CN112567889A - 微波加热装置 - Google Patents

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Abstract

微波加热装置具备容纳被加热物的加热室、生成微波的微波发生部以及同轴连接器。同轴连接器具有中心导体、绝缘体和外部导体。中心导体与微波发生部的输出端连接。在中心导体与绝缘体之间设置有气隙。根据本方式，能够抑制微波发生部与同轴连接器之间的焊接部处的因热应力导致的焊料裂纹的产生。

Description

微波加热装置
技术领域
本公开涉及微波加热装置。
背景技术
近年来，开发了代替磁控管而将半导体元件用作微波发生部的微波加热装置。在该微波加热装置中，在微波发生部与加热室之间的功率传输路径中，通常配置同轴连接器(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-275345号公报
发明内容
但是，在现有的微波加热装置中，微波发生部的输出端通过焊接等与同轴连接器的中心导体连接，同轴连接器的外部导体安装在微波发生部的外廓。
一般情况下，同轴连接器的中心导体由设置在外部导体与其自身之间的绝缘体保持。在该结构中，同轴连接器的中心导体因微波发生部产生的热而膨胀。因此，对微波发生部与同轴连接器的中心导体之间的焊接部施加应力，有可能产生裂纹。
本公开的一个方式的微波加热装置具备：加热室，其容纳被加热物；微波发生部，其生成微波；以及同轴连接器。同轴连接器具有中心导体、绝缘体和外部导体。中心导体与微波发生部的输出端连接。同轴连接器具有设置在中心导体与绝缘体之间的气隙。
本方式能够抑制微波发生部与同轴连接器之间的焊接部处产生裂纹。由此，能够提高微波加热装置的可靠性。
附图说明
图1是本公开的实施方式的微波加热装置的剖面图。
图2是沿图1中的2-2线的剖面图。
图3是图1中的A部分的局部放大图。
图4是表示对于同轴连接器中的微波传输的电磁场解析结果的曲线图。
具体实施方式
本公开的第1方式的微波加热装置具备：加热室，其容纳被加热物；微波发生部，其生成微波；以及同轴连接器。同轴连接器具有中心导体、绝缘体和外部导体。中心导体与微波发生部的输出端连接。同轴连接器具有设置在中心导体与绝缘体之间的气隙。
在本公开的第2方式的微波加热装置中，在第1方式的基础上，气隙包含不连续的空间。
在本公开的第3方式的微波加热装置中，在第1方式的基础上，气隙具有0.4mm以上且0.8mm以下的尺寸。
以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。
图1是本实施方式的微波加热装置的剖面图。图2是沿图1中的2-2线的剖面图。图3是图1中的A部分的局部放大图。
如图1所示，本实施方式的微波加热装置具有容纳被加热物的加热室1。在加热室1的前表面开口设有门1a。在加热室1的顶面安装有截面为矩形状的波导管2。
波导管2具有包括相对于加热室1的顶面大致水平地延伸的水平部和大致垂直地延伸的垂直部的弯曲的形状。波导管2的一端经由形成于加热室1的顶面的供电口1b与加热室1连接，另一端被封闭。在波导管2的水平部的上表面，通过同轴连接器3安装微波发生部4。
如图2、图3所示，同轴连接器3具有外部导体3a、绝缘体3b及中心导体3c。外部导体3a保持绝缘体3b。在绝缘体3b与中心导体3c之间，以从绝缘体3b的表面突出的方式形成有凸缘状的定位部3f。绝缘体3b通过定位部3f保持中心导体3c。同轴连接器3在除了定位部3f以外的绝缘体3b与中心导体3c之间具有气隙3d。中心导体3c的波导管2侧的端部向波导管2内突出，作为天线发挥作用。
微波发生部4具有配置有由半导体元件构成的振荡器系统的基板4a。该振荡器系统生成微波的频率范围内的频率(例如2.45GHz)的电磁波。同轴连接器3还具有将基板4a与同轴连接器3的中心导体3c的微波发生部4侧的端部连接的焊接部3e。
在图2、图3中，气隙3d由划分成两个的不连续的空间构成。但是，本公开不限于此。气隙3d也可以是连续的一个空间。
在本实施方式的微波加热装置中，由基板4a生成的微波功率在同轴连接器3、波导管2传播，从供电口1b向加热室1内放射。
图4是对于同轴连接器3中的微波传输的电磁场解析结果。具体而言，图4表示相对于图3所示的气隙3d的尺寸GAP(mm)的、反射系数S11(dB)和最优化后的绝缘体3b的外径尺寸OD(mm)。反射系数S11越小，反射功率越减少，成为良好的传输状态。
如图4所示，随着气隙3d的尺寸GAP变大，反射系数S11变大，绝缘体3b的外径尺寸OD变小。反射系数S11通过S11(dB)＝10×log(反射功率/入射功率)来计算。S11＝-30dB时，反射功率相对于入射功率的比率为0.1％。一般情况下，当反射系数S11低于-30dB时，在实用上其反射功率不成为问题。
在本实施方式中，绝缘体3b的外径尺寸OD被设定为反射系数S11低于-30dB的程度的尺寸。由此，反射功率成为入射功率的1/1000以下。尽可能地减小中心导体3c与绝缘体3b的接触面积，不将中心导体3c固定在波导管2内。
根据本实施方式，能够使因中心导体3c的热膨胀而产生的内部应力释放到波导管2侧。其结果是，能够降低施加到焊接部3e的应力。特别地，如果将气隙3d的尺寸GAP设定为0.4mm以上且0.8mm以下，则能够在不增加反射功率的情况下降低施加到焊接部3e的应力。
如图4所示，绝缘体3b的外径尺寸OD比气隙3d的尺寸GAP为0mm时的外径尺寸小。由此，能够减小同轴连接器3的外径尺寸。
根据本实施方式，能够抑制微波发生部4与同轴连接器3之间的焊接部处产生裂纹。其结果是，能够提高微波加热装置的可靠性。
产业上的可利用性
如上所述，本公开可应用于微波炉、等离子体发生装置和干燥装置等微波加热装置。
标号说明
1：加热室
1a：门
1b：供电口
2：波导管
3：同轴连接器
3a：外部导体
3b：绝缘体
3c：中心导体
3d：气隙
3e：焊接部
3f：定位部
4：微波发生部
4a：基板

Claims (3)

1.一种微波加热装置，其具有：
加热室，其容纳被加热物；
微波发生部，其生成微波；以及
同轴连接器，其具有中心导体、绝缘体和外部导体，并且所述中心导体与所述微波发生部的输出端连接，
所述同轴连接器具有设置在所述中心导体与所述绝缘体之间的气隙。
2.根据权利要求1所述的微波加热装置，其中，
所述气隙包含不连续的空间。
3.根据权利要求1所述的微波加热装置，其中，
所述气隙具有0.4mm以上且0.8mm以下的尺寸。
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