Устройство микроволнового нагрева

Устройство микроволнового нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству микроволнового нагрева, включающему узел микроволнового генератора, который образован с использованием полупроводниковых элементов, служащих в качестве твердотельных компонентов.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Типичное устройство в устройстве микроволнового нагрева, нагревающее объект, который должен быть нагрет с помощью микроволны, включает в себя микроволновую печь. Согласно микроволновой печи микроволна, сформированная узлом микроволнового генератора, излучается в металлическую камеру нагрева, и объект, который должен быть нагрет, нагревается с помощью излучаемой микроволны в камере нагрева.

В традиционной микроволновой печи в узле микроволнового генератора использован магнетрон. Микроволна, сформированная магнетроном, подводится в камеру нагрева через волноводную трубу и излучается на объект, который должен быть нагрет, при помощи чего нагревается объект, который должен быть нагрет.

В качестве узла микроволнового генератора для формирования микроволны привлек внимание узел, состоящий из полупроводниковых элементов, служащих в качестве твердотельных компонентов.

Такой узел микроволнового генератора имеет узел полупроводникового генератора, узел делителя для разделения выходного сигнала узла полупроводникового генератора, множество узлов усилителей для усиления разделяемых выходных сигналов и синтетический узел для повторного синтеза выходных сигналов узлов усилителей, и фазосдвигающее устройство предоставляется между узлом делителя и узлом усилителя. В качестве устройства микроволнового нагрева, использующего вышеупомянутый узел микроволнового генератора, микроволновая печь раскрывается, например, в нерассмотренной публикации патента Японии № S 56-132793.

В соответствии с микроволновой печью, раскрытой в нерассмотренной публикации патента Японии № S 56-132793, фазосдвигающее устройство переключает длину линии передачи микроволны посредством характеристик включения/выключения у диода. В соответствии с микроволновой печью 90-градусные и 180-градусные разветвители гибридного типа используются в качестве синтезаторов для формирования двух выходных сигналов. В соответствии с традиционной микроволновой печью фазы между двумя выходными сигналами устанавливаются в одинаковую фазу или противоположные фазы путем управления фазосдвигающим устройством, чтобы менять отношение мощностей между двумя выходными сигналами. В соответствии с традиционной микроволновой печью, имеющей такое фазосдвигающее устройство, микроволны, излучаемые из двух выходов синтезатора, переключаются на одинаковую фазу или противоположную фазу посредством фазосдвигающего устройства, чтобы менять отношение мощностей и разность фаз, излучаемую из двух излучающих антенн.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, КОТОРЫЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ РЕШЕНЫ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

В соответствии с устройством микроволнового нагрева, представленным микроволновой печью, объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, содержится в камере нагрева, к которой подводится микроволна. Пока микроволна излучается на объект, который должен быть нагрет, содержащийся в камере нагрева, формируются отражаемые мощности, имеющие разные значения, на основе конфигурации, вида, размера и объема объекта, который должен быть нагрет. Когда сформированная отражаемая мощность высокая, это означает, что теплопроизводительность низкая, и объект, который должен быть нагрет, не нагревается в нужном режиме с высокой эффективностью. Поэтому важной задачей, которую нужно довести до конца в этой области, является повышение теплопроизводительности путем уменьшения отражаемой мощности насколько возможно, когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, содержащийся в камере нагрева, к которой подводится микроволна, нагревается до состояния, нужного пользователю.

Настоящее изобретение выполнено для решения вышеупомянутой задачи в традиционном устройстве микроволнового нагрева, и его цель - предоставить устройство микроволнового нагрева, допускающее нагрев различных объектов, которые должны быть нагреты, имеющих разные конфигурации, виды, размеры и объемы, содержащиеся в камере нагрева, с высокой эффективностью путем уменьшения отражаемой мощности микроволны, излучаемой из средства подвода микроволн, из камеры нагрева. К тому же другая цель настоящего изобретения - предоставить устройство микроволнового нагрева, допускающее образование равномерного распределения электромагнитного поля микроволны в камере нагрева и выполнение операции нагрева подходящим образом на основе объекта, который должен быть нагрет, и допускающее уменьшение размеров путем подходящего расположения множества средств подвода микроволн на разных поверхностях стенок камеры нагрева.

Настоящее изобретение достигает вышеупомянутых целей и предоставляет устройство микроволнового нагрева, допускающее нагрев объекта, который должен быть нагрет, до нужного состояния с высокой эффективностью путем уменьшения отражаемой мощности, сформированной на основе объекта, который должен быть нагрет, имеющего разную конфигурацию, вид, размер и объем, путем расположения первого узла подачи на поверхности стенки камеры нагрева и расположения второго узла подачи для излучения отражаемой мощности, принимаемой первым узлом подачи, снова в камеру нагрева, служащих в качестве множества средств подвода микроволн, причем каждое имеет функцию излучения микроволны.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

Устройство микроволнового нагрева в связи с первым аспектом в соответствии с настоящим изобретением включает в себя камеру нагрева, содержащую в себе объект, который должен быть нагрет, узел генератора, узел делителя мощности для разделения выходного сигнала узла генератора на множество выходных сигналов, множество узлов усилителей мощности для усиления выходных сигналов узла делителя мощности, множество первых узлов подачи для подвода выходных сигналов узлов усилителей мощности в камеру нагрева, множество вторых узлов подачи для подвода отражаемых мощностей, вводимых в первые узлы подачи, в камеру нагрева, и циркуляционный тип необратимой схемы для подвода отражаемой мощности от первого узла подачи во второй узел подачи, в котором первый узел подачи и второй узел подачи образованы таким образом, что направления возбуждения микроволн, подводимых в камеру нагрева, отличаются.

В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с первым аспектом, образованным как описано выше, поскольку отражаемая мощность микроволны, принимаемая первым узлом подачи, снова излучается в камеру нагрева вторым узлом подачи, микроволна, выводимая из узла усилителя мощности, может с высокой эффективностью поглощаться в объекте, который должен быть нагрет. К тому же, в соответствии с настоящим изобретением, поскольку микроволны излучаются из разного множества узлов подачи, микроволны могут излучаться на объект, который должен быть нагрет, непосредственно с разных направлений с высокой эффективностью.

Устройство микроволнового нагрева в связи со вторым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором в соответствии с первым аспектом предусматриваются по меньшей мере два узла микроволновых генераторов, причем каждый состоит из узла генератора, узла делителя мощности, узла усилителя мощности, первого узла подачи, второго узла подачи и необратимой схемы. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи со вторым аспектом, образованным, как описано выше, поскольку микроволны могут излучаться непосредственно на объект, который должен быть нагрет, из разных направлений, то объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, может нагреваться до нужного состояния с высокой эффективностью.

Устройство микроволнового нагрева в связи с третьим аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором первый узел подачи и второй узел подачи согласно второму аспекту располагаются на одной и той же поверхности стенки из поверхностей стенок, образующих камеру нагрева. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с третьим аспектом, образованным как описано выше, минимизируется физическое расстояние между первым узлом подачи и вторым узлом подачи, и потери при передаче на линии передачи между обоими узлами подачи значительно уменьшаются, чтобы микроволна, выводимая из узла усилителя мощности, могла излучаться в камеру нагрева с высокой эффективностью.

Устройство микроволнового нагрева в связи с четвертым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором множество первых узлов подачи согласно второму аспекту располагаются на одной и той же поверхности стенки из поверхностей стенок, образующих камеру нагрева. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с четвертым аспектом, образованным, как описано выше, протяженность линии передачи, соединяющей компоненты в узле микроволнового генератора, может быть минимизирована физически, потери при передаче на линии передачи могут быть минимизированы, чтобы микроволна, выводимая из узла усилителя мощности, могла излучаться с высокой эффективностью.

Устройство микроволнового нагрева в связи с пятым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором множество первых узлов подачи согласно второму аспекту располагаются на разных поверхностях стенки среди поверхностей стенок, образующих камеру нагрева. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с пятым аспектом, образованным, как описано выше, микроволна может излучаться непосредственно на объект, который должен быть нагрет, с разных направлений, чтобы даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, микроволна, излучаемая в камеру нагрева, могла быть эффективно поглощена в объекте, который должен быть нагрет, и объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно, в то время как минимизируется отражаемая мощность, чтобы нагрев мог выполняться за короткое время.

Устройство микроволнового нагрева в связи с шестым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором множество узлов генераторов в соответствии со вторым аспектом генерируют на одинаковой частоте. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с шестым аспектом, образованным, как описано выше, узел генератора в каждом узле микроволнового генератора, образующим устройство микроволнового нагрева, может использоваться совместно, чтобы устройство микроволнового нагрева могло быть уменьшено в размере.

Устройство микроволнового нагрева в связи с седьмым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором множество узлов генераторов в соответствии со вторым аспектом генерируют на разных частотах. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с седьмым аспектом, образованным, как описано выше, поскольку частота, показывающая наименьшую отражаемую мощность, может выбираться независимо в каждом узле микроволнового генератора, даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, микроволна, излучаемая в камеру нагрева, может эффективно поглощаться в объекте, который должен быть нагрет, и объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно, в то время как минимизируется отражаемая мощность, чтобы нагрев мог выполняться за короткое время.

Устройство микроволнового нагрева в связи с восьмым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел микроволнового генератора в соответствии со вторым аспектом имеет узел переменной фазы, подключаемый к выходу узла делителя мощности, чтобы менять выходную фазу узла делителя мощности, и узел управления. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с восьмым аспектом, образованным, как описано выше, поскольку микроволна, излучаемая из первого узла подачи, может сталкиваться в положении объекта, который должен быть нагрет, то микроволна, излучаемая в камеру нагрева, может эффективно поглощаться в объекте, который должен быть нагрет, и объект, который должен быть нагрет, может эффективно нагреваться, в то время как минимизируется отражаемая мощность, чтобы нагрев мог выполняться за короткое время.

Устройство микроволнового нагрева в связи с девятым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором каждый из множества узлов переменной фазы в соответствии с восьмым аспектом переменно управляет независимой величиной фазы. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с девятым аспектом, образованным, как описано выше, поскольку величина фазы в каждом узле микроволнового генератора может управляться независимо, даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, микроволна, излучаемая в камеру нагрева, может эффективно поглощаться в объекте, который должен быть нагрет, и объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно, в то время как минимизируется отражаемая мощность, чтобы нагрев мог выполняться за короткое время.

Устройство микроволнового нагрева в связи с десятым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел микроволнового генератора в соответствии с первым аспектом имеет узел детектора мощности для детектирования отражаемой мощности из камеры нагрева в узел усилителя мощности, и узел управления для управления частотой генерации узла генератора, чтобы та была частотой, где отражаемая мощность в узел усилителя мощности становится наименьшей. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с десятым аспектом, образованным, как описано выше, даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, то объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно, хотя узел усилителя не повреждается фатально из-за чрезмерной отражаемой мощности, так что объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно.

Устройство микроволнового нагрева в связи с одиннадцатым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором мощность, выводимая из узла усилителя мощности в соответствии с десятым аспектом, уменьшается с заранее определенной скоростью, когда отражаемая мощность, детектируемая узлом детектора мощности, становится заранее определенным значением или больше. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с одиннадцатым аспектом, образованным, как описано выше, даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, то объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно, хотя узел усилителя не повреждается фатально из-за чрезмерной отражаемой мощности, так что объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно. Одновременно, поскольку разность фаз и частота генерации могут постоянно поддерживаться ниже заранее определенной отражаемой мощности во время операции нагрева, даже когда поглощение электрической волны и условие отражения меняются из-за подъема температуры у объекта, который должен быть нагрет, объект, который должен быть нагрет, может постоянно нагреваться эффективно.

Устройство микроволнового нагрева в связи с двенадцатым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел управления выполняет операцию обнаружения минимальной отражаемой мощности, чтобы обнаружить частоту, показывающую наименьшую отражаемую мощность, из частотных характеристик касательно отражаемой мощности, детектируемой узлом детектора мощности в используемой полосе частот в исходном состоянии операции нагрева из десятого аспекта. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с двенадцатым аспектом, образованным, как описано выше, даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, то объект, который должен быть нагрет, может эффективно нагреваться, в то время как минимизируется отражаемая мощность.

Устройство микроволнового нагрева в связи с тринадцатым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел управления в соответствии с двенадцатым аспектом понижает выход узла усилителя мощности, когда выполняется операция обнаружения минимальной отражаемой мощности, и повышает выход узла усилителя мощности, когда завершается операция обнаружения минимальной отражаемой мощности, и операция нагрева выполняется на частоте, показывающей наименьшую отражаемую мощность. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с тринадцатым аспектом, образованным, как описано выше, даже когда объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, помещается в камеру нагрева, то объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно, хотя узел усилителя не повреждается фатально из-за чрезмерной отражаемой мощности, так что объект, который должен быть нагрет, может нагреваться эффективно.

Устройство микроволнового нагрева в связи с четырнадцатым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел управления выполняет операцию отслеживания локальной минимальной отражаемой мощности, чтобы последовательно выбирать частоту, показывающую меньшее значение отражаемой мощности, детектируемой узлом детектора мощности, для продолжения операции нагрева, во время операции нагрева из десятого аспекта. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с четырнадцатым аспектом, образованным, как описано выше, отражаемая мощность также может минимизироваться во время операция нагрева, чтобы объект, который должен быть нагрет, мог эффективно нагреваться.

Устройство микроволнового нагрева в связи с пятнадцатым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел управления в соответствии с четырнадцатым аспектом понижает выход узла усилителя мощности, когда значение отражаемой мощности, детектируемой узлом детектора мощности, превышает заранее определенное значение в операции отслеживания локальной минимальной отражаемой мощности. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с пятнадцатым аспектом, образованным, как описано выше, объект, который должен быть нагрет, может эффективно нагреваться, хотя узел усилителя не повреждается фатально из-за чрезмерной отражаемой мощности.

Устройство микроволнового нагрева в связи с шестнадцатым аспектом согласно настоящему изобретению может иметь строение, в котором узел управления в соответствии с четырнадцатым аспектом прекращает операцию нагрева, когда значение отражаемой мощности, детектируемой узлом детектора мощности, превышает заранее определенное значение в операции отслеживания локальной минимальной отражаемой мощности и выполняет операцию обнаружения минимальной отражаемой мощности, чтобы обнаружить частоту, показывающую наименьшую отражаемую мощность. В соответствии с устройством микроволнового нагрева в связи с шестнадцатым аспектом, образованным, как описано выше, устройство может быть очень надежным наряду с тем, что узел усилителя не повреждается фатально из-за чрезмерной отражаемой мощности во время операции нагрева.

РЕЗУЛЬТАТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство микроволнового нагрева в соответствии с настоящим изобретением может нагревать любой объект, который должен быть нагрет, имеющий разную конфигурацию, вид, размер и объем, до нужного состояния с высокой эффективностью путем оптимального расположения узла подачи, служащего в качестве множества средств подвода микроволн, имеющих функцию излучения микроволны, на поверхности стенки камеры нагрева, и путем излучения микроволны, принимаемой первым узлом подачи, из второго узла подачи снова в камеру нагрева.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является схематичным чертежом, показывающим строение устройства микроволнового нагрева из первого варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 является изображением, показывающим пример расположения узлов подачи в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления;

Фиг.3А является изображением, показывающим преобладающее направление возбуждения первого узла подачи в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления;

Фиг.3В является изображением, показывающим преобладающее направление возбуждения второго узла подачи в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления;

Фиг.4 является блок-схемой алгоритма, показывающей пример управления разностью фаз и частотой генерации в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления;

Фиг.5 является блок-схемой алгоритма, показывающей операцию обнаружения минимальной отражаемой мощности в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления;

Фиг.6 является изображением, показывающим один пример частотных характеристик в операции обнаружения минимальной отражаемой мощности, показанной на фиг.5;

Фиг.7 является блок-схемой алгоритма, показывающей операцию отслеживания локальной минимальной отражаемой мощности в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления;

Фиг.8А является изображением для объяснения операции отслеживания локальной минимальной отражаемой мощности, показанной на фиг.7;

Фиг.8В является изображением, показывающим операцию в непредусмотренный момент в операции отслеживания локальной минимальной отражаемой мощности, показанной на фиг.7;

Фиг.9 является плоским видом в разрезе, показывающим камеру нагрева, используемую в опыте по распределению электромагнитного поля в камере нагрева путем регулирования разности фаз в устройстве микроволнового нагрева, если смотреть сверху;

Фиг.10 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 0 градусов;

Фиг.11 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 40 градусов;

Фиг.12 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 80 градусов;

Фиг.13 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 120 градусов;

Фиг.14 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 160 градусов;

Фиг.15 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 200 градусов;

Фиг.16 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 240 градусов;

Фиг.17 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 280 градусов;

Фиг.18 является изотермической диаграммой, показывающей результат опыта по распределению электромагнитного поля в камере нагрева, когда разность фаз составляет 320 градусов;

Фиг.19 является изображением, показывающим пример расположения узлов подачи в устройстве микроволнового нагрева из второго варианта осуществления в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.20 является изображением для объяснения операции обнаружения минимальной отражаемой мощности в устройстве микроволнового нагрева из третьего варианта осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.21 является изображением для объяснения операции обнаружения минимальной отражаемой мощности в устройстве микроволнового нагрева из третьего варианта осуществления.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительные варианты осуществления устройства микроволнового нагрева в соответствии с настоящим изобретением будут описываться со ссылкой на прилагаемые чертежи. К тому же, хотя микроволновая печь будет описываться в качестве устройства микроволнового нагрева в следующем варианте осуществления, микроволновая печь является лишь пояснительной, и устройство микроволнового нагрева в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается микроволновой печью и включает в себя устройство микроволнового нагрева, такое как устройство нагрева, использующее диэлектрический нагрев, диспоузер и полупроводниковое производственное оборудование. К тому же настоящее изобретение не ограничивается нижеследующими определенными вариантами осуществления, и строение на основе одинаковой технической идеи содержится в настоящем изобретении.

(Первый вариант осуществления)

Фиг.1 является схематичным чертежом, показывающим строение устройства микроволнового нагрева в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. В частности, фиг.1 является блок-схемой, показывающей строение узла микроволнового генератора, служащего в качестве средства формирования микроволн в устройстве микроволнового нагрева в первом варианте осуществления.

Ссылаясь на фиг.1, узел микроволнового генератора в первом варианте осуществления включает в себя, в виде полупроводниковых элементов, два узла 2a и 2b генераторов, узлы 3a и 3b делителей мощности для разделения выходного сигнала каждого из узлов 2a и 2b генераторов на два выходных сигнала, узлы 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности для усиления выходных сигналов узлов 3a и 3b делителей, первые узлы 8a, 8b, 8c и 8d подачи для излучения микроволновых выходных сигналов, усиленных узлами 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности, внутрь камеры 10 нагрева, и вторые узлы 9a, 9b, 9c и 9d подачи для повторного излучения отражаемых мощностей, принимаемых первыми узлами 8a, 8b, 8c и 8d подачи внутрь камеры нагрева через циркуляционный тип необратимых схем 7a, 7b, 7c и 7d.

Циркуляционный тип необратимых схем 7a, 7b, 7c и 7d имеет три порта ввода/вывода, в которые микроволновая мощность, вводимая из первого порта, приходит во второй порт и не появляется в третьем порту, а микроволновая мощность, вводимая из второго порта, полностью приходит в третий порт и не появляется в первом порту. Вообще, такой циркуляционный тип необратимой схемы называется циркулятором. Необратимые схемы 7a, 7b, 7c и 7d называются циркуляторами в нижеследующем описании изобретения.

К тому же узел микроволнового генератора в первом варианте осуществления содержит узлы 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы, помещенные в линию передачи микроволн, соединяющую узлы 3a и 3b делителей мощности, и узлы 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности для формирования необязательных разностей фаз в качестве выходных сигналов для узлов 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности, узлы 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности, помещенные в линию передачи микроволн, соединяющую узлы 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности, и первые узлы 8a, 8b, 8c и 8d подачи для детектирования отражаемых мощностей, принимаемых вторыми узлами 9a, 9b, 9c и 9d подачи из камеры, и узел 12 управления, принимающий сигналы детектирования от узлов 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности для приведения в действие и управления узлами 2a и 2b генераторов, узлами 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы и узлами 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности.

Циркуляторы 7a, 7b, 7c и 7d, помещенные между узлами 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности, и первые узлы 8a, 8b, 8c и 8d подачи приводят отражаемую мощность, принимаемую первыми узлами 8a, 8b, 8c и 8d подачи, соответственно, во вторые узлы 9a, 9b, 9c и 9d подачи. Узел 12 управления управляет частотами генерации узлов 2a и 2b генераторов, величинами фаз узлов 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы, и коэффициентами усиления узлов 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности на основе отражаемых мощностей, принимаемых узлами 6a 6b, 6c и 6d детекторов мощности.

Устройство микроволнового нагрева из первого варианта осуществления имеет камеру 10 нагрева, имеющую приблизительно прямоугольную сплошную конструкцию для вмещения объекта, который должен быть нагрет 11, и камера 10 нагрева состоит из поверхности левой стенки, поверхности правой стенки, поверхности нижней стенки, поверхности верхней стенки, поверхности задней стенки, которые сделаны из металлического материала, и открывающуюся и закрывающуюся дверь (на передней стороне на фиг.1, просто не показана), используемую, когда помещается объект, который должен быть нагрет 11. Вышеописанная камера 10 нагрева образована с тем, чтобы ограничить микроволну, поступающую в камеру нагрева, чтобы предотвратить ее утечку, когда закрыта открывающаяся и закрывающаяся дверь. К тому же в камере нагрева предоставляется стол 13, на который кладется объект, который должен быть нагрет 11.

К тому же, в соответствии с устройством микроволнового нагрева из первого варианта осуществления, пара первых узлов 8a, 8b, 8c и 8d подачи и вторых узлов 9a, 9b, 9c и 9d подачи, принимающая выходные сигналы узла микроволнового генератора и подводящая микроволны радиально в камеру нагрева, располагается на каждой поверхности стенки в камере 10 нагрева.

В соответствии с устройством микроволнового нагрева в первом варианте осуществления узлы подачи, управляемые как пара, располагаются на противоположных поверхностях стенок. Точнее говоря, пара первых узлов 8a и 8b подачи, к которой подводятся микроволны, разделяемые первым узлом 3а делителя мощности, располагается приблизительно в центре поверхности левой стенки и поверхности правой стенки соответственно. К тому же вторые узлы 9a и 9b подачи, управляемые как пара, которые выводят отражаемые мощности, принимаемые парой первых узлов 8a и 8b подачи, управляемых как пара, посредством циркуляторов 7a и 7b, располагаются на поверхности левой стенки и поверхности правой стенки соответственно.

Хотя первые узлы 8a и 8b подачи располагаются приблизительно в центре поверхности левой стенки и поверхности правой стенки, соответственно, в первом варианте осуществления, они смещены друг от друга, чтобы их направления микроволнового излучения не были полностью противоположными. К тому же, хотя вторые узлы 9a и 9b подачи также располагаются на поверхности левой стенки и поверхности правой стенки, соответственно, на чертеже, они смещены друг от друга, чтобы их направления микроволнового излучения не были полностью противоположными. Вторые узлы 9a и 9b подачи располагаются ниже первых узлов 8a и 8b подачи, соответственно, и располагаются в местах, чтобы надежно облучать объект, который должен быть нагрет 11, на столе 13 с помощью микроволны.

В соответствии с устройством микроволнового нагрева из первого варианта осуществления первые узлы 8c и 8d подачи, управляемые как пара, располагаются приблизительно в центре поверхности верхней стенки и поверхности нижней стенки камеры 10 нагрева, соответственно, и аналогичным образом вторые узлы 9c и 9d подачи располагаются на поверхности верхней стенки и поверхности нижней стенки камеры 10 нагрева, соответственно. Здесь нужно отметить, что строение устройства микроволнового нагрева в настоящем изобретении не ограничивается расположением узлов подачи в устройстве микроволнового нагрева из первого варианта осуществления, и могут применяться различные виды расположений. Например, множество первых узлов подачи может предоставляться на любой из поверхностей стенок, либо узлы подачи, управляемые как пара, могут предоставляться не на противоположных поверхностях, а на соседних поверхностях стенок, например поверхности правой стенки и поверхности нижней стенки.

В соответствии с каждым из узлов 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности, имеющих полупроводниковый элемент, схема образуется посредством рисунка межсоединений, образованного на одной поверхности диэлектрической подложки, образованной из диэлектрического материала с малыми потерями, и согласующая схема располагается на каждой из входной стороны и выходной стороны полупроводникового элемента для предпочтительной работы полупроводникового элемента, служащего в качестве усилительного элемента у каждого из узлов 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности.

Схема передачи, имеющая характеристический импеданс около 50Ω, образуется посредством рисунка межсоединений, предоставленного на одной поверхности диэлектрической подложки в линии передачи микроволн, соединяющей функциональные блоки.

Первый узел 3а делителя мощности и второй узел 3b делителя мощности могут быть делителями с одинаковой фазой, которые не формируют разность фаз между выходными сигналами, например делителем Уилкинсона, или могут быть делителями, которые формируют разность фаз между выходными сигналами, например типа ответвителя или типа гибридного кольца. Первый узел 3а делителя мощности выводит около 1/2 микроволновой мощности, вводимой из первого узла 2a генератора, в два узла 4a и 4b переменной фазы. К тому же второй узел 3b делителя выводит около 1/2 микроволновой мощности, вводимой из второго узла 2a генератора, в два узла 4c и 4d переменной фазы.

К тому же каждый из узлов 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы образуется из элемента переменной емкости, изменяющего емкость на основе приложенного напряжения, и диапазон переменной фазы у каждого из узлов 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы составляет от 0 градусов до примерно 180 градусов. Поэтому разность фаз микроволновой мощности, выводимой из каждого из узлов 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы, может управляться в диапазоне от 0 градусов до ±180 градусов.

Узлы 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности выделяют мощность отражаемой волны, принимаемой вторыми узлами 9a, 9b, 9c и 9d подачи из камеры 10 нагрева и требуемой для передачи узлам 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности через циркуляторы 7a, 7b, 7c и 7d. Степень связывания мощности у узлов 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности составляет около 40 дБ, и выделяется величина мощности около 1/10000 отражаемой мощности. Электрический сигнал, детектируемый каждым из узлов 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности, выпрямляется детекторным диодом (не показан) и сглаживается конденсатором (не показан), и сглаженный сигнал вводится в узел 12 управления.

Узел 12 управления управляет мощностью возбуждения, подаваемой на первый узел 2a генератора и второй узел 2b генератора, и узлы 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности, служащие в качестве компонентов узла микроволнового генератора, и управляет напряжением, подаваемым на узлы 4a, 4b, 4c и 4d переменной фазы, чтобы оптимально нагревать объект, который должен быть нагрет 11 в камере 10 нагрева до состояния, нужного пользователю, на основе информации о нагреве, получаемой из режима нагрева объекта, который должен быть нагрет, вводимого непосредственно пользователем, или нагретого состояния объекта, который должен быть нагрет, во время нагрева, и информации об отражаемых мощностях в виде сигналов мощности, детектируемых узлами 6a, 6b, 6c и 6d детекторов мощности. К тому же в узле микроволнового генератора предусматривается средство выделения тепла (не показано) для выделения тепла, образованного преимущественно в полупроводниковых элементах, предоставленных в узлах 5a, 5b, 5c и 5d усилителей мощности.

К тому же, чтобы предотвратить совпадение преобладающего направления возбуждения у микроволн, излучаемых из первых узлов 8a, 8b, 8c и 8d подачи, с преобладающим направлением возбуждения микроволн, излучаемых из вторых узлов 9a, 9b, 9c и 9d подачи, первые узлы 8a, 8b, 8c и 8d подачи и вторые узлы 9a, 9b, 9c и 9d подачи образуются следующим образом.

В соответствии с устройством микроволнового нагрева из первого варианта осуществления первые узлы 8a, 8b, 8c и 8d подачи и вторые узлы 9a, 9b, 9c и 9d подачи, которые располагаются на