(57)【要約】【課題】  三相電源のいずれか１相のみが欠落した場合でも、当該欠落を検知できる、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置を提供する。【解決手段】  三相電源１００のＲ相またはＳ相のいずれか一方が欠落すると、Ｒ相およびＳ相から正常に電力が供給される場合よりも、Ｍ点の電位がトランジスタ２４のバイアス電位以上となる期間が短くなるため、コンデンサ２６が１回充電してから放電するまでの時間が長くなり、コンパレータ２１の−側端子に入力される電位が高くなる。これにより、コンパレータ２１は、Ｒ相およびＳ相から正常に電力が供給される場合はＨｉｇｈの信号を出力し、Ｒ相またはＳ相の少なくとも一方が欠落するとＬｏｗの信号を出力する。【選択図】        図１
2005065473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２、および、第３の相を介して電力を供給する三相電源についての相欠落検知回路であって、
前記三相電源の前記第１および第２の相に接続される第１の回路部と、
前記三相電源の前記第２および第３の相に接続される第２の回路部とを含み、
前記第１の回路部は、前記第１および第２の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第１または前記第２の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、
前記第２の回路部は、前記第２および第３の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第２または前記第３の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力する、三相電源相欠落検知回路。
【請求項２】
前記第１の回路部は、第１のコンデンサと、前記第１の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第２の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第１のコンデンサに充電を行なう第１の充電手段と、前記第１のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第１の信号出力手段とを備え、
前記第２の回路部は、第２のコンデンサと、前記第２の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第３の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第２のコンデンサに充電を行なう第２の充電手段と、前記第２のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第２の信号出力手段とを備える、請求項１に記載の三相電源相欠落検知回路。
【請求項３】
第１、第２、および、第３の相を備えた三相電源から、当該第１〜第３の相を介して電力を供給される高周波加熱装置であって、
加熱手段と、
前記三相電源から前記加熱手段への電力の供給を制御する電力供給制御手段と、
前記三相電源と前記電力供給制御手段との間に接続され、当該三相電源の相欠落を検知する相欠落検知手段とを含み、
前記相欠落検知手段は、前記三相電源の前記第１および第２の相に接続される第１の回路部と、前記三相電源の前記第２および第３の相に接続される第２の回路部とを備え、
前記第１の回路部は、前記第１および第２の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第１または前記第２の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、
前記第２の回路部は、前記第２および第３の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第２または前記第３の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力する、高周波加熱装置。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は、
前記第１および第２の相に接続され、当該第１および第２の相から供給される電力を整流する第１の整流回路と、
前記第２および第３の相に接続され、当該第２および第３の相から供給される電力を整流する第２の整流回路と、
前記第３および第１の相に接続され、当該第３および第１の相から供給される電力を整流する第３の整流回路とを備え、
前記加熱手段は、前記第１〜第３の整流回路のそれぞれに接続されたマグネトロンを備える、請求項３に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記第１の回路部は、第１のコンデンサと、前記第１の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第２の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第１のコンデンサに充電を行なう第１の充電手段と、前記第１のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第１の信号出力手段とを備え、
前記第２の回路部は、第２のコンデンサと、前記第２の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第３の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第２のコンデンサに充電を行なう第２の充電手段と、前記第２のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第２の信号出力手段とを備える、請求項３または請求項４に記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置に関し、特に、三相電源から電力を供給され、三相電源の３線の電源ラインの中の少なくとも１線が欠落した場合でも当該欠落を検知できる、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、大電力の供給を受けるために、マイクロ波発生装置等において、三相電源から電力の供給を受けるものがあり、そのような装置についての技術が、種々、開示されている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、マイクロ波発生装置において、３個のマグネトロンでマイクロ波を発生させる際、３相電源の各相間に接続した３個のフィラメントトランスを用いて各マグネトロン管のフィラメントへ給電し、また、各マグネトロンのアノードへは、給電を１個の３相電力調整器によって調整した３相交流電圧を各相間に接続した３つの高圧トランスによって変圧して給電することにより、大電力のマイクロ波を安価な構成で出力できるようにする技術が開示されている。
【０００４】
また、従来における、三相電源から電力の供給を受ける装置の一例として、図１３に模式的に示された電気的構成を有する装置を挙げることができる。
【０００５】
図１３に示された装置では、インバータ回路１を含む回路が、三相電源１００から、電力を供給されている。具体的には、図１３に示された装置では、インバータ回路１が、コイル８およびコンデンサ９から構成される平滑回路、および、整流回路３を介して、三相電源１００に接続されている。インバータ回路１の駆動は、制御回路５により、駆動回路２を介して制御されている。また、整流回路３は、三相電源１００のＲ相、Ｓ相およびＴ相のそれぞれと、リレースイッチ１１，１２，１３を介して接続されているが、当該リレースイッチ１１，１２，１３の開閉は、リレー駆動回路４によって制御される。リレー駆動回路４は、電源回路Ａ６から電力の供給を受け、制御回路５は、電源回路Ｂ７から電力の供給を受ける。電源回路Ａ６は、三相電源１００のＲ相とＳ相に接続されることにより、三相電源１００から電力を供給されている。電源回路Ｂ７は、三相電源１００のＲ相とＴ相に接続されることにより、三相電源１００から電力を供給されている。
【特許文献１】特開２００１−１４８２８４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１３に示したような装置において、三相電源１００のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれか１相のみが欠落した場合、電源回路Ａ６と電源回路Ｂ７において、欠落した相に接続されている方の回路は電力の供給に影響を受けるが、当該欠落した層に接続されていない方の回路は電力の供給は影響を受けない。したがって、三相電源１００のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれか１相のみが欠落した場合、リレー駆動回路４と制御回路５の、いずれか一方は動作に影響を受けないが、他方は動作に影響を受けるという事態が生じる。
【０００７】
つまり、従来、三相電源から電力の供給を受ける図１３に示したような装置において、三相電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれか１相のみが欠落した場合には、当該装置の動作状況からは、当該欠落の影響が判断しにくいという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑み考え出されたものであり、その目的は、三相電源のいずれか１相のみが欠落した場合でも、当該欠落を検知できる、三相電源相欠落検知回路および高周波加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従った三相電源相欠落検知回路は、第１、第２、および、第３の相を介して電力を供給する三相電源についての相欠落検知回路であって、前記三相電源の前記第１および第２の相に接続される第１の回路部と、前記三相電源の前記第２および第３の相に接続される第２の回路部とを含み、前記第１の回路部は、前記第１および第２の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第１または前記第２の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、前記第２の回路部は、前記第２および第３の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第２または前記第３の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力することを特徴とする。
【００１０】
本発明のある局面に従うと、第１の回路部の出力する信号を検知することにより、少なくとも第１の相または第２の相部のいずれか一方が欠落したことが検知できる。また、第２の回路部の出力する信号を検知することにより、少なくとも第２の相または第３の相のいずれか一方が欠落したことが検知できる。
【００１１】
また、本発明に従った三相電源相欠落検知回路では、前記第１の回路部は、第１のコンデンサと、前記第１の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第２の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第１のコンデンサに充電を行なう第１の充電手段と、前記第１のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第１の信号出力手段とを備え、前記第２の回路部は、第２のコンデンサと、前記第２の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第３の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第２のコンデンサに充電を行なう第２の充電手段と、前記第２のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第２の信号出力手段とを備えることが好ましい。
【００１２】
これにより、第１または第２の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、双方から電圧が印加されている状態と比較して第１のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第１のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、第１の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第１または第２の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。また、第２または第３の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、双方から電圧が印加されている状態と比較して第２のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第２のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、第２の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第２または第３の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。
【００１３】
本発明の他の局面に従った高周波加熱装置は、第１、第２、および、第３の相を備えた三相電源から、当該第１〜第３の相を介して電力を供給される高周波加熱装置であって、加熱手段と、前記三相電源から前記加熱手段への電力の供給を制御する電力供給制御手段と、前記三相電源と前記電力供給制御手段との間に接続され、当該三相電源の相欠落を検知する相欠落検知手段とを含み、前記相欠落検知手段は、前記三相電源の前記第１および第２の相に接続される第１の回路部と、前記三相電源の前記第２および第３の相に接続される第２の回路部とを備え、前記第１の回路部は、前記第１および第２の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第１または前記第２の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力し、前記第２の回路部は、前記第２および第３の相の双方から電圧を印加されているときと、前記第２または前記第３の相の少なくとも一方からの電圧が印加されていないときとで、異なる信号を出力することを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の局面に従うと、第１の回路部の出力する信号を検知することにより、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において少なくとも第１の相または第２の相のいずれか一方が欠落したことが、当該高周波加熱装置において検知できる。また、第２の回路部の出力する信号を検知することにより、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において少なくとも第２の相または第３の相のいずれか一方が欠落したことが、当該高周波加熱装置において検知できる。
【００１５】
また、本発明に従った高周波加熱装置では、前記電力供給制御手段は、前記第１および第２の相に接続され、当該第１および第２の相から供給される電力を整流する第１の整流回路と、前記第２および第３の相に接続され、当該第２および第３の相から供給される電力を整流する第２の整流回路と、前記第３および第１の相に接続され、当該第３および第１の相から供給される電力を整流する第３の整流回路とを備え、前記加熱手段は、前記第１〜第３の整流回路のそれぞれに接続されたマグネトロンを備えることが好ましい。
【００１６】
これにより、高周波加熱装置において、三相電源の三相それぞれの相間に整流回路が用いられるため、三相電源に対して三相が単一の整流回路で整流される際に予測される高調波電流の発生を回避できる。
【００１７】
また、本発明に従った高周波加熱装置では、前記第１の回路部は、第１のコンデンサと、前記第１の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第２の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第１のコンデンサに充電を行なう第１の充電手段と、前記第１のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第１の信号出力手段とを備え、前記第２の回路部は、第２のコンデンサと、前記第２の相からの電圧の印加のタイミングおよび前記第３の相からの電圧の印加のタイミングに応じて前記第２のコンデンサに充電を行なう第２の充電手段と、前記第２のコンデンサの電位に応じて異なる信号を出力する第２の信号出力手段とを備えることが好ましい。
【００１８】
これにより、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において第１または第２の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、高周波加熱装置において、双方から電圧が印加されている状態と比較して第１のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第１のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、高周波加熱装置において、第１の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第１または第２の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。また、高周波加熱装置が電力を供給される三相電源において第２または第３の相が欠落し少なくともこれらの一方からの電圧の印加がなくなると、高周波加熱装置において、双方から電圧が印加されている状態と比較して第２のコンデンサに充電される電力量が変化し、これに応じて、第２のコンデンサの電位にも変化が生じる。したがって、高周波加熱装置において、第２の信号出力手段の出力する信号を検知することにより、第２または第３の相の少なくとも一方が欠落していることを検知することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、第１の回路部および第２の回路部の出力する信号を検知することにより、第１〜第３の相のいずれか１相のみにおいて欠落が生じた場合であっても、当該欠落を検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態である三相電源相欠落検知回路を含む装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【００２１】
図１を参照して、図１に示す装置は、インバータ回路１と、インバータ回路１から電力の供給を受け食品等に対する加熱動作を実行する加熱部１５とを含む。図１に示す装置は、加熱部１５がマグネトロンまたは加熱コイルを含む、電子レンジや電磁調理器等の加熱調理装置である。なお、本発明に従った三相電源相欠落検知回路を含む装置は、加熱調理装置に限定されず、三相電源から電力を供給されるものであればどのような装置であっても良い。
【００２２】
図１に示す装置は、図１３に示した装置と同様に、三相電源１００から電力を供給されることに加えて、駆動回路２、整流回路３、リレー駆動回路４、制御回路５、電源回路Ａ６、電源回路Ｂ７、コイル８、コンデンサ９、および、リレースイッチ１１〜１３を含むが、これらの動作は、図１３を用いて説明したものと同様であるので、ここでは説明を繰返さない。そして、図１に示す装置は、さらに、回路部２０および回路部３０を含む。
【００２３】
回路部２０は、三相電源１００のＲ相に接続されたダイオード２２、三相電源１００のＳ相に接続されたダイオード２３、ダイオード２２，２３の出力側にベース端子を接続されたトランジスタ２４、トランジスタ２４のコレクタ側に接続された電源２５およびコンデンサ２６、トランジスタ２４のコレクタ側に−側の入力端子を接続されたコンパレータ２１、ならびに、コンパレータ２１の＋側の入力端子に接続された電源２７を含む。また、図１中では、トランジスタ２４のコレクタ側の端子と電源２５との間にある点をＰ点とし、トランジスタ２４のベース側の端子とダイオード２２，２３との間にある点をＭ点としている。また、回路部２０は、Ｍ点とダイオード２２，２３の間に接続された抵抗２０Ａ，２０Ｂ、Ｍ点と接地されている点の間に接続された抵抗２０Ｃ、Ｐ点と電源２５との間に接続された抵抗２０Ｄ、Ｐ点とコンパレータ２１の−側の入力端子との間に接続された抵抗２０Ｅ、コンパレータ２１の＋側の入力端子と電源２７との間に接続された抵抗２０Ｆ、および、コンパレータ２１の＋側の入力端子と接地されている点との間に接続された抵抗２０Ｇを含む。そして、トランジスタ２４のエミッタ側の端子は接地されている。
【００２４】
また、回路部３０は、三相電源１００のＳ相に接続されたダイオード３２、三相電源１００のＴ相に接続されたダイオード３３、ダイオード３２，３３の出力側にベース端子を接続されたトランジスタ３４、トランジスタ３４のコレクタ側に接続された電源３５およびコンデンサ３６、トランジスタ３４のコレクタ側に−側の入力端子を接続されたコンパレータ３１、ならびに、コンパレータ３１の＋側の入力端子に接続された電源３７を含む。また、図１中では、トランジスタ３４のコレクタ側の端子と電源３５との間にある点をＱ点とし、トランジスタ３４のベース側の端子とダイオード３２，３３との間にある点をＮ点としている。また、回路部３０は、Ｎ点とダイオード３２，３３の間に接続された抵抗３０Ａ，３０Ｂ、Ｎ点と接地されている点の間に接続された抵抗３０Ｃ、Ｑ点と電源３５との間に接続された抵抗３０Ｄ、Ｑ点とコンパレータ３１の−側の入力端子との間に接続された抵抗３０Ｅ、コンパレータ３１の＋側の入力端子と電源３７との間に接続された抵抗３０Ｆ、および、コンパレータ３１の＋側の入力端子と接地されている点との間に接続された抵抗３０Ｇを含む。そして、トランジスタ３４のエミッタ側の端子は接地されている。
【００２５】
図２に、三相電源１００のＲ相およびＳ相から正常に電力が供給されている場合の、回路部２０における回路動作を説明するための図を示す。
【００２６】
図２（Ａ）はＭ点の電位の、図２（Ｂ）はＰ点の電位の、図２（Ｃ）はコンパレータ２１の＋側の端子および−側端子への入力電位の、図２（Ｄ）はコンパレータ２１が出力する信号の、それぞれ、時間ｔの変化に対する変化を示している。
【００２７】
三相電源１００のＲ相とＳ相から供給される交流の電力は、ダイオード２２，２３で整流されるため、図２（Ａ）に示すように、Ｍ点における電位は、全波整流されたような波形となっている。これは、Ｒ相から供給される電力が半端整流されたものと、Ｓ相から供給される電力が半端整流されたものとが、交互に出現していると考えられる。
【００２８】
Ｍ点における電位がトランジスタ２４のバイアス電位（ＶＢ）に達すると、トランジスタ２４に電流が流れる。トランジスタ２４に電流が流れることにより、図２（Ｂ）に示すように、Ｐ点の電位が、電位Ｖ１から０へと低下する。なお、Ｐ点の電位は、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、Ｍ点の電位の変化に応じて、時間Ｔ１だけ電位Ｖ１となった後０となる状態を繰返している。
【００２９】
トランジスタ２４が電流を流さない状態では、コンデンサ２６は充電を行ない、トランジスタ２４に電流が流れると、コンデンサ２６は放電を行なう。コンデンサ２６の電位は、電源２５の電位と当該コンデンサ２６が充電を開始してから放電するまでの時間の長さに依存する。
【００３０】
電源２７からコンパレータ２１の＋側端子に入力される電位は、コンデンサ２６が時間Ｔ１だけ充電を行なった電位よりも所定の値だけ高い電位とされている。
【００３１】
これにより、コンパレータ２１では、Ｍ点における電位が図２（Ａ）に示したように変化した場合には、常に、図２（Ｃ）に示すように、＋側端子に入力される電位の方が−側端子に入力される電位よりも高くなる。これに応じて、コンパレータ２１は、図２（Ｄ）に示すように、常に、Ｈｉｇｈ（Ｈ）の信号を出力する。
【００３２】
図３に、三相電源１００のＲ相またはＳ相のいずれか一方が欠落した場合の、回路部２０における回路動作を説明するための図を示す。なお、図３（Ａ）はＭ点の電位の、図３（Ｂ）はＰ点の電位の、図３（Ｃ）はコンパレータ２１の＋側の端子および−側端子への入力電位の、図３（Ｄ）はコンパレータ２１が出力する信号の、それぞれ、時間ｔの変化に対する変化を示している。
【００３３】
三相電源１００のＲ相またはＳ相のいずれか一方が欠落すると、Ｍ点の電位は、図３（Ａ）に示すように、当該いずれか一方から供給された電力が半端整流されたものとなる。これにより、Ｍ点の電位がバイアス電位ＶＢ以上となる期間が短くなるため、Ｐ点の電位は、図３（Ｂ）に示すように、図２に示した時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２の間、電位Ｖ１の値を取るようになる。このように、Ｐ点の電位が、時間Ｔ２だけ電位Ｖ１を維持した後０となる変化を繰返すことにより、コンデンサ２６が１回充電してから放電するまでの間の時間（Ｔ２）が、図２を用いて説明した場合における時間（Ｔ１）長くなる。このため、コンデンサ２６からコンパレータ２１の−側端子に入力される電位は、図２を用いて説明した場合よりも高くなる。
【００３４】
電源２７からコンパレータ２１の＋側端子に入力される電位は、コンデンサ２６が時間Ｔ１だけ充電を行なった電位よりも高い電位とされているが、コンデンサ２６が時間Ｔ２だけ充電を行なった電位より低い電位とされている。つまり、図３（Ｃ）に示すように、コンデンサが時間Ｔ２だけ充電を行なった後では、コンパレータ２１の−側端子に入力される電位は、＋側端子に入力される電位よりも高くなる。これにより、図３（Ｄ）に示すように、コンパレータ２１は、Ｌｏｗ（Ｌ）の信号を出力する。
【００３５】
なお、三相電源１００のＲ相およびＳ相の双方が欠落した場合には、トランジスタ２４は電流を流さなくなる。このことから、コンデンサ２６は連続的に充電を行なうため、コンパレータ２１の−側には図３（Ｃ）に示した電位よりも高い電位が入力されることになる。つまり、この場合でも、コンパレータ２１は、Ｌの信号を出力する。
【００３６】
以上、図２および図３を用いて説明したように、回路部２０では、三相電源１００のＲ相およびＳ相が正常に電力を供給しているとコンパレータ２１はＨの信号を出力するが、三相電源１００のＲ相またはＳ相の少なくとも一方が欠落すると、コンパレータ２１はＬの信号を出力する。
【００３７】
また、回路部３０は、図１に示すように、コンパレータ２１に対応するコンパレータ３１を含む等、回路部２０と同様の構成を有している。具体的には、回路部３０は、ダイオード２２，２３に対応するダイオード３２，３３と、トランジスタ２４に対応するトランジスタ３４と、電源２５，２７に対応する電源３５，３７と、コンデンサ２６に対応するコンデンサ３６とを含む。また、Ｎ点はＭ点に対応し、Ｑ点はＰ点に対応している。そして、このような構成を有することにより、回路部３０においても、三相電源１００の状態に応じて、回路部２０と同様の事態が生じる。つまり、回路部３０では、三相電源１００のＳ相にダイオード３２が、Ｔ相にダイオード３３がそれぞれ接続されており、そして、コンパレータ３１は、Ｓ相およびＴ相から正常に電力が供給されているとＨの信号を出力し、Ｓ相およびＴ相の少なくとも一方が欠落するとＬの信号を出力する。
【００３８】
図１に示す装置では、コンパレータ２１およびコンパレータ３１は、出力検知回路１０に接続されている。また、出力検知回路１０は、抵抗４０を介して、電源４１に接続され、さらに、制御回路５に接続されている。そして、出力検知回路１０は、コンパレータ２１またはコンパレータ３１のいずれか少なくとも一方からＬの信号を入力されると、三相電源１００のＲ相、Ｓ相、または、Ｔ相のいずれか１相が欠落していると判断し、制御回路５に、異常報知を行なわせるおよび／または当該装置の動作を停止させる等の処理を実行させる。
【００３９】
以上、図１に示した装置において行なわれる、三相電源１００の相欠落を検知するための処理は、図４および図５に示すフローチャートのようにまとめられる。以下に、当該処理を図４および図５を参照して説明する。
【００４０】
まず、ステップＳ１（以下、ステップを省略する）で、三相電源１００のＲ相−Ｓ相間の電圧が読込まれ、そして、Ｓ２で、コンパレータ２１において、コンデンサ２６の電位とコンパレータ２１の＋側端子に入力される電位とが比較される。そして、コンデンサ２６の電位の方が高ければ、Ｓ３で、コンパレータ２１の出力する信号がＬとされて、Ｓ４で、三相電源１００のＲ相またはＳ相のいずれかまたは双方の相が欠落していると判断されて、当該出力検知回路１０から制御回路５へ異常報知および／または動作停止を実行させるような情報が送られる。一方、コンパレータ２１の＋側端子に入力される電位がコンデンサ２６の電位以上であれば、処理は、Ｓ５に進められる。
【００４１】
Ｓ５では、再度Ｒ相−Ｓ相間の電圧が読込まれ、そして、Ｓ６で、コンパレータ３１において、コンデンサ３６の電位とコンパレータ３１の＋側端子に入力される電位とが比較される。そして、コンデンサ３６の電位の方が高ければ、Ｓ７で、コンパレータ３１の出力する信号がＬとされて、Ｓ８で、出力検知回路１０で三相電源１００のＳ相またはＴ相のいずれかまたは双方の相が欠落していると判断されて、当該出力検知回路１０から制御回路５へ異常報知および／または動作停止を実行させるような情報が送られる。一方、コンパレータ３１の＋側端子に入力される電位がコンデンサ３６の電位以上であれば、Ｓ９で、コンパレータ２１，３１の出力する信号がＨとされて、Ｓ１０で、三相電源１００の３相に欠落が無いと判断されることにより、当該出力検知回路１０から制御回路５へは、特に情報が送られないか、または、三相電源１００の３相に欠落が無い旨の情報が送られて、図１に示す装置では通常の動作が実行される。
【００４２】
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態である三相電源１００から電力を供給される電磁誘導加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【００４３】
図６に示された電磁誘導加熱装置は、加熱コイル５０により、鍋１０１を加熱するものである。
【００４４】
当該電磁誘導加熱装置は、単相ブリッジ５１，５２、チョークコイル５３、平滑用コンデンサ５４、共振用コンデンサ５５、および、スイッチング素子５６を含む。単相ブリッジ５１は、ダイオード５１Ａ〜５１Ｄの４個のダイオードからなり、単相ブリッジ５２は、ダイオード５２Ａ〜５２Ｄの４個のダイオードからなる。
【００４５】
図６に示された電磁誘導加熱装置では、三相電源１００の２つの相が単相ブリッジ５１に接続され、残りの１つの相が単相ブリッジ５２に接続されている。なお、単相ブリッジ５２の接続端子５２Ｘはオープンとされている。
【００４６】
図７に、比較として、従来の、三相電源から電力を供給される電磁誘導加熱装置の電気的構成を模式的に示す。図７に示した電磁誘導加熱装置は、図６に示したものと同様に、加熱コイル５０、チョークコイル５３、平滑用コンデンサ５４、共振用コンデンサ５５、および、スイッチング素子５６を含む。そして、図７に示した電磁誘導加熱装置は、三相ブリッジ５００を備え、三相電源１００の３つの相は、三相ブリッジ５００に接続されている。
【００４７】
本実施の形態の電磁誘導加熱装置では、図７に示したもののように三相ブリッジ５００を使用する代わりに、単相ブリッジ５１，５２を使用することにより、図８に示すような、単相電源から電力を供給される電磁誘導加熱装置と同様の冷却構造を利用することができる。図８は、本実施の形態の電磁誘導加熱装置におけるスイッチング素子５６等を冷却するための構造を模式的にかつ部分的に示す図である。
【００４８】
図８を参照して、電磁誘導加熱装置では、冷却ファン５８および放熱フィン５７が備えられている。単相ブリッジ５１，５２およびスイッチング素子５６は、放熱フィン５７に取付けられ、冷却ファン５８から送られる風によって、冷却される。なお、三相ブリッジ５００は、放熱フィン５７に取付けることは困難である。
【００４９】
つまり、本実施の形態のような三相電源に電力を供給される電磁誘導加熱装置において、三相ブリッジ５００が使用される代わりに単相ブリッジ５１，５２が使用されることにより、冷却構造を単相電源に電力を供給されるものと同様にできるため、新たな冷却構造を検討する必要がなく、容易に、製造できる。
【００５０】
また、単相ブリッジは、三相ブリッジよりも各段に汎用性があるため、三相ブリッジ５００が使用される代わりに単相ブリッジ５１，５２が使用されることにより、電磁誘導加熱装置のコストの削減を図ることができる。
【００５１】
なお、図６に示すように、単相ブリッジ５１は三相電源１００の２つの相と接続され、単相ブリッジ５２は三相電源１００の残りの１つの相と接続されている。このため、図８に示すように、単相ブリッジ５１を単相ブリッジ５２よりも、冷却ファン５８に近い側に、冷却され易いように、配置されることが好ましい。
【００５２】
また、本実施の形態では、三相電源に対して２つの単相ブリッジを用いる装置の一例として電磁誘導加熱装置について説明したが、これに限らず、このような装置の他の例として、電子レンジ等の高周波加熱装置を挙げることもできれば、その他の、三相電源から電力の供給を受けるすべての装置を挙げることができる。
【００５３】
（第３の実施の形態）
図９は、本発明の第３の実施の形態である高周波加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。本実施の形態の高周波加熱装置は、三相電源１００から電力を供給され、マグネトロン２０１，３０１，４０１という３個のマグネトロンを備え、そして、マグネトロン２０１，３０１，４０１それぞれについて、単相ブリッジ２００，３００，４００、チョークコイル２０２，３０２，４０２、平滑用コンデンサ２０３，３０３，４０３、共振用コンデンサ２０４，３０４，４０４、スイッチング素子２０５，３０５，４０５、および、高圧トランス２０６，３０６，４０６を備えている。
【００５４】
単相ブリッジ２００は三相電源１００のＲ相およびＳ相に接続され、単相ブリッジ３００は三相電源１００のＲ相およびＴ相に接続され、単相ブリッジ４００は三相電源１００のＳ相およびＴ相に接続されている。
【００５５】
つまり、従来、三相電源から電力を供給されることによりマグネトロンから高周波を発振させる場合、図１０に示すように、三相電源１００の３相とも三相ブリッジ６００に接続させて、チョークコイル６０２、平滑用コンデンサ６０３、共振用コンデンサ６０４、スイッチング素子６０５、および、高圧トランス６０６等を介してマグネトロン６０１に電力を供給していたのに対し、本実施の形態では、三相電源１００の３相の中の２相ずつに接続される３個の単相ブリッジを用いて３個のマグネトロンに電力を供給している。これにより、本実施の形態では、三相ブリッジを用いることによって考えられる高調波の発生を抑えることができる。このような高調波の発生の抑制について、以下に、詳細に説明する。
【００５６】
三相電源１００における、各相の電圧の位相を図１１に、各相に流れる電流の位相を図１２に、それぞれ示す。なお、図１１では、実線はＲ相の電圧の位相を、点線はＳ相の電圧の位相を、破線はＴ相の電圧の位相を、そして、実線の太線はこれらの３相が三相ブリッジで全波整流された場合の整流電圧の位相を、それぞれ示している。また、図１２（Ａ）はＲ相の電流の位相を、図１２（Ｂ）はＳ相の電流の位相を、図１２（Ｃ）はＴ相の電流の位相を、それぞれ示している。
【００５７】
図１１および図１２を参照して、三相ブリッジで全波整流された電圧の位相は、いずれの相の電流の位相とも一致していない。このように、電圧と電流の位相が一致しない部分があると、そのことに基づいて、高調波の電流が生じる。したがって、三相電源から供給される電力を三相ブリッジで整流して利用する場合には、高調波電流の位相を、整流された電圧の位相に一致させるためのフィルタが必要となる。ただし、実際に家庭等で使用される高周波加熱装置に対して高調波電流を電圧の位相に一致させるためのフィルタの中でも、現存するものは、そのような装置に実装させるには大きすぎる。
【００５８】
一方、本実施の形態の高周波加熱装置では、三相ブリッジを用いる代わりに、３個の単相ブリッジ２００，３００，４００を用いている。これにより、三相電源１００の各相について、上記のようなフィルタを用いることなく、電圧に対して位相差の無い電流を供給することができる。これにより、本実施の形態の高周波加熱装置では、高調波電流の発生を抑制できる。
【００５９】
今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態は、単独であっても、可能な限り組合されても、実施可能であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態である、三相電源相欠落検知回路を含む装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【図２】図１の装置において、三相電源のＲ相およびＳ相から正常に電力が供給されている場合の、回路部における回路動作を説明するための図である。
【図３】図１の装置において、三相電源のＲ相またはＳ相のいずれか一方が欠落した場合の、回路部における回路動作を説明するための図である。
【図４】図１の装置において行なわれる、三相電源の相欠落を検知するための処理のフローチャートである。
【図５】図１の装置において行なわれる、三相電源の相欠落を検知するための処理のフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態である、三相電源から電力を供給される電磁誘導加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【図７】従来の、三相電源から電力を供給される電磁誘導加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【図８】図６の電磁誘導加熱装置におけるスイッチング素子等を冷却するための構造を模式的にかつ部分的に示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態である高周波加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【図１０】従来の、三相電源から電力を供給される高周波加熱装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【図１１】三相電源における各相の電圧の位相を示す図である。
【図１２】三相電源における各相に流れる電流の位相を示す図である。
【図１３】従来における、三相電源から電力の供給を受ける装置の電気的構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  インバータ回路、２  駆動回路、３  整流回路、４  リレー駆動回路、５  制御回路、６  電源回路Ａ、７  電源回路Ｂ、８  コイル、９，２６，３６  コンデンサ、１１〜１３  リレースイッチ、１５  加熱部、２０，３０  回路部、２１，３１  コンパレータ、２２，２３，３２，３３  ダイオード、２４，３４  トランジスタ、２５，２７，３５，３７  電源、５０  加熱コイル、５１，５２，２００，３００，４００  単相ブリッジ、５３，２０２，３０２，４０２  チョークコイル、５４，２０３，３０３，４０３  平滑用コンデンサ、５５，２０４，３０４，４０４  共振用コンデンサ、５６，２０５，３０５，４０５  スイッチング素子、５７  放熱フィン、５８  冷却ファン、１００  三相電源、２０１，３０１，４０１  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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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