JP2013239325A

JP2013239325A - Microwave heating device

Info

Publication number: JP2013239325A
Application number: JP2012111225A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Nobue; 等隆信江; Yoshiharu Omori; 義治大森
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2013-11-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave heating device capable of directly heating by microwave a metal sealing container storing food and drink, as well as a PET bottle.SOLUTION: A microwave heating device comprises a heating chamber 10 in a cylindrical shape, an oscillation part 13, phase variable parts 17a and 17b, amplification parts 15a and 15b, power detection parts 18a and 18b, a power feeding part 12, and a controller 20. A metal sealing container is mounted at a predetermined position on a mounting plate 22. Whether or not a subject is the metal sealing container, and its shape are determined by extracting such a frequency that a reflection power or a reflective index becomes the minimum to an oscillation frequency under combination of phase variable amounts and comparing the extracted frequency with a stored reference value. When it is determined that the subject is the metal sealing container, the controller 20 instructs of a mounting method for the container to heat the metal sealing container in various shapes with such a control condition that maximizes an action of the microwave to the metal sealing container.

Description

本発明は、被加熱物を収納する加熱室にマイクロ波を供給して被加熱物を加熱処理するマイクロ波加熱装置に関し、さらに詳細には被加熱物が飲食物を内部に封入収納した金属製封入容器にも対応するマイクロ波加熱装置に関する。 The present invention relates to a microwave heating apparatus that heats an object to be heated by supplying microwaves to a heating chamber that houses the object to be heated, and more specifically, a metal object in which the object to be heated encloses and stores food and drink. The present invention relates to a microwave heating apparatus corresponding to a sealed container.

金属製封入容器に収納される被加熱物としては、コーヒーや紅茶などの缶飲料、魚肉やおでんなどが詰められた缶詰、アルミ包装されたレトルト食品などがある。これら金属製封入容器に収納された飲食物を温めて食する場合、一般には、缶飲料やレトルト食品は温水または熱湯中に浸し、缶詰はガス火にて加熱する方法が採られている。 Examples of the object to be heated stored in the metal enclosure include canned beverages such as coffee and tea, canned foods such as fish meat and oden, and retort foods packaged in aluminum. When food and drink stored in these metal enclosures are warmed and eaten, generally, a method in which canned beverages and retort foods are immersed in warm water or hot water, and canned foods are heated by a gas fire.

従来のマイクロ波加熱装置を用いて、金属製封入容器をそのまま加熱室に収容してマイクロ波加熱することは、金属製封入容器の表面や金属製封入容器と加熱室壁面との間にスパーク発生を生じ、装置の破損を生じる危険性や容器内部の圧力が高くなり容器が破裂するという危険性があり、金属製封入容器をマイクロ波加熱することは禁止されていた。このため、金属製封入容器の中身の飲食物を別の容器に移してマイクロ波加熱する必要があった。 Using a conventional microwave heating device to place a metal enclosure in a heating chamber and microwave heating can cause sparks between the surface of the metal enclosure or between the metal enclosure and the wall of the heating chamber. There is a risk of causing damage to the apparatus and a risk that the pressure inside the container increases and the container bursts, and microwave heating of the metal enclosure is prohibited. For this reason, it was necessary to transfer the food and drink contained in the metal enclosure to another container and to heat the microwave.

一方、誘導加熱技術を用いて缶飲料や缶詰の金属製封入容器を直接加熱するものがある（例えば、特許文献１参照）。 On the other hand, there is one that directly heats canned beverages and canned metal enclosures using induction heating technology (see, for example, Patent Document 1).

また、マイクロ波加熱技術を用いて金属製封入容器を加熱する方法の提案がされている（例えば、特許文献２参照）。この先行技術は、金属製封入容器を受容可能な容器と、容器に充填された熱媒体とを有し、熱媒体をマイクロ波加熱して熱媒体の熱を金属製封入容器に伝熱させる構成、あるいは、金属製封入容器を受容可能な容器と、その容器内部に設け金属製封入容器を受容する内面が可撓性の金属材料で形成された熱伝達部材を有し、容器をマイクロ波加熱して、容器の熱を熱伝達部材を介して金属製封入容器に伝熱させる構成として、金属製封入容器の内部に封入された飲食物を加熱するものである。 In addition, a method for heating a metal enclosure using a microwave heating technique has been proposed (see, for example, Patent Document 2). This prior art has a container that can receive a metal enclosure and a heat medium filled in the container, and heats the heat medium to the metal enclosure by microwave heating the heat medium Alternatively, a container that can receive a metal enclosure and a heat transfer member that is provided inside the container and has an inner surface that is made of a flexible metal material and that receives the metal enclosure, is heated by microwaves. And as a structure which transfers the heat of a container to a metal enclosure via a heat transfer member, the food and drink enclosed inside the metal enclosure are heated.

特開平０２−０１９９９３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-019993 特開２００３−３２５３５７号公報JP 2003-325357 A

しかしながら、従来のマイクロ波加熱技術を用いて金属製封入容器を加熱する方法は、金属製封入容器を直接加熱するものではなく、熱媒体などからの熱伝達による間接加熱であり、加熱効率が低い課題があった。また、金属製封入容器は、内部に収納する飲食物に応じて様々な形状のものが市販されており、それぞれの形状に合わせて熱伝達を良好にする熱伝達部材が必要である課題があった。 However, the conventional method of heating the metal enclosure using the microwave heating technique is not the direct heating of the metal enclosure, but indirect heating by heat transfer from a heat medium or the like, and the heating efficiency is low. There was a problem. In addition, metal enclosures are commercially available in various shapes depending on the food and drinks housed therein, and there is a problem that a heat transfer member is required to improve heat transfer according to each shape. It was.

また、金属製封入容器はマイクロ波を反射し、加熱室に供給したマイクロ波が加熱室外のマイクロ波供給側にほとんど戻ってしまい、金属製封入容器へマイクロ波をうまく作用させることが困難な課題があった。 In addition, the metal enclosure reflects microwaves, and the microwave supplied to the heating chamber almost returns to the microwave supply side outside the heating chamber, and it is difficult to make the microwave work well on the metal enclosure. was there.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ペットボトルはもとより、飲食物が収納
された金属製封入容器を直接的にマイクロ波で加熱するマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the microwave heating apparatus which heats the metal enclosure containing the food / beverage as well as the PET bottle directly with a microwave. .

前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、金属製封入容器を含む被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を発生させる発振部と、前記発振部の出力を２分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、前記増幅部の出力を前記加熱室に供給する給電部と、前記増幅部の少なくとも一方へ入力するマイクロ波の位相を可変する位相可変部と、前記増幅部と給電部との間を給電部方向に伝送する入射電力および増幅部方向に伝送する反射電力のうち、少なくとも反射電力を検出する電力検知部と、前記発振部および位相可変部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、被加熱物を所定位置に収容した後、予め規定した位相可変量の下で前記発振部の発振周波数を所定の帯域に亘って変化させる過程で個々の周波数に対して前記電力検知部が検出した信号を取り込み、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が極小となる周波数を抽出し、予め記憶させた基準値と比較することで、被加熱物が金属製封入容器に収納されたものか否かを判定し、金属製封入容器と判定した場合、その形状を判定して前記加熱室内への金属製封入容器の載置方法を報知することとしている。 In order to solve the above-described conventional problems, a microwave heating apparatus according to the present invention includes a heating chamber that accommodates an object to be heated including a metal enclosure, an oscillation unit that generates microwaves, and an output of the oscillation unit. A power distribution unit that distributes and outputs power, an amplification unit that amplifies the output of the power distribution unit, a power supply unit that supplies the output of the amplification unit to the heating chamber, and an input to at least one of the amplification units A phase variable unit that changes the phase of the microwave to be transmitted, and power that detects at least reflected power among incident power that is transmitted between the amplifying unit and the feeding unit in the direction of the feeding unit and reflected power that is transmitted in the direction of the amplifying unit And a control unit that controls the oscillation unit and the phase variable unit. The control unit oscillates the oscillation unit under a predetermined phase variable amount after the object to be heated is accommodated in a predetermined position. Frequency in a given band The signal detected by the power detection unit for each frequency in the process of changing the frequency is captured, and the frequency at which the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power is minimized is extracted and compared with the reference value stored in advance. Thus, it is determined whether or not the object to be heated is housed in a metal enclosure, and if it is determined to be a metal enclosure, the shape is determined and the metal enclosure is placed in the heating chamber. The placement method is to be notified.

この構成と制御において、予め規定した位相可変量の下で給電部にマイクロ波を供給することで給電部からのマイクロ波の放射パターンを特定させ、その特定した放射パターンにて放射したマイクロ波が加熱室内を伝搬するが、加熱室壁面と金属製封入容器の表面でマイクロ波は反射をし、マイクロ波の一部は給電部から増幅部側に戻る。また、残りのマイクロ波は金属製封入容器を含む加熱室内に定在波を発生させて金属製封入容器の表面に誘導電流を生じさせる。そして金属製封入容器の存在により反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が極小となる周波数を抽出し、記憶させた基準値と比較することで、金属製封入容器の存在を確認でき、さらには、金属製封入容器の形状を判別できる。そして、判別した金属製封入容器の載置方法を使用者に報知することで、その載置方法をとることで加熱室内に収納した金属製封入容器の表面に誘導電流をより多く流すことが出来、様々な形状の金属製収納容器をマイクロ波加熱することができる。 In this configuration and control, the microwave radiation pattern from the power feeding unit is specified by supplying the microwave to the power feeding unit under a predetermined phase variable amount, and the microwave radiated by the specified radiation pattern is Although propagating through the heating chamber, the microwave is reflected on the wall surface of the heating chamber and the surface of the metal enclosure, and a part of the microwave returns from the power feeding unit to the amplification unit side. The remaining microwaves generate a standing wave in the heating chamber including the metal enclosure and generate an induced current on the surface of the metal enclosure. And by extracting the frequency at which the ratio of the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power is minimized due to the presence of the metal enclosure, the presence of the metal enclosure can be confirmed by comparing it with the stored reference value. The shape of the metal enclosure can be determined. Then, by informing the user of the determined placement method of the metal enclosure, it is possible to cause more induced current to flow through the surface of the metal enclosure contained in the heating chamber by taking the placement method. Various types of metal storage containers can be heated by microwaves.

本発明のマイクロ波加熱装置によれば、金属製封入容器の形状を判定し、金属製封入容器の表面に誘導電流を多く流すことができる金属製封入容器の載置方法を示し、その載置形態を採ることで金属製封入容器自体をマイクロ波を用いて直接発熱させるものであり、様々な種類の金属製封入容器を安定に加熱できる新規なマイクロ波加熱装置を提供することができる。 According to the microwave heating apparatus of the present invention, a method for placing a metal enclosure that can determine the shape of the metal enclosure and allow a large amount of induced current to flow through the surface of the metal enclosure is shown. By adopting the form, the metal enclosure itself is directly heated using microwaves, and a novel microwave heating apparatus capable of stably heating various types of metal enclosures can be provided.

本発明の第一の実施の形態に関わるマイクロ波加熱装置の断面構成図Sectional block diagram of the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention 同マイクロ波加熱装置における図１のＡＢ断面矢視図AB cross section arrow view of FIG. 1 in the microwave heating apparatus 同マイクロ波加熱装置における金属製封入容器の形状判定を説明するための特性図Characteristic diagram for explaining shape determination of metal enclosure in the microwave heating apparatus 同マイクロ波加熱装置における第一の金属製封入容器の載置形態を示す要部平面図The principal part top view which shows the mounting form of the 1st metal enclosure with the same microwave heating device 同マイクロ波加熱装置における第一の金属製封入容器を載置後の加熱条件選択を説明するための特性図Characteristic diagram for explaining heating condition selection after placing the first metal enclosure in the microwave heating apparatus 同マイクロ波加熱装置における第二の金属製封入容器の載置形態を示す要部平面図The principal part top view which shows the mounting form of the 2nd metal enclosure in the same microwave heating device 同マイクロ波加熱装置における第二の金属製封入容器を載置後の加熱条件選択を説明するための特性図Characteristic diagram for explaining the selection of heating conditions after placing the second metal enclosure in the microwave heating apparatus 本発明の第二の実施の形態に係る金属製封入容器の形状判定を説明するための特性図The characteristic view for demonstrating the shape determination of the metal enclosure which concerns on 2nd embodiment of this invention

第１の発明は、金属製封入容器を含む被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を発生させる発振部と、前記発振部の出力を２分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、前記増幅部の出力を前記加熱室に供給する給電部と、前記増幅部の少なくとも一方へ入力するマイクロ波の位相を可変する位相可変部と、前記増幅部と給電部との間を給電部方向に伝送する入射電力および増幅部方向に伝送する反射電力のうち、少なくとも反射電力を検出する電力検知部と、前記発振部および位相可変部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、被加熱物を所定位置に収容した後、予め規定した位相可変量の下で前記発振部の発振周波数を所定の帯域に亘って変化させる過程で個々の周波数に対して前記電力検知部が検出した信号を取り込み、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が極小となる周波数を抽出し、予め記憶させた基準値と比較することで、被加熱物が金属製封入容器に収納されたものか否かを判定し、金属製封入容器と判定した場合、その形状を判定して前記加熱室内への金属製封入容器の載置方法を報知することとしている。 A first invention includes a heating chamber containing an object to be heated including a metal enclosure, an oscillation unit that generates microwaves, a power distribution unit that distributes and outputs the output of the oscillation unit, and the power An amplifying unit that amplifies the output of each of the distributing units; a power supply unit that supplies the output of the amplifying unit to the heating chamber; a phase variable unit that varies the phase of the microwave input to at least one of the amplifying units; Controls at least a power detection unit that detects reflected power, and an oscillation unit and a phase variable unit among incident power transmitted between the amplifying unit and the power feeding unit in the direction of the power feeding unit and reflected power transmitted in the direction of the amplifying unit. And a control unit configured to change the oscillation frequency of the oscillation unit over a predetermined band under a predetermined phase variable amount after the object to be heated is accommodated in a predetermined position. For the frequency of By capturing the signal detected by the force detection unit, extracting the frequency at which the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power is minimized, and comparing it with the reference value stored in advance, the object to be heated is placed in the metal enclosure. When it is determined whether or not the container is housed and it is determined that the container is made of metal, the shape of the container is determined and a method for placing the metal container in the heating chamber is notified.

第２の発明は、特に第１の発明の被加熱物を所定位置に収容する位置は、被加熱物を載置する載置板に載置場所を明示したものであり、これにより給電部からの放射パターンと載置状態との組合せにより、被加熱物が金属製封入容器であるか否かの判定の確度を保証させることができる。 In the second invention, in particular, the position where the object to be heated of the first invention is accommodated in a predetermined position clearly indicates the placement place on the placement plate on which the object to be heated is placed. By the combination of the radiation pattern and the mounting state, it is possible to ensure the accuracy of the determination as to whether or not the object to be heated is a metal enclosure.

第３の発明は、特に第１の発明のマイクロ波加熱装置において、加熱室内に収容し、金属製封入容器を載置支持する低誘電損失材料からなる樹脂製支持体を有するものであり、これにより金属製封入容器を樹脂製支持体に載置することで給電部から放射したマイクロ波により金属製封入容器の表面に誘導電流がより多く流れるように作用させ金属製封入容器を加熱させることができる。 The third invention has a resin support made of a low dielectric loss material that is housed in the heating chamber and supports the metal enclosure, particularly in the microwave heating apparatus of the first invention. By placing the metal enclosure on the resin support, the microwave radiated from the power supply unit acts so that more induced current flows on the surface of the metal enclosure and heats the metal enclosure it can.

第４の発明は、特に第１の発明の制御部は、予め規定した位相可変量の組合せを複数有し、それぞれの位相可変量の組合せの下で、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率がそれぞれ最小となる周波数の群を抽出し、予め記憶させた基準値群と比較することで、被加熱物が金属製封入容器に収納されたものか否かを判定することとしたものであり、これにより位相可変量の複数の組合せから周波数の群を抽出し、金属製封入容器であるかどうかの判定を高い精度で実行することができる。 In the fourth invention, in particular, the control unit of the first invention has a plurality of combinations of phase variable amounts defined in advance, and the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power under each phase variable amount combination. Is to determine whether or not the object to be heated is contained in a metal enclosure by extracting a group of frequencies at which each is minimum and comparing it with a reference value group stored in advance. Thus, it is possible to extract a group of frequencies from a plurality of combinations of phase variable amounts, and to determine whether the container is a metal enclosure with high accuracy.

第５の発明は、特に第１の発明のマイクロ波加熱装置は、金属製封入容器の形状判定に基づいて処置された収納方法にて金属製封入容器を加熱室に収納した後、制御部は、金属
製封入容器の加熱開始に先立って、予め規定した複数の位相可変量の組合せの下で、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が最小となる位相可変量の組合せと周波数を抽出し、その位相可変量の組合せと周波数でもって、金属製封入容器の加熱を実行することとしたものであり、この制御により金属製封入容器に作用させるマイクロ波の量を最大化させることができる。 In the fifth aspect of the invention, in particular, the microwave heating apparatus of the first aspect of the invention is configured such that after the metal enclosure is accommodated in the heating chamber by the accommodation method treated based on the shape determination of the metal enclosure, the control unit Prior to the start of heating of the metal enclosure, the combination of the phase variable amount and the frequency that minimizes the ratio of the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power is extracted under a combination of a plurality of phase variable amounts defined in advance. The heating of the metal enclosure is executed with the combination and frequency of the phase variable amount, and the amount of microwaves acting on the metal enclosure can be maximized by this control.

第６の発明は、特に第１の発明のマイクロ波加熱装置は、金属製封入容器でないと判定した場合、制御部は、報知せずに、被加熱物の加熱開始に先立って、予め規定した複数の位相可変量の組合せの下で、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が最小となる位相可変量の組合せと周波数を抽出し、その位相可変量の組合せと周波数でもって、被加熱物の加熱を実行することとしたものであり、金属製封入容器ではない被加熱物、たとえばペットボトルに封入された被加熱物などは、その被加熱物に作用させるマイクロ波の量を最大化させて加熱を促進することができる。 In the sixth aspect of the invention, in particular, when it is determined that the microwave heating apparatus of the first aspect of the invention is not a metal enclosure, the control unit preliminarily defines the heating of the object to be heated without notification. Under a combination of a plurality of phase variable amounts, a phase variable amount combination and frequency that minimizes the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power are extracted, and the object to be heated with the phase variable amount combination and frequency is extracted. The object to be heated that is not a metal enclosure, such as an object to be heated enclosed in a PET bottle, maximizes the amount of microwaves that act on the object to be heated. Heating can be promoted.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
尚、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
図１は本発明の第一の実施の形態に関わるマイクロ波加熱装置の断面構成図、図２は図１のＡＢ断面矢視図、図３は図１および図２の装置を用いて金属製封入容器の形状判定を説明する図である。 (Embodiment 1)
1 is a cross-sectional configuration diagram of a microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AB in FIG. 1, and FIG. 3 is made of metal using the apparatus of FIGS. It is a figure explaining the shape determination of an enclosure.

図１〜図２において、本実施の形態のマイクロ波加熱装置は、金属製封入容器を含む被加熱物を収容する加熱室１０、加熱室１０を形成する金属材料からなる円筒形状の壁面１１、加熱室１０にマイクロ波を放射する給電部１２を備える。給電部１２に供給するマイクロ波は、以下の構成から発生させる。周波数可変機能を有しマイクロ波を発生させる発振部１３、発振部１３の出力を２分配して出力する電力分配部１４、電力分配部１４の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部１５ａ、１５ｂと、前記増幅部１５ａ、１５ｂの出力を給電部１２に伝送する伝送路１６ａ、１６ｂから構成している。 1 to 2, the microwave heating apparatus according to the present embodiment includes a heating chamber 10 that contains an object to be heated including a metal enclosure, a cylindrical wall surface 11 made of a metal material that forms the heating chamber 10, The heating chamber 10 includes a power feeding unit 12 that radiates microwaves. The microwave supplied to the power feeding unit 12 is generated from the following configuration. An oscillating unit 13 having a frequency variable function, generating a microwave, a power distributing unit 14 for distributing and outputting the output of the oscillating unit 13, and amplifying units 15a and 15b for amplifying the output of the power distributing unit 14 respectively; The amplifiers 15a and 15b are composed of transmission lines 16a and 16b that transmit the outputs of the amplifiers 15a and 15b to the power feeding unit 12.

また、電力分配部１４と各増幅部１５ａ、１５ｂとの間には、伝送するマイクロ波の位相を可変する位相可変部１７ａ、１７ｂを配し、増幅部１５ａ、１５ｂと給電部１２との間には、給電部方向に伝送する入射電力と増幅部方向に伝送する反射電力を検出する電力検知部１８ａ、１８ｂを配する。また、増幅部１５ａ、１５ｂと電力検知部１８ａ、１８ｂとの間にマイクロ波の伝送方向を規定するアイソレータ１９ａ、１９ｂを配する。 In addition, phase variable units 17a and 17b that vary the phase of the microwave to be transmitted are arranged between the power distribution unit 14 and the amplification units 15a and 15b, and between the amplification units 15a and 15b and the power feeding unit 12. Are provided with power detectors 18a and 18b for detecting incident power transmitted in the direction of the power supply unit and reflected power transmitted in the direction of the amplifier unit. In addition, isolators 19a and 19b for defining the transmission direction of the microwaves are disposed between the amplification units 15a and 15b and the power detection units 18a and 18b.

制御部２０は、電力検知部１８ａ、１８ｂが検出した信号を取り込み、その信号を内部で処理して発振部１３、位相可変部１７ａ、１７ｂの動作を制御する。 The control unit 20 takes in the signals detected by the power detection units 18a and 18b, processes the signals internally, and controls the operations of the oscillation unit 13 and the phase variable units 17a and 17b.

給電部１２は、金属材料からなる円形の板で構成し、その板の円の中心からずらした位置の２つの給電点２１ａ、２１ｂに伝送路１６ａ、１６ｂの中心導体を接続させている。給電点２１ａ、２１ｂは、給電部１２の中心と給電点２１ａ、２１ｂとを結ぶ線の角度θ（図２参照）が略９０度になる位置に配置している。 The power feeding unit 12 is formed of a circular plate made of a metal material, and the central conductors of the transmission paths 16a and 16b are connected to the two power feeding points 21a and 21b at positions shifted from the center of the circle of the plate. The feeding points 21a and 21b are arranged at positions where an angle θ (see FIG. 2) of a line connecting the center of the feeding unit 12 and the feeding points 21a and 21b is approximately 90 degrees.

給電部１２の上方には、被加熱物が載置される誘電体材料から構成された載置板２２を配する。この載置板２２の表面には、金属製封入容器を含む被加熱物を所定位置に収容してもらうための載置場所として円形の明示部２３、略長方形の明示部２４ａ、２４ｂを印刷している。円形の明示部２３は、給電部１２の円周より小さい円としている。 A placement plate 22 made of a dielectric material on which an object to be heated is placed is disposed above the power feeding unit 12. On the surface of the mounting plate 22, a circular indicating portion 23 and substantially rectangular indicating portions 24 a and 24 b are printed as mounting places for receiving an object to be heated including a metal enclosure in a predetermined position. ing. The circular explicit portion 23 is a circle smaller than the circumference of the power feeding portion 12.

なお、加熱室１０の外郭を形成する円筒形状の壁面１１の下部は壁面１１の直径よりも
大きい直径の周縁部２５を有し、この周縁部２５に対面して電波漏洩防止機能を有する構造体２６が配されている。 In addition, the lower part of the cylindrical wall surface 11 which forms the outline of the heating chamber 10 has a peripheral portion 25 having a diameter larger than the diameter of the wall surface 11, and a structure having a radio wave leakage prevention function facing the peripheral portion 25. 26 is arranged.

また、周縁部２５の外側の一部に操作パネル２７を配する。操作パネル２７には、装置の動作を開始する「開始」キー２８ａ、動作を停止する「停止」キー２８ｂ、金属製封入容器の載置方法をＬＥＤの点灯場所（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ）により報知する報知部２９を配する。 In addition, an operation panel 27 is arranged on a part of the outer periphery 25. On the operation panel 27, a “start” key 28a for starting the operation of the apparatus, a “stop” key 28b for stopping the operation, and a method for placing the metal enclosure are notified by LED lighting locations (29a, 29b, 29c). An informing unit 29 is arranged.

次に以上の構成からなる本実施の形態のマイクロ波加熱装置の動作と作用について説明する。 Next, the operation and action of the microwave heating apparatus of the present embodiment configured as above will be described.

まず、給電部１２の２つの給電点２１ａ、２１ｂに伝送させるマイクロ波の位相について説明する。位相可変部１７ａ、１７ｂは印加電圧を制御することで伝送するマイクロ波の位相を所定量遅延させるものである。本発明においては、制御部２０は、位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量として、０度と９０度との切り替え制御を行うようにしている。この制御により、給電部１２は、ほぼ同位相でマイクロ波が供給されると垂直偏波のマイクロ波を放射する。また、一方の給電点の位相を他の給電点の位相に対して略９０度進めたり、略９０度遅らせて供給することで給電部１２は円偏波のマイクロ波を放射する。円偏波放射の場合、位相が遅れている側に旋回する円偏波となる。 First, the phase of the microwave transmitted to the two feeding points 21a and 21b of the feeding unit 12 will be described. The phase variable sections 17a and 17b are for delaying the phase of the microwave to be transmitted by a predetermined amount by controlling the applied voltage. In the present invention, the control unit 20 performs switching control between 0 degrees and 90 degrees as the phase variable amounts of the phase variable sections 17a and 17b. By this control, the power feeding unit 12 emits a vertically polarized microwave when the microwave is supplied in substantially the same phase. In addition, the feeding unit 12 radiates a circularly polarized microwave by feeding the phase of one feeding point forward by approximately 90 degrees with respect to the phase of the other feeding point or by delaying by approximately 90 degrees. In the case of circularly polarized radiation, it is a circularly polarized wave that turns to the side where the phase is delayed.

給電部１２は、円形形状の板で構成し、この円形の中心を円筒形状の加熱室１０の円筒の中心に配置させている。従って、給電部１２の円形と加熱室１０の円筒とは同心状に配置している。 The power feeding unit 12 is formed of a circular plate, and the center of the circle is disposed at the center of the cylinder of the cylindrical heating chamber 10. Therefore, the circular shape of the power feeding unit 12 and the cylinder of the heating chamber 10 are arranged concentrically.

次に電力検知部１８ａ、１８ｂの検出信号について説明する。電力検知部１８ａ、１８ｂは、増幅部１５ａ、１５ｂから給電部１２の方向に伝送する入射電力および給電部１２から増幅部１５ａ、１５ｂ方向に伝送する反射電力を分離して検出するものである。 Next, detection signals of the power detection units 18a and 18b will be described. The power detection units 18a and 18b are configured to separate and detect incident power transmitted from the amplification units 15a and 15b in the direction of the power supply unit 12 and reflected power transmitted from the power supply unit 12 in the direction of the amplification units 15a and 15b.

加熱室１０に被加熱物を収容した後、制御部２０は、位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量を予め規定した所定値に設定し、増幅部１５ａ、１５ｂに駆動電力を供給した後、発振部１３の発振周波数を初期周波数に設定して発振部１３の動作を開始させる。発振部１３の出力は増幅部１５ａ、１５ｂにてそれぞれ増幅され、所定の位相差のマイクロ波が給電部１２に供給されて、加熱室１０内に所定の放射パターンでもってマイクロ波が放射される。 After accommodating the object to be heated in the heating chamber 10, the control unit 20 sets the phase variable amount of the phase variable units 17a and 17b to a predetermined value and supplies driving power to the amplifier units 15a and 15b. The oscillation frequency of the oscillation unit 13 is set to the initial frequency, and the operation of the oscillation unit 13 is started. The output of the oscillating unit 13 is amplified by the amplifying units 15a and 15b, respectively, and a microwave having a predetermined phase difference is supplied to the power supply unit 12, and the microwave is radiated into the heating chamber 10 with a predetermined radiation pattern. .

制御部２０は、発振部１３の発振周波数を所定の帯域に亘って変化させ、この過程において個々の周波数における電力検知部１８ａ、１８ｂの検出信号である入射電力と反射電力に対応した検出信号を取り込む。そして、反射電力の周波数に対する変化、または反射電力の入射電力に対する比率（以下の説明では、反射率と称する）の周波数に対する変化が極小となる周波数の群を抽出する。 The control unit 20 changes the oscillation frequency of the oscillation unit 13 over a predetermined band, and in this process, detection signals corresponding to incident power and reflected power, which are detection signals of the power detection units 18a and 18b, at individual frequencies. take in. Then, a group of frequencies at which a change with respect to the frequency of the reflected power or a ratio of the reflected power to the incident power (referred to as reflectance in the following description) with respect to the frequency is minimized is extracted.

そして、抽出した極小周波数群を予め記憶させた周波数の基準値と比較する。この周波数の基準値とは、形状の異なる金属製封入容器を加熱室１０に収容し、それぞれの形状ごとに反射電力または反射率が極小となる周波数を予め測定して得た周波数の値としている。そして、この周波数の基準値は、金属製封入容器の載置位置ばらつきを考慮して所定の帯域を有する値としている。 Then, the extracted minimum frequency group is compared with a frequency reference value stored in advance. The reference value of the frequency is a frequency value obtained by storing metal enclosures having different shapes in the heating chamber 10 and measuring in advance the frequency at which the reflected power or reflectance is minimized for each shape. . The reference value of the frequency is a value having a predetermined band in consideration of the mounting position variation of the metal enclosure.

図３を用いて、上述内容の詳細を以下に説明する。図において基準値は３つの例を示す。 The details of the above contents will be described below with reference to FIG. In the figure, the reference value shows three examples.

発振部１３の周波数可変帯域は、具体的にはたとえば、２４００ＭＨｚから２５００ＭＨｚとしている。位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量をそれぞれ０度とした条件下で、形状の異なる金属製封入容器を所定の載置位置に載置して得られた反射率の特性を３種類示す。 Specifically, the frequency variable band of the oscillating unit 13 is, for example, 2400 MHz to 2500 MHz. Three types of reflectance characteristics obtained by placing metal enclosures having different shapes at predetermined placement positions under the condition that the phase variable amounts of the phase variable portions 17a and 17b are each 0 degrees are shown.

反射率特性３０は、社団法人日本缶詰協会の食缶規格において２００グラム缶と称される金属製封入容器を図２において円形の明示部２３に同心状に載置した時の特性例、反射率特性３１は、同じく食缶規格において携帯缶と称される金属製封入容器を図２の円形の明示部２３に同心状に載置した時の特性例、反射率特性３２は、同じく食缶規格において角５号缶Ａと称される金属製封入容器を図２において略長方形の明示部２４ａ、２４ｂに載置した時の特性例である。 The reflectance characteristic 30 is a characteristic example when a metal enclosure called a 200 gram can in the Japan Canning Association Food Can Standards is placed concentrically on the circular manifestation part 23 in FIG. The characteristic 31 is a characteristic example when a metal enclosure called a portable can in the food can standard is placed concentrically on the circular demonstrator 23 in FIG. 2, and the reflectance characteristic 32 is the same as the food can standard. FIG. 5 is an example of characteristics when a metal enclosure referred to as No. 5 can A is placed on the substantially rectangular display parts 24a and 24b in FIG.

そして、それぞれの反射率特性３０、３１、３２は反射率が極小となる周波数を有する。すなわち、反射率特性３０の極小を呈する周波数はｆ１１、ｆ１２、反射率特性３１の極小を呈する周波数はｆ２１、ｆ２２、および反射率特性３２の極小を呈する周波数はｆ３１、ｆ３２である。 Each of the reflectance characteristics 30, 31, and 32 has a frequency at which the reflectance is minimized. That is, the frequencies that exhibit the minimum of the reflectance characteristic 30 are f11 and f12, the frequencies that exhibit the minimum of the reflectance characteristic 31 are f21 and f22, and the frequencies that exhibit the minimum of the reflectance characteristic 32 are f31 and f32.

本発明は、金属製封入容器の形状に依存する反射率特性に基づいて、金属製封入容器が加熱室１０内に収容されたか否か、およびさらにはその形状の判定を行うことを可能にしたものである。この判定を行うために、判定に用いる周波数の基準値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃを予め規定する。この基準値は、それぞれの金属製封入容器において反射率が最小となる周波数を帯域の略中央値として規定させている。また、載置位置のバラツキを考慮し、基準値の帯域は、１５ＭＨｚとしている。すなわち、周波数の基準値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃの帯域は、基準値Ｆａはｆａ１からｆａ２、基準値Ｆｂはｆｂ１からｆｂ２、基準値Ｆｃはｆｃ１からｆｃ２としている。基準値の帯域は、１５ＭＨｚとしている。 The present invention makes it possible to determine whether or not a metal enclosure has been accommodated in the heating chamber 10 and further to determine its shape based on reflectance characteristics that depend on the shape of the metal enclosure. Is. In order to make this determination, frequency reference values Fa, Fb, and Fc used for the determination are defined in advance. This reference value defines the frequency at which the reflectance is minimum in each metal enclosure as the approximate median value of the band. Further, in consideration of variations in the mounting position, the reference value band is set to 15 MHz. That is, in the frequency reference values Fa, Fb, and Fc, the reference value Fa is fa1 to fa2, the reference value Fb is fb1 to fb2, and the reference value Fc is fc1 to fc2. The bandwidth of the reference value is 15 MHz.

以上の構成と制御において、予め規定した位相可変量の下で給電部にマイクロ波を供給することで給電部からのマイクロ波の放射パターンを特定させ、その特定した放射パターンにて放射したマイクロ波が加熱室内を伝搬するが、加熱室壁面と金属製封入容器の表面でマイクロ波は反射し、マイクロ波の一部は給電部から増幅部側に戻る。また、残りのマイクロ波は金属製封入容器を含む加熱室内に定在波を発生させて金属製封入容器の表面に誘導電流を生じさせる。そして金属製封入容器の存在により反射電力または反射率が極小となる周波数を抽出し、記憶させた基準値と比較することで、金属製封入容器の存在を確認でき、さらには、金属製封入容器の形状を判別できる。そして、判別した金属製封入容器の載置方法を使用者に報知することで、その載置方法をとることで加熱室内に収納した金属製封入容器の表面に誘導電流をより多く流すことが出来、様々な形状の金属製収納容器をマイクロ波加熱することができる。 In the configuration and control described above, the microwave radiation pattern from the power supply unit is specified by supplying the microwave to the power supply unit under a predetermined phase variable amount, and the microwave radiated with the specified radiation pattern is specified. Propagates in the heating chamber, but the microwave is reflected on the wall surface of the heating chamber and the surface of the metal enclosure, and a part of the microwave returns from the power feeding unit to the amplification unit side. The remaining microwaves generate a standing wave in the heating chamber including the metal enclosure and generate an induced current on the surface of the metal enclosure. The frequency at which the reflected power or reflectance is minimized due to the presence of the metal enclosure can be extracted and compared with the stored reference value to confirm the presence of the metal enclosure, and further, the metal enclosure Can be discriminated. Then, by informing the user of the determined placement method of the metal enclosure, it is possible to cause more induced current to flow through the surface of the metal enclosure contained in the heating chamber by taking the placement method. Various types of metal storage containers can be heated by microwaves.

また被加熱物を所定位置に収容する位置は、被加熱物を載置する載置板に載置場所を明示したものであり、これにより給電部からの放射パターンと載置状態との組合せにより、被加熱物が金属製封入容器であるか否かの判定の確度を保証させることができる。 In addition, the position where the object to be heated is stored in a predetermined position is a place where the mounting place is clearly indicated on the mounting plate on which the object to be heated is mounted. The accuracy of the determination as to whether or not the object to be heated is a metal enclosure can be ensured.

次に、金属製封入容器と判定した後、金属製封入容器にマイクロ波を確実に作用させる方法について図４から図７を用いて説明する。 Next, after determining the metal enclosure, a method for reliably applying microwaves to the metal enclosure will be described with reference to FIGS.

マイクロ波を金属製封入容器に確実に作用させるために構成に工夫をする。すなわち、加熱室１０は、略円筒形としている。また、給電部１２は、略円形形状の板で構成し、この板に設けた２つの給電点から供給されるマイクロ波はそれぞれ直交方向に給電部を励振する。２つの給電点にほぼ同位相でマイクロ波を供給すると直交した垂直偏波のマイクロ波が放射される。また一方の給電点の位相を他の給電点の位相に対して略９０度進めたり
、略９０度遅らせて供給することで給電部１２は円偏波のマイクロ波が放射される。この放射パターンを時間的に変化させることで、加熱室１０内における定在波発生を抑制し、金属製封入容器の特定部位が強電界に曝され続けることを抑制することができる。 The structure is devised to ensure that the microwave acts on the metal enclosure. That is, the heating chamber 10 has a substantially cylindrical shape. The power feeding unit 12 is configured by a substantially circular plate, and microwaves supplied from two feeding points provided on the plate excite the power feeding unit in orthogonal directions. When microwaves are supplied to the two feeding points with substantially the same phase, orthogonally polarized microwaves are radiated. In addition, when the phase of one feeding point is advanced by about 90 degrees with respect to the phase of the other feeding point or is delayed by about 90 degrees, the feeding unit 12 emits circularly polarized microwaves. By changing this radiation pattern with time, it is possible to suppress the generation of standing waves in the heating chamber 10 and to keep the specific part of the metal enclosure from being exposed to a strong electric field.

また、金属製封入容器のそれぞれの形状に対して、加熱室１０内での最良の載置方法を提示する。これは上述した反射率の周波数特性に基づいて行われる。これは、金属製封入容器を載置板２２の所定位置に載置し、加熱室１０を閉じた空間にした後、操作部の「開始」キー２８ａを押すことで実行される。 In addition, the best placement method in the heating chamber 10 is presented for each shape of the metal enclosure. This is performed based on the frequency characteristic of the reflectance described above. This is performed by placing the metal enclosure at a predetermined position on the placing plate 22 to make the heating chamber 10 a closed space and then pressing the “start” key 28a of the operation unit.

制御部２０は、反射率の周波数特性の情報を獲得し、反射率の極小となる周波数を予め記憶させた周波数の基準値（帯域を有する）と照合させ、金属製封入容器であるか否か、およびその形状を判定する。そして、形状と連携させた載置方法を操作部に配置した報知部２９に報知する。金属製封入容器の載置方法は、報知部２９のそれぞれの表示位置に対応させて取扱説明書に詳細を記述している。 The control unit 20 acquires information on the frequency characteristics of the reflectance, collates the frequency at which the reflectance is minimized with a pre-stored frequency reference value (having a band), and determines whether or not it is a metal enclosure. , And its shape. And the alerting | reporting part 29 arrange | positioned in the operation part is alert | reported to the mounting method linked | related with the shape. The method for placing the metal enclosure is described in detail in the instruction manual corresponding to each display position of the notification unit 29.

図４において、第一の金属製封入容器３３は社団法人日本缶詰協会の食缶規格において２００グラム缶と称される容器の載置状態を示す。この第一の金属製封入容器３３は、加熱室１０内に収容し、第一の金属製封入容器３３を載置支持する低誘電損失材料からなる樹脂製支持体３４の上に載置する。第一の金属製封入容器３３の長手方向が操作部２７の方向に向くように載置する。樹脂製支持体３４は、たとえばポリプロピレンの中空成型体からなる。その成型体の外周上面には、円筒形状の第一の金属製封入容器３３の転がりを抑制する切込み構造３４ａ（図６参照）を設けている。また、この２００グラム缶の容器と判定した結果に基づき報知部２９ａを点灯させる。 In FIG. 4, the first metal enclosure 33 shows a mounting state of a container called a 200 gram can in the food can standard of the Japan Canning Association. The first metal enclosure 33 is accommodated in the heating chamber 10 and placed on a resin support 34 made of a low dielectric loss material for placing and supporting the first metal enclosure 33. The first metal enclosure 33 is placed so that the longitudinal direction is directed to the operation unit 27. The resin support 34 is made of, for example, a hollow molded body of polypropylene. A cut structure 34a (see FIG. 6) that suppresses rolling of the cylindrical first metal enclosure 33 is provided on the upper surface of the outer periphery of the molded body. Further, the notification unit 29a is turned on based on the determination result that the container is a 200-gram can.

そして加熱室１０内に収容し、金属製封入容器を載置支持する低誘電損失材料からなる樹脂製支持体３４を有することにより、金属製封入容器を樹脂製支持体に載置することで給電部から放射したマイクロ波により金属製封入容器の表面に誘導電流がより多く流れるように作用させ金属製封入容器を加熱させることができる。 And by having the resin support 34 made of a low dielectric loss material housed in the heating chamber 10 and mounting and supporting the metal enclosure, the metal enclosure is placed on the resin support to supply power. It is possible to heat the metal enclosure by causing the microwaves radiated from the part to act so that more induced current flows on the surface of the metal enclosure.

次に第一の金属製封入容器３３の加熱条件選定の内容について図５を用いて説明する。加熱条件選定は、第一の金属製封入容器３３が所定の載置方法に従って加熱室１０内に載置され、加熱室１０を閉じた空間にした後、操作部の「開始」キー２８ａを押すことで実行される。 Next, the content of the heating condition selection of the first metal enclosure 33 will be described with reference to FIG. In selecting the heating conditions, after the first metal enclosure 33 is placed in the heating chamber 10 according to a predetermined placement method and the heating chamber 10 is closed, the “start” key 28a of the operation unit is pressed. To be executed.

制御部２０は、位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量として、複数の組合せを用意している。位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量の組合せは、それぞれたとえば、０度と０度、９０度と０度、０度と９０度である。 The control unit 20 prepares a plurality of combinations as the phase variable amounts of the phase variable units 17a and 17b. The combinations of the phase variable amounts of the phase variable units 17a and 17b are, for example, 0 degrees and 0 degrees, 90 degrees and 0 degrees, and 0 degrees and 90 degrees, respectively.

制御部２０は、これら位相可変量のそれぞれの組合せの下で、上述した反射電力または反射率が極小となる周波数を抽出し、それらの周波数群の中で反射電力または反射率が最小となる位相可変量の組合せとそれを呈する周波数をさらに抽出し、その位相可変量の組合せと周波数でもって、金属製封入容器の加熱を実行する。 The control unit 20 extracts the frequency at which the reflected power or the reflectance is minimized under each combination of these phase variable amounts, and the phase at which the reflected power or the reflectance is the minimum among those frequency groups. The combination of the variable amount and the frequency exhibiting it are further extracted, and the metal enclosure is heated with the combination and the frequency of the phase variable amount.

図５を用いて上述した内容の具体例を説明する。図５において、反射率特性３５，３６，３７は、それぞれ位相可変量の組合せが、０度と０度、９０度と０度、０度と９０度において得られる特性である。この特性において反射率が最小を呈するのは、反射率特性３５であり、位相可変量の組合せと周波数は、それぞれ０度と０度、ｆ＿ｈａであることを示している。 A specific example of the above-described content will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the reflectance characteristics 35, 36, and 37 are characteristics obtained when the phase variable amount combination is 0 degrees and 0 degrees, 90 degrees and 0 degrees, and 0 degrees and 90 degrees, respectively. It is the reflectance characteristic 35 that exhibits the minimum reflectance in this characteristic, and indicates that the combination of the phase variable amount and the frequency are 0 degree, 0 degree, and f_ha, respectively.

制御部２０は、この位相可変量の組合せと周波数でもって、マイクロ波を加熱室１０内
に伝送することで、所定の載置方法にて加熱室１０内に収容した第一の金属製封入容器３３に確実にマイクロ波を作用させ、第一の金属製封入容器３３の金属表面に誘導電流を流し容器を加熱させることができる。この制御により金属製封入容器に作用させるマイクロ波の量を最大化させることができる。 The control unit 20 transmits the microwave into the heating chamber 10 with the combination and the frequency of the phase variable amount, so that the first metal enclosure is accommodated in the heating chamber 10 by a predetermined mounting method. It is possible to cause microwaves to act on the 33 and heat the container by causing an induced current to flow through the metal surface of the first metal enclosure 33. This control can maximize the amount of microwaves that act on the metal enclosure.

一方、第一の金属製封入容器３３と形状の異なる第二の金属製封入容器３８の加熱について図６および図７を用いて説明する。 On the other hand, heating of the second metal enclosure 38 having a different shape from the first metal enclosure 33 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図６において、第二の金属製封入容器３８は社団法人日本缶詰協会の食缶規格において携帯缶と称される容器の載置状態を示す。この第二の金属製封入容器３８は、加熱室１０内に収容し、第二の金属製封入容器３８を載置支持する低誘電損失材料からなる樹脂製支持体３４（第一の金属製封入容器３３に用いたものと同じもの）の上に載置する。第二の金属製封入容器３８は引き金部が上方に向くように載置する。また、この第二の金属製封入容器と判定した結果に基づき報知部２９ｂを点灯させている。 In FIG. 6, the 2nd metal enclosure 38 shows the mounting state of the container called a portable can in the food can standard of Japan Canning Association. The second metal enclosure 38 is accommodated in the heating chamber 10 and is made of a resin support 34 (first metal enclosure) made of a low dielectric loss material for placing and supporting the second metal enclosure 38. The same as that used for the container 33). The second metal enclosure 38 is placed with the trigger portion facing upward. Further, the notification unit 29b is turned on based on the determination result of the second metal enclosure.

また図７において、反射率特性４０，４１，４２は、それぞれ位相可変量の組合せが、０度と０度、９０度と０度、０度と９０度において得られる特性である。この特性において反射率が最小を呈するのは、反射率特性４２であり、位相可変量の組合せと周波数は、それぞれ０度と９０度、ｆ＿ｈｂであることを示している。 In FIG. 7, reflectance characteristics 40, 41, and 42 are characteristics obtained when the combination of phase variable amounts is 0 degrees and 0 degrees, 90 degrees and 0 degrees, and 0 degrees and 90 degrees, respectively. It is the reflectance characteristic 42 that exhibits the minimum reflectance in this characteristic, and indicates that the phase variable amount combination and the frequency are 0 degree and 90 degrees, respectively, and f_hb.

そして制御部２０は、この位相可変量の組合せと周波数でもって、マイクロ波を加熱室１０内に伝送することで、所定の載置方法にて加熱室１０内に収容した第二の金属製封入容器３８に確実にマイクロ波を作用させ、第二の金属製封入容器３８の金属表面に誘導電流を流し容器を加熱させることができる。この制御により金属製封入容器に作用させるマイクロ波の量を最大化させることができる。 And the control part 20 transmits the microwave in the heating chamber 10 with the combination and frequency of this phase variable amount, and the 2nd metal enclosure enclosed in the heating chamber 10 by the predetermined mounting method Microwaves can be reliably applied to the container 38, and an induced current can be applied to the metal surface of the second metal enclosure 38 to heat the container. This control can maximize the amount of microwaves that act on the metal enclosure.

なお、反射率が最小を呈する位相可変量の組合せと周波数の選択に要する時間は、多くても１、２秒程度であるので、制御部２０は、加熱実行中に反射率の変化程度を把握し、予め決めた反射率、たとえば０．４を超過すると、再度、反射率が最小を呈する位相可変量の組合せと周波数の選択を行わせることで、金属製封入容器の加熱をより効果的に行わすことができる。また、規定した加熱時間サイクルにて再度、反射率が最小を呈する位相可変量の組合せと周波数の選択を行わせても構わない。 In addition, since the time required for selecting the combination of the phase variable amount that exhibits the minimum reflectance and the frequency is at most about 1 or 2 seconds, the control unit 20 grasps the degree of the change in the reflectance during the heating. When the reflectance exceeds a predetermined reflectance, for example, 0.4, the combination of the phase variable amount that exhibits the minimum reflectance and the selection of the frequency are performed again, so that the heating of the metal enclosure is more effectively performed. Can be done. Further, the combination of the phase variable amount that exhibits the minimum reflectance and the frequency may be selected again in the specified heating time cycle.

また、金属製封入容器でないと判定した場合、制御部２０は、報知動作せずに、被加熱物の加熱開始に先立って、予め規定した複数の位相可変量の組合せ（たとえば、上述した０度と０度、９０度と０度、０度と９０度）の下で、反射率が最小となる位相可変量の組合せと周波数を抽出し、その位相可変量の組合せと周波数でもって、被加熱物の加熱を実行する。これにより、金属製封入容器ではない被加熱物、たとえばペットボトルに封入された被加熱物などは、その被加熱物に作用させるマイクロ波の量を最大化させて加熱を促進することができる。 Further, when it is determined that the container is not a metal enclosure, the control unit 20 does not perform the notification operation and prior to the start of heating the object to be heated, a combination of a plurality of phase variable amounts defined in advance (for example, 0 degree described above) And 0 degrees, 90 degrees and 0 degrees, and 0 degrees and 90 degrees), the phase variable amount combination and the frequency with the minimum reflectivity are extracted, and the combination of the phase variable amount and the frequency is heated. Perform heating of the object. As a result, a heated object that is not a metal enclosure, such as a heated object enclosed in a PET bottle, can be heated by maximizing the amount of microwaves that act on the heated object.

（実施の形態２）
次に図８を用いて本発明の他の実施の形態のマイクロ波加熱装置について説明する。
これは、金属製封入容器かどうかの判定と、金属製封入容器の形状判定に係わるものである。 (Embodiment 2)
Next, a microwave heating apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This relates to the determination of whether or not the metal enclosure is a metal and the shape of the metal enclosure.

この判定に対し、位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量の組合せを複数利用する。すなわち、図８において、反射率特性３０、３０ｂは、社団法人日本缶詰協会の食缶規格において２００グラム缶と称される金属製封入容器を図２において円形の明示部２３に同心状に載置した時の特性例、反射率特性３１、３１ｂは、同じく食缶規格において携帯缶と
称される金属製封入容器を図２の円形の明示部２３に同心状に載置した時の特性例、反射率特性３２、３２ｂは、同じく食缶規格において角５号缶Ａと称される金属製封入容器を図２において略長方形の明示部２４ａ、２４ｂに載置した時の特性例である。 For this determination, a plurality of combinations of phase variable amounts of the phase variable units 17a and 17b are used. That is, in FIG. 8, the reflectance characteristics 30 and 30 b are obtained by placing a metal enclosure called a 200-gram can in the canned food standard of the Japan Canning Association on the circular manifesting portion 23 in FIG. The characteristic example when the reflectance characteristics 31 and 31b are the characteristic example when the metal enclosing container which is also called a portable can in the food can standard is placed concentrically on the circular manifesting portion 23 of FIG. The reflectance characteristics 32 and 32b are characteristic examples when a metal enclosure referred to as a square No. 5 can A in the food can standard is placed on the substantially rectangular display portions 24a and 24b in FIG.

また反射率特性３０、３１、３２は、位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量の組合せを０度と０度にしたものであり、反射率特性３０ｂ、３１ｂ、３２ｂは、位相可変部１７ａ、１７ｂの位相可変量の組合せを９０度と０度にしたものである。 Further, the reflectance characteristics 30, 31, and 32 are obtained by setting the phase variable amounts of the phase variable sections 17a and 17b to 0 degrees and 0 degrees, and the reflectance characteristics 30b, 31b, and 32b are the phase variable sections 17a, 17b, The combination of the phase variable amounts of 17b is 90 degrees and 0 degrees.

そして、それぞれの反射率特性における最小の反射率を呈する周波数を記憶させた周波数の基準値Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ（上述したようにそれぞれ帯域を有する）と照合し、金属製封入容器の存在の判定および金属製封入容器の形状判定を行う。図８において、反射率特性３０、３１、３２、３０ｂ、３１ｂおよび３２ｂのそれぞれにおける最小の反射率を呈する周波数は、ｆ１１、ｆ２１、ｆ３１、ｆ１３、ｆ２３およびｆ３３である。 Then, the frequency reference values Fa, Fb, and Fc (each having a band as described above) stored with the frequency exhibiting the minimum reflectance in each reflectance characteristic are determined, and the presence of the metal enclosure is determined. And the shape of the metal enclosure is determined. In FIG. 8, the frequencies exhibiting the minimum reflectance in each of the reflectance characteristics 30, 31, 32, 30b, 31b and 32b are f11, f21, f31, f13, f23 and f33.

反射率特性３０の最小反射率を呈する周波数ｆ１１は、基準値Ｆａに該当し、反射率特性３０ｂの最小反射率を呈する周波数ｆ１３も基準値Ｆａに該当する判定を受けて、反射率特性３０および３０ｂを呈する被加熱物は、金属製封入容器であり、さらには、その形状は社団法人日本缶詰協会の食缶の形状において、給電部１２を構成する円形形状の板よりも小さい底面積を有する金属製封入容器であると判定し、載置方法の報知として報知部２９ａを点灯させる。 The frequency f11 that exhibits the minimum reflectance of the reflectance characteristic 30 corresponds to the reference value Fa, and the frequency f13 that exhibits the minimum reflectance of the reflectance characteristic 30b also receives the determination corresponding to the reference value Fa. The object to be heated exhibiting 30b is a metal enclosure, and further, the shape thereof is smaller in the shape of the food can of the Japan Canning Association than the circular plate constituting the power feeding section 12. It determines with it being a metal enclosure, and the alerting | reporting part 29a is lighted as alerting | reporting of the mounting method.

一方、反射率特性３１の最小反射率を呈する周波数ｆ２１は、基準値Ｆｃに該当し、反射率特性３１ｂの最小反射率を呈する周波数ｆ２３は基準値Ｆｃに該当しない判定を受けて、反射率特性３１および３１ｂを呈する被加熱物は、金属製封入容器であり、さらには、その形状は給電部１２を構成する円形形状の板の上部を完全に覆う底面積を有する金属製封入容器であると判定し、載置方法の報知として報知部２９ｂを点灯させる。 On the other hand, the frequency f21 exhibiting the minimum reflectance of the reflectance characteristic 31 corresponds to the reference value Fc, and the frequency f23 exhibiting the minimum reflectance of the reflectance characteristic 31b is determined not to correspond to the reference value Fc. The to-be-heated object which exhibits 31 and 31b is a metal enclosure, Furthermore, the shape is a metal enclosure with the bottom area which completely covers the upper part of the circular-shaped board which comprises the electric power feeding part 12. It judges and makes the alerting | reporting part 29b light as alerting | reporting of the mounting method.

また、反射率特性３２の最小反射率を呈する周波数ｆ３１は、基準値Ｆｂに該当し、反射率特性３２ｂの最小反射率を呈する周波数ｆ３３も基準値Ｆｂに該当する判定を受けて、反射率特性３２および３２ｂを呈する被加熱物は、金属製封入容器であり、さらには、その形状は社団法人日本缶詰協会の食缶の形状において缶底形状が角形であり短辺が給電部１２を構成する円形形状の板よりも小さい金属製封入容器であると判定し、載置方法の報知として報知部２９ｃを点灯させる。報知部２９ｃが点灯した場合の金属製封入容器の載置方法は、加熱室１０内に収容し、金属製封入容器を載置支持する低誘電損失材料からなる樹脂製支持体３４（第一の金属製封入容器３３に用いたものと同じもの）の上に、長手方向が操作部２７と平行でかつ、引き金部が上方に向くように載置する。 Further, the frequency f31 that exhibits the minimum reflectance of the reflectance characteristic 32 corresponds to the reference value Fb, and the frequency f33 that exhibits the minimum reflectance of the reflectance characteristic 32b also receives the determination corresponding to the reference value Fb. The object to be heated having 32 and 32b is a metal enclosure, and furthermore, the shape of the food can of the Japan Canning Association is a square shape in the bottom of the can and the short side constitutes the power feeding unit 12. It determines with it being a metal enclosure smaller than a circular-shaped board, and the alerting | reporting part 29c is lighted as alerting | reporting of the mounting method. The placing method of the metal enclosure when the notification unit 29c is lit is accommodated in the heating chamber 10 and is made of a resin support 34 made of a low dielectric loss material for placing and supporting the metal enclosure (first (The same as that used for the metal enclosure 33) so that the longitudinal direction is parallel to the operation portion 27 and the trigger portion faces upward.

そして、それぞれの位相可変量の組合せの下で、反射率が最小となる周波数の群を抽出し、予め記憶させた基準値群と比較することで、被加熱物が金属製封入容器に収納されたものか否かを判定することにより、金属製封入容器であるかどうかの判定をより高い精度で実行することができる。 Then, under each combination of phase variable amounts, a group of frequencies with the minimum reflectance is extracted and compared with a reference value group stored in advance, so that the object to be heated is stored in the metal enclosure. By determining whether or not it is a metal enclosure, it is possible to determine whether or not it is a metal enclosure with higher accuracy.

なお、上記の説明では、反射電力の入射電力に対する比率である反射率に基づく説明をしたが、反射電力のみ用いて同様の処理をさせても構わない。 In the above description, the description is based on the reflectance, which is the ratio of the reflected power to the incident power, but the same processing may be performed using only the reflected power.

また、被加熱物が金属製封入容器であるか否か、あるいは金属製封入容器の形状を判定する際の入射電力は、加熱実行する際の入射電力よりも低い電力を用いることができる。 Further, as the incident power when determining whether or not the object to be heated is a metal enclosure, or the shape of the metal enclosure can be lower than the incident power when performing the heating.

この方法を採ることで、反射電力の絶対電力量を低減できるので、アイソレータ１９ａ、１９ｂを省くことも可能である。またアイソレータ１９ａ、１９ｂは、サーキュレータ
とし、反射電力を消費させる負荷が発生する熱を加熱室１０内に導く構成を採っても構わない。 By adopting this method, the absolute power amount of the reflected power can be reduced, so that the isolators 19a and 19b can be omitted. The isolators 19a and 19b may be circulators, and may adopt a configuration that guides heat generated by a load that consumes reflected power into the heating chamber 10.

以上のように本発明にマイクロ波加熱装置は、金属製封入容器の形状を判定し、金属製封入容器の表面に誘導電流を多く流すことができる金属製封入容器の載置方法を示し、その載置形態を採ることで金属製封入容器自体をマイクロ波を用いて直接発熱させるものであり、様々な種類の金属製封入容器を安定に加熱できる新規なマイクロ波加熱装置を提供できるものであり、家庭用途はもとより工業用途のマイクロ波を用いた金属加工品の加熱、乾燥および保温を行う装置に利用することができる。 As described above, the microwave heating apparatus according to the present invention determines the shape of the metal enclosure, and shows a method for placing the metal enclosure that allows a large amount of induced current to flow on the surface of the metal enclosure. By adopting the mounting form, the metal enclosure itself is directly heated using microwaves, and a new microwave heating apparatus that can stably heat various kinds of metal enclosures can be provided. It can be used for an apparatus for heating, drying and keeping warm of a metal processed product using microwaves for industrial use as well as household use.

１０加熱室
１２給電部
１３発振部
１４電力分配部
１５ａ、１５ｂ増幅部
１７ａ、１７ｂ位相可変部
１８ａ、１８ｂ電力検知部
２０制御部
２２載置板
２３、２４ａ、２４ｂ明示部
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ報知部
３３第一の金属製封入容器
３４樹脂製支持体
３８第二の金属製封入容器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heating chamber 12 Power supply part 13 Oscillation part 14 Power distribution part 15a, 15b Amplification part 17a, 17b Phase variable part 18a, 18b Power detection part 20 Control part 22 Mounting plate 23, 24a, 24b Explicit part 29, 29a, 29b, 29c Notification part 33 1st metal enclosure 34 Resin support body 38 2nd metal enclosure

Claims

金属製封入容器を含む被加熱物を収容する加熱室と、マイクロ波を発生させる発振部と、前記発振部の出力を２分配して出力する電力分配部と、前記電力分配部の出力をそれぞれ電力増幅する増幅部と、前記増幅部の出力を前記加熱室に供給する給電部と、前記増幅部の少なくとも一方へ入力するマイクロ波の位相を可変する位相可変部と、前記増幅部と給電部との間を給電部方向に伝送する入射電力および増幅部方向に伝送する反射電力のうち、少なくとも反射電力を検出する電力検知部と、前記発振部および位相可変部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、被加熱物を所定位置に収容した後、予め規定した位相可変量の下で前記発振部の発振周波数を所定の帯域に亘って変化させる過程で個々の周波数に対して前記電力検知部が検出した信号を取り込み、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が極小となる周波数を抽出し、予め記憶させた基準値と比較することで、被加熱物が金属製封入容器に収納されたものか否かを判定し、金属製封入容器と判定した場合、その形状を判定して前記加熱室内への金属製封入容器の載置方法を報知することとしたマイクロ波加熱装置。 A heating chamber containing a heated object including a metal enclosure, an oscillation unit that generates microwaves, a power distribution unit that distributes and outputs the output of the oscillation unit, and an output of the power distribution unit, respectively An amplifying unit that amplifies power, a power feeding unit that supplies the output of the amplifying unit to the heating chamber, a phase variable unit that varies the phase of a microwave input to at least one of the amplifying units, the amplifying unit, and the power feeding unit A power detection unit that detects at least the reflected power among incident power transmitted between the power supply unit and the reflected power transmitted in the direction of the amplification unit, and a control unit that controls the oscillation unit and the phase variable unit ,
The control unit stores the object to be heated in a predetermined position, and then changes the oscillation frequency of the oscillation unit over a predetermined band under a predetermined phase variable amount in the process of changing the power for each frequency. Capture the signal detected by the detector, extract the reflected power or the frequency at which the ratio of the reflected power to the incident power is minimized, and compare it with the pre-stored reference value, so that the object to be heated is stored in the metal enclosure The microwave heating apparatus which determines whether it was what was done, and when it determined with a metal enclosure, the shape was determined and the mounting method of the metal enclosure in the said heating chamber was notified.

被加熱物を所定位置に収容する位置は、被加熱物を載置する載置板に載置場所を明示した請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein the position where the object to be heated is accommodated in a predetermined position clearly indicates a placement place on a placement plate on which the object to be heated is placed.

加熱室内に収容し、金属製封入容器を載置支持する低誘電損失材料からなる樹脂製支持体を有する請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating device according to claim 1, further comprising: a resin support made of a low dielectric loss material that is housed in the heating chamber and supports the metal enclosure.

制御部は、予め規定した位相可変量の組合せを複数有し、それぞれの位相可変量の組合せの下で、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率がそれぞれ最小となる周波数の群を抽出し、予め記憶させた基準値群と比較することで、被加熱物が金属製封入容器に収納されたものか否かを判定することとした請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。 The control unit has a plurality of combinations of phase variable amounts defined in advance, and, under each phase variable amount combination, extracts a group of frequencies at which the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power is minimized, The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not the object to be heated is stored in a metal enclosure by comparison with a reference value group stored in advance.

金属製封入容器の形状判定に基づいて処置された収納方法にて金属製封入容器を加熱室に収納した後、制御部は、金属製封入容器の加熱開始に先立って、予め規定した複数の位相可変量の組合せの下で、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が最小となる位相可変量の組合せと周波数を抽出し、その位相可変量の組合せと周波数でもって、金属製封入容器の加熱を実行することとした請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。 After storing the metal enclosure in the heating chamber by the storage method treated based on the shape determination of the metal enclosure, the control unit performs a plurality of predefined phases prior to the start of heating of the metal enclosure. Under the variable amount combination, the phase variable amount combination and frequency that minimize the reflected power or the ratio of the reflected power to the incident power are extracted, and the metal enclosure is heated with the phase variable amount combination and frequency. The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein:

金属製封入容器でないと判定した場合、制御部は、報知せずに、被加熱物の加熱開始に先立って、予め規定した複数の位相可変量の組合せの下で、反射電力または反射電力の入射電力に対する比率が最小となる位相可変量の組合せと周波数を抽出し、その位相可変量の組合せと周波数でもって、被加熱物の加熱を実行することとした請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。 When it is determined that the container is not a metal enclosure, the control unit does not notify the incident of reflected power or reflected power under a combination of a plurality of phase variable amounts defined in advance prior to starting heating of the object to be heated. 2. The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein a phase variable amount combination and frequency with a minimum ratio to electric power are extracted, and heating of the object to be heated is performed with the phase variable amount combination and frequency. .