CN113170541A - 高频加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的高频加热装置具备第一电极(11)、第二电极(12)、高频电源(30)、位置调整部(20)、检测部(50)以及控制部(60)。第二电极(12)与第一电极对置地配置。高频电源(30)向第一电极供给高频电力。位置调整部(20)调整第一电极(11)与第二电极(12)之间的距离。检测部(50)检测从第一电极(11)朝向高频电源(30)的反射电力。控制部(60)基于反射电力来控制位置调整部(20)。根据本方式,能够高效地对加热对象物进行加热。
Description
技术领域
本发明涉及一种高频加热装置。
背景技术
作为高频加热装置,例如已知有专利文献1所记载的解冻装置。在专利文献1所记载的解冻装置中,在对置的电极间配置加热对象物,利用供给到电极间的高频电力对加热对象物进行加热(例如参照专利文献1。)。
专利文献1所记载的解冻装置具备两个对置电极、调节机构、高频供给部以及条件变更部。调节机构调节对置电极间的间隔。高频供给部向对置电极供给高频电力。条件变更部根据对置电极间的间隔来变更向对置电极供给高频电力的供给条件。
专利文献1所记载的解冻装置通过根据解冻对象物的高度来调节对置电极的间隔,从而无论解冻对象物的高度如何均将在更适当的状态下对解冻对象物进行解冻。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-12547号公报
发明内容
在专利文献1所记载的装置中,在使加热对象物与一方的电极接触后,在与加热对象物相距规定距离的位置处配置另一方的电极。
在这样的装置中,能够使另一方的电极与加热对象物的距离恒定。但是,包含加热对象物在内的对置电极的阻抗根据加热对象物的大小、种类而变化。因此,专利文献1所记载的装置需要根据电极的位置来调节供给的高频电力。在该情况下,若降低高频电力的输出,则加热处理时间有可能变长。
对置电极的阻抗的变化能够使用匹配器进行调整。在该情况下,为了应对对置电极的阻抗的变化,需要使用具有比较宽的可变范围的可变电抗元件来构成匹配器。在该情况下,常数的调整有可能花费时间。
这样,在专利文献1所记载的装置中,在高效地加热加热对象物这一点上还存在改善的余地。进而,在这样的装置中,需要用于检测电极与加热对象物接触的传感器、以及在电极与加热对象物接触时限制施加于加热对象物的载荷的机构。其结果,装置的结构复杂化。
本发明的一个方式的高频加热装置具备第一电极、第二电极、高频电源、位置调整部、检测部以及控制部。第二电极与第一电极对置地配置。高频电源向第一电极供给高频电力。位置调整部调整第一电极与第二电极之间的距离。检测部检测从第一电极朝向高频电源的反射电力。控制部基于反射电力来控制位置调整部。
根据本方式,能够高效地对加热对象物进行加热。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的高频加热装置的结构的概略图。
图2是表示实施方式1中的高频电源的结构的概略图。
图3A是表示实施方式1中的匹配器的一个结构的概略图。
图3B是表示实施方式1中的匹配器的其他结构的概略图。
图4A是表示实施方式1中的检测部的一个结构的概略图。
图4B是表示实施方式1中的检测部的其他结构的概略图。
图5是表示与实施方式1的实施例1中的匹配器和加热室的内部相关的等效电路的概略图。
图6是表示实施例1中的第一电极与加热对象物之间的距离与反射比率的关系的曲线图。
图7是表示实施例1中的第一电极与第二电极之间的距离与反射比率的关系的曲线图。
图8是表示与实施方式1的实施例2中的匹配器和加热室的内部相关的等效电路的概略图。
图9是表示实施例2中的第一电极与加热对象物之间的距离与反射比率的关系的曲线图。
图10是表示实施例2中的第一电极与第二电极之间的距离与反射比率的关系的曲线图。
图11是表示本发明的实施方式2的高频加热装置的动作的时序图。
具体实施方式
本发明的第一方式的高频加热装置具备第一电极、第二电极、高频电源、位置调整部、检测部以及控制部。第二电极与第一电极对置地配置。高频电源向第一电极供给高频电力。位置调整部调整第一电极与第二电极之间的距离。检测部检测从第一电极朝向高频电源的反射电力。控制部基于反射电力来控制位置调整部。
在本发明的第二方式的高频加热装置中,在第一方式的基础上,位置调整部使第一电极和第二电极双方或者任一方移动。控制部控制位置调整部,一边调整第一电极与第二电极之间的距离,一边从检测部取得反射电力的值。控制部在与反射电力对应的值成为规定的第一阈值以下时使位置调整部停止。
本发明的第三方式的高频加热装置在第一方式的基础上,还具备配置于第一电极与高频电源之间的匹配器。在调整了第一电极与第二电极之间的距离之后,控制部以进行负载与高频电源的阻抗匹配的方式调整匹配器。
在本发明的第四方式的高频加热装置中,在第二方式的基础上,在直到第一电极与第二电极之间的距离达到规定的第二阈值为止,与反射电力对应的值大于第一阈值的情况下,控制部判定为在第一电极与第二电极之间未配置有加热对象物。
本发明的第五方式的高频加热装置在第一方式的基础上,还具备匹配器,该匹配器配置于第一电极与高频电源之间,进行负载与高频电源的阻抗匹配。匹配器包括电抗可变的可变电抗元件。
控制部控制位置调整部,以使第一电极与第二电极之间的距离阶段性地变化。控制部在每次改变距离时基于与反射电力对应的值来调整可变电抗元件的常数。控制部基于第一电极与第二电极之间的距离变化前后的可变电抗元件的常数的变化,来决定第一电极与第二电极之间的距离。
在本发明的第六方式的高频加热装置中,在第五方式的基础上,可变电抗元件包括可变电感器和可变电容器双方或任一方。
在本发明的第七方式的高频加热装置中,在第五方式的基础上,控制部以使与反射电力对应的值成为最小的方式调整可变电抗元件的常数。
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
【整体结构】
图1是表示本发明的实施方式1的高频加热装置1A的结构的概略图。如图1所示,高频加热装置1A具备第一电极11、第二电极12、加热室13、位置调整部20、高频电源30、匹配器40、检测部50以及控制部60。第一电极11、第二电极12和位置调整部20配置在加热室13内。
<第一电极>
第一电极11是配置于加热室13内的上部的、具有矩形形状的平板状的电极。
<第二电极>
第二电极12是具有矩形形状的平板状的电极。第二电极12在加热室13的底面上与第一电极11对置地配置。第二电极12接地。加热对象物90载置于第二电极12上,配置在第一电极11与第二电极12之间。加热对象物90是厚度均匀的电介质例如食材。
<位置调整部>
位置调整部20配置于加热室13的顶棚。位置调整部20根据控制部60的指示,调整第一电极11与第二电极12之间的距离。在本实施方式中,位置调整部20通过使第一电极11移动来调整第一电极11的位置。
位置调整部20例如具有配置于加热室13的顶棚的马达(未图示)和将该马达与第一电极11连接的连接部件(未图示)。当该马达旋转时,连接部件使第一电极11上下移动。连接部件例如是棒状部件或线材。
<高频电源>
高频电源30经由匹配器40以及检测部50与第一电极11连接,向第一电极11供给高频电力。图2是表示高频电源30的结构的概略图。如图2所示,高频电源30具备高频振荡器31、放大器32以及放大器33。
高频振荡器31使具有HF~VHF频带的频率的高频信号振荡。放大器32对由高频振荡器31振荡出的高频信号进行放大。放大器33将由放大器32放大后的电压信号进一步放大。由此,高频电源30能够产生所希望的高频信号。
高频电源30通过向第一电极11供给高频电力,在第一电极11与第二电极12之间产生电场。通过该电场,使配置在第一电极11与第二电极12之间的加热对象物90感应加热。
<匹配器>
如图1所示,匹配器40配置在第一电极11与高频电源30之间,进行高频电源30与加热室13内的负载的阻抗匹配。加热室13内的负载包括第一电极11、第二电极12、加热对象物90等。
图3A是表示匹配器40的结构的概略图。如图3A所示,匹配器40具备可变电感器VL1和可变电容器VC1。可变电感器VL1与第一电极11连接。可变电容器VC1接地。即,由第一电极11和第二电极12构成的电容器与可变电感器VL1串联连接,与可变电容器VC1并联连接。
匹配器40具有使可变电感器VL1的电感及可变电容器VC1的电容的双方或任意一方变化的马达(未图示)。控制部60通过控制该马达,以进行负载与高频电源30的阻抗匹配的方式调整匹配器40。
图3B是表示作为匹配器40的变形例的匹配器40a的结构的概略图。如图3B所示,匹配器40a具备可变电感器VL2、VL3。在匹配器40a中,可变电感器VL2与第一电极11连接。可变电感器VL3接地。即,由第一电极11和第二电极12构成的电容器与可变电感器VL2串联连接,与可变电感器VL3并联连接。
匹配器40a具有使可变电感器VL2及可变电感器VL3的电感的双方或任意一方变化的马达(未图示)。控制部60通过控制该马达,以进行负载与高频电源30的阻抗匹配的方式调整匹配器40。
<检测部>
在负载与高频电源30未取得阻抗匹配的情况下,一部分的电力不向加热室13供给而朝向高频电源30反射。检测部50检测从第一电极11朝向高频电源30的反射电力。检测部50例如由电路构成。
图4A是表示检测部50的结构的概略图。如图4A所示,在本实施方式中,检测部50是组合电容耦合(C)和电感耦合(M)而构成的CM定向耦合器。
检测部50具备变压器T1、电容器C1、电容器C2、电阻R1、电阻R2。电容器C1、C2配置在变压器T1的两侧。电阻R1、R2分别与电容器C1、C2串联连接。
在图4A中,当定义为行波从左流向右、反射波从右流向左时,变压器T1产生与行波对应的电流Imf、与反射波对应的电流Imr。使电容器C1、C2产生电流Ic1和电流Ic2。
电阻R1的两端电压Vf、电阻R2的两端电压Vr由下式表示。
Vf=R1×(Ic1+Imf-Imr)
Vr=R2×(Ic2+Imr-Imf)
若以Ic1与Imr相等、Ic2与Imf相等的方式选定各部件的常数,则图4A所示的电路作为定向耦合器发挥功能。检测部50也可以由配置在基板图案上的分布常数线路构成。
图4B是表示作为检测部50的变形例的检测部50a的结构的概略图。如图4B所示,检测部50a具备变压器T2、电容器C3、电容器C4、电容器C5、电容器C6、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2。
根据上述结构,检测部50、50a能够检测反射波(反射电力)以及行波(入射电力)双方。
<控制部>
控制部60例如由微型计算机构成。如图1所示,控制部60控制位置调整部20,以高效地加热加热对象物90的方式调整第一电极11的位置(具体而言为高度)。
控制部60与位置调整部20和检测部50电连接。控制部60从检测部50接收反射电力的值。控制部60将第一电极11的移动方向以及移动量发送至位置调整部20。
控制部60通过控制位置调整部20,一边使第一电极11移动一边从检测部50取得反射电力的值。控制部60计算反射波(反射电力)与行波(入射电力)的比率即反射比率。控制部60控制位置调整部20,以使第一电极11在反射比率成为阈值以下的位置处停止。
【动作的一例】
对作为高频加热装置1A的动作的一例的实施例1进行说明。图5表示与实施例1中的匹配器40和加热室13的内部相关的等效电路。
所谓反射比率,是反射波相对于行波的比率。行波是指通过高频电源30施加到第一电极11的入射电力,反射波是指从第一电极11返回到高频电源30的反射电力。在实施例1中入射电力为1W。
在实施例1中,在使第一电极11靠近加热对象物90时检测行波和反射波,计算出反射比率。在实施例1中,在位置调整部20使第一电极11移动之后,匹配器40进行阻抗匹配。即,在位置调整部20的动作中不进行阻抗匹配。
在实施例1中,使用牛肉肉末作为加热对象物90。在实施例1中,在配置了1kg的牛肉肉末的条件1和配置了300g的牛肉肉末的条件2下计算出反射比率。在条件1中,加热对象物90的大小为165mm×110mm×25mm。在条件2中,加热对象物90的大小为220mm×155mm×40mm。
如图5所示,在实施例1中,加热室13内部的等效电路包含电感14、第一电极11与加热对象物90之间的电容15、加热对象物90内的电容·电阻16、加热对象物90周边的电容17、以及第一电极11与加热室13内的壁面之间的电容18。电感14是从包含位置调整部20的匹配器40到第一电极11的布线的电感。
匹配器40包括可变电感器VL1和可变电容器VC1。可变电感器VL1与第一电极11连接,可变电容器VC1接地。因此,由第一电极11和第二电极12构成的电容器与可变电感器VL1串联连接,与可变电容器VC1并联连接。
图6表示实施例1中的第一电极11与加热对象物90之间的距离B1(参照图1)与反射比率的关系。如图6所示,在实施例1中,若在条件1、2下使第一电极11朝向加热对象物90移动,则距离B1分别为28mm、30mm时反射比率最小。
反射比率最小是指反射波最少。此时,第一电极11配置于适用于高效的加热处理的位置。因此,在实施例1中,控制部60以使第一电极11朝向加热对象物90移动且在反射比率成为规定的阈值P1以下时使第一电极11停止的方式控制位置调整部20。
这样,控制部60在适用于与加热对象物90的尺寸相应的高效的加热处理的位置处配置第一电极11。阈值P1是为了高效的加热处理而能够允许的反射比率的值。在第一电极11与第二电极12之间配置有加热对象物90的情况下,如果反射比率为阈值P1以下,则能够高效地对加热对象物90进行加热。
这样,控制部60控制位置调整部20,以高效地加热加热对象物90的方式调整第一电极11的位置。
在实施例1中,例如,阈值P1被设定为0.1。因此,在条件1、2下,控制部60控制位置调整部20,以使距离B1分别成为25mm~29mm、28mm~32mm的范围内的方式使第一电极11移动。
接着,说明实施例1中的在第一电极11与第二电极之间是否配置有加热对象物90的判断。
图7表示实施例1中的第一电极11与第二电极12之间的距离B2(参照图1)与反射比率的关系。在图7所示的例子中,在条件1、2以及追加的条件3下计算使距离B2变化时的反射比率。在条件3中没有配置加热对象物90。
如图7所示,在条件3下,在距离B2为45mm时反射比率最小。在条件1、2下,距离B2分别为68mm、55mm时反射比率最小。
在实施例1中,将在条件3下反射比率达到阈值P1时的距离B2设为规定的阈值Q1。位置调整部20使距离B2逐渐变窄。在距离B2达到阈值Q1为止反射比率不降低到阈值P1以下的情况下,控制部60判定为在第一电极11与第二电极12之间没有配置加热对象物90。
加热对象物90的介电常数大于1。因此,在没有配置加热对象物90的情况下,加热对象物90内的电容·电阻16(参照图5)最小。其结果,反射比率成为最小时的距离B2在没有配置加热对象物90的情况下最小。
在本实施方式中,利用该情况,高频加热装置1A判定在第一电极11与第二电极12之间未配置加热对象物90。
在此,对阈值Q1的决定进行说明。控制部60取得没有配置加热对象物90的情况下的反射比率的信息(图7所示的条件3下的反射比率的信息)。具体而言,控制部60在没有配置加热对象物90的状态下使距离B2变化,取得反射比率的信息。
这样,控制部60识别没有配置加热对象物90时的反射比率成为最小的距离B2。控制部60将在使距离B2变窄时反射比率最初到达阈值P1时的距离B2设定为阈值Q1。
接着,对在第一电极11与第二电极12之间是否配置有加热对象物90的判定进行说明。
位置调整部20使距离B2逐渐变窄。检测部50在距离B2变窄的期间检测反射波(反射电力)以及行波(入射电力)。控制部60接收反射波以及行波的信息,基于这些信息来计算反射比率。
在距离B2达到阈值Q1为止反射比率不降低到阈值P1以下的情况下,控制部60判定为在第一电极11与第二电极12之间未配置加热对象物90。
换言之,在直到距离B2达到阈值Q1为止反射比率大于阈值P1的情况下,控制部60判定为在第一电极11与第二电极12之间未配置加热对象物90。在本实施方式中,阈值P1、Q1分别相当于第一阈值、第二阈值。
另一方面,在直到距离B2达到阈值Q1为止反射比率降低到阈值P1以下的情况下,控制部60判定为在第一电极11与第二电极12之间配置有加热对象物90。
【动作的另一例】
对作为高频加热装置1A中的动作的另一例的实施例2进行说明。图8表示与实施例2中的匹配器40a和加热室13的内部相关的等效电路。图8中的加热室13内部的等效电路与图5所示的实施例1的等效电路相同,省略其说明。
如图8所示,在实施例2中,作为匹配器40的变形例的匹配器40a包括可变电感器VL2、VL3。可变电感器VL2与第一电极11连接,可变电感器VL3接地。因此,由第一电极11和第二电极12构成的电容器与可变电感器VL2串联连接,与可变电感器VL3并联连接。
在实施例2中,在使第一电极11靠近加热对象物90时检测行波和反射波,计算出反射比率。在实施例2中,在位置调整部20使第一电极11移动之后,匹配器40进行阻抗匹配。即,在位置调整部20动作中不进行阻抗匹配。
在实施例2中,使用牛肉肉末作为加热对象物90。在实施例2中,在配置了1kg的牛肉肉末的条件4和配置了300g的牛肉肉末的条件5下计算出反射比率。在条件4中,加热对象物90的大小为165mm×110mm×25mm。在条件5中,加热对象物90的大小为220mm×155mm×40mm。
图9表示实施例2中的第一电极11与加热对象物90之间的距离B1与反射比率的关系。如图9所示,在实施例2中,若在条件4、5下使第一电极11朝向加热对象物90移动,则距离B1分别为27mm、30mm时反射比率最小。
在实施例2中,控制部60以使第一电极11朝向加热对象物90移动而使由检测部50检测出的反射比率成为规定的阈值P2以下的方式控制位置调整部20。这样,控制部60在加热对象物90被高效地加热的位置处配置第一电极11。
在实施例2中,例如,阈值P2被设定为0.1。因此,在条件4、5下,控制部60分别使第一电极11移动,以使距离B1成为25mm~29mm、28mm~32mm的范围内。
图10表示实施例2中的第一电极11与第二电极12之间的距离B2与反射比率的关系。在图10所示的例子中,在条件4、5以及追加的条件6下计算使距离B2变化时的反射比率。在条件6中没有配置加热对象物90。
如图10所示,在条件6下,在距离B2为45mm时反射比率最小。在条件4、5下,距离B2分别为68mm、55mm时反射比率最小。
在实施例2中,将在条件6下反射比率达到阈值P2时的距离B2设为规定的阈值Q2。位置调整部20使距离B2逐渐变窄。在距离B2达到阈值Q2为止反射比率不降低到阈值P2以下的情况下,控制部60判定为在第一电极11与第二电极12之间没有配置加热对象物90。
另一方面,在直到距离B2达到阈值Q2为止反射比率降低到阈值P2以下的情况下,控制部60判定为在第一电极11与第二电极12之间配置有加热对象物90。
【效果】
高频加热装置1A具备:检测反射电力的检测部50;使第一电极11移动的位置调整部20;以及控制部60。控制部60基于作为反射电力相对于入射电力的比率的反射比率来控制位置调整部20,调整第一电极11的位置。根据本实施方式,能够根据加热对象物90的尺寸容易地调整第一电极11的位置。其结果,能够高效地对加热对象物90进行加热。
控制部60基于反射比率,在适合于高效加热的位置处配置第一电极11。因此,能够在不使第一电极11与加热对象物90接触的情况下调整第一电极11的位置。
高频加热装置1A不需要用于检测第一电极11与加热对象物90接触的传感器。高频加热装置1A也不需要在第一电极11与加热对象物90接触时限制施加于加热对象物90的载荷的机构。根据本实施方式,能够实现位置调整部20的简化,进而能够实现装置整体的简单化。
在本实施方式中,在调整了第一电极11的位置之后,匹配器40进行加热室13与高频电源30的阻抗匹配。由此,能够从反射电力少的状态开始调整匹配器40中的可变电抗元件的常数。因此,能够使用具有更窄的可变范围的可变电抗元件。其结果,能够在更短时间内进行阻抗匹配。
在本实施方式中,第一电极11是具有矩形形状的平板状的电极。但是,第一电极11也可以具有圆形、椭圆形或多边形等形状。
在实施方式1中,第二电极12配置于第一电极11的下方。但本发明不限于此。第一电极11和第二电极12以彼此对置的方式配置即可。例如,第二电极12可以配置在第一电极11的上方。第一电极11和第二电极12也可以以左右方向对置的方式配置。
在本实施方式中,第一电极11、第二电极12以及位置调整部20配置于加热室13内。但本发明不限于此。位置调整部20可以配置于加热室13之外。
在本实施方式中,位置调整部20使第一电极11上下移动。但本发明不限于此。位置调整部20可以使第二电极12上下移动。位置调整部20可以使第一电极11和第二电极12双方上下移动。
在本实施方式中,如图2所示,高频电源30具备高频振荡器31和放大器32、33。但是,高频电源30只要能够输出高频信号即可,并不限定于本实施方式。
在本实施方式中,高频加热装置1A具备匹配器40。但是,高频加热装置1A也可以不具备匹配器40。
在本实施方式中,控制部60基于反射比率来控制位置调整部20。但是,控制部60也可以基于反射电力的值来控制位置调整部20。在该情况下,例如,控制部60在反射电力的值低于规定的阈值的情况下以使第一电极11停止的方式控制位置调整部20。
即,控制部60只要基于反射比率、反射电力的值等与反射电力对应的值来控制位置调整部20即可。
在本实施方式中,阈值P1、P2被设定为0.1。但本发明不限于此。阈值P1、P2能够设定为任意的值。
在本实施方式中,例示图3A所示的匹配器40和图3B所示的匹配器40a来说明匹配器的结构。但本发明不限于此。匹配器只要包括可变电抗元件,能够进行高频电源30的阻抗与加热室13内的负载的阻抗的阻抗匹配即可。
在本实施方式中,假定加热对象物90的介电常数恒定。在加热对象物90的介电常数随着加热的进行而变化的情况下,可以基于反射比率对第一电极11的位置进行再调整。
(实施方式2)
对本发明的实施方式2所涉及的高频加热装置1B进行说明。高频加热装置1B具有与实施方式1的高频加热装置1A相同的结构。本实施方式与实施方式1的不同点在于,控制部60使匹配器40和位置调整部20交替地动作。
图11是表示高频加热装置1B的动作的时序图。如图11所示,高频加热装置1B通过使匹配器40所包含的马达与位置调整部20所包含的马达交替地动作,从而交替地进行第一电极11的移动和阻抗匹配。
在本实施方式中,控制部60以使第一电极11从距加热对象物90最远的位置阶段性地接近加热对象物90的方式控制位置调整部20。控制部60在第一电极11的各停止位置处,基于反射电力的值来调整匹配器40,进行阻抗匹配。
另外,在本实施方式中,控制部60基于反射电力的值来使匹配器40进行阻抗匹配。如图11所示,在本实施方式中,输入电力恒定。因此,控制部60与基于反射比率进行的阻抗匹配实质上相同。
在本实施方式中,匹配器40包括电抗可变的可变电抗元件。可变电抗元件包含可变电感器、可变电容器双方或任意一方。
控制部60在匹配器40的可变电抗元件的常数的变化降低规定的阈值以下时,决定第一电极11的位置。
高频加热装置1B具备图3A所示的匹配器40。但是,高频加热装置1B也可以具备图3B所示的匹配器40a。
控制部60为了使匹配器40进行阻抗匹配,基于反射电力的值,使匹配器40所包含的可变电抗元件的常数变化。可变电抗元件的常数是可变电感元件的电感和可变电容元件的电容。如图3A所示,可变电感元件是可变电感器VL1,可变电容元件是可变电容器VC1。
在本实施方式中,可变电抗元件的常数通过将可变电感器VL1的电感固定而使可变电容器VC1的电容变化来进行调整。
在高频电源30的动作开始之后,在第一电极11的初始位置处,控制部60调整匹配器40的可变电容器VC1的电容,以使反射电力的值最小。控制部60将反射电力成为最小时的可变电容器VC1的常数作为Tg(1)进行存储。
具体而言,控制部60以使反射电力的值接近规定的阈值P3的方式调整可变电容器VC1的常数。在第一电极11位于远离加热对象物90的位置的状态下,有时反射电力不减少。图11表示当实施3个循环的“阻抗匹配”以及“第一电极11的移动”时反射电力接近阈值P3。
控制部60将可变电容器VC1的常数固定为Tg(1),控制位置调整部20而使第一电极11移动规定距离。当第一电极11移动时,加热室13内的负载的阻抗变化,反射电力增加。
控制部60再次调整可变电容器VC1的电容,以使反射电力成为最小。控制部60将反射电力成为最小时的可变电容器VC1的电容作为Tg(2)进行存储。
这样,控制部60将第一电极11的移动和阻抗匹配反复进行n次,将反射电力成为最小时的可变电容器VC1的电容作为Tg(1)~Tg(n)进行记录。
在距离B1大的情况下,第一电极11的移动前后的可变电容器VC1的电容的变化大。另一方面,随着距离B1接近适当的值,可变电容器VC1的电容的变化变小。
在本实施方式中,控制部60基于第一电极11的移动前后的可变电容器VC1的电容的变化来决定距离B2。具体而言,控制部60取得可变电容器VC1的调整即将完成前的常数Tg(n-1)和可变电容器VC1的调整完成后的常数Tg(n),计算其变化(Tg(n-1)-Tg(n))。
控制部60相对于可变电容器VC1的电容的变化(Tg(n-1)-Tg(n))具有成为阈值的规定的基准值。控制部60以使可变电容器VC1的电容的变化(Tg(n-1)-Tg(n))低于该基准值的方式配置第一电极11。由此,能够决定适于加热的距离B2。
【效果】
在本实施方式中,控制部60以使第一电极11阶段性地接近加热对象物90的方式控制位置调整部20。控制部60在第一电极11的各停止位置处基于反射电力的值来调整匹配器40,进行阻抗匹配。控制部60以使可变电抗元件的常数的变化成为基准值以下的方式使第一电极11移动。由此,能够根据加热对象物90的尺寸,容易地将第一电极11配置于适当的位置。其结果,能够高效地对加热对象物90进行加热。
在本实施方式中,将可变电感器VL1的电感固定,使可变电容器VC1的电容变化,来决定第一电极11的位置。但本发明不限于此。也可以将可变电容器VC1的电容固定,使可变电感器VL1的电感变化,来决定第一电极11的位置。也可以使可变电感器VL1以及可变电容器VC1双方的常数变化,来决定第一电极11的位置。
在本实施方式中,匹配器40具有与由第一电极11和第二电极12构成的电容器串联连接的可变电感器VL1、以及与由第一电极11和第二电极12构成的电容器并联连接的可变电容器VC1。但本发明不限于此。匹配器40只要包括可变电抗元件,能够进行高频电源30的阻抗与加热室13内的负载的阻抗的阻抗匹配即可。
在本实施方式中,控制部60将在第一电极11的初始位置处反射电力成为最小时的匹配器40的可变电抗元件的常数(可变电容器VC1的电容)作为Tg(1)进行存储。但本发明不限于此。
例如,在第一电极11的初始位置过于远离加热对象物90的情况等的可变电抗元件的调整范围中,有可能无法充分降低反射电力。在该情况下,首先,通过可变电抗元件的常数的调整,使第一电极11移动到反射电力能够降低的位置。之后,可以调整可变电抗元件的常数来决定Tg(1)。
在本实施方式中,控制部60调整匹配器40的可变电抗元件的常数,以使反射电力成为最小。但本发明不限于此。例如,控制部60可以将反射电力的值大致为最小时的可变电抗元件的常数决定为Tg(n)。在该情况下需要调整阈值P3。
在本实施方式中,控制部60以使可变电抗元件的常数的变化成为基准值以下的方式使第一电极11移动。但本发明不限于此。控制部60也可以基于可变电抗元件的常数使第一电极11移动。
在本实施方式中,与实施方式1同样地,位置调整部20使第一电极11移动。但本发明不限于此。例如,位置调整部20也可以使第一电极11和第二电极12双方或者任一方移动。
产业上的利用可能性
本发明的高频加热装置能够应用于解冻机等烹调家电。
符号说明
1A、1B:高频加热装置;11:第一电极;12:第二电极;13:加热室;14:电感;15、17、18:电容;16:电容·电阻;20:位置调整部;30:高频电源;31:高频振荡器;32、33:放大器;40、40a:匹配器;50、50a:检测部;60:控制部;90:加热对象物。
Claims (7)
1.一种高频加热装置,所述高频加热装置具备:
第一电极;
第二电极,其与所述第一电极对置地配置;
高频电源,其构成为,向所述第一电极供给高频电力;
位置调整部,其构成为,调整所述第一电极与所述第二电极之间的距离;
检测部,其检测从所述第一电极朝向所述高频电源的反射电力;以及
控制部,其构成为,基于所述反射电力来控制所述位置调整部。
2.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述位置调整部使所述第一电极和所述第二电极双方或者任一方移动,
所述控制部构成为,
控制所述位置调整部,一边调整所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离,一边从所述检测部取得所述反射电力的值,
在与所述反射电力对应的值成为规定的第一阈值以下时,使所述位置调整部停止。
3.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述高频加热装置还具备配置于所述第一电极与所述高频电源之间的匹配器,
所述控制部构成为,在调整了所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离之后,以进行负载与所述高频电源的阻抗匹配的方式调整所述匹配器。
4.根据权利要求2所述的高频加热装置,其中,
所述控制部构成为,在直至所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离达到规定的第二阈值为止,与所述反射电力对应的所述值大于所述第一阈值的情况下,判定为在所述第一电极与所述第二电极之间没有配置加热对象物。
5.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述高频加热装置还具备匹配器,该匹配器配置在所述第一电极与所述高频电源之间,进行负载与所述高频电源的阻抗匹配,
所述匹配器包括电抗可变的可变电抗元件,
所述控制部构成为,
以使所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离阶段性地变化的方式控制所述位置调整部,
在每次使所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离变化时,基于与所述反射电力对应的值来调整所述可变电抗元件的常数,
基于使所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离变化前后的所述可变电抗元件的所述常数的所述变化,来决定所述第一电极与所述第二电极之间的所述距离。
6.根据权利要求5所述的高频加热装置,其中,
所述可变电抗元件包括可变电感器和可变电容器双方或任一方。
7.根据权利要求5所述的高频加热装置,其中,
所述控制部构成为,以使与所述反射电力对应的所述值成为最小的方式调整所述可变电抗元件的常数。
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