JP2009032638A - マイクロ波処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロ波発生部1は発振部2a,2b、電力分配部3a,3b、増幅部5a〜5d、被加熱物を収納する加熱室8、加熱室8の壁面に配置されマイクロ波発生部1の出力が伝送されそのマイクロ波を加熱室8内に放射供給する給電部7a〜7d、マイクロ波伝送路に挿入した位相可変部4a〜4dを備え、給電部7a〜7dより出力されるマイクロ波の位相差および発振周波数の可変制御とにより、様々な被加熱物に対して反射電力を最小に抑制し高効率な加熱を実現させることができる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の構成図である。
図3に示すフローチャートは、本発明に係る実施の形態2の加熱動作中における対となっている発振部2の発振周波数の制御例である。この実施の形態2は、反射電力が極小または最小となる周波数をトレースし、位相差は加熱分布改善のため反射電力とは無関係に変化させる(アンテナを回転させるのと同じ効果)。
はじめに、ステップS1において、発振周波数をスイープし、反射電力の周波数特性を取得する。この際、発振出力は反射電力を検出できる程度の低出力とする。
次に、ステップS2において、発振周波数を反射電力が極小/最小となる周波数にセットした後、ステップS3において、所定値で増幅器出力を指示する。
ステップS5において、ある発振周波数f(n)で発振部2が発振している状態で、Δf(例えば0.1MHz)発振周波数をずらした状態に制御し、ステップS6において、その時の反射電力Pr(n)を計測する。
なお、ステップS10における調理終了条件とは、例えば調理設定時間に到達した場合、温度センサなどで加熱終了条件に到達した場合、ユーザーによる停止指示が入力された場合等を例示できる。
なお、ステップS12における保護必要条件とは、例えば反射電力が規定値を超えた場合、増幅器の温度が規定値を超えた場合等を例示できる。
なお、保護動作としては、例えば反射電力が所定値に収まるように増幅器の出力をレベルダウンしたり、強制的に調理を終了する強制停止、あるいは反射電力の第2の極小値へ発振周波数を変更する等の処理を例示できる。
図4に示すフローチャートは、本発明に係る実施の形態3の加熱動作中における対となっている発振部2の発振周波数の制御例である。この実施の形態3は、反射電力が極小または最小となる位相差と周波数をトレースする。
はじめに、ステップS1において、発振周波数をスイープし、反射電力の周波数特性を取得する。この際、発振出力は反射電力を検出できる程度の低出力とする。
次に、ステップS2において、発振周波数を反射電力が極小/最小となる周波数にセットした後、ステップS3において、所定値で増幅器出力を指示する。
ステップS7において、制御部10は、前回に計測した反射電力Pr(n−1)と今回計測した反射電力Pr(n)とを比較し、反射電力Pr(n)が減少していればΔΦをそのままとし(S7)、反射電力Pr(n)が増加していればΔΦの符号を逆にする(S8)。
このようにすることによって、位相差Φの変化に対して反射電力Pr(n)が減少する方向に、常に制御することができる。
なお、ステップS14における調理終了条件とは、例えば調理設定時間に到達した場合、温度センサなどで加熱終了条件に到達した場合、ユーザーによる停止指示が入力された場合等を例示できる。
なお、ステップS16における保護必要条件とは、例えば反射電力が規定値を超えた場合、増幅器の温度が規定値を超えた場合等を例示できる。
なお、保護動作としては、例えば反射電力が所定値に収まるように増幅器の出力をレベルダウンしたり、強制的に調理を終了する強制停止、あるいは反射電力の第2の極小値へ発振周波数を変更する等の処理を例示できる。
図5は、本発明の第4の実施の形態におけるマイクロ波処理装置の構成図である。
図5のマイクロ波処理装置は、前述した第1の実施の形態におけるマイクロ波処理装置との共通箇所が多いが、位相可変部を有していない点と、給電部7a〜7dを回転させる機構を備えている点との二点が相違点となっている。
そして、第4の実施の形態におけるマイクロ波処理装置は、制御部10が給電部7a、7bの発振周波数を個別に制御し、かつ、給電部7a、7bの発振周波数として互いに異なる発振周波数を選択できるようになっている。
特に、制御部10が給電部7a、7bの発振周波数を個別に制御し、かつ、給電部7a、7bの発振周波数として互いに異なる発振周波数を選択できるため、発振周波数によって被加熱物の加熱分布が異なり被加熱物の均一加熱が図れる。
2a,2b 発振部
3a,3b 電力分配部
4a〜4d 位相可変部
5a〜5d 増幅部
6a〜6d 電力検出部
7a〜7d 給電部
8 加熱室
10 制御部
Claims (10)
- 被加熱物を収容する加熱室と、発振部と、前記発振部の出力を複数に分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、前記増幅部の出力を前記加熱室に供給する給電部とを有し、前記発振部の発振周波数を制御する制御部とを備え、前記給電部は前記加熱室を構成する壁面の異なる複数の壁面に配置するとともに、前記複数の給電部は対を構成し前記制御部は前記対となる給電部から放射されるマイクロ波の周波数を制御する構成としたマイクロ波処理装置。
- 前記制御部は、前記対となる給電部から放射されるマイクロ波の周波数として互いに異なる発振周波数を選択する請求項1に記載のマイクロ波処理装置。
- 被加熱物を収容する加熱室と、発振部と、前記発振部の出力を複数に分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の各々の出力位相を可変する複数の位相可変部と、前記位相可変部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、前記増幅部の出力を前記加熱室に供給する給電部とを有し、前記発振部の発振周波数と前記位相可変部の位相量を制御する制御部とを備え、前記給電部は前記加熱室を構成する壁面の異なる複数の壁面に配置するとともに、前記複数の給電部は対を構成し前記制御部は前記複数の位相可変部を制御することで前記対となる給電部から放射されるマイクロ波の位相差と周波数を制御する構成としたマイクロ波処理装置。
- 対となる複数の給電部は加熱室を構成する壁面のうち対向する壁面に配置する構成とした請求項3に記載のマイクロ波処理装置。
- 対となる複数の給電部は加熱室を構成する壁面のうち隣接する壁面に配置する構成とした請求項3に記載のマイクロ波処理装置。
- 発振部は複数の発振周波数を同時に出力できる構成とし、異なる対となる給電部からはそれぞれ異なる周波数のマイクロ波を照射する構成とした請求項3から5のいずれか1項に記載のマイクロ波処理装置。
- 位相可変部は制御部から与えられる電圧によって連続的に位相差を制御する構成とした請求項3から6のいずれか1項に記載のマイクロ波処理装置。
- それぞれの給電部から増幅部に反射するマイクロ波電力を検出する電力検出部を設け、制御部は対となる給電部からの反射電力がそれぞれ最小となる位相差および周波数となるように各々の位相可変部の位相差および発振周波数を制御する構成とした請求項6に記載のマイクロ波処理装置。
- 制御部は加熱室に収容された被加熱物を加熱処理する際、電力検出部が検出する反射電力が常に最低値となるように位相可変部の位相量と発振部の発振周波数を可変制御する構成とした請求項8に記載のマイクロ波処理装置。
- 被加熱物を収容する加熱室と、発振部と、前記発振部の出力を複数に分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の各々の出力位相を可変する複数の位相可変部と、前記位相可変部の出力をそれぞれ電力増幅する複数の増幅部と、前記複数の増幅部の出力を前記加熱室に供給する複数の給電部と、前記複数の発振部の発振周波数と前記複数の位相可変部の位相量とを制御する制御部とを備え、
前記複数の給電部は前記加熱室を構成する壁面に配置するとともに、前記複数の給電部は対を構成し前記制御部は前記発振部を制御することで前記対となる給電部から放射されるマイクロ波の発振周波数、位相差、出力のうちの少なくとも一つを制御する構成としたマイクロ波処理装置。
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