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微波加熱裝置的制作方法

文檔序號:8136615閱讀:478來源:國知局
專利名稱:微波加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波產(chǎn)生部的微波加熱裝置。
背景技術(shù)
對于具有微波產(chǎn)生部的現(xiàn)有的微波加熱裝置而言,以微波爐為代表,一般在微波 產(chǎn)生部中使用被稱為磁控管(magnetron)的真空管而構(gòu)成。與磁控管相比,半導(dǎo)體元件的熱耐久性低,置于高溫下時,元件可能被損壞。另外, 在將使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波產(chǎn)生部展開在微波加熱裝置中的情況下,使用了這樣的循 環(huán)器,該循環(huán)器以如下方式構(gòu)成循環(huán)型的非可逆電路將在微波產(chǎn)生部中放大后的高頻功 率供給到加熱室,且使該高頻功率不會返回到微波產(chǎn)生部。該循環(huán)器在終端電阻中消耗掉 從加熱室返回的反射功率。例如參照日本特開昭59-099693號公報。另外,例如在日本實開昭60-019190號公報中公開了如下技術(shù)在設(shè)置在加熱室 的上部外壁面上的虛設(shè)電阻板中消耗從加熱室返回的反射功率,將其用于加熱室的保溫。而且,以提高受熱效率為目的,存在如下的結(jié)構(gòu)檢測從收納有被加熱物的加熱室 返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射功率,根據(jù)該反射功率的檢測值,跟蹤反射功率成為最小時的 振蕩頻率。例如參照日本特開昭56-096486號公報。專利文獻1 日本特開昭59-099693號公報專利文獻2 日本實開昭60-019190號公報專利文獻3 日本特開昭56-096486號公報但是,在現(xiàn)有的使用半導(dǎo)體元件的微波產(chǎn)生部的結(jié)構(gòu)和控制中,雖然能夠防止半 導(dǎo)體元件因從加熱室返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射微波功率而發(fā)生熱損壞的情況,但是,由 微波產(chǎn)生部產(chǎn)生的一部分功率是在被加熱物的加熱能量以外的用途中被消耗掉的。因此, 在節(jié)能的方面存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,為了解決現(xiàn)有的微波加熱裝置中的問題,提供一種能夠理想 地將微波產(chǎn)生部輸出的微波功率100%作為被加熱物的加熱能量來消耗的、節(jié)能性優(yōu)良的 微波加熱裝置。為了解決現(xiàn)有的微波加熱裝置中的問題,本發(fā)明的第1方面的微波加熱裝置具 有產(chǎn)生微波的微波產(chǎn)生部;以及第1加熱室和第2加熱室,它們分別被供給由所述微波產(chǎn) 生部產(chǎn)生的微波,該微波加熱裝置將從所述第1加熱室和所述第2加熱室中的至少一個加 熱室返回到所述微波產(chǎn)生部側(cè)的微波傳送到另一個加熱室。在這樣構(gòu)成的第1方面的微波 加熱裝置中,供給到第1加熱室或第2加熱室的微波被存在于各個加熱室內(nèi)的微波損耗物 質(zhì)(例如所收納的被加熱物)吸收,未被吸收而返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射微波被傳送到 另一個加熱室。由此,在第1方面的微波加熱裝置中,微波被存在于加熱室內(nèi)的微波損耗物 質(zhì)(例如所收納的被加熱物)吸收。這樣,從微波產(chǎn)生部供給的微波功率是在第1加熱室
4和第2加熱室這兩個室內(nèi)被微波損耗物質(zhì)所吸收,所以,能夠基本完全地消耗掉從微波產(chǎn) 生部供給的微波功率,能夠提供節(jié)能性優(yōu)良的加熱裝置。本發(fā)明的第2方面的微波加熱裝置是在所述第1方面中,所述第1加熱室構(gòu)成為 收納被加熱物,在形成所述第1加熱室的壁面中的至少一個壁面的、位于所述第1加熱室的 外側(cè)的表面上配設(shè)有微波吸收體,第2加熱室包含所述微波吸收體,該微波加熱裝置具有 供電部,該供電部分別向所述第1加熱室和第2加熱室供給由微波產(chǎn)生部產(chǎn)生的微波。在 這樣構(gòu)成的第2方面的微波加熱裝置中,將從第1加熱室返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射微波 傳送到第2加熱室,由此,供給到第1加熱室的微波被存在于第1加熱室內(nèi)的微波損耗物質(zhì) (例如所收納的被加熱物)所吸收,未被吸收而返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射微波被傳送到 第2加熱室。其結(jié)果,傳送到第2加熱室的微波被存在于第2加熱室內(nèi)的作為微波損耗物 質(zhì)的微波吸收體所吸收。而且,從微波產(chǎn)生部供給的微波功率是在第1加熱室和第2加熱 室這兩個室內(nèi)被微波損耗物質(zhì)所吸收的,所以,能夠基本完全地消耗掉從微波產(chǎn)生部供給 的微波功率,能夠提供節(jié)能性優(yōu)良的加熱裝置。本發(fā)明的第3方面的微波加熱裝置是在所述第2方面中,該微波加熱裝置還具有 循環(huán)型的非可逆電路,其將從所述第1加熱室返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的微波傳送到第2加熱 室;功率檢測部,其檢測傳送到所述第2加熱室的微波功率;以及控制部,其控制微波產(chǎn)生 部的動作,所述控制部根據(jù)所述功率檢測部的信號來控制所述微波產(chǎn)生部的振蕩頻率,執(zhí) 行以下加熱模式主要使用微波對被加熱物進行加熱的微波加熱模式、主要使用微波吸收 體發(fā)出的熱量對被加熱物進行加熱的輻射傳導(dǎo)加熱模式、以及將所述微波加熱模式和所述 輻射傳導(dǎo)加熱模式相組合來對被加熱物進行加熱的復(fù)合加熱模式。在這樣構(gòu)成的第3方面 的微波加熱裝置中,向第1加熱室供給的微波的一部分由被加熱物吸收,未被吸收而從第 1加熱室向微波產(chǎn)生部側(cè)反射的微波經(jīng)由循環(huán)型的非可逆電路傳送到第2加熱室,被微波 吸收體吸收。該微波吸收體通過吸收微波而發(fā)熱,向載置著被加熱物的第1加熱室內(nèi)傳遞 熱量,對被加熱物進行加熱。其結(jié)果,在第3方面的微波加熱裝置中,從微波產(chǎn)生部供給的 微波功率能夠基本完全地由被加熱物和微波吸收體消耗掉,在被加熱物的加熱中能夠基本 100%地消耗掉微波產(chǎn)生部的輸出,能夠提供節(jié)能性優(yōu)良的加熱裝置。并且,在第3方面的 微波加熱裝置中,設(shè)置有對傳送到第2加熱室的功率量進行檢測的功率檢測部,且具有根 據(jù)功率檢測部的檢測信號來控制微波振蕩部的振蕩頻率的控制部。由此,在第3方面的微 波加熱裝置中,通過改變振蕩頻率,能夠改變供給到第1加熱室內(nèi)的微波由被加熱物吸收 的比例,能夠根據(jù)被加熱物的種類,選擇主要使用微波對被加熱物進行加熱的微波加熱模 式、主要利用第2加熱室的微波吸收體發(fā)出的熱量對被加熱物進行加熱的輻射傳導(dǎo)加熱模 式、以及將微波加熱模式和輻射傳導(dǎo)加熱模式相組合來對被加熱物進行加熱的復(fù)合加熱模 式,能夠執(zhí)行恰當(dāng)?shù)募訜帷1景l(fā)明的第4方面的微波加熱裝置是在所述第1方面 第3方面的任一方面中, 所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部、以及對所述微波振蕩部 產(chǎn)生的微波進行放大的微波放大部。在這樣構(gòu)成的第4方面的微波加熱裝置中,能夠在功 率水平低的微波振蕩部中進行與針對被加熱物的吸收度對應(yīng)的頻率的可變設(shè)定,在微波放 大部中對期望的振蕩頻率的微波輸出進行放大,能夠向加熱室供給較大的微波功率。因此, 在第4方面的微波加熱裝置中,能夠按照與所收納的被加熱物的量額、種類等對應(yīng)的能量吸收程度,容易地改變向第1加熱室內(nèi)供給的微波。本發(fā)明的第5方面的微波加熱裝置是在所述第1方面 第3方面的任一方面中, 所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部、將所述微波振蕩部的輸 出分配成多路的分配部、以及分別對所述分配部的輸出進行放大的微波放大部,該微波產(chǎn) 生部從多個部位向第1加熱室供給所述微波放大部的各個微波輸出。在這樣構(gòu)成的第5方 面的微波加熱裝置中,從多個部位向第1加熱室內(nèi)供給微波,由此,能夠使微波分散于整個 被加熱物上。并且,在第5方面的微波加熱裝置中,從多個供給部向第1加熱室供給的微波 的一部分由被加熱物所吸收,而與被加熱物的種類和量額等相應(yīng)地,存在未被被加熱物吸 收而分別返回到多個供給部的反射微波,該反射微波分別經(jīng)由循環(huán)型的非可逆電路(循環(huán) 器)傳送到第2加熱室的多個供給部,被微波吸收體吸收。并且,在第5方面的微波加熱裝 置中,在第2加熱室內(nèi)也是從多個部位供給微波,由此,能夠使微波分散于整個微波吸收體 上,能夠高效地使整個微波吸收體發(fā)熱。這樣發(fā)出的微波吸收體的熱量傳遞到載置著被加 熱物的第1加熱室,能夠促進被加熱物的加熱。其結(jié)果,微波產(chǎn)生部的輸出功率基本完全地 由被加熱物和微波吸收體消耗掉,由此,微波產(chǎn)生部的輸出基本100%地在被加熱物的加熱 中消耗掉,能夠提供節(jié)能性優(yōu)良的加熱裝置。本發(fā)明的第6方面的微波加熱裝置是在所述第5方面中,該微波加熱裝置附設(shè)有 相位可變器,該相位可變器使所述分配部的至少一個輸出的相位延遲。在這樣構(gòu)成的第6 方面的微波加熱裝置中,通過改變從多個供給部向第1加熱室內(nèi)供給的微波的相位,由此, 能夠利用與所供給的相位差的變化相伴的加熱室內(nèi)空間的微波分布的變化,以期望的加熱 分布來促進收納于第1加熱室內(nèi)的被加熱物的加熱。在本發(fā)明的第7方面的微波加熱裝置中,所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo) 體元件構(gòu)成的多個微波振蕩部、以及對所述微波振蕩部各自的輸出進行放大的微波放大 部,該微波產(chǎn)生部從第1加熱室中的不同位置供給微波放大部的各個微波輸出。在這樣構(gòu) 成的第7方面的微波加熱裝置中,從不同位置對第1加熱室供給不同頻率的微波,由此,能 夠根據(jù)所收納的被加熱物的量額和種類等,更加高效地促進被加熱物的加熱。本發(fā)明的第8方面的微波加熱裝置是在所述第1 第3方面的任一方面中,所述 微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的多個微波振蕩部、以及對所述微波振蕩部 各自的輸出進行放大的微波放大部,該微波產(chǎn)生部向第2加熱室供給至少一個微波放大部 的輸出。在這樣構(gòu)成的第8方面的微波加熱裝置中,向第2加熱室供給的微波是獨立的,能 夠獨立控制微波吸收體的發(fā)熱。根據(jù)第8方面的微波加熱裝置中的控制方法,特別能夠提 高復(fù)合加熱模式下被加熱物的加熱控制的自由度。本發(fā)明的第9方面的微波加熱裝置是在所述第8方面中,向所述第2加熱室供給 的微波的頻率為既定的頻率。在這樣構(gòu)成的第9方面的微波加熱裝置中,在配設(shè)有微波吸 收體的第2加熱室中,供給使微波吸收體能夠吸收最大能量的頻率的微波,使微波吸收體 的發(fā)熱速度最大化,能夠高速執(zhí)行被加熱物的燒烤加熱。本發(fā)明的第10方面的微波加熱裝置是在所述第3方面中所述控制部構(gòu)成為,隨著 對被加熱物開始加熱,在微波產(chǎn)生部的頻率的整個可變頻帶中,以規(guī)定的頻率間隔改變所 述微波產(chǎn)生部的頻率,并且存儲功率檢測部針對各個頻率的檢測信號。在這樣構(gòu)成的第10 方面的微波加熱裝置中,能夠?qū)⒄袷庮l率作為參數(shù),來選擇供給到第1加熱室而供被加熱物消耗的微波能量與供給到第2加熱室而供被加熱物或微波吸收體消耗的微波能量之間 的比率,能夠根據(jù)所要求的加熱條件高效地對被加熱物進行加熱。并且,在第10方面的微 波加熱裝置中,通過改變頻率,能夠改變加熱室內(nèi)空間的微波分布而促進被加熱物和微波 吸收體的均勻加熱。本發(fā)明的第11方面的微波加熱裝置是在所述第3方面或第10方面中,所述控制 部構(gòu)成為,在執(zhí)行微波加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測信號的總和成為最 小值的頻率,使微波產(chǎn)生部以該選擇的頻率進行工作。在這樣構(gòu)成的第11方面的微波加熱 裝置中,使供給到第1加熱室而供被加熱物消耗的微波能量最大化,能夠促進被加熱物的 高速加熱。本發(fā)明的第12方面的微波加熱裝置是在所述第3方面或第10方面中,所述控制 部構(gòu)成為,在執(zhí)行微波加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測信號的總和成為極 小值的多個頻率,控制微波產(chǎn)生部依次產(chǎn)生該選擇的多個頻率。在這樣構(gòu)成的第12方面的 微波加熱裝置中,使供給到第1加熱室而供被加熱物消耗的微波能量最大化,并且,通過改 變第1加熱室內(nèi)空間的微波分布,能夠促進被加熱物的均勻加熱。本發(fā)明的第13方面的微波加熱裝置是在所述第3方面或第10方面中,所述控制 部構(gòu)成為,在執(zhí)行輻射傳導(dǎo)加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測信號的總和成 為最大值的頻率,使微波產(chǎn)生部以該選擇的頻率進行工作。在這樣構(gòu)成的第13方面的微波 加熱裝置中,使供給到從第1加熱室而供被加熱物消耗的微波能量最小化,并且,使供給到 第2加熱室而供微波吸收體消耗的微波能量最大化,能夠高效執(zhí)行被加熱物的燒烤加熱。本發(fā)明的第14方面的微波加熱裝置是在所述第3方面或第10方面中,所述控制 部構(gòu)成為,在執(zhí)行輻射傳導(dǎo)加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測信號的總和成 為最大值的頻率,控制微波產(chǎn)生部以該選擇的頻率為中心進行規(guī)定頻帶的頻率的掃描。在 這樣構(gòu)成的第14方面的微波加熱裝置中,使供給到第1加熱室供給而供被加熱物消耗的 微波能量最小化,并且,改變第2加熱室內(nèi)空間的微波分布,對整個微波吸收體進行均勻加 熱,能夠高效地對底面積大的被加熱物執(zhí)行燒烤加熱。本發(fā)明的第15方面的微波加熱裝置是在所述第3方面或第6方面中,微波加熱裝 置具有附設(shè)了相位可變部的微波產(chǎn)生部,所述控制部根據(jù)在向第1加熱室供給的微波的相 位大致相同的條件下得到的功率檢測部的檢測信號,對微波振蕩部的振蕩頻率進行控制。 在這樣構(gòu)成的第15方面的微波加熱裝置中,能夠?qū)⒄袷庮l率作為參數(shù),以很高的再現(xiàn)性來 計算從多個部位供給到多個第1加熱室而供被加熱物消耗的微波能量與從多個部位供給 到多個第2加熱室而供微波吸收體消耗的微波能量之間的比率。因此,在第15方面的微波 加熱裝置中,能夠選擇出與所要求的加熱條件對應(yīng)的最佳頻率,能夠高效地對被加熱物進 行加熱。本發(fā)明的第16方面的微波加熱裝置是在所述第3方面或第6方面中,微波加熱裝 置具有附設(shè)了相位可變部的微波產(chǎn)生部,所述控制部選擇使得功率檢測部的檢測信號的總 和成為最小值或最大值的頻率,在微波產(chǎn)生部以所選擇的頻率進行工作的過程中對所述相 位可變部進行控制,改變從多個部位向第1加熱室供給的微波的相位。在這樣構(gòu)成的第16 方面的微波加熱裝置中,能夠在被加熱物的加熱中,在同一頻率下改變加熱室內(nèi)空間的微 波分布,能夠促進被加熱物和微波吸收體的均勻加熱或局部集中加熱。
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本發(fā)明的第17方面的微波加熱裝置是在所述第3方面中,所述功率檢測部附設(shè)有 對從第2加熱室返回的微波功率進行檢測的反射功率檢測部,控制部根據(jù)所述反射功率檢 測部的檢測信號的總和,對微波產(chǎn)生部的驅(qū)動電壓進行控制,使得該檢測信號成為規(guī)定水 平以下。在這樣構(gòu)成的第17方面的微波加熱裝置中,能夠可靠地保護微波產(chǎn)生部的半導(dǎo)體 元件不會因未在加熱室內(nèi)吸收而返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射微波功率而發(fā)生熱損壞。本發(fā)明的微波加熱裝置能夠在加熱室內(nèi)幾乎100%地消耗掉供給到加熱室的微 波,能夠提供節(jié)能性優(yōu)良的加熱裝置。


圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出實施方式1的微波加熱裝置中的功率檢測部的檢測信號的一例的特性 圖。圖3是示出實施方式1的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖4是示出實施方式1的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖5是示出實施方式1的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖6是示出本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是示出實施方式2的微波加熱裝置中的功率檢測部的檢測信號的一例的特性 圖。圖8是示出實施方式2的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖9是示出實施方式2的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖10是示出實施方式2的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖11是示出本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖12是示出實施方式3的微波加熱裝置中的功率檢測部的檢測信號的一例的特 性圖。圖13是示出實施方式3的微波加熱裝置的控制動作的流程圖。圖14是示出實施方式3的微波加熱裝置的控制動作的流程圖。圖15是示出實施方式3的微波加熱裝置的控制動作的流程圖。圖16是示出本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖17是示出實施方式4的微波加熱裝置中的功率檢測部的檢測信號的一例的特 性圖。圖18是示出實施方式4的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖19是示出實施方式4的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖20是示出實施方式4的微波加熱裝置中的控制動作的流程圖。圖21是示出本發(fā)明的實施方式5的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖22是示出實施方式5的微波加熱裝置中的功率檢測部的檢測信號的一例的特 性圖。圖23是示出本發(fā)明的實施方式6的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式下面,參照附圖來詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。另外,在以下的實施方式的微 波加熱裝置中是對微波爐進行說明,但微波爐只是例示,本發(fā)明的微波加熱裝置不限于微 波爐,還包含利用感應(yīng)加熱的加熱裝置、生垃圾處理機或半導(dǎo)體制造裝置等微波加熱裝置。并 且,本發(fā)明不限于以下實施方式的具體結(jié)構(gòu),基于相同技術(shù)思想的結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明中。(實施方式1)圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖1所示,在實施方式1的微波加熱裝置中,微波產(chǎn)生部10構(gòu)成為具有生成微 波的微波振蕩部11 ;對微波振蕩部11的輸出進行放大的多級的微波放大部112、114 ;將微 波振蕩部11的輸出引導(dǎo)至第一級微波放大部112的微波傳送路徑113 ;以及將后級的主微 波放大部114的輸出引導(dǎo)至微波產(chǎn)生部10的輸出部115的微波傳送路徑116。微波振蕩部 11和微波放大部112、114使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成。如上所述,在微波產(chǎn)生部10中,利用第一 級微波放大部112對來自微波振蕩部11的微波進行放大,然后,在主微波放大部114中對 第一級微波放大部112的輸出進行進一步放大,從輸出部115輸出。微波產(chǎn)生部10形成在由低介電損耗材料構(gòu)成的電介質(zhì)基板117上。第一級微波 放大部112和主微波放大部114由形成在電介質(zhì)基板117的單面上的導(dǎo)電體圖案的電路構(gòu) 成,為了使作為各微波放大部112、114的放大元件的半導(dǎo)體元件良好地工作,在各半導(dǎo)體 元件的輸入側(cè)和輸出側(cè)分別設(shè)有匹配電路。微波傳送路徑113、116通過設(shè)置在電介質(zhì)基板117的單面上的導(dǎo)電體圖案而形成 了特性阻抗為50 Ω的傳送電路。微波產(chǎn)生部10的微波振蕩部11具有產(chǎn)生MOOMHz 2500MHz的頻率的頻率可變 功能。如圖1所示,實施方式1的微波加熱裝置具有收納被加熱物101的加熱室100,從 微波產(chǎn)生部10輸出的微波被供給到該加熱室100。在加熱室100中,在構(gòu)成加熱室100的 一個壁面上設(shè)置有用于取出、放入被加熱物101的門(省略圖示)。在加熱室100中,設(shè)置 了門的壁面以外的壁面由金屬材料的屏蔽板構(gòu)成,將供給到加熱室100內(nèi)的微波封閉在加 熱室內(nèi)部。在加熱室100內(nèi)設(shè)有分隔部103,該分隔部103是與加熱室底壁面102相隔規(guī)定 間隔而配置的,將加熱室內(nèi)的空間分隔開,用于載置被加熱物101。因此,加熱室內(nèi)空間被分 隔部103劃分為位于分隔部103的上側(cè)空間中的收納被加熱物101的第1加熱室100a、和 作為分隔部103的下側(cè)空間的第2加熱室100b。該分隔部103由金屬材料構(gòu)成,而在分隔 部103的與被加熱物載置面相反側(cè)的表面(背面)、即面向第2加熱室IOOb的表面上,緊密 設(shè)置有微波吸收體層104,該微波吸收體層104是含有微波吸收材料的微波吸收體。并且,在加熱室100中設(shè)有以下部分向收納被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi) 供給微波的第1供電部105、以及向由微波吸收體層104構(gòu)成一個壁面的第2加熱室IOOb 內(nèi)供給微波的第2供電部106。覆蓋分隔部103的背面的微波吸收體層104將如下形成的微波吸收材料作為基礎(chǔ) 材料,即將以氧化錳和三氧化二鐵為主要成分的鐵氧體(ferrite)材料設(shè)為重量的40 80%,與作為耐熱性樹脂的硅材料混合,由此形成所述微波吸收材料,并且,該微波吸收體 層104被粘接在實施了耐熱涂裝的分隔部103的背面的第2加熱室相對面(接合面)上。作為鐵氧體材料,使用1 10 μ m的粉末。另外,在鐵氧體材料的組成中,除了上述成分以外,還可以使用氧化鎂或氧化鋅 等。并且,也可以使用碳材料或SiC材料來代替鐵氧體材料。在實施方式1的微波加熱裝置中,示出了利用平板材料來構(gòu)成分隔部103的被加 熱物載置面的例子,但是,也可以將分隔部103的被加熱物載置面形成為凹凸形狀,從而微 波吸收體層104的接合面形成為凹凸形狀。這樣,通過將微波吸收體層104形成為凹凸形 狀,能夠增大微波吸收體層104的表面積,能夠提高供給到第2加熱室IOOb的微波的吸收 性能。并且,也可以在平板形狀的分隔部103的背面上接合凹凸形狀的其他部件,并在該其 他部件的凹凸面上形成微波吸收體層104,這也能發(fā)揮同樣的效果。如圖1所示,來自微波產(chǎn)生部10的輸出經(jīng)由構(gòu)成循環(huán)型的非可逆電路的循環(huán)器 (以下稱為循環(huán)器)118而被傳送到第1供電部105,進而供給到第1加熱室IOOa內(nèi)。從第 1加熱室IOOa經(jīng)由第1供電部105返回到循環(huán)器118側(cè)的反射微波被循環(huán)器118傳送到第 2供電部106。這樣,循環(huán)器118構(gòu)成為,將從第1供電部105返回到循環(huán)器118側(cè)的反射 微波傳送到第2供電部106。并且,在循環(huán)器118與第2供電部106之間的傳送路徑中配設(shè)有功率檢測部119。 功率檢測部119檢測從循環(huán)器118向第2供電部106傳送的微波、以及從第2加熱室IOOb 經(jīng)由第2供電部106返回到循環(huán)器118側(cè)的反射微波各自的功率量。在實施方式1的微波加熱裝置中,設(shè)有對微波產(chǎn)生部10的動作進行控制的控制部 120??刂撇?20接受由功率檢測部119檢測到的信號,進行各種處理,之后進行微波振蕩 部11的振蕩頻率的可變控制。功率檢測部119由耦合度大約為40dB的方向性耦合器構(gòu)成,檢測所傳送和反射的 微波功率的大約1/10000的功率量。在功率檢測部119中,表示檢測到的功率量的功率信 號分別由檢波二極管(省略圖示)進行整流、由電容器(省略圖示)進行平滑處理,進而, 該輸出信號被輸入到控制部120。接著,參照圖2 圖5對如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式1的微波加熱裝置的動作 進行說明。圖2是示出實施方式1的微波加熱裝置中的功率檢測部119的檢測信號的一例的 特性圖。在圖2中,曲線圖的橫軸表示頻率[MHz],縱軸用相對于微波產(chǎn)生部10的輸出的比 率]來表示功率檢測部119檢測到的向第2供電部側(cè)傳送的功率(傳送功率)、以及從 第2供電部106返回到循環(huán)器118側(cè)的功率(反射功率)。特性曲線GllO表示傳送功率的 比率,特性曲線Glll表示反射功率的比率。在表示傳送功率的特性曲線GllO中,具有傳送功率值示出極小值的頻率fl、f2, 并且具有傳送功率值示出最大值的頻率f3。在表示反射功率的特性曲線Glll中,示出了 這樣的情況具有產(chǎn)生向第2供電部側(cè)反射的功率的頻帶。該反射功率是因微波吸收體層 104的吸收能力、以及微波吸收體層104的與其阻抗變化對應(yīng)的特性變化而產(chǎn)生的,所述微 波吸收體層104的阻抗變化是與吸收微波而進行發(fā)熱相伴地產(chǎn)生的。另外,在圖2的曲線圖中,虛線所示的直線G112表示反射功率的比率為10%的位 置。超過該10%的水平時,控制部120將微波振蕩部11的振蕩頻率切換控制為不同的頻 率,和/或執(zhí)行如下控制降低微波放大部112、114的驅(qū)動電壓來降低微波產(chǎn)生部10的輸出ο下面,使用圖3 圖5的流程圖對本發(fā)明的實施方式1的微波加熱裝置的詳細控 制例進行說明。將被加熱物101收納在加熱室100內(nèi)并載置在分隔部103上,在操作部(省略圖 示)中設(shè)定加熱條件,按壓加熱開始鍵,產(chǎn)生加熱開始信號(圖3的步驟S111)。在被輸入 了加熱開始信號的控制部120中,生成控制輸出信號,將微波產(chǎn)生部10設(shè)定為第1輸出功 率、例如小于100W的功率,使其開始工作(步驟S112)。此時,控制部120向第一級微波放 大部113和主微波放大部115供給規(guī)定的驅(qū)動電源電壓。并且,控制部120輸出將微波振 蕩部11的初始振蕩頻率設(shè)定為例如MOOMHz的控制信號,開始微波振蕩部11的振蕩動作。 這樣,微波產(chǎn)生部10在初始階段中,例如以MOOMHz輸出小于100W的微波功率,作為第1 輸出功率。接著,在步驟Sl 13中,以IMHz的間距(例如10毫秒IMHz)使微波振蕩部11的 振蕩頻率從初始的MOOMHz向高頻方向變化,一直變化到頻率可變范圍的上限即2500MHz。 在該頻率可變動作中,分別存儲從功率檢測部119得到的傳送功率和反射功率,進入步驟 S114。在步驟S114中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在加熱條件為被 加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖5所示的步驟S134。在加熱條件為燒烤加熱以外 的情況下,進入步驟S115。燒烤加熱以外的情況是指主要利用微波對被加熱物101進行加 熱或解凍加熱等的情況。在步驟Sl 15中,進行提取處理,即,提取從功率檢測部119得到的傳送功率在頻率 特性曲線中示出極小值的頻率(例如圖2中的頻率fl、f2),然后進入步驟S116。在步驟 S116中,與加熱條件是被加熱物101的高速加熱或均勻加熱中的哪一方相對應(yīng)地,選擇以 后的控制程序。在加熱條件是高速加熱的情況下,進入步驟Sl 17,在加熱條件是均勻加熱的 情況下,進入圖4所示的步驟S123。高速加熱和均勻加熱是微波加熱模式。首先,對微波加熱模式的一個情況即加熱條件是使用了微波的高速加熱的情況進 行說明。在選擇了高速加熱作為加熱條件的情況下,在步驟S117中,設(shè)定傳送功率示出最 小值的頻率(例如圖2中的頻率fl)作為振蕩頻率,進入步驟Sl 18。在步驟S118中,對第一級微波放大部112的驅(qū)動電壓進行控制,使得微波產(chǎn)生部 10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。另外,控制部120可以根據(jù)本發(fā)明的微波加熱裝置 的規(guī)格,對第一級微波放大部112和主微波放大部114雙方的驅(qū)動電壓進行控制,也可以僅 對主微波放大部114的驅(qū)動電壓進行控制。在以下的各實施方式的說明中,將上述這種控 制部120的控制動作記載為,對第一級微波放大部112和/或主微波放大部114的驅(qū)動電 壓進行控制(設(shè)定)。接著,以在步驟S118中設(shè)定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S119)。在 正式加熱動作中,進入步驟S120,判定由功率檢測部119檢測到的反射功率是否為規(guī)定值 (相當(dāng)于反射功率相對于微波產(chǎn)生部10的輸出的比率為10%的值)以下。在反射功率沒 有超過規(guī)定值的情況下,進入步驟S121,在反射功率超過規(guī)定值的情況下,進入步驟S122。 在步驟S122中,對第一級微波放大部112和/或主微波放大部114的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S121。在步驟S121中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,在將加熱處理 時間設(shè)定為加熱條件的情況下,判定是否達到了該加熱處理時間。在未達到加熱處理時間 的情況下,返回步驟S120,在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。另外,在實施方式1的微波加熱裝置中,在設(shè)置了對被加熱物101的物理信息、例 如與被加熱物101有關(guān)的表面溫度、大小、量額等進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)該 物理信息的檢測單元的檢測信號來判定加熱是否完成。例如在物理信息的檢測單元為溫度 檢測單元的情況下,判定是否達到了期望溫度(例如75°c)。在未達到的情況下返回步驟 S120,在達到的情況下結(jié)束加熱動作。并且,在設(shè)置了對與被加熱物101有關(guān)的大小、量額 等進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)烹調(diào)方法等的處理方法,提取針對大小、量額各自 的范圍預(yù)先確定的加熱工作時間,根據(jù)是否達到了該加熱工作時間,來決定是否結(jié)束加熱 動作。如上所述,對微波振蕩部11進行控制,讓其產(chǎn)生使功率檢測部119檢測到的傳送 功率成為最小值的頻率,由此,能夠使從第1供電部105供給到第1加熱室IOOa內(nèi)的、供被 加熱物101消耗的微波能量最大化,能夠針對被加熱物101執(zhí)行高速加熱處理。接著,對微波加熱模式的另一個情況即加熱條件是被加熱物101的均勻加熱的情 況進行說明。接受微波供給的加熱室100是密閉空間,加熱室形狀被設(shè)定為,能夠在所供給的 微波的頻帶中產(chǎn)生多個諧振模式。例如,在將加熱室形狀設(shè)為橫360mm、深360mm、高210mm的情況下,在加熱室100
內(nèi)不存在負載即被加熱物101的條件下,作為頻率與諧振模式的關(guān)系,在M^MHz下產(chǎn)生 <530>或<350>的駐波,在M61MHz下產(chǎn)生<441>的駐波,在2514MHz下產(chǎn)生<313>的駐波。 這里,<> 內(nèi)的數(shù)值表示在加熱室100的橫向、進深方向、高度方向分別產(chǎn)生的駐波的波峰數(shù) 量。而且,該數(shù)值表示加熱室100內(nèi)的微波電磁波強度的分布。在加熱室100內(nèi)收納有被加熱物101時,由于被加熱物101的相對介電常數(shù)比空 氣的相對介電常數(shù)即1大,所以,在其作用下,加熱室100的實質(zhì)形狀好像變大了。其結(jié)果, 根據(jù)被加熱物101的種類和容量,在比上述值低的一側(cè)出現(xiàn)產(chǎn)生上述諧振模式的頻率。以下說明的均勻加熱的控制利用了在加熱室100內(nèi)產(chǎn)生的多個諧振模式。在圖3所示的步驟S116中判定為加熱條件是均勻加熱的情況下,進入圖4的步驟 S123。在步驟S123中,將傳送功率示出最小值的頻率(例如圖2中的頻率fl)設(shè)定為振 蕩頻率,進入步驟S1M。在步驟SlM中,對第一級微波放大部112和/或主微波放大部114的驅(qū)動電壓進 行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在步驟SlM中設(shè) 定的第2輸出功率(額定輸出)開始正式加熱動作(步驟S1M)。在正式加熱動作中,進入 步驟S126,判定功率檢測部119檢測到的反射功率是否為規(guī)定值(例如相當(dāng)于反射功率相 對于微波產(chǎn)生部10的輸出的比率為10%的值)以下。在沒有超過相當(dāng)于反射功率的比率 為10%的規(guī)定值的情況下,進入步驟S127,在超過規(guī)定值的情況下,進入步驟SU8。在步 驟SU8中,對第一級微波放大部112和/或主微波放大部114的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S127。在步驟S127中,相對于規(guī)定了在同一頻率下工作的時間的規(guī)定時間,判定當(dāng)前時 點的工作時間是否達到了規(guī)定時間。在工作時間未達到規(guī)定時間的情況下,返回步驟SU6, 在達到了規(guī)定時間的情況下,進入步驟SU9。在步驟SU9中,將頻率設(shè)定為在功率檢測部119檢測到的傳送功率示出極小值的 振蕩頻率組中、傳送功率為第二小的頻率(例如圖2中的頻率f2),進入步驟S130。另外,在圖2所示的特性曲線的情況下,示出了極小值的頻率存在2個,分別對這2 個頻率進行切換選擇。但是,在圖2中作為一例示出的特性曲線中,傳送功率的比率為10% 以下的頻率僅是頻率fl的頻帶,所以,為了進行均勻加熱,需要進行如下控制降低輸出功 率,或者停止示出極小值的頻率的切換選擇,或者限制工作時間。并且,在示出極小值的頻率存在3個以上的情況下,從傳送功率低的頻率起依次 向高的頻率進行切換選擇。在該切換選擇時,在達到了示出最大的極小值的頻率時,可以暫 時返回示出最小的極小值的頻率,再次依次向高的頻率進行切換選擇,或者,也可以逆向返 回示出最大的極小值的頻率的下一個頻率,依次向低的頻率進行切換選擇。步驟S130 步驟S132執(zhí)行與所述步驟SU6 步驟SU8相同的控制動作。當(dāng)在 步驟S132中、當(dāng)前的振蕩頻率下的工作時間達到了規(guī)定時間時,進入步驟S133。在步驟S133中,執(zhí)行與上述步驟S121相同的控制動作,當(dāng)判定為加熱處理未完成 時,返回步驟S129,當(dāng)判定為加熱處理已完成時,結(jié)束加熱動作。如上所述,在實施方式1的微波加熱裝置中,將微波振蕩部11控制為,依次產(chǎn)生使 功率檢測部119的檢測信號成為極小值的頻率組中的頻率,形成微波,從第1供電部105供 給到第1加熱室IOOa內(nèi)。而且,使供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波 能量最大化,并且,改變由第1供電部105對其供給微波功率的加熱室空間內(nèi)的微波分布, 由此,能夠高效地執(zhí)行針對被加熱物101的均勻加熱。接著,對加熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況進行說明。燒烤加熱是輻射 傳導(dǎo)加熱模式。在圖3所示的步驟S114中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在加 熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖5所示的步驟S134。在步驟S134中,將微波振蕩部11的振蕩頻率設(shè)定為傳送功率示出最大值的頻率 (例如圖2中的頻率f3),進入步驟S135。在步驟S135中,對第一級微波放大部112和/或主微波放大部114的驅(qū)動電壓進 行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在步驟S135中設(shè) 定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S136)。在正式加熱動作中,進入步驟S137,判 定功率檢測部119檢測到的反射功率是否為規(guī)定值(相當(dāng)于反射功率相對于微波產(chǎn)生部 10的輸出的比率為10%的值)以下。在反射功率沒有超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟 S138,在超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S139。在步驟S139中,對第一級微波放大部 112和/或主微波放大部114的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以 下,進入步驟S138。在步驟S138中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,判定是否達到 了作為加熱條件而輸入的加熱處理時間。在未達到加熱處理時間的情況下,返回步驟S137,
13在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。如上所述,對微波振蕩部11進行控制,讓其產(chǎn)生由功率檢測部119檢測到的傳送 功率示出最大值的頻率,由此,使從第1供電部105供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱 物101消耗的微波能量最小化。因此,從第2供電部106供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波 能量最大化,使微波吸收體層104吸收的微波能量最大化,能夠促進針對被加熱物101的燒 烤加熱。另外,在實施方式1的微波加熱裝置中,不僅可以分別單獨地執(zhí)行微波加熱模式 和輻射傳導(dǎo)加熱模式,還可以相互組合而作為復(fù)合加熱模式來執(zhí)行。上面已對實施方式1的微波加熱裝置中的加熱控制動作進行了說明,下面對該加 熱控制動作的效果進行說明。隨著對被加熱物101開始加熱,在微波振蕩部11的振蕩頻率的整個可變頻帶內(nèi)以 規(guī)定的頻率間隔改變微波振蕩部11的振蕩頻率,由此,能夠改變分別從第1供電部105向 第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗、以及從第2供電部106向第2加熱室IOOb側(cè)觀察 時的負載阻抗。通過這樣地改變負載阻抗,由此,能夠?qū)⒄袷庮l率作為參數(shù),任意地選擇以下兩個 微波能量之間的比率,所述兩個微波能量是從第1供電部105供給到第1加熱室IOOa內(nèi) 而供被加熱物101消耗的微波能量、以及從第1加熱室IOOa返回到第1供電部105并經(jīng)由 循環(huán)器118從第2供電部106供給到第2加熱室IOOb而被微波吸收體層104吸收的微波 能量。其結(jié)果,能夠根據(jù)所要求的加熱條件,高效地對被加熱物101進行加熱。根據(jù)收納在第1加熱室IOOa內(nèi)的被加熱物101的形狀、種類、量額的不同,即使是 同一頻率,負載阻抗也會發(fā)生變化。但是,通過選擇最佳的振蕩頻率,由此,從第1供電部 105向第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗接近從第1供電部105向微波產(chǎn)生部10側(cè)觀 察時的電源阻抗,能夠降低向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳送的 傳送功率。這樣,能夠利用使得向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳 送的傳送功率成為最小值的振蕩頻率,來使供給到被加熱物101供給的微波能量的受熱量 最大化,能夠高速地對被加熱物101進行加熱。并且,在向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳送的傳送功率 在頻率特性中示出極小值的頻率組中,對該頻率組中的頻率進行依次切換,向第1加熱室 IOOa和第2加熱室IOOb供給微波功率,由此,能夠改變在第1加熱室IOOa和第2加熱室 IOOb內(nèi)產(chǎn)生的微波分布。其結(jié)果,能夠促進被加熱物101和微波吸收體層104的均勻加熱。如上所述,實施方式1的微波加熱裝置在收納有被加熱物101的第1加熱室IOOa 中,通過所述頻率選擇控制,能夠高效地對被加熱物101執(zhí)行高速加熱或均勻加熱。在實施方式1的微波加熱裝置中,從第1加熱室IOOa向第1供電部105返回的反 射功率或從第1加熱室IOOa向第2供電部106傳送的傳送功率大的頻率存在有很多個。在 實施方式1的微波加熱裝置中,利用從第2供電部106供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波功 率量大的頻率,來實現(xiàn)被加熱物101的燒烤加熱。即,選擇使向第1供電部105返回的反射 功率或向第2供電部106傳送的傳送功率成為最大的頻率,使微波產(chǎn)生部10以該選擇的頻 率工作。通過這樣地使微波產(chǎn)生部10動作,由此,收納有被加熱物101的第1加熱室IOOa 中的被加熱物101的微波的受熱量達到最小。在加熱室101內(nèi)未被消耗而向第1供電部105反射的微波經(jīng)由循環(huán)器118向第2供電部106傳送,供給到第2加熱室IOOb內(nèi)。供給 到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波被微波吸收體層104吸收,使微波吸收體層104發(fā)熱。微波吸 收體層104發(fā)出的熱量傳遞到與其接合的分隔部103,成為高溫的分隔部103對收納有被加 熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi)進行熱輻射。被加熱物101受到該熱輻射,由此,微波吸收 體層104能夠幾乎100%地消耗掉供給來的微波,而不會達到熱飽和。其結(jié)果,實施方式1 的微波加熱裝置能夠高速地對被加熱物101進行燒烤加熱。如上所述,在實施方式1的微波加熱裝置中,供給到加熱室100內(nèi)的微波產(chǎn)生部10 的輸出功率能夠基本完全地由被加熱物101和微波吸收體層104所消耗。由此,微波產(chǎn)生 部10的輸出能夠幾乎100%地在被加熱物101的加熱處理中消耗掉,所以,根據(jù)本發(fā)明的實 施方式1的微波加熱裝置,能夠提供具有優(yōu)良的節(jié)能性的加熱裝置。另外,在微波吸收體層104達到熱飽和而導(dǎo)致微波的吸收能力達到飽和的情況 下,將從第2加熱室IOOb向第2供電部106側(cè)產(chǎn)生反射功率。該反射功率經(jīng)由循環(huán)器118 向微波產(chǎn)生部10側(cè)反射,作為微波產(chǎn)生部10的有源元件的半導(dǎo)體元件存在發(fā)生熱損壞的 危險。為了防止這種熱損壞,在本發(fā)明的實施方式1的微波加熱裝置中,當(dāng)來自第2供電部 106的反射功率超過規(guī)定水平(例如微波產(chǎn)生部10的輸出的10% )時,降低各微波放大部 112,114的驅(qū)動電壓。通過這樣地控制為降低各微波放大部112、114的驅(qū)動電壓,由此,能 夠減小與放大動作相伴的熱損耗量,并且,能夠降低反射功率而可靠地保護半導(dǎo)體元件不 發(fā)生熱損壞。并且,在本發(fā)明的實施方式1的微波加熱裝置中,可以僅在向第2供電部106傳送 的傳送功率達到最大的頻率下進行燒烤加熱的控制,或者也可以進行如下控制將向第2 供電部106傳送的傳送功率為最大的頻率作為中心頻率,在特定的頻帶內(nèi)(例如20MHz)進 行頻率掃描。通過執(zhí)行用于進行頻率掃描的控制,由此,微波吸收體層104整體得到均勻加 熱,所以,能夠高效地對底面積大的被加熱物101執(zhí)行燒烤加熱。上述燒烤加熱的各種控制方法的選擇可預(yù)先根據(jù)被加熱物101的形狀、種類、量 額等來設(shè)定。(實施方式2)下面,使用圖6 圖10對本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置進行說明。圖6是 示出實施方式2的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是實施方式2的微波加熱裝置中的頻 率特性圖。圖8 圖10是示出實施方式2的微波加熱裝置中的動作的流程圖。在實施方 式2的說明中,對具有與上述實施方式1相同的功能、結(jié)構(gòu)的部分標注相同標號,其說明應(yīng) 用實施方式1中的說明。在圖6中,實施方式2的微波加熱裝置中的微波產(chǎn)生部10構(gòu)成為具有使用半 導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部11 ;將微波振蕩部11的輸出分配成2路而輸出的功率分配器 212 ;經(jīng)由微波傳送路徑2Ha、214b輸入在功率分配器212中分配來的各輸出的第一級微波 放大部213a、21!3b ;以及對第一級微波放大部213a、21!3b各自的輸出進行進一步放大的主 微波放大部21fe、215b。主微波放大部215a、2Mb的輸出經(jīng)由微波傳送路徑217a、217b被 引導(dǎo)至各輸出部216a、216b。第一級微波放大部213a、2i;3b和主微波放大部215a、2Mb是 分別使用半導(dǎo)體元件而構(gòu)成的。微波產(chǎn)生部10形成在由低介電損耗材料構(gòu)成的電介質(zhì)基板218上。第一級微波放大部213a、2i;3b和主微波放大部215a、2Mb由形成在電介質(zhì)基板218的單面上的導(dǎo)電體 圖案的電路構(gòu)成,為了使作為各微波放大部213a、2i;3b、215a、2Mb的放大元件的半導(dǎo)體元 件良好地工作,在各半導(dǎo)體元件的輸入側(cè)和輸出側(cè)分別設(shè)有匹配電路。微波傳送路徑2Ha、214b、217a、217b通過設(shè)置在電介質(zhì)基板218的單面上的導(dǎo)電 體圖案而形成了特性阻抗為50 Ω的傳送電路。微波產(chǎn)生部10的微波振蕩部11具有產(chǎn)生MOOMHz 2500MHz的頻率的頻率可變 功能。如圖6所示,實施方式2的微波加熱裝置具有收納被加熱物101的加熱室100,從 微波產(chǎn)生部10輸出的微波被供給到該加熱室100。在加熱室100中,在構(gòu)成加熱室100的 一個壁面上設(shè)置有用于取出、放入被加熱物101的門(省略圖示)。在加熱室100中,設(shè)置 了門的壁面以外的壁面由金屬材料的屏蔽板構(gòu)成,將供給到加熱室100內(nèi)的微波封閉在加 熱室內(nèi)部。在加熱室100內(nèi)設(shè)有分隔部103,該分隔部103是與加熱室底壁面102相隔規(guī)定 間隔而配置的,將加熱室內(nèi)空間分隔開,用于載置被加熱物101。因此,加熱室內(nèi)空間被分隔 部103劃分為位于分隔部103的上側(cè)空間中的收納被加熱物101的第1加熱室100a、和作 為分隔部103的下側(cè)空間的第2加熱室100b。該分隔部103由金屬材料構(gòu)成,而在分隔部 103的與被加熱物載置面相反側(cè)的表面(背面)、即面向第2加熱室IOOb的表面上,緊密設(shè) 置有微波吸收體層104,該微波吸收體層104是含有微波吸收材料的微波吸收體。并且,在加熱室100中設(shè)有以下部分向收納被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi) 供給微波的2個第1供電部10fe、105b、以及向由微波吸收體層104構(gòu)成一個壁面的第2 加熱室IOOb內(nèi)供給微波的2個第2供電部106a、106b。第1加熱室IOOa中的2個第1供 電部105110 與第1加熱室IOOa的左側(cè)壁面和右側(cè)壁面相對地配置。并且,第2加熱室 IOOb中的2個第2供電部106a、106b與第2加熱室IOOb的左側(cè)壁面和右側(cè)壁面相對地配 置。覆蓋分隔部103的背面的微波吸收體層104與上述實施方式1中的微波吸收體層 104同樣,將由鐵氧體和樹脂材料混合而成的微波吸收材料作為基礎(chǔ)材料,且被粘接在實施 了耐熱涂裝的分隔部103的背面的面向第2加熱室IOOb的表面(接合面)上。另外,分隔部103的接合面為凹凸形狀,從而微波吸收體層104的表面積形成得較 大,提高了供給到第2加熱室IOOb的微波的吸收性能。如圖6所示,來自微波產(chǎn)生部10的輸出經(jīng)由構(gòu)成循環(huán)型的非可逆電路的各循環(huán)器 219a、219b,被傳送到各個第1供電部105a、10 ,供給到第1加熱室IOOa內(nèi)。從第1加熱 室IOOa經(jīng)由各第1供電部105110 返回到各個循環(huán)器219a、219b側(cè)的反射微波被各循 環(huán)器219a、219b傳送到各個第2供電部106a、106b。這樣,各循環(huán)器219a、219b構(gòu)成為,將 從各第1供電部105110 返回到循環(huán)器219a、219b側(cè)的反射微波傳送到各第2供電部 106a、106b。并且,在循環(huán)器219a、219b與第2供電部106a、106b之間的各傳送路徑中分別配 設(shè)有功率檢測部220a、220b。功率檢測部220a、220b檢測從循環(huán)器219a、219b分別向第2 供電部106a、106b側(cè)傳送的微波、以及從第2加熱室IOOb經(jīng)由第2供電部106a、106b返回 到循環(huán)器219a、219b側(cè)的反射微波各自的功率量。在實施方式2的微波加熱裝置中,設(shè)有對微波產(chǎn)生部10的動作進行控制的控制部221。控制部221接受由功率檢測部220a、220b檢測到的各信號,進行各種處理,之后進行 微波振蕩部11的振蕩頻率的可變控制。功率檢測部220a、220b由耦合度大約為40dB的方向性耦合器構(gòu)成,檢測所傳送和 反射的微波功率的大約1/10000的功率量。在各功率檢測部220a、220b中,表示檢測到的 功率量的功率信號分別由檢波二極管(省略圖示)進行整流、由電容器(省略圖示)進行 平滑處理,然后輸出。各個輸出信號被輸入到控制部221。接著,參照圖7 圖10對如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置的動作 進行說明。圖7是示出實施方式2的微波加熱裝置中的功率檢測部220a、220b的檢測信號的 一例的特性圖。在圖7中,曲線圖的橫軸表示頻率[MHz],縱軸用相對于微波產(chǎn)生部10的輸 出的總和的比率],來表示功率檢測部220a、220b檢測到的向第2供電部側(cè)傳送的功率 (傳送功率)的總和、以及從第2供電部106a、106b返回到循環(huán)器219a、219b側(cè)的功率(反 射功率)的總和。特性曲線G210表示傳送功率的比率,特性曲線G211表示反射功率的比 率。在表示傳送功率的特性曲線G210中,具有傳送功率值示出極小值的頻率fl、f2, 并且具有傳送功率示出最大值的頻率f3。在表示反射功率的特性曲線G211中示出了這樣 的情況在整個頻帶中為低位水平,但是,在高頻域中存在產(chǎn)生了從第2供電部106a、106b 返回到循環(huán)器側(cè)的反射功率的頻帶。該反射功率是因微波吸收體層104的吸收能力、以及 微波吸收體層104的與其阻抗變化對應(yīng)的特性變化而產(chǎn)生的,所述微波吸收體層104的阻 抗變化是與吸收微波而進行發(fā)熱相伴地產(chǎn)生的。另外,在圖7的曲線圖中,虛線所示的直線G212表示使微波產(chǎn)生部10以額定輸出 進行動作時的反射功率的比率為10%的位置。將該10%的水平、即與額定輸出的10%對應(yīng) 的反射功率的絕對值作為基準值,當(dāng)超過該基準值時,控制部221將微波振蕩部11的振蕩 頻率切換控制為不同的頻率,和/或執(zhí)行如下控制降低微波放大部213a、213b、21fe、215b 的驅(qū)動電壓來降低微波產(chǎn)生部10的輸出。下面,使用圖8 圖10的流程圖對本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置的詳細控 制例進行說明。將被加熱物101收納在加熱室100內(nèi)并載置在分隔部103上,在操作部(省略圖 示)中設(shè)定加熱條件,按壓加熱開始鍵,產(chǎn)生加熱開始信號(圖8的步驟S211)。在輸入了加 熱開始信號的控制部221中,生成控制輸出信號,將微波產(chǎn)生部10設(shè)定為第1輸出功率、例 如小于100W的功率,開始工作(步驟S212)。此時,控制部221向第一級微波放大部213a、 213b和主微波放大部215a、2Kb供給規(guī)定的驅(qū)動電源電壓。并且,控制部221輸出將微波 振蕩部11的初始振蕩頻率設(shè)定為例如MOOMHz的控制信號,開始微波振蕩部11的振蕩動 作。這樣,微波產(chǎn)生部10在初始階段中,例如以MOOMHz輸出小于100W的微波功率,作為 第1輸出功率。接著,在步驟S213中,以IMHz的間距(例如10毫秒IMHz)使微波振蕩部11的振 蕩頻率從初始的MOOMHz向高頻方向變化,一直變化到頻率可變范圍的上限即2500MHz。在 該頻率可變動作中,分別存儲從功率檢測部220a、220b得到的傳送功率和反射功率,進入 步驟S214。
在步驟S214中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在加熱條件為被 加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖10所示的步驟S234。在加熱條件為燒烤加熱以外 的情況下,進入步驟S215。燒烤加熱以外的情況是指主要利用微波對被加熱物101進行加 熱或解凍加熱等的情況。在步驟S215中,進行提取處理,S卩,提取從功率檢測部220a、220b得到的傳送功率 的總和在頻率特性曲線中示出極小值的頻率(例如圖7中的頻率fl、f2),進入步驟S216。 在步驟S216中,與加熱條件是對被加熱物101進行高速加熱或均勻加熱中的哪一方相對應(yīng) 地,來選擇以后的控制程序。在加熱條件是高速加熱的情況下,進入步驟S217,在加熱條件 是均勻加熱的情況下,進入圖9的步驟S223。高速加熱和均勻加熱是微波加熱模式。首先,對微波加熱模式的一個情況即加熱條件是使用了微波的高速加熱的情況進 行說明。在選擇了高速加熱作為加熱條件的情況下,在步驟S217中,設(shè)定傳送功率示出最 小值的頻率(例如圖7中的頻率fl)作為振蕩頻率,進入步驟S218。在步驟S218中,對第一級微波放大部213a、21!3b和/或主微波放大部215a、2Mb 的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在步驟S218中設(shè)定的第2輸出功率(額定輸出)開始正式加熱動作(步 驟S219)。在正式加熱動作中,進入步驟S220,判定功率檢測部220a、220b檢測到的反射功 率是否為規(guī)定值(相當(dāng)于微波產(chǎn)生部10的額定輸出的10%的值)以下。在反射功率沒有 超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S221,在反射功率超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟 S222。在步驟S222中,對第一級微波放大部213a、2i;3b和/或主微波放大部215a、2Mb的 驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S221。在步驟S221中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,在將加熱處理 時間設(shè)定為加熱條件的情況下,判定是否達到了該加熱處理時間。在未達到加熱處理時間 的情況下,返回步驟S220,在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。另外,在實施方式2的微波加熱裝置中,在設(shè)置了對被加熱物101的物理信息、例 如與被加熱物101有關(guān)的表面溫度、大小、量額等進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)該 物理信息的檢測單元的檢測信號來判定加熱是否完成。例如在物理信息的檢測單元為溫度 檢測單元的情況下,判定是否達到了期望溫度(例如75°c)。在未達到的情況下返回步驟 S220,在達到的情況下結(jié)束加熱動作。并且,在設(shè)置了對與被加熱物101有關(guān)的大小、量額 進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)烹調(diào)方法等的處理方法,提取針對大小、量額各自的 范圍預(yù)先確定的加熱工作時間,根據(jù)是否達到了該加熱工作時間,來決定是否結(jié)束加熱動 作。如上所述,對微波振蕩部11進行控制,讓其產(chǎn)生使功率檢測部220a、220b檢測到 的傳送功率成為最小值的頻率,由此,能夠使從第1供電部105110 供給到第1加熱室 IOOa內(nèi)的、供被加熱物101消耗的微波能量最大化,能夠針對被加熱物101執(zhí)行高速加熱處理。接著,對微波加熱模式的另一個情況即加熱條件是被加熱物101的均勻加熱的情 況進行說明。以下說明的均勻加熱的控制利用了在上述實施方式1中說明的在加熱室100內(nèi)產(chǎn)生的多個諧振模式。在圖8所示的步驟S216中判定為加熱條件是均勻加熱的情況下,進入圖9的步驟 S223。在步驟S223中,將傳送功率示出最小值的頻率(例如圖7中的頻率fl)設(shè)定為振 蕩頻率,進入步驟S2M。在步驟S2M中,對第一級微波放大部213a、21!3b和/或主微波放大部215a、2Mb 的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在 步驟S2M中設(shè)定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S225)。在正式加熱動作中,進 入步驟,判定功率檢測部220a、220b分別檢測到的反射功率是否為規(guī)定值(例如微波 產(chǎn)生部10的額定輸出的10%的值)以下。在反射功率沒有超過所述規(guī)定值的情況下,進入 步驟S227,在超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S2^。在步驟中,對第一級微波放 大部213a、21!3b和/或主微波放大部215a、2Mb的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào) 整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S227。在步驟S227中,相對于規(guī)定了在同一頻率下工作的時間的規(guī)定時間,判定當(dāng)前時 點的工作時間是否達到了規(guī)定時間。在工作時間未達到規(guī)定時間的情況下,返回步驟, 在達到了規(guī)定時間的情況下,進入步驟S2^。在步驟中,設(shè)定為功率檢測部220a、220b檢測到的傳送功率示出極小值的振 蕩頻率組中、傳送功率為第二小的頻率(例如圖7中的頻率f2),進入步驟S230。另外,在圖7所示的特性曲線的情況下,示出極小值的頻率存在2個,分別對這2 個頻率進行切換選擇。但是,在圖7中作為一例示出的特性曲線中,傳送功率的比率為10% 以下的頻率僅是頻率fl的頻帶,所以,為了進行均勻加熱,需要進行如下控制降低輸出功 率,或者停止示出極小值的頻率的切換選擇,或者限制工作時間。并且,在示出極小值的頻率存在3個以上的情況下,從傳送功率低的頻率起依次 向高的頻率進行切換選擇。在該切換選擇時,在到達示出最大的極小值的頻率時,可以暫時 返回示出最小的極小值的頻率,再次依次向高的頻率進行切換選擇,或者,也可以逆向返回 示出最大的極小值的頻率的下一個頻率,依次向低的頻率進行切換選擇。步驟S230 步驟S232執(zhí)行與上述步驟 步驟相同的控制動作。當(dāng)在 步驟S232中、當(dāng)前的振蕩頻率下的工作時間達到了規(guī)定時間時,進入步驟S233。在步驟S233中,執(zhí)行與所述步驟S221相同的控制動作,當(dāng)判定為加熱處理未完成 時,返回步驟,當(dāng)判定為加熱處理已完成時,結(jié)束加熱動作。如上所述,對微波振蕩部11進行控制,讓其依次產(chǎn)生使功率檢測部220a、220b檢 測到的傳送功率成為極小值的頻率組的頻率,由此,形成從第1供電部105110 供給到第 1加熱室IOOa內(nèi)的微波。而且,使得供被加熱物101消耗的微波能量最大化,并且,通過改 變由第1供電部105110 對其供給微波的加熱室空間的微波分布,由此,能夠執(zhí)行針對被 加熱物101的均勻加熱。接著,對加熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況進行說明。燒烤加熱是輻射 傳導(dǎo)加熱模式。在圖8所示的步驟S214中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在加 熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖10所示的步驟S234。
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在步驟S234中,將微波振蕩部11的振蕩頻率設(shè)定為傳送功率示出最大值的頻率 (例如圖7中的頻率f3),進入步驟S235。在步驟S235中,對第一級微波放大部213a、2i;3b和/或主微波放大部215a、2Mb 的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在 步驟S235中設(shè)定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S236)。在正式加熱動作中,進 入步驟S237,判定功率檢測部220a、220b分別檢測到的反射功率是否為規(guī)定值(相當(dāng)于反 射功率相對于微波產(chǎn)生部10的額定輸出的比率為10%的值)以下。在反射功率沒有超過 所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S238,在超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S239。在步驟 S239中,對第一級微波放大部213a、21!3b和/或主微波放大部215a、2Mb的驅(qū)動電壓進行 降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S238。在步驟S238中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,判定是否達到 了作為加熱條件而輸入的加熱處理時間。在未達到加熱處理時間的情況下,返回步驟S237, 在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。如上所述,在實施方式2的微波加熱裝置的燒烤加熱中,對微波振蕩部11進行控 制,讓其產(chǎn)生功率檢測部220a、220b檢測到的傳送功率示出最大值的頻率,由此,使從第1 供電部105a、10 供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量最小化。因 此,從第2供電部106a、106b供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波能量最大化,微波吸收體層 104消耗的微波能量最大化,能夠促進針對被加熱物101的燒烤加熱。另外,在實施方式2的微波加熱裝置中,不僅可以分別單獨地執(zhí)行微波加熱模式 和輻射傳導(dǎo)加熱模式,還可以相互組合而作為復(fù)合加熱模式來執(zhí)行。上面已對實施方式2的微波加熱裝置中的加熱控制動作進行了說明,下面對該加 熱控制動作的效果進行說明。隨著對被加熱物101開始加熱,在微波振蕩部11的振蕩頻率的整個可變頻帶內(nèi)以 規(guī)定的頻率間隔改變微波振蕩部11的振蕩頻率,由此,能夠改變分別從第1供電部105a、 105b向第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗、以及從第2供電部106a、106b向第2加熱 室IOOb側(cè)觀察時的負載阻抗。通過這樣地改變負載阻抗,由此,能夠?qū)⒄袷庮l率作為參數(shù), 任意地選擇以下兩個微波能量之間的比率,所述兩個微波能量是從第1供電部105110 供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量、以及從第1加熱室IOOa返 回到第1供電部105110 并經(jīng)由循環(huán)器219a、219b從第2供電部106a、106b供給到第2 加熱室100b、進而被微波吸收體層104吸收的微波能量。其結(jié)果,能夠根據(jù)所要求的加熱條 件,高效地對被加熱物101進行加熱。由于所收納的被加熱物101的形狀、種類、量額的不同,即使是同一頻率,第1加熱 室IOOa的負載阻抗也會發(fā)生變化。但是,通過選擇最佳的振蕩頻率,由此,從第1供電部 105aU05b向第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗接近從第1供電部10fe、105b向微波產(chǎn) 生部10側(cè)觀察時的電源阻抗,能夠降低向第1供電部105110 返回的反射功率或向第2 供電部106a、106b傳送的傳送功率。這樣,能夠利用使得向第1供電部105a、10 返回的 反射功率或向第2供電部106a、106b傳送的傳送功率成為最小值的振蕩頻率,來使對被加 熱物101供給的微波能量的受熱量最大化,能夠高速地對被加熱物101進行加熱。并且,在向第1供電部105110 返回的反射功率的總和或向第2供電部106a、106b傳送的傳送功率的總和在頻率特性中示出極小值的頻率組中,對該頻率組中的頻率進 行依次切換,向第1加熱室IOOa和第2加熱室IOOb進行供給,由此,能夠改變在第1加熱 室IOOa和第2加熱室IOOb內(nèi)產(chǎn)生的微波分布。其結(jié)果,能夠促進被加熱物101和微波吸 收體層104的均勻加熱。如上所述,在實施方式2的微波加熱裝置中,在收納有被加熱物101的第1加熱室 IOOa中,通過所述頻率選擇控制,能夠高效地對被加熱物101執(zhí)行高速加熱或均勻加熱。在實施方式2的微波加熱裝置中,從第1加熱室IOOa向第1供電部10fe、10 返 回的反射功率的總和或向第2供電部106a、106b傳送的傳送功率的總和大的頻率存在有很 多個。在實施方式2的微波加熱裝置中,利用從第2供電部106a、106b供給到第2加熱室 IOOb內(nèi)的微波功率量大的頻率,來實現(xiàn)被加熱物101的燒烤加熱。即,選擇使得向第1供 電部105110 返回的反射功率的總和或向第2供電部106a、106b傳送的傳送功率的總和 最大的頻率,使微波產(chǎn)生部10以該選擇的頻率工作。通過這樣地使微波產(chǎn)生部10動作,由 此,收納有被加熱物101的第1加熱室IOOa中的針對被加熱物101的微波的受熱量達到最 小。而且,在第1加熱室IOOa內(nèi)未被消耗而返回到第1供電部10fe、105b的反射微波,經(jīng) 由循環(huán)器219a、219b分別向第2供電部106a、106b傳送,供給到第2加熱室IOOb內(nèi)。供給 到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波被微波吸收體層104所吸收,使該微波吸收體層104發(fā)熱。微 波吸收體層104發(fā)出的熱量傳遞到與其接合的分隔部103,成為高溫的分隔部103對收納有 被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi)進行熱輻射。被加熱物101受到該熱輻射,由此,微波 吸收體層104能夠幾乎100%地消耗掉所供給來的微波,而不會達到熱飽和。其結(jié)果,實施 方式2的微波加熱裝置能夠高速地對被加熱物101進行燒烤加熱。如上所述,在實施方式2的微波加熱裝置中,供給到加熱室100內(nèi)的微波產(chǎn)生部10 的輸出功率能夠基本完全地由被加熱物101和微波吸收體層104消耗掉。由此,微波產(chǎn)生 部10的輸出能夠幾乎100%地在被加熱物101的加熱處理中消耗掉。因此,根據(jù)本發(fā)明的 實施方式2的微波加熱裝置,能夠提供具有優(yōu)良的節(jié)能性的加熱裝置。另外,在微波吸收體層104達到熱飽和而導(dǎo)致微波的吸收能力達到飽和的情況 下,將從第2加熱室IOOb向第2供電部106a、106b側(cè)產(chǎn)生反射功率。該反射功率經(jīng)由循環(huán) 器219a、219b向微波產(chǎn)生部10側(cè)反射,作為微波產(chǎn)生部10的有源元件的半導(dǎo)體元件存在 發(fā)生熱損壞的危險。為了防止這種熱損壞,在本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置中,當(dāng)來 自第2供電部106a、106b的反射功率分別超過規(guī)定水平(例如相當(dāng)于微波產(chǎn)生部10的額 定輸出的10%的值)時,控制為所對應(yīng)的降低各微波放大部213a、2i;3b、215a、2Mb的驅(qū)動 電壓。通過這樣地進行控制,由此,能夠減小與放大動作相伴的熱損耗量,并且,能夠降低反 射功率而可靠地保護半導(dǎo)體元件不發(fā)生熱損壞。并且,在本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置中,可以僅在向第2供電部106a、 106b傳送的傳送功率達到最大的頻率下進行燒烤加熱的控制,或者也可以進行如下控制 將針對第2供電部106a、106b的傳送功率達到最大的頻率作為中心頻率,在特定的頻帶內(nèi) (例如20MHz)進行頻率掃描。通過執(zhí)行用于進行頻率掃描的控制,由此,微波吸收體層104 整體得到均勻加熱,所以,能夠高效地對底面積大的被加熱物101執(zhí)行燒烤加熱。上述燒烤加熱的各種控制方法的選擇可預(yù)先根據(jù)被加熱物101的形狀、種類、量 額等來設(shè)定。
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(實施方式3)下面,使用圖11 圖15對本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置進行說明。圖11 是示出實施方式3的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖12是實施方式3的微波加熱裝置中 的頻率特性圖。圖13 圖15是示出實施方式3的微波加熱裝置中的動作的流程圖。在實 施方式3的說明中,對具有與上述實施方式1相同的功能、結(jié)構(gòu)的部分標注相同標號,其說 明應(yīng)用實施方式1中的說明。在圖11中,實施方式3的微波加熱裝置具有2個微波產(chǎn)生部10a、10b。第1微波 產(chǎn)生部IOa構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部311 ;被輸入微波振蕩部311的 輸出的第一級微波放大部312 ;以及對第一級微波放大部312的輸出進行進一步放大的主 微波放大部314。并且,第1微波產(chǎn)生部IOa具有將微波振蕩部311的輸出引導(dǎo)至第一級 微波放大部312的微波傳送路徑313 ;以及將主微波放大部314的輸出引導(dǎo)至輸出部315的 微波傳送路徑316。第一級微波放大部312和主微波放大部314使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成。同樣,第2微波產(chǎn)生部IOb構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部321 ; 被輸入微波振蕩部321的輸出的第一級微波放大部322 ;以及對第一級微波放大部322的 輸出進行進一步放大的主微波放大部324。并且,第2微波產(chǎn)生部IOb具有將微波振蕩部 321的輸出引導(dǎo)至第一級微波放大部322的微波傳送路徑323 ;以及將主微波放大部314的 輸出引導(dǎo)至輸出部325的微波傳送路徑326。第一級微波放大部322和主微波放大部3M 使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成。第1微波產(chǎn)生部IOa和第2微波產(chǎn)生部IOb具有相同的結(jié)構(gòu),分別形成在由低介 電損耗材料構(gòu)成的電介質(zhì)基板上。第一級微波放大部312、322和主微波放大部314、324由 形成在電介質(zhì)基板的單面上的導(dǎo)電體圖案的電路構(gòu)成,為了使作為各微波放大部312、314、 322、324的放大元件的半導(dǎo)體元件良好地工作,在各半導(dǎo)體元件的輸入側(cè)和輸出側(cè)分別設(shè) 有匹配電路。微波傳送路徑313、323、316、3沈通過設(shè)置在電介質(zhì)基板的單面上的導(dǎo)電體圖案 而形成了特性阻抗為50Ω的傳送電路。第1微波產(chǎn)生部IOa和第2微波產(chǎn)生部IOb中的各個微波振蕩部311、321分別具 有產(chǎn)生MOOMHz 2500MHz的頻率的頻率可變功能。如圖11所示,實施方式2的微波加熱裝置具有收納被加熱物101的加熱室100,從 微波產(chǎn)生部10a、10b輸出的微波被供給到該加熱室100。在加熱室100中,在構(gòu)成加熱室 100的一個壁面上設(shè)置用于取出、放入被加熱物101的門(省略圖示)。在加熱室100中, 設(shè)置了門的壁面以外的壁面由金屬材料的屏蔽板構(gòu)成,將供給到加熱室100內(nèi)的微波封閉 在加熱室內(nèi)部。在加熱室100內(nèi)設(shè)有分隔部103,該分隔部103是與加熱室底壁面102相隔 規(guī)定間隔而配置的,將加熱室內(nèi)空間分隔開,用于載置被加熱物101。因此,加熱室內(nèi)空間被 分隔部103劃分為位于分隔部103的上側(cè)空間中的收納被加熱物101的第1加熱室100a、 和作為分隔部103的下側(cè)空間的第2加熱室100b。該分隔部103由金屬材料構(gòu)成,而在分 隔部103的與被加熱物載置面相反側(cè)的表面(背面)、即面向第2加熱室IOOb的表面上,緊 密設(shè)置有微波吸收體層104,該微波吸收體層104是含有微波吸收材料的微波吸收體。并且,在加熱室100中設(shè)有以下部分向收納被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi) 供給微波的第1供電部105、以及向由微波吸收體層104構(gòu)成一個壁面的第2加熱室IOOb內(nèi)供給微波的第2供電部106和第3供電部107。在第2加熱室IOOb中,將第3供電部107配置在與微波吸收體層104相對的加熱 室底壁面102的大致中央部處,使得所供給的微波能夠分散地輻射到微波吸收體層104的 整個區(qū)域中。并且,第2供電部106被設(shè)置在與從第3供電部107放射的微波之間的耦合 弱的壁面位置處,或者具有供電天線形狀。從該第2供電部106放射的微波是第1供電部 105從第1加熱室IOOa接受的反射微波。覆蓋分隔部103的背面的微波吸收體層104與上述實施方式1中的微波吸收體層 104同樣,將由鐵氧體和樹脂材料混合而成的微波吸收材料作為基礎(chǔ)材料,并被粘接在實施 了耐熱涂裝的分隔部103的背面的接合面上。另外,分隔部103的接合面為凹凸形狀,從而微波吸收體層104的表面積形成得較 大,提高了供給到第2加熱室IOOb的微波的吸收性能。如圖11所示,來自第1微波產(chǎn)生部IOa的輸出經(jīng)由構(gòu)成循環(huán)型的非可逆電路的循 環(huán)器317,被傳送到第1供電部105,進而供給到第1加熱室IOOa內(nèi)。在第1加熱室IOOa 內(nèi)未被消耗而從第1供電部105返回到循環(huán)器317側(cè)的反射微波被循環(huán)器317傳送到第2 供電部106。這樣,各循環(huán)器317配置成如下結(jié)構(gòu)將從第1供電部105返回到循環(huán)器317 側(cè)的反射微波傳送到第2供電部106。并且,在循環(huán)器317與第2供電部106之間的傳送路徑中配設(shè)有功率檢測部330a。 功率檢測部330a檢測從循環(huán)器317向第2供電部106側(cè)傳送的微波、以及從第2加熱室 IOOb經(jīng)由第2供電部106返回到循環(huán)器317側(cè)的反射微波各自的功率量。另一方面,第2微波產(chǎn)生部IOb的輸出被傳送到第3供電部107。在第2微波產(chǎn)生 部IOb的輸出部325與第3供電部107之間的傳送路徑中配設(shè)有功率檢測部330b。功率檢 測部330b檢測從輸出部325向第3供電部107側(cè)傳送的微波、以及從第2加熱室IOOb經(jīng) 由第3供電部107返回到輸出部325側(cè)的反射微波各自的功率量。在實施方式3的微波加熱裝置中,設(shè)有對第1微波產(chǎn)生部IOa和第2微波產(chǎn)生部 IOb各自的動作進行控制的控制部331??刂撇?31接受由功率檢測部330a、330b檢測到 的信號,進行各種處理,之后進行微波振蕩部311、321各自的振蕩頻率的可變控制。功率檢測部330a、330b由耦合度大約為40dB的方向性耦合器構(gòu)成,檢測所傳送和 反射的微波功率的大約1/10000的功率量。在各功率檢測部330a、330b中,表示檢測到的 功率量的功率信號分別由檢波二極管(省略圖示)進行整流、由電容器(省略圖示)進行 平滑處理,然后輸出,各個輸出信號被輸入到控制部331。接著,參照圖12 圖15對如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置的動 作進行說明。圖12是示出實施方式3的微波加熱裝置中的功率檢測部330a、330b的檢測信號 的一例的特性圖。在圖12中,曲線圖的橫軸表示頻率[MHz],縱軸用相對于各微波產(chǎn)生部 IOaUOb的輸出功率的比率,來表示功率檢測部330a、330b檢測到的向第2供電部側(cè)傳送 的功率(傳送功率)、以及從第2供電部106和第3供電部107返回的功率(反射功率)。 特性曲線G310是功率檢測部330a檢測到的傳送功率的比率,特性曲線G311表示功率檢測 部330a檢測到的反射功率的比率,并且,特性曲線G312表示功率檢測部330b檢測到的反 射功率的比率。
在表示傳送功率的特性曲線G310中,具有傳送功率示出極小值的頻率fl、f2,并 且具有傳送功率示出最大值的頻率f3。在表示反射功率的特性曲線G311中示出了這樣的 情況隨頻帶不同而略微存在從第2供電部106返回到循環(huán)器317側(cè)的反射功率。該反射 功率是因微波吸收體層104的吸收能力、以及微波吸收體層104的與其阻抗變化對應(yīng)的特 性變化而產(chǎn)生的,所述微波吸收體層104的阻抗變化是與吸收微波而進行發(fā)熱相伴地產(chǎn)生 的。另外,在圖12的曲線圖中,虛線所示的直線G313表示使第1微波產(chǎn)生部IOa以額 定最大輸出工作時的反射功率的比率為10%的水平。當(dāng)超過該反射功率的絕對值水平時, 控制部331將微波振蕩部311的振蕩頻率切換控制為不同的頻率,和/或執(zhí)行如下控制降 低微波放大部312、314的驅(qū)動電壓來降低微波產(chǎn)生部IOa的輸出。如特性曲線G312所示,反射功率的比率整體均為低位水平,但是,其中仍存在示 出最小值的頻率Π1,控制部331對微波振蕩部321進行控制,使得第2微波產(chǎn)生部IOb產(chǎn) 生示出最小值的頻率fll。另外,設(shè)有微波吸收體層104的第2加熱室IOOb形成了示出特 性曲線G312的特性的空間。下面,使用圖13 圖15的流程圖對本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置的詳細 控制例進行說明。將被加熱物101收納在加熱室100內(nèi)并載置在分隔部103上,在操作部(省略圖 示)中設(shè)定加熱條件,按壓加熱開始鍵,產(chǎn)生加熱開始信號(圖13的步驟S311)。在被輸入 了加熱開始信號的控制部331中,生成控制輸出信號,將第1微波產(chǎn)生部IOa設(shè)定為第1輸 出功率、例如小于100W的功率,開始工作(步驟S312)。此時,控制部331向第一級微波放 大部312和主微波放大部314供給規(guī)定的驅(qū)動電源電壓。并且,控制部331輸出將微波振 蕩部311的初始振蕩頻率設(shè)定為例如MOOMHz的控制信號,開始微波振蕩部311的振蕩動 作。這樣,第1微波產(chǎn)生部IOa在初始階段中,例如以MOOMHz輸出小于100W的微波功率, 作為第1輸出功率。接著,在步驟S313中,以IMHz的間距(例如10毫秒IMHz)使微波振蕩部11的 振蕩頻率從初始的MOOMHz向高頻方向變化,一直變化到頻率可變范圍的上限即2500MHz。 在該頻率可變動作中,分別存儲從功率檢測部330a得到的傳送功率和反射功率,進入步驟 S314。在步驟S314中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在加熱條件為被 加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖15所示的步驟S334。在加熱條件為燒烤加熱以外 的情況下,進入步驟S315。燒烤加熱以外的情況是指主要利用微波對被加熱物101進行加 熱或解凍加熱等的情況。在步驟S315中,進行提取處理,即,提取從功率檢測部330a得到的傳送功率的總 和在頻率特性曲線中示出極小值的頻率(例如圖12中的頻率fl、f2),進入步驟S316。在 步驟S316中,與加熱條件是對被加熱物101進行高速加熱或均勻加熱中的哪一方相對應(yīng) 地,來選擇以后的控制程序。在加熱條件是高速加熱的情況下,進入步驟S317,在加熱條件 是均勻加熱的情況下,進入圖14所示的步驟S323。高速加熱和均勻加熱是微波加熱模式。首先,對微波加熱模式的一個情況即加熱條件是使用了微波的高速加熱的情況進 行說明。
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在選擇了高速加熱作為加熱條件的情況下,在步驟S317中,設(shè)定傳送功率示出最 小值的頻率(例如圖12中的頻率fl)作為振蕩頻率,進入步驟S318。在步驟S318中,對第一級微波放大部312和/或主微波放大部314的驅(qū)動電壓進 行設(shè)定,使得第1微波產(chǎn)生部IOa產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在步驟S318中設(shè)定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S319)。在 正式加熱動作中,進入步驟S320,判定功率檢測部330a檢測到的反射功率的絕對值是否為 規(guī)定值(使第1微波產(chǎn)生部IOa以作為額定輸出的第2輸出功率進行工作時、反射功率相 對于額定輸出的比率為10%)以下。在反射功率的絕對值沒有超過所述規(guī)定值的情況下, 進入步驟S321,在超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S322。在步驟S322中,對第一級微 波放大部312和/或主微波放大部314的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率的絕對值調(diào) 整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S321。在步驟S321中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,在將加熱處理 時間設(shè)定為加熱條件的情況下,判定是否達到了該加熱處理時間。在未達到加熱處理時間 的情況下,返回步驟S320,在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。另外,在實施方式3的微波加熱裝置中,在設(shè)置了對被加熱物101的物理信息、例 如與被加熱物101有關(guān)的表面溫度、大小、量額等進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)該 物理信息的檢測單元的檢測信號來判定加熱是否完成。例如在物理信息的檢測單元為溫度 檢測單元的情況下,判定是否達到了期望溫度(例如75°c)。在未達到的情況下返回步驟 S320,在達到的情況下結(jié)束加熱動作。并且,在設(shè)置了對與被加熱物101有關(guān)的大小、量額 進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)烹調(diào)方法等的處理方法,提取針對大小、量額各自范 圍預(yù)先確定的加熱工作時間,根據(jù)是否達到了該加熱工作時間,來決定是否結(jié)束加熱動作。如上所述,對微波振蕩部311進行控制,讓其產(chǎn)生使功率檢測部330a檢測到的傳 送功率成為最小值的頻率,由此,能夠使從第1供電部105供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供 被加熱物101消耗的微波能量最大化,能夠?qū)Ρ患訜嵛?01執(zhí)行高速加熱處理。接著,對微波加熱模式的另一個情況即加熱條件是被加熱物101的均勻加熱的情 況進行說明。以下說明的均勻加熱的控制利用了在上述實施方式1中說明的在加熱室100內(nèi)產(chǎn) 生的多個諧振模式。在圖13所示的步驟S316中判定為加熱條件是均勻加熱的情況下,進入圖14的步 馬聚S3 2 3 ο在步驟S323中,將傳送功率示出最小值的頻率(例如圖12中的頻率fl)設(shè)定為 振蕩頻率,進入步驟S3M。在步驟S3M中,對第一級微波放大部312和/或主微波放大部314的驅(qū)動電壓 進行設(shè)定,使得第1微波產(chǎn)生部IOa產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在步驟 S3M中設(shè)定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S325)。在正式加熱動作中,進入步 驟,判定功率檢測部330a檢測到的反射功率的絕對值是否為規(guī)定值(例如使第1微 波產(chǎn)生部IOa以作為額定輸出的第2輸出進行工作時、反射功率相對于額定輸出的比率為 10% )以下。在反射功率的絕對值沒有超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S327,在超過所 述規(guī)定值的情況下,進入步驟S3^。在步驟中,對第一級微波放大部312和/或主微波放大部314的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率的絕對值調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進 入步驟S327。在步驟S327中,相對于規(guī)定了在同一頻率下工作的時間的規(guī)定時間,判定當(dāng)前時 點的工作時間是否達到了規(guī)定時間。在工作時間未達到規(guī)定時間的情況下,返回步驟, 在達到了規(guī)定時間的情況下,進入步驟S3^。在步驟中,設(shè)定為功率檢測部330a檢測到的傳送功率示出極小值的振蕩頻 率組中、傳送功率為第二小的頻率(例如圖12中的頻率f2),進入步驟S330。另外,在圖12所示的特性曲線的情況下,示出極小值的頻率存在2個,分別對這 2個頻率進行切換選擇。但是,在圖12中作為一例示出的特性曲線中,傳送功率的比率為 10%以下的頻率僅是頻率fl附近的頻帶,所以,為了進行均勻加熱,需要進行如下控制降 低輸出功率,或者停止示出極小值的頻率的切換選擇,或者限制工作時間。并且,在示出極小值的頻率存在3個以上的情況下,從傳送功率低的頻率起依次 向高的頻率進行切換選擇。在該切換選擇時,在到達示出最大的極小值的頻率時,可以暫時 返回示出最小的極小值的頻率,再次依次向高的頻率進行切換選擇,或者,也可以逆向返回 示出最大的極小值的頻率的下一個頻率,依次向低的頻率進行切換選擇。步驟S330 步驟S332執(zhí)行與上述步驟 步驟相同的控制動作。當(dāng)在 步驟S332中、當(dāng)前的振蕩頻率下的工作時間達到了規(guī)定時間時,進入步驟S333。在步驟S333中,執(zhí)行與上述步驟S321相同的控制動作,當(dāng)判定為加熱處理沒有完 成時,返回步驟,當(dāng)判定為加熱處理已完成時,結(jié)束加熱動作。如上所述,對微波振蕩部311進行控制,讓其依次產(chǎn)生使功率檢測部330a檢測到 的傳送功率成為極小值的頻率組中的頻率,由此,使從第1供電部105供給到第1加熱室 IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量最大化,并且,通過改變由第1供電部105對其供 給微波的加熱室空間的微波分布,由此,能夠執(zhí)行針對被加熱物101的均勻加熱。接著,對加熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況進行說明。燒烤加熱是輻射 傳導(dǎo)加熱模式。在圖13所示的步驟S314中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在 加熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖15所示的步驟S334。在步驟S334中,使第2微波產(chǎn)生部IOb的微波振蕩部321以既定的振蕩頻率Π1 進行工作,對第一級微波放大部322和/或主微波放大部3M的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得第 2微波產(chǎn)生部IOb產(chǎn)生額定輸出,開始微波產(chǎn)生部IOb的工作。在步驟S335中,對第一級微波放大部312和/或主微波放大部314的驅(qū)動電壓進 行設(shè)定,以將第1微波產(chǎn)生部IOa的振蕩頻率設(shè)為功率檢測部330a檢測到的傳送功率示出 最大值的振蕩頻率f3,使第1微波產(chǎn)生部IOa產(chǎn)生第1輸出功率。接著,以在步驟S334和 步驟S335中設(shè)定的輸出功率開始正式加熱動作(步驟S336)。在正式加熱動作中,進入步 驟S337,判定功率檢測部330b檢測到的反射功率是否為規(guī)定值(相當(dāng)于反射功率相對于第 2微波產(chǎn)生部IOb的輸出的比率為10%的值)以下。在反射功率沒有超過所述規(guī)定值的情 況下,進入步驟S338,在超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S339。在步驟S339中,對第一 級微波放大部322和/或主微波放大部324的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到 所述規(guī)定值以下,進入步驟S338。
在步驟S338中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,判定是否達到 了作為加熱條件而輸入的加熱處理時間。在未達到加熱處理時間的情況下,返回步驟S337, 在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。如上所述,在實施方式3的微波加熱裝置的燒烤加熱中,對微波振蕩部311進行控 制,讓其產(chǎn)生功率檢測部330a檢測到的傳送功率示出最大值的頻率,由此,使從第1供電部 105供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量最小化。因此,從第2供 電部106供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波能量最大化,并且,從第3供電部107向第2加 熱室IOOb內(nèi)供給微波。因此,利用從第2供電部106供給的微波和從第3供電部107供給 的微波的總和,來使微波吸收體層104消耗的微波能量最大化,并且,使微波吸收體層104 的發(fā)熱速度最大化,能夠高速地執(zhí)行被加熱物101的燒烤加熱。另外,在實施方式3的微波加熱裝置中,不僅可以分別單獨地執(zhí)行微波加熱模式 和輻射傳導(dǎo)加熱模式,還可以相互組合而作為復(fù)合加熱模式來執(zhí)行。上面已對實施方式3的微波加熱裝置中的加熱控制動作進行了說明,下面對該加 熱控制動作的效果進行說明。隨著對被加熱物101開始加熱,在微波振蕩部311的振蕩頻率的整個可變頻帶內(nèi) 以規(guī)定的頻率間隔改變微波振蕩部311的振蕩頻率,由此,能夠改變從第1供電部105向第 1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗。通過這樣地改變負載阻抗,由此,能夠?qū)⒄袷庮l率作為 參數(shù),任意地選擇以下兩個微波能量之間的比率,所述兩個微波能量是從第1供電部105 供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量、以及向第1供電部105側(cè)反 射并經(jīng)由循環(huán)器317從第2供電部106供給到第2加熱室100b、進而被微波吸收體層104 吸收的微波能量。其結(jié)果,能夠根據(jù)所要求的加熱條件,高效地對被加熱物101進行加熱。根據(jù)所收納的被加熱物101的形狀、種類、量額的不同,即使是同一頻率,第1加熱 室IOOa的負載阻抗也會發(fā)生變化。但是,通過選擇最佳的振蕩頻率,由此,從第1供電部105 向第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗接近微波產(chǎn)生部IOa的輸出阻抗,由此,能夠降低 向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳送的傳送功率。這樣,能夠利用使 得向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳送的傳送功率成為最小值的振 蕩頻率,來使供給到被加熱物101的微波能量的受熱量最大化,能夠高速地對被加熱物101 進行加熱。并且,在向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳送的傳送功率 在頻率特性中示出極小值的頻率組中,依次對該頻率組中的頻率進行切換,向第1加熱室 IOOa進行供給,由此,能夠改變在第1加熱室IOOa內(nèi)的空間中產(chǎn)生的微波分布。其結(jié)果,能 夠促進被加熱物101和微波吸收體層104的均勻加熱。如上所述,在實施方式3的微波加熱裝置中,在收納了被加熱物101的第1加熱室 IOOa中,通過所述頻率選擇控制,能夠高效地對被加熱物101執(zhí)行高速加熱或均勻加熱。在實施方式3的微波加熱裝置中,從第1加熱室IOOa向第1供電部105返回的反 射功率或從第1加熱室IOOa向第2供電部106傳送的傳送功率大的頻率存在有很多個。在 實施方式3的微波加熱裝置中,利用從第2供電部106供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波功 率量大的頻率,與被加熱物101的感應(yīng)加熱(內(nèi)部加熱)同時地實現(xiàn)了被加熱物101的燒 烤加熱的促進。即,在燒烤加熱中,選擇使得向第1供電部105返回的反射功率或向第2供電部106傳送的傳送功率成為最大的頻率,使第1微波產(chǎn)生部IOa以該選擇的頻率進行工 作。由此,收納有被加熱物101的第1加熱室IOOa中的針對被加熱物101的微波的受熱量 達到最小,在第1加熱室IOOa內(nèi)未被消耗而返回第1供電部105的反射微波能達到最大。 該反射微波經(jīng)由循環(huán)器317向第2供電部106傳送,從第2供電部106供給到第2加熱室 IOOb 內(nèi)。并且,在燒烤加熱中,以最佳效率從第2微波產(chǎn)生部IOb向第2加熱室IOOb內(nèi)供 給微波。因此,來自第1微波產(chǎn)生部IOa和第2微波產(chǎn)生部IOb這兩者的微波被供給到第2 加熱室IOOb內(nèi),微波吸收體層104將該微波能量吸收,從而微波吸收體層104高速地發(fā)熱。 微波吸收體層104發(fā)出的熱量傳遞到與其接合的分隔部103,成為高溫的分隔部103對收納 有被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi)進行熱輻射。被加熱物101受到該熱輻射,由此,微 波吸收體層104能夠幾乎100%地消耗掉所供給來的微波,而不會達到熱飽和。其結(jié)果,實 施方式3的微波加熱裝置能夠高速地對被加熱物101進行燒烤加熱。如上所述,在實施方式3的微波加熱裝置中,供給到加熱室100內(nèi)的微波產(chǎn)生部 IOaUOb的輸出功率能夠基本完全地由被加熱物101和微波吸收體層104消耗掉。由此,微 波產(chǎn)生部10a、10b的輸出能夠幾乎100%地在被加熱物101的加熱處理中消耗掉。因此,根 據(jù)本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置,能夠提供具有優(yōu)良的節(jié)能性的加熱裝置。另外,在微波吸收體層104達到熱飽和而導(dǎo)致微波的吸收能力達到飽和的情況 下,將從第2加熱室IOOb向第2供電部106和第3供電部107產(chǎn)生反射功率。該反射功率 分別向第1微波產(chǎn)生部IOb和第2微波產(chǎn)生部IOa側(cè)反射,作為第1微波產(chǎn)生部IOb和第2 微波產(chǎn)生部IOa中的有源元件的半導(dǎo)體元件存在熱損壞的危險。為了防止這種熱損壞,在 本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置中,當(dāng)來自第2供電部106和第3供電部107的反射 功率分別超過規(guī)定水平(例如相當(dāng)于各微波產(chǎn)生部10a、10b的輸出的10%的值)時,控制 為降低所對應(yīng)的各微波放大部312、322、314、324的驅(qū)動電壓。通過這樣進行控制,能夠減 小伴隨放大動作產(chǎn)生的熱損耗量,并且,能夠降低反射功率而可靠地保護半導(dǎo)體元件不發(fā) 生熱損壞。并且,在本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置中,可以僅在向第2供電部106傳送 的傳送功率達到最大的頻率下進行燒烤加熱的控制,或者也可以進行如下控制將向第2 供電部106傳送的傳送功率達到最大的頻率作為中心頻率,在特定的頻帶內(nèi)(例如IOMHz) 進行頻率掃描。通過執(zhí)行用于進行頻率掃描的控制,由此,微波吸收體層104整體得到均勻 加熱,所以,能夠?qū)Φ酌娣e大的被加熱物101執(zhí)行高效的燒烤加熱。并且,在燒烤加熱中,也可以將第1微波產(chǎn)生部IOa的輸出設(shè)為作為第2輸出功率 的額定輸出。通過額定輸出和頻率掃描,微波吸收體整體得到均勻加熱,所以,能夠?qū)Φ酌?積大的被加熱物執(zhí)行更高效的燒烤加熱。上述燒烤加熱的各種控制方法的選擇可以預(yù)先根 據(jù)被加熱物101的形狀、種類、量額等來設(shè)定。(實施方式4)下面,使用圖16 圖20對本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置進行說明。圖16 是示出實施方式4的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖17是實施方式4的微波加熱裝置中 的頻率特性圖。圖18 圖20是示出實施方式4的微波加熱裝置中的動作的流程圖。在實 施方式4的說明中,對具有與上述實施方式1相同的功能、結(jié)構(gòu)的部分標注相同標號,其說
28明應(yīng)用實施方式1中的說明。在圖16中,實施方式4的微波加熱裝置中的微波產(chǎn)生部10構(gòu)成為具有使用半 導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部11 ;將微波振蕩部11的輸出分配成2路而輸出的功率分配器 412 ;輸入在功率分配器412中分配來的輸出的第一級微波放大部413a、413b ;以及對第一 級微波放大部413a、41!3b各自輸出進行進一步放大的主微波放大部41fe、415b。在實施方 式4的微波加熱裝置中,在功率分配器412中分配的輸出中的一個輸出被輸入到相位可變 器418,能夠?qū)ο辔贿M行調(diào)整,然后從相位可變器418經(jīng)由微波傳送路徑41 輸入到第一 級微波放大部413a。在功率分配器412中分配的輸出中的另一個輸出經(jīng)由微波傳送路徑 414b直接輸入到第一級微波放大部41北。主微波放大部415a、4Mb的輸出經(jīng)由微波傳送 路徑417a、417b分別被引導(dǎo)至各輸出部416a、416b。第一級微波放大部413a、41!3b和主微 波放大部415a、4Mb分別使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成。如上所述,在實施方式4的微波加熱裝置中,在功率分配器412與一個第一級微波 放大部413a之間設(shè)有相位可變器418。相位可變器418使用電容值隨施加電壓變化的可變 電容二極管構(gòu)成,構(gòu)成為隨施加電壓的增大,相位延遲量增大。由該相位可變器418實現(xiàn)的 相位延遲量的可變范圍是0度 180度。微波產(chǎn)生部10形成在由低介電損耗材料構(gòu)成的電介質(zhì)基板上。第一級微波放大 部413a、41!3b和主微波放大部41fe、415b由形成在電介質(zhì)基板的單面上的導(dǎo)電體圖案的電 路構(gòu)成,為了使作為各微波放大部413a、4i;3b、415a、4Mb的放大元件的半導(dǎo)體元件良好地 工作,在各半導(dǎo)體元件的輸入側(cè)和輸出側(cè)分別設(shè)有匹配電路。微波傳送路徑414a、414b、417a、417b通過設(shè)置在電介質(zhì)基板的單面上的導(dǎo)電體 圖案而形成了特性阻抗為50 Ω的傳送電路。微波產(chǎn)生部10的微波振蕩部11具有產(chǎn)生MOOMHz 2500MHz的頻率的頻率可變 功能。如圖16所示,實施方式4的微波加熱裝置具有收納被加熱物101的加熱室100,從 微波產(chǎn)生部10輸出的微波被供給到該加熱室100。在加熱室100中,在構(gòu)成加熱室100的 一個壁面上設(shè)置有用于取出、放入被加熱物101的門(省略圖示)。在加熱室100中,設(shè)置 了門的壁面以外的壁面由金屬材料的屏蔽板構(gòu)成,將供給到加熱室100內(nèi)的微波封閉在加 熱室內(nèi)部。在加熱室100內(nèi)設(shè)有分隔部103,該分隔部103是與加熱室底壁面102相隔規(guī)定 間隔而配置的,將加熱室內(nèi)空間分隔開,用于載置被加熱物101。因此,加熱室內(nèi)空間被分隔 部103劃分為位于分隔部103的上側(cè)空間中的收納被加熱物101的第1加熱室100a、和作 為分隔部103的下側(cè)空間的第2加熱室100b。該分隔部103由金屬材料構(gòu)成,而在分隔部 103的與被加熱物載置面相反側(cè)的表面(背面)、即面向第2加熱室IOOb的表面上,緊密設(shè) 置有微波吸收體層104,該微波吸收體層104是含有微波吸收材料的微波吸收體。并且,在加熱室100中設(shè)有以下部分向收納被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi) 供給微波的2個第1供電部105a、105b、以及向由微波吸收體層104構(gòu)成一個壁面的第2加 熱室IOOb內(nèi)供給微波的2個第2供電部106a、106b。2個第1供電部105a、10 在第1加 熱室IOOa中與左側(cè)壁面和右側(cè)壁面相對地配置。并且,2個第2供電部106a、106b在第2 加熱室IOOb中與左側(cè)壁面和右側(cè)壁面相對地配置。覆蓋分隔部103的背面的微波吸收體層104與上述實施方式1中的微波吸收體層104同樣,將由鐵氧體和樹脂材料混合而成的微波吸收材料作為基礎(chǔ)材料,并被粘接在實施 了耐熱涂裝的分隔部103的背面的接合面上。另外,分隔部103的接合面為凹凸形狀,從而微波吸收體層104的表面積形成得較 大,提高了供給到第2加熱室IOOb的微波的吸收性能。如圖16所示,來自微波產(chǎn)生部10的輸出經(jīng)由構(gòu)成循環(huán)型的非可逆電路的各循環(huán) 器419a、419b,被傳送到各個第1供電部10fe、105b,進而供給到第1加熱室IOOa內(nèi)。從第 1加熱室IOOa經(jīng)由各第1供電部10fe、10 返回到各個循環(huán)器419a、419b側(cè)的反射微波被 各循環(huán)器419a、419b傳送到各個第2供電部106a、106b。這樣,各循環(huán)器419a、419b構(gòu)成 為,將從各第1供電部105110 返回到循環(huán)器419a、419b側(cè)的反射微波傳送到各第2供 電部 106a、106b。并且,在循環(huán)器419a、419b與第2供電部106a、106b之間的各傳送路徑中分別配 設(shè)有功率檢測部420a、420b。功率檢測部420a、420b檢測從循環(huán)器419a、419b分別向第2 供電部106a、106b側(cè)傳送的微波、以及從第2加熱室IOOb經(jīng)由第2供電部106a、106b返回 到循環(huán)器419a、419b側(cè)的反射微波各自的功率量。在實施方式4的微波加熱裝置中,設(shè)有對微波產(chǎn)生部10的動作進行控制的控制部 421。控制部421接受由功率檢測部420a、420b檢測到的各信號,進行各種處理,之后進行 微波振蕩部11的振蕩頻率的可變控制。功率檢測部420a、420b由耦合度大約為40dB的方向性耦合器構(gòu)成,檢測所傳送和 反射的微波功率的大約1/10000的功率量。在各功率檢測部420a、420b中,表示檢測到的 功率量的功率信號分別由檢波二極管(省略圖示)進行整流、由電容器(省略圖示)進行 平滑處理,然后輸出。各個輸出信號被輸入到控制部421。接著,參照圖17 圖20對如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置的動 作進行說明。圖17是示出實施方式4的微波加熱裝置中的功率檢測部420a、420b的檢測信號 的一例的特性圖。在圖17中,曲線圖的橫軸表示頻率[MHz],縱軸用相對于微波產(chǎn)生部10 的輸出的總和的比率],來表示功率檢測部420a、420b檢測到的向第2供電部側(cè)傳送的 功率(傳送功率)的總和、以及從第2供電部106a、106b返回到循環(huán)器419a、419b側(cè)的功 率(反射功率)的總和。特性曲線G410表示傳送功率的比率,特性曲線G411表示反射功 率的比率。在表示傳送功率的特性曲線G410中,具有傳送功率值示出極小值的頻率fl、f2, 并且具有傳送功率示出最大值的頻率f3。在表示反射功率的特性曲線G411中示出了如下 特性在整個頻帶中均為低位水平,但是,在該頻帶的高頻域中,從第2加熱室IOOb向第2 供電部側(cè)反射的功率略有增加。該反射功率是因微波吸收體層104的吸收能力、以及微波 吸收體層104的與其阻抗變化對應(yīng)的特性變化而產(chǎn)生的,所述微波吸收體層104的阻抗變 化是與吸收微波而發(fā)熱相伴地產(chǎn)生的。另外,在圖17的曲線圖中,虛線所示的直線G412表示使微波產(chǎn)生部10以額定輸 出進行工作時的反射功率的比率為10%的位置。將該10%的水平、即與額定輸出的10% 對應(yīng)的反射功率的絕對值作為基準值,當(dāng)超過該基準值時,控制部421將微波振蕩部11的 振蕩頻率切換控制為不同的頻率,和/或執(zhí)行如下控制降低微波放大部413a、413b、41fe、
30415b的驅(qū)動電壓來降低微波產(chǎn)生部10的輸出。下面,使用圖18 圖20的流程圖對本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置的詳細 控制例進行說明。將被加熱物101收納在加熱室100內(nèi)并載置在分隔部103上,在操作部(省略圖 示)中設(shè)定加熱條件,按壓加熱開始鍵,產(chǎn)生加熱開始信號(圖18的步驟S411)。在被輸入 了加熱開始信號的控制部421中,生成控制輸出信號,將微波產(chǎn)生部10設(shè)定為第1輸出功 率、例如小于100W,開始工作(步驟S412)。此時,控制部421向第一級微波放大部413a、 413b和主微波放大部415a、4Mb供給規(guī)定的驅(qū)動電源電壓。并且,控制部421輸出將微波 振蕩部11的初始振蕩頻率設(shè)定為例如MOOMHz的控制信號,開始微波振蕩部11的振蕩動 作。這樣,微波產(chǎn)生部10在初始階段中,例如以MOOMHz輸出小于100W的微波功率,作為 第1輸出功率。接著,在步驟S413中,以IMHz的間距(例如10毫秒IMHz)使微波振蕩部11的振 蕩頻率從初始的MOOMHz向高頻方向變化,一直變化到頻率可變范圍的上限即2500MHz。在 該頻率可變動作中,分別存儲從功率檢測部420a、420b得到的傳送功率和反射功率,進入 步驟S414。在步驟S414中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在加熱條件為被 加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖20所示的步驟S430。在加熱條件為燒烤加熱以外 的情況下,進入步驟S415。燒烤加熱以外的情況是指主要利用微波對被加熱物101進行加 熱或解凍加熱等的情況。在步驟S415中,進行提取處理,即,提取從功率檢測部420a、420b得到的傳送功率 的總和在頻率特性曲線中示出極小值的頻率(例如圖17中的頻率fl、f2),進入步驟S416。 在步驟S416中,與加熱條件是對被加熱物101進行高速加熱或均勻加熱中的哪一方對應(yīng) 地,來選擇以后的控制程序。在加熱條件是高速加熱的情況下,進入步驟S417,在加熱條件 是均勻加熱的情況下,進入圖19的步驟S423。高速加熱和均勻加熱是微波加熱模式。首先,對微波加熱模式的一個情況即加熱條件是使用了微波的高速加熱的情況進 行說明。在選擇了高速加熱作為加熱條件的情況下,在步驟S417中,設(shè)定傳送功率示出最 小值的頻率(例如圖17中的頻率fl)作為振蕩頻率,進入步驟S418。在步驟S418中,對第一級微波放大部413a、4i;3b和/或主微波放大部415a、4Mb 的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,以在步驟S418中設(shè)定的第2輸出功率開始正式加熱動作(步驟S419)。在 正式加熱動作中,進入步驟S420,判定功率檢測部420a、420b分別檢測到的反射功率是否 為規(guī)定值(相當(dāng)于微波產(chǎn)生部10的額定輸出的10%的值)以下。在反射功率沒有超過所 述規(guī)定值的情況下,進入步驟S421,在反射功率超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S422。 在步驟S422中,對第一級微波放大部413a、41!3b和/或主微波放大部415a、4Mb的驅(qū)動電 壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S421。在步驟S421中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,在將加熱處理 時間設(shè)定為加熱條件的情況下,判定是否達到了該加熱處理時間。在未達到加熱處理時間 的情況下,返回步驟S420,在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。
另外,在實施方式4的微波加熱裝置中,在設(shè)置了對被加熱物101的物理信息、例 如與被加熱物101有關(guān)的表面溫度、大小、量額等進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)該 物理信息的檢測單元的檢測信號來判定加熱是否完成。例如在物理信息的檢測單元為溫度 檢測單元的情況下,判定是否達到了期望溫度(例如75°c)。在未達到的情況下返回步驟 S420,在達到的情況下結(jié)束加熱動作。并且,在設(shè)置了對與被加熱物101有關(guān)的大小、量額 進行檢測的單元的情況下,也可以根據(jù)烹調(diào)方法等的處理方法,提取針對大小、量額各自的 范圍預(yù)先確定的加熱工作時間,根據(jù)是否達到了該加熱工作時間,來決定是否結(jié)束加熱動 作。如上所述,對微波振蕩部11進行控制,讓其產(chǎn)生使功率檢測部420a、420b檢測到 的傳送功率成為最小值的頻率,由此,能夠使從第1供電部105110 供給到第1加熱室 IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量最大化,能夠?qū)Ρ患訜嵛?01執(zhí)行高速加熱處理。接著,對微波加熱模式的另一個情況即加熱條件是被加熱物101的均勻加熱的情 況進行說明。以下說明的均勻加熱的控制利用了在上述實施方式1中說明的在加熱室100內(nèi)產(chǎn) 生的多個諧振模式。在圖18所示的步驟S416中判定為加熱條件是均勻加熱的情況下,進入圖19的步 驟 S423。在步驟S423中,將傳送功率示出最小值的頻率(例如圖17中的頻率fl)設(shè)定為 振蕩頻率,進入步驟S似4。在步驟S4M中,對第一級微波放大部413a、4i;3b和/或主微波放大部415a、4Mb 的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,進入 步驟S425。在步驟S425中,控制對相位可變器418施加的電壓,改變相位延遲量。該相位延 遲量的變化量例如是從45度、90度、180度等值中預(yù)先設(shè)定的,每當(dāng)經(jīng)過步驟S425時,增加 相位延遲量。然后,在該控制程序中進行如下控制當(dāng)達到最大延遲量時減小延遲量,當(dāng)達 到最小延遲量時再次增加。在接下來的步驟S似6中,判定功率檢測部420a、420b分別檢測到的反射功率是否 為規(guī)定值(例如相當(dāng)于微波產(chǎn)生部10的額定輸出的10%的值)以下。在反射功率沒有超 過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S427,在超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S似8。在步 驟S^S中,對第一級微波放大部413a、41!3b和/或主微波放大部415a、4Mb的驅(qū)動電壓進 行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟S427。在步驟S427中,相對于規(guī)定了以同一相位延遲量工作的時間的規(guī)定時間,判定當(dāng) 前時點的工作時間是否達到了規(guī)定時間。在工作時間未達到規(guī)定時間的情況下,返回步驟 S似6,在達到了規(guī)定時間的情況下,進入步驟S似9。在步驟中,執(zhí)行與上述步驟S422相同的控制,在加熱處理沒有完成的情況 下,返回步驟S425,在判定為加熱處理已完成的情況下,結(jié)束加熱動作。在返回步驟S425的 情況下,增加或減小相位延遲量,進入步驟S似6。如上所述,在被加熱物101的加熱動作中,在同一頻率下,在時間上改變從多個供 電部IO^u 105b、106a、106b向加熱室內(nèi)放射的微波的相位差,由此,能夠改變加熱室內(nèi)空間的微波分布,能夠?qū)Ρ患訜嵛?01和微波吸收體層104執(zhí)行均勻加熱或局部集中加熱。接著,對加熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況進行說明。燒烤加熱是輻射 傳導(dǎo)加熱模式。在圖18所示的步驟S414中,根據(jù)被加熱物101的加熱條件來選擇控制內(nèi)容。在 加熱條件為被加熱物101的燒烤加熱的情況下,進入圖20所示的步驟S430。在步驟S430中,將微波振蕩部11的振蕩頻率設(shè)定為傳送功率示出最大值的頻率 (例如圖17中的頻率f3),進入步驟S431。在步驟S431中,對第一級微波放大部413a、4i;3b和/或主微波放大部415a、4Mb 的驅(qū)動電壓進行設(shè)定,使得微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生作為額定輸出的第2輸出功率。接著,進入 步驟S432,執(zhí)行與上述步驟S425相同的控制,進入步驟S433。在步驟S433中,執(zhí)行與上述步驟相同的控制,判定反射功率是否為所述規(guī)定 值以下。在反射功率沒有超過所述規(guī)定值的情況下,進入步驟S434,在超過所述規(guī)定值的 情況下,進入步驟S435。在步驟S435中,對第一級微波放大部413a、41!3b和/或主微波放 大部415a、4Mb的驅(qū)動電壓進行降低控制,將反射功率調(diào)整到所述規(guī)定值以下,進入步驟 S434。在步驟S434中,相對于規(guī)定了以同一相位延遲量工作的時間的規(guī)定時間,判定當(dāng) 前時點的工作時間是否達到了所述規(guī)定時間。在當(dāng)前時點的工作時間未達到所述規(guī)定時間 的情況下,返回步驟S433,在達到了所述規(guī)定時間的情況下,進入步驟S436。在步驟S436中,判定被加熱物101的加熱進度。關(guān)于該加熱進度,判定是否達到 了作為加熱條件而輸入的加熱處理時間。在未達到加熱處理時間的情況下,返回步驟S432, 在達到了加熱處理時間的情況下,結(jié)束加熱動作。在返回到步驟S422的情況下,使相位延 遲量增加或減小規(guī)定值,進入步驟S433。如上所述,在實施方式4的微波加熱裝置的燒烤加熱中,對微波振蕩部11進行控 制,讓其產(chǎn)生功率檢測部420a、420b檢測到的傳送功率示出最大值的頻率,由此,使從第1 供電部105a、10 供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量最小化,并 且,使從第2供電部106a、106b供給到第2加熱室IOOb內(nèi)而供微波吸收體層104消耗的微 波能量最大化,能夠促進針對被加熱物101的燒烤加熱。并且,在燒烤加熱的控制中,通過控制相位可變器418,由此,能夠促進微波吸收體 層104整體的均勻加熱。因此,對于分散配置有多個被加熱物101的情況以及被加熱物101 的底面積大的情況下的燒烤加熱,實施方式4的微波加熱裝置的加熱室具有大范圍的傳熱 作用,所以,能夠高效地執(zhí)行燒烤加熱。另外,在實施方式4的微波加熱裝置中,不僅可以分別單獨地執(zhí)行微波加熱模式 和輻射傳導(dǎo)加熱模式,還可以相互組合而作為復(fù)合加熱模式來執(zhí)行。上面已對實施方式4的微波加熱裝置中的加熱控制動作進行了說明,下面對該加 熱控制動作的效果進行說明。隨著對被加熱物101開始加熱,在微波振蕩部11的振蕩頻率的整個可變頻帶內(nèi)以 規(guī)定的頻率間隔改變微波振蕩部11的振蕩頻率,由此,能夠改變分別從第1供電部105a、 105b向第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗。通過這樣地改變負載阻抗,由此,能夠?qū)⒄?蕩頻率作為參數(shù),任意地選擇微波能量與反射微波能量之間的比率,所述微波能量是從第1
33供電部105110 供給到第1加熱室IOOa內(nèi)而供被加熱物101消耗的微波能量,所述反射 微波能量是從第1加熱室IOOa返回到第1供電部105110 并經(jīng)由循環(huán)器419a、419b從 第2供電部106a、106b供給到第2加熱室100b、進而由微波吸收體層104吸收的反射微波 能量。其結(jié)果,能夠根據(jù)所要求的加熱條件,高效地對被加熱物101進行加熱。根據(jù)所收納的被加熱物101的形狀、種類、量額的不同,即使是同一頻率,第1加熱 室IOOa的負載阻抗也會發(fā)生變化。但是,通過選擇最佳的振蕩頻率,由此,從第1供電部 105aU05b向第1加熱室IOOa側(cè)觀察時的負載阻抗接近微波產(chǎn)生部10的輸出阻抗,從而能 夠降低針對第1供電部10fe、105b的反射功率或針對第2供電部106a、106b的傳送功率。 這樣,能夠利用使得向第1供電部105110 返回的反射功率或向第2供電部106a、106b 傳送的傳送功率成為最少值的振蕩頻率,來使供給到被加熱物101的微波能量的受熱量最 大化,能夠高速地對被加熱物101進行加熱。并且,在針對第1供電部10fe、105b的反射功率的總和或針對第2供電部106a、 106b的傳送功率的總和在頻率特性中示出最小值的頻率下,在時間上改變從第1供電部 105aU05b放射的微波的相位差,由此,第1加熱室IOOa內(nèi)自不必說,還能夠改變在第2加 熱室IOOb內(nèi)產(chǎn)生的微波分布。其結(jié)果,能夠促進被加熱物101和微波吸收體層104的均勻 加熱。如上所述,在實施方式4的微波加熱裝置中,在收納了被加熱物101的第1加熱室 IOOa中,通過所述頻率選擇控制和相位可變控制,能夠高效地對被加熱物101執(zhí)行高速加 熱或均勻加熱。在實施方式4的微波加熱裝置中,從第1加熱室IOOa向第1供電部10fe、10 返 回的反射功率的總和或從第1加熱室IOOa向第2供電部106a、106b傳送的傳送功率的總 和大的頻率存在有很多個。在實施方式4的微波加熱裝置中,利用從第2供電部106a、106b 供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波功率量大的頻率,來實現(xiàn)被加熱物101的燒烤加熱。即, 選擇使得向第1供電部105110 返回的反射功率的總和或向第2供電部106a、106b傳送 的傳送功率的總和成為最大的頻率,使微波產(chǎn)生部10以該選擇的頻率進行工作。通過這樣 地使微波產(chǎn)生部10動作,由此,收納有被加熱物101的第1加熱室IOOa中的針對被加熱物 101的微波的受熱量達到最小。而且,在第1加熱室IOOa內(nèi)未被消耗而向第1供電部105a、 105b反射的微波,經(jīng)由循環(huán)器419a、419b分別向第2供電部106a、106b傳送,供給到第2加 熱室IOOb內(nèi)。供給到第2加熱室IOOb內(nèi)的微波被微波吸收體層104吸收,使該微波吸收 體層104發(fā)熱。微波吸收體層104發(fā)出的熱量傳遞到與其接合的分隔部103,成為高溫的分 隔部104對收納有被加熱物101的第1加熱室IOOa內(nèi)進行熱輻射。被加熱物101受到該 熱輻射,由此,微波吸收體層104能夠幾乎100%地消耗所供給來的微波,而不會達到熱飽 和。其結(jié)果,在實施方式4的微波加熱裝置中,通過第1加熱室IOOa內(nèi)的微波對被加熱物 101的內(nèi)部進行內(nèi)部加熱,并且,通過來自分隔部103的加熱將被加熱物101的表面烤焦或 烘焦,能夠極其高速地執(zhí)行被加熱物101的燒烤加熱。如上所述,在實施方式4的微波加熱裝置中,供給到加熱室100內(nèi)的微波產(chǎn)生部10 的輸出功率能夠基本完全地由被加熱物101和微波吸收體層104消耗掉。由此,微波產(chǎn)生 部10的輸出能夠幾乎100%地在被加熱物101的加熱處理中消耗掉。因此,根據(jù)本發(fā)明的 實施方式4的微波加熱裝置,能夠提供具有優(yōu)良的節(jié)能性的加熱裝置。
另外,在微波吸收體層104達到熱飽和而導(dǎo)致微波的吸收能力達到飽和的情況 下,將從第2加熱室IOOb向第2供電部106a、106b側(cè)產(chǎn)生反射功率。該反射功率經(jīng)由循環(huán) 器419a、419b向微波產(chǎn)生部10側(cè)反射,作為微波產(chǎn)生部10的有源元件的半導(dǎo)體元件存在 熱損壞的危險。為了防止這種熱損壞,在本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置中,當(dāng)來自 第2供電部106a、106b的反射功率分別超過規(guī)定水平(例如相當(dāng)于微波產(chǎn)生部10的額定 輸出的10%的值)時,控制為降低所對應(yīng)的各微波放大部413a、4i;3b、415a、4Mb的驅(qū)動電 壓。通過這樣地進行控制,由此,減小了伴隨放大動作而產(chǎn)生的熱損耗量,并且,降低了反射 功率而能夠可靠地保護半導(dǎo)體元件不發(fā)生熱損壞。并且,在本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置中,可以僅在向第2供電部106a、 106b傳送的傳送功率達到最大的頻率下進行燒烤加熱的控制,或者也可以進行如下控制 將向第2供電部106a、106b傳送的傳送功率達到最大的頻率作為中心頻率,在特定的頻帶 內(nèi)(例如IOMHz)進行頻率掃描。通過這樣地執(zhí)行用于進行頻率掃描的控制,由此,微波吸收 體層104整體得到均勻加熱,所以,能夠高效地對底面積大的被加熱物101執(zhí)行燒烤加熱。上述燒烤加熱的各種控制方法的選擇可以預(yù)先根據(jù)被加熱物101的形狀、種類、 量額等來設(shè)定。(實施方式5)下面,使用圖21和圖22對本發(fā)明的實施方式5的微波加熱裝置進行說明。圖21 是示出實施方式5的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖22是實施方式5的微波加熱裝置中 的頻率特性圖。在實施方式5的說明中,對具有與上述實施方式1相同的功能、結(jié)構(gòu)的部分 標注相同標號,其說明應(yīng)用實施方式1中的說明。在圖21中,在微波產(chǎn)生部10中設(shè)有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的2個微波振蕩部511、 512。在微波產(chǎn)生部10中,一方的第1微波振蕩部511的輸出經(jīng)由微波傳送路徑51 被輸 入到第一級微波放大部513a,然后,第一級微波放大部513a的輸出被輸入到主微波放大部 51 ,進一步進行放大。主微波放大部51 的輸出經(jīng)由微波傳送路徑517a被引導(dǎo)至輸出 部 516a。同樣,另一方的第2微波振蕩部512的輸出經(jīng)由微波傳送路徑514b被輸入到第一 級微波放大部513b,然后,第一級微波放大部51 的輸出被輸入到主微波放大部515b,進 一步進行放大。主微波放大部51 的輸出經(jīng)由微波傳送路徑517b被引導(dǎo)至輸出部516b。微波產(chǎn)生部10中的第一級微波放大部513a、5i;3b和主微波放大部515a、5Mb分 別使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成。微波產(chǎn)生部10形成在由低介電損耗材料構(gòu)成的電介質(zhì)基板上。第一級微波放大部513a、5i;3b和主微波放大部515a、5Mb由形成在電介質(zhì)基板的 單面上的導(dǎo)電體圖案的電路構(gòu)成,為了使作為各微波放大部513a、5i;3b、515a、5Mb的放大 元件的半導(dǎo)體元件良好地工作,在各半導(dǎo)體元件的輸入側(cè)和輸出側(cè)分別設(shè)有匹配電路。微波傳送路徑514a、514b、517a、517b通過設(shè)置在電介質(zhì)基板的單面上的導(dǎo)電體 圖案而形成了特性阻抗為50 Ω的傳送電路。微波產(chǎn)生部10的各個微波振蕩部511、512具有產(chǎn)生MOOMHz 2500MHz的頻率
的頻率可變功能。如圖21所示,實施方式5的微波加熱裝置具有加熱室100,該加熱室100具有能夠 分別收納2個被加熱物IOlaUOlb的2個加熱室100a、100b。微波產(chǎn)生部10的各輸出分別被供給到各加熱室100a、100b。加熱室100在構(gòu)成加熱室100的一個壁面上設(shè)置有用于取出、放入被加熱物101a、 IOlb的門(省略圖示)。在加熱室100中,設(shè)置了門的壁面以外的壁面由金屬材料的屏蔽板 構(gòu)成,將供給到加熱室100內(nèi)的微波封閉在加熱室內(nèi)部。在加熱室100內(nèi)設(shè)有分隔部103, 該分隔部103是與加熱室底壁面102相隔規(guī)定間隔而配置的,將加熱室內(nèi)空間分隔開,用于 載置被加熱物101a。因此,加熱室內(nèi)空間被分隔部103劃分為位于分隔部103的上側(cè)空間 中的收納被加熱物IOla的第1加熱室100a、和位于分隔部103的下側(cè)空間中的收納被加熱 物IOlb的第2加熱室100b。該分隔部103由金屬材料構(gòu)成。并且,在加熱室100中,設(shè)有向收納被加熱物IOla的第1加熱室IOOa內(nèi)供給微波 的2個供電部105、108,并且,設(shè)有向收納被加熱物IOlb的第2加熱室IOOb內(nèi)供給微波的 2個供電部106、107。第1加熱室IOOa中的2個供電部105、108與第1加熱室IOOa的左 側(cè)壁面和右側(cè)壁面相對地配置。并且,第2加熱室IOOb中的2個供電部106、107與第2加 熱室IOOb的左側(cè)壁面和右側(cè)壁面相對地配置。向第1加熱室IOOa供給微波的第1供電部105對來自微波產(chǎn)生部10中的第1微 波產(chǎn)生部511的微波進行放大和供給。并且,向第2加熱室IOOb供給微波的第3供電部 107對來自微波產(chǎn)生部10中的第2微波產(chǎn)生部512的微波進行放大和供給。如圖21所示,來自微波產(chǎn)生部10中的第1微波產(chǎn)生部511的微波在被放大后,經(jīng) 由作為循環(huán)型的非可逆電路的循環(huán)器518a傳送到第1供電部105,供給到第1加熱室IOOa 內(nèi)。然后,在第1加熱室IOOa內(nèi)未被消耗而經(jīng)由第1供電部105返回到循環(huán)器518a側(cè)的 反射微波,經(jīng)由循環(huán)器518a傳送到第2供電部106,進而供給到第2加熱室100b。并且,來自微波產(chǎn)生部10中的第2微波產(chǎn)生部512的微波在被放大后,經(jīng)由作為 循環(huán)型的非可逆電路的循環(huán)器518b傳送到第3供電部107,進而供給到第2加熱室IOOb 內(nèi)。然后,在第2加熱室IOOb內(nèi)未被消耗而經(jīng)由第3供電部107返回到循環(huán)器518b側(cè)的 反射微波,經(jīng)由循環(huán)器518b傳送到第4供電部108,進而供給到第1加熱室100a。設(shè)置在第1加熱室IOOa內(nèi)的第4供電部108被配置在與從第1供電部105放射 的微波之間的耦合弱的壁面位置處。并且,設(shè)置在第2加熱室IOOb內(nèi)的第2供電部106被 設(shè)置在與從第3供電部107放射的微波之間的耦合弱的壁面位置處,或者具有供電天線形 狀。并且,在循環(huán)器518a與第2供電部106之間的傳送路徑中配設(shè)有功率檢測部 519a。功率檢測部519a檢測從循環(huán)器518a向第2供電部106側(cè)傳送的微波、以及從第2 加熱室IOOb經(jīng)由第2供電部106返回到循環(huán)器518a側(cè)的反射微波各自的功率量。該檢測 信號被傳送到控制部520。在另一個循環(huán)器518b與第4供電部108之間的傳送路徑中配設(shè)有功率檢測部 519b。功率檢測部519b檢測從循環(huán)器518b向第4供電部108側(cè)傳送的微波、以及從第1 加熱室IOOa經(jīng)由第4供電部108返回到循環(huán)器518b側(cè)的反射微波各自的功率量。該檢測 信號被傳送到控制部520。在實施方式5的微波加熱裝置中,控制部520對微波產(chǎn)生部10的動作進行控制, 對第1微波振蕩部511和第2微波振蕩部512各自的動作進行控制??刂撇?20接受由功 率檢測部519a、519b檢測到的各信號,進行各種處理,之后進行第1微波振蕩部511和第2微波振蕩部512各自的振蕩頻率的可變控制。功率檢測部519a、519b由耦合度大約為40dB的方向性耦合器構(gòu)成,檢測所傳送和 反射的微波功率的大約1/10000的功率量。在各功率檢測部519a、519b中,表示檢測到的 功率量的功率信號分別由檢波二極管(省略圖示)進行整流、由電容器(省略圖示)進行 平滑處理,然后輸出。各個輸出信號被輸入到控制部520。圖22是示出實施方式5的微波加熱裝置中的功率檢測部519a、519b的檢測信號 的一例的特性圖。在圖22中,曲線圖的橫軸表示頻率[MHz],縱軸用相對于微波產(chǎn)生部10 的輸出的總和的比率[%],來表示功率檢測部519a檢測到的向第2供電部側(cè)傳送的功率 (傳送功率)與功率檢測部519b檢測到的向第4供電部側(cè)傳送的功率(傳送功率)的總 和、以及從第2供電部106返回到循環(huán)器側(cè)的功率(反射功率)與從第4供電部108返回到 循環(huán)器側(cè)的功率(反射功率)的總和。特性曲線G510表示傳送功率的比率,特性曲線G511 表示反射功率的比率。在表示傳送功率的特性曲線G510中,具有傳送功率值示出極小值的頻率fl、f2, 并且具有傳送功率示出最大值的頻率f3。在表示反射功率的特性曲線G511中示出了這樣 的情況在整個頻帶中均為低位水平,而在高頻域中存在產(chǎn)生從第2供電部106和第4供電 部108返回到循環(huán)器側(cè)的反射功率的頻帶。但是,在表示反射功率的特性曲線G511中,反 射功率的比率為10%以下,被抑制為在微波產(chǎn)生部10中不會產(chǎn)生問題的比率。另外,在圖22的曲線圖中,虛線所示的直線G512表示使微波產(chǎn)生部10以額定輸 出進行工作時的反射功率的比率為10%的位置。將該10%的水平、即與額定輸出的10% 對應(yīng)的反射功率的絕對值作為基準值,當(dāng)超過該基準值時,控制部520將微波振蕩部511、 512的振蕩頻率切換控制為不同的頻率,和/或執(zhí)行如下控制降低微波放大部513a、513b、 515a,515b的驅(qū)動電壓來降低微波產(chǎn)生部10的輸出。在如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式5的微波加熱裝置中,在分別收納被加熱物 101a、IOlb的第1加熱室IOOa和第2加熱室IOOb中,通過像在上述實施方式1 實施方式 4中說明的那樣進行頻率選擇控制,由此,能夠高效地對各被加熱物IOlaUOlb執(zhí)行高速加 熱或均勻加熱。而且,在實施方式5的微波加熱裝置中,能夠在第1加熱室IOOa和第2加熱室IOOb 這兩個加熱室中同時對被加熱物IOlaUOlb進行微波加熱。在該情況下,控制部520控制 為,使得第1微波振蕩部511針對收納在第1加熱室IOOa中的被加熱物IOla產(chǎn)生使反射 成為最小的頻率。另一方面,控制部520為,使得第2微波振蕩部512針對收納在第2加熱 室IOOb中的被加熱物IOlb也同樣產(chǎn)生使反射成為最小的頻率。如上所述,在實施方式5的微波加熱裝置中,能夠在第1微波振蕩部511的振蕩頻 率與第2微波振蕩部512的振蕩頻率彼此不同的振蕩狀態(tài)中,同時對2個被加熱物101a、 IOlb進行加熱。因此,在實施方式5的微波加熱裝置中,能夠使各個被加熱物IOlaUOlb高 效地吸收由微波產(chǎn)生部10產(chǎn)生的微波能量。(實施方式6)下面,使用圖23對本發(fā)明的實施方式6的微波加熱裝置進行說明。圖23是示出 實施方式6的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。在圖23中,在實施方式6的微波加熱裝置中,微波產(chǎn)生部10具有生成微波的微
37波振蕩部11 ;經(jīng)由微波傳送路徑613被輸入微波振蕩部11的輸出并對其進行放大的第一 級微波放大部612 ;以及對第一級微波放大部612的輸出進行進一步放大的主微波放大部 614。并且,微波產(chǎn)生部10具有將主微波放大部614的輸出引導(dǎo)至輸出部615的微波傳送 路徑116。微波振蕩部11、第一級微波放大部612和主微波放大部614使用半導(dǎo)體元件構(gòu) 成。如上所述,在微波產(chǎn)生部10中,利用第一級微波放大部612對來自微波振蕩部11的微 波進行放大,然后,在主微波放大部614中對第一級微波放大部612的輸出進行放大,從輸 出部615輸出。微波產(chǎn)生部10形成在由低介電損耗材料構(gòu)成的電介質(zhì)基板617上。第一級微波 放大部612和主微波放大部614由形成在電介質(zhì)基板617的單面上的導(dǎo)電體圖案的電路構(gòu) 成,為了使作為各微波放大部612、614的放大元件的半導(dǎo)體元件良好地工作,在各半導(dǎo)體 元件的輸入側(cè)和輸出側(cè)分別設(shè)有匹配電路。微波傳送路徑613、616通過設(shè)置在電介質(zhì)基板617的單面上的導(dǎo)電體圖案而形成 了特性阻抗為50 Ω的傳送電路。微波產(chǎn)生部10的微波振蕩部11具有產(chǎn)生MOOMHz 2500MHz的頻率的頻率可變 功能。如圖23所示,實施方式6的微波加熱裝置具有第1加熱室IOOa和第2加熱室 100b,第1加熱室IOOa收納有被加熱物101,從微波產(chǎn)生部10輸出的微波被供給到該第1 加熱室100a。第1加熱室IOOa在構(gòu)成第1加熱室IOOa的一個壁面上設(shè)置有用于取出、放入被 加熱物101的門(省略圖示)。在第1加熱室IOOa中,設(shè)置了門的壁面以外的壁面由金屬 材料的屏蔽板構(gòu)成,將供給到第1加熱室IOOa內(nèi)的微波封閉在加熱室內(nèi)部。如圖23所示,在第1加熱室IOOa的下壁中的外側(cè)壁面上配設(shè)有微波吸收體層 104a,該微波吸收體層104是含有微波吸收材料的微波吸收體。并且,在第1加熱室IOOa的 上壁中的外側(cè)壁面上配設(shè)有含有微波吸收材料的微波吸收體層104b。在壁面的一部分由微 波吸收體層104a、104b形成的第2加熱室IOOb中配設(shè)有第2供電部106。第2供電部106 對第2加熱室IOOb供給微波。微波吸收體層104a、104b與上述實施方式1中的微波吸收 體層104同樣,將由鐵氧體和樹脂材料混合而成的微波吸收材料作為基礎(chǔ)材料,并被粘接 在實施了耐熱涂裝的第2加熱室IOOb的壁面上。另外,在第2加熱室IOOb的壁面中,粘接了微波吸收體層104a、104b的接合面可 以形成為凹凸形狀,從而微波吸收體層l(Ma、104b的表面積形成得較大,能夠提高供給到 第2加熱室IOOb的微波的吸收性能。而且,也可以構(gòu)成為,除了第1加熱室IOOa的設(shè)有用 于取出、放入被加熱物101的門的一個壁面以外,在其他所有壁面上均配設(shè)微波吸收體層, 以進一步提高微波的吸收性能。如圖23所示,微波產(chǎn)生部10的輸出經(jīng)由構(gòu)成循環(huán)型的非可逆電路的循環(huán)器618, 被傳送到第1供電部105,進而供給到第1加熱室IOOa內(nèi)。從第1加熱室IOOa經(jīng)由第1供 電部105返回到循環(huán)器618側(cè)的反射微波被循環(huán)器618傳送到第2供電部106。這樣,循 環(huán)器618構(gòu)成為,將從第1供電部105返回到循環(huán)器618側(cè)的反射微波傳送到第2供電部 106。并且,在循環(huán)器618與第2供電部106之間的傳送路徑中配設(shè)有功率檢測部619。功率檢測部619檢測從循環(huán)器618向第2供電部106側(cè)傳送的微波、以及從第2加熱室IOOb 經(jīng)由第2供電部106返回到循環(huán)器618側(cè)的反射微波各自的功率量。在實施方式6的微波加熱裝置中,設(shè)有對微波產(chǎn)生部10的動作進行控制的控制部 620??刂撇?20接受功率檢測部619檢測到的信號,進行各種處理,之后進行微波振蕩部 11的振蕩頻率的可變控制。功率檢測部619由耦合度大約為40dB的方向性耦合器構(gòu)成,檢測所傳送和反射的 微波功率的大約1/10000的功率量。在功率檢測部619中,表示檢測到的功率量的功率信 號由檢波二極管(省略圖示)進行整流、由電容器(省略圖示)進行平滑處理,然后輸出。 其輸出信號被輸入到控制部620。在如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式6的微波加熱裝置中,在收納了被加熱物101的 第1加熱室IOOa中,通過像在上述實施方式1中說明的那樣進行頻率選擇控制,由此,能夠 高效地對被加熱物101執(zhí)行高速加熱、均勻加熱或燒烤加熱。在實施方式6的微波加熱裝置中,使微波振蕩部11以所選擇的頻率進行振蕩,使 第1加熱室IOOa內(nèi)的被加熱物101高效地吸收微波,能夠執(zhí)行高速加熱或均勻加熱。并且,在實施方式6的微波加熱裝置中,選擇使得第1加熱室IOOa內(nèi)的微波吸收 成為最小的頻率,使微波振蕩部11以該選擇的頻率進行振蕩,由此,能夠?qū)⑽⒉óa(chǎn)生部10 輸出的幾乎全部的微波能量供給到第2加熱室100b。在第2加熱室IOOb中,與第1加熱室 IOOa的上下壁面緊密配設(shè)的微波吸收體層104a、104b吸收供給到第2加熱室IOOb的微波 而發(fā)熱,對第1加熱室IOOa內(nèi)進行熱輻射,能夠使第1加熱室IOOa快速成為高溫狀態(tài)來對 被加熱物101進行輻射加熱。另外,在實施方式6的微波加熱裝置中,采用如下的傳送構(gòu)造從第2供電部106 供給的微波在第2加熱室IOOb中被高效地傳送,并在分散地配置的微波吸收體層104a、 104b中可靠地得到吸收,通過采用該構(gòu)造,能夠使微波吸收體層104a、104b高效地消耗供 給到第2加熱室IOOb的全部微波能量。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的微波加熱裝置能夠使供給到加熱室的微波幾乎100%地在加熱室內(nèi)消耗 掉,具有優(yōu)良的節(jié)能性,所以,可應(yīng)用于利用感應(yīng)加熱的食品加熱裝置、材料加熱裝置或半 導(dǎo)體制造裝置等的各種用途。
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權(quán)利要求
1.一種微波加熱裝置,該微波加熱裝置具有產(chǎn)生微波的微波產(chǎn)生部;以及第1加熱室和第2加熱室,它們分別被供給由所述微波產(chǎn)生部產(chǎn)生的微波,其中,該微波加熱裝置構(gòu)成為,將從所述第1加熱室和所述第2加熱室中的至少一個加 熱室返回到所述微波產(chǎn)生部側(cè)的微波傳送到另一個加熱室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱裝置,其中,所述第1加熱室構(gòu)成為收納被加熱物,在形成所述第1加熱室的壁面中的至少一個壁面的、位于所述第1加熱室的外側(cè)的表 面上配設(shè)有微波吸收體,第2加熱室包含所述微波吸收體,該微波加熱裝置具有供電部,該供電部分別向所述第1加熱室和第2加熱室供給由微 波產(chǎn)生部產(chǎn)生的微波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波加熱裝置,其中,該微波加熱裝置還具有循環(huán)型的非可逆電路,其將從所述第1加熱室返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的微波傳送到第2 加熱室;功率檢測部,其檢測傳送到所述第2加熱室的微波功率;以及控制部,其控制微波產(chǎn)生部的動作,所述控制部根據(jù)所述功率檢測部的信號控制所述微波產(chǎn)生部的振蕩頻率,執(zhí)行以下加 熱模式主要使用微波對被加熱物進行加熱的微波加熱模式、主要使用微波吸收體發(fā)出的 熱量對被加熱物進行加熱的輻射傳導(dǎo)加熱模式、以及組合所述微波加熱模式和所述輻射傳 導(dǎo)加熱模式對被加熱物進行加熱的復(fù)合加熱模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的微波加熱裝置,其中,所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部、以及對所述微波振 蕩部產(chǎn)生的微波進行放大的微波放大部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的微波加熱裝置,其中,所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的微波振蕩部、將所述微波振蕩部 的輸出分配成多路的分配部、以及分別對所述分配部的輸出進行放大的微波放大部,該微 波產(chǎn)生部至少針對第1加熱室,從多個部位供給所述微波放大部的各個微波輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微波加熱裝置,其中,該微波加熱裝置附設(shè)有相位可變器,該相位可變器使所述分配部的至少一個輸出的相 位延遲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的微波加熱裝置,其中,所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的多個微波振蕩部、以及對所述微 波振蕩部各自的輸出進行放大的微波放大部,該微波產(chǎn)生部從第1加熱室中的不同位置供 給微波放大部的各個微波輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的微波加熱裝置,其中,所述微波產(chǎn)生部構(gòu)成為具有使用半導(dǎo)體元件構(gòu)成的多個微波振蕩部、以及對所述微 波振蕩部各自的輸出進行放大的微波放大部,該微波產(chǎn)生部向第2加熱室供給至少一個微波放大部的輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微波加熱裝置,其中,向所述第2加熱室供給的微波的頻率為既定的頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波加熱裝置,其中,所述控制部構(gòu)成為,隨著對被加熱物開始加熱,在微波產(chǎn)生部的頻率的整個可變頻帶 中,以規(guī)定的頻率間隔改變所述微波產(chǎn)生部的頻率,并且存儲功率檢測部針對各個頻率的 檢測信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求3或10所述的微波加熱裝置,其中,所述控制部構(gòu)成為,在執(zhí)行微波加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測信號 的總和成為最小值的頻率,使微波產(chǎn)生部以該選擇的頻率進行工作。
12.根據(jù)權(quán)利要求3或10所述的微波加熱裝置,其中,所述控制部構(gòu)成為,在執(zhí)行微波加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測信號 的總和成為極小值的多個頻率,控制微波產(chǎn)生部依次產(chǎn)生該選擇的多個頻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求3或10所述的微波加熱裝置,其中,所述控制部構(gòu)成為,在執(zhí)行輻射傳導(dǎo)加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測 信號的總和成為最大值的頻率,使微波產(chǎn)生部以該選擇的頻率進行工作。
14.根據(jù)權(quán)利要求3或10所述的微波加熱裝置,其中,所述控制部構(gòu)成為,在執(zhí)行輻射傳導(dǎo)加熱模式的情況下,選擇使得功率檢測部的檢測 信號的總和成為最大值的頻率,控制微波產(chǎn)生部以該選擇的頻率為中心進行規(guī)定頻帶的頻 率掃描。
15.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的微波加熱裝置,該微波加熱裝置具有附設(shè)了相位可變部 的微波產(chǎn)生部,其中,所述控制部構(gòu)成為,根據(jù)在向第1加熱室供給的微波的相位大致相同的條件下得到的 功率檢測部的檢測信號,對微波振蕩部的振蕩頻率進行控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的微波加熱裝置,該微波加熱裝置具有附設(shè)了相位可變部 的微波產(chǎn)生部,其中,所述控制部構(gòu)成為,選擇使得功率檢測部的檢測信號的總和成為最小值或最大值的頻 率,在微波產(chǎn)生部以所選擇的頻率進行工作的過程中對所述相位可變部進行控制,改變從 多個部位向第1加熱室供給的微波的相位。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波加熱裝置,其中,所述功率檢測部附設(shè)有檢測從第2加熱室返回的微波功率的反射功率檢測部,控制部 根據(jù)所述反射功率檢測部的檢測信號的總和,對微波產(chǎn)生部的驅(qū)動電壓進行控制,使得該 檢測信號成為規(guī)定水平以下。
全文摘要
微波加熱裝置具有使用了半導(dǎo)體元件的微波產(chǎn)生部(10);以及被供給由微波產(chǎn)生部產(chǎn)生的微波的第1加熱室(100a)和第2加熱室(100b),通過循環(huán)型的非可逆電路(118),將從第1加熱室(100a)和第2加熱室(100b)中的至少一個加熱室返回到微波產(chǎn)生部側(cè)的反射微波傳送到另一個加熱室,能夠在被加熱物的加熱中基本完全地消耗掉由微波產(chǎn)生部產(chǎn)生的功率。
文檔編號H05B6/64GK102067723SQ20098012368
公開日2011年5月18日 申請日期2009年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者三原誠, 信江等隆, 大森義治, 安井健治 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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