JPS59134593A - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JPS59134593A JPS59134593A JP847883A JP847883A JPS59134593A JP S59134593 A JPS59134593 A JP S59134593A JP 847883 A JP847883 A JP 847883A JP 847883 A JP847883 A JP 847883A JP S59134593 A JPS59134593 A JP S59134593A
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- antenna
- high frequency
- frequency
- heating
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は工・Ｓ、Ｍ（工業・科学・医事用）周波数帯の
１つである９１６Ｉ！ｈ帯を高周波加熱源の発振周波数
とした高周波加熱装置のうち特に加熱室が波長（約３３
眞）の数倍以内の民生用の機器の加熱室の改善ニ関する
ものである。
１つである９１６Ｉ！ｈ帯を高周波加熱源の発振周波数
とした高周波加熱装置のうち特に加熱室が波長（約３３
眞）の数倍以内の民生用の機器の加熱室の改善ニ関する
ものである。
従来例の構成とその問題点
従来の高層加熱装置として広く民生用に用いられている
電子レンジの場合、そのほとんどが１、Ｓ、Ｍ周波数帯
の１つである２４５ｏＶｈ帯を利用しているが、この周
波数帯（２４５０ｋｌｌｂ帯）を利用した高周波加熱装
置と本発明にがかる９Ｌ５Ｍｌｂ帯の高周波を利用した
場合とでは次に述べるような相違がある。
電子レンジの場合、そのほとんどが１、Ｓ、Ｍ周波数帯
の１つである２４５ｏＶｈ帯を利用しているが、この周
波数帯（２４５０ｋｌｌｂ帯）を利用した高周波加熱装
置と本発明にがかる９Ｌ５Ｍｌｂ帯の高周波を利用した
場合とでは次に述べるような相違がある。
まず第１に、２４５０計を利用するのに比較し、９１５
１１Ｉｌ＋の場合は、食品の主成分である水や脂肪に対
する半減 度が大きく、食品の局部や表面のみに高周波
エネルギーが集中せず食品の均一加熱に有利である。
１１Ｉｌ＋の場合は、食品の主成分である水や脂肪に対
する半減 度が大きく、食品の局部や表面のみに高周波
エネルギーが集中せず食品の均一加熱に有利である。
第２に、半導体素子を高周波発振源として考えた場合、
近年増々高周波領域においても大電力、高効率の半導体
素子の開発が進んで来たといえども、半導体素子の出力
限界は周波数ｆの２乗ｆ２に逆比例するという理論もあ
るように、少しでも周波数の低い９１５■の方が有利で
ある。
近年増々高周波領域においても大電力、高効率の半導体
素子の開発が進んで来たといえども、半導体素子の出力
限界は周波数ｆの２乗ｆ２に逆比例するという理論もあ
るように、少しでも周波数の低い９１５■の方が有利で
ある。
以上のような観点から、９１６■帯を使用した高周波加
熱装置は２４６０Ｍｆｈを利用したものに比較して勝っ
ているといえるが、高周波発振源と共振器である加熱室
を主体とする高周波回路設計上で２４５０−と異なった
問題点が存在する。
熱装置は２４６０Ｍｆｈを利用したものに比較して勝っ
ているといえるが、高周波発振源と共振器である加熱室
を主体とする高周波回路設計上で２４５０−と異なった
問題点が存在する。
次にその問題点について説明する。第１図は高周波加熱
装置の基本構成を示す概念図である。
装置の基本構成を示す概念図である。
高周波加熱装置は、基本的には高周波を発生する高周波
発振源１と被加熱物４を収納し加熱するための加熱室２
、高周波発振源１で発生した高周波エネルギーを加熱室
２へ導くための結合器３の３部分から成り立っている。
発振源１と被加熱物４を収納し加熱するための加熱室２
、高周波発振源１で発生した高周波エネルギーを加熱室
２へ導くための結合器３の３部分から成り立っている。
高周波発振源１で発生した高周波エネルギーにより効率
よく被加熱物４を加熱するためには、高周波発振源１で
発生した高周波を効率よく加熱室２内に導き入れる必要
があるが、このためには、被加熱物４がある状態で高周
波発振源１から加熱室２側を見た高周波インピーダンス
が整合状態で反射のないようにするのが一般的な手段で
ある。
よく被加熱物４を加熱するためには、高周波発振源１で
発生した高周波を効率よく加熱室２内に導き入れる必要
があるが、このためには、被加熱物４がある状態で高周
波発振源１から加熱室２側を見た高周波インピーダンス
が整合状態で反射のないようにするのが一般的な手段で
ある。
しかしこの整合状態を実現するためには、１つには共振
特性を利用した加熱室２の最適設計と、１つには放射特
性の良い結合器３の最適設計の２つが必要となるが、９
１５計帯という２４５０肌に比して約２．７倍の長い波
長の高周波を利用するために上記両者に関連して問題が
発生する。
特性を利用した加熱室２の最適設計と、１つには放射特
性の良い結合器３の最適設計の２つが必要となるが、９
１５計帯という２４５０肌に比して約２．７倍の長い波
長の高周波を利用するために上記両者に関連して問題が
発生する。
まず前者の加熱室２に主に関連した問題としては、周波
数が低く、加熱室２を共振器として見た場合に、共振可
能なモード数が極端に少なくなり被加熱物４すなわち負
荷の変動に伴って共振状態すなわち入力インピーダンス
が大幅に変動し、整合を取りにくいことである。
数が低く、加熱室２を共振器として見た場合に、共振可
能なモード数が極端に少なくなり被加熱物４すなわち負
荷の変動に伴って共振状態すなわち入力インピーダンス
が大幅に変動し、整合を取りにくいことである。
後者の結合器３の最適設計に関連した問題は、次の通り
である。すなわち、高周波発振源１で発生した高周波を
加熱室２へ導く結合器３としては第１図の概念図にも示
すように、長さが％λ程度の導体棒１０を加熱室２の壁
に垂直に設けたユニポールアンテナを利用するのが一般
的な手段の一つとして従来採用されている。第２図は、
ユニポールアンテナを使用した場合の結合部３の拡大詳
細図である。
である。すなわち、高周波発振源１で発生した高周波を
加熱室２へ導く結合器３としては第１図の概念図にも示
すように、長さが％λ程度の導体棒１０を加熱室２の壁
に垂直に設けたユニポールアンテナを利用するのが一般
的な手段の一つとして従来採用されている。第２図は、
ユニポールアンテナを使用した場合の結合部３の拡大詳
細図である。
しかし、９１５ＭＩＩ＋帯の高周波を利用した高周波加
熱装置の場合、繰返し述べているように波長が約２．７
倍となるため、ユニポールアンテナの導体棒１０の長さ
ａは２λとして８０箇近いものを、加熱室２の中へ向け
て突出させなければならない。
熱装置の場合、繰返し述べているように波長が約２．７
倍となるため、ユニポールアンテナの導体棒１０の長さ
ａは２λとして８０箇近いものを、加熱室２の中へ向け
て突出させなければならない。
一般の民生用機器としての高周波加熱装置を考えた場合
、加熱室２自身の大きさが、せいぜい−辺３００〜４０
０ ｙｍｎ程度の直方体で特に高さ方向は２５０祁前後
であることから、８０で近い導体棒１ｏば、加熱室２の
有効体積を大巾に減少させるだけでなく、被加熱物４を
出し入れする際に接触し７て機械的強度、信頼性にも問
題を生じるものであった。
、加熱室２自身の大きさが、せいぜい−辺３００〜４０
０ ｙｍｎ程度の直方体で特に高さ方向は２５０祁前後
であることから、８０で近い導体棒１ｏば、加熱室２の
有効体積を大巾に減少させるだけでなく、被加熱物４を
出し入れする際に接触し７て機械的強度、信頼性にも問
題を生じるものであった。
発明の目的
本発明は、上記９１５計帯を利用する場合に生ずる結合
部の構造上の問題を除去し、加熱室の有効利用体積を大
きく取り、又結合部であるアンテナの機械的強度、信頼
性も向上させることを目的としたものである。
部の構造上の問題を除去し、加熱室の有効利用体積を大
きく取り、又結合部であるアンテナの機械的強度、信頼
性も向上させることを目的としたものである。
発明の構成
上記目的を達するために、本発明の高周波加熱装置は、
加熱室を構成する壁面の一つに、一端を前記壁面に、他
端を前記壁面に貫通して設けた同軸給電線の中心導体に
連結するコ字状の導体を前記壁面に垂直な面内に設けて
アンテナを構成し、このアンテナのアンテナを設けた壁
面に対する高さを自由空間波長の略％としたことを特徴
とする。
加熱室を構成する壁面の一つに、一端を前記壁面に、他
端を前記壁面に貫通して設けた同軸給電線の中心導体に
連結するコ字状の導体を前記壁面に垂直な面内に設けて
アンテナを構成し、このアンテナのアンテナを設けた壁
面に対する高さを自由空間波長の略％としたことを特徴
とする。
実施例の説明
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第３
図ａは、本発明よりなる高周波加熱装置の要部横断面図
であり、第３図すは同じく要部平面断面図で、第３図ａ
、ｂにより全体の構成を説明する。各図共、第１図、第
２図と共通する部分については同一番号を付与しである
。
図ａは、本発明よりなる高周波加熱装置の要部横断面図
であり、第３図すは同じく要部平面断面図で、第３図ａ
、ｂにより全体の構成を説明する。各図共、第１図、第
２図と共通する部分については同一番号を付与しである
。
加熱室２は主に金属板よりなる壁面６と開閉自在に設け
られたドア１３とで構成された直方形の箱で、この底面
には、被加熱物４を載置するターンテーブル１４とこの
ターンテーブル１４を回転するターンテーブル駆動用モ
ータ１６とが加熱室２の壁面６の底部を貫通連結して設
けられている。
られたドア１３とで構成された直方形の箱で、この底面
には、被加熱物４を載置するターンテーブル１４とこの
ターンテーブル１４を回転するターンテーブル駆動用モ
ータ１６とが加熱室２の壁面６の底部を貫通連結して設
けられている。
高周波発振源１で発生した高周波エネルギーは同軸線路
よりなる伝送線路５を通り、結合部３を介して加熱室２
内へ放射され、被加熱物４へ吸収される。
よりなる伝送線路５を通り、結合部３を介して加熱室２
内へ放射され、被加熱物４へ吸収される。
加熱室２は、巾Ｗ ＝ ３７６ ｍｍ奥行Ｄ＝３５３ｍ
ｍ。
ｍ。
高さＨ＝２４０でで、高さ方向に定在波を有しないＴＥ
２０１及びＴＥ１０２モードを発生可能とし、奥行りと
巾Ｗの寸法を異ならせ前記２つのモードＴＥ２０１とＴ
Ｅ１０２の共振周波数が異なるように構成されている。
２０１及びＴＥ１０２モードを発生可能とし、奥行りと
巾Ｗの寸法を異ならせ前記２つのモードＴＥ２０１とＴ
Ｅ１０２の共振周波数が異なるように構成されている。
さらにアンテナ３は前記２つのモードの両方を励振可能
なように、又、被加熱物４の出し入れの障害にならない
ように加熱室２の土壁面６の奥角に設けられており、同
軸線路５による壁面６への給電点は側壁面６及び奥λ 壁面６からの距離ｐｐ ｑが約８０−＜＝、、；＞に位
置し、かつ結合部３のアンテナ導体１１の長手方向は、
加熱室２の土壁面６の略対角線方向に一致している。特
に結合部３の位置については、給電点カ従来のユニポー
ルアンテナの場合の給電点と基本的に同一位置で、そこ
からさらに加熱室２の角に向かって、対角線上にアンテ
ナ導体１１を設ける構成になっている。これによＶ従来
のユニポールアンテナと同様にＴＥ２ｏ１とＴＥ１ｏ２
が同時に励振可能となる理由は、本発明の結合部３がコ
字状のアンテナ導体１１と壁面６で形成される長方形内
を通る磁界を励起すること、及びＴＥ２ｏ１．ＴＥｌＣ
Ｑの両モードの平面に於ける磁力線の基本的な方向が第
５図に示すようなものであることから、定性的には理解
される。
なように、又、被加熱物４の出し入れの障害にならない
ように加熱室２の土壁面６の奥角に設けられており、同
軸線路５による壁面６への給電点は側壁面６及び奥λ 壁面６からの距離ｐｐ ｑが約８０−＜＝、、；＞に位
置し、かつ結合部３のアンテナ導体１１の長手方向は、
加熱室２の土壁面６の略対角線方向に一致している。特
に結合部３の位置については、給電点カ従来のユニポー
ルアンテナの場合の給電点と基本的に同一位置で、そこ
からさらに加熱室２の角に向かって、対角線上にアンテ
ナ導体１１を設ける構成になっている。これによＶ従来
のユニポールアンテナと同様にＴＥ２ｏ１とＴＥ１ｏ２
が同時に励振可能となる理由は、本発明の結合部３がコ
字状のアンテナ導体１１と壁面６で形成される長方形内
を通る磁界を励起すること、及びＴＥ２ｏ１．ＴＥｌＣ
Ｑの両モードの平面に於ける磁力線の基本的な方向が第
５図に示すようなものであることから、定性的には理解
される。
第４図は本発明の高周波加熱装置の結合部３の拡大詳細
図で、本図により結合部の詳細を説明する。加熱室２を
構成する壁面６の適当な位置で同軸線路５と結合部３と
が連結されている。
図で、本図により結合部の詳細を説明する。加熱室２を
構成する壁面６の適当な位置で同軸線路５と結合部３と
が連結されている。
同軸線路らの外導体７は壁面６に直接固定され、中心導
体８は、支持用の絶縁物９を介して外導体アに固定され
ている。アンテナ３はコ字状の導体１１よりなっており
、その一端は同軸線路５の中心導体８に、他端は壁面６
に直接固定され、かつその壁面に垂直な面内にアンテナ
導体１１は存在する。
体８は、支持用の絶縁物９を介して外導体アに固定され
ている。アンテナ３はコ字状の導体１１よりなっており
、その一端は同軸線路５の中心導体８に、他端は壁面６
に直接固定され、かつその壁面に垂直な面内にアンテナ
導体１１は存在する。
このときアンテナ導体１１の取付壁面６に対する高さｂ
や長さＣは、加熱室２や、結合部３の取付位置さらには
高周波発振源１及び同軸線路５のインピーダンス等の多
くの諸条件とのかね合いで最適値が決まることになる。
や長さＣは、加熱室２や、結合部３の取付位置さらには
高周波発振源１及び同軸線路５のインピーダンス等の多
くの諸条件とのかね合いで最適値が決まることになる。
先に述べた本実施例λ、Ｃ−スを中心とする値になるも
のと考えられ〜４ る。
のと考えられ〜４ る。
以上の説明の通り、上述の構成によれば、９１５朧帯の
周波数を使用した高周波加熱装置の場合にメλ二８０
ｍに近いアンテナを加熱室２内に突出させるため大巾に
減少していた加熱室２の有効第１」用体積を大きく増加
できるだけでなく、アンテナ導体１１の両端が固定され
る構造になるために、機械的強度も向上するという効果
もある。
周波数を使用した高周波加熱装置の場合にメλ二８０
ｍに近いアンテナを加熱室２内に突出させるため大巾に
減少していた加熱室２の有効第１」用体積を大きく増加
できるだけでなく、アンテナ導体１１の両端が固定され
る構造になるために、機械的強度も向上するという効果
もある。
しかも、広範囲の負荷に対するインピーダンスの整合を
可能とするため、加熱室２を近接した」友振周波数を有
する２つのモードＴＥ 、ＴＥ２０１ １０２ が励振されるような寸法に取った場合、上言己両モード
を同時に励振可能な結合部３を構成するアンテナ導体１
１は、従来のユニポールアンテナの場合の給電点と基本
的に同一位置から、さらにカロ熱室２０角に向かって略
対角線上に設けられるため、発明の効果 以上のように本発明によれば高周波加熱装置において、
周波数として今までより低い周波数である９１５＆使用
する場合、波長が長くなり、アンテナも長くなって加熱
庫内が狭くなるのを、アンテナの形状に工夫を施すこと
により、改善することができたものである。
可能とするため、加熱室２を近接した」友振周波数を有
する２つのモードＴＥ 、ＴＥ２０１ １０２ が励振されるような寸法に取った場合、上言己両モード
を同時に励振可能な結合部３を構成するアンテナ導体１
１は、従来のユニポールアンテナの場合の給電点と基本
的に同一位置から、さらにカロ熱室２０角に向かって略
対角線上に設けられるため、発明の効果 以上のように本発明によれば高周波加熱装置において、
周波数として今までより低い周波数である９１５＆使用
する場合、波長が長くなり、アンテナも長くなって加熱
庫内が狭くなるのを、アンテナの形状に工夫を施すこと
により、改善することができたものである。
第１図は高周波加熱装置の基本構成を示す断面図、第２
図は従来の高周波加熱装置の結合部の拡大断面図、第３
図ａは、本発明の一実施例の高周波加熱装置の要部横断
面図、第３図すは要部平面断面図、第４図は同高周波加
熱装置の結合部の拡大断面図、第５図はＴＥ１ｏ２とＴ
Ｅ２ｏ１の両モードの平面に於ける磁力線の基本的な方
向を示す特性図である。 １・・・・・高周波発振源、２・・・・・・加熱室、３
・・・・・・結合部、４・・・・・・被加熱物。
図は従来の高周波加熱装置の結合部の拡大断面図、第３
図ａは、本発明の一実施例の高周波加熱装置の要部横断
面図、第３図すは要部平面断面図、第４図は同高周波加
熱装置の結合部の拡大断面図、第５図はＴＥ１ｏ２とＴ
Ｅ２ｏ１の両モードの平面に於ける磁力線の基本的な方
向を示す特性図である。 １・・・・・高周波発振源、２・・・・・・加熱室、３
・・・・・・結合部、４・・・・・・被加熱物。
Claims (1)
- （１） 加熱室とこの加熱室の内部に配される棒状の
アンテナとを備え、前記アンテナの一端は前記加熱室の
壁面に固定され、他端は前記壁面を貫通して設けた給電
線に接続し、前記アンテナ全体の形状をほぼコ字状とし
た高周波加熱装置。 （４アンテナは壁面からの高さを自由空間波長のほぼ８
分の１とした特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装
置。 （３１９１６ＡＴｈ帯で高さ方向に定在波を有しないＴ
Ｅ２０１及びＴＥ１０２モードを発生可能とし、かつ前
記２つのモードＴＥ２０１と、ＴＥ１０２の共振周波数
が異なるように奥行と幅の寸法を異ならせた加熱室を設
けた特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。 （→ 結合部を加熱室上壁面の奥角に設け、かつアンテ
ナ導体の長手方向を加熱室上面の略対角線方向とした特
許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP847883A JPS59134593A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP847883A JPS59134593A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59134593A true JPS59134593A (ja) | 1984-08-02 |
| JPS6340035B2 JPS6340035B2 (ja) | 1988-08-09 |
Family
ID=11694215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP847883A Granted JPS59134593A (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59134593A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011114711A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | パナソニック株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
| CN108353471A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-07-31 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 微波炉 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51108347A (ja) * | 1975-03-20 | 1976-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Denshirenji |
| JPS5423002A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-21 | Nippon Mining Co Ltd | Method and apparatus for replacing mother plate at electrolytic refining |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP847883A patent/JPS59134593A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51108347A (ja) * | 1975-03-20 | 1976-09-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Denshirenji |
| JPS5423002A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-21 | Nippon Mining Co Ltd | Method and apparatus for replacing mother plate at electrolytic refining |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011114711A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | パナソニック株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
| US9029744B2 (en) | 2010-03-19 | 2015-05-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Microwave heating apparatus |
| CN108353471A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-07-31 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 微波炉 |
| CN108353471B (zh) * | 2015-12-04 | 2021-02-09 | 伊莱克斯家用电器股份公司 | 微波炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6340035B2 (ja) | 1988-08-09 |
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