微波加热装置的制作方法

文档序号:8136992阅读:285来源:国知局
专利名称:微波加热装置的制作方法
技术领域
本发明涉及具有使用半导体元件构成的微波产生部的微波加热装置。
背景技术
作为现有的这种微波加热装置,例如存在日本特开昭56-132793号公报所公开的高频加热装置。该现有的高频加热装置具有使用半导体元件构成的基准振荡器、将该基准振荡器的输出分割成多份的分配器、分别对所分配的输出进行放大的多个放大器、设置在分配器与放大器之间的一个路径中的相位器、重新将放大器的输出合成的合成器、以及多个天线。该现有的高频加热装置中的合成器的结构实质上与分配器相同,采用了将输入输出反过来的使用方法。该合成器利用由微带(microstrip)线路构成的90度混合耦合器或 180度混合耦合器等构成,具有2个合成器输出。因此,通过对设置在分配器与放大器之间的一个路径中的相位器进行控制,由此,能够改变2个合成器输出的功率比,或者,能够将2 个合成器输出之间的相位变更为同相或逆相。作为其他现有的微波加热装置,例如存在日本特开昭52-84543号公报所公开的高频加热装置。关于该现有的高频加热装置,在构成波导管的壁面中的电场面即E面、磁场面即H面、以及与E面和H面垂直的作为波导管端面的短路面中的任意一个面或多个面上,设置了彼此独立工作的固体高频振荡器。在该现有的高频加热装置中,经由固体高频振荡器的耦合器向波导管内放射微波,经由波导管向加热室供给微波,由此,容易实现阻抗匹配。专利文献1 日本特开昭56-132793号公报专利文献2 日本特开昭52-84543号公报在所述现有的高频加热装置中,通过相位器改变从合成器的2个输出端放射的微波的相位,由此,能够任意地且瞬时地改变从2个天线放射的放射功率比及相位差。但是, 在这样构成的现有的高频加热装置中,存在如下问题难以对收纳在供给微波的加热室内的、形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。并且,在现有的高频加热装置中,存在如下问题在通过多个天线供给微波的情况下,针对反射功率因相位差而变动的状况、相位因振荡频率而变动的状况、从加热室内反射微波的状况、在向加热室供给微波的多个供电部之间产生微波透射的状况,无法实施恰当的处理,无法进行高效的加热处理。

发明内容
本发明的目的在于,解决所述现有的高频加热装置中的问题,提供一种能够对收纳在供给微波的加热室内的、形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热的可靠性高的微波加热装置。在本发明的微波加热装置中,以最佳方式将具有放射微波的功能的多个供电部配置在加热室的壁面上,并且,进行使得反射功率最小的频率检测动作,根据其检测结果,选择适合于被加热物的加热的供电部而供给微波,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第1方面的微波加热装置具有加热室,其收纳被加热物;振荡部,其产生微波;功率分配部,其将所述振荡部的输出分配成多份而输出;放大部,其对所述功率分配部的输出分别进行功率放大;供电部,其向所述加热室供给所述放大部的输出;功率检测部,其检测从所述加热室经由所述供电部向所述放大部反射的反射功率;以及控制部,其对所述振荡部的振荡频率进行控制,其中构成为,所述供电部具有向所述加热室供给的微波的特性不同的多个天线,所述控制部提取使得由所述功率检测部检测到的所述反射功率最小的振荡频率,根据提取出的振荡频率使所述振荡部进行振荡而从所述多个天线向所述加热室供给特性不同的微波。在这样构成的第1方面的微波加热装置中,向加热室内供给适合于被加热物的加热的频率的微波,所以,能够使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第2方面的微波加热装置是在所述第1方面中构成为,针对所述多个天线供给一个所述放大器的输出。这样构成的第2方面的微波加热装置能够利用简单的结构以最佳方式从多个部位向加热室供给多个微波功率,能够利用简单的结构,对形状、种类、 量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第3方面的微波加热装置是在所述第2方面中构成为,所述多个天线放射激励方向不同的微波。这样构成的第3方面的微波加热装置构成为,从多个部位向加热室供给激励方向不同的多个微波功率,通过使来自多个天线的微波的激励方向不同,能够抑制天线之间的微波透射,能够高效地对被加热物进行加热。本发明的第4方面的微波加热装置是在所述第2方面中构成为,所述多个天线具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性。对于这样构成的第4方面的微波加热装置,使用具有微波功率的放射效率最佳的频率的值不同的频率特性的多个天线,从多个部位向加热室供给微波功率。因此,第4方面的微波加热装置能够从大的频率范围中选择向加热室放射的微波的最佳频率,能够在更恰当的加热条件下使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波。其结果,第4方面的微波加热装置能够与加热室内的被加热物的形状、 种类、量额对应地,选择应该进行主要供电的天线,能够对各种被加热物进行高效的加热。本发明的第5方面的微波加热装置是在所述第1方面中构成为,所述供电部具有多个天线并构成为一体,所述多个天线向所述加热室放射特性不同的微波。这样构成的第5 方面的微波加热装置能够利用简单的结构向加热室供给多个微波功率,能够利用简单的结构,对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第6方面的微波加热装置是在所述第5方面中构成为,针对所述一个供电部中的多个天线,分别对应地供给多个放大部的各个输出。这样构成的第6方面的微波加热装置能够从一体构成的天线向加热室供给特性不同的微波功率,所以,能够与加热室内的被加热物的形状、种类、量额对应地,从合适的天线供给多个微波功率,能够对各种被加热物进行高效的加热。本发明的第7方面的微波加热装置是在所述第6方面中构成为,所述多个天线放射激励方向不同的微波。这样构成的第7方面的微波加热装置使来自多个天线的微波的激励方向不同,所以,能够抑制各微波之间的干涉,能够从各个天线向加热室内供给最佳的微波。并且,第7方面的微波加热装置能够从多个部位向加热室供给激励方向不同的多个微波,使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波,所以,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第8方面的微波加热装置是在所述第6方面中,具有多个天线的所述供电部可以由具有多个供电点的贴片天线构成。这样构成的第8方面的微波加热装置能够利用简单的结构向加热室供给多个微波功率,能够利用简单的结构,对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第9方面的微波加热装置是在所述第1方面中构成为,针对多个天线供给一个放大器的输出,所述多个天线中的至少一个天线与被供给其他放大器的输出的其他天线构成为一体。这样构成的第9方面的微波加热装置能够利用简单的结构向加热室供给多个微波功率,能够利用简单的结构,对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第10方面的微波加热装置是在所述第9方面中构成为,被供给所述一个放大器的输出的多个天线中的至少一个天线与被供给所述其他放大器的输出的其他天线放射激励方向不同的微波。这样构成的第10方面的微波加热装置能够从多个部位向加热室供给激励方向不同的多个微波功率,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第11方面的微波加热装置是在所述第9方面中构成为,被供给所述一个放大器的输出的多个天线具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性。这样构成的第11方面的微波加热装置从多个部位向加热室供给使得反射功率最小的频率的值不同的多个微波功率,按照微波功率的放射效率最佳的频率,通过控制部对振荡部的振荡频率进行控制。因此,第11方面的微波加热装置根据功率检测部的检测结果,利用控制部对振荡部的振荡频率进行控制,由此,实质地选择出放射微波的天线,能够使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波。其结果,第11方面的微波加热装置能够与加热室内的被加热物的形状、种类、量额对应地,选择应该进行主要供电的天线,能够对各种被加热物进行高效的加热。本发明的第12方面的微波加热装置是在所述第9方面中构成为,被供给所述一个放大器的输出的多个天线放射激励方向不同的微波。这样构成的第12方面的微波加热装置能够从多个部位向加热室供给激励方向不同的多个微波功率,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第13方面的微波加热装置是在所述第1方面中构成为,该微波加热装置具有扩散型微波功率供给部,该扩散型微波功率供给部构成为,针对所述供电部所具有的多个天线供给一个放大器的输出,从所述多个天线向加热室供给特性不同的多个微波,所述功率检测部设置在所述放大部与所述供电部之间的微波传播路径中,检测反射功率。这样构成的第13方面的微波加热装置能够通过一个功率检测部检测反射到一个放大部的全部微波功率,所以,检测动作和控制动作容易,使具有放射微波的天线的供电部启动,能够使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波。这样,第13方面的微波加热装置能够通过功率检测部可靠地检测反射功率,高精度地检测最小的反射功率,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第14方面的微波加热装置是在所述第1方面中构成为,该微波加热装置具有集约型微波功率供给部,该集约型微波功率供给部构成为,所述供电部具有多个天线并构成为一体,针对所述多个天线分别供给多个放大器的各个输出,从所述多个天线向加热室供给特性不同的多个微波,所述功率检测部设置在所述放大部与所述供电部之间的微波传播路径中,检测反射功率。这样,在第14方面的微波加热装置中,功率检测部检测从具有多个天线并构成为一体的供电部向多个放大部的方向反射的微波功率,且该功率检测部针对多个放大部,设置在供电部与放大部之间,所以,分别通过不同的功率检测部检测反射到多个放大部的微波功率。因此,在第14方面的微波加热装置中,即使构成为共用供电部, 也能够分开地检测特性不同的各个反射功率,能够高精度地检测适合于被加热物的加热条件。其结果,第14方面的微波加热装置能够使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波,能够利用简单的结构,对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的第15方面的微波加热装置是在所述第1方面中构成为,所述供电部具有第1供电部和第2供电部,该微波加热装置具有扩散型微波功率供给部,其构成为,针对所述第1供电部所具有的多个天线供给一个放大器的输出,从所述第1供电部的多个天线向加热室供给特性不同的多个微波;以及集约型微波功率供给部,其构成为,所述第2供电部具有多个天线并构成为一体,针对所述第2供电部的多个天线分别供给多个放大器的各个输出,从所述第2供电部的多个天线向所述加热室供给特性不同的多个微波,所述功率检测部设置在所述放大部与所述供电部之间的微波传播路径中,检测反射功率。这样构成的第15方面的微波加热装置能够通过一个功率检测部检测反射到一个放大部的全部微波功率,所以,检测动作和控制动作容易,能够容易地且以最佳方式选择实质放射微波的供电部。并且,在第15方面的微波加热装置中,分别利用不同的功率检测部检测反射到多个放大部的微波功率,所以,即使构成为共用一体具有多个天线的供电部,也能够分开地检测特性不同的各个反射功率,能够高精度地检测适合于被加热物的加热条件。其结果,第15方面的微波加热装置能够使被加热物高效地吸收放射到加热室内的微波,能够利用简单的结构,对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。本发明的微波加热装置以最佳方式将具有放射微波的功能的多个供电部配置在加热室的壁面上,并且,进行使得反射功率最小的频率检测动作,根据其检测结果,选择适合于被加热物的加热的供电部而供给微波,能够对形状、种类、量额不同的各种被加热物进行高效的加热。


图1是示出本发明的实施方式1的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。图2A是示出在实施方式1的微波加热装置中使用第1天线时关于反射功率的频率特性图。图2B是示出在实施方式1的微波加热装置中使用激励方向与第1天线不同的第 2天线时关于反射功率的频率特性图。图3A是示出在实施方式1的微波加热装置中使用直径为50mm的贴片天线时关于反射功率的频率特性图。图;3B是示出在实施方式1的微波加热装置中使用激励方向与具有图3A所示的频率特性的天线不同且直径为50mm的天线时关于反射功率的频率特性图。
图4是实施方式1的微波加热装置的加热动作的流程图。图5是示出实施方式1的微波加热装置的加热动作中的频率检测动作的流程图。图6是示出本发明的实施方式2的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。图7是示出本发明的实施方式3的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。图8是说明实施方式3的微波加热装置中的2点供电型贴片天线的概略图。图9是示出本发明的实施方式4的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。
具体实施例方式下面,参照附图对本发明的微波加热装置的优选实施方式进行说明。另外,在以下实施方式的微波加热装置中是对微波炉进行说明,但微波炉只是例示,本发明的微波加热装置不限于微波炉,还包含利用了感应加热的加热装置、生垃圾处理机或半导体制造装置等微波加热装置。并且,本发明不限于以下实施方式的具体结构,基于相同技术思想的结构也包含在本发明中。(实施方式1)图1是示出本发明的实施方式1的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。在图1中,微波产生部构成为具有使用半导体元件构成的2个振荡部la、lb ;功率分配部h、2b,它们将各振荡部la、Ib的输出分配成2路;微波功率供给部3a、3b、3c、3d, 它们对各功率分配部h、2b的输出进行放大,形成微波功率而对加热室8进行供电;以及控制部7,其对微波功率供给部3a、3b、3c、3d的振荡频率进行控制。各微波功率供给部3a、 ;3b、3c、3d分别具有放大部^、4b、k、4d,它们对各功率分配部h、2b的输出进行放大;供电部fe、5b、5c、5d,它们向加热室8供给在各放大部^、4b、k、4d中放大后的微波功率;以及功率检测部6a、6b、6c、6d,它们被插入在分别连接放大部4a、4b、4c、4d与供电部fe、5b、 5c、5d的微波传播路径中。放大部^、4b、k、4d使用半导体元件构成。功率检测部6a、6b、 6c、6d检测从加热室8内经由供电部fe、5b、5c、5d向放大部如、仙、如、4(1反射的反射功率。 控制部7根据由功率检测部6a、6b、6c、6d检测到的反射功率,对振荡部la、lb的振荡频率进行控制。如图1所示,实施方式1的微波加热装置构成为,收纳被加热物9,并且,放射从微波功率供给部3a、3b、3c、3d输出的各微波。在加热室8中,在构成加热室8的一个壁面上设置有用于取出、放入被加热物9的门(省略图示)。在加热室8中,设置了门的壁面以外的壁面由金属材料的屏蔽板构成,将放射到加热室8内的微波封闭在加热室内部。在加热室8内设有用于载置被加热物9的载置台10。在实施方式1的微波加热装置中,在构成加热室8的各壁面上配置有将由振荡部 la、lb产生的微波放射到加热室8内的供电部fe、5b、5c、5d。在实施方式1的微波加热装置中,示出如下结构第1供电部如配置于底壁面,第2供电部恥配置于顶壁面,第3供电部5c配置于左壁面(图1中的左侧壁面),第4供电部5d配置于右壁面(图1中的右侧壁面)°在本发明中,供电部5a、恥、5c、5d的配置不限于图1所示的实施方式1的结构。例如,可以在任意壁面上设置多个供电部,或者,在不是相对的面的壁面、例如右壁面和底壁面这种邻接的壁面上配置来自相同功率分配部的供电部。这样,在本发明的微波加热装置中,不限定各壁面中的供电部的配置,可根据该微波加热装置的使用目的等,恰当设定供电部的配置。如图1所示,实施方式1的微波加热装置中的第1供电部fe设置在载置台10下方的底壁面上。第1供电部5a具有设置在底壁面中的不同位置处的2个天线51a、51b。作为天线51a、51b的结构,例如使用贴片天线、单极天线等放射天线。在实施方式1的微波加热装置中,使用2个贴片天线作为2个天线51a、51b。如上所述,在实施方式1的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a由具有2个天线51a、51b的第1供电部5a、第1放大部4a、第1功率检测部6a构成。同样,第2微波功率供给部北由第2供电部恥、第2放大部4b、第2功率检测部6b构成,第3微波功率供给部3c由第3供电部5c、第3放大部如、第3功率检测部6c构成,而且,第4微波功率供给部3d由第4供电部5d、第4放大部4d、第4功率检测部6d构成。在实施方式1的微波加热装置中,第1供电部如具有2个天线51a、51b,其他的第2 第4供电部^、5c、5d具有一个天线,但是,本发明不限于这种结构,第2 第4供电部^、5c、5d也可以具有2个天线。如上所述,在实施方式1的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a具有2个天线51a、51b,所以,具有从底壁面中的2个位置处向加热室8内放射微波的功能。设置在第 1微波功率供给部3a中的2个天线51a、51b使用彼此不同规格的天线。所谓2个天线51a、 51b的不同规格,是指向加热室8放射的微波的激励方向不同的结构。与天线51a、51b有关的详细说明将在后面叙述。另外,在以下的说明中,激励方向是指从天线向加热室8内放射微波时在天线附近产生的电场的方向。实施方式1的微波加热装置中的放大部4a、4b、4c、4d由形成在电介质基板的单面上的导电体图案的电路构成,所述电介质基板由低介电损耗材料构成。为了使作为各放大部^、4b、k、4d的放大元件的半导体元件良好地工作,在各半导体元件的输入侧和输出侧分别设有匹配电路。功率分配部2a、2b例如可以是威尔金森型分配器这样的在输出之间不产生相位差的同相分配器,也可以是分支线型分配器或环形波导型分配器这样的在输出之间产生相位差的分配器。从振荡部la、Ib输入的微波功率的大致1/2的功率传播到由功率分配部2adb分配的各个输出。设置在各放大部如、仙、如、4(1与各供电部fe、5b、5c、5d之间的功率检测部6a、6b、 6c、6d提取从加热室8经由供电部fe、5b、5c、5d向放大部如、仙、如、4(1反射的微波、即反射波的功率(反射功率)。功率检测部6a、6b、6c、6d由功率耦合度例如大约为40dB的方向性耦合器构成,提取表示反射功率的大约1/10000的功率量的功率信号。该功率信号分别在检波二极管(省略图示)中进行整流,由电容器(省略图示)进行平滑处理,进而其输出信号被输入到控制部7。控制部7根据使用者直接输入的表示被加热物9的加热条件的设定信息(加热动作时间等)、表示被加热物9在加热中的加热状态的加热信息(表面温度等)、以及来自功率检测部6a、6b、6c、6d的检测信息(反射功率量),对分别向振荡部la、Ib和放大部^、4b、 k、4d供给的驱动功率进行控制。这样,控制部7对振荡部13、113和放大部如、413、如、4(1进行控制,由此,以最佳方式对收纳在加热室8内的被加热物9进行加热。接着,对实施方式1的微波加热装置的设置在第1微波功率供给部3a中的2个天线51a、51b的具体结构进行说明。在实施方式1中,第1天线51a和第2天线51b双方均使用了直径为47mm的圆形的贴片天线。第1天线51a和第2天线51b配置于加热室8的底壁面中的不同位置处,各自的激励方向相差90度。这样,由于激励方向相互垂直,所以,抑制了在第1天线51a与第2 天线51b之间产生透射功率的状况。第1天线51a和第2天线51b可以配置在距载置被加热物9的位置的中心正下方等距离的位置处,或者,也可以并排设置在该中心正下方附近。图2A示出了关于与第1天线51a放射的微波对应的反射功率的频率特性,是在预先设定的一定的负载状态下测定的。图2B示出了关于与第2天线51b放射的微波对应的反射功率的频率特性,是在与图2A所示的第1天线51a的频率特性相同的负载状态下测定的。在图2A和图2B中,纵轴表示反射功率相对于入射功率的比率(反射功率/入射功率),横轴是振荡频率。这里,入射功率是从供电部向加热室放射的微波功率。如图2A和图2B所示,第1天线51a和第2天线51b的频率特性在相同的负载状态下呈现出相同的频率特性。即,第1天线51a和第2天线51b选择具有如下频率特性的天线在频率2. 47GHz附近,反射功率相对于入射功率的比率为最低。另外,对于实施方式1的微波加热装置,在设置了具有图3A和图:3B所示的频率特性的直径为50mm的贴片天线作为其他圆形贴片天线的微波加热装置中,也进行了同样的实验。在图3A和图;3B所示的2个天线中,也在相同的负载状态下进行了测定。在以下的实施方式1的微波加热装置中,对使用了直径为47mm的圆形贴片天线的情况进行说明,但是,即便使用图3A和图:3B所示的直径为50mm的贴片天线、且以各自的激励方向彼此垂直的方式构成微波加热装置,也展现出同样的效果。实施方式1的微波加热装置中的第1微波功率供给部3a构成为,针对第1供电部 5a所具有的2个天线5la、5Ib,供给一个放大器如的输出,能够从天线5la、5Ib向加热室 8内放射特性不同的多个微波。将这样构成的实施方式1的微波加热装置中的第1微波功率供给部3a称为扩散型微波功率供给部。接着,参照附图4和图5的流程图对如上构成的实施方式1的微波加热装置中的加热动作进行说明。图4是示出实施方式1的微波加热装置的加热动作的主动作的流程图。 图5是示出图4所示的流程图中的频率检测动作的流程图。首先,将被加热物9收纳在加热室8内,在操作部(省略图示)中输入该被加热物 9的加热条件。在输入了加热条件并压下加热开始键后,生成加热开始信号(图4的步骤 101)。被输入了加热开始信号的控制部7使驱动电源(省略图示)启动,分别对振荡部la、 Ib和放大部4a、4b、4c、4d供给驱动电压,开始频率检测动作(图4的步骤102)。在图5所示的表示频率检测动作的流程图中,控制部7向振荡部la、lb中输入用于将振荡部la、lb的初始振荡频率设定为例如MOOMHz的控制信号(步骤Al)。被输入了该控制信号的振荡部la、lb以初始振荡频率进行振荡(步骤A2)。振荡部la、lb的输出在功率分配部2a、2b中分别被分配成大致1/2,成为4个微波功率信号。各微波功率信号被输入到由控制部7控制的放大部^、4b、k、4d。输入到并行工作的放大部^、4b、k、4d的微波功率信号被放大至规定的功率,经由功率检测部6a、6b、6c、6d分别输出到供电部fe、5b、 5c、5d,进而放射到加热室8内。在实施方式1的微波加热装置的频率检测动作的初始阶段中,例如以MOOMHz输出小于100W的微波功率,作为输出功率。以IMHz的间距(例如10毫秒IMHz)使振荡部la、 Ib的振荡频率从初始阶段的MOOMHz向高频方向变化,一直变化到频率可变范围的上限即 2500MHz。在该频率可变动作中,功率检测部6a、6b、6c、6d分别测定从加热室8经由各供电部5a、5b、5c、5d向各放大部4a、4b、4c、4d传播的反射功率(步骤A3)。如果供给到加热室8内的微波功率100%地被加热物9吸收,则从加热室8向供电部如、513、5(3、5(1传播的反射功率为01。但是,由于被加热物9的种类、形状、量额的不同,会导致加热室8的负载阻抗发生变化,从而与微波功率的供给侧之间发生匹配偏差等,因此, 将产生从供电部^1、513、5(3、5(1向放大部如、413、如、4(1传播的反射功率。功率检测器6a、6b、 6c、6d检测到该反射功率,向控制部7输出与该反射功率量成比例的检测信号。在控制部7 中,根据检测到的反射功率,计算反射功率/入射功率的比率,将计算出的比率与此时的工作频率一起进行存储(步骤A4)。如上所述,在实施方式1的微波加热装置中,在对收纳于加热室8内的被加热物9 进行正式加热处理的前阶段中,进行预备加热处理,执行频率检测动作。在频率检测动作中,控制部7控制振荡部la、lb,检测与反射功率有关的频率特性,提取使得功率检测器6a、 6b、6c、6d检测到的反射功率最小的振荡频率。在该提取动作中确定振荡频率,以所确定的振荡频率进行正式加热处理。在该频率检测动作中,控制部7使振荡部la、lb的振荡频率以IMHz的间距从例如MOOMHz达到频率可变范围的上限即2500MHz而工作,与此同时,功率检测部6a、6b、6c、6d检测从供电部fe、5b、5c、5d向放大部^、4b、k、4d反射的微波功率 (反射功率)(步骤A2 步骤A6)。在各功率检测部6a、6b、6c、6d中检测到的反射功率的信息被传送到控制部7,计算各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的与反射功率有关的频率特性。 根据该计算出的各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的频率特性,提取并确定使得与该负载对应的总反射功率最小的振荡频率。在实施方式1的微波加热装置中,计算反射功率/入射功率的比率来确定频率特性,检测使得总反射功率最小的振荡频率(步骤A7)。图2A和图 2B所示的各频率特性图示出了计算使直径47mm的贴片天线51a、51b分别单独工作时反射功率/入射功率的比率而得到的结果。如上所述,在各功率检测部6a、6b、6c、6d中确定了使得总反射功率最小的振荡频率时,控制部7控制振荡部la、lb以所确定的振荡频率进行振荡,并且,将振荡部la、Ib和放大部^、4b、k、4d的输出控制成与在操作部中设定的加热条件对应的输出。振荡部la、 Ib根据控制部7的控制而振荡产生的振荡频率的微波被输入到放大部^、4b、k、4d,放大成与控制部7的控制对应的功率。放大部4a、4b、4c、4d的输出被供给到各个供电部fe、5b、 5c、5d,向加热室8内放射期望的微波。通过这样地向加热室8内放射期望的微波,由此,开始针对被加热物9的正式加热动作。在正式加热动作中,检测加热动作时间、被加热物9的加热状态等,在这些检测到的加热信息满足设定信息中的加热条件时,结束正式加热动作。另外,在实施方式1的微波加热装置中,在设置了检测被加热物9的物理信息、例如被加热物9的表面温度、大小、量额等的单元的情况下,也可以根据该检测物理信息的单元的检测信号来判定加热是否完成。在检测物理信息的单元例如为温度检测单元的情况下,判定是否达到了基于设定信息的规定温度(例如75°C ),在达到的情况下结束加热动作。并且,在设置了检测关于被加热物9的大小、量额等的单元的情况下,也可以根据基于设定信息的烹调方法等的处理方法,提取针对大小、量额的各个范围预先确定的加热动作
11时间,根据是否达到了该加热动作时间,来决定是否结束正式加热动作。在实施方式1的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a是扩散型微波功率供给部,关于构成第1供电部fe的2个天线51a、51b,它们向加热室8内供给的微波的激励方向不同,且被配置于不同位置,所以具有如下效果。从第1微波功率供给部3a中的第1天线51a和第2天线51b分别放射的微波虽然频率相同,但电场的方向不同,所以,对天线彼此的影响小,大幅抑制了透射功率。因此, 在第1供电部如中,抑制了天线彼此之间的放射微波的干涉,来自底壁面中的多个位置处的微波供电不会受到彼此的影响,能够同时且可靠地得到各自的放射性能。并且,在实施方式1的微波加热装置中,2个天线51a、51b具有相同的频率特性,所以,各自的达到最小反射功率的振荡频率大致重叠,所以,通过以相同频率进行振荡,能够实现反射功率的大幅抑制,能够实现高效的加热动作。而且,在实施方式1的微波加热装置的第1微波功率供给部3a中,能够利用一个功率检测部6a检测从2个天线51a、51b双方反射来的全部微波功率,所以,检测动作和控制动作容易,能够简化结构。需要说明的是,在实施方式1的微波加热装置中,对设置在底壁面上的第1供电部 5a具有规格不同的天线的结构进行了说明,但是,其他供电部^、5c、5d也同样可以由2个天线构成而进行高效的加热动作。可根据微波加热装置各自的规格来恰当地设定各供电部 5a、5b、5c、5d 的结构。在实施方式1的微波加热装置的结构中,能够利用较少的振荡部和放大部从多个位置向加热室供给微波功率,所以,能够从适合于被加热物的方向进行加热,改善了加热不均,能够进行可实现高品质烹饪的加热。在实施方式1的微波加热装置中,如上所述进行频率检测动作,执行基于最佳频率的加热动作,所以,能够在针对形状、大小、量额不同的各种被加热物设定的加热条件下, 进行高效的加热。而且,在实施方式1的微波加热装置中,大幅抑制了向放大部反射的反射功率,所以,防止了放大部所具有的半导体元件因反射功率而过度发热的状况,防止了半导体元件的热损坏。(实施方式2)本发明的实施方式2的微波加热装置与所述实施方式1的微波加热装置的不同之处在于,构成供电部的2个天线的规格不同,其他结构与实施方式1的微波加热装置相同。 图6是示出实施方式2的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。在以下的实施方式 2的说明中,对具有与实施方式1的微波加热装置中的结构要素相同的功能、结构的部分标注相同标号,省略其详细说明,而应用实施方式1的说明。如图6所示,实施方式2的微波加热装置中的第1供电部fe设置在载置台10下方的底壁面上,由设置在底壁面中的不同位置处的2个天线5h、52b构成。关于第1天线 52a和第2天线52b的结构,例如使用贴片天线、单极天线等放射天线。在实施方式2的微波加热装置中,将贴片天线用作第1天线5 和第2天线52b。在实施方式2的微波加热装置中,由具有第1天线5 和第2天线52b的第1供电部fe、第1放大部4a、第1功率检测部6a构成第1微波功率供给部3a。同样,第2微波功率供给部3b由第2供电部5b、第2放大部4b、第2功率检测部6b构成,第3微波功率供给部3c由第3供电部5c、第3放大部4c、第3功率检测部6c构成,而且,第4微波功率供给部3d由第4供电部5d、第4放大部4d、第4功率检测部6b构成。在实施方式2的微波加热装置中,第1供电部5a具有2个天线52a、52b,其他的第2 第4供电部5b、5c、5d具有一个天线,但是,本发明不限于这种结构,第2 第4供电部5b、5c、5d也可以具有2个天线。如上所述,在实施方式2的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a具有2个天线52a、52b,所以,具有从底壁面中的2个位置处向加热室8内放射微波的功能。设置在第 1微波功率供给部3a中的2个天线52a、52b的规格不同,具体而言,与反射功率有关的频率特性不同。即,2个天线52a、52b具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性。接着, 对实施方式2的微波加热装置的设置在第1微波功率供给部3a中的2个天线52a、52b的具体结构进行说明。在实施方式2中,第1天线52a是直径为47mm的圆形贴片天线,第2天线52b是直径为50mm的圆形贴片天线。第1天线52a和第2天线52b配置于加热室8的底壁面中的不同位置,各自的激励方向为同一方向。第1天线52a和第2天线52b设置在距载置被加热物9的位置的中心正下方等距离的位置处,但是,也可以并排设置在该中心正下方附近。在实施方式2的微波加热装置中,作为第1天线52a,使用了具有所述实施方式1 中说明的图2A所示的频率特性的直径为47mm的贴片天线。并且,作为第2天线52b,使用了具有图3A所示的频率特性的直径为50mm的贴片天线。因此,第1天线52a具有在频率 2. 47GHz附近反射功率量最低的频率特性,第2天线52b具有在频率2. 43GHz附近反射功率量最小的频率特性。实施方式2的微波加热装置中的第1微波功率供给部3a构成为,针对第1供电部 5a所具有的2个天线52a、52b,供给一个放大器4a的输出,能够从天线52a、52b向加热室 8内放射出特性不同的多个微波。将这样构成的实施方式2的微波加热装置中的第1微波功率供给部3a称为扩散型微波功率供给部。接着,对如上构成的实施方式2的微波加热装置中的加热动作进行说明。在实施方式2的微波加热装置中,进行与所述实施方式1的微波加热装置实质上相同的动作,所以,参照图4和图5所示的流程图进行简单说明。 将被加热物9收纳在加热室8内,在操作部中输入该被加热物9的加热条件,当按下加热开始键后,加热开始信号被输入到控制部7(图4的步骤101)。被输入了加热开始信号的控制部7使驱动电源启动,分别对振荡部la、lb和放大部4a、4b、4c、4d供给驱动电压, 开始频率检测动作(图4的步骤102)。控制部7向振荡部la、lb中输入用于将振荡部la、lb的初始振荡频率设定为例如 2400MHz的控制信号(图5的步骤Al),被输入了该控制信号的振荡部la、lb以初始振荡频率进行振荡(图5的步骤A2)。从振荡部la、lb输出的微波被输入到由控制部7控制的放大部4a、4b、4c、4d。在并行工作的放大部4a、4b、4c、4d中被放大至规定功率的微波功率经由功率检测部6a、6b、6c、6d,分别输出到供电部5a、5b、5c、5d,进而供给到加热室8内。在实施方式2的微波加热装置中,与所述实施方式1同样,在对收纳于加热室8内的被加热物9进行正式加热处理的前阶段中,进行预备加热处理,执行频率检测动作。在频率检测动作中,控制部7控制振荡部la、lb,检测与反射功率有关的频率特性,提取使得功率检测器6a、6b、6c、6d检测到的总反射功率最小的振荡频率。在该提取动作中确定振荡频率,以所确定的振荡频率进行正式加热处理。在该频率检测动作中,控制部7使振荡部la、 Ib的振荡频率以IMHz的间距从例如2400MHz达到频率可变范围的上限即2500MHz而工作, 与此同时,功率检测器6a、6b、6c、6d检测从供电部5a、5b、5c、5d向放大部4a、4b、4c、4d反射的微波功率(图5的步骤A2 步骤A6)。在各功率检测部6a、6b、6c、6d中检测到的反射功率的信息被传送到控制部7,计算各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的与反射功率有关的频率特性。根据该计算出的各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的频率特性,确定使得与该负载对应的总反射功率最小的振荡频率。在实施方式2的微波加热装置中,计算反射功率 /入射功率的比率而得到频率特性,确定使反射功率最小的振荡频率(图5的步骤A7)。如上所述,在各功率检测部6a、6b、6c、6d中确定了使得总反射功率最小的振荡频率后,控制部7控制振荡部la、Ib以所确定的振荡频率进行振荡,并且,将振荡部la、Ib和放大部4a、4b、4c、4d的输出控制成与在操作部中设定的加热条件对应的输出。振荡部la、 Ib根据控制部7的控制而振荡产生的振荡频率的微波被输入到放大部4a、4b、4c、4d,放大至与控制部7的控制对应的功率。放大部4a、4b、4c、4d的输出被供给到各个供电部5a、5b、 5c、5d,向加热室8内放射期望的微波。通过这样地向加热室8内放射期望的微波,由此,开始针对被加热物9的正式加热动作。在正式加热动作中,检测加热动作时间、被加热物9的加热状态等,在这些检测到的加热信息满足设定信息中的加热条件时,结束正式加热动作。在实施方式2的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a是扩散型微波功率供给部,构成第1供电部5a的2个天线52a、52b分别具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性,所以具有如下效果。在实施方式2的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a中的第1天线52a和第2 天线52b放射相同频率的微波。但是,通过供给第1功率检测部6a检测到的频率特性中表现出最小反射功率的频率的微波,由此,第1天线52a或第2天线52b中放射效率高的天线成为主体,向加热室8内放射微波。这是因为,第1天线52a和第2天线52b具有图2A和图 3A所示的频率特性。如图2A所示,在第1天线52a的频率特性中,在2. 47GHz附近存在使反射功率最小的频率。另一方面,如图3A所示,在第2天线52b的频率特性中,在2. 43GHz 附近存在使反射功率最小的频率。因此,在以表现出最小总反射功率的频率进行振荡而向加热室8内供给微波的情况下,与该振荡频率对应地,第1天线52a或第2天线52b中的任意一方成为主体,向加热室8内放射微波。如上所述,在实施方式2的微波加热装置中,在振荡部Ia以所确定的振荡频率进行振荡时,该振荡频率下的放射效率高的天线成为主体,而向加热室8供给微波功率。因此,控制部7根据功率检测部6a、6b、6c、6d的检测结果来确定振荡频率,以该振荡频率进行控制,在被加热物9的加热中选择适合于作为底壁面中的天线的某个天线51a或51b。这样, 在实施方式2的微波加热装置中,利用多个天线51a、51b分担从底壁面放射的2400MHz 2500MHz的频率范围,由此,能够在大的频率范围内,根据被加热物9进行更高效的加热。 因此,在实施方式2的微波加热装置中,能够根据随被加热物9的位置、形状、大小、量额等而变化的负载阻抗,高效地进行恰当的加热。并且,在实施方式2的微波加热装置的第1微波功率供给部3a中,能够利用一个功率检测部6a检测从2个天线52a、52b双方反射的全部微波功率,所以,检测动作和控制 动作容易,能够实现结构的简化。在实施方式2的微波加热装置中,如上所述,第1供电部5a使用规格不同的天线构成,所以,能够高效进行加热的频率范围扩大,能够与各种被加热物对应地,从大频率范围中选择恰当的频率。在实施方式2的微波加热装置的结构中,能够利用较少的振荡部和放大部从多个位置向加热室内供给微波,所以,能够从适合于被加热物的方向进行加热,改善了加热不均,能够进行可实现高品质烹饪的加热。在实施方式2的微波加热装置中,构成为从供电部中最合适的天线向加热室内放射来自一个放大部的微波功率,不需要使用特别的输出切换机构,能够在从多个天线中实质上选择了最合适的天线的状态下,向加热室内供给期望的微波功率。在实施方式2的微波加热装置中,由于如上所述地执行频率检测动作而进行预备加热动作,所以,能够根据被加热物在加热室内的位置,在被设定为对于被加热物的各种形状、大小、量额最合适的加热条件下进行更高效的加热。并且,在实施方式2的微波加热装置中,大幅抑制了向放大部反射来的反射功率, 所以,防止了放大部所具有的半导体元件因反射功率而过度发热的状况,防止了半导体元件的热损坏。另外,在实施方式2的微波加热装置中,作为不同规格,对设置在第1微波功率供给部3a中的2个天线52a、52b使用了与反射功率有关的频率特性不同的规格的天线的例子进行了说明,但是,也可以使用具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性、且激励方向不同的结构的天线。在这样构成的微波加热装置中,从2个天线52a、52b放射的微波的电场方向不同,所以,针对天线彼此的影响小,大幅抑制了 2个天线52a、52b中的透射功率。因此,在第1供电部5a中,抑制了天线彼此的放射微波的干涉,来自同一壁面中的多个位置处的微波供电不会受到天线彼此的影响,能够同时且可靠地得到各自的放射性能。(实施方式3)本发明的实施方式3的微波加热装置与所述实施方式1的微波加热装置的不同之处在于,微波功率供给部的结构不同,其他结构与实施方式1的微波加热装置相同。图7是示出实施方式3的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。在以下的实施方式3的说明中,对具有与实施方式1的微波加热装置中的结构要素相同的功能、结构的部分标注相同标号,省略其详细说明而应用实施方式1的说明。如图7所示,在实施方式3的微波加热装置中,采用了第1微波功率供给部3a和第2微波功率供给部3b共用第1供电部5a的结构。第1供电部5a具有2个供电点,由放射激励方向不同的微波的构成为一体的天线、例如2点供电型贴片天线构成。该2点供电型贴片天线是放射激励方向不同的微波的、实质上具有2个天线53a、53b的一体构造的贴片天线。图8是说明在实施方式3的微波加热装置中使用的2点供电型贴片天线的概略图。如图8所示,2点供电型贴片天线是具有第1供电点53c和第2供电点53d的贴片天线,利用向第1供电点53c供给的微波功率,产生由标号X的箭头表示的方向的电场,利用向第2供电点53d供给的微波功率,产生由标号Y的箭头表示的方向的电场。箭头X方向的电场与箭头Y方向的电场垂直。另外,在实施方式3的微波加热装置中,对圆形状的2点供电型贴片天线进行了说明,但是,只要是具有多个供电点的一体型天线即可,形状没有限定,也可以是矩形等多边形。 在实施方式3的微波加热装置中,作为第1供电部5a的2点供电型贴片天线设置在底壁面上,作为2点供电型贴片天线的2个天线53a、53b配设在加热室8的载置被加热物9的载置台10的中央正下方的位置处。即,2点供电型贴片天线设置在载置被加热物9 的区域的中央正下方,构成为从下方对被加热物9放射微波。对第1天线53a的第1供电点53c供给来自第1放大部4a的微波功率,对第2天线53b的第2供电点53d供给来自第 2放大部4b的微波功率。并且,第1功率检测部6a设置在第1天线53a与第1放大部4a 之间的微波传播路径中,第2功率检测部6b设置在第2天线53b与第2放大部4b之间的微波传播路径中。如上所述,在实施方式3的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a构成为具有第1供电部5a的第1天线53a、第1放大部4a和第1功率检测部6a。并且,第2微波功率供给部3b构成为具有第1供电部5a的第2天线53b、第2放大部4b和第2功率检测部 6b。在第1放大部4a中输入在第1功率分配部2a中分配的微波并进行放大。在第2放大部4b中输入在第2功率分配部2b中分配的微波并进行放大。在实施方式3的微波加热装置中,一体构成的第1供电部5a具有多个天线53a、 53b,针对这些天线53a、53b分别供给对应的多个放大器4a、4b的各个输出,从多个天线 53a、53b向加热室8内供给特性不同的多个微波。将具有这样构成的第1供电部5a的微波功率供给部3a、3b相结合而称为集约型微波功率供给部。在实施方式3的微波加热装置中,第3微波功率供给部3c构成为具有对在第1 功率分配部2a中分配的微波进行放大的第3放大部4c、设置在加热室8的顶壁面上的第3 天线5c、以及设置在第3放大部4c与第3天线5c之间的微波传播路径中的第3功率检测部6c。并且,第4微波功率供给部3d构成为具有对在第2功率分配部2b中分配的微波进行放大的第4放大部4d、设置在加热室8的右壁面(图7中的右侧壁面)上的第4天线 5d、以及设置在第4放大部4d与第4天线5d之间的微波传播路径中的第4功率检测部6d。以上,对实施方式3的第1供电部5a由2点供电型贴片天线构成的例子进行了说明,不过,同样可以使用在一个天线中具有多个微波功率输入部且激励方向不同的任意结构。从第1供电部5a向加热室8内放射的微波的激励方向为2个方向,在所述天线53a、 53b中激励产生各个激励方向的微波。因此,在实施方式3的微波加热装置中,采用了第1 微波功率供给部3a和第2微波功率供给部3b共用一个供电部5a的结构,能够同时且可靠地发挥各自的微波放射性能。接着,对如上构成的实施方式3的微波加热装置中的加热动作进行说明。在实施方式3的微波加热装置中,进行与所述实施方式1的微波加热装置实质上相同的动作,所以,参照图4和图5所示的流程图进行简单说明。将被加热物9收纳在加热室8内,在操作部中输入该被加热物9的加热条件,当按下加热开始键后,加热开始信号被输入到控制部7(图4的步骤101)。被输入了加热开始信号的控制部7使驱动电源启动,分别对振荡部la、lb和放大部4a、4b、4c、4d供给驱动电压,开始频率检测动作(图4的步骤102)。控制部7向振荡部la、lb中输入用于将振荡部la、lb的初始振荡频率设定为例如 2400MHz的控制信号(图5的步骤Al),被输入了该控制信号的振荡部la、lb以初始振荡频率进行振荡(图5的步骤A2)。从振荡部la、lb输出的微波被输入到由控制部7控制的放大部^、4b、k、4d。在并行工作的放大部^、4b、k、4d中被放大至规定功率的微波功率经由功率检测部6a、6b、6c、6d,分别输出到供电部5a、5c、5d,进而供给到加热室8内。此时, 分别对第1供电部fe中的2个供电点供给来自第1放大部如和第2放大部4b的微波功率。在实施方式3的微波加热装置中,与所述实施方式1同样,在对收纳于加热室8内的被加热物9进行正式加热处理的前阶段中,进行预备加热处理,执行频率检测动作。在频率检测动作中,控制部7控制振荡部la、lb,检测与反射功率有关的频率特性,提取功率检测器6a、6b、6c、6d检测到的反射功率最小的振荡频率。在该提取动作中确定振荡频率,以所确定的振荡频率进行正式加热处理。在该频率检测动作中,控制部7使振荡部la、lb的振荡频率以IMHz的间距从例如MOOMHz达到频率可变范围的上限即2500MHz而工作,与此同时,功率检测器6a、6b、6c、6d检测从供电部fe、5c、5d向放大部如、仙、如、4(1反射的微波功率(图5的步骤A2 步骤A6)。在各功率检测部6a、6b、6c、6d中检测到的反射功率的信息被传送到控制部7,计算各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的与反射功率有关的频率特性。 根据该计算出的各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的频率特性,确定使得与该负载对应的总反射功率最小的振荡频率。在实施方式3的微波加热装置中,计算反射功率/入射功率的比率而得到频率特性,确定使得总反射功率最小的振荡频率(图5的步骤A7)。如上所述,在各功率检测部6a、6b、6c、6d中确定了使得总反射功率最小的振荡频率后,控制部7控制振荡部la、Ib以所确定的振荡频率进行振荡,并且,将振荡部la、Ib和放大部^、4b、k、4d的输出控制成与在操作部中设定的加热条件对应的输出。振荡部la、 Ib根据控制部7的控制而振荡产生的振荡频率的微波被输入到放大部^、4b、k、4d,放大成与控制部7的控制对应的功率。放大部4a、4b、4c、4d的输出被供给到各个供电部fe、5c、 5d,向加热室8内放射期望的微波。通过这样地向加热室8内放射期望的微波,由此,开始针对被加热物9的正式加热动作。在正式加热动作中,检测加热动作时间、被加热物9的加热状态等,在这些检测到的加热信息满足设定信息中的加热条件时,结束正式加热动作。在实施方式3的微波加热装置中,针对作为第1供电部fe的2点供电型贴片天线的2个供电点53c、53d,供给来自各放大部^、4b的微波功率,向加热室8内放射激励方向不同的微波。因此,关于来自第1供电部fe的2个激励方向的微波放射,抑制了天线彼此的透射功率以及天线彼此的放射微波的干涉。因此,在第1供电部如中,进行来自多个天线53a、53b的微波放射,且同时排除了天线彼此的影响,能够同时且可靠地发挥各个天线 53a、53b的放射性能。并且,在实施方式3的微波加热装置中,由第1功率检测部6a和第2功率检测部 6b分别检测从天线53a、5;3b反射来的各个激励方向的微波功率,所以,能够高精度地确定适合于被加热物9的加热条件,能够使被加热物9高效地吸收放射到加热室8中的微波。在实施方式3的微波加热装置中,微波功率供给部的第1供电部fe设置在构成加热室8的壁面中的底壁面的中央。一般而言,加热室的底壁面的中央部分是最接近被加热物9的供电位置,所以,实施方式3的微波加热装置的第1供电部5a被配置在最适于高效加热的位置处。这样,由于具有多个天线的第1供电部5a被配置在最适于被加热物9的加热的位置处,所以,能够高效地放射激励方向不同的多个微波而对被加热物9进行加热。并且,实施方式3的微波加热装置采用了从配置于最佳位置的供电部向被加热物 9放射激励方向不同的微波的结构,所以,能够高效且均勻地对被加热物9进行加热。

而且,在实施方式3的微波加热装置中,由于采用了从配置于最佳位置的供电部的多个天线放射激励方向不同的微波的结构,所以,不会对天线彼此造成影响,能够可靠地对加热室供给规定的微波。在实施方式3的微波加热装置中,通过如上所述地执行加热动作,由此,能够根据被加热物在加热室内的位置,在被设定为对于被加热物9的各种形状、大小、量额最合适的加热条件下进行高效的加热。并且,在实施方式3的微波加热装置中,大幅抑制了向放大部反射来的反射功率, 所以,防止了放大部所具有的半导体元件因反射功率而过度发热的状况,防止了半导体元件的热损坏。(实施方式4)本发明的实施方式4的微波加热装置与所述实施方式1的微波加热装置的不同之处在于,微波功率供给部的结构不同,其他结构与实施方式1的微波加热装置相同。图9是示出实施方式4的微波加热装置中的微波产生部的结构的框图。在以下的实施方式4的说明中,对具有与实施方式1的微波加热装置中的结构要素相同的功能、结构的部分标注相同标号,省略其详细说明而应用实施方式1的说明。如图9所示,在实施方式4的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a由具有2 个天线54a、54b的第1供电部5a、第1放大部4a和第1功率检测部6a构成。第2微波功率供给部3b由具有2个天线54b、54c的第2供电部5b、第2放大部4b和第2功率检测部 6b构成。这样,第1供电部5a和第2供电部5b构成为共用一个天线54b。具体而言,第1供电部5a的2个天线54a、54b是贴片天线,如在所述实施方式2 的微波加热装置中使用的那样,具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性,且被配置于底壁面中的不同位置处。另一方面,第2供电部5b的2个天线54b、54c具体地说是所述图8所示的2点供电型贴片天线,且是激励方向不同的一体的天线。因此,实施方式 4的微波加热装置具有将实施方式2和实施方式3的微波加热装置的技术特征组合后的结构。即,在实施方式4的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a是扩散型微波功率供给部,将微波功率供给部3a、3b相结合而成为集约型微波功率供给部。另外,在实施方式4的微波加热装置中,按如上所述地构成第1微波功率供给部3a 和第2微波功率供给部3b,且第3微波功率供给部3c和第4微波功率供给部3d与所述实施方式3的微波加热装置中的第3微波功率供给部3c和第4微波功率供给部3d的结构相同。在实施方式4的微波加热装置中,对第1微波功率供给部3a和第2微波功率供给部3b所具有的3个天线54a、54b、54c被设置在构成加热室8的壁面中的底壁面上的例子进行了说明,但是,本发明不限于该结构,也可在其他壁面上设置第1微波功率供给部3a和第2微波功率供给部3b,这能够发挥同样的效果。
接着,对如上构成的实施方式4的微波加热装置中的加热动作进行说明。在实施方式4的微波加热装置中,进行与所述实施方式1的微波加热装置实质上相同的动作,所以,参照图4和图5所示的流程图进行简单说明。将被加热物9收纳在加热室8内,在操作部中输入该被加热物9的加热条件,当按下加热开始键后,加热开始信号被输入到控制部7(图4的步骤101)。被输入了加热开始信号的控制部7使驱动电源启动,分别对振荡部la、lb和放大部如、413、如、4(1供给驱动电压, 开始频率检测动作(图4的步骤102)。控制部7向振荡部la、lb中输入用于将振荡部la、lb的初始振荡频率设定为例如 2400MHz的控制信号(图5的步骤Al),被输入了该控制信号的振荡部la、lb以初始振荡频率进行振荡(图5的步骤A2)。从振荡部la、lb输出的微波被输入到由控制部7控制的放大部^、4b、k、4d。在并行工作的放大部^、4b、k、4d中被放大至规定功率的微波功率经由功率检测部6a、6b、6c、6d,分别输出到供电部fe、5b、5c、5d,进而供给到加热室8内。此时,对第1供电部fe供给来自第1放大部如的微波功率,对第2供电部恥中的2个供电点分别供给来自第1放大部如和第2放大部4b的微波功率。在实施方式4的微波加热装置中,与所述实施方式1同样,在对收纳于加热室8内的被加热物9进行正式加热处理的前阶段中,进行预备加热处理,执行频率检测动作。在频率检测动作中,控制部7控制振荡部la、lb,检测与反射功率有关的频率特性,提取使得功率检测器6a、6b、6c、6d检测到的总反射功率最小的振荡频率。在该提取动作中确定振荡频率,进行正式加热处理。在该频率检测动作中,控制部7使振荡部la、lb的振荡频率以IMHz 的间距从例如MOOMHz达到频率可变范围的上限即2500MHz而工作,与此同时,功率检测器 6a、6b、6c、6d检测从供电部5a、5b、5c、5d向放大部4a、4b、4c、4d反射的微波功率(图5的步骤A2 步骤A6)。在各功率检测部6a、6b、6c、6d中检测到的反射功率的信息被传送到控制部7,计算各微波功率供给部3a、;3b、3C、3d的与反射功率有关的频率特性。根据该计算出的各微波功率供给部3a、3b、3c、3d的频率特性,确定使得与该负载对应的总反射功率最小的振荡频率。在实施方式4的微波加热装置中,计算反射功率/入射功率的比率而得到频率特性,确定使得总反射功率最小的振荡频率(图5的步骤A7)。如上所述,在各功率检测部6a、6b、6c、6d中确定了使得总反射功率最小的振荡频率后,控制部7控制振荡部la、Ib以所确定的振荡频率进行振荡,并且,将振荡部la、Ib和放大部^、4b、k、4d的输出控制成与在操作部中设定的加热条件对应的输出。振荡部la、 Ib根据控制部7的控制而振荡产生的振荡频率的微波被输入到放大部^、4b、k、4d,放大成与控制部7的控制对应的功率。放大部4a、4b、4c、4d的输出被供给到各个供电部fe、5b、 5c、5d,向加热室8内放射期望的微波。通过这样地向加热室8内放射期望的微波,由此,开始针对被加热物9的正式加热动作。在正式加热动作中,检测加热动作时间、被加热物9的加热状态等,在这些检测到的加热信息满足设定信息中的加热条件时,结束正式加热动作。在实施方式4的微波加热装置中,第1微波功率供给部3a中的构成第1供电部fe 的第1天线5 和第2天线54b具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性,并且,第2微波功率供给部北中的构成第2供电部恥的第2天线54b和第3天线Mc的激励方向不同,所以,具有如下效果。第1微波功率供给部3a中的第1天线5 和第2天线54b放射相同频率的微波。但是,如在所述实施方式2中说明的那样,第1天线5 或第2天线54b中的任一方成为主体,向加热室8内放射在第1功率检测部6a检测到的频率特性中表现出最小反射功率的频率的微波。因此,在以由第1功率检测部6a检测到的频率特性中表现出最小反射功率的频率进行振荡而向加热室8内供给该微波的情况下,与振荡频率一致的第1天线5 或第2 天线54b中的某一方成为主体,向加热室8内放射微波。如上所述,在实施方式4的微波加热装置中,在振荡部Ia以所确定的振荡频率进行振荡时,该振荡频率下的放射效率高的天线成为主体而供给微波功率。因此,控制部7根据第1功率检测部6a的检测结果来控制振荡频率,在被加热物9的加热中,选择适合于作为底壁面中的天线的某个天线5 或Mb。这样,在实施方式4的微波加热装置中,利用多个天线Ma、54b分担从底壁面放射的MOOMHz 2500MHz的频率范围,由此,能够在大的频率范围内,根据被加热物9进行更高效的加热。因此,在实施方式4的微波加热装置中,能够与被加热物9的位置、形状、大小、量额等而变化的负载阻抗对应地,高效地进行最合适的加热。并且,在实施方式4的微波加热装置的第1微波功率供给部3a中,能够利用一个功率检测部6a检测从2个天线Ma、54b双方反射来的全部微波功率,所以,检测动作和控制动作容易,能够简化结构。在实施方式4的微波加热装置中,针对作为第2供电部恥的2点供电型贴片天线的2个供电点,供给来自各放大部^、4b的微波功率。从这样地得到微波功率供给的第2 供电部恥向加热室8内放射激励方向不同的微波。因此,关于来自第2供电部恥的2个激励方向的微波放射,抑制了天线彼此的透射功率以及天线彼此的放射微波的干涉。其结果,在第2供电部恥中,进行来自多个天线54b、5k的微波放射,且同时排除了天线彼此的影响,能够同时且可靠地发挥各个天线Mb、Mc的放射性能。在实施方式4的微波加热装置中,第1功率检测部6a检测来自天线Ma、54b的反射功率,第2功率检测部6b检测来自天线Mc的反射功率,利用不同的功率检测部6a、6a 检测来自设置在加热室8的底壁面上的多个天线的反射功率。因此,实施方式4的微波加热装置能够从加热室8的底壁面中的供电部,高精度地确定对于被加热物9最合适的加热条件,能够使被加热物9高效地吸收放射到加热室8的微波。如上所述,实施方式4的微波加热装置构成为,从多个规格不同的供电部向加热室内供给微波,所以,能够与收纳于加热室内的被加热物对应地选择各种加热条件。在实施方式4的微波加热装置中,能够针对配置于不同位置的多个天线中配置于更恰当的位置的天线供给来自一个放大部的微波功率,并且,能够针对一体构成的多个天线供给来自多个放大部的微波功率,能够在较小的空间内选择各种加热控制,从而成为能够可靠地实现对于被加热物最合适的加热的可靠性高的加热装置。在实施方式4的微波加热装置中,通过如上所述地执行加热动作,由此,能够根据被加热物在加热室内的位置,在针对被加热物的各种形状、大小、量额设定的加热条件下, 进行高效的加热。并且,在实施方式4的微波加热装置中,大幅抑制了向放大部反射来的反射功率, 所以,防止了放大部所具有的半导体元件因反射功率而过度发热的状况,防止了半导体元件的热损坏。
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另外,在实施方式4的微波加热装置中,对第1供电部fe的2个天线Ma、54b使用了具有与反射功率有关的频率特性不同的规格的天线的例子进行了说明,但是,也可以使用激励方向不同的结构的天线。该情况下,优选的是,通过将天线5 设置在不同的壁面上等,使得3个天线Ma、Mb、5k各自的激励方向不同。通过这种结构,能够发挥与实施方式4的微波加热装置相同的效果,并且,抑制了在天线彼此之间产生的透射功率,可期待对于各种被加热物9更高效的加热。实施方式4的微波加热装置具有将所述实施方式1与实施方式3或实施方式2与实施方式3的技术特征组合后的结构,所以,能够发挥与在所述实施方式1、实施方式2和实施方式3中记载的效果相同的效果。产业上的可利用性本发明的微波加热装置能够以最佳方式将多个供电部配置在加热室的壁面上,并且,能够对从各个供电部放射的微波的频率进行优化,所以,在以微波炉为代表的利用感应加热的加热装置、生垃圾处理机或者作为半导体制造装置的等离子电源的微波电源等各种用途中,非常有用。
权利要求
1.一种微波加热装置,该微波加热装置具有加热室,其收纳被加热物;振荡部,其产生微波;功率分配部,其将所述振荡部的输出分配成多份而输出;放大部,其对所述功率分配部的输出分别进行功率放大;供电部,其向所述加热室供给所述放大部的输出;功率检测部,其检测从所述加热室经由所述供电部向所述放大部反射的反射功率;以及控制部,其对所述振荡部的振荡频率进行控制,其中构成为,所述供电部具有向所述加热室供给的微波的特性不同的多个天线,所述控制部提取使得由所述功率检测部检测到的所述反射功率最小的振荡频率,根据提取出的振荡频率使所述振荡部进行振荡而从所述多个天线向所述加热室供给特性不同的微波。
2.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中构成为,针对所述多个天线供给一个所述放大器的输出。
3.根据权利要求2所述的微波加热装置,其中构成为,所述多个天线放射激励方向不同的微波。
4.根据权利要求2所述的微波加热装置,其中构成为,所述多个天线具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性。
5.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中构成为,所述供电部具有多个天线并构成为一体,所述多个天线向所述加热室放射特性不同的微波。
6.根据权利要求5所述的微波加热装置,其中构成为,针对所述一个供电部中的多个天线,分别对应地供给多个放大部的各个输出。
7.根据权利要求6所述的微波加热装置,其中构成为,所述多个天线放射激励方向不同的微波。
8.根据权利要求6所述的微波加热装置,其中构成为, 具有多个天线的所述供电部是具有多个供电点的贴片天线。
9.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中构成为,针对多个天线供给一个放大器的输出,所述多个天线中的至少一个天线与被供给其他放大器的输出的其他天线构成为一体。
10.根据权利要求9所述的微波加热装置,其中构成为,被供给所述一个放大器的输出的多个天线中的至少一个天线与被供给所述其他放大器的输出的其他天线放射激励方向不同的微波。
11.根据权利要求9所述的微波加热装置,其中构成为,被供给所述一个放大器的输出的多个天线具有表现出最小反射功率的频率的值不同的频率特性。
12.根据权利要求9所述的微波加热装置,其中构成为,被供给所述一个放大器的输出的多个天线放射激励方向不同的微波。
13.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中构成为,该微波加热装置具有扩散型微波功率供给部,该扩散型微波功率供给部构成为,针对所述供电部所具有的多个天线供给一个放大器的输出,从所述多个天线向加热室供给特性不同的多个微波,所述功率检测部设置在所述放大部与所述供电部之间的微波传播路径中,检测反射功率。
14.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中构成为,该微波加热装置具有集约型微波功率供给部,该集约型微波功率供给部构成为,所述供电部具有多个天线并构成为一体,针对所述多个天线分别供给多个放大器的各个输出, 从所述多个天线向加热室供给特性不同的多个微波,所述功率检测部设置在所述放大部与所述供电部之间的微波传播路径中,检测反射功率。
15.根据权利要求1所述的微波加热装置,其中构成为, 所述供电部具有第1供电部和第2供电部,该微波加热装置具有扩散型微波功率供给部,其构成为,针对所述第1供电部所具有的多个天线供给一个放大器的输出,从所述第1供电部的多个天线向加热室供给特性不同的多个微波;以及集约型微波功率供给部,其构成为,所述第2供电部具有多个天线并构成为一体,针对所述第2供电部的多个天线分别供给多个放大器的各个输出,从所述第2供电部的多个天线向所述加热室供给特性不同的多个微波,所述功率检测部设置在所述放大部与所述供电部之间的微波传播路径中,检测反射功率。
全文摘要
本发明的微波加热装置构成为,通过功率分配部(2a、2b)将来自振荡部(1a、1b)的微波分配成多份,将其输入到放大部(4a、4b、4c、4d),从供电部(5a、5b、5c、5d)向加热室(8)供给来自放大部的期望的微波功率,通过功率检测部(6a、6b、6c、6d)检测从加热室经由供电部向放大部反射的反射功率。供电部具有向加热室供给的微波的特性不同的多个天线,控制部(7)提取使得功率检测部检测到的反射功率最小的振荡频率,根据提取出的振荡频率使振荡部进行振荡,从多个天线向加热室供给特性不同的微波。
文档编号H05B6/74GK102160458SQ20098013673
公开日2011年8月17日 申请日期2009年3月16日 优先权日2008年9月17日
发明者三原诚, 信江等隆, 大森义治, 安井健治 申请人:松下电器产业株式会社
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