JPH06163155A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は高周波加熱装置に関するもので、被
加熱物の状態検出により加熱室と電波放射部のマッチン
グを最適化し、加熱のスピードアップをはかることを目
的とする。 【構成】 被加熱物の（重量）を重量センサ７で検出
し、それに応じて導体部１０を移動させ加熱室内の表面
積を変化させて、加熱室３と電波放射部とのマッチング
状態を最適化するので、いかなる被加熱物４の場合も効
率よく加熱し、特に軽負荷で加熱時間が短縮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は食品などの被加熱物に電
磁波を与えて加熱する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５に示すような構成であった。電波放射
部としてのマグネトロン１から出た電波は、導波管２を
介して伝送され、加熱室３内では加熱室３の形状で決ま
る定在波となって分布し、食品４を加熱する。食品４の
加熱分布は電波の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、食品を載せる置き台となるターン
テーブル５を回転運動させて同心円上の加熱分布の均一
化を図っている。また、他の均一化の手段として加熱室
３内で金属板により電波を攪拌するスタラーや、導波管
の出口自体の金属部を回転させる回転導波管と呼ばれる
ものもあったが、ターンテーブルタイプのものが最も多
く世に出ている。なお、図５において、６はターンテー
ブル５を回転させる駆動部、８は駆動部６およびマグネ
トロン１への通電を制御する制御部である。

【０００３】

【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、食品の重量や材質によって加熱室３とマグ
ネトロン１とのマッチング状態が変化してしまうため、
常に効率よく電波を供給するということが実現できてい
なかった。特に電子レンジの電波出力は食品代わりの負
荷として水２リットルで規定されるために、この状態で
最大電力を供給するように設計されており、日常的によ
く使用される１００ 〜２００ （お茶碗一杯のごは
ん、コップ一杯のミルクなど）での電波出力は水２リッ
トルの出力と比較すると４０％〜７０％程度に落ちるも
のであった。このため加熱時間が余分にかかったり、食
品に入らなかった電磁波がマグネトロン自身でロスを起
こし温度上昇するなどの問題があった。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、食品
などの被加熱物の量によらず効率的に素早く加熱する高
周波加熱装置を実現するこを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波加熱装置
は上記目的を達成するため、下記構成としている。

【０００６】すなわち、食品などの被加熱物を出し入れ
する加熱室と、電磁波を放射する電波放射部と、前記電
波放射部から放射される電磁波を前記加熱室内に導く導
波管と、前記被加熱物の物理量を検出する検出手段と、
前記加熱室内の表面積を変化させるべく移動自在に設け
られた導体部と、前記導体部を移動させる駆動部と、前
記検出手段からの信号に基づき前記駆動部および電波放
射部を制御する制御部とを有する構成とした。

【０００７】また、食品などの被加熱物を出し入れする
加熱室と、電磁波を放射する電波放射部と、前記電波放
射部から放射される電磁波を前記加熱室内に導く導波管
と、前記被加熱物の重量に応動して前記加熱室底面を構
成する導体部が移動する構成とした。

【０００８】また、食品などの被加熱物を出し入れする
加熱室と、電磁波を放射する電波放射部と、前記電波放
射部から放射される電磁波を前記加熱室内に導く導波管
と、前記加熱室内の表面積を変化させるため前記加熱室
内に着脱可能に設けられる導体部を有する構成とした。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成によって、下記の作用を有す
る。

【００１０】すなわち、本発明の高周波加熱装置は、被
加熱物の物理量（重量や形状など）に応じて加熱室内の
導体部を移動させ、加熱室内の表面積を変えて電波放射
部とのマッチング状態を最適化するので、極めて効率よ
く被加熱物を加熱する作用を有する。

【００１１】また、被加熱物の重量により加熱室底面を
構成する導体部を移動させ、加熱室と電波放射部とのマ
ッチング状態を最適化するので、簡単な駆動構成で極め
て効率よく被加熱物を加熱する作用を有する。

【００１２】また、着脱可能な導体部により加熱室内の
表面積を変化させ、加熱室と電波放射部とのマッチング
状態を最適化するので、極めて簡単な構成で効率よく被
加熱物を加熱する作用を有する。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して説明す
る。

【００１４】第１の実施例として、図１において、電波
放射部としてのマグネトロン１から出た電波は、導波管
２を介して加熱室３内の食品４を加熱する。食品４はそ
の加熱分布を均一化するためターンテーブル５上におか
れて第１の駆動部６により回転している。このとき同時
に重量センサ７によって食品４の重量を検出している。
制御部８は重量センサ７からの信号により食品重量を判
別し、それに応じて第２の駆動部（導体部の駆動部）９
の動作を制御し、導体部10を上下動させ加熱室３内の寸
法を変化させる。あらかじめ制御部８は食品重量ごとに
最もパワーの入る最適な高さｈを記憶しており、それに
合うように導体部10を上下動させるので、常に効率よく
食品４を加熱するのである。また制御部８はマグネトロ
ン１の動作やターンテーブル５の動作をも制御してい
る。また導波管２と加熱室３の結合部は樹脂カバー11に
より覆われている。ここで食品の状態を知る検出手段と
して重量センサ７を示したが、もちろん赤外線センサな
どの形状認識センサや加熱室３内の電波を一部取り出す
電磁波検出センサなどでも実現は可能であり、また種々
のセンサの組合せによる正確な状態検出ができれば、よ
り一層の加熱の効率化が図れる。

【００１５】図２は重量と電波出力の関係を示す特性図
である。従来の電子レンジでは、電波出力は水２リット
ルで規定されるために、その時に最大電力を供給するよ
うに設計されており、日常的によく使用される１００
〜２００ （お茶碗一杯のごはん、コップ一杯のミルク
など）での電波出力はダウンする。図２はその一例を示
し、横軸に水の量をとり縦軸には水２リットルでの電波
出力で正規化した各電波出力の比率を示している。従来
の電子レンジの場合はαであり０．１リットルでは１／
２まで出力が落ち込んでいる。一方本発明による特性は
βであり、重量に応じて最大の電波出力が出せるよう加
熱室内の表面積を導体部１０で変化させるために、０．
１リットルでも２リットルと同レベルの電波出力が出せ
る。つまり０．１リットル前後の食品を加熱する場合、
本発明の構成では従来の構成の２倍の電波出力が出せる
ので、加熱時間を半分にできることになる。

【００１６】図３は第２の実施例を示す。この場合動作
する導体部12は加熱室底面を構成するものであり、食品
４の重量とばね13とのバランスで高さｈが変化するもの
である。食品が軽いと高さｈは低くなり食品が重いと高
さｈは高くなる。この場合、食品４の加熱分布を均一化
する方法として、導波管２内で金属板14を駆動部15によ
り回転させている。本実施例ではばねの反発の力を利用
したが、もちろん天面からばねで導体部を吊り下げるな
ど、ばねの引張の力を利用することも可能である。

【００１７】図４は第３の実施例を示す。この場合は、
使用者が着脱自在な導体部16を加熱室３の壁面に設けた
突起部17間に挿入することで、加熱室３内の表面積を変
化させるものである。導体部16を入れるのは軽負荷（例
えば０．３リットル以下）の場合に限定し、それ以外
（例えば０．３リットル以上）では導体部16を使わない
ものとする。この場合、第１の実施例や第２の実施例の
ように各重量毎に対応することは出来ないが、おおよそ
大負荷と軽負荷の区別ができて、そこそこの加熱時間短
縮が期待できる。

【００１８】一般にマグネトロンと加熱室のマッチング
がうまく取れているとき、マグネトロンから出た電波が
すべて加熱室内に入るとすると、加熱室が小さいほど
（加熱室内面の表面積が小さいほど）食品に入る電波が
大きくなる。なぜならば、加熱室内壁はある抵抗値を持
つ金属で出来ており、表面でのロス（発熱）が発生する
ので表面積を小さくするほどロスが小さくて済むと考え
られるからである。そこで本発明（特に第２の実施例や
第３の実施例）では軽負荷のときに加熱室３の内寸が小
さくなるような構成としている。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波加熱
装置には以下の効果がある。

【００２０】（１）被加熱物の物理量に応じて加熱室内
の導体部を移動させ、加熱室と電波放射部とのマッチン
グ状態を最適化するので、被加熱物の重量や形状に応じ
て正確に効率よくパワーを入れて加熱するため、大幅に
（特に軽負荷で）加熱時間の短縮ができる。よって使用
者にとって待ち時間が減り使い勝手がよく便利である。

【００２１】また同様に、常に加熱室と電波放射部との
マッチング状態を最適化するので、電波放射部への電波
の反射が減り温度上昇を抑えることができるため、安全
性や耐久性が向上する効果がある。

【００２２】（２）上記（１）と同様に、被加熱物の自
重により加熱室底面の導体部を移動させ、加熱室と電波
放射部とのマッチング状態を最適化するので、被加熱物
の重量に応じて効率よくパワーを入れて加熱するため、
（特に軽負荷で）加熱時間の短縮ができる。よって使用
者にとって待ち時間が減り使い勝手がよく便利である。

【００２３】また同様に、常に加熱室と電波放射部との
マッチング状態を最適化するので、電波放射部への電波
の反射が減り温度上昇を抑えることができるため、安全
性や耐久性が向上する効果がある。

【００２４】さらに、（１）に比べて簡単な駆動構成や
制御構成であり、低価格で実現できる効果がある。

【００２５】（３）着脱自在な導体部により、おおよそ
大負荷と軽負荷で加熱室と電波放射部とのマッチング状
態を最適化するので、ある程度被加熱物の重量に応じて
効率よくパワーを入れて加熱するため、（１）（２）ほ
どではないが（軽負荷で）加熱時間の短縮ができる。よ
って使用者にとって待ち時間が減り使い勝手がよく便利
である。

【００２６】また同様に、常に加熱室と電波放射部との
マッチング状態を最適化するので、電波放射部への電波
の反射が減り温度上昇を抑えることができるため、安全
性や耐久性が向上する効果がある。

【００２７】さらに（１）（２）に比べて簡単な駆動構
成や制御構成であり、もっとも低価格で実現できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における高周波加熱装置
の構成図

【図２】本発明の高周波加熱装置の重量と電波出力の特
性図

【図３】本発明の第２の実施例における高周波加熱装置
の構成図

【図４】本発明の第３の実施例における高周波加熱装置
の構成図

【図５】従来の高周波加熱装置の構成図

【符号の説明】

１ マグネトロン ２ 導波管 ３ 加熱室 ４ 食品 ５ ターンテーブル ７ 重量センサ ８ 制御部 ９ 第２の駆動部（導体部の駆動部） １０、１２、１６ 導体部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
   を放射する電波放射部と、前記電波放射部から放射され
   る電磁波を前記加熱室内に導く導波管と、前記被加熱物
   の物理量を検出する検出手段と、前記加熱室内の表面積
   を変化させるべく移動自在に設けられた体部と、前記導
   体部を移動させる駆動部と、前記検出手段からの信号に
   基づき前記駆動部および電波放射部を制御する制御部と
   を有する構成とした高周波加熱装置。
2. 【請求項２】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
   を放射する電波放射部と、前記電波放射部から放射され
   る電磁波を前記加熱室内に導く導波管と、前記被加熱物
   の重量に応動して前記加熱室底面を構成する導体部が移
   動する構成とした高周波加熱装置。
3. 【請求項３】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
   を放射する電波放射部と、前記電波放射部から放射され
   る電磁波を前記加熱室内に導く導波管と、前記加熱室内
   の表面積を変化させるため前記加熱室内に着脱可能に設
   けられる導体部を有する構成とした高周波加熱装置。