JP3627447B2

JP3627447B2 - Radiation antenna for high frequency heating equipment

Info

Publication number: JP3627447B2
Application number: JP15336197A
Authority: JP
Inventors: 明阿波根; 浩二吉野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JPH113776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波により被加熱物を誘電加熱するときの加熱分布を制御できる放射アンテナを備えた高周波加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の高周波加熱装置について説明する。従来、この種の高周波加熱装置は特開平８−１３８８５７号公報に開示されているようなものが一般的であった。この高周波加熱装置は、図７に示されているように、ターンテーブル１を備え、電磁波発生手段としてのマグネトロン２から出た電磁波が、導波管３により伝送され、加熱室４の形状と電磁波が放射される開口部５の位置とで決まる定在波となって加熱室４内に分布し、被加熱物６の各部位における電磁波の電界成分と各部位の誘電損失とに応じて加熱する。この従来例では、被加熱物６の加熱分布は概ね電磁波の定在波分布によって決まるため、加熱分布のむらを抑えるためのターンテーブル１を回転駆動して、同心円上の加熱分布の均一化を図っていた。
【０００３】
また、特開平７−１９８１４７号公報に開示されているように、複数の開口部５を切り替える方法があった。この高周波加熱装置は、図８および図９に示されているように、加熱室４の底面外部に２０個の導波管３をマトリックス状に配置し、それぞれの導波管３への給電を選択的に制御するものであった。このとき、どの導波管３へ給電するかは、加熱室４内の局部的な温度を検出する温度検出手段７により制御するもので、各々の開口部５の鉛直上方向に２０個のミラー８を備え、５組の凹面ミラー９を介して５組の温度検出手段７に赤外線を導いて局所的な温度を検出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示したような従来の高周波加熱装置では、導波管３と加熱室４とを接続して電磁波を加熱室４内に導入する場合、被加熱物６の材質や形状ごとに加熱分布を均一にする適切な開口部５の位置が異なるので、１つの開口部５のみではすべての被加熱物６について、均一に加熱できないと言う課題を有していた。たとえば、従来の電子レンジで平面的な被加熱物６を加熱すると、被加熱物６の縁から加熱が進行し、中心は昇温しないと言う加熱むらが起こることが一般に知られている。このとき、図７に示した構成では、ターンテーブル１の回転により同心円上では加熱分布の均一化を図れるが、半径方向や上下方向の加熱分布を改善することはできない。
【０００５】
一方、図８および図９に示したような従来の高周波加熱装置では、定在波による加熱よりも放射波による加熱に重点をおき、被加熱物６の近傍下方からの電磁波の放射位置を制御する方法であり、放射位置により被加熱物６の任意の位置を局所的に加熱することができるが、多くの導波管３を設置する必要があり、また、所望の仕上がり状態にするためには、それぞれの導波管３への給電を切り替える必要があるので、構成が複雑になると言う課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するもので、構成が簡単で、所望の調理状態に仕上げることができる高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる本発明は、拡大部の大きさを放射される電磁波の半波長の奇数倍とし、軸幅が前記電磁波の波長の１／４を超えない大きさで、かつ軸長が前記電磁波の半波長の整数倍である軸部とからなり、前記拡大部の中心における電界強度が最大となるように放射アンテナ上の電界強度分布を設定した高周波加熱装置用アンテナである。
【０００８】
この発明によれば、拡大部が電磁波の半波長の奇数倍の放射アンテナとして動作する最適状態に設定することができる。
【０００９】
請求項２に係わる本発明は、拡大部の大きさを放射される電磁波の１波長の整数倍とし、軸幅が前記電磁波の波長の１／４を超えない大きさで、かつ軸長が前記電磁波の半波長の整数倍である軸部とからなる高周波加熱装置用放射アンテナとすることで、前記拡大部の中心における電界強度が最小となるように放射アンテナ上の電界強度分布を設定した高周波加熱装置用アンテナである。
【００１０】
この発明によれば、拡大部が電磁波の１波長の整数倍の放射アンテナとして動作する最適状態に設定することができる。
【００１１】
本発明は、放射アンテナの拡大部を除いた軸部の軸幅を放射される電磁波の波長の１／４を超えない大きさとした高周波加熱装置用アンテナである。
【００１２】
この発明によれば、軸部からの電磁波の放射を抑制して拡大部から電磁波を集中的に効率よく放射することができ、軸部からの放射による所望外の加熱を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
請求項１に係わる高周波加熱装置用アンテナは、拡大部の大きさを放射される電磁波の半波長の奇数倍とし、軸幅が前記電磁波の波長の１／４を超えない大きさで、かつ軸長が前記電磁波の半波長の整数倍である軸部とからなり、前記拡大部の中心における電界強度が最大となるように放射アンテナ上の電界強度分布を設定した高周波加熱装置用アンテナとする。
【００１４】
本発明において、拡大部の中心の電界強度が最大となるように設定し、前記拡大部が半波長の奇数倍のアンテナとして効率よく電磁波を放射するようにするが、実施例においては、円形の拡大部の直径を半波長として中心の電界強度が最大となるように設定し、拡大部を半波長アンテナとしている。
【００１５】
請求項２に係わる高周波加熱装置用アンテナは、拡大部の大きさを放射される電磁波の１波長の整数倍とし、軸幅が前記電磁波の波長の１／４を超えない大きさで、かつ軸長が前記電磁波の半波長の整数倍である軸部とからなり、前記拡大部の中心における電界強度が最小となるように放射アンテナ上の電界強度分布を設定した高周波加熱装置用アンテナとする。
【００１６】
本発明において、拡大部の中心の電界強度が最小となるように設定し、前記拡大部が１波長の整数倍のアンテナとして効率よく電磁波を放射するようにするが、実施例においては、円形の拡大部の直径を１波長として中心の電界強度が最小となるように設定し、拡大部を全波長アンテナとしている。
【００１７】
本発明において、軸部の軸幅を波長の１／４以下に設定し、前記軸部からの電磁波の放射を低減させるが、実施例においては、円形の拡大部の直径よりも細く、かつ１／４波長以下の幅の短冊状の導電体で構成している。
【００１８】
以下、実施例について説明する。
【００１９】
（実施例１）
以下、本発明の高周波加熱装置の第１の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は本実施例の構成を示す断面図である。なお、図７に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。図において、マグネトロン２から放射した電磁波は導波管３、結合部１０、および放射アンテナ１１を経由して加熱室４内に侵入し、被加熱物６を加熱する。ここで、ステッピングモータ１２の回転軸１３は導波管３よりも下部に存在し、結合部１０と接続される。本実施例においては、従来例におけるターンテーブル１、皿、およびターンテーブル１を回転させるモータは存在せず、被加熱物６は被加熱物支持板１４に載置されているだけである。
【００２１】
上記構成においてその動作を説明する。図２は放射アンテナ１１の構成を示す平面図、図３は放射アンテナ１１の構成を示す側面図である。図において、結合部１０から侵入した電磁波は放射アンテナ１１の長手方向に強く伝送される。このとき、放射アンテナ１１の軸部１６が先端まで同じ幅であれば、電磁波は放射アンテナ１１のあらゆる場所から放射されるが、本実施例では、放射アンテナ１１の表面積を部分的に大きくした拡大部１５を設け、拡大部１５から集中的に電磁波を放射させる。図７に示した従来の構成では、ターンテーブル１を回転させることにより被加熱物６を均一に加熱しようとしていたが、本実施例の構成では、放射アンテナ１１の拡大部１５をステッピングモータ１２により被加熱物６の最も加熱したい部分に移動させることにより被加熱物６を局所的に加熱することができ、加熱位置を順次に変えることにより所望の状態に仕上げることができる。たとえば、被加熱物６の材質、形状、および大きさなどに対応してあらかじめ設定した移動パターンに従って放射アンテナ１１をステッピングモータ１２により移動させることが可能である。なお、本実施例の構成では、被加熱物６の任意の箇所の直下に拡大部１５を移動させることはできないが、複数のステッピングモータや歯車を使用することにより、被加熱物６の任意の箇所の直下に拡大部１５を移動させるようにすることもできる。
【００２２】
とくに、放射させる電磁波の波長をλとすると、放射アンテナ１１の拡大部１５の大きさＤをｎλ／２（ただし、ｎは１以上の整数）とすることにより、パッチアンテナのような働きをすることができる。前記パッチアンテナとは、基板に印刷して作られるマイクロストリップアンテナの一種であり、近年は需要が多く、最も信頼性の要する気象衛星レーダのアレイアンテナにも用いられている。
【００２３】
図２、および図３に示した構成では、放射アンテナ１１の拡大部１５の大きさＤを（２ｍ−１）λ／２（ただし、ｍは１以上の整数）とした場合であり、ｍ＝１のときには、いわゆる半波長アンテナとして動作する。図４は放射アンテナ１１上の電界強度分布を模式的に示す側面図である。図４に示したように、放射アンテナ１１の両端では電界強度がゼロとなるため、放射アンテナ１１の拡大部１５を含めない軸部１６の長さＡ〜Ｂをｋλ／２（ただし、ｋは１以上の整数）とする必要がある。図４では放射アンテナ１１の拡大部１５を含めない軸部１６の長さＡ〜Ｂは３λ／２である。また、放射アンテナ１１の拡大部１５を含めない結合部１０からの軸部１６の長さＡ〜Ｃは（２ｋ−１）λ／４（ただし、ｋは１以上の整数）とする必要がある。図４では放射アンテナ１１の拡大部１５を含めない軸部１６の長さＡ〜Ｃは５λ／４である。放射アンテナ１１の軸部１６の長さをこのように設定することにより、電磁波を効率よく軸部１６上を伝送することができる。また、放射アンテナ１１の拡大部１５の大きさＤは（２ｍ−１）λ／２（ただし、ｍは１以上の整数）であるので、拡大部１５の中心Ｅは電界強度が最大となるように拡大部１５を軸部１６に接続することにより、拡大部１５からの電磁波の放射量を増大させることができる。
【００２４】
また、放射アンテナ１１の軸部１６から電磁波の放射量を減少させるために、軸部１６の軸幅Ｆをλ／４以下にすることが効果的である。
【００２５】
なお、図２、図３、図４においては、拡大部１５が円形である場合を示したが、四角形などの多角形や楕円形、線状、または、それらを組み合せた形状としても同様の効果を得ることができる。
【００２６】
（実施例２）
以下、本発明の高周波加熱装置の第２の実施例について図面を参照しながら説明する。図５は本実施例における放射アンテナの構成を示す平面図である。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与して詳細な説明を省略する。また、全体の構成は図１と同じである。本実施例が実施例１と異なる点は、拡大部１５の大きさを、半波長の整数倍でなく、１波長の整数倍としたことにある。本実施例における放射アンテナの作用は実施例１と同じであるが、図５に示した本実施例では、放射アンテナ１１の拡大部１５の大きさＤがｍλ（ただし、ｍは１以上の整数）、すなわち波長の整数倍としており、ｍ＝１のときには、いわゆる全波長アンテナとして動作する。
【００２７】
図６は放射アンテナ１１上の電界強度分布を模式的に示す側面図である。図６に示したように、放射アンテナ１１の拡大部１５の大きさＤはｍλ（ただし、ｍは１以上の整数）であるので、拡大部１５の中心Ｅでは電界強度が最小となるように拡大部１５を軸部１６に接続することにより、拡大部１５からの電磁波の放射量を増大させることができる。
【００２８】
なお、図５および図６においては、拡大部１５が円形の放射アンテナの例を示したが、四角形などの多角形や楕円形、線状、または、それらを組み合せた形状としても同様の効果を得ることができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係わる本発明は、拡大部の大きさを放射される電磁波の半波長の奇数倍とし軸幅が前記電磁波の波長の１／４を超えない大きさで、かつ軸長が前記電磁波の半波長の整数倍である軸部とからなる高周波加熱装置用放射アンテナとすることで、前記拡大部の中心における電界強度が最大となるように放射アンテナ上の電界強度分布を設定できる。
【００３０】
請求項２に係わる本発明は、拡大部の大きさを放射される電磁波の１波長の整数倍とし、軸幅が前記電磁波の波長の１／４を超えない大きさで、かつ軸長が前記電磁波の半波長の整数倍である軸部とからなる高周波加熱装置用放射アンテナとすることで、前記拡大部の中心における電界強度が最小となるように放射アンテナ上の電界強度分布を設定できる。
【００３１】
この発明によれば、軸部からの電磁波の放射を抑制でき、拡大部から電磁波を効率よく放射することができるとともに、軸部からの放射による所望外の加熱を抑制して、被加熱物を所望の仕上がり状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高周波加熱装置の実施例１の構成を示す断面図
【図２】同実施例における放射アンテナの構成を示す平面図
【図３】同実施例における放射アンテナの構成を示す側面図
【図４】同実施例における放射アンテナ上の電界強度分布を模式的に示す側面図
【図５】本発明の高周波加熱装置の実施例２における放射アンテナの構成を示す平面図
【図６】同実施例における放射アンテナ上の電界強度分布を模式的に示す側面図
【図７】従来の高周波加熱装置の構成を示す断面図
【図８】従来の高周波加熱装置の他の構成を示す斜視図
【図９】同従来例の構成を示す断面図
【符号の説明】
１ターンテーブル
２マグネトロン
３導波管
４加熱室
５開口部
６被加熱物
７温度検出手段
８ミラー
９凹面ミラー
１０結合部
１１放射アンテナ
１２ステッピングモータ
１３回転軸
１４被加熱物支持板
１５拡大部
１６軸部
Ｅ中心
Ｆ軸幅[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high frequency heating apparatus including a radiation antenna that can control a heating distribution when an object to be heated is dielectrically heated by electromagnetic waves.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional high-frequency heating apparatus will be described. Conventionally, this type of high-frequency heating device is generally disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-138857. As shown in FIG. 7, this high-frequency heating device includes a turntable 1, and electromagnetic waves emitted from a magnetron 2 as electromagnetic wave generating means are transmitted through a waveguide 3, and the shape of the heating chamber 4 and electromagnetic waves are transmitted. Is distributed in the heating chamber 4 as a standing wave determined by the position of the opening 5 from which the light is radiated, and heated according to the electric field component of the electromagnetic wave in each part of the heated object 6 and the dielectric loss in each part. . In this conventional example, the heating distribution of the object to be heated 6 is generally determined by the standing wave distribution of the electromagnetic wave. Therefore, the turntable 1 for rotating the unevenness of the heating distribution is rotationally driven to make the heating distribution on the concentric circle uniform. It was.
[0003]
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-1981147, there is a method of switching a plurality of openings 5. In this high-frequency heating device, as shown in FIGS. 8 and 9, 20 waveguides 3 are arranged in a matrix outside the bottom surface of the heating chamber 4, and power is supplied to each waveguide 3. It was to be controlled selectively. At this time, which waveguide 3 is supplied with power is controlled by a temperature detecting means 7 for detecting a local temperature in the heating chamber 4, and 20 mirrors vertically above each opening 5. 8, infrared rays were guided to five sets of temperature detection means 7 through five sets of concave mirrors 9 to detect local temperatures.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional high-frequency heating apparatus as shown in FIG. 7, when the electromagnetic wave is introduced into the heating chamber 4 by connecting the waveguide 3 and the heating chamber 4, the material or shape of the object 6 to be heated is determined. Since the positions of the appropriate openings 5 that make the heating distribution uniform are different, there is a problem that all the objects to be heated 6 cannot be heated uniformly with only one opening 5. For example, it is generally known that when a planar object to be heated 6 is heated in a conventional microwave oven, heating proceeds from the edge of the object to be heated 6 and heating unevenness occurs such that the temperature does not rise at the center. At this time, in the configuration shown in FIG. 7, the heating distribution can be made uniform on the concentric circles by the rotation of the turntable 1, but the heating distribution in the radial direction and the vertical direction cannot be improved.
[0005]
On the other hand, in the conventional high-frequency heating apparatus as shown in FIGS. 8 and 9, the heating position by the radiated wave is emphasized rather than the heating by the standing wave, and the radiation position of the electromagnetic wave from the lower vicinity of the heated object 6 is controlled. Although an arbitrary position of the object to be heated 6 can be locally heated by the radiation position, it is necessary to install many waveguides 3 and to obtain a desired finished state. Has a problem that the configuration becomes complicated because it is necessary to switch the power supply to each waveguide 3.
[0006]
The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-frequency heating device that has a simple configuration and can be finished in a desired cooking state.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention according to claim 1 , the size of the enlarged portion is an odd multiple of a half wavelength of the radiated electromagnetic wave , the axial width is not larger than ¼ of the wavelength of the electromagnetic wave, and the axial length is An antenna for a high-frequency heating apparatus , which includes an axial portion that is an integral multiple of a half wavelength of an electromagnetic wave, and has an electric field strength distribution on the radiation antenna set so that the electric field strength at the center of the enlarged portion is maximized.
[0008]
According to this invention, it can be set to the optimal state in which an expansion part operate | moves as a radiation antenna of the odd multiple of the half wavelength of electromagnetic waves.
[0009]
The present invention relating to claim 2, the size of the enlarged portion is an integer multiple of one wavelength of the electromagnetic waves radiated, a size axis width does not exceed a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave, and the axial length is The electric field strength distribution on the radiation antenna was set so that the electric field strength at the center of the enlarged portion was minimized by using a radiation antenna for a high-frequency heating device composed of a shaft portion that was an integral multiple of half the wavelength of the electromagnetic wave . This is an antenna for a high-frequency heating device.
[0010]
According to this invention, it can be set to the optimal state in which an expansion part operate | moves as a radiation antenna of the integral multiple of 1 wavelength of electromagnetic waves.
[0011]
The present invention is an antenna for a high-frequency heating device in which the axial width of the shaft portion excluding the enlarged portion of the radiating antenna has a size that does not exceed 1/4 of the wavelength of the radiated electromagnetic wave.
[0012]
According to the present invention, it is possible to radiate electromagnetic waves from the shaft portion and radiate electromagnetic waves from the enlarged portion intensively and efficiently, and to suppress undesired heating due to radiation from the shaft portion.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The antenna for a high-frequency heating device according to claim 1 is such that the size of the enlarged portion is an odd multiple of a half wavelength of the radiated electromagnetic wave , the axial width does not exceed 1/4 of the wavelength of the electromagnetic wave, and An antenna for a high-frequency heating device comprising an axial portion whose axial length is an integral multiple of a half wavelength of the electromagnetic wave, and having an electric field strength distribution on the radiation antenna set so that the electric field strength at the center of the enlarged portion is maximized. .
[0014]
In the present invention, the electric field intensity at the center of the enlarged portion is set to be maximized so that the enlarged portion efficiently radiates electromagnetic waves as an antenna having an odd number of half-wavelengths. The diameter of the enlarged portion is set to a half wavelength, and the central electric field strength is set to be maximum, and the enlarged portion is a half wavelength antenna.
[0015]
The antenna for a high-frequency heating device according to claim 2 is such that the size of the enlarged portion is an integral multiple of one wavelength of the radiated electromagnetic wave , the axial width does not exceed ¼ of the wavelength of the electromagnetic wave, and An antenna for a high-frequency heating device comprising an axial portion having an axial length that is an integral multiple of a half wavelength of the electromagnetic wave, and having an electric field strength distribution on the radiation antenna set such that the electric field strength at the center of the enlarged portion is minimized. .
[0016]
In the present invention, the electric field intensity at the center of the enlarged portion is set to be minimum so that the enlarged portion efficiently radiates electromagnetic waves as an antenna having an integral multiple of one wavelength. The diameter of the enlarged portion is set to one wavelength and the central electric field intensity is set to be minimum, and the enlarged portion is a full-wavelength antenna.
[0017]
In the present invention, the shaft width of the shaft portion is set to ¼ or less of the wavelength to reduce the radiation of the electromagnetic wave from the shaft portion. In the embodiment, the shaft width is smaller than the diameter of the circular enlarged portion and 1 It is composed of a strip-shaped conductor having a width of / 4 wavelength or less.
[0018]
Examples will be described below.
[0019]
(Example 1)
Hereinafter, a first embodiment of the high-frequency heating device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of this embodiment. It should be noted that the same components as those in the conventional example shown in FIG. In the figure, the electromagnetic wave radiated from the magnetron 2 enters the heating chamber 4 via the waveguide 3, the coupling portion 10, and the radiation antenna 11, and heats the object 6 to be heated. Here, the rotating shaft 13 of the stepping motor 12 exists below the waveguide 3 and is connected to the coupling portion 10. In this embodiment, there is no motor for rotating the turntable 1, the dish, and the turntable 1 in the conventional example, and the object to be heated 6 is merely placed on the object to be heated support plate 14.
[0021]
The operation of the above configuration will be described. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the radiating antenna 11, and FIG. 3 is a side view showing the configuration of the radiating antenna 11. In the figure, the electromagnetic wave that has entered from the coupling portion 10 is strongly transmitted in the longitudinal direction of the radiation antenna 11. At this time, if the shaft portion 16 of the radiating antenna 11 has the same width up to the tip, the electromagnetic wave is radiated from every place of the radiating antenna 11, but in this embodiment, the surface area of the radiating antenna 11 is partially enlarged. A portion 15 is provided to radiate electromagnetic waves from the enlarged portion 15 in a concentrated manner. In the conventional configuration shown in FIG. 7, the object 6 to be heated is uniformly heated by rotating the turntable 1. However, in the configuration of this embodiment, the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 is moved by the stepping motor 12. The heated object 6 can be locally heated by moving it to the most heated portion of the heated object 6, and can be finished in a desired state by sequentially changing the heating position. For example, the radiation antenna 11 can be moved by the stepping motor 12 in accordance with a movement pattern set in advance corresponding to the material, shape, size, and the like of the article 6 to be heated. In the configuration of the present embodiment, the enlarged portion 15 cannot be moved directly below an arbitrary portion of the object 6 to be heated. However, by using a plurality of stepping motors or gears, any part of the object 6 to be heated can be used. It is also possible to move the enlarged portion 15 directly below the location.
[0022]
In particular, when the wavelength of the electromagnetic wave to be radiated is λ, the size D of the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 is nλ / 2 (where n is an integer equal to or greater than 1), thereby functioning as a patch antenna. be able to. The patch antenna is a kind of microstrip antenna that is printed on a substrate. Recently, the patch antenna is in great demand, and is also used for an array antenna of a weather satellite radar that requires the most reliability.
[0023]
2 and 3, the size D of the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 is (2m−1) λ / 2 (where m is an integer equal to or greater than 1), and m = When it is 1, it operates as a so-called half-wave antenna. FIG. 4 is a side view schematically showing the electric field intensity distribution on the radiation antenna 11. As shown in FIG. 4, since the electric field intensity is zero at both ends of the radiating antenna 11, the lengths A to B of the shaft portion 16 excluding the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 are set to kλ / 2 (where k is It is necessary to be an integer of 1 or more. In FIG. 4, the lengths A to B of the shaft portion 16 excluding the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 are 3λ / 2. Further, the lengths A to C of the shaft portion 16 from the coupling portion 10 not including the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 must be (2k−1) λ / 4 (where k is an integer of 1 or more). . In FIG. 4, the lengths A to C of the shaft portion 16 not including the enlarged portion 15 of the radiation antenna 11 are 5λ / 4. By setting the length of the shaft portion 16 of the radiating antenna 11 in this way, electromagnetic waves can be efficiently transmitted on the shaft portion 16. Further, since the size D of the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 is (2m−1) λ / 2 (where m is an integer equal to or greater than 1), the electric field strength is maximized at the center E of the enlarged portion 15. By connecting the enlarged portion 15 to the shaft portion 16, the amount of electromagnetic waves emitted from the enlarged portion 15 can be increased.
[0024]
In order to reduce the amount of electromagnetic waves radiated from the shaft portion 16 of the radiation antenna 11, it is effective to set the shaft width F of the shaft portion 16 to λ / 4 or less.
[0025]
2, 3, and 4 show the case where the enlarged portion 15 is circular, but the same effect can be obtained by using a polygon such as a rectangle, an ellipse, a line, or a combination thereof. Can be obtained.
[0026]
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the high-frequency heating device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the radiation antenna in the present embodiment. In addition, the same number is attached | subjected to the same component as Example 1, and detailed description is abbreviate | omitted. The overall configuration is the same as in FIG. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the size of the enlarged portion 15 is not an integral multiple of a half wavelength, but an integral multiple of one wavelength. Although the operation of the radiating antenna in this embodiment is the same as that of the first embodiment, in the present embodiment shown in FIG. 5, the size D of the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 is mλ (where m is an integer of 1 or more). ), That is, an integral multiple of the wavelength, and when m = 1, it operates as a so-called full wavelength antenna.
[0027]
FIG. 6 is a side view schematically showing the electric field intensity distribution on the radiation antenna 11. As shown in FIG. 6, since the size D of the enlarged portion 15 of the radiating antenna 11 is mλ (where m is an integer equal to or greater than 1), the electric field strength is minimized at the center E of the enlarged portion 15. By connecting the enlarged portion 15 to the shaft portion 16, the amount of electromagnetic waves emitted from the enlarged portion 15 can be increased.
[0028]
5 and 6 show examples of the radiating antenna in which the enlarged portion 15 is a circular shape. However, the same effect can be obtained when a polygon such as a quadrangle, an ellipse, a line, or a combination thereof is used. Can be obtained.
[0029]
【The invention's effect】
The present invention according to claim 1 is such that the size of the enlarged portion is an odd multiple of a half wavelength of the radiated electromagnetic wave, the axial width does not exceed 1/4 of the wavelength of the electromagnetic wave, and the axial length is the electromagnetic wave. By using a radiating antenna for a high-frequency heating device that includes an axial portion that is an integral multiple of a half wavelength, the electric field strength distribution on the radiating antenna can be set so that the electric field strength at the center of the enlarged portion is maximized.
[0030]
The present invention relating to claim 2, the size of the enlarged portion is an integer multiple of one wavelength of the electromagnetic waves radiated, a size axis width does not exceed a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave, and the axial length is By using a radiating antenna for a high-frequency heating device having a shaft portion that is an integral multiple of half the wavelength of the electromagnetic wave, the electric field strength distribution on the radiating antenna can be set so that the electric field strength at the center of the enlarged portion is minimized. .
[0031]
According to this invention, radiation of electromagnetic waves from the shaft portion can be suppressed, electromagnetic waves can be efficiently radiated from the enlarged portion, undesired heating due to radiation from the shaft portion can be suppressed, and the object to be heated can be A desired finished state can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a first embodiment of a high-frequency heating device according to the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a radiating antenna in the same embodiment. FIG. 4 is a side view schematically showing the electric field intensity distribution on the radiation antenna in the same embodiment. FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the radiation antenna in the second embodiment of the high-frequency heating device of the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional high-frequency heating device. FIG. 8 is a perspective view showing another configuration of the conventional high-frequency heating device. FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the conventional example.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turntable 2 Magnetron 3 Waveguide 4 Heating chamber 5 Opening part 6 Object to be heated 7 Temperature detection means 8 Mirror 9 Concave mirror 10 Coupling part 11 Radiation antenna 12 Stepping motor 13 Rotating shaft 14 Object to be heated support plate 15 Enlarged part 16 Shaft part E Center F Shaft width

Claims

A circular enlarged portion whose diameter is an odd multiple of half the wavelength of the electromagnetic wave, and an axis whose axial width is not larger than ¼ of the wavelength of the electromagnetic wave and whose axial length is an integral multiple of the half wavelength of the electromagnetic wave. A radiating antenna for a high-frequency heating device .

A circular enlarged portion whose diameter is an integral multiple of one wavelength of the electromagnetic wave , an axis whose axial width is not larger than ¼ of the wavelength of the electromagnetic wave, and whose axial length is an integral multiple of a half wavelength of the electromagnetic wave A radiating antenna for a high-frequency heating device .