JP2017053533A - Heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,マイクロ波発振器により食品を加熱する加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to a cooking device that heats food using a microwave oscillator.
従来この種の代表的な加熱調理器である電子レンジでは,マイクロ波発振器としてマグネトロンを使用し,マグネトロンにより発生させたマイクロ波を加熱室内に供給し,加熱室内の食品にマイクロ波エネルギーを吸収させることによって食品を加熱している。電子レンジに使用されるマイクロ波は,周波数が915MHz〜2450MHzで,その波長が約12〜33cmであり電子レンジ庫内寸法より小さいため,電子レンジの加熱室内では定在波が発生する。加熱室内に定在波が発生すると,加熱室内に食品を配置した場合に食品の位置によって電界強度が高い部分と低い部分が存在するため,加熱後の食品に高温部分と低温部分が生じ,加熱ムラが発生する。 In a microwave oven, which is a typical conventional cooking device of this type, a magnetron is used as a microwave oscillator, the microwave generated by the magnetron is supplied into the heating chamber, and the microwave energy is absorbed by the food in the heating chamber. By heating the food. The microwave used in the microwave oven has a frequency of 915 MHz to 2450 MHz, a wavelength of about 12 to 33 cm, and is smaller than the size in the microwave oven, so that a standing wave is generated in the heating chamber of the microwave oven. When a standing wave is generated in the heating chamber, when food is placed in the heating chamber, there are portions with high and low electric field strength depending on the position of the food. Unevenness occurs.
そのため,食品に吸収されるマイクロ波の分布を制御するために,食品を載置台に載せて加熱室内で食品を回転させる方法や,マイクロ波を放射するアンテナを回転させることで加熱室内の定在波分布を回転制御する方法が考案されている。このような構成の電子レンジでは,食品自体を回転させて加熱室内の定在波分布を変化させることや,アンテナから放射するマイクロ波を一定速度で回転させることで加熱室内の定在波分布を変化させることによって,食品に吸収されるマイクロ波エネルギーが特定位置で強くならないように制御している。 Therefore, in order to control the distribution of microwaves absorbed by the food, the food is placed on the mounting table and the food is rotated in the heating chamber, or the antenna that radiates microwaves is rotated and the stationary in the heating chamber. A method for rotationally controlling the wave distribution has been devised. In such a microwave oven, the standing wave distribution in the heating chamber can be changed by rotating the food itself to change the standing wave distribution in the heating chamber or by rotating the microwave radiated from the antenna at a constant speed. By changing, the microwave energy absorbed by the food is controlled so as not to become strong at a specific position.
また,電子レンジでは食品の状態を検知する検知手段として,食品の表面温度を検知する赤外線センサや,食品の重量を検知する重量センサが広く使用されている。赤外線センサを使用する場合は食品の温度上昇値から所望の温度に至るまでの加熱時間を推定し,重量センサを使用する場合は食品の重量から加熱にかかる時間を推定し,それぞれ加熱時間や出力を設定している。 In microwave ovens, an infrared sensor for detecting the surface temperature of food and a weight sensor for detecting the weight of food are widely used as detection means for detecting the state of food. When using an infrared sensor, the heating time from the food temperature rise to the desired temperature is estimated, and when using a weight sensor, the heating time is estimated from the weight of the food. Is set.
また,被加熱物の状態をセンサで検出して,その状態に合わせてアンテナの回転を制御し,被加熱物にマイクロ波を集中させる方法も提案されている。 A method has also been proposed in which the state of the object to be heated is detected by a sensor, the rotation of the antenna is controlled in accordance with the state, and the microwave is concentrated on the object to be heated.
特許文献1には,最大の出力を設定され,温度検出手段で検出した温度が所定温度以下の場合に,特定位置に配置された軽量負荷に対してインピーダンスを整合させて,マイクロ波を直接集中して照射できるように,回転アンテナの向きを制御するマイクロ波加熱装置が記載されている。
In
特許文献2には,他の箇所より多くマイクロ波を放出する多放出部を有する回転アンテナを備え,温度検知手段により検出した温度が高い被加熱物が配置された領域または温度が低い被加熱物が配置された領域に多放出部がある場合,調理室へ伝播されるマイクロ波の出力量を制御することで,温度の低い被加熱物に吸収されるマイクロ波エネルギー量を増加させる加熱調理器が記載されている。 Patent Document 2 includes a rotating antenna having a multi-emitting part that emits microwaves more than other parts, and a region where a heated object detected by temperature detecting means is disposed or a heated object having a low temperature. When there is a multi-emission part in the area where is placed, a cooking device that increases the amount of microwave energy absorbed by the object to be heated at a low temperature by controlling the amount of microwave power transmitted to the cooking chamber Is described.
特許文献3には,検温手段と,重量検出手段と,回転アンテナを有し,位置情報を算出し,回転アンテナ駆動手段の回転制御を行う加熱調理器が記載されている。 Patent Document 3 describes a heating cooker having a temperature measuring means, a weight detecting means, a rotating antenna, calculating position information, and controlling the rotation of the rotating antenna driving means.
しかしながら,これらの先行技術の例では,被加熱物のムラを抑えて加熱したい場合にはアンテナや載置台を常時一定速度で回転させているだけで,加熱ムラを抑制するための具体的な方法の記載は無く,実際には加熱ムラの抑制は困難だった。 However, in these prior art examples, when it is desired to suppress the unevenness of the object to be heated and to heat it, a specific method for suppressing the unevenness of heating can be achieved by always rotating the antenna and the mounting table at a constant speed. There was no description, and in practice it was difficult to suppress uneven heating.
被加熱物の加熱ムラを抑制するためには,加熱室内の定在波分布を時間変化させ,加熱時間中の食品内部での平均電界強度分布を均一に近づけることが必要であるが,単に加熱室内の定在波分布を回転させるだけでは,定在波分布を重ね合わせた場合の電界強度分布を緩和できなかった。 In order to suppress heating unevenness of the object to be heated, it is necessary to change the standing wave distribution in the heating chamber over time and make the average electric field strength distribution inside the food during the heating time uniform. By simply rotating the standing wave distribution in the room, it was not possible to relax the electric field strength distribution when the standing wave distributions were superimposed.
また,各種センサを用いて被加熱物の状態を検知しても,検知値を反映して調整するのはマイクロ波の出力と加熱時間のみでありアンテナの回転速度を制御しないため,加熱開始時と加熱終了時のアンテナ角度が略一致することはほとんどなかった。よって,アンテナを1回転させることで電界強度分布を均一に近づける構造でも,被加熱物の加熱ムラを低減できなかった。 Even if the state of the object to be heated is detected using various sensors, only the microwave output and the heating time are adjusted to reflect the detected value, and the rotation speed of the antenna is not controlled. And the antenna angle at the end of heating were almost the same. Therefore, even with a structure in which the electric field strength distribution is made closer to uniform by rotating the antenna once, the heating unevenness of the object to be heated cannot be reduced.
またこれらの先行技術文献の例では,回転アンテナにより定在波を制御して加熱したい被加熱物にマイクロ波を集中させる方法が記述されているが,被加熱物の加熱ムラを抑制して加熱したい場合にはアンテナを常時一定速度で回転させているだけで,加熱ムラの抑制はできなかった。 In addition, in these examples of prior art documents, a method of concentrating microwaves on an object to be heated by controlling a standing wave by a rotating antenna is described. In order to do this, the antenna was always rotated at a constant speed, and uneven heating could not be suppressed.
以下,特許文献1〜2に記載の装置の課題について説明する。
(1)特許文献1に記載のマイクロ波利用装置は,回転アンテナのマイクロ波の放射指向性が強い部位に向けて停止,往復運動,回転速度低下制御を行う制御方法であり,加熱室内の電界強度分布を均一に近づけることは出来ない。また加熱ムラが発生しにくいように,食品の温度が所定温度より低い場合のみ制御を行う構造だが,食品の状態をフィードバックして制御に反映させる構造ではないため,加熱時に加熱ムラが発生することがあった。
また予め設定された特定位置に配置された負荷に対してのみ,マイクロ波を直接照射する構造であり,特定位置に配置されていない負荷に対して制御の効果は小さい。
(2)特許文献2に記載の加熱調理器は,複数の被加熱物の温度差を検知する温度検知部を備えており,温度が高い被加熱物が配置された領域と,温度が低い被加熱物が配置された領域でマイクロ波の出力を変えて加熱を制御する構造であり,赤外線センサの検出値を用いて複数の被加熱物の温度差を縮小する構造であるものの,単体の被加熱物の加熱ムラは抑制できなかった。
(3)特許文献3に記載の加熱調理器は,検温手段と重量検出手段から回転アンテナ駆動手段の回転制御を行う構造であるが,回転制御方法について詳細の記載は無く,加熱ムラを抑制できる制御方法については考慮されていない。
Hereinafter, problems of the devices described in
(1) The microwave utilization apparatus described in
Further, the microwave is directly irradiated only to a load arranged at a predetermined specific position, and the control effect is small for a load not arranged at the specific position.
(2) The heating cooker described in Patent Document 2 includes a temperature detection unit that detects a temperature difference between a plurality of objects to be heated. This is a structure that controls heating by changing the microwave output in the area where the heated object is placed, and it uses a detection value of the infrared sensor to reduce the temperature difference between multiple heated objects. Uneven heating of the heated product could not be suppressed.
(3) Although the heating cooker described in Patent Document 3 has a structure for controlling the rotation of the rotating antenna driving means from the temperature detecting means and the weight detecting means, there is no detailed description of the rotation control method, and uneven heating can be suppressed. The control method is not considered.
上記課題を解決するために,本発明の加熱調理器は,食品を収納する加熱室と,マイクロ波を発生するマイクロ波発振器と,被加熱物の重量を検出する重量検出手段と,加熱室内のマイクロ波分布を制御する回転可能な回転アンテナと,前記回転アンテナを駆動する駆動モータを備え,前記駆動モータは回転速度又は,回転方向又は,回転角度,あるいはこれらを組み合わせて制御可能なモータであることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a heating cooker according to the present invention includes a heating chamber for storing food, a microwave oscillator for generating microwaves, weight detection means for detecting the weight of an object to be heated, A rotatable rotating antenna for controlling the microwave distribution and a driving motor for driving the rotating antenna are provided, and the driving motor is a motor that can be controlled by rotating speed, rotating direction, rotating angle, or a combination thereof. It is characterized by that.
本発明によれば,被加熱物の重量に合わせて加熱時間を設定し,その加熱時間に応じて回転アンテナの回転速度を調整して加熱室内の平均電界強度を均一に近づけるため,被加熱物の大きさによらず,加熱ムラを抑制した加熱が可能になる。 According to the present invention, the heating time is set in accordance with the weight of the object to be heated, and the rotation speed of the rotating antenna is adjusted according to the heating time so that the average electric field strength in the heating chamber is made close to uniform. Regardless of the size, heating with reduced heating unevenness is possible.
以下,本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施例1の構造について,図1から図4を用いて説明する。 The structure of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は,実施例1の加熱調理器を前面側から見た断面図である。図2は,加熱調理器と手前上方から見た分解斜視図である。図3は,図1に記載の加熱調理器のマイクロ波伝送経路構造を拡大した部分断面図である。図4は,加熱調理器の加熱室3の底面を上から見た上面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the cooking device of the first embodiment when viewed from the front side. FIG. 2 is an exploded perspective view of the cooking device and the front upper side. FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view of the microwave transmission path structure of the cooking device shown in FIG. FIG. 4 is a top view of the bottom surface of the heating chamber 3 of the heating cooker as viewed from above.
本実施例の加熱調理器は,マイクロ波を利用して食品を加熱するレンジ加熱機能を備え,食品が回転する載置台を備えていない,ターンテーブルレス式単機能電子レンジ(以下電子レンジ)であるが,本発明は,ヒータによるオーブン加熱機能を備えたオーブンレンジにも適用可能である。また,本実施例の加熱調理器は,マイクロ波発振器としてマグネトロンを備えているが,本発明は,半導体素子で構成されたマイクロ波発振器を備えたオーブンレンジにも適用可能である。 The cooking device of the present embodiment is a turntableless single-function microwave oven (hereinafter referred to as a microwave oven) that has a range heating function for heating food using microwaves and does not have a mounting table for rotating food. However, the present invention is also applicable to a microwave oven having an oven heating function using a heater. Moreover, although the heating cooker of a present Example is equipped with the magnetron as a microwave oscillator, this invention is applicable also to the microwave oven provided with the microwave oscillator comprised by the semiconductor element.
[全体構成]
まず,電子レンジ(加熱調理器)の本体1の構造について説明する。図1と図2に示すように,電子レンジの本体1は,前方が開口した加熱室3と,加熱室3の開口に開閉可能なドア2と,加熱室3の下方に機械室4とを備えている。ドア2は上下方向に回動することで開閉が可能である。また,加熱室3及び機械室4をキャビネット10で覆うことで電子レンジの本体1が構成されている。
[overall structure]
First, the structure of the
加熱室3の底面には,重量センサ40が3個設置されており,重量センサ40の上に食品を載置する載置台であるテーブルプレート31が配置されている。つまり,テーブルプレート31上に載置された被加熱物の総重量を,3つの重量センサ40により計測することが可能である。また,重量センサ40が3つ配置されていることにより,重量センサ40の検出値の比から,被加熱物の重心位置,つまり被加熱物の配置位置を検出することが可能である。 Three weight sensors 40 are installed on the bottom surface of the heating chamber 3, and a table plate 31 that is a mounting table on which food is placed is placed on the weight sensor 40. That is, the total weight of the object to be heated placed on the table plate 31 can be measured by the three weight sensors 40. Further, since three weight sensors 40 are arranged, it is possible to detect the position of the center of gravity of the heated object, that is, the arrangement position of the heated object, from the ratio of the detection values of the weight sensor 40.
加熱室3の上面には,赤外線センサ41が設置されている。テーブルプレート31上に載置された被加熱物の表面温度を,赤外線センサ41により検出することが可能である。 An infrared sensor 41 is installed on the upper surface of the heating chamber 3. The surface temperature of the heated object placed on the table plate 31 can be detected by the infrared sensor 41.
ここで,赤外線センサ41が複数の検出素子を備えているか,または温度検出位置を走査できる駆動手段(図示せず)を備えたセンサであれば,テーブルプレート31上の複数位置の温度を検出し,位置毎の表面温度を検出することが可能である。また,温度を検出する面積が小さくなるため,より小さな表面積の被加熱物の温度を測定することができる。よってこれを利用して,赤外線センサ41の位置から見た食品の形状や,部位ごとの温度を測定・把握することができる。食品形状や温度の検出精度は検出素子の数や駆動方法によって異なるが,例えば8素子のセンサを駆動し,センサの走査方向に15分割して温度を検出する構造の場合,テーブルプレート全体を8×15=120分割した温度検出ができる。 Here, if the infrared sensor 41 has a plurality of detection elements or a sensor having a driving means (not shown) capable of scanning the temperature detection position, the temperature at a plurality of positions on the table plate 31 is detected. , It is possible to detect the surface temperature for each position. In addition, since the area for detecting the temperature is small, the temperature of the object to be heated having a smaller surface area can be measured. Therefore, by using this, the shape of the food viewed from the position of the infrared sensor 41 and the temperature of each part can be measured and grasped. The detection accuracy of the food shape and temperature differs depending on the number of detection elements and the driving method. For example, in the case of a structure in which an eight-element sensor is driven and the temperature is detected by dividing the sensor into 15 in the scanning direction of the sensor, X15 = 120 temperature detection is possible.
図3と図4に示すように,テーブルプレート31の下方の加熱室3の底面には,アンテナ収納部30とその内部に回転アンテナ5が配置され,またアンテナ収納部30には導波管8を介してマグネトロン7が接続されている。マグネトロン7において発生したマイクロ波は,導波管8を介して回転アンテナ5から加熱室3の方向に照射される構造である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the antenna housing 30 and the rotating antenna 5 are disposed inside the heating chamber 3 below the table plate 31, and the waveguide 8 is provided in the antenna housing 30. A magnetron 7 is connected via The microwave generated in the magnetron 7 is irradiated from the rotating antenna 5 toward the heating chamber 3 through the waveguide 8.
テーブルプレート31はセラミックやガラスなどのマイクロ波の吸収量が小さく透過しやすい材料で構成されており,テーブルプレート31上に食品などの被加熱物を載置した場合には,回転アンテナ5から照射されてテーブルプレート31を透過したマイクロ波によって被加熱物を加熱することができる。また,テーブルプレート31は加熱室3の底面と略同一形状であるため,加熱室3の容積を最大限に広く使用することが可能である。 The table plate 31 is made of a material that absorbs a small amount of microwaves, such as ceramic and glass, and is easy to transmit. When a heated object such as food is placed on the table plate 31, irradiation is performed from the rotary antenna 5. Then, the object to be heated can be heated by the microwave transmitted through the table plate 31. Further, since the table plate 31 has substantially the same shape as the bottom surface of the heating chamber 3, the volume of the heating chamber 3 can be used as widely as possible.
食品を加熱調理する際には,まず,テーブルプレート31の上に食品を載置してドア2を閉じ,操作パネル(図示せず)上で加熱調理を指示する。設定した加熱方法に応じてマグネトロン7で出力されたマイクロ波を導波管8に供給し,アンテナ収納部30内部の回転アンテナ5に伝送する。回転アンテナ5に伝送されたマイクロ波はテーブルプレート31を通過して加熱室3内に放射され,テーブルプレート31上に載置された食品に吸収され,熱エネルギーに変換されることで食品の温度が上昇する。以上のように,食品の加熱調理を行う。 When cooking food, the food is first placed on the table plate 31, the door 2 is closed, and cooking is instructed on an operation panel (not shown). The microwave output from the magnetron 7 according to the set heating method is supplied to the waveguide 8 and transmitted to the rotating antenna 5 inside the antenna housing 30. The microwave transmitted to the rotating antenna 5 passes through the table plate 31 and is radiated into the heating chamber 3, absorbed by the food placed on the table plate 31, and converted into heat energy, thereby changing the temperature of the food. Rises. The food is cooked as described above.
[マイクロ波伝送経路構成]
次に,マイクロ波伝送経路の詳細構造を説明する。図3と図4に示すように,加熱室3の底面には3つの重量センサ40上に載置されたテーブルプレート31が配置されており,テーブルプレート31の下方にはアンテナ収納部30が,またアンテナ収納部30の下方には導波管8が接続されており,アンテナ収納部30内部には回転アンテナ5が配置されている。また,導波管5とアンテナ収納部30の間には開口部である導波管開口部80を設け,導波管開口部80に貫通してアンテナ軸51を,導波管8の下壁面の外にステッピングモータ6を,導波管8内部にモータ軸61を備えている。
[Microwave transmission path configuration]
Next, the detailed structure of the microwave transmission path will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, a table plate 31 placed on three weight sensors 40 is disposed on the bottom surface of the heating chamber 3, and an antenna storage unit 30 is disposed below the table plate 31. A waveguide 8 is connected below the antenna housing 30, and the rotating antenna 5 is disposed inside the antenna housing 30. A waveguide opening 80 that is an opening is provided between the waveguide 5 and the antenna housing 30, and the antenna shaft 51 passes through the waveguide opening 80 and the lower wall surface of the waveguide 8. A stepping motor 6 is provided outside, and a motor shaft 61 is provided inside the waveguide 8.
回転アンテナ5とアンテナ軸51はそれぞれ金属材料で構成され,電気的に導通して接続されている。モータ軸61は樹脂等の非金属材料で構成されており,回転アンテナ5及びアンテナ軸51は導波管8の壁面とは電気的に接続されていない。そのため,アンテナ軸51と導波管開口部80は同軸伝送線路を構成しており,アンテナ軸51及び回転アンテナ5をマイクロ波が直接流れることで,導波管8内部のマイクロ波をアンテナ収納部30に伝送する構造である。アンテナ収納部30に伝送されたマイクロ波は,回転アンテナ5から上方に放射され,テーブルプレート31を透過して加熱室3内に供給される。 The rotating antenna 5 and the antenna shaft 51 are each made of a metal material and are electrically connected to each other. The motor shaft 61 is made of a non-metallic material such as resin, and the rotating antenna 5 and the antenna shaft 51 are not electrically connected to the wall surface of the waveguide 8. Therefore, the antenna shaft 51 and the waveguide opening 80 constitute a coaxial transmission line, and the microwaves directly flow through the antenna shaft 51 and the rotating antenna 5, so that the microwave inside the waveguide 8 is transferred to the antenna housing portion. 30. The microwave transmitted to the antenna storage unit 30 is radiated upward from the rotating antenna 5, passes through the table plate 31, and is supplied into the heating chamber 3.
モータ軸61とアンテナ軸51は連動可能に接続されており,ステッピングモータ6を回転駆動することで、モータ軸61とそれに接続されたアンテナ軸51及び回転アンテナ5が回転する。そのため,ステッピングモータ6を回転駆動することで回転アンテナ5を回転させることができる。 The motor shaft 61 and the antenna shaft 51 are connected so as to be able to be interlocked. When the stepping motor 6 is driven to rotate, the motor shaft 61 and the antenna shaft 51 and the rotating antenna 5 connected thereto rotate. Therefore, the rotating antenna 5 can be rotated by rotating the stepping motor 6.
本実施例では回転アンテナ5を駆動するモータは回転速度と回転方向を制御可能なステッピングモータ6であるが,駆動モータは回転速度と回転方向を制御可能であればモータの種類は問わない。例えば,DCモータであれば入力電圧を可変できる制御回路あるいは位相制御で駆動することで回転速度を制御可能であり,ACモータであれば入力周波数を可変できる制御回路で駆動することで回転速度を調整可能である。また,ステッピングモータ6では現在の回転アンテナ5の角度位置をモータ単体で検知することが可能であるが,回転角度を検知するセンサやスイッチを設けることで,DCモータやACモータでも回転アンテナ5の角度位置の検知が可能である。 In this embodiment, the motor for driving the rotating antenna 5 is the stepping motor 6 capable of controlling the rotational speed and the rotational direction, but the type of the motor is not limited as long as the rotational speed and the rotational direction can be controlled. For example, in the case of a DC motor, the rotational speed can be controlled by driving with a control circuit that can change the input voltage or phase control, and in the case of an AC motor, the rotational speed can be controlled by driving with a control circuit that can change the input frequency. It can be adjusted. Further, the stepping motor 6 can detect the current angular position of the rotating antenna 5 by itself. However, by providing a sensor and a switch for detecting the rotating angle, the DC motor and the AC motor can also detect the rotating antenna 5. The angular position can be detected.
ここで,回転アンテナ5が特定方向にマイクロ波を放射する指向性の高いアンテナ形状であれば,回転アンテナ5の回転角度によって,加熱室3内部の定在波分布を制御できる。つまり電界強度が高い高電界強度領域を移動することができる。例えば,図4に示した回転アンテナ5の方向では,図4上に高電界強度領域32で示すように,加熱室3背面側(図4上方向)での電界強度が高い定在波が発生する。この高電界強度領域32を,回転アンテナ5の角度を変えることで位置を移動させることができる。 Here, if the rotating antenna 5 has a highly directional antenna shape that radiates microwaves in a specific direction, the standing wave distribution inside the heating chamber 3 can be controlled by the rotation angle of the rotating antenna 5. That is, it is possible to move in a high electric field strength region where electric field strength is high. For example, in the direction of the rotating antenna 5 shown in FIG. 4, a standing wave having a high electric field strength on the back side of the heating chamber 3 (upward direction in FIG. 4) is generated as shown by a high electric field strength region 32 in FIG. To do. The position of the high electric field strength region 32 can be moved by changing the angle of the rotating antenna 5.
[制御方法]
回転アンテナ5の制御方法について,図5と図6を用いて説明する。図5は,図4の状態から回転アンテナ5を右に90度回転させた場合の上面図,図6は回転アンテナを1回転させた場合の平均電界強度分布が高い領域を示した模式図である。
[Control method]
A method for controlling the rotating antenna 5 will be described with reference to FIGS. 5 is a top view when the rotating antenna 5 is rotated 90 degrees to the right from the state of FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic diagram showing a region where the average electric field strength distribution is high when the rotating antenna is rotated once. is there.
図5に示すように図4の状態から回転アンテナ5を右に90度回転させると,加熱室3右側面(図4右方向)での電界強度が高い定在波が発生し,高電界強度領域32が回転移動する。同様に,図4の状態から回転アンテナ5を180度回転させると加熱室3前面側(図4下方向)で,回転アンテナ5を270度回転させると加熱室3左側面(図4左方向)で,電界強度を高くすることができる。よって,回転アンテナ5の角度を変えることで,加熱室3の任意の位置での電界強度が高い定在波分布を発生させることができる。よって,被加熱物の一部分を加熱したい場合には,回転アンテナ5の回転角度を調整し,特定方向の電界強度を高くすることにより,特定方向を集中的に加熱することが可能である。 As shown in FIG. 5, when the rotating antenna 5 is rotated 90 degrees to the right from the state of FIG. 4, a standing wave with high electric field strength is generated on the right side of the heating chamber 3 (right direction in FIG. 4). The region 32 rotates. Similarly, when the rotating antenna 5 is rotated 180 degrees from the state of FIG. 4, the heating chamber 3 front side (downward in FIG. 4), and when the rotating antenna 5 is rotated 270 degrees, the left side of the heating chamber 3 (leftward in FIG. 4). Thus, the electric field strength can be increased. Therefore, by changing the angle of the rotating antenna 5, it is possible to generate a standing wave distribution with high electric field strength at an arbitrary position in the heating chamber 3. Therefore, when it is desired to heat a part of the object to be heated, it is possible to heat the specific direction in a concentrated manner by adjusting the rotation angle of the rotating antenna 5 and increasing the electric field strength in the specific direction.
また,回転アンテナ5を1回転させると,高電界強度領域が加熱室3内部を1周するため,マイクロ波の出力が一定の場合,加熱室3内部の定在波分布を加熱時間で平均した電界強度分布を均一に近づけることができる。図6に示すように,回転アンテナ5を1回転させた場合には,平均電界強度が高い領域33が加熱室3の周囲の特定方向に偏ることなく広く位置しており,回転アンテナ5を特定方向に向けた場合に比べると,被加熱物の加熱ムラを抑制した加熱が可能である。 In addition, when the rotating antenna 5 is rotated once, the high electric field strength region goes around the inside of the heating chamber 3. Therefore, when the microwave output is constant, the standing wave distribution inside the heating chamber 3 is averaged over the heating time. The electric field strength distribution can be made uniform. As shown in FIG. 6, when the rotating antenna 5 is rotated once, the region 33 with a high average electric field strength is located widely without being biased in a specific direction around the heating chamber 3, and the rotating antenna 5 is specified. Compared with the case where it is directed in the direction, it is possible to perform heating while suppressing uneven heating of the object to be heated.
本構造の加熱調理器では,ステッピングモータ6により回転アンテナ5を駆動していることから,回転アンテナ5が加熱時間に対して整数倍で回転,つまり加熱開始時のアンテナ角度と加熱終了時のアンテナ角度を略同一にすることにより,平均電界強度分布を均一に近づけ,加熱ムラを抑制することができる。一方,例えば回転アンテナ5を1.5回転させた場合には,1回転の場合に加えて0.5回転分余分に高電界強度領域32が移動するため,0.5回転分での電界強度が他の位置に比べて強くなり,加熱ムラが発生する。しかし,本発明では回転アンテナ5を加熱時間中に整数倍で回転することにより,加熱室3内部の加熱ムラを緩和することができる。 In the heating cooker of this structure, since the rotating antenna 5 is driven by the stepping motor 6, the rotating antenna 5 rotates by an integral multiple of the heating time, that is, the antenna angle at the start of heating and the antenna at the end of heating. By making the angles substantially the same, the average electric field strength distribution can be made nearly uniform, and uneven heating can be suppressed. On the other hand, for example, when the rotating antenna 5 is rotated 1.5 times, the high electric field strength region 32 moves by an additional 0.5 rotations in addition to the case of one rotation. Becomes stronger than other positions and causes uneven heating. However, in the present invention, the rotation unevenness inside the heating chamber 3 can be alleviated by rotating the rotating antenna 5 by an integral multiple during the heating time.
ここで,被加熱物の種類や大きさによって加熱時間が異なるため,従来の一定速度で回転する回転アンテナ5では,回転アンテナ5の加熱時間中の回転回数が整数倍にならないことから加熱ムラが発生することがあった。例えば,回転速度が1回転10秒(0.2πrad/s)で一定の場合,加熱時間が100秒だと10回転だったが,加熱時間が105秒だと10.5回転になる。すると,回転アンテナ5の加熱開始時の角度と加熱終了時の角度が0.5回転分の180度(πrad)異なり,加熱ムラが発生しやすくなる。 Here, since the heating time varies depending on the type and size of the object to be heated, in the conventional rotating antenna 5 that rotates at a constant speed, the number of rotations during the heating time of the rotating antenna 5 does not become an integral multiple, so heating unevenness occurs. It sometimes occurred. For example, when the rotation speed is constant at 10 seconds per rotation (0.2π rad / s), the rotation time is 10 rotations when the heating time is 100 seconds, but 10.5 rotations when the heating time is 105 seconds. Then, the angle at the start of heating of the rotating antenna 5 differs from the angle at the end of heating by 180 degrees (π rad) for 0.5 rotation, and heating unevenness is likely to occur.
本実施例の加熱調理器では,回転アンテナ5の駆動モータがステッピングモータ6であり回転速度を制御可能なモータであることから,加熱時間に合わせて回転速度を自由に変更することが可能であり,回転アンテナ5の加熱開始時の角度と加熱終了時の角度が略一致するように回転速度を制御することで,加熱ムラを抑制できる。例えば加熱時間が105秒の場合,回転アンテナ5の回転速度を1周10.5秒(0.19πrad/s)に設定すると,10回転で加熱が終了する。また,加熱時間が200秒の場合は回転速度を1周20秒(0.1πrad/s)に,加熱時間が50秒の場合は回転速度を1周5秒(0.35πrad/s)にすることで,加熱時間が変わっても加熱1回あたりの回転アンテナ5の回転回数をそろえ,加熱開始時のアンテナ回転角度と,加熱終了時のアンテナ回転角度を略一致させることができる。 In the cooking device of the present embodiment, since the driving motor of the rotating antenna 5 is the stepping motor 6 and the rotation speed can be controlled, the rotation speed can be freely changed according to the heating time. The heating unevenness can be suppressed by controlling the rotation speed so that the angle at the start of heating of the rotating antenna 5 and the angle at the end of heating substantially coincide. For example, when the heating time is 105 seconds and the rotation speed of the rotating antenna 5 is set to 10.5 seconds per rotation (0.19π rad / s), the heating is completed at 10 rotations. In addition, when the heating time is 200 seconds, the rotation speed is set to 20 seconds (0.1πrad / s) per revolution, and when the heating time is 50 seconds, the rotation speed is set to 5 seconds (0.35πrad / s) per revolution. Even if the heating time changes, the number of rotations of the rotating antenna 5 per heating can be made uniform so that the antenna rotation angle at the start of heating and the antenna rotation angle at the end of heating can be made substantially coincident.
また,マイクロ波出力が一定ではなく途中で変化する場合,一定の出力である時間に対して回転アンテナ5の回転回数を整数にすることで,オーブン庫内の電界強度分布を均一にすることができる。例えばマイクロ波出力が800Wで60秒加熱し,引き続いて600Wで45秒,合わせて105秒加熱する場合,出力800Wの時間帯には1周10秒(0.2πrad/s)で,出力600Wの時間帯には1周9秒(0.22πrad/s)に回転速度を調整することで,それぞれの出力の時間帯に対して回転アンテナ5の回転回数を整数にできる。 In addition, when the microwave output is not constant but changes in the middle, the electric field strength distribution in the oven can be made uniform by setting the number of rotations of the rotating antenna 5 to an integer for a constant output time. it can. For example, if the microwave output is heated at 800W for 60 seconds, followed by heating at 600W for 45 seconds, for a total of 105 seconds, the output is 800W in one round for 10 seconds (0.2πrad / s) and the output is 600W. By adjusting the rotation speed to 9 seconds (0.22π rad / s) per cycle, the number of rotations of the rotating antenna 5 can be made an integer for each output time zone.
また従来,赤外線センサのみを備えて食品の表面温度を測定して加熱調理を行う加熱調理器では,表面温度の上昇速度を検出することで加熱時間を決定することから,加熱開始時に加熱時間を決めることができない。そのため,回転角度に合わせた加熱時間の調整が困難だった。本実施例の加熱調理器では,重量センサ40を用いて加熱開始時に加熱時間を決定することから,赤外線センサのみを備えた加熱調理器に比べると,加熱時間に合わせた回転速度の調整が容易である。 In addition, in a conventional cooking device that uses only an infrared sensor to measure the surface temperature of food and cooks it, the heating time is determined by detecting the rising speed of the surface temperature. I can't decide. Therefore, it was difficult to adjust the heating time according to the rotation angle. In the heating cooker of the present embodiment, the heating time is determined at the start of heating using the weight sensor 40. Therefore, the rotation speed can be easily adjusted in accordance with the heating time as compared with the heating cooker having only the infrared sensor. It is.
また,本実施例では重量センサ40と赤外線センサ41の両方を備えており,加熱開始時により正確に加熱時間を推定してアンテナの回転速度を設定するとともに,加熱途中での被加熱物の温度変動を検知して加熱時間や回転速度を調整することが可能であり,より被加熱物の状況に適した加熱ができる。例えば,重量センサ40だけで加熱時間を設定すると,被加熱物が想定以上に重い容器に入っている場合には,加熱時間が長すぎる場合がある。逆に被加熱物が軽い容器に入っている場合には,加熱時間が短すぎる場合がある。加熱途中の食品の表面温度を赤外線センサ41で検知して補正することによって,加熱時間を適度に調整できる。また調整後の加熱時間に応じて回転アンテナ5の回転速度を調整することで,加熱ムラを緩和した加熱が可能である。 Further, in this embodiment, both the weight sensor 40 and the infrared sensor 41 are provided, and the heating time is estimated more accurately at the start of heating to set the rotation speed of the antenna, and the temperature of the object to be heated during heating is set. It is possible to adjust the heating time and rotation speed by detecting the fluctuation, and it is possible to perform heating more suitable for the condition of the object to be heated. For example, if the heating time is set only by the weight sensor 40, the heating time may be too long when the object to be heated is contained in a container heavier than expected. Conversely, if the object to be heated is in a light container, the heating time may be too short. By detecting and correcting the surface temperature of the food in the middle of heating with the infrared sensor 41, the heating time can be adjusted appropriately. Further, by adjusting the rotation speed of the rotating antenna 5 according to the adjusted heating time, heating with reduced heating unevenness is possible.
また、本実施例では,ステッピングモータ6により回転アンテナ5の回転方向を制御することで,被加熱物の特定位置の集中加熱や,それによる加熱ムラの緩和も可能である。例えば,赤外線センサ41により被加熱物の表面温度を検知し,被加熱物の特定部位の温度が低く集中加熱が必要な場合に,回転アンテナ5の現在位置をステッピングモータ6により把握し,適切な回転角度とその角度に至る適切な回転方向をステッピングモータ6により切り替えることにより,加熱ムラを緩和できる。 Further, in this embodiment, by controlling the rotation direction of the rotating antenna 5 by the stepping motor 6, it is possible to centrally heat the object to be heated at a specific position and to reduce heating unevenness. For example, when the surface temperature of the object to be heated is detected by the infrared sensor 41 and the temperature of a specific part of the object to be heated is low and intensive heating is required, the current position of the rotating antenna 5 is grasped by the stepping motor 6 and appropriate By switching the rotation angle and the appropriate rotation direction up to that angle by the stepping motor 6, heating unevenness can be alleviated.
また,複数の被加熱物がテーブルプレート31上に配置されている場合,重量センサ40と赤外線センサ41により,被加熱物が配置されている位置,及び重量配分が検知できるため,それに応じて回転アンテナ5の回転速度及び回転方向,マイクロ波の出力を調整することで加熱ムラの抑制が可能である。 Further, when a plurality of objects to be heated are arranged on the table plate 31, the weight sensor 40 and the infrared sensor 41 can detect the position at which the objects to be heated and the weight distribution can be detected. Heating unevenness can be suppressed by adjusting the rotation speed and direction of the antenna 5 and the output of the microwave.
例えば,冷凍品で重量の重い被加熱物と,冷蔵品で重量の軽い被加熱物が同時にテーブルプレート31上に配置された場合,被加熱物の表面温度と配置位置,重心位置から重量配分を推定できる。冷凍品で重い被加熱物は,冷蔵品で軽い被加熱物よりも加熱されにくいため,冷凍品で重い被加熱物の方で電界強度分布が高くなるように加熱室3内の定在波を制御することで,加熱ムラの抑制が可能である。例えばより望ましい定在波分布である回転アンテナ5の回転角度付近において,他の回転角度の場合に比べて回転速度を遅くしたり,回転方向を切り替えて回転アンテナ5を回転させるなど,回転速度及び回転方向を制御することによって,定在波分布を制御し加熱ムラの抑制が可能である。 For example, when a heated object that is heavy (frozen) and a light object that is light (refrigerated) are placed on the table plate 31 at the same time, weight distribution is performed based on the surface temperature of the object to be heated, the position of placement, and the center of gravity. Can be estimated. A heavy object to be heated in a frozen product is less likely to be heated than a light object to be heated in a refrigerated product. Therefore, the standing wave in the heating chamber 3 is adjusted so that the electric field strength distribution is higher in a heavy product to be heated in a frozen product. By controlling, it is possible to suppress uneven heating. For example, in the vicinity of the rotation angle of the rotating antenna 5 that is a more desirable standing wave distribution, the rotation speed is reduced compared to other rotation angles, or the rotation antenna 5 is rotated by switching the rotation direction. By controlling the direction of rotation, it is possible to control the standing wave distribution and suppress uneven heating.
よって、本実施例では,以上のような構造の重量センサ40と赤外線センサ41と回転アンテナ5を備えた加熱調理器において,回転アンテナ5の駆動モータをステッピングモータ6のように回転速度と回転方向を自由に制御可能なモータとすることを特徴としており,加熱時間に応じた回転速度で回転アンテナ5を回転させることで加熱ムラを抑制することができる。 Therefore, in this embodiment, in the cooking device provided with the weight sensor 40, the infrared sensor 41, and the rotating antenna 5 having the above-described structure, the rotational motor and the rotating direction of the driving motor of the rotating antenna 5 are the same as the stepping motor 6. Is a motor that can be freely controlled, and heating unevenness can be suppressed by rotating the rotating antenna 5 at a rotation speed corresponding to the heating time.
[加熱方法]
本実施例の構造を用いた加熱調理器で実際に食品を加熱する場合の制御方法について,図7を用いて説明する。図7は,本実施例の制御アルゴリズムである。
[Heating method]
The control method in the case of actually heating food with the heating cooker using the structure of a present Example is demonstrated using FIG. FIG. 7 shows a control algorithm of this embodiment.
まず,テーブルプレート31上に食品を載置してドア2を閉じ,自動加熱調理(オート調理)を指示する。加熱調理を指示されると,加熱調理器では重量センサ40と赤外線センサ41によって食品の重量と種類,形状を判別する。例えば,重量センサ40で食品の重量の検出が可能である。また,赤外線センサ41で食品の表面温度が検出できることから,食品の状態(冷凍か冷蔵か等)を判別できる。また食品の平面面積が検出できるため,食品の重量と合わせて食品の高さの推定が可能である。 First, food is placed on the table plate 31, the door 2 is closed, and automatic heating cooking (automatic cooking) is instructed. When cooking is instructed, the cooking device determines the weight, type, and shape of the food by the weight sensor 40 and the infrared sensor 41. For example, the weight sensor 40 can detect the weight of the food. Further, since the surface temperature of the food can be detected by the infrared sensor 41, the state of the food (whether it is frozen or refrigerated) can be determined. In addition, since the planar area of the food can be detected, the height of the food can be estimated together with the weight of the food.
ここで,重量センサ40と赤外線センサ41の両方あるいはいずれかにより,テーブルプレート31上に食品が無いことを検知した場合には,加熱を終了する。加熱室3内部に食品が無い場合に加熱を終了することで,入力したエネルギーがマグネトロン7に戻ってくることによるマグネトロン7の破損を防止することができる。 Here, when it is detected by the weight sensor 40 and / or the infrared sensor 41 that there is no food on the table plate 31, the heating is terminated. By terminating the heating when there is no food in the heating chamber 3, damage to the magnetron 7 due to the input energy returning to the magnetron 7 can be prevented.
食品の重量と初期温度が検出できると,食品重量と指示した加熱の種類に応じてマグネトロンの出力と加熱時間を設定し,設定された出力でマグネトロン7を駆動することで加熱を開始する。マグネトロン7によって発振されたマイクロ波は,導波管8を介してアンテナ収納部30に伝送され,回転アンテナ5から加熱室3の方向に照射される。回転アンテナ5から照射されたマイクロ波は,テーブルプレート31を通過してテーブルプレート31上に載置された食品に吸収される。 When the weight of the food and the initial temperature can be detected, the output of the magnetron and the heating time are set according to the weight of the food and the instructed heating type, and heating is started by driving the magnetron 7 with the set output. Microwaves oscillated by the magnetron 7 are transmitted to the antenna housing 30 via the waveguide 8 and irradiated from the rotary antenna 5 toward the heating chamber 3. The microwaves irradiated from the rotating antenna 5 pass through the table plate 31 and are absorbed by the food placed on the table plate 31.
ここで,重量センサと赤外線センサの検出値,及び指示した加熱の種類に応じて設定された加熱時間に応じて,アンテナ回転速度を設定するのが,従来構造にはない本実施例の特長である。まずステッピングモータ6は加熱開始時の回転アンテナ5の角度を検知して,加熱開始と同時に回転アンテナ5をステッピングモータ6によって回転駆動しながら加熱を行うが,加熱時間に応じた適切な回転速度にステッピングモータ6の回転速度を調整する。このように制御することで,加熱開始時と加熱終了時の回転アンテナ5の角度を略一致させ,オーブン庫内の電界強度分布を均一に近づけ,加熱ムラを抑制することができる。 Here, the antenna rotation speed is set according to the detection value of the weight sensor and the infrared sensor and the heating time set according to the specified heating type. is there. First, the stepping motor 6 detects the angle of the rotating antenna 5 at the start of heating, and performs heating while rotating the rotating antenna 5 by the stepping motor 6 simultaneously with the start of heating, but at an appropriate rotation speed according to the heating time. The rotational speed of the stepping motor 6 is adjusted. By controlling in this way, the angle of the rotating antenna 5 at the start of heating and at the end of heating can be made substantially the same, the electric field strength distribution in the oven can be made to be uniform, and heating unevenness can be suppressed.
また,食品の種類によって回転アンテナ5の回転速度を変えて調整することも可能である。加熱時間が100秒の場合には1周10秒に設定すると加熱時間中に回転アンテナ5は10回転するが,回転アンテナ5の回転速度を1周5秒に設定すると加熱時間中に回転アンテナ5は20回転する。いずれも回転アンテナ5の加熱開始時の回転角度と加熱終了時の回転角度は略同一であり,加熱ムラを抑制した加熱が可能であるため,食品によって適切な回転数と回転速度を選択することができる。例えば,比較的加熱されやすい冷蔵の食品を加熱する場合には低速の回転速度である1周10秒を選択し,加熱されにくい冷凍の食品を加熱する場合には高速の回転速度である1周5秒を選択することなども可能である。ここでは冷蔵と冷凍の違いを一例として示したが,他にも回転速度によって食品の仕上がりが異なる場合には,食品に合わせた適切な回転速度で,かつ加熱時間中の回転回数が整数倍になるように,回転アンテナの回転速度を任意に調整することが可能である。 It is also possible to adjust the rotational speed of the rotating antenna 5 depending on the type of food. When the heating time is 100 seconds, the rotation antenna 5 rotates 10 times during the heating time when the rotation time is set to 10 seconds. However, when the rotation speed of the rotation antenna 5 is set to 5 seconds per rotation, the rotation antenna 5 is rotated during the heating time. Rotates 20 times. In both cases, the rotation angle of the rotating antenna 5 at the start of heating and the rotation angle at the end of heating are substantially the same, and heating that suppresses uneven heating is possible, so an appropriate rotation speed and rotation speed should be selected depending on the food. Can do. For example, when heating a refrigerated food that is relatively easy to heat, a low rotation speed of 10 seconds is selected, and when heating a frozen food that is difficult to heat, a high rotation speed of one rotation is selected. It is also possible to select 5 seconds. Here, the difference between refrigeration and freezing is shown as an example. However, if the finish of the food differs depending on the rotation speed, the rotation speed is appropriate for the food and the number of rotations during the heating time is an integral multiple. Thus, it is possible to arbitrarily adjust the rotation speed of the rotating antenna.
また,本実施例のように重量センサ40と赤外線センサ41を両方備えている場合には,両センサの検出値から食品の高さを推定することができるため,食品の高さに応じても適切に回転速度を調整することも可能である。食品の平面面積が小さく高さが比較的高い場合には,例えばコップに入れた液体を想定し,食品の上下に温度ムラが発生しにくいように,マイクロ波分布を調整することが可能である。また逆に,食品の平面面積が大きく高さが比較的低い場合には,例えば平皿に入れたおかずのような固体食品を想定し,マイクロ波分布を調整することで食品の平面ムラを抑制できる。このように,回転アンテナ5の回転速度を食品の種類によって変更することによっても食品の仕上がり状態を改善することが可能である。例えば,液体の被加熱物が想定される場合には対流により液体が容器内で移動し加熱ムラが発生しにくいため,回転アンテナ5の回転速度を低速にして加熱し,被加熱物が固体の場合には,回転アンテナ5の回転速度を高速にして加熱することで加熱ムラを更に緩和する,という制御が可能である。 Further, when both the weight sensor 40 and the infrared sensor 41 are provided as in the present embodiment, the height of the food can be estimated from the detection values of both sensors. It is also possible to adjust the rotation speed appropriately. When the plane area of food is small and the height is relatively high, it is possible to adjust the microwave distribution so that, for example, liquid in a cup is assumed and temperature unevenness is unlikely to occur on the top and bottom of the food . Conversely, if the plane area of the food is large and the height is relatively low, unevenness in the plane of the food can be suppressed by adjusting the microwave distribution assuming a solid food such as a side dish in a flat plate. . In this way, the finished state of the food can be improved also by changing the rotation speed of the rotating antenna 5 depending on the type of food. For example, when a liquid object to be heated is assumed, the liquid moves in the container by convection and heating unevenness is unlikely to occur. Therefore, the rotating antenna 5 is heated at a low rotation speed, and the object to be heated is solid. In this case, it is possible to control that the heating unevenness is further reduced by heating the rotating antenna 5 at a high rotational speed.
また,加熱の途中で食品の表面温度を測定することで,加熱時間を調整することも可能である。加熱時間を調整した場合は,その新しい加熱時間に応じて回転アンテナ5の回転速度も微調整することができる。ステッピングモータ6により加熱開始時のアンテナ角度は検知されているので,加熱時間の増減に対して回転速度を調整することで,加熱開始時のアンテナ角度で加熱が終了するように加熱が可能である。 It is also possible to adjust the heating time by measuring the surface temperature of the food during heating. When the heating time is adjusted, the rotational speed of the rotating antenna 5 can be finely adjusted according to the new heating time. Since the antenna angle at the start of heating is detected by the stepping motor 6, it is possible to perform heating so that the heating is completed at the antenna angle at the start of heating by adjusting the rotation speed with respect to increase / decrease of the heating time. .
以上のような加熱方法をとることで,加熱終了時の回転アンテナ5の回転角度が加熱開始時と略同一角度になり,加熱ムラを抑制した加熱が可能である。 By adopting the heating method as described above, the rotation angle of the rotating antenna 5 at the end of heating becomes substantially the same as that at the start of heating, and heating while suppressing heating unevenness is possible.
本実施例では赤外線センサ41を搭載している構造を示したが,赤外線センサを搭載していなくても,前述したように重量センサ40があれば食品の重量を検出して加熱時間を設定することが可能であるため,設定した加熱時間に応じてステッピングモータ6の回転速度を変えることで,加熱ムラを抑制した加熱が可能である。よって,本実施例の効果を得るために最小限必要な構成は,本実施例に示す重量センサ40と,マイクロ波を放射する回転アンテナ5と,それを駆動するステッピングモータ6であり,重量センサ40のような重量検出手段と,特定方向に指向性を持つ回転アンテナ5と,ステッピングモータ6のような回転速度制御可能なモータがあれば,加熱ムラの少ない加熱が可能である。 In the present embodiment, the structure in which the infrared sensor 41 is mounted is shown, but even if the infrared sensor is not mounted, if the weight sensor 40 is provided as described above, the weight of the food is detected and the heating time is set. Therefore, it is possible to perform heating while suppressing heating unevenness by changing the rotation speed of the stepping motor 6 according to the set heating time. Therefore, in order to obtain the effect of this embodiment, the minimum configuration is the weight sensor 40 shown in this embodiment, the rotating antenna 5 that radiates microwaves, and the stepping motor 6 that drives the weight sensor 40. If there is a weight detecting means such as 40, a rotating antenna 5 having directivity in a specific direction, and a motor capable of controlling the rotational speed such as a stepping motor 6, heating with little heating unevenness is possible.
実施例2について,図8を用いて説明する。図8は,実施例2の加熱調理器本体を前面側から見た断面図である。本実施例の加熱調理器は,加熱室3の左右壁面と導波管8の下面に電界強度センサ42を搭載している点,赤外線センサを搭載していない点において,実施例1と異なる構造である。 Example 2 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of the main body of the heating cooker according to the second embodiment when viewed from the front side. The cooking device of the present embodiment has a structure different from that of the first embodiment in that the electric field strength sensor 42 is mounted on the left and right wall surfaces of the heating chamber 3 and the lower surface of the waveguide 8 and the infrared sensor is not mounted. It is.
電界強度センサ42により加熱室3内部の電界強度を測定することが可能であるため,回転アンテナ5を回転させた場合の定在波分布の変動,つまりセンサ設置位置での電界強度分布の変化を直接測定することにより,食品周囲の電界強度分布を推定できる。そのため,食品の形状や物性が変わった場合でも加熱室3内部の定在波分布をより正確に把握することができる。よって,電界強度センサ42により検知した電界強度分布から推定した食品周囲の電界強度分布に応じて,ステッピングモータ6により回転アンテナ5を制御することにより,加熱室内の平均電界強度分布を更に均一に近づけ,加熱ムラを低減することができる。 Since the electric field intensity inside the heating chamber 3 can be measured by the electric field intensity sensor 42, the fluctuation of the standing wave distribution when the rotating antenna 5 is rotated, that is, the change of the electric field intensity distribution at the sensor installation position is detected. By directly measuring, the electric field strength distribution around the food can be estimated. Therefore, even when the shape and physical properties of the food change, the standing wave distribution inside the heating chamber 3 can be grasped more accurately. Therefore, by controlling the rotating antenna 5 by the stepping motor 6 according to the electric field strength distribution around the food estimated from the electric field strength distribution detected by the electric field strength sensor 42, the average electric field strength distribution in the heating chamber is made more uniform. , Uneven heating can be reduced.
また,電界強度センサ42と重量センサ40を組み合わせることにより,食品がマイクロ波を吸収しやすいか否かといった物性を推定することができる。そのため実施例1と同様に,食品の状態に応じて回転アンテナ5の回転速度を調整することで,より良い加熱性能を得ることが可能である。 Further, by combining the electric field strength sensor 42 and the weight sensor 40, it is possible to estimate physical properties such as whether or not the food easily absorbs microwaves. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to obtain better heating performance by adjusting the rotation speed of the rotating antenna 5 according to the state of food.
実施例3の構造について,図9を用いて説明する。図9は,実施例3の加熱調理器を前面側から見た断面図である。図9に示すように,本実施例の電子レンジの本体1は,加熱室3の右方にマグネトロン7と導波管8を,加熱室3の底面に回転載置台52に載置した円形のテーブルプレート31を備えている。回転載置台52は回転軸53を介して重量センサ40に接続されており,テーブルプレート31上に配置した被加熱物の重量を重量センサ40で検出できる。また,回転載置台52の回転軸53はステッピングモータ6のモータ軸61とギアを介して接続されており,ステッピングモータ6を駆動することにより回転載置台52及びテーブルプレート31,またテーブルプレート31上に載置した被加熱物を回転させることができる。
The structure of Example 3 will be described with reference to FIG. FIG. 9: is sectional drawing which looked at the heating cooker of Example 3 from the front side. As shown in FIG. 9, the microwave oven
本実施例は,回転アンテナを回転させて加熱室3内の定在波を変動させるのではなく,被加熱物自体を回転させることで加熱室3内の定在波を変動させ,被加熱物における電界強度分布を均一に近づける構造である点において,実施例1の構造と異なる。効果は実施例1と同様であり,重量センサ40で検出した重量をもとに加熱時間を設定し,その加熱時間に応じてステッピングモータ6の回転速度を設定して駆動することで,加熱開始時と加熱終了時の回転載置台52及びテーブルプレート31の角度を略一致させ,被加熱物の加熱ムラを抑制した加熱が可能である。 In this embodiment, the standing wave in the heating chamber 3 is not changed by rotating the rotating antenna, but the standing wave in the heating chamber 3 is changed by rotating the object to be heated. This is different from the structure of the first embodiment in that the electric field strength distribution in FIG. The effect is the same as that of the first embodiment. The heating time is set based on the weight detected by the weight sensor 40, and the heating is started by setting the rotational speed of the stepping motor 6 according to the heating time. It is possible to perform heating while making the angle of the rotary mounting table 52 and the table plate 31 substantially coincide with each other at the end of heating and suppressing heating unevenness of the heated object.
他の実施例と同様に,ステッピングモータ6は回転速度と回転方向を制御できるモータであればどのようなモータでも良い。また,赤外線センサや電界強度センサなどの他のセンサを設置すれば,さらに被加熱物の状況を把握してそれに応じて加熱時間や回転載置台52の回転速度を調整することで,より良い加熱が可能である。 As in the other embodiments, the stepping motor 6 may be any motor as long as it can control the rotational speed and direction. Further, if other sensors such as an infrared sensor and an electric field strength sensor are installed, it is possible to further improve the heating by grasping the situation of the object to be heated and adjusting the heating time and the rotation speed of the rotary mounting table 52 accordingly. Is possible.
実施例4の構造について,図10を用いて説明する。図10は,実施例4の加熱調理器を前面側から見た断面図である。図10に示すように,本実施例の導波管8にはマイクロ波発振器として半導体素子によって構成されたマイクロ波発振モジュール71が設置されている。 The structure of Example 4 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view of the cooking device of Example 4 as viewed from the front side. As shown in FIG. 10, the waveguide 8 of the present embodiment is provided with a microwave oscillation module 71 composed of a semiconductor element as a microwave oscillator.
半導体素子で構成されたマイクロ波発振モジュール71は,マグネトロンに比べて発振周波数が狭帯域で,かつ発振するマイクロ波の周波数や位相を調整することが可能である。マイクロ波発振モジュール71により発振されたマイクロ波は発振周波数が狭帯域であることから,マグネトロンに比べてより鋭い定在波が発生し,加熱ムラが発生しやすい。 The microwave oscillation module 71 composed of a semiconductor element has a narrower oscillation frequency than that of the magnetron, and can adjust the frequency and phase of the oscillating microwave. Since the microwave oscillated by the microwave oscillation module 71 has a narrow oscillation frequency, a standing wave sharper than that of the magnetron is generated, and heating unevenness is likely to occur.
しかし,本実施例の構造では,マイクロ波を加熱室3に照射する回転アンテナ5を回転させ,またマイクロ波発振モジュール71の周波数や位相を調整することで,加熱室3内に発生する定在波の状態を変動させることができる。また,本実施例では,回転アンテナ5を駆動するステッピングモータ6を備えていることから,回転アンテナ5の回転速度や回転方向を任意に制御可能である。よって,第1の実施例と同様に,被加熱物の加熱ムラを抑制した加熱が可能となる。 However, in the structure of the present embodiment, the rotating antenna 5 that irradiates the microwave to the heating chamber 3 is rotated, and the frequency and phase of the microwave oscillation module 71 are adjusted, so that a stationary wave generated in the heating chamber 3 is generated. The wave state can be varied. In this embodiment, since the stepping motor 6 that drives the rotating antenna 5 is provided, the rotational speed and direction of the rotating antenna 5 can be arbitrarily controlled. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to perform heating while suppressing heating unevenness of the object to be heated.
ここで,本実施例ではマイクロ波発振モジュール71は1個であるが,複数のマイクロ波発振モジュール71を導波管8に接続しても良い。複数のマイクロ波発振モジュール71を使用することで,加熱室3内に供給されるマイクロ波出力を高くし,より短時間で被加熱物を加熱することが可能となる。またその場合も,マイクロ波発振モジュール71から発振されるマイクロ波の位相や周波数を制御し,回転アンテナ5を回転制御することにより,加熱ムラを抑制した加熱が可能となる。 Here, in the present embodiment, there is one microwave oscillation module 71, but a plurality of microwave oscillation modules 71 may be connected to the waveguide 8. By using the plurality of microwave oscillation modules 71, the microwave output supplied into the heating chamber 3 can be increased, and the object to be heated can be heated in a shorter time. Also in this case, by controlling the phase and frequency of the microwave oscillated from the microwave oscillating module 71 and controlling the rotation of the rotating antenna 5, it is possible to perform heating while suppressing heating unevenness.
またマイクロ波発振モジュール71は従来のマグネトロンよりも反射波に弱いため,加熱室3内に被加熱物がない状態で加熱を行うと,マイクロ波発振モジュール71は破損する可能性がある。重量センサ40を用いて被加熱物の有無を判別することにより,マイクロ波発振モジュール71の破損も防止できる。なお,実施例1や実施例2に記載したように,重量センサ40以外に赤外線センサや電界強度センサを設置しても良い。 Further, since the microwave oscillation module 71 is weaker than the conventional magnetron with respect to the reflected wave, the microwave oscillation module 71 may be damaged if the heating chamber 3 is heated without any object to be heated. By determining the presence or absence of an object to be heated using the weight sensor 40, damage to the microwave oscillation module 71 can also be prevented. As described in the first and second embodiments, an infrared sensor or an electric field strength sensor may be installed in addition to the weight sensor 40.
1:本体 10:キャビネット
2:ドア 3:加熱室 30:アンテナ収納部
31:テーブルプレート 32:高電界強度領域 33:平均電界強度が高い領域
4:機械室 40:重量センサ 41:赤外線センサ
410:赤外線センサ検知領域 42:電界強度センサ
5:回転アンテナ 51:アンテナ軸 52:回転載置台 53:回転軸
6:ステッピングモータ 61:モータ軸
7:マグネトロン 71:マイクロ波発振モジュール
8:導波管 80:導波管開口部
1: Main body 10: Cabinet 2: Door 3: Heating chamber 30: Antenna storage unit 31: Table plate 32: High electric field strength region 33: High electric field strength region 4: Machine room 40: Weight sensor 41: Infrared sensor 410: Infrared sensor detection area 42: Electric field intensity sensor 5: Rotating antenna 51: Antenna shaft 52: Rotation mounting table 53: Rotating shaft 6: Stepping motor 61: Motor shaft 7: Magnetron 71: Microwave oscillation module 8: Waveguide 80: Waveguide opening
Claims (5)
マイクロ波を発生するマイクロ波発振器と,
被加熱物の重量を検出する重量検出手段と,
加熱室内のマイクロ波分布を制御する回転可能な回転アンテナと,
前記回転アンテナを駆動する駆動モータを備え,
前記駆動モータは回転速度又は,回転方向又は,回転角度,あるいはこれらを組み合わせて制御可能なモータであることを特徴とする加熱調理器。 A heating chamber for storing food,
A microwave generator for generating microwaves;
Weight detection means for detecting the weight of the object to be heated;
A rotatable rotating antenna that controls the microwave distribution in the heating chamber;
A drive motor for driving the rotating antenna;
The cooking device according to claim 1, wherein the drive motor is a motor that can be controlled by a rotation speed, a rotation direction, a rotation angle, or a combination thereof.
マイクロ波を発生するマイクロ波発振器と,
被加熱物の重量を検出する重量検出手段と,
被加熱物を載置して回転する回転載置台と,
該回転載置台を駆動する駆動モータを備え,
該駆動モータは回転速度又は,回転方向又は,回転角度,あるいはこれらを組み合わせて制御可能なモータであることを特徴とする加熱調理器。 A heating chamber for storing food,
A microwave generator for generating microwaves;
Weight detection means for detecting the weight of the object to be heated;
A rotary mounting table on which an object to be heated is rotated;
A drive motor for driving the rotary mounting table;
The heating cooker characterized in that the drive motor is a motor that can be controlled by a rotation speed, a rotation direction, a rotation angle, or a combination thereof.
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