JP2018152275A - Microwave heating device - Google Patents
Microwave heating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018152275A JP2018152275A JP2017048539A JP2017048539A JP2018152275A JP 2018152275 A JP2018152275 A JP 2018152275A JP 2017048539 A JP2017048539 A JP 2017048539A JP 2017048539 A JP2017048539 A JP 2017048539A JP 2018152275 A JP2018152275 A JP 2018152275A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heated
- microwave
- microwave heating
- heating apparatus
- patch antenna
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/02—Stoves or ranges heated by electric energy using microwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/72—Radiators or antennas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Abstract
Description
本発明は、マイクロ波加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a microwave heating apparatus.
マイクロ波加熱装置は、加熱対象となる被加熱物を加熱室内に載置し、マイクロ波発生源において発生させたマイクロ波を被加熱物に照射して、吸収させることにより、被加熱物を加熱する装置である(例えば、特許文献1)。このようなマイクロ波加熱装置においては、加熱室内に放射されたマイクロ波は、加熱室の壁面等において反射を繰り返し、被加熱物に照射される。 A microwave heating device heats an object to be heated by placing the object to be heated in a heating chamber, irradiating the object to be heated with microwaves generated by a microwave generation source, and absorbing the object. (For example, Patent Document 1). In such a microwave heating apparatus, the microwave radiated into the heating chamber is repeatedly reflected on the wall surface of the heating chamber and is irradiated to the object to be heated.
一般的には、マイクロ波加熱装置には、マイクロ波発生源として真空管の一種であるマグネトロンが用いられているが、マグネトロンの代わりに半導体素子を用いることにより、マイクロ波加熱装置を小型軽量化することができ、出力制御性を向上させることができる。このような半導体素子としては、例えば、高周波領域においても高耐圧で大電流を流すことが可能な窒化ガリウム等を用いた半導体素子が挙げられる。 Generally, a magnetron, which is a kind of vacuum tube, is used as a microwave generation device in a microwave heating device. However, by using a semiconductor element instead of a magnetron, the microwave heating device is reduced in size and weight. Output controllability can be improved. As such a semiconductor element, for example, a semiconductor element using gallium nitride or the like capable of flowing a large current with a high breakdown voltage even in a high frequency region can be given.
マイクロ波加熱装置においては、通常、被加熱物を均一に加熱することを目的としているが、被加熱物の一部だけを加熱したい場合がある。例えば、食品であるサラダ、ご飯、肉等が入った弁当を暖める場合、ご飯と肉は暖めたいが、サラダは暖めたくない場合等がある。この場合、マイクロ波加熱装置において弁当全体を均一に加熱すると、暖めたくないサラダまで温まってしまう。 In the microwave heating apparatus, the object is usually to uniformly heat the object to be heated, but there are cases where it is desired to heat only a part of the object to be heated. For example, when a lunch box containing food, such as salad, rice, and meat, is heated, rice and meat are desired to be heated, but the salad is not desired to be heated. In this case, if the whole lunch box is heated uniformly in the microwave heating apparatus, the salad that is not desired to be heated will be heated.
よって、マイクロ波を照射し被加熱物を加熱する際、被加熱物の一部を部分的に加熱することのできるマイクロ波加熱装置が求められている。 Therefore, there is a demand for a microwave heating apparatus that can partially heat a part to be heated when the object to be heated is heated by irradiation with microwaves.
本実施の形態の一観点によれば、平面アンテナより放射されたマイクロ波を被加熱物に照射することにより、前記被加熱物を加熱するマイクロ波加熱装置であって、前記平面アンテナの放射電極は、一辺が前記マイクロ波の波長λの略1/4の長さの正方形の形状で形成されていることを特徴とする。 According to one aspect of the present embodiment, a microwave heating apparatus that heats an object to be heated by irradiating the object to be heated with microwaves radiated from the planar antenna, the radiation electrode of the planar antenna Is characterized in that one side is formed in a square shape having a length substantially ¼ of the wavelength λ of the microwave.
開示のマイクロ波加熱装置によれば、マイクロ波を照射し被加熱物を加熱する際、被加熱物の一部を部分的に加熱することができる。 According to the disclosed microwave heating apparatus, when the object to be heated is irradiated with microwaves, a part of the object to be heated can be partially heated.
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。 The form for implementing is demonstrated below. In addition, about the same member etc., the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
(平面アンテナ)
本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、パッチアンテナと呼ばれる平面アンテナを用いたものである。最初に、このパッチアンテナについて説明する。
(Flat antenna)
The microwave heating device in this embodiment uses a planar antenna called a patch antenna. First, the patch antenna will be described.
マイクロ波加熱装置においては、通常、周波数が2.45GHzの電磁波であるマイクロ波が用いられる。例えば、この周波数のマイクロ波をパッチアンテナを用いて自由放射する場合、一般的には、一辺がλ/2となる正方形の放射電極を有するパッチアンテナが、効率の観点から好ましいとされている。 In the microwave heating apparatus, a microwave that is an electromagnetic wave having a frequency of 2.45 GHz is usually used. For example, in the case where microwaves of this frequency are freely radiated using a patch antenna, in general, a patch antenna having a square radiation electrode whose one side is λ / 2 is considered preferable from the viewpoint of efficiency.
図1に示されるように、パッチアンテナ10は、放射電極20と、接地電極30とを有しており、放射電極20には給電部21が設けられている。放射電極20と接地電極30との間は空間であってもよく、また、図2に示されるように、誘電体により形成された板状のアンテナ基体40が設けられていてもよい。即ち、図2に示されるパッチアンテナでは、板状のアンテナ基体40の一方の面に、放射電極20が形成されており、他方の面に接地電極30が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
パッチアンテナ10には、図2に示されるように、同軸ケーブル50が接続されており、同軸ケーブル50の内部導体は、放射電極20の給電部21に接続され信号が供給され、同軸ケーブル50の外部導体は、接地電極30に接続され接地電位となっている。このパッチアンテナを用いて波長λの電磁波を放射する場合、上述したように、放射電極20の形状は、一辺の長さがλ/2の正方形で形成されていることが好ましい。具体的には、周波数が2.45GHzのマイクロ波を放射する場合、周波数が2.45GHzのマイクロ波の波長λは約122mmであるため、放射電極20は一辺がλ/2となる約61mmの正方形により形成されていることが好ましい。
As shown in FIG. 2, a
ところで、被加熱物の一部を部分的に加熱する場合には、加熱される領域を細かく設定することができれば、温めたい領域のみを効率よく加熱することができる。従って、マイクロ波加熱装置において、パッチアンテナの大きさを小さくすることができれば、加熱される領域を細かく設定することができ、温めたい領域のみを効率よく加熱することができる。 By the way, when a part of the object to be heated is partially heated, if the heated region can be set finely, only the region to be heated can be efficiently heated. Therefore, in the microwave heating apparatus, if the size of the patch antenna can be reduced, the area to be heated can be set finely, and only the area to be heated can be efficiently heated.
次に、発明者が行ったパッチアンテナと被加熱物とを近づけた状態で行った実験について説明する。具体的には、図3に示されるように、加熱室60の底面60aの凹部61内にパッチアンテナ10を設置し、凹部61内に設置されたパッチアンテナ10を覆うように、板状の誘電体基板70を設置し、この誘電体基板70の上に、被加熱物100を設置する。パッチアンテナ10の放射電極20から被加熱物100までの距離L1は約15mmであり、誘電体基板70の厚さtは約3mmである。尚、パッチアンテナ10における放射電極20は、一辺が約60mmの大きさの正方形により形成されており、この正方形の一辺の長さは、2.45GHzのλ/2に相当する値である。
Next, an experiment conducted by the inventor in a state where the patch antenna and the object to be heated are brought close to each other will be described. Specifically, as shown in FIG. 3, the
このような装置において、パッチアンテナ10に周波数が1.0GHz〜3.0GHzまでの電磁波を供給した場合の反射損失S11を測定した反射特性を図4に示す。被加熱物100に電磁波が吸収されると、その分戻る電磁波が減少するため、S11の値は低くなる。従って、図4では、S11の値が低くなっている周波数の電磁波が被加熱物100に吸収されている。
FIG. 4 shows reflection characteristics obtained by measuring the reflection loss S11 when an electromagnetic wave having a frequency of 1.0 GHz to 3.0 GHz is supplied to the
図4に示されるように、周波数が2.45GHzに近い約2.31GHzにおいては、S11の値が約−13.5dBとなっており、この周波数の電磁波は被加熱物100に吸収されている。また、周波数が約1.225GHzにおいても、S11の値が約−27.5dBとなっており、この周波数の電磁波は被加熱物100に吸収されている。尚、S11の値は、周波数が約2.31GHzの電磁波よりも、周波数が約1.225GHzの電磁波が低い。よって、被加熱物100における電磁波の吸収は、周波数が約2.31GHzの電磁波よりも、周波数が約1.225GHzの電磁波の方が大きい。 As shown in FIG. 4, when the frequency is about 2.31 GHz, which is close to 2.45 GHz, the value of S11 is about −13.5 dB, and the electromagnetic wave of this frequency is absorbed by the object to be heated 100. . Further, even when the frequency is about 1.225 GHz, the value of S11 is about −27.5 dB, and the electromagnetic wave of this frequency is absorbed by the object to be heated 100. The value of S11 is lower for electromagnetic waves having a frequency of about 1.225 GHz than for electromagnetic waves having a frequency of about 2.31 GHz. Therefore, the electromagnetic wave having a frequency of about 1.225 GHz is larger in the object to be heated 100 than the electromagnetic wave having a frequency of about 2.31 GHz.
ところで、1.225GHzは2.45GHzの半分の周波数である。よって、パッチアンテナ10の放射電極20の形状を一辺が2.45GHzのλ/2の半分、即ち、2.45GHzのλ/4の正方形で形成した場合、被加熱物100には、1.225GHzの2倍の2.45GHzの電磁波が吸収されるものと推察される。言い換えるならば、パッチアンテナの放射電極の正方形の一辺の長さを2.45GHzのλ/2の半分、即ち、2.45GHzのλ/4にした場合には、図4に示される横軸の値は2倍となり、被加熱物100に2.45GHzの電磁波が吸収されるものと推察される。このように、一辺の長さが2.45GHzのλ/4の正方形により放射電極が形成されているパッチアンテナを被加熱物100の近くに配置することにより、2.45GHzのマイクロ波を被加熱物100に効率よく吸収させて、加熱することができる。
By the way, 1.225 GHz is half the frequency of 2.45 GHz. Therefore, when the shape of the
以上より、被加熱物100には、パッチアンテナ10の放射電極20の正方形の一辺の長さの2倍の波長の近傍の周波数の電磁波が吸収されるが、これとともに、一辺の長さの4倍の波長の周波数の電磁波も吸収される。また、被加熱物100においては、パッチアンテナ10の放射電極20の正方形の一辺の長さの2倍の波長の近傍の周波数の電磁波よりも、一辺の長さの4倍の波長の電磁波の方が、吸収は大きい。
As described above, the object to be heated 100 absorbs electromagnetic waves having a frequency in the vicinity of a wavelength twice as long as one side of the square of the
このことは、パッチアンテナ10と被加熱物100との距離を所定の距離よりも近づけることにより生じるものである。従って、パッチアンテナ10と被加熱物100との距離が離れると、パッチアンテナ10の放射電極20の正方形の一辺の長さの4倍の波長の電磁波は、急激に被加熱物100には吸収されなくなる。
This is caused by bringing the distance between the
これは、パッチアンテナ10と被加熱物100の距離が離れている場合と近い場合とでは、パッチアンテナ10における放射モードに変化、即ち、遠方界と近傍界では、パッチアンテナ10における放射モードに変化が生じるためと考えられる。発明者の知見に基づくならば、パッチアンテナ10と被加熱物100の距離が20mm以下の場合に、放射モードが変化するものと考えられる。この20mmの値は、2.45GHzのマイクロ波の波長λの2λ弱、具体的には、約1.6λに相当する。
This is because when the distance between the
従って、本実施の形態においては、パッチアンテナの放射電極の大きさを小さくすることができるため、被加熱物100において加熱される領域を細かく設定することができ、温めたい領域のみ効率よく加熱することができる。 Therefore, in this embodiment, since the size of the radiation electrode of the patch antenna can be reduced, the area to be heated in the object to be heated 100 can be set finely, and only the area to be heated is efficiently heated. be able to.
本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、上記に説明した知見に基づくものである。 The microwave heating apparatus in the present embodiment is based on the knowledge described above.
(マイクロ波加熱装置)
次に、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置について説明する。本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、一辺の長さがλ/4の正方形の形状の放射電極を有するパッチアンテナを用い、このパッチアンテナを被加熱物の近くに設置したものである。本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、図5に示されるように、被加熱物100が入れられる加熱室160を有しており、被加熱物100は加熱室160の底面160aの上に載置される。
(Microwave heating device)
Next, the microwave heating apparatus in this Embodiment is demonstrated. The microwave heating apparatus according to the present embodiment uses a patch antenna having a square-shaped radiation electrode having a side length of λ / 4, and this patch antenna is installed near an object to be heated. As shown in FIG. 5, the microwave heating apparatus in this embodiment has a
図6に示されるように、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、加熱室160の底面160aの下に、パッチアンテナ110が設置されている。このパッチアンテナ110は、板状のアンテナ基体140の一方の面に複数の放射電極120が形成されており、他方の面に接地電極130が形成されている。放射電極120及び接地電極130は、銅等の金属により形成されており、板状のアンテナ基体140は厚さが100μm〜200μmのアルミナ(Al2O3)等の誘電体により形成されている。板状のアンテナ基体140は、厚さが1〜2mmのPCB(printed circuit board)等により形成してもよい。
As shown in FIG. 6, in the microwave heating apparatus according to the present embodiment, patch antenna 110 is installed below
図7に示されるように、パッチアンテナ110の放射電極120は、一辺の長さが、2.45GHzのマイクロ波の波長λのλ/4、即ち、約30mmの正方形により形成されており、各々の放射電極120には、給電部121が設けられている。尚、隣り合う放射電極120同士のカップリングを避けるため、隣り合う放射電極120の間隔は、10mm以上離されている。また、パッチアンテナ110の放射電極120の一辺の長さは、マイクロ波の波長λのλ/4の−5%〜+5%の範囲であればよい。
As shown in FIG. 7, the
パッチアンテナ110の複数の放射電極120の上には、誘電体基板170が設置されており、誘電体基板170の上に、被加熱物100が載置されている。従って、被加熱物100が載置される誘電体基板170の面が、加熱室160の底面160aとなる。誘電体基板170はアルミナ(Al2O3)等により形成されている。本実施の形態においては、パッチアンテナ110の複数の放射電極120から被加熱物100までの距離Lは20mm以下となるように形成されている。図6では、パッチアンテナ110の複数の放射電極120と誘電体基板170とが接触している様子が記載されているが、パッチアンテナ110の複数の放射電極120と誘電体基板170とは離れており空間が設けられていてもよい。
A
次に、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置による被加熱物100の加熱について図8に基づき説明する。被加熱物100は弁当等であり、ご飯や様々なおかず等が入っており、各々適温となる温度等が異なっているものとする。例えば、被加熱物100の第1の領域100aは加熱されることなく、第2の領域100bは僅かに加熱され、第3の領域100cは弱く加熱され、第4の領域100dは中程度に加熱され、第5の領域100eは強く加熱されることが求められているものとする。即ち、被加熱物100の第1の領域100aは加熱されず、加熱の強さが、第2の領域100b<第3の領域100c<第4の領域100d<第5の領域100eとなるように加熱されることが求められているものとする。
Next, heating of the object to be heated 100 by the microwave heating apparatus in this embodiment will be described with reference to FIG. It is assumed that the object to be heated 100 is a lunch box or the like, and contains rice, various side dishes, etc., and the temperature and the like that are appropriate for each are different. For example, the
このような被加熱物100を本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の加熱室160の底面160a、即ち、誘電体基板170の上に載置する。誘電体基板170の下には、図9に示されるように、複数の放射電極120が2次元状に配置されており、例えば、図9に示す場合では6×6で36個設けられている。このパッチアンテナ110には、電源ユニット180が接続されている。電源ユニット180には、2.45GHzのマイクロ波を発生させるマイクロ波発生源181、複数のアンプユニット182、各々のアンプユニット182の制御を行う制御部183等が設けられている。
Such an object to be heated 100 is placed on the
電源ユニット180では、増幅器となるアンプユニット182は各々の放射電極120に対応して設けられており、各々の放射電極120に供給するマイクロ波の出力が制御される。即ち、電源ユニット180には、1つの放射電極120に対し1つのアンプユニット182が設けられており、対応する放射電極120とアンプユニット182とが接続されており、各々の放射電極120に供給するマイクロ波の出力が制御される。尚、この制御は制御部183により行われる。
In the
図8に示される被加熱物100を加熱する場合には、被加熱物100の第1の領域100aに対応するパッチアンテナ110の放射電極120aからは、マイクロ波が放射されないように、放射電極120aに接続されているアンプユニット182が制御される。また、被加熱物100の第2の領域100bに対応するパッチアンテナ110の放射電極120bからは、僅かにマイクロ波が放射されるように、放射電極120bに接続されているアンプユニット182が制御される。また、被加熱物100の第3の領域100cに対応するパッチアンテナ110の放射電極120cからは、弱いマイクロ波が放射されるように、放射電極120cに接続されているアンプユニット182が制御される。また、被加熱物100の第4の領域100dに対応するパッチアンテナ110の放射電極120dからは、中程度のマイクロ波が放射されるように、放射電極120dに接続されているアンプユニット182が制御される。また、被加熱物100の第5の領域100eに対応するパッチアンテナ110の放射電極120eからは、強いマイクロ波が放射されるように、放射電極120eに接続されているアンプユニット182が制御される。
When heating the object to be heated 100 shown in FIG. 8, the
このような制御を行い被加熱物100を加熱することにより、被加熱物100の各々の領域において所望の加熱を行うことができる。例えば、被加熱物100の第1の領域100aは加熱されることなく、第2の領域100bは僅かに加熱され、第3の領域100cは弱く加熱され、第4の領域100dは中程度に加熱され、第5の領域100eは強く加熱することができる。
By performing such control and heating the article to be heated 100, desired heating can be performed in each region of the article to be heated 100. For example, the
(電源ユニットに用いられている半導体素子)
本実施の形態においては、所望の出力のマイクロ波を発生させるため、電源ユニットには半導体素子が用いられている。具体的には、窒化物半導体を用いたHEMT(High Electron Mobility Transistor)等が用いられている。窒化物半導体を用いたHEMTは、図10に示されるように、SiC等の基板210の上に、窒化物半導体層を積層することにより形成されている。即ち、基板210の上に、AlNやGaN等により形成されたバッファ層211、電子走行層212、電子供給層213が順に積層されている。電子走行層212は、GaNにより形成されており、電子供給層213は、AlGaNまたはInAlNにより形成されている。これにより、電子走行層212において、電子供給層213との界面近傍には2DEG(two dimensional electron gas)212aが生成される。ゲート電極231、ソース電極232、ドレイン電極233は、電子供給層213の上に形成される。
(Semiconductor elements used in power supply units)
In the present embodiment, a semiconductor element is used for the power supply unit in order to generate microwaves having a desired output. Specifically, a HEMT (High Electron Mobility Transistor) using a nitride semiconductor is used. The HEMT using a nitride semiconductor is formed by stacking a nitride semiconductor layer on a
(変形例)
本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置では、図11に示すような放射電極320の形状が長方形となるパッチアンテナを用いてもよい。この場合、長方形の放射電極320の一辺の長さ、例えば、短辺の長さがλ/4となるように形成されている。図11に示すような長方形の形状の放射電極320のパッチアンテナは、図7に示されるようなパッチアンテナよりも大きいが、図1に示されるパッチアンテナ10よりも小さいため、加熱される領域を狭くすることができる。
(Modification)
In the microwave heating apparatus in this embodiment, a patch antenna in which the shape of the
また、図6では、一枚のアンテナ基体140の一方の面に複数の放射電極120が形成されており、他方の面に接地電極130が形成されているものを示した。しかしながら、本実施の形態は、図12に示すように、アンテナ基体140の一方の面に放射電極120が1つ、他方の面に接地電極130が1つ形成されているパッチアンテナを2次元状に複数設けた構造のものであってもよい。
FIG. 6 shows a case where a plurality of
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiment has been described in detail above, it is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope described in the claims.
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
平面アンテナより放射されたマイクロ波を被加熱物に照射することにより、前記被加熱物を加熱するマイクロ波加熱装置であって、
前記平面アンテナの放射電極は、一辺が前記マイクロ波の波長λの略1/4の長さの正方形の形状で形成されていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
(付記2)
平面アンテナより放射されたマイクロ波を被加熱物に照射することにより、前記被加熱物を加熱するマイクロ波加熱装置であって、
前記平面アンテナの放射電極は、短辺が前記マイクロ波の波長λの略1/4の長さの長方形の形状で形成されていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
(付記3)
前記平面アンテナの前記放射電極と、前記被加熱物との距離は、20mm以下であることを特徴とする付記1または2に記載のマイクロ波加熱装置。
(付記4)
前記平面アンテナは、板状のアンテナ基体の一方の面に、複数の前記放射電極が2次元状に配置されているものであることを特徴とする付記1から3のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
(付記5)
前記平面アンテナの前記アンテナ基体の他方の面には、略全面に接地電極が設けられていることを特徴とする付記4に記載のマイクロ波加熱装置。
(付記6)
前記平面アンテナの前記放射電極と前記被加熱物との間には、誘電体基板が設置されていることを特徴とする付記1から5のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
(付記7)
前記平面アンテナには、電源ユニットが接続されており、
前記電源ユニットには、前記平面アンテナの前記放射電極の各々に接続される増幅器が設けられていることを特徴とする付記6に記載のマイクロ波加熱装置。
(付記8)
前記電源ユニットには、窒化物半導体により形成された半導体素子が含まれていることを特徴とする付記7に記載のマイクロ波加熱装置。
(付記9)
前記被加熱物が載置される加熱室を有し、
前記加熱室の底面の一部または全部は前記誘電体基板により形成されており、
前記被加熱物は、前記誘電体基板の一方の面に載置され、
前記誘電体基板の他方の面には、前記平面アンテナが設置されていることを特徴とする付記6から8のいずれかに記載のマイクロ波加熱装置。
In addition to the above description, the following additional notes are disclosed.
(Appendix 1)
A microwave heating apparatus that heats the object to be heated by irradiating the object to be heated with microwaves radiated from a planar antenna,
The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein the radiation electrode of the planar antenna is formed in a square shape with one side having a length substantially ¼ of the wavelength λ of the microwave.
(Appendix 2)
A microwave heating apparatus that heats the object to be heated by irradiating the object to be heated with microwaves radiated from a planar antenna,
The microwave heating device according to claim 1, wherein the radiation electrode of the planar antenna is formed in a rectangular shape having a short side having a length substantially ¼ of the wavelength λ of the microwave.
(Appendix 3)
The microwave heating apparatus according to appendix 1 or 2, wherein a distance between the radiation electrode of the planar antenna and the object to be heated is 20 mm or less.
(Appendix 4)
The microwave according to any one of appendices 1 to 3, wherein the planar antenna has a plurality of radiation electrodes arranged two-dimensionally on one surface of a plate-shaped antenna substrate. Heating device.
(Appendix 5)
The microwave heating apparatus according to appendix 4, wherein a ground electrode is provided on substantially the entire surface of the other surface of the antenna base of the planar antenna.
(Appendix 6)
6. The microwave heating apparatus according to any one of appendices 1 to 5, wherein a dielectric substrate is installed between the radiation electrode of the planar antenna and the object to be heated.
(Appendix 7)
A power supply unit is connected to the planar antenna,
The microwave heating device according to appendix 6, wherein the power supply unit is provided with an amplifier connected to each of the radiation electrodes of the planar antenna.
(Appendix 8)
The microwave heating apparatus according to appendix 7, wherein the power supply unit includes a semiconductor element formed of a nitride semiconductor.
(Appendix 9)
A heating chamber in which the object to be heated is placed;
Part or all of the bottom surface of the heating chamber is formed by the dielectric substrate,
The object to be heated is placed on one surface of the dielectric substrate,
9. The microwave heating apparatus according to any one of appendices 6 to 8, wherein the planar antenna is installed on the other surface of the dielectric substrate.
10 パッチアンテナ
20 放射電極
21 給電部
30 接地電極
40 アンテナ基体
50 同軸ケーブル
60 加熱室
60a 底面
70 誘電体基板
100 被加熱物
100a 第1の領域
100b 第2の領域
100c 第3の領域
100d 第4の領域
100e 第5の領域
110 パッチアンテナ
120 放射電極
120a、120b、120c、120d、120e 放射電極
121 給電部
130 接地電極
140 アンテナ基体
160 加熱室
160a 底面
170 誘電体基板
180 電源ユニット
181 マイクロ波発生源
182 アンプユニット
183 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記平面アンテナの放射電極は、一辺が前記マイクロ波の波長λの略1/4の長さの正方形の形状で形成されていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。 A microwave heating apparatus that heats the object to be heated by irradiating the object to be heated with microwaves radiated from a planar antenna,
The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein the radiation electrode of the planar antenna is formed in a square shape with one side having a length substantially ¼ of the wavelength λ of the microwave.
前記平面アンテナの放射電極は、短辺が前記マイクロ波の波長λの略1/4の長さの長方形の形状で形成されていることを特徴とするマイクロ波加熱装置。 A microwave heating apparatus that heats the object to be heated by irradiating the object to be heated with microwaves radiated from a planar antenna,
The microwave heating device according to claim 1, wherein the radiation electrode of the planar antenna is formed in a rectangular shape having a short side having a length substantially ¼ of the wavelength λ of the microwave.
前記電源ユニットには、前記平面アンテナの前記放射電極の各々に接続される増幅器が設けられていることを特徴とする請求項6に記載のマイクロ波加熱装置。 A power supply unit is connected to the planar antenna,
The microwave heating apparatus according to claim 6, wherein the power supply unit is provided with an amplifier connected to each of the radiation electrodes of the planar antenna.
前記加熱室の底面の一部または全部は前記誘電体基板により形成されており、
前記被加熱物は、前記誘電体基板の一方の面に載置され、
前記誘電体基板の他方の面には、前記平面アンテナが設置されていることを特徴とする請求項6または7に記載のマイクロ波加熱装置。 A heating chamber in which the object to be heated is placed;
Part or all of the bottom surface of the heating chamber is formed by the dielectric substrate,
The object to be heated is placed on one surface of the dielectric substrate,
The microwave heating apparatus according to claim 6 or 7, wherein the planar antenna is installed on the other surface of the dielectric substrate.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017048539A JP6911410B2 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Microwave heating device |
PCT/JP2018/006039 WO2018168356A1 (en) | 2017-03-14 | 2018-02-20 | Microwave heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017048539A JP6911410B2 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Microwave heating device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018152275A true JP2018152275A (en) | 2018-09-27 |
JP6911410B2 JP6911410B2 (en) | 2021-07-28 |
Family
ID=63523817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017048539A Active JP6911410B2 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Microwave heating device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6911410B2 (en) |
WO (1) | WO2018168356A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102141137B1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-08-04 | 주식회사 얼라이언스엔피 | Oven with heating loop antenna |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58181291A (en) * | 1982-04-19 | 1983-10-22 | 三洋電機株式会社 | High frequency heater |
JP2000243550A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency heating device |
JP2013201096A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Panasonic Corp | Microwave heating device |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61243692A (en) * | 1985-04-19 | 1986-10-29 | 松下電器産業株式会社 | High frequency heater |
JP2806350B2 (en) * | 1996-03-14 | 1998-09-30 | 日本電気株式会社 | Patch type array antenna device |
-
2017
- 2017-03-14 JP JP2017048539A patent/JP6911410B2/en active Active
-
2018
- 2018-02-20 WO PCT/JP2018/006039 patent/WO2018168356A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58181291A (en) * | 1982-04-19 | 1983-10-22 | 三洋電機株式会社 | High frequency heater |
JP2000243550A (en) * | 1999-02-24 | 2000-09-08 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency heating device |
JP2013201096A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Panasonic Corp | Microwave heating device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102141137B1 (en) * | 2019-12-11 | 2020-08-04 | 주식회사 얼라이언스엔피 | Oven with heating loop antenna |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6911410B2 (en) | 2021-07-28 |
WO2018168356A1 (en) | 2018-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6940220B2 (en) | A solid-state microwave heating device equipped with a dielectric resonator antenna array, and its operation method and manufacturing method. | |
US10785833B2 (en) | Integrated solid state microwave power generation modules | |
EP3304733B1 (en) | Solid state microwave generator and power amplifier | |
JP6885652B2 (en) | A solid-state microwave heater with a stacked dielectric resonator antenna array, as well as operating and manufacturing methods. | |
JP2010170974A (en) | Plasma source and plasma treatment device | |
Nakatani et al. | A 2.4 GHz-band 100 W GaN-HEMT high-efficiency power amplifier for microwave heating | |
KR101765837B1 (en) | Solid state defrosting system | |
JPWO2021044826A1 (en) | An article with an electromagnetic wave controller for heating and an electromagnetic wave controller for heating | |
WO2018168356A1 (en) | Microwave heating device | |
WO2017022711A1 (en) | Electromagnetic wave heating device | |
JP7230802B2 (en) | Microwave processor | |
US20190239296A1 (en) | Microwave heating apparatus | |
JP6833523B2 (en) | Microstrip antenna | |
KR101816214B1 (en) | Multiple antennas for oven capable of uniform heating and oven using the same | |
Wu et al. | Time-modulated leaky-wave antennas | |
US20230207273A1 (en) | Microwave treatment device | |
KR101971668B1 (en) | Low frequency heating antenna for selective heating and oven using the same | |
JP2011124049A (en) | Microwave heating device | |
JP2018045813A (en) | Microwave heating apparatus | |
Reddy et al. | Design of an UWB travelling wave antenna for high power transient applications | |
JP6645068B2 (en) | Microwave heating equipment | |
Sato et al. | Uniform/Selective Heating Microwave Oven Using High Efficiency GaN-on-GaN HEMT Power Amplifier | |
JP2019003868A (en) | Microwave heating device | |
KR101765836B1 (en) | Solid state cooking system | |
JPWO2019038942A1 (en) | Cooker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210317 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210608 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210621 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6911410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |