(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室の底部中央に設けられた給電口と、この給電口に接続されかつ加熱室底部に沿って平行に設けられた導波管と、この導波管内であって給電口を臨む位置に配設された回転体とを具備し、この回転体はマイクロ波の１波長にほぼ等しい内径を有する複数の環状板を上下に所定間隔を置いて配置してなることを特徴とする高周波加熱装置。
【請求項２】
前記回転体を着脱自在に配設したことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
前記回転体に被加熱物を載せる皿を着脱自在に配置したことを特徴とする請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室の底部中央に設けられた給電口と、この給電口に接続されかつ加熱室底部に沿って平行に設けられた導波管と、この導波管の給電口を臨む位置に配設された回転体と、加熱室内に配設され中央部に給電口を介して前記導波管内に配設されて前記回転体上に載置される凹部を形成した載置台とを具備したことを特徴とする高周波加熱装置。
【請求項５】
前記回転体の外径および載置台凹部の内径をマイクロ波の１波長にほぼ等しく形成したことを特徴とする請求項４記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
前記載置台凹部の内壁面の対向する位置に複数の金属片を取り付けたことを特徴とする請求項４または請求項５記載の高周波加熱装置。
【請求項７】
前記載置台に被加熱物を載せる皿を着脱自在に載置したことを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れかに記載の高周波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マグネトロンから放射されるマイクロ波を被加熱物に照射して加熱調理する高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来例である一般的な高周波加熱装置を示す正断面図である。図９において、１は被加熱物２を収容する加熱室、３は加熱室１の下部に配設されて被加熱物２を載置する円板状の載置台、４はこの載置台３を支持する金属製の円状の回転板、５は加熱室１外に設けられて円状の回転板４を回転させるモータである。６は加熱室１の外側壁部に配置してマグネトロン７で放射するマイクロ波をマグネトロン保護部材８を介して加熱室１に伝送する導波管である。
【０００３】
次に、従来の高周波加熱装置の動作について説明する。図９において、マグネトロン７で放射されるマイクロ波は導波管６からマグネトロン保護部材８を経て加熱室１に伝送していく。そして、加熱室１に伝送されたマイクロ波はこの壁面への入射と反射とを繰り返しながら被加熱物２に照射することにより、被加熱物２が加熱調理される。このとき、モータ５は回転駆動することによって被加熱物２が回転することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高周波加熱装置において、前述のようにマイクロ波は被加熱物に直接入射することが少なく、加熱室の側壁面に対して入射と反射とを繰り返しながら被加熱物に照射される。しかし、マイクロ波のエネルギーは加熱室の側壁面に入射した時点で減衰する。このため、加熱室の側壁面での反射回数が増えるとマイクロ波のエネルギーロスが大きくなるということになる。したがって、被加熱物の加熱効率低下や加熱ムラを生じ易いという問題点があった。
【０００５】
また、マイクロ波は前述の伝送経路のために被加熱物の概中央下部の領域へ集中的に照射されにくい。したがって、例えば縦長状の容器内に日本酒やミルクなどを入れて加熱調理した場合に、十分に加熱するまでの経過時間が比較的長く、かつ加熱ムラを生じるという問題点があった。
【０００６】
さらに、加熱室の高さが比較的低く、かつ加熱室の底部より上方側に載置台や回転板を配設するので有効容積が小さくなり、これによって高さがある容器例えば２合徳利などが収容できないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので導波管の配置、載置台および回転板の形状・設置場所を工夫して被加熱物の概中央下部の領域にマイクロ波を集中的に照射させ、被加熱物の加熱不足や加熱ムラを解消し、さらに加熱室の有効容積を大きくした高周波加熱装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室を設け、加熱室の底部中央に給電口を設け、給電口に接続されかつ加熱室底部に沿って平行に導波管を設け、導波管内であって給電口を臨む位置に回転体を配設し、この回転体をマイクロ波の１波長にほぼ等しい内径を有する複数の環状板を上下に所定間隔を置いて配置するようにした。
【０００９】
また、回転体を着脱自在に配設するようにした。
【００１０】
また、回転体に被加熱物を載せる皿を着脱自在に載置するようにした。
【００１１】
また、被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室の底部中央に設けられた給電口と、この給電口に接続されかつ加熱室底部に沿って平行に設けられた導波管と、この導波管の給電口を臨む位置に配設された回転体と、加熱室内に配設され中央部に給電口を介して前記導波管内に配設されて前記回転体上に載置される凹部を形成した載置台とを具備するようにした。
【００１２】
また、回転体の外径および載置台凹部の内径をマイクロ波の１波長にほぼ等しく形成するようにした。
【００１３】
前記載置台凹部の内壁面の対向する位置に複数の金属片を取り付けるようにした。
【００１４】
また、載置台に被加熱物を載せる皿を着脱自在に載置するようにした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明による高周波加熱装置の実施の形態を説明する正断面図である。図１において、従来例と同一の符号は同一又は相当部分を示す。図１において、９は加熱室１の底部中央に形成される開口部であり、この開口部９に連通して横置き状に導波管６が設けられる。ここで、例えば導波管６の幅を６０乃至８０ｍｍ（マイクロ波の波長の１／２相当の範囲）、高さを約３５ｍｍに設定し、さらにマイクロ波の出口部内径（図１中のＡ）を約１６０ｍｍに設定する。そして、導波管６のマイクロ波出口部の空間にモータ５の回転駆動で回転するリング状の回転板１０を配設し、このリング状の回転板１０の上に円板状の載置台３を載せる。さらに、この載置台３の上に被加熱物２が置かれたガラスの皿１１を載せておく。
【００１６】
リング状の回転板１０の具体的な構成は図２に示すように、リング状の第１の回転板１０ａの複数箇所に支持棒１０ｂの一端を取り付け、支持棒１０ｂの他端にはリング状の第２の回転板１０ｃを取り付ける。この第２の回転板１０ｃの内周部に十字状の支持板１０ｄを設け、支持板１０ｄの中心部にモータ５の軸孔を形成させる。ここで、リング状の第１の回転板１０ａおよび第２の回転板１０ｃの外側直径を約１４０ｍｍ、内側直径を約１２０ｍｍに設定する。
【００１７】
次に、この発明の高周波加熱装置の動作について、図１と図２を併用して説明する。  図１と図２において、加熱装置を運転開始させるとマグネトロン７から放射されるマイクロ波は導波管６の所定箇所に配置するマグネトロン保護部材８を通過していく。そして、このマイクロ波は第１の回転板１０ａと第２の回転板１０ｃとの間や第２の回転板１０ｃの下部を進行して加熱室１の底部に形成する開口部９から円板状の載置台３を経て、さらにガラスの皿１１を通過していく。ここで、円板状の載置台３はマイクロ波を通過させる特性をもつ例えばセラミック、硝子などの低誘電率タイプのものを採用する。
【００１８】
これによって、マイクロ波がリング状の回転板１０と一体となって回転する被加熱物２の概中央下部の領域へ集中的に照射することにより、この領域で発生した熱が被加熱物２の全体部に移動して均一な温度となる。したがって、被加熱物２の加熱ムラが少なく、かつこの物が加熱されるまでの経過時間は短くなる。
【００１９】
また、高さがある容器内の被加熱物２例えば２合徳利内の日本酒あるいはグラス内のミルクを加熱調理する場合は、円板状の載置台３およびガラスの皿１１を取り除き、内側直径が約１２０ｍｍに設定されたリング状の回転板１０の中にこの容器を収容させる。次に、加熱装置を運転開始させるとマグネトロン保護部材８を通過したマイクロ波が、リング状の回転板１０と一体となって回転する被加熱物２の下部へ直接的かつ集中的に照射される。これにより、導波管６の側壁面へのマイクロ波の入射／反射回数が極端に少なくできるので、高いエネルギーをもつマイクロ波が被加熱物に照射される状態となる。
こうした構成により、縦長状の例えば２合徳利内の日本酒やグラス内のミルクなどにあっては、被加熱部の下部を加熱すれば対流作用で加熱ムラが少なく、かつ加熱調理時間が短くなる。
【００２０】
以上のように、容積が大きい被加熱物２又は高さがある容器内の被加熱物２を加熱調理する場合に、導波管６の一部の空間を適宜有効利用する／しないなどして、有効容積を調整しながら均一に加熱調理することができる。
【００２１】
実施の形態２．
図３は、この発明による高周波加熱装置の他の実施の形態を説明する正断面図である。図３において、従来例または実施の形態１と同一の符号は同一又は相当部分を示す。１２は円板状の載置台３の中央箇所に凹部が形成される凹状の載置台であり、この凹部を導波管６のマイクロ波出口部の空間下部に配設される円状の回転板４の上に載るように配置させる。そして、被加熱物２が載っているガラスの皿１１を凹状の載置台１２の凹部を塞ぐ状態で置く。ここで、凹状の載置台１２は実施の形態１と同様に例えばセラミック、硝子などの低誘電率タイプのものを採用する。
【００２２】
次に、加熱装置を運転開始させるとマグネトロンより放射されるマイクロ波がマグネトロン保護部材８から凹状の載置台１２の側壁部を通過していく。そして、このマイクロ波が円状の回転板４と一体となって回転する被加熱物２の概中央下部の領域へ集中的に照射される。これにより、前述と同様に被加熱物２の加熱ムラの解消や加熱時間の短縮化が得られる。
【００２３】
また、高さがある容器内の被加熱物２例えば２合徳利内の日本酒あるいはグラス内のミルクを加熱調理する場合は、ガラスの皿１１を取り除いて凹状の載置台１２の凹部内に前述の容器を収容させる。これにより、マイクロ波が凹状の載置台１２の側壁部を通過して円状の回転板４と一体となって回転する被加熱物２の下部へ直接的かつ集中的に照射される。
こうした構成により、実施の形態１と同様に被加熱物の加熱ムラが少なく、かつ加熱調理時間が短くなる。
【００２４】
また、凹状の載置台１２の凹部の中央箇所に孔を形成し、この孔部にモータ５の回転軸を嵌め込むようにしても良い。これにより、円状の回転板４を使用せずに被加熱物２を加熱調理できる。このことは、実施の形態３についても同様である。
【００２５】
また、高さがある容器内の被加熱物２を加熱調理する場合は、図４に示すようにガラスの皿１１の他に凹状の載置台１２を取り除き、前述の容器を円状の回転板４の上に直接置いて加熱調理しても良い。これによって、前述と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
実施の形態３．
図５は、この発明による高周波加熱装置のさらに他の実施の形態を説明する正断面図である。図５において、従来例または実施の形態１，２と同一の符号は同一又は相当部分を示す。１３は実施の形態２で述べた凹状の載置台１２の凹部の内側壁面に固着する２枚の金属片である。また、図６の（ａ），（ｂ）は凹状の載置台１２の凹部の平断面図を示すものであり、この内側壁面（図６中のＡ）の対向する位置に２枚の金属片１３が固着される。なお、図６の（ａ）は凹状の載置台１２が所定速度で一方向に回転し、ある方向から進行するマイクロ波が凹状の載置台１２の側壁部を通過して２枚の金属片１３に向かっていく状態を示す。また、図６の（ｂ）は凹状の載置台１２が一方向に回転し、ある方向から進行するマイクロ波が凹状の載置台１２の側壁部を通過して２枚の金属片１３で反射される状態を示す。
【００２７】
次に、この発明の高周波加熱装置の動作について、図５を併用して説明する。図５において、マグネトロン７より放射されるマイクロ波がマグネトロン保護部材８から凹状の載置台１２の側壁部を通過して２枚の金属片１３に向かう（図６のａの状態）。ここで、凹部内の複数の金属片１３によるアンテナ作用即ち電磁波集合作用で図７に示すようなマイクロ波の電界強度分布特性を示す。
【００２８】
図７において、凹部内の２枚の金属片１３が存在する箇所は、マイクロ波の電界強度が非常に高くＥｐ（ＫＶ／ｍ）を示している。そして、各々の金属片１３から遠ざかるに伴なってマイクロ波の電界強度は徐々に低下していることが分かる（図７中のＡ，Ｂパターン）。しかし、実際上は各々の金属片１３の電界強度が合成されたＣパターンが形成すると推測する。このため、凹部内の電界強度の大きさにムラがなく、Ｅｐをほぼ一定維持することができる。
【００２９】
こうした構成により、円状の回転板４と一体となって回転するガラスの皿１１の上に載る被加熱物２の概中央下部の領域に、電界強度Ｅｐ（ＫＶ／ｍ）をもつマイクロ波を集中的に照射させることができる。また、高さがある容器内の被加熱物２例えば２合徳利内の日本酒あるいはグラス内のミルクを加熱調理する場合は、ガラスの皿１１を取り除いて凹状の載置台１２の凹部内にこの容器を収容させる。これにより、電界強度ＥＰ（ＫＶ／ｍ）をもつマイクロ波が円状の回転板４と一体となって回転する前述の容器の下部へ直接的かつ集中的に照射される。したがって、被加熱物２の加熱ムラが非常に少なく、かつ加熱調理の時間が一層短くなる。
【００３０】
また、図８に示すように実施の形態１乃至実施の形態３で述べた加熱室１の底部中央に形成する開口部９の近傍の導波管６内に設けられた円状の回転板４、リング状の回転板１０、凹状の載置台１２、さらにこれらを回転駆動させるモータ５を取り除く。そして、導波管６内に液状の被加熱物２が入っている高さのある容器を直接収容させても良い。これによって、静止状態のこの容器の下部にマイクロ波が集中的に照射されるため、対流作用で加熱ムラが殆どなく、かつ加熱調理時間を短くできるという効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
この発明に係わる高周波加熱装置は、被加熱物を収容する加熱室を設け、加熱室の底部中央に給電口を設け、給電口に接続されかつ加熱室底部に沿って平行に導波管を設け、導波管内であって給電口を臨む位置に回転体を配設し、この回転体をマイクロ波の１波長にほぼ等しい内径を有する複数の環状板を上下に所定間隔を置いて配置するようにしたので、マグネトロンから放射されるマイクロ波が上下の環状板の間などを通過して、この環状板と一体となって回転する平板状の載置台の上に載る被加熱物の概中央下部の領域に照射される。また、高さがある容器を上下の環状板の中に収容させ、この環状板と一体となって回転する容器内の被加熱物の下部にマイクロ波を集中的に照射させることが可能である。したがって、加熱室の有効容積を拡大させると共に、被加熱物の加熱ムラが少なく、かつ加熱調理の時間が短くなるという効果を期待できる。
【００３３】
また、回転体を着脱自在に配設するようにしたので、加熱室の底部中央に形成する開口部近傍の導波管内に液状の被加熱物が入っている高さのある縦長状の容器を容易に収容させ、即ち有効スペースの拡大化が実現できる。そして、回転駆動部品であるモータが不要であるために部品コストを削減できるという効果を期待できる。
【００３４】
また、回転体に被加熱物を載せる皿を着脱自在に載置するようにしたので、容積が大きい被加熱物の場合は皿を使用して加熱調理を行い、容積が小さい被加熱物の場合は皿なしの状態で加熱調理を行うという、加熱室内の有効容積を自由自在に調整して加熱ムラを少なくするという効果を期待できる。
【００３５】
また、被加熱物を収容する加熱室と、この加熱室の底部中央に設けられた給電口と、この給電口に接続されかつ加熱室底部に沿って平行に設けられた導波管と、この導波管の給電口を臨む位置に配設された回転体と、加熱室内に配設され中央部に給電口を介して前記導波管内に配設されて前記回転体上に載置される凹部を形成した載置台とを具備するようにしたので、マグネトロンから放射されるマイクロ波が載置台と一体となって回転する容積の大きい被加熱物の概中央下部の領域に照射される。さらに、高さがある容器を載置台の凹部内に収容させ、この載置台と一体となって回転する容器内の被加熱物の下部にマイクロ派を集中的に照射させることが可能である。したがって、加熱室の有効容積を自由自在に調整して被加熱物をムラなく加熱し、かつ加熱調理の時間が短くなるという効果を期待できる。
【００３６】
また、回転体の外径および載置台凹部の内径をマイクロ波の１波長にほぼ等しく形成するようにしたので、前述の凹部内に高さがある容器を容易に収容させ、回転しながら液状の被加熱物を加熱調理することが期待できる。
【００３７】
また、前記載置台凹部の内壁面の対向する位置に複数の金属片を取り付けるようにしたので、アンテナ作用即ち電磁波集合作用によってマイクロ波が金属片の方に向かっていく。これにより、前述の凹部内におけるマイクロ波のエネルギー即ち電界強度の大きさにムラがなく、このマイクロ波が被加熱物へ集中的に照射される状態となる。したがって、被加熱物の加熱ムラをより一層解消できるという効果を期待できる。
【００３８】
また、載置台に被加熱物を載せる皿を着脱自在に載置するようにしたので、載置台と一体となって回転する容積の大きい被加熱物や高さがある容器内の被加熱物の概中央下部にマイクロ波を集中的に照射させることが可能である。したがって、加熱室の有効容積を自由自在に調整して被加熱物をムラなく加熱し、かつ加熱調理の時間が短くなるという効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における高周波加熱装置の正断面図である。
【図２】実施の形態１に係るリング状回転板の拡大斜視図である。
【図３】実施の形態２における高周波加熱装置の正断面図である。
【図４】実施の形態２における他の高周波加熱装置の正断面図である。
【図５】実施の形態３における高周波加熱装置の正断面図である。
【図６】実施の形態３に係る凹状載置台の拡大斜視図である。
【図７】実施の形態３に係る凹状載置台の凹部内のマイクロ波電界強度の分布特性図である。
【図８】実施の形態１乃至実施の形態３における高周波加熱装置の正断面図である。
【図９】従来の高周波加熱装置の正断面図である。
【符号の説明】
１    加熱室、２  被加熱物、３  平板状の載置台、４  金属製の円状の回転板、５  モータ、６  導波管、  ７    マグネトロン、８  マグネトロン保護部材、  ９  開口部、１０  リング状の回転板、１１  皿、１２    凹状の載置台、１３    金属片。
【図１】
0003623676.tif 000002
【図２】
0003623676.tif 000003
【図３】
0003623676.tif 000004
【図４】
0003623676.tif 000005
【図５】
0003623676.tif 000006
【図６】
0003623676.tif 000007
【図７】
0003623676.tif 000008
【図８】
0003623676.tif 000009
【図９】
0003623676.tif 000010