(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）発生器（２４）から電磁放射フィールド（ｅ−フィールド）（３４）を発生させるためのデバイス（１０）であって、
ＲＦ発生器（２４）が、品物をｅ−フィールド（３４）にさらすために、低電圧直流（ＤＣ）をｅ−フィールド（３４）に変換するように構成されており、
電源（３８）とＲＦ発生器（２４）との間に接続された発生器用電力供給部（３６）を有し、
発生器用電力供給部（３６）が、少なくとも１つのエネルギ貯蔵部（４６、４８）と、電力をＲＦ発生器（２４）用の低電圧ＤＣに変換する少なくとも１つの電力変換回路（５０、５２）とを備え、
デバイス（１０）内の異常をモニタリングして検出するように構成され、且つ、異常が検出された場合、少なくとも１つのエネルギ貯蔵部（４６、４８）とＲＦ発生器（２４）との間の低電圧ＤＣを、少なくとも１つのエネルギ貯蔵部（４６、４８）に貯蔵されているエネルギが消失する時間に比べて短い所定の時間内に遮断するように構成されている少なくとも１つの遮断回路（４４）を有することを特徴とする、デバイス（１０）。
【請求項２】
デバイス（１０）がＲＦオーブンまたはＲＦドライヤの一方である、請求項１に記載のデバイス（１０）。
【請求項３】
デバイスがオーブンであって、
オーブンが、
空間（１４）を画定し、空間（１４）内の食品を電磁的に加熱するためのキャビネット（１２）と、
キャビネット（１２）に可動に取り付けられ、オープン状態とクローズ状態との間で移行するドア（１６）と、
ドア（１６）がオープン状態に移行していることを示す少なくとも１つのドアインターロックスイッチ（２０、２２）と、を備え、
少なくとも１つのドアインターロックスイッチ（２０、２２）がドア（１６）がオープン状態に移行していることを示す場合に、少なくとも１つの遮断回路（４４）が、発生器用電力供給部（３６）を電源（３８）から分断する、請求項１に記載のデバイス（１０）。
【請求項４】
電源（３８）が、電圧ライン（７８）とグランドライン（８０）とによってＲＦ発生器（２４）に接続され、
少なくとも１つの遮断回路（４４）が、電圧ライン（７８）またはグランドライン（８０）の一方に設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【請求項５】
遮断回路（４４）が、電圧ライン（７８）とグランドライン（８０）のそれぞれに設けられている、請求項４に記載のデバイス（１０）。
【請求項６】
所定の時間が２０ｍｓである、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス（１０）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
無線周波数（ＲＦ）増幅器すなわちＲＦ発生器は、無線周波数スペクトル内の電磁放射フィールド（ｅ−フィールド）を電源から発生させることができる。電圧印加型ＲＦ発生器は、所望または予測可能な方法で外部対象に作用しうるｅ−フィールドを発生するように構成されうる。一般的に、ＲＦ発生器は、外部対象への作用に応じてｅ−フィールドを印加するすなわち方向付けるために、ＲＦアンテナすなわちＲＦ印加器（ＲＦ  ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）に接続されている。例えば、マイクロ波オーブンは、一般的に、加熱すなわち調理対象の食品にｅ−フィールドを発生させるＲＦ発生器に対してＡＣ電力入力を利用する。
【発明の概要】
【０００２】
本発明は、品物を電磁放射フィールド（ｅ−フィールド）にさらすために、低電圧直流をｅ−フィールドに変換するように構成された無線周波数（ＲＦ）発生器から該ｅ−フィールドを発生させるデバイスに関する。このデバイスは、電源とＲＦ発生器との間に接続された発生器用電力供給部を含んでいる。発生器用電力供給部は、１つ以上のエネルギ貯蔵部と、電力をＲＦ発生器用の低電圧ＤＣに変換するための１つ以上の電力変換回路とを備えている。１つ以上の遮断回路が、デバイス内の異常をモニタリングして検出するように構成されている。異常が検出された場合、遮断回路が、エネルギ貯蔵部とＲＦ発生器との間の低電圧ＤＣを、エネルギ貯蔵部に貯蔵されているエネルギが消失する時間に比べて短い所定の時間内に遮断する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
図面において、
【０００４】
【図１】図１は本発明の一実施の形態に係るＲＦオーブンの概略図である。
【０００５】
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る、図１の電源、発生器用電力供給部、ＲＦ発生器、およびＲＦ印加器の概略図である。
【０００６】
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る、反射ｅ−フィールド電力を時間の関数として表すグラフである。
【０００７】
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係る、図３の時間の関数としての反射ｅ−フィールド電力の積分を表すグラフである。
【０００８】
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る、印加電力を制御するためのステップダウンプロセスを表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、無線数周波数スペクトル内の電磁放射場（ｅ−フィールド（ｅ−ｆｉｅｌｄ））を、ｅ−フィールドの用途に関係なく、またｅ−フィールドの周波数や周波数帯域に関係なく発生させることができる無線周波数（ＲＦ）発生器または増幅器を使用する環境で実施されうる。本明細書では、例えばマイクロ波または赤外線信号発生器などの任意のｅ−フィールド発生デバイスが概してＲＦ発生器などと呼ばれ、アンテナ、アノード／カソードカップリングまたはペアなどのｅ−フィールド印加デバイスが概してＲＦ印加器（ＲＦ  ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ）と呼ばれる。これらの名称は、ｅ−フィールドの１つ以上の周波数または周波数帯域が本発明の実施の形態に含まれうることが明確になるように意図されている。本明細書は、主に、食物を加熱すなわち調理（まとめて”クッキング”）できるｅ−フィールドを提供するＲＦオーブンを対象にしているが、例えば布地の乾燥のためにｅ−フィールドを発生させる代わりの使用例にも適用可能である。
【００１０】
図１は、空間１４を画定し、その空間１４内で食品や食材を電磁的に加熱および／または調理するためのキャビネット１２を有するオーブン形態のＲＦデバイス１０を概略的に示している。オーブン１０はさらに、キャビネット１２に対して可動に取り付けられたドア１６と、キャビネット１２やドア１６に対して取り外し可能にまたは固定状態に取り付けられた例えばワイヤーメッシュのＲＦシールド層１８と、第１のドアスイッチ２０と第２のドアスイッチ２２として示されている少なくとも１つのドアインターロックスイッチとを有する。スイッチ２０、２２それぞれは、ドア１６の状態を表す信号を独立して提供することが可能である。
【００１１】
オーブン１０はさらに、第１の半導体ＲＦ増幅器２６と第２の半導体ＲＦ増幅器２８として示されている少なくとも１つのＲＦ増幅器を備える、例えばマイクロ波発生器である、ＲＦ発生器２４を含みうる。オーブン１０はさらに、第１のＲＦ印加器３０と第２のＲＦ印加器３２として示され、印加器３０、３２それぞれが空間１４にｅ−フィールドを印加するように構成されている少なくとも１つのＲＦ印加器を含んでいる。オーブン１０はまた、マイクロ波発生器用電力供給部などの発生器用電力供給部３６と、例えばメイン電源などの電源３８と、コントローラ４０とを備える。ＲＦ発生器２４と空間１４の対向するコーナーに配置された第１および第２のＲＦ印加器３０、２８とを含むように空間１４が示されているが、本発明の実施の形態は、ＲＦ発生器２４が空間１４の外部に配置されている構成も含む構成要素２４、３０、３２の他の配置も考えられる。さらにまた、発生器用供給部３６、電源３８、コントローラ３０、およびドアスイッチ２０、２２それぞれはキャビネット１２の外部に示されているが、これらは、オーブン１０の構成要素としてまとめて含まれることも想定され、これらの構成要素２０、２２、３６、３８、４０の様々な配置が考えられ、空間１４内、キャビネット１２内、および／またはワイヤーメッシュ１８内への配置が含まれてもよく、スイッチ２０、２２においては該スイッチ２０，２２がドア１６の状態を判定できるように配置されればよい。
【００１２】
図示するように、第１のＲＦ増幅器２６は第１のＲＦ印加器３０に電気的に接続され、また、第２のＲＦ増幅器が第２のＲＦ印加器３２に電気的に接続されうる。ＲＦ発生器２４はまた、発生器用電力供給部３６に電気的に接続され、その発生器用電力供給部３６は電源３８に電気的に接続されうる。コントローラ４０は、ドアスイッチ２０、２２それぞれとＲＦ印加器３０、３２それぞれとに通信的に接続され（点線として図示されている）、発生器２４と発生器用電力供給部３６それぞれに通信信号を送信するものとして図示されている。
【００１３】
ドア１６は、オープン状態とクローズ状態との間で移行し、すなわち空間１４への選択的なアクセスを提供する。例えば、調理される食材の投入または既に調理済みの食品の回収を可能にする。クローズ状態のとき、ドア１５と対応するワイヤーメッシュ１８の部分は、空間１４へのアクセスを効果的に防止するためにおよび／または空間１４を有効にシールするために、キャビネット１２に対して位置合わせされるように構成されている。空間１４はさらに、キャビネット１２の内部またはキャビネット１２や空間１４外部へのｅ−フィールドの漏れを防止するワイヤーメッシュ１８の構成によってシールされている。
【００１４】
ＲＦ発生器２４は、電力入力を受け取るように構成され、オーブンの特定の用途に必要な１つ、２つ、３つ、４つ、または任意の数のＲＦ信号を発生しうる。ＲＦ発生器２４はさらに、各信号を対応するＲＦ増幅器２６、２８に送信するように構成されている。図示する例において、ＲＦ発生器２４は、対応する第１および第２のＲＦ増幅器２６、２８に送信される２つの信号を発生することができる。増幅器それぞれは、独立したＲＦ信号を増幅させる。各ＲＦ信号が少なくとも１つのＲＦ増幅器２６、２８に対応する可能性があることが想定される。したがって、本発明の非限定的な実施の形態は、１つのＲＦ信号が１つのＲＦ増幅器２６に対応する可能性があり、２つのＲＦ信号が２つのＲＦ増幅器２６、２８７それぞれに対応する可能性があり、３つのＲＦ信号が３つのＲＦ増幅器それぞれに対応する可能性があり、または４つのＲＦ信号が４つのＲＦ増幅器それぞれに対応する場合などを想定している。また、本発明の非限定的な実施の形態は、１つのＲＦ信号が、例えば２つ、３つ、または４つのＲＦ増幅器に対応し、各増幅器が同一のＲＦ信号を増幅する場合を想定している。上述した任意の数のＲＦ信号および／またはＲＦ増幅器の任意の数の組み合わせおよび／または配列が想定される。
【００１５】
ＲＦ増幅器２６、２８それぞれは、増幅した信号を１つ以上のＲＦ印加器３０、３２に送信するように相応に構成されてもよく、そのＲＦ印加器は、ｅ−フィールド３４として示されている増幅されたＲＦ信号を空間１４内に向けるように構成されている。発生器用電力供給部３６は、受け取った電力を代わりの電力出力に動作可能に変換するように付加的に構成されうる。例えば、発生器用電力供給部３６は、ＡＣ電力入力を、高電流で低電圧のＤＣ出力に変換するように構成されうる。代わりの電力変換が想定され、その一例は、単に電力変換の非限定的な例である。また、コントローラ４０は、入力信号を受け取ることができ、指令を生成、処理、および／または判定することができ、その指令に基づいて指令および／または指令信号を１つ以上の出力として提供できる適当なデバイスでありうる。例えば、コントローラ４０は、１つ以上の、プログラム可能な論理デバイス、特定用途用集積回路、デジタル信号プロセッサ、および／またはマイクロコントローラを含んでもよい。
【００１６】
オーブン１０の動作中において、調理される食品は開いたドア１６を介して空間１４内に配置され、その後ドア１６が閉じられる。コントローラ４０は、オーブンを制御するように動作し、それにより、電源３８が電力入力を発生器用電力供給部３６に供給し、その発生器用電力供給部が電源３８からの電力入力を発生器２４に供給される十分な電力出力に変換するように制御される。一例の発生器用電力供給部３６が、例えば、交流（ＡＣ）の主電力入力を低電圧の直流（ＤＣ）出力に変換することを含みうる。発生器２４は、無線周波数の電磁放射場（ｅ−フィールド）信号を発生してもよく、その信号は、第１および第２のＲＦ増幅器２６、２８それぞれによって十分にまたは自明に増幅されて、空間１４に電磁放射を印加するためにＲＦ増幅器２６、２８それぞれから第１および第２のＲＦ印加器３０、３２それぞれに送信されうる。
【００１７】
図２は、発生器用電力供給部３６とＲＦ発生器２４のさらなる詳細を概略的に示している。発生器用電力供給部３６はさらに、第１の遮断回路４２と第２の遮断回路４４として示され、電気的な分断能力を備える少なくとも１つの遮断回路と、第１のエネルギ貯蔵部４６と第２のエネルギ貯蔵部４８として示された少なくとも１つのエネルギ貯蔵部と、例えばＡＣ−ＤＣコンバータ５０および／またはＤＣ−ＤＣコンバータ５２である少なくとも１つの電力変換回路とを有する。また、各ＲＦ増幅器２６、２８はさらに、温度回路５４を有しうる。
【００１８】
図示するように、電源３８は、第１の遮断回路４２に電気的に接続され、その第１の遮断回路はＡＣ−ＤＣコンバータ５０に接続されている。第１のエネルギ貯蔵部４６は、ＡＣ−ＤＣコンバータ５０とＤＣ−ＤＣコンバータ５２の両方に電気的に接続されている。第２のエネルギ貯蔵部４８は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５２と第２の遮断回路４４とを電気的に接続し、その第２の遮断回路はＲＦ発生器２４に接続されている。コントローラ４０は、通信ライン（点線として示されている）を介して、第１および第２の遮断回路４２、４４それぞれと各温度回路５４とに通信的に接続されている。
【００１９】
図示されている電源３８、発生器用電力供給部３６、構成要素４２、４４、４６、５０、５２、およびＲＦ発生器２４間のそれぞれの接続は、２つの電気的な接続、例えば、電圧ライン７８とグランドライン８０を備えている。しかし、代わりの電気的な接続も想定される。第１および第２の遮断回路４２、４４それぞれが電圧ライン７８またはグランドライン８０の少なくとも１つに配置される、あるいは、遮断回路４２、４４が電圧ライン７８とグランドライン８０の両方に配置される。
【００２０】
各遮断回路４２、４４は、第１状態すなわちクローズ状態の間、接続された構成要素を電気的に接続するように構成され、また、第２状態すなわちオープン状態の間、接続された構成要素を電気的に分断するように構成されうる。各遮断回路４２、４４は、電気的接続をモニタリングし、それぞれの構成要素間における規格外のまたは誤った電力特性、例えば、電流および／または電圧特性などの異常を検出するように構成されている。この点において、第１および第２の遮断回路４２、４４それぞれは、第１および第２の遮断回路４２、４４の接続または分断機能を制御するとともに、オーブン１０での異常のモニタリングや検出について協働するコントローラ４０を含むように考慮されうる。また、エネルギ貯蔵部５０、５２それぞれは、その接続場所で、運転中においては発生器用電力供給部３６の電力を規制することができ、また運転の中断などの異常が発生している間においては多量の電力を供給することができる。一例において、エネルギ貯蔵部５０、５２は、回路の断線などの異常後に３００ミリ秒（ｍｓ）以上にわたって電力をそれぞれの構成要素に供給できるキャパシタすなわちエネルギバッファを有してもよい。
【００２１】
また、温度回路５４が記載されているが、温度回路は、温度センサ、または別の、温度センサを用いずにＲＦ増幅器２６、２８それぞれの温度を実測または推定する非温度センサ回路を有しうると想定される。例えば、温度回路５４は、最初に、温度回路５４のための熱的モデルを生成および／または提供する、例えば負温度係数（ＮＴＣ）サーミスタまたはセンサを用いて、ＲＦ増幅器２６、２８それぞれに対してキャリブレーションされうることが想定される。本例において、その熱的モデルは、実温度センサを利用しているまたは利用していないに限らず、例えばフォワードされて反射された電力（ｆｏｒｗａｒｄ  ａｎｄ  ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ  ｐｏｗｅｒ）を使用しているＲＦ増幅器２６、２８からのＲＦフィード（ＲＦ  ｆｅｅｄ）が発生されている間にＲＦ増幅器２６、２８の温度を一度測定することによってキャリブレーションされうる。言い換えると、熱的モデルは、ＲＦ増幅器に対してキャリブレーションされる。また、上述のキャリブレーションおよび／または熱的モデルは、集中素子モデルまたは分布素子モデルに基づいてもよい。さらに、温度回路５４が、ＲＦ発生器の全体としての温度を実測するまたは推定するために、ＲＦ発生器２４に配置されうることも考えられる。
【００２２】
ＲＦ発生器２４の運転中において、電源３８は、例えば、発生器用電力供給部３６にＡＣ電力を供給しうる。ＡＣ電力は、クローズ状態の第１の遮断回路４２を介して到達し、また、ＡＣ電力入力がＤＣ電力出力に変換される場合には、ＡＣ−ＤＣコンバータ５０に伝送されうる。ＤＣ電力出力は、第１のエネルギ貯蔵部４６に供給され、さらに、ＡＣ−ＤＣコンバータのＤＣ電力出力を低電圧ＤＣ出力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ５２に伝送される。低電圧ＤＣ出力は、第２のエネルギ貯蔵部４８に供給されてもよく、さらに、クローズ状態の第２の遮断回路４４を介してＲＦ発生器２４に供給されうる。
【００２３】
コントローラ４０は、オーブン１０がその空間１４内に所望のｅ−フィールド３４を印加するように、発生器用電力供給部３６、発生器２４、および各遮断回路４２、４４を制御する。なお、オーブン１０に異常が生じている場合、コントローラ４０は、複数の遮断回路４２、４４の一つまたは両方を任意の順番で制御し、遮断回路４２，４４をオープン状態に移行させうる。それにより、マイクロ波発生器用電力供給部３６を電源３８、すなわち主電源から分断する。コントローラ４０によって１つ以上の遮断回路４２、４４が使用されるトリガーである異常の一例は、１つ以上のドアスイッチ２０、２２がドア１６がオープン状態に移行していることを示している場合であってもよい。コントローラ４０によって１つ以上の遮断回路４２、４４が使用されるトリガーである異常の別の例は、１つ以上の遮断回路４２、４４が、上述の構成要素間において規格外のまたは誤った電力特性をモニタリングして検出する場合、または、電源すなわち主電源とマイクロ波発生器用電力供給部３６との間における、例えば主電源すなわち電源３８と発生器用電力供給部３６との間での異常をモニタリングして検出する場合であってもよい。
【００２４】
コントローラ４０によって１つ以上の遮断回路４２、４４が使用されるトリガーである異常のさらに別の例は、温度の測定、検出、推定、または比較に基づいて規格外および／または誤った温度状態であることが１つ以上の温度回路５４によって測定される場合であってもよい。本例において、ＲＦフィードがＲＦ増幅器２６、２８から発生されうる。温度回路５４は、ＲＦフィードが発生している間にＲＦ増幅器２６、２８それぞれのゲインを測定してもよく、また、時間をかけて測定されたゲインと温度回路５４の熱的モデルとも比較してもよい。温度回路５４は、測定されたゲインと熱的モデルとの比較結果に基づいて、ＲＦ増幅器２６、２８それぞれの温度を推定してもよい。ＲＦフィードの非限定的な例は、ＲＦ増幅器２６、２８に供給される電力、ＲＦ発生器２４および／またはＲＦ増幅器２６、２８の運転中に増幅されたまたは消費されたエネルギ量を含んでもよい。
【００２５】
温度回路５４を利用する本例において、説明された方法は、比較結果に基づいて予測モデルを作成し、例えば、その予測モデルに基づいて、ＲＦ増幅器２６、２８について、異常表示を行うまたは温度を推定することによってさらに特徴付けされてもよい。さらにまた、説明された方法は、ＲＦ増幅器２６、２８内における任意の電力伝送システム、疑似負荷、またはサーキュレータについての温度を推定するために利用されてもよい。その上、上述の方法は、ＲＦ発生器２４の温度の推定に適用されてもよい。
【００２６】
さらに異なる例において、異常は、空間１４、ＲＦ増幅器２６、２８のいずれか一方または両方、および／または、ＲＦ印加器３０、３２のいずれか一方または両方の少なくとも１つにおける電力反射に基づくものであってもよい。負荷不整合を原因としてｅ−フィールド３４の反射が生じることが知られている。高レベルのｅ−フィールド３４の反射を回避するために、本発明の実施の形態において、１つ以上の空間１４または上述の構成要素２６、２８、３０、３２が、反射電力を測定し、また、コントローラ４０が反射されたｅ−フィールド３４に基づいて異常の判定を実行できるように該コントローラ４０にｅ−フィールド３４の検出情報を提供することが可能にされうる、あるいは、そのためのｅ−フィールド３４の検出デバイスを含むようにされうることが想定される。例えば、本発明の一実施の形態において、コントローラ４０は、判定にあたって、ＲＦ増幅器２６、２８それぞれ、すなわちＲＦチャンネルそれぞれからの反射されたｅ−フィールド２４全てを考慮しうる。別例において、コントローラ４０はまた、通常すなわち予期される運転範囲内であるフィルタリングされた反射ｅ−フィールド３４のレベルを考慮しうる。
【００２７】
例えば、図３は、例えば、空間１４内で測定されたｅ−フィールド３４の反射量を時間の関数として表している一例の第１のグラフ５６を示している。図４は、第１のグラフ５６の積分を時間の関数として表す、対応する第２のグラフ５８を示している。第２のグラフ５８において、点線は、コントローラ４０が異常の発生を判定する前に累算しなければならない積分された反射ｅ−フィールド６０の所定量を示している。第２のグラフ５８に示すように、コントローラ４０は時間６２で異常の発生を決定する。代わりとして、本発明の実施の形態において、反射ｅ−フィールド３４の積分が、例えば最も最近の１秒間における反射ｅ−フィールド３４の量のみが合計されるように、移動する所定の時間ウィンドウ（ｔｉｍｅ  ｗｉｎｄｏｗ）に基づいて実行されることが想定される。したがって、この代わりの例においては、所定の連続した１秒の期間において、積分されたｅ−フィールド３４の反射が反射ｅ−フィールド６０の所定量に比べて大きい場合に、異常が発生しているとされる。代わりの期間と同様に、代わりの総和法が想定される。
【００２８】
運転中、異常を判定する上述の方法に関係なく、異常が検出された場合、コントローラ４０は、一つ以上の遮断回路４２、４４を動作させてもよい。コントローラ４０が遮断回路４４を動作させてマイクロ波ＲＦ発生器２４への低電圧ＤＣ電力を遮断する場合、第１または第２のエネルギ貯蔵部４６、４８内の残存エネルギがＲＦ発生器２４に移動することが阻まれる。それにより、遮断回路４２が唯一の動作される遮断回路であった場合に比べて素早く電力を遮断することができる。好ましくは、遮断回路４４は、異常をモニタリングして検出するように構成され、異常が検出された場合には、所定の時間内に、ＲＦ発生器２４への低電圧ＤＣを遮断するように構成されている。この所定の時間は、１つ以上のエネルギ貯蔵部４６、４８に貯えられているエネルギが消失するのに必要な時間に比べて短くてもよい。非限定的な一例において、所定の時間は２０ｍｓ、すなわち異常検出から２０ｍｓ以内であってもよい。
【００２９】
代わりとして、運転中、異常を判定する上述の方法に関係なく、異常が検出された場合、コントローラ４０は、発生器用電力供給部３６、ＲＦ発生器２４、および／または任意の数のＲＦ増幅器２６、２８を動作させてｅ−フィールドの発生レベルを下げてもよい。例えば、本発明の一実施の形態において、コントローラ４０が１つ以上のＲＦ増幅器２６、２８の温度を判定し（上述したように）、また、少なくとも２つのＲＦ増幅器２６、２８間の反射ｅ−フィールド３４の電力量（すなわち”クロストーク”電力レベル）を推定または判定しうることが想定される。温度の判定および／またはクロストークの推定に基づいて、コントローラ４０は、少なくとも２つのステッププロセスにおいて、複数のＲＦ増幅器２６、２８の少なくとも１つに伝送されるｅ−フィールド３４の電力を低減しうる。
【００３０】
図５は、上述した２つのステッププロセスの一例を表す第３のグラフ６４を示している。図示するように、１つ以上のＲＦ印加器３０、３２によって印加される電力量は、温度の関数として変化しうる。例えば、印加電力６６は、複数のＲＦ増幅器２６、２８の少なくとも１つの温度が第１のしきい温度７０として示されている第１の所定の温度しきい値を超えたと判定されるまで、最大電力レベル６８の印加電力であってもよい。同様に、印加電力６６は、クロストーク電力レベルが上述したように第２の所定のしきい値を超えたときの２つ以上のＲＦ増幅器２６、２８間のクロストーク電力レベルが推定されるまで、最大電力レベル６８の印加電圧であってもよい。これらの条件のいずれか一方または両方を満足する場合、異常すなわちエラーを検出してもよい。このような異常すなわちエラーの検出に基づいて、印加されたｅ−フィールド３４の電力が、最大電力レベル６８に比べて小さい第１の電力レベル７２に低減されうる。
【００３１】
第１の電力レベル７２が１つ以上のＲＦ増幅器２６、２８の温度または２つ以上のＲＦ増幅器２６、２８のクロストーク電力レベルを増加し続ける場合、電力レベルがさらに低減されてもよい。例えば、ＲＦ印加器３０、３２の少なくとも１つの温度が第２のしきい温度７４に到達したことが判定された場合、および／または、クロストーク電力レベルが別の所定のしきい値に到達したことが推定された場合、図示するように、電力レベルが、さらに低い第２の電力レベル７６に低減されうる。任意の数の電力レベルが、例えば、温度が所定のレベル以下で安定するまたは所定のレベル以下に減少するまで、推定されるクロストーク電力レベルが所定のレベル以下で安定するまたは所定のレベル以下に減少するまで、または電力レベルがゼロに減少した後に増幅器が完全にパワーオフされるまで、印加電力６６の量を低減し続けてもよい。
【００３２】
複数のＲＦ増幅器２６、２８が異なる周波数で複数のＲＦｅ−フィールド３４すなわちフィードを発生させる場合、伝送される電圧レベルは、これらのＲＦ増幅器２６、２８のためのみに、その温度が第１の所定のしきい値を超えた場合に、または、そのクロストーク電力レベルが第２の所定のしきい値を超えた場合に、減少されてもよい。別の言い方をすれば、実施の形態において、ＲＦ増幅器２６、２８それぞれによって測定された温度またはｅ−フィールド反射に基づいて、ＲＦ増幅器２６、２８それぞれが独立して動作されることが想定される。代わりとして、本発明の実施の形態において、伝送される電圧レベルが、全てのＲＦ増幅器２６、２８のために、任意の温度が第１の所定のしきい値を超えた場合に、または、任意のクロストーク電力レベルが第２の所定のしきい値を超えた場合に、減少されることが想定される。別の代わりの実施の形態において、伝送される電力レベルは、全てのＲＦ増幅器２６、２８のために、任意の温度が第１の所定のしきい値を超えた場合に、且つ、任意のクロストーク電力レベルが第２のしきい値を超えた場合に減少される。
【００３３】
多くの他のありうる実施の形態や構成は、上述の図面に示すものとともに、本開示によって考えられる。例えば、本発明の一実施の形態は、信頼性の向上や機能比較のために第２のコントローラや複数の温度回路などの冗長な構成要素が考えられる。本発明の別の実施の形態は、１つ以上のドアセンサ２０、２２を１つ以上の遮断回路４２、４４に直接的に接続し、それにより、ドアがオープン状態に移行しているときに、遮断回路４２、４４が、コントローラ４０の動作がなくても、電源３８からＲＦ発生器２４への電力を即座に遮断することが考えられる。また、様々な構成要素のデザインや配置は、複数の異なるインライン構成が実現できるように再構成されてもよい。
【００３４】
本明細書に開示された実施の形態は、無線周波数発生器の動作方法を提供する。上述の実施の形態において実現される１つの利点は、上述の実施の形態が優れた異常抑制能力を備えることである。提案した異常の判定および検出と、上述したような電力ステッピング（ｐｏｗｅｒ  ｓｔｅｐｐｉｎｇ）および／または電力遮断とにより、任意のＲＦ印加を、過熱、ｅ−フィールドの漏れ、および／または重大なｅ−フィールド干渉（すなわち、反射、クロストーク）のリスクを従来のＲＦ印加に比べて減少させつつ実行することができる。また、過熱のリスクを減少させることにより、構成要素が焦げたり焼けたりするリスクが減少し、また、ＲＦ印加に関する発火リスクが減少する。上述の実施の形態のさらに別の利点は、遮断回路が、発生器用電力供給部のエネルギ貯蔵部内のエネルギが消失する前にＲＦの発生をすばやく中断する信頼可能な方法を提供することである。したがって、ＲＦの発生は、規格外のｅ−フィールド、すなわち空間内の温度が過剰に増加するなどの異常が生じる状況に悪化しうるさらなるｅ−フィールドを発生させているエネルギが消失する前に、突然に停止されうる。
【００３５】
上述の実施の形態のさらに別の利点には、直接的に温度を測定するセンサを設けることなく、ＲＦ印加器の温度を算出することができることが含まれる。これにより、構成要素の費用が減少し、直接的に競争に勝てる利点を備えうる。最終的に、過剰な温度状況を回避する能力を備えるＲＦ印加を行うことにより、構成要素を含むＲＦシステム全体の信頼性は熱的ストレスが減少することによって向上する。上述の状況がさらに、平均故障間隔（ＭＴＢＦ）を減少させ、過剰な温度を原因とするシステムの故障の可能性を低下させる。
【００３６】
本開示が少なくとも以下に示す独創的な概念を包含していることが考えられる。
ＲＦ発生器用の遮断回路
１．無線周波数（ＲＦ）発生器（２４）から電磁放射フィールド（ｅ−フィールド）（３４）を発生させるためのデバイス（１０）であって、
ＲＦ発生器（２４）が、品物をｅ−フィールド（３４）にさらすために、低電圧直流（ＤＣ）をｅ−フィールド（３４）に変換するように構成されており、
電源（３８）とＲＦ発生器（２４）との間に接続された発生器用電力供給部（３６）を有し、
発生器用電力供給部（３６）が、少なくとも１つのエネルギ貯蔵部（４６、４８）と、電力をＲＦ発生器（２４）用の低電圧ＤＣに変換する少なくとも１つの電力変換回路（５０、５２）とを備え、
デバイス（１０）内の異常をモニタリングして検出するように構成され、且つ、異常が検出された場合、少なくとも１つのエネルギ貯蔵部（４６、４８）とＲＦ発生器（２４）との間の低電圧ＤＣを、少なくとも１つのエネルギ貯蔵部（４６、４８）に貯蔵されているエネルギが消失する時間に比べて短い所定の時間内に遮断するように構成されている少なくとも１つの遮断回路（４４）を有することを特徴とする、デバイス（１０）。
２．デバイス（１０）がＲＦオーブンまたはＲＦドライヤの一方である、１に記載のデバイス（１０）。
３．デバイスがオーブンであって、
オーブンが、
空間（１４）を画定し、空間内の食品を電磁的に加熱するためのキャビネット（１２）と、
キャビネットに可動に取り付けられ、空間への選択的なアクセスのためにオープン状態とクローズ状態との間で移行するドア（１６）と、
少なくとも１つのドアインターロックスイッチ（２０、２２）と、を備え、
少なくとも１つのドアインターロックスイッチ（２０、２２）が、ドアがオープン状態に移行しているときに、異常を引き起こす、１に記載のデバイス（１０）
４．電源（３８）が、電圧ライン（７８）とグランドライン（８０）とによってＲＦ発生器（２４）に接続され、
少なくとも１つの遮断回路（４４）が、電圧ライン（７８）またはグランドライン（８０）の一方に設けられている、１から３のいずれか一に記載のデバイス（１０）。
５．遮断回路（４４）が、電圧ライン（７８）とグランドライン（８０）のそれぞれに設けられている、２に記載のデバイス（１０）。
６．所定の時間が２０ｍｓである、１から５のいずれか一に記載のデバイス（１０）。
マイクロ波オーブン内の電力増幅器の出力レベルを低減する方法
１．ＲＦフィードを発生するように構成されたデバイス内の少なくとも１つの無線周波数（ＲＦ）増幅器の出力レベルを低減する方法であって、
少なくとも１つのＲＦ増幅器の温度を測定し、
少なくとも１つのＲＦ増幅器の温度が第１の所定のしきい値を超えた場合、少なくとも２つのステップにおいて、少なくとも１つのＲＦ増幅器のために伝送される電力レベルを低減することを特徴とする、方法。
２．少なくとも２つのＲＦ増幅器間のクロストーク電力レベルを推定することを含み、
クロストーク電力レベルが第２の所定のしきい値を超えた場合、少なくとも２つのステップにおいて、少なくとも２つのＲＦ増幅器のために伝送される電力レベルを低減する、１に記載の方法。
３．複数のＲＦ増幅器が異なる周波数で複数のＲＦフィードを発生し、
伝送される電力レベルが、これらのＲＦ増幅器ためのみに、その温度が第１の所定のしきい値を超える場合に、または、そのクロストーク電力レベルが第２の所定のしきい値を超える場合に、低減される、１または２の方法。
４．伝送される電力レベルが、全てのＲＦ増幅器のために、任意の温度が第１の所定のしきい値を超える場合に、または、任意のクロストーク電力レベルが第２の所定のしきい値を超える場合に低減される、３に記載の方法。
５．伝送される電力レベルが、全てのＲＦ増幅器のために、任意の温度が第１の所定のしきい値を超える場合に、且つ、任意のクロストーク電力レベルが第２の所定のしきい値を超える場合に、低減される、３に記載の方法。
半導体増幅器の温度を測定する方法
１．温度センサを用いることなく、ＲＦフィードを発生するように構成されたデバイス内の無線周波数（ＲＦ）増幅器の温度を測定する方法であって、
ＲＦ増幅器に対してキャリブレーションされる熱的モデルを用意し、
ＲＦ増幅器からＲＦフィードを発生させ、
ＲＦフィードが発生している間にＲＦ増幅器のゲインを測定し、
時間をかけて測定されたゲインと熱的モデルとを比較し、
その比較結果に基づいてＲＦ増幅器の温度を推定することを特徴とする、方法。
２．比較結果に基づいて予測モデルを作成することをさらに特徴とする、請求項１に記載の方法。
３．熱的モデルが、温度センサを用いるまたは用いずに、フォワードされて反射された電力を使用しているＲＦ増幅器からＲＦフィードが発生されている間にＲＦ増幅器の温度を一度測定することによってキャリブレーションされる、請求項１に記載の方法。
４．ＲＦ増幅器内における電力伝送システム、疑似負荷、またはサーキュレータについての温度が推定される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
５．熱的モデルが、集中素子モデルまたは分布素子モデルである、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【００３７】
既述されていない範囲で、様々な実施の形態の異なる特徴や構成が、所望に互いに組み合わせられて使用されてもよい。１つの特徴が全ての実施の形態に示されていないかもしれないが、それは、そのような可能性がないためにと解釈するのではなく、明細書の簡潔さのためにそのようにされていると解釈すべきである。したがって、異なる実施の形態の様々な特徴が所望に組み合わせされて且つ適合され、明確に記載されているか否かに関係なく、新しい実施の形態が形成されうる。本明細書に記載されている特徴の全ての組み合わせや全ての配列は、本開示によって保護されている。
【００３８】
本明細書の説明は、ベストモードを含む、本発明を開示する複数の例を挙げ、また、当業者に対して、任意のデバイスやシステムを作成して使用することや任意に組み合わせた方法を実行することを含む、本発明の実施を可能にする。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって定義され、また、当業者が思い付く他の例を含みうる。このような他の例は、請求項の文言どおりの構成要素を有する場合でも、または、請求項の文言とはごくわずかに異なる均等な構成要素を有する場合でも、請求項の範囲に含まれる。
【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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