JP3617181B2 - High frequency heating device - Google Patents

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    • H05B6/72Radiators or antennas
    • H05B6/725Rotatable antennas

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波による被加熱物の誘電加熱分布を変更する電磁波放射手段を備えた高周波加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
代表的な高周波加熱装置である電子レンジは、従来は図34〜図42に示すような構成であった。
【0003】
図34の電子レンジはターンテーブル16を用いた一般的な構成である。ここでは電磁波発生手段としてのマグネトロン7から出た電磁波は、導波管12を介して伝送され、加熱室1形状と電磁波が放射される開口部71の位置で決まる定在波となって加熱室1内に分布する。そして食品2の各部位に与えられる電磁波の電界成分と、各部位の誘電損失に応じて発熱する。食品の単位体積当たり吸収される電力P[W/m3]は、加えられる電界の強さE[V/m]、周波数f[Hz]、および食品2の比誘電率εr、誘電正接tanδにより(1)式として表される。この従来例では、食品2の加熱分布は概ね電磁波の定在波分布によって決まるため、加熱分布のむらを抑えるためにターンテーブル16を回転駆動して同心円上の加熱分布の均一化を図っている。
【0004】
P=(5/9)εr・tanδ・f・E2×10−10[W/m3] (1)
また、特開平7−198147号公報のように、複数の開口部を切り替えて加熱分布を変えるものがある。図35、図36は加熱室の底面外部に20個の導波管12をマトリクス状に配置し、それぞれの導波管12への給電を選択的に制御するものである。どの導波管へ給電するかは、加熱室1内の局所的な温度を検出する温度検出手段72により制御するもので、各々の開口部71の鉛直上方向に20個のミラー73を有し、5組の凹面ミラー74を介して5組の温度検出手段72に赤外線を導いている。また、図37、図38は、開口部75を回転軸76を中心に回転可動にして加熱点を移動する構成で、ターンテーブル16と組み合わせて局所的に加熱するものである。開口部75の位置を制御してターンテーブル16の半径方向の加熱点を任意に変化させ、ターンテーブル16の回転を制御して周方向の加熱点を任意に変化させている。
【0005】
さらに、特開平7−161469号公報のように、回転位置を検出しながら開口部を回転させるものがある。本従来例では図39〜図42のように、環状矩形導波管77、回転により位置の変化する開口部78、モータ79、80、回転軸81、82および回転角検出器(アブソリュート・ロータリー・エンコーダ)83を有し、回転角すなわち開口部78の回転位置が検出できる構成である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、導波管と加熱室を接続して電磁波を加熱室内に入れる場合、食品の材質や形状ごとに加熱分布を均一にする適切な開口部の位置が異なり、一つの開口部ですべての食品を均一に加熱することはできないという問題があった。
【0007】
例えば従来の電子レンジで平らな食品を加熱すると、縁のほうから加熱が進み中心は冷たいままという顕著な加熱むらが起こることが一般に知られている。一例として、図43のように平らで5×5ますに区切ったアクリル製の容器84に水を入れ、従来の電子レンジ(開口部の位置は後ろ)で加熱したときのそれぞれのますの温度上昇を示すと、図44(a)となる。容器84の形状は加熱室に丁度入る程度の大きさで回転できないため、ターンテーブルよりもわずかに高い位置に容器を固定して加熱した。開口部の位置が後ろなので、後ろ側のますでの温度上昇が高くなることがわかる。また図44(b)は、図44(a)のデータを加工したもので、中央のますを中心として対象位置(中心から等距離)にあるますの温度上昇を平均化しており、ターンテーブルの回転による平均化を想定したものである。この結果から、前述の通り、縁のほうから加熱が進み中心は冷たい加熱むらが生じることがわかる。
【0008】
また開口部の位置による特徴として、加熱室底面の中央付近に開口部を設ける場合、食品の底面が加熱され、対流のある液体状の食品ならば均一に加熱できるが、対流のない固体状の食品は底面ばかり温度が上がるという問題があった。この時ターンテーブルを用いると、同心円上の加熱分布の均一化は図れるが、いくらターンテーブルを回転させたとしても、回転中心から見た半径方向の分布や上下方向の分布は改善されない。
【0009】
一方、図35、図36のように、定在波よりも放射に重点を置き、食品に近い下方からの電磁波の放射位置を制御するものは、放射位置により食品の任意の位置を局所的に加熱することができる。しかしながら多くの導波管12が必要で、それぞれの導波管12への給電を切り替える構成が複雑になるという問題があった。
【0010】
また隣接する2つの開口部の間や、4つの開口部71の間を加熱することができないという問題があった。
【0011】
さらに、図37〜図42のように、環状矩形導波管77や環状の導波管85により開口部75、78の位置を変える場合は、連続的に励振位置を変えることができる。しかしながら環状矩形導波管77や環状の導波管85が大きなスペースを有し、構成が複雑になるという問題があった。図38によると加熱室内のうちターンテーブル16の占める割合が少ないので、食品を置けるスペースが限定されるという問題があった。さらに環状の導波管85が邪魔になるので底面ヒータなどの他部品を構成できないという問題があった。
【0012】
また図35〜図39では、食品の汁や水などを加熱室内でこぼした場合、導波管12や環状矩形導波管77や環状の導波管85内に入り込んで電界の集中を引き起こしたり、駆動部分を詰まらせて駆動停止しかねないという問題があった。
【0013】
さらに、図40、図42では、回転角検出器83により開口部78の回転位置が検出でき、精度よく開口部78位置を制御できる。しかし側方の開口部78から励振するので、電磁波が食品2に到達するまでには距離があり、電磁波が拡散してしまうのである。この拡散の度合いは、食品2の置き方による開口部78から食品2までの距離の変化によっても大きく変化し、加熱される部分が特定できないので、狙ったところだけを加熱するという事はできない。よって回転角検出器83で精度よく開口部78位置を制御しても効果が少ないという問題があった。その上、電磁波が拡散すると、食品以外のいろいろな部分(加熱室壁面など加熱すべきでない部分)と衝突して損失が生じるため、加熱効率を悪くするという問題もあった。その他にも、異種の複数の食品を入れると、いずれかのみを選択して加熱することはできず全てのものに電磁波が衝突し、軽いものや密度の小さいものや誘電損(比誘電率と誘電正接の積)の大きなものが先に温度上昇してしまうという問題があった。
【0014】
また回転角検出器83としてアブソリュート・ロータリー・エンコーダを使用するので、位置(角度)検出の精度を上げるにはビット数を増やさなければならず、ビット数に応じた数だけ配線の数を増やさなければならず、制御に関する構成が複雑になったり、コストが高くなるという問題があった。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記放射アンテナが基準位置に到達したことを検出する基準位置検出手段をする位置確認手段と、前記基準位置検出手段からの信号に基づいて前記放射アンテナの位置を制御する制御手段とを有し、前記位置確認手段は、電源投入時に前記放射アンテナが基準位置にあることを確認するものである。
【0016】
上記発明によれば、電磁波放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加熱物を所望の仕上がり状態にすることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【0018】
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1の高周波加熱装置のブロック図である。
【0019】
図1において、加熱室1内の被加熱物2を所望の仕上がり状態に加熱するために、加熱室1内に電磁波3を放射する電磁波放射手段4と、電磁波放射手段4の位置が正しいかどうかを確認する加熱室内の位置確認手段5と、電磁波放射手段4の位置を所望の加熱分布にとって適切な位置に制御する制御手段6を有している。
【0020】
ここで本発明の電磁波放射手段4とは、位置により加熱室内の電磁波の分布が変わるものであれば何でも良い。たとえば、マグネトロンや半導体発振に代表されるような電磁波を発生する手段を動かすもの、放射アンテナを動かすもの、加熱室内の誘電体や金属などを動かすもの(スタラーに類するもの)、導波管自体を動かすもの、導波管内の誘電体や金属などを動かすもの、電磁波を放射する導波管の開口の少なくとも一部を開閉(あるいは変形)する開閉(変形)手段を動かすものなどがあるが、これらのみに限定するものではない。位置により加熱室内の電磁波の分布が変わるものであれば、位置を確認して、適切な位置に制御することで、加熱分布(仕上がり状態)を変えることができる。
【0021】
(実施例2)
図2は、本発明の実施例2の高周波加熱装置のブロック図である。
【0022】
図2において、電磁波放射手段4は、電磁波3aを発生する電磁波発生手段7と、電磁波発生手段7からの電磁波3aを受けて加熱室1内に導く導波手段8と、導波手段8により加熱室1内に導かれた電磁波3bを受けて実際に電磁波3cとして放射する放射手段9と、制御手段6により放射手段9を駆動して被加熱物2の加熱分布を変化させる駆動手段10を有している。また位置確認手段5は、加熱室1内で放射手段9の位置を確認している。
【0023】
ここで放射手段とは、導体に電界をのせることで電磁波を放射するもの(放射アンテナ)とし、閉空間内に閉じこめた電磁波を開口(または励振口、給電口)より放出するもの(導波管)とは異なるものと定義する。
【0024】
(実施例3)
図3は、本発明の実施例3の高周波加熱装置の要部ブロック図である。
【0025】
図3において、位置確認手段5は、電磁波放射手段4を基準となる位置で停止させる停止手段11を有し、制御手段6が電磁波放射手段4をそれ以上に動かそうとしても強制的に停止させるものである。よって位置確認手段5は、停止手段11により能動的に電磁波放射手段4の位置を確認するものといえる。
【0026】
(実施例4)
図4〜図9は、本発明の実施例4の代表的な高周波加熱装置である電子レンジの断面構成図である。
【0027】
図4において、電磁波放射手段4は、代表的な電磁波発生手段であるマグネトロン7から出た電磁波が、代表的な導波手段8を構成する導波管12および導波管12と同軸結合する結合部13を介して、代表的な放射手段である放射アンテナ9により加熱室1内に放射され、代表的な被加熱物である食品2を加熱するものである。また結合部13を導波管12との間で保持する保持部14や、結合部13と勘合して結合部13および放射アンテナ9を回転駆動させる代表的な駆動手段であるステッピングモータ10を構成している。
【0028】
加熱室1内部には、食品2を載せて加熱中に回転させるために、電磁波が透過するガラスやセラミック製の皿15と、ターンテーブル16を有し、また放射アンテナ9を使用しないときに格納するために壁面の一部を加熱室1の外側に突出させて構成した突出部17を構成している。
【0029】
加熱室1外部には、ターンテーブル16を回転させるターンテーブルモータ18、食品2の重量を判定するための重量検出手段19、オーブン調理やグリル調理の際に食品2を輻射加熱するヒータ20、食品2の温度分布を検出する温度分布検出手段21、使用者が設定入力する設定手段22および制御手段6を構成している。ここで設定手段22は、使用者が、食品2の名称に関する情報(たとえば”牛乳”、”酒”など)、食品2の種類に関する情報(たとえば”根菜”、”葉菜”など)、加熱前の状態に関する情報(たとえば初期温度や保存状態など)、加熱方法(たとえば”強”、”弱”など)または加熱仕上がり状態(たとえば”解凍”、”あたため”など)を入力するか選択するかにより設定するものである。また制御手段6は、マグネトロン7からの電磁波出力を制御する出力制御手段23、ステッピングモータ10を制御して放射アンテナ9の回転や停止を制御するアンテナ制御手段24、ターンテーブルモータ18を制御してターンテーブル16の回転や停止を制御するテーブル制御手段25などを有し、重量検出手段19、温度分布検出手段21および設定手段22などにより、制御している。
【0030】
図5は図4のA−A’線断面を示す。図5において、マグネトロン7の放射部26から放射された電磁波は導波管12内を管内波長λgで伝送し、放射部26での電界が強く、λg/4ごとに電界が強弱(腹節)を繰り返す定在波となる。また結合部13により、導波管12内の電磁波を効率よく突出部17へ導くために、放射部26から結合部13までの距離L1をm・λg/2(ただしmは0以上の整数)としている。さらに導波管12の端面27で電界を弱くするために、結合部13から端面27までの距離L2を(2n+1)・λg/4(ただしnは0以上の整数)としている。
【0031】
図6〜図8は図5のB−B’断面を示す。
【0032】
図6において、放射アンテナ9は結合部13から伝送された電磁波を加熱室1内に放射するものであるが、電磁波の放射方向は放射アンテナ9の長手方向に強い指向性を有している。また放射アンテナ9の位置は、実矢線28a、28bの範囲で変更可能で、ステッピングモータ10により位置決め駆動している。図6の放射アンテナ9の位置はターンテーブル16の回転軸29を向く位置であり、放射アンテナ9の駆動範囲の中で最も加熱室1底面の中央方向に強い指向性を有する状態である。このとき放射アンテナ9はターンテーブル16上の食品2と近接した位置にあり、食品2の底面中央を集中的に加熱することができる。
【0033】
図7において、放射アンテナ9の位置は加熱室1のコーナーを向く位置であり、放射アンテナ9の駆動範囲の中で最も加熱室1の周囲方向に強い指向性を有する状態である。このとき放射アンテナ9はターンテーブル16上の食品2と離れた位置にあり、電磁波を拡散させて周囲から食品2を加熱することができる。
【0034】
図8において、放射アンテナ9はステッピングモータ10により図6〜図8からみて時計回り(図6の実矢線28a方向)に駆動されているが、代表的な停止手段であるストッパー30に当たることでこれ以上駆動できないため、この位置(基準位置)に保持されている。このときアンテナ制御手段24が、ステッピングモータ10により、放射アンテナ9を図6〜図8からみて時計回り(図6の実矢線28a方向)に駆動し、かつ放射アンテナ9の駆動範囲より十分大きな範囲を駆動するよう制御することで、いつでも放射アンテナ9を基準位置に停止させることができる。よってストッパー30は、停止手段であるとともに、放射アンテナ9が基準位置にあることを確認する位置確認手段といえる。
【0035】
さらに放射アンテナ9の位置により食品の加熱分布が大きく変化するため、放射アンテナ9の位置を正確に制御しなければならない。そこで本実施例では、放射アンテナ9をいったん基準位置まで駆動し、その後方向を反転(反時計回り)してねらった位置まで駆動して停止させることとしている。
【0036】
また放射アンテナ9を基準位置に停止させることで、放射アンテナ9全体を突出部17内に格納している。本実施例では、放射アンテナ9が加熱室1内に位置すると邪魔になる場合(たとえば、ヒータ20のみで加熱したい場合や、使用者が加熱室1内を掃除する場合)に、放射アンテナ9を突出部17内に格納し、邪魔にならないようにしている。
【0037】
図9は、図8のC−C’線断面を示す。
【0038】
図9において、放射アンテナ9は、湾曲させて電界を集中させる集中部31を有するとともに、湾曲させることで集中部31から先端32にかけての部分は上方に位置する構成としている。よって集中部31から先端32に生じる電界は、上向きに伝わりやすくなり、指向性が増す効果がある。たとえば図6のような位置に放射アンテナ9が位置する場合は、集中部31から先端32の部分で被加熱物との鉛直距離が近くなるので、より被加熱物を集中的に加熱しやすい。
【0039】
また、放射アンテナ9は長さが長いために、保持部14で保持するだけでは先端32の高さ方向の位置がふらついて変動しやすい。そこで、加熱室1の底面上で放射アンテナ9を保持するスペーサ33を構成し、放射アンテナ9が駆動するときにはスペーサ33上を滑らせながら高さ方向の位置を規制して、ふらつきを抑えている。
【0040】
以下、制御手段6について説明を加える。
【0041】
本実施例では、テーブル制御手段25はターンテーブル16を一定回転させて、回転軸29を中心とした同心円上の加熱分布の均一化をはかっている。ターンテーブル16が一定回転する場合、放射アンテナ9の位置により電磁波の集中する部位がターンテーブル16の半径方向に変化するので、底面集中型の加熱から周囲分散型の加熱へと連続的に切り替えることができる。
【0042】
なお、食品2を局所的に加熱したり、複数の食品を同時に載置してその中で選択加熱したりする場合はこの限りではない。例えば幕の内弁当を加熱するような場合、ご飯のように加熱すべき食品と、生野菜や刺身や漬物のように低温で食べるべき食品が一つの容器に入っている。この場合、ご飯と生野菜や刺身や漬物を分けることなく一つの容器のまま加熱室に入れ、ご飯だけを加熱することが望ましい。そこでターンテーブル16の回転中に、局所的に加熱したい部分(たとえばご飯)が放射アンテナ9の真上にきた場合、ターンテーブル16を停止させるか、あるいは回転速度を減速させるなどの方法により、その部分だけを集中的に加熱することができる。この方法は、局所加熱や選択加熱ができるということと、無駄な加熱をしないのでエネルギーのロスを防ぐという効果がある。
【0043】
なお、出力制御手段23により、テーブル制御手段25でターンテーブル16を変速させるのと同様の効果を得る方法がある。ターンテーブル16は一定回転させたまま、局所的に加熱したい部分が放射アンテナ9から離れた位置にある時間帯にマグネトロン7の発振を停止させ電磁波を加熱室1内部に入れないようにしても良い。ただし、この場合は加熱終了までに長時間を要する。
【0044】
また温度分布検出手段21は、加熱室1の壁面の開口34から食品2の温度を検出し、加熱分布を検出しているが、温度分布検出手段21自身の構成について説明を加える。非接触で温度を検出する一般的な温度分布検出手段21としては、食品2から放射される赤外線量を電気信号に変換する赤外線センサがある。赤外線センサとしては、内部に熱接点と冷接点を有するサーモパイル型や、チョッパを有する焦電型などがあり、本発明ではどちらを採用しても良い。
【0045】
(実施例5)
図10〜図13において、本発明の実施例5の電子レンジの温度分布検出手段21と、温度分布検出手段21による制御手段6の動作について説明する。
【0046】
図10は、電子レンジの要部断面構成図を示している。加熱室1の壁面に開口34を設け、2種の板金35aと35bで電磁波を妨げるチョーク構造を構成している。35aは光路を形成するもので壁面に広がりを持った筒状の金属部品で壁面に密接している。35bは小孔36を持った箱状の金属部品で壁面に密接している。このチョーク構造35a、35bにより加熱室1内から赤外線は小孔36より外部に出るが、加熱室1内の電磁波は遮断され外部にはほとんど漏れない。図10において寸法Lを電磁波の波長をλとしてλ/4に設計する、即ち周波数が2.45GHzであれば約30mmにすることで、小孔36でのインピーダンスが無限大となり電磁波の遮断効果は最も大きい。
【0047】
図10において、37は焦電型の赤外線検出素子で、入光する赤外線量、即ち視野となる加熱室1内の位置の温度に相関を持った出力をするものである。赤外線検出素子37は固定部材38内部に固定し、固定部材38に取り付けたレンズ39を通して視野を絞って狭い範囲の温度を検出している。レンズ39はフレネルレンズで赤外線の透過する材料で構成している。40はステッピングモータであり、41を第1の回転軸として小歯車42とチョッパ43を回転する。
【0048】
チョッパ43はスリットを形成していて赤外線検出素子37に至る光路を開閉しながら回転する。小歯車42は大歯車44と接し大歯車44には第2の回転軸45を取り付け、第2の回転軸45は受け部46により回転自在に取り付けている。また、第2の回転軸45にはプリント基板47を取り付け、プリント基板47には赤外線検出素子37の他、増幅回路等の電子回路(図示せず)を取り付けている。これらは赤外線の光路となる位置に小孔48を持った金属ケース49に収納され金属蓋50で覆い金属蓋50でチョーク構造35bに固定している。
【0049】
この構成でステッピングモータ40は赤外線検出素子37を図10の手前から奥に首振りし、同時にチョッパ43による光路の開閉の両方を行っている。この赤外線検出素子37の首振りの周期はモータ40の回転周期の整数分の1に設定、即ちモータ40の回転周期を赤外線検出素子37の回転周期の整数倍としていて、モータ40の回転ごとに同じ位置の温度を検出できる構成としている。
【0050】
図11に赤外線検出素子37の検出位置を示す。赤外線検出素子37の検出視野を小円で示し、検出中心の軌跡を破線で示している。この例では赤外線検出素子37の首振り片道で温度検出位置を5箇所変更している。この首振りとモータ40の回転の組み合わせで、検出位置は皿15の全体を覆い2次元的に温度分布を検出できるものである。また、赤外線検出素子37の首振りの整数倍の周期でモータ40は回転するので、ターンテーブルの1周前の温度との温度差や初期からの温度変化を各検出位置ごとに検出できるものである。
【0051】
次に制御手段6の制御動作について図12により説明する。制御手段6は温度分布検出手段21で検出した温度分布により電磁波放射手段4を制御(図4ではステッピングモータ10で放射アンテナ9を制御)するのであるが、まず検出した温度が食品2の温度なのか、または皿15や加熱室1の壁面の温度であるのかを各検出位置ごとに区別するのが被加熱物抽出手段51である。加熱初期には食品2がどのような大きさのものであるか、どの位置に置かれているかなどわからないので、まず均一加熱制御手段52で電磁波放射手段4を制御する。均一加熱制御手段52はモータ40の回転周期に比べて十分早い周期でステッピングモータ10により放射アンテナ9を往復させる、あるいはランダムに駆動するなど連続的に制御して、加熱室1内に下方からの電磁波を撹拌しおおよそ均一に分布させる。また、この均一加熱制御手段52でステッピングモータ10により放射アンテナ9を制御している間に各検出位置ごとの温度上昇により食品2であるかそうでないかを区別する。
【0052】
図13に均一加熱制御手段52でステッピングモータ10により放射アンテナ9を制御しているときの食品2の表面温度変化と皿15など食品2ではない部分の温度変化を示す。横軸は加熱開始からの経過時間、縦軸は加熱開始からの温度変化であり、斜線で示したDの領域が皿15など食品2でない部分の温度変化を示し、Eの領域が食品2の温度変化を示している。このように皿15は食品5に比べて誘電損失が小さいので電磁波が吸収されにくくほとんど温度上昇しないので明確に区別ができる。温度変化演算手段53は例えばモータ40の加熱開始から1周目の各検出位置に対応した温度を記憶しておき、それからt1時間経過後の各検出位置に対応した温度から1周目の温度との温度差ΔTを演算する。温度変化比較手段54は温度変化演算手段53の演算結果である温度差ΔTが予め定めた判定曲線Fの所定値ΔT1より大きければ食品2、小さければ皿15として区別するのである。
【0053】
被加熱物抽出手段51で各検出位置が食品2であるか、皿15であるかの区別ができれば加熱モード切替手段55により放射アンテナ9の制御を均一加熱制御手段52から局所加熱制御手段56に切り替える。局所加熱制御手段56は放射アンテナ9を適当な位置で止めながら電磁波の集中する箇所を制御するものである。57は低温部分抽出手段であり、被加熱物抽出手段51で食品2と判定した検出位置の中から温度の低い箇所を抽出する。局所加熱制御手段56は低温部分抽出手段57で抽出された温度の低い箇所に電磁波が放射されるように放射アンテナ9の位置を制御するのである。また、局所加熱制御手段56で食品2の低温部分に電磁波を放射することで食品2から低温部分がなくなり全体が均一温度になれば再度均一加熱制御手段52で放射アンテナ9を制御しても良い。
【0054】
低温部分抽出手段57は赤外線検出素子37の首振り1往復の間で被加熱物抽出手段51が食品2と判定した検出位置の中で最も検出温度の低い検出位置を加熱位置として記憶しておく。モータ40の1回転の間に赤外線検出素子37の首振りの往復は繰り返されるが、それぞれの首振り1往復における加熱位置を記憶する。モータ40の回転で放射アンテナ9の上部にある半径方向での記憶している加熱位置に向けて局所加熱制御手段56が放射アンテナ9の角度を調節し、加熱位置、即ち食品2の中での低温部分を加熱するのである。この制御を繰り返すことで食品2から低温部分がなくなり全体に均一に加熱されることになるのである。
【0055】
また、放射アンテナ9を駆動するステッピングモータ10の駆動回数を減らす簡易的な方法としては、赤外線検出素子37の検出位置は同心円上に並ぶものであり、各同心円の円周単位で食品2か皿15かを区別し、食品と判定できる円周についてはその円周の中での最高温度を抽出し、その最高温度が最も低い円周を低温部分抽出手段57が抽出して、その円周に電磁波が集中するように放射アンテナ9の角度を調節しても良い。この場合には放射アンテナ9の耐久性能を向上させる効果がある。
【0056】
尚、均一加熱制御手段52の均一という意味は、局所加熱に対して広域加熱を表現しているものであり、完全に万遍にムラなく加熱することを条件とするものではない。
【0057】
また、上記実施例の説明では温度分布検出手段21を物理量検出手段として用いていたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば食品の形状や色を認識できるCCDイメージセンサと呼ばれる固体撮像素子を使っても可能である。この場合には加熱の進行に従って変化する色とその分布を基に制御手段が電磁波放射手段を制御すればよく、例えば肉であれば赤から薄茶を経て白っぽく変化する色に合わせ全体が薄茶の色に仕上がるように電磁波放射手段を制御する。また形状の変化を基に制御手段が電磁波放射加熱手段を制御してもよく、例えば餅であれば柔らかくなり膨らむ変化があるので全体が同じように膨らみかけるように電磁波放射手段を制御する。複数の発光素子と受光素子を使って光路の遮断パターンから形状認識しても同様の効果が得られる。また形状に合わせて最適な電磁波放射手段の制御パターンを予め記憶しておけば、固体撮像素子や複数の発光素子と受光素子で認識できる初期の形状認識で制御手段が電磁波放射手段を制御することも可能である。またメニューと重量に合わせて最適な電磁波放射手段の制御パターンを予め記憶しておけば重量検出手段により制御することも可能である。
【0058】
(実施例6)
本実施例では、設定手段22により、制御手段6が電磁波放射手段4の位置制御を行う構成について説明する。
【0059】
図4を用いれば、制御手段6は、設定手段22の入力に応じてアンテナ制御手段24がステッピングモータ10を駆動し放射アンテナ9を適切な位置に制御する。また、出力制御手段23がマグネトロン7を制御して電磁波の放射を開始する。その後加熱が進むと、設定手段22の入力内容を元に、必要であれば何度かステッピングモータ10を駆動して加熱むらをなくすように制御したり、マグネトロン7の出力を変化させる制御を行い、加熱終了まで加熱する。
【0060】
たとえば設定手段22に、食品2の名称に関する情報を入力する代表的な手段として”牛乳”というキーがあったとする。牛乳のような液体は加熱により対流が生じて上下方向に加熱むらが起こりやすい(上部が高温かつ下部が低温になりやすい)ため、加熱むらを無くすには底面を集中的に加熱するのがよい。よって設定手段22で”牛乳”を選択したときは、アンテナ制御手段24がステッピングモータ10を駆動し、加熱の開始から終了まで放射アンテナ9を底面集中加熱に適した位置(たとえば図6の位置)に固定する。
【0061】
また設定手段22に、加熱仕上がり状態を入力する代表的な手段として”解凍”というキーがあったとする。冷凍状態にある食品は対流が生じない固体であり、加熱むらを無くすには各部を均等に加熱しなければならない。よって設定手段22で”解凍”を選択したときは、アンテナ制御手段24がステッピングモータ10を駆動し、物理量検出手段(たとえば実施例5で述べた温度分布検出手段や重量検出手段、あるいはその他の検出手段)により検出した食品2の物理量に応じて放射アンテナ9の位置を変更する。
【0062】
(実施例7)
図14は、本発明の実施例7の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。
【0063】
図14(a)は横軸に時間、縦軸に電源のON/OFFの動作を示し、図14(b)は横軸に時間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確認のON/OFFの動作を示している。本実施例では、高周波加熱装置の電源がOFFからONになったとき(電源投入時)、すぐに、位置確認をOFFからONにする(位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行う)。これは、停電など加熱途中で電源がOFFしてしまったときに電磁波放射手段の位置が制御できなくなるとか、電源がOFFの時に電磁波放射手段の位置が変わる(たとえば高周波加熱装置を運搬するときに自然に動いてしまう)ことが考えられるが、その後電源をONにすれば位置確認手段が電磁波放射手段の位置を速やかに確認し、正確に位置制御できるようにする効果がある。
【0064】
(実施例8)
図15は、本発明の実施例8の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。
【0065】
図15(a)は横軸に時間、縦軸に加熱調理のON/OFFの動作を示し、図15(b)は横軸に時間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確認のON/OFFの動作を示している。本実施例では、加熱調理がONからOFFになったとき(調理終了時)、すぐに、位置確認をOFFからONにする(位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行う)。これは、繰り返して調理を行うときに、電磁波放射手段を何度も動かすことで徐々に目標の位置からずれてくることが考えられるが、一回の加熱調理ごとに位置確認手段が電磁波放射手段の位置を速やかに確認し、正確に位置制御できるようにする効果がある。
【0066】
(実施例9)
図16は、本発明の実施例9の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。
【0067】
本実施例は、図示しないが、加熱室を開閉する代表的な開閉手段であるドアと、ドアの開閉を検出する開閉検出手段であるドアラッチスイッチを有している。図16(a)は横軸に時間、縦軸にドアの開/閉の動作を示し、図16(b)は横軸に時間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確認のON/OFFの動作を示している。本実施例では、ドアが閉から開になったとき(ドアが開いた時)、すぐに、位置確認をOFFからONにする(位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行う)。これは、加熱途中で使用者がドアをあけてしまったときに電磁波放射手段が中途半端な位置で停止してしまい制御できなくなることが考えられるが、ドアが開くごとに位置確認手段が電磁波放射手段の位置を速やかに確認し、正確に位置制御できるようにする効果がある。
【0068】
(実施例10)
図17は、本発明の実施例10の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。
【0069】
図17(a)は横軸に時間、縦軸にドアの開/閉の動作を示し、図17(b)は横軸に時間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確認のON/OFFの動作を示している。本実施例では、ドアが開から閉になったとき(ドアが閉まった時)、すぐに、位置確認をOFFからONにする(位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行う)。これは、ドアが開いているときに使用者が電磁波放射手段に触れて位置を変えてしまい、制御できなくなることが考えられるが、ドアが閉まるごとに位置確認手段が電磁波放射手段の位置を速やかに確認し、正確に位置制御できるようにする効果がある。
【0070】
(実施例11)
図18〜図26は、本発明の実施例11の高周波加熱装置の構成図と特性図である。
【0071】
図18は、加熱室1内を上からみた断面図で、加熱室1の底面下にある導波管12(波線内の領域)から放射アンテナ9に電磁波を伝送している。放射アンテナ9の位置は、放射アンテナ9がストッパー30に当たって停止している位置を0度として角度θ(実矢線)で表現する。図18には、角度0度の場合と、角度90度の場合の2つの状態を図示している。本実施例では、駆動範囲以上の駆動信号を与えて放射アンテナ9を反時計回りに回転駆動し、ストッパー30に当てて停止させ、これを0度の位置として確認する。そしてその位置を基準として目標の角度に対応する駆動信号を与えて時計回りに回転駆動する事により放射アンテナ9の位置を制御している。
【0072】
図19は、放射アンテナ9を正面から見た構成図である。放射アンテナ9を加熱室底面上で一定の高さに保持するスペーサ58は、テフロンなど高周波損失の少ない材料からなり、放射アンテナ9と接続されて一緒に駆動するもので、駆動するときには加熱室底面に接触しながら滑らせることで高さ方向の位置を規制している。またスペーサ58は、摩擦を抑えるために下に凸の曲部59を構成している。
【0073】
図20は、ターンテーブル16を下から見た構成図である。ターンテーブル16は、回転軸29と、皿を介して食品を保持する保持部60からなり、保持部60は、図4と同様、放射アンテナ9の上部に位置している。保持部60は、回転軸29上から反対向きの2方向に延びた直線状導体61、2つの直線状導体61をつなぐ環状導体62、環状導体62から3方向に延びた直線状導体63、3つの直線状導体63をつなぐ環状導体64からなる。直線状導体61の両側には、直線状導体61と環状導体62により電磁波が透過可能な2つの透過部65を形成し、同様に、環状導体62、直線状導体63、環状導体64により3つの透過部66を形成している。ここで透過部の面積が大きいほど電磁波が透過しやすいが、導体の幅が小さくなると保持部60全体の強度が弱くなるので適当な寸法を選んでいる。特に透過部65は食品の底面を集中的に加熱するために不可欠であり、電磁波の波長をλとすると、直線状導体61の幅Hをλ/4以下、かつ長さIをλ/4以上で選ぶべきである。ちなみに電子レンジでよく用いられる電磁波の波長λは122mmであり、このとき、λ/4は30.5mmとなる。また本実施例の場合、より食品の底面を集中的に加熱できるように、H=15mm、I=50mmとしている。
【0074】
図21〜図24は本実施例の特性図であり、図18〜図20の構成で放射アンテナ9の角度θを変え、図43と同じ容器の水を加熱した時の温度上昇を示したものである。
【0075】
図21は角度θが30度の場合で、図21(a)は実測データで右後方の温度上昇が大きい。また図21(b)は、図21(a)のデータを加工したもので、ターンテーブルの回転を想定したものである。この結果から、図44の従来の電子レンジの加熱分布とほぼ同等であり、縁のほうから加熱が進み中心は冷たくなることがわかる。
【0076】
図22は角度θが60度の場合で、図22(a)は実測データで右後方のピークが下がっている。また図22(b)は、図22(a)のデータを加工したもので、ターンテーブルの回転を想定したものである。この結果から、図21(b)と比べるとかなり中央が温度上昇することがわかる。
【0077】
図23は角度θが90度の場合で、図23(a)は実測データで中央に向かって温度上昇が大きい。また図23(b)は、図23(a)のデータを加工したもので、ターンテーブルの回転を想定したものである。この結果から、中央が集中的に温度上昇することがわかる。
【0078】
また図24は、図21〜図23の結果から、放射アンテナ9の角度θを横軸に、全体の温度上昇の総和に対する個々のますの温度上昇の割合を縦軸にして示したものである。Jは中央のますの特性、Kは4すみのますの平均値の特性である。角度θが大きくなるにつれて、Jは増加し、Kは減少している。すなわち、0≦θ≦90の範囲では、角度θが大きくなると電磁波が中央に集中する割合が増えることがわかる。また角度θにより加熱分布が大きく変化するので、ストッパー30で電磁波放射手段の位置を確認しながら制御することで、精度よく任意の加熱分布をつくることができる。
【0079】
たとえば本実施例の電子レンジで300gの牛のスライス肉を解凍する場合、放射アンテナ9の角度θを一カ所に停止させた状態で加熱分布の評価を行っていくと、図25のように放射アンテナ9の角度θが86.25度の位置で最もよい出来映え(温度むらの少ない状態)となった。
【0080】
図26は、300gの牛のスライス肉の解凍加熱終了時の温度むらを示す特性図である。縦軸に実測温度をとり、最高温度と最低温度を実線で結んでいる。電子レンジの現行品の特性はL(最高温度50.2℃、最低温度−1.3℃、温度差51.5)、本実施例の放射アンテナ9の角度θが86.25度での特性はM(最高温度36.1℃、最低温度−1.1℃、温度差37.2)であり、本実施例の方が温度むらが縮小している。ただし、双方とも、加熱条件は、出力制御手段によりマグネトロンからの約300wの高周波出力をON/OFFさせて見かけ上170wの出力で8分間加熱した。
【0081】
なお、本発明の場合、加熱の進み具合を見ながら、加熱の遅い部分を集中的に加熱できるように途中で角度θを変えると、より出来映えが良くなる。
【0082】
(実施例12)
図27は、本発明の実施例12の高周波加熱装置のブロック図である。
【0083】
図27において、加熱室1内の被加熱物2を所望の仕上がり状態に加熱するために、加熱室1内に電磁波3を放射する電磁波放射手段4と、電磁波放射手段4の位置が正しいかどうかを確認する加熱室外の位置確認手段5と、電磁波放射手段4の位置を所望の加熱分布にとって適切な位置に制御する制御手段6を有している。位置確認手段5は加熱室外に位置するので、電磁波にさらされないため、構成材料面での制限が少ない。
【0084】
(実施例13)
図28は、本発明の実施例13の高周波加熱装置のブロック図である。
【0085】
図28において、電磁波放射手段4は、電磁波3aを発生する電磁波発生手段7と、電磁波発生手段7からの電磁波3aを受けて加熱室1内に導く導波手段8と、導波手段8により加熱室1内に導かれた電磁波3bを受けて実際に電磁波3cとして放射する放射手段9と、制御手段6により放射手段9を駆動して被加熱物2の加熱分布を変化させる駆動手段10を有している。また位置確認手段5は、加熱室1外で駆動手段10を介して放射手段9の位置を確認している。
【0086】
(実施例14)
図29は、本発明の実施例14の高周波加熱装置の要部ブロック図である。
【0087】
図29において、位置確認手段5は、電磁波放射手段4が基準となる位置に到達したことを検出する基準位置検出手段67を有し、電磁波放射手段4の位置が基準位置にあることを検出している。また制御手段6は、基準位置検出手段67からの信号に基づいて電磁波放射手段4の位置を制御するものである。よって位置確認手段5は、基準位置検出手段67により受動的に電磁波放射手段4の位置を確認するものといえる。
【0088】
(実施例15)
図30は、本発明の実施例15の代表的な高周波加熱装置である電子レンジの要部断面構成図である。
【0089】
図30において、電磁波放射手段として、導波管12内の電磁波を結合部13、放射アンテナ9により加熱室1内に放射し、制御手段6は、ステッピングモータ10により結合部13を回転駆動することで放射アンテナ9の角度を制御している。ここでステッピングモータ10の回転軸68は導波管12よりも下部の加熱室1外でカム69と接続され、放射アンテナ9が基準位置に到達したときにスイッチ70を押す構成である。制御手段6は、代表的な基準位置検出手段であるカム69とスイッチ70により放射アンテナ9が基準位置にあることを確認し、その後、所望の位置に放射アンテナ9を制御する。ステッピングモータを使う場合、スイッチ70を押してからの駆動パルス数により正確に位置決め制御をすることができる。
【0090】
ここで本実施例では、基準位置を90度の位置(図18参照)とし、常に基準位置で加熱を開始し、加熱途中で放射アンテナ9の位置を変更することでそれまでに発生した加熱むらを補う構成とする。
【0091】
よって、加熱を開始する位置が電磁波放射手段の位置を確認する基準位置なので、位置を確認した後すぐに加熱を開始できる効果がある。
【0092】
また、加熱開始時の放射アンテナ9の位置が常に一定なので、同じ食品の場合、加熱初期に生じる加熱分布もおおよそ一定である。よって加熱むらを補うために加熱途中で変更すべき放射アンテナ9の位置もおおよそ決まり、食品ごとにパターン化できる。よって制御シーケンスが簡単になったり、制御手段6を構成する部品を減らすことができる。
【0093】
さらに、加熱開始時の放射アンテナ9の位置が角度90度の位置なので、食品を底面中央から集中加熱できる。よって電磁波が加熱室1内に拡散する前に食品に入りやすいので、最も効率よく加熱を開始できる。特に牛乳などの液体を加熱する場合は、最初から最後まで底面中央からの集中加熱をする方が加熱分布が良く、一度も放射アンテナ9の位置を動かさずに済むのでより一層効率的である。
【0094】
なお、基準位置検出手段として、カム69とスイッチ70の組み合わせ以外にも、様々な物理量を検出することで基準位置を確認することが考えられる。
【0095】
(実施例16)
図31は、本発明の実施例16の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。
【0096】
図31(a)は横軸に時間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確認のON/OFFの動作を示し、図31(b)は横軸に時間、縦軸に出力制御手段による電磁波放射手段からの高周波出力のON/OFFの動作を示している。本実施例では、位置確認をOFFからONにする(位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行う)時には、前もって高周波出力をONからOFFにする(加熱を中断する)。また、位置確認をONからOFFにした(位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を終えた)後に、高周波出力をOFFからONにする(加熱を再開する)。これは、位置確認を行うときの電磁波放射手段の位置が加熱にふさわしい位置とは限らず、位置確認中に電磁波を放射することによってねらっていない部位を加熱してしまうのを防ぐためである。よって不要な加熱むらを生じさせない効果がある。
【0097】
なお、他の方法として、位置確認中に高周波出力を0にまでしなくても、低下させるだけでも効果がある。この場合、位置確認中にも加熱が進むので、高周波出力を0にする時より、加熱時間を短くできる効果がある。
【0098】
(実施例17)
図32は、本発明の実施例17の高周波加熱装置のブロック図である。
【0099】
図32において、加熱室1内の被加熱物2を所望の仕上がり状態に加熱するために、電磁波3を放射する加熱室1内の電磁波放射手段4と、電磁波放射手段4の位置が正しいかどうかを確認する加熱室外の位置確認手段5と、電磁波放射手段4の位置を所望の加熱分布にとって適切な位置に制御する制御手段6を有している。本実施例では、加熱室1内に電磁波放射手段4があるので、電磁波放射手段4から加熱室1内に電磁波を伝送する時の損失を抑える効果がある。
【0100】
(実施例18)
図33は、本発明の実施例18の高周波加熱装置のブロック図である。
【0101】
図33において、加熱室1内の被加熱物2を所望の仕上がり状態に加熱するために、電磁波3を放射する加熱室1内の電磁波放射手段4と、電磁波放射手段4の位置が正しいかどうかを確認する加熱室外の位置確認手段5と、電磁波放射手段4の位置を所望の加熱分布にとって適切な位置に制御する制御手段6を有している。本実施例では、加熱室1内に電磁波放射手段4があるので、電磁波放射手段4から加熱室1内に電磁波を伝送する時の損失を抑える効果がある。また、位置確認手段5は加熱室外に位置するので、電磁波にさらされないため、構成材料面での制限が少ない。
【0102】
なお、これまで述べた具体構成ではターンテーブルのある構成が主であったが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、ターンテーブルがない代わりに、電磁波放射手段を1軸の回転だけでなく2次元的に駆動する方法も考えられる。この場合、食品を移動させないので重い食品を加熱することが可能になる。また、丸いターンテーブル上にしか食品を置けない構成とは異なり、加熱室内のスペースを有効に活用できる効果がある。
【0103】
なお、ターンテーブルを有する場合であっても、食品を平面上で回転することに限定されるものではない。食品を上下動させたり、上下動と平面上の移動とを組み合わせ、なおかつ電磁波放射手段の位置と関連づけて制御するなど、さまざまな方法が考えられる。この場合、加熱分布をより一層こまやかに制御できる効果がある。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の高周波加熱装置によれば以下の効果がある。
【0105】
移動自在の放射アンテナの位置を確認し、制御手段で放射アンテナの位置を制御するので、放射アンテナを所望の位置に正確に制御できるので、被加熱物を所望の仕上がり状態にすることができる。
【0106】
また、電源投入時に放射アンテナの位置を確認するので、電源を抜き差しした後に使用する場合も、放射アンテナが不確定な位置にならずに、所望の位置に正確に制御できる。
【0107】
また、調理終了後に放射アンテナの位置を確認するので、調理終了後に別の調理をする場合も、放射アンテナが不確定な位置にならずに、所望の位置に正確に制御できる。
【0108】
また、加熱室の開閉を検出した後に放射アンテナの位置を確認するので、使用者が調理途中に開閉した場合も、放射アンテナが不確定な位置にならずに、所望の位置に正確に制御できる。
【0109】
また、放射アンテナが基準となる位置に到達したことを検出するか、または、放射アンテナを基準となる位置で停止させることで位置を確認し、所望の位置に制御するので、位置ずれを修正できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の高周波加熱装置のブロック図
【図2】本発明の実施例2の高周波加熱装置のブロック図
【図3】本発明の実施例3の高周波加熱装置のブロック図
【図4】本発明の実施例4の高周波加熱装置の断面構成図
【図5】同高周波加熱装置の断面構成図
【図6】同高周波加熱装置の断面構成図
【図7】同高周波加熱装置の断面構成図
【図8】同高周波加熱装置の断面構成図
【図9】同高周波加熱装置の断面構成図
【図10】本発明の実施例5の高周波加熱装置の温度分布検出手段の断面構成図
【図11】同高周波加熱装置の特性図
【図12】同高周波加熱装置の制御手段のブロック図
【図13】同高周波加熱装置の特性図
【図14】(a)本発明の実施例7の高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図15】(a)本発明の実施例8の高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図16】(a)本発明の実施例9の高周波加熱装置の特性図 (b)同特性図
【図17】(a)本発明の実施例10の高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図18】本発明の実施例11の高周波加熱装置の断面構成図
【図19】同高周波加熱装置の放射アンテナの構成図
【図20】同高周波加熱装置のターンテーブルの構成図
【図21】(a)同高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図22】(a)同高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図23】(a)同高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図24】同高周波加熱装置の特性図
【図25】同高周波加熱装置の要部構成図
【図26】同高周波加熱装置と従来の高周波加熱装置の特性図
【図27】本発明の実施例12の高周波加熱装置のブロック図
【図28】本発明の実施例13の高周波加熱装置のブロック図
【図29】本発明の実施例14の高周波加熱装置のブロック図
【図30】本発明の実施例15の高周波加熱装置の要部断面構成図
【図31】(a)本発明の実施例16の高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【図32】本発明の実施例17の高周波加熱装置のブロック図
【図33】本発明の実施例18の高周波加熱装置のブロック図
【図34】従来の高周波加熱装置の断面構成図
【図35】従来の他の高周波加熱装置の構成図
【図36】同高周波加熱装置の断面構成図
【図37】従来の他の高周波加熱装置の要部構成図
【図38】同高周波加熱装置の要部構成図
【図39】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図
【図40】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図
【図41】同高周波加熱装置の要部構成図
【図42】同高周波加熱装置の要部断面構成図
【図43】容器の構成図
【図44】(a)従来の他の高周波加熱装置の特性図
(b)同特性図
【符号の説明】
1 加熱室
2 食品(被加熱物)
3、3a、3b、3c 電磁波
4 電磁波放射手段
5 位置確認手段
6 制御手段
7 マグネトロン(電磁波発生手段)
8 導波手段
9 放射アンテナ(放射手段)
10 ステッピングモータ(駆動手段)
11 停止手段
12 導波管(導波手段)
13 結合部(導波手段)
19 重量検出手段(物理量検出手段)
21 温度分布検出手段(物理量検出手段)
22 設定手段
23 出力制御手段
30 ストッパー(停止手段)(位置確認手段)
67 基準位置検出手段
69 カム(基準位置検出手段)(位置確認手段)
70 スイッチ(基準位置検出手段)(位置確認手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency heating apparatus provided with electromagnetic wave radiation means for changing the dielectric heating distribution of an object to be heated by electromagnetic waves.
[0002]
[Prior art]
Conventional microwave ovens, which are typical high-frequency heating devices, have a configuration as shown in FIGS.
[0003]
The microwave oven of FIG. 34 has a general configuration using the turntable 16. Here, the electromagnetic wave emitted from the magnetron 7 as the electromagnetic wave generating means is transmitted through the waveguide 12 and becomes a standing wave determined by the shape of the heating chamber 1 and the position of the opening 71 from which the electromagnetic wave is emitted. 1 is distributed. And it generates heat according to the electric field component of the electromagnetic wave given to each part of food 2 and the dielectric loss of each part. The power P [W / m3] absorbed per unit volume of the food is determined by the strength of the applied electric field E [V / m], the frequency f [Hz], and the relative permittivity εr and the dielectric loss tangent tanδ of the food 2 ( 1) It is expressed as an equation. In this conventional example, since the heating distribution of the food 2 is generally determined by the standing wave distribution of electromagnetic waves, the turntable 16 is rotationally driven to equalize the heating distribution on the concentric circles in order to suppress unevenness of the heating distribution.
[0004]
P = (5/9) εr · tan δ · f · E2 × 10 −10 [W / m 3] (1)
In addition, there is a technique that changes a heating distribution by switching a plurality of openings as disclosed in JP-A-7-1981147. 35 and 36, 20 waveguides 12 are arranged in a matrix form outside the bottom surface of the heating chamber, and power feeding to each waveguide 12 is selectively controlled. Which waveguide is fed is controlled by temperature detecting means 72 that detects the local temperature in the heating chamber 1, and has 20 mirrors 73 vertically above each opening 71. Infrared light is guided to five sets of temperature detecting means 72 via five sets of concave mirrors 74. 37 and 38 show a configuration in which the heating point is moved by rotating the opening 75 about the rotation shaft 76, and is heated locally in combination with the turntable 16. The position of the opening 75 is controlled to arbitrarily change the heating point in the radial direction of the turntable 16, and the rotation of the turntable 16 is controlled to arbitrarily change the heating point in the circumferential direction.
[0005]
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-161469, there is one that rotates the opening while detecting the rotational position. In this conventional example, as shown in FIGS. 39 to 42, an annular rectangular waveguide 77, an opening 78 whose position changes due to rotation, motors 79 and 80, rotation shafts 81 and 82, and a rotation angle detector (absolute rotary Encoder) 83, and the rotation angle, that is, the rotational position of the opening 78 can be detected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, when an electromagnetic wave is introduced into the heating chamber by connecting the waveguide and the heating chamber, the position of the appropriate opening that makes the heating distribution uniform differs depending on the material and shape of the food, and one opening There was a problem that it was not possible to heat all foods uniformly.
[0007]
For example, it is generally known that when a flat food is heated in a conventional microwave oven, remarkable heating unevenness occurs in which the heating proceeds from the edge and the center remains cold. As an example, as shown in Fig. 43, when water is put into an acrylic container 84 that is flat and divided into 5x5 cells and heated in a conventional microwave oven (the position of the opening is at the back), each temperature rises. FIG. 44 (a) is shown. Since the shape of the container 84 was just large enough to enter the heating chamber and could not be rotated, the container was fixed and heated at a position slightly higher than the turntable. Since the position of the opening is behind, it can be seen that the temperature rise at the rear side increases. FIG. 44 (b) is a result of processing the data of FIG. 44 (a), and averages the temperature rise at the target position (equal distance from the center) centered on the center trough. It assumes averaging by rotation. From this result, as described above, it can be seen that the heating proceeds from the edge, and the heating unevenness occurs at the center.
[0008]
Also, as a feature of the position of the opening, when the opening is provided near the center of the bottom of the heating chamber, the bottom of the food is heated, and if it is a liquid food with convection, it can be heated uniformly, but the solid state without convection The food has a problem that the temperature rises only at the bottom. If the turntable is used at this time, the heating distribution on the concentric circles can be made uniform, but no matter how much the turntable is rotated, the radial distribution and the vertical distribution viewed from the center of rotation are not improved.
[0009]
On the other hand, as shown in FIG. 35 and FIG. 36, those that place emphasis on radiation rather than standing waves and control the radiation position of electromagnetic waves from below that are close to food, Can be heated. However, many waveguides 12 are required, and there is a problem that a configuration for switching power feeding to each waveguide 12 becomes complicated.
[0010]
In addition, there is a problem that heating between two adjacent openings or between four openings 71 cannot be performed.
[0011]
Furthermore, as shown in FIGS. 37 to 42, when the positions of the openings 75 and 78 are changed by the annular rectangular waveguide 77 or the annular waveguide 85, the excitation positions can be changed continuously. However, there is a problem that the annular rectangular waveguide 77 and the annular waveguide 85 have a large space and the configuration is complicated. According to FIG. 38, since the ratio occupied by the turntable 16 in the heating chamber is small, there is a problem that a space for placing food is limited. Further, since the annular waveguide 85 is in the way, there is a problem that other parts such as a bottom heater cannot be configured.
[0012]
In FIGS. 35 to 39, when food juice or water is spilled in the heating chamber, it enters the waveguide 12, the annular rectangular waveguide 77, or the annular waveguide 85 to cause concentration of the electric field. There is a problem that the drive part may be clogged and the drive may be stopped.
[0013]
40 and 42, the rotation angle detector 83 can detect the rotational position of the opening 78, and the position of the opening 78 can be controlled with high accuracy. However, since excitation is performed from the side opening 78, there is a distance until the electromagnetic wave reaches the food 2, and the electromagnetic wave is diffused. The degree of diffusion varies greatly depending on the change in the distance from the opening 78 to the food 2 depending on how the food 2 is placed, and the portion to be heated cannot be specified. Therefore, it is not possible to heat only the target portion. Therefore, there is a problem that even if the position of the opening 78 is accurately controlled by the rotation angle detector 83, the effect is small. In addition, when electromagnetic waves diffuse, they collide with various parts other than food (parts that should not be heated, such as the wall surface of the heating chamber) to cause loss, resulting in a problem of poor heating efficiency. In addition, when multiple different types of food are added, it is not possible to select and heat only one of them, and electromagnetic waves collide with all of them, resulting in light or low density or dielectric loss (relative dielectric constant and There is a problem that the temperature of the product having a large product of the dielectric loss tangent increases first.
[0014]
In addition, since an absolute rotary encoder is used as the rotation angle detector 83, the number of bits must be increased in order to improve the accuracy of position (angle) detection, and the number of wires must be increased according to the number of bits. In other words, there is a problem that the configuration related to control is complicated and the cost is high.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention From magnetron Electromagnetic wave In the heating chamber Radiation that radiates and heats the object to be heated An antenna and reference position detecting means for detecting that the radiation antenna has reached a reference position; Yes Do Position confirmation means And based on a signal from the reference position detecting means radiation Antenna Position Control Control means The position confirmation means includes the radiation Antenna is standard position Make sure To do.
[0016]
According to the above invention, since the electromagnetic wave radiation means can be accurately controlled to a desired position, the object to be heated can be brought into a desired finished state.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
Example 1
1 is a block diagram of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention.
[0019]
In FIG. 1, in order to heat the article 2 to be heated in the heating chamber 1 to a desired finished state, the electromagnetic wave radiating means 4 for radiating the electromagnetic wave 3 into the heating chamber 1 and the position of the electromagnetic wave radiating means 4 are correct. And a control means 6 for controlling the position of the electromagnetic wave radiation means 4 to an appropriate position for a desired heating distribution.
[0020]
Here, the electromagnetic wave radiation means 4 of the present invention may be anything as long as the distribution of electromagnetic waves in the heating chamber changes depending on the position. For example, those that move the means to generate electromagnetic waves such as magnetron and semiconductor oscillation, those that move the radiation antenna, those that move the dielectric or metal in the heating chamber (similar to the stirrer), the waveguide itself There are those that move, those that move the dielectric or metal in the waveguide, and those that move the opening and closing (deforming) means that open and close (or deform) at least a part of the opening of the waveguide that radiates electromagnetic waves. It is not limited to only. If the distribution of electromagnetic waves in the heating chamber changes depending on the position, the heating distribution (finished state) can be changed by confirming the position and controlling it to an appropriate position.
[0021]
(Example 2)
FIG. 2 is a block diagram of the high-frequency heating device according to the second embodiment of the present invention.
[0022]
In FIG. 2, the electromagnetic wave radiation means 4 includes an electromagnetic wave generation means 7 that generates an electromagnetic wave 3 a, a waveguide means 8 that receives the electromagnetic wave 3 a from the electromagnetic wave generation means 7 and guides it into the heating chamber 1, and is heated by the waveguide means 8. A radiating means 9 that receives the electromagnetic wave 3b guided into the chamber 1 and actually radiates it as the electromagnetic wave 3c, and a driving means 10 that drives the radiating means 9 by the control means 6 to change the heating distribution of the object to be heated 2 are provided. doing. The position confirmation means 5 confirms the position of the radiation means 9 in the heating chamber 1.
[0023]
Here, the radiating means is a device that radiates an electromagnetic wave by applying an electric field to a conductor (radiating antenna), and a device that emits an electromagnetic wave confined in a closed space from an opening (or excitation port or power supply port) (waveguide). Tube)).
[0024]
(Example 3)
FIG. 3 is a main part block diagram of the high-frequency heating device according to the third embodiment of the present invention.
[0025]
In FIG. 3, the position confirmation means 5 has a stop means 11 for stopping the electromagnetic wave radiation means 4 at a reference position, and forcibly stops even if the control means 6 tries to move the electromagnetic wave radiation means 4 beyond that. Is. Therefore, it can be said that the position confirmation means 5 actively confirms the position of the electromagnetic wave radiation means 4 by the stop means 11.
[0026]
Example 4
4-9 is a cross-sectional block diagram of the microwave oven which is a typical high frequency heating apparatus of Example 4 of this invention.
[0027]
In FIG. 4, the electromagnetic wave radiating means 4 is a coupling in which an electromagnetic wave emitted from a magnetron 7 which is a representative electromagnetic wave generating means is coaxially coupled to the waveguide 12 and the waveguide 12 constituting the typical waveguide means 8. It is radiated | emitted in the heating chamber 1 by the radiation antenna 9 which is a typical radiation means through the part 13, and heats the foodstuff 2 which is a typical to-be-heated object. In addition, the holding unit 14 that holds the coupling unit 13 between the waveguide 12 and the stepping motor 10 that is a typical driving unit that engages with the coupling unit 13 and rotationally drives the coupling unit 13 and the radiation antenna 9 are configured. doing.
[0028]
The heating chamber 1 has a glass or ceramic dish 15 that is transparent to electromagnetic waves and a turntable 16 for placing the food 2 and rotating it during heating, and is stored when the radiation antenna 9 is not used. In order to do this, a projecting portion 17 configured by projecting a part of the wall surface to the outside of the heating chamber 1 is configured.
[0029]
Outside the heating chamber 1 are a turntable motor 18 that rotates the turntable 16, a weight detection means 19 for determining the weight of the food 2, a heater 20 that radiates and heats the food 2 during oven cooking and grill cooking, and food. The temperature distribution detecting means 21 for detecting the temperature distribution 2, the setting means 22 for setting and inputting by the user, and the control means 6 are configured. Here, the setting means 22 indicates that the user has information on the name of the food 2 (eg “milk”, “sake”, etc.), information on the type of food 2 (eg “root vegetables”, “leaf vegetables”, etc.), Depending on whether you enter or select information about the status of the product (eg initial temperature, storage status, etc.), heating method (eg “strong”, “weak” etc.) or finished heating status (eg “thaw”, “warm” etc.) It is to set. The control means 6 controls the output control means 23 for controlling the electromagnetic wave output from the magnetron 7, the antenna control means 24 for controlling the rotation and stop of the radiation antenna 9 by controlling the stepping motor 10, and the turntable motor 18. It has table control means 25 for controlling the rotation and stop of the turntable 16 and is controlled by weight detection means 19, temperature distribution detection means 21, setting means 22 and the like.
[0030]
FIG. 5 shows a cross section taken along line AA ′ of FIG. In FIG. 5, the electromagnetic wave radiated from the radiating portion 26 of the magnetron 7 is transmitted through the waveguide 12 at the guide wavelength λg, the electric field in the radiating portion 26 is strong, and the electric field is strong and weak every λg / 4 (abdominal node). It becomes a standing wave that repeats. Further, in order to efficiently guide the electromagnetic wave in the waveguide 12 to the projecting portion 17 by the coupling portion 13, the distance L1 from the radiation portion 26 to the coupling portion 13 is m · λg / 2 (where m is an integer of 0 or more). It is said. Further, in order to weaken the electric field at the end face 27 of the waveguide 12, the distance L2 from the coupling portion 13 to the end face 27 is set to (2n + 1) · λg / 4 (where n is an integer of 0 or more).
[0031]
6 to 8 show the BB ′ cross section of FIG.
[0032]
In FIG. 6, the radiation antenna 9 radiates the electromagnetic wave transmitted from the coupling portion 13 into the heating chamber 1, and the radiation direction of the electromagnetic wave has a strong directivity in the longitudinal direction of the radiation antenna 9. The position of the radiation antenna 9 can be changed within the range of the solid arrow lines 28a and 28b, and is driven by the stepping motor 10 for positioning. The position of the radiation antenna 9 in FIG. 6 is a position facing the rotation axis 29 of the turntable 16, and has a strong directivity in the center direction of the bottom surface of the heating chamber 1 in the driving range of the radiation antenna 9. At this time, the radiating antenna 9 is located close to the food 2 on the turntable 16, and the center of the bottom surface of the food 2 can be intensively heated.
[0033]
In FIG. 7, the position of the radiation antenna 9 is a position facing the corner of the heating chamber 1, and has a strong directivity in the peripheral direction of the heating chamber 1 in the driving range of the radiation antenna 9. At this time, the radiating antenna 9 is located away from the food 2 on the turntable 16, and can spread the electromagnetic wave and heat the food 2 from the surroundings.
[0034]
In FIG. 8, the radiating antenna 9 is driven clockwise by the stepping motor 10 as viewed from FIGS. 6 to 8 (in the direction of the solid arrow 28a in FIG. 6), but when it hits a stopper 30 which is a typical stop means. Since it cannot be driven any more, it is held at this position (reference position). At this time, the antenna control means 24 drives the radiating antenna 9 clockwise (in the direction of the solid arrow 28a in FIG. 6) as viewed from FIGS. 6 to 8 by the stepping motor 10, and is sufficiently larger than the driving range of the radiating antenna 9. By controlling to drive the range, the radiation antenna 9 can be stopped at the reference position at any time. Therefore, the stopper 30 can be said to be a stop means and a position confirmation means for confirming that the radiation antenna 9 is at the reference position.
[0035]
Furthermore, since the heating distribution of food greatly changes depending on the position of the radiation antenna 9, the position of the radiation antenna 9 must be accurately controlled. Therefore, in this embodiment, the radiation antenna 9 is once driven to the reference position, and then the direction is reversed (counterclockwise) to the target position and stopped.
[0036]
Further, by stopping the radiation antenna 9 at the reference position, the whole radiation antenna 9 is stored in the protruding portion 17. In this embodiment, when the radiating antenna 9 is located in the heating chamber 1, it becomes a hindrance (for example, when it is desired to heat only with the heater 20 or when the user cleans the inside of the heating chamber 1), the radiating antenna 9 is used. It is stored in the protrusion 17 so as not to get in the way.
[0037]
FIG. 9 shows a cross section taken along the line CC ′ of FIG.
[0038]
In FIG. 9, the radiating antenna 9 has a concentrating portion 31 that is bent to concentrate an electric field, and the portion from the concentrating portion 31 to the tip 32 is positioned upward by being bent. Therefore, the electric field generated from the concentrated portion 31 to the tip 32 is easily transmitted upward, and has an effect of increasing directivity. For example, when the radiating antenna 9 is located at a position as shown in FIG. 6, the vertical distance from the object to be heated is close at the portion 32 from the concentrating part 31, so that the object to be heated is more intensively heated.
[0039]
Further, since the radiation antenna 9 is long, the position of the tip 32 in the height direction is likely to fluctuate and fluctuate simply by being held by the holding portion 14. Therefore, a spacer 33 that holds the radiating antenna 9 is configured on the bottom surface of the heating chamber 1, and when the radiating antenna 9 is driven, the position in the height direction is regulated while sliding on the spacer 33 to suppress wobbling. .
[0040]
Hereinafter, the control means 6 will be described.
[0041]
In the present embodiment, the table control means 25 rotates the turntable 16 at a constant rate to make the heating distribution on the concentric circles about the rotation shaft 29 uniform. When the turntable 16 rotates constantly, the portion where the electromagnetic wave concentrates changes in the radial direction of the turntable 16 depending on the position of the radiating antenna 9, so that switching is continuously performed from the bottom concentrated heating to the ambient dispersion heating. Can do.
[0042]
Note that this is not the case when the food 2 is locally heated or when a plurality of foods are simultaneously placed and selectively heated therein. For example, when heating an inner lunch box of a curtain, food that should be heated like rice and food that should be eaten at low temperatures such as raw vegetables, sashimi and pickles are contained in one container. In this case, it is desirable that the rice and raw vegetables, sashimi and pickles are not separated and placed in a heating chamber in a single container to heat only the rice. Therefore, when the portion (for example, rice) to be heated locally comes directly above the radiating antenna 9 while the turntable 16 is rotating, the turntable 16 is stopped or the rotation speed is reduced. Only the part can be heated intensively. This method has the effect that local heating and selective heating can be performed, and energy loss is prevented because unnecessary heating is not performed.
[0043]
Note that there is a method of obtaining the same effect as when the turn control 16 is shifted by the table control means 25 by the output control means 23. While the turntable 16 is rotating at a constant speed, the oscillation of the magnetron 7 may be stopped so that the electromagnetic wave is not allowed to enter the heating chamber 1 in a time zone where the portion to be locally heated is located away from the radiation antenna 9. . However, in this case, it takes a long time to complete the heating.
[0044]
Moreover, although the temperature distribution detection means 21 detects the temperature of the foodstuff 2 from the opening 34 of the wall surface of the heating chamber 1, and detects heating distribution, it adds description about the structure of temperature distribution detection means 21 itself. As a general temperature distribution detecting means 21 for detecting the temperature in a non-contact manner, there is an infrared sensor that converts an infrared ray emitted from the food 2 into an electric signal. As the infrared sensor, there are a thermopile type having a hot contact and a cold contact inside, a pyroelectric type having a chopper, and the like, either of which may be adopted in the present invention.
[0045]
(Example 5)
10-13, the operation of the temperature distribution detection means 21 of the microwave oven according to the fifth embodiment of the present invention and the operation of the control means 6 by the temperature distribution detection means 21 will be described.
[0046]
FIG. 10 shows a cross-sectional configuration diagram of a main part of the microwave oven. An opening 34 is provided on the wall surface of the heating chamber 1 to form a choke structure that prevents electromagnetic waves by using two types of sheet metal 35a and 35b. Reference numeral 35a denotes an optical path which is a cylindrical metal part having a spread on the wall surface and is in close contact with the wall surface. Reference numeral 35b denotes a box-shaped metal part having a small hole 36, which is in close contact with the wall surface. Although the infrared rays are emitted from the inside of the heating chamber 1 through the small holes 36 by the choke structures 35a and 35b, the electromagnetic waves in the heating chamber 1 are blocked and hardly leak to the outside. In FIG. 10, the dimension L is designed to be λ / 4 where the wavelength of the electromagnetic wave is λ, that is, about 30 mm if the frequency is 2.45 GHz, the impedance at the small hole 36 becomes infinite, and the electromagnetic wave blocking effect is The biggest.
[0047]
In FIG. 10, reference numeral 37 denotes a pyroelectric infrared detecting element which outputs an output having a correlation with the amount of incident infrared light, that is, the temperature at the position in the heating chamber 1 as a visual field. The infrared detecting element 37 is fixed inside the fixing member 38, and detects a narrow range of temperature by narrowing the field of view through a lens 39 attached to the fixing member 38. The lens 39 is a Fresnel lens made of a material that transmits infrared rays. Reference numeral 40 denotes a stepping motor, which rotates the small gear 42 and the chopper 43 around 41 as a first rotating shaft.
[0048]
The chopper 43 forms a slit and rotates while opening and closing the optical path reaching the infrared detection element 37. The small gear 42 is in contact with the large gear 44 and a second rotating shaft 45 is attached to the large gear 44, and the second rotating shaft 45 is rotatably attached by a receiving portion 46. A printed circuit board 47 is attached to the second rotating shaft 45, and an electronic circuit (not shown) such as an amplifier circuit is attached to the printed circuit board 47 in addition to the infrared detection element 37. These are housed in a metal case 49 having a small hole 48 at a position to be an infrared light path, covered with a metal lid 50, and fixed to the choke structure 35b with the metal lid 50.
[0049]
With this configuration, the stepping motor 40 swings the infrared detecting element 37 from the front of FIG. 10 to the back, and simultaneously performs both opening and closing of the optical path by the chopper 43. The oscillation period of the infrared detection element 37 is set to 1 / integer of the rotation period of the motor 40, that is, the rotation period of the motor 40 is set to be an integral multiple of the rotation period of the infrared detection element 37. The temperature can be detected at the same position.
[0050]
FIG. 11 shows the detection position of the infrared detection element 37. The detection visual field of the infrared detection element 37 is indicated by a small circle, and the locus of the detection center is indicated by a broken line. In this example, the temperature detection position is changed in five places on the one-way swing of the infrared detection element 37. The combination of this swing and rotation of the motor 40 allows the detection position to cover the entire plate 15 and detect the temperature distribution two-dimensionally. In addition, since the motor 40 rotates at a cycle that is an integral multiple of the swing of the infrared detection element 37, the temperature difference from the temperature one turn before the turntable and the temperature change from the initial stage can be detected at each detection position. is there.
[0051]
Next, the control operation of the control means 6 will be described with reference to FIG. The control means 6 controls the electromagnetic wave radiation means 4 based on the temperature distribution detected by the temperature distribution detection means 21 (in FIG. 4, the radiation antenna 9 is controlled by the stepping motor 10). First, the detected temperature is the temperature of the food 2 It is the heated object extraction means 51 that distinguishes whether the temperature is the temperature of the plate 15 or the wall surface of the heating chamber 1 for each detection position. Since it is not known at what stage the food 2 is in the initial stage of heating or where it is placed, the electromagnetic radiation means 4 is first controlled by the uniform heating control means 52. The uniform heating control means 52 continuously controls the stepping motor 10 to reciprocate the radiation antenna 9 or drive it at random with a period sufficiently faster than the rotation period of the motor 40, so that the heating chamber 1 can be controlled from below. Stir electromagnetic waves and distribute them roughly uniformly. Moreover, while the radiation antenna 9 is controlled by the stepping motor 10 by the uniform heating control means 52, it is distinguished whether or not it is the food 2 by the temperature rise at each detection position.
[0052]
FIG. 13 shows the surface temperature change of the food 2 and the temperature change of the portion other than the food 2 such as the dish 15 when the radiation antenna 9 is controlled by the stepping motor 10 by the uniform heating control means 52. The horizontal axis is the elapsed time from the start of heating, the vertical axis is the temperature change from the start of heating. The hatched area D indicates the temperature change in the portion that is not the food 2 such as the dish 15, and the area E is the food 2 It shows the temperature change. Thus, since the dish 15 has a smaller dielectric loss than the food 5, the electromagnetic wave is hardly absorbed and the temperature hardly rises, so that it can be clearly distinguished. The temperature change calculation means 53 stores, for example, the temperature corresponding to each detection position on the first round from the start of heating of the motor 40, and then the temperature corresponding to each detection position after the elapse of t1 time, The temperature difference ΔT is calculated. The temperature change comparison means 54 distinguishes the food difference 2 if the temperature difference ΔT, which is the calculation result of the temperature change calculation means 53, is greater than a predetermined value ΔT1 of the predetermined determination curve F, and the dish 15 if it is smaller.
[0053]
If the object to be heated extraction means 51 can distinguish whether each detection position is the food 2 or the dish 15, the heating mode switching means 55 controls the radiation antenna 9 from the uniform heating control means 52 to the local heating control means 56. Switch. The local heating control means 56 controls a location where electromagnetic waves concentrate while stopping the radiation antenna 9 at an appropriate position. Reference numeral 57 denotes a low-temperature portion extraction unit that extracts a portion having a low temperature from the detection positions determined as food 2 by the heated object extraction unit 51. The local heating control means 56 controls the position of the radiating antenna 9 so that the electromagnetic wave is radiated to the low temperature portion extracted by the low temperature partial extraction means 57. Further, when the local heating control means 56 emits electromagnetic waves to the low temperature portion of the food 2 so that the low temperature portion disappears from the food 2 and the whole becomes a uniform temperature, the uniform heating control means 52 may control the radiation antenna 9 again. .
[0054]
The low temperature partial extraction means 57 stores the detection position with the lowest detection temperature among the detection positions determined by the heated object extraction means 51 as the food 2 during one reciprocation of the infrared detection element 37 as the heating position. . While the reciprocation of the swing of the infrared detecting element 37 is repeated during one rotation of the motor 40, the heating position in each reciprocation of the swing is stored. The local heating control means 56 adjusts the angle of the radiating antenna 9 toward the stored heating position in the radial direction at the top of the radiating antenna 9 by the rotation of the motor 40, and the heating position, that is, in the food 2. The low temperature part is heated. By repeating this control, the low temperature portion disappears from the food 2 and the whole is uniformly heated.
[0055]
Further, as a simple method for reducing the number of times the stepping motor 10 that drives the radiation antenna 9 is driven, the detection positions of the infrared detection elements 37 are arranged on concentric circles. For the circumference that can be determined as food, the highest temperature in the circumference is extracted, and the low temperature extraction means 57 extracts the circumference having the lowest maximum temperature, You may adjust the angle of the radiation antenna 9 so that electromagnetic waves may concentrate. In this case, there is an effect of improving the durability performance of the radiation antenna 9.
[0056]
In addition, the meaning of the uniform of the uniform heating control means 52 expresses wide area heating with respect to local heating, and is not on the condition that heating is performed uniformly and uniformly.
[0057]
In the description of the above embodiment, the temperature distribution detection means 21 is used as the physical quantity detection means, but the present invention is not limited to this. For example, a solid-state imaging device called a CCD image sensor that can recognize the shape and color of food can be used. In this case, the control means only needs to control the electromagnetic wave radiation means based on the color changing with the progress of heating and its distribution. For example, if it is meat, the color of the whole is light brown to match the color that changes from red to light brown The electromagnetic wave radiation means is controlled so as to be finished. Further, the control means may control the electromagnetic wave radiation heating means based on the change in shape. For example, if there is a change that becomes soft and bulges if it is a cocoon, the electromagnetic wave radiation means is controlled so that the whole bulges in the same way. The same effect can be obtained by recognizing the shape from the light path blocking pattern using a plurality of light emitting elements and light receiving elements. In addition, if the control pattern of the electromagnetic wave radiation means that is optimal for the shape is stored in advance, the control means can control the electromagnetic wave radiation means by the initial shape recognition that can be recognized by the solid-state imaging device or the plurality of light emitting elements and light receiving elements. Is also possible. Further, if the control pattern of the electromagnetic wave radiation means optimal for the menu and the weight is stored in advance, the weight detection means can be used for control.
[0058]
(Example 6)
In the present embodiment, a configuration in which the control unit 6 controls the position of the electromagnetic wave radiation unit 4 by the setting unit 22 will be described.
[0059]
If FIG. 4 is used, the control means 6 will drive the stepping motor 10 according to the input of the setting means 22, and the antenna control means 24 will control the radiation antenna 9 to an appropriate position. Further, the output control means 23 controls the magnetron 7 to start emission of electromagnetic waves. After that, when the heating proceeds, based on the input contents of the setting means 22, if necessary, the stepping motor 10 is driven several times to control the heating unevenness, or the output of the magnetron 7 is changed. Heat until the end of heating.
[0060]
For example, it is assumed that the setting means 22 has a key “milk” as a representative means for inputting information related to the name of the food 2. Liquids like milk tend to cause convection due to heating and cause uneven heating in the vertical direction (the upper part tends to be hot and the lower part tends to become cold), so it is better to heat the bottom intensively to eliminate uneven heating . Therefore, when “milk” is selected by the setting means 22, the antenna control means 24 drives the stepping motor 10, and the position suitable for the bottom surface concentrated heating from the start to the end of heating (for example, the position shown in FIG. 6). Secure to.
[0061]
Further, it is assumed that the setting means 22 has a key “defrost” as a typical means for inputting the heating finish state. The food in the frozen state is a solid that does not generate convection, and each part must be heated evenly to eliminate uneven heating. Therefore, when “thawing” is selected by the setting means 22, the antenna control means 24 drives the stepping motor 10, and physical quantity detection means (for example, temperature distribution detection means, weight detection means described in the fifth embodiment, or other detection). The position of the radiation antenna 9 is changed according to the physical quantity of the food 2 detected by the means).
[0062]
(Example 7)
FIG. 14 is a characteristic diagram showing a control operation of the high-frequency heating device according to the seventh embodiment of the present invention.
[0063]
14A shows the time on the horizontal axis, and the power ON / OFF operation on the vertical axis. FIG. 14B shows the time on the horizontal axis and the position confirmation of the electromagnetic wave radiation means by the position confirmation means on the vertical axis. / OFF operation is shown. In the present embodiment, when the power of the high-frequency heating apparatus is turned on from OFF (when the power is turned on), the position confirmation is immediately turned from OFF to ON (the position confirmation means confirms the position of the electromagnetic wave radiation means). This is because the position of the electromagnetic radiation means cannot be controlled when the power is turned off during heating such as a power failure, or the position of the electromagnetic radiation means changes when the power is off (for example, when carrying a high frequency heating device). However, if the power is turned on after that, the position confirmation means can quickly confirm the position of the electromagnetic wave radiation means, and the position can be accurately controlled.
[0064]
(Example 8)
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a control operation of the high-frequency heating device according to the eighth embodiment of the present invention.
[0065]
FIG. 15 (a) shows time on the horizontal axis and ON / OFF operation of cooking on the vertical axis. FIG. 15 (b) shows time on the horizontal axis and the position confirmation of the electromagnetic wave radiation means by the position confirmation means on the vertical axis. ON / OFF operation is shown. In this embodiment, when the cooking is turned from ON to OFF (when cooking is finished), the position confirmation is immediately turned from OFF to ON (the position confirmation means confirms the position of the electromagnetic wave radiation means). This is because when repeatedly cooking, it is considered that the electromagnetic wave radiating means is gradually shifted from the target position by moving the electromagnetic wave radiating means many times. This has the effect of promptly confirming the position and enabling accurate position control.
[0066]
Example 9
FIG. 16 is a characteristic diagram showing a control operation of the high-frequency heating device according to the ninth embodiment of the present invention.
[0067]
Although not shown, this embodiment has a door that is a typical opening / closing means for opening and closing the heating chamber, and a door latch switch that is an opening / closing detection means for detecting opening / closing of the door. FIG. 16A shows time on the horizontal axis, and the opening / closing operation of the door on the vertical axis. FIG. 16B shows time on the horizontal axis and ON of position confirmation of the electromagnetic wave radiation means by the position confirmation means on the vertical axis. / OFF operation is shown. In this embodiment, when the door is opened from the closed state (when the door is opened), the position confirmation is immediately switched from OFF to ON (the position confirmation means confirms the position of the electromagnetic wave radiation means). This is because when the user opens the door during heating, the electromagnetic wave radiation means stops at a halfway position and cannot be controlled. This has the effect of promptly confirming the position of the means and enabling accurate position control.
[0068]
(Example 10)
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a control operation of the high-frequency heating device according to Example 10 of the present invention.
[0069]
FIG. 17A shows time on the horizontal axis and the opening / closing operation of the door on the vertical axis. FIG. 17B shows time on the horizontal axis and ON of position confirmation of the electromagnetic wave radiation means by the position confirmation means on the vertical axis. / OFF operation is shown. In this embodiment, when the door is closed from opening (when the door is closed), the position confirmation is immediately switched from OFF to ON (the position confirmation means confirms the position of the electromagnetic wave radiation means). This is because when the door is open, the user touches the electromagnetic wave radiation means and changes its position, which makes it impossible to control it. However, each time the door is closed, the position confirmation means quickly changes the position of the electromagnetic wave radiation means. This has the effect of confirming and enabling accurate position control.
[0070]
(Example 11)
18 to 26 are a configuration diagram and a characteristic diagram of the high-frequency heating device according to the eleventh embodiment of the present invention.
[0071]
FIG. 18 is a cross-sectional view of the inside of the heating chamber 1 as viewed from above. The electromagnetic wave is transmitted from the waveguide 12 (region in the wavy line) below the bottom surface of the heating chamber 1 to the radiation antenna 9. The position of the radiating antenna 9 is expressed by an angle θ (solid arrow line) with the position where the radiating antenna 9 is stopped by hitting the stopper 30 as 0 degree. FIG. 18 illustrates two states when the angle is 0 degrees and when the angle is 90 degrees. In the present embodiment, a driving signal exceeding the driving range is given to rotate the radiating antenna 9 counterclockwise, hit against the stopper 30 and stop, and this is confirmed as a 0 degree position. Then, the position of the radiation antenna 9 is controlled by providing a drive signal corresponding to the target angle with the position as a reference and rotationally driving it clockwise.
[0072]
FIG. 19 is a configuration diagram of the radiation antenna 9 as viewed from the front. The spacer 58 that holds the radiation antenna 9 at a constant height on the bottom surface of the heating chamber is made of a material with low high-frequency loss, such as Teflon, and is connected to the radiation antenna 9 and driven together. The position in the height direction is regulated by sliding while touching. Further, the spacer 58 forms a downwardly curved curved portion 59 in order to suppress friction.
[0073]
FIG. 20 is a configuration diagram of the turntable 16 as viewed from below. The turntable 16 includes a rotating shaft 29 and a holding unit 60 that holds food via a dish, and the holding unit 60 is located above the radiation antenna 9 as in FIG. The holding unit 60 includes a linear conductor 61 extending in two opposite directions from the rotating shaft 29, an annular conductor 62 connecting the two linear conductors 61, and linear conductors 63, 3 extending from the annular conductor 62 in three directions. It consists of an annular conductor 64 connecting two linear conductors 63. On both sides of the linear conductor 61, two transmissive portions 65 capable of transmitting electromagnetic waves are formed by the linear conductor 61 and the annular conductor 62, and similarly, the annular conductor 62, the linear conductor 63, and the annular conductor 64 form three transmission parts 65. A transmission part 66 is formed. Here, the larger the area of the transmission part, the easier the transmission of electromagnetic waves. However, when the width of the conductor is reduced, the strength of the entire holding part 60 becomes weaker, so an appropriate dimension is selected. In particular, the transmission part 65 is indispensable for intensively heating the bottom surface of the food. When the wavelength of the electromagnetic wave is λ, the width H of the linear conductor 61 is λ / 4 or less and the length I is λ / 4 or more. Should choose in. Incidentally, the wavelength λ of an electromagnetic wave often used in a microwave oven is 122 mm, and at this time, λ / 4 is 30.5 mm. Moreover, in the case of a present Example, it is set as H = 15mm and I = 50mm so that the bottom face of food can be heated more intensively.
[0074]
FIG. 21 to FIG. 24 are characteristic diagrams of the present embodiment, and show the temperature rise when the water in the same container as FIG. 43 is heated by changing the angle θ of the radiation antenna 9 in the configuration of FIG. 18 to FIG. It is.
[0075]
FIG. 21 shows a case where the angle θ is 30 degrees, and FIG. FIG. 21 (b) is obtained by processing the data of FIG. 21 (a) and assumes rotation of the turntable. From this result, it can be seen that the heating distribution of the conventional microwave oven of FIG. 44 is almost the same, and the heating proceeds from the edge and the center becomes cold.
[0076]
FIG. 22 shows the case where the angle θ is 60 degrees, and FIG. 22A shows the actual measurement data, and the right rear peak is lowered. FIG. 22 (b) is obtained by processing the data of FIG. 22 (a) and assumes rotation of the turntable. From this result, it can be seen that the temperature rises considerably in the center as compared with FIG.
[0077]
FIG. 23 shows the case where the angle θ is 90 degrees, and FIG. FIG. 23 (b) is obtained by processing the data of FIG. 23 (a) and assumes rotation of the turntable. From this result, it can be seen that the temperature rises intensively in the center.
[0078]
FIG. 24 shows the results of FIGS. 21 to 23 with the angle θ of the radiating antenna 9 as the horizontal axis and the ratio of the individual temperature increase relative to the total temperature increase as the vertical axis. . J is the characteristic of the center and K is the characteristic of the average value of 4 corners. As the angle θ increases, J increases and K decreases. That is, in the range of 0 ≦ θ ≦ 90, it can be seen that as the angle θ increases, the proportion of electromagnetic waves concentrated at the center increases. Also, since the heating distribution greatly changes depending on the angle θ, it is possible to create an arbitrary heating distribution with high accuracy by controlling the position of the electromagnetic wave radiation means with the stopper 30 while confirming the position.
[0079]
For example, when thawing 300 g of beef sliced meat with the microwave oven of this embodiment, when the heating distribution is evaluated with the angle θ of the radiating antenna 9 stopped at one place, the radiation is radiated as shown in FIG. The best performance (state with little temperature unevenness) was obtained when the angle θ of the antenna 9 was 86.25 degrees.
[0080]
FIG. 26 is a characteristic diagram showing temperature unevenness at the end of thawing heating of 300 g of beef sliced meat. The measured temperature is plotted on the vertical axis, and the highest and lowest temperatures are connected by a solid line. The characteristics of the current microwave oven are L (maximum temperature 50.2 ° C., minimum temperature −1.3 ° C., temperature difference 51.5), and the angle θ of the radiation antenna 9 of this embodiment is 86.25 degrees. Is M (maximum temperature 36.1 ° C., minimum temperature −1.1 ° C., temperature difference 37.2), and the temperature unevenness is reduced in this embodiment. However, in both cases, heating conditions were such that the high-frequency output of about 300 w from the magnetron was turned on / off by the output control means, and the heating was performed at an apparent output of 170 w for 8 minutes.
[0081]
In the case of the present invention, when the angle θ is changed in the middle so that the slow-heating portion can be heated intensively while watching the progress of heating, the workmanship is improved.
[0082]
(Example 12)
FIG. 27 is a block diagram of the high-frequency heating device according to Embodiment 12 of the present invention.
[0083]
In FIG. 27, in order to heat the article 2 to be heated in the heating chamber 1 to a desired finished state, the electromagnetic wave radiating means 4 that radiates the electromagnetic wave 3 into the heating chamber 1 and the position of the electromagnetic wave radiating means 4 are correct. And a control means 6 for controlling the position of the electromagnetic wave radiation means 4 to an appropriate position for a desired heating distribution. Since the position confirmation means 5 is located outside the heating chamber, it is not exposed to electromagnetic waves, so there are few restrictions on the constituent materials.
[0084]
(Example 13)
FIG. 28 is a block diagram of the high-frequency heating device according to Embodiment 13 of the present invention.
[0085]
In FIG. 28, the electromagnetic wave radiation means 4 includes an electromagnetic wave generation means 7 for generating an electromagnetic wave 3 a, a waveguide means 8 for receiving the electromagnetic wave 3 a from the electromagnetic wave generation means 7 and guiding it into the heating chamber 1, and heating by the waveguide means 8. A radiating means 9 that receives the electromagnetic wave 3b guided into the chamber 1 and actually radiates it as the electromagnetic wave 3c, and a driving means 10 that drives the radiating means 9 by the control means 6 to change the heating distribution of the object to be heated 2 are provided. doing. The position confirming means 5 confirms the position of the radiating means 9 via the driving means 10 outside the heating chamber 1.
[0086]
(Example 14)
FIG. 29 is a principal block diagram of the high-frequency heating device according to Embodiment 14 of the present invention.
[0087]
In FIG. 29, the position confirmation means 5 has reference position detection means 67 for detecting that the electromagnetic wave radiation means 4 has reached the reference position, and detects that the position of the electromagnetic wave radiation means 4 is at the reference position. ing. The control means 6 controls the position of the electromagnetic wave radiation means 4 based on the signal from the reference position detection means 67. Therefore, it can be said that the position confirmation means 5 passively confirms the position of the electromagnetic wave radiation means 4 by the reference position detection means 67.
[0088]
(Example 15)
FIG. 30 is a cross-sectional configuration diagram of a main part of a microwave oven that is a typical high-frequency heating device according to the fifteenth embodiment of the present invention.
[0089]
In FIG. 30, as electromagnetic wave radiating means, the electromagnetic wave in the waveguide 12 is radiated into the heating chamber 1 by the coupling portion 13 and the radiation antenna 9, and the control means 6 rotationally drives the coupling portion 13 by the stepping motor 10. The angle of the radiating antenna 9 is controlled. Here, the rotating shaft 68 of the stepping motor 10 is connected to the cam 69 outside the heating chamber 1 below the waveguide 12, and the switch 70 is pushed when the radiation antenna 9 reaches the reference position. The control means 6 confirms that the radiation antenna 9 is at the reference position by the cam 69 and the switch 70 which are typical reference position detection means, and then controls the radiation antenna 9 to a desired position. When a stepping motor is used, positioning control can be accurately performed by the number of drive pulses after the switch 70 is pressed.
[0090]
Here, in this embodiment, the reference position is set to a position of 90 degrees (see FIG. 18), heating is always started at the reference position, and the position of the radiating antenna 9 is changed during the heating, thereby causing uneven heating. It is set as the structure which supplements.
[0091]
Therefore, since the position where heating is started is a reference position for confirming the position of the electromagnetic wave radiation means, there is an effect that heating can be started immediately after confirming the position.
[0092]
In addition, since the position of the radiation antenna 9 at the start of heating is always constant, in the case of the same food, the heating distribution generated at the initial stage of heating is also approximately constant. Therefore, the position of the radiating antenna 9 to be changed during heating in order to compensate for the heating unevenness is roughly determined, and can be patterned for each food. Therefore, the control sequence can be simplified and the number of parts constituting the control means 6 can be reduced.
[0093]
Furthermore, since the position of the radiation antenna 9 at the start of heating is a position at an angle of 90 degrees, the food can be heated centrally from the bottom center. Therefore, since electromagnetic waves easily enter the food before diffusing into the heating chamber 1, heating can be started most efficiently. In particular, when heating a liquid such as milk, it is more efficient to perform concentrated heating from the center of the bottom from the beginning to the end because the heating distribution is better and the position of the radiation antenna 9 does not have to be moved once.
[0094]
In addition to the combination of the cam 69 and the switch 70, the reference position can be confirmed by detecting various physical quantities as the reference position detection means.
[0095]
(Example 16)
FIG. 31 is a characteristic diagram showing a control operation of the high-frequency heating device according to Embodiment 16 of the present invention.
[0096]
FIG. 31A shows the time on the horizontal axis, the ON / OFF operation of the position confirmation of the electromagnetic wave radiation means by the position confirmation means, and FIG. 31B shows the time on the horizontal axis and the output control means on the vertical axis. This shows the ON / OFF operation of the high-frequency output from the electromagnetic wave radiation means. In this embodiment, when the position confirmation is switched from OFF to ON (the position confirmation means confirms the position of the electromagnetic wave radiation means), the high frequency output is turned from ON to OFF in advance (heating is interrupted). Further, after the position confirmation is turned from ON to OFF (position confirmation means finishes the position confirmation of the electromagnetic wave radiation means), the high frequency output is turned from OFF to ON (heating is resumed). This is because the position of the electromagnetic wave radiation means when confirming the position is not necessarily a position suitable for heating, and it is intended to prevent heating a part that is not aimed by radiating electromagnetic waves during the position confirmation. Therefore, there is an effect of preventing unnecessary heating unevenness.
[0097]
As another method, even if the high-frequency output is not reduced to 0 during position confirmation, it can be effectively reduced. In this case, since the heating proceeds even during the position confirmation, there is an effect that the heating time can be shortened compared to when the high frequency output is set to zero.
[0098]
(Example 17)
FIG. 32 is a block diagram of the high-frequency heating device according to Embodiment 17 of the present invention.
[0099]
In FIG. 32, in order to heat the article 2 to be heated in the heating chamber 1 to a desired finished state, whether the electromagnetic radiation means 4 in the heating chamber 1 that emits the electromagnetic waves 3 and the positions of the electromagnetic radiation means 4 are correct. And a control means 6 for controlling the position of the electromagnetic wave radiation means 4 to an appropriate position for a desired heating distribution. In this embodiment, since the electromagnetic wave radiation means 4 is provided in the heating chamber 1, there is an effect of suppressing loss when electromagnetic waves are transmitted from the electromagnetic wave radiation means 4 into the heating chamber 1.
[0100]
(Example 18)
FIG. 33 is a block diagram of the high-frequency heating device according to Embodiment 18 of the present invention.
[0101]
In FIG. 33, in order to heat the article 2 to be heated in the heating chamber 1 to a desired finished state, the electromagnetic wave radiation means 4 in the heating chamber 1 that radiates the electromagnetic wave 3 and the position of the electromagnetic wave radiation means 4 are correct. And a control means 6 for controlling the position of the electromagnetic wave radiation means 4 to an appropriate position for a desired heating distribution. In this embodiment, since the electromagnetic wave radiation means 4 is provided in the heating chamber 1, there is an effect of suppressing loss when electromagnetic waves are transmitted from the electromagnetic wave radiation means 4 into the heating chamber 1. Moreover, since the position confirmation means 5 is located outside the heating chamber, it is not exposed to electromagnetic waves, so that there are few restrictions on the constituent materials.
[0102]
In the specific configurations described so far, a configuration having a turntable is mainly used, but the present invention is not limited to this. For example, instead of having no turntable, a method of driving the electromagnetic wave radiation means not only in one axis rotation but also in two dimensions can be considered. In this case, since the food is not moved, heavy food can be heated. Also, unlike the configuration in which food can be placed only on a round turntable, there is an effect that the space in the heating chamber can be effectively used.
[0103]
In addition, even if it is a case where it has a turntable, it is not limited to rotating a foodstuff on a plane. Various methods are conceivable, such as moving food up and down, combining up and down movement and movement on a plane, and controlling in association with the position of the electromagnetic radiation means. In this case, there is an effect that the heating distribution can be controlled more precisely.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, the high-frequency heating device of the present invention has the following effects.
[0105]
Movable radiation antenna Confirm the position of the antenna Control the position of the radiation antenna Can be accurately controlled to a desired position, so that an object to be heated can be brought into a desired finished state.
[0106]
Also radiates when power is turned on antenna Since the position of the antenna Can be accurately controlled to a desired position without being uncertain.
[0107]
Also radiate after cooking antenna Because the position of the antenna Can be accurately controlled to a desired position without being uncertain.
[0108]
In addition, after detecting the opening and closing of the heating chamber, antenna If the user opens and closes during cooking, antenna Can be accurately controlled to a desired position without being uncertain.
[0109]
Also radiation antenna Detects that the reference position has been reached or emits antenna Is stopped at a reference position and the position is confirmed and controlled to a desired position, so that the positional deviation can be corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a high-frequency heating device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a high-frequency heating device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional configuration diagram of a high-frequency heating device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 6 is a sectional configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 7 is a sectional configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 8 is a sectional configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 9 is a sectional configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 10 is a cross-sectional configuration diagram of temperature distribution detection means of the high-frequency heating device according to Embodiment 5 of the present invention.
FIG. 11 is a characteristic diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 12 is a block diagram of control means of the high-frequency heating device
FIG. 13 is a characteristic diagram of the high-frequency heating device.
14A is a characteristic diagram of a high-frequency heating device according to Example 7 of the present invention. FIG.
(B) Characteristics chart
15A is a characteristic diagram of the high-frequency heating device according to Example 8 of the present invention. FIG.
(B) Characteristics chart
16A is a characteristic diagram of a high-frequency heating device according to Example 9 of the present invention. FIG. 16B is a characteristic diagram thereof.
17A is a characteristic diagram of the high-frequency heating device according to Example 10 of the present invention. FIG.
(B) Characteristics chart
FIG. 18 is a cross-sectional configuration diagram of a high-frequency heating device according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a configuration diagram of a radiating antenna of the high-frequency heating device.
FIG. 20 is a configuration diagram of a turntable of the high-frequency heating device.
FIG. 21 (a) Characteristics of the high-frequency heating device
(B) Characteristics chart
FIG. 22A is a characteristic diagram of the high-frequency heating device.
(B) Characteristics chart
FIG. 23 (a) Characteristics of the high-frequency heating device
(B) Characteristics chart
FIG. 24 is a characteristic diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 25 is a configuration diagram of the main part of the high-frequency heating device.
FIG. 26 is a characteristic diagram of the high-frequency heating device and a conventional high-frequency heating device.
FIG. 27 is a block diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 12 of the present invention.
FIG. 28 is a block diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 13 of the present invention.
FIG. 29 is a block diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 14 of the present invention.
FIG. 30 is a cross-sectional configuration diagram of a main part of a high-frequency heating device according to Embodiment 15 of the present invention.
FIG. 31A is a characteristic diagram of the high-frequency heating device according to Embodiment 16 of the present invention.
(B) Characteristics chart
FIG. 32 is a block diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 17 of the present invention.
FIG. 33 is a block diagram of a high-frequency heating device according to Embodiment 18 of the present invention.
FIG. 34 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional high-frequency heating device.
FIG. 35 is a configuration diagram of another conventional high-frequency heating device.
FIG. 36 is a sectional configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 37 is a main part configuration diagram of another conventional high-frequency heating device.
FIG. 38 is a main part configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 39 is a cross-sectional configuration diagram of another conventional high-frequency heating device.
FIG. 40 is a cross-sectional configuration diagram of another conventional high-frequency heating device.
FIG. 41 is a main part configuration diagram of the high-frequency heating device.
FIG. 42 is a cross-sectional configuration diagram of the main part of the high-frequency heating device
FIG. 43 is a structural diagram of a container.
44A is a characteristic diagram of another conventional high-frequency heating device. FIG.
(B) Characteristics chart
[Explanation of symbols]
1 Heating chamber
2 Food (to be heated)
3, 3a, 3b, 3c
4 Electromagnetic radiation means
5 Position confirmation means
6 Control means
7 Magnetron (electromagnetic wave generation means)
8 Waveguide means
9 Radiating antenna (radiating means)
10 Stepping motor (drive means)
11 Stopping means
12 Waveguide (waveguide means)
13 Coupling part (waveguide means)
19 Weight detection means (physical quantity detection means)
21 Temperature distribution detection means (physical quantity detection means)
22 Setting means
23 Output control means
30 Stopper (stop means) (position confirmation means)
67 Reference position detection means
69 Cam (reference position detection means) (position confirmation means)
70 switch (reference position detection means) (position confirmation means)

Claims (6)

マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記放射アンテナが基準位置に到達したことを検出する基準位置検出手段を有する位置確認手段と、前記基準位置検出手段からの信号に基づいて前記放射アンテナの位置を制御する制御手段とを有し、前記位置確認手段は、電源投入時に前記放射アンテナが基準位置にあることを確認する高周波加熱装置。 A radiation antenna for radiating electromagnetic waves from a magnetron into a heating chamber to heat the object to be heated ; a position confirmation means having a reference position detection means for detecting that the radiation antenna has reached a reference position; and the reference position detection means based on signals from have a control means for controlling the position of the radiating antenna, the position confirmation means, high-frequency heating apparatus to ensure the that the radiating antenna is in the reference position at power-on. マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記放射アンテナを基準となる位置で停止させる停止手段を有する位置確認手段とを有し前記位置確認手段は、電源投入時に前記放射アンテナを前記停止手段に当てることを特徴とする高周波加熱装置。A radiation antenna that radiates electromagnetic waves from a magnetron into a heating chamber to heat an object to be heated, and a position confirmation means that has a stop means for stopping the radiation antenna at a reference position , the position confirmation means, A high-frequency heating apparatus , wherein the radiation antenna is applied to the stopping means when power is turned on . マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記放射アンテナが基準位置に到達したことを検出する基準位置検出手段を有する位置確認手段と、前記基準位置検出手段からの信号に基づいて前記放射アンテナの位置を制御する制御手段とを有し、前記位置確認手段は、調理終了後前記放射アンテナが基準位置にあることを確認する高周波加熱装置。 A radiation antenna for radiating electromagnetic waves from a magnetron into a heating chamber to heat the object to be heated ; a position confirmation means having a reference position detection means for detecting that the radiation antenna has reached a reference position; and the reference position detection means based on a signal from a control means for controlling the position of the radiating antenna, the position confirmation means, high-frequency heating apparatus to ensure the that the radiating antenna is in the reference position after the completion of cooking. マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記放射アンテナを基準となる位置で停止させる停止手段を有する位置確認手段とを有し、前記位置確認手段は、調理終了後に前記放射アンテナを前記停止手段に当てることを特徴とする高周波加熱装置。 A radiation antenna that radiates electromagnetic waves from a magnetron into a heating chamber to heat an object to be heated, and a position confirmation means that has a stop means for stopping the radiation antenna at a reference position , A high-frequency heating apparatus, wherein the radiation antenna is applied to the stopping means after cooking is completed. マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記加熱室を開閉する開閉手段と、前記開閉手段の開から閉または閉から開への変化を検出する開閉検出手段と、前記放射アンテナが基準位置に到達したことを検出する基準位置検出手段を有する位置確認手段前記基準位置検出手段からの信号に基づいて前記放射アンテナの位置を制御する制御手段とを有し、前記位置確認手段は、前記開閉検出手段により開または閉を検出した後に、前記放射アンテナが基準位置にあることを確認する高周波加熱装置。 A radiation antenna for heating an object by radiating electromagnetic waves from the magnetron into the heating chamber, an opening and closing means for opening and closing the heating chamber, closed or from opening of the switching means is opened and closed to detect a change from the closed to the open a detection means, and position confirmation means having a reference position detecting means for detecting that said radiation antenna has reached the reference position, and control means for controlling the position of the radiating antenna based on a signal from the reference position detecting means has the position confirmation means, after detecting the open or closed by the opening and closing detecting means, high-frequency heating apparatus in which the radiation antenna is sure that the reference position. マグネトロンからの電磁波を加熱室内に放射して被加熱物を加熱する放射アンテナと、前記加熱室を開閉する開閉手段と、前記開閉手段の開から閉または閉から開への変化を検出する開閉検出手段と、前記放射アンテナを基準となる位置で停止させる停止手段を有する位置確認手段とを有し、前記位置確認手段前記開閉検出手段により開または閉を検出した後に、前記放射アンテナを前記停止手段に当てることを特徴とする高周波加熱装置。 A radiation antenna that radiates electromagnetic waves from the magnetron into the heating chamber to heat the object to be heated, an opening / closing means for opening / closing the heating chamber, and an opening / closing detection for detecting a change from opening to closing or closing to opening of the opening / closing means And a position confirmation means having a stop means for stopping the radiation antenna at a reference position, and the position confirmation means stops the radiation antenna after the opening / closing detection means detects opening or closing. A high-frequency heating device characterized by being applied to the means .
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