JPS5832480B2 - Koushiyuuhakanetuki - Google Patents
KoushiyuuhakanetukiInfo
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- JPS5832480B2 JPS5832480B2 JP49015604A JP1560474A JPS5832480B2 JP S5832480 B2 JPS5832480 B2 JP S5832480B2 JP 49015604 A JP49015604 A JP 49015604A JP 1560474 A JP1560474 A JP 1560474A JP S5832480 B2 JPS5832480 B2 JP S5832480B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は表面波線路を備えた高周波加熱器に関するもの
で、その主目的は表面波を励振する空間と励振された表
面波によって被加熱物を加熱する空間とに分離すること
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high-frequency heater equipped with a surface wave line, and its main purpose is to separate a space for exciting surface waves and a space for heating an object by the excited surface waves. It is to be.
本発明の他の目的は簡単な構成により表面波加熱を達成
することである。Another object of the invention is to achieve surface wave heating with a simple construction.
本発明のさらに他の目的は表面波による加熱と通常のマ
イクロ波による加熱と合成することである。Yet another object of the present invention is to combine surface wave heating with conventional microwave heating.
本発明のさらに他の目的は厚みのある被加熱物も充分加
熱しうる加熱効率の高い高周波加熱器を提供することで
ある。Still another object of the present invention is to provide a high frequency heater with high heating efficiency that can sufficiently heat even thick objects.
本発明のさらに他の目的は一般の消費者が安全に取り扱
える高周波加熱器を提供することである。Still another object of the present invention is to provide a high frequency heater that can be safely handled by general consumers.
表面波と呼ばれるマイクロ波の波動形態は一般には高周
波工学の各分野において応用されており、進行波管ある
いは伝送回路等に用いられている。Microwave waveforms called surface waves are generally applied in various fields of high frequency engineering, and are used in traveling wave tubes, transmission circuits, and the like.
一般にマイクロ波の表面波は次のような特長を持ってい
る。Generally, microwave surface waves have the following characteristics.
1 表面波は伝送方向に直角な方向には伝送系の表面か
ら離れるにしたがって、指数関数的にリアクティブな減
少を示し、この方向への電力の伝播または放射はない。1 Surface waves exhibit an exponentially reactive decrease in the direction perpendicular to the transmission direction away from the surface of the transmission system, and there is no power propagation or radiation in this direction.
またこのような表面波を伝送する回路としては誘電体平
板、ひだ付導体平板等が知られている。Further, dielectric flat plates, pleated conductor flat plates, and the like are known as circuits for transmitting such surface waves.
この表面波をマイクロ波加熱に応用する考えは従来から
種々開示されている。Various ideas for applying this surface wave to microwave heating have been disclosed in the past.
しかしながら従来のこの種技術では以下に示すような欠
点を有している。However, this type of conventional technology has the following drawbacks.
第1図は歯形回路を用いた高周波加熱器の原理的断面図
で、Cは金属製の歯形回路、Bは高周波源で結合部Gに
より歯形回路に表面波を励振する。FIG. 1 is a theoretical sectional view of a high-frequency heater using a toothed circuit, where C is a metal toothed circuit, B is a high frequency source, and a coupling portion G excites surface waves in the toothed circuit.
この時、歯形相互間の結合は歯の先端付近Aによって結
合される。At this time, the tooth profiles are joined together by the vicinity A of the tip of the tooth.
この種の加熱線路においては相互の歯形を電波的に結合
する空間Aの部分に被加熱物りを配設することになるか
ら、被加熱物の状態等の変化によって、歯形相互の結合
状態が大きく変化するという欠点が考えられる。In this type of heating line, the object to be heated is placed in the space A where the mutual tooth profiles are radio-coupled, so changes in the condition of the object to be heated may cause the mutual connection state of the tooth profiles to change. The drawback is that it varies greatly.
したがってこのような表面波線路を家庭用に用いる場合
、被加熱物の形状、種類が不定であるから満足な動作を
しなくなるという欠点がある。Therefore, when such a surface wave line is used for home use, there is a drawback that the line does not operate satisfactorily because the shape and type of the object to be heated are indeterminate.
以上説明したように、 1 表面波線路が歯形であるから製作が困難である。As explained above, 1. Manufacturing is difficult because the surface wave line has a tooth shape.
2 表面波を励振する空間と被加熱物を配置する空間が
同一であるから被加熱物の形状、種類等の変化に対応す
ることが困難である。2. Since the space in which the surface waves are excited and the space in which the heated object is placed are the same, it is difficult to accommodate changes in the shape, type, etc. of the heated object.
3 薄物の連続加熱にしか使えない。3 Can only be used for continuous heating of thin materials.
すなわち、表面波加熱だけに頼るような実施例において
は表面波の特長1で示しように、エネルギーの分布が表
面波線路表面から離れるにしたがって指数関数的に減少
するから、被加熱物が厚い場合には電波のエネルギーが
充分に被加熱物内に侵入しない。In other words, in embodiments that rely only on surface wave heating, as shown in feature 1 of surface waves, the energy distribution decreases exponentially as the distance from the surface wave line surface increases, so if the object to be heated is thick, The energy of the radio waves does not sufficiently penetrate into the heated object.
したがって被加熱物の表面波線路側だけしか加熱されな
いという欠点を持つので、被加熱物が薄いもの、布やフ
ィルムしか加熱できないというような欠点を有している
。Therefore, it has the disadvantage that only the surface wave line side of the object to be heated is heated, so it has the disadvantage that only thin objects such as cloth or films can be heated.
また、他の従来例には導波管形の表面波線路を用いた高
周波加熱器の従来例があり、この方式は第4図Qつよう
な導波管WGの1壁Eの上に周期的にスリットSを設け
たものでラダー形表面波線路と呼ばれるものの一種であ
る。In addition, there is another conventional example of a high-frequency heater using a waveguide-type surface wave line, and this system uses a waveguide WG with a periodicity of It is a kind of ladder-shaped surface wave line, which is equipped with a slit S.
この場合、フィルム状の被加熱物はスリットSを覆うよ
うに連続的に送られ、表面波を励振する電波電力は導波
管WGの内部空間Fより供給されるので前記した欠点2
を改善することができる。In this case, the film-shaped object to be heated is continuously sent so as to cover the slit S, and the radio wave power for exciting the surface waves is supplied from the internal space F of the waveguide WG.
can be improved.
しかしながら外部空間に放出される電波エネルギーから
人体を保護する方策が充分でなく、誤って人体が表面波
線路に接近する危険がある。However, there are insufficient measures to protect the human body from radio wave energy emitted into the external space, and there is a risk that the human body may accidentally approach the surface wave line.
さらに前記した欠点3と同じく、厚みを有する食品等積
々の被加熱物に対する対応策が不充分であるという欠点
を有している。Furthermore, similar to the above-mentioned drawback 3, this method has the drawback that it is insufficient to deal with a large number of objects to be heated, such as thick foods.
本発明は以上説明したような従来例の種々の欠点を改善
した表面波加熱、高周波加熱器を提供するものであり、
以下本発明の実施例について説明する。The present invention provides a surface wave heating and high frequency heater that improves various drawbacks of the conventional examples as explained above.
Examples of the present invention will be described below.
第2図、第3図において、1はドア、2は本体、3はマ
イクロ波を発振するマグネトロン、4は加熱室、5は被
加熱物、9はマグネトロン3のアンテナである。In FIGS. 2 and 3, 1 is a door, 2 is a main body, 3 is a magnetron that oscillates microwaves, 4 is a heating chamber, 5 is an object to be heated, and 9 is an antenna of the magnetron 3.
なお図面に符した番号は他の図においても同一のものを
示す。Note that the numbers referenced in the drawings refer to the same ones in other drawings as well.
7は金属板で、その板面にはスリット状の穴8がほぼ周
期的に設けられて表面波線路14を形成する。Reference numeral 7 denotes a metal plate, and slit-like holes 8 are provided substantially periodically on the plate surface to form surface wave lines 14.
6は加熱室底板10と金属板7とで形成される電波通路
の空間である。Reference numeral 6 denotes a space of a radio wave passage formed by the heating chamber bottom plate 10 and the metal plate 7.
本実施例に用いた表面波線路はラダー形回路の一種であ
り、ラダー形回路は第4図のように導波管WGの一側壁
EにスリットSをほぼ等間隔にあけたものである。The surface wave line used in this embodiment is a type of ladder circuit, and the ladder circuit has slits S formed at approximately equal intervals in one side wall E of the waveguide WG, as shown in FIG.
なお、一般にスリットのような電波的なインピーダンス
素子が周期的に配列された金属板上に表面波が励振され
ることはよく知られていることである。It is well known that surface waves are generally excited on a metal plate in which radio impedance elements such as slits are periodically arranged.
第4図と第2図、第3図の対応はWGの空洞Fが空間6
に対応し、Eが金属板7に、そしてスリット8がSに対
応している。The correspondence between Fig. 4, Fig. 2, and Fig. 3 is that the cavity F of WG is space 6.
, E corresponds to the metal plate 7, and slit 8 corresponds to S.
本発明の構成によればマグネトロンのアンテナ9より発
射される電波は電波通路6を通り、周期的に設けたスリ
ット群8に表面波を励起する。According to the configuration of the present invention, radio waves emitted from the magnetron antenna 9 pass through the radio wave path 6 and excite surface waves in the periodically provided slit group 8.
そして励起された表面波は金属板7上にのせられた被加
熱物を加熱する。The excited surface waves then heat the object placed on the metal plate 7.
この時表面波の特長1でのべたように、マイクロ波のエ
ネルギーはこの表面波線路14より上方に離れるにした
がって指数関数的に分布する。At this time, as described in feature 1 of surface waves, the microwave energy is distributed exponentially as it moves away from the surface wave line 14 above.
故にマイクロ波エネルギーは表面波線路上にのせられた
被加熱物に集中される。Therefore, microwave energy is concentrated on the heated object placed on the surface wave line.
したがって、従来の通常の電子レンジのように、加熱室
空間全域に電波を放射する方式と異り、被加熱物付近の
エネルギー密度が増加するために一般に加熱効率も増加
する。Therefore, unlike a conventional microwave oven that radiates radio waves throughout the heating chamber space, heating efficiency generally increases because the energy density near the object to be heated increases.
また、この集中度合はスリット8の大きさおよびピッチ
を適当に選定することによって変えることができるので
、最も多く扱われる加熱物に適合するように設計すれば
良く、また、場合によってはいろいろのパターンを形成
した表面波線路を用意しておき被加熱物の種類に応じて
アタッチメントとして取り換えて用いることができる。In addition, this degree of concentration can be changed by appropriately selecting the size and pitch of the slits 8, so it is sufficient to design the slits 8 to suit the heated objects that are handled most often. It is possible to prepare a surface wave line formed with a surface wave line and replace it as an attachment depending on the type of object to be heated.
また、実際上は第5図のように金属板7の上にプラスチ
ック等の誘電体をかぶせてスリット8を覆うほうが望ま
しい。Further, in practice, it is preferable to cover the slit 8 by covering the metal plate 7 with a dielectric material such as plastic, as shown in FIG.
以上説明したように表面波を励起するための電波エネル
ギーは表面波線路14の下部に設けた電波通路6を通っ
て供給されるために、従来例の欠点2を改善することが
できる。As explained above, since the radio wave energy for exciting the surface waves is supplied through the radio wave path 6 provided at the lower part of the surface wave line 14, the disadvantage 2 of the conventional example can be improved.
また電波通路6を設けるもう1つの効果は電波通路の幅
、高さ、長さを適当に選定して、電波通路6内に1つ以
上の電波モードが存在するようにすれば各々のモードに
対応して励起される表面波の状態が異るため、表面波線
路14上のエネルギー密度が種々異った状態を現出する
ことができる。Another effect of providing the radio wave passage 6 is that by appropriately selecting the width, height, and length of the radio wave passage 6 so that one or more radio wave modes exist within the radio wave passage 6, each mode can be adjusted. Since the states of the correspondingly excited surface waves are different, the energy density on the surface wave line 14 can exhibit various states.
すなわち、表面波を最も良く励振する電波は表面波線路
の周期方向へ進行する電波であるが、この方向と異る方
向へ進行する電波は充分に表面波を励振しないまま加熱
室内にスリット8あるいは他の間隙を通して放射される
。In other words, the radio waves that best excite the surface waves are the radio waves that travel in the periodic direction of the surface wave line, but the radio waves that travel in a direction different from this direction do not sufficiently excite the surface waves and may be transmitted through the slit 8 or inside the heating chamber. radiates through other gaps.
したがってこの場合には被加熱物は表面波による加熱と
それ以外の電波モードによってなされる加熱との合成さ
れたものとして加熱される。Therefore, in this case, the object to be heated is heated as a combination of heating by surface waves and heating by other radio wave modes.
したがって被加熱物が厚い場合にも充分加熱されるから
従来例でのべた欠点3をも改善することができる。Therefore, even if the object to be heated is thick, it is sufficiently heated, so that the disadvantage 3 mentioned above in the conventional example can also be improved.
この場合にも発振されたエネルギーの一部は表面波とし
て被加熱物付近に集中するから加熱効率は向上する。Also in this case, a part of the oscillated energy is concentrated in the vicinity of the object to be heated as a surface wave, so that the heating efficiency is improved.
さらに加熱室を構成するため、人体が誤って電波が放射
されている空間に近づくという危険もないので一般家庭
で安心して使用できるという大きな効果を有している。Furthermore, since it is configured with a heating chamber, there is no danger of the human body accidentally approaching the space where radio waves are being radiated, so it has the great effect of being able to be used safely in ordinary homes.
また、マグネトロンの位置は実施例では端に寄っている
が、もちろん中央においても本質的な差ではない。Furthermore, although the position of the magnetron is closer to the edge in the embodiment, there is of course no essential difference even in the center.
同時に導波管によって給電する方法なども容易に考え得
るところの設計上の問題にすぎない。At the same time, it is only a design problem that could easily be considered, such as a method of feeding power using a waveguide.
本発明に用い得る表面波線路は誘電体層よりなる板、あ
るいは金属導電部材を実質的に周期的に配列したものを
用いることができる。The surface wave line that can be used in the present invention can be a plate made of a dielectric layer, or a plate in which metal conductive members are arranged substantially periodically.
これらは平板の板金打ぬき、プリント基板等の樹脂と金
属とをはり合せたものをエツチングしたり、あるいは樹
脂にメッキしたりすることにより容易に製作することが
できる。These can be easily manufactured by punching a flat sheet metal, etching a printed circuit board made of resin and metal, or plating resin.
また場合によっては導体棒や導体リングをほぼ周期的に
かつ立体的に配置1ルたりすればよい。In some cases, the conductor rods and conductor rings may be arranged approximately periodically and three-dimensionally.
要は、その両面に電波が進行し得るような表面波線路で
あれば可能である。In short, this is possible as long as it is a surface wave line that allows radio waves to travel on both sides.
また、電波通路6は空間で構成する必要もなく誘電体で
満しても良く、表面波線路の設計によっては加熱室を導
電部材だけで構成する必要は全くなく、その一部分をプ
ラスチック等の誘電体で形成することも可能である。Furthermore, the radio wave passage 6 does not need to be formed of a space and may be filled with a dielectric material, and depending on the design of the surface wave line, the heating chamber does not need to be formed only of a conductive material, and a portion of it may be made of a dielectric material such as plastic. It is also possible to form it in the body.
しかしながらこの場合にも電波通路を形成する部分の少
くとも一部は金属にする必要がある。However, in this case as well, at least a portion of the portion forming the radio wave path must be made of metal.
さらに安全性を増すために、ドア周辺部に周知の電波遮
蔽装置を用いたり、あるいはドア開閉に連動した安全ス
イッチを用いることも必要である。In order to further increase safety, it is necessary to use a well-known radio wave shielding device around the door, or to use a safety switch that is linked to the opening and closing of the door.
さらに表面波線路を金属で構成し、加熱室壁も金属で構
成した場合には上記線路と上記壁とが接近もしくは接触
する部分には火花放電等が生じて不都合となる場合があ
るが、こういうことを防ぐために表面波線路の端部を樹
脂等でコーティングしたり、線路と壁との間に誘電体を
挿入したりあるいは線路と壁とを溶接あるいはネジ止め
等をして上記不都合を解消する必要が生じるかも知れな
いが、こういうことは当業者であれば容易に解決できる
問題である。Furthermore, if the surface wave line is made of metal and the heating chamber wall is also made of metal, spark discharge may occur at the part where the line and the wall come close to each other or come in contact with each other, which may be inconvenient. In order to prevent this, the above-mentioned disadvantages can be solved by coating the end of the surface wave line with resin, etc., inserting a dielectric between the line and the wall, or welding or screwing the line and wall together. Although the need may arise, this is a problem that can be easily resolved by those skilled in the art.
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。As explained above, according to the present invention, the following effects can be expected.
1 表面波を励振するための電波通路と表面波によって
加熱される被加熱物を置く加熱空間とが分離されている
ので被加熱物の変化に対しても安定して表面波となるエ
ネルギーを供給できる。1 The radio wave path for exciting surface waves and the heating space where the heated object heated by the surface waves is placed are separated, so energy that becomes surface waves is stably supplied even when the heated object changes. can.
2 表面波と通常のマイクロ波との合成が電波通路の大
きさあるいは他の構成によって簡単に実施できる。2. Combination of surface waves and conventional microwaves can be easily implemented depending on the size of the radio wave path or other configurations.
また加熱室を有しているので通常のマイクロ波加熱も可
能となる。Furthermore, since it has a heating chamber, ordinary microwave heating is also possible.
3 表面波による加熱を用いるので加熱効率が高く、資
源の節約にもなる。3. Since it uses surface wave heating, it has high heating efficiency and saves resources.
4 加熱室箱を構成しているので誤って人体が電波放射
空間に接近する危険がなく非常に安全である。4. Since it is configured as a heating chamber box, there is no risk of the human body accidentally approaching the radio wave radiation space, making it extremely safe.
5 板金加工等の簡単な工作法で表面波線路を構成でき
るので安価にできる。5. The surface wave line can be constructed using simple methods such as sheet metal processing, making it inexpensive.
6 種々の表面波線路を用いることができるので被加熱
物の種類に応じた表面波線路を選択することができる。6. Since various surface wave lines can be used, the surface wave line can be selected according to the type of object to be heated.
7 電波通路内の電波分布を制御するだけで加熱状態を
制御でき電波通路内に金属あるいは誘電体を配置するだ
けで加熱状態を規制することができる。7. The heating state can be controlled simply by controlling the radio wave distribution within the radio wave path, and the heating state can be regulated simply by placing metal or dielectric material within the radio wave path.
第1図は歯形回路を用いた高周波加熱の原理を示す断面
図、第2図は本発明の一実施例を示す高周波加熱器の要
部を切欠いて示した斜祝図、第3図は同断面図、第4図
はラダー形表面波線路の説明図、第5図は表面波線路の
他の実施例を示す断面図である。
1・・・・・・ドア、2・・・・・・本体、3・・・・
・・マグネトロン、4・・・・・・加熱室、5・・・・
・・被加熱物、6・・・・・・電波通路、14・・・・
・・表面波線路。Fig. 1 is a cross-sectional view showing the principle of high-frequency heating using a tooth-shaped circuit, Fig. 2 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, with main parts cut away, and Fig. 3 is the same. 4 is an explanatory diagram of a ladder-shaped surface wave line, and FIG. 5 is a sectional view showing another embodiment of the surface wave line. 1...Door, 2...Body, 3...
...Magnetron, 4...Heating chamber, 5...
... Heated object, 6 ... Radio wave path, 14 ...
...Surface wave line.
Claims (1)
に開閉自在に設けられ外部に電波が漏洩するのを実質的
に遮蔽するドアと、前記加熱室の底板と前記底板の上部
に位置する金属板とで形成される電波通路と、前記電波
通路内に電波を給電するマグネトロンとを備え、前記金
属板にはスリット状の穴がほぼ周期的に設けられるとと
もに前記電波通路を通り周期的に前記スリット状の穴に
表面波を励起する構成とした高周波加熱器。1. A heating chamber composed of a metal wall, a door that can be opened and closed at the opening of the heating chamber and substantially blocks radio waves from leaking to the outside, and a bottom plate of the heating chamber and an upper part of the bottom plate. a radio wave passage formed by a metal plate located thereon, and a magnetron that feeds radio waves into the radio wave passage; slit-shaped holes are provided in the metal plate almost periodically, and the metal plate passes through the radio wave passage periodically. A high-frequency heater configured to excite surface waves in the slit-shaped hole.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49015604A JPS5832480B2 (en) | 1974-02-07 | 1974-02-07 | Koushiyuuhakanetuki |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49015604A JPS5832480B2 (en) | 1974-02-07 | 1974-02-07 | Koushiyuuhakanetuki |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50109539A JPS50109539A (en) | 1975-08-28 |
| JPS5832480B2 true JPS5832480B2 (en) | 1983-07-13 |
Family
ID=11893317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49015604A Expired JPS5832480B2 (en) | 1974-02-07 | 1974-02-07 | Koushiyuuhakanetuki |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832480B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5112130B2 (en) * | 1972-06-08 | 1976-04-16 |
-
1974
- 1974-02-07 JP JP49015604A patent/JPS5832480B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50109539A (en) | 1975-08-28 |
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