專利名稱：高頻電波加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對食品等被加熱物體進(jìn)行加熱的高頻電波加熱裝置。
背景技術(shù)：
作為代表性的高頻電波加熱裝置的微波爐，向來的結(jié)構(gòu)為

圖1～圖7所示。
圖1的微波爐是使用轉(zhuǎn)臺1的一般結(jié)構(gòu)。在這里，由作為電磁波發(fā)射手段的磁控管2發(fā)射的電磁波經(jīng)過波導(dǎo)管3傳送，在加熱室4內(nèi)成為由加熱室4的形狀和電磁波向加熱室4內(nèi)發(fā)射的開口部5的位置決定的駐波分布，食品6因駐波的電場分量和食品6的介質(zhì)損失而發(fā)熱。每單位食品吸收的電力P(W/m3)由施加的電場的強(qiáng)度E(V/m)、頻率f(Hz)、及食品6的比介電常數(shù)εr、介質(zhì)正切tanδ表達(dá)為式(1)。食品6的加熱分布大致由電磁波的駐波分布決定，為了抑制加熱分布的不均勻，驅(qū)動轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，使同心圓上的加熱分布均勻化。
P＝(5/9)εrtanδfE2×10-10〔W/m3〕……(1)圖1中，19為控制手段，22為電動機(jī)，23為重量傳感器，27為電扇。
而作為其他均勻化手段還有用在加熱室內(nèi)以一定速度旋轉(zhuǎn)的金屬板攪拌電磁波的攪拌器方式，和如圖2所示的、從波導(dǎo)管3、在具有結(jié)合部7的旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管(輻射部)8引出電磁波，從輻射口9輻射電磁波的方法，換句話說，使開口部本身以一定的速度旋轉(zhuǎn)的方法。在該情況下，旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管在設(shè)置加熱室4的底面上，由電動機(jī)10驅(qū)動以一定速度旋轉(zhuǎn)，加熱室4以能通過電磁波的材料構(gòu)成的蓋11覆蓋整個(gè)底面部分。但是，作為商品最多采用的是轉(zhuǎn)臺式的產(chǎn)品。
而且也有具備多個(gè)開口部、能夠切換電磁波的出口、謀求均勻化的。圖3為在加熱室4的壁面上設(shè)置兩個(gè)開口部5的型號(日本專利特開平4-319287號公報(bào))。
而且，為了構(gòu)成多個(gè)開口部，有具備多個(gè)磁控管和多個(gè)波導(dǎo)管的高頻電波加熱裝置(日本專利特開昭61-181093號公報(bào)和特開平4-345788號公報(bào)。)還有，為了構(gòu)成多個(gè)開口部，有具備一個(gè)磁控管，而使一個(gè)波導(dǎo)管在多個(gè)方向上分岔出多個(gè)波導(dǎo)管的高頻電波加熱裝置(日本專利特開昭61-240029號公報(bào)和實(shí)開平1-129793號公報(bào)。)又有如圖4所示，在對著多個(gè)開口部5的位置上使兩個(gè)副波導(dǎo)管13的端面14移動，切換表觀上電磁波容易出去的開口部5，謀求均勻化的型號(日本專利特開昭5-74566號公報(bào))。
又有如圖5所示，在具有多個(gè)開口部5的單一的波導(dǎo)管3內(nèi)使金屬部12移動以切換表觀上電磁波容易出去的開口部5、謀求均勻化的型號(日本專利特開平3-11588號公報(bào)和特開平5-121160號公報(bào))。
又有如圖6和圖7所示，在加熱室的上部和下部有多個(gè)開口部5，切換下部開口部5，謀求均勻化的型號(日本專利實(shí)開平1-129793號公報(bào))。
又使用各種傳感器檢測食品6的重量、形狀、溫度、介電常數(shù)和加熱室內(nèi)的溫度、濕度電場等，進(jìn)行反饋控制的型號也正在實(shí)用化。
但是在上述已有的結(jié)構(gòu)中，將加熱室與波導(dǎo)管連接，使電磁波進(jìn)入加熱室內(nèi)時(shí)，使加熱分布均勻的開口部的合適位置因食品的材質(zhì)和形狀的不同而不同，存在著不能以一個(gè)開口部使所有的食品都均勻地加熱的問題。
例如，通常人們都知道，如果用已有的微波爐加熱扁平的食品，則有邊緣開始加熱，而中心卻保持低溫的明顯的加熱不均勻的情況發(fā)生。
又，由開口部的位置產(chǎn)生的特征是，當(dāng)開口部設(shè)置于加熱室底面中央附近時(shí)，食品的底面被加熱，如果是能夠?qū)α鞯囊后w食品則能夠均勻加熱，而對于不能對流的固體食品則有光是底面溫度上升的問題。這時(shí)如果使用轉(zhuǎn)臺則可以使同心圓上的加熱分布均勻化，但是不管怎么旋轉(zhuǎn)，從旋轉(zhuǎn)中心看半徑方向的分布和上下方向的分布，是沒有得到改善的。
而攪拌器和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管那樣攪拌電磁波的裝置，以配合旋轉(zhuǎn)切換開口部那樣的方法改變電場分布，因此，在解凍處理等想要盡可能避免電磁波集中的情況下多少有避免電磁波集中的效果。但是，由于是不管什么食品都以一定的旋轉(zhuǎn)攪拌，對于任何食品都是每一轉(zhuǎn)都重復(fù)以相同的電場分布加熱，因而完全均勻是不可能的。
而且即使在有多個(gè)開口部的情況下，只是同時(shí)開放開口部則產(chǎn)生某種一定的電場，難于使所有的食品的加熱分布均勻化，結(jié)果是，圖1的微波爐和圖3的微波爐的加熱分布沒有大差別。其結(jié)果是，除非勤勞地替換開口部以適合各種食品，否則不能得到使用者滿意的精加工狀態(tài)。
又，具有多個(gè)磁控管和多個(gè)波導(dǎo)管的裝置，借助于控制各個(gè)磁控管的振蕩，切換電磁波導(dǎo)通的波導(dǎo)管。因此，也切換電磁波出去的開口部，對于加熱分布的均勻化有一些效果，但是，磁控管的個(gè)數(shù)一增加，就有價(jià)格上升，重量增加搬運(yùn)不便的問題。
又有采用一個(gè)磁控管，而使一個(gè)波導(dǎo)管在多個(gè)方向上分岔出多個(gè)波導(dǎo)管的裝置，但是也存在電波容易出去的開口部不能完全切換，不想讓電磁波逸出的開口部卻有某種程度的電磁波逸出的問題。而且又有波導(dǎo)管需要大量的板金工材料，因而價(jià)格高、制作難等問題。
因此，如圖4所示，有在與多個(gè)開口部5的相對的位置上使副波導(dǎo)管13的端面14移動，切換表觀上電磁波容易射出開口部5的方法，這對于加熱分布的均勻化有一些效果。但是考慮到實(shí)際結(jié)構(gòu)，則需要有多個(gè)副波導(dǎo)管13所占的空間和防止在使副波導(dǎo)管13的端面14移動時(shí)電磁波泄漏的多重密封結(jié)構(gòu)的空間。從而有微波爐整體變大或加熱室內(nèi)部的有效容積相對于微波爐總體的大小變小的問題。對于使用者來說，總體變大則放置場所有困難，有效容積減小則只能夠放置小食品，都有不滿意。而且同樣也會產(chǎn)生微波爐變重、搬運(yùn)難的問題。還有，在多處使包含密封結(jié)構(gòu)的副波導(dǎo)管13的端面14移動，恐怕要消耗相當(dāng)多的電力。
又如圖5所示，即使在具有多個(gè)開口部5的單一波導(dǎo)管3內(nèi)使金屬部移動，也存在著不能對電磁波容易射出的開口部5進(jìn)行完全的切換，而在不想要射出電磁波的開口部5也會在某種程度上射出電磁波的問題。
還有，在圖1、3、4、5的結(jié)構(gòu)中，開口部5只存在于側(cè)面，從開口部5到食品6的距離遠(yuǎn)。
從開口部5到食品6的距離遠(yuǎn)，則不僅有從開口部5進(jìn)入食品6的電磁波，從開口部射出、在加熱室4的壁面等反射後進(jìn)入食品6的電磁波的比例也增加。從而，在這種情況下，存在著食品6的加熱分布因加熱室4的大小、食品6的放置位置、以及食品6的形狀而有很大的不同的問題。
又由于同樣的理由，存在著一般的食品6總是周邊容易被加熱的問題。
還有，以圖6和圖7的結(jié)構(gòu)，可以得到比已有的結(jié)構(gòu)得到的加熱分布更均勻的加熱分布。但是，由于電磁波通常從上部出來，存在著食品的周邊容易被加熱，在下部的一個(gè)開口和下部的相鄰的開口之間的部位不能加熱的問題。
這里，在圖1、3、4、5、6、7的已有的結(jié)構(gòu)可以說都是只有有開口部的部分能夠集中電磁波，有可能發(fā)生加熱不均勻。
又，圖3、5至圖7的結(jié)構(gòu)中沒有述及從磁控管2到開口部5的距離。
通常，電磁波是否容易進(jìn)入加熱室4，取決于適配，隨加熱室4在什么地方設(shè)置開口部5，以及波導(dǎo)管的長度、從磁控管2到開口部5的距離等因素而變化。特別是電磁波從波導(dǎo)管3出來的容易程度，是以λg/2為周期變化的，λg為電磁波在管內(nèi)的波長。從而，在具有多個(gè)開口部的情況下，為了使電磁波從各個(gè)開口部5射出同樣方便，就有必須配合各開口部5進(jìn)行整體調(diào)整的問題。
如果只是為了加長分布而決定開口部的位置，不調(diào)整整體適配，則電磁波不容易進(jìn)入加熱室，存在加熱效率下降的問題。而且由于向磁控管2反射的電磁波增加，或溫度上升，或產(chǎn)生噪聲，就有采取防止對策的問題。
又，為了用傳感器檢測食品的狀態(tài)，并進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)就需要有重量傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、電磁場檢測傳感器、蒸汽檢測傳感器、酒精檢測傳感器等檢測加熱初期的狀態(tài)和從加熱初期起的變化狀態(tài)，或檢測加熱終點(diǎn)的傳感器。但是，無論哪一種傳感器都還沒有在檢測加熱分布，或進(jìn)行反饋控制修正加熱不均勻方面更實(shí)用化。
本發(fā)明鑒于存在的這樣的問題而作，其目的在于提供能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w的任意部位進(jìn)行加熱，將各部位的加熱加以組合，以使整體加熱分布均勻的高頻電波加熱裝置。
本發(fā)明的目的還在于提供能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w的任意部位進(jìn)行加熱，將加熱部位和不加熱部位加以區(qū)別的高頻電波加熱裝置。
本發(fā)明的目的還在于提供能夠維持或提高加熱效率，具有更高可靠性的高頻電波加熱裝置。
本發(fā)明的目的還在于提供能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w的任意部位按照設(shè)定自動進(jìn)行加熱的高頻電波加熱裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的高頻電波加熱裝置具備發(fā)射電磁波的電磁波發(fā)射手段、能夠以所述電磁波發(fā)射手段發(fā)射的所述電磁波加熱被加熱物體的任意部位的局部加熱手段、以及控制所述局部加熱手段的控制手段。
附圖概述圖1是已有的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是已有的另一種高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是已有的又一種高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是已有的又一種高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是已有的又一種高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是已有的又一種高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是圖6所示的高頻電波加熱裝置的要部剖面圖。
圖8是本發(fā)明第1實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是圖8所示的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
圖10表示圖8所示的高頻電波加熱裝置中設(shè)置的旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管及其驅(qū)動部，(a)為旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的平面圖，(b)為旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管與驅(qū)動部的縱剖面圖，(c)表示在驅(qū)動部設(shè)置的凸輪與開關(guān)的配合狀態(tài)。
圖11是圖8所示的高頻電波加熱裝置的底面圖。
圖12表示圖8所示的高頻電波加熱裝置的加熱室內(nèi)所容納的食品的加熱狀態(tài)。
圖13表示從圖12所示的狀態(tài)到使食品和波導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)時(shí)的食品加熱狀態(tài)。
圖14是表示將圖12和圖13所示的狀態(tài)切換時(shí)的食品加熱分布的特性圖。
圖15表示使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的發(fā)射口相對于食品傾斜45°時(shí)食品的加熱狀態(tài)。
圖16表示使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的發(fā)射口相對于食品傾斜45°同時(shí)停止食品的旋轉(zhuǎn)時(shí)食品的加熱狀態(tài)。
圖17是轉(zhuǎn)臺的底面圖。
圖18表示本發(fā)明的第2實(shí)施例，是高頻電波加熱裝置的加熱室的橫剖面圖。
圖19表示本發(fā)明的第3實(shí)施例，(a)是旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的平面圖，(b)為其縱剖面圖。
圖20表示本發(fā)明的第4實(shí)施例，(a)是旋轉(zhuǎn)天線的平面圖，(b)為其縱剖面圖。
圖21表示本發(fā)明的第5實(shí)施例，(a)是具有開口的遮蔽構(gòu)件的平面圖，(b)為其縱剖面圖。
圖22表示本發(fā)明的第6實(shí)施例，(a)是高頻電波加熱裝置的加熱室的縱剖面圖，(b)為其橫剖面圖。
圖23是本發(fā)明第7實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖24是圖23的高頻電波加熱裝置的操作面板的正面圖。
圖25是圖23的高頻電波加熱裝置中使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的發(fā)射口對著中央的情況下的橫剖面圖。
圖26是圖23的高頻電波加熱裝置中使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的發(fā)射口對著加熱室壁面的情況下的橫剖面圖。
圖27是表示已有的高頻電波加熱裝置的加熱時(shí)間和食品溫度的關(guān)系的特性圖。
圖28是表示本發(fā)明的高頻電波加熱裝置的加熱時(shí)間和食品溫度的關(guān)系的特性圖。
圖29是表示本發(fā)明的高頻電波加熱裝置的電波發(fā)射口方向的切換時(shí)間的特性圖。
圖30是表示本發(fā)明的第8實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的加熱時(shí)間和食品溫度的關(guān)系的特性圖。
圖31是水的電介質(zhì)損失的溫度特性圖。
圖32是表示使用已有的高頻電波加熱裝置解凍冷凍食品時(shí)的時(shí)間與加熱輸出的關(guān)系的特性圖。
圖33是表示圖32的加熱輸出的切換時(shí)間的特性圖。
圖34是表示使用本發(fā)明的高頻電波加熱裝置解凍冷凍食品時(shí)的時(shí)間與食品溫度的關(guān)系的特性圖。
圖35是表示圖34中的加熱輸出的切換時(shí)間的特性圖。
圖36是表示圖34與圖35中的時(shí)間與加熱輸出的關(guān)系的特性圖。
圖37是本發(fā)明第9實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖38是圖37中的A-A’線的剖面圖。
圖39是表示在圖38中由于旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的動作引起的電磁波方向的變化的特性圖。
圖40是本發(fā)明第10實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖41是圖40的高頻電波加熱裝置的加熱室下部的橫剖面圖。
圖42是表示在圖40與圖41的結(jié)構(gòu)中由于旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的動作引起的電磁波方向的變化的特性圖。
圖43是本發(fā)明第11實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部縱剖面圖，表示旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管上升的狀態(tài)。
圖44表示在圖43中旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管下降的狀態(tài)。
圖45是本發(fā)明第12實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖46表示在圖45的高頻電波加熱裝置中設(shè)置的兩塊遮蔽板，(a)是第1遮蔽板的平面圖，(b)是第2遮蔽板的平面圖。
圖47是本發(fā)明第13實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖48是圖47的B-B’線的剖面圖。
圖49表示圖47的高頻電波加熱裝置上設(shè)置的紅外線檢測元件的檢測位置。
圖50是圖17的高頻電波加熱裝置的方框圖。
圖51是表示圖17的高頻電波加熱裝置中食品的表面溫度變化和食品以外的部分的溫度變化的特性圖。
圖52是表示圖50的變形例的方框圖。
圖53是本發(fā)明第14實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的方框圖。
圖54是本發(fā)明第15實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖55是圖54中的F-F’線的剖面圖。
圖56是本發(fā)明第16實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖57是圖56中的G-G’線的剖面圖，(a)表示遮蔽第1開口部的狀態(tài)，(b)表示遮蔽第2開口部的狀態(tài)。
圖58是本發(fā)明第17實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的方框圖。
圖59表示說明圖58的高頻電波加熱裝置上設(shè)置的輪廓獲取手段的動作的溫度特性圖。(a)表示食品的位置，(b)表示X方向的檢測位置，(c)表示Y方向的檢測位置，(d)表示X方向的檢測位置與Y方向的檢測位置的合成圖。
圖60是第18實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的方框圖。
圖61是第19實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的方框圖。
圖62是本發(fā)明第20實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖63是本發(fā)明第21實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部縱剖面圖，表示轉(zhuǎn)臺上升的狀態(tài)。
圖64是表示在圖63中轉(zhuǎn)臺下降的狀態(tài)。
圖65是本發(fā)明第22實(shí)施例的高頻電波加熱裝置中設(shè)置的轉(zhuǎn)臺的底面圖。
圖66是本發(fā)明第23實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部縱剖面圖。
圖67是本發(fā)明第24實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖68是本發(fā)明第25實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面圖，特別表示電場的分布狀態(tài)。
圖69是本發(fā)明第26實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部立體圖。
圖70是本發(fā)明第27實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，表示兩個(gè)開口部有一個(gè)被遮蔽的狀態(tài)，(a)為其縱剖面圖，(b)為其平面圖。
圖71表示圖70中另一開口部被遮蔽的狀態(tài)，(a)為其縱剖面圖，(b)為其平面圖。
圖72是表示圖70的的高頻電波加熱裝置的磁控管的工作點(diǎn)的里克(Rieke)圖。
圖73是表示高頻電波加熱裝置的高頻電波輸出變化的特性圖，(a)表示已有裝置的輸出變化，(b)表示本發(fā)明的裝置的輸出變化。
圖74是本發(fā)明第28實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖75是圖74的P-P’線的剖面圖。
圖76是本發(fā)明第29實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的對應(yīng)于圖75的剖面圖。
圖77是本發(fā)明第30實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的對應(yīng)于圖75的剖面圖。
圖78是表示第28、29、30實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的加熱功率的特性圖，是表示從磁控管看的負(fù)荷調(diào)整狀態(tài)的史密斯圓圖(Smith chart).
圖79是本發(fā)明第31實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖80是圖79的高頻電波加熱裝置的要部縱剖面圖，表示密封部下降的狀態(tài)。
圖81表示在圖80中密封部上升的狀態(tài)。
圖82是本發(fā)明第32實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部立體圖。
圖83是表示在圖82的高頻電波加熱裝置中加熱牛奶時(shí)加熱分布的不均勻的特性圖。
圖84是在圖83的最佳條件下的高頻電波加熱裝置的概略縱剖面圖。
圖85是表示在圖82的高頻電波加熱裝置中解凍冷凍的100克牛肉片時(shí)的加熱分布不均勻的特性圖。
圖86是在圖85的最佳條件下的高頻電波加熱裝置的概略縱剖面圖。
圖87是表示在圖82的高頻電波加熱裝置中解凍冷凍的300克牛肉片時(shí)的加熱分布不均勻的特性圖。
圖88是在圖87的最佳條件下的高頻電波加熱裝置的概略縱剖面圖。
圖89是表示在圖79～圖82的結(jié)構(gòu)中決定初始狀態(tài)的合適的開口部位置和高度的程序的流程圖。
圖90是用于模擬高頻電波加熱裝置內(nèi)部的電場的結(jié)構(gòu)圖。
圖91是只開放第1開口部時(shí)的模擬結(jié)果的特性圖，圖90中S-S’線剖面的立體圖。
圖92是只開放第2開口部時(shí)的模擬結(jié)果的特性圖，圖90中S-S’線剖面的立體圖。
圖93是在圖90的高頻電波加熱裝置的內(nèi)加熱的扁平食品的立體圖。
圖94是只開放第1開口部時(shí)的模擬結(jié)果的特性圖，圖93中U-U’線剖面的立體圖。
圖95是只開放第2開口部時(shí)的模擬結(jié)果的特性圖，圖93中U-U’線剖面的立體圖。
圖96是用于說明波導(dǎo)管內(nèi)的電磁波的傳播的高頻電波加熱裝置要部的縱剖面圖。
圖97是本發(fā)明第33實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖98是圖97的V-V’線的剖面圖。
圖99是圖97的W-W’線的剖面圖。
圖100表示是在圖97的高頻電波加熱裝置中電場如何彎曲的特性圖。
圖101是用于說明在某一高頻電波加熱裝置中，電場的建立是如何受壁面上的開口部的位置的影響而改變的加熱室剖面圖。
圖102是開口部的位置改變的情況下的、與圖101相同的圖。
圖103是開口部的位置再作改變的情況下的、與圖101相同的圖。
圖104是開口部的位置又作改變的情況下的、與圖101相同的圖。
圖105是表示本發(fā)明的第34實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的加熱效率的特性圖，是表示從磁控管看的調(diào)整狀態(tài)的史密斯圓圖(Smith chart)。
圖106是放置的盤上的一些燒賣的平面圖。
圖107是表示在已有的高頻電波加熱裝置中加熱圖106的燒賣時(shí)的溫度偏差的特性圖。
圖108是表示在本發(fā)明的高頻電波加熱裝置中加熱圖106的燒賣時(shí)的溫度偏差的特性圖。
圖109是表示在本發(fā)明的另一高頻電波加熱裝置中加熱圖106的燒賣時(shí)的溫度偏差的特性圖。
圖110是本發(fā)明第35實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的橫剖面圖。
圖111是本發(fā)明第36實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的特性圖，是使第1開口部的調(diào)整狀態(tài)有偏離時(shí)的史密斯圓圖。
圖112是本發(fā)明第37實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的橫剖面圖。
圖113是圖112的Y-Y’線的剖面圖。
最佳實(shí)施形態(tài)下面參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)加以說明。
圖8是本發(fā)明第1實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
從作為代表性的電磁波發(fā)射手段的磁控管2發(fā)射出的電磁波通過波導(dǎo)管3、饋電室15射入加熱室4內(nèi)，對加熱室4內(nèi)的作為被加熱物體的食品6進(jìn)行加熱。波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波借助于配置在饋電室15的作為發(fā)射部的旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8對食品6的任意部位進(jìn)行局部加熱，因此我們將波導(dǎo)管3和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8合稱局部加熱手段16。旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8具有指向電磁波的發(fā)射方向的指向性，用旋轉(zhuǎn)方法切換電磁波的發(fā)射方向，實(shí)現(xiàn)局部加熱。因此，旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8，與波導(dǎo)管3結(jié)合形成引出電磁波的電磁波結(jié)合部稱為結(jié)合部7，具有向波導(dǎo)管3和饋電室15(沒有饋電室時(shí)則為加熱室4)過渡的結(jié)構(gòu)，又具備發(fā)射引出的電磁波的發(fā)射口17。
又，結(jié)合部7與作為驅(qū)動手段的電動機(jī)18連接，因電動機(jī)18而能夠旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8本身以結(jié)合部7為中心被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。而且以控制手段19控制電動機(jī)18，以此可以控制旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的發(fā)射口17決定的電磁波方向，控制局部加熱。
為了對食品6的任意部位進(jìn)行加熱，將食品放置于載物臺20上的盤21內(nèi)。載物臺20由具有金屬制電磁波屏蔽部的轉(zhuǎn)臺1和放置于其上的作為電磁波透過部的玻璃或塑料制造的盤子21構(gòu)成，由作為載物臺驅(qū)動手段的電動機(jī)22作整體驅(qū)動。這時(shí)控制部19在電動機(jī)22的驅(qū)動的同時(shí)由作為食品6的重量檢測手段的重量傳感器23檢測食品6的重量，進(jìn)行與其相應(yīng)的控制(旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的驅(qū)動時(shí)間、加熱輸出和推定加熱終止時(shí)間等的控制)。而這時(shí)載物臺20的旋轉(zhuǎn)中心處于加熱室4底面中央24，或以一定的旋轉(zhuǎn)使旋轉(zhuǎn)方向上的加熱均勻化，或在規(guī)定的位置上停止、減速，進(jìn)行局部加熱。另一方面，旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的旋轉(zhuǎn)中心處于偏離加熱室4的底面中心24的位置上?？梢愿淖儼l(fā)射口17指向食品6的方向以改變電磁波的發(fā)射方向，因而能夠進(jìn)行切換，或加熱食品6的中央，或加熱其周圍，換句話說，可以改變載物臺20半徑方向的加熱部位。從而能夠配合轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)對載物臺20上的任意位置進(jìn)行加熱。
這里，載物臺20的旋轉(zhuǎn)中心位于加熱室4的底面中央24，而以此可以使載物臺的尺寸做得大，可以放置大的食品或放置更多的食品。
又使載物臺20的中心與旋轉(zhuǎn)中心一致，控制旋轉(zhuǎn)中的載物面的上下運(yùn)動，進(jìn)行穩(wěn)定的驅(qū)動，從而容易對瞄準(zhǔn)的部位進(jìn)行局部加熱。而且不容易引起食品6的振動，不容易潑撒出來。
而且在一般的微波爐中，為了蓋住電磁波入射的開口部，往往使用不容易吸收電磁波的電磁波的低損失材料構(gòu)成的開口蓋，從加熱室一側(cè)進(jìn)行覆蓋，而在本實(shí)施例中，設(shè)有蓋25作為保護(hù)局部加熱手段16用的保護(hù)手段蓋住饋電室15，而且相對于加熱室的底面沒有凹凸。
但是，本實(shí)施例的蓋25與已有的開口蓋詳情略有不同，這里加以補(bǔ)充。
已有的開口蓋往往有使用者手伸不進(jìn)去，或開口內(nèi)被弄得很贓的情況。而在本實(shí)施例中，為了對食品進(jìn)行局部加熱，必須按照瞄準(zhǔn)控制旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管。即防止食品6的屑子飛散直接打在旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8上使其不能動，或由于同樣的情況食品6的屑子積在波導(dǎo)管8附近吸收電磁波，使得無法對所瞄準(zhǔn)的部位進(jìn)行加熱?？傊?，具有使局部加熱手段16所進(jìn)行的局部加熱不受妨礙的效果。
控制部19除了進(jìn)行上述控制外還借助于作為檢測食品6的溫度的溫度分布檢測手段的溫度傳感器26監(jiān)視食品6的溫度變化，或控制磁控管2的電磁波發(fā)射、用于冷卻磁控管2的電扇27的動作、以及各種發(fā)熱體的動作。
通常使用發(fā)熱體28時(shí)加熱室4內(nèi)的溫度上升到300℃左右，盤子21如果是玻璃盤子則耐熱溫度有限，往往換為金屬盤子，為了省去根據(jù)電磁波加熱或發(fā)熱體加熱更換盤子21的麻煩，也有用耐熱溫度高的陶瓷盤子兼用于兩種情況的。
溫度傳感器26從加熱室4的壁面的開口29檢測食品6的溫度，對加熱分布進(jìn)行檢測，下面對溫度傳感器26本身的結(jié)構(gòu)加以說明。通常的以非接觸方式檢測溫度的溫度傳感器26有將食品6發(fā)射的紅外線能量變換為電信號的紅外線傳感器。紅外線傳感器有內(nèi)部具有熱接點(diǎn)和冷接點(diǎn)的熱電元件(thermopile)和具有斬波器的熱電型等，本發(fā)明可以采用任何一種。
圖9是表示磁控管2和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的位置關(guān)系的要部結(jié)構(gòu)圖。
使從磁控管2的天線30發(fā)出的電磁波到達(dá)旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的結(jié)合部7的距離l1為λg/2的整數(shù)倍，λg為波導(dǎo)管3內(nèi)的管內(nèi)波長。其原因是，波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波成了強(qiáng)弱周期性重復(fù)的駐波，其波長與λg一致。又，磁控管2的天線30磁場一定是強(qiáng)的。從而，借助于上述尺寸關(guān)系上的結(jié)構(gòu)，也一定可以使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的結(jié)合部7成為強(qiáng)電場，可以高效率地將波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波向波導(dǎo)管3外導(dǎo)出。
又，使從磁控管2的天線30到波導(dǎo)管3的端部31的距離和從結(jié)合部7到波導(dǎo)管3的端部32的距離大約為λg/4的奇數(shù)倍(在這圖中為1倍)，則可以在波導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生更加穩(wěn)定的駐波。
其原因在于，在產(chǎn)生駐波的情況下，在離電場強(qiáng)的地方的距離為λg/4的奇數(shù)倍的位置理應(yīng)是電場變?nèi)醯恼糜卸嗣娴牡胤健?br> 而且，在本實(shí)施例中，即使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)，通常從磁控管2的天線30到結(jié)合部7的距離是一定的，具有產(chǎn)生穩(wěn)定的駐波的效果。
又，從結(jié)合部引出的電磁波從結(jié)合部7經(jīng)過發(fā)射口17射到加熱室內(nèi)，在這里的距離l2是決定方向性的要素，因此，可以根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兓?。但是，如果使l2為λg/2的整數(shù)倍，則可以使發(fā)射口17的電場強(qiáng)度大，根據(jù)式(1)使食品6靠近發(fā)射口放置時(shí)，效率極高。
再者，使圖中的l3和l4滿足l3＞＞l4，則使電磁波容易射向l3一側(cè)，而再使l5為λg/4的奇數(shù)倍則使電磁波更加容易射向l3一側(cè)。
以這樣的結(jié)構(gòu)控制著電磁波的發(fā)射方向。
再者，最終從磁控管2的天線30到發(fā)射口17的距離通常是一定的，因此，其間的阻抗通常也是一定的，容易維持調(diào)整狀態(tài)，具有保持高加熱效率的效果。
圖10是旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的要部結(jié)構(gòu)圖。
(a)是俯視圖，(b)是從側(cè)向看的剖面圖。在(a)中，以l0為真空中(或空氣中)的電磁波波長，則l6為l6＞λ0/2(在2.45GHz時(shí)，λ0/2約為61毫米)，可靠地發(fā)射著電磁波。實(shí)際上，從留有余地看，l6最后取65毫米以上。
又由于(a)、(b)所示的兩塊特弗龍塑料制造的墊塊33和設(shè)置在電動機(jī)18的軸34上的配合部35三點(diǎn)支持著旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管，使其能夠穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
墊塊33向下有曲面，容易滑動。而墊塊33的材料只要能夠具有支持效果又光滑容易旋轉(zhuǎn)，而且沒有導(dǎo)電性，任何材料都可以，如果使用導(dǎo)電性材料，也只要采取措施使其與底部36之間不起火花(例如，通常使其與底部36貼緊、不留間隙)就能夠?qū)崿F(xiàn)。
(c)是表示連接在軸34上的凸輪37和作為位置檢測手段的開關(guān)38的圖。旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8由電動機(jī)18驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，而凸輪37的凸部39每當(dāng)軸34旋轉(zhuǎn)一周按開關(guān)38的按鈕40一次，因此可以根據(jù)按按鈕40後的驅(qū)動時(shí)間了解旋轉(zhuǎn)位置，除了能檢測電磁波的發(fā)射方向，同時(shí)能控制瞄準(zhǔn)方向?？刂剖侄?9根據(jù)開關(guān)38來的信號決定電動機(jī)18的旋轉(zhuǎn)時(shí)間，控制從發(fā)射口17來的電磁波的發(fā)射方向。當(dāng)然對于電動機(jī)18的旋轉(zhuǎn)控制，在進(jìn)行更準(zhǔn)確的位置控制和改變轉(zhuǎn)速等細(xì)致的控制時(shí)，可以考慮使用步進(jìn)電動機(jī)。
還有，在預(yù)先決定基準(zhǔn)位置開始加熱時(shí)，和加熱終止時(shí)，也可以控制使其移動到該基準(zhǔn)位置。
如果在加熱開始時(shí)進(jìn)行，可以對高精度瞄準(zhǔn)的部位進(jìn)行加熱，如果在加熱終止時(shí)進(jìn)行，可以省去在下一次加熱時(shí)確認(rèn)基準(zhǔn)位置的手續(xù)，各有各的效果。
圖11是本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，是從下側(cè)看圖8的加熱室4底面的圖。在空著的地方配置發(fā)熱體28A、28B、28C，使饋電室15和重量傳感器23能夠共存。
而且為此最好將旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的形狀做得小。從而可以說旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8以小型且方向性高的為好。
圖12、圖13為本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖，示以圖8的剖面，即是從上方看食品6的圖。為了表示旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的方向性，使平的長方體形狀的食品6與盤子21一起以一定速度旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8原封不動地停止在圖8的位置，以一定的加熱輸出加熱時(shí)的結(jié)果為圖中所示的加熱部41。但為了容易理解，實(shí)際上被盤子21遮住看不見的地方也用實(shí)線表示。關(guān)于發(fā)射口17的指向(方向性)，圖12表示指向盤子21的中央，圖13表示與圖12相比旋轉(zhuǎn)180度的指向外側(cè)的圖。
在圖12中，由于電磁波42從下方發(fā)射，加熱部41出現(xiàn)在食品5的大致中央的地方。
在圖13中，由于電磁波42是在加熱室4的壁面反射後進(jìn)入食品6的，加熱部41出現(xiàn)在食品6的邊緣(周邊)。在已有的微波爐中，大致情況下電磁波在進(jìn)入食品之前都是在加熱室壁面反射，因此得到與圖13相似的結(jié)果。
圖14表示食品6的加熱分布，是表示圖12與圖13的狀態(tài)切換(把發(fā)射口17的方向以合適的比例切換)的結(jié)果的結(jié)構(gòu)圖。加熱部41出現(xiàn)于食品6的中央和周邊，可以知道，和已有的微波爐相比，加熱的均勻化程度有相當(dāng)提高。但是，這時(shí)在中央和周邊之間的中間區(qū)域留下不容易加熱的未加熱部43。下面說明對這一部分的局部加熱方法。
圖15、圖16是本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖，與圖12、圖13相同，示以圖8的剖面。作為加熱圖14所述的中間區(qū)域的未加熱部43的加熱方法，發(fā)射口17的方向選擇指向中央(0°)和指向外側(cè)(180°)之間的某一位置，這時(shí)容易想象的，但是如果轉(zhuǎn)臺以一定的速度旋轉(zhuǎn)則實(shí)際上不能很好進(jìn)行加熱。即使逐次稍許改變發(fā)射口的指向進(jìn)行試驗(yàn)，只要不是加熱中央，就幾乎都是加熱了周邊。例如在發(fā)射口17為45°的情況下，得到圖15所示的結(jié)果。其原因在于，盤子21以一定的速度旋轉(zhuǎn)，而且加熱輸出為一定。由于即使在食品6旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)能夠有瞬間對中間區(qū)域進(jìn)行加熱的狀態(tài)，此外的時(shí)間也是對食品6的周邊進(jìn)行加熱，一個(gè)周期平均起來還是對周邊進(jìn)行加熱。從而，可以知道為了進(jìn)行中間區(qū)域的加熱，必須使能夠加熱中間區(qū)域的狀態(tài)持續(xù)而避免其他狀態(tài)。圖16是停止盤子21的旋轉(zhuǎn)，使能夠加熱中間區(qū)域的狀態(tài)持續(xù)時(shí)的結(jié)果。發(fā)射口17為45°，食品6停止在圖中所示的位置，圖14的難于加熱的未加熱部43的一方受到加熱。而為了加熱未加熱部43的另一方，只要使食品6再轉(zhuǎn)過180°即可。結(jié)果是，為了均勻地加熱這整塊食品6，需要使圖12、圖13、圖16移動180°而進(jìn)行的四種動作。但是即使在加熱途中沒有完全停止盤子21的旋轉(zhuǎn)，在能夠加熱中間區(qū)域的狀態(tài)附近使其減速亦可。
還有，在使盤子21原封不動地保持一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使在能夠加熱中間區(qū)域的狀態(tài)下的加熱輸出比其他狀態(tài)下的加熱輸出高也可以。實(shí)際上，考慮了使能夠加熱中間區(qū)域的狀態(tài)下的加熱輸出達(dá)到總功率，而使在其他狀態(tài)下的加熱輸出為0或低功率的方法。
又可以將盤子21的旋轉(zhuǎn)和加熱輸出的控制組合在一起進(jìn)行。
而且為了根據(jù)以上方法對任意位置進(jìn)行局部加熱，只要對旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8、盤子21和磁控管2三個(gè)重要構(gòu)件進(jìn)行綜合控制即可。
圖17是本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，表示從下方看轉(zhuǎn)臺1的結(jié)構(gòu)。為了耐受發(fā)熱體28A、28B、28C的熱量，轉(zhuǎn)臺1是金屬制造的，由輪44、45與軸46、47以及軸承48構(gòu)成。又，轉(zhuǎn)臺1的開孔部分的旋轉(zhuǎn)方向上的距離l7、l8分別具有電磁波波長的1/2以上的長度，具有電磁波容易透過的結(jié)構(gòu)。
除了取決于旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的方向性外，為了對食品的底面中央進(jìn)行加熱，有必要如圖17所示l8那樣在底面中央附近開口，而為了對食品的周邊進(jìn)行加熱，像l7那樣需要周邊的開口。而且顯然如果使用陶瓷等難于吸收電磁波，而且能夠透過電磁波的材料來構(gòu)成轉(zhuǎn)臺1，就沒有必要設(shè)置開口部。
為此，是選擇經(jīng)受得起下部發(fā)熱體28A、28B、28C的加熱的材料，或是使用不使底面一側(cè)的溫度上升得太高的發(fā)熱體(熱風(fēng)循環(huán)式發(fā)熱體)取代下部發(fā)熱體28A、28B、28C，也可以使用某些透射電磁波的材料。
圖18為第2實(shí)施例。
在加熱室4的角落部構(gòu)成旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8，有能使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的尺寸稍微增大一些等的增加自由度的效果。
但是，發(fā)射口17的驅(qū)動范圍如圖18所示只是加熱室4的底面內(nèi)側(cè)。假如采取該驅(qū)動范圍達(dá)到加熱室4底面外側(cè)的結(jié)構(gòu)，則會發(fā)生高頻電波加熱裝置總體尺寸變大的問題和需要另外設(shè)法防止電磁波外泄的問題。而正是為了防止這些問題采取上述結(jié)構(gòu)的。
圖19是第3實(shí)施例。這是改變旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的形狀得到相同的效果的例子，(a)表示旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的端面在四個(gè)方向都被弄彎，電磁波從開口49射出。各弄彎的端部做成圓形，提高防止火花的效果。
在該情況下，與第1實(shí)施例相比電磁波有向開口49的正上方發(fā)射的傾向。
又，內(nèi)部空間50可以作為波導(dǎo)管考慮。從而，從結(jié)合部7到端面的距離l5和l9+l10分別取λg/4的大約奇數(shù)倍，可以穩(wěn)定地產(chǎn)生駐波。
其次，如果取l9為λg/4的大約奇數(shù)倍。取l10大約為λg/2的大約整數(shù)倍，則有產(chǎn)生更加穩(wěn)定的駐波的效果。
下面使用(b)對此加以說明。這是表示某一瞬間電場產(chǎn)生樣式的圖。實(shí)際上是在作為頻率的倒數(shù)的周期中反復(fù)翻轉(zhuǎn)。第1，實(shí)線箭頭表示代表性的電場51a的方向，在內(nèi)部空間50內(nèi)有三個(gè)駐波的波峰(電場的波腹)。第2，在開口部近旁產(chǎn)生實(shí)線箭頭所示的電場51b，因此在開口部49的上部形成像夾子那樣夾住開口49的強(qiáng)電場51c。
以上兩種情況是由于滿足上述尺寸關(guān)系而同時(shí)發(fā)生的，有不擾亂駐波而能夠?qū)崿F(xiàn)從開口49發(fā)射電磁波的效果。
圖20為第4實(shí)施例，采取使用旋轉(zhuǎn)天線代替旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)。
與結(jié)合部7連接的具有導(dǎo)電性的板狀物體53(具體地說是鐵和不銹鋼)具有方向性，可望有相同的效果。
圖21為第5實(shí)施例，采取切換封閉開口的處所的結(jié)構(gòu)。
在與結(jié)合部7連接的具有導(dǎo)電性的板狀物體54上具有開口55，同時(shí)將其他部分遮住。
由于有開口55，所以具有方向性，可以期望得到相同的效果。但是，以第4實(shí)施例和第5實(shí)施例的結(jié)構(gòu)要得到所瞄準(zhǔn)的方向性沒有第1～第3實(shí)施例那么容易。反之，不弄彎之類的結(jié)構(gòu)本身可以取得簡化結(jié)構(gòu)的效果。
圖22是第6實(shí)施例。
這里，載物臺20以玻璃制造的盤子21和帶滾柱的環(huán)56構(gòu)成，盤子具有凹部57，與另一構(gòu)件的軸58配合，由帶環(huán)輥56支持著、能夠旋轉(zhuǎn)。
(a)為剖面圖，(b)為從上方俯視帶滾柱的環(huán)時(shí)的要部結(jié)構(gòu)圖。
帶滾柱的環(huán)56具有環(huán)59和三個(gè)滾柱60，兩者均使用可透過電磁波的材料構(gòu)成。
由于以上結(jié)構(gòu)，從旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8發(fā)出的電磁波可以不受影響地進(jìn)入食品6中。從而有對所瞄準(zhǔn)的局部容易加熱的效果。又使成了通道的加熱室底面形成凹陷(未圖示)以使?jié)L柱平滑地滾動且不發(fā)生位置偏移。
圖23～圖29表示第7實(shí)施例。首先，圖23使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8向加熱室4內(nèi)突出。在這種情況下蓋25做成箱狀以保護(hù)旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8。
采用這種結(jié)構(gòu)，具有使加熱室4底面下的尺寸縮小的效果，但是同時(shí)又產(chǎn)生加熱室4有效容積變小的問題又，在該實(shí)施例中，具有作為形狀檢測手段的光傳感器61、62，根據(jù)受光部是否接收到從發(fā)光部61發(fā)出的光可以判斷食品4的形狀。
假如是在食品6的溫度與盤子21的溫度相同的情況下，使用溫度傳感器26不能在瞬間判斷食品6的存在區(qū)域，但是，以光傳感器61、62和重量傳感器23的信息在加熱之前決定食品4存在的區(qū)域是可能的。
從而，如果只對食品4存在的區(qū)域進(jìn)行加熱，就不會對沒有食品4的部分進(jìn)行加熱而造成浪費(fèi)，從而可以提高效率。
又，在該情況下具有可以由使用者進(jìn)行輸入設(shè)定的設(shè)定手段63。
也有就只根據(jù)輸入的內(nèi)容決定應(yīng)該進(jìn)行局部加熱的地方的情況，但是通常的情況是，以輸入內(nèi)容和溫度傳感器26、光傳感器61、62、重量傳感器23等的信息為基礎(chǔ)，根據(jù)控制手段19中的區(qū)域判定控制手段(未圖示)的判定，對回轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的方向、轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)、磁控管2的輸出等進(jìn)行控制。
圖24是本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，圖中表示了作為設(shè)定手段63的操作盤64。
首先，在進(jìn)行牛奶加熱的情況下，在將牛奶放入加熱室4之後，按牛奶鍵65，然后再按起動鍵66。于是，控制手段19根據(jù)控制面板64來的信號判定食品6為牛奶，根據(jù)從重量傳感器23、光傳感器61、62和溫度傳感器26來的信號判定牛奶的量、形狀、放置位置和初始溫度，決定合適的發(fā)射口17的位置，計(jì)算要從基準(zhǔn)位置移動多少才好，根據(jù)該結(jié)果驅(qū)動電動機(jī)18，然後磁控管2開始發(fā)射電磁波。
這時(shí)，在牛奶放置于發(fā)射部附近時(shí)，控制使轉(zhuǎn)臺1停止旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8運(yùn)動，對牛奶的正下方進(jìn)行加熱即可。
而在牛奶離開發(fā)射口17的位置(例如隔著電動機(jī)22的軸67的相反一側(cè))放置時(shí)，控制使轉(zhuǎn)臺1和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8兩者都運(yùn)動，使其處于能夠?qū)εＤ痰恼路竭M(jìn)行加熱的位置關(guān)系即可。
而在牛奶被放置于轉(zhuǎn)臺1的中央的情況下，使轉(zhuǎn)臺1轉(zhuǎn)動還是停止都沒有什么大的差別，只要以旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8使電磁波向著中央，即如圖25所示，就自然能夠?qū)εＤ痰恼路竭M(jìn)行加熱。
在放置著幾杯牛奶時(shí)，只要使轉(zhuǎn)臺1和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8兩者都運(yùn)動，依序?qū)妆Ｄ痰恼路竭M(jìn)行加熱即可。
在牛奶的情況下，只要使電場集中于底面，由于對流自然能夠得到分布良好的結(jié)果，而且配合狀態(tài)良好，加熱效率明顯提高。
在轉(zhuǎn)臺運(yùn)動也好、停止也好結(jié)果都相同的情況下，停止可以節(jié)省電力，有省能的效果。
一旦進(jìn)行加熱，其後就使用重量傳感器23和光傳感器61、62決定的時(shí)間進(jìn)行加熱，或在根據(jù)溫度傳感器26判定牛奶達(dá)到合適的溫度時(shí)終止加熱。
這里，在多次重復(fù)使轉(zhuǎn)臺1和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8驅(qū)動和停止的情況下，驅(qū)動時(shí)從磁控管2看到的阻抗發(fā)生變化，因此也有時(shí)候動作稍微有一些不穩(wěn)定。從而，在驅(qū)動前停止磁控管2的振蕩或減少輸出，反之在轉(zhuǎn)臺1和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8停止後使磁控管2振蕩、增大輸出，則可以使磁控管2的動作狀態(tài)穩(wěn)定，具有減少來自磁控管的不需要的輻射噪聲的效果。
而在加熱像馬鈴薯那樣的小的固體食品6時(shí)，如果只是使電磁波從下方進(jìn)入，由于沒有對流只是下方熱。因此，像圖26那樣向沒有食品26的方向發(fā)射電磁波，即避免局部加熱而由加熱室4的壁面反射的電磁波進(jìn)行加熱也有效果。
下面又對多個(gè)燒賣或比薩餅等平坦的食品6進(jìn)行加熱的情況加以說明。
圖27是通常使用已有的微波爐時(shí)的特性圖，橫軸是加熱時(shí)間，縱軸是食品6的溫度T。
食品6周邊部分的平均溫度大致以Tout表示，而中央部分的平均溫度大致由Tin表示，加熱結(jié)束的目標(biāo)平均溫度Tref取80℃。加熱一開始，Tout迅速上升，而Tin卻很不容易上升。經(jīng)過t1後，Tout到達(dá)Tref，到t2後到達(dá)飽和溫度(沸騰溫度)，而如果在這時(shí)停止加熱，則發(fā)生Tin的溫度太低的問題。因此，繼續(xù)加熱到Tin大約可以允許的范圍的時(shí)間T3才終于結(jié)束加熱。這時(shí)食品6的周邊部分過度加熱(Tout大于Tref)，而中央部分加熱不足(Tin小于Tref)，因此該食品烹飪得非常不好。
另一方面圖28是本實(shí)施例的特性圖，在中途對發(fā)射口17的方向只進(jìn)行一次切換以確認(rèn)加熱均勻化的效果。首先，在加熱開始時(shí)，使發(fā)射口的方向與圖12或圖25相同，先在食品6的中央部加熱，在到t4時(shí)使發(fā)射口的方向旋轉(zhuǎn)180°，切換到與圖13或圖26相同的方向。一旦開始加熱，在達(dá)到t4之前，Tin溫度上升快，而Tout上升很慢，而在t4以後，溫度上升率逆轉(zhuǎn)，Tout變得比Tin容易上升。從而，如果在t5結(jié)束加熱，食品的周邊部分和中央部分都達(dá)到正合適的過熱狀態(tài)(Tout Tin Tref)，效果非常好。而且這時(shí)沒有過度加熱的部分，加熱損失少，可在短時(shí)間(t5小于t3)結(jié)束加熱。
圖29是表示圖28的電波發(fā)射口17的方向的切換時(shí)間如何決定的特性圖。橫軸是重量傳感器23檢測出的食品6的重量m，縱軸是時(shí)間t。由于食品6的重量越重最合適的加熱時(shí)間越長，有以發(fā)射口17的切換時(shí)間t4作為m的函數(shù)在控制手段19內(nèi)進(jìn)行計(jì)算求出的方法。當(dāng)然加熱終止時(shí)間t5也可以同樣決定。
當(dāng)然進(jìn)行同樣的切換還有其他的方法。還有如第8實(shí)施例的圖30那樣的，以食品6本身的溫度對發(fā)射口17的切換時(shí)間進(jìn)行反饋控制的方法。這和圖28有一些不同，以溫度傳感器26實(shí)時(shí)監(jiān)視食品6的溫度，如果Tin達(dá)到Tk(Tk是在控制手段內(nèi)決定的數(shù)值，是比Tref低的溫度)，就切換發(fā)射口17。而且在其後繼續(xù)監(jiān)視溫度，在食品6的溫度實(shí)際上達(dá)到Tref的瞬間t6控制使加熱停止。用溫度傳感器26對食品6的溫度進(jìn)行實(shí)際測定，可以說與根據(jù)重量m推定的方法相比精度要好。
對于上面所述，當(dāng)然沒有必要把切換限定于一次，多次勤切換則溫度差不容易變大所以是好的，而如果是對溫度進(jìn)行實(shí)際測量，發(fā)現(xiàn)有溫度低的地方就馬上對該部分進(jìn)行局部加熱要更好。
又，無論對于哪一種食品6，為了經(jīng)常實(shí)現(xiàn)均勻加熱、消除加熱分布的不均勻，可以采取預(yù)先將對于各種食品6的材質(zhì)、形狀、放置位置、溫度等條件最合適的發(fā)射口方向、轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)、磁控管2的振蕩與組合切換的時(shí)間等信息作為數(shù)據(jù)庫存儲于控制手段19內(nèi)的微電腦中的方法。在本實(shí)施例中采用這種方法，由控制手段19將操作面板64的輸入及溫度傳感器26、重量傳感器23、光傳感器61、62等的輸出與數(shù)據(jù)庫加以比較可以實(shí)現(xiàn)能夠得到最合適的加熱的控制。
接著，圖31～圖36是對冷凍狀態(tài)下(-20℃)的食品6進(jìn)行解凍的情況的例子。
圖31是水的電介質(zhì)損失εrtanδ的溫度特性圖。橫軸是水的溫度T，縱軸表示電介質(zhì)損失εrtanδ。冷凍狀態(tài)的水(0℃以下的冰)電介質(zhì)損失少，熔化後(0℃以上)的水電介質(zhì)損失極端上升(約激增到約1000倍)。另一方面，如式(1)所示，在電磁波作用下每單位體積吸收的電力與εrtanδ成比例。因而，熔解的部分極其容易吸收電磁波，如果保持原來的狀態(tài)繼續(xù)加熱，則在繼續(xù)進(jìn)行解凍時(shí)隨著加熱的進(jìn)行溫度差更加擴(kuò)大。總之，在只有一部分水熔化時(shí)在原來的加熱分布下繼續(xù)電磁波加熱則必然發(fā)生溫度不均勻。
從而有必要進(jìn)行細(xì)致的控制。
在使用者進(jìn)行肉和魚的解凍時(shí)，將食品6放入加熱室4後按下如圖24所示的解凍按鈕68，再按起動按鈕66，于是，控制手段19根據(jù)操作面板64來的信號判定食品6為冷凍食品，根據(jù)重量傳感器23和光傳感器61、62來的信號判定冷凍食品的數(shù)量、形狀、放置位置和初始溫度等各種狀態(tài)，決定旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的合適的轉(zhuǎn)數(shù)，驅(qū)動電動機(jī)18旋轉(zhuǎn)，在此前後磁控管2開始發(fā)射電磁波。這時(shí)，旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8旋轉(zhuǎn)，同時(shí)轉(zhuǎn)臺1也旋轉(zhuǎn)，盡量避免時(shí)電場集中于某一部分。
而一旦如上所述開始發(fā)生溫度不均勻，即反復(fù)控制旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8使發(fā)射口17的位置對著低溫部位停下對食品中的溫度低的部分進(jìn)行局部加熱。這里，控制手段19具有連續(xù)旋轉(zhuǎn)用的連續(xù)控制手段、斷續(xù)動作用的斷續(xù)控制手段、以及在中途將兩者加以切換的切換控制手段，容易進(jìn)行控制。
但是，一旦有超過0℃的部位溫度即急劇上升，因此，即使對低溫部進(jìn)行局部加熱使其均勻化也可能來不及。
因此，與磁控管的輸出控制連動，控制旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8加以改善，下面對與磁控管2的輸出控制組合的例子加以說明。
圖32、圖33是已有的微波爐的特性圖。
圖32是表示冷凍食品6解凍時(shí)的、磁控管2的加熱輸出的變化的特性圖。橫軸是時(shí)間T，縱軸表示輸出P。在加熱初期的時(shí)間t7中以連續(xù)的大輸出功率加熱，然後在t8降低輸出功率而且切換為斷續(xù)加熱動作，最后在t9再改變加熱和停止加熱的比例，減少平均輸出。簡單地說就是慢慢降低輸出。由于輸出的降低，電磁波加熱造成的溫度上升減慢，食品6內(nèi)部的熱傳導(dǎo)、食品6與加熱室4內(nèi)的環(huán)境溫度差所導(dǎo)致的溫度上升的比例增加，因此，多少有改善溫度不均勻的效果。
圖33是表示圖32的t7、t8、t9如何決定的特性圖。橫軸表示重量m，縱軸表示時(shí)間t。這里與重量傳感器23檢測出的食品6加熱前的保存狀態(tài)無關(guān)、只由m決定輸出功率的切換時(shí)間。例如，假如加熱之前的保存溫度高，則在經(jīng)過t7之前可能就有一部分融化煮了起來。從而實(shí)際上應(yīng)該根據(jù)溫度傳感器26的輸出進(jìn)行補(bǔ)正。當(dāng)然由于沒有改變在一定的加熱分布下進(jìn)行加熱的情況，溫度不均勻的消除不大有希望。
圖34～圖36是本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的特性圖。
圖34是在進(jìn)行冷凍食品6的解凍時(shí)以連續(xù)控制手段控制使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8以一定的速度旋轉(zhuǎn)，中途以切換控制手段切換到斷續(xù)控制手段控制下，使其停止在發(fā)射口17能夠?qū)Φ蜏夭课贿M(jìn)行加熱的位置上時(shí)的溫度特性圖。橫軸是時(shí)間t，縱軸是溫度T。首先使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8與轉(zhuǎn)臺1分別以一定的速度旋轉(zhuǎn)、開始加熱。然後取圖30所述的設(shè)定溫度Tk＝0℃，在高溫部位的溫度THI達(dá)到THI＝Tk的時(shí)間t10停止加熱，同時(shí)使發(fā)射口17和與轉(zhuǎn)臺1在能夠?qū)Φ蜏夭课贿M(jìn)行加熱的狀態(tài)下停住，或在接近該狀態(tài)時(shí)減速。然後在ts的時(shí)間里停止發(fā)射電磁波或大大降低輸出，等待低溫部分的溫度TLOW有某種程度的上升，從t11起再次增加輸出進(jìn)行加熱。
這時(shí)由發(fā)射口17和轉(zhuǎn)臺1使加熱部位變?yōu)榈蜏夭课?，TLOW上升要快，THI跟隨其後，。然後在THI

TLOW

Tref時(shí)在t12結(jié)束加熱。結(jié)果，由等待時(shí)間ts造成的溫度平均化效果和加熱分布切換造成的效果，使得解凍效果極好，溫度分布均勻。
圖35是表示圖34的ts或t11、t12如何決定的特性圖。橫軸是重量m，縱軸是時(shí)間t。在這里，規(guī)定把ts、t11、t12作為重量傳感器23檢測出的食品6的重量m的函數(shù)決定。當(dāng)然，有以溫度傳感器26的輸出一邊修正一邊決定的方法，也認(rèn)為使加熱更加均勻化的加熱體制是好的。
圖36表示是在進(jìn)行圖34、圖35所述的冷凍食品6的解凍時(shí)的、磁控管2的加熱輸出的變化的特性圖。橫軸是時(shí)間t，縱軸表示輸出P。在加熱初期的時(shí)間t10的時(shí)間里以連續(xù)的高功率輸出進(jìn)行加熱，然後在ts的時(shí)間里不輸出，然後直到最後的t12一直采用較小的輸出，而且切換為斷續(xù)動作，使平均輸出下降。
還有，本實(shí)施例定為，或是停止電磁波加熱，或是在輸出大幅度降低時(shí)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8，與已有的使用攪拌器和旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管那樣的經(jīng)常以一定的速度旋轉(zhuǎn)的電磁波攪拌相比，具有消除輻射、又能夠抑制磁控管2的溫度上升的效果。
又，在磁控管2的電磁波輻射不穩(wěn)定的情況下，例如磁控管2的動作從停改變?yōu)榻油ɑ蛐D(zhuǎn)波導(dǎo)管8正在進(jìn)行切換動作時(shí)，為了防止高頻電磁波對各種傳感器的噪聲影響，不接收傳感器的輸出，則可以實(shí)現(xiàn)精度更高的控制。
又可以根據(jù)由使用者設(shè)定的設(shè)定輸入和各種傳感器的輸出，在控制手段19內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算處理後對局部加熱部位進(jìn)行控制。
例如有按照菜單，或根據(jù)最大溫度決定局部加熱部位的切換時(shí)間，或根據(jù)最大溫度與最小溫度之差，或根據(jù)相對于時(shí)間變化的各變化率的情況。
又，在同時(shí)烹飪多種食品6的情況下要考慮更加多的情況。
例如在有想要加熱的食品和不想要加熱的生菜等食品時(shí)，必須只對想要加熱的食品進(jìn)行局部加熱。
為此，存在著在決定放置場所後使用者設(shè)定想要加熱的區(qū)域的方法。而如果有檢測食品的材質(zhì)和烹飪內(nèi)容的傳感器等，則能夠自動進(jìn)行判斷。
從圖37～圖39為第9實(shí)施例，是不具有轉(zhuǎn)臺而有固定的載物臺20，對旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8進(jìn)行2維控制的裝置。
旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8在電動機(jī)18的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動下一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)如下。與電動機(jī)18的第1旋轉(zhuǎn)軸69連動旋轉(zhuǎn)的齒輪70以1∶1的齒數(shù)比向齒輪71進(jìn)行齒輪傳動，從而使第2旋轉(zhuǎn)軸72旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8以與電動機(jī)18相同的旋轉(zhuǎn)速度自轉(zhuǎn)。又與第1旋轉(zhuǎn)軸69連動旋轉(zhuǎn)的齒輪73通過齒輪74按1∶10的齒數(shù)比向齒輪75進(jìn)行齒輪傳動，從而，第2旋轉(zhuǎn)軸72本身環(huán)繞第1旋轉(zhuǎn)軸69的周圍旋轉(zhuǎn)，使旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8以電動機(jī)18的旋轉(zhuǎn)速度的1/10公轉(zhuǎn)。從而，旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8在完成一次公轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)自轉(zhuǎn)10次。
為了改變電磁波42的方向，控制加熱部位，采取與第1旋轉(zhuǎn)軸69連動旋轉(zhuǎn)的凸輪37每一周期按開關(guān)38一次的結(jié)構(gòu)。按開關(guān)38的次數(shù)、根據(jù)按開關(guān)38後的驅(qū)動時(shí)間可以決定發(fā)射口17的位置，控制電磁波的發(fā)射方向。當(dāng)然，在電動機(jī)18使用步進(jìn)電動機(jī)的情況下可以根據(jù)按開關(guān)38後的驅(qū)動脈沖數(shù)目準(zhǔn)確地進(jìn)行定位控制。在這里，由凸輪37和開關(guān)38設(shè)定或檢測電磁波的方向。
操作面板64具有使用者對食品6的種類、加熱輸出的大小、加熱時(shí)間和加熱方法等進(jìn)行設(shè)定的第1操作按鈕76和用于開始加熱的第2操作按鈕、即起動按鈕66。
控制手段19根據(jù)第1操作按鈕76的輸入，起動電動機(jī)18，根據(jù)開關(guān)38的輸出把旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8控制在合適的位置上，然後，一按下起動按鈕66磁控管即開始發(fā)射電磁波。然後，一旦進(jìn)行加熱，即以第1操作按鈕76的輸入內(nèi)容和溫度傳感器26得到的食品6的加熱分布信息為依據(jù)，根據(jù)需要或驅(qū)動電動機(jī)18、對來自發(fā)射口17的電磁波的發(fā)射方向進(jìn)行控制以消除加熱不均勻，或控制使磁控管2的輸出發(fā)生變化、進(jìn)行加熱直到加熱結(jié)束。
再者，在本實(shí)施例中，用于放置食品6的載物臺20兼作覆蓋旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的保護(hù)部，采用不容易吸收電磁波的低損失的電介質(zhì)材料做成的隔板構(gòu)成。
圖38為圖37的A-A’線剖面圖。在加熱室4的底面上有旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的結(jié)合部7能夠移動的切口77，在波導(dǎo)管3的底面有第2旋轉(zhuǎn)軸72能夠移動的切口78，電動機(jī)18的旋轉(zhuǎn)方向在到達(dá)切口的端面79、80的某一邊即反轉(zhuǎn)。該反轉(zhuǎn)的時(shí)間可以用設(shè)置擋塊，也可以根據(jù)按開關(guān)38的次數(shù)決定。
圖39是把在圖38中旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的動作如何改變電磁波42的方向變換為發(fā)射口17的測點(diǎn)(point)81的運(yùn)動顯示的特性圖。加熱室4的底面以xy坐標(biāo)表示，以坐標(biāo)(0，0)表示加熱室4底面的中央。舉個(gè)例子，例如第1旋轉(zhuǎn)軸69和第2旋轉(zhuǎn)軸72的距離、即旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的公轉(zhuǎn)半徑取70毫米，從第2旋轉(zhuǎn)軸72的中心到測點(diǎn)81的距離即自轉(zhuǎn)半徑取60毫米，又取自轉(zhuǎn)周期為公轉(zhuǎn)周期的1/10，公轉(zhuǎn)的角度為q，則測點(diǎn)的坐標(biāo)為式(2)和式(3)所示，顯示出圖39所示的螺旋狀運(yùn)動(擺線)。
x＝70cosθ+60cos(10θ) ……(2)y＝70sinθ+60sin(10θ) ……(3)如前所述，電動機(jī)18正確地表達(dá)應(yīng)該是到端面79、80的某一邊就反轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，但是這里是形象圖所以沒有表示出來。
圖40～42是第10實(shí)施例，是第9實(shí)施例的改良。
這是旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管采取兩段結(jié)構(gòu)，各旋轉(zhuǎn)比率由齒輪的齒數(shù)比設(shè)定，以使其一邊公轉(zhuǎn)一邊自轉(zhuǎn)。
下面以圖40及其要部結(jié)構(gòu)41對其結(jié)構(gòu)加以說明。
由電動機(jī)18經(jīng)第1旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動齒輪82旋轉(zhuǎn)，齒輪82驅(qū)動齒輪83旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))。這里齒輪84與齒輪83成一體構(gòu)成，與齒輪83動作完全相同。一旦齒輪84與齒輪83一起以第2旋轉(zhuǎn)軸72為中心旋轉(zhuǎn)，由于齒輪85的作用，齒輪84、齒輪83、第2旋轉(zhuǎn)軸72以齒輪82為中心旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))。
這里，在第1旋轉(zhuǎn)軸69的周圍有第1旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管86的結(jié)合部87，在第2旋轉(zhuǎn)軸72的內(nèi)側(cè)有第2旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管88的結(jié)合部89。從而，從磁控管2輸出的電磁波經(jīng)波導(dǎo)管3、結(jié)合部87、第1旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管86、結(jié)合部89、第2旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管88的依序傳送。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，從磁控管2到結(jié)合部87的距離和從結(jié)合部87到結(jié)合部89的距離都與旋轉(zhuǎn)無關(guān)，經(jīng)常保持一定。
從而，電磁波通過的距離為一定，匹配容易，加熱效率高。
再者，在本實(shí)施例中，為了波導(dǎo)管的定位，設(shè)置擋塊90，以擋塊90頂住齒輪84來決定基準(zhǔn)位置。
在使用步進(jìn)電動機(jī)的情況下，為了驅(qū)動到目標(biāo)位置，在到達(dá)基準(zhǔn)位置后重新驅(qū)動很簡單。
總之，輸入足夠多的脈沖，驅(qū)動到基準(zhǔn)位置，然后只要輸入想要驅(qū)動的量的脈沖即可。
根據(jù)各齒數(shù)比，把自轉(zhuǎn)周期定為公轉(zhuǎn)周期的1/6，可以沿著圖42所示的軌跡運(yùn)動。
圖43、圖44是本發(fā)明第11實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖。在波導(dǎo)管3的下部具有作為驅(qū)動部的有旋轉(zhuǎn)軸91的電動機(jī)18、支持部92、驅(qū)動軸93和安裝構(gòu)件94。旋轉(zhuǎn)軸91一旋轉(zhuǎn)，上下自如地配合于具有矩形斷面的旋轉(zhuǎn)軸91的具有矩形開口的驅(qū)動軸93即旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，由于驅(qū)動軸93的外部有陽螺紋95，支持部92的內(nèi)部有陰螺紋96，因而能夠隨著電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的改變而上升、下降。從旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8的發(fā)射口17發(fā)射出的電磁波42的方向不僅由于旋轉(zhuǎn)而在圓周方向控制方向變化，而且能夠以上下運(yùn)動控制方向的改變。圖43表示上升的狀態(tài)，圖44表示下降的狀態(tài)。
這里所表示的是旋轉(zhuǎn)與上下運(yùn)動的組合，但是當(dāng)然前面所述的實(shí)施例所示的與轉(zhuǎn)臺或螺旋狀動作的組合也可以。此外還考慮各種各樣的結(jié)構(gòu)，二維、乃至三維的控制。
下面參照圖45～圖46對本發(fā)明第12實(shí)施例加以說明。圖45是高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖。而圖46是該實(shí)施例的要部的放大圖。
第12實(shí)施例是設(shè)置開口位置改變手段作為局部加熱手段，不使用轉(zhuǎn)臺的結(jié)構(gòu)。在圖45中，從磁控管射出的電磁波通過波導(dǎo)管3對放置在加熱室4內(nèi)的盤子21上的食品6進(jìn)行加熱。將波導(dǎo)管3與加熱室4加以連接、引導(dǎo)電磁波的開口部，開口位置由第1遮蔽板97和第2遮蔽板98確定。在第1遮蔽板97有缺口99，在第2遮蔽板98有缺口100，該缺口99和缺口100組合的位置構(gòu)成開口位置。
第1遮蔽板97由于作為開口位置改變手段的第1步進(jìn)電動機(jī)101的旋轉(zhuǎn)而以軸102為中心旋轉(zhuǎn)。第1步進(jìn)電動機(jī)101使第1旋轉(zhuǎn)軸103旋轉(zhuǎn)，在第1旋轉(zhuǎn)軸103安裝著第1齒輪104，第1齒輪104也旋轉(zhuǎn)。在第1遮蔽板97的周圍形成齒輪，隨著第1齒輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。而第2步進(jìn)電動機(jī)105使第2旋轉(zhuǎn)軸106旋轉(zhuǎn)，在第2旋轉(zhuǎn)軸106上安裝著第2齒輪107，第2齒輪107也旋轉(zhuǎn)。在第2遮蔽板98的周圍也形成齒輪，隨著第2齒輪107的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
圖46是遮蔽板的放大圖，圖46(a)是第1遮蔽板97，圖46(b)是第2遮蔽板98。如圖46所示，無論哪一個(gè)遮蔽板都是圓形的，在第1遮蔽板97半徑方向上形成缺口99，在第2遮蔽板98從中心指向周邊形成渦旋狀缺口100。這兩塊遮蔽板上下配置、組合就能夠在圓形遮蔽板的任意位置形成開口部。即可以以加熱室4內(nèi)的幾乎所有區(qū)域的任意位置作為電磁波的發(fā)射位置即開口部，進(jìn)行局部加熱。而且也能夠改變這兩塊遮蔽板97、98的周期使其旋轉(zhuǎn)，在加熱室4內(nèi)依序移動開口位置，對整塊食品進(jìn)行均勻加熱。
控制手段19在開始加熱的初期以不同的周期驅(qū)動兩枚遮蔽板97、98，進(jìn)行均勻的加熱控制，根據(jù)溫度傳感器26檢測出的溫度分布找出食品6中的低溫部分，控制兩枚遮蔽板97、98的角度使開口部位于該低溫部分下面以進(jìn)行局部加熱控制。反復(fù)進(jìn)行這樣的控制消除食品6的低溫部分，將整塊食品加熱到均勻的溫度。
又，在本實(shí)施例中為驅(qū)動兩枚遮蔽板使用兩部電動機(jī)，但也可以使用一臺電動機(jī)而改變齒輪的比例實(shí)現(xiàn)，在這種情況下有減少驅(qū)動部提高可靠性的效果。而且不使遮蔽板旋轉(zhuǎn)而使其直線運(yùn)動也可以，設(shè)置多個(gè)開口、分別設(shè)置遮蔽板也可以得到相同的效果。
又，在上述第1～第12實(shí)施例中，作為局部加熱手段的電磁波發(fā)射位置的發(fā)射口或開口部設(shè)置在加熱室4的底面，而這具有為了使電磁波集中于食品的一部分進(jìn)行局部加熱，從盡量接近食品的地方向加熱室發(fā)射電磁波的效果。但是，在加熱室4的底面設(shè)置發(fā)射口和開口部不是對本發(fā)明的限定，也可以設(shè)置于頂面和側(cè)面。在設(shè)置于頂面的情況下，使食品在高度方向上移動或使頂面在高度方向上移動，在使食品與頂面靠近的狀態(tài)下進(jìn)行控制效果大，在該情況下開口部與食品之間沒有盤子和載物臺，因此能夠進(jìn)行更加集中的局部加熱。而在設(shè)置于側(cè)面的情況下，使食品在有旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的側(cè)面方向上移動或使側(cè)面在食品的方向上移動，使食品與有旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管的某一側(cè)面靠近，也有可能在高度方向?qū)Ω叨却蟮氖称愤M(jìn)行局部加熱控制。又可以在底面和頂面、或底面和側(cè)面等兩個(gè)面，或三個(gè)面以上設(shè)置發(fā)射口和開口部，進(jìn)行分布可變控制，特別是在大塊食品的情況下這是有效的。
結(jié)果，為了進(jìn)行局部加熱，發(fā)射口應(yīng)該在開口部靠近食品的狀態(tài)下驅(qū)動。
又，在上述第1～第12實(shí)施例中，如果驅(qū)動一個(gè)紅外線檢測元件作為溫度分布檢測手段檢測二維的溫度分布，則具有廉價(jià)且容易進(jìn)行紅外線檢測元件的輸出調(diào)整的效果。但是，使用一個(gè)紅外線檢測元件不是對本發(fā)明的限定，例如，也可以將多個(gè)紅外線檢測元件二維排列檢測溫度分布。在該情況下具有省去驅(qū)動部提高可靠性的效果，以及能夠在瞬間檢測出溫度分布的效果。又例如將多個(gè)紅外線檢測元件直線排列檢測直線上的溫度分布，或者也可以將其與轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)結(jié)合檢測二維溫度分布，或驅(qū)動直線排列的紅外線檢測元件使其搖動以檢測出二維溫度分布也能得到相同的效果。
還有，從磁控管到發(fā)射部是由一個(gè)波導(dǎo)管引出，但是如果采取有多個(gè)分叉分別具有發(fā)射部的可以切換的結(jié)構(gòu)，則具有能夠?qū)崿F(xiàn)更加細(xì)致的局部加熱的效果。
而且不使用波導(dǎo)管，而使用同軸線路也可以。
又可以不使用磁控管，而使用半導(dǎo)體振蕩元件。
下面參照圖47～圖51對本發(fā)明第13實(shí)施例加以說明。圖47是本發(fā)明第13實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖。而圖48是表示該實(shí)施例的、特別是表示物理量檢測手段的檢測特性的圖。又，圖49是該實(shí)施例的、特別是物理量檢測手段的要部剖面圖。圖50是說明該實(shí)施例的控制動作的方框圖。圖51是表示該實(shí)施例的溫度變化特性的特性圖。
轉(zhuǎn)臺1由作為旋轉(zhuǎn)手段的電動機(jī)22驅(qū)動以一定的周期旋轉(zhuǎn)的。該電動機(jī)22的旋轉(zhuǎn)中心大致位于加熱室4的底面的中央，另一方面，電動機(jī)18的旋轉(zhuǎn)中心處于偏離加熱室4的底面中央的位置上，位于底面中央和周邊部的大約正當(dāng)中的地方。借助于這一位置關(guān)系，可以用旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管8改變轉(zhuǎn)臺1的半徑方向上的加熱部位，可以配合轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)對盤子21上的任意位置進(jìn)行加熱。
為了確保溫度傳感器26的光路在加熱室的頂面設(shè)置開口29，在該開口29的附近形成防止電磁波向加熱室外泄漏的節(jié)流口結(jié)構(gòu)108。
下面對溫度傳感器26加以說明，圖48表示圖47的B-B’的剖面。在加熱室的頂面109設(shè)置開口29，節(jié)流口結(jié)構(gòu)由兩種金屬板110a和110b構(gòu)成。110a用于形成光路，是靠頂面109一邊較大的圓筒狀金屬構(gòu)件，并且與頂面109緊密接合。110b是具有小孔的箱形金屬構(gòu)件，與頂面109緊密接合。該節(jié)流口結(jié)構(gòu)110a、110b使來自加熱室4內(nèi)的紅外線從小孔111到達(dá)外部，而加熱室4內(nèi)的電磁波被遮蔽住幾乎沒有泄露。在圖48中將尺寸L設(shè)計(jì)為λ/4，即在頻率為2.45GHz時(shí)約為30毫米，在小孔111的阻抗為無窮大，對電磁波的遮擋效果達(dá)到最大。
在圖48，112輸出與熱電型紅外線檢測元件輸入的紅外線量相關(guān)的量，即與作為視野的加熱室4內(nèi)的位置的溫度相關(guān)的量。紅外線檢測元件112固定于固定構(gòu)件113內(nèi)部，通過安裝在固定構(gòu)件113上的透鏡114縮小視野檢測狹小范圍的溫度。透鏡114用菲涅耳透鏡，由透射紅外線的材料構(gòu)成。115是步進(jìn)電動機(jī)，以116作為第1旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動小齒輪117和遮光器(chopper)旋轉(zhuǎn)。
遮光器(chopper)118形成狹縫，一邊開閉到達(dá)紅外線檢測元件112的光路一邊旋轉(zhuǎn)。小齒輪117與大齒輪119成傳動配合，在大齒輪119上安裝著第2旋轉(zhuǎn)軸120，第2旋轉(zhuǎn)軸借助于支承部121旋轉(zhuǎn)自如地安裝著。又在第2旋轉(zhuǎn)軸120上安裝印刷電路板122，在印刷電路板122上除了安裝有紅外線檢測元件112外，還安裝著放大電路等電子線路(未圖示)。這些都收容于在紅外線光路的位置上具有小孔123的金屬盒124中，由金屬蓋125覆蓋，用金屬蓋125固定在節(jié)流口結(jié)構(gòu)110上。
步進(jìn)電動機(jī)115以這一結(jié)構(gòu)使紅外線檢測元件112從圖48的近前向遠(yuǎn)處搖頭，同時(shí)由遮光器118進(jìn)行光路的開閉。該紅外線檢測元件112的搖頭周期設(shè)定為電動機(jī)22的旋轉(zhuǎn)周期的整數(shù)分之一，即以電動機(jī)22的旋轉(zhuǎn)周期為紅外線檢測元件112的旋轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍，在電動機(jī)22的每一次旋轉(zhuǎn)都能夠檢測出相同位置的溫度。
圖49表示紅外線檢測元件112的檢測位置。紅外線檢測元件112的檢測視野以小圓表示，虛線表示檢測中心的軌跡。在這一例子中，以紅外線檢測元件112的搖頭單方面改變溫度檢測位置5處。以搖頭和電動機(jī)22的旋轉(zhuǎn)組后，檢測位置覆蓋整個(gè)盤子21，能夠進(jìn)行二維的溫度分布檢測。而電動機(jī)以紅外線檢測元件112的搖頭的整數(shù)倍的周期旋轉(zhuǎn)，因此可以在各檢測位置上檢測出與轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一周前的溫度差和開始以來的溫度變化。
下面根據(jù)圖50對控制手段19的控制動作加以說明?？刂剖侄?9根據(jù)溫度分布檢測手段26檢測出的溫度控制電動機(jī)18，而在每一檢測位置區(qū)別首先檢測出的溫度是食品6的溫度還是盤子21或加熱室4壁面的溫度的是被加熱物體判別手段126。在加熱初期不了解食品6有多大，被放置在什么位置上等情況，因此首先以均勻加熱手段127控制電動機(jī)18。均勻加熱手段127使其以比電動機(jī)22的旋轉(zhuǎn)周期快得足夠多的周期旋轉(zhuǎn)，或以半旋轉(zhuǎn)使其往復(fù)運(yùn)動，或進(jìn)行隨機(jī)驅(qū)動等，在加熱室4內(nèi)攪拌電磁波使其均勻分布。在以該均勻加熱控制手段127控制電動機(jī)18時(shí)根據(jù)每一檢測位置的溫度上升區(qū)別是否食品6。
圖51表示以均勻加熱控制手段127控制電動機(jī)18的驅(qū)動時(shí)食品6的表面溫度變化和盤子21等非食品6部分的溫度變化。橫軸表示從加熱開始的經(jīng)過時(shí)間，縱軸表示從加熱開始起的溫度變化，斜線所示的C區(qū)域表示盤子21等非食品6部分的溫度變化，D區(qū)域表示食品6的溫度變化。這樣，由于盤子21與食品6相比電介質(zhì)損失小，所以不容易吸收電磁波，溫度幾乎不上升，所有能夠明確區(qū)別。溫度變化運(yùn)算手段128預(yù)先存儲著例如從電動機(jī)22的、從加熱開始第1周的與各檢測位置對應(yīng)的溫度，根據(jù)由此經(jīng)過t13的時(shí)間後對應(yīng)于各檢測位置的溫度計(jì)算與第1周的溫度的溫度差ΔT，溫度變化比較手段129在作為溫度變化運(yùn)算手段128的運(yùn)算結(jié)果的溫度差ΔT比預(yù)定值ΔT1大時(shí)區(qū)別出是食品6，在比ΔT1小時(shí)區(qū)別出是盤子21。
如果能夠以被加熱物體判別手段126區(qū)別各檢測位置上的物體是食品6還是盤子21，就可以用加熱模式切換手段130將電動機(jī)18的控制從均勻加熱控制手段127切換到局部加熱控制手段131。局部加熱控制手段131用于一邊將電動機(jī)18停止于適當(dāng)?shù)奈恢蒙希贿吙刂齐姶挪刑幩?32是低溫部分判別手段，用被加熱物體判別手段126從食品6和判定的檢測位置中判別出溫度低的地方。局部加熱控制手段131控制電動機(jī)18的驅(qū)動，以向低溫部分判別手段132判別出的溫度低的地方發(fā)射電磁波。而如果以局部加熱控制手段131控制向食品6的低溫部分發(fā)射電磁波已使食品6的低溫部分消失，整體溫度均勻化，也可以再次使用均勻加熱控制手段127控制電動機(jī)18。
低溫部分判別手段132把紅外線檢測元件112的一次搖頭往復(fù)運(yùn)動中被加熱物體判別手段126判定為食品6的檢測位置中檢測溫度最低的檢測位置作為加熱位置存儲。在電動機(jī)22旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間里紅外線檢測元件112反復(fù)搖頭，將各次搖頭一個(gè)往返的加熱位置加以存儲。借助于電動機(jī)22的旋轉(zhuǎn)，局部加熱控制手段131向著位于旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管(發(fā)射部)8的上部的、在半徑方向的存儲著的加熱位置調(diào)整電動機(jī)18的角度，對加熱位置、即食品6中的低溫部分進(jìn)行加熱。反復(fù)進(jìn)行該控制使食品6的低溫部分消失，整塊食品得到均勻的加熱。
又，減少電動機(jī)18的驅(qū)動次數(shù)的簡單方法也可以是，把紅外線檢測元件112的檢測位置排列在同心圓上的方法，以各同心圓的圓周單位判別是食品6還是盤子21，對于可以判定為食品的圓周判別出該圓周中的最高溫度，低溫部分判別手段132判別出該最高溫度為最低的圓周，調(diào)整電動機(jī)18的角度使電磁波集中于該圓周。這種情況下有提高電動機(jī)18的耐久性的效果。
還有，所謂均勻加熱控制手段127的“均勻”的意思是表達(dá)相對于局部加熱的大范圍加熱的意思，不是以完全均勻的普遍加熱為條件的意思。
又，物理量檢測手段在上述第13實(shí)施例的說明中作為溫度分布檢測手段，但是在本發(fā)明中不限于此。例如也可能使用可以識別食品6的形狀和顏色的被稱為CCD圖像傳感器的固體攝像元件。在這種情況下控制手段只要根據(jù)隨加熱而改變的顏色及其分布對局部加熱手段進(jìn)行控制即可，例如在被烹飪物體為肉的情況下，根據(jù)肉從紅顏色經(jīng)過淺咖啡色到發(fā)白控制局部加熱手段，到全部肉都變成淺咖啡色?？刂剖侄斡挚梢愿鶕?jù)形狀的變化控制局部加熱手段，例如在做餅的情況下由于有發(fā)軟膨脹的變化，因此控制局部加熱手段加熱使整個(gè)餅鼓起來。使用多個(gè)發(fā)光元件和受光元件，根據(jù)光路遮斷的圖形識別形狀也能夠得到相同的效果。又，如果配合形狀預(yù)先存儲最佳的局部加熱手段的控制圖形，則控制手段可以根據(jù)固體攝像元件和多個(gè)發(fā)光元件與受光元件能夠識別的初期的形狀認(rèn)識，對局部加熱手段進(jìn)行控制。而且如果將菜單和與重量相對應(yīng)預(yù)先存儲最佳的局部加熱手段的控制圖形，則也有可能以重量傳感器作為物理量檢測手段。
又，控制手段在上述第13實(shí)施例的說明中作為具有均勻加熱控制手段、局部加熱控制手段和加熱模式切換手段的結(jié)構(gòu)加以說明，但是在本發(fā)明中不限于此。例如在沒有均勻加熱控制手段和加熱模式切換手段的情況下參照圖52加以說明。圖52是說明高頻電波加熱裝置的加熱動作的方框圖。在該情況下，從加熱開始的初期被加熱物體判別手段對食品6與盤子21加以區(qū)別。溫度變化比較手段129時(shí)時(shí)刻刻將溫度與根據(jù)加熱經(jīng)過時(shí)間決定的規(guī)定溫度變化加以比較，比規(guī)定溫度變化大的判定為食品6，比其小的判定為盤子21。該規(guī)定溫度變化為由加熱經(jīng)過時(shí)間決定的函數(shù)，在圖51中以直線E表示。在加熱開始的初期食品6的溫度變化小，也會發(fā)生食品6和盤子21判別錯(cuò)誤，但是隨著加熱的進(jìn)行錯(cuò)誤得到修正，因此對整體的熱分布沒有大的影響。
此外還有在加熱開始的初期將電動機(jī)18固定在規(guī)定位置的方法。通常食品6往往放置在加熱室4的中央，而且往往是周圍容易加熱而中央部不容易加熱的形狀，因此首先如圖12、圖25所示將旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管(發(fā)射部)8的方向加以固定後進(jìn)行加熱。這個(gè)方法也可能在初期弄錯(cuò)最佳加熱位置，但隨著加熱的進(jìn)行而得以修正，對于總體加熱分布沒有大影響。又，初期的固定位置不設(shè)在中央而設(shè)在圖13、圖26所示的周圍和這以外的位置也會隨著加熱的進(jìn)行而得到合適的加熱位置控制，因此帶來相同的效果。
下面參照圖53對本發(fā)明第14實(shí)施例加以說明。圖53是說明本發(fā)明第14實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的控制動作的方框圖。而且，與上述13實(shí)施例相同的構(gòu)件標(biāo)以相同的符號。133是菜單設(shè)定手段，使用者用來設(shè)定烹飪菜單。菜單設(shè)定手段133具備與烹飪相對應(yīng)的按鈕，例如加熱按鈕133a、生食品解凍按鈕133b、牛奶按鈕133c等，使用者按下某一按鈕即設(shè)定烹飪菜單。134為控制模式選擇手段，根據(jù)菜單設(shè)定手段133設(shè)定的烹飪菜單進(jìn)行模式選擇，選擇是以加熱模式切換控制手段135還是以加熱模式非切換控制手段136控制電動機(jī)18。加熱模式切換控制手段134的控制動作同上述第13實(shí)施例所進(jìn)行的動作。即在加熱開始初期以均勻加熱控制手段127控制電動機(jī)18，在被加熱物體判別手段126區(qū)別出食品6和盤子21後根據(jù)低溫部分判別手段132檢測出的低溫部分，由局部加熱控制手段131控制電動機(jī)18。另一方面，加熱模式非切換控制手段136從開始加熱初期起只使用局部加熱控制手段131控制電動機(jī)18。
冷飯的再加熱、煮、燒烤的食品的再加熱等是集中于局部進(jìn)行加熱，只要控制改變該局部位置，使整體得到均勻的溫度分布就行。肉、魚的解凍也相同。但是像牛奶那樣的液體，集中加熱其容器底部使其發(fā)生對流、在高度方向上可以得到整體均勻的加熱。從而，通常對于放置在加熱室中央的食品，如圖12、圖25所不，電動機(jī)18將發(fā)射部8的位置加以固定以使中央部受到局部加熱。在不放置在中央的情況下，以被加熱物體判別手段34檢測出牛奶容器的位置，電動機(jī)18設(shè)定發(fā)射部8的位置并加以固定，使牛奶容器位置通過發(fā)射部8的位置即可。在放置多份食品的情況下，如果分別放置在同心圓上，只要電動機(jī)18把發(fā)射部8的位置加以固定，使該同心圓的位置受到局部加熱即可。在多份食品不是放置在同心圓上的情況下，電動機(jī)18根據(jù)通過發(fā)射部8附近的牛奶容器的位置每次改變發(fā)射部8的方向即可。
控制動作首先是使用者按設(shè)定菜單的按鈕。所按的按鈕如果是加熱按鈕133a或是解凍按鈕133b時(shí)，控制模式選擇手段134選擇加熱模式切換控制手段135，開始加熱初期均勻加熱控制手段127控制電動機(jī)18，其後局部加熱控制手段131控制電動機(jī)18。如果使用者所按的按鈕是牛奶按鈕，則控制模式選擇手段134選擇加熱模式非切換控制手段136。在該情況下局部加熱控制手段131首先控制電動機(jī)18將發(fā)射部8的位置加以固定使加熱室4的中央受到局部加熱。如果被加熱物體判別手段126能夠判定牛奶容器的位置在中央，即仍舊在中央進(jìn)行局部加熱，而如果判定牛奶容器的位置不是在中央，或判定牛奶有多份，則可以控制電動機(jī)18、設(shè)定發(fā)射部8的位置，對牛奶容器的檢測位置的中心進(jìn)行局部加熱。
還有，在牛奶容器的位置不在中央的情況下，也可以在由于轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)而處于離開發(fā)射部8的位置的時(shí)間內(nèi)使磁控管停止輻射，使電磁波不進(jìn)入加熱室4內(nèi)部。這種情況下加熱費(fèi)時(shí)間，但是可以是溫度分布更好，又有不浪費(fèi)能量的效果。而且熱酒、面醬湯、咖啡等也和牛奶相同，在使用者設(shè)定的菜單設(shè)定手段133作為菜單新加入這些內(nèi)容可得到相同的效果。
下面參照圖54、圖55對本發(fā)明第15實(shí)施例加以說明。圖54是本發(fā)明第15實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖。而圖55是同一實(shí)施例的溫度分布檢測手段的要部剖面圖。而且與上述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略其說明。
第15實(shí)施例是不使用作為旋轉(zhuǎn)手段的轉(zhuǎn)臺電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。從磁控管2輸出的電磁波經(jīng)過波導(dǎo)管3、饋電室15射入加熱室4，對加熱室4內(nèi)的食品6進(jìn)行加熱。在饋電室15內(nèi)有發(fā)射部8，發(fā)射部8采取由作為波導(dǎo)管移動手段的電動機(jī)18驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。25是覆蓋饋電室15的蓋。電動機(jī)18是步進(jìn)電動機(jī)，驅(qū)動第1旋轉(zhuǎn)軸137旋轉(zhuǎn)。在第1旋轉(zhuǎn)軸137上安裝著大齒輪138。139是內(nèi)嚙合齒輪、齒輪的齒在內(nèi)側(cè)形成，而且有用作小齒輪140的軸承的槽，安裝固定在波導(dǎo)管3上。小齒輪140與大齒輪138和內(nèi)嚙合齒輪139成齒輪傳動關(guān)系，在小齒輪140上安裝著第2旋轉(zhuǎn)軸141，第2旋轉(zhuǎn)軸141以設(shè)在旋轉(zhuǎn)齒輪139上的槽作為軸承旋轉(zhuǎn)自如地安裝著。該第2旋轉(zhuǎn)軸141上安裝著發(fā)射部8。一旦以這一結(jié)構(gòu)使電動機(jī)18旋轉(zhuǎn)，第2旋轉(zhuǎn)軸141即邊反復(fù)旋轉(zhuǎn)邊沿著內(nèi)嚙合齒輪139在大齒輪138的周圍移動。電動機(jī)18或使用原點(diǎn)檢測開關(guān)或使用擋塊進(jìn)行初始位置的調(diào)整，以後逐漸積累從初始位置起的移動角度以便能夠經(jīng)常了解旋轉(zhuǎn)角度，以了解與發(fā)射部8的位置和方向兩方面。
圖55是溫度分布檢測手段的要部剖面圖，表示圖54的F-F’斷面。115是步進(jìn)電動機(jī)，使紅外線檢測元件從圖55圖面近前向深處搖頭，同時(shí)由遮光器118控制光路開閉。142是驅(qū)動包含紅外線檢測元件112的整個(gè)金屬盒124的驅(qū)動手段，由步進(jìn)電動機(jī)構(gòu)成。步進(jìn)電動機(jī)142驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸143旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動安裝于旋轉(zhuǎn)軸的連接部144使紅外線檢測元件112在圖55的左右方向搖頭。這里，步進(jìn)電動機(jī)142的搖頭周期以比步進(jìn)電動機(jī)115的搖頭周期要慢得多的整數(shù)倍的周期驅(qū)動，步進(jìn)電動機(jī)142搖頭時(shí)每一次往復(fù)可以檢測相同位置的溫度。以這樣的結(jié)構(gòu)可以檢測加熱室4的所有區(qū)域的溫度，能夠檢測出二維溫度分布。而且由于步進(jìn)電動機(jī)142搖頭時(shí)每一次往復(fù)可以檢測相同位置的溫度，所以能夠?qū)γ恳粰z測位置計(jì)算出與一個(gè)往復(fù)前的溫度的溫度差及從初期以來的溫度變化。
控制手段19使電動機(jī)18以一定的周期旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行均勻加熱控制，如果對食品加以判別，在判別出的食品中找出低溫部分，控制電動機(jī)18的角度，使發(fā)射部8對著該低溫部分的位置。反復(fù)進(jìn)行這一動作，可以使食品6的低溫部分消失，整塊食品得到均勻的加熱。在這一實(shí)施例的情況下，由于食品6不旋轉(zhuǎn)，能夠?qū)χ氐氖称愤M(jìn)行加熱，而且能夠有效地利用加熱室4內(nèi)的空間。還有，在上述實(shí)施例中，以用一個(gè)電動機(jī)控制發(fā)射部8的位置和方向的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是這不是對本發(fā)明的限定，發(fā)射部8的方向和位置也可以使用另一電動機(jī)控制，也可以以直線性的兩軸的運(yùn)動進(jìn)行控制。這些方法具有更加細(xì)致的局部加熱效果。
下面參照圖56～57對本發(fā)明第16實(shí)施例加以說明。圖56是本發(fā)明第16實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的結(jié)構(gòu)剖面圖。而圖57是該實(shí)施例的電磁波發(fā)射部的要部剖面圖。對與上述第13～15實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略其說明。
第16實(shí)施例設(shè)置開口位置變更手段作為分布變更手段。在圖56中，從磁控管2射出的電磁波經(jīng)過波導(dǎo)管3對放置于加熱室4的盤子21上的食品6進(jìn)行加熱。連接波導(dǎo)管3和加熱室4引導(dǎo)電磁波的開口部采取第1開口部145靠近加熱室4的中央，第2開口部146靠近加熱室4的周圍，而且排列在轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)半徑方向上的結(jié)構(gòu)。147是遮蔽板，遮蔽開口部145和開口部146兩者之一，其結(jié)構(gòu)為半圓形金屬板，由不易吸收電磁波的低損失材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸148驅(qū)動。18是開口部位置變更手段，由步進(jìn)電動機(jī)構(gòu)成，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸148旋轉(zhuǎn)，以使遮蔽板147遮蔽住開口部145和146中的某一方。以這樣的結(jié)構(gòu)改變向加熱室4發(fā)射電磁波的位置，處于未遮蔽的開口部正上方的食品6的部分受到集中的局部加熱。而如果以一定的周期旋轉(zhuǎn)遮蔽板也有可能實(shí)現(xiàn)對食品6的均勻加熱。
圖57表不圖56的G-G’斷面。開口部145、146分別為長方形，與同為長方形的加熱室4的底面和四邊平行。圖57(a)與圖56相同，由遮蔽板147遮蔽第1開口部145，電磁波由第2開口部146射入加熱室4，因此食品6中位于加熱室4周邊附近的部分受到局部加熱。圖57(b)則反之，由遮蔽板147遮蔽住第2開口部146，從第1開口部145向加熱室4內(nèi)發(fā)射電磁波，因此能夠?qū)κ称?中位于加熱室4中央附近的部分進(jìn)行局部加熱。
控制手段19在初期以一定的周期旋轉(zhuǎn)遮蔽板147進(jìn)行均勻加熱控制，如果根據(jù)溫度傳感器26檢測出的溫度分布對食品6進(jìn)行判別，即從食品6中找出低溫部分作為加熱位置加以存儲。以轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)配合開口部145、146在某一半徑方向的加熱位置，時(shí)時(shí)刻刻切換遮蔽板147的位置以進(jìn)行最合適的局部加熱，以此反復(fù)進(jìn)行的動作使食品6的低溫部分消失，整塊食品得到均勻的加熱。
在本實(shí)施例中，以設(shè)置兩個(gè)開口部，使半圓形金屬板旋轉(zhuǎn)的簡單而且小型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是這些不是本發(fā)明的限定，也可以采用多個(gè)開口部、進(jìn)行更加細(xì)致的局部加熱控制的方法，也可以使遮蔽板直線運(yùn)動而不是旋轉(zhuǎn)。而目多個(gè)開口部分別設(shè)置遮蔽板也能夠得到相同的效果。
下面參照圖58、圖59對本發(fā)明第17實(shí)施例加以說明。圖58是說明控制動作的方框圖。而圖59是特別對輪廓判別手段的動作加以說明的溫度特性圖。與上述第13～16實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略其說明。
在圖58中，在加熱初期首先以均勻加熱控制手段127控制局部加熱手段16。被加熱物體判別手段126如果能夠判別溫度分布檢測手段26檢測出的各檢測位置上食品是否存在，則加熱模式切換手段130由均勻加熱控制手段127控制局部加熱手段16，切換為由局部加熱控制手段131控制局部加熱手段16。
被加熱物體判別手段126由溫度變化運(yùn)算手段128和輪廓判別手段149構(gòu)成。溫度變化運(yùn)算手段128存儲加熱開始初期的、溫度分布檢測手段26對應(yīng)于各檢測位置得到的溫度，然後計(jì)算經(jīng)過規(guī)定時(shí)間後各檢測位置對應(yīng)的溫度和與相同檢測位置的初始溫度的差。根據(jù)該各檢測位置對應(yīng)的從初期起的溫度變化ΔT判別食品的輪廓。
在圖59(a)網(wǎng)眼為溫度分布檢測手段26的各檢測位置，斜線部分是食品6。這里溫度分布檢測手段26由多個(gè)紅外線檢測元件二維排列而成，或以直線排列的元件搖頭等結(jié)構(gòu)在矩陣形狀的檢測位置檢測溫度分布。通常食品6從開始加熱的初期起的溫度變化比沒有食品的地方的溫度變化大。X方向微分手段150計(jì)算在該排列成矩陣形狀的檢測處所的X方向、即圖59中的橫方向的相鄰檢測位置的溫度差。存儲該運(yùn)算結(jié)果比規(guī)定值大的檢測位置。在圖59(b)以斜線表示的檢測位置是在X方向微分手段150存儲的比規(guī)定值大的檢測位置。而Y方向微分手段151計(jì)算在排列成矩陣形狀的檢測處所的Y方向、即圖59中的縱方向的相鄰檢測位置的溫度差。將該計(jì)算結(jié)果比規(guī)定值大的檢測位置加以存儲。在圖59(c)以斜線表示的檢測位置是在Y方向微分手段151存儲的比規(guī)定值大的檢測位置。
整形手段152計(jì)算X方向微分手段150存儲的檢測位置和Y方向微分手段151存儲的檢測位置的邏輯和。即X方向微分手段150或Y方向微分手段151的任何一個(gè)存儲的檢測位置判斷為食品的輪廓。由于食品的溫度上升也具有分布，即使在食品的內(nèi)部也會有與相鄰檢測位置的溫度差大的位置，而整形手段152把最大的周圍作為食品的輪廓。又，即使在周圍輪廓的一部分中斷的情況下也使其連接上作為輪廓。被加熱物體判別手段126如上所述判別出食品的輪廓，以輪廓包圍的內(nèi)側(cè)作為食品。
低溫部分判別手段132從被加熱物體判別手段126判別出的食品中判別低溫部分，局部加熱控制手段131控制局部加熱手段對低溫部分判別手段132判別出的溫度低的地方發(fā)射電磁波。這樣判別出被加熱物體向該處發(fā)射電磁波，因此可以不浪費(fèi)能量，提高加熱效率。
下面參照圖60對本發(fā)明第18實(shí)施例加以說明。圖60是說明本發(fā)明的高頻電波加熱裝置的控制動作的方框圖。還有，與上述第13～第17實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)以相同的符號，省略其說明。
第18實(shí)施例是只想要加熱食品的一部分的情況，例如加熱大相撲力士的盒飯的情況，應(yīng)該加熱的食品如飯、和應(yīng)該冷食的食品如生魚片、醬菜被放在一個(gè)容器中。在這種情況下，可以不把飯和生魚片、醬菜分開就這么裝在容器中放入加熱室只對飯加熱，下面以此為例加以說明，在圖60中，153是加熱范圍設(shè)定手段，使用者用來設(shè)定加熱范圍。加熱范圍設(shè)定手段153由液晶構(gòu)成的設(shè)定畫面154、十字形光標(biāo)(cursor)按鈕155、設(shè)定按鈕156和取消按鈕157構(gòu)成。
設(shè)定畫面154是使用者用于設(shè)定想要加熱的是加熱室底面中的哪一個(gè)范圍的。使用者開始設(shè)定時(shí)首先按設(shè)定按鈕156。這時(shí)在設(shè)定畫面154的左上角顯示出第1點(diǎn)158。這時(shí)使用者操作光標(biāo)按鈕155使第1點(diǎn)158在設(shè)定畫面154中移動。光標(biāo)按鈕155由向上按鈕155a、向下按鈕155b、向左按鈕155c以及向右按鈕155d構(gòu)成，操作這些按鈕可以使第1點(diǎn)158向上下左右任意方向移動到任意位置。使用者使第1點(diǎn)158移動到加熱范圍的端部按下設(shè)定按鈕156。這時(shí)第1點(diǎn)158的位置被固定，在相同位置上顯示出第2點(diǎn)159。使用者同樣地操作光標(biāo)按鈕155使該第2點(diǎn)159移動。這時(shí)，在設(shè)定畫面154上顯示出以第1點(diǎn)158和第2點(diǎn)159為對角的長方形160。由該長方形表示的范圍即加熱范圍。使用者使第2點(diǎn)159向設(shè)定畫面154的任意位置移動，以長方形160設(shè)定加熱范圍。再次按設(shè)定按鈕156以確定第2點(diǎn)159和長方形160。在加熱范圍有多個(gè)的情況下使用者再度按設(shè)定按鈕156則在設(shè)定畫面154上再次顯示第1點(diǎn)158，以後重復(fù)上述操作。在發(fā)生操作錯(cuò)誤的情況下按取消按鈕157可以取消剛才按設(shè)定按鈕156設(shè)定的內(nèi)容。
如上所述使用者如果操作設(shè)定加熱范圍，控制手段19就能夠控制該加熱范圍進(jìn)行均勻加熱。低溫部分判別手段132根據(jù)溫度分布檢測手段26的輸出信號從加熱范圍設(shè)定手段153設(shè)定的加熱范圍中判別出低溫部分。局部加熱控制手段131控制局部加熱手段16對低溫部分判別手段132判別出的低溫部分發(fā)射電磁波。因此低溫部分從加熱范圍中消失，整個(gè)加熱范圍能夠得到均勻加熱。而且不對加熱范圍以外的地方進(jìn)行加熱，可以使應(yīng)該冷食的食品保持低溫烹飪狀態(tài)。
本實(shí)施例說明了大相撲力士的盒飯那樣的不同食品同時(shí)被放入加熱室的情況，但是在加熱單一食品的情況下也只要這樣設(shè)定加熱范圍，在加熱初期不必判別食品，因此控制手段的結(jié)構(gòu)簡單。又，加熱范圍設(shè)定手段153由設(shè)定畫面154、光標(biāo)按鈕155、設(shè)定按鈕156和取消按鈕157構(gòu)成，但是本發(fā)明并不限定于這些，例如也有使用觸板或使用鼠標(biāo)器等的方法，效果也相同。而且以長方形設(shè)定加熱范圍的方法將操作加以簡化，但是以自由選擇的曲線設(shè)定也有相同的效果。又，如果是大相撲力士的盒飯那樣的商品，或是在商品的包裝袋上印刷著以條形碼等符號化得到加熱范圍，則也可以以光學(xué)方法讀取該符號設(shè)定加熱范圍，在這種情況下即使是極其復(fù)雜的加熱范圍，也可以以極其簡單的操作設(shè)定加熱范圍。
下面參照圖61對本發(fā)明第19實(shí)施例加以說明。圖61是說明本發(fā)明的高頻電波加熱裝置的控制動作的方框圖。與上述第13～第18實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)為了方便使用相同的符號，省略其說明。
第19實(shí)施例是與上述第18實(shí)施例相同只想對食品的一部分進(jìn)行加熱的情況，下面作為在店中將盒飯加熱提供顧客的業(yè)務(wù)用的情況加以說明。通常這樣的業(yè)務(wù)用的商品種類有限，如果是相同種類在容器中食品的放置位置是相同的。商品的種類有例如大相撲力士的盒飯、烤肉盒飯、鮭魚盒飯等，如果是烤肉盒飯，飯和烤肉的位置是決定了的。于是，由于種類有限一再加熱相同種類的商品。在這種情況下例如以“1”為大相撲力士的盒飯、“2”為烤肉盒飯、“3”為鮭魚盒飯，把這些商品的加熱范圍預(yù)先與編碼對應(yīng)登記，則根據(jù)編碼可以調(diào)出顧客所選擇的商品的加熱范圍，從而可以簡化加熱范圍的設(shè)定操作。
在圖61中，在加熱范圍設(shè)定手段153上有從“1”到。10”的數(shù)字按鈕組161、作為登記手段的登記按鈕162、以及作為登記調(diào)出手段的調(diào)出按鈕163。登記加熱范圍時(shí)首先以上述第18實(shí)施例說明的操作方法用光標(biāo)按鈕155和設(shè)定按鈕156設(shè)定加熱范圍。接著按下登記按鈕162，再按下數(shù)字按鈕組161中的某一數(shù)字按鈕。然後一按設(shè)定按鈕156，登記存儲手段164即將加熱范圍與所按的數(shù)字按鈕編碼一起存儲。在調(diào)出加熱范圍時(shí)，首先按下調(diào)出按鈕163，然後按下數(shù)字按鈕組161中與商品對應(yīng)的數(shù)字按鈕。與登記存儲手段164按下的數(shù)碼相對應(yīng)，在設(shè)定畫面154顯示出存儲的加熱范圍。如果認(rèn)為沒有錯(cuò)誤就按下設(shè)定按鈕156表示確認(rèn)的意思。一旦登記好了，此後的操作就只是調(diào)出了，加熱范圍可以簡單地進(jìn)行設(shè)定。
一旦開始加熱，與上述第18實(shí)施例相同，控制手段19控制局部加熱手段16將該加熱范圍加熱到均勻的溫度。即低溫部分判別手段132根據(jù)溫度分布檢測手段26輸出的信號從加熱范圍設(shè)定手段153設(shè)定的加熱范圍中判別出低溫部分，局部加熱控制手段131控制局部加熱手段16對低溫部分判別手段132判別出的低溫部分發(fā)射電磁波。
在本實(shí)施例中以數(shù)字按鈕組161、登記按鈕162、調(diào)出按鈕163對登記手段、登記調(diào)出手段加以說明，但是本發(fā)明不限于此，例如也可以在設(shè)定畫面154上顯示操作程序、數(shù)字、字母等的編碼，使用光標(biāo)155、設(shè)定按鈕156作為登記手段、登記調(diào)出手段，在在這種情況下有減少按鈕數(shù)目、簡化結(jié)構(gòu)的效果。而且不使用數(shù)字按鈕組，而使用在商品包裝袋上印刷代碼、以光學(xué)方法讀取的方法也可以簡化操作。
圖62是本發(fā)明第20實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例是第9實(shí)施例的圖37的應(yīng)用，從磁控管2發(fā)射出的電磁波由波導(dǎo)管3經(jīng)過開口部165向加熱室4發(fā)射，載置食品6的轉(zhuǎn)臺1作螺旋狀運(yùn)動。食品6由這一結(jié)構(gòu)定位、驅(qū)動，根據(jù)其位置改變電磁波向食品6入射的方向，因此是或加熱例如食品6的中央，或加熱其周圍的、切換加熱部位的代表性的位置切換方法，凸輪37與開關(guān)38可以說是檢測食品位置的位置檢測部。
圖63、圖64是本發(fā)明第21實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施例與圖43、圖44不同，食品6的位置受到定位驅(qū)動，又與圖62不同，不僅有由于轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)引起的二維變化，而且還有上下運(yùn)動引起的變化實(shí)行三維控制。圖63表示上升狀態(tài)，圖64表示下降狀態(tài)。
在這里為了簡單，顯示了旋轉(zhuǎn)與上下運(yùn)動的組合作為三維動作的代表，但是當(dāng)然也可以是與螺旋狀動作的組合，此外還考慮各種各樣的結(jié)構(gòu)。
而且沒有必要限定加熱分布的更換次數(shù)，勤更換總是被認(rèn)為能夠防止加熱分布不均勻的發(fā)生。
圖65是本發(fā)明第22實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，表示從下面仰視轉(zhuǎn)臺1的結(jié)構(gòu)的圖。與圖7不同，轉(zhuǎn)臺1由陶瓷等不易吸收電磁波而透射電磁波的性能好的材料構(gòu)成，包含圓盤166和旋轉(zhuǎn)軸承48。是即使沒有間隙電磁波也容易通過的結(jié)構(gòu)。
電磁波從下方進(jìn)入，轉(zhuǎn)臺1即成為電磁波的通道，而且在使用發(fā)熱體28的帶燒烤的微波爐的情況下，像圖17、圖65那樣對轉(zhuǎn)臺1方面采取了措施形成耐熱性好而且容易透過電磁波的結(jié)構(gòu)。
圖66是本發(fā)明第23實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖，表示轉(zhuǎn)臺1和加熱室4底面的中央部167的尺寸關(guān)系。以轉(zhuǎn)臺1的半徑為r(在圖66直徑為2r)，加熱室4底面中央部167的突出的半徑為R(在圖66為直徑2R)，則有2R＞2r，即R＞r的關(guān)系。從而，即使是在轉(zhuǎn)臺1上打翻水或者什么，也不會順著轉(zhuǎn)臺的軸從加熱室向下漏，而且由于水滯留在加熱室4底面中央部167的突出2R的外側(cè)，不卸下轉(zhuǎn)臺也可以清掃。特別是在像圖65那樣轉(zhuǎn)臺1由陶瓷構(gòu)成的情況下，陶瓷通常被認(rèn)為強(qiáng)度較差，有必要采取措施防止由于反復(fù)從旋轉(zhuǎn)軸上卸下、裝上等操作而受到損壞，提高使用壽命。因此采用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)在清掃時(shí)不必拆卸，提高使用壽命的效果。
圖67是本發(fā)明第24實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
從磁控管2發(fā)射出的電磁波通過波導(dǎo)管3對加熱室4內(nèi)的轉(zhuǎn)臺1上的食品6進(jìn)行加熱。從磁控管2輸出的電磁波從第1波導(dǎo)管3A出來，到分叉點(diǎn)168分叉到波導(dǎo)管3B、3C，通過加熱室底面的開口部169A、169B進(jìn)入加熱室4內(nèi)。這時(shí)波導(dǎo)管3B、3C的管壁中相鄰的部分共用金屬板構(gòu)成。而分叉點(diǎn)168形成于第1波導(dǎo)管3A內(nèi)的電場弱的地方(波節(jié))。而使第1波導(dǎo)管3A對著磁控管2的天線30的壁面170突出，以保持天線30與壁面170之間的距離，而波導(dǎo)管3B、3C中由于沒有天線30那樣的突出，所以可采取狹窄的距離。從而，與第1波導(dǎo)管3A相比，波導(dǎo)管3B、3C的斷面積做得小，因此可以得到雖然多個(gè)波導(dǎo)管重疊卻不大占地方的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，以波導(dǎo)管3B、3C為基準(zhǔn)考慮，第1波導(dǎo)管3A一方的斷面積由于壁面170而擴(kuò)大。而波導(dǎo)管3B、3C的長度從分叉點(diǎn)168到終端部大約為管內(nèi)波長λg的1/2的整數(shù)倍的事情，以及分叉點(diǎn)168的寬度為管內(nèi)波長λg的1/4以下事情將用圖68加以詳細(xì)敘述。
又，金屬制的遮蔽部171由驅(qū)動部172驅(qū)動，在與加熱室4及波導(dǎo)管3B、3C上的突起173接觸的情況下在開口部169A、169B之間動作，以切換易于傳送電磁波的開口部169A、169B。而密封部174與遮蔽部171的位置無關(guān)地防止電磁波泄露到加熱室4和波導(dǎo)管3的外部。
又，控制手段19根據(jù)檢測食品6的溫度的溫度傳感器26、連接于轉(zhuǎn)臺1檢測食品6的重量的重量傳感器23、以及檢測食品6的形狀的光傳感器61、 62的檢測信號，控制磁控管2的電磁波發(fā)射、磁控管2的冷卻電扇27的動作、遮蔽部171的驅(qū)動部172的動作、使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)22的動作、以及改變轉(zhuǎn)臺1的高度的高度驅(qū)動部175的動作。特別是在磁控管2尚未發(fā)射電磁波時(shí)控制使遮蔽部171移動，又，在加熱結(jié)束時(shí)控制遮蔽部171的位置和轉(zhuǎn)臺1的高度，使結(jié)構(gòu)上有利于輕食品6得到良好的加熱分布并提高加熱效率。而且無論在什么用途的加熱中，對于在使用者放入食品、開始加熱時(shí)迅速使電磁波發(fā)生，加熱剛開始不久的電磁波的行為不穩(wěn)定的狀態(tài)(所謂上升)下有可以作出錯(cuò)誤檢測的檢測部(例如重量傳感器)，控制使其在達(dá)到穩(wěn)定之前不接受檢測部的輸出或加以忽略。再者，對于食品6(特別是大量的食品等情況)，在加熱中使遮蔽部171的位置和轉(zhuǎn)臺1的高度多次變動，謀求加熱分布和加熱效率最佳化。
這里，一旦驅(qū)動部172驅(qū)動改變遮蔽部171的位置，可以切換多個(gè)開口169A、169B中電磁波容易射出的開口與不容易射出的開口，切換加熱室4內(nèi)的電場分布。特別是可以按照各檢測部來的信號自由地設(shè)定遮蔽部171的位置，因此可以選擇適合加熱目的的電場分布狀態(tài)。為了正確決定遮蔽部171的位置將基準(zhǔn)點(diǎn)定于某一地方(圖67中未表示出)，根據(jù)從基準(zhǔn)點(diǎn)移動的距離容易考慮對遮蔽部171的位置的管理。
又，一旦用高度驅(qū)動部175改變轉(zhuǎn)臺1的高度h，食品6的高度即發(fā)生改變，因此即使是相同的電場分布，食品6的加熱分布也會發(fā)生改變。同樣，如果按照各檢測部來的信號和遮蔽部171的位置變化引起的電場分布的不同，調(diào)整轉(zhuǎn)臺6的高度為最合適的高度h，則能夠?qū)崿F(xiàn)更加適合加熱目的的加熱分布。與遮蔽部171相同，為了正確決定轉(zhuǎn)臺1的高度h，也可以以基準(zhǔn)點(diǎn)和移動距離進(jìn)行管理(圖67中未圖示)。
又，通常使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，以謀求在從旋轉(zhuǎn)中心看食品6時(shí)食品6在其同心圓方向加熱均勻化，但是也可以用旋轉(zhuǎn)用電動機(jī)22自由設(shè)定使其旋轉(zhuǎn)或停止(或可改變速度)。例如在加熱中溫度傳感器26判斷正在發(fā)生食品溫度不均勻時(shí)可以利用遮蔽部171和高度驅(qū)動部175改變加熱分布，探索能夠消除溫度不均勻的狀態(tài)，在達(dá)到這樣的狀態(tài)時(shí)停止旋轉(zhuǎn)或減速，也可以迅速消除不均勻。
圖68是本發(fā)明第25實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖。從磁控管2的天線30向波導(dǎo)管3A提供的電磁波以天線30處的電場為最大(電場的波腹176)，此後每經(jīng)管內(nèi)波長的λg的1/4，一邊反復(fù)變化，或變?nèi)?電場的波節(jié)177)或變強(qiáng)(電場的波腹176)，一邊向圖68的左右傳送。這時(shí)由于波導(dǎo)管的左右端面被設(shè)計(jì)為電場的波節(jié)，因此波導(dǎo)管3A、3C內(nèi)電場整整齊齊，電場的波腹176與電場的波節(jié)177重復(fù)著。在這里，管內(nèi)波長λg由圖68的深度方向的距離I決定，因此高度方向的距離J1有自由度，而如果與天線3對面的壁面170的距離過于近(低于5毫米)，則會發(fā)生放電等異常狀況，因此必須保持某種程度的距離。又采取在波導(dǎo)管3A、3C使分叉點(diǎn)168成為電場節(jié)點(diǎn)177的結(jié)構(gòu)。這是由于從電磁波看來分叉點(diǎn)168被認(rèn)為是開口部，所以產(chǎn)生電場178A將分叉點(diǎn)168包住，以此使波導(dǎo)管3A、3C內(nèi)的電場不被搞亂。而從分叉點(diǎn)168向波導(dǎo)管3B內(nèi)傳送的電磁波同樣產(chǎn)生電場178B包住分叉點(diǎn)168，因?yàn)閳D68的深度方向的距離I相同，所以以相同的管內(nèi)波長λg向左右傳送。這里取分叉點(diǎn)168到右端面179為λg的1/2倍的長度，到左端面180為λg的2/2倍的長度，因此波導(dǎo)管3B內(nèi)的電場整整齊齊地重復(fù)著電場的波腹176和電場的波節(jié)177。而在波導(dǎo)管3B內(nèi)由于沒有天線30那樣的突出部分，在壁面之間不發(fā)生放電的范圍內(nèi)高度方向的距離J2可以取得較小。這里取J2＜J1/2，使斷面積小到一半以下。這里分叉點(diǎn)168的寬度K如果太大則會搞亂波導(dǎo)管3A、3C的電磁波的整整齊齊的狀態(tài)，如果太小則傳送到波導(dǎo)管B的能量減少，因此取比λg的1/4略小的程度。同樣地，用于向加熱室4內(nèi)傳送電磁波的開口部169也取比λg的1/4略小的程度。又使波導(dǎo)管3A、3C與波導(dǎo)管3B靠在一起，共用波導(dǎo)管壁181。
圖69為本發(fā)明第26實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部立體結(jié)構(gòu)圖。(實(shí)際上各構(gòu)成要素連接在一起，但是為了看圖方便，以分散的狀態(tài)表示。)在加熱室4和波導(dǎo)管3分別形成分別包圍開口部169和開口部169的突起173A、173B，這些突起是在金屬上形成切縫使其突起形成的。(但是波導(dǎo)管3具有壁面構(gòu)成部182和突起構(gòu)成部183)突起173A和突起173B相向突出著，在兩者之間有可以在接觸的情況下驅(qū)動的金屬制遮蔽部171。波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波只是在遮蔽部171不處于開口部169上方時(shí)才向加熱室4傳送。而為了抑制電磁波的外泄，波導(dǎo)管3與加熱室4連接，對于朝M方向的電磁波特別以密封部13遮蔽。密封部13是具有深度為N的槽的金屬，N取近似于λg/4的值，使電磁波不從圖中的密封部13的上表面29向M側(cè)傳播。通常從向M方向傳播的電磁波看的阻抗(向M側(cè)傳播的難度指標(biāo))隨N而變化。阻抗值以Zin＝j(luò)×Z0×tan(2πN/λg)表示，N＝λg/4時(shí)，|Zin|＝Z0×tan(π/2)＝∞(阻抗無窮大)，電磁波不能從位置184向M側(cè)傳播。這一阻抗的考慮方法與微波爐的電波密封裝置等裝置中得到很好使用的微波傳輸帶狀線(microstrin line)的考慮方法相同，還有其他各種各樣的緊湊的實(shí)施例(日本專利特開平6-13207號)。
圖70、圖71是本發(fā)明第27實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，表示以一個(gè)驅(qū)動部172和一個(gè)遮蔽部切換多個(gè)開口部169A、169B的情況。
圖70是開口部169A開放，開口部169B被遮蔽的情況，圖70(a)是要部剖面結(jié)構(gòu)圖，圖70(b)是從上方看圖70(a)的遮蔽部171下方的結(jié)構(gòu)圖。由于齒輪狀驅(qū)動部172的旋轉(zhuǎn)，使遮蔽部171在加熱室4和波導(dǎo)管3B、3C之間接觸著突起173動作，切換傳送電磁波的開口部169A、169B。在這種情況下開口部169A由于與遮蔽部171的切口185重合而開放，開口部169B被遮蔽部171遮蔽。
圖71是開口部169A被遮蔽，開口部169B被開放的情況，圖71(a)是要部剖面結(jié)構(gòu)圖，圖71(b)是從上方看圖71(a)的遮蔽部171下方的結(jié)構(gòu)圖。在這種情況下，開口部169A被遮蔽部171遮蔽，開口部169B由于與遮蔽部171錯(cuò)開而被開放。
圖72是本實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的特性圖。這是表示磁控管工作點(diǎn)的被稱為李克(Rieke)圖的曲線圖，表示電磁波進(jìn)入加熱室4內(nèi)的容易程度。電磁波最容易進(jìn)入的是區(qū)域186，越往外越不容易進(jìn)入。顯然，電磁波不能進(jìn)入則加熱效率降低，在電磁波發(fā)射部變成熱量造成的損失增加。下面舉一個(gè)例子對在電磁波發(fā)射著的情況下從開口部169A切換到開口部169B的情況加以說明。在開口部169A被開放，開口部169B被遮蔽著時(shí)，取工作點(diǎn)于187。但是一旦慢慢地開口部169A被遮蔽，開口部169B開始被開放，工作點(diǎn)開始向箭頭方向移動，在正好開放一半的狀態(tài)時(shí)，工作點(diǎn)到達(dá)188，然後，在開口部完全切換時(shí)工作點(diǎn)會回到187。即表示在遮蔽部動作過程中電磁波進(jìn)入變得不容易。在這一動作過程中，不僅上面所述的電磁波發(fā)射部的損失增加，而且根據(jù)情況，可能發(fā)生振蕩頻率的變動，或產(chǎn)生高頻噪聲等各種問題。因而，在本發(fā)明中在使遮蔽部171動作時(shí)控制使電磁波發(fā)射部不發(fā)射電磁波以解決問題。
圖73是本發(fā)明的同上實(shí)施例的特性圖，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示高頻電波輸出P。通常在電磁波發(fā)射部開始發(fā)射電磁波不久的時(shí)間tST是處于不穩(wěn)定的時(shí)間的，因此容易發(fā)生高頻電磁波等噪聲。因此，向來在為了檢測加熱初期的食品6的狀態(tài)而使用噪聲小的檢測部時(shí)，如圖73(a)所示，在tM期間在不發(fā)射電磁波的情況下進(jìn)行檢測，檢測結(jié)束後發(fā)射電磁波，經(jīng)過tST到達(dá)穩(wěn)定的加熱狀態(tài)tF。這樣，由于在tM的時(shí)間里沒有加熱，加熱效率極差。因此，在本發(fā)明中如圖73(b)所示，采取迅速發(fā)射電磁波開始加熱，使其盡可能快地經(jīng)過tST達(dá)到穩(wěn)定加熱的tF狀態(tài)，從tST+Δt後(穩(wěn)定後不久)開始檢測加熱初期的食品6的狀態(tài)的方法。從而能夠不降低加熱效率地高精度地檢測食品6的狀態(tài)。
圖74是本發(fā)明第28實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
從磁控管2發(fā)射出的電磁波經(jīng)過波導(dǎo)管3對加熱室4內(nèi)的轉(zhuǎn)臺1上的食品6進(jìn)行加熱。這時(shí)，從波導(dǎo)管3將電磁波引導(dǎo)到加熱室4內(nèi)的多個(gè)開口部169被由不容易吸收電磁波的低損耗材料構(gòu)成的透明的開口蓋25所覆蓋。又在波導(dǎo)管3內(nèi)設(shè)置作為旋轉(zhuǎn)物體的金屬性攪拌葉片189，并由步進(jìn)電動機(jī)190驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。攪拌葉片189根據(jù)目的的不同而有各種動作模式，因此由葉片位置檢測器191經(jīng)常監(jiān)視從基準(zhǔn)點(diǎn)移動的距離?？刂剖侄?9根據(jù)使用者進(jìn)行鍵盤操作從操作面板64輸入的信號、重量傳感器23或包含其他溫度傳感器等的狀態(tài)傳感器192來的信號、和葉片位置傳感器191來的信號，控制磁控管2的電磁波發(fā)射，或決定攪拌葉片189的動作模式，控制步進(jìn)電動機(jī)190的驅(qū)動，或決定轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)或停止控制電動機(jī)22的驅(qū)動。而爐體蓋193有能夠開閉自如的門194。
這里，可以根據(jù)攪拌葉片189的位置切換多個(gè)開口部169中容易發(fā)出電磁波的開口和不容易發(fā)出電磁波的開口，又可以同時(shí)切換配合狀態(tài)。特別是可以根據(jù)來自操作面板64的信號和來自重量傳感器23或其他狀態(tài)傳感器192的信號，自由地設(shè)定攪拌葉片189的位置和旋轉(zhuǎn)動作，因此，可以選定適合加熱目的的分布和配合狀態(tài)。再者，由于也可以自由地設(shè)定轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)和停止，可以根據(jù)食品6決定或使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，謀求使食品6從旋轉(zhuǎn)中心看來在同心圓方向均勻化，或在食品6為牛奶或液態(tài)食品的情況下使轉(zhuǎn)臺1停止，取得更好的配合狀態(tài)。
圖75為圖74的P-P’斷面的結(jié)構(gòu)圖。
波導(dǎo)管3中途寬度加大，內(nèi)部形成攪拌葉片189。而由于開口蓋25是透明的，使用者通過5個(gè)開口部169可以看見攪拌葉片189的動作。
圖76、圖77是本發(fā)明第29、第30實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖76表示只在攪拌葉片189前面有開口部169的情況，圖77表示在攪拌葉片189前面只有一個(gè)開口部169的情況。
還可以根據(jù)加熱室4的形狀和轉(zhuǎn)臺1的高度等情況將開口部169設(shè)置于從磁控管2看來比攪拌葉片189更遠(yuǎn)的位置上，使波導(dǎo)管3的長度方向處于上下方向或傾斜方向，或使波導(dǎo)管3從磁控管延伸出來時(shí)不是僅僅向一個(gè)方向，而是向多個(gè)方向延伸，形成多個(gè)開口部169，或者也可以把波導(dǎo)管弄彎使其不僅在加熱室的背面，而且可以在側(cè)面、底面、頂面或其中的兩個(gè)、三個(gè)面上伸展。而攪拌葉片189的結(jié)構(gòu)也不僅是4葉，其他葉數(shù)的葉片也可以，作為旋轉(zhuǎn)體也可以不是葉片狀，只是板狀或棒狀也可以。
在使用者加熱牛奶的情況下，在將牛奶放入加熱室4後在如圖24所示的操作面板64上按牛奶按鈕65，再按起動按鈕66。于是控制手段19根據(jù)操作面板64來的信號判定食品6為牛奶，根據(jù)重量傳感器23與各狀態(tài)傳感器192的信號判定牛奶的量、形狀、和溫度等各種狀態(tài)，決定攪拌葉片189的合適位置，根據(jù)葉片位置檢測器191來的信號驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)190，在此前後使磁控管2開始發(fā)射電磁波。在這時(shí)保持轉(zhuǎn)臺處于停止的狀態(tài)以使配合狀態(tài)穩(wěn)定，進(jìn)行效率良好的加熱。此后只加熱由重量傳感器23或狀態(tài)傳感器192決定的時(shí)間，或在牛奶達(dá)到合適的溫度時(shí)停止加熱。在加熱牛奶的情況下使電場集中于底面，由于對流自然可以得到良好的加熱分布，而且能夠在穩(wěn)定的合適的配合狀態(tài)下進(jìn)行加熱，提供效率。
而在使用者對肉或魚進(jìn)行解凍的情況下，把食品6放入加熱室4后按解凍按鈕68，再按起動按鈕66。于是，控制手段19根據(jù)操作面板64來的信號判定食品6是冷凍食品，根據(jù)重量傳感器23與狀態(tài)傳感器192來的信號判定冷凍食品的量、形狀、溫度等各種狀態(tài)，決定攪拌葉片189的合適的轉(zhuǎn)數(shù)，驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)使其旋轉(zhuǎn)動作，在此前後使磁控管2開始發(fā)射電磁波。這時(shí)與攪拌葉片189的旋轉(zhuǎn)同時(shí)也使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，盡量避免電場的部分集中。此後只加熱由重量傳感器23或狀態(tài)傳感器192決定的時(shí)間，或在達(dá)到合適的溫度(解凍完成)時(shí)結(jié)束加熱。在解凍的情況下一旦電場集中即發(fā)生部分燒煮的情況，溫度分布的問題很大，因此即使?fàn)奚恍┬室惨〉昧己玫募訜岱植肌?br> 在將冷了的菜肴重新加熱時(shí)，在將食品6放入加熱室4後按起動按鈕66。于是控制手段即根據(jù)來自操作面板64的信號判定為對食品6進(jìn)行再加熱，根據(jù)重量傳感器23與狀態(tài)傳感器192來的信號判定食品6的量、形狀、溫度等各種狀態(tài)。其中重要的事情是判斷食品6是液體狀態(tài)、固體狀態(tài)、還是液體和固體的中間狀態(tài)。作為其方法之一是，在初期的短時(shí)間使轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)後使其停止、使食品6振動，檢測這時(shí)發(fā)生振動的時(shí)間變化進(jìn)行判斷的方法。總之這是根據(jù)液體振動持續(xù)的時(shí)間長，固體振動持續(xù)的時(shí)間短的原理而後決定攪拌葉片189的合適的動作，驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)190使其旋轉(zhuǎn)，在此前後使磁控管2開始發(fā)射電磁波。而在食品6為液體的情況下，與上述牛奶的情況相同，使轉(zhuǎn)臺保持停止以使配合狀態(tài)穩(wěn)定，進(jìn)行效率良好的加熱。而在食品6為固體時(shí)使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，使同心圓形狀的加熱分布均勻化。而在食品6為液體和固體的中間狀態(tài)時(shí)，反復(fù)使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)、停止。此後只加熱由重量傳感器23或狀態(tài)傳感器192決定的時(shí)間，或在達(dá)到合適的溫度時(shí)停止加熱。在液體食品6的情況下即使與上述牛奶的情況一樣使轉(zhuǎn)臺1停止，如果使電場集中于底面，由于對流，就自然能夠得到良好的分布，而且能夠在穩(wěn)定的合適的配合狀態(tài)下進(jìn)行加熱，提高效率。
圖78是表示上述實(shí)施例的加熱效率的特性圖。圖78是表示從磁控管2看的負(fù)荷調(diào)整狀態(tài)的史密斯圓圖。斜線部分是高效率區(qū)域195(電磁波進(jìn)入加熱室4的效率最高的區(qū)域)。在加熱某一食品6時(shí)使轉(zhuǎn)臺1停止而使攪拌葉片189旋轉(zhuǎn)，則顯示出Q1～Q2～Q3～Q4～Q5～Q6～Q7～Q1～…的特性變化。即顯示出配合狀態(tài)隨攪拌葉片189的位置而改變的情況。而在使攪拌葉片189停止在Q6特性的位置的狀態(tài)下使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，則顯示出Q6～Q8～Q9～Q10～Q11～Q6∽…的特性變化。總之，表示配合狀態(tài)隨轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)而變化。
結(jié)論是，可以以隨攪拌葉片189和轉(zhuǎn)臺1的位置來改變配合狀態(tài)。
這時(shí)為了使效率最好，可以在使轉(zhuǎn)臺1停止著的情況下使攪拌葉片189停止在Q6特性的位置上。當(dāng)然，像在上述冷凍食品解凍的情況那樣，也有為了良好的分布不管哪一種都必須使其旋轉(zhuǎn)的情況，但是在液體食品6的情況下，不管哪一種都使其停止有可能使效率達(dá)到最大。但是，圖78的特性因食品6的材質(zhì)、形狀、放置位置和溫度等條件而變化，因此有以狀態(tài)傳感器192等檢測配合狀態(tài)的方法，或預(yù)先將對每種食品6的材質(zhì)、形狀、放置位置和溫度等條件最合適的轉(zhuǎn)臺1和攪拌葉片189的位置作為數(shù)據(jù)庫存儲于控制手段19內(nèi)的微電腦中的方法。采用這種方法，控制手段19可以根據(jù)操作面板64、重量傳感器23、狀態(tài)傳感器192等來的信息和數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行最合適的加熱控制。
圖79是本發(fā)明第31實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。
從磁控管2射出的電磁波通過波導(dǎo)管3對加熱室4內(nèi)的轉(zhuǎn)臺1上的食品6進(jìn)行加熱。這時(shí)將把電磁波從波導(dǎo)管3引導(dǎo)向加熱室4的多個(gè)開口部169設(shè)置于加熱室4的底面，波導(dǎo)管3具有在開口部169A與169B之間的位置上分叉的副波導(dǎo)管196，在副波導(dǎo)管196內(nèi)形成在圖中的上下方向移動的密封部197、驅(qū)動密封部197移動的密封驅(qū)動部198或由不易吸收電磁波的材料構(gòu)成的透明的開口蓋25等。控制手段19根據(jù)使用者用按鈕輸入的操作面板64來的信號、和連接于轉(zhuǎn)臺1、檢測食品6的重量的重量傳感器23或檢測食品6的溫度的溫度傳感器26來的信號控制磁控管的電磁波發(fā)射，或向密封驅(qū)動部198提供信號使其移動密封部197的位置，或向驅(qū)動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的電動機(jī)22提供信號以控制轉(zhuǎn)臺1的旋轉(zhuǎn)動作，或向轉(zhuǎn)臺高度驅(qū)動部175提供信號使其改變轉(zhuǎn)臺1的高度，或向磁控管2冷卻和給加熱室4送風(fēng)用的電扇27的電扇驅(qū)動部199提供信號以控制其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動動作。
在這里，密封驅(qū)動部198一旦改變密封部197的位置，即可切換多個(gè)開口169A、169B中電磁波容易出來的開口和電磁波不易出來的開口，切換電場分布。特別是根據(jù)操作面板64來的信號和重量傳感器23或溫度傳感器26來的信號可以自由地設(shè)定密封部197的位置，因此可以選擇與加熱目的相應(yīng)的合適的電場分布。為了正確決定密封部197的位置(未圖示)，將基準(zhǔn)點(diǎn)定于某一地方，根據(jù)離基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，容易考慮密封部197的位置管理。
又，一旦轉(zhuǎn)臺高度驅(qū)動部改變轉(zhuǎn)臺1的高度，由于食品6的高度發(fā)生改變，即使在相同的電場分布的情況下，也能夠改變食品6的加熱分布。從而同樣地，如果根據(jù)操作面板64、重量傳感器23、溫度傳感器26來的信號，和由于密封部197的位置造成的電場分布的不同，調(diào)整轉(zhuǎn)臺1到最合適的轉(zhuǎn)臺高度，則可以選擇與加熱目的相應(yīng)的合適的加熱分布。與密封部197相同(未圖示)，為了正確決定轉(zhuǎn)臺1的高度，也可以根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)和移動距離管理。
又，溫度傳感器26由從頂面監(jiān)視食品6、檢測水平方向上多處的溫度和溫度變化的溫度傳感器26A，和從側(cè)面上監(jiān)視食品6檢測垂直方向上多處的溫度和溫度變化的溫度傳感器26B構(gòu)成，大致能夠檢測整個(gè)食品6的溫度分布。當(dāng)然即使不是水平方向和垂直方向，如果在兩個(gè)地方有溫度傳感器26，顯然就能夠做同樣的事情。
又，通常使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，以謀求從旋轉(zhuǎn)中心看來食品6在同心圓方向溫度均勻化，也能夠借助于驅(qū)動轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)用的電動機(jī)22自由設(shè)定旋轉(zhuǎn)或停止(或可改變速度)。例如在加熱過程中由溫度傳感器26判斷為食品上發(fā)生溫度不均勻時(shí)，能夠用密封部197和轉(zhuǎn)臺高度驅(qū)動部175改變加熱分布，探索能夠消除溫度不均勻的狀態(tài)，在達(dá)到那樣的狀態(tài)時(shí)停止旋轉(zhuǎn)或減速，迅速消除不均勻。
再者，送風(fēng)的電扇27在采取冷卻磁控管同時(shí)從吸氣口201向加熱室4送風(fēng)200的結(jié)構(gòu)。送進(jìn)加熱室的風(fēng)200由于磁控管2的加熱而有一些熱，因此，在食品6還冷的時(shí)候多少有一些加熱作用，在食品6達(dá)到高溫時(shí)則反而有冷卻的作用?？傊惋L(fēng)200使食品6的周圍溫度平均化。因此，在溫度不均勻程度大時(shí)提高轉(zhuǎn)速以增加風(fēng)量，可以進(jìn)一步謀求均勻化。而送風(fēng)200在使食品6均勻化後作為排風(fēng)202從排氣口203排出到加熱室4外部。因此，為了增加風(fēng)量，除了提高轉(zhuǎn)速的方法以外，還有擴(kuò)大吸氣口201的開口尺寸，或采取導(dǎo)向方法使氣流容易進(jìn)入加熱室4等各種各樣的方法。
圖80～圖81為同一實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的要部結(jié)構(gòu)圖，在動作的密封部197看到副波導(dǎo)管196內(nèi)，切換上開口部169A、169B。
圖80表示借助于驅(qū)動軸204在密封驅(qū)動部198驅(qū)動下的移動，將密封部197拉到副波導(dǎo)管196內(nèi)的最下端的狀態(tài)。密封部197采取在導(dǎo)電性構(gòu)件205的周圍覆蓋防止電火花的絕緣體206的結(jié)構(gòu)，取L1≌L2≌λg/4使電磁波不傳播到圖中的密封端面207以下。另一方面，在這時(shí)，由于L3的長度的關(guān)系，在波導(dǎo)管3和副波導(dǎo)管196的連接部近旁的位置208從電磁波的角度看的阻抗(相對于從圖中的右方到波導(dǎo)管3內(nèi)來的電磁波的、從位置208向左側(cè)傳播的容易程度)發(fā)生變化。具體地說，以阻抗Zin=i×Z0×tan(2π×L3/λg)表示，在L3＝λg/4時(shí)，|Zin|＝Z0×tan(π/2)＝∞(阻抗為無窮大)，電磁波不能從位置208向左側(cè)傳播。
圖81是表示由于密封驅(qū)動部198驅(qū)動使驅(qū)動軸204移動，密封部197被拉到副波導(dǎo)管196內(nèi)的最上端的狀態(tài)。在這種情況下，表示L3＝0，|Zin|＝Z0×tan(0)＝0(阻抗為0)，電磁波容易從位置208向左側(cè)傳播。
從而，開口部169A與由于密封部197的位置而表觀上開閉的情況相同。圖80～圖81的阻抗考慮方法與微帶傳輸線的考慮方法相同。其他實(shí)施例也作各種考慮。
圖82是本發(fā)明第32實(shí)施例，是副波導(dǎo)管196的連接方向不同的情況下的實(shí)施例。在圖82的情況下，與圖79～圖81相比由于副波導(dǎo)管造成加熱室底面下的寬度小，因此與外形相比爐內(nèi)容積所占比例上升，能夠?qū)崿F(xiàn)占地少結(jié)構(gòu)緊湊的高頻電波加熱裝置。
圖83～圖89是本發(fā)明的高頻電波加熱裝置的特性圖、要部結(jié)構(gòu)圖、流程圖，以開口部169的位置和食品6的高度之間的關(guān)系表示是怎樣使加熱分布均勻化的。
圖83是只用開口部169A、169B的某一方將電磁波向加熱室4傳送的情況下用200cc(一滿杯)牛奶作為食品6，改變高度h進(jìn)行加熱測定時(shí)得出的表示加熱分布不均勻的特性圖。橫軸表示開放的開口部的編號，縱軸表示在多處進(jìn)行溫度測定的情況下的最高溫度與最低溫度之差，數(shù)值越小分布不均勻越小。h1高度為10毫米，h2高度為30毫米，最好的條件是開口部169A，高度10毫米，不均勻?yàn)?℃。但是，通常銷售的微波爐進(jìn)行同樣的測定時(shí)，不均勻程度在2～15℃可以說采用本實(shí)施例后有相當(dāng)?shù)母纳?。這表示在加熱液體食品6的情況下使電場集中于食品6的底面為好。以來自開口部169A的電磁波加熱食品6的底面，由于食品6本身的對流自然地形成良好的分布。其原因是，在圖83采用開口部168B時(shí)的分布不均勻是食品6的上部溫度升高引起的。使開口位置遠(yuǎn)離食品6的底面為其原因，電磁波容易進(jìn)入上部。
圖84是圖83的最佳條件開口部196A、高度10毫米的要部剖面結(jié)構(gòu)圖。
在圖24的操作面板64的例子中，牛奶按鈕作為專用按鈕構(gòu)成，因此使用者加熱牛奶時(shí)的步驟是，在把牛奶放入加熱室4后按牛奶按鈕65，再按啟動按鈕66。于是，控制手段19根據(jù)來自操作面板64的信號判斷食品6為牛奶，一邊根據(jù)重量傳感器23和溫度傳感器26來的信號判定牛奶的量、形狀、溫度等各種狀態(tài)，一邊在多個(gè)開口部169中從開口部169A發(fā)出電磁波，控制使高度為10毫米和使結(jié)構(gòu)的其他方面合適，在此前后開始從磁控管2發(fā)射電磁波。此后加熱由重量傳感器23或溫度傳感器26等決定的時(shí)間，或在牛奶溫度合適時(shí)停止加熱。從而容易達(dá)到加熱分布良好的烹飪加工狀態(tài)。
圖85是用100克冷凍牛肉片作為食品6進(jìn)行解凍處理的情況下的特性圖。最佳條件是開口部169A、高度30毫米。但是在用通常銷售的微波爐進(jìn)行同樣的測定時(shí)，不均勻程度約為32～60℃，由于采用本實(shí)施例而得到改善。在這種情況下100克牛肉片即使在食品6中也是厚度t小、重量輕的代表性形狀。
圖86是圖85的最佳條件的開口部169A、高度30毫米的要部剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖87是用300克冷凍牛肉片作為食品6進(jìn)行解凍處理時(shí)的特性圖。最佳條件是開口部用169B、高度用10毫米。但是，用通常銷售的微波爐進(jìn)行同樣的測定時(shí)，不均勻達(dá)32～75℃左右，采用本實(shí)施例還是得到改善的。在該情況下的300克牛肉片在食品6中也是具有厚度、重量也一般的標(biāo)準(zhǔn)形狀的食品。
圖88是圖87的最佳條件為開口部169B、高度10毫米的要部剖面結(jié)構(gòu)圖。
使用者對肉、魚的冷凍食品進(jìn)行解凍時(shí)的步驟為，使用圖24的操作面板64，在把食品6放入加熱室4後，按解凍按鈕68，再按起動按鈕66。于是，控制手段19根據(jù)操作面板64來的信號判斷食品6為冷凍食品，根據(jù)重量傳感器23和溫度傳感器26來的信號判斷冷凍食品的量和形狀、溫度等各種狀態(tài)，同時(shí)控制使開口部169和高度h合適，在此前後，磁控管開始發(fā)射電磁波。而后按重量傳感器23或溫度傳感器26所決定的時(shí)間進(jìn)行加熱，在達(dá)到合適的溫度(解凍結(jié)束)時(shí)停止加熱。
還有，在沒有專用按鈕的自動烹飪的情況下，例如在重新加熱菜肴時(shí)，在把食品6放入加熱室4后按起動按鈕66。于是，控制手段19根據(jù)操作面板來的信號判定是對食品6進(jìn)行再加熱，根據(jù)重量傳感器23或溫度傳感器26來的信號判定食品6的量、形狀和溫度等各種狀態(tài)。其中還判斷食品6是液體還是固體這一重要情況。有一個(gè)方法是，在最初短時(shí)間使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)而后使其停止，以此使食品6振動，檢測這時(shí)發(fā)生的振動隨時(shí)間的變化以進(jìn)行判斷。總之，是根據(jù)如果是液體則振動的時(shí)間長，而如果是固體則振動在短時(shí)間內(nèi)消失這一原理。然後，控制使開口部169和高度h合適，在此前後，使磁控管2開始發(fā)射電磁波，再度使轉(zhuǎn)臺1旋轉(zhuǎn)，使同心圓上加熱分布均勻化。而后按重量傳感器23或溫度傳感器26所決定的時(shí)間進(jìn)行加熱，或在達(dá)到合適的溫度時(shí)停止加熱。在食品6為液體的情況下，與上述牛奶的情況相同，把電場集中于底面，由于對流自然可以得到良好的分布狀況。
又，無論對于什么食品6，要經(jīng)常實(shí)現(xiàn)均勻加熱，消除加熱分布不均勻，有對于每一種食品6的材質(zhì)、形狀、放置位置、溫度等條件，預(yù)先把最合適的開口部位置169和高度h的信息作為數(shù)據(jù)庫存儲于控制手段內(nèi)的微電腦中的方法。采用這一方法，控制手段19把操作面板64、重量傳感器23、溫度傳感器26等的輸出與數(shù)據(jù)庫作比較，可以進(jìn)行最佳加熱控制，圖89是圖79～圖82等的結(jié)構(gòu)的流程圖的實(shí)施例，表示決定最合適的開口部169的位置和高度h的程序。步驟209表示初始狀態(tài)，高度h＝10毫米，密封部197的位置L3＝0。步驟210是由重量傳感器23進(jìn)行的判斷，判斷食品6是否是液體，重量m是否比ml輕，或比ml重而比m2輕，或比m2重。步驟211由密封驅(qū)動部198起動使密封部197移動到合適的位置L3。步驟212是采用溫度傳感器26或其他傳感器進(jìn)行的判斷，判斷食品6的厚度t是否比t1高，或比t1低而比t2高，或比t2低。步驟213由轉(zhuǎn)臺高度驅(qū)動部175把食品6的高度起動到合適的高度h。按照以上方法設(shè)定與食品6的材質(zhì)(是否液體)、重量m、厚度t相應(yīng)的、合適的開口部169和高度h。
這里，在圖89對初始狀態(tài)下合適的開口部169與高度h的決定程序進(jìn)行了說明，當(dāng)然作為另外的實(shí)施例，也考慮將食品6的狀態(tài)變化(特別是隨著加熱的進(jìn)行發(fā)生的溫度變化)加以反饋、幾次改變開口部169的位置和高度h以消除那時(shí)的分布不均勻。
還敘述了，即使是材質(zhì)相同的食品6，如果重量不同，要得到最合適的分布就必須切換開口部169和置放高度h。
這里，在本發(fā)明中每一次加熱停止後，使開口部設(shè)定于169A，取高度h為30毫米，以備處理小量食品6時(shí)使用。其原因是，越是重量輕的食品加熱時(shí)間越短，因此要防止即使中途切換，在加熱停止之前也不能充分改善，或特地縮短的加熱時(shí)間卻因?yàn)樵诩訜嵝什缓脿顟B(tài)下開始加熱而延長時(shí)間。與此相反，在處理大量食品6的情況下，由于停止加熱之前的時(shí)間長，即使在中途切換也有充分的時(shí)間。實(shí)際上使用者在加熱食品6時(shí)首先使磁控管開始發(fā)射電磁波并使轉(zhuǎn)臺1開始旋轉(zhuǎn)。然後在加熱過程中根據(jù)溫度傳感器26、重量傳感器23和其他狀態(tài)傳感器192(例如光傳感器61、62)來的信號判斷食品6的量、形狀、溫度等各種狀態(tài)。在初始狀態(tài)下由于采用加熱小量食品6的結(jié)構(gòu)，因此在判定為大量食品的情況下，控制使開口部169和高度h合適，在此前後，按使用者所設(shè)定的決定的時(shí)間進(jìn)行加熱，或根據(jù)各種傳感器判定達(dá)到合適的溫度時(shí)停止加熱。
圖90～95是表示高頻電波加熱裝置的內(nèi)部電場的模擬結(jié)果的結(jié)構(gòu)圖。
圖90是本發(fā)明一實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的立體圖。由磁控管2的天線30激發(fā)起電磁波。
圖91、圖92模擬圖90的高頻電波加熱裝置的電場分布(無食品的情況)，是在S-S’斷面的立體圖，以等電場強(qiáng)度線表示在諧振狀態(tài)下產(chǎn)生的電場。(可以認(rèn)為年輪狀圖樣越是圈在里面的地方電場越強(qiáng)(波腹))這表示開口部169位置的不同造成的電場分布的不同。
圖91表示只有第1開口部169A開放的情況，在加熱室4內(nèi)的X方向產(chǎn)生電場的波腹四個(gè)，在Y方向產(chǎn)生電場的波腹三個(gè)，在Z方向產(chǎn)生電場的波腹一個(gè)。
圖92表示只有第2開口部169B開放的情況，在加熱室4內(nèi)的X方向產(chǎn)生電場的波腹五個(gè)，在Y方向產(chǎn)生電場的波腹一個(gè)，在Z方向產(chǎn)生電場的波腹一個(gè)。
圖93是在圖90的高頻電波加熱裝置內(nèi)加熱的平坦形狀的食品6(燒賣等)的立體圖。
圖94和圖95把圖93的食品放置在圖90的高頻電波加熱裝置的第1開口部169A上、輸入電磁波的情況下模擬電介質(zhì)損失的分布的、U-U’斷面的立體圖。越是斜線的地方越是有損失、溫度越是上升。
圖94表示只有第1開口部169A開放的情況，表示對食品6的底部中央214進(jìn)行加熱的情況。
圖95表示只有第2開口部169B開放的情況，表示對食品6的端部215進(jìn)行加熱的情況。
這里還說明為什么產(chǎn)生像圖91、圖92所示的電場分布。
首先對波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波的傳播加以說明。
圖96是高頻電波加熱裝置的要部剖面結(jié)構(gòu)圖，只是簡單表示出磁控管2、波導(dǎo)管3、加熱室4和開口部169。磁控管2的天線30和開口部169的中心216的距離L4為λg/4的奇數(shù)倍，λg表示在波導(dǎo)管3內(nèi)向左傳播的電磁波的波長(管內(nèi)波長)。這是因?yàn)殡姶挪ㄔ诓▽?dǎo)管3內(nèi)傳送時(shí)根據(jù)由波導(dǎo)管3的形狀決定的管內(nèi)波長λg，一邊重復(fù)其強(qiáng)弱一邊向圖96的左邊傳播，在λg/4的奇數(shù)倍的位置上電場必然變?nèi)醵x擇的。這里取L4＝λg×9/4。又，實(shí)線的箭號表示強(qiáng)電場的方向，電場(及磁場)的方向每隔λg/2即反向，因此從天線30起每隔λg/2箭頭的方向反向一次，分別以2.45GHz的頻率反復(fù)折回。在圖96中，由于在電場(及磁場)弱的地方與加熱室4的開口部169連接，波導(dǎo)管3內(nèi)的電場沒有弄亂，電場容易高效率地進(jìn)入加熱室4內(nèi)。但是在圖79，開口部169A在電場(和磁場)弱的地方與加熱室4連接，開口部169B在電場(和磁場)強(qiáng)的地方與加熱室4連接。這是由于在密封部197的位置L3＝0時(shí)，盡量使電磁波從開口部169A順利進(jìn)入加熱室內(nèi)，并且使電磁波不從開口部169B進(jìn)入加熱室4。反之，另一方面在位置L3＝λg/4時(shí)，如前所述使電磁波不向開口部169A傳播，電磁波必然只從開口部169B進(jìn)入加熱室4。從而，改變密封部197的位置L3可以在表觀上切換開口部169A、169B。
在圖4的已有例中使與兩個(gè)開口部5相對的兩個(gè)副波導(dǎo)管13的端面14移動，兩個(gè)開口部5獨(dú)立開閉，而在本發(fā)明中開口部169A形成于電場弱的地方，開口部169B形成于電場強(qiáng)的地方，其間有密封部197，因此，即使只有一個(gè)密封部也能夠切換開口部169A、169B。
這里根據(jù)圖96說明在波導(dǎo)管3內(nèi)傳播的波的管內(nèi)波長λg的定義，以C為波導(dǎo)管3的深度，D為厚度，深度方向的電波強(qiáng)弱的峰值數(shù)目為m，厚度方向電磁波強(qiáng)弱的峰值數(shù)目為n，真空中電磁波波長λ如果大約為122毫米，則管內(nèi)波長λg如式(4)所示。通常取m＝1、n＝0，這時(shí)λg如式(5)所示。如果C＝80毫米、D＝40毫米，則λg約為188毫米。(這些尺寸都是不包含板厚的內(nèi)部尺寸)λg=λ/√[1-λ2((m/2C)2+(n/2D)2)]······(4)]]>λg=λ/√[1-λ2(1/2C)2]······(5)]]>下面對這時(shí)加熱室4內(nèi)的電磁波諧振加以說明。
在圖96的情況下，加熱室4內(nèi)的電磁波就要發(fā)生諧振，但是由于產(chǎn)生夾著開口部169的反向的強(qiáng)電場217、218(實(shí)線箭頭)，在加熱室4內(nèi)的開口部169，穩(wěn)定在電場變?nèi)?波節(jié))的諧振狀態(tài)下。這時(shí)電磁波進(jìn)入加熱室4效率最高。(但是在諧振狀態(tài)下傳輸狀態(tài)與波導(dǎo)管3內(nèi)的傳輸狀態(tài)不同，電場與磁場相位相差90°)諧振狀態(tài)由加熱室形狀和開口部的位置決定，在表示這時(shí)加熱室4內(nèi)的電場分布的圖91的情況下，加熱室4的X方向產(chǎn)生4個(gè)強(qiáng)電場，而Y方向產(chǎn)生3個(gè)，Z方向產(chǎn)生1個(gè)。這是由于達(dá)到諧振，加熱室內(nèi)的電磁波成駐波分布而形成的電場的波腹，該波腹的數(shù)目被稱為波模。通常加熱室4的形狀以三維表示，以x、y、z表示各方向的尺寸時(shí)，各方向上電場的波腹如果只有m、n、p個(gè)，則其波模為(mnp)。在本實(shí)施例中，使加熱室4的底面的深度x和寬度y的中心位置與第1開口部169A的中心位置大致一致，同時(shí)形成夾著開口部169產(chǎn)生強(qiáng)電場(在開口部169A為波節(jié))的結(jié)構(gòu)，因此容易在深度x方向上產(chǎn)生偶數(shù)波模(m為偶數(shù))，而在寬度y方向上產(chǎn)生奇數(shù)波模(n為奇數(shù))，同時(shí)不容易產(chǎn)生其他波模。圖91是波模(431)，同樣容易理解，圖92是波模(511)。
作為結(jié)論，可以說電場的分布(即加熱分布)可以用開口部169的位置加以改變。
作為參考，在加熱室內(nèi)沒有食品6，加熱室4為長方體的情況下，可以將加熱室作為空腔諧振器考慮，根據(jù)加熱室4的尺寸和開口部169的位置，可以求出可能產(chǎn)生的波模。以加熱室4的尺寸為x、y、z，則在各方向上產(chǎn)生的波模數(shù)為滿足(6)式的m、n、p的組合。(x、y、z以毫米為單位，m、n、p為整數(shù))1/λ2＝(m/2x)2+(n/2y)2+(p/2z)2……(6)而在有食品6的情況下，由于食品的介電常數(shù)引起的波長壓縮的影響等原因，結(jié)果與(6)式有偏離。但是，從實(shí)驗(yàn)上了解到，即使有食品6，也顯示出在開口部169附近要產(chǎn)生滿足(6)式的波模，在離開開口部169的位置波?；靵y的傾向。作為在λ約為122毫米產(chǎn)生波模(431)的一個(gè)例子，可以選擇大致滿足(6)式的尺寸x＝330毫米、y＝300毫米、z＝215毫米等。
又，為了得到以食品6為目標(biāo)的加熱分布，考慮到應(yīng)該在食品6的附近形成開口部169，在本發(fā)明中，在離食品6最近的加熱室4的壁面，即加熱室4的底面上形成引起不同的電場分布的多個(gè)開口部169A、169B。
圖97是本發(fā)明第33實(shí)施例的高頻電波加熱裝置的剖面圖。
在圖97中，來自磁控管2的電磁波經(jīng)過波導(dǎo)管3對放置在加熱室4內(nèi)的盤子219上的食品6進(jìn)行加熱。連接波導(dǎo)管3和加熱室4以引導(dǎo)電磁波的開口部169C、169D采取第1開口部169C處于加熱室4的中央，第2開口部169D靠近磁控管2的結(jié)構(gòu)，采取使在波導(dǎo)管3內(nèi)傳播的電磁波的電場弱的部分(波節(jié))和在加熱室4內(nèi)作為駐波分布的電磁波的電場弱的部分(波節(jié))連接的結(jié)構(gòu)。另一方面，為了使食品6的加熱效率和加熱分布良好，設(shè)置開口遮蔽部220以覆蓋開口部169C、169D，其結(jié)構(gòu)為圓板形狀，具有由不容易吸收電磁波的低損失材料構(gòu)成的電磁波透射部221和由金屬材料構(gòu)成的電磁波遮蔽部222，由不容易吸收電磁波的低損失材料構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)軸223驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸223在開口部169C、169D之間的位置貫通加熱室4和波導(dǎo)管3，連接于作為驅(qū)動部的電動機(jī)224上得以驅(qū)動。相應(yīng)于這一驅(qū)動，從波導(dǎo)管3進(jìn)入加熱室4內(nèi)的表觀上的電磁波能夠透過的開口位置發(fā)生變化(第1開口部169C與第2開口部169D切換)，使電場分布發(fā)生變化。而且旋轉(zhuǎn)軸223與第1齒輪225也連接著，由第1齒輪225將旋轉(zhuǎn)的動力傳遞給第2齒輪226。第2齒輪226與轉(zhuǎn)臺1連接著，使食品6旋轉(zhuǎn)以謀求從旋轉(zhuǎn)中心看來同心圓方向均勻化，而使其齒數(shù)與第1齒輪225的齒數(shù)不同(本實(shí)施例中第2齒輪226的齒數(shù)多)以謀求進(jìn)一步均勻化。又，形狀識別傳感器227識別食品6的形狀，將信號送往控制手段19，控制手段根據(jù)該信號控制磁控管2、電動機(jī)224、和冷卻磁控管2用的電扇27的動作等。在該情況下預(yù)先根據(jù)食品的形狀設(shè)定最合適的供電方法(開口部169C、169D的切換模式、磁控管2的電磁波發(fā)射模式等)，根據(jù)形狀識別傳感器227來的信號進(jìn)行切換。再者，為了安全采用蓋225以覆蓋開口遮蔽部220等，以支持部228支持轉(zhuǎn)臺1的結(jié)構(gòu)。
圖98是圖97的V-V’斷面的結(jié)構(gòu)圖。
在加熱室4的底面上的中央部(縱向的中央而且是橫向的中央)有第1開口部169C的中央，由此向磁控管靠近的地方有第2開口部169D。開口部169C、169D分別為長方形，與同為長方形的加熱室4的底面四邊平行。
圖99是圖97的W-W’斷面圖。
開口遮蔽部220覆蓋開口部169C、169D，在圓形的電磁波透過部221上有半圓形的電磁波遮蔽部222，由旋轉(zhuǎn)軸223驅(qū)動。在圖99的情況下，由于電磁波遮蔽部222，波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波不容易從第1開口部169C進(jìn)入加熱室4內(nèi)，而容易從第2開口部169D進(jìn)入。另一方面，當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸223旋轉(zhuǎn)半圈，則與之相反，波導(dǎo)管3內(nèi)的電磁波容易從第1開口部169C進(jìn)入加熱室4內(nèi)，而從第2開口部不容易進(jìn)入。從而借助于開口遮蔽部220的旋轉(zhuǎn)，開口部169C、169D在表觀上被切換。
在本實(shí)施例中采用由一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸223驅(qū)動使開口遮蔽部220與轉(zhuǎn)臺1兩者旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然也可以采用分別設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸以謀求進(jìn)一步均勻化的結(jié)構(gòu)。又采取使開口遮蔽部220在加熱室4內(nèi)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，但是也可以采取在波導(dǎo)管內(nèi)向左右方向進(jìn)行直線運(yùn)動的結(jié)構(gòu)。又，對于電動機(jī)224用簡單的交流電動機(jī)使其以一定速度旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)最簡單，但是也可以使用步進(jìn)電動機(jī)進(jìn)行細(xì)致的控制謀求進(jìn)一步均勻化。又，第2開口部169D形成于加熱室4的底面，但是也可以形成于加熱室4的其他壁面。又采用根據(jù)形狀識別傳感器227的信號進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)，但是也可以用其他檢測手段構(gòu)成檢測部。
圖100是表示在加熱室4中央(即第1開口部169C的上部)放置平坦的(厚度小的)食品6時(shí)電場如何彎曲的圖。食品6在食品內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)電場231，把夾著開口部169C產(chǎn)生的一對反向的強(qiáng)電場229、230壓彎，由于食品內(nèi)部的強(qiáng)電場231和由于食品6的介電常數(shù)而受到(1)式所示的電力P的加熱。這時(shí)食品6中央的下部產(chǎn)生發(fā)熱部232，食品6內(nèi)部受到加熱而沒有燒煮邊緣部分。這就是與圖94所示的電介質(zhì)損失分布相同的損失分布。但是這時(shí)食品6的中央下部過熱而邊緣還是冷的，所產(chǎn)生的這個(gè)問題是與已有的微波爐存在的問題相反的問題。從而以上面所述的與第2開口部169D切換以謀求均勻化。在經(jīng)驗(yàn)上，只要不是加熱室4底面中央(食品的正下方)的開口部，食品6就會變熱。這是由于在底面中央以外的位置的開口部，加熱室4內(nèi)的電場分布被食品6本身弄亂，在離開開口部的地方只產(chǎn)生具有覆蓋食品的邊緣的取向的電場。在開口部169C處于加熱室4的底面中央(食品的正下方)的情況下也是隨著與開口部的距離的增大電場分布變得散亂，而在開口部169C附近保持著穩(wěn)定的強(qiáng)電場229、230，因此食品6內(nèi)部受到加熱而沒有燒煮到邊緣部分。(圖100表示出只有強(qiáng)電場變形部233散亂的情況，但是在極端的情況下加熱室4頂面的四個(gè)強(qiáng)電場234也可能變成三個(gè)或兩個(gè))而通常食品放置于加熱室4的中央，因此第1開口部169C必須選定在加熱室4底面的中央，而顯然第2開口部169D的安裝位置是有自由度的。
圖101～圖104是加熱室4的剖面圖，對電場的發(fā)生是如何隨壁面上的開口部的位置而變化進(jìn)行說明。
為了以加熱室4作為空腔諧振器建立滿足(6)式的模式，最好像圖101、圖103那樣決定開口部的位置。(但是在這里為了說明簡單按二維考慮)。圖101表示夾著開口部169E產(chǎn)生反向的強(qiáng)電場235、236，建立(22

)波模。這樣，同樣地建立(偶數(shù)、偶數(shù)、

)的波模就容易考慮了。圖102表示夾著開口部169F產(chǎn)生反向的強(qiáng)電場237、238，建立(23

)波模。這樣，同樣地建立(偶數(shù)、奇數(shù)、

)(奇數(shù)、偶數(shù)、

)的波模就容易考慮了。圖103表示夾著開口部169G產(chǎn)生反向的強(qiáng)電場239、240，建立(33

)波模。這樣，同樣地建立(奇數(shù)、奇數(shù)、

)的波模就容易考慮了。
但是，圖104是表示想要夾著開口部169H產(chǎn)生反向的強(qiáng)電場241、242，但是沒有形成(6)式所述的波模，無法推定電場分布。這是由于加熱室4的壁面與開口部169H不平行。
如上所述，采用本發(fā)明，使加熱室4的壁面與開口部169平行就可以產(chǎn)生所要的電場。
圖105是表示本發(fā)明第34實(shí)施例的加熱效率的特性圖。圖105是表示從磁控管2看到的反射狀態(tài)(配合狀態(tài))的史密斯圓圖，斜線部是高效率區(qū)域195(電磁波進(jìn)入加熱室4內(nèi)效率最高的區(qū)域)。這時(shí)以只有第1開口部169C、第2開口部169D分別開放的情況下的反射特性作為243、244，兩者都處于高效率區(qū)域195，采取能夠輸出額定輸出值的調(diào)整。從而能夠如上面所述進(jìn)行均勻加熱，同時(shí)提高加熱效率。
圖106是從上面看作為平坦的食品的代表放置于盤子219上面的燒賣245的平面圖。以圖1所示的已有的微波爐對其進(jìn)行加熱，則得到圖107所示的特性。圖107的橫軸表示加熱停止後放置的時(shí)間，縱軸表示溫度。以燒賣245中央部246(有斜線的部分)的4個(gè)燒賣的平均溫度為X1，燒賣245周圍部247(無斜線部分)的12個(gè)燒賣的平均溫度為X2，圖中顯示出周圍部分247比中央部分246熱。這表示在已有的微波爐中，像燒賣那樣的平坦的食品邊緣容易加熱而中心不容易加熱的特點(diǎn)。
圖108是表示用本發(fā)明的高頻電波加熱裝置對圖106的16個(gè)燒賣245進(jìn)行加熱時(shí)的溫度偏差的特性圖。橫軸表示加熱停止後放置的時(shí)間，縱軸表示溫度，以燒賣245中央部246的4個(gè)燒賣的平均溫度X1和燒賣245周圍部247的12個(gè)燒賣的平均溫度X2大致相同，表示加熱進(jìn)行得比圖107均勻。
但是，如果多個(gè)開口分別調(diào)整，不能說一定會有圖108的結(jié)果。第1開口部169C、第2開口部169D傾向于分別對中央部246、周圍部47進(jìn)行加熱這是不錯(cuò)的，但是不見得完全以相同的速度升溫。例如像圖109那樣，可能發(fā)生中央部246的平均溫度X1比周圍部247的平均溫度X2高的情況(與已有的特性的圖107相反)。其原因是由于，燒賣的數(shù)目周圍部247有12個(gè)而與之相比中央部246只有4個(gè)，即使分別從開口部169C、169D有等量的電磁波進(jìn)入加熱室4，也許還是中央部246升溫快。作為改變中心溫度與周圍溫度的升溫平衡的解決對策，本發(fā)明第35實(shí)施例～第37實(shí)施例示于圖110～圖113。
作為第35實(shí)施例，在圖110顯示了與圖98的結(jié)構(gòu)不同，第1開口部169C的開口面積做得比第2開口部169D的開口面積小，以減少從第1開口部169C進(jìn)入加熱室4內(nèi)的電磁波的量的例子。其結(jié)果是抑制中心溫度的上升，可以使圖109那樣的特性最佳化為圖108所示的特性。
作為第36實(shí)施例，在圖111顯示了與圖105所示的特性不同，偏離在第1開口部169C的反射狀態(tài)(調(diào)整狀態(tài))的例子。在第2開口部169D的特性244仍然保持在高效率區(qū)域，使在第1開口部169C的特性243如圖111所示那樣偏離。與圖110的效果一樣，從第1開口部169C進(jìn)入加熱室4內(nèi)的電磁波的量減少(反射增加)，抑制了中心溫度的上升，如圖109所示的特性可以最佳化為圖108所示的特性。
作為第37實(shí)施例，圖112～圖113表示改變開口部169C、169D的開放時(shí)間所占有的比例。圖113是圖112的Y-Y’斷面圖。
圖112與圖97結(jié)構(gòu)不同，電磁波遮蔽部222做成具有遮蔽突出部248與遮蔽開口部249。在這種情況下開口遮蔽部220旋轉(zhuǎn)一周時(shí)的大半時(shí)間里第2開口部169D開放，遮蔽突出部248位于第2開口部169D上面，只有遮蔽開口部249處于第1開口部169C上面時(shí)，第1開口部169C才開放。其結(jié)果是，中心溫度的上升受到抑制，并且促進(jìn)了周圍溫度的上升，可以使圖109那樣的特性最佳化為圖108所示的特性。
又作為電動機(jī)224使用步進(jìn)電動機(jī)(未圖示)，開口遮蔽部220的旋轉(zhuǎn)并非一定，從結(jié)構(gòu)上考慮，使開口部169C、169D的開閉切換中途的時(shí)間被極力縮短。例如圖105所示，即使能夠?qū)崿F(xiàn)開口部169C、169D某一方的特性243、244，在切換的中途階段(例如開口部169C、169D分別各開放一半的情況下)反射增加效率下降的可能性是很大的。從而只在該時(shí)間使開口遮蔽部220高速動作，可以盡量不使加熱效率下降。
在本實(shí)施例中舉出平坦?fàn)钍称窞槔?，對提高加熱效率和加熱分布均勻化進(jìn)行了敘述。但是食品有各種各樣的種類和形狀，而且盤子的影響也必須加以考慮。因此，作為本實(shí)施例以外的例子，還有相應(yīng)于食品改變開口部169C、169D的開放時(shí)間的平衡等各種最佳化的方法。
還有，對于局部加熱，在實(shí)施例中對燒賣、牛肉片的解凍等相當(dāng)細(xì)小的部分的加熱進(jìn)行了說明，但是并不局限于此，也考慮了例如一條金槍魚的中央部與外部進(jìn)行切換等跨越大范圍的部分進(jìn)行局部加熱的例子。
如上所述，采用本發(fā)明的高頻電波加熱裝置有如下效果。
由于局部加熱手段能夠加熱物體的任意部位，具有能夠使整體的加熱分布均勻化，或使加熱部位與不加熱的部位明確區(qū)分開的效果。
如果在被加熱物體和局部加熱手段之間有保護(hù)局部加熱手段的保護(hù)手段，在任何情況下也不會妨礙對被加熱物體的任意部位的加熱，因此不會發(fā)生局部加熱手段受到被加熱物體的碎塊的沖擊而不能動作或由于被加熱物體的碎塊吸收電磁波而影響電磁波的方向的問題，有不使局部加熱受到影響的效果。因此能夠穩(wěn)定地對目標(biāo)部位進(jìn)行局部加熱。
局部加熱手段位于載物臺下面，如果保護(hù)手段位于載物臺和局部加熱手段之間，局部加熱手段也受到載物臺的保護(hù)。如果局部加熱手段經(jīng)常處于接近被加熱物體的地方，可以直接將電磁波發(fā)射到被加熱物體的目標(biāo)部位而不通過其他壁面反射，因此有更加容易進(jìn)行局部加熱的效果。
如果在保護(hù)手段上放置被加熱物體，而使局部加熱手段處于保護(hù)手段的下面，則可以使保護(hù)手段與載物臺兼用或做成一體，因此可以簡化結(jié)構(gòu)、減少零部件，具有使整機(jī)小型化、輕量化、低價(jià)格化的效果。
如果保護(hù)手段至少有一部分是電介質(zhì)，則電介質(zhì)能夠保護(hù)局部加熱手段，同時(shí)來自局部加熱手段的電磁波能夠通過電介質(zhì)向加熱室內(nèi)發(fā)射，因此有容易對目標(biāo)部位進(jìn)行局部加熱的效果。
局部加熱手段具有引導(dǎo)電磁波發(fā)射手段發(fā)射的電磁波的波導(dǎo)部、和把波導(dǎo)部引導(dǎo)的電磁波輻射到加熱室內(nèi)的輻射部，從電磁波發(fā)射手段到輻射部的電磁波通過的距離通常大致為一定，因此對于電磁波來說，從電磁波發(fā)射手段到輻射部的阻抗是一定的，因此與局部加熱手段如何控制無關(guān)，容易維持匹配狀態(tài)，具有能夠保持高加熱效率的效果。而且加熱效率高則其結(jié)果是，縮短加熱時(shí)間、節(jié)省能量。
如果以從電磁波發(fā)射手段到輻射部電磁波通過的距離大致為λg/2的整數(shù)倍(λg為電磁波通過的路上的電磁波波長)，則在輻射部的電場變強(qiáng)，因此在將被加熱物體靠近輻射部放置的情況下效率極高。
如果把具有輻射部的電磁波結(jié)合部和驅(qū)動手段連接，控制驅(qū)動手段使輻射部以電磁波結(jié)合部為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，由于驅(qū)動手段的控制，來自輻射部的電磁波的輻射位置被改變，加熱物體的加熱部位能夠自由改變。從而有容易實(shí)現(xiàn)局部加熱的效果。
波導(dǎo)部具有連接電磁波發(fā)射手段和加熱室的波導(dǎo)管，如果以電磁波結(jié)合部作為到波導(dǎo)管內(nèi)和加熱室內(nèi)的通道，則電磁波結(jié)合部作為天線，將波導(dǎo)管內(nèi)的電磁波高效率地引導(dǎo)到加熱室，因此具有能夠使加熱效率更加提高的效果。
如果以從電磁波發(fā)射手段到電磁波結(jié)合部電磁波通過的距離大致為λg/2的整數(shù)倍(λg為電磁波通過的路上的電磁波波長)，則在電磁波通路上產(chǎn)生駐波的情況下電磁波結(jié)合部的位置上電場變得最強(qiáng)，因此電磁波結(jié)合部具有將波導(dǎo)管內(nèi)的電磁波以最高的效率引向加熱室內(nèi)的效果。
如果輻射部位于被加熱物體下面，由于輻射部經(jīng)常處于被加熱物體附近，電磁波可以直接向被加熱物體的目標(biāo)部位輻射而不必通過其他壁面反射，因此具有更容易進(jìn)行局部加熱的效果。
在加熱室內(nèi)有放置被加熱物體的載物臺，如果載物臺的中心位于加熱室的大致中心的地方，則可以把載物臺做得大，能夠有效地利用加熱室內(nèi)的空間。因而能夠放置尺寸大的物體，或放置較多的物體。結(jié)果是，使用者可以方便使用。
如果控制載物臺驅(qū)動手段，以載物臺的中心作為旋轉(zhuǎn)中心驅(qū)動載物臺轉(zhuǎn)動，則可以抑制旋轉(zhuǎn)中載物臺的上下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的驅(qū)動，因此，有易于對目標(biāo)加熱部位進(jìn)行局部加熱的效果。而同樣易于不容易使被加熱物體發(fā)生振動，有使物體不容易打翻的效果。
如果使局部加熱手段的控制與載物臺驅(qū)動手段的控制連動進(jìn)行，則相對于被加熱物體，局部加熱手段的位置的把握和變動就更加容易。從而有更加容易對目標(biāo)加熱位置進(jìn)行加熱的效果。
如果同時(shí)或先後進(jìn)行對局部加熱手段的控制和使載物臺驅(qū)動手段減速和停止的控制，則在局部加熱手段和載物臺驅(qū)動手段處于對局部加熱最合適的位置關(guān)系時(shí)，可以長期維持該狀態(tài)。具有能夠無誤地對目標(biāo)加熱部位進(jìn)行局部加熱和能夠縮短局部加熱時(shí)間的效果。
如果控制驅(qū)動手段使輻射部驅(qū)動的范圍為加熱室底面的內(nèi)側(cè)，則可以減小驅(qū)動所需要的空間和加熱室外的空間。又易于電磁波不容易從驅(qū)動的范圍向加熱室外泄漏，就不需要特殊的密封結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)簡單，零部件少，具有使整機(jī)小型化、輕型化、低價(jià)格化的效果。
如果載物臺具有由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的電磁波遮蔽部和在中心附近的電磁波透射部，則具有能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w的底面中央附近進(jìn)行局部加熱的效果。
如果控制輻射部來的電磁波的方向，在有被加熱物體的方向和沒有被加熱物體的方向上切換，則可以在對被加熱物體直接輻射電磁波的局部加熱、和避免局部加熱，而以加熱室壁面反射後的電磁波進(jìn)行加熱之間切換。從而可以根據(jù)使用目的或使電磁波集中，或使其不集中，因此，具有能夠更加自由地改變加熱分布的效果。
如果控制局部加熱手段，在對被加熱物體的底面的大致中央處進(jìn)行加熱與對被加熱物體的大致是周圍的地方進(jìn)行加熱之間切換，則有能夠以簡便的方法使被加熱物體的加熱分布均勻化的效果。
如果控制局部加熱手段，在二維和三維空間切換被加熱物體的加熱部位，則有可能更加細(xì)致地改變加熱分布的效果。
如果有斷續(xù)控制局部加熱手段的斷續(xù)控制手段，則能夠斷續(xù)切換被加熱物體的加熱部位，把電磁波集中于限定的部分，因此具有能夠更加自由地改變加熱分布的效果。
如果有連續(xù)控制局部加熱手段的連續(xù)控制手段，則能夠連續(xù)切換被加熱物體的加熱部位，因此能夠避免加熱的局部集中，具有能夠?qū)Υ蠓秶牡胤竭M(jìn)行均勻加熱的效果。
如果有斷續(xù)控制局部加熱手段的斷續(xù)控制手段、連續(xù)控制局部加熱手段的連續(xù)控制手段、和切換斷續(xù)控制手段和連續(xù)控制手段的切換控制手段，則容易進(jìn)行符合目的地切換。
如果具有使用者能夠設(shè)定的設(shè)定手段，以設(shè)定手段控制局部加熱手段，則具有能夠?qū)崿F(xiàn)與設(shè)定內(nèi)容相應(yīng)的合適的局部加熱的效果。
如果具有檢測被加熱物體的物理量和其變化量或表示加熱室內(nèi)的狀態(tài)的物理量或其變化量的至少一種作為檢測量的檢測手段，根據(jù)檢測手段的檢測量控制局部加熱手段，則具有能夠根據(jù)被加熱物體本身的狀態(tài)和加熱室內(nèi)的狀態(tài)實(shí)行合適的局部加熱的效果。
如果借助于檢測被加熱物體的溫度分布的溫度分布檢測手段對局部加熱手段進(jìn)行控制，則由于根據(jù)實(shí)際溫度信息控制局部加熱手段，具有能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的局部加熱的效果。
如果具有檢測被加熱物體的形狀的形狀檢測手段和檢測被加熱物體的重量的重量檢測手段的至少一種，則即使不加熱也能夠大致確定被加熱物體的狀態(tài)。因此具有能夠防止無用的加熱，更加提高局部加熱的效率的效果。
如果具有能夠在加熱開始的前後用形狀檢測手段和重量檢測手段的至少一種判定應(yīng)該加熱的區(qū)域的區(qū)域判定控制手段，則有不管開始加熱與否，判定應(yīng)該加熱的區(qū)域，因而能夠只對區(qū)域內(nèi)、即被加熱物體進(jìn)行高效率的局部加熱的效果。
如果使局部加熱手段的控制和電磁波發(fā)射手段的控制連動進(jìn)行，則只有在能夠?qū)ο胍M(jìn)行局部加熱的部位進(jìn)行加熱的狀態(tài)下才發(fā)射電磁波，或在能夠?qū)Σ幌脒M(jìn)行局部加熱的部位進(jìn)行加熱的狀態(tài)下不發(fā)射電磁波，能夠進(jìn)行更仔細(xì)控制的加熱。
如果在控制電磁波發(fā)射手段使輸出減少或使其為0後控制局部加熱手段，則有在控制局部加熱手段使其停止之前，通過不加熱也可以的部分不進(jìn)行無謂的加熱的效果。
如果在控制局部加熱手段後控制電磁波發(fā)射手段使輸出增加，則有相同的效果。
如果以檢測局部加熱手段的位置的位置檢測手段控制局部加熱手段，則由于能夠正確地將局部加熱手段控制于目標(biāo)位置，因而具有能夠以更高精度進(jìn)行局部加熱的效果。
如果在加熱開始時(shí)和加熱停止時(shí)的至少一個(gè)時(shí)刻把局部加熱手段控制于規(guī)定的位置，則在進(jìn)行下一次加熱時(shí)只要以規(guī)定的位置為基準(zhǔn)把局部加熱手段控制于目標(biāo)位置即可，因此具有使位置控制能夠便于進(jìn)行的效果。
又，如果由被加熱物體判別手段判別加熱室內(nèi)的被加熱物體，以低溫部分判別手段判別被加熱物體中的低溫部分，控制分布變更手段，則可以對食品進(jìn)行合適的加熱而不進(jìn)行無謂的加熱，減少能量的浪費(fèi)。
如果低溫部分判別手段從加熱范圍設(shè)定手段設(shè)定的加熱范圍中判別出低溫部分，對分布變更手段進(jìn)行控制，則能夠同時(shí)對最佳溫度不同的不同種類的食品以各自的最佳溫度進(jìn)行加熱烹飪。
又，如果把加熱范圍以記錄手段記錄于記錄存儲手段，而以記錄調(diào)出手段調(diào)出，則操作簡便，使用者便于使用。
又，如果在以第1操作按鈕輸入加熱物體的種類、電磁波加熱輸出的大小、加熱開始時(shí)間和加熱方法中的至少一項(xiàng)後到以第2操作按鈕輸入加熱開始的時(shí)間內(nèi)開始控制加熱部位切換部，則在加熱開始時(shí)已經(jīng)達(dá)到能夠加熱合適的部位的狀態(tài)。從而不會對無需加熱的部分進(jìn)行加熱，可以抑制加熱的不均勻，謀求加熱均勻化。同樣，由于不對無需加熱的部分進(jìn)行加熱，可以縮短加熱時(shí)間，減少使用者等待的時(shí)間。又由于不對無需加熱的部分進(jìn)行加熱，可以提高加熱效率，節(jié)省電力消耗。又，如果在加熱開始之前控制加熱部位切換部，則可以在加熱過程中不控制加熱部位切換部或減少控制次數(shù)。因此可以抑制在控制加熱部位切換部的中途電場被弄亂或反射波增加的情況，可以防止電磁波發(fā)射手段的異常發(fā)熱。從而可以提高電磁波發(fā)射手段的使用壽命。同樣，可以抑制電場被弄亂或反射波增加的情況，防止高次諧波的發(fā)生。從而可以抑制噪聲，防止高頻電波加熱裝置中的其他零部件和外部儀器的錯(cuò)誤動作。
如果能夠根據(jù)加熱目的變更加熱部位，則在某種程度上能夠按照使被加熱物體均勻加熱的要求動作，或使加熱集中于被加熱物體的特定部位。在以作為高頻電波加熱裝置的代表的微波爐進(jìn)行烹飪的情況下，能夠?qū)我皇称窡o不均勻地進(jìn)行加熱，或?qū)Χ嗥贩N的食品有選擇地進(jìn)行加熱(例如在一個(gè)盤子上，對燒煮和油炸食品進(jìn)行加熱，而對生菜不進(jìn)行加熱)。
如果驅(qū)動部在加熱開始後立即以一定的周期驅(qū)動局部加熱手段，在加熱中途進(jìn)行改變周期或使其停止的驅(qū)動控制，則可以改變加熱剛開始不久產(chǎn)生的加熱分布和加熱中途以後的加熱分布。特別是加熱中途以後能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w的某特定部分進(jìn)行集中加熱，因此能夠?qū)訜嵬淼牟糠诌M(jìn)行加熱，補(bǔ)償加熱中途之前發(fā)生的加熱不均勻，以謀求均勻化，或更進(jìn)一步對要部分加熱的部分進(jìn)行加熱。
如果控制部在加熱開始後即以電磁波發(fā)射手段的加熱輸出為一定值，在加熱中途根據(jù)局部加熱手段的狀態(tài)進(jìn)行控制以改變加熱輸出或使加熱停止，則可以改變加熱剛開始不久產(chǎn)生的加熱分布和加熱中途以後的加熱分布。特別是加熱中途以後能夠不對被加熱物體的某特定部分進(jìn)行加熱，因此能夠?qū)訜嵴谶M(jìn)行的部分不進(jìn)行加熱，補(bǔ)償加熱中途之前發(fā)生的加熱不均勻，以謀求均勻化，或更進(jìn)一步只對不想進(jìn)行加熱的部分不進(jìn)行加熱。
如果通過饋電室把電磁波導(dǎo)入加熱室，在饋電室內(nèi)設(shè)置供電口切換部，則饋電室連接著波導(dǎo)管和加熱室，有容易抑制電磁波的反射和容易匹配的效果。又，在供電口切換部沒有向饋電室內(nèi)突出，特別是供電口切換部加蓋以防止使用者的手接觸到的情況下，包含蓋在內(nèi)可以把加熱室底面弄平坦，因此使用者容易掃除加熱室內(nèi)部。而且在局部加熱手段加蓋的情況下，蓋的尺寸即使不能覆蓋整個(gè)加熱室底面，覆蓋饋電室也已足夠，可以使蓋做得小而且價(jià)格低廉。
又如果轉(zhuǎn)臺由金屬或?qū)щ娦圆牧蠘?gòu)成，旋轉(zhuǎn)方向上存在電磁波波長的1/2以上長度的間隙，則電磁波可以通過轉(zhuǎn)臺的間隙上下穿透。因此可以容易地切換被加熱物體的加熱部位。
如果轉(zhuǎn)臺由金屬或?qū)щ娦詷?gòu)成，則耐熱性好，即使是普及型的帶電烤爐功能的微波爐那樣的加熱室底面有發(fā)熱體的情況下也可以使用。
如果轉(zhuǎn)臺由可透過電磁波的材料構(gòu)成，則電磁波可以透過轉(zhuǎn)臺上下穿透而不受反射。因此可以容易切換被加熱物體的加熱部位。
如果在加熱室底面有以半徑為r的轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心為中心的半徑為R(R＞r)的向上突出的傾斜部，則在轉(zhuǎn)臺上或轉(zhuǎn)臺周圍有液態(tài)的被加熱物體打翻時(shí)，即使不卸下轉(zhuǎn)臺也能夠進(jìn)行清掃等工作，操作方便。
如果對局部加熱手段進(jìn)行控制，在加熱開始後對被加熱物體的中央進(jìn)行加熱，然後對周圍進(jìn)行加熱，則有防止被加熱物體的邊緣部分過度加熱的效果。因此有抑制加熱不均勻的效果。加熱不均勻小則可消除無謂加熱，因此可以謀求良好的加熱效率和節(jié)省電力，可以縮短加熱時(shí)間，減少使用者等待的時(shí)間。
如果借助于局部加熱手段在加熱開始後使電磁波的方向指向加熱室底面的中央，則主要加熱被加熱物體的中央，然後如果使電磁波的方向指向加熱室底面的外側(cè)，則主要加熱被加熱物體的周圍，因此可以減少加熱不均勻的程度。
如果以檢測被加熱物體的物理量和加熱室內(nèi)的狀態(tài)的檢測部的輸出，在被加熱物體上發(fā)生部分過度加熱之前驅(qū)動供電口切換部，則有切換加熱部位、抑制過度加熱的效果。
如果在對處于冷凍狀態(tài)的被加熱物體進(jìn)行解凍時(shí)，在被加熱物體的最高溫度被推定為0℃以下的范圍連續(xù)發(fā)射電磁波進(jìn)行加熱，在最高溫度被推定為超過0℃時(shí)控制使電磁波的發(fā)射暫時(shí)停止，則可以抑制最高溫度超過0℃以後溫度差的擴(kuò)大，在停止的時(shí)間里由于被加熱物體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)，有減小溫度不均勻程度的效果。因此能夠提供加熱不均勻小的解凍結(jié)果。
如果使電磁波的發(fā)射停止或減少時(shí)驅(qū)動局部加熱手段，則驅(qū)動中加熱室內(nèi)的電磁波沒有受到攪拌。由于能夠在穩(wěn)定的工作區(qū)域使用電磁波發(fā)射手段，所以有抑制不需要的輻射和電磁波發(fā)射手段的溫升的效果，可以使噪聲對策和冷卻結(jié)構(gòu)更容易做到。
如果以旋轉(zhuǎn)波導(dǎo)管、旋轉(zhuǎn)天線或攪拌器構(gòu)成局部加熱手段，則可以以簡單的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動方法容易地切換電磁波的方向。所以能夠?qū)崿F(xiàn)低價(jià)格化，從過去的實(shí)際成績可以看出是具有可靠性的。
如果以步進(jìn)電動機(jī)或其他電動機(jī)和開關(guān)的組合構(gòu)成驅(qū)動局部加熱手段的驅(qū)動部，則對局部加熱手段的位置控制準(zhǔn)確而且容易，因此能夠準(zhǔn)確而又容易地控制電磁波的方向。因此能夠以簡單、廉價(jià)的結(jié)構(gòu)、以更高的精度進(jìn)行加熱部位的切換。
如果根據(jù)檢測手段的輸出決定電磁波的發(fā)射暫時(shí)停止，則可以根據(jù)被加熱物體或加熱室內(nèi)的狀態(tài)，決定被加熱物體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)和被加熱物體與加熱室內(nèi)的氣氛的溫度差所引起的溫度上升的比例。因此可以采取能夠抑制被加熱物體的解凍不均勻的合適的加熱。
如果使多個(gè)波導(dǎo)管互相靠在一起，則可以以狹小的空間、少量的材料構(gòu)成。因此可以謀求小型化、輕量化和低價(jià)格化。
如果波導(dǎo)管在電場的波節(jié)分叉，則電磁波在分叉後的波導(dǎo)管內(nèi)高效率地傳送，因此能夠通過多個(gè)開口以良好的效率向加熱室內(nèi)傳送電磁波，所以有良好的加熱效率。因此加熱時(shí)間短，可以減少使用者等待的時(shí)間，可以極力抑制多余的電力消耗，因此能夠節(jié)省能量，減少在電磁波發(fā)射手段的損失從而提高可靠性。
如果縮小分叉後的波導(dǎo)管的斷面積，則可以以狹小的空間、少量的材料構(gòu)成。因此可以謀求小型化、輕量化和低價(jià)格化。由于分叉的波導(dǎo)管的長度為管內(nèi)波長λg的1/2的大于0的整數(shù)倍，即使是在分叉後的波導(dǎo)管內(nèi)電磁波也能夠以管內(nèi)波長λg諧振。因此，電磁波通過多個(gè)開口也能夠有效地向加熱室內(nèi)傳送，所以加熱效率良好。
如果使第1波導(dǎo)管和分叉的波導(dǎo)管的分叉點(diǎn)的寬度為管內(nèi)波長λg的1/4以下，則處于諧振狀態(tài)的第1波導(dǎo)管內(nèi)的電磁波依舊保持著諧振狀態(tài)效率良好地被傳送到分叉後的波導(dǎo)管。由于電磁波通過多個(gè)開口效率良好地被傳送到加熱室內(nèi)，所以有加熱效率良好的效果。
如果有多個(gè)開口部，遮蔽部與固定在加熱室和波導(dǎo)管的至少某一方上的金屬或具有導(dǎo)電性的構(gòu)件的某一個(gè)上面的突起部接觸著，同時(shí)遮蔽住開口部，則電磁波不能通過遮蔽部和突起部之間傳送，開口完全遮蔽。因此能夠準(zhǔn)確切換電磁波進(jìn)出的開口部，所以能夠自由地改變加熱分布，能夠達(dá)到與目的相應(yīng)的最佳的加熱分布。從而能夠?qū)θ魏问称范歼M(jìn)行均勻加熱。而且同樣地，由于從遮蔽部和突起部之間的電磁波外泄也受到抑制，所以是安全的，噪聲的問題也得到解決，能夠防止其影響外部儀器引起誤動作。
如果具有多個(gè)開口部，密封部由在加熱室和波導(dǎo)管或至少某一方上固定的構(gòu)件所構(gòu)成，則電磁波不通過遮蔽部和開口部之間傳送，而且有抑制電磁波向外泄漏的效果。
如果以一個(gè)遮蔽部作為同一壁面上的多個(gè)開口開關(guān)用的遮蔽板，則可以使遮蔽部的結(jié)構(gòu)簡化、構(gòu)件減少。因此有降低價(jià)格的效果。而且如果由于某種事故使遮蔽部不能移動時(shí)，也一定有某個(gè)開口部開放著，總能夠?qū)訜崾覂?nèi)供給電磁波。因此不會有開口部全部被遮蔽，電磁波不能進(jìn)入加熱室內(nèi)的情況，不容易發(fā)生電磁波發(fā)射手段和波導(dǎo)管內(nèi)異常損耗和發(fā)熱的情況，安全而且可靠性高。
如果以一個(gè)驅(qū)動部驅(qū)動遮蔽部遮蔽或打開多個(gè)開口部，則可以使驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)簡化、構(gòu)件減少，而且有控制容易的效果。因此能夠謀求小型化、輕量化和低價(jià)格化。
如果在停止電磁波發(fā)射時(shí)使遮蔽部動作，則在遮蔽部動作途中電場不散亂，能夠防止電磁波發(fā)射手段的異常損耗和高次諧波的發(fā)生。因此安全而且可靠性高，噪聲的問題也得到解決，能夠防止其影響外部儀器引起誤動作。
如果在加熱開始時(shí)或加熱停止時(shí)把遮蔽部的位置定在對重量輕的被加熱物體或適合短時(shí)間加熱的位置上，則每一次開始加熱時(shí)重量輕的被加熱物體等的短時(shí)間加熱的準(zhǔn)備工作已經(jīng)做好。因此放入重量輕的被加熱物體進(jìn)行加熱不會失敗。而在放入大量的被加熱物體等需要長時(shí)間加熱的物體時(shí)，在開始加熱後使遮蔽部移動到合適的位置也還完全來得及。結(jié)果是，采用本發(fā)明，在放入重量輕的被加熱物體時(shí)，從加熱初期起就能夠給予合適的加熱分布。而且在放入重量輕的被加熱物體時(shí)，不大必要驅(qū)動遮蔽部動作，因此沒有驅(qū)動遮蔽部移動位置所需的電力消耗和遮蔽部動作途中的損失，可以更加提高加熱效率，也有縮短時(shí)間的效果。而且在加熱開始時(shí)或加熱停止時(shí)，控制驅(qū)動部使被加熱物體的位置處于對重量輕的被加熱物體或適合短時(shí)間加熱的位置，因此每一次加熱開始時(shí)重量輕的被加熱物體等的短時(shí)間加熱的準(zhǔn)備已經(jīng)做好。
如果在加熱開始後不久的時(shí)間里不接受檢測手段的輸出或加以忽略，則對于檢測手段，可以不擔(dān)心由于加熱初期的電磁波的不穩(wěn)定狀態(tài)而引起檢測錯(cuò)誤，可以在穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行正確的檢測。因此，根據(jù)檢測手段的輸出進(jìn)行的控制也是正確的，可以實(shí)現(xiàn)可靠性高的動作。同樣，沒有必要為了以檢測手段檢測被加熱物體的初期狀態(tài)的目的在開始後不久的時(shí)間設(shè)置不發(fā)出電磁波的時(shí)間，可以從一開始就進(jìn)行有效的加熱。因此，可以縮短使用者等待的時(shí)間。
如果根據(jù)檢測手段的輸出，從加熱開始到加熱停止的時(shí)間里多次使遮蔽部動作，則由于加熱分布因此而改變，可以進(jìn)行與被加熱物體的狀態(tài)相對應(yīng)的合適的加熱。因此，對于任何被加熱物體都能夠進(jìn)行均勻、有效的加熱。
如果根據(jù)檢測手段，在從加熱開始到加熱停止的時(shí)間里控制驅(qū)動部使被加熱物體的位置發(fā)生多次變化，則加熱分布因此而變化，因而可以進(jìn)行與被加熱物體的狀態(tài)對應(yīng)的恰當(dāng)?shù)募訜?。因此對任何被加熱物體都能夠進(jìn)行均勻、有效的加熱。
如果采取具有設(shè)置在波導(dǎo)管內(nèi)的旋轉(zhuǎn)物體等驅(qū)動物體和多個(gè)開口的結(jié)構(gòu)，則借助于旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)，切換多個(gè)開口中的電磁波容易射出的開口和電磁波不容易射出的開口，在表觀上對各種電場勤加切換，以使整個(gè)被加熱物體可以受到均勻加熱。
如果在波導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)物體等驅(qū)動物體，則結(jié)構(gòu)簡單不占空間，能夠相對于整機(jī)的大小維持加熱室內(nèi)部的有效容積。
如果采取驅(qū)動物體根據(jù)操作按鈕的輸入切換多個(gè)動作模式的結(jié)構(gòu)，則與一定速度的旋轉(zhuǎn)相比，可以根據(jù)被加熱物體和總體的加熱程序一邊切換最佳的電場分布一邊進(jìn)行加熱，因此能夠進(jìn)行更加均勻的加熱。
而反之，在沒有要求切換電場分布那么好的分布的情況下(例如由于對流只要在底面加熱就能夠均勻分布的牛奶等液體)輸入時(shí)，也可以使旋轉(zhuǎn)物體停止在調(diào)整得最好的位置上。這時(shí)由于可以對被加熱物體進(jìn)行高效率的加熱，加熱時(shí)間短，可以縮短使用者等待的時(shí)間。而且損耗減少，節(jié)省電力。同樣，還減少電磁波發(fā)射手段所受的熱應(yīng)力，提高可靠性。
如果采取以檢測手段檢測被加熱物體和加熱室內(nèi)的狀態(tài)，與之相應(yīng)旋轉(zhuǎn)物體在多種動作模式中切換的結(jié)構(gòu)，則一邊根據(jù)被加熱物體的狀態(tài)切換最合適的電場分布一邊加熱，因此可以更均勻地進(jìn)行加熱。
反之，如果檢測手段判定是不要求切換電場分布那么好的分布的狀態(tài)(例如由于對流只要在底面加熱就能夠均勻分布的牛奶等液體)，則其後也可以使旋轉(zhuǎn)物體停止在調(diào)整得最好的位置上。這時(shí)由于可以對被加熱物體進(jìn)行高效率的加熱，加熱時(shí)間短，可以縮短使用者等待的時(shí)間。而且同樣可以謀求減少損耗，節(jié)省電力。同樣，還減少電磁波發(fā)射手段所受的熱應(yīng)力，提高可靠性。
在使用冷凍食品(冷凍食品解凍)的情況下使旋轉(zhuǎn)物體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，因此加熱室內(nèi)的電場經(jīng)常變化，可以防止電磁波集中于冷凍食品的一部分上。因此可以使其不易發(fā)生整體凍著而卻只有一部分在燒煮著這樣的解凍特有的分布。
如果在放入牛奶或湯汁之類時(shí)以操作按鈕控制使放置食品的載物臺不旋轉(zhuǎn)，則調(diào)整狀態(tài)不會由于旋轉(zhuǎn)而變化。這時(shí)如果調(diào)整好則可以進(jìn)行高效率的加熱。又由于不需要轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的電力，可以節(jié)省電力。通常在處理牛奶或湯汁之類的食品的情況下轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)或停止對分布的影響小，因此不發(fā)生分布不均勻的情況。
如果檢測手段判定被加熱物體為液體時(shí)，使放置食品的載物臺不旋轉(zhuǎn)，則調(diào)整狀態(tài)不會由于旋轉(zhuǎn)而變化。這時(shí)如果調(diào)整好則可以進(jìn)行高效率的加熱。又由于不需要轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的電力，可以節(jié)省電力。
如果通過多個(gè)開口部把電磁波導(dǎo)入加熱室內(nèi)，則可以產(chǎn)生因每一個(gè)開口而不同的電場分布，與一個(gè)開口的情況相比，能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w進(jìn)行均勻加熱。
又，如果在加熱室底面有開口，則大致可以決定以該開口位置是否能夠?qū)Ρ患訜嵛矬w哪一部分進(jìn)行強(qiáng)加熱，容易形成所要求的分布。又，如果同樣在加熱室底面有開口，則被加熱物體與開口部位置較接近，加熱效率高。因此加熱時(shí)間短，可以減少使用者等待的時(shí)間，可以極力抑制多余的電力消耗，因此能夠節(jié)省能量，減少在電磁波發(fā)射手段的損失從而提高可靠性。
如果改變被加熱物體在高度方向上的位置或改變被加熱物體和被加熱物體底面下的具有導(dǎo)電性的構(gòu)件的距離，則即使加熱室內(nèi)的電場分布相同，也可以改變被加熱物體的加熱分布，可以自由地控制分布。
如果借助于切換開口部，根據(jù)操作按鈕的輸入和檢測部的輸出在多個(gè)開口部中切換電磁波容易射出的開口部，則可以產(chǎn)生符合操作內(nèi)容和檢測內(nèi)容的加熱分布，謀求被加熱物體的加熱分布均勻化。
如果借助于切換開口部，在被加熱物體為液體的情況下從多個(gè)開口部中離被加熱物體底面中央最近的開口部發(fā)出電磁波，則可以對被加熱物體底面中央進(jìn)行集中加熱，使其達(dá)到比其他部分高的溫度。于是在這時(shí)由于被加熱物體是液體，會產(chǎn)生對流，上下方向上溫度自然平均化，不會發(fā)生作為液態(tài)被加熱物體特有的問題的上部過熱，能夠?qū)崿F(xiàn)上下不存在溫度差的均勻的加熱分布。
如果借助于切換開口部，在被加熱物體的高度高到某種程度以上或重量大的情況下，使多個(gè)開口部中離被加熱物體底面中央最近的開口部不容易射出電磁波，則可以消除作為大的被加熱物體特有的問題的、底面加熱過度引起的燒焦和下部加熱過度的情況，實(shí)現(xiàn)上下沒有溫度差的均勻加熱分布。
如果根據(jù)操作按鈕的輸入和檢測手段的輸出改變，改變被加熱物體在高度方向上的位置或改變被加熱物體和被加熱物體底面下的具有導(dǎo)電性的構(gòu)件的距離，則可以根據(jù)操作內(nèi)容和檢測內(nèi)容改變加熱分布，得到與目的相應(yīng)的最佳加熱分布。
在被加熱物體的高度低得超過某種程度或重量輕的情況下，如果提高被加熱物體在高度方向上的位置或加大被加熱物體與被加熱物體底面下的具有導(dǎo)電性的構(gòu)件的距離，則可以消除被加熱物體小的情況下特有的電場局部集中的問題，實(shí)現(xiàn)均勻的加熱分布。
如果使密封部能夠在多個(gè)開口部中的第1開口部和第2開口部之間移動于從波導(dǎo)管分叉出來的副波導(dǎo)管內(nèi)，則借助于密封部的移動，可以切換表觀上容易從上波導(dǎo)管向加熱室內(nèi)傳送電磁波的開口部，能夠自由改變加熱分布。
同樣，在切換開口部時(shí)不會發(fā)生火花和電波泄漏，因而是極其安全的。
如果借助于密封部的移動，相應(yīng)于操作按鈕的輸入和檢測部的輸出，切換電磁波容易從波導(dǎo)管進(jìn)入加熱室內(nèi)的開口，則能夠產(chǎn)生符合操作內(nèi)容和檢測內(nèi)容的加熱分布，謀求被加熱物體的加熱分布的均勻化。
如果以第1溫度傳感器檢測被加熱物體垂直方向上多處的溫度及其溫度變化，以第2溫度傳感器檢測被加熱物體水平方向上多處的溫度及其溫度變化，則能夠高精度檢測出整個(gè)被加熱物體的溫度分布。
如果以溫度傳感器檢測被加熱物體的溫度分布，改變被加熱物體在高度方向上的位置或改變被加熱物體和被加熱物體底面下的具有導(dǎo)電性的構(gòu)件的距離，使電磁波集中于低溫部分或使電磁波不集中于高溫部分，則可以根據(jù)被加熱物體的實(shí)際溫度抑制加熱分布的不均勻?qū)崿F(xiàn)極其均勻的加熱。
如果以溫度傳感器檢測被加熱物體的溫度分布，切換開口部，在多個(gè)開口部中切換電磁波容易射出的開口部，使電磁波集中于低溫部分或使電磁波不集中于高溫部分，則可以根據(jù)被加熱物體的實(shí)際溫度抑制加熱分布的不均勻，實(shí)現(xiàn)極其均勻的加熱。
如果在根據(jù)溫度傳感器的輸出判定為被加熱物體的低溫部分溫度上升程度變大或高溫部分的溫度上升程度變小的情況下，即溫度不均勻能夠改善的情況下，停止放置食品的載物臺的旋轉(zhuǎn)或使其減速，則可以迅速改善加熱分布，使分布不均勻消失，實(shí)現(xiàn)極其均勻的加熱。
如果在根據(jù)溫度傳感器的輸出判定為被加熱物體的多處的低溫差超過某一數(shù)值時(shí)，以提高送風(fēng)部的轉(zhuǎn)數(shù)或加大吸氣口或改善通風(fēng)等方法使進(jìn)入加熱室內(nèi)的風(fēng)量增加，則整個(gè)周圍的溫度平均化，同時(shí)這期間也由于被加熱物體內(nèi)的熱傳導(dǎo)，溫度平均化，可以消除分布不均勻，實(shí)現(xiàn)極其均勻的加熱。
如果采取以多個(gè)開口連接加熱室和波導(dǎo)管，在加熱室底面中央部(是縱向的中央而且是橫向的中央)設(shè)有第1開口部的結(jié)構(gòu)，則因?yàn)橐缘?開口部加熱被加熱物體的底面中央，同時(shí)以其他開口部加熱被加熱物體的邊緣，所以能夠在整體上進(jìn)行均勻的加熱。
如果采取使長方形加熱室底面的所有的邊與長方形開口部各邊平行的結(jié)構(gòu)，則可以借助于電磁波發(fā)射手段發(fā)射的電磁波產(chǎn)生把開口部夾在中間的反向的強(qiáng)電場，以加熱室作為空腔諧振器考慮進(jìn)行計(jì)算的那樣的目標(biāo)電場分布作為駐波分布產(chǎn)生于加熱室底面上。因此可以以加熱室內(nèi)的波模(至少在開口部附近)作為所要求的波模，使被加熱物體實(shí)現(xiàn)所要求的加熱分布。
如果以開口遮蔽部遮蔽多個(gè)開口中的至少一個(gè)，則由于能夠切換在未遮蔽的開口部產(chǎn)生的駐波分布，或使各種駐波混合，所以能夠切換被加熱物體的加熱分布或加以組合使其平均化。
如果采取有多個(gè)開口部，在除了任一開口部以外的其他開口部都遮蔽的情況下調(diào)整(輸出額定的輸出值)的結(jié)構(gòu)，則無論是哪一個(gè)開口部供電也能夠高效率地對被加熱物體進(jìn)行加熱。因此可縮短加熱時(shí)間、有縮短使用者的等待時(shí)間的效果。而且同樣能夠節(jié)省電力。還能減少電磁波發(fā)射手段所受的熱應(yīng)力，提高可靠性。
如果遮蔽部以加熱室底面中央部(是縱向的中央而且是橫向的中央)以外的位置上的旋轉(zhuǎn)軸作為中心旋轉(zhuǎn)以遮蔽開口部，則能夠攪拌加熱室內(nèi)的電場分布，使被加熱物體的加熱分布均勻化。同樣又由于可以把開口部設(shè)置于加熱室底面中央部，因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行切換，對被加熱物體底面中央部或進(jìn)行加熱或不加熱，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更加均勻的加熱。
如果開口遮蔽部以一定速度旋轉(zhuǎn)以遮蔽開口部，則能夠用以一定速度旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部實(shí)現(xiàn)。因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)(廉價(jià)、容易制作的結(jié)構(gòu))變更加熱室內(nèi)的電場分布，使被加熱物體的加熱分布均勻化。
如果以圓板狀的開口遮蔽部遮蔽開口部，則可以做成沒有角的開口遮蔽部。因此有以簡單的結(jié)構(gòu)(廉價(jià)、容易制作的結(jié)構(gòu))變更加熱室內(nèi)的電場分布，有使被加熱物體的加熱分布能夠均勻化的效果。同樣，又由于是沒有角的開口遮蔽部，因此因接觸而損壞其他構(gòu)件等危險(xiǎn)小，可以提高安全性能。
如果開口遮蔽部由樹脂等制成的電磁波透射部和金屬等制成的電磁波遮擋部構(gòu)成，則用驅(qū)動部改變其位置，即可以改變電磁波的透過與遮斷的狀態(tài)。因此可以切換加熱室內(nèi)的駐波分布，或使各種駐波混合，或攪拌電場分布，所以能夠使被加熱物體的加熱分布均勻化。同樣，又可以以電磁波透過部防止開口部與電磁波遮擋部之間的電火花，提高安全性。
對于多個(gè)開口部的開口面積，如果采取以所述被加熱物體的底面中央最近的地方的開口部的開口面積為最小的結(jié)構(gòu)，則可以使從最小的開口部出來的電磁波比其他開口部出來的電磁波少。因此可以抑制在相同開口面積的情況下會比其他開口部對分布的影響大得多的、最靠近加熱室底面而且最靠近被加熱物體的開口部對分布的影響，提高其他開口部對分布的影響，使被加熱物體的加熱分布更加均勻化。
如果采取不調(diào)整于除了上述被加熱物體的底面中央的最近處的開口部以外的其他開口部遮蔽(沒有額定輸出)的結(jié)構(gòu)，則可以使這時(shí)出來的電磁波比其他開口部出來的電磁波少。因此可以抑制在相同的調(diào)整狀態(tài)下比其他開口部對分布影響大的、最接近上述被加熱物體的底面中央的開口部對分布的影響，提高其他開口部對分布的影響，以使被加熱物體的加熱分布更加均勻化。
如果開口遮蔽部以并非一定的速度一邊運(yùn)動一邊遮蔽開口部，則對于某一開口部，可以改變開放動作、遮蔽動作所需要的時(shí)間和開放著的時(shí)間和遮蔽著的時(shí)間。因此可以縮短穩(wěn)定、電磁波不進(jìn)入加熱室內(nèi)駐波分布難于建立的、開放動作、遮蔽動作所需要的時(shí)間和遮蔽著的時(shí)間，延長穩(wěn)定、電磁波進(jìn)入加熱室內(nèi)、建立駐波分布的開放著的時(shí)間，從而可以高效率地加熱被加熱物體。因此有縮短加熱時(shí)間，減少使用者等待時(shí)間的效果。同樣又有節(jié)省電力的效果。同樣還有可以減少電磁波發(fā)射手段的熱應(yīng)力，增加可靠性的效果。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明的高頻電波加熱裝置可以對被加熱物體的任意部位進(jìn)行加熱，同時(shí)借助于把各種部位的加熱加以組合，可以使整個(gè)被加熱物體的加熱分布均勻化，因此適于用作加熱烹飪各種食品的微波爐。
權(quán)利要求
1.一種高頻電波加熱裝置，其特征在于，具備發(fā)射電磁波的電磁波發(fā)射手段、能夠以該電磁波發(fā)射手段發(fā)射的所述電磁波對被加熱物體的任意部位進(jìn)行加熱的局部加熱手段，以及控制該局部加熱手段的控制手段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，在被加熱物體和局部加熱手段之間具有保護(hù)手段，該保護(hù)手段采取不妨礙所述局部加熱手段對被加熱物體的任意部位進(jìn)行加熱的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，采取設(shè)置有放置被加熱物體的載物臺，局部加熱手段位于所述載物臺之下，保護(hù)手段位于所述載物臺和所述局部加熱手段之間的位置的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，采取設(shè)置放置被加熱物體的載物臺，兼作載物臺和保護(hù)手段或在所述載物臺的一部分上設(shè)置的所述保護(hù)手段，所述局部加熱手段位于所述保護(hù)手段之下的結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4中的任一項(xiàng)所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，保護(hù)手段采取至少一部分具有電介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有容納被加熱物體的加熱室和以驅(qū)動軸為中心驅(qū)動局部加熱手段旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動手段，所述驅(qū)動軸形成于所述加熱室的底面中央以外的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有容納被加熱物體的加熱室，局部加熱手段采取具有引導(dǎo)電磁波發(fā)射手段發(fā)射的電磁波的波導(dǎo)部、將該波導(dǎo)部引導(dǎo)的所述電磁波輻射到所述加熱室的輻射部，以及驅(qū)動該輻射部的驅(qū)動手段的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，采取輻射部設(shè)置有電磁波結(jié)合部，把所述電磁波結(jié)合部和驅(qū)動手段連接，控制手段控制所述驅(qū)動手段使輻射部以所述電磁波結(jié)合部為中心旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，采取波導(dǎo)部設(shè)置有電磁波發(fā)射手段和連接加熱室的波導(dǎo)管，電磁波結(jié)合部把所述波導(dǎo)管內(nèi)部和所述加熱室內(nèi)部相連接的結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，使電磁波從電磁波發(fā)射手段到電磁波結(jié)合部通過的距離經(jīng)常為大致一定的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，使電磁波從電磁波發(fā)射手段到電磁波結(jié)合部通過的距離大約為λg/2的整數(shù)倍，λg為所述電磁波在通過的路徑上的波長。
12.根據(jù)權(quán)利要求7～11中的任一項(xiàng)所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，發(fā)射部位于被加熱物體下方。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有容納被加熱物體的加熱室，局部加熱手段具有引導(dǎo)電磁波發(fā)射手段發(fā)射的電磁波的波導(dǎo)部、和把該波導(dǎo)部引導(dǎo)的所述電磁波輻射到所述加熱室內(nèi)的輻射部，經(jīng)常使電磁波從電磁波發(fā)射手段到所述輻射部通過的距離大致為一定。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，使電磁波從電磁波發(fā)射手段到輻射部所通過的距離大約為λg/2的整數(shù)倍，λg為所述電磁波在通過的路徑上的波長。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有放置被加熱物體的載物臺，局部加熱手段在所述載物臺的半徑方向的任意方向上引導(dǎo)電磁波。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有放置被加熱物體的載物臺，該載物臺具有導(dǎo)電材料構(gòu)成的電磁波遮蔽部和在中心附近的電磁波透過部。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，所述電磁波透過部在旋轉(zhuǎn)方向上具有電磁波波長的1/2以上的長度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有放置被加熱物體的載物臺，該載物臺以能夠透過電磁波的材料構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有容納被加熱物體的加熱室和放置被加熱物體的載物臺，在所述加熱室的底面上有向上且尺寸比所述載物臺大的凸部。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，有放置被加熱物體的載物臺和驅(qū)動該載物臺的載物臺驅(qū)動手段，控制手段使局部加熱手段的控制與所述載物臺驅(qū)動手段的控制連動進(jìn)行。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段同時(shí)進(jìn)行或先後進(jìn)行局部加熱手段的控制和使載物臺驅(qū)動手段減速或停止的控制。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段使局部加熱手段的控制和電磁波發(fā)射手段的控制連動進(jìn)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段控制電磁波發(fā)射手段減少輸出或使該輸出為0後對局部加熱手段進(jìn)行控制。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段在控制局部加熱手段後控制電磁波發(fā)射手段使輸出增加。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，設(shè)有檢測被加熱物體的物理量的檢測手段，控制手段根據(jù)所述檢測手段的輸出對局部加熱手段進(jìn)行控制。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有放置被加熱物體的載物臺，檢測手段對所述載物臺的半徑方向的任意位置的被加熱物體的物理量進(jìn)行檢測。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，采取設(shè)具有驅(qū)動載物臺的載物臺驅(qū)動手段和驅(qū)動檢測手段的驅(qū)動手段，使所述檢測手段的檢測點(diǎn)在載物臺的半徑方向往復(fù)移動的結(jié)構(gòu)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，載物臺驅(qū)動手段的旋轉(zhuǎn)周期為驅(qū)動手段的往復(fù)周期的整數(shù)倍。
29.根據(jù)權(quán)利要求25～28中的任一項(xiàng)所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，檢測手段具有能夠檢測被加熱物體的任意部位的溫度的溫度檢測手段。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段具有以溫度檢測手段判別被加熱物體部分的被加熱物體判別手段，和從該被加熱物體判別手段判別出的被加熱物體部分中判別出低溫部分的低溫部分判別手段。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，所述被加熱物體判別手段具有計(jì)算從溫度檢測手段的各檢測處所加熱初期起的溫度變化的溫度變化運(yùn)算手段，和將該溫度變化運(yùn)算手段的計(jì)算結(jié)果與規(guī)定值加以比較的溫度變化比較手段，以根據(jù)該溫度變化比較手段的比較結(jié)果，以所述溫度變化運(yùn)算手段的計(jì)算結(jié)果比規(guī)定值大的檢測處所作為被加熱物體。
32.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，所述被加熱物體判別手段具有計(jì)算從溫度檢測手段的各檢測處所加熱初期起的溫度變化的溫度變化運(yùn)算手段，和計(jì)算該溫度變化運(yùn)算手段的運(yùn)算結(jié)果與鄰近的檢測處所的差判別出被加熱物體的輪廓的輪廓判別手段。
33.根據(jù)權(quán)利要求25～32中的任一項(xiàng)所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有使用者設(shè)定加熱范圍的加熱范圍設(shè)定手段，控制手段具有判別所述加熱范圍設(shè)定手段設(shè)定的加熱范圍的低溫部分的低溫部分判別手段，根據(jù)該低溫部分判別手段的判別結(jié)果對局部加熱手段進(jìn)行控制。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，加熱范圍設(shè)定手段具有把使用者設(shè)定的加熱范圍和登記碼一起登記的登記手段、把該登記手段登記的加熱范圍與和登記碼一起存儲的登記存儲手段、以及使用者根據(jù)登記碼調(diào)出對應(yīng)的加熱范圍的登記調(diào)出手段。
35.根據(jù)權(quán)利要求25～34中的任一頁所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，檢測手段具有檢測被加熱物體的形狀的形狀檢測手段和檢測被加熱物體重量的重量檢測手段中的至少一種。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段具有在加熱開始前後，以形狀檢測手段和重量檢測手段中的至少一種判定應(yīng)該加熱的區(qū)域的區(qū)域判定控制手段。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有容納被加熱物體的加熱室和檢測表示該加熱室內(nèi)的狀態(tài)的物理量的檢測手段，控制手段根據(jù)所述檢測手段的輸出控制局部加熱手段。
38.根據(jù)權(quán)利要求25或37所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段根據(jù)檢測手段輸出的變化控制局部加熱手段。
39.根據(jù)權(quán)利要求25或37所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段在電磁波發(fā)射手段開始發(fā)射電磁波後不久的時(shí)間里不接受檢測手段的輸出或無視所述檢測手段的輸出。
40.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有使用者能夠設(shè)定的設(shè)定手段，控制手段根據(jù)所述設(shè)定手段控制局部加熱手段。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，設(shè)定手段具有使用者能夠設(shè)定被加熱物體的種類、加熱輸出的大小、加熱時(shí)間或加熱方法中的至少一種的第1操作按鈕和能夠設(shè)定加熱的開始的第2操作按鈕，控制部根據(jù)所述第1操作按鈕的設(shè)定控制局部加熱手段，根據(jù)所述第2操作按鈕的設(shè)定控制電磁波發(fā)射手段。
42.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段控制局部加熱手段，使電磁波的方向在有被加熱物體的方向和所述沒有被加熱物體的方向間切換。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段控制局部加熱手段，在加熱被加熱物體底面的大致中央部位和加熱所述被加熱物體的大致為周圍的部位之間切換。
44.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段控制局部加熱手段，在二維乃至三維空間切換被加熱物體的加熱部位。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段控制局部加熱手段的電磁波發(fā)射方向的軌跡為螺旋狀。
46.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段具有斷續(xù)控制局部加熱手段，將電磁波集中于限定的部分的斷續(xù)控制手段。
47.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段具有連續(xù)控制局部加熱手段，向范圍大的部分均勻發(fā)射電磁波的連續(xù)控制手段。
48.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段具有斷續(xù)控制局部加熱手段，將電磁波集中于限定的部分的斷續(xù)控制手段、連續(xù)控制所述局部加熱手段，向范圍大的部分均勻發(fā)射電磁波的連續(xù)控制手段、以及切換所述斷續(xù)控制手段和所述連續(xù)控制手段的切換控制手段。
49.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有檢測局部加熱手段的位置的位置檢測手段，控制手段根據(jù)所述位置檢測手段控制所述局部加熱手段。
50.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段在加熱開始時(shí)或加熱停止時(shí)的至少一個(gè)時(shí)刻把局部加熱手段控制于規(guī)定的位置。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，規(guī)定位置取對于重量小的被加熱物體合適的位置或?qū)τ诙虝r(shí)間加熱合適的位置。
52.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，局部加熱手段具有把電磁波引入加熱室的多個(gè)開口部。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，控制手段控制局部加熱手段對多個(gè)開口部進(jìn)行切換。
54.根據(jù)權(quán)利要求52或53所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，局部加熱手段具有遮蔽多個(gè)開口部中的至少一個(gè)的開口遮蔽部，控制手段對所述開口遮蔽部進(jìn)行控制。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有遮蔽開口部和開口遮蔽部之間的電磁波的密封部。
56.根據(jù)權(quán)利要求52所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，多個(gè)開口部中的至少一個(gè)形成于加熱室底面。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，多個(gè)開口部有不同的開口面積。
58.根據(jù)權(quán)利要求52所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，由多個(gè)開口部在加熱室底面形成不同的電場。
59.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，局部加熱手段具有把電磁波引向加熱室的波導(dǎo)管和位于該波導(dǎo)管內(nèi)的驅(qū)動物體。
60.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，局部加熱手段具有傳送電磁波發(fā)射手段發(fā)射的電磁波的第1波導(dǎo)管和為了把電磁波引向加熱室內(nèi)而從所述第1波導(dǎo)管分叉的多個(gè)波導(dǎo)管。
61.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，局部加熱手段采取使被加熱物體在高度方向上的位置變化的結(jié)構(gòu)。
62.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，局部加熱手段采取使被加熱物體與該被加熱物體底面下的構(gòu)件的距離改變的結(jié)構(gòu)。
63.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電波加熱裝置，其特征在于，具有向加熱室送風(fēng)的電扇，控制手段控制進(jìn)入加熱室的風(fēng)量。
全文摘要
本發(fā)明加熱被加熱物體的高頻電波加熱裝置中設(shè)置發(fā)射電磁波的電磁波發(fā)射手段、能夠以該電磁波發(fā)射手段發(fā)射的電磁波對被加熱物體的任意部位進(jìn)行加熱的局部加熱手段，以及控制該局部加熱手段的控制手段。又根據(jù)需要設(shè)置保護(hù)局部加熱手段的保護(hù)手段和載物臺，或設(shè)定手段和檢測手段，同時(shí)根據(jù)設(shè)定手段和檢測手段控制局部加熱手段、電磁波發(fā)射手段或載物臺。
文檔編號G06F17/30GK1161772SQ9519579
公開日1997年10月8日 申請日期1995年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月20日
發(fā)明者吉野浩二, 柏本隆, 澀谷誠, 今井博久, 阿波根明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社