JP2000323271A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は高周波加熱装置の出力制御に関する
ものであり、入力電流検出回路なしで１５Ａを越えず、
高出力を可能にするものである。 【解決手段】 調理開始後、マグネトロン１の動作状態
を調整するインバータ２の制御レベルＶｒｅｆをある時
間Ｔが経過した後変更することで入力電流の漸減特性を
補正し、かつ高出力を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波加熱装置の出
力制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高周波加熱装置を動作させると、動作が
進むにつれて、マグネトロンのマグネットが温度上昇し
カットオフ電圧が下がって、入力電流は漸減していき温
度が飽和するまで減少する。この漸減特性は温度が高く
なってくると入力電流を下げて減定格して各電気部品の
温度責務を軽減する制御となっており、機器にとっては
非常に負担の軽い電力制御方法であると言える。

【０００３】しかしながら、この入力電流の漸減特性の
ため、機器が十分雰囲気中に温度が馴染んだ冷時の状態
から、動作を開始して温度飽和するまでに１．５〜２Ａ
も減少することがわかっている。また、電気用品取締法
では、高周波出力を測定するタイミングはこの温度飽和
の状態である。

【０００４】一方、屋内配線に設置されている電流ブレ
ーカーは一般的に日本国内では１５Ａを下限としてい
る。そしてまだまだ１５Ａブレーカを使用している使用
者も多いのが事実である。また１５Ａ定格の器体ヒュー
ズを用いる場合入力電流が１５Ａを越えることは認めら
れていない。従って日本における電気機器において入力
電流は１５Ａ以内で使用することは必要不可欠の制約事
項である。

【０００５】このようなことから高周波出力が大きい仕
様の高周波加熱装置を考えると、図５に示すように
（ｂ）時点で高周波出力が決定されるとすると加熱開始
から（ａ）時点までは斜線で示したように１５Ａを越え
ることになり市場での上述した入力電流に関する制約が
遵守できない。

【０００６】すなわち、自ずと加熱開始時点で１５Ａを
わずかに下回る程度に設計しなければならないという制
約条件が存在することになる。よほど入力電流を高周波
出力へと変換する効率の優れた電源、マグネトロン、食
品への給電システムを達成しない限り最高高周波出力は
せいぜい７００Ｗが限界となり高周波加熱装置の高出力
化の障害となっていた。

【０００７】上記課題を解決するために、マグネトロン
駆動用電源に入力される電流を検出し、その電流値をＤ
Ｃ電圧に変換する入力電流検出回路の出力を負帰還制御
によって一定に制御する方式が本発明に先立って考えら
れた。

【０００８】この発明では、装置は図６に示されるよう
に、マグネトロン１と、駆動用電源（インバータ）２と
マイコン基板３との間に入力電流検出回路４を設けてあ
る。この方法によれば、高周波出力が高出力で入力電流
が１５Ａを越える可能性がある場合は、入力電流検出回
路４の出力を負帰還制御によって１５Ａを越えない値に
制御することによって入力電流を制限し１５Ａの制約を
遵守することができ、高周波加熱装置の高出力化を実現
することができた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の技
術では８００Ｗ出力を実現させるためには、入力電流検
出回路４を別途に設ける必要があるため、回路基板にコ
ストがかかり、基板の配置も省スペース設計化を困難に
する要因の一つとなっていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、被加熱物を加熱する加熱室と、前記加熱室
に高周波電磁波を放射するマグネトロンと、前記マグネ
トロンを動作させる駆動用の電源と、前記高周波電磁波
の放射レベルを制御する制御手段を有する機器制御回路
を備え、前記機器制御回路は前記制御手段により前記高
周波電磁波の照射レベルを一定時間経過後に変更する制
御方法とした。

【００１１】上記発明によれば、高出力高周波出力が要
求された場合、冷時の時は入力電流が１５Ａを越えない
レベルでマグネトロンを制御し、動作が進んだ暖時に
は、マグネトロンの漸減特性により減少する電流値を補
正したレベルでマグネトロンを制御し、高出力を維持す
ることができる。この方法によれば、入力電流検出回路
をもたなくても、マイクロコンピューターのプログラム
の変更だけで１５Ａを越えずしかも高出力化を可能にで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は本体内に被加熱物を加熱
する加熱室と、前記加熱室に高周波電磁波を放射するマ
グネトロンと、前記マグネトロンを動作させる駆動用の
電源と、前記高周波電磁波の放射レベルを制御する制御
手段を有する機器制御回路とを備え、前記機器制御回路
は前記制御手段により前記高周波電磁波の照射レベルを
一定時間経過後に変更する制御方法とした。高周波加熱
調理が進むと、マグネトロンの温度が上昇し入力電流が
減少してくるので出力値も減少するが、ある時間が経過
したら入力電流が減少する分だけマグネトロンの放射レ
ベルを上げる制御方法としたので初期の出力値を維持す
ることができる。

【００１３】また本発明は、短時間高出力機能を備え、
少なくともその高周波出力値を設定する時に、時間経過
でマグネトロンの放射レベルを変更する制御にしたもの
である。従って、短時間高出力時には総入力電流が１５
Ａを越えないレベルでマグネトロンを動作させ、動作が
進んで入力電流が減少すると、減少分だけ補正するレベ
ルでマグネトロンを動作させ、高出力を維持することが
できる。

【００１４】また本発明は、放射レベルの変更を１調理
動作中に２回以上変更できるようにした。入力電流の減
少値が少ない時点で補正し、その回数を増やすことで入
力電流一定制御に限りなく近づく。この方法によりより
精度の高い高出力化が可能である。

【００１５】また本発明は、庫内に設けられた温度検知
用のサーミスタの検知レベルを利用して、マグネトロン
の放射レベルを変更する構成とした。マグネトロンが動
作し調理が進むと非加熱物や庫内壁面が温度上昇する。
これらの温度を検知することによりマグネトロンの放射
レベルを変更し高出力動作が実現できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図にもとづ
いて説明する。

【００１７】（実施例１）図３において、この加熱室５
の底部には被加熱物６を載せて回転するターンテーブル
７が配設されている。８は被加熱物６を出し入れする為
のドア、９は調理方法や調理時間を選択する操作パネル
である。２はマグネトロンを動作させるための駆動用電
源（インバータ）である。３はマイコン基板であり、操
作パネル９の選択肢よりインバータ２やその他の部品の
制御を司る。１０は庫内の温度を検知するサーミスタで
ある。なお、従来例と同一符号のものは同一機能のもの
を示す。

【００１８】次に動作、作用について図１を用いて説明
する。食品を加熱室５に入れて操作パネル９より高出力
加熱調理選択、例えば”あたため”キーを選択し、スタ
ートさせると、操作パネル９の信号を受け取ったマイコ
ン基板３からインバータ２にマグネトロン１を発振させ
るための信号が送られる。インバータ２はこの信号を受
け取ってマグネトロン１を発振動作させる。このときマ
グネトロン１の放射レベルＶｒｅｆは一つの設定値Ｌｂ
１に設定しているので入力電流は１５Ａを越えない。調
理が進むとマグネトロン１のマグネットの温度が上昇
し、漸減特性により入力電流は減少してくる。ここで調
理が終了せずある時間Ｔを過ぎたら入力電流の減少分を
補正した設定値Ｌｂ２というＶｒｅｆ値でマグネトロン
１を動作させる制御とする。この時Ｌｂ１＜Ｌｂ２とし
ておけば入力電流は増加するが、減少に対する補正であ
るため１５Ａを越えないレベルでＬｂ２の値を設定して
おけばよい。入力電流が増加するので高周波出力も増加
する。図２は入力電流と設定値との関係を示したもので
ある。

【００１９】（実施例２）昨今、インバータ電源の特徴
を引き出す制御方法として、部品が十分冷えている状態
（以前の使用履歴がない場合）高周波出力を定格以上に
上げ調理を短時間に仕上げるブースト機能を備えてい
る。例えば、動作開始後９０秒間このブースト機能を用
いれば、再加熱などの比較的短時間ですむ調理に関して
は大部分この機能の恩恵に浴することができる。

【００２０】しかし、入力電流検出回路４をもたない機
種では図５の従来例に示すように１５Ａの制約を守りつ
つ高出力を維持することは困難であった。そこである時
間Ｔをあらかじめ設定しておき、Ｔを経過したらマグネ
トロン１の放射レベルを変更する制御方法を取ることに
する。セットが冷時の時、マグネトロン１の放射レベル
をＬｂ１に設定しているので入力電流は１５Ａを越えな
いレベルで高出力で動作する。動作につれてマグネトロ
ン１は温度上昇するので漸減特性により入力電流が下が
り出力レベルも下がってくるが、Ｔ時間経過後に放射レ
ベルをＬｂ２に引き上げるので入力電流は上昇し、出力
レベルも上昇する。

【００２１】このように、短時間高出力機能（ブースト
機能）が働いている時、入力電流を１５Ａを越えないと
ころでマグネトロン１の放射レベルを時間経過と共に変
更することで高出力を実現させることができる。

【００２２】（実施例３）図４に示すタイミングチャー
トで実施例３を説明する。実施例３は実施例１または実
施例２で説明したマグネトロン放射レベルの変更のタイ
ミングを細かく分けたものである。このようにすること
でマグネトロン１の漸減特性による入力電流の減少が小
さい時点で補正をかけれるので、入力電流は１５Ａに近
いレベルで推移し高出力を維持することができる。

【００２３】（実施例４）実施例４は実施例１から３で
説明したマグネトロン放射レベルの変更を時間経過では
なく庫内温度を検知する温度検出手段としてサーミスタ
１０の信号を利用するものある。調理が進むと被加熱物
６の温度は上昇する。マグネトロン１から放射された高
周波電磁波は加熱室５の壁面で反射する際、いくらかの
ロスが発生しており、壁面の温度は上昇する。これらの
温度上昇により変化するサーミスタ信号レベルと、マグ
ネトロン１の漸減特性による入力電流減少の相関をあら
かじめ測定しておけば、マグネトロン１の放射レベルの
変更のタイミングをサーミスタ１０の信号レベルを利用
して高出力を維持することが可能である。

【００２４】以上の方法により入力電流検出回路４なし
でもマイクロコンピュータのプログラム変更により、マ
グネトロン１の放射レベルを制御し、１５Ａを越えず、
しかも高出力の高周波加熱装置を提供することができ
る。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればマイクロコンピュータのプログラム変更によ
り、入力電流が１５Ａを越えずしかも高出力の高周波加
熱装置を実現することができる。プログラムの変更だけ
で入力電流検出回路を省略することができるので、製品
のコストダウンに貢献できる。又、部品の省略を実現で
きるので、製品開発における省スペース化に対しても有
効な手段となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の高周波加熱装置の動作を説
明するフローチャート

【図２】本発明の実施例１の高周波加熱装置の入力電流
及びＶｒｅｆ変化のタイミングチャート

【図３】本発明の実施例１の高周波加熱装置の要部正面
断面図

【図４】本発明の実施例３の高周波加熱装置の入力電流
及びＶｒｅｆ変化のタイミングチャート

【図５】従来の高周波加熱装置の入力電流及びＶｒｅｆ
変化のタイミングチャート

【図６】従来の高周波加熱装置の要部正面断面図

【符号の説明】

１ マグネトロン ５ 加熱室 ６ 被加熱物 １０ サーミスタ（温度検出手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体内に被加熱物を加熱する加熱室と、前
   記加熱室に高周波電磁波を放射するマグネトロンと、前
   記マグネトロンを駆動するインバータ電源と、前記高周
   波電磁波の放射レベルを制御する制御手段を有する機器
   制御回路とを備え、前記機器制御回路は前記制御手段に
   より前記高周波電磁波の放射レベルを一定時間経過後に
   変更する制御方法とした高周波加熱装置。
2. 【請求項２】短時間高出力機能を備え、少なくともその
   高周波出力値を設定する時、高周波電磁波の放射レベル
   を一定時間経過後に変更する制御方法とした請求項１記
   載の高周波加熱装置。
3. 【請求項３】高周波電磁波の放射レベルの変更タイミン
   グを２段階以上設けた請求項１または２記載の高周波加
   熱装置。
4. 【請求項４】加熱室内に設けた温度検出手段からの信号
   によって、高周波電磁波の放射レベルを変更する請求項
   １または２記載の高周波加熱装置。