JPH01298677A - 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、高周波を使用して誘電加熱を行う調理器に関
するもので、インバータ回路を用いてマグネトロンへ電
力供給を行う調理器に関するものである。

従来の技術 一般に、高周波加熱装置においてマグネトロンを用いて
高周波を発生するものにあっては、商用電源を高圧に変
換するためのトランスが必要である。この商用電源を一
旦直流に変換しそれをスイッチングさせることで数十に
Ｈｚの周波数の交流電圧に変換するインバータ回路を備
え、その出力をトランスで昇圧する構成をとり、トラン
スの小型化を実現させたものがある。

第３図にインバータ回路を備えた高周波加熱装置の回路
図を示す。１は商用電源、２は声流ブリッヂで、インダ
クタンス３とコンデンサ４で構成する高周波フィルタと
ともに単方向電源５を構成している。高圧トランス６の
１次コイル７と共振用コンデンサ８で構成する並列共振
回路に直列にスイッチング素子９と回生用ダイオード１
０を直列接続し、インバータ回路を構成している。スイ
ッチング素子９は制御部１１からのオンオフ信号により
スイッチング動作を行い高圧トランス６に高周波を印加
する。高圧トランス６の２次コイル１２に発生した高周
波高圧電源は高圧コンデンサ１３と高圧ダイオード１４
により倍電圧整流されマグネトロン１５に印加される。

マグネトロン１５のヒータには高圧トランス６から得た
ヒータ電源１らから電力を得てマグネトロン１５は発振
する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような高周波加熱装置においてマ
グネトロンのヒータ短絡あるいは、ヒータ線の結線忘れ
、結線まちがい等があるとその影響で、高圧トランスの
発煙およびインバータ回路のスイッチング素子の破損等
の課題が生じる。

本発明はかかる従来の課題を解決するものでマグネトロ
ンのヒータ短絡あるいは結線まちがい等に際し、高圧ト
ランスの発煙、発火およびスイッチング素子の破損を防
ぐことができる信頼性、安全性のすぐれた高周波加熱装
置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の高周波加熱装置は単
方向電源と、前記単方向電源の出力を高周波に変換する
少なくとも１つのスイッチング素子およびその駆動回路
を有するインバータ回路と、食品および流体等を加熱す
るための高周波を発生するマグネトロンと、前記インバ
ータ回路の出力を昇圧し前記マグネトロンへ高圧高周波
電力を供給するトランスと、前記トランスの高圧出力を
検出する電圧検出器を備え、前記電圧検出器の信号が所
定の期間以上所定の範囲外にあれば前記インバータ回路
の動作を停止するという構成を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、ヒータ短絡あるいは結
線まちがい等が生じた場合、マグネトロンが正常に発振
しないので、トランスの高圧出力が高い状態になったり
、極端に低かったりする。

この状態を電圧検出器で検知し、その状態が所定時間以
上続（と、トランスの発煙等のおそれがあるのでインバ
ータ回路の動作を停止しトランスへの電力供給を停止す
る。

実施例 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。第
１図において商用電源１７は整流ブリッヂ１８により整
流され、フィルタ用のインダクタンス１９と平滑用コン
デンサ２０を含んだ単方向電源２１を構成している。

単方向電源２１を高周波に変換するインバータ回路２２
は高圧トランス２３の１次コイル２４と共振コンデンサ
２５とからなる並列共振回路にスイッチング素子２６と
回生用ダイオード２７を接続し、インバータ回路の制御
部を合わせ持つスイッチング素子の駆動回路２Ｂからな
る。

インバータ回路から得られた高周波電力は高圧トランス
２３により昇圧されて次コイル２９には高圧高周波電力
が生じる。この高圧高周波電力を高圧コンデンサ３０を
高圧ダイオード３１で倍電圧整流し、マグネトロン３２
へ印加している。マグネトロン３２のカソードヒータに
はトランス２３に設けられたヒータ巻線３３から電力が
供給されマグネトロンが発振可能となる。

２次コイル２９に発生する電圧を検出するためにトラン
ス２３には検知コイル３４が設けられている。検知コイ
ル３４は１次コイル２４との結合係数が少なく２次コイ
ル２９との結合を太き（しである。これで検知コイル３
４に発生する電圧は２次コイル２つに発生する電圧とほ
ぼ比例関係となる。この検知コイル３４と平滑整流回路
で電圧検出器３５を構成しその出力は信号線３６を通じ
て駆動回路２Ｂの制御部に伝えられている。

ところで、マグネトロンはカソードヒータが充分に熱く
なって熱電子を放出しはじめるまでは高インピーダンス
負荷である。一般にトランスの２次側が高インピーダン
スの時は低インピーダンスの時に比べて高い電圧が発生
する。したがって、電圧検出器３５の出力は正常にマグ
ネトロンが起動する際には第２図（ａ）に示すような特
性を示す。

ｔｏはマグネトロンのヒータが充分熱（な；ていなくて
マグネトロンが発振していない区間である。

マグネトロンが発振を開始するとマグネトロン負荷が低
いインピーダンスとなりそれに伴って電圧検出器の出力
も下がる。

ところが、ヒータの結線まちがい、またはマグネトロン
フィラメント短絡等でヒータに電力が供給されない場合
にはマグネトロンは発振を開始しないために電圧検出器
の出力は第２図（ｂ）に示す通りにマグネトロンが高イ
ンピーダンス状態であるときのレベルのままとなる。フ
ィラメント短絡の状態が長時間続くとヒータコイル３３
には過大な電流が流れ異常加熱して発煙する恐れがある
。また高圧ダイオード３１には高い電圧が長時間かかっ
ているので寿命を短くする可能性が少なくない。

また一方、マグネトロンのアノード・カソード短絡の故
障または２次コイル２９の耐圧不良によるショート故障
時には、２次コイル２９に過大な電流が流れて発煙する
恐れがある。この時には本発明では２次コイル２９に発
生する電圧が正常値より低くなるため検知コイル３４の
電圧信号も低下する。したがって電圧検出器３５にあら
れれる信号は第２図（ｃ）に示す通り正常レベルより低
い状態となる。

以上のように電圧検出器３５の電圧信号レベルがある所
定値の範囲に入っていない時間が所定時間以上続いた場
合は発煙、発火等の危険性の高い状態になっている可能
性が大きいため駆動回路２８はその信号を受けてスイッ
チング素子２６の駆動を停止する。このため安全性の極
めて高い高周波加熱装置が実現できる。

また検出信号が正常値を超えるとすぐに発振を停止せず
に所定の時間経過後に動作させるためパルス的なノイズ
にも強い構成となっている。電圧検出器の高圧出力検出
手段は検出コイルをトランスに備える以外にも、２次コ
イルに中間端子を設けてその出力電圧によって検出する
方法等もある。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置によれば、次の効
果が得られる。

高圧側の電圧を検出して所定の範囲以外であれば動作を
停止するので、部品の接続まちがいによる異常時に発煙
等の危険を防止できる。また、トランス、マグネトロン
等の部品故障により高圧電圧が変化した時にも動作を停
止するので不良部品を使用したため大電流が流れ他の部
品を損傷したり、装置の発煙さらには発火等の危険を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高周波加熱装置の一実施例の回路図、
第２図は同装置の高電圧検出信号のタイミングチャート
、第３図は従来例の高周波加熱装置の回路図である。 ２１・・・・・・単方向電源、２２・・・・・・インバ
ータ回路、２６・・・・・・スイッチング素子、２８・
・・・・・駆動回路、３２・・・・・・マグネトロン、
３５・・・・・・電圧検出器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名２Ｉ
−Ｉｔ　Ｔ向ｔ　３Ｒ ２２−インバータ回路 ２６−　　スイッチング素子 ２８−　馴勧Ｕ３洛 ３ｚ−マＰ）８トロン 第１図　　　　　　　３５−ｔ　ｉ　ａ“６ｇ２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単方向電源と、前記単方向電源の出力を高周波に変換す
   る少なくとも１つのスイッチング素子およびそのスイッ
   チング素子の駆動回路を有するインバータ回路と、食品
   および流体等を加熱するための高周波を発生するマグネ
   トロンと、前記インバータ回路の出力を昇圧し前記マグ
   ネトロンへ高圧高周波電力を供給するトランスと、前記
   トランスの高圧出力を検出する電圧検出器を備え前記電
   圧検出器の信号が所定の期間以上所定の範囲外にあれば
   前記インバータ回路の動作を停止する手段を備えた高周
   波加熱装置。