JP5974965B2

JP5974965B2 - 高周波加熱調理器

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Publication number: JP5974965B2
Application number: JP2013084812A
Authority: JP
Inventors: 均宿野
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2033-04-15
Also published as: JP2014207177A

Description

本発明は、電子レンジなどに適用され、マグネトロンを用いて負荷である被調理物を高周波加熱する高周波加熱調理器に関する。

従来、電子レンジの庫内に負荷があるのか否かを判断するのに、赤外線センサによる温度検出を行なっていた。しかし、検出までに時間がかかり、電界集中を起こしたり、マグネトロンの温度上昇を招いたりしていた。

こうした問題に対して、特許文献１では、マグネトロンのアノード電流が、無負荷や軽負荷になるほど大きくなり、出力を高く設定するほど上昇しやすくなることに着目して、アノード電流検出部でマグネトロンのアノード電流を検出し、設定出力に応じた閾値を個別に設けることで、マグネトロンの動作時に、アノード電流検出部で検出したアノード電流検出値と閾値との比較に基づいて、負荷状態を判定する高周波加熱調理器が提案されている。

特許第５０９４０５４号明細書

上述の特許文献１では、マグネトロンのアノード電流を検出して負荷状態を判定する方式を採用することで、短時間での検出が可能になる。しかし、製品として出荷される高周波加熱調理器は、マグネトロンや、このマグネトロンに高周波の出力電力を給電するインバータ部も製品毎にばらついている。そのため、設定出力に応じて閾値を単に変化させるだけでは、負荷状態を正しく判定できない。

本発明は上記問題点に鑑み、製品毎のばらつき要因を考慮して、負荷状態を正確に判定することが可能な高周波加熱調理器を提供することを目的とする。

請求項１の発明では、インバータ部に最大の入力電流を流した時に、入力電流基準値と、入力電圧基準値と、アノード電流基準値が、出荷前に予め制御部に記憶されており、出荷先で実際にマグネトロンを動作させたときに、製品毎に異なるアノード電流基準値に基づいて、負荷状態を判定する上で基準となる閾値を設定する。この閾値は、製品毎にばらつくインバータ部やマグネトロンを加味して設定されるので、マグネトロンを動作させたときに、アノード電流検出部で検出されるアノード電流検出値と閾値とを比較すれば、製品毎のばらつき要因を考慮して、負荷状態を正確に判定することが可能になる。

請求項２の発明では、マグネトロンの動作時間が長くなると、マグネトロンの温度が上昇してアノード電流検出値が高くなるので、マグネトロンの動作時間に応じて、閾値を変化させるようにすれば、マグネトロンの長時間動作時における負荷状態の誤判定を抑制できる。

請求項３の発明では、負荷状態が正常ではないと判定した場合に、インバータ部を制御して、インバータ部への入力電力をダウンさせ、或いはインバータ部を停止させることで、電界集中やマグネトロンの温度上昇を抑制できる。

請求項４の発明では、出力設定部で設定した出力が小さくなると、アノード電流検出値も小さくなることから、これに応じて閾値も変化させることで、設定出力に応じた正確な負荷状態の判定が可能になる。

請求項５の発明では、製品に印加される電源電圧によって、アノード電流検出値が変化することから、電源電圧に応じて閾値も変化させることで、電源電圧に応じた正確な負荷状態の判定が可能になる。

請求項１の発明によれば、製品毎のばらつき要因を考慮して、負荷状態を正確に判定することが可能な高周波加熱調理器を提供できる。

請求項２の発明によれば、マグネトロンの長時間動作時における負荷状態の誤判定を抑制できる。

請求項３の発明によれば、負荷状態が正常ではないと判定した場合に、電界集中やマグネトロンの温度上昇を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、設定出力に応じた正確な負荷状態の判定が可能になる。

請求項５の発明によれば、電源電圧に応じた正確な負荷状態の判定が可能になる。

本発明の一実施形態における電子レンジの全体回路図である。同上、入力電流検出回路およびその周辺の回路図である。同上、アノード電流検出回路およびその周辺の回路図である。同上、電子レンジを所定時間動作させ続けたときのアノード電流検出値と閾値を示すグラフである。同上、電子レンジを所定時間動作させ続けたときの異なる設定出力に対するアノード電流検出値の関係を示すグラフである。同上、異なる設定出力に対する閾値を示すグラフである。同上、異なる電源電圧に対するアノード電流検出値を示すグラフである。同上、電源電圧と閾値との関係を示すグラフである。

以下、本発明の好ましい高周波加熱調理器の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態における高周波加熱調理器としての電子レンジの回路構成を示している。同図において、１は図示しないコンセントに差し込まれるプラグ、２は電源ラインの両端間に一次巻線２Ａを接続してなる電源トランスであり、電源トランス２は、コンセントから電源ラインを介して一次巻線２Ａに電源電圧（一次側交流電圧）が印加されると、一次巻線２Ａと二次巻線２Ｂの巻数比に応じた二次側交流電圧を、二次巻線２Ｂから後段の電源回路３に供給するものである。電源回路３は、トランス２からの二次側交流電圧を一乃至複数の直流動作電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部に相当し、この図では後述する制御回路２１に、例えば直流５Ｖの動作電圧を供給する構成を示している。

５は前記電源電圧ラインに接続する整流平滑回路、６は整流平滑回路５に接続するインバータ回路であり、ここでは電源電圧が整流平滑回路５で整流平滑されて直流電圧となり、その直流電圧がインバータ回路６に印加されるようになっている。インバータ回路６は周知のように、一乃至複数のスイッチング素子７を備えており、制御回路２１からのパルス駆動信号を受けて、スイッチング素子７が高速でオンオフにスイッチング動作することにより、整流平滑回路５からの直流電圧を高周波の交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣ変換部として設けられる。なお、ここでのスイッチング素子７は、例えばバイポーラトランジスタ，ＭＯＳ型ＦＥＴ，ＩＧＢＴなどの制御端子付き半導体スイッチ素子が用いられ、前述のパルス駆動信号はスイッチング素子７の制御端子に与えられる。

１１は、インバータ回路６からの高周波電力を昇圧する高周波トランスである。高周波トランス１１は、インバータ回路６の出力側に一次巻線１１Ａを接続する一方で、倍電圧整流回路１２の入力側に二次巻線１１Ｂを接続し、さらにマグネトロン１４のカソードにヒータ巻線１１Ｃを接続して構成される。倍電圧整流回路１２は、高周波トランス１１の二次巻線１１Ｂに誘起される交流電圧を倍電圧整流して、マグネトロン１４のアノードとカソードとの間に高圧の直流電圧を供給するもので、高周波トランス１１のヒータ巻線１１Ｃからの交流電圧によって、マグネトロン１４のカソードをプリヒートした状態で、倍電圧整流回路１２からの高圧直流電圧をマグネトロン１４に印加すると、マグネトロン１４が高周波発振してマイクロ波が発生し、図示しない調理庫の内部に入れられた負荷である被加熱物を加熱調理する構成となっている。

２１は、マグネトロン１４から所望の出力で被加熱物を加熱調理するために、インバータ回路６に与えるパルス駆動信号のデューティ比や周波数を可変して、スイッチング素子７のスイッチング動作を適切に制御する制御回路である。制御回路２１は、例えば図示しないＣＰＵや、入出力インターフェースや、タイマーユニットの他に、記憶手段２２などを組み込んだワンチップのマイクロコンピュータ２３（マイコン）を含んで構成される。また、制御回路２１の入力ポートには、入力電流検出回路２４と、入力電圧検出回路２５と、アノード電流検出回路２６と、出力設定部２７がそれぞれ接続され、制御回路２１の出力ポートには、スイッチング素子７の制御端子が接続される。

入力電流検出回路２４は、製品である電子レンジに流れる電流を、インバータ回路６の入力電流として検出するものであり、これは図２に示すように、電流検出器としてのカレントトランス３１と、４個のダイオード３２，３３，３４，３５をブリッジ接続してなる整流器３６と、抵抗３７，３８，３９と、クランプダイオード４０と、コンデンサ４１とにより構成される。

カレントトランス３１は、プラグ１と整流平滑回路５との間に接続する一方の電源ラインに挿入して設けられ、カレントトランス３１の出力巻線間に整流器３６の入力端が接続される。また、整流器３６の出力端には、電流−電圧変換用の抵抗３７が接続される。抵抗３７の一端とマイコン２３の入力ポートＣＴとの間には、別な抵抗３８，３９の直列回路が接続され、この抵抗３８，３９の接続点と、電源回路３に接続する直流５Ｖの動作電圧ラインとの間に、クランプダイオード４０が接続される。これらの抵抗３８，３９やクランプダイオード４０は、何れもマイコン２３の入力ポートＣＴを保護する素子として設けられる。また、抵抗３８，３９の接続点には、ローパスフィルタを構成するコンデンサ４１の一端が接続され、このコンデンサ４１の他端は抵抗３７の他端と共に接地される。

したがって、図２に示す入力電流検出回路２４では、製品全体を流れる電源ラインの電流が、カレントトランス３１により読み取られ、整流器３６により全波整流された上で、抵抗３７により電圧値に変換される。そして、この抵抗３７で変換された電圧が、インバータ回路６の入力電流に比例した値として、マイコン２３の入力ポートＣＴに印加されるようになっている。なお、図２に示す入力電流検出回路２４はあくまでも一例であり、同等の機能を有する別な回路構成に置き換えてもよい。例えば、電流検出器はカレントトランス３１に限らず、シャント抵抗などを代用することができる。

入力電圧検出回路２５は、電源トランス２の二次巻線２Ｂに誘起される二次側電圧から、電源トランス２の一次巻線２Ａに印加される一次側電圧、ひいてはインバータ回路６への入力電圧を検出するもので、例えば二次巻線２Ｂ間に接続する複数個の分圧抵抗（図示せず）を含んで構成される。そして、この分圧抵抗の両端間に発生する電圧が、インバータ回路６の入力電圧に比例した値として、マイコン２３の入力ポートに印加されるようになっている。なお、入力電圧検出回路２５に関しても、同等の機能を有するものであれば、分圧抵抗以外の別な回路構成に置き換えて構わない。

アノード電流検出回路２６は、倍電圧整流回路１２とマグネトロン１４との間に接続され、マグネトロン１４のアノード電流を検出するものである。図３は、アノード電流検出回路２６を含む高周波トランス１１の二次側回路を示しているが、ここでの倍電圧整流回路１２は、コンデンサ４４，４５とダイオード４６，４７とからなり、高周波トランス１１の二次巻線１１Ｂにコンデンサ４４とダイオード４６との直列回路と、コンデンサ４５とダイオード４７との直列回路をそれぞれ接続した全波倍電圧整流回路として構成される。また、倍電圧整流回路１２の出力端間には、電流−電圧変換用の抵抗４８が接続され、この抵抗４８の両端間に発生する高電圧が、アノード電流検出回路２６を介してマグネトロン１４のアノードとカソードとの間に印加される。倍電圧整流回路１２は、例えば半波倍電圧整流回路の構成としてもよく、またコンデンサを含まない整流回路であっても構わない。

図３に示すアノード電流検出回路２６は、抵抗５１，５２，５３，５４，５５と、クランプダイオード５６とにより構成される。電流検出器に相当する抵抗５１，５２の並列回路は、倍電圧整流回路１２とマグネトロン１４のアノードとの間の出力ラインに挿入接続され、抵抗５１，５２の一端と、マイコン２３の入力ポートＩｂの間には、別な抵抗５３，５４の直列回路が接続され、抵抗５３，５４の接続点と、電源回路３に接続する直流５Ｖの動作電圧ラインとの間には、クランプダイオード５６が接続される。これらの抵抗５３，５４やクランプダイオード５６は、何れもマイコン２３の入力ポート５６を保護する素子として設けられる。また、抵抗５１，５２の他端と抵抗５３，５４の接続点との間には、分流器としての抵抗５５が接続される。

したがって、図３に示すアノード電流検出回路２６では、電子レンジひいてはマグネトロン１４を動作させたときに、高周波トランス１１の二次側に流れるマグネトロン１４のアノード電流が、抵抗５１，５２，５５により電圧値に変換される。そして、抵抗５１，５２，５５で変換された電圧が、マグネトロン１４のアノード電流に比例した値として、マイコン２３の入力ポートＩｂに印加されるようになっている。

再度図１に戻り、２７はユーザからの操作入力を受け付けて、ユーザが設定した出力に応じた出力操作信号を、制御回路２１に送出する出力設定部である。この出力設定部２７は、例えば電子レンジの筐体（図示せず）正面に設けられ、何れか一つの調理品目を選択して設定する回転スイッチや操作キーなどにより構成される。

本実施形態の電子レンジは、製品としてユーザに出荷される前の段階で、インバータ回路６に最大の入力電流を流した時に、つまりマグネトロン１４の出力を最大にした時に、入力電流検出回路２４で検出される入力電流基準値と、入力電圧検出回路２５で検出される入力電圧基準値と、アノード電流検出部２６で検出されるアノード電流基準値が、それぞれ制御回路２１の記憶手段２２に記憶される。記憶手段２２は不揮発性メモリで構成され、これらの基準値は電源供給のない状態でも記憶保持される。

その後、出荷先でユーザが電子レンジを動作させると、制御回路２１は、出力設定部２７からの出力操作信号により、ユーザが設定した出力（設定出力）を特定する一方で、入力電流検出回路２４で検出される入力電流検出値と、入力電圧検出回路２５で検出される入力電圧検出値との積により、インバータ回路６への入力電力値を算出し、この入力電力値と、記憶手段２２に記憶される入力電流基準値および入力電圧基準値とにより算出されるマグネトロン１４の動作時における出力値が、前述した出力設定部２７による設定出力となるように、インバータ回路６のスイッチング素子７に適切なパルス駆動信号を送出する機能を備えている。

さらに、本実施形態の制御回路２１は、マグネトロン１４により加熱される被加熱物の状態、すなわち被加熱物の有無を判定する判定部としての機能も備えている。この判定部は、出荷先でユーザが電子レンジを動作させたときに、入力電圧検出回路２５で検出される入力電圧検出値と、記憶手段２２に記憶したアノード電流基準値とにより予め定数として決められる閾値に対して、アノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流検出値を比較し、アノード電流検出値が閾値以上になった場合は負荷が無いと判定し、インバータ回路６への入力電力を下げるようなパルス駆動信号をインバータ回路６に送出して、当該インバータ回路６のスイッチング素子７を制御する一方で、アノード電流検出値が閾値未満であれば、上述したようにマグネトロン１４の出力値が出力設定部２７による設定出力となるように、インバータ回路６のスイッチング素子７を制御する構成となっている。

次に、上記構成の電子レンジについて、図４〜図８のグラフを参照しながら、その作用を詳しく説明する。

本実施形態の電子レンジは、製品としての出荷前に、制御回路２１の記憶手段２２への基準値の書き込みがライン上で行われる。この書き込み作業では、各製品で動作条件を共通にするために、例えば調理庫内に２７５ｃｃの水負荷を入れ、安定したＡＣ１００Ｖのコンセント電圧を一次側電圧としてプラグ１から印加して、実際に電子レンジを動作させ、製品に流れる最大の電流値を、入力電流検出回路２４からの入力電流基準値として記憶手段２２に記憶する。その時、制御回路２１では、マグネトロン１４のアノードに流れる電流、すなわち高周波トランス１１の二次側に流れる電流をアノード電流検出回路２６で検出して、この検出した値をアノード電流基準値として記憶手段２２に記憶し、電子レンジに印加される一次側のコンセント電圧も、電源トランス２の二次側電圧を入力電圧検出回路２５で検出して、この検出した値を入力電圧基準値として記憶手段２２に記憶する。

上記書き込み作業によって、出荷される個々の製品には、コンセント電圧が基準の１００Ｖである場合に、マグネトロン１４を最大の出力で動作させたときの、インバータ回路６の最大入力電流に対応した入力電流基準値と、インバータ回路６の入力電圧に対応した入力電圧基準値と、マグネトロン１４のアノード電流に対応したアノード電流基準値が、制御回路２１の記憶手段２２にそれぞれ書き込まれる。これらの基準値は、マグネトロン１４やインバータ回路６などの特性のばらつきより、製品毎に異なっている。

製品が出荷され、出荷先でユーザが電子レンジを動作させると、制御回路２１は出力設定部２７からの出力操作信号を読込んで、マグネトロン１４の出力をどの程度にすべきなのかという設定出力を特定し、マグネトロン１４の動作時における出力値が、その設定出力となるように、インバータ回路６のスイッチング素子７、ひいてはマグネトロン１４の動作を制御する。このとき制御回路２１では、入力電流検出回路２４で検出される入力電流検出値と、入力電圧検出回路２５で検出される入力電圧検出値をそれぞれ読み込み、これらの入力電流検出値と入力電圧検出値の積で算出できるインバータ回路６の入力電力値を算出する。そして、この入力電力値が設定出力に見合う値となるように、インバータ回路６に供給するパルス駆動信号の例えばデューティ比あるいは周波数を変化させる。

例えば電子レンジでは、設定出力が１０００Ｗであれば、入力電力値が１４００Ｗとなるようにマグネトロン１４を制御し、設定出力が６００Ｗであれば、入力電力値が１０５０Ｗとなるようにマグネトロン１４を制御する。マグネトロン１４の出力とインバータ回路６の入力電力との相関関係は、出荷前に記憶手段２２に書き込まれた入力電流基準値と入力電圧基準値により、製品毎に決定される。入力電流基準値と入力電圧基準値との積は、マグネトロン１４を最大の出力で動作させたときの入力電力値に相当するので、このときの入力電力値とマグネトロンの最大出力値との相関関係を、出荷後にもそのまま適用することで、個々の製品毎に、入力電流検出値と入力電圧検出値を監視しながら、設定した出力でマグネトロン１４を動作させることができる。

なお、記憶手段２２が出力設定部２７による設定出力を記憶できるものでは、出力設定部２７で設定出力の変更があった場合に、変更後の設定出力を記憶手段２２に書き込ませ、電子レンジを動作させる際に、マグネトロン１４の動作時における出力値が、記憶手段２２に記憶された設定出力となるように、制御回路２１がインバータ回路６のスイッチング素子７を制御してもよい。

また、制御回路２１に組み込まれた判定部は、調理庫内に被加熱物が有るか否かを判定するために、アノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流検出値と比較される閾値を設定する。この閾値は、出荷前に記憶手段２２に予め記憶した製品独自のアノード電流基準値に、マグネトロン１４の動作継続時間や、出力設定部２７による設定出力や、入力電圧検出回路２５で検出される入力電圧検出値毎に、予め決められた値を加減して設定される。したがって、ここでの閾値は、前述したマグネトロン１４やインバータ回路６などの特性のばらつきを考慮して、個々の製品毎に違う値に設定される。

そして判定部は、設定された閾値とアノード電流検出値とを比較して、アノード電流検出値が閾値以上になった場合は、調理庫内に負荷が無いと判定し、インバータ回路６への入力電力を例えば設定出力に対応した１４００Ｗから、それよりも低い１０００Ｗに下げるようなパルス駆動信号をインバータ回路６に送出するか、或いはインバータ回路６の動作を停止させるために、パルス駆動信号の送出を中断して、インバータ回路６のスイッチング素子７を制御することで、電界集中やマグネトロン１４の温度上昇を抑制する。一方、アノード電流検出値が閾値未満であれば、上述したようにマグネトロン１４の出力値が設定出力となるように、インバータ回路６のスイッチング素子７を制御して、調理庫内の負荷を所望の設定出力で加熱する。

ここで例として、設定出力を６００Ｗにし、調理庫内に２０００ｃｃの水負荷を入れた状態で、電子レンジを２０分間動作させ続けたときのアノード電流検出値Ｉｂと閾値を図４に示す。マグネトロン１４は、その動作時間が長くなるほど温度が上昇し、アノード電流検出値Ｉｂも高くなる。この場合、マグネトロン１４の動作時間に拘らず、閾値を一定の値に設定すると、アノード電流検出値Ｉｂと閾値との差がなくなり、負荷の有無を正しく判定できない。そこで、本実施形態の判定部は、マグネトロン１４の動作時間に応じて閾値を変化させ、マグネトロン１４の動作時間が長くなるにしたがって、閾値を段階的に高い値に設定するように構成する。こうすれば、図４に示すように、マグネトロン１４の動作時間が長くなって、アノード電流検出値Ｉｂが上昇しても、判定部が誤って調理庫内に負荷が無いと判定する虞を回避できる。

図５は、設定出力を１０００Ｗ，６００Ｗ，５００Ｗにした場合の、アノード電流検出値Ｉｂをそれぞれ示している。制御回路２１がマグネトロン１４の出力を制御している関係で、設定出力が小さくなる程、アノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流検出値Ｉｂも小さくなる。そこで、本実施形態の判定部は、設定出力に応じて閾値を変化させ、設定出力が大きくなるにしたがって、閾値を段階的に高い値に設定するように構成する。こうすれば、判定部は設定出力に拘らず、負荷の有無を正しく判定することが可能になる。

図６は、設定出力を１０００Ｗ，６００Ｗ，５００Ｗにした場合に、電子レンジを１０分間動作させ続けたときの閾値を示している。上述したように、マグネトロン１４の動作時間が長くなるにしたがって、また設定出力が大きくなるにしたがって、閾値を段階的に高い値に設定することで、判定部による負荷の有無の誤判定をより確実に回避できる。

図７は、電子レンジに印加される電源電圧を１１０Ｖ，１００Ｖ，９５Ｖ，９０Ｖとした場合の、アノード電流検出値Ｉｂをそれぞれ示している。アノード電流検出値Ｉｂは、電源電圧に応じて変化することから、電源電圧に応じて閾値を変化させ、電源電圧が低下するにしたがって、閾値を段階的に低い値に設定するように判定部を構成すれば、判定部は電源電圧に拘らず、負荷の有無を正しく判定することが可能になる。

図８は、設定出力を６００Ｗにして電子レンジを動作させた場合の、電源電圧と閾値との関係を示している。この図にも示すように、判定部は、電源電圧が低下するにしたがって、閾値を段階的に低い値に設定している。なお、本実施形態の入力電圧検出回路２５は、電源トランス２の二次巻線２Ｂに発生する二次側電圧を検出することで、電源トランス２の一次巻線２Ａに印加される一次側電圧、ひいては電子レンジに印加される電源電圧を検出できる。制御回路２１は、入力電圧検出回路２５からの入力電圧検出値を、電子レンジに印加される電源電圧の値として読み込むことが可能になる。

以上のように本実施形態では、インバータ部であるインバータ回路６からマグネトロン１４に高周波の出力電力を給電して、負荷である被調理物を加熱する高周波加熱調理器において、インバータ回路６への入力電流を入力電流検出部である入力電流検出回路２４で検出した値と、高周波加熱調理器に印加されるインバータ回路６への入力電圧を、入力電圧検出部である入力電圧検出回路２５で検出した値と、マグネトロン１４のアノード電流をアノード電流検出部であるアノード電流検出回路２６で検出した値を、それぞれ制御部である制御回路２１に入力してインバータ回路６を制御する構成となっており、特に制御回路２１は、それぞれの製品に共通して、インバータ回路６に最大の入力電流を流した時に、入力電流検出回路２４で検出される入力電流基準値と、入力電圧検出顔路２５で検出される入力電圧基準値と、アノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流基準値とを予め記憶して、入力電流基準値と入力電圧基準値との積算値とマグネトロン１４の最大出力との相関関係を算出すると共に、アノード電流基準値により閾値を設定し、出荷後におけるマグネトロン１４の動作時に、入力電流検出回路２４で検出される入力電流検出値と入力電圧検出顔路２５で検出される入力電圧検出値との積算値から、前記相関関係を利用して、マグネトロン１４が所望の出力で動作するようにインバータ回路６を制御し、且つ前記閾値とマグネトロン１４の動作時にアノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流検出値との比較により、負荷状態を判定する構成を有している。

この場合、インバータ回路６に最大の入力電流を流した時に、入力電流基準値と、入力電圧基準値と、アノード電流基準値が、出荷前に予め制御回路２１に記憶されており、出荷先で実際にマグネトロン１４を動作させたときに、製品毎に異なるアノード電流基準値に基づいて、負荷状態を判定する上で基準となる閾値を設定する。この閾値は、製品毎にばらつくインバータ回路６やマグネトロン１４を加味して設定されるので、マグネトロン１４を動作させたときに、アノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流検出値と閾値とを比較すれば、製品毎のばらつき要因を考慮して、負荷状態を正確に判定することが可能になる。

また、制御回路２１に予め記憶された入力電流基準値と入力電圧基準値との積算値と、マグネトロン１４の最大出力との相関関係を利用して、実際にマグネトロン１４を動作させたときの、入力電流検出回路２４で検出される入力電流検出値と、入力電圧検出回路２５で検出される入力電圧検出値との積算値から、製品毎のばらつき要因を考慮して、マグネトロン１４の出力制御を正確に行なうことが可能になる。

また、本実施形態における制御回路２１は、マグネトロン１４の動作時間に応じて、閾値を例えば段階的に変化させる構成を有している。

この場合、マグネトロン１４の動作時間が長くなると、マグネトロン１４の温度が上昇して、アノード電流検出回路２６で検出されるアノード電流検出値が高くなるので、マグネトロン１４の動作時間に応じて、閾値を変化させるようにすれば、マグネトロン１４の長時間動作時における負荷状態の誤判定を抑制できる。

また、本実施形態における制御回路２１は、負荷状態が正常ではないと判定した場合に、インバータ回路６への入力電力を下げるか、或いはインバータ回路６を停止させるように、当該インバータ回路６を制御する構成を有している。

この場合、負荷状態が正常ではないと判定した場合に、インバータ回路６を制御して、インバータ回路６への入力電力をダウンさせることで、電界集中やマグネトロン１４の温度上昇を抑制できる。

また本実施形態では、上記構成に加えて出力設定部２７を備えており、この出力設定部２７で設定した出力により閾値が異なるように、制御回路２１を構成している。

この場合、出力設定部２７で設定した出力が小さくなると、アノード電流検出値も小さくなることから、これに応じて閾値も変化させることで、設定出力に応じた正確な負荷状態の判定が可能になる。

さらに本実施形態では、マグネトロン１４の動作時に、高周波加熱調理器に印加される電源電圧を入力電圧検出回路２５で検出し、この電源電圧により閾値が異なるように、制御回路２１を構成している。

この場合、製品である電子レンジに印加される電源電圧によって、アノード電流検出値が変化することから、電源電圧に応じて閾値も変化させることで、電源電圧に応じた正確な負荷状態の判定が可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更可能である。例えば、本実施形態の制御回路２１は、アノード電流検出回路２６で検出したアノード電流検出値が閾値以上になった場合に、負荷が無く負荷状態が正常ではないと判定したが、マグネトロン１４に悪影響を及ぼす可能性のある軽負荷の状態を含めて、負荷状態が正常ではないことを判定できる構成としてもよい。

６インバータ回路（インバータ部）
１４マグネトロン
２１制御回路（制御部）
２４入力電流検出回路（入力電流検出部）
２５入力電圧検出回路（入力電圧検出部）
２６アノード電流検出回路（アノード電流検出部）
２７出力設定部

Claims

インバータ部からマグネトロンに高周波の出力電力を給電する高周波加熱調理器において、
前記インバータ部への入力電流を入力電流検出部で検出し、前記インバータ部への入力電圧を入力電圧検出部で検出すると共に、前記マグネトロンのアノード電流をアノード電流検出部で検出した各値を、制御部に入力して前記インバータ部を制御する構成とし、
前記制御部は、前記インバータ部に最大の入力電流を流した時に、前記入力電流検出部で検出される入力電流基準値と、前記入力電圧検出部で検出される入力電圧基準値と、前記アノード電流検出部で検出されるアノード電流基準値とを記憶して、前記アノード電流基準値により閾値を設定し、この閾値と前記マグネトロンの動作時に前記アノード電流検出部で検出されるアノード電流検出値との比較により、負荷状態を判定するものであることを特徴とする高周波加熱調理器。
前記制御部は、前記マグネトロンの動作時間に応じて、前記閾値を変化させる構成としたことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱調理器。
前記制御部は、前記負荷状態が正常ではないと判定した場合に、前記インバータ部への入力電力を下げ、または前記インバータ部を停止させるように、当該インバータ部を制御するものであることを特徴とする請求項１または２記載の高周波加熱調理器。
出力設定部を備え、
前記出力設定部で設定した出力により前記閾値が異なるように、前記制御部を構成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の高周波加熱調理器。
前記マグネトロンの動作時における電源電圧を前記入力電圧検出部で検出し、この電源電圧により前記閾値が異なるように、前記制御部を構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の高周波加熱調理器。