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JP2004063309A - High frequency heating equipment - Google Patents

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JP2004063309A
JP2004063309A JP2002220989A JP2002220989A JP2004063309A JP 2004063309 A JP2004063309 A JP 2004063309A JP 2002220989 A JP2002220989 A JP 2002220989A JP 2002220989 A JP2002220989 A JP 2002220989A JP 2004063309 A JP2004063309 A JP 2004063309A
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heated
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Tomotaka Nobue
等隆 信江
Kenji Yasui
健治 安井
Kazuhiko Asada
和彦 麻田
Koji Yoshino
浩二 吉野
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、非金属材料の載置部に載置した被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極に高周波を効率良く供給する装置を提供する。
【解決手段】非金属材料の載置部17と、載置部に載置する被加熱物を挟む形で設けた加熱用電極(加熱室の底面11と可動する加熱用電極18で構成)と、高周波発生手段25と、加熱用電極18と一体的に可動する固定インピーダンス素子29と、直列に接続した可変インピーダンス素子28と、並列配置の固定インピーダンス素子32とを備え、可変インピーダンス素子28のインピーダンス値のみを可変して高周波発生手段25が発生する高周波を加熱用電極に高効率に供給して被加熱物を誘電加熱する。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to provide a device for efficiently supplying a high frequency to a heating electrode arranged so as to sandwich an object to be heated placed on a placing portion of a nonmetallic material.
A mounting portion made of a non-metallic material, a heating electrode (comprising a bottom surface 11 of a heating chamber and a movable heating electrode 18) provided so as to sandwich an object to be heated mounted on the mounting portion. , A high-frequency generating means 25, a fixed impedance element 29 movable integrally with the heating electrode 18, a variable impedance element 28 connected in series, and a fixed impedance element 32 arranged in parallel. By changing only the value, the high frequency generated by the high frequency generation means 25 is supplied to the heating electrode with high efficiency to dielectrically heat the object to be heated.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加熱物を電極間に挟んで誘電加熱する高周波加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高周波加熱装置の代表である電子レンジは、被加熱物を直接的に加熱できるのでなべ釜を準備する必要がない簡便さでもって生活上の不可欠な機器になっている。また、この電子レンジの加熱の特徴は加熱エネルギを食品内部にまで供給できることであり、この特徴を冷凍食品の解凍に利用するということで冷凍食品が大量に流通してきた。
【0003】
電子レンジは、被加熱物を収納する加熱室の大きさが大概、幅寸法および奥行き寸法がそれぞれ30〜40cm、高さ寸法が20cm前後である。一方使用している周波数の波長は約12cmであり、加熱室内には強弱の電界分布が必ず生じ、さらには被加熱物の形状やその物理特性の影響が相乗されて局所加熱が発生することがある。冷凍食品の解凍においては、氷が解けて水になった領域に加熱エネルギが集中するので局所加熱現象が顕著に現れ、部分煮えと未解凍とが共存してしまう問題を有している。
【0004】
波長の長い高周波を利用し、加熱用電極を用いて被加熱物を誘電加熱する方法は、歴史が古くいまでも工業用としてバッチ方式やベルトコンベア方式が用いられている。これらは大型の冷凍品の処理や冷凍品の多量処理のために大型の装置構成であり、かつ装置の操作も熟練者が行っている。
【0005】
一方、この加熱用電極を用いた装置の家庭用装置への展開も古くから検討されてきたが、生活上の利便性あるいは使用上の利便性の価値をユーザに提供できるまでには至っていない。家庭用装置としての実用価値を提供することを目的とした従来技術としては、たとえば特開平9−92455号公報がある。この公報には、電子レンジとの併用を考慮した加熱用電極の構成が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
家庭用装置の実用価値は、形状は大きくても電子レンジ並であり、かつ電子レンジと同様に簡単操作と短時間処理が主要な解決すべき課題である。
【0007】
形状のコンパクト化に関しては、加熱用電極と高周波発生手段とのインピーダンスの整合を図る各種インピーダンス整合素子の小型化が主要な課題である。また、簡単操作に関しては、可変制御対象を極小化することであり、短時間処理に関しては、加熱用電極間への加熱エネルギの集中化である。
【0008】
従来技術の特開平9−92455号公報は、回転する載置台を加熱用電極の一つにしているが、被加熱物である冷凍品を加熱用電極に直接置いた場合、接触部での発熱が生じて加熱むらが生じる危険性がある。また、マグネトロンが発生するマイクロ波で加熱する際には、被加熱物の中央にマイクロ波が伝播しずらく中央部の加熱が弱くなる危険性も有している。
【0009】
本発明は上記課題を解決するもので、被加熱物を非金属材料の載置部に載置し、被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極に高周波を効率よく供給して被加熱物を高周波加熱する装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の高周波加熱装置は上記課題を解決するために、被加熱物を収納載置する非金属材料の載置部を有する加熱室と、前記加熱室壁面を一方の電極とし他方の電極を前記被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極とを備えた構成としている。
【0011】
上記発明によれば、被加熱物の載置部を非金属材料としたことにより安全性という安心感を提供できるとともに被加熱物を加熱用電極から絶縁したことにより被加熱物の局所加熱を防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、被加熱物を収納載置する非金属材料の載置部を有する加熱室と、前記加熱室壁面を一方の電極とし他方の電極を前記被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極とを備えたもので、これにより被加熱物の載置部を非金属材料としたことにより安全性という安心感を提供できるとともに被加熱物を加熱用電極から絶縁したことにより被加熱物の局所加熱を防止できる。
【0013】
請求項2に記載の発明は、特に、請求項1に記載の高周波加熱装置が、加熱用電極に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記高周波発生手段と前記加熱用電極との間に直列に接続した固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子とを備え、前記加熱用電極の一つは可動する構成とし、この加熱用電極に前記固定インピーダンス素子を一体的に配置したものであり、これにより高電圧を分圧するとともに加熱用電極と固定インピーダンス素子との結線を短くして結線部での発熱を抑制することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、特に、請求項2に記載の高周波加熱装置が、固定インピーダンス素子のインピーダンス値は可変インピーダンス素子の最大インピーダンス値の2倍以上としたものであり、これにより高電圧を加熱用電極と固定インピーダンス素子に集中化させることで固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子との結線部の発熱を抑制でき、この結線に可撓性の高い導線を使用することができる。
【0015】
請求項4に記載の発明は、特に、請求項2に記載の高周波加熱装置が、可変インピーダンス素子と高周波発生手段との間に並列に固定インピーダンス素子を備えたものであり、これにより高周波発生手段と加熱用電極側とのインピーダンス整合の調整を直列に接続した可変インピーダンス素子に一本化して可変制御を単純化でき操作性の簡便化を図ることができる。
【0016】
請求項5に記載の発明は、特に、請求項2に記載の高周波加熱装置の直列に接続した可変インピーダンス素子は、コイル構成とし、複数のタップを設け、タップ切替によりインピーダンスを可変する構成としたものであり、これにより切替操作という単純な制御により最適なインピーダンス整合を選択させることができる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、特に、請求項4に記載の高周波加熱装置の並列配置の固定インピーダンス素子は、誘電体と電極との多層構造からなるコンデンサで構成したものであり、これにより扁平で小型形状の固定インピーダンス素子を構成でき、装置への実装を容易に行うことができる。
【0018】
請求項7に記載の発明は、特に、請求項2に記載の高周波加熱装置の直列に接続した可変インピーダンス素子は、誘電体と電極との多層構造からなるコンデンサで構成し、一方の電極を回転させることで対向面積を変化させる構成としたものであり、これにより扁平で小型形状の固定インピーダンス素子を構成でき、装置への実装を容易に行うことができる。
【0019】
請求項8に記載の発明は、特に、請求項2に記載の高周波加熱装置が直列に接続した可変インピーダンス素子と高周波発生手段との間に並列に固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子とをそれぞれ備えたものであり、高周波発生手段と加熱用電極側とのインピーダンスの整合の範囲が拡大でき、高周波発生手段の高周波を効率よく被加熱物に供給でき、短時間に加熱することができる。
【0020】
請求項9に記載の発明は、特に、請求項8に記載の高周波加熱装置の可変インピーダンス素子は、誘電体と電極との多層構造からなるコンデンサで構成し、一方の電極を回転させることで対向面積を変化させる構成としたものであり、これにより扁平で小型形状の可変インピーダンス素子を構成でき、固定インピーダンスとともに装置への実装を容易に行うことができる。
【0021】
請求項10に記載の発明は、被加熱物を収納する加熱室においてこの被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極の一方を前記加熱室の壁面とし、この加熱室の壁面から前記加熱室内にマイクロ波を供給する構成としたものであり、これにより電極を用いた高周波加熱とマイクロ波を用いた高周波加熱との併用を可能にした装置を提供できる。
【0022】
請求項11に記載の発明は、特に、請求項10に記載の高周波加熱装置が、マイクロ波を供給する加熱室壁面と被加熱物との間に被加熱物を載置する非金属材料の載置部を備えたものであり、これにより被加熱物を移動させることなく電極を用いた高周波加熱とマイクロ波を用いた高周波加熱とを連続的に実行させることができる。
【0023】
請求項12に記載の発明は、特に、請求項10に記載の高周波加熱装置が、供給したマイクロ波を攪拌する攪拌手段を備えたものであり、これにより被加熱物を移動させることなくマイクロ波供給の下で加熱の均一化を促進させることができる。
【0024】
請求項13に記載の発明は、特に、請求項12に記載の高周波加熱装置の攪拌手段は、板状構成とし、板面をマイクロ波を供給する加熱室壁面と略平行に配置したものであり、これにより電極を用いた高周波加熱において電極間の電界分布の乱すことなく高周波加熱を実行することができる。
【0025】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【0026】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1を示す高周波加熱装置の正面断面構成図、図2は図1において加熱用電極を可動させた時の正面断面構成図、図3は図1の並列配置の固定インピーダンス素子の部品構成図、図4は図1のA−A‘断面矢視図、図5は図1の回路構成図である。
【0027】
図1および図2において、10は被加熱物を収納する加熱室であり、加熱室10の底面11は加熱用電極を兼ねている。この加熱室の底面11には、マイクロ波発生手段12が発生するマイクロ波(2450MHz帯)を加熱室10内に供給する放射部13を設けている。14はマイクロ波を放射部13に伝送する導波管である。この放射部13まわりの構成は後述する。
【0028】
また、15は金属材料(非磁性金属材料、たとえばアルミ)の板状構成からなる攪拌手段であり、モータ16によって回転駆動する。攪拌手段15を覆って被加熱物を載置する非金属材料(たとえば、耐熱ガラス、セラミックスあるいは耐熱樹脂)の載置部17を配置させている。このように被加熱物の載置部を非金属材料としたことにより安全性という安心感を提供できるとともに被加熱物を加熱用電極11から絶縁したことにより被加熱物の局所加熱を防止できる。
【0029】
一方、18は他方の加熱用電極(非磁性金属材料、たとえばアルミ、SUS304)であり、絶縁材料(PPSやPS)からなるアーム19、20によって支持されている。このアーム19、20の他端はそれぞれラック21、22に固定接続している。23はモータであり、その出力シャフトに樹脂材料からなるピニオン24を配し、モータ23を駆動することでピニオン24の歯車と噛み合ったラックが図において左右方向に移動する構成としている。モータ23は回転方向を規制していない同期モータとしている。なお、モータ23はステッピングモータを利用しても構わない。
【0030】
25は加熱室の底面11と加熱用電極18との間に供給する高周波(たとえば13.56MHz、27.12MHz)を発生する高周波発生手段、26は高周波発生手段25の出力側に設けた出力電力および反射電力を検出する電力検出部(CM型SWR回路など)、27は電力供給線である。電力供給線27は同軸ケーブルで構成し、外部導体27aは加熱室10の壁面11と電気的に導通するように接続している。また、同軸ケーブルからなる電力供給線27の中心導体27bは可変インピーダンス素子であるタップ切替端子付きのコイル28に結線している。
【0031】
可変インピーダンス素子であるタップ切替端子付きコイル28の他端と固定インピーダンス素子29の一端とは表面に絶縁体を付帯させた可撓性の板状導体30で結線している。
【0032】
固定インピーダンス素子29はコイル構成とし、加熱用電極18に固定した絶縁材料からなるボディ31に導線を数回巻きして構成している。固定インピーダンス素子29の他端は加熱用電極18に結線している。ボディ31は加熱用電極18に固定組立しており、この構成により、加熱用電極18と固定インピーダンス素子29とは一体構造となり、加熱用電極18の可動に伴って固定インピーダンス素子29が一体的に昇降する。
【0033】
また、この構成により固定インピーダンス素子29と可変インピーダンス素子28は高周波発生手段25と加熱用電極18との間に直列に接続 した構成からなる。また可変インピーダンス素子28と高周波発生手段25との間に並列配置の固定インピーダンス素子32を設けている。
【0034】
この固定インピーダンス素子32はコンデンサとしている。このコンデンサの詳細構成を図3に示す。図3において、321と322とは一方の電極、323は他方の電極、324と325はそれぞれの電極間に積層する誘電体(比誘電率が高い材料が好ましい。たとえば、アルミナ)である。
【0035】
また、各電極および誘電体には中央部に所定の寸法の穴加工を配しており、これらを順に積層した後、中央部の穴に金属を挿入して電極321と電極322とを導通させてコンデンサを構成している。電極321、322に配したそれぞれの穴326および327は一方の電極の結線用の穴、電極323に配した穴328は他方の電極の結線用穴である。なお、図1および図2においては中央部に通した金属ねじを加熱室の底面11と導通する金属面とともにねじ組み立てした構成としている。
【0036】
次に図4を用いて放射部13の説明をする。
放射部13は、導波管14のマイクロ波発生手段を装着する側から遠い側の導波管端面33とこの端面33から導波管14を伝送する周波数の伝送波長の略1/2の距離だけ離れた位置との間の壁面(導波管のH面)に配置している。放射部13は、それぞれL字形状の開口13a、13bから構成し点対称に配置している。点対称の位置は導波管14の管軸上であり図4において穴34の中心である。放射部13の各開口13a、13bは導波管14の管軸に対して平行な部分と垂直な部分とを有し、かつ各開口は管軸を横切らないように配置している。
【0037】
穴34は攪拌手段15と連結し攪拌手段15を回転させるモータ16の出力シャフト(絶縁材料にて構成)が貫通する。攪拌手段15は上述したとおり金属材料からなる板状構成であり、その板面は加熱室底面11と略平行に配置している。また攪拌手段15は加熱室10の壁面11から絶縁した配置としている。このような攪拌手段15の構成により、加熱用電極間に生じる高周波電界の分布の乱れを極小化している。なお、35はマイクロ波発生手段12の出力アンテナを挿入組み立てする穴、36は加熱室壁面に施した開口部である。
【0038】
導波管14を伝送したマイクロ波は放射部13から回転電界を生じながら加熱室10内に放射していく。この放射は攪拌手段15によってかき乱され、加熱室10内全体に万遍なくマイクロ波が放射されて、被加熱物の加熱の均一化を促進する。なお、攪拌手段15は、たとえば、幅20mm、長さ90mm以上の板や、直径90mm以上の円板の内部に所定の開口を複数個設けた構成などを用いることができる。
【0039】
上記した構成の回路図を図5に示す。図5において、25は高周波発生手段、26は電力検出部、32は並列配置の固定インピーダンス素子、28はタップ切替付の可変コイルからなる直列に接続した可変インピーダンス素子、29は直列に接続した固定インピーダンス素子、18は可動する加熱用電極、11は加熱室底面、17は載置部、37は被加熱物である。
【0040】
次に加熱用電極18の可動動作について説明する。
図1に示す状態においてモータ23を動作させるとラック21、22が移動自由な方向にモータ23の回転方向が規制され、これにより加熱用電極18が下降する方向にモータ23が回転動作する。加熱用電極18の下降は、図2に示すように、アーム19、20が略鉛直方向になるまで続く。この状態においてラック21、22の一端が加熱室の壁面38、39に当たる。そして、モータ23は現在の回転方向に対する駆動トルクが増大し、それを解消するべく反対方向に回転を始める。これにより、加熱用電極18は上昇に転じ、図1に示すような最高位置に戻る。
【0041】
図1に示す最高位置は、加熱用電極18は金属板40、41によって上昇を規制させている。この位置に到達したことをリミットスイッチ(図示していない)で検知してモータ23の動作を停止させる。
【0042】
この加熱用電極18の昇降動作に対して、被加熱物を収納した場合の加熱用電極18の制御方法を以下に説明する。被加熱物を載置した後、モータ23を動作させると加熱用電極18は下降を始め、被加熱物あるいは被加熱物の収納容器などに加熱用電極18が当接すると下降動作が停止する。このときにモータ23に駆動トルクが発生し、これに伴ってモータの駆動電流が増大する。この駆動電流をモニターしておき、駆動電流の増大を検知した後、所定時間経過後にモータの動作を停止させることで加熱用電極18を加熱室10内に停止固定させている。
【0043】
この後、高周波発生手段25を動作させ、電力検知部26の検出信号に基づき、反射電力が最小になるように可変インピーダンス素子28のタップ切替位置を選択し、反射電力が最小となるタップ位置にて高周波加熱を連続し、所定時間あるいは反射電力量の時間的変化に基づいて加熱を停止する。
【0044】
次に上記構成の電極を用いた高周波加熱の有効性について図6を用いて説明する。図6は、それぞれの被加熱物に対して、加熱用電極18と被加熱物とのすきまを10mmとし可変インピーダンス素子の値を反射電力が最小となるように選択した時の図5の点P1から加熱用電極側を見たインピーダンス値をスミス図表の上にプロットしたものである。測定周波数は13.56MHzであり、並列配置の固定インピーダンス素子32は690pFのコンデンサ、直列に接続した固定インピーダンス素子29は2μHのコイル、可変インピーダンス素子28は0.7μH、0.8μH、0.9μHを用いた。また加熱用電極18の形状は250mmx200mm、被加熱物として牛スライス肉(図中の□印)、ミンチ肉(図中の△印)、まぐろブロック(図中の●印)の各100g、300g、500gを用いた。
【0045】
図中の破線の円42は電圧定在波比の値が2を示し、電力反射率に換算すると約11%である。使用した被加熱物に対して可変インピーダンス素子28の値を選択するだけのインピーダンス整合調整であるが、反射電力は十分に小さくすることができ、高周波発生手段25の出力電力を被加熱物に効率よく供給できることが認められ、また短時間に被加熱物を良好に解凍することができた。
【0046】
つまり、可変インピーダンス素子を一つだけ用いる構成で十分に実用性がある高周波加熱装置を実現できる。この場合、直列に接続した二つのインピーダンス素子(固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子)において、加熱用電極側に設ける固定インピーダンス素子のインピーダンス値を可変インピーダンス素子の最大インピーダンス値の2倍以上とする。これにより、加熱用電極間と直列に接続した二つのインピーダンス素子とに高電圧を分圧する。固定インピーダンス素子は高電圧を分担するので固定インピーダンス素子と加熱用電極との間の結線は太く短くを基本とし加熱用電極に固定インピーダンス素子を一体組み立てする構成としている。これにより、結線部の発熱を抑制することができる。
【0047】
また、高電圧を加熱用電極と固定インピーダンス素子に集中化させることで固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子との結線部の発熱を抑制でき、この結線に可撓性の高い導線を使用することができる。
【0048】
なお、インピーダンス値の比率は、大きいほど有効であるが、可変インピーダンスの可変範囲を確保することを考慮して実用的には最大で4〜5倍程度までが使用できる。
【0049】
以上より、並列配置の固定インピーダンス素子と直列に接続した固定インピーダンス素子と同じく直列に接続した可変インピーダンス素子とを用い直列に接続した各インピーダンス素子のインピーダンス比率を最適化することでインピーダンス整合に係わる各インピーダンス素子をコンパクトに構成できるとともにインピーダンス整合の調整を簡単な制御にて実現することができる装置を実現させることができる。
【0050】
(実施例2)
次に本発明の実施例2について図7を用いて説明する。実施例2が実施例1と相違する点は、可変インピーダンス素子をコンデンサで構成する点ある。
【0051】
図7は対向面積を変化させることで容量を可変するコンデンサ形式の可変インピーダンス素子50の構成を示す。図において、501と502とは回転させる一方の電極、503は他方の電極、504と505はそれぞれの電極間に積層する誘電体(比誘電率が高い材料が好ましい。たとえば、アルミナ)である。各電極は略半円形状の開穴501a、502a、503aを備えている。
【0052】
また回転する電極501、502の中央部にはそれぞれDカット部を有する開穴501b、502b、電極503の中央部には半円の開穴503b、各誘電体504、505にはそれぞれ中央部に丸穴504a、505aを配している。そして一方の電極となる金属性の回転軸にこれらを順に積層した後、電極501と電極502とをこの回転軸に導通固定する構成としている。そしてこの金属性の回転軸に対して電極503を絶縁材料を介して非回転状態に固定し電極501および502を回転させることで電極間の対向面積を変える構造物としている。電極503に配した503cは結線用の穴である。具体的な構成として、直径50mm、厚さ1mmのアルミナを誘電体に用いた場合、15pF〜100pF程度の可変容量素子が実現できる。
【0053】
このような構成からなる可変インピーダンス素子は、汎用のエアーバリコンと比べて扁平な構成になるので、高周波加熱装置への実装の自由度が確保できる。
【0054】
具体的な回路図の例を図8に示す。図8はコンデンサ形式の可変インピーダンス素子を直列配置および並列配置としたものである。すなわち、タップ切替付きのコイル形式の可変インピーダンス素子をコンデンサ形式の可変インピーダンス素子51に置換することで、連続的にインピーダンスを可変でき、インピーダンス整合の調整を高周波を供給中に行うことができる。また、並列配置の固定インピーダンス32素子にコンデンサ形式の可変インピーダンス素子52を並列配置することでインピーダンス整合範囲を拡大できるので、より広範囲の被加熱物を効率よく高周波加熱する装置を提供することができる。
【0055】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、被加熱物の載置部を非金属材料としたことにより安全性という安心感を提供できるとともに被加熱物を加熱用電極から絶縁したことにより被加熱物の局所加熱を防止できる。
【0056】
また、各インピーダンス可変素子のインピーダンス値の配分、インピーダンス値の選定および扁平構成などにより、装置への実装の自由度を高めるとともに簡単な制御にて加熱を実行することができる。
【0057】
さらに、被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極の一方を前記加熱室の壁面とし、この加熱室の壁面から前記加熱室内にマイクロ波を供給する構成とすることにより電極を用いた高周波加熱とマイクロ波を用いた高周波加熱との併用を可能にした装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の高周波加熱装置の正面断面図
【図2】同高周波加熱装置の加熱用電極を可動した時の正面断面図
【図3】同高周波加熱装置の固定インピーダンス素子の部品構成図
【図4】同高周波加熱装置のA−A‘断面矢視図
【図5】同高周波加熱装置の回路構成図
【図6】同高周波加熱装置の各種被加熱物に対する負荷インピーダンス特性図
【図7】本発明の実施例2の可変インピーダンス素子の部品構成図
【図8】同高周波加熱装置の回路構成図
【符号の説明】
10 加熱室
11 加熱室の底面(一方の加熱用電極)
12 マイクロ波発生手段
13 マイクロ波放射部(供給部)
15 攪拌手段
17 載置部
18 加熱用電極(可動する加熱用電極)
25 高周波発生手段
28 直列に接続した可変インピーダンス素子
29 直列に接続した固定インピーダンス素子
32 並列配置の固定インピーダンス素子(積層構成コンデンサ)
37 被加熱物
50、51、52 可変インピーダンス素子(積層構成コンデンサ)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-frequency heating device that performs dielectric heating by sandwiching an object to be heated between electrodes.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A microwave oven, which is a typical example of a high-frequency heating device, has become an indispensable device in daily life because it can directly heat an object to be heated, so that it is not necessary to prepare a pot. Further, the feature of the heating of the microwave oven is that heating energy can be supplied to the inside of the food, and the frozen food has been distributed in large quantities by utilizing this feature for thawing the frozen food.
[0003]
2. Description of the Related Art In a microwave oven, a heating chamber for storing an object to be heated generally has a size of about 30 to 40 cm in width and depth, and about 20 cm in height. On the other hand, the wavelength of the frequency used is about 12 cm, a strong and weak electric field distribution always occurs in the heating chamber, and the local heating may occur due to the synergistic effect of the shape of the object to be heated and its physical characteristics. is there. In the thawing of frozen foods, the heating energy is concentrated in the area where the ice has melted and turned into water, so that a local heating phenomenon appears remarkably, and there is a problem that partially boiled and unthawed coexist.
[0004]
A method of dielectrically heating an object to be heated by using a heating electrode by using a high frequency having a long wavelength has a long history, and even now, a batch system or a belt conveyor system is used for industrial use. These are large-sized apparatus configurations for processing large-sized frozen products and large-scale processing of frozen products, and the operation of the apparatus is also performed by skilled personnel.
[0005]
On the other hand, the application of the device using the heating electrode to a home device has been studied for a long time, but the value of convenience in life or convenience in use has not yet been provided to the user. As a conventional technique for providing practical value as a household device, there is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-92455. This publication discloses a configuration of a heating electrode that is used in combination with a microwave oven.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The practical value of a household device is comparable to that of a microwave oven even if it is large in size, and the simple operation and the short processing time are the main issues to be solved like a microwave oven.
[0007]
Regarding the compactness of the shape, a major challenge is to reduce the size of various impedance matching elements for matching the impedance between the heating electrode and the high-frequency generator. In addition, the simple operation is to minimize the variable control target, and the short-time processing is to concentrate the heating energy between the heating electrodes.
[0008]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-92455, a rotating mounting table is used as one of the heating electrodes. However, when a frozen product as an object to be heated is directly placed on the heating electrode, heat generated in the contact portion is generated. There is a risk of causing uneven heating due to heat generation. In addition, when heating with a microwave generated by a magnetron, there is also a danger that the microwave will not easily propagate to the center of the object to be heated, and the center will be weakly heated.
[0009]
The present invention solves the above-mentioned problems, and places an object to be heated on a mounting portion of a non-metallic material, efficiently supplies a high frequency to a heating electrode arranged so as to sandwich the object to be heated, and It is an object of the present invention to provide a device for high-frequency heating.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the high-frequency heating device of the present invention has a heating chamber having a mounting portion of a non-metallic material for storing and mounting an object to be heated, and the other electrode having the heating chamber wall surface as one electrode. And a heating electrode arranged so as to sandwich the object to be heated.
[0011]
According to the invention described above, a non-metallic material is used for the mounting portion of the object to be heated, so that a sense of security can be provided, and local heating of the object to be heated can be prevented by insulating the object to be heated from the heating electrode. it can.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The invention according to claim 1 is a heating chamber having a mounting portion of a non-metallic material for storing and mounting an object to be heated, wherein the wall of the heating chamber is one electrode and the other electrode sandwiches the object to be heated. With the heating electrode arranged in the above, it is possible to provide a sense of security and to insulate the heating object from the heating electrode by using a non-metallic material for the mounting part of the heating object. Thereby, local heating of the object to be heated can be prevented.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in particular, the high frequency heating device according to the first aspect generates a high frequency to be supplied to a heating electrode, and a high frequency generating unit between the high frequency generating unit and the heating electrode. A fixed impedance element and a variable impedance element connected in series are provided, and one of the heating electrodes is configured to be movable, and the fixed impedance element is integrally disposed on the heating electrode, thereby providing a high impedance. By dividing the voltage and shortening the connection between the heating electrode and the fixed impedance element, heat generation at the connection portion can be suppressed.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the high frequency heating apparatus according to the second aspect, the impedance value of the fixed impedance element is twice or more the maximum impedance value of the variable impedance element. Is concentrated on the heating electrode and the fixed impedance element, so that heat generation at the connection between the fixed impedance element and the variable impedance element can be suppressed, and a highly flexible conductor can be used for this connection.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in particular, the high-frequency heating device according to the second aspect further includes a fixed impedance element in parallel between the variable impedance element and the high-frequency generation means. The adjustment of the impedance matching between the electrode and the heating electrode is integrated into a variable impedance element connected in series, whereby the variable control can be simplified and the operability can be simplified.
[0016]
In the invention according to claim 5, the variable impedance element connected in series of the high-frequency heating device according to claim 2 has a coil configuration, a plurality of taps are provided, and the impedance is changed by tap switching. Therefore, the optimum impedance matching can be selected by a simple control of the switching operation.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in particular, the fixed impedance element in the parallel arrangement of the high-frequency heating device according to the fourth aspect is constituted by a capacitor having a multilayer structure of a dielectric and an electrode. Thus, a small-sized fixed impedance element can be formed, and mounting on a device can be easily performed.
[0018]
In the invention according to claim 7, the variable impedance element connected in series of the high-frequency heating device according to claim 2 is constituted by a capacitor having a multilayer structure of a dielectric and an electrode, and one of the electrodes is rotated. By doing so, the opposing area is changed, whereby a flat and small-sized fixed impedance element can be formed, and mounting to the device can be easily performed.
[0019]
According to an eighth aspect of the present invention, in particular, the high-frequency heating device according to the second aspect includes a fixed impedance element and a variable impedance element in parallel between the variable impedance element and the high-frequency generation means connected in series. Therefore, the range of impedance matching between the high-frequency generator and the heating electrode can be expanded, the high-frequency of the high-frequency generator can be efficiently supplied to the object to be heated, and heating can be performed in a short time.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, in particular, the variable impedance element of the high-frequency heating device according to the eighth aspect is constituted by a capacitor having a multilayer structure of a dielectric and an electrode, and is rotated by rotating one of the electrodes. This is a configuration in which the area is changed, so that a flat and small-sized variable impedance element can be formed, and mounting to a device together with fixed impedance can be easily performed.
[0021]
The invention according to claim 10 is that, in a heating chamber for storing an object to be heated, one of the heating electrodes arranged so as to sandwich the object to be heated is a wall surface of the heating chamber, and the wall surface of the heating chamber is connected to the heating chamber. To supply microwaves to the device, thereby providing a device that enables both high-frequency heating using electrodes and high-frequency heating using microwaves.
[0022]
According to an eleventh aspect of the present invention, in particular, the high-frequency heating apparatus according to the tenth aspect is configured such that the non-metallic material for mounting the object to be heated is placed between the wall of the heating chamber for supplying the microwave and the object to be heated. The high-frequency heating using the electrodes and the high-frequency heating using the microwave can be continuously performed without moving the object to be heated.
[0023]
According to a twelfth aspect of the present invention, in particular, the high-frequency heating apparatus according to the tenth aspect is provided with a stirring means for stirring the supplied microwave, and thereby the microwave can be moved without moving the object to be heated. The uniformity of the heating under the supply can be promoted.
[0024]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in particular, the stirring means of the high-frequency heating device according to the twelfth aspect has a plate-like configuration, and a plate surface is disposed substantially parallel to a wall of a heating chamber for supplying microwaves. Thus, in the high-frequency heating using the electrodes, the high-frequency heating can be performed without disturbing the electric field distribution between the electrodes.
[0025]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
(Example 1)
FIG. 1 is a front cross-sectional configuration diagram of a high-frequency heating apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front cross-sectional configuration diagram when a heating electrode is moved in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 5 is a circuit configuration diagram of FIG. 1.
[0027]
1 and 2, reference numeral 10 denotes a heating chamber for storing an object to be heated, and a bottom surface 11 of the heating chamber 10 also serves as a heating electrode. On the bottom surface 11 of the heating chamber, there is provided a radiating section 13 for supplying the microwave (2450 MHz band) generated by the microwave generating means 12 into the heating chamber 10. Reference numeral 14 denotes a waveguide for transmitting microwaves to the radiation section 13. The configuration around the radiation section 13 will be described later.
[0028]
Reference numeral 15 denotes a stirring means having a plate-like structure made of a metal material (a non-magnetic metal material, for example, aluminum), which is rotationally driven by a motor 16. A mounting portion 17 made of a non-metallic material (for example, heat-resistant glass, ceramics, or heat-resistant resin) on which the object to be heated is placed is placed so as to cover the stirring means 15. By using a non-metallic material for the mounting portion of the object to be heated, a sense of security can be provided, and since the object to be heated is insulated from the heating electrode 11, local heating of the object to be heated can be prevented.
[0029]
On the other hand, reference numeral 18 denotes another heating electrode (a non-magnetic metal material, for example, aluminum or SUS304), which is supported by arms 19 and 20 made of an insulating material (PPS or PS). The other ends of the arms 19 and 20 are fixedly connected to racks 21 and 22, respectively. Reference numeral 23 denotes a motor, and a pinion 24 made of a resin material is arranged on an output shaft of the motor. By driving the motor 23, a rack meshed with a gear of the pinion 24 moves left and right in the drawing. The motor 23 is a synchronous motor whose rotation direction is not restricted. Incidentally, the motor 23 may use a stepping motor.
[0030]
25 is a high-frequency generating means for generating a high frequency (for example, 13.56 MHz, 27.12 MHz) supplied between the bottom surface 11 of the heating chamber and the heating electrode 18, and 26 is an output power provided on the output side of the high-frequency generating means 25. And a power detector (such as a CM type SWR circuit) for detecting reflected power, and 27 is a power supply line. The power supply line 27 is formed of a coaxial cable, and the outer conductor 27a is connected to the wall surface 11 of the heating chamber 10 so as to be electrically conductive. The central conductor 27b of the power supply line 27 formed of a coaxial cable is connected to a coil 28 having a tap switching terminal, which is a variable impedance element.
[0031]
The other end of the coil 28 with the tap switching terminal, which is a variable impedance element, and one end of the fixed impedance element 29 are connected by a flexible plate-shaped conductor 30 having an insulator attached to the surface.
[0032]
The fixed impedance element 29 has a coil configuration and is formed by winding a conductive wire several times around a body 31 made of an insulating material fixed to the heating electrode 18. The other end of the fixed impedance element 29 is connected to the heating electrode 18. The body 31 is fixedly assembled to the heating electrode 18. With this configuration, the heating electrode 18 and the fixed impedance element 29 have an integral structure, and the fixed impedance element 29 is integrally formed with the movement of the heating electrode 18. Go up and down.
[0033]
Further, according to this configuration, the fixed impedance element 29 and the variable impedance element 28 are configured to be connected in series between the high frequency generation means 25 and the heating electrode 18. Further, a fixed impedance element 32 arranged in parallel between the variable impedance element 28 and the high frequency generation means 25 is provided.
[0034]
This fixed impedance element 32 is a capacitor. FIG. 3 shows the detailed configuration of this capacitor. In FIG. 3, reference numerals 321 and 322 denote one electrode, 323 denotes the other electrode, and 324 and 325 denote a dielectric (a material having a high relative permittivity, for example, alumina) laminated between the electrodes.
[0035]
Each electrode and the dielectric are provided with a hole having a predetermined size in the center, and after laminating them in order, a metal is inserted into the hole in the center to make the electrodes 321 and 322 conductive. To form a capacitor. The holes 326 and 327 provided on the electrodes 321 and 322 are holes for connecting one electrode, and the holes 328 provided on the electrode 323 are holes for connecting the other electrode. In FIGS. 1 and 2, a metal screw passed through the center is assembled with a metal surface that is electrically connected to the bottom surface 11 of the heating chamber.
[0036]
Next, the radiation section 13 will be described with reference to FIG.
The radiating portion 13 has a waveguide end face 33 on the side of the waveguide 14 far from the side on which the microwave generating means is mounted, and a distance of approximately の of the transmission wavelength of the frequency transmitting the waveguide 14 from the end face 33. It is arranged on the wall surface (H-plane of the waveguide) between the distant positions. The radiating portion 13 is constituted by L-shaped openings 13a and 13b, respectively, and is arranged point-symmetrically. The point-symmetric position is on the tube axis of the waveguide 14 and is the center of the hole 34 in FIG. Each of the openings 13a and 13b of the radiation section 13 has a portion parallel to and perpendicular to the tube axis of the waveguide 14, and each opening is arranged so as not to cross the tube axis.
[0037]
The output shaft (made of an insulating material) of the motor 16 that connects to the stirring means 15 and rotates the stirring means 15 passes through the hole 34. The stirring means 15 has a plate-like configuration made of a metal material as described above, and its plate surface is disposed substantially parallel to the bottom surface 11 of the heating chamber. Further, the stirring means 15 is arranged so as to be insulated from the wall surface 11 of the heating chamber 10. With such a configuration of the stirring means 15, the disturbance of the distribution of the high-frequency electric field generated between the heating electrodes is minimized. In addition, 35 is a hole for inserting and assembling the output antenna of the microwave generation means 12, and 36 is an opening provided on the wall surface of the heating chamber.
[0038]
The microwave transmitted through the waveguide 14 radiates into the heating chamber 10 while generating a rotating electric field from the radiation section 13. This radiation is disturbed by the stirring means 15, and microwaves are uniformly radiated to the entire inside of the heating chamber 10 to promote uniform heating of the object to be heated. In addition, as the stirring means 15, for example, a plate having a width of 20 mm and a length of 90 mm or more, or a configuration in which a plurality of predetermined openings are provided inside a disk having a diameter of 90 mm or more can be used.
[0039]
FIG. 5 shows a circuit diagram of the above configuration. In FIG. 5, 25 is a high-frequency generation means, 26 is a power detection unit, 32 is a fixed impedance element arranged in parallel, 28 is a series-connected variable impedance element composed of a variable coil with tap switching, and 29 is a series-connected fixed impedance element. An impedance element, 18 is a movable heating electrode, 11 is a bottom surface of a heating chamber, 17 is a mounting portion, and 37 is an object to be heated.
[0040]
Next, the movable operation of the heating electrode 18 will be described.
When the motor 23 is operated in the state shown in FIG. 1, the rotation direction of the motor 23 is regulated in a direction in which the racks 21 and 22 can move freely, whereby the motor 23 rotates in a direction in which the heating electrode 18 moves down. The lowering of the heating electrode 18 continues as shown in FIG. 2 until the arms 19 and 20 become substantially vertical. In this state, one ends of the racks 21 and 22 hit the wall surfaces 38 and 39 of the heating chamber. Then, the driving torque of the motor 23 in the current rotation direction increases, and the motor 23 starts rotating in the opposite direction to eliminate the increase. Thereby, the heating electrode 18 starts to rise and returns to the highest position as shown in FIG.
[0041]
At the highest position shown in FIG. 1, the heating electrode 18 is restricted from rising by the metal plates 40 and 41. The arrival of this position is detected by a limit switch (not shown), and the operation of the motor 23 is stopped.
[0042]
A method of controlling the heating electrode 18 when the object to be heated is stored will be described below with respect to the elevating operation of the heating electrode 18. When the motor 23 is operated after the object to be heated is mounted, the heating electrode 18 starts to descend, and when the heating electrode 18 comes into contact with the object to be heated or the container for the object to be heated, the descending operation stops. At this time, a driving torque is generated in the motor 23, and the driving current of the motor increases accordingly. The driving current is monitored, and after detecting an increase in the driving current, the operation of the motor is stopped after a predetermined time has elapsed, so that the heating electrode 18 is stopped and fixed in the heating chamber 10.
[0043]
Thereafter, the high-frequency generator 25 is operated, and based on the detection signal of the power detector 26, the tap switching position of the variable impedance element 28 is selected so that the reflected power is minimized. In this way, the high-frequency heating is continued, and the heating is stopped for a predetermined time or based on a temporal change of the reflected power.
[0044]
Next, the effectiveness of high-frequency heating using the electrode having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a point P1 in FIG. 5 when the gap between the heating electrode 18 and the object to be heated is set to 10 mm and the value of the variable impedance element is selected so that the reflected power is minimized. Is a plot of the impedance value, as viewed from the side of the heating electrode side, on the Smith chart. The measurement frequency is 13.56 MHz, the fixed impedance elements 32 arranged in parallel are 690 pF capacitors, the fixed impedance elements 29 connected in series are 2 μH coils, and the variable impedance elements 28 are 0.7 μH, 0.8 μH, 0.9 μH. Was used. The shape of the heating electrode 18 is 250 mm x 200 mm, and the objects to be heated are 100 g, 300 g of beef sliced meat (marked with □ in the figure), minced meat (marked with △ in the figure), and tuna block (marked with ● in the figure). 500 g were used.
[0045]
The broken line circle 42 in the figure indicates that the value of the voltage standing wave ratio is 2, which is about 11% in terms of power reflectance. Although impedance matching adjustment is performed only by selecting the value of the variable impedance element 28 for the object to be used, the reflected power can be made sufficiently small, and the output power of the high-frequency generator 25 can be efficiently applied to the object to be heated. It was confirmed that the material could be supplied well, and the object to be heated could be well thawed in a short time.
[0046]
That is, it is possible to realize a sufficiently practical high-frequency heating device by using only one variable impedance element. In this case, in the two impedance elements (fixed impedance element and variable impedance element) connected in series, the impedance value of the fixed impedance element provided on the heating electrode side is set to be at least twice the maximum impedance value of the variable impedance element. This divides the high voltage between the heating electrodes and the two impedance elements connected in series. Since the fixed impedance element shares a high voltage, the connection between the fixed impedance element and the heating electrode is basically thick and short, and the fixed impedance element is integrally assembled with the heating electrode. Thereby, heat generation of the connection portion can be suppressed.
[0047]
In addition, since the high voltage is concentrated on the heating electrode and the fixed impedance element, heat generation at the connection between the fixed impedance element and the variable impedance element can be suppressed, and a highly flexible conductive wire can be used for this connection. .
[0048]
The larger the ratio of the impedance value is, the more effective it is. However, in consideration of securing the variable range of the variable impedance, it can be practically used up to about 4 to 5 times.
[0049]
As described above, each of the fixed impedance elements connected in series, the fixed impedance elements connected in series, and the variable impedance elements connected in series are used to optimize the impedance ratio of each impedance element connected in series. An apparatus can be realized in which the impedance element can be made compact and adjustment of impedance matching can be realized by simple control.
[0050]
(Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in that the variable impedance element is constituted by a capacitor.
[0051]
FIG. 7 shows the configuration of a capacitor-type variable impedance element 50 that changes the capacitance by changing the facing area. In the figure, reference numerals 501 and 502 denote one electrode to be rotated, 503 denotes the other electrode, and 504 and 505 denote a dielectric (a material having a high relative permittivity, for example, alumina) laminated between the electrodes. Each electrode has a substantially semicircular opening 501a, 502a, 503a.
[0052]
In the center of the rotating electrodes 501 and 502, holes 501b and 502b each having a D-cut portion are provided. In the center of the electrode 503, a semicircular hole 503b is provided. In each of the dielectrics 504 and 505, the center is provided. Round holes 504a and 505a are provided. Then, after laminating these in order on a metallic rotating shaft that becomes one electrode, the electrode 501 and the electrode 502 are conductively fixed to the rotating shaft. The electrode 503 is fixed in a non-rotational state with respect to the metallic rotation shaft via an insulating material, and the electrodes 501 and 502 are rotated to change the facing area between the electrodes. Reference numeral 503c provided on the electrode 503 is a connection hole. As a specific configuration, when alumina having a diameter of 50 mm and a thickness of 1 mm is used as a dielectric, a variable capacitance element of about 15 pF to 100 pF can be realized.
[0053]
Since the variable impedance element having such a configuration has a flat configuration as compared with a general-purpose air variable condenser, the degree of freedom of mounting on a high-frequency heating device can be secured.
[0054]
FIG. 8 shows an example of a specific circuit diagram. FIG. 8 shows a capacitor type variable impedance element arranged in series and in parallel. That is, by replacing the coil-type variable impedance element with tap switching with the capacitor-type variable impedance element 51, the impedance can be continuously varied, and the impedance matching can be adjusted while supplying a high frequency. In addition, since the impedance matching range can be expanded by arranging the capacitor-type variable impedance element 52 in parallel with the fixed impedance 32 elements arranged in parallel, it is possible to provide an apparatus that efficiently heats a wider range of objects to be heated at high frequency. .
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the placement of the object to be heated is made of a non-metallic material, so that a sense of security can be provided, and the object to be heated can be insulated from the heating electrode by insulating the object to be heated. Local heating can be prevented.
[0056]
In addition, the distribution of the impedance values of the variable impedance elements, the selection of the impedance values, the flat configuration, and the like increase the degree of freedom in mounting on the apparatus and can perform the heating with simple control.
[0057]
Further, one of the heating electrodes arranged so as to sandwich the object to be heated is a wall surface of the heating chamber, and a microwave is supplied from the wall surface of the heating chamber into the heating chamber, so that high-frequency heating using the electrode is performed. Which can be used in combination with high-frequency heating using microwaves.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front cross-sectional view of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a front cross-sectional view when a heating electrode of the high-frequency heating device is moved; FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the high-frequency heating device. FIG. 5 is a circuit configuration diagram of the high-frequency heating device. FIG. 6 is a load impedance characteristic of the high-frequency heating device with respect to various objects to be heated. FIG. 7 is a component configuration diagram of a variable impedance element according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a circuit configuration diagram of the high-frequency heating device.
10 heating chamber 11 bottom of heating chamber (one heating electrode)
12 Microwave generation means 13 Microwave radiation part (supply part)
15 Stirring means 17 Mounting part 18 Heating electrode (movable heating electrode)
25 High-frequency generator 28 Variable impedance element 29 connected in series 29 Fixed impedance element 32 connected in series Fixed impedance element arranged in parallel (multilayer capacitor)
37 Object to be heated 50, 51, 52 Variable impedance element (multilayer capacitor)

Claims (13)

被加熱物を収納載置する非金属材料の載置部を有する加熱室と、前記加熱室壁面を一方の電極とし他方の電極を前記被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極とを備えた高周波加熱装置。A heating chamber having a mounting portion of a non-metallic material for storing and mounting the object to be heated, and a heating electrode having the heating chamber wall surface as one electrode and the other electrode arranged so as to sandwich the object to be heated. High frequency heating equipment. 加熱用電極に供給する高周波を発生する高周波発生手段と、前記高周波発生手段と前記加熱用電極との間に直列に接続した固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子とを備え、前記加熱用電極の一つは可動する構成とし、この加熱用電極に前記固定インピーダンス素子を一体的に配置した請求項1に記載の高周波加熱装置。A high-frequency generator for generating a high-frequency supplied to the heating electrode, a fixed impedance element and a variable impedance element connected in series between the high-frequency generator and the heating electrode, and one of the heating electrodes The high-frequency heating apparatus according to claim 1, wherein the heating impedance is movable, and the fixed impedance element is integrally disposed on the heating electrode. 固定インピーダンス素子のインピーダンス値は可変インピーダンス素子の最大インピーダンス値の2倍以上とした請求項2に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating device according to claim 2, wherein the impedance value of the fixed impedance element is at least twice the maximum impedance value of the variable impedance element. 可変インピーダンス素子と高周波発生手段との間に並列に固定インピーダンス素子を備えた請求項2に記載の高周波加熱装置。3. The high-frequency heating device according to claim 2, further comprising a fixed impedance element in parallel between the variable impedance element and the high-frequency generation means. 直列に接続した可変インピーダンス素子は、複数のタップを設け、タップ切替によりインピーダンスを可変する請求項2に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating device according to claim 2, wherein the variable impedance elements connected in series are provided with a plurality of taps, and change the impedance by switching taps. 並列配置の固定インピーダンス素子は、誘電体と電極との多層構造からなるコンデンサで構成した請求項4に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating device according to claim 4, wherein the fixed impedance elements arranged in parallel are constituted by a capacitor having a multilayer structure of a dielectric and an electrode. 直列に接続した可変インピーダンス素子は、誘電体と電極との多層構造からなるコンデンサで構成し、一方の電極を回転させることで対向面積を変化させる請求項2に記載の高周波加熱装置。3. The high-frequency heating apparatus according to claim 2, wherein the variable impedance elements connected in series are formed of a capacitor having a multilayer structure of a dielectric and an electrode, and the facing area is changed by rotating one of the electrodes. 直列に接続した可変インピーダンス素子と高周波発生手段との間に並列に固定インピーダンス素子と可変インピーダンス素子とをそれぞれ備えた請求項2に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating device according to claim 2, further comprising a fixed impedance element and a variable impedance element in parallel between the variable impedance element and the high-frequency generation means connected in series. 可変インピーダンス素子は、誘電体と電極との多層構造からなるコンデンサで構成し、一方の電極を回転させることで対向面積を変化させる請求項8に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating device according to claim 8, wherein the variable impedance element is configured by a capacitor having a multilayer structure of a dielectric and an electrode, and the facing area is changed by rotating one of the electrodes. 被加熱物を収納する加熱室においてこの被加熱物を挟む形で配置した加熱用電極の一方を前記加熱室の壁面とし、この加熱室の壁面から前記加熱室内にマイクロ波を供給する高周波加熱装置。A high-frequency heating device for supplying a microwave from the wall of the heating chamber into the heating chamber, wherein one of the heating electrodes arranged so as to sandwich the object to be heated in the heating chamber for storing the object to be heated is provided. . マイクロ波を供給する加熱室壁面と被加熱物との間に被加熱物を載置する非金属材料の載置部を備えた請求項10に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating apparatus according to claim 10, further comprising a mounting portion of a nonmetallic material for mounting the object to be heated between the wall of the heating chamber that supplies the microwave and the object to be heated. 供給したマイクロ波を攪拌する攪拌手段を備えた請求項10に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating apparatus according to claim 10, further comprising a stirring unit that stirs the supplied microwave. 攪拌手段は、板状構成とし、板面をマイクロ波を供給する加熱室壁面と略平行に配置した請求項12に記載の高周波加熱装置。The high-frequency heating apparatus according to claim 12, wherein the stirring means has a plate-like configuration, and the plate surface is arranged substantially parallel to a wall surface of the heating chamber for supplying the microwave.
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