微波加熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供微波加熱裝置，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。將多個微波放射部（105a、105b、105c、105d）中的第1微波放射部（105a、105d）配置在與波導管（104）內(nèi)產(chǎn)生的駐波的波腹相對的位置處，將與第1微波放射部（105a、105d）相鄰的第2微波放射部（105b、105c）配置在與第1微波放射部（105a、105d）在波導管（104）的傳送方向上相距超過管內(nèi)波長的1/4且小于管內(nèi)波長的1/2的距離的位置處。
【專利說明】微波加熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對被加熱物放射微波而進行感應(yīng)加熱的微波爐等微波加熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為代表性的微波加熱裝置的微波爐經(jīng)由波導管將從作為代表性的微波產(chǎn)生單元的磁控管放射的微波提供到金屬制的加熱室的內(nèi)部，對放置于加熱室內(nèi)部的被加熱物進行感應(yīng)加熱。因此，當加熱室內(nèi)部的微波的電磁場分布不均勻時，不能對被加熱物進行均勻加熱。
[0003]因此，作為對被加熱物進行均勻加熱的方法，一般采用如下方法:一邊利用使載置被加熱物的工作臺旋轉(zhuǎn)而使被加熱物自身旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)、或者將被加熱物固定而使放射微波的天線旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)等任意的驅(qū)動機構(gòu)改變向被加熱物放射的微波的方向，一邊進行加熱，從而對被加熱物實現(xiàn)均勻的加熱。
[0004]另一方面，為了使結(jié)構(gòu)簡單，期待在不具有驅(qū)動機構(gòu)的情況下進行均勻加熱的方法，從而提出了利用電場的偏振面根據(jù)時間而旋轉(zhuǎn)的圓偏振波的方法。感應(yīng)加熱原本就是基于通過微波的電場對具有介電損耗的被加熱物進行加熱的原理而進行的，因此認為，使用電場發(fā)生旋轉(zhuǎn)的圓偏振波對于加熱的均勻化是有效的。
[0005]例如，作為具體的圓偏振波的產(chǎn)生方法，如圖21所示，在美國專利第4301347號說明書(專利文獻I)中，公開了使用了波導管I上交叉的X字型的圓偏振波開口 2的結(jié)構(gòu)。此夕卜，如圖22所示，在日本特許第3510523號公報(專利文獻2)中，公開了波導管I上沿著相互垂直的方向延伸設(shè)置的2個長方形狹縫狀的開口 3、4以彼此相對且相離的方式進行配置的結(jié)構(gòu)。并且，如圖23所示，在日本特開2005 - 235772號公報(專利文獻3)中公開了在與波導管I結(jié)合的貼片天線5的平面部分中形成切口 6來產(chǎn)生圓偏振波的結(jié)構(gòu)。
[0006]此外，雖然與圓偏振波無關(guān)，但如圖24所示，在日本特開平10 - 284246號公報(專利文獻4)中，公開了按照波長的1/4的間隔排列了多個長方形狹縫140、141、142、143，以彼此不同的相位放射微波的結(jié)構(gòu)。
[0007]專利文獻1:美國專利第4301347號說明書
[0008]專利文獻2:日本特許第3510523號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2005-235772號公報
[0010]專利文獻4:日本特開平10-284246號公報
[0011]然而，關(guān)于上述利用了圓偏振波的以往的微波加熱裝置，在專利文獻I?3中，雖然都利用了圓偏振波，但都存在沒有達到可以不使用驅(qū)動機構(gòu)這種程度的均勻效果的問題。在專利文獻I?3的任意I個文獻中，都只是僅僅記載了與以往僅具有驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相比，通過圓偏振波和驅(qū)動機構(gòu)的協(xié)同效應(yīng)能夠進一步實現(xiàn)均勻化的技術(shù)。具體而言，在專利文獻I中，如圖21所示在波導管I的末端具有被稱作移相器7的旋轉(zhuǎn)體，在專利文獻2中具有用于使被加熱物旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(未圖示)，在專利文獻3中記載了除轉(zhuǎn)臺8以外還使貼片天線5旋轉(zhuǎn)而用作攪拌機的結(jié)構(gòu)。在專利文獻I?3的任意I個文獻中，都沒有記載如果使用圓偏振波則不需要驅(qū)動機構(gòu)的情況。這是因為，如果僅利用圓偏振波的放射而不設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)，則與一般的具有驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)(例如使載置被加熱物的工作臺旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)、或者使天線旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)等)相比，微波的攪拌不充分，因此均勻性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于解決上述以往的微波加熱裝置中的問題，提供一種能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對被加熱物進行均勻加熱的微波加熱裝置。
[0013]為了解決上述以往的微波加熱裝置中的問題，本發(fā)明的微波加熱裝置具有:
[0014]收納被加熱物的加熱室；
[0015]產(chǎn)生微波的微波產(chǎn)生部；
[0016]傳送微波的波導管；以及
[0017]從所述波導管向所述加熱室內(nèi)放射微波的多個微波放射部，
[0018]在所述波導管內(nèi)產(chǎn)生駐波，
[0019]所述多個微波放射部中的第I微波放射部被配置在與所述駐波的波腹相對的位置處，
[0020]與所述第I微波放射部相鄰的第2微波放射部被配置在與所述第I微波放射部在所述波導管的傳送方向上相距超過管內(nèi)波長的1/4且小于管內(nèi)波長的1/2的距離的位置處。
[0021]發(fā)明效果
[0022]本發(fā)明的微波加熱裝置可以提供能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對被加熱物進行均勻加熱的微波加熱裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的微波加熱裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0024]圖2示意性示出實施方式I的微波加熱裝置中的主要部分，(a)是俯視剖面圖，(b)是主視剖面圖。
[0025]圖3是說明實施方式I的微波加熱裝置中的波導管的立體圖。
[0026]圖4是將實施方式I的微波加熱裝置的波導管的末端部作為放射邊界的仿真結(jié)果，Ca)是仿真模型的平面圖像圖，(b)是加熱室內(nèi)的電場強度分布的俯視剖面圖。
[0027]圖5是說明在實施方式I的微波加熱裝置中的波導管上設(shè)置了圓筒形狀的駐波穩(wěn)定部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0028]圖6是說明在實施方式I的微波加熱裝置中的波導管上設(shè)置了半球狀的駐波穩(wěn)定部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0029]圖7示意性示出比較例的微波加熱裝置中的主要部分，Ca)是俯視剖面圖，(b)是主視剖面圖。
[0030]圖8是說明實施方式I的微波加熱裝置與比較例的微波加熱裝置之間的加熱特性的差異的說明圖。
[0031]圖9是說明由實施方式I的微波加熱裝置中的彼此相鄰的開口間的距離的差異引起的電磁場分布的差異的圖。[0032]圖10示意性示出本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置中的主要部分，(a)是俯視剖面圖，(b)是主視剖面圖。
[0033]圖11是說明本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置中的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。
[0034]圖12是說明比較例的微波加熱裝置中的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。
[0035]圖13是說明在實施方式3的微波加熱裝置中，在加熱室底面的中心部載置了被加熱物時的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。
[0036]圖14是說明本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置中的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。
[0037]圖15是說明由構(gòu)成微波放射部的2個長孔的寬度差異引起的電流切斷有效寬度的差異的圖。
[0038]圖16是說明本發(fā)明的實施方式5的微波加熱裝置中的微波放射部的配置間隔的圖。
[0039]圖17是示出在實施方式5的微波加熱裝置中，在相對于加熱室的底部的對稱軸傾斜的方向上配置的2個開口的組的圖。
[0040]圖18是說明定向耦合器的原理的圖。
[0041]圖19是說明定向耦合器的原理的圖。
[0042]圖20是說明本發(fā)明的實施方式6的微波加熱裝置中的開口形狀的示意圖。
[0043]圖21是利用X字型的開口來產(chǎn)生圓偏振波的以往的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0044]圖22是利用相互垂直的2個長方形狹縫來產(chǎn)生圓偏振波的以往的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0045]圖23是利用貼片天線來產(chǎn)生圓偏振波的以往的微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0046]圖24是說明以往的微波加熱裝置中的波導管與多個長孔之間的位置關(guān)系的示意圖。
[0047]標號說明
[0048]101微波爐(微波加熱裝置)
[0049]102,128,202 加熱室
[0050]103,201磁控管(微波產(chǎn)生部)
[0051]104、130、203、306、419 波導管
[0052]105a第一開口(微波放射部)
[0053]105b第二開口(微波放射部)
[0054]105c第三開口(微波放射部)
[0055]105d第四開口(微波放射部)
[0056]108、211、421、901 管軸
[0057]111、131、212 末端部
[0058]112a第一駐波穩(wěn)定部
[0059]112b第二駐波穩(wěn)定部
[0060]112c第三駐波穩(wěn)定部[0061]129、139a、139b、204、205、206、207、301、411、412、413、414、415、416、417 開 Π
(微波放射部)
[0062]134、135、136、213 駐波穩(wěn)定部
[0063]302被加熱物
【具體實施方式】
[0064]本發(fā)明的微波加熱裝置具有:收納被加熱物的加熱室；產(chǎn)生微波的微波產(chǎn)生部；傳送微波的波導管；以及從所述波導管向所述加熱室內(nèi)放射微波的多個微波放射部，在所述波導管內(nèi)產(chǎn)生駐波，所述多個微波放射部中的第I微波放射部被配置在與所述駐波的波腹相對的位置處，與所述第I微波放射部相鄰的第2微波放射部被配置在與所述第I微波放射部在所述波導管的傳送方向上相距超過管內(nèi)波長的1/4且小于管內(nèi)波長的1/2的距離的位置處。
[0065]在如上所述構(gòu)成的微波加熱裝置中，波導管內(nèi)產(chǎn)生的駐波在波導管的傳送方向上每隔管內(nèi)波長的1/2重復(fù)著波腹(產(chǎn)生最大振幅的部位)和波節(jié)(幾乎不產(chǎn)生振幅的部位)。因此，當比較駐波中相距管內(nèi)波長的1/2的兩處時，成為產(chǎn)生了振幅相同且相反方向的波的相反相位關(guān)系。在具有上述結(jié)構(gòu)的微波加熱裝置中，由于第I微波放射部配置在與駐波的波腹相對的位置，第2微波放射部配置在與第I微波放射部相距超過管內(nèi)波長的1/4且小于管內(nèi)波長的1/2的距離的位置處，因此，與第I微波放射部相對的駐波部分、和與第2微波放射部相對的駐波部分不會成為相反相位關(guān)系。其結(jié)果，能夠抑制從第I微波放射部放射的微波、與從和該第I微波放射部相鄰的第2微波放射部放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0066]另外，為了將第I微波放射部配置在與駐波的波腹相對的位置，例如，只要將第I微波放射部配置在與所述波導管中配置于離所述微波產(chǎn)生部遠的一側(cè)的末端部相距所述管內(nèi)波長的1/4的奇數(shù)倍的距離的位置即可。由于駐波的波節(jié)必定位于波導管的末端部，因此駐波的波腹位于與末端部相距管內(nèi)波長的1/4的奇數(shù)倍的距離的位置處。
[0067]另外，優(yōu)選的是，在所述多個微波放射部中，所述第I微波放射部被配置為最靠近所述末端部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使得波導管內(nèi)的駐波的位置(波形)穩(wěn)定。
[0068]另外，優(yōu)選的是，所述多個微波放射部在所述傳送方向上以管內(nèi)波長的1/3的間隔而配置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與彼此相鄰的微波放射部相對的駐波部分都不會成為相反相位的關(guān)系(管內(nèi)波長的1/2的奇數(shù)倍的間隔)。其結(jié)果，能夠抑制從彼此相鄰的微波放射部放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0069]另外，一般而言，當微波放射部的數(shù)量增加時，波導管內(nèi)的微波容易放射到加熱室內(nèi)。由此，在微波按順序放射到加熱室內(nèi)時，難以維持波導管內(nèi)的駐波，駐波的狀態(tài)不穩(wěn)定。其結(jié)果，與各個微波放射部相對的微波的相位發(fā)生移動且振幅也發(fā)生變動。因此，本發(fā)明的微波加熱裝置優(yōu)選具有用于穩(wěn)定所述波導管內(nèi)的駐波的位置的駐波穩(wěn)定部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過具有駐波穩(wěn)定部，能夠抑制駐波的紊亂，使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與各微波放射部相對。其結(jié)果，能夠更可靠地抑制從第I微波放射部放射的微波、與從第2微波放射部放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0070]另外，優(yōu)選的是，所述駐波穩(wěn)定部構(gòu)成為在所述波導管內(nèi)產(chǎn)生駐波的波節(jié)，并且所述駐波穩(wěn)定部配置于與所述波導管的末端部在所述傳送方向上相距所述管內(nèi)波長的1/2的整數(shù)倍的距離的位置處。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠從波導管的末端部起，每隔管內(nèi)波長的1/2的整數(shù)倍更加可靠地形成駐波的波節(jié)，抑制駐波的紊亂，能夠使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與各微波放射部相對。其結(jié)果，能夠更可靠地抑制從第I微波放射部放射的微波、與從第2微波放射部放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0071]另外，優(yōu)選的是，在所述傳送方向上以所述管內(nèi)波長的1/2的整數(shù)倍的間隔配置有多個所述駐波穩(wěn)定部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠從波導管的末端部起，每隔管內(nèi)波長的1/2的整數(shù)倍更加可靠地形成駐波的波節(jié)，抑制駐波的紊亂，能夠使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與各微波放射部相對。其結(jié)果，能夠更可靠地抑制從第I微波放射部放射的微波、與從第2微波放射部放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0072]另外，優(yōu)選的是，多個微波放射部分別由開口構(gòu)成，所述開口以俯視時不與所述波導管的寬度方向的中心軸交叉的方式形成。在最普通的TElO模式中，在波導管的寬度方向的中心，電場最大，在波導管的兩端，電場為O。在假設(shè)以橫穿波導管的寬度方向中心軸的方式設(shè)置了作為微波放射部的開口時，該開口橫穿了電場最大的點。此時，可能發(fā)生從I個開口放射大量的微波、而從其他開口放射的微波的量變少等，從各個開口放射的微波的量存在偏差的狀況。相對于此，通過以不與波導管的寬度方向中心軸交叉的方式形成各個開口，能夠使得從各個開口放射的微波的量均勻。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0073]另外，優(yōu)選的是，所述多個微波放射部在俯視時對稱地配置于所述中央軸的兩側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅在波導管的傳送方向上，而且在波導管的寬度方向上也配置有多個開口，因此能夠配置更多的開口。另外，在最普通的TElO模式中，在波導管的寬度方向的中心，電場最大，在波導管的寬度方向的兩端，電場為O。即，電場具有關(guān)于波導管的寬度方向的中心軸對稱的特性。因此，在如上這樣將開口相對于波導管的寬度方向的中心軸配置于兩側(cè)時，各個開口容易放射同等量的微波。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在傳送方向上和波導管的寬度方向上都具有能夠放射同等量的微波的多個開口，能夠向加熱室內(nèi)大范圍地放射微波，因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0074]另外，優(yōu)選的是，所述微波放射部由放射圓偏振波的開口形狀構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生以微波放射部為中心在圓偏振波特有的360度全方向上旋轉(zhuǎn)的電場,從微波放射部的中心渦旋地向加熱室內(nèi)放射微波，能夠?qū)A周方向均勻地加熱。其結(jié)果，能夠?qū)訜崾业恼w均勻地放射微波，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0075]另外，優(yōu)選的是，所述微波放射部由2個長孔交叉的X字形狀的開口構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)從波導管可靠地放射圓偏振波。
[0076]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的微波加熱裝置的優(yōu)選實施方式。另外，雖然在以下實施方式的微波加熱裝置中對微波爐進行說明，但微波爐只是例示，本發(fā)明的微波加熱裝置不限于微波爐，還包含利用了感應(yīng)加熱的加熱裝置、生垃圾處理機或半導體制造裝置等微波加熱裝置。此外，本發(fā)明不限于以下實施方式的具體結(jié)構(gòu)，基于同樣的技術(shù)思想的結(jié)構(gòu)也包含在本發(fā)明中。
[0077](實施方式I)
[0078]圖1和圖2是說明本發(fā)明的實施方式I的微波加熱裝置的圖。圖1是示出實施方式I的微波加熱裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖，圖2示意性示出了作為實施方式I的微波加熱裝置中的主要部分的微波產(chǎn)生部、波導管以及加熱室等。在圖2中，(a)是從上方觀察加熱室等的剖面圖，(b)是從正面觀察的剖面圖。
[0079]作為代表性的微波加熱裝置的微波爐101具有:加熱室102，其能夠收納作為代表性的被加熱物的食品(未圖不)；磁控管103,該磁控管103是產(chǎn)生微波的代表性的微波產(chǎn)生部；波導管104，其將從磁控管103放射的微波引導至加熱室102 ;微波放射部，其將波導管104內(nèi)的微波放射到加熱室102內(nèi)；以及載置食品的載置臺107。另外，實施方式I中的微波放射部由形成于波導管104的上表面(與加熱室102相對的面)的8個開口 105a、105b、105c、105d 構(gòu)成。
[0080]實施方式I中的加熱室102為橫長的長方體形狀，且構(gòu)成為，利用載置臺107覆蓋了加熱室102的整個底面。載置臺107被設(shè)置成:將作為微波放射部的開口 105a、105b、105c、105d覆蓋成不露出于加熱室102內(nèi)。載置臺107的上表面(載置面)平坦地形成，使得使用者容易拿出、放入食品，并且在載置臺107上沾有污潰時容易擦拭干凈。作為實施方式I中的載置臺107，為了使來自開口 105的微波放射到加熱室102內(nèi)，載置臺107由玻璃或陶瓷等容易使微波透過的材料構(gòu)成。
[0081]關(guān)于波導管104與加熱室102的連接狀態(tài)，連接成使得波導管104的微波傳送方向成為加熱室102的寬度方向(圖2中的左右方向)。另外，各個開口 105由X字形狀的開口形狀構(gòu)成，以便能夠放射圓偏振波，其中，所述X字形狀的開口形狀是使細長的長方形的2個長孔(狹縫)相互在中心點處交叉而成的。8個開口 105a、105b、105c、105d以俯視時不和波導管104的與傳送方向平行的寬度方向中心軸(以下稱作管軸)108交叉的方式，關(guān)于管軸108線對稱地配置。另外，波導管104被配置成，在俯視時管軸108通過加熱室102的底面109的前后方向的中心。8個開口 105a、105b、105c、105d關(guān)于加熱室102的底面109的左右方向的中心軸110線對稱地配置。即，8個開口 105a、105b、105c、105d關(guān)于加熱室102的底面109，前后/左右都是對稱地配置。另外，在波導管104的傳送方向上，開口 105a、105b、105c、105d以管內(nèi)波長Ag的1/3的間隔進行配置。另外，在波導管104內(nèi)產(chǎn)生駐波。以下，將該駐波稱為管內(nèi)駐波。該管內(nèi)駐波具有由磁控管103的振蕩頻率和波導管104的形狀決定的管內(nèi)波長λ g。管內(nèi)駐波每隔管內(nèi)波長λ g的1/2波長重復(fù)著波腹和波節(jié)，在波導管104的末端部111處必定成為波節(jié)。
[0082]另外，在圖2的(b)中，圖示了在波導管104內(nèi)產(chǎn)生的管內(nèi)駐波的圖像。駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c例如由突出到波導管104內(nèi)的導電性材料構(gòu)成。駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c具有與作為所謂的匹配元素而公知的短線調(diào)諧器等非常相似的結(jié)構(gòu)，設(shè)置在與管內(nèi)駐波的波節(jié)對應(yīng)的位置。即，從末端部111起，每隔管內(nèi)波長Ag的1/2的間隔配置有共計3個駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c。此處，關(guān)于這些駐波穩(wěn)定部，從末端部111側(cè)起，依次稱為第一駐波穩(wěn)定部112a、第二駐波穩(wěn)定部112b、第三駐波穩(wěn)定部112c。另外，關(guān)于各個開口，從末端部111側(cè)起，依次稱為第一開口 105a、第二開口 105b、第三開口 105c、第四開口105d。
[0083]波導管104被配置成，第一駐波穩(wěn)定部112a與第二駐波穩(wěn)定部112b關(guān)于加熱室102的底面109的左右方向中心軸110呈軸對稱。其結(jié)果，如圖2的(b)所示，管內(nèi)駐波的波腹位于通過中心軸110的位置。另外,第一開口 105a位于與在末端部111和第一駐波穩(wěn)定部112a之間產(chǎn)生的管內(nèi)駐波的波腹相對的位置。第四開口 105d位于與在第二駐波穩(wěn)定部112b與第三駐波穩(wěn)定部112c之間產(chǎn)生的管內(nèi)駐波的波腹相對的位置。第二開口 105b和第三開口 105c位于既不與管內(nèi)駐波的波腹相對、也不與波節(jié)相對的位置。
[0084]另外，如圖1所示，微波爐101具有能夠?qū)訜崾?02的前面進行開閉的門116。通過關(guān)閉門116，在波導管104和加熱室102中形成封閉空間，將微波封閉在該封閉空間中。該被封閉的微波必然會產(chǎn)生某種駐波。
[0085]對如上所述構(gòu)成的實施方式I的微波加熱裝置的動作進行說明。
[0086]從磁控管103放射的微波在波導管104內(nèi)傳送，其一部分從開口 105a、105b、105c、105d放射到加熱室102內(nèi)，其余部分在末端部111處被反射。另外，由于加熱室102為封閉空間，因此放射到加熱室102內(nèi)的微波的一部分通過開口 105a、105b、105c、105d而回到波導管104內(nèi)。其結(jié)果，在波導管104和加熱室102內(nèi)會產(chǎn)生某種駐波。特別是在波導管104內(nèi)，容易產(chǎn)生管內(nèi)波長為Ag的駐波。
[0087]另外，在被加熱物的量額大等、被加熱物容易吸收微波的條件下，通過開口 105a、105b、105c、105d而回到波導管104內(nèi)的微波的量少。因此，駐波穩(wěn)定。與此相對，在被加熱物的量額少等、被加熱物不易吸收微波的條件下，在作為微波放射部的開口的數(shù)量較多的情況下，由于開口 105a、105b、105c、105d與加熱室102連通，因此會擾亂波導管104內(nèi)的駐波。而且該情況下，即使稍微改變被加熱物的量額、材質(zhì)或放置方式，也會擾亂波導管104內(nèi)的駐波，無法穩(wěn)定各個開口附近的管內(nèi)駐波的振幅和相位。其結(jié)果，無法控制向加熱室102內(nèi)放射的微波的放射量，無法對加熱室102均勻地放射微波。
[0088]與此相對，在實施方式I的微波爐101中，由于在波導管104內(nèi)配置了駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c，因此能夠固定管內(nèi)駐波的波節(jié)的位置。其結(jié)果，能夠使得各個開口附近的駐波的振幅和相位穩(wěn)定，能夠?qū)母鱾€開口 105a、105b、105c、105d向加熱室102內(nèi)放射的微波的放射量控制成同等量。
[0089]另外，由于開口 105a、105b、105c、105d為X字形狀的開口形狀，從而微波作為圓偏振波放射到加熱室102內(nèi)。圓偏振波是一邊使電場以開口 105a、105b、105c、105d為中心沿周向旋轉(zhuǎn)一邊進行放射。另外，如圖2的(a)所示，開口 105a、105b、105c、105d關(guān)于加熱室102的底面109在前后方向以及左右方向上均對稱配置。因此，能夠向加熱室102內(nèi)均勻地放射微波，能夠?qū)Ψ胖迷诘酌?09上的被加熱物的周圍均勻地放射微波。
[0090]接著，對圓偏振波進行說明。圓偏振波是在移動通信和衛(wèi)星通信的領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，作為身邊的使用例，可舉出ETC (Electronic Toll Collection System:不停車自動收費系統(tǒng))等。圓偏振波是電場的偏振面相對于行進方向根據(jù)時間而旋轉(zhuǎn)的微波，且具有如下特征:當形成圓偏振波時，電場的方向根據(jù)時間持續(xù)變化，而電場強度的大小不發(fā)生變化。如果將該圓偏振波應(yīng)用到微波加熱裝置，則與以往的利用線偏振波的微波加熱相比，尤其可期待在圓偏振波的周向上對被加熱物實現(xiàn)均勻加熱。另外，圓偏振波根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向被分類為右旋偏振波(CW:clockwise,順時針)和左旋偏振波(CCW:counter clockwise,逆時針)這兩種，但在加熱領(lǐng)域中性能沒有特別的差異。
[0091]作為放射圓偏振波的結(jié)構(gòu)，有上述專利文獻I和專利文獻2那樣由波導管的壁面開口構(gòu)成的結(jié)構(gòu)、和專利文獻3所示的由貼片天線構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的實施方式I的微波爐中，與專利文獻I所示的結(jié)構(gòu)同樣，是在波導管104的上表面(H面)上形成開口 105a、105b、105c、105d來放射圓偏振波的結(jié)構(gòu)。
[0092]圓偏振波原來主要用于通信領(lǐng)域，因此一般討論的是向開放空間進行放射且不返回反射波的、所謂的行波。另一方面，在本發(fā)明的實施方式I的微波加熱裝置中，產(chǎn)生了朝向封閉空間進行放射且反射波返回到波導管104內(nèi)而與來自磁控管103的微波(行波)合成的駐波，根據(jù)該駐波進行論述，其中，所述封閉空間是通過波導管104和加熱室102而與外部相隔離。但是已知的是，在從開口 105a、105b、105c、105d向加熱室102內(nèi)放射微波的瞬間波導管104內(nèi)的駐波會失去平衡，在波導管104內(nèi)再次返回到穩(wěn)定的駐波之前的期間內(nèi)產(chǎn)生了行波。因此，通過將開口 105a、105b、105c、105d設(shè)為圓偏振波放射形狀，能夠利用上述圓偏振波的特長，能夠使得加熱室102內(nèi)的加熱分布更加均勻。
[0093]另外，為了從設(shè)置于方形波導管104的開口 105a、105b、105c、105d輸出圓偏振波，如圖2的(a)中示出的例子那樣，可以設(shè)為如下結(jié)構(gòu):使具有寬度的2個長孔(狹縫)在中央處交叉，將相對于微波傳送方向傾斜了 45度的開口形狀配置在不與波導管104的微波傳送方向的管軸108交叉的位置處。
[0094]接著，使用圖3對作為微波傳送部的波導管104進行說明。圖3是示意性示出最簡單的普通波導管104的內(nèi)部空間的圖。最簡單的普通波導管104是方形波導管，如圖3所示，其內(nèi)部空間由與管軸方向垂直的截面為長方形(寬度aX高度b)、且長度方向為管軸方向的長方體構(gòu)成。對于這種方形波導管，公知的是:設(shè)微波在自由空間內(nèi)的波長為λ ^時，通過在波導管的寬度a (微 波的波長λ(l/2)、高度b ? λ/2)的范圍內(nèi)進行選擇，從而以TElO模式傳送微波。
[0095]TElO模式是指在波導管104內(nèi)波導管104的傳送方向上僅存在磁場分量而不存在電場分量的、H波(TE波；橫電波傳送Transverse Electric Wave)中的傳送模式。另外，TElO模式以外的傳送模式基本不適用于微波加熱裝置的波導管104。
[0096]此處，在波導管104內(nèi)的管內(nèi)波長λ g的說明之前，對自由空間的波長λ ^進行說明。公知的是，對于一般微波爐的微波而言，自由空間的波長λ0約為120_。不過，自由空間的波長Xtl可以用X^ = c/f準確求出。此處，。是速度，固定為光速3.0 * 108[m/s]，而f是頻率，具有2.4~2.5 [GHz] (ISM頻帶)的帶寬。作為微波產(chǎn)生部的磁控管的振蕩頻率f根據(jù)波動和負載條件而發(fā)生變化，結(jié)果是，自由空間的波長λ ^也發(fā)生變化，且波長λ0在最小1加[mm] (2.5GHz時)到最大1? [mm] (2.4GHz時)的范圍內(nèi)變化。
[0097]返回到波導管104的話題，還考慮到自由空間的波長λ。的范圍，一般而言，作為波導管104，大多從寬度a為80~100mm、高度b為15~40mm左右的范圍內(nèi)進行選擇。在圖3所示的波導管104中，上下的寬幅面是指磁場在其中平行地渦旋的面，稱作H面126，左右的窄幅面是指與電場平行的面，稱作E面127。另外，將微波在波導管104內(nèi)傳送時的波
長表示為管內(nèi)波長Ag，并且λ8=λ0/丨(I— a0/(2xa))2)，管內(nèi)波長Xg根據(jù)波導管104
的寬度a的尺寸而變化，但管內(nèi)波長Ag的確定與高度b的尺寸無關(guān)。另外，在TElO模式中，在波導管104的寬度方向(與微波的傳送方向垂直的方向)的兩端(E面)127中電場為O，在寬度方向的中央(圖2所示的管軸108上)電場最大。因此，磁控管103成為與電場最大的波導管104的寬度方向的中央(管軸108上)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。
[0098]另外，在實施方式I的微波爐的結(jié)構(gòu)中，如圖2的(a)所示，放射圓偏振波的開口105a、105b、105c、105d是使長孔(狹縫)垂直地形成X字形狀的開口，是從波導管104的H面(上表面)的寬度方向的中央偏向于一側(cè)進行配置而能夠產(chǎn)生圓偏振波的形狀。根據(jù)放射圓偏振波的開口相對于波導管104的H面的寬度方向的中央(管軸108上)靠近哪一側(cè)而分為右旋偏振波、左旋偏振波。
[0099]以下，對放射圓偏振波的X字形狀的開口的特征進行說明。圖4是仿真結(jié)果。由于圖4所示的仿真結(jié)果是仿真得到的，因此與實際不同，是將加熱室128的壁面全部設(shè)為放射邊界(不反射微波的邊界條件)、且波導管130上形成的開口 129僅為一個的簡單結(jié)構(gòu)。此夕卜，將波導管130的末端部131也設(shè)為放射邊界(不反射微波的邊界條件)。圖4的(a)是從上方觀察仿真模型時的模型形狀。圖4的(b)是分析結(jié)果，是示出從上方觀察到的加熱室128內(nèi)的電場強度分布的俯視剖面的等高線圖。觀察圖4的(b)，在加熱室128內(nèi)電場像圓偏振波那樣地渦旋，成為以開口 129為中心在波導管130的傳送方向132(紙面的左右方向)和波導管的寬度方向133 (紙面的上下方向)上都均勻的電場分布。
[0100]此處，在開放空間的通信領(lǐng)域與封閉空間的加熱領(lǐng)域中，有一些不同點，因此追加說明。在通信領(lǐng)域中，為了避免與其他微波的混合而僅收發(fā)所需的信息，發(fā)送側(cè)限定為右旋偏振波和左旋偏振波中的任意一方進行發(fā)送，接收側(cè)也選擇與其對應(yīng)的最佳的接收天線。另一方面，在加熱領(lǐng)域中，不是具有指向性的接收天線，而是由沒有特別指向性的食品等被加熱物接收微波，因此重要之處僅僅在于要讓微波均勻地照射到被加熱物的整體。因此，在加熱領(lǐng)域中，即使右旋偏振波和左旋偏振波并存也沒有問題，相反，需要盡可能地防止由于被加熱物的載置位置和形狀引起不均勻的分布。例如，如圖4的仿真結(jié)構(gòu)那樣，在微波放射部僅有單一的開口 129的情況下，可以將被加熱物載置到該開口 129的正上方，但在開口部129的前后位置、或左右位置上偏離地載置被加熱物時，終究是離開口 129近的部位容易受到加熱，而離開口 129遠的部位不易受到加熱，結(jié)果在被加熱物中產(chǎn)生了加熱不勻。因此，優(yōu)選設(shè)置多個圓偏振波開口。在實施方式I的微波爐101中，如圖2所示，關(guān)于加熱室102的加熱區(qū)域?qū)ΨQ地、以良好的平衡性配置了 8個開口 105a、105b、105c、105d。
[0101]接著，使用圖5和圖6對駐波穩(wěn)定部進行說明。
[0102]圖5示出在圖3中說明的波導管104上設(shè)置了圓筒形狀的駐波穩(wěn)定部134、135的結(jié)構(gòu)。駐波穩(wěn)定部134、135由鋁或不銹鋼等導電性材料構(gòu)成，通過焊接或螺釘固定于波導管104的H面126的寬度方向的中心部。在波導管104內(nèi)設(shè)置了具有這樣的結(jié)構(gòu)的駐波穩(wěn)定部134、135時，雖然這些駐波穩(wěn)定部作為波導管104內(nèi)的突出部而妨礙微波的傳送，但是在該駐波穩(wěn)定部134、135的上方容易產(chǎn)生駐波的波節(jié)。因此，通過在希望產(chǎn)生駐波的波節(jié)的位置的下方設(shè)置駐波穩(wěn)定部134、135，能夠使得駐波的位置穩(wěn)定而不發(fā)生變化。另外，駐波穩(wěn)定部134、135具有與作為所謂的匹配元件而公知的短線調(diào)諧器等非常相似的結(jié)構(gòu)，同時具有可通過對形狀(尤其是高度)和位置進行微調(diào)來確定駐波的波節(jié)并且能夠進行匹配這2個功能。在圖5中，示出了駐波穩(wěn)定部134的高度比駐波穩(wěn)定部135的高度高的例子。
[0103]另外，如圖5所示，在將駐波穩(wěn)定部134與駐波穩(wěn)定部135之間的距離設(shè)為(入g/2) Xn時(λ g為管內(nèi)波長，η為整數(shù))，能夠在兩處產(chǎn)生駐波的波節(jié)。其結(jié)果，能夠在駐波穩(wěn)定部134與駐波穩(wěn)定部135之間，產(chǎn)生完美的駐波。例如，當n=l時，在駐波穩(wěn)定部134,135的上方產(chǎn)生駐波的波節(jié)，在駐波穩(wěn)定部134與駐波穩(wěn)定部135之間的中間部產(chǎn)生駐波的波腹。另外，當n=2時，在駐波穩(wěn)定部134、135的上方產(chǎn)生駐波的波節(jié)，在駐波穩(wěn)定部134與駐波穩(wěn)定部135之間的中間部也產(chǎn)生駐波的波節(jié)。因此，能夠在駐波穩(wěn)定部134與駐波穩(wěn)定部135之間產(chǎn)生完美的駐波。
[0104]圖6示出在圖3中說明的波導管104上設(shè)置了半球狀的駐波穩(wěn)定部136的結(jié)構(gòu)。圖6所示的駐波穩(wěn)定部136例如可以通過將波導管104的H面沖壓成向內(nèi)部突出而形成。該情況下，駐波穩(wěn)定部136可以用與波導管104相同的材料構(gòu)成，不需要為了形成駐波穩(wěn)定部136而另外設(shè)置部件。
[0105]接著，對由彼此相鄰的開口間的距離(間距)的差異引起的電磁場分布的差異進行說明。
[0106]圖7示意性示出了作為比較例的微波加熱裝置的微波爐中的主要部分，Ca)為俯視剖面圖，(b)為主視剖面圖。比較例的微波爐與實施方式I的微波爐101的不同點在于，微波放射部由6個開口 137a、137b、137c構(gòu)成，該開口 137a、137b、137c在波導管104的傳送方向上以管內(nèi)波長λ g的1/2的間隔進行配置。
[0107]圖8是對實施方式I的微波爐101與比較例的微波爐的加熱特性的差異進行說明的圖。在圖8中，Ca)示出了用比較例的微波爐對食品(冷凍燴飯)進行了一定時間加熱之后，用熱像儀(Thermo Viewer)從上方測定該食品的表面溫度時的溫度分布，(b)示意性示出該食品中的加熱不均。另外，在圖8中，(c)示出了用實施方式I的微波爐101對食品(冷凍燴飯)進行了一定時間加熱之后，用熱像儀從上方測定該食品的表面溫度時的溫度分布，Cd)示意性示出該食品中的加熱不均。
[0108]如圖8的(a)和(b)所示，在比較例的微波爐中，在紙面的上下方向(冷凍燴飯的前后方向)上殘留有很多未加熱區(qū)域138。與此相對，如圖8的(c)和(d)所示，在實施方式I的微波爐中，未加熱區(qū)域138變得很少。由此可知，實施方式I的微波爐與比較例的微波爐相比，能夠更均勻地對食品進行加熱。
[0109]圖9示出了為了調(diào)查其原因而進行了電磁場分析的結(jié)果。圖9是對由彼此相鄰的開口 139a、139b之間的間距P的差異引起的電磁場分布的差異進行說明的圖。在圖9中，Ca)是電磁場分析的模型圖像圖，(b)是示出P= λ g/2 (相當于比較例的微波爐的結(jié)構(gòu))時的分析結(jié)果的等高線圖，(c)是示出P= λ g/3 (相當于實施方式I的微波爐的結(jié)構(gòu))時的分析結(jié)果的等高線圖。
[0110]如圖9的(b)所示，當ρ=λ g/2時，電磁場強的部分僅為開口 139a、139b的附近，電磁場的分布不均勻。這是因為，當Ρ=λ g/2時，雖然開口 139a、139b位于與管內(nèi)駐波的振幅大小相同的部分相對的位置，但是該管內(nèi)駐波的相位的方向為相反方向，因此產(chǎn)生干擾(相互抵消)。相對于此，如圖9的(c)所示，當P= λ g/3時，電磁場強的部分不僅僅是開口139a、139b的附近，而且也擴展到它們之間，電磁場的分布更加均勻。這是因為，當P= λ g/3時，開口 139a、139b位于與管內(nèi)駐波的相位方向相同的部分相對的位置，沒有產(chǎn)生干擾(相互抵消)。即，認為干擾不是由于開口 139a、139b間的距離近而產(chǎn)生的，而是由于與管內(nèi)駐波的相位的關(guān)系而產(chǎn)生的。
[0111]以下，對實施方式I的微波爐101中的作用和效果進行說明。[0112]實施方式I的微波爐101具有:收納被加熱物的加熱室102 ;產(chǎn)生微波的磁控管103 ;傳送微波的波導管104 ;從波導管104向加熱室102內(nèi)放射微波的多個開口 105a、105b、105c、105d，微波爐101構(gòu)成為在波導管104內(nèi)產(chǎn)生駐波。在如上所述構(gòu)成的實施方式I的微波爐101中，波導管104內(nèi)產(chǎn)生的駐波在波導管的傳送方向上每隔管內(nèi)波長Xg的1/2重復(fù)著波腹(產(chǎn)生最大振幅的部位)和波節(jié)(幾乎不產(chǎn)生振幅的部位)。因此，當比較駐波中相距管內(nèi)波長Ag的1/2的兩處時，成為產(chǎn)生了振幅相同且方向相反的波的相反相位關(guān)系。因此，在實施方式I的微波爐101中，將多個開口 105a、105b、105c、105d中的至少I個設(shè)置在與駐波的波腹相對的位置，并且以管內(nèi)波長λ g的1/3的間隔配置該多個開口。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與彼此相鄰的開口相對的駐波部分都不會成為相反相位關(guān)系(管內(nèi)波長入g的1/2的奇數(shù)倍的間隔)。其結(jié)果，能夠抑制從彼此相鄰的開口放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0113]另外，一般而言，當開口的數(shù)量增加時，波導管104內(nèi)的微波容易放射到加熱室102內(nèi)。由此，在微波按順序放射到加熱室102內(nèi)時，難以維持波導管104內(nèi)的駐波，駐波的狀態(tài)不穩(wěn)定。其結(jié)果，與各個開口相對的微波的相位發(fā)生移動且振幅也發(fā)生變動。與此相對，由于實施方式I的微波爐101具有用于使波導管104內(nèi)的駐波的位置穩(wěn)定的駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c，因此能夠抑制駐波的紊亂，能夠使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與多個開口 105a、105b、105c、105d相對。由此，能夠更可靠地抑制從各個開口 105a、105b、105c、105d放射的微波同時相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0114]另外，在實施方式I的微波爐101中，駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c構(gòu)成為在波導管104內(nèi)產(chǎn)生駐波的波節(jié)，并且配置在與波導管104的末端部111在傳送方向上相距管內(nèi)波長λ g的1/2的整數(shù)倍的距離的位置處。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠從波導管104的末端部111起，每隔管內(nèi)波長λ g的1/2的整數(shù)倍，更加可靠地形成駐波的波節(jié)，抑制駐波的紊亂，能夠使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與多個開口 105a、105b、105c、105d相對。其結(jié)果，能夠更可靠地抑制從各個開口 105a、105b、105c、105d放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0115]另外，在實施方式I的微波爐101中，在傳送方向上以管內(nèi)波長λ g的1/2的整數(shù)倍的間隔配置有多個駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠從波導管104的末端部111起，每隔管內(nèi)波長λ g的1/2的整數(shù)倍，更加可靠地形成駐波的波節(jié)，抑制駐波的紊舌L能夠使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與多個開口 105a、105b、105c、105d相對。其結(jié)果，能夠更可靠地抑制從各個開口 105a、105b、105c、105d放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0116]另外，在實施方式I的微波爐101中，第一駐波穩(wěn)定部112a和第二駐波穩(wěn)定部112b在傳送方向上以管內(nèi)波長Ag的1/2的間隔進行配置。此處，由于第一駐波穩(wěn)定部112a和第二駐波穩(wěn)定部112b構(gòu)成為產(chǎn)生駐波的波節(jié)，因此在它們的正中央產(chǎn)生駐波的波腹。此外，在實施方式I的微波爐101中，第一開口 105a、第二開口 105b、第三開口 105c以及第四開口 105d在傳送方向上以管內(nèi)波長Ag的1/3的間隔進行配置。并且，第二開口105b和第三開口 105c配置在第一駐波穩(wěn)定部112a與第二駐波穩(wěn)定部112b之間。因此，第二開口 105b和第三開口 105c位于既不與駐波的波節(jié)相對、也不與波腹相對的位置處。[0117]另外，在與第一駐波穩(wěn)定部112a和第二駐波穩(wěn)定部112b同樣地，將第二開口 105b和第三開口 105c配置成關(guān)于中心軸110呈線對稱的情況下，從第二開口 105b到駐波的波節(jié)為止的距離成為管內(nèi)波長Ag的1/12 (=(管內(nèi)波長Ag的1/2-管內(nèi)波長Ag的1/3)/2)，從第二開口 105b到駐波的波腹為止的距離成為管內(nèi)波長Ag的1/6 (=(管內(nèi)波長的1/3)/2).即，第二開口 105b相比于駐波的波腹，更靠近波節(jié)。同樣，第三開口 105b相比于駐波的波腹，更靠近波節(jié)。另一方面，第一開口 105a被配置成與第二開口 105b相距管內(nèi)波長λ g的1/3的距離，該第二開口 105b被配置成與駐波的波節(jié)相距管內(nèi)波長λ g的1/12的距尚。S卩，第一開口 105a被配置成與駐波的波節(jié)相距管內(nèi)波長Ag的1/4 (=管內(nèi)波長入g的1/3-管內(nèi)波長λ g的1/12)的距離。由于與駐波的波節(jié)相距管內(nèi)波長λ g的1/4的距離的位置成為駐波的波腹，因此第I開口 105a位于與駐波的波腹相對的位置處。同樣，第四開口 105d位于與駐波的波腹相對的位置處。另外，第I開口 105a與第4開口 105d的位置相距管內(nèi)波長λ g (=(管內(nèi)波長λ g的1/3) X3)的距尚。因此,與第I開口 105a相對的駐波部分、和與第4開口 105d相對的駐波部分具有相同的振幅和相位。如以上說明的那樣，第二開口 105b和第三開口 105c都位于靠近駐波的波節(jié)的位置處，第一開口 105a和第四開口 105d位于與具有相同的振幅和相位的駐波的波腹相對的位置處，各個開口 105a、105b、105c、105d關(guān)于中心軸110呈線對稱。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在加熱室102內(nèi)能夠更均勻地對放置在中心軸110上的被加熱物進行加熱。
[0118]另外，在實施方式I的微波爐101中，多個開口 105a、105b、105c、105d分別形成為在俯視時不與管軸108交叉。在最普通的TElO模式中，在波導管104的寬度方向的中心，電場最大，在波導管104的兩端，電場為O。在假設(shè)以橫穿管軸108的方式設(shè)置了開口 105a、105b、105c、105d的情況下，該開口橫穿了電場最大的點。此時，可能發(fā)生從I個開口放射大量的微波、而由其他開口放射的微波的量變少等，從各個開口放射的微波的量存在偏差的狀況。相對于此，通過以不與管軸108交叉的方式形成各個開口 105a、105b、105c、105d，能夠使得從各個開口 105a、105b、105c、105d放射的微波的量均勻。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0119]另外，在實施方式I的微波爐101中，多個開口 105a、105b、105c、105d在俯視時對稱地配置在管軸108的兩側(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅在波導管104的傳送方向上，而且在波導管104的寬度方向上也配置有多個開口，因此能夠配置更多的開口。另外，在最普通的TElO模式中，在波導管104的寬度方向的中心，電場最大，在波導管104的寬度方向的兩端，電場為
O。即，電場具有關(guān)于波導管104的管軸108對稱的特性。因此，在如上那樣將開口 105a、105b、105c、105d配置于管軸108的兩側(cè)時，各個開口容易放射同等量的微波。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在傳送方向上和波導管104的寬度方向上都具有能夠放射同等量的微波的多個開口 105a、105b、105c、105d，能夠向加熱室102內(nèi)大范圍地放射微波，因此能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0120]另外，實施方式I的微波爐101構(gòu)成為開口 105a、105b、105c、105d對加熱室102內(nèi)的放熱區(qū)域放射圓偏振波。由此，從圖4的仿真結(jié)果可知，實施方式I的微波爐101能夠產(chǎn)生以開口 105a、105b、105c、105d為中心在圓偏振波特有的360度全方向上旋轉(zhuǎn)的電場，從各個開口的中心渦旋地向加熱室102內(nèi)放射微波，能夠?qū)A周方向均勻地加熱。其結(jié)果，能夠?qū)訜崾?02的整體均勻地放射微波，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室102內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0121]而且，在實施方式1的微波爐101中，放射圓偏振波的開口 105a、105b、105c、105d由2個長孔(狹縫)彼此交叉的X字形狀構(gòu)成。因此，在實施方式1的結(jié)構(gòu)中，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)從波導管104可靠地放射圓偏振波。
[0122]另外，在專利文獻4 (日本特開平10-284246號公報)中，如圖24所示，公開了多個長方形狹縫140、141、142、143在傳送方向上以管內(nèi)波長的1/4的間隔進行配置的結(jié)構(gòu)。在圖24所示的結(jié)構(gòu)中，彼此相鄰的長方形狹縫中的一方設(shè)置在與正弦波的波腹相對的位置處，彼此相鄰的長方形狹縫中的另一方設(shè)置在與正弦波的波節(jié)相對的位置處。例如，長方形狹縫140設(shè)置在與正弦波的波腹相對的位置處，與該長方形狹縫140相鄰的長方形狹縫141設(shè)置在與正弦波的波節(jié)相對的位置。另外，長方形狹縫142設(shè)置在與正弦波的波腹相對的位置處，與該長方形狹縫142相鄰的長方形狹縫143設(shè)置在與正弦波的波節(jié)相對的位置。而且，長方形狹縫141設(shè)置在與正弦波的波節(jié)相對的位置處，與該長方形狹縫141相鄰的長方形狹縫142設(shè)置在與正弦波的波腹相對的位置。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在彼此相鄰的開口間，不會引起上述干擾。但是，例如，與開口 140相對的駐波部分、和與開口 142相對的駐波部分處于振幅相同而相位為相反方向的相反相位關(guān)系。因此，在開口 140與開口 142之間，可能會引起上述干擾。另外，在將專利文獻4的開口 140、141、142、143變形為能夠放射圓偏振波的X字形狀時，彼此相鄰的開口的端部(X字的端部)彼此連接，實際上不能這樣地構(gòu)成。
[0123]另外，在實施方式1中，在討論開口 105a、105b、105c、105d或駐波穩(wěn)定部112a、112b、112c的間隔時，使用了波導管104的傳送方向上的管內(nèi)波長Xg的1/2等這樣的表述來進行說明，但管內(nèi)波長Ag的1/2允許一定程度的范圍。由于波導管104內(nèi)的微波的管內(nèi)波長為Ag，因此如果是管內(nèi)波長Ag的1/8左右的偏離，則認為是沒有較大變化的允許范圍。這是因為，在考慮正弦波時，如果偏離了 1/4波長，則最大或最小要變化到0，0是最大或最小要變化到的，這是較大的變化。但是，如果偏離了相當于1/4波長的一半的1/8波長左右，則基本沒有大小關(guān)系的轉(zhuǎn)換，且維持著相同趨勢。管內(nèi)波長Ag用
(1— (λο/ (2xa>) 2)表示。如上所述，自由空間的波長λ。是120~125mm，在實施方式1中的波導管104的寬度a為寬度a = 1OOmm的情況下,管內(nèi)波長λ g為150mm(2.5GHz)~160mm (2.4GHz)，其1/8為18.75~20mm。因此，對于傳送方向上的管內(nèi)波長λ g的1/2而言，以管內(nèi)波長λ g的恰好1/2 (N 75~80mm)為基準,管內(nèi)波長λ g的1/8的進一步的1/2以內(nèi)的偏離是允許范圍。具體而言，偏離的允許范圍是9.375~10mm。因此，考慮到該偏離的允許范圍，管內(nèi)波長λ g的1/2為最小65mm~最大90mm。
[0124]另外，在實施方式1中，在論述與波導管104的傳送方向相關(guān)的開口之間的距離時，僅考慮了沿著波導管壁面(與加熱室底面對應(yīng)的面)連接各個開口 105a、105b、105c、105d的中心的直線距離中的傳送方向的分量。而在假定為用相同厚度、相同比重的板材來構(gòu)成各開口形狀的情況下，開口 105a、105b、105c、105d的中心表示該板材的重心位置。
[0125]另外，雖然在實施方式1中，將多個開口 105a、105b、105c、105d中的至少1個設(shè)置在與駐波的波腹相對的位置，并且以管內(nèi)波長的1/3的間隔來配置該多個開口，但是本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以將多個開口中的第1開口(第1微波放射部)配置在與駐波的波腹相對的位置處，將與該第1開口相鄰的第2開口(第2微波放射部)配置在與第1開口在波導管104的傳送方向上相距超過管內(nèi)波長的1/4且小于管內(nèi)波長的1/2的距離的位置處。此時，與第I開口相對的駐波部分、和與第2開口相對的駐波部分也不會成為相反相位的關(guān)系，因此也能夠抑制從第I微波放射部放射的微波、和從第2微波放射部放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0126]另外，為了將第I開口配置在與駐波的波腹相對的位置處，例如，只要將第I開口配置在與波導管104中配置于離磁控管103遠的一側(cè)的末端部111相距管內(nèi)波長的1/4的奇數(shù)倍的距離的位置即可。由于駐波的波節(jié)必定位于波導管104的末端部111，因此駐波的波腹位于與末端部111相距管內(nèi)波長的1/4的奇數(shù)倍的距離的位置。
[0127]另外，在多個開口 105a、105b、105c、105d中，第I開口優(yōu)選配置為最靠近末端部
111。即，優(yōu)選的是，配置在與駐波的波腹相對的位置處的第I開口為開口 105a。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使得波導管104內(nèi)的駐波的位置(波形)穩(wěn)定。
[0128]另外，如圖2所示，配置在加熱室102的兩端部的開口 105a、105d優(yōu)選設(shè)置在與駐波的波腹相對的位置處。在與駐波的波腹相對地配置了開口時，容易放射更多的微波。通過構(gòu)成為相比于開口密集的加熱室102的中央部，從加熱室102的兩端部放射更多的微波，容易使得加熱室102內(nèi)的微波分布更加均勻。
[0129](實施方式2)
[0130]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置進行說明。圖10是說明作為本發(fā)明的實施方式2的微波加熱裝置的微波爐中的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖，示意地示出了微波產(chǎn)生部、波導管以及加熱室等。在圖10中，Ca)是從上方觀察加熱室等的剖面圖，(b)是從正面觀察加熱室等的剖面圖。以下，關(guān)于實施方式2的微波爐，以與實施方式I的不同點為中心進行說明。
[0131]在實施方式2的微波爐中，具有:將從作為微波產(chǎn)生部的磁控管201放射的微波引導至加熱室202的彎成L字狀(參照圖10的(b))的波導管203 ;將波導管203內(nèi)的微波放射到加熱室202內(nèi)的作為微波放射部的8個開口 204、205、206、207 ;以及載置作為被加熱物的食品(未圖示)的載置臺208。作為微波產(chǎn)生部的8個開口 204、205、206、207形成在波導管203的上表面。
[0132]形成在加熱室202的下方的底部空間209是為了在形成于波導管203的上表面的開口 204、與作為加熱室202的實質(zhì)性的底面的載置臺208之間確保一定的距離而設(shè)置的。底部空間209是使加熱室202的底面210的中央部分以下方通過斜面而變窄的方式突出所形成的。底部空間209的下表面?zhèn)扔刹▽Ч?03的上表面構(gòu)成，底部空間209的上表面?zhèn)扔奢d置臺208的下表面構(gòu)成。載置臺208利用油灰(putty)或密封件等固定于加熱室202的底面210的外側(cè)部分，由此封閉成使得開口 204、205、206、207不露出到加熱室202內(nèi)。載置臺208形成得比底面210稍小。
[0133]開口 204、205、206、207被配置成，在俯視時不和波導管203的與傳送方向平行的寬度方向中心軸(以下，稱為管軸)211交叉。另外，開口 204、205、206、207被配置成，在俯視時關(guān)于管軸211線對稱。換言之，開口 204、205、206、207關(guān)于加熱室202的底面210的前后方向?qū)ΨQ地配置。
[0134]另外，開口 204、207配置在與駐波的波腹相對的位置處。另外，開口 204、205、206、207不是在傳送方向上按照管內(nèi)波長Ag的1/3的均勻間隔進行配置，而是按照超過管內(nèi)波長λ g的1/4且小于1/2的范圍內(nèi)的不均勻間隔進行配置。開口 204與開口 205之間的間隔P1、以及開口 206與開口 207之間的間隔P3被設(shè)定為比管內(nèi)波長λ g的1/3稍大。另夕卜，開口 204與開口 205之間的間隔P2被設(shè)定得比管內(nèi)波長Ag的1/3稍小。另外，關(guān)于由該不均勻間隔實現(xiàn)的效果，將在后面的實施方式5中進行敘述，因此此處省略說明。
[0135]另外，為了使管內(nèi)駐波穩(wěn)定，在與波導管203的末端部212相距管內(nèi)波長Ag的3/2的位置處設(shè)置了駐波穩(wěn)定部213。駐波穩(wěn)定部213產(chǎn)生管內(nèi)駐波的波節(jié)，并且設(shè)置成，波導管203的末端部212和駐波穩(wěn)定部213的中央與加熱室202的底面210的左右方向的中心線214—致。并且設(shè)置成，開口 204和開口 207之間的中央、以及開口 205和開口 206之間的中央也與加熱室202的底面210的左右方向的中心線214—致。由此，開口 204、205、206、207關(guān)于加熱室202的底面210的左右方向?qū)ΨQ地配置。
[0136]如圖10的(a)所示，開口 204、205、206、207是使長孔(狹縫)交叉成X字形狀的開口，是以不與波導管203的管軸211交叉的方式配置于管軸211的兩側(cè)(在圖10的(a)中為上側(cè)和下側(cè))而能夠放射圓偏振波的形狀。
[0137]在實施方式2的微波爐中，多個開口 204、205、206、207按照超過管內(nèi)波長Ag的1/4且小于管內(nèi)波長λ g的1/2的范圍內(nèi)的不均勻間隔進行配置，開口 204、207配置在與駐波的波腹相對的位置處。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與彼此相鄰的開口相對的駐波部分也全部不會成為相反相位的關(guān)系(管內(nèi)波長Ag的1/2的奇數(shù)倍的間隔)。其結(jié)果，能夠抑制從彼此相鄰的開口放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室202內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0138]另外，在實施方式2的微波爐中，駐波穩(wěn)定部213構(gòu)成為在波導管203內(nèi)產(chǎn)生駐波的波節(jié)，并且被配置于與波導管203的末端部212在傳送方向上相距管內(nèi)波長Ag的3/2的整數(shù)倍的距離的位置處。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠從波導管203的末端部212起，每隔管內(nèi)波長λ g的1/2的整數(shù)倍，更加可靠地形成駐波的波節(jié)，抑制駐波的紊亂，能夠使得具有期望的振幅和相位的駐波部分與多個開口 204、205、206、207相對。其結(jié)果，能夠更可靠地抑制從各個開口 206、207、208、209放射的微波相互抵消的情況(干擾)。因此，能夠在不使用驅(qū)動機構(gòu)的情況下對加熱室202內(nèi)的被加熱物均勻地加熱。
[0139](實施方式3)
[0140]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置進行說明。圖11是說明作為本發(fā)明的實施方式3的微波加熱裝置的微波爐中的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。以下，關(guān)于實施方式3的微波爐，以與實施方式I的不同點為中心進行說明。
[0141]在實施方式3的微波爐中，如圖11的(C)所示，作為微波放射部的多個開口 301設(shè)置在不與加熱室的左右方向的對稱軸601交叉的位置處。觀察圖11的(c)可以清楚地看出，波導管壁電流成為最集中于對稱軸601與管軸901的交點處的狀態(tài)。一般而言，在微波加熱裝置中，推薦在加熱室的底面的中心部載置被加熱物。對稱軸601與管軸901的交點通常與加熱室的底面的中心部一致。
[0142]圖12是說明作為比較例的微波加熱裝置的微波爐中的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。如圖12的(c)所示，在比較例的微波爐中，多個開口 301中的I個以上配置在對稱軸601上。當在配置于該對稱軸601上的開口 301的上方載置了土豆那樣的小塊狀的被加熱物302時，不僅波導管壁電流容易集中于該被加熱物302，而且在波導管306中傳送的微波穿過開口 301而直接放射到被加熱物302上。此時，加熱集中于被加熱物302的下部，容易產(chǎn)生過加熱。
[0143]相對于此，通過如實施方式3的微波爐那樣將開口 301設(shè)置在不與對稱軸601交叉的位置，從而如圖13所示，即使在波導管壁電流最集中的對稱軸601上的位置載置了被加熱物302，也能夠避免在波導管306中傳送的微波穿過開口 301而直接放射到被加熱物302上。因此，能夠防止加熱集中于被加熱物302的下部而發(fā)生過加熱。
[0144]另外，在從加熱室內(nèi)部的凹凸構(gòu)造或使用者的便利性等方面考慮，使被加熱物302的推薦載置位置成為偏離于加熱室底面的中心部的位置時，也可以經(jīng)過該偏離于加熱室底面的中心部的位置而設(shè)定對稱軸601。
[0145](實施方式4)
[0146]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置進行說明。圖14是說明作為本發(fā)明的實施方式4的微波加熱裝置的微波爐中的微波放射部、駐波以及波導管壁電流之間的關(guān)系的圖。以下，關(guān)于實施方式4的微波爐，以與實施方式3的不同點為中心進行說明。另外，在實施方式4的說明中，對于具有與上述的實施方式3相同功能的結(jié)構(gòu)要素標注相同的參照標號，省略說明。
[0147]在實施方式4的微波爐中，如圖14所示，設(shè)定為:作為與對稱軸601相鄰的微波放射部的開口 301a的寬度比作為不與對稱軸601相鄰的微波放射部的開口 301b的寬度大。
[0148]如圖14的(C)所示，在以切斷波導管壁電流的方式設(shè)置了開口 301a、301b的情況下，朝向與電場、以及開口 301a、301b下方的磁場垂直的微波放射方向(即，加熱室內(nèi))放射微波，其中，所述電場是利用開口 301a、301b切斷波導管壁電流而產(chǎn)生的。另外，波導管壁電流在與磁場垂直的方向上流動。
[0149]當將開口 301a的寬度從圖15的(a)所示的寬度擴大到圖15的(b)所示的寬度時，用于切斷波導管壁電流的電流切斷有效寬度1502比電流切斷有效寬度1501窄。因此，抑制了波導管壁電流被開口 301a切斷而產(chǎn)生的磁場，抑制了從開口 301a放射的微波的量。
[0150]因此，即使在將土豆那樣的小塊狀的被加熱物302配置在對稱軸601上時，通過擴大開口 301a的寬度，也能夠抑制放射到被加熱物302的下部的微波的量，能夠抑制過加熱的發(fā)生。
[0151]另外，開口 301a的寬度優(yōu)選比開口 301b的寬度大10%以上。由此，能夠目視確認過加熱的抑制效果。
[0152]另外，通過使開口部301a的寬度比開口部301b的寬度大，擴大了加熱室底面的中心部附近的開口面積。因此，在加熱室底面的中心部載置了負荷大的被加熱物302 (例如，放入到直徑19厘米的圓柱容器中的IL水)時，能夠提高對于該負荷大的被加熱物302的加熱效率。
[0153](實施方式5)
[0154]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式5的微波加熱裝置進行說明。圖16是說明作為本發(fā)明的實施方式5的微波加熱裝置的微波爐中的微波放射部的配置間隔的圖。以下，關(guān)于實施方式5的微波爐，以與實施方式3的不同點為中心進行說明。另外，在實施方式5的說明中，對于具有與上述的實施方式3相同功能的結(jié)構(gòu)要素標注相同的參照標號，省略說明。
[0155]在實施方式5的微波爐中，與按照比管內(nèi)波長λ g的1/4大的間隔均勻地配置作為微波放射部的開口 301的傳送方向上的配置間隔的情況(參照圖16的(a)和(b))相比，使開口 301a以靠近對稱軸601的方式偏移。由此，以接近管內(nèi)波長λ g的1/4的方式縮短與對稱軸601相鄰的開口 301a、301a的間隔(參照圖16的(c)和⑷)。
[0156]關(guān)于與對稱軸601相鄰的4個開口 301a，如圖17的(a)和圖17的(b)所示，在將配置在相對于對稱軸601傾斜的方向上的2個開口 301a、301a設(shè)為一組時，可以分解成兩組。一組的開口 301a、301a與一般公知的定向耦合器中的微波放射部同樣地配置。
[0157]接著，對定向耦合器的原理進行簡單說明。圖18和圖19是說明定向耦合器的原理的圖。
[0158]如圖18的(g)所示，第I波導管1801和第2波導管1802通過第I微波放射部1803和第2微波放射部1804而連接。在第I波導管1801的一個端部上設(shè)置有輸入微波的輸入部1805,在第I波導管1801的另一個端部上設(shè)置有輸出微波的輸出部1806。另外,在第2波導管1802的一個端部上設(shè)置有輸出微波的輸出部1807，在第2波導管1802的另一個端部上設(shè)置有輸出微波的輸出部1808。通過輸入部1805而輸入到第I波導管1801內(nèi)的微波通過第I微波放射部1803和第2微波放射部1804而放射到第2波導管1802內(nèi)。通過第I微波放射部1803而放射到第2波導管1802內(nèi)的微波被分支為經(jīng)由第I微波放射部1803上方的放射位置1809向輸出部1807行進的微波、以及向輸出部1808行進并到達第2微波放射部1804上方的到達位置1812的微波。另外，通過第2微波放射部1804而放射到第2波導管1802內(nèi)的微波被分支為向輸出部1807行進并到達第I微波放射部1803上方的到達位置1810的微波、以及經(jīng)由第2微波放射部1804上方的放射位置1811向輸出部1808行進的微波。
[0159]圖18的(a)示出了放射位置1809處的微波的波形。圖18的(b)示出了到達位置1810處的微波的波形。圖18的(c)示出了圖18的(a)所示的微波與圖18的(b)所示的微波的合成波形。如圖18的(a)和(b)所示，到達位置1810處的微波相對于放射位置1809處的微波，相位偏移了管內(nèi)波長Ag的1/2。這是因為,第I微波放射部1803與第2微波放射部1804相距管內(nèi)波長λ g的1/4的距離而配置，與通過第I微波放射部1803而放射到放射位置1809的微波相比，通過第2微波放射部1804而到達了到達位置1810的微波多移動了管內(nèi)波長λ g的1/4的2倍的距離。因此，如圖18的(c)所示，放射位置1809處的微波與到達位置1810處的微波的合成波形的振幅為O。因此，從輸出部1807不輸出微波。
[0160]另外，圖18的(d)示出了放射位置1811處的微波的波形。圖18的(e)示出了到達位置1812處的微波的波形。圖18的(f)示出了圖18的(d)所示的微波與圖18的(e)所示的微波的合成波形。如圖18的(d)和(e)所示，放射位置1811處的微波與到達位置1812處的微波的振幅和相位相同。這是因為，通過第2微波放射部1804而放射到放射位置1811的微波、與通過第I微波放射部1803而到達了到達位置1812的微波的移動距離相同。因此，放射位置1811處的微波與到達位置1812處的微波的合成波形的振幅是放射位置1811處的微波(或者到達位置1812處的微波)的振幅的2倍。因此，從輸出部1808輸出振幅為2倍的微波。
[0161]接著，使用圖19，對第I微波放射部1803與第2微波放射部1804的中點1901處的微波的振幅進行說明。圖19的(a)示出了通過第I微波放射部1803放射到第2波導管1802內(nèi)并向輸出部1808行進而到達了中點1901的微波的波形。圖19的(b)示出了通過第2微波放射部1804放射到第2波導管1802內(nèi)并向輸出部1807行進而到達了中點1901的微波的波形。圖19的(c)示出了圖19的(a)所示的微波與圖19的(b)所示的微波的合成波形。圖19的(b)所不的微波相對于圖19的(a)所不的微波,相位偏移了管內(nèi)波長Xg的1/4。這是因為，與通過第I微波放射部1803而到達中點1901的微波相比，通過第2微波放射部1804而到達中點1901的微波多移動了管內(nèi)波長λ g的1/4的距離。因此，如圖19的(c)所示，通過第2微波放射部1804而到達中點1901的微波、與通過第I微波放射部1803而到達中點1901的微波的合成波形的振幅比這些微波的振幅大，并且比這些微波的2倍的振幅小。
[0162]因此，如圖17的(a)和(b)所示，通過與上述定向耦合器中的微波放射部同樣地配置各組的開口 301a，能夠使得各組的開口 301a間的微波的合成波形的振幅略微變?nèi)?。由此，即使在將土豆那樣的小塊狀的被加熱物302載置在對稱軸601上時，也能夠抑制過加熱的發(fā)生。
[0163]另外，在實施方式5的微波爐中，與上述第2波導管1802對應(yīng)的部分成為具有寬闊空間的加熱室。在加熱室內(nèi)傳播的微波的波長不是波導管的管內(nèi)波長，而成為微波產(chǎn)生部的振蕩波長。因此，不會成為理想的定向耦合狀態(tài)。此外，由于開口 301a的大小的制約，也有時不能使各組的開口 301a間的距離成為管內(nèi)波長的1/4。但是，即使在這樣的情況下，如圖16的(c)所示，通過以盡可能接近管內(nèi)波長λ g的1/4的方式減小與對稱軸601相鄰的開口 301a、301a的間隔，從而即使如圖16的(d)所示地將被加熱物302載置在加熱室底面的中心部，也能夠抑制過加熱的發(fā)生。另外，已經(jīng)通過實驗確認了能夠得到如上所述的效果O
[0164]另外，S卩使減小與對稱軸601相鄰的開口 30la、30Ia的間隔，加熱室底面的中心部附近的開口面積也不會變化。因此，即使將負荷大的被加熱物302(例如，放入到直徑19厘米的圓柱容器中的IL水)載置到加熱室底面的中心部，也能夠維持對于該負荷大的被加熱物302的加熱效率。
[0165](實施方式6)
[0166]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式6的微波加熱裝置進行說明。圖20是說明本發(fā)明的實施方式6的微波加熱裝置、例如微波爐中的作為微波放射部的開口形狀的圖。在實施方式6的結(jié)構(gòu)中，與實施方式I至實施方式5的結(jié)構(gòu)的不同點為開口形狀,其他方面應(yīng)用實施方式I至實施方式5的結(jié)構(gòu)。
[0167]在實施方式6的微波加熱裝置中，特別對作為微波放射部的、放射圓偏振波的由至少2個以上的長孔(狹縫)構(gòu)成的開口形狀進行敘述。
[0168]如圖20所示，開口 411?417分別由2個以上的長孔構(gòu)成。在開口 411?417中，只要是至少I個長孔的長邊相對于微波傳送方向(箭頭418)傾斜的形狀即可。因此，可以是像開口 415和開口 416那樣長孔不交叉的形狀，也可以是像開口 414那樣由3個長孔構(gòu)成的形狀。
[0169]另外，作為由2個長孔(狹縫)構(gòu)成的放射圓偏振波的微波放射部，關(guān)于開口的最佳形狀的條件，可列舉以下3點。[0170]第I點是各個長孔的長邊的長度為波導管419內(nèi)的管內(nèi)波長Ag的大約1/4以上。
[0171]第2點是2個長孔相互垂直、并且各個長孔的長邊相對于傳送方向418傾斜(例如45。)。
[0172]第3點是以與波導管419的傳送方向418平行、并且通過作為微波放射部的開口的中心的直線為軸，電場的分布不呈軸對稱。例如，在以TElO模式傳送微波的情況下，電場以作為波導管419的寬度方向420的中心線的管軸421 (參照圖20)為對稱軸而對稱分布，因此最佳條件是配置成:開口形狀關(guān)于管軸421不呈軸對稱，即開口的中心不處于管軸421上。
[0173]此外，雖然在圖20中示出了長孔(狹縫)垂直的結(jié)構(gòu)，但也可以不垂直而傾斜地構(gòu)成長孔，成為以橫向(傳送方向)變長的方式將X字形狀壓扁而得到的X字形狀。在使用了這樣壓扁后的X字形狀的開口(微波放射部)的情況下，雖然從正圓變形為橢圓，但是也能夠放射圓偏振波，能夠在不減小圓偏振波開口的長孔的情況下使開口的中心進一步靠近波導管的寬度方向的端部側(cè)。其結(jié)果，能夠主要在波導管的寬度方向(與傳送方向垂直的方向)上進一步擴展微波的范圍。
[0174]此外，作為本發(fā)明的實施方式6的結(jié)構(gòu)中的開口形狀，如圖20所示，可以設(shè)為開口413那樣的L字型形狀、開口 415那樣的T字型形狀的結(jié)構(gòu)。此外，可以如開口 415、416那樣相離地配置各個長孔(狹縫)。此外，2個長孔(狹縫)可以不是垂直的關(guān)系，例如可以傾斜30度左右而形成。
[0175]此外，在實施方式6的結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成作為微波放射部的開口的長孔(狹縫)不限于長方形。例如，通過以曲線形狀(R)構(gòu)成開口部分的角部、或者將開口部分構(gòu)成為橢圓狀，也能夠產(chǎn)生圓偏振波。作為基本的圓偏振波開口的考慮方式，認為只要組合一個方向較長、與該一個方向垂直的方向較短的2個細長開口即可。
[0176]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0177]本發(fā)明的微波加熱裝置能夠向被加熱物均勻地照射微波，因此能夠有效利用于進行作為被加熱物的食品等的加熱加工或殺菌等的加熱裝置等。
【權(quán)利要求】
1.一種微波加熱裝置，其具有: 收納被加熱物的加熱室； 產(chǎn)生微波的微波產(chǎn)生部； 傳送微波的波導管；以及 從所述波導管向所述加熱室內(nèi)放射微波的多個微波放射部， 在所述波導管內(nèi)產(chǎn)生駐波， 所述多個微波放射部中的第I微波放射部被配置在與所述駐波的波腹相對的位置處，與所述第I微波放射部相鄰的第2微波放射部被配置在與所述第I微波放射部在所述波導管的傳送方向上相距超過管內(nèi)波長的1/4且小于管內(nèi)波長的1/2的距離的位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱裝置，其中， 所述第I微波放射部被配置在與所述波導管中配置于離所述微波產(chǎn)生部遠的一側(cè)的末端部相距所述管內(nèi)波長的1/4的奇數(shù)倍的距離的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波加熱裝置，其中， 在所述多個微波放射部中，所述第I微波放射部被配置為最靠近所述末端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱裝置，其中， 所述多個微波放射部在所述傳送方向上以管內(nèi)波長的1/3的間隔而配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的微波加熱裝置，其中， 所述微波加熱裝置具有駐波穩(wěn)定部，所述駐波穩(wěn)定部用于使所述波導管內(nèi)的駐波的位置穩(wěn)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微波加熱裝置，其中， 所述駐波穩(wěn)定部構(gòu)成為在所述波導管內(nèi)產(chǎn)生駐波的波節(jié)，并且所述駐波穩(wěn)定部配置于與所述波導管的末端部在所述傳送方向上相距所述管內(nèi)波長的1/2的整數(shù)倍的距離的位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波加熱裝置，其中， 在所述傳送方向上以所述管內(nèi)波長的1/2的整數(shù)倍的間隔配置有多個所述駐波穩(wěn)定部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的微波加熱裝置，其中， 所述多個微波放射部分別由開口構(gòu)成，所述開口以俯視時不與所述波導管的寬度方向的中心軸交叉的方式形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微波加熱裝置，其中， 所述多個微波放射部在俯視時對稱地配置于所述中央軸的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的微波加熱裝置，其中， 所述微波放射部由放射圓偏振波的開口形狀構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微波加熱裝置，其中， 所述微波放射部由2個長孔交叉的X字形狀的開口構(gòu)成。
【文檔編號】H05B6/72GK103687122SQ201310383166
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月29日
【發(fā)明者】吉野浩二, 貞平匡史, 細川大介, 大森義治, 信江等隆 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社