JP2009123377A - High-frequency processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加熱物を加熱することができる高周波電力供給手段を備えた高周波処理装置に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency treatment apparatus including a high-frequency power supply unit that can heat an object to be heated.
従来の高周波を用いた高周波加熱装置は、半導体発振部と、発振部の出力を複数に分割する分配部と、分配された出力をそれぞれ増幅する複数の増幅部と、増幅部の出力を再合成する合成部とを有し、分配部と増幅部との間に位相器を設けたものが知られている(例えば特許文献1参照)。 A conventional high-frequency heating device using high frequency is a semiconductor oscillation unit, a distribution unit that divides the output of the oscillation unit into a plurality of units, a plurality of amplification units that amplify the distributed output, and the output of the amplification unit. There is a known combination including a combining unit and a phase shifter provided between the distributing unit and the amplifying unit (see, for example, Patent Document 1).
前述した特許文献1に記載の高周波加熱装置では、位相器はダイオードのオンオフ特性により高周波の通過線路長を切り替える構成としている。また、合成部は90度および180度ハイブリッドを用いることで合成部の出力を2つにすることができ、位相器を制御することで2出力の電力比を変化させたり、2出力間の位相を同相あるいは逆相にさせたりすることができるとされている。また、この種の高周波加熱装置は、一般には電子レンジに代表されるように高周波発生部にマグネトロンと称される真空管を用いている。
ところで、近年、高周波加熱装置を用いた調理を行う際に、無駄な電力を消費することなく短時間で所望の調理を行うために、加熱効率の向上が求められている。 By the way, in recent years, when cooking using a high-frequency heating apparatus, in order to perform desired cooking in a short time without consuming wasteful electric power, improvement in heating efficiency is required.
本発明は、前述した要望を満たすためになされたものであり、その目的は、加熱効率を向上させることにより調理時間を短縮できる高周波処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to satisfy the above-described demand, and an object of the present invention is to provide a high-frequency processing apparatus capable of shortening cooking time by improving heating efficiency.
本発明の高周波処理装置は、被加熱物を収容する加熱室と、前記加熱室内に高周波を供給する第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段と、前記第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段から前記加熱室に供給される前記高周波を制御する制御部とを有し、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段が、それぞれ、発振部と、前記発振部の出力を前記加熱室に供給する給電部と、を備え、更に前記第1高周波電力供給手段には前記加熱室から前記発振部方向に戻る高周波反射電力を検知する電力検知部を備え、前記制御部が、前記電力検知部からの検知信号に基づいて、少なくとも前記第1高周波電力供給手段の前記給電部から供給される高周波を制御する構成とし、更に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部が複数であるとともに、前記複数の給電部から前記加熱室へ放射される高周波の励振電界または励振磁界の方向が同じであり、かつ、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部から前記加熱室へ放射される高周波の励振電界および励振磁界の方向と異なる構成としてある。 The high-frequency treatment apparatus of the present invention includes a heating chamber that accommodates an object to be heated, first high-frequency power supply means and second high-frequency power supply means that supply a high frequency into the heating chamber, the first high-frequency power supply means, And a controller for controlling the high frequency supplied from the high frequency power supply means to the heating chamber, wherein the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means are respectively an oscillation section and the oscillation A power supply unit that supplies the output of the unit to the heating chamber, and the first high-frequency power supply means further includes a power detection unit that detects high-frequency reflected power returning from the heating chamber toward the oscillation unit, The control unit is configured to control at least a high frequency supplied from the power supply unit of the first high frequency power supply unit based on a detection signal from the power detection unit, and further to the first high frequency power. There are a plurality of power supply units in the supply unit, the directions of the high-frequency excitation electric field or excitation magnetic field radiated from the plurality of power supply units to the heating chamber are the same, and the second high-frequency power supply unit The configuration differs from the direction of the high-frequency excitation electric field and excitation magnetic field radiated from the power supply unit to the heating chamber.
この構成により、第1高周波電力供給手段の複数ある給電部は、発振部により発生させ加熱室に放射する高周波の励振電界または励振磁界の方向を一致させているので、放射された高周波は相互干渉する。放射される複数の高周波間で相互干渉するので、発振周波数や位相差を調整することにより加熱室内の電磁界分布や給電部を介して発振部方向へ戻る高周波反射電力などの高周波性能を調整できる。すなわち、様々な形状・大きさ・量・設置位置等の異なる被加熱物に対応した最適の高周波性能に設定、換言するとどのような形状、大きさ、量、設置位置であってもこの被加熱物に高周波が最大効率で集中するようにでき、加熱効率が大幅に向上して加熱時間の短縮や均一加熱が可能となる。
また、第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段の給電部間では、放射する高周波の励振電界および励振磁界の方向を異ならせているので、放射された高周波は相互干渉しない。第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段から放射される高周波間で相互干渉がないため、第1高周波電力供給手段により形成する加熱室内の電磁界分布や給電部を介して発振部方向へ戻る高周波反射電力などの高周波性能に第2高周波電力供給手段から放射される高周波は影響しない。また逆に第2高周波電力供給手段により形成される高周波性能に第1高周波電力供給手段から放射される高周波は影響しない。したがって各高周波電力供給手段によって作り出す高周波性能を低下させるようなことがなく、前記高周波の励振電界または励振磁界の方向を一致させたことによる効果をそのまま生かして加熱時間の短縮を維持することができるとともに、第2高周波電力供給手段により形成される高周波が加わってより一層の加熱時間短縮や均一加熱が可能となる。
With this configuration, the plurality of power supply units of the first high-frequency power supply means match the direction of the high-frequency excitation electric field or excitation magnetic field generated by the oscillation unit and radiated to the heating chamber, so To do. Since there is mutual interference between multiple radiated high frequencies, it is possible to adjust the high frequency performance such as the electromagnetic field distribution in the heating chamber and the high frequency reflected power that returns to the oscillating unit through the power supply unit by adjusting the oscillation frequency and phase difference. . In other words, it is set to the optimum high-frequency performance corresponding to the object to be heated in various shapes, sizes, quantities, installation positions, etc., in other words, this object to be heated regardless of the shape, size, quantity and installation position. The high frequency can be concentrated on the object with maximum efficiency, and the heating efficiency is greatly improved, so that the heating time can be shortened and uniform heating can be achieved.
In addition, since the directions of the high-frequency excitation electric field and the excitation magnetic field to be radiated are different between the feeding parts of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means, the emitted high frequencies do not interfere with each other. Since there is no mutual interference between the high frequencies radiated from the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means, the direction of the oscillating section is determined via the electromagnetic field distribution in the heating chamber formed by the first high-frequency power supply means and the power supply section. The high frequency radiated from the second high frequency power supply means does not affect the high frequency performance such as the high frequency reflected power to return to. Conversely, the high frequency radiated from the first high frequency power supply means does not affect the high frequency performance formed by the second high frequency power supply means. Therefore, the high frequency performance produced by each high frequency power supply means is not deteriorated, and the shortening of the heating time can be maintained by utilizing the effect of matching the direction of the high frequency excitation electric field or excitation magnetic field as it is. At the same time, the high frequency formed by the second high frequency power supply means is applied, so that the heating time can be further reduced and uniform heating can be achieved.
また、本発明の高周波処理装置は、前記第2高周波電力供給手段にも加熱室から発振部方向に戻る高周波反射電力を検知する電力検知部を設けるとともに給電部を複数設け、前記第2高周波電力供給手段の複数の給電部から前記加熱室へ放射される高周波の励振電界または励振磁界の方向を同じとし、かつ、制御部は第1、第2高周波電力供給手段のうちの少なくとも一つの電力検知部からの検知信号に基づいて、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の給電部から供給される高周波を制御する構成としてある。 In the high-frequency processing apparatus of the present invention, the second high-frequency power supply means is provided with a power detection unit that detects high-frequency reflected power returning from the heating chamber in the direction of the oscillation unit, and a plurality of power supply units are provided. The direction of the high-frequency excitation electric field or excitation magnetic field radiated from the plurality of power supply units of the supply unit to the heating chamber is the same, and the control unit detects power of at least one of the first and second high-frequency power supply units Based on the detection signal from the unit, the high frequency supplied from the power feeding unit of the first high frequency power supply unit and the second high frequency power supply unit is controlled.
この構成により、第2高周波電力供給手段からの高周波性能も第1高周波電力供給手段と同様発振周波数や位相差を調整することにより加熱室内の電磁界分布や給電部を介して発振部方向へ戻る高周波反射電力などの高周波性能を調整でき、この第2高周波電力供給手段からの高周波も、どのような形状、大きさ、量、設置位置であってもこの被加熱物に最大効率で集中するようになり、更なる加熱効率の向上が可能となって加熱時間の一層の短縮や均一加熱が可能となる。
また、第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段に設けられている電力検知部によって加熱室から戻る高周波反射電力を最小とする条件を前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段それぞれ独立して検知し、その検知結果に基づいて第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の給電部から供給される高周波をそれぞれ独立して制御して、それぞれ前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に独立した発振周波数などの最適条件で被加熱物を加熱することができるので、加熱性能の更なる向上を図ることができることとなる。
With this configuration, the high-frequency performance from the second high-frequency power supply means also returns to the oscillating section direction via the electromagnetic field distribution in the heating chamber and the power feeding section by adjusting the oscillation frequency and phase difference as in the first high-frequency power supply means. High-frequency performance such as high-frequency reflected power can be adjusted, and high-frequency power from the second high-frequency power supply means can be concentrated to the object to be heated with maximum efficiency regardless of the shape, size, amount, and installation position. Thus, the heating efficiency can be further improved, and the heating time can be further shortened and uniform heating can be achieved.
The first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply condition are such that the high-frequency reflected power returning from the heating chamber is minimized by the power detection units provided in the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means. Each of the power supply means is independently detected, and based on the detection result, the high-frequency power supplied from the power feeding sections of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means is independently controlled, and the first high-frequency power supply means Since the object to be heated can be heated under optimum conditions such as an independent oscillation frequency for each of the high frequency power supply means and the second high frequency power supply means, the heating performance can be further improved.
また、本発明の高周波処理装置は、前記制御部が第1、第2高周波電力供給手段の各電力検知部からの検知信号に基づいて、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の給電部から供給される高周波を前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に独立して制御可能な構成としてある。 In the high frequency processing apparatus of the present invention, the control unit is configured to control the first high frequency power supply unit and the second high frequency power supply unit based on detection signals from the power detection units of the first and second high frequency power supply units. The high frequency supplied from the power supply unit can be controlled independently for each of the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means.
この構成により、第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段に設けられている電力検知部によって加熱室から戻る高周波反射電力を最小とする条件を前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段それぞれ独立して検知し、その検知結果に基づいて第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の給電部から供給される高周波をそれぞれ独立して制御して、それぞれ前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に独立した発振周波数などの最適条件で被加熱物を加熱することができるので、加熱性能の向上を図ることができることとなる。 With this configuration, the first high-frequency power supply means and the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means have a condition that minimizes the high-frequency reflected power returned from the heating chamber by the power detection unit provided in the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means. The two high-frequency power supply means are independently detected, and the high-frequency power supplied from the power feeding sections of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means is independently controlled based on the detection result, Since the object to be heated can be heated under optimum conditions such as an independent oscillation frequency for each of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means, the heating performance can be improved.
また、本発明の高周波処理装置は、前記第1高周波電力供給手段における前記給電部が前記加熱室において互いに対向する一対の壁面にそれぞれの励振電界または励振磁界の方向が一致するよう設けられ、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部が前記第1高周波電力供給手段における前記給電部が設けられた壁面とは別の壁面、かつ、互いに対向する一対の壁面にそれぞれの励振電界または励振磁界の方向が一致し、かつ、前記第1高周波電力供給手段の前記給電部の励振電界および励振磁界の方向と異なるよう設けられた構成を有している。 Further, in the high frequency processing apparatus of the present invention, the feeding portion in the first high frequency power supply means is provided on a pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber so that the directions of the excitation electric field or the excitation magnetic field coincide with each other, The feeding section in the second high-frequency power supply means is a wall surface different from the wall surface on which the feeding section in the first high-frequency power supply means is provided, and a pair of wall surfaces facing each other has a respective excitation electric field or excitation magnetic field. It has a configuration in which the directions coincide with each other and are different from the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field of the power feeding unit of the first high-frequency power supply means.
この構成により、第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段とが異なる対向する壁面にそれぞれ高周波電力供給手段毎で励振電界または励振磁界の方向が一致し、かつ、異なる高周波電力供給手段間で励振電界および励振磁界の方向が異なるよう設けられているので、第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段から供給される高周波の相互干渉が抑えられ、第1高周波電力供給手段による調理と、第2高周波電力供給手段による調理とを同時に行っても、相互の影響が少なく、最適な調理の進行を確保することができる。また、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段をそれぞれ対向する壁面に設けているので、第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段の指向性が直交して相互の干渉を更に少なくする。更に、4壁面から高周波を供給するので、加熱を、満遍なく行うことができる。 With this configuration, the direction of the excitation electric field or the excitation magnetic field for each high-frequency power supply means coincides with the opposing wall surface where the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means are different, and between different high-frequency power supply means Since the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different from each other, the mutual interference of the high frequencies supplied from the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means is suppressed, and cooking by the first high frequency power supply means is performed. Even when the cooking by the second high-frequency power supply means is performed at the same time, there is little influence on each other and it is possible to ensure the optimal cooking progress. Further, since the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means are provided on the opposing wall surfaces, the directivity of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means is orthogonal to each other, thereby causing mutual interference. Further reduce. Furthermore, since high frequency is supplied from the four wall surfaces, heating can be performed evenly.
また、本発明の高周波処理装置は、前記第1高周波電力供給手段における前記給電部および前記第2高周波電力供給手段における前記給電部が、前記加熱室における同一の壁面に前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に励振電界または励振磁界の方向を一致させ、かつ、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段間で励振電界および励振磁界の方向が異なるようそれぞれ設けられた構成を有している。 In the high-frequency processing apparatus of the present invention, the power supply unit in the first high-frequency power supply unit and the power supply unit in the second high-frequency power supply unit are arranged on the same wall surface in the heating chamber. The direction of the excitation electric field or the excitation magnetic field is made to coincide with each other for the second high frequency power supply means, and the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different between the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means. Each has a provided configuration.
この構成により、第1高周波電力供給手段の給電部および第2高周波電力供給手段の給電部をすべて加熱室の同一壁面に設けたので、配線および構造が簡単になり、かつ、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段間の相互干渉による影響を抑え、最適条件を組み合わせた加熱ができる。 With this configuration, since the power feeding unit of the first high-frequency power supply unit and the power feeding unit of the second high-frequency power supply unit are all provided on the same wall surface of the heating chamber, the wiring and structure are simplified, and the first high-frequency power supply is performed. The influence of mutual interference between the means and the second high-frequency power supply means can be suppressed, and heating combined with optimum conditions can be performed.
また、本発明の高周波処理装置は、前記加熱室における互いに対向する一対の壁面のうちの一方に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部のうちの一方と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部のうちの一方とが設けられ、前記加熱室における互いに対向する一対の壁面のうちの他方に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方とが設けられ、更に、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に励振電界または励振磁界の方向を一致させ、かつ、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段間で励振電界および励振磁界の方向が異なった構成を有している。 Moreover, the high frequency processing apparatus of the present invention includes: one of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber, one of the power feeding units in the first high frequency power supply unit, and the second high frequency power supply unit. One of the power feeding units is provided, and the other of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber is connected to the other of the power feeding units in the first high frequency power supply unit and the second high frequency power supply. And the other one of the power feeding sections of the first and second high-frequency power supply means, and the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means have the same direction of the excitation electric field or excitation magnetic field, and the first high-frequency power supply means. The power supply means and the second high frequency power supply means have a configuration in which the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different.
この構成により、対向する壁面の一方に第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の一方の給電部が設けられ、対向する壁面の他方に第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の他方の給電部が設けられるので、第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段の給電部が同じ対向する壁面に設けられ、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段により発生するそれぞれの電磁界分布などの高周波電力供給状態が同様の傾向となり、被加熱物に集中した加熱など加熱強弱のパターンを明確にした加熱が行ないやすくなる。 With this configuration, one of the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means is provided on one of the opposing wall surfaces, and the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply are provided on the other of the opposing wall surfaces. Since the other power supply unit is provided, the power supply units of the first high-frequency power supply unit and the second high-frequency power supply unit are provided on the same opposing wall surface, and the first high-frequency power supply unit and the second high-frequency power supply unit The high-frequency power supply state such as the distribution of each generated electromagnetic field has the same tendency, and it becomes easy to perform heating with a clear pattern of heating intensity such as heating concentrated on the object to be heated.
また、本発明の高周波処理装置は、前記加熱室における互いに対向する一対の壁面のうちの一方に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部のうちの一方と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部のうちの一方とが設けられ、前記加熱室における互いに対向する一対の壁面のうちの他方に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方とが設けられ、更に、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に励振電界または励振磁界の方向を一致させ、かつ、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段間で励振電界および励振磁界の方向が異ならせた構成において、前記第1高周波電力供給手段における前記給電部の組み合わせを結んだ線と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部の組み合わせを結んだ線が交差しないように、前記壁面において前記給電部を配置している。 Moreover, the high frequency processing apparatus of the present invention includes: one of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber, one of the power feeding units in the first high frequency power supply unit, and the second high frequency power supply unit. One of the power feeding units is provided, and the other of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber is connected to the other of the power feeding units in the first high frequency power supply unit and the second high frequency power supply. And the other one of the power feeding sections of the first and second high-frequency power supply means, and the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means have the same direction of the excitation electric field or excitation magnetic field, and the first high-frequency power supply means. In the configuration in which the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different between the power supply means and the second high frequency power supply means, the first high frequency power supply means includes: A line connecting a combination of the power supply unit, the second such line connecting a combination of the power supply unit in the high-frequency power supply means do not intersect, it is arranged the power feeding section in the wall.
この構成により、第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段の給電部が同じ対向する壁面に設けられ、かつ、第1高周波電力供給手段における給電部の組み合わせと、第2高周波電力供給手段における給電部の組み合わせが交差しない給電部の配置により、それぞれの組合せ間の相互干渉が強まり、高周波電力供給手段毎に行なう制御の効果がより明確に現れる。 With this configuration, the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means are provided on the same opposing wall surface, and the combination of the power supply sections in the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means With the arrangement of the power feeding units in which the combinations of the power feeding units do not intersect with each other, the mutual interference between the respective combinations becomes stronger, and the effect of the control performed for each high-frequency power supply means appears more clearly.
本発明は、電力検知部によって加熱室の被加熱物を検知した結果に従い、第1高周波電力供給手段および/または第2高周波電力供給手段それぞれの最適条件で被加熱物を加熱することができ、加熱性能の向上を図ることができて、加熱時間の短縮、均一な加熱が可能な高周波処理装置を提供することができる。 According to the present invention, according to the result of detecting the object to be heated in the heating chamber by the power detection unit, the object to be heated can be heated under the optimum conditions of the first high frequency power supply means and / or the second high frequency power supply means, It is possible to provide a high-frequency treatment apparatus that can improve the heating performance and can shorten the heating time and perform uniform heating.
以下、本発明の実施の形態の高周波処理装置について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態における高周波処理装置の構成図、図2(A)は給電部による励振方向が同一の場合を示す説明図、図2(B)は給電部による励振方向が異なる場合を示す説明図である。
Hereinafter, a high frequency processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a high-frequency processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2A is an explanatory diagram showing a case where the excitation direction by the power feeding unit is the same, and FIG. 2B is an excitation by the power feeding unit. It is explanatory drawing which shows the case where directions differ.
図1において、高周波発生部1は、第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1Bを有している。第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1Bは、それぞれ、半導体素子を用いて構成した発振部2a,2b、発振部2a,2bの出力を2分配する電力分配部3a,3b、電力分配部3a,3bそれぞれの出力を増幅する半導体素子を用いて構成した増幅部5a〜5d、増幅部5a〜5dによって増幅された高周波出力を加熱室8内に放射する給電部7a〜7dを有している。また、電力分配部3a,3bと増幅部5a〜5dとを接続する高周波伝送路に挿入され入出力に任意の位相差を発生させる位相可変部4a〜4d、発振部2a、2bと給電部7a〜7dとの間(ここでは、増幅部5a〜5dと給電部7a〜7dとの間)を接続する高周波伝送路に挿入され給電部7a〜7dから反射する電力を検知する電力検知部6a〜6d、電力検知部6a〜6dによって検知される反射電力に応じて発振部2a,2bの発振周波数と位相可変部4a〜4dの位相量を制御する制御部10とで構成している。
In FIG. 1, the high frequency generator 1 includes first high frequency power supply means 1A and second high frequency power supply means 1B. The first high-frequency power supply means 1A and the second high-frequency power supply means 1B are respectively composed of
制御部10は発振部2a、2bおよび位相可変部4a〜4dを制御することにより、第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1Bを独立して別個に制御できるようになっている。なお、制御部10には各種のスイッチを有する操作部11が接続されており、使用者は操作部11を通じて調理メニューを選択する。
The
また、本発明の高周波処理装置は、被加熱物を収納する略直方体構造からなる加熱室8を有し、加熱室8は金属材料からなる左壁面、右壁面、底壁面、上壁面、奥壁面および被加熱物を収納するために開閉する開閉扉(図示していない)と、被加熱物を載置する載置台から構成し、供給される高周波を内部に閉じ込めるように構成している。
The high-frequency processing apparatus of the present invention has a
そして、高周波発生部1の出力が伝送されその高周波を加熱室8内に放射供給する給電部7a〜7dが加熱室8を構成する壁面に配置されている。ここでは、第1高周波電力供給手段1Aは一対(複数)の給電部7a、7bを加熱室8の上壁面と底面の略中央にそれぞれ配置し、第2高周波電力供給手段1Bの一対(複数)の給電部7c,7dを対向構成の左壁面と右壁面の略中央にそれぞれ設けた構成をしている。すなわち、第1高周波電力供給手段1Aの給電部7a、7bと、第2高周波電力供給手段1Bの給電部7c、7dとは、異なる対向する壁面に設けられることになる。
The
なお、第1高周波電力供給手段1Aにおける複数の給電部7a、7bの励振電界方向Aが同じであり、かつ、第2高周波電力供給手段1Bにおける給電部7c、7dの励振電界方向Bと異なるように配置されている。すなわち、図2(A)に示すように、第1高周波電力供給手段1Aにおける複数の給電部7a、7bの励振電界方向Aを例えば奥行き方向に設定する場合には、第2高周波電力供給手段1Bにおける給電部7c、7dの励振電界方向Bを上下方向に設定し、第1高周波電力供給手段1Aと第2高周波電力供給手段1Bの励振電界方向を異ならせている。
It should be noted that the excitation electric field directions A of the plurality of
このように、第1高周波電力供給手段1Aの給電部7a、7bと第2高周波電力供給手段1Bの給電部7c、7dとが異なる対向する壁面に設けられ、各給電部から放射される高周波の励振電界または励振磁界の方向を高周波電力供給手段毎に一致させ、更に、異なる高周波電力供給手段間で違えているので、第1高周波電力供給手段1Aによる最適条件での加熱と、第2高周波電力供給手段1Bによる最適条件での加熱とを同時に行っても、相互間の干渉による影響を抑えることができ、両高周波電力供給手段それぞれで期待される最適な仕上がりの調理が行なえる。また、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段をそれぞれ対向する壁面に設け4壁面から高周波を供給しているので、調理を、満遍なく行うことができる。
In this way, the
増幅部5a〜5dは、低誘電損失材料から構成した誘電体基板の片面に形成した導電体パターンにて回路を構成し、各増幅部の増幅素子である半導体素子を良好に動作させるべく各半導体素子の入力側と出力側にそれぞれ整合回路を配している。各々の機能ブロックを接続する高周波伝送路は、誘電体基板の片面に設けた導電体パターンによって特性インピーダンスが略50Ωの伝送回路を形成している。
The amplifying
電力分配部3a,3bは、例えばウィルキンソン型分配器のような出力間に位相差を生じない同相分配器であってもよいし、ブランチライン型やラットレース型のような出力間に位相差を生じる分配器であってもかまわない。この電力分配部3a,3bによって各々の出力には発振部2a,2bから入力された高周波電力の略1/2の電力が伝送される。
The
また、位相可変部4a〜4dは、印加電圧に応じて容量が変化する容量可変素子を用いて構成し、各々の位相可変範囲は、0度から略180度の範囲としている。これによって位相可変部4a〜4dより出力される高周波電力の位相差は0度から±180度の範囲を制御することができる。
Further, the phase
また、電力検知部6a〜6dは、加熱室8側から給電部7a〜7dを介して発振部2a、2b方向に戻る高周波反射電力を抽出するものであり、電力結合度をたとえば約40dBとし、反射電力の約1/10000の電力量を抽出する。この電力信号はそれぞれ、検波ダイオード(図示していない)で整流化しコンデンサ(図示していない)で平滑処理し、その出力信号を制御部10に入力させている。
The
制御部10は、使用者が直接入力する被加熱物9の加熱条件あるいは加熱中に被加熱物9の加熱状態から得られる加熱情報と電力検知部6a〜6dが検知した検知情報に基づいて、高周波発生部の構成要素である発振部2a,2bと増幅部5a〜5dのそれぞれに供給する駆動電力の制御や位相可変部4a〜4dに供給する電圧を制御して、加熱室8内に収納された被加熱物9を最適に加熱する。
Based on the heating information obtained from the heating condition of the
また、高周波発生部1には主に増幅部5a〜5dに備えた半導体素子の発熱を放熱させる放熱手段(図示していない)を配する。
Further, the high frequency generator 1 is provided with a heat radiating means (not shown) that mainly radiates heat generated by the semiconductor elements provided in the
以上のように構成された高周波処理装置について、以下その動作、作用を説明する。
まず被加熱物9を加熱室8に収納し、その加熱条件を操作部11から入力し、加熱開始キーを押す。加熱開始信号を受けた制御部10の制御出力信号により高周波発生部1が動作を開始する。制御手段10は、駆動電源(図示していない)を動作させて発振部2aおよび2bに電力を供給する。この時、発振部2a、2bの初期の発振周波数は、たとえば2400MHzに設定する電圧信号を供給し、発振が開始する。
About the high frequency processing apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
First, the object to be heated 9 is stored in the
発振部2a、2bを動作させると、その出力は電力分配部3a、3bにて各々略1/2分配され、4つの高周波電力信号となる。以降、駆動電源を制御して増幅部5a〜5dを動作させる。
そしてそれぞれの高周波電力信号は並列動作する増幅部5a〜5d、電力検知部6a〜6dを経て給電部7a〜7dにそれぞれ出力され加熱室8内に放射される。このときの増幅部5a〜5dはそれぞれ100W未満、たとえば50Wの高周波電力を出力する。
When the
Then, the respective high frequency power signals are output to the
加熱室8内に供給される高周波電力が被加熱物9に100%吸収されると加熱室8からの高周波反射電力は0Wになるが、実際には被加熱物の種類・形状・量や被加熱物を含む加熱室8で決まるインピーダンスと、高周波発生部1の出力インピーダンスとの整合ずれにより、加熱室8側から給電部7a〜7dを介して発振部2a、2b方向に反射する高周波反射電力が生じる。電力検出部6a〜7dは、この高周波反射電力を検出し、その電力量に比例した信号を検出するものであり、その検出信号を受けた制御部10は、高周波反射電力が極小値となる発振周波数および位相差の選択を行う。
When 100% of the high-frequency power supplied into the
制御部10は、発振部2aおよび2bの発振周波数を2400MHzから例えば1MHzピッチで、周波数可変範囲の上限である2500MHzまで変化させながら電力検出部6a〜7dで高周波反射電力を検出することにより、高周波反射電力を最小とする発振周波数の情報を得る。同様に制御部10は、位相可変部4a〜4dによって生じる位相差を0度から変化させながら電力検出部6a〜7dで高周波反射電力を検出することにより、高周波反射電力を最小とする位相差の情報を得る。
The
なお、第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1B毎に励振電界または励振磁界の方向を一致させているので、給電部7aと7bおよび、7cと7dの組合せで供給される高周波間で相互干渉が発生し、両高周波電力供給手段1A、1B毎の周波数や位相差制御により、両高周波電力供給手段1A、1Bそれぞれにより発生する加熱室8内の電磁界分布およびそれぞれへの高周波反射電力が影響を受けて変動する。
Since the directions of the excitation electric field or the excitation magnetic field are the same for each of the first high frequency power supply means 1A and the second high frequency power supply means 1B, the high frequency supplied by the combination of the
また、第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1B間で励振電界および励振磁界の方向を異ならせているので、両高周波電力供給手段間で相互干渉による影響が抑えられ、第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1Bそれぞれの最適条件で独立して加熱を行うことができる。 Further, since the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different between the first high-frequency power supply means 1A and the second high-frequency power supply means 1B, the influence of mutual interference is suppressed between the two high-frequency power supply means, and the first Heating can be performed independently under the optimum conditions of the high-frequency power supply means 1A and the second high-frequency power supply means 1B.
制御部10はこの高周波反射電力が最も小さくなる発振部2a、2bおよび位相可変部4a〜4dの位相差の条件で制御するとともに発振出力を入力された加熱条件に対応した出力が得られるように制御する。これにより、各増幅部5a〜5dはそれぞれ所定の高周波電力を出力する。そして、それぞれの出力は給電部7a〜7dに伝送され加熱室8内に放射される。
The
このように動作することで様々な形状・大きさ・量の異なる被加熱物に対しても高周波反射電力が最も小さくなる条件で加熱を開始することができ、増幅部5a〜5dに備えられた半導体素子が高周波反射電力によって過剰に発熱することを防止でき熱的な破壊を回避することができる。
なお、上記の説明では、位相可変部を2つ挿入した例で説明したが、電力分配部3aのいずれかの出力にのみ挿入し、その位相変化幅を0度から360度となるように構成することもできる。
By operating in this way, it is possible to start heating under the condition that the high-frequency reflected power is minimized even for objects to be heated having various shapes, sizes, and amounts, and the
In the above description, the example in which two phase variable units are inserted has been described. However, the phase change width is set to 0 degree to 360 degrees by inserting only one of the outputs of the
また、第1、第2高周波電力供給手段に給電部を夫々設けて、夫々の給電部から加熱室へ放射される高周波の励振電界または励振磁界の方向を同じとし、かつ、制御部は第1、第2高周波電力供給手段の各電力検知部からの検知信号に基づいて、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段の給電部から供給される高周波を独立して制御する構成としたが、高周波の制御は第1、第2高周波電力供給手段の一つとしてもよく、また、電力検知部はどちらか一方の高周波電力供給手段にのみ設けてその検知信号で両方の高周波電力供給手段を制御或は複数の給電部を有する高周波電力供給手段を制御してもよく、また、一方の高周波電力供給手段の給電部は一つとして単に高周波を供給するだけとしてもよく、本発明の趣旨の範囲で変更可能である。 Further, the first and second high-frequency power supply means are respectively provided with power supply units, the directions of the high-frequency excitation electric field or excitation magnetic field radiated from the respective power supply units to the heating chamber are the same, and the control unit is the first Based on the detection signal from each power detection unit of the second high frequency power supply unit, the high frequency supplied from the power supply unit of the first high frequency power supply unit and the second high frequency power supply unit is controlled independently. However, the high-frequency control may be one of the first and second high-frequency power supply means, and the power detection unit is provided only in one of the high-frequency power supply means, and both high-frequency power supply means are detected by the detection signal. Or the high frequency power supply means having a plurality of power supply sections may be controlled, or the power supply section of one of the high frequency power supply means may simply supply a high frequency as one. In the range Is a further possible.
以上、説明した高周波処理装置の制御方法によれば、第1高周波電力供給手段1Aおよび2高周波電力供給手段1Bの給電部7a〜7dから加熱室8に供給され、被加熱物9を介して戻ってくる高周波反射電力を検知して情報を得て、検知結果に応じて制御部10が第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1Bの給電部7a〜7dをそれぞれの高周波反射電力を最小とする条件で制御して被加熱物9の加熱調理を行うので、加熱効率の向上を図ることができることとなる。この際、制御部10は第1高周波電力供給手段1Aと第2高周波電力供給手段1Bとを独立して別個に制御することができ、第1高周波電力供給手段1Aと第2高周波電力供給手段1B間は相互干渉が少なく、それぞれの加熱に影響が出ないので、それぞれ検知した情報に基づいて、第1高周波電力供給手段1Aおよび第2高周波電力供給手段1Bをそれぞれの最適条件で制御して、効率のよい調理を行うことができる。
As described above, according to the control method of the high-frequency processing apparatus described above, the first high-frequency power supply means 1A and the second high-frequency power supply means 1B are supplied to the
次に、本発明にかかる高周波処理装置の第2実施形態について説明する。
図3は本発明の第2実施形態にかかる高周波処理装置を示す構成図である。なお、前述した第1実施形態にかかる高周波処理装置と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
Next, a second embodiment of the high-frequency processing device according to the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a high frequency processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which is common in the high frequency processing apparatus concerning 1st Embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3に示すように、第2実施形態にかかる高周波処理装置は、加熱室8における互いに対向する一対の壁面のうちの一方(左壁面)に第1高周波電力供給手段1Aにおける給電部7a、7bのうちの一方(7a)と、第2供給手1Bにおける給電部7c、7dのうちの一方(7c)とが設けられ、加熱室8における互いに対向する一対の壁面のうちの他方(右壁面)に第1高周波電力供給手段1Aにおける給電部7a、7bのうちの他方(7b)と、第2高周波電力供給手段1Bにおける給電部7c、7dのうちの他方(7d)とが設けられている。すなわち、第1高周波電力供給手段1Aの給電部7a、7bと第2高周波電力供給手段1Bの給電部7c、7dが同じ対向する壁面に設けられることとなる。
As shown in FIG. 3, the high-frequency processing apparatus according to the second embodiment has
このように構成しても、前述した第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。 Even if comprised in this way, the effect similar to the case of 1st Embodiment mentioned above can be acquired.
なお、本発明の高周波処理装置は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形,改良等が可能である。 The high-frequency processing apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and appropriate modifications and improvements can be made.
また、給電部7a〜7dの配置は前述した図1および図3に示す場合に拘束されるものではなくいずれかの壁面に複数の給電部を設けてもよいし、対向面ではない例えば右壁面と底壁面のような隣接する組合せで対となる給電部を構成してもかまわない。例えば、第1高周波電力供給手段における給電部および第2高周波電力供給手段における給電部を、加熱室における同一の壁面にそれぞれ設けることもできる。これにより、第1高周波電力供給手段の給電部および第2高周波電力供給手段の給電部をすべて加熱室の同一壁面に設けたので、配線および構造が簡単になる。
In addition, the arrangement of the
以上のように、本発明にかかる高周波処理装置は、発振部により発生させた高周波を給電部を介して加熱室に供給する第1高周波電力供給手段と第2高周波電力供給手段を有し、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段に設けられている電力検知部によって加熱室の被加熱物を検知し、第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段によって最適な条件で被加熱物を加熱することができ、加熱性能の向上を図ることができるという効果を有し、複数の最適な条件で被加熱物を加熱調理することができる高周波電力供給手段を備えた高周波処理装置等として有用である。 As described above, the high-frequency processing apparatus according to the present invention includes the first high-frequency power supply unit and the second high-frequency power supply unit that supply the high frequency generated by the oscillation unit to the heating chamber via the power feeding unit, An object to be heated in the heating chamber is detected by the power detectors provided in the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means, and the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means are covered under the optimum conditions. A high frequency processing apparatus having a high frequency power supply means capable of heating a heated object and improving the heating performance and capable of cooking the object to be heated under a plurality of optimum conditions Useful as such.
1A 第1高周波電力供給手段
1B 第2高周波電力供給手段
2a、2b 発振部
6a〜6d 電力検知部
7a〜7d 給電部
8 加熱室
9 被加熱物
10 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記加熱室内に高周波を供給する第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段と、前記第1高周波電力供給手段および第2高周波電力供給手段から前記加熱室に供給される前記高周波を制御する制御部とを有し、
前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段が、それぞれ、
発振部と、
前記発振部の出力を前記加熱室に供給する給電部と、を備え、
更に前記第1高周波電力供給手段には前記加熱室から前記発振部方向に戻る高周波反射電力を検知する電力検知部を備え、
前記制御部が、前記電力検知部からの検知信号に基づいて、少なくとも前記第1高周波電力供給手段の前記給電部から供給される高周波を制御する構成とし、
更に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部が複数であるとともに、前記複数の給電部から前記加熱室へ放射される高周波の励振電界または励振磁界の方向が同じであり、かつ、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部から前記加熱室へ放射される高周波の励振電界および励振磁界の方向と異なる構成とした高周波処理装置。 A heating chamber for storing an object to be heated;
First high frequency power supply means and second high frequency power supply means for supplying a high frequency into the heating chamber, and control the high frequency supplied to the heating chamber from the first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means. A control unit,
The first high frequency power supply means and the second high frequency power supply means are respectively
An oscillation unit;
A power supply unit that supplies the output of the oscillation unit to the heating chamber,
Furthermore, the first high frequency power supply means includes a power detection unit that detects high frequency reflected power returning from the heating chamber toward the oscillation unit,
Based on a detection signal from the power detection unit, the control unit is configured to control at least a high frequency supplied from the power supply unit of the first high frequency power supply unit,
Further, the first high-frequency power supply means includes a plurality of the power supply units, the direction of the high-frequency excitation electric field or excitation magnetic field radiated from the plurality of power supply units to the heating chamber is the same, and the second A high-frequency processing apparatus having a configuration different from directions of a high-frequency excitation electric field and excitation magnetic field radiated from the power feeding unit to the heating chamber in a high-frequency power supply means.
前記第2高周波電力供給手段における前記給電部が前記第1高周波電力供給手段における前記給電部が設けられた壁面とは別の壁面、かつ、互いに対向する一対の壁面にそれぞれの励振電界または励振磁界の方向が一致し、かつ、前記第1高周波電力供給手段の前記給電部の励振電界および励振磁界の方向と異なるよう設けられている請求項2または3に記載の高周波処理装置。 The feeding section of the first high-frequency power supply means is provided on a pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber so that the directions of the excitation electric field or the excitation magnetic field coincide with each other;
The feeding section in the second high-frequency power supply means has a wall surface different from the wall surface on which the feeding section in the first high-frequency power supply means is provided, and a pair of wall surfaces facing each other. 4. The high frequency processing apparatus according to claim 2, wherein the directions of the first and second high frequency power supply units are different from each other in a direction of an excitation electric field and an excitation magnetic field of the power feeding unit.
前記加熱室における互いに対向する一対の壁面のうちの他方に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方とが設けられ、更に、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に励振電界または励振磁界の方向を一致させ、かつ、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段間で励振電界および励振磁界の方向が異なっている請求項2または3に記載の高周波処理装置。 One of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber is provided with one of the power feeding sections in the first high frequency power supply means and one of the power feeding sections in the second high frequency power supply means. And
The other of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber is provided with the other of the power feeding sections in the first high frequency power supply means and the other of the power feeding sections in the second high frequency power supply means. Further, the direction of the excitation electric field or the excitation magnetic field is made to coincide for each of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means, and between the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means 4. The high frequency processing apparatus according to claim 2, wherein directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different.
前記加熱室における互いに対向する一対の壁面のうちの他方に前記第1高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部のうちの他方とが設けられ、更に、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段毎に励振電界または励振磁界の方向を一致させ、かつ、前記第1高周波電力供給手段および前記第2高周波電力供給手段間で励振電界および励振磁界の方向が異ならせた構成において、
前記第1高周波電力供給手段における前記給電部の組み合わせを結んだ線と、前記第2高周波電力供給手段における前記給電部の組み合わせを結んだ線が交差しないように、前記壁面において前記給電部を配置した請求項5または6に記載の高周波処理装置。 One of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber is provided with one of the power feeding sections in the first high frequency power supply means and one of the power feeding sections in the second high frequency power supply means. And
The other of the pair of wall surfaces facing each other in the heating chamber is provided with the other of the power feeding sections in the first high frequency power supply means and the other of the power feeding sections in the second high frequency power supply means. Further, the direction of the excitation electric field or the excitation magnetic field is made to coincide for each of the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means, and between the first high-frequency power supply means and the second high-frequency power supply means In the configuration in which the directions of the excitation electric field and the excitation magnetic field are different,
The power supply unit is arranged on the wall surface so that a line connecting the combination of the power supply units in the first high-frequency power supply unit and a line connecting the combination of the power supply units in the second high-frequency power supply unit do not intersect. The high frequency processing apparatus according to claim 5 or 6.
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