JPS6143833B2 - - Google Patents
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- JPS6143833B2 JPS6143833B2 JP56073701A JP7370181A JPS6143833B2 JP S6143833 B2 JPS6143833 B2 JP S6143833B2 JP 56073701 A JP56073701 A JP 56073701A JP 7370181 A JP7370181 A JP 7370181A JP S6143833 B2 JPS6143833 B2 JP S6143833B2
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- Japan
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- dipole antenna
- frequency
- heating chamber
- stirrer
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
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- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
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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
- H05B6/725—Rotatable antennas
-
- 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
- H05B6/642—Cooling of the microwave components and related air circulation systems
-
- 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
- H05B6/647—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques
- H05B6/6482—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques combined with radiant heating, e.g. infrared heating
- H05B6/6485—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques combined with radiant heating, e.g. infrared heating further combined with convection heating
-
- 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
- H05B6/74—Mode transformers or mode stirrers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明の目的は、
加熱室にダイポールアンテナを持つ高周波発
振器を直接取付けた構成の高周波加熱装置にお
いて、いかなる加熱室寸法においても高周波出
力と加熱室の電波分布を良くする、スタラー羽
根の構成を提供するものである。
振器を直接取付けた構成の高周波加熱装置にお
いて、いかなる加熱室寸法においても高周波出
力と加熱室の電波分布を良くする、スタラー羽
根の構成を提供するものである。
加熱室内に負荷がない時でもスタラーと、高
周波発振器を取り付ける為のビスなどの間での
火花放電が生じないスタラー羽根を提供する。
周波発振器を取り付ける為のビスなどの間での
火花放電が生じないスタラー羽根を提供する。
寸法公差に対して高周波電磁波の特性変化の
少いスタラー羽根を提供する。
少いスタラー羽根を提供する。
軽量で落下振動に強いスタラー羽根を提供す
る。
る。
スタラー羽根が傾いた時でも安定して回転す
るスタラー羽根を提供する。
るスタラー羽根を提供する。
従来からスタラー羽根に関する特許は数多くあ
る。又高周波発振器を直接加熱室壁に取り付ける
構成において、加熱分布を良くする為には加熱室
の中央に高周波発振器を設け、この発振器のダイ
ポールアンテナと同軸でスタラー羽根を回転する
方法はよく知られていることである。
る。又高周波発振器を直接加熱室壁に取り付ける
構成において、加熱分布を良くする為には加熱室
の中央に高周波発振器を設け、この発振器のダイ
ポールアンテナと同軸でスタラー羽根を回転する
方法はよく知られていることである。
しかしこの方法は加熱寸法に制限が出る。すな
わち、高周波発振器であるマグネトロンは負荷と
のインピーダンスマツチングがとれないと、高周
波出力が出ないからである。その為に従来は加熱
室寸法を調整してインピーダンスマツチングをと
つていた。その為任意の加熱室寸法で高周波出力
を出す為には加熱室と高周波発振器の間に導波管
を設けたりしてインピーダンスを調整していた。
しかしこの方法は導波管での高周波損失が必ずあ
るので高周波出力が少くなつていた。
わち、高周波発振器であるマグネトロンは負荷と
のインピーダンスマツチングがとれないと、高周
波出力が出ないからである。その為に従来は加熱
室寸法を調整してインピーダンスマツチングをと
つていた。その為任意の加熱室寸法で高周波出力
を出す為には加熱室と高周波発振器の間に導波管
を設けたりしてインピーダンスを調整していた。
しかしこの方法は導波管での高周波損失が必ずあ
るので高周波出力が少くなつていた。
又、ダイポールアンテナの近傍に固定した金属
板を設ける方法も従来からあるがこれは取付位置
のバラツキが生じたり火花が出たりした欠点があ
つた。又ダイポールアンテナの近傍でスタラー羽
根にダイポールアンテナと平行な金属羽根を設け
てインピーダンスマツチングをとる方法もあるが
この方法は、金属羽根の先端がダイポールアンテ
ナを取りつけている加熱室壁に近づけなければ効
果は少いので、火花が生じたり、スタラーが傾い
た時インピーダンスがずれて出力が少くなつた
り、電界が集中して金属羽根の抵抗損失が増加し
たりしていた。
板を設ける方法も従来からあるがこれは取付位置
のバラツキが生じたり火花が出たりした欠点があ
つた。又ダイポールアンテナの近傍でスタラー羽
根にダイポールアンテナと平行な金属羽根を設け
てインピーダンスマツチングをとる方法もあるが
この方法は、金属羽根の先端がダイポールアンテ
ナを取りつけている加熱室壁に近づけなければ効
果は少いので、火花が生じたり、スタラーが傾い
た時インピーダンスがずれて出力が少くなつた
り、電界が集中して金属羽根の抵抗損失が増加し
たりしていた。
本発明はスタラー羽根にダイポールアンテナと
平行な垂直金属羽根を設け、さらにダイポールア
ンテナを取りつけた水平金属羽根を垂直金属羽根
に取りつけることによりインピーダンスマツチン
グが容易にとれ、しかも従来の欠点を解消したス
タラー羽根に関するものである。
平行な垂直金属羽根を設け、さらにダイポールア
ンテナを取りつけた水平金属羽根を垂直金属羽根
に取りつけることによりインピーダンスマツチン
グが容易にとれ、しかも従来の欠点を解消したス
タラー羽根に関するものである。
以下本発明を家庭用電子レンジに採用した例に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
第1図は下が電気ヒーターオープンで上が電子
レンジである2オーブンタイプのオーブンレンジ
で、ビルトインタイプになつている正面図であ
る。1はオーブンドア、2は電子レンジドアで、
電子レンジの上に、それぞれのオーブンを制御す
る電子コントローラー3と温度調整ツマミ4を設
けたパネルを配置している。6はそれぞれのドア
の取手である。
レンジである2オーブンタイプのオーブンレンジ
で、ビルトインタイプになつている正面図であ
る。1はオーブンドア、2は電子レンジドアで、
電子レンジの上に、それぞれのオーブンを制御す
る電子コントローラー3と温度調整ツマミ4を設
けたパネルを配置している。6はそれぞれのドア
の取手である。
第2図は第1図の縦断面図であり、下オーブン
加熱室6は下ヒーター7、上ヒーター8、循環フ
アンヒーター9により温度上昇し、温度上昇加熱
を行う。又温度分布を均一にする為にモーター1
0により循環フアン11を回転させている。又下
オーブン加熱室6の周囲には断熱材12を設けて
いる。又下オーブンの換気の為にオーブンフアン
13を設けている。下オーブン加熱室6内は循環
フアン10により矢印の様に風が循環する。又下
オーブンの換気は下部開孔部14aから入り本体
底板に設けた開孔部14bを通り、中央排気孔1
5から外にでる。
加熱室6は下ヒーター7、上ヒーター8、循環フ
アンヒーター9により温度上昇し、温度上昇加熱
を行う。又温度分布を均一にする為にモーター1
0により循環フアン11を回転させている。又下
オーブン加熱室6の周囲には断熱材12を設けて
いる。又下オーブンの換気の為にオーブンフアン
13を設けている。下オーブン加熱室6内は循環
フアン10により矢印の様に風が循環する。又下
オーブンの換気は下部開孔部14aから入り本体
底板に設けた開孔部14bを通り、中央排気孔1
5から外にでる。
次に電子レンジについて説明する。加熱室16
の上加熱室壁20中央に高周波発振器であるマグ
ネトロン17が直接取りつけられ、マグネトロン
17のダイポールアンテナ18から加熱室16に
高周波電磁波を放射する。スタラー羽根19はダ
イポールアンテナ18と同一回転軸で回転する。
の上加熱室壁20中央に高周波発振器であるマグ
ネトロン17が直接取りつけられ、マグネトロン
17のダイポールアンテナ18から加熱室16に
高周波電磁波を放射する。スタラー羽根19はダ
イポールアンテナ18と同一回転軸で回転する。
加熱室16内には食品(図示せず)がスタラー
羽根19に触れないように低損失誘電体で作られ
た、天板21とそれを取りつける為のささえ板が
設けられている。23は食品を乗せる皿である。
マグネトロン冷却用空気は本体上部に設けられた
上部開孔部24から入り、電子コントローラー3
を冷却し、冷却モーター25により回転されるシ
ロツコフアン28により、マグネトロン17を冷
却し、スタラー羽根19を風力で回転させて加熱
室内を通りキヤビネツト26の上部後方から出て
いく、一方冷却ヒーター25によつてプロペラフ
アン27も回転され、トランス29などの電気部
品を冷却し、キヤビネツト26の上部後方から出
ていく。したがつて下オーブン加熱室6の熱が遮
断され電子レンジ側や電子コントローラー3など
に熱が伝わることは少く、下オーブンと上電子レ
ンジを同時運転しても電気部品が熱でこわれるこ
とはない。
羽根19に触れないように低損失誘電体で作られ
た、天板21とそれを取りつける為のささえ板が
設けられている。23は食品を乗せる皿である。
マグネトロン冷却用空気は本体上部に設けられた
上部開孔部24から入り、電子コントローラー3
を冷却し、冷却モーター25により回転されるシ
ロツコフアン28により、マグネトロン17を冷
却し、スタラー羽根19を風力で回転させて加熱
室内を通りキヤビネツト26の上部後方から出て
いく、一方冷却ヒーター25によつてプロペラフ
アン27も回転され、トランス29などの電気部
品を冷却し、キヤビネツト26の上部後方から出
ていく。したがつて下オーブン加熱室6の熱が遮
断され電子レンジ側や電子コントローラー3など
に熱が伝わることは少く、下オーブンと上電子レ
ンジを同時運転しても電気部品が熱でこわれるこ
とはない。
次に第3図は第2図の要部拡大図である。
マグネトロン17からの高周波電磁波はダイポ
ールアンテナ18より加熱室16に放射するが、
その時、負荷(食品など)とインピーダンスマツ
チングをとる為にスタラー羽根19に、ダイポー
ルアンテナの近傍に複数の垂直金属板30が設け
られている。この垂直金属板の先端はさらに直角
に曲がり水平金属板31が設けられている。スタ
ラー羽根19はダイポールアンテナ18と同軸で
回転させる為に低損失誘電体で作られたスタラー
軸32が設けられ、スタラー羽根19をリベツト
33などで取付けられたスペーサー34と共に回
転する。さらにスペーサー34が下へ落ちないよ
うにリング35で止められている。上加熱室壁2
0にはマグネトロンを止める為のビス36などが
加熱室16に露出しており、垂直金属羽根30
が、ビス36に近づくとお互いの間の電界が強く
なり火花が生じたり、強電界の為にビス36や垂
直金属羽根に多くの高周波電流が流れて、高周波
出力の減少にもなる。垂直金属板30及び水平金
属板31及びスタラー羽根19にはリブ37が設
けられ、少しの振動などでこれらの角度などが変
形し、高周波出力や分布の性能が落ちないように
なつている。第4図はスタラー羽根19の斜視図
である。スタラー羽根は4枚の撹拌翼37を持つ
ており、撹拌翼37は冷却風を受けて回転させる
役目と高周波電磁界を撹拌し分布を均一にする役
目をしている。又水平金属羽根31の各コーナー
にはRを取り、電界の集中がないようにしてい
る。
ールアンテナ18より加熱室16に放射するが、
その時、負荷(食品など)とインピーダンスマツ
チングをとる為にスタラー羽根19に、ダイポー
ルアンテナの近傍に複数の垂直金属板30が設け
られている。この垂直金属板の先端はさらに直角
に曲がり水平金属板31が設けられている。スタ
ラー羽根19はダイポールアンテナ18と同軸で
回転させる為に低損失誘電体で作られたスタラー
軸32が設けられ、スタラー羽根19をリベツト
33などで取付けられたスペーサー34と共に回
転する。さらにスペーサー34が下へ落ちないよ
うにリング35で止められている。上加熱室壁2
0にはマグネトロンを止める為のビス36などが
加熱室16に露出しており、垂直金属羽根30
が、ビス36に近づくとお互いの間の電界が強く
なり火花が生じたり、強電界の為にビス36や垂
直金属羽根に多くの高周波電流が流れて、高周波
出力の減少にもなる。垂直金属板30及び水平金
属板31及びスタラー羽根19にはリブ37が設
けられ、少しの振動などでこれらの角度などが変
形し、高周波出力や分布の性能が落ちないように
なつている。第4図はスタラー羽根19の斜視図
である。スタラー羽根は4枚の撹拌翼37を持つ
ており、撹拌翼37は冷却風を受けて回転させる
役目と高周波電磁界を撹拌し分布を均一にする役
目をしている。又水平金属羽根31の各コーナー
にはRを取り、電界の集中がないようにしてい
る。
第5,6,7図は水平金属羽根31と垂直金属
羽根30との電気的作用を説明する為の等価回路
である。
羽根30との電気的作用を説明する為の等価回路
である。
一般的にダイポールアンテナの近傍に第5図の
ような垂直金属羽根30を設けると、ダイポール
アンテナを有する面、すなわち上加熱室壁20と
の間にギヤツプdが生じる。これを第7図の等価
回路で示すとマグネトロン17と負荷(食品)3
8の間に容量cが並例に接続されたことになり、
この容量cにより、マグネトロン17と負荷38
のインピーダンスマツチングがとれ高周波出力が
最大限に負荷に吸収される。しかしこの容量cは
第5図のギヤツプdにより左右されるので、ギヤ
ツプdが小さくならないと容量cは大きくならな
い。しかしギヤツプdを小さくとりすぎると上記
したように火花が生じたり、高周波損失が増加し
たりする。第6図は本発明の方法であるが垂直金
属板30の先端に水平金属板31を設けることに
より、同一容量cを得るのにギヤツプd′は第5図
のギヤツプdより大きくとれるのである。
ような垂直金属羽根30を設けると、ダイポール
アンテナを有する面、すなわち上加熱室壁20と
の間にギヤツプdが生じる。これを第7図の等価
回路で示すとマグネトロン17と負荷(食品)3
8の間に容量cが並例に接続されたことになり、
この容量cにより、マグネトロン17と負荷38
のインピーダンスマツチングがとれ高周波出力が
最大限に負荷に吸収される。しかしこの容量cは
第5図のギヤツプdにより左右されるので、ギヤ
ツプdが小さくならないと容量cは大きくならな
い。しかしギヤツプdを小さくとりすぎると上記
したように火花が生じたり、高周波損失が増加し
たりする。第6図は本発明の方法であるが垂直金
属板30の先端に水平金属板31を設けることに
より、同一容量cを得るのにギヤツプd′は第5図
のギヤツプdより大きくとれるのである。
その為、第3図のように、ビス36か加熱室1
6内に突出していても火花が生じたり、損失が増
加したりすることはない。もちろんギヤツプd及
びd′は1/8波長以下にならなければ容量cの効果
は出てこないことは周知の事実である。又垂直金
属板30はダイポールアンテナ18に対して直角
に向けられた方が効果が大きいことや、複数垂直
金属板30をお互い直角にし、特に3枚の垂直金
属板30を互いに直角に配置することがダイポー
ルアンテナ18からの高周波電磁波を効果的に撹
拌することが実験で確認できた。
6内に突出していても火花が生じたり、損失が増
加したりすることはない。もちろんギヤツプd及
びd′は1/8波長以下にならなければ容量cの効果
は出てこないことは周知の事実である。又垂直金
属板30はダイポールアンテナ18に対して直角
に向けられた方が効果が大きいことや、複数垂直
金属板30をお互い直角にし、特に3枚の垂直金
属板30を互いに直角に配置することがダイポー
ルアンテナ18からの高周波電磁波を効果的に撹
拌することが実験で確認できた。
以上説明したように本発明によれば次のような
効果が期待できる。
効果が期待できる。
(1) 加熱室に直接高周波発振器を取り付ける構成
において、容易にインピーダンスマツチングが
とれ、したがつて高周波出力が多い。
において、容易にインピーダンスマツチングが
とれ、したがつて高周波出力が多い。
(2) 加熱室壁と垂直金属羽根とのギヤツプが大き
くとれるのでスタラーが傾いたり、ビスが加熱
室内に突出しても火花が生じたり高周波損失が
増加することはない。
くとれるのでスタラーが傾いたり、ビスが加熱
室内に突出しても火花が生じたり高周波損失が
増加することはない。
(3) スタラー羽根、特に水平金属羽根の寸法や垂
直金属羽根の寸法が少しずれたり、スタラー羽
根が少し傾いても容量変化が少いので量産する
場合高周波出力のバラツキが少い。
直金属羽根の寸法が少しずれたり、スタラー羽
根が少し傾いても容量変化が少いので量産する
場合高周波出力のバラツキが少い。
(4) 水平金属羽根及び垂直金属羽根にリブを設け
ることにより、本体が振動してもスタラー羽根
が変形し、分布及び出力性能が悪くなることは
ない。
ることにより、本体が振動してもスタラー羽根
が変形し、分布及び出力性能が悪くなることは
ない。
(5) 垂直金属羽根を複数個設けることにより、イ
ンピーダンスマツチングのみならず、分布の性
能も高くなる。
ンピーダンスマツチングのみならず、分布の性
能も高くなる。
(6) 風力で回転させることにより簡単な構成でマ
グネトロンのダイポールアンテナと同軸でスタ
ラーを回転させることができる。
グネトロンのダイポールアンテナと同軸でスタ
ラーを回転させることができる。
(7) マグネトロンを加熱室上面及び下面の中央に
配置することにより、加熱室内に複数の食品を
入れた時でも均一に加熱することができる。
配置することにより、加熱室内に複数の食品を
入れた時でも均一に加熱することができる。
第1図は本発明の一実施例を示す2オーブンタ
イプの高周波加熱装置の正面図、第2図は同縦断
面図、第3図は同要部給電部の拡大断面図、第4
図は同要部スタラー羽根の拡大斜視図、第5図、
第6図は本発明の要点を説明する図、第7図は同
等価回路図である。 3……電子コントローラー、4……温度調整ツ
マミ、16……加熱室、17……マグネトロン、
18……ダイポールアンテナ、19……スタラー
羽根、21……天板、30……垂直金属板、31
……水平金属板、32……スタラー軸。
イプの高周波加熱装置の正面図、第2図は同縦断
面図、第3図は同要部給電部の拡大断面図、第4
図は同要部スタラー羽根の拡大斜視図、第5図、
第6図は本発明の要点を説明する図、第7図は同
等価回路図である。 3……電子コントローラー、4……温度調整ツ
マミ、16……加熱室、17……マグネトロン、
18……ダイポールアンテナ、19……スタラー
羽根、21……天板、30……垂直金属板、31
……水平金属板、32……スタラー軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 本体内に設けた加熱室と、ダイポールアンテ
ナを有する高周波発振器と、前記加熱室内に放射
された前記高周波発振器からの高周波電磁波を撹
拌する金属板で作られたスタラー羽根とを有し、
前記スタラー羽根の回転軸は前記ダイポールアン
テナと同軸に構成された高周波加熱装置におい
て、前記スタラー羽根は前記ダイポールアンテナ
の近傍に前記ダイポールアンテナに対して略平行
な垂直金属羽根を有し、前記垂直金属羽根は前記
ダイポールアンテナを取付けた加熱室壁と略平行
な水平金属羽根を有し、前記水平金属羽根と前記
加熱室壁との距離は前記高周波電磁波の1/8波長
以下にしたことを特徴とする高周波加熱装置。 2 前記垂直金属羽根は前記ダイポールアンテナ
からの高周波電磁波の放射方向に対して略直角に
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の高周波加熱装置。 3 前記水平金属羽根の各コーナにRを設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の高
周波加熱装置。 4 前記垂直金属羽根と前記水平金属羽根にリブ
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の高周波加熱装置。 5 前記加熱室は略直方体で構成され、前記ダイ
ポールアンテナは前記直方体の上面か下面に設け
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
の高周波加熱装置。 6 前記スタラー羽根は、前記高周波発振器の冷
却風で回転することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の高周波加熱装置。 7 前記垂直金属羽根を複数個設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の高周波加熱
装置。 8 前記垂直金属羽根を互に直角あるいは平行に
設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56073701A JPS57189493A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | High frequency heater |
AU82324/82A AU547378B2 (en) | 1981-05-05 | 1982-04-05 | Microwave oven |
US06/367,601 US4436973A (en) | 1981-05-15 | 1982-04-12 | High frequency heating appliance with an antenna and stirrer assembly |
CA000401206A CA1185662A (en) | 1981-05-15 | 1982-04-19 | High frequency heating appliance with an antenna and stirrer assembly |
GB8212407A GB2100558B (en) | 1981-05-15 | 1982-04-29 | High-frequency heating appliance |
DE3216544A DE3216544C2 (de) | 1981-05-15 | 1982-05-03 | Hochfrequenzheizgerät mit Dipolantenne und Feldverteilerrad |
FR8207741A FR2505600A1 (fr) | 1981-05-15 | 1982-05-04 | Appareil de chauffage haute frequence |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56073701A JPS57189493A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | High frequency heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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