微波加热装置的制造方法_4

文档序号:9928465阅读:来源:国知局
614a具有交叉槽形状,各长方形缝隙以相对于波导管结构部600的管轴V成45度的角度的 方式,被设置于親合部7的附近。第2开口 614b小于第1开口 614a,且远离親合部7设置。
[0131]如图9B所示,与波导管结构部600不同,波导管结构部700包括具有与第1开口 614a 同样的交叉槽形状的一个第1开口 714a。
[0132] 如图9C所示,与波导管结构部600不同,波导管结构部800包括具有T字形状的两个 第1开口814a。即,不同于第1开口614a,第1开口814a在两个长方形缝隙中的一个上不具备 从交叉部分起朝向耦合部7的方向延伸的部分。
[0133] 图9A~图9C所示的波导管结构部的共同之处在于,设有多个交叉槽形状的微波吸 出开口、以及同样大小的第1开口设置于同样的部位并且同样大小的第2开口设置于同样的 部位。特别地,第2开口 614b、第2开口 714b和第2开口 814b相同。
[0134] 使用具有图9A~图9C所示的波导管结构的旋转天线,并使用被载置于载置面6a的 中央区域的冷冻什锦摊饼在相同加热条件下进行了实验,并通过CAE进行了验证。什锦摊饼 是一种将包含各种材料的混合面粉烧烤后得到的煎饼状的食物。
[0135] 在图9A所示的波导管结构部600的情况下,可知从这些开口输出的圆偏振波会产 生干渉,引起耦合部7上方的载置面6a的中央区域处的被加热物的部分的温度相比于其周 围部分异常地不上升的现象(以下,称作耦合部7附近的温度降低)。
[0136] 在图9B所示的波导管结构部700的情况下,能够抑制耦合部7附近的温度降低。在 图9C所示的波导管结构部800的情况下,也能够同样地抑制耦合部7附近的温度降低。
[0137] 如上所述,可以确认到:利用不在耦合部7的附近设置开口、或在耦合部7的附近仅 设有一个开口的波导管结构,能够抑制耦合部7附近的温度降低,能够实现加热室2a内的均 匀加热。
[0138] 进而,发明人针对微波吸出开口的形状进行了实验,发现了能够使得加热分布变 得更为均匀的波导管结构。
[0139] 根据图9C所示的波导管结构部800的第1开口 814a,放射出与交叉槽形状的开口所 形成的圆形状的圆偏振波不同的、所谓的变形的圆偏振波,因此基于加热室2a内的均匀加 热的观点而言,无法获得理想的结果。
[0140] 于是,为了抑制两个圆偏振波的干渉,并形成尽可能接近圆的形状的圆偏振波,针 对具有图10A、图10B所示的形状的第1开口 914a进行了研究。
[0141]以下,使用附图来具体描述具有第1开口 914a的波导管结构部。
[0142] 图10A、图10B是分别表示设有上述第1开口 914a的波导管结构部900A、波导管结构 部900B的平面形状的示意图。
[0143] 如图10A、图10B所示,波导管结构部900A、900B都具有相同的第1开口 914a和第2开 □ 914b。
[0144] 第1开口 914a具有如下这样的交叉槽部分:在二个长方形缝隙中的一个中,从交叉 部分起朝向耦合部7的方向延伸的部分具有比从交叉部分起朝向耦合部7的反方向延伸的 部分短的长度。研究的结果确认到,使用第1开口914a,能够抑制两个圆偏振波的干渉而实 现均匀加热,此外相比图9C所示的第1开口 814a,还提高了上述吸出效果。
[0145] 关于第1开口 914a的从交叉部分起朝向耦合部7的方向延伸的部分的长度,可以按 照不会产生两个圆偏振波的干渉的方式,根据规格来适当设定。
[0146] 波导管结构部900A具有整体平坦的顶面。另一方面,对于波导管结构部900B而言, 在顶面上用于接合凸缘7b的接合部分处形成有向下方凹陷的凹形状的接合区域(作为阶梯 区域的凹部909a)(例如参照图3)。因此,在波导管结构部900B的顶面上,接合区域与载置台 间的距离长于其他部分。
[0147] 使用具有上述波导管结构的旋转天线,并同样地使用被载置于载置面6a的中央区 域的冷冻什锦摊饼在相同加热条件下进行实验,并通过CAE进行了验证。
[0148] 其结果,波导管结构部900A的第1开口914a实质上具有交叉槽形状,因此能够抑制 两个圆偏振波的干渉,并能够产生接近圆的形状的圆偏振波。
[0149] 此外,通过第1开口914a,使得吸出效果提高,能够抑制耦合部7附近的温度降低。 此外可知,能够利用形成于波导管结构部900B的顶面上的凹形状的接合区域,来抑制耦合 部7附近的温度降低。
[0150] 下面对基于源自上述各种实验的发现的、本实施方式的旋转天线的具体结构例进 行说明。基于上述发现,能够根据微波加热装置的规格等使用各种变形例。
[0151] 图11A是表示具有本实施方式的波导管结构部8的旋转天线的俯视图。
[0152] 如图11A所示,波导管结构部8具有设置于顶面9上的多个微波吸出开口 14。多个微 波吸出开口 14包括第1开口 14a、以及具有小于第1开口 14a的开口的第2开口 14b。第1开口 14a和第2开口 14b实质上具有交叉槽形状。
[0153] 利用将第1开口 14a的中心点P1和第2开口 14b的中心点P2配置在偏离于波导管结 构部8的管轴V的位置处的结构,能够使得微波吸出开口 14放射圆偏振波。这里,第1开口 14a 的中心点P1和第2开口 14b的中心点P2分别是形成第1开口 14a和第2开口 14b的两个缝隙的 交叉区域的中心点。
[0154] 在本实施方式中,第1开口 14a和第2开口 14b被配置为不跨越波导管结构部8的管 轴V。第1开口 14a、第2开口 14b的各长方形缝隙的长度方向相对于管轴V实质上具有45°C的 倾斜。
[0155] 如图11A所示,第1开口 14a接近于顶面9的凹部9a而形成。凹部9a是被设置成朝向 与从第1开口 14a放射的微波的行进方向相反的方向(下方向),从顶面9起突出的阶梯区域 (参照图3)。两个第1开口 14a关于管轴V对称。
[0156] 第2开口 14b比第1开口 14a离耦合部7更远,且形成于前方开口 13的附近。与第1开 口 14a同样,两个第2开口 14b关于管轴V对称。
[0157] 第1开口 14a具有如下特征:两个槽的从中心点P1起在朝向管轴V的方向上延伸的 部分的长度比从中心点P1起在朝向侧壁面1 〇a的方向上延伸的部分的长度短。
[0158] 如图3所示,设置于耦合部7上的凸缘7b具有如下形状:在微波的传送方向Z上的长 度小于在波导管结构部8的宽度方向W上的长度。即,耦合部7在微波的传送方向Z上的长度 小于在与传送方向Z正交的方向上的长度。利用凸缘7b,能够将从中心点P1起向耦合部7延 伸的缝隙的末端形成于更靠近耦合部7的位置处。
[0159]在本实施方式中,因为是在凹部9a的背侧接合凸缘7b,因此,凹部9a被构成为比例 如通过T0X铆钉的突出、焊痕、螺钉、螺母的头部等凸缘7b的接合而在凹部9a的正侧产生的 突起的高度深。根据本实施方式,不会产生突起接触载置台6的下表面等问题。
[0160]图11A所示的波导管结构部8具有设置于耦合部7上方的顶面9上的凹部9a,且具有 与图10B所示的波导管结构部900B同样的结构。根据图11A所示的波导管结构部8,与波导管 结构部900B同样,能够抑制耦合部7附近的温度降低。作为其原因,认为有如下两点。
[0161] 作为第一点,在第1开口 14a的上方载置有被加热物的情况下,从第1开口 14a放射 的作为圆偏振波的微波的一部分会在被加热物上反射。反射后的微波在凹部9a的上表面与 载置台6的下表面之间形成的空间内反复反射,其结果,对被加热物进行更强的加热。
[0162] 作为第二点,在本实施方式中,形成有凹部9a的部分的波导管结构部8的内部空间 小于其他部分。从耦合轴7a传播到波导管结构部8内的微波的大部分从凹部9a附近的狭小 空间向远离凹部9a的宽阔空间行进时,由于吸出效果而从第1开口 14a放射出去,对载置于 载置面6a的中央区域的被加热物进行强加热。
[0163] 以下,具体描述本实施方式的第1开口 14a的形状。
[0164] 如图11A所示,第1开口 14a包括缝隙20a、20b,且具有这些缝隙在中心点P1处相交 叉的交叉槽形状。第1开口 14a的各缝隙的长轴相对于管轴V具有45度的角度。
[0165] 缝隙20a从中心点P1的右下起延伸至左上,且具有从中心点P1到右下的末端为止 的第1长度A、和从中心点P1到左上的末端为止的第3长度C。缝隙20a的右下的末端朝向耦合 部7且接近凹部9a。
[0166] 缝隙20b从中心点P1的左下起延伸至右上,且具有从中心点P1到左下的末端为止 的第2长度B、和从中心点P1起到右上的末端为止的第4长度D。即,第1长度A是从中心点P1到 缝隙20a、20b的末端为止的长度中、到最接近耦合部7的末端为止的长度。
[0167] 第3长度C与第4长度D相同,它们相当于在波导管结构部8内传播的微波的波长的 实质1/4。第2长度B短于第3长度C和第4长度D,第1长度A在这些长度中最短。
[0168] 此外,缝隙20a与管轴V之间的距离X长于缝隙20b与管轴V之间的距离Y。即,顶面9 的处于两个第1开口 14a之间的、凹部9a附近的区域大于远离凹部9a的区域。
[0169] 在两个第1开口 14a之间的区域并非平坦的情况下,
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