JPH02103889A - 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、食品又は流体等を加熱する電子レンジ等の高
周波加熱装置に関し、さらに詳しく言えば、その電源装
置の改良に関するものである。

従来の技術 従来、電子レンジの電源装置は、周知のように、第７図
に示すような鉄共振型トランス２を中心に構成された電
源回路より成っている。マグネトロン５は通常３〜４ｋ
Ｖの動作電圧であるので、昇圧トランス２の２次側回路
の回路電圧は非常に高く危険であった。したがって、電
子レンジの筐体６は、常に大地アース７に接地されて使
用されていた。

発明が解決しようとする課題 前述したような従来の電子レンジの電源装置の構成では
、第７図に示すように、もし高圧巻線８と１次巻線９と
が何らかの故障により混触してしまった場合（例えば、
点Ｐと点Ｑとが接触した場合）、アース線１０が設けら
れていれば、筐体６はアース電位に保たれ、かつ、ヒユ
ーズ１１が溶断するので、これに人間が触れても危険は
生じない。

ところが、このアース線１０が設けられていない場合、
もしくは、アース線の設は方が不完全であった場合には
、点Ｐ、　　Ｑの接触事故が生じると、筺体６は非常に
高い電位（例えば２ｋＶ）になり、これに人間が触れる
と感電死してしまうことになる。従って、アース線１０
が必要不可欠であり、かつ、その設置工事も十分な低イ
ンピーダンス接地を保証する必要があるので面倒なもの
であった。

すなわち、従来の技術では、電子レンジは厳重なアース
接地が不可欠であり、このため設置工事が面倒であるこ
と、設置後の移動も面倒であるので使い勝手が悪いこと
などの不都合があった。

課題を解決するための手段 本発明は、上記不都合を解決するためになされたもので
あり、以下に述べる構成により成る。

すなわち、商用電源又はバッテリー等よりの電力を受け
る電源部と、前記電源部の電力を高周波電力に変換する
周波数変換器と、前記周波数変換器の出力を昇圧する昇
圧トランスと、前記昇圧トランスの出力により付勢され
るマグネトロンとを備えると共に、前記昇圧トランスの
１次巻線と２次巻線との間に非磁性体の棒状材料を互い
に絶縁して複数個配置し、この棒状材料の一端を全て電
気的に接続して遮へい部材を構成し、この遮へい部材を
前記昇圧トランスのコア又は筐体に接続する構成とした
ものである。

作用 上記構成により、昇圧トランスの１次巻線と２次巻線の
間に実質的に筐体と同電位の遮へい部材を設けることが
でき、昇圧トランスの２次側の高圧回路を筐体と同電位
の遮へい空間内にとじこめることが可能となる。しかも
、周波数変換器により高周波化された電力を昇圧するた
めの昇圧トランスであるので、極めて小型の構造であり
、容易に高圧回路を遮へい空間内に閉じこめることがで
きる。さらに、遮へい部材は、非磁性体の棒状材料を互
いに絶縁して複数個配置し、それらの一端のみを全て電
気的に接続することにより構成されているので、１次巻
線および２次巻線により誘起される高周波磁束により、
この遮へい部材に生じるうず電流を極めて小さく押える
ことができる。

したがって、遮へい部材そのものが誘導加熱されて高温
になったり、無駄な電力消費が生じたりするのを防ぐと
共に、周波数変換器への悪影響をも防止することができ
る。

実施例 第１図は、本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の回
路図である。

図において、商用電源１、ヒユーズ１１、ダイオードブ
リッジ２０、インダクタ２１、コンデンサ２２により電
源部２３が形成され、単方向電源が作られている。抵抗
器２４により制御回路２５にその電源電力が供給され、
制御回路２５は、トランジスタ２６を例えば２０　ｋ　
Ｈｚ〜ＩＭＨｚの高周波でスイッチング動作させる。２
７はダイオード、２８は共振コンデンサであって、これ
らは、共振型インバータ（周波数変換器）２９を構成し
ている。従って、昇圧トランス３０の１次巻線３１には
、トランジスタ２６のスイッチング周波数に等しい周波
数の高周波電力が供給され、コア３２を介して磁気的に
結合された２次巻線３３に高圧出力を発生する。この出
力は、コンデンサ３４、ダイオード３５により整流され
て、マグネトロン５に供給される。ヒータ巻線３６によ
りマグネトロン５のカソードが加熱されるので、マグネ
トロン５は発振し、電波出力が発生して誘電加熱が可能
となる。共振型インバータ２９の詳しい動作については
、すでに周知であるので省略する。

昇圧トランス３０の１次巻線３１と２次巻線３３、ヒー
タ巻線３６の間には、１次巻線側に近い位置に、遮へい
部材３７が設けられ、この遮へい部材３７は、コア３２
に接続されており、実質的に高周波加熱装置の筺体６に
接続されている。

したがって、高圧２次巻線３３より出力側の高圧回路は
、遮へい部材３７の存在により、実質上、筺体６と同電
位の遮へい空間内に閉じこめられた構成となる。このた
め、高圧２次巻線に何らかの故、障が生じ、絶縁が破壊
されたとしても、１次巻線３１に接触していわゆる１次
２次間の混触が生じることを防止できる。特に昇圧トラ
ンス３０は、共振型インバータ２９の出力を昇圧する構
成であるので非常にコンパクトであるため、遮へい部材
３７の構成も簡単で小型のもので良く、高圧回路を遮へ
い空間内に閉じこめることが極めて簡単である。

第２図は、昇圧トランス３０の構造を示す断面図である
。図において、第１図と同符号のものは相当する構成要
素であり詳しい説明を省略する。

遮へい部材３７は、１次巻線３１のボビン４０に図のよ
うに取りつけられ、２次巻線３３のボビン４１との空間
層４２を介して、２次巻線３３を遮へいしている。

この遮へい部材３７はコア３２にその内径部分４３で接
続され、リード線４４により筺体６に接続されている。

この構造により２次巻線３３、ヒータ巻線３６は１次巻
線３１より遮へいされ、もし２次巻線３３が何らかの原
因で故障し絶縁が破壊しても、１次巻線３１と２次巻線
３３が混触し筺体６の電位が異常な高電位になることが
防止できる。したがって、筐体６をさらに大地アースに
アース線で接地する必要がなく、安全でしかも使い勝手
の良い高周波加熱装置を提供することができる。

遮へい部材３７は、図のように１次巻線３１と２次巻線
３３の間に置くことが不可欠であるので、それらにより
発生する高周波磁束による悪影響が極めて大きくならざ
るを得ない。

第３図は、この高周波磁束による悪影響を防止するため
の遮へい部材３７の構造を示す図である。

５０はステンレス又はアルミ、シンチュウなどの非磁性
材料で構成された棒状材料であり、直径が０．３〜０．
５ｗｎ程度の丸棒状か又はそれに相当する断面積をもつ
角棒や帯状の導体であってもよい。

この複数個の棒状材料５０は、図のように、絶縁支持板
５１に埋め込まれており、それぞれが互いに絶縁されて
たて向きに配置されている。そして、それらの一端は、
接続棒５２．５３により接続されて筐体６に接続される
構成となっている。もちろん、筐体６に接続するかわり
に、昇圧トランスのコアの通る中央の穴５４に棒状材料
５０を突き出す構成とし、第２図に示したようにコアそ
のものに接触させる構成としてもよい。

このように棒状材料を互いに絶縁して配置することによ
り、高周波磁束によって生じる遮へい部材３７の誘導加
熱現象を極めて小さく押え、これが過熱したり、昇圧ト
ランスのトータル損失が過大になったり、あるいは、周
波数変換器の動作に異常を生じたりするといった不都合
の発生を防止することができる。

また、棒状材料５０の間隔は、第４図に示すような関係
を維持することで、１次２次巻線間の実質釣部へいを保
証することができる。

すなわち、棒状材料５０の間隔を２１１とし、棒状材料
と１次巻線との最短距離を１２（すなわち、ボビン４０
のツバの厚さ）とするとき、１１〈１□となるよう構成
することにより、棒状材料５０の列で遮へい部材３７を
構成しても、実質上十分な１次２次巻線間の遮へいを実
現することができる。

第５図は、遮へい部材３７の他の実施例を示す外観図で
あり、棒状材料は５０．５０’　の２組が互いに直角に
、かつ、互いに絶縁されて配置されている。

すなわち、第６図に示すように、２つの棒状材料５０お
よび５０゛　が互いに直角でかつ垂直位置関係が異るよ
うに絶縁支持板５１内に埋め込まれている。

そしてそれぞれの一端のみを電気的に接続し、コア又は
筐体に接続することにより、１次２次巻線間の遮へいを
実現し、しかもそれ自体が誘導加熱されるのを著しく抑
制することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、周波数変換器の出力を昇
圧トランスで昇圧しマグネトロンに供給する構成とし、
昇圧トランスの１次２次巻線間に非磁性体の棒状材料を
互いに絶縁して複数個配置し、この棒状材料の一端を全
て電気的に接続して遮へい部材を構成し、この遮へい部
材を昇圧トランスのコア又は筐体に接続する構成とした
ので、昇圧トランスが小型であるため極めて簡単な構造
で１次２次巻線間の遮へいを実現し、高圧回路を遮へい
空間内に閉じこめることができる。したがって、筐体を
大地７−スに接地しなくても高い安全性を保証すること
ができるので、アース工事の不要な使い勝手の良い高周
波加熱装置を実現することができる。特に、遮へい部材
を互いに絶縁した棒状材料の一端のみを電気的に接続し
て構成したので、遮へい部材が高周波磁束によって誘導
加熱され、過熱したり、多大の電力損失を生じたりする
という不都合や、周波数変換器の動作を不安定にすると
いった問題の発生を防止し、アース工事が不要でかつ高
い安全性と高効率性を維持した使い勝手の良い高周波加
熱装置を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の回路
図、第２図は同装置の昇圧トランスの構造を示す断面図
、第３図は同装置の遮へい部材の構成図、第４図は同速
へい部材と昇圧トランスの１次巻線との位置関係を示す
拡大断面図、第５図図、第７図は従来の高周波加熱装置
の回路図である。 ５・・・・・・マグネトロン、６・・・・・・筐体、２
３・・・・・・電源部、２９・・・・・・周波数変換器
、３０・・・・・・昇圧トランス、３Ｉ・・・・・・１
次巻線、３２・・・・・・コア、３３・・・・・・２次
巻線、３７遮へい部材、５０・・・・・・棒状材料。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名稀 第 図 第 図 第 図 講 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 商用電源又は電池等よりの電力を受ける電源部と、前記
   電源部の電力を高周波電力に変換する周波数変換器と、
   前記周波数変換器の出力を昇圧する昇圧トランスと、前
   記昇圧トランスの出力により付勢されるマグネトロンと
   を備えると共に、前記昇圧トランスの１次巻線と２次巻
   線との間に非磁性体の棒状材料を互いに絶縁して複数個
   配置し、前記棒状材料の一端を全て電気的に接続して遮
   へい部材を構成し、この遮へい部材を前記昇圧トランス
   のコア又は筐体に接続する構成とした高周波加熱装置。