JPS59134591A - マイクロ波エネルギー用移相装置およびマイクロ波調理用空胴の励振システム - 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】 〔技術分野〕 本発明は、一般的には、導波管内のマイクロ波伝播エネ
ルギーの位相を変位させる装置に、より特定的には、マ
イクロ波調理機器に応用されるマイクロ波エネルギー用
移相装置に関する。

〔従来技術〕

電子レンジ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　０ｖｅｎ　）の調理
用空胴内のマイクロ波エネルギーの空間的分布状態の不
均一は、長い間、重器についての問題とされてきたとこ
ろである。

この問題解決については、一つの試みとして、給電用導
波管内に、移相回路全使用する方法がある。このような
方法の一例として、本願と同一の譲受人による米国特許
４，３０１，３４．７号がありここでは、移相器は円偏
波素子と組み合せて使用され、マイクロ波エネルギーは
調理用空胴内に楕円偏波として放射されるようになって
いる。ここに記述されている移相器は機械的な移相器で
、導波管短辺面に軸受は部を有するシャフトに固定され
た共振ループより成り、そのシャフトはマグネトロン冷
却用の空気流によ多回転する、また、従来の電子式位相
器（固体素子によるもの、又はフェライトによるもの）
の使用についても言及されている。

本願と同一譲受人による審査中の米国特許出願（米国特
許出願番号第４１１，１５３号、　　１９８２年８月２
５日受理、発明者バカノフスキー（Ｂａｋａｎｏｗｓｋ
ｉ　）他）においては、導波管に沿ってスロット列が配
列され、導波管内に定在波についての第１位相関係が存
在するときは、スロット列は実質的には定常状態的な第
１放射パターン全保持し、また、導波管内に（定在波の
）第２位相関係が存在するときは（スロット列）は第２
の放射パターンを保持するようになっている。周期的に
位相関係を変化させ、調理用空胴内された機械的位相手
段は、一つはソレノイドにより駆動されたプランジャー
を用いるもの、他の一つは回転自在の導電性平面より成
る翼状部材を用いるものである。ここで前記プランジャ
ーは、導波管終端より１／４波長のところに位置し、導
波管内に挿入されて短絡点を終端壁面からプランジャー
の位置まで物理的に移動させる。また、前記翼状部材は
導波管長辺面と平行となるとき、定在波位相に及ぼす影
響は最少であるが、長辺面と垂直になるときに短絡点を
形成する。

バカノフスキー（Ｂａｋａｎｏｗｓｋｉ　）のシステム
に用いられたような機械式移相器は所望の移相特性を提
供するものではあるが、若干の望ましくない特徴もある
。金属性の７０ロープ又は翼状部材を物理的に移動させ
ることは導波管壁面と金属的に接触し、又はこれと著し
く接近することとなり、電流アーク又は接触による磨耗
を生ずるおそれがある。

軸方向に移動する金属製の短絡装置は、導波管の導電性
壁面を実質上移動させるものであり、導波管内の定在波
の位相変位を選択的に変化させることに使用することが
できる。しかし、電流アークの問題は、導波管側壁の内
面において重大となり、特に典型的な電子レンジの導波
管の形状では、高さ対幅の比が小さく、単位長さ当りに
電圧匂配が比較的高くなる結果となる。

更に、金属と金属との接触運動は比較的高い摩擦係数に
打ち勝つことが必要であり、相当の摩耗は避られない。

最後に、これにより得られた移相量は金属短絡装置の軸
方向変位量に相等しい。このようにして、１／４波長の
移相量を得るためには、短縮装置は１／４波長に等しい
距離？移動しなければならない。しばしば、このような
変位には、複雑な移動手段が必要となり一！た、装置移
動手段に適合するためには、望ましい容積以上の容積が
必要となることがある。

導波管内の位相を変えるために、管内に誘電体を挿入す
ることは周知の技術である。しかし、誘電材料より比較
的離れた導波管領域内で・の移相量は、管内に誘電体が
有るか無いかによって定まり、誘電体の線路軸方向の相
対的管内位置とは無関係である。従って、典型的な導波
管内で誘電体を線路軸方向に移動させても、誘電体より
比較的離れた導波管領域内では認め得る程度の移相量は
ないであろう。従って、誘電体は、移動可能な金属製部
品に不可欠な電流アークの問題、摩擦及び機械的摩耗の
問題を避けることができるが、誘電体を従来の形で使用
することによっては、導波管中で誘電体を移動させ、導
波管内全長に亘って定在波の位相を選択的に変化させる
ことができない。

マイクロ波調理機器内のエネルギー分布不均一の問題解
決における移相器利用の利点に着目し、且つ、このよう
な目的における既存の機械的移相器の欠点を考慮すれば
、低価格で、導波管中の定在波の位相を選択的に殻させ
る妨の非金属の可動部分を使用した機械的位相器の出現
は極めて望ましい。

〔発明の目的及び構成〕

従って、本発明の目的は、所望の移相量が得られる低価
格の非導電性可動部分を有し、且つ機器用導波管内の大
電流アーク及び高電圧破壊の発生を本質的に減少させる
ような、マイクロ波調理機器用の移相器を提供すること
にある。

中空の矩形導波管内の定在波の位相を変化させ、特にマ
イクロ波調理機器に応用される、改良された移相器が提
供されている。マイクロ波発生源から遠い方の導波管端
末に金属製分離部材を設け、該部材は、これと隣接する
導波管終端壁面から、短辺面と平方に導波管内部へ向け
て伸び、上下の長辺面を電気的に結合させ　従って、導
波管を２つの小導波管に分割すると共に、これら小導波
管は使用周波数において遮断特性を示すものである。分
離部材の先端は導波管の基準短絡点となる。可動部分は
一対の誘電体プラグ（ｐｌｕｇ、導波管の略々全断面積
を栓状に満たす部材）より成り、その各々は夫々小導波
管内に収容され、−列に並んで基準位置（ここで、プラ
グは小導波管内に完全に収納される）から１又はそれ以
上の移相位置（ここでは、プラグは分離部材先端の前方
にマイクロ波発生源に向って伸びる形となる）へ選択な
運動をする。

定在波の移相量は、プラグが分離部材の先端から前方に
変位する量と共に直線的に変化する。

また、所望の移相量を得るために、−列に並んだプラグ
を、小導波管内の基準位置と相対的に選択的に運動させ
る手段が提供されている。

〔実施例〕

特に、添付特許請求の範囲に示された発明（機構及び内
容に関する発明）の新規な特徴は。

各図面と関連してなされている以下の発明の詳細な説明
から、充分に理解され、評価されるであろう。

以下の説明では、本発明の移相器は、本発明を特に効果
的に利用する用途である一フィクロ波調理用具における
励起装置と組合せて図示されている。図示の方法は本装
置の有用性がその種の用途に限定されるように示唆する
ことを意図するものではない。第１図から第４図を参照
すると、１０でマイクロ波オーブンが示されている。外
部のキャビネットは上壁及び下壁１２゜１４と、後壁１
６と、２つの側壁Ｆ８　、２０と、部分的に蝶番支持さ
れるドア２２および制御パネル２３によって部分的に形
成された前壁を有する。外部キャビネット内の空間は調
理用空胴２４と制御部２６に分割されている。調理用空
胴２４は導電性上壁２８と、導電性下壁３ｏと。

導電性側壁３２．３４と、キャビネット壁１６である導
電性後壁と、ドア２２の内面３６によって形成される前
壁を有する。空胴２４の公称寸法は幅４０．５４　ｃｍ
　（１６インチ）、高さ３４、６４　ｃｍ　（１３，６
フインチ）、深さ３３９８（］、　３．３　ｓインチ）
である。

「ビロセラムＪ　（Ｐｙｒｏｃｅｒａｍ　）あるいは「
ネオセラムＪ　（Ｎｅｏｃｅｒａｍ　）という商標で商
業的に入手できるような材質のマイクロ波侵透誘電体材
料の支持板３７がキャビネットの底壁１４に実質的に平
行な空胴２４の下方領域に位置している。支持板３７は
、空胴２４で加熱される食料物を支持する手段を提供す
る。空胴２４を取り囲む支持板３７は支持部材３８で支
持されている。支持部材３８は空間側壁３２．３４に沿
って前後に且つ底部Ｏと側壁３２．２４の前後のうちに
沿って間隔を有する小さな孔（図示せずンを通って突出
する伸縮可能なタブ（図示せず）によって底壁３２幅方
向に固定されている。

空胴２４のマイクロ波エネルギー源は制御部２６に設け
られているマグネしロン４ｏである。

マグネトロン４０ば、家庭用壁面リセプタクルから利用
できる１２０Ｖ交流電源のような適当な電源（図示せず
）に接続された場合、その出カブローブ４２において約
２４５０メガヘルツの中心周波数を有する。マグネトロ
ン４ｏに関シテ、フロア−（図示せず）がマグネトロン
冷却ファン４４に冷却気流を提供する。制御部２６の前
面開口は制御パネル２３によって閉塞されている。完成
したマイクロ波オーブンにとって他の多くの部品が必要
になるが、図示説明を明瞭にするため、本発明を適当に
理解するのに必要な部品だけが示され、説明されている
。

そのような他のエレメントは従来から存在し、当該技術
分野の者にとって周知である。

マイクロ波エネルギーは導波管を介してマグネトロン４
０から調理空胴２４へ供給される。

導波管は、水平に伸びる上部の給電分岐あるいは給電部
４６と、垂直に位置する側方分岐あるいは側方部４８と
、底の給電分岐５０を有する。

底の給電分岐５０は調理空胴２４の底を横切って水平方
行に伸びた底部５１と側壁３４を部分的に越えて垂直に
伸びた終端部５２を有する。

導波管部４６，４８．５０はＴ　Ｅ’６１モードにおい
て２４５０メガヘルツのマイクロ波エネルギーを伝播す
るように寸法的に設計されている。

これは導波管部の幅（オーブンの前後の寸法）を１／２
管内波長よりも大きく、１管内波長よりも小さくし、導
波管部の高さく隣設する空間壁に垂直に突出する寸法）
を１／２管内波長以下にすることによって実現される。

図示の実施例では、導波管部４６，４８．５０の高さは
公称１、９０　ｃｍ　（０，７５インチ）であり、幅は
公称９．３０鋸（３６６インチ）である。

導波管の上方分岐４６は調理用空胴２４の上壁２８に溶
接の如き適当な手段によって取り付けられる一般にＵ字
状の断面を有する延長部材５４によって形成されている
。導波管分岐４６は壁２８に位置する２つの供給孔５６
を有し。

それを介してマイクロ波エネルギーは調理用空胴２４の
上方領域に伝達される。開孔部５６は導波管部４６の軸
方向に平行に伸びている。

導波管部４６はマグネトロン４ｏの方向に空胴２４を越
えて伸びる部分５８．６ｏを有し、プローブ４２を起源
とするマイクロ波エネルギーの励振領域として作用する
領域６１を形成している。導電性壁６０は導波管領域６
１の短絡終端として作用し、プローブ４２と約ＩＡ管内
波長の間隔を有することが従来より知られてい。

る。

導波管の側方分岐４８は調理空胴の側壁３２の中心を垂
直方向に伸び、マグネトロン４ｏがらのマイクロ波エネ
ルギーを導波管の下方給電分岐５０へ結合するように作
用する。導波管分岐４８は空間側壁３２と、一般にＵ字
状の断面を有して側壁３２に取り付けられる適当なフラ
ンジを有する延長部材６２によって形成されている。導
波管部４８からのエネルギーを導波管部５０に効率的に
結合させるために導波管部４８の下方端において壁部４
９によって直角に曲げられている。

マグネトロン４０のプローブ４２に近設する励振領域６
１からのマイクロ波エネルギーは、導波管部４６．４８
の間で安定した電力を分割するように作用する二分校体
８０によって両溝波管部４６．４８間に分けられる。二
分校体８０は導波管部４６．４８および励振領域６１を
有する３つの導波管部の接合部に位置する。

水平に伸びる分割器８２の上方面８１と段部８３を有す
る二分枝体８０の上方部分は、最大電力の伝達が得られ
るように、導波管部４６のインピーダンスを励振領域６
１へ効率的に整合させる１／４波長変成器として機能す
る。この目的のために、上方面８１の水平長は１／４管
内波長である。断部８３の高さは、従来の１／４波長変
成器の設計に基いて導波管部４６と励振領域６１の高さ
の関数として選定されている。二分枝体８０の下方部は
８４において一体にされる縁部を有し、それによって導
波管側部４８と適当に整合をとる。

底部給電導波管部５０の水平方向に伸びる導波管部５１
は上方導波管部４６の下方の空胴２４の底壁３０の中心
を水平に横切って伸び、導波管側部４８をほぼ横切って
側壁３４の一部上方まで伸びる垂直端５２で終端してい
る。

底部導波管部５１は調理用空胴２４の底壁３０の中心平
坦部７０に取り付けられるＵ字状の断面部材６８より構
成される。Ｕ字状の部材６８は土壁７２を有し、上壁７
２は、底壁３０の平坦部７０とともに、平行に対面する
広辺面と、広辺面７２．７０を結合する平行に対面した
挟辺面を提供する調理用空胴２４の底壁３０に向って下
方に伸びる一体の側壁７４を提供する。側壁７４は、溶
接のような従来の方法で。

底壁３０に対する取り付けを容易にする適当なフランジ
７６を有する。導波管部５１の開放端６４は側方分岐４
８と通じてマイクロ波エネルギーを受ける。導波管部５
１の反対端は垂直方向に伸びる端部５２ヘエネルギーを
効率的に結合するため壁部６６によって直角に曲げられ
ている。

第３図にもっともよく示されているように、導波管部５
０の上方壁７２は８８で示される放射孔のアレイを有し
ている。放射孔８８は導波管内に発生する電界の定在波
の位相関係に依存しながら調理用空胴２４内に実質的に
静止した異なった放射パターンを提供するように配置さ
れている。本発明による移相器は導波管５０の定在波の
位相関係を変えるように採用されており、それによって
調理面における導波管５０からの放射パターンを変える
。

従来技術のところで簡単に述べたように、導波管内へ単
一の誘電体スラブを挿入すると、伝搬定在波の位相が変
化する。しかし、一旦挿入されると、導波管内でスラブ
を移動させたとしても、誘電体スラブから比較的遠い、
すなわち約１／２管内波長の位置の導波管領域では定在
波の位相は変化しない。しかし、導波管の端部を２つの
小導波管に分割する導電性分離部材で導波管を終端させ
ることによって、導波管の主伝播モードを阻止するモー
ドフィルターとして本質的に機能し、且つ小導波管の各
々に一対の誘電体プラグを挿入して導波管軸方向に並列
にプラグを移動させると、分離部材の始端に対してプラ
グが前方に移動すると線形に且つ１以下の比例乗数で位
相を変化させることがわかった。

本発明の移相器は、導波管５０の領域５２で実施される
。導波管領域５２は挟辺面９４゜９６に平行した領域５
２の壁端９２から内方に伸びる金属分離部材あるいは分
割壁９０によって終端し、導波管部５２の端部を２つの
小導波管９８，１００に分割する。分離部材９０は。

溶接のような適当な低抵抗接続手段によって対面する広
辺面１０２および壁面３４の一部である広辺面１０４と
、導波管部５２の壁端９２とに接続され、それらの間に
低抵抗電気的接続を与える。上述されたように、導波管
部４６゜４８．５０は基本ＴＥｏ１モードを伝播するた
めに選定されている。分離部材９０によって形成される
小導波管９８　、１．　Ｏ００幅はＴＥｏｌモードを伝
播しないように狭くなっておシ、従って２４５０メガヘ
ルツの動作周波数で遮断特性をあられす。

導波管通路でマグネトロン４０に一番近いエッヂ部とな
る分離部材９０の低インピーダンスの始端１０６は、導
波管部５０に短絡終端基準点を与える。壁端９２から始
端１０６までの分離部材の長さが１／４から１／２管波
長の範囲に入ると、満足すべき結果が得られていること
が実験的にわかった。

一対の誘電体プラグあるいけ誘電体ブロック１０８．１
１０は、導波管部５２内で軸方向に並列移動できるよう
に、各々小導波管９８゜１００内に移動できるように設
けられている。

図示される実施例において、プラグはテトラフルオロエ
チレン（テフロン）によって構成される。他の案として
、もし非導電性材料が４２以上の誘電体定数を有すると
すれば、他の従来型の非導電性材料が容易に使用される
。プラグが対応する小導波管内に充分挿入されたときプ
ラグ１０８，１１０が容易にスライドするのに必要な間
隙（クリアランス）をもって小導波管を実質的に充たす
ように形状が決められる。そのように挿入されるとき、
プラグ１０８，１１０の露出面１１２，１１４は分離部
材９０の始端１０６と実質的に一線になる。第５■図に
示されるプラグの位置（以下第１位置と称する）では、
プラグは導波管５０の定在波に対して実質的に移相効果
を有さす、導波管内の定在波は分離始端１０６の物理的
位置によって決定される。

簡単に上述したように、導波管内の定在波の移相はプラ
グを始端１０６に対して前方に変位させると、１以下の
比例定数で線形に変化することがわかっている。図示の
実施例では、比例定数は０３〜０４の値であることが判
った。要求される変位が小さくなるとストロークの小さ
なソレノイドアクチュエータあるいは小さなカムのカム
駆動構成を使用することができるので、本発明の少し驚
くような結果が、特にスペースに制限がある構造におい
て有意義な効果をもたらす。

ここでは、プラグ１０８，１１０の表面１１２゜１１４
が各々始端１０６の前方に、すなわち始端１０６よりも
導波管内のマグネトロン４ｏに近い方に位置するように
プラグを位置させることを前方変位と称する。従って、
本発明にょる導波管部５０内の定在波の位相関係は始端
１０６に対する誘電体プラグの適当な前方変位によって
選択的に変化させられる。図示の実施例では、零移相の
放射パターンを形成するためと、Ｉ／４管内波長だけ位
相を変える時の第２のパターンを形成するためにスロッ
トが設けられている。

１／４管内波長の所望の移相を提供するためにプラグ９
８．１００の所定の位置が決められ、その位置ではプラ
グは始端１．０６から充分に前方に変位して１／４管内
波長の移相をもたらす。図示の実施例で／ｒＪ：、、１
．５２の（０，６インチ）だけ変位すると、希望する１
／４管内波長（４０６（７）（１，６インチ））の移相
を提供するのに充分であることがわかっている。プラグ
９８，１００の第２のこの位置は第５Ｂ図に示されてい
る。

導波管５０内の定在波の位相を選択的に変えるために、
選択的あるいは周期的にプラグ】ｏ８゜１１０を移動さ
せる図示実施例の手段を以下説明する。主駆動器はモー
タ取付ブラケット１１８で空間側壁３４の外表面に支持
される電気タイマーモーター１１６である。取付ブラケ
ット１１８は溶接のような適当な手段で壁面３４に固定
される。モータ１１６はネジ］−２０Ｋよってブラケッ
トエＩ８に固定される。モータ駆動軸１２２はギアハウ
ジング１２８内に収納された通常のギア列（図示せず）
によって偏芯カム１２６の駆動軸１２４に駆動的に結合
されてぃる。プラグ駆動ロッド１３０，１３２は壁端９
２の孔１３６，１３８を通って各々突出し、プラグ１０
８，１１０に設けられた孔１４０゜】４２に接着剤等を
使用して適邑に固定される。

プラグ駆動軸１３０，１３２を結合する帯バー１３４は
プラグ駆動軸１３０，１３２のひとつを取り囲む一対の
圧縮バネ１４４によって偏芯カム１２６とカム係合する
方向に付勢されている。カム１２６はプラグの希望する
移動パターンを提供するように形状が決められている。

図示の形状は比較的長い期間にわたって第５Ａ図、第５
Ｂ図に示される第１及び第２の位置にプラグを安定させ
ることを可能にし、且つカムが定速で回転するとき、比
較的迅速に両者の間で相対的に移動させる。モータ１１
６は連続的に付勢されて第１及び第２の位置の間でプラ
グ１０８゜１１０を連続的に移動させるか、あるいは間
隔的に付勢されて特定の位置に希望する時間だけ位置さ
せる。所定の各位置における所定の滞在時間は適当な遊
休時間ギアの結合によって提供タイマーモータを使用す
るとプラグの変位による位相の線形変化を効果的に、か
なり弾力的に使用することができる。しかし、プラグを
移動させるのに多くの他の手段が使用できる。例えば、
２つの異なった位置の間で移動することが望まれれば、
ソレノイドのプランジャーがプラグを選択的に位置させ
るために容易に使用できる。

マイクロ波オープン１０で図示実施されている本発明の
有用性をもっと充分に理解するために、導波管部５０の
放射孔の構成をより詳細に以下説明する。電界は導波管
部５０の上壁及び底壁の間で導波管部５０内に存在し、
その電界は定在波として特徴付けられる。この定在波は
導波管内の基準点に対して定在波の節点の位置か、ある
いは、最大電界位置に関して定義されるある位相関係を
有する。図示の実施例では、この基準点は分離体９０の
始端１０６によって提供される短終基準点である。始端
１０６によって提供される底壁フィード導波管部５０の
短絡終端の１つの効果は始端１０６における定在波の節
点あるいは最小電界点を達成することである。これは導
波管５０における定在波の第１の位相関係を定義する。

この関係が導波管内に存在すると、導波管５０における
スロットの特定の組合せが調理空胴２４における第１の
放射パターンを放射させるように励振される。定在波の
移相が位相関係を変化させる。１／４管内波長だけ移相
させると、導波管内に第２の位相関係が実現させる。こ
の第２の位相関係が導波管部５０内に存在すると、スロ
ットの異なった組合せが調理空胴２４に第２の放射パタ
ーンを放射させるように励振させる。

再び第３図を参照して、２つの異なった放射パターンを
提供する放射孔９０の構成を以下説明する。図示実施例
の孔８８は一連のスロットとして構成されている。すな
わち、スロットの長さ方向の軸は導波管部５０における
波伝搬方向に対して横切る方向に向けられている。スロ
ットの寸法は放射室に沿ってエネルギーを均一に分布し
、且つ所定のインピーダンス整合を提供するように選定
される。具体的にいうと、スロット長は非共振スロット
を提供するように実質的に１／２管内波長以下に選定さ
れた。これによって、導波管部５０の入口に一番近いス
ロットから主として放射されることがなくなり、導波管
部５０の長手に沿って比較的均一にエネルギーが分布さ
れる。

スロット８８ｉＡ及びＢで示される２つの互い違いの列
に配置されている。各列内では、スロット間の横方向の
間隔は】／４管内波長である。

スロッ）Ａ−１は始端１０６から１管内波長のところに
位置している。従って、列Ａの全てのスロットは始端１
０６から１／４管内波長の整数倍の位置に置かれる。導
波管部５０が始端１０６における短絡によって、すなわ
ち第１の位置のプラグ１０８，１１０によって終端する
と、スロットＡ−１、Ａ−３、Ａ−５、及びＡ、−７は
一連のスロットの最大電力結１合点に和尚する最小電界
点あるいは定在波の節点に中心を置き、一方、スロット
Ａｌ−２、Ａ−４及びＡ−６は一連のスロットの最小電
力結合点に相当する最大電界点に位置する。導波管部５
ｏにおける定在波の位相が１／４管内波長だけ移相され
ると、この状況が反転してスロットＡ−２、Ａ−４、及
びＡ−６が最大電力結合点に中心を置き、スロットＡ−
１、Ａ−３、Ａ−５、及びＡ−７が最小電力結合点に位
置する。

スロット’　Ｂ　−１は始端１０６から７／８管内波長
のところに位置する。その結果スロット］′３−１〜Ｂ
−７ｉｄ壁端６０から１／８導波管波長の奇数倍のとこ
ろに各々位置させられる。従って、スロットＢ　−１−
Ｂ　−７は各々Ｉ／２電力結合点、すなわち第１あるい
は第２の位相関係が導波管部５０に存在するとき隣接す
る最大最小の電力結合点の中間点に位置する。

第６図〜第８図は図示実施例のオープン用調理面におけ
るエネルギー分布パターンを示すスケッチであり、第６
図及び第７図は第１及び第２の位相関係の導波管部５ｏ
がらの調理面におけるエネルギー分布をあられしている
。各図のハンチング領域は比較的高いエネルギー密度の
領域を表す。調理面におけるこれらの放射パターンは列
Ｂのスロットからの放射と最大結合点に位置する列Ａの
スロットとの干渉の結果である。もっと具体的にいうと
１列Ａの最大電力点からの放射は列Ｂのすぐとなりの１
／２電力点のスロットからの放射と干渉して各３つのス
ロット群上の調理面において高いエネルギー密度の領域
を形成する。

第６図はプラグ１．０８　、１１０がｉ　１　（７）位
！（第５Ａ図）にあるときの基本放射パターンを示す。

領域０−１はスロットＡ−１とＢ−２の放射によって形
成され、領域０−２［スロットＡ−３，Ｂ−３及びＢ−
４からの放射によって形成され、領域０−４ｉｄスロッ
ｍＡ−７及びＢ−７からの放射によって形成される。第
７図はプラグ１０８，１１０が第２の位置（第５Ｂ図）
にあるときの放射基本パターンを示す。定在波の位相は
１／４管内波長だけ移相され、その結果高密度の領域Ｓ
−１はスロットＢ−１からの放射によって形成され、領
域Ｓ−２はスロットＡ−２，Ｂ−２，及びＢ−３からの
放射によって形成され、領域Ｓ−３はスロットＡ−４゜
Ｂ−４，及びＢ−５からの放射によって形成され、領域
Ｓ−４はスロットＡ−６，Ｂ−６，及びＢ−７からの放
射によって形成される。第１及び第２の位置の間でプラ
グ９８．Ｚｏｏを周期的に移動することによって調理面
における放射パターンは第１及び第２のパターンに切換
えられる。

図示された実施例において、スロットアレイは主として
２つの放射パターンを提供するために配置されているけ
れども、本発明の移相器は２つの相反する位置の間の位
相の線形変化を提供することから、位相が１／８管内波
長だけ移相されるとき、すなわちプラグが第１及び第２
の位置の間の中間点にあるときスロッ）Ｂ−１〜Ｂ−７
は最大電力結合点に位置することになる。

従って、プラグの変位はモータ１１６の適当な断続付勢
によって制御されて３つの位置、すなわち前述された第
１及び第２の位置、及び２つの位置の間の第３の中間点
の位置においてポーズ（ｐａｕｓｅ　）を提供すること
ができる。この第３の位置においては、ポーズ期間中に
導波管内において東３の位相関係を実現し、それによっ
て第３の放射パターンをもたらし、交互のＢスＯｙトは
主放射器として、また隣接するＡスロットは１／２電力
電力点に位置する。

連続する位相角の範囲にわたって定在波の位相を制御す
る本発明移相器により提供される機能に基くと、開回路
と閉回路終端の間で切換えることによって１／４管内波
長の移相を提供する従来の機械的移相器以上に、導波管
内の定在波の位相の関数として選択励起用スロットアレ
イを構成する際により大きな柔軟性を与えることができ
る。

ここで、図示説明された具体的な実施例はマイクロ波調
理用オーブンと本発明の移相器を組み込んだけれども、
本装置は方形導波管における定在波にとって線形移相の
機能を提供する手段を必要とする他の用途に容易に適応
できることが理解される。加えて、当該技術分野の者に
とって多くの修正と変形を容易に行うことができる。従
って、前述した特許請求の範囲はそのようなすべての修
正と、本発明の真の精神と、その範囲内に入る変形をカ
バーしようとするものであることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・電子レンジの概念的前面図。第２図・・・
第１図の線２−２に沿って切断した電子レンジの前面切
断図。第３図・・・第２図の線３−３に沿って切断し、
底部導波管のスロットの詳細を示すために一部を取り除
いた断面図。第４図・・・電子レンジの区分を部分的に
詳細に説明するために、その一部を取り除いた側面図。 第５Ａ。 及び第５Ｂ図・・・電子レンジの移相装置を、説明のた
めに一部を取沙除いて示した第４図の機構を示す拡大図
。Ａ、Ｂはそれぞれ本装置の第１位置及び第２位置に対
応する。第６図・・・移相装置が第１位置にあるとき、
底部導波管よりの放射パターンを調理面上において示す
説明図。第７図・・・移相装置が第２位置にあるとき、
底部導波管よりの放射パターン全調理面上において示す
説明図。第８図・・・第７図の放射パターンを第８図の
放射パターンの上に重ね、両パターンの合成を示す説明
図。 符号の説明 １２・・・上部壁面、　１４・・・下部壁面、　１６・
・・背部壁面、　　１．８．２０・・・側部壁面、　２
２・・・ドア、　　２４・・・調理用空胴、　２６・・
・制御区間、２８・・・導電性頭壁面、　　３０・・・
導電性底部壁面、３２．３４・・・導電性側部壁面、　
３６・・・ドア内面、　３７・・・支持プレート（調理
面）、３８・・・支持部材、　４２・・・プローブ、　
４６・・・頭部給電用分岐（又は区間）、　４７・・・
側部分岐（（又は区間）、　４８・・・底部給電用分岐
（又は区間）、　　５１・・・底部区間、　５２・・・
終端分岐、５４・・・長尺部材、　　５６・・・結合開
口面、（スロット）、　　５８・・・６１の１部分、　
６０・・・導電性壁面、　６１・・・励振面積、　　６
２・・・長尺部材、６４・・・開放端、　６５・・・終
端部壁面、　６６・・・壁面部分、　６８・・・Ｕ形部
材、　７０・・・３０の平坦区間、　７２・・・５０の
上部壁面、　７４・・・組合された側部壁面、７６・・
・フランジ、８０・・・２分割部材、　　８１・・・８
２の上面、　　８２・・・分離部材、　　８３・・・ス
テップ、　　８６・・・Ｕ字形断面部材、　８８・・・
放射開口面（スロット）の列、　９０・・・分離壁面、
　９２・・・５２の終端壁面、　９４，９６・・・導波
管短辺壁面、　９８・・・１００・・・５２の小導波管
、　　１−０２　、１０４・・・５２の長辺壁面、　　
１０６・・・９０の低インピーダンス先端部、　１０８
，１１０・・・誘電体プラグ（又はブロック）、　　１
１２，１１４・・・誘電体プラグ端面、　　１１６・・
・−６−ター、１１８・・・モーター取附用ブラケット
、　　１２０・・・ネジ、１２２・・・モーターの駆動
シャフト、　　１２４・・・１２６の駆動シャフト、　
１２６・・・偏心カム、１２８・・・ギヤハウジング、
　　１３０・・・プラグ駆動用ロッド、　　１３６・・
・結合部材、　　１３８．１４０・・・１０８，１１０
にあけられた孔。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　平行に対向する１対の短辺面により結合され
   た、平行に対向する１対の長辺面により構成され、ここ
   に予め定められたマイクロ波エネルギー伝播モードを支
   持（５ｕｐｐｏｒｔ　）するよう周辺形状を形成され、
   且つ、その一端において外部エネルギー源よりマイクロ
   波エネルギーを受は取り、定在波状の電界パターンによ
   り特徴附けられる内部電界を確立するように前記一端を
   構成された、一般には矩形状断面を有する中空導波管内
   を伝播するマイクロ波エネルギーの移相装置において、 前記導波管の他の一端において、短辺面と平行に、前記
   導波管内部に伸長するように形成され、且つ、上下の長
   辺面を電気的に接続し、これにより導波管を２箇の小導
   管に分割し、各小導波管の幅は予め定められた伝播姿態
   を支持するのに不充分であり、且つその先端部を前記導
   波管の前記一端に向けて配置されて導波管の短絡点を確
   定する分離部材と、その各々を前記小導波管の夫々一方
   の中に取り附けられ、前記先端部と相対的に軸方向に一
   列となって移行し、且つ定在波の位相は、前記導波管の
   前記他の一端に向う、前記先端部からの相対的な移動量
   と共に直線的に変化するような一対の誘電体プラグと、 前記プラグを前記先端部と相対的に移動させて、導波管
   内の電界分布パターンの位相を変位させる手段とを有す
   ることを特徴とするマイクロ波エネルギー用移相装置。
2. （２）前記プラグの移動手段は、前記プラグを一列に並
   べて、前記分離部材の前記先端部と同一平面にある第１
   位置と、前記導波管の前記一端に向って前記先端部より
   も前方の第２位置との間を周期的に移動させ、これによ
   り、導波管内の定在波電界パターンの位相を周期的に移
   動させる手段を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のマイクロ波エネルギー用移相装置。
3. （３）前記プラグの前方への変位量と定在波の移相量と
   の比は１以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のマイクロ波エネルギー用移相装置。
4. （４）前記第２位置と前記第１位相の間隔は導波管内に
   管内波長の４分の１の移相量を生せしめることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載のマイクロ波エネルギー
   用移相装置。
5. （５）前記小導波管が実質的に同じ幅を有し、前記第１
   位置の前記プラグが前記小導波管を実質的に充たすこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のマイクロ波エ
   ネルギー用移相装置。
6. （６）平行に対向する一対の短辺面により結合された、
   平行に対向する一対の長辺面により構成され、ここに予
   め定められたマイクロ波エネルギー伝播モードを支持す
   るように周辺形状を形成され、且つ、その一端において
   外部エネルギー源より受は取り、定在波状の電界パター
   ンにより特徴附けられる内部電界を確立するように前記
   一端を構成された、一般には矩形状断面を有する中空導
   波管内を伝播するマイクロ波エネルギーの移相装置にお
   いて前記導波管の他の一端において、短辺面と平行に前
   記導波管の内部へ伸長するように形成され、且つ、上下
   の長辺面を電気的に接続し、これにより前記導波管を２
   箇の小導波管に分割し、前記各小導波管は使用周波数に
   おいて遮断特性を示し、且つ、その先端部において前記
   導波管の短絡点を供給する分離部材と。 その各々を前記小導波管の夫々一方に受入れられ、前記
   小導波管から前記導波管の内部に向って一列となって移
   動し、且つ、導波管中の定在波の位相は前記先端部より
   のその相対的変位量の関数として変化するような一対の
   誘電体プラグと、 前記プラグを一列に並べて夫々の小導波管より前記導波
   管内部へ向けて選択的に移動させる手段とを有すること
   を特徴とするマイクロ波エネルギー用移相装置。
7. （７）前記導波管中の定在波の位相は、前記プラグが前
   記小導波管から、前記導波管内へ移動するにつれて、移
   動量の移相量に対する比が１以下の値をもって、実質上
   直線的に変化することを特徴とする特許請求の範囲第６
   項記載のマイクロ波エネルギー用移相装置。
8. （８）前記分離部材の前記導波管内−の伸長する長さは
   、１．／２管内波長の１／４の範囲にあることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載のマイクロ波エネルギー
   用移相装置。
9. （９）前記誘電体を選択的に移させる手段は、前記プラ
   グが前記小導波管内に実質的上収容される第１位置と、
   前記プラグが前記小導波管より前記導波管内に予め定め
   られた距離進入する第２位置との間を前記プラグを移動
   させることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載のマ
   イクロ波エネルギー用移相装置。 ０＠　前記第１位置から前記第２位置への移動は、定在
   波の位相を４分の１管内波長変位させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項記載のマイクロ波エネルギー用
   移相装置。 ０１）調理用空胴の１壁面に沿って伸長する中空矩形状
   の給電用導波管と、前記導波管の一端に結合して前記導
   波管の対向する壁面間に、予め定められた定在波パター
   ンにより特徴づけられた界を確立するマイクロ波エネル
   ギー源を有し、該導波管はその中に予め定められた伝播
   モードを支持するように周辺形状を形成され、また、導
   波管内の定在波の位相変化の関数として変化する空胴内
   の放射パターンを支持する、導波管の長さに沿って構成
   され離隔的に記数された複数の開口部の列を有し且つ、
   定在波の位相を選択的に変位させて異った複数の放射パ
   ターンを選択的に放射させる手段とを有する型のマイク
   ロ波調理用空胴の励振システムにおいて、 導波管の他の端部の近傍に形成され、矩形導波管の短辺
   面と平行に伸長し、その上下の長辺面を電気的に接続し
   て、これにより導波管を２箇の小導波管に分割する分離
   部材を有し、ここで、各小導波管の幅は予め定められた
   伝播姿態を支持するには不充分であり、前記分離部材は
   導波管の前記一端の方向を向いた先端部を有し、前記先
   端部は導波管の短絡点を確定し、 前記小導波管内に取り附けられて、−列に並んで前記先
   端部に対し相対的に移動する一対の誘電体プラグを有し
   、ここで、前記定在波位相は前記移動量の関数として変
   化し、且つ、 前記先端部に対して相対的に、前記誘電体プラグを選択
   的に移動させ、これによって。 導波管内の定在波の位相を変位させる手段を有すること
   を特徴とするマイクロ波エネルギー用移相装置。 αう　定在波の位相は、前記プラグがマイクロ波エネル
   ギー源へ向けて前記先端部と相対的に移動する量と、前
   方への移動量の移相量の比が１以下の値と々って直線的
   に変化することを特徴とする特許請求の範囲第１１項記
   載のマイクロ波エネルギー用移相装置。 α′３　　前記プラグは、前記導波管の内部にその面を
   向けた前記各プラグの−の面が前記先端部と同一平面上
   になる第１位置と、前記−の面が前記先端部に対し前方
   に位置する第２位置との間を移動可能であり、これによ
   り、導波管内に４分の１管内波長の移相量を生せしめる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載のマイク
   ロ波エネルギー用移相装置。 ０４　　調理用空胴の１壁面に沿って伸長する中空矩形
   状の給電用導波管と、前記導波管の一端に結合して前記
   導波管の対向する壁面間に予め定められた定在波パター
   ンにより特徴づけられた界を確立するマイクロ波エネル
   ギー源を有し、該導波管はその中に予め定められた伝播
   モードを支持するように周辺形状を形成され、また、導
   波管内に第１位相関係が存在するときは空胴内に第１放
   射パターンを支持し、導波管内に第２位相関係が存在す
   るときは空胴内に第２放射パターンを支持する、導波管
   の長さに沿って形成され、離隔的に配列された複数の開
   口部の列と、定在波の位相を第１及び第２位相関係の間
   を周期的に変位させる手段を含む型のマイクロ波調理用
   空胴の励振システムにおいて、 導波管の他の端部の近傍に形成され、矩形導波管の短辺
   面と平行に伸長し、その上下の長辺面を電気的に接続し
   て、これにより導波管を２箇の小導波管に分割する分離
   部材を有し、ここで各導波管の幅は予め定められた伝播
   姿態を支持するのに不充分であり、前記分離部材は導波
   管の前記一端の方向を向いた先端部を有し、前記先端部
   は導波管の短絡点を確定し、 各々前記小樽波管の夫々一方の内に取り附けられ、第１
   位置と第２位置の間を、前記第１位置の前方をマイクロ
   波エネルギー源の方向に、−列に並んで移動する一対の
   誘電体プラグを有し、ここで、第１位置は導波管内の定
   在波に第１位相関係を生せしめる短絡点を提供し、前記
   第２位置は第２位相関係を生せしめる短絡位置を提供し
   、且つ、 前記誘電体プラグを前記第１位置と前記第２位置の間を
   周期的に運動させ、導波管の中を伝播する定在波の位相
   関係を第１位相関係と第２位相関係の間で変位させる手
   段とを有することを特徴とするマイクロ波エネルギー用
   移相装置。 αラ　前記分離部材の導波管内部に向けての伸長の長さ
   は、４分の１管内波長から２分の１管内波長の範囲にあ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載のマイ
   クロ波エネルギー用移相装置。 αＱ　前記第１位置と前記第２位置の間の変位は４分の
   １管内波長の位相変位を導波管内に生ぜしめることを特
   徴とする特許請求の範囲第１４項記載のマイクロ波エネ
   ルギー用移相装置。 αη　前記定在波の位相は、前記プラグが前記第１及び
   第２位置間を移動する際の変位量について直線的に変化
   することを特徴とする特許請求の範囲第１４項記載のマ
   イクロ波エネルギー用移相装置。 ０句　前記プラグは第１位置において、前記導波管の内
   部に面する１の表面を有し、前記プラグは前記第１位、
   置において、前記１の表面を前記先端部と同一平面にし
   た状態で、これに対応する前記小導波管を満たすことを
   特徴とする特許請求の範囲第１７項記載のマイクロ波エ
   ネルギー用移相装置。