微波加热装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种微波加热装置，能够在不使用驱动机构的情况下对被加热物进行均匀加热，即使是形状较小的被加热物，也能够在不烤焦该被加热物的底部的状态下进行加热。作为解决手段，该微波加热装置具有：收纳被加热物的加热室（102）；产生微波的微波产生部（103）；传送微波的波导管（104）；以及从波导管（104）向加热室（102）内放射微波的多个微波放射部（105a，105b，105c，105d，105e，105f），在加热室（102）内产生仓内驻波，在载置被加热物的加热室（102）的底面（108）的中央部产生仓内驻波的波节。
【专利说明】微波加热装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及对被加热物放射微波而进行介质加热的微波炉等微波加热装置。
【背景技术】
[0002]作为代表性的微波加热装置的微波炉，其经由波导管将从作为代表性的微波产生部的磁控管放射的微波提供到金属制的加热室的内部，对放置于加热室内部的被加热物进行介质加热。因此，当加热室内部的微波的电磁场分布不均匀时，不能对被加热物进行均匀加热。
[0003]因此，作为对被加热物进行均匀加热的方法，一般采用如下方法:在利用使载置被加热物的工作台旋转而使被加热物自身旋转的结构、或者将被加热物固定而使放射微波的天线旋转的结构等任意的驱动机构改变向被加热物放射的微波的方向的同时进行加热，从而对被加热物实现均匀的加热。
[0004]另一方面，为了使结构简单，期待在不具有驱动机构的情况下进行均匀加热的方法，从而提出了一种利用电场的偏振面随时间变化而旋转的圆偏振波的方法。介质加热原本就是基于通过微波的电场对具有介电损耗的被加热物进行加热的原理而进行的，因此认为，使用电场旋转的圆偏振波对于加热的均匀化是有效的。
[0005]例如，作为具体的圆偏振波的产生方法，如图9所示，在美国专利第4301347号说明书(专利文献I)中，公开了使用在波导管I上交叉的X字型的圆偏振波开口 2的结构。此夕卜，如图10所示，在日本特许第3510523号公报(专利文献2)中，公开了在波导管I上沿着相互垂直的方向延伸设置的2个长方形狭缝状的开口 3、4的结构，并且二者以彼此相对且相离的方式进行配置。并且，如图11所示，在日本特开2005 - 235772号公报(专利文献3)中公开了在与波导管I结合的贴片天线5的平面部分形成缺口 6来产生圆偏振波的结构。
[0006]此外，虽然与圆偏振波无关，但如图12所示，在日本特开平10 — 284246号公报(专利文献4)中，公开了按照波长的1/4的间隔排列了多个长方形狭缝9，而以彼此不同的相位放射微波的结构。
[0007]专利文献1:美国专利第4301347号说明书
[0008]专利文献2:日本特许第3510523号公报
[0009]专利文献3:日本特开2005-235772号公报
[0010]专利文献4:日本特开平10-284246号公报
[0011]然而，关于上述利用了圆偏振波的现有的微波加热装置，在专利文献I?3中，虽然都利用了圆偏振波，但都存在没有达到可以不使用驱动机构这种程度的均匀效果的问题。在专利文献I?3的任意I个文献中，都只是仅仅记载了与以往仅具有驱动机构的结构相比，通过圆偏振波和驱动机构的协同效应能够进一步实现均匀化的内容。具体而言，在专利文献I中，如图9所示，在波导管I的末端具有被称作移相器7的旋转体，在专利文献2中具有用于使被加热物旋转的转台(未图示)，在专利文献3中记载了除转台8以外还使贴片天线5旋转的被用作搅拌机的结构。在专利文献I?3的任意I个文献中，都没有记载如果使用圆偏振波则可以不需要驱动机构的情况。这是因为，如果只靠圆偏振波的放射而不设置驱动机构，则与一般的具有驱动机构的结构(例如，使载置被加热物的工作台旋转的结构以及使天线旋转的结构等的情况)相比，微波的搅拌不充分，因此均匀性较差。
[0012]此外，在不设置驱动机构的情况下，放射到加热室内的微波被壁面反复反射，均成为驻波。以下，将在该加热室内产生的驻波称作仓内驻波。放射到加热室内的微波成为仓内驻波所需的时间从加热时间整体来看只是一瞬间，在绝大部分时间内，被加热物暴露于仓内驻波的照射。因此，尤其是，在对土豆这样的形状较小的被加热物进行加热的情况下，微波过于集中于被加热物，有可能使加热物的底部烤焦。
【发明内容】
[0013]本发明旨在解决上述现有的微波加热装置中的问题，目的在于提供一种微波加热装置，能够在不使用驱动机构的情况下，对被加热物进行均匀加热，并且即使是形状较小的被加热物，也能够在不烤焦该被加热物的底部的状态下进行加热。
[0014]为了解决上述以往的微波加热装置中的问题，本发明的微波加热装置具有:收纳被加热物的加热室；产生微波的微波产生部；传送微波的波导管；以及从所述波导管向所述加热室内放射微波的多个微波放射部，所述微波加热装置构成为:在所述加热室内产生仓内驻波，在载置所述被加热物的所述加热室的底面的中央部产生所述仓内驻波的波节。
[0015]本发明的微波加热装置能够在不使用驱动机构的情况下，对被加热物进行均匀加热，并且即使是形状较小的被加热物，也能够在不烤焦该被加热物的底部的状态下进行加热。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是示出本发明的实施方式I的微波加热装置的整体结构的立体图。
[0017]图2示意性示出实施方式I的微波加热装置中的主要部分的图，Ca)是俯视剖面图，(b)是主视剖面图。
[0018]图3是说明实施方式I的微波加热装置的波导管的示意图。
[0019]图4是说明在实施方式I的微波加热装置的波导管中设置了圆筒状的驻波稳定部的结构的立体图。
[0020]图5是说明在实施方式I的微波加热装置的波导管中设置了半球状的驻波稳定部的结构的剖面图。
[0021]图6示意性示出在实施方式I的微波加热装置中，在加热室内产生的仓内驻波的波腹和波节的位置和在波导管内产生的管内驻波的波腹和波节的位置，其中，Ca)是俯视图，(b)是Al-Al线剖面图，(c)是示出微波放射部与管内驻波的波腹和波节的位置关系的说明图，(d)是Bl-Bl线剖面图。
[0022]图7示意性示出在本发明的实施方式2的微波加热装置中，在加热室内产生的仓内驻波的波腹和波节的位置和在波导管内产生的管内驻波的波腹和波节的位置，其中，(a)是俯视图，(b)是A2-A2线剖面图，(c)是示出微波放射部与管内驻波的波腹和波节的位置关系的说明图，Cd)是B2-B2线剖面图。
[0023]图8是说明本发明的实施方式3的微波加热装置的开口形状的示意图。[0024]图9是现有的通过X字型的开口来产生圆偏振波的微波加热装置的结构图。
[0025]図10是现有的通过垂直的两个长方形狭缝来产生圆偏振波的微波加热装置的结构图。
[0026]图11是现有的通过贴片天线来产生圆偏振波的微波加热装置的结构图。
[0027]图12是说明现有的微波加热装置的波导管与多个长孔之间的位置关系的示意图。
[0028][标号说明]
[0029]101微波炉(微波加热装置)，102加热室，103磁控管(微波产生部)，104波导管，105a、105b、105c、105d、105e、105f、205a、205b、411、412、413、414、415、416、417 开口(微波放射部)，106载置台，107管轴，108底面，109、110中心轴，111末端部，112a第一驻波稳定部，112b第二驻波稳定部，112c第三驻波稳定部，113a、113b、113c、201a、201b管内驻波的波腹，126H面，127E面，134、135、136驻波稳定部，144a、144b、244a、244b仓内驻波的波腹，145被加热物，146、246仓内驻波的波节，247管内驻波的波节，418传送方向，419波导管，420宽度方向，421管轴。
【具体实施方式】
[0030]本发明的微波加热装置具有:收纳被加热物的加热室；产生微波的微波产生部；传送微波的波导管；以及从所述波导管向所述加热室内放射微波的多个微波放射部，该微波加热装置构成为，在所述加热室内产生仓内驻波，在所述加热室内产生仓内驻波，在载置所述被加热物的所述加热室的底面的中央部，产生所述仓内驻波的波节。
[0031]在这样构成的微波加热装置中，通过从多个微波放射部向加热室内放射微波，由此，与单一的微波放射部相比，能够从多个部位放射微波，因此，即使不设置驱动机构，也能够一定程度地对被加热物进行均匀加热。此外，在具有所述结构的微波加热装置中，构成为在加热室的底面的中央部产生仓内驻波的波节，因此能够防止微波过度集中于通常被载置于该中央部的被加热物。由此，即使是形状较小的被加热物，也能够在不烤焦该被加热物的底部的状态下进行加热。
[0032]此外，为了在加热室的底面的中央部产生仓内驻波的波节，例如可以构成为:仓内驻波按照在所述加热室的宽度方向上产生奇数个波腹且在所述加热室的进深方向上产生偶数个波腹的传送模式(以下，称作奇数/偶数模式)、或者按照在所述加热室的宽度方向上产生偶数个波腹且在所述加热室的进深方向上产生奇数个波腹的传送模式(以下，称作偶数/奇数模式)进行传送。
[0033]此外，在将仓内驻波的传送模式设为奇数/偶数模式的情况下，优选构成为在加热室的进深方向上彼此相邻的两个微波放射部的中央部在俯视时与所述加热室的底面的中央部一致。此外，在将仓内驻波的传送模式设为偶数/奇数模式的情况下，优选构成为在加热室的宽度方向上彼此相邻的两个微波放射部的中央部在俯视时与所述加热室的底面的中央部一致。微波放射部将波导管与加热室连接，成为用于将波导管内的微波放射到加热室的出口。因此，在微波放射部中，微波的电场容易变强，容易形成管内驻波的波腹和仓内驻波的波腹。由此，通过如上这样构成，在彼此相邻的两个微波放射部的附近，分别容易形成仓内驻波的波腹，在位于两个波腹的中央部的加热室的底面的中央部，能够更可靠地产生仓内驻波的波节。
[0034]此外，在将仓内驻波的传送模式设为奇数/偶数模式的情况下，优选构成为在所述波导管内产生管内驻波，所述管内驻波的波腹与所述两个微波放射部相对。波导管与加热室经由多个微波放射部相连，因此，波导管内的管内驻波的波腹和波节容易与加热室内的仓内驻波的波腹和波节一致。由此，通过如上这样构成，在彼此相邻的两个微波放射部的附近，分别更容易形成仓内驻波的波腹，在位于两个波腹的中央部的加热室的底面的中央部，能够更可靠地产生仓内驻波的波节。
[0035]此外，在将仓内驻波的传送模式设为偶数/奇数模式的情况下，优选构成为在波导管内产生管内驻波，所述管内驻波的波节中的一个与所述加热室的底面的中央部相对。根据该结构，能够在加热室的底面的中央部，更可靠地产生仓内驻波的波节。
[0036]此外，所述微波放射部优选由放射圆偏振波的开口形状构成。根据该结构，产生以微波放射部为中心在圆偏振波特有的360度全向上旋转的电场，从微波放射部的中心涡旋地向加热室内放射微波，能够对圆周方向均匀地加热。其结果，能够对加热室的整体均匀地放射微波，能够在不使用驱动机构的情况下对加热室内的被加热物均匀加热。
[0037]此外，所述微波放射部更优选构成为两个长孔交叉的X字状的开口。根据该结构，能够以简单的结构从波导管可靠地放射圆偏振波。
[0038]以下，参照附图来说明本发明的微波加热装置的优选实施方式。另外，虽然在以下实施方式的微波加热装置中对微波炉进行说明，但微波炉只是例示，本发明的微波加热装置不限于微波炉，还包含利用了介质加热的加热装置、含水垃圾处理机或半导体制造装置等微波加热装置。此外，本发明不限于以下实施方式的具体结构，基于同样的技术思想的结构也包含在本发明中。
[0039](实施方式I)
[0040]图1和图2是说明本发明的实施方式I的微波加热装置的图。图1是示出实施方式I的微波加热装置的整体结构的立体图，图2示意性示出了作为实施方式I的微波加热装置中的主要部分的微波产生部、波导管以及加热室等。在图2中，(a)是从上方观察到的加热室等的剖面图，(b)是从正面观察到的剖面图。
[0041]作为代表性的微波加热装置的微波炉101具有:加热室102，其能够收纳作为代表性的被加热物的食品(未图不)；磁控管103,其为产生微波的代表性的微波产生部；波导管104，其将从磁控管103放射出的微波导入到加热室102 ;微波放射部，其将波导管104内的微波放射到加热室102内；以及载置食品的载置台106。此外，实施方式I的微波放射部由形成在波导管104的上表面(与加热室102相对的面)的6个开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f 构成。
[0042]实施方式I的加热室102是横向较长的长方体形状，并构成为由载置台106覆盖加热室102的底面整体。载置台106被设置为，以不使作为微波放射部的开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f露出于加热室102内的方式进行覆盖。载置台106的上表面(载置面)平坦地形成，使得使用者容易拿出或放入食品且在载置台106沾有污溃时容易擦拭干净。作为实施方式I的载置台106，为了使来自开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f的微波放射到加热室102内，载置台106由玻璃或陶瓷等微波容易透过的材料构成。
[0043]波导管104与加热室102的连接状态被连接成:使得波导管104的微波的传送方向成为加热室102的宽度方向(图2的左右方向)。此外，各开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f由X字形状的开口形状构成，以能够放射圆偏振波，其中，所述X字形状的开口形状是由细长的长方形的2个长孔(狭缝)在中心点相互交叉而成的。6个开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f以在俯视时不与波导管104的宽度方向(前后方向)的中心轴(以下，称作管轴)107交叉的方式，关于管轴107线对称地进行配置。此外，波导管104以在俯视时管轴107与加热室102的底面108的前后方向的中心轴109 —致的方式进行配置。
[0044]此外，6个开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f被配置为关于加热室102的加热室底面108的左右方向的中心轴110线对称。即，6个开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f被配置为关于加热室102的底面108前后左右均对称。此外，在波导管104的传送方向上，开口 105a、105c、105e按照管内波长Ag的1/2的间隔进行配置。同样地，在波导管104的传送方向上，开口 105b、105d、105f按照管内波长Xg的1/2的间隔进行配置。
[0045]另外，在波导管104内产生驻波。以下，将该驻波称为管内驻波。该驻波具有由磁控管103的振荡频率和波导管104的形状决定的管内波长Xg。管内驻波每隔管内波长入8的1/2波长重复着波腹和波节，在波导管104的末端部111处必定成为波节。
[0046]此外，在图2的(b)中，示出了在波导管104内产生的管内驻波的图形。驻波稳定部112a、112b、112c例如由突出到波导管104内的导电性材料构成。驻波稳定部112a、112b、112c具有与作为所谓的匹配元素而公知的短线调谐器等非常相似的结构，设置在与管内驻波的波节对应的位置。即，从末端部111起，每隔管内波长入8的1/2的间隔配置有共计3个驻波稳定部112a、112b、112c。此处，关于这些驻波稳定部，从末端部111侧起，依次称为第一驻波稳定部112a、第二驻波稳定部112b、第三驻波稳定部112c。
[0047]波导管104被配置为:第一驻波稳定部112a和第二驻波稳定部112b关于加热室102的底面108的左右方向的中心轴110线对称。其结果是，如图2的(b)所示，在管内驻波的波腹113a、113b、113c中，波腹113b位于通过中心轴110的位置。此外，开口 105a、105b位于与在终端部111和第一驻波稳定部112a之间产生的管内驻波的波腹113a相对的位置处。开口 105c、105d位于与在第一驻波稳定部112a和第二驻波稳定部112b之间产生的管内驻波的波腹113b相对的位置处。开口 105e、105f位于与在第二驻波稳定部112b和第三驻波稳定部112c之间产生的管内驻波的波腹113c相对的位置处。S卩，在实施方式I中，配置为在波导管104内产生管内驻波，且使管内驻波的波腹113b与加热室102的底面108的中央部相对。
[0048]此外，如图1所示，微波炉101具有能够开闭加热室102的前表面的门114。通过关闭门114，使波导管104和加热室102形成封闭空间，微波被封闭在该封闭空间。该被封闭的微波必然会产生某种驻波。
[0049]对如上构成的实施方式I的微波加热装置的动作进行说明。
[0050]从磁控管103放射出的微波在波导管104内被传送，一部分从开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f放射到加热室102内，其余部分被终端部111反射。此外，由于加热室102为封闭空间，因此放射到加热室102内的微波的一部分通过开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f返回到波导管104内。其结果是，在波导管104和加热室102内会产生某种驻波。以下，将在加热室102内产生的驻波称作仓内驻波。尤其是在波导管104内容易产生管内波长Ag的驻波。[0051]此外，在被加热物为一定量以上等、被加热物容易吸收微波的条件下，通过开口105a、105b、105c、105d、105e、105f返回到波导管104内的微波的量较少。因此，驻波稳定。与此相对，在被加热物较少等、被加热物难以吸收微波等的条件下，在作为微波放射部的开口的数量较多的情况下，由于开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f与加热室102连通，因而波导管104内的管内驻波被打乱。
[0052]对此，在实施方式I的微波炉101中，由于在波导管104内配置有驻波稳定部112a、112b、112c，因此，能够使管内驻波的波节的位置固定。其结果是，能够固定各开口附近的驻波的振幅和相位，能够将从各开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f朝向加热室102内放射的微波的放射量控制为同等量。
[0053]此外，由于开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f为X字形状的开口形状，因此，微波作为圆偏振波而放射到加热室102内。圆偏振波以开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f为中心，在电场旋转的同时沿周向进行放射。因此，在加热室102内，微波在各开口的周围均匀地进行放射。
[0054]接着，对圆偏振波进行说明。圆偏振波是在移动通信和卫星通信的领域中广泛应用的技术，作为身边的使用例，可举出ETC (Electronic Toll Collection System:不停车自动收费系统)等。圆偏振波是电场的偏振面根据时间变化而相对于行进方向旋转的微波，且具有如下特征:当形成圆偏振波时，电场的方向根据时间持续变化，而电场强度的大小不产生变化。如果将该圆偏振波应用到微波加热装置，则与以往的利用线偏振波的微波加热相比，尤其可期待圆偏振波的在周向上对被加热物实现均匀加热。另外，圆偏振波根据旋转方向被分类为右旋偏振波(CW:clockwise,顺时针)和左旋偏振波(CCW:counterclockwise，逆时针)这两种，但在加热领域中性能没有特别的差异。 [0055]作为放射圆偏振波的结构，有上述专利文献I和专利文献2那样由波导管的壁面开口构成的结构、和专利文献3所示的由贴片天线构成的结构。在本发明的实施方式I的微波炉中，与专利文献I所示结构同样地构成为:在波导管104的上表面(H面)形成开口105a、105b、105c、105d、105e、105f 而放射圆偏振波。
[0056]圆偏振波原来主要用于通信领域，因此一般讨论的是向开放空间进行放射且不返回反射波的、所谓的行波。另一方面，在本发明的实施方式I的微波加热装置中，产生了朝向封闭空间进行放射且反射波返回到波导管104内而与来自磁控管103的微波(行波)合成的驻波，根据该驻波进行论述，其中，所述封闭空间是通过波导管104和加热室102而与外部相隔离。但是，可以认为在从开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f向加热室102内放射微波的瞬间，波导管104内的驻波会失去平衡，在波导管104内再次恢复为稳定的驻波之前，会产生行波。因此，通过将开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f设为圆偏振波放射形状，能够利用上述圆偏振波的特长，能够使加热室102内的加热分布更加均匀化。
[0057]此外，为了从设置在方形波导管104的开口 105a、105b、105c、105d、105e、105f?输出圆偏振波，可以如图2的(a)中所示的例子那样，构成为:使两个具有宽度的长孔(狭缝)在中央处交叉，成为相对于微波传送方向倾斜45度的开口形状，并将该开口形状配置在与波导管104的微波传送方向的管轴107不交叉的位置处。
[0058]接着，使用图3对作为微波传送部的波导管104进行说明。图3是示意性示出最简单的普通波导管104的内部空间的图。最简单的普通波导管104是方形波导管，如图3所示，其内部空间由与管轴方向垂直的截面为长方形(宽度aX高度b)、且长度方向为管轴方向的长方体构成。对于这种方形波导管，公知的是:设微波在自由空间内的波长为λΟ时，通过在波导管的宽度a (微波波长入(|/2)、高度13(< λ/2)的范围内进行选择，从而以TElO模式传送微波。
[0059]TElO模式是指在波导管104内波导管104的传送方向上仅存在磁场分量而不存在电场分量的、H波(TE波；横电波传送Transverse Electric Wave)中的传送模式。另外，TElO模式以外的传送模式基本不适用于微波加热装置的波导管104。
[0060]此处，在波导管104内的管内波长λ g的说明之前，对自由空间的波长λ ^进行说明。公知的是，对于一般的微波炉的微波而言，自由空间的波长λ0约为120_。不过，自由空间的波长Xtl可以根据X^ = c/f准确地求出。此处，c是速度，恒定为光速3.0X 108m/s，而f是频率，具有2.4~2.5GHz (ISM频带)的带宽。作为微波产生部的磁控管的振荡频率f根据波动和负载条件而产生变化，结果是，自由空间的波长λ ^也产生变化，且波长λ0在最小120mm (2.5GHz时)到最大125mm (2.4GHz时)的范围内变化。
[0061]返回到关于波导管104的说明，还考虑到自由空间的波长λ ^的范围，一般而言，作为波导管104，大多从宽度a为80~100mm、高度b为15~40mm左右的范围内进行选择。在图3所示的波导管104中，上下的宽幅面是指磁场在其中平行地涡旋的面，称作H面126，左右的窄幅面是指与电场平行的面，称作E面127。另外，将微波在波导管104内传送时的波长表不为管内波长入g，并且^g = λ J V (I — ( λ 0/ (2Xa)) 2),管内波长入g根据波导管104的宽度a的尺寸而变化，但管内波长λ g的确定与高度b的尺寸无关。即，在TElO模式中，在波导管104的宽度方向(与微波的传送方向垂直的方向)的两端(E面)127处电场为0，在宽度方向的中央部(图2所示的管轴107上)电场最大。由此，磁控管103构成为结合在电场最大的波导管104的宽度方向的中央部(管轴107上)。 [0062]另外，如图2的(a)所示，在实施方式I的微波炉的结构中，放射圆偏振波的开口105a、105b、105c、105d、105e、105f是使长孔(狭缝)垂直而成为X字形状的开口，成为从波导管104的H面(上表面)的宽度方向的中央部偏向于一侧进行配置而能够产生圆偏振波的形状。根据放射圆偏振波的开口相对于波导管104的H面的宽度方向的中央部(管轴107上)偏向哪一侧而分为右旋偏振波或左旋偏振波。
[0063]在开放空间的通信领域与封闭空间的加热领域中存在一些不同点，因而在此追加说明。在通信领域中，为了避免与其他微波的混合而仅想收发所需的信息，发送侧限定为右旋偏振波和左旋偏振波中的任意一方进行发送，接收侧也选择与其对应的最佳的接收天线。另一方面，在加热领域中，不是具有指向性的接收天线，而是由没有特别指向性的食品等被加热物接收微波，因此重要之处仅仅在于要让微波均匀地照射到被加热物的整体。因此，在加热领域中，即使右旋偏振波和左旋偏振波并存也没有问题，相反，需要尽可能地防止由于被加热物的载置位置和形状引起不均匀的分布。例如，如专利文献I那样，在微波放射部只有单一开口的情况下，最好将被加热物载置于该开口的正上方，但是，如果在开口部的前后位置上或者左右位置上偏离该位置进行载置，则无论如何都是接近开口的部位容易被加热，远离开口的部位难以被加热，其结果是，在被加热物中产生加热不匀。因此，优选设置多个圆偏振波开口。因此，如图2所示，在实施方式I的微波炉101中，配置了 6个开口105a、105b、105c、105d、105e、105f。[0064]接下来，使用图4、图5，对驻波稳定部进行说明。
[0065]图4示出了在图3中说明的波导管104中设置了圆筒状的驻波稳定部134、135的结构。驻波稳定部134、135由铝或不锈钢等导电性材料构成，通过焊接或螺钉固定于波导管104的H面126的宽度方向的中心部。当在波导管104内设置了具有这样的结构的驻波稳定部134、135时，虽然这些驻波稳定部作为波导管104内的突出部会妨碍微波的传送，但是在该驻波稳定部134、135的上方容易产生驻波的波节。因此，通过在希望产生驻波的波节的位置的下方设置驻波稳定部134、135，能够使得驻波的位置稳定而不产生变化。另外，驻波稳定部134、135具有与作为所谓的匹配元件而公知的短线调谐器等非常相似的结构，同时具有可通过对形状(尤其是高度)和位置进行微调来确定驻波的波节并且能够进行匹配这两个功能。图4示出了驻波稳定部134高于驻波稳定部135的示例。
[0066]此外，如图4所示，在设驻波稳定部134与驻波稳定部135的距离为(λ g/2)Xn时(Ag为管内波长，η为整数)，能够在两处产生驻波的波节。其结果，能够在驻波稳定部134与驻波稳定部135之间，产生完美的驻波。例如，在η = I时，在驻波稳定部134、135的上方，产生驻波的波节，在驻波稳定部134与驻波稳定部135的中间部产生驻波的波腹。另外，当η=2时，在驻波稳定部134、135的上方产生驻波的波节，在驻波稳定部134与驻波稳定部135之间的中间部也产生驻波的波节。因此，能够在驻波稳定部134与驻波稳定部135之间广生完美的驻波。
[0067]图5示出在图3中说明的波导管104设置了半球状的驻波稳定部136的结构。图5所示的驻波稳定部136例如可以通过将波导管104的H面压制成朝内部突出而形成。该情况下，驻波稳定部136可以用与波导管104相同的材料构成，不需要为了形成驻波稳定部136而另外设置部件。
[0068]接下来，使用图6，对加热室102中产生的仓内驻波进行说明。
[0069]图6示意性示出在实施方式I的微波炉中，在加热室102内产生的仓内驻波的波腹和波节的位置和在波导管104内产生的管内驻波的波腹和波节的位置。在图6中，(a)是从上方观察加热室102的俯视图，(b)是(a)的Al-Al线剖面图，(c)是示出作为微波放射部的开口与管内驻波的波腹和波节的位置关系的说明图，(d)是(a)的Bl-Bl线剖面图。在图6的(a)、(b)、(d)中，用实线围起设想为存在仓内驻波的波腹的区域，用虚线围起设想为存在仓内驻波的波节的区域。在图6的(c)中，用实线围起设想为存在管内驻波的波腹的区域，用虚线围起设想为存在管内驻波的波节的区域。图6的(a)是示出加热室102的顶面处的仓内驻波的波腹和波节的分布的图，而加热室102的底面处的仓内驻波的波腹和波节的分布也基本相同。此外，在图6的(b)和(d)中，为了说明管内驻波与仓内驻波的位置关系，还示出了与加热室102连接的波导管104。
[0070]当在加热室102内不存在天线、工作台等用于搅拌微波的部件的情况下，加热室102内也会产生仓内驻波。当把加热室102基本看作长方体时，认为其是长方体形状的空腔谐振器这样的考虑方式是合适的。通常，使用自由空间的波长Xci，由下式(式I)表示各边长度由X、1、Z表示的长方体形状的空腔谐振器的驻波。
[0071][式I]
【权利要求】
1.一种微波加热装置，该微波加热装置具有: 收纳被加热物的加热室； 产生微波的微波产生部； 传送微波的波导管；以及 从所述波导管向所述加热室内放射微波的多个微波放射部， 所述微波加热装置构成为: 在所述加热室内产生仓内驻波， 在载置所述被加热物的所述加热室的底面的中央部产生所述仓内驻波的波节。
2.根据权利要求1所述的微波加热装置，其中， 所述仓内驻波按照在所述加热室的宽度方向上产生奇数个波腹且在所述加热室的进深方向上产生偶数个波腹的传送模式进行传送。
3.根据权利要求2所述的微波加热装置，其中， 在所述加热室的进深方向上彼此相邻的两个微波放射部的中央部在俯视时与所述加热室的底面的中央部一致。
4.根据权利要求3所述的微波加热装置，其中， 所述微波加热装置构成为: 在所述波导管内产生管内驻波， 所述管内驻波的波腹与所述两个微波放射部相对。
5.根据权利要求1所述的微波加热装置，其中， 所述仓内驻波按照在所述加热室的宽度方向上产生偶数个波腹且在所述加热室的进深方向上产生奇数个波腹的传送模式进行传送。
6.根据权利要求5所述的微波加热装置，其中， 在所述加热室的宽度方向上彼此相邻的两个微波放射部的中央部在俯视时与所述加热室的底面的中央部一致。
7.根据权利要求6所述的微波加热装置，其中， 所述微波加热装置构成为: 在所述波导管内产生管内驻波， 所述管内驻波的波节中的一个与所述加热室的底面的中央部相对。
8.根据权利要求1?7中的任意一项所述的微波加热装置，其中，所述微波放射部由放射圆偏振波的开口形状构成。
9.根据权利要求8所述的微波加热装置，其中， 所述微波放射部由两个长孔交叉的X字形状的开口构成。
【文档编号】H05B6/64GK103889086SQ201310692889
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】贞平匡史, 吉野浩二, 久保昌之, 信江等隆, 大森义治, 细川大介 申请人:松下电器产业株式会社