KR950001800B1

KR950001800B1 - 고주파가열장치

Info

Publication number: KR950001800B1
Application number: KR1019910015733A
Authority: KR
Inventors: 다이스께 벳쇼; 나오요시 마에하라; 유지 나까바야시; 타카히로 마쯔모토
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2011-09-10
Also published as: AU8379891A; JPH04121991A; US5268547A; CN1024884C; EP0477633A1; CA2050257A1; CN1060756A; AU623309B2; EP0477633B1; DE69110600T2; DE69110600D1; BR9103895A

Abstract

내용없음.

Description

고주파가열장치

제1도는 종래의 고주파가열장치의 인버어터전원의 회로도.

제2도는 마그네트론의 구성을 도시한 구성도.

제3도는 종래의 고주파가열장치의 구성을 도시한 외관사시도.

제4도는 본 발명의 일실시예의 고주파가열장치의 유니트구성을 도시한 회로도.

제5도는 동유니트의 구성을 도시한 외관사시도.

제6도는 동유니트를 고주파가열장치에 장착한 상태를 도시한 외관사시도.

제7도-제9도는 본 발명의 다른 실시예의 고주파 가열장치의 유니트구성을 도시한 회로도.

제10도는 본 발명의 다른 실시예의 고주파가열장치의 유니트구성을 도시한 회로 블록도.

제11도는 본 발명의 일실시예의 팬회전검지수단을 도시한 구성도.

제12도는 본 발명의 다른 실시예의 패회전검지수단을 도시한 구성도.

제13도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 회로도.

제14도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 구성도.

제15도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 회로도.

제16도는 동유니트를 고주파가열장치의 장착한상태를 도시한 구성도.

제17도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 회로도.

제18도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 구성도.

제19도는 반도체스위칭소자에 이상검시수단을 장착한 상태를 도시한 외관사시도.

제20도는 반도체스위칭소자를 장착한 핀에 이상검지수단을 장착한 상태를 도시한 외관사시도.

제21도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 투시도.

제22도는 본 발명의 일실시예의 유니트구성을 도시한 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상용전원 2 : 정류기

3 : 인덕터 4, 5 : 콘덴서

6 : 1차권선 7 : 반도체스위칭소자

8 : 2차권선 9 : 3차권선

10 : 고압정류회로 11 : 인버어터전원

12 : 마그네트론 13 : 캐소우드

14 : 애노우드 18 : 샤시

19 : 수납고 20 : 도어

21 : 조작부 22 : 프로펠라팬

23 : 제어회로 24 : 더어미스터

25 : 이상검지수단 26 : 냉각수단

27 : 유니트 28 : 스위칭수단

29 : 기준레벨발생수단 30 : 비교수단

31 : 팬 32 : 직류모우터

33 : 권선 34 : 발광다이오우드

35 : 포트트랜지스터 36 : 개구부

37 : 직류전원 38 : 저항

39 : 타이머회로 40 : 트랜스

41 : 단자 42 : 이상검지수수단

43, 44 : 스위칭수단 45 : 돌기부

46 : 표시부 47 : 신호전달수단

48 : 이상검지수단 49 : 자석

50 : 핀 51 : 고전압부분

52 : 저전압부분 53 : 금속판

54 : 절연판 55 : 분리판

56 : 권선단자 57 : 커버

60 : 이상검지수단 61 : 절연시이트

본 발명은 유전가열을 이용해서, 식품등의 유전체를 가열하는 고주파가열장치에 관한 것으로서, 상세하게 말하면, 그 전원에 전지, 또는 상용전원을 정류해서 얻게되는 직류전원을 고주파의 교류전력을 변환하는 인버어터 전원을 사용한 고주파가열장치에 관한 것이다.

종래의 고주파가열장치를 도면을 참조해서 설명한다. 도면 1은 종래의 고주파가열장치의 전원구성을 도시한 회로도이다. 동도면에 있어서 상용전원(1)은 정류기(2)로 정류되어 직류전원으로 변환되어 출력된다. 직류전원을 인덕터(3)이나 콘덴서(4)로 구성되는 필터를 개재해서, 콘덴서(5)와 인덕터(6)으로 이루어진 공진회로와 반도체스위칭소자(7)에 공급된다. 본회로는 일반적으로 호칭되는 1석(石)식 전압공진형회로구성을 사용하고 있다. 인덕터(6)은 트랜스의 1차 권선을 겸한다. 트랜스는 그 1차 권선(6)에 인가하는 전압을 승압하는 권선인 2차 권선(8)과, 1차 권선(6)에 인가하는 전압을 강압하는 3차 권선(9)의 복수개의 권선을 가진다. 2차 권선(8)에서 발생된 고전압을 고압정류회로(10)에서 정류되어 직류고전압으로 변환된다. 이들의 요소부품으로 이루어진 전원회로를 인버어터전원(11)이라 호칭하는 것으로 한다.

고압정류회로에서 정류된 직류고전압은 마그네트론(12)의 애노우드와 캐소우드간에 인가되어 마그네트론(12)를 부세한다. 3차 권선(9)에서 발생되는 교류저전압은 마그네트론(12)의 캐소우드에 인가되어 캐소우드를 가열한다. 마그네트론(12)는 제2도로 도시되는 바와 같이 외관을 하고 있다. 마그네트론(12)의 캐소우드는 동도면의 (13)으로 표시되어 텅스텐으로 구성되어 있다. 마그네트론(12)의 애노우드(14)는 마그네트론(12)의 본체이며, 캐소우드와 애노우드간(15)는 전공으로 유지되어 있다. 또, 캐소우드(13)과 애노우드(14)는 세라믹부분(16)으로 절연되어 있다. 마그네트론(12)는 그 애노우드(14)와 캐소우드(13)간에 약 -40키로볼트(애노우드(14)를 0전위로 한다)의 고전압을 인가하고, 또한 캐소우드가 어느 온도에 도달하면 발진하여 마이크로파를 발생할 수 있다.

제1도에 있어서, 마그네트론(12)와 인버어터전원(11)의 접속은, 이하와 같이 해서 행하여진다. 즉, 고전압부분인 캐소우드(13)과 고압정류회로(10)의 고압쪽과는 절연이 실시된 전선(17)을 사용해서 접속되나, 0전위인 애노우드(14)과 고압정류회로(10)의 0전위쪽과의 접속은 고주파가열장치의 샤시(18)을 개재해서 행하여진다. 고주파가열장치의 샤시(18)은 철판등의 금속으로 구성된다. 제3도는 인버어터전원(11)과 마그네트론(12)를 고주파가열장치의 샤시(18)에 장착한 상태를 표시한다. 고주파가열장치는 식물등을 수납하는 수납고(19)와, 수납고(19)의 도어(20)과 조작부(21)등으로 구성된다. 마그네트론(12)에 의해서 발생된 마이크로파는 수납고(19)내에 조사되어, 식품등을 유전열가열한다. 인버어터전원(11)의 고전압부분인 캐소우드(13)과 고압정류회로(10)의 고압쪽과는 절연이 실시된 전선(17)을 사용해서 접속되나, 고압정류회로(10)의 0전원쪽은 일단, 고주파가열장치의 샤시(18)에 전선등의 수단(21)에 의해 접속되어, 애노우드(14)와는 샤시(18)을 개재해서 접속된다.

또, 고주파가열장치의 샤시(18)에는 마그네트론(12)와 인버어터전원을 냉각하는 프로펠러팬(22)가 장착되어 있다.

상기한 바와 같이, 종래의 고주파가열장치는 식품등의 비가열물을 수납하는 수납고와, 샤시와, 도어와, 고주파가열장치를 조작하기 위한 조작부와, 마이크로파를 발생시키는 마그네트론과, 마그네트론을 구동하기 위한 인버어터전원과, 인버어터전원 및 마그네트론을 냉각하기 위한 프로펠러팬등으로 구성되어 있다. 고주파가열장치의 조립은, 이들의 요소부품을 작업자가 순번으로 샤시에 장착해가며, 그후에 인버어터전원과 조작부의 전기적 접속이나, 인버어터전원과 마그네트론의 전기적접속등을 행하는 구성으로 되고 있었다. 그러나 이와 같은 구성에서는, 정기적인 접속작업이 대단히 하기 어렵고 또한, 시간을 요하는 것이 있다. 또, 인버어터전원이나 마그네트론이나 프로펠러팬을 개개로 샤시에 장착해가는 구성이므로, 이들의 요소부품의 장착을 조립기계등에 의해서 자동화하는 일이 대단히 곤란하다고 하는 과제가 있었다.

그래서, 마이크로파를 발생하는 부분인, 인버어터전원과, 마그네트론과, 이들은 냉각하는 냉각수단을 1개의 덩어리로서 생각하고, 이들의 요소부품을 1개의 금속제의 유니트에 넣는 것을 고안하게 되었다. 유니트에 넣는 경우, 인버어터전원을 구성하는 요소부품이 배치된 프린트 기반위에 마그네트론과 인버어터전원을 구성하는 요소부품을 냉각하기 위한 냉게를 배치하므로서, 냉각수단에 필요한 전력을 프린트 기반위로부터 공급할 수 있도록 된다. 따라서, 프린트 기반위에 냉각수단을 배치하고, 그대로 땜납조로 통과하는 것만으로 전력공급원과 냉각수단을 접속할 수 있어, 수작업에 의한 전기적접속이 불필요하게 된다. 또, 인버어터전원과 마그네트론의 전기적접속도 마찬가지의 것으로 말할 수 있다.

유니트를 구성하는 금속으로서는 노이즈에 대한 차폐효과가 큰 알루미늄등이 사용된다. 그래서, 종래 필요하였던 마그네트론의 이즈필터가 불필요하게 된다고하는 효과도 있다. 또, 인버어터전원, 마그네트론, 냉각수단을 일괄하고 있으므로, 고주파가열장치의 샤시에 장착하는 경우라도 자동기에 의해 유니트의 장착을 할수 있어, 인력을 절약하여 대단히 효율적이다.

유니트의 사이즈는 작은 쪽이 바람직하고, 따라서 마그네트론이나 인버어터전원을 구성하는 요소부품은 대단히 밀도 높게 배치된다. 따라서 이들의 요소부품을 강제공냉하는 팬은 소형이며, 압손에 강한 것이 요구된다. 그래서, 팬으로서는 시로코형의 팬 이 적합하며, 이 시로코형의 팬을 구동하는 모우터로서는, 소형이고 또한, 고회전을 할 수 있는 직류모우터가 적합하다.

이와 같은 구조의 마이크로파를 발생하는 유니트에는, 유니트화에 의해서 생기는 특유의 과제도 있으며, 안전상의 대책이 충분히 설정되어 있지 않다고 하는 과제가 있다. 예를 들면, 마이크이파를 발생시키는 유니트는 유니트에 사용전원등으로부터 전력공급을 행하므로서 마이크로파를 발생할 수 있고, 또 팬등의 냉각수단을 구비하고 있기 때문에 고주파가열장치의 본체에 장착되어 있지 않아도 마이크로파를 장시간에 걸쳐서 외부공간에 방사하는 것이 가능하며 대단히 위험하다.

또, 마그네트론이나 인버어터전원을 구성하는 요소부품은 대단히 밀도높게 배치되어 소형화를 하고 있기 때문에 고전압부품과 저전압부품이 무엇인가의 원인으로 접촉하기 쉽다고 하는 위험이 있다.

그래서 본 발명은 제1에, 유니트를 구성하는 요소부품의 이상을 검지하는 이상 검시수단을 형성하고, 상기 이상검지수단으로부터의 정보로서, 인버어터전원의 동작의 제어를 행하는 구성으로 하므로서, 요소부품의 이상에 의한 발현, 발화를 방지하고, 또, 유니트로부터 발생되는 마그네트론가 고주파가열장치의 수납고내의 공간과 같이 정해진 장소이외의 공간에서 발생되는 것을 방지하고, 안전성을 확보하는 수단을 제공하는 것이다.

제2에, 금속으로 구성된 유니트내에 넣어진 마그네트론과, 인버어터전원과의 사이에 흐르는 전류가 상기 유니트의 광범위한 부분으로 흐르지 않도록, 상기 인버어터전원과 상기 마그네트론을 리이드선이나 구리판 또는 놋쇠판등을 사용해서 직접전기적으로 접속하는 구성으로 하므로서, 마그네트론으로부터 발생되는 노이즈가 유니트밖에 복사되는 키기를 저감할 수 있어, 고주파가열장치의 주변에 있는 통신기기나 의료기기에 오동작등의 악영향을 주기어렵게 하기 위한 신뢰성을 향상하는 수단을 제공하는 것이다.

제3에, 유니트내를 고전압부분과 저전압부분으로 분리하므로서, 각각 접촉하지 않도록 하고, 저전압부분이 고전위에 유도되는 것을 없애고 감전을 방지하는 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 고주파가열장치의 일실시예를 이하, 도면을 참조해서 설명한다. 실시예도면에 있어서 종래예와 중복하는 부분에 대해서는 동등한 번호를 사용하며, 상세한 설명은 생략한다.

제4도는 본 발명의 일실시예의 고주파가열장치의 구성을 도시한 회로도이다. 동도면은 1석식전압공진형 회로구성이므로, 주반도체스위칭소자(7)을 제어하는 제어회로(23)은, 이른바 펄스폭제어(PWM제어)를 행하여, 인버어터전원(11)의 동작, 정지, 출력제어를 행한다. 인버어터전원(11)과, 마그네트론(12)와, 이들을 냉각하는 냉각수단(26)은 금속제의 유니트(27)에 수납되어 있다. 또, 동도면은 유니트(27)의 온도검지를 행하는 더어미스터(24)를 사용한 이상검지수단(25)를 구비하고 있다. 더어미스터(24)에 의해서 검지된 유니트(27)의 온도가 이상온도에 도달하면, 이상검지수단(25)로부터 제어회로(23)에 신호가 부여되고, 제어회로(23)은 이신호에 의거하여 주반도체스위칭소자(7)을 제어하고, 인버어터전원(11)의 정지, 또는 출력저감의 제어를 행하는 구성으로 되어 있다.

제5도는 인버어터전원(11)과, 마그네트론(12)와, 이들을 냉각하는 냉각수단(26)이 금속제의 유니트(27)에 수납되어 있는 모양을 표시하고 있다. 상기한 바와 같이, 냉각수단(26)은 인버어터전원(11)과 동일프린트 기반위에 배설되어 있으며, 압손이 강한 시로코팬이 사용된다. 유니트(27)에는 노이즈차폐능력이 높은 알루미늄이 사용되어 있고, 이 유니트(27)에는 더어미스터(24)를 사용한 이상검지수단(25)가 장착되어 있다. 또, 유니트(27)에는 장착금구등을 개재해서 열적으로 마그네트론(12)와 연결되어 있으므로, 마그네트론(12)가 모우딩이라 호칭되는 이상발진을 일으키고, 대단히 고온이 되었을 경우라도, 더어미스터(24)로 검지 할 수 있고, 이상검지수단(25)로부터 제어회로(23)에 신호가 부여되며, 제어회로(23)은 이 신호에 의거하여 주반도체스위칭소자(7)을 제어하여, 인버어터전원(11)의 정지를 행할 수 있다.

제6도는 유니트(27)을 고주파가열장치에 장착된 모양을 표시하고 있다. 유니트(27)은 식품등을 수납하는 수납고(19)의 일부를 구성하는 샤시(18)에 장착되어 있다. 이 때문에, 수납고(19) 내부가 무부하 상태에서 마그네트론의 공급이 이루어진 경우등, 수납고(19)가 이상온도상승하여도, 샤시(18)의 열이 열전도가 양호한 알루미늄제의 유니트(27)을 전도해서, 더어미스터(24)를 사용한 이상검지수단(25)에 의해서 검지되고, 인버어터전원(11)의 정지 또는, 출력저감등의 제어를 행할 수 있다. 따라서, 수납고(19)가 과열하고, 샤시(18)이 고온이 되어 샤시(18)부근의 공기온도를 상승시켜, 그결과, 냉각수단(26)에 의해서 흡입되는 공기 온도가 상승하고, 냉각되어야 할 인버어터전원(11)등의 요소부품의 온도를 상승시켜버린다고 하는 결함을 없앨수 있어 신뢰성을 향상할 수 있다.

제7도는 발명의 다른 실시예의 고주파가열장치의 유니트구성을 도시한 회로도이다. 동도면은 유니트(27)의 이상온도상승을 검지하기 위하여, 더어미스터(24)를 사용한 이상검지수단(25)를 설치하고, 또한, 상용전원(1)로부터 인버어터전원에 전력공급을 행하는 전원선에 릴레이 등의 스위칭수단(28)을 배설하고 있다. 이 스위칭수단(28)은, 유니트(27)이 이상온도상승을 하면, 이상검지수단(25)로부터의 신호에 의해 동작하여, 인버어터전원으로 전원공급을 차단하는 구성으로 되어 있다.

제8도는 본 발명의 다른 실시예의 고주파가열장치의 유니트구성을 도시한 회로도이다. 동도면을 유니트(27)의 이상온도상승을 검지하기 위한 이상검지수단(25)와, 기준레벨발생수단(29)와, 이상검지수단(25)로부터의 신화와 기준레벨발생수단(29)로부터 발생되는 기준레벨을 비교하는 비교수단(30)이 형성되어 있다. 이상검지수단(25)는 유니트(27)의 온도에 따른 레벨의 신호를 출력하므로, 유니트(27)의 온도가 어느 온도에 도달하면, 인버어터전원(11)의 동작을 정지할려고 하는 경우, 이하와 같이하면 된다. 즉, 인버어터전원(11)의 동작을 정지하고 싶은 온도에 유니트(27)이 도달하였을 때에 출력되는 이상검지수단(25)의 신호레벨과 동등한 레벨의 기준레벨을 기준레벨발생수단(29)로 만들고, 상기 기준레벨과 이상검지수단(25)의 신호레벨을 비교하는 비교수단(30)을 형성한다. 그리고, 이상검지수단(25)의 신호레벨이 상기 기준레벨을 초과한 시점에서, 비교수단(30)으로부터 제어회로(23)에 신호가 부여되고, 제어회로(23)은 상기 신호에 의거하여 주반도체스위칭소자(7)에 제어하고, 인버어터전원(11)의 정지를 행하는 구성으로 되어 있다. 비교수단(30)으로부터의 신호는, 제8도의 실시예로 표시한 바와 같이 인버어터전원(11)에 전력공급하는 전력선에 스위칭수단(28)을 배설하고, 상기 스위칭수단(28)에 비교수단(30)으로부터의 신호를 부여하고, 상기 스위칭수단(28)에 의해 절력공급을 차단하여 인버어터전원의 동작을 정지하는 구성으로 해도 된다.

제9도는 본 발명의 다른 실시예의 고주파가열장치의 유니트구성을 도시한 회로도이다. 동도면에 있어서, 기준레벨발생수단(29)는 인버어터전원(11)의 출력전류를 크기를 검지하기 위한 변류기와, 상기 변류기의 출력을 정류하는 정류회로와 저항등으로 이루어진다. 따라서, 기준레벨발생수단(29)에서 발생되는 기준레벨은, 인버어터전원(11)의 출력에 의해서 변화한다. 즉, 인버어터전원(11)의 출력이 저하하면, 상기 기준레벨도 저하하는 비례관계에 있다. 또, 동도면은 유니트(27)을 구성하는 요소부품의 이상을 검지하는 이상검지수단(25)로서, 팬(31)의 회전검지를 행하고 있다. 팬(31)은, 인버어터전원(11)이나 마그네트론(12)를 냉각한다. 이때문에, 팬(31)의 회전이 무엇인가의 원인에 의해서 극도로 저하하거나, 또, 정지하거나 하면 유니트(27)을 구성하는 요소부품의 이상온도상승을 초래하여 파괴에 이른다고 하는 위험성이 있다. 팬(31)을 구동하는 모우터는 상기한 바와 같이, 소형, 고속회전을 실현하기 위하여 직류모우터(32)를 사용하고 있다. 직류모우터(32)의 구동에는 10와트 정도의 저전압의 직류전력이 필요하며, 상기 직류전력을 상용전원(1)로부터 얻는 구성으로 하면, 상용전원(1)로부터 저전압의 직류전력을 발생하는 회로가 대단히 대형으로 된다. 이 과제를 해결하기 위하여, 도면에 표시한 바와 같이, 인버어터전원(11)의 트랜스에 권선(33)을 형성해서, 교류 전력을 인출하고, 상기 전력을 정류해서 직류전력을 얻는 구성으로 하고 있다. 트랜스에 형성된 권선(33)으로부터 인출하는 교류전력은 상용전원보다 훨씬 높은 주파수의 교류전력이기 때문에, 권선(33)의 인덕터나, 상기 고주파의 교류전력을 정류하는 콘덴서는 작은 것을 사용할 수 있어, 직류전력을 얻는 소형의 회로를 구성할 수 있다. 그러나 권선(33)의 출력은 인버어터전원(11)의 출력과 동등하게 변화한다.

즉, 인버어터전원(11)의 출력이 저하하면 권선(33)의 출력도 저하하고, 그 결과, 팬(31)의 회전이 저하한다. 인버어터전원(11)의 출력이 저하하면, 인버어터전원(11)을 구성하는 반도체스위칭소자나 콘덴서, 인덕터등의 요소부품의 손실도 저하한다. 따라서, 인버어터전원(11)의 출력의 저하에 따라, 팬(31)의 회전이 저하하고 냉각능력이 떨어져도 요소부품의 손실도 저하하므로 문제로 되지 않는 경우가 있다. 그래서, 요소부품의 이상을 검지하는 이상검지수단(25)에 의해 얻게되는 신호레벨과 비교하는, 기준레벨발생수단(29)에 기준레벨을, 인버어터전원(11)의 출력에 따라서 변화시킨다. 이와 같이 하면, 인버어터전원(11)의 출력을 저하시켜서, 팬(31)의 회전이 저하하고, 이상검지수단(25)에서 발생되는 신호레벨이 저하하여도, 기준레벨발생수단(29)의 기준레벨도 저하하므로, 양쪽의 신호레벨을 비교하는 비교수단(30)은 제어회로(23)에 동작정지의 신호를 출력할 수 없게 되어, 저출력에서의 인버어터전원(11)의 동작이 가능하게 된다.

제10도는 이상검지수단(25)로서, 냉각수단(26)의 팬(31)의 회전을 검지하는 구성을 도시한 도면이다. 동도면에 있어서, 이상검지수단(25)는 발광다이오우드(34)와 포트트랜지스터(35)로 이루어지고, 포트트랜지스터(35)의 출력은 이상검지수단(25)의 출력으로서 제어회로(23)에 부여되고, 제어회로(23)은 이상검지수단(25)의 신호에 의해서 인버어터전원(11)의 동작 및 정지, 출력조정등의 제어를 행한다. 발광다이오우드(34)와 포트트랜지스터(35)로 이루어진 이상검지수단(25)는, 제11도와 같이 구성된다. 즉, 발광다이오우드(34)와 포트트랜지스터(35)는 일직선상에 배설되고, 또한, 팬(31)에는 발광다이오우드(34)로부터의 광이 투과할 수 있도록 개구부(36)이 형성되어 있다. 개구부(36)은 광이투과하면되므로 글래스등으로 커버를 해서 팬(31)의 바람이 새지 않도록 해서, 바람소리등의 소음을 저감하는 대책을 세워도된다. 포트트랜지스터(35)는 발광다이오우드(34)의 광을 받으면 Hi를 출력하고, 팬(31)의 회전에 의해서 광이 차단되면 Low를 출력한다. 따라서, 포트트랜지스터(35)는 팬(31)의 회전속도에 따른 주기를 가진 신호를 출력한다. 이상검지수단(25)는 이 어느 주기를 가진 신호를, 어느 레벨의 전압으로 변환하는 전압-주파수변환회로를 구비하여, 포트트랜지스터(35)로 얻게 되는, 어느 주기를 가진 신호를 전압으로 변환하여 출력하고 제어회로(23)에 정보를 부여한다. 이와 같은 구성으로 하므로서, 팬(31)의 회전을 검지하여, 팬(31)의 이상을 알수 있으므로, 무엇인가의 원인으로 회전이 극도로 저하하거나, 또, 정지하여도, 인버어터전원의 동작을 정지할 수 있으므로 안전하다.

제12도는 냉각수단(26)은 이상을 검지하는 이상검지수단(25)의 다른 구성을 도시한 구성도이다. 동도면(A)에 있어서, 이상검지수단(25)는 직류모우터(32)에 전력공급하는 직류전원(37)의 전압을 검지하기 위한 저항(38)이나, 타이머회로(39)로 구성된다. 상기한 바와 같이, 직류모우터(32)를 구동하는 직류전원(37)는 인버어터전원(11)의 트랜스에 권선(33)을 형성해서, 고주파의 교류전력을 인출하고, 이 교류전력을 정류해서 직류전력을 얻는 구성으로 하고 있다. 그래서, 직류모우터(32)의 전압-전류특성은 동도면(B)에 표시되는 A와 같은 관계로 된다. 또, 직류전원(37)의 출력특성은 동도면(B)에 표시되는 B와 같은 관계로 된다. 즉, 부하전류를 많이 취하면, 발생전압이 저하하는 관계로 된다. 부엇인가의 원인에 의해서 직류모우터(32)가 록하면, 직류모우터(32)에 다대한 전류가 흘러 직류전원(37)의 부하전류가 증가하고, 그 결과 직류전원(37)의 발생전압이 저하한다. 또 직류모우터(32)의 단선등에 의해서, 직류전원(37)의 부하가 무부하상태에 가깝게 되면, 부하전류가 극단적으로 감소하고, 그 결과 직류모우터(32)의 발생전압이 높게 된다. 따라서, 직류모우타(32)에 인가하는 전압을 검지하므로서, 직류모우터(32)의 이상을 검지할 수 있다. 이상검지수단(25)에 설치된 타이머회로(39)는 인버어터전원기동시의 수초간의 불안전한 상태시에, 이상검지수단(25)로부터 제어회로(23)에 신호를 부여하는 것을 금지하기 위한 것이다.

동도면(C)에 있어서 이상검지수단(25)는 직류모우터(32)에 전류공급하는 직류전원(37)의 전류를 검지하기 위한 저항이나, 타이머회로로 구성된다. 상기한 바와 같이, 직류모우터(32)에 흐르는 전류, 즉 직류전원(37)의 부하전류는 직류모우터(32)의 상태에 의해서 변화한다. 따라서 상기 부하전류를 검출하므로서, 냉각수단(26)의 동작상태를 검출할 수 있다. 상기한 직류모우터(32)에 인가하는 전압을 검지하는 수단과 마찬가지로, 이상검지수단(25)의 출력신호는 제어회로(23)에 부여되여, 인버어터전원의 제어를 행한다.

제13도는 상기한, 직류모우터(32)에 전력공급하는 직류전원(37)의 전압, 또는 전류를 검지하는 이상검지 수단(25)와, 인버어터전원(11)의 출력을 검지하고, 기준레벨을 만드는 기준레벨발생수단(29)와, 상기 기준레벨과 이상 검지수단(25)의 출력을 비교하는 비교수단(30)을 구비하고, 비교수단(30)의 출력을 제어회로(23)에 부여하여 전원(11)의 동작, 정지, 출력조정의 제어를 행하는 구성을 표시하고 있다. 이와 같은 구성으로 하므로서, 상기한 바와 같이, 상기 기준레벨을 인버어터전원(11)의 출력에 따라서 가변할 수 있어, 저 출력에서의 인버어터전원(11)의 동작이 가능하게 된다.

제14도는, 유니트(27)의 구조를 표시한 단면도이다. 동도면에 있어서, 유니트(27)은, 인버어터전원(11), 마그네트론(12), 인버어터전원(11)의 구성부품의 하나인 트랜스(40)이들 부품을 냉각하는 냉각수단(26), 상용전원등을 접속하고 인버어터전원(11)에 전력공급하기 위한 단자(41), 유니트(27)이 수납고(19)에 장착되어 있는지 없는지를 검지하는 래치스위치로 구성되는 검지수단(42)등으로 구성된다.

제19도는 제14도에서 표시되는 유니트(27)을 구성하는 요소부품의 일부인 인버어터전원부분의 구성을 표시한 회로도이고, 냉각수단의 기재는 간략화를 위하여 생략하고 있다.

동도면에 있어서, 상용전원(1)로부터 전력공급을 받는 인버어터전원(11)은, 고전압을 발생하여 마그네트론(12)를 부세한다. 마그네트론(12)는, 마이크로파를 발생한다. 마이크로파는 수납고(19)에 유도되어, 식품 등에 조사되어 유전가열을 행한다.

인버어터전원(11)은, 정류기(2), 트랜스(40), 반도체스위칭소자(7), 반도체스위칭소자(7)을 구동하는 제어회로(23)등으로 이루어진다.

이상검지수단(42)는 유니트(27)이 수납고(19)에 장착되어 있는지 있지않는지를 검지하여 그 신호를 동도면(A)에서는, 상용전원(1)로부터 인버어터전원(11)에 전력의 전달을 행하는 전원라인에 설치된 스위칭수단(43)에 정보를 부여하는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 유니트(27)이 수납고(19)에 장착되어 있지 않는 경우는, 이상검지수단(42)에 의해 그것이 검지되면, 스위칭수단(43)은 개방상태가 되어 전원라인을 차단하여, 인버어터전원(11)을 동작시키지 않도록 한다. 동도면(B)에서는, 제어회로(23)에 전력공급하는 제어회로용 전력선에 스위칭수단(44)를 설치하여, 동도면(A)의 경우와 마찬가지로, 유니트(27)이 수납고에 장착되어 있지 않는 것을 이상검지수단(42)가 검지하면, 스위칭수단(44)는 제어회로(23)에의 전력공급을 차단하므로, 인버어터전원(11)은 동작하지 않는다.

인버어터전원(11)에 전력공급을 행하는 전원라인에는 10암페어정도의 대전류가 흐르므로, 동도면(A)의 스위칭수단(43)으로서 사용하고 있는 래치스위치는 대용량의 것이 필요하다. 이에 대해서, 동도면(B)의 스위칭수단(44)는 제어회로(23)에의 전력공급을 행하는 라인에 설치되나, 제어회로(23)에 필요한 전력은 대단히 작아, 수백미리암페어정도의 전류밖에 흐르지 않으므로, 스위칭수단(44)로서 있는 래치스위치는 소용량의 것을 사용할 수 있다.

제16도는, 수납고(19)에 유니트(27)이 장착된 상태를 표시한 단면도이다.

동도면에 있어서, 수납고(19)에는, 유니트(27)이 정확하게 장착된 것을 확인하는 설치확인수단으로서 돌기부(45)를 가진다. 유니트(27)는 그 내부에 설치된 이상검지수단(42)과, 상기 설치확인수단으로부터 유니트(27)이 수납고(19)에 장착되있는 지를 검지한다. 즉, 유니트(27)이 수납고(19)에 장착되면, 수납고(19)의 돌기부(45)가 유니트(27)의 이상검지수단(42)로서 사용되어 있는 래치스위치를 누른다고 하는 구성을 지닌다.

제16도는, 설치확인수단으로서 돌기부(45)를 형성하는 기계적인 방법이나, 제17도는, 본 발명의 다른 실시예를 표시하고, 설치확인수단으로서 전기적인 방법을 사용한 것이다. 동도면에 있어서 마이크로컴퓨터(45)는, 고주파가열장치에 설치된, 조작부(21)로부터 입력신호를 얻어서, 표시부(44)등을 제어하는 것이다. 유니트(27)이 수납고(19)에 장착되고, 또한, 마이크로컴퓨터(45)와 유니트(27)과의 사이의 신호전달수단(47)이 접속되면, 유니트(27)의 이상검지수단(42)는 마이크로컴퓨터로부터의 출력신호를 받을 수 있다. 따라서 이상검지수단(42)는 유니트(27)이 수납고(19)에 장착된 것을 검지할 수 있다.

이상 설명한 구성으로 하므로서 다음과 같은 효과를 얻게 된다. 유니트가 수납고에 장착된 것을 검지하는 이상검지수단과, 상기 수단에 의해서 조작되어 인버어터전원의 동작의 제어를 행하는 스위칭수단을 설치하므로서, 상기 이상검지수단에 의해서 상기 유니트가 상기 수납고에 장착되어 있는지, 없는지 판단할 수 있고, 장착되어 있지않는 경우는 상기 이상검지수단에 의해, 상기 인버어터전원의 동작, 정지를 행하는 스위칭수단을 조작하여, 상기 인버어터전원의 동작을 정지할 수 있다.

또, 수납고에 상기 유니트가 정확히 장착된 것을 확인하는 설치확인수단을 취하므로서, 상기 유니트는 그 내부에 설치된 이상검지수단과 설치확인수단에 의해서, 상기 유니트가 상기 수납고에 장착되어 있는지 없는지를 판단하고, 인버어터전원의 동작의 제어를 행할 수 있다.

이 때문에, 상기 유니트를 상기 수납고에 장착하지 않고, 착오로 유니트에 설치되어 있는 단자에 상용전원을 접속해서 마이크로파를 발생시켜 버린다고 하는 사고를 방지할 수 있어, 안전성을 향상할 수 있다고 하는 효과를 가진다.

제18도는 유니트(27)을 구성하는 요소부품의 이상검지수단(48)로서, 마그네트론(12)의 온도를 검지하는 구성을 표시한 구성도이다. 이상검지수단(48)은 마그네트론(12)의 애노우드온도를 검출하기 위하여 더어미스터를 사용하고 있다. 마그네트론(12)는 제2도에서 설명한 바와같은 구조를 하고 있으며, 그 캐소우드(13)은 열화되면 모우딩이라 불리우는 이상발진이 발생하는 일이 있다. 모우딩은 정규의 발진이 아니므로, 그 발진주파수는 정규의 약 2.45GHz를 벗어난다. 따라서, 마그네트론(12)에 의해서 발생되는 마이크로파에너지는, 마그네트론(12)의 외부에 전달되지 않고, 마그네트론(12)내에서 열이 되어서 소비된다. 그 때문에, 마그네트론(12)의 애노우드(14)의 온도가 이상하게 상승하고, 최종적으로는 애노우드(14)가 용해해버리는 정도 가열할 위험한 상태가 된다. 이 때문에, 애노우드(14)의 온도를 검지하는 이상검지수단(48)을 설치하여, 애노우드(14)가 이상온도에 도달하였을 때, 그것을 검지하여 이상검지수단(48)의 신호에 의해, 인버어터전원(11)의 동작을 정지하면, 애노우드(14)의 용해를 방지할 수 있어 안전성을 향상할 수 있다. 마그네트론(12)는 제2도에서 표시되는 바와같이, 자석(49)를 사용하고 있다. 이 자석(49)는 온도특성을 지니며, 온도상승과 함께 투자율이 감소한다. 그 때문에, 마그네트론(12)의 동작전압, 즉, 마그네트론(12)가 발진하고있는 상태에서의 애노우드(14)와 캐소우드(13)사이에 인가하는 전압이 저하하는 경향이 있다. 이와같이, 마그네트론(12)의 동작전압이 저하하면 인버어터전원(11)에는 이하와 같은 영향을 준다. 즉, 인버어터전원(11)의 주반도체스위칭소자(7)에 흐르는 전류가 증가하고, 그 결과 주반도체스위칭소자(7)의 손실이 증가한다.

이와같이, 마그네트론(12)의 동작전압의 저하가, 주반도체스위칭소자(7)에 악영향을 주게 되나, 마그네트론(12)의 동작전압의 극단적인 저하가 일어나는 요인으로서는, 수납고(19)내에 비가열물이 수납되어 있지 않는 상태, 즉 무부하의 상태, 또는 대단히 부하가 작은 경우에 장시간, 고주파 가열장치를 동작시킨 경우에 일어난다. 그래서 마그네트론(12)의 애노우드(14)의 온도상승을 이상검지수단(48)에 의해 검지하고, 애노우드(14)에 따라서 이상검지수단(48)의 신호를 주반도체스위칭소자(7)를 제어하는 제어회로(23)에 부여하여, 인버어터전원(11)의 출력을 저감하므로서, 마그네트론(12) 또는, 주반도체스위칭소자(7)의 이상온도상승을 방지할 수 있다.

다른 실시예를 다시한번 제18도를 사용해서 설명한다. 제18도는 마그네트론(12)의 온도를 검지하기 위한 이상검지수단(10)을 수납고(19)에 장착되는 쪽의 유니트(27)의 면(57)에 장착하고 있다. 유니트(27)의 커버(57)은 열전도가 양호한 알루미늄이 사용되어 있기 때문에, 알루미늄커버(57)를 개재해서 마그네트론(12)의 열과, 수납고(19)를 구성하는 샤시(18)의 열이 전도하기 때문에, 마그네트론(12)의 온도와 수납고(19)내의 온도의 양쪽을 검지할 수 있다. 따라서, 수납고(19)의 비가열물이 연소하거나 해서 수납고(19)가 이상가열 하였을 경우라도 인버어터전원의 동작, 정지, 출력조정을 할 수 있다.

제19도는 이상검지수단(49)로서, 인버어터전원의 주반도체스위칭소자(7)의 온도를 검지하는 검지수단을 사용하고 있다. 주반도체스위칭소자(7)의 손실은 상기한 바와같이, 마그네트론(12)의 동작상태에 의해서 변화한다. 그래서, 주반도체스위칭소자(7)의 온도를 이상검지수단(49)에 의해서 검지하고, 그 정보를 주반도체스위칭소자(7)을 제어하는 제어회로(23)에 부여하여, 인버어터전원(11)의 동작, 정지, 출력조정을 행하므로서, 마그네트론(12) 또는, 주반도체스위칭소자(7)의 이상온도상승을 방지할 수 있다.

제20도는 주반도체스위칭소자(7)과 정류기(2)등의 다른 소자를 1개의 방열용의 핀(50)에 장착한 상태를 표시한다. 그리고, 이들의 온도를 검지하는 이상검지수단(49)는 핀(50)에 장착되어 있다. 이와같은 구성으로 하므로서, 복수개의 소자의 온도상승을 1개의 이상검지수단(49)에 의해서 검출할 수 있으므로, 보다 유효하다.

제21도는 유니트(27)의 구성을 표시한 투시도이나 간략화를 위하여 프린트기반과 알루미늄의 유니트(27)과 마그네트론(12)와 트랜스(40)만을 기재하고 있다. 동도면은, 마그네트론(12)를 부세하는 인버어터전원의 요소부품의 하나인 트랜스(40)의 2차권선의 0전위쪽의 권선단자(56)과 마그네트론(12)의 애노우드(14)와의 전기적접속을 유니트(27)을 개재하지 않고 직접 놋쇠판(1)을 개재해서 행하고 있다. 놋쇠판(51)은 트랜스(40)의 2차권선의 0전위쪽의 권선단자(56)과 마그네트론(12)의 애노우드(14)를 최단거리에서 접속하도록 절연시이트(61)을 유니트(27)과 놋쇠판(51)의 사이에 개재해서 유니트(27)에 붙여지고 있다. 따라서 유니트(27)과 놋쇠판(51)은 절연되어 있으므로 권선단자(56)과 애노우드(14)와의 사이에 흐르는 고주파전류는 유니트(27)에 흐르지 않기 때문에, 그 고주파전류가 유니트(27)에 고주파의 전자계를 만들어, 그 전자계가 유니트(27)외부에 복사되므로서 노이즈가되어, 고주파가열장치주변의 텔레비젼등의 전기기기에 화면의 흩트러짐이나 오동작등의 장해를 부여해버리는 것을 방지할 수 있어 신뢰성이 향상한다.

제22도는 유니트(27)내를 고전압부분(51)과 저전압부분(52)에 분리한 구성을 표시하고 있다. 고전압부분(51)과 저전압부분(52)의 분리에는, 금속판(53)과 절연판(54)를 사용하고 있는 금속판(53)은 전기적으로, 트랜스(40)에 형성되어 있는 1차권선(6)과 2차권선(8)을 분리하는 분리판(55)와, 또 유니트(27)의 알루미늄커버, 및 트랜스(40)의 2차권선의 0전위쪽의 권선단자(56)에 접속하고 있다. 고주파가열장치를 대지접지와 전기적으로 접속하고 있지 않은 경우, 트랜스(40)의 2차권선(8)로부터 마그네트론(12)의 캐소우드에 접속되는 사이에 있는 리이드선이나 콘덴서등의 고전압이 인가하는 부품이 단선등의 무엇인가의 원인에 의해서 트랜스(40)의 1차권선쪽의 저전압부분에 접속하면, 고주파가열장치전체가 고전압에 유도되어, 만일 사람이 그 고주파가열장치에 접촉하면 감전해버린다고 하는 위험이 있다. 그러나, 본 발명과 같이, 고전압부분(51)과 저전압부분(52)를 금속판(53)과 절연판(54)에서 분리하고, 금속판(53)은 트랜스(40)에 형성되어 있는 1차권선(6)과 2차권선(8)을 분리하는 분리판(55)와, 유니트(27)의 알루미늄커버와, 트랜스(40)의 2차권선의 0전위쪽의 권선단자(56)에 전기적으로 접속하고 있으므로, 절연판(54)위에 배치된 고전압부품은, 절연판(54)가 손상하더라도 금속판(53)과 먼저 접촉한다. 이와같이 되었을 경우, 금속판(53)은 트랜스(40)의 2차권선의 0전위쪽의 권선단자(56)과 접속되어 있으므로, 트랜스(40)으로부터 보면, 2차쪽 단락으로 되어 트랜스(40)의 1차권선쪽에는 과대한 전류가 흐르고, 반도체스위칭소자(7)의 파괴나 퓨우즈 절단등에 의해서, 인버어터전원(11)은 정지한다. 따라서, 트랜스(40)의 2차권선(8)로부터 마그네트론(12)의 캐소우드에 접속되는 사이에 있는 고전압이 인가되는 부품이 트랜스(40)의 1차권선쪽의 저전압부분에 접촉하는 것을 방해하므로 감전하는 일이 없이 안전성을 확보할 수 있다.

Claims

마이크로파를 발생시키는 마그네트론과, 상기 마그네트론에 고전압전력을 공급하는 인버어터전원과 상기 인버어터전원과 마그네트론을 냉각하는 냉각수단을 1개의 금속제의 유니트에 넣은 구성으로 하고, 상기 인버어터전원과 상기 마그네트론과 상기 냉각수단의 적어도 1개의 이상을 검지하는 이상검지수단을 형성하고, 상기 이상검지수단으로부터의 정보에 의해 상기 인버어터전원의 동작의 제어를 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
제1항에 있어서, 유니트를 구성하는 요소부품의 이상을 검지하는 이상검지수단과, 상기 이상검지수단으로부터 신호를 받는 스위칭수단을 구비하고, 상기 스위칭수단에 의해서, 상용전원 또는, 전지등으로부터 인버어터전원으로의 전력의 공급 및 차단을 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
제1항에 있어서, 인버어터전원을 주반도체스위칭소자와, 상기 주반도체스위칭소자에 구동신호를 부여하는 제어회로를 포함해서 구성하는 동시에 기준레벨을 발생하는 기준레벨발생수단과, 상기 이상검지수단과 상기 기준레벨발생수단으로부터 출력되는 신호를 비교하는 비교수단을 구비하고, 상기 제어회로는 상기 비교수단으로부터의 신호에 의해 상기 주반도체스위칭소자에 신호를 부여하여, 인버어터전원의 동작의 제어를 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
제3항에 있어서, 인버어터전원의 입력 또는 출력의 적어도 한쪽의 전류를 검출하는 검출수단을 구비하고, 상기 검출수단에 의해 검출된 신호에 의거하여 기준레벨을 만드는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각수단을 팬과 상기 팬을 구동하는 모우터,로 구성하는 동시에 상기 팬 또는 모우터의 적어도 한쪽의 동작을 검출하는 회전검출수단을 구비하고, 상기 회전검지수단을 이상검출수단으로서 사용하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
제 1 항에 있어서, 마그네트론의 온도를 감지하는 마그네트론온도검지수단을 구비하고, 상기 마그네트론온도검지수단을 이상검지수단으로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
제1항에 있어서, 인버어터전원을 구성하는 반도체스위칭소자, 또는 상기 반도체스위칭소자가 장착되어 있는 냉각용의 핀의 적어도 한쪽의 온도를 검출하는 반도체스위칭소자 온도검지수단을 구비하고, 상기 반도체스위칭소자 온도검지수단을 이상검지수단으로서 사용하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
마그네트론과 상기 마그네트론을 구동하는 인버어터전원과 상기 마그네트론과 상기 인버어터전원을 냉각하는 냉각수단을 넣은 1개의 금속제의 유니트와, 피가열물을 수납하여 상기 마그네트론에 의해서 발생된 마이크로파를 조사하여 가열하기 위한 수납실을 구비한 캐비티와, 상기 유니트가 상기 캐비티에 장착되어 있는지 없는지를 검지하는 장착검지수단을 구비하고, 상기 유니트가 상기 캐비티에 확실하게 장착되어 있지않는 경우, 장착이 이상이 있는 것으로 판단하고 상기 인버어터전원의 동작을 정지시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
마그네트론과 상기 마그네트론을 구동하는 인버어터전원과, 상기 마그네트론과 상기 인버어터전원을 냉각하는 냉각수단을 넣은 1개의 금속제의 유니트를 구비하고, 상기 마그네트론과 상기 인버어터전원의 전기적인 접속을 상기 금속제 유니트를 개재해서 행하지 않도록, 상기 인버어터전원과 상기 마그네트론을 직접 전기적으로 접속하는 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.
마그네트론과, 상기 마그네트론을 구동하는 인버어터전원과, 상기 마그네트론과 상기 인버어터전원을 냉각하는 냉각수단을 넣은 1개의 금속제의 유니트를 구비하고, 상기 유니트내를 고전압부분과 저전압부분으로 분리하는 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 고주파가열장치.