JP3064875B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
- Publication number
- JP3064875B2 JP3064875B2 JP7171833A JP17183395A JP3064875B2 JP 3064875 B2 JP3064875 B2 JP 3064875B2 JP 7171833 A JP7171833 A JP 7171833A JP 17183395 A JP17183395 A JP 17183395A JP 3064875 B2 JP3064875 B2 JP 3064875B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- frequency heating
- heating
- face
- heating device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
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
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/705—Feed lines using microwave tuning
-
- 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
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/707—Feed lines using waveguides
- H05B6/708—Feed lines using waveguides in particular slotted waveguides
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Description
加熱装置に関するものである。
て表面波による加熱法が提案されている(例えば特公昭
49−16944号公報)。従来の表面波加熱を用いた
加熱装置を図11を用いて説明すると、加熱室1と高周
波を発振するマグネトロン2とマグネトロン2を駆動す
る電源回路3と高周波を伝送する断面形状が長方形の導
波管4があり、導波管4には複数の長方形の開口部5を
有する梯子状の表面波線路6が設けられている。加熱室
1内には誘電損失の小さい材質よりなる誘電体板7、
7’があり、誘電体板7、7’の上に食品8、8’が乗
せられる。加熱室1内の表面波線路6上に置かれた食品
8、8’は高周波により誘電加熱される。
食品8は、表面波線路6近傍に集中した電界により食品
8の線路近傍部分が強く加熱された焦げ目をつけること
ができる。
場合は、表面波線路6から離れた箇所に別の誘電体板
7’を設置しその上に食品8’を載せ、表面波線路6か
ら離して表面波線路6上のマイクロ波と食品8’とを作
用させず表面波線路6の先にある開口部9よりマイクロ
波を加熱室1内に放射し加熱室1内の定在波により加熱
をしていた。
界分布は、図12aに示すように表面波線路6近傍に集
中しており、高さ方向(座標軸z方向)に指数関数的に
減衰する。このように表面波線路6近傍に集中した高周
波エネルギーを加熱に用いる事で食品の表面波線路6近
傍が強く加熱された焦げ目をつけることができる。ま
た、電界は梯子の開口部分に分布し、したがって、マイ
クロ波進行方向(座標軸x方向)の電界分布は、図12
b中のアの様に梯子状の周期構造を持つ表面波線路6の
ピッチでマイクロ波の強弱が現れ、食品7には梯子状の
加熱パターンが現れる。この時、表面波線路6のピッチ
を加熱室1内の定在波のピッチより短く設計するので加
熱むらは極めて小さい。
イ)で加熱する場合、定在波のピッチでマイクロ波の強
弱が現れる、マグネトロンの発信周波数が2.45GHz
のとき半波長の約6cmのピッチで強弱が発生する。した
がって食品はこのマイクロ波の強弱の影響を受け大きな
加熱むらが生じてしまう。
る場合、食品はマイクロ波の定在波による強弱の影響を
受け大きな加熱むらが生じる。
高周波加熱装置を提供することを目的とする。
に、本発明の高周波加熱装置は下記構成とした。
室と、マイクロ波を発振するマイクロ波発振器と、前記
マイクロ波発振器から発振するマイクロ波を加熱室に伝
送する導波管と、前記加熱室と前記導波管の境界に設け
られた単一または複数の開口部と、前記導波管の管内波
長をλg、nを自然数としたとき、マイクロ波発振器の
アンテナから導波管の加熱室側の端面までの長さを L=(λg/4)・(2n)±(λg/8) とし、前記導波管の長さを前記端面から少なくともλg
/4の範囲で変更可能な 可変手段とを有する構成とし
た。
動体と、前記移動体を駆動する駆動手段とを有し、前記
移動体は導波管の端面と端面からλg/4の位置の間で
往復移動する構成とした。
転体と、前記回転体を回転駆動する駆動手段とを有し、
前記回転体は、回転中心を導波管の端面からλg/4の
位置に構成した。
成とした。また、開口部のピッチがλg/4以下となる
構成とした。
付き導体板を持つ表面波線路を有する構成とした。
記誘電体板の有無を切り換えて表面波による加熱と導波
管内の定在波による加熱を切り換える構成とした。
の前記誘電体板を切り換えて表面波による加熱と導波管
内の定在波による加熱を切り換える構成とした。
能に設置する構成とした。
波管の加熱室側の端面までの長さLを L=(λg/4)・(2n)±(λg/8) とし、前記導波管の長さを前記端面から少なくともλg
/4の範囲で変更可能な可変手段とを有する構成であ
る。 この構成により、まず可変手段によりアンテナから
導波管の加熱室側の端面までの長さをλg/4の範囲で
変更できるので、導波管内の定在波分布の強いところ
(腹)と弱いところ(節)を完全に逆転させて加熱むら
を補い合うことができる。またこのときのアンテナから
導波管の加熱室側の端面までの長さは、それぞれ、 L=(λg/4)・(2n)±(λg/8) L−λg/4=(λg/4)・(2n)±(λg/8)
−λg/4 =(λg/4)・(2n)+(−2±1)・λg/8 となり、二つの式の第1項は共通で第2項が異なるが、
第2項の関係は定在波の腹(あるいは節)からの位相の
ずれという見方では対称関係にあり同じ事を意味するも
のである。よって各々のアンテナから導波管を見た時の
整合状態は同程度にすることができる。 また、 導波管内
に金属板よりなる移動体を配し導波管端面と導波管端面
からλg/4の位置を切り替えて食品を加熱する、もし
くは金属板よりなる回転体を導波管端面からλg/4の
位置に配し回転させて食品を加熱することにより、容易
にマグネトロンから発振するマイクロ波の反射位置をず
らし導波管内の定在波の腹と節の位置をずらすことがで
きる。
を設置し、誘電体板を用いるか用いないか、または複数
の誘電体板のうちを使い分けることによって所望の加熱
の方式を使い分けることができる。
面までの距離を (λg/4)・(2n)<L<(λg/4)・(2n+
1) のようにすることで、金属板による移動体が移動、もし
くは回転体が回転しても両位置におけるマイクロ波の整
合がほぼ等しくなる。
のピッチをλg/4以下にすることによって導波管14
内の定在波をλg/4移動させたとき表面波線路の金属
部に遮られること無くλg/4ずれた箇所に加熱パター
ンが現れる。
して説明する。
は省略する。マグネトロン2から発振するマイクロ波は
導波管14を伝送し導波管14の加熱室1側境界部に設
けられた少なくとも3つ以上の開口部をもつ、梯子状の
表面波線路16において、表面波と定在波とを適宜切り
替えて食品8を高周波加熱する。表面波と定在波との切
り替えは表面波線路16上に脱着可能に取り付けられた
単一の誘電体板17もしくは誘電損失の大きさの違う複
数の誘電体板17によって行われる。ここで、表面波を
用いて加熱する際は表面波線路16上に誘電体板17な
しで加熱し、定在波を用いて加熱する際は表面波線路1
6上に誘電体板17を設置し加熱する。また、複数の誘
電体板17を使い分けてもよく、その場合は、複数の誘
電体板17のうち誘電損失の小さい方を用いて表面波加
熱し、複数の誘電体板17のうち誘電損失の大きい方を
用い定在波で加熱する。
0が設置されモーター21によって導波管14内をマイ
クロ波進行方向(図中x方向)に往復移動する。この移
動体20は管内波長をλgとしたとき、λg/4の距離
Dを移動し、この例では導波管端面Aとλg/4の位置
Bの間を移動する。この場合の端面Aとはマグネトロン
アンテナ22から見て加熱室1と結合している側の端面
を指す。この移動体20は一定時間おきにもしくは制御
信号に従い位置Aと位置Bとの間を移動し移動体20が
位置Aもしくは位置Bにある時のみマイクロ波を発振す
る、またはマイクロ波を発振したまま一定周期にて連続
的に往復する。またこの導波管14のマグネトロンアン
テナ22から端面Aまでの距離Lは、次の式で決まる範
囲内になるように決める。(nは自然数) (λg/4)・(2n)<L<(λg/4)・(2n+1) (1) この実施例ではより大きな効果を得るため次のような値
としてある。
は、表面波線路16の開口部15のピッチpは24mmと
しており、ここで用いている幅70mmの導波管14の定
在波の半波長126mmに比べて十分小さいため、食品1
8の加熱むらは小さく抑えられる。しかしここで、定在
波で加熱する場合は、食品18は移動体20の作用で均
一に加熱されることになる。ただし、本発明を実施する
にあたってピッチp等の寸法は上記値に限られる物では
ない。また、この例では開口部15はすべて位置Bより
マグネトロン2側にあるが、短い導波管14を用い位置
Bと位置Aの間に開口部15の一部があってもよい。
ある場合(図3a)は導波管14内の定在波は図3b中
ウのようになり開口部上では、導波管14内の定在波の
節の位置の電界が強く励起されるため、食品18の斜線
部の箇所がよく加熱される、加熱のピッチは導波管14
の管内波長の約半波長となる。また移動体20が導波管
14内の位置Bに移動した場合は導波管14内の定在波
はウ’のようになり図3cに示すように加熱箇所が4分
の1波長ずれた箇所がよく加熱される。従って、移動体
18を位置A、位置Bを切り替えて加熱することで導波
管14の管内波の腹と節の加熱むらを補い合い図3dの
ように食品18全体を均一に加熱をすることができる。
面波線路16の開口部のピッチはλg/4以下にするこ
とで、導波管14内の定在波をλg/4移動させたとき
表面波線路16の金属部に遮られること無くλg/4ず
れた箇所に加熱パターンが現れる。
することにより移動体20が端面Aにある場合と位置B
にある場合との食品8とのマイクロ波の整合がほぼ等し
くなるので、移動体20が端面Aにある時と位置Bにあ
る時とほぼ同一の時間配分で加熱できる。これを図4を
用いて説明すると、マグネトロン2から発振したマイク
ロ波は導波管14中を伝送し、導波管14端で反射して
定在波を作る。このときマグネトロンアンテナ22は電
波を放射するので電界は強くなりまた反射端の金属面は
電界はゼロになるので導波管14端は導波管14長L
が、マグネトロンアンテナ22で定在波の腹、導波管1
4端で定在波の節となるように(3)式(nは自然数) L=(λg/4)・(2n) (3) を満たすαの位置とするのがマグネトロン2との整合は
よい。逆に、位置αからλg/4離れた位置βにあると
きは整合が取りにくいといえる。今、均一加熱のため金
属板による移動体により導波管14端をλg/4移動さ
せるためこの時に双方の位置の整合が同程度でない場合
双方の加熱時間に時間差が発生してしまう、両者をほぼ
同一時間で加熱するため、導波管14端の位置はαとβ
の間にする、特にαからλg/8離れた位置γにするこ
とでλg/4移動した位置δでもほぼ同一な整合状態と
なる。
整合が一致していない場合は、不一致の状態により端面
Aと位置Bを適当に時間配分をすることで均一加熱を得
られるようにする。
板の回転体30が設置されたモーター31によって回転
することで同様の効果を得るものである。この回転体3
0はy軸の周りに回転する。この回転体30は管内波長
をλgとしたとき、導波管端面からλg/4のところに
設置されている。この回転体30は制御信号に従って回
転し、金属板よりなる回転体30がy−z面に平行もし
くはx−y面に平行にある時のみマイクロ波を発振す
る、また一定周期にてマイクロ波を発振したまま連続的
に回転する。
z−y面に平行な場合はマイクロ波は回転体30を通過
し導波管14の端面Aで反射し、第一の実施例の移動体
が端面Aにある場合と同様な加熱パターンとなる。また
回転体30がz−y面に平行な場合はマイクロ波は回転
体30で反射し移動体が位置Bにある場合と同様な加熱
パターンとなる。従って、z−y面に平行な場合とz−
y面に平行な場合を切り替えて加熱することで定在波の
腹と節の加熱むらを補い合い均一な加熱をすることがで
きる。
4の中に金属板40が設置され駆動手段(図示せず)に
より直立状態と導波管面に密着した状態を適宜切り替え
ることで上記した同様の効果を得るものである。
板の大きさは実験により図7に示す表のような大きさで
効果があることを確認したため、ここでは金属板の幅が
導波管の幅の86%金属板の高さが導波管の高さの88
%としてある。
る。マグネトロン2から発振するマイクロ波は導波管1
4を伝送し、導波管14に設けられた表面波線路16に
より食品8を加熱する。導波管14内には金属の移動体
20が設置されており、導波管14端面A2と端面A2
からλg/4の位置Bまで移動する。食品8は1内に設
けられた、低損失誘電体よりなるターンテーブル23上
に乗せられ加熱されることによりさらに加熱むらをなく
すことができる。
波管24に単一の屈曲した開口部25を持つ交差指型の
表面波線路26を持つものや、図12のように導波管3
4に単一の開口部35を持ち、導波管34内にひだ付導
体板を持つ表面波線路36も考えられる。
装置によれば次のような効果が得られる。
在波により加熱する場合の電波の腹と節による加熱むら
をなくすことができる。
熱を誘電体板の脱着または取り替えのみで簡単に切り替
えられる。
端部からλg/4の位置に設置するもしくは、導波管端
と導波管端からλg/4の位置とを移動し切り替えるこ
とで定在波で加熱したときの腹と節の加熱むらを補い合
うことができる。
ことで導波管内の可変手段による切り替えの際の整合に
差が発生せずほぼ同一の時間で可変手段を切り替えるこ
とで均一に加熱できる。
にすることで導波管内の定在波が表面波線路の金属部に
遮られること無くλg/4移動した箇所に加熱パターン
が現れる均一加熱が可能となる。
面断面図
図 (b)同高周波加熱装置の導波管内の定在波の波形図 (c)同高周波加熱装置による被加熱物の平面図 (d)同高周波加熱装置による被加熱物の加熱具合を示
す図
の要部切り欠き斜視図
の要部切り欠き斜視図
の透視斜視図
の要部斜視断面図
置の要部斜視断面図
図 (b)高周波加熱装置のx方向電界強度分布図 (c)高周波加熱装置の要部斜視図
Claims (10)
- 【請求項1】被加熱物を内部に収納する加熱室と、マイ
クロ波を発振するマイクロ波発振器と、前記マイクロ波
発振器から発振するマイクロ波を加熱室に伝送する導波
管と、前記加熱室と前記導波管の境界に設けられた単一
または複数の開口部と、前記導波管の管内波長をλg、
nを自然数としたとき、マイクロ波発振器のアンテナか
ら導波管の加熱室側の端面までの長さを L=(λg/4)・(2n)±(λg/8) とし、前記導波管の長さを前記端面から少なくともλg
/4の範囲で変更可能な可変手段とを有する構成とした
高周波加熱装置。 - 【請求項2】可変手段は、導電性部材からなる移動体
と、前記移動体を駆動する駆動手段とを有し、前記移動
体は導波管の端面と端面からλg/4の位置の間で往復
移動する構成とした請求項1記載の高周波加熱装置。 - 【請求項3】可変手段は、導電性部材からなる回転体
と、前記回転体を回転駆動する駆動手段とを有し、前記
回転体は、回転中心を導波管の端面からλg/4の位置
に構成した請求項1記載の高周波加熱装置。 - 【請求項4】複数の開口部が表面波線路をなす請求項1
ないし3のいずれか1項に記載の高周波加熱装置。 - 【請求項5】開口部のピッチがλg/4以下となる構成
とした請求項4記載の高周波加熱装置。 - 【請求項6】単一の開口部を持つ交差指型の表面波線路
を有する構成とした請求項1ないし3のいずれか1項に
記載の高周波加熱装置。 - 【請求項7】単一の開口部と、導波管の中にひだ付き導
体板を持つ表面波線路を有する構成とした請求項1ない
し3のいずれか1項に記載の高周波加熱装置。 - 【請求項8】表面波線路上に誘電体板を有し、前記誘電
体板の有無を切り換えて表面波による加熱と導波管内の
定在波による加熱を切り換える構成とした請求項4ない
し7のいずれか1項に記載の高周波加熱装置。 - 【請求項9】複数の誘電体を有し、表面波線路上の前記
誘電体板を切り換えて表面波による加熱と導波管内の定
在波による加熱を切り換える構成とした請求項4ないし
7のいずれか1項に記載の高周波加熱装置。 - 【請求項10】誘電体板を表面波線路上に脱着可能に設
置した請求項8または9記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7171833A JP3064875B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7171833A JP3064875B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0922775A JPH0922775A (ja) | 1997-01-21 |
JP3064875B2 true JP3064875B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=15930603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7171833A Expired - Fee Related JP3064875B2 (ja) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3064875B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6469286B1 (en) | 1997-11-13 | 2002-10-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Variable-impedance unit, microwave device using the unit, and microwave heater |
KR100380313B1 (ko) * | 1998-07-08 | 2003-04-14 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 임피던스 가변유닛과 그것을 이용한 마이크로파 장치 및고주파 가열장치 |
DE10210936C1 (de) * | 2002-03-13 | 2003-10-09 | Nexpress Solutions Llc | Verfahren für das Befestigen von Toner an einem Bedruckstoff und Mikrowelleneinrichtung |
JP4933113B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2012-05-16 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
EP2233293A4 (en) * | 2008-10-07 | 2010-11-17 | Mimaki Eng Kk | INKJET |
CN103477707B (zh) * | 2011-04-01 | 2016-03-02 | 松下电器产业株式会社 | 微波加热装置 |
US9585203B2 (en) | 2011-08-04 | 2017-02-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Microwave heating device |
WO2013132740A1 (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | パナソニック株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
JP6273598B2 (ja) * | 2012-08-01 | 2018-02-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
JP2015195175A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-11-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | マイクロ波処理装置 |
JP7233653B2 (ja) * | 2020-02-10 | 2023-03-07 | 株式会社ニッシン | マイクロ波乾燥装置 |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP7171833A patent/JP3064875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0922775A (ja) | 1997-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2215380C2 (ru) | Микроволновая печь и волновод для устройства, использующего высокую частоту излучения | |
US4336434A (en) | Microwave oven cavity excitation system employing circularly polarized beam steering for uniformity of energy distribution and improved impedance matching | |
US8803051B2 (en) | Microwave oven | |
WO2013132740A1 (ja) | マイクロ波加熱装置 | |
JP3064875B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
KR19980017873A (ko) | 전자렌지의 도파관 구조 | |
JPH04233188A (ja) | マイクロ波オーブン、マイクロ波オーブンのキャビティの励起方法、及びこの方法を実施するウェーブガイド装置 | |
JP2000048946A (ja) | 電子レンジ | |
US3366769A (en) | High frequency heating apparatus | |
US3439143A (en) | Microwave oven having a mode stirrer located within the waveguide | |
US4324968A (en) | Microwave oven cavity excitation system providing controlled electric field shape for uniformity of energy distribution | |
WO2013005438A1 (ja) | マイクロ波加熱装置 | |
JP2014049178A (ja) | マイクロ波加熱装置 | |
US3975606A (en) | Microwave oven with uniform electric field distribution | |
US3430022A (en) | Microwave oven | |
JPH07130463A (ja) | 電子レンジ | |
WO2007069979A1 (en) | Microwave heating applicator | |
JP2015015225A (ja) | マイクロ波加熱装置 | |
RU2145155C1 (ru) | Микроволновая печь | |
JPH11135251A (ja) | 電子レンジ | |
JP7329736B2 (ja) | 高周波加熱装置 | |
KR100284501B1 (ko) | 전자레인지의 슬롯 안테나 | |
KR100290708B1 (ko) | 전자레인지의균일가열장치 | |
KR100275968B1 (ko) | 전자레인지의 도파관 시스템 | |
KR100311455B1 (ko) | 도파관의시스템의임피던스정합장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120512 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130512 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140512 Year of fee payment: 14 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |