JPH1167442A

JPH1167442A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH1167442A
Application number: JP22604697A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Nobue; 等隆信江
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波発熱体を備えた高周波加熱装置に関
し、被加熱物に対する高周波加熱、輻射加熱あるいは対
流加熱をそれぞれ効果的に実施することである。【解決手段】高周波発熱体１３は、高周波吸収部材か
らなるハニカム構造体の基体と高比誘電率部材とで構成
し、その板の厚さｔを使用する高周波帯の実効波長の略
１／４として加熱室１０内の上部に配設し、高周波発熱
体１３への高周波供給用の開孔２０を備えた構成とし、
高比誘電率部材の高周波および熱負荷へのそれぞれの作
用により加熱室内側からの高周波を反射させ高周波加熱
時の高周波発熱体での高周波エネルギ消費を抑制し、輻
射加熱あるいは対流加熱時には熱容量を大きくし被加熱
物の加熱を促進させることで使い勝手のよい装置を提供
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波により被加
熱物を加熱する高周波加熱装置に関し、特に高周波を吸
収して発熱する部材を有する高周波発熱体を備えた高周
波加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置は、オーブン電子レ
ンジに代表される。オーブン電子レンジは、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と、電気ヒータによる輻射熱や対流
熱を利用して食材をその表面から加熱し、例えば表面に
焦げ目をつける機能を有している。

【０００３】この電気ヒータとしては、シーズヒータ、
平面ヒータなどが用いられている。しかしながら、シー
ズヒータ方式は加熱室内にヒータが露出した構成のため
加熱室内の清掃時に邪魔になり清掃がし難い。一方平面
ヒータは、加熱室壁面に密着させた構成であり上述の困
難さは緩和される。しかし、加熱された食材は水蒸気を
発生する。この水蒸気はヒータの表面に付着するため、
ヒータ自身の構成として絶縁処理を充分に施すことが必
要である。しかし、絶縁処理を充分にすると、絶縁材の
比熱および熱伝導性のために、ヒータの加熱面（輻射
面）が加熱に充分な温度に到達するのに時間がかかるよ
うになる。そのため被加熱物を加熱するのに長時間必要
とした。

【０００４】上記従来の問題点に対する対応策として、
高周波エネルギを吸収して発熱する高周波発熱体を電気
ヒータの代替にすることが考えられた。

【０００５】この先行技術の一つとして、特開平１−２
１２８２１号公報がある。この公報には、加熱室内にマ
イクロ波吸収発熱体を設けた構成が開示されている。そ
して、食材の加熱調理に対しては、以下のような作用を
開示している。加熱初期には誘電率の高い食材にマイク
ロ波の大半が吸収され食材が加熱される。一方、食材の
発熱に若干遅れてマイクロ波吸収発熱体も発熱する。所
定時間マイクロ波を供給してマイクロ波を停止した後、
マイクロ波吸収発熱体が有する熱により食材が加熱され
食材の表面に焦げ目ができる。

【０００６】しかしながら、食材加熱において、輻射熱
を必要としない食材もある。この場合、食材加熱時にマ
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、食材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、食材の種類によ
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。

【０００７】この課題を解決する先行技術の一つとし
て、特開平８−６４３５６号公報がある。この公報に
は、調理物用の加熱室とマイクロ波発熱素子用の加熱室
を備え、電波遮蔽板である調理用加熱室を形成する上壁
面にマイクロ波発熱素子群を接着剤で着接させた構成が
開示されている。また、マイクロ波発熱素子群の熱エネ
ルギを調理物に直接放射させるために電波遮蔽板に複数
の小孔を設ける構成も開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高周波発熱体を有する高周波加熱装置は、高周波発熱体
を分散させた構成のため個々の発熱体の熱容量が小さく
被加熱物を効果的に加熱させるには７００〜９００℃程
度の高温に維持させる必要があり、発熱体を着接してい
る電波遮蔽手段の機械的変形を生じる危険性がある。ま
た、熱容量が小さいことから高周波の供給を停止すると
急激に温度低下するため、一定温度に調整するためのマ
イクロ波供給量の制御が困難であるという問題を有して
いた。

【０００９】また、高周波発熱体を一つの固まりとして
大きな熱容量にて構成した場合には、高周波分布の影響
を解消あるいは緩和させて発熱体全体を均一に発熱させ
る工夫が必要となる。

【００１０】本発明は高周波発熱体を備えた高周波加熱
装置において、被加熱物に対する高周波加熱、輻射熱加
熱あるいは対流熱加熱を効果的に実施する装置を提供す
るものである。

【００１１】

【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、被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室
の壁面の加熱室内側に設けた高周波発熱体と、前記高周
波発熱体に対応する加熱室の壁面に設けた開孔と、前記
開孔を含む前記加熱室の外側の空間に高周波を供給する
高周波供給手段とを備えたものである。

【００１２】本発明によれば、高比誘電率の部材にて構
成した高周波発熱体は、その発熱体内部で高周波の伝搬
速度を遅らすので、高周波を吸収して発熱する部材は高
周波エネルギを効率よく吸収して発熱を促進することが
できる。また、高比誘電率部材の存在により使用する高
周波帯において高比誘電率を有する部材と高周波を吸収
して発熱する部材とから構成され、発熱体の熱容量を大
きくすることができる。さらに、加熱室壁に設ける開孔
の配列構成を最適化することで、高周波発熱体を均一に
発熱させることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、被加熱物を収納する加
熱室と、前記加熱室の壁面に設けた高周波発熱体と、前
記高周波発熱体に高周波を供給する高周波供給手段とを
備え前記高周波発熱体を使用する高周波帯において高比
誘電率を有する部材と高周波を吸収して発熱する部材と
から構成した。

【００１４】これにより、高比誘電率部材の存在によっ
て高周波発熱体内を伝搬する高周波の伝搬速度を遅くさ
せ、高周波吸収部材が効率よく高周波エネルギを吸収し
て発熱を促進させることができる。

【００１５】また、被加熱物を収納する加熱室と、前記
加熱室の内壁面に設けた高周波発熱体と、前記高周波発
熱体に対応する加熱室の壁面に設けた開孔と、前記開孔
および前記加熱室に高周波を供給する高周波供給手段と
を備え前記高周波発熱体を使用する高周波帯において高
比誘電率を有する部材と高周波を吸収して発熱する部材
とから構成された。

【００１６】これにより、高周波発熱体に対向する加熱
室壁面に設ける開孔の配列構成を最適化することで高周
波発熱体全体を均一に発熱させることができる。

【００１７】また、高周波発熱体は、耐火耐熱の高周波
吸収部材からなる基体と、前記基体に高比誘電率の部材
を付加した構成としている。

【００１８】これにより、高比誘電率の部材を付加させ
る構造体としたことにより、同一構造の基体あるいは同
一部材の基体に対して比誘電率を変えることで所望の熱
容量の発熱体を構成することができる。

【００１９】そして、高周波発熱体の基体は、多数の貫
通孔からなる構成としている。これにより、高比誘電率
部材を発熱体全域に分散配置させ、高周波からみた時に
高周波的作用としての高周波発熱体の実効比誘電率の均
等化を図ることができる。これにより、あらゆる方向か
ら伝搬してくる高周波に対してその伝搬速度を遅くさせ
ることができる。

【００２０】また、高周波発熱体は、被加熱物に対向す
る側に高比誘電率の部材を多く付加する構成としてい
る。

【００２１】これにより、加熱室内を反射しながら伝搬
して高周波発熱体に入射する高周波を効果的に反射させ
ることにより、高周波発熱体内での高周波エネルギ消費
を抑制させ被加熱物を高速に加熱させることができる。

【００２２】さらにまた、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
している。

【００２３】これにより、高周波発熱体の被加熱物に対
向する面におけるインピーダンスを非常に大きな値にす
ることができるので、加熱室内を反射しながら伝搬して
高周波発熱体に入射する高周波をさらに効果的に反射さ
せることができる。

【００２４】また、高周波発熱体は、加熱室壁面の開孔
を介して加熱室外方向に延在する構成としている。ま
た、高周波発熱体の加熱室外方向に延在する領域は、高
周波を吸収して発熱する部材で構成している。

【００２５】これにより、開孔を含む加熱室の外側に供
給される高周波に対する負荷を高周波発熱体の加熱室外
側に延在する部分に特定化させ高周波発熱体の熱容量を
小さくして立ち上がりのよい発熱体とすることができ
る。

【００２６】また、高周波発熱体は、通気性を備える構
成としている。またさらに、加熱室の開孔を介して加熱
室内側に通気させる通気手段を備えている。

【００２７】これにより、高周波発熱体から離れた位置
に置かれた被加熱物に対して、熱エネルギを供給するこ
とができる。

【００２８】

【実施例】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、焼成に対しては必要に応じて助結材を選
択して用いる。

【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。

【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、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、
高周波発熱体の小形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（Ｚ
_r1-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
周波加熱装置の断面図、図２は高周波発熱体の要部断面
斜視図、図３は高周波供給手段の部分切り欠き構成図で
ある。

【００３４】図１において、１０は加熱室であり底部に
は被加熱物１１を載置する載置皿１２、上部には前述し
た材料の中から選択して構成した高周波発熱体１３を配
設している。載置皿１２は加熱室１０外に設けた回転駆
動モータ１４により回転させる。

【００３５】加熱室１０の側壁１５には、加熱室１０内
に高周波を供給する手段として高周波発生器１６とこの
高周波発生器１６が発生した高周波を伝送する導波管１
７と加熱室側壁１５に設けた給電開孔１８とを設けてい
る。

【００３６】加熱室１０の上壁１９には、高周波発熱体
１３に対応する上壁面領域内に後述する給電用の開孔群
２０を配列している。また、これらの開孔群２０に高周
波を供給する高周波供給手段として高周波発生器２１と
この高周波発生器２１が発生した高周波を伝送する導波
管２２を設けている。導波管２２は開孔群２０のすべて
をその導波空間に含むように構成している。

【００３７】また、導波管２２の一端部には、通気用の
孔群２３を設けるとともにこの通気用の孔群２３を通っ
て導波管２２内に空気を送風する通気手段である送風機
２４を設けている。

【００３８】高周波発熱体１３は、多数の貫通孔を有す
る多孔構造体である。このような構造体としては、ハニ
カム構造体、格子状構造体あるいは円筒孔構造体等があ
る。以下、本発明では図２に示すようにハニカム構造体
を用いた場合につき説明する。このハニカム構造の基体
２５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２５の貫通孔群２６には互
い違いに高比誘電率からなる部材２７、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２５に保持
させるために貫通孔群２６の両端は、無機結合材２８に
て封止している。この無機結合体は高比誘電率からなる
材料であってもよい。

【００３９】このような構造体の高周波発熱体１３は図
１に示すようにその周囲に配した保持部材２９と一体的
に加熱室上壁１９に固定部材３０にて固定支持させてい
る。

【００４０】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。

【００４１】ハニカム構造は貫通孔群２６の密度が２０
０セル／平方インチ、基体２５の壁厚さは０．４mmであ
る。発熱体としての外形形状は２４５mm角、厚さｔは
８．８mmであり板状構造としている。充填部材２７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
状態での発熱体の２４５０MHz帯における実効比誘電率
は、約１２であった。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。

【００４２】高周波発熱体１３への高周波供給の構成を
図３に示す。同図は加熱室１０を上方から見た構成図で
ある。１９は加熱室の上壁、２２は高周波発生器２１が
発生する高周波を伝送する導波管であり、図は導波管２
２の上壁を切り欠いた状態で示している。高周波発熱体
１３は破線で示している。導波管２２は、高周波発生器
２１から遠い側を図示したように拡げた構成からなる第
１の導波管部３１と、この第１の導波管部３１に至る第
２の導波管部３２とで構成している。第１および第２の
導波管部３１，３２は、結合孔３３を有する結合板３４
にて仕切っている。第１の導波管部３１は高周波発熱体
１３のほぼ全体に対応する空間に高周波を存在させてい
る。この第１の導波管部３１内にある加熱室上壁１９に
は高周波発熱体１３に高周波を供給させる開孔群２０を
分散配置している。開孔群２０は略９０°の折り曲げ部
を有するくの字型のスリット形状から構成している。な
お折り曲げたのは、高周波が加熱室内へ入る効率をよく
するためであり、略９０°に限定されるものではない。
装置の構成により折り曲げ角度を定めたらよい。

【００４３】次に動作、作用について説明する。まず被
加熱物を高周波加熱するために高周波加熱装置を電子レ
ンジとして機能させた場合について説明する。加熱室１
０内の載置皿１２に被加熱物１１を収納し、高周波発生
器１６を動作させる。高周波発生器１６が発生した高周
波は導波管１７を伝送し加熱室側壁１５に設けた給電開
孔１８を介して加熱室１０内に伝搬する。加熱室１０内
に伝搬してきた高周波は、加熱室１０の各壁面にて反射
を繰り返す。この高周波は被加熱物１１が存在する空間
に伝搬する時、その被加熱物１１の表面で反射される高
周波成分と被加熱物１１の内部に侵入する高周波成分と
に別れる。これらの様子を図１中に直線状の矢印付き実
線にて示している。被加熱物１１の内部に侵入した高周
波成分により被加熱物１１が誘電加熱される。

【００４４】一方、被加熱物１１の表面で反射した高周
波成分は再び加熱室１０の各壁面にて反射を繰り返し再
び被加熱物１１が存在する空間に伝搬した時に上述した
現象により被加熱物１１を加熱する。この繰り返しによ
り、被加熱物１１が効率良く加熱される。

【００４５】また一方、加熱室１０の上部に設けた高周
波発熱体１３においては、被加熱物１１に対向する側の
高周波発熱体１３の表面にもあらゆる方向からに高周波
が入射してくる。高周波発熱体の基体をハニカム構造体
とし、高比誘電率部材を発熱体全域に分散配置させたこ
とにより、高周波発熱体の実効比誘電率の均等化を図る
ことができ、あらゆる方向およびあらゆる場所に入射し
てくる高周波に対して効果的に機能させることができ
る。

【００４６】高周波発熱体１３は実効比誘電率が約１２
であることから、その表面における電圧反射率は約５５
％であり、エネルギベースではその二乗相当の約３０％
を反射する。さらに、高周波発熱体１３の厚さｔは伝搬
してくる高周波の実効波長の略１／４の長さとしてい
る。この構成による高周波的作用として、加熱室上壁１
９が有する零のインピーダンスが被加熱物１１に対面す
る高周波発熱体１３の表面ではインピーダンス反転さ
れ、高周波発熱体１３の表面でのインピーダンスは非常
に大きな値となる。これにより、高周波発熱体１３に伝
搬してきた高周波は、高周波発熱体１３の表面でほぼ１
００％反射する。従って、電子レンジとして機能させた
場合、加熱室１０内に供給される高周波エネルギを高周
波発熱体１３はほとんど消費せず被加熱物１１を効率よ
く加熱することができる。

【００４７】次に、被加熱物を輻射熱を利用して加熱す
るために高周波加熱装置をオーブンとして機能させた場
合について説明する。

【００４８】オーブン調理をする被加熱物１１を加熱室
１０内に収納した後、高周波発生器２１を動作させる。
高周波発生器２１が発生した高周波は導波管２２を構成
する第２の導波管部３２を伝送し結合孔３３を介して第
１の導波管部３１に伝搬する。第２の導波管部３１は、
共振構造体としているのでその共振モードに応じた高周
波分布を生じる。この共振モードとしては、例えばＴＥ
２２０モードを選択する。

【００４９】なお、ＴＥ２２０モードについて説明す
る。添字は共振構造体において、マイクロ波が給電され
る方向、マイクロ波が給電される方向に対して左右方向
に垂直な方向およびマイクロ波給電方向に対して上下方
向に垂直な方向のそれぞれに生ずる定在波の山の数を示
す。０は一様な電界分布である。

【００５０】第１の導波管部３１を共振させる構成によ
り、開孔群２０から高周波発熱体１３側に供給する高周
波エネルギを分散させることができるので、高周波発熱
体１３全体の発熱を均一化させることができる。

【００５１】第１の導波管部３１の加熱室上壁１９に設
けた開孔群２０は、上記の共振モードに対して加熱室上
壁１９に生じる高周波磁界を断ち切る方向に配置されて
おり、開孔群２０から高周波発熱体１３側へ高周波を放
射する。この放射された高周波は高周波発熱体１３内を
伝搬する時、高周波発熱体１３の実効比誘電率の影響を
受けその伝搬速度が遅くなる。高周波発熱体１３を構成
する高周波吸収部材はこの伝搬速度が遅い高周波から高
周波エネルギを効果的に吸収して発熱が促進される。

【００５２】また、高周波発熱体１３を伝搬する高周波
は遅い伝搬速度により、高周波吸収部材にてほとんどの
高周波エネルギを消費し、加熱室１０内へ伝搬する高周
波はほとんど無くなる。

【００５３】また、高周波発熱体１３を構成する高比誘
電率の部材は、高周波吸収部材にとって熱負荷の作用を
し、高周波発熱体１３の熱容量を大きくする。この作用
により、高周波発生器２１の動作を停止させた時に、高
周波発熱体１３の急激な温度低下を抑制できる。これに
より、高周波発生器２１の単純な制御によって高周波発
熱体１３を所望の温度に維持させることができる。

【００５４】図４は本発明の高温発熱体と従来の高温発
熱体の時間と温度との関係を比較したものである。な
お、本発明の高温発熱体は従来の発熱体に高比誘電率部
材として酸化チタンを充填したものである。図に示され
るように、本発明の高温発熱体は熱容量が大きくなった
ことにより、立ち上がりは悪くなるがマイクロ波遮断の
温度低下は小さくなる。

【００５５】上記した作用により高周波発熱体１３が所
定の高温に維持され、加熱室１０内に熱を輻射する。こ
の輻射熱により、被加熱物１１が効果的にオーブン調理
加熱される。

【００５６】また、被加熱物を対流熱を利用して加熱す
るグリル加熱とした場合には、上述したオーブン加熱の
説明内容に加えて、導波管２２の一端に設けた送風機２
４を動作させる。この送風機２４の動作により、導波管
２２内に送り込まれた空気は、加熱室上壁１９の開孔群
２０を経て高周波発熱体１３内を通気して加熱室１０内
の被加熱物１１に通気する。この様子を図１中では矢印
付き波状実線で示している。導波管２２内を通気してき
た空気は、高周波発熱体１３内を通気するときに熱を奪
って高温の空気となり、高周波発熱体から離れた位置に
置かれた被加熱物１１に熱エネルギを効果的に供給をす
ることができる。

【００５７】また、オーブン加熱あるいはグリル加熱を
終了させた後、通気手段を動作させることにより高周波
発熱体および加熱室内をごく短時間に冷却させることが
できる。これにより、オーブン加熱あるいはグリル加熱
後に電子レンジ加熱を実施する場合の待ち時間を短縮さ
せ使い勝手のよい装置が提供できる。

【００５８】なお、被加熱物１１に衝突した高温の空気
は、加熱室１０内を対流して加熱室１０の壁面に配した
排気孔（図示していない）より排出される。

【００５９】（実施例２）図５は、本発明の実施例２の
高周波発熱体の構成図である。

【００６０】図において、図２と相違する構成は、高周
波発熱体３５を構成する基体３６が高周波を吸収する部
材からなる多孔体で構成したこととハニカム構造の貫通
孔群３７のすべてにおいてその貫通方向の一端側に片寄
って高比誘電率の部材３８を挿入したことである。高比
誘電率の部材３８は無機結合材にて基体３６に接着させ
ている。

【００６１】なお、無機結合材を含む高比誘電率の部材
３８を挿入後、高周波発熱体３５を再度数１００℃以上
の高温処理させることができる。

【００６２】この構成により、高比誘電率の部材３８を
配した側の実効比誘電率を大きくすることができる。た
とえば、前述の酸化チタンを用いた場合、２４５０MHz
帯において約５２の比誘電率の値となる。

【００６３】この構成による作用として、高比誘電率を
配した側に入射する高周波をエネルギベースにおいて約
５７％反射させることができる。これにより、実施例１
に示した高比誘電率部材の分散配置に比べてより効果的
に高周波を反射させることができる。また、ほぼ１００
％の反射を呈させるために板状の高周波発熱体の厚さと
して高周波の実効波長の略１／４の長さとする場合、実
施例１に比べて高周波発熱体の板厚さｔを薄くすること
ができるので発熱体の熱容量を小さくでき、発熱の立ち
上がりをよりすばやくできるため、加熱時間の短縮化を
図ることができる。

【００６４】また、同一構造の高周波吸収部材からなる
基体に対して、実施例１および実施例２に示したように
同一の高比誘電率部材の充填あるいは挿入配設の構造を
変えたり、あるいは異なる比誘電率部材を充填あるいは
挿入配設することで、高周波発熱体の熱容量を所望の値
に構成させることができる。従って高周波発熱体の仕様
を選択することで広い用途の高周波加熱装置を提供する
ことができる。

【００６５】（実施例３）図６は、本発明の実施例３の
高周波加熱装置の構成断面図である。

【００６６】図において、図１と相違する構成は、加熱
室１０の上部に設けた高周波発熱体３９が高周波を吸収
し発熱する部材からなるハニカム構造の基体４０とその
基体４０の被加熱物１１に対向する側に高比誘電率の部
材からなる誘電セラミックスシート４１を配する構成と
したことである。上述した作用によって高周波エネルギ
を効果的に反射させるために誘電セラミックスシート４
１の実効比誘電率は１０００以上が好ましく、またシー
ト厚さは０．５〜５mmが選択できる。

【００６７】この構成による作用として、誘電セラミッ
クスシートは高周波をほとんど反射させるため高周波を
吸収し発熱する部材からなるハニカム構造体は自由に設
計でき、熱容量をさらに小さくできるのでさらに発熱の
立ち上がりをすばやくすることができる。

【００６８】なお、この場合、高周波を吸収して発熱す
る部材の構造は、ハニカム構造以外の構造体、例えばモ
ノリシックな多孔体を使用することもできる。

【００６９】（実施例４）図７は本発明の実施例４の高
周波加熱装置の構成図である。

【００７０】図において、前述した実施例と相違する構
成は、高周波発熱体４２の一部を加熱室上壁１９の開孔
群２０を介して導波管２２内に延在させた構成としたこ
とである。導波管２２内に延在する高周波発熱体は、高
周波を吸収し発熱する部材で構成している。また、導波
管２２内に延在する加熱室上壁１９からの突出長は高周
波発生器２１から遠ざかるに従って長くしている。図８
に高周波発熱体４２の部分斜視構成を示す。図におい
て、高周波発熱体４２はハニカム構造体からなり長さの
異なる複数のブロック４３，４４，４５および４６を無
機結合材にて接合組み立てたものである。

【００７１】またハニカム構造体の貫通孔群のうち加熱
室１０内にのみ存在するブロック４６は高比誘電率の部
材４７を充填あるいは挿入した構成としている。また、
高周波発熱体４２を構成するすべてのブロックの被加熱
物に対向する基体表面は導電性の部材４８を厚膜蒸着処
理して設けている。

【００７２】この構成による作用として、高周波発熱体
４２の被加熱物に対向する側は高周波からみてインピー
ダンスが零に極めて近い小さな値となり、高周波をほぼ
１００％反射させる。なお、この場合には加熱室１０内
に存在させたブロツク４６の板厚は高周波的な作用に対
して独立に設計することができる。

【００７３】一方導波管内に突出させた階段状の高周波
吸収発熱部材は、導波管を伝搬してきた高周波に対して
徐々にインピーダンスが変化した負荷として作用しほぼ
均一に高周波エネルギを消費する。この効果により、前
出の図３に示した導波管２２に共振構造の導波管部３１
を形成することなく高周波発熱体４２を均一に発熱させ
ることができる。また、高周波発生器２１と高周波発熱
体４２との負荷整合が図れるので高周波発熱体４２から
反射して高周波発生器２１へ戻っていく高周波を極めて
少なくすることができ高周波発生器の性能を十二分に発
揮させることができる。これにより、高周波発熱体の発
熱量の制御を容易にし使い勝手のよい装置を提供でき
る。

【００７４】なお、上述の各実施例に示した構成部材お
よびその構造はそれぞれを組み合わせて実施させてもよ
い。

【００７５】また、本実施例では高周波発生手段を複数
箇設けた場合の説明をしたが、１箇でもよいのは勿論で
ある。

【００７６】

【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。

【００７７】（１）使用する高周波帯において高比誘電
率を有する部材の存在によって高周波発熱体内を伝搬す
る高周波の伝搬速度を遅くさせ、高周波吸収部材が効率
よく高周波エネルギを吸収して発熱を促進させることが
できる。

【００７８】（２）高周波発熱体に対応する加熱室壁面
に設けた開孔から高周波を分散的に放射する構成により
高周波発熱体全体を均一に発熱させることができる。

【００７９】（３）耐火耐熱の高周波吸収部材からなる
基体に高比誘電率の部材を付加する構成としたことに同
一基体に対して比誘電率を変えたり、又その配置構成を
変えることで所望の熱容量の発熱体を構成することがで
きる。

【００８０】（４）高周波発熱体の基体をハニカム構造
体としたことにより、高比誘電率部材を発熱体全域に分
散配置させ、高周波からみた時の高周波発熱体の実効比
誘電率の均等化を図ることができる。これにより、あら
ゆる方向から伝搬してくる高周波に対しその反射性能を
均等化でき、また高周波発熱体内では高周波の伝搬速度
を均等に遅くさせることができる。

【００８１】（５）被加熱物に対向する側に高比誘電率
の部材を多く付加した構成としたことにより、加熱室内
を反射しながら伝搬して高周波発熱体に入射する高周波
をさらに効果的に反射させることができるので、高周波
発熱体内での高周波エネルギ消費を抑制させ被加熱物を
高速に加熱させることができる。

【００８２】（６）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、高周波発熱体の被加熱物に対向する面におけ
るインピーダンスを非常に大きな値にすることができる
ので、加熱室内を反射しながら伝搬して高周波発熱体に
入射する高周波をさらに十分効果的に反射させることが
できる。

【００８３】（７）高周波発熱体の一部を加熱室壁面の
開孔を介して加熱室外方向に延在する構成としたことに
より、高周波供給手段である高周波発生器との整合状態
を良好にし、高周波発生器の性能を十二分に発揮させる
ことができる。また、これにより、高周波発熱体の発熱
量の制御を容易にし使い勝手のよい装置を提供できる。

【００８４】（８）加熱室外方向に延在する領域を高周
波を吸収して発熱する部材で構成したことにより、高周
波が作用する高周波発熱体の熱容量を小さくして立ち上
がりのよい発熱体とすることができる。

【００８５】（９）高周波発熱体に通気性を持たせた構
成により、発熱後の冷却を短時間に行なうことを可能に
し、たとえばオーブン加熱後の電子レンジ加熱をする場
合の待ち時間を極めて短時間にすることができる。

【００８６】（１０）開孔を介して加熱室内側に通気さ
せる手段を備えたことにより、高周波発熱体から離れた
位置に置かれた被加熱物に対して、熱エネルギを供給す
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断面図

【図２】同高周波加熱装置の高周波発熱体の要部断面斜
視図

【図３】同高周波加熱装置の高周波供給手段の構成図

【図４】同高周波加熱装置の高周波発熱体の時間・温度
特性図

【図５】本発明の実施例２の高周波発熱体の部分拡大斜
視図

【図６】本発明の実施例３の高周波加熱装置の断面図

【図７】本発明の実施例４の高周波加熱装置の断面図

【図８】同高周波加熱装置の高周波発熱体の部分拡大斜
視図

【符号の説明】

１０加熱室１１被加熱物１３、３５、３９、４２高周波発熱体２０開孔２１高周波発生器（高周波供給手段）２２導波管（高周波供給手段）２３送風機（通気手段）２５、３６、４０ハニカム構造の基体（基体）２７、３８、４７高比誘電率部材４１高比誘電率部材の誘電セラミックスシートｔ板厚

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室
の壁面に設けた高周波発熱体と、前記高周波発熱体に高
周波を供給する高周波供給手段とを備え、前記高周波発
熱体は使用する高周波帯において高比誘電率を有する部
材と高周波を吸収して発熱する部材とから構成した高周
波加熱装置。
【請求項２】被加熱物を収納する加熱室と、前記加熱室
の内壁面に設けた高周波発熱体と、前記高周波発熱体に
対応する前記加熱室の壁面に設けた開孔と、前記開孔お
よび前記加熱室に高周波を供給する高周波供給手段とを
備え、前記高周波発熱体は使用する高周波帯において高
比誘電率を有する部材と高周波を吸収して発熱する部材
とから構成した高周波加熱装置。
【請求項３】高周波発熱体は、耐火耐熱の高周波吸収部
材からなる基体と、前記基体に高比誘電率の部材を付加
した構成とした請求項１または２記載の高周波加熱装
置。
【請求項４】高周波発熱体の基体は多数の貫通孔からな
る請求項３記載の高周波加熱装置。
【請求項５】高周波発熱体は、被加熱物に対向する側に
高比誘電率の部材を多く付加する構成とした請求項１ま
たは２記載の高周波加熱装置。
【請求項６】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
ないし５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
【請求項７】高周波発熱体は、加熱室壁面の開孔を介し
て加熱室外方向に延在する構成とした請求項２記載の高
周波加熱装置。
【請求項８】高周波発熱体の加熱室外方向に延在する領
域は、高周波を吸収して発熱する部材で構成した請求項
７記載の高周波加熱装置。
【請求項９】高周波発熱体は、通気性を備える構成とし
た請求項１ないし８のいずれか１項に記載の高周波加熱
装置。
【請求項１０】加熱室の開孔を介して加熱室内側に通気
させる通気手段を備えた請求項２記載の高周波加熱装
置。