において、（ａ）はマグネトロン出力
とフィラメント電圧（温度）の関係を示す。（ｂ）は、
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１からの電圧印加と最適なフィ
ラメント電圧・マグネトロン出力との関係を示す。最適
なフィラメント電圧（温度）に保つためには、不足の電
圧分をＤＣ／ＤＣコンバータ１１によって加えれば良い
ことがわかる。（ｃ）は電圧印加のある場合のフィラメ
ント電圧波形である。以上により、マグネトロンに最適
なフィラメント温度を設定できるため、マグネトロンに
対するストレスを軽減し、寿命をのばすことが可能とな
る。

【００２０】ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電力を商用電
源１の整流回路８から取ったが、その代わりに第２の電
源として直流電源を採用しても、同様の効果を得ること
ができる。

【００２１】実施例６．次に図９を用いて、この発明の
実施例６について説明する。図９において、従来交流電
源の直結され、回転が一定であったマグネトロン冷却用
ファンモータ１４をモータコントロール１３に接続し、
制御回路１２の出力設定指令によりマグネトロン出力に
応じた回転（小出力の場合は遅く、大出力の場合は速
く）をさせる。この方式により、冷却効率を向上させる
ことができる。また、上記の２電源による大出力化の方
式を取った場合、効果が顕著である。

【００２２】実施例７．マグネトロン出力設定に応じた
ファンモータ制御の代わりに、図１０のように、マグネ
トロン１５近傍に配置したサーミスタ２７等の温度検出
手段によって、実際のマグネトロン温度に応じた制御を
行っても、同様の効果を得ることができる。

【００２３】実施例８．この発明の実施例８について図
１１を用いて説明する。図１１において、バッテリー等
の第２の直流電源１９の出力状態を検知する電源残量モ
ニタ２２を設け、これによる状況を電源残量表示部２３
で示すことにより、第２の直流電源１９単独運転の場合
調理可能時間を知ることができる。これは、２電源によ
る大出力化の場合の第２の直流電源残量を知ること、す
なわち、大出力での調理可能時間を知ることにも有効で
ある。

【００２４】実施例９．この発明の実施例９について図
１２を用いて説明する。図１２において、２電源の大出
力運転時に、バッテリー等の第２の直流電源１９の容量
が無くなった場合に、これに接続された電源残量モニタ
２２により検知し、電源切換制御回路２４が電源切換ス
イッチ２５を作動させ、第１の直流電源２のみの運転に
自動的に切り換えることによって、調理の継続を順調に
行わせることができる。

【００２５】なお、実施例８、９を合わせること（電源
残量モニタ、電源残量表示部、電源切換制御回路、電源
切換スイッチ）も可能である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の高周波加熱装置は、昇圧トラ
ンス、半導体スイッチからなるインバータと、このイン
バータの電力を受けるマグネトロンと、複数の直流電源
と、この直流電源と前記インバータとの間に設けられた
ＯＲ回路とを備えた構成にしたので、交流電源のコンセ
ントの容量制限にかかわらず、また特殊な直流電源装置
や大容量のバッテリーを必要とすることなく、大入力を
供給し、大出力化を可能とする。

【００２７】請求項２の高周波加熱装置は、整流回路を
有する直流電源と、この直流電源の電力を高周波の交流
電力に変換するインバータと、このインバータの電力を
受けるマグネトロンとを備えた高周波加熱装置におい
て、最大マグネトロン出力の時に、最適フィラメント電
圧になるような回路定数に設定しておき、前記整流回路
の出力からＤＣ／ＤＣコンバータに電力をとり、制御回
路により前記ＤＣ／ＤＣコンバータからダイオードを介
して、前記マグネトロン出力が小さくなるに従い大きな
フィラメント電圧がかかるように電圧を印加する構成と
したので、マグネトロンに最適なフィラメント温度を設
定できるため、マグネトロンに対するストレスを軽減
し、寿命をのばすことができる。

【００２８】請求項３の高周波加熱装置は、直流電源
と、この直流電源の電力を高周波の交流電力に変換する
インバータと、このインバータの電力を受けるマグネト
ロンとを備えた高周波加熱装置において、前記マグネト
ロン冷却用ファンモータをモータコントロールに接続
し、制御回路の出力設定指令により前記マグネトロン出
力に応じた回転をさせる構成としたので、冷却効率を向
上させることができる。

【００２９】請求項４の高周波加熱装置は、昇圧トラン
ス、半導体スイッチからなるインバータと、このインバ
ータの電力を受けるマグネトロンと、電源とを備えた高
周波加熱装置において、前記電源の出力状態を検知する
電源残量モニタと、これによる電源残量表示部とを具備
した構成にしたので、２電源の場合の第２の直流電源残
量を知ること、すなわち大出力での調理可能時間を知る
ことにも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による高周波加熱装置のブ
ロック図である。

【図２】この発明の実施例１による高周波加熱装置のマ
グネトロン電圧・電流波形図である。

【図３】この発明の実施例２による高周波加熱装置のブ
ロック図である。

【図４】この発明の実施例２による高周波加熱装置のマ
グネトロン電圧・電流波形図である。

【図５】この発明の実施例３による高周波加熱装置のブ
ロック図である。

【図６】この発明の実施例３による高周波加熱装置のマ
グネトロン電圧・電流波形図である。

【図７】この発明の実施例５による高周波加熱装置のブ
ロック図である。

【図８】この発明の実施例５による高周波加熱装置の特
性図である。

【図９】この発明の実施例６による高周波加熱装置のブ
ロック図である。

【図１０】この発明の実施例７による高周波加熱装置の
ブロック図である。

【図１１】この発明の実施例８による高周波加熱装置の
ブロック図である。

【図１２】この発明の実施例９による高周波加熱装置の
ブロック図である。

【図１３】従来の高周波加熱装置のブロック図である。

【図１４】他の従来の高周波加熱装置のブロック図であ
る。

【図１５】さらに他の従来の高周波加熱装置のブロック
図である。

【符号の説明】

１ 商用電源 ２ 第１の直流電源 ３ ダイオード ４ フィラメント ５ ダイオード ６ 昇圧トランス ７ 半導体スイッチ １１ ＤＣ／ＤＣコンバータ １２ 制御回路 １３ モータコントロール １４ ファンモータ １５ マグネトロン １７ インバータ １９ 第２の直流電源 ２２ 電源残量モニタ ２３ 電源残量表示部 ２７ サーミスタ ２８ 位相制御回路 ２９ 切換開始検出手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 昇圧トランス、半導体スイッチからなる
   インバータと、このインバータの電力を受けるマグネト
   ロンと、複数の直流電源と、この直流電源と前記インバ
   ータとの間に設けられたＯＲ回路とを備えた高周波加熱
   装置。
2. 【請求項２】 整流回路を有する直流電源と、この直流
   電源の電力を高周波の交流電力に変換するインバータ
   と、このインバータの電力を受けるマグネトロンとを備
   えた高周波加熱装置において、最大マグネトロン出力の
   時に、最適フィラメント電圧になるような回路定数に設
   定しておき、前記整流回路の出力からＤＣ／ＤＣコンバ
   ータに電力をとり、制御回路により前記ＤＣ／ＤＣコン
   バータからダイオードを介して、前記マグネトロン出力
   が小さくなるに従い大きなフィラメント電圧がかかるよ
   うに電圧を印加する構成とした高周波加熱装置。
3. 【請求項３】 直流電源と、この直流電源の電力を高周
   波の交流電力に変換するインバータと、このインバータ
   の電力を受けるマグネトロンとを備えた高周波加熱装置
   において、前記マグネトロン冷却用ファンモータをモー
   タコントロールに接続し、制御回路の出力設定指令によ
   り前記マグネトロン出力に応じた回転をさせる構成とし
   た高周波加熱装置。
4. 【請求項４】 昇圧トランス、半導体スイッチからなる
   インバータと、このインバータの電力を受けるマグネト
   ロンと、電源とを備えた高周波加熱装置において、前記
   電源の出力状態を検知する電源残量モニタと、これによ
   る電源残量表示部とを具備した高周波加熱装置。