JP2007227134A - Microwave heating device - Google Patents

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JP2007227134A JP2006046537A JP2006046537A JP2007227134A JP 2007227134 A JP2007227134 A JP 2007227134A JP 2006046537 A JP2006046537 A JP 2006046537A JP 2006046537 A JP2006046537 A JP 2006046537A JP 2007227134 A JP2007227134 A JP 2007227134A
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Koji Yoshino
浩二 吉野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently heat by matching with impedance on a side of a magnetron 2 even when impedance on a load side greatly changes depending on a loading amount. <P>SOLUTION: The microwave heating device is structured so as to include a first control pattern for controlling a position of an antenna 6 in order to match the impedance on the side of the magnetron 2 and the impedance on the load side when food 13 is a small load, and a second control pattern for controlling the position of the antenna 6 in order to match the impedance on the side of the magnetron 2 and the impedance on the load side when the food 13 is a large load. Thereby, when the food 13 is the small load, the food can be efficiently heated by the first control pattern, and when the food 13 is the large load, the food 13 can be efficiently heated by the second control pattern. Thus, the food 13 can be efficiently heated by a simple and safe structure to control the position of the antenna 6, even when an amount of the food 13 is changed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱する加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a heating apparatus that heats an object to be heated with microwaves.

代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接的に加熱できるので、なべや釜を準備する必要がない簡便さでもって生活上の不可欠な機器になっている。また、電子レンジで食品を均一に加熱するために、かつては食品自体を回転させるターンテーブル方式が主流であったが、この場合は円形のターンテーブルを丁度収めるようにするには加熱室底面を略正方形に設計せざるを得なかった。ところが近年はより利便性を高めるために食器を複数個並べても加熱できるようにと横幅が広い加熱室形状の製品が実用化されている。これはターンテーブルではなく回転アンテナ方式と言われるもので、食品は動かさず、食品よりも下側でマイクロ波の方向を変更可能なアンテナを回転させることによって均一に加熱する構成である。   The microwave oven, which is a typical microwave heating device, can directly heat food, which is a typical object to be heated, and is an indispensable device in daily life with the simplicity that does not require the preparation of a pan or pot. ing. In addition, in order to uniformly heat food in a microwave oven, a turntable method in which the food itself is rotated has been the mainstream. However, in this case, the bottom of the heating chamber is used to fit a circular turntable. I had to design it in a nearly square shape. However, in recent years, a product having a heating chamber shape with a wide width has been put into practical use so that it can be heated even if a plurality of tableware are arranged in order to improve convenience. This is called a rotating antenna system rather than a turntable. The food is not moved, and is heated uniformly by rotating an antenna that can change the direction of the microwave below the food.

また電子レンジは、高周波ならではの特徴として、インピーダンスの整合状態によって加熱効率が変動するという特徴がある。代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロンから放射されるマイクロ波は、マグネトロン側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスが整合(一致)すれば最も効率よく放射されるのに対し、両者のインピーダンスがずれるとマグネトロン側に戻る量(反射量)が増えて負荷側に放射される量(入射量)が減り、加熱効率が低下することが知られている。マグネトロン側のインピーダンスは常に一定と考えて良いが、負荷側のインピーダンスは食品の重量、形状、材質、温度、置き場所、およびアンテナの位置などによって変化するため、両者のインピーダンスを常に整合させるのは難しい。   In addition, the microwave oven has a characteristic that the heating efficiency varies depending on the impedance matching state, which is unique to the high frequency. The microwave radiated from the magnetron, which is a typical microwave generation means, is radiated most efficiently if the impedance on the magnetron side and the impedance on the load side match (match), whereas if the impedance of the two shifts It is known that the amount returning to the magnetron side (amount of reflection) increases, the amount radiated to the load side (incident amount) decreases, and the heating efficiency decreases. The impedance on the magnetron side may be considered constant at all times, but the impedance on the load side changes depending on the weight, shape, material, temperature, location, antenna position, etc. of the food. difficult.

一般的には、電子レンジの高周波出力が水2リットルの温度上昇を元に算出することが規定されているため、水2リットル(=2kg)でのインピーダンスが最も整合するように設計されている。その結果、水2リットルに近い分量の食品(大量負荷)を加熱するときは効率的に加熱できるが、たとえばコップ一杯の水(約0.2リットル=200g)は1/10の少量負荷であるため整合状態は悪くなる。一般的に電子レンジの使用頻度としては、大量負荷よりも少量負荷の方が使用頻度が格段に高く、全体の約90%が200g以下の食品のあたために使用されていると推定している。よって使用頻度の高い少量負荷を効率的に加熱するほうが省エネにもつながると考えられる。   Generally, it is stipulated that the high frequency output of a microwave oven is calculated based on a temperature rise of 2 liters of water, so that the impedance in 2 liters of water (= 2 kg) is designed to best match. . As a result, when heating food (mass load) of a quantity close to 2 liters of water, it can be heated efficiently, but for example, a full glass of water (about 0.2 liters = 200 g) is a 1/10 small load. Therefore, the alignment state becomes worse. In general, it is estimated that the usage frequency of the microwave oven is much higher in the case of the small load than in the case of the large load, and about 90% of the whole is used for heating foods of 200 g or less. Therefore, it is considered that efficient heating of a small load that is frequently used leads to energy saving.

そこで、あらゆる食品に対して整合状態を最適にしようとするものとして、ターンテーブルタイプの電子レンジにおいて、導波管内のマイクロ波を直接検出する方向性結合器と、導波管内の停止位置によりインピーダンスを変化させる専用の整合アンテナを備えて、方向性結合器でマイクロ波の入射量と反射量の比を求め、整合アンテナの位置を反射が最も少なくなる位置へと制御するものがある(例えば特許文献1参照)。
特開平7−78681号公報
Therefore, in order to optimize the matching state for all foods, in a turntable type microwave oven, there is a directional coupler that directly detects microwaves in the waveguide, and impedance depending on the stop position in the waveguide. There is a special matching antenna that changes the frequency of the antenna, and a directional coupler determines the ratio of the amount of incident microwaves and the amount of reflection, and controls the position of the matching antenna to a position where reflection is minimized (for example, patents). Reference 1).
JP-A-7-78681

しかしながら、前記従来の構成は、方向性結合器でマイクロ波を直接検出する構成や、専用の整合アンテナを設ける必要があり、部品が増えて構成が複雑になるとか価格アップにつながるものであった。また、方向性結合器に関しては、最も電界が強い導波管壁面に穴をあけてマイクロ波を引き出すことになり、外部へ漏洩させないシールド構成やノイズ低減のための構成も別途必要となる。また整合アンテナについても導波管内に配置されて
おり、いずれの角度においても整合アンテナと近接する導波管壁面との間でスパークを起こさないように信頼性を確保する必要がある。信頼性を高めるために導波管の高さを高くすることが考えられるが、この場合は全体の構成が大きくなってしまう課題があるし、あまりインピーダンスが変化しなくなる可能性もある。
However, the conventional configuration requires a configuration in which microwaves are directly detected by a directional coupler or a dedicated matching antenna, which increases the number of parts and makes the configuration complicated or increases the price. . Further, regarding the directional coupler, a microwave is drawn out by making a hole in the wall surface of the waveguide where the electric field is strongest, and a shield configuration that does not leak to the outside and a configuration for noise reduction are also required. The matching antenna is also disposed in the waveguide, and it is necessary to ensure reliability so as not to cause a spark between the matching antenna and the adjacent waveguide wall surface at any angle. In order to improve the reliability, it is conceivable to increase the height of the waveguide. However, in this case, there is a problem that the overall configuration becomes large, and the impedance may not change much.

また前記従来の構成はターンテーブル方式であり、近年の回転アンテナ方式でどのように実現していけば良いか具体的な方法が見出せていなかった。   In addition, the conventional configuration is a turntable method, and no specific method has been found as to how it should be realized by a recent rotating antenna method.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、回転アンテナ方式の簡単かつ安全な構成で、被加熱物の量を変えても効率的に加熱できるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a microwave heating apparatus that can efficiently heat even if the amount of an object to be heated is changed with a simple and safe configuration of a rotating antenna system. To do.

前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段により発生したマイクロ波を前記加熱室に導く導波管と、前記導波管から前記加熱室内に放射されるマイクロ波の方向を変更可能なアンテナと、前記アンテナの位置を制御してマイクロ波の方向を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、被加熱物が少量負荷の場合に前記マイクロ波発生手段側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるように前記アンテナの位置を制御する第一の制御パターンと、被加熱物が大量負荷の場合に前記マイクロ波発生手段側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるように前記アンテナの位置を制御する第二の制御パターンを有する構成としている。   In order to solve the above-described conventional problems, a microwave heating apparatus according to the present invention includes a heating chamber that accommodates an object to be heated, a microwave generation unit that generates a microwave, and a microwave generated by the microwave generation unit. A waveguide that guides the heating chamber to the heating chamber, an antenna that can change the direction of the microwave radiated from the waveguide into the heating chamber, and a control that controls the direction of the microwave by controlling the position of the antenna And a first control pattern for controlling the position of the antenna so as to match the impedance on the microwave generating means side and the impedance on the load side when the object to be heated is a small load. When the object to be heated is a large load, the position of the antenna is controlled so that the impedance on the microwave generating means side and the impedance on the load side are matched. It is configured to have a second control pattern.

これによって、被加熱物が少量負荷の場合には第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、被加熱物が大量負荷の場合には第二の制御パターンで効率的に加熱することができるので、アンテナの位置を制御するという簡単かつ安全な構成で、被加熱物の量を変えても効率的に加熱することができる。   This allows efficient heating with the first control pattern when the object to be heated has a small load, and efficient heating with the second control pattern when the object to be heated has a large load. Therefore, it is possible to efficiently heat even if the amount of the object to be heated is changed with a simple and safe configuration of controlling the position of the antenna.

本発明のマイクロ波加熱装置によれば、被加熱物が少量負荷の場合には第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、被加熱物が大量負荷の場合には第二の制御パターンで効率的に加熱することができるので、アンテナの位置を制御するという簡単かつ安全な構成で、被加熱物の量を変えても効率的に加熱することができる。   According to the microwave heating apparatus of the present invention, when the object to be heated is a small load, the first control pattern can be efficiently heated, and when the object to be heated is a large load, the second control is performed. Since the pattern can be efficiently heated, the simple and safe configuration of controlling the position of the antenna enables efficient heating even when the amount of the object to be heated is changed.

第1の発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段により発生したマイクロ波を前記加熱室に導く導波管と、前記導波管から前記加熱室内に放射されるマイクロ波の方向を変更可能なアンテナと、前記アンテナの位置を制御してマイクロ波の方向を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、被加熱物が少量負荷の場合に前記マイクロ波発生手段側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるように前記アンテナの位置を制御する第一の制御パターンと、被加熱物が大量負荷の場合に前記マイクロ波発生手段側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるように前記アンテナの位置を制御する第二の制御パターンを有する構成としている。   A microwave heating apparatus according to a first aspect of the present invention includes a heating chamber that houses an object to be heated, a microwave generating unit that generates a microwave, and a waveguide that guides the microwave generated by the microwave generating unit to the heating chamber. A control unit for controlling the direction of the microwave by controlling the position of the antenna, and an antenna capable of changing the direction of the microwave radiated from the waveguide into the heating chamber. Is a first control pattern for controlling the position of the antenna so that the impedance on the microwave generating means side and the impedance on the load side are matched when the object to be heated is a small load, and the object to be heated is a large load A second control pattern for controlling the position of the antenna so that the impedance on the microwave generating means side and the impedance on the load side are matched. It is set to.

これによって、被加熱物が少量負荷の場合には第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、被加熱物が大量負荷の場合には第二の制御パターンで効率的に加熱することができるので、アンテナの位置を制御するという簡単かつ安全な構成で、被加熱物の量を変えても効率的に加熱することができる。   This allows efficient heating with the first control pattern when the object to be heated has a small load, and efficient heating with the second control pattern when the object to be heated has a large load. Therefore, it is possible to efficiently heat even if the amount of the object to be heated is changed with a simple and safe configuration of controlling the position of the antenna.

第2の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第1の発明において、制御手段は、第一の制御パターンで加熱した後に、第二の制御パターンで加熱するように制御する構成としている。   The microwave heating apparatus according to the second invention, in the first invention, in particular, is configured such that the control means controls so as to heat with the second control pattern after heating with the first control pattern.

これによって、少量負荷は大量負荷よりも加熱時間が短いので、被加熱物が少量負荷か大量負荷かわからない場合でも、最初に少量負荷を効率的に加熱する第一の制御パターンで加熱を開始しておけば、使用頻度の高い少量負荷を確実に効率的に加熱することができる。一方、被加熱物が大量負荷だった場合、最初は効率の悪い加熱でスタートすることになるが、少量負荷の加熱が終わる頃のタイミングから大量負荷を効率的に加熱する第二の制御パターンに切り替えることにより、以降の時間を効率的に加熱することができるので、最後まで第一の制御パターンで加熱する場合よりも明らかに効率的に加熱することができる。   As a result, the heating time of the small load is shorter than that of the large load, so even if you do not know whether the object to be heated is a small load or a large load, the heating is first started with the first control pattern that efficiently heats the small load. In this case, it is possible to reliably and efficiently heat a small load that is frequently used. On the other hand, if the object to be heated has a large load, it will start with inefficient heating at first, but the second control pattern will efficiently heat the large load from the timing when the heating of the small load ends. By switching, since the subsequent time can be efficiently heated, the heating can obviously be performed more efficiently than in the case of heating with the first control pattern until the end.

第3の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第1または2の発明において、被加熱物の重量を検出する重量検出手段を有し、制御手段は、前記重量検出手段が検出した被加熱物の重量により制御パターンを切り替える構成としている。   A microwave heating apparatus according to a third aspect of the invention has weight detection means for detecting the weight of the object to be heated, particularly in the first or second invention, and the control means is for the object to be heated detected by the weight detection means. The control pattern is switched according to the weight.

これによって、被加熱物の重量が軽い場合は少量負荷とわかるので確実に第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、重量が重い場合は大量負荷とわかるので確実に第二の制御パターンで効率的に加熱することができる。   As a result, when the weight of the object to be heated is light, it can be seen that the load is small, so it can be surely heated efficiently with the first control pattern. The pattern can be heated efficiently.

第4の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第1または2の発明において、被加熱物の形状を検出する形状検出手段を有し、制御手段は、前記形状検出手段が検出した被加熱物の形状により制御パターンを切り替える構成としている。   A microwave heating apparatus according to a fourth aspect of the invention includes the shape detection means for detecting the shape of the object to be heated, particularly in the first or second aspect of the invention, and the control means The control pattern is switched according to the shape.

これによって、被加熱物の形状が小さい場合は概ね少量負荷とわかるので第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、形状が大きい場合は概ね大量負荷とわかるので第二の制御パターンで効率的に加熱することができる。   As a result, when the shape of the object to be heated is small, it can be understood that the load is almost a small amount, so that the first control pattern can be efficiently heated, and when the shape is large, the load is almost a large amount. It can be heated efficiently.

第5の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第1または2の発明において、被加熱物の温度を検出する温度検出手段を有し、制御手段は、前記温度検出手段が検出した被加熱物の温度により制御パターンを切り替える構成としている。   A microwave heating apparatus according to a fifth aspect of the invention includes a temperature detection means for detecting the temperature of the object to be heated, particularly in the first or second aspect of the invention, and the control means is for the object to be heated detected by the temperature detection means. The control pattern is switched according to the temperature.

これによって、被加熱物の温度上昇が早い場合は概ね少量負荷とわかるので第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、温度上昇が遅い場合は概ね大量負荷とわかるので第二の制御パターンで効率的に加熱することができる。   As a result, when the temperature rise of the object to be heated is fast, it can be seen that the load is almost small, so it can be heated efficiently with the first control pattern. The pattern can be heated efficiently.

第6の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第1の発明において、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、被加熱物を載置する載置台の中央にマイクロ波を集中させる構成としている。   The microwave heating apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the microwave heater according to the first aspect of the invention, in which the first control pattern is compared with the second control pattern and the microwave is placed at the center of the mounting table on which the object to be heated is placed. It is configured to concentrate.

これによって、少量負荷は形状が小さいので載置台の中央付近に置かれる可能性が高く、第一の制御パターンで載置台の中央にマイクロ波を集中させることで効率的に加熱することができる。ちなみに大量負荷は形状が大きく、載置台の中央付近だけではなくて端のほうにまでまたがって置かれる可能性があるので、第二の制御パターンにおいては第一の制御パターンほどは中央にマイクロ波を集中させる必要が無い。   As a result, the small load has a small shape and is likely to be placed near the center of the mounting table, and can be efficiently heated by concentrating the microwave on the center of the mounting table using the first control pattern. By the way, the large load has a large shape and can be placed not only near the center of the mounting table but also across the end, so in the second control pattern the microwave is as central as the first control pattern. There is no need to concentrate.

第7の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第6の発明において、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、アンテナを載置台の中央に近づける構成としている。   In the microwave heating apparatus of the seventh invention, particularly in the sixth invention, the first control pattern is configured to bring the antenna closer to the center of the mounting table as compared to the second control pattern.

これによって、一般にアンテナ近傍から放射されるマイクロ波は周囲に拡散しようとするが、第一の制御パターンでアンテナを載置台の中央に近づけることでマイクロ波が拡散する前に確実に載置台の中央にマイクロ波を集中させることができる。この結果マイクロ波が拡散する前に載置台の中央に置かれた少量負荷にダイレクトに照射されて吸収されることになり、効率的に加熱することができる。   As a result, microwaves radiated from the vicinity of the antenna generally try to spread around, but the first control pattern ensures that the antenna is brought closer to the center of the mounting table before the microwave diffuses. Microwaves can be concentrated on. As a result, a small amount of load placed in the center of the mounting table is directly irradiated and absorbed before the microwaves are diffused, and can be efficiently heated.

第8の発明のマイクロ波加熱装置は、特に第6の発明において、少なくとも二つのアンテナを加熱室底面の中心から見て略対称に配置し、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、アンテナの指向性の強い部位が互いに向き合う構成としている。   The microwave heating apparatus according to an eighth invention is the microwave heater according to the sixth invention, in particular, in the sixth invention, the at least two antennas are arranged substantially symmetrically when viewed from the center of the bottom surface of the heating chamber, and the first control pattern and the second control pattern In comparison, the antennas having strong directivity face each other.

これによって、第一の制御パターンによりそれぞれのアンテナから放射されるマイクロ波が加熱室の底面中央に向かうことになり、載置台の中央にマイクロ波を集中させることができる。   Thus, the microwaves radiated from the respective antennas by the first control pattern are directed toward the center of the bottom surface of the heating chamber, and the microwaves can be concentrated at the center of the mounting table.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

(実施の形態1)
図1から図3は本発明に係る代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジの構成図で、図1は右から見た断面図、図2は上から見た断面図、図3は主要部分の断面図である。
(Embodiment 1)
1 to 3 are block diagrams of a microwave oven as a typical microwave heating apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional view seen from the right, FIG. 2 is a cross-sectional view seen from the top, and FIG. It is sectional drawing of a part.

本実施の形態は、回転アンテナ方式を用いた電子レンジであり、食品を置く載置台1よりも下側からマイクロ波を供給するために、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン2から発生したマイクロ波を加熱室3の底面に設けた結合孔4を介して加熱室3内に導く導波管5と、結合孔4上に配されて結合孔4を中心に回転可能なアンテナ6を有し、アンテナ6は主として開口7から放射されるマイクロ波の量が多くなるので、結合孔4から開口7の方向に放射指向性を有するものである。   This embodiment is a microwave oven using a rotating antenna system, and is generated from a magnetron 2 which is a typical microwave generating means for supplying microwaves from below the mounting table 1 on which food is placed. A waveguide 5 that guides microwaves into the heating chamber 3 through a coupling hole 4 provided on the bottom surface of the heating chamber 3, and an antenna 6 that is disposed on the coupling hole 4 and is rotatable about the coupling hole 4 are provided. The antenna 6 mainly has a radiation directivity in the direction from the coupling hole 4 to the opening 7 because the amount of microwaves radiated from the opening 7 increases.

そしてモータ8の駆動軸9をアンテナ6の結合軸10に勘合させて、アンテナ6を回転させることでマイクロ波の放射方向を変更して加熱の均一化をはかっている。上下駆動手段11はアンテナ6を上下動させるもので、アンテナ6の位置によって導波管5内に突出する結合軸10の突出長さが変わるので、マグネトロン側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスの整合状態を調整できるものである。   Then, the driving shaft 9 of the motor 8 is engaged with the coupling shaft 10 of the antenna 6, and the antenna 6 is rotated to change the radiation direction of the microwave so as to make the heating uniform. The vertical driving means 11 moves the antenna 6 up and down, and the protruding length of the coupling shaft 10 protruding into the waveguide 5 changes depending on the position of the antenna 6, so that the impedance on the magnetron side and the impedance on the load side are matched. Can be adjusted.

重量検出手段12は載置台1と載置台1上に配置される代表的な被加熱物である食品13の重量をあわせて検出するもので、あらかじめわかっている載置台1の重量との差を演算することで食品13の重量を算出することができる。   The weight detection means 12 detects the weight of the food table 13 which is a typical heated object placed on the mounting table 1 and the mounting table 1, and detects the difference from the known weight of the mounting table 1 in advance. By calculating, the weight of the food 13 can be calculated.

制御手段14は、使用者がメニューや加熱時間を設定する設定手段15からの設定情報、重量検出手段12からの重量情報などをもとに、マグネトロン2を制御してマイクロ波の発生や停止を制御したり、モータ8を制御してアンテナ6の回転や停止を制御したり、上下駆動手段11を制御してアンテナ6の上下動や停止を制御するものである。   The control unit 14 controls the magnetron 2 based on the setting information from the setting unit 15 for setting the menu and the heating time by the user, the weight information from the weight detection unit 12, and the like, thereby generating and stopping the microwave. Control, control of the motor 8 to control the rotation and stop of the antenna 6, and control of the vertical drive means 11 to control the vertical movement and stop of the antenna 6.

次に制御パターンについて説明する。   Next, the control pattern will be described.

たとえば設定手段15によりあたためオートが設定された場合、制御手段は、食品13が配置されると重量検出手段12からの重量情報をもとに食品13の重量を算出し、あらかじめ食品重量に応じて定められた制御パターンによりマグネトロン2、モータ8、上下駆動手段11を制御する。   For example, when auto is set by the setting means 15, the control means calculates the weight of the food 13 based on the weight information from the weight detection means 12 when the food 13 is arranged, and in accordance with the food weight in advance. The magnetron 2, the motor 8, and the vertical drive means 11 are controlled by a predetermined control pattern.

まず食品13が少量負荷(たとえば300g以下)の場合は、アンテナ6が仮に下方位置(図3の位置A)にあったとしても、上下駆動手段11でアンテナ6を上方位置(図3の位置B)に制御して加熱する。(第一の制御パターン)。これは、あらかじめ、アンテナ6を上方位置(図3の位置B)にしたときにマグネトロン2側のインピーダンスと300g以下の少量負荷による負荷側のインピーダンスを整合させるように設計しておくことで、確実に整合させることができる。   First, when the food 13 has a small load (for example, 300 g or less), even if the antenna 6 is in the lower position (position A in FIG. 3), the vertical drive means 11 moves the antenna 6 to the upper position (position B in FIG. 3). ) To control and heat. (First control pattern). This is ensured by designing the antenna 6 so that the impedance on the magnetron 2 side matches the impedance on the load side with a small load of 300 g or less when the antenna 6 is in the upper position (position B in FIG. 3). Can be matched.

ここでインピーダンスの整合について図4を用いて説明を加える。マグネトロン2の特性は、リーケ線図といわれる図4のような極座標系の特性図で与えられることが一般的である。これはマグネトロン2の反射特性(一般にS11と呼ばれる特性)を示し、円の中央側にいくほどインピーダンスが整合しておりマグネトロン2側に反射しないということを示し、円の周囲に行くほどインピーダンスが整合しておらずマグネトロン2への反射が多いということを示す。   Here, impedance matching will be described with reference to FIG. The characteristics of the magnetron 2 are generally given by a characteristic diagram of a polar coordinate system as shown in FIG. This indicates the reflection characteristics of the magnetron 2 (generally called S11), indicating that the impedance is matched toward the center of the circle and is not reflected toward the magnetron 2, and the impedance is matched toward the circumference of the circle. This indicates that there are many reflections on the magnetron 2.

反射が少ないと負荷に供給されやすく、反射が多いと負荷に供給されにくいということになる。結局は負荷側のインピーダンスによってマグネトロン2から負荷に供給される出力が変化するので、これを等出力線としてあらわすと、出力が高い順に等出力線C,D,E,F,G……のように表される。よって本実施の形態では、少量負荷(たとえば300g以下)を配置して、アンテナ6を上方位置(図3の位置B)にしたときに、等出力線C内の斜線領域Hに入るように設計することで、少量負荷に入る出力を最大にすることができるから、最も効率的に加熱することができる。このとき、同じ少量負荷のままでアンテナ6の位置を下方位置(図3の位置A)に下げると、整合状態がくずれてたとえば斜線領域Iへと変化することになる。   If there is little reflection, it will be easy to be supplied to a load, and if there is much reflection, it will be difficult to be supplied to a load. Eventually, the output supplied from the magnetron 2 to the load changes depending on the impedance on the load side. If this is expressed as an iso-output line, the iso-output lines C, D, E, F, G... It is expressed in Therefore, in the present embodiment, when a small load (for example, 300 g or less) is arranged and the antenna 6 is set to the upper position (position B in FIG. 3), it is designed to enter the hatched area H in the equal output line C. By doing so, it is possible to maximize the output that enters the small load, so that heating can be performed most efficiently. At this time, if the position of the antenna 6 is lowered to the lower position (position A in FIG. 3) with the same small amount of load, the alignment state is lost and the area changes to, for example, the hatched area I.

次に食品13が大量負荷(たとえば1000g以上)の場合は、上下駆動手段11でアンテナ6を下方位置(図3の位置A)に制御して加熱する。(第二の制御パターン)。これは、あらかじめ、アンテナ6を下方位置(図3の位置A)にしたときにマグネトロン2側のインピーダンスと1000g以上の大量負荷による負荷側のインピーダンスを整合させるように設計しておくことで、確実に整合させることができる。   Next, when the food 13 has a large load (for example, 1000 g or more), the vertical driving means 11 controls the antenna 6 to a lower position (position A in FIG. 3) to heat it. (Second control pattern). This is achieved by designing the antenna 6 so that the impedance on the magnetron 2 side matches the impedance on the load side due to a large load of 1000 g or more when the antenna 6 is in the lower position (position A in FIG. 3). Can be matched.

ちなみに食品13が中程度の負荷(たとえば200g〜1000g)の場合は、上下駆動手段11でアンテナ6を下方と上方の間くらいの位置に制御することが考えられる。または、下方位置と上方位置の間を往復させるようにしても良い。   Incidentally, when the food 13 has a medium load (for example, 200 g to 1000 g), it is conceivable that the vertical driving means 11 controls the antenna 6 to a position between the lower side and the upper side. Or you may make it reciprocate between a lower position and an upper position.

以上本実施の形態では、食品13が少量負荷の場合にマグネトロン2側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるようにアンテナ6の位置を制御する第一の制御パターンと、食品13が大量負荷の場合にマグネトロン2側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるようにアンテナ6の位置を制御する第二の制御パターンを有する構成としている。   As described above, in the present embodiment, when the food 13 is in a small load, the first control pattern for controlling the position of the antenna 6 so that the impedance on the magnetron 2 side and the impedance on the load side are matched, and the food 13 has a large load. In this case, the second control pattern is used to control the position of the antenna 6 so that the impedance on the magnetron 2 side and the impedance on the load side are matched.

これによって、食品13が少量負荷の場合には第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、食品13が大量負荷の場合には第二の制御パターンで効率的に加熱することができるので、アンテナ6の位置を制御するという簡単かつ安全な構成で、食品13の量を変えても効率的に加熱することができる。   Thereby, when the food 13 is a small load, it can be heated efficiently with the first control pattern, and when the food 13 is a large load, it can be efficiently heated with the second control pattern. Therefore, with the simple and safe configuration of controlling the position of the antenna 6, even if the amount of the food 13 is changed, it can be efficiently heated.

また、食品13の重量を検出する重量検出手段12を有し、制御手段15は、重量検出手段15が検出した食品13の重量により制御パターンを切り替える構成としている。   Moreover, it has the weight detection means 12 which detects the weight of the foodstuff 13, and the control means 15 is set as the structure which switches a control pattern with the weight of the foodstuff 13 which the weight detection means 15 detected.

これによって、食品13の重量が軽い場合は少量負荷とわかるので確実に第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、重量が重い場合は大量負荷とわかるので確実に第
二の制御パターンで効率的に加熱することができる。
As a result, when the weight of the food 13 is light, it is known that the load is small, so that it can be surely efficiently heated by the first control pattern. Can be efficiently heated.

また、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、食品13を載置する載置台の中央にマイクロ波を集中させる構成となっている。これは図2、図3に矢線16、17、18で示したマイクロ波の方向がポイントである。マイクロ波は結合孔4から加熱室3内に放射されるが、そのうちでも開口7を通過して放射される割合が多いので、第一の制御パターンのようにアンテナ6を上方位置(図3の位置B)に配置した場合は矢線17のような方向にマイクロ波が放射され、第二の制御パターンのようにアンテナ6を下方位置(図3の位置A)に配置した場合は矢線18のような方向にマイクロ波が放射されると考えられる。よって一般的に結合軸10が加熱室3底面の中央に配置されると、矢線17の方が矢線18よりも載置台1の中央寄りになり、即ち、第一の制御パターンの方が載置台の中央にマイクロ波を集中させることができる。   In addition, the first control pattern is configured to concentrate microwaves at the center of the mounting table on which the food 13 is mounted, as compared with the second control pattern. The point is the direction of the microwave indicated by the arrows 16, 17, and 18 in FIGS. Microwaves are radiated from the coupling hole 4 into the heating chamber 3, and among them, a large proportion of radiation is radiated through the opening 7, so that the antenna 6 is moved to the upper position (in FIG. 3) as in the first control pattern. When arranged at the position B), the microwave is radiated in the direction as indicated by the arrow 17, and when the antenna 6 is arranged at the lower position (position A in FIG. 3) as in the second control pattern, the arrow 18. It is considered that microwaves are radiated in such a direction. Therefore, generally, when the coupling shaft 10 is disposed at the center of the bottom surface of the heating chamber 3, the arrow line 17 is closer to the center of the mounting table 1 than the arrow line 18, that is, the first control pattern is more. Microwaves can be concentrated in the center of the mounting table.

これによって、少量負荷は形状が小さいので載置台1の中央付近に置かれる可能性が高く、第一の制御パターンで載置台1の中央にマイクロ波を集中させることで効率的に加熱することができる。ちなみに大量負荷は形状が大きく、載置台1の中央付近だけではなくて端のほうにまでまたがって置かれる可能性があるので、第二の制御パターンにおいては第一の制御パターンほどは中央にマイクロ波を集中させる必要が無い。   As a result, the small load has a small shape and thus is likely to be placed near the center of the mounting table 1, and the microwave can be efficiently heated by concentrating the microwave on the center of the mounting table 1 with the first control pattern. it can. By the way, the large load has a large shape and may be placed not only near the center of the mounting table 1 but also across the end. Therefore, in the second control pattern, the first control pattern is as small as the center. There is no need to concentrate the waves.

また、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、アンテナ6を載置台1の中央に近づける構成としている。   In addition, the first control pattern is configured to bring the antenna 6 closer to the center of the mounting table 1 than the second control pattern.

これによって、一般にアンテナ6近傍から放射されるマイクロ波は周囲に拡散しようとするが、第一の制御パターンでアンテナ6を載置台1の中央に近づけることでマイクロ波が拡散する前に確実に載置台1の中央にマイクロ波を集中させることができる。この結果マイクロ波が拡散する前に載置台1の中央に置かれた少量負荷にダイレクトに照射されて吸収されることになり、効率的に加熱することができる。   As a result, in general, microwaves radiated from the vicinity of the antenna 6 tend to diffuse to the surroundings, but by placing the antenna 6 close to the center of the mounting table 1 with the first control pattern, the microwaves are reliably mounted before spreading. Microwaves can be concentrated in the center of the table 1. As a result, a small amount of load placed in the center of the mounting table 1 is directly irradiated and absorbed before the microwaves are diffused, and can be efficiently heated.

(実施の形態2)
図5から図7は電子レンジの構成図で、図5は右から見た断面図、図6、図7は上から見た断面図である。本実施の形態においては、横長の加熱室3の左右方向に二つのアンテナ19として回転導波管タイプのアンテナを有する例を示した。ただしマグネトロン2は一つで、導波管5をT字状に分岐させ、両側にアンテナ19を対称に配置している。
(Embodiment 2)
5 to 7 are configuration diagrams of the microwave oven, FIG. 5 is a cross-sectional view seen from the right, and FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views seen from the top. In the present embodiment, an example in which a rotating waveguide type antenna is used as the two antennas 19 in the horizontal direction of the horizontally long heating chamber 3 has been described. However, one magnetron 2 is provided, the waveguide 5 is branched in a T shape, and the antennas 19 are arranged symmetrically on both sides.

アンテナ19は、結合軸10をはさんで対向する二辺を折り曲げた曲げ部20、21ともう一辺を折り曲げた曲げ部22を有し、唯一曲げの無い先端23側にのみ開放部を形成することで、主として先端23側に指向性の強いマイクロ波を放射させることができる。二つのアンテナ19は、モータ8を個別に一つずつ備えても良いが、一つのモータ8とギアにより二つのアンテナ19を回転させる構成としても良い。   The antenna 19 has bent portions 20 and 21 which are bent on two sides facing each other with the coupling shaft 10 and a bent portion 22 which is bent on the other side, and an open portion is formed only on the tip 23 side which is not bent. Thus, microwaves with strong directivity can be radiated mainly to the tip 23 side. The two antennas 19 may be provided with one motor 8 individually, but the two antennas 19 may be rotated by one motor 8 and a gear.

いずれにせよアンテナ19を回転させるか特定の位置で停止させるなどを適切に制御することで、マイクロ波の放射方向を変更して加熱の均一化をはかることができる。またアンテナ19は回転導波管であるために実施の形態1のアンテナ6とは異なり比較的水平方向への指向性が強くなるのと、かつ回転中心が加熱室の中央には無いので、アンテナ19の向きによりインピーダンスが大きく変化すると考えられる。そこでアンテナ19の向きを制御することで、負荷量に応じたインピーダンス整合もやりやすいと考えられる。   In any case, by appropriately controlling whether the antenna 19 is rotated or stopped at a specific position, it is possible to change the radiation direction of the microwave and make the heating uniform. Further, since the antenna 19 is a rotating waveguide, the directivity in the horizontal direction is relatively strong unlike the antenna 6 of the first embodiment, and the rotation center is not in the center of the heating chamber. The impedance is considered to change greatly depending on the direction of 19. Therefore, it is considered that impedance matching according to the load amount can be easily performed by controlling the direction of the antenna 19.

形状検出手段24は食品の形状を検出するものである。制御手段14は、設定手段15からの設定情報、形状検出手段24からの形状情報などをもとに、マグネトロン2を制御してマイクロ波の発生や停止を制御したり、モータ8を制御してアンテナ19の回転や停
止を制御するものである。
The shape detecting means 24 detects the shape of the food. Based on the setting information from the setting means 15 and the shape information from the shape detection means 24, the control means 14 controls the magnetron 2 to control the generation and stoppage of the microwave, or the motor 8 to The rotation and stop of the antenna 19 are controlled.

次に制御パターンについて説明する。   Next, the control pattern will be described.

たとえば設定手段15によりあたためオートが設定された場合、制御手段は、食品が配置されると形状検出手段24からの情報をもとに食品の体積を算出し、あらかじめ食品の体積に応じて定められた制御パターンによりマグネトロン2、モータ8を制御する。(もちろん、一般的に体積が大きいほど重量が重い傾向があるので、重量に換算してもかまわない。)
まず食品が少量負荷(たとえば200立方センチメートル以下)の場合は、図6のようにアンテナ19の先端23が互いに向き合う位置に停止させるよう制御して加熱する(第一の制御パターン)。これは、あらかじめ、アンテナ19の先端23が互いに向き合うようにしたときにマグネトロン2側のインピーダンスと200立方センチメートル以下の少量負荷による負荷側のインピーダンスを整合させるように設計しておくことで、確実に整合させることができる(もちろん厳密に正確に向き合わなくてもある程度の許容幅を持たせても良いし、完全に停止しなくても狭い範囲で往復運動させるなどしても良い)。
For example, when the setting means 15 sets warming auto, the control means calculates the volume of the food based on the information from the shape detection means 24 when the food is placed, and is determined in advance according to the volume of the food. The magnetron 2 and the motor 8 are controlled by the control pattern. (Of course, as the volume generally increases, the weight tends to be heavier, so it may be converted into the weight.)
First, when the food is in a small load (for example, 200 cubic centimeters or less), it is heated by controlling so that the tips 23 of the antennas 19 face each other as shown in FIG. 6 (first control pattern). This is achieved by matching the impedance on the magnetron 2 side with the impedance on the load side with a small load of 200 cubic centimeters or less when the tips 23 of the antennas 19 face each other in advance. (Of course, it may be allowed to have a certain allowable width without strictly facing each other, or may be reciprocated within a narrow range without stopping completely).

次に食品が大量負荷(たとえば1000立方センチメートル以上)の場合は、図7のようにアンテナ19の先端23が互いに向き合わないように制御して加熱する(第二の制御パターン)。これは、あらかじめ、図7のようにアンテナ19の先端23が互いに向き合わないような範囲で往復運動(矢線25、26)させたときにマグネトロン2側のインピーダンスと1000立方センチメートル以上の大量負荷による負荷側のインピーダンスを整合させるように設計しておくことで、確実に整合させることができる。   Next, when the food is in a large load (for example, 1000 cubic centimeters or more), heating is performed by controlling so that the tips 23 of the antennas 19 do not face each other as shown in FIG. 7 (second control pattern). This is because the impedance on the magnetron 2 side and the load due to a large load of 1000 cubic centimeters or more when the antenna 23 is reciprocated in the range in which the tips 23 of the antenna 19 do not face each other as shown in FIG. By matching the impedance on the side, matching can be ensured.

ちなみに食品13が中程度の負荷(たとえば200〜1000立方センチメートル)の場合は、アンテナ19が互いに向き合う場合と向き合わない場合を交互に切り替えても良いし、往復運動でなくとも一定回転させるようにしても良い。   By the way, when the food 13 has a medium load (for example, 200 to 1000 cubic centimeters), the antenna 19 may be switched alternately between the case where it faces each other and the case where it does not face each other. good.

以上本実施の形態では、食品の形状を検出する形状検出手段24を有し、制御手段14は、形状検出手段24が検出した食品の形状により制御パターンを切り替える構成としている。   As described above, in the present embodiment, the shape detection unit 24 that detects the shape of the food is provided, and the control unit 14 is configured to switch the control pattern according to the shape of the food detected by the shape detection unit 24.

これによって、食品の形状が小さい場合は概ね少量負荷とわかるので第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、形状が大きい場合は概ね大量負荷とわかるので第二の制御パターンで効率的に加熱することができる。   As a result, when the shape of the food is small, it can be seen that the load is generally small, so it can be heated efficiently with the first control pattern, and when the shape is large, it is found that the load is generally large, so it is efficient with the second control pattern. Can be heated.

また、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、食品13を載置する載置台の中央にマイクロ波を集中させる構成としている。これは図6、図7に矢線27、28、29、30で示したマイクロ波の方向がポイントである。   Moreover, the 1st control pattern is set as the structure which concentrates a microwave on the center of the mounting base which mounts the foodstuff 13 compared with a 2nd control pattern. The point of this is the direction of the microwave indicated by the arrows 27, 28, 29, and 30 in FIGS.

マイクロ波は回転導波管タイプのアンテナ19の先端23から加熱室3内に放射される割合が多いので、第一の制御パターンのようにアンテナ19を互いに内向き(図6)に配置した場合は矢線27、28のような方向にマイクロ波が放射され、第二の制御パターンのようにアンテナ19を互いに外向き(図7)に配置した場合は矢線29、30のような方向にマイクロ波が放射されると考えられる。   Since microwaves are radiated in the heating chamber 3 from the tip 23 of the rotating waveguide type antenna 19 in a large amount, the antennas 19 are arranged inward (FIG. 6) as in the first control pattern. Is radiated in the direction of arrows 27 and 28, and when the antennas 19 are arranged outward (FIG. 7) as in the second control pattern, the directions of arrows 29 and 30 are used. Microwaves are considered to be emitted.

よって一般的に二つのアンテナ19が加熱室3底面の中央に対して対称に配置されると、矢線27、28の方が矢線29、30よりも載置台1の中央寄りになり、即ち、第一の制御パターンの方が載置台の中央にマイクロ波を集中させることができる。   Therefore, in general, when the two antennas 19 are arranged symmetrically with respect to the center of the bottom surface of the heating chamber 3, the arrow lines 27 and 28 are closer to the center of the mounting table 1 than the arrow lines 29 and 30, that is, The first control pattern can concentrate the microwaves at the center of the mounting table.

これによって、少量負荷は形状が小さいので載置台1の中央付近に置かれる可能性が高く、第一の制御パターンで載置台1の中央にマイクロ波を集中させることで効率的に加熱することができる。ちなみに大量負荷は形状が大きく、載置台1の中央付近だけではなくて端のほうにまでまたがって置かれる可能性があるので、第二の制御パターンにおいては第一の制御パターンほどは中央にマイクロ波を集中させる必要が無い。   As a result, the small load has a small shape and thus is likely to be placed near the center of the mounting table 1, and the microwave can be efficiently heated by concentrating the microwave on the center of the mounting table 1 with the first control pattern. it can. By the way, the large load has a large shape and may be placed not only near the center of the mounting table 1 but also across the end. Therefore, in the second control pattern, the first control pattern is as small as the center. There is no need to concentrate the waves.

(実施の形態3)
図8から図9は電子レンジの構成図で、図8は右から見た断面図、図9は上から見た断面図である。本実施の形態においては、横長の加熱室3の左右方向に三つのアンテナ31a、31b、31cを有する例を示した。ただしマグネトロン2a、2b、2cも導波管5も三つで、特にマグネトロン2a、2b、2cは個別に制御可能な構成とした。アンテナ31a、31b、31cは、結合軸10をはさんで対向する二辺を折り曲げた曲げ部32、33を有し、曲げの無い部分には幅の広い先端34、幅の狭い後端35の二箇所に開放部を形成することで、主として先端34側に指向性の強いマイクロ波を放射させることができる。三つのアンテナ31a、31b、31cは、モータ8を個別に一つずつ備えても良いが、一つのモータ8とギアにより三つのアンテナ31a、31b、31cを回転させる構成としても良い。いずれにせよ三つのマグネトロン2a、2b、2cのうちどれからマイクロ波を放射させるか、アンテナ31a、31b、31cを回転させるか特定の位置で停止させるかなどを適切に制御することで、マイクロ波の放射方向を変更して加熱の均一化をはかることができる。
(Embodiment 3)
8 to 9 are configuration diagrams of the microwave oven, FIG. 8 is a cross-sectional view seen from the right, and FIG. 9 is a cross-sectional view seen from the top. In this Embodiment, the example which has the three antennas 31a, 31b, and 31c in the left-right direction of the horizontally long heating chamber 3 was shown. However, there are three magnetrons 2a, 2b and 2c and three waveguides 5, and in particular, the magnetrons 2a, 2b and 2c can be individually controlled. The antennas 31a, 31b, and 31c have bent portions 32 and 33 that are bent on opposite sides of the coupling shaft 10, and a wide front end 34 and a narrow rear end 35 are formed in a portion without the bend. By forming the open portions at two locations, it is possible to radiate microwaves with strong directivity mainly on the tip 34 side. The three antennas 31a, 31b, and 31c may be provided with one motor 8 individually, but the three antennas 31a, 31b, and 31c may be rotated by one motor 8 and a gear. In any case, by appropriately controlling which of the three magnetrons 2a, 2b, and 2c radiates the microwave, rotating the antennas 31a, 31b, and 31c, or stopping at a specific position, the microwave The heating direction can be made uniform by changing the radiation direction.

温度検出手段36は加熱室3内の温度を検出するものである。制御手段14は、設定手段15からの設定情報、温度検出手段36からの温度情報などをもとに、マグネトロン2a、2b、2cを制御してマイクロ波の発生や停止を制御したり、モータ8を制御してアンテナ31a、31b、31cの回転や停止を制御するものである。   The temperature detection means 36 detects the temperature in the heating chamber 3. The control means 14 controls the magnetrons 2a, 2b and 2c based on the setting information from the setting means 15 and the temperature information from the temperature detecting means 36 to control the generation and stop of the microwaves, or the motor 8 To control the rotation and stop of the antennas 31a, 31b, 31c.

次に三つのアンテナ31a、31b、31cが、モータ8を個別に一つずつ備えた場合の制御パターンの一例について説明する。   Next, an example of a control pattern in the case where the three antennas 31a, 31b, and 31c are provided with one motor 8 individually will be described.

たとえば設定手段15により手動設定で500W3分などと設定された場合、制御手段は、3分間の間に適切な制御を行う必要がある。食品が配置されると温度検出手段24によって加熱室3内の温度を検出するが、制御手段は特に加熱開始後の温度上昇の速さを算出し、あらかじめ温度上昇の早さに応じて定められた制御パターンによりマグネトロン2a、2b、2c、モータ8を制御する。一般的には温度上昇が速いほど重量が軽い傾向があるので、温度上昇の速度を重量に換算して制御することが可能である。   For example, when the setting unit 15 is set to 500 W3 minutes by manual setting, the control unit needs to perform appropriate control for 3 minutes. When food is placed, the temperature detection means 24 detects the temperature in the heating chamber 3, but the control means calculates the rate of temperature rise especially after the start of heating, and is determined in advance according to the speed of temperature rise. The magnetrons 2a, 2b, 2c and the motor 8 are controlled by the control pattern. In general, the faster the temperature rises, the lighter the weight tends to be. Therefore, it is possible to control the rate of temperature rise in terms of weight.

本実施の形態においては、負荷量に応じてマグネトロン2a、2b、2cと、モータ8の制御の組み合わせに関して非常に多くの組み合わせが考えられるが、ここでは簡単な例を示す。   In the present embodiment, there are a great many possible combinations of the combinations of the magnetrons 2a, 2b, and 2c and the control of the motor 8 depending on the load, but a simple example is shown here.

まず食品が少量負荷の場合は、マグネトロン2bのみマイクロ波を発生させて加熱する。アンテナ31bは一定回転させて、アンテナ31a、31cは停止させる(第一の制御パターン)。これは、あらかじめ、中央に配置されたアンテナ31bからのみマイクロ波を放射するときにマグネトロン2b側のインピーダンスと少量負荷による負荷側のインピーダンスを整合させるように設計しておくことで、確実に整合させることができる。このときアンテナ31a、31cからはマイクロ波が放射されていないのでわざわざ回転させなくても停止させておくと良い。   First, when the food is loaded in a small amount, only the magnetron 2b is heated by generating microwaves. The antenna 31b is rotated at a constant speed, and the antennas 31a and 31c are stopped (first control pattern). This is designed so that the impedance on the magnetron 2b side is matched with the impedance on the load side due to a small load when microwaves are radiated only from the antenna 31b arranged in the center in advance. be able to. At this time, since the microwaves are not radiated from the antennas 31a and 31c, the antennas 31a and 31c may be stopped without being bothered to rotate.

次に食品が大量負荷の場合は、マグネトロン2a、2cからマイクロ波を発生させて加熱する。アンテナ31a、31cは一定回転させて、アンテナ31bは停止させる(第二
の制御パターン)。これは、あらかじめ、両端に配置されたアンテナ31a、31cからマイクロ波を放射するときにマグネトロン2aおよびマグネトロン2b側のインピーダンスと大量負荷による負荷側のインピーダンスを整合させるように設計しておくことで、確実に整合させることができる。このときアンテナ31bからはマイクロ波が放射されていないのでわざわざ回転させなくても停止させておくと良い。
Next, when the food is in a large load, microwaves are generated from the magnetrons 2a and 2c and heated. The antennas 31a and 31c are rotated at a constant speed, and the antenna 31b is stopped (second control pattern). This is because the impedance on the magnetron 2a and magnetron 2b side is matched with the impedance on the load side by a large load when microwaves are radiated from the antennas 31a and 31c arranged at both ends in advance. It can be surely aligned. At this time, since the microwave is not radiated from the antenna 31b, it is preferable to stop the antenna 31b without rotating it.

ちなみに食品13が中程度の負荷の場合は、第一の制御パターンと第二の制御パターンを途中で切り替えても良いし、マグネトロン2a、2b、2cのすべてからマイクロ波を発生させ、アンテナ31a、31b、31cとも回転させても良い。   Incidentally, when the food 13 has a medium load, the first control pattern and the second control pattern may be switched in the middle, or microwaves are generated from all of the magnetrons 2a, 2b, 2c, and the antenna 31a, Both 31b and 31c may be rotated.

以上本実施の形態では、食品の温度を検出する温度検出手段36を有し、制御手段14は、温度検出手段36が検出した被加熱物の温度により制御パターンを切り替える構成としている。   As described above, in the present embodiment, the temperature detection unit 36 that detects the temperature of the food is provided, and the control unit 14 is configured to switch the control pattern according to the temperature of the heated object detected by the temperature detection unit 36.

これによって、食品の温度上昇が早い場合は概ね少量負荷とわかるので第一の制御パターンで効率的に加熱することができ、温度上昇が遅い場合は概ね大量負荷とわかるので第二の制御パターンで効率的に加熱することができる。   As a result, when the temperature rise of the food is fast, it can be seen that the load is generally small, so it can be heated efficiently with the first control pattern. It can be heated efficiently.

ただし本実施の形態のように、温度検出手段36からの温度情報をもとに加熱開始後の温度上昇の速さを算出して負荷量を推定する場合は、温度上昇してからでないと適切な制御パターンに移れないことになる。よって制御手段は、まず第一の制御パターンで加熱を開始し、温度上昇が遅いと判断した場合のみ第二の制御パターンで加熱するように制御する構成とするのが良い。   However, as in the present embodiment, when the load amount is estimated by calculating the rate of temperature rise after the start of heating based on the temperature information from the temperature detecting means 36, it is appropriate that the temperature rise does not occur. It will not be possible to shift to a simple control pattern. Therefore, the control means is preferably configured to start heating with the first control pattern and control to heat with the second control pattern only when it is determined that the temperature rise is slow.

これによって、少量負荷は大量負荷よりも加熱時間が短いので、被加熱物が少量負荷か大量負荷かわからない場合でも、最初に少量負荷を効率的に加熱する第一の制御パターンで加熱を開始しておけば、使用頻度の高い少量負荷を確実に効率的に加熱することができる。   As a result, the heating time of the small load is shorter than that of the large load, so even if you do not know whether the object to be heated is a small load or a large load, the heating is first started with the first control pattern that efficiently heats the small load. In this case, it is possible to reliably and efficiently heat a small load that is frequently used.

一方、被加熱物が大量負荷だった場合、最初は効率の悪い加熱でスタートすることになるが、大量負荷はもともと長時間かかるのだから温度上昇が遅いと判断したあとに大量負荷を効率的に加熱する第二の制御パターンに切り替えることでまだまだそれ以降の時間で効率をアップすることができるし、最後まで第一の制御パターンで加熱する場合よりも明らかに効率的に加熱することができる。   On the other hand, if the object to be heated has a large load, it will start with inefficient heating at first.However, since the large load originally takes a long time, the large load is efficiently removed after determining that the temperature rise is slow. By switching to the second control pattern to be heated, it is possible to increase the efficiency in the subsequent time, and it is possible to heat clearly more efficiently than in the case of heating to the last control pattern.

なお、本実施の形態で述べた重量検出手段、形状検出手段、温度検出手段などの食品の分量を推定する手段を持たない場合でも、一般的な少量負荷の加熱が終わる時間をたとえば2分とあらかじめ決めておき、加熱開始から2分間は少量負荷を効率的に加熱する第一の制御パターンで加熱し、2分以降は大量負荷を効率的に加熱する第二の制御パターンに切り替えることにより、以降の時間を効率的に加熱することができるので、最後まで第一の制御パターンで加熱する場合よりも明らかに効率的に加熱することができる。   Even when there is no means for estimating the amount of food, such as the weight detection means, shape detection means, temperature detection means, etc. described in this embodiment, the general time for heating a small amount of load is 2 minutes, for example. By pre-determining and heating with the first control pattern that efficiently heats a small load for 2 minutes from the start of heating, and switching to the second control pattern that efficiently heats a large load after 2 minutes, Since the subsequent time can be efficiently heated, the heating can be obviously performed more efficiently than when the first control pattern is used until the end.

以上のように本発明によれば、アンテナ位置の制御パターンを切り替えて被加熱物の量に応じて整合させて効率的に加熱することができるので、マイクロ波を使用する調理器具としての電子レンジ、オーブンレンジ、各種誘電体の加熱、解凍装置であるとか、マイクロ波を使用する半導体装置、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、陶芸加熱、焼結あるいは生体化学反応等の用途に適用できる。   As described above, according to the present invention, since the antenna position control pattern can be switched and matched according to the amount of the object to be heated, it can be efficiently heated, so the microwave oven as a cooking utensil using microwaves It can be applied to microwave ovens, various dielectric heating and thawing devices, semiconductor devices using microwaves, heating devices in industrial fields such as drying devices, ceramics heating, sintering or biochemical reactions. .

本発明の実施の形態1のマイクロ波加熱装置を横から見た断面構成図1 is a cross-sectional configuration diagram of a microwave heating apparatus according to a first embodiment of the present invention viewed from the side. 同マイクロ波加熱装置を上から見た断面構成図Cross-sectional configuration view of the microwave heating device viewed from above 同マイクロ波加熱装置の主要部分の断面構成図でアンテナの上下動のイメージを説明する図The figure explaining the image of the up-and-down movement of an antenna with the section lineblock diagram of the principal part of the microwave heating device 同マイクロ波加熱装置のインピーダンスの整合状態を示す特性図Characteristic diagram showing impedance matching state of the microwave heating device 本発明の実施の形態2のマイクロ波加熱装置を横から見た断面構成図The cross-sectional block diagram which looked at the microwave heating apparatus of Embodiment 2 of this invention from the side 同マイクロ波加熱装置を上から見た断面構成図でアンテナが互いに内向きの図A cross-sectional view of the microwave heating device from above, with the antennas facing each other 同マイクロ波加熱装置を上から見た断面構成図でアンテナが互いに外向きの図A cross-sectional configuration view of the microwave heating apparatus from above, with the antennas facing each other 本発明の実施の形態3のマイクロ波加熱装置を横から見た断面構成図The cross-sectional block diagram which looked at the microwave heating apparatus of Embodiment 3 of this invention from the side 同マイクロ波加熱装置を上から見た断面構成図Cross-sectional configuration view of the microwave heating device viewed from above

符号の説明Explanation of symbols

1 載置台
2、2a、2b、2c マグネトロン(マイクロ波発生手段)
3 加熱室
5 導波管
6、19、31a、31b、31c アンテナ
12 重量検出手段
13 食品(被加熱物)
14 制御手段
48 第二の開口
24 形状検出手段
36 温度検出手段


1 Mounting table 2, 2a, 2b, 2c Magnetron (microwave generating means)
3 Heating chamber 5 Waveguide 6, 19, 31a, 31b, 31c Antenna 12 Weight detection means 13 Food (object to be heated)
14 Control means 48 Second opening 24 Shape detection means 36 Temperature detection means


Claims (8)

被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段により発生したマイクロ波を前記加熱室に導く導波管と、前記導波管から前記加熱室内に放射されるマイクロ波の方向を変更可能なアンテナと、前記アンテナの位置を制御してマイクロ波の方向を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、被加熱物が少量負荷の場合に前記マイクロ波発生手段側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるように前記アンテナの位置を制御する第一の制御パターンと、被加熱物が大量負荷の場合に前記マイクロ波発生手段側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスを整合させるように前記アンテナの位置を制御する第二の制御パターンを有する構成としたマイクロ波加熱装置。 A heating chamber for storing an object to be heated; microwave generation means for generating microwaves; a waveguide for guiding the microwave generated by the microwave generation means to the heating chamber; and from the waveguide to the heating chamber. And an antenna capable of changing the direction of the microwave radiated to the antenna, and a control means for controlling the direction of the microwave by controlling the position of the antenna. A first control pattern for controlling the position of the antenna so as to match the impedance on the microwave generating means side with the impedance on the load side; and when the object to be heated is a large load, the impedance on the microwave generating means side A microwave heating apparatus having a second control pattern for controlling the position of the antenna so as to match impedance on a load side. 制御手段は、第一の制御パターンで加熱した後に、第二の制御パターンで加熱するように制御する構成とした請求項1記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to control to heat with the second control pattern after heating with the first control pattern. 被加熱物の重量を検出する重量検出手段を有し、制御手段は、前記重量検出手段が検出した被加熱物の重量により制御パターンを切り替える構成とした請求項1または2記載のマイクロ波加熱装置。 3. The microwave heating apparatus according to claim 1, further comprising weight detection means for detecting the weight of the object to be heated, wherein the control means switches the control pattern according to the weight of the object to be heated detected by the weight detection means. . 被加熱物の形状を検出する形状検出手段を有し、制御手段は、前記形状検出手段が検出した被加熱物の形状により制御パターンを切り替える構成とした請求項1または2記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a shape detection unit that detects a shape of the object to be heated, wherein the control unit switches the control pattern according to the shape of the object to be heated detected by the shape detection unit. . 被加熱物の温度を検出する温度検出手段を有し、制御手段は、前記温度検出手段が検出した被加熱物の温度により制御パターンを切り替える構成とした請求項1または2記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a temperature detection unit that detects a temperature of the object to be heated, wherein the control unit switches a control pattern according to the temperature of the object to be heated detected by the temperature detection unit. . 第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、被加熱物を載置する載置台の中央にマイクロ波を集中させる構成とした請求項1記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating device according to claim 1, wherein the first control pattern is configured to concentrate microwaves at a center of a mounting table on which an object to be heated is mounted, as compared with the second control pattern. 第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、アンテナを載置台の中央に近づける構成とした請求項6記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating device according to claim 6, wherein the first control pattern is configured to bring the antenna closer to the center of the mounting table than the second control pattern. 少なくとも二つのアンテナを加熱室底面の中心から見て略対称に配置し、第一の制御パターンは、第二の制御パターンと比較して、アンテナの指向性の強い部位が互いに向き合う構成とした請求項6記載のマイクロ波加熱装置。


Claims wherein at least two antennas are arranged substantially symmetrically when viewed from the center of the bottom surface of the heating chamber, and the first control pattern is configured so that the strong antenna directivity portions face each other compared to the second control pattern. Item 7. A microwave heating apparatus according to Item 6.


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