JPH0129316B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波加熱装置の均一加熱に関するも
のである。

高周波加熱装置の均一加熱手段として、高周波
エネルギーを乱反射させるスターラ、高周波エネ
ルギーを回転しながら放射する回転アンテナ、被
加熱物を回転移動させるターンテーブル、更に加
熱室周壁に多数の高周波供給口を設けるようにし
たものなどが知られている。しかしこれらのいず
れのものも、多くの人手と多大の検討期間を費や
すカツトアンドトライによらなければ実用に供せ
られる品物にならないという欠点があつた。

本発明は上述の欠点を解消するためになされた
もので、簡単な手段で均一加熱の得られる高周波
加熱装置を提供することを目的とする。

以下本発明の一実施例を第１図、第２図に従つ
て説明する。

第１図は本発明の高周波加熱装置の一実施例を
示す要部断面略図で、第２図は第１図のXY方向
から見た上面図である。図面において、１は高周
波エネルギーを発生する高周波発振器で、２はそ
の高周波発振器１を加熱室３に連結する導波管で
ある。加熱室３は金属板により直方体状に作られ
ている。導波管２も金属板により直方体状に作ら
れ、加熱室３の天井壁外側に天井壁に沿つて平行
に取付けられている。加熱室３内の下部には食品
などの被加熱物４を載置して回転移動させるター
ンテーブル５を設けている。導波管２の一側の加
熱室３に結合する部分には２個所の高周波放射口
６，７を設け、このうち一方の高周波放射口６を
導波管２の先端部に開口させ、もう一方の高周波
放射口７を加熱室３の端部近傍に開口させてい
る。導波管の他側は加熱室天井の外縁をこえて延
出し、その端部に前述の高周波発振器１が取付け
られている。また、導波管２の軸方向に対する上
述２個所の高周波放射口６，７の寸法Ｂ，Ｄと上
述２個所の高周波放射口６，７の間を隔てる仕切
部８の寸法Ｃとを合計した寸法Ｂ＋Ｃ＋Ｄを使用
波長λに対してλ／２〜λ＋λ／４とするととも
に、仕切部８の寸法Ｃをλ／８以上としている。
９は導波管２の下板と加熱室３の上壁端部とを接
合するためのねじである。ねじ９の取付寸法Ｅは
製作の容易さの点から15mm以上は必要である。

高周波放射口６，７の寸法Ｂ，Ｄと仕切部の寸
法Ｃとの合計寸法Ｂ＋Ｃ＋Ｄをλ／２〜λ＋λ／
４にしている理由を説明する。導波管２内の管内
波長λgは使用波長（自由空間波長）λより大き
く、長辺寸法ａを狭くするほど大きくなるという
性質があるが、実用寸法の導波管ではλ／２〜λ
＋λ／４の範囲内に少なくともλg／２が含まれ
ている。具体的に述べると、家庭用の高周波加熱
装置いわゆる電子レンジにおいては、λ＝122mm
（周波数2450MHzに対応）で、λ／２〜λ＋λ／
４は61〜153mmであり、ａ寸法は96、80、70mmが
一般的である。ａ＝96mmに対してはλg／２＝79
mmで、61＜Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＜153mmの範囲内では、磁
界最大位置が導波管軸方向に対して先端と79mmの
２個所であり、磁界最小位置は39.5mmと118.5mm
の２個所である。磁界最大位置では磁界と直行す
る導波管軸方向の壁面電流も最大となる。この壁
面電流を切るように高周波放射口６，７を設ける
ことにより、高周波放射口６，７から能率よく高
周波エネルギーを加熱室３内に向けて放射でき
る。そこで、ａ＝96mmの場合は、高周波放射口
６，７をそれぞれ磁界最大位置である導波管の先
端部と79mm付近に配設する。仕切部８は高周波放
射率の悪い磁界最小位置39.5mm付近に配設する。
実用上、ａ＝96mmでは、Ｂ＋Ｃ＋Ｄの最小寸法は
λg／２に対応する79mmである。

同様にａ＝80mmの場合は、61＜Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＜
153mmの範囲内に磁界最大位置が２個所、最小位
置が２個所あるが、高周波放射口６，７をそれぞ
れ磁界最大位置である導波管先端部と95mm付近に
配設し、仕切部８は磁界最小位置の47.5mm付近に
配設する。実用上、ａ＝80mmではＢ＋Ｃ＋Ｄの最
小寸法はλg／２に対応する95mmである。

また、ａ＝70mmの場合は、61＜Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＜
153mmの範囲内に磁界最大位置が２個所、最小位
置が１個所あるが、高周波放射口６，７をそれぞ
れ磁界最大位置である導波管先端部と126mm付近
に配設し、仕切部８は磁界最小位置の63mm付近に
配設する。実用上、ａ＝70mmではＢ＋Ｃ＋Ｄの最
小寸法はλg／２に対応する126mmである。

仕切部８の寸法Ｃをλ／８以上としている理由
を説明する。高周波加熱装置の使用波長λを122
mm（周波数2.450MHzに対応）とした場合、λ／
８は約15mmとなる。この15mmは、家庭用の高周波
加熱装置いわゆる電子レンジにおいて、仕切部８
を塗装した鉄板あるいはステンレススチールで製
作したとき、500W〜700Wの高周波エネルギーを
供給している加熱室３内に被加熱物４を入れ忘れ
た状態即ち空焼状態で、高周波磁界によつて誘起
される仕切部８の表面を流れる高周波電流による
損失に起因する異常加熱で仕切部８に変色や変形
などの不都合が生じないために必要なもので、仕
切部８の導波管軸方向の寸法Ｃを15mm以上にすれ
ば、実用上差し支えないことが実験的に確認され
ている。

つぎに本発明の高周波加熱装置の作用、効果を
説明する。高周波発振器１から加熱室３に向かう
高周波エネルギーは、まず加熱室３端部付近の高
周波放射口７から加熱室３内に放射され、続いて
残りの高周波エネルギーが導波管２の先端部の高
周波放射口６から加熱室３内に放射される。仕切
部８の寸法Ｃや位置を調節することにより、高周
波放射口７と６との高周波エネルギーの放射比率
が調節でき、ターンテーブル５の半径方向の加熱
むらを少なくすることができる。円周方向の加熱
むらはターンテーブル５の回転移動により少なく
することができるのはいうまでもない。

さらに、背の高いコツプや牛乳ビンに入れた牛
乳や、背の高い徳利に入れた酒の場合は上下方向
の加熱むらが生じ易いが、本発明にあつては導波
管２の先端と加熱室３の側壁との距離Ａを調節し
て高周波放射口６の真下に上述牛乳や酒がこない
ようにすることにより、上下方向の加熱むらを少
なくすることができる。そのためには、導波管２
の先端部と加熱室３の側壁との距離Ａを導波管軸
方向の加熱室３の幅の1/2よりも小さくし、かつ
高周波放射口７をできるだけ加熱室３の端部に近
付けておけばよい。

家庭用の電子レンジでは、加熱室の幅は270mm
〜400mm程度である。前述のように、ａ＝96mmで
は、Ｂ＋Ｃ＋Ｄの最小寸法が79mmであり、これに
Ｅの最小寸法15mmを加えた寸法が94mmである。こ
の94mmがＡ（＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）寸法の最小であ
り、上述電子レンジの最小幅270mmの1/2である
135mmよりも短く実現可能である。同様に、ａ＝
80mmでは、Ａ寸法の最小は110mmとなり、上述最
小幅の1/2より短く実現可能である。ただし、ａ
＝70mmの場合は、Ａ寸法の最小は141mmとなるの
で、加熱室の幅が282mm以上の場合に適用する。

以上のように、本発明によると、高周波放射口
の配置、寸法範囲、どこを調節すればよいか、が
明確であるので、加熱むらの改善に要する人手や
期間を低減でき、かつターンテーブル上の半径方
向、円周方向および背の高い被加熱物の上下方向
の加熱むらが少なく、かつ仕切部の空焼時の異常
加熱のない高周波加熱装置を提供でき、実施する
効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高周波加熱装置の一実施例を
示す要部断面図で、第２図は第１図のXY方向か
ら見た上面図である。 １……高周波発振器、２……導波管、３……加
熱室、４……被加熱物、５……ターンテーブル、
６，７……高周波放射口、８……仕切部、Ｂ，
Ｃ，Ｄ……各高周波放射口および仕切部の寸法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高周波発振器と、加熱室と、前記高周波発振
   器を前記加熱室に連結して高周波エネルギーを前
   記加熱室に供給する導波管と、前記加熱室内にて
   被加熱物を載置して回転移動させるターンテーブ
   ルとを備えた高周波加熱装置において、前記導波
   管２を前記加熱室３の天井の外側にしかも天井壁
   に沿つて配置するとともにその一端を前記天井壁
   にて２個の高周波放射口６，７を以て加熱室と結
   合させ他端を天井壁の外縁をこえて延出させてそ
   の端部に前記高周波発振器１を取付け、前記天井
   壁の２個の高周波放射口のうち一方の高周波放射
   口６の位置を前記導波管の先端部とし、もう一方
   の高周波放射口７の位置を前記高周波発振器の取
   付けられた側の加熱室側壁近傍とし、前記加熱室
   天井の導波管先端部と前記高周波発振器の取付け
   られた側の加熱室側壁との距離Ａを前記導波管の
   管軸方向の加熱室の幅の1/2よりも小さくし、か
   つ前記導波管の管軸方向に対する前記高周波放射
   口６，７の寸法Ｂ＋Ｄと前記高周波放射口６，７
   の間を隔てる仕切部８の寸法Ｃとを合計した寸法
   Ｂ＋Ｃ＋Ｄを使用波長の1/2〜5/4にするととも
   に、前記仕切部の寸法Ｃを使用波長の1/8以上と
   したことを特徴とする高周波加熱装置。