TWI713412B - 微波加熱裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種微波加熱裝置，其包含：導波管構造天線、收容導波管構造天線之給電室、使導波管構造天線旋轉之驅動部、及控制驅動部並可實施微波模式之控制部。導波管構造天線具有規定導波管構造部之頂面及側壁面、以及前方開口，並由前方開口對加熱室放射微波。導波管構造部具有與頂面接合，且使微波與導波管構造部之內部空間耦合的耦合部。導波管構造部是由形成於頂面之微波吸出開口對加熱室內放射圓形極化波。微波模式包含使前方開口朝向角落部之時間為最長的第1微波模式。根據本樣態，可形成因應被加熱物的狀態之更適當的微波加熱。

Description

微波加熱裝置 發明領域

本揭示是有關於一種以微波來微波加熱食品等被加熱物之微波爐等的微波加熱裝置。

發明背景

在代表性的微波加熱裝置之微波爐中，是對金屬製之加熱室的內部供給由具代表性之微波生成部的磁控管(magnetron)所生成之微波，以將載置於加熱室內的被加熱物微波加熱。

近年來，可將加熱室內之平坦的底面整體作為載置台利用之微波爐已被實用化。此種微波爐中，為了涵蓋整個載置台而均勻地加熱被加熱物，而在載置台的下方設置旋轉天線(參照例如，日本專利特公昭63-53678號公報(以下稱專利文獻1))。專利文獻1中所揭示之旋轉天線，具有可與傳遞來自磁控管之微波的導波管磁場耦合的導波管構造。

圖22是顯示專利文獻1所揭示之微波爐100之構成的正面剖面圖。如圖22所示，在微波爐100中，由磁控管101所生成之微波會於導波管102中傳遞而到達耦合軸 109。

旋轉天線103在由上方之平面視之下具有扇形，並以耦合軸109與導波管102連結，且被馬達105驅動而旋轉。耦合軸109可將在導波管102內傳遞而來之微波耦合到導波管構造之旋轉天線103，並且作為旋轉天線103之旋轉中心而發揮功能。

旋轉天線103具有放射微波之放射口107、及低阻抗部106。由放射口107所放射之微波會被供給至加熱室104內，以將載置於加熱室104之載置台108上的被加熱物(圖未示)微波加熱。

使旋轉天線103在載置台108的下方旋轉，以謀求加熱室104內之加熱分布的均勻化。

除了均勻地加熱整個加熱室內的功能(均勻加熱)外，其他還有例如，在加熱室內載置有冷凍食品與室溫食品的情況下，為了要使其同時結束對這些食品的加熱，就需要有對載置有冷凍食品之區域局部且集中地放射微波的功能(局部加熱)。

為了實現局部加熱，已有一種根據紅外線感測器所檢測出之加熱室內的溫度分布來控制旋轉天線之停止位置的微波爐的技術方案被提出(參照例如日本專利特許第2894250號公報(以下稱為專利文獻2))。

圖23是顯示專利文獻2所揭示之微波爐200之構成的正面剖面圖。如圖23所示，在微波爐200中，藉由磁控管201所生成之微波會透過導波管202而到達導波管構造之 旋轉天線203。

旋轉天線203，由上方以平面視之，具有形成於其一邊而放射微波的放射口207、及形成於其他三邊之低阻抗部206。由放射口207所放射之微波經由給電室209而供給至加熱室204內，以將載置於加熱室204內的被加熱物微波加熱。

專利文獻2所揭示之微波爐具有用以檢測加熱室204內之溫度分布的紅外線感測器210。控制部211會根據紅外線感測器210所檢測出之溫度分布，來控制旋轉天線203之旋轉與位置、以及放射口207的方向。

專利文獻2所揭示之旋轉天線203是構成為藉由馬達205而在形成於加熱室204之載置台208的下方的給電室209之內部旋轉，並在圓弧狀的軌道上移動。根據微波爐200，可以使旋轉天線203之放射口207旋轉並且移動，以集中地加熱由紅外線感測器210所檢測出之被加熱物的低溫部分。

發明概要

因應被加熱物為冷凍食品，或冷凍食品以外之食品(常溫或冷藏食品)之被加熱物的狀態，加熱時之被加熱物的溫度分布的變化會有很大的差異。因此，在專利文獻1、2所記載之微波加熱裝置中，要不論被加熱物之狀態為何，皆隨時進行均勻加熱是困難的。

本揭示是為了解決上述以往的問題點而作成者，目的在於提供一種可因應被加熱物之狀態而更適當地加熱被加熱物的微波加熱裝置。

本揭示之一種樣態的微波加熱裝置包含：收納被加熱物之加熱室、生成微波之微波生成部、導波管構造天線、收容導波管構造天線之給電室、使導波管構造天線旋轉之驅動部、及構成為控制驅動部，並進行使用微波來加熱被加熱物之至少一個微波模式的控制部。

導波管構造天線具有規定導波管構造部之頂面及側壁面、以及前方開口，並由前方開口對加熱室放射微波。導波管構造部具有與頂面接合，且使微波與導波管構造部之內部空間耦合的耦合部。

導波管構造部具有至少一個形成於頂面之微波吸出開口，並由微波吸出開口朝加熱室內放射圓形極化波。至少一個微波模式包含使前方開口朝向給電室之角落部的時間為最長的第1微波模式。

根據本樣態，可因應被加熱物的狀態以微波加熱更適當地加熱被加熱物。

1、100、200‧‧‧微波爐

2a、104、204‧‧‧加熱室

2b、209‧‧‧給電室

2c‧‧‧給電室之側壁面

2d‧‧‧加熱室之側壁面

3、101、201‧‧‧磁電管

3a‧‧‧磁控管之天線

4、102、202、300、400、500‧‧‧導波管

5、103、203‧‧‧旋轉天線

6、108、208‧‧‧載置台

6a‧‧‧載置面

7‧‧‧耦合部

7a‧‧‧耦合軸

7b‧‧‧凸緣

8、600、700、800、900A、900B‧‧‧導波管構造部

9‧‧‧頂面

9a、909a‧‧‧凹部

10a、10b、10c‧‧‧側壁面

12、106、206‧‧‧低阻抗部

12a、20a、20b‧‧‧狹縫

13‧‧‧前方開口

14‧‧‧微波吸出開口

14a、614a、714a、814a、914a‧‧‧第1開口

14b、614b、714b、814b‧‧‧第2開口

15、105‧‧‧馬達

16、210‧‧‧紅外線感測器

17、211‧‧‧控制部

18、18a、18b‧‧‧凸部

19‧‧‧保持部

22‧‧‧被加熱物

23、23a、23b、23c、23d‧‧‧角落部

107、207‧‧‧放射口

109‧‧‧耦合軸

301‧‧‧寬邊面

302‧‧‧窄邊面

303‧‧‧剖面

401、501‧‧‧開口

a‧‧‧寬度

A‧‧‧第1長度

b‧‧‧高度

B‧‧‧第2長度

C‧‧‧第3長度

D‧‧‧距離

D‧‧‧第4長度

G‧‧‧旋轉中心

J‧‧‧中心線

M1、M2、M3、M4‧‧‧箭頭

P1‧‧‧第1開口之中心點

P2‧‧‧第2開口之中心點

V‧‧‧管軸

W‧‧‧導波管構造部之寬度方向

W1、W2‧‧‧前方開口到給電室 之側壁面的距離

X、Y‧‧‧狹縫與管軸之距離

Z‧‧‧微波之傳送方向

λ₀‧‧‧波長

λ_g‧‧‧管內波長

S1~S22‧‧‧步驟

圖1是顯示本揭示之實施形態的微波加熱裝置之概要構成之剖面圖。

圖2A是顯示本實施形態之微波加熱裝置中的給電室的立體圖。

圖2B是顯示本實施形態之微波加熱裝置中的給 電室的平面圖。

圖3是顯示本實施形態之微波加熱裝置中的旋轉天線的分解立體圖。

圖4是顯示一般之方形導波管的立體圖。

圖5A是顯示放射線性極化波之具有長方形槽形狀之開口的導波管之H面的平面圖。

圖5B是顯示放射圓形極化波之具有十字槽形狀之開口的導波管之H面的平面圖。

圖5C是顯示導波管與被加熱物之位置關係的正面圖。

圖6A是顯示利用圖5A所示之導波管時的實驗結果之特性圖。

圖6B是顯示利用圖5B所示之導波管時的實驗結果之特性圖。

圖7是顯示「有負荷」時之實驗結果的特性圖。

圖8A是示意地顯示本實施形態中之吸出效果的剖面圖。

圖8B是示意地顯示本實施形態中之吸出效果的剖面圖。

圖9A是顯示實驗所使用之旋轉天線之一例的平面形狀的示意圖。

圖9B是顯示實驗所使用之旋轉天線之一例的平面形狀的示意圖。

圖9C是顯示實驗所使用之旋轉天線之一例的平 面形狀的示意圖。

圖10A是顯示實驗所使用之旋轉天線之一例的平面形狀的示意圖。

圖10B是顯示實驗所使用之旋轉天線之一例的平面形狀的示意圖。

圖11是顯示本實施形態之導波管構造部的平面圖。

圖12A是顯示導波管構造天線之第1狀態的平面圖。

圖12B是顯示導波管構造天線之第1狀態的立體圖。

圖13A是顯示導波管構造天線之第2狀態的平面圖。

圖13B是顯示導波管構造天線之第2狀態的立體圖。

圖14是顯示第1微波模式中的控制的流程圖。

圖15A是顯示實施圖14所示之步驟S1時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15B是顯示實施圖14所示之步驟S3時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15C是顯示實施圖14所示之步驟S4時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15D是顯示實施圖14所示之步驟S5時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15E是顯示實施圖14所示之步驟S6時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15F是顯示實施圖14所示之步驟S7時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15G是顯示實施圖14所示之步驟S8時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15H是顯示實施圖14所示之步驟S9時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖15I是顯示實施圖14所示之步驟S10時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖16A是顯示實施圖14所示之步驟S11時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖16B是顯示實施圖14所示之步驟S12時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖16C是顯示實施圖14所示之步驟S13時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖16D是顯示實施圖14所示之步驟S14時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖17A是顯示第2微波模式中的控制的流程圖。

圖17B是顯示第2微波模式中的旋轉天線的旋轉速度之圖。

圖18A是顯示實施圖17A所示之步驟S15時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖18B是顯示實施圖17A所示之步驟S16時之導 波管構造天線的情形的平面圖。

圖18C是顯示實施圖17A所示之步驟S17時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖18D是顯示實施圖17A所示之步驟S18時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖18E是顯示實施圖17A所示之步驟S19時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖18F是顯示實施圖17A所示之步驟S20時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖18G是顯示實施圖17A所示之步驟S21時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖18H是顯示實施圖17A所示之步驟S22時之導波管構造天線的情形的平面圖。

圖19是顯示藉由旋轉速度之變化而進行第1微波模式之情況下的旋轉天線的旋轉速度之圖。

圖20是顯示專利文獻1所揭示之微波爐的正面剖面圖。

圖21是顯示專利文獻2所揭示之微波爐的正面剖面圖。

用以實施發明之形態

本揭示之第1樣態之微波加熱裝置包含：收納被加熱物之加熱室、生成微波之微波生成部、導波管構造天線、收容導波管構造天線之給電室、使導波管構造天線旋 轉之驅動部、及構成為控制驅動部，並進行使用微波來加熱被加熱物之至少一個微波模式的控制部。

導波管構造天線具有規定導波管構造部之頂面及側壁面、以及前方開口，並由前方開口對加熱室放射微波。導波管構造部具有與頂面接合，且使微波與導波管構造部之內部空間耦合的耦合部。

導波管構造部具有至少一個形成於頂面之微波吸出開口，並由微波吸出開口朝加熱室內放射圓形極化波。至少一個微波模式包含使前方開口朝向給電室之角落部的時間為最長的第1微波模式。

根據本樣態，可因應被加熱物的狀態更有效率地進行微波加熱。

根據第2樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，還在第1微波模式中，使控制部控制驅動部以在前方開口朝向角落部的狀態下使導波管構造天線停止。根據本樣態，可因應被加熱物的狀態更有效率地進行微波加熱。

根據第3樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，還在第1微波模式中，使控制部控制驅動部，以將導波管構造天線之旋轉速度設成，前方開口朝向前述角落部時比前方開口沒有朝向前述角落部時更慢。根據本樣態，可因應被加熱物的狀態更有效率地進行微波加熱。

根據第4樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，還構成為當被加熱物為冷凍食品以外時，使控制部進行第1微波模式。根據本樣態，可以更有效率地以微波加熱對冷 凍食品以外之被加熱物進行加熱。

根據第5樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，還使至少一個微波模式包含第2微波模式，該第2微波模式是相較於第1微波模式，使前方開口沒有朝向角落部的時間較長。根據本樣態，可進行相較於第1微波模式之情況，以線性極化波之微波所進行之加熱的比例較多的第2微波模式，而可因應被加熱物之狀態進行更有效率之微波加熱。

根據第6樣態之微波加熱裝置，在第5樣態之上，還在第2微波模式中，使控制部控制驅動部以在前方開口沒有朝向角落部的狀態下停止。根據本樣態，可進行相較於第1微波模式之情況，以線性極化波之微波所進行之加熱的比例較多的第2微波模式，而可因應被加熱物之狀態進行更有效率之微波加熱。

根據第7樣態之微波加熱裝置，在第5樣態之上，還在第2微波模式中，使控制部控制驅動部，以將導波管構造天線之旋轉速度設成，前方開口沒有朝向前述角落部時比前方開口朝向前述角落部時更慢。根據本樣態，可進行相較於第1微波模式之情況，以線性極化波之微波所進行之加熱的比例較多的第2微波模式，而可因應被加熱物之狀態進行更有效率之微波加熱。

根據第8樣態之微波加熱裝置，在第5樣態之上，還構成為當被加熱物為冷凍食品時，使控制部進行第2微波模式。根據本樣態，可以更有效率地對冷凍食品進行加熱。

根據第9樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上， 還使給電室之側壁面具有用於將由導波管構造天線所放射之微波朝向加熱室反射的傾斜。根據本樣態，可以更確實地使由前方開口所放射之微波朝向加熱室。

根據第10樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，給電室在平面視之下具有大致為長方形的形狀，且對應長方形之短邊的給電室之側壁面具有朝內側突出的凸部。根據本樣態，可以設定前方開口與給電室之側壁面的適當的距離。

根據第11樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，微波吸出開口具有將二個狹縫交叉的十字槽形狀，並設置於偏離管軸的位置上。根據本樣態，可以更確實地朝向加熱室放射圓形極化波。

根據第12樣態之微波加熱裝置，在第1樣態之上，至少一個微波吸出開口包含相對於管軸對稱之二個微波吸出開口。根據本實施形態，可抑制耦合部附近之溫度降低，而可形成載置面之中央區域中的均勻加熱。

以下，參照附圖說明本揭示之微波加熱裝置的較佳實施形態。

在以下之實施形態中，雖然使用微波爐作為本揭示之微波加熱裝置的一例，但並不限定於此，還包含利用微波加熱之加熱裝置、廚餘處理機、或半導體製造裝置等。本揭示並不限定於以下之實施形態所示的具體的構成，還包含基於相同之技術思想的構成。

再者，在以下的圖式中，對相同或同等之處會有 附加相同的符號，並省略重複之說明的情況。

圖1是顯示本揭示之實施形態的微波加熱裝置之微波爐的概要構成之正面剖面圖。在以下的說明中，所謂微波爐之左右方向意指圖1中之左右方向，所謂前後方向意指圖1中之進深方向。

如圖1所示，本實施形態之微波爐1包含：加熱室2a、給電室2b、磁控管3、導波管4、旋轉天線5、及載置台6。載置台6具有用於載置食品等之被加熱物(圖未示)的平坦之上表面。加熱室2a是載置台6之上側空間，給電室2b是載置台6之下側空間。

載置台6將設置有旋轉天線5之給電室2b覆蓋，並區劃加熱室2a與給電室2b而構成加熱室2a的底面。由於載置台6之上表面(載置面6a)是平坦的，因此使被加熱物的進出變容易，且使附著於載置面6a的髒污等也可輕易擦掉。

載置台6由於是使用玻璃、陶瓷等微波較容易穿透的材料，因此可將從旋轉天線5所放射之微波穿透載置台6而供給到加熱室2a。

磁控管3是生成微波之微波生成部的一例。導波管4設置於給電室2b之下方，是將磁控管3所生成之微波傳播至耦合部7的傳遞部之一例。旋轉天線5是設置於給電室2b之內部空間，並將以導波管4與耦合部所傳播之微波由前方開口13放射至給電室2b內。

旋轉天線5是具有導波管構造部8、及耦合部7之導波管構造天線，該導波管構造部8具有在其內部空間傳遞 微波的箱形的導波管構造，該耦合部7使導波管4內之微波與導波管構造部8之內部空間耦合。耦合部7具有連結至驅動部(即馬達15)之耦合軸7a、及接合導波管構造部8與耦合部7之凸緣7b。

馬達15會因應來自控制部17之控制訊號而被驅動，以使旋轉天線5以耦合部7之耦合軸7a為中心旋轉，或使其停止在所期望的方向上。藉此，可將來自旋轉天線5之微波的放射方向變更。耦合部7是使用鍍鋁鋼板等之金屬，與耦合部7連結之馬達15之連結部分是使用例如氟樹脂。

耦合部7之耦合軸7a貫穿於連通導波管4與給電室2b的開口，且耦合軸7a在與貫穿的開口之間具有預定(例如5mm以上)的間隙。藉由耦合軸7a，可將導波管4與旋轉天線5之導波管構造部8的內部空間耦合，並有效率地將微波由導波管4傳遞至導波管構造部8。

加熱室2a之側面上部設置有紅外線感測器16。紅外線感測器16是狀態檢測部之一例，該狀態檢測部是檢測加熱室2a內之溫度(亦即載置於載置台6之被加熱物的表面溫度)作為被加熱物之狀態。紅外線感測器16會檢測出虛擬地被區分為複數個的加熱室2a之各區域的溫度，並將該等檢測訊號發送至控制部17。

控制部17會根據紅外線感測器16之檢測訊號而進行磁控管3之振盪控制及馬達15之驅動控制。

本實施之形態，雖然是作為狀態檢測部之一例而具有紅外線感測器16，但狀態檢測部並不限定於此。例如， 使用檢測被加熱物之重量的重量感測器、拍攝被加熱物之圖像的圖像感測器等來作為狀態檢側部亦可。在沒有設置狀態檢測部的構成中，亦可使控制部17因應事先儲存之程式與使用者之選擇，來進行磁控管3之振盪控制及馬達15之驅動控制。

圖2A是顯示在已去除載置台6之狀況中的給電室2b的立體圖。圖2B是顯示在與圖2A相同之狀況中的給電室2b的平面圖。

如圖2A及圖2B所示，在配置於加熱室2a之下方且以載置台6來與加熱室2a作區分的給電室2b中，設置有旋轉天線5。旋轉天線5之耦合軸7a的旋轉中心G，是給電室2b之前後方向及左右方向的中心、亦即位於載置台6之前後方向及左右方向之中心的下方。

給電室2b具有由其底面11與載置台6之下表面所構成之內部空間。給電室2b之內部空間包含耦合部7之旋轉中心G，且相對於給電室2b之左右方向的中心線J(參照圖2B)具有對稱的形狀。在給電室2b之內部空間中的側壁面形成有朝內側突出之凸部18。凸部18包含：設置於左側之側壁面的凸部18a、及設置於右側之側壁面的凸部18b。

凸部18b之下方設置有磁控管3。由磁控管3之天線3a所放射之微波，會在設置於給電室2b之下方的導波管4內傳遞，並藉由耦合部7而傳播到導波管構造部8。

給電室2b之側壁面2c具有用於將旋轉天線5在水平方向上所放射之微波朝向上方之加熱室2a反射的傾斜。

圖3是顯示旋轉天線5之具體例的分解立體圖。如圖3所示，導波管構造部8具有規定其內部空間之頂面9及側壁面10a、10b、10c。

頂面9包含：三個直線狀的緣部、一個圓弧狀的緣部、及接合有耦合部7之凹部9a，並與載置台6相向而配置(參照圖1)。由頂面9之三個直線狀的緣部，分別往下方折彎而形成側壁面10a、10b、10c。

在圓弧狀之緣部沒有設置側壁面，而在其下方形成開口。該開口是作為放射在導波管構造部8之內部空間傳遞的微波之前方開口13而發揮功能。亦即，側壁面10b是與前方開口13相向設置，且側壁面10a、10c互相相向而設置。

側壁面10a之下緣部，設置有在導波管構造部8之外側且相對於側壁面10a朝垂直方向延伸的低阻抗部12。 低阻抗部12是與給電室2b之底面11僅隔著些許間隙而形成為平行。藉由低阻抗部12可抑制相對於側壁面10a朝垂直方向洩漏的微波。

為了確保與給電室2b的底面11之間的固定間隙，亦可在低阻抗部12之下表面形成用於裝設絕緣樹脂製間隔件(圖未示)之保持部19。

在低阻抗部12，是將複數個狹縫12a設置為以固定間隔週期性地由側壁面10a朝垂直方向延伸出。藉由複數個狹縫12a，可抑制與側壁面10a平行之方向的微波的洩漏。狹縫12a之間的間隔，是因應在導波管構造部8中傳播之波長而適當地決定。

關於側壁面10b及側壁面10c也同樣地在下緣部分別設置具有複數個狹縫12a之低阻抗部12。

本實施形態之旋轉天線5雖然具有形成為圓弧狀之前方開口13，但本揭示並不限定於此形狀，亦可具有直線狀或曲線狀之前方開口13。

如圖3所示，頂面9包含複數個微波吸出開口14，亦即第1開口14a、及具有比第1開口14a小之開口的第2開口14b。在導波管構造部8之內部空間傳遞而來的微波，會由前方開口13與複數個微波吸出開口14放射。

形成於耦合部7之凸緣7b，是在導波管構造部8之頂面9之下表面，以例如鉚接、點焊、螺釘緊固，或者藉由熔接等而被接合，以將旋轉天線5與耦合部7固接。

在本實施形態中，由於旋轉天線5具有如後述之導波管構造8，因此可形成對載置於載置台6之被加熱物的均勻加熱。特別是，可在位於旋轉天線5之旋轉中心G(參照圖2A、圖2B)的上方的載置面6a之中央區域中，有效率地且均勻地加熱。以下，針對本實施形態中的導波管構造加以詳細地說明。

[導波管構造]

首先，為了理解導波管構造部8之特徵，利用圖4來說明一般之導波管300。如圖4所示，最單純且一般的導波管300是方形導波管，該方形導波管具備具有寬度a與高度b之長方形的剖面303、及沿著導波管300之管軸V的進深。管軸V是通過剖面303之中心，並在微波的傳送方向Z上延 伸之導波管300的中心線。

已知，當將自由空間中的微波的波長設為λ₀時，如果由λ₀>a>λ₀/2、及b<λ₀/2的範圍內選擇寬度a及高度b，就會使微波在導波管300內以TE10模式傳遞。

所謂TE10模式，指的是在導波管300內微波之傳送方向Z上，存在磁場成分但不存在電場成分之H波(TE波；橫向電波(Transverse Electric Wave))中的傳送模式。

自由空間中之微波的波長λ₀可由式(1)求出。

[數1]λ₀=c/f…(1)

式(1)中，光之速度c為約2.998×10⁸[m/s]，振盪頻率f，若為微波爐時是2.4~2.5[GHz](ISM頻帶)。由於振盪頻率f會因磁控管的不一致或負荷條件而變動，因此自由空間中之波長λ₀會在最小120[mm](2.5GHz時)到最大125[mm](2.4GHz時)之間變動。

如果是使用於微波爐之導波管300之情況，考慮到自由空間中之波長λ₀的範圍等，大多會將導波管300的寬度a以80~100mm、將高度b以15~40mm之範圍來進行設計。

一般來說，在圖4所示之導波管300中，在磁場平行地迴旋之面的意義上將其上表面及下表面之寬邊面301稱為H面，並在與電場平行之面的意義上將左右之側面的窄邊面302稱為E面。為了簡單起見，在以下所示之平面圖中，有時將管軸V投影至H面上之H面上的直線稱為管軸V。

當分別將來自磁控管之微波的波長規定為λ₀、 並將在導波管內傳遞時之微波的波長規定為管內波長λ_g時，可以用式(2)求得λ_g。

因此，管內波長λ_g雖然會因導波管300之寬度a而變化，但與高度b並無關係。在TE10模式中，導波管300之寬度方向W的兩端(E面)、亦即在窄邊面302上電場為0，在寬度方向W之中央電場為最大。

在本實施形態中，對於以圖1及圖3所示之旋轉天線5，適用與圖4所示之導波管300相同的原理。在旋轉天線5中，頂面9與給電室2b之底面11成為H面，而側壁面10a、10c則成為E面。

側壁面10b是用於使旋轉天線5內之微波全部往前方開口13的方向反射的反射端。在本實施形態中，具體來說，導波管300之寬度a是106.5mm。

頂面9上形成有複數個微波吸出開口14。微波吸出開口14包含二個第1開口14a與二個第2開口14b。二個第1開口14a相對於旋轉天線5之導波管構造部8的管軸V為對稱。同樣地，二個第2開口14b相對於管軸V為對稱。第1開口14a及第2開口14b是形成為不跨越管軸V。

藉由將第1開口14a及第2開口14b配置於偏離導波管構造部8之管軸V(正確來說是將管軸V投影於頂面9之頂面9上的直線)的位置上之構造，可以由微波吸出開口14更確實地放射圓形極化波。藉由放射圓形極化波之微波， 可形成對載置面6a之中央區域的均勻加熱。

再者，可藉由將第1開口14a及第2開口14b設置於管軸V之左右的任一個區域中以決定電場之旋轉方向、亦即右旋極化波(CW：Clockwise)或左旋極化波(CCW：Counterclockwise)。

在本實施形態中，是將各個微波吸出開口14設置為不跨越管軸V。然而，本揭示並不限定於此，即使在這些開口之一部分為跨越管軸V的構成中，要放出圓形極化波也是可能的。此時，會產生變形的圓形極化波。

[圓形極化波]

其次，對圓形極化波加以說明。圓形極化波是廣泛地使用在移動通訊及衛星通訊的領域中的技術。作為切身的使用例，可以舉出例如ETC(電子收費系統(Electronic Toll Collection System))、亦即不停車自動收費系統。

圓形極化波是電場之極化波面相對於行進方向因應時間而旋轉之微波，且具有電場之方向會因應時間而持續變化，電場強度之大小不會變化的特徵。

只要將該圓形極化波應用於微波加熱裝置，相較於以往之線性極化波所形成之微波加熱，特別是就圓形極化波之圓周方向，可以期待均勻地加熱被加熱物。再者，不論是右旋極化波及左旋極化波的哪一個，都可以獲得同樣的效果。

圓形極化波原本以在通訊領域的利用為主，由於是將往開放空間之放射作為對象，因此一般是以沒有反射 波之所謂的行進波來進行論述。另一方面，在本實施形態中，會有在封閉空間之加熱室2a內產生反射波，且所產生之反射波與行進波被合成而產生駐波的可能性。

然而，除了藉由食品吸收微波而減少反射波之外，還可考慮為：在由微波吸出開口14放射微波之瞬間使駐波的平衡崩潰，而可在再次產生駐波以前的時間內產生行進波。因此，根據本實施形態，可以利用前述之圓形極化波的特長，而可形成加熱室2a內之均勻加熱。

在此，說明開放空間中的通訊之領域、及封閉空間中的介電加熱之領域的不同點。

在通訊領域中，為了確切之資訊的發送接收，會使用右旋極化波或左旋極化波之其中一者，在接收側中，所使用的則是具有適合其之指向性的接收天線。

另一方面，在微波加熱的領域中，由於是取代具有指向性之接收天線，而使食品等之沒有指向性之被加熱物接受微波，因此對被加熱物整體照射微波就變得很重要。因此，在微波加熱之領域中，是右旋極化波或左旋極化波並不重要，即使是使右旋極化波與左旋極化波混合存在的狀態也沒有問題。

[微波之吸出效果]

此處，針對本實施形態之特徵(即來自旋轉天線之微波的吸出效果)進行說明。在本實施形態中，所謂微波之吸出效果，意指當附近有食品等被加熱物時，由微波吸出開口14吸出導波管構造內的微波之情形。

圖5A是具有H面之導波管400的平面圖，該H面設置有用於產生線性極化波之開口。圖5B是具有H面之導波管500的平面圖，該H面設置有用於產生圓形極化波之開口。圖5C是顯示導波管400或500與被加熱物22之位置關係的正面圖。

如圖5A所示，開口401是設置為與導波管400之管軸V交叉的長方形狹縫。開口401會放射線性極化波之微波。如圖5B所示，二個開口501是分別由直角交叉的二個長方形狹縫所構成之十字槽(Cross slot)形狀的開口。二個開口501相對於導波管500之管軸V為對稱。

不論哪一個開口，相對於導波管之管軸V都是對稱的，且寬度為10mm，長度為Lmm。在這些構成中，針對沒有配置被加熱物22之「無負荷」的情況、及配置有被加熱物22之「有負荷」的情況，使用CAE進行了解析。

當「有負荷」時，如圖5C所示，在固定之被加熱物22之高度30mm、2種被加熱物22之底面積(100mm角、200mm角)、及3種被加熱物22之材質(冷凍牛肉、冷藏牛肉、水)中，測定了由導波管400、500到被加熱物22之底面為止的距離D作為參數。

為了將來自「無負荷」之情況中的開口之放射電力做為基準，在圖6A及圖6B中顯示「無負荷」之情況中的開口之長度與放射電力的關係。

圖6A是顯示在圖5A所示之開口401之情況的特性，圖6B是顯示在圖5B所示之開口501之情況的特性。在 圖6A及圖6B中，橫軸是開口之長度L[mm]，縱軸是將在導波管內傳遞之電力設為1.0W時之分別由開口401、501放射之微波的電力[W]。

為了與「有負荷」的情況相比，選擇於「無負荷」的情況下放射電力成為0.1W之長度L，亦即，於圖6A所示之圖表中是選擇長度L為45.5mm之情況、於圖6B所示之圖表中則是選擇長度L為46.5mm之情況。

圖7包含六個圖表，該等圖表顯示在長度L為上述長度(45.5mm、46.5mm)、及「有負荷」的情況中，對具有2種底面積(100mm角、200mm角)之3種食品(冷凍牛肉、冷藏牛肉、水)進行解析後之結果。

圖7所包含之各圖表中，橫軸是由被加熱物22到導波管為止之距離D[mm]，縱軸是將「無負荷」時之放射電力設為1.0之時的相對的放射電力。亦即，所顯示的是相較於「無負荷」的情況，在「有負荷」的情況下，被加熱物22可由導波管400、500吸出多少的微波。

圖7所示之各圖表中，虛線是顯示直線形狀(I字形狀)之開口401的情況之特性(以圖中之「I」表示)，實線是顯示二個十字槽形狀(X字形狀)之開口501的情況之特性(以圖中之「2X」表示)。

不論在六個圖表之哪一個中，相較於開口401，開口501之放射電力均較多，特別是，在距離D為20mm以下之與實際之微波爐的情況相同的距離中，可以了解到有2倍左右之差。因此，已經很明顯的是，不論被加熱物22之種 類及底面積，相較於使其產生線性極化波之開口，使其產生圓形極化波之開口的微波的吸出效果會較高。

詳細地探究後，針對被加熱物22之種類，特別是在距離D為10mm以下的情況下，介電率及介電損失較小之冷凍牛肉的吸出效果較大，介電率及介電損失較大之水的吸出效果較小。

在冷藏牛肉或水的情況下，當距離D變大時，特別是線性極化波，會使放射電力下降到1以下。其原因經考慮可能是由於來自被加熱物22之反射電力，而使放射電力被抵消。關於被加熱物22之底面積，由於在100mm角與200mm角的情況下放射電力幾乎相同，因此被認為對微波之吸出效果的影響較少。

發明人們藉由使用了各種開口形狀之實驗，來針對可以放射圓形極化波之開口的條件進行了探究。其結果，得出了以下的結論。使其產生圓形極化波的較佳條件包含：將開口偏離導波管之管軸V配置之作法、以及開口形狀為十字槽形狀的開口。將圓形極化波之微波最有效率地放射之條件、亦即吸出效果高的條件，是具有十字槽形狀的開口。

圖8A及圖8B是示意地顯示本實施形態中的吸出效果的剖面圖。旋轉天線5之前方開口13，在圖8A及圖8B之兩者中皆朝向圖中之左方。被加熱物22在圖8A中是配置於耦合部7之上方，在圖8B中則是載置於載置面6a的左側角落。亦即，圖8A及圖8B所示之二個狀態中，由耦合部7到被加熱物22為止的距離不同。

在圖8A所示之狀態中，可考慮為被加熱物22接近微波吸出開口14，特別是第1開口14a，而產生來自第1開口14a之吸出效果。其結果，會使由耦合部7朝前方開口13行進之大部分的微波，從第1開口14a成為圓形極化波之微波而對被加熱物22放射，並加熱被加熱物22。

另一方面，在圖8B所示之狀態中，由於使被加熱物22遠離微波吸出開口14，因此可考慮為不太會產生來自微波吸出開口14的吸出效果。其結果，會使由耦合部7朝前方開口13行進之大部分的微波，維持線性極化波之微波原樣地由前方開口13對被加熱物22放射，並加熱被加熱物22。

如以上，可考慮為藉由本實施形態之微波吸出開口14會引起下列的特殊現象：當將食品接近微波吸出開口14而配置時會使放射電力變多，當將食品配置在遠離微波吸出開口14的位置時會使放射電力變少。

[導波管構造部所形成之均勻加熱]

以下，針對本實施形態之導波管構造部所形成之均勻加熱進行說明。發明人們利用具有各種形狀之導波管構造的旋轉天線進行實驗，發現了最適合均勻加熱之導波管構造。

圖9A、圖9B、圖9C是分別顯示實驗所使用之旋轉天線的三個例子之平面形狀的示意圖。

如圖9A所示，導波管構造部600具有：二個第1開口614a與二個第2開口614b。第1開口614a具有十字槽形 狀，且各長方形狹縫以相對於導波管構造部600之管軸V形成45度之角度的方式設置於耦合部7的附近。第2開口614b會比第1開口614a小，且較遠離耦合部7而設置。

如圖9B所示，導波管構造部700與導波管構造部600不同，具有一個第1開口714a，且該第1開口714a具有與第1開口614a同樣之十字槽形狀。

如圖9C所示，導波管構造部800與導波管構造部600不同，具有二個具有T字形狀的第1開口814a。亦即，第1開口814a與第1開口614a不同，在二個長方形狹縫的一邊並不具有由交叉部分朝耦合部7之方向延伸的部分。

圖9A~圖9C所示之導波管構造部所共通的是，設置有複數個十字槽形狀之微波吸出開口、以及將同樣大小之第1開口設置於同樣的地方，且將同樣大小之第2開口設置於同樣的地方。特別是，第2開口614b、第2開口714b、及第2開口814b是相同的。

使用具有圖9A~圖9C所示之導波管構造部的旋轉天線，且使用已載置於載置面6a之中央區域的冷凍大阪燒在相同的加熱條件下進行實驗，並以CAE來驗證。所謂大阪燒，是煎烤包含有各種材料之麵糊而成之煎餅狀的料理。

在圖9A所示之導波管構造部600的情況下得知的是，由這些開口所輸出之圓形極化波形成干涉，而使位於耦合部7上方之載置面6a的中央區域之被加熱物的部分之溫度，與其周圍的部分相比出現異常地無法上升的現象 (以下，稱為耦合部7附近之溫度低下)。

在圖9B所示之導波管構造部700的情況下，可抑制耦合部7附近之溫度低下。在圖9C所示之導波管構造部800的情況下，同樣地，也可以抑制耦合部7附近之溫度低下。

如以上，可以確認到，藉由在耦合部7之附近不設置開口，或者，在耦合部7之附近僅設置一個開口之導波管構造，能夠抑制耦合部7附近之溫度低下，而可形成在加熱室2a內的均勻加熱。

此外，發明人們針對微波吸出開口之形狀進行實驗，而發現了可使加熱分布更均勻化的導波管構造。

根據圖9C所示之導波管構造部800之第1開口814a，由於是放射與藉由十字槽形狀之開口所形成之圓形的圓形極化波不同之可以說是已變形之圓形極化波，因此在加熱室2a中的均勻加熱的觀點上來看並無法獲得較理想的結果。

於是，為了抑制二個圓形極化波之干涉，並儘可能地形成接近圓形之圓形極化波，針對具有圖10A、圖10B所示之形狀的第1開口914a進行了探究。

以下，利用圖式詳述具有第1開口914a之導波管構造部。

圖10A、圖10B是分別顯示設置有上述之第1開口914a的導波管構造部900A、及導波管構造部900B之平面形狀的示意圖。

如圖10A、圖10B所示，導波管構造部900A、900B均具有相同之第1開口914a及第2開口914b。

第1開口914a具有下列的十字槽形狀：在二個長方形狹縫的一邊，由交叉部分朝耦合部7之方向延伸的部分具有比由交叉部分朝與耦合部7之相反方向延伸的部分短的長度。探究之結果，可以確認到下列情形：除了可根據第1開口914a，抑制二個圓形極化波之干涉而使均勻加熱變得可能之外，與圖9C所示之第1開口814a相比還使前述之吸出效果也變高。

針對第1開口914a中的由交叉部分朝耦合部7之方向延伸的部分的長度，是因應規格適當設定以使二個圓形極化波之干涉不發生。

導波管構造部900A具有整體平坦之頂面。另一方面，導波管構造部900B則是在將凸緣7b接合於頂面之接合部分形成朝下方凹陷之凹狀的接合區域(落差區域之凹部909a)(參照例如圖3)。因此，在導波管構造900B之頂面，接合區域與載置台之距離相較於其他部分會較長。

使用具有上述導波管構造之旋轉天線，且同樣地，使用載置於載置面6a之中央區域的冷凍大阪燒在相同的加熱條件下進行實驗，並以CAE來驗證。

其結果，導波管構造部900A由於第1開口914a實質上具有十字槽形狀，因此可以抑制二個圓形極化波之干涉，並且產生接近圓形之形狀的圓形極化波。

又，藉由第1開口914a，吸出效果變高，並可以 抑制耦合部7附近之溫度低下。而且，還得知的是，藉由形成於導波管構造部900B的頂面之凹狀的接合區域，可抑制耦合部7附近之溫度低下。

以下說明根據來自如上述之各種實驗的見解之本實施形態之旋轉天線的具體構成例。根據上述之見解，可因應微波加熱裝置的規格等而利用各種變形例。

圖11是顯示本實施形態之具有導波管構造部8的旋轉天線的平面圖。

如圖11所示，導波管構造部8具有設置於頂面9之複數個微波吸出開口14。複數個微波吸出開口14包含：第1開口14a、及具有比第1開口14a更小之開口的第2開口14b。第1開口14a及第2開口14b，實質上具有十字槽形狀。

藉由將第1開口14a之中心點P1及第2開口14b之中心點P2配置於偏離導波管構造部8之管軸V的位置之構造，使得微波吸出開口14可以放射圓形極化波。在此，第1開口14a之中心點P1及第2開口14b之中心點P2，是分別形成第1開口14a及第2開口14b之二個狹縫的交叉區域的中心點。

在本實施形態中，是將第1開口14a及第2開口14b配置成不跨越導波管構造部8之管軸V。第1開口14a、第2開口14b之各長方形狹縫的長邊方向，相對於管軸V實質上具有45℃之傾斜。

如圖11所示，第1開口14a是接近頂面9之凹部9a而形成。凹部9a是設置為由頂面9朝與第1開口14a所放射之微波的行進方向相反的方向(向下方向)突出之落差區域(參 照圖3)。二個第1開口14a相對於管軸V對稱。

第2開口14b比第1開口14a遠離耦合部7而形成於前方開口13的附近。與第1開口14a同樣，二個第2開口14b相對於管軸V對稱。

第1開口14a具有下述特徵：在二個槽中，由中心點P1朝管軸V的方向延伸之部分的長度比由中心點P1朝側壁面10a的方向延伸之部分的長度短。

如圖3所示，設置於耦合部7之凸緣7b，具有微波之傳送方向Z的長度比導波管構造部8之寬度方向W的長度短之形狀。亦即，耦合部7是使微波之傳送方向Z的長度，比與傳送方向Z正交之方向的長度短。根據凸緣7b，可將由中心點P1朝耦合部7延伸之狹縫的前端形成為更靠近耦合部7。

在本實施形態中，由於在凹部9a之背側接合有凸緣7b，因此相較於例如藉由TOX鉚接之突出、熔接痕跡、螺釘、螺帽之頭部等凸緣7b之接合而在凹部9a的表側產生之突起的高度，會將凹部9a構成為更深。根據本實施形態，不會產生突起接觸到載置台6之下表面等的問題。

圖11所示之導波管構造部8具有設置於耦合部7之上方的頂面9的凹部9a，且具有與圖10B所示之導波管構造部900B同樣之構成。根據圖11所示之導波管構造部8，與導波管構造部900B同樣，可抑制耦合部7附近之溫度低下。其理由經考慮有下列二個。

第一，當將被加熱物載置於第1開口14a之上方時， 第1開口14a所放射且成為圓形極化波之微波的一部分會在被加熱物上被反射。反射之微波，會在凹部9a之上表面與載置台6之下表面之間所形成的空間中反覆地反射，其結果，可更強力地加熱被加熱物。

第二，在本實施形態中，形成有凹部9a之部分的導波管構造部8之內部空間比其他部分狹窄。由耦合軸7a傳遞至導波管構造部8內之大部分的微波，在由凹部9a附近之狹窄的空間朝遠離凹部9a之寬廣的空間行進時，可藉由吸出效果由第1開口14a放射，而對載置於載置面6a之中央區域的被加熱物強力加熱。

以下，詳細敘述本實施形態之第1開口14a的形狀。

如圖11所示，第1開口14a包含狹縫20a、20b，並具有使其等在中心點P1交叉之十字槽形狀。第1開口14a之各狹縫的長軸相對於管軸V具有45度之角度。

狹縫20a是由中心點P1之右下延伸至左上，並具有由中心點P1到右下的前端為止之第1長度A、及由中心點P1到左上的前端為止之第3長度C。狹縫20a之右下的前端，是朝向耦合部7而接近凹部9a。

狹縫20b是由中心點P1之左下延伸至右上，並具有由中心點P1到左下的前端為止之第2長度B、及由中心點P1到右上的前端為止之第4長度D。亦即，第1長度A是由中心點P1到狹縫20a、20b之前端為止的長度中，到最接近耦合部7之前端為止的長度。

第3長度C與第4長度D相同，這些實質上相當於在導波管構造部8內傳遞之微波的波長的1/4。第2長度B比第3長度C及第4長度D短，且第1長度A在這些之中是最短的。

又，狹縫20a與管軸V之距離X比狹縫20b與管軸V之距離Y長。亦即，頂面9為二個第1開口14a間之凹部9a附近的區域，比遠離凹部9a之區域寬敞。

若二個第1開口14a之間的區域不平坦，由於導波管構造8內會產生紊亂的電磁場，而對圓形極化波之形成帶來不好的影響，因此較理想的是，在二個第1開口14a之間設置較寬敞平坦的區域。根據本實施形態，藉由在二個第1開口14a之間所設置之較寬敞平坦的區域，可以形成紊亂少之圓形極化波，而獲得高吸出效果。

在本實施形態中，二個第1開口14a之間的距離，是在導波管構造部8內傳遞之微波的波長之1/8以上。根據發明人們之實驗，當二個第1開口14a具有實質上與耦合軸7a的軸徑(18mm)一致之距離時，可獲得較理想的結果。

另一方面，第2開口14b具有將二個具有相同長度的狹縫在各自的中心正交之十字槽形狀。第2開口14b之各狹縫的長軸，相對於管軸V具有45度的角度。在本實施形態中，第2開口14b之各狹縫的長軸的長度，是與第1開口14a之第3長度C及第4長度D相同的長度。

本實施形態之耦合部7雖然具有上述形狀之凸緣7b，但凸緣7b的形狀並不限定於此，可因應規格而適當地 變更。

例如，只要將凸緣7b之沿著管軸V之方向的部分縮短，就可以使第1開口14a更靠近耦合部7而設置。使用與第1開口14a之間具有缺口之凸緣7b等，也可以藉由凸緣7b的形狀，而將第1開口14a更靠近耦合部7來設置。

只要對凸緣7b的形狀下工夫，就可在不縮小接合部分的面積的情況下，強化耦合部7與導波管構造部8的接合，而能夠抑制製品之不一致。

當耦合軸7a具有例如半圓、橢圓、長方形之剖面時，或者，在將具有這種剖面形狀之耦合軸7a直接接合於導波管構造部8時，也可獲得與本實施形態同樣的效果。根據沒有設置凸緣7b之構成，可以更加擴展用於形成第1開口14a的空間。

根據本實施形態，由於可藉由獲得高吸出效果，而抑制耦合部7附近之溫度低下，因此可形成載置面6a之中央區域中的均勻加熱。

在本實施形態中，微波吸出開口雖然具有十字槽形狀，但本揭示之微波吸出開口並不限定於此。微波吸出開口除了十字槽形狀外，只要是可以產生圓形極化波之形狀即可。

實驗之結果，可推測出用於由導波管構造部產生圓形極化波的必須條件為：在偏離管軸的位置組合概呈細長之二個開口而配置。

構成微波吸出開口14的狹縫，並不限定為長方形。 例如，轉角上有帶圓的開口或橢圓形的開口之情況，也是可產生圓形極化波的。

反倒是，為了抑制電場的集中，使開口的轉角帶有圓較為理想。本實施形態中，如圖3、圖9A~圖9C、圖10A、圖10B、圖11所示，包含於第1開口14a及第2開口14b的狹縫，均於前端及交叉部分具有帶圓之轉角。亦即，微波吸出開口14所包含之二個狹縫，具有比端部附近之寬度更寬之交叉部分附近的寬度。

在本實施形態中，雖然將凹部9a形成於頂面9之耦合部7的上方，但本揭示之導波管構造部8並不限定於此。

例如，亦可考慮由開口放射之微波的傳遞狀況等，而在微波吸出開口14與導波管構造部8的旋轉中心之間設置凹部9a。亦可在比微波吸出開口14更靠近導波管構造部8之旋轉中心之側的頂面9，設置突出於導波管構造部8之內部空間的凸部。

亦即，只要導波管構造部8具有設置於比微波吸出開口14更靠近耦合部7之側的頂面9的一部分上，且高度比頂面9之其他部分低的落差區域即可。

[複數個微波模式]

其次，針對本實施形態之旋轉天線5之旋轉控制進行說明。此處，如圖8A所示，是設想在載置面6a之中央區域載置有被加熱物22的狀況。

參照圖12A~圖13B，針對此狀況中的由微波所形 成的加熱模式(以下，稱為微波模式)下之加熱性能、與圖2A、圖2B所示之給電室2b內的旋轉天線5之方向的關係進行說明。

圖12A、圖12B是分別顯示微波模式中的旋轉天線5之第1狀態的平面圖及立體圖。圖13A、圖13B是分別顯示微波模式中的旋轉天線5之第2狀態的平面圖及立體圖。如圖12A~圖13B所示，給電室2b具有角落部23，該角落部23包含左後方之角落部23a、右後方之角落部23b、右前方之角落部23c、及左前方之角落部23d。

在圖12A、圖12B所示之第1狀態中，前方開口13是朝向角落部23a。在圖13A、圖13B所示之第2狀態中，前方開口13是朝向凸部18a。

由前方開口13到給電室2b之側壁面2c為止的距離，在前方開口13朝向角落部23之第1狀態下最遠(此時距離W1)，在前方開口13朝向凸部18之第2狀態下最近(此時距離W2)。

再者，所謂「前方開口13朝向角落部23之狀態」，意指由旋轉天線5之旋轉中心G朝微波之傳送方向Z上存在有角落部23的狀態，而所謂「前方開口13朝向凸部18之狀態」，意指由旋轉天線5之旋轉中心G朝微波之傳送方向Z存在有凸部18的狀態。

又，如圖12A所示，以給電室2b之後方的方向作為旋轉天線5之基準方向，並將由基準方向到前方開口13之方向(朝旋轉天線5之前方延伸之管軸V的方向)為止的順時 針旋轉之角度，定義為旋轉天線5的方向。

本實施形態中，由於角落部23a位於由旋轉中心G約300度之方向，因此當旋轉天線之方向為295度~335度時，前方開口會朝向角落部23a。

同樣地，由於角落部23b位於由旋轉中心G約60度之方向，因此當旋轉天線之方向為25度~65度時，前方開口會朝向角落部23b。由於角落部23c位於由旋轉中心G約120度之方向，因此當旋轉天線之方向為115度~155度時，前方開口會朝向角落部23c。由於角落部23d位於由旋轉中心G約240度之方向，因此當旋轉天線之方向為205度~245度時，前方開口會朝向角落部23d。

在第1狀態中，前方開口13所放射之微波會在角落部23a反射。在第1狀態的情況下，前方開口13到給電室2b之側壁面2c的距離比在第2狀態之情況下來得長，返回導波管構造部8之反射波較少。因此，在第1狀態的情況下，比在第2狀態的情況下更難以於導波管構造部8之內部產生駐波。

其結果，藉由來自微波吸出開口14之微波的吸出效果，大部分之微波會由第1開口14a變成圓形極化波而放射(圖12B之箭頭M1)。另一方面，由前方開口13所放射之一部分的微波，會在角落部23a反射並朝加熱室2a行進(圖12B之箭頭M2)。當前方開口13朝向角落部23b~角落部23d時也會產生同樣的現象。

在圖13A、圖13B所示之第2狀態中，前方開口13 是朝向凸部18a，而沒有朝向任何一個角落部23。在第2狀態中，由於前方開口13最接近給電室2b之側壁面2c(凸部18a)，因此由前方開口13所放射之大部分的微波，會容易在凸部18a反射並返回到旋轉天線5。

因此，變得容易在導波管構造部8之內部產生駐波。當在導波管構造部8之內部產生駐波時，相較於第1狀態，來自第1開口14a之圓形極化波的微波會減少(圖13B之箭頭M3)，來自前方開口13之線性極化波的微波會增加。前方開口13所放射之微波，會在凸部18a反射並朝向加熱室2a行進(圖13B之箭頭M4)。

藉由如此地變更旋轉天線5之方向，而變得可在主要由第1開口14a放射圓形極化波之微波的第1狀態，與主要由前方開口13放射線性極化波之微波的第2狀態之間切換。

控制部17是控制馬達15，並組合第1狀態與第2狀態，而實施包含第1微波模式與第2微波模式之微波模式。

在第1微波模式中，第1狀態中的微波的放射比在第2微波模式的情況下進行更長時間，而在第2微波模式中，第2狀態中的微波的放射比在第1微波模式的情況下進行更長時間。

亦即，第1微波模式是以圓形極化波之微波所形成之加熱模式為主，而第2微波模式是相較於第1微波模式的情況，以線性極化波之微波所形成之加熱的比例較多的 加熱模式。

再者，在圖13A、圖13B中，旋轉天線5之方向雖然為270度，但本實施形態並不限定於此。當旋轉天線5之方向為0度、90度、180度時也是同樣地，前方開口13與給電室2b之側壁面2c的距離成為距離W2，而可獲得同樣的效果。

以下，利用圖14~圖19詳述第1及第2微波模式。

圖14是顯示以控制部17所進行之在第1微波模式下之控制的流程圖。圖15A~圖15I是分別顯示實施圖14所示之步驟S1、S3~S10時的旋轉天線5之情形的平面圖。圖16A~圖16D是分別顯示實施圖14所示之步驟S11~S14時的旋轉天線5之情形的平面圖。

當第1微波模式開始時，在步驟S1中，旋轉天線5會受到馬達15驅動而以旋轉中心G為中心旋轉。

具體來說，是如圖15A所示，由旋轉天線5之方向為0度的狀態，使旋轉天線5朝著由上方視之為順時針方向以固定速度(例如，6.12秒/1轉圈的速度)旋轉。在步驟S1中，將變數N初始化而設定為零。

在步驟S2中，對變數N加1，並判定加算後之變數N是否比4大。只要加算後之變數N為3以下，處理即進入步驟S3。

在步驟S3中，如圖15B所示，將旋轉天線5朝向大約右後方之角落部23b並使其停止。此時，旋轉天線之方向是例如25度。

將此狀態維持預定時間(3.13秒)後，在步驟S4中，如圖15C所示，使旋轉天線5朝順時針方向以固定速度(例如，6.12秒/1轉圈之速度)旋轉。

在步驟S5中，如圖15D所示，將旋轉天線5朝向大約右前方之角落部23c並使其停止。此時，旋轉天線5之方向是例如145°。

將此狀態維持預定時間(例如1.96秒)後，在步驟S6中，如圖15E所示，使旋轉天線5朝順時針方向以固定速度(例如，6.12秒/1轉圈之速度)旋轉。

在步驟S7中，如圖15F所示，使旋轉天線5朝向大約左前方之角落部23d並使其停止。此時，旋轉天線5之方向是例如205°。

將此狀態維持預定時間(例如2.98秒)後，在步驟S8中，如圖15G所示，使旋轉天線5朝順時針方向以固定速度(例如，6.12秒/1轉圈之速度)旋轉。

在步驟S9中，如圖15H所示，將旋轉天線5朝向大約左後方之角落部23a並使其停止。此時，旋轉天線5之方向是例如325度。

將此狀態維持預定時間(例如1.96秒)後，在步驟S10中，如圖15I所示，使旋轉天線5朝順時針方向以固定速度(例如，6.12秒/1轉圈之速度)旋轉。步驟S10之後，處理即回到步驟S2。

重複步驟S2~S10之處理，直至在步驟S2中判定加算後之變數N比4大為止。

在步驟S3~S10中，是使旋轉天線5以固定速度朝相同方向旋轉，且在前方開口13朝向角落部23時使旋轉天線5停止。藉由上述控制，可實施第1燒烤模式，該第1燒烤模式為將旋轉天線5朝向所有方向，並且使旋轉天線5朝向角落部23的時間比旋轉天線5沒有朝向角落部23之時間長。

重複4次步驟S2~S10之處理後，處理即進入到步驟S11。

在步驟S11中，如圖16A所示，將旋轉天線5朝向大約右後方之角落部23b並使其停止。此時，旋轉天線5之方向是例如50度。

將此狀態維持預定時間(例如3.73秒)後，在步驟S12中，如圖16B所示，使旋轉天線5反轉並使其朝逆時針方向以固定速度(例如，10.2秒/1轉圈之速度)旋轉。

在步驟S13中，如圖16C所示，使旋轉天線5朝向大約左後方之角落部23a並使其停止。此時，旋轉天線5之方向是例如330度。

將此狀態維持預定時間(例如3.73秒)後，在步驟S14中，如圖16D所示，使旋轉天線5反轉並使其朝順時針方向以固定速度(例如，10.2秒/1轉圈之速度)旋轉。步驟S14之後，處理即回到步驟S11。

在步驟S11~S14中，是使旋轉天線5反轉並且以固定速度使其旋轉，且當前方開口13朝向角落部23a、角落部23b時使旋轉天線5停止。藉由上述控制，可實施使旋轉 天線5將前方開口13對後方集中地轉向之可以說具有指向性的第1微波模式。

上述控制，是在省能源、解凍能力等之評價試驗中，用於進行因應預定之負荷的適當的加熱之控制。在這種評價試驗中，是將放入燒杯中的水、或載置於發泡托盤中的冷凍肉等作為被加熱物22而使用。關於被加熱物22之大小及重量，也對複數種情況進行評價試驗。

在上述評價試驗中，亦可因應負荷而變更圖14所示之處理。做成例如，當大小為預定之閾值以下之負荷時，僅進行步驟S3~S10之處理，當負荷比該閾值大時，則進行包含有步驟S11~S14之所有的處理。如此進行，就可以進行因應負荷之適當的微波加熱。

在步驟S11~S14中，雖然控制為將前方開口13對後方集中地轉向，但本實施形態並不限定於此。亦可因應負荷而控制為將前方開口13集中地朝向其他方向轉向。

第1微波模式對於冷凍食品以外的食品之情況特別有效。在本實施形態中，控制部17可在以微波模式加熱冷凍食品以外之食品時，將程式設定為進行第1微波模式，並因應被加熱物22之狀態(特別是被加熱物22是否為冷凍食品)，而藉由微波加熱來更適當地加熱被加熱物。

圖17A是顯示以控制部17所進行之在第2微波模式下的控制的流程圖。圖17B是顯示在藉由旋轉天線之旋轉速度的變化而實施第2燒烤模式的情況中的旋轉天線的旋轉速度之圖。圖18A~圖18H是分別顯示實施圖17A所示之步 驟S15~S22時之旋轉天線5的情形的平面圖。

當第2微波模式開始時，在步驟S15中，旋轉天線5會受到馬達15驅動而以旋轉中心G為中心旋轉。具體來說，是如圖18A所示，例如當前方開口13大約朝向後方時，使旋轉天線5由上方視之為朝順時針方向以預定之低速(例如20.16秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向後方，是指旋轉天線5之方向為0°~25°及335°~360°的狀態。

在步驟S16中，如圖18B所示，當旋轉天線5大約朝向右後方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之高速(例如6.3秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向右後方，是指旋轉天線5之方向為25°~65°的狀態。

在步驟S17中，如圖18C所示，當旋轉天線5大約朝向右方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之低速(例如20.16秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向右方，是指旋轉天線5之方向為65°~115°的狀態。

在步驟S18中，如圖18D所示，當旋轉天線5大約朝向右前方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之高速(例如6.3秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向右前方，是指旋轉天線5之方向為115°~155°的狀態。

在步驟S19中，如圖18E所示，當旋轉天線5大約朝向前方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之低速(例如20.16秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向前方，是指旋轉天線5之方向為155°~205°的狀態。

在步驟S20中，如圖18F所示，當旋轉天線5大約 朝向左前方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之高速(例如6.3秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向左前方，是指旋轉天線5之方向為205°~245°的狀態。

在步驟S21中，如圖18G所示，當旋轉天線5大約朝向左方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之低速(例如，20.16秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向左方，是指旋轉天線5之方向為245°~295°的狀態。

在步驟S22中，如圖18H所示，當旋轉天線5大約朝向左後方時，使旋轉天線5朝順時針方向以預定之高速(例如，6.3秒/1轉圈的速度)旋轉。所謂大約朝向左後方，是指旋轉天線5之方向為295°~335°的狀態。在步驟S22之後，處理會回到步驟S15。

重複步驟S15~S22(圖18A~圖18H)後，旋轉天線5會因應其方向而使旋轉速度變化並且朝相同的方向旋轉。具體地來說，是將旋轉天線5之旋轉速度控制為相較於旋轉天線5沒有朝向角落部23的情況，在旋轉天線5朝向角落部23的情況下變快。

藉由上述控制，可實施第2微波模式，該第2微波模式是使旋轉天線5沒有朝向角落部23之時間比旋轉天線5朝向角落部23之時間長。

第2微波模式對冷凍食品之情況特別有效。在本實施形態中，控制部17可在以微波模式加熱冷凍食品時，將程式設定為進行第2微波模式，並因應被加熱物22之狀態(特別是被加熱物22是否為冷凍食品)，而藉由微波加熱來更 適當地加熱被加熱物。

本實施形態在第1微波模式中，具有使旋轉天線5停止的時間。然而，亦可做成為例如不使旋轉天線5完全停止，而因應旋轉天線5之方向來變化旋轉天線5的旋轉速度。

圖19是顯示藉由旋轉天線之旋轉速度的變化來實施第1微波模式時之旋轉速度的圖。

如圖19所示，在第1微波模式中，亦可將旋轉天線5之旋轉速度控制為於旋轉天線5大約朝向右後方、右前方、左前方、及左後方的情況下變得比其以外的情況慢。

在圖14所示之步驟S3~S10中，雖然旋轉天線5是在大約朝向右後方、右前方、左前方、及左後方時停止，但本實施形態並不限定於此。例如，也可作成為在這些方向中之至少一個方向上使旋轉天線5停止。

在圖14所示之步驟S3~S10中，雖然是使旋轉天線5朝相同的方向以固定速度旋轉，但本實施形態並不限定於此。亦可在中途使旋轉天線5反轉，或變更旋轉速度亦可。

在本實施形態中，在第2微波模式中，旋轉天線5會因應其方向而變化旋轉速度並且朝相同的方向旋轉。然而，例如取代將旋轉速度變慢，而使旋轉天線5完全地停止亦可。

不僅可將第1或第2微波模式各自單獨實施，還可以組合第1及第2微波模式。例如，首先，以第2微波模式解 凍冷凍食品，接著再以第1微波模式進一步加熱已解凍之食品，藉此可形成更為效率良好的冷凍食品的加熱。

在此情況下，可例如使用紅外線感測器16，在第2微波模式中於被加熱物之表面溫度已到達0度後即判斷為解凍結束，以切換為第1微波模式之加熱。亦可使用CMOS相機而以外觀來判斷解凍結束，或者，使用濕度感測器而以食品所產生之蒸氣來進行判斷亦可。

只要組合第1微波模式與其他加熱模式(例如，使旋轉天線5以固定速度朝相同的方向持續旋轉之加熱模式)，即使不包含第2微波模式，也可以因應被加熱物之狀態而以微波適當地加熱被加熱物。

在本實施形態中，雖然凸部18a、18b是設置在左右的側壁面2c上，但是例如，使凸部18a、18b從左右之側壁面2c分離而設置亦可。

本揭示，除了微波爐外，亦可在乾燥裝置、陶藝用加熱裝置、廚餘處理機、及半導體製造裝置等之各種工業用途的微波加熱裝置中利用。

S1~S14‧‧‧步驟

Claims (11)

1. 一種微波加熱裝置，其具備：載置台，用於載置被加熱物；加熱室，是前述載置台之上側空間；微波生成部，生成微波；導波管構造天線，具有規定導波管構造部之頂面及側壁面、以及前方開口，且其為由前述前方開口對前述加熱室放射前述微波的導波管構造天線，前述導波管構造天線具有耦合部，其與前述頂面接合，且使前述微波與前述導波管構造部之內部空間耦合；給電室，配置於前述加熱室之下方，收容前述導波管構造天線；驅動部，使前述導波管構造天線旋轉；及控制部，構成為控制前述驅動部，並進行使用前述微波來加熱前述被加熱物之至少一個微波模式，前述導波管構造部具有至少一個形成於前述頂面之微波吸出開口，並由前述微波吸出開口對前述加熱室內放射圓形極化波，前述載置台覆蓋前述給電室而構成前述加熱室的底面，前述導波管構造天線之前述耦合部的旋轉中心是前述給電室之前後方向及左右方向的中心，且位於前述載置台之前後方向及左右方向之中心的下方， 前述給電室之側壁面具有傾斜，該傾斜是用以將前述導波管構造天線所放射之前述微波朝向前述加熱室反射，前述至少一個微波模式包含使前述前方開口朝向前述給電室之角落部的時間為最長的第1微波模式。
2. 如請求項1之微波加熱裝置，其中，在前述第1微波模式中，前述控制部會控制前述驅動部以使在前述前方開口已朝向前述角落部的狀態下使其停止。
3. 如請求項1之微波加熱裝置，其中，在前述第1微波模式中，前述控制部會控制前述驅動部，以使前述導波管構造天線之旋轉速度，在前述前方開口朝向前述角落部時比前述前方開口未朝向前述角落部時更慢。
4. 如請求項1之微波加熱裝置，其是構成為當前述被加熱物為冷凍食品以外時，前述控制部會進行前述第1微波模式。
5. 如請求項1之微波加熱裝置，其中，前述至少一個微波模式包含第2微波模式，該第2微波模式是使前述前方開口未朝向前述角落部的時間相較於前述第1微波模式較長。
6. 如請求項5之微波加熱裝置，其中，在前述第2微波模式中，前述控制部會控制前述驅動部以使在前述前方開口沒有朝向前述角落部的狀態下停止。
7. 如請求項5之微波加熱裝置，其中，在前述第2微波模式中，前述控制部會控制前述驅動部，以使前述導波管構 造天線之旋轉速度，在前述前方開口未朝向前述角落部時比前述前方開口朝向前述角落部時更慢。
8. 如請求項5之微波加熱裝置，其是構成為當前述被加熱物為冷凍食品時，前述控制部會進行前述第2微波模式。
9. 如請求項1之微波加熱裝置，其中，前述給電室在平面視之下具有大致為長方形的形狀，且對應前述長方形之短邊的前述給電室之側壁面具有朝內側突出的凸部。
10. 如請求項1之微波加熱裝置，其中，前述微波吸出開口具有將二個狹縫交叉的十字槽形狀，並設置於偏離前述導波管構造天線之管軸的位置上。
11. 如請求項1之微波加熱裝置，其中，前述至少一個微波吸出開口包含相對於前述導波管構造天線之管軸對稱之二個微波吸出開口。

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