JPS58169792A

JPS58169792A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPS58169792A
Application number: JP5248382A
Authority: JP
Inventors: 博文吉村; 古川　勝徳
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-10-06
Also published as: JPS6364873B2

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】本発明は導波管と加熱室とを開口で結合する高周波加熱
装置に関するものである。

従来の高周波加熱装置の加熱室に主に垂直方向の電界成
分を有する定在波モードを励振させるこ７とは、種々の
負荷に対して安定して定在波モードが励振する為、電子
レンジなどの食品を加熱する機器の分布を良くする条件
としては非常に重要な項目である。しかし第１図のよう
に高周波発振器であるマグネトロン１からの高周波電磁
波を導波管２を通じて開孔３により加熱室４と結合する
と電界６の方向が開孔３で水平方向に変化する為加熱室
４には垂直電界を有する定在波モードが励振できなかつ
た。

又第２図のように導波管２と加熱室４をアンテナ６で結
合すると加熱室４に垂直電界６を有する定在波モードを
励振することは可能である。しかしこの構造は加熱室４
内にアンテナ６の先端が突出てしまい、加熱室４の有効
体積が小さくなるばかりでなくアンテナ６に食品かすか
つくと高周波電界で火花放電が生じることもあった。又
アンテナ６が必要なので構成が複雑になり、コストアッ
プになっていた。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、導波管の開
口により加熱室と結合する構成において、加熱室内に定
在波モードを励振させ分布を良くすることを目的とする
。

さらに、垂直電界を持つ定在波モードを励振させて負荷
の変動に対しても安定した分布性能を有することおよび
上記定在波モードは負荷を加熱室の中央に配置して′も
、負荷の端部と中央部が同等に加熱できることを他の目
的とする。

上記目的を達成するため、本発明の高周波加熱装置は、
加熱室寸法を定在波モードが共振する寸法としその定在
波モードの電界方向及び位置を導波管の電界方向及び位
置と一致させることにより、＼導波管と加熱室とを聞合で加熱室内に所望の安定しだ定
在波モードを励振させ分布の均一化を図ると共に、有効
体積の多い加熱室を構成できるものである。

以下本発明の一実施例について、図面に基づき説明する
。

第３図において、ドア７はハンドル８により開閉自在に
設けられ制御つまみ９により高周波発振器であるマグネ
トロン１の発振を制御できる。又本実施例はガスや電気
などで空気をあたため、オープン料理もできるようにな
っている為、温度制御つまみ１ｏが設けられている。

第４図において、加熱室４の後方にはガスバーナや電気
ヒータ等によって温度上昇する装置（図示せず）が配置
され、熱風がファン（図示せず）により排気孔１１から
加熱室４に入り吸気孔１２から出ていく。加熱室底面に
はモーター（図示せず）によりベルト１３を通じてプー
リ１４を回転させる。プーリ１４には永久磁石１６が設
けてあり、加熱室４内に設けられたターンテーブル１６
内には、吸引し合う永久磁石１７が設けられていて、こ
れらの磁石の磁気力でターンテーブル１６がローラ１８
によりスムースに回転する。

−古訓熱室４の寸法は１／λ２−（ｍ／２ａ）２＋（ｎ
／２ｂ）２＋（ｐ／２０）２の式を満足するように選ん
である。ここでａ、ｂ、ｃは加熱室４の横、縦。

高さであり、”　＊　”　ｔ　ｐはそれぞれの方向に発
生する定在波モードの山の数である。λは高周波電磁波
の波長を示す。

本実施例の場合はｍ＝３　、ｎ＝４　、ｐ：ｏを入れる
と、Ｃ寸法は任意でａとｂの関係は第６図の様になり３
．４．０モードの線上のどこでも良いが使用勝手などを
考慮して、本発明はａ＝３００間、ｂ−３０８１ＩＩＩ
Ｉ＋程度に選んでいる。なおλは１２２朋程度である。

第６図は３．４．０モードの電界パターンと加熱パター
ンを模式的に表わした平面図である。すなわち電界は垂
直方向に発生し横方向（１寸法）には電界１９の変化つ
まり電界１９の山が３つ生じ、縦方向には４つの電界１
９の山が生じていることを示している。又お互いの山の
隣は電界１９の方向が異なることを■と■印で示してい
る。この定在波モードが生じた時、負荷の加熱パターン
はハツチングをほどこした部分２０になり加熱パターン
が細かくなって分布が良くな゛る。又、負荷を加熱室４
の中央に置いた時でも負荷の中央が強く加熱され、負荷
によって電波が吸収され負荷の中央が弱くなるという傾
向を補っていて均一な加熱ができる。第４図はまた第６
図のＢ−Ｂ’線における断面であり、マグネトロン２１
からの高周波電磁波は、アンテナ２２より導波管２３に
放射する。導波管２３内には導波管終端部２４より電界
１９の定在波が発生する。との定在波の半波長つまりｌ
の長さを有している。そして加熱室４と導波管２３の開
つとほぼ等しくしている。又、開口２６の位置は１．第
６図の３．４．０モードの電界の最大点の一つと一致さ
せている。その為、導波管２３内の垂直電界１９と加熱
室４内の３．４．０定在波モードの垂直電界１９が一致
するようになる為、加熱室４内に３．４．Ｏ定在波モー
ドが励振される。２６は開口２６をカバーする低損失誘
電体で作られた封目板である。

第７図において、開口２６ｉ介在する短絡部２７で２つ
に分割された構造である。この理由は従来例の第１図に
示した水平電界６の生じるのを防ぐ為である。というの
は水平電界６は、短絡部２７　。

で短絡され生じないが垂直電界１９には全く影響がない
。この為３．４．Ｏ定在波モードがより確実に生じるの
である。短絡部２７には加熱室４を構成する加熱室壁２
８などをホーロ処理などをしても歪が生じないようにリ
プ２８を設けて機械的強度を上げている。

第８図は本発明の他の実施例であり加熱室４側面に開口
２６を設けている。開口２６は加熱室４内の３．４．Ｏ
定在波モードの電界の最大の位置に設けてあり、又導波
管２３内の電界の方向と一致させている。他の部分に関
する部品は第４図と同一である。

第９図および第１０図は本発明の他の実施例であり、１
．６．Ｏ定在波モードを模式的に示す。

加熱室４の横編の寸法は第６図に示す１，６゜０定在波
モードを発生させる寸法に選んでいる。そして１．６．
Ｏ定在波モ１ニドの電界最大点の一つに開口２５を設け
、開口２６の電波の進行方向の長さｌは導波管２３内の
電磁波の波長のほぼ２分の１程度にしている。その為導
波管２３内の垂直電界１９と加熱室４内の１．６．Ｏ定
在波モードの垂直電界１９が一致する為に加熱室４内に
１．６゜０定在波モードが励振される。そして１．６．
０定在波モードの負荷の加熱パターンは、第１０図のハ
ツチングを施した部分２ｏのように規則正しくなり、負
荷を中央に置いた時、中央が強く加熱され、電波が負荷
に吸収されて弱くなるのを補うと共に、強く加熱される
場所から弱い場所に熱が伝導されるが強く加熱される場
所と場所との間が狭い為に均一化が従来のモードのない
場合に比べて良好である。

又本発明に負荷を回転させるターンテーブル１６を設け
ることにより、加熱の弱い所かお互い補い合う為いっそ
う分布の均一化がはかれる。

以上のように本発明によれば、次の効果を得ることがで
きる。

（１）加熱室内に余分な突起物がない為に、加熱室の有
効スペースが広い。

（２）垂直方向だけの電界方向を有する安定した定在波
モードが発生しているので、負荷の形状や量が変わって
も分布の性能が悪くならない。

（３）中央を強く加熱する定在波モードなので負荷を加
熱室中央に置いた時、電波の吸収により中央の加熱が弱
くなることはない。

（４）加熱室上部より開口を通じて高周波電磁波を送っ
ているにもかかわらず分布に悪影響を及ぼす水平方向の
電界は全く生じない。

（６）定在波モードが安定しているので負荷が変動して
も、マグネトロンからみたインピーダンス変動が少いの
で出力効率が良い。

（６）負荷をなくしても加熱室内に電波が送り込まれる
ので、マグネトロンに悪影響を与えない。

又電波の反射係数が少い為、マグネトロンの温度上昇も
少い。したがって冷却ファンも小さくて良い。

（７）従来のように種々のモードの干渉により加熱して
いないので加熱室の寸法が少しばらついても分布性能は
ほとんど低下しない。

（８）加熱室内を掃除し易すくする為にホーロー処理を
しても、機械的強度が強いので歪むことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波加熱装置の正面断面図、第２図は
従来の他の高周波加熱装置の正面断面図、第３図は本発
明の一実施例である高周波加熱装置の外観斜視図、第４
図は第３図のムーム′線における断面図、第６図は同装
置の加熱室寸法と共振モード七の関係を示す特性図、第
６図は同装置の動作説明用平面図、第７図は同装置の開
口部分を示す要部外観斜視図、第８図は本発明の他の実
施例である高周波加熱装置の正面断面図、第９図は本発
明の他の実施例における電界の発生状態を示す説明図、
第１０図は同動作説明用平面図である。１・・・・・・マグネトロン、４・・・・・・加熱室、
１６・・・・・・ターンテーブル、１９・・・・・・垂
直電界、２４・・・・・・終端部、２５・・・・・・開
口、２７・・・・・・短絡部、２８・・・・・・リプ、
ｅ・・・・・・開口２６め電波の進行方向の長さ。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−第
　１　　ｒＡ第２図１１３図１５　図ｃＬ（Ｉｎ町第６図第７図８第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）本体内に被加熱物を加熱する加熱室と高周波電磁
波を発生する高周波発振器と、前記加熱室と前記高周波
発振器とを導波管により結合し、前記加熱室と前記導波
管とは開口により結合する構成とし、前記加熱室は前記
高周波電磁波の定在波モードが生じる寸法とし、前記定
在波モードの電界の方向及び位置を、前記導波管の電界
の方向及び位置と一致させる構成とした高周波加熱装置
。
（２）前記加熱室に主に垂直方向の電界を有する定在波
モードを励振させる構成とした特許請求の範囲第１項記
載の高周波加熱装置。
（３）定在波モードは前記加熱室上部から見て縦方向と
横方向に奇数の定在波の数と偶数の定在波の数を有する
構成とした特許請求の範囲第２項記載の高周波加熱装置
。
（４）加熱室内に負荷を回転させるターンテーブルを設
ける構成とした特許請求の範囲第３項記載の高周波加熱
装置。
（５）開口を前記加熱室上面に設ける構成とした特許請
求の範囲第２項記載の高周波加熱装置。
（６）開口の電波の進行方向長さ４寸法は導波管の管内
波長のほぼ２分の１とした特許請求の範囲第６項記載の
高周波加熱装置。
（７）開口の一端は前記導波管の終端部と一致させる構
成とした特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。
（８）開口は前記導波管内の高周波電磁波の進行方向と
ほぼ平行な短絡部を有し、前記短絡部に前記開口を複数
設ける構成とした特許請求の範囲第６項記載の高周波加
熱装置。
（９）短絡部のほぼ中央部分に適宜リブを設ける構成と
した特許請求の範囲第８項記載の高周波加熱装置。