JP2008286457A - Microwave heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱する機能と発熱体で加熱する機能を有するマイクロ波加熱装置に関する。 The present invention relates to a microwave heating apparatus having a function of heating an object to be heated with a microwave and a function of heating with a heating element.
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加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がないという簡便さがあり、生活する上で不可欠ともいうべき調理器具になっている。これまでの電子レンジは、マイクロ波が放射される加熱室の食品を収納する空間の大きさが、幅方向および奥行き方向に300〜400mm、高さ方向に凡そ200mm程度のものが一般に普及している。 A microwave oven, which is a typical microwave heating device, can directly heat food that is a typical object to be heated, so there is no need to prepare a pot or kettle, and it is essential for living. It has become a cooking utensil. In the conventional microwave ovens, the size of the space for storing the food in the heating chamber where microwaves are radiated is generally about 300 to 400 mm in the width direction and the depth direction, and about 200 mm in the height direction. Yes.
近年、食品を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅方向の寸法を400mm以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食品を同時に複数個並べて加熱できるようにした利便性の高い製品が実用化されている。 In recent years, a highly convenient product has been put into practical use in which the bottom of the space for storing food is flattened, the width dimension is 400 mm or more, which is relatively larger than the depth dimension, and a plurality of foods can be arranged and heated simultaneously. Has been.
ところで、電子レンジで使用するマイクロ波の波長は約120mmであり、加熱室内には強弱の電界分布が生じ、更には被加熱物の形状やその物理特性の影響が相乗されて加熱むらが発生することが知られている。この加熱むらはできるだけ少ないことが望ましいが、特に幅方向の寸法が大きい加熱室の場合は、複数の食器に入れた食品を同時に加熱するために、加熱の均一性を一層高める必要がある。 By the way, the wavelength of the microwave used in the microwave oven is about 120 mm, a strong and weak electric field distribution is generated in the heating chamber, and furthermore, the influence of the shape of the object to be heated and its physical characteristics is synergistically generated to cause uneven heating. It is known. Although it is desirable that the unevenness of heating be as small as possible, particularly in the case of a heating chamber having a large size in the width direction, it is necessary to further increase the uniformity of heating in order to heat foods contained in a plurality of dishes at the same time.
従来、この種のマイクロ波加熱装置は、一つの放射アンテナを備え、そのアンテナを回転駆動させるものであったが、近年、加熱の均一性を高める方策として複数の放射アンテナを備えるもの、或いは複数の高周波攪拌手段を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of microwave heating apparatus has been provided with a single radiating antenna and rotationally drives the antenna. However, in recent years, as a measure for improving the uniformity of heating, or with a plurality of radiating antennas, The thing provided with the following high frequency stirring means is proposed (for example, refer patent document 1).
さらに近年の電子レンジはオーブンやグリルなど発熱体を別途構成して食品を焼き上げる機能を有するオーブンレンジが主流となっており、特に加熱室の下側にアンテナを配置してその周囲にシーズヒータを装着して食品の底面を加熱する構成が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
上記従来の構成においては、特に特許文献2に図21の構成が示され、加熱室T01内の下部には回転アンテナT02および回転アンテナの周囲上方にシ−ズヒ−タT03が備えられており、載置台T04上に載置された食品が加熱されるものである。しかし図21の構成の場合、回転アンテナT02から放射されるマイクロ波の一部は、シーズヒータT03の外皮がステンレスなどの導体であるために反射され、シーズヒータT03近傍(即ち載置台T04の外側寄り)に置かれた食品に対しては思い通りのマイクロ波加熱ができないおそれがあった。 In the above-described conventional configuration, the configuration shown in FIG. 21 is particularly shown in Patent Document 2, and a rotating antenna T02 is provided in the lower part of the heating chamber T01, and a sheath heater T03 is provided above the periphery of the rotating antenna. The food placed on the placing table T04 is heated. However, in the case of the configuration of FIG. 21, a part of the microwave radiated from the rotating antenna T02 is reflected because the outer sheath of the sheathed heater T03 is a conductor such as stainless steel, and is near the sheathed heater T03 (that is, outside the mounting table T04). There was a risk that the food placed on the side could not be heated as expected.
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなしたもので、回転アンテナの周囲に発熱体があっても狙い通りのマイクロ波加熱分布を実現することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object of the present invention is to realize a microwave heating distribution as intended even when a heating element is present around a rotating antenna.
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、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から前記加熱室内にマイクロ波を放射する回転アンテナと、前記回転アンテナの周囲に配置された発熱体と、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの停止位置を制御する制御手段とを有する構成としたものである。 The microwave heating apparatus of the present invention includes a heating chamber for storing an object to be heated, a microwave generating means, a waveguide for transmitting microwaves from the microwave generating means, and the waveguide to the heating chamber. A rotating antenna that radiates microwaves, a heating element disposed around the rotating antenna, a driving unit that rotationally drives the rotating antenna, and a control that controls the driving unit to control the stop position of the rotating antenna Means.
この構成により、回転アンテナの停止位置によって加熱分布を制御することができ、回転アンテナの周囲に発熱体があっても狙い通りの加熱分布を実現することができる。 With this configuration, the heating distribution can be controlled by the stop position of the rotating antenna, and the intended heating distribution can be realized even if there is a heating element around the rotating antenna.
本発明によれば、回転アンテナの停止位置によって加熱分布を制御することができ、回転アンテナの周囲に発熱体があっても狙い通りの加熱分布を実現することができる。 According to the present invention, the heating distribution can be controlled by the stop position of the rotating antenna, and the intended heating distribution can be realized even if there is a heating element around the rotating antenna.
本発明のマイクロ波加熱装置は、加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から前記加熱室内にマイクロ波を放射する回転アンテナと、前記回転アンテナの周囲に配置された発熱体と、前記回転アンテナを回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの停止位置を制御する制御手段とを有する構成としたものである。 The microwave heating apparatus of the present invention includes a heating chamber for storing a heated object, microwave generation means, a waveguide for transmitting microwaves from the microwave generation means, and a microwave from the waveguide to the heating chamber. A rotating antenna that radiates a wave, a heating element disposed around the rotating antenna, a driving unit that rotationally drives the rotating antenna, and a control unit that controls the driving unit to control the stop position of the rotating antenna It is set as the structure which has these.
この構成により、回転アンテナの停止位置によって加熱分布を制御することができ、回転アンテナの周囲に発熱体があっても狙い通りの加熱分布を実現することができる。 With this configuration, the heating distribution can be controlled by the stop position of the rotating antenna, and the intended heating distribution can be realized even if there is a heating element around the rotating antenna.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、発熱体を回転アンテナよりも低い位置に配置する構成としたものも含まれる。 In addition, as an aspect of the present invention, the microwave heating device described above includes a configuration in which the heating element is disposed at a position lower than the rotating antenna.
この構成により、回転アンテナから放射されたマイクロ波は発熱体に邪魔されずに被加熱物に到達させることができる。 With this configuration, the microwave radiated from the rotating antenna can reach the object to be heated without being disturbed by the heating element.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、制御手段は、回転アンテナの指向性の強い端部を発熱体よりも高い位置で停止させる構成としたものも含まれる。 In addition, as an aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the control unit includes a configuration in which the end portion having a strong directivity of the rotating antenna is stopped at a position higher than the heating element.
この構成により、回転アンテナの指向性の強い端部から放射される大部分のマイクロ波を発熱体に邪魔されずに被加熱物に到達させることができる。 With this configuration, most of the microwaves radiated from the highly directional end of the rotating antenna can reach the object to be heated without being disturbed by the heating element.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、制御手段は、回転アンテナの指向性の強い端部を発熱体までの距離が遠い向きで停止させる構成としたものも含まれる。 Further, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the control unit includes a configuration in which the end portion having a strong directivity of the rotating antenna is stopped in a direction in which the distance to the heating element is far.
この構成によっても、回転アンテナの指向性の強い端部から放射される大部分のマイクロ波を発熱体に邪魔されずに被加熱物に到達させることができる。 Also with this configuration, most of the microwaves radiated from the highly directional end of the rotating antenna can reach the object to be heated without being disturbed by the heating element.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、制御手段は、回転アンテナの指向性の強い端部を発熱体の給電部に向けて停止させる構成としたものも含まれる。 In addition, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the control unit may include a configuration in which a highly directional end portion of the rotating antenna is stopped toward the feeding portion of the heating element.
この構成により、発熱体の給電部は発熱体が加熱室壁面を貫通して加熱室の外側で給電する構成となり、必然的に回転アンテナから発熱体までの距離が遠くなるので回転アンテナの指向性の強い端部から放射される大部分のマイクロ波を発熱体に邪魔されずに被加熱
物に到達させることができる。
With this configuration, the power feeding section of the heating element is configured so that the heating element passes through the wall surface of the heating chamber and feeds power outside the heating chamber, and the distance from the rotating antenna to the heating element inevitably increases, so the directivity of the rotating antenna Most of the microwaves radiated from the strong end can reach the object to be heated without being disturbed by the heating element.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、発熱体の位置を規制するために加熱室壁面に取り付けられた誘電材料からなる発熱体保持手段を有し、制御手段は、回転アンテナの指向性の強い端部を前記発熱体保持手段に向けて停止させる構成としたものも含まれる。 Further, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the microwave heating apparatus includes a heating element holding unit made of a dielectric material attached to the wall surface of the heating chamber in order to regulate the position of the heating element. A configuration in which an end portion having a strong directivity of the antenna is stopped toward the heating element holding means is also included.
この構成により、発熱体保持手段が誘電材料からなるためにマイクロ波帯における比誘電率が空気の比誘電率(=1)よりも大きく、比誘電率の平方根により発熱体保持手段内を通過するマイクロ波の波長が圧縮されるので、あたかも空間が広くなる効果があり、回転アンテナの指向性の強い端部から放射される大部分のマイクロ波を発熱体に邪魔されずに被加熱物に到達させることができる。 With this configuration, since the heating element holding means is made of a dielectric material, the relative dielectric constant in the microwave band is larger than the relative dielectric constant (= 1) of air and passes through the heating element holding means by the square root of the relative dielectric constant. Since the microwave wavelength is compressed, it has the effect of widening the space, and most microwaves radiated from the highly directional end of the rotating antenna reach the object to be heated without being disturbed by the heating element. Can be made.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、発熱体の位置を規制するために加熱室壁面に取り付けられた誘電材料からなる発熱体保持手段を有し、前記発熱体保持手段は、前記発熱体を回転アンテナから遠い方向へと位置規制する構成としたものも含まれる。 Further, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the heating element holding means made of a dielectric material attached to the wall surface of the heating chamber in order to regulate the position of the heating element, the heating element holding means Includes a configuration in which the position of the heating element is regulated in a direction far from the rotating antenna.
この構成により、発熱体の取り付けばらつきによって発熱体が回転アンテナに近づいてしまうことがなく、回転アンテナから放射されたマイクロ波を発熱体に邪魔されずに被加熱物に到達させることができる。 With this configuration, the heating element does not approach the rotating antenna due to variations in mounting of the heating element, and the microwave radiated from the rotating antenna can reach the object to be heated without being obstructed by the heating element.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、発熱体保持手段は、発熱体を回転アンテナに近い方向へも位置規制する構成としたものも含まれる。 In addition, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the heating element holding unit includes a configuration in which the position of the heating element is regulated in a direction close to the rotating antenna.
この構成により、発熱体の取り付けばらつきによって発熱体が回転アンテナから離れすぎてしまうことがなく、回転アンテナから放射されたマイクロ波をねらい以上に過剰に被加熱物に到達させることを防ぐことができる。 With this configuration, the heating element does not move too far from the rotating antenna due to the mounting variation of the heating element, and the microwave radiated from the rotating antenna can be prevented from reaching the object to be heated more than intended. .
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、加熱室内に配置され被加熱物を載置する載置台と、前記載置台上の前記被加熱物を置くべき場所を指示する指示手段とを有し、前記指示手段は発熱体の内側で回転アンテナと対向する場所を指示する構成としたものも含まれる。 Further, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, a placement table disposed in the heating chamber and on which the object to be heated is placed, and an instruction for instructing a place on the placement table on which the object to be heated is to be placed And a means for indicating the location facing the rotating antenna inside the heating element is also included.
この構成により、発熱体の内側で回転アンテナと対向する場所はマイクロ波が到達できるので、マイクロ波が到達する場所を被加熱物を置くべき場所として指示することで、使用者の意識を喚起でき、確実にマイクロ波を当てることができる領域に被加熱物を置いてもらえるので、狙い通りの加熱分布を実現することができる。 With this configuration, microwaves can reach the location facing the rotating antenna inside the heating element, so it is possible to raise the user's consciousness by instructing the location where the microwave reaches as the place to place the object to be heated. Since an object to be heated is placed in a region where microwaves can be reliably applied, a desired heating distribution can be realized.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、指示手段は、載置台上に描かれたマーキングで場所を指示するとしたものも含まれる。 In addition, as an aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the instruction unit includes an instruction unit that indicates a location by marking drawn on a mounting table.
この構成により、使用者がマーキングを見ることで容易に置くべき場所を認識することができる。 With this configuration, the user can easily recognize the place to be placed by looking at the marking.
また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、指示手段は、載置台上に施された凹部または凸部で場所を指示する構成としたものも含まれる。 In addition, as an aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the instruction unit includes a configuration in which the location is indicated by a concave portion or a convex portion provided on the mounting table.
この構成により、使用者が凹部または凸部に触れることで容易に置くべき場所を認識することができる。 With this configuration, the user can recognize the place to be placed easily by touching the concave portion or the convex portion.
さらに、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、載置台を照らす照明手段を有し、指示手段は、前記照明手段により載置台上を照らすことで場所を指示する構成としたものも含まれる。 Furthermore, as one aspect of the present invention, the microwave heating apparatus described above has a lighting unit that illuminates the mounting table, and the instruction unit is configured to indicate a place by illuminating the mounting table with the lighting unit. Is also included.
この構成により、使用者が照らされた場所を見ることで容易に置くべき場所を認識することができる。 With this configuration, the user can easily recognize the place to be placed by looking at the illuminated place.
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〜図7は実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置を示す。図1、図2は、実施の形態1のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す図であり、図1は上方から見た平断面図、図2は正面から見た正断面図である。
(Embodiment 1)
1 to 7 show the microwave heating apparatus according to the first embodiment. 1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of a microwave oven that is a microwave heating apparatus of Embodiment 1, FIG. 1 is a plan sectional view seen from above, and FIG. 2 is a front sectional view seen from the front. It is.
図1において、本実施形態の電子レンジは、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン1と、マグネトロン1から放射されるマイクロ波を伝播する導波管2と、導波管2の上部に接続された加熱室3と、加熱室3内に固定されて代表的な被加熱物である食品4を載置する載置台5と、載置台5より下方に形成されたアンテナ空間6と、加熱室3の中心から略等距離の底面に設けた2つの結合孔7、7と、アンテナ空間6内に配されて結合孔7、7を中心に回転可能な回転アンテナ8、8と、嵌合させた駆動軸を介して回転アンテナ8、8を駆動する駆動手段としてのモータ9、9と、モータ9、9の回転、停止を制御する制御手段10を備える構成である。 In FIG. 1, the microwave oven according to the present embodiment is connected to a magnetron 1 that is a typical microwave generation means, a waveguide 2 that propagates microwaves emitted from the magnetron 1, and an upper portion of the waveguide 2. The heating chamber 3, the mounting table 5 on which the food 4 that is a typical object to be heated is mounted, the antenna space 6 formed below the mounting table 5, and the heating chamber 3 are fitted with two coupling holes 7 and 7 provided on the bottom surface at an approximately equal distance from the center of 3 and rotating antennas 8 and 8 disposed in the antenna space 6 and rotatable about the coupling holes 7 and 7. The motors 9 and 9 as driving means for driving the rotating antennas 8 and 8 via the drive shaft and the control means 10 for controlling the rotation and stop of the motors 9 and 9 are provided.
また、本実施形態の電子レンジは、設定手段11を備え、使用者が食品や調理内容に応じて調理メニューを選択することができる。そして、この選択結果に基づき、制御手段10はマグネトロン1を制御してマイクロ波の発生や停止を行うとともに、モータ9を制御して回転アンテナ8、8の回転や停止を制御する。これにより、載置台5に載置された食品4の加熱、調理を行うことができる。 Moreover, the microwave oven of this embodiment is provided with the setting means 11, and a user can select a cooking menu according to food or cooking content. Based on the selection result, the control means 10 controls the magnetron 1 to generate and stop the microwave, and also controls the motor 9 to control the rotation and stop of the rotating antennas 8 and 8. Thereby, the food 4 mounted on the mounting table 5 can be heated and cooked.
回転アンテナ8は、略L字型をしたパッチアンテナであり、L字形に沿う長手方向を有する平板状の導電性材料から成る放射部81と、結合孔7を貫通して放射部81と電気的及び機械的に一体化された円筒状の導電性材料から成る結合部82から構成されている。 The rotating antenna 8 is a substantially L-shaped patch antenna, and is electrically connected to the radiating portion 81 through the coupling hole 7 and the radiating portion 81 made of a flat plate-like conductive material having a longitudinal direction along the L shape. And a coupling portion 82 made of a cylindrical conductive material integrated mechanically.
図3は、放射部81の具体的な形状を例示する平面図である。 FIG. 3 is a plan view illustrating a specific shape of the radiating portion 81.
図3において、放射部81の結合部82の中心からL字形に沿う長辺81aの長手方向の端部84までの長さは50mmである。一方、長辺の幅30mmの中心線である一点鎖線(以下、基準線という)に沿って結合部82の中心から35mmの位置で角度83.62°をなしてL字状に曲がり、そこから45mm行ったところの放射部81のL字形に沿う短辺81bの端部83の沿面が、結合部82を中心とする半径60mmからなる円弧の一部をなすように構成されている。 In FIG. 3, the length from the center of the coupling portion 82 of the radiating portion 81 to the end portion 84 in the longitudinal direction of the long side 81a along the L-shape is 50 mm. On the other hand, along an alternate long and short dash line (hereinafter referred to as a reference line) having a long side width of 30 mm, it bends in an L shape at an angle of 83.62 ° at a position of 35 mm from the center of the coupling portion 82, The creeping surface of the end portion 83 of the short side 81b along the L-shape of the radiating portion 81 at a distance of 45 mm is configured to form a part of an arc having a radius of 60 mm with the coupling portion 82 as the center.
放射部81の平面視全体形状をL字型と把握した場合、長辺81aは、結合部82と結合した第1の部分として定義づけられ、一方、短辺81bは、当該第1の部分と交差した第2の部分として定義づけられる。尚、放射部の各部分(第1の部分、第2の部分)の長手方向の長さは、上述したように、放射部の幅方向の中心に位置した一点鎖線で示した基準線の長手方向の長さによって定義づけることができる。 When the overall shape of the radiating portion 81 in plan view is grasped as an L shape, the long side 81a is defined as a first portion coupled to the coupling portion 82, while the short side 81b is defined as the first portion. Defined as the intersected second part. In addition, as described above, the length in the longitudinal direction of each part (the first part and the second part) of the radiating part is the length of the reference line indicated by the alternate long and short dash line located at the center in the width direction of the radiating part. It can be defined by the length of the direction.
この形状によると、結合部82を中心とする放射部81の回転直径は120mmとなり、これはマイクロ波の波長(一波長)に相当し、加熱室4の広さからアンテナが回転する際の直径がマイクロ波の一波長以下に制限される場合であっても、使用することが可能な寸法である。 According to this shape, the rotation diameter of the radiating portion 81 centered on the coupling portion 82 is 120 mm, which corresponds to the wavelength of the microwave (one wavelength), and the diameter when the antenna rotates from the width of the heating chamber 4. Is a dimension that can be used even when is limited to one wavelength or less of the microwave.
すなわち、本実施形態において、放射部81は、第1の部分(長辺81a)と第2の部分(短辺81b)という互いに交差する二つの部分を有しているため、回転直径で制約された狭い空間でも、単なる回転直径または回転半径よりも、実質的に大きな長さ(基準線に沿った長さ)が確保されている。具体的には図3において、回転半径は60mmだが、半径に対応した実質的な放射部の長さは35+45mm=80mmである。従って狭い空間でも、指向性の強いマイクロ波を放射することが可能となると考えられる。 In other words, in the present embodiment, the radiating portion 81 has two portions that intersect each other, ie, the first portion (long side 81a) and the second portion (short side 81b), and thus is restricted by the rotation diameter. Even in a narrow space, a substantially larger length (a length along the reference line) than the simple rotation diameter or rotation radius is secured. Specifically, in FIG. 3, the radius of rotation is 60 mm, but the substantial length of the radiating portion corresponding to the radius is 35 + 45 mm = 80 mm. Therefore, it is considered that microwaves with strong directivity can be emitted even in a narrow space.
ただし放射部81はL字型のために、放射部全体としての最も指向性が強い向きは長手方向からは少し曲げられて、実矢線85のような向きとなる。またその次に指向性が強い向きは破線86である。よって本実施の形態の回転アンテナにおいて指向性の強い端部は、端部851、861ということができる。 However, since the radiating portion 81 is L-shaped, the direction having the strongest directivity of the radiating portion as a whole is slightly bent from the longitudinal direction and becomes a direction like a solid arrow line 85. The direction with the next highest directivity is a broken line 86. Therefore, the end portions with strong directivity in the rotating antenna of this embodiment can be referred to as end portions 851 and 861.
次に代表的な発熱体であるシーズヒータ12について説明する。図1、図2において、シーズヒータ12は、加熱室の外部に配置されて電力供給される給電部12aと、加熱室内の発熱部12bを有し、発熱部12bは回転アンテナ8の駆動領域13の周囲かつ回転アンテナ8の放射部81よりK(約5mm程度)だけ低い位置に配置され、コーナー部12c、12d、12e、12fによって加熱室3の四隅で曲げられている。シーズヒータは載置台上の食品を焼き上げるためのヒータなので、実験結果に基づいてできるだけ焼きムラが無いような位置に配置される。 Next, the sheathed heater 12 that is a typical heating element will be described. 1 and 2, the sheathed heater 12 includes a power feeding unit 12 a that is disposed outside the heating chamber and is supplied with power, and a heat generating unit 12 b in the heating chamber. The heat generating unit 12 b is a driving region 13 of the rotating antenna 8. Is disposed at a position lower than the radiating portion 81 of the rotating antenna 8 by K (about 5 mm), and is bent at the four corners of the heating chamber 3 by the corner portions 12c, 12d, 12e, and 12f. Since the sheathed heater is a heater for baking food on the mounting table, it is arranged at a position where there is as little baking unevenness as possible based on experimental results.
次に代表的な発熱体保持手段であるガイシ14について図4に構成を示した。図4は図1の右側のガイシ14を正面から見た図で、ガイシ14は誘電材料からなり、シーズヒータ12の発熱部12bを保持するものであるが、発熱部12bの位置を規制するために規制部14a、14b、14c、14dを有している。規制部14aは発熱部12bが下に下がらないように規制するもの、規制部14bは発熱部12bが左に行かない(回転アンテナ側に近寄らない)ように規制するもの、規制部14cは発熱部12bが上に上らない(放射部よりも食品側に近寄らない)ように規制するもの、規制部14dは発熱部12bが右に行かないように規制するものであり、ガイシ14は加熱室底面301にビス15で固定されている。 Next, FIG. 4 shows a configuration of an insulator 14 which is a typical heating element holding means. FIG. 4 is a view of the right insulator 14 in FIG. 1 as viewed from the front. The insulator 14 is made of a dielectric material and holds the heat generating portion 12b of the sheathed heater 12. However, in order to regulate the position of the heat generating portion 12b. Are provided with restricting portions 14a, 14b, 14c, and 14d. The restricting part 14a restricts the heat generating part 12b from falling down, the restricting part 14b restricts the heat generating part 12b from going to the left (not close to the rotating antenna), and the restricting part 14c is the heat generating part. 12b is restricted so that it does not go up (closer to the food side than the radiating part), the restricting part 14d is restricted so that the heating part 12b does not go to the right, and the insulator 14 is the bottom of the heating chamber. It is fixed to 301 with screws 15.
図5は図1と合わせて回転アンテナの停止位置について説明する図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the stop position of the rotating antenna together with FIG.
まず第一に回転アンテナの指向性の強い向き(図1の実矢線85)が発熱体から遠い向きを向いている場合は特に問題はない。例えば図1のように左の回転アンテナの指向性の強い向き85が右側を向いているとか、右の回転アンテナの指向性の強い向き85が左側を向いている場合がこれにあたる。 First of all, there is no particular problem when the direction in which the rotating antenna has high directivity (the solid arrow 85 in FIG. 1) faces away from the heating element. For example, as shown in FIG. 1, the strong directivity direction 85 of the left rotating antenna faces the right side, or the strong directivity direction 85 of the right rotating antenna faces the left side.
次に回転アンテナの指向性の強い向き(実矢線85)が発熱体に近い向きを向いているとき(つまり左の回転アンテナの指向性の強い向きが左を向くとか、右の回転アンテナの指向性の強い向きが右を向くとか)は、発熱体の導体部分(本実施の形態のシーズヒータでは外部全体)が邪魔となるから、発熱体までの距離によってマイクロ波の放射のしやすさが変わってくる。しかし本実施の形態では、制御手段が回転アンテナ8、8の停止位置を制御することができるので、発熱体までの距離が長くなる向きで回転アンテナ8、8を停止させている。図1、図5の場合、左の回転アンテナは、駆動領域13から明らかなようにコーナー部12cまでの距離が遠いので、指向性が強い向きが実矢線85aになる向
きで図3の端部851を停止させる。また同様に、右の回転アンテナの場合はコーナー部12e、12fまでの距離が遠いので、指向性が強い向きが実矢線85b、または実矢線85cになる向きで端部851を停止させる。
Next, when the direction of the rotating antenna having a strong directivity (the solid arrow 85) is directed toward the heating element (that is, the direction of the left rotating antenna having the strong directivity is directed to the left or the right rotating antenna If the direction of strong directivity is to the right), the conductor part of the heating element (the entire exterior of the sheathed heater in the present embodiment) becomes an obstacle, and the ease of radiating microwaves depends on the distance to the heating element. Will change. However, in this embodiment, since the control means can control the stop position of the rotating antennas 8 and 8, the rotating antennas 8 and 8 are stopped in a direction in which the distance to the heating element becomes longer. In the case of FIG. 1 and FIG. 5, the left rotating antenna has a long distance to the corner portion 12c as apparent from the drive region 13, so that the direction with strong directivity becomes the solid arrow line 85a. The unit 851 is stopped. Similarly, in the case of the right rotating antenna, since the distance to the corner portions 12e and 12f is long, the end portion 851 is stopped in such a direction that the direction having strong directivity becomes the solid arrow line 85b or the solid arrow line 85c.
また、右の回転アンテナの場合は、給電部12aがあることで発熱体が存在しない空間16が存在し、ここでは発熱体が邪魔にならないので、指向性が強い向きが実矢線85dになる向きでも端部851を停止させている。 In the case of the right rotating antenna, there is a space 16 where there is no heating element due to the feeding portion 12a, and here the heating element does not get in the way, so the direction with strong directivity is the solid arrow line 85d. The end portion 851 is also stopped in the orientation.
さらに、左の回転アンテナは指向性が強い向きが実矢線85e、右の回転アンテナは指向性が強い向きが実矢線85fの向きでも停止させている。これはガイシ14の向きであるが、ガイシ14は誘電材料からなり、マイクロ波帯における比誘電率が空気の比誘電率(=1)よりも大きい。セラミック、ガラス、樹脂などで、電子レンジ内で使える誘電材料の比誘電率は10以下で、特に2から4程度が一般的である。また比誘電率をεとするとその領域を通過するマイクロ波の波長は1/√εに圧縮されることが知られており、逆に言えばその領域の大きさが√ε倍に広がったことと同じことになる。たとえばガイシ14の比誘電率ε=4とすると、ガイシ14のある領域は実際の寸法の2倍の広さがあることになり、その結果発熱体までの距離が周辺に比べて遠いことになる。 Further, the left rotating antenna is stopped even when the direction of strong directivity is the solid arrow 85e, and the right rotating antenna is stopped even when the direction of strong directivity is the solid arrow 85f. This is the direction of the insulator 14, but the insulator 14 is made of a dielectric material, and the relative permittivity in the microwave band is larger than the relative permittivity of air (= 1). The relative dielectric constant of dielectric materials that can be used in a microwave oven, such as ceramic, glass, resin, etc., is 10 or less, especially about 2 to 4. In addition, it is known that when the relative dielectric constant is ε, the wavelength of the microwave passing through the region is compressed to 1 / √ε, and conversely, the size of the region has increased by √ε times. Will be the same. For example, when the relative dielectric constant ε = 4 of the insulator 14, the region where the insulator 14 is present is twice as large as the actual size, and as a result, the distance to the heating element is longer than the surrounding area. .
図6は載置台5を上から見た図であり、分かりやすくするために本当は見えない回転アンテナ8、8の駆動領域13、13と、発熱部12bの駆動領域17を破線で示している。そして載置台5は、全体が暗めの背景色18に白い色のマーキング19a、19b、19c、19dを食品を置くべき代表的な指示手段として構成したものである。中でもマーキング19a、19bは、駆動領域13、17からも明らかなように、発熱部12bの内側で回転アンテナ8、8のそれぞれと対向する場所を指示しており、マーキング19c、19dは回転アンテナ8、8の中間領域を指示している。 FIG. 6 is a view of the mounting table 5 as viewed from above. For the sake of clarity, the drive areas 13 and 13 of the rotating antennas 8 and 8 and the drive area 17 of the heat generating part 12b that are not actually visible are indicated by broken lines. The mounting table 5 is configured such that white markings 19a, 19b, 19c, 19d on a dark background color 18 as a representative instruction means for placing food. In particular, the markings 19a and 19b indicate the locations facing the rotating antennas 8 and 8 inside the heat generating portion 12b, as is clear from the drive regions 13 and 17, and the markings 19c and 19d indicate the rotating antenna 8. , 8 are indicated.
以上、本実施の形態においては、回転アンテナ8、8の停止位置を制御するので回転アンテナ8、8の周囲にシーズヒータ12があってもシーズヒータ12が邪魔になりにくい向きで回転アンテナ8、8を停止させてマイクロ波を放射しやすくできるとともに、加熱分布を制御することができ、狙い通りの加熱分布を実現することができる。 As described above, in the present embodiment, the stop positions of the rotating antennas 8 and 8 are controlled. Therefore, even if the sheathed heaters 12 are around the rotating antennas 8 and 8, the rotating antennas 8 and 8 can be stopped and the microwaves can be easily emitted, and the heating distribution can be controlled, so that the intended heating distribution can be realized.
特に、シーズヒータ12を回転アンテナ8、8よりも低い位置に配置する構成により、回転アンテナ8、8から放射されたマイクロ波はシーズヒータ12に邪魔されずに食品4に到達させることができる。 In particular, by arranging the sheathed heater 12 at a position lower than the rotating antennas 8 and 8, the microwaves radiated from the rotating antennas 8 and 8 can reach the food 4 without being disturbed by the sheathed heater 12.
また、制御手段10は、回転アンテナ8、8の指向性の強い端部851をシーズヒータ12までの距離が遠い向き(実矢線85a、85b、85c)で停止させる構成によって、回転アンテナ8、8の指向性の強い端部851から放射される大部分のマイクロ波をシーズヒータ12に邪魔されずに食品4に到達させることができる。 Further, the control means 10 is configured to stop the end portions 851 having strong directivity of the rotating antennas 8 and 8 in a direction in which the distance to the sheathed heater 12 is far (solid arrow lines 85a, 85b, and 85c), Most of the microwaves radiated from the end portion 851 having strong directivity of 8 can reach the food 4 without being disturbed by the sheathed heater 12.
また、制御手段10は、回転アンテナ8、8の指向性の強い端部851をシーズヒータ12の給電部12aに向けて停止させる構成により、シーズヒータ12の給電部12aはシーズヒータ12が加熱室壁面を貫通して加熱室3の外側で給電する構成となり、必然的に回転アンテナ8、8からシーズヒータ12までの距離が遠くなるので回転アンテナ8、8の指向性の強い端部851から放射される大部分のマイクロ波をシーズヒータ12に邪魔されずに食品4に到達させることができる。 Further, the control means 10 is configured to stop the end portion 851 having strong directivity of the rotating antennas 8 and 8 toward the power supply portion 12a of the sheathed heater 12, so that the power supply portion 12a of the sheathed heater 12 is heated by the sheathed heater 12 in the heating chamber. Since power is supplied outside the heating chamber 3 through the wall surface, and the distance from the rotating antennas 8 and 8 to the sheathed heater 12 is inevitably increased, radiation from the end portion 851 having strong directivity of the rotating antennas 8 and 8 is radiated. Most of the microwaves that are generated can reach the food 4 without being disturbed by the sheathed heater 12.
また、シーズヒータ12の位置を規制するために加熱室底面301に取り付けられた誘電材料からなるガイシ14を有し、制御手段10は、回転アンテナ8、8の指向性の強い端部851をガイシ14に向けて停止させる構成により、ガイシ14が誘電材料からなる
ためにマイクロ波帯における比誘電率が空気の比誘電率(=1)よりも大きく、比誘電率の平方根によりガイシ14内を通過するマイクロ波の波長が圧縮されるので、あたかも空間が広くなる効果があり、回転アンテナ8、8の指向性の強い端部851から放射される大部分のマイクロ波をシーズヒータ12に邪魔されずに被加熱物に到達させることができる。
In addition, in order to regulate the position of the sheathed heater 12, it has a insulator 14 made of a dielectric material attached to the bottom surface 301 of the heating chamber, and the control means 10 provides a strong directivity end 851 of the rotary antennas 8, 8. 14 is made of a dielectric material, so that the dielectric constant in the microwave band is larger than the relative dielectric constant (= 1) of air, and passes through the insulator 14 by the square root of the dielectric constant. Since the wavelength of the microwave is compressed, there is an effect as if the space is widened. Can reach the object to be heated.
また、シーズヒータ12の位置を規制するために加熱室壁面に取り付けられた誘電材料からなるガイシ14を有し、ガイシ14は、シーズヒータ12を回転アンテナ8、8から遠い方向へと位置規制する構成により、シーズヒータ12の取り付けばらつきによってシーズヒータ12が回転アンテナ8、8に近づいてしまうことがなく、回転アンテナ8、8から放射されたマイクロ波をシーズヒータ12に邪魔されずに食品4に到達させることができる。 In addition, in order to regulate the position of the sheathed heater 12, it has a insulator 14 made of a dielectric material attached to the heating chamber wall surface, and the insulator 14 restricts the position of the sheathed heater 12 in a direction far from the rotary antennas 8, 8. Due to the configuration, the sheathed heater 12 does not approach the rotating antennas 8 and 8 due to variations in the mounting of the sheathed heater 12, and the microwaves radiated from the rotating antennas 8 and 8 are not disturbed by the sheathed heater 12 and are fed to the food 4. Can be reached.
また、ガイシ14は、シーズヒータ12を回転アンテナ8、8に近い方向へも位置規制する構成としたものも含まれる。 Further, the insulator 14 includes a configuration in which the position of the sheathed heater 12 is restricted in a direction close to the rotary antennas 8 and 8.
この構成により、シーズヒータ12の取り付けばらつきによってシーズヒータ12が回転アンテナ8、8から離れすぎてしまうことがなく、回転アンテナ8、8から放射されたマイクロ波をねらい以上に過剰に食品4に到達させることを防ぐことができる。 With this configuration, the sheathed heater 12 does not move too far from the rotating antennas 8 and 8 due to variations in the mounting of the sheathed heater 12, and the microwaves radiated from the rotating antennas 8 and 8 reach the food 4 more than intended. Can be prevented.
また、加熱室内に配置され被加熱物を載置する載置台5と、載置台5上の食品4を置くべき場所を指示する指示手段としてマーキング19a、19b、19c、19dを有し、とりわけマーキング19a、19bはシーズヒータ12の内側で回転アンテナ8、8と対向する場所を指示することにより、シーズヒータ12の内側で回転アンテナ8、8と対向する場所はマイクロ波が到達できるので、マイクロ波が到達する場所を食品4を置くべき場所として指示することで、使用者の意識を喚起でき、確実にマイクロ波を当てることができる領域に食品4を置いてもらえるので、狙い通りの加熱分布を実現することができる。 In addition, it has markings 19 a, 19 b, 19 c, and 19 d as instruction means for instructing where to place the food 4 on the mounting table 5 placed in the heating chamber and on which the object to be heated is placed. 19a and 19b indicate the location facing the rotating antennas 8 and 8 inside the sheathed heater 12, so that microwaves can reach the location facing the rotating antennas 8 and 8 inside the sheathed heater 12, so that the microwaves By instructing the place where the food arrives as the place where the food 4 should be placed, the user's awareness can be raised and the food 4 can be placed in an area where microwaves can be reliably applied. Can be realized.
また、本実施の形態により、指示手段として、載置台5上に描かれたマーキングの色の違いで場所を指示する構成としたので、使用者がマーキングの色の違いを見ることで容易に置くべき場所を認識することができる。その結果、少なくともマーキングから外れた端には置きにくくなるので、端のシーズヒータ12にかかるような位置に置かれることでマイクロ波が到達せずに失敗する確率を格段に減らすことができて、狙い通りの加熱分布を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, as the instruction means, the location is indicated by the difference in the color of the marking drawn on the mounting table 5, so that the user can easily place it by seeing the difference in the color of the marking. Recognize where to be. As a result, it is difficult to place at least the end that is off the marking, so that the probability that the microwave will fail without reaching by being placed at a position that covers the sheathed heater 12 at the end can be significantly reduced. The desired heating distribution can be realized.
なお、マーキングは色の違いでなくても、同じ色の濃淡であるとかドットの粗密であってもよく、目で見てわかる指示手段であれば良い。 The marking may not be a difference in color, but may be the same color shade or dot density, as long as it is an instruction means that can be visually recognized.
なお、本実施の形態により、複数の回転アンテナ8、8が対向する場所の中間領域をマーキング19c、19dで指示するので、中間領域は複数の回転アンテナ8、8から等しくマイクロ波を照射でき、マイクロ波を合算することによって他の領域以上に加熱できる場所となる。また、食品を一つだけ置く場合に、マーキング19a、19bだけではどこに置くべきか迷うことになるが、マーキング19c、19dがあれば自然とマーキング19c、19dの間の中央に置けば良いと言う意識が働き、置きやすくなる。また食品を二つ置く場合には、マーキング19a、19bが左右対称に配置されているためそれぞれそこに置けば良いと言う意識が働き、置きやすい。さらに食品を三つ置く場合には、マーキング19a、19bにそれぞれ一つと、マーキング19c、19d間に一つとで、横並びに3つ置こうという意識が働き、置きやすいし、3つだからといって端におこうと言う意識を妨げることができて失敗しにくい。 In addition, according to this embodiment, since the intermediate area of the place where the plurality of rotating antennas 8 and 8 are opposed is indicated by the markings 19c and 19d, the intermediate area can be irradiated with microwaves equally from the plurality of rotating antennas 8 and 8, By combining the microwaves, it becomes a place that can be heated more than other regions. In addition, when only one food item is placed, it is difficult to determine where to place the markings 19a and 19b alone. However, if there is the markings 19c and 19d, it may be placed naturally between the markings 19c and 19d. Consciousness works and becomes easy to put. Further, when two foods are placed, the markings 19a and 19b are arranged symmetrically, so that the consciousness that they should be placed there works and it is easy to place them. Furthermore, when three foods are placed, one is placed on each of the markings 19a and 19b and one is placed between the markings 19c and 19d. It is difficult to fail because it prevents the consciousness of this.
図7は、回転アンテナの放射部の変形例を示す平面図であり、(a)は鎌状に形成した短辺を有することにより、短辺端部の沿面長さを大きくして、端部先端側から放射されるマイクロ波の指向性を強くしたものである。また、(b)はT字形に沿う短辺を形成することで、短辺端部の沿面長さを更に大きくし、端部先端側から放射されるマイクロ波の指向性を強くしたものである。(c)は短辺をピッケル状に形成することにより、短辺端部の沿面長さを大きくするとともに、短辺の幅を細身にしてマイクロ波の電界を集中させ、放射指向性を高めようとするものである。いずれの場合も放射部全体としての最も指向性が強い向きは実矢線85、その次に指向性が強い向きは破線86である。 FIG. 7 is a plan view showing a modified example of the radiating portion of the rotating antenna. FIG. 7A shows a short side formed in a sickle shape, thereby increasing the creeping length of the short side end, The directivity of the microwave radiated from the tip side is strengthened. Further, (b) forms a short side along the T-shape, thereby further increasing the creeping length of the short side end portion and strengthening the directivity of the microwave radiated from the end tip side. . (C) By increasing the creeping length of the end of the short side and narrowing the width of the short side to concentrate the electric field of the microwave by forming the short side in a pickle shape, the radiation directivity is improved. It is what. In any case, the direction having the strongest directivity as the whole radiation portion is a solid arrow 85, and the direction having the next strong directivity is a broken line 86.
また、本実施の形態によれば、回転アンテナを二つの例で構成しているが、もちろんこれに限定されるものではなく、1つでも良いし3つ以上でも良い。 Further, according to the present embodiment, the rotary antenna is configured in two examples, but of course, the present invention is not limited to this, and there may be one or three or more.
(実施の形態2)
図8〜図12は実施の形態2を示す。図8は、本発明に係る実施形態2のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す図であり、上方から見た平断面図である。
(Embodiment 2)
8 to 12 show the second embodiment. FIG. 8: is a figure which shows schematic structure of the microwave oven which is a microwave heating device of Embodiment 2 which concerns on this invention, and is the plane sectional view seen from the upper part.
本実施の形態の電子レンジは、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン20と、マグネトロン20から放射されるマイクロ波を伝播する導波管21と、導波管21の上部に接続された加熱室22と、加熱室22の底面を為す加熱室底面221の中心から略等距離に設けた回転アンテナ23を備える構成である。 The microwave oven according to the present embodiment includes a magnetron 20 that is a typical microwave generation unit, a waveguide 21 that propagates microwaves emitted from the magnetron 20, and a heating that is connected to the top of the waveguide 21. The rotating antenna 23 is provided approximately equidistant from the center of the heating chamber bottom 221, which forms the chamber 22 and the bottom of the heating chamber 22.
回転アンテナ23は、いわゆるスロットアンテナであり、平らな円板状の導電性材料にスロット(孔)24を有する放射部25と、放射部25と電気的及び機械的に一体化された円筒状の導電性材料から成る結合部26から構成されている。本実施の形態の回転アンテナ23は、結合部26からスロット(孔)24側の端部27へ、つまり実矢線28の方向に放射指向性が高くなる特性を有している。 The rotary antenna 23 is a so-called slot antenna, and has a radiating portion 25 having a slot (hole) 24 in a flat disk-shaped conductive material, and a cylindrical shape that is electrically and mechanically integrated with the radiating portion 25. The coupling portion 26 is made of a conductive material. The rotating antenna 23 of the present embodiment has a characteristic that the radiation directivity increases from the coupling portion 26 to the end portion 27 on the slot (hole) 24 side, that is, in the direction of the solid arrow line 28.
発熱体および発熱体保持手段については図9、図10も用いて説明する。図9は図8の実矢線29、29から見た断面図、図10は図8の実矢線30、30から見た断面図である。 The heating element and the heating element holding means will be described with reference to FIGS. 9 is a cross-sectional view seen from the solid arrow lines 29 and 29 of FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view seen from the solid arrow lines 30 and 30 of FIG.
シーズヒータ31は、加熱室の外部に配置されて電力供給される給電部311と、加熱室内の発熱部312を有し、発熱部312は回転アンテナ23の駆動領域32(放射部25が円形なのでその外形に一致)の周囲に配置され、大部分が回転アンテナ23の放射部25よりLだけ高い位置にあるが、発熱部312を曲げて構成した二箇所の低部313だけは放射部25よりM(約5mm程度)だけ低くしてある。 The sheathed heater 31 includes a power feeding unit 311 that is disposed outside the heating chamber and is supplied with power, and a heat generating unit 312 in the heating chamber, and the heat generating unit 312 is a drive region 32 of the rotating antenna 23 (the radiation unit 25 is circular). Most of them are positioned higher than the radiation part 25 of the rotating antenna 23 by L, but only the two low parts 313 formed by bending the heat generating part 312 are more than the radiation part 25. It is lowered by M (about 5 mm).
次に発熱体保持手段であるガイシ33について説明する。ガイシ33は誘電材料からなり、シーズヒータ31の発熱部312を保持するものであるが、発熱部312の位置を規制するために規制部34a、34bを有している。規制部34aは発熱部312が下に下がらないように規制するもの、規制部34bは発熱部312が回転アンテナ23側に近寄らないように外向きに規制するものであり、ガイシ33は加熱室底面221にビス35で固定されている。 Next, the insulator 33 which is a heating element holding means will be described. The insulator 33 is made of a dielectric material and holds the heat generating portion 312 of the sheathed heater 31, and has restricting portions 34 a and 34 b for restricting the position of the heat generating portion 312. The restricting part 34a restricts the heat generating part 312 from falling down, the restricting part 34b restricts the heat generating part 312 so as not to approach the rotating antenna 23 side, and the insulator 33 is provided on the bottom of the heating chamber. 221 is fixed with screws 35.
次に回転アンテナ23の停止位置制御について説明する。本実施の形態では図8のように加熱室22が横長の長方形状であり、一つの回転アンテナ23を一定回転させるだけでは、庫内に均等にマイクロ波を放射するのが難しい。つまり、加熱室22の前と後ろ(図8の下と上)は回転アンテナ23からの距離が短いのでマイクロ波が届きやすいが、加熱室22の右とか左(図8の右と左)は回転アンテナ23からの距離が長いのでマイクロ波
が届きにくい。そこで本実施の形態では、右と左にだけシーズヒータ31の発熱部312に低部313を設けて、放射部25の端部27より高さを低くすることでマイクロ波の妨げにならないようにしており、かつ制御手段(図示せず)によって回転アンテナ23の端部27が、右向き(図8、図9の向き)および左向き(図示せず)の状態では、他の向きと比較して長時間停止させるような制御を行っている。
Next, stop position control of the rotating antenna 23 will be described. In the present embodiment, the heating chamber 22 has a horizontally long rectangular shape as shown in FIG. 8, and it is difficult to radiate microwaves evenly in the cabinet simply by rotating the rotating antenna 23 at a constant rate. That is, microwaves are easy to reach in front of and behind the heating chamber 22 (bottom and top in FIG. 8) because the distance from the rotating antenna 23 is short, but on the right and left of the heating chamber 22 (right and left in FIG. 8) Since the distance from the rotating antenna 23 is long, microwaves are difficult to reach. Therefore, in the present embodiment, the lower portion 313 is provided in the heat generating portion 312 of the sheathed heater 31 only on the right and left, and the height is made lower than the end portion 27 of the radiating portion 25 so as not to interfere with the microwave. In the state where the end 27 of the rotating antenna 23 faces right (the direction shown in FIGS. 8 and 9) and leftward (not shown) by the control means (not shown), it is longer than the other directions. Control is performed to stop for a time.
図11は、加熱室22の側壁面の要部断面図で、加熱室22内に光を照射するLED等からなる照明手段36が回動自在に設けられている。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the side wall surface of the heating chamber 22, and an illuminating means 36 made of an LED or the like that irradiates light is rotatably provided in the heating chamber 22.
また、照明手段36は、加熱室22の右側の側壁面222の上部に三角柱状の突起223を加熱室22内に突出して設け、この突起223の内部に設けられている。突起223の下面には窓224が切り欠かれており、照明手段36からの光が加熱室22内に投光されるようになっている。照明手段36は首振り機構37によって首振り可能となっている。 In addition, the illumination means 36 is provided with a triangular prism-shaped protrusion 223 projecting into the heating chamber 22 on the upper side wall surface 222 on the right side of the heating chamber 22, and provided inside the protrusion 223. A window 224 is notched on the lower surface of the protrusion 223 so that light from the illumination means 36 is projected into the heating chamber 22. The illumination means 36 can be swung by a swing mechanism 37.
図12は、載置台38を上から見た図であり、分かりやすくするために本当は見えない回転アンテナ23の駆動領域32を破線で示している。そして載置台38は照明手段36に照らされるもので、照明手段36が首振り機構37によって首を振るのに合わせて照らされるスポットポイント39が実矢線40のように順次位置を変えることにより、食品を置くべき領域を指示するものである。即ちスポットポイント39は代表的な指示手段といえる。 FIG. 12 is a view of the mounting table 38 from above, and the driving area 32 of the rotating antenna 23 that is not actually visible is shown by broken lines for easy understanding. The mounting table 38 is illuminated by the illumination means 36, and the spot points 39 illuminated as the illumination means 36 swings the head by the head swing mechanism 37 are sequentially changed in position as indicated by a solid arrow line 40. It indicates the area where food should be placed. That is, the spot point 39 is a typical instruction means.
以上、本実施の形態において、回転アンテナ23の指向性の強い端部27をシーズヒータ31の低部313に向けて、端部27を低部313よりも高い位置で停止させる構成により、回転アンテナ23の指向性の強い端部27から放射される大部分のマイクロ波を低部313に邪魔されずに食品に到達させることができる。 As described above, in the present embodiment, the rotating antenna 23 has a configuration in which the highly directional end portion 27 is directed toward the low portion 313 of the sheathed heater 31 and the end portion 27 is stopped at a position higher than the low portion 313. Most of the microwaves radiated from the end portion 27 having strong directivity 23 can reach the food without being obstructed by the low portion 313.
また、本実施の形態により、回転アンテナ23の向きによって加熱分布を制御するにあたり、食品を置くべき場所としてスポットポイント39で指示するので、置くべき場所を明確にできるとともに、確実にマイクロ波を当てることができる領域にのみ食品を置いてもらえるように使用者の意識を喚起できる。その結果、少なくともスポットポイントから外れた四隅に置きにくくなるので、四隅に置かれることによる失敗の確率を格段に減らすことができて、狙い通りの加熱分布を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, when the heating distribution is controlled by the direction of the rotating antenna 23, the spot point 39 indicates the place where the food should be placed. Therefore, the place where the food should be placed can be clarified and the microwave can be reliably applied. It is possible to raise the user's consciousness so that food can be placed only in the area where it can. As a result, it is difficult to place at least the four corners off the spot point, so the probability of failure due to being placed at the four corners can be greatly reduced, and the intended heating distribution can be realized.
また、本実施の形態により、指示手段として、載置台38を照らす照明手段36を有し、指示手段は、照明手段36により載置台38上を照らすことで生じるスポットポイント39によって場所を指示する構成としたので、使用者が照らされたスポットポイント39を見ることで容易に置くべき場所を認識することができる。 In addition, according to the present embodiment, as the instruction unit, the illumination unit 36 that illuminates the mounting table 38 is provided, and the instruction unit indicates a location by a spot point 39 generated by illuminating the mounting table 38 by the illumination unit 36. Therefore, the user can easily recognize the place to be placed by looking at the illuminated spot point 39.
なお、本実施の形態のように、スポットポイント39によって指示する場合は、首振り機構37の制御方法によっては目的に応じて照らす場所を変えることも可能である。たとえば食品の個数を設定できるとすれば、1個と設定したときは中間領域に円を描くような照らし方を行い、2個と設定したときは2つの円を描くような照らし方を行うなどの制御も可能である。設定内容やメニューによって変えても良い。 In addition, when instruct | indicating by the spot point 39 like this Embodiment, it is also possible to change the place illuminated according to the objective depending on the control method of the swing mechanism 37. For example, if the number of foods can be set, when it is set to 1, it will be illuminated like drawing a circle in the middle area, and when it is set as 2 it will be illuminated like drawing two circles, etc. It is also possible to control. It may be changed depending on the setting contents and menu.
また本実施の形態では小さなスポットポイント39を順次移動させたが、一度に全体をカバーできるような大きな領域を照らす構成にしても良い。この場合は首振り機構を不要にできる。 Further, in the present embodiment, the small spot points 39 are sequentially moved, but it may be configured to illuminate a large area that can cover the whole at once. In this case, the swing mechanism can be eliminated.
(実施の形態3)
図13〜図20は実施の形態3を示す。図13、図14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41の構成図で、図13は上方から見た平断面図、図14は図13の実矢線42から見た正断面図である。
(Embodiment 3)
13 to 20 show the third embodiment. 13 and 14 are configuration diagrams of a microwave oven 41 that is a typical microwave heating apparatus according to the present invention. FIG. 13 is a plan sectional view seen from above, and FIG. 14 is seen from a solid arrow line 42 in FIG. FIG.
図13に示すように、電子レンジ41は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン43から放射されたマイクロ波を伝送する導波管44と、導波管44の上部に接続され幅方向寸法(約410mm)が奥行き方向寸法(約315mm)より大きい形状の加熱室45と、代表的な被加熱物である食品(図示せず)を載置するため加熱室45内に固定され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の載置台46と、加熱室45内の載置台46より下方に形成されるアンテナ空間47と、導波管44内のマイクロ波を加熱室45内に放射するため、導波管44からアンテナ空間47にわたり、加熱室45の幅方向に対して対称位置に取り付けられた二つの回転アンテナ48、49と、回転アンテナ48、49を回転駆動できる代表的な駆動手段としてのモータ50、51と、モータ50、51を制御して回転アンテナ48、49の向きを制御する制御手段52と、各回転アンテナ48、49の回転の原点を検出する原点検出機構を構成するフォトインタラプタ53と、加熱室45内の温度分布を検出する温度分布検出手段である赤外線センサ54とを有する。 As shown in FIG. 13, the microwave oven 41 includes a waveguide 44 that transmits a microwave radiated from a magnetron 43 that is a typical microwave generation unit, and a width dimension that is connected to an upper portion of the waveguide 44. (About 410 mm) is fixed in the heating chamber 45 for placing a heating chamber 45 having a shape larger than the dimension in the depth direction (about 315 mm) and food (not shown) which is a typical object to be heated. Since it is made of a low-loss dielectric material such as glass, a mounting table 46 that can easily transmit microwaves, an antenna space 47 formed below the mounting table 46 in the heating chamber 45, and the waveguide 44 In order to radiate microwaves into the heating chamber 45, two rotating antennas 48 and 49 that are mounted symmetrically with respect to the width direction of the heating chamber 45 from the waveguide 44 to the antenna space 47, Motors 50 and 51 as typical driving means capable of rotating the antennas 48 and 49, control means 52 for controlling the motors 50 and 51 to control the orientation of the rotating antennas 48 and 49, and the respective rotating antennas 48 and 49 A photo interrupter 53 that constitutes an origin detection mechanism for detecting the origin of rotation, and an infrared sensor 54 that is a temperature distribution detection means for detecting the temperature distribution in the heating chamber 45.
また、電子レンジ41は、ドア55を備えている。そして、このドア55の下部に設定手段(図示せず)が配置されている。設定手段(図示せず)は、使用者が、食品や調理内容に応じて様々な調理メニューを選択できるものである。この選択結果に基づき、制御手段52はマグネトロン43やモータ50、51を制御することができる。 The microwave oven 41 is provided with a door 55. A setting means (not shown) is disposed below the door 55. The setting means (not shown) allows the user to select various cooking menus according to food and cooking contents. Based on the selection result, the control means 52 can control the magnetron 43 and the motors 50 and 51.
回転アンテナ48、49は、放射指向性を有する構成である。本実施の形態の電子レンジ41は、回転アンテナ48、49のうちの少なくとも一方の放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の食品を集中加熱する構成としている。具体的にどのように制御しているかについては後述する。 The rotary antennas 48 and 49 have a radiation directivity. The microwave oven 41 of the present embodiment is configured to centrally heat a specific food by controlling at least one of the rotating antennas 48 and 49 with a high radiation directivity in a predetermined direction. The specific control method will be described later.
また、回転アンテナ48、49は、導波管44と加熱室壁面451との境界面に設けられた直径約30mmで略円形の結合孔56、57を貫通する直径約18mmで略円筒状の導電性材料から成る結合部58、59と、結合部58、59の上端にかしめや溶接などで電気的に接続されて一体化され、概ね垂直方向よりも水平方向に広い面積を有する導電性材料から成る放射部60、61とを備える。 The rotating antennas 48 and 49 are electrically conductive in a substantially cylindrical shape with a diameter of about 18 mm that passes through the coupling holes 56 and 57 with a diameter of about 30 mm provided on the boundary surface between the waveguide 44 and the heating chamber wall surface 451. The coupling portions 58 and 59 made of a conductive material are integrated with the upper ends of the coupling portions 58 and 59 by caulking, welding, or the like, and are made of a conductive material having a larger area in the horizontal direction than in the vertical direction. The radiation | emission part 60 and 61 which consist.
また、回転アンテナ48、49は、結合部58、59の中心が回転駆動の中心となるようにモータ50、51のシャフト62、63に嵌合された構成としている。放射部60、61は回転の方向に対して形状が一定ではないために放射指向性がある構成としている。 The rotating antennas 48 and 49 are configured to be fitted to the shafts 62 and 63 of the motors 50 and 51 so that the centers of the coupling portions 58 and 59 are the centers of rotation driving. The radiation parts 60 and 61 are configured to have radiation directivity because the shape is not constant with respect to the direction of rotation.
回転アンテナ48、49の回転の中心は加熱室45内の中心から略等距離に配置する。この構成により、アンテナが一つの構成では通常は加熱しにくい加熱室内の中央付近を、回転アンテナ48、49の放射指向性の強い端部60a、61aを中央付近に向けることにより加熱可能とするものである。 The centers of rotation of the rotating antennas 48 and 49 are arranged at an approximately equal distance from the center in the heating chamber 45. With this configuration, heating can be performed by directing the end portions 60a and 61a having strong radiation directivity of the rotating antennas 48 and 49 toward the center in the vicinity of the center of the heating chamber, which is normally difficult to heat with a single antenna configuration. It is.
導波管44は、図13のように上から見てT字型を成し、左右対称な形状であるため、マグネトロン43から結合部58、59までの距離が等しく、かつ結合部58、59は加熱室45の幅方向に対しても対称位置に取り付けられているので、マグネトロン43から放射されるマイクロ波は導波管44、回転アンテナ48、49を介して加熱室45内にほぼ均等に分配される。 The waveguide 44 has a T-shape when viewed from above as shown in FIG. 13 and has a symmetrical shape, so that the distance from the magnetron 43 to the coupling portions 58 and 59 is equal, and the coupling portions 58 and 59 are the same. Is attached at a symmetrical position with respect to the width direction of the heating chamber 45, so that the microwaves radiated from the magnetron 43 are almost uniformly distributed in the heating chamber 45 through the waveguide 44 and the rotating antennas 48 and 49. Distributed.
放射部60、61は同一の形状で、放射部上面64、65が略四辺形の形状で、そのう
ち3辺には加熱室壁面451側に曲げられた放射部曲げ部66を有し、その3辺の外側へのマイクロ波の放射を制限する構成である。加熱室壁面451と放射部上面64、65までの距離は約10mm程度とし、放射部曲げ部66は、それよりも約5mm程度低い位置に引き下げられている。また残る1辺の端部60a、61aの幅寸法は80mm以上としている。この構成において回転アンテナ48、49は、いわゆる回転導波管タイプのアンテナとなり、結合部58、59から端部60a、61aの方向への放射指向性を強くすることができる。
The radiating portions 60 and 61 have the same shape, and the radiating portion upper surfaces 64 and 65 have a substantially quadrangular shape, of which three sides have a radiating portion bending portion 66 bent toward the heating chamber wall surface 451 side. It is the structure which restrict | limits the radiation of the microwave to the outer side. The distance between the heating chamber wall surface 451 and the radiating portion upper surfaces 64 and 65 is about 10 mm, and the radiating portion bending portion 66 is pulled down to a position lower by about 5 mm. Further, the width of the remaining edge portions 60a and 61a is set to 80 mm or more. In this configuration, the rotating antennas 48 and 49 are so-called rotating waveguide type antennas, and the radiation directivity from the coupling portions 58 and 59 to the end portions 60a and 61a can be enhanced.
この構成において一般的な食品を均一に加熱する場合は、従来の電子レンジと同様、特に置き場所にこだわる必要はなく、回転アンテナ48、49も従来同様に一定回転させてよい。一方、集中加熱する場合は、特に加熱室45内の中央付近を加熱する場合は、制御手段52は、図13、図14に示すように、回転アンテナ48、49の端部60a、61aを、加熱室45の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央という所定の向きに向けるように制御する。 In the case of heating a general food uniformly in this configuration, it is not necessary to pay particular attention to the place where the food is placed, as in a conventional microwave oven, and the rotating antennas 48 and 49 may be rotated at a constant speed as in the conventional case. On the other hand, when the central heating is performed, particularly when the vicinity of the center in the heating chamber 45 is heated, the control means 52, as shown in FIGS. 13 and 14, the end portions 60a and 61a of the rotating antennas 48 and 49 are The heating chamber 45 is controlled so as to be directed in a predetermined direction, ie, approximately the center in the width direction and approximately the center in the depth direction.
回転アンテナ48、49の端部60a、61aが加熱室45の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央を向くとき、端部60a、61aの方向への放射指向性が強いので、特に端部60a、61aの方向からマイクロ波が放射されその方向に位置する食品を集中的に加熱することができる。 When the end portions 60a and 61a of the rotating antennas 48 and 49 are directed to the approximate center in the width direction of the heating chamber 45 and the approximate center in the depth direction, the radiation directivity in the direction of the end portions 60a and 61a is strong. Microwaves are radiated from the direction of 60a and 61a, and the food located in that direction can be heated intensively.
また、加熱室45内の左側付近を加熱する場合、制御手段52は、回転アンテナ48、49の端部60a、61aを、左向き(加熱室45をドア55側から見て左側)に向けるように制御すればよい。 Further, when the vicinity of the left side in the heating chamber 45 is heated, the control unit 52 directs the end portions 60a and 61a of the rotating antennas 48 and 49 to the left (left side when the heating chamber 45 is viewed from the door 55 side). Control is sufficient.
同様に、加熱室45内の右側付近を加熱する場合、制御手段52は、回転アンテナ48、49の端部60a、61aを、右向き(加熱室45をドア55側から見て右側)に向けるように制御すればよい。 Similarly, when the vicinity of the right side in the heating chamber 45 is heated, the control means 52 directs the end portions 60a and 61a of the rotating antennas 48 and 49 to the right (right side when the heating chamber 45 is viewed from the door 55 side). It may be controlled to.
また、加熱室45内の前方中央付近を加熱する場合、制御手段52は、回転アンテナ48、49の端部60a、61aを、加熱室45の幅方向の略中央かつ奥行き方向の前方(加熱室45内の中央前方付近)に向けるように制御すればよい。 In addition, when the vicinity of the front center in the heating chamber 45 is heated, the control means 52 connects the end portions 60a and 61a of the rotating antennas 48 and 49 to the front of the heating chamber 45 in the center in the width direction and in the depth direction (heating chamber). It may be controlled so that it is directed to the vicinity of the center front in 45).
また、加熱室45内の後方中央付近を加熱する場合、制御手段52は、回転アンテナ48、49の端部60a、61aを、加熱室45の幅方向の略中央かつ奥行き方向の後方(加熱室45内の中央後方付近)に向けるように制御すればよい。 When the vicinity of the rear center in the heating chamber 45 is heated, the control means 52 moves the end portions 60a and 61a of the rotating antennas 48 and 49 to the rear of the heating chamber 45 in the center in the width direction and in the depth direction (heating chamber It may be controlled so as to be directed toward the vicinity of the center rear in 45).
以上のように、本実施の形態の電子レンジ41は、局所的に加熱したい場所に応じて回転アンテナの向きを制御するものであり。回転アンテナ48、49を所定の向きに向けるためには、モータ50、51としてステッピングモータを用いるとか、あるいは一定回転のモータであっても基準位置を検出して通電時間を制御するなどの手段が考えられる。 As described above, the microwave oven 41 according to the present embodiment controls the direction of the rotating antenna in accordance with a place where it is desired to locally heat. In order to orient the rotating antennas 48 and 49 in a predetermined direction, a stepping motor is used as the motors 50 and 51, or even if the motor rotates at a constant rotation, the reference position is detected and the energization time is controlled. Conceivable.
本実施の形態の電子レンジ41では、モータ50、51としてステッピングモータを用いており、各モータのシャフト62、63にそれぞれ原点検出機構を設けている。この原点検出機構は、図15に示すように、シャフトを中心軸とする円板62aと、フォトインタラプタ53とにより構成される。円板62aには、矩形状のスリット62bが設けられている。 In the microwave oven 41 of the present embodiment, stepping motors are used as the motors 50 and 51, and origin detection mechanisms are provided on the shafts 62 and 63 of the motors, respectively. As shown in FIG. 15, the origin detection mechanism includes a disc 62 a having a shaft as a center axis and a photo interrupter 53. The disc 62a is provided with a rectangular slit 62b.
円板62aは、回転アンテナ48、49を回転させるモータのシャフト62、63の軸にそれぞれ共通に取り付けられていて、発光素子と受光素子とを備えたフォトインタラプタ53の光路を遮るように回転するものである。 The disc 62a is commonly attached to the shafts of the motor shafts 62 and 63 for rotating the rotating antennas 48 and 49, and rotates so as to block the optical path of the photo interrupter 53 including the light emitting element and the light receiving element. Is.
この構成により、スリット62bがフォトインタラプタ53の光路を通過するときは、前記光路を遮るものが無いので、スリットの通過時点を検出することができる。従って、スリット62bの位置を回転アンテナ48、49の原点と設定しておくことで、各モータに取り付けられたフォトインタラプタ53により回転アンテナの原点を検出することができるものである。 With this configuration, when the slit 62b passes through the optical path of the photo interrupter 53, since there is nothing to block the optical path, it is possible to detect the passage time of the slit. Therefore, by setting the position of the slit 62b as the origin of the rotating antennas 48 and 49, the origin of the rotating antenna can be detected by the photo interrupter 53 attached to each motor.
また、制御手段52は、原点検出機構で検出できる原点を基準として、回転アンテナ48、49の指向性の強い部分を局所加熱箇所に集中させるときの回転アンテナ48、49の角度(停止位置)を予め記憶しているアンテナ角度記憶部を有している。回転アンテナ48、49の動作を制御して局所加熱を実行する際には、アンテナ角度記憶部の情報が参照される。 Further, the control means 52 uses the origin that can be detected by the origin detection mechanism as a reference, and determines the angle (stop position) of the rotating antennas 48 and 49 when the highly directional portions of the rotating antennas 48 and 49 are concentrated on the local heating location. An antenna angle storage unit is stored in advance. When local heating is performed by controlling the operations of the rotating antennas 48 and 49, information in the antenna angle storage unit is referred to.
なお、ここまで、回転アンテナが二つの場合について説明してきたが、回転アンテナの数はこれに限られず二個以上の複数個でも良く、例えば、三つの回転アンテナを有する構成としても良い。 In addition, although the case where the number of rotating antennas was two was demonstrated so far, the number of rotating antennas is not restricted to this, Two or more may be sufficient, for example, it is good also as a structure which has three rotating antennas.
次に、図16を参照して、本実施の形態の電子レンジ41が備える温度分布検出手段である赤外線センサ54について説明する。この赤外線センサ54は、基板70上に一列に並んで設けられた複数の赤外線検出素子71と、基板70全体を収納するケース72と、ケース72を赤外線検出素子71が並んでいる方向と垂直に交わる方向に移動させるステッピングモータ73と、を備えるものである。 Next, with reference to FIG. 16, the infrared sensor 54 which is a temperature distribution detection means with which the microwave oven 41 of this Embodiment is provided is demonstrated. The infrared sensor 54 includes a plurality of infrared detection elements 71 arranged in a line on the substrate 70, a case 72 that accommodates the entire substrate 70, and the case 72 perpendicular to the direction in which the infrared detection elements 71 are aligned. And a stepping motor 73 that moves in the intersecting direction.
基板70上には、赤外線検出素子71を封入する金属製のカン74と、赤外線検出素子71の動作を処理する電子回路75とが設けられている。また、カン74には赤外線が通過するレンズ76が設けられている。また、ケース72には、赤外線を通過させる赤外線通過孔77と、電子回路75からのリード線を通過させる孔78とが設けられている。 On the substrate 70, a metal can 74 enclosing the infrared detection element 71 and an electronic circuit 75 for processing the operation of the infrared detection element 71 are provided. The can 74 is provided with a lens 76 through which infrared rays pass. In addition, the case 72 is provided with an infrared passage hole 77 through which infrared light passes and a hole 78 through which a lead wire from the electronic circuit 75 passes.
この構成により、ステッピングモータ73が回転運動することで、ケース72を、赤外線検出素子71が一列に並んでいる方向とは垂直方向に移動させることができる。 With this configuration, when the stepping motor 73 rotates, the case 72 can be moved in a direction perpendicular to the direction in which the infrared detection elements 71 are aligned.
図17は、赤外線温度検出スポットを説明する図である。図に示すように、本実施の形態の電子レンジ41は、赤外線センサ54のステッピングモータ73が往復回転動作することにより、加熱室45内のほぼ全ての領域の温度分布を検出することができるものである。 FIG. 17 is a diagram illustrating an infrared temperature detection spot. As shown in the figure, the microwave oven 41 of the present embodiment can detect the temperature distribution in almost all regions in the heating chamber 45 when the stepping motor 73 of the infrared sensor 54 reciprocates. It is.
具体的には、例えば、まず図17中のA1〜A4の領域の温度分布を、赤外線センサ54が有する一列に並んだ赤外線検出素子71が同時に検出する。次に、ステッピングモータ73が回転動作しケース72が移動するとき、赤外線検出素子71がB1〜B4の領域の温度分布を検出する。さらに、ステッピングモータ73が回転動作してケース72が移動するとき、赤外線検出素子71がC1〜C4の領域の温度分布を検出し、同様に、D1〜D4の領域の温度分布が検出される。 Specifically, for example, first, the infrared detection elements 71 arranged in a line of the infrared sensor 54 simultaneously detect the temperature distribution in the areas A1 to A4 in FIG. Next, when the stepping motor 73 rotates and the case 72 moves, the infrared detection element 71 detects the temperature distribution in the region of B1 to B4. Further, when the stepping motor 73 rotates and the case 72 moves, the infrared detection element 71 detects the temperature distribution in the region C1 to C4, and similarly detects the temperature distribution in the region D1 to D4.
また、上述の動作に続けて、ステッピングモータ73が逆回転することで、D1〜D4の領域側から、C1〜C4、B1〜B4、A1〜A4の順に、温度分布を検出する。赤外線センサ54は、以上の動作を繰り返すことで、加熱室45内の全体の温度分布を検出することができる。 Further, following the above-described operation, the stepping motor 73 reversely rotates, so that the temperature distribution is detected in the order of C1 to C4, B1 to B4, and A1 to A4 from the region side of D1 to D4. The infrared sensor 54 can detect the entire temperature distribution in the heating chamber 45 by repeating the above operation.
次に、図14を参照して、制御手段52の概略構成を説明する。制御手段52は、回転アンテナ48、49の動作を制御するアンテナ制御部521と、加熱室45内に載置され
た被加熱物が食品であるか否かを判定する食品判定部522と、加熱処理のうち初期段階の終了を判定する加熱初期段階終了判定部523と、加熱処理全体の終了を判定する加熱終了判定部524とを有する構成である。
Next, a schematic configuration of the control unit 52 will be described with reference to FIG. The control means 52 includes an antenna control unit 521 that controls the operation of the rotating antennas 48 and 49, a food determination unit 522 that determines whether the object to be heated placed in the heating chamber 45 is food, It is the structure which has the heating initial stage completion | finish determination part 523 which determines completion | finish of an initial stage among processes, and the heating completion determination part 524 which determines completion | finish of the whole heat processing.
食品判定部522は、被加熱物の初期温度分布を記憶する初期温度分布記憶部528と、被加熱物の単位時間あたりの温度上昇率を算出する温度上昇率算出部529と、を有し、算出した温度上昇率が所定以上の場合に、被加熱物が食品であると判定するものである。これは、すなわち、温度を検出した領域が、被加熱物を載せる載置台であるのか又は加熱対象である食品であるのかを判定するもので、載置台はマイクロ波を透過してほとんど温度上昇しないが、食品はマイクロ波を吸収して温度上昇しやすい、その特性の違いにより判別するものである。 The food determination unit 522 includes an initial temperature distribution storage unit 528 that stores an initial temperature distribution of the object to be heated, and a temperature increase rate calculation unit 529 that calculates a temperature increase rate per unit time of the object to be heated. When the calculated temperature increase rate is equal to or higher than a predetermined value, it is determined that the object to be heated is food. In other words, this is to determine whether the region where the temperature is detected is a mounting table on which an object to be heated is placed or a food to be heated. The mounting table transmits microwaves and hardly rises in temperature. However, foods tend to rise in temperature due to absorption of microwaves, and are distinguished by their characteristic differences.
加熱初期段階終了判定部523は、例えば、加熱開始から所定時間が経過した場合に加熱初期段階が終了したと判定する判定条件や、被加熱物の最高温度が所定温度以上に到達した場合に加熱初期段階が終了したと判定する判定条件や、また、加熱開始から被加熱物の温度変化の最高値が所定以上である場合に加熱初期段階が終了したと判定する判定条件を用いて、加熱処理の初期段階が終了したことを判定するものである。 The heating initial stage end determination unit 523 performs heating when, for example, a determination condition for determining that the heating initial stage has ended when a predetermined time has elapsed from the start of heating, or when the maximum temperature of the object to be heated reaches a predetermined temperature or more. The heat treatment is performed using the determination condition for determining that the initial stage has been completed, and the determination condition for determining that the initial stage of heating has been completed when the maximum value of the temperature change of the heated object from the start of heating is equal to or greater than a predetermined value. It is determined that the initial stage has been completed.
加熱終了判定部524は、例えば、被加熱物の温度分布のうち最高温度が予め設定された設定温度を超えるときに加熱処理を終了すると判定する判定条件や、食品と判定した箇所の平均温度が設定温度を越えるときに加熱処理を終了する判定条件や、また、被加熱物の最高温度が所定温度に到達するのに要する時間を測定し、その要した時間の一定の割合(例えば、50%)を追加加熱時間として加熱処理し、その後追加加熱時間が終了したときに加熱処理を終了する構成等により、加熱処理の終了を判定するものである。 The heating end determination unit 524 determines, for example, a determination condition for determining that the heating process is to be ended when the maximum temperature in the temperature distribution of the object to be heated exceeds a preset set temperature, or the average temperature of the portion determined to be food. Measure conditions for ending the heat treatment when the set temperature is exceeded, and the time required for the maximum temperature of the object to be heated to reach a predetermined temperature, and measuring a certain percentage of the required time (for example, 50% ) As an additional heating time, and then the end of the heating process is determined by a configuration that ends the heating process when the additional heating time ends.
アンテナ制御部521は、加熱室内を均一加熱させるべく回転アンテナ48、49の動作を制御する分散加熱モード制御部525と、被加熱物の低温部分を加熱すべく回転アンテナ48、49の動作を制御する局所加熱(スポット加熱)モード制御部526と、加熱室内に載置された被加熱物の低温部を検出する低温部抽出部527とを有する構成である。 The antenna controller 521 controls the operation of the rotating antennas 48 and 49 to uniformly heat the heating chamber, and controls the operation of the rotating antennas 48 and 49 to heat the low-temperature portion of the object to be heated. A local heating (spot heating) mode control unit 526, and a low temperature part extraction unit 527 that detects a low temperature part of an object to be heated placed in the heating chamber.
分散加熱モード制御部525は、例えば、マイクロ波発振中に所定の位置で停止させることで局所的な加熱のできる二つの回転アンテナ48、49を、その停止位置を刻々と変化させることで分散加熱を実現したり、回転アンテナ58、59を連続的に回転させることで分散加熱を実現したり、また、回転アンテナ48、49の停止位置をランダムに変えることで分散加熱を実現する構成である。 For example, the distributed heating mode control unit 525 performs distributed heating by changing the stop positions of the two rotating antennas 48 and 49 capable of local heating by stopping at a predetermined position during microwave oscillation. In this configuration, distributed heating is realized by continuously rotating the rotating antennas 58 and 59, and distributed heating is realized by randomly changing the stop positions of the rotating antennas 48 and 49.
局所加熱(スポット加熱)モード制御部526は、低温部抽出部527より最低温度箇所の情報を得て、局所加熱すべく回転アンテナ48、49の向きを制御する構成である。例えば、最低温度箇所が、図17中のB2、B3、C2、C3のいずれかであれば、回転アンテナ48、49が中央を加熱する向き、すなわち図13、図14に示した停止位置に回転アンテナ48、49を停止させる。 The local heating (spot heating) mode control unit 526 is configured to obtain information on the lowest temperature location from the low temperature part extraction unit 527 and control the direction of the rotating antennas 48 and 49 to perform local heating. For example, if the lowest temperature point is any one of B2, B3, C2, and C3 in FIG. 17, the rotating antennas 48 and 49 rotate in the direction in which the center is heated, that is, the stop position shown in FIGS. The antennas 48 and 49 are stopped.
また、最低温度箇所が、図17中のB1、C1のいずれかであれば、回転アンテナ48、49が左方向を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させる。また、最低温度箇所が、図17中のB4、C4のいずれかであれば、回転アンテナ48、49が右方向を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させる。 Moreover, if the lowest temperature location is either B1 or C1 in FIG. 17, the rotating antennas 48 and 49 are stopped in a direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the left direction. Moreover, if the lowest temperature location is either B4 or C4 in FIG. 17, the rotating antennas 48 and 49 are stopped in a direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the right direction.
また、最低温度箇所が、図17中のA2、A3のいずれかであれば、回転アンテナ48、49が前方を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させる。また、最低温度箇
所が、図17中のD2、D3のいずれかであれば、回転アンテナ48、49が後方を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させる。
Moreover, if the lowest temperature location is either A2 or A3 in FIG. 17, the rotating antennas 48 and 49 are stopped in a direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the front. Moreover, if the minimum temperature location is either D2 or D3 in FIG. 17, the rotating antennas 48 and 49 are stopped in a direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the rear.
以上のように、制御手段52は、温度検出手段が検出した最低温度箇所に応じて、回転アンテナ48、49の停止位置を制御するものであるが、このとき、回転アンテナが所定の位置に停止したまま加熱室内にマイクロ波を放射しつづけると、回転アンテナ自体が昇温し過ぎて融解する恐れがある。 As described above, the control means 52 controls the stop position of the rotating antennas 48 and 49 according to the lowest temperature location detected by the temperature detecting means. At this time, the rotating antenna stops at a predetermined position. If microwaves are continuously radiated into the heating chamber, the rotating antenna itself may be heated too much and melt.
この点を鑑みて、制御手段52の局所加熱(スポット加熱)モード制御部526は、上述の局所加熱モード時に、回転アンテナ48、49を目標角度(停止位置)を中心として所定角度(例えば、±5度)程度往復揺動させるものである。これにより、局所的加熱効果に影響を与えることなく回転アンテナの劣化を防止することができる。また、マイクロ波放射中に回転アンテナが停止しつづけることで、回転アンテナの一部にマイクロ波が集中しすぎて、過剰加熱することを防止する。この往復揺動動作は、局所加熱開始時から行っても良いが、局所加熱開始時から所定時間経過後(例えば、30秒〜1分後)に開始する構成としてもよい。 In view of this point, the local heating (spot heating) mode control unit 526 of the control unit 52 causes the rotating antennas 48 and 49 to have a predetermined angle (for example, ±) around the target angle (stop position) in the local heating mode described above. 5 degrees). Thereby, deterioration of the rotating antenna can be prevented without affecting the local heating effect. In addition, since the rotating antenna continues to stop during the microwave radiation, the microwave is prevented from being excessively concentrated on a part of the rotating antenna to prevent overheating. Although this reciprocating rocking | fluctuation operation may be performed from the time of a local heating start, it is good also as a structure which starts after predetermined time progress (for example, 30 seconds-1 minute later) from the time of a local heating start.
この往復揺動動作を実行するために、制御手段52は、回転アンテナ48、49が停止することを許容する上限時間を予め記憶する停止上限時間記憶部と、回転アンテナ48、49が停止している時間をカウントする停止時間計時部と、回転アンテナ48、49を往復揺動させる角度を記憶する往復角度記憶部と、を有している。 In order to perform this reciprocating swinging operation, the control means 52 includes a stop upper limit time storage unit that stores in advance an upper limit time that allows the rotation antennas 48 and 49 to stop, and the rotation antennas 48 and 49 stop. And a reciprocal angle storage unit for storing an angle at which the rotary antennas 48 and 49 are reciprocally swung.
また、局所加熱開始時から所定時間経過後(例えば、30秒〜1分後)に回転アンテナ48、49を所定角度(例えば、5度)だけ回転させる構成としても良い。 Alternatively, the rotating antennas 48 and 49 may be rotated by a predetermined angle (for example, 5 degrees) after a predetermined time has elapsed from the start of local heating (for example, 30 seconds to 1 minute).
また、制御手段52は、回転アンテナ48、49が所定の停止位置(角度)にあるときを原点として記憶している。そして、制御手段52は、例えば、加熱処理実行前または加熱処理実行後に回転アンテナ48、49の原点を確認する原点検出モードを実行する。 The control means 52 stores the origin when the rotary antennas 48 and 49 are at a predetermined stop position (angle). And the control means 52 performs the origin detection mode which confirms the origin of the rotating antennas 48 and 49 before heat processing execution or after heat processing execution, for example.
原点検出モード中は、回転アンテナ48、49の角度を特定することができず、このままマイクロ波を発振すると不本意な加熱状態を起こし不良の原因となってしまうことがある。そこで、制御手段52は、原点検出モード中で回転アンテナを駆動している間は、マグネトロンの動作を停止する制御を行う。 During the origin detection mode, the angles of the rotating antennas 48 and 49 cannot be specified, and if the microwaves are oscillated as they are, an unintentional heating state may be caused and a defect may be caused. Therefore, the control means 52 performs control to stop the operation of the magnetron while driving the rotating antenna in the origin detection mode.
また、制御手段52は、原点検出モードを加熱処理終了後に行い、原点を検出した状態で非加熱時に待機する。これにより、加熱処理を開始する前に原点検出のための待機時間が発生するのを防ぐことできる。 The control means 52 performs the origin detection mode after the end of the heating process, and waits for non-heating with the origin detected. Thereby, it is possible to prevent the standby time for detecting the origin from occurring before starting the heat treatment.
また、制御手段52は、原点検出モードで原点が見つからなかった場合には、エラーと判定してそれ以降の加熱処理の実行を禁止するメニューと、回転アンテナ48、49を停止させた状態で加熱処理を実行するメニューと、を有するものである。この構成により、調理メニューに応じて、例えば、加熱室45内の温度分布の偏っていても構わないメニュー(単に加熱処理できればムラがあっても良い場合等)のときは、回転アンテナ48、49の動作を停止したまま加熱処理を実行するので、ユーザに対して最低限の機能を提供することができる。 In addition, when the origin is not found in the origin detection mode, the control unit 52 determines that the error has occurred and performs the heating in a state where the rotation antennas 48 and 49 are stopped and the menu for prohibiting the subsequent heating process from being executed. And a menu for executing processing. With this configuration, according to the cooking menu, for example, in the case of a menu where the temperature distribution in the heating chamber 45 may be biased (for example, if there is unevenness as long as the heat treatment can be performed), the rotating antennas 48 and 49 Since the heat treatment is executed while the operation is stopped, a minimum function can be provided to the user.
なお、原点が検出できない場合は、回転アンテナ48、49を駆動するモータ50、51が故障している場合もあり、その状態のまま回転アンテナ48、49を動作させることは問題があるので、回転アンテナ48、49の動作は停止させるものである。 If the origin cannot be detected, the motors 50 and 51 that drive the rotating antennas 48 and 49 may be out of order, and there is a problem in operating the rotating antennas 48 and 49 in that state. The operations of the antennas 48 and 49 are stopped.
一方、加熱室45内の温度分布が偏っていたのではユーザが所望する出来栄えの加熱処理を実現することができないメニューのときは、加熱処理の実行自体を禁止するものである。 On the other hand, when the temperature distribution in the heating chamber 45 is biased and the menu does not allow the user to achieve the desired heat treatment, the execution of the heat treatment itself is prohibited.
また、制御手段52は、加熱開始の初期段階においては分散加熱モードで加熱室45全体を均一加熱し、加熱室45内の温度分布に差が生じはじめたときに局所加熱モードに移行するものとしても良い。加熱開始の初期段階では加熱室45内の温度分布に差がないので、分散加熱モードが効率よく加熱室45全体を昇温させることができる。 Further, the control means 52 is configured to uniformly heat the entire heating chamber 45 in the distributed heating mode in the initial stage of heating start, and shifts to the local heating mode when a difference in the temperature distribution in the heating chamber 45 begins to occur. Also good. Since there is no difference in the temperature distribution in the heating chamber 45 at the initial stage of heating, the distributed heating mode can efficiently raise the temperature of the entire heating chamber 45.
また、制御手段52は、加熱開始の初期段階においては、まず、加熱室45内の中央付近を局所的に加熱するものとしても良い。通常、加熱室内の温度分布に差がない状態から加熱処理を開始すると、加熱室の中央付近が最も昇温しにくい。従って、まず、加熱室45内の中央付近を局所加熱し、その後、分散加熱を行って加熱室全体の均一加熱を行うことで、効率よく加熱室全体を均一加熱することができる。 Further, in the initial stage of starting heating, the control means 52 may first locally heat the vicinity of the center in the heating chamber 45. Normally, when the heat treatment is started from a state where there is no difference in temperature distribution in the heating chamber, the temperature in the vicinity of the center of the heating chamber is most difficult to increase. Therefore, the entire heating chamber can be efficiently uniformly heated by first locally heating the vicinity of the center in the heating chamber 45 and then performing distributed heating to uniformly heat the entire heating chamber.
また、各回転アンテナ48、49を駆動するモータ50、51は、例えば、ステッピングモータとしても良い。このとき、制御手段52は、各回転アンテナ48、49に取り付けられた各ステッピングモータに対してパルスを入力するタイミングを、各ステッピングモータ毎に時間差を設けて同時にならないように制御すると良い。同時にパルスを入力すると、そのタイミングで必要な電流が増大し、電子レンジ41に大電流に対応可能な回路を設置しなければならなくなるが、時間差を設けてパルスを入力することで回路が大型化するのを防止できる。 In addition, the motors 50 and 51 that drive the rotating antennas 48 and 49 may be, for example, stepping motors. At this time, the control means 52 is good to control the timing which inputs a pulse with respect to each stepping motor attached to each rotation antenna 48, 49 so that a time difference may be provided for each stepping motor and not simultaneously. If a pulse is input at the same time, the required current increases at that timing, and a circuit capable of handling a large current must be installed in the microwave oven 41. However, the circuit becomes larger by inputting a pulse with a time difference. Can be prevented.
次に、本実施の形態の電子レンジ41の動作について説明する。まず、加熱初期段階時の動作について、図18を参照して説明する。 Next, the operation of the microwave oven 41 of the present embodiment will be described. First, the operation at the initial stage of heating will be described with reference to FIG.
まず、加熱処理が開始されると、マグネトロン43がマイクロ波を発生させ、そのマイクロ波が導波管44を介して加熱室45内に伝送される(S101)。このとき、赤外線センサ54は、加熱初期時点での加熱室45内の温度分布を検出し、制御手段52は温度分布の検出結果を記憶する(S102)。 First, when the heat treatment is started, the magnetron 43 generates a microwave, and the microwave is transmitted into the heating chamber 45 through the waveguide 44 (S101). At this time, the infrared sensor 54 detects the temperature distribution in the heating chamber 45 at the initial stage of heating, and the control means 52 stores the detection result of the temperature distribution (S102).
次に、制御手段52は、分散加熱を実現するために、例えば、回転アンテナ48、49を一定速度で回転させる(S103)。一定時間経過後、赤外線センサ54は、再び加熱室45内の温度分布を検出する(S104)。 Next, the control means 52 rotates, for example, the rotating antennas 48 and 49 at a constant speed in order to realize distributed heating (S103). After a certain period of time, the infrared sensor 54 detects the temperature distribution in the heating chamber 45 again (S104).
そして、制御手段52の加熱初期段階終了判定部523は、S102の段階で検出した加熱初期段階での加熱室45内の温度分布と、S104の段階で検出した一定時間経過後の加熱室45内の温度分布とを参照して、一定の加熱初期段階終了の判定条件が満たされているか否かを判断する。判定条件が具備されていなかった場合は(S105−No)、続けて加熱室45内を分散加熱し、所定時間経過後に再び加熱室45内の温度分布を検出する。 Then, the heating initial stage end determination unit 523 of the control means 52 determines the temperature distribution in the heating chamber 45 in the initial heating stage detected in the stage of S102 and the heating chamber 45 after a predetermined time detected in the stage of S104. With reference to the temperature distribution, it is determined whether or not a certain condition for determining the end of the initial heating stage is satisfied. When the determination condition is not satisfied (S105-No), the inside of the heating chamber 45 is continuously dispersed and heated, and the temperature distribution in the heating chamber 45 is detected again after a predetermined time.
判定条件が具備されていた場合は(S105−Yes)、赤外線センサ54が温度を検出した各領域が、食品が載置された領域であるか否かを判定するステップに移行する。このステップでは、例えば、温度を検出した各領域の単位時間あたりの温度上昇率を参照し、所定値以上である場合には、その領域に食品が載置されていると判断する。また、温度を検出した各領域について初期温度を参照し、その初期温度がマイナスだった場合(例えば、冷凍食品等が想定される)に、その領域は食品が載置されている領域と判断しても良い。このように、S106のステップにおいては、加熱室45内の全領域のうち、食品が載置されている領域と、食品が載置されていないその他の領域とを判別し、制御手段52
に記憶しておく。(S106)。
When the determination condition is satisfied (S105-Yes), the process proceeds to a step of determining whether or not each area where the infrared sensor 54 detects the temperature is an area where food is placed. In this step, for example, the temperature increase rate per unit time of each area where the temperature is detected is referred to, and if it is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that food is placed in that area. In addition, the initial temperature is referred to for each area where the temperature is detected, and when the initial temperature is negative (for example, frozen food is assumed), the area is determined to be an area where food is placed. May be. As described above, in the step of S106, among all the regions in the heating chamber 45, the region where the food is placed and the other region where the food is not placed are discriminated, and the control means 52 is determined.
Remember it. (S106).
加熱初期段階が終了すると、電子レンジ41は、続けて、加熱フィードバック段階へ移行する。図19を参照して、加熱フィードバック段階の動作について説明する。電子レンジ41の赤外線センサ54は、加熱初期段階が終了した後、加熱室45内の全体の温度分布を検出する(S107)。そして、加熱室45内で食品が載置されていると判定されている領域内での最低温度の領域を抽出、すなわち、食品箇所のうち最低温度箇所を抽出する(S108)。 When the initial heating stage ends, the microwave oven 41 proceeds to the heating feedback stage. The operation in the heating feedback stage will be described with reference to FIG. The infrared sensor 54 of the microwave oven 41 detects the entire temperature distribution in the heating chamber 45 after the initial heating stage is completed (S107). And the area | region of the minimum temperature in the area | region where it determines with the foodstuff being mounted in the heating chamber 45 is extracted, ie, the lowest temperature location is extracted among foodstuff locations (S108).
その最低温度箇所が図17中のB2、B3、C2、C3のいずれかの領域であるか否かを判定する(S109)。最低温度箇所がB2、B3、C2、C3のいずれかの領域であった場合は(S109−Yes)、制御手段52は、回転アンテナ48、49が加熱室45内の中央を加熱する向き、すなわち図13、図14に示した停止位置に回転アンテナ48、49を停止させるように動作制御を実行する(S117)。 It is determined whether or not the minimum temperature location is any one of B2, B3, C2, and C3 in FIG. 17 (S109). When the minimum temperature location is any one of B2, B3, C2, and C3 (S109-Yes), the control means 52 causes the rotating antennas 48 and 49 to heat the center in the heating chamber 45, that is, Operation control is executed to stop the rotating antennas 48 and 49 at the stop positions shown in FIGS. 13 and 14 (S117).
最低温度箇所がB2、B3、C2、C3のいずれの領域でもなかった場合は(S109−No)、続けて、食品箇所のうち最低温度箇所がB1、C1のいずれかである否かを判定する(S110)。 When the lowest temperature location is not any of B2, B3, C2, and C3 (S109-No), it is determined whether the lowest temperature location is any of B1 and C1 among the food locations. (S110).
最低温度箇所がB1、C1、のいずれかの領域であった場合は(S110−Yes)、制御手段52は、回転アンテナ48、49が加熱室45内の左方向を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させるように動作制御を実行する(S118)。 When the lowest temperature portion is one of the areas B1 and C1 (S110-Yes), the control means 52 causes the rotating antennas 48 and 49 to rotate in the direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the left direction in the heating chamber 45. , 49 are controlled so as to stop (S118).
最低温度箇所がB1、C1のいずれの領域でもなかった場合は(S110−No)、続けて、食品箇所のうち最低温度箇所がB4、C4のいずれかである否かを判定する(S111)。 If the lowest temperature location is neither B1 nor C1 (S110-No), it is then determined whether the lowest temperature location is B4 or C4 among the food locations (S111).
最低温度箇所がB4、C4、のいずれかの領域であった場合は(S111−Yes)、制御手段52は、回転アンテナ48、49が加熱室45内の右方向を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させるように動作制御を実行する(S119)。 When the lowest temperature location is one of B4 and C4 (S111-Yes), the control means 52 causes the rotating antennas 48 and 49 to rotate in the direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the right direction in the heating chamber 45. , 49 are controlled so as to stop (S119).
最低温度箇所がB4、C4のいずれの領域でもなかった場合は(S111−No)、続けて、食品箇所のうち最低温度箇所がA2、A3のいずれかである否かを判定する(S112)。 If the lowest temperature location is neither B4 nor C4 (S111-No), it is subsequently determined whether the lowest temperature location of the food location is A2 or A3 (S112).
最低温度箇所がA2、A3、のいずれかの領域であった場合は(S112−Yes)、制御手段52は、回転アンテナ48、49が加熱室45内の前方向を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させるように動作制御を実行する(S120)。 When the lowest temperature location is any one of A2 and A3 (S112-Yes), the control means 52 causes the rotating antennas 48 and 49 to rotate in the direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the forward direction in the heating chamber 45. , 49 are controlled so as to stop (S120).
最低温度箇所がA2、A3のいずれの領域でもなかった場合は(S112−No)、続けて、食品箇所のうち最低温度箇所がD2、D3のいずれかであるか否かを判定する(S113)。 When the lowest temperature location is not in any of the areas A2 and A3 (S112-No), it is subsequently determined whether the lowest temperature location of the food location is either D2 or D3 (S113). .
最低温度箇所がD2、D3、のいずれかの領域であった場合は(S113−Yes)、制御手段52は、回転アンテナ48、49が加熱室25内の後方向を加熱する向きに回転アンテナ48、49を停止させるように動作制御を実行する(S121)。 When the lowest temperature location is one of D2 and D3 (S113-Yes), the control means 52 causes the rotating antennas 48 and 49 to rotate in the direction in which the rotating antennas 48 and 49 heat the rearward direction in the heating chamber 25. , 49 are controlled so as to stop (S121).
最低温度箇所がD2、D3のいずれの領域でもなかった場合は(S113−No)、続けて、制御手段52は、回転アンテナ48、49を一定回転させて加熱室45内を均一加熱する分散加熱モードに移行する(S114)。 If the lowest temperature location is neither D2 nor D3 (S113-No), the control means 52 continues to disperse heating in which the inside of the heating chamber 45 is uniformly heated by rotating the rotating antennas 48 and 49 constant. The mode is changed (S114).
制御手段52は、S114、S117〜S121のいずれかステップを実行した後に、終了判定を行う(S115)。例えば、食品の温度分布のうち最高温度が予め設定された設定温度を超えるときに加熱処理を終了すると判定する加熱処理終了判定条件や、食品と判定した箇所の平均温度が設定温度を越えるときに加熱処理を終了すると判定する加熱処理終了判定条件を満たしているか否かを判定する。 The control means 52 performs an end determination after executing any one of steps S114 and S117 to S121 (S115). For example, when the maximum temperature of the food temperature distribution exceeds a preset temperature, the heat treatment end determination condition for determining that the heat treatment is to be terminated, or when the average temperature of the location determined as food exceeds the set temperature It is determined whether or not a heat treatment end determination condition for determining to end the heat treatment is satisfied.
加熱処理終了判定条件を満たしていた場合は(S115−Yes)、加熱処理を終了する(S116)。加熱処理終了判定条件を満たしていない場合は(S115−No)、S107のステップの段階に移行し、再びS107以降のステップを繰り返す。 When the heat treatment end determination condition is satisfied (S115-Yes), the heat treatment is ended (S116). When the heat treatment end determination condition is not satisfied (S115-No), the process proceeds to the step of S107, and the steps after S107 are repeated again.
以上のように、本実施の形態の電子レンジ41は、二つの回転アンテナ48、49により加熱室45内の特定の箇所を集中的に加熱することができるものであり、加熱処理中に被加熱物である食品の温度分布を検出し、その食品の最低温度箇所にスポットを当てて局所的に加熱することができるので、食品をムラなく加熱処理することができる。 As described above, the microwave oven 41 of the present embodiment can intensively heat a specific portion in the heating chamber 45 by the two rotating antennas 48 and 49, and is heated during the heat treatment. Since the temperature distribution of the food that is a product can be detected and a spot can be applied to the lowest temperature portion of the food to locally heat the food, the food can be heat-treated evenly.
また、局所的加熱と分散加熱とを食品の温度分布に応じて切り換えることができ、すなわち必要な箇所にマイクロ波を集中させることができるので、効率よく短時間で食品を加熱することができる。 In addition, the local heating and the dispersion heating can be switched according to the temperature distribution of the food, that is, the microwave can be concentrated at a necessary place, so that the food can be efficiently heated in a short time.
なお、図19において説明した加熱フィードバック段階の動作制御については、食品の最低温度箇所を探索する順序はこれに限られず、結果として食品全体を探索するものであれば他の順序で実行しても良い。 Note that the operation control in the heating feedback stage described in FIG. 19 is not limited to the order of searching for the lowest temperature portion of the food, and may be executed in other orders as long as the entire food is searched as a result. good.
なお、加熱フィードバック制御に関しては、たとえば加熱室45内の各領域(A1〜A4、B1〜B4、C1〜C4、D1〜D4)を、中央領域A(B2、B3、C2、C3)と左側領域B(B1、C1)と右側領域C(B4、C4)と前方領域D(A2、A3)と後方領域E(D2、D3)とに分類し、その分類した領域内の食品箇所の平均温度に基づいて加熱フィードバックを行うようにしても良い。この場合は、分類した一定領域内(A〜E)の食品箇所の平均温度に基づいて、局所加熱箇所を決定するので、食品の一箇所だけが極端に低い場合であっても、食品全体として加熱が必要な箇所に対して集中加熱を行うことができる。 Regarding heating feedback control, for example, each region (A1 to A4, B1 to B4, C1 to C4, D1 to D4) in the heating chamber 45 is divided into the central region A (B2, B3, C2, and C3) and the left region. B (B1, C1), right region C (B4, C4), front region D (A2, A3) and rear region E (D2, D3) are classified into the average temperature of the food parts in the classified region Heat feedback may be performed based on the above. In this case, since the local heating location is determined based on the average temperature of the food location within the classified area (A to E), even if only one location of the food is extremely low, Centralized heating can be performed on a portion that needs to be heated.
次に、発熱体について説明する。本実施の形態では発熱体としてヒータ線の外側をガラス管で覆った管ヒータ79を、前後に2本有する構成としており、かつ図14に示すとおり、回転アンテナ48、49の放射指向性の強い端部60a、61aと比較してヒータ線は高さがN(約10mm)だけ低い位置に配置されている。 Next, the heating element will be described. In the present embodiment, the structure is such that there are two tube heaters 79, each of which has a glass tube on the outside of the heater wire as a heating element, and the rotating antennas 48 and 49 have strong radiation directivity as shown in FIG. Compared with the end portions 60a and 61a, the heater wire is arranged at a position where the height is lower by N (about 10 mm).
また図20(a)は載置台46を上から見た図であり、図20(b)は図20(a)の実矢線461、461からみた断面図である。分かりやすくするために本当は見えない回転アンテナ48、49の駆動領域481、491と管ヒータ79を破線で示している。そして載置台46は、フラット面462に代表的な凹部または凸部であるところの段部463(上から見たら凹部、下から見たら凸部)を、指示手段として施してある。段部463は、駆動領域481、491の外側で、かつ管ヒータ79よりも内側に配置している。 20A is a view of the mounting table 46 as viewed from above, and FIG. 20B is a cross-sectional view as viewed from the solid arrow lines 461 and 461 in FIG. 20A. For the sake of clarity, the drive areas 481 and 491 of the rotating antennas 48 and 49 and the tube heater 79 that are not actually visible are indicated by broken lines. The mounting table 46 is provided with a stepped portion 463 (a concave portion when viewed from the top and a convex portion when viewed from the bottom), which is a typical concave or convex portion, on the flat surface 462 as an instruction means. The step portion 463 is disposed outside the driving regions 481 and 491 and inside the tube heater 79.
以上、本実施の形態において、管ヒータ79のヒータ線を回転アンテナ48、49の放射指向性の強い端部60a、61aよりも低い位置に配置する構成により、回転アンテナ48、49の端部60a、61aから放射されたマイクロ波は管ヒータ79の導体部分のヒータ線に邪魔されずに食品に到達させることができる。 As described above, in the present embodiment, the heater wire of the tube heater 79 is disposed at a position lower than the strong radiation directivity end portions 60a and 61a of the rotary antennas 48 and 49, so that the end portions 60a of the rotary antennas 48 and 49 are arranged. , 61a can reach the food without being disturbed by the heater wire of the conductor portion of the tube heater 79.
また、本実施の形態において、載置台46上の食品を置くべき場所を指示する指示手段として段部463を有し、段部463は管ヒータ79の内側で回転アンテナ48、49と対向する場所を指示する構成としている。管ヒータ79の内側で回転アンテナ48、49と対向する場所は管ヒータ79がほとんど邪魔にならずにマイクロ波が到達できるので、マイクロ波が到達する場所を食品を置くべき場所として指示することで、使用者の意識を喚起でき、確実にマイクロ波を当てることができる領域に食品を置いてもらえるので、狙い通りの加熱分布を実現することができる。 Further, in the present embodiment, a step portion 463 is provided as an instruction means for instructing a place where food should be placed on the mounting table 46, and the step portion 463 is a place facing the rotary antennas 48 and 49 inside the tube heater 79. Is configured to instruct. The microwave heater can reach the inside of the tube heater 79 opposite to the rotating antennas 48 and 49 without causing the tube heater 79 to get in the way, so the location where the microwave reaches can be indicated as the place where the food should be placed. Since the food can be placed in an area where microwaves can be reliably applied, the user's consciousness can be raised, and the desired heating distribution can be realized.
また、本実施の形態により、指示手段として、載置台46上に施された凹部または凸部からなる段部463で場所を指示する構成としたので、使用者が段部463に触れることで容易に置くべき場所を認識することができる。 Further, according to the present embodiment, the location is indicated by the step portion 463 formed of a concave portion or a convex portion provided on the mounting table 46 as the instruction means, so that the user can easily touch the step portion 463. Can recognize where to put.
なお、本実施の形態の段部463は、図20(b)のように平らな板を部分的に押し出したような形状のため上から見ると凹部でありかつ下から見ると凸部となっているが、上下逆でも良いし、そのほかにも、平らな板に溝を掘ったようなもの(上から見ると凹部で下から見るとフラット)とか、平らな板に出っ張りをつけたようなもの(上から見ると凸部で下から見るとフラット)とかも考えられる。また、段部が一周つながっていなくても、何ヶ所か飛び飛びの凹部または凸部で配置しても良いし、もちろん凹部と凸部を同一面上に配置することも考えられる。 Note that the step portion 463 of this embodiment is a concave portion when viewed from above because of a shape in which a flat plate is partially extruded as shown in FIG. 20B, and a convex portion when viewed from below. However, it may be upside down, and other than that, a flat plate with a groove (when viewed from the top, flat when viewed from the bottom, or a flat plate with a ledge) It can also be thought of as a thing (convex when viewed from above and flat when viewed from below). In addition, even if the stepped portions are not connected once, they may be arranged at several concave or convex portions, or of course, the concave and convex portions may be arranged on the same plane.
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。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the matters shown in the above-described embodiments, and those skilled in the art can make modifications and applications based on the description and well-known techniques. This is also the scope of the present invention, and is included in the scope of seeking protection.
特に、アンテナについて、複数のアンテナが異なる構成でも良いし、パッチアンテナ・回転導波管・スロットアンテナだけでなくほかのアンテナで構成しても良い。また指示手段を複数組み合わせることなども容易に考えられる。 In particular, the antenna may have a configuration in which a plurality of antennas are different, or may be configured with other antennas in addition to the patch antenna, the rotating waveguide, and the slot antenna. Also, it is easy to combine a plurality of instruction means.
また、指示手段のその他の方法として、載置台にシールのような別部品を貼り付ける構成でも良い。もちろん、載置台上に直接指示するのでなく、使用者が食品を置いたあとの状態をCCDカメラで撮影して画面表示し、画面上で指示するなどの間接的な指示の方法でも良い。 Further, as another method of the instruction means, a configuration in which another part such as a seal is attached to the mounting table may be used. Of course, instead of instructing directly on the mounting table, an indirect instruction method may be used in which the state after the user places food is photographed with a CCD camera, displayed on the screen, and instructed on the screen.
また、アンテナ及び発熱体は加熱室の底部に設けたが上部や側面等であっても良く、この場合は当然のことながら発熱体とアンテナの相対的位置関係は、発熱体がアンテナの加熱室側とは反対側に位置することになり、これも発熱体がアンテナよりも低い位置にあることを意味するものとする。 In addition, the antenna and the heating element are provided at the bottom of the heating chamber, but may be the upper part or the side surface. In this case, as a matter of course, the relative positional relationship between the heating element and the antenna is as follows. It is located on the side opposite to the side, which also means that the heating element is at a lower position than the antenna.
更に本各実施の形態で説明した各々の構成は他の実施の形態に適用しても良いものであり、これも本発明の一例と成るものであって保護を求める範囲に含まれる。例えば実施の形態3で説明した赤外線センサと制御手段による制御や原点検出構成を実施の形態1と実施の形態2に適用する、或は実施の形態1または実施の形態2に示す指示手段を実施の形態2に適用することなどである。 Furthermore, each configuration described in each embodiment may be applied to other embodiments, and this is also an example of the present invention and is included in the scope for which protection is sought. For example, the control by the infrared sensor and control means and the origin detection configuration described in the third embodiment are applied to the first and second embodiments, or the instruction means shown in the first or second embodiment is implemented. For example.
本発明のマイクロ波加熱装置は、回転アンテナの向きにより加熱分布を制御する場合に、回転アンテナの周囲に発熱体があっても狙い通りの加熱分布を実現する効果を有し、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等に有用である。 The microwave heating apparatus of the present invention has the effect of realizing the intended heating distribution even when there is a heating element around the rotating antenna when the heating distribution is controlled by the direction of the rotating antenna. Microwave ovens, microwave ovens, various dielectric heating and thawing devices as cooking utensils, heating devices in industrial fields such as semiconductor devices using microwaves, drying devices, ceramics heating, sintering or biochemistry It is useful for applications such as reaction.
1、20、43 マグネトロン(マイクロ波発生手段)
2、21、44 導波管
3、22、45 加熱室
4 食品(被加熱物)
5、38、46 載置台
8、23、48、49 回転アンテナ
9、50、51 モータ(駆動手段)
10、52 制御手段
12、31 シーズヒータ(発熱体)
12a 給電部
14、33 ガイシ(発熱体保持手段)
27、851、861 端部
19a、19b、19c、19d マーキング(指示手段)
36 照明手段
39 スポットポイント(指示手段)
79 管ヒータ(発熱体)
312 給電部
463 段部(凹部または凸部(指示手段))
1, 20, 43 Magnetron (microwave generating means)
2, 21, 44 Waveguide 3, 22, 45 Heating chamber 4 Food (object to be heated)
5, 38, 46 Mounting table 8, 23, 48, 49 Rotating antenna 9, 50, 51 Motor (driving means)
10, 52 Control means 12, 31 Seed heater (heating element)
12a Electric power feeding part 14, 33 Insulating (heating element holding means)
27, 851, 861 End 19a, 19b, 19c, 19d Marking (indicating means)
36 Illumination means 39 Spot points (instruction means)
79 Tube heater (heating element)
312 Power supply portion 463 Step portion (concave or convex (instruction means))
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