JP4969475B2

JP4969475B2 - マイクロ波加熱装置

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Publication number: JP4969475B2
Application number: JP2008028038A
Authority: JP
Inventors: 彰森井; 滋之永田; 和裕亀岡; 秀樹吉川
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-02-07
Also published as: JP2009187842A

Description

本発明は複数のマイクロ波発振器(以降マグネトロン：ＭＧＴと呼ぶこともある)を有するマイクロ波加熱装置に関するものであり、マイクロ波発振器の温度検知を行い、マイクロ波の放射に用いられるアンテナを利用し、マグネトロン自身の過加熱による故障や効率の低下を保護するマイクロ波加熱装置に関する。

従来のマイクロ波加熱装置では、加熱室の天板および底板に設けられた両マグネトロンの過加熱保護の為に、各マグネトロンに温度検知手段を設け、この温度検知手段が検知したマグネトロンの温度が規定値よりも高くなった場合、温度ヒューズやサーモスタットを動作させて通電を停止することで機器の機能低下や故障を防ぐものがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、複数の放射アンテナに対応する複数のマグネトロン（電磁波発生手段）を有し、電磁波発生制御手段によりマグネトロンを切替えることで放射アンテナを切替えたり、いずれの放射アンテナも出力の低下がないようにいくつかの放射アンテナから同時に電磁波を放射したりするマイクロ波加熱装置が知られている。（例えば、特許文献２参照）。
また、マグネトロン給電部に放射アンテナを設け、さらに導波管の内壁に凸部を設けてマイクロ波を広範囲に放射することでマグネトロン自身へ戻ってくるマイクロ波を減少させ、マグネトロン本体の過加熱を防止するというものがあった。(例えば、特許文献３参照)

特開２００１−１０８２４３号公報（第８頁〜第９頁、図８〜１２）特開平１０−１７２７５０号公報（第７頁、図３）特開平１０−１６２９５０号公報（第３頁、図１〜４）

特許文献１に記載された従来のマイクロ波加熱装置においては、加熱室内より反射されたマイクロ波がマグネトロンへ照射されることでマグネトロンが過加熱状態となり、機能低下や故障、さらには運転停止してしまうおそれがある。

また、特許文献２に記載された従来のマイクロ波加熱装置においては、複数の放射アンテナから同時に電磁波を放射する場合に、個別のマグネトロンより発振されたマイクロ波が、他のマグネトロンへ干渉したり、加熱室内より反射されたマイクロ波がマグネトロンへ照射されたりすることでマグネトロンが過加熱状態となり、機能低下や故障、さらには運転停止してしまうおそれがある。

また、特許文献３に記載された従来のマイクロ波加熱装置においては、導波管の内壁に凸部を設けてマイクロ波を広範囲に放射することでマグネトロン自身へ戻ってくるマイクロ波を減少させ、マグネトロン本体の過加熱を防止するように構成しているが、それでも一部はマグネトロン本体へ戻ってしまう。これにより、マグネトロンが過加熱状態となり、機能低下や故障、さらには運転停止してしまうおそれが特許文献１や特許文献２よりも少ないものの依然として残る。

本発明は、上記の課題を解決するために為されたものであり、複数のマグネトロンを備えたマイクロ波加熱装置において、マグネトロンが過加熱温度へ達するよりも前に一時的に温度上昇が起こったマグネトロンに対し保護操作を実施し、マグネトロンの温度が設定温度に下がるまでマイクロ波の干渉を受けずにマグネトロンを保護することを目的とする。

本発明に係るマイクロ波加熱装置は、食品などの被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発振する複数のマグネトロンと、各マグネトロンに対応して設けられ、該マグネトロンによって発振されたマイクロ波を伝搬する導波管と、各導波管に対応して設けられ、加熱室内へ導波管によって伝搬されたマイクロ波を放射するアンテナと、各マグネトロンに対応して設けられ、該マグネトロンの温度を検知する温度検知手段と、各アンテナに対応して設けられ、アンテナを回転させる駆動手段と、これらの駆動手段及び前記マグネトロンを制御する制御手段と、を備え、この制御手段は、複数の温度検知手段の内、出力が規定値を超えた温度検知手段に対応するマグネトロンの運転を停止させ、且つ該温度検知手段に対応するアンテナを、該アンテナの加熱室に対する放射指向性が弱くなるマイクロ波流入抑制角度まで回転させた後停止させるように前記駆動手段を制御し、複数の温度検知手段の内、出力が前記規定値を超えていない温度検知手段に対応する他のマグネトロンの運転を継続させるものである。
本発明では、一方のマグネトロンが運転停止しているとき、若しくはマグネトロン温度が設定した温度よりも大きくなったときには、このマグネトロンに対応するアンテナの回転角度を事前に決定したマイクロ波の反射波が、他のマグネトロンへ入りこまない「マイクロ波流入抑制角度」で固定する事により、動作中の他のマグネトロンから放射されたマイクロ波の影響を受けることなく、前記運転停止中のマグネトロンの過加熱を防止する。

前述のマイクロ波の反射波が入り込まないマイクロ波流入抑制角度とは、アンテナ2が加熱室5方向に向かって放射指向性の弱い角度である。放射指向性とは、アンテナの方向に対する放射の強さのことであり、八木アンテナやパラボラアンナなどは一方向にだけ指向性を持つ。通例、オーブンレンジに用いるアンテナは加熱ムラを減らすために特定の方向に指向性を強く持たないように設計を行うが、アンテナ形状を特定の角度において放射強度を持たないよう設計し、アンテナ回転角度を前記特定の角度で回転を固定させることで、マグネトロンの過加熱を防止することが出来る。前記は、同一のアンテナの有する指向性は、送信と受信では同じ特性となるというアンテナの特徴を利用している。つまり、加熱室5方向に対して放射指向性の弱い回転角度にてアンテナを停止させることで、他のマグネトロンから放射されたマイクロ波や、加熱室内から反射されて戻ってきたマイクロ波のマグネトロンへの入り込みを防ぐことが出来るのである。(以降、前述のアンテナ角度をマイクロ波流入抑制角度と記載)。これより、回転アンテナの駆動モータを制御することにより従来技術における課題である、他のマグネトロンより発振されたマイクロ波の入り込みによるマグネトロンの過加熱を防止することが出来る。

アンテナを前記マイクロ波流入抑制角度で停止するタイミングは、下記に述べる手順とする。
複数マグネトロンを有し、前記マグネトロンの数に対応する導波管、回転アンテナ、アンテナ回転・停止を任意に操作することのできる駆動モータを有するマイクロ波加熱装置において、運転開始より、マグネトロンに設けられている温度検知手段により得られた温度情報が、事前にテーブルにて規定した温度を上回った場合、温度が上昇したマグネトロンの運転を停止させ、アンテナを前記マイクロ波流入抑制角度で停止させる。若しくは、加熱室内に置かれた被加熱物の加熱方式により、マグネトロン温度が事前に規定した温度よりも高くない場合でも、例えば、想定を上回る温度上昇速度を示した場合、マグネトロンの運転を停止させ、マグネトロン運転停止時にはアンテナ角度を前記マイクロ波流入抑制角度とし、マグネトロンへのマイクロ波の入り込みの影響を受けないようにする。

本発明によれば、複数のマグネトロンを有するマイクロ波加熱装置において問題となっているマイクロ波の導波管への侵入を、アンテナの回転角度をマイクロ波流入抑制角度で停止する制御にて回避することが出来、導波管へのマイクロ波侵入によって起こる、マグネトロン過加熱による故障や機能低下などの不具合を防止することが出来る。また、アンテナ角度をマイクロ波流入抑制角度にて停止することで、導波管への流入が抑制される為、発振していないマグネトロンや導波管内でのマイクロ波消費を防ぐことが出来、加熱室内の加熱効率が向上する。

実施の形態１．
以下、本発明を実施する最良の形態として、図１、図２、図３に示すオーブンレンジをマイクロ波加熱装置の一例として説明する。図１〜３は本発明の実施１の形態におけるマイクロ波加熱装置の一例を示す構成図であり、２個のマグネトロンと、該マグネトロンの数に対応した数の、導波管とアンテナとアンテナ駆動モータとを有する場合を示している。図１は本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の正面縦断面図であり、図２は本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の横断面図であり、図３は本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置本体の斜視図である。

次に、マイクロ波加熱装置の構成について図１〜図３を用いて説明する。マイクロ波加熱装置本体には加熱室5が設けられており、この加熱室5の底部には食品などの被加熱物４を載置する載置台20が設けられている。該載置台20は誘電損失の小さいセラミックを用いており、下面にアンテナ室10が設置されている。また、加熱室５の天井部には被加熱物４の上面を加熱する上面ヒータ８が設けられており、また、被加熱物４の温度を検知する負荷検知手段６が設けられている。また、コンベクションファン７はコンベクションヒータ１２によって加熱された循環風を循環加熱風噴出口(上部) ９aおよび循環加熱風吹出口(下部) ９bを介して加熱室５に送る。

本体内部に設置されているマグネトロン13より発振されたマイクロ波は導波管1を伝搬し、アンテナ2を介して加熱室5内へ放射される。前記アンテナ2は導波管1底部に設置されたアンテナ駆動モータ3と接続しており、該アンテナ駆動モータ3と同軸で回転することで放射特性を変更し、加熱室5内へ伝搬されるマイクロ波を多様な方向へ放射するようにして被加熱物４をムラなく加熱できるように構成している。なお、アンテナ駆動モータ３の回転は信号処理部１７によって制御される。また、前記マグネトロン13の温度を検知するマグネトロン温度検知手段24がマグネトロン13の近傍に設置されており、該マグネトロン検知手段24の温度を検知し、このマグネトロン温度検知手段24によって検知されたマグネトロン１３の温度を信号送受信部18より信号処理部17へ信号送付し温度管理を行っている。

前記のマグネトロン13、導波管1、アンテナ2、アンテナ駆動モータ3は本実施の形態１では各々2個ずつ搭載しており、図1の正面から向かって左側に配置されたものをマグネトロン１３ａ（図示せず）、導波管１ａ、アンテナ２ａ、アンテナ駆動モータ３ａとし、加熱室5の幅中心から対称位置、正面から向かって右側へ同様に設置されたものをそれぞれマグネトロン１３ｂ（図示せず）、導波管１ｂ、アンテナ２ｂ、アンテナ駆動モータ３ｂとしている。
なお、アンテナ駆動モータ３はアンテナの駆動手段を構成し、信号処理部１７は制御手段を構成し、マグネトロン温度検知手段24は温度検知手段を構成する。

次に、本実施の形態１の動作を説明する。
調理者がオーブンレンジを用いてマイクロ波加熱を行う時には、調理者は加熱室5の載置台２０上の皿２３に被加熱物４を載置し、扉を閉じた上で図３の機能操作ボタン22にてマイクロ波加熱モードを選択し、操作パネル16にて出力値や加熱時間の設定を行い運転開始する。

調理者の操作によってオーブンレンジが運転を開始すると前記の通りマグネトロン１３ａ、マグネトロン１３ｂよりマイクロ波が励起され、それぞれ導波管１ａ、導波管１ｂを伝搬し、アンテナ２ａ、アンテナ２ｂを介してマイクロ波が加熱室5に放射される。

加熱室5へ放射されたマイクロ波は直接被加熱物4へ照射し吸収されるもの、被加熱物4へ当たらず加熱室壁面から反射し被加熱物4へ照射されるか、減衰していくもの、若しくは、複数給電口を持つ為にアンテナ２ａより放射されたマイクロ波が、アンテナ２ｂにより受信され、導波管１ｂを伝搬しマグネトロン１３ｂへ照射するものがある。前記の他にもアンテナ２ｂより放射し、加熱室5壁面より反射され、アンテナ２ｂに受信されマグネトロン１３ｂへ照射するものもある。

以上、マグネトロン１３ｂへ照射されるケースを記したが、マグネトロン１３ａへ照射されるケースも同様である。

前記の場合により、マグネトロン13へマイクロ波が照射されると、マグネトロン13の温度は上昇し、過加熱温度となると機能低下、若しくは故障してしまう。このような事態回避の為、本発明ではアンテナ2の回転角度をマイクロ波流入抑制角度で停止するマグネトロン過加熱防止制御によりマグネトロン保護操作を行う。

図４は図１におけるＩ−Ｉ矢視図である。図４においてアンテナ室１０の幅中心より左右対称にアンテナ２ａ、２ｂが設置してある。アンテナ２ａ、２ｂは、放射面の中央に導波管１内部でアンテナ2とアンテナ駆動モータ3を連結するシャフトが設けられている。アンテナ２ａ、２ｂの形状は円形板であり、斜線部は鉄などの金属製である。白抜きで示される部分はスロットを構成する開口部であり、中央の位置で電磁波が最大となり、中央より離れた左右の小スロットにおいて電磁波が反射（遮断）されるようにするために、波長をλとした場合に中央のシャフト位置から左右の小スロットまでの距離を、左右の小スロットにおいてインピーダンスが最大となるようにλ／４（オーブンレンジで使用される２．４５ＧＨｚの電磁波では約３０ｍｍ）にしている。

図5はアンテナ角度の違いによる導波管内へのマイクロ波反射波侵入の様子を示す図である。マグネトロン１３ａのみが運転し、マイクロ波を発振した場合の導波管１ａ、１ｂ内の電界分布を計算した結果を示す。
図５は、導波管１ａ、１ｂ内の色の濃い部分は電界強度が強いことを示しており、色が淡くなるほど電界強度は弱くなっている。

図５（ａ）は左右のアンテナが図4と同様の角度でアンテナを固定している状態でマグネトロン１３ａのみを運転させた場合の電界分布を示す図である。導波管１ｂ内の電界分布はアンテナ２ａより放射されたマイクロ波をアンテナ２ｂより受信し、導波管１ｂ内に強い電界分布を形成している。同図では導波管１ｂ内へマイクロ波が入り込んでいることを示し、マグネトロン１３ｂを加熱して過加熱を起こすおそれがある。

一方、図5（ｂ）は発振していない側のアンテナ２ｂの回転角度をマイクロ波流入抑制角度（この図の例では、１８０度）だけ回転させた時の計算結果である。導波管１ｂの電界分布は強度が弱く、マイクロ波が導波管１ｂ内へ入り込んでいないことが分かる。すなわちマグネトロン１３ａへマイクロ波が干渉することなくマグネトロンの過加熱を防止できていることを示している。

このようにアンテナ角度操作によりマイクロ波の導波管内への入り込みを抑制し、マグネトロンの過加熱を防止することが出来る。

図６は本実施の形態１におけるオーブンレンジの動作を示すフローチャートである。以下に、オーブンレンジの動作を図６により説明する。
調理者は、被加熱物4を加熱室5へ挿入し、該被加熱物4の目標温度Ｐ１を機能操作ボタン22、操作パネル16を用いて設定する〔ステップS1〕。

前記設定の終了後、調理者は運転開始ボタンを操作して加熱室内の被加熱物4の加熱を開始する〔ステップS2〕。運転開始後任意のタイミングでマグネトロン温度検知手段24によりマグネトロン13温度を検知し、信号処理部17へ温度データを送信する〔ステップS3〕。送信された温度データを信号処理部17が内蔵するメモリ（記憶手段）に事前に作成してある設定温度テーブルに従い処理を行う。

マグネトロンの温度が故障や、機能低下をきたす恐れのある温度よりも所定温度だけ低い温度で設定された温度データを設定温度Ｔ１とする。信号処理部１７は該設定温度Ｔ１を前記マグネトロン温度検知手段２４より取得したマグネトロン検知温度が超えるか超えないかを判定し〔ステップS4〕、マグネトロン検知温度が設定温度Ｔ１を超えなかった場合は運転を継続し、任意のタイミングで被加熱物4の温度を負荷温度検知手段6にて検知を行い、信号処理部へ送信する〔ステップＳ９〕。

前記ステップＳ４の判定においてマグネトロン検知温度が設定温度Ｔ１を超えた場合、信号処理部１７はマグネトロンの運転を停止し、アンテナ２をアンテナ角度が前記マイクロ波流入抑制角度になるまで回転させた後停止させる（保護操作実施）〔ステップS5、S6〕。

これによりマグネトロン13の加熱は抑えられ、機器温度は次第に低下していく。任意の時間経過後にマグネトロン温度をマグネトロン温度検知手段24にて検知し、信号処理部17は前記設定温度テーブルに設定している設定温度Ｔ２と比較する〔ステップS7〕。

ここで、設定温度Ｔ２とは、設定温度Ｔ１よりも低い温度としており、運転復旧時の温度である。前記マグネトロン温度が設定温度Ｔ２よりも低くなった場合、マグネトロン13の運転を再開し、アンテナ2も回転を開始し通常運転を行う〔ステップS8〕。

操作ステップＳ４〜Ｓ８の一例を挙げると、マグネトロン１３ａの検知温度が設定温度を超えた場合、信号処理部１７はマグネトロン１３ａの運転を停止し、アンテナ２ａをアンテナ角度が前記マイクロ波流入抑制角度になるまで回転させた後停止させ、マグネトロン１３ａをマイクロ波より保護する。前記操作によりマイクロ波の照射を抑制できれば、冷却手段により機器は冷やされ、一定時間経過後にマグネトロン１３ａ温度は設定温度Ｔ２以下となり、信号処理部１７の制御によりアンテナ２ａ、マグネトロン１３ａは通常運転を再開する。

通常運転を再開したら、信号処理部１７は負荷温度検知手段6により被加熱物4の温度を検知し〔ステップS9〕、ステップS1にて設定した目標温度Ｐ１と負荷検知手段6より送信される被加熱物温度を信号処理部17にて比較する〔ステップS10〕。被加熱物温度が目標温度Ｐ１と同一またはそれ以上になったら信号処理部１７はマグネトロンの運転を終了し〔ステップS11〕、アンテナ回転角度を初期に設定した角度へ戻るようにアンテナ駆動モータ３を回転させる〔ステップS12〕。前記操作ステップS10 にて被加熱物温度が目標温度よりも低かった場合はステップS3へ戻り、被加熱物温度が目標温度以上となるまで前記操作を繰り返す。

図７はマグネトロン温度上昇カーブのグラフであり、図中前記フローチャートにて設定している設定温度Ｔ１が示されている。また、横軸に時間、縦軸に温度を取り、事前に設定したマグネトロンが機能低下、若しくは故障の可能性をきたす恐れがある設定温度を停止設定温度としている。前記グラフにおいて、マグネトロン検知温度手段より検知されるマグネトロン温度が運転開始後、設定温度に達した場合、保護操作を実施する。

また、前記図６のフローチャートに示していないが、マグネトロン温度が運転開始後に、温度上昇カーブが早かった場合にマグネトロンの運転を間欠運転させてもよい。この場合には、信号処理部１７は予め間欠運転設定温度を時間と対応させたテーブルを内蔵メモリ（図示せず）に設定しておき、時間の経過とともに所定の刻み時間で周期的に内蔵メモリのテーブルを参照して対応する間欠運転設定温度を読み出し、マグネトロン検出温度と内蔵メモリから読み出した間欠運転設定温度とを比較し、マグネトロン検出温度が間欠運転設定温度（間欠運転設定温度カーブ）を超えた場合は、前記マグネトロン温度の昇温速度が事前に設定していた値よりも早いと判断し、前記マグネトロンの運転を所定の刻み時間でオンオフする間欠運転に切り替える。これにより機器の保護をより正確に行うことができる。
なお、上記の場合、間欠運転に切り替えるだけでなく、マグネトロンの運転を停止するように制御してもよい。

図８は保護操作実施時のマグネトロンへの入力シーケンスを示す図であり、前記フローチャートにてマグネトロンを2個搭載したオーブンレンジについて、マイクロ波流入抑制角度におけるマグネトロン保護操作が実施されているときのマグネトロンの入力シーケンスを示す。

図８（ａ）は一例として片側ずつ間欠で入力したシーケンスを示す。片側ずつ入力することにより、片方より大きな出力を出すことが可能になり、左右独立したシーケンスで加熱を行うことが出来る。該操作により、被加熱物が左右で加熱温度が異なる場合はマグネトロンの入力時間を変更することで、出来上がり温度を調整することが容易となる。該操作による有効な調理例を示すと、ご飯とおかず等、出来上がり温度を変えたい2品以上の同時調理や、ピザ等の大きな被加熱物など出来上がりに加熱ムラが生じてしまう可能性がある調理物に対して、負荷温度検知手段と連動させ、温度の低い側の入力時間を長くすることで均一加熱が可能となる事が考えられる。

前記操作において、本発明を実施した場合、加熱時間を極力延長させないようにシーケンスを組む必要がある。そこで、一例として、マグネトロンAが設定温度Ｔ１を超え、前述図6のフローチャートに従い、保護操作が実施された場合、図８（ｂ）に示すようにマグネトロンBの入力をマグネトロンAが復旧するまで常時入力することで被加熱物の加熱補填を行う。また、該操作時にマグネトロンAのアンテナ角度を加熱室方向に放射指向性の強い角度でアンテナ角度を固定するなど、アンテナ角度を調整し、ムラの出ない操作を実施する。

図８（ｃ）は一例としてマグネトロンを2個搭載し、加熱室底面へ幅中心から左右対称に2個給電口を設けたオーブンレンジついて、2個のマグネトロンへ同時に入力を行うシーケンスを示す。2個のマグネトロンへ同時に入力を行うことにより、加熱室5へ挿入された被加熱物に対し、加熱室底面左右に設けられた給電口より同レベルのマイクロ波が放射され、被加熱物を広範囲で均一加熱を行うことが可能となる。

該操作において、保護操作を実施した場合、前記シーケンス同様、加熱時間を極力延長させないようシーケンスを組む必要がある。そこで、一例として、マグネトロンAが設定温度を超え、前述図6のフローチャートに従い、保護操作が実施された場合を図９（ａ）に示す。該シーケンスは、運転中にマグネトロンAが設定温度を超えたことを検知後、マグネトロンAの運転を停止し、マグネトロンBの入力をマグネトロンAが復旧するまで上昇させることで補填を行うことを示している。

また、該操作時において、マグネトロンBのみの出力となり、加熱ムラが生じてしまう可能性があるが、該問題に対しては、マグネトロンBに対応する側の回転アンテナの回転角度を調整し、庫内加熱分布に偏りが出ないよう、アンテナの角度を回転・停止させ電界分布を調整することで加熱ムラを極力小さくする。

図９（ｂ）は前記図７にてマグネトロン検知温度の温度上昇カーブが急で、図７にて規定している温度上昇カーブの温度を超えた場合、マグネトロンを完全に停止することなく運転を継続する間欠運転モードへ変更し、機器の温度を保護する操作を実施する。前記事前に規定している温度上昇カーブを間欠運転設定温度として運転開始後の時間と温度テーブルにて決定している。該操作を実施したときのシーケンスを図９（ｂ）に示している。

該シーケンスは運転開始後にマグネトロンAのマグネトロン検知温度が予め設定した間欠運転設定温度Ｔ３よりも大きくなった場合に、通常運転から間欠運転に切り替えることを示している。なお、図示しないが、該操作においても、運転復旧する設定温度Ｔ２よりも検知温度が低くなったら、通常運転にて運転を行う。

実施の形態２．
図１０は本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置の正面の縦断面図であり、マグネトロンを3個搭載したオーブンレンジを示している。同図は一例として給電口を加熱室5下面へ幅方向中心より左右対称に2個、加熱室5上面へアンテナ室を設け、アンテナ２ｃ、アンテナ駆動モータ３ｃ、導波管１ｃ、マグネトロン１３ｃを加熱室幅方向中心に設置している。
また、図２に前記アンテナ２ｃ、アンテナ駆動モータ３ｃ、導波管１ｃ、マグネトロン１３ｃを追加した図が用いられる。図３もこの実施の形態２で用いられる。

次に、本実施の形態２のオーブンレンジの各マグネトロンの入力シーケンスを図１１に示す。図１１（ａ）は運転開始から被加熱物が目標温度に達するまで通常運転を行った場合の一例を示す。図１１（ａ）に示すように、通常運転時には、マグネトロンＡ、マグネトロンＢ、マグネトロンＣ、が時分割で順次運転を行う。
一方、図１１（ｂ）はマグネトロンBに前記保護操作が行われた場合のシーケンスを示す。

図１１（ｂ）では、マグネトロンBの検出温度が前記図6のフローチャートに従い設定温度Ｔ１を超えた場合、信号処理部１７はマグネトロンBの入力を停止し、アンテナ角度をマイクロ波流入抑制角度になるまで回転させた後停止させ、マグネトロンB温度が設定温度Ｔ２より低くなるまで、入力に隙間（中断）が生じないようマグネトロンA、マグネトロンＣの入力時間を延長することにより加熱時間が延びることを防ぐ。この場合、信号処理部１７は加熱ムラが大きくならないよう、アンテナ角度を調整し均一に加熱できるよう整合をとるようにアンテナ駆動モータを制御する。

従来のマイクロ波加熱装置においてマグネトロン温度が規定値以上となった場合はヒューズやサーモスタット等の保護回路により運転を停止していたが、本発明によれば、全運転を停止することなく、被加熱物の加熱を行いながら設定温度以上となったマグネトロン温度を下げることが出来る。

複数マグネトロンを設けたマイクロ波加熱装置においては、マグネトロン自身が発振したマイクロ波以外に、他のマグネトロンが発振したマイクロ波が入り込んで影響を与える場合が増える為、該操作は調理をストレスなく行うのに有用である。また、本操作においてもマグネトロン温度の上昇カーブが、事前に決めたテーブルの上昇速度より速かった場合は全体の運転を停止する。

なお、加熱室内へ収納した被加熱物の温度を加熱室５の開口部を正面として加熱室内中心から左右に分割して検出する負荷温度検知手段を設け、信号処理部１７が負荷温度検知手段６によって検出された左右温度のいずれか一方が規定値を超えた場合、温度の高い側のマグネトロン１３の運転を停止させ、かつこのマグネトロン１３に対応するアンテナ２をマイクロ波流入抑制角度まで回転させた後停止させるようにしても良い。

本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の正面縦断面図である。本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の横断面図である。本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置本体の斜視図である。図１におけるＩ−Ｉ矢視図である。アンテナ角度の違いによる導波管内へのマイクロ波反射波侵入の様子を示す図である。本実施の形態１におけるオーブンレンジの動作を示すフローチャートである。マグネトロン温度上昇カーブのグラフである。保護操作実施時のマグネトロンへの入力シーケンスを示す図である。保護操作実施時のマグネトロンへの入力シーケンスを示す図である。（続き）本発明の実施の形態２におけるマイクロ波加熱装置の正面縦断面図である。本実施の形態２のオーブンレンジの各マグネトロンの入力シーケンスである。

符号の説明

１導波管、２アンテナ、３アンテナ駆動モータ、４被加熱物、５加熱室、６負荷温度検知手段、７コンベクションファン、８上面ヒータ、９a 循環加熱風噴出口(上部)、９b 循環加熱風吹出口(下部)、１０アンテナ室、１１下面ヒータ、１２コンベクションヒータ、１３マグネトロン、１４扉把持部、１５視認窓、１６操作パネル、１７信号処理部、１８信号送受信部、１９過熱水蒸気噴出口、２０載置台、２１液晶表示部、２２機能操作ボタン、２３皿、２４マグネトロン温度検知手段。

Claims

食品などの被加熱物を収納する加熱室と、
マイクロ波を発振する複数のマグネトロンと、
各マグネトロンに対応して設けられ、該マグネトロンによって発振されたマイクロ波を伝搬する導波管と、
各導波管に対応して設けられ、前記加熱室内へ前記導波管によって伝搬されたマイクロ波を放射するアンテナと、
各マグネトロンに対応して設けられ、該マグネトロンの温度を検知する温度検知手段と、
各アンテナに対応して設けられ、前記アンテナを回転させる駆動手段と、
これらの駆動手段及び前記マグネトロンを制御する制御手段と、を備え、
この制御手段は、前記複数の温度検知手段の内、出力が規定値を超えた温度検知手段に対応するマグネトロンの運転を停止させ、且つ該温度検知手段に対応するアンテナを、該アンテナの前記加熱室に対する放射指向性が弱くなるマイクロ波流入抑制角度まで回転させた後停止させるように前記駆動手段を制御し、
前記複数の温度検知手段の内、出力が前記規定値を超えていない温度検知手段に対応する他のマグネトロンの運転を継続させることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
一方の面に開口部を備え、食品などの被加熱物を収納する加熱室と、
前記被加熱物の温度を前記加熱室の開口部を正面として前記加熱室内中心から左右に分割して検知する負荷温度検知手段と、
マイクロ波を発振する２つのマグネトロンと、
各マグネトロンに対応して設けられ、該マグネトロンによって発振されたマイクロ波を伝搬する導波管と、
各導波管に対応して設けられ、一方は前記加熱室内の左側へ前記導波管の一方によって伝搬されたマイクロ波を放射し、他方は前記加熱室内の右側へ前記導波管の他方によって伝搬されたマイクロ波を放射するアンテナと、
各アンテナに対応して設けられ、前記アンテナを回転させる駆動手段と、
これらの駆動手段及び前記マグネトロンを制御する制御手段と、を備え、
この制御手段は、前記負荷温度検知手段によって検知された左右温度のいずれかが規定値を超えた場合、当該規定値を超えた側のアンテナに対応するマグネトロンの運転を停止させ、かつこのアンテナを、該アンテナの前記加熱室に対する放射指向性が弱くなるマイクロ波流入抑制角度まで回転させた後停止させることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
前記規定値を第１の設定温度とし、
前記制御手段は、
前記温度検知手段の出力が前記第１の設定温度より高くなって運転を停止したマグネトロンの温度が前記第１の設定温度よりも低い第２の設定温度以下となった場合に前記運転を停止したマグネトロンの運転を再開させ、
前記運転を停止したマグネトロンが運転を再開するまでの間、該マグネトロンの停止によって発生した加熱不足分を補填するように他のマグネトロンの出力を増加させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。
前記制御手段は、
予め間欠運転設定温度を周期内の時間と対応させたテーブルを設定する記憶手段を備え、
時間の経過とともに所定の刻み時間で周期的に前記記憶手段に記憶されたテーブルを参照して対応する間欠運転設定温度を読み出し、前記温度検出手段によって検出されたマグネトロンの温度と前記記憶手段から読み出した間欠運転設定温度とを比較し、
前記マグネトロンの温度が前記間欠運転設定温度を超えた場合は、前記マグネトロン温度の昇温速度が事前に設定していた値よりも早いと判断し、温度が前記間欠運転設定温度を超えたマグネトロンの運転を所定の刻み時間でオンオフする間欠運転に切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
前記制御手段は、マグネトロン出力を間欠運転に切り替える代わりに、マグネトロン出力を停止することを特徴とする請求項４に記載のマイクロ波加熱装置。
前記制御手段は、温度が前記間欠運転設定温度を超えていない他のマグネトロンを通常運転させることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のマイクロ波加熱装置。
前記導波管内への流入を抑制する角度をテーブルとして記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、当該記憶手段に記憶されたテーブルを参照することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
前記規定値を第１の設定温度とし、
前記制御手段は、前記温度検知手段の出力が前記第１の設定温度より高くなって運転を停止したマグネトロンの温度が前記第１の設定温度よりも低い第２の設定温度以下となった場合に前記運転を停止したマグネトロンの運転を再開させ、該マグネトロンに対応するアンテナの回転を開始させることを特徴とする請求項１、請求項１に従属する請求項３、請求項４〜６、及び請求項１に従属する請求項７の内のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。