电磁场分布调整装置和微波加热装置制造方法及图纸

微波加热装置具有：加热室，其收纳被加热物；微波发生器，其构成为生成微波；波导管，其构成为将微波引导至加热室；以及电磁场分布调整装置，其设置在加热室内的壁面的至少一部分的二维区域。电磁场分布调整装置具有：多个金属片，它们以填充规定的二维区域的方式排列；以及开关，其设置在多个金属片中的相邻的两个金属片之间。开关经由两个导体部而与相邻的两个金属片连接，所述两个导体部分别设置于相邻的两个金属片，并且比相邻的两个金属片小。根据本方式，能够减少利用微波加热装置对被加热物进行加热时产生的加热不均。

Electromagnetic Field Distribution Adjustment Device and Microwave Heating Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电磁场分布调整装置和微波加热装置
本专利技术涉及电磁场分布调整装置和具备该电磁场分布调整装置的微波加热装置。
技术介绍
在微波炉等微波加热装置中，希望对收纳在加热室中的被加热物进行均匀加热而不产生加热不均。为了达成该目的，已考虑出了各种结构(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，公开了具有呈矩阵状配置的多个金属片和连接相邻的两个金属片的多个开关的电磁场分布调整装置。电磁场分布调整装置根据开关的动作来使金属片附近的阻抗变化。由此，能够使在金属片的附近产生的驻波的位置移动，从而减少加热不均。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015/133081号
技术实现思路
但是，在专利文献1中，没有明确示出金属片与开关的连接方法。本专利技术用于解决上述现有的课题，提供了一种电磁场分布调整装置的具体结构。本专利技术的一个方式的电磁场分布调整装置具有：多个金属片，它们以填充规定的二维区域的方式排列；以及开关，其设置在多个金属片中的相邻的两个金属片之间。开关经由两个导体部而与相邻的两个金属片连接，所述两个导体部分别设置于相邻的两个金属片，并且比相邻的两个金属片小。根据本方式，能够减少利用微波加热装置对被加热物进行加热时产生的加热不均。附图说明图1是具有本专利技术的实施方式的电磁场分布调整装置的微波加热装置的立体图。图2是本实施方式的电磁场分布调整装置的纵剖视图。图3是本实施方式的电磁场分布调整装置的俯视图。图4是本实施方式的电磁场分布调整装置的立体图。图5A是表示闭合了开关的情况下的电磁场分布调整装置的附近的电场分布E1的图。图5B是表示断开开关的情况下的电磁场分布调整装置的附近的电场分布E2的图。图6是表示本实施方式的电磁场分布调整装置所包含的开关的一例的图。图7是本实施方式的变形例的电磁场分布调整装置的平面图。图8是本实施方式的变形例的电磁场分布调整装置的立体图。图9是表示与本实施方式的变形例的单元体的反射相位相关的频率特性的图。图10A是表示在具有大的金属片的单元体中流过电流的情况下的电流矢量的图。图10B是表示在具有小的金属片的单元体中流过电流的情况下的电流矢量的图。图11是作为模拟模型的加热室的立体图。图12是表示在加热室内产生的电场分布的模拟结果的图。图13是配置有用于温度分布的解析的被加热物的、图11所示的加热室的立体图。图14是表示电磁场分布调整装置的三个结构中的被加热物上的温度分布的图。图15是表示二极管的阻抗和单元体的反射相位之间的关系的特性图。图16是表示二极管的阻抗与微波的反射比例之间的关系的特性图。图17是表示与特性测定用的微带线连接的二极管的图。图18A是表示正向偏压的情况下的二极管的等效电路的框图。图18B是表示反向偏压的情况下的二极管的等效电路的框图。图19是表示在使用图18A所示的等效电路的二极管的情况下，在被加热物上产生的电场分布的模拟结果的图。图20是表示在使用图18B所示的等效电路的二极管的情况下，在被加热物上产生的电场分布的模拟结果的图。具体实施方式本专利技术的第1方式的电磁场分布调整装置具有：多个金属片，它们以填充规定的二维区域的方式排列；以及开关，其设置在多个金属片中的相邻的两个金属片之间。开关经由两个导体部而与相邻的两个金属片连接，所述两个导体部分别设置于相邻的两个金属片，并且比相邻的两个金属片小。根据本专利技术的第2方面的电磁场分布调整装置，在第1方面中，两个金属片的距离是微波的波长的1/2以下。根据本专利技术的第3方面的电磁场分布调整装置，在第1方面中，开关是比导体部小且具备击穿电压特性的二极管。根据本专利技术第4方面的电磁场分布调整装置，在第3方面中，二极管在被电磁波施加正向的偏压的情况下具有200Ω以下的阻抗，在被电磁波施加反向的偏压的情况下具有800Ω以上的阻抗。根据本专利技术的第5方面的电磁场分布调整装置，在第4方面中，在被电磁波施加了正向的偏压的情况下，二极管的等效电路是具有3Ω的电阻和1.6nH的电感的串联电路，在被电磁波施加了反向的偏压的情况下，二极管的等效电路是具有约10MΩ的电阻和约0.22pF的电容的并联电路。本专利技术的第7方式的微波加热装置具有：加热室，其收纳被加热物；微波发生器，其构成为生成微波；波导管，其构成为将微波引导至加热室；以及电磁场分布调整装置，其设置在加热室内的壁面的至少一部分的二维区域。电磁场分布调整装置具有：多个金属片，它们以填充规定的二维区域的方式排列；以及开关，其设置在多个金属片中的相邻的两个金属片之间。开关经由两个导体部而与相邻的两个金属片连接，所述两个导体部分别设置于相邻的两个金属片且比相邻的两个金属片小。以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是本专利技术的实施方式的微波加热装置1的立体图。图2是微波加热装置1的纵剖视图。在本实施方式中，微波加热装置1是具有加热室2的微波炉。在图1中，为了能够看到加热室2的内部而省略了加热室2的近前的壁面。如图1、图2所示，微波加热装置1除了加热室2之外，还具备微波发生器3、波导管4和电磁场分布调整装置5A。在本专利技术中，将加热室2的前后方向、左右方向和上下方向分别定义为X方向、Y方向和Z方向。加热室2在其前面开口设有门(未图示)，在其内部空间收纳被加热物6。微波发生器3由磁控管等构成，生成微波。波导管4将微波从微波发生器3引导至加热室2。在本实施方式中，波导管4的开口设置于加热室2的侧壁。电磁场分布调整装置5A设置在加热室2内的规定的二维区域。电磁场分布调整装置5A使与加热室2的内部空间对置的面上的阻抗变化。由此，电磁场分布调整装置5A使其附近的电磁场分布、即驻波分布变化。其结果是，被加热物6上的加热分布发生变化，被加热物6被更均匀地加热。如果将被加热物6载置在电磁场分布调整装置5A的附近，则容易得到均匀加热的效果。在本实施方式中，规定的二维区域是加热室2的整个底面。在这种情况下，被加热物6配置在电磁场分布调整装置5A上。图3、图4分别是电磁场分布调整装置5A的俯视图、立体图。如图3、图4所示，电磁场分布调整装置5A具备多个金属片11、多个开关12、多个短路导体13和接地导体14。接地导体14沿着加热室2的底面设置。接地导体14相当于电磁场分布调整装置5A的底面，是具有基准电位的电接地面。开关12分别设置于在列方向(图3、图4所示的X方向)上相邻的两个金属片11之间。金属片11是一边具有小于微波的波长的一半的长度的四边形的金属平板。金属片11以与接地导体14对置的方式在与接地导体14平行的平面上排列成矩阵状。短路导体13将金属片11与接地导体14连接。一个金属片11和一个短路导体13的组合被称为蘑菇型(Mushroom)结构的单元体(Unitcell)。以断开开关12时电磁场分布调整装置5A相对于微波作为磁壁(Magneticwall)发挥功能的方式来设计金属片11的一边的长度和短路导体13的高度等尺寸。图5A示出闭合了开关12的情况下的电磁场分布调整装置5A的附近的电场分布E1。图5B示出断开开关12的情况下的电磁场分布调整装置5A附近的电场分布E2。当闭合开关12时，包含开关12和金属片11的平面作为一个导体板发挥作用。在该情况下，电磁场分布调整装置5A构成在金属片11附近具有实质上为零的阻抗的短路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁场分布调整装置，其具有：多个金属片，它们以填充规定的二维区域的方式排列；以及开关，其设置在所述多个金属片中的相邻的两个金属片之间，所述开关经由两个导体部而与所述相邻的两个金属片连接，所述两个导体部分别设置于所述相邻的两个金属片，并且比所述相邻的两个金属片小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.10 JP 2017-0015541.一种电磁场分布调整装置，其具有：多个金属片，它们以填充规定的二维区域的方式排列；以及开关，其设置在所述多个金属片中的相邻的两个金属片之间，所述开关经由两个导体部而与所述相邻的两个金属片连接，所述两个导体部分别设置于所述相邻的两个金属片，并且比所述相邻的两个金属片小。2.根据权利要求1所述的电磁场分布调整装置，其中，所述两个金属片的距离是微波的波长的1/2以下。3.根据权利要求1所述的电磁场分布调整装置，其中，所述开关是比所述导体部小且具备击穿电压特性的二极管。4.根据权利要求3所述的电磁场分布调整装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保昌之，吉野浩二，贞平匡史，桥本修，须贺良介，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP