(57)【要約】【課題】従来の外鉄形変圧器は構造が複雑で形状が大きく、重量も重いため、高周波加熱装置の組み立てや修理時の作業者への身体的負担が大きく、組み立てや修理の作業効率を上げることが困難だった。【解決手段】小型軽量な内鉄形変圧器３１１を採用することによって組み立てや修理の際の作業者の身体的負担を軽減し、作業効率を向上するとともに、交流電源１００の電源電圧の変動要因を検出し、内鉄形変圧器３１１への電源回路を制御することで高周波出力の変動を緩和する構造を備え、安定した被加熱物の加熱を行なうことができることを特徴とする高周波加熱装置。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性磁性材料からなり略ロの字形状の主コアと、前記主コアの一辺に巻かれ交流電源に接続される一次コイルと、前記一次コイルに対向する前記主コアの他の一辺に巻かれ負荷に接続される二次コイルと、前記主コアの内側にあって前記一次コイルと前記二次コイルとの間に配設されて前記主コアに発生する磁束の一部をその内部に導く導電性磁性材料からなるパスコアとを有し、前記パスコアは前記主コアと電気的に接続されて前記一次コイルと前記二次コイルとの間における直接的な電気短絡を防止する構成とした変圧器。
【請求項２】
前記一次コイルは、交流電源に接続されるコイルの巻数を選択可能なタップを備えた、請求項１に記載の変圧器。
【請求項３】
交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項１に記載の変圧器と、前記交流電源と前記変圧器の一次コイルとの間を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチを制御する制御部と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続された高圧コンデンサと、前記高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備え、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成とした高周波加熱装置。
【請求項４】
交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項１に記載の変圧器と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続された複数の静電容量を備えた高圧コンデンサと、前記複数の静電容量のうち１つ以上を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチの開閉を制御する制御部と、前記複数の静電容量を備えた高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備え、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成とした高周波加熱装置。
【請求項５】
交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項１に記載の変圧器と、前記変圧器の二次コイルの一端に互いに並列に接続された複数の高圧コンデンサと、前記複数の高圧コンデンサのうち１つ以上を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチの開閉を制御する制御部と、前記複数の高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備え、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成とした高周波加熱装置。
【請求項６】
交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項２に記載の変圧器と、前記変圧器の一次コイルの一端と前記タップとを選択的に切り換え可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチの切り換えを制御する制御部と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続された高圧コンデンサと、前記高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備え、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを切り換え制御する構成とした高周波加熱装置。
【請求項７】
前記電源要因検出部は交流電源に接続された第二の変圧器から構成され、前記第二の変圧器の二次コイルに発生する電圧を前記制御部に出力する、請求項３から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項８】
前記電源要因検出部は交流電源の両極間に接続された抵抗器とフォトカプラーの直列回路で構成され、前記フォトカプラーの受光部からの信号を前記制御部に出力する、請求項３から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項９】
前記電源要因検出部は交流電源の両極間に接続された複数のコンデンサの直列回路で構成され、前記複数のコンデンサで分圧された電圧を前記制御部に出力する、請求項３から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１０】
前記電源要因検出部は交流電源の両極間に接続された複数の抵抗器の直列回路で構成され、前記複数の抵抗器で分圧された電圧を前記制御部に出力する、請求項３から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１１】
前記電源要因検出部は、前記変圧器の前記一次コイルと同一の辺に前記一次コイルと前記二次コイルとは独立して巻かれた三次コイルで構成され、前記三次コイルに発生する電圧を前記制御部に出力する、請求項３から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１２】
前記電源要因検出部は前記交流電源と前記変圧器の一次コイルとの間に接続された変流器で構成され、前記変流器の二次コイルに発生する電流を前記制御部に出力する、請求項３から６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１３】
前記制御部はマイクロコンピュータで構成され、前記信号の大きさに応じて前記リレースイッチの開路と閉路時間のデューティーを変化させる、請求項３から５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１４】
前記制御部はコンパレータと可変タイマーで構成され、前記信号が所定値を超えたときに前記リレースイッチの開路と閉路時間のデューティーを変化させる、請求項３から５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１５】
前記制御部はマイクロコンピュータで構成され、前記信号の大きさに応じて前記リレースイッチをコイル終端側とタップ側との間で選択的に切り換える、請求項６に記載の高周波加熱装置。
【請求項１６】
前記制御部はコンパレータと可変タイマーで構成され、前記信号が所定値より低いときには前記リレースイッチをコイル終端側からタップ側に切り換える、請求項６に記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は変圧器と、この変圧器を用いた高周波加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジなどの高周波加熱装置は、マグネトロンが発生する高周波を利用して食品などの被加熱物を加熱するものであるが、このマグネトロンを駆動するためには高電圧の電源を必要とするため、通常は二次側に高電圧を発生する変圧器を利用している。
【０００３】
図１０は従来の高周波加熱装置用変圧器の構造を示す断面図である。
【０００４】
図１０の変圧器１は、Ｅ字形コア２ＡとＩ字形コア２Ｂとからなる主コア２と、このＥ字形コア２Ａの２つの溝に巻かれた一次コイル３と、高電圧二次コイル４とフィラメント電源用二次コイル５と、一次コイル３と二次コイル４、５との間に配された２つのパスコア６にて構成されている。
【０００５】
このような変圧器１の構造は外鉄形と呼ばれ、主コア２が一次コイル３と二次コイル４、５の外周に磁気回路を構成する（例えば特許文献１、２参照）。
【０００６】
高周波発生手段としてマグネトロンを使用する高周波加熱装置においては、陽極に印加された電圧が変動するとマグネトロンの陽極電流もこれに比例して変動するため、一般的な変圧器を利用した場合には、電源電圧の変動によってマグネトロンの高周波出力が大きく変動する。
【０００７】
この結果、被加熱物の加熱時間をタイマーなどによって制御する加熱装置にあっては、所定の時間が経過した後に満足できる加熱結果が得られないことがある。
【０００８】
すなわち電源電圧が低下しているときには十分な高周波出力が発生しないため、加熱不足が生じ、他方で電源電圧が上昇しているときには過度な高周波出力が発生し、被加熱物が過熱されて取り返しのつかない結果を生じる場合がある。
【０００９】
このような高周波出力の変動を緩和するためには、電源電圧の上昇に起因する磁束の増加が二次コイル４に与える影響を減少させる必要がある。
【００１０】
このため、高周波加熱装置用の変圧器１では、磁束が増加した場合に主コア２の磁束を飽和させるとともに、その一部をパスコア６に導いて、二次コイル４に交差する磁束密度の増加を抑制している。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−９２６５３号公報（第３、５図）
【特許文献２】
特開平１１−２８３８５１号公報（第４図）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成された従来の変圧器１は、それぞれのコイルが発生する磁束を効率よく主コア２に導くものの、その構造が複雑で重量が重く、高周波加熱装置全重量の大きな割合を占めている。
【００１３】
また、その形状が大きいため高周波加熱装置の全部品に占めるコストも大である。
【００１４】
さらに、重量が重く、形状が大きいため高周波加熱装置の組み立てや修理の際には作業者に与える身体的負担が大きく、長時間の組み立て作業や迅速な修理には不向きで、作業の効率が非常に悪いという課題があった。
【００１５】
このような外鉄形変圧器に対して、略ロの字形状の主コアの２つの辺に一次コイルと二次コイルをそれぞれ巻いた内鉄形変圧器がある。
【００１６】
内鉄形変圧器は、同一の定格電力を持つ外鉄形変圧器に比較すると主コアの寸法が小さいため、高周波加熱装置を小型軽量化できる利点があるものの、その構造上電源電圧の変動に対する出力電圧の変動が大きいため、これまで採用されることは稀であった。
【００１７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、電源電圧の変動に対する出力電圧の変動を緩和する内鉄形変圧器の構造を提供し、また構造の簡単な内鉄形変圧器を採用することにより、軽量で安価な高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するため、本発明の変圧器は、導電性磁性材料からなる略ロの字形状の主コアと、前記主コアの一辺に巻かれ交流電源に接続される一次コイルと、前記一次コイルに対向する前記主コアの他の一辺に巻かれ負荷に接続される二次コイルと、前記主コアの内側にあって前記一次コイルと前記二次コイルとの間に配設されて前記主コアに発生する磁束の一部をその内部に導く導電性磁性材料からなるパスコアとで構成したものである。
【００１９】
また、前記パスコアは前記主コアと電気的に接続されて前記一次コイルと前記二次コイルとの間における直接的な電気短絡を防止する機能を有している。
【００２０】
また、本発明の高周波加熱装置は、交流電源に接続された電源要因検出部と、上述した変圧器と、前記交流電源と前記変圧器の一次コイルとの間を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチを制御する制御部と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続された高圧コンデンサと、前記高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備えており、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記電源要因検出部からの信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成としたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、導電性磁性材料からなり略ロの字形状の主コアと、前記主コアの一辺に巻かれ交流電源に接続される一次コイルと、前記一次コイルに対向する前記主コアの他の一辺に巻かれ負荷に接続される二次コイルと、前記主コアの内側にあって前記一次コイルと前記二次コイルとの間に配設されて前記主コアに発生する磁束の一部をその内部に導く導電性磁性材料からなるパスコアとで構成した変圧器であり、前記パスコアは前記主コアと電気的に接続されて前記一次コイルと前記二次コイルとの間における直接的な電気短絡を防止する機能を有している。
【００２２】
このパスコア構造は、磁束の一部を主コアからバイパスさせるとともに、一次コイルと二次コイル間の電気的短絡を防止する機能を有するので、簡単な構造で、軽量かつ安価な内鉄形変圧器を提供することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、交流電源の変動に応じて電源に接続されるコイルの巻数を選択可能なように、請求項１の変圧器の一次コイルにタップを設けたものである。
【００２４】
これによって、電源電圧の大きな変動に対しても、接続するタップの切り換えにより高周波出力の変動を低減可能な内鉄形変圧器を提供することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項１に記載の変圧器と、前記交流電源と前記変圧器の一次コイルとの間を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチを制御する制御部と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続された高圧コンデンサと、前記高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備えた高周波加熱装置であり、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成としている。
【００２６】
本高周波加熱装置に電源要因検出部と制御部とリレースイッチを備えることにより、電源電圧の変動要因を検出した場合に変圧器への電源を開閉制御して、高周波出力の変動を低減し、安定した被加熱物の加熱を行うことができる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項１に記載の変圧器と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続され、複数の静電容量とその静電容量に接続できる複数の接続端子を備えた高圧コンデンサと、前記複数の静電容量のうち１つ以上を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチの開閉を制御する制御部と、前記複数の静電容量を備えた高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備えた高周波加熱装置であり、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成としている。
【００２８】
本高周波加熱装置に電源要因検出部と制御部と複数の静電容量を備えた高圧コンデンサとリレースイッチを備えることにより、電源電圧の変動要因を検出した場合に複数の静電容量のうち１つ以上を開閉制御することができるので、高周波出力の変動を低減し、安定した被加熱物の加熱を行うことができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項１に記載の変圧器と、前記変圧器の二次コイルの一端に互いに並列に接続された複数の高圧コンデンサと、前記複数の高圧コンデンサのうち１つ以上を開閉可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチの開閉を制御する制御部と、前記複数の高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備えた高周波加熱装置であり、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを開閉制御する構成としている。
【００３０】
本高周波加熱装置に電源要因検出部と制御部と複数の高圧コンデンサとリレースイッチを備えることにより、電源電圧の変動要因を検出した場合に複数の高圧コンデンサのうち１つ以上を開閉制御することができるので、高周波出力の変動を低減し、安定した被加熱物の加熱を行うことができる。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、交流電源に接続された電源要因検出部と、請求項２に記載の変圧器と、前記変圧器の一次コイルの一端と前記タップとを選択的に切り換え可能に接続されたリレースイッチと、前記リレースイッチの切り換えを制御する制御部と、前記変圧器の二次コイルの一端に接続された高圧コンデンサと、前記高圧コンデンサと直列に前記変圧器の二次コイルの他端に接続されたダイオードと、前記ダイオードと並列に接続されたマグネトロンを備えた高周波加熱装置であり、前記電源要因検出部は交流電源の電圧値に応じた信号を前記制御部に出力し、前記制御部は前記信号に基づいて前記リレースイッチを切り換え制御する構成としている。
【００３２】
本高周波加熱装置に電源要因検出部と制御部とリレースイッチを備えることにより、電源電圧の変動要因を検出した場合に前記リレースイッチを前記一次コイルの一端とタップのいずれかを選択的に切り換えることができるので、高周波出力の変動を低減し、安定した被加熱物の加熱を行うことができる。
【００３３】
請求項７に記載の発明は、前記電源要因検出部を交流電源に接続された第二の変圧器で構成した高周波加熱装置であり、前記第二の変圧器の二次コイルに発生する電圧が前記制御部に出力される。
【００３４】
この構成により、制御部は第二の変圧器の二次コイルの電圧を、電源電圧の変動に応じた信号として入力することができる。
【００３５】
請求項８に記載の発明は、前記電源要因検出部を交流電源の両極に接続された抵抗器とフォトカプラーの直列回路で構成した高周波加熱装置であり、前記フォトカプラーの受光部からの信号が前記制御部に出力される。
【００３６】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に応じたフォトカプラーの受光部からの信号を入力することができる。
【００３７】
請求項９に記載の発明は、前記電源要因検出部を交流電源の両極に直列に接続された複数のコンデンサの直列回路で構成した高周波加熱装置であり、前記複数のコンデンサで分圧された電圧が前記制御部に出力される。
【００３８】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に比例して複数のコンデンサで分圧された電圧を入力することができる。
【００３９】
請求項１０に記載の発明は、前記電源要因検出部を交流電源の両極に直列に接続された複数の抵抗器の直列回路で構成した高周波加熱装置であり、前記複数の抵抗器で分圧された電圧が前記制御部に出力される。
【００４０】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に比例して複数の抵抗器で分圧された電圧を入力することができる。
【００４１】
請求項１１に記載の発明は、前記電源要因検出部を、前記変圧器の前記一次コイルと同一の辺に前記一次コイルと前記二次コイルとは独立して巻かれた三次コイルで構成した高周波加熱装置であり、前記三次コイルに発生する電圧が制御部に出力される。
【００４２】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に比例して三次コイルに発生する電圧を入力することができる。
【００４３】
請求項１２に記載の発明は、前記電源要因検出部を前記交流電源と前記変圧器の一次コイルとの間に接続された変流器で構成した高周波加熱装置であり、この変流器の二次コイルに発生する電流が前記制御部に出力される。
【００４４】
この構成により、制御部は前記変圧器に流れる電流に比例して二次コイルに発生する電流を、電源電圧の変動に応じた信号として入力することができる。
【００４５】
請求項１３に記載の発明は、前記制御部をマイクロコンピュータで構成し、入力される信号の大きさに応じて前記リレースイッチの開路と閉路時間のデューティーを変化させる構成とした請求項３から５のいずれかに記載の高周波加熱装置である。
【００４６】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に応じてリレースイッチを開閉制御することができ、高周波出力の変動を低減することができる。
【００４７】
請求項１４に記載の発明は、前記制御部をコンパレータと可変タイマーで構成し、入力される信号が所定値を超えたときに前記リレースイッチの開路と閉路時間のデューティーを変化させる構成とした請求項３から５のいずれかに記載の高周波加熱装置である。
【００４８】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に応じてリレースイッチを開閉制御することができ、高周波出力の変動を低減することができる。
【００４９】
請求項１５に記載の発明は、前記制御部をマイクロコンピュータで構成し、入力される信号の大きさに応じて前記リレースイッチをコイル終端側とタップ側との間で切り換える請求項６に記載の高周波加熱装置である。
【００５０】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に応じてリレースイッチを切り換え制御することができ、高周波出力の変動を低減することができる。
【００５１】
請求項１６に記載の発明は、前記制御部をコンパレータと可変タイマーで構成し、入力される信号が所定値より低いときには前記リレースイッチをコイル終端側からタップ側に切り換える請求項６に記載の高周波加熱装置である。
【００５２】
この構成により、制御部は電源電圧の変動に応じてリレースイッチを切り換え制御することができ、高周波出力の変動を低減することができる。
【００５３】
【実施例】
以下本発明の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００５４】
（実施例１）
図１は本発明の第一の実施例による高周波加熱装置用変圧器の断面図である。図１において、変圧器１１１は、複数個の導電性磁性材料からなり略ロの字形状を有する主コア１１２と、前記主コア１１２の一辺に巻かれ交流電源に接続される一次コイル１１３と、前記一次コイル１１３に対向する前記主コア１１２の他の一辺に巻かれ負荷に接続される二次コイル１１４と、前記主コア１１２の内側にあって前記一次コイル１１３と前記二次コイル１１４との間に配設されて前記主コア１１２に発生する磁束の一部をその内部に導く導電性磁性材料からなるパスコア１１６とで構成したものである。
【００５５】
なお変圧器１１１は、通常はマグネトロンの陰極フィラメントに電源を供給するための別な二次コイル１１５も備えている。
【００５６】
高周波発生手段として利用されるマグネトロン（図示せず）は、陽極が露出した外郭を構成しているので、これに接続される変圧器１１１の二次コイル１１４の一端は、一般的に高周波加熱装置のシャーシ１１０に接地されている。
【００５７】
この場合、二次コイル１１４の他端はシャーシ１１０に対して高電圧になるため、この他端と一次コイル１１３の間に電気的短絡が生じると、送電線側で接地されている電源に対してシャーシ１１０には高電圧がチャージされることになる。
【００５８】
このような危険を避けるため、一次コイル１１３と前記二次コイル１１４との間の電気的絶縁は重要である。
【００５９】
上記の変圧器１１１においては、パスコア１１６は導電性磁性材料で構成され、主コア１１２と電気的に接続されている。
【００６０】
同様に導電性磁性材料で構成されている主コア１１２はシャーシ１１０に固定されることでシャーシ１１０に接続されているので、パスコア１１６もシャーシ１１０に接続されることになる。
【００６１】
この結果、二次コイル１１４の他端の電気絶縁に異常があった場合には、一次コイル１１３への短絡が生じるのではなく、パスコア１１６に地絡する。
【００６２】
このように、パスコア１１６は一次コイル１１３と二次コイル１１４間の直接的な電気短絡を防止する機能も有している。
【００６３】
上述した構造の内鉄形変圧器１１１は、同一の定格電力を持つ従来の外鉄形変圧器に比較すると主コア１１２の寸法が小さくでき、高周波加熱装置を小型軽量化できるという特徴を有する。
【００６４】
（実施例２）
図２は本発明の第二の実施例による高周波加熱装置の回路図であり、この高周波加熱装置には第一の実施例で述べた変圧器１１１が備わっている。
【００６５】
図２において、変圧器１１１はリレースイッチ１１９を介して交流電源１００に接続されている。
【００６６】
変圧器１１１の二次コイル１１４の一端はシャーシ１１０に接続され、他端は高圧コンデンサ１２０を介して高圧ダイオード１２２の陽極とマグネトロン１２３の陰極に接続されている。
【００６７】
高圧ダイオード１２２の陰極とマグネトロン１２３の陽極はシャーシ１１０を介して二次コイル１１４の他端に接続されているので、高圧コンデンサ１２０と高圧ダイオード１２２はマグネトロン１２３の倍電圧整流回路を構成する。
【００６８】
高圧コンデンサ１２０には抵抗器１２１が並列に接続されており、高周波加熱装置の非動作時に高圧コンデンサ１２０の電荷を放電する。
【００６９】
また、マグネトロン１２３の陰極（フィラメント）は変圧器１１１の二次コイル１１５から供給される電流によって加熱されている。
【００７０】
また、交流電源１００には電源電圧をモニターするための電源要因検出部１１７が接続されている。
【００７１】
電源要因検出部１１７は電源電圧の変動に応じた出力信号を制御部１１８に送出し、制御部１１８はこの出力信号に基づいてリレースイッチ１１９を開閉制御する。
【００７２】
すなわち、本実施例においては、電源要因検出部１１７は二次側に低電圧を発生する小型変圧器で構成しているので、電源電圧に比例した電圧を出力する。
【００７３】
マイクロコンピュータで構成された制御部１１８は受け取った電圧値を評価し、その値が高いときはリレースイッチ１１９の動作デューティー（すなわち、ＯＮ時間とＯＦＦ時間の和に対するＯＮ時間の比率）を減らし、その値が低いときは動作デューティーを増加もしくは連続動作するような制御を行ってマグネトロン１２３の時間平均の出力を安定させる。
【００７４】
なお上述の実施例では、電源要因検出部１１７を小型変圧器で構成する例を説明したが、小型変圧器に限定するものではない。
【００７５】
電源要因検出部１１７を、図３に示すように交流電源の両極に接続された抵抗器１１７Ａとフォトカプラー１１７Ｂの直列回路で構成し、フォトカプラー１１７Ｂに加わる電圧が一定値を超えた場合にその受光部からの信号を制御部１１８に出力することもできる。
【００７６】
また、図４に示すように電源要因検出部１１７を交流電源の両極に接続された複数のコンデンサ１１７Ｃ、Ｄの直列回路で構成し、これら複数のコンデンサ１１７Ｃ、Ｄで分圧された電圧を制御部１１８に出力してもよい。
【００７７】
同様に電源要因検出部１１７を図５に示すように複数の抵抗器１１７Ｅ、Ｆで構成することもできるが、この場合には制御部が絶縁物を介さずに交流電源１００に接続されるので、安全上何らかの保護手段を設けることが望ましい。
【００７８】
また、電源要因検出部１１７を図６に示すように変圧器１１１の一次コイル１１３と同一の辺に巻かれた三次コイル１１７Ｇで構成することも可能であり、この場合も電源電圧に比例した電圧が制御部１１８に出力される。
【００７９】
さらには、図７に示すように電源要因検出部１１７を交流電源１００に直列に接続された変流器１１７Ｈで構成することもでき、変流器１１７Ｈは変圧器１１１に流れる負荷電流に比例して二次側に発生する電流を制御部に出力する。
【００８０】
上述の実施例では、制御部１１８をマイクロコンピュータで構成する例を説明したが、これもマイクロコンピュータに限定するものではない。
【００８１】
マイクロコンピュータに代えて制御部１１８をコンパレータと可変タイマーで構成してもよい。
【００８２】
この構成では、コンパレータは入力される信号の電圧を基準電圧と比較し、信号電圧が所定値を超えたときに前記リレースイッチ１１９を所定の周期で開閉させることができる。
【００８３】
（実施例３）
図８は本発明の第三の実施例による高周波加熱装置の回路図である。
【００８４】
なお、第二の実施例の高周波加熱装置と同一の部品には同一の符号を付している。
【００８５】
この高周波加熱装置にも第一の実施例で述べたと同じ変圧器１１１が備わっている。
【００８６】
図８の回路に示す高周波加熱装置が第二の実施例における高周波加熱装置と異なる点は、前記変圧器１１１の二次コイル１１４の一端に第一の高圧コンデンサ２２０Ａと第二の高圧コンデンサ２２０Ｂが並列に接続され、制御部１１８が第二の高圧コンデンサ２２０Ｂを開閉するようにリレースイッチ２１９を制御することである。
【００８７】
図８の回路において、電源要因検出部１１７は電源電圧の変動に応じた出力信号を制御部１１８に送出し、制御部１１８はこの出力信号に基づいてリレースイッチ２１９を開閉制御する。
【００８８】
本実施例において、電源要因検出部１１７は第二の実施例と同様に電源電圧に比例した電圧を出力する。
【００８９】
マイクロコンピュータで構成された制御部１１８は受け取った電圧値を評価し、その値が高いときはリレースイッチ２１９の動作デューティーを減らす、もしくはリレースイッチ２１９を動作させない。
【００９０】
また、その値が低いときはリレースイッチ２１９の動作デューティーを増加もしくは連続動作するような制御を行う。
【００９１】
これにより、電源電圧が高いときはマグネトロン１２３への電流を増加し、電源電圧が低いときはマグネトロン１２３への電流を減少して、マグネトロン１２３の時間平均の出力を安定させる。
【００９２】
この結果、本高周波加熱装置は高周波出力の変動を低減して、安定した被加熱物の加熱を行うことができる。
【００９３】
また、本実施例では複数の高圧コンデンサを並列に接続して用いているが、複数の静電容量を備えた一個の高圧コンデンサを用いても同様の効果がある。
【００９４】
さらに、本実施例も第二の実施例と同様に、電源要因検出部１１７を交流電源の両極に接続された抵抗器１１７Ａとフォトカプラー１１７Ｂの直列回路、複数のコンデンサ１１７Ｃ、Ｄの直列回路、複数の抵抗器１１７Ｅ、Ｆの直列回路、変圧器１１１の一次コイル１１３と同一の辺に巻かれた三次コイル１１７Ｇ、交流電源１００に直列に接続された変流器１１７Ｈのいずれかで構成することもできる。
【００９５】
また、制御部１１８もマイクロコンピュータに代えて、コンパレータと可変タイマーで構成できることは言及するまでもない。
【００９６】
（実施例４）
図９は本発明の第四の実施例による高周波加熱装置の回路図である。
【００９７】
なお、第二の実施例の高周波加熱装置と同一の部品には同一の符号を付し、その詳細を省略する。
【００９８】
本高周波加熱装置に使用されている変圧器３１１には、一次コイル３１３にタップが設けられている。
【００９９】
そしてリレースイッチ３１９は一次コイル３１３の一端と前記タップとを選択的に切り換え可能に接続されている。
【０１００】
図９の回路において、電源要因検出部１１７は電源電圧の変動に応じた出力信号を制御部１１８に送出し、制御部１１８はこの出力信号に基づいてリレースイッチ３１９を切り換え制御する。
【０１０１】
電源要因検出部１１７が電源電圧に比例した電圧を出力すると、マイクロコンピュータで構成された制御部１１８は受け取った電圧値を評価し、その値が所定値よりも高いときはリレースイッチ３１９を変圧器３１１の一次コイル３１３の一端に切り換え、その値が所定値よりも低いときはリレースイッチ３１９を一次コイル３１３のタップに切り換える。
【０１０２】
これにより、電源電圧の変動に対する変圧器３１１の二次コイル３１４の電圧の変動を抑えて、マグネトロン１２３の出力を安定させる。
【０１０３】
この結果、本高周波加熱装置は高周波出力の変動を低減して、安定した被加熱物の加熱を行うことが可能になる。
【０１０４】
なお本実施例においても第二の実施例と同様に、電源要因検出部１１７を交流電源の両極に接続された抵抗器１１７Ａとフォトカプラー１１７Ｂの直列回路、複数のコンデンサ１１７Ｃ、Ｄの直列回路、複数の抵抗器１１７Ｅ、Ｆの直列回路、変圧器１１１の一次コイル１１３と同一の辺に巻かれた三次コイル１１７Ｇ、交流電源１００に直列に接続された変流器１１７Ｈのいずれかで構成することもできる。
【０１０５】
また、制御部１１８もマイクロコンピュータに代えて、コンパレータと可変タイマーで構成できることは言及するまでもない。
【０１０６】
【発明の効果】
以上の説明のように、請求項１と２に記載の発明によれば、内鉄形変圧器を採用することにより、同一の定格電力を持つ従来の外鉄形変圧器に比較して主コアの寸法を小さくでき、これを搭載する高周波加熱装置を小型軽量化できると共に高周波加熱装置の組み立てや修理の際の作業者の身体的負担を軽減でき、組み立てや修理の作業効率を向上できるという利点がある。
【０１０７】
また請求項３から１６に記載の発明は、内鉄形変圧器を採用する場合に生じる課題、すなわち電源電圧の変動に対する出力電圧の変動が大きいという課題を、電源要因検出部、制御部、およびリレースイッチの組み合わせによって解消し、この結果、高周波出力の変動を低減し、軽量ながら安定した被加熱物の加熱を行うことのできる高周波加熱装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例による高周波加熱装置用変圧器の断面図
【図２】本発明の第二の実施例による高周波加熱装置の回路図
【図３】高周波加熱装置の電源要因検出部を抵抗器とフォトカプラーの直列回路で構成した回路図
【図４】高周波加熱装置の電源要因検出部を複数のコンデンサの直列回路で構成した回路図
【図５】高周波加熱装置の電源要因検出部を複数の抵抗器の直列回路で構成した回路図
【図６】高周波加熱装置の電源要因検出部を変圧器の三次コイルで構成した回路図
【図７】高周波加熱装置の電源要因検出部を変流器で構成した回路図
【図８】本発明の第三の実施例による高周波加熱装置の回路図
【図９】本発明の第四の実施例による高周波加熱装置の回路図
【図１０】従来の高周波加熱装置用変圧器の構造を示す断面図
【符号の説明】
１、１１１、３１１  変圧器
１００  交流電源
１１０  高周波加熱装置のシャーシ
２、１１２  主コア
２Ａ  Ｅ字形コア
２Ｂ  Ｉ字形コア
３、１１３、３１３  一次コイル
４、１１４、３１４  二次コイル
５、１１５  二次コイル（フィラメント電源用）
６、１１６  パスコア
１１７  電源要因検出部
１１７Ａ  抵抗器
１１７Ｂ  フォトカプラー
１１７Ｃ、Ｄ  コンデンサ
１１７Ｅ、Ｆ  抵抗器
１１７Ｇ  三次コイル
１１７Ｈ  変流器
１１８  制御部
１１９、２１９、３１９  リレースイッチ
１２０  高圧コンデンサ
２２０Ａ  第一の高圧コンデンサ
２２０Ｂ  第二の高圧コンデンサ
１２１  抵抗器（放電用）
１２２  高圧ダイオード
１２３  マグネトロン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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