JPH11251056A

JPH11251056A - 電子レンジ

Info

Publication number: JPH11251056A
Application number: JP4720798A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tanabe; 武士田辺
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-17
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: JP3600425B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子レンジのマグネトロン冷却用ファンの異
常停止に伴なうマグネトロンの温度上昇による破壊を未
然に防ぐことのできる電子レンジを提供する。【解決手段】本体にマグネトロン１と、該マグネトロ
ン１を冷却するためのファン４と、ヒータ６と、該ヒー
タ６による加熱室１０の室内温度を検知する温度検知用
のサーミスタ７と、これらを制御する制御手段を有した
電子レンジにおいて、前記マグントロン１による加熱状
態時の前記ファン４の異常停止を、前記温度検知用のサ
ーミスタ７による信号で検知し、該マグネトロン１の損
傷を防止するため、加熱を停止するように制御すること
を特徴とする電子レンジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子レンジのマグ
ネトロン冷却用ファンの異常停止によるマグネトロンの
損傷を防止するための構造及び制御手段に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子レンジは、図８に示すような
構成を成している。図８（ａ）、（ｂ）は、電子レンジ
の側面断面図及び上面断面図である。図９は回路図であ
る。

【０００３】これらの図によると、加熱室１０の天井に
はヒータ６が配設されている。ヒータ６の加熱により、
加熱室１０の室内温度が上昇する。温度により抵抗値が
変化するサーミスタ７が加熱室１０の天井の一部に取り
付けられている。このサーミスタ７の信号で加熱室１０
の室内温度が制御される。

【０００４】加熱室１０の側面には、マグネトロン１が
配設され、導波管３で加熱室１０に高周波を給電する。
トランス２で昇圧された電圧がマグネトロン１に印加さ
れることでマグネトロン１の動作が開始される。この
時、マグネトロン１は高温になるため冷却が必要とな
る。そこで、ファン４により強制送風しマグネトロン１
を冷却している。

【０００５】強制送風された風の一部は、送風ダクト５
を介し、加熱室１０の室内に送風される。この時、食品
の加熱に伴い発生した蒸気などと共に、排気ダクト１１
を経由して外部に放出される。排気ダクト１１には、仕
上がり検知用センサーとして、絶対湿度センサー１２等
が配設され、調理の自動化を行っている。

【０００６】次に動作状況について、図９を参照して説
明する。マグネトロン１が動作するときは、必ずファン
４も動作するように配線されている。強制空冷されマグ
ネトロン１が正常に動作しているときは、マグネトロン
１の陽極温度は１５０℃程度であり、マグネトロン１の
外殻部にある継鉄（磁気ヨーク）は７０℃以下である。

【０００７】このファン４は、隈取コイル型単相誘導電
動機に羽根を取り付け構成している。通常２５００ｒｐ
ｍ程度で回転する。しかし、金属くず、ゴミ等がモータ
（ロータとステイターの間）に詰まり、モータが回転し
なくなったり、モータに取り付けられている羽根が配線
に引っ掛かり拘束される等、ファン４の固着ネジが緩
み、ファン４が回転を停止したり、正規の回転数より著
しく回転数が低下することが発生する。

【０００８】電子レンジ加熱動作中、ファン４が停止す
ると、マグネトロン１には風が送られずマグネトロン１
は急激に温度が上昇する。ファン４が停止してから数分
経過すると、マグネトロン１の陽極温度は３００℃以上
になり、継鉄部の温度は１００℃以上となる。陽極温度
がこれ以上の温度になると、マグネトロン１の最大定格
を越えてしまい寿命を低下させる。このまま、マグネト
ロン１を冷却しないで動作させるとマグネトロン１は破
壊に至る。

【０００９】また、同時にマグネトロン１の外郭に当た
る継鉄１ａの温度も高温になるため、マグネトロン１近
傍の熱に弱い樹脂材料が軟化し、最悪時には発煙に至る
可能性もある。

【００１０】マグネトロン１は電子レンジの構成部品の
内では特に高価なものであり、容易に破損することは、
経済性の面で劣ってしまう。このため、セットに安全装
置の必要性がある。

【００１１】これらマグネトロン１の損傷防止と、発煙
等の防止を目的として、従来はマグネトロン１の近傍に
サーモスタット１８が取り付けられている。サーモスタ
ット１８の他には、温度ヒューズなど異常温度検出素子
がある。

【００１２】サーモスタット１８は、１００Ｖ電源回路
とマグネトロン１の高圧回路部に直列に接続され、サー
モスタット１８がＯＦＦすると、マグネトロン１には電
源が供給されなくなり、マグネトロン１の動作は停止す
るように配線されている。

【００１３】サーモスタット１８は直接マグネトロンの
継鉄１ａに取り付けることもあるが、図８のように、導
波管３に取り付ける場合など配設される位置は様々であ
る。要はマグネトロン１の近傍にあって、マグネトロン
１の温度を応答性よくサーモスタット１８に伝えること
のできる位置に取り付けられる。

【００１４】通常サーモスタットや温度ヒューズの感知
温度はバラツキ等の余裕を考慮して１１０〜１４５℃等
の温度範囲で、適宜感知温度が決められている。

【００１５】特開平２−２８２６２１には、排気ダクト
に温度センサーを取り付け、加熱室とマグネトロンの過
熱を検出することが述べられている。しかし、この場合
は、マグネトロンの近傍に排気ダクトが配設されている
ため、加熱室内の風の流れが短絡経路となり、室内を十
分換気出来ない。そのためドアが蒸気で曇り視認性が悪
くなったりする。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
場合はファン４の緊急停止に伴なうマグネトロン１の異
常な温度上昇をサーモスタット１８で検知するため、部
品点数が多く、サーモスタット１８への配線および組み
立て加工が必要であった。

【００１７】また、ヒータ加熱時（マグネトロン１、フ
ァン４は動作しない）に、加熱室１０の室内温度が例え
ば、２５０〜３００℃に設定された場合、長時間ヒータ
加熱を続けると、マグネトロン１やサーモスタット１８
の近傍の温度も、加熱室１０からの熱伝導により高温に
なる。ヒータ加熱時に、サーモスタット１８が動作し、
サーモスタット１８の接点がＯＦＦになっては、本来の
目的でない。そのためヒータ加熱時には動作せずに、マ
イクロ波加熱時のファン４の停止時のみ動作するように
サーモスタット１８の感知温度を設定する必要があり、
サーモスタット１８の感知温度を低く設定していたが、
これでは、ファン停止時における検知の応答性を早くす
ることができない。

【００１８】更に、サーモスタット１８や温度ヒューズ
等の感知温度は、部品メーカーにおいて、部品定格とし
て決められた数しかない。この為、自由な感知温度の設
定が不可能であった。

【００１９】本発明は、このような従来の課題を解決す
るもので、ヒータ加熱時に使用する温度検知用のサーミ
スタ４および調理の自動化用サーミスタ式の絶対湿度検
知用センサーをファン停止時におけるマグネトロン１の
異常温度上昇を検知するセンサーとして使用する電子レ
ンジを提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の電子レンジは、
上記のような課題を解決したものであり、請求項１記載
の発明は、本体にマグネトロンと、該マグネトロンを冷
却するためのファンと、ヒータと、該ヒータによる加熱
室の室内温度を検知する温度検知用のサーミスタと、こ
れらを制御する制御手段を有した電子レンジにおいて、
前記マグントロンによる加熱状態時の前記ファンの停止
を、前記温度検知用のサーミスタによる信号で検知し、
該マグネトロンの損傷を防止するため、加熱動作を停止
するように制御されている。

【００２１】また、請求項２記載の発明は、前記温度検
知用のサーミスタは、金属パイプに収納され、該金属パ
イプ部の一部を加熱室の室内に貫装し、他の金属パイプ
部は取り付け板に固着し、該取り付け板をマグネトロン
の継鉄に固着されている。

【００２２】そして、請求項３記載の発明は、前記取り
付け板は、加熱室外壁との間に、薄い熱伝導の悪い材料
を挟んで、取り付けられている。

【００２３】更に、請求項４記載の発明は、室内の食品
から発生する水蒸気を検知するサーミスタ式の絶対湿度
センサーにおいて、前記マグネトロンに近接した加熱室
の一部にパンチングを設け、該パンチングを介して加熱
室外壁に前記サーミスタ式の絶対湿度センサーを配置す
ることで、前記マグネトロンによる加熱状態時の前記フ
ァンの停止を、前記サーミスタ式の絶対湿度センサーに
よる信号で検知し、該マグネトロンの損傷を防止するた
め、加熱を停止するように制御している。

【００２４】請求項５記載の発明は、前記サーミスタ式
の絶対湿度センサーは、前記取り付け板に固着し、該取
り付け板をマグネトロンの継鉄に固着している。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
従って詳細に説明する。

【００２６】本発明の実施形態の電子レンジは、図１に
示すような構成を成している。図１（ａ）、（ｂ）は、
電子レンジの側面断面図及び上面断面図である。図２は
回路図であり、図３は温度調整用のサーミスタの要部断
面図である。

【００２７】これらの図によると、マグネトロン１の近
傍に温度調整用のサーミスタ７を取り付け、ヒータ加熱
時の温度制御センサーとして動作するばかりでなく、マ
グネトロン１動作中におけるファン４の回転停止等の不
具合発生時に、マグネトロン１の異常な温度上昇による
損傷を防止することを目的としている。

【００２８】ヒータ加熱時、温度調整用のサーミスタ７
の信号はマイコン１６で読み取られ、ヒータ６を温度制
御する。

【００２９】図３に示すように、温度調整用のサーミス
タ７は金属製パイプ部の中に収納されおり、リード線で
外部に引き出され制御回路に接続される。金属パイプ部
の一部に取り付け板１３が、かしめなどにより固着され
る。この温度調整用のサーミスタ７を覆う金属パイプ部
の一部は加熱室１０の室内に露出されており、加熱室１
０の室内温度を検知し、室内温度を制御する。室内温度
が高いとリレー２２がＯＦＦし、低いとＯＮするよう
に、マイコン１６が、予め設定された設定温度に基づい
て制御する。

【００３０】取り付け板１３はコ字状に形成され、温度
調整用のサーミスタ７と対向する部分がマグネトロン１
の継鉄１ａにネジ１４で取り付けられる。

【００３１】マグネトロン１の継鉄１ａの温度が、前記
取り付け板１３を介して熱伝導される。取り付け板１３
は熱伝導の良い真鍮やアルミ等を使用することが好まし
い。マグネトロン１の継鉄１ａから取り付け板１３を伝
わってきた熱が、加熱室１０の壁面に熱伝導されて（熱
が奪われて）、温度調整用のサーミスタ７に有効に熱が
伝わらない弊害を少なくするため、サーミスタ７と加熱
室１０の壁面の間に、薄い樹脂フイルム１５を入れる。
この樹脂フイルム１５により、取り付け板１３の熱が温
度調整用のサーミスタ７に有効に伝達され、マグネトロ
ン１の温度を精度よく、かつ応答性よく検知される。

【００３２】薄いフイルムを用いるため、加熱室１０と
取り付け板１３の隙間が微少であり、電波が加熱室１０
の外部に漏れることはない。

【００３３】マグネトロン１の動作は、リレー１７をＯ
Ｎするようマイコン１６が信号を送ることで始まる。リ
レー１７がＯＮされると、ファン４も同時に動作し、マ
グネトロン１に強制送風する。

【００３４】図１０に、温度調整用のサーミスタ７の異
常温度検知の手段のためのフローチャートを示し説明す
る。まず、温度調整用のサーミスタ７と抵抗で分割され
た中点の電圧がマイコン１６に送られ、初期の電圧値
（Ｖ０）として記憶される。予め定めた時間（ＴＳ）が
経過すると、再びサーミスタ電圧Ｖ１を読み込む。

【００３５】この温度調整用のサーミスタ７の電圧差
（Ｖ１−Ｖ０）を演算する。電圧差（Ｖ１−Ｖ０）が、
予め閾値（ＶＫ）として定めた数値と比較する。ファン
４が回転した正常動作時は、マグネトロン１の温度の上
昇も少なく、（Ｖ１−Ｖ０）は小さい。しかし、ファン
４が停止した状態では、冷却されないマグネトロン１が
急激に温度上昇し、マグネトロン１の温度が取り付け板
１３を伝わり、温度調整用のサーミスタ７の温度を上昇
させる。（Ｖ１−Ｖ０）の値がＶＫより大きくなる。す
ると、マイコン１６はリレー１７をＯＦＦさせる。加熱
が停止され警告表示などエラーメッセージが報知され
る。（Ｖ１−Ｖ０）がＶＫより小さいと正常として加熱
が継続される。使用者が設定した加熱時間になるまで、
この操作が繰り返される（次回は勿論、Ｖ１，Ｖ０の数
値は更新される。）。

【００３６】温度調整用のサーミスタ７は金属パイプに
覆われているため、マグネトロン１により、室内にマイ
クロ波が給電されても金属パイプに覆われたサーミスタ
７に反射され加熱されない。食品が加熱されるために、
若干室内の雰囲気温度が上昇するため、温度調整用のサ
ーミスタ７も若干暖かくなる程度である。

【００３７】図１１はにこれらの特性グラフとして示さ
れている。

【００３８】勿論、ヒータ加熱時はマグネトロン１が動
作しない（リレー１７はＯＦＦ）ので、温度調整用のサ
ーミスタ７はヒータ６の温度検知素子として室内温度を
制御するため機能する。設定温度に応じ、リレー２２を
ＯＮ／ＯＦＦして室内温度を一定に保ち、ケーキやパン
等のオーブン調理に利用される。

【００３９】他の実施形態の電子レンジは、図４に示す
ような構成を成している。図４（ａ）、（ｂ）は、電子
レンジの側面断面図及び上面断面図である。図５
（ａ）、（ｂ）は、ファン正常運転時および停止時にお
ける増幅器１９からの出力ＶＰの変化が描かれている。
図６は回路図である。

【００４０】これらの図によると、サーミスタ式の絶対
湿度センサー１２は、サーミスタ１２ａ、１２ｂを２個
使用して形成される。絶対湿度センサーについては、電
子レンジの調理自動化の仕上がりセンサーとして公知で
あり広く使用されている。

【００４１】図６に回路図が示されており、絶対湿度セ
ンサー１２と抵抗でブリッジ回路が形成され、ブリッジ
回路の各々の中点電圧差が増幅器１９で増幅され、マイ
コン１６に入力される。

【００４２】絶対湿度センサー１７はマグネトロン１の
近傍の加熱室１０に取り付けられる。加熱室１０の壁面
にパンチング１０ａを開け、パンチング１０ａの外部に
絶対湿度センサー１２を取り付ける。予め固定金具２１
が加熱室１０の壁面に溶接されている。

【００４３】食品が加熱され、食品から発生する水蒸気
が室内に充満する。パンチング１０ａを通り抜けた水蒸
気が、絶対湿度センサー１２に到達し、食品の自動加熱
制御がなされる。

【００４４】図５（ａ）に増幅器１９の出力ＶＰの変化
が描かれている。食品からの水蒸気量に応じ、食品が９
０℃近くに加熱されると急激に蒸気が発生し、ＶＰが増
加する。

【００４５】しかし、ブリッジの両端電圧Ａ１は殆ど変
化しない。この電圧Ａ１は絶対湿度センサー１２の置か
れている雰囲気温度を示している。絶対湿度センサー１
２で温度を検出可能であることは、既に特公平２−４６
１００で公知である。

【００４６】次にファン４が停止したときのグラフが図
５（ｂ）にある。このときはマグネトロン１の温度の影
響で絶対湿度センサー１２が急激に熱を伝達され、電圧
Ａ１が著しく低下する。しかし、増幅器１９の出力ＶＰ
の増加は少ない。食品が加熱され水蒸気が出るが、加熱
室１０の室内に風が送風されないため、水蒸気の循環が
悪く、パンチング１０ａの内部に水蒸気が到達しにく
い。

【００４７】したがって、上記絶対湿度センサー１２の
Ａ１を検知することで、ファン４の異常が検出される。
勿論、Ａ１とＶＰの両方の信号に基づき制御してもよ
い。

【００４８】本発明は絶対湿度センサー１２の有してい
る温度検知機能を有効に利用し制御することであり、そ
の検知レベルをマイコン１６に予め記憶させておくので
あるが、設計値に応じ、自由な閾値が選択出来る。従来
のサーモスタット１８等では、既製品の部品メーカーが
指定した感知温度しか使用できなかった。自由な閾値の
設定は、精度よい検知になる。また、サーミスタ７の部
品性能もバラツキが少なく、応答性もよいので、ファン
４の停止を早く検知でき、マグネトロン１の損傷を未然
に防ぎ発煙などの不具合も防止出来る。

【００４９】また、ヒータ加熱は、２００〜３００℃と
いった高い温度で行われており、マグネトロン１の継鉄
１ａは、１００℃を越えた時点で動作を停止するように
設定する場合、ヒータ加熱の直後に、マグネトロン１に
よるマイクロ波加熱を行うと、温度調整用のサーミスタ
７は高い熱を検知しているため、マグネトロン１の温度
検知を行うまでにはある程度の未検知時間を設ける必要
があることは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の電子レンジによれば、通常、ヒータ加熱状態にお
いて、温度調整用として使用しているサーミスタを、マ
イクロ波加熱時のマグネトロン冷却用ファンの停止に伴
ないマグネトロンの異常な温度上昇による損傷を未然に
防ぐ検知センサーとして用いることで使用部品の低減が
可能となる。

【００５１】また、本発明の請求項２記載の電子レンジ
によれば、サーミスタが金属パイプに覆われているた
め、室内にマイクロ波が給電されても反射されて、サー
ミスタ自身は殆ど加熱されず、マグネトロンの温度検知
だけができる。

【００５２】更に、本発明の請求項３記載の電子レンジ
によれば、熱伝導の悪い薄い樹脂材料が備え付けられて
いるため、マグネトロンの継鉄からの温度がサーミスタ
に伝わる前に加熱室壁で放熱されることが少なく確実に
伝わる。また、薄いフイルムなので、加熱室と取り付け
板の隙間が微少で、電波が加熱室の外部に漏れることが
ない。

【００５３】また、本発明の請求項４記載の電子レンジ
によれば、通常、食品の加熱にともない発生する水蒸気
を検知することで、仕上がり状態を認識する絶対湿度セ
ンサーをマグネトロンの温度検知用に利用することで兼
用化でき、部品点数の低減が図れる。

【００５４】また、本発明の請求項５記載の電子レンジ
によれば、マグネトロンからの温度を確実に、かつ瞬時
に伝えることができるのでマグネトロンの損傷を未然に
防ぐことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である電子レンジの概略図を
示し、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は上面断面図。

【図２】本発明の実施形態である電子レンジの回路図。

【図３】本発明の実施形態である電子レンジの温度調整
用のサーミスタの要部断面。

【図４】本発明の別の実施形態である電子レンジの概略
図を示し、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は上面断面図。

【図５】本発明の別の実施形態である電子レンジの増幅
器の出力ＶＰの変化を示し、（ａ）はファン正常運転
時、（ｂ）はファン停止時。

【図６】本発明の別の実施形態である電子レンジの回路
図。

【図７】本発明の別の実施形態である電子レンジのサー
ミスタ式の湿度検知用センサーの要部断面図。

【図８】従来の電子レンジの構成図を示し、（ａ）は側
面断面図、（ｂ）は上面断面図。

【図９】従来の電子レンジの回路図。

【図１０】本発明の実施形態である電子レンジのサーミ
スタの異常温度検知のフローチャート。

【図１１】本発明の実施形態である電子レンジの特性グ
ラフ。

【符号の説明】

１マグネトロン２トランス３導波管４ファン５送風ダクト６ヒータ７サーミスタ８ドア９制御部１０加熱室１１排気ダクト１２絶対湿度センサー１３取り付け板１４ネジ１５フイルム１６マイコン１７リレー１８サーモスタット１９増幅器２０取り付け板２１固定金具２２リレー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体にマグネトロンと、該マグネトロン
を冷却するためのファンと、ヒータと、該ヒータによる
加熱室の室内温度を検知する温度検知用のサーミスタ
と、これらを制御する制御手段を有した電子レンジにお
いて、前記マグントロンによる加熱状態時の前記ファン
の停止を、前記温度検知用のサーミスタによる信号で検
知し、該マグネトロンの損傷を防止するため、加熱動作
を停止するように制御することを特徴とする電子レン
ジ。
【請求項２】前記温度検知用のサーミスタは、金属パ
イプに収納され、該金属パイプ部の一部を加熱室の室内
に貫装し、他の金属パイプ部は取り付け板に固着し、該
取り付け板を前記マグネトロンの継鉄に固着したことを
特徴とする請求項１記載の電子レンジ。
【請求項３】前記取り付け板は、加熱室外壁との間
に、薄い熱伝導の悪い材料を挟んで、取り付けられるこ
とを特徴とする請求項１記載の電子レンジ。
【請求項４】室内の食品から発生する水蒸気を検知す
るサーミスタ式の絶対湿度センサーにおいて、前記マグ
ネトロンに近接した加熱室の一部にパンチングを設け、
該パンチングを介して加熱室外壁に前記サーミスタ式の
絶対湿度センサーを配置することで、前記マグネトロン
による加熱状態時の前記ファンの停止を、前記サーミス
タ式の絶対湿度センサーによる信号で検知し、該マグネ
トロンの損傷を防止するため、加熱を停止するように制
御することを特徴とする電子レンジ。
【請求項５】前記サーミスタ式の絶対湿度センサー
は、前記取り付け板に固着し、該取り付け板を前記マグ
ネトロンの継鉄に固着したことを特徴とする請求項４記
載の電子レンジ。