JPH113777A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は高周波発熱体を有する載置部を備え
た高周波加熱装置に関するものであり、載置部の温度を
高周波的視点から制御して被加熱物を効果的に加熱する
ものである。 【解決手段】 載置部１０はその底面に高周波発熱体１
４を配し、載置部１０の底面を実質的な終端面とする空
胴共振室２０、空胴共振室２０に供給する高周波を発生
する高周波発生手段２１、空気を送風する送風手段３
１、載置部１０の温度を検出する温度検出手段３０、制
御手段３４とを備え、高周波発生手段２１の高周波負荷
を高周波発熱体１４に限定し、高周波発生手段２１およ
び送風手段３１を制御して載置部１０の温度を最適に制
御して被加熱物１１を効果的に加熱する装置を提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
を備えたものである。

【００１５】本発明によれば、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。これにより、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。

【００１６】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。

【００１７】

【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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】また、高周波発熱体は、空胴共振室内に生
じさせる共振モードに対応させた配置構成としている。
これにより、高周波発熱体の容積を限定して高周波エネ
ルギの集中化を図り、高周波発熱体の発熱立ち上がりを
早くできる。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】また、温度検出手段の出力信号に基づい
て、載置部駆動手段の動作を制御する制御手段を備えた
ものである。

【００２９】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。

【００３０】以下、本発明の実施例について図面を用い
て説明する。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。

【００３１】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２４５０
MHz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４００
０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。

【００３２】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。

【００３３】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（Ｓｒ
ＴｉＯ３↓，ＰｂＴｉＯ３↓，ＰｂＺｒＯ３↓，Ｐｂ
（Ｚｒ１↓−↓ｘ↓Ｔｉｘ↓）Ｏ３↓など）を選択する
ことができる。

【００３４】（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。

【００３５】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。１
９は高周波発熱体１４を支持固定する支持部である。

【００３６】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。

【００３７】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２
７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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。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。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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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。

【００５７】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。

【００５８】また、載置部１０の底面に設けた凸面群１
５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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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１
４内（空気流４０ｄ，４０ｅ）を通気して空胴共振室２
０外（空気流４１）へ通流する。

【００６３】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。

【００６４】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１
０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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】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。

【００７１】（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。

【００７２】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。

【００７３】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。

【００７４】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。

【００７５】次に動作、作用について説明する。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４
８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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】（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。

【００８１】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。

【００８２】次に動作と作用について説明する。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。

【００８３】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。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば以下の効果
を有する。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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ので、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。

【００８８】また、高周波発熱体は、空胴共振室内に生
じさせる共振モードに対応させた配置構成としているの
で高周波発熱体の容積を限定して高周波エネルギの集中
化を図り、高周波発熱体の発熱立ち上がりを早くでき
る。

【００８９】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構成により、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。

【００９０】また、高周波発熱体をハニカム構造体とし
たことにより、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。

【００９１】また、高周波発熱体に高比誘電率の部材を
含有させた構成により、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。

【００９２】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、載置部の温度制御を容易に行なうことができる。

【００９３】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としたこ
とにより、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。

【００９４】また、載置部の温度を検出する温度検知手
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ので、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。

【００９５】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の
で、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。

【００９６】さらにまた、温度検出手段の出力信号に基
づいて、載置部駆動手段の動作を制御する制御手段を備
え、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
るので、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。

【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 (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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
   を備えた高周波加熱装置。
2. 【請求項２】高周波発生手段は、高周波発熱体と熱的に
   分離した構成とした請求項１記載の高周波加熱装置。
3. 【請求項３】高周波発熱体は、空胴共振室内に生じさせ
   る共振モードに対応させた配置構成とした請求項１記載
   の高周波加熱装置。
4. 【請求項４】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請求項１記載の高周波加熱装置。
5. 【請求項５】高周波発熱体は、ハニカム構造体からなる
   請求項１記載の高周波加熱装置。
6. 【請求項６】高周波発熱体は、高比誘電率の部材を含有
   する構成とした請求項１記載の高周波加熱装置。
7. 【請求項７】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５記載の高周波加熱装置。
8. 【請求項８】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
   記載の高周波加熱装置。
9. 【請求項９】載置部の温度を検出する温度検出手段を備
   えた請求項１記載の高周波加熱装置。
10. 【請求項１０】温度検出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た請求項
    ９記載の高周波加熱装置。
11. 【請求項１１】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た請求項９記載
    の高周波加熱装置。
12. 【請求項１２】温度検出手段の出力信号に基づいて、載
    置部駆動手段の動作を制御する制御手段を備えた請求項
    ９記載の高周波加熱装置。
13. 【請求項１３】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た請求項１２記載の高周波加熱装
    置。