JPH0479186A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波を利用し被調理物を加熱調理する高周
波加熱装置において、皿受台に被調理物を載せないで加
熱したり、あるいは被調理物を載せる皿受台すら入れな
いで加熱する異常使用に対する安全性に関するものであ
る。

従来の技術 一般に第９図に示すように、高周波加熱装置の高周波発
生装置１は、高圧コンデンサーと高圧ダイオードと高圧
トランスで構成していた。またマグネトロン２は導波管
３で高周波を導き加熱室側面４に設けた開口部５より高
周波を加熱室６に放射する。加熱室６には被調理物７を
載せるガラスなどで作られた皿受台８を備え、被調理物
７が高周波でむらなく加熱されるように皿受台８を回転
させる皿受台電動機９が加熱室底面１０外に取り付けら
れている。

このような構成において、従来から皿受台に被調理物を
載せないで加熱したり、あるいは被調理物を載せる皿受
台すら入れないで加熱する異常使用をした時、マグネト
ロンの動作点がマグネトロンの寿命に不利な領域に移り
、皿受台が異常発熱したり、あるいはマグネトロンが異
常発熱したりして、高周波加熱装置として不安全になる
という課題があった。

そこで、マグネトロンの劣化時のモーディング現象によ
るマグネトロンの異常発熱から電気部品や樹脂構成部品
を保護するため、高周波発生装置を半導体スイッチング
素子を備えたインハーク回路とそのインバータ回路出力
を昇圧しマグネトロンを駆動する高圧トランスとで構成
し、加熱室内の高周波を検知するアンテナと、そのアン
テナで検知した高周波を検波する検波回路と、その検波
回路の出力を整流する整流回路とを設けて、その整流回
路の出力の微分値が所定の範囲を越えると前記半導体ス
イッチのオンオフ信号を停止する駆動回路を備えた高周
波加熱装置があった。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のようにマグネトロンの劣化時のモ
ーディング現象がおきてから、その現象を検波回路など
で検出し、半導体スイッチのオンオフ信号を停止させて
、高周波の発生を止めるだけでは高周波加熱装置の安全
性において不十分である。

すなわち、マグネトロンを劣化させる要因となっている
皿受台に被調理物を載せないで加熱したり、あるいは被
調理物を載せる皿受台すら入れないで加熱する異常使用
をした時、マグネトロンの動作点がマグネトロンの寿命
に不利な領域に移り、皿受台が異常発熱したり、あるい
はマグ２トロンが異常発熱したりすることを防がなけれ
ば、高周波加熱装置の安全性やマグネトロンの寿命を確
保することにおいて十分とはいえないという課題があっ
た。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、
簡単な構成でマグネトロンを劣化させる要因となってい
る皿受台に被調理物を載せないで加熱したり、あるいは
被調理物を載せる皿受台すら入れないで加熱する異常使
用をしても、皿受台が異常発熱したり、あるいはマグネ
トロンが異常発熱したりすることを防ぎ、安全性とマグ
ネトロンの寿命を確保する優れた高周波加熱装置を提供
することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明の高周波加熱装置は、高圧トランスと高圧コンデ
ンサーと高圧ダイオードとマグネトロンとからなる高周
波発生装置と、被調理物を収納する加熱室と、前記加熱
室内の被調理物を載せる皿受台と、前記加熱室外に皿受
台を回転させる皿受台電動機と、前言己高周波発生装置
で発生した高周波を検知するアンテナと、前記アンテナ
で検知した信号を検波し増幅する電気回路と、前記電気
回路で検波増幅した信号を処理するマイクロコンピュー
タと、高周波加熱装置の電源を入切するリレーとを備え
、被調理物を収納する加熱室に開口部を設け、開口部に
対向して加熱室の高周波を検知するアンテナを設け、前
記アンテナで検知した信号を検波し増幅してマイクロコ
ンピュータに入力し、一定時間内での入力信号の最大値
が所定の値を越え、かつ同じ時間内での入力信号の最大
値と最小値の差が所定の値以下であれば、高周波発生装
置の電源をリレーで切にし、高周波の発生を停止する構
成としたものである。

作用 本発明の高周波加熱装置は、被調理物を収納する加熱室
に開口部を設け、開口部に対向して加熱室の高周波を検
知するアンテナを設けたので、被調理物を加熱室に収納
し調理室内に高周波を放射することにより、アンテナに
検知される信号は、被調理物の量や形そして皿受台の回
転位置に応して変化する。一般に被調理物が大きいとき
は信号は小さく、逆に被調理物が小さいときは信号が大
きい。また被調理物を載せた皿受台が電動機により回転
することによりマグネトロンの動作点が変わるため、ア
ンテナに検知される信号は、皿受台の回転に応し変化す
る。被調理物が大きいときは信号変化は小さ（、逆に被
調理物が小さいときは信号の大きさの割には信号変化が
小さい。

したがって、皿受台に被調理物を載せないで加熱したと
きは、負荷がないのでアンテナに検知される信号は大き
く、かつ皿受台の回転に応じた信号の変化の大きさは信
号の本来の大きさと比較すると小さい。

また、被調理物を入れず被調理物を載せる皿受台を入れ
ないで加熱したときは、負荷がないのでアンテナに検知
される信号はさらに大きく、かつ回転する皿受台がない
ので皿受台の回転に対応する変化はほとんどない。

以上よりアンテナで検知した信号を増幅してマイクロコ
ンピュータに入力し、一定時間内での入力信号の最大値
が所定の値を越え、かつ同じ時間内での入力信号の最大
値と最小値の差が所定の値以下であれば、皿受台に被調
理物を載せていない、あるいは被調理物を載せる皿受台
すら入れていない異常使用と判定する。次に高周波発生
装置の電源をリレーで切にし、高周波の発生を停止する
ことにより、皿受台が異常発熱したり、あるいはマグネ
トロンが異常発熱したりすることを防ぎ、安全性とマグ
ネトロンの寿命を確保することができるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置を図面を参照
にして説明する。第１図の本体構成図に示すように、本
体構成は被調理物１１を収納する加熱室１２と、被調理
物１１を載せる皿受台１３と、加熱室底面１４外に皿受
台１３を回転させる皿受台電動機１５と、加熱室上面１
６に開口部１７があり、加熱室上面１６にアンテナ１８
を印刷した印刷配線基盤１９を金具２０に固定し、それ
らを取付金具２１に取り付け、その上に外装金具２２を
取り付けている。また加熱室内側にはカバー２３を取り
付けている加熱室側面２４にマグネトロン２６が取り付
けられた導波管２５が取り付けられている。

第２図に印刷配４ａ基盤１９の外観斜視図を示す。

印刷配線基盤１９にはアンテナ１８と検波回路を構成す
る電気部品２７と検波後の信号をマイクロコンピュータ
に導く電線２８が半田付けされている。

第３図に基本回路図を示す。高周波発生装置は高圧コン
デンサー２９と高圧ダイオード３０とで半波倍電圧整流
回路を形成し、高圧トランス３１の２次巻線３２に接続
し、高圧ダイオード３０には並列にマグネトロン２６を
接続して構成している。また高圧トランス１次巻線３３
に直列にリレー３４を接続し商用電源３５の大切をして
いる。

第４図にマイクロコンピュータのブロック回路図を示す
。アンテナ１日から高周波を検知し、それを検波回路３
６で検波した後増幅回路３７で増幅した信号をマイクロ
コンピュータ３８に入力する。その入力信号に応してプ
ログラム処理しリレー３４を駆動させて電源をオンオフ
する。

第５図はマイクロコンピュータのフローチャートである
。調理スタートしてもアンテナで検知した高周波を検波
、増幅した信号を取り込まない信号マスク時間を設ける
。Ｓ１ステツプの信号マスク終了が完了すると、Ｓ２ス
テツプでアンテナで検知した高周波を検波、増幅した信
号を１回／秒のタイミングで取り込む。Ｓ３ステツプで
その信号をレジスター１に最大値として記憶しておく。

Ｓ４ステツプでその信号をレジスター２に最小値として
記憶しておく。次に再びＳ２ステツプに戻りアンテナで
検知した高周波を検波、増幅した信号を１回／秒のタイ
ミングで取り込む。Ｓ３ステツプでその信号とレジスタ
ー１に記憶された最大値と比較して今回の信号が大であ
れば新しい最大価としてレジスター１に記憶更新する。

小であれば前回の値のままとする。同様に３４ステツプ
についても最小値更新の処理をする。Ｓ１ステツプから
３４ステツプの繰り返しを皿受台の１回転する時間１０
秒から１２秒の間おこない、Ｓ５ステツプで皿受台が１
回転した後に繰り返しループを抜ける。Ｓ６ステソブで
レジスター１の最大（ＩＭＡＸとレジスター２の最小値
ＭＩＮを取り出し最大値と最小値のひき算ＭＡＸ−Ｍ　
Ｉ　Ｎの計算をし、そ）値ヲレジスター３に記憶させる
。Ｓ７ステツプでレジスター３に記憶させたＭＡＸ−Ｍ
ＩＮの値と、事前に記憶させてあったＭＡＸ−ＭＩＮの
所定値Ｄ　Ｏ（！：　比較ヲＬ、もＬＭＡＸ−ＭＩＮ＞
Ｄ。

のときはそのまま加熱を続行する。逆にＭＡＸ−ＭＩＮ
≦ＤＯのときは次のＳ８ステツプに移る。

Ｓ８ステ・ンプではレジスター１に記憶されたＭＡＸの
値と、事前に記憶させてあったＭＡＸの所定値ＭＡＸＯ
と比較し、もしＭＡＸ≦ＭＡＸＯのときはそのまま加熱
を続行する。逆にＭＡＸ＞ＭＡＸＯのときは加熱を停止
する。

このようにすれば、例えば皿受台に被調理物を載せてい
ないとき、皿受台が回転しても皿受台が円盤状であるの
で、加熱室内の高周波の分布に影響を与えることが少な
くなり、高周波発生装置で発生した高周波が加熱室に放
射され、その一部が加熱室上面に設けられた関口部から
高周波がアンテナに入る。その高周波をアンテナで検知
し、検波し増幅してマイクロコンピュータに入力する。

マイクロコンピュータに入力される信号は第６図のよう
になる。この信号の１０秒から２０秒の間の最大（ｉＭ
ＡＸと最小値ＭＩＮを求め、所定値ＤＯとＭＡＸＯと比
較するとＭＡＸ−Ｍ　］　Ｎ≦ＤＯでかつＭＡＸ＞ＭＡ
ＸＯとなす、マイクロコンピュータのプログラム処理に
より加熱を停止する。また皿受台と被調理物が加熱室に
入れられていないときは、皿受台を回転させてもマイク
ロコンピュータに入力される信号は第７回のようになり
、皿受台に被調理物を載せていないときよりＭＡＸＭＩ
Ｎの値が小さくなる。またＭＡＸ＞ＭＡＸＯトナ／）マ
イクロコンピュータのプログラム処理により加熱を停止
する。

通常１皿受台に被調理物が載せられているとき、皿受台
が回転し調理物が加熱室内の高周波の分布に影響を与え
、高周波発生装置で発生した高周波が加熱室に放射され
、その一部が加熱室上面に設けられた関口部から高周波
がアンテナに入る。その高周波をアンテナで検知し、検
波し増幅してマイクロコンビニーりに入力する。マイク
ロコンピュータに入力される信号は第８図のようになる
。

この信号の１０秒から２０秒の間の最大（ｉＭＡＸと最
小値ＭＩＮを求め、所定（Ｉｆ　Ｄ　ＯとＭＡＸＯと比
較するとＭＡＸ−Ｍ　Ｉ　Ｎ＞ＤＯでかツ”−１，ＩＸ
　＜　Ｍ　ＡＸ　Ｏとなり、マイクロコンピュータのプ
ログラム処理により加熱を続行する。

このようにして通常の調理状態においては支障なく使用
でき、皿受台に被調理物を載せていない、あるいは被調
理物を載せる皿受台すら入れていない状態を異常使用と
判定し、高周波発生装置の電源をリレーで切にし、高周
波の発生を停止することにより、皿受台が異常発熱した
り、あるいはマグネトロンが異常発熱したりすることを
防ぎ、安全性とマグネトロンの寿命を確保することがで
き有利である。

なお高周波発生装置を低周波高圧トランスで構成したが
半導体スイッチング素子を用いて構成しても同じ効果を
有することはいうまでもない。

またアンテナに対向した加熱室の開口部を加熱室上面に
設けたが、開口部を加熱室の側面あるいは後面や底面に
設けても、マイクロコンピュータの信号入力の所定の最
大値や最大値と最小値の差を変えることにより同様の効
果を得ることができる。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置は、被調理物を収
納する加熱室に関口部を設け、開口部に対向して加熱室
の高周波を検知するアンテナを設けたので、被調理物を
加熱室に収納し調理室内に高周波を放射することにより
、アンテナに検知される信号は、被調理物の量や形そし
て皿受台の回転位置に応じて変化する。その信号を検波
し増幅してマイクロコンピュータに入力しプログラム処
理をする。すなわち調理室内の負荷状態により加熱を停
止あるいは続行する。このようにして皿受台に被調理物
を載せていない、あるいは被調理物を載せる皿受台すら
入れていない状態を異常使用と判定し、高周波発生装置
の電源をリレーで切にし、高周波の発生を停止すること
により、皿受台が異常発熱したり、あるいはマグネトロ
ンが異常発熱したりすることを防ぎ、安全性とマグネト
ロンの寿命を確保することが可能となり、実用上きわめ
て有利なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における高周波加熱図 装置の断面図、第２図は同装置の印刷基板の斜視図、第
３図は同装置の電気回路図、第４図は同装置のブロック
回路図、第５図は同装置のマイクロコンピュータのフロ
ーチャート、第６図は同装置の皿受台に被調理物のない
ときのマイクロコンピュータ入力信号波形図、第７図は
同装置の皿受台も被調理物もないときのマイクロコンピ
ュータ入力信号波形図、第８図は同装置の通常調理のと
きのマイクロコンピュータ入力信号波形図、第９図は従
来の高周波加熱装置の断面図である。 １１・・・・・・被調理物、１２・・・・・・加熱室、
１３・・・・・・皿受台、１５・・・・・・皿受台電動
機、１７・・・・・・開口部、１８・・・・・・アンテ
ナ、１９・・・・・・印刷配線基盤、２０・・・・・・
金具、２１・・・・・・取付金具、２２・・・・・・外
装金具、２３・・・・・・カバー、２５・・・・・・導
波管、２６・・・・・・マグネトロン、２７・・・・・
・電気部品、２８・・・・・・電線、２９・・・・・・
高圧コンデンサー、３０・・・・・・高圧ダイオード、
３１・・・・・・高圧トランス、３２・旧・・２次巻線
、３３・・・・・・１次巻線、３４・・・・・・リレー
、３５・・・川面用電源、３６・・・・・・検波回路、
３７・・・・・・増幅回路、３８・・・・・・マイクロ
コンピュータ。 Ｂ アンテナ ２８　　電像 第　３　図 第 図 被ｇｌ捏杓 加計！ １女台 ′１７：ＩＯ−室底面 ！Ｉｎ受台１１つへ 力ロ軌室上配 開口部 アン子す ６（１刷紀ｋｓ、］ｌ盤 ｔ　狐 寮付（具 クト装置具 第 図 加Ｉ！Ｉ涛止 ｈＯ評拳屹ｉう 第 図 第 図 時閉げｒ） 時間（卆ｒ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　高圧トランスと高圧コンデンサーと高圧ダイオードと
   マグネトロンとからなる高周波発生装置と、被調理物を
   収納する加熱室と、前記加熱室内の被調理物を載せる皿
   受台と、前記加熱室外に皿受台を回転させる皿受台電動
   機と、前記高周波発生装置で発生した高周波を検知する
   アンテナと、前記アンテナで検知した信号を検波し増幅
   する電気回路と、前記電気回路で検波増幅した信号を処
   理するマイクロコンピュータと、高周波発生装置の電源
   を入切するリレーとを備え、前記加熱室に開口部を設け
   、前記開口部に対向して前記加熱室の高周波を検知する
   アンテナを設け、前記アンテナで検知した信号を増幅し
   てマイクロコンピュータに入力し、一定時間内での入力
   信号の最大値が所定の値を越え、かつ同じ時間内での入
   力信号の最大値と最小値の差が所定の値以下であれば、
   高周波発生装置の電源をリレーで切にし、高周波の発生
   を停止する構成とした高周波加熱装置。