JPS6352438B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は高周波加熱装置に関する。

(ロ) 従来技術 現在のこの種装置における高周波供給手段とし
てはマグネトロンが使用されている。また、斯る
マグネトロンから発せられたマイクロ波を加熱室
へ伝送する手段としては、マグネトロンの出力イ
ンピーダンスとのマツチング等の観点から導波管
が用いられている。

ところが斯る導波管を用いると装置が大型とな
るという問題が生じる。そこで、高周波供給手段
から発せられたマイクロ波を同軸ケーブルで伝送
しアンテナ放射により加熱室内にマイクロ波を供
給する方法が提案されている。このような構成で
は同軸ケーブルがフレキシブルで、かつ、導波管
より容積が小となるので、装置が小型化できる。

しかし、斯る構成において従来提案されている
アンテナは同軸ケーブルの内導体を加熱室の中へ
張出した電界結合や、ループ状にした磁界結合と
いつた単純な結合方法のものであつた。このよう
なアンテナでは加熱室内のインピーダンスが一定
のときはマツチングがとれるが、それが変化する
とマツチングがとれないという問題が生じる。

本発明者は、上記の諸点に鑑み、第１図乃至第
４図に示す高周波加熱装置を既に提案した（特願
昭57−65586号）。

第１図に示す装置は、加熱室１、該加熱室内に
配されたアンテナ２、該アンテナに接続されたマ
イクロ波伝送手段としての同軸ケーブル３、該ケ
ーブルを介してアンテナ２にマイクロ波を供給す
る高周波供給手段４からなり、高周波供給手段４
はマグネトロンもしくは固体発振器で構成されて
いる。

上記アンテナ２は第２図にも示す如く、内導体
５と外導体６とからなる同軸線路において外導体
６にスリツト７が設けられると共に斯る外導体６
の外周面に、金属片８，８……の夫々の一端が電
気的に接続されている。また斯るアンテナ２と同
軸ケーブル３との接続は、アンテナ２の内導体５
を同軸ケーブル３の心線に、又外導体６を同軸ケ
ーブル３の外径線に夫々電気的に接続することに
より行える。また斯るアンテナ２は単に同軸ケー
ブル３を加熱室１内に引き込み、外径線を部分的
に除去する（スリツトの形成）と共に除去されな
かつた外径線に一端が電気的に接続された金属片
を装着するだけでもよい。

更に斯るアンテナ２の他端は、加熱室１の内壁
に取着された絶縁性材料からなる冶具９により支
持されている。

第３図は同軸ケーブル３中をTEMモードでマ
イクロ波が伝送された際のアンテナ２における電
磁界を示す。尚図中電気力線及び磁力線は夫々実
線及び破線で示してある。また図中１ａは加熱室
天面、１ｂは上記アンテナ２と平行に位置する加
熱室の一側壁である。

第４図Ａは第３図のＡ−Ａ断面を示す。図から
明らかな如く、斯る部分での電磁界は同軸ケーブ
ル３内と同様に周知のTEMモードとなつている。
つまり電気力線は内導体５から外導体６に向つて
放射状に存在し、磁力線は内導体５を中心として
同心円状に存在する。従つてエネルギーは外導体
６内に存在することになる。

第４図Ｂは第３図のＢ−Ｂ断面斜視図を示す。
内導体５が露出している場合（スリツト７部分）
には、斯る部分での電磁界は電気力線が内導体５
から天面１ａ及び一側壁１ｂに夫々直交するよう
に存在する平行２線モードとなる。従つて電気力
線が直交する面（以下イメージ線路１０とする）
と内導体５との２線内にエネルギーが存在するこ
ととなる。

ところがアンテナ２のインピーダンスは不連続
であるため内導体５とイメージ線路１０との間に
発生する電磁界に乱れが生じ、また斯る電磁界は
外導体６に装着された金属片８で発生する電磁界
と結合する。この結果、金属片８での電磁界は放
射モードとなり、アンテナ２より加熱室１内にマ
イクロ波エネルギーが発振されることとなる。ま
たこの時、放射されるマイクロ波の指向方向は上
記金属片８，８…の延在方向と一致する。更に、
負荷変動に対しても良好なインピーダンスマツチ
ングのとれることが確認されている。

(ハ) 発明の目的 本発明は第１図乃至第４図に示した高周波加熱
装置において、焼ムラの改善をなすことを目的と
する。

(ニ) 発明の構成 本発明は、上記の如く、同軸線路の外導体にス
リツトを形成すると共に、その外導体外周面に金
属片を取着したアンテナを、２次元的又は３次元
的に配設した点に特徴を有する。

(ホ) 実施例 以下各種実施例を示すが、第１図乃至第４図と
同一部分には同一番号を付して、その説明を省略
する。

第５図の実施例では、アンテナ２が加熱室天面
１ａの２辺に沿つて２次元的に配設されており、
これにより焼けムラが改善される。

第６図の実施例では、アンテナ２が加熱室天面
１ａの２辺に沿つて延び、更に隣設する側壁に沿
つて垂下し、よつてアンテナ２は３次元的配置に
あり、この結果、焼ムラが更に改善される。

第７図の実施例では、アンテナ２の配置は第５
図又は第６図と同様であるが、金属片８の方向
が、隣り合う外導体６毎に異なつて（図ではα
度）配置されており、焼ムラが更に改善される。
尚、外導体６と内導体５との間に介在せる誘電体
物質２０を、外導体６と非固着関係におくことに
より、各外導体６毎に金属片８の向きを可調整に
してもよく、この場合、例えば調理毎に焼ムラの
調節をなすこともできる。

第８図の実施例では、アンテナ２を加熱室１の
４側壁に沿う枠状となし、これにより、被加熱物
に対し、ほゞその全周にアンテナから直線マイク
ロ波を照射でき、焼ムラが改善される。

第９図の実施例では、加熱室１の１側壁、例え
ば底面に金属製の波板３０が配設され、その谷間
に沿うようアンテナ２が蛇行配置されている。こ
の場合、アンテナ２の２次元的配置と波板３０に
よるマイクロ波反射とが相俟つて焼ムラが改善さ
れる。

第１０図の実施例では、加熱室１の２つの稜線
に沿つてアンテナ２，２が配設され、その各々に
個々の高周波供給手段４，４からマイクロ波が給
電される。尚、この場合、単一の高周波供給手段
からのマイクロ波をＴ型分岐路等を使つて各アン
テナに給電してもよい。

第１１図の実施例では、加熱室１の奥壁の上部
と中部にアンテナ２，２を平行配設し、中部のア
ンテナ２は同軸ケーブル３に対して着脱自在にな
すと共にメツシユ状の仕切棚４０に設けたアンテ
ナホルダ４１にて保持している。仕切棚４０も、
それ自体、加熱室１に対して着脱自在である。こ
の実施例によると、仕切棚４０により加熱室１内
の空間を有効に利用できるが、仕切棚４０及び中
部のアンテナ２を取りはずして、大きい被加熱物
を加熱することもできる。又、メツシユ状の仕切
棚４０を使う場合、２個のアンテナ２，２から供
給されるマイクロ波が加熱室全体に行きわたる
が、必要に応じて、金属板からなる仕切棚を用い
ることにより、加熱室１をマイクロ波的に独立し
た上下２室に分けることもできる。

(ヘ) 発明の効果 本発明によれば、負荷の変動に対しても良好な
インピーダンスマツチングがとれ、かつアンテナ
給電であるので装置自体も小型化でき、更に焼ム
ラも改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、既に提案されたものを示
し、第１図は斜め方向の透視図、第２図及び第３
図は要部拡大斜視図、第４図Ａ及びＢは、夫々第
３図のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線断面図である。第５
図乃至第１１図は夫々本発明の各種実施例を示
し、第５図、第６図、第８図乃至第１０図及び第
１１図Ａは斜め方向の透視図、第７図及び第１１
図Ｂは要部斜視図である。 １……加熱室、２……アンテナ、８……金属
片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱室、該加熱室内に配設されたアンテナ、
   該アンテナを介して加熱室内にマイクロ波を供給
   する高周波供給手段を具備せる高周波加熱装置に
   おいて、上記アンテナは同軸線路からなり、その
   外導体にスリツトが形成されると共に、上記外導
   体外周面には金属片の一端が電気的に接続された
   ものであり、かつ上記アンテナは２次元的又は３
   次元的に配設されていることを特徴とする高周波
   加熱装置。