JPH01227391A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高周波加熱装置における加熱効率の向上のため
の改良手段に関する。

従来の技術 加熱室の天井中央部に導波管の開口部を設け、さらに開
口部真下の加熱室天井面に高周波エネルギーを攪はん散
乱させるスタータを設け、導波管内を伝送された高周波
エネルギーが開口部を通り上記スタータにより攪はんさ
れ、加熱室底面に置かれた食品に照射し、これを誘電加
熱する方式の高周波加熱装置が特公開５０−１１６１３
９に見られる。

発明が解決しようとする課題 従来例で示した特公開５０−１１６１３９号では、加熱
室開口部真下に設けられた羽根は高周波エネルギーを攪
はん、散乱させるもので高周波エネルギーの放射方向を
コントロールする機能を有していないため、高周波エネ
ルギーが食品に直接照射されないで、食品に到達する前
に加熱室壁面等で多重反射を繰り返し熱損失となったり
、また、加熱室内の付属品、例えば受は皿等に吸収され
熱損失となるため、食品に集中的に高周波エネルギーを
照射して効率良く加熱することが困難であった。ざら、
上記の理由により食品以外の受は皿、壁面等に高周波エ
ネルギーが照射されるため、局部異常加熱を生じ受は皿
を破損したり、壁面でスパークを発生するという問題点
があった。

課題を解決するための手段 高周波エネルギーが給電される加熱室開口部のほぼ中央
に金属導体を導波管内と加熱室内にまたがって貫通させ
た同軸伝送線路を形成させ、開口中心部を軸として回転
する回転自在の電波レンズを加熱室内に設け、上記電波
レンズと一体に風力駆動用羽根を設けて、高周波発振器
の冷却風を利用して回転させるようにしたものである。

作用 高周波エネルギーの放射源となる開口部に金属導体を設
けて同軸伝送線路を形成させ、さらにこれに近接して電
波レンズを設けることにより、効率良く高周波エネルギ
ーを開口部より電波レンズに放射し、さらに上記電波レ
ンズがあたかも光学レンズのような作用をして、高周波
エネルギーを収束させ、放射方向が制御できるという作
用がある。さらに電波レンズと一体に形成された風力駆
動用羽根を設けることにより、高周波発振器の冷却風を
電波レンズ回転駆動力として利用できる。

実施例 本発明の一実施例による高周波加熱装置の構成および作
用を図面を用いて説明する。

１は加熱室で金属板で構成され、導波管２を介して高周
波発振器３が設けられている。４は高周波発振器３のア
ンテナである。加熱室１底面には受は皿５に載せられた
食品６が置かれている。上記加熱室１と導波管２が連結
されている導波管２の終端部には開口部７が設けられ、
上記開口部７の真下には開口部７のほぼ中心部に設けら
れた誘電体損失の少ない材料からなる回転軸８に支持さ
れた電波レンズ９が設けられ、上記電波レンズ９が回転
自在に支えられている。上記回転軸８には導波管２内と
加熱室１内を貫通して金属導体１０を設け、同軸伝送線
路を形成している。上記電波レンズ９は第３図に原理図
で示すように同一の大きさの金属板から成るエレメント
１１を回転軸８の中心部つまり第２図における高周波エ
ネルギーの放射源となる開口部７ａの中心部は疎に、外
側にいくに従って密になるように互いに平行に同一面上
に並べたもの、もしくは第４図に示したように、エレメ
ント１１同志が互いに平行で、かつ等間隔になるように
並べ、開口部７ａの中心部より外側にいく程、エレメン
ト１１巾を大きくとったもの等があり、これらはＥ面金
属レンズといわれている。これらのエレメント１１は実
際には誘電体損失の少ない材料、例えばテフロン等から
成る連結軸１２で結合されている。さらに連結軸１２は
風力駆動用羽根１３が設置できるよう十字形に一体で構
成されている。

電波レンズにはこの他にも、上記Ｅ面金属レンズと形状
の似通ったＨ面金属レンズ、さらには誘電体内での高周
波エネルギーの速度が自由空間内での速度より遅れるこ
とを利用した、誘電体レンズ等がある。これらを総称し
てここでは電波レンズと呼んでいる。なお、上記金属導
体１０は第７図に示すように円筒状、直方体筒、もしく
は筒状の他、円柱、直方体等のものでもよく同軸伝送線
路を構成するものであればどのような形状でもよい。

次に上記構成における作用について一例としてＥ面金属
レンズを例に上げて説明する。

マイクロ波は波長が極めて短いので、伝搬の性質は光に
よく似ており、この点に着目して光学レンズが光を収束
するのと同じように、電波レンズ９によって高周波エネ
ルギーの収束を行い、これを本発明では応用したもので
ある。

以下、上記構成における作用について一例としてＥ面金
属レンズを採用した高周波加熱装置を例にあげ以下説明
する。

高周波発振器３で発生した高周波エネルギーは導波管２
を通って開口部７と金属導体１０とで構成された同軸伝
送線路より電波レンズ９に入り位相が整えられて、放射
方向を制御され、受は皿Ｓ上の食品６に直接放射される
ようになっている。この時、開口部７が同軸伝送線路を
有しているため、高周波発振器３と電波レンズ９間の整
合がとりやすく、しかも効率良く高周波エネルギーを上
記電波レンズ９に放射することができる。電波レンズ９
は風力駆動用羽根１３により高周波発振器３の冷却風を
利用して回転されるようになっている。実施例で示した
電波レンズ９の中のＥ面金属レンズとは第３図に示すよ
うに同一形状のエレメント１１を平行に、開口部７ａの
中心程疎に、外側に行くに従って密に並べることにより
、第Ｓ図に示すように平行エレメント１１の間隔を小さ
くする程位相速度が早くなり、間隔を大きくする程位相
速度が遅くなるという原理にもとずき、高周波エネルギ
ーを収束制御し、これを食品６に集中的に照射させるよ
うにしたものである。

また、第４図、第６図に示すようにエレメント１１を平
行に等間隔に並べ、エレメント１１の巾を変えるつまり
、通路長を適当に変えることによっても同じように上記
で説明したように高周波エネルギーを収束して、これを
食品６に集中的に回転照射させることができる。上記電
波レンズ９を回転させる理由は、高周波エネルギーを食
品６に回転させながら照射することにより、より均一な
加熱を促進させる効果を狙ったためである。

さらに、この他、時間と平行に置かれたエレメントを高
周波エネルギーの伝搬軸に対して、ある角度だけ傾けて
おくと、Ｅ面金属レンズと同じように高周波エネルギー
を収束させることができ、同じ作用をもたせることがで
きる。なお、第３図、第４図におけるＥは電界、Ｈは磁
界、Ｐは高周波エネルギーでその伝搬方向を示す。

発明の効果 以上のように本発明によれば、高周波エネルギーの放射
される開口部に同軸伝送線路を形成し、　　・さらにこ
れと近接し開口部の中心部を回転軸とした電波レンズを
設けることにより、電波レンズと高周波発振器間の整合
が容易であるため、より効率良く上記電波レンズに照射
収束させて放射方向を食品中心部に向かって集中的に制
御放射できるため、食品を効率良く短時間で加熱し、し
かも電波レンズを高周波発振器の冷却風を利用して回転
させているため加熱むらの少ない高周波加熱装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による高周波加熱装置の要部
断面図、第２図は電波レンズの拡大斜視図で、第３図、
第４図は電波レンズの中におけるＥ面金属レンズの斜視
図、第５図、第６図は第３図、第４図の高周波エネルギ
ーの収束状態を示した模式図、第７図は同軸伝送線路を
形成するための中心導体の形状の一例を示した斜視図で
ある。 １・・・加熱室、　　　２・・・導波管、３・・・高周
波発振器、４・・・アンテナ、７・・・開口部、　　　
９・・・電波レンズ、１０・・・金属導体、１３・・・
風力駆動用羽根。 出瀕人　日立熱器具株式会社 第１図 第３図 ・１１４　　図 企属埠牛 ｆ／”） 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱室（１）壁面に開口部（７）を有する導波管（２）
   を設け、この導波管（２）の壁面に高周波発振器（３）
   のアンテナ（４）を設けると共に、上記開口部（７）の
   ほぼ中央に金属導体（１０）を導波管（２）内と加熱室
   （１）内に貫通して設けた同軸伝送線路を採用し、上記
   開口部（７）の中心部を軸に回転する電波レンズ（９）
   を開口部（７）近傍に対向させて加熱室内に設け、さら
   に上記電波レンズ（９）を回転させる手段として風力駆
   動用羽根（１３）を設けたことを特徴とする高周波加熱
   装置。