JP3677940B2

JP3677940B2 - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP3677940B2
Application number: JP15334597A
Authority: JP
Inventors: 等隆信江
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: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2017-06-11
Also published as: JPH113777A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波を吸収して発熱する高周波発熱体を備えた高周波加熱装置に関し、特に高周波発熱体の発生熱を利用して被加熱物を加熱する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジに代表される高周波加熱装置は、被加熱物である食材に対して高周波エネルギを利用して食材自身を自己発熱させる機能を有する。いわゆる電波を利用することから、熱源から離れた位置に設けた食材を加熱することができる。
【０００３】
電波は陶器やガラスは透過できるが金属は透過できず、その金属面で反射するので金属容器内の被加熱物を電波で加熱するには、たとえば金属容器の上方に開口部がある場合は、その開口部から金属容器内に電波を供給させる必要がある。
【０００４】
しかし、従来の電子レンジは、金属容器に入った被加熱物を加熱することは想定していない。背の低い金属容器であれば被加熱物を高周波加熱できる場合があるが、一般的には金属容器内の被加熱物を高周波加熱することは困難である。
【０００５】
一方、被加熱物を直接加熱する方法として、被加熱物を載置する載置台を高周波加熱する技術がある。これを利用すれば、被加熱物はもとより、金属容器内に入っている被加熱物を加熱することが可能となる。
【０００６】
これに対する先行技術の一つとして、特開平１−２０４３８６号公報がある。この公報によれば、被加熱物を載置する載置台は高誘電損失を有しマイクロ波を吸収して発熱するマイクロ波吸収発熱体とこの下面に一体に形成した耐熱、非熱伝導性のマイクロ波透過材料とから構成され、供給するマイクロ波により載置台を発熱させて載置台に載せられた食品の裏面に焦げ目をつけることを可能にしている。
【０００７】
しかしながら、このような構成の載置台では、載置台の発熱量を制御することはできないので、食品の加熱状態を所望の状態にすることが困難である。なぜならば、被加熱物に吸収される高周波エネルギと載置台のマイクロ波吸収発熱体に吸収される高周波エネルギとの分配量を制御することができないためである。
【０００８】
また、食品加熱において、輻射熱を必要としない食品もあり、そのような食品に対しての加熱においてもマイクロ波吸収発熱体にマイクロ波エネルギが消費されるので食品が消費できるマイクロ波エネルギが削減されることに伴い調理時間が長くなったり、食品の種類によっては調理が不十分になったりする不具合を有している。
【０００９】
一方、この課題の解消を図るために応用される先行技術の一つとして、特開昭５２−１１１０４６号公報がある。この公報によれば、加熱室の底面に設けた高周波励振手段と、加熱室内へ着脱自在に設けることができるとともに被加熱物を載置する金属製受皿とを備え、金属製受皿の底面に高周波発熱体を設けた構成としている。
【００１０】
この構成によれば、金属製受皿が加熱室を二分する。そして、加熱室を形成する底面壁を含む壁面と金属製受皿とがつくる空間に供給される高周波のほとんどを閉じ込めることを可能にできる。従って、加熱室内に給電される高周波エネルギ量を制御することで高周波発熱体の発熱量を制御できる可能性を有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱室の上下方向の中間において高周波発熱体を底面に設けた金属製受皿を着脱自在させる構成であり、被加熱物を高周波加熱する場合には、この金属製受皿を取り外す必要があり、使い勝手に課題を有していた。
【００１２】
本発明は、高周波を吸収して発熱する高周波発熱体を備えた載置台の温度を高周波的視点から制御して被加熱物を効果的に加熱させることを基本課題としている。
【００１３】
また、高周波加熱装置の被加熱物を収納する加熱室内に装着でき、高周波加熱時はもとより、輻射加熱や対流加熱時にも常用できる載置台を提供し、金属容器に入った被加熱物の加熱ができる高周波加熱装置を提供することを応用課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、被加熱物を載置する載置部と、前記載置部を実質的な終端とする円筒管形状の空胴共振室と、前記載置部を回転駆動する載置部駆動手段と、前記載置部と一体的に構成するとともに前記空胴共振室内に介在させ高周波を吸収して発熱する通気性を有する高周波発熱体と、前記空胴共振室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記空胴共振室内に空気を送風する送風手段と、前記載置部の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の出力信号が既定の温度信号レベルを超過すると、前記載置部駆動手段を動作させる制御部を備えたものである。
【００１５】
本発明によれば、載置部の温度が所望になったことを目視でき被加熱物を載置するタイミングを知らしめることができる。また、装置使用後において載置部温度が高い場合には、載置部回転による目視効果により、やけど防止を図ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、被加熱物を載置する載置部と、前記載置部を実質的な終端とする円筒管形状の空胴共振室と、前記載置部を回転駆動する載置部駆動手段と、前記載置部と一体的に構成するとともに前記空胴共振室内に介在させ高周波を吸収して発熱する通気性を有する高周波発熱体と、前記空胴共振室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記空胴共振室内に空気を送風する送風手段と、前記載置部の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の出力信号が既定の温度信号レベルを超過すると、前記載置部駆動手段を動作させる制御部を備えたものである。これにより、載置部を実質的な終端とする空胴共振室内に高周波発熱体を介在させているので、空胴共振室内での高周波負荷を高周波発熱体に限定させることができる。従って、空胴共振室に供給する高周波エネルギを制御することで高周波発熱体の発熱量を制御でき、さらには載置部の温度制御を可能にし、被加熱物単体あるいは金属容器に入った被加熱物を効果的に加熱させることができる。
【００１７】
また、空胴共振室に送風した空気を通気性を有する高周波発熱体に通流させることで、熱流を載置部周辺に通流排出し被加熱物周辺の雰囲気温度を高めることにより輻射熱あるいは対流熱による被加熱物の加熱を促進できる。さらには、空気の通流により高周波発熱体および載置部をすばやく冷却させることができ、装置使用後の後片付けをスピーディーに行なうことができる。
【００１８】
また、高周波発生手段は、高周波発熱体と熱的に分離した構成としている。これにより、載置部からの熱伝達を断ち切り高周波発生手段の熱的破損を防止できる。
【００１９】
また、空胴共振室は円筒管形状とし、円筒管中心軸上に設けた駆動軸を介して載置部を回転駆動する載置部駆動手段とを備えたものである。これにより、空胴共振室内の電界分布を乱すことなく高周波発熱体を有する載置部を回転させることができる。また、制御手段は、温度検出手段の出力信号が既定の温度信号レベルを超過すると、載置部駆動手段を動作させることとしている。これにより、載置部の温度が所望になったことを目視でき被加熱物を載置するタイミングを知らしめることができる。また、装置使用後において載置部温度が高い場合には、載置部回転による目視効果により、やけど防止を図ることができる。
【００２０】
さらにまた、高周波発熱体は、ハニカム構造体としている。これにより、通気性を備えるとともに小さい熱容量の発熱部を構成でき、発熱の立ち上がりあるいは冷却をすばやく行なうことができる。
【００２１】
また、高周波発熱体は、高比誘電率の部材を含有する構成としている。これにより、高周波発熱体内を伝搬する高周波の伝搬速度を遅くでき、伝搬する高周波から高周波エネルギを効果的に吸収することができる。
【００２２】
また、ハニカム構造体の貫通部に高比誘電率の部材を付加した構成としている。これにより、高周波を吸収して発熱する部材からの熱負荷を大きくでき、高周波の供給停止に伴う高周波発熱体の著しい温度低下を抑制することができる。
【００２３】
また、高周波発熱体は、板状構造とし、板の厚さを使用する高周波の実効波長の略１／４としたものである。これにより、高周波発熱体の形状を大きくし熱容量を増すことなく高い高周波電界領域に高周波発熱体を必ず存在させることができるので、発熱を促進させることができる。
【００２４】
さらにまた、載置部の温度を検出する温度検知手段を備えている。そして、温度検知手段の出力信号に基づいて、高周波発生手段の動作を制御する制御手段を備えている。これにより、載置部の温度を所望の温度に制御でき、被加熱物を効果的に加熱することができる。
【００２５】
また、温度検出手段の出力信号に基づいて、送風手段の動作を制御する制御手段を備えている。これにより、高周波発熱体への空気の通流を制御して被加熱物周辺へ高温の熱流を通流して被加熱物周辺の温度を高め被加熱物を包み込んだ状態で加熱することができるので、被加熱物の加熱も効果的に行なうことができる。また、高周波供給時における載置部の温度のすばやい低下、あるいは高周波発生手段の冷却、装置使用後における載置部のすばやい冷却をさせることで装置の使い勝手を高めることができる。
【００２６】
また、載置部を収納する限定した空間と、前記空間に供給する高周波を発生する高周波発生手段とを備えたものである。これにより、載置部の温度を制御することで、被加熱物底面への焦げ目つけ、被加熱物を保温状態に維持することができる。
【００２７】
また、載置部を収納する凹状絞り部を有する天板に対して、前記載置部と天板とを略フラットに組立てたものである。これにより、ドロップイン型の加熱装置を提供できる。
【００２８】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２９】
本発明の高周波発熱体に用いられる高周波を吸収して発熱する部材としては、従来より周知の様々な材料が用いられる。たとえば、フェライト、ペロブスカイト構造の組成を主成分とする磁器半導体、炭化珪素、カーボンブラック、木炭などの粉末あるいは焼結物であり、粉末の粒径あるいは焼結物の気孔率は特に限定されないが、好ましくは、発熱部材が絶縁体として作用するようにし、焼成に対しては助結材を選択する。
【００３０】
高比誘電率の部材の比誘電率は、高周波発熱体の板厚さにより適宜選択することができる。たとえば使用する高周波帯を電子レンジに用いられる２４５０ＭＨｚ帯とした時には、その空間伝搬波長は約１２ｃｍであり、高比誘電率部材中を伝搬する時の実効伝搬波長がその比誘電率の平方根の逆数に比例することを考慮すると実用的な構造寸法が得られる比誘電率の値として４０００以下の材料、好ましくは５以上、２０００以下を用いることができる。
【００３１】
この周波数帯で使用する高比誘電率の部材としては、たとえば、酸化チタン、ペロブスカイト構造の組成を主成分とする誘電体、助結材に酸化ベリウムを用いた炭化珪素があげられる。
【００３２】
なお、非常に大きな熱容量を呈する高周波発熱体とする場合は、上記した比誘電率の値より小さい値の部材、たとえばアルミナ、窒化アルミ、ムライト、コージェライトなども選択できる。さらに、高周波発熱体のコンパクト化を視点とし薄型形状の発熱体構成を採りたい場合は、比誘電率が２００以上の部材、たとえばペロブスカイト構造の組成を主成分とする誘電体（ＳｒＴｉＯ３↓，ＰｂＴｉＯ３↓，ＰｂＺｒＯ３↓，Ｐｂ（Ｚｒ１↓−↓ｘ↓Ｔｉｘ↓）Ｏ３↓など）を選択することができる。
【００３３】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の高周波加熱装置の構成図、図２は図１に用いた高周波発熱体の部分拡大構成図、図３は図１に用いた空胴共振室内に生じさせた高周波電界分布図、図４は図１の装置を載置部上方からみた時の概略構成図である。
【００３４】
図１において、１０は載置部でありその上面には被加熱物１１を載置する。載置部１０の底面の略中央部には駆動軸１２と連結する連結部１３を設け、載置部１０の底面の周辺には高周波を吸収して発熱する高周波発熱体１４の一端面と面接合する凸面群１５を円周方向に周期的配設している。載置部１０の底部周辺には円筒形状の側壁面１６を設け、この側壁面１６の載置部１０との付け根周辺には通気孔１７を円周方向に周期配設している。高周波発熱体１４は、板状構造のハニカム構造体とし高比誘電率の部材１８を含有させている。１９は高周波発熱体１４を支持固定する支持部である。
【００３５】
２０は空胴共振室であり、２１は高周波発生手段、２２は高周波発生手段２１が発生する高周波を伝送する直線状の導波管、２３は空胴共振室２０内に高周波を放射する開孔からなる給電手段２４を有する環状導波管である。空胴共振室２０は円筒管形状から構成しており、円筒管の一端は載置部１０の底面を実質的な終端面とし、円筒管の側面は載置部１０の側壁面１６と環状導波管２３の内側壁面２５から形成し、円筒管形状の一方の端面は底板２６で形成している。
【００３６】
載置部１０の側壁面１６の外側周囲には高周波遮断部２７を設けている。この高周波遮断部２７は、断面がコの字状の凹部の底面にインピーダンス変換部２８を周期的に配設している。また、高周波遮断部２７の開口部であり載置部１０の側壁面１６に対面する領域は、耐熱性樹脂部材２９で覆っている。
【００３７】
３０は載置部１０の表面温度を検出する温度検出手段である赤外線センサである。３１は送風手段であり、直線状の導波管２２内に空気を送風する。３２は高周波発生手段２１の駆動電源、３３は載置部駆動手段であるモータであり駆動軸１２を回転駆動して載置部１０を回転させる。
【００３８】
３４は制御手段であり、温度検出手段である赤外線センサ３０が検出する載置部１０の温度情報を取り込む。また、手動情報入力手段（図示していない）からの情報あるいは上述の温度情報に基づいて駆動電源３２、載置部駆動手段であるモータ３３および送風手段３１に対して制御信号を出力し、それぞれを所望の動作状態に設定する。
【００３９】
次に図２について説明する。図２は、図１に用いた高周波発熱体の部分拡大構成図である。
【００４０】
高周波発熱体１４は、図２に示すようにハニカム構造体としている。このハニカム構造の基体３５は高周波を吸収して発熱する耐火耐熱の部材、たとえば炭化珪素を主体の組成とした絶縁性を備える部材の焼結体で構成している。基体３５の貫通孔群３６には互い違いに高比誘電率からなる部材１８、たとえば酸化チタン粉末、を充填している。また充填物を基体３５に保持させるために貫通孔群３６の両端は、無機結合材３７にて封止している。
【００４１】
板状構造の高周波発熱体１４はハニカム構造体の貫通孔方向を板の厚み方向として載置部１０の底面に配設している。
【００４２】
高周波発熱体１４は図２に示したハニカム構造体からなる直方体形状の小ブロックとし、お互いを無機結合材にて接合組み立てして高周波発熱体の全体を構成している。また、このように構成した高周波発熱体１４を一体的に載置部１０の底面の凸部群１５に接合組立した後、支持部材１９にて固定支持させている。
【００４３】
高周波発熱体の形状構造として、高周波加熱装置として代表される電子レンジにおいて使用される２４５０ＭＨｚ帯の場合の１実施例を以下に示す。
【００４４】
高周波発熱体１４のハニカム構造は貫通孔群３６の密度が２００セル／平方インチ、基体３５の壁厚さは０．４ｍｍである。小ブロックの発熱体としての外形形状は、３３ｍｍ角、厚さ（図１中ｔで示す）８．８ｍｍとした板状構造としている。高比誘電率の充填部材１８は、粉末の酸化チタンを使用した。この充填部材を充填した状態での高周波発熱体の２４５０ＭＨｚ帯における実効比誘電率は、約１２であった。高周波発熱体の厚さｔは、この比誘電率に基づき、２４５０ＭＨｚ帯の高周波の実効波長に対して略１／４の長さになるように構成している。
【００４５】
次に図３について説明をする。図３は図１の空胴共振室に生じる高周波電界分布図を示している。
【００４６】
図３において、高周波発生手段２１が発生した高周波は直線状の導波管２２と環状の導波管２３とを伝送して空胴共振室２０に伝搬する。各導波管２２、２３内および空胴共振室２０内に生じる電気力線を矢印付き実線にて示す。空胴共振室２０を形成するとともに環状導波管２３の形成壁面である内側壁面２５には、略対向する位置に給電手段２４ａ，２４ｂを配設している。また、直線状導波管２２と環状導波管２３との接続位置を起点として給電手段２４ａ，２４ｂのそれぞれに至る物理的寸法は、環状導波管２３内を伝搬する高周波の実効波長の略１／２の長さ分だけ異ならしている。
【００４７】
なお、３８は載置部１０を回転させる駆動軸を貫通させる穴である。
【００４８】
次に図４について説明する。図４は図１の装置を載置部上方からみた時の概略構成図を示し、特に載置部１０の底面への高周波発熱体１４の配設構成および送風手段３１から送風される空気の通流方向を示す。
【００４９】
高周波発熱体１４は、直方体形状の小ブロックを連結した構成からなる。図４においては、小ブロックを１２個連結させた構成としている。この小ブロックの配設構成は図３に示した強く高周波加熱される領域３９と載置部１０の回転に伴う状態変化とを考慮して決定している。なお図４において、高周波発熱体１４の中央部１３は載置部１０を回転駆動させる駆動軸１２を介在させるために小ブロックを配さず中空としている。
【００５０】
次に動作と作用を説明する。
【００５１】
制御手段３４の出力制御信号に基づいて、駆動電源３２からの電力供給を受けて高周波発生手段２１が動作し高周波を発生する。
【００５２】
この高周波は直線導波管２２内を伝搬して、環状導波管２３に至ると二つの方向に分配される。分配された高周波は、図３中の電気力線で示したように互いの関係が逆位相にて環状導波管２３内を伝搬する。給電手段２４ａ，２４ｂへ至る物理寸法を上述した寸法差としたことにより、給電手段２４ａ，２４ｂから放射される高周波は同じ位相となる。円筒管状の空胴共振室２０は二つの給電手段から放射される同じ位相の高周波により、空胴共振室２０内に図示した電気力線を生じさせている。この結果図３中の円状の破線３９にて示す領域が強く高周波加熱される。
【００５３】
また、図示したように空胴共振室２０内に生じさせる電気力線を規定させたことにより空胴共振室２０の中央部に駆動軸３８を配設した場合でも上記の電気力線分布を維持させることができる。
【００５４】
また、空胴共振室２０内に生じさせた電気力線分布を強く維持させるために空胴共振室２０内をこの電気力線分布を生じる共振モードにて共振させている。この共振を実現させるために、円筒管形状の空胴共振室２０において、底板２６から載置部１０の底面に至る長さを規定している。
【００５５】
円筒管形状の空胴共振室２０の円筒管軸方向の長さを規定することに当たって高周波発熱体１４の高周波的作用を考慮している。
【００５６】
載置部１０の底面には高周波発熱体１４と面接合する凸面群１５を設けている。
【００５７】
この凸面群１５を設けていない載置部１０の底面は、高周波発熱体１４の一端面との間にすきまが形成される。このすきまは後述する空気の通気路として用いる。
【００５８】
この周期配設した凸面群１５を有する載置部１０の底面を空胴共振室２０の実質的な終端面としている。この載置部１０の底面構成と高周波発熱体１４との高周波的作用により、図３に示した強く高周波加熱される領域３９に該当した高周波発熱体１４の領域では、高周波発熱体１４内を遅く伝搬する高周波から高周波エネルギを効果的に吸収してすばやい発熱が行われる。
【００５９】
また、載置部１０の底面に設けた凸面群１５からの高周波発熱体１４の板厚さｔを高周波の実効波長の略１／４の長さにしたので、空胴共振室２０の円筒管軸方向においても高周波電界の強い領域に高周波発熱体１４を存在させることができ、高周波エネルギによる発熱をより促進させることができる。
【００６０】
高周波発熱体１４は載置部１０と面接合しているので、高周波発熱体１４の発熱は載置部１０に伝熱し載置部１０の温度が上昇していく。
【００６１】
この状態下において、載置部１０の温度上昇の進行を赤外線センサ３０を用いて把握する。図４に示した高周波発熱体１４の小ブロック配置と図３に示した強く高周波加熱される領域３９とは、回転する載置部１０にあってはその停止状態に応じて最良の状態から若干位置ずれした状態になる場合がある。制御手段３４は、空胴共振室２０に生じる強い高周波加熱領域の分布に対する載置部１０の停止位置状態を載置部１０の温度上昇具合を把握することで判断できる。制御手段３４は、温度上昇が緩やかな場合載置部１０を回転させるために載置部駆動手段３３を動作させる制御信号を出力することができる。
【００６２】
また、制御手段３４は、載置部１０の温度情報に基づいて、その温度が既定の温度信号レベルを超過したと判定すると載置部駆動手段３３を動作させる制御信号を出力する。これにより、載置部１０が被加熱物を加熱するのに十分な温度に達したことを載置部１０を回転させるという目視情報により報知させることができる。また、この制御方法は被加熱物に応じた方法の一つとして、高周波発熱体１４しいては載置部１０をすばやく所望の温度に立ち上げることに対応する制御方法であり、所望温度域に到達するまでは載置部１０の回転を停止させることを示すものである。
【００６３】
一方、送風手段３１から供給される空気流４０は図４に示すように直線状導波管２１、環状導波管２３（空気流４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）を経て給電手段２４ａ，２４ｂ（空気流４０ｂ，４０ｃ）より空胴共振室２０内に導かれ、図１に示したように高周波発熱体１４内（空気流４０ｄ，４０ｅ）を通気して空胴共振室２０外（空気流４１）へ通流する。
【００６４】
送風手段３１を動作させることにより、高周波発熱体１４内を通流して高温になった空気を載置部１０の外周周辺に通気させることができる。これにより、載置部１０および被加熱物１１の周辺の雰囲気温度を高温にすることができ、被加熱物１１の加熱を促進できる。
【００６５】
またさらに、空気を通気させ高周波発熱体１４を冷却させることができる。これにより、載置部１０の温度をすばやく低下させることができる。これは、特に装置使用後の後片づけの際に大きな利便性を有させることができる。
【００６６】
載置部１０を回転駆動する構成としたことにより、載置部１０からの熱伝達は回転軸１２のみであり、高周波発生手段２１を高周波発熱体１４から熱的に分離して高周波発生手段の熱的破損を防止できる。また、送風手段３１を動作させることで、熱伝達をさらに抑制できる。
【００６７】
また制御手段３４は赤外線センサ３０の信号に基づいて載置部１０の温度を所望の温度帯に維持させるために駆動電源３２の動作を制御して高周波発生手段２１に供給する電力を制御したり、送風手段３１の送風量を制御をする。
【００６８】
この制御により、載置部１０の温度を被加熱物の加熱に最適な温度に維持させることができる。
【００６９】
また載置部１０の温度を所望の温度に上昇させたり下降させたりすることは上述した制御を用いてすばやく実行させることができる。
【００７０】
また高周波発熱体１４に高比誘電率の部材１８を付加したことにより、高周波を吸収して発熱する部材からみた熱負荷を大きくでき、高周波の供給停止に伴う高周波発熱体１４の著しい温度低下を抑制し、載置部１０の温度を所望の温度に維持する制御を容易にできる。
【００７１】
なお、空胴共振室２０に生じさせる共振モードは上記実施例に限定されるものではなく、例えば載置部の外形をコンパクトにしたい場合には強い高周波加熱領域が４個所生じる共振モードを選択できる。この共振モードを選択した場合には、それに対応して高周波発熱体の構成および載置部への配置を最適な状態に変更する。
【００７２】
（実施例２）
図５は本発明の実施例２の高周波加熱装置の構成図である。図１と相違する点は、載置部１０を限定した空間４２に収納したことである。
【００７３】
図５において、４３は空間４２に供給する高周波を発生する高周波発生手段、４４は高周波発生手段４３が発生した高周波を伝送する導波管、４５は空間４２を形成する金属壁面に設け空間４２内に高周波を放射する開孔、４６は高周波発生手段４３を駆動する駆動電源であり制御手段３４が出力する信号によってその動作を制御している。また載置部１０の温度を検出する赤外線センサ３０は、空間４２を形成する壁面に設けた視野穴４７を介して載置部１０の周縁をセンサが温度検出する視野として配設している。
【００７４】
また空間４２を形成する底壁面４８は、略円形の凹部を形成しこの凹部内の周辺には高周波遮断部２７を周期配設している。載置部１０は、この高周波遮断部２７と同心状に組込まれ、駆動軸１２を介して回転する構成としている。
【００７５】
なお、高周波発生手段４３を冷却する冷却ファン、開孔４５を遮蔽する低誘電損失で耐熱性の板、空間４２を形成する壁面に配した給排気穴、あるいは装置本体筐体などは図示していないが付帯される。
【００７６】
次に動作、作用について説明する。
【００７７】
実施例２の構成においては、被加熱物自体を高周波加熱させることができる。この場合、高周波発生手段４３を動作させ、高周波発生手段４３が発生する高周波により被加熱物を加熱する。この際において、載置部１０と底壁面４８とのすきま領域には高周波遮断部２７の存在により高周波的に極めて小さいインピーダンス領域が形成される。この高周波的作用により空間４２内に放射された高周波は載置部１０と底壁面４８とのすきまを伝搬しない。そして載置部１０は、空間４２を形成する金属壁面の一つとして作用する。従って高周波発生手段４３の動作中に生じる載置部１０の温度上昇は被加熱物１１からの熱伝達が支配的であり載置部１０は実質的な発熱をしない。
【００７８】
また、被加熱物の加熱方法によっては、高周波発生手段２１を動作させて載置部１０の温度を実質的に高めることができる。高周波発生手段４３、２１の動作制御は、一方のみの動作を時間的に組み合わせたり、同時動作させたりすることができる。載置部１０の温度は、高周波発生手段２１が発生する高周波により制御できるので被加熱物を所望の加熱状態にさせることができる。たとえば、被熱物底面への焦げ目つけ、被加熱物を保温状態に維持することができる。
【００７９】
また、高周波発生手段２１と送風手段３１を動作させて、空間４２内を高温にさせることができる。これにより、被加熱物をいわゆるオーブン加熱させることができる。
【００８０】
この種の装置の特徴は、載置部１０を空間４２を形成する壁面として作用させたことにあり、被加熱物を高周波加熱しているときに高周波発熱体１４は発熱しない。従って、載置部１０は空間４２内に常用配設できる。
【００８１】
また、金属性容器に入った被加熱物を載置部１０に載置した場合でも載置部１０からの伝熱により被加熱物を間接的に加熱することができ、利便性の高い装置を提供することができる。
【００８２】
（実施例３）
図６は本発明の実施例３の高周波加熱装置の配設構成図である。図において、図１および図５と相違する点は、天板４９の下方に装置を格納した構成にある。
【００８３】
図６において、天板４９は載置部５０の外形より大きい径の凹状絞り加工をしている。載置部５０は、この凹状絞り部に収納し、天板４９と略フラットな状態に組み立てられている。赤外線センサ３０は、凹部絞り部の下方に配置し載置部５０の周縁底面を温度検出する視野として配置している。
【００８４】
次に動作と作用について説明する。
【００８５】
載置部５０の温度制御は上述した実施例と同様である。また、送風手段３１を動作させて得られる高温の空気流は天板５０の凹状絞り部と載置部５０とのすきまを介して天板４９上に通気する。
【００８６】
この構成の特徴は、ドロップイン型の加熱装置を提供できることであり、載置部５０を回転可能な構成としているので、加熱中であることを目視的に報知できる利便性を提供できる。また、載置部５０への電力供給線の接続がないので、載置部５０を取り外して水洗いなどの清掃を容易に行なうことができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかのように本発明の高周波加熱装置によれば、載置部を実質的な終端とする空胴共振室内に高周波発熱体を介在させているので、空胴共振室内での高周波負荷を高周波発熱体に限定させることができる。従って、空胴共振室に供給する高周波エネルギを制御することで高周波発熱体の発熱量を制御でき、さらには載置部の温度制御を可能にし、被加熱物単体あるいは金属容器に入った被加熱物を効果的に加熱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の高周波加熱装置の構成図
【図２】同高周波加熱装置の高周波発熱体の部分拡大構成図
【図３】同高周波加熱装置の空胴共振室内の高周波電界分布図
【図４】同高周波加熱装置の載置部上方からみた概略構成図
【図５】本発明の実施例２の高周波加熱装置の構成図
【図６】本発明の実施例３の高周波加熱装置の構成図
【符号の説明】
１０、５０載置部
１１被加熱物
１２駆動軸
１３高周波発熱体
１８高比誘電率部材
２０空胴共振室
２１高周波発生手段
３０赤外線センサ（温度検出手段）
３１送風手段
３３載置部駆動手段
３４制御手段
３５ハニカム構造の基体
３６ハニカム構造体の貫通部
３９強い高周波加熱領域（共振モード）
ｔ高周波発熱体の板厚さ

Claims

被加熱物を載置する載置部と、前記載置部を実質的な終端とする円筒管形状の空胴共振室と、前記載置部を回転駆動する載置部駆動手段と、前記載置部と一体的に構成するとともに前記空胴共振室内に介在させ高周波を吸収して発熱する通気性を有する高周波発熱体と、前記空胴共振室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記空胴共振室内に空気を送風する送風手段と、前記載置部の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の出力信号が既定の温度信号レベルを超過すると、前記載置部駆動手段を動作させる制御部を備えた高周波加熱装置。
被加熱物を載置する載置部と、前記載置部を実質的な終端とする円筒管形状の空胴共振室と、前記載置部と一体的に構成するとともに前記空胴共振室内に介在させ高周波を吸収して発熱する通気性を有する高周波発熱体と、前記高周波発熱体と一体に構成した前記載置部を回転駆動する載置部駆動手段と、前記空胴共振室に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記空胴共振室内に前記高周波発生手段で発生した高周波を放射する２つの開口を設けた環状導波管と、前記空胴共振室内に空気を送風する送風手段と、前記載置部の温度を検出する温度検出手段を備え、２つの前記開口から放射される同じ位相の高周波により共振モードを前記空胴共振室に生じさせ、かつ前記温度検出手段を用いた前記載置部の温度上昇から、前記共振モードと前記高周波発熱体とが位置ずれが生じていると判断した場合には、前記載置部駆動手段を制御して、前記載置部を回転させることを特徴とした高周波加熱装置。
高周波発熱体は、ハニカム構造体とし、前記ハニカム構造体の貫通部に高比誘電率の部材を付加した請求項１または２記載の高周波加熱装置。
高周波発熱体は、板状構造とし、板の厚さを使用する高周波の実効波長の略１／４とした請求項１または２記載の高周波加熱装置。
前記温度検出手段の出力信号に基づいて、前記高周波発生手段および／または前記送風手段の動作を制御する制御手段を備えた請求項１記載の高周波加熱装置。
載置部を収納する限定した空間と、前記空間に供給する高周波を発生する高周波発生手段とを備えた請求項１または２記載の高周波加熱装置。
載置部を収納する凹状絞り部を有する天板に対して、前記載置部と天板とを略フラットに組立てた請求項１または２記載の高周波加熱装置。