(57)【要約】【課題】高周波加熱装置の正確な運転状態の異常検出を可能とする運転状態検出技術を提供する。【解決手段】マグネトロンのアノード電流検出用抵抗４０で検出されたアノード電流は、コントロールパネル回路基板側のマイクロコンピュータ２７のＡ／Ｄコンバータ端子に入力される。当該電流がアナログ・デジタル変換された上、アノード電圧ＩａＤＣが求められる。マイクロコンピュータ２７は、アノード電圧ＩａＤＣを所定期間内において複数回読み込み、所定の閾値より大きい対応値が連続して読み込まれた回数に基づく閾値制御、又は複数回の読み込みにより算出された対応値の単位時間当たりの変化量に基づく変化量検出制御、の少なくともいずれか一つを行い、高周波加熱装置の運転状態を判定する。【選択図】図１
2007173171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波を発生するマグネトロンを備えた高周波加熱装置の運転状態を検出する状態検出装置であって、
検出された前記マグネトロンのアノード電流を入力するアノード電流入力部と、
前記アノード電流入力部により入力されるアノード電流に対応する対応値を所定期間内において複数回読み込み、当該複数の対応値に基づき前記高周波加熱装置の運転状態を判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、（１）所定の閾値より大きい対応値が連続して読み込まれた回数に基づく閾値制御、または（２）複数回の読み込みにより算出された対応値の単位時間当たりの変化量に基づく変化量検出制御、の少なくともいずれか一つに基づき高周波加熱装置の運転状態を判定する状態検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の状態検出装置であって、
前記判定部は、前記（１）の閾値制御において、前記回数が所定の回数以上となった場合、または前記（２）の変化量制御において、所定の閾値を超えた前記変化量が所定の回数以上算出された場合、前記高周波加熱装置の運転状態が正常でないと判定し、当該高周波加熱装置の運転を停止、または出力を減少させる状態検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の状態検出装置であって、
前記アノード電流入力部は、前記対応値であるアノード電圧にアナログ・デジタル変換を施すＡ／Ｄコンバータ端子より構成される状態検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の状態検出装置であって、
前記判定部は、前記（２）の変化量検出制御下において、前記変化量に基づき、前記高周波加熱装置の運転状態が、正常状態か、空焼き状態か、負荷による過加熱状態なのかを判定する状態検出装置。
【請求項５】
請求項４記載の状態検出装置であって、
前記状態検出装置は、前記空焼き状態と前記過加熱状態を異なるブザー音で警告するブザーを更に備える状態検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項記載の状態検出装置であって、
前記（１）の閾値制御において、前記回数が所定回数を超えなかった場合、前記（２）の変化量検出制御を行なう状態検出装置。
【請求項７】
前記マグネトロンと、前記アノード電流を検出するアノード電流検出部と、前記マグネトロンを制御するインバータ部と、請求項１ないし６のいずれか１項記載の状態検出装置と、を備える高周波加熱装置。
【請求項８】
請求項７記載の高周波加熱装置であって、
前記アノード電流検出部は、前記インバータ部をアース接続する経路に配置されたアノード電流検出用抵抗から構成される高周波加熱装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の高周波加熱装置であって、
前記状態検出装置は前記高周波加熱装置の運転状態が正常でないと判定した場合、前記アノード電流が一定値になるような指令を前記インバータ部に出力する高周波加熱装置。
【請求項１０】
マイクロ波を発生するマグネトロンを備えた高周波加熱装置の運転状態を検出する状態検出方法であって、
検出された前記マグネトロンのアノード電流を入力するステップと、
前記入力されたアノード電流に対応する対応値を所定期間内において複数回読み込み、当該複数の対応値に基づき前記高周波加熱装置の運転状態を判定するステップと、を備え、
前記判定ステップにおいて、（１）所定の閾値より大きい対応値が連続して読み込まれた回数に基づく閾値制御、または（２）複数回の読み込みにより算出された当該対応値の単位時間当たりの変化量に基づく変化量検出制御、の少なくともいずれか一つに基づき高周波加熱装置の運転状態を判定する状態検出方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
【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な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、特に高周波加熱装置の運転状態を検出する状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は高周波加熱装置の一例である電子レンジの構成図である。図において、商用電源１１からの交流電源は、整流回路１３によって直流に整流され、整流回路１３の出力側のチョークコイル１４と平滑コンデンサ１５で平滑され、インバータ１６の入力側に与えられる。直流はインバータ１６の中の半導体スイッチング素子のオン・オフにより所望の高周波（２０〜４０ｋＨｚ）に変換される。インバータ１６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を駆動制御するインバータ制御回路１６１によって制御され、昇圧トランス１８の１次側を流れる電流が高速でオン／オフにスイッチングされる。
【０００３】
制御回路１６１の入力信号は整流回路１３の１次側電流を変流器１７で検出し、その検出電流はインバータ制御回路１６１に入力され、インバータ１６の制御に用いられる。また、半導体スイッチング素子を冷やす放熱フィンに温度センサ（サーミスタ）９’が取り付けられ、この温度センサによる検出温度情報がインバータ制御回路１６１に入力され、インバータ１６の制御に用いられる。
【０００４】
昇圧トランス１８では１次巻線１８１にインバータ１６の出力である高周波電圧が加えられ、２次巻線１８２に巻線比に応じた高圧電圧が得られる。また、昇圧トランス１８の２次側に巻回数の少ない巻線１８３が設けられ、マグネトロン１２のフィラメント１２１の加熱用に用いられている。昇圧トランス１８の２次巻線１８２はその出力を整流する倍電圧整流回路１９を備えている。倍電圧整流回路１９は高圧コンデンサ１９１及び２個の高圧ダイオード１９２，１９３により構成される。
【０００５】
ところで、このような電子レンジは加熱物を加熱室内に入れない、又は軽負荷の状態で運転するとマイクロ波のはね返り（バックボンバードメント）によってマグネトロン温度が上昇してｅｂｍが低下、その結果アノード電流が増大し、いわゆる空焼きや、軽負荷による過加熱状態を引き起こし、マグネトロンや高圧ダイオードが通常より大きく温度上昇してしまうおそれがある。このような状態を放置することにより、高圧ダイオードやマグネトロンが温度破壊してしまう事がある。
【０００６】
このようなトラブルを防ぐ方法として、温度を検知するサーミスタを、マグネトロン、半導体スイッチング素子、高圧ダイオード等の近傍に載置し、これらの部品の熱破壊前に装置を停止させて温度上昇を防ぐ方法がある。
【０００７】
サーミスタを用いた温度上昇防止の技術として、例えば特許文献１に開示されているように、放熱フィンにサーミスタをビス締めし、放熱フィンより温度を検出する方法があった（特許文献１参照）。
【０００８】
図５（ａ）は特許文献１記載の取り付け法を示す図で、サーミスタを放熱フィンにビス締めした状態を示す図である。プリント基板６の上に放熱用の放熱フィン７が取り付けられ、放熱フィン７の近傍に取り付けられた半導体スイッチング素子８の直上にサーミスタ９’が取り付けられている。
【０００９】
高熱を発する半導体スイッチング素子ＩＧＢＴ８の放熱部は放熱フィン７に固定され、その３本の脚がプリント基板６のスルーホールに挿入され、反対側において半田づけされている。サーミスタ９’は同じく放熱フィン７にビス締めされて、放熱フィン７の温度情報を取り出している。
【００１０】
また、ラジアルサーミスタをプリント基板の半導体スイッチング素子の近傍に取り付ける方法があった（特許文献２参照）。図５（ｂ）は特許文献２記載の取り付け方法を示す図である。
【００１１】
図において、プリント基板６の上に放熱用の放熱フィン７が取り付けられ、放熱フィン７に隣接して半導体スイッチング素子８が取り付けられている。そして、サーミスタ９’が半導体スイッチング素子８の反対側に取り付けられている。
【特許文献１】特開平２−３１２１８２号公報
【特許文献２】特許第２８９２４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１の方法では、放熱フィンへのビス締めが必要となるため、組立工数が増し、コスト高となる問題があった。さらに、検出温度が高圧ダイオードの直接の温度ではなく、半導体スイッチング素子を取り付けた放熱フィンの温度であるため、高圧ダイオードと半導体スイッチング素子の温度上昇はある程度互いに相関性があるものの、温度検出精度および感度が共に悪いという欠点があった。
【００１３】
特許文献２の方法では、放熱フィンの近傍にサーミスタを後付けするため、組立工数が増し、また冷却風の影響を直に受けるのでサーミスタの熱時定数が悪くなるという欠点があった。また、検出温度が高圧ダイオードの直接の温度ではなく、半導体スイッチング素子を取り付けた放熱フィンの温度であるため、高圧ダイオードと半導体スイッチング素子の温度上昇はある程度互いに相関性があるものの、温度検出精度および感度が共に悪いという欠点があった。
【００１４】
さらに、サーミスタ９’を半導体スイッチング素子８の脚部近傍Ａに取り付けることも行われていたが、この場合においても同じく放熱フィンの近傍に後付けとなり、手で取り付けていたので工数が増し、また冷却風の影響を直に受けるのでサーミスタの熱時定数が悪くなるという欠点があった。また、検出温度が高圧ダイオードの直接の温度ではなく、半導体スイッチング素子を取り付けた放熱フィンの温度であるため、高圧ダイオードと半導体スイッチング素子の温度上昇はある程度互いに相関性があるものの、温度検出精度および感度が共に悪いという欠点があった。
【００１５】
高圧ダイオード熱破壊保護という観点の改善ではないが、上述の技術では、いずれにせよ温度検出精度および感度が悪く、加熱物を加熱室内に入れない、又は軽負荷の状態で運転した時、マグネトロンや高圧ダイオードの温度上昇値が他の構成部品の温度上昇値より大きくなり、温度上昇検知が正確に行なわれず、部品破壊を招く可能性があるため流用はできない。
【００１６】
本発明は、高周波加熱装置の運転状態を正確に判断・把握することができ、空焼き状態、過加熱状態等の如き異常な運転状態を検出し、各構成部品、高周波加熱装置の保護を行う技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、マイクロ波を発生するマグネトロンを備えた高周波加熱装置の運転状態を検出する状態検出装置を提供し、当該装置は、検出された前記マグネトロンのアノード電流を入力するアノード電流入力部と、前記アノード電流入力部により入力されるアノード電流に対応する対応値を所定期間内において複数回読み込み、当該複数の対応値に基づき前記高周波加熱装置の運転状態を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、（１）所定の閾値より大きい対応値が連続して読み込まれた回数に基づく閾値制御、または（２）複数回の読み込みにより算出された対応値の単位時間当たりの変化量に基づく変化量検出制御、の少なくともいずれか一つに基づき高周波加熱装置の運転状態を判定する。
【００１８】
また、前記判定部は、前記（１）の閾値制御において、前記回数が所定の回数以上となった場合、または前記（２）の変化量制御において、所定の閾値を超えた前記変化量が所定の回数以上算出された場合、前記高周波加熱装置の運転状態が正常でないと判定し、当該高周波加熱装置の運転を停止、または出力を減少させる。
【００１９】
また、前記アノード電流入力部は、前記対応値であるアノード電圧にアナログ・デジタル変換を施すＡ／Ｄコンバータ端子より構成することができる。
【００２０】
また、前記判定部は、前記（２）の変化量検出制御下において、前記変化量に基づき、前記高周波加熱装置の運転状態が、正常状態か、空焼き状態か、負荷による過加熱状態なのかを判定する。ここで、前記空焼き状態と前記過加熱状態を異なるブザー音で警告するブザーを装置に設けてもよい。
【００２１】
さらに、前記（１）の閾値制御において、前記回数が所定回数を超えなかった場合、前記（２）の変化量検出制御を行なうよう、状態検出装置は高周波加熱装置を制御するようにしてもよい。
【００２２】
高周波加熱装置は、前記マグネトロンと、前記アノード電流を検出するアノード電流検出部と、前記マグネトロンを制御するインバータ部と、上述の状態検出装置とを備える。前記アノード電流検出部は、前記インバータ部をアース接続する経路（アノード電流経路）に配置されたアノード電流検出用抵抗から構成することができる。また、前記状態検出装置は前記高周波加熱装置の運転状態が正常でないと判定した場合、前記アノード電流が一定値になるような指令を前記インバータ部に出力するようにしてもよい。
【００２３】
さらに本発明は、マイクロ波を発生するマグネトロンを備えた高周波加熱装置の運転状態を検出する状態検出方法を提供し、当該方法は、検出された前記マグネトロンのアノード電流を入力するステップと、前記入力されたアノード電流に対応する対応値を所定期間内において複数回読み込み、当該複数の対応値に基づき前記高周波加熱装置の運転状態を判定するステップと、を備え、前記判定ステップにおいて、（１）所定の閾値より大きい対応値が連続して読み込まれた回数に基づく閾値制御、または（２）複数回の読み込みにより算出された当該対応値の単位時間当たりの変化量に基づく変化量検出制御、の少なくともいずれか一つに基づき高周波加熱装置の運転状態を判定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、高周波発生装置におけるマグネトロンのアノード電流を検出し、検出されたアノード電流に基づき高周波加熱装置の運転状態を検出している。さらに、瞬時のアノード電流の値のみではなく、複数回検出することにより、ノイズ等に起因する誤検出を防止し、正確な運転状態の検出が可能となる。また、運転状態が正常でない場合、空焼き、過加熱等の異常状態の識別も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態に係る電子レンジ等の高周波発生装置、特に運転状態の検知に関わる部分の構成図である。図１において、商用電源からの交流電源は、整流回路によって直流に整流され、出力側のチョークコイルと平滑コンデンサの平滑回路で平滑し、インバータの入力側に与えられる。直流はインバータの半導体スイッチング素子のオン・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を制御するインバータ制御回路によって駆動され、昇圧トランスの１次側を流れる電流を高速でオン・オフスイッチングして、昇圧トランスでは１次巻線にインバータの出力である高周波電圧が与えられ、２次巻線に巻線比に応じた高圧電圧が得られる。また、昇圧トランスの２次側には巻回数の少ない巻線が設けられマグネトロンのフィラメントの加熱用に用いられている。昇圧トランスの出力は、２次巻線に接続された両波倍電圧整流回路により整流されて直流高圧がマグネトロンに印加される。この両波倍電圧整流回路は、２個の高圧コンデンサと２個の高圧ダイオードにより構成されている。以上説明したインバータ回路基板上の基本的な構成は、本発明における高周波加熱装置の一部をなし、図４の全体構成と同じため（温度センサ９’を除く）、図示は省略している。すなわち、省略された部分には、少なくともマグネトロンと、マグネトロンを制御するインバータ部（図４のインバータ１６、インバータ制御回路１６１等を含む）が含まれている。以上の部分は、基本的に、高周波加熱装置の筐体内部に収納されたインバータ回路基板上に配置されている。
【００２７】
さらにインバータ回路基板上において、マグネトロン、高圧ダイオードのカソード側とインバータ回路基板のアース間には、マグネトロンのアノード電流を検出するアノード電流検出部としてのアノード電流検出用抵抗４０が挿入されている。アノード電流検出用抵抗４０は、抵抗の断線等を考慮して、複数の並列接続された抵抗素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（ここでは３本）からなる。ただし、アノードを流れる電流を検知可能ならば、アノード電流検出部として他の素子を用いることは構わない。
【００２８】
高周波加熱装置の動作時、マグネトロンに高電圧が印加されると、マイクロ波が出力される。この時、マグネトロンのアノード電流は、高周波加熱装置の出力が大きいほど大きくなることがわかっている。また、装置の加熱室内の負荷が軽い場合、または被加熱物が存在しない空焼き状態の場合もマイクロ波の反射が大きくなり、アノード電流が大きくなることがわかっている。即ち、アノード電流検出用抵抗４０に流れるアノード電流を検出することにより、高周波加熱装置の運転状態、特に空焼きや過加熱等の以上運転状態を把握することができる。従って、この電流を後述するコントロールパネル基板のマイクロコンピュータ２７に入力し、装置の運転制御を行うことができる。
【００２９】
次に、インバータ回路基板と同様に高周波加熱装置の筐体内部に収納され、インバータ回路基板とは別基板として構成されたコントロールパネル回路基板上に配置された部分の説明をする。検出用抵抗４０で検出された電流は、インバータ回路基板から、コネクタ、当該コネクタを介してインバータ回路基板に接続される通信線ＩａＤＣにより伝えられ、入力抵抗４１と、コンデンサ２９からなるとともに高周波ノイズを除去す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４９に入力される。
【００３０】
また、保護用抵抗２３が、上述のローパスフィルタの前段において、検出用抵抗４０のからの出力線（通信線ＩａＤＣの一部）とコントロールパネル回路基板のアース間に接続される。保護用抵抗２３は、インバータ回路基板側の部品が異常状態となり（例えば抵抗素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃの総てが断線するなど）、マイクロコンピュータ２７に高圧が入力されるのを防止するために設けられている。そして検出用抵抗４０と同様、安全をより確実にするため、保護用抵抗２３は、複数の並列接続された抵抗素子２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（４本並列）から構成されている。なお、保護用抵抗２３の代わりに１Ａダイオードを直列に複数個(ＩａＤＣ実測に影響を与えない程度)接続しても構わない。この場合、回路保護用のダイオード２８は不要となる。
【００３１】
さらに、マイクロコンピュータ２７のＡ／Ｄコンバータ端子４９とＶｃｃ電源間には、誤動作防止及び回路保護用の抵抗４３及びダイオード２８が挿入されている。また、マイクロコンピュータ２７には、コントロールパネル回路基板上のピン、ねじ等の金属製固定部材５０ａを介して、アース線５０が高周波発生装置の本体（筐体）にアース接続されている。すなわち、コントロールパネル回路基板へのアーシングがアース線５０の一箇所のみとなる構成が採られている。この構成により、後述する検出対象としてのマグネトロンのアノード電流の経路が１つとなり、アース未接続が生じた場合のエラー検出を容易に行うことが可能となる。
【００３２】
そして、本発明によれば、装置の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・フローティングのチェックを行うようにしているが、これはマイクロコンピュータ２７に内蔵されるスリーステート出力回路４６を用いて行われる。スリーステート出力回路４６は、インバータ動作前にＨｉ出力としてアノード電流検出用抵抗４０、保護用抵抗２３、抵抗４１，４２からなるループでＡ／Ｄコンバータ端子４９に得られる電圧値にてアーシングのチェックを行う。接続が確保できていることが確認できたならスリーステート出力回路４６をＯｐｅｎとして一連の回路から切り離し、正常な場合のみ、ＰＭＷ出力指令を、通信線（ＰＷＭ）を介してインバータ回路基板側のインバータ制御回路へ送り、インバータの動作を開始させる。一方、スリーステート出力によるアーシング・チェックで、少なくとも一つの基板のフローティング発生が検出されたら、エラー表示を行うとともに、装置の動作を禁止する。尚、他の通信線ＯＳＣは、インバータの動作状況を示す信号をインバータ制御回路から受け取るコネクタである。また、ＧＮＤで表わされた部分は、コントロールパネル回路基板のグランドパターンへの接続線を構成する。
【００３３】
さらに、マイクロコンピュータ２７には、所定時に作動するブザー４８が接続され、マイクロコンピュータ２７の指示に従って作動する。尚、図示したインバータ回路基板及びコントロールパネル回路基板各々への部品の振り分けは任意であり、図示の例には限定されない。
【００３４】
尚、図１、上述の説明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への各部品の振り分けはあくまで一例であり、部品の振り分け方は本発明の本質とは関係ない。ただし、一般的にインバータ回路基板にはインバータ回路及びインバータ制御回路等の装置の駆動主回路が形成され、マグネトロンに接続される。そして、コントロールパネル回路基板にはマイクロコンピュータ等の制御回路が形成され、特に装置が電子レンジである場合は調理メニューの指令を担う。
【００３５】
以上のように構成された高周波加熱装置の運転状態の検出、特に装置が電子レンジである場合の運転状態における異常検知及び異常検知時の保護処理の動作を、図２のフローチャートを参照して説明する。本発明では上述したように、マグネトロンのアノード電流を検出することにより、高周波加熱装置の運転状態を把握するのであるが、当該電流の瞬間値を１回の検出により計測するのではなく、所定時間にわたって複数回検出を行なう。複数回の検出により、より精度の高い検出を確保することを目指している。
【００３６】
先ず、高周波発生装置の初期設定として、ｎ＝０，ｍ＝０，ｋ＝０，Ｚ（ｍ）＝１．２をマイクロコンピュータ２７は設定する（ステップＳ１００）。各記号の意味は以下の通りである。
【００３７】
ｎ：読み込まれたアノード電圧（アノード電流の対応値）ＩａＤＣの値が、後述する所定の閾値Ａ以上となった回数
ｍ：アノード電圧ＩａＤＣの値が、所定の閾値Ａより小さいと判定された後、当該アノード電圧が読み込まれた順番
Ｚ（ｍ）：ｍ番目に読み込まれたアノード電圧
ｋ：ｍ番目に読み込まれたアノード電圧Ｚ（ｍ）と、ｍ−１番目に読み込まれたアノード電圧Ｚ（ｍ−１）との差（変化量）が所定の閾値Ｃより大きくなった後、当該差が読み込まれた回数
【００３８】
尚、Ｚ（ｍ）は読み込まれたアノード電圧そのものの値であるが、動作当初の仮電圧値として１．２Ｖに設定されている。すなわちＺ（０）＝１．２である。
【００３９】
そして、マイクロコンピュータ２７はインバータ制御回路に、ＰＷＭ通信線を通じてＰＷＭ指令を送出し、マグネトロンを駆動して、アノード電流、アノード電圧チェックによる運転状態監視シーケンスを開始する（ステップＳ１０１）。次にアノード電流検出用抵抗４０によって読み込まれたアノード電流は、アノード電流入力部を構成するマイクロコンピュータ２７のＡ／Ｄコンバータ端子４９へ入力され、アナログ・デジタル変換を施されると共に、対応するアノード電圧ＩａＤＣが読み込まれる（ステップＳ１０２）。ここでの電流から電圧への変換は、通常の方式に従い、アノード電流検出用抵抗４０の抵抗値を考慮して求められる。続いてマイクロコンピュータ２７は、読込まれたＩａＤＣ値を、上述した閾値Ａ（空焼き等の異常が発生しているか否かの閾値電圧値）と比較して閾値Ａより低いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４０】
この閾値Ａの設定については、例えば図３に示すアノード電圧と時間の特性図を参考にして決定することができる。庫内の運転状態、加熱温度が正常な場合は、カーブａのように調理時間の経過と共に一定の上昇カーブで電圧は増加するが、庫内に調理物が無い時の空焼きの場合は、カーブｃのように加熱開始から急激にマグネトロン温度が上昇するとともに、短時間で電圧も閾値Ａを超えた危険領域に達する。また、軽負荷の食品や、少量の飲み物等の場合には負荷の水分が存在する時点まではゆるやかな傾斜であるが、過加熱により蒸発といった現象が起こった後は空焼きの場合と類似した傾斜となり、急激に上昇する。予めこうした特性カーブを実験において求めておき、適当な閾値電圧Ａを設定することができる。もちろん閾値Ａの値としては、設定値、動作条件、抵抗値等の部品数値等で変わるため、特に限定はされない。このような、電圧値の絶対値に対する所定の閾値に基づく制御を閾値制御という。
【００４１】
再び図２のフローチャートに戻り、ステップＳ１０３の判定の結果、ＩａＤＣ＞Ａ、すなわちアノード電圧ＩａＤＣが閾値Ａより大きいと判定された場合は（ステップＳ１０３；ＮＯ）、別途用意されたカウンタのチェック回数ｎに＋１を加算する（ステップＳ１０４）。続いて、チェック回数ｎが１０回に達したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。１０回に達していないと判定された場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、ステップＳ１０２の判断処理に戻って、マイクロコンピュータ２７は、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５のＩａＤＣチェック・ループを繰り返す。一方、ｎが１０回に達していると判定された場合は（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、何らかの異常が発生しているとマイクロコンピュータ２７は判定し、装置を停止または装置の出力を下げるとともに、装置筐体に設けられた液晶パネル等を通じてエラー表示を行なう。
【００４２】
つまり、本発明では、ある瞬間（１回のチェックのみ）におけるアノード電圧の読み込み値のみに依拠して、装置の停止又はその出力が制御されるわけではない。マイクロコンピュータ２７はＩａＤＣ値の連続検出作業を実施し、ＩａＤＣ値がある閾値Ａを超えた検出回数が連続して所定回数以上になると、高周波発生装置を停止またはその出力を減少させる。瞬間のみの検出に依拠するわけではないので、ノイズに伴う誤検出等の可能性が低くなり、より正確な検出動作を行うことができる。
【００４３】
また、上述の「連続して所定回数以上になると」というのは、「所定時間以上経過すると」ということもできる。すなわち、検出サンプリングの時間間隔が１００ｍｓである場合、本例ではｎ＝１０なので、ＩａＤＣ＞Ａの状態が１秒（１００ｍｓ ｘ １０）以上経過すると、マイクロコンピュータ２７は高周波発生装置を停止、またはその出力を減少させる。
【００４４】
再び図２のフローチャートに戻り、ステップＳ１０３の判定でＩａＤＣ≦Ａならば（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、閾値制御の検知回数をｎ＝０に設定し（ステップＳ１０９）、次に所定の単位時間内でのアノード電圧の変化量を検出する変化量検出制御に移る。まず、変化量検出制御に用いられるアノード電圧の検出の回数、言い換えると、変化量検出制御に移行した後、何回目のアノード電圧の検出かを示す順番数ｍのカウンタに１を追加し（ステップＳ１１０）、その時に読み込まれたＩａＤＣ値Ｚ（ｍ）＝ＩａＤＣで書き込む（ステップＳ１１１）。そして、当該値Ｚ（ｍ）と、前回検出された値Ｚ（ｍ−１）の差である変化量Ｚ（ｍ）−Ｚ（ｍ−１）が、変化量検出制御における変化量の閾値Ｃを超えているか否かを判断する（ステップＳ１１２）。
【００４５】
変化量が閾値Ｃより大きい場合、すなわち、Ｚ（ｍ）−Ｚ（ｍ−１）＞Ｃの場合は（ステップＳ１１２；ＮＯ）、閾値Ｃを超えた変化量が検出された回数を示すｋのカウンタに１を加え（ステップ１０７）、当該回数が３回に達したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。当該回数が３回に達したと判断された場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、何らかの異常が発生しているとマイクロコンピュータ２７は判定し、装置を停止、又は出力を減少させるとともにエラー表示を行なう（ステップＳ１０６）。
【００４６】
ステップＳ１１２で変化量が閾値Ｃより小さいと判断された場合、すなわち、Ｚ（ｍ）−Ｚ（ｍ−１）≦Ｃの場合は（ステップＳ１１２；ＹＥＳ）、ｋのカウンタを０にセットし（ステップＳ１１３）、さらに調理が終了したか否か（停止キーが押されたか否か）を判定する（ステップＳ１１４）。同じくステップＳ１０８の判定でｋが３に達していない場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）も、調理が終了したか否かを判定する（ステップ１１４）。調理終了であると判断された場合（ステップＳ１１４；ＹＥＳ）、調理終了となる。調理終了であると判断されなかった場合（ステップＳ１１４；ＮＯ）、ステップＳ１０２に戻りアノード電圧ＩａＤＣが再び読み込まれる。
【００４７】
このように、一定時間の電圧の変化を検出する変化量検出制御では、Ａ／Ｄコンバータ端子で読込んだＡ／Ｄ変換値の単位時間当たりの変化をモニタする。例えば、空焼きの場合はスタートして急激にアノード電流が上昇するので、変化量が多くカーブの傾斜は急なものになるので、これを捕らえることにより、出力減少や停止といった事前の安全策をとることが可能となる。軽負荷の場合は、最終的には急な温度変化となるが、当初は緩やかな調理温度変化から時間が経過している中での変化となり、最初から空焼きの場合とは識別が可能となる。これは図３のグラフからもあきらかであり、図３のグラフ、特に各々の線の傾きを変化量検出制御に応用することができる。
【００４８】
本実施形態では、運転状態を検出する方式として、上述したように電圧の絶対値的な閾値Ａを用いる閾値制御と、電圧の所定時間の変化量を検出する変化量検出制御という二つの制御方式が併用されている。図２では、ステップＳ１０２のＩａＤＣ読込み後、ステップＳ１０３以降の判定が閾値制御に該当し、ステップＳ１１１以降の判定が変化量検出制御に該当する。各制御方式はマイクロコンピュータ２７に内蔵され、各種演算処理装置より構成される判定部により実行される。また、この判定部、アノード電流入力部を構成するＡ／Ｄコンバータ端子４９を含むマイクロコンピュータ２７が本発明の状態検出装置に該当するが、もちろん、判定部とアノード電流入力部が一体のチップとして構成されている必要はない。
【００４９】
また、上述の実施の形態では、閾値制御と変化量検出制御の２つの方式が併用されているものの、二つの方式は別々に独立して実施することができる。例えば、図２のステップＳ１０２〜ステップＳ１０６の閾値で検出する閾値制御の後、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１３を省略し、ステップＳ１１４の判断を行うことにより、閾値制御のみで高周波加熱装置を制御することができる。また、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０６を省略し、ステップＳ１０９〜ステップＳ１１３の変化量で検出する変化量検出制御の後、ステップＳ１１４の判断を行うことにより、変化量検出制御のみで高周波加熱装置を制御することができる。
【００５０】
また、上述の実施の形態では、検出サンプリングの時間間隔を１００ｍｓに設定し、閾値検出回数をｎ＝１０、ｋ＝３に設定したが、もちろんこれらの値は特定の値に限定されるわけではない。
【００５１】
また、閾値制御及び／又は連続検出制御により運転状態が異常と判定された場合に、図１に示したブザー４８により、運転停止若しくは出力減少と共に、又は運転停止若しくは出力減少に代えて警告を発することもできる。また、空焼き運転の場合と軽負荷運転の場合とで、ブザー音を変えることもできる。
【００５２】
また、空焼き、軽負荷、重負荷といった運転状況の違いに応じて、アノード電圧ＩａＤＣは異なる値を示すが、本実施形態では、電圧の閾値、単位時間あたり変化量として固定された値Ａ，Ｃを用いている。ただし、運転状況の違いに応じてこれらの値を変化させることもできる。
【００５３】
高周波加熱装置の出力を減少させる場合、最大出力の５０％以下まで減少させることが望ましい。両波倍電圧整流回路の高圧ダイオードの保護という観点のみから考えると、アノード電圧ＩａＤＣが、例えば、再度閾値Ａに相当する電流まで低下したら、正規の１００％出力まで戻してもよい。
【００５４】
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】
【００５５】
以上のように、本発明によれば、ノイズによる影響を受けにくく、高精度のアノード電流の異常検出が可能になり、高周波発生装置のより精度の高い制御、安全な運転、保護を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る高周波加熱装置の構成図であり、特に高周波加熱装置の状態検出装置に係る部分を示した構成図。
【図２】状態検出装置の処理のフローチャート。
【図３】検出電圧値の三つの運転状態時各々のカーブを示す図。
【図４】サーミスタ付き高周波加熱装置の構成図。
【図５】サーミスタをプリント基板、放熱フィンに取り付けた状態を示す図。
【符号の説明】
【００５７】
２３  保護用抵抗
２７  マイクロコンピュータ
２８  保護ダイオード
２９  コンデンサ
４０  アノード電流検出用抵抗
４１，４２，４３  抵抗
４６  スリーステート出力回路
４７  スリーステート端子
４８  ブザー
４９  Ａ／Ｄコンバータ端子
５０  アース線
【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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