JPS62143392A - 高周波加熱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は食品などの被加熱物を電波を用いて高周波加熱
するところの高周波加熱装置に関する。

従来の技術 高周波加熱装置にその使用が認められている周ｆｆｌ数
帯域は９１６ＭＨｚ　帯、２４５０ＭＨ２帯など国によ
って多少異なるが、ある特定の帯域（通常ＩＳＭ帯と呼
ばれる）に限られている。この帯域においては、人体等
に及ぼす障害等が無く安全性が保証される限り、法の規
制は受けない、しかしながら、高周波発振器は一般に高
調波成分を有し、基本周波数（以下ｆφ　と表記する）
が２４５０ＭＨｚで発振する高周波発振器であるマグネ
トロンの場合は基本周波数の整数倍次数の高調波である
、４９００ＭＨ２，７３５０ＭＨｚ、９８００ＭＨｚ、
１２２５０ＭＨｚ等に比較的大きな電力成分を有してい
る。（以下この成分を２ｆφ、３／φ。

４ｆφ、ｔｓｆφと表記する。） これらの高調波成分は他の通信機器への訪客の除去等の
目的の為、法の厳しい規制を受ける。

したがって、高調波成分を抑制する為の手段が種々取ら
れて来た。この種の手段を備えた従来の高周波加熱装置
の概略構成断面図を第４図、第５図に示す。導体壁面よ
り矩形に形成された加熱室１と高周波発振器２を結合さ
せる手段として導波管３が用いられている。被加熱物４
は低誘電体物質により形成された受皿６を仲介して加熱
室内に置載される加熱室壁面には加熱の過程で被加熱物
４より発生する水蒸気等と装置外に搬出する排気孔６及
び新鮮な空気を搬入する吸気孔７の小孔群や被加熱物４
を加熱室１に搬入、搬出する開閉扉８が設けられている
。しだがって高周波発振器２より発せされた高調波成分
を含む高周波は導波管３を経由して加熱室１に入射する
。

−担、加熱室１に入射した高調波成分は排気孔６や吸気
孔７の小孔群や開閉扉８と加熱室壁との間隙等多くの経
路をへて機体外に放射する。この為、例えば開閉扉周囲
に設けられる電波漏洩防止手段等の設計が極めて難かし
くなる。したがって加熱室内へ入射する高周波そのもの
の高調波成分を減衰させる手段として、導波管３の内部
に長さの異なる導体棒９，１０，１１．を突出させ共振
素子としバンドパスフィルターを構成して加熱室内にｆ
φ以外の高調波成分の入射を阻止するものである（実公
昭５１−１４５１４号公報）。

また第６図に示す様に導波管３の管軸方向に幅を有する
導体板１２，１３．１４をｆφの導波管管内波長をλ、
としたときほぼノ、／２の間隔で配置する構成により立
体共振回路が形成されｆφ以外の周波数の伝送を阻止す
る構成になっている（特公昭６９−１６７１４号公報）
。

発明が解決しようとする問題点 しかし、導波管内にそれぞれ長さの異なった導体棒９，
１０．１１を突出させる構成では、単一の突出長によっ
て阻止出来る周波数が決定され、かつ、阻止出来る周波
数帯域は非常に狭い。この周波数帯域を広くするには、
導体棒の数を増せば良いが各導体棒は高周波の集中によ
る放電をさけである程度の間隔を設ける必要があり、各
高調波に対して実施することは導波管が長大なものとな
り装置全体の構造が複雑でコスト高となる。

またｆφに共振する立体共振回路を形成させる構成では
、周囲が閉塞された導波管内に立体共振回路を構成する
のは加工が困難であり、又、立体共振回路が伝送路であ
る導波管管軸上に構成されている為、導体板に生ずる高
周波電流により、基本周波数に於ける損失も増加する。

本発明はかかる従来の問題を解消するものであり、簡単
な構成にて基本波の損失が少なく、高調波成分を減衰さ
せ装置の高調波漏洩阻止性能をより完全にすることを目
的とする。

問題点を解決するための手段 本発明の高周波加熱装置は食品を収納する加熱室とマイ
クロ波発振器を結合する導波管を円筒状とすると共に導
波管の加熱室への給電口を円弧状のスリットに形成した
ものである。

作用 本発明の高周波加熱装置は導波管の形状を従来の断面矩
形状より円筒状にすることにより、通常断面矩形導波管
は管内の高周波伝搬モードは基本波においては高さ方向
に電界の山が零であるＴＥ、。

であるのに対して、例えば第５次の高調波ではＴＥ５ｏ
以外にもＴＥ５１．ＴＥ５２等も自由に発生し他の高調
波においても同様のことが言えるっしたがって導波管内
は各高調波毎に複雑な電界分布となっており、高調波抑
制回路素子を設ける場合困難であったものが円筒導波管
によシ、高次の伝搬モードであっても電界分布が円周方
向に複数並ぶ形に整えられる。

更に円弧状スリット開口により円筒導波管内の高周波の
基本波以外の整えられた高調波に対し高いリアクタンス
素子として作用するので、高調波を大きく減衰し、又伝
送路中に占める割合がスリット部のみの為、基本波に於
ける損失が少ないものである。

実施例 以下本発明の一実施例の高周波加熱装置を図面を参照し
て説明する。

第１図において高周波発振器であるマグネトロン１５で
発振した高周波（２４５０ＭＨｚ　の場合が多い）は円
筒状の導波管１６に挿入されたマグネトロン出力アンテ
ナ１７より導波管１６内に放射され開口１８を経て加熱
室１９に入射される。

又２０は加熱室１９の前面に設けられた扉であり、被加
熱物２１を加熱室に搬入、搬出時に開閉されるものであ
る。２２は開口１８を覆う低誘電体で形成したカバーで
あり、導波管１６の対向する加熱壁の小孔にその一部を
嵌合させ保持している。

第２図は第１図の要部拡大斜視図である図中第１図と同
一部材については同一番号を付する。

円筒導波管におけるしゃ断波長はその主モード（しゃ断
波長が円筒導波管中で最大のもの）は矩形の主モードで
あるＴＥｌｏに似た円形ＴＥ、、モードであり、そのし
ゃ断波長は導波管の直径をＤとしだ時１．７０６　Ｄで
ある。これは伝送路長である導波管長さＬがλ、７２以
上の長さを有する時の条件であり、Ｌがλ、７２以下の
場合はしゃ断波長は長くなる。いずれの場合にも円筒導
波管の対向する加熱室壁の高周波壁面電流は円周方向に
いくつかの山谷が並ぶ形となり、円弧状に設けたスリッ
ト形の開口１８はスリットアンテナとして基本波の高周
波エネルギーを効率良く加熱室に放射すると共に高調波
成分にはりアクタンス素子としてその放射を抑制する。

更に、開口も上記実施例の他に第３図（ａ）　、　（ｂ
）　。

（Ｃ）に示す様に形状及び数等、を変えることにより、
マグネトロンと被加熱物を含む加熱室すなわち負荷との
インピーダンス整合並びに均一加熱性能を向上させる為
の調整が出来る。この場合、各高調波成分に対する減衰
量が微小だが変化する。しかし、基本的には、円筒導波
管の中心軸に対し円弧状のスリットを配している事に変
わりは無い。又、円筒導波管は管軸に対して、テーパを
持たせ、円錐台形状に構成しても高調波減衰特性を損う
事は無い。

発明の効果 以上の様に本発明の高周波加熱装置によれば次の効果が
得られる。

（１）１円筒導波管に設けられた円弧状スリットアンテ
ナにより加熱室に高周波を給電する為、導波管内の電界
分布を整える事が出来、有効的な位置にリアクタンス素
子であるスリットアンテナを配置する事が可能となり、
大きく高調波を減衰出来る。

（２）従来の断面矩形の導波管に比べて円筒導波管は、
加工に於いて一体的に絞り加工が可能となり、導波管の
製作が容易でコストの低減及び機器の小形化がはかれる
。

（３）　　円筒導波管以外の構成要素が加熱室壁のスリ
ットのみで、追加部材を必要としない為構造が簡単でコ
ストの低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における高周波加熱装置
の断面図、第２図は同要部拡大斜視図、第３図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（Ｃ）はそれぞれ本発明の他の実施例
１６・・・・・マグネトロン、１６・・・・・導波管、
１７・・・・・出力アンテナ、１８・・・・・開口、１
９・・・・・・加熱室。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱物を収納する加熱室と、その加熱室に高周
   波発振器を供給する導波管を備え、前記導波管を円筒導
   波管とし、円筒導波管の中心軸に前記高周波発振器の出
   力アンテナを位置させると共に、前記円筒導波管の加熱
   室への給電開口を中心軸を中心とする円弧状スリットに
   形成する構成とした高周波加熱装置。
2. （２）円筒導波管は中心軸に対して伝送方向にテーパー
   を持つ略円錐台に構成した特許請求の範囲第１項記載の
   高周波加熱装置。
3. （３）円弧状スリット開口の形状、位置を変えて複数個
   設ける構成とした特許請求の範囲第１項記載の高周波加
   熱装置。