CN106031305A - 微波处理装置 - Google Patents

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CN106031305A CN201580009480.0A CN201580009480A CN106031305A CN 106031305 A CN106031305 A CN 106031305A CN 201580009480 A CN201580009480 A CN 201580009480A CN 106031305 A CN106031305 A CN 106031305A
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Abstract

微波炉(20)包括具有E弯结构的波导管(3)和多个开口(4a、4b)。波导管(3)具有使微波从磁控管(2)向加热室(1)传播的第1部分(3a)、以及宽幅面与加热室(1)的外侧相接的第2部分(3b)。多个开口(4a、4b)被设置在加热室(1)的侧面,将波导管(3)与加热室(1)连通,多个开口(4a、4b)具有至少一个产生圆偏振波的圆偏振波开口(4a)。圆偏振波开口(4a)被设置为:圆偏振波开口(4a)的中心偏离于截面投影区域,所述截面投影区域是通过将与第1部分(3a)的管轴(7a)垂直的第1部分(3a)的截面沿着第1部分(3a)的管轴(7a)假想地投影到加热室(1)的侧面而限定的。通过该结构,能够利用紧凑的波导管可靠地产生圆偏振波。

Description

微波处理装置
技术领域
本发明涉及利用微波对被加热物进行加热的微波炉等微波处理装置(Microwavetreatment apparatus)。
背景技术
微波处理装置是如下这样的装置:由作为代表性的微波产生部的磁控管产生的微波经由波导管供给至加热室,对载置于加热室内的食品等被加热物进行加热。
但是,所供给的微波在加热室内产生的电场分布未必是均匀的。以往,为了对被加热物均匀地进行加热,使用了如下方法:利用马达使转台旋转来使被加热物在加热室内旋转;或者,利用马达使旋转天线旋转来搅拌微波而供给到加热室内。
另一方面,提出了如下方法:利用电场的偏振面随着时间经过而旋转的圆偏振波或者椭圆偏振波,来对被加热物均匀地进行加热。为了产生圆偏振波或者椭圆偏振波,需要使用激励方向交叉的一对激励单元,产生设有相位差的一对激励。
图12是示出在以往的微波处理装置中的波导管的表面上流动的电流的图。如图12所示,对于微波以TE10模式进行传播的方形波导管类型的波导管100而言,与长边方向、即微波的传播方向垂直的截面的形状是长方形,具有窄幅面(Narrow plain)102和比窄幅面102的宽度宽的宽幅面(Wide plain)103。
在这样的波导管100中,在与微波传播方向垂直的截面101上设置开口的情况下,在波导管100内产生方向一致的电场104,产生单一轴向的激励。在窄幅面102上设置开口的情况下,在窄幅面102上沿着一致的方向流过电流105,产生单一轴向的激励。
但是,在宽幅面103上设置开口的情况下,在宽幅面103上,根据位置而在各种各样的方向上流过电流105,产生2个轴向的激励。
出于上述原因,如果要使用激励方向交叉的一对激励单元产生圆偏振波的话,需要在宽幅面103上设置开口。
由于微波的传播,使得激励位置随着时间移动,因此,例如能够通过组合地设置两个开口来产生圆偏振波。
图13A、图13B是用于对开口107产生圆偏振波的情形进行说明的状态转移图。开口107具有两个长方形缝隙以90度的交叉角度相交叉的十字缝隙(Cross slot)形状,以产生圆偏振波。
图13A、图13B示出了微波的传播方向109和在开口107中产生的圆偏振波的旋转方向。图13A示出了微波从纸面的上方向下方传播的情况,图13B示出了微波从纸面的下方向上方传播的情况。
在图13A中,波导管100内的传播方向109是纸面的下方向。由微波产生的磁场108也随着时间的经过向纸面的下方向移动。
如图13A所示,在时刻t0,通过磁场108,使得开口107的一个长方形缝隙向着激励方向110a受到激励。在一定时间后的时刻t1,磁场108向下方向移动。在时刻t1,开口107的另一个缝隙向着激励方向110b受到激励。在时刻t2、t3,激励方向110c、110d如图示那样依次改变,产生向逆时针方向旋转的圆偏振波。
在图13B中,波导管100内的传播方向109是纸面的上方向。由微波产生的磁场108也随着时间的经过向纸面的上方向移动。在图13B中也是,当随着时间的经过而从时刻t0达到t3时,开口107中的激励方向110a、110b、110c、110d如图示那样依次改变,与图13A相反地产生向顺时针方向旋转的圆偏振波。如上所述,根据波导管100内的传播方向109,产生逆旋转的圆偏振波。
图14是专利文献1所记载的以往的微波处理装置中产生圆偏振波的波导管的概略俯视图。图15是专利文献2所记载的以往的微波处理装置中产生圆偏振波的波导管的概略立体图。
如图14所示,专利文献1中示出了在波导管106a上设有两个长方形缝隙垂直交叉的开口107的结构。如图15所示,专利文献2中记载有在波导管106b的宽幅面上设有不交叉且彼此垂直的两个长方形缝隙状的开口107a、107b的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第4301347号说明书
专利文献2:日本特许第3510523号公报
发明内容
但是,在专利文献1、2所记载的现有技术中,为了避免磁控管附近的电磁场分布的紊乱等的影响,不得不将波导管106a、106b设计得较长。
在波导管106a、106b的末端产生的反射波会产生逆旋转方向的圆偏振波,因此,会抵消掉激励方向的旋转,而且会由于在波导管106a、106b内产生驻波而导致来自开口的辐射效率降低。
在专利文献1所记载的现有技术中,如图14所示,为了改变反射波的相位,在波导管106a的末端设置有移相器(Phase shifter)111这一旋转体。但是,在该现有技术中,不但波导管106a大幅变长,而且也没有确认到减少反射波的效果。
本发明用于解决上述问题点,目的在于提供一种能够使用紧凑的波导管来高效地产生圆偏振波或者椭圆偏振波的微波处理装置。
为了解決上述以往的问题点,本发明的一个方式的微波处理装置具有:收纳被加热物的加热室、产生微波的微波产生部、波导管、以及多个开口。
波导管具备E弯结构(E-bend structure),并且具有第1部分和第2部分,其中,所述第1部分使微波从微波产生部向加热室传播,所述第2部分的宽幅面与加热室的外侧相接。在加热室的侧面设有多个开口,多个开口将波导管与加热室连通,具有至少一个产生圆偏振波的圆偏振波开口。
圆偏振波开口被设置为:圆偏振波开口的中心偏离于截面投影区域,所述截面投影区域是通过将与第1部分的管轴垂直的第1部分的截面沿着第1部分的管轴假想地投影到加热室的侧面而限定的。
根据本方式,能够抑制磁控管附近的电磁场分布的紊乱等的影响。其结果,能够利用紧凑的波导管可靠地产生圆偏振波或者椭圆偏振波。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的微波处理装置的截面图。
图2是示出实施方式1的微波处理装置中的将加热室和波导管连通的开口的图。
图3是实施方式1的微波处理装置的放大截面图。
图4A是示出本发明的实施方式2中的将加热室和波导管连通的开口的一个例子的图。
图4B是示出实施方式2中的开口的一个例子的图。
图4C是示出实施方式2中的开口的一个例子的图。
图4D是示出实施方式2中的开口的一个例子的图。
图5A是示出本发明的实施方式3中的将加热室和波导管连通的开口的一个例子的图。
图5B是示出实施方式3中的开口的一个例子的图。
图5C是示出实施方式3中的开口的一个例子的图。
图6A是示出本发明的实施方式4中的将加热室和波导管连通的开口的形状的一个例子的图。
图6B是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6C是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6D是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6E是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6F是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6G是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6H是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图6I是示出实施方式4中的开口的形状的一个例子的图。
图7是示出本发明的实施方式5中的将加热室和波导管连通的开口的形状的图。
图8A是示出本发明的实施方式6中的将加热室和波导管连通的开口的形状的一个例子的图。
图8B是示出实施方式6中的将加热室和波导管连通的开口的形状的一个例子的图。
图9是对实施方式6中的圆偏振波的产生情形进行说明的状态转移图。
图10是示出本发明的实施方式7中的将加热室和波导管连通的开口的形状的一个例子的图。
图11A是示出设置在波导管上的缝隙开口的指向性的图。
图11B是示出本发明的实施方式8中的设置在波导管上的圆偏振波开口的指向性的一个例子的图。
图11C是示出实施方式8中的设置在波导管上的圆偏振波开口的指向性的一个例子的图。
图12是示出在以往的微波处理装置中的波导管的壁面上流动的电流的图。
图13A是对十字缝隙形状的开口中的圆偏振波的产生进行说明的状态转移图。
图13B是对十字缝隙形状的开口中的圆偏振波的产生进行说明的状态转移图。
图14是以往的微波处理装置中的产生圆偏振波的波导管的概略俯视图。
图15是以往的微波处理装置中的产生圆偏振波的波导管的概略立体图。
具体实施方式
本发明的第1方式的微波处理装置具有:收纳被加热物的加热室、产生微波的微波产生部、波导管、以及多个开口。
波导管具备E弯结构,并且具有第1部分和第2部分,其中,所述第1部分使微波从微波产生部向加热室传播,所述第2部分的宽幅面与加热室的外侧相接。在加热室的侧面设有多个开口,多个开口将波导管与加热室连通,具有至少一个产生圆偏振波的圆偏振波开口。
圆偏振波开口被设置为:圆偏振波开口的中心偏离于截面投影区域,所述截面投影区域是通过将与第1部分的管轴垂直的第1部分的截面沿着第1部分的管轴假想地投影到加热室的侧面而限定的。
本发明的第2方式的微波处理装置是在第1方式中,还具有反射波抑制开口,所述反射波抑制开口被设置在比圆偏振波开口靠波导管的末端侧的位置处,具有微波的波长的一半以上的长度。根据本方式,能够构成紧凑的波导管,该紧凑的波导管能降低在末端产生的反射波。
本发明的第3方式的微波处理装置是在第2方式中,构成为,所述微波处理装置还具有:台,其设置在加热室的下部,用于载置被加热物;以及驱动装置,其使台旋转,反射波抑制开口位于加热室的下部。
根据本方式,通过使被加热物旋转,使得从加热室向波导管内的反射波的量和相位发生变化。与之相应地,在波导管内产生的驻波的振幅和位置发生变化。其结果,能够更加均匀地对被加热物进行加热。
本发明的第4方式的微波处理装置是在第1方式中,组合两个缝隙开口而构成圆偏振波开口。根据本方式,通过产生两个方向的激励,能够更加可靠地产生圆偏振波。
本发明的第5方式的微波处理装置是在第1方式中,圆偏振波开口被设置为,圆偏振波开口的中心偏离于第2部分的管轴。根据本方式,通过在波导管中传播的磁场的端部处进行激励,能够更加可靠地产生圆偏振波。
本发明的第6方式的微波处理装置是在第1方式中,圆偏振波开口具有正多边形或者圆形的形状。根据本方式,通过在波导管中传播的磁场的端部处产生激励,能够在两个方向上均匀地激励出向加热室内供给的微波,能够更加可靠地产生圆偏振波。
本发明的第7方式的微波处理装置是在第1方式中,圆偏振波开口是具有多边形的形状的多边形开口,多边形开口具有多个最长对角线。根据本方式,通过更加可靠地产生不同的两个方向的激励,能够更加可靠地产生圆偏振波。
本发明的第8方式的微波处理装置是在第4方式中,缝隙开口的长边方向上的长度与短边方向上的长度不同,具有带圆弧的角,圆偏振波开口具有多个最长内径。根据本方式,通过使得各缝隙处产生的激励的方向稳定,来产生不同的两个方向的激励,能够更加可靠地产生圆偏振波。
本发明的第9方式的微波处理装置是在第4方式中,圆偏振波开口构成为,缝隙开口以90度以外的角度交叉。根据本方式,能够使得产生的圆偏振波的指向性偏向所希望的方向。
本发明的第10方式的微波处理装置是在第4方式中,圆偏振波开口构成为,一个缝隙开口与波导管的管轴的交叉角度不同于另一个缝隙开口与波导管的管轴的交叉角度。根据本方式,能够使得产生的圆偏振波的指向性偏向所希望的方向。
以下,参照附图对本发明的微波处理装置的优选实施方式进行说明。在本实施方式中,虽然是对应用于微波炉的例子进行说明,但是本发明的微波处理装置除了微波炉以外,还包括利用了微波加热的处理装置、生垃圾处理器、或者半导体制造装置等。
另外,在以下的所有附图中,对于相同或者相应的部分标记相同标号,有时会省略重复的说明。
(实施方式1)
图1是示出作为本发明的实施方式1的微波处理装置的微波炉20、特别是波导管3和加热室1的结构的概略截面图。图2是示出从本实施方式中的加热室1的内侧观察的情况下的、将加热室1和波导管3连通的开口的图。图3是将图1中的波导管3附近放大后的截面图。
如图1至图3所示,在作为本实施方式的微波处理装置的微波炉20中,食品等被加热物6被载置于设置在加热室1内的台5上。磁控管2是产生微波的微波产生部。从加热室1的正面观察,波导管3安装在右侧的侧面。
磁控管2产生的微波在波导管3中传播,到达设置在加热室1和波导管3之间的圆偏振波开口4a。当该微波通过圆偏振波开口4a时,在圆偏振波开口4a处产生圆偏振波。成为圆偏振波的微波被供给至收纳在加热室1中的被加热物6。
反射波抑制开口4b设置在比圆偏振波开口4a靠近波导管3的末端的位置(在本实施方式,圆偏振波开口4a的下方),将加热室1和波导管3连通。反射波抑制开口4b具有长方形的形状,该长方形的长边方向的长度是在波导管3传播的微波的波长的一半以上。
波导管3是方形波导管,该方形波导管的与微波的传播方向垂直的截面的形状具有长方形的形状。方形波导管具有:具有较宽宽度的相对的一对平面和具有较窄宽度的相对的一对平面。前者被称为宽幅面,后者被称为窄幅面。
波导管3的窄幅面弯成L字形状,且包括彼此实质上垂直的第1部分和第2部分。一般来说,称这样的结构为E弯结构。
第1部分以实质上与加热室1的侧面垂直的方式延伸,在朝向加热室1的方向(在图1和图3中为左方向)上传播微波。第2部分沿着加热室1的侧面延伸,以与加热室1的侧面平行(在图1和图3中为下方向)地传播微波。以下,称第1部分为垂直部3a,称第2部分为平行部3b。
波导管3以如下方式设置:平行部3b的宽幅面与加热室1相接,波导管3的末端成为与加热室1内的台5的高度相同的高度。
通过这样的结构,能够将波导管3构成为大致收纳在设置磁控管2所需的空间内。
波导管3内的微波的传播距离是沿着与微波的传播方向平行的波导管3的中心轴、即波导管3的管轴的垂直部3a的长度和平行部3b的长度的总和。因此,即使是加热室1的高度低的类型,也能够确保足够的传播距离。利用该传播距离,能够使得在磁控管2的附近产生的电磁场的紊乱难以影响到圆偏振波开口4a、反射波抑制开口4b的附近。
如图2所示,圆偏振波开口4a具有由形状、尺寸相同的两个长方形缝隙垂直地形成的X字形状的十字缝隙形状。
圆偏振波开口4a被配置为:圆偏振波开口4a的中心偏离于加热室1的侧面上的区域(以下,称为截面投影区域(Cross-section projected area)3c)偏移的方式设置,该侧面上的区域(截面投影区域)是通过将与垂直部3a的管轴7a(参照图3)垂直的垂直部3a的截面沿着垂直部3a的管轴7a假想地投影到加热室1的侧面而限定的。
此外,圆偏振波开口4a被设置为:圆偏振波开口4a的中心偏离于图2所示的平行部3b的管轴7b(准确来说,是将管轴7b投影到平行部3b的宽幅面上而成的直线,且是波导管3的平行部3b的短边方向的中心线)。
通过这样地配置圆偏振波开口4a,能够在紊乱较少的电磁场的端部处产生在两个方向上设有时间差的激励。其结果,能够更加可靠地产生圆偏振波或者椭圆偏振波。
传播到波导管3的末端的微波几乎都作为线偏振波的微波通过反射波抑制开口4b被供给至加热室1内。能够利用反射波抑制开口4b来抑制波导管3的末端处的微波的反射,因此,能够更加可靠地产生圆偏振波开口4a中的圆偏振波或者椭圆偏振波。
被加热物6被载置于由未图示的马达(驱动装置)驱动而进行旋转的台5上,在加热室1内旋转。此时,设置在加热室1的侧面的下部的反射波抑制开口4b与被加热物6之间的距离时时刻刻发生变化,与之相伴,从加热室1内朝向反射波抑制开口4b反射的微波(图3所示的反射波9)的量和相位也同样地发生变化。
在波导管3中,从磁控管2朝向加热室1行进的微波(图3所示的行进波8)与通过反射波抑制开口4b返回到波导管3的反射波9叠加,由此产生驻波10。如上所述,由于反射波9的量和相位时时刻刻发生变化,所以驻波10的状态也同样地发生变化。
如以上那样,由于行进波8和反射波9的作用,两个方向的旋转激励(Rotationalexcitation)重叠,能够产生在圆偏振波和接近线偏振波的椭圆偏振波之间变动的复杂的电磁场分布。通过使用该电磁场分布对被加热物6进行微波加热,能够减少加热不均。
另外,在本实施方式中,虽然对X字形状的圆偏振波开口4a进行了说明,但是不限于此,圆偏振波开口4只要具有垂直的两个长方形缝隙即可。例如,圆偏振波开口4也可以是L字形状或T字形状,此外,还可以如专利文献2所记载的那样,隔开间隔地设置垂直的两个长方形缝隙。
(实施方式2)
图4A~图4D是示出本发明的实施方式2的微波炉20中的将加热室1和波导管3连通的开口的例子的图。
如图4A所示,圆偏振波开口4aa、圆偏振波开口4ab和反射波抑制开口4ba被设置在平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4aa、4ab具有与实施方式1中的圆偏振波开口4a相同的形状和大小,在横向上排列设置。
反射波抑制开口4ba与实施方式1中的反射波抑制开口4b实质上相同,能够得到与反射波抑制开口4b同样的效果。
如图4B所示,圆偏振波开口4ac、圆偏振波开口4ad和反射波抑制开口4bb被设置在平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4ac、4ad具有与圆偏振波开口4a相同的形状和大小,在平行部3b的宽幅面上倾斜地排列设置。
反射波抑制开口4bb的宽度虽然比反射波抑制开口4b窄,但是能够得到与反射波抑制开口4b同样的效果。
如图4C所示,圆偏振波开口4ae、圆偏振波开口4af和反射波抑制开口4bc被设置在平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4ae具有与圆偏振波开口4a相同的形状和大小。圆偏振波开口4af的形状和圆偏振波开口4a相同,大小比圆偏振波开口4a小。圆偏振波开口4ae、4af沿着纵向排列地设置在平行部3b的宽幅面的右半部分处。
反射波抑制开口4bc的宽度虽然比反射波抑制开口4b窄,但是能够得到与反射波抑制开口4b同样的效果。
如图4D所示,圆偏振波开口4ag、4ah、4ai、4aj和反射波抑制开口4bd被设置在平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4ag、4ah具有分别与图4C所示的圆偏振波开口4ae、4af相同的形状和大小,且被设置在平行部3b的宽幅面的右半部分处。圆偏振波开口4ai和圆偏振波开口4aj具有分别与圆偏振波开口4ag和圆偏振波开口4ah相同的形状和大小,且被设置在平行部3b的宽幅面的左半部分处。
反射波抑制开口4bd虽然宽度比反射波抑制开口4b窄,但是能够得到与反射波抑制开口4b同样的效果。
如图4A至图4D所示,与实施方式1中的圆偏振波开口4a同样,圆偏振波开口4aa~4aj被配置为各自的中心偏离于截面投影区域3c和管轴7b。
通过以上那样的结构,能够在紊乱较少的电磁场的端部处,产生在两个方向上设有时间差的激励。其结果,能够更加可靠地产生圆偏振波或者椭圆偏振波。
(实施方式3)
图5A~图5C是示出本发明的实施方式3的微波炉20中的将加热室1和波导管3连通的开口的例子的图。
如图5A所示,圆偏振波开口4ak和反射波抑制开口4be被设置在波导管3的平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4ak具有与实施方式1中的圆偏振波开口4a相同的形状和大小。
反射波抑制开口4be与实施方式1中的反射波抑制开口4b实质上相同,能够得到与实施方式1同样的效果。
如图5B所示,圆偏振波开口4al和反射波抑制开口4bf被设置在平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4al的形状和圆偏振波开口4a相同,大小比圆偏振波开口4a大。
反射波抑制开口4bf的宽度虽然比反射波抑制开口4b窄,但是能够得到与反射波抑制开口4b同样的效果。
如图5C所示,与图4B中的圆偏振波开口4ac、4ad和反射波抑制开口4bb同样,圆偏振波开口4am、圆偏振波开口4an和反射波抑制开口4bg被设置在平行部3b的宽幅面上。圆偏振波开口4am、4an分别被设置在比图4B中的圆偏振波开口4ac、4ad靠近平行部3b的管轴7b的位置处。
如图5A至图5C所示,与实施方式1中的圆偏振波开口4a同样,圆偏振波开口4ak、4al、4am、4n被配置为各自的中心偏离于截面投影区域3c和管轴7b。
通过以上那样的结构,能够在紊乱较少的电磁场的端部处,产生在两个方向上设有时间差的激励。其结果,能够更加可靠地产生圆偏振波或者椭圆偏振波。
(实施方式4)
图6A~图6I是示出本发明的实施方式4的微波炉20中的将加热室1和波导管3连通的开口的例子的图。
如图6A至图6F所示,圆偏振波开口4ao具有两个长方形缝隙交叉的十字缝隙形状。
在图6A至图6F中,圆偏振波开口4ao与实施方式1中的圆偏振波开口4a相比,或者是长方形缝隙的大小不同,或者是两个长方形缝隙的交叉角度、交叉位置不同。但是,圆偏振波开口4ao与圆偏振波开口4a同样,能够产生在两个方向上设有时间差的激励。其结果,能够更加可靠地产生圆偏振波或者椭圆偏振波。
圆偏振波开口4ao不限于X字形状,圆偏振波开口4ao只要具有垂直的两个长方形缝隙即可。例如,圆偏振波开口4ao也可以是L字型或者T字型的形状,此外,还可以如专利文献2所记载的那样,隔开间隔地设置垂直的两个长方形缝隙。
图6G至图6I所示的圆偏振波开口4ao虽然也是组合两个长方形缝隙而构成的,但是两个长方形缝隙不交叉。通过这些结构,也能够得到与图6A至图6F所示的圆偏振波开口4ao同样的效果。
长方形缝隙不限于严格意义上的长方形的形状,例如,长方形缝隙的角也可以是椭圆形状。如果以一个长方形缝隙与比该长方形缝隙短且细的另一个长方形缝隙相垂直的方式组合两个长方形缝隙,则能够得到同样的效果。
圆偏振波开口4ao所包含的长方形缝隙不限于严格意义上的长方形的形状,例如,长方形缝隙的角也可以是椭圆形状。基本上,如果以一个长方形缝隙与比该长方形缝隙短且细的另一个长方形缝隙相垂直的方式组合两个长方形缝隙,并且配置为后者的长方形缝隙的长边方向朝向波导管3的窄幅面的方向,则能够得到同样的效果。
(实施方式5)
图7是示出本发明的实施方式5的微波炉20中的将加热室1和波导管3连通的开口的形状的图。
如图7所示,圆偏振波开口4ap被设置在波导管3的宽幅面上。圆偏振波开口4ap具有两个缝隙(缝隙16a、缝隙16b)相垂直的十字缝隙形状。这两个缝隙的长边方向的尺寸(图7所示的“长度”)比短边方向上的尺寸(图7所示的“宽度”)长。
与上述实施方式同样,圆偏振波开口4ap被配置为,圆偏振波开口4ap的中心偏离于截面投影区域3c。此外,圆偏振波开口4ap被配置为,圆偏振波开口4ap的中心偏离于波导管3的平行部3b的管轴7b。
从缝隙16a、16b辐射的微波的电量主要取决于圆偏振波开口4ap的最大内径11的大小。另外,微波的激励方向取决于最大内径11的朝向。
如图7所示,缝隙16a、16b的两端形成为圆弧状,因此,最大内径11与具有完整的长方形缝隙的圆偏振波开口相比,仅略微大出了两端的圆弧的部分。根据本实施方式,能够向加热室1供给电量比上述圆偏振波开口大的微波。
根据以上那样的结构,能够在紊乱较少的电磁场的端部处,产生在两个方向上设有时间差的激励。其结果,能够更加可靠地产生圆偏振波或者椭圆偏振波。
另外,在本实施方式中,缝隙16a、16b虽然采用了具有圆弧状的端部的、整体上呈田径跑道(Track)那样的形状,但是也可以使用在角上略微具有圆弧的长方形缝隙。即,如果两个缝隙分别具有两处以上的长边方向的最大内径,则能够得到同样的效果。
(实施方式6)
图8A是示出本发明的实施方式6的微波炉20中的将加热室1和波导管3连通的开口的形状的一个例子的图。在本实施方式中,圆偏振波开口4aq由一个圆形开口构成。
如图8A所示,与上述实施方式同样,圆偏振波开口4aq被配置为,圆偏振波开口4aq的中心偏离于截面投影区域3c和管轴7b。即使使用这样一个圆形状的圆偏振波开口4aq也能够在多个方向上均匀地产生微波的激励。
图9是对本实施方式中由圆偏振波开口4aq产生圆偏振波的情形进行说明的状态转移图。
在图9中,与图13A相同,微波的传播方向13是纸面的下方向,磁场12随着时间的经过向下方向移动。
如图9所示,在时刻t0,从圆偏振波开口4aq辐射的微波被磁场12向着激励方向14a激励。在经过一定时间后的时刻t1,磁场12在波导管3内行进(向图9中的下方向移动),从圆偏振波开口4aq辐射的微波向着激励方向14b受到激励。
在从时刻t1经过一定时间后的时刻t2,从圆偏振波开口4aq辐射的微波向着激励方向14c受到激励。在从时刻t2经过一定时间后的时刻t3,从圆偏振波开口4aq辐射的微波向着激励方向14d受到激励。这样,产生向逆时针方向旋转的圆偏振波。
如上所述,在波导管3内的磁场12的端部处,通过对从圆偏振波开口4aq辐射的微波进行激励,能够随着时间而改变激励方向。其结果,能够在两个方向上均等地激励出向加热室1内供给的微波,所以,能够更加可靠地产生圆偏振波。
另外,在本实施方式中,虽然对圆偏振波开口4aq是圆形形状的情况进行了说明,但是并不限于该说明。圆偏振波开口4aq不仅可以具有图8B所示的正方形的形状,而且在具有正五边形或正六边形等正多边形的形状的情况下,也能够得到同样的效果。
(实施方式7)
图10是示出本发明的实施方式7的微波炉20中的将加热室1和波导管3连通的开口的形状的一个例子的图。
如图10所示,圆偏振波开口4ar具有等腰梯形形状,在两处具有最大内径11。即,在本实施方式中,对角线的长度是最大内径11。
根据本实施方式,能够更加可靠地产生不同的两个方向的激励,其结果,能够从圆偏振波开口4ar产生圆偏振波。
(实施方式8)
图11A是对设置在波导管3上的缝隙开口的指向性进行说明的图。
如图11A所示,从缝隙开口辐射的微波的辐射指向性(Radiation directivity)15表示在与缝隙开口的长边方向垂直的方向上扩展的分布。但是,辐射指向性15的分布不是在与缝隙开口的长边方向垂直的两个方向上具有均匀的扩展性,而是具有根据宽幅面中的缝隙开口的设置位置、设置方向等而偏向的扩展性。
图11B、图11C是对本发明的实施方式8中的波导管3上设置的圆偏振波开口4as的指向性的一个例子进行说明的图。
如图11B所示,在圆偏振波开口4as具有两个缝隙开口的交叉角度为90度的十字缝隙形状的情况下,能够形成表现出如下这样的分布的辐射指向性15:针对一方的缝隙开口的辐射指向性弱的部分,利用另一方的辐射指向性强的部分对其进行补充。其结果,图11B所示的圆偏振波开口4as能够在各种各样的方向上更加均匀地辐射微波。
如图11C所示,在圆偏振波开口4as具有两个缝隙开口的交叉角度不是90度的十字缝隙形状的情况下,形成了表现出偏向分布的辐射指向性15。因此,通过适当选择两个缝隙开口的交叉角度和两个缝隙开口各自与波导管3的管轴7b的交叉角度,能够利用微波的辐射指向性15的偏向来调整电磁场分布。
产业上的可利用性
如上所述,根据本发明的微波处理装置,能够将微波均匀地照射到被加热物上。因此,本发明的微波处理装置能够适用于烹调、杀菌等用途的微波加热装置。
标号说明
1:加热室,2:磁控管,3:100、106a、106b:波导管,3a:垂直部,3b:平行部,3c:截面投影区域,4、4a、4aa、4ab、4ac、4ad、4ae、4af、4ag、4ah、4ai、4aj、4ak、4al、4am、4an、4ao、4ap、4aq、4ar、4as:圆偏振波开口,4b、4ba、4bb、4bc、4bd、4be、4bf、4bg:反射波抑制开口,5:台,6:被加热物,7a、7b:管轴,8:行进波,9:反射波,10:驻波,11:最大内径,12、108:磁场,13、109:传播方向,14a、14b、14c、14d、110a、110b、110c:激励方向,15:辐射指向性,16a、16b:缝隙,20:微波炉。

Claims (10)

1.一种微波处理装置,其具有:
加热室,其收纳被加热物;
微波产生部,其产生微波;
波导管,其具备E弯结构,并且具有第1部分和第2部分,所述第1部分使所述微波从所述微波产生部向所述加热室传播,所述第2部分的宽幅面与所述加热室的外侧相接;以及
多个开口,所述多个开口设置在所述加热室的侧面,将所述波导管与所述加热室连通,所述多个开口具有至少一个产生圆偏振波的圆偏振波开口,
所述圆偏振波开口被设置为,所述圆偏振波开口的中心偏离于截面投影区域,所述截面投影区域是通过将与所述第1部分的管轴垂直的所述第1部分的截面沿着所述第1部分的管轴假想地投影到所述加热室的侧面而限定的。
2.根据权利要求1所述的微波处理装置,其中,
所述微波处理装置还具有反射波抑制开口,所述反射波抑制开口被设置在比所述圆偏振波开口靠所述波导管的末端侧的位置处,具有所述微波的波长的一半以上的长度。
3.根据权利要求2所述的微波处理装置,其中,
所述微波处理装置还具有:
台,其设置在所述加热室的下部,用于载置所述被加热物;以及
驱动装置,其使所述台旋转,
所述微波处理装置构成为,所述反射波抑制开口位于所述加热室的下部。
4.根据权利要求1所述的微波处理装置,其中,
组合两个缝隙开口而构成所述圆偏振波开口。
5.根据权利要求1所述的微波处理装置,其中,
所述圆偏振波开口被设置为,所述圆偏振波开口的中心偏离于所述第2部分的管轴。
6.根据权利要求1所述的微波处理装置,其中,
所述圆偏振波开口具有正多边形或者圆形的形状。
7.根据权利要求1所述的微波处理装置,其中,
所述圆偏振波开口是具有多边形的形状的多边形开口,
所述多边形开口具有多个最长对角线。
8.根据权利要求4所述的微波处理装置,其中,
所述缝隙开口的长边方向上的长度与短边方向上的长度不同,具有带圆弧的角,
所述圆偏振波开口具有多个最长内径。
9.根据权利要求4所述的微波处理装置,其中,
所述圆偏振波开口构成为,所述缝隙开口以90度以外的角度交叉。
10.根据权利要求4所述的微波处理装置,其中,
所述圆偏振波开口构成为,一个所述缝隙开口与所述波导管的管轴的交叉角度不同于另一个所述缝隙开口与所述波导管的管轴的交叉角度。
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