JP2018032471A - High frequency heating device - Google Patents
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Abstract
Description
マイクロ波を用いた高周波加熱装置に関し、特に表面波を用いて加熱処理を行う高周波加熱装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency heating device using microwaves, and more particularly to a high-frequency heating device that performs heat treatment using surface waves.
マイクロ波を用いて被加熱物を加熱処理する装置としては、所謂、電子レンジがある。電子レンジにおいては、被加熱物を短時間で均一に加熱することができるという大きな利点を有する一方、被加熱物に焦げ目を付けることができないという欠点を有している。このため、焦げ目を付ける必要のある被加熱物に対しては、例えば、ガス、ヒータなどの火力を用いて被加熱物を直接的に加熱して焦げ目を付ける加熱調理が行われている。 As a device for heat-treating an object to be heated using a microwave, there is a so-called microwave oven. The microwave oven has the great advantage that the heated object can be heated uniformly in a short time, but has the disadvantage that the heated object cannot be burnt. For this reason, for the object to be heated that needs to be burnt, for example, heating cooking is performed in which the object to be heated is directly heated using a heating power such as gas or a heater.
マイクロ波を用いて被加熱物に対して焦げ目を付ける加熱装置としては、表面波加熱を用いた構成が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。表面波加熱は、マイクロ波の表面波モード伝播を利用するものであり、表面波伝送線路の近傍に集中するマイクロ波エネルギーにより被加熱物に焦げ目を付ける加熱方式である。表面波伝送線路を表面波モードで伝播するマイクロ波エネルギーは、当該表面波伝送線路から離れるに従って指数関数的に減衰するため、被加熱物は表面波伝送線路の近傍に配置する必要がある。 As a heating device for scoring an object to be heated using a microwave, a configuration using surface wave heating has been proposed (for example, see Patent Documents 1 to 3). Surface wave heating utilizes surface wave mode propagation of microwaves, and is a heating method that burns an object to be heated by microwave energy concentrated in the vicinity of the surface wave transmission line. The microwave energy propagating in the surface wave transmission line in the surface wave transmission line is attenuated exponentially as the distance from the surface wave transmission line is increased. Therefore, the object to be heated needs to be disposed in the vicinity of the surface wave transmission line.
表面波加熱を行う高周波加熱装置は、マイクロ波発生手段において発生されたマイクロ波を導波管を介して表面波伝送線路に送り、表面波伝送線路の近傍にマイクロ波エネルギーを集中させる構成である。このため、表面波伝送線路において、表面波伝播の分布を最適化して、表面波伝送線路の近傍に配置された被加熱物に対して所望の焦げ目を付けることが望まれている。 A high-frequency heating apparatus that performs surface wave heating has a configuration in which microwaves generated by microwave generation means are sent to a surface wave transmission line via a waveguide, and the microwave energy is concentrated in the vicinity of the surface wave transmission line. . For this reason, in the surface wave transmission line, it is desired to optimize the distribution of surface wave propagation and to give a desired burn to the object to be heated arranged in the vicinity of the surface wave transmission line.
本発明は、従来の表面波加熱を行う高周波加熱装置においては考慮されていなかった表面波伝播中のマイクロ波エネルギー分布の制御を行うことができる構成を提供し、被加熱物に対して所望の焦げ目を付けることができる高周波加熱装置の提供を目的とする。 The present invention provides a configuration capable of controlling the microwave energy distribution during propagation of surface waves, which has not been considered in conventional high-frequency heating apparatuses that perform surface wave heating, and provides a desired structure for an object to be heated. An object of the present invention is to provide a high-frequency heating device capable of scoring.
本発明に係る一態様の高周波加熱装置は、
マイクロ波を発生するマイクロ波発生部、および
前記発生したマイクロ波を表面波として伝播させる周期構造を有し、前記周期構造に近接して配置される被加熱物を収容可能に構成された加熱室、を備え、
前記周期構造と前記被加熱物との間の領域に表面波調整部を配設して、表面波の伝播方向を変更するよう構成されている。
One aspect of the high-frequency heating device according to the present invention is:
A microwave generation unit that generates a microwave, and a heating chamber that has a periodic structure for propagating the generated microwave as a surface wave and is configured to accommodate an object to be heated that is disposed in proximity to the periodic structure With
A surface wave adjusting unit is disposed in a region between the periodic structure and the object to be heated to change the propagation direction of the surface wave.
本発明によれば、表面波伝播中のマイクロ波エネルギー分布の制御を行って、被加熱物に対して所望の焦げ目を付けることが可能な高周波加熱装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high frequency heating apparatus which can control the microwave energy distribution in surface wave propagation and can give a desired burn to a to-be-heated object can be provided.
本発明に係る第1の態様の高周波加熱装置は、
マイクロ波を発生するマイクロ波発生部、および
前記発生したマイクロ波を表面波として伝播させる周期構造を有し、前記周期構造に近接して配置される被加熱物を収容可能に構成された加熱室、を備え、
前記周期構造と前記被加熱物との間の領域に表面波調整部を配設して、表面波の伝播方向を変更するよう構成されている。
このように構成された第1の態様の高周波加熱装置は、効率の高い表面波伝播を行って、少ない消費電力で被加熱物に対して所望の領域に焦げ目を付けることができる。
The high-frequency heating device according to the first aspect of the present invention includes:
A microwave generation unit that generates a microwave, and a heating chamber that has a periodic structure for propagating the generated microwave as a surface wave and is configured to accommodate an object to be heated that is disposed in proximity to the periodic structure With
A surface wave adjusting unit is disposed in a region between the periodic structure and the object to be heated to change the propagation direction of the surface wave.
The high-frequency heating device according to the first aspect configured as described above can perform surface wave propagation with high efficiency and can burn a desired region with respect to an object to be heated with low power consumption.
本発明に係る第2の態様の高周波加熱装置は、前記の第1の態様において、前記表面波調整部が、前記周期構造における少なくとも一部を覆い、前記被加熱物の直下に配置されてもよい。 The high frequency heating apparatus according to a second aspect of the present invention is the high frequency heating apparatus according to the first aspect, wherein the surface wave adjustment unit covers at least a part of the periodic structure and is disposed immediately below the object to be heated. Good.
本発明に係る第3の態様の高周波加熱装置は、前記の第1または第2の態様において、前記表面波調整部が、表面波を集中または拡散する非直線の境界面を有する誘電体で構成されてもよい。 The high-frequency heating device according to a third aspect of the present invention is the high-frequency heating device according to the first or second aspect, wherein the surface wave adjusting unit is formed of a dielectric having a non-linear boundary surface that concentrates or diffuses surface waves. May be.
本発明に係る第4の態様の高周波加熱装置は、前記の第1または第2の態様において、前記表面波調整部が、表面波を集中または拡散する曲線の境界面を有する誘電体で構成されてもよい。 A high-frequency heating device according to a fourth aspect of the present invention is the high-frequency heating device according to the first or second aspect, wherein the surface wave adjusting unit is formed of a dielectric having a curved boundary surface that concentrates or diffuses surface waves. May be.
本発明に係る第5の態様の高周波加熱装置は、前記の第1または第2の態様において、前記表面波調整部が、表面波を集中または拡散する屈曲した境界面を有する誘電体で構成されてもよい。 A high-frequency heating device according to a fifth aspect of the present invention is the high-frequency heating device according to the first or second aspect, wherein the surface wave adjusting unit is formed of a dielectric having a bent boundary surface that concentrates or diffuses surface waves. May be.
本発明に係る第6の態様の高周波加熱装置は、前記の第1または第2の態様において、前記表面波調整部が、前記周期構造における表面波が伝播する面に対して斜行した面を有する誘電体で構成されてもよい。 A high-frequency heating device according to a sixth aspect of the present invention is the high-frequency heating device according to the first or second aspect, wherein the surface wave adjusting unit has a surface inclined with respect to a surface on which the surface wave propagates in the periodic structure. You may comprise with the dielectric material which has.
本発明に係る第7の態様の高周波加熱装置は、前記の第1から第6の態様のいずれかの態様において、前記周期構造に近接して、被加熱物を載置する被加熱物載置部が配置され、前記表面波調整部を、前記周期構造と前記被加熱物載置部との間の隙間に対して挿入可能に構成されてもよい。 A high-frequency heating device according to a seventh aspect of the present invention is the object to be heated, in which the object to be heated is placed in the vicinity of the periodic structure in any one of the first to sixth aspects. The surface wave adjusting unit may be configured to be insertable into a gap between the periodic structure and the heated object placing unit.
本発明に係る第8の態様の高周波加熱装置は、前記の第7の態様において、前記表面波調整部が、形状および/または誘電率の異なる複数の調整体を有し、前記周期構造と前記被加熱物載置部との間の隙間に対して前記複数の調整体から選択された少なくとも1つの調整体が挿入可能に構成されてもよい。 The high-frequency heating device according to an eighth aspect of the present invention is the high-frequency heating device according to the seventh aspect, wherein the surface wave adjustment unit includes a plurality of adjustment bodies having different shapes and / or dielectric constants, It may be configured such that at least one adjustment body selected from the plurality of adjustment bodies can be inserted into the gap between the object to be heated placement unit.
本発明に係る第9の態様の高周波加熱装置は、前記の第1から第8の態様のいずれかの態様において、実質的に同じ構成を有する複数のスタブを所定間隔を有して並設して構成されたスタブにより前記周期構造を構成されてもよい。 A high-frequency heating device according to a ninth aspect of the present invention is the high-frequency heating device according to any one of the first to eighth aspects, wherein a plurality of stubs having substantially the same configuration are arranged in parallel at a predetermined interval. The periodic structure may be configured by a stub configured as described above.
以下、本発明の高周波加熱装置に係る一態様の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付して、説明が重複する場合にはその説明を省略する場合がある。また、図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示している。 Hereinafter, an embodiment of one aspect according to the high-frequency heating device of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the description may be abbreviate | omitted when description overlaps. In addition, the drawings schematically show each component as a main component for easy understanding.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の高周波加熱装置の一例を示すものであり、例えば実施の形態において示される数値、形状、構成、ステップ、およびステップの順序などは例示であり、本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。全ての実施の形態において、各々の変形例における構成も同様であり、各変形例に記載した構成をそれぞれ組み合わせて構成することも可能であり、それぞれの構成の効果を奏するものである。 Note that each of the embodiments described below shows an example of the high-frequency heating device of the present invention. For example, numerical values, shapes, configurations, steps, and order of steps shown in the embodiments are only examples. There is no limitation to the present invention. Among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements. In all the embodiments, the configurations in the respective modified examples are the same, and the configurations described in the modified examples can be combined, and the effects of the respective configurations can be achieved.
[実施の形態1]
図1は、本発明に係る実施の形態1の高周波加熱装置の全体構成を模式的に示す図である。図1において、加熱室1の内部は被加熱物7が載置可能に構成されており、加熱室1の前面開口部分に開閉自在な扉(図示省略)が設けられて、被加熱物7を収容可能に構成されている。実施の形態1の高周波加熱装置の構成においては、加熱室1の底面にマイクロ波を低損失で透過させる材料、例えばガラス、樹脂などで構成された被加熱物載置部である載置板9が収容可能に設けられている。なお、図1に示す構成においては、被加熱物7を保持するための陶器などの載置皿8が載置板9の上に置かれている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the inside of the heating chamber 1 is configured so that an object to be heated 7 can be placed, and a door (not shown) that can be opened and closed is provided at the front opening portion of the heating chamber 1. It is configured to be accommodated. In the configuration of the high-frequency heating device according to the first embodiment, the
図1に示すように、実施の形態1の高周波加熱装置においては、加熱室1の底面側に設けた開口部に面して表面波加熱手段が設けられている。表面波加熱手段は、被加熱物7の加熱処理に適した所望の周波数のマイクロ波を発生するマイクロ波発生部2と、マイクロ波発生部2から導波管4の内部を空間伝播するマイクロ波を加熱室1の直下において表面波が伝播するように効率高く変換する表面波変換部5と、表面波変換部5において変換された表面波を加熱室1の直下において伝播させるスタブ周期構造を有する表面波伝送部6と、を備えている。
As shown in FIG. 1, in the high frequency heating apparatus of the first embodiment, surface wave heating means is provided facing an opening provided on the bottom surface side of the heating chamber 1. The surface wave heating means includes a
また、実施の形態1の高周波加熱装置においては、加熱室1の底面となる載置板9と、表面波加熱手段における表面波伝送部6との間に誘電材料、例えばセラミック、マイカ、樹脂などで構成された表面波調整部12が設けられている。実施の形態1の高周波加熱装置の構成においては、表面波伝送線路であるスタブ周期構造の表面波伝送部6が、加熱室1の底面となる載置板9から所定距離を有して設けられており、表面波伝送部6のスタブ先端と載置板9の底面との間に空気層が形成されている。即ち、この空気層に表面波調整部12が設けられており、この表面波調整部12が加熱室1の内部に収容される被加熱物7の直下の位置となるように配設されている。表面波調整部12の詳細については後述する。
Further, in the high frequency heating apparatus of the first embodiment, a dielectric material such as ceramic, mica, resin, or the like is provided between the
マイクロ波発生部2は被加熱物7に対する加熱処理に適した周波数のマイクロ波を発生する高周波発振器である。マイクロ波発生部2としては、マグネトロンおよびインバータ電源回路により構成してもよく、若しくは固体発振器と電力増幅器により構成してもよい。
The
マイクロ波発生部2の出力端3(アンテナ)は、導波管4の内部に導出するよう形成されており、マイクロ波発生部2の出力端3から放射されたマイクロ波が、導波管4の内部を伝送して表面波変換部5に送られる。実施の形態1における導波管4は、断面形状が方形(例えば、横長の長方形)の金属製の中空導波管である。
The output end 3 (antenna) of the
導波管4は、マイクロ波発生部2からのマイクロ波を表面波変換部5に供給する。表面波変換部5においては、次段である表面波伝送部6に供給し、表面波伝送部6の周期構造では表面波モードで伝播する。
The
図2は、実施の形態1の高周波加熱装置における表面波変換部5および表面波伝送部6で構成されたスタブ周期構造上に表面波調整部12が配設された状態を示す斜視図である。図2において、表面波変換部5および表面波伝送部6は、導電体で構成されており、金属平板上に複数の板状部材である金属平板を所定間隔を有して連続的に並設されたスタブ周期構造である。表面波調整部12は、スタブ周期構造における表面波伝送部6の少なくとも一部を覆うように配設されている。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the surface
表面波変換部5は、鉛直方向の突出高さが異なる複数の板状部材である変換スタブ10が所定間隔を有して並設されたスタブ周期構造であり、変換スタブ10の突出高さ(h)は、マイクロ波発生部2から導波管4を通って伝送したマイクロ波の伝送方向(図2における右から左への方向)に沿って、段階的に構成が異なっており、即ち徐々に高くなっている。表面波変換部5における最後の変換スタブ10、即ち、マイクロ波の伝送方向における終端にある終端変換スタブ10zの突出高さ(h)は、表面波伝送部6における伝送スタブ11の突出高さ(H)と同じである。
The
表面波伝送部6は、表面波加熱手段の底面である金属板上に複数の金属平板である伝送スタブ11を加熱室1の方向に突出(鉛直上方に突設)するように設けられている。表面波伝送部6を構成する複数の伝送スタブ11は、同じ形状、構成であり、同じ突出高さ(H)を有している。このため、複数の伝送スタブ11の突出端部が同一平面に含まれる構成であり、複数の伝送スタブ11の突出端部は、加熱室1の底面となる被加熱物載置部に対して一定間隔を有して配設されている。
The surface
なお、実施の形態1の高周波加熱装置においては、表面波変換部5の変換スタブ10(第1のスタブ)および表面波伝送部6の伝送スタブ11(第2のスタブ)は、マイクロ波の伝送方向、即ち、表面波の伝播方向に直交する長手方向の長さである幅(W)は同じである。本発明において、表面波変換部5における変換スタブ10を第1のスタブと称し、表面波伝送部6における伝送スタブ11を第2のスタブと称する。また、表面波変換部5において、複数の変換スタブ10(第1のスタブ)を並設して構成されたスタブ周期構造を第1のスタブ周期構造とする。また、表面波伝送部6において、複数の伝送スタブ11(第2のスタブ)を所定間隔を有して並設して構成されたスタブ周期構造を第2のスタブ周期構造とする。
In the high-frequency heating device according to the first embodiment, the conversion stub 10 (first stub) of the
図2に示すように、表面波伝送部6の少なくとも一部を覆うように配設された表面波調整部12は、湾曲した構成を有しており、加熱室側、即ち鉛直上方側に持ち上がった二次曲面の形状を有する。なお、本実施の形態1における表面波調整部12は、表面波の伝播方向に切断すると曲線となる可展面の二次曲面を有する形状で説明するが、表面波の伝播方向に直交する方向で切断した場合も曲線となる可展面でない三次元曲面の形状で構成してもよい。表面波調整部12の形状としては、非直線の外面(境界面)を有する誘電体、曲線の外面(境界面)を有する誘電体、屈曲した外面(境界面)を有する誘電体、および/または、表面波伝送部6のスタブ周期構造における複数のスタブ先端を含む同一平面に対して斜行した面を有する誘電体などの各種形状を用いることができる。なお、表面波調整部12の形状としては、加熱室1の内部において加熱処理される被加熱物7の形状、構成、および焦げ目の状態などを考慮して適宜選択されるものである。
As shown in FIG. 2, the surface
実施の形態1の高周波加熱装置においては、表面波調整部12は、表面波伝送部6のスタブ周期構造と、加熱室1の底面となる載置板9との間の隙間(空気層)の所定位置に装着されるように構成されている。本実施の形態1の構成において、表面波伝送部6のスタブ先端と、被加熱物7底面までの鉛直方向の距離としては、数mmの範囲が好ましい。表面波調整部12が装着されるスタブ周期構造のスタブ先端と被加熱物載置部の下面との間の隙間(空気層)は、1mm程度の距離になる。また、シート状の表面波調整部12の厚みは、0.3mm程度のマイカ板などが好ましく、湾曲は0.3mm程度になる。
In the high-frequency heating device according to the first embodiment, the surface
次に、実施の形態1の高周波加熱装置において、表面波加熱手段において表面波を伝播させるスタブ周期構造の少なくとも一部を覆うように設けられる表面波調整部12の機能について説明する。
Next, the function of the surface
図3は、表面波伝送線路であるスタブ周期構造13に生じる電流流路および電界分布について説明する模式図である。図3に示すように、スタブ周期構造13には電流流路が形成され、その電流流路の始端と終端がスタブ14の先端付近となる。スタブ先端付近では、電位が逆転し、電位が異なるスタブ先端間に電界が分布する。スタブ周期構造13に形成される電流流路の長さは、マイクロ波の波長(λ)の1/2となる。このため、表面波伝送部6における第2のスタブである伝送スタブ11の高さは、λ/4以下となる。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a current flow path and an electric field distribution generated in the stub
図4および図5は、比較例として模式的に示した図である。図4は、スタブ周期構造13において並設された複数のスタブ14の突出端と被加熱物7が直接接触して載置された状態を示している。図5は、スタブ周期構造13において並設された複数のスタブ14の突出端と被加熱物7が隙間を空けて載置された状態を示している。スタブ周期構造において、表面波は、スタブ先端間近傍に生じる電界によりスタブ周期構造13の表面波線路を伝播する。伝播する表面波のマイクロ波エネルギーは、スタブ14先端近傍に集中し、離れるに従い指数関数的に減少する分布となっている。よって、被加熱物7がスタブ14先端に近づくほど強く加熱される。
4 and 5 are diagrams schematically showing a comparative example. FIG. 4 shows a state where the protruding ends of the plurality of
図4に示すように、被加熱物7がスタブ14の突出端である先端に直接接触して、載置された状態においては、スタブ周期構造13を伝播してきた表面波が被加熱物7との接触部分においてマイクロ波エネルギーが集中的に被加熱物7に吸収される。このように被加熱物7の表面波伝播が集中した部分7aのみが加熱されて焦げる。また、多くのマイクロ波エネルギーが集中した部分7aで吸収されるため、その先はほとんど加熱されず、被加熱物7においては極端な加熱むらが生じることになる。
As shown in FIG. 4, in the state in which the
図5は、スタブ周期構造13における複数のスタブ14の先端から所定距離だけ離して空間層を介して被加熱物7が配置された状態を示している。図5が示したように、表面波伝送線路のスタブ周期構造13と被加熱物7との間に隙間(空気層)が形成されている場合には、表面波が伝播する経路が確保でき、被加熱物7は広い範囲7bでむらの少ない焦げ目付け処理を行うことが可能となる。
FIG. 5 shows a state in which the object to be heated 7 is arranged through a space layer at a predetermined distance from the tips of the plurality of
本発明に係る実施の形態1の高周波加熱装置においては、スタブ周期構造13と被加熱物7との間の隙間(空気層)に表面波調整部12が設けられた構成である。図6は、実施の形態1の高周波加熱装置の構成において、スタブ周期構造13と被加熱物7との間の隙間(空気層)に、加熱室側(鉛直上方側)に膨らむ湾曲形状の表面波調整部12(12a)が設けられた状態を模式的に示している。図7は、スタブ周期構造13と被加熱物7との間の隙間(空気層)に、鉛直下方側に膨らむ湾曲形状の表面波調整部12(12b)が設けられた状態を模式的に示している。
In the high-frequency heating device according to the first embodiment of the present invention, the surface
図6および図7に示す構成では、表面波調整部12が設けられていない場合、スタブ周期構造13と被加熱物7との間の隙間(空気層)を最適に選ぶことで、伝播する表面波により、スタブ周期構造13のスタブ先端にマイクロ波エネルギーが集中して伝播方向に広く分布し、被加熱物7に対する焦げ目付け処理を広範囲に行うことが出来る。しかし、表面波が伝播する空気層(伝播経路)に複数のスタブ先端を含む同一平面とは平行ではない外面(境界面)を有する誘電体を設けることにより、表面波の反射、屈折が生じる。このような誘電体の境界面において生じる表面波の反射、屈折により、表面波伝播の分布に偏りが生じる。
In the configuration shown in FIGS. 6 and 7, when the surface
図6および図7に示した表面波調整部12(12a,12b)は、スタブ周期構造13と被加熱物7との間の空気層を伝播する表面波を反射、屈折により伝播方向を変更して、表面波伝播するマイクロ波エネルギーの分布を変更している。このように表面波調整部12(12a,12b)を設けることにより、表面波の伝播方向が変わり、マイクロ波エネルギー分布が変更され、被加熱物7の加熱領域が、例えば中央部分に集中させたり、周囲部分に拡散させたり、所望の領域に対して焦げ目を付ける加熱領域とすることが可能となる。
The surface wave adjusting unit 12 (12a, 12b) shown in FIGS. 6 and 7 changes the propagation direction by reflecting and refracting the surface wave propagating through the air layer between the stub
なお、実施の形態1の高周波加熱装置の構成においては、スタブ周期構造13と被加熱物7との間の空気層を伝播する表面波を集中、拡散させるために、表面波調整部12の形状を、例えば、非直線の境界面を有する誘電体、曲線の境界面を有する誘電体、屈曲した境界面を有する誘電体、および/または表面波伝送部のスタブ周期構造における複数のスタブ先端を含む同一平面に対して斜行した面を有する誘電体で構成し、それぞれの表面波調整部12を、被加熱物7の形状、材質、加熱内容、調理内容などに対応してスタブ周期構造13と被加熱物7との間の隙間(空気層)に選択的に脱着可能に構成してもよい。
In the configuration of the high-frequency heating device according to the first embodiment, the shape of the surface
また、本発明に係る別の構成の実施の形態として、上記のように表面波調整部12において形状の異なる複数の調整体を予め準備し、および/または表面波調整部12において誘電率の異なる誘電体で構成された複数の調整体を予め準備しておき、被加熱物7の形状、材質、加熱内容、調理内容などを考慮して、表面波調整部12における上記の複数の調整体から所望の調整体を選択し、選択した調整体をスタブ周期構造13と被加熱物7との間の空間(空気層)に装着できるように構成してもよい。
Further, as an embodiment of another configuration according to the present invention, a plurality of adjusting bodies having different shapes are prepared in advance in the surface
上記の実施の形態の構成においては、表面波伝送部6のスタブ周期構造と、加熱室1の底面となる載置板9との間の隙間を空気層として説明したが、この隙間は空気層でなく、隣接する領域と異なる誘電率を有して境界面を持つ誘電体で構成されたものでも本発明の構成としては適用可能である。また、高周波加熱装置の構成としては、表面波調整部12が載置板9を兼ねる構成としてもよい。さらに、高周波加熱装置における周期構造としては、金属平板に折り返しスリットを設けたインターディジタル型の周期構造体を使用してもよい。
In the configuration of the above-described embodiment, the gap between the stub periodic structure of the surface
また、上記の実施の形態においては、表面波変換部5の変換スタブ10(第1のスタブ)および表面波伝送部6の伝送スタブ11(第2のスタブ)を複数の板状部材(平板)で構成したスタブ周期構造で説明したが、複数の棒状部材(丸柱または角柱)を金属平板上に平行に突設して構成したスタブ周期構造でも同様の効果を奏する。図8は、表面波変換部5の変換スタブ10および表面波伝送部6の伝送スタブ11を複数の角柱である棒状部材で構成したスタブ周期構造(10,11)を示す斜視図である。なお、このように棒状部材のスタブでスタブ周期構造を構成する場合、1枚の平板で構成していたスタブ部分が複数の棒状部材を所定間隔を有して一列に並設して構成される。
Moreover, in said embodiment, the conversion stub 10 (1st stub) of the
上記のように構成された本発明に係る実施の形態の高周波加熱装置においては、表面波伝送部のスタブ周期構造で表面波伝播中のマイクロ波エネルギー分布の制御を行って、被加熱物に対して所望の分布の焦げ目を確実に付けることが可能となる。 In the high-frequency heating device according to the embodiment of the present invention configured as described above, the microwave energy distribution during surface wave propagation is controlled by the stub periodic structure of the surface wave transmission unit, and the object to be heated is controlled. Thus, it is possible to surely apply the desired distribution of charred.
本発明をある程度の詳細さをもって各実施の形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施の形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。 Although the present invention has been described in each embodiment with a certain degree of detail, the disclosure content of these embodiments should be changed in details of the configuration, and the combination and order of elements in each embodiment should be changed. Changes may be made without departing from the scope and spirit of the claimed invention.
本発明の高周波加熱装置は、表面波伝播中のマイクロ波エネルギー分布の制御を行って、被加熱物に対して所望の分布の焦げ目を付けることが可能となり、調理器具として汎用性の高い装置となる。 The high-frequency heating device of the present invention can control the microwave energy distribution during propagation of the surface wave, and can burn the desired distribution to the object to be heated. Become.
1 加熱室
2 マイクロ波発生部
3 出力部
4 導波管
5 表面波変換部
6 表面波伝送部
7 被加熱物
8 載置皿
9 載置板
10 変換スタブ(第1のスタブ)
11 伝送スタブ(第2のスタブ)
12 表面波調整部
13 スタブ周期構造
14 スタブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11 Transmission stub (second stub)
12 Surface
Claims (9)
前記発生したマイクロ波を表面波として伝播させる周期構造を有し、前記周期構造に近接して配置される被加熱物を収容可能に構成された加熱室、を備え、
前記周期構造と前記被加熱物との間の領域に表面波調整部を配設して、表面波の伝播方向を変更するよう構成された高周波加熱装置。 A microwave generation unit that generates a microwave, and a heating chamber that has a periodic structure for propagating the generated microwave as a surface wave and is configured to accommodate an object to be heated that is disposed in proximity to the periodic structure With
A high-frequency heating apparatus configured to dispose a surface wave adjusting unit in a region between the periodic structure and the object to be heated to change a propagation direction of the surface wave.
前記表面波調整部は、前記周期構造と前記被加熱物載置部との間の隙間に対して挿入可能に構成された請求項1から6のいずれか一項に記載の高周波加熱装置。 In proximity to the periodic structure, a heated object placing part for placing the heated object is disposed,
The high-frequency heating device according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface wave adjustment unit is configured to be insertable into a gap between the periodic structure and the heated object placement unit.
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JP2016162152A JP2018032471A (en) | 2016-08-22 | 2016-08-22 | High frequency heating device |
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- 2016-08-22 JP JP2016162152A patent/JP2018032471A/en active Pending
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