專利名稱:高頻加熱裝置及其控制方法
技術領域:
本發明涉及一種通過向包含物體的加熱室提供高頻波來給要加熱的物體加熱的高頻加熱裝置及其控制方法。
背景技術:
用于向容納有要加熱的物體的加熱室輸出微波的具有高頻產生裝置(磁控管)的高頻設備,已經迅速地被廣泛使用,如微波爐,由于加熱室中的物體可以在短時間內被有效地加熱,其成為食物等的加熱烹飪設備。
同時,根據在加熱室內振蕩的微波,當在加熱室內沒有電磁波擾動裝置時,隔開加熱室和加熱點的空腔的內壁的反射會以約駐波的半波長為間隔來形成駐波。
在使用現有技術的家用微波爐的情形中,微波爐裝有能振蕩具有2.45GHz頻率的微波的磁控管,在這種情況中,產生的駐波的波長約為12厘米,而以一半即約6厘米的間隔產生加熱點,比起通常家庭中等要加熱的食物的尺寸,加熱點的間隔太大而會導致加熱不均勻。
因此,為了減少導致加熱不均勻的駐波的影響,現有技術的微波爐裝有在加熱室內轉動食品的轉臺或者作為用于攪動在加熱室等中的電磁波的攪拌扇的電磁波擾動裝置。
然而,這樣的配備必須需要一穿過隔開加熱室的空腔的壁部的可移動件,而將該可移動件附在空腔上以防止電磁波在可移動件穿過的空腔處泄漏的結構較復雜,而由于組成部分的增加或裝置的大尺寸結構導致制造成本的增加。
因此,近來,在防止加熱物體產生加熱不均勻上進行了研究,其通過改變所用微波的頻率縮小等于駐波的半波長的加熱點間隔不用配備轉臺或作為電磁攪動裝置的攪動扇等,并建議使用5.8GHz微波(參考,例如參考專利1)。
(參考專利1)
JP-A-3-2013191根據一種使用5.8GHz的微波的微波爐,當空腔的內壁面反射微波而形成駐波時,駐波的波長約為5cm,加熱室內的加熱點的間距為波長的一半即2.5cm,與使用2.45GHz的微波的微波爐相比,在被加熱物體的表面的加熱點的分布密度增大,加熱點的間距不會過于大于通常的食物的尺寸,因此,不用配備背景技術的電磁波攪動裝置可以限制加熱不均勻的發生,并通過去掉電磁攪動裝置,而實現簡化結構,及因簡化得到裝置小型結構化,或者減少制造成本或運轉成本。
另一方面,按照5.8GHz的微波,當與2.45GHz的微波比較,被加熱物體的內部的加熱深度較淺,因此如圖9所示,雖然在被加熱物體表面的加熱分布特性比2.45GHz的微波更出色,其對被加熱物體的內部的加熱特性卻遜于2.45GHz的微波。
結果是,根據如專利文獻1中揭示的背景技術中的微波爐中的從一個單一饋入口到加熱室內振蕩微波的構造,當作為目標的被加熱物體的厚度較大,相對于被加熱物體的另一側以及內部,雖然可以充分加熱微波能夠容易侵入的一側的表層,仍有產生加熱不均勻或加熱不足的擔心。
本發明的目的是提供一種高頻加熱裝置,其能夠在較寬的范圍內向被加熱物體的表面輻射微波,能夠出色地對甚至有厚壁的被加熱物體實現均勻加熱,能夠實現結構的簡化、依照其制作的裝置的構造的小型化,或通過能省略電磁波攪動裝置而實現制造費用或運轉費用的降低。
此外,根據背景技術中的高頻加熱裝置,磁控管的高頻產生部設置在加熱室的外側,高頻波的引導是使高頻波通過波導到達設置在加熱室的頂壁、側壁或底部中任何處的大的單件饋入口,并從該饋入口將高頻波導入到加熱室(參考,例如參考專利2)。
(參考專利2)JP-A-3-203191圖14為示出參考專利2所述的背景技術中的高頻加熱裝置的內部結構的垂直剖視圖。在圖示中,附圖標記150標示背景技術中的高頻加熱裝置,附圖標記151標示加熱室,附圖標記152標示設置在加熱室151外側的高頻產生部并包括產生2.45GHz頻率的微波振蕩的磁控管,附圖標記153標示波導,附圖標記154標示饋入點。附圖標記155標示轉臺,附圖標記156標示用于驅動而轉動轉臺155的馬達,附圖標記157標示爐門,附圖標記158標示防無線電波泄漏裝置,其具有設置在爐門157四角上的對應微波的四分之一波長的阻塞裝置。符號G標示放在轉臺155上的被加熱物體。
當開動磁控管152后,從磁控管152振蕩產生的頻率2.45GHz的微波通過經由波導153從饋入口154輻射到加熱室151,并被加熱室151的金屬壁反射而在加熱室151內產生駐波。在具有2.45GHz頻率的微波的情形中,波長約為12cm,因此由加熱室151的金屬壁反射微波而在加熱室151內產生的駐波的間距為其一半即約6cm,而微波為被加熱物體G吸收而在其具有強電場的波腹部加熱被加熱物體。
然而,約6cm的間距對被加熱物體是不均勻的,因此,通過馬達56來緩慢轉動轉臺155來攪動在被加熱物體G處的電場以防止在被加熱物體G上產生駐波。
以這種方式,按照背景技術中的高頻加熱裝置150,為了均勻加熱,需要有轉臺155和馬達156,因而結構復雜、可靠性下降且成本增大。
作為能解決該缺點的一種結構,在參考專利2中描述了高頻加熱裝置的實施例。圖15示出在參考專利2中描述的高頻加熱裝置的實施例的內部結構圖示,圖15(a)為垂直剖視圖,圖15(b)為通過圖15(a)中的波導153的剖視圖。
在圖15(a)中,附圖標記160標示該實施例的高頻加熱裝置,附圖標記161標示加熱室,附圖標記162標示設置在加熱室161外側的高頻產生部并包括產生具有5.8GHz頻率的微波振蕩的磁控管,附圖標記163標示波導,附圖標記164標示饋入口。附圖標記165標示放置被加熱物體的臺子,附圖標記167標示門,附圖標記168標示阻塞結構的防無線電波泄漏裝置,其對應微波的四分之一波長,設置在爐門167四角上。符號G標示放在臺165上的被加熱物體。
此外,在圖15(b)中,單件的饋入口164設置在狹窄的波導153的前端,波導153的寬度基本等于高頻產生部162的側向寬度,從高頻產生部162振蕩出的微波僅從饋入口164輻射入加熱室161。
因此,在驅動磁控管162時,從磁控管162振蕩產生的具有5.8GHz頻率的微波通過波導163從饋入口164輻射到加熱室161中,并被加熱室161的金屬壁反射而在加熱室161的內部產生駐波。在微波具有5.8GHz頻率的情況中,波長約為5.17cm,因此,由加熱室161的金屬壁反射微波而在加熱室161內產生的駐波的間距為其一半即約2.6cm,在具有強電場的波腹部微波由被加熱物體吸收而加熱被加熱物體G。此外,約2.6cm的間距對被加熱物體G來說是較小的,因此不會形成明顯的不均勻。
因此,不需要如上述所用的轉臺和馬達,因此結構變得簡單,提高了可靠性并使成本變得便宜。
因為以這種方式圖15的高頻加熱裝置160使用磁控管產生具有5.8GHz頻率的微波,在加熱室161中產生的駐波的間距變為其一半即2.6cm,由于這樣,加熱的不均勻性變得不明顯了,但雖然如此,多少仍產生一定的不均勻。
此外,饋入口164僅設置在加熱室161的頂壁的中心,因此,在加熱室161的中心和角落處的微波的電場強度之間產生差異,因此在被加熱物體G的中心和末端之間的加熱也有差異。
本發明的目的是解決該缺陷以提供一種高頻加熱裝置,其能夠使加熱上的不均勻進一步減小,及能夠有效地利用在加熱室底部后側鄰近中心部分的空間而不在加熱室的中心和角落之間產生微波電場強度上的差異。
迄今為止,高頻加熱裝置已被廣泛用于加熱和烹飪被加熱物體,其通過向包含被加熱物體的加熱室提供高頻波來加熱和烹飪食品。這種高頻加熱裝置裝有磁控管,其產生具有2.45GHz頻率的高頻波以向加熱室提供該高頻波。通過提供高頻波在加熱室中形成駐波,產生的駐波的波長約為12cm,基本上以其一半即約6cm的間距產生具有強電場的加熱點。然而,加熱點的間距大于要加熱和烹飪的食品的尺寸,因此,在食品上出現的加熱點的分布密度較低,食品被部分加熱且易于產生加熱上的不均勻。
因此,提出一種技術,其通過將所用的高頻從2.45GHz改變到5.8GHz減小加熱點的間距從而增大加熱點的分布密度而減小加熱被加熱物體的不均勻性(參考,例如,參考專利3)。
(參考專利3)JP-A-3-203191然而,雖然按照5.8GHz的高頻,其加熱點的分布密度大于2.45GHz的高頻,但其能被被加熱物體吸收的深度變淺了,因此,當被加熱物體有厚壁時,易于產生加熱的不均勻即主要加熱了被加熱物體的表面而被加熱物體的內部則加熱不足。
因此,在5.8GHz的高頻加熱分布較密的情況中,與厚壁的被加熱物體相比,雖然在被加熱物體物體是薄壁時可以預期有優異的均勻加熱效果,在深度方向上加熱的不均勻性卻增大了,結果是難以得到均衡的加熱。此外,在厚壁的情況中,雖然可通過熱傳導從被加熱物體的表面加熱其內部,但需要時間讓熱量傳導到內部,因而作為高頻加熱的最大優點的快速加熱效果無法實現。
考慮到上述狀況提出本發明,其目的是提供一種高頻加熱裝置,即使在被加熱物體是厚壁的情況中,該裝置通過減小加熱不均勻的產生而能夠快速實現均勻的加熱處理。
發明內容
根據本發明的用于實現上述目的的高頻加熱裝置,其特征在于,一種通過向加熱室中的被加熱物體輻射5.8GHz微波來加熱被加熱物體的高頻加熱裝置,其中多個具有發射微波的饋入口的波導安裝在分隔加熱室的空腔。
按照以此方式構建的高頻加熱裝置,微波的加熱點的分布被多個波導的多個饋入口拓寬,微波能被用于照射被加熱物體的表面的更寬范圍的部分。
結果是,即使具有較淺的烘烤深度的5.8GHz的微波的情況中,通過從例如彼此相對的兩個方向加熱被加熱物體,可以增大實際的烘烤深度到其兩倍。
此外,為了彌補5.8GHz微波的烘烤深度較淺的缺陷,從增大微波要照射的被加熱物體的表面的觀點來看,更可取的是在空腔的多處壁表面安裝饋入口以分散發射微波,特別是,如權利要求2所述的,可形成一種結構,其中設置饋入口的空腔的壁表面由加熱室的上下表面,或上表面與側面,或側面和下表面構成。
此外,從在較寬范圍內將微波從上表面均勻的分散輻射到加熱室的被加熱物體的角度來看,如權利要求3所述,可形成一種結構,其中通過至少兩個設置在空腔的上壁的波導將兩個饋入口設置在加熱室的上表面。
此外,權利要求4所述的高頻加熱裝置特征在于,在空腔的上壁的至少兩個波導為垂直設置而在權利要求3所述的高頻加熱裝置的上下方向上指向波導的剖面的長邊。
引導5.8GHz微波的波導的截面面積縮小為約引導2.45GHz微波的波導的截面面積的1/4。因此,5.8GHz的波導的長邊尺寸基本為與2.45GHz的波導的短邊尺寸相同的程度。
因此,即使當安裝確定在空腔的上表面的一側上的波導的空間被設定為和背景技術中的高頻加熱裝置中的相等,其中背景技術中2.45GHz的波導以長邊水平指向安裝在空腔的上表面,5.8GHz的波導可以被安裝為垂直排列而長邊豎直指向。此外,通過形成以此方式垂直排列波導的安裝的結構,可以減小波在空腔上表面占據的面積。
結果是,增大了在空腔上表面的空余面頰,當形成這樣的結構時即面加熱器設置在空腔的上壁區域而非如權利要求5所述的垂直排列的波導的安裝區域,可以增大安裝面加熱器的區域,可以使運轉面加熱器的爐熱處理的溫度分布在更寬的范圍內更均勻,及可以實現爐加熱的均勻加熱。
此外,本發明的高頻加熱裝置特征在于,一種高頻加熱裝置包括高頻產生部,以及通過施加來自高頻產生部的高頻波來加熱以處理被加熱物體的由頂壁、側壁和底部組成的加熱室,其中由包括多個饋入口組成的平行六面體形狀的寬范圍波導設置在加熱室的后側,高頻產生部設置為緊鄰平行六面體形狀的寬范圍波導。
根據上述結構,波導的結構是通過具有較寬寬度的結構形成,因此可以設置多個饋入口而使加熱近似于均勻加熱。
此外,本發明高頻加熱裝置特征在于,該平行六面體形狀的寬范圍波導構建為基本在底部的整個面上擴展的尺寸,該多個饋入口設置在底部的后側以指向底部的一側。
根據上述結構,基本上底部的整個后側由波導的結構構成,基本上底部的整個面設置有該多個饋入口,因此在加熱室的中心和角落處的微波的電出強度之間不會產生差異,而使得加熱近似于均勻加熱。此外,由于微波從底部輻射,該輻射靠近被加熱部,也提高了加熱效率。
此外,可以不再設置轉臺、用于攪動無線電波的轉動天線等的結構,因此,對無線電波跳火的可靠性增大,也可改善無線電波的泄漏等。
此外,本發明的高頻加熱裝置特征在于,平行六面體形狀的寬范圍波導構建為基本在頂壁的整個面上尺寸加寬,該多個饋入口設置在頂壁的后側以指向頂壁的一側。
根據上述結構,基本上頂壁的整個后側由波導的結構構成,多個饋入口設置在幾乎整個面上,因此,均勻的無線電波向淋浴一樣從頂壁的單一面上輻射,因此可以實現更均勻的加熱。
此外,本發明的高頻加熱裝置特征在于,從高頻產生部提供的高頻波的頻率為5.8GHz。
根據上述結構,駐波的間距變得比構成背景技術主流的2.45GHz的微波的波長的情況中的更窄,因此使得加熱更接近均勻加熱。
此外,本發明的高頻加熱裝置特征在于,多個饋入口的尺寸在靠近高頻產生部處較小,越遠離高頻產生部,尺寸越大。
根據上述結構,不會在高頻產生部附近和遠離高頻產生部的部分之間產生微波的電場強度上的差異,使得加熱更近似均勻加熱。
此外,本發明的目的是通過如下所述的結構實現的。
(1)一種高頻加熱裝置,其作為通過將來自高頻產生部的高頻波供應到包含被加熱物體的加熱室來加熱以處理被加熱物體的高頻加熱裝置,其中高頻產生部包括產生具有2.45GHz頻率的高頻波的第一高頻產生部以及產生具有5.8GHz頻率的高頻波的第二高頻產生部。
根據該高頻加熱裝置,可以向加熱室提供兩種高頻波即具有2.45GHz頻率的具有高加熱效果的高頻波和具有5.8GHz頻率的加熱分布均勻的高頻波,可以抑制加熱不均勻性的產生,甚至厚壁的被加熱物體也可被加熱而得到快速和均勻的處理。
(2)在(1)中描述的高頻加熱裝置,還包括給第一高頻產生部提供驅動電力的第一逆變電路,給第二高頻產生部提供驅動電力的第二逆變電路,及通過逆變電路同時或交替驅動第一高頻產生部和第二高頻產生部的驅動控制部。
根據該高頻加熱裝置,通過各自的逆變電路提供驅動第一高頻產生部和第二高頻產生部的電力,因此可以從各個高頻產生部同時或交替地輸出高頻波,也可使輸出強度為可變,因此能夠控制甚至復雜的加熱模式。
(3)在(1)中所述的高頻加熱裝置,還包括給第一高頻產生部和第二高頻產生部提供驅動電力的一個單一的逆變電路,以及交替開關以提供電力來驅動第一高頻產生部和第二高頻產生部的驅動控制部。
根據該高頻加熱裝置,可以通過一個單一的逆變電路來控制電力提供到第一高頻產生部和第二高頻產生部,因此,簡化了驅動控制部的電路結構,也減小了其安裝所需要的空間,這有助于裝置的結構小型化及輕重量。
(4)在從(1)到(3)中任何一個所述的高頻加熱裝置,還包括設置在加熱室上表面的引導高頻波進入加熱室的上側饋入口,以及設置在加熱室下表面的引導高頻波進入加熱室的下側饋入口,其中來自第一高頻產生部或第二高頻產生部的高頻波各自被分別從上側饋入口和下側饋入口引入。
根據該高頻加熱裝置,來自第一高頻產生部或第二高頻產生部的高頻波各自是分別從上側饋入口和下側饋入口引入到加熱室中,因此,各個高頻波可以按照高頻波的加熱特性從最優的位置輻射。
(5)在(4)中所述的高頻加熱裝置,還包括將加熱室上下分開的隔板。
根據該高頻加熱裝置,通過將加熱室的空間上下分開,一個高頻波可以提供給上側空間,另一高頻波可以提供給下側空間,從而可以通過向各個空間提供各高頻波來加熱被加熱物體。
(6)在(5)中所述的高頻加熱裝置,其中隔板包括通過被高頻波輻射而產生熱量的高頻熱量產生組件。
根據該高頻加熱裝置,隔板的高頻熱量產生組件通過被高頻波輻射而產生熱量,因此,通過用熱輻射或熱傳導加熱放在隔板上的被加熱物體可以給被加熱物體加上烹飪標記。此外,通過使加熱室變暖可以提供預熱效果。
(7)在從(4)到(6)中任何一個所述的高頻加熱裝置,其中從加熱室的上側饋入口引入來自第二高頻產生部的高頻波。
根據該高頻加熱裝置,從上側饋入口提供來自第二高頻產生部的5.8GHz的高頻波,因此,可以均勻加熱在加熱室中的被加熱物體。
(8)在從(1)到(7)中任何一個所述的高頻加熱裝置,其中加熱室包括具有開口部的加熱室主體,及用于打開地和關閉地遮蓋該開口部的打開/關閉門,至少加熱室主體的一個部分和彼此相對的打開/關閉門形成有防止無線電波泄漏的阻塞件,其中該阻塞件遮蔽分別來自第一高頻產生部和第二高頻產生部的高頻波。
根據該高頻加熱裝置,雖然該阻塞件是小型的,當打開/關閉門關閉時,供應到加熱室內的具有兩種不同頻率的高頻波并不會泄漏。
(9)一種控制高頻加熱裝置的方法,其為通過從高頻產生部向包含被加熱物體的加熱室提供高頻波來控制加熱以處理被加熱物體的高頻加熱裝置的方法。其中同時或交替從高頻產生部向加熱室提供具有2.45GHz頻率的高頻波和具有5.8GHz頻率的高頻波。
根據該控制高頻加熱裝置的方法,通過同時或交替向加熱室提供具有5.8GHz頻率的高頻波和具有2.45GHz頻率的高頻波,可以選擇性地提供具有高加熱效果的2.45GHz頻率的高頻波和具有高度均勻加熱效果的5.8GHz頻率的高頻波,因此可以按照被加熱物體或加熱目標的形狀通過提供相關的高頻波來實現有效的加熱處理。
(10)在(9)中所述的控制高頻加熱裝置的方法,其中具有一個頻率的高頻波在加熱的起始階段輸出,而具有另一頻率的高頻波在從開始加熱被加熱物體起經過了預定時間后或者到達一預定溫度后開始輸出。
根據該控制高頻加熱裝置的方法,通過在加熱的起始階段提供具有2.45GHz頻率的高頻波一下升高被加熱物體的溫度,然后在經過了一定時間后或者在達到預定溫度后,提供具有5.8GHz頻率的高頻波,而實現形成均勻的加熱溫度,可以形成以小的溫度分布均勻加熱被加熱物體的狀態。此外,當當先提供5.8GHz頻率的高頻波并與之相對接著提供2.45GHz的高頻波時,形成一種加熱模式,其更適于用于在加熱后半段對被加熱物體強加熱的烹飪等。
(11)在(9)或(10)中所述的控制高頻加熱裝置的方法,其中當同時輸出具有各個頻率的高頻波,至少限制一個高頻波的輸出使得輸出高頻波的驅動電力的總量不超過高頻加熱裝置的額定功率。
根據該控制高頻加熱裝置的方法,當各個高頻波的輸出超過額定功率,通過限制任一個高頻波的輸出,可以使輸出高頻波的驅動電力的總量避免超過高頻加熱裝置的額定功率。
圖1示出根據本發明的高頻加熱裝置的第一實施例的剖視圖。
圖2示出根據本發明的高頻加熱裝置的第二實施例的剖視圖。
圖3示出根據本發明的高頻加熱裝置的第三實施例的透視圖。
圖4(a)示出引導2.4GHz微波的波導的剖視圖,圖4(b)示出引導5.8GHz微波的波導的剖視圖。
圖5示出根據本發明的高頻加熱裝置的第四實施例的透視圖。
圖6示出沿圖5中A-A的剖視圖。
圖7示出根據本發明的高頻加熱裝置的第五實施例的剖視圖,圖7(a)和圖7(b)示出彼此不同的加熱分布的電力線的圖示。
圖8示出根據本發明的高頻加熱裝置的第六實施例的平面圖。
圖9示出比較2.45GHz和5.8GHz微波的加熱分布特性的圖示。
圖10示出說明根據本發明的高頻加熱裝置的圖示,圖10(a)示出其內部結構的垂直剖視圖,圖10(b)示出設置在底部的饋入口的排列狀態的例子。
圖11(a)到(c)示出在圖1的高頻加熱裝置中使用的作為蒸汽產生部的蒸發碗的透視圖。
圖12示出用于驅動本發明使用的5.8GHz磁控管的電源的構造圖。
圖13示出根據本發明在高頻加熱裝置中應用平行六面體形狀的寬范圍波導的例子,圖13(a)和圖13(b)分別示出將波導應用在高頻加熱裝置的底部的例子的前側透視圖,及將波導應用在高頻加熱裝置的頂部的例子的前側透視圖。
圖14示出第一背景技術的高頻加熱裝置的內部結構的垂直剖視圖。
圖15示出第背景技術:
的高頻加熱裝置的內部結構的圖示,圖15(a)為垂直剖視圖,圖15(b)為通過圖15(a)的波導53的剖視圖。
圖16示出根據本發明的高頻加熱裝置的概念性構造圖。
圖17示出高頻加熱裝置的高頻驅動部的構造圖。
圖18示出高頻加熱裝置的外觀的透視圖,用于說明防止無線電波泄漏的阻塞件。
圖19示出沿圖3中A-A線的截面(a)的剖視圖,及沿B-B線的截面(b)的剖視圖。
圖20示出阻塞件的透視圖。
圖21示出高頻加熱裝置的部分外形截面,以說明攪動槳片。
圖22示出高頻加熱裝置的外形剖視圖,圖22(a)示出2.45GHz的高頻波的上饋入的說明性圖示,圖22(b)示出側饋入的說明性圖示。
圖23示出在特定時刻在加熱室中出現的駐波的狀態,圖23(a)示出2.45GHz的高頻波的說明性圖示,圖23(b)示出5.8GHz的高頻波的說明性圖示,圖23(c)示出2.45GHz和5.45GHz的高頻波合成的波形的說明性圖示。
圖24示出示出用隔板將加熱室上下分隔開的高頻加熱裝置的概念性剖面構造圖。
圖25示出隔板的剖視圖。
圖26示出高頻驅動部另一結構示例的構造圖。
圖27示出用于向第一高頻產生部、第二高頻產生部提供電力的模式及交替輸出5.8GHz和2.45GHz高頻波的模式的說明性圖示。
圖28示出用于向第一高頻產生部、第二高頻產生部提供電力的模式及同時輸出5.8GHz和2.45GHz高頻波的模式的說明性圖示。
圖29示出用于向第一高頻產生部、第二高頻產生部提供電力的模式及先輸出2.45GHz高頻波隨后輸出5.8GHz高頻波的模式的說明性圖示。
圖30示出用于向第一高頻產生部、第二高頻產生部提供電力的模式及僅輸出5.8GHz高頻波的模式的說明性圖示。
另外,在附圖的標記中,附圖標記1標示高頻加熱裝置,附圖標記2標示加熱室,附圖標記3標示空腔,附圖標記3a標示上壁,附圖標記3b標示后壁(側壁),附圖標記3c標示底壁,附圖標記5標示磁控管,附圖標記7、9標示饋入口,附圖標記7a、7b、7c標示饋入口,附圖標記11標示波導,附圖標記11a、11b、11c標示波導,附圖標記13標示外殼室,附圖標記15標示前打開/關閉門,附圖標記21、31、41標示高頻加熱裝置,附圖標記43標示面加熱器,附圖標記51、61標示高頻加熱裝置,附圖標記110標示根據本發明的高頻加熱裝置,附圖標記111標示加熱室,附圖標記111a標示加熱室的頂壁,附圖標記111b標示加熱室的側壁,附圖標記111c標示底部,附圖標記112標示高頻產生部,附圖標記113標示波導,附圖標記113標示饋入口,附圖標記117標示門,附圖標記118標示防無線電波泄漏裝置,附圖標記131標示市電,附圖標記132標示磁控管,附圖標記133標示整流電路,附圖標記134標示扼流線圈,附圖標記135標示濾波電容,附圖標記136標示逆變器,附圖標記1361標示逆變器控制電路,附圖標記1362標示熱敏電阻器,附圖標記138標示升壓變壓器,附圖標記1381標示初級線圈,附圖標記1382標示次級線圈,附圖標記1383標示燈絲加熱線圈,附圖標記139標示單獨整流電路,附圖標記140標示加熱炊具,附圖標記141標示加熱室,附圖標記141a標示頂壁,附圖標記141b標示側壁,附圖標記141c標示底部,附圖標記143標示高頻產生部,附圖標記144標示設置在底側的平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記145標示饋入口,附圖標記146標示設置在頂壁一側的平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記147標示饋入口,附圖標記211標示加熱室,附圖標記213標示第一高頻產生部,附圖標記215標示第二高頻產生部,附圖標記217標示高頻驅動部,附圖標記219標示控制部,附圖標記225標示磁控管(2.45GHz),附圖標記227標示下側饋入口,附圖標記229標示下側波導,附圖標記231標示磁控管(5.8GHz),附圖標記233標示上側饋入口,附圖標記235標示上側波導,附圖標記237標示第一逆變器電路,附圖標記267標示第二逆變器電路,附圖標記273標示驅動控制部,附圖標記275標示打開/關閉門,附圖標記277標示加熱室主體,附圖標記279標示阻塞件,附圖標記281標示傳導件,附圖標記283標示金屬板,附圖標記285標示槽,附圖標記297標示隔板,附圖標記2100、2200標示高頻加熱裝置,附圖標記2109標示換向開關,附圖標記2111標示驅動控制部,附圖標記M標示被加熱物體。
具體實施例方式
下面參考附圖給出對根據本發明優選實施例的高頻加熱裝置的詳細說明。
圖1為根據按照本發明的高頻加熱裝置的第一實施例的剖視圖。
根據第一實施例的高頻加熱裝置1可用作家庭微波爐,構建其的結構包括分隔加熱室2的空腔、作為高頻產生裝置的從天線5a輸出5.8GHz微波的磁控管,多個分別具有饋入口7、9的波導11a、11b其用于引導從天線5a輸出的微波以發射到加熱室2、保證將磁控管5和波導11a、11b通過圍繞空腔3的外周安裝在空腔3周圍的空間的外殼室13、及打開/關閉加熱室2的前面以從加熱室2中放入和取出被加熱物體的前打開/關閉門15。
圖1示出從右側看到的裝置的狀態的剖視圖,圖示的左端面為裝置的正面,圖示的下端面為裝置的底面。
根據第一實施例,磁控管5安裝在空腔3的厚壁3b的外表面,通過從磁控管5向上延伸第一波導11a沿構成加熱室2的上表面的空腔3的上壁3a安裝,饋入口7在上壁3a的基本上中心處開口。此外,通過從磁控管5向下延伸安裝第二波導11b,饋入口9在靠近構成加熱室2的后表面的空腔3的后壁3b的下端的位置處開口。
根據以此方式構建的高頻加熱裝置1,從各波導11a、11b的各饋入口7、9發射出微波,微波加熱點的分布可以變寬,使微波照射在被加熱物體表面的較寬范圍的部分。
結果是,通過從從加熱室的兩個彼此相互正交的方向用具有淺烘烤深度的5.8GHz的微波均勻加熱被加熱物體,能增大實際的烘烤深度,可以在被加熱物體的表層的整個區域和內部較深部分限制加熱的不均勻性的產生而不必在加熱室2中安裝轉臺、攪動扇等電磁波攪動裝置。
因此,即使對于厚壁的被加熱物體,也可以實現沒有加熱不均勻性的出色的加熱,通過去掉電磁攪動裝置,還可實現結構的簡化、按照其制作的裝置的結構的小型化,或者制造或運轉成本的降低。
此外,為了彌補5.8GHz微波烘烤深度較淺的缺點,從增大微波要照射的被加熱物體的表面的觀點來看,在安排發射微波的饋入口上,饋入口可以分散地安裝在空腔3的多處內壁表面,該安排并不限于上述實施例中的。此外,波導安裝的數量也不限于根據上述實施例中的兩個。其數量可增大為3或更多的一任意數目。
特別是,饋入口的安裝位置可以設置在加熱室2的上表面和下表面,或者上表面和側表面(包括后表面),或者側表面(包括后表面)和下表面。
圖2是根據本發明的高頻加熱裝置的第二實施例的剖視圖。
構建第二實施例的高頻加熱裝置21的結構為,其中排列波導11a、11b使得兩個饋入口7、9在加熱室2的上下表面上開口,即面對空腔3的上壁3a和底壁3c,雖然第一波導11a和第一實施例中的相同,第二波導11b是沿構成加熱室2的下表面的空腔3的底壁3c通過從磁控管5向下延伸而安裝,饋入口9在底壁3c基本中心處開口。
此外,除了饋入口7、9的安裝位置的變化及依照其的波導11a、11b的形狀的改變,第二實施例由與第一實施例相同的結構構建,因此相同結構標有相同的附圖標記及省略對其說明。
根據在空腔3的壁表面以彼此相對的方式對向設置饋入口7、9的結構,通過分別從兩個彼此相對的方向加熱被加熱物體用具有淺烘烤深度的5.8GHz的微波,能均勻增大實際的烘烤深度,即使不在加熱室2內安裝轉臺、攪動扇等電磁波攪動裝置,也可以在被加熱物體的表層的整個區域和內部較深部分限制加熱的不均勻性的產生,類似于第一實施例,即使對厚壁的被加熱無也可以實現沒有加熱不均勻性的出色加熱,通過去掉電磁攪動裝置,還可實現結構的簡化、按照其制作的裝置的結構的小型化,或者制造或運轉成本的降低。
圖3是根據本發明的高頻加熱裝置的第三實施例從后側看的透視圖。
構建第三實施例的高頻加熱裝置31的結構為通過兩個設置在空腔3的上壁3a的波導11a、11b在加熱室2的上表面上提供兩個饋入口7a、7b。通過將從磁控管5向上延伸的單件公共管11分叉形成兩個波導11a、11b。
根據該結構,從上表面到包含在加熱室2的被加熱物體的微波輻射可以在一寬范圍中均勻散開,可以預期能夠相當程度地增加在被加熱物體的上表面的加熱分布。
此外,通過將在加熱室2的側表面(包括后表面)或底表面設置饋入口的結構與如圖3中的在加熱室2上表面安裝兩個饋入口7a、7b的結構相結合,可以進一步提高均勻加熱被加熱物體的表現。
此外,圖4(a)示出引導2.45GHz微波的波導的剖視圖,圖4(b)示出引導5.8GHz微波的波導的剖視圖。各剖視圖以相同的縮小比例繪制。
如所示,引導5.8GHz的微波的波導的橫截面面積縮小為引導2.45GHz微波的波導的橫截面面積的約1/4。因此,5.8GHz的波導的長邊尺寸b2基本等于2.45GHz的波導的短邊尺寸a1。
圖5示出從后側看的根據本發明的高頻加熱裝置的第四實施例的透視圖。
第四實施例的高頻加熱裝置41構建為考慮到圖4所示的波導的尺寸差異,進一步改善圖3所示的高頻加熱裝置31,設置在空腔3的上壁3a的兩個波導11a、11b以垂直排列安裝,其中波導的橫截面的長邊b2指向上下方向,而且,面加熱器43設置在空腔3的上壁3a上的非安裝垂直排列的波導的區域的一區域上。
當使用5.8GHz頻率微波時,以這種方式,即使設置在空腔3的上壁3a上的波導11a、11b是垂直排列,如圖6所示,確定在空腔3的上表面側的波導的安裝空間L可以設定為等于背景技術中的高頻加熱裝置的空間,在背景技術中2.45GHz的波導通過長邊水平指向安裝在空腔3的上表面。此外,通過垂直排列波導,通過減小波導在寬度方向上在空腔3的上壁3a上所占據的面積,其所占的面積可以減小。
從而,增大了空腔3的上壁3a的空余面積,如圖5所示,可以構建的結構為在空腔3的上壁3a除了安裝波導11a、11b以外的大片空余區域的整個區域上設置面加熱器43。
就是說,可以在較大面積上安裝面加熱器43,通過操作在較寬區域上的均勻的面加熱器43使得爐加熱的溫度分布而可以實現沒有加熱不均勻性的爐加熱。
此外,如上所述的垂直排列的波導的位置并不限于空腔3的上壁3a。
圖7(a)和(b)示出根據本發明的高頻加熱裝置的第五實施例的剖視圖。另外,圖(a)和(b)以電力線示出加熱室中的不同熱分布的示例。
根據第五實施例的高頻加熱裝置51,在將兩個波導11a、11b如前面圖2所示那樣相對設置在尖銳化2的上下表面的結構中,波導11a、11b分別被設定為垂直排列。
根據該結構,從各彼此上下相對的饋入口7、9輻射出的微波形成位相彼此偏移180℃的駐波,因此,可以預期會更均勻地形成相對被加熱物體的熱分布。
進一步描述,通過使從各上下饋入口7、9輻射的微波的位相偏移180℃,兩個微波可以沿電場的同一方向。由此,如7(a)和(b)所示,可以通過由加入這兩個電場形成的電場強度提升對被加熱物體的加熱。此外,如圖7(b)所示,可以將更多的微波能量傳輸到食品的內部。
另外,雖然難以按照被加熱物體任意選擇圖7(a)和(b),但可以預期或者圖7(a)或者圖7(b)可以按照加熱被加熱物體的過程作為隨時間過去的變化而產生,因此可以提升加熱的均勻性。
此外,當在空腔3安裝多個波導時,安裝數量不限于上述實施例中所示的兩件而是可以增加到任意數目。
圖8是根據本發明的高頻加熱裝置的第六實施例的空腔的上表面的平面圖。
通過分叉波導11a、11b、11c,高頻加熱裝置61在空腔3的上壁3a處安裝有三個饋入口7a、7b、7c。另外,按照三個饋入口7a、7b、7c,中心饋入口7b的位置從其他饋入口7a、7c的位置移開。另外,比起其他波導11a、11c,中間波導11b在分支基部12上變窄為減小橫截面的形式。另外,所有三個波導都是垂直排列。
由此,從加熱室2的上表面來的微波輻射可以在加熱室2的較寬區域上以較高密度被更均勻地散開,可以進一步防止相對于被加熱物體的加熱的不均勻性。此外,使中間波導11b變窄的原因在于中間波導11b從磁控管5直線延伸而引導微波的效率高于波導11a、11c的效率,因此通過限制其效率使中間波導11b與其他波導11a、11c相平衡。
下面給出本發明第七實施例的詳細說明。
圖10示出說明根據本發明的高頻加熱裝置的圖示,圖10(a)示出其內部結構的垂直剖視圖,圖10(b)示出設置在底部的饋入口的排列狀態的示例。
在圖10(a)中,附圖標記110標示根據本發明的高頻加熱裝置,附圖標記111標示加熱室,附圖標記111a標示加熱室的頂壁,附圖標記111b標示加熱室的側壁,附圖標記111c標示底部。底部111c包括一種非金屬的材料例如陶瓷。附圖標記112標示設置在加熱室111的底部111c的后側的外側上的高頻產生部其用于產生具有5.8GHz頻率的微波振蕩,附圖標記113標示設置在加熱室111的底部111c的后側上的波導及所說的由平行六面體(例如縱向長度30cm×橫向長度30cm×高度5cm)構成的平行六面體形狀的寬范圍波導。六個面的寬面的面積基本和底部111c的面積相同。此外,附圖標記113a標示波導頂(對著底部111c的面),附圖標記113b標示基本形成在波導頂113a的整個面上的多個饋入口。附圖標記117標示門,附圖標記118標示防無線電波泄漏裝置,其具有設置在門117四邊上的按照微波四分之一波長的阻塞件。
圖10(b)示出基本形成在波導頂113a的整個面上的饋入口的排列示例。這里,每個饋入口113b構建為矩形,該矩形的長邊的長度設置為等于或大于1/4λ(約1.3cm),并且其中7個設置為一排靠近高頻產生部112,其中8個設置在相繼的一排,其中9個設置為遠離高頻產生部112的一排。
通過以這種方式形成多個饋入口的排列狀態,以較小的量將靠近高頻產生部112的具有強電場強度的微波引入加熱室111內,而以較大的量將遠離高頻產生部112的具有弱電場強度的微波引入加熱室111內,因此,在加熱室111內形成較均勻的電場強度,這樣有助于對被加熱物體G的均勻加熱。
與之對比,如圖15(b)所示,背景技術的波導113構建為細長形并設置一饋入口154,因此,在加熱室111內難以實現均勻電場強度,因此難以對被加熱物體G均勻加熱。
另外,根據本發明,饋入口113b1在靠近高頻產生部112處一排的孔的尺寸作得較小,而隨著遠離高頻產生部112該尺寸變大,因此以較小的量將靠近高頻產生部112的具有強電場強度的微波引入加熱室111內,而以較大的量將遠離高頻產生部112的具有弱電場強度的微波引入加熱室111內,因此在加熱室111中形成較均勻的電場強度,這有助于對被加熱物體G的均勻加熱。
如下所述進行高頻加熱裝置110的操作。
當磁控管112被驅動時,具有5.8GHz頻率的微波從磁控管112中振蕩產生。具有5.8GHz頻率的振蕩微波通過經過設置在加熱室111的底部111c的整個后側的波導113被引到底部111c的后側的整個面上,由多個分散設置在波導113上的各饋入口113b帶進加熱室111,另外,確定饋入口113b的數量及孔的尺寸為與電場強度不成比例,因此結果是,在加熱室中形成均勻的電場強度,因而由此可以無加熱的不均勻性而加熱被加熱物體G。
此外,由平行六面體形簡單構建成波導的結構堅固也提高了可靠性和減小成本。
另外,平行六面體形狀的寬范圍波導113形成于在背景技術中空余的底部的后側上,因此可以有效地利用空間,加熱室的空間的體積可增大設置在圖15中的加熱室151的頂壁的波導153的空間的量。
另外,由于饋入口靠近構成被加熱物體的食品,改善了無線電波的吸收。
另外,在具有一個加熱器的微波爐的情況中,大大簡化了上加熱器的排列。
圖11示出設置在平行六面體形狀的寬范圍波導的波導的頂部的饋入口的另一排列示例。
圖11(a)示出具有放射狀排列的饋入口的平行六面體形狀的寬范圍波導。
在圖示中,附圖標記112標示高頻產生部,附圖標記113標示平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記113a標示頂壁,附圖標記113b標示在頂壁113a開口的饋入口,附圖標記b1到b3分別標示具有不同尺寸的孔。
長孔形狀的饋入口b1到b3放射狀地由加熱室111的波導頂壁113a的中心排列。另外,通過比較饋入口b1和b3可知,離中心越遠,長孔越長。
結果是,形成了到達微波較難達到的角部的均勻電場分布,而不管其面積對被加熱物體G進行均勻的加熱。
圖11(b)示出具有棋盤狀排列的饋入口的平行六面體形狀的寬范圍波導。
在圖示中,附圖標記112標示高頻產生部,附圖標記113標示平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記113a標示頂壁,附圖標記113b標示在頂壁113a開口的饋入口,附圖標記b1到b4標示分別具有不同尺寸的孔。
矩形形狀的饋入口b1到b4棋盤形設置在加熱室111的波導頂壁113a。另外,通過比較饋入口b1和b4可知,離高頻產生部112越遠,饋入口的邊越長。
結果是,形成均勻的電場分布,該分布到達與安裝高頻產生部112的部分相對的一側部分上及到達微波較難以達到的部分,而不管其面積對被加熱物體進行均勻的加熱。
圖11(c)示出具有放射狀排列的平行六面體形狀的寬范圍波導。
在圖示中,附圖標記112標示高頻產生部,附圖標記113標示平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記113a標示頂壁,附圖標記113b標示在頂壁113a開口的饋入口,附圖標記b1到b3標示分別具有不同尺寸的孔。
矩形形狀的饋入口b1到b3從波導頂壁113a上的高頻產生部112放射狀設置。另外,通過比較饋入口b1和b3可知,離中心越遠,長孔越長。
結果是,形成均勻的電場分布,該分布到達與安裝高頻產生部112的部分相對的一側部分上及到達微波較難以達到的部分,而不管其面積對被加熱物體G進行均勻的加熱。
圖12示出驅動本發明所用的5.8GHz的磁控管的電源的構造圖。在圖示中,來自市電131的交流被整流電路133整流為直流,和被在整流電路133輸出側的扼流線圈134和濾波電容135平滑,并輸入到逆變器136的輸入側。在逆變器136中通過半導體開關元件的開關將直流轉變為想要的高頻波(20到40kHz)。逆變器136由對直流高速開關的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)以及控制驅動IGBT的逆變器控制電路1361控制,而在升壓變壓器138初級一側的電流流動以高速開關。
作為控制電路1361的輸入信號,整流電路133的初級一側電流由CT137檢測,而檢測到的電流輸入到逆變器控制電路1361被用于控制逆變器136。另外,給IGBT散熱的散熱片附有溫度傳感器(熱敏電阻)1362而被溫度傳感器檢測到的溫度信息被輸入到逆變器控制電路1361被用于控制逆變器136。
在升壓變壓器138中,初級線圈1381被施加逆變器136的輸出的高頻電壓,按照匝數比在次級線圈1382上提供高壓。另外,具有較小匝數的線圈1383設置在升壓變壓器138的次級一側并被用于加熱磁控管132的燈絲1321以產生5.8GHz振蕩。升壓變壓器138的第二線圈1382設置有倍壓半波整流電路139以整流其輸出。倍壓半波整流電路139由高壓電容1391和兩個高壓二極管1392、1393構成。
用具有上述結構的電路,交流被整流和平滑,被在逆變器中轉變為高頻波,電壓被高壓變壓器轉變為高頻高壓,此后,整流該高壓并驅動磁控管。當磁控管被驅動后,從天線振蕩產生5.8GHz的微波,5.8GHz的微波通過由加熱室的底部的后側的基本整個面構成的寬波導被傳導并在波導的壁表面上重復反射而從最優饋入口引入到加熱室。
因此,實質上底部的整個后側構成波導結構,在底部的基本整個面上設置了多個使高頻波通過而進入加熱室的饋入口,因此不會在加熱室的中心和角落之間產生微波電場強度上的差異而能接近均勻加熱。另外,波導設置在這樣一側而與設置在底部后側的角部的蒸汽產生裝置對齊,因此消除了浪費的空間,加熱室的空間體積可被增大背景技術中的安裝有波導的頂壁的后側空間那么多的量。
通過以此方式使用振蕩產生具有5.8GHz頻率的微波的磁控管,波長變為約5cm,因此與根據本發明的平行六面體形狀的寬范圍波導比較而言該波長較小,因此,微波易于被輻射到平行六面體形狀的寬范圍波導內,通過微波的隨機分布,可以實現均勻加熱。
雖然在上述說明中,如所用的磁控管,使用的是具有5.8GHz頻率的磁控管,本發明并不限于此,所用的磁控管可以是一般用途的2.45GHz磁控管。然而,在后一種情況中,波長約為12cm,因此,比起根據本發明的平行六面體形狀的寬范圍波導,該波長較大,因此需要設計微波以使其分布在平行六面體形狀的寬范圍波導中。
根據本發明,通過根據到磁控管的距離安排饋入口的件數和孔的尺寸,可以實現均勻的構成。因此,通過仔細地選擇饋入口的件數和孔的尺寸,在用2.45GHz的磁控管的情況中,也可以實現均勻加熱。
圖13示出在高頻加熱裝置中應用根據本發明的平行六面體形狀的寬范圍波導的例子的正面透視圖,圖13(a)和圖13(b)分別示出在高頻加熱裝置的底部和頂壁應用根據本發明的平行六面體形狀的寬范圍波導的例子的正面透視圖。在圖示中,省略了門,示出的平行六面體形狀的寬范圍波導是在從加熱裝置的主體上移除的狀態。
在圖13(a)中,附圖標記140標示通過向加熱室提供微波加熱而處理被加熱物體的加熱炊具。附圖標記141標示由頂壁141a、側壁141b和底部141c構成的加熱室。附圖標記142標示用于使加熱室141內的空氣流通的循環風扇,附圖標記143標示包含磁控管的高頻產生部,附圖標記144標示根據平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記145標示饋入口。
加熱室141形成在正面開口的箱形主體殼的內部,主體殼的正面設置有打開/關閉取出被加熱物體的端口的打開/關閉門(未示出)。通過用鉸鏈將下端連接到主體殼的下緣,使打開/關閉門能夠在上下方向上打開/關閉。
平行六面體形狀的寬范圍波導144的尺寸形成為等于根據本發明的底部141的基本整個面。
背景技術:
中的波導由剖面為矩形而寬度等于高頻產生部的細長管構成,并設置一個單一的饋入口,因此難以在加熱室內實現的均勻電場強度,因此難以均勻加熱被加熱物體G,然而,根據平行六面體形狀的寬范圍波導144,在底側散布大量饋入口145,在鄰近高頻產生部143處其尺寸較小,離高頻產生部143越遠,尺寸越大,因此放在底部的被加熱物體被有效地熱學加熱及可以被均勻加熱。
此外,通過特別是在底部設置平行六面體形狀的寬范圍波導113,可以增大加熱室的空間容積,另外饋入口靠近作為被加熱物體的食品,因此提高了對無線電波的吸收。此外,在具有加熱器的微波爐的機型的情況中也能達到極大簡化上加熱器的排列的效果。
在圖13(b)中,類似地附圖標記140標示加熱炊具,附圖標記141標示加熱室,附圖標記142標示循環風扇,附圖標記143標示高頻產生部,附圖標記146標示平行六面體形狀的寬范圍波導,附圖標記147標示饋入口。
平行六面體形狀的寬范圍波導146的尺寸形成為基本等于根據本發明的頂壁141a的整個面的尺寸,在頂壁側散布大量饋入口147,在鄰近高頻產生部143處其尺寸較小,離高頻產生部143越遠,尺寸越大,因此,均勻的無線電波從頂壁的單個面上向淋浴一樣輻射下來,因而可以達到更均勻的加熱。
另外,通過特別是在頂壁上設置平行六面體形狀的寬范圍波導113,可以在底部產生足夠的空間,因此,當自動加熱食品時,可以容易設置檢測食品重量的重量傳感器,另外,在使用轉臺的機型的情況中,可以簡單地構建轉臺。
下面參考附圖,給出作為第八實施例的根據本發明的高頻加熱裝置的優選實施例及其控制方法的詳細說明。
圖16示出根據本發明的高頻加熱裝置的概念性構造圖,圖17示出高頻加熱裝置的高頻驅動部的構造圖。
如圖16所示,高頻加熱裝置2100通過向包含被加熱物體M的加熱室211提供高頻波來加熱以處理被加熱物體M,其設置有產生具有2.45GHz頻率的高頻波的第一高頻產生部213以及產生具有5.8GHz頻率的高頻波的第二高頻產生部215。另外,高頻加熱裝置2100設置有高頻驅動部217、驅動第一和第二高頻產生部產生振蕩的控制部219,控制部219連接到指示開始加熱的開動開關、設定加熱內容等的菜單開關以及顯示各種信息的顯示部的輸入操作部221。控制部219根據從輸入操作部221的輸入內容通過控制驅動高頻產生部而在想要的環境下加熱在底座220上的被加熱物體M。
第一高頻產生部213包括產生具有2.45GHz頻率的高頻波振蕩的磁控管225,將從磁控管225的天線225a輸出的高頻波引導到設置在加熱室211的底面一側的下側饋入口227的下側波導229。
另外,類似地,第二高頻產生部215包括產生具有5.8GHz頻率的高頻波振蕩的磁控管231,將從磁控管231的天線231a輸出的高頻波引導到設置在加熱室211的頂面一側的上側饋入口233的上側波導235。
如圖17中的例子所示,高頻驅動部217設置有單獨驅動各磁控管225、231的逆變器電路。通過接受由二極管橋等的整流電路251的全波整流,驅動磁控管225的第一逆變器電路237被提供來自市電249的電力,將電力轉變為高頻電壓,此后將該高頻電壓提供給升壓變壓器253的初級線圈255。然后,在升壓變壓器253的次級線圈257上產生幾千伏的高頻高壓。此外,具有高頻的高壓被包括電容258和二極管259的倍壓整流電路261整流,而向磁控管225施加該高壓。另外,升壓變壓器253的加熱器線圈263連接到磁控管225的燈絲265以加熱燈絲。另外,磁控管225通過被燈絲265加熱及被施加高壓而產生高頻振蕩。
驅動磁控管225的第一逆變器電路237、升壓變壓器253和倍壓整流電路261的各自的結構與驅動磁控管231的第二逆變器電路267、升壓變壓器269和倍壓整流電路271的各自的結構相似,因此對具有相同功能的部分標有相同的標記并省略對其的說明。
此外,第一逆變器電路237和第二逆變器電路267連接到驅動控制部273,驅動控制部273通過接收來自控制部219的控制信號控制該兩個電路驅動時間和電力饋送分配。
這里,關于供應到加熱室211的具有兩種頻率的高頻波,給出對用于防無線電波泄漏的阻塞件的說明。
圖18示出高頻加熱裝置2100的外觀的透視圖。形成箱形的加熱室211的結構是,通過可打開/可關閉地附在構成高頻加熱裝置2100的側面的前面一側的打開/關閉門275打開并且通過開口部分使得被加熱物體被拿進和從加熱室211取出。就是說,根據加熱室211,具有開口部分的加熱室主體277制作為通過打開/關閉門275而可打開/可關閉,因此打開/關閉門275的防無線電波泄漏的阻塞件279,設置在相對加熱室主體277的打開/關閉門275的一部分。阻塞件可以形成在加熱室主體277相對打開/關閉門275的一側的部分上。
這里,圖19示出沿圖18中的A-A線取的截面19(a)以及沿圖18中的B-B線取的截面圖19(b),圖20示出阻塞件的透視圖。關于阻塞件279的形狀,其形狀的構造是與在日本專利1504201中描述的基本相似的結構,雖然其頻率彼此不同。就是說,如圖19(a)所示,通過在形成打開/關閉門275的金屬板283的端部折疊形成槽285,形成側壁面基端287,通過進一步折疊U形金屬板283的前端,形成具有槽寬b1的打開部分側槽285a的壁面和具有槽寬b2的短路側槽285b。另外,如圖20所示,通過以a1、a3在打開部分側槽285a的一側上形成引線寬度,及以a2、a4在短路側槽285b的一側上形成引線寬度,形成多個傳導件281a。
另外,在沿圖19b中的B-B線取的截面中,通過在打開孔部分側槽285a的側面構建b3寬度的槽以及在短路側槽285b的側面構建b4寬度的槽,形成具有與傳導件281a相似的形狀的多個傳導件281b。
在槽285中交替包含傳導件281a、281b,槽285的開孔端由槽蓋289遮蓋,另外,打開/關閉門275的外側由門蓋291遮蓋。根據具有上述結構的阻塞件,由方程(1)表達截面A-A所示的槽的特征阻抗的比率K1。
(方程1)
K1=a1·b2ϵeff1a2·b1---(1)]]>另外,由方程(2)表達截面B-B所示的槽的特征阻抗的比率K2。
(方程2)K2=a3·b4ϵeff2a4·b3---(2)]]>上面提到的各值K1、K2,分別設定為使得槽的深度(L1+L2)和(L3+L4)相同。另外,附圖標記∈eff1、∈eff2標示各槽部分的有效介電常數。
此處,槽開孔部分側槽的特征阻抗、長度、位相常數由符號ZO1、L1、β1標示,而槽短路部分側槽的特征阻抗、長度、位相常數由符號ZO2、L2、β2標示。另外,當用符號L(總計)標示從槽的開孔端到短路端的距離(槽的深度)時,L(總)=L1+L2。在上述條件下,由方程(3)表達在槽的開孔端的阻抗Z。
(方程3)Z=jZo1·tanβ1L1+Ktanβ2L21-Ktanβ1L1·tanβ2L2---(3)]]>其中,K=ZO2/ZO1根據該實施例,特征阻抗構建為ZO2≠ZO1,因此,方程(3),特征阻抗的比率K的值為K≠1。為了使在槽的開孔端的特征阻抗不定,方程(3)的分母可以是無效的,因此可以滿足1=K tanβ1 L1·tanβ2 L2。因此,由于可以通過調整a1、a2、a3、a4和b1、b2、b3、b4而任意設定K1、K2的值,因此通過適當地設定K1、K2,單個槽可對2.45GHz和5.8GHz兩種頻率有密封效果。
就是說,特征阻抗比率K的值確定為使得槽對5.8GHz的高頻波的深度(L3+L4)和槽對2.45GHz的高頻波的深度(L1+L2)相同。例如,根據對2.45GHz的特征阻抗比率K1,確定了槽的深度(L1+L2),而對5.8GHz的特征阻抗比率K2的值確定為與之相同。例如,當打開/關閉門的厚度為約20mm,通過建立K1>1、K2<1的結構,可以形成對2.45GHz和5.8GHz兩種高頻波能有效工作的防無線電波泄漏的槽。
如上所述,根據實施例的阻塞件的結構,在彼此相對的加熱室主體277和打開/關閉門275上設置一個或更多槽,該槽的至少一個壁面由一組在槽的縱向方向間隔并連續排列及與槽的壁面平行的傳導件構成,排列該傳導件構成引線通路使得槽寬周期性改變,通過改變介電常數、引線通路寬度、槽中的槽寬中至少一個來周期性改變槽的打開部分的特征阻抗對槽的短路端部分的特征阻抗的比率,具有兩個不同頻率的高頻波可以被同時屏蔽。
根據上面說明的高頻加熱裝置的結構,如圖21所示的高頻加熱裝置的一部分的輪廓截面所示,可以形成這樣的結構,其中根據需要在鄰近波導229的下側饋入口處設置攪動無線電波的攪動扇229,通過驅動而轉動攪動扇293,施加到加熱室211的無線電波被強制攪動,由此實現更均勻的加熱。
另外,如圖22中的高頻加熱裝置的輪廓剖視圖所示,可以形成這樣的結構,其中由加熱室211的底面軸向轉動支撐轉臺295而實現均勻加熱。在這種情況中,可以形成這樣的結構,其中第一高頻產生部213和第二高頻產生部215一起設置在加熱室211的上側,高頻波從靠近第二高頻產生部215的上側饋入口233附近供應到加熱室211內(參考圖22(a)),另外,可以形成這樣的結構,其中第一高頻產生部213設置在加熱室211的側面而高頻從側面供應到加熱室211內(參考圖22(b))。
下面,說明根據本發明的高頻加熱裝置2100的操作。
通過使用本發明高頻加熱裝置2100加熱而處理被加熱物體M時,向加熱室211單獨或同時提供至少從第一高頻產生部213來的2.45GHz高頻波和從第二高頻產生部215來的5.8GHz的高頻波中的至少一個。
圖23示出作為示例的在特定時刻在加熱室211出現的駐波的狀態。圖23(a)示出2.45GHz的高頻波,圖23(b)示出5.8GHz的高頻波,圖23(c)示出2.45GHz和5.8GHz的高頻波的合成波。
在圖23(a)所示的2.45GHz的高頻波的情況中,加熱的量增大處的電場波腹部分的間距(加熱點的間距)為約6cm,對具有長度為例如30cm的被加熱物體M來說,在直線上僅包括約5個點的駐波的波腹部分。因此,由于在加熱點的位置和非加熱點的位置之間的溫度上升特性上產生的顯著差異,在被加熱物體M上易于產生加熱的不均勻性。
另一方面,在圖23(b)所示的5.8GHz的高頻波的情況中,加熱點之間的間距為約2.6cm,按照上述的長度,被加熱物體M在直線上可包括10個或更多加熱點。因此,被加熱物體M被均勻加熱,而難以由于被加熱物體的位置產生加熱的不均勻性。
然而,根據5.8GHz的高頻波,被加熱物體M的吸收深度會較淺,而2.45GHz的高頻波的吸收深度為距離被加熱物體M的表面5到7cm,根據5.8GHz的高頻波,其吸收深度變淺為距離表面約2到3cm。因此,當僅使用5.8GHz的高頻波加熱被加熱物體M時,雖然在被加熱物體M是薄壁時5.8GHz的高頻波可行,但當被加熱物體M是厚壁時,在被加熱物體M的內部和表面之間的溫度差異增大,易于產生加熱的不均勻性。
因此,如圖23(c)所示,通過同時提供2.45GHz的高頻波和5.8GHz的高頻波,即使在被加熱物體M是厚壁時,通過將加熱的不均勻性限制為較小可以實現均勻加熱。即,當2.45GHz的高頻波和5.8GHz的高頻波被迭加時,通過甚至在加熱的量減小的駐波的谷部增大偏量,能實現加熱效果,由此,實現高頻波的加熱效果的均勻形成,可以不依賴被加熱物體M的厚度或位置而實現均勻加熱。
在表1中總結和示出各高頻波的特性及由此的加熱效果上的差異。
(表1)
對于被加熱物體M的加熱分布特性,當5.8GHz的高頻可優選用于加熱具有較大表面積的比薩餅、薄片肉制品等,而可以限制產生加熱的不均勻性,在2.45GHz的高頻的情況中由于加熱點少而易于產生加熱的不均勻性。然而,通過結合2.45GHz的高頻波和5.8GHz的高頻波,即使在薄壁物體時也能實現均勻加熱。另外,2.45GHz的高頻波對厚壁的被加熱物體更有優勢,在在5.8GHz的高頻波的情況中,熱量不能穿透到被加熱物體的內部而是通過從表面的熱傳導來形成加熱,而會延長加熱的時間,然而,通過結合5.8GHz的高頻波和2.45GHz的高頻波,也能夠快速地加熱被加熱物體的內部。
另外,即使在2.45GHz的高頻波和5.8GHz的高頻波是交替開關來供應時,也能達到基本相同的效果。
如上所述,通過使用具有不同頻率的高頻并且調整各能量的分配,可以形成多種模式的駐波分布,可以實現具有較小加熱不均勻性的加熱及更進一步,局部加熱處理。
下面說明根據本發明的高頻加熱裝置的第九實施例。
圖24示出該實施例的高頻加熱裝置的概念性剖面構造圖。另外,具有和上面提到的第八實施例結構中相同的功能的組件,標有相同的附圖標記,因而省略其說明。
如圖24所示,該實施例的高頻加熱裝置2200由這樣的結構構建,其中從加熱室211的下側提供來自第一高頻產生部213的2.45GHz的高頻波而從加熱室211的上側提供來自第二高頻產生部215的5.8GHz的高頻波,上下分隔加熱室211的空間的隔板297設置在距加熱室211的上表面距離h的位置,相對加熱室211的總高度H。
隔板297制作為容易在多個高度位置附接到和從加熱室211拆卸,并通過被形成在加熱室211的壁面上的鎖定部299支撐而附接。如圖25的隔板的剖視圖所示,隔板297包括金屬板2101其構成安裝被加熱物體的面,設置為與金屬板2101相對或相接觸的高頻熱量產生組件2103,以及將該高頻熱量產生組件2103固定到金屬板2101并與在加熱室211側面的鎖定部299嚙合的固定組件2105。
金屬板2101包括鍍鋁鋼板并通過金屬板2101本身形成為波浪形狀或在金屬板2101上形成突起部分來形成凹陷和突起而在其表面具有波浪形的凹陷和突起。鍍鋁的鋼板表面側面經過具有高抗污效果的氟材料涂覆,而后側面經受具有高熱量吸收效果的黑色抗熱材料涂覆。
通過使高頻熱量產生膜2103a和基座組件2103b緊密接觸形成高頻熱量產生組件2103,該高頻熱量產生膜2103a包括氮化物和硼化物,通過吸收高頻波產生熱量。對基座組件2103來說優選使用包括陶瓷材料或抗熱樹脂材料的具有高儲熱效果的材料。
固定組件2105包括沿將隔板297插入到加熱室211的方向上設置在兩側絕緣組件,通過在固定組件2105和加熱室211之間形成空隙,防止在高頻加熱中產生火花。
另外,通過形成波浪形的金屬板2101,延長了高頻吸收膜2103a和金屬板2101之間的距離,由此,增大高頻吸收膜2103a上的電場強度,因此還達到增大高頻吸收膜2103a的產熱量的效果。另外,作為熱量產生組件2103,除了將高頻熱量產生膜2103a設置在后面的結構,高頻熱量產生組件本身可以由用高頻波產生熱量的陶瓷形成。
雖然金屬板2101,使用的是金屬制的鍍鋁鋼板,也可以使用通過金屬電鍍、金屬氣相沉積等而設置有反射高頻波層的陶瓷材料基座組件,只要其表面反射高頻波,另外,也可以使用不銹鋼、鋁及鋁合金、多種鍍鋅鋼板、鍍鋁鋅合金鋼板、鍍銅鋼板等及包層材料等。另外,雖然氮化物或硼化物被用作高頻吸收膜281,也可使用氧化錫、氧化銦等金屬氧化物及復合氧化物等。
根據具有上述結構的高頻加熱裝置2200,加熱室211被分為上側空間和下側空間的兩個空間,而在各空間內進行想要的加熱處理。
即,根據高頻加熱裝置2200,從第二高頻產生部215給加熱室211的上側空間211a提供5.8GHz的高頻波,從第一高頻產生部213給加熱室211的下側空間211b提供2.45GHz的高頻波。安裝在上側空間211a的隔板297的被加熱物體M被從上側提供的5.8GHz的高頻波加熱,并也被高頻熱量產生組件2103因從下側提供的2.45GHz的高頻波而產生的熱量所加熱。在這種情況中,在上側空間211a進行所謂的烤架加熱。另一方面,在下側空間211b中,通過將被加熱物體M放在加熱室211的底面,進行2.45GHz的頻率加熱。
另外,可以構建高頻熱量產生組件2103不設置在隔板297上的結構。在這種情況中,在上側空間中,通過限制從下側的高頻加熱,被加熱物體M可主要被從上側來的高頻加熱來加熱而處理。
另外,從上側提供的高頻波可以由5.8GHz頻率構成而從下側提供的高頻波可以由2.45GHz頻率構成。
根據上述結構,不同于向公共加熱室211提供各頻率的高頻波,通過分別形成單獨的加熱空間211a、211b,可以在各個空間211a、211b中單獨地進行由各高頻波的加熱。由此,通過準備一個相對被加熱物體M的尺寸所需要的更大的空間以及通過設定該空間為任一尺寸,不會提供超過所需的加熱能量,可以進行無浪費的高頻加熱。
另外,可以構建固定型的隔板結構以代替可附接及可拆卸隔板297,由此構建一形成由各頻率的高頻波的單獨加熱空間的結構。在這種情況中,不需要隔板297的附接和拆卸操作,可以簡化加熱操作。
此處,給出簡化高頻加熱裝置2100的高頻驅動部217的結構的構造示例的說明。
雖然如圖17所示,高頻驅動部217分別具有單獨驅動各磁控管225、231的逆變器電路,象圖26所示的高頻驅動部的其他結構示例所示的一樣,也可以用一個逆變器電路構建驅動高頻驅動部的結構。
就是說,構建的結構具有連接到逆變器電路2107的驅動控制部2111并控制以對切換被驅動的磁控管的切換開關2109進行開關,并根據來自控制部219的信號通過開關以在適當的時間控制切換開關2109使得輸出5.8GHz的高頻波和2.45GHz的高頻波(參考圖16)。
根據具有上述結構的高頻驅動部218,用一個逆變器電路可以驅動兩個不同類型的磁控管225、231,因此可以相當程度上簡化高頻驅動部218的電路結構并減小所需的安裝空間,這有助于裝置的小型化和輕重量的形成。
下面給出控制而驅動第一高頻產生部213和第二高頻產生部215的說明。
控制部219(參考圖16)向驅動控制部273(參考圖17)輸出一信號,該信號向構成第一高頻產生部213的2.45GHz的磁控管225和構成第二高頻產生部215的5.8GHz的磁控管231分配來自電源的電力,驅動控制部273通過接收分配信號向第一逆變器電路237和第二逆變器電路267分配電力的饋送。
參考圖27到圖30,給出在這種情況中的對第一高頻產生部213和第二高頻產生部215的電力饋送模式的說明。
圖27示出交替輸出5.8GHz和2.45GHz高頻波的模式。根據該電力提供模式,交替地輸出高頻波,兩個高頻波并不是同時輸出的,因此可以施加各高頻波的輸出直到高頻加熱裝置的額定功率。因此,通過使各高頻產生部的輸出達到最大輸出而有效加熱被加熱物體。
圖13示出同時輸出5.8GHz和2.45GHz高頻波的圖示。在這種情況中控制該輸出使得兩個高頻波的總功率不超過高頻加熱裝置的額定功率。在圖示中,示出將兩個高頻波的輸出設定為P/2的狀態,其中符號P標示額定功率。功率分配的比率可以為任意比值,另外,進一步,例如,可以在經過預定時間段后改變該功率分配的比率。
圖29示出先輸出2.45GHz高頻波隨后再輸出5.8GHz的高頻波的模式。根據該模式,在被加熱物體溫度較低的加熱初始階段中,通過提供具有較高加熱效果的2.45GHz高頻波來一下提高被加熱物體的溫度,此外,在經過預定時間段后或者達到預定溫度后提供5.8GHz的高頻波,由此實現加熱溫度的均勻形成,并形成具有較小溫度分布的均勻加熱。此外,相反地,可以構建先輸出5.8GHz高頻波隨后再輸出2.45GHz高頻波的模式。在這種情況中,該模式優選為用于烹飪要在加熱后半段強加熱的被加熱物體。另外,在在加熱后半段同時輸出各高頻波的情況中,可以構建如圖27所示的交替輸出各高頻波的模式。在這種情況中,可施加各輸出到最大輸出。
圖30示出普通輸出5.8GHz高頻波的模式。該模式特別優選用于加熱薄壁的被加熱物體,而可以在具有小的溫度分布的狀態下完成被加熱物體。另外,可以構建僅輸出2.45GHz高頻波的模式。在這種情況中,能實現與背景技術中的近似的高頻加熱效果。
雖然已經參考特定實施例詳細說明了本發明,顯然對本領域技術人員來說,可以不偏離本發明的精神和范圍對本發明作出各種變化和修改。
本申請基于2003年4月25日提交的日本專利申請2003-121876、2003年5月8日提交的日本專利申請2003-130370、2003年5月9日提交的日本專利申請2003-131804,其內容在此并為參考。
<工業應用>
根據本發明的高頻加熱裝置,微波的加熱點的分布被拓寬到由空腔分隔的加熱室的較寬范圍,使微波照射到被加熱物體的表面的更寬范圍的部分。
因而,即使在具有較淺烘烤深度的5.8GHz的情況中,通過例如從兩個彼此相對的方向加熱被加熱物體而將實際烘烤深度增大為兩倍,可以不用在加熱室內安裝電磁波攪動裝置而在被加熱物體的表層的整個區域和內部上防止加熱不均勻性的產生。
因此,即使對厚壁的被加熱物體也可實現沒有加熱不均勻性的出色的加熱,通過去掉電磁攪動裝置,可以實現安裝其制作的這種的結構的簡化和小型化的形成或者制造成本或運轉成本的降低。
此外,根據本發明的高頻加熱裝置,由包括多個饋入口構成的平行六面體形狀的寬范圍波導設置在加熱室的后側,高頻產生部設置在緊挨平行六面體形狀的寬范圍波導處,因此,波導的結構由具有較寬寬度的結構構成,因此可以設置多個饋入口,而使加熱接近均勻加熱。
此外,根據本發明,平行六面體形狀的寬范圍波導構建的尺寸寬為在底部的基本整個面,多個饋入口設置在底部的后側以指向底部側面,因此不會在加熱室的中心和角落之間產生微波的電場強度上的差異,使得加熱近似于均勻加熱。另外,由于微波是從底部輻射,因此輻射接近被加熱的部分,還提高了加熱效率。
另外,可以不用設置轉臺、轉動天線等攪動無線電波的結構,因此,也提高了對無線電波打火、無線電波泄漏等的可靠性。
此外,根據本發明,平行六面體形狀的寬范圍波導構建的尺寸寬為在頂壁的基本整個面,多個饋入口設置在頂壁的后側以指向頂壁側面,因此均勻的無線電波象淋浴一樣從頂壁的單個面上照射,因此可以實現更均勻的加熱。
此外,根據本發明,高頻產生部提供的高頻波的頻率是5.8GHz,因此,與2.45GHz的微波波長構成背景技術的主流的情況相比,駐波的間距變窄,使得加熱更接近均勻加熱。
此外,根據本發明,饋入口的尺寸在靠近高頻產生部處較小,離高頻產生部越遠,尺寸越大,因此不會在靠近高頻產生部和遠離高頻產生部之間產生微波的電場強度上的差異,使得加熱更接近均勻的加熱。
此外,根據本發明的高頻加熱裝置,提供一種通過向用于包含被加熱物體的加熱室提供來自高頻產生部的高頻來加熱而處理被加熱物體的高頻加熱裝置,其中高頻產生部設置有產生具有2.45GHz頻率的高頻波的第一高頻產生部和產生具有5.8GHz的高頻波的第二高頻產生部,由此可以向加熱室提供具有2.45GHz頻率的具有較高加熱效果的高頻波和具有5.8GHz頻率的具有均勻加熱分布的高頻波的兩種高頻波,限制了加熱的不均勻性的產生,對即使是厚壁被加熱物體也可以快速和均勻地加熱而處理。
另外,根據控制本發明高頻加熱裝置的方法,通過向加熱室同時或交替提供具有2.45GHz的高頻波和具有5.8GHz的高頻波,可以選擇性地提供具有較高加熱效果地2.45GHz的高頻波和具有高度均勻效果的5.8GHz的高頻波,因此,按照被加熱物體和加熱目標的形狀通過提供適當的高頻波,可以實現有效的加熱處理。
權利要求
1.一種高頻加熱裝置,其中為了加熱物體向加熱室的物體輻射5.8GHz的微波;其中,多個具有發射微波的饋入口的波導安裝在一分隔加熱室的空腔內。
2.如權利要求1所述的高頻加熱裝置,其中設置有饋入口的空腔的壁面由加熱室的上下表面、或上表面和側表面、或側表面和下表面構成。
3.如權利要求1所述的高頻加熱裝置,其中通過設置在空腔的上壁的至少兩個波導,兩個饋入口設置在加熱室的上表面。
4.如權利要求3所述的高頻加熱裝置,其中所述在空腔的上壁上的至少兩個波導為垂直排列而波導的橫截面的長邊指向上下方向。
5.如權利要求4所述的高頻加熱裝置,其中面加熱器設置在空腔的上壁的除了安裝垂直排列的波導的區域的區域。
6.一種高頻加熱裝置,包括高頻產生部;及由頂壁、側壁和底部構成的加熱室,用于通過施加來自高頻產生部的高頻波來加熱而處理被加熱物體;其中由多個饋入口構成的平行六面體形狀的寬范圍波導設置在加熱室的后側,及高頻產生部設置在緊鄰平行六面體形狀的寬范圍波導處。
7.如權利要求6所述的高頻加熱裝置,其中平行六面體形狀的寬范圍波導的尺寸構建為基本在底部的整個面上擴展的尺寸,該多個饋入口設置在底部的后側以指向底部的一側。
8.如權利要求6所述的高頻加熱裝置,其中平行六面體形狀的寬范圍波導的尺寸構建為基本在頂壁的整個面上擴展的尺寸,該多個饋入口設置在頂壁的后側以指向頂壁的一側。
9.如權利要求6到8任一所述的高頻加熱裝置,其中從高頻產生部提供的高頻波的頻率為5.8GHz。
10.如權利要求6到9中任一所述的高頻加熱裝置,其中該多個饋入口的尺寸在靠近高頻產生部處較小,離高頻產生部越遠,尺寸越大。
11.一種用于加熱被加熱物體的高頻加熱裝置,包括包含該物體的加熱室;向加熱室提供高頻波的高頻產生部;其中,高頻產生部包括產生具有2.45GHz頻率的高頻波的第一高頻產生部以及產生具有5.8GHz頻率的高頻波的第二高頻產生部。
12.如權利要求11所述的高頻加熱裝置,還包括向第一高頻產生部提供驅動電力的第一逆變器電路;向第二高頻產生部提供驅動電力的第二逆變器電路;及通過逆變器電路同時或交替驅動第一高頻產生部和第二高頻產生部的驅動控制部。
13.如權利要求11所述的高頻加熱裝置,還包括向第一高頻產生部和第二高頻產生部提供驅動電力的單一逆變器電路;及交替開關以提供電力來驅動第一高頻產生部和第二高頻產生部的驅動控制部。
14.如權利要求11到13中任一所述的高頻加熱裝置,還包括設置在加熱室上表面的將高頻波引入到加熱室中的上側饋入口;及設置在加熱室下表面的將高頻波引入到加熱室中的下側饋入口;其中來自第一高頻產生部或第二高頻產生部的高頻波被單獨從各上側饋入口和下側饋入口引入。
15.如權利要求14所述的高頻加熱裝置,還包括將加熱室上下分開的隔板。
16.如權利要求15所述的高頻加熱裝置,其中隔板包括通過被高頻波輻射而產生熱量的高頻熱量產生組件。
17.如權利要求14到16中任一所述的高頻加熱裝置,其中來自第二高頻產生部的高頻波是從加熱室的上側饋入口引入到加熱室中。
18.如權利要求11到17中任一所述的高頻加熱裝置,其中加熱室包括具有開口部分的加熱室主體、及可打開和可關閉地遮蓋開口部分地打開/關閉門,而且至少彼此相對的加熱室主體和打開/關閉門中的一個形成有防無線電波泄漏的阻塞件;及其中該阻塞件屏蔽分別來自第一高頻產生部和第二高頻產生部的高頻波。
19.一種控制高頻加熱裝置的方法,其為控制一種通過向包含被加熱物體的加熱室提供來自高頻產生部的高頻波來加熱而處理被加熱物體的高頻加熱裝置的方法;其中從高頻產生部向加熱室同時或交替提供具有2.45GHz頻率的高頻波和具有5.8GHz頻率的高頻波。
20.如權利要求19所述的控制高頻加熱裝置的方法,其中具有其中一個各頻率的高頻波在初始階段輸出,而具有另一各頻率的高頻波繼而在從開始加熱被加熱物體后經過預定時間段或在達到預定溫度后開始輸出。
21.如權利要求19或20所述的控制高頻加熱裝置的方法,其中具有各頻率的高頻波同時輸出,至少其中一個頻率的輸出被限制,以便輸出高頻波的總驅動功率不超過高頻加熱裝置的額定功率。
全文摘要
公開一種高頻加熱裝置,其在即使要加熱的物體較厚時也能夠實現良好的均勻加熱。通過用具有5.8GHz頻率的微波的輻射加熱物體的高頻加熱裝置(1),包括限定加熱室(2)的空腔(3),并設置有多個具有饋入開口(7、9)的波導(11a、11b),微波通過該饋入開口進入。
文檔編號H05B6/72GK1778146SQ200480011088
公開日2006年5月24日 申請日期2004年4月23日 優先權日2003年4月25日
發明者瀧﨑健, 信江等隆, 坂本和穗, 三原誠 申請人:松下電器產業株式會社