(57)【要約】【課題】二つの回路基板のアースの良否をチェックすることにより、より確実な感電防止を達成する。【解決手段】マグネトロン８のアノード電流が流れる経路に挿入したアノード電流検出抵抗２０に発生する電圧を検出し、マイクロコンピュータ２７に信号を送る。マイクロコンピュータ２７では、装置の動作前に切替スイッチ２８を用いて、インバータ回路基板及びコントロールパネル回路基板のアースの状態を判断する。そして、いずれか一方あるいは両方がフローティング状態の場合は、高周波加熱装置の動作を禁止し、そうでない場合は高周波加熱装置の動作を許可する。【選択図】図１
2007188724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を整流するとともに、高周波化するインバータ部と、
前記インバータ部により出力される高周波電力を昇圧する昇圧トランスと、
前記昇圧トランスの出力を高圧直流電圧に変換する高圧回路と、
前記高圧直流電圧を受けてマイクロ波を放射するマグネトロンと、
前記マグネトロンのアノード電流が流れる第１の経路に設けられ、当該アノード電流を検出するとともに、少なくとも前記高圧回路が配置された第１の回路基板にアース接続される第１の電流検出抵抗と、
前記第１の経路に分岐して接続された第２の経路に設けられ、前記第１の回路基板とは別体であり、かつユーザが操作のために触れるコントロールパネルの基板である第２の回路基板にアース接続される第２の電流検出抵抗と、
前記インバータ部を制御することにより、前記マグネトロンの発振を制御する制御部と、を備え、
当該制御部は、前記インバータ部の非動作時に、所定の電圧を前記第１の電流検出抵抗及び前記第２の電流検出抵抗に印加することにより、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に対するアースの状態を判定し、いずれかのアースの少なくとも一方が不完全状態であると判定した場合は異常として前記インバータ部の動作開始を禁止し、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に対するアースの状態が、どちらも不完全状態でないと判定した場合は、前記インバータ部の動作開始を許可する制御を行なう高周波加熱装置。
【請求項２】
請求項１記載の高周波加熱装置であって、
前記制御部は、前記インバータ部及び前記マグネトロンの動作中も、所定の周期で前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板のアース状態をチェックする高周波加熱装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の高周波加熱装置であって、
前記第２の経路は前記所定の電圧を発生する電源電位に接続されるとともに、前記電源電位と前記第２の電流検出抵抗の間に接続された切替スイッチを含み、
当該切替スイッチをオンにすることにより、前記第２の経路が前記電源電位と前記第１の経路を接続し、前記第２の電流検出抵抗により得られる電圧を前記電圧値として、前記制御部は、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に対するアースの状態を判定する高周波加熱装置。
【請求項４】
請求項３記載の高周波加熱装置であって、
前記制御部は、前記第１の経路に接続され、前記電圧値を検知する入力端子と、前記第２の電流検出抵抗と前記切替スイッチとの間に配置される出力端子を備える高周波加熱装置。
【請求項５】
請求項１記載の高周波加熱装置であって、
前記第１の電流検出抵抗の後段に接続されるとともに、前記第２の回路基板にアース接続され、互いに並列に接続された複数の抵抗素子を更に備える高周波加熱装置。
【請求項６】
請求項１記載の高周波加熱装置であって、
前記第１の電流検出抵抗の後段に接続されるとともに、前記第２の回路基板にアース接続されたダイオードを更に備える高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジ等のようにマグネトロンを用いた装置の高周波加熱に関する技術であり、特に装置を操作する人の感電防止に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来の高周波加熱装置（マグネトロン）の構成図である（特許文献１参照）。図において、商用電源１１３の交流電源は、交流波形を全波整流するダイオードブリッジ１３４と、チョークコイル１１９及び平滑コンデンサ１２０で構成されたローパスフィルターからなる整流フィルター部１０１によって単方向電源に波形整形される。さらに、単方向電源は、共振コンデンサ１２１とトランス１０７のインダクタ成分でタンク回路を構成した共振回路と、それに直列接続されたパワートランジスタ１２５とフライホイールダイオード１２２のスイッチング素子で構成するインバータ部１０２によって２０〜５０ＫＨｚの高周波電力に変換される。この昇圧トランス１０７の１次側に発生する高周波電力は昇圧トランス１０７で昇圧されて、２次側に高圧の高周波電力が発生する。昇圧トランス１０７の２次側に接続された回路は、高圧コンデンサ１２６と高圧ダイオード１２７からなる半波倍電圧整流方式の高圧回路１０４で、マグネトロン１０６のアノード、カソード間に高圧直流電圧（例えば、−４ＫＶ）が印加される。また、昇圧トランス１０７のもう一方の２次巻線１２８からマグネトロン１０６のヒータに電力が供給されカソードが加熱されて電子がアノードに到達することによって、マイクロ波エネルギーがオーブン庫内の被加熱物に照射される。
【０００３】
また、コントロールパネル部１０８から設定出力指令Ｖｒｅｆ信号を受けたインバータ制御回路１０３が、スイッチング素子のパワートランジスタ１２５のオン／オフを、ＰＷＭ制御により変化させることにより、２次側への電力供給をコントロールして、マグネトロンのマイクロ波出力の強弱をコントロールしている。ここで、点線で囲まれた１０１、１０２、１０３、１０４については、複数部品をプリント基板上に部品配置して、１ユニットのインバータ回路基板１０５として構成している。また、インバータ回路基板１０５と周辺部品とのインターフェースはＣＮ１〜ＣＮ４（符号１０９〜１１２）の接続部で結合されている。
【０００４】
次に、インバータ制御回路１０３内の動作及びＰＷＭ制御については、高圧回路１０４のアースが、抵抗群からなるアノード電流検出抵抗１３５、接続部１０９を経由してシャーシ電位に接続されている。ここにマグネトロン１０６のアノード電流が流れる。従って、このアノード電流とマグネトロン１０６のアノード・カソード間に印加されている電圧との積がマグネトロン１０６に入力される電力となる。このような構成とすることにより、アノード電流検出抵抗１３５の電圧降下Ｖｉａを検出すれば、アノード電流の値を測定することができる。このようにすれば、絶縁型の高価なカレントトランスを使用しないで、安価な固定抵抗で電流を電圧に変換することができるので、極めて経済的な電流検出装置を実現できる。
【０００５】
検出抵抗１３５には、アノード電流が数百ｍＡ流れるため、抵抗の電力損失が定格に収まるように、且つ、発生電圧が後段の回路で扱いやすい電圧にするために、並列接続本数（例えば、抵抗１４２〜１４４）と定数を決めればよい。このアノード電流検出抵抗１３５で検出されたＶｉａ信号は負帰還制御部１３６に入力され、コントロールパネル部１０８からのＶｒｅｆ信号との偏差が算出され、負帰還増幅することにより駆動制御増幅回路１６８を介して、インバータ１０２部のＰＷＭ出力を制御して、マグネトロン１０６を負帰還制御し、アノード電流が一定になるように制御している（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、図７に示した従来のマグネトロン駆動電源においては、検出抵抗１３５が何らかの要因（例えば、外来の電磁波エネルギーによる破壊、過酷環境下での破壊、部品の不良品混入等）により、開放モード（アース・フローティング状態）となる故障が万一生じた時に、ユーザが手で操作するコントロールパネル部１０８にも、倍電圧整流回路１０４の高電圧（−４ＫＶ等）が誘導され、ユーザが感電する危険があった。これを回避する手段として、図８に示す高周波加熱装置では、マグネトロンのアノード電流を検出する検出用抵抗２１６に、並列に保護コンデンサ２１９を配置している。この保護コンデンサ２１９の作用によって、検出抵抗２１６が開放モードになった場合には、高圧コンデンサ２１２と貫通コンデンサ（図示していない）に比較して、保護コンデンサ２１９の容量値が大きく設定してあるので、高圧は高圧コンデンサ２１２及び貫通コンデンサと、保護コンデンサ２１９により電圧分割され、保護コンデンサ２１９は低い電圧値、あるいは零電位に近い低電位に維持されて安全性が保たれる。これによって検出用抵抗２１６の開放故障時にも、コントロールパネル回路基板２１８が高圧に浮くことはなく安全な構成とすることができる。
【０００７】
なお、ここでは半波倍電圧の整流回路について説明したが、全波倍電圧の整流回路についても、全く同様な構成で安全性を確保することができる（特許文献２参照）。
【０００８】
また、図９に示す電子レンジでは、アノード電流検出抵抗３１８ａ〜３１８ｄを接続しているインバータ回路基板３１２上の導体パターン３１９ａ、３１９ｂのいずれかが断線した場合には、アノード電流検出抵抗３１８の抵抗値が増大するので、アノード電流による電圧降下が大きくなり、コントロールパネル部３２２に入力されるアノード電流検出信号のレベルが大きくなる。従って、レベルが大きくなったときには、断線を判断してインバータ動作を停止させるように構成して、導体パターン３１９ａ、３１９ｂの断線部分でスパークが発生することを防止し、スパークによる焼損や感電等を確実に防止できる、としている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−１７２７４９号公報
【特許文献２】特開平１０−２８４２４５号公報
【特許文献３】特開２００１−１５２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したアノード電流検出抵抗によりマグネトロンのアノード電流を検出する方式の場合は、絶縁型のカレント・トランスを用いる場合と異なり、検出用抵抗の破壊、不良等の要因あるいは基板の導体パターンの断線等の要因によりインバータ回路基板のアースがフローティングの状態になると、ユーザが感電する危険がある。従って、特許文献２の構成においては、検出用抵抗に並列に保護用コンデンサを設置して高圧コンデンサ等と電圧を分割することで感電の危険を軽減している。一方、特許文献３の構成においては、検出用抵抗を接続しているインバータ回路基板の導体パターンが断線したような場合には、検出用抵抗の抵抗値が増大するように構成して検出電流値が増大したら、インバータの動作を停止させるように構成している。
【００１０】
特許文献２の構成においては、インバータ回路基板側（整流回路も含む）に設置された検出用抵抗２１６の異常によるインバータ回路基板等のアースのフローティングにより、次段の別基板で構成されるコントロールパネル回路基板２１８を操作するユーザが感電する危険を防止するものであって、フローティングの原因としては、検出用抵抗２１６の断線又は不良という検出用抵抗の異常のみが想定されているが、フローティングの原因としては、その他にも保護コンデンサの不良、異常等の場合も考えられる。そのため保護コンデンサ２１９を配置したからと言って１００％安全では無く、保護コンデンサ２１９自体が異常の場合は、検出用抵抗２１６の異常時と同じようにユーザが感電する危険がある。その他にもアース・フローティングの原因としては、製造工程時に基板のアースパターンの孔にハトメ、ネジ止め等により筐体シャーシを締止してアースする際に、アーシングのし忘れや、締止力が弱かったり、運搬中に緩んだりしてアースが電気的にオープンになることも考えられる。
【００１１】
特許文献３の構成においても同様であって、インバータ回路基板３１２上に構成される検出用抵抗３１８を接続している導体パターン３１９の断線によるスパークが、コントロールパネル回路基板３２２を操作するユーザにとって、影響がないように考慮されたものである。しかし、特許文献３の場合も、インバータ回路基板３１２のアース・フローティングだけしか考慮されておらず、ユーザにとってはインバータ回路基板側と、コントロールパネル回路基板側がフローティング状態になっている場合が感電の危険が高くなるが、コントロールパネル回路基板のアース状態はチェックされていないため、インバータ側とコントロールパネル側の両方が同時にアーシングされていない状況のチェックが完全になし得ないという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、インバータ回路基板の如き一方の基板におけるアースのチェックのみならず、インバータ回路基板側の如き他方の基板におけるアースのチェックをも行い、より確実な感電防止を達成できる感電防止技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、交流電源を整流するとともに、高周波化するインバータ部と、前記インバータ部により出力される高周波電力を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力を高圧直流電圧に変換する高圧回路と、前記高圧直流電圧を受けてマイクロ波を放射するマグネトロンと、前記マグネトロンのアノード電流が流れる第１の経路に設けられ、当該アノード電流を検出するとともに、少なくとも前記高圧回路が配置された第１の回路基板にアースされる第１の電流検出抵抗と、前記第１の経路に分岐して接続された第２の経路に設けられ、前記第１の回路基板とは別体であり、かつユーザが操作のために触れるコントロールパネルの基板である第２の回路基板にアース接続される第２の電流検出抵抗と、前記インバータ部を制御することにより、前記マグネトロンの発振を制御する制御部と、を備える高周波加熱装置を提供する。そして、当該制御部は、前記インバータ部の非動作時に、所定の電圧を前記第１の電流検出抵抗及び前記第２の電流検出抵抗に印加することにより、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に対するアースの状態を判定し、いずれかのアースの少なくとも一方が不完全状態であると判定した場合は異常として前記インバータ部の動作開始を禁止し、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に対するアースの状態が、どちらも不完全状態でないと判定した場合は、前記インバータ部の動作開始を許可する制御を行なう。この構成により、二つの回路基板のアースの状態を検出し、いずれかのアースの少なくとも一方が不完全状態である判明した場合、運転を停止することが可能となり、よりアースのチェックが確実なものとなる。
【００１４】
前記制御部が、前記インバータ部及び前記マグネトロンの動作中も、所定の周期で前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板のアース状態をチェックするようにしてもよい。この構成により、運転操作開始後にアースに不具合が生じても、運転を停止することが可能となる。
【００１５】
前記第２の経路は前記所定の電圧を発生する電源電位に接続されるとともに、前記電源電位と前記第２の電流検出抵抗の間に接続された切替スイッチを含み、当該切替スイッチをオンにすることにより、前記第２の経路が前記電源電位と前記第１の経路を接続し、前記第２の電流検出抵抗により得られる電圧を前記電圧値として、前記制御部は、前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に対するアースの状態を判定するように高周波加熱装置を構成してもよい。このような簡易な構成で、上述したように、アースの状態を確実にチェックすることが可能となる。
【００１６】
また、前記制御部は、前記第１の経路に接続され、前記電圧値を検知する入力端子と、前記第２の電流検出抵抗と前記切替スイッチとの間に配置される出力端子を備えるよう構成することができる。
【００１７】
また、前記第１の電流検出抵抗の後段に接続されるとともに、前記第２の回路基板にアース接続され、互いに並列に接続された複数の抵抗素子を更に設けることができる。さらには、前記第１の電流検出抵抗の後段に接続されるとともに、前記第２の回路基板にアース接続されたダイオードを更に設けることもできる。このような構成により、感電防止をより確実なものにすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高周波加熱装置において、あらゆる原因によって発生するアースのフローティングを、動作前に少なくとも二つの回路基板についてチェックする。そしていずれか一つの基板においてアース・フローティング状態が検出されたら装置を稼働させないこととしている。従って、ユーザがアース・フローティングによって感電する危険をより確実に防止することができる。更に、動作開始後においても、アースの状態をチェックする場合、更に感電の危険を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の構成図である。高周波加熱装置は、商用電源１の交流電源を整流するブリッジ整流回路２と、平滑回路１１と、インバータ５と、昇圧トランス６と、倍電圧全波整流回路７と、マグネトロン８と、インバータ制御回路１４と、電流検出抵抗（第１の電流検出抵抗）２０と、マイクロコンピュータ（制御部）２７とを備える。マイクロコンピュータ２７以外の部分は、インバータ回路基板（第１の回路基板）上に形成され、マイクロコンピュータ２７はコントロールパネル回路基板（第２の回路基板）上に設置されている。高周波加熱装置は例えば電子レンジとして使用される。
【００２１】
商用電源１の交流電源は、ブリッジ整流回路２によって直流に整流され、出力側のチョークコイル９と平滑コンデンサ１０からなる平滑回路１１で平滑され、インバータ５の入力側に与えられる。インバータ５は、コンデンサ４と昇圧トランス６の１次側巻線を構成する１次側コイル１３とからなる共振回路と、ダイオード３ａとトランジスタ３ｂとからなる半導体スイッチング素子３を備える。そして、平滑回路からの直流は、インバータ５の半導体スイッチング素子３のオン・オフにより所望の高周波（２０〜４０ＫＨｚ）に変換される。インバータ５は、直流を高速でスイッチングする半導体スイッチング素子３を制御するインバータ制御回路１４によって駆動され、昇圧トランス６の１次側コイル１３を流れる電流が高速オン・オフの繰り返しによりスイッチングされる。
【００２２】
昇圧トランス６では１次側コイル１３にインバータ５の出力である高周波電圧が与えられ、１次側コイル１３と２次側コイル３６との巻数比に応じた高圧電圧が、２次側コイル３６において得られる。また、昇圧トランス６の２次側には巻回数の少ないコイル１５が設けられ、マグネトロン８のフィラメントの加熱用に用いられている。昇圧トランス６の出力は、２次巻線に接続された倍電圧全波整流回路７により整流され、直流高圧がマグネトロン８に印加される。この倍電圧全波整流回路７は、高圧コンデンサ１６，１７と２個の高圧ダイオード１８，１９により構成されている。ただし、倍電圧全波整流回路７は、昇圧トランス６の出力を高圧直流電圧に変換する高圧回路であれば、他の種類のものを用いることもできる。
【００２３】
マグネトロン８は、倍電圧全波整流回路７の高圧直流電圧を受けてマイクロ波を放射し、装置の収納庫に収納された被加熱体を過熱する。また、マグネトロン８のアノード側には、マグネトロン８の電流検出抵抗２０が挿入されていて、この電流検出抵抗２０により検出されたアノード電流が、コネクタＮ１を介して別基板のコントロールパネル回路基板側へ伝えられる。なお、電流検出抵抗２０は、断線等に対する安全対策として複数個（この場合３個）の並列接続された抵抗素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃから構成され、アース２０ｄ（図３のアースＡに相当）を介してインバータ回路基板にアース接続されている。
【００２４】
インバータ制御回路１４はカレントトランス（変流器）１２よりインバータ電流のレベル、波形情報等を取得し、コネクタＮ２、絶縁用フォトカプラ２１を介してコントロールパネルよりマグネトロン８のアノード電流データを取得し、偏差を算出する負帰還制御ループを構成する。インバータ制御回路１４は、ノコギリ波回路、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コンパレータ等によりＰＷＭ信号を作成して半導体スイッチング素子３をオン・オフ駆動する。以上がインバータ回路基板に含まれる構成の説明である。ブリッジ整流回路２と、平滑回路１１と、インバータ５と、インバータ制御回路１４より、交流電源を整流し、高周波化するインバータ部が構成されるが、インバータ部の構成は特に実施形態のものに限定されるわけではない。
【００２５】
次に、コントロールパネル回路基板上においては、インバータ回路基板との接続部分であるコネクタＮ１を介して伝えられる電流検出抵抗２０の検出アノード電流が、入力抵抗２３、高周波ノイズを除去する抵抗２４、コンデンサ２６からなるローパスフィルタを介して平滑化され、マイクロコンピュータ２７のＡ／Ｄコンバータ端子３７に入力される。Ａ／Ｄコンバータ端子３７とＶｃｃ電源間には、逆流防止と回路保護用のダイオード２９が挿入されている。Ａ／Ｄコンバータ端子３７は、アノード電流にアナログ・デジタル変換を施すと共に、電流を電圧に変換する。さらに、抵抗２３と抵抗２４の間から、後述するように分岐線が設けられ、マイクロコンピュータ２７と協働してアース接続の状態の判定に使用される電流検出抵抗２５が、当該分岐線上に設けられている。また、マイクロコンピュータ２７の内部回路は、アース２７ａ（図３のアースＢに相当）を介してコントロールパネル回路基板にアース接続されている。
【００２６】
そして本発明では、動作前にインバータ回路基板と、コントロールパネル回路基板の両方のアース・フローティング（アース外れ、アース異常）のチェックが行われる。このチェックは、マイクロコンピュータ２７に内蔵される切替スイッチ２８を用いて行われる。そして、マイクロコンピュータ２７は、正常な場合のみ、エネーブル信号を出力してＰＭＷ出力指令を、コネクタＮ２、フォトカプラ２１を介してインバータ制御回路１４へ送り、動作を開始させ、その電圧出力端子３５をオープンにする。又、切替スイッチ２８によるアーシング・チェックで、いずれかの基板のアースのフローティング発生が検出されたら、エラー表示を行い、動作を禁止する。
【００２７】
以上のように構成された高周波加熱装置の動作について、図２の処理フローチャートを参照して説明する。
【００２８】
先ず、高周波加熱装置の電源のリレー（図示せず）を投入して、電源をオンし、実際のＰＷＭ動作は禁止した状態で動作前チェックを開始する（ステップＳ１００）。この場合の検査手順のプログラムは、マイクロコンピュータ２７内のメモリに格納されている。
【００２９】
電源のオンの後、本発明においては、電流検出抵抗２０及びその近辺パターンの断線等の事故によるインバータ回路基板側のアース・フローティングのチェックのみではなく、コントロールパネル回路基板側についても同時にアーシングのチェックを行う。そして、両基板について、部品破壊やパターンの断線、部品の不良、製造工程時のアースし忘れ、シャーシに対する基板アースの締止の不完全、緩み等、想定できる総てのアース・フローティングの原因に対応して、特にインバータ回路基板側とコントロールパネル回路基板側の両方が同時にアーシングされていない状態をも想定し、マイクロコンピュータ２７が内蔵する切替スイッチ２８を用いて、インバータ回路基板とコントロールパネル回路基板の両方を同時にチェックする。
【００３０】
図３に示したように、マイクロコンピュータ２７は、電源電位Ｖｃｃに接続された切替スイッチ２８、電源３８、コンデンサ３９を含む。すなわち、インバータ回路基板、コントロールパネル回路基板にわたって形成され、抵抗２０、コネクタＮ１、抵抗２３，２４を経てＡ／Ｄコンバータ端子３７にいたるアノード電流主検出線（第１の経路）の途中において、抵抗２５、電圧出力端子３５、切替スイッチ２８、電源３８、コンデンサ３９を含む分岐線（第２の経路）が設けられている。この分岐線は、電源電位Ｖｃｃに接続され、アースのフローティング検出用の電圧を発生するものである。
【００３１】
そして、本実施形態においては、切替スイッチ２８のオン・オフを切り替え、各々において検出される電圧に基づき、インバータ回路基板、コントロールパネル回路基板におけるアースの状態を検出するものである。
もちろん、切替スイッチとして、一般的なマイクロコンピュータ２７内で使用されている図３（ｄ）に示したスリーステート出力回路を利用することができる。すなわち、図３（ｄ）の表にも示したように、ｈｉｇｈ側の電源Ｖｃｃに接続されているトランジスタＴｒ−ｘがオン状態になると、電圧出力端子３５の電圧はＶｃｃになり（状態１）、ｌｏｗ側の電源Ｖｓｓ（ここではＧＮＤと同電位）に接続されているトランジスタＴｒ−ｙがオン状態になると、電圧出力端子３５の電圧はＶｓｓ（ＧＮＤ）になり（状態２）、Ｔｒ−ｘおよびＴｒ−ｙどちらもオフ状態となると、電圧出力端子３５は入力状態（ハイインピーダンス；Ｈｉ−Ｚ）になり（状態３）、マイクロコンピュータ２７内の他の回路への信号入力が確保される。これら３つの状態をマイクロコンピュータ２７内で制御（選択）することができるので３ステート出力端子（回路）と呼ばれるが、この機能を使って外付けの回路の切り替えをすることも可能である。尚、後述する説明から理解されるように、状態１は切替スイッチ２８のクローズ状態に対応し、状態３は切替スイッチ２８のオープン状態に対応する。状態２に相当する機能はここでは使用されないため、トランジスタＴｒ−ｙは常時オフのままである。
【００３２】
本実施形態においては、通常のマグネトロンの運転中においては、図３（ａ）に示すように、切替スイッチ２８をオフ（オープン）にし、マグネトロンのアノード電流を抵抗２０の電圧として、Ａ／Ｄコンバータ端子３７で検出する。
【００３３】
そして、アースのチェック時（動作前チェックモードと動作中チェックモード）においては、まず、マグネトロンに電流が流れていない状態（非運転状態）において、切替スイッチ２８をオン（クローズ）する。すると、抵抗２５がＶｃｃに接続され、この状態で、Ａ／Ｄコンバータ端子３７における電圧が検出される。
【００３４】
このとき、インバータ回路基板、コントロールパネル回路基板におけるアースＡ、アースＢが共に正常であれば、図３（ｂ）の等価回路で示したように電流が流れるので、Ａ／Ｄコンバータ端子３７において抵抗２０，２３，２５による分圧が検出される。しかし、アースＡ、アースＢのいずれか少なくとも一方のアースがオープンであれば、この等価回路に電流が流れず、Ａ／Ｄコンバータ端子３７では電源電位Ｖｃｃが検出されることになる。
【００３５】
また、アースＡ、アースＢのいずれか少なくとも一方が不完全な状態（ある抵抗値を有している場合）は、別途抵抗Ｒ４が追加されることに等しく、図３（ｃ）に示した等価回路の様になり、アース抵抗Ｒ４を含む分圧がＡ／Ｄコンバータ端子３７で検出される。この場合において、検出される電圧が所定の閾値Ａ以上である場合は、アースの状態が異常（許容できない不完全な状態）と判定し、閾値Ａより小さい場合は、アースの状態が正常（許容できる不完全な状態）と判定するように、あらかじめマイクロコンピュータ２７の判定処理を設定することができる。このように、アースの状態に応じて、Ａ／Ｄコンバータ端子３７で検出される電圧が変動すことになり、このような変動に基づき、各基板において正常なアースがなされているかどうかを判断することが可能となる。
【００３６】
再び、図２のフローチャートに戻って、以上の動作についての処理手順を詳細に説明する。マイクロコンピュータ２７は、電圧出力端子３５のＶｃｃ電圧値をチェックして切替スイッチ２８がオンしたかを確認する（ステップＳ１０１）。これは、図１のコントロールパネル回路基板の接続は、ＰＷＭが出力される通常の動作中の接続を示し、この状態から、動作前チェックを行うために、動作モードから動作前チェック・モードに切換え、切替スイッチ２８をオンさせるが、その際、上述したように動作前チェック・モードに切り替わったかを確認する処理である。
【００３７】
続いて、マイクロコンピュータ２７のＡ／Ｄコンバータ端子３７で、マグネトロン８のアノード電流に基づく電圧値ＩａＤＣ入力を読み込む（ステップＳ１０２）。そして、読み込まれた入力電圧値が閾値Ａより小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、インバータ回路基板側とコントロールパネル回路基板側の少なくとも一方のアースがフローティングの状態又はアースが不完全な状態（フローティングの状態及び不完全な状態をあわせて「不完全状態」という）では、Ａ／Ｄコンバータ端子３７で検出された電圧ＩａＤＣは、ＩａＤＣ＞Ａであるため（ステップＳ１０３；ＮＯ）、マイクロコンピュータ２７は、アースの異常ありと判定してエラー表示を行い、高周波加熱装置を駆動させない（ステップＳ１０４）。
【００３８】
一方、アースが正常の場合、ＩａＤＣ≧Ａであるので（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、インバータ回路基板側もコントロールパネル回路基板側もアースは正常と判定して、今まで動作前検査を行っていた電圧出力端子３５をオープンにして（切替スイッチ２８をオープンにして）、切替スイッチ２８を含む分岐線をアノード電流主検出線から切離し（ステップＳ１０５）、ＰＷＭ出力指令を、フォトカプラ２１を介してインバータ制御回路１４へ送り、マグネトロン８を発振させる（ステップＳ１０６）。
【００３９】
以上の手順は高周波加熱装置の本動作（加熱動作）前のアース・フローティングのチェックである。しかしながら、装置稼働中（本動作中）にも、アース締止が緩んだり、部品破壊が発生したりしてアースがフローティングになる可能性が全くないわけではないため、以下の手順に従い、インバータ部、マグネトロンの稼動中にも所定の周期で動作中チェックを実施する。
【００４０】
Ａ／Ｄコンバータ端子３７により、ステップＳ１０２と同様にして、マグネトロン８のアノード電流に基づく電圧値ＩａＤＣ入力を読み込み（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２と同様にして、当該電圧値が閾値Ａよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０８）。閾値より高い場合は（ステップＳ１０８；ＮＯ）、アースの異常ありとしてエラー表示を行い、その後の稼働を禁止する（ステップＳ１０４）。閾値より低い場合は（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、両基板ともアースは正常と判断して動作を続行する。そして、調理終了か否か（停止キーが押されたか否か）を判定し（ステップＳ１０９）、調理続行の場合はステップＳ１０７に戻り（ステップＳ１０９；ＮＯ）、調理終了の場合は調理を終了する（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）。
【００４１】
マイクロコンピュータ２７は、二つの電流検出抵抗により検出されたアノード電流に対応する電圧値を求めるＡ／Ｄコンバータ端子３７とともに、少なくとも装置の動作開始前に、電圧値に基づき、二つの回路基板各々のアースの状態を判定し、当該状態に基づき装置の動作を許可する否かを決定する判定部を含む。通常マイクロコンピュータ２７は、各部が一体に設計されたチップとして提供されるが、特にその詳細な態様は限定されず、Ａ／Ｄコンバータ端子、判定部、処理プログラムを含むメモリは別々に提供され得る。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について図を参照して説明する。図４は本発明の実施の形態２に係る高周波加熱装置のコントロールパネル回路基板の構成を示す図である。
【００４３】
実施の形態２は、実施の形態１に示したコントロールパネル回路基板の安全性と、Ａ／Ｄコンバータ端子３７の検出入力を一定化する改善に関するものである。
【００４４】
実施の形態２では、電流検出抵抗２０は並列接続された複数の抵抗素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃで構成され、インバータ回路基板に設けられている、これら複数の抵抗素子をアースと接続することにより部品単品のオープン故障によるアースからの浮き（不接続）による感電のリスクを減少している。さらに電流検出抵抗２０の後段に、並列接続された複数の抵抗素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄからなる抵抗３１が、コントロールパネル回路基板にも設けられている。これにより、インバータ回路基板のアース外れが発生したときでも、コントロールパネル回路基板側の抵抗３１のすべての抵抗素子でアース接続されているので、感電防止をより確実に確保できるようになっている。これらインバータ基板側の抵抗２０およびコントロール基板側の抵抗３１のすべての抵抗素子が、部品故障なくアース接続されている時の合成抵抗値すなわちすべてが正常な状態の時に得られるアノード電流に基づいて得られる出力電圧値ＩａＤＣ（動作時）と、マグネトロンに電流が流れてない状態、すなわち動作前のチェック電圧値をマイクロコンピュータ２７に記憶させ、電圧値が閾値より大きくなった場合はこの場合でも運転を中止し、安全を確保することができる。
【００４５】
更に、マイクロコンピュータ２７のＡ／Ｄコンバータ端子３７の前段に、トランジスタ３２、プルアップ抵抗３３によるパッファ回路を１段設置している。ここで使用されているマイクロコンピュータは量産品なので、図５のＶＩ特性図に示すように、かなり製品バラツキが存在していて、検出誤差が発生し易いのでバッファ回路を１段付加して、図５に示すような複数のマイクロコンピュータａ，ｂ，ｃの比較カーブに見られるような差を無くすような工夫が施されている。すなわち、外付けのトランジスタ３２を用い、このトランジスタ３２をマイクロコンピュータ２７でオン・オフさせることで、マイクロコンピュータ２７のＶＩ特性に左右されること無く、精度を向上させることができる。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について図を参照して説明する。図６は本発明の実施の形態３に係る高周波加熱装置のコントロールパネル回路基板の構成を示す図である。
【００４７】
本実施の形態と実施の形態２との違いは、コントロールパネル回路基板側の抵抗３１の代わりにダイオード４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）を使い、置き換えたものである。実施の形態２のように、抵抗３１をコントロールパネル回路基板側に使った場合、当該抵抗３１をインバータ回路基板側の抵抗２０のアース接続外れ時またはアース接続の不完全時の安全担保として使うため、その抵抗値は抵抗２０とほぼ同等の低い抵抗値を採用する必要がある。すなわち、マグネトロンのアノード電流として動作時約３５０ｍＡ流れる場合、抵抗３１は低い抵抗値にしなければもしインバータ側の抵抗２０がフローティング状態になった時、抵抗３１側の出力電圧がマイクロコンピュータ２７の電源電圧であるＶｃｃをはるかにオーバーする高電圧となり、この高電圧がマイクロコンピュータにかかることにより、マイクロコンピュータを破壊させてしまうことになるからである。従って、抵抗３１の抵抗値は、１０オーム程度の低い抵抗値に設定する必要がある。ちなみに１０オームの時、抵抗３１の出力電圧は抵抗２０がオープン時３．５Ｖとなり、一般的なマイクロコンピュータのＶｃｃ値５ｖより低くすることができる。
【００４８】
しかしながら、動作前チェック時には抵抗３１の抵抗値を低くした時、動作前チェック用の電源から供給しなければならない電流値が大きくなるという課題が発生する。すなわち、マイクロコンピュータ２７から供給する電流を大きくしなければならないが、マイクロコンピュータ２７の出力電流の能力はチップの小型化などの制約からおのずと制限されるため、それほど大きな電流値を確保することができず、マイクロコンピュータ２７の外付けでドライバ回路の追加などのコスト増加、または部品点数の増加などの新しい課題が発生していた。
【００４９】
一方、本実施の形態では、抵抗３１の代わりに、ダイオード素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃからなるダイオード４０を使用する。特に本実施の形態のようにダイオード素子を直列に３個接続した場合、ダイオードのＩｆ−Ｖｆ特性（順電流−順電圧特性）の関係からＶａの電位がダイオード３個分の電圧約１．８ｖ以上にならないと、ダイオードには電流は流れない。すなわち、動作前チェック時において、マイクロコンピュータ２７より電源Ｖｃｃと接続してインバータ回路基板側の抵抗２０のアース接続確認を行うが、抵抗２３の抵抗値を適正な値に設定することによりＶａが１．８ｖ以下になるようにすれば、ダイオード４０には電流は流れず、抵抗２０側にのみ電流を流せばよいのでマイクロコンピュータ２７側からチェック用に大きな電流を供給しなくてもよい。
【００５０】
本実施の形態により、マイクロコンピュータ２７の外付けに伴うコスト増加や部品点数の増加といった課題を回避することができる。また、動作途中のインバータ側の抵抗２０のアース外れの場合でも、コントロールパネル回路基板側にあるダイオード４０がアース接続されているので、ダイオード特性からＶａが１．８ｖより大きくなり、Ｖｃｃをはるかに越えた電圧を発生させマイクロコンピュータを破壊させてしまうことも防止することができる。
【００５１】
尚、実施形態における、インバータ回路基板、コントロールパネル回路基板各々に配置される部品の割り振りは一例に過ぎない、本発明では少なくとも二つの回路基板（第１及び第２の回路基板）が装置に存在し、いずれかの回路基板が、ユーザが操作のために触れるコントロールパネルと電気的に接続している場合、ユーザの接触時の感電防止という観点から効果を発揮する。
【００５２】
以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明に係る高周波加熱装置においては、二つの回路基板各々のアースが正常であるか否かをチェックするため、ユーザが操作する際の感電を、より確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の構成図。
【図２】図１に示す高周波加熱装置の動作フローチャート。
【図３】アースの異常検出を行なうための構成を示す概念図。
【図４】本発明の実施の形態２に係る高周波加熱装置の構成図。
【図５】図４に示すマイクロコンピュータのＶ・Ｉ特性を示す図。
【図６】本発明の実施の形態３に係る高周波加熱装置の構成図。
【図７】従来の高周波加熱装置の構成図。
【図８】従来の感電防止を行った高周波加熱装置の構成図。
【図９】従来の電子レンジの構成図。
【符号の説明】
【００５５】
１  商用電源
２  整流回路
３  スイッチング素子
４  共振コンデンサ
５  インバータ
６  昇圧トランス
７  高圧倍電圧全波整流回路
８  マグネトロン
９  チョークコイル
１０  平滑コンデンサ
１１  平滑回路
１２  カレントトランス
１３  １次側コイル
１４  インバータ制御回路
１５  フィラメント用トランス
１６，１７  高圧コンデンサ
１８，１９  高圧ダイオード
２０  電流検出抵抗
２１  フォトカプラ
２３，２４抵抗
２５  電流検出抵抗
２６  ＬＰＦコンデンサ
２７  マイクロコンピュータ
２８  切替スイッチ
２９  保護ダイオード
３１  保護用抵抗
３２  トランジスタ
３３  プルアップ抵抗
３４  抵抗
３５  電圧出力端子
３６  ２次側コイル
３７  Ａ／Ｄコンバータ端子
【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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