JPH09306664A

JPH09306664A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH09306664A
Application number: JP8113434A
Authority: JP
Inventors: Koji Yoshino; 浩二吉野; Hirohisa Imai; 博久今井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-05-08
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1997-11-28
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: JP3617181B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は高周波加熱装置に関するもので、被
加熱物を均一に加熱したり、局所的に加熱したり、複数
の被加熱物の中で選択して加熱したり、簡単な構成で精
度よくねらった加熱分布を得ることを目的とする。【解決手段】加熱室１内に電磁波３を放射して被加熱
物２を加熱する電磁波放射手段４を有し、位置確認手段
５で電磁波放射手段４の位置を確認し、制御手段６で電
磁波放射手段４の位置を制御するもので、電磁波放射手
段４を所望の位置に正確に制御できるので、被加熱物２
を所望の仕上がり状態にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波による被加
熱物の誘電加熱分布を変更する電磁波放射手段を備えた
高周波加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】代表的な高周波加熱装置である電子レン
ジは、従来は図３４〜図４２に示すような構成であっ
た。

【０００３】図３４の電子レンジはターンテーブル１６
を用いた一般的な構成である。ここでは電磁波発生手段
としてのマグネトロン７から出た電磁波は、導波管１２
を介して伝送され、加熱室１形状と電磁波が放射される
開口部７１の位置で決まる定在波となって加熱室１内に
分布する。そして食品２の各部位に与えられる電磁波の
電界成分と、各部位の誘電損失に応じて発熱する。食品
の単位体積当たり吸収される電力Ｐ［Ｗ／ｍ³］は、加
えられる電界の強さＥ［Ｖ／ｍ］、周波数ｆ［Ｈｚ］、
および食品２の比誘電率εr、誘電正接tanδにより
（１）式として表される。この従来例では、食品２の加
熱分布は概ね電磁波の定在波分布によって決まるため、
加熱分布のむらを抑えるためにターンテーブル１６を回
転駆動して同心円上の加熱分布の均一化を図っている。

【０００４】Ｐ＝（５／９）εr・tanδ・ｆ・Ｅ²×１０^-10［Ｗ／ｍ³］（１）また、特開平７−１９８１４７号公報のように、複数の
開口部を切り替えて加熱分布を変えるものがある。図３
５、図３６は加熱室の底面外部に２０個の導波管１２を
マトリクス状に配置し、それぞれの導波管１２への給電
を選択的に制御するものである。どの導波管へ給電する
かは、加熱室１内の局所的な温度を検出する温度検出手
段７２により制御するもので、各々の開口部７１の鉛直
上方向に２０個のミラー７３を有し、５組の凹面ミラー
７４を介して５組の温度検出手段７２に赤外線を導いて
いる。また、図３７、図３８は、開口部７５を回転軸７
６を中心に回転可動にして加熱点を移動する構成で、タ
ーンテーブル１６と組み合わせて局所的に加熱するもの
である。開口部７５の位置を制御してターンテーブル１
６の半径方向の加熱点を任意に変化させ、ターンテーブ
ル１６の回転を制御して周方向の加熱点を任意に変化さ
せている。

【０００５】さらに、特開平７−１６１４６９号公報の
ように、回転位置を検出しながら開口部を回転させるも
のがある。本従来例では図３９〜図４２のように、環状
矩形導波管７７、回転により位置の変化する開口部７
８、モータ７９、８０、回転軸８１、８２および回転角
検出器（アブソリュート・ロータリー・エンコーダ）８
３を有し、回転角すなわち開口部７８の回転位置が検出
できる構成である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、導波管と加熱室を接続して電磁波を加熱室
内に入れる場合、食品の材質や形状ごとに加熱分布を均
一にする適切な開口部の位置が異なり、一つの開口部で
すべての食品を均一に加熱することはできないという問
題があった。

【０００７】例えば従来の電子レンジで平らな食品を加
熱すると、縁のほうから加熱が進み中心は冷たいままと
いう顕著な加熱むらが起こることが一般に知られてい
る。一例として、図４３のように平らで５×５ますに区
切ったアクリル製の容器８４に水を入れ、従来の電子レ
ンジ（開口部の位置は後ろ）で加熱したときのそれぞれ
のますの温度上昇を示すと、図４４（ａ）となる。容器
８４の形状は加熱室に丁度入る程度の大きさで回転でき
ないため、ターンテーブルよりもわずかに高い位置に容
器を固定して加熱した。開口部の位置が後ろなので、後
ろ側のますでの温度上昇が高くなることがわかる。また
図４４（ｂ）は、図４４（ａ）のデータを加工したもの
で、中央のますを中心として対象位置（中心から等距
離）にあるますの温度上昇を平均化しており、ターンテ
ーブルの回転による平均化を想定したものである。この
結果から、前述の通り、縁のほうから加熱が進み中心は
冷たい加熱むらが生じることがわかる。

【０００８】また開口部の位置による特徴として、加熱
室底面の中央付近に開口部を設ける場合、食品の底面が
加熱され、対流のある液体状の食品ならば均一に加熱で
きるが、対流のない固体状の食品は底面ばかり温度が上
がるという問題があった。この時ターンテーブルを用い
ると、同心円上の加熱分布の均一化は図れるが、いくら
ターンテーブルを回転させたとしても、回転中心から見
た半径方向の分布や上下方向の分布は改善されない。

【０００９】一方、図３５、図３６のように、定在波よ
りも放射に重点を置き、食品に近い下方からの電磁波の
放射位置を制御するものは、放射位置により食品の任意
の位置を局所的に加熱することができる。しかしながら
多くの導波管１２が必要で、それぞれの導波管１２への
給電を切り替える構成が複雑になるという問題があっ
た。

【００１０】また隣接する２つの開口部の間や、４つの
開口部７１の間を加熱することができないという問題が
あった。

【００１１】さらに、図３７〜図４２のように、環状矩
形導波管７７や環状の導波管８５により開口部７５、７
８の位置を変える場合は、連続的に励振位置を変えるこ
とができる。しかしながら環状矩形導波管７７や環状の
導波管８５が大きなスペースを有し、構成が複雑になる
という問題があった。図３８によると加熱室内のうちタ
ーンテーブル１６の占める割合が少ないので、食品を置
けるスペースが限定されるという問題があった。さらに
環状の導波管８５が邪魔になるので底面ヒータなどの他
部品を構成できないという問題があった。

【００１２】また図３５〜図３９では、食品の汁や水な
どを加熱室内でこぼした場合、導波管１２や環状矩形導
波管７７や環状の導波管８５内に入り込んで電界の集中
を引き起こしたり、駆動部分を詰まらせて駆動停止しか
ねないという問題があった。

【００１３】さらに、図４０、図４２では、回転角検出
器８３により開口部７８の回転位置が検出でき、精度よ
く開口部７８位置を制御できる。しかし側方の開口部７
８から励振するので、電磁波が食品２に到達するまでに
は距離があり、電磁波が拡散してしまうのである。この
拡散の度合いは、食品２の置き方による開口部７８から
食品２までの距離の変化によっても大きく変化し、加熱
される部分が特定できないので、狙ったところだけを加
熱するという事はできない。よって回転角検出器８３で
精度よく開口部７８位置を制御しても効果が少ないとい
う問題があった。その上、電磁波が拡散すると、食品以
外のいろいろな部分（加熱室壁面など加熱すべきでない
部分）と衝突して損失が生じるため、加熱効率を悪くす
るという問題もあった。その他にも、異種の複数の食品
を入れると、いずれかのみを選択して加熱することはで
きず全てのものに電磁波が衝突し、軽いものや密度の小
さいものや誘電損（比誘電率と誘電正接の積）の大きな
ものが先に温度上昇してしまうという問題があった。

【００１４】また回転角検出器８３としてアブソリュー
ト・ロータリー・エンコーダを使用するので、位置（角
度）検出の精度を上げるにはビット数を増やさなければ
ならず、ビット数に応じた数だけ配線の数を増やさなけ
ればならず、制御に関する構成が複雑になったり、コス
トが高くなるという問題があった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、加熱室内に電磁波を放射して被加熱物を加
熱する電磁波放射手段を有し、位置確認手段で電磁波放
射手段の位置を確認し、制御手段で電磁波放射手段の位
置を制御するものである。

【００１６】上記発明によれば、電磁波放射手段を所望
の位置に正確に制御できるので、被加熱物を所望の仕上
がり状態にすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、被加熱物の仕上がり状
態を所望の状態にするために、加熱室内に電磁波を放射
する移動自在の電磁波放射手段の位置を確認し、所望の
仕上がり状態が得られる位置にくるように制御するもの
である。

【００１８】また、加熱室内に電磁波を放射して被加熱
物を加熱する電磁波放射手段と、前記電磁波放射手段の
位置を確認する位置確認手段と、前記電磁波放射手段の
位置を制御する制御手段を備えたものである。

【００１９】そして、電磁波放射手段を所望の位置に正
確に制御できるので、被加熱物を所望の仕上がり状態に
することができる。

【００２０】また、位置確認手段は、電源投入時に電磁
波放射手段の位置を確認する構成としたものである。

【００２１】そして、電源を抜き差しした後に使用する
場合も、電磁波放射手段が不確定な位置にならずに、所
望の位置に正確に制御できる。

【００２２】また、位置確認手段は、調理終了後に電磁
波放射手段の位置を確認する構成としたものである。

【００２３】そして、調理終了後に別の調理をする場合
も、電磁波放射手段が不確定な位置にならずに、所望の
位置に正確に制御できる。

【００２４】また、加熱室を開閉する開閉手段と、前記
開閉手段の開から閉または閉から開への変化を検出する
開閉検出手段を有し、位置確認手段は、前記開閉検出手
段により開または閉を検出した検出の後に電磁波放射手
段の位置を確認する構成としたものである。

【００２５】そして、使用者が調理途中に開閉手段を開
閉した場合も、電磁波放射手段が不確定な位置にならず
に、所望の位置に正確に制御できる。

【００２６】また、位置確認手段は、電磁波放射手段が
基準となる位置に到達したことを検出する基準位置検出
手段を有し、制御手段は、前記基準位置検出手段からの
信号に基づいて前記電磁波放射手段の位置を制御する構
成としたものである。

【００２７】また、位置確認手段は、電磁波放射手段を
基準となる位置で停止させる停止手段を有する構成とし
たものである。

【００２８】そして、基準となる位置にて電磁波放射手
段の位置を確認して制御するので、位置ずれを修正でき
る。

【００２９】また、位置確認手段は、加熱を開始する位
置で電磁波放射手段の位置を確認する構成としたもので
ある。

【００３０】そして、位置確認の後速やかに加熱を開始
できる。また、制御手段は、加熱開始時の電磁波放射手
段の位置が常に一定で、途中から電磁波放射手段の位置
を変更するよう制御する構成としたものである。

【００３１】そして、被加熱物により、加熱開始時から
途中までの加熱分布を一定とすることができる。

【００３２】また、制御手段は、加熱開始時は被加熱物
の略底面中央が加熱される加熱分布となるように電磁波
放射手段の位置を制御する構成としたものである。

【００３３】そして、被加熱物の底面中央が加熱不足と
なるのを防ぐことができる。また、電磁波放射手段から
の電磁波出力を制御する出力制御手段を有し、前記出力
制御手段は、位置確認手段が前記電磁波放射手段の位置
を確認するときは、前記電磁波出力を０とするかまたは
低下させるよう制御する構成としたものである。

【００３４】そして、位置を確認するときの電磁波の発
生を抑えるので、位置確認中の加熱むらの発生や、無駄
な電力消費を防ぐことができる。

【００３５】また、電磁波放射手段は、電磁波を発生す
る電磁波発生手段と、前記電磁波発生手段からの電磁波
を加熱室内に導く導波手段と、前記導波手段により導か
れた電磁波を放射する放射手段と、前記放射手段を駆動
する駆動手段とを有し、前記放射手段の位置により被加
熱物の加熱分布が変化し、位置確認手段は、前記放射手
段の位置または前記駆動手段の位置を確認し、制御手段
は、前記駆動手段を制御することで前記放射手段の位置
を制御する構成としたものである。

【００３６】そして、駆動手段で放射手段を所望の位置
に正確に制御できるので、被加熱物を所望の仕上がり状
態にすることができる。

【００３７】また、被加熱物の物理量を検出する物理量
検出手段を有し、制御手段は、前記物理量検出手段によ
り電磁波放射手段の位置を制御する構成としたものであ
る。

【００３８】そして、被加熱物の物理量に応じて、電磁
波放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加
熱物を適切な仕上がり状態にすることができる。

【００３９】また、物理量検出手段は、被加熱物の温度
分布を検出する温度分布検出手段により構成したもので
ある。

【００４０】そして、被加熱物の温度分布に応じて、電
磁波放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被
加熱物を適切な仕上がり状態にすることができる。

【００４１】また、物理量検出手段は、被加熱物の重量
を検出する重量検出手段により構成したものである。

【００４２】そして、被加熱物の重量に応じて、電磁波
放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加熱
物を適切な仕上がり状態にすることができる。

【００４３】さらに、使用者が被加熱物の名称、種類お
よび加熱前の状態に関する情報または加熱方法または加
熱仕上がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段
を有し、制御手段は、前記設定手段により電磁波放射手
段の位置を制御する構成としたものである。

【００４４】そして、使用者の設定に応じて、電磁波放
射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加熱物
を所望の仕上がり状態にすることができる。

【００４５】以下本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。（実施例１）図１は、本発明の実施例１の高周波加熱装
置のブロック図である。

【００４６】図１において、加熱室１内の被加熱物２を
所望の仕上がり状態に加熱するために、加熱室１内に電
磁波３を放射する電磁波放射手段４と、電磁波放射手段
４の位置が正しいかどうかを確認する加熱室内の位置確
認手段５と、電磁波放射手段４の位置を所望の加熱分布
にとって適切な位置に制御する制御手段６を有してい
る。

【００４７】ここで本発明の電磁波放射手段４とは、位
置により加熱室内の電磁波の分布が変わるものであれば
何でも良い。たとえば、マグネトロンや半導体発振に代
表されるような電磁波を発生する手段を動かすもの、放
射アンテナを動かすもの、加熱室内の誘電体や金属など
を動かすもの（スタラーに類するもの）、導波管自体を
動かすもの、導波管内の誘電体や金属などを動かすも
の、電磁波を放射する導波管の開口の少なくとも一部を
開閉（あるいは変形）する開閉（変形）手段を動かすも
のなどがあるが、これらのみに限定するものではない。
位置により加熱室内の電磁波の分布が変わるものであれ
ば、位置を確認して、適切な位置に制御することで、加
熱分布（仕上がり状態）を変えることができる。

【００４８】（実施例２）図２は、本発明の実施例２の
高周波加熱装置のブロック図である。

【００４９】図２において、電磁波放射手段４は、電磁
波３ａを発生する電磁波発生手段７と、電磁波発生手段
７からの電磁波３ａを受けて加熱室１内に導く導波手段
８と、導波手段８により加熱室１内に導かれた電磁波３
ｂを受けて実際に電磁波３ｃとして放射する放射手段９
と、制御手段６により放射手段９を駆動して被加熱物２
の加熱分布を変化させる駆動手段１０を有している。ま
た位置確認手段５は、加熱室１内で放射手段９の位置を
確認している。

【００５０】ここで放射手段とは、導体に電界をのせる
ことで電磁波を放射するもの（放射アンテナ）とし、閉
空間内に閉じこめた電磁波を開口（または励振口、給電
口）より放出するもの（導波管）とは異なるものと定義
する。

【００５１】（実施例３）図３は、本発明の実施例３の
高周波加熱装置の要部ブロック図である。

【００５２】図３において、位置確認手段５は、電磁波
放射手段４を基準となる位置で停止させる停止手段１１
を有し、制御手段６が電磁波放射手段４をそれ以上に動
かそうとしても強制的に停止させるものである。よって
位置確認手段５は、停止手段１１により能動的に電磁波
放射手段４の位置を確認するものといえる。

【００５３】（実施例４）図４〜図９は、本発明の実施
例４の代表的な高周波加熱装置である電子レンジの断面
構成図である。

【００５４】図４において、電磁波放射手段４は、代表
的な電磁波発生手段であるマグネトロン７から出た電磁
波が、代表的な導波手段８を構成する導波管１２および
導波管１２と同軸結合する結合部１３を介して、代表的
な放射手段である放射アンテナ９により加熱室１内に放
射され、代表的な被加熱物である食品２を加熱するもの
である。また結合部１３を導波管１２との間で保持する
保持部１４や、結合部１３と勘合して結合部１３および
放射アンテナ９を回転駆動させる代表的な駆動手段であ
るステッピングモータ１０を構成している。

【００５５】加熱室１内部には、食品２を載せて加熱中
に回転させるために、電磁波が透過するガラスやセラミ
ック製の皿１５と、ターンテーブル１６を有し、また放
射アンテナ９を使用しないときに格納するために壁面の
一部を加熱室１の外側に突出させて構成した突出部１７
を構成している。

【００５６】加熱室１外部には、ターンテーブル１６を
回転させるターンテーブルモータ１８、食品２の重量を
判定するための重量検出手段１９、オーブン調理やグリ
ル調理の際に食品２を輻射加熱するヒータ２０、食品２
の温度分布を検出する温度分布検出手段２１、使用者が
設定入力する設定手段２２および制御手段６を構成して
いる。ここで設定手段２２は、使用者が、食品２の名称
に関する情報（たとえば”牛乳”、”酒”など）、食品
２の種類に関する情報（たとえば”根菜”、”葉菜”な
ど）、加熱前の状態に関する情報（たとえば初期温度や
保存状態など）、加熱方法（たとえば”強”、”弱”な
ど）または加熱仕上がり状態（たとえば”解凍”、”あ
たため”など）を入力するか選択するかにより設定する
ものである。また制御手段６は、マグネトロン７からの
電磁波出力を制御する出力制御手段２３、ステッピング
モータ１０を制御して放射アンテナ９の回転や停止を制
御するアンテナ制御手段２４、ターンテーブルモータ１
８を制御してターンテーブル１６の回転や停止を制御す
るテーブル制御手段２５などを有し、重量検出手段１
９、温度分布検出手段２１および設定手段２２などによ
り、制御している。

【００５７】図５は図４のＡ−Ａ’線断面を示す。図５
において、マグネトロン７の放射部２６から放射された
電磁波は導波管１２内を管内波長λ_gで伝送し、放射部
２６での電界が強く、λ_g／４ごとに電界が強弱（腹
節）を繰り返す定在波となる。また結合部１３により、
導波管１２内の電磁波を効率よく突出部１７へ導くため
に、放射部２６から結合部１３までの距離Ｌ₁をｍ・λ_g
／２（ただしｍは０以上の整数）としている。さらに導
波管１２の端面２７で電界を弱くするために、結合部１
３から端面２７までの距離Ｌ₂を（２ｎ＋１）・λ_g／４
（ただしｎは０以上の整数）としている。

【００５８】図６〜図８は図５のＢ−Ｂ’断面を示す。
図６において、放射アンテナ９は結合部１３から伝送さ
れた電磁波を加熱室１内に放射するものであるが、電磁
波の放射方向は放射アンテナ９の長手方向に強い指向性
を有している。また放射アンテナ９の位置は、実矢線２
８ａ、２８ｂの範囲で変更可能で、ステッピングモータ
１０により位置決め駆動している。図６の放射アンテナ
９の位置はターンテーブル１６の回転軸２９を向く位置
であり、放射アンテナ９の駆動範囲の中で最も加熱室１
底面の中央方向に強い指向性を有する状態である。この
とき放射アンテナ９はターンテーブル１６上の食品２と
近接した位置にあり、食品２の底面中央を集中的に加熱
することができる。

【００５９】図７において、放射アンテナ９の位置は加
熱室１のコーナーを向く位置であり、放射アンテナ９の
駆動範囲の中で最も加熱室１の周囲方向に強い指向性を
有する状態である。このとき放射アンテナ９はターンテ
ーブル１６上の食品２と離れた位置にあり、電磁波を拡
散させて周囲から食品２を加熱することができる。

【００６０】図８において、放射アンテナ９はステッピ
ングモータ１０により図６〜図８からみて時計回り（図
６の実矢線２８ａ方向）に駆動されているが、代表的な
停止手段であるストッパー３０に当たることでこれ以上
駆動できないため、この位置（基準位置）に保持されて
いる。このときアンテナ制御手段２４が、ステッピング
モータ１０により、放射アンテナ９を図６〜図８からみ
て時計回り（図６の実矢線２８ａ方向）に駆動し、かつ
放射アンテナ９の駆動範囲より十分大きな範囲を駆動す
るよう制御することで、いつでも放射アンテナ９を基準
位置に停止させることができる。よってストッパー３０
は、停止手段であるとともに、放射アンテナ９が基準位
置にあることを確認する位置確認手段といえる。

【００６１】さらに放射アンテナ９の位置により食品の
加熱分布が大きく変化するため、放射アンテナ９の位置
を正確に制御しなければならない。そこで本実施例で
は、放射アンテナ９をいったん基準位置まで駆動し、そ
の後方向を反転（反時計回り）してねらった位置まで駆
動して停止させることとしている。

【００６２】また放射アンテナ９を基準位置に停止させ
ることで、放射アンテナ９全体を突出部１７内に格納し
ている。本実施例では、放射アンテナ９が加熱室１内に
位置すると邪魔になる場合（たとえば、ヒータ２０のみ
で加熱したい場合や、使用者が加熱室１内を掃除する場
合）に、放射アンテナ９を突出部１７内に格納し、邪魔
にならないようにしている。

【００６３】図９は、図８のＣ−Ｃ’線断面を示す。図
９において、放射アンテナ９は、湾曲させて電界を集中
させる集中部３１を有するとともに、湾曲させることで
集中部３１から先端３２にかけての部分は上方に位置す
る構成としている。よって集中部３１から先端３２に生
じる電界は、上向きに伝わりやすくなり、指向性が増す
効果がある。たとえば図６のような位置に放射アンテナ
９が位置する場合は、集中部３１から先端３２の部分で
被加熱物との鉛直距離が近くなるので、より被加熱物を
集中的に加熱しやすい。

【００６４】また、放射アンテナ９は長さが長いため
に、保持部１４で保持するだけでは先端３２の高さ方向
の位置がふらついて変動しやすい。そこで、加熱室１の
底面上で放射アンテナ９を保持するスペーサ３３を構成
し、放射アンテナ９が駆動するときにはスペーサ３３上
を滑らせながら高さ方向の位置を規制して、ふらつきを
抑えている。

【００６５】以下、制御手段６について説明を加える。
本実施例では、テーブル制御手段２５はターンテーブル
１６を一定回転させて、回転軸２９を中心とした同心円
上の加熱分布の均一化をはかっている。ターンテーブル
１６が一定回転する場合、放射アンテナ９の位置により
電磁波の集中する部位がターンテーブル１６の半径方向
に変化するので、底面集中型の加熱から周囲分散型の加
熱へと連続的に切り替えることができる。

【００６６】なお、食品２を局所的に加熱したり、複数
の食品を同時に載置してその中で選択加熱したりする場
合はこの限りではない。例えば幕の内弁当を加熱するよ
うな場合、ご飯のように加熱すべき食品と、生野菜や刺
身や漬物のように低温で食べるべき食品が一つの容器に
入っている。この場合、ご飯と生野菜や刺身や漬物を分
けることなく一つの容器のまま加熱室に入れ、ご飯だけ
を加熱することが望ましい。そこでターンテーブル１６
の回転中に、局所的に加熱したい部分（たとえばご飯）
が放射アンテナ９の真上にきた場合、ターンテーブル１
６を停止させるか、あるいは回転速度を減速させるなど
の方法により、その部分だけを集中的に加熱することが
できる。この方法は、局所加熱や選択加熱ができるとい
うことと、無駄な加熱をしないのでエネルギーのロスを
防ぐという効果がある。

【００６７】なお、出力制御手段２３により、テーブル
制御手段２５でターンテーブル１６を変速させるのと同
様の効果を得る方法がある。ターンテーブル１６は一定
回転させたまま、局所的に加熱したい部分が放射アンテ
ナ９から離れた位置にある時間帯にマグネトロン７の発
振を停止させ電磁波を加熱室１内部に入れないようにし
ても良い。ただし、この場合は加熱終了までに長時間を
要する。

【００６８】また温度分布検出手段２１は、加熱室１の
壁面の開口３４から食品２の温度を検出し、加熱分布を
検出しているが、温度分布検出手段２１自身の構成につ
いて説明を加える。非接触で温度を検出する一般的な温
度分布検出手段２１としては、食品２から放射される赤
外線量を電気信号に変換する赤外線センサがある。赤外
線センサとしては、内部に熱接点と冷接点を有するサー
モパイル型や、チョッパを有する焦電型などがあり、本
発明ではどちらを採用しても良い。

【００６９】（実施例５）図１０〜図１３において、本
発明の実施例５の電子レンジの温度分布検出手段２１
と、温度分布検出手段２１による制御手段６の動作につ
いて説明する。

【００７０】図１０は、電子レンジの要部断面構成図を
示している。加熱室１の壁面に開口３４を設け、２種の
板金３５ａと３５ｂで電磁波を妨げるチョーク構造を構
成している。３５ａは光路を形成するもので壁面に広が
りを持った筒状の金属部品で壁面に密接している。３５
ｂは小孔３６を持った箱状の金属部品で壁面に密接して
いる。このチョーク構造３５ａ、３５ｂにより加熱室１
内から赤外線は小孔３６より外部に出るが、加熱室１内
の電磁波は遮断され外部にはほとんど漏れない。図１０
において寸法Ｌを電磁波の波長をλとしてλ／４に設計
する、即ち周波数が２．４５ＧＨｚであれば約３０ｍｍ
にすることで、小孔３６でのインピーダンスが無限大と
なり電磁波の遮断効果は最も大きい。

【００７１】図１０において、３７は焦電型の赤外線検
出素子で、入光する赤外線量、即ち視野となる加熱室１
内の位置の温度に相関を持った出力をするものである。
赤外線検出素子３７は固定部材３８内部に固定し、固定
部材３８に取り付けたレンズ３９を通して視野を絞って
狭い範囲の温度を検出している。レンズ３９はフレネル
レンズで赤外線の透過する材料で構成している。４０は
ステッピングモータであり、４１を第１の回転軸として
小歯車４２とチョッパ４３を回転する。

【００７２】チョッパ４３はスリットを形成していて赤
外線検出素子３７に至る光路を開閉しながら回転する。
小歯車４２は大歯車４４と接し大歯車４４には第２の回
転軸４５を取り付け、第２の回転軸４５は受け部４６に
より回転自在に取り付けている。また、第２の回転軸４
５にはプリント基板４７を取り付け、プリント基板４７
には赤外線検出素子３７の他、増幅回路等の電子回路
（図示せず）を取り付けている。これらは赤外線の光路
となる位置に小孔４８を持った金属ケース４９に収納さ
れ金属蓋５０で覆い金属蓋５０でチョーク構造３５ｂに
固定している。

【００７３】この構成でステッピングモータ４０は赤外
線検出素子３７を図１０の手前から奥に首振りし、同時
にチョッパ４３による光路の開閉の両方を行っている。
この赤外線検出素子３７の首振りの周期はモータ４０の
回転周期の整数分の１に設定、即ちモータ４０の回転周
期を赤外線検出素子３７の回転周期の整数倍としてい
て、モータ４０の回転ごとに同じ位置の温度を検出でき
る構成としている。

【００７４】図１１に赤外線検出素子３７の検出位置を
示す。赤外線検出素子３７の検出視野を小円で示し、検
出中心の軌跡を破線で示している。この例では赤外線検
出素子３７の首振り片道で温度検出位置を５箇所変更し
ている。この首振りとモータ４０の回転の組み合わせ
で、検出位置は皿１５の全体を覆い２次元的に温度分布
を検出できるものである。また、赤外線検出素子３７の
首振りの整数倍の周期でモータ４０は回転するので、タ
ーンテーブルの１周前の温度との温度差や初期からの温
度変化を各検出位置ごとに検出できるものである。

【００７５】次に制御手段６の制御動作について図１２
により説明する。制御手段６は温度分布検出手段２１で
検出した温度分布により電磁波放射手段４を制御（図４
ではステッピングモータ１０で放射アンテナ９を制御）
するのであるが、まず検出した温度が食品２の温度なの
か、または皿１５や加熱室１の壁面の温度であるのかを
各検出位置ごとに区別するのが被加熱物抽出手段５１で
ある。加熱初期には食品２がどのような大きさのもので
あるか、どの位置に置かれているかなどわからないの
で、まず均一加熱制御手段５２で電磁波放射手段４を制
御する。均一加熱制御手段５２はモータ４０の回転周期
に比べて十分早い周期でステッピングモータ１０により
放射アンテナ９を往復させる、あるいはランダムに駆動
するなど連続的に制御して、加熱室１内に下方からの電
磁波を撹拌しおおよそ均一に分布させる。また、この均
一加熱制御手段５２でステッピングモータ１０により放
射アンテナ９を制御している間に各検出位置ごとの温度
上昇により食品２であるかそうでないかを区別する。

【００７６】図１３に均一加熱制御手段５２でステッピ
ングモータ１０により放射アンテナ９を制御していると
きの食品２の表面温度変化と皿１５など食品２ではない
部分の温度変化を示す。横軸は加熱開始からの経過時
間、縦軸は加熱開始からの温度変化であり、斜線で示し
たＤの領域が皿１５など食品２でない部分の温度変化を
示し、Ｅの領域が食品２の温度変化を示している。この
ように皿１５は食品５に比べて誘電損失が小さいので電
磁波が吸収されにくくほとんど温度上昇しないので明確
に区別ができる。温度変化演算手段５３は例えばモータ
４０の加熱開始から１周目の各検出位置に対応した温度
を記憶しておき、それからｔ１時間経過後の各検出位置
に対応した温度から１周目の温度との温度差ΔＴを演算
する。温度変化比較手段５４は温度変化演算手段５３の
演算結果である温度差ΔＴが予め定めた判定曲線Ｆの所
定値ΔＴ１より大きければ食品２、小さければ皿１５と
して区別するのである。

【００７７】被加熱物抽出手段５１で各検出位置が食品
２であるか、皿１５であるかの区別ができれば加熱モー
ド切替手段５５により放射アンテナ９の制御を均一加熱
制御手段５２から局所加熱制御手段５６に切り替える。
局所加熱制御手段５６は放射アンテナ９を適当な位置で
止めながら電磁波の集中する箇所を制御するものであ
る。５７は低温部分抽出手段であり、被加熱物抽出手段
５１で食品２と判定した検出位置の中から温度の低い箇
所を抽出する。局所加熱制御手段５６は低温部分抽出手
段５７で抽出された温度の低い箇所に電磁波が放射され
るように放射アンテナ９の位置を制御するのである。ま
た、局所加熱制御手段５６で食品２の低温部分に電磁波
を放射することで食品２から低温部分がなくなり全体が
均一温度になれば再度均一加熱制御手段５２で放射アン
テナ９を制御しても良い。

【００７８】低温部分抽出手段５７は赤外線検出素子３
７の首振り１往復の間で被加熱物抽出手段５１が食品２
と判定した検出位置の中で最も検出温度の低い検出位置
を加熱位置として記憶しておく。モータ４０の１回転の
間に赤外線検出素子３７の首振りの往復は繰り返される
が、それぞれの首振り１往復における加熱位置を記憶す
る。モータ４０の回転で放射アンテナ９の上部にある半
径方向での記憶している加熱位置に向けて局所加熱制御
手段５６が放射アンテナ９の角度を調節し、加熱位置、
即ち食品２の中での低温部分を加熱するのである。この
制御を繰り返すことで食品２から低温部分がなくなり全
体に均一に加熱されることになるのである。

【００７９】また、放射アンテナ９を駆動するステッピ
ングモータ１０の駆動回数を減らす簡易的な方法として
は、赤外線検出素子３７の検出位置は同心円上に並ぶも
のであり、各同心円の円周単位で食品２か皿１５かを区
別し、食品と判定できる円周についてはその円周の中で
の最高温度を抽出し、その最高温度が最も低い円周を低
温部分抽出手段５７が抽出して、その円周に電磁波が集
中するように放射アンテナ９の角度を調節しても良い。
この場合には放射アンテナ９の耐久性能を向上させる効
果がある。

【００８０】尚、均一加熱制御手段５２の均一という意
味は、局所加熱に対して広域加熱を表現しているもので
あり、完全に万遍にムラなく加熱することを条件とする
ものではない。

【００８１】また、上記実施例の説明では温度分布検出
手段２１を物理量検出手段として用いていたが、本発明
はこれに限定するものではない。例えば食品の形状や色
を認識できるＣＣＤイメージセンサと呼ばれる固体撮像
素子を使っても可能である。この場合には加熱の進行に
従って変化する色とその分布を基に制御手段が電磁波放
射手段を制御すればよく、例えば肉であれば赤から薄茶
を経て白っぽく変化する色に合わせ全体が薄茶の色に仕
上がるように電磁波放射手段を制御する。また形状の変
化を基に制御手段が電磁波放射加熱手段を制御してもよ
く、例えば餅であれば柔らかくなり膨らむ変化があるの
で全体が同じように膨らみかけるように電磁波放射手段
を制御する。複数の発光素子と受光素子を使って光路の
遮断パターンから形状認識しても同様の効果が得られ
る。また形状に合わせて最適な電磁波放射手段の制御パ
ターンを予め記憶しておけば、固体撮像素子や複数の発
光素子と受光素子で認識できる初期の形状認識で制御手
段が電磁波放射手段を制御することも可能である。また
メニューと重量に合わせて最適な電磁波放射手段の制御
パターンを予め記憶しておけば重量検出手段により制御
することも可能である。

【００８２】（実施例６）本実施例では、設定手段２２
により、制御手段６が電磁波放射手段４の位置制御を行
う構成について説明する。

【００８３】図４を用いれば、制御手段６は、設定手段
２２の入力に応じてアンテナ制御手段２４がステッピン
グモータ１０を駆動し放射アンテナ９を適切な位置に制
御する。また、出力制御手段２３がマグネトロン７を制
御して電磁波の放射を開始する。その後加熱が進むと、
設定手段２２の入力内容を元に、必要であれば何度かス
テッピングモータ１０を駆動して加熱むらをなくすよう
に制御したり、マグネトロン７の出力を変化させる制御
を行い、加熱終了まで加熱する。

【００８４】たとえば設定手段２２に、食品２の名称に
関する情報を入力する代表的な手段として”牛乳”とい
うキーがあったとする。牛乳のような液体は加熱により
対流が生じて上下方向に加熱むらが起こりやすい（上部
が高温かつ下部が低温になりやすい）ため、加熱むらを
無くすには底面を集中的に加熱するのがよい。よって設
定手段２２で”牛乳”を選択したときは、アンテナ制御
手段２４がステッピングモータ１０を駆動し、加熱の開
始から終了まで放射アンテナ９を底面集中加熱に適した
位置（たとえば図６の位置）に固定する。

【００８５】また設定手段２２に、加熱仕上がり状態を
入力する代表的な手段として”解凍”というキーがあっ
たとする。冷凍状態にある食品は対流が生じない固体で
あり、加熱むらを無くすには各部を均等に加熱しなけれ
ばならない。よって設定手段２２で”解凍”を選択した
ときは、アンテナ制御手段２４がステッピングモータ１
０を駆動し、物理量検出手段（たとえば実施例５で述べ
た温度分布検出手段や重量検出手段、あるいはその他の
検出手段）により検出した食品２の物理量に応じて放射
アンテナ９の位置を変更する。

【００８６】（実施例７）図１４は、本発明の実施例７
の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。

【００８７】図１４（ａ）は横軸に時間、縦軸に電源の
ＯＮ／ＯＦＦの動作を示し、図１４（ｂ）は横軸に時
間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確
認のＯＮ／ＯＦＦの動作を示している。本実施例では、
高周波加熱装置の電源がＯＦＦからＯＮになったとき
（電源投入時）、すぐに、位置確認をＯＦＦからＯＮに
する（位置確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行
う）。これは、停電など加熱途中で電源がＯＦＦしてし
まったときに電磁波放射手段の位置が制御できなくなる
とか、電源がＯＦＦの時に電磁波放射手段の位置が変わ
る（たとえば高周波加熱装置を運搬するときに自然に動
いてしまう）ことが考えられるが、その後電源をＯＮに
すれば位置確認手段が電磁波放射手段の位置を速やかに
確認し、正確に位置制御できるようにする効果がある。

【００８８】（実施例８）図１５は、本発明の実施例８
の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。

【００８９】図１５（ａ）は横軸に時間、縦軸に加熱調
理のＯＮ／ＯＦＦの動作を示し、図１５（ｂ）は横軸に
時間、縦軸に位置確認手段による電磁波放射手段の位置
確認のＯＮ／ＯＦＦの動作を示している。本実施例で
は、加熱調理がＯＮからＯＦＦになったとき（調理終了
時）、すぐに、位置確認をＯＦＦからＯＮにする（位置
確認手段が電磁波放射手段の位置確認を行う）。これ
は、繰り返して調理を行うときに、電磁波放射手段を何
度も動かすことで徐々に目標の位置からずれてくること
が考えられるが、一回の加熱調理ごとに位置確認手段が
電磁波放射手段の位置を速やかに確認し、正確に位置制
御できるようにする効果がある。

【００９０】（実施例９）図１６は、本発明の実施例９
の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。

【００９１】本実施例は、図示しないが、加熱室を開閉
する代表的な開閉手段であるドアと、ドアの開閉を検出
する開閉検出手段であるドアラッチスイッチを有してい
る。図１６（ａ）は横軸に時間、縦軸にドアの開／閉の
動作を示し、図１６（ｂ）は横軸に時間、縦軸に位置確
認手段による電磁波放射手段の位置確認のＯＮ／ＯＦＦ
の動作を示している。本実施例では、ドアが閉から開に
なったとき（ドアが開いた時）、すぐに、位置確認をＯ
ＦＦからＯＮにする（位置確認手段が電磁波放射手段の
位置確認を行う）。これは、加熱途中で使用者がドアを
あけてしまったときに電磁波放射手段が中途半端な位置
で停止してしまい制御できなくなることが考えられる
が、ドアが開くごとに位置確認手段が電磁波放射手段の
位置を速やかに確認し、正確に位置制御できるようにす
る効果がある。

【００９２】（実施例１０）図１７は、本発明の実施例
１０の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。

【００９３】図１７（ａ）は横軸に時間、縦軸にドアの
開／閉の動作を示し、図１７（ｂ）は横軸に時間、縦軸
に位置確認手段による電磁波放射手段の位置確認のＯＮ
／ＯＦＦの動作を示している。本実施例では、ドアが開
から閉になったとき（ドアが閉まった時）、すぐに、位
置確認をＯＦＦからＯＮにする（位置確認手段が電磁波
放射手段の位置確認を行う）。これは、ドアが開いてい
るときに使用者が電磁波放射手段に触れて位置を変えて
しまい、制御できなくなることが考えられるが、ドアが
閉まるごとに位置確認手段が電磁波放射手段の位置を速
やかに確認し、正確に位置制御できるようにする効果が
ある。

【００９４】（実施例１１）図１８〜図２６は、本発明
の実施例１１の高周波加熱装置の構成図と特性図であ
る。

【００９５】図１８は、加熱室１内を上からみた断面図
で、加熱室１の底面下にある導波管１２（波線内の領
域）から放射アンテナ９に電磁波を伝送している。放射
アンテナ９の位置は、放射アンテナ９がストッパー３０
に当たって停止している位置を０度として角度θ（実矢
線）で表現する。図１８には、角度０度の場合と、角度
９０度の場合の２つの状態を図示している。本実施例で
は、駆動範囲以上の駆動信号を与えて放射アンテナ９を
反時計回りに回転駆動し、ストッパー３０に当てて停止
させ、これを０度の位置として確認する。そしてその位
置を基準として目標の角度に対応する駆動信号を与えて
時計回りに回転駆動する事により放射アンテナ９の位置
を制御している。

【００９６】図１９は、放射アンテナ９を正面から見た
構成図である。放射アンテナ９を加熱室底面上で一定の
高さに保持するスペーサ５８は、テフロンなど高周波損
失の少ない材料からなり、放射アンテナ９と接続されて
一緒に駆動するもので、駆動するときには加熱室底面に
接触しながら滑らせることで高さ方向の位置を規制して
いる。またスペーサ５８は、摩擦を抑えるために下に凸
の曲部５９を構成している。

【００９７】図２０は、ターンテーブル１６を下から見
た構成図である。ターンテーブル１６は、回転軸２９
と、皿を介して食品を保持する保持部６０からなり、保
持部６０は、図４と同様、放射アンテナ９の上部に位置
している。保持部６０は、回転軸２９上から反対向きの
２方向に延びた直線状導体６１、２つの直線状導体６１
をつなぐ環状導体６２、環状導体６２から３方向に延び
た直線状導体６３、３つの直線状導体６３をつなぐ環状
導体６４からなる。直線状導体６１の両側には、直線状
導体６１と環状導体６２により電磁波が透過可能な２つ
の透過部６５を形成し、同様に、環状導体６２、直線状
導体６３、環状導体６４により３つの透過部６６を形成
している。ここで透過部の面積が大きいほど電磁波が透
過しやすいが、導体の幅が小さくなると保持部６０全体
の強度が弱くなるので適当な寸法を選んでいる。特に透
過部６５は食品の底面を集中的に加熱するために不可欠
であり、電磁波の波長をλとすると、直線状導体６１の
幅Ｈをλ／４以下、かつ長さＩをλ／４以上で選ぶべき
である。ちなみに電子レンジでよく用いられる電磁波の
波長λは１２２ｍｍであり、このとき、λ／４は３０．
５ｍｍとなる。また本実施例の場合、より食品の底面を
集中的に加熱できるように、Ｈ＝１５ｍｍ、Ｉ＝５０ｍ
ｍとしている。

【００９８】図２１〜図２４は本実施例の特性図であ
り、図１８〜図２０の構成で放射アンテナ９の角度θを
変え、図４３と同じ容器の水を加熱した時の温度上昇を
示したものである。

【００９９】図２１は角度θが３０度の場合で、図２１
（ａ）は実測データで右後方の温度上昇が大きい。また
図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のデータを加工したもの
で、ターンテーブルの回転を想定したものである。この
結果から、図４４の従来の電子レンジの加熱分布とほぼ
同等であり、縁のほうから加熱が進み中心は冷たくなる
ことがわかる。

【０１００】図２２は角度θが６０度の場合で、図２２
（ａ）は実測データで右後方のピークが下がっている。
また図２２（ｂ）は、図２２（ａ）のデータを加工した
もので、ターンテーブルの回転を想定したものである。
この結果から、図２１（ｂ）と比べるとかなり中央が温
度上昇することがわかる。

【０１０１】図２３は角度θが９０度の場合で、図２３
（ａ）は実測データで中央に向かって温度上昇が大き
い。また図２３（ｂ）は、図２３（ａ）のデータを加工
したもので、ターンテーブルの回転を想定したものであ
る。この結果から、中央が集中的に温度上昇することが
わかる。

【０１０２】また図２４は、図２１〜図２３の結果か
ら、放射アンテナ９の角度θを横軸に、全体の温度上昇
の総和に対する個々のますの温度上昇の割合を縦軸にし
て示したものである。Ｊは中央のますの特性、Ｋは４す
みのますの平均値の特性である。角度θが大きくなるに
つれて、Ｊは増加し、Ｋは減少している。すなわち、０
≦θ≦９０の範囲では、角度θが大きくなると電磁波が
中央に集中する割合が増えることがわかる。また角度θ
により加熱分布が大きく変化するので、ストッパー３０
で電磁波放射手段の位置を確認しながら制御すること
で、精度よく任意の加熱分布をつくることができる。

【０１０３】たとえば本実施例の電子レンジで３００ｇ
の牛のスライス肉を解凍する場合、放射アンテナ９の角
度θを一カ所に停止させた状態で加熱分布の評価を行っ
ていくと、図２５のように放射アンテナ９の角度θが８
６．２５度の位置で最もよい出来映え（温度むらの少な
い状態）となった。

【０１０４】図２６は、３００ｇの牛のスライス肉の解
凍加熱終了時の温度むらを示す特性図である。縦軸に実
測温度をとり、最高温度と最低温度を実線で結んでい
る。電子レンジの現行品の特性はＬ（最高温度５０．２
℃、最低温度−１．３℃、温度差５１．５）、本実施例
の放射アンテナ９の角度θが８６．２５度での特性はＭ
（最高温度３６．１℃、最低温度−１．１℃、温度差３
７．２）であり、本実施例の方が温度むらが縮小してい
る。ただし、双方とも、加熱条件は、出力制御手段によ
りマグネトロンからの約３００ｗの高周波出力をＯＮ／
ＯＦＦさせて見かけ上１７０ｗの出力で８分間加熱し
た。

【０１０５】なお、本発明の場合、加熱の進み具合を見
ながら、加熱の遅い部分を集中的に加熱できるように途
中で角度θを変えると、より出来映えが良くなる。

【０１０６】（実施例１２）図２７は、本発明の実施例
１２の高周波加熱装置のブロック図である。

【０１０７】図２７において、加熱室１内の被加熱物２
を所望の仕上がり状態に加熱するために、加熱室１内に
電磁波３を放射する電磁波放射手段４と、電磁波放射手
段４の位置が正しいかどうかを確認する加熱室外の位置
確認手段５と、電磁波放射手段４の位置を所望の加熱分
布にとって適切な位置に制御する制御手段６を有してい
る。位置確認手段５は加熱室外に位置するので、電磁波
にさらされないため、構成材料面での制限が少ない。

【０１０８】（実施例１３）図２８は、本発明の実施例
１３の高周波加熱装置のブロック図である。

【０１０９】図２８において、電磁波放射手段４は、電
磁波３ａを発生する電磁波発生手段７と、電磁波発生手
段７からの電磁波３ａを受けて加熱室１内に導く導波手
段８と、導波手段８により加熱室１内に導かれた電磁波
３ｂを受けて実際に電磁波３ｃとして放射する放射手段
９と、制御手段６により放射手段９を駆動して被加熱物
２の加熱分布を変化させる駆動手段１０を有している。
また位置確認手段５は、加熱室１外で駆動手段１０を介
して放射手段９の位置を確認している。

【０１１０】（実施例１４）図２９は、本発明の実施例
１４の高周波加熱装置の要部ブロック図である。

【０１１１】図２９において、位置確認手段５は、電磁
波放射手段４が基準となる位置に到達したことを検出す
る基準位置検出手段６７を有し、電磁波放射手段４の位
置が基準位置にあることを検出している。また制御手段
６は、基準位置検出手段６７からの信号に基づいて電磁
波放射手段４の位置を制御するものである。よって位置
確認手段５は、基準位置検出手段６７により受動的に電
磁波放射手段４の位置を確認するものといえる。

【０１１２】（実施例１５）図３０は、本発明の実施例
１５の代表的な高周波加熱装置である電子レンジの要部
断面構成図である。

【０１１３】図３０において、電磁波放射手段として、
導波管１２内の電磁波を結合部１３、放射アンテナ９に
より加熱室１内に放射し、制御手段６は、ステッピング
モータ１０により結合部１３を回転駆動することで放射
アンテナ９の角度を制御している。ここでステッピング
モータ１０の回転軸６８は導波管１２よりも下部の加熱
室１外でカム６９と接続され、放射アンテナ９が基準位
置に到達したときにスイッチ７０を押す構成である。制
御手段６は、代表的な基準位置検出手段であるカム６９
とスイッチ７０により放射アンテナ９が基準位置にある
ことを確認し、その後、所望の位置に放射アンテナ９を
制御する。ステッピングモータを使う場合、スイッチ７
０を押してからの駆動パルス数により正確に位置決め制
御をすることができる。

【０１１４】ここで本実施例では、基準位置を９０度の
位置（図１８参照）とし、常に基準位置で加熱を開始
し、加熱途中で放射アンテナ９の位置を変更することで
それまでに発生した加熱むらを補う構成とする。

【０１１５】よって、加熱を開始する位置が電磁波放射
手段の位置を確認する基準位置なので、位置を確認した
後すぐに加熱を開始できる効果がある。

【０１１６】また、加熱開始時の放射アンテナ９の位置
が常に一定なので、同じ食品の場合、加熱初期に生じる
加熱分布もおおよそ一定である。よって加熱むらを補う
ために加熱途中で変更すべき放射アンテナ９の位置もお
およそ決まり、食品ごとにパターン化できる。よって制
御シーケンスが簡単になったり、制御手段６を構成する
部品を減らすことができる。

【０１１７】さらに、加熱開始時の放射アンテナ９の位
置が角度９０度の位置なので、食品を底面中央から集中
加熱できる。よって電磁波が加熱室１内に拡散する前に
食品に入りやすいので、最も効率よく加熱を開始でき
る。特に牛乳などの液体を加熱する場合は、最初から最
後まで底面中央からの集中加熱をする方が加熱分布が良
く、一度も放射アンテナ９の位置を動かさずに済むので
より一層効率的である。

【０１１８】なお、基準位置検出手段として、カム６９
とスイッチ７０の組み合わせ以外にも、様々な物理量を
検出することで基準位置を確認することが考えられる。

【０１１９】（実施例１６）図３１は、本発明の実施例
１６の高周波加熱装置の制御動作を示す特性図である。

【０１２０】図３１（ａ）は横軸に時間、縦軸に位置確
認手段による電磁波放射手段の位置確認のＯＮ／ＯＦＦ
の動作を示し、図３１（ｂ）は横軸に時間、縦軸に出力
制御手段による電磁波放射手段からの高周波出力のＯＮ
／ＯＦＦの動作を示している。本実施例では、位置確認
をＯＦＦからＯＮにする（位置確認手段が電磁波放射手
段の位置確認を行う）時には、前もって高周波出力をＯ
ＮからＯＦＦにする（加熱を中断する）。また、位置確
認をＯＮからＯＦＦにした（位置確認手段が電磁波放射
手段の位置確認を終えた）後に、高周波出力をＯＦＦか
らＯＮにする（加熱を再開する）。これは、位置確認を
行うときの電磁波放射手段の位置が加熱にふさわしい位
置とは限らず、位置確認中に電磁波を放射することによ
ってねらっていない部位を加熱してしまうのを防ぐため
である。よって不要な加熱むらを生じさせない効果があ
る。

【０１２１】なお、他の方法として、位置確認中に高周
波出力を０にまでしなくても、低下させるだけでも効果
がある。この場合、位置確認中にも加熱が進むので、高
周波出力を０にする時より、加熱時間を短くできる効果
がある。

【０１２２】（実施例１７）図３２は、本発明の実施例
１７の高周波加熱装置のブロック図である。

【０１２３】図３２において、加熱室１内の被加熱物２
を所望の仕上がり状態に加熱するために、電磁波３を放
射する加熱室１内の電磁波放射手段４と、電磁波放射手
段４の位置が正しいかどうかを確認する加熱室外の位置
確認手段５と、電磁波放射手段４の位置を所望の加熱分
布にとって適切な位置に制御する制御手段６を有してい
る。本実施例では、加熱室１内に電磁波放射手段４があ
るので、電磁波放射手段４から加熱室１内に電磁波を伝
送する時の損失を抑える効果がある。

【０１２４】（実施例１８）図３３は、本発明の実施例
１８の高周波加熱装置のブロック図である。

【０１２５】図３３において、加熱室１内の被加熱物２
を所望の仕上がり状態に加熱するために、電磁波３を放
射する加熱室１内の電磁波放射手段４と、電磁波放射手
段４の位置が正しいかどうかを確認する加熱室外の位置
確認手段５と、電磁波放射手段４の位置を所望の加熱分
布にとって適切な位置に制御する制御手段６を有してい
る。本実施例では、加熱室１内に電磁波放射手段４があ
るので、電磁波放射手段４から加熱室１内に電磁波を伝
送する時の損失を抑える効果がある。また、位置確認手
段５は加熱室外に位置するので、電磁波にさらされない
ため、構成材料面での制限が少ない。

【０１２６】なお、これまで述べた具体構成ではターン
テーブルのある構成が主であったが、本発明はこれに限
定されるものではない。たとえば、ターンテーブルがな
い代わりに、電磁波放射手段を１軸の回転だけでなく２
次元的に駆動する方法も考えられる。この場合、食品を
移動させないので重い食品を加熱することが可能にな
る。また、丸いターンテーブル上にしか食品を置けない
構成とは異なり、加熱室内のスペースを有効に活用でき
る効果がある。

【０１２７】なお、ターンテーブルを有する場合であっ
ても、食品を平面上で回転することに限定されるもので
はない。食品を上下動させたり、上下動と平面上の移動
とを組み合わせ、なおかつ電磁波放射手段の位置と関連
づけて制御するなど、さまざまな方法が考えられる。こ
の場合、加熱分布をより一層こまやかに制御できる効果
がある。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波加熱
装置によれば以下の効果がある。

【０１２９】移動自在の電磁波放射手段の位置を確認
し、制御手段で電磁波放射手段の位置を制御するので、
電磁波放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、
被加熱物を所望の仕上がり状態にすることができる。

【０１３０】また、電源投入時に電磁波放射手段の位置
を確認するので、電源を抜き差しした後に使用する場合
も、電磁波放射手段が不確定な位置にならずに、所望の
位置に正確に制御できる。

【０１３１】また、調理終了後に電磁波放射手段の位置
を確認するので、調理終了後に別の調理をする場合も、
電磁波放射手段が不確定な位置にならずに、所望の位置
に正確に制御できる。

【０１３２】また、加熱室の開閉を検出した後に電磁波
放射手段の位置を確認するので、使用者が調理途中に開
閉した場合も、電磁波放射手段が不確定な位置にならず
に、所望の位置に正確に制御できる。

【０１３３】また、電磁波放射手段が基準となる位置に
到達したことを検出するか、または、電磁波放射手段を
基準となる位置で停止させることで位置を確認し、所望
の位置に制御するので、位置ずれを修正できる。

【０１３４】また、加熱を開始する位置で電磁波放射手
段の位置を確認するので、位置確認の後速やかに加熱を
開始できる。

【０１３５】また、加熱開始時の電磁波放射手段の位置
が常に一定で、途中から電磁波放射手段の位置を変更す
るよう制御するので、同じ被加熱物ならば、加熱開始時
から途中までの加熱分布を一定とすることができる。

【０１３６】また、加熱開始時は被加熱物の略底面中央
が加熱される加熱分布となるように電磁波放射手段の位
置を制御するので、被加熱物の底面中央が加熱不足とな
るのを防ぐことができる。

【０１３７】また、電磁波放射手段の位置を確認すると
きは、電磁波出力を０とするかまたは低下させるよう制
御するので、位置を確認するときの電磁波の発生を抑え
るため、位置確認中の加熱むらの発生や、無駄な電力消
費を防ぐことができる。

【０１３８】また、駆動手段で放射手段を所望の位置に
正確に制御できるので、被加熱物を所望の仕上がり状態
にすることができる。

【０１３９】また、物理量検出手段により電磁波放射手
段の位置を制御するので、被加熱物の物理量に応じて、
電磁波放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、
被加熱物を適切な仕上がり状態にすることができる。

【０１４０】また、被加熱物の温度分布に応じて、電磁
波放射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加
熱物を適切な仕上がり状態にすることができる。

【０１４１】また、被加熱物の重量に応じて、電磁波放
射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加熱物
を適切な仕上がり状態にすることができる。

【０１４２】さらに、使用者の設定に応じて、電磁波放
射手段を所望の位置に正確に制御できるので、被加熱物
を所望の仕上がり状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の高周波加熱装置のブロック
図

【図２】本発明の実施例２の高周波加熱装置のブロック
図

【図３】本発明の実施例３の高周波加熱装置のブロック
図

【図４】本発明の実施例４の高周波加熱装置の断面構成
図

【図５】同高周波加熱装置の断面構成図

【図６】同高周波加熱装置の断面構成図

【図７】同高周波加熱装置の断面構成図

【図８】同高周波加熱装置の断面構成図

【図９】同高周波加熱装置の断面構成図

【図１０】本発明の実施例５の高周波加熱装置の温度分
布検出手段の断面構成図

【図１１】同高周波加熱装置の特性図

【図１２】同高周波加熱装置の制御手段のブロック図

【図１３】同高周波加熱装置の特性図

【図１４】（ａ）本発明の実施例７の高周波加熱装置の
特性図（ｂ）同特性図

【図１５】（ａ）本発明の実施例８の高周波加熱装置の
特性図（ｂ）同特性図

【図１６】（ａ）本発明の実施例９の高周波加熱装置の
特性図（ｂ）同特性図

【図１７】（ａ）本発明の実施例１０の高周波加熱装置
の特性図（ｂ）同特性図

【図１８】本発明の実施例１１の高周波加熱装置の断面
構成図

【図１９】同高周波加熱装置の放射アンテナの構成図

【図２０】同高周波加熱装置のターンテーブルの構成図

【図２１】（ａ）同高周波加熱装置の特性図（ｂ）同特性図

【図２２】（ａ）同高周波加熱装置の特性図（ｂ）同特性図

【図２３】（ａ）同高周波加熱装置の特性図（ｂ）同特性図

【図２４】同高周波加熱装置の特性図

【図２５】同高周波加熱装置の要部構成図

【図２６】同高周波加熱装置と従来の高周波加熱装置の
特性図

【図２７】本発明の実施例１２の高周波加熱装置のブロ
ック図

【図２８】本発明の実施例１３の高周波加熱装置のブロ
ック図

【図２９】本発明の実施例１４の高周波加熱装置のブロ
ック図

【図３０】本発明の実施例１５の高周波加熱装置の要部
断面構成図

【図３１】（ａ）本発明の実施例１６の高周波加熱装置
の特性図（ｂ）同特性図

【図３２】本発明の実施例１７の高周波加熱装置のブロ
ック図

【図３３】本発明の実施例１８の高周波加熱装置のブロ
ック図

【図３４】従来の高周波加熱装置の断面構成図

【図３５】従来の他の高周波加熱装置の構成図

【図３６】同高周波加熱装置の断面構成図

【図３７】従来の他の高周波加熱装置の要部構成図

【図３８】同高周波加熱装置の要部構成図

【図３９】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図

【図４０】従来の他の高周波加熱装置の断面構成図

【図４１】同高周波加熱装置の要部構成図

【図４２】同高周波加熱装置の要部断面構成図

【図４３】容器の構成図

【図４４】（ａ）従来の他の高周波加熱装置の特性図（ｂ）同特性図

【符号の説明】

１加熱室２食品（被加熱物）３、３ａ、３ｂ、３ｃ電磁波４電磁波放射手段５位置確認手段６制御手段７マグネトロン（電磁波発生手段）８導波手段９放射アンテナ（放射手段）１０ステッピングモータ（駆動手段）１１停止手段１２導波管（導波手段）１３結合部（導波手段）１９重量検出手段（物理量検出手段）２１温度分布検出手段（物理量検出手段）２２設定手段２３出力制御手段３０ストッパー（停止手段）（位置確認手段）６７基準位置検出手段６９カム（基準位置検出手段）（位置確認手段）７０スイッチ（基準位置検出手段）（位置確認手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱物の仕上がり状態を所望の状態にす
るために、加熱室内に電磁波を放射する移動自在の電磁
波放射手段の位置を確認し、所望の仕上がり状態が得ら
れる位置にくるように制御することを特徴とする高周波
加熱装置。
【請求項２】加熱室内に電磁波を放射して被加熱物を加
熱する電磁波放射手段と、前記電磁波放射手段の位置を
確認する位置確認手段と、前記電磁波放射手段の位置を
制御する制御手段とを備えた高周波加熱装置。
【請求項３】位置確認手段は、電源投入時に電磁波放射
手段の位置を確認する構成とした請求項２記載の高周波
加熱装置。
【請求項４】位置確認手段は、調理終了後に電磁波放射
手段の位置を確認する構成とした請求項２記載の高周波
加熱装置。
【請求項５】加熱室を開閉する開閉手段と、前記開閉手
段の開から閉または閉から開への変化を検出する開閉検
出手段を有し、位置確認手段は、前記開閉検出手段によ
り開または閉を検出した後に電磁波放射手段の位置を確
認する構成とした請求項２記載の高周波加熱装置。
【請求項６】位置確認手段は、電磁波放射手段が基準と
なる位置に到達したことを検出する基準位置検出手段を
有し、制御手段は、前記基準位置検出手段からの信号に
基づいて前記電磁波放射手段の位置を制御する構成とし
た請求項２ないし５のいずれか１項に記載の高周波加熱
装置。
【請求項７】位置確認手段は、電磁波放射手段を基準と
なる位置で停止させる停止手段を有する構成とした請求
項２ないし５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項８】位置確認手段は、加熱を開始する位置で電
磁波放射手段の位置を確認する構成とした請求項２ない
し７のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項９】制御手段は、加熱開始時の電磁波放射手段
の位置が常に一定で、途中から電磁波放射手段の位置を
変更するよう制御する構成とした請求項８記載の高周波
加熱装置。
【請求項１０】制御手段は、加熱開始時は被加熱物の略
底面中央が加熱される加熱分布となるように電磁波放射
手段の位置を制御する構成とした請求項８記載の高周波
加熱装置。
【請求項１１】電磁波放射手段からの電磁波出力を制御
する出力制御手段を有し、前記出力制御手段は、位置確
認手段が前記電磁波放射手段の位置を確認するときは、
前記電磁波出力を０とするかまたは低下させるよう制御
する構成とした請求項２ないし１０のいずれか１項に記
載の高周波加熱装置。
【請求項１２】電磁波放射手段は、電磁波を発生する電
磁波発生手段と、前記電磁波発生手段からの電磁波を加
熱室内に導く導波手段と、前記導波手段により導かれた
電磁波を放射する放射手段と、前記放射手段を駆動する
駆動手段とを有し、前記放射手段の位置により被加熱物
の加熱分布が変化し、位置確認手段は、前記放射手段の
位置または前記駆動手段の位置を確認し、制御手段は、
前記駆動手段を制御することで前記放射手段の位置を制
御する構成とした請求項２ないし１１のいずれか１項に
記載の高周波加熱装置。
【請求項１３】被加熱物の物理量を検出する物理量検出
手段を有し、制御手段は、前記物理量検出手段により電
磁波放射手段の位置を制御する構成とした請求項２ない
し１２のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項１４】物理量検出手段は、被加熱物の温度分布
を検出する温度分布検出手段により構成した請求項１３
記載の高周波加熱装置。
【請求項１５】物理量検出手段は、被加熱物の重量を検
出する重量検出手段により構成した請求項１３記載の高
周波加熱装置。
【請求項１６】使用者が被加熱物の名称、種類および加
熱前の状態に関する情報または加熱方法または加熱仕上
がり状態の少なくとも１つを設定できる設定手段を有
し、制御手段は、前記設定手段により電磁波放射手段の
位置を制御する構成とした請求項２ないし１５のいずれ
か１項に記載の高周波加熱装置。