JPH05283160A - 電子レンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加熱物の重量、形状にかかわらず効率よく
加熱ができる電子レンジを提供する。 【構成】 マグネトロン１６の電磁波をオーブンキャビ
ティ２０へ伝達するための導波管１５の壁面の一部には
固定インピーダンス素子１４が構成されるよう凸部２３
が設けられている。凸部２３の中央部には導波管１５の
内部に突出可能なスタブ素子１３が設けられ、スタブ素
子１３はスタブ可動機構４３を可動カム２８を介して駆
動モータ２７で駆動することによりその位置が調整でき
る。操作パネル、重量センサからの被加熱物の情報およ
び電波センサ１７からの電波の状態からＣＰＵは負荷に
応じて自動的にスタブ素子１３の突出量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子レンジに関し、特
に負荷にかかわらず最適な加熱ができる電子レンジに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子レンジのオーブンキャビティ
内の電荷を撹乱させるためにマイクロ波発生手段（マグ
ネトロン）に結合した導波管とキャビティの結合スロッ
トの近傍で金属羽根を回転させる方法や食品を載置した
テーブルを回転させる方法が実施されている。

【０００３】マイクロ波発生源の高周波出力を被加熱物
に供給する機器構成を考えると、負荷である被加熱物の
種類と大きさ、そして上記電界撹乱手段によりマイクロ
波発生手段から見た等価的負荷インピーダンスが大幅に
変わることになるにもかかわらず、マイクロ波発生源と
負荷とのインピーダンス整合を行ない得る特別の手段は
設けられていなかった。その結果、被加熱物によって整
合がよくとれていたり、不整合になったりするため、不
整合状態の場合には加熱効率が大幅に低下し、反射電力
がマグネトロンにダメージを与えたり、自動加熱を行な
う際に加熱効率のばらつきが生じるという問題があっ
た。

【０００４】このような問題を解決するために、インピ
ーダンス可変手段をマイクロ波発生源とオーブンキャビ
ティを連結する伝送路に設けるとともに、反射電力検出
手段によりそのインピーダンス可変手段を制御すること
がたとえば特開昭５６−１６０７９２号公報に開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した、インピーダ
ンス可変手段をマイクロ波発生源とオーブンキャビティ
を連結する伝送路に設けるとともに、反射電力検出手段
によりそのインピーダンス可変手段を制御する従来の構
成においては以下のような問題があった。

【０００６】（１） 加熱時間が短い軽負荷時には、制
御応答の遅れにより効率向上の効果が得にくい。

【０００７】（２） 制御システムが異常となった場
合、インピーダンス可変素子の位置が不整合となり、発
振源であるマグネトロン、インピーダンス素子が放電や
過加熱となる場合がある。

【０００８】（３） インピーダンス可変素子の可動機
構部分において、電波漏洩や素子の局部加熱が生じる場
合がある。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、被加熱物の重量、形状にかかわ
らず、効率よい加熱ができるとともに、インピーダンス
可変素子の可動機構において電波漏洩や素子の局部加熱
が生じないようにすることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る電子レン
ジは、被加熱物を載置し、その重量を検出する回転テー
ブルを有するオーブン庫と、マイクロ波発生手段と、マ
イクロ波発生手段の操作情報を入力する手段と、オーブ
ン庫に隣接して設けられ、オーブン庫にマグネトロンの
電磁波を伝達する導波管と、導波管の内部に設けられた
固定インピーダンス素子と、固定インピーダンス素子に
設けられ、インピーダンスの値を調整することができる
可動インピーダンス素子と、マイクロ波の出力を検出す
るマイクロ波出力検出手段と、被加熱物の重量およびマ
イクロ波検出手段の検出出力に応じて可動インピーダン
ス素子のインピーダンスを調整する手段とを含む。

【００１１】

【作用】この発明に係る電子レンジにおいては、固定お
よび可変インピーダンスがマイクロ波発生源とオーブン
庫を連結する導波管に設けられ、マイクロ波出力検出手
段による電波状態、非加熱物の重量、形状等の食品の物
性認識によるセンサ情報と操作者がもたらす操作情報に
より可変インピーダンスの値が調整される。すなわち、
重量、形状が軽負荷と認められたときは、固定インピー
ダンス素子によりマグネトロンが安定に効率よく発振す
る領域のインピーダンスに設定され、加熱時間が長い設
定および重量、形状が重負荷と認識されたときは、マグ
ネトロンが効率よく発振するようにマイクロ波電力検出
手段による電波状態情報により可変インピーダンス素子
が調整される。また可変インピーダンス素子は導波管に
設けられた固定インピーダンス素子に設けられる。

【００１２】

【実施例】以下この発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１３】図１および図２は、オーブンおよびマグネ
トロン、トランスを装着した電子レンジ内部の平面図お
よび立面図である。図３は給電構造を示すこの発明に係
る電子レンジの部分断面図である。

【００１４】図１−図３を参照して、電子レンジ１０は
六面体金属容器で構成されたオーブン１１を含み、オー
ブン１１の一面は食品を出入れするためのドア１２とな
っている。ドア１２を正面にして右の側部に導波管１５
が設けられている。導波管１５には可変インピーダンス
素子であるスタブ素子１３が伸縮可能に取付けられるよ
うにその駆動結合器および漏洩防止チョーク４４を兼ね
て固定インピーダンス素子１４が設けられている。導波
管１５にはマグネトロン１６と電波状態を検知する電波
センサ１７が設けられている。オーブン１１の底部には
食品の載置台となるターンテーブル２９が設けられ、タ
ーンテーブル２９に重量を検知する重量センサ１９が設
けられている。重量センサ１９の出力が食品の重さを認
識すべく図示のないマイクロプロセッサに与えられる。

【００１５】ドアを正面にした右の側部にはさらに、マ
グネトロン１６を駆動するための高圧トランス３１、高
圧コンデンサ３２や、熱風をオーブン１１へ送るための
送風ダクト３３、電子レンジ１０全体を制御するための
制御ユニット３４および操作するための操作パネル３５
が設けられている。

【００１６】次に図３を参照してこの発明の詳細につい
て説明する。オーブン１１を構成するオーブンキャビテ
ィ２０の側部に導波管１５とキャビティ２０を結合する
窓２１が設けられており、被加熱物である食品に対して
窓２１を通じてマイクロ波エネルギが供給される。導波
管１５の一方にはマイクロ波エネルギを発生するマグネ
トロン１６が装着できるようになっている。導波管１５
はその一面をオーブンキャビティ２０の壁面と兼用さ
れ、他の一面はマグネトロン装着部２２および固定イン
ピーダンス素子１４が構成される絞り加工された凸部２
３となっている。導波管１５にはマグネトロン１６と固
定インピーダンス素子１４の間に電波の結合孔が設けら
れ、オーブンキャビティ２０の側面と溶接・カシメ等に
より接合されている。

【００１７】固定インピーダンス素子１４を構成する凸
部２３の頂点に可変インピーダンス素子である可動スタ
ブ素子１３が伸縮可動する貫通穴２４が設けられてい
る。金属、高誘電体で作られた直径がλ／８以下の円柱
ポストで導波管１５の外部に露呈される部分はスタブ部
分１３より細く作られている。スタブ素子１３を保持す
るスタブポスト２６の位置決めとスタブポスト２６を支
えるばねを固定するとともに固定インピーダンス素子１
４を構成する凹面を閉塞しチョーク効果をもたらすため
に蓋２５が設けられている。スタブポスト２６の一端に
は駆動用のモータ２７の回転を伸縮運動に変換する可動
カム２８が設置されている。

【００１８】次に動作について説明する。重量センサ１
９による被加熱物の重量の認識および電波センサ１７に
よる電波状態の情報および操作者が操作パネル３５を介
して入力する操作情報によりスタブ素子１３の突出量が
制御されてインピーダンスが調整される。

【００１９】その結果、加熱時間が短い設定および重
量、形状が軽負荷と認識されたときは、固定インピーダ
ンス素子１４がマグネトロン１６が安定に効率よく発振
する領域のインピーダンスに設定されているため、効率
よく被加熱物の加熱が行なわれる。これは、マグネトロ
ン１６の発振特性からその最適領域が発振周波数の変化
量が多い領域と同位であることから、マグネトロン１６
から見たそのインピーダンス／周波数特性は緩慢である
必要があるためである。すなわち、軽負荷時、オーブン
キャビティ２０のインピーダンス／周波数特性は損失が
少ないリアクティブ成分の多い状態であり、これと整合
させるためには、導波管１５の位相特性（対周波数）を
大きくすることが必須である。このため本願発明におい
ては、導波管１５の管軸方向に固定インピーダンス素子
１４として異形部分を設けている。

【００２０】したがって、加熱されるべき食品の重量が
マイクロプロセッサでプログラムされたしきい値より少
ない場合ないしは加熱前においては可変インピーダンス
素子であるスタブ素子１３は固定インピーダンス素子１
４となる凸部２３の内部ないしは同位置の高さに設定さ
れている。マグネトロン１６から放射された電波は固定
インピーダンス素子１４により整合状態に近似できるよ
う反射電力は極小となっている。しかしながらターンテ
ーブル２９などの電界撹乱の影響により反射電力は常に
最小値となるものではない。

【００２１】次に加熱時間が長い設定および重量、形状
が重負荷と認識されたときには発振源であるマグネトロ
ン１６が効率よく発振するように電波センサ１７からの
電波状態情報により可変インピーダンス素子であるスタ
ブ素子１３が最適インピーダンスになるよう制御され
る。先に述べた軽負荷時と異なり、オーブンキャビティ
２０のインピーダンス／周波数特性は損失が多いリアク
ティブ成分の少ない状態であり、スタブ素子１３のみに
よりマグネトロン１６から見たインピーダンスが設定さ
れる。

【００２２】以上述べた本願発明に係る電子レンジの制
御ブロック図を図４に示す。以上の構成により被加熱物
の重量、形状にかかわらず効率よい加熱ができるととも
に、マグネトロン１６に反射電力が多くなる軽負荷時に
固定インピーダンス素子１４により安定領域を確保して
いるため、マグネトロン１６のダメージを軽減できる。
また、固定された構造体を用いているため、制御にかか
わりなく性能を維持することが可能になる。

【００２３】また、固定インピーダンス素子を構成する
箱体は導波管１５の外部に露出する部分において箱体の
少なくとも一辺が電気長としてλ／４の寸法を有してお
り、可動するスタブ素子１３の軸体を閉塞するような形
状となっている。その結果、導波管１５の外部に露出す
る部分において箱体が空洞チョークをなしているところ
から、スタブ素子１３の軸体より漏洩する電波を防止す
ることが容易なるばかりか、漏洩がもたらす局部加熱や
放電を防止することもできる。

【００２４】なお、本願発明のように構成した場合と従
来の場合とにおいて食品を模した負荷の加熱出力を図５
に示す。図から明らかなように、従来品に対して本願発
明による各負荷に対する出力特性は本願発明の方が優れ
ているのがわかる。

【００２５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、軽負荷
時にはマグネトロンが安定に効率よく発振する領域のイ
ンピーダンスに設定された固定インピーダンス素子が作
動され、重負荷時にはマグネトロンが効率よく発振する
ように可変インピーダンス素子が可動制御される。その
結果、被加熱物の重量、形状にかかわらず効率よい加熱
ができる電子レンジが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る電子レンジの内部平面図であ
る。

【図２】この発明に係る電子レンジの立面図である。

【図３】この発明に係る電子レンジの導波管の近傍を示
す詳細図である。

【図４】この発明に係る電子レンジの制御関係のブロッ
ク図である。

【図５】この発明の効果を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 電子レンジ １１ オーブン １３ スタブ素子 １４ 固定インピーダンス素子 １５ 導波管 １６ マグネトロン １７ 電波センサ １９ 重量センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物を載置し、その重量を検出する
   回転テーブルを有するオーブン庫と、 マイクロ波発生手段と、 前記マイクロ波発生手段の操作情報を入力する手段と、 前記オーブン庫に隣接して設けられ、前記オーブン庫に
   前記マイクロ波発生手段からの電磁波を伝達する導波管
   と、 前記導波管の内部に設けられた固定インピーダンス素子
   と、 前記固定インピーダンス素子に設けられ、インピーダン
   スの値を調整することができる可変インピーダンス素子
   と、 前記マイクロ波の出力を検出するマイクロ波出力検出手
   段と、 前記被加熱物の重量および前記マイクロ波出力検出手段
   の検出出力に応じて前記可動インピーダンス素子のイン
   ピーダンスを調整する手段とを含む、電子レンジ。