(57)【要約】【課題】マグネトロンの性能のばらつきや、加熱室とマグネトロンのマッチングによる給電のばらつきがあっても、加熱物がない無負荷状態を正確に判定し、マグネトロンの動作を確実に停止させる、あるいは、マグネトロンの出力をさげること。【解決手段】マグネトロン１４の雰囲気温度を検出する温度検出素子２２を、マグネトロン１４の冷却風の風下に設置し、その温度検出素子２２の検出温度により、マグネトロン１４の動作を停止する、あるいは、マグネトロン１４の出力を下げるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に電波を照射する高周波発生装置と、前記高周波発生装置を駆動する電源部と、前記高周波発生装置及び前記高周波発生装置を駆動する電源部を冷却する冷却ファンと、前記高周波発生装置の雰囲気温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子の検出信号により電気部品を制御する手段とを備え、高周波発生装置の雰囲気温度を温度検出素子の検出信号に変換し、変換された温度検出素子の検出信号により高周波発生装置の駆動を制御することを特徴とした高周波加熱装置。
【請求項２】
高周波発生装置の雰囲気温度を検出する温度検出素子を、高周波発生装置の冷却風の風下に設置したことを特徴とした請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
温度検出素子の検出信号が設定されたしきい値ａを超えた時点で、高周波発生装置を停止する、あるいは高周波発生装置の出力を下げることを特徴とした請求項１又は２記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
温度検出素子の検出信号が設定されたしきい値ｂを超えた時点で、冷却ファンの回転数を下げることを特徴とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
電源周波数５０Ｈｚと６０Ｈｚの冷却ファンの回転数を同じにしたことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
温度検出素子に収熱板を設けたことを特徴とした請求項１〜５のいずれか１項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、電子レンジ等の高周波加熱装置の加熱物がない無負荷状態の安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種高周波加熱装置としては、例えば、図７に記載されているようなものがあった。図８は従来の高周波加熱装置の温度検出素子取付け部の詳細図。図９は従来の高周波加熱装置のマグネトロンの陽極フィンの温度上昇グラフである。
【０００３】
図７において、加熱室１の右側面にはマグネトロン２が結合されている。マグネトロン２の下部にマグネトロン２を駆動するための電源であるインバータ３が設けてある。マグネトロン２の後方には冷却ファン４が設けてあり、冷却ファン４の吹出す風により、マグネトロン２、インバータ３等の電気部品を冷却するように構成している。加熱室１の内部には食品等を載せる皿受け台５が備わっていて、モータ６により皿受け台５を回転させて、食品の加熱むらを解消するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
マグネトロンの陽極フィン７には、図８に示すように、温度検出素子８が固定されており、マグネトロン２の温度を検出し、その検出温度を制御部（図示せず）で、あらかじめ設定されていた温度（例えばマグネトロン２の使用限度温度）と比較判定して、マグネトロン２の動作を停止できるように構成されている。食品を皿受け台５に載せて加熱操作をすると、インバータ３からマグネトロン２に高電圧が供給され、マグネトロン２が電波を発振し、加熱室１の内部へ電波を伝播し食品を加熱する。この時、マグネトロン２は温度上昇し高温となるが、加熱操作をすると同時にマグネトロン２の後方にある冷却ファン４が回転し、冷却風を吹出し、マグネトロン２を冷却して、マグネトロン２の使用限度温度以下にするようになっている。
【０００５】
高周波加熱装置では、食品等の加熱物がある状態と、加熱物がない無負荷状態での、マグネトロンの陽極フィン７の温度は、図９に示すような温度上昇曲線Ａ（加熱物がある状態）と温度上昇曲線Ｂ（加熱物がない無負荷状態）を示すが、加熱室１に電波が吸収される食品等の加熱物が無いとマグネトロン２に、電波が反射して帰ってくるため一般的には、必ず加熱物がない無負荷状態が高り、しきい値ａ（マグネトロン動作停止温度）でｔ１の温度差ができる。このように食品等の加熱物がある状態と、加熱物がない無負荷状態での、マグネトロンの陽極フィン７の温度上昇の違いを利用して、しきい値ａ（マグネトロン動作停止温度）になったらマグネトロン２の動作を停止しているものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２６０８４１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、温度検出素子８をマグネトロンの陽極フィン７に、直に固定する構成のため、マグネトロンの陽極フィン７は冷却ファン４で冷却していても、加熱物がない無負荷状態では２５０℃近くの高温となるので、マグネトロン２の性能のばらつきや、加熱室１とマグネトロン２のマッチングによる給電のばらつきによって生じるマグネトロン２の温度上昇のばらつき幅は、マグネトロン２陽極フィン７の温度上昇にそのまま現れることになる。このため、特に加熱物がない無負荷状態と軽負荷状態（重量５０ｇ程度）の温度上昇の差が、このばらつきにより取れ無くなる。このことによって、加熱物がない無負荷状態を正確に判定できないため、マグネトロン２を確実に停止させることができない。
【０００８】
また、温度検出素子８には耐熱性の高い、高価な材料を使用しなければならないという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マグネトロン２の性能のばらつきや、加熱室１とマグネトロン２のマッチングによる給電のばらつきがあっても、加熱物がない無負荷状態と軽負荷状態の温度上昇の違いを正確に判別できるため、マグネトロン２の動作を確実に停止させる、あるいは、マグネトロン２の出力を下げることができる。
【００１０】
また、温度検出素子８に耐熱性の低い安価な材料を使用できる高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、マグネトロンの雰囲気温度を検出する温度検出素子を、マグネトロンの冷却風の風下に設置し、その温度検出素子の検出温度により、マグネトロンの動作を停止する、あるいはマグネトロンの出力を下げるものである。このことによって、マグネトロンの温度上昇を雰囲気温度に変換して検出するため、マグネトロンに性能のばらつきや、加熱室とマグネトロンのマッチングによる給電のばらつきがあっても、マグネトロンの雰囲気温度のばらつきは小さくなるので、加熱物がない無負荷状態を正確に判定できるため、マグネトロンの動作を確実に停止させる、あるいは、マグネトロン２の出力を下げることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室に電波を照射する高周波発生装置と、前記高周波発生装置を駆動する電源部と、前記高周波発生装置及び前記高周波発生装置を駆動する電源部を冷却する冷却ファンと、前記高周波発生装置の雰囲気温度を検出する温度検出素子と、前記温度検出素子の検出信号により電気部品を制御する手段とを備え、高周波発生装置の雰囲気温度を温度検出素子の検出信号に変換し、変換された温度検出素子の検出信号により高周波発生装置の駆動を制御することで、加熱物がない無負荷状態のマグネトロンの温度上昇を雰囲気温度に変換して検出するため、マグネトロンに性能のばらつきや、加熱室とマグネトロンのマッチングによる給電のばらつきがあっても、マグネトロンの雰囲気温度のばらつきは小さくなるので、マグネトロンの動作を確実に停止させることできる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の高周波加熱装置の雰囲気温度を検出する温度検出素子を、高周波発生装置の冷却風の風下に設置することにより、マグネトロンの温度上昇を冷却風の影響を受けることなく、素早く雰囲気温度に変換して検出できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、特に、温度検出素子の検出信号が設定されたけしきい値ａ（マグネトロン動作停止温度）を超えた時点で、高周波発生装置を停止する、あるいは高周波発生装置の出力を下げることより、加熱物がない無負荷状態を判別させて、マグネトロンの動作を停止させることできる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、特に、温度検出素子の検出信号が設定されたしきい値ｂを超えた時点で、冷却ファンの回転数を下げることにより、マグネトロンの温度上昇の勾配を、冷却ファンの回転数に応じて任意に設定できるため、加熱物がない無負荷状態を正確に判別できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、特に、電源周波数５０Ｈｚと６０Ｈｚの冷却ファンの回転数を同じにすることにより、電源周波数が異なっても冷却ファンの冷却能力を同じにすることができため、マグネトロンの雰囲気温度を同じ温度にすることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、特に、温度検出素子に収熱板を設けることにより、マグネトロンの雰囲気温度を検出する温度検出素子の温度を、更に、安定させることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図１〜図６を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における高周波加熱装置の斜視図。図２は本発明の第１の実施例における温度検知素子取付け部の腰部斜視図。図３は本発明の実施例１におけるマグネトロンの陽極の温度上昇グラフ。図４は本発明の実施例１におけるマグネトロンの雰囲気の温度上昇グラフである。
【００２０】
図１において、加熱室１１の前面には開閉自在に設けたドア１２があり、その横には加熱出力、加熱時間等を設定、操作するための操作部１３があり、加熱室１１の右側面にはマグネトロン１４が結合されている。マグネトロン１４の後方には冷却ファン１５が設けてあり、マグネトロン１４の前方にはマグネトロン１４を冷却した冷却風を、加熱室１１に導くエアーガイド１６が設けり、マグネトロン１４により加熱された食品から出た蒸気を、加熱室１１の外へ排出するようになっている。
【００２１】
マグネトロン１４の下部に、マグネトロン１４を駆動するための電源部であるインバータ１７が保持台１８に保持されて、本体外装の下部を形成する底板１９に固定されており、高圧リード線２０でマグネトロン１４へ高圧電を供給するように接続されている。インバータ１７は低圧リード線２１によって操作部１３の制御基板（図示せず）に接続しており、操作部１３の制御のより、マグネトロン１４を駆動している。
【００２２】
図２に示すように、マグネトロンの陽極２２には放熱フィンが設けてありマグネトロン１４の冷却効率を上げている。マグネトロン１４の冷却ファン１５の風下側に、マグネトロン１４の雰囲気温度を検出するための温度検出素子２３が設けられている。この温度検出素子２３は操作部１３の制御基板（図示せず）に接続されていて、マグネトロン１４の雰囲気温度を検出し、あらかじめ設定された温度と比較判定してマグネトロン１４の動作を停止する、あるいは、マグネトロン１４の出力を下げるようになっている。
【００２３】
次に動作、作用について説明する。
【００２４】
図１において、通常の使用状態（加熱物がある状態）では、食品を加熱室１１に入れて、操作部１３により加熱を開始すると、インバータ１７からマグネトロン１４へ高圧リード線２０を通じ高電圧が供給され、電波が加熱室１１に照射されて、食品を加熱する。加熱を開始すると同時に冷却ファン１５が回転し冷却風を吹出し、マグネトロン１４を冷却した後、エアーガイド１６を通り加熱室１１に送られ、マグネトロン１４により加熱された食品から出た蒸気を、加熱室１１の外へ排出するようになっている。この加熱の間マグネトロン１４の近傍にある温度検出素子２３は、マグネトロン１４の雰囲気温度を検出し続ける。温度検出素子２３は、あらかじめ設定された温度と比較して、温度が追えていればマグネトロン１４の動作を停止する、あるいはマグネトロン１４の出力を下げるようになっている。
【００２５】
高周波加熱装置では、食品等の加熱物がある状態と、加熱物がない無負荷状態での、マグネトロンの陽極２２の温度は、図３に示すような温度上昇曲線Ｃ（加熱物がある状態）と温度上昇曲線Ｄ（加熱物がない無負荷状態）を示すが、加熱室１１に電波が吸収される食品等の加熱物が無いとマグネトロン１４に、電波が反射して帰ってくるため一般的には、必ず加熱物がない無負荷状態が高くなり、しきい値ａでｔ２の温度差ができる。このためマグネトロン１４の雰囲気温度も同じ傾向を示すため、図４に示すような温度上昇曲線Ｅ（加熱物がある状態）と、温度上昇曲線Ｆ（加熱物がない無負荷状態）のように、加熱物がない無負荷状態が必ず高くなり、しきい値ａ（マグネトロン動作停止温度）でｔ３の温度差ができる。
【００２６】
マグネトロン１４の雰囲気温度は、加熱物がない無負荷状態で通常１２０℃位となり、マグネトロンの陽極２２の温度を雰囲気温度に変換することで、検出温度を低くできると供に、温度が低くなった分温度上昇のばらつきは小さくなる。このことにより、特に加熱物がない無負荷状態と軽負荷状態で、マグネトロン１４の雰囲気温度のばらつきが重なることが無くなるため、加熱物がない無負荷状態を正確に判別できることになり、マグネトロン１４の動作を確実に停止させるあるいは、マグネトロン２の出力を下げることができる。
【００２７】
また、温度検出素子２３に耐熱性の低い安価な材料を使用できる。
【００２８】
（実施例２）
加熱物がない無負荷状態と軽負荷状態（重量５０ｇ位）ではマグネトロンに性能のばらつきや、加熱室とマグネトロンのマッチングによる給電のばらつきがあると、マグネトロン１４の雰囲気温度に変換しても温度差の余裕は少ない。それを改善するため、温度検出素子２３の検出温度がしきい値ｂを超えた時点で、冷却ファン１５の回転数を下げると、冷却性能が低下するため図５に示すように、マグネトロンの陽極２２の温度は上がり、雰囲気温度も上がる。加熱物がない無負荷状態は温度上昇曲線Ｇとなり、軽負荷状態は温度上昇曲線Ｈとなり、マグネトロン１４の雰囲気温度の上昇勾配の差を、しきい値ｂでｔ４からしきい値ａ（マグネトロン動作停止温度）でｔ５の温度差に拡大することができる。このことによって加熱物がない無負荷状態を正確に判定できるようになる。
【００２９】
（実施例３）
冷却ファン１５は通常、電源周波数５０Ｈｚと６０Ｈｚでは回転数が違うため、冷却ファン１５からの冷却風の吹出し量が変わり、冷却性能が変化する。このことによりマグネトロン１４の雰囲気温度も違ってくるため、加熱物がない無負荷状態の判定温度の設定が難しくなるが、電源周波数５０Ｈｚと６０Ｈｚの冷却ファン１５の回転数を同じにすることにより、冷却ファン１５からの冷却風の吹出し量を同じにすることができるため、同じ冷却ファン１５で電源周波数が異なっても、マグネトロン１４の雰囲気温度を同じ温度にすることができ、加熱物がない無負荷状態の判定温度の設定を容易にし、確実に判定できるようになる。
【００３０】
（実施例４）
図６は本発明の実施例４における温度検出素子の腰部斜視図である。
【００３１】
図６において、温度検出素子２３に収熱板２４を設けて、収熱板２４の熱容量を利用するものである。
【００３２】
このことにより、マグネトロン１４の雰囲気温度を検出する温度検出素子２３の温度のふらつきを小さくでき安定させることができるため、加熱物がない無負荷状態を更に、確実に判定できるようになる。
【００３３】
なお、図及び本説明では、温度検出素子２３を、マグネトロン１４の冷却風の風下に設置して説明したが、冷却ファン１５の影響を受けない構造であれば風上に設けてもの同等の効果を得ることは言うまでもないことである。
【００３４】
なお、図及び本説明では、冷却ファン１５をマグネトロン１４の後方に配置して説明したが、マグネトロン１４の前方、上方あるいは下方に配置しても同等の効果を得ることは言うまでもないことである。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜６に記載の発明によれば、マグネトロンの温度上昇を雰囲気温度に変換して検出するため、マグネトロンの性能のばらつきや、加熱室とマグネトロンのマッチングによる給電のばらつきがあっても、マグネトロンの雰囲気温度のばらつきは小さくできるので、加熱物がない無負荷状態を正確に判定し、マグネトロンの動作を確実に停止させる、あるいは、マグネトロンの出力を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における高周波加熱装置の斜視図
【図２】本発明の実施例１における温度検知素子取付け部の腰部斜視図
【図３】本発明の実施例１におけるマグネトロンの陽極の温度上昇グラフ
【図４】本発明の実施例１におけるマグネトロンの雰囲気の温度上昇グラフ
【図５】本発明の実施例２における冷却ファンの回転数を下げた時のマグネトロンの雰囲気の温度上昇グラフ
【図６】本発明の実施例４における温度検知素子部の腰部斜視図
【図７】従来の高周波加熱装置の断面図
【図８】従来の温度検知素子取付け部の詳細図
【図９】従来の高周波加熱装置のマグネトロンの陽極フィンの温度上昇グラフ
【符号の説明】
１１  加熱室
１４  マグネトロン（高周波発生装置）
１５  冷却ファン
１６  エアーガイド
２２  マグネトロンの陽極
２３  温度検出素子
２４  収熱板
【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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