(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源の交流電力を全波整流する整流回路と、
この整流回路の出力端子間に接続されたインバータ回路と、
加熱調理のために前記インバータ回路により駆動されてマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、
前記インバータ回路を介して前記マイクロ波発生装置の駆動を制御する制御手段とを備えた電子レンジにおいて、
加熱調理の際に前記マイクロ波発生装置を間欠的に停止させる間欠停止モードを設け、
２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用する無線通信を検出する通信検出手段を備え、
前記制御手段は、前記通信検出手段により無線通信が検出されると共に、前記マイクロ波発生装置の出力が所定値以上のときに、前記間欠停止モードを実行するように構成され、
前記間欠停止モードにおける前記マイクロ波発生装置の停止期間を、約４０ｍｓ以下に設定して、前記マイクロ波発生装置を再駆動させるときにヒートランが不要なように構成されていることを特徴とする電子レンジ。
【請求項２】
間欠停止モードにおけるマイクロ発生装置の停止期間は、商用交流電源の１周期分に設定されていることを特徴とする請求項１記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ回路を介してマイクロ波発生装置の駆動を制御する構成の電子レンジに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近年、家庭内においても、モバイル機器同士、モバイル機器とその周辺機器、モバイル機器と家電製品等をワイヤレス接続することが行われている。このような家庭内ネットワークには、通信距離が短いことから消費電力が小さい比較的微弱な電波を利用する通信技術が用いられる。
【０００３】
このような家庭内ネットワークに利用される通信技術の一つにブルートゥース（「ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＴＭ」エリクソン社の登録商標、以下同じ。）等のワイヤレスネットワークがある。ブルートゥースは、電波法により国際的に割り当てられた工業用、化学用、医療用周波数帯（ＩＳＭ帯）の一つである２．４ＧＨｚ帯の電波を利用して通信を行うものである。ＩＳＭ帯は、比較的自由に、且つ手軽に利用できる周波数帯域である反面、多くの電波的な外乱が存在する。
【０００４】
例えば、電子レンジは、ＩＳＭ帯の一つである２４５０ＭＨｚのマイクロ波により食品を誘電加熱するように構成されている。この場合、電子レンジ本体から漏洩する電波により無線通信やＴＶが受信障害を起こしたり、人体が悪影響を受けたりすることを防止するために、電波法により電子レンジの電波漏洩量が規制されている。従って、電子レンジ本体からの電波漏洩量は規制値以下に抑えられている。
【０００５】
ところが、上述したようにブルートゥースは微弱な電波を利用する通信技術であるため、電子レンジ及びブルートゥース間の距離やマグネトロンの出力によっては、電子レンジ本体から漏洩する若干量の電波が妨害波となってしまう。
【０００６】
特に最近は、マグネトロンの駆動電源として商用周波数を２０〜３０ｋＨｚに変換後、昇圧するインバータ回路を備えた電源が用いられている。この場合、商用交流電源の両位相でマグネトロンを動作する構成となっている。このため、マグネトロンの駆動時にはほぼ常にマイクロ波が放射されることになり、微弱な電波を利用する通信に対して大きな障害となる。
【０００７】
例えば図７は、上記構成の電子レンジ及びブルートゥース間の距離と通信能力との関係を示している。図７において、実線Ａはマグネトロンの出力が５００Ｗの場合を、実線Ｂはマグネトロンの出力が８００Ｗの場合を示している。この図７に示すように、電子レンジ及びブルートゥース間の距離が０．５ｍのときの通信能力は、加熱出力が５００Ｗの場合は５０ＫＢ／ｓであるのに対して、８００Ｗの場合は略０ＫＢ／ｓになる。また、加熱出力が５００Ｗであっても、電子レンジ及びブルートゥース間の距離が０．２５ｍのときは通信能力が略０ＫＢ／ｓになる。
【０００８】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、商用交流電源の両位相でマグネトロンを動作させるものであっても、ＩＳＭ帯の電波を利用する通信を妨害してしまうことを極力抑えることができる電子レンジを提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、商用交流電源の交流電力を全波整流する整流回路と、この整流回路の出力端子間に接続されたインバータ回路と、加熱調理のために前記インバータ回路により駆動されてマイクロ波を発生するマイクロ波発生装置と、前記インバータ回路を介して前記マイクロ波発生装置の駆動を制御する制御手段とを備えた電子レンジであって、加熱調理の際に前記マイクロ波発生装置を間欠的に停止させる間欠停止モードを設け、２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用する無線通信を検出する通信検出手段を備え、前記制御手段は、前記通信検出手段により無線通信が検出されると共に、前記マイクロ波発生装置の出力が所定値以上のときに、前記間欠停止モードを実行するように構成され、前記間欠停止モードにおける前記マイクロ波発生装置の停止期間を、約４０ｍｓ以下に設定して、前記マイクロ波発生装置を再駆動させるときにヒートランが不要なように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、マイクロ波が通信の妨害波となるおそれがあるときだけ、間欠停止モードが実行されるため、マイクロ波発生装置を不必要に停止させなくても済み、また、マイクロ波発生装置の停止後すぐに再駆動させることができるので、マイクロ波発生装置を停止させたことにより加熱時間が大きく延長されることを極力抑えることができる。
【００１１】
この場合、間欠停止モードにおけるマイクロ発生装置の停止期間は、商用交流電源の１周期分に設定されていることが好ましい（請求項２の発明）。
【００１６】
また、前記高周波トランス４の二次側トランス４ｂには、高圧整流回路５を介してマイクロ波発生装置としてのマグネトロン６が接続されている。図示しないが、前記高圧整流回路５は、コンデンサ及びダイオードを有している。
【００１７】
更に、前記インバータ回路３のスイッチング素子は、インバータ制御回路７によりオンオフ制御されるように構成されている。前記インバータ制御回路７にはレンジ制御回路８からの指令信号が入力されるようになっている。前記レンジ制御回路８は、マイクロコンピュータ等を含んで構成されており、調理メニュー（加熱強度）設定スイッチや調理時間設定スイッチ、スタートスイッチ（いずれも図示せず）等からの入力信号が与えられるようになっている。
【００１８】
従って、インバータ制御回路７は、レンジ制御回路８からの指令を受けると入力設定された加熱強度に応じてスイッチング素子のオン期間を決定してインバータ回路３を動作させる。これにて、商用交流電源が整流回路２、インバータ回路３、高圧整流回路５を介してマグネトロン６に供給される。
【００１９】
一方、前記商用交流電源１にはゼロクロス検出回路９が接続されており、前記ゼロクロス検出回路９の出力Ｓ１はカウンタ回路１０に与えられるようになっている。図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、前記ゼロクロス検出回路９は、商用交流電源１のゼロクロスを検出したときに「Ｈ」レベルのパルス信号を出力する。
【００２０】
また、前記カウンタ回路１０の出力Ｓ２は、前記インバータ制御回路７の停止回路７ａに与えられるようになっている。図３の（ｃ）に示すように、前記カウンタ回路１０の出力Ｓ２は、ゼロクロス検出回路９からのパルス数が１８になると「Ｈ」レベルに切り替えられると共にカウント値がリセットされ、続いてパルス数が２になると「Ｌ」レベルに切替えられると共にカウント値がリセットされるようになっている。
【００２１】
そして、前記停止回路７ａに「Ｈ」レベルの信号が与えられると、インバータ制御回路７はスイッチング素子をオフしてマグネトロン６への電圧の供給を停止するように構成されている。また、停止回路７ａに「Ｌ」レベルの信号が与えられると、インバータ制御回路７はレンジ制御回路８からの指令に基づいてインバータ回路３を制御してマグネトロン６を駆動する。即ち、本実施例においては、インバータ制御回路７及びレンジ制御回路８が制御手段として機能する。
【００２２】
従って、加熱調理の際は、インバータ制御回路３は、マグネトロン６を駆動する動作と、マグネトロン６を停止する動作とを順に繰り返す間欠停止モードを実行する。そして、本実施例においては、マグネトロン６を駆動する駆動期間は商用交流電源１の９周期分に設定され、マグネトロン６を停止する停止期間は商用交流電源１の１周期分（１６〜２０ｍｓ）に設定されている。マグネトロン６の停止期間が約４０ｍｓ以下であれば、マグネトロン６を再駆動する際にヒートランの必要がなく、直ぐに動作させることができる。
【００２３】
この結果、マグネトロン６の動作電流波形は図３の（ｄ）に示すようになる。尚、駆動期間においてもマグネトロン６の動作電流がゼロになる期間（１〜２ｍｓ程度）が存在する。これは、整流回路２の脈流出力電圧の谷部分ではマグネトロン６が動作しないためである。
【００２４】
ここで、電子レンジの加熱出力とブルートゥースの通信能力との関係について本発明者が行った実験結果を図３に示す。この実験は、本実施例に係る電子レンジ及び従来構成の電子レンジ（加熱調理時にマグネトロンを常時動作させる構成）をそれぞれブルートゥースから０．５ｍ離れた部位に設置して行ったものである。図３中、破線は本実施例に係る電子レンジの実験結果を、実線は従来構成の電子レンジの実験結果を示している。この図３に示すように、本実施例の電子レンジの方が、従来構成の電子レンジよりもブルートゥースによる通信に及ぼす影響が小さい。
【００２５】
ブルートゥースの通信方式は、２４０２〜２４８０ＭＨｚ帯域に１ＭＨｚ単位で存在する７９の通信スペクタクルが６２５μｓ毎に、即ち１秒間に１６００回のスピードでランダムに変化する周波数ホッピング型のスペクトル拡散方式（以下、周波数ホッピング）が採用されている。つまり、ブルートゥースの最小通信単位（タイムスロット）は６２５μｓであり、送受信では１．２５ｍｓ（６２５μｓ×２）となる。従って、１．２５ｍｓ×２＝２．５ｍｓのタイムスロットがあれば確実に送受信できる。
【００２６】
これに対して、本実施例では、加熱調理の際にマグネトロン６を間欠的に停止させると共にこの停止期間を１６〜２０ｍｓに設定した。従って、このマグネトロン６の停止期間をタイムスロットに利用することにより、加熱調理時であってもブルートゥースの通信を維持することができる。
【００２７】
また、本実施例では、マグネトロン６の停止期間を商用交流電源１の１周期分とすると共に商用交流電源１の周期に同期するように構成した。このため、間欠停止モードを比較的簡単に構成することができる。しかも、マグネトロン６の駆動期間に対する停止期間の長さを９分の１にしたので、停止期間を設けたことによる加熱効率の低下を極力抑えることができる。
【００２８】
尚、図３に示すように、加熱出力が５００Ｗより小さい場合は、従来構成の電子レンジであっても十分にブルートゥースの通信を維持することができる。従って、本実施例においては、マグネトロン６の出力が５００Ｗ以上に設定されたときにはレンジ制御回路８はインバータ制御回路７を介して間欠停止モードを実行し、５００Ｗより小さい出力に設定されたときにはマグネトロン６を常時駆動するように構成しても良い。このような構成によれば、電子レンジ本体から漏洩する電波が通信の妨害波とならない低出力のときに、マグネトロン６を不必要に停止させなくても済む。
【００２９】
図４は本発明の第２の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。この第２の実施例は、ブルートゥース１１を備え、図示しないモバイル機器と双方向通信が可能に構成されていると共にブルートゥース１１による通信が行われていることが検出されたときに間欠停止モードを実行するように構成したところに特徴を有する。
【００３０】
前記ブルートゥース１１は、通信用のアンテナ１２を備えた送受信切換回路１３、受信回路１４、送信回路１５、送受信制御回路１６、受信信号処理回路１７、マイクロ波発生タイミング回路１８、マイクロ波発生回路１９、ブルートゥース制御回路２０から構成されている。また、前記送受信制御回路１６には、通信検出手段たるブルートゥース検出回路２１が接続されている。前記ブルートゥース検出回路２１の出力Ｓ３は、ブルートゥース１１による通信が行われていることを検出したときに「Ｈ」レベルとなる。
【００３１】
一方、前記カウンタ回路１０の出力Ｓ２はＡＮＤ回路２２の一方の入力端子に与えられ、前記ブルートゥース検出回路２１の出力Ｓ３は前記ＡＮＤ回路２２の他方の入力端子に与えられるようになっている。そして、前記ＡＮＤ回路２２の出力端子には前記停止回路７ａが接続されている。従って、ブルートゥース検出回路２１の出力Ｓ３及びカウンタ回路１０の出力Ｓ２がいずれも「Ｈ」レベルのとき、前記ＡＮＤ回路２２の出力は「Ｈ」レベルとなる。つまり、本実施例においては、ブルートゥース１１による通信が行われているとき、インバータ制御回路７はインバータ回路３を制御してマグネトロン６を駆動させる動作と停止させる動作とを順に行う間欠停止モードを実行する。
【００３２】
このような構成の本実施例によれば、ブルートゥース１１による通信が行われておらず、マグネトロン６が発生するマイクロ波が通信を妨害するおそれがないときに、マグネトロン６が不必要に停止しなくても済む。
尚、上記した以外の構成は第１の実施例と同じであり、従って、本実施例においても第１の実施例と同様の作用、効果が得られる。
【００３３】
図５及び図６は本発明の第３の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。この第３の実施例では、整流回路２の脈流出力電圧の谷部分に停止期間を設けたところに特徴を有する。即ち、図５に示すように、整流回路２の正出力端子には抵抗３１を介してコンパレータ３２の反転入力端子が接続されており、このコンパレータ３２の出力Ｓ４が停止回路７ａに与えられるようになっている。また、前記整流回路２の正出力端子と前記抵抗３１との間には抵抗３３，３４及びコンデンサ３５が接続されており、前記コンデンサ３５の電圧Ｖｃが前記コンパレータ３２の非反転入力端子に与えられるようになっている。
【００３４】
図６の（ｂ）に示すように、前記コンパレータ３２の反転入力端子の入力電圧Ｖｂが非反転入力端子の入力電圧Ｖｃを越えると、コンパレータ３２の出力Ｓ４は「Ｌ」レベルとなり、入力電圧Ｖｃ以下となると「Ｈ」レベルとなる。そして、インバータ制御回路７は、出力Ｓ４が「Ｈ」レベルのときインバータ回路３のスイッチング素子をオフするようになっている。この結果、図６の（ｄ）に示すようなタイミングでマグネトロン６に動作電流が流れ、整流回路２の脈流出力電圧の谷部分に停止期間が発生する。この場合、各停止期間は約２．５ｍｓとなるように設定されている。
【００３５】
このような構成においても、加熱調理の際にマグネトロン６が間欠的に停止されるので、この停止期間をタイムスロットとすることによりブルートゥースによる通信を維持することができる。
【００３６】
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような変形、拡張が可能である。
第１及び第３の実施例においては、加熱調理時には常にマグネトロンを間欠的に停止させるように構成したが、間欠停止モードの実行を指示する指示手段、例えばブルートゥース対応スイッチを操作パネルに設けて、このスイッチが押圧操作されたときにマグネトロンを間欠的に停止させるように構成しても良い。
【００３７】
このような構成によれば、電子レンジの周辺でブルートゥースによる通信が行われているときにのみ間欠停止モードを実行するように設定できるので、マグネトロンを不必要に停止させてしまうということがない。
【００３８】
第２及び第３の実施例においては、加熱出力が５００Ｗ以上のときにのみ、間欠停止モードを実行するように構成しても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電子レンジによれば、加熱調理の際に前記マイクロ波発生装置を間欠的に停止させる間欠停止モードを設け、２．４ＧＨｚのＩＳＭ帯を使用する無線通信を検出する通信検出手段を備え、前記制御手段は、前記通信検出手段により無線通信が検出されると共に、前記マイクロ波発生装置の出力が所定値以上のときに、前記間欠停止モードを実行するように構成され、前記間欠停止モードにおける前記マイクロ波発生装置の停止期間を、約４０ｍｓ以下に設定して、前記マイクロ波発生装置を再駆動させるときにヒートランが不要なように構成されているので、マイクロ波が通信の妨害波となるおそれがあるときだけ、間欠停止モードが実行されるため、マイクロ波発生装置を不必要に停止させなくても済み、また、マイクロ波発生装置の停止後すぐに再駆動させることができるので、マイクロ波発生装置を停止させたことにより加熱時間が大きく延長されることを極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すものであり、電子レンジの概略的構成を示す電気回路図
【図２】各部の波形図を示すものであり、（ａ）は商用交流電源の入力電圧、（ｂ）はゼロクロス検出回路の出力信号、（ｃ）はカウンタ回路の出力信号、（ｄ）はマグネトロンの動作電流
【図３】加熱出力と通信能力との関係を示す図
【図４】本発明の第２の実施例を示す図１相当図
【図５】本発明の第３の実施例を示す図１相当図
【図６】各部の波形図を示すものであり、（ａ）は整流回路の整流出力電圧波形、（ｂ）はコンパレータの反転入力端子及び非反転入力端子に与えられる電圧波形、（ｃ）はコンパレータの出力パルス波形、（ｄ）はマグネトロンの動作電流波形
【図７】発明が解決しようとする課題を説明するための図であり、電子レンジ及びブルートゥース間の距離と通信能力との関係を示す図
【符号の説明】
図中、１は商用交流電源、２は整流回路、３はインバータ回路、６はマグネトロン（マイクロ波発生装置）、７はインバータ制御回路（制御手段）、８はレンジ制御回路（制御手段）１１はブルートゥース（無線通信）、２１はブルートゥース検出回路（通信検出手段）を示す。
【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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