JPS60193292A - 電子レンジ - Google Patents
電子レンジInfo
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- JPS60193292A JPS60193292A JP59050501A JP5050184A JPS60193292A JP S60193292 A JPS60193292 A JP S60193292A JP 59050501 A JP59050501 A JP 59050501A JP 5050184 A JP5050184 A JP 5050184A JP S60193292 A JPS60193292 A JP S60193292A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- oven
- frequency
- heating
- heated
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/72—Radiators or antennas
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】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は電子レンジに係り、特に電子レンジ内に複数の
マイクロ波照射用のアンテナを備えた電子レンジに関す
る。
マイクロ波照射用のアンテナを備えた電子レンジに関す
る。
世） 技術の背景
近年、誘電率を有する被加熱体を加熱する方法として一
マイクロ波電力を利用することが普及している。
マイクロ波電力を利用することが普及している。
従来は、このマイクロ波の電磁波を発生する方法として
、主に電子管であるマグネトロンを発振させ、その発振
出力をキャビティに輻射して、被加熱体の加熱を行って
いる。
、主に電子管であるマグネトロンを発振させ、その発振
出力をキャビティに輻射して、被加熱体の加熱を行って
いる。
実際の１電子レンジでは上記のキャビティは、通称オー
ブンと呼ばれる被加熱体を挿入する空間になる。
ブンと呼ばれる被加熱体を挿入する空間になる。
周知のように、マグネトロンは、陽極電圧が極めて高く
、普通数千ボルトを必要とする。
、普通数千ボルトを必要とする。
叉通常この種の加熱装置では、単数のマグネトロンが使
用されるため、電子レンジの出方を変化するにしても、
マグネトロンは電圧と磁界との相互関係で動作している
ために、簡単に出方電力の切り換えをすることは困難で
ある。
用されるため、電子レンジの出方を変化するにしても、
マグネトロンは電圧と磁界との相互関係で動作している
ために、簡単に出方電力の切り換えをすることは困難で
ある。
一方マイクロ波電力の被加熱体への浸透の程度は周波数
が低い程内部に浸透するし、加熱の効率は周波数が高い
程高くなる。
が低い程内部に浸透するし、加熱の効率は周波数が高い
程高くなる。
従来のマグネトロンでは単数のマグネトロンを使用する
関係もあって、被加熱体の均一な温度上昇とか出力電力
の切り換えが簡単でなく、叉、電圧が高いための安全上
の問題もあって、この点での改良が要望されている。
関係もあって、被加熱体の均一な温度上昇とか出力電力
の切り換えが簡単でなく、叉、電圧が高いための安全上
の問題もあって、この点での改良が要望されている。
（Ｃ） 従来技術と問題点
第１図は従来の電子レンジの構造を説明する図である。
図において、１はマグネトロンであり、２はマグネトロ
ンとオーブンを連結する導波管、３ば被加熱体を収納す
るキャビティ （以下オーブンという）、４はマグネト
ロンの電源、５は導波管に結合されたマグネトロンのア
ンテナ、６ば導波管とオーブンとの結合窓である。
ンとオーブンを連結する導波管、３ば被加熱体を収納す
るキャビティ （以下オーブンという）、４はマグネト
ロンの電源、５は導波管に結合されたマグネトロンのア
ンテナ、６ば導波管とオーブンとの結合窓である。
マグネトロンからのマイクロ波出力は、マグネトロンの
アンテナから、同軸−導波管変換され、結合窓からオー
ブンに出力される。
アンテナから、同軸−導波管変換され、結合窓からオー
ブンに出力される。
通常マイクロ波の加熱周波数は単一周波数であり、マイ
クロ波電力は数十ワットから数百キロワットに致るまで
多様であるが、通常ＩＫＷがら数百ワンド程度の出力で
使用されることが多い。
クロ波電力は数十ワットから数百キロワットに致るまで
多様であるが、通常ＩＫＷがら数百ワンド程度の出力で
使用されることが多い。
マイクロ波の電磁波による加熱の特徴は第１に電磁波が
直接に被加熱体に吸収されて、被加熱体の分子が運動し
て発熱するためエネルギーの効率が良い。
直接に被加熱体に吸収されて、被加熱体の分子が運動し
て発熱するためエネルギーの効率が良い。
第２には、被加熱体の内部でも比較的均一に温度が上昇
することがあげられる。
することがあげられる。
一方、従来のマグネトロン式電子レンジの欠点として、
陽極電圧が極めて高電圧であること、マグネトロン発振
器の装置が大きくなって、電子レンジ装置が大型化する
等の欠点があった。
陽極電圧が極めて高電圧であること、マグネトロン発振
器の装置が大きくなって、電子レンジ装置が大型化する
等の欠点があった。
（ｄｌ 発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑み、電子レンジ内に複数の
トランジスタ式発振器を設けて、容易に出力電力の調整
ができ、叉、同一電子レンジで、複数の周波数の励振に
よって、被加熱体の均一性を向上させると共に、小型軽
量の電子レンジを提供することを目的とする。
トランジスタ式発振器を設けて、容易に出力電力の調整
ができ、叉、同一電子レンジで、複数の周波数の励振に
よって、被加熱体の均一性を向上させると共に、小型軽
量の電子レンジを提供することを目的とする。
（Ｑｌ 発明の構成
この目的は本発明によれば、第１に被加熱物を収容する
キャビティ内に複数のアンテナを配置し、各アンテナに
対してマイクロ波電力供給装置からマイクロ波電力を供
給しうるようにしたことを特徴とする電子レンジと、第
２に上記電子レンジに配置され各アンテナに対して、そ
れぞれ独立のマイクロ波電力供給装置を設け、各マイク
ロ波電力供給装置を選択的に動作させることによって、
該電子レンジの出力を制御するようにし′たことを特徴
とする電子レンジと、第３に上記各アンテナに対し、そ
れぞれ独立のマイクロ波電力供給装置を設け、各マイク
ロ波電力供給装置の出力周波数をそれぞれ異なる周波数
としたことを特徴とする電子レンジを提供することによ
って達成できる。
キャビティ内に複数のアンテナを配置し、各アンテナに
対してマイクロ波電力供給装置からマイクロ波電力を供
給しうるようにしたことを特徴とする電子レンジと、第
２に上記電子レンジに配置され各アンテナに対して、そ
れぞれ独立のマイクロ波電力供給装置を設け、各マイク
ロ波電力供給装置を選択的に動作させることによって、
該電子レンジの出力を制御するようにし′たことを特徴
とする電子レンジと、第３に上記各アンテナに対し、そ
れぞれ独立のマイクロ波電力供給装置を設け、各マイク
ロ波電力供給装置の出力周波数をそれぞれ異なる周波数
としたことを特徴とする電子レンジを提供することによ
って達成できる。
（ｆｌ 発明の実施例
以下本発明の詳細な説明する。
トランジスター発振器やトランジスター増幅器は、ガリ
ウム、砒素化合物（ＧａＡｓ）の電界効果型半導体を使
用したマイクロ波電力のパンケージで実用化されている
ので、これらのマイクロ波電力のパッケージ装置を簡便
に電子レンジに使用することができる。
ウム、砒素化合物（ＧａＡｓ）の電界効果型半導体を使
用したマイクロ波電力のパンケージで実用化されている
ので、これらのマイクロ波電力のパッケージ装置を簡便
に電子レンジに使用することができる。
このようなマイクロ波電力のパッケージは、電子レンジ
の使用周波数である２４５０ＭＨｚ帯でも数十ワットの
出力が可能であるので、この高周波電力のパッケージを
、複数個使用することによって、数百ワットの電力を出
力することが可能である。
の使用周波数である２４５０ＭＨｚ帯でも数十ワットの
出力が可能であるので、この高周波電力のパッケージを
、複数個使用することによって、数百ワットの電力を出
力することが可能である。
叉、高周波加熱に使用される使用周波数として９１５
Ｍｌｌｚ帯もあり、この周波数帯は波長が長いため、被
加熱体の内部にまで加熱できるという特徴があるので、
高周波電力のパンケージを、使用する目的によって、例
えば被加熱体の形状が大きい場合とか、厚みが大きい場
合には、波長の長い周波数を利用することができる。
Ｍｌｌｚ帯もあり、この周波数帯は波長が長いため、被
加熱体の内部にまで加熱できるという特徴があるので、
高周波電力のパンケージを、使用する目的によって、例
えば被加熱体の形状が大きい場合とか、厚みが大きい場
合には、波長の長い周波数を利用することができる。
父型発明は単一のオーブンに、複数のマイクロ波パッケ
ージを装備することで、オーブン内に多数の輻射アンテ
ナが付くことになって、オーブン内の電磁波による加熱
状態を均一化することもできる。
ージを装備することで、オーブン内に多数の輻射アンテ
ナが付くことになって、オーブン内の電磁波による加熱
状態を均一化することもできる。
第２図は本発明のトランジスタ一式電子レンジの模式図
であるが、図において、１０は電子レンジの加熱体を挿
入するオーブンであって、電気的にはキャビティーを形
成する。
であるが、図において、１０は電子レンジの加熱体を挿
入するオーブンであって、電気的にはキャビティーを形
成する。
このオーブンに、複数個の高周波電力のパッケージ１１
が導波管１２を介して取りつけられるが、このパンケー
ジの出力端子は、導波管の取りつけ孔１３に入力され、
導波管を伝播したマイクロ波は、オーブンとの開口窓１
４からオーブン内に輻射される。
が導波管１２を介して取りつけられるが、このパンケー
ジの出力端子は、導波管の取りつけ孔１３に入力され、
導波管を伝播したマイクロ波は、オーブンとの開口窓１
４からオーブン内に輻射される。
このようなマイクロ波の伝播では、輻射されるマイクロ
波電力が負荷側のオーブンとの間で、電磁波の反射を少
なくするようにインピーダンスを整合することが必要で
ある。
波電力が負荷側のオーブンとの間で、電磁波の反射を少
なくするようにインピーダンスを整合することが必要で
ある。
一般に、高周波電力のパンケージの出力側は同軸ケーブ
ルであるから、第３図のように導波管３０に同軸−導波
管変換器３１を介して、同軸ケーブル３２の芯線３３を
アンテナとして導波管に挿入して電磁波を輻射し、導波
管３０の端部は、オーブン３４の開口窓３５に接続して
もよいし、文筆４図のように、高周波電力のパフケージ
の出力側の同軸ケーブル４０の先端にダイポールアンテ
ナ４１を取りつけ、オーブン４２に直接挿入固定するか
、又は前記のように同軸−導波管変換器を介してオーブ
ンに取りつけることもできる。
ルであるから、第３図のように導波管３０に同軸−導波
管変換器３１を介して、同軸ケーブル３２の芯線３３を
アンテナとして導波管に挿入して電磁波を輻射し、導波
管３０の端部は、オーブン３４の開口窓３５に接続して
もよいし、文筆４図のように、高周波電力のパフケージ
の出力側の同軸ケーブル４０の先端にダイポールアンテ
ナ４１を取りつけ、オーブン４２に直接挿入固定するか
、又は前記のように同軸−導波管変換器を介してオーブ
ンに取りつけることもできる。
いずれの場合でも、マイクロ波電力パッケージの出力端
子の同軸ケーブルの固有のインピーダンスと電気的に負
荷になるオーブンおよびオーブンに挿入された被加熱体
も含めて、電気的に整合をとることが必要である。
子の同軸ケーブルの固有のインピーダンスと電気的に負
荷になるオーブンおよびオーブンに挿入された被加熱体
も含めて、電気的に整合をとることが必要である。
次に、第５図、第６図を用いて、本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
第５図は本発明の実施例の電子レンジのブロック図であ
り、Ｏ２０はマイクロ波発振器、Ａ１、Ａ２、Ａ３はマ
イクロ波増幅器、ＡＮＴｌ、２．３はアンテナ、ＤＶは
分波器、ＣＮＴはコントローラである。
り、Ｏ２０はマイクロ波発振器、Ａ１、Ａ２、Ａ３はマ
イクロ波増幅器、ＡＮＴｌ、２．３はアンテナ、ＤＶは
分波器、ＣＮＴはコントローラである。
本実施例において、Ａ Ｉ 、Ａ２ 、Ａ３はそれぞれ
、例えば３００ワット程度の出力のマイクロ波増幅器で
あり、コントローラＣＮＴでＡ１．、Ａ２、Ａ３を選択
的に作動させることによって３００Ｗ。
、例えば３００ワット程度の出力のマイクロ波増幅器で
あり、コントローラＣＮＴでＡ１．、Ａ２、Ａ３を選択
的に作動させることによって３００Ｗ。
６００Ｗ、９００Ｗとマイクロ波出力を切り換えられる
ようにして加熱調整する。
ようにして加熱調整する。
尚、Ａ Ｉ ％ Ａ２ 、Ａａは同じ出力でなくても、
それぞれ異なる出力のものを使用してもよい。
それぞれ異なる出力のものを使用してもよい。
このようにすることで、加熱強度を容易に切り換えるこ
とができる。
とができる。
第６図は本発明の他の実施例の電子レンジのブロック図
である。
である。
図で０３Ｃ１から０３Ｃ３はマイクロ波発振器であり、
第５図と同一部分は同一記号で示す。
第５図と同一部分は同一記号で示す。
０３ＣＩから０３Ｃ３は、それぞれ異なる周波数ｆ１か
らｆ３で発振（例えばｆ ｌ ＝９１５ＭＩＩＺ、ｆ
２ ＝２４５０ＭＩ１２ 、ｆ Ｇ ＝５８００Ｍｌｌ
Ｚ）する。
らｆ３で発振（例えばｆ ｌ ＝９１５ＭＩＩＺ、ｆ
２ ＝２４５０ＭＩ１２ 、ｆ Ｇ ＝５８００Ｍｌｌ
Ｚ）する。
本実施例は、加熱に使用するマイクロ波周波数を変化さ
せたり、２種類以上の周波数のマイクロ波で加熱を行う
もので、周波数の制御はＣＮＴで行う。
せたり、２種類以上の周波数のマイクロ波で加熱を行う
もので、周波数の制御はＣＮＴで行う。
このように周波数を変える理由は次のとおりである。
加熱される物質の誘電率をε、誘電体損失をｔａｎ δ
、印加される電界の強さをＥ、周波数をｆとすると、物
質に吸収されて熱に変換される高周波エネルギーＰは （１／ １．８） ｘ （ｆ Ｅ ２εｔａｎ δ１０
−”） Ｗ ｆｌ）で表現できる。
、印加される電界の強さをＥ、周波数をｆとすると、物
質に吸収されて熱に変換される高周波エネルギーＰは （１／ １．８） ｘ （ｆ Ｅ ２εｔａｎ δ１０
−”） Ｗ ｆｌ）で表現できる。
一方マイクロ波エネルギーが物質の内部にどれだけ深く
浸透するかも重要であって、マイクロ波エネルギーが１
／ｅに減衰する深さをＤとするととなる。
浸透するかも重要であって、マイクロ波エネルギーが１
／ｅに減衰する深さをＤとするととなる。
（１）式からマイクロ電力の強さＥ、周波数ｆが一定な
らら、εｔａｎ δの大きい物質程加熱されやすく、又
ｆが高くとも加熱されやすいことが判る。
らら、εｔａｎ δの大きい物質程加熱されやすく、又
ｆが高くとも加熱されやすいことが判る。
（２）式から、波長λが小さいほど、即ちｆが高い程、
又εｔａｎ δが大きい程マイクロ波の浸透する深さが
浅（なるので、被加熱体の種類によって周波数やマイク
ロ波の強度を変えた方が効率や加熱の均一性が良くなる
といえる。
又εｔａｎ δが大きい程マイクロ波の浸透する深さが
浅（なるので、被加熱体の種類によって周波数やマイク
ロ波の強度を変えた方が効率や加熱の均一性が良くなる
といえる。
第７図に主な物質の２４５０ＭＩＩｚと９１５ＭＩＩｚ
における誘電体損失と半減深度を一例として示す。
における誘電体損失と半減深度を一例として示す。
又、一般に、オーブン内では電界の定在波のために加熱
条件が不均一になる傾向があるが、本発明のように、そ
れぞれ周波数の異なった周波数のマイクロ波を同一オー
ブンに入力することによって電子レンジの加熱条件の均
一性も改善される。
条件が不均一になる傾向があるが、本発明のように、そ
れぞれ周波数の異なった周波数のマイクロ波を同一オー
ブンに入力することによって電子レンジの加熱条件の均
一性も改善される。
（ｇ） 発明の効果
以上詳細に説明したように、本発明によれば、オーブン
内に複数のアンテナを配置したことで均一な加熱ができ
、又電力、周波数を切り換えることで最良な条件で加熱
ができる。
内に複数のアンテナを配置したことで均一な加熱ができ
、又電力、周波数を切り換えることで最良な条件で加熱
ができる。
第１図は、従来のマグネトロン式電子レンジの斜視図、
第２図は本発明の電子レンジの斜視図、第３図は同軸−
導波管変換器の斜視図、第４図はダイポールアンテナの
電子レンジの斜視図、第５図、第６図は本発明の電子レ
ンジのブロック図、第７図は誘電体の高周波特性である
。 図において、１０．３４．４２ばオーブン、１２．３０
は導波管、１４．３５は開口窓、１１は高周波電力のパ
ンケージ、３１は同軸−導波管変換器、３２．４０は同
軸ケーブル、３３は同軸ケーブル芯線、４１はダイポー
ルアンテナ、５０はアンテナである。 第１図 第３図 １へ
第２図は本発明の電子レンジの斜視図、第３図は同軸−
導波管変換器の斜視図、第４図はダイポールアンテナの
電子レンジの斜視図、第５図、第６図は本発明の電子レ
ンジのブロック図、第７図は誘電体の高周波特性である
。 図において、１０．３４．４２ばオーブン、１２．３０
は導波管、１４．３５は開口窓、１１は高周波電力のパ
ンケージ、３１は同軸−導波管変換器、３２．４０は同
軸ケーブル、３３は同軸ケーブル芯線、４１はダイポー
ルアンテナ、５０はアンテナである。 第１図 第３図 １へ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ 被加熱物を収容するキャビティ内に複数のアン
テナを配置し、各アンテナに対してマイクロ波電力供給
装置からマイクロ波電力を供給しうるようにしたことを
特徴とする電子レンジ。 （２） 上記電子レンジに配置され各アンテナに対して
、それぞれ独立のマイクロ波電力供給装置を設け、各マ
イクロ波電力供給装置を選択的に動作させることによっ
て、該電子レンジの出力を制御するようにしたことを特
徴とする特許請求範囲第（１１項の電子レンジ。 （３） 上記各アンテナに対し、それぞれ独立のマイク
ロ波電力供給装置を設け、各マイクロ波電力供給装置の
出力周波数をそれぞれ異なる周波数としたことを特徴と
する特許請求範囲第１項の電子レンジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050501A JPS60193292A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 電子レンジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59050501A JPS60193292A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 電子レンジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60193292A true JPS60193292A (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=12860694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59050501A Pending JPS60193292A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 電子レンジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60193292A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1984
- 1984-03-15 JP JP59050501A patent/JPS60193292A/ja active Pending
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