JPH08138857A

JPH08138857A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH08138857A
Application number: JP6274999A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshino; 浩二吉野; Takashi Kashimoto; 隆柏本; Akira Awane; 明阿波根
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1994-11-09
Publication date: 1996-05-31
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JP3063546B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は高周波加熱装置に関するもので、食
品５を効率的に加熱し加熱分布を均一にすることを目的
とする。【構成】マグネトロン１からの電磁波を、第一の導波
管２Ａから分岐した複数の導波管２Ｂ、２Ｃと複数の開
口部６Ａ、６Ｂを介して加熱室３内に導き、食品５を加
熱するもので、各種の検出部で検出した食品５の状態に
応じて、電磁波の出やすい開口部６を切り替える遮蔽板
や食品５の高さを適切に制御し、加熱の効率化と加熱分
布の均一化を行う。

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を
加熱する高周波加熱装置の給電（加熱室への電磁波の入
れ方）構成に関し、特に加熱効率の向上と加熱分布の均
一化を図った構成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１６〜図１９に示すような構成であっ
た。

【０００３】図１６の電子レンジはターンテーブル４を
用いた一般的な構成である。ここでは電磁波放射部とし
てのマグネトロン１から出た電磁波は、導波管２を介し
て伝送され、加熱室３内では加熱室３形状と開口部６の
位置で決まる定在波となって分布し、食品５は定在波の
電界成分と食品５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
よび食品の比誘電率εr 、誘電正接tanδにより（数
１）として表される。食品５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４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。

【０００４】

【数１】

【０００５】また、他の均一化の手段として、加熱室３
内で金属板の一定回転により電磁波を攪拌するスタラー
方式や、導波管２の開口部６自体を一定回転させる回転
導波管方式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商品化されている。

【０００６】また、複数の開口部６を有することで均一
化をねらうものもあり、図１７は二つの開口部６を加熱
室３の壁面に設けたタイプである（特開平４−３１９２
８７号公報）。

【０００７】また、複数の開口部６を構成するために、
複数のマグネトロンと複数の導波管を有するものがある
（特開昭６１−１８１０９３号公報、特開平４−３４５
７８８号公報）。

【０００８】また、複数の開口部６を構成するために、
マグネトロンは一つであるが、複数の導波管を一つの導
波管から多方向に分岐させるものがある（特開昭６１−
２４００２９号公報、実開平１−１２９７９３号公
報）。

【０００９】また、図１８のように複数の開口部６に対
向する位置で二つの副導波管３８の端面３９を動かし、
みかけ上電磁波の出やすい開口部６を切り替えて均一化
をねらうものもある（特開平５−７４５６６号公報）。

【００１０】また、図１９のように、複数の開口部６を
有する単一の導波管２内で金属４０を動かすことで見か
け上電磁波の出やすい開口部６を切り替えて均一化をね
らうものもある（特開平３−１１５８８号公報、特開平
５−１２１１６０号公報）。

【００１１】また、解凍調理の場合に限り、ターンテー
ブル４を一定の高さに上昇させて解凍専用ラック無しで
ある程度の均一化を図る商品がある。

【００１２】また、使用者が調理目的に合わせてターン
テーブル４の高さの設定を変えるものがある（特開平３
−１４４２２４号公報）。

【００１３】また、各種センサで食品５の重量、形状、
温度、誘電率や、加熱室内の温度、湿度、電界などを検
出してフィードバック制御を行うものが実用化されてい
る。

【００１４】

【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２と加熱室３を接続して電磁波を加
熱室３内に入れる場合、食品５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６の位置が異なり、一つ
の開口部６ですべての食品５を均一に加熱することはで
きないという問題があった。

【００１５】特に、加熱室３底面の中央付近に開口部６
を設ける場合、食品５の底面が加熱され、対流のある液
体状の食品５ならば均一に加熱できるが、対流のない固
体状の食品５は底面ばかり温度が上がる問題があった。
一方加熱室３底面の端のほうに開口部６を設ける場合、
食品５ごとに開口位置と食品５の置かれる高さを最適化
すれば対流のない固体状の食品５でも均一に加熱できる
可能性があったが、今までは実現されていなかった。

【００１６】この時ターンテーブル４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４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。

【００１７】またスタラーや回転導波管のように電磁波
を攪拌するものについては、回転に合わせて開口部６が
切り変わるようなイメージで電界分布を変化させるの
で、解凍調理などできるだけ電磁波の集中を回避したい
メニューで多少集中を避けるという効果はある。しかし
食品５によらず一定回転の攪拌なので、どんな食品５に
対しても一回転する毎に同じ電界分布の繰り返しで加熱
するため、完全な均一化はできないうえ、発振周波数の
変動や高調波ノイズを発生しやすい。

【００１８】また複数の開口部６を有する場合でも、た
だ開口部６を同時に開け放しているだけではある決まっ
た電界が立ち、すべての食品５の加熱分布を均一化する
ことは難しく、結果として図１７の電子レンジと図１８
の電子レンジの加熱分布は大差がない。結局各食品５ご
とに適切な開口部６を切り替えない限り、使用者にとっ
て満足のいく仕上がり状態にはできないのである。

【００１９】また、複数のマグネトロンと複数の導波管
を有するものは、マグネトロンの動作の制御により電磁
波の出る開口部６を切り替える事ができ、加熱分布の均
一化に有効であるが、マグネトロンの個数により高価格
となり、重量が重く持ち運びにくいなどの問題がある。

【００２０】また、マグネトロンは一つで、複数の導波
管を一つの導波管から多方向に分岐させるものがある
が、電磁波の出やすい開口部６を完全には切り替えるこ
とができず、電磁波を出したくない開口部からもある程
度の電磁波が出てしまう問題があった。また、導波管に
要する板金材料が大量に必要となるため高価格となり、
作りにくいなどの問題がある。

【００２１】そこで図１９のように、複数の開口部６に
対向する位置で副導波管７の端面２６を動かし、みかけ
上電磁波の出やすい開口部６を切り替える方法があり、
これは加熱分布の均一化にとって有効である。ただし実
際の構成を考えると、複数の副導波管７の占めるスペー
スや副導波管７の端面２６を動かすときの電磁波の漏洩
を防ぐ複数のシールド構成のスペースが必要である。し
たがって、電子レンジ全体の大きさが大きくなるか、も
しくは全体の大きさに対する加熱室３内部の有効容積が
小さくなる問題があった。使用者にとっては、全体の大
きさが大きくなると置き場所に困り、有効容積が小さく
なると小さな食品５しか入らないと言う不満につなが
る。また同様に電子レンジが重くなり、持ち運びしにく
い問題も引き起こす。またシールド構成を含んだ副導波
管７を複数箇所で動作させるにはかなりの電力を消費す
るおそれもある。

【００２２】また、複数の開口部６を有する単一の導波
管内で金属を動かしても、電磁波の出やすい開口部６を
完全には切り替えることができず、電磁波を出したくな
い開口部からもある程度の電磁波が出てしまう問題があ
った。さらに図１９の構成で、具体的にどう動かせばど
ちらの開口部６から電磁波が出るのかが明確でない。

【００２３】また、ターンテーブル４の高さを変えると
加熱分布は変化するが、解凍調理というひとくくりでタ
ーンテーブル４を一定の高さに上昇させると、結局各食
品毎の対応にならず、均一化を図れない。

【００２４】また、使用者が調理目的に合わせてターン
テーブル４の高さの設定を変えるものはたいへん不便で
あり、高さの設定を間違えると加熱分布はひどいものに
なる。また、センサで食品５の状態を検出してフィード
バック制御を行うものの中で、加熱初期の状態や加熱初
期からの状態変化を検知するセンサを用いるときは、電
磁波による誤動作（誤検知）の原因となる立ち上がり
（電磁波が出始めてから安定するまで）を遅らせること
があった。すなわち、センサが加熱初期の状態を検知し
終わるまで電磁波を出さない（加熱しない）ものであ
り、トータルの加熱時間が長くなって使用者にとって待
ち時間が増える問題があった。

【００２５】本発明は上記課題を解決するもので、被加
熱物の加熱分布を均一にする高周波加熱装置を実現する
ことを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波加熱装置
は、上記課題を解決するために、下記構成とした。

【００２７】すなわち、被加熱物を出し入れする加熱室
と、電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射
部から放射される電磁波を伝送する第一の導波管と、前
記加熱室内に複数の開口部を介して電磁波を導くため前
記第一の導波管から分岐し互いに一部隣接する複数の導
波管と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射などの動
作を制御する制御部とを有する構成とした。

【００２８】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加
熱室内に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第
一の導波管内の電界の節で分岐する複数の導波管と、前
記電磁波放射部からの電磁波の放射などの動作を制御す
る制御部とを有する構成とした。

【００２９】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加
熱室内に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第
一の導波管から分岐し、電磁波の進行方向の断面積が前
記第一の導波管の断面積より小さい複数の導波管と、前
記電磁波放射部からの電磁波の放射などの動作を制御す
る制御部とを有する構成とした。

【００３０】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加
熱室内に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第
一の導波管から分岐し、分岐した位置から終端部までの
電磁波の進行方向の長さが概ね管内波長λg の１／２の
０以上の整数倍となる複数の導波管と、前記電磁波放射
部からの電磁波の放射などの動作を制御する制御部とを
有する構成とした。

【００３１】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加
熱室内に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第
一の導波管から概ね管内波長λg の１／４以下の幅で分
岐する複数の導波管と、前記電磁波放射部からの電磁波
の放射などの動作を制御する制御部とを有する構成とし
た。

【００３２】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室
内に導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と
前記導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開
口部のうち少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりす
るよう動作するために金属から成るかあるいは導電性を
有する遮蔽部と、前記遮蔽部と接触するよう前記加熱室
または前記導波管または少なくともどちらか一方に固定
された金属あるいは導電性を有する部材のいずれかに突
起部を有し、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前
記遮蔽部の動作を制御する制御部とを有する構成とし
た。

【００３３】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室
内に導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と
前記導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開
口部のうち少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりす
るよう動作するために金属から成るかあるいは導電性を
有する遮蔽部と、前記遮蔽部と前記遮蔽部が遮蔽する前
記複数の開口部との間から漏洩する電磁波を抑えるため
に前記加熱室または前記導波管または少なくともどちら
か一方に固定された部材のいずれかに構成されたシール
部と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮蔽
部の動作を制御する制御部とを有する構成とした。

【００３４】また、被加熱物を出し入れするために複数
の壁面で構成される加熱室と、電磁波を放射する電磁波
放射部と、前記電磁波放射部から放射される電磁波を複
数の開口部を介して前記加熱室内に導く導波管と、前記
加熱室内もしくは前記加熱室と前記導波管との間もしく
は前記導波管内で少なくとも前記加熱室の同一壁面上の
複数の開口部を遮蔽したり開放したりするよう動作する
ために金属から成るかあるいは導電性を有する一つの遮
蔽部と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮
蔽部の動作を制御する制御部とを有する構成とした。

【００３５】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室
内に導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と
前記導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開
口部を遮蔽したり開放したりするよう動作するために金
属から成るかあるいは導電性を有する遮蔽部と、前記遮
蔽部を駆動するために前記加熱室または前記導波管また
は少なくともどちらか一方に固定された部材のいずれか
に構成された一つの駆動部と、前記電磁波放射部からの
電磁波の放射や前記遮蔽部を動作させる前記駆動部を制
御する制御部とを有する構成とした。

【００３６】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室
内に導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と
前記導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開
口部の少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりするよ
う動作するために金属から成るかあるいは導電性を有す
る遮蔽部と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前
記遮蔽部の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部
は前記電磁波放射部からの電磁波の放射を停止している
ときに前記遮蔽部を動作させる構成とした。

【００３７】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室
内に導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と
前記導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開
口部の少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりするよ
う動作するために金属から成るかあるいは導電性を有す
る遮蔽部と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前
記遮蔽部の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部
は加熱開始時または加熱終了時に前記遮蔽部の位置を軽
量の被加熱物かあるいは短時間の加熱に適した位置とな
るよう制御する構成とした。

【００３８】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を開口部を介して前記加熱室内に導
く導波管と、被加熱物の位置を変化させるかもしくは被
加熱物と被加熱物底面下の金属あるいは導電性を有する
部材との距離を変化させる駆動部と、前記電磁波放射部
からの電磁波の放射や前記駆動部の動作を制御する制御
部とを有し、前記制御部は加熱開始時または加熱終了時
に被加熱物の位置を軽量の被加熱物かあるいは短時間の
加熱に適した位置となるよう前記駆動部を制御する構成
とした。

【００３９】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を開口部を介して前記加熱室内に導
く導波管と、被加熱物の物理量（重量、形状、温度、誘
電率など）や前記加熱室内の状態（温度、湿度、電界な
ど）およびその変化を検出する検出部と、前記検出部の
出力を受けて前記電磁波放射部からの電磁波の放射を制
御する制御部とを有し、前記制御部は前記電磁波放射部
からの電磁波の放射による加熱開始後しばらくの間は前
記検出部の出力を受けないかもしくは無視する構成とし
た。

【００４０】また、被加熱物を出し入れする加熱室と、
電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部か
ら放射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室
内に導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と
前記導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開
口部を遮蔽したり開放したりするよう動作するために金
属から成るかあるいは導電性を有する遮蔽部と、被加熱
物の物理量（重量、形状、温度、誘電率など）や前記加
熱室内の状態（温度、湿度、電界など）およびその変化
を検出する検出部と、前記検出部の出力を受けて前記電
磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮蔽部の動作を制
御する制御部とを有し、前記制御部は前記検出部の出力
によっては加熱開始から加熱終了までの間に複数回前記
遮蔽部を動作させる構成とした。

【００４１】さらに、被加熱物を出し入れする加熱室
と、電磁波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射
部から放射される電磁波を開口部を介して前記加熱室内
に導く導波管と、被加熱物の位置を変化させるかもしく
は被加熱物と被加熱物底面下の金属あるいは導電性を有
する部材との距離を変化させる駆動部と、被加熱物の物
理量（重量、形状、温度、誘電率など）や前記加熱室内
の状態（温度、湿度、電界など）およびその変化を検出
する検出部と、前記検出部の出力を受けて前記電磁波放
射部からの電磁波の放射や前記駆動部の動作を制御する
制御部とを有し、前記制御部は前記検出部の出力によっ
ては加熱開始から加熱終了までの間に複数回前記駆動部
を動作させる構成とした。

【００４２】

【作用】本発明は上記構成によって下記の作用を有す
る。

【００４３】すなわち、第一の導波管から分岐する複数
の導波管が互いに隣接するので、狭いスペースで、かつ
少ない部材で複数の導波管が構成される。

【００４４】また、第一の導波管の電界の節で複数の導
波管が分岐するので、第一の導波管内の電磁波が効率よ
く複数の導波管に伝送される。

【００４５】また、電磁波の進行方向に対して、第一の
導波管から分岐する複数の導波管の断面積が第一の導波
管の断面積より小さいので、分岐後のスペースが広くな
らない。

【００４６】また、第一の導波管から分岐する複数の導
波管は、分岐した位置から終端部までの電磁波の進行方
向の長さが概ね管内波長λg の１／２の０以上の整数倍
となるので、それぞれの複数の導波管内で管内波長λg
で共振する。

【００４７】また、複数の導波管による第一の導波管か
らの分岐の幅が管内波長λg の１／４以下とするので、
第一の導波管内の電磁波が共振状態のまま複数の導波管
に伝送される。

【００４８】また、遮蔽部が、加熱室または導波管また
は少なくともどちらか一方に固定された金属あるいは導
電性を有する部材のいずれかにある突起部と接触しなが
ら遮蔽したり開放したりするよう動作するので、電磁波
に対して完全に遮蔽される。

【００４９】また、シール部が加熱室または導波管また
は少なくともどちらか一方に固定された部材のいずれか
に構成されるので、遮蔽部と複数の開口部との間から漏
洩する電磁波が抑えられ、遮蔽の能力が高くなる。

【００５０】また、一つの遮蔽部で同一壁面上の複数の
開口部を遮蔽したり開放したりするので、遮蔽部の構造
が簡単になり部品の数が少なくなる。

【００５１】また、一つの駆動部で、複数の開口部を遮
蔽したり開放したりする遮蔽部を動作させるので、駆動
部の構造が簡単になり部品の数が少なくなる。

【００５２】また、電磁波の放射を停止しているときに
遮蔽部を動作させるので、遮蔽部の動作によって電界が
乱されることがない。

【００５３】また、加熱開始時または加熱終了時に、遮
蔽部の位置を軽量の被加熱物かあるいは短時間の加熱に
適した位置とするので、軽量の被加熱物や短時間の加熱
の場合、遮蔽部を新たに動かす回数が少なくなる。

【００５４】また、加熱開始時または加熱終了時に、被
加熱物の位置が軽量の被加熱物かあるいは短時間の加熱
に適した位置となるよう駆動部を制御するので、軽量の
被加熱物や短時間の加熱の場合、被加熱物の位置を新た
に動かす回数が少なくなる。

【００５５】また、加熱開始後しばらくの間は検出部の
出力を受けないかもしくは無視するので、検出部の能力
に関わらず、加熱開始直後から素早く効率的に加熱す
る。

【００５６】また、検出部の出力によっては加熱開始か
ら加熱終了までの間に遮蔽部を複数回動作させるので、
それにより被加熱物の加熱分布が変化する。

【００５７】また、検出部の出力によっては加熱開始か
ら加熱終了までの間に被加熱物の位置を複数回変化させ
るよう可動部を制御するので、それにより被加熱物の加
熱分布が変化する。

【００５８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００５９】図１は、本発明の一実施例における高周波
加熱装置の断面構成図である。代表的な電磁波放射部で
あるマグネトロン１から出た電磁波は、導波管２を介し
て加熱室３内のターンテーブル４上の食品５を加熱す
る。マグネトロン１から出た電磁波は、第一の導波管２
Ａから分岐点７で導波管２Ｂ、２Ｃに分岐し、加熱室３
底面上の開口部６Ａ、６Ｂを介して加熱室３内に電磁波
を伝送する。このとき導波管２Ｂ、２Ｃの壁面のうち隣
接する部分は共通の金属板で構成している。また分岐点
７は第一の導波管２Ａ内の電界の弱いところ（節）に構
成している。また、第一の導波管２Ａはマグネトロン１
のアンテナ８に対向する壁面９を突出させてアンテナ８
と壁面９間の距離を稼いでいるが、導波管２Ｂ、２Ｃに
はアンテナ８のような出っ張りがないので距離を狭くし
て良い。よって第一の導波管２Ａと比べて導波管２Ｂ、
２Ｃの断面積を狭くして良いわけで、複数の導波管が重
なっている割に場所を取らない構成にできる。本実施例
では導波管２Ｂ、２Ｃを基準に考え、第一の導波管２Ａ
側の断面積を壁面９により広げている。また、導波管２
Ｂ、２Ｃの長さが分岐点７から終端部までが管内波長λ
g の１／２に対して概ね整数倍となっている事や、分岐
点７の幅が管内波長λg の１／４以下になっている事に
ついては図２で詳しく述べる。

【００６０】また、金属製の遮蔽部１０は、駆動部１１
により、加熱室３と導波管２Ｂ、２Ｃ上の突起部１２と
接触しながら開口部６Ａ、６Ｂ間を動作することによ
り、電磁波を伝送しやすい開口部６Ａ、６Ｂを切り替え
るものである。またシール部１３は、遮蔽部１２の位置
に関わらず、加熱室３や導波管２の外部に電磁波が漏洩
するのを防ぐものである。

【００６１】また、制御部１４は、食品５の温度を検出
する温度検出部１５、ターンテーブル４に接続され食品
５の重量を検出する重量検出部１６、食品５の形状を検
出する形状検出部１７Ａ、１７Ｂ（例えば１７Ａから光
を出して１７Ｂでの検出量で形状を把握するもの）から
の検出信号に基づいて、マグネトロン１からの電磁波の
放射や、マグネトロン１冷却用のファン１８の動作や、
遮蔽部１０用の駆動部１１の動作や、ターンテーブル４
を回転させる回転駆動部１９の動作や、ターンテーブル
４の高さを変化させる高さ駆動部２０の動作を制御す
る。特に、マグネトロン１から電磁波が出ていないとき
に遮蔽部１０を動かすよう制御している。また、加熱が
終了した時には、遮蔽部１０の位置やターンテーブル４
の高さを、軽量の食品５に対してもっとも加熱分布や加
熱効率が良くなるような構成となるよう制御している。
また、どのような用途の加熱においても、使用者が食品
５を入れて加熱を開始させたときは速やかに電磁波を発
生させ、加熱開始直後の電磁波の挙動が不安定な状態
（いわゆる立ち上がり）に誤検知の可能性の有る検出部
（たとえば重量検出部１６）については、安定するまで
検出部の出力を受けないかもしくは無視するように制御
している。さらに、食品５によっては（特に大量のもの
など）、加熱途中に遮蔽部１０の位置やターンテーブル
４の高さを複数回動作させるなどして、加熱分布や加熱
効率の最適化を図っている。

【００６２】ここで、駆動部１１により遮蔽部１０の位
置を変えると、複数の開口６Ａ、６Ｂのうち電磁波の出
やすい開口と出にくい開口が切り替わり加熱室３内の電
界分布を切り替えることができる。特に、各種の検出部
からの信号に合わせて、自由に遮蔽部１０の位置を設定
できるので、加熱の目的に応じた適切な電界分布状態に
できる。図１には示していないが、遮蔽部１０の位置を
正確に決めるために、基準点をどこかに決め、基準点か
らの移動距離によって遮蔽部１０の位置を管理すること
が容易に考えられる。

【００６３】また、高さ調整部２０によりターンテーブ
ル４の高さｈを変えると、食品５の高さが変わるので、
同じ電界分布の場合でも食品５の加熱分布を変えること
ができる。よって同様に、各種の検出部からの信号や遮
蔽部１０の位置による電界分布の違いに合わせて最適な
ターンテーブル４の高さｈに調整すれば、より一層加熱
の目的に応じた適切な加熱分布にできる。図１には示し
ていないが、遮蔽部１０と同様に、ターンテーブル４の
高さｈを正確に決めるためには基準点と移動距離で管理
しても良い。

【００６４】また、ターンテーブル４は、通常は回転さ
せて回転中心から見た食品５の同心円方向の均一化を図
るが、回転駆動部１９により回転や停止（あるいは可変
速）も自由に設定できる。たとえば加熱途中で温度検出
部１５により食品に温度むらが生じていると判断したと
きには、遮蔽部１０や高さ駆動部２０によって加熱分布
を変化させ、温度むらを解消できそうな状態を探して、
そういう状態になったときに回転を止めるか減速して、
早くむらを無くすようにする事などもできる。

【００６５】また、温度検出部１５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検
出部１５としては、食品５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。

【００６６】さらに、図１には示していないが、一般的
に開口部６Ａ、６Ｂを加熱室３側から電磁波を吸収しに
くい低損失の材料からなる開口カバーで覆うことが多
い。

【００６７】図２は本発明の他の実施例における高周波
加熱装置の要部断面構成図である。マグネトロン１のア
ンテナ８から導波管２Ａに供給する電磁波は、アンテナ
８での電界を最大（電界の腹２１）として、以後管内波
長λg の１／４ごとに弱くなったり（電界の節２２）、
強くなったり（電界の腹２１）をくり返しながら図２の
左右に伝送される。このとき導波管の左右の端面が電界
の節となるように設計しているので導波管２Ａ、２Ｃ内
の電界は整然と電界の腹２１と電界の節２２をくり返し
ている。ここで管内波長λg は図２の奥行き方向の距離
Ｃで決まるので高さ方向の距離Ｄ１には自由度がある
が、アンテナ８と対向する壁面９との距離が近すぎると
（５ｍｍ以下となると）放電を起こすなどの異常な状態
も起こりうるためある程度の距離を保たなければならな
い。また導波管２Ａ、２Ｃの途中で分岐点７を電界の節
２２に構成している。これは電磁波から見れば分岐点７
は開口部と考えられるので、分岐点７をはさみ込むよう
に電界２３がたつため、それによって導波管２Ａ、２Ｃ
内の電界が乱されないようにするためである。そして分
岐点７から導波管２Ｂ内へ伝送された電磁波は、同様に
分岐点７をはさみ込むように電界２３がたち、図２の奥
行き方向の距離Ｃが同じであるため同じ管内波長λg に
よって左右に伝送される。ここで分岐点７から右の端面
２４まではλgの１／２倍の長さとし、左の端面２５ま
ではλg の２／２倍の長さとしているので、導波管２Ｂ
内の電界は整然と電界の腹２１と電界の節２２をくり返
している。また、導波管２Ｂ内にはアンテナ８のような
突出した部分がないので、壁面同志での放電が起こらな
い範囲で高さ方向の距離Ｄ２を小さくできる。ここで
は、Ｄ２＜Ｄ１／２として断面積を半分以下にまで小さ
くしている。ここで分岐点７の幅Ａは、大きすぎると導
波管２Ａ、２Ｃの電磁波の整然とした状態を乱し、小さ
すぎると導波管２Ｂに伝送するエネルギーが減少するの
で、λg の１／４よりわずかに小さい程度としている。
同様に加熱室３内に電磁波を伝送するための開口部６に
ついてもλg の１／４よりわずかに小さい程度としてい
る。また、導波管２Ａ、２Ｃと導波管２Ｂとを隣接させ
ており壁面２６を共用化している。

【００６８】図３は本発明の他の実施例における高周波
加熱装置の要部斜視構成図である。（実際はそれぞれの
構成要素が接続されているが、見やすいように実際とは
異なってばらばらの状態で示している。）加熱室３と導波管２のそれぞれに、開口部６と開口部６
を取り囲むように金属に切り込みを入れて突出させられ
た突起部１２Ａ、１２Ｂを構成している。（ただし導波
管２は壁面構成部２７と突起構成部２８を有するもので
ある）突起部１２Ａと突起部１２Ｂとは向かい合うよう
に突出しており、両者に接触しながらその間を駆動可能
に金属製の遮蔽部１０が構成されている。導波管２内の
電磁波は、遮蔽部１０が開口部６上に無いときのみ加熱
室３内に伝送するものである。また、電磁波の外部への
漏洩を抑えるために導波管２と加熱室３は接続され、特
にＥ方向への電磁波に対してはシール部１３で遮蔽して
いる。シール部１３は、深さＦの溝を有する金属で、Ｆ
≒λg ／４とすることで図中のシール部１３の上面２９
よりＥ側には電磁波が伝わらないものである。一般に、
Ｅ方向に向かう電磁波から見たインピーダンス（Ｅ側へ
の伝わりにくさの指標）はＦによって変化する。インピ
ーダンスの値はＺin＝j・Ｚ0 ・tan（２π・Ｆ／λg)で表
され、Ｆ＝λg ／４のときには｜Ｚin｜＝Ｚ0 ・tan（π
／２）＝∞（インピーダンスが無限大）となり、位置２
９よりＥ側へは電磁波が伝わらない。このインピーダン
スの考え方は、電子レンジの電波シール装置などで良く
使われるマイクロストリップラインの考え方と同じであ
り、コンパクトに構成する他の実施例もいろいろと考え
られる（特開平６−１３２０７号公報）。

【００６９】図４、図５は本発明の他の実施例における
高周波加熱装置の要部構成図であり、一つの駆動部１０
と一つの遮蔽部１１で複数の開口部６Ａ、６Ｂを切り替
える様子を示す。

【００７０】図４は開口部６Ａが開放され開口部６Ｂが
遮蔽されている場合で、図４（ａ）は要部断面構成図、
図４（ｂ）は上から図４（ａ）の遮蔽部１０より下を見
た構成図である。歯車状の駆動部１１の回転により遮蔽
部１０が加熱室３と導波管２Ｂ、２Ｃとの間で突起部１
２と接触しながら動作し、電磁波の伝送される開口部６
Ａ、６Ｂを切り替える。この場合、開口部６Ａは遮蔽部
１０の切り込み３０と重なるので開放され、開口部６Ｂ
は遮蔽部１０により遮蔽されている。

【００７１】図５は開口部６Ａが遮蔽され開口部６Ｂが
開放されている場合で、図５（ａ）は要部断面構成図、
図５（ｂ）は上から図５（ａ）の遮蔽部１０より下を見
た構成図である。この場合、開口部６Ａは遮蔽部１０に
より遮蔽され、開口部６Ｂは遮蔽部１０からずれている
ので開放されている。

【００７２】図６は、本発明の他の実施例における高周
波加熱装置の特性図である。これはマグネトロン１の動
作点を表すリーケ線図と呼ばれるもので、加熱室３内へ
の電磁波の入り易さを示している。電磁波がもっとも入
りやすいのは領域３１で、外側にいくにしたがって電磁
波は入らなくなる。電磁波が入らなくなると、加熱効率
が落ちて、電磁波放射部での発熱に変わる損失が増える
ことは明らかである。一例として、電磁波を放射したま
ま開口部６Ａから６Ｂを切り替える場合について説明す
る。開口部６Ａが開放されて開口部６Ｂが遮蔽されてい
るときに、動作点が３２にあったとする。ところが徐々
に開口部６Ａが遮蔽され開口部６Ｂが開放され始める
と、動作点は矢印の方向に動きだし、ちょうど半分ずつ
開放された状態のとき動作点は３３になり、その後完全
に開口部が切り変わったときに動作点３２に戻る。すな
わち遮蔽部１０の動作途中で電磁波が入りにくくなる状
態が起こる事を示している。この動作途中には、前述の
ような電磁波放射部の損失が増えるだけで無く、場合に
よっては発振周波数が変動したり、高調波ノイズを発生
するなど様々な問題が起こり得る。よって本発明では、
遮蔽部１０を動作させるときには、電磁波放射部から電
磁波を出さないように制御して、問題を解決している。

【００７３】図７〜図１０は、本発明の他の実施例にお
ける高周波加熱装置の特性図、要部構成図、であり、開
口部６の位置と食品５の高さｈとの関係により、加熱分
布をどのように均一化するかを示すものである。

【００７４】図７は、開口部６Ａ、６Ｂのどちらか一つ
だけで電磁波を加熱室３内に伝送した場合に、高さｈを
変えて加熱して食品５の温度を測定したときの加熱分布
むらを示す特性図である。横軸には開放している開口部
の番号を、縦軸には複数箇所で温度測定した場合の最高
温度と最低温度の差を示し、値が小さいほど分布むらが
ないことになる。ｈ１は高さｈ＝１０mm、ｈ２は高さｈ
＝３０mmである。これは食品５として冷凍の牛スライス
肉１０0gを用いて解凍調理をした場合の特性図であり、
最も良い条件は開口部６Ａ、高さ３０mmとなる。ただし
一般に販売されている電子レンジで同様に測定したとこ
ろ、むらは３２〜６０℃程度であり、本実施例により多
少改善されている。この場合の牛スライス肉１０0gは、
食品５の中でも高さ（厚みｔ）が小さく重量が軽い代表
的な形状のものである。

【００７５】図８は、図７の最適条件の開口部６Ａのみ
を構成した、高さ３０mmの要部断面構成図である。

【００７６】図９は、食品５として冷凍の牛スライス肉
３０0gを用いて解凍調理をした場合の特性図である。最
も良い条件は開口部６Ｂ、高さ１０mmとなる。ただし一
般に販売されている電子レンジで同様に測定したとこ
ろ、むらは３２〜７５℃程度であり、やはり本実施例に
より多少改善されている。この場合の牛スライス肉３０
0gは、食品５の中でも高さ（厚みｔ）があり重量も一般
的で、標準的な形状のものである。

【００７７】図１０は、図９の最適条件の開口部６Ｂの
みを構成した、高さ１０mmの要部断面構成図である。

【００７８】以上図７〜図１０によって、同じ材質の食
品５でも重量が違えば、最適な分布を与えるためには開
口部６や食品５の高さｈを切り替えなければならないこ
とがわかる。ここで本発明では、毎回の加熱終了後に、
開口部を６Ａに高さｈを３０mmにして、軽量の食品５用
にスタンバイさせておくこととしている。なぜなら重量
の軽いものほど加熱時間が短いので、途中で切り替えて
も加熱終了までの間に分布が改善しきれなかったり、せ
っかく加熱時間が短いのに加熱効率の悪い状態で加熱を
スタートして時間を延ばしてしまうのを防ぐためであ
る。それに対して大量の食品５の場合には、加熱終了ま
での時間が長いので、途中で切り替えても充分間に合う
だけの余裕がある。実際に使用者が食品５を加熱する場
合、まずマグネトロン１からの電磁波の放射とターンテ
ーブル４の回転をスタートする。そして加熱途中で温度
検出部１５や重量検出部１６や形状検出部１７Ａ、１７
Ｂからの信号で食品５の量や形状や温度など種々の状態
を判定する。初期状態で軽量の食品５の加熱用に構成さ
れているので、大量であると判断した場合は、開口部６
と高さｈが適切な構成になるよう制御し、その後使用者
が設定した決められた時間だけ加熱するか、もしくは各
種検出部によって適温になったとき加熱を終了する。

【００７９】また、どのような食品５であっても常に加
熱分布のむらを無くして均一加熱を実現するには、あら
かじめ食品５の材質・形状・置かれた位置・温度などの
条件ごとに最適な開口部６位置と高さｈの情報をあらか
じめデーターベースとして制御部１４内のマイコンに記
憶させておく方法がある。この方法により、制御部１４
は、温度検出部１５、重量検出部１６、形状検出部１７
Ａ、１７Ｂなどからの出力とデータベースを比較して、
最適な加熱のための制御ができる。

【００８０】ここで本発明による一実施例として、大量
の食品５の場合は状態変化（特に加熱が進むにつれての
温度変化）をフィードバックして、その時の分布むらを
解消するように適切な開口部６位置と高さｈを複数回変
えることとしているので、図９よりもさらによい特性の
加熱分布が得られる。

【００８１】図１１は本発明の他の実施例を示す特性図
であり、横軸に時間ｔを縦軸に高周波出力Ｐを示す。一
般に電磁波放射部から電磁波が出始めてしばらくの間ｔ
S は、不安定な状態のため、高調波などのノイズを発生
しやすい。よって従来は、加熱初期の食品５の状態を検
出するためにノイズに弱い検出部を使用する場合は、図
１１（ａ）に示すようにｔM の期間は電磁波を出さずに
検出し、検出終了後に電磁波を出し、ｔS を経て安定し
た加熱状態ｔF に到達するものがあった。これではｔM
の期間は加熱していないのだから極めて加熱効率が悪
い。そこで本発明では図１１（ｂ）に示すように、速や
かに電磁波を出して加熱を開始し、できるだけ早くｔS
を経て安定した加熱状態ｔF に到達させ、ｔS ＋△ｔ後
（安定して間もなく）から加熱初期の食品５の状態を検
出する事としている。よって加熱効率を落とさずに、精
度よく食品５の状態を検出している。

【００８２】図１２〜図１５は、高周波加熱装置の内部
の電界をシミュレーションした結果を示す構成図であ
る。

【００８３】図１２は、本発明の一実施例の高周波加熱
装置の斜視図である。マグネトロン１のアンテナ８を示
す給電点３４から電磁波が励振されることとしている。

【００８４】図１３、図１４は、図１２の高周波加熱装
置の電界分布（ただし食品の無い場合）をシミュレーシ
ョンし、Ｇ−Ｇ’で切断した斜視図で、共振状態におい
て生じる電界を等電界強度線で示している。（年輪状の
模様の込み入ったところほど電界が強い（腹）と考えれ
ば良い）これはすなわち開口部の位置による電界分布の
違いを示す。

【００８５】図１３は、第一の開口部６Ａだけが開放さ
れている場合を示し、加熱室３内のＸ方向に電界の腹が
４つ、Ｙ方向に電界の腹が３つ、Ｚ方向に電界の腹が１
つ生じている。

【００８６】図１４は、第二の開口部６Ｂだけが開放さ
れている場合を示し、加熱室３内のＸ方向に電界の腹が
５つ、Ｙ方向に電界の腹が１つ、Ｚ方向に電界の腹が１
つ生じている。

【００８７】ここで、なぜ、図１３、図１４のような電
界分布が起こるか説明を加える。まず、導波管２内の電
磁波の伝搬について説明する。

【００８８】図１５は一実施例における高周波加熱装置
の要部断面構成図であり、簡単にマグネトロン１と導波
管２と加熱室３と開口部６のみを示している。マグネト
ロン１の給電点３４と開口部６の中心35との距離Ｌは、
導波管２内を左方向に向かって伝送する電磁波の波長
（管内波長）をλg として表すと、λg ／４の奇数倍の
距離である。これは、図２でも説明したように、電磁波
が導波管２内を伝送するときに、導波管２の形状で決ま
る管内波長λg に基づいて強弱を繰り返しながら図１５
の左方向に進み、λg ／４の奇数倍の位置で必ず電界が
弱くなる（導波管内の伝送では磁界と電界の位相は一致
し、磁界も弱くなる）ために選んでいるのである。ここ
では、Ｌ＝λg ×９／４としている。また実線の矢印が
強い電界の向きを示しており、電界（および磁界）の向
きはλg ／２毎に逆向きとなるので、給電点３４からλ
g ／２離れるごとに矢印の向きが逆になっているが、そ
れぞれが2.45GHz の周波数で反転をくり返すものであ
る。図１５では電界（および磁界）の弱いところで加熱
室３の開口部６と接続されているため、導波管２内の電
界を乱さず、効率よく加熱室３内に電磁波が入りやす
い。

【００８９】ここで導波管２内を伝搬する管内波長λg
の定義は、図１５に合わせて説明すると、導波管２の奥
行をＣ、厚みをＤ、奥行方向の電波の強弱の山の数を
ｍ、厚み方向の電磁波の強弱の山の数をｎ、真空での電
磁波の波長をλ≒１２２mmとすれば、（数２）となる。
一般にｍ＝１、ｎ＝０が多く採用され、このときは（数
３）となる。具体的な値としてＣ＝８０mm、Ｄ＝４０mm
ならλg ≒１８８mm程度である。（ただし寸法はすべて
板厚を含まない内寸とする。）

【００９０】

【数２】

【００９１】

【数３】

【００９２】次に、この時の加熱室３内の電磁波の共振
について説明する。図１５の場合、加熱室３内の電磁波
は共振状態を起こそうとするが、開口部６を挟み込むよ
うな逆向きの強電界３６、３７（実線矢印）が生じ、加
熱室３内の開口部６で電界が弱く（節に）なるような共
振状態で安定する。このときもっとも効率よく加熱室３
内に電磁波が入ることになる。（ただし共振状態では、
導波管２内のような伝送状態とは異なり、電界と磁界の
位相は９０°ずれる。）共振状態は加熱室形状と開口部の位置によって決まるの
だが、この時加熱室３内の電界分布を示す図１３の場
合、加熱室のＸ方向に四つ、Ｙ方向に三つ、Ｚ方向に一
つの強電界が発生している。これは共振状態となったた
めに加熱室内に電磁波が定在波として分布することによ
って起こる電界の腹であり、この腹の数をモードと呼
ぶ。通常、加熱室３形状を三次元で表し、各方向の寸法
をｘ、ｙ、ｚとする時、それぞれの方向に電界の腹が
ｍ、ｎ、ｐだけあれば、そのモードは（ｍｎｐ）である
という。本実施例では、加熱室３の底面の奥行きｘと幅
ｙの中心位置に第一の開口部６Ａの中心位置をおおよそ
一致させていると同時に、開口部６を挟み込むように強
電界が発生するように（開口部６Ａで節となるように）
構成しているので、奥行きｘ方向には偶数のモード
（ｍ；偶数）が立ちやすく、かつ幅ｙ方向には奇数のモ
ード（ｎ；奇数）が立ちやすくなると同時に、他のモー
ドが立ちにくくなる。図１３がモード（４３１）である
と同様に、図１４がモード（５１１）だということも容
易にわかる。

【００９３】結論として開口部６の位置により電界分布
（すなわち加熱分布）を変えることができるのである。

【００９４】参考までに、食品５が加熱室３内に無く
て、加熱室３が直方体の場合は、加熱室３を空胴共振器
と考えることができて、加熱室３の寸法と開口部６の位
置により、立ちうるモードを求めることができる。加熱
室３寸法をｘ、ｙ、ｚとし、各方向に立つモードの数は
（数４）を満たすｍ、ｎ、ｐの組合せとなる。（ｘ、
ｙ、ｚはmm単位、ｍ、ｎ、ｐは整数）

【００９５】

【数４】

【００９６】一方、食品５がある場合は、食品の誘電率
による波長圧縮の影響などで（数４）からずれが生じ
る。しかし食品５があっても、開口部６付近では（数
４）を満たすモードが立とうとしており、開口部６から
離れた位置ではモードが乱されることが多いということ
が、実験的にわかってきている。よってλ≒１２２mmで
モード（４３１）を立てるための一例として、（数４）
をほぼ満たす寸法のｘ＝３３０mm、ｙ＝３００mm、ｚ＝
２１５mmなどを選ぶことができる。

【００９７】

【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。

【００９８】（１）複数の導波管が互いに隣接するの
で、狭いスペースで、かつ少ない部材で構成できる。よ
って小型化、軽量化、低価格化が図れる。

【００９９】（２）電界の節で導波管が分岐するので、
電磁波が分岐後の導波管内に効率よく伝送され、よって
複数の開口を介して効率よく加熱室内にも伝送されるた
め加熱効率が良い。よって加熱時間が短くて良いので、
使用者の待ち時間を短くでき、余分な電力の消費を極力
抑えることができるので省エネルギー化が図れ、電磁波
放射部での損失が減るため信頼性が向上する。

【０１００】（３）分岐後の複数の導波管の断面積が小
さいので、狭いスペースで、かつ少ない部材で構成でき
る。よって（１）同様、小型化、軽量化、低価格化が図
れる。（４）分岐する導波管の長さが管内波長λg の１
／２の０以上の整数倍となるので、分岐後の導波管内で
も電磁波が管内波長λg で共振することができる。よっ
て電磁波が複数の開口を介して効率よく加熱室内にも伝
送されるため加熱効率が良い。よって、（２）同様の効
果がある。

【０１０１】（５）第一の導波管と分岐する導波管との
分岐点の幅が管内波長λg の１／４以下とするので、共
振状態にある第一の導波管内の電磁波が共振状態のまま
分岐後の導波管にも効率よく伝送される。よって電磁波
が複数の開口を介して効率よく加熱室内にも伝送される
ため加熱効率が良い。よって、（２）同様の効果があ
る。

【０１０２】（６）遮蔽部が、加熱室または導波管また
は少なくともどちらか一方に固定された金属あるいは導
電性を有する部材のいずれかにある突起部と接触しなが
ら開口部を遮蔽するので、遮蔽部と突起部の間からは電
磁波が伝送されず完全な遮蔽ができる。よって電磁波の
出る開口部を正確に切り替えることができるため、加熱
分布を自由に変化させることができ、目的に応じた最適
な加熱分布を得る事ができる。よってどのような食品で
も均一に加熱することができる。

【０１０３】また、遮蔽部と突起部との間から外部への
電磁波の漏洩も抑えられるので、安全であり、外部の機
器などに対するノイズの問題もなく誤動作等を防ぐこと
もできる。

【０１０４】（７）シール部が、加熱室または導波管ま
たは少なくともどちらか一方に固定された部材のいずれ
かに構成されるので、遮蔽部と開口部の間からは電磁波
が伝送されないうえ、外部への電磁波の漏洩も抑えられ
る。よって（６）同様の効果がある。

【０１０５】（８）一つの遮蔽部で同一壁面上の複数の
開口部を遮蔽したり開放したりするので、遮蔽部の構造
が簡単で部品の数が少なくてよい。よって低価格化が図
れる効果がある。

【０１０６】また、もし仮になんらかの事故により遮蔽
部が動かなくなったとしても、必ずどこかの開口部が開
放されており、常に加熱室内に電磁波が供給される。よ
って、開口部がすべて遮蔽され加熱室内に電磁波が入ら
ないということが無く、電磁波放射部や導波管内での異
常な損失や発熱が起こりにくく、安全で信頼性が高い効
果がある。

【０１０７】（９）一つの駆動部で、複数の開口部を遮
蔽したり開放したりする遮蔽部を動作させるので、駆動
部の構造が簡単で部品の数が少なくてよいとか、制御が
容易である効果がある。よって小型化、軽量化、低価格
化が図れる。

【０１０８】（１０）電磁波の放射を停止しているとき
に遮蔽部を動作させるので、遮蔽部の動作途中に電界が
乱されることが無く、電磁波放射部での異常な損失や高
調波の発生を防げる。よって安全で信頼性が高く、外部
の機器などに対するノイズの問題もなく誤動作等を防ぐ
こともできる。

【０１０９】（１１）加熱開始時または加熱終了時に、
遮蔽部の位置を軽量の被加熱物かあるいは短時間の加熱
に適した位置とするので、毎回加熱が始まったときには
軽量の被加熱物などの短時間の加熱の準備ができてい
る。よって、軽量の被加熱物を入れたときに加熱の失敗
が無い。一方、大量の被加熱物など長時間の加熱が必要
なものを入れたときは、加熱を始めた後に遮蔽部の位置
を適切な位置に動かしても充分間に合う。結局本発明に
よると、軽量の被加熱物を入れたときに、加熱当初から
適切な加熱分布を与えることができる。

【０１１０】また、軽量の被加熱物を入れたときに、あ
まり遮蔽部の動作をさせなくてよいので、遮蔽部の位置
を動かすための電力や遮蔽部の動作途中の損失が無く、
より一層効率よく加熱することができ、時間短縮が図れ
る。よって（２）同様の効果もある。

【０１１１】（１２）加熱開始時または加熱終了時に、
被加熱物の位置が軽量の被加熱物かあるいは短時間の加
熱に適した位置となるよう駆動部を制御するので、毎回
加熱が始まったときには軽量の被加熱物などの短時間の
加熱の準備ができており、（１１）同様の効果がある。

【０１１２】（１３）加熱開始後しばらくの間は検出部
の出力を受けないかもしくは無視するので、検出部にと
って加熱初期の電磁波が不安定な状態での誤検出の心配
が無く、安定状態での正確な検出ができる。よって検出
部の出力に基づく制御も正確であり、信頼性の高い動作
が実現できる。

【０１１３】また、被加熱物の初期の状態を検出部で検
出するため開始後しばらくの間電磁波を出さない期間を
設けるという必要が無く、最初から効率的に加熱するこ
とができる。よって使用者の待ち時間を短くすることが
できる。

【０１１４】（１４）検出部の出力によっては加熱開始
から加熱終了までの間に遮蔽部を複数回動作させるの
で、それにより加熱分布が変化するため、被加熱物の状
態に対応した適切な加熱ができる。よってどのような被
加熱物でも均一に効率よく加熱することができる。

【０１１５】（１５）検出部の出力によっては加熱開始
から加熱終了までの間に被加熱物の位置を複数回変化さ
せるよう駆動部を制御するので、それにより加熱分布が
変化するため、被加熱物の状態に対応した適切な加熱が
できる。よってどのような被加熱物でも均一に効率よく
加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における高周波加熱装置の断
面図

【図２】本発明の他の実施例における高周波加熱装置の
要部断面図

【図３】本発明の他の実施例における高周波加熱装置の
要部斜視図

【図４】（ａ）本発明の一実施例における高周波加熱装
置の要部断面図（ｂ）同高周波加熱装置の要部図

【図５】（ａ）同高周波加熱装置の要部断面構成図（ｂ）同高周波加熱装置の要部構成図

【図６】本発明の他の実施例における高周波加熱装置の
特性図

【図７】同高周波加熱装置の特性図

【図８】同高周波加熱装置の要部断面図

【図９】同高周波加熱装置の特性図

【図１０】同高周波加熱装置の要部断面図

【図１１】（ａ）従来の高周波加熱装置の特性図（ｂ）本発明の一実施例における高周波加熱装置の特性
図

【図１２】同本発明の一実施例における高周波加熱装置
の斜視図

【図１３】同高周波加熱装置の斜視断面図

【図１４】同高周波加熱装置の斜視断面図

【図１５】同高周波加熱装置の要部断面構成図

【図１６】従来の高周波加熱装置の断面図

【図１７】従来の他の高周波加熱装置の断面図

【図１８】従来の他の高周波加熱装置の断面図

【図１９】従来の他の高周波加熱装置の断面図

【符号の説明】

１マグネトロン（電磁波放射部）２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ導波管３加熱室４ターンテーブル５食品６、６Ａ、６Ｂ開口部７分岐点１０遮蔽部１２突起部１３シール部１４制御部１５温度検出部１６重量検出部１７Ａ、１７Ｂ形状検出部２０高さ駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｂ 6/74 Ｅ 6908−3Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加熱室内
に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第一の導
波管から分岐し互いに一部隣接する複数の導波管と、前
記電磁波放射部からの電磁波の放射などの動作を制御す
る制御部とを有する構成の高周波加熱装置。
【請求項２】複数の導波管を構成する壁面のうち一部隣
接する壁面を共用化する構成とした請求項１記載の高周
波加熱装置。
【請求項３】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加熱室内
に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第一の導
波管内の電界の節で分岐する複数の導波管と、前記電磁
波放射部からの電磁波の放射などの動作を制御する制御
部とを有する構成の高周波加熱装置。
【請求項４】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加熱室内
に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第一の導
波管から分岐し、電磁波の進行方向の断面積が前記第一
の導波管の断面積より小さい複数の導波管と、前記電磁
波放射部からの電磁波の放射などの動作を制御する制御
部とを有する構成の高周波加熱装置。
【請求項５】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加熱室内
に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第一の導
波管から分岐し、分岐した位置から終端部までの電磁波
の進行方向の長さが概ね管内波長λg の１／２の０以上
の整数倍となる複数の導波管と、前記電磁波放射部から
の電磁波の放射などの動作を制御する制御部とを有する
構成の高周波加熱装置。
【請求項６】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を伝送する第一の導波管と、前記加熱室内
に複数の開口部を介して電磁波を導くため前記第一の導
波管から概ね管内波長λg の１／４以下の幅で分岐する
複数の導波管と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射
などの動作を制御する制御部とを有する構成の高周波加
熱装置。
【請求項７】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室内に導
く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と前記導
波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開口部の
うち少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりするよう
動作するために金属から成るかあるいは導電性を有する
遮蔽部と、前記遮蔽部と接触するよう前記加熱室または
前記導波管または少なくともどちらか一方に固定された
金属あるいは導電性を有する部材のいずれかに突起部を
有し、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮蔽
部の動作を制御する制御部とを有する構成の高周波加熱
装置。
【請求項８】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁波
を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放射
される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室内に導
く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と前記導
波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開口部の
うち少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりするよう
動作するために金属から成るかあるいは導電性を有する
遮蔽部と、前記遮蔽部と前記遮蔽部が遮蔽する前記複数
の開口部との間から漏洩する電磁波を抑えるために前記
加熱室または前記導波管または少なくともどちらか一方
に固定された部材のいずれかに構成されたシール部と、
前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮蔽部の動
作を制御する制御部とを有する構成の高周波加熱装置。
【請求項９】被加熱物を出し入れするために複数の壁面
で構成される加熱室と、電磁波を放射する電磁波放射部
と、前記電磁波放射部から放射される電磁波を複数の開
口部を介して前記加熱室内に導く導波管と、前記加熱室
内もしくは前記加熱室と前記導波管との間もしくは前記
導波管内で少なくとも前記加熱室の同一壁面上の複数の
開口部を遮蔽したり開放したりするよう動作するために
金属から成るかあるいは導電性を有する一つの遮蔽部
と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮蔽部
の動作を制御する制御部とを有する構成の高周波加熱装
置。
【請求項１０】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室内に
導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と前記
導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開口部
を遮蔽したり開放したりするよう動作するために金属か
ら成るかあるいは導電性を有する遮蔽部と、前記遮蔽部
を駆動するために前記加熱室または前記導波管または少
なくともどちらか一方に固定された部材のいずれかに構
成された一つの駆動部と、前記電磁波放射部からの電磁
波の放射や前記遮蔽部を動作させる前記駆動部を制御す
る制御部とを有する構成の高周波加熱装置。
【請求項１１】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室内に
導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と前記
導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開口部
の少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりするよう動
作するために金属から成るかあるいは導電性を有する遮
蔽部と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮
蔽部の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部は前
記電磁波放射部からの電磁波の放射を停止しているとき
に前記遮蔽部を動作させる構成の高周波加熱装置。
【請求項１２】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室内に
導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と前記
導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開口部
の少なくとも一部分を遮蔽したり開放したりするよう動
作するために金属から成るかあるいは導電性を有する遮
蔽部と、前記電磁波放射部からの電磁波の放射や前記遮
蔽部の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部は加
熱開始時または加熱終了時に前記遮蔽部の位置を軽量の
被加熱物かあるいは短時間の加熱に適した位置となるよ
う制御する構成の高周波加熱装置。
【請求項１３】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を開口部を介して前記加熱室内に導く導
波管と、被加熱物の位置を変化させるかもしくは被加熱
物と被加熱物底面下の金属あるいは導電性を有する部材
との距離を変化させる駆動部と、前記電磁波放射部から
の電磁波の放射や前記駆動部の動作を制御する制御部と
を有し、前記制御部は加熱開始時または加熱終了時に被
加熱物の位置を軽量の被加熱物かあるいは短時間の加熱
に適した位置となるよう前記駆動部を制御する構成の高
周波加熱装置。
【請求項１４】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を開口部を介して前記加熱室内に導く導
波管と、被加熱物の物理量または前記加熱室内の状態お
よびその変化を検出する検出部と、前記検出部の出力を
受けて前記電磁波放射部からの電磁波の放射を制御する
制御部とを有し、前記制御部は前記電磁波放射部からの
電磁波の放射による加熱開始後しばらくの間は前記検出
部の出力を受けないかもしくは無視する構成の高周波加
熱装置。
【請求項１５】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を複数の開口部を介して前記加熱室内に
導く導波管と、前記加熱室内もしくは前記加熱室と前記
導波管との間もしくは前記導波管内で前記複数の開口部
を遮蔽したり開放したりするよう動作するために金属か
ら成るかあるいは導電性を有する遮蔽部と、被加熱物の
物理量または前記加熱室内の状態およびその変化を検出
する検出部と、前記検出部の出力を受けて前記電磁波放
射部からの電磁波の放射や前記遮蔽部の動作を制御する
制御部とを有し、前記制御部は前記検出部の出力によっ
ては加熱開始から加熱終了までの間に複数回前記遮蔽部
を動作させる構成の高周波加熱装置。
【請求項１６】被加熱物を出し入れする加熱室と、電磁
波を放射する電磁波放射部と、前記電磁波放射部から放
射される電磁波を開口部を介して前記加熱室内に導く導
波管と、被加熱物の位置を変化させるかもしくは被加熱
物と被加熱物底面下の金属あるいは導電性を有する部材
との距離を変化させる駆動部と、被加熱物の物理量また
は前記加熱室内の状態およびその変化を検出する検出部
と、前記検出部の出力を受けて前記電磁波放射部からの
電磁波の放射や前記駆動部の動作を制御する制御部とを
有し、前記制御部は前記検出部の出力によっては加熱開
始から加熱終了までの間に複数回前記駆動部を動作させ
る構成の高周波加熱装置。