JPH10208873A - 加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の電子レンジにおいては、調理廃熱，マ
グネトロンの廃熱，ヒーターの余剰熱等を有効に利用し
ていなかった。 【解決手段】 調理物を加熱するマグネトロン１０７，
ヒーター１０８等の加熱手段を備えた加熱装置におい
て、前記調理物の調理廃熱，前記マグネトロン１０７の
廃熱，前記ヒーター１０８の余剰熱等を電力に変換する
熱電変換素子１１１を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子レンジなどの
加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子レンジの通称で知られる高周波加熱
装置の休止時の電力消費は、回路構成にもよるが、電光
表示管での時計表示や、大容量トランスへの無効給電に
より発生していた。このような休止時における電力消費
量は、他の電化製品、例えば冷蔵庫などに比較して僅小
であることから、電子レンジにおいては無視される場合
が殆どであった。

【０００３】しかしながら、世界的規模で省エネルギー
が叫ばれている昨今では、無視できない状況になってき
ている。

【０００４】蓄電池を内蔵した電子レンジが過去に提案
されてはいるが、その殆どは加熱時の電力不足を補充す
る目的で付加されている。例えば、特開平６−２０７７
３号公報に記載の電子レンジでは、外部から供給される
外部電源の電流容量に制限されずに高周波加熱とオーブ
ン加熱を行い、調理時間を短縮し、調理の仕上がり具合
を向上することを目的として、内臓蓄電池を搭載するこ
とを提案しているが、その給電は該電子レンジに供給さ
れる電力から得ており、蓄電池への充電は休止時に実施
されることが伺われ、省エネルギーには寄与していなか
った。

【０００５】また、このような目的に供される蓄電池の
容量は、たとえば５００Ｗ出力の電子レンジの５％入力
変動に対応しようとした場合、２５Ｗが必要になる。一
方、標準的蓄電池の容量はたとえ単３タイプの蓄電池で
１．４Ｗｈ程度である。これを１秒間に供給できるＷ数
に換算するとおよそ０．４ｍＷとなり、この電池では６
０本以上必要になる。これから考えても該電子レンジが
必要とする蓄電池は如何に大きなものになるか推測でき
る。

【０００６】図３は従来の電子レンジの電源と制御信号
との流れを示すブロック図である。

【０００７】従来の電子レンジにおいては、図３に示す
ように、電源回路部２０１からマグネトロン２０３，ヒ
ーター２０４，制御回路２０２，該制御回路２０２を介
して操作パネル２０５およびキー入力２０６へ電力供給
が行われ、前期制御回路２０２にて前記電源回路部２０
１，操作パネル表示部２０５，キー入力部２０６の制御
を行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の加
熱装置は、非常に大容量の電力を必要とし、その容量か
ら見た待機時の消費電力はほとんど無視されるのが現状
であった。

【０００９】しかしながら、現実には待機時にも低電圧
側である電光表示管２０５およびマイコン２０２への電
力供給を行うため、高電圧側であるマグネトロン２０３
およびヒーター２０４への電源供給に使用されるトラン
スと同一のトランスを利用していることにより、待機時
に大電流を必要としない状況においても高出力トランス
の一次側に通電されており、電源トランスの１次側で多
くの無効電力が消費されており、およそ７Ｗ程度が常に
消費されていた。

【００１０】また、従来の電子レンジにおいては、調理
廃熱，マグネトロンの廃熱，ヒーターの余剰熱等を有効
に利用していなかった。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑み、消費電力の低
減が図れる加熱装置の提供を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の加熱装置は、加熱物を加熱
するマグネトロン，ヒーター等の加熱手段を備えた加熱
装置において、前記加熱物の加熱廃熱，前記マグネトロ
ンの廃熱，前記ヒーターの余剰熱等を電力に変換する熱
電変換素子を設けたことを特徴とするものである。

【００１３】また、本発明の請求項２記載の加熱装置
は、請求項１記載の加熱装置において、前記熱電変換素
子の出力電力を蓄積する蓄電池を設けたことを特徴とす
るものである。

【００１４】さらに、本発明の請求項３記載の加熱装置
は、請求項２記載の加熱装置において、前記加熱手段の
駆動時に前記熱電変換素子の出力電力を前記蓄電池に蓄
積し、前記加熱手段の非駆動時に該蓄積された蓄電池の
出力電力にて制御手段，表示手段等を駆動してなること
を特徴とするものである。

【００１５】加えて、本発明の請求項４記載の加熱装置
は、加熱物を加熱するマグネトロン，ヒーター等の加熱
手段を備えた加熱装置において、外部電源からの出力電
力を高出力電力に変換し前記加熱手段に高出力電力を供
給する高出力変換手段と、外部電源からの出力電力を低
出力電力に変換し制御手段および表示手段等に低出力電
力を供給する低出力変換手段と、前記外部電源から高出
力変換手段への電力供給を制御するスイッチング手段
と、該スイッチング手段を制御する制御手段とを設け、
該制御手段は、前記加熱手段の非駆動時に前記スイッチ
ング手段をＯＦＦして前記高電力変換手段への電力供給
を遮断してなることを特徴とするものである。

【００１６】上記構成によれば、本発明の請求項１記載
の加熱装置は、加熱物の加熱廃熱，前記マグネトロンの
廃熱，前記ヒーターの余剰熱等を電力に変換する熱電変
換素子を設けた構成なので、該熱電変換素子からの出力
電力を用いて当該加熱装置を駆動させることができる。

【００１７】また、本発明の請求項２記載の加熱装置
は、請求項１記載の加熱装置において、前記熱電変換素
子の出力電力を蓄積する蓄電池を設けた構成なので、請
求項１記載の作用に加えて、前記熱電変換素子の出力電
力を前記蓄電池にて蓄積することができ、前記熱電変換
素子から得られた電力を無駄なく有効利用することがで
きる。

【００１８】さらに、本発明の請求項３記載の加熱装置
は、請求項２記載の加熱装置において、前記加熱手段の
駆動時に前記熱電変換素子の出力電力を前記蓄電池に蓄
積し、前記加熱手段の非駆動時に該蓄積された蓄電池の
出力電力にて制御手段，表示手段等を駆動してなる構成
なので、請求項２記載の作用に加えて、従来のように、
前記加熱手段の非駆動時に電力変換手段にて多くの無効
電力が消費されることを防止でき、前記加熱手段の非駆
動時における余分な電力消費を防止することができる。

【００１９】加えて、本発明の請求項４記載の加熱装置
は、外部電源からの出力電力を高出力電力に変換し前記
加熱手段に高出力電力を供給する高出力変換手段と、外
部電源からの出力電力を低出力電力に変換し制御手段お
よび表示手段等に低出力電力を供給する低出力変換手段
と、前記外部電源から高出力変換手段への電力供給を制
御するスイッチング手段と、該スイッチング手段を制御
する制御手段とを設け、該制御手段は、前記加熱手段の
非駆動時に前記スイッチング手段をＯＦＦして前記高電
力変換手段への電力供給を遮断してなる構成なので、前
記加熱手段の非駆動時に高出力変換手段にて多くの無効
電力が消費されることを防止でき、前記加熱手段の非駆
動時における余分な電力消費を防止することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施の形態に
かかる電子レンジの電源および制御信号の流れを示すブ
ロック図である。図中、実線矢印は電源の流れを示し、
点線矢印は制御信号の流れを示している。

【００２１】本実施の形態にかかる電子レンジは、マグ
ネトロン１０７，ヒーター１０８により加熱調理される
調理物の調理廃熱，マグネトロン１０７の廃熱，ヒータ
ー１０８の余剰熱等を電力に変換する熱電変換素子１１
１を設けた構成である。

【００２２】具体的に、該熱電変換素子１１１は、例え
ば、マグネトロン１０７の冷却風および調理時における
廃熱等を処理する通風経路上に該熱電変換素子１１１の
一端を載置し、該冷却風の吸入口またはこれら発熱部位
から十分離れ常温を維持できる部位に該熱電変換素子１
１１の他端を載置することにより温度差を得るように配
設する。

【００２３】または、電子レンジのヒーター１０８の設
置部位あるいは、加熱効率を高めるためにヒーター１０
８背後に設置された反射鏡の背面、あるいはヒーター１
０８の熱から電子レンジ筐体を保護するための断熱壁の
ヒーター１０８設置側に電熱変換素子１１１の一端を載
置し、該熱電変換素子の他端を冷却風吸入口あるいは前
記発熱部位から十分離れ常温を維持できる部位に載置す
ることにより温度差を得るように配設する。

【００２４】または、マグネトロン筐体に直接、または
マグネトロン１０７近傍の高温部に熱電変換素子１１１
の一端を載置し、該熱電変換素子１１１の他端を冷却風
吸入口あるいは前記発熱部位から十分離れ常温を維持で
きる部位に載置することにより温度差を得るように配設
する。

【００２５】１０１は商用電源，バッテリー等の主電源
であり、通常、家庭用１００Ｖ電源である。ここから、
低出力変換手段である電源回路部Ａ１０２と、スイッチ
ング回路１０３を経由して高出力変換手段である電源回
路部Ｂ１０４へ電力が供給される。

【００２６】電源回路部Ａ１０２は、制御回路１０６へ
駆動電力を供給すると共に、蓄電回路１０５から得られ
る補助電源を前記制御回路１０６へ搬送するスイッチン
グの機能も有している。

【００２７】前記制御回路１０６は、電子レンジ全体の
制御を行い、前記蓄電回路１０５が十分蓄電されている
場合は当該蓄電回路１０５から送られる電力を使用し、
蓄電回路１０５の蓄電が不十分な場合は電源回路部Ａ１
０２からの電力供給を受けて常時駆動する。

【００２８】また、制御回路１０６は、調理物のマグネ
トロン加熱および／またはヒーター加熱が実施されると
きに、スイッチング回路１０３に主電源１０１から電源
回路部Ｂ１０４に電力を供給するよう指示（スイッチン
グ回路１０３をＯＮ制御）し、電源回路部Ｂ１０４は制
御回路１０６の指示を受けてマグネトロン１０７あるい
はヒーター１０８に電力を供給する。マグネトロン加熱
および／またはヒーター加熱が実施されない場合、すな
わち待機時には、スイッチング回路１０３をＯＦＦ制御
し、これにより、スイッチング回路１０３が電力供給を
遮断し、この間は電源回路部Ｂ１０４のトランスの１次
コイルへの通電は行われず、無効電力の消費を低減する
ことが可能になる。

【００２９】さらに、該制御回路１０６は、その外に操
作パネル１０９の時計表示等やキー入力１１０に応答す
るため電源回路部Ａ１０２からの電力供給だけで駆動す
る。

【００３０】前記操作パネル表示部１０９およびキー入
力部１１０への電源供給は、前記制御回路１０６を介し
て電源供給されて常時駆動される。すなわち、前記操作
パネル表示部１０９およびキー入力部１１０は、前記蓄
電回路１０５が十分蓄電されている場合は当該蓄電回路
１０５から送られる電力を使用し、蓄電回路１０５の蓄
電が不十分な場合は電源回路部Ａ１０２からの電力供給
を受けて常時駆動する。

【００３１】上記構成とすることにより、従来利用して
いなかった調理物の調理廃熱，マグネトロン１０７の廃
熱，ヒーター１０８の余剰熱等の熱エネルギーを熱電変
換素子１１１にて電気エネルギーに変換して利用するこ
とができ、電子レンジの消費電力を低減することができ
る。

【００３２】また、前記熱電変換素子１１１の出力電力
を前記蓄電回路１０５にて蓄積することにより、前記熱
電変換素子１１１から得られた電力を無駄なく有効利用
することができる。

【００３３】さらに、加熱手段１０７，１０８の非駆動
時にスイッチング回路１０３をＯＦＦして高電力変換手
段である電源回路部Ｂ１０４への電力供給を遮断してな
る構成なので、前記加熱手段１０７，１０８の非駆動時
に電源回路部Ｂ１０４にて多くの無効電力が消費される
ことを確実防止でき、前記加熱手段１０７，１０８の非
駆動時における余分な電力消費を確実に防止することが
できる。

【００３４】具体的に、熱電変換素子１１１としてクロ
メル−コンスタンタン熱電対を使用した場合について試
算してみると、以下のような結果になる。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１の試算条件を基にし、調理中に約６０
℃の温度差を確保できるものとすると、熱電対一本当た
りの抵抗値は、０．０４Ω、得られる電力は０．４ｍ
Ｗ、１００本でおよそ４０ｍＷの出力が得られる勘定と
なり、一般的な電卓の消費電力の５倍から１０倍の電力
を発生させることができる。

【００３７】しかしながら、こうして得られた電力を待
機時に消費される７Ｗに充当するのには若干無理がある
ため、従来の制御回路と駆動部（マグネトロンおよびヒ
ータ）の電源を同一の電源回路から得ていたものを、図
１に示すように、２つの電源回路部１０２，１０４に分
離し、消費電力の少ない制御回路１０６，操作パネル表
示，キー入力等に電力供給する電源回路Ａ１０２に蓄電
回路１０５および熱電素子部１１１を接続し、制御回路
１０６にてスイッチング回路１０３を制御する構成とし
ている。

【００３８】このような構成により、調理時の廃熱を蓄
電回路１０５に蓄電し待機時のマイコン駆動、操作パネ
ル表示およびスイッチング回路１０６の駆動並びにキー
入力の受付に熱電変換素子１１１によって得られた電力
を使用することができる。

【００３９】図２は本発明の第２実施の形態にかかる電
子レンジの電源および制御信号の流れを示すブロック図
である。図中、実線矢印は電源の流れを示し、点線矢印
は制御信号の流れを示している。本実施の形態につい
て、上述した実施の形態と相違する点のみ説明する。

【００４０】本実施の形態にかかる電子レンジは、上述
した第１実施の形態の熱電素子部１１１が太陽電池１１
２に置き換わったこと以外はすべて同じである。

【００４１】すなわち、本実施の形態では上述した第１
実施の形態の廃熱を有効利用するのに代わって、太陽電
池１１２に照射される光を有効利用するものであり、該
太陽電池１１２を操作パネル上、前面扉または天井部等
の光を受光しやすい位置に配設してなる。

【００４２】これにより、上述した実施の形態と同様の
作用効果を得ることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の加熱装置によれば、加熱物の加熱廃熱，前記マグ
ネトロンの廃熱，前記ヒーターの余剰熱等を電力に変換
する熱電変換素子を設けた構成なので、該熱電変換素子
からの出力電力を用いて当該加熱装置を駆動させること
ができ、消費電力の低減が図れる。

【００４４】また、本発明の請求項２記載の加熱装置
は、請求項１記載の加熱装置において、前記熱電変換素
子の出力電力を蓄積する蓄電池を設けた構成なので、請
求項１記載の効果に加えて、前記熱電変換素子の出力電
力を前記蓄電池にて蓄積することができ、前記熱電変換
素子から得られた電力を無駄なく有効利用することがで
きる。

【００４５】さらに、本発明の請求項３記載の加熱装置
は、請求項２記載の加熱装置において、前記加熱手段の
駆動時に前記熱電変換素子の出力電力を前記蓄電池に蓄
積し、前記加熱手段の非駆動時に該蓄積された蓄電池の
出力電力にて制御手段，表示手段等を駆動してなる構成
なので、請求項２記載の効果に加えて、従来のように、
前記加熱手段の非駆動時に電力変換手段にて多くの無効
電力が消費されることを防止でき、前記加熱手段の非駆
動時における余分な電力消費を防止することができる。

【００４６】加えて、本発明の請求項４記載の加熱装置
は、外部電源からの出力電力を高出力電力に変換し前記
加熱手段に高出力電力を供給する高出力変換手段と、外
部電源からの出力電力を低出力電力に変換し制御手段お
よび表示手段等に低出力電力を供給する低出力変換手段
と、前記外部電源から高出力変換手段への電力供給を制
御するスイッチング手段と、該スイッチング手段を制御
する制御手段とを設け、該制御手段は、前記加熱手段の
非駆動時に前記スイッチング手段をＯＦＦして前記高電
力変換手段への電力供給を遮断してなる構成なので、前
記加熱手段の非駆動時に高出力変換手段にて多くの無効
電力が消費されることを確実に防止でき、前記加熱手段
の非駆動時における余分な電力消費を確実に防止するこ
とができる。したがって、消費電力の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態にかかる加熱装置の電
源および制御信号の流れを示すブロック図である。

【図２】本発明の第２実施の形態にかかる加熱装置の電
源および制御信号の流れを示すブロック図である。

【図３】従来の加熱装置の電源および制御信号の流れを
示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１ 主電源（外部電源） １０２ 電源回路部Ａ（低出力変換手段） １０３ スイッチング回路 １０４ 電源回路部Ｂ（高出力変換手段） １０５ 蓄電回路部 １０６ 制御回路 １０７ マグネトロン １０８ ヒーター １０９ 操作パネル表示部 １１０ キー入力部 １１１ 熱電変換素子部 １１２ 太陽電池

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱物を加熱するマグネトロン，ヒータ
   ー等の加熱手段を備えた加熱装置において、 前記加熱物の加熱廃熱，前記マグネトロンの廃熱，前記
   ヒーターの余剰熱等を電力に変換する熱電変換素子を設
   けたことを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 前記熱電変換素子の出力電力を蓄積する
   蓄電池を設けたことを特徴とする請求項１記載の加熱装
   置。
3. 【請求項３】 前記加熱手段の駆動時に前記熱電変換素
   子の出力電力を前記蓄電池に蓄積し、前記加熱手段の非
   駆動時に該蓄積された蓄電池の出力電力にて制御手段，
   表示手段等を駆動してなることを特徴とする請求項２記
   載の加熱装置。
4. 【請求項４】 加熱物を加熱するマグネトロン，ヒータ
   ー等の加熱手段を備えた加熱装置において、 外部電源からの出力電力を高出力電力に変換し前記加熱
   手段に高出力電力を供給する高出力変換手段と、外部電
   源からの出力電力を低出力電力に変換し制御手段および
   表示手段等に低出力電力を供給する低出力変換手段と、
   前記外部電源から高出力変換手段への電力供給を制御す
   るスイッチング手段と、該スイッチング手段を制御する
   制御手段とを設け、該制御手段は、前記加熱手段の非駆
   動時に前記スイッチング手段をＯＦＦして前記高電力変
   換手段への電力供給を遮断してなることを特徴とする加
   熱装置。