CN112237049B - 高频加热装置 - Google Patents

Abstract

提供提高功率效率的高频加热装置。本发明的高频加热装置具备：第一导体(11)；第二导体(12)，其与所述第一导体隔着空间配置；高频电源(20)，其与所述第一导体和所述第二导体连接，对所述第一导体与所述第二导体之间施加高频电压；以及连接路径(30)，其在所述第一导体的第一连接位置(Pc1)和所述第二导体的第二连接位置(Pc2)处将所述第一导体与所述第二导体电连接，该第一连接位置(Pc1)不同于所述第一导体与所述高频电源连接的第一供电位置(Pf1)，该第二连接位置(Pc2)不同于所述第二导体与所述高频电源连接的第二供电位置(Pf2)。

Description

高频加热装置

技术领域

本发明涉及高频加热装置。

背景技术

作为高频加热装置，例如，已知在对置的电极之间配置加热对象物，并对电极之间施加高频电压，由此对加热对象物进行加热的高频加热装置(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1公开了高频加热装置，该高频加热装置具备上部电极、配置于上部电极的下方的下部电极以及对上部电极与下部电极之间施加高频电压的电压施加部。在专利文献1的高频加热装置中，上部电极的周围具备辅助电极，电压施加部对下部电极与辅助电极之间施加电压，该电压不同于对上部电极与下部电极之间施加的高频电压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-182885号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的高频加热装置中，在提高功率效率的方面还有改善的余地。

因此，本发明的目的在于解决所述课题，提供提高功率效率的高频加热装置。

用于解决课题的手段

为了实现所述目的，本发明的一个方式的高频加热装置具备：第一导体；第二导体，其与所述第一导体隔着空间配置；高频电源，其与所述第一导体和所述第二导体连接，并对所述第一导体与所述第二导体之间施加高频电压；以及连接路径，其在所述第一导体的第一连接位置和所述第二导体的第二连接位置处将所述第一导体与所述第二导体电连接，该第一连接位置不同于所述第一导体与所述高频电源连接的第一供电位置，该第二连接位置不同于所述第二导体与所述高频电源连接的第二供电位置。所述第一导体和所述第二导体对置配置，所述第一导体的从所述第一供电位置流向所述第一连接位置的电流的朝向与所述第二导体的从所述第二连接位置流向所述第二供电位置的电流的朝向为相反方向。

发明效果

根据本发明的高频加热装置，能够提高功率效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的高频加热装置的一例的概略结构图。

图2是示出本发明的实施方式1的高频加热装置的基本结构的一例的图。

图3A是示出第一导体中的供电位置和连接位置的一例的图。

图3B是示出第二导体中的供电位置和连接位置的一例的图。

图4是示出本发明的实施方式1的高频加热装置的基本结构的一例的详细情况的图。

图5是示出实施例1的分析模型的一例的图。

图6是示出比较例1的分析模型的一例的图。

图7是示出实施例1的分析结果的一例的图。

图8是示出比较例1的分析结果的一例的图。

图9A是示出匹配部的一例的图。

图9B是示出匹配部的一例的图。

图10是示出本发明的实施方式2的高频加热装置的基本结构的一例的图。

图11是示出本发明的实施方式3的高频加热装置的基本结构的一例的图。

图12A是示出本发明的实施方式3的高频加热装置的第一导体中的供电位置和连接位置的一例的图。

图12B是示出本发明的实施方式3的高频加热装置的第二导体中的供电位置和连接位置的一例的图。

图13A是示出变形例的高频加热装置的第一导体中的供电位置和连接位置的一例的图。

图13B是示出变形例的高频加热装置的第二导体中的供电位置和连接位置的一例的图。

图14是示出本发明的实施方式4的高频加热装置的基本结构的一例的图。

图15是示出本发明的实施方式5的高频加热装置的基本结构的一例的图。

图16是示出变形例的高频加热装置的基本结构的一例的图。

具体实施方式

(作为本申请的基础的技术思想)

在专利文献1记载的高频加热装置中，通过对上部电极与下部电极之间施加高频电压而产生电场，由此对配置于上部电极与下部电极之间的加热对象物进行加热。

在这样的高频加热装置中，在提高功率效率的方面还有改善的余地。

本发明人发现，通过在第一导体与第二导体之间产生电场(该第二导体与第一导体隔着空间配置)，并且向第一导体和第二导体流通电流从而产生磁场，能够提高功率效率。因此，本发明人发现了在与连接有高频电源的位置不同的位置处设置将第一导体与第二导体电连接的连接路径的高频加热装置，从而完成了以下发明。

本发明的第一方式的高频加热装置具备：

第一导体；

第二导体，其与所述第一导体隔着空间配置；

高频电源，其与所述第一导体和所述第二导体连接，并对所述第一导体与所述第二导体之间施加高频电压；以及

连接路径，其在所述第一导体的第一连接位置和所述第二导体的第二连接位置处将所述第一导体与所述第二导体电连接，该第一连接位置不同于所述第一导体与所述高频电源连接的第一供电位置，该第二连接位置不同于所述第二导体与所述高频电源连接的第二供电位置。

在本发明的第二方式的高频加热装置中，也可以是，该高频加热装置还具备匹配部，该匹配部设置于所述连接路径，并实现所述第一导体与所述第二导体的阻抗匹配。

在本发明的第三方式的高频加热装置中，也可以是，所述匹配部包含阻抗元件。

在本发明的第四方式的高频加热装置中，也可以是，所述阻抗元件包含电阻和电感器中的至少任意一方。

在本发明的第五方式的高频加热装置中，也可以是，所述匹配部包含电容器。

在本发明的第六方式的高频加热装置中，也可以是，所述第一导体、所述第二导体以及所述连接路径的合计的路径长度是所述高频电源的振荡频率的波长的1/2。

在本发明的第七方式的高频加热装置中，也可以是，该高频加热装置还具备电介质，该电介质在所述第一导体与所述第二导体之间配置于所述第一导体和所述第二导体中的至少任意一方。

在本发明的第八方式的高频加热装置中，也可以是，

所述第一导体和所述第二导体各自具有一端和另一端，

所述第一供电位置设置于所述第一导体的比中央靠一端侧的位置，

所述第二供电位置设置于所述第二导体的比中央靠一端侧的位置，

所述第一连接位置设置于所述第一导体的比中央靠另一端侧的位置，

所述第二连接位置设置于所述第二导体的比中央靠另一端侧的位置。

本发明的第九方式的高频加热装置中，也可以是，

所述第一供电位置设置于所述第一导体的一端，

所述第二供电位置设置于所述第二导体的一端，

所述第一连接位置设置于所述第一导体的另一端，

所述第二连接位置设置于所述第二导体的另一端。

在本发明的第十方式的高频加热装置中，也可以是，所述第一导体和所述第二导体形成为平板状，并且对置配置。

在本发明的第十一方式的高频加热装置中，也可以是，

将所述连接路径作为第一连接路径，

所述高频加热装置具有第二连接路径，该第二连接路径在所述第一导体的第三连接位置和所述第二导体的第四连接位置处将所述第一导体与所述第二导体电连接，该第三连接位置不同于所述第一供电位置和第一连接位置，该第四连接位置不同于所述第二供电位置和第二连接位置。

在本发明的第十二方式的高频加热装置中，也可以是，

在所述第一导体中，通过所述第一供电位置和所述第一连接位置的第一路径与通过所述第一供电位置和所述第三连接位置的第二路径交叉，

在所述第二导体中，通过所述第二供电位置和所述第二连接位置的第三路径与通过所述第二供电位置和所述第四连接位置的第四路径交叉。

在本发明的第十三方式的高频加热装置中，也可以是，

所述高频电源在所述第一导体的第三供电位置和所述第二导体的第四供电位置处与所述第一导体和所述第二导体连接，该第三供电位置不同于所述第一供电位置、所述第一连接位置以及所述第三连接位置，该第四供电位置不同于所述第二供电位置、所述第二连接位置以及所述第四连接位置，

在所述第一导体中，通过所述第一供电位置和所述第一连接位置的第五路径与通过所述第三供电位置和所述第三连接位置的第六路径垂直，

在所述第二导体中，通过所述第二供电位置和所述第二连接位置的第七路径与通过所述第四供电位置和所述第四连接位置的第八路径垂直。

在本发明的第十四方式的高频加热装置中，也可以是，所述第一导体和所述第二导体形成为蜿蜒状，并且对置配置。

在本发明的第十五方式的高频加热装置中，也可以是，所述第一导体和所述第二导体形成为漩涡状，并且对置配置。

在本发明的第十六方式的高频加热装置中，也可以是，

所述第一导体和所述第二导体形成为漩涡状，

所述第二导体沿所述第一导体的卷绕方向配置于所述第一导体的内侧。

以下，参照附图对本申请的实施方式进行说明。而且，在各图中，为了使说明变得容易，夸张地示出各要素。

(实施方式1)

[整体结构]

对本发明的实施方式1的高频加热装置的一例进行说明。图1是本发明的实施方式1的高频加热装置1A的一例的概略剖视结构图。图2示出了高频加热装置1A的基本结构的一例。图中的X、Y、Z方向分别表示高频加热装置1A的宽度方向、进深方向、高度方向。

如图1和图2所示，高频加热装置1A具备加热室10、第一导体11、第二导体12、高频电源20、连接路径30以及控制部40。另外，在实施方式1中，对高频加热装置1A具备加热室10的例子进行了说明，但并不限定于此。加热室10不是必需的构成。

高频加热装置1A在第一导体11与第二导体12之间配置加热对象物50，并通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压。由此，在第一导体11与第二导体12之间产生电场Pa1和磁场Pb1、Pb2，从而对加热对象物50进行加热。这样，高频加热装置1A进行加热对象物50的加热处理或解冻处理。

＜加热室＞

加热室10具有收纳加热对象物50的大致长方体构造。加热室10通过由金属材料构成的多个壁面和为了收纳加热对象物50而进行开闭的开闭门而构成。在实施方式1中，加热室10内配置有第一导体11和第二导体12。

＜第一导体＞

在俯视时，即在从Z方向观察时，第一导体11是平板状的导体。具体而言，第一导体11形成为矩形状。在实施方式1中，第一导体11在加热室10内配置于第二导体12的上方。

＜第二导体＞

在俯视时，即在从Z方向观察时，第二导体12是平板状的导体。具体而言，第二导体12形成为矩形状。第二导体12与第一导体11隔着空间配置。换句话说，第二导体12与第一导体11对置配置。在实施方式1中，第二导体12在加热室10内配置于第一导体11的下方，并且与第一导体11平行地配置。

＜高频电源＞

高频电源20与第一导体11和第二导体12连接，并对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压。具体而言，高频电源20在设置于第一导体11的一端侧的第一供电位置Pf1与第一导体11连接。而且，高频电源20在设置于第二导体12的一端侧的第二供电位置Pf2与第二导体12连接。

如图2所示，高频电源20具备高频振荡器21和匹配电路22。高频振荡器21振荡出HF～VHF频段频率的电压信号。匹配电路22实现第一导体11和第二导体12与高频电源20的阻抗匹配。在实施方式1中，高频电源20例如向第一导体11与第二导体12之间施加40MHz的高频电压。

＜连接路径＞

连接路径30在与连接高频电源20的位置不同的位置处将第一导体11与第二导体12电连接。具体而言，连接路径30在第一导体11的第一连接位置Pc1处与第一导体11连接，该第一连接位置Pc1不同于第一导体11与高频电源20连接的第一供电位置Pf1。而且，连接路径30在第二导体12的第二连接位置Pc2处与第二导体12连接，该第二连接位置Pc2不同于第二导体12与高频电源20连接的第二供电位置Pf2。

这样，连接路径30的一端与第一连接位置Pc1连接，连接路径30的另一端与第二连接位置Pc2连接。由此，连接路径30将第一导体11与第二导体12电连接。

连接路径30例如由铜线等配线形成。

在实施方式1中，连接路径30处设置有实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配的匹配部31。匹配部31包含阻抗元件。作为阻抗元件，例如列举出电感器、电阻等。在实施方式1中，阻抗元件是电阻。

＜控制部＞

回到图1，控制部40控制高频电源20。控制部40控制高频电源20的高频电压的施加。控制部40例如具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器(未图示)和存储由处理器执行的程序的存储器(未图示)。

图3A示出了第一导体11中的供电位置和连接位置的一例。图3A是从上方观察第一导体11的图。如图3A所示，在第一导体11中，连接高频电源20的第一供电位置Pf1设置于第一导体11的一端E11。与连接路径30连接的第一连接位置Pc1设置于第一导体11的另一端E12。由此，在第一导体11中，形成有通过第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1的路径L11。通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，路径L11中有电流流动。

图3B示出了第二导体中的供电位置和连接位置的一例。图3B是从下方观察第二导体12的图。图3B所示，在第二导体12中，连接高频电源20的第二供电位置Pf2设置于第二导体12的一端E21。与连接路径30连接的第二连接位置Pc2设置于第二导体12的另一端E22。由此，在第二导体12中，形成有通过第二连接位置Pc2和第二供电位置Pf2的路径L12。通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，路径L12中有电流流动。

在实施方式1中，第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1在第一导体11中设置于沿宽度方向(X方向)延伸的中心线CL2上。中心线CL2是通过第一导体11的进深方向(Y方向)的长度的中央的线。即，中心线CL2与第一导体11的两侧端的距离相等。第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2在第二导体12中设置于沿宽度方向(X方向)延伸的中心线CL4上。中心线CL4是通过第二导体12的进深方向(Y方向)的长度的中央的线。即，中心线CL4与第二导体12的两侧端的距离相等。

在实施方式1中，在第一导体11流动的电流的方向与在第二导体12流动的电流的方向为相反方向。例如，如图3A和图3B所示，在第一导体11中，电流在路径L11中从第一供电位置Pf1朝向第一连接位置Pc1流动时，在第二导体12中，电流在路径L12中从第二连接位置Pc2朝向第二供电位置Pf2流动。

这样，在实施方式1中，以使在第一导体11和第二导体12这样的电位差较大的导体之间的电流的流动的方向为相反方向的方式，设置第一供电位置Pf1、第二供电位置Pf2、第一连接位置Pc1以及第二连接位置Pc2。

图4示出了本发明的实施方式1的高频加热装置1A的基本结构的一例的详细情况。如图4所示，高频电源20的匹配电路22由多个电感器L1～L3构成。具体而言，在匹配电路22中，第一电感器L1与第二电感器L2和第三电感器L3串联连接。第二电感器L2与第三电感器L3并联连接。另外，匹配电路22并不限定于该构成。

在实施方式1中，设置于连接路径30的匹配部31由电阻R1构成。即，连接路径30中串联连接有电阻R1作为匹配部31。

第一导体11、第二导体12以及连接路径30的合计的路径长度Ls是高频电源20的振荡频率的波长的1/2。由此，第一导体11和第二导体12分别有电场的波腹和波节来到，因此能够使电场的加热的效果最大。

[动作]

接着，使用图2对高频加热装置1A的动作的一例进行控制。

如图2所示，高频加热装置1A通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压。高频电源20被控制部40控制。

对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，第一导体11与第二导体12之间产生电场Pa1。

而且，对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，电流从第一导体11的一端朝向另一端流动。流过第一导体11的另一端的电流通过连接路径30向第二导体12的另一端流动。接着，流过第二导体12的另一端的电流从第二导体12的另一端朝向一端流动。这样，通过电流在第一导体11和第二导体12流动，第一导体11和第二导体12分别产生磁场Pb1、Pb2。

在实施方式1中，第一导体11与第二导体12沿高频加热装置1A的高度方向(Z方向)对置配置。因此，在第一导体11流动的电流的方向与在第二导体12流动的电流的方向为相反方向。由此，在第一导体11产生的磁场Pb1与在第二导体12产生的磁场Pb2彼此增强，从而第一导体11与第二导体12之间的磁场变强。

这样，在高频加热装置1A中，在第一导体11与第二导体12之间产生电场Pa1和磁场Pb1、Pb2，由此通过电场Pa1和磁场Pb1、Pb2对配置于第一导体11与第二导体12之间的加热对象物50进行加热。由此，功率效率提高。

[空间功率流动分布的分析模拟结果]

进行了高频加热装置1A中的空间功率流动分布的分析。作为实施例1，利用高频加热装置1A的分析模型进行了空间功率流动分布的分析模拟。而且，作为比较例1，使用不具备连接路径30的高频加热装置的分析模型进行了空间功率流动分布的分析模拟。另外，分析模拟是使用COMSOL Multiphysics(COMSOL AB社制)来进行的。

图5示出了实施例1的分析模型的一例。如图5所示，实施例1的分析模型具有与高频加热装置1A的构成相同的构成。即，实施例1的分析模型是在第一导体11与第二导体12之间产生电场和磁场双方的构成，并通过电场和磁场对配置于第一导体11与第二导体12之间的加热对象物50进行加热。

在实施例1中，在配置于加热室10内的第一导体11与第二导体12之间配置加热对象物50，并进行了空间功率流动分布的分析。加热室10的大小为宽度50cm，高度40cm。加热对象物50的大小为宽度6cm，高度5cm。加热对象物50的底面配置于从加热室10的底面朝向上表面离开7cm的位置。而且，加热对象物50的上表面配置于从加热室10的底面朝向上表面离开12cm的位置。

实施例1的分析条件如下。

·输入功率1W

·第一导体11、第二导体12以及加热室10的边界条件：导体

·加热对象物50的相对介电常数：2.5

在实施例1中，以上述分析条件进行模拟，并分别在第一观测位置h1、第二观测位置h2以及第三观测位置h3对加热对象物50进行第一导体11与第二导体12之间的空间功率流动分布的分析。

第一观测位置h1位于加热对象物50的上表面。第二观测位置h2位于加热对象物50的中央。第三观测位置h3位于加热对象物50的底面。具体而言，第一观测位置h1是从加热室10的底面向朝向上表面的方向离开12cm的位置。第二观测位置h2是从加热室10的底面向朝向上表面的方向离开10cm的位置。第三观测位置h3是从加热室10的底面向朝向上表面的方向离开7cm的位置。

图6示出了比较例1的分析模型的一例。如图6所示，比较例1的分析模型具有不具备连接路径30的高频加热装置的构成。即，实施例1的分析模型是在第一导体111与第二导体112之间仅产生电场的构成。在比较例1中，仅通过电场对配置于第一导体111与第二导体112之间的加热对象物50进行加热。

在比较例1中，在配置于加热室100内的第一导体111与第二导体112之间配置加热对象物50，并进行了空间功率流动分布的分析。关于比较例1的分析模型的尺寸，与实施例1的分析模型的尺寸相同。而且，关于比较例1中的加热对象物50的尺寸和配置的位置，也与实施例1相同。关于比较例1的分析条件，也与实施例1的分析条件相同。关于比较例1中的第一观测位置h11、第二观测位置h12以及第三观测位置h13，也分别与实施例1中的第一观测位置h1、第二观测位置h2以及第三观测位置h3相同。

图7示出了实施例1的分析结果的一例。图8示出了比较例1的分析结果的一例。如图7所示，实施例1的空间功率分布为500×10^-6～5500×10^-6[W/m²]的范围。另一方面，如图8所示，比较例1的空间功率分布为-270×10^-6～270×10^-6[W/m²]的范围。

这样，实施例1的分析结果与比较例1的分析结果进行比较，实施例1的空间功率分布大于比较例1。具体而言，实施例1的空间功率分布的最小值大于比较例1的空间功率分布的最大值。而且，在实施例1中，包含空间功率分布为比较例1的10倍以上的部分。由此也可得知，与比较例1相比，实施例1的功率效率显著提高。

[效果]

根据实施方式1的高频加热装置1A，能够产生以下效果。

高频加热装置1A具备在第一连接位置Pc1和第二连接位置Pc2处将第一导体11与第二导体12电连接的连接路径30，该第一连接位置Pc1不同于第一导体11与高频电源20连接的第一供电位置Pf1，该第二连接位置Pc2不同于第二导体12与高频电源20连接的第二供电位置Pf2。通过该构成，在通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，能够在第一导体11与第二导体12之间产生电场Pa1，同时产生磁场Pb1、Pb2。由此，能够通过电场Pa1和磁场Pb1、Pb2对配置于第一导体11与第二导体12之间的加热对象物50进行加热。其结果，能够提高功率效率。

高频加热装置1A具备设置于连接路径30，并实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配的匹配部31。通过该构成，能够实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配，从而能够抑制输出的降低。

第一供电位置Pf1设置于第一导体11的一端E11。第二供电位置Pf2设置于第二导体12的一端E21。第一连接位置Pc1设置于第一导体11的另一端E12。第二连接位置Pc2设置于第二导体12的另一端E22。通过该构成，在通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，能够使在第一导体11中流动的电流的方向与在第二导体12中流动的电流的方向为相反方向。由此，第一导体11产生的磁场Pb1与第二导体12产生的磁场Pb2彼此增强，能够在第一导体11与第二导体12之间产生磁场。其结果，能够进一步提高功率效率。

另外，在实施方式1中，对高频加热装置1A具备加热室10的例子进行了说明，但并不限定于此。高频加热装置1A也可以不具备加热室10。

在实施方式1中，对第一导体11和第二导体12为平板状的导体的例子进行了说明，但并不限定于此。而且，对第一导体11与第二导体12沿高频加热装置1A的高度方向对置配置的例子进行了说明，但并不限定于此。第一导体11与第二导体12彼此隔着空间配置即可。

在实施方式1中，对高频加热装置1A具备设置于连接路径30的匹配部31的例子进行了说明，但并不限定于此。高频加热装置1A也可以不具备匹配部31。

在实施方式1中，对匹配部31具备电阻R1的例子进行了说明，但并不限定于此。匹配部31包含电阻和电感器中的至少任意一方即可。

图9A示出了匹配部31a的一例。如图9A所示，匹配部31a也可以包含电阻R1和电感器L4。具体而言，匹配部31a也可以是电阻R1与电感器L4并联连接的电路。在这样的构成中，也能够实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配。

图9B示出了匹配部31b的一例。如图9B所示，匹配部31b也可以包含电阻R1、电感器L5以及电容器C1。具体而言，匹配部31a也可以是电感器L5与电阻R1和电容器C1串联连接，电阻R1与电容器C1并联连接的电路。在这样的构成中，也能够实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配。

在实施方式1中，对第一供电位置Pf1设置于第一导体11的一端E11，第二供电位置Pf2设置于第二导体12的一端E21，第一连接位置Pc1设置于第一导体11的另一端E12，第二连接位置Pc2设置于第二导体12的另一端E22的例子进行了说明，但并不限定于此。也可以是，第一供电位置Pf1设置于第一导体11的比中央靠一端E11侧的位置，第二供电位置Pf2设置于第二导体12的比中央靠一端E21侧的位置，第一连接位置Pc1设置于第一导体11的比中央靠另一端E12侧的位置，第二连接位置Pc2设置于第二导体12的比中央靠另一端E22侧的位置。另外，第一导体11的中央是指第一导体11的宽度方向(X方向)的长度的中央，是图3A所示的用中心线CL1表示的位置。中心线CL1与第一导体11的一端E11和另一端E12的距离相等。第二导体12的中央是指第二导体12的宽度方向(X方向)的长度的中央，是图3B所示的用中心线CL3表示的位置。中心线CL3与第二导体12的一端E21和另一端E22的距离相等。在这样的构成中，也能够使在第一导体11中流动的电流的方向与在第二导体12中流动的电流的方向为相反方向，从而能够增强在第一导体11与第二导体12之间产生的磁场。

(实施方式2)

对本发明的实施方式2的高频加热装置进行说明。另外，在实施方式2中，主要对与实施方式1不同的地方进行说明。在实施方式2中，对与实施方式1相同或同等的构成标注相同的标号来进行说明。而且，在实施方式2中，省略与实施方式1重复的记载。

图10示出了本发明的实施方式2的高频加热装置1B的基本结构的一例。如图10所示，在实施方式2中，具备电介质13这一点与实施方式1不同。

＜电介质＞

电介质13在第一导体11与第二导体12之间配置于第一导体11和第二导体12中的至少任意一方。在实施方式2中，电介质13在第一导体11与第二导体12之间，配置为与第一导体11和第二导体12双方接触。即，在实施方式2中，在第一导体11与第二导体12之间，两个电介质13对置配置。

在实施方式2中，电介质13形成为平板状。具体而言，在俯视时，即在从Z方向观察时，电介质13形成为矩形状。电介质13例如由特氟龙(注册商标)等树脂材料、硼硅酸玻璃等玻璃材料形成。

[效果]

根据实施方式2的高频加热装置1B，能够实现以下效果。

高频加热装置1B具备在第一导体11与第二导体12之间分别配置于第一导体11和第二导体12的电介质13。通过该构成，能够通过电介质13压缩高频电源20的高频电压的波长，从而能够缩短传送路径。由此，在实施方式2中，与实施方式1相比，能够缩短第一导体11、第二导体12以及连接路径30的合计的路径长度Ls。其结果，能够缩小第一导体11和第二导体12的尺寸，因此能够实现装置的小型化。

另外，在实施方式2中，对高频加热装置1B具备两个电介质13的例子进行了说明，但并不限定于此。电介质13在第一导体11与第二导体12之间配置于第一导体11和第二导体12中的至少任意一方即可。例如，电介质13可以在第一导体11与第二导体12之间仅配置于第一导体11。或者，电介质13也可以在第一导体11与第二导体12之间仅配置于第二导体12。在这样的构成中，也能够缩短路径长度Ls，从而能够实现装置的小型化。

在实施方式2中，对电介质13由矩形状的平板形成的例子进行了说明，但并不限定于此。只要能够压缩高频电源20的高频电压的波长，电介质13可以是任意的形状。

(实施方式3)

对本发明的实施方式3的高频加热装置进行说明。另外，在实施方式3中，主要对与实施方式1不同的地方进行说明。在实施方式3中，对与实施方式1相同或同等的构成标注相同的标号来进行说明。而且，在实施方式3中，省略与实施方式1重复的记载。

图11示出了本发明的实施方式3的高频加热装置1C的基本结构的一例。如图11所示，在实施方式3中，具备连接第一导体11与第二导体12的多个连接路径30、32这一点与实施方式1不同。

在实施方式3中，多个连接路径是两个连接路径30、32。在这里，将连接路径30作为第一连接路径30，将连接路径32作为第二连接路径32来进行说明。而且，将设置于第一连接路径30的匹配部31作为第一匹配部31，将设置于第二连接路径32的匹配部33作为第二匹配部33来进行说明。

高频加热装置1C具有第一连接路径30和第二连接路径32，该第一连接路径30在与连接高频电源20的位置不同的位置将第一导体11与第二导体12电连接，该第二连接路径32在与连接高频电源20和第一连接路径30的位置不同的位置将第一导体11与第二导体12电连接。

第一连接路径30处设置有实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配的第一匹配部31。第二连接路径32处设置有实现第一导体11与第二导体12的阻抗匹配的第二匹配部33。

第一匹配部31和第二匹配部33包含阻抗元件。作为阻抗元件，例如列举出电感器、电阻等。在实施方式3中，第一匹配部31和第二匹配部33所包含的阻抗元件是电阻。

图12A示出了本发明的实施方式3的高频加热装置1C的第一导体11中的供电位置和连接位置的一例。如图12A所示，第一连接位置Pc1在第一导体11的另一端E12设置在相对于沿第一导体11的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL2沿进深方向(Y方向)离开的位置。第三连接位置Pc3在第一导体11的另一端E12设置在相对于沿第一导体11的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL2沿进深方向(Y方向)，并且与设置有第一连接位置Pc1的位置相反的一侧离开的位置。

具体而言，第一连接位置Pc1设置于第一导体11的另一端E12的第一角部。第三连接位置Pc3设置于第一导体11的另一端E12的第二角部。第一导体11的第二角部隔着沿第一导体11的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL2位于第一导体11的第一角部的相反侧。

由此，在第一导体11中，形成通过第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1的第一路径L21，同时形成通过第一供电位置Pf1和第三连接位置Pc3的第二路径L22。第一路径L21与第二路径L22交叉。通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，电流在第一路径L21和第二路径L22中流动。

图12B示出了本发明的实施方式3的高频加热装置1C的第二导体12中的供电位置和连接位置的一例。如图12B所示，第二连接位置Pc2在第二导体12的另一端E22设置在相对于沿第二导体12的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL4沿进深方向(Y方向)离开的位置。第四连接位置Pc4在第二导体12的另一端E22设置在相对于沿第二导体12的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL4沿进深方向(Y方向)，并且与设置有第二连接位置Pc2的位置相反的一侧离开的位置。

具体而言，第二连接位置Pc2设置于第二导体12的另一端E22的第一角部。第四连接位置Pc4设置于第二导体12的另一端E22的第二角部。第二导体12的第二角部隔着沿第二导体12的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL4位于第二导体12的第一角部的相反侧。另外，第二供电位置Pf2在第二导体12的一端E21设置于第二导体12的中心线CL4上。

由此，在第二导体12中，形成通过第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2的第三路径L23，同时形成通过第二供电位置Pf2和第四连接位置Pc4的第四路径L24。第三路径L23与第四路径L24交叉。通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，电流在第三路径L23和第四路径L24中流动。

这样，高频加热装置1C具有在第一导体11的第一连接位置Pc1和第二导体12的第二连接位置Pc2将第一导体11与第二导体12电连接的第一连接路径30，该第一连接位置Pc1与第一供电位置Pf1不同，该第二连接位置Pc2与第二供电位置Pf2不同。而且，高频加热装置1C具有在第一导体11的第三连接位置Pc3和第二导体12的第四连接位置Pc4将第一导体11与第二导体12电连接的第二连接路径32，该第三连接位置Pc3与第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1不同，该第四连接位置Pc4与第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2不同。

[效果]

根据实施方式3的高频加热装置1C，能够实现以下效果。

高频加热装置1C具有将第一导体11与第二导体12电连接的多个连接路径30、32。具体而言，高频加热装置1C具有在第一导体11的第三连接位置Pc3和第二导体12的第四连接位置Pc4将第一导体11与第二导体1电连接2的第二连接路径32，该第三连接位置Pc3与第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1不同，该第四连接位置Pc4与第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2不同。通过该构成，能够增加在第一导体11和第二导体12流动的电流的路径。由此，在高频加热装置1C中，与实施方式1和2相比，能够扩大磁场带来的加热分布，从而能够对加热对象物50均匀地进行加热。

在高频加热装置1C中，在第一导体11中，通过第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1的第一路径L21与通过第一供电位置Pf1和第三连接位置Pc3的第二路径L22交叉。而且，在第二导体12中，通过第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2的第三路径L23与通过第二供电位置Pf2和第四连接位置Pc4的第四路径L24交叉。通过该构成，能够抑制第一导体11和第二导体12产生的磁场抵消，从而能够进一步提高功率效率。

另外，在实施方式3中，对多个连接路径是两个连接路径30、32的例子进行了说明，但并不限定于此。多个连接路径也可以具有两个以上的连接路径。

在实施方式3中，对在第一导体11中，第一连接位置Pc1形成于第一导体11的另一端E12侧的第一角部，第三连接位置Pc3以将沿第一导体11的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL2夹在中间的方式形成于与第一角部相反侧的第二角部的例子进行了说明，但并不限定于此。第一连接位置Pc1和第三连接位置Pc3也可以不形成于第一导体11的第一角部和第二角部。第一连接位置Pc1和第三连接位置Pc3形成于第一导体11上即可。同样地，对在第二导体12中，第二连接位置Pc2形成于第二导体12的另一端E22侧的第一角部，第四连接位置Pc4以将沿第二导体12的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL4夹在中间的方式形成于与第一角部相反侧的第二角部的例子进行了说明，但并不限定于此。第二连接位置Pc2和第四连接位置Pc4也可以不形成于第二导体12的第一角部和第二角部。第二连接位置Pc2和第四连接位置Pc4形成于第二导体12上即可。在这样的构成中，也能够扩大磁场带来的加热分布，从而能够对加热对象物50均匀地进行加热。

在实施方式3中，对在第一导体11中，通过第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1的第一路径L21与通过第一供电位置Pf1和第三连接位置Pc3的第二路径L22交叉的例子进行了说明，但并不限定于此。而且，对在第二导体12中，通过第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2的第三路径L23与通过第二供电位置Pf2和第四连接位置Pc4的第四路径L24交叉的例子进行了说明，但并不限定于此。

在实施方式3中，对第一导体11设置有一个第一供电位置Pf1，第二导体12设置有一个第二供电位置Pf2的例子进行了说明，但并不限定于此。第一导体11和第二导体12各自也可以设置有多个供电位置。在这样的构成中，也能够扩大磁场带来的加热分布，从而能够对加热对象物50均匀地进行加热。

图13A示出了变形例的高频加热装置1D的第一导体11中的供电位置和连接位置的一例。图13B示出了变形例的高频加热装置1D的第二导体12中的供电位置和连接位置的一例。如图13A所示，在第一导体11中，设置有两个供电位置Pf1、Pf3。具体而言，在第一导体11的一端E11设置有第一供电位置Pf1。在第一导体11的侧端E13设置有第三供电位置Pf3。第一供电位置Pf1和第三供电位置Pf3与高频电源20连接。

而且，第一导体11中设置有两个连接位置Pc1、Pc3。具体而言，在第一导体11的另一端E12设置有第一连接位置Pc1。在第一导体11的与侧端E13相反的一侧的侧端E14设置有第三连接位置Pc3。第一连接位置Pc1与第一连接路径30连接。第三连接位置Pc3与第二连接路径32连接。

第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1位于沿第一导体11的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL2上，第三供电位置Pf3和第三连接位置Pc3位于沿第一导体11的进深方向(Y方向)延伸的中心线CL1上。

在第一导体11中，形成有通过第一供电位置Pf1和第一连接位置Pc1的第五路径L31以及通过第三供电位置Pf3和第三连接位置Pc3的第六路径L32。第五路径L31与第六路径L32垂直。通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，电流在第五路径L31和第六路径L32中流动。

如图13B所示，在第二导体12中，设置有两个供电位置Pf2、Pf4。具体而言，在第二导体12的一端E21设置有第二供电位置Pf2。在第二导体12的侧端E23设置有第四供电位置Pf4。第二供电位置Pf2和第四供电位置Pf4与高频电源20连接。

而且，第二导体12中设置有两个连接位置Pc2、Pc4。具体而言，在第二导体12的另一端E22设置有第二连接位置Pc2。在第二导体12的与侧端E23相反的一侧的侧端E24设置有第四连接位置Pc4。第二连接位置Pc2与第一连接路径30连接。第四连接位置Pc4与第二连接路径32连接。

第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2位于沿第二导体12的宽度方向(X方向)延伸的中心线CL4上，第四供电位置Pf4和第四连接位置Pc4位于沿第二导体12的进深方向(Y方向)延伸的中心线CL3上。

在第二导体12中，形成有通过第二供电位置Pf2和第二连接位置Pc2的第七路径L33以及通过第四供电位置Pf4和第四连接位置Pc4的第八路径L34。第七路径L33与第八路径L34垂直。通过高频电源20对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，电流在第七路径L33和第八路径L34中流动。

通过该构成，在对第一导体11与第二导体12之间施加高频电压时，在第一导体11的第五路径L31中流动的电流的方向与在第二导体12的第七路径L33中流动的电流的方向为相反方向。而且，在第一导体11的第六路径L32中流动的电流的方向与在第二导体12的第八路径L34中流动的电流的方向为相反方向。由此，由在第一导体11的第五路径L31中流动的电流产生的磁场与由在第二导体12的第七路径L33中流动的电流产生的磁场彼此增强。而且，由在第一导体11的第六路径L32中流动的电流产生的磁场与由在第二导体12的第八路径L34中流动的电流产生的磁场彼此增强。其结果，在高频加热装置1D中，能够增强利用磁场的加热，从而能够实现进一步的功率效率的提高。

而且，在第一导体11中，第五路径L31与第六路径L32垂直，在第二导体12中，第七路径L33与第八路径L34垂直，由此能够抑制在各个路径产生的磁场彼此抵消。由此，能够进一步提高功率效率。

(实施方式4)

对本发明的实施方式4的高频加热装置进行说明。另外，在实施方式4中，主要对与实施方式1不同的地方进行说明。在实施方式4中，对与实施方式1相同或同等的构成标注相同的标号来进行说明。而且，在实施方式4中，省略与实施方式1重复的记载。

图14示出了本发明的实施方式4的高频加热装置1E的基本结构的一例。如图14所示，在实施方式4中，第一导体11a和第二导体12a形成为蜿蜒状这一点与实施方式1不同。

在高频加热装置1E中，第一导体11a和第二导体12a沿高频加热装置1E的宽度方向(X方向)蛇行延伸。而且，第一导体11a与第二导体12a对置配置。

在实施方式4中，高频电源20与第一导体11a的一端和第二导体12a的一端连接。连接路径30与第一导体11a的另一端和第二导体12a的另一端连接。

通过高频电源20对第一导体11a与第二导体12a之间施加高频电压时，在第一导体11a与第二导体12a对置的部分，在第一导体11a中流动的电流的方向与在第二导体12a中流动的电流的方向为相反方向。

[效果]

根据实施方式4的高频加热装置1E，能够实现以下效果。

根据高频加热装置1E，第一导体11a和第二导体12a形成为平板状，并且对置配置。通过该构成，能够延长第一导体11a和第二导体12a的电气长度而无需使装置大型化。由此，能够实现装置的小型化，并且能够提高功率效率。

根据高频加热装置1E，与实施方式1相比，能够使磁场的分布均匀。因此，能够使利用磁场对加热对象物50的加热均匀。

根据高频加热装置1E，在通过高频电源20对第一导体11a与第二导体12a之间施加高频电压时，在第一导体11a与第二导体12a对置的部分，在第一导体11a中流动的电流的方向与在第二导体12a中流动的电流的方向为相反方向。通过该构成，在第一导体11a与第二导体12a之间产生的磁场彼此增强，因此能够进一步提高功率效率。

(实施方式5)

对本发明的实施方式5的高频加热装置进行说明。另外，在实施方式5中，主要对与实施方式1不同的地方进行说明。在实施方式5中，对与实施方式1相同或同等的构成标注相同的标号来进行说明。而且，在实施方式5中，省略与实施方式1重复的记载。

图15示出了本发明的实施方式5的高频加热装置1F的基本结构的一例。如图15所示，在实施方式5中，第一导体11b与第二导体12b形成为漩涡状这一点与实施方式1不同。

在高频加热装置1F中，第一导体11b和第二导体12b沿顺时针的卷绕方向1卷绕。具体而言，第一导体11b以第一导体11b的另一端朝向卷绕轴接近的方式卷绕。而且，第二导体12b以第二导体12b的另一端朝向卷绕轴接近的方式卷绕。第一导体11b与第二导体12b对置配置。

在实施方式5中，高频电源20与第一导体11b的一端和第二导体12b的一端连接。连接路径30与第一导体11b的另一端和第二导体12b的另一端连接。

通过高频电源20对第一导体11b与第二导体12b之间施加高频电压时，在第一导体11b与第二导体12b对置的部分，在第一导体11b中流动的电流的方向与在第二导体12b中流动的电流的方向为相反方向。

[效果]

根据实施方式5的高频加热装置1F，能够实现以下效果。

根据高频加热装置1F，第一导体11b和第二导体12b形成为漩涡状，并且对置配置。通过该构成，能够延长第一导体11b和第二导体12b的电气长度而无需使装置大型化。由此，能够实现装置的小型化，并且能够提高功率效率。

根据高频加热装置1F，与实施方式1相比，能够使磁场的分布均匀。因此，能够使利用磁场对加热对象物50的加热均匀。

根据高频加热装置1F，在第一导体11b与第二导体12b对置的部分，在第一导体11b中流动的电流的方向与在第二导体12b中流动的电流的方向为相反方向。通过该构成，在第一导体11b与第二导体12b之间产生的磁场彼此增强，因此能够进一步提高功率效率。

另外，在实施方式5中，对第一导体11b和第二导体12b沿高频加热装置1E的高度方向(Y方向)对置配置的例子进行了说明，但并不限定于此。第一导体11b与第二导体12b隔着空间配置即可。

图16是示出变形例的高频加热装置1G的基本结构的一例的图。如图16所示，在高频加热装置1G中，第一导体11c和第二导体12c形成为漩涡状。第二导体12c沿第一导体11c的卷绕方向DR1配置于第一导体11c的内侧。

这样，第一导体11c与第二导体12c在高频加热装置1G的宽度方向(X方向)和进深方向(Y方向)上隔着空间排列配置。另外，加热对象物50配置于第一导体11c和第二导体12c的上方并被加热。在这样的构成中，也能够通过在第一导体11c与第二导体12c之间产生的磁场和电场对加热对象物50进行加热，从而能够提高功率效率。

参照附图，按照与优选的实施方式相关联的方式对本发明充分进行了记述，但是，对于熟知本技术的人员而言可以明确的是还能够进行各种变形、修改。这样的变形、修改应被理解为只要没有超出基于所附的权利要求书的本发明的范围就包含在本发明的范围中。

产业上的可利用性

本发明的高频加热装置例如作为解冻机或食材的加热烹调设备等烹调家电是有用的。

标号说明

1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G：高频加热装置；10：加热室；11、11a、11b、11c：第一导体；12、12a、12b、12c：第二导体；13：电介质；20：高频电源；21：高频振荡器；22：匹配电路；30、32：连接路径；31、31a、31b、33：匹配部；40：控制部；50：加热对象物；E11、E21：一端；E12、E22：另一端；E13、E14、E23、E24：侧端；L1、L2、L3、L4、L5：电感器；L11、L12：路径；L21、L22、L23、L24：路径；L31、L32、L33、L34：路径；Ls：路径长度；Pc1、Pc2、Pc3、Pc4：连接位置；Pf1、Pf2、Pf3、Pf4：供电位置；R1：电阻。

Claims (16)

1.一种高频加热装置，其具备：

第一导体；

第二导体，其与所述第一导体隔着空间配置；

高频电源，其与所述第一导体和所述第二导体连接，对所述第一导体与所述第二导体之间施加高频电压；以及

连接路径，其在所述第一导体的第一连接位置和所述第二导体的第二连接位置处将所述第一导体与所述第二导体电连接，该第一连接位置不同于所述第一导体与所述高频电源连接的第一供电位置，该第二连接位置不同于所述第二导体与所述高频电源连接的第二供电位置，

所述第一导体和所述第二导体对置配置，

所述第一导体的从所述第一供电位置流向所述第一连接位置的电流的朝向与所述第二导体的从所述第二连接位置流向所述第二供电位置的电流的朝向为相反方向。

2.根据权利要求1所述的高频加热装置，其中，

该高频加热装置还具备匹配部，该匹配部设置于所述连接路径，实现所述第一导体与所述第二导体的阻抗匹配。

3.根据权利要求2所述的高频加热装置，其中，

所述匹配部包含阻抗元件。

4.根据权利要求3所述的高频加热装置，其中，

所述阻抗元件包含电阻和电感器中的至少任意一方。

5.根据权利要求3所述的高频加热装置，其中，

所述匹配部包含电容器。

6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

所述第一导体、所述第二导体以及所述连接路径的合计的路径长度是所述高频电源的振荡频率的波长的1/2。

7.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

该高频加热装置还具备电介质，该电介质在所述第一导体与所述第二导体之间配置于所述第一导体和所述第二导体中的至少任意一方。

8.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

所述第一导体和所述第二导体各自具有一端和另一端，

所述第一供电位置设置于所述第一导体的比中央靠一端侧的位置，

所述第二供电位置设置于所述第二导体的比中央靠一端侧的位置，

所述第一连接位置设置于所述第一导体的比中央靠另一端侧的位置，

所述第二连接位置设置于所述第二导体的比中央靠另一端侧的位置。

9.根据权利要求8所述的高频加热装置，其中，

所述第一供电位置设置于所述第一导体的一端，

所述第二供电位置设置于所述第二导体的一端，

所述第一连接位置设置于所述第一导体的另一端，

所述第二连接位置设置于所述第二导体的另一端。

10.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

所述第一导体和所述第二导体形成为平板状。

11.根据权利要求10所述的高频加热装置，其中，

将所述连接路径作为第一连接路径，

所述高频加热装置具有第二连接路径，该第二连接路径在所述第一导体的第三连接位置和所述第二导体的第四连接位置处将所述第一导体与所述第二导体电连接，该第三连接位置不同于所述第一供电位置和所述第一连接位置，该第四连接位置不同于所述第二供电位置和所述第二连接位置。

12.根据权利要求11所述的高频加热装置，其中，

在所述第一导体中，通过所述第一供电位置和所述第一连接位置的第一路径与通过所述第一供电位置和所述第三连接位置的第二路径交叉，

在所述第二导体中，通过所述第二供电位置和所述第二连接位置的第三路径与通过所述第二供电位置和所述第四连接位置的第四路径交叉。

13.根据权利要求11所述的高频加热装置，其中，

所述高频电源在所述第一导体的第三供电位置和所述第二导体的第四供电位置处与所述第一导体和所述第二导体连接，该第三供电位置不同于所述第一供电位置、所述第一连接位置以及所述第三连接位置，该第四供电位置不同于所述第二供电位置、所述第二连接位置以及所述第四连接位置，

在所述第一导体中，通过所述第一供电位置和所述第一连接位置的第五路径与通过所述第三供电位置和所述第三连接位置的第六路径垂直，

在所述第二导体中，通过所述第二供电位置和所述第二连接位置的第七路径与通过所述第四供电位置和所述第四连接位置的第八路径垂直。

14.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

所述第一导体和所述第二导体形成为蜿蜒状。

15.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

所述第一导体和所述第二导体形成为漩涡状。

16.根据权利要求1～5中的任意一项所述的高频加热装置，其中，

所述第一导体和所述第二导体形成为漩涡状，

所述第二导体沿所述第一导体的卷绕方向配置于所述第一导体的内侧。

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