CN109315028A - 高频加热装置 - Google Patents
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Abstract
高频加热装置(100)具有第1表面波激振体(103a)和第2表面波激振体(103b)、第1高频功率供给部(110a)和第2高频功率供给部(110b)、以及高频功率产生部(120)。并且,第1表面波激振体(103a)和第2表面波激振体(103b)以夹着被加热物(102)的方式设置在彼此对置的位置。由此,能够提供一种高频加热装置(100),能够不使用加热器等,而对被加热物(102)的两面进行加热处理,并且赋予焦色。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有使用了周期性结构体的表面波激振体的高频加热装置。
背景技术
以往公开了与如下的高频加热装置相关的技术:该高频加热装置对使用了周期性结构体的表面波激振体提供高频功率而对食品等被加热物实施加热处理(例如,见专利文献1和专利文献2)。
专利文献1公开了如下高频加热装置:利用靠近表面波激振体一侧被较强地加热的表面波的特征,通过提供给表面波传输线路的微波对食品的表面赋予焦色。
此外,专利文献2公开了在与表面波激振体相对的位置具有辐射加热源的加热烹调器。加热烹调器通过辐射加热源对食品的上表面进行加热而赋予焦色。
即,专利文献1的高频加热装置利用表面波的特征对靠近表面波激振体的部分较强地加热,因此能够充分地对厚度比较薄的食品进行加热。然而,由于随着远离表面波激振体加热变弱,因此高频加热装置有可能对于具有厚度的食品加热不充分。此外,无关乎食品的厚度,难以对表面波激振体的相反侧的食品的表面赋予焦色。
此外,专利文献2的加热烹调器在与表面波激振体相对的位置设置辐射加热源,利用辐射加热对表面波加热中的加热较弱的部分进行辅助加热。由此,使用表面波激振和辐射加热源对食品整体进行加热。进而,能够利用辐射加热源对表面波激振体的相反侧的食品的表面也赋予焦色。然而,上述加热烹调器需要2种加热源,因此结构复杂,并且需要较大的功率。
现有技术文件
专利文献
专利文献1:日本特开昭56-89号公报
专利文献2:日本特开8-210653号公报
发明内容
本发明提供一种高频加热装置,能够以简单的结构而不使用加热器等其它的加热源对被加热物的两面进行加热处理。
即,本发明的高频加热装置具有:高频功率产生部,其产生高频功率;多个表面波激振体,其利用表面波来传播高频功率而对被加热物进行加热;高频功率供给部,其将高频功率提供给表面波激振体;以及设置台,其设置被加热物。并且,多个表面波激振体以夹着被加热物的方式设置在彼此对置的位置。
通过该结构,将高频功率提供给以夹着被加热物的方式设置在对置的位置的多个表面波激振体。并且,利用通过表面波沿表面波激振体传播的高频功率对被加热物进行加热处理。由此,能够实现能够以简单的结构而不使用加热器等功耗较大的热源,来对被加热物的两面进行加热处理的高频加热装置。
附图说明
图1是示出实施方式1的高频加热装置的基本结构的框图。
图2是示出该高频加热装置的高频功率供给部的结构的框图。
图3A是示出该实施方式的高频加热装置的动作的图。
图3B是示出该实施方式的高频加热装置的动作图。
图3C是示出该实施方式的高频加热装置的动作图。
图4是示出实施方式2的高频加热装置的基本结构的框图。
图5是示出该实施方式的高频加热装置的动作的图。
图6是示出实施方式3的高频加热装置的基本结构的框图。
图7是示出该实施方式的高频加热装置的动作的图。
图8A是示出使高频功率的频率变化时的电场的表面集中度的变化的图。
图8B是示出使高频功率的频率变化时的电场的表面集中度的变化的图。
图8C是示出使高频功率的频率变化时的电场的表面集中度的变化的图。
图9是示出实施方式4的高频加热装置的基本结构的框图。
图10是示出该高频加热装置的表面波激振体进行的被加热物的加热动作的图。
图11A是示出基于该实施方式的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的电场的表面集中度的变化的图。
图11B是示出基于该实施方式的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的电场的表面集中度的变化的图。
图11C是示出基于该实施方式的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的电场的表面集中度的变化的图。
图12A是示出基于该实施方式的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图12B是示出基于该实施方式的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图12C是示出基于该实施方式的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图13A是示出基于该实施方式的供给到对置的表面波激振体的高频功率的频率与激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图13B是示出基于该实施方式的供给到对置的表面波激振体的高频功率的频率与激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图13C是示出基于该实施方式的供给到对置的表面波激振体的高频功率的频率与激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图13D是示出基于该实施方式的供给到对置的表面波激振体的高频功率的频率与激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图13E是示出基于该实施方式的供给到对置的表面波激振体的高频功率的频率与激振频率之间的关系的电场强度分布的变化的图。
图14是示出实施方式5的高频加热装置的基本结构的框图。
图15是示出该实施方式的高频加热装置的动作图。
图16A是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图16B是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图16C是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图16D是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图16E是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图17是示出实施方式6的高频加热装置的基本结构的框图。
图18是示出该实施方式的高频加热装置的动作的图。
图19A是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图19B是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图19C是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图19D是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
图19E是示出在该实施方式的高频加热装置中基于所供给的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的加热动作的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。并且,本发明并不限于该实施方式。
(实施方式1)
下面,使用图1对本实施方式1的高频加热装置100进行说明。
图1是示出实施方式1的高频加热装置100的基本结构的框图。
如图1所示,高频加热装置100具有第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b、第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b、高频功率产生部120以及载置被加热物102的设置台101等。高频加热装置100对设置在设置台101上的被加热物102进行加热处理。
第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b以夹着被加热物102的方式分别设置在相互对置的位置(例如,上下位置)。在该情况下,上下位置是指将配置有第1表面波激振体的一侧作为下方,将配置有第2表面波激振体的一侧作为上方进行说明。此外,关于被加热物的上表面和下表面也同样来定义。并且,在以后的实施方式中,也同样。
另外,以图1所示的高频加热装置100具有2个表面波激振体、2个高频功率供给部、以及1个高频功率产生部的结构为例进行了图示,但不限于此。表面波激振体、高频功率供给部以及高频功率产生部的数量可以不是上述的数量。例如,可以是设置4个表面波激振体并从4个方向(例如,上下、左右等)夹着被加热物的结构。此外,高频功率产生部和高频功率供给部可以是在一方的表面波激振体设置至少1组的结构,也可以是设置2组或2组以上的数量的结构。
如图1所示,高频加热装置100将由1个高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a提供给第1表面波激振体103a、经由第2高频功率供给部110b提供给第2表面波激振体103b。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b传播而对被加热物102进行加热。
另外,在以后的说明中,在不特别区分第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b、第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b的情况下,有时简称为表面波激振体103和高频功率供给部110而进行说明。
高频功率产生部120由输出适于被加热物102的加热处理的频率(例如,微波)和功率的高频功率的高频发射器构成。
具体来说,高频发射器例如由磁控管和逆变器电源电路、固态振荡器和功率放大器等构成。
磁控管是一种产生强力的非相干微波(其是电波中的一种)的振荡用真空管,多用于雷达、微波炉等数百瓦特~数千瓦特的高输出用途。磁控管的驱动需要数千伏特的高电压。因此,作为磁控管的驱动电源,通常使用逆变器电源电路。逆变器电源电路由具有整流功能的转换器电路、以及具有升压(或降压)功能和输出频率转换功能的逆变器电路构成。另外,逆变器电源电路是一种广泛用于照明装置和电动机控制的技术。
另一方面,固态振荡器由具有反馈电路的半导体振荡电路构成,该反馈电路具有晶体管、电容器、电感器、电阻器等高频用电子元件。另外,固态振荡器是一种广泛用于通信设备等小功率输出用途的振荡器的技术。
关于固体振荡器,近年来也存在输出大约50瓦特的高频功率的振荡器,但一般来说,是输出大约数十毫瓦~数百毫瓦的高频功率的振荡器。因此,无法用于需要数百瓦特的输出功率的加热处理的用途。由此,固体振荡器通常与对输出的高频功率进行放大的由晶体管等构成的功率放大器一起使用。
高频功率供给部110相当于对表面波激振体103提供由高频功率产生部120产生的高频功率的功率连接部。另外,关于高频功率供给部110的结构在后面进行叙述。
表面波激振体103由在金属板中周期性地布置有阻抗元件的金属周期性结构体、电介质板等构成。在金属周期性结构体的情况下,例如,使用短截线型表面波激振体(スタブ型表面波励振体)、叉指型表面波激振体(インターデジタル型表面波励振体)。对于短截线型表面波激振体,在金属平板上沿朝向被加热物立起的方向以一定间隔排列多个金属平板而形成。对于叉指型表面波激振体,以交叉指状冲压金属平板而形成。对于电介质板,使用氧化铝板、胶木板(Bakelite plate)。
表面波激振体103使经由高频功率供给部110从高频功率产生部120供给的高频功率集中在其表面附近,利用表面波进行传播。此时,在表面波激振体103的附近配置设置台101,在设置台101上设置被加热物102。由此,利用集中在表面波激振体103的表面附近而传播的高频功率对被加热物102进行加热。
接着,关于本实施方式的高频功率供给部110的结构,以第1高频功率供给部110a的结构为例使用图2对进行说明。
图2是示出第1高频功率供给部110a的结构的一例的框图。
如图2所示,高频功率供给部110a配置为经由形波导管130将由高频功率产生部120产生的高频功率向第1表面波激振体103a引导。
方形波导管130主要由用于传输微波等电磁波的中空波导管构成。中空波导管为普通的波导管,由截面形状为方形(例如,长方形)的金属制的管形成。电磁波一边形成与方形波导管130的形状、尺寸、波长或者频率对应的电磁场,一边在方形波导管130中进行传播。
并且,由高频功率产生部120产生的高频功率经由方形波导管130以及锥形形状的方形波导管131被提供给第1表面波激振体103a。锥形形状的方形波导管131抑制要传播的微波在接合部中的反射,减少损失。
即,如图2的虚线所示,第1高频功率供给部110a由方形波导管130的一部分、锥形形状的方形波导管131以及第1表面波激振体103a的一部分构成。
由此,由高频功率产生部120产生的高频功率经由方形波导管130被引导至第1高频功率供给部110a,经由锥形形状的方形波导管131被高效地提供给表面波激振体103。
另外,第2高频功率供给部110b也具有与第1高频功率供给部110a相同的结构和功能,因此省略说明。
本实施方式的第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b如上所述构成,并作为微波的传输路径发挥功能。
即,本实施方式的高频加热装置100将由1个高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b提供给第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b的表面附近传播。并且,利用在表面波激振体103的表面中传播的高频功率,对设置在图1所示的设置台101上的被加热物102的两面进行加热处理。此时,也能够对被加热物102的两面赋予焦色。因此,不需要加热器等其它热源。
另外,在使用加热器来对被加热物赋予焦色的情况下,功耗大约为800W~1000W。但是,在使用本实施方式的高频功率产生部120的情况下,能够使电波集中在表面波激振体的表面附近,能够利用表面波高效地对被加热物进行加热。因此,即使通过功耗为大约100W~200W的较小功率也能够进行赋予焦色的加热。由此,高频加热装置100的节能性能提高。
此外,在由加热器等热源进行加热处理的情况下,被加热物的表面和内部为较硬的口感。但是,在本实施方式的高频加热装置的情况下,通过使用了表面波激振体的微波加热,能够按照表面较硬而内部较软的加工口感对被加热物进行加热。因此,能够得到具有与使用加热器的情况不同的口感的食品等。
本实施方式的高频加热装置100如上所述构成,对食品等的被加热物102进行加热处理。
接着,使用图3A~图3C对上述高频加热装置100的对被加热物102进行加热处理的动作进行说明。
图3A~图3C示意性示出图1所示的表面波激振体103的表面附近的电场强度分布的一例。
即,图3A示出将由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a仅提供给第1表面波激振体103a时的、第1表面波激振体103a的表面附近的电场强度分布140a。
图3B示出在图3A中当设置台101上设置了被加热物102时的、被加热物102通过第1表面波激振体103a的表面附近的电场强度分布140b被加热的状况。
图3C示出以相对于第1表面波激振体103a夹着被加热物102的方式配置第2表面波激振体103b并在设置台101设置了被加热物102时的、被加热物102通过第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b的表面附近的电场强度分布140c被加热的状况。
另外,图3A~图3C通过颜色的浓淡示出电场强度分布140a、140b、140c的电场的强弱。在该情况下,颜色越浓,表示电场越强。
在图3A的情况下,由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a被提供给第1表面波激振体103a。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体103a传播。因此,关于电场强度分布140a,第1表面波激振体103a的表面附近的电场变强。并且,随着远离第1表面波激振体103a的表面,电场以呈指数函数减弱的方式分布。
在图3B的情况下,在将被加热物102设置在设置台101上的状态下,由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a被提供给第1表面波激振体103a。此时,与图3A同样地,关于电场强度分布140b,第1表面波激振体103a的表面附近的电场变强。并且,随着远离第1表面波激振体103a的表面,电场呈减弱的方式分布。因此,被加热物102的靠近第1表面波激振体103a的部分(被加热物102的下表面部分)被集中地较强加热。另一方面,远离第1表面波激振体103a的部分(被加热物102的上表面部分)为被非常弱地加热、或几乎不加热的状态。
在图3C的情况下,在将被加热物102设置在设置台101上的状态下,以相对于第1表面波激振体103a夹着被加热物102的方式配置第2表面波激振体103b。并且,由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a被提供给第1表面波激振体103a,经由第2高频功率供给部110b被提供给第2表面波激振体103b。因此,对于由第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b夹持的空间的电场强度分布140c,第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b的表面附近的电场变强。并且,随着远离表面,电场呈减弱的方式分布。由此,被加热物102的靠近第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b的部分(被加热物102的上表面和下表面部分)被集中地较强加热。另一方面,被第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b夹持的空间的中间部分(被加热物102的中间层部分)成为被较弱地加热的状态。由此,能够对设置在设置台101上的被加热物102的两面进行加热处理。进而能够主要对被加热物102的上表面和下表面部分赋予焦色。
另外,在本实施方式的情况下,对于表面波激振体103,优选使用具有相同激振频率的表面波激振体103。由此,高频加热装置100的设计和结构变得容易。此外,能够取得基于表面波激振体103的、被加热物102的加热状态(例如,上下表面)的平衡。从而能够提高食品的成品质量。
表面波激振体103的激振频率由所使用的材料、物理性的结构尺寸等决定。例如,在短截线型表面波激振体的情况下,可以通过使金属平板上排列的多个金属平板的高度尺寸、金属平板的间隔尺寸等变化来改变激振频率。通常来说,金属平板的高度尺寸越低,表面波激振体103的激振频率越高,金属平板的间隔尺寸越小,表面波激振体103的激振频率越高。因此,通过调整金属平板的高度、间隔,能够形成具有期望的激振频率的表面波激振体103。
由此,在本实施方式中,通过上述方法等调整表面波激振体103的激振频率,从而作为具有相同激振频率的表面波激振体103使用。
另外,在本实施方式中,以相对于第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b,在同一方向设置第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b,并从同一方向供给来自高频功率产生部120的高频功率的结构为例进行了说明,但不限于此。例如,向第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b供给高频功率的方向可以是反方向,也可以是从其它方向供给高频功率的结构。由此,结构要素的配置的自由度增加,能够使商品的设计多样化。
(实施方式2)
下面,参照图4对本发明的实施方式2的高频加热装置200进行说明。
另外,对于本实施方式的高频加热装置200,对具有与实施方式1相同功能的结构要素赋予相同的参考标号,省略说明。此外,对于具有与实施方式1相同的作用效果的内容,也省略说明。
图4是示出实施方式2的高频加热装置200的基本结构的框图。
如图4所示,高频加热装置200将由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210仅提供给第1表面波激振体203a,在这一点上与实施方式1的高频加热装置100不同。
与实施方式1同样地,高频加热装置200具有第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b、高频功率供给部210以及高频功率产生部220等。
另外,图4所示的高频加热装置200也与实施方式1同样地,表面波激振体、高频功率供给部以及高频功率产生部的数量不限于上述数量。
本实施方式的高频加热装置200将由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210仅提供给第1表面波激振体203a。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体203a传播,从下表面侧对被加热物102进行加热。此时,利用表面波沿第1表面波激振体203a传播的高频功率的一部分利用空间耦合被提供给配置在与第1表面波激振体203a对置的位置处的第2表面波激振体203b。所供给的高频功率利用表面波沿第2表面波激振体203b传播,从上表面侧对被加热物102进行加热。
另外,在以后的说明中,在不特别区分第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b的情况下,有时简称为表面波激振体203而进行说明。
如上所述,本实施方式的高频加热装置200将由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210仅提供给第1表面波激振体203a。此时,利用空间耦合将高频功率的一部分提供给以夹着被加热物102的方式配置的第2表面波激振体203b。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b传播。由此,通过简单的结构,对图4所示的设置在设置台101上的被加热物102的两面进行加热处理。此时,也能够对被加热物102的两面赋予焦色。因此,不需要加热器等其它热源。
接着,使用图5对上述高频加热装置200的对被加热物102进行加热处理的动作进行具体说明。
图5示意性示出利用表面波沿图4所示的第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b传播的高频功率和其表面附近的电场强度分布的一例。
即,图5示出经由高频功率供给部210供给由高频功率产生部220产生的高频功率时的、利用表面波沿第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b传播的高频功率。此外,图5示意性示出传播的高频功率在第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b的表面附近的电场强度分布。
如图5所示,由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210被提供给第1表面波激振体203a。由此,利用表面波沿第1表面波激振体203a传播的高频功率250a形成电场集中在第1表面波激振体203a的表面附近的电场强度分布240a。同时,通过电磁波的空间耦合,向以夹着被加热物102的方式与第1表面波激振体203a对置地配置的第2表面波激振体203b供给高频功率的一部分。所供给的高频功率的一部分作为高频功率250b利用表面波沿第2表面波激振体203b传播。由此,高频功率250b形成电场集中在第2表面波激振体203b的表面附近的电场强度分布240b。
即,本实施方式的高频加热装置200仅向以夹着被加热物102的方式对置地配置的表面波激振体203内的单侧(例如,第1表面波激振体203a)供给高频功率。此时,所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体203a和第2表面波激振体203b传播,对设置在图5所示的设置台101上的被加热物102的两面进行加热处理。进而,也能够对被加热物102的两面赋予焦色。因此,不需要加热器等其它热源。
此外,由于仅从高频功率产生部向一方的表面波激振体供给高频功率,能够减少高频功率供给部的数量。即,能够通过更简单的结构对被加热物的两面进行加热处理。
另外,与实施方式1同样地,与使用加热器的情况相比,能够显著减小功耗。因此,高频加热装置200的节能性能提高。
此外,与实施方式1同样地,能够得到具有与使用加热器的情况不同的口感的食品。
另外,在上述实施方式中,以经由高频功率供给部210仅向第1表面波激振体203a供给来自高频功率产生部220的高频功率的结构为例进行了记载,但不限于此。例如,可以是仅向第2表面波激振体203b供给高频功率的结构。由此,能够得到同样的作用效果。
(实施方式3)
下面,参照图6对本发明的实施方式3的高频加热装置300进行说明。
另外,对于本实施方式的高频加热装置300,对具有与实施方式1或者实施方式2相同的功能的结构要素赋予相同的参考标号并省略说明。此外,对具有与实施方式1或者实施方式2相同的作用的内容,也省略说明。
图6是示出实施方式3的高频加热装置300的基本结构的框图。
如图6所示,高频加热装置300从与第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b分别对应地设置的第1高频功率产生部320a和第2高频功率产生部320b供给高频功率,在这一点上与实施方式1和实施方式2的高频加热装置不同。
高频加热装置300具有第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b、第1高频功率供给部310a和第2高频功率供给部310b、以及第1高频功率产生部320a和第2高频功率产生部320b等。
另外,图6所示的高频加热装置300也与实施方式1和实施方式2同样地,表面波激振体、高频功率供给部以及高频功率产生部的数量不限于上述的数量。
本实施方式的高频加热装置300经由第1高频功率供给部310a向第1表面波激振体303a供给由第1高频功率产生部320a产生的高频功率。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体303a传播,从下表面侧对被加热物102进行加热。此时,利用表面波沿第1表面波激振体303a传播的高频功率的一部分利用空间耦合被提供给与第1表面波激振体303a对置地配置的第2表面波激振体303b。所供给的高频功率利用表面波沿第2表面波激振体303b传播,从上表面侧对被加热物102进行加热。
另一方面,由第2高频功率产生部320b产生的高频功率经由第2高频功率供给部310b被提供给第2表面波激振体303b供给。所供给的高频功率利用表面波沿第2表面波激振体303b传播,从上表面侧对被加热物102进行加热。此时,利用表面波沿第2表面波激振体303b传播的高频功率的一部分利用空间耦合被提供给与第2表面波激振体303b对置地配置的第1表面波激振体303a。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体303a传播,从下表面侧对被加热物102进行加热。
另外,在以后的说明中,在不特别区分第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b、第1高频功率供给部310a和第2高频功率供给部310b、以及第1高频功率产生部320a和第2高频功率产生部320b的情况下,有时简称为表面波激振体303、高频功率供给部310以及高频功率产生部320而进行说明。
如上所述,本实施方式的高频加热装置300将第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b以夹着被加热物102的方式配置在对置的位置。并且,由第1高频功率产生部320a产生的高频功率经由第1高频功率供给部310a被提供给第1表面波激振体303a。同样地,由第2高频功率产生部320b产生的高频功率经由第2高频功率供给部310b被提供给第2表面波激振体303b。此时,利用空间耦合对第1表面波激振体303a供给由第2高频功率产生部320b产生的高频功率的一部分。同样地,利用空间耦合对第2表面波激振体303b供给由第1高频功率产生部320a产生的高频功率的一部分。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b传播。由此,对设置在图6所示的设置台101上的被加热物102的两面进行加热处理。此时,也能够对被加热物102的两面赋予焦色。因此,不需要加热器等其它热源。
接着,使用图7对上述高频加热装置300的对被加热物102进行加热处理的动作进行具体说明。
图7示意性示出利用表面波沿图6所示的第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b传播的高频功率和其表面附近的电场强度分布的一例。
即,图7示出经由第1高频功率供给部310a向第1表面波激振体303a供给由第1高频功率产生部320a产生的高频功率时的、利用表面波沿第1表面波激振体303a传播的高频功率。此外,图7示出经由第2高频功率供给部310b向第2表面波激振体303b供给由第2高频功率产生部320b产生的高频功率时的、利用表面波沿第2表面波激振体303b传播的高频功率。图7还示意性示出所传播的高频功率在第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b的表面附近的电场强度分布。
如图7所示,由第1高频功率产生部320a产生的高频功率经由第1高频功率供给部310a被提供给第1表面波激振体303a。由此,如实施方式2中所说明那样,利用表面波沿第1表面波激振体303a传播的高频功率350a形成电场集中在第1表面波激振体303a的表面附近的电场强度分布。此时,利用电磁波的空间耦合,利用表面波沿第1表面波激振体303a传播的高频功率的一部分作为高频功率350b被提供给第2表面波激振体303b并进行传播。所传播的高频功率350b形成电场集中在第2表面波激振体303b的表面附近的电场强度分布。
另一方面,由第2高频功率产生部320b产生的高频功率经由第2高频功率供给部310b被提供给第2表面波激振体303b。由此,利用表面波沿第2表面波激振体303b传播的高频功率350c形成电场集中在第2表面波激振体303b的表面附近的电场强度分布。此时,利用电磁波的空间耦合,利用表面波沿第2表面波激振体303b传播的高频功率的一部分作为高频功率350d被提供给第1表面波激振体303a,并进行传播。所传播的高频功率350d形成电场集中在第1表面波激振体303a的表面附近的电场强度分布。
在该情况下,利用表面波沿第1表面波激振体303a传播的高频功率351a是从第1高频功率产生部320a供给的高频功率350a与利用空间耦合从第2表面波激振体303b供给的高频功率350d之和。由此,第1表面波激振体303a的表面附近的电场强度分布343a是由高频功率350a形成的电场强度分布与由利用空间耦合所供给的高频功率350d形成的电场强度分布之和。
同样地,利用表面波沿第2表面波激振体303b传播的高频功率351b是从第2高频功率产生部320b所供给的高频功率350c与利用空间耦合从第1表面波激振体303a所供给的高频功率350b之和。由此,第2表面波激振体303b的表面附近的电场强度分布343b是由高频功率350c形成的电场强度分布和由利用空间耦合所供给的高频功率350b形成的电场强度分布之和。
即,本实施方式的高频加热装置300分别向以夹着被加热物102的方式对置地配置的第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b单独供给高频功率351a、351b。
此时,能够使基于沿第1表面波激振体303a传播的高频功率351a和沿第2表面波激振体303b传播的高频功率351b的电场强度分布的平衡状态变化。由此,能够使食品的加热不均匀、加热程度的平衡发生变化,从而对设置在图7所示的设置台101上的被加热物102的两面实施丰富多样的加热处理。还能够对被加热物102的两面赋予任意的焦色。
另外,在本实施方式中,也与实施方式1和实施方式2同样地,向第1表面波激振体303a和第2表面波激振体303b供给高频功率的方向可以是为反方向,也可以是从其它方向供给高频功率的结构。
在上述各实施方式中,以高频加热装置的高频功率产生部按照固定的频率产生高频功率的结构为例进行了说明,但不限于此。例如,如下所述,可以由产生所设定的频率的高频功率的频率可变的高频振荡器构成。
频率可变的高频振荡器可以通过将电压可变元件(例如,变容二极管等)用于决定构成上述的半导体振荡电路的谐振电路的谐振频率的元件来实现。频率可变的高频振荡器一般被称为VCO(Voltage Controlled Oscillator:压控振荡器)。另外,由于VCO的技术是公知的技术,因此省略详细的说明。在该情况下,在高频振荡器中设置控制部,向VCO提供与频率对应的电压信息。由此,能够变更高频振荡器的频率。
此外,频率可变的高频振荡器可以由具有基准信号发生器和相位比较器的PLL(Phase Locked Loop:锁相环路)振荡器构成。另外,由于PLL振荡器的技术是公知的技术,因此省略详细的说明。在该情况下,对PLL振荡器设置控制部,对相位比较器供给与频率对应的信息信号。由此,能够变更PLL振荡器的频率。
即,当使提供给表面波激振体的高频功率的频率变化时,如使用图8A~图8C所说明那样,能够使形成在表面波激振体的表面附近的电场强度分布变化。
图8A~图8C示意性示出使提供给表面波激振体的高频功率的频率变化时的、形成在表面波激振体的表面附近的电场的表面集中度的变化的一例。
详细来说,图8A~图8C通过曲线图示出提供给表面波激振体的高频功率的频率fp与表面波激振体的激振频率fc之间的关系中的、电场强度的大小相对于距表面波激振体的表面的距离的变化。此时,图8A~图8C的横轴表示距表面波激振体的表面的距离,纵轴表示电场强度的大小。另外,在图中,曲线图的倾斜越大,表示电场越集中在表面波激振体的表面。此外,距表面波激振体的表面的距离是指从与被加热物对置的一侧的表面波激振体的一面起朝向被加热物的方向上的距离。
图8A通过曲线图361示出提供给表面波激振体的高频功率的频率fp低于表面波激振体的激振频率fc时的、相对于距表面波激振体的表面的距离的电场强度的大小。图8B通过曲线图362示出高频功率的频率fp与激振频率fc大致相等时的电场强度的大小。进而,图8C通过曲线图363示出高频功率的频率fp高于激振频率fc时的电场强度的大小。
首先,如图8B所示,当将高频功率的频率fp设定为与激振频率fc大致相等的频率时,表示相对于距表面波激振体的表面的距离的电场强度的大小的曲线图362的倾斜最大。即,是电场最集中在表面波激振体的表面附近的状态。因此,表面波激振体的表面附近的电场强度非常大,随着远离表面波激振体的表面,电场强度急剧减小。由此,能够对被加热物的表面集中地进行加热。因此,上述频率fp与激振频率fc之间的关系适用于对被加热物赋予焦色的情况。
此外,如图8A所示,当将高频功率的频率fp设定为低于激振频率fc的频率时,曲线图361的倾斜与图8B的曲线图362的倾斜相比变缓。即,电场向表面波激振体的表面的集中度变小。因此,表面波激振体的表面附近的电场强度比较大,但即使远离表面波激振体的表面也不会产生急剧的电场强度下降。由此,高频功率到达稍微离开表面波激振体的表面之处。因此,上述频率fp与激振频率fc之间的关系适用于以被加热物不会烤焦的程度进行较强加热的情况。
另外,如图8C所示,当将高频功率的频率fp设定为高于激振频率fc的频率时,曲线图363的倾斜几乎为零。即,电场不集中在表面波激振体的表面。这意味着是如下状态:提供给表面波激振体的高频功率不利用表面波沿表面波激振体103传播而是朝例如高频加热装置的空间内放射。因此,上述频率fp与激振频率fc之间的关系适用于对被加热物整体均匀地加热的情况。
如上所述,当对上述各实施方式的高频功率产生部使用频率可变的高频振荡器时,能够使被加热物102的加热模式自由变化。由此,能够按照多种成品状态对设置在设置台101上的被加热物102的两面进行加热处理。进而,能够任意地对被加热物102赋予适度的焦色。
另外,在上述各实施方式中,关于高频加热装置的用途,没有特别说明,但例如可以是与一般的烹饪用微波炉相同的基本结构。
(实施方式4)
下面使用图9对本发明的实施方式4的高频加热装置400进行说明。
图9是示出实施方式4的高频加热装置400的基本结构的框图。
如图9所示,高频加热装置400为与使用图1进行说明的实施方式1的高频加热装置100基本相同的结构。因此,对与实施方式1相同的结构要素以及作用效果等,赋予相同标号并省略说明。
然而,高频加热装置400由具有彼此不同的激振频率的第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b构成,在这一点上与实施方式1不同。
即,如图9所示,本实施方式的高频加热装置400具有第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b、第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b以及高频功率产生部120。第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b以夹着被加热物102的方式设置。此时,如上所述,第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b构成为具有不同的激振频率。
另外,在以后的说明中,在不特别区分第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的情况下,有时简称为表面波激振体403而进行说明。
高频加热装置400将由1个由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a提供给第1表面波激振体403a。同时,将高频功率经由第2高频功率供给部110b提供给第2表面波激振体403b。所供给的高频功率利用表面波沿激振频率不同的第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b传播,从两面对被加热物102进行加热。
与实施方式1同样地,高频功率产生部120例如由磁控管和逆变器电源电路、或者固态振荡器和功率放大器等构成。
与实施方式1同样地,表面波激振体403由在金属板中周期性地布置有阻抗元件的金属周期性结构体(例如,短截线型表面波激振体、叉指型表面波激振体等)、电介质板等形成。
另外,如上所述,表面波激振体403的激振频率由所使用的材料、物理性的结构尺寸等决定。因此,例如,通过调整金属平板的高度、间隔,能够形成具有期望的激振频率的表面波激振体403。
具体来说,在短截线型表面波激振体的情况下,在金属平板上按照一定间隔排列的金属平板与金属平板之间,通过机械方式的控制插入电介质。由此,能够使表面波激振体的激振频率变化。
在该情况下,也可以不是通过机械方式的控制,而是通过电气方式的控制改变电介质的介电常数,从而使表面波激振体的激振频率变化。由此,能够使表面波激振体403的激振频率较大地变化。因此,使激振频率不同的多个表面波激振体403传播高频功率,能够使被加热物的厚度方向上的加热状态较大地变化。由此,能够扩大用户所期望的加热状态的范围,对被加热物进行丰富多样的加热处理。
本实施方式的高频加热装置400如上构成。
即,本实施方式的高频加热装置400将由1个高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a和第2高频功率供给部110b提供给具有彼此不同的激振频率的第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b。所供给的高频功率分别通过不同的激振频率的表面波沿第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面附近传播。因此,如后所述,能够组合沿第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b传播的不同的高频功率的状态。由此,能够按照不同的高频功率的组合,对设置在图9所示的设置台101上的被加热物102的两面进行丰富多样的加热处理。其结果是能够按照用户所期望的成品状态,在例如减小了加热不均匀的状态下对被加热物102进行加热处理。另外,也能够对被加热物102的两面赋予期望的焦色。
此外,本实施方式的高频加热装置400与实施方式1~3同样地,与使用加热器的情况相比,能够以较少的功耗对被加热物102赋予焦色。因此,能够得到优异的节能性能的高频加热装置400。另外,与由加热器加热的食品的口感相比,能够得到不同的口感的被加热物102。
本实施方式的高频加热装置400如上构成。
接着,使用图10对上述的高频加热装置400的对被加热物102进行加热处理的动作进行说明。
图10是示意性示出图9所示的表面波激振体403的表面附近的电场强度分布的一例。
即,图10示出经由高频功率供给部110供给由高频功率产生部120产生的高频功率时的、基于利用表面波沿表面波激振体403传播的高频功率的被加热物102的加热动作。此外,图10示意性示出通过高频功率的传播在第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b各自的表面附近产生的电场强度分布。
如图10所示,对于高频加热装置400,在设置台101上设置被加热物102,以相对于第1表面波激振体403a夹着被加热物102的方式配置第2表面波激振体403b。此时,由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a被提供给第1表面波激振体403a。同时高频功率经由第2高频功率供给部110b被提供给第2表面波激振体403b。并且,通过所供给的高频功率,在第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面附近形成电场强度分布441a和电场强度分布441b。由此,对被加热物102的两面进行加热。
另外,图10示出的电场强度分布441a及441b的电场的强弱通过颜色的浓淡来表示。在该情况下,颜色越浓则表示电场越强。
具体来说,如图10所示,在将被加热物102设置在设置台101上的状态下,以相对于第1表面波激振体403a夹着被加热物102的方式配置第2表面波激振体403b。并且,由高频功率产生部120产生的高频功率经由第1高频功率供给部110a被提供给第1表面波激振体403a,经由第2高频功率供给部110b被提供给第2表面波激振体403b。此时,对于第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度分布441a和电场强度分布441b,靠近第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面的区域的电场变强。并且,随着远离表面,电场强度分布441a和电场强度分布441b以电场减弱的方式分布。因此,被加热物102的靠近第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的部分、即,被加热物102的上表面和下表面部分被集中地较强加热。另一方面,由第1表面波激振体103a和第2表面波激振体103b夹持的空间的中间部分、即,被加热物102的中间层部分为被较弱地加热的状态。
由此,能够对设置在设置台101的被加热物102的两面进行加热处理。另外,能够主要对被加热物102的上表面和下表面部分赋予焦色。
另外,本实施方式的高频加热装置400的高频功率产生部120由产生所设定的频率的高频功率的频率可变的高频振荡器构成。
因此,当使提供给表面波激振体403的高频功率的频率变化时,如使用图11A~图11C以及图12A~图12C进行说明那样,能够使形成在表面波激振体403的表面附近的电场强度分布变化。
图11A~图11C示意性示出基于提供给表面波激振体的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的、形成在表面波激振体的表面附近的电场的表面集中度的变化。
即,图11A~图11C通过曲线图示出提供给表面波激振体403的高频功率的频率fp与表面波激振体403的激振频率fc之间的关系中的、相对于距表面波激振体403的表面的距离的电场强度的大小。图11A~图11C的横轴表示距表面波激振体的表面的距离,纵轴表示电场强度的大小。另外,在图中,曲线图的倾斜越大,表示电场越集中在表面波激振体的表面。
此外,图12A~图12C示出基于提供给表面波激振体的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的关系的、形成在表面波激振体的表面附近的电场强度分布的变化。另外,图12A~图12C与图10同样地,通过颜色的浓淡示出电场强度分布中的电场的强弱。具体来说,颜色越浓,表示电场越强。
具体来说,图11A通过曲线图451示出提供给表面波激振体403的高频功率的频率fp与表面波激振体403的激振频率fc大致相等(包括相等在内)时的相对于距表面波激振体403的表面的距离的电场强度的大小。图12A示出形成在图11A的表面波激振体403的表面附近的电场强度分布461。
图11B通过曲线图452示出高频功率的频率fp低于激振频率fc时的相对于距表面波激振体403的表面的距离的电场强度的大小。图12B示出形成在图11B所示的表面波激振体403的表面附近的电场强度分布462。
此外,图12C通过曲线图453示出高频功率的频率fp高于激振频率fc时的相对于距表面波激振体403的表面的距离的电场强度的大小。图12C示出形成在图11C所示的表面波激振体403的表面附近的电场强度分布463。
首先,如图11A所示,当将高频功率的频率fp设定为与激振频率fc大致相等(包括相等在内)的频率时,表示相对于距表面波激振体403的表面的距离的电场强度的大小的曲线图451的倾斜最大。在该情况下,如图12A所示,呈电场集中在表面波激振体403的表面附近的电场强度分布461。因此,表面波激振体403的表面附近的电场强度非常大,随着远离表面波激振体403的表面,电场强度急剧减小。由此,能够对被加热物102的表面集中进行加热。因此,上述频率fp与激振频率fc之间的关系适用于对被加热物102的表面赋予焦色的情况。
此外,如图11B所示,当将高频功率的频率fp设定为低于激振频率fc的频率时,曲线图452的倾斜与图11A的曲线图451的倾斜相比变缓。在该情况下,如图12B所示,对于表面波激振体403的表面附近的电场强度分布462,表面波激振体403的表面中的电场的集中度下降,高频功率从表面波激振体403的表面到达的距离变长。因此,表面波激振体403的表面附近的电场强度比较大,但即使远离表面波激振体403的表面,也不会出现急剧的电场强度降低。即,高频功率到达稍微远离表面波激振体403的表面之处。因此,上述频率fp与激振频率fc之间的关系适用于以被加热物不会烤焦的程度进行较强加热的情况。
此外,如图11C所示,当将高频功率的频率fp设定为高于激振频率fc的频率时,曲线图453几乎不倾斜。在该情况下,如图12C所示,成为电场不集中在表面波激振体403的表面而是整体扩展的电场强度分布463。这意味着是如下状态:提供给表面波激振体403的高频功率不利用表面波沿表面波激振体403传播,而是向空间放射。因此,上述频率fp与激振频率fc之间的关系适用于对被加热物102整体均匀地加热的情况。
即,当使高频功率的频率fp与表面波激振体403的激振频率fc之间的大小关系变化时,能够使利用表面波沿表面波激振体403传播的高频功率的传播状态以及由高频功率产生的电场强度分布变化。
由此,为了利用上述高频功率的频率fp与表面波激振体403的激振频率fc之间的关系来对被加热物102进行加热,本实施方式的高频加热装置400由具有不同的激振频率的表面波激振体403构成。
具体来说,高频加热装置400具有按照激振频率fc1被激振的第1表面波激振体403a以及按照激振频率fc2被激振的第2表面波激振体403b。由此,形成图12A~图12C所示的丰富多样的电场强度分布,能够按照各种各样的加热状态对被加热物102进行加热处理。
下面,使用图13A~图13E,说明在使所供给的高频功率的频率相对于具有不同的激振频率的表面波激振体403而变化的情况下、形成在表面波激振体403的表面附近的电场强度分布。
图13A~图13E示出在图9的高频加热装置400中根据高频功率的频率fp与第1表面波激振体403a的激振频率fc1及第2表面波激振体403b的激振频率fc2之间的大小关系形成在表面附近的电场强度分布的变化。另外,如上所述,在各图中,颜色的浓淡表示电场的强弱,颜色越浓,表示电场越强。
图13A示出高频功率的频率fp与第1表面波激振体403a的激振频率fc1大致相等(包括相等在内)、且高于第2表面波激振体403b的激振频率fc2时的形成在第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度分布471。图13B示出频率fp高于激振频率fc1、且与激振频率fc2大致相等(包括相等在内)时的电场强度分布472。图13C示出频率fp与激振频率fc1大致相等(包括相等在内)、且低于激振频率fc2时的电场强度分布473。图13D示出频率fp低于激振频率fc1、且与激振频率fc2大致相等(包括相等在内)时的电场强度分布474。并且,图13E示出频率fp高于激振频率fc1和激振频率fc2中的任意一方时的电场强度分布475。
在该情况下,例如,当通过“强”“中”“弱”表示形成在第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度分布时,成为如下所示的关系。
即,图13A是第1表面波激振体403a的表面附近的电场强度为“强”,第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度为“弱”的情况。在图13B中,第1表面波激振体403a的表面附近的电场强度为“弱”,第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度为“强”。在图13C中,第1表面波激振体403a的表面附近的电场强度为“强”,第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度为“中”。在图13D中,第1表面波激振体403a的表面附近的电场强度为“中”,第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度为“强”。另外,在图13E中,第1表面波激振体403a的表面附近的电场强度为“弱”,第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度为“弱”。
如图13A~图13E所示,在以夹着被加热物102的方式设置第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的情况下,形成如下所示的电场强度分布。具体来说,根据激振频率fc1及激振频率fc2与高频功率的频率fp之间的大小关系,在第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b的表面附近形成按照图12A~图12C所说明的与仅第1表面波激振体403a的情况相同的电场强度分布。
即,本实施方式的高频加热装置400能够任意选择高频功率的频率fp与第1表面波激振体403a的激振频率fc1及第2表面波激振体403b的激振频率fc2的组合。由此,能够任意组合利用表面波沿第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b传播的高频功率的电场强度分布。其结果是能够按照与用户所期望的目的相对应的丰富多样的加热状态对被加热物102进行加热处理。
另外,虽然图13A~图13E未图示,但是,例如也可以选择电场强度为“中”与“中”的组合、电场强度为“强”、“中”、“弱”的所有组合。由此,能够进一步按照丰富多样的加热状态对被加热物102进行加热处理。
此外,在上述实施方式的情况下,第1表面波激振体403a的激振频率fc1与第2表面波激振体103b的激振频率fc2不同。因此,在图13E中的第1表面波激振体403a的表面附近的电场强度为“弱”和第2表面波激振体403b的表面附近的电场强度为“弱”的情况中,根据与高频功率的频率fp之间的差,通常电场强度分布稍微不同。
另外,如上所述,对于第1表面波激振体403a的激振频率fc1和第2表面波激振体403b的激振频率fc2,利用表面波激振体的金属平板的高度、间隔等预先调整即可。此外,第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b中的至少一方可以由能够改变激振频率的激振频率可变的表面波激振体构成。由此,能够更详细地控制各表面波激振体中的加热的状态。其结果是能够进一步提高对被加热物进行加热的成品质量。
此外,在本实施方式中,也与上述各实施方式同样地,向第1表面波激振体403a和第2表面波激振体403b供给高频功率的方向可以为反方向,也可以是从其它方向供给高频功率的结构。
(实施方式5)
下面,参照图14说明本发明的实施方式5的高频加热装置500。
图14示出实施方式5的高频加热装置500的基本结构的框图。
如图14所示,高频加热装置500为与使用图4说明的实施方式2的高频加热装置200基本相同的结构。因此,对于与实施方式2相同的结构要素和作用效果等,赋予相同标号并省略说明。
然而,高频加热装置500由具有彼此不同的激振频率的第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b构成,在这一点上与实施方式2不同。
即,与实施方式2同样地,图14所示的高频加热装置500具有第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b、高频功率供给部210以及高频功率产生部220。第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b以夹着被加热物102的方式设置在彼此对置的位置。此时,如上所述,第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b构成为具有不同的激振频率。
另外,在以后的说明中,在不特别区分第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的情况下,有时简称为表面波激振体503而进行说明。
高频加热装置500将由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210仅提供给第1表面波激振体203a。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体503a传播,从下表面侧对被加热物102进行加热。此时,利用表面波沿第1表面波激振体503a传播的高频功率的一部分通过空间耦合被提供给配置在与第1表面波激振体503a对置的位置的第2表面波激振体503b。所供给的高频功率利用表面波沿第2表面波激振体503b传播,从上表面侧对被加热物102进行加热。
即,本实施方式的高频加热装置500将由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210仅提供给具有彼此不同的激振频率的第1表面波激振体503a和第1表面波激振体503a中的一方的表面波激振体(例如,第1表面波激振体503a)。此时,以夹着被加热物102的方式配置的第2表面波激振体503b通过空间耦合被供给高频功率的一部分。所供给的高频功率通过分别不同的激振频率的表面波沿第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的表面附近传播,从两面对被加热物102进行加热。
在该情况下,与实施方式4同样地,能够任意选择所供给的高频功率的频率fp与第1表面波激振体503a的激振频率fc1及第2表面波激振体503b的激振频率fc2的组合。由此,能够任意组合利用表面波沿第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b传播的高频功率的电场强度分布。其结果是能够按照与目的相对应的丰富多样的加热状态对被加热物102的两面进行加热处理。即,能够按照用户所期望的成品状态进行减少了加热不均匀的加热处理。另外,也能够对被加热物102的两面赋予焦色。由此,不需要加热器等其它热源。
本实施方式的高频加热装置500如上构成。
接着,使用图15对上述高频加热装置500的对被加热物102进行加热处理的动作进行说明。
图15示意性示出经由高频功率供给部210向图14所示的第1表面波激振体503a供给由高频功率产生部220产生的高频功率时的、基于利用表面波沿第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b传播的高频功率的被加热物102的加热动作的一例。
如图15所示,对于高频加热装置500,在设置台101上设置被加热物102,以相对于第1表面波激振体503a夹着被加热物102的方式配置第2表面波激振体503b。此时,由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210被提供给第1表面波激振体503a。所供给的高频功率作为高频功率550a利用表面波沿第1表面波激振体203a传播。同时高频功率的一部分通过空间耦合作为高频功率550b,从第1表面波激振体503a向第2表面波激振体503b放射。放射的高频功率550b作为高频功率550c利用表面波沿第2表面波激振体503b传播。
并且,利用表面波所传播的高频功率550a和高频功率550c在第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的各自的表面附近形成电场强度分布。由此,对被加热物102的两面进行加热处理。
此时,关于被传播或者放射的高频功率550a、550b、550c的大小,与实施方式4同样地,按照高频功率的频率fp与第1表面波激振体503a的激振频率fc1及第2表面波激振体503b的激振频率fc2之间的大小关系,如图16A~图16E所示,能够较大地变化。
图16A~图16E示意性示出按照高频功率的频率fp与激振频率fc1及激振频率fc2之间的大小关系,利用表面波沿图14和图15所示的第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b传播的高频功率以及其表面附近的电场强度分布一例。
即,图16A~图16E示出将由高频功率产生部220产生的高频功率经由高频功率供给部210提供给第1表面波激振体503a时的、利用表面波沿第1表面波激振体503a传播的高频功率、朝向第2表面波激振体503b进行空间放射的高频功率、以及利用表面波沿第2表面波激振体503b传播的高频功率。此外,图16A~图16E示出基于所传播的高频功率的、形成在第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的表面附近的电场强度分布的一例。此时,图16A~图16E所示的电场强度分布的电场的强弱通过颜色的浓淡来表示。在该情况下,颜色越浓,表示电场越强。
另外,图16A~图16E所示的基于高频功率的频率fp与激振频率fc1、fc2之间的大小关系的、形成在表面波激振体503的电场的表面集中度和电场强度分布的形式与图11A~图12C中说明的实施方式4相同,因此省略说明。
图16A示出高频功率的频率fp与第1表面波激振体503a的激振频率fc1大致相等(包括相等在内)的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,由利用表面波传播的高频功率551a在第1表面波激振体503a的表面附近形成针对表面的集中度较高的电场强度分布571a。在该情况下,由于从所传播的高频功率551a几乎不产生向空间放射的高频功率,因此,与第2表面波激振体503b的激振频率fc2无关地,不向第2表面波激振体503b供给高频功率。其结果是被加热物102的靠近第1表面波激振体503a的部分被更强地加热。
图16B示出高频功率的频率fp高于第1表面波激振体503a的激振频率fc1,且与第2表面波激振体503b的激振频率fc2大致相等(包括相等在内)的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,所供给的高频功率不利用表面波沿第1表面波激振体503a传播,而是几乎全部作为高频功率552b向空间放射。根据向空间放射的高频功率552b,在第2表面波激振体503b的表面附近利用表面波传播高频功率552c。所传播的高频功率552c形成针对第2表面波激振体503b的表面附近的集中度较高的电场强度分布572b。由此,被加热物102的靠近第2表面波激振体503b的部分被更强地加热。
图16C示出高频功率的频率fp低于第1表面波激振体503a的激振频率fc1及第2表面波激振体503b的激振频率fc2的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,提供给第1表面波激振体503a的高频功率作为高频功率553a利用表面波沿第1表面波激振体503a的表面附近传播。所传播的高频功率553a形成针对第1表面波激振体503a的表面的集中度为中等程度的电场强度分布573a。同时提供给第1表面波激振体503a的高频功率作为高频功率553b向空间放射。向空间放射的高频功率553b作为高频功率553c利用表面波沿第2表面波激振体503b的表面附近传播。所传播的高频功率553a在第2表面波激振体503b的表面形成集中度较低的电场强度分布573b。由此,对被加热物102的两面进行加热。此时,被加热物102的靠近第1表面波激振体503a的部分被比较强地加热,靠近第2表面波激振体503b的部分被比较弱地加热。
图16D示出高频功率的频率fp低于第1表面波激振体203a的激振频率fc1,且与第2表面波激振体503b的激振频率fc2大致相等(包括相等在内)的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,提供给第1表面波激振体503a的高频功率作为高频功率554a利用表面波沿第1表面波激振体503a的表面附近传播。所传播的高频功率554a形成针对第1表面波激振体503a的表面的集中度较低的电场强度分布574a。同时提供给第1表面波激振体503a的高频功率作为高频功率554b向空间放射。向空间放射的高频功率554b利用表面波沿第2表面波激振体503b的表面附近作为高频功率554c传播。传播的高频功率554c在第2表面波激振体503b的表面形成集中度为中等程度的电场强度分布574b。由此,对被加热物102的两面进行加热。此时,被加热物102的靠近第1表面波激振体503a的部分被比较弱的加热,靠近第2表面波激振体503b的部分被比较强的加热。
另外,图16E示出高频功率的频率fp高于第1表面波激振体503a的激振频率fc1以及第2表面波激振体503b的激振频率fc2的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,提供给第1表面波激振体503a的高频功率不利用表面波沿第1表面波激振体503a传播,而是作为高频功率555b几乎全部向空间放射。向空间放射的高频功率555b不会利用表面波沿第2表面波激振体503b传播。因此,在第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的任意的表面附近均未形成集中于表面的电场分布。由此,在第1表面波激振体503a与第2表面波激振体503b之间,形成基于高频功率555b的放射的电场强度分布575。由此,与微波炉的加热同样地,对被加热物102的整体进行加热。
在此,对上述图16A~图16E所示的电场强度分布571a、572b、573a、573b、574a、574b、575的强弱关系进行总结。
在该情况下,电场强度分布还受制于由于设置有被加热物102的空间的大小而向空间放射的高频功率的量,但大致呈如下所示的关系。此时,电场强度分布575成为最弱电场强度。
即,呈电场强度分布571a≒电场强度分布572b>电场强度分布573a≒电场强度分布574b>电场强度分布574a≒电场强度分布573b>电场强度分布575的关系。
如图16A~图16E所示,在以夹着被加热物102的方式设置了第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的情况下,形成如下所示的电场强度分布。具体来说,利用高频功率的频率fp与激振频率fc1及激振频率fc2之间的大小关系,能够在第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b的表面附近形成能够多样地变化的电场强度分布。
即,本实施方式的高频加热装置500能够任意选择高频功率的频率fp与第1表面波激振体503a的激振频率fc1及第2表面波激振体503b的激振频率fc2的组合。由此,能够任意组合利用表面波沿表面波激振体503传播的高频功率的电场强度分布。其结果是,能够按照与用户所期望的目的相对应的多种加热状态对被加热物102进行加热处理。
另外,也可以选择图16A~图16E所示的高频功率的频率fp与激振频率fc1、fc2的大小关系的组合以外的组合。由此,能够进一步按照丰富多样的加热状态对被加热物102进行加热处理。
即,上述的高频功率的频率fp与第1表面波激振体503a的激振频率fc1和第2表面波激振体503b的激振频率fc2的组合为一例。因此,也可以将频率fp与激振频率fc1、fc2设为其它的组合。由此,能够根据用户的喜好,更加丰富多样地调整被加热物102的加热强度、成品状态等。
此外,与实施方式4同样地,对于第1表面波激振体503a的激振频率fc1和第2表面波激振体503b的激振频率fc2,只要通过预先调整表面波激振体的金属平板的高度、间隔等,形成具有期望的激振频率的表面波激振体即可。此外,第1表面波激振体503a和第2表面波激振体503b中的至少一方由能够改变激振频率的激振频率可变的表面波激振体构成。由此,能够得到上述空间耦合所带来的装置的简化的效果、以及基于频率调整的丰富多样的加热这两种效果。
此外,在本实施方式中,与上述实施方式2同样地,可以构成为向位于被加热物102的上表面方向的第2表面波激振体503b供给来自高频功率产生部220的高频功率。
(实施方式6)
下面,参照图17对本发明的实施方式6的高频加热装置600进行说明。
图17是示出实施方式6的高频加热装置600的结构的框图。
如图17所示,高频加热装置600是与使用图7进行说明的实施方式3的高频加热装置300基本上相同的结构。因此,对于与实施方式3相同的结构要素和作用效果等,赋予相同标号并省略说明。
然而,高频加热装置600由具有彼此不同的激振频率的第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b构成,在这一点上与实施方式3不同。
即,与实施方式3同样地,图17所示的高频加热装置600具有第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b、第1高频功率供给部310a和第2高频功率供给部310b、以及第1高频功率产生部320a和第2高频功率产生部320b。第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b以夹着被加热物102的方式设置在彼此对置的位置。此时,如上所述,第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b构成为具有不同的激振频率。
另外,在以后的说明中,在不特别区分第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的情况下,有时简称为表面波激振体603而进行说明。
高频加热装置600将由第1高频功率产生部320a产生的高频功率经由第1高频功率供给部310a提供给第1表面波激振体603a。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体603a传播,从下表面侧对被加热物102进行加热。此时,利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率的一部分通过空间耦合被提供给配置在与第1表面波激振体603a对置的位置的第2表面波激振体603b。所供给的高频功率利用表面波沿第2表面波激振体603b传播,从上表面侧对被加热物102进行加热。
另一方面,由第2高频功率产生部320b产生的高频功率经由第2高频功率供给部310b被提供给第2表面波激振体603b。所供给的高频功率利用表面波沿第2表面波激振体603b传播,从上表面侧对被加热物102进行加热。此时,利用表面波沿第2表面波激振体603b传播的高频功率的一部分通过空间耦合被提供给与第2表面波激振体603b对置地配置的第1表面波激振体303a。所供给的高频功率利用表面波沿第1表面波激振体603a传播,从下表面侧对被加热物102进行加热。
即,本实施方式的高频加热装置600将具有彼此不同的激振频率的第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b以夹着被加热物102的方式配置在对置的位置。并且,由第1高频功率产生部320a产生的高频功率经由第1高频功率供给部310a被提供给第1表面波激振体603a。此时,通过空间耦合,向第2表面波激振体603b供给高频功率的一部分。所供给的高频功率利用表面波沿具有不同的激振频率的第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的表面附近传播,从两面对被加热物102进行加热。
另一方面,由第2高频功率产生部320b产生的高频功率经由第2高频功率供给部310b被提供给第2表面波激振体603b。此时,通过空间耦合,向第1表面波激振体603a供给高频功率的一部分。所供给的高频功率利用表面波沿具有不同的激振频率的第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的表面附近传播,从两面对被加热物102进行加热。
在该情况下,与实施方式4和5同样地,能够任意选择高频功率的频率fp与第1表面波激振体603a的激振频率fc1及第2表面波激振体603b的激振频率fc2的组合。由此,能够任意组合利用表面波沿第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b传播的高频功率的电场强度分布。其结果是,能够按照与目的相对应的丰富多样的加热状态对被加热物102的两面进行加热处理。即,能够按照用户所期望的成品状态,进行减小了加热不均匀的加热处理。进而也能够对被加热物102的两面赋予焦色。由此,不需要加热器等其它热源。
本实施方式的高频加热装置600如上构成。
接着,使用图18对上述高频加热装置600的对被加热物102进行加热处理的动作进行说明。
图18示意性示出基于利用表面波沿图17所示的第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b传播的高频功率的被加热物102的加热动作的一例。
即,图18示意性示出经由第1高频功率供给部310a向第1表面波激振体603a供给由第1高频功率产生部320a产生的高频功率时的、基于利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率的被加热物102的加热动作。此外,图18示意性示出经由第2高频功率供给部310b向第2表面波激振体603b供给由第2高频功率产生部320b产生的高频功率时的、基于利用表面波在第2表面波激振体603b中传播的高频功率的被加热物102的加热动作。
如图18所示,对于高频加热装置600,在设置台101上设置被加热物102,以相对于第1表面波激振体603a夹着被加热物102的方式配置第2表面波激振体603b。
并且,经由第1高频功率供给部310a向第1表面波激振体603a供给由第1高频功率产生部320a产生的高频功率。所供给的高频功率作为高频功率650a利用表面波沿第1表面波激振体603a传播。同时高频功率的一部分作为高频功率650b通过空间耦合从第1表面波激振体603a向第2表面波激振体603b放射。所放射的高频功率650b利用表面波沿第2表面波激振体603b传播。
同样地,经由第2高频功率供给部310b向第2表面波激振体603b供给由第2高频功率产生部320b产生的高频功率。所供给的高频功率作为高频功率650c利用表面波沿第2表面波激振体603b传播。同时高频功率的一部分作为高频功率650d通过空间耦合从第2表面波激振体603b向第1表面波激振体603a放射。所放射的高频功率650d利用表面波沿第1表面波激振体603a传播。
即,如图18所示,向第1表面波激振体603a供给的高频功率被分配为利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率650a、和向第2表面波激振体603b进行空间放射的高频功率650b。
另一方面,向第2表面波激振体603b供给的高频功率被分配为利用表面波沿第2表面波激振体603b传播的高频功率650c、和向第1表面波激振体603a空间放射的高频功率650d。
并且,由利用表面波沿第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b传播的高频功率650a和高频功率650c在第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的表面附近形成电场强度分布。由此,对被加热物102的两面进行加热处理。
此时,如图19A~图19E所示,所传播的高频功率650a、650b、650c和650d的大小根据提供给第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的高频功率的频率fp1、fp2与第1表面波激振体603a的激振频率fc1及第2表面波激振体603b的激振频率fc2之间的大小关系能够较大地变化。
图19A~图19E示意性示出根据高频功率的频率fp1、fp2与激振频率fc1、fc2之间的大小关系,利用表面波沿图17和图18所示的第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b传播的高频功率、以及其表面附近的电场强度分布的一例。
即,图19A~图19E示出经由第1高频功率供给部310a向第1表面波激振体603a供给由第1高频功率产生部320a产生的高频功率时的、利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率、以及向第2表面波激振体603b进行空间放射的高频功率。进而示出在第1表面波激振体603a的表面附近形成的电场强度分布。
同样地,示出经由第2高频功率供给部310b向第2表面波激振体603b供给由第2高频功率产生部320b产生的高频功率时的、利用表面波沿第2表面波激振体303b传播的高频功率、以及向第1表面波激振体303a进行空间放射的高频功率。进而示出在第2表面波激振体603b的表面附近形成的电场强度分布。此时,通过颜色的浓淡表示图19A~图19E所示的电场强度分布的电场的强弱。在该情况下,颜色越浓,表示电场越强。
另外,由于基于图19A~图19E所示的高频功率的频率fp1、fp2与激振频率fc1、fc2之间的大小关系的、形成在表面波激振体603的电场的表面集中度和电场强度分布的形式与通过图11A~图12C所说明的实施方式4相同,因此省略说明。
图19A示出向第1表面波激振体603a供给的高频功率的频率fp1与第1表面波激振体603a的激振频率fc大致相等(包括相等在内)、且向第2表面波激振体603b供给的高频功率的频率fp2与第2表面波激振体603b的激振频率fc2大致相等(包括相等在内)的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,由利用表面波传播的高频功率651a、651c在第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的表面附近形成集中度比较高的电场强度分布671a、671b。在该情况下,从第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b空间放射的高频功率非常小。因此,被加热物102的靠近第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的部分即两面被中等程度地加热。
图19B示出高频功率的频率fp1与高频功率的频率fp2相等(包括相等在内)频率、且与第1表面波激振体603a的激振频率fc1也大致相等(包括相等在内)、且高于第2表面波激振体603b的激振频率fc2的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,被提供给第1表面波激振体603a的高频功率向第2表面波激振体603b的空间放射非常小,因此成为利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率652a。另一方面,提供给第2表面波激振体603b的高频功率成为几乎不利用表面波沿第2表面波激振体603b传播、而是向第1表面波激振体603a进行空间放射的高频功率652d。并且,被空间放射的高频功率652d成为利用表面波沿第1表面波激振体303a传播的高频功率652e。由此,通过高频功率652a、652e在第1表面波激振体603a的表面附近形成针对表面的集中度非常高的电场强度分布672a。因此,仅被加热物102的靠近第1表面波激振体603a的部分被非常强地加热。
图19C示出高频功率的频率fp1与高频功率的频率fp2相等、且与激振频率fc2也大致相等(包括相等在内)且高于激振频率fc1的情况下的、高频功率和电场强度分布。此时,提供给第2表面波激振体603b的高频功率向第1表面波激振体603a的空间放射相当小,成为利用表面波沿第2表面波激振体603b传播的高频功率653c。此外,提供给第1表面波激振体603a的高频功率成为几乎不利用表面波沿第1表面波激振体603a传播而是向第2表面波激振体603b进行空间放射的高频功率653b。另外,被空间放射的高频功率653b成为利用表面波沿第2表面波激振体603b传播的高频功率653e。由此,通过高频功率653c、653e在第2表面波激振体603b的表面附近形成针对表面的集中度非常高的电场强度分布673b。因此,仅被加热物102的靠近第2表面波激振体603b的部分被非常强地加热。
图19D示出高频功率的频率fp1与激振频率fc1大致相等(包括相等在内)、且高频功率的频率fp2低于激振频率fc1及激振频率fc2的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,提供给第1表面波激振体603a的高频功率向第2表面波激振体603b的空间放射比较小,成为利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率654a。提供给第2表面波激振体603b的高频功率成为利用表面波沿第2表面波激振体603b传播的高频功率654c、以及向第1表面波激振体603a空间放射的高频功率654d。另外,被空间放射的高频功率654d成为利用表面波沿第1表面波激振体603a传播的高频功率654e。由此,由利用表面波传播的高频功率654a、654e在第1表面波激振体603a的表面附近形成针对表面的集中度较高的电场强度分布674a,此外,通过高频功率654c在第2表面波激振体603b的表面附近形成针对表面的集中度较低的电场强度分布674b。因此,被加热物102的两面中的靠近第1表面波激振体603a的部分被较强地加热,靠近第2表面波激振体603b的部分被较弱地加热。
图19E示出高频功率的频率fp1和高频功率的频率fp2高于激振频率fc1及激振频率fc2的情况下的高频功率和电场强度分布。此时,提供给第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的高频功率成为不会利用表面波沿第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的任一方进行传播而是进行空间放射的高频功率655b、655d。因此,在表面波激振体603的表面附近不会形成集中于表面的电场分布,而是在第1表面波激振体603a与第2表面波激振体603b之间形成基于放射的电场强度分布675。其结果是能够与微波炉的加热同样地,对被加热物102的整体进行加热。
在此,对图19A~图19E所示的电场强度分布671a、671b、672a、673b、674a、674b、675的强弱关系进行总结。
在该情况下,电场强度分布也受制于根据设置有被加热物102的空间的大小而向空间放射的高频功率的量,但大致呈如下所示的关系。此时,电场强度分布675成为最弱电场强度。
即,呈电场强度分布672a≒电场强度分布673b>电场强度分布674a>电场强度分布671a≒电场强度分布671b>电场强度分布674b>电场强度分布675的关系。
如图19A~图19E所示,在以夹着被加热物102的方式设置了第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的情况下,形成如下所示的电场强度分布。具体来说,利用高频功率的频率fp1、fp2与第1表面波激振体603a的激振频率fc1和第2表面波激振体303b激振频率fc2之间的大小关系,能够在第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b的表面附近形成可多样地变化的电场强度分布。
即,本实施方式的高频加热装置600能够任意选择提供给第1表面波激振体303a和第2表面波激振体603b的高频功率的频率fp1、fp2与第1表面波激振体603a的激振频率fc1和第2表面波激振体303b的激振频率fc2的组合。由此,能够任意组合利用表面波沿表面波激振体603传播的高频功率的电场强度分布。其结果是能够按照与用户所期望的目的相对应的丰富多样的加热状态对被加热物102进行加热处理。
另外,也可以选择图19A~图19E所示的高频功率的频率fp1、fp2与激振频率fc1、fc2的大小关系的组合以外的组合。由此,能够进一步按照丰富多样的加热状态对被加热物102进行加热处理。
即,上述的高频功率的频率fp1、fp2与第1表面波激振体603a的激振频率fc1及第2表面波激振体603b的激振频率fc2的组合为一例。因此,也可以将频率fp1、fp2与激振频率fc1、fc2设为其它的组合。由此,能够根据用户的喜好,更丰富多样地调整被加热物102的加热强度、成品状态等。
此外,与实施方式4、5同样地,对于第1表面波激振体603a的激振频率fc1和第2表面波激振体603b的激振频率fc2,只要通过预先调整表面波激振体的金属平板的高度、间隔等,形成具有期望的激振频率的表面波激振体即可。此外,可以是第1表面波激振体603a和第2表面波激振体603b中的至少一方由能够改变激振频率的激振频率可变的表面波激振体构成。由此,能够针对被加热物得到多种加热效果。
此外,与上述各实施方式同样地,在本实施方式中,向表面波激振体603供给高频功率的方向可以是反方向,也可以是其它方向。。
另外,对于实施方式4~6所示的高频加热装置400、500以及600的高频功率产生部120、220、320a以及320b,如实施方式3中所说明那样,可以由产生所设定的频率的高频功率的频率可变的高频振荡器构成。
如上所述,频率可变的高频振荡器例如由VCO、或具有基准信号发生器和相位比较器的PLL振荡器构成。由此,能够通过1个高频功率产生部产生多个频率的高频功率。其结果是能够简单自由地设定提供给表面波激振体的高频功率的频率与表面波激振体的激振频率之间的大小关系。
即,能够自由地改变基于利用表面波沿多个表面波激振体传播的高频功率的状态的组合的加热模式。由此,能够通过简单的结构,按照用户所期望的成品状态对设置在设置台101上的被加热物102的两面进行减小加热不均匀的加热处理。进而,也能够对被加热物102的两面赋予焦色。
以上根据各实施方式对本发明的高频加热装置进行了说明,但本发明不限于该实施方式。在不脱离本发明的宗旨的范围内,对各实施方式实施本领域的技术人员能够想到的各种变形、组合不同的实施方式中的结构要素而构成的形态也包含在本发明的范围内。
如以上所说明,本发明的高频加热装置具有:高频功率产生部,其产生高频功率;多个表面波激振体,其利用表面波来传播高频功率而对被加热物进行加热;高频功率供给部,其将高频功率提供给表面波激振体;以及设置台,其设置被加热物。多个表面波激振体以夹着被加热物的方式设置在彼此对置的位置。由此,能够不使用加热器等功耗较大的其它热源,以简单的结构对被加热物的两面进行加热处理。
此外,本发明的高频加热装置可以构成为多个表面波激振体的激振频率分别不同。由此,能够对由利用表面波沿各表面波激振体传播的高频功率形成的电场强度分布进行任意组合,而对被加热物进行加热处理。其结果是能够以简单的结构,按照用户所期望的成品状态对被加热物的两面进行加热处理。
另外,本发明的高频加热装置的高频功率产生部可以构成为将高频功率仅提供给多个表面波激振体中的至少一个表面波激振体。由此,能够减少高频功率供给部的数量。其结果是能够以更简单的结构对被加热物的两面进行加热处理。
此外,本发明的高频加热装置的高频功率产生部可以构成为与多个表面波激振体分别对应地构成有多个,多个高频功率产生部将高频功率提供给多个表面波激振体中的对应的各个表面波激振体。由此,能够更详细地控制各表面波激振体中的加热状态。其结果是能够进一步提高基于被加热物的加热的成品质量。
另外,本发明的高频加热装置的高频功率产生部可以由产生所设定的频率的高频功率的频率可变的高频振荡器构成。通过该结构,能够改变提供给表面波激振体的高频功率的频率。因此,可以改变利用表面波沿表面波激振体传播的高频功率的传播状态。由此,能够容易根据喜好改变针对被加热物的加热状态。
【产业上的可利用性】
本发明对于期望以简单的结构且不使用其它的热源对被加热物的两面进行加热处理以及赋予焦色的微波加热设备等烹饪家电等有用。
标号说明:
100,200,300,400,500,600 高频加热装置
101 设置台
102 被加热物
103,203,303,403,503,603 表面波激振体
103a,203a,303a、403a,503a、603a 第1表面波激振体
103b,203b,303b,403b,503b,603b 第2表面波激振体
110,210,310 高频功率供给部
110a,310a 第1高频功率供给部
110b,310b 第2高频功率供给部
120,220,320 高频功率产生部
130 方形波导管
131 锥形形状的方形波导管
140a,140b,140c,240a,240b,343a,343b,441a,441b,461,462,463,471,472,473,474,475,571a,572b,573a,573b,574a,574b,575,671a,671b,672a,672b,673b,674a,674b,675 电场强度分布
250a,250b,350a,350b,350c,350d,351a,351b,550a,550b,550c,551a,552b,552c,553a,553b,553c,554a,554b,554c、555b,650a,650b,650c,650d,651a,651c,652a,652d,652e,653b,653c,653e、654a,654c,654d,654e,655b,655d 高频功率
320a 第1高频功率产生部
320b 第2高频功率产生部
Claims (5)
1.一种高频加热装置,其中,所述高频加热装置具有:
高频功率产生部,其产生高频功率;
多个表面波激振体,其利用表面波来传播所述高频功率而对被加热物进行加热;
高频功率供给部,其将所述高频功率提供给所述表面波激振体;以及
设置台,其设置所述被加热物,
所述多个表面波激振体以夹着所述被加热物的方式被设置在彼此对置的位置。
2.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述多个表面波激振体构成为激振频率分别不同。
3.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述高频功率产生部将所述高频功率仅提供给所述多个表面波激振体中的至少一个表面波激振体。
4.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述高频功率产生部与所述多个表面波激振体分别对应地构成有多个,
多个所述高频功率产生部构成为将所述高频功率提供给所述多个表面波激振体中的对应的各个表面波激振体。
5.根据权利要求1所述的高频加热装置,其中,
所述高频功率产生部由频率可变的高频振荡器构成,该频率可变的高频振荡器产生所设定的频率的高频功率。
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