JP2000500912A - 誘電加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は加熱空洞部１４を画成する複数の電気的に相互に接続された側壁部２４から３２を有する電子レンジ１０の形態の誘電加熱装置を提供する。該側壁部は１０８°の夾角において相互に傾斜した隣接した組をなして配置されている。時間と共に変化しかつ空洞部を多重共振加熱空洞部として作用させる周波数において空洞部の内容物を誘電マイクロ波加熱するために、電磁線を空洞部１４の中に放出するためのマグネトロン３４の形態の電磁パワー源が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 誘電加熱装置 本発明は誘電加熱装置に関する。さらに特定すると、本発明は食品の加熱また は調理のために好適でありかつ限定されるものではないが家庭用または施設向き の電子レンジのために好適なマイクロ波加熱を使用する誘電加熱装置に関する。 本発明によれば、誘電加熱装置において、 加熱空洞部を画成するために電気的に相互に接続されかつ直列に配置された複 数の導電性の側壁部を備え、隣接した側壁部の少なくとも１組が鋭角と鈍角とか らなるグループから選択された夾角を有する隅部において相互に傾斜し、かつ 誘電加熱のために好適な電磁線を放出することができかつ時間と共に変化する 周波数においてこのような電磁線を空洞部の中に供給するために配置されかつ加 熱空洞部を多重モード共振加熱空洞部として作用させる少なくとも一つの電磁電 源を備えている誘電加熱装置が提供される。 選択される角度は、直角ではないが、この夾角は、１８０°よりも小さく、し かも９０°と等しくなく、鋭角または鈍角のいずれかである。 側壁部の各々の隣接した組（または対）の隣接した側縁は、側壁部の組を電気 的に相互に接続するために物理的に衝接することが好ましい。そのかわりに、側 壁部の各々の隣接した組は、それらの隣接した側縁に沿って一緒に電気的に接続 することができる。当然、空洞部の寸法は、空洞部内の多重モード共振操作を保 証するために電源により放出された放射の波長を考慮して十分に大きくすべきで ある。 この装置は、加熱空洞部を画成する電子レンジの形態に構成することができ、 空洞部は管状の形状を有しかつ側壁部は空洞部の一端部から空洞部の他端部まで 延在し、空洞部は多角形でありかつ周囲に延在する一続きの形態に配置された複 数の辺を有する横断面の外形を有し、多角形の各々の隣接した組の辺が相互の間 に空洞部の隅部を画成している。 この空洞部は、例えば、正多角形の辺のように奇数の辺を有する横断面外形を 有することができ、多角形はすべてが同じ長さである辺を有しかつ辺の数は３、 ５、７、９および１１の値から選択され、数が５または１１であることが好まし く、数が５であれば、さらに好ましい。この多角形は、等しい長さの５つの辺を 有する正多角形であってもよく、多角形の各々の隣接した組の辺は、１０８°の 鈍角の夾角において相互にある角度をなし、前記側壁部の各々は、平坦でありか つ平面状の形状を有しかつ長方形の外形を有するパネルである。しかしながら、 そのかわりに、少なくとも２つの辺が異なる大きさの長さを有することができる 。従って、空洞部の横断面の外形が実質的に真っ直ぐである辺を有し、従って、 各各の側壁パネルは、実質的に平面状であり、例えば、長方形の形態を有し、か つ外形のすべての辺は等しい長さを有し、夾角のすべてはサイズが等しく、すな わち、前記の１０８°である。 空洞部の端部は、開いた状態に保つことができ、前記の開いた端部は、電子レ ンジを通じて長手方向に移動するプロファイルの連続加熱を可能にするために空 洞部への入口および空洞部からの出口をそれぞれ画成している。この場合には、 空洞部の各々の端部は、空洞部を通じて長手方向に移動するプロファイルを有効 間隙を保って受け入れるためにその内部に開口部を有するチョークを備えること ができ、各々の前記間隙は、チョークの開口部を経てかつプロファイルのまわり に使用中に空洞部からの電磁波の放出を抑制するために選択される。 管状の空洞部の端部が開き、それにより入口と該入口から隔置された出口と画 成し、従って、電子レンジが固形物（ｓｏｌｉｄｓ）、例えば、加熱されるべき 物体または物質を入口から出口まで連続的に処理するために好適であるときに、 電子レンジは、例えば、連続して押出成形されるプロファイル、または同様な物 体を加熱するために好適であり、前記端部におけるチョークは、使用中に前記端 部を経て空洞部からの電磁線の放出を抑制しまたは減少するために構成されかつ ／形成されている。 従って、この空洞部は、直立しているときに、押出成形品を該空洞部を通じて 下方に移動することを可能にするために、垂直方向に細長くなるように細長く形 成することができる。空洞部は、複数のマイクロ波源（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｓ ｏｕｒｃｅｓ）を備えることができ、該源のうちの少なくともある源は、それ らのマイクロ波出力に関して調節可能であり、かつ該源は、空洞部が直立してい るときに、移動する押出成形品を受け入れるために意図され、使用中に、押出成 形品が例えば空洞部の下方に移動することができるように意図された空洞部の中 央領域のまわりに相互から垂直方向および円周方向の両方において隔置すること ができる。 マイクロ波源は、プロファイルが空洞部の下方に移動する空洞部内の中央通路 のまわりに前記の周囲方向にかつ／または長手方向に隔置された関係に、空洞部 内に配置することができ、該源はマイクロ波放射を前記通路内の前記プロファイ ルに導くように配置されている。従って、マイクロ波空洞部は、場合により、そ の下端部における出口とプロファイルを押出成形するための押出成形機、すなわ ち、その上端部における入口とを有する垂直に延在する電子レンジに設けること ができる。 そのかわりに、電子レンジは、空洞部の向かい合った端部を閉ざす１対の端壁 部を有することができ、電子レンジの端壁部の少なくとも一方は、電子レンジ内 に配置された少なくとも一つの物体の加熱においてバッチ操作を可能にするため に空洞部の中のドアの少なくとも一部分を構成している。この場合には、端壁部 の一方が空洞部用のフロアを構成することができ、他方の端壁部はフロアの上方 に隔置されかつ空洞部用のルーフを構成し、電子レンジはパネルである少なくと も５つの側壁部を有し、各々の側壁パネルは平坦でありかつ平面状の形状を有し 、かつ長方形の外形を有し、かつドアは空洞部中に通ずる閉鎖可能なドア開口部 と協働し、ドア開口部の面積は各々の側壁パネルの面積よりも大きく形成されて いる。このドアは電子レンジの少なくとも一つの側壁パネルを構成することがで き、該ドアは電子レンジの２つの側壁パネルよりも小さく形成されている。この ドアは、一方において、ドア開口部の一方の側においてヒンジで留められた単一 のドアパネルから選択することができ、かつ他方において並行して配置されかつ ドア開口部の向かい合った側にそれぞれヒンジで留められた１対のドアパネルか ら選択することができ、このドアは少なくとも１つのヒンジを有しかつ各々のヒ ンジは電子レンジの一方の端壁部から電子レンジの他方の端部に向かう方向に延 在している。 空洞部の端部が閉ざされたときに、空洞部の長さは短縮することができ、空洞 部の両端部の間の長さは、その横断面の幅よりも短いが、当然、長さは横断面の 幅よりも大きくすることができる。 前述したように、フロア、ルーフおよび側壁パネルは、通常の方法により、典 型的には、導電性を有しかつ電気的に接続され、かつ電子レンジはドア開口部を 閉ざしかつ同様に導電性でありかつ前記フロア、ルーフおよび側壁パネルと電気 的に接続される１つまたはそれ以上のドアパネルを有することができる。フロア は、電子レンジの内容物がマイクロ波加熱されている間に該内容物を回転するた めにその上面に取り付けられたターンテーブルを随意に有する平坦なフロアパネ ルであり、かつルーフを同様に平坦なパネルに構成することができかつ格子を備 えている換気開口部を有することができ、かつルーフパネルをフロアパネルに平 行に形成することができ、側壁パネルがフロアパネルおよびルーフパネルに直角 をなしていると、便利である。 特定の構造においては、電子レンジが水平横断面において正多角形であるとき に、電子レンジは単一のマイクロ波電源、例えば、マグネトロン、クライストロ ンまたは同様な装置を有することができ、この電子レンジは、マイクロ放射を導 波管から空洞部の内部に供給するためにマイクロ波放射を前記源から側壁パネル のマイクロ波供給開口部に導くための導波管を含む。この導波管は、電子レンジ のフロアとルーフとの間に、例えば、その中間に隔置された側壁パネルの外面上 に電子レンジのまわりに水平方向に部分的に中空の部分的なベルトまたはつばの 形態で延在することができる。この点については、側壁パネルがドアパネルまた はパネルにより少なくとも部分的に構成されるが、しかし、前記ドアパネルまた はパネルは、典型的には、それを通じてマイクロ波供給開口部を有しておらず、 かつ導波管がドアパネルまたはパネルにより構成されていない側壁パネルまたは その部分にわたって電子レンジのまわりに単に延在しており、それによりドアパ ネルまたはパネルがそれらの一つまたはそれ以上の外面を横切って延在する導波 管を有していないことが理解されよう。 空洞部が水平横断面において正多角形であるときに、ドアパネルまたはパネル が典型的には全部で前述したように空洞部の１つの側壁パネルよりも大きくかつ ２つの側壁パネルよりも小さいことが予想される。ドア開口部を閉ざすための２ つのドアパネルが設けられているときには、ドアパネルは、相互に相並んで配置 され、それらの上方に延在する端縁において相互に衝接し、典型的には、ドア開 口部の向かい合った側に隣接した上方に延在する端縁に沿ってヒンジで留められ または枢着されており、かつ単一のドアパネルが設けられているときには、この ドアパネルは、通常、ドア開口部の一つの側に隣接した上方に延在する端縁に沿 ってヒンジで留められまたは枢着されている。 家庭に使用するために、空洞部が多少とも長方形のハウジング内に配置され、 ハウジングは空洞部の中へのマイクロ波パワー入力を制御するための例えば制御 パネル上の慣用の制御装置を備えかつ１つまたは複数のドアが開いているときに 、電源からマイクロ波源（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｓｏｕｒｃｅ）を自動的に切断 するために通常の電力切断装置を備えていることが予想される。各々のマイクロ 波源は、前述したように、少なくとも１ＭＨｚの幅を有し、好ましくは、少なく とも１．５ＭＨｚである比較的に広い帯域幅にわたってマイクロ波放射を送出す ることができることが好ましい。このような大きい帯域幅を有するマイクロ波源 は、容易に入手することができないが、しかしこのようなマイクロ波源は、最終 的に大量生産されない限り、特殊の電子レンジ、例えば、施設向き（レストラン 、ホテル、病院等）の電子レンジのために目的に応じて製造することができるこ とが予想される。 この装置は、電子レンジに使用でき、各々の電磁パワー源は０．３×１０⁹〜 １×１０¹⁰Ｈｚ、例えば、１〜１０ＧＨｚ、においてマイクロ波放射を放出する ことができるマイクロ波源である。さらに特定すると、各々のマイクロ波源は、 少なくとも１ＭＨｚの幅を有する帯域幅にわたって２．４〜２．５ＧＨｚの周波 数においてマイクロ波放射を放出することができる。前記周波数は、２．４５Ｇ Ｈｚの市販の周波数であり、２．４５ＧＨｚがマイクロ波源の公称周波数の中央 であり、マイクロ波源が構造において多少とも慣用であり、型式が必要に応じて 家庭用または産業用であるマグネトロン、クライストロンまたは同様な装置であ ることが好ましい。 前記源は該源により発生されたマイクロ波放射の周波数／波長、該源により発 生されたマイクロ波放射の強さ／振幅または電力、マイクロ波放射の伝搬方向お よび／または多少とも別個のビーム等への集中または圧縮について調節可能であ る。従って、例えば、マイクロ波空洞部は、動的に同調する定常の型式、異なる 重複する定常波を発生することを可能にするための多重モードの型式、または上 記の好適なハイブリッド型式に構成することができる。 従って、一つまたはそれ以上のマイクロ波放射源（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｒａ ｄｉａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）は、動的に同調する定常波アプリケータ、多重 モードアプリケータまたは任意のその他の好適なマイクロ波アプリケータの少な くとも一つの中に結合することができる。大きい直径のセラミック押出成形品を 乾燥しかつ／または焼結する目的のための好ましい一実施においては、重複定常 波を発生させるために、多重空洞部を使用することができる。マイクロ波熱源は 、押出成形機の下方に配置されたマイクロ波空洞部内に配置することができ、そ れにより空洞部はプロファイルが押出成形されるときに押出成形されたプロファ イルの形態の押出成形品を受け入れることができる。空洞部のサイズおよび形状 は、プロファイルを滑り嵌めまたはきつい態様で囲むために、すなわち、それに より空洞部の端部を閉塞し、それにより使用中に空洞部からのマイクロ波の望ま れていない放出を減少させるように配置され、プロファイルが空洞部の端部を閉 塞し、この閉塞が前述したようにチョークにより行うことができることが好まし い。 大きい横断面の押出成形されたプロファイルを加熱するために、多重モードの 型式のマイクロ波空洞部が好適であることが判明した。前述したように、複数の マイクロ波放射源を設けることができ、かつ前記マイクロ波放射源のうちの少な くともある放射源は、例えば、パワーの出力（振幅／強さ）および／または波長 ／周波数について調節可能である。 マイクロ波パワー源は、前述したように、約２．４５ＧＨｚの中心（ｃｅｎｔ ｒａｌ）または公称周波数と、電磁波の強さの少なくとも二つの異なる分布を発 生することができる帯域幅とを有することができ、この帯域幅は選択された横断 面形状のために可能な限り広いことが好ましい。例えば、１０８°の夾角と長さ ２９０mm、２０８mm、２６０mm、２６０mmおよび２０８mmの円周方向 に連続した辺とを有する多角形の形状の横断面について（または２００〜３００ mmの範囲内の等しい長さの辺を有する正五角形の空洞部については）７００〜８ ００mm、例えば、７３０mmの端から端までの長さを有する空洞部は、典型的には 、各々のパワー源のために、約２．４５ＧＨｚの公称周波数において少なくとも １ＭＨｚの帯域幅を必要とする。これらのまたは同様な寸法および公称周波数に おいて効果的な操作のために少なくとも４ＭＨｚの帯域幅が好ましい。 マイクロ波パワー源は、時間と共に所望の態様で例えば自動的に変化する周波 数においてマイクロ波を発生するために構成することができる。例えば、周波数 は、電磁パワー源に供給される電力の周波数に依存する割合で、例えば、５０Ｈ Ｚの割合で帯域幅に対して変化することができる。 マイクロ波パワー源は、その周波数が前記の割合で帯域幅に対して自動的に変 化するように配置することができる。そのかわりに、この装置は、マイクロ波パ ワー源が結合されかつ応答する制御装置を含むことができ、この制御装置は前記 割合で前記帯域幅においてマイクロ波パワー源の周波数を変更するために作用可 能である。 この誘電加熱装置は、電源により放出された電磁線を導くための案内装置を含 むことができ、この案内装置は、電磁パワー源からの電磁線を受信するための入 口と、電磁線を加熱空洞部の中に供給するための出口とを有し、かつこの装置は 加熱空洞部に対して出口を変位するための変位装置（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｅａｎｓ）を含むことができる。そのかわりにまたはそれに加えて、この装 置は、出口に配置された回転アンテナを含むことができる。電源がマイクロ波電 源であるときに、各々の案内装置は、マイクロ波導波管とすることができる。こ の導波管は、多少とも慣用の構造とすることができる。 変位装置は、電磁線が出口から放射されかつ空洞部中に送られる方向が変更さ れるように出口の姿勢を変更するために配置することができる。この姿勢は、空 洞部内で加熱される物体または物質の性質および位置により、出口を毎秒少なく とも１回転の割合で空洞部に沿って長手方向に延在する軸線のまわりに周期的に 回転することにより変更されることが好ましく、かつ出口の姿勢が変更される間 に出口を所定位置に配置することができることが好ましい。 そのかわりに、変位装置は、空洞部中に電磁線を供給する位置が変更されるよ うに出口を変位するために配置することができる。従って、変位装置は、軌道、 例えば、無限軌道（該軌道に沿って案内装置が移動する）を含むことができ、そ れにより電磁線を供給する前記位置を好ましくは毎秒軌道に沿って少なくとも１ ラップ（ｌａｐ）の割合で変更する。そのかわりに、加熱装置は、案内装置の出 口と作用する関係に組み合わされたアンテナを有することができ、このアンテナ は、空洞部に沿って長手方向に延在する軸線のまわりに回転するために配置され かつマイクロ波をこの回転軸線に対してある角度に傾斜した方向に放射するため に配置されている。 この加熱装置は、固定されたさらに少なくとも一つの案内装置を有することが でき、各々の固定された案内装置は、電子レンジの側壁部に対して固定されまた は静止している出口を有し、それにより出口から放出される電磁線を供給する方 向および位置の両方が加熱の間に変化しないようになっている。 特定の一実施例においては、案内装置は、その出口が電磁線を横方向に供給す るように配置することができる。そのかわりに、またはそれに加えて、案内装置 は、電磁線を空洞部の中に長手方向に供給するために配置することができ、空洞 部の長手方向は空洞部の一端部からその他端部に向かう方向である。 固定されたさらに少なくとも一つの案内装置を含む実施例においては、専用の マイクロ波発生機を各々の案内装置と結合することができる。そのかわりに、単 一のマイクロ波発生機の出力は、各々の案内装置に供給することができる。 従って、パワー源は、空洞部が多重モード共振空洞部として作用することを促 進するような態様でマイクロ波放射を空洞部の中に供給するために配置されるこ とが好ましい。 電子レンジは、空洞部内の共振場分布（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｆｉｅｌｄ ｄｉ ｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）、例えば、使用中にマイクロ波を空洞部の中に放射する 可動アンテナを例えば連続して変更するためのバイアス装置を含むことができる 。 本発明は上記のような誘電加熱装置を使用して誘電加熱方法を可能にし、この 方法は各々の前記電源により電磁線を発生しかつ電磁線を加熱空洞部の中に送る ことを含み、この方法は各々のパワー源から周波数が変化する電磁放射を放出す ることを含む。 この方法は、電磁線を空洞部の中に供給する方向を変更することを含むことが できる。この方法は、電磁線を空洞部の中に供給する前記方向の勾配を変更する ために出口の姿勢を変更することを含むことができる。そのうえ、またはそのか わりに、この方法は出口を変位することを含むことができ、それにより空洞部中 への電磁線の供給位置を変更する。 さて、本発明を限定しない特定の例により、本発明を以下に説明する。 例 本発明による特定のマイクロ波空洞部は、直立した姿勢を占めているときに、 ５つの垂直に延在する側壁パネルを有する正五角形の水平横断面を有し、該側壁 パネルの各々は、垂直に隔置された開口部の垂直に延在する列を備え、各々の開 口部は、マグネトロン／導波管／ファン組立体の形態のマイクロ波パワー源を受 け入れるために設けられている。この空洞部は、空洞部の側壁パネルの選択され た開口部内に配置された２０個のこのような組立体を有する。実質的に２０個よ りも多数の前記開口部が形成され、それにより組立体を受け入れるための好適な 開口部を選択することにより、組立体を前記側壁パネル内に所望の垂直方向にか つ／または周囲方向に隔置された配列（ａｒｒａｙ）をなして取り付けることが でき、この配列は、また、組立体が空洞部を通じて下降する押出成形されたプロ ファイルを加熱することを可能にするために選択され、それによりプロファイル が所望の割合で加熱されかつその長さに沿って所望の温度のプロファイルを有す る。 この空洞部は、ドアが取り付けられたフレーム製の空洞部から半径方向に隔置 された適合した五角形のハウジング内に収容され、前記ドアは、空洞部の側壁パ ネルに容易に接近するために開くことができる。これらのドアは、土中に接地さ れ、効果的なファラデー箱を提供する。空洞部の頂部および底部は開いている。 使用中に、プロファイルが空洞部の内部に沿って下方に押出成形されるときに 、押出成形されたプロファイルと空洞部の側壁パネルの内面との間の空間は、断 熱材を含む。冷凍された空気源が冷凍された空気の強制通風を空気プレナムを構 成 する空洞部とハウジングとの間の空間の中に上方に送るために配置されたファン と一緒に設けられ、かつ各々のマグネトロン組立体のファンがこの空気プレナム と連絡する入口を有する。空洞部の側壁パネルの最も下側の部分は、水ジャケッ トまたは水管（冷却コイル）により水冷される。空洞部の高さは、約５ｍであり 、かつその頂部は空気プレナムから空気を除去するために煙抽出ファンを備えて いる。押出成形品と空洞部の側壁パネルとの間の空間内の制御された温度および 湿度を有するガスの制御された流れのための設備が設けられている。 ２つの光センサが空洞部内の押出成形されたプロファイルの温度を測定するた めに空洞部内に設けられ、かつ３つの隔置された熱電対が空洞部内の押出成形さ れたプロファイルの温度プロファイルを監視するために空洞部の壁パネルの１つ またはそれ以上の絶縁材内に設けられている。各々のマグネトロン組立体は、超 過温度切断スイッチを有し、同様なスイッチが前記空気プレナム内および／また は空洞部壁パネル上に取り付けられている。増幅されたダイオード組立体がマイ クロ波放射を連続的に監視するためにプレナム内に設けられている。同様なダイ オード組立体がマイクロ波を監視するために設備の外側の選択された位置に設け られている。 さて、本発明の実施例を添付した図解用図面を参照して説明する。 図１から図４は本発明による家庭用調理電子レンジの種々の三次元図を示し、 図５および図６は図１から図４の電子レンジのドア装置の概略平面図を示し、 図７および図８は図１から図６の電子レンジのドア装置の変型の概略平面図を 示し、 図９および図１０は第１図から図６の電子レンジのドア装置のさらに別の変型 の概略平面図を示し、 図１１は本発明の実施例の別のマイクロ波加熱装置の三次元図を示し、 図１２は開いた状態の側面ドアを有する図１１の装置の横断面平面図を示し、 図１３はその換気用入口を示す図１１の装置の五角形空洞部の横断面平面図を 示し、 図１４は図１１の装置の電気配線装置の概略回路図を示し、 図１５は図１から図１０の電子レンジおよび図１１から図１４の装置に使用さ れるマグネトロンの時間平均スペクトルの周波数領域におけるグラフィック表示 を示し、 図１６から図２０は二等辺三角形の外形を有する空洞部内に発生したコンピュ ータで作成したマイクロ波電気モードの概略表示を示し、 図２１から図２５は従来技術の外形を有する空洞部内に発生したマイクロ波電 気モードの概略表示を示し、 図２６から図４０は図１から図１４の電子レンジの空洞部内に発生されるよう に予想されたマイクロ波電気モードの概略表示を示し、 図４１から図４５は正六角形の外形を有する空洞部内に発生したマイクロ波電 気モードの概略表示を示し、 図４６から図５０は正七角形の外形を有する空洞部内に発生したマイクロ波電 気モードの概略表示を示し、 図５１から図５５は正八角形の外形を有する空洞部内に発生したマイクロ波電 気モードの概略表示を示し、 図５６から図６０は正九角形の外形を有する空洞部内に発生したマイクロ波電 気モードの概略表示を示し、 図６１から図６５は正十角形の外形を有する空洞部内に発生したマイクロ波電 気モードの概略表示を示し、 図６６から図７０は１１個の等しい辺の外形を有する（十一角形の）空洞部内 に発生したマイクロ波電気モードの概略表示を示し、 図７１から図７５は１２個の等しい辺の外形を有する（十二角形の）空洞部内 に発生したマイクロ波電気モードの概略表示を示し、 図７６は本発明による誘電加熱装置の図解用横断面平面図を示し、かつ 図７７は図７６をＬＸＸＶＩＩの方向に見た図７６の誘電加熱装置の上側部分 の図解用断面側面図を示す。 図面の図１から図４においては、本発明の電子レンジの全体を符号１０で示し てある。図１においては、電子レンジ１０を閉ざされた状態で示し、図２および 図３においては、電子レンジを開いた状態で示し、かつ図４においては、電子レ ンジを開いた状態で示し、かつ例示を容易にするために外側ハウジングが除去さ れている。電子レンジ１０は、ハウジング１２を備えている。ハウジング１２は 、電子レンジのドアパネル（以下に説明する）を除いて、平面図において長方形 であり、ハウジング１２の内部には加熱空洞部１４（特に図４を参照）がある。 この電子レンジは、ドアパネル１６を有する。 加熱空洞部１４は、直角五角形水平横断面を有し、平面図の外形が正五角形で ある。空洞部１４は、格子２０を有する換気開口部を備えている平坦な五角形の ルーフパネル１８を有する。平坦な五角形のフロアパネル２２がルーフパネル１ ８の下方に該ルーフパネルと位置合わせするように隔置されている。空洞部１４ は、符号２４、２６、２８、３０および３２でそれぞれ示した５つの平坦な長方 形壁部パネルを有する（図５、図６をも参照。同じ符号が特に指定しない限り、 図１から図４における同じ部品を示すために使用されている）。 電子レンジ１０は、単一の電力が供給されるマグネトロン３４を備えているパ ワー源を備え、かつマグネトロン３４からのマイクロ波放射を４つのマイクロ波 供給開口部３８（それらの１つが図２および図４に示してある）に導くための導 波管３６を備え、マイクロ波開口部３８の各々は、空洞部１４の内部を導波管３ ６の内部とマイクロ波で連絡する垂直方向に延在するスロットの形態で壁部パネ ル２４から３０のそれぞれの中央部に配置されている。導波管３６は、以下にさ らに詳細に説明するように、空洞部１４のまわりに部分的に延在する通路を画成 する中空の部分的なベルトまたはつばの形態に形成されている。スロット３８お よび導波管３６は、フロアパネル２２とルーフパネル１８との間の中間に配置さ れている。マグネトロン３４は、壁部パネル３０と隣接した導波管３６の端部と 隣接して配置されかつ前記端部にの中に供給され、導波管３６の反対側は壁部パ ネル２８と隣接している。 電子レンジ１０は、空洞部１４へのマイクロ波入力を制御するためのスイッチ ４２の形態の制御装置を備えている通常の制御パネル４０を有する。そのうえ、 電子レンジ１０は、制御パネル４０と隣接するドアパネル１６用のラッチの部分 を形成するスイッチ４４の形態の通常の電力遮断器を有し、制御パネル４０はド アパネル１６に沿って配置されかつドアパネル１６は電力切断スイッチ４４およ び制御パネル４０から遠隔のその端縁に沿って上方に延在するヒンジ４６（図５ および図６参照）により留められている。 電子レンジ１０は、フロアパネル２２の上面上で回転可能に取り付けられかつ フロアパネル２２の下方の電動機（図示せず）により通常の速度で駆動されるタ ーンテーブル４８を含む。そのうえ、ルーフパネル１８、フロアパネル２２およ ぼ壁部パネル２４−３２は、通常の方法で電気的に相互に接続されかつ金属で構 成され、パネル３２は空洞部１４内の内容物を空洞部１４内の内部の光（図示せ ず）により観察することを可能にする小穴を有するドアパネル１６の部分を構成 し、小穴はマグネトロン３４からのマイクロ波が小穴を通過することを阻止する ために十分に小さくなるように選択されている。マグネトロン３４は、２．４５ ＧＨｚの公称出力周波数と、４〜６．５ＭＨｚの帯域幅とを有する。側壁パネル ３０は、換気格子５０を有する。 本発明の特徴は、壁部パネル２４および２６と壁部パネル２８および３０の主 要部分がフロアパネル２２とルーフパネル１８の主要部分と同様に空洞部１４の 固定部分により提供されることである。壁部パネル２８、３０およびルーフパネ ル１８の残りの小さい部分は、壁部パネル３２の全体と同様に、ドアパネル１６ により提供されている。ドアパネル１６は、ドア開口部５２を閉ざしている。ド ア開口部５２の高さは、フロアパネル２２とルーフパネル１８との間の間隔と等 しく、かつ開口部５２の幅は、図５および図６においてＷで示してある。特に、 ドア開口部５２の幅Ｗがパネル２４〜３２の幅Ｐよりも実質的に大きいいことに 留意すべきである。これにより、半径Ｒの円形のボウル、プレートまたは皿（図 示せず）を傾けることなくドア開口部５２を経て空洞部１４の内部に挿入しかつ 空洞部１４の内部から取り出すことが可能である。この半径ＲはＰ／２よりも大 きいＷ／２と等しく、Ｐ／２は側壁パネル２４〜３２の幅と等しい幅Ｐのドア開 口部の中に傾けることなく挿入することができる皿のボウル、プレートの半径で ある。 図７および図８においては、同じ符号が特に指定しない限り、図５および図６ における同じ部分を示すために使用されている。図１から図６の電子レンジ１０ の構造と図７および図８の電子レンジの構造との主な差異は、ドアパネル１６と 関係している。図１から図６においては、符号４６で示したヒンジで留められた 単一のドアパネル１６を示してあるのに対して、図７および図８においては、ド アパネルが各々を符号１６で示した２つの部分に分割されて示され、かつ各々の ドアパネルは、ドア開口部５２の向かい合う側にそれぞれのヒンジ４６で留めら れている（図７および図８のドア開口部５２は、該開口部を閉ざすドアパネル１ ６は別として、図２から図４に示したドア開口部と同じサイズを有しかつ類似し ている）。図６および図８が閉ざされたそれぞれのドアパネル１６を示している ことが理解されよう。図６および図８においては、壁部パネル２８、３０の小さ い部分がドアパネル部分１６上にそれぞれ設けられており、かつ各々のドアパネ ル部分１６が壁部パネル３２の半部分を提供し、ドアパネル部分１６は、閉ざさ れたときに、それらの隣接した端縁５４において相互に衝接する。 図９および図１０の構造は、ドア１６に関して、単一のドアパネル１６が設け られている点で図５および図６のドアと類似している。しかしながら空洞部１４ の固定部分は、（各々の壁部パネル２４および２６の全体と各々の壁部パネル２ ８および３０の主要部分のかわりに）各々のパネル２４、２６および２８と壁部 パネル３０の半部分とを提供する。また、この構造においては、ドアパネル１６ が壁部パネル３２と壁部パネル３０の他方の半部分とを提供する。 各々の場合には、図５から図１０に最良に示すように、フロアパネル２２およ びターンテーブル４８がドア開口部５２から突出し（図２〜図４参照）ハウジン グ１２外に突出している。フロアパネル２２およびターンテーブル４８の外方に 突出する部分はドアパネルまたは２つのドアパネル部分１６により封じ込められ 、かつこの点について、空洞部１４の固定部分がフロアパネル２２全体を提供す ると共に、ルーフパネル１８の主要部分のみを提供し、ルーフパネル１８の残り の小さい部分がドアパネル１６により提供され（図５から図６および図９から図 １０）またはドアパネルの２つの部分１６（図７および図８）により提供される ことが理解されよう。そのうえ、図７および図８におけるドアパネル部分１６が 図２から図４において符号４４で示したスイッチと同様な機能を有する切断スイ ッチ（図示せず）を有し、一方図９および図１０のドアパネル１６が図１から図 ４のスイッチと実質的に同じスイッチ４４を有することが理解されよう。 図面の図１１から図１３を参照すると、符号１００は本発明による誘電加熱装 置の実施例のマイクロ波加熱装置全体を示している。装置１００は、加熱空洞部 １０４（図１２および図１３参照）を画成する電子レンジ１０２と、誘電加熱の ために好適な電磁線を発生することができるマグネトロン１０６の形態の４つの 電磁電源とを備えている。 空洞部１０４は管状の形状を有しかつ電子レンジ１０２は５つの側壁部１０８ （図１２参照）を有する。側壁部１０８は、空洞部１０４の隅部１１０で物理的 にかつ電気的に相互に直列に接続されかつ空洞部１０４の端部から空洞部１０４ の別の反対側の端部まで延在している。そのかわりに、隣接した側壁部が空洞部 からの電磁線の放出を阻止するために波長の適切な端数（ｆｒａｃｔｉｏｎｓ） である空間だけ相互に隔置することができ、隣接した側壁部は、例えば、導電性 のテープにより、または一般的な取付板、または同様な部材により電気的に相互 に接続されている。 図１２に明瞭に示すように、加熱空洞部１０４は、多角形である横断面の外形 、特に、正五角形の外形を有し、かつ周囲が延在する一続きに配置された５つの 真っ直ぐな辺１１２を有する。各々の隣接した組の辺１１２が隅部１１０の一つ において相互に相交わりかつ典型的には約０．２６０ｍの長さを有する。図１１ から図１３に示した装置においては、空洞部１０４が正五角形であるときに、隣 接した辺の各々の組の間に約１０８°の夾角（鈍角）が形成されている。 電子レンジ１０２は、該レンジを支える４つの脚部１１４を有し、かつ平面図 で見たときに正方形の形状を有しかつ正面図、後面図および側面図で見たときに 長方形である。電子レンジ１０２は、フレーム１１８にヒンジ１２０で留められ た４つの側面ドア１１６を有する。側面ドア１１６により、電子レンジ１０２の 内部に接近することができる。頂部空洞部ドア１２２（図１１参照）は、フレー ム１１８にヒンジ機構（図示せず）で留められている。ヒンジ機構は、開いたと きにドア１２２が支持される中心を越えた状態に枢動可能であるように構成され ている。台座１２４がフレーム１１８の底部に取り付けられかつ４つの脚部１１ ４が台座１２４に取り付けられている。 空洞部１０４の側壁部１０８は、実質的に真直ぐでありかつ平面状でありかつ 各々の側壁部１０８は、金属、典型的には、アルミニウムの長方形のシートから 形成されている。空洞部１０４の例示した外形は五角形の形状を有するが、辺１ １２のすべてが等しい長さの外形を有する。電子レンジ１０２の変型においては 、少なくとも二つの辺１１２が原則として異なる大きさの長さを有していてもよ い。 図１１から図１３に示す装置においては、管状の空洞部１０４の向かい合った 端部は、電子レンジ１０２がバッチ操作、例えば、セラミック濾過部材の支持部 材または同様な部材の乾燥および／または焼結のために好適であるように向かい 合った端部を閉ざす１対の端壁部を有する。この１対の端壁部は、管状空洞部１ ０４の下端部におけるフロア１２６およびその上端部における空洞部のドア１２ ２により画成されている。本発明のその他の実施例においては、空洞部１０４の 向かい合った端部が開いておりかつ入口と該入口から隔置された出口とを有する 。従って、このようなその他の実施例における電子レンジ１０２は、加熱される べき物体または物質の入口から出口までの連続した処理のために好適である。従 って、この電子レンジ１０２、例えば、連続的に押出成形されるプロファイル等 を加熱するために好適であるかもしれない。 フロア１２６（特に図１３参照）は、典型的には、編成されたステンレススチ ールブレード（図示せず）により側壁部１０８に接着されたアルミニウムプレー トの形態である。小穴のある冷却入口１２８がフロア１２６に設けられている。 約２０〜２２℃の温度に保たれかつ約１０ｍ³／分までの流量に保たれた冷風が 使用中にマグネトロン１０６を冷却するために入口１２８を経て空洞部１０４の 中に供給される。抽出ファン１７０（図１４に略図で示した）が空洞部１０４の 上側領域から空気を抽出するために該上側領域と流れにより連絡している。抽出 ファン１７０は、典型的には、水蒸気を抽出しかつ空洞部１０４からのガスを焼 き尽くす。冷風は、慣用の空気調和装置１６８（図１４参照）から可撓性導管を 経て導入される。 空洞部１０４の有効量を減らすために、五角形のアルミニウムベースインサー ト（図示せず）を設けることができる。このインサートは、空洞部１０４の内部 にぴったり合うように受入れ可能な適切な寸法を有する。１０個の取付構造体（ 図１３に矢印１０７で示してある）が側壁部１０８上に設けられている。取付構 造体１０７は、２つの同心の列に配置され、各々の列に５つの取付構造体１０ ７を有する。従って、２つの取付構造体１０７が各々の側壁部１０８上に垂直方 向に整列し、しかも隔置されるように構成されている。 装置１０２は、取付構造体１０７の４つの構造体に取り付けられた４つのマグ ネトロン１０６を含む。しかしながら、電磁電源として、クライストロンまたは 同様な装置をそのかわりに取り付けてもよいことを理解すべきである。マグネト ロンは、典型的には、約２．４５ＧＨｚの公称周波数のマイクロ波を発生しかつ 典型的には約２〜１５ＭＨｚの帯域幅を有する市場で一般に入手可能な装置であ る。各々のマグネトロン１０６は、２．４５ＧＨｚにおいて１４００Ｗの公称電 源定格を有する。マグネトロンの周波数スペクトルについて以下に説明する。 マグネトロン１０６が慣用の導波管（図示せず）により取付構造体１０７に取 り付けられている。各々のマグネトロン１０６は、マグネトロン制御器１５６と 接続されている。また、マグネトロン制御器１５６は、パーソナルコンピュータ （ＰＣ）１３０（図１４参照）と接続されている。空洞部１０４の内部の波動の 分散を高めるために、固定された調節可能なデフレクタ１３２（それらの１つの みを図１３に示す）が空洞部１０４の側壁部１０８にボルトで留められている。 図面の図１４を参照すると、符号１５０が誘電加熱装置１００の電気配線装置 を全般的に示している。誘電加熱装置１００は、ＰＣ１３０、典型的には、無線 周波数（ＲＦ）カード１５２および温度カード１５４のそれぞれを備えているＩ ＢＭに適合可能なＡＴＰＣを含む。誘電加熱装置１００は、さらに、複合制御線 １５８を経てＰＣ１３０と接続されかつＰＣ１３０に応答するマグネトロン制御 器１５６を含む。 無線周波数カード１５２は、いくつかの無線周波数センサまたはプローブと結 合されいる。無線周波数センサまたはプローブは、空洞部１０４からの無線周波 数の漏洩を検出するために電子レンジ１０２内に配置されている。図面に示した 実施例においては、４つのセンサが空洞部ドア１２２の下方に配置されかつさら に３つのセンサが４つの側面ドア１１６により画成されたキャビネットの空洞部 の空間の内部に配置されている。無線周波数カード１５２と線路１６０を経て接 続されたＰＣ１３０は、各々の無線周波数センサにより検出される無線周波数の 漏洩を監視する適切なソフトウェアを有する。センサが所定の限度を超える無線 周波数（ＲＦ）の漏洩を検出するときに、または無線周波数（ＲＦ）センサが故 障しているときに、ＰＣ１３０内のソフトウェアが加熱装置１００の操作を自動 的に制止するように配置されている。 温度カード１５４は、温度センサ（図示せず）と接続されている。温度センサ は、空気の温度が所定の最高温度を超えているときに検出するために、電子レン ジ１０２の内部の冷風流路内に配置されている。さらにいくつかの温度センサ（ 図示せず）がマグネトロン１０６の各々に取り付けられかつ空洞部１０４の側壁 部１０８に取り付けられている。無線周波数カード１５２の場合と同様に、ＰＣ １３０が線路１６０を経て温度カード１５４と接続されかつＰＣ１３０が各々の 温度センサにより検出される温度を監視するための適切なソフトウェアを有する 。従って、もしも温度が所定の最高温度を超えれば、ＰＣ１３０が誘電加熱装置 １００の操作を自動的に制止しかつ現在有力な状態（ｐｒｅｖａｉｌｉｎｇ ｃ ｏｎｄｉｔｉｏｎ）を操作者に知らせるために警報信号を発生することができる 。無線周波数カード１５２および温度カード１５４は、典型的には、ＲＳ２３２ リンクまたはＲＳ４２２リンクを経てＰＣ１３０と接続されている。 誘電加熱装置１００は、さらに、空洞部ドア１２２が開いた状態にあるときに 検出するためのスイッチ２１４、２１６（図１４参照）の形態の検出装置を含ん でいてもよい。スイッチ２１４、２１６は、ＰＣ１３０と結合されている。また 、ＰＣ１３０は、各々のマグネトロン１０６がスイッチ２１４、２１６からの信 号に応答することを禁止するためにプログラムされかつ構成されている。 電子レンジ１０２は、ＰＣ１３０の完全な制御の下に動作させ、またはＰＣ１ ３０を介して操作者による手動制御の下で動作させることができる。ＰＣ１３０ は、すべての操作が記録されるように構成されている。従って、温度センサによ り検出される温度および無線周波数検出器により検出される電磁線は、将来を考 慮してＰＣ１３０に記憶される。 ＰＣ１３０は、マグネトロン制御器１５６を経て各々のマグネトロン１０６の 操作を制御するために適切なソフトウェアを有する。マグネトロン制御器１５６ の制御は、典型的には、ＲＳ２３２リンクの形態である複合制御線１５８により 行われる。ＰＣ１３０は、各々のマグネトロン1０６から１％の増分で放出され た放射パワーを制御するために配置されかつマグネトロン電源に供給される波形 は正弦波である。 加熱装置１００の種々の電気的な構成部品は、コネクタ１６４を経て三相電源 と接続されている。電源からの中性線１６６がＰＣ１３０、無線周波数カード１ ５２および温度カード１５４のそれぞれ、空気調和装置１６８および抽出ファン １７０と接続されている。中性線１６６は、また、線路１７４を経て指示灯１７ ２と接続されかつ線路１７８、１８２および１８６のそれぞれを経て電磁アクチ ュエータ１７６、１８０、１８４と接続されている。 三相電源の第１の正の給電線は、マグネトロン制御器１５６、ＰＣ１３０，無 線周波数カード１５２、温度カード１５４と接続され、かつ第１の正の給電線１ ８８を経てスイッチ１９０の端子と接続されている。第１の正の給電線は、また 、線路１９２を経て始動ボタン１９４および停止ボタン１９６と接続されている 。始動ボタン１９４は、線路１９８を経て電磁アクチュエータ１７６および指示 灯１７２と接続され、かつ始動ボタン１９４を押し下げることにより、電力が電 磁アクチュエータ１７６に供給され、電磁アクチュエータ１７６はまたスイッチ １９０を閉ざして、それにより電力を空気調和装置１６８および抽出ファン１７ ０に供給する。三相主電源からの第２の正の給電線は、線路２００を経てスイッ チ２０２に供給される。スイッチ２０２は、線路２０６を経て各々のマグネトロ ン１０６の線条電力端子と接続されている。 第３の正の給電線は、電力を線路２０６を経てスイッチ２０８に供給する。ス イッチ２０８は、線路２１０を経て各々のマグネトロン１０６の高電圧電力端子 と接続されている。スイッチ２０２および２０８は、それらの開閉状態の間で電 磁アクチュエータ１８４により選択的に作用する。電磁アクチュエータ１８４へ の電力は、２つの直列に接続されたスイッチ２１４、２１６を経て供給される。 スイッチ２１４、２１６は、アクチュエータ１８４への電力を遮断するように配 置されており、それによりスイッチ２０８を開きかつ各々のマグネトロン１０６ に供給される電力を切断する。適切なヒューズ２１２がこの回路内の種々の位置 に配置されている。 使用中、電力が外部アイソレータ２１８において切り替えられ、その後、電力 が線路１８８、２００および２０６を経て種々の構成部品に供給される。その後 、始動ボタン１９４が押し下げられ、電力が線路１９８を経て電磁アクチュエー タ１８４に供給される。電磁アクチュエータ１８４は、そのときに励磁され、そ れによりスイッチ２２０を閉ざす。スイッチ２１４、２１６が閉ざされたときに 、電力が各々のマグネトロン１０６に供給される。 電磁アクチュエータ１７６が動作するときに、スイッチ１９０の接点が閉じ、 その結果、空気調和装置１６８および抽出ファン１７０が始動する。同時に、Ｐ Ｃ１３０がそのハード駆動（ｈａｒｄ ｄｒｉｖｅ）から作用しかつ電子レンジ １０２を選択的に操作するためのプログラム選択メニューを生成する。 空洞部１０４内で加熱されるべき物体または物質を配置するために、空洞部ド ア１２２が開かれ（その結果、スイッチ２１４、２１６が開かれ、それにより各 各のマグネトロン１０６を三相電源から切断し）かつ空洞部ドア１２２が中心を 越えた（ｏｖｅｒ−ｃｅｎｔｒｅ）休止位置に傾けられ、休止位置において、空 洞部ドア１２２が負荷操作の間にとどまることができる。ＰＣ１３０は、また、 空洞部ドア１２２の状態を監視するために配置されかつドア１２２が開いている ときに電子レンジ１０２の操作を阻止するために配置されている。もしも必要で あれば、加熱されるべき物体または物質を空洞部１０４の内部の絶縁された容器 内に配置することができ、例えば、もしも焼結温度に達するのであれば、ファイ バーフラックス（Ｆｉｂｅｒｆｒａｘ）または類似のブランケット、またはバブ ルアルミナ（ｂｕｂｂｌｅ−ａｌｕｍｉｎａ）ジャケットを使用することができ る。加熱されるべき物体または物質がいったん空洞部１０４の内部に配置される と、空洞部ドア１２２が閉ざされる。空洞部ドア１２２がその閉鎖された状態に あるときに、スイッチ２１４、２１６が閉ざされ、それにより電力を各々のマグ ネトロン１０６に供給することが可能になる。 ＰＣ１３０に負荷される制御プログラムがメニュで駆動されかつある情報がそ のキーボードを経てＰＣ１３０に送られることを要請する。例えば、加熱される べき物体または物質に特に適合した予め選択された加熱パラメータを含む既存の 加熱仕様書ファイルを選択することができる。そのかわりに、最新の加熱仕様書 をＰＣ１３０に負荷することができ、かつマグネトロン１０６の自動電力制御ま たは手動電力制御を選択することができる。制御プログラムが操作のために必要 なデータをいったん受け取ると、加熱プロセスが始動する。加熱プロセスの完全 な記録を提供するために、加熱操作の間に、温度センサおよび無線周波数センサ がＰＣ１３０により記録されるデータを収集する。さらに、マグネトロン１０６ により提供される電磁電力に関するデータもまた、記録される。この装置は、デ ータを例えば、ＰＣ１３０により生成されたグラフィック表示により分析される ことを可能にし、それにより加熱プロセスを再検討することが可能である。さら に、加熱されるべき物体または物質のさらに一つのバッチに関する同じ加熱プロ ファイルを繰り返すために予め選択された加熱プロファイルを選択することがで きる。このＰＣ１３０は、加熱プロセスの間に記録されたデータの印刷された記 録を得るために、プリンタと結合することができる。 ある状況においては、加熱装置１００は、停電の場合に加熱装置１００に電力 を供給するためにとぎれない電源（ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）（ＵＰＳ）を含む。典型的には、６０Ａ ３８０Ｖ ＵＰＳが装 置１００に含まれている。 図面の図１５を参照すると、符号２５０は、図１１から図１３の装置１００に 使用されている４つのマグネトロン１０６により発生した空洞部１０４内の測定 時間平均スペクトルを全般的に示す。矢印２５２により示した２．４５ＭＨｚの 中央周波数が測定装置上に設定されかつＸ軸２５４に沿った各々のブロックは、 １０ＭＨｚの周波数スパンを示す。マグネトロン１０６は、約５０Ｈｚの割合で 帯域幅にわたって変化する周波数においてマイクロ波を発生する。各々のマグネ トロン１０６の帯域幅は、空洞部１０４の内部の十分な数のマイクロ波電気モー ドの間欠的な発生を促進するために十分に広い。従来構成されてきた装置の基本 型においては、慣用の電子レンジに使用されているように、慣用のマグネトロン １０６が五角形の空洞部１０４内で所望数のマイクロ波の電気モードを励起（ｅ ｘｃｉｔｅ）するために十分な帯域幅を有していることが判明した。 図面の図１６から図２０を参照すると、三角形の外形を有する空洞部用の種々 のマイクロ波の電界分布を示してある。本発明のこの実施例においては、マグネ トロンが空洞部の３つの側壁部の各々に取り付けられている、使用中に、電力が ３つのマグネトロンの各々に供給される。各々のマグネトロンの出力周波数は、 時間と共に変化し、それにより三角形空洞部用の種々の許容可能なマイクロ波の 電気モードを連続して励起する。 さらに図面の図１６から図２０を参照すると、二等辺三角形横断面の空洞部用 の種々の理論的に許容可能なマイクロ波電界分布を示してある。各々の前記モー ドの励起は、各々のマグネトロンの瞬間的な出力周波数に左右される。図１６か ら図２０に示すように、局部に制限された最高値点の数および位置は、各々のマ グネトロンの出力周波数が時間と共に変化するときに変化する。従って、三角形 の空洞部の内部の各々の点におけるマイクロ波場強さ、従って、誘電加熱能力は 、各々のマグネトロンの出力周波数の変化に応じて変化する。図１６から図２０ に示した種々のモードを連続して励起することにより、ほぼ均一な場強さ、従っ て、ほぼ均一な誘電加熱能力が空洞部内で数秒の時間間隔で促進され、それによ りその時間間隔の間の平均数の著しい局部に限定された最高および最低の場強さ を減少させる。最高値点がその他の位置に対して同じ位置で繰り返して発生し、 その結果、最高値点が加熱期間の実質的な部分の間にこれらの位置を占めるとき には、このために、その位置に望ましくないホットスポットを発生することがあ り得る。従って、空洞部内には、局部に限定された最高値点および最低値点の位 置がこのようなホットスポットを形成することを回避するために連続して変化す る。 図面の図２６ないし図７０から理解されるように、各々の空洞部の内部で励起 される電磁モードの数を増すために種々の外形の空洞部を使用することができ、 かつこれらの実施例は、比較的に小数の前記モードが励起される図２１から図２ ５の従来技術の正方形横断面の空洞部と対照すべきである。 特に、図面の図２６から図４０を参照すると、空洞部１４、１０４用の理論的 に許容可能なマイクロ波電場分布を示してある。各々の前記モードの励起は、マ グネトロン３４、１０６の瞬間的な出力周波数により左右される。図２６に示し たモードは、五角形の空洞部１４、１０４の中心に局部に限定された最高値点を 有する。図２７〜図４０に示すように、局部に限定された最高値点の数および位 置は、各々のマグネトロン３４、１０６の出力周波数が時間と共に変化するとき に変化する。従って、五角形の空洞部１４、１０４の内部の各々の点におけるマ イクロ波場強さ、従って、誘電加熱能力は、マグネトロン３４、１０６の出力周 波数の変化に応じて変化する。図２６〜図４０に示した種々のモードを連続して 励起することにより、ほぼ均一な場強さ、従って、ほぼ均一なマイクロ波加熱能 力が空洞部１４、１０４内で数秒の時間間隔にわたって促進され、それによりそ の時間間隔の間の平均数の著しい局部に限定された最高および最低の場強さを減 少させる。最高値点がその他の位置に対して同じ位置に繰り返して発生し、最高 値点が加熱期間の実質的な部分の間にこれらの位置にあるときに、このためにそ の位置に望ましくないホットスポットを生じかつホットスポットの間にコールド スポットを生ずることがあり得る。従って、電子レンジ１０、１００内には、局 部に制限された最高値点および最低値点の位置がこのようなホットスポットまた はコールドスポットを形成することを回避するために連続して変化する。 さらに均一な磁界分布を高めるために、各々のマグネトロン１０６の出力周波 数は、マグネトロン制御器１５６（図１１〜図１４）およびＰＣ１３０により制 御することができ、それによりあるマイクロ波の電気モードの励起は、あるその 他の電磁モードにおいて行われることが好ましい。 電子レンジ１０、１００は、前記時間間隔にわたって空洞部１４、１０４内に ほぼ均一な場強さを促進する。場強さの最高値点および最低値点は、慣用の長方 形空洞部と比較すると、横断面方向および垂直方向の両方において空洞部１４、 １０４の内部に比較的に均一に分布されかつこれにより加熱期間の間に空洞部内 にホットスポットを形成する傾向を減少させる。従って、使用中に、加熱される べき物体または物質がほぼ均一な加熱をうけ、均一な加熱はターンテーブル４８ （図１〜図１０）の使用により促進される。 図７６および図７７を参照すると、本発明による誘電加熱装置を全般的に符号 ３１０で示してある。この加熱装置は、床（図示せず）と符号３１４、３１６、 ３１８、３２０および３２４でそれぞれ示した５つの側壁部とを有する五角形の 横断面を有する電子レンジである。前記側壁部３１４から３２４の隣接した組の 間の夾角Ａの各々のサイズは、それぞれ１０８°である。辺３１４から３２４は 、図７６から理解されるように、２９０mm、２０８mm、２６０mm、２６０mmおよ び２０８mmの周囲方向の長さをそれぞれ有し、かつ電子レンジは７３０mmの端部 か ら端部までの深さ、すなわち、その床からその上端部またはルーフ３１２までの 深さを有する。 電子レンジ３１０は、マイクロ波パワー源、例えば、２．４５ＧＨｚの公称周 波数および３０ＭＨｚの帯域幅を有するマイクロ波放射の供給を発生するマグネ トロン（同様に図示せず）を備えている。マイクロ波供給周波数は、５０Ｈｚの 割合で帯域幅にわたって変化する。 ルーフ３１２は、内部にターンテーブル３２６が取り付けられた内部に多少と も中央に位置した開口部３２５を有する。また、ターンテーブル３２６は、アン テナ３２８を担持している。この電子レンジは、パワー源からのマイクロ波放射 を受け入れかつパワー源からのこのような放射を電子レンジ３１０の内部により 画成された加熱空洞部に送信するための導波管３３０の形態のガイド装置を有す る。電子レンジ３１０においては、導波管３３０は、このような放射を入口３３ ２に送りかつアンテナ３２８に送るための出口を有する。 導波管３３０の出口は、マイクロ波放射を符号３３２においてターンテーブル ３２６上のアンテナ３２８の中に送るために配置されかつアンテナ３２８はこの ような放射をその出口３３４から電子レンジ３１０の空洞部の中に送るために配 置されている。また、ターンテーブル３２６は、軸線３３８のまわりに矢印３３ ６の方向に毎秒１回転の速度で回転しかつ放射を軸線３３８に対して角度Ｆをな した電子レンジの内部のアンテナから半径方向に外方に送るために配置されてい る。従って、放射が電子レンジの中に送られる方向は、使用中に、サイクル時間 、すなわち、１秒の時間間隔を有するサイクルにわたって常に変化する。 図７６および図７７の電子レンジの一つの特徴は、電子レンジの不規則な五角 形の外形（図７６）およびアンテナ３２８の回転が共に電子レンジ３１０の空洞 部内で許容される種々の異なるマイクロ波の電界分布の励起および種々の異なる マイクロ波の電気モードの励起を促進することである。従って、空洞部内のマイ クロ波の強さの局部に制限された最低点および最高点の位置は、空洞部内でかつ 空洞部内で加熱されるいかなる物体内でも局部に制限されたホットスポットの発 生を回避するために十分な割合で連続的に変化する。 さらに、均一な磁界分布を高めるために、各々のマグネトロンの出力周波数を マグネトロン制御器およびＰＣ（パーソナルコンピュータ）により制御すること ができ、従って、あるマイクロ波の電気モードの励起があるその他の電磁モード においてなされることが好ましい。 この加熱装置は、前記時間間隔において空洞部内のほぼ均一な場強さを促進す る。場強さの最高点は、慣用の長方形の空洞部と比較して横断面方向および垂直 方向の両方において空洞部内に比較的に均一に分布されかつこれにより加熱期間 の間に空洞部内にホットスポットを形成する傾向を減少させる。従って、使用中 に、加熱されるべき物体または物質がほぼ均一に加熱される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９６／３９６３ (32)優先日 平成８年５月17日(1996．5．17) (33)優先権主張国 南アフリカ（ＺＡ） (31)優先権主張番号 ９６／７５０６ (32)優先日 平成８年９月５日(1996．9．5) (33)優先権主張国 南アフリカ（ＺＡ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 フルス，ポール，フリッツ 南アフリカ共和国 ガウテング プロビン ス，プレトリア，リンウッド，マナー，バ ーンステイブル ロード 19 (72)発明者 ジュベール，アンドレ，ケイス 南アフリカ共和国 ムプムランガ プロビ ンス，ザビイ，マウント アンデルソン, マルラ ストリート 14，サイナージェテ ックス （プロプライアタリー） リミテ ッド (72)発明者 ル ルー，ジョアン，ダニエル 南アフリカ共和国 ガウテング プロビン ス，プレトリア メンロ パーク，トーマ ス エデイソン ストリート 77 (72)発明者 ロッソウ，マシス，ヨハネス 南アフリカ共和国 ガウテング プロビン ス，カリナン 1000，エランドショエク, プロット 18

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．誘電加熱装置において、 加熱空洞部を画成するために電気的に相互に接続されかつ直列に配置された複 数の導電性の側壁部を備え、隣接した側壁部の少なくとも１組が鋭角と鈍角とか らなるグループから選択された夾角を有する隅部において相互に傾斜し、かつ 誘電加熱のために好適な電磁線を放出することができかつ時間と共に変化する 周波数においてこのような電磁線を空洞部の中に送るために配置されかつ加熱空 洞部を多重モードの共振加熱空洞部として作用させる少なくとも一つの電磁パワ ー源を備えている誘電加熱装置。 ２．加熱装置が加熱空洞部を画成する電子レンジの形態であり、空洞部が管状 の形状を有しかつ側壁部が空洞部の一端部から空洞部の他端部まで延在し、空洞 部が多角形でありかつ周囲に延在する一続きの形態に配置された複数の辺を有す る横断面の外形を有し、多角形の各々の隣接した組の辺が相互の間に空洞部の隅 部を画成する請求の範囲第１項に記載の装置。 ３．空洞部が正多角形の外形である横断面の外形を有し、前記多角形がすべて が同じ長さである辺を有しかつ辺の数が３、５、７、９および１１の値から選択 される請求の範囲第２項に記載の装置。 ４．前記多角形が等しい長さの５つの辺を有する正多角形であり、多角形の各 各の隣接した組の辺が相互に１０８°の夾角で相互に傾斜しており、各々の前記 側壁部が平坦でありかつ平面状の形状を有し、かつ長方形の外形を有する請求の 範囲第３項に記載の装置。 ５．空洞部の端部が開いており、前記の開いた端部が電子レンジを通じて長手 方向に移動するプロファイルの連続加熱を可能にするためにそれぞれ空洞部への 入口と空洞部からの出口とを画成する請求の範囲第２項から第４項までのいずれ か１項に記載の装置。 ６．空洞部の各々の端部が空洞部を通じて長手方向に移動するプロファイルを 有効間隙を保って受け入れるためにその内部に開口部を有するチョークを備え、 各々の前記間隙がチョークの開口部を経てかつプロファイルのまわりに使用中に 空洞部からの電磁波の放出を抑制するために選択される請求の範囲第５項に記載 の装置。 ７．電子レンジが空洞部の向かい合った端部を閉ざす１対の端壁部を有し、電 子レンジの端壁部の少なくとも一つの端壁部が電子レンジ内に配置された少なく とも１つの物体の加熱においてバッチ操作を可能にするために空洞部の中にドア の少なくとも一部分を構成する請求の範囲第２項から第４項までのいずれか１項 に記載の装置。 ８．端壁部のうちの一つの端壁部が空洞部の床を構成し、他方の端壁部が床の 上方に隔置されかつ空洞部のルーフを構成し、電子レンジがパネルである少なく とも５つの側壁部を有し、各々の側壁パネルが平坦でありかつ平面状の形状を有 し、かつ長方形の外形を有し、かつドアが空洞部の中に延在する閉鎖可能なドア 開口部と協働し、ドア開口部の面積が各々の側壁パネルの面積よりも大きい請求 の範囲第７項に記載の装置。 ９．ドアが電子レンジの少なくとも一つの側壁パネルを構成し、ドアが電子レ ンジの２つの側壁パネルよりも小さく形成されている請求の範囲第８項に記載の 装置。 １０．ドアが一方においてドア開口部の一方の側においてヒンジで留められた 単一のドアパネルから選択されかつ他方において、並行して配置されかつドア開 口部の向かい合った側においてそれぞれヒンジで留められた１対のドアパネルか ら選択され、ドアが少なくとも１つのヒンジを有しかつ各々のヒンジが電子レン ジの一方の端壁部から電子レンジの他方の端壁部に向かう方向に延在する請求の 範囲第９項に記載の装置。 １１．前記装置が電子レンジであり、各々の電磁パワー源が０．３×１０⁹〜 １×１０¹⁰Ｈｚの周波数においてマイクロ波放射を放出可能なマイクロ波源であ る請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項に記載の装置。 １２．各々のマイクロ波源が少なくとも１ＭＨｚの幅を有する帯域幅にわたっ て２．４〜２．５ＧＨｚの周波数においてマイクロ波放射を放出することができ る請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３．この明細書に実質的に記載しかつ例示した請求の範囲第１項に記載の装 置。