JPH0949635A - High frequency heating device - Google Patents

High frequency heating device

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Publication number
JPH0949635A
JPH0949635A JP20192095A JP20192095A JPH0949635A JP H0949635 A JPH0949635 A JP H0949635A JP 20192095 A JP20192095 A JP 20192095A JP 20192095 A JP20192095 A JP 20192095A JP H0949635 A JPH0949635 A JP H0949635A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetrons
matching element
heating chamber
attached
heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP20192095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Kubota
哲男 窪田
Hiroshi Yajima
洋 矢島
Tatsushi Arai
達志 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Appliances Inc
Original Assignee
Hitachi Home Tech Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0949635A publication Critical patent/JPH0949635A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely realize an impedance comformity between respective magnetrons and a heating chamber for a high frequency heating device to which at least two magnetrons are attached. SOLUTION: When the oscillation of respective magnetrons 3a, 3b is started by operating a high frequency power source device 4, a control device 15 compares respective voltage standing-wave ratios being obtained by output signals of two directional couplers 6a, 6b, and rotation-drives a conformity element supporting shaft 10a to which the directional coupler with a larger value, e.g. 6a is attached, and a best stopping, position where the reflection of a high frequency power being transmitted into a wave guide 5a is least, and the incidence is largest, is determined first, and then, by the same operation, the best stopping position of the remaining conformity element supporting shaft 10b is determined. By this method, an impedance conformity between the two magnetrons 3a, 3b and the heating chamber 1 is realized, and a highly effective and highly efficient heating is made possible, and at the same time, the lives of the magnetrons 3a, 3b are extended.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、加熱室と少なくとも2
個のマグネトロンの個々とをそれぞれ結合する少なくと
も2個の矩形導波管壁に、それぞれ取り付けられた方向
性結合器の検出信号に基づいて、加熱室と少なくとも2
個のマグネトロンとのインピーダンス整合を実現するよ
うにした、高周波加熱装置に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention is directed to a heating chamber and at least two.
At least two rectangular waveguide walls respectively coupling each of the magnetrons with each other, based on the detection signals of the directional couplers respectively attached to the heating chamber and at least two.
The present invention relates to a high frequency heating device that realizes impedance matching with individual magnetrons.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の高周波加熱装置として、
例えば特開昭57−23494号公報の発明のように、
加熱室と1個のマグネトロンを接続する矩形導波管の例
であるが、その内壁の一部に、伝送されるマイクロ波の
管内波長の1/4の間隔でかつマイクロ波の進行方向に
沿って3本のインピーダンス調整棒を設置し、加熱室内
に設置された食品毎にマグネトロンの動作点がリーケ線
図上の最大パワー領域に近づくよう、駆動装置を用いて
それらインピーダンス調整棒の管内突き出し量を制御す
るとともに、食品ごとの突き出し量を記憶しておき、そ
の記憶内容を食品の種類に応じて呼び出して用いること
により、加熱動作が最高の効率で行われるようにしたも
のが提案されている。
2. Description of the Related Art As a conventional high-frequency heating device of this type,
For example, as in the invention of JP-A-57-23494,
This is an example of a rectangular waveguide that connects a heating chamber and one magnetron. A part of the inner wall of the rectangular waveguide is spaced at a quarter wavelength of the wavelength of the microwave transmitted and along the traveling direction of the microwave. Install three impedance adjusting rods, and use a driving device to project the impedance adjusting rods into the tube so that the operating point of the magnetron approaches the maximum power range on the Rieke diagram for each food item installed in the heating chamber. It has been proposed that the heating operation be performed at the highest efficiency by controlling the heating amount, storing the amount of protrusion for each food, and calling the stored content according to the type of food to use. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述従来例において
は、整合素子である3本のインピーダンス調整棒を管内
波長の1/4の間隔で矩形導波管内に配置しなければな
らないため、そしてさらに3本のインピーダンス調整棒
毎に駆動装置を必要とするため、構造が複雑になってし
まうという問題点があった。また、調整棒が矩形導波管
壁を貫通する部分には漏洩電波対策を施さなければなら
ないため、構造がますます大形化してしまって、電子レ
ンジのような小形化の要求の強い高周波加熱装置に対し
ては適用しにくいという問題があった。加えて、信頼性
の低下や、大幅なコストアップが避けられないという問
題もあった。
In the above-mentioned conventional example, three impedance adjusting rods, which are matching elements, have to be arranged in the rectangular waveguide at intervals of ¼ of the guide wavelength, and further three. Since a driving device is required for each impedance adjusting rod of the book, there is a problem that the structure becomes complicated. In addition, the structure where the adjustment rod penetrates the rectangular waveguide wall must be provided with measures against leakage of radio waves, so the structure becomes larger and larger, and high-frequency heating, which is strongly demanded for downsizing such as a microwave oven. There is a problem that it is difficult to apply to the device. In addition, there is a problem that the reliability is lowered and the cost is inevitably increased.

【0004】そのほか、上述の従来例においては、個々
のインピーダンス調整棒を駆動制御して高周波加熱装置
としての整合をとるため、時間がかかり過ぎてしまい、
電子レンジのように短時間のうちに加熱を完了させなけ
ればならない民生用の機器においては実用的でないとい
う問題点があった。
In addition, in the above-mentioned conventional example, it takes a long time because the impedance adjusting rods are drive-controlled to perform matching as a high-frequency heating device.
There is a problem in that it is not practical in a consumer device such as a microwave oven that must complete heating in a short time.

【0005】また、インピーダンス調整棒はあらかじめ
記憶された動作以外の動きをしないために、形状の異な
るしかも誘電特性の異なる種々の食品に対して恒に最適
のインピーダンス整合を取ることが難しいばかりか、加
熱中に変化するインピーダンス動作点のズレに対しても
対応することができないという致命的な欠点を有してい
る。
Further, since the impedance adjusting rod does not move other than a previously stored operation, it is not only difficult to constantly achieve optimum impedance matching for various foods having different shapes and different dielectric characteristics. It has a fatal drawback that it cannot cope with the deviation of the impedance operating point which changes during heating.

【0006】[0006]

【問題を解決するための手段】本発明は上述の問題を解
決するためになされたものであり、食品を収納する加熱
室と、この加熱室の外部にてマイクロ波を発振する少な
くとも2個のマグネトロンと、各一側にてこれらマグネ
トロンの各一つと接続するとともに各他側にて加熱室の
少なくとも2か所と接続して各マグネトロンと加熱室と
をそれぞれ接続する矩形導波管と、各マグネトロンを駆
動する高周波電源装置と、各矩形導波管の一壁であって
各マグネトロンとの接続部と加熱室との接続部の間にそ
れぞれ取り付けられて各矩形導波管内に伝送されるマイ
クロ波電力の入射および反射の各方向成分を検出すると
ともにそれらの検出信号を出力する方向性結合器と、各
矩形導波管の一壁の内側の各方向性結合器の取り付けら
れた位置より加熱室側でありかつ電波進行方向の中心線
から偏倚した位置にそれぞれ回転自在に貫通して取り付
けられた低誘電体損失材料からなる整合素子支持軸と、
各矩形導波管内にて各整合素子支持軸にそれぞれ取り付
けられて回転駆動される導電材料製の整合素子と、各矩
形導波管外にて各整合素子支持軸をそれぞれ所定の行程
について回転駆動するとともに各駆動行程中の予め定め
られた複数の回転駆動位置に関する情報をそれぞれ出力
する回転駆動装置と、そして高周波電源装置を作動させ
て各マグネトロンの発振を開始させたときに各回転駆動
装置を作動させて各整合素子支持軸を回転駆動するとと
もに各駆動行程中の予め定められた複数の回転駆動位置
毎の各方向性結合器の検出信号を取り込んで記憶するほ
かそれら各方向性結合器毎に記憶された検出信号群の中
から各回転駆動装置の最適停止位置を決定するために各
検出信号群の中の特定の検出信号を見出してその検出信
号の検出された各回転駆動位置へ各整合素子支持軸を回
転駆動するよう各回転駆動装置を制御する制御装置とで
高周波加熱装置を構成した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a heating chamber for storing food and at least two microwaves that oscillate microwaves outside the heating chamber. A magnetron, a rectangular waveguide connected to each one of these magnetrons on one side and connected to at least two heating chambers on the other side to connect each magnetron to the heating chamber, A high-frequency power supply device for driving the magnetron, and a micro wave that is attached to each wall of each rectangular waveguide between the connection portion with each magnetron and the connection portion with the heating chamber and is transmitted into each rectangular waveguide. The directional coupler that detects the directional components of incident and reflected wave power and outputs those detection signals, and heating from the position where each directional coupler inside one wall of each rectangular waveguide is attached A matching element support shaft made of the low dielectric loss material attached rotatably through respective position offset from the side a is and Telecommunications traveling direction of the center line,
A matching element made of a conductive material is attached to each matching element support shaft inside each rectangular waveguide and driven to rotate, and each matching element support shaft is rotated about a predetermined stroke outside each rectangular waveguide. And a rotary drive device that outputs information regarding a plurality of predetermined rotary drive positions during each drive stroke, and a rotary drive device when the high-frequency power supply device is activated to start oscillation of each magnetron. Each matching element supporting shaft is driven to rotate, and the detection signal of each directional coupler at each of a plurality of predetermined rotary driving positions during each driving stroke is captured and stored, and each directional coupler is also stored. In order to determine the optimum stop position of each rotation drive device from the detection signal group stored in, a specific detection signal in each detection signal group is found and each detected signal is detected. To constitute a high-frequency heating apparatus with a control device for controlling each of the rotary driving device to rotate driving each matching element support shaft to rotation drive position.

【0007】また、制御装置については、各マグネトロ
ンが動作開始する高周波加熱開始初期に各方向性結合器
の出力信号から求まる各反射電力、各電圧定在波比もし
くは各反射係数に関する信号のうちのいずれかをそれぞ
れ比較し、より大きい値の得られた方向性結合器の取り
付けられている方の整合素子支持軸の最適停止位置をま
ず決定し、その後残された方向性結合器の取り付けられ
た方の整合素子支持軸の最適停止位置を決定するように
した。
Regarding the control device, among the signals relating to each reflected power, each voltage standing wave ratio or each reflection coefficient obtained from the output signal of each directional coupler at the beginning of high frequency heating when each magnetron starts its operation, Comparing each of them, the optimum value of the stop position of the matching element support shaft on which the directional coupler having the larger value was attached was first determined, and then the remaining directional coupler was attached. The optimum stop position of the matching element supporting shaft is determined.

【0008】その際、各矩形導波管に取り付けられた各
整合素子支持軸の最適停止位置としては、各方向性結合
器の出力信号から求まる電圧定在波比もしくは反射係数
が最小で、しかも入射電力が最大の位置にするようにし
た。
At this time, the optimum stopping position of each matching element supporting shaft attached to each rectangular waveguide is the minimum voltage standing wave ratio or reflection coefficient obtained from the output signal of each directional coupler, and The incident power was set to the maximum position.

【0009】[0009]

【作用】高周波電源装置を作動させて各マグネトロンを
動作開始させて高周波加熱を開始させると、制御装置は
各回転駆動装置を制御して各整合素子支持軸を所定の行
程について回転移動させるとともに、各駆動行程中の予
め定められた複数の駆動位置における各方向性結合器の
出力信号を取り込み、それらを記憶する。制御装置はそ
れら記憶された各信号群中から加熱室と各マグネトロン
が最良の結合状態であると判断される検出信号つまりイ
ンピーダンス整合の取れていると判断される検出信号を
各一つ見出し、それら各検出信号の検出された各駆動位
置を確認してその位置へ各駆動装置を駆動する。
When the high frequency power supply device is operated to start the operation of each magnetron to start the high frequency heating, the control device controls each rotary drive device to rotationally move each matching element supporting shaft for a predetermined stroke. The output signals of each directional coupler at a plurality of predetermined drive positions during each drive stroke are taken and stored. The control device finds one detection signal from each of the stored signal groups that determines that the heating chamber and each magnetron are in the best coupled state, that is, a detection signal that is determined to have impedance matching, and Each drive position detected by each detection signal is confirmed, and each drive device is driven to that position.

【0010】本発明にあっては、各整合素子が各矩形導
波管壁の電波進行方向の中心線から偏倚した位置に取り
付けられているので、各整合素子支持軸を回転させたと
きの各スタブは、各矩形導波管内中央部の比較的電界強
度の大きい領域内を比較的大きい回転角度に亘って、す
なわち比較的長い距離に亘って、移動することとなるの
で、スタブの移動に基づくマグネトロンと加熱室の結合
度の変化に対して大きな影響を与えることになる。
According to the present invention, since each matching element is mounted at a position deviated from the center line of each rectangular waveguide wall in the radio wave traveling direction, each matching element supporting shaft is rotated. Since the stub moves within a region where the electric field strength is large in the central portion of each rectangular waveguide over a relatively large rotation angle, that is, over a relatively long distance, it is based on the movement of the stub. This will have a great influence on the change in the degree of coupling between the magnetron and the heating chamber.

【0011】また、制御装置は、各マグネトロンが動作
開始する高周波加熱開始初期に、各方向性結合器の出力
信号から求まる各反射電力、各電圧定在波比もしくは各
反射係数に関する信号のうちのいずれかをそれぞれ比較
し、より大きい値の得られた方向性結合器の取り付けら
れている方の整合素子支持軸の最適停止位置をまず決定
し、その後残された方向性結合器の取り付けられた方の
整合素子支持軸の最適停止位置を決定するようにしても
よい。
In addition, the control device controls the reflected power, the voltage standing wave ratio, or the reflection coefficient of the signals obtained from the output signals of the directional couplers at the beginning of the high-frequency heating when the magnetrons start to operate. Comparing each of them, the optimum value of the stop position of the matching element support shaft on which the directional coupler having the larger value was attached was first determined, and then the remaining directional coupler was attached. The optimum stop position of the matching element support shaft may be determined.

【0012】さらに、各矩形導波管に取り付けられた各
整合素子支持軸の最適停止位置については、各方向性結
合器の出力信号から求まる電圧定在波比もしくは反射係
数が最小で、しかも入射電力が最大の位置にすることに
より、加熱室と各マグネトロンは最も能率よく作動す
る。
Further, regarding the optimum stop position of each matching element supporting shaft attached to each rectangular waveguide, the voltage standing wave ratio or reflection coefficient obtained from the output signal of each directional coupler is minimum, and the incident angle is small. With the maximum power position, the heating chamber and each magnetron operate most efficiently.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の一実施例を図1から図5を用いて説
明する。1は金属製の加熱室で、2a、2bはそれぞれ
この加熱室1の側壁に開設された高周波給電口である。
3a、3bはマグネトロンであり、4はそれらのマグネ
トロン3a、3bを駆動する高周波電源装置、5a、5
bはそれぞれ一側にてマグネトロン3a、3bと接続す
るとともに他側にて加熱室1と接続することによりマグ
ネトロン3a、3bで発生した高周波電力を加熱室1の
高周波給電口2a、2bへ伝送してマグネトロン3a、
3bと加熱室1とを接続する矩形の導波管である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 is a metal heating chamber, and 2a and 2b are high-frequency power supply ports formed on the side walls of the heating chamber 1, respectively.
3a and 3b are magnetrons, and 4 is a high frequency power supply device for driving those magnetrons 3a and 3b, 5a and 5b.
b is connected to the magnetrons 3a and 3b on one side and is connected to the heating chamber 1 on the other side to transmit the high frequency power generated in the magnetrons 3a and 3b to the high frequency power supply ports 2a and 2b of the heating chamber 1. Magnetron 3a,
It is a rectangular waveguide that connects 3b and the heating chamber 1.

【0014】6a、6bは方向性結合器で、両面プリン
ト配線基板から成るものであり、各矩形導波管5a、5
bの長辺のほぼ中央つまり各マグネトロン3a、3bの
接続部と加熱室1の接続部の中間部において、各マグネ
トロン3a、3bから発振されて加熱室1へ向かう高周
波電力と加熱室から反射して戻ってくる高周波電力の両
方にさらされるように取り付けられたものである。7は
矩形導波管5内のマイクロ波をループ結合方式により検
出する導体ループ部であり、8はこの導体ループ部7で
結合したマイクロ波電力に関する信号を伝送するマイク
ロストリップ線路で、このうち8aは矩形導波管5を伝
送するマイクロ波電力の中の入射電力に関する信号を伝
送するマイクロストリップ線路、8bは同じく反射電力
に関する信号を伝送するマイクロストリップ線路であ
る。9はこのマイクロストリップ線路8に伝送されるマ
イクロ波を受信して検波しかつ平滑する処理回路であ
る。
Reference numerals 6a and 6b are directional couplers, which are composed of double-sided printed wiring boards, and are rectangular waveguides 5a and 5b.
At approximately the center of the long side of b, that is, in the middle of the connecting portion between the magnetrons 3a and 3b and the connecting portion between the heating chambers 1, the high-frequency power oscillated from the magnetrons 3a and 3b and reflected from the heating chambers is reflected. It is mounted so that it is exposed to both high-frequency power that comes back. Reference numeral 7 is a conductor loop portion for detecting microwaves in the rectangular waveguide 5 by a loop coupling method, and 8 is a microstrip line for transmitting a signal relating to microwave power coupled by the conductor loop portion 7, of which 8a Is a microstrip line that transmits a signal related to incident power in the microwave power transmitted through the rectangular waveguide 5, and 8b is a microstrip line that also transmits a signal related to reflected power. Reference numeral 9 is a processing circuit for receiving, detecting and smoothing the microwave transmitted to the microstrip line 8.

【0015】10a、10bは各矩形導波管5a、5b
の天井壁の電波進行方向の中心線から偏倚した位置にて
回転自在に貫通して取り付けられた低誘電体損失材料
(セラミックス)製の整合素子支持軸で、11a、11
bはそれら整合素子支持軸10a、10bの導波管5
a、5b内側に取り付けられた整合素子である。12
a、12bはそれら整合素子11a、11bを構成する
導電材料製の円板ベースであり、外径寸法Wを矩形導波
管5a、5b内に伝送されるマイクロ波の管内波長のほ
ぼ1/4にして整合素子支持軸10a、10bに同心状
に取り付けられたものである。13a、13bは円板ベ
ース12a、12bの回転中心から外れた偏倚部位に突
き出して設けられた導電材料製のスタブである。
Reference numerals 10a and 10b denote rectangular waveguides 5a and 5b, respectively.
Of the matching element supporting shaft made of low dielectric loss material (ceramics) rotatably attached to the ceiling wall of the ceiling wall at a position deviated from the center line of the radio wave traveling direction.
b is the waveguide 5 of the matching element support shafts 10a and 10b.
It is a matching element mounted inside a and 5b. 12
Reference numerals a and 12b denote disk bases made of a conductive material that form the matching elements 11a and 11b, and have an outer diameter dimension W of approximately 1/4 of the guide wavelength of the microwave transmitted in the rectangular waveguides 5a and 5b. And is attached concentrically to the matching element support shafts 10a and 10b. Reference numerals 13a and 13b are stubs made of a conductive material, which are provided so as to project from a deviation portion deviated from the center of rotation of the disk bases 12a and 12b.

【0016】14a、14bは整合素子支持軸10a、
10bを回転駆動して回転角度を制御するステッピング
モータ等の回転駆動装置であり、15は方向性結合器6
a、6b、回転駆動装置14a、14bおよび高周波電
源装置4に接続した制御装置で、マイクロコンピュータ
で構成されたものである。そして、16は食品、17は
その受皿である。
Reference numerals 14a and 14b denote matching element support shafts 10a,
Reference numeral 15 denotes a rotary driving device such as a stepping motor that rotationally drives 10b to control a rotation angle, and 15 denotes a directional coupler 6.
a, 6b, the rotary drive devices 14a, 14b, and the control device connected to the high-frequency power supply device 4, which is composed of a microcomputer. 16 is food and 17 is its saucer.

【0017】なお、各円板ベース12a、12bに対し
て各スタブ13a、13bを着脱自在構造とするととも
に、異なる形状寸法のものを用意しておくことにより、
整合素子支持軸10a、10、円板ベース12a、12
b、回転駆動装置14a、14b等のユニットを仕様の
異なる高周波加熱装置へ簡単に流用することができるよ
うになるメリットがある。
The stubs 13a and 13b can be attached to and detached from the disc bases 12a and 12b, and different stubs having different shapes and sizes are prepared.
Matching element support shafts 10a, 10 and disk bases 12a, 12
b, the units such as the rotation driving devices 14a and 14b can be easily used for high-frequency heating devices having different specifications.

【0018】このように構成されたものにおいて、加熱
室1内に食品16が設置され、2個のマグネトロン3
a、3bの発振が開始されると、高周波電力は各矩形導
波管5a、5bを通って加熱室1内に供給され、食品1
6の誘電加熱を開始する。
In the thus constructed structure, the food 16 is installed in the heating chamber 1 and the two magnetrons 3 are installed.
When the oscillation of a and 3b is started, the high frequency power is supplied into the heating chamber 1 through the rectangular waveguides 5a and 5b, and the food 1
6. Induction heating of 6 is started.

【0019】すると、制御装置15はまず各方向性結合
器6a、6bの出力信号を取り込んで、加熱室と各マグ
ネトロン3a、3bとの結合度としての電圧定在波比(V
SWR)を求める。そしてそれらの値のうち大きい値の得ら
れた方の導波管に取り付けられた回転駆動装置たとえば
14aを制御して、整合素子支持軸10aを例えば18
0度回転駆動する。実際その駆動は、円板ベース12a
回転中心から外れた位置に取り付けられているスタブ1
3が矩形導波管5a壁の電波進行方向の中心線の走る電
界強度の大きい領域内においてより多く移動するよう、
駆動行程を定めている。
Then, the controller 15 first takes in the output signals of the directional couplers 6a and 6b, and determines the voltage standing wave ratio (V) as the degree of coupling between the heating chamber and the magnetrons 3a and 3b.
SWR). Then, by controlling the rotary drive unit, such as 14a, attached to the waveguide having the larger value of those values, the matching element support shaft 10a is set to 18, for example.
It is driven to rotate 0 degrees. Actually, the drive is the disc base 12a.
Stub 1 installed at a position off the center of rotation
3 moves more in the region where the electric field strength running along the center line of the rectangular waveguide 5a wall in the radio wave traveling direction is large,
It defines the driving stroke.

【0020】そして制御装置15は、その回転駆動行程
中の予め定められた複数の回転駆動位置(回転角度位
置)において方向性結合器6aの入射、反射各電力に関
する出力信号を取り込み、各回転駆動位置毎の電圧定在
波比(VSWR)の値としてそれらを記憶する。制御装置1
5はそれらの記憶された信号群の中からマグネトロン3
aと加熱室1が最良の結合状態であると判断される検出
信号を一つ(電圧定在波比の最小値)見出し、それが検
出された整合素子支持軸10aの回転駆動位置つまり回
転駆動装置14aの駆動位置を確認し、その駆動位置へ
整合素子支持軸10aが移動するよう回転駆動装置14
aを制御する。
Then, the control device 15 fetches output signals relating to the incident and reflected electric powers of the directional coupler 6a at a plurality of predetermined rotational drive positions (rotational angle positions) during the rotational drive process, and drives each rotational drive. Store them as voltage standing wave ratio (VSWR) values for each position. Control device 1
5 is a magnetron 3 among those stored signals.
One detection signal (minimum value of the voltage standing wave ratio) that is determined to be the best combined state of a and the heating chamber 1 is found, and the detected rotational drive position of the matching element support shaft 10a, that is, rotational drive. The drive position of the device 14a is confirmed, and the rotary drive device 14 is moved so that the matching element support shaft 10a moves to the drive position.
control a.

【0021】こうして一方の導波管5a側の最適結合状
態が得られた後、引き続き残された導波管5b側の最適
結合を得るための作業を実行する。
After the optimum coupling state on the side of the one waveguide 5a is obtained in this way, the work for obtaining the optimum coupling on the side of the remaining waveguide 5b is subsequently executed.

【0022】なお最適結合状態は、整合素子11a、1
1bの回転駆動時に方向性結合器6a、6bで検出され
る入射、反射各電力値から求まる反射係数が最小で、し
かも入射電力が最大となる回転角度位置へ整合素子支持
軸を回転移動させることにより、設定するようにしてい
る。
The optimum coupling state is the matching elements 11a, 1
Rotating the matching element support shaft to a rotation angle position where the reflection coefficient obtained from each of the incident and reflected power values detected by the directional couplers 6a and 6b during the rotational driving of 1b is the minimum and the incident power is the maximum. Therefore, it is set.

【0023】その理由は、マグネトロンの動作インピー
ダンスをリーケ線図で見るとわかるとおり、同一の反射
係数値であっても位相により高周波出力が異なっている
ことがあるためであり、本発明にあっては、最小の反射
係数においてしかも入射電力が最大になる点(位置)を
見い出すようにして、マグネトロン3を最高の効率で動
作させるようにしたのである。そしてそれによって、加
熱室1内に収納された食品16を最高の効率で加熱する
ことが保証されることになった。
The reason for this is that, as can be seen from the Rieke diagram of the operating impedance of the magnetron, the high-frequency output may differ depending on the phase even with the same reflection coefficient value. In order to operate the magnetron 3 with the highest efficiency, the point (position) at which the incident power becomes maximum with the minimum reflection coefficient is found. This ensures that the foodstuff 16 stored in the heating chamber 1 is heated with the highest efficiency.

【0024】また、整合素子支持軸10a、10bを矩
形導波管の中心線に対して偏倚させずに設けた場合に比
べ、スタブ13a、13bの移動行程を矩形導波管5壁
の電波進行方向の中心線の走る領域内の電界強度の大き
い領域内に位置付けることができるので、整合調節すな
わち結合度の調節に対してより大きな影響力を発揮する
ことができるようになった。
Further, as compared with the case where the matching element supporting shafts 10a and 10b are provided without being offset with respect to the center line of the rectangular waveguide, the traveling path of the stubs 13a and 13b is the traveling wave of the rectangular waveguide 5 wall. Since it can be positioned in the region where the electric field strength is large in the region where the centerline of the direction runs, it is possible to exert a greater influence on the matching adjustment, that is, the adjustment of the coupling degree.

【0025】さらに、各マグネトロン3a、3bからみ
て食品16側に方向性結合器6a、6bを取り付けたの
で、極めて能率よく入射、反射各電力の測定ならびに整
合調節が行えるようになった。
Further, since the directional couplers 6a and 6b are attached to the food 16 side as viewed from the magnetrons 3a and 3b, the incident and reflected electric powers can be measured and matching adjustment can be performed very efficiently.

【0026】以上の説明では、整合素子支持軸10a、
10bを回転駆動する場合についてのみ説明したが、さ
らに矩形導波管5a、5b内への突き出し量を制御する
ようにすると、より一層きめの細かい制御を行うことが
可能になる。
In the above description, the matching element support shaft 10a,
Although only the case of rotationally driving 10b has been described, if the protrusion amount into the rectangular waveguides 5a and 5b is further controlled, finer control can be performed.

【0027】上述の実施例では、整合の良否の判断を電
圧低在波比で行った場合について説明したが、これに限
らず入射、反射両信号に基づいて求められる反射係数に
よっても判断することが可能である。さらに、反射信号
のみに着目しても判断することが可能である。
In the above-described embodiment, the case where the quality of the matching is determined by the low voltage standing wave ratio has been described, but the determination is not limited to this, and the determination may also be performed by the reflection coefficient obtained based on both the incident and reflected signals. Is possible. Furthermore, it is possible to make a determination by focusing only on the reflected signal.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、2個のマ
グネトロンを取り付けた高周波加熱装置において、個々
のマグネトロンと加熱室のインピーダンス整合を確実に
実現することができるようになった。それにより、高効
率、高能率の加熱作業が可能となったとともに、マグネ
トロンの寿命に対する悪影響を少なくすることにも大き
く寄与することができた。
As described above, according to the present invention, impedance matching between each magnetron and the heating chamber can be surely realized in the high-frequency heating device equipped with two magnetrons. As a result, high-efficiency and high-efficiency heating work became possible, and it was possible to greatly contribute to reducing adverse effects on the life of the magnetron.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の概念構成図である。FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に用いられる方向性結合器の一面側の平
面図である。
FIG. 2 is a plan view of one surface side of the directional coupler used in the present invention.

【図3】本発明に用いられる整合素子の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a matching element used in the present invention.

【図4】整合素子が取り付けられた矩形導波管の一部切
欠き斜視図である。
FIG. 4 is a partially cutaway perspective view of a rectangular waveguide having a matching element attached thereto.

【図5】整合素子が取り付けられた矩形導波管天井部の
上面図である。
FIG. 5 is a top view of a rectangular waveguide ceiling with a matching element attached.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 加熱室 3a、3b マグネトロン 4 高周波電源装置 5a、5b 矩形導波管 6a、6b 方向性結合器 7 導体ループ 8 マイクロストリップ線路 9 処理回路 10a、10b 整合素子支持軸 11a、11b 整合素子 12a、12b 円板ベース 13a、13b スタブ 14a、14b 回転駆動装置 15 制御装置 1 Heating Chamber 3a, 3b Magnetron 4 High Frequency Power Supply Device 5a, 5b Rectangular Waveguide 6a, 6b Directional Coupler 7 Conductor Loop 8 Microstrip Line 9 Processing Circuit 10a, 10b Matching Element Support Shaft 11a, 11b Matching Element 12a, 12b Disc bases 13a, 13b Stubs 14a, 14b Rotation drive device 15 Control device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 食品(16)を収納する加熱室(1)
と、この加熱室の外部にてマイクロ波を発振する少なく
とも2個のマグネトロン(3a、3b)と、各一側にて
これらマグネトロンの各一つと接続するとともに各他側
にて前記加熱室の少なくとも2か所と接続して前記各マ
グネトロンと前記加熱室とをそれぞれ接続する矩形導波
管(5a、5b)と、前記各マグネトロンを駆動する高
周波電源装置(4)と、前記各矩形導波管の一壁であっ
て前記各マグネトロンとの接続部と前記加熱室との接続
部の間にそれぞれ取り付けられて前記各矩形導波管内に
伝送されるマイクロ波電力の入射および反射の各方向成
分を検出するとともにそれらの検出信号を出力する方向
性結合器(6a、6b)と、前記各矩形導波管の一壁の
内側の前記各方向性結合器の取り付けられた位置より前
記加熱室側でありかつ電波進行方向の中心線から偏倚し
た位置にそれぞれ回転自在に貫通して取り付けられた低
誘電体損失材料からなる整合素子支持軸(100a、1
0b)と、前記各矩形導波管内にて前記各整合素子支持
軸にそれぞれ取り付けられて回転駆動される導電材料製
の整合素子(11a、11b)と、前記各矩形導波管外
にて前記各整合素子支持軸をそれぞれ所定の行程につい
て回転駆動するとともに各駆動行程中の予め定められた
複数の回転駆動位置に関する情報をそれぞれ出力する回
転駆動装置(14a、14b)と、そして前記高周波電
源装置を作動させて前記各マグネトロンの発振を開始さ
せたときに前記各回転駆動装置を作動させて前記各整合
素子支持軸を回転駆動するとともに各駆動行程中の予め
定められた複数の回転駆動位置毎の前記各方向性結合器
の検出信号を取り込んで記憶するほかそれら各方向性結
合器毎に記憶された検出信号群の中から前記各回転駆動
装置の最適停止位置を決定するために前記各検出信号群
の中の特定の検出信号を見出してその検出信号の検出さ
れた各回転駆動位置へ前記各整合素子支持軸を回転駆動
するよう前記各回転駆動装置を制御する制御装置(1
5)とで構成された高周波加熱装置。
1. A heating chamber (1) for accommodating food (16)
And at least two magnetrons (3a, 3b) that oscillate microwaves outside the heating chamber, each one side being connected to one of these magnetrons, and the other side being at least the heating chamber. Rectangular waveguides (5a, 5b) connected to two places to connect the magnetrons to the heating chamber, a high-frequency power supply device (4) for driving the magnetrons, and the rectangular waveguides One direction of the incident and reflected components of the microwave power transmitted in each of the rectangular waveguides that are respectively installed between the connection portion with each magnetron and the connection portion with the heating chamber. Directional couplers (6a, 6b) for detecting and outputting their detection signals, and on the heating chamber side from the position where the directional couplers are attached inside one wall of each of the rectangular waveguides. Yes One wave traveling directions in a position offset from the center line of the rotatably penetrate made of a low dielectric loss material attached to the matching element support shaft (100a, 1
0b), matching elements (11a, 11b) made of a conductive material, which are respectively attached to the matching element support shafts inside the respective rectangular waveguides and driven to rotate, and outside the respective rectangular waveguides. A rotary drive device (14a, 14b) that rotationally drives each matching element support shaft for a predetermined stroke and outputs information regarding a plurality of predetermined rotary drive positions during each drive stroke, and the high-frequency power supply device. To rotate each of the matching element support shafts to rotate the matching element supporting shafts, and to start the oscillation of each of the magnetrons at each of a plurality of predetermined rotary driving positions in each driving stroke. The detection signals of the directional couplers are captured and stored, and the optimum stop position of each rotary drive device is selected from the detection signal group stored for each directional coupler. To detect the specific detection signal in each detection signal group to control the rotary drive device to rotate the matching element support shaft to each rotary drive position detected by the detection signal. Control device (1
5) A high-frequency heating device composed of and.
【請求項2】前記制御装置は、前記各マグネトロンが動
作開始する高周波加熱開始初期に前記各方向性結合器の
出力信号から求まる各反射電力、各電圧定在波比もしく
は各反射係数に関する信号のうちのいずれかをそれぞれ
比較し、より大きい値の得られた前記方向性結合器の取
り付けられている方の前記整合素子支持軸の最適停止位
置をまず決定し、その後残された前記方向性結合器の取
り付けられた方の前記整合素子支持軸の最適停止位置を
決定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の高
周波加熱装置。
2. The controller controls the reflected power, the voltage standing wave ratio, or the reflection coefficient of the signals obtained from the output signals of the directional couplers at the beginning of high-frequency heating when the magnetrons start operating. One of them is compared with each other, and a larger value is obtained, and the optimum stop position of the matching element supporting shaft of the one to which the directional coupler is attached is first determined, and then the remaining directional coupling is determined. The high frequency heating apparatus according to claim 1, wherein an optimum stop position of the matching element supporting shaft on which the container is attached is determined.
【請求項3】 前記各矩形導波管に取り付けられた前記
各整合素子支持軸の最適停止位置とは、前記各方向性結
合器の出力信号から求まる電圧定在波比もしくは反射係
数が最小で、しかも入射電力が最大の位置であることを
特徴とする請求項1または2記載の高周波加熱装置。
3. The optimum stop position of each of the matching element supporting shafts attached to each of the rectangular waveguides means that the voltage standing wave ratio or the reflection coefficient obtained from the output signal of each of the directional couplers is minimum. The high frequency heating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the incident power is at a maximum position.
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