JPH09229372A

JPH09229372A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH09229372A
Application number: JP8036059A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshino; 浩二吉野; Hirohisa Imai; 博久今井; Makoto Shibuya; 誠渋谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1997-09-05
Anticipated expiration: 2016-02-23
Also published as: JP3669030B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は高周波加熱装置に関するもので、ど
のような被加熱物でも均一に加熱することができるこ
と、被加熱物の中で加熱すべき部分のみを選択加熱でき
ること、効率的に加熱することを目的とする。【解決手段】設定手段５４や物理量検出手段１８、２
４により局所加熱手段６で被加熱物５の任意の部位を下
方から加熱し、他方向加熱手段１２で被加熱物５を上方
から加熱し、両者を組み合わせることで均一に加熱す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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構成（加熱室に電磁
波を入れる方法）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３９〜図４６に示すような構成であっ
た。

【０００３】図３９の電子レンジはターンテーブル１５
を用いた一般的な構成である。ここでは電磁波放射手段
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４内では加熱室４形状と電磁波
が放射される開口部１５３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５の比誘電率ε
r、誘電正接tanδにより（１）式として表される。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１５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、他の均一化の手段として、加熱室４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、図４
０のように導波管２から回転導波管１５４で電磁波を引
き出して、言わば開口部自体を一定回転させるようなも
のもあった。この場合回転導波管１５４は加熱室４の底
面上に構成され、モータ９により常時一定回転してお
り、加熱室４の底面部分全体を電磁波を吸収しにくい低
損失の材料からなる載置台１４で覆っている。しかし実
際は、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。

【０００５】また、複数の開口部を有することで加熱途
中に電磁波の出口を切り替えて均一化をねらうものとし
て、二つの開口部を加熱室の壁面に設けたタイプがある
（特開平４−３１９２８７号公報）。

【０００６】また、複数の開口部を構成するために、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）。

【０００７】また、図４１のように、複数の開口部１５
３ａ、１５３ｂを構成するために、マグネトロン１は一
つであるが、複数の導波管を一つの導波管２から多方向
に分岐させるものがある（実開平１−１２９７９３号公
報）。

【０００８】また、複数の開口部に対向する位置で二つ
の副導波管の端面を動かし、みかけ上電磁波の出やすい
開口部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）。

【０００９】また、図４２のように、加熱途中に複数の
開口部１５３を有する単一の導波管２内で金属１５５を
動かすことで見かけ上電磁波の出やすい開口部１５３を
切り替えて均一化をねらうものもある（特開平７−４２
９４７号公報、特開平３−１１５８８号公報、特開平５
−１２１１６０号公報）。

【００１０】また、他の均一化手段として、ターンテー
ブルを一定回転させ同時に上下動させることで加熱分布
を変えるものがある（実公平７−８９６１号公報）。

【００１１】一方、図４３〜図４６のように、定在波よ
りも放射に重点を置き、被加熱物に近い下方からの電磁
波の放射位置を制御して、局所的に加熱するものがある
（特開平７−４２９４７号公報）。

【００１２】図４３、図４４は加熱室の底面外部に２０
個の導波管２をマトリクス状に配置し、それぞれの導波
管２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４内の局所的な温度を検出す
る温度検出手段２４により制御するもので、各々の開口
の鉛直上方向に２０個のミラー１５６を有し、５組の凹
面ミラー１５７を介して５組の温度検出素子に赤外線を
導いている。

【００１３】また、図４５、図４６は、放射口１５８を
回転軸１５９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１５と組み合わせて局所的に加
熱するものである。放射口１５８の位置を制御してター
ンテーブル１５の半径方向の加熱点を任意に変化させ、
ターンテーブル１５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。

【００１４】さらに、食品の重量、形状、温度、誘電率
や、加熱室内の温度、湿度、電界などを各種センサで検
出してフィードバック制御を行うものはいろいろと実用
化されている。

【００１５】

【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。

【００１６】例えば図３９の従来の電子レンジで平らな
食品５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。

【００１７】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。

【００１８】またスタラーや図４０の回転導波管１５４
のように電磁波を攪拌するものについては、回転に合わ
せて開口部が連続的に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られると
いう効果はある。しかし食品によらず一定回転の攪拌な
ので、どんな食品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。

【００１９】また複数の開口部を有する場合でも、ただ
開口部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、すべての食品の加熱分布を均一化することは
難しく、結果として図３９の電子レンジと加熱分布に大
差がない。結局各食品ごとに適切な開口部を切り替えな
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。

【００２０】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が増えると高価
格となり、重量が重く持ち運びにくいなどの問題があ
る。

【００２１】また、図４１のように、マグネトロン１は
一つで、複数の導波管を一つの導波管２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という問題が
あった。図４１の場合は、開閉板１６０で底面の開口１
５３ａを切り替える事は可能であるが、天面の開口１５
３ｂからは常に電磁波が出るものである。その上、底面
の一つの開口と隣接する開口との間にある部位を加熱す
る事はできないという問題があった。また、導波管２に
要する板金材料が大量に必要となるため高価格となった
り、加熱室４底面から天面にかけて導波管２と加熱室４
を接続する事は作りにくいという問題がある。

【００２２】また、図４２のように、加熱途中に単一の
導波管２内で金属１５５を動かして、電磁波の出やすい
二つの開口部１５３を切替えるのは、開口部を完全に切
り替えるという点で有効な手段である。但し、二つの開
口だけですべての調理のむらを無くせるわけではない
し、二つの開口の間からは電磁波が出せない。さらに一
番の問題は、側方からの電磁波が食品に到達するまでに
は距離があり、電磁波が拡散してしまうということであ
る。この拡散の度合いは、食品の置き方による開口から
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。その上、電磁波が拡散すると、食品以
外のいろいろな部分（加熱室壁面やターンテーブルなど
加熱すべきでない部分）と衝突して吸収されるため、加
熱効率を悪くする問題もある。その他にも、異種の複数
の食品を入れると、どれかのみを局所加熱することはで
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る。

【００２３】また、ターンテーブルを回転と同時に上下
動させるものは、加熱中は一定動作であり、目的に応じ
て使用者が回転と上下動の回転数などを適切に設定しな
ければならない。よって使用者が、食品の初期状態や形
状や材質やそれらのばらつきを管理して一定の状態に保
つか、もしくは加熱開始前に毎回設定を変えなければな
らず、極めて使い勝手が悪いものであった。

【００２４】一方、図４３〜図４６のように、定在波よ
りも放射に重点を置き、被加熱物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。しかし食
品の形状が大きくなると、食品の上部が加熱できないた
め、上下分布にむらが生じてしまうという問題があっ
た。よって食品全てを均一に加熱するという事はできな
い。

【００２５】さらに、センサで食品の状態を検出してフ
ィードバック制御を行うものには、重量センサ、湿度セ
ンサ、温度センサ、電磁界検出センサ、蒸気検出セン
サ、アルコール検出センサなど、加熱初期の状態や加熱
初期からの状態変化を検知するかあるいは加熱終了を検
知するものがあった。ただし加熱の分布を検出したり加
熱むらを補正するようなフィードバック制御を行うセン
サは、図４４に示した温度検出手段ぐらいしかない。図
４４では、食品の上部の温度しか検出できないので、食
品の形状が大きくなって上下分布にむらが生じても検出
できないという問題があった。

【００２６】本発明の高周波加熱装置は上記課題を解決
するもので、どのような被加熱物でも均一に加熱する事
ができるようにすることを第１の目的とする。

【００２７】また、被加熱物の中で加熱すべき部分のみ
を選択して加熱する事ができるようにすることを第２の
目的とする。

【００２８】また、加熱の効率化を図る事を第３の目的
とする。

【００２９】

【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、電磁波を放射する電磁波放射手段と、被加
熱物を加熱する少なくとも２つの給電口（加熱手段）を
有し、その１つは被加熱物の任意の部位を局所加熱でき
る第１の加熱手段（局所加熱手段）と、前記局所加熱手
段とは異なる方向から前記被加熱物を加熱する第２の加
熱手段と、前記局所加熱手段を制御する局所加熱制御手
段とからなる構成とした。この構成により、被加熱物の
他の部位に比して温度の低い部分を局所加熱手段により
優先的に局所加熱することができるため、被加熱物の温
度のバラツキを少なくし、均一に加熱することができ
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】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。

【００３１】すなわち、電磁波を放射する電磁波放射手
段と、前記電磁波で被加熱物の任意の部位を加熱できる
第１の加熱手段（局所加熱手段）と、前記局所加熱手段
とは異なる方向からの電磁波で前記被加熱物を加熱する
第２の加熱手段と、前記局所加熱手段を制御する局所加
熱制御手段を有する構成とした。

【００３２】そして、局所加熱手段により電磁波で被加
熱物の任意の部位を加熱し、第２の加熱手段により局所
加熱手段とは異なる方向からの電磁波で被加熱物を加熱
するので、いろいろな方向から被加熱物を加熱できる。

【００３３】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、局所加熱制御手段は、前記物理量検出
手段の信号により局所加熱手段を制御する構成とした。

【００３４】また、物理量検出手段が検出した被加熱物
の物理量により局所加熱手段を制御するので、被加熱物
の状態に応じて下方から任意の部位を加熱できる。

【００３５】また、物理量検出手段は、被加熱物の温度
分布を検出する温度分布検出手段により構成した。

【００３６】そして、物理量検出手段は被加熱物の温度
分布を検出する温度分布検出手段により構成したので、
被加熱物の温度分布に応じて下方から任意の部位を加熱
できる。

【００３７】また、使用者が被加熱物の名称、種類およ
び加熱前の状態に関する情報または加熱方法または加熱
仕上がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を
有し、局所加熱制御手段は、前記設定手段の信号により
局所加熱手段を制御する構成とした。

【００３８】そして、使用者が設定手段により設定し
た、被加熱物の名称、種類および加熱前の状態に関する
情報または加熱方法または加熱仕上がり状態などの設定
内容に応じて局所加熱手段を制御するので、使用者の思
い通りに下方から任意の部位を加熱できる。

【００３９】また、第２の加熱手段は、電磁波を分散さ
せて被加熱物を加熱する構成とした。

【００４０】そして、電磁波を分散させて被加熱物を加
熱するので、被加熱物を周囲から加熱することができ
る。

【００４１】また、第２の加熱手段は、一定周期で電磁
波を撹拌して分散させる撹拌手段を有する構成とした。

【００４２】そして、撹拌手段により一定周期で電磁波
を撹拌して分散させるので、一周期の間は連続的に異な
る方向へ電磁波を送ることができる。

【００４３】また、第２の加熱手段は、電磁波を分散さ
せる複数の電磁波放射口を有する構成とした。

【００４４】そして、第２の加熱手段は、複数の電磁波
放射口により電磁波を分散させるので、各々の開口部か
らの電磁波を組み合わせる事ができる。

【００４５】また、第２の加熱手段は、被加熱物の任意
の部位を加熱できる第２の局所加熱手段から成り、前記
第２の局所加熱手段を制御する第２の局所加熱制御手段
を有する構成とした。

【００４６】そして、第２の加熱手段は、被加熱物の任
意の部位を加熱できる第２の局所加熱手段から成るの
で、複数の方向から被加熱物の任意の部位を加熱でき
る。

【００４７】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、第２の局所加熱制御手段の信号は、前
記物理量検出手段の信号により第２の局所加熱手段を制
御する構成とした。

【００４８】そして、物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により第２の局所加熱手段を制御するので、
被加熱物に応じて多方向から被加熱物の任意の部位を加
熱できる。

【００４９】また、物理量検出手段は、被加熱物の温度
分布を検出する温度分布検出手段により構成したので、
被加熱物の温度分布に応じて多方向から任意の部位を加
熱できる。

【００５０】また、使用者が被加熱物の名称、種類およ
び加熱前の状態に関する情報または加熱方法または加熱
仕上がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を
有し、第２の局所加熱制御手段は、前記設定手段により
第２の局所加熱手段を制御する構成とした。

【００５１】そして、使用者が設定手段により設定し
た、被加熱物の名称、種類および加熱前の状態に関する
情報または加熱方法または加熱仕上がり状態などの設定
内容に応じて第２の局所加熱手段を制御するので、使用
者の思い通りに局所加熱手段とは異なる方向から任意の
部位を加熱できる。

【００５２】また、被加熱物と第２の加熱手段との距離
を近づける距離可変手段と、前記距離可変手段を制御す
る距離可変制御手段を有する構成とした。

【００５３】そして、距離可変手段が被加熱物と第２の
局所加熱手段との距離を近づけるので、被加熱物を局所
的に加熱できる。

【００５４】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、距離可変制御手段は、前記物理量検出
手段により距離可変手段を制御する構成とした。

【００５５】そして、物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により距離可変手段を制御するので、被加熱
物の状態に応じて被加熱物と第２の局所加熱手段との距
離を近づけることができる。

【００５６】また、第２の加熱手段は上方からの電磁波
で被加熱物を加熱する構成としたので、局所加熱のため
の下方からの電磁波と組み合わせて、被加熱物に上下か
ら電磁波を送ることができる。

【００５７】また、被加熱物の輪郭を抽出する輪郭抽出
手段を有し、第２の加熱手段のみで加熱を開始し、局所
加熱制御手段は、前記輪郭抽出手段の抽出結果が得られ
た後に輪郭内を局所加熱するよう局所加熱手段を制御す
る構成とした。

【００５８】そして、上方からの電磁波で被加熱物を加
熱する第２の加熱手段のみで加熱を開始するので、電磁
波が被加熱物に到達するまでに分散しやすく被加熱物を
周囲から加熱することになり輪郭を昇温させる。加え
て、輪郭抽出手段で被加熱物の輪郭を抽出した後に輪郭
内を局所加熱するよう局所加熱手段を制御するので、被
加熱物の輪郭内のみを昇温させることができる。

【００５９】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、輪郭抽出手段は、前記物理量検出手段
により被加熱物の輪郭を抽出する構成とした。

【００６０】そして、物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により被加熱物の輪郭を抽出するので、被加
熱物の領域が特定できる。

【００６１】また、物理量検出手段は、被加熱物の温度
分布を検出する温度分布検出手段により構成したので、
温度や温度変化の違いにより被加熱物の領域が特定でき
る。

【００６２】また、被加熱物の低温部分を抽出する低温
部分抽出手段を有し、局所加熱手段と第２の加熱手段の
両方で加熱を開始し、局所加熱制御手段は、前記低温部
分抽出手段の抽出結果が得られた後に前記被加熱物の低
温部分を局所加熱するよう局所加熱手段を制御する構成
とした。

【００６３】そして、局所加熱手段と第２の向加熱手段
の両方で加熱を開始するので、いろいろな方向から被加
熱物を加熱できる。加えて、低温部分抽出手段で被加熱
物の低温部分を抽出した後に低温部分を局所加熱するよ
う局所加熱手段を制御するので、被加熱物の低温部分を
昇温させることができる。

【００６４】また、被加熱物の温度分布を検出する温度
分布検出手段を有し、低温部分抽出手段は、温度分布検
出手段により被加熱物の低温部分を抽出する構成とした
ので、正確に被加熱物の低温部分が特定できる。

【００６５】また、加熱開始時は局所加熱手段を制御し
て電磁波を分散させるので、被加熱物を周囲から加熱す
ることができる。

【００６６】また、電磁波を放射する電磁波放射手段
と、前記電磁波で被加熱物の任意の部位を加熱できる局
所加熱手段と、前記局所加熱手段を制御する局所加熱制
御手段と、異種の被加熱物の少なくとも一種を所定の領
域に配置できる領域配置手段を有し、前記局所加熱制御
手段は、所定の領域の被加熱物のみまたは所定の領域外
の被加熱物のみを加熱するように局所加熱手段を制御す
る構成とした。

【００６７】そして、領域配置手段により異種の被加熱
物の少なくとも一種を所定の領域に配置し、所定の領域
の被加熱物のみまたは所定の領域外の被加熱物のみを加
熱するように局所加熱手段を制御するので、配置する領
域により加熱するかしないかを選択できる。

【００６８】また、使用者が所定の領域を指示する領域
指示手段に従って被加熱物を配置するので、使用者が配
置する領域により加熱するかしないかを選択できる。

【００６９】また、局所加熱手段のみで加熱を開始する
ので、異種の被加熱物の加熱に際しても任意の被加熱物
のみを加熱し、加熱が不要な被加熱物は加熱しないよう
にできる。

【００７０】また、加熱する領域または加熱しない領域
の少なくとも一方を抽出する領域抽出手段を有し、局所
加熱制御手段は、前記領域抽出手段の抽出結果に基づい
て局所加熱手段を制御する構成とした。

【００７１】そして、局所加熱手段のみで加熱を開始す
るのに加えて、領域抽出手段が加熱する領域または加熱
しない領域の少なくとも一方を抽出し、その結果に基づ
いて局所加熱手段を制御するので、自動的に加熱すべき
領域のみを加熱できる。

【００７２】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、領域抽出手段は、前記物理量検出手段
により、加熱する領域または加熱しない領域の少なくと
も一方を抽出する構成としたので、被加熱物に応じて加
熱すべき領域のみを加熱できる。

【００７３】また、使用者が加熱する領域または加熱し
ない領域の少なくとも一方を設定できる領域設定手段を
有し、局所加熱制御手段は、前記領域設定手段に基づい
て局所加熱手段を制御する構成としたので、使用者は狙
い通りの領域のみを加熱できる。

【００７４】また、局所加熱手段からの加熱出力と第２
の加熱手段からの加熱出力の比率を制御する出力比率制
御手段を有する構成としたので、加熱分布を変えること
ができる。

【００７５】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、出力比率制御手段は、前記物理量検出
手段により局所加熱手段からの加熱出力と第２の加熱手
段からの加熱出力の比率を制御する構成としたので、被
加熱物に応じて適切に加熱出力の比率を変えられる。

【００７６】また、物理量検出手段は、被加熱物の温度
分布を検出する温度分布検出手段により構成したので、
温度や温度変化の違いにより被加熱物に応じて適切に加
熱出力の比率を変えられる。

【００７７】また、使用者が被加熱物の名称、種類およ
び加熱前の状態に関する情報または加熱方法または加熱
仕上がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を
有し、出力比率制御手段は、前記設定手段により局所加
熱手段からの加熱出力と第２の加熱手段からの加熱出力
の比率を制御する構成とした。この構成により、使用者
の思い通りに加熱出力の比率を変えられる。

【００７８】また、局所加熱手段は第１の電磁波放射手
段からの電磁波で被加熱物を加熱し、第２の加熱手段は
第２の電磁波放射手段からの電磁波で前記被加熱物を加
熱し、出力比率制御手段は、前記第１の電磁波放射手段
からの加熱出力を制御する第１の出力制御手段と、前記
第２の電磁波放射手段からの加熱出力を制御する第２の
出力制御手段とを有する構成とした。

【００７９】この構成により、局所加熱手段からの加熱
出力と第２の加熱手段からの加熱出力の比率を制御でき
て、加熱分布を変えることができる。

【００８０】また、第１の出力制御手段と第２の出力制
御手段の少なくとも一方は、加熱時（オン時間）と非加
熱時（オフ時間）の割合を変えることで加熱出力を変化
させるデューティ制御を行なう構成としたので加熱出力
を変えることができる。

【００８１】また、第１の電磁波放射手段と第２の電磁
波放射手段の少なくとも一方は、スイッチング素子を備
えたインバータ電源で駆動し、第１の出力制御手段と第
２の出力制御手段の少なくとも一方は、スイッチング素
子を制御する構成とした。

【００８２】そして、電磁波放射手段はスイッチング素
子を備えたインバータ電源で駆動し、スイッチング素子
を制御して加熱出力を変化させるので、加熱時にも加熱
出力を変えることができる。

【００８３】さらに、局所加熱手段と第２の加熱手段は
同一の電磁波放射手段からの電磁波で被加熱物を加熱
し、前記局所加熱手段用の電磁波と第２の加熱手段用の
電磁波の配分を切り替える切替手段を有し、出力比率制
御手段は、前記切替手段を制御する構成とした。

【００８４】さらに、局所加熱手段と第２の加熱手段は
同一の電磁波放射手段からの電磁波で被加熱物を加熱す
るが、切替手段で局所加熱手段用の電磁波と第２の加熱
手段用の電磁波の配分を切り替えるので、局所加熱手段
からの加熱出力と第２の加熱手段からの加熱出力の比率
を変えることができて、加熱分布を変えることができ
る。

【００８５】以下本発明の実施例を図面を参照して説明
する。（実施例１）まず本発明の第１の実施例として、局所加
熱をする第１の加熱手段（局所加熱手段と記す）と、第
２の加熱手段により被加熱物を均一に加熱する例を図１
〜図１１に示す。

【００８６】図１は、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。代表的な電磁波放射手段
であるマグネトロン１から出た電磁波は、導波管２、給
電室３などを介して加熱室４内に放射され、加熱室４内
の代表的な被加熱物である食品５を加熱する。

【００８７】まず、本発明に先だって考えられた局所加
熱手段について説明する。導波管２内の電磁波の一部
は、給電室３内に配置された代表的な局所加熱手段であ
る回転導波管６により食品５の任意の部位を下方からの
電磁波で局所的に加熱している。回転導波管６は電磁波
の放射の方向に指向性を有しており、回転することで電
磁波の放射の方向を切り替えて、局所的な加熱を実現す
るものである。このため回転導波管６は、導波管２と結
合して電磁波を引き出す結合部７を導波管２と給電室３
（給電室３のない場合は加熱室４）に渡る構成とし、引
き出した電磁波を放射する放射口８を有している。ま
た、結合部７は、駆動手段であるモータ９と連結され、
モータ９により回転可能とし、結合部７を中心に回転導
波管６自体が回転駆動される。さらに制御手段１０は、
モータ９を制御することで回転導波管６の放射口８によ
る電磁波の方向を制御する局所加熱制御手段１１を有
し、局所的な加熱を制御している。食品５は任意の部位
を加熱するために、加熱中に回転可能な載置台１４上に
ある。載置台１４はターンテーブル１５と、ターンテー
ブル１５上に構成された電磁波が透過するガラスやセラ
ミック製の皿１６からなり、モータ１７により一体に回
転駆動される。このとき制御手段１０はモータ１７の回
転駆動と同時に、重量検出手段１８で食品５の重量を検
出しそれに応じた制御（回転導波管６の駆動タイミング
や加熱出力や加熱終了時間の推定などの制御）を行って
いる。またこのときの載置台１４の回転中心は加熱室４
の底面の中央にあり、一定回転により回転方向の加熱の
均一化を図ったり、所定位置で停止・減速させて局所加
熱に役立てるものである。一方、回転導波管６の回転の
中心は加熱室４の底面の中央からずれた位置にある。食
品５に対しては放射口８の向きにより下方からの電磁波
の放射の方向が変わるため、食品５の底面の中央を加熱
したり周囲を加熱したり切り替えることができ、言わ
ば、載置台１４の半径方向の加熱部位を変えることがで
きる。よってターンテーブル１５の回転とあわせ載置台
１４上の食品５の任意の部位を下方から局所的に加熱す
ることができるのである。ただし、局所加熱手段だけで
は食品５の上部の加熱がやや遅れてしまう欠点がある。

【００８８】次に、第２の加熱手段について説明する。
導波管２内の電磁波のうち、回転導波管６側に導かれな
かったものは、代表的な撹拌手段（第２の加熱手段）で
あるスタラー１２で撹拌されてスタラー開口１３より加
熱室４内に分散される。スタラー開口１３と食品５の距
離が遠く、かつスタラー開口１３が食品５よりも高い位
置にあるため、スタラー開口１３からの電磁波は加熱室
４内の広範囲に広がりやすく、特に、食品５の上部や周
囲部を重点的に加熱できるものである。またスタラー１
２の撹拌による効果と、ターンテーブル１５による食品
５の回転による効果により、食品５の上部から周囲にか
けての加熱の均一化の効果が高いものである。以上、食
品５の下方から任意の部位を局所加熱できる局所加熱手
段６と、食品５の上部から周囲にかけて均一に加熱でき
る第２の加熱手段を組み合わせることで、本発明は被加
熱物によらず均一に加熱している。

【００８９】また、制御手段１０は出力比率制御手段１
９を有し、導波管２内の第１の切替手段２０と第２の切
替手段２１の角度により、回転導波管６の下方からの局
所加熱用の電磁波とスタラー開口１３の上部から周囲に
かけての均一加熱用の電磁波との配分を切り替えて、加
熱分布を自在に制御している。

【００９０】また、一般的な電子レンジでは電磁波が入
射する開口部を覆うため、加熱室４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。本実施例では、回転導波管６を保護するためのカ
バー２２、スタラー１２を保護するためのカバー２３を
構成している。

【００９１】制御手段１０は前述の制御以外にも、食品
５の温度を検出する温度分布検出手段２４により食品５
の温度変化を監視したり、マグネトロン１からの電磁波
の放射や、マグネトロン１を冷却用のファン２５の動作
や、ヒータ２６の動作を制御する。

【００９２】温度分布検出手段２４は加熱室４の壁面の
開口２７から食品５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２４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２４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。

【００９３】以下、図２から図６で、局所加熱手段の構
成を詳しく説明する。図２、図３は本実施例における高
周波加熱装置の要部断面構成図であり、図１の断面を示
し、食品５の上から見た図である。また、回転導波管６
の指向性を示すために、出力比率制御手段１９で第１の
切替手段２０と第２の切替手段２１を制御し、回転導波
管６からのみ電磁波が出るようにしたものである。平ら
で直方体の形状をした食品５を皿１６とともに一定回転
させ、回転導波管６を図の位置で停止させたまま、一定
の加熱出力で加熱した時の結果として加熱部２８を示し
ている。但し、わかりやすくするため、実際は皿１６に
隠れて見えないところも実線で示している。放射口８の
向き（指向性）に関して、図２は皿１６の中央向きで、
図３は図２と比べて１８０°回転した外側向きの図であ
る。

【００９４】図２では、下からの電磁波２９の放射によ
り加熱部２８が食品５のほぼ中央に現れている。

【００９５】図３では、電磁波２９は加熱室４の壁面で
反射した後食品５に入るため、加熱部２８は食品５の縁
（周囲）に現れている。従来の電子レンジでは、たいて
いの場合、電磁波は食品に入る前に加熱室壁面で反射す
るので図３と似た結果になる。

【００９６】図４は食品５の加熱分布を示し、図２と図
３の状態を切り替えた（放射口８の向きを適切な割合で
切り替えた）結果を示す構成図である。加熱部２８が食
品５の中央と周囲に現れており、従来の電子レンジに比
べてかなり加熱の均一化が図れることがわかる。但しこ
の時、加熱されにくい未加熱部３０が中央と周囲の中間
領域に残されている。よってこの部分を局所加熱する方
法について、以下で説明する。

【００９７】図５、図６は本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、図２、図３と同じく図１
の断面を示している。図４で述べた中間領域の未加熱部
３０を加熱する方法として、放射口８の向きを中央向き
（０°）と外側向き（１８０°）の間のどこかに選べば
良いというのは安易に想像されるが、ターンテーブルが
一定回転では実際はうまく行かないことがわかってき
た。放射口８の向きを少しずつ変えて実験しても、中央
を加熱するのでない限りほとんどのものが周囲を加熱す
るようになってしまう。例えば放射口８が４５°の場
合、図５のような結果となる。この原因は、皿１６が一
定回転で、加熱出力が一定という点にある。なぜならば
食品５の回転中に瞬間的に中間領域を加熱できる状態が
あったとしても、それ以外のときには食品５のエッジを
加熱してしまい、結局は一周期の平均としては周囲を加
熱するようになってしまうのである。よって中間領域の
加熱のためには、中間領域を加熱できる状態を持続し、
他の状態を避けなければならないことがわかる。

【００９８】図６は、皿１６の回転を止め、中間領域を
加熱できる状態を持続したときの結果である。放射口は
４５°で食品５は図の位置で停止しており、図４の加熱
されにくい未加熱部３０の片方が加熱されている。また
未加熱部３０の他方の加熱のためには食品５をさらに１
８０°動かせばよい。結局この食品５全体を均一に加熱
するためには、図２、図３、図６、図６を１８０°動か
したものの４種類の動作が必要となる。ただし、加熱途
中で皿１６の回転を完全に止めなくとも、中間領域を加
熱できる状態付近で減速させても良い。

【００９９】なお、皿１６を一定回転させたまま、中間
領域を加熱できる状態での加熱出力を、他の状態での加
熱出力よりも高くしてもよい。実際には、中間領域を加
熱できる状態での加熱出力をフルパワーとし、他の状態
での加熱出力を０にするか低下させることが考えられ
る。

【０１００】なお、皿１６の回転と加熱出力の制御を組
み合わせても良い。なお、任意の位置を局所加熱するた
めには、回転導波管６と、皿１６とマグネトロン１の３
つの構成要素を関連づけて制御すればよいことになる。

【０１０１】次に温度分布検出手段２４に付いて説明す
る。図７は図１の要部断面構成図を示している。加熱室
４の壁面に開口２７を設け、チョーク構造は２種の板金
３１ａと３１ｂで構成している。３１ａ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。３１ｂは小孔３２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３１ａ、３
１ｂにより加熱室４内から赤外線は小孔３２より外部に
出るが、加熱室４内の電磁波は遮断され外部にはほとん
ど漏れない。図７において寸法Ｌを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３２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。

【０１０２】図７において、３３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４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３３は固定部材３４内部に固定し、固定部
材３４に取り付けたレンズ３５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３５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。３６はス
テッピングモータであり、３７を第１の回転軸として小
歯車３８とチョッパ３９を回転する。

【０１０３】チョッパ３９はスリットを形成していて赤
外線検出素子３３に至る光路を開閉しながら回転する。
小歯車３８は大歯車４０と接し大歯車４０には第２の回
転軸４１を取り付け、第２の回転軸４１は受け部４２に
より回転自在に取り付けている。また、第２の回転軸４
１にはプリント基板４３を取り付け、プリント基板４３
には赤外線検出素子３３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４４を持った金属ケース４５に収納さ
れ金属蓋４６で覆い金属蓋４６でチョーク構造３１ｂに
固定している。

【０１０４】この構成でステッピングモータ３６は赤外
線検出素子３３を図７の手前から奥に首振りし、同時に
チョッパ３９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３３の首振りの周期はモータ３６の回
転周期の整数分の１に設定、即ちモータ３６の回転周期
を赤外線検出素子３３の回転周期の整数倍としていて、
モータ３６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。

【０１０５】図８に赤外線検出素子３３の検出位置を示
す。赤外線検出素子３３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３３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３６の回転の組み合わせで、
検出位置は皿１６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３３の首振
りの整数倍の周期でモータ３６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。

【０１０６】次に制御手段１０の制御動作について図９
により説明する。制御手段１０は温度分布検出手段２４
で検出した温度分布によりモータ９を制御するのである
が、まず検出した温度が食品５の温度なのか、または皿
１６や加熱室４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４７である。加熱初
期には食品５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４８でモータ９を制御する。均一加熱制御手
段４８はモータ３６の回転周期に比べて十分早い周期で
回転させる、または半回転で往復させる、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４内に下
方からの電磁波を撹拌し均一に分布させる。同時に、他
方向加熱手段１２が、加熱初期より一定回転で電磁波を
撹拌し、側方上部より均一に分布させようとしているの
で、両者の組み合わせで極めて均一性の高い加熱ができ
る。また、この均一加熱制御手段４８でモータ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５で
あるかそうでないかを区別する。

【０１０７】図１０に均一加熱制御手段４８でモータ９
の駆動を制御しているときの食品５の表面温度変化と皿
１６など食品５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Ａの領域が皿１６など食品５で
ない部分の温度変化を示し、Ｂの領域が食品５の温度変
化を示している。このように皿１６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４９は例えばモータ３６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５０は温
度変化演算手段４９の演算結果である温度差ΔＴが予め
定めた所定値ΔＴ１より大きければ食品５、小さければ
皿１６として区別するのである。

【０１０８】被加熱物抽出手段４７で各検出位置が食品
５であるか、皿１６であるかの区別ができれば加熱モー
ド切替手段５１によりモータ９の制御を均一加熱制御手
段４８から局所加熱制御手段１１に切り替える。局所加
熱制御手段１１はモータ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のである。５２は低温部
分抽出手段であり、被加熱物抽出手段４７で食品５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１１は低温部分抽出手段５２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モータ９
の駆動を制御するのである。また、局所加熱制御手段１
１で食品５の低温部分に電磁波を放射することで食品５
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４８でモータ９を制御しても良い。

【０１０９】低温部分抽出手段５２は赤外線検出素子３
３の首振り１往復の間で被加熱物抽出手段４７が食品５
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３６の１回転の
間に赤外線検出素子３３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３６の回転で回転導波管８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１１がモータ９の角度を調節し、加熱位置、即ち食品
５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５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。

【０１１０】また、モータ９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３３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５か
皿１６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５２が抽出して、その円周
に電磁波が集中するようにモータ９の角度を調節しても
良い。この場合にはモータ９の耐久性能を向上させる効
果がある。

【０１１１】尚、均一加熱制御手段４８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。

【０１１２】また、上記実施例の説明では温度分布検出
手段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局所加熱手段
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
ように局所加熱手段を制御する。また形状の変化を基に
制御手段が局所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局所加熱手段を制御する。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
せて最適な局所加熱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局所加熱手段を制
御することも可能である。またメニューと重量に合わせ
て最適な局所加熱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。

【０１１３】図１１は図１の回転導波管（局所加熱手
段）６からの電磁波とスタラー開口（第２の加熱手段）
１３からの電磁波との配分を切り替えて出力比率を変化
させる方法をブロック図として示す。図９で説明したよ
うに、加熱初期は、局所加熱手段の連続的な制御と第２
の加熱手段との組み合わせで加熱の均一化を図るため
に、両者からの出力比率はほぼ１対１となるように制御
する。このため、出力比率制御手段１９は、図１の第１
の切替手段２０と第２の切替手段２１がともに導波管２
を塞がない状態（全開）になるよう制御する。その後、
出力比率制御手段１９は、温度分布検出手段２４による
食品の温度情報と重量検出手段１８による食品の重量及
び重量の変化をもとに、出力比率を変える必要が出てき
たら第１の切替手段２０と第２の切替手段２１をそれぞ
れ制御する。以上の構成により、電磁波の配分を切り替
える事で、局所加熱手段からの加熱出力と第２の加熱手
段からの加熱出力が切り替えられる。よって、局所加熱
と均一加熱だけでなく食品内の上下分布を変えるなど微
妙な制御が可能になる。

【０１１４】（実施例２）次に本発明の第２の実施例を
図１２に示す。

【０１１５】図１２は、局所加熱手段からの加熱出力と
他方向加熱手段からの加熱出力が切り替えられる例を示
すブロック図である。図１１とは異なり、形状検出手段
５３による食品の形状および形状変化の情報と、使用者
が設定入力する設定手段５４からの情報たとえは、食品
５の名称や種類や加熱前の初期状態に関するもの、また
は加熱方法、または加熱仕上がり状態などをもとに、制
御手段１０は、出力比率制御手段１９が一つの切替手段
５５を切り替える事で、局所加熱手段からの加熱出力と
他方向加熱手段からの加熱出力を同時に切り替えてい
る。電磁波放射手段が１つの場合はトータルの加熱出力
を一定として配分のみを変える事ができる。

【０１１６】図１３は局所加熱手段の他の制御動作を説
明するブロック図である。上記第１の実施例の図９の説
明では制御手段は均一加熱制御手段と局所加熱制御手段
と加熱モード切替手段を有する構成としたが、本発明は
これに限定するものではないため、例えば均一加熱制御
手段と加熱モード切替手段がない場合について図１３を
参照して説明する。この場合には加熱開始初期から被加
熱物抽出手段４７が食品か皿かを区別する。温度変化比
較手段５０は加熱経過時間により定まる所定温度変化と
時々刻々比較し所定温度変化より大きければ食品、小さ
ければ皿と区別する。この所定温度変化は加熱経過時間
により定まる関数で図１０において直線Ｃで示すもので
ある。加熱開始初期には食品の温度変化も小さく食品と
皿の区別を誤ることもあるが加熱進行に従って誤りは訂
正されるので、全体の加熱分布に大きな影響を及ぼすも
のでない。

【０１１７】他にも加熱開始初期はモータ９を所定位置
に固定する方法もある。一般には食品５は加熱室４の中
央に配置されることが多く、しかも周囲が加熱されやす
く中央が加熱されにくい形状になっていることが多いの
で、まずは図１、図２に示すように回転導波管６の方向
を固定して加熱する。この方法でも初期の最適加熱位置
として誤る可能性もあるが加熱進行に従って誤りは訂正
され、全体の加熱分布に大きな影響を及ぼすものでな
い。また、初期の固定位置を中央でなく図３、図５、図
６に示すような、周囲やそれ以外の位置であっても加熱
進行に従って適切な加熱位置制御されるので同様の効果
をもたらすものである。

【０１１８】（実施例３）次に本発明の第３の実施例を
図１４〜図１７に示す。

【０１１９】図１４は高周波加熱調理器の断面構成図で
ある。ターンテーブルがなく固定の載置台１４があり、
局所加熱手段として回転導波管６を２次元に制御し、第
２の加熱手段として複数の電磁波放射口５６を有してい
る。また両者それぞれに電磁波放射手段５７、５８と冷
却用のファン５９、６０と導波管６１、６２がある。

【０１２０】まず、本発明に先だって考えられた局所加
熱手段について説明する。局所加熱手段としての回転導
波管６は、第１のマグネトロン５７（第１の電磁波放射
手段）からの電磁波を導波管６１を介して供給されてい
る。

【０１２１】回転導波管６はモータ９により自転しなが
ら公転するように回転駆動されるが、その仕組みは以下
の通りである。モータ９の第１の回転軸６３に連動して
回転する歯車６４は歯数比１：１で歯車６５に回転力を
与え、よって第２の回転軸６６が回転し、回転導波管６
をモータ９と同じ回転速度で自転させる。また第１の回
転軸６３に連動して回転する歯車６７は歯車６８を介し
て歯数比１：１０で歯車６９に回転力を与え、よって第
２の回転軸６６自体が第１の回転軸６３の周囲を回転
し、回転導波管６をモータ９の回転速度の１／１０で公
転させる。よって回転導波管６は、１回の公転の間に１
０回の自転をすることになる。この構成により回転導波
管６の位置を制御して、食品５のおおよそ任意の部位を
下方からの電磁波で局所的に加熱するものである（ただ
し、局所加熱手段だけでは食品５の上部の加熱がやや遅
れてしまう欠点がある）。

【０１２２】電磁波２９の方向を変えて加熱部位を制御
するために、第１の回転軸６３に連動して回転するカム
７０が一周期に一回スイッチ７１を押す構成としてい
る。スイッチ７１を押した回数や、スイッチ７１を押し
てからの駆動時間により放射口８の位置が決まり電磁波
２９の放射の方向を制御できる。もちろんモータ９とし
てステッピングモータを使う場合、スイッチ７１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。ここでカム７０とスイッチ７１により電
磁波の方向を設定あるいは検出していることになる。

【０１２３】次に、第２の加熱手段について説明する。
第２の加熱手段として複数の電磁波放射口５６は、第２
のマグネトロン５８（第２の電磁波放射手段）からの電
磁波を導波管６２を介して供給されている。

【０１２４】第２の加熱手段としては、電磁波放射口５
６が複数有ることと、電磁波放射口５６が加熱室４の側
壁の上部にあり食品までの距離が遠いことなどにより、
電磁波が分散しやすく、食品５の上部から周囲にかけて
重点的に加熱できるものである。よって局所加熱手段６
と第２の加熱手段５６を組み合わせることで、上下方向
にもむらのない加熱を実現している。

【０１２５】設定手段５４は、使用者が食品５の種類や
加熱出力の大きさや加熱時間や加熱方法などを設定する
第１の操作キー７２と、加熱スタートのための第２の操
作キーとしてスタートキー７３を有している。制御手段
１０は、第１の操作キー７２の入力により、モータ９を
駆動しスイッチ７１の出力に基づいて回転導波管６を適
切な位置に制御する。そしてスタートキー７３が押され
ると、マグネトロン５７、５８を個別に制御して電磁波
の放射を開始する。その後加熱が進むと、第１の操作キ
ー７２の入力内容を元に、必要であればモータ９を駆動
して加熱むらをなくすように放射口８からの電磁波の放
射の方向を制御したり、マグネトロン５７、５８の出力
を変化させる制御を行い、加熱終了まで加熱する。

【０１２６】さらに本実施例では、食品５を置くための
載置台１４が回転導波管６保護するカバーを兼ね、電磁
波を吸収しにくい低損失の誘電体材料で構成している。

【０１２７】図１５は、図１４のＡ−Ａ’線断面図であ
る。加熱室４の底面上に回転導波管６の結合部７が移動
できる切り込み７４と、第２の導波管６１の底面上に第
２の回転軸６６が移動できる切り込み７５があり、モー
タ９の回転方向は切り込みの端面７６、７７のどちらか
までいけば反転するように動作する。この反転のタイミ
ングは、ストッパを設けてもよいし、スイッチ７１を押
す回数で決めてもよい。

【０１２８】図１６は、図１５において、回転導波管６
の動作により電磁波２９の方向がどのように変化するか
を、放射口８のポイント７８の動きに置き換えて示した
特性図である。加熱室４底面をｘｙ座標で表し、（０，
０）を加熱室４底面の中央としている。一例として第１
の回転軸６３と第２の回転軸６６の距離即ち回転導波管
６の公転の半径を７０ｍｍとし、第２の回転軸６６の中
心からポイント７８までの距離すなわち自転の半径を６
０ｍｍとし、また自転周期を公転周期の１／１０倍とす
ると、公転の角度をθとしてポイント７８の座標は、
(2)式および(3)式として表され、図１６のような螺旋形
状の挙動（サイクロイド）を示す。

【０１２９】ｘ＝７０cosθ＋６０cos（１０θ）
（２）ｙ＝７０sinθ＋６０sin（１０θ）（３）前述のようにモータ９は、正確には端面７６、７７のど
ちらかまでいけば反転する構成であるが、ここではイメ
ージ図のために無視している。

【０１３０】次に、図１７は本実施例の電磁波放射手段
の制御動作を説明するブロック図である。まず設定手段
５４の第１の操作キー７２に基づいて、出力比率演算手
段７９が第１の電磁波放射手段５７からの加熱出力と第
２の電磁波放射手段５８からの加熱出力との適切な比率
を演算する。その演算結果に基づいて、第１の出力制御
手段８０が第１の配電切替手段８１を開閉するように制
御し、配電手段８２から第１の電磁波放射手段５７への
電力供給を制御する。同様に、第２の出力制御手段８３
が第２の配電切替手段８４を開閉するように制御し、配
電手段８２から第２の電磁波放射手段５８への電力供給
を制御する。本実施例の場合、第１の電磁波放射手段５
７と第２の電磁波放射手段５８を互いに独立して制御し
ている。たとえば、食品の上部のみを加熱したい時は、
第２の電磁波放射手段５８のみで加熱するようにでき
る。また、デューティ制御により、電力供給するオン時
間に加熱し、電力供給しないオフ時間には加熱しないも
のとし、オン時間とオフ時間の割合を変えてそれぞれの
加熱出力を変化させている。

【０１３１】（実施例４）次に本発明の第４の実施例を
図１４、図１８および図１９に示す。

【０１３２】図１８は本実施例の電磁波放射手段の制御
動作を説明するブロック図である。設定手段５４と温度
分布検出手段２４に基づいて、出力比率演算手段７９が
第１の電磁波放射手段５７からの加熱出力と第２の電磁
波放射手段５８からの加熱出力との適切な比率を演算す
る。その演算結果に基づいて、第１の出力制御手段８０
が第１のインバータ電源８５の第１のスイッチング素子
８６を制御し、第１の電磁波放射手段５７への電力供給
を制御する。同様に、第２の出力制御手段８３が第２の
インバータ電源８７の第２のスイッチング素子８８を制
御し、第２の電磁波放射手段５８への電力供給を制御す
る。本実施例の場合も、第１の電磁波放射手段５７と第
２の電磁波放射手段５８を互いに独立して制御してい
る。

【０１３３】いわゆるインバータ制御においては、スイ
ッチング素子のオン時間のみまたはオフ時間のみを制御
するとか、一定周期の中でオン時間とオフ時間の比率を
変えるなどいろいろな方法が考えられる。

【０１３４】なお、インバータ制御をしながらデューテ
ィ制御を行なうとよりこまめに出力制御が行なえる。

【０１３５】なお、電磁波放射手段の制御方法に付いて
は、温度分布検出手段に限らず、重量や形状やあらゆる
物理量を検出して制御することで、より一層目的に応じ
た食品５の加熱を実現できる。

【０１３６】図１９は本実施例の局所加熱手段の制御動
作を説明するブロック図である。設定手段５４は第１の
操作キーとして調理メニューに対応したキー、例えば
「あたため」キー８９ａ、「生ものの解凍」キー８９
ｂ、「牛乳」キー８９ｃなどを備えていて、使用者がい
ずれかのキーを押すことで調理メニューを設定する。９
０は制御モード選択手段で、設定手段５４で設定された
調理メニューに応じモータ９を加熱モード切替制御手段
９１で制御するか、加熱モード非切替制御手段９２で制
御するかをモード選択するものである。加熱モード切替
制御手段９１の制御動作は、加熱開始初期には均一加熱
制御手段４８で局所加熱手段のモータを制御し、被加熱
物抽出手段４７が食品と皿の区別をしてからは低温部分
抽出手段５２の検出する低温部分に従って局所加熱制御
手段１１がモータを制御するのである。一方、加熱モー
ド非切替制御手段９２は加熱開始初期から局所加熱制御
手段１１のみでモータを制御するものである。

【０１３７】冷やご飯の再加熱や煮物、焼き物の再加熱
などは局所を集中的に加熱し、その局所位置を変化させ
全体に均一な温度分布となるように制御すれば良い。ま
た、肉や魚の解凍も同様である。しかし、牛乳のような
液体はそれを入れている容器の底から集中的に加熱する
ことで対流が起こり高さ方向に全体に均一加熱できるよ
うになる。例えば図１のように回転導波管６とターンテ
ーブル１５を組み合わせた場合、一般には食品５は皿１
６の中央に置かれるものとして、図１、図２に示すよう
にモータ９は中央が局所加熱されるように回転導波管６
の位置を固定すれば良い。中央に置かれなかった場合に
は被加熱物抽出手段４７で牛乳の容器の位置を検出し、
モータ１７による容器の移動領域に放射口８の位置が重
なるようにモータ９で制御して固定すれば良い。複数置
かれた場合にはそれが同心円上であればその同心円の位
置が局所加熱されるようモータ９は放射口８の位置を固
定すれば良い。複数を同心円でなく置かれた場合には放
射部８付近を通る牛乳の容器の位置に合わせて都度モー
タ１８が放射部８の向きを変えれば良い。

【０１３８】制御動作は、まず使用者が調理メニューを
設定するキーを押す。押されたキーが「あたため」キー
８９ａか「解凍」キー８９ｂであれば制御モード選択手
段９０は加熱モード切替制御手段９１を選択して加熱開
始初期は均一加熱制御手段４８がモータ９を制御し、そ
の後は局所加熱制御手段１１がモータ９を制御する。使
用者が押したキーが「牛乳」キー８９ｃであれば制御モ
ード選択手段９０は加熱モード非切替制御手段９２を選
択する。この場合には局所加熱制御手段１１はまずモー
タ９を制御して放射口８の位置を加熱室４の中央が局所
加熱されるようにして固定する。被加熱物抽出手段４７
により牛乳の容器の位置が中央であると認識できればそ
のまま中央を局所加熱し、牛乳の容器の位置が中央でな
い、または複数あると認識できれば牛乳の容器の検出位
置の中心を局所加熱できるようにモータ９を制御し放射
口８の位置を設定する。また酒燗、味噌汁、コーヒーな
ども牛乳と同様であり使用者が設定する設定手段５４に
新たにメニューとして加えることで同様の効果を得るも
のである。

【０１３９】なお、牛乳の容器の位置が中央でない場合
の他の方法として、被加熱物抽出手段４７で牛乳の容器
の位置を検出し、その位置が放射口８の駆動範囲上にな
る位置でモータ１７を停止し、放射口８が牛乳の容器の
位置の真下になる位置でモータ９を停止して固定すれ
ば、より確実にその容器のみを下から加熱でき、更に温
度分布が良好にできる。また無駄な加熱をしないのでエ
ネルギーのロスを防ぐ効果がある。

【０１４０】なお、牛乳の容器の位置が中央でない場合
の他の方法として、ターンテーブルは一定回転させたま
ま、容器が放射口８から離れた位置にある時間帯にマグ
ネトロンを停止させ電磁波を加熱室４内部に入れないよ
うにしても良い。この場合には加熱に時間を要するもの
であるが、温度分布が良好にできるし、無駄な加熱をし
ないのでエネルギーのロスを防ぐ効果がある。

【０１４１】（実施例５）次に本発明の第５の実施例と
して局所加熱手段と第２の加熱手段により被加熱物を均
一に、かつ、効率的に加熱する例を図２０〜図２５に示
す。

【０１４２】図２０は本実施例の高周波加熱装置の断面
構成図である。局所加熱手段は、回転導波管９３、９４
を２段に構成し、それぞれの回転の比率を歯車の歯数比
で設定することにより、自転しながら公転させて食品の
下方から局所的に加熱するものである。また第２の加熱
手段は、天面からの回転アンテナ９５を撹拌手段として
構成し、上方からの電磁波を分散させて食品５の上部か
ら周囲にかけての加熱の均一化を図っている。

【０１４３】本発明に先だって考えられた局所加熱手段
について、図２０とその要部構成図である図２１とで構
造を詳しく説明する。

【０１４４】モータ９により第１の回転軸９６に連動し
て歯車９７が回転し、歯車９７により歯車９８が回転す
る（自転）。ここで歯車９９は歯車９８と一体のもので
あり、歯車９８とともに動作をする。歯車９９が歯車９
８と一緒に第２の回転軸１００を中心に回転すると、歯
車１０１により歯車９９、歯車９８、第２の回転軸１０
０が歯車９７を中心に回転する（公転）。

【０１４５】ここで第１の回転軸９６の周囲には第１の
回転導波管９３の結合部１０２があり、第２の回転軸１
００の内側には第２の回転導波管９４の結合部１０３が
ある。よって第１のマグネトロン５７から出た電磁波
は、第１の導波管６１、結合部１０２、第１の回転導波
管９３、結合部１０３、第２の回転導波管９４の順で伝
送されていく。この実施例のメリットは、回転によらず
第１のマグネトロン５７から結合部１０２までの距離
と、結合部１０２から結合部１０３までの距離とが常に
一定に保たれる点である。よって電磁波が通過する距離
が一定となり、整合がずれにくく、加熱効率が高い効果
がある。

【０１４６】さらに本実施例では回転導波管の位置決め
のために、ストッパー１０４を構成し、ストッパー１０
４に歯車９９を当てることで、基準位置が決まるように
している。モータ９としてステッピングモータを用いて
おり、目的位置まで駆動する前に、一旦基準位置に到達
させてから改めて駆動し直すこととしている。つまり、
充分多めのパルスを入れて基準位置まで駆動し、その後
基準位置よりどれだけ動かしたいかによって駆動したい
分だけパルスを入れればよい。

【０１４７】さらに、各歯数比により、自転周期を公転
周期の１／６倍とすると、図２２のような軌跡を動かす
事ができる。

【０１４８】この実施例の場合、食品５を回転しないの
で重い食品を加熱することが可能になるほか、加熱室４
内のスペースを有効に活用できる効果がある。

【０１４９】なお、上記実施例においては１個のモータ
９で放射口８の位置と向きを制御する構成で説明した
が、これは本発明を限定するものでなく、放射口８の向
きと位置を別個のモータで制御してもよいし、直線的な
２軸の動きで制御してもよい。これらはさらにキメ細か
く局所加熱できる効果がある。

【０１５０】図２３は温度分布検出手段２４の要部断面
図である。図２３において第１の実施例の図７と同じ構
成のものは同一符号を付し説明を省略する。３６はステ
ッピングモータであり、赤外線検出素子３３を図２３の
手前から奥に首振りし、同時にチョッパ３９による光路
の開閉の両方を行っている。１０５は赤外線検出素子３
３を含む金属ケース４５全体を駆動する駆動手段でステ
ッピングモータにより構成している。ステッピングモー
タ１０５は回転軸１０６を回転させ、回転軸に取り付け
られた連結部１０７を駆動して赤外線検出素子３３を図
２３の左右方向に首振りするのである。ここでステッピ
ングモータ１０５の首振り周期はステッピングモータ３
６の首振り周期より十分遅く整数倍で駆動するものであ
り、ステッピングモータ１０５の首振り１往復ごとに同
じ位置の温度を検出できる構成としている。この構成で
加熱室４内の全領域の温度を検出でき２次元的に温度分
布を検出できるものである。またステッピングモータ１
０５の首振り１往復ごとに同じ位置の温度検出ができる
ので１往復前の温度との温度差や初期からの温度変化を
各検出位置ごとに算出できる。

【０１５１】図２４は本実施例の制御動作を説明するブ
ロック図である。図２４において、加熱初期にはまず図
２０の第２の加熱手段９５のみで上方から加熱し、食品
５の輪郭を抽出した後に局所加熱手段９３、９４からの
加熱を行っている。

【０１５２】加熱初期は、局所加熱手段９３、９４の状
態に関わらず、出力比率制御手段１９は、配電手段８２
から第１の電磁波放射手段５７への電力供給を行わない
よう第１の配電切替手段８１をオフするように制御して
いる。よって他方向加熱手段９５のみで上方から加熱す
るので、加熱が進むにつれ、食品５の上部、特に周囲の
温度が上昇しやすい。ところが載置台はほとんど温度上
昇しないので、温度上昇の違いにより食品５の輪郭を検
出できる。具体的には図２４、図２５で説明する。被加
熱物抽出手段４７は温度変化演算手段４９と輪郭抽出手
段１０８により構成している。温度変化演算手段４９は
加熱開始初期の温度分布検出手段２４の各検出位置に対
応した温度を記憶しておき、それから所定時間経過後の
各検出位置に対応した温度と同じ検出位置の初期温度と
の温度差ΔＴを演算する。この各検出位置に対応した初
期からの温度変化ΔＴにより輪郭抽出手段１０８が食品
の輪郭を抽出するのである。

【０１５３】図２５は図２４の輪郭抽出手段の動作を説
明する温度特性図である。図２５において（ａ）はマス
目が温度分布検出手段２４の各検出位置であり、斜線部
が食品５である。ここで温度分布検出手段２４は赤外線
検出素子を複数２次元に配列したもの、または直線的に
配列したものの首を振るなどの構成でマトリクス状の検
出位置で温度分布を検出するものとしている。食品５の
加熱開始初期からの温度変化は食品のない箇所の温度変
化より大きいのが普通である。特に上方から電磁波を分
散させているので食品の周囲（輪郭）の温度変化は大き
い。Ｘ方向微分手段１０９は、このマトリクス状に配列
された検出箇所のＸ方向、即ち図２５においては横方向
の隣接する検出位置との温度差の差を演算する。その演
算結果が所定値より大きい検出位置を記憶する。図２５
（ｂ）で斜線で示した検出位置がＸ方向微分手段１０９
で記憶する所定値より大きい検出位置である。またＹ方
向微分手段１１０は、マトリクス状に配列された検出箇
所のＹ方向、即ち図２５において縦方向の隣接する検出
位置との温度差の差を演算する。その演算結果が所定値
より大きい検出位置を記憶する。図２５（ｃ）で斜線で
示した検出位置がＹ方向微分手段１１０で記憶する所定
値より大きい検出位置である。

【０１５４】整形手段１１１はＸ方向微分手段１０９で
記憶した検出位置と、Ｙ方向微分手段１１０で記憶した
検出位置の論理和を演算する。即ち、Ｘ方向微分手段１
０９かＹ方向微分手段１１０のいずれかで記憶している
検出位置が食品の輪郭と判断するのである。食品の温度
上昇にも分布があるので食品の内部でも隣接する検出位
置との温度差の差が大きい位置も発生するが、整形手段
１１１は最も大きい周囲を食品の輪郭とする。また、周
囲の輪郭の一部が切れている場合もつなぎ合わせて輪郭
とする。被加熱物抽出手段４７は以上のようにして図２
５（ｄ）の斜線で示した食品の輪郭を抽出し、輪郭に囲
まれた内側を食品とするのである。

【０１５５】整形手段１１１で輪郭が決定した時点で、
出力比率制御手段１９は、配電手段８２から第１の電磁
波放射手段５７への電力供給を行うよう第１の配電切替
手段８１をオンするように制御する。同時に、低温部分
抽出手段５２は、被加熱物抽出手段４７で抽出した食品
の中から低温部分を抽出し、局所加熱制御手段１１は低
温部分抽出手段５２で抽出した温度の低い箇所に電磁波
が放射されるように局所加熱手段９３、９４を制御す
る。このように第２の加熱手段による加熱にもとづいて
被加熱物を抽出し、輪郭内に局所加熱手段からの電磁波
を放射するので無駄なエネルギーの消費がなく効率よく
加熱することができる。

【０１５６】なお、本実施例では温度分布検出手段によ
り食品の輪郭を決定したが、光センサによっても食品の
形状が検出できる。光センサは代表的な形状認識用のセ
ンサで、光を透過するか反射するかにより食品の有無を
検出する事が考えられる。この場合、加熱をしなくても
瞬間的に検出できる効果がある。また他にもいろいろな
物理量を検出する事でより精度の良い輪郭抽出が可能で
ある。

【０１５７】（実施例６）次に本発明の第６の実施例と
して、局所加熱手段と第２の局所加熱手段により、被加
熱物をより均一に加熱する例を図２６〜図２９に示す。

【０１５８】図２６は本実施例の高周波加熱装置の断面
構成図である。下方からの局所加熱手段として、回転導
波管６を有している。また第２の加熱手段として、第５
の実施例の図２０で示した構成を天面に置き換えた構成
とし、第２の局所加熱手段として応用している。同じ意
味合いのものは同じ番号として説明を省略する。ただ
し、第１の回転導波管９３ｂ、第２の回転導波管９４ｂ
を第２の局所加熱手段とし、第２の加熱制御手段１１２
がモータ９ｂを制御することによって、放射口８ｂは自
転しながら公転するものとする。また、食品５を第２の
局所加熱手段に近づけ、放射口８ｂからの電磁波を分散
させずに食品５に放射できるようにしている。このため
食品５の位置は、ターンテーブル１５の回転による二次
元の変化だけでなく、距離可変制御手段１１３により距
離可変手段１１４が上下動する変化も加わり、三次元で
駆動している。また食品５は高さが特定できないので、
位置検出手段である光センサ１１５ａ、１１５ｂにより
食品の最上部が到達した事を検知している。光センサ
は、発光部１１５ａから光を出し受光部１１５ｂで光を
受ける構成で、距離可変手段１１４の駆動前は受光部１
１５ｂは常に受光している。上方からの局所加熱が必要
になって、距離可変制御手段１１３により距離可変手段
１１４が食品５を上昇させると、食品５が光を遮った時
点で受光部１１５ｂは受光しなくなる。そこで距離可変
制御手段１１３が距離可変手段１１４を停止させるの
で、食品５の高さによらず、安全に食品５を放射口８ｂ
に近づける事ができる。

【０１５９】以上により、食品５の上面を距離可変手段
１１４により第２の局所加熱手段９３ｂ、９４ｂに近づ
けるので、電磁波を分散させずに食品５に放射する事が
できる。また９３ｂ、９４ｂを第２の局所加熱手段とし
ているので、食品５の任意の部位を上方からも加熱する
事ができる。よって下方からの局所加熱手段と合わせ
て、極めて正確に局所加熱ができて、上下の加熱むらを
なくすなど、より均一な加熱が実現できる。

【０１６０】図２７、図２８は、本実施例の要部断面構
成図である。図２７では食品５が上昇した状態、図２８
では下降した状態を示している。回転軸１１６を有する
モータ１７と、保持部１１７と、駆動軸１１８と、取り
つけ具１１９を有している。回転軸１１６が回転する
と、矩形断面を有する回転軸１１６に上下動自在にかん
合した矩形開口を有する駆動軸１１８が回転する。この
とき駆動軸１１８の外部には雄ねじ１２０があり、保持
部１１７の内部の雌ねじ１２１があるので、モータ１７
の回転方向によっては上昇するか下降する。ここで雄ね
じ１２０と雌ねじ１２１を合わせて距離可変手段と考え
る事ができる。よって食品５の位置は、ターンテーブル
１５の回転による円周方向の変化だけでなく、上下動に
よる変化も加えて制御できることになる。

【０１６１】なお、ここでは回転と上下動を一つのモー
タで実現する方法を示したが、もちろん回転用と上下動
用で別のモータを使っても良い。

【０１６２】なお、回転しながら上下動するのでなく、
両者を独立して制御する方法も考えられる。

【０１６３】図２９は制御動作を説明するブロック図で
ある。温度分布検出手段２４により食品の温度分布を検
出し、その検出結果から被加熱物抽出手段４７が食品の
存在する領域を抽出し、低温部分抽出手段５２は食品の
領域の中での低温部分を抽出する。局所加熱演算手段１
２２は、低温部分抽出手段５２の抽出結果と使用者によ
る設定手段５４の設定内容によって、局所加熱手段６を
いかに制御すべきかを演算し、その結果に基づいて局所
加熱制御手段１１は局所加熱手段６を適切に制御する。
また、他方向加熱演算手段１２３は、低温部分抽出手段
５２の抽出結果と使用者による設定手段５４の設定内容
によって、他方向加熱手段９３ｂ、９４ｂをいかに制御
すべきかを演算し、その結果に基づいて他方向加熱制御
手段１１２は他方向加熱手段９３ｂ、９４ｂを適切に制
御する。また、距離演算手段１２４は、温度分布検出手
段２４と位置検出手段１１５ａ、１１５ｂと設定手段５
４によって、距離可変手段１１４をいかに制御すべきか
を演算し、その結果に基づいて距離可変制御手段１１３
は距離可変手段１１４を適切に制御する。

【０１６４】なお、局所加熱制御手段１１と、他方向加
熱制御手段１１２と、距離可変制御手段１１３とは、個
別に制御するのでなくお互いの制御内容により関連づけ
ても良い。

【０１６５】なお、温度分布検出手段や位置検出手段な
どの検出手段は、上記の構成に限定されるものではな
く、他の物理量を検出するものでも良い。

【０１６６】なお、距離可変手段は、ターンテーブルを
上下動させなくても他方向加熱手段を上下動させても良
い。そうすればターンテーブル自体を持たない構成でも
実現できる。

【０１６７】（実施例７）次に本発明の第７の実施例と
して複数の被加熱物を選択加熱する例を図３０および図
３１に示す。

【０１６８】図３０は本実施例の高周波加熱装置の加熱
室の要部断面構成図である。図３０（ａ）は加熱室内部
を上からみた平面図であり、載置台１４上に代表的な領
域配置手段である領域指示手段１２５を構成している。
領域配置手段には、使用者に対して食品を配置すべき場
所を示す領域指示手段と、使用者が適当に置いた食品を
自動的にある領域に移動して配置させる手段などが考え
られる。ここで領域指示手段１２５は、複数の食品を同
時に加熱するときに優先的に加熱したい食品を置く場所
を示すものであり、載置台１４上に印刷することでマー
キングされており、他の場所とは明確に区別が付くよう
になっている。図３０（ｂ）、図３０（ｃ）は、小さな
パン１２６と大きな弁当１２７をあたためるべく使用者
が配置した図である。図３０（ｂ）は加熱室内部を上か
らみた平面図であり、図３０（ｃ）は正面からみた断面
図である。一般に、小さなパン１２６は短時間（数十
秒）の加熱で出来上がるのに対して、大きな弁当１２７
は長時間（数分）の加熱が必要である。よって従来の電
子レンジで両者を同時に加熱すると、弁当１２７が出来
上がる頃にはパン１２６は加熱しすぎになってしまう。
一方、本実施例では、領域指示手段１２５上に弁当１２
７を配置し、他の位置にパン１２６を配置し、他方向加
熱手段では加熱せずに局所加熱手段６だけで領域指示手
段１２５上のみを加熱する。他方向加熱手段では加熱し
ないので電磁波は拡散しない上、局所加熱手段６は領域
指示手段１２５上のみを加熱するので、弁当１２７を局
所的に加熱する事ができ、パン１２６を加熱しないよう
に出来る。

【０１６９】図３１は図３０のパン１２６と弁当１２７
の加熱における特性図である。図３１（ａ）は、横軸に
時間ｔ、縦軸に局所加熱手段６の加熱出力Ｐをとり、加
熱開始直後（ｔ＝０）から加熱終了時（ｔ２）まで一定
の出力（Ｐ１）で加熱している。また、図３１（ｂ）
は、横軸に時間ｔ、縦軸に他方向加熱手段の加熱出力Ｐ
をとり、加熱開始直後（ｔ＝０）から加熱途中（ｔ１）
までは出力０とし、以後加熱終了時（ｔ２）まで一定の
出力（Ｐ２）で加熱している。さらに、図３１（ｃ）
は、横軸に時間ｔ、縦軸にパン１２６と弁当１２７の温
度をとり、パン１２６の温度特性をＤ、弁当１２７の温
度特性をＥで示している。加熱開始後ｔ１までは局所加
熱手段のみで加熱するので、パン１２６は温度上昇せず
Ｔ０のままであり弁当１２７のみが温度上昇しＴ１とな
る。その後ｔ２までは局所加熱手段と他方向加熱手段の
両方で加熱するので、パン１２６と弁当１２７がともに
温度上昇するが、パン１２６の方が温度上昇が速いので
ｔ２にはパン１２６と弁当１２７ともに温度Ｔ２に到達
する。

【０１７０】なお、上記ｔ１のような加熱出力の切替の
タイミングは、温度分布検出手段によりＴ１を検出して
切り替えても良いし、加熱終了のｔ２を予測してｔ２に
対する割合で決める方法もある。また、重量や食品から
の蒸気の発生や湿度変化など様々な物理量により切り替
えたり、使用者の設定により切り替える方法もある。

【０１７１】（実施例８）次に本発明の第８の実施例と
して他の選択加熱の例を図３２、図３３に示す。

【０１７２】図３２は本実施例の高周波加熱装置の加熱
室の要部構成図である。図３２（ａ）は加熱室内部を上
からみた図であり、載置台１４上に領域指示手段として
マトリクス１２８を”１”から”２５”まで升目状に構
成している。ここで”９”と表示された非加熱領域指示
手段１２８ａは、複数の食品を同時に加熱するときに加
熱したくない食品を置く場所を示すものであり、載置台
１４の表面を加工して数字の形に出っぱる構成としてお
り、他の場所とは明確に区別が付くようになっている。
図３２（ｂ）は、幕の内弁当１２９をあたためる時に、
生野菜１２９ａを非加熱領域指示手段１２８ａ上に使用
者が配置した図である。ごはん１２９ｂやおかず１２９
ｃはあたためたいが、生野菜１２９ａはあたためたくな
いので、このように配置している。

【０１７３】図３３は図３２の幕の内弁当１２９の加熱
における特性図である。図３３（ａ）は、横軸に時間
ｔ、縦軸に局所加熱手段の加熱出力Ｐをとり、加熱開始
直後（ｔ＝０）から加熱終了時（ｔ２）まで一定の出力
（Ｐ１）で加熱している。また、図３３（ｂ）は、横軸
に時間ｔ、縦軸に他方向加熱手段の加熱出力Ｐをとり、
加熱開始直後（ｔ＝０）から加熱終了時（ｔ２）まで出
力０とし、全く加熱しないようにしている。さらに、図
３３（ｃ）は、横軸に時間ｔ、縦軸に幕の内弁当１２９
の生野菜１２９ａとごはん１２９ｂとおかず１２９ｃの
温度をとり、生野菜１２９ａの温度特性をＦ、ごはん１
２９ｂの温度特性をＧ、おかず１２９ｃの温度特性をＨ
で示している。加熱終了時ｔ２まで局所加熱手段のみで
加熱するので、生野菜１２９ａは温度上昇せずＴ０のま
まであり、ごはん１２９ｂとおかず１２９ｃが温度上昇
しＴ２に到達する。よって幕の内弁当１２９の中身を取
り分けたりせずとも、それぞれの食品を食べごろの温度
に仕上げる事ができる。

【０１７４】なお、被加熱領域指示手段１２８ａの位置
は、あらかじめ決められている場合も考えられるし、使
用者が入力して変更できるものであったり、食品や容器
の物理量を検出して自動的に決定するものも考えられ
る。

【０１７５】なお、領域指示手段１２５は、他の場所と
区別が付きさえすれば良いので、載置台上にシールを貼
るようにしても良いし、載置台の表面の仕上がり（ざら
つき具合、塗装の工夫）で実現しても良い。

【０１７６】なお、複数の食品を加熱する場合、食品を
加熱室内に入れる順番によって加熱するものと加熱しな
いものを区別しても良い。例えば１番目にいれたものは
加熱するが２番目にいれたものは加熱しないとか、いろ
いろな方法が考えられる。

【０１７７】なお、領域指示手段以外の領域配置手段と
して、自動で食品を動かす事も考えられる。あらかじめ
載置台上で加熱する場所と加熱しない場所が決まってお
り、１番目に入れた食品を自動的に加熱する場所まで移
動させ、２番目に入れる食品を自動的に加熱しない場所
まで移動させる等の方法がある。

【０１７８】（実施例９）次に本発明の第９の実施例と
して他の選択加熱の例を図３４に示す。

【０１７９】図３４は本実施例の高周波加熱装置の加熱
室の要部構成図である。図３４は加熱室内部を上からみ
た図であり、載置台１４を２５個のマトリクス状に分割
し、各々の升目の下に重量検出手段（図示せず）を構成
している。また加熱室の側面に多数の光センサ（発光部
１３０ａ、受光部１３０ｂ）を構成している。よって加
熱室内にパン１２６と弁当１２７が置かれたとき、重量
検出手段と光センサとでそれぞれの重さと、形状を検出
し、どちらを優先的に加熱するかを決定するものであ
る。即ち重量検出手段と光センサとで加熱すべき領域を
抽出する領域抽出手段を構成していることになる。本実
施例では、弁当の方が重量も形状もパンより大きいの
で、弁当を集中的に加熱するよう局所加熱手段を制御し
ている。本実施例によれば、使用者が、配置する位置で
あるとか加熱室に入れる順番を気にしなくても選択加熱
ができる。

【０１８０】なお、冷凍食品の解凍と室温程度の温度の
食品のあたためとを同時に行う場合など、食品の初期温
度によって終了温度が異なる場合は、温度分布検出手段
などの信号によっても被加熱物の状態を検知し選択加熱
が出来る。上記以外にも、いろいろな物理量を検出する
ことで被加熱物の状態を検知し加熱領域もしくは非加熱
領域を抽出することが可能である。

【０１８１】（実施例１０）次に本発明の第１０の実施
例として他の選択加熱の例を図３５に示す。

【０１８２】本実施例は食品の一部分だけを加熱したい
ような場合、例えば上述の通り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
ることなく容器のまま加熱室に入れてご飯だけを加熱す
る例として説明する。

【０１８３】図３５において、代表的な領域設定手段で
ある加熱範囲設定手段１３１は、使用者が操作して加熱
する領域を設定するものである。加熱範囲設定手段１３
１は、液晶により成る設定画面１３２、十字型をしたカ
ーソルキー１３３、設定キー１３４、取消キー１３５で
構成している。

【０１８４】設定画面１３２が加熱室の底面として、そ
の中で加熱したい範囲はどこなのかを使用者が設定する
のである。使用者は設定を開始するときはまず設定キー
１３４を押す。このとき設定画面１３２の左上隅に第１
の点１３６が表示される。ここで使用者はカーソルキー
１３３を操作することでこの第１の点１３６を設定画面
１３２の中で移動させる。カーソルキー１３３は、上方
向キー１３３ａと下方向キー１３３ｂと左方向キー１３
３ｃと右方向キー１３３ｄより成るもので、これらを操
作することで第１の点１３６を上下左右に任意の位置に
移動させることができる。使用者は第１の点１３６を加
熱範囲の端部に移動させて設定キー１３４を押す。この
時点で第１の点１３６の位置は固定され同じ位置に第２
の点１３７が表示される。使用者は同様にカーソルキー
１３３を操作してこの第２の点１３７を移動させる。こ
の時、設定画面１３２には第１の点１３６と第２の点１
３７を対角とする長方形１３８を表示する。この長方形
で表示された範囲が加熱範囲となるのである。使用者は
第２の点１３７を設定画面１３２の任意の位置に移動さ
せ長方形１３８で加熱範囲を設定する。設定キー１３４
を再度押すことで、第２の点１３７と長方形１３８が確
定する。加熱範囲が複数ある場合、使用者は再度設定キ
ー１３４を押すと設定画面１３２に再度第１の点１３６
が表示され、以下上記操作を繰り返すのである。操作を
誤った場合は取消キー１３５を押すことで、その直前に
押した設定キー１３４での設定内容を取り消すことがで
きる。

【０１８５】以上のようにして使用者の操作により加熱
範囲が設定されれば制御手段１０はその加熱範囲を均一
に加熱するように制御する。低温部分抽出手段５２は温
度分布検出手段２４からの信号に基づき加熱範囲設定手
段１３１で設定された加熱範囲の中から低温部分を抽出
する。局所加熱制御手段１１は低温部分抽出手段５２で
抽出した低温部分に電磁波を放射するように局所加熱手
段１３９を制御する。これで加熱範囲の中から低温部分
が消え、加熱範囲の全体を均一に加熱できる。また加熱
範囲以外は加熱せず、低温で食べるべき食品は低温のま
まで調理することが可能となるのである。

【０１８６】尚、本実施例では幕の内弁当のような異種
の食品が同時に加熱室に入る場合で説明したが、単品だ
けで加熱する場合でもこのように加熱範囲を設定すれば
加熱初期に食品抽出する必要がないので制御手段の構成
を簡易にできる。また加熱範囲設定手段１３１を設定画
面１３２、カーソルキー１３３、設定キー１３４、取消
キー１３５で構成しているがこれらは本発明を限定する
ものでなく、例えばタッチパネルを使ったり、マウスを
使うなどの方法もあり、同様の効果がある。また長方形
で加熱範囲を設定することで操作を簡略化しているが、
自由曲線で設定しても同様の効果がある。また幕の内弁
当のような商品であれば、商品の包装袋にバーコード等
で加熱範囲を符号化して印刷してあれば、その印刷を光
学的に読み取ることで加熱範囲を設定しても良く、この
場合には複雑な加熱範囲であっても極めて簡易な操作で
加熱範囲を設定できる効果がある。

【０１８７】（実施例１１）次に本発明の第１１の実施
例を図３６を参照して説明する。図３６は本発明の高周
波加熱装置の制御動作を説明するブロック図である。本
実施例は実施例１０と同様に食品の一部分だけを加熱し
たいような場合で、弁当を店頭で加熱して顧客に提供す
るような業務用として説明する。一般にこのような形態
の業務用の商品は種類は限られていて、同じ種類であれ
ば容器の中の食品の置く位置は同じである。例えば、商
品の種類は幕の内弁当、焼肉弁当、鮭弁当などがあり、
焼肉弁当であればご飯の位置と焼肉の位置は決まってい
る。そして種類は限られているが何度も同じ種類の商品
を加熱することになる。この場合、例えば「１」は幕の
内弁当、「２」は焼肉弁当、「３」は鮭弁当として、そ
れぞれの商品の加熱範囲をコードと対応づけて登録して
おけば、顧客の選んだ商品の加熱範囲をコードにより呼
び出すことができ、加熱範囲の設定操作を簡略化でき
る。

【０１８８】図３６において加熱範囲設定手段１３１に
は「１」から「１０」までの数字キー群１４０と、登録
手段である登録キー１４１、登録呼出手段である呼出キ
ー１４２がある。加熱範囲を登録するにはまず上記第１
１の実施例で説明した操作方法でカーソルキー１３３と
設定キー１３４で加熱範囲を設定する。次に登録キー１
４１を押し、数字キー群１４０のいずれかの数字キーを
押す。そして設定キー１３４を押すと、加熱範囲は数字
キーで押されたコードとともに登録記憶手段１４３で記
憶する。加熱範囲を呼び出すには、まず呼出キー１４２
を押し、次に数字キー群１４０の中から、商品に対応し
た数字キーを押す。登録記憶手段１４３から押された数
字のコードに対応して記憶している加熱範囲を設定画面
１３２に表示する。間違いなければ確認の意味で設定キ
ー１３４を押す。一度登録しておけばその後は呼出の操
作ばかりであり、加熱範囲の設定は簡単に行うことがで
きる。

【０１８９】加熱を開始すると上記第１１の実施例と同
様にして制御手段１０が局所加熱手段１３９を制御して
その加熱範囲を均一な温度に加熱する。即ち、低温部分
抽出手段５２は温度分布検出手段２４からの信号に基づ
き加熱範囲設定手段１３１で設定された加熱範囲の中か
ら低温部分を抽出し、局所加熱制御手段１１は低温部分
抽出手段５２で抽出した低温部分に電磁波を放射するよ
うに局所加熱手段１３９を制御するのである。

【０１９０】尚、本実施例では登録手段、登録呼出手段
を数字キー群１４０、登録キー１４１、呼出キー１４２
で説明したがこれは本発明を限定するものでなく、例え
ば設定画面１３２に操作手順や数字、アルファベットな
どのコードを表示し、カーソルキー１３３や設定キー１
３４を使って登録手段、登録呼出手段とすることも可能
であり、この場合にはキーの数が減り、構成を簡易にす
る効果がある。また、数字キー群は使わず、商品の包装
袋にコードを印刷していて光学的に読み取ることで操作
を簡易にすることも可能である。

【０１９１】（実施例１２）次に本発明の第１２の実施
例を図３７を参照して説明する。

【０１９２】図３７は本実施例の局所加熱手段の要部構
成図であり、図３７（ｂ）は図３７（ａ）のＢ−Ｂ’断
面図である。本実施例は前述の回転導波管を改良し、電
磁波の放射方向を上向きにさせたものである。回転導波
管１４４は、前述と同様の結合部７と、放射口１４５と
を有し、放射口１４５が上向きになるようにガイド１４
６、１４７を構成している。よって電磁波１４８は真上
に放射され、放射口１４５から食品までの距離を最短距
離に出来るので、最も局所加熱できる。また、加熱部位
が放射口１４５の真上なので、加熱部位を特定しやす
く、制御が簡単に出来る。

【０１９３】（実施例１３）次に本発明の第１３の実施
例を図３８を参照して説明する。

【０１９４】図３８は、局所加熱手段の他の実施例であ
る回転遮蔽板１４９で、電磁波をふさぐ場所を切り替え
る構成である。図３８（ｂ）は図３８（ａ）のｃ−ｃ’
断面図であり、回転軸１５０と連結された導電性を有す
る板体１５１に開口１５２を有すと共に、それ以外の部
分を遮蔽するものである。よって開口１５２により電磁
波の放射方向に指向性を有し、回転導波管と同様の効果
が期待できる。

【０１９５】なお、指向性を有するものであれば同様の
効果が期待できる。

【０１９６】

【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。

【０１９７】まず、局所加熱手段による局所的な加熱
と、第２の加熱手段による異なる方向からの加熱ができ
るので、被加熱物を均一に加熱することができる。特に
厚みが厚いとか形状が大きい被加熱物でも問題なく均一
に加熱することができる。

【０１９８】次に、局所加熱手段のみで加熱を開始する
ので、被加熱物の特定の部分のみを選択加熱することが
できる。

【０１９９】さらに、第２の加熱手段のみで加熱を開始
し、輪郭抽出手段で被加熱物の輪郭を抽出後は、局所加
熱手段で輪郭内を局所加熱するので、以後、被加熱物以
外の部分を加熱しないので、加熱の効率化が図れる。

【０２００】また、上記以外の効率について以下に記載
する。（１）局所加熱手段により電磁波で被加熱物の任意の部
位を加熱し、第２の加熱手段により局所加熱手段とは異
なる方向からの電磁波で被加熱物を加熱するので、いろ
いろな方向から被加熱物を加熱でき、全体を均一に加熱
したり、一部分を局所的に加熱したり、加熱分布を自在
に変えられる。

【０２０１】（２）物理量検出手段が検出した被加熱物
の物理量により局所加熱手段を制御するので、被加熱物
の状態に応じて任意の部位を加熱できる。よってより適
切な加熱ができる。

【０２０２】（３）物理量検出手段は被加熱物の温度分
布を検出する温度分布検出手段により構成しているの
で、被加熱物の温度分布に応じて任意の部位を加熱でき
る。一般的に、被加熱物に対する加熱の過不足は温度に
より決まるので、過不足なく加熱する事ができる。また
逆に、加熱分布の良い状態で加熱をしながら被加熱物の
温度分布を検出できるので、検出箇所が少なくても全体
を代表した温度として検出できたり、温度分布検出手段
の構成を簡単にできる。

【０２０３】（４）被加熱物の名称や種類や加熱前の状
態に関する情報または加熱方法または加熱仕上がり状態
など、使用者が設定手段により設定した内容に応じて局
所加熱手段を制御するので、使用者の思い通りに任意の
部位を加熱できる。よって使用者が自在に加熱分布を変
える事ができる。

【０２０４】（５）第２の加熱手段は電磁波を分散させ
て被加熱物を加熱するので、被加熱物を周囲から加熱す
ることができ、全体をより均一に加熱できる。

【０２０５】（６）第２の加熱手段は、撹拌手段により
一定周期で電磁波を撹拌して分散させるので、一周期の
間は連続的に異なる方向へ電磁波を送ることができ、電
磁波が局部に集中しにくいので、加熱むらが起こりにく
い。

【０２０６】（７）第２の加熱手段は、複数の電磁波放
射口により電磁波を分散させるので、各々の開口部から
遠ざかるにつれて広範囲に広がっていく電磁波を組み合
わせる事ができ、加熱むらが起こりにくい。

【０２０７】（８）第２の加熱手段は、被加熱物の任意
の部位を加熱できる第２の局所加熱手段から成るので、
複数の方向から被加熱物の任意の部位を加熱でき、より
細やかに加熱分布を変えることができる。

【０２０８】（９）物理量検出手段が検出した被加熱物
の物理量により第２の局所加熱手段を制御するので、被
加熱物に応じて多方向から被加熱物の任意の部位を加熱
できる。

【０２０９】（１０）物理量検出手段は、被加熱物の温
度分布を検出する温度分布検出手段により構成したの
で、被加熱物の温度分布に応じて多方向から任意の部位
を加熱できる。一般的に、被加熱物に対する加熱の過不
足は温度により決まるので、過不足なく加熱する事がで
きる。

【０２１０】（１１）被加熱物の名称や種類や加熱前の
状態に関する情報または加熱方法または加熱仕上がり状
態など、使用者が設定手段により設定した内容に応じて
第２の局所加熱手段を制御するので、使用者の思い通り
に局所加熱手段とは異なる方向から任意の部位を加熱で
きる。よって使用者が自在に加熱分布を変える事ができ
る。

【０２１１】（１２）距離可変手段が被加熱物と第２の
局所加熱手段との距離を近づけるので、他方向加熱手段
による電磁波が広範囲に広がらない間に被加熱物に到達
し、被加熱物をより局所的に加熱できる。

【０２１２】（１３）物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により距離可変手段を制御するので、被加熱
物の状態に応じて被加熱物と他方向加熱手段との距離を
適切に近づけることができる。

【０２１３】（１４）第２の加熱手段は上方からの電磁
波で被加熱物を加熱するので、局所加熱のための下方か
らの電磁波と組み合わせて、被加熱物に上下から電磁波
を送ることができ、より一層均一に加熱できる。

【０２１４】（１５）上方からの電磁波で被加熱物を加
熱する第２の加熱手段のみで加熱を開始するので、電磁
波が被加熱物に到達するまでに分散しやすく被加熱物を
周囲から加熱することになり輪郭を昇温させる。加え
て、輪郭抽出手段で被加熱物の輪郭を抽出した後に輪郭
内を局所加熱するよう局所加熱手段を制御するので、被
加熱物の輪郭内のみを昇温させることができる。よって
被加熱物以外の部分を加熱するような無駄がなく、加熱
時間が短くなり使用者の待ち時間を少なくすることがで
きる。同様に、加熱効率が向上し、省電力化が図れる。

【０２１５】（１６）物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により被加熱物の輪郭を抽出するので、正確
に被加熱物の領域が特定でき、より効率的に加熱でき
る。

【０２１６】（１７）物理量検出手段は、被加熱物の温
度分布を検出する温度分布検出手段により構成したの
で、一般的に被加熱物はそれ以外の部分と比べて温度や
加熱に伴う温度変化が異なり、簡単に領域が推定でき
る。

【０２１７】（１８）局所加熱手段と第２の加熱手段の
両方で加熱を開始するので、いろいろな方向から被加熱
物を加熱でき、加熱むらを起こりにくくできる。加え
て、低温部分抽出手段で被加熱物の低温部分を抽出した
後に低温部分を局所加熱するよう局所加熱手段を制御す
るので、加熱むらが起こったとしても他の部位と比べて
加熱の遅れている低温部分を昇温させることができ、加
熱むらを抑えることができる。

【０２１８】（１９）温度分布検出手段により被加熱物
の低温部分を抽出する構成としたので、正確に被加熱物
の低温部分が特定でき、間違いなく加熱むらを抑えるこ
とができる。

【０２１９】（２０）加熱開始時は局所加熱手段を制御
して電磁波を分散させるので、被加熱物全体をあらゆる
方向から包み込むように加熱することができ、より一層
全体を均一に加熱し、加熱むらが起こりにくくすること
ができる。

【０２２０】（２１）領域配置手段により異種の被加熱
物の少なくとも一種を所定の領域に配置し、所定の領域
の被加熱物のみまたは所定の領域外の被加熱物のみを加
熱するように局所加熱手段を制御するので、配置する領
域により加熱するかしないかを選択できる。よって簡単
に選択加熱ができる。

【０２２１】（２２）使用者が所定の領域を指示する領
域指示手段に従って被加熱物を配置するので、使用者が
配置する領域により加熱するかしないかを選択できる。
よって使用者が思うとおりに簡単に選択加熱ができる。

【０２２２】（２３）局所加熱手段のみで加熱を開始す
るので、異種の被加熱物の加熱に際しても任意の被加熱
物のみを加熱し、加熱が不要な被加熱物は加熱しないよ
うにできる。異種の例として、加熱したい被加熱物と加
熱しては困る被加熱物の組み合わせの場合は、加熱した
い被加熱物のみを選択加熱することができる。また、他
の異種の例として、ごく短時間の加熱でよい被加熱物と
長時間の加熱が必要な被加熱物の組み合わせの場合は、
長時間の加熱が必要な被加熱物を選択加熱でき、のちに
ごく短時間の加熱でよい被加熱物を選択加熱するか、の
ちに他方向加熱手段で両者を同時に加熱するかすること
ができ、両者とも良い出来映えにする事ができる。

【０２２３】（２４）局所加熱手段のみで加熱を開始す
るのに加えて、領域抽出手段が加熱する領域または加熱
しない領域の少なくとも一方を抽出し、その結果に基づ
いて局所加熱手段を制御するので、自動的に加熱すべき
領域のみを選択加熱できる。よって使用者にとって操作
が簡単で使い勝手が良い。

【０２２４】（２５）物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により、加熱する領域または加熱しない領域
の少なくとも一方を抽出する構成としたので、被加熱物
に応じて加熱すべき領域のみを加熱でき、出来映えが向
上する。

【０２２５】（２６）局所加熱手段のみで加熱を開始す
るのに加えて、使用者が領域設定手段により加熱する領
域または加熱しない領域の少なくとも一方を設定し、そ
の結果に基づいて局所加熱手段を制御するので、使用者
の狙い通りの領域のみを選択加熱できる。

【０２２６】（２７）局所加熱手段からの加熱出力と第
２の加熱手段からの加熱出力の比率を制御するので、よ
りこまめに加熱分布を変えることができる。

【０２２７】（２８）物理量検出手段が検出した被加熱
物の物理量により、局所加熱手段からの加熱出力と他方
向加熱手段からの加熱出力の比率を制御する構成とした
ので、被加熱物に応じて適切に加熱出力の比率を変えら
れる。

【０２２８】（２９）物理量検出手段は、被加熱物の温
度分布を検出する温度分布検出手段により構成したの
で、温度や温度変化の違いにより被加熱物に応じて適切
に加熱出力の比率を変えられる。一般的に、被加熱物に
対する加熱の過不足は温度により決まるので、過不足な
く加熱する事ができる。

【０２２９】（３０）使用者が設定手段により設定し
た、被加熱物の名称や種類や加熱前の状態に関する情報
または加熱方法または加熱仕上がり状態などにより局所
加熱手段からの加熱出力と第２の加熱手段からの加熱出
力の比率を制御するので、使用者の思い通りに加熱出力
の比率を変えられる。よってより自在に加熱分布を変え
られる。

【０２３０】（３１）局所加熱手段は第１の電磁波放射
手段からの電磁波で被加熱物を加熱し、第２の加熱手段
は第２の電磁波放射手段からの電磁波で被加熱物を加熱
し、第１の電磁波放射手段からの加熱出力と第２の電磁
波放射手段からの加熱出力とを各々制御するので、容易
に局所加熱手段からの加熱出力と第２の加熱手段からの
加熱出力の比率を制御できて、加熱分布を変えることが
できる。また、電磁波放射手段が１つの場合に比べて出
力が約２倍になり、加熱時間を約半分にできる。

【０２３１】（３２）加熱時（オン時間）と非加熱時
（オフ時間）の割合を変えることで加熱出力を変化させ
るデューティ制御を行なうので、容易に加熱出力を変え
ることができる。例えば解凍の場合、出力が大きいと加
熱むらが生じる様な時に非加熱時（オフ時間）を設け
て、熱伝導により分布が自然に均一化しようとする効果
を有効に活かす事もできる。よって加熱分布を均一化で
きる。

【０２３２】（３３）電磁波放射手段はスイッチング素
子を備えたインバータ電源で駆動し、スイッチング素子
を制御して加熱出力を変化させるので、加熱時（オン時
間）の中でも容易に加熱出力を変えることができる。よ
って一層加熱分布を均一化できる。また、同じ均一化の
ためでも、オンオフを頻繁に繰り返すデューティ制御の
場合と比べると、電磁波放射手段の立ち上がり時の不安
定な状態を通過する回数が減るので、電磁波放射手段の
信頼性を向上する事ができる。

【０２３３】（３４）局所加熱手段と他方向加熱手段は
同一の電磁波放射手段からの電磁波で被加熱物を加熱す
るが、切替手段で局所加熱手段用の電磁波と第２の加熱
手段用の電磁波の配分を切り替えるので、容易に局所加
熱手段からの加熱出力と第２の加熱手段からの加熱出力
の比率を変えることができて、加熱分布を変えることが
できる。

【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
の断面構成図

【図２】同高周波加熱装置の断面構成図

【図３】同高周波加熱装置の断面構成図

【図４】同高周波加熱装置の特性図

【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要部断面構成図

【図８】同高周波加熱装置の特性図

【図９】同高周波加熱装置のブロック図

【図１０】同高周波加熱装置の特性図

【図１１】同高周波加熱装置のブロック図

【図１２】本発明の第２の実施例における高周波加熱装
置のブロック図

【図１３】他の実施例における高周波加熱装置のブロッ
ク図

【図１４】本発明の第３の実施例における高周波加熱装
置の断面構成図

【図１５】同高周波加熱装置の断面構成図

【図１６】同高周波加熱装置の特性図

【図１７】同高周波加熱装置のブロック図

【図１８】本発明の第４の実施例における高周波加熱装
置のブロック図

【図１９】同高周波加熱装置のブロック図

【図２０】本発明の第５の実施例における高周波加熱装
置の断面構成図

【図２１】同高周波加熱装置の断面構成図

【図２２】同高周波加熱装置の特性図

【図２３】同高周波加熱装置の要部断面構成図

【図２４】同高周波加熱装置のブロック図

【図２５】（ａ）同高周波加熱装置の要部構成図（ｂ）同高周波加熱装置の特性図（Ｃ）同特性図（ｄ）同特性図

【図２６】本発明の第６の実施例における高周波加熱装
置の断面構成図

【図２７】同高周波加熱装置の要部断面構成図

【図２８】同高周波加熱装置の要部断面構成図

【図２９】同高周波加熱装置のブロック図

【図３０】（ａ）本発明の第７の実施例における高周波
加熱装置の要部構成図（ｂ）同構成図（ｃ）同構成図

【図３１】（ａ）同高周波加熱装置の特性図（ｂ）同特性図（ｃ）同特性図

【図３２】（ａ）本発明の第８の実施例における高周波
加熱装置の要部構成図（ｂ）同構成図

【図３３】（ａ）〜（ｃ）は同高周波加熱装置の特性図

【図３４】本発明の第９の実施例における高周波加熱装
置の要部構成図

【図３５】本発明の第１０の実施例における高周波加熱
装置のブロック図

【図３６】本発明の第１１の実施例における高周波加熱
装置のブロック図

【図３７】（ａ）本発明の第１２の実施例における高周
波加熱装置の要部構成図（ｂ）同断面構成図

【図３８】（ａ）本発明の第１３の実施例における高周
波加熱装置の要部構成図（ｂ）同断面構成図

【図３９】従来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】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図

【図４２】従来の他の高周波加熱装置の要部断面構成図

【図４３】従来の他の高周波加熱装置の構成図

【図４４】同高周波加熱装置の断面構成図

【図４５】従来の他の高周波加熱装置の要部断面構成図

【図４６】同高周波加熱装置の断面構成図

【符号の説明】

１マグネトロン（電磁波放射手段）５食品（被加熱物）６，１４４回転導波管（局所加熱手段）１０制御手段１１局所加熱制御手段１２スタラー（撹拌手段）（第２の加熱手段）１８重量検出手段（物理量検出手段）１９出力比率制御手段２０第１の切替手段（切替手段）２１第２の切替手段（切替手段）２４温度分布検出手段２９，１４８電磁波５２低温部分抽出手段５３形状検出手段（物理量検出手段）５４設定手段５５切替手段５６電磁波放射口（第２の加熱手段）５７第１のマグネトロン（第１の電磁波放射手段）５８第２のマグネトロン（第２の電磁波放射手段）８０第１の出力制御手段８３第２の出力制御手段８５第１のインバータ電源８６第１のスイッチング素子８７第２のインバータ電源８８第２のスイッチング素子９３第１の回転導波管（局所加熱手段）９３ｂ第１の回転導波管（第２の局所加熱手段）９４第２の回転導波管（局所加熱手段）９４ｂ第２の回転導波管（第２の局所加熱手段）９５回転アンテナ（撹拌手段）（第２の加熱手段）１０８輪郭抽出手段１１２第２の加熱制御手段１１３距離可変制御手段１１４距離可変手段１１５ａ光センサ発光部（位置検出手段）（物理量検
出手段）１１５ｂ光センサ受光部（位置検出手段）（物理量検
出手段）１２０雄ねじ（距離可変手段）１２１雌ねじ（距離可変手段）１２５領域指示手段（領域配置手段）１２６パン（食品）（被加熱物）１２７弁当（食品）（被加熱物）１２８マトリクス（領域指示手段）（領域配置手段）１２８ａ非加熱領域指示手段（領域指示手段）（領域
配置手段）１２９幕の内弁当（食品）（被加熱物）１２９ａ生野菜（食品）（被加熱物）１２９ｂごはん（食品）（被加熱物）１２９ｃおかず（食品）（被加熱物）１３０ａ光センサ発光部（物理量検出手段）（領域抽
出手段）１３０ｂ光センサ受光部（物理量検出手段）（領域抽
出手段）１３１加熱範囲設定手段（領域設定手段）１３９局所加熱手段１４９回転遮蔽板（局所加熱手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁波を放射する電磁波放射手段と、前記
電磁波で被加熱物の任意の部位を加熱できる第１の加熱
手段（以下局所加熱手段と記す）と、前記局所加熱手段
とは異なる方向からの電磁波で前記被加熱物を加熱する
第２の加熱手段と、前記局所加熱手段を制御する局所加
熱制御手段を有する構成とした高周波加熱装置。
【請求項２】被加熱物の物理量を検出する物理量検出手
段を有し、局所加熱制御手段は、前記物理量検出手段の
信号により局所加熱手段を制御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】物理量検出手段は、被加熱物の温度分布を
検出する温度分布検出手段により構成した請求項２記載
の高周波加熱装置。
【請求項４】使用者が被加熱物の名称、種類および加熱
前の状態に関する情報または加熱方法または加熱仕上が
り状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を有し、
局所加熱制御手段は、前記設定手段の信号により局所加
熱手段を制御する構成とした請求項１ないし３のいずれ
か１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項５】第２の加熱手段は、電磁波を分散させて被
加熱物を加熱する構成とした請求項１ないし４のいずれ
か１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項６】第２の加熱手段は、一定周期で電磁波を撹
拌して分散させる撹拌手段を有する構成とした請求項５
記載の高周波加熱装置。
【請求項７】第２の加熱手段は、電磁波を分散させる複
数の電磁波放射口を有する構成とした請求項５記載の高
周波加熱装置。
【請求項８】第２の加熱手段は、被加熱物の任意の部位
を加熱できる第２の局所加熱手段から成り、前記第２の
局所加熱手段を制御する第２の局所加熱制御手段を有す
る構成とした請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
高周波加熱装置。
【請求項９】被加熱物の物理量を検出する物理量検出手
段を有し、第２の局所加熱制御手段は、前記物理量検出
手段の信号により第２の局所加熱手段を制御する構成と
した請求項８項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１０】物理量検出手段は、被加熱物の温度分布
を検出する温度分布検出手段により構成した請求項９記
載の高周波加熱装置。
【請求項１１】使用者が被加熱物の名称、種類および加
熱前の状態に関する情報または加熱方法または加熱仕上
がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を有
し、第２の局所加熱制御手段は、前記設定手段により第
２の局所加熱手段を制御する構成とした請求項８ないし
１０のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１２】被加熱物と第２の局所加熱手段との距離
を近づける距離可変手段と、前記距離可変手段を制御す
る距離可変制御手段を有する構成とした請求項８記載の
高周波加熱装置。
【請求項１３】被加熱物の物理量を検出する物理量検出
手段を有し、距離可変制御手段は、前記物理量検出手段
により距離可変手段を制御する構成とした請求項１２記
載の高周波加熱装置。
【請求項１４】第２の加熱手段は、上方からの電磁波で
被加熱物を加熱する構成とした請求項１ないし４のいず
れか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１５】被加熱物の輪郭を抽出する輪郭抽出手段
を有し、第２の加熱手段のみで加熱を開始し、局所加熱
制御手段は、前記輪郭抽出手段の抽出結果が得られた後
に輪郭内を局所加熱するよう局所加熱手段を制御する構
成とした請求項１４記載の高周波加熱装置。
【請求項１６】被加熱物の物理量を検出する物理量検出
手段を有し、輪郭抽出手段は、前記物理量検出手段によ
り被加熱物の輪郭を抽出する構成とした請求項１５記載
の高周波加熱装置。
【請求項１７】物理量検出手段は、被加熱物の温度分布
を検出する温度分布検出手段により構成した請求項１６
記載の高周波加熱装置。
【請求項１８】被加熱物の低温部分を抽出する低温部分
抽出手段を有し、局所加熱手段と第２の加熱手段の両方
で加熱を開始し、局所加熱制御手段は、前記低温部分抽
出手段の抽出結果が得られた後に前記被加熱物の低温部
分を局所加熱するよう局所加熱手段を制御する構成とし
た請求項１ないし４のいずれか１項に記載の高周波加熱
装置。
【請求項１９】被加熱物の温度分布を検出する温度分布
検出手段を有し、低温部分抽出手段は、前記温度分布検
出手段により被加熱物の低温部分を抽出する構成とした
請求項１８記載の高周波加熱装置。
【請求項２０】局所加熱制御手段は、加熱開始時は局所
加熱手段を制御して電磁波を分散させる構成とした請求
項１８または１９記載の高周波加熱装置。
【請求項２１】電磁波を放射する電磁波放射手段と、前
記電磁波で被加熱物の任意の部位を加熱できる局所加熱
手段と、前記局所加熱手段を制御する局所加熱制御手段
と、異種の被加熱物の少なくとも一種を所定の領域に配
置できる領域配置手段を有し、前記局所加熱制御手段
は、所定の領域の被加熱物のみまたは所定の領域外の被
加熱物のみを加熱するように局所加熱手段を制御する構
成とした高周波加熱装置。
【請求項２２】領域配置手段は、所定の領域を指示する
領域指示手段から成り、使用者が前記領域指示手段によ
り被加熱物を配置する構成とした請求項２２記載の高周
波加熱装置。
【請求項２３】局所加熱手段のみで加熱を開始し、異種
の被加熱物を選択加熱する構成とした請求項１ないし４
のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項２４】加熱する領域または加熱しない領域の少
なくとも一方を抽出する領域抽出手段を有し、局所加熱
制御手段は、前記領域抽出手段の抽出結果に基づいて局
所加熱手段を制御する構成とした請求項２３記載の高周
波加熱装置。
【請求項２５】被加熱物の物理量を検出する物理量検出
手段を有し、領域抽出手段は、前記物理量検出手段によ
り、加熱する領域または加熱しない領域の少なくとも一
方を抽出する構成とした請求項２４記載の高周波加熱装
置。
【請求項２６】使用者が加熱する領域または加熱しない
領域の少なくとも一方を設定できる領域設定手段を有
し、局所加熱制御手段は、前記領域設定手段に基づいて
局所加熱手段を制御する構成とした請求項２３記載の高
周波加熱装置。
【請求項２７】局所加熱手段からの加熱出力と第２の加
熱手段からの加熱出力の比率を制御する出力比率制御手
段を有する構成とした請求項１ないし４のいずれか１項
に記載の高周波加熱装置。
【請求項２８】被加熱物の物理量を検出する物理量検出
手段を有し、出力比率制御手段は、前記物理量検出手段
により局所加熱手段からの加熱出力と第２の加熱手段か
らの加熱出力の比率を制御する構成とした請求項２７記
載の高周波加熱装置。
【請求項２９】物理量検出手段は、被加熱物の温度分布
を検出する温度分布検出手段により構成した請求項２８
記載の高周波加熱装置。
【請求項３０】使用者が被加熱物の名称、種類および加
熱前の状態に関する情報または加熱方法または加熱仕上
がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を有
し、出力比率制御手段は、前記設定手段により局所加熱
手段からの加熱出力と第２の加熱手段からの加熱出力の
比率を制御する構成とした請求項２７ないし２９のいず
れか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項３１】局所加熱手段は第１の電磁波放射手段か
らの電磁波で被加熱物を加熱し、第２の加熱手段は第２
の電磁波放射手段からの電磁波で前記被加熱物を加熱
し、出力比率制御手段は、前記第１の電磁波放射手段か
らの加熱出力を制御する第１の出力制御手段と、前記第
２の電磁波放射手段からの加熱出力を制御する第２の出
力制御手段とを有する構成とした請求項２７ないし３０
のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項３２】第１の出力制御手段と第２の出力制御手
段の少なくとも一方は、加熱時（オン時間）と非加熱時
（オフ時間）の割合を変えることで加熱出力を変化させ
るデューティ制御を行なう構成とした請求項３１記載の
高周波加熱装置。
【請求項３３】第１の電磁波放射手段と第２の電磁波放
射手段の少なくとも一方は、スイッチング素子を備えた
インバータ電源で駆動し、第１の出力制御手段と第２の
出力制御手段の少なくとも一方は、前記スイッチング素
子を制御する構成とした請求項３１記載の高周波加熱装
置。
【請求項３４】局所加熱手段と第２の加熱手段は同一の
電磁波放射手段からの電磁波で被加熱物を加熱し、前記
局所加熱手段用の電磁波と第２の加熱手段用の電磁波の
配分を切り替える切替手段を有し、出力比率制御手段
は、前記切替手段を制御する構成とした請求項２７ない
し３０のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。