JP2010073467A - Microwave heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波を照射して被加熱物を加熱処理するマイクロ波加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a microwave heating apparatus that heats an object to be heated by irradiating microwaves.
マイクロ波により、対象物を加熱処理するマイクロ波加熱装置の代表的な装置としては、電子レンジがある。電子レンジにおいては、マイクロ波発生装置からマイクロ波が金属性の加熱室の内部に放射され、加熱室内部の被加熱物を放射されたマイクロ波により加熱処理される。 A typical microwave heating apparatus that heats an object using a microwave is a microwave oven. In a microwave oven, microwaves are radiated from a microwave generator into a metallic heating chamber, and an object to be heated in the heating chamber is heated by the radiated microwaves.
従来、このマイクロ波加熱装置としては、半導体発振部とこの半導体発振部の発振出力を複数に分割する分割部と分割された発振出力を各々増幅する分割器と、分割された発振出力を各々増幅する合成部とを備えるとともに、この合成器と加熱室との間の反射波を検出する検出手段を設け、この検出手段が検出する反射波の量に応じて発振器の発振状態を変化させるものであった。
しかしながら、前記従来の構成では各々の半導体発振部を合成部で合成しているため、一箇所の給電口からの発振出力に関しての反射波を常に監視して、反射波がある程度以上大きくなったならば、発振器の発振を停止するか、または発振周波数を変化させるか、または停止させるか、または発振出力を変化させ小さくすることによって、アイソレータなどの半導体発振部保護手段を用いずとも、半導体部を破壊させないものであった。しかしながら、発振出力を変化させ小さくするといっても、どこまで小さくするのかということが不明確である。またその制御律則も、極めて不明確である。また、加熱室との間の反射波を検出する検出手段を検知すると言及しているが、合成部の反射波を検出している場合においては、半導体発振器各々にどれだけ反射波負担が加わっているのかが不明確で、完全に半導体発振器を保護し得ているのかどうか、不確かさが残る。 However, in the conventional configuration, since the semiconductor oscillation units are synthesized by the synthesis unit, the reflected wave related to the oscillation output from one power supply port is constantly monitored, and the reflected wave becomes larger than a certain level. For example, by stopping the oscillation of the oscillator, changing or stopping the oscillation frequency, or changing and reducing the oscillation output, the semiconductor unit can be reduced without using a semiconductor oscillation unit protection means such as an isolator. It was something that could not be destroyed. However, even if the oscillation output is changed and reduced, it is unclear how much it is reduced. The control law is also very unclear. In addition, although it is said that the detection means for detecting the reflected wave between the heating chamber is detected, how much the reflected wave burden is added to each of the semiconductor oscillators when the reflected wave of the synthesis unit is detected. It is unclear whether the semiconductor oscillator is completely protected or not.
また、複数の半導体発振部とそれに続く給電口を設け加熱室内部で空間合成する場合については、一切触れられていない。 In addition, there is no mention of the case where a plurality of semiconductor oscillating units and subsequent power supply ports are provided and space synthesis is performed in the heating chamber.
本発明は上記課題を解決するもので、複数の半導体発振部を設けた構成においても各々の反射波負担を検出し、いずれか一つの半導体発振部に過大な反射波がかからないでかつ最大限にマイクロ波を照射することができるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problem, and even in a configuration in which a plurality of semiconductor oscillation units are provided, each reflected wave load is detected, and any one of the semiconductor oscillation units is not subjected to excessive reflected waves and is maximized. It aims at providing the microwave heating device which can irradiate a microwave.
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、複数の半導体発振部に繋がる出力部を有するマイクロ波発生部と、被加熱物を収納する加熱室と、出力部の後段に位置し、反射波レベルを常時監視する反射波モニター部を設けたものである。半導体発振部が破壊しない反射波レベルを決定するしきい値を備え、前記制御部は、各々の前記反射波モニター部の信号の総和が前記しきい値を超えると、前記半導体発振部の出力を前記しきい値以下になるように発振周波数に対する負帰還制御をかけることによって、半導体発振部に過大な反射波エネルギーが加わらないように保護するとともに、反射波を許容するしきい値まではマイクロ波加熱を行うため、加熱の継続性を維持することができる
。
In order to solve the above-described conventional problems, a microwave heating apparatus according to the present invention includes a microwave generation unit having an output unit connected to a plurality of semiconductor oscillation units, a heating chamber for storing an object to be heated, and a subsequent stage of the output unit. Is provided with a reflected wave monitor unit that constantly monitors the reflected wave level. A threshold value for determining a reflected wave level at which the semiconductor oscillating unit is not destroyed; and the control unit outputs an output of the semiconductor oscillating unit when a sum of signals of the reflected wave monitoring units exceeds the threshold value. By applying negative feedback control to the oscillation frequency so as to be less than the threshold value, the semiconductor oscillation unit is protected from excessive reflection wave energy, and the microwave is allowed up to the threshold value that allows the reflected wave. Since heating is performed, the continuity of heating can be maintained.
また、本発明のマイクロ波加熱装置は、半導体発振部が破壊しない反射波レベルを決定する各々の出力部に応じたしきい値を備え、発振周波数に対する負帰還がかかる変化量がある所定量を超えた場合には、加熱室からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部の信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を探り動作周波数を変更する構成とするため、再度反射が最小となる周波数に設定し直すことができ、マイクロ波発振周波数に対して負帰還制御をかけ、マイクロ波発生部の発振周波数を変化させる出力を最大限にする最適周波数での加熱を再現することができる。 Further, the microwave heating apparatus of the present invention includes a threshold corresponding to each output unit that determines a reflected wave level at which the semiconductor oscillation unit does not break down, and has a predetermined amount with a change amount that causes negative feedback with respect to the oscillation frequency. If exceeded, it is determined that the oscillation state has increased the amount of reflection from the heating chamber, and the operating frequency is changed by searching for the frequency at which the reflection level detected from the signal of the reflected wave monitor is minimized. Therefore, it is possible to reset to the frequency that minimizes reflection again, apply negative feedback control to the microwave oscillation frequency, and maximize the output that changes the oscillation frequency of the microwave generator. The heating at can be reproduced.
本発明のマイクロ波加熱装置は、複数の半導体発振部に繋がる出力部を有するマイクロ波発生部と、被加熱物を収納する加熱室と、出力部の後段に位置し反射波レベルを常時監視する反射波モニター部と、反射波モニター部の信号を受け出力部の出力をコントロールする制御部と、半導体発振部が破壊しない反射波レベルを決定するしきい値とを備え、制御部は、各々の反射波モニター部の信号の総和がしきい値を超えると、前記半導体発振部の出力をしきい値以下になるように、負帰還制御をかける構成としたものである。加熱中の食品の転倒や食品ラップが膨らんで被加熱物の嵩が膨大化する等が生じて、加熱室のインピーダンスが変化する現象が生じても、加熱途中で被加熱物の誘電率が変化しても、その変化に負帰還制御をかけ、しきい値を超えないように半導体発振部の発振周波数が適切な周波数になるように作用し、反射波を抑制して過大な反射波が半導体発振部に戻り、半導体素子が破壊することを防ぐものである。これによって、常に反射波レベルを低く抑え、食品への加熱集中を最大化することができる。 The microwave heating device of the present invention is located at the rear stage of the output unit, the microwave generation unit having the output unit connected to the plurality of semiconductor oscillation units, the heating chamber for storing the object to be heated, and constantly monitors the reflected wave level. A reflected wave monitor unit; a control unit that receives a signal from the reflected wave monitor unit and controls the output of the output unit; and a threshold value that determines a reflected wave level that is not destroyed by the semiconductor oscillation unit. When the sum of the signals of the reflected wave monitoring unit exceeds a threshold value, negative feedback control is performed so that the output of the semiconductor oscillation unit becomes equal to or less than the threshold value. Even if the food is overheated or the food wrap swells and the volume of the object to be heated increases, causing the impedance of the heating chamber to change, the dielectric constant of the object to be heated changes during heating. However, negative feedback control is applied to the change, so that the oscillation frequency of the semiconductor oscillation part becomes an appropriate frequency so that the threshold value is not exceeded, and the reflected wave is suppressed and an excessive reflected wave is generated in the semiconductor. Returning to the oscillating portion, the semiconductor element is prevented from being destroyed. As a result, the reflected wave level can always be kept low and the heating concentration on the food can be maximized.
第1の発明は、出力部に接続する複数の半導体発振部を有するマイクロ波発生部と、被加熱物を収納する加熱室と、出力部の後段に位置し反射波レベルを常時監視する反射波モニター部と、反射波モニター部の信号を受け出力部の出力をコントロールする制御部と、半導体発振部が破壊されない反射波レベルを決定するしきい値とを備え、制御部は各々の反射波モニター部の信号の総和がしきい値を超えると、半導体発振部の出力をしきい値以下になるように負帰還制御をかけ、マイクロ波発生部の発振周波数を変化させることにより、加熱中の食品の転倒や食品ラップが膨らんで被加熱物の嵩が膨大化する等が生じて、加熱室のインピーダンスが変化する現象が生じても、その変化に負帰還制御をかけしきい値を超えないように、半導体発振部の発振周波数が適切な周波数になるよう作用し、反射波を抑制して過大な反射波が半導体発振部に戻り半導体素子が破壊することを防ぐものである。これによって、常に反射波レベルを低く抑え、食品への加熱集中を最大化することができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a microwave generation unit having a plurality of semiconductor oscillation units connected to an output unit, a heating chamber that houses an object to be heated, and a reflected wave that is positioned downstream of the output unit and constantly monitors the level of the reflected wave A monitor unit; a control unit that receives a signal from the reflected wave monitor unit and controls the output of the output unit; and a threshold value that determines a reflected wave level at which the semiconductor oscillation unit is not destroyed. When the sum of the signals of the part exceeds the threshold value, negative feedback control is performed so that the output of the semiconductor oscillation part becomes less than the threshold value, and the oscillation frequency of the microwave generation part is changed, so that the food being heated Even if a phenomenon occurs in which the impedance of the heating chamber changes due to the fall of the food or the wrapping of the food wrap and the bulk of the object to be heated, the negative feedback control is applied to the change so that the threshold value is not exceeded. From semiconductor The oscillation frequency of section acts so that the appropriate frequency, the semiconductor device excessive reflected wave by suppressing the reflected wave returns to the semiconductor oscillation unit is intended to prevent the destruction. As a result, the reflected wave level can always be kept low and the heating concentration on the food can be maximized.
第2の発明は、制御部としてマイクロコンピューターを用いるものである。各種演算処理、記憶機能等のデジタル演算処理がプロセス処理に必要となってくる本アプリケーションでは、他の多くの家電機器で数多く採用されているマイクロコンピューターは取り扱う数量も多く、またプロセスルールの微細化、ウェハの大口径化もあいまって、トレンドとしては急激に低価格化しており、経済的な面や性能面で優れている。そのような観点で将来的にも多くコストパフォーマンスが進化予想されるマイクロコンピューターを採用することは本機器にとって非常に経済面、性能面で有利な状態を築くことができる。 The second invention uses a microcomputer as the control unit. In this application, where digital processing such as various types of processing and storage functions are required for process processing, many microcomputers used in many other home appliances handle a large quantity and refine process rules. Along with the increase in diameter of wafers, the trend is a sharp reduction in price, which is excellent in terms of economy and performance. From this point of view, adopting a microcomputer whose cost performance is expected to evolve in the future can be very economical and performance advantageous for this equipment.
第3の発明は、機器全体を制御しているマイクロコンピューター上の本発明の装置のマイクロコンピューターの機能を移植し、冗長度を大幅に削減し経済的効果を発揮するとともに、2部品を1部品化するという観点から、部品点数の削減にも繋がり、システム全体を簡素化することができる。 The third invention transplants the microcomputer function of the device of the present invention on the microcomputer that controls the entire device, greatly reduces the redundancy and exhibits the economic effect, and two parts are one part From the viewpoint of making it easier, the number of parts can be reduced and the entire system can be simplified.
第4の発明は、半導体発振部に繋がる出力部を有するマイクロ波発生部と、被加熱物を収納する加熱室と、出力部の後段に位置し反射波レベルを常時監視する反射波モニター部と、反射波モニター部の信号を受け出力部の出力をコントロールする制御部と、半導体発振部が破壊しない反射波レベルを決定する各々の出力部に応じた限界しきい値とを備え、負帰還がかかる変化量が限界しきい値を超えた場合には加熱室からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、制御部は反射波モニター部の出力を速やかに低下する。これにより過渡的な過大反射波に対しても半導体が破壊しない信頼性の高いシステムを実現することができる。その後反射波モニター部の信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を探りマイクロ波発生部の発振周波数を変更した後出力を元の高いレベルに戻した後は負帰還制御をかけマイクロ波発生部の発振周波数を変化させる構成としたもので、一時的には出力は低下するが反射波の少ない周波数を決定した後は従来通りの高出力がえられるため、加熱室内のインピーダンスが変化しても、速やかに元の出力に回復し加熱時間が極度に伸びることなく、使い勝手に優れた機器を提供することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a microwave generation unit having an output unit connected to the semiconductor oscillation unit, a heating chamber that houses an object to be heated, a reflected wave monitor unit that is positioned downstream of the output unit and constantly monitors a reflected wave level. A control unit that receives the signal of the reflected wave monitor unit and controls the output of the output unit, and a limit threshold value corresponding to each output unit that determines a reflected wave level at which the semiconductor oscillation unit does not break, When the amount of change exceeds the limit threshold value, it is determined that the oscillation state is such that the amount of reflection from the heating chamber is increased, and the control unit quickly reduces the output of the reflected wave monitoring unit. As a result, it is possible to realize a highly reliable system in which the semiconductor is not destroyed even by transient excessive reflected waves. After that, the frequency at which the reflection level detected from the signal of the reflected wave monitor is minimized, the oscillation frequency of the microwave generator is changed, the output is returned to the original high level, and then negative feedback control is applied to generate microwaves. The output frequency is temporarily reduced, but after determining a frequency with less reflected waves, the same high output is obtained as before, so the impedance in the heating chamber changes. However, it is possible to provide a device with excellent usability without promptly recovering the original output and without extremely increasing the heating time.
第5の発明は、負帰還がかかる度数を積算し、ある所定量を超えた場合には加熱室からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部の信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を探りマイクロ波発生部の発振周波数を変更するもので、負帰還がかかる度数の増加を見て反射波の最小周波数からのずれを検知し、速やかに最小周波数を再設定するもので、半導体への反射波のフィードバックを検知し、半導体が破壊する前にマイクロ波発生部の発振周波数を反射波の少ない最適周波数に変更して、反射波に対する耐性を著しく向上させるものである。 The fifth aspect of the invention integrates the frequency of negative feedback, and if it exceeds a certain predetermined amount, it is determined that the oscillation state is increased in the amount of reflection from the heating chamber, and from the signal of the reflected wave monitor unit The frequency at which the detected reflection level is minimized is searched and the oscillation frequency of the microwave generator is changed. The frequency of negative feedback is increased and the deviation of the reflected wave from the minimum frequency is detected. The frequency is reset, the feedback of the reflected wave to the semiconductor is detected, and before the semiconductor breaks down, the oscillation frequency of the microwave generator is changed to the optimum frequency with less reflected wave, and the resistance to the reflected wave is remarkably increased. It is to improve.
第6の発明は、負帰還がかかる度数を積算し、ある所定量以下の場合には制御部は反射波モニター部の監視機会を間引くもので、安定して加熱し反射波についても大きな変動がない場合に負帰還制御をモニタリングインターバル伸ばす構成とし、そのジョブを他の制御とタイムシェアリングすることで、全体的な制御部バランスを低位平準化し、ひいては制御部の低廉化にも寄与しようとするものである。 In the sixth aspect of the present invention, the frequency at which negative feedback is applied is integrated, and when the amount is less than a predetermined amount, the control unit thins out the monitoring opportunity of the reflected wave monitor unit, and heats stably and the reflected wave greatly fluctuates. When there is not, the negative feedback control is configured to extend the monitoring interval, and the job is time-shared with other controls, thereby reducing the overall control unit balance and contributing to the control unit cost reduction. Is.
第7の発明は、第一のしきい値と第二のしきい値を設け、第二のしきい値は第一のしきい値より大なるしきい値とし、制御部は反射波モニター部からの出力が第一しきい値を超え第二のしきい値未満の時には負帰還制御を行い、第二のしきい値を超える場合には加熱室からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部の信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を探りマイクロ波発生部の発振周波数を変更する。 The seventh invention provides a first threshold value and a second threshold value, the second threshold value is a threshold value larger than the first threshold value, and the control unit is a reflected wave monitor unit Negative feedback control is performed when the output from the generator exceeds the first threshold value and less than the second threshold value. When the output exceeds the second threshold value, the oscillation state is increased in the amount of reflection from the heating chamber. The oscillation frequency of the microwave generator is changed by searching for the frequency at which the reflection level detected from the signal of the reflected wave monitor is minimized.
こうすることによって、第二のしきい値を超える過大な反射波に対しては、速やかに反射レベルが最小となる周波数を探り、再設定するため反射波に対する耐性を著しく向上させるとともに、平常時、通常の負帰還制御を実施するため反射波の一定制御(安定制御)は維持できるため、信頼性の高い反射波防御システムを提供することができる。 In this way, for excessive reflected waves exceeding the second threshold, the frequency at which the reflection level is minimized is quickly searched and reset, so that the resistance to the reflected waves is significantly improved, and at normal times. Since the regular negative feedback control is performed, the constant control (stable control) of the reflected wave can be maintained, so that a highly reliable reflected wave protection system can be provided.
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、この実施の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. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態におけるマイクロ波加熱装置の構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1において、マイクロ波発生部3a〜3dは、半導体素子を用いて構成した出力部2a〜2dと、加熱室5内から反射してくる反射電力を検知する反射波モニター部6a〜6dから構成されている。マイクロ波を発生する基本微弱信号は半導体発振部1a、1bに
よって作成されるが、半導体発振部1a、1bをできるだけ少ない構成で実現するため、半導体発振部1a、1bを電力分配部8a、8dで各々2つ、合わせて4つに分配させてマイクロ波発生部3a〜3dに入力させている。
In FIG. 1, the
また、本発明のマイクロ波処理装置は、被加熱物9を収納する略直方体構造からなる加熱室5を有し、加熱室5は金属材料からなる左壁面、右壁面、底壁面、上壁面、奥壁面および被加熱物9を収納するために開閉する開閉扉(図示していない)と、被加熱物9を載置する載置台から構成し、供給されるマイクロ波を内部に閉じ込めるように構成している。そして、マイクロ波発生部3a〜3dの出力が伝送され、そのマイクロ波を加熱室5内に放射供給する給電部7a〜7dが、加熱室5を構成する壁面に配置されている。
Further, the microwave processing apparatus of the present invention has a heating chamber 5 having a substantially rectangular parallelepiped structure that accommodates an object 9 to be heated, and the heating chamber 5 has a left wall surface, a right wall surface, a bottom wall surface, an upper wall surface made of a metal material, An open / close door (not shown) that opens and closes to store the inner wall and the object 9 to be heated, and a mounting table on which the object 9 is mounted, and is configured to confine the supplied microwave inside. is doing. And the output of the
本実施の形態では、給電部を対向構成の左壁面と右壁面の略中央にそれぞれ給電部7aと7bを配置し、加熱室5の上壁面と底面の略中央に、それぞれ給電部7cと7dを配置した構成を示している。この給電部の配置は、本実施の形態に拘束されるものではなく、いずれかの壁面に複数の給電部を設けてもよいし、対向面ではない例えば右壁面と底壁面のような隣接する組合せで対となる給電部を構成しても構わない。
In the present embodiment, the power feeding portions are arranged at the approximate center of the left wall surface and the right wall surface of the opposing configuration, respectively, and the
出力部2a〜2d内の電力増幅部は、プリント基板上のカスケードアンプで数十dB以上増幅されるが、低誘電損失材料から構成した誘電体基板の片面に形成した導電体パターンにて回路を構成し、各増幅部の増幅素子である半導体素子を良好に動作させるべく各半導体素子の入力側と出力側にそれぞれ整合回路を配している。
The power amplifiers in the
各々の機能ブロックを接続するマイクロ波伝送路は、誘電体基板の片面に設けた導電体パターンによって、特性インピーダンスが略50Ωの伝送回路を形成している。 The microwave transmission path connecting each functional block forms a transmission circuit having a characteristic impedance of about 50Ω by a conductor pattern provided on one surface of the dielectric substrate.
電力分配部8aおよび8bは、例えばウィルキンソン型分配器のような出力間に位相差を生じない同相分配器であってもよいし、ブランチライン型やラットレース型のような出力間に位相差を生じる分配器であってもかまわない。この電力分配部8a、8bによって各々の出力には、発振部1a、1bから入力されたマイクロ波電力の略1/2の電力が伝送される。
The
制御部4は、できるだけ反射波が少ない周波数を選択する方が、被加熱物9の受ける授熱電力を最大化できスピード調理にも貢献できるし、反射波電力による半導体素子の熱損失も軽減でき、半導体の耐熱信頼性も向上する。
If the
しかし、調理途上で種々、被加熱物9が、マイクロ波加熱の温度の影響を受けることは避けられない。例えば、加熱途中で加熱膨張して被加熱物9が転倒する、転がるということも希に発生する。また食品の温度上昇につれて、誘電率が徐々に変化することも考えられる。また、ラップをする習慣がマイクロ波加熱装置ではよく見かけるが、これも加熱途中膨らんで被加熱物の嵩が膨大化することも見かけられる。このような時。加熱室5から見た加熱室内部のインピーダンスは変化し、図2に示すように、最小反射周波数が刻々と変化することが予測される。図2のa点は、初期の周波数特性である。被加熱物9の物性変化が現れると、図2点線のb点の曲線に推移する。そして、加熱途中で加熱膨張して、被加熱物9が転倒したり転がったり、食品の温度上昇につれて誘電率が変化したり、ラップをした被加熱物9が膨大化したりすると、例えば図2の一点鎖線のc点のようなところまで、周波数特性が変化することが予測される。その時、反射率は、d分だけ上昇することになる。即ち、反射が多い状態で使用していることになる。これは、半導体の反射責務を増やすことになり、例えばもっと大きく変化すれば、反射が増大して破壊することも想定される。 However, it is inevitable that the object to be heated 9 is affected by the temperature of microwave heating during cooking. For example, it rarely occurs that the article 9 to be heated falls due to thermal expansion during heating or falls. It is also possible that the dielectric constant gradually changes as the food temperature rises. Moreover, although the habit of lapping is often seen in the microwave heating apparatus, it can be seen that this also swells during heating and the volume of the object to be heated increases. At times like this. The impedance inside the heating chamber as viewed from the heating chamber 5 changes, and it is predicted that the minimum reflection frequency changes every moment as shown in FIG. Point a in FIG. 2 is an initial frequency characteristic. When a change in physical properties of the article 9 to be heated appears, a transition is made to a curve of point b in FIG. And, when the heated object 9 falls or rolls during heating, the dielectric constant changes as the temperature of the food rises, or the heated heated object 9 wrapped increases, It is predicted that the frequency characteristics will change up to a point c of the alternate long and short dash line. At that time, the reflectance increases by d. That is, it is used in a state where there are many reflections. This increases the reflection duty of the semiconductor. For example, if the change is larger, it is assumed that the reflection increases and breaks down.
従って、それを回避する手段として、周波数極小の周波数になるように、常に負帰還制御をかけて、変化をさせないように補う必要がある。 Therefore, as a means for avoiding this, it is necessary to always perform negative feedback control so that the frequency becomes a minimum frequency so as not to change the frequency.
図3を用いて説明する。まず、ルーチンが初期からスタートしてステップ1で反射波モニター部6a〜6dからの反射をモニターする。次に、ステップ2で各反射モニター部6a〜6dの反射の総和を計算で算出する。次にステップ3では、所定の微小周波数変動量△fだけ下げる。その下げた状態で、各反射モニター部6a〜6dの反射の総和を計算で算出する。次に、ステップ5で、反射が増加したかどうか、反射波モニター部を監視して判断する。もしYesであれば、ステップ6で△f周波数を上げる。次にステップ7で、各反射モニター部6a〜6dの反射の総和を計算で算出する。次にステップ8で、反射が増加したかどうかを判断して、もしNoであれば、負帰還制御が完結して周波数が確定する。もしYesであればステップ2に戻る。ステップ2〜ステップ8のループで繰り返すようであれば、所定回数カウントして、それを満たせば周波数を確定する。
This will be described with reference to FIG. First, the routine starts from the beginning, and in step 1, the reflections from the reflected
一方、ステップ5でNoであれば、ステップ10で△f周波数を下げる。次にステップ11で、各反射モニター部6a〜6dの反射の総和を計算で算出する。ステップ12で反射が増加したかを判定し、Yesであれば周波数を確定する。Noであればステップ6にとび、△f周波数を上げるルーチンに分岐する。以降は前述した通り、周波数が確定する。周波数の可変範囲はISMバンド(2.45G±0.05G)となっており、このシーケンスに従って自在に上記シーケンスで、負帰還のための周波数可変が可能である。このような複雑なシーケンスであるため、制御部は、マイクロコンピューターを用いるのが適切かと思われる。
On the other hand, if “No” in step 5, the Δf frequency is lowered in
また、システムを簡略化するために、別に存在する機器全体をコントロールするマイクロコンピューターがあるが、その中にこのタスクを入れ込むことによって、1つのマイクロコンピューターによってタスクを並列実施し、システムの大幅な省部品化を実施し経済効果を発揮することもできる。 In order to simplify the system, there is a microcomputer that controls the entire existing equipment, but by inserting this task into it, the task can be performed in parallel by one microcomputer, and the system is greatly improved. It is also possible to reduce the number of parts and achieve an economic effect.
また、負帰還がかかる度数を積算し、ある所定量を超えた場合には、加熱室5からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部6a〜6dの信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を求め、マイクロ波発生部3の発振周波数を変更する構成とすれば、より信頼性の高いシステムを構築することもできる。
Further, when the frequency of the negative feedback is integrated and exceeds a predetermined amount, it is determined that the oscillation state in which the amount of reflection from the heating chamber 5 is increased and the signals of the reflected
逆に、負帰還がかかる度数が少ない安定な状態が継続している場合は、監視の機会を間引き、制御部4は別のタスクを処理する方に専念し、タスクを有効に活用することができ、トータル的な制御部4のパフォーマンスをアップすることもできる。
On the other hand, if a stable state with a low frequency of negative feedback continues, the
また、第一のしきい値と第二のしきい値を設け、第二のしきい値は第一のしきい値より大なるしきい値とし、制御部4は、反射波モニター部6a〜6dからの出力が第一しきい値を超え第二のしきい値未満の時には、上述した負帰還制御を行い、第二のしきい値を超える場合には、加熱室からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部6a〜6dの信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を求め、マイクロ波発生部3の発振周波数を変更する構成とすることで、より信頼性の高いシステムを構築することもできる。
In addition, a first threshold value and a second threshold value are provided, the second threshold value is set to a threshold value larger than the first threshold value, and the
また、本実施の形態では、負帰還がかかる度数を積算し、ある所定量を超えた場合には、加熱室5からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部6a〜6dの信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を求めたが、所定時間内に負帰還がかかる度数、すなわち頻度を計算し、この頻度が所定量を超えた場合に、加熱室5からの反射量が増加した発振状態となっていると判断し、反射波モニター部6a〜6d
の信号から検出される反射レベルが最小となる周波数を求めてもよく、これによっても信頼性の高いシステムを構築することもできる。
In the present embodiment, the frequency at which negative feedback is applied is integrated, and when a certain predetermined amount is exceeded, it is determined that the amount of reflection from the heating chamber 5 is in an oscillating state, and the reflected wave monitor The frequency at which the reflection level detected from the signals of the
The frequency at which the reflection level detected from the above signal is minimized may be obtained, and this also makes it possible to construct a highly reliable system.
以上のように、本発明に係るマイクロ波加熱装置は、複数の給電部を有しマイクロ波を放射する給電部からの反射波から半導体の破壊を阻止する装置を提供できるので、電子レンジで代表されるような誘電加熱を利用した加熱装置や生ゴミ処理機、あるいは半導体製造装置であるプラズマ電源のマイクロ波電源などの用途にも適用できる。 As described above, the microwave heating apparatus according to the present invention can provide a device that has a plurality of power supply units and prevents destruction of a semiconductor from reflected waves from a power supply unit that radiates microwaves. It can also be applied to uses such as a heating device using dielectric heating, a garbage disposal machine, or a microwave power source of a plasma power source which is a semiconductor manufacturing device.
1 半導体発振部
2 出力部
3 マイクロ波発生部
4 制御部
5 加熱室
6 反射モニター部
10 しきい値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor oscillation part 2 Output part 3
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008239151A JP2010073467A (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Microwave heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008239151A JP2010073467A (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Microwave heating apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=42205061
Family Applications (1)
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JP2008239151A Pending JP2010073467A (en) | 2008-09-18 | 2008-09-18 | Microwave heating apparatus |
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-
2008
- 2008-09-18 JP JP2008239151A patent/JP2010073467A/en active Pending
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