(57)【要約】【課題】回転アンテナ方式の電子レンジにおいて、従来の利点を保持しながら、グリル加熱やオーブン加熱による加熱効率を高め、また微妙な加熱均一性を得られるようにする。【解決手段】加熱室１と、高周波発生装置２と、導波管３と、アンテナ４と、このアンテナ４を回転させるためのモータ５と、アンテナ４の上方近傍に前記加熱室内を仕切る形で設けられた、誘電体で構成される載置台６とを備える。アンテナ４に第１の磁石４３を配置するとともに、この第１の磁石４３の載置台側をアンテナ４の放射部（非磁性部材）４２ａで覆い、加熱室１の底面側を磁性部材４１３で覆う。また第１の磁石４３に対応する位置に第２の磁石７３が配置された回転部材７を載置台６上に配置する。そして第１の磁石４３と第２の磁石７３との磁気結合を利用して、アンテナ４の回転に対応して回転部材７を回転させる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱する加熱室と、高周波を発生する高周波発生装置と、この高周波発生装置で発生した高周波を前記加熱室に形成された開口に導く導波管と、この導波管内の高周波を前記開口を介して加熱室に供給する、受信部と放射部とを有する回転自在のアンテナと、このアンテナを回転させるためのモータと、前記アンテナの上方近傍に前記加熱室内を仕切る形で設けられた、誘電体で構成される載置台とを備えた高周波加熱装置において、
前記アンテナに第１の磁石を配置するとともに、この第１の磁石の載置台側を非磁性部材、そして加熱室の底面側を磁性部材で覆い、
前記第１の磁石に対応する位置に第２の磁石又は磁性体を配置した、被加熱物を載置するための回転部材を前記載置台上に配置し、
前記第１の磁石と、前記第２の磁石又は磁性体との磁気結合を利用して、前記アンテナの回転に対応して前記回転部材を回転させることを特徴とする高周波加熱装置。
【請求項２】
前記アンテナが非磁性部材からなり、このアンテナの下面に前記第１の磁石を配置し、その表面を磁性部材で覆った請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項３】
前記アンテナの下面に形成された凹部に前記第１の磁石を配置し、その凹部の開口部を平板状の磁性部材で覆った請求項２記載の高周波加熱装置。
【請求項４】
前記アンテナが磁性部材からなり、このアンテナの上面に前記第１の磁石を配置し、その表面を非磁性部材で覆った請求項１記載の高周波加熱装置。
【請求項５】
前記アンテナの上面に形成された凹部に前記第１の磁石を配置し、その凹部の開口部を平板状の非磁性部材で覆った請求項４記載の高周波加熱装置。
【請求項６】
前記磁性部材および前記非磁性部材がいずれも金属部材である請求項１〜５のいず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】
本発明は高周波加熱装置（以下、「電子レンジ」と記すことがある）に関し、より詳細には回転アンテナ方式の高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジの加熱室における均一加熱方式としては大きく分けて、ターンテーブル方式とスタラー方式、回転アンテナ方式とがある。これらの均一加熱方式について以下に簡単に説明しておく。まずターンテーブル方式は、加熱室の底面に配置したターンテーブルに被加熱物を載せ、ターンテーブルを回転させることにより、加熱室の側壁面又は天上面に設けられた開口から放射される高周波を、被加熱物全体に均一に照射し加熱するものであって、電子レンジの中では現在最も広く用いられている方式である。図７及び図８に、この方式の電子レンジの一例を示す断面図及び斜視図を示す。加熱室１の底外面にモータ５が配設され、このモータ５の軸５１は加熱室１の底面に穿設された貫通孔を通って加熱室１の底面に突出している。そして、加熱室１の底面に突出したこの軸５１に円盤状のターンテーブルＴが軸支され、モータ５の駆動によりターンテーブルＴは回転する。一方、マグネトロン（高周波発生装置）２から放射された高周波は、導波管３３を通り加熱室１側面の開口１０１から加熱室１に放射され、回転するターンテーブルＴ上の被加熱物（不図示）を照射し加熱する。この他にもターンテーブルＴの回転駆動方式として磁気結合を利用するものが、例えば特公昭６１−１３３５９号公報や特開昭５８−２２０３８７号公報、特開昭５９−１４２９４号公報に開示されている。
【０００３】
スタラー方式は一般に、図９及び１０に示すように、加熱室１の天上面に設けた開口１０１の加熱室側近傍に金属製の電波拡散羽根３２を設け、これをモータ３１で回転させることによりマグネトロン２から放射された高周波の電界の強弱を変化させて開口１０１から加熱室１内に放射する方式である。この方式によれば、被加熱物を移動させることなく均一に加熱することができる。被加熱物は略四角形の誘電体（通常はガラス、セラミック等で構成される）からなる載置台Ｔ’に載置される。
【０００４】
回転アンテナ方式は、例えば図１１に示すように、マグネトロン２から放射された高周波を導波管３により加熱室１の外底部に導く一方、加熱室１の底面に形成した開口１１にアンテナ４の受信部４１を挿通し導波管３内に突出させ、導波管３内の高周波をこの受信部４１から放射部４２へと伝搬させ、そしてこのアンテナ４の放射部４２をモータ５で回転させることにより高周波で被加熱物を均一に加熱する方式である（例えば特開平１１−８０５７号公報）。被加熱物は、アンテナ４の上方近傍で加熱室１を仕切る形で設けられた、誘電体（通常はガラス、セラミック等）で構成される載置台６に載置される。この方式は、高周波が放射されるアンテナ４の放射部４２の近傍に被加熱物を載置できるため、他の方式に比べて一般に加熱効率に優れる。現在では業務用・コンビニエンスストアー等で用いる電子レンジとして普及しつつある方式である。
【０００５】
以上の被加熱物の均一加熱方式において、被加熱物の加熱を均一化する手段として、ターンテーブル方式では被加熱物の回転移動させて加熱するのに対し、スタラー方式及び回転アンテナ方式では被加熱物を静止させた状態で加熱する。加熱の均一性の観点からはターンテーブル方式、回転アンテナ方式、スタラー方式の順で優れていると一般に言われている。
【０００６】
一方、加熱室内の被加熱物を載置し得る領域は、ターンテーブル方式では円形のターンテーブル領域のみであるのに対し、スタラー方式及び回転アンテナ方式では、被加熱物を移動させる必要がないので加熱室の底面全体となる。したがって、後者の方が加熱室を有効に利用することができ、加熱室の容積が同じ場合には、加熱可能な被加熱物の量は後者の方が多くなる。
【０００７】
また加熱室底面の清掃性の観点からは、磁気結合によるターンテーブル方式、及びスタラー方式では加熱室底部に貫通孔を穿設する必要がなく、ターンテーブルや載置台を取り除けば加熱室の底面はほぼ平面となり比較的簡単に清掃ができる。一方、回転アンテナ方式の場合も、アンテナの上に固定配置された載置台が実用上は加熱室の底壁に相当し、この載置台の表面は平面で、しかもターンテーブル方式やスタラー方式と異なり、その材質がガラスやセラミックなどの誘電体材料であるため極めて清掃性に優れる。
【０００８】
近年、加熱効率、加熱室内の有効利用容積、加熱室の清掃の容易さの観点が重要視されるようになり、回転アンテナ方式の電子レンジが一般家庭用としても見直されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近の電子レンジでは高周波加熱による加熱方式に加えて、ヒータによるグリル加熱やオーブン加熱等もできる複合機能を備えたものが開発されている。グリル加熱は、加熱室天上部の中心を外した位置にガラス管ヒータやシーズヒータを配設し、これらのヒータを表面温度で６００℃以上に加熱し、被加熱物を回転移動させて全体を均一に高速で焼き上げるものである。
【００１０】
一方、従来の回転アンテナ方式の電子レンジの場合には、被加熱物は載置台上に静止しているため、前記複合機能化、例えばグリル加熱機能を付加するには図１２に示すように、加熱室１の天井面全体にヒータＨを配置する必要がある。しかし天井面全体にヒータＨを配設すると、占有面積が広がるためにヒータＨの発熱温度が低下し加熱時間が増加する。また、加熱時間を短くしようとすればヒータの消費電力が増加する問題点がある。
【００１１】
また、被加熱物が静止していることに起因して回転アンテナ方式では、微妙な加熱均一性が要求される茶碗蒸などの卵料理において満足な仕上がり状態が得られないことがあった。
【００１２】
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転アンテナ方式の電子レンジにおいて従来の利点を保持しながら、グリル加熱やオーブン加熱による加熱効率を高め、また微妙な加熱均一性を得られるようにすることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明に係る高周波加熱装置では、被加熱物を加熱する加熱室と、高周波を発生する高周波発生装置と、この高周波発生装置で発生した高周波を前記加熱室に形成された開口に導く導波管と、この導波管内の高周波を前記開口を介して加熱室に供給する、受信部と放射部とを有する回転自在のアンテナと、このアンテナを回転させるためのモータと、前記アンテナの上方近傍に前記加熱室内を仕切る形で設けられた、誘電体で構成される載置台とを備えた高周波加熱装置において、前記アンテナに第１の磁石を配置し、この第１の磁石の載置台側を非磁性部材、そして加熱室の底面側を磁性部材で覆い、前記第１の磁石に対応する位置に第２の磁石又は磁性体を配置した、被加熱物を載置するための回転部材を前記載置台上に配置し、前記第１の磁石と、前記第２の磁石又は磁性体との磁気結合を利用して、前記アンテナの回転に対応して前記回転部材を回転させる構成とした。かかる構成により、回転アンテナ方式の電子レンジでありながら被加熱物の回転載置が可能となり、グリル加熱やオーブン加熱の加熱効率が向上すると共に、被加熱物を均一に高周波加熱することができる。
【００１４】
また、前記アンテナは高周波の伝導特性の高いアルミニウムが一般に用いられる。アルミニウムは非磁性材である。一方、高周波の漏洩を防止するため加熱室は金属材からなる。このような金属材としては鉄やステンレス鋼などが使用される。鉄は磁性材であり、また費用などの点から広く使用されているステンレス鋼は磁性体であるＳＵＳ４３０である。このため、非磁性材からなるアンテナに第１の磁石を配置すると、磁性材からなる加熱室の底面と第１の磁石との間に磁気的吸引力が発生し、アンテナの回転に不具合が生じることがある。そこで本発明の電子レンジでは、第１の磁石の載置台側を非磁性部材、そして加熱室の底面側を磁性部材で覆う構成とし、加熱室を磁性材で作製した場合でも、第１の磁石と加熱室の底面との間に磁気的吸引力が発生しないようにし、アンテナを円滑に回転できるようにした。また同時に、第１の磁石と第２の磁石又は磁性体との磁気的吸引力により回転部材がアンテナの回転に伴って円滑に回転するようにした。
【００１５】
また、部材点数を少なくし生産性を上げる観点などから、アンテナを非磁性部材から構成し、このアンテナの下面に第１の磁石を配置し、その表面を磁性部材で覆う構成としてもよい。このとき、第１の磁石の取付け時の位置決めを容易とし、また装置の薄型化を図るため、アンテナの下面に凹部を形成し、そこに第１の磁石を配置し、そして凹部の開口部を平板状の磁性部材で覆うようにしてもよい。
【００１６】
反対に、アンテナを磁性部材から構成し、このアンテナの上面に第１の磁石を配置し、その表面を非磁性部材で覆う構成としてもよい。このとき、第１の磁石の取付け時の位置決めを容易とし、また装置の薄型化を図るため、アンテナの上面に凹部を形成し、そこに第１の磁石を配置し、そして凹部の開口部を平板状の非磁性部材で覆うようにしてもよい。
【００１７】
また高周波による第１の磁石への影響を低減させる観点から、前記磁性部材および前記非磁性部材として金属部材を用いるのが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高周波加熱装置（電子レンジ）について図に基づいて説明する。ただし、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１９】
本発明に係る電子レンジの正面断面図を図１に示す。この発明の電子レンジは、磁性金属材から構成された略直方体形状の加熱室１と、この加熱室１の底面外側に加熱室１と隣接する形で設けられた導波管３とを備える。導波管３の一方側端部にはマグネトロン（高周波発生装置）２が取り付けられ、そしてもう一方端部には、加熱室に連通する開口１１が形成されている。一方、加熱室１の底部には非磁性材であるアルミナからなるアンテナ４が配設されている。アンテナ４は、円筒状の受信部４１と、受信部４１の上端部に取り付けられた円盤状の放射部４２ａとを備え、放射部４２ａの下面には円周方向に等角度に第１の磁石４３が配置され、その表面は磁性部材４１３で覆われている。
【００２０】
円筒状の受信部４１は、加熱室１の底面に穿設された開口１１に挿通されて、導波管３内に突出し、その下端部は導波管の外底面に配設されたモータ５の軸に５１接続している。これにより、アンテナ４はモータ５の駆動により回転する。
【００２１】
加熱室１内のアンテナ４の上方近傍には、加熱室１内を仕切る載置台６が取り付けられている。この載置台６はガラスやセラミックなどの誘電体からなり高周波を透過する。後述するように、高周波加熱のみで被加熱物を加熱する場合には、この載置台６に被加熱物Ｓを直接載置すればよい。ガラスやセラミックなどからなる載置台６は、金属部材に比べその表面が平滑で清掃性が格段に優れている。
【００２２】
そしてこの載置台６の上面には、被加熱物Ｓを載置した回転部材７が配置されている。回転部材７は円盤状の支持体７１とテーブル７２とを備える。支持体７１の周壁には複数の車輪７５が軸７６で支持されていると共に、支持体７１の底面には第１の磁石４３に対応する位置に第２の磁石７３が取り付けられ、これを覆うように保護部材７４が設けられている。一方テーブル７２は、支持体７１の周壁に取り付けられた車輪７５によって接触・支持されている。また、加熱室１の天井壁の中央から外れた位置には、グリル加熱に用いるヒータＨが取り付けられている。
【００２３】
このような構成の電子レンジを用いて、高周波加熱のみの場合及び高周波加熱に加えてヒータＨを用いてグリル加熱やオーブン加熱を行う場合、マグネトロン２を作動させると、マグネトロン２から発生した高周波は、導波管３を通ってアンテナ４の受信部４１に至る。そして受信部４１から放射部４２ａに伝わり加熱室１内に放射される。このときアンテナ４はモータ５により回転する。
【００２４】
図２に部分断面図を示す。放射部４２ａの下面に取り付けた第１の磁石４３の下側を、磁性部材４１３で覆っているので、磁性材からなる加熱室１の底面と第１の磁石４３との間で磁気的吸引力は発生せず、アンテナ４の放射部４２ａは円滑に回転する。一方、第１の磁石４３の上側は、非磁性材からなるアンテナの放射部４２ａであるので、第１の磁石４３と第２の磁石７３との磁気的結合は確保される。このため、前記アンテナ４の回転に起因して支持体７１はアンテナ４と同じ速度で回転し、車輪７５に支持されるテーブル７２はアンテナ４の回転速度の２倍の速度で回転する。これにより、テーブル７２上に載置された被加熱物Ｓには放射部４２ａから放射された高周波やヒータＨからの熱が均一に当射される。
【００２５】
ここで、非磁性部材である放射部４２ａ及び磁性部材４１３を金属部材で構成すると、高周波による第１の磁石への影響を低減させることができる。
【００２６】
アンテナ４の他の実施形態を図３に示す。図３のアンテナ４では、放射部４２ｂの下面の周方向に等角度で、第１の磁石４３の厚みよりも深い凹部４１５を設け、ここに第１の磁石４３が取り付けられている。そして、凹部４１５の開口部を平板状の磁性部材４１４で閉止している。かかる構成によれば、第１の磁石４３の取付け時の位置決めが容易となると共に、磁性部材４１４の加工が容易となり、また装置の薄型化が図れる。
【００２７】
本発明の電子レンジの他の実施形態を示す部分断面図を図４に示す。図４の電子レンジでは、磁性材からなる放射部４２ｃの上面に第１の磁石４３を周方向に等角度に取り付け、その表面を非磁性部材４１６で覆っている。かかる構成により、前記と同様に、磁性材からなる加熱室１の底面と第１の磁石４３との間で磁気的吸引力は発生せず、アンテナ４の放射部４２ｃは円滑に回転する。一方、第１の磁石４３の上側は非磁性部材４１６であるので、第１の磁石４３と第２の磁石７３との磁気的結合は確保される。
【００２８】
アンテナ４の他の実施態様を図５に示す。図５のアンテナ４では、放射部４２ｄの上面の周方向に等角度で、第１の磁石４３の厚みよりも深い凹部４１８を設け、ここに第１の磁石４３が取り付けられている。そして、凹部４１８の開口部を平板状の非磁性部材４１７で閉止している。かかる構成によれば前記と同様に、第１の磁石４３の取付け時の位置決めが容易となると共に、非磁性部材４１７の加工が容易となり、また装置の薄型化が図れる。
【００２９】
高周波のみで被加熱物Ｓを加熱する場合には、図６に示すように、回転部材７を加熱室１から外し、載置台６上に被加熱物Ｓを直接載置して高周波加熱を行ってもよい。これにより従来の回転アンテナ方式の特徴はそのまま維持される。すなわち、前記の通り、被加熱物Ｓを置いた載置台６の直下でアンテナ４が回転して高周波を被加熱物Ｓに均一に照射するので、被加熱物Ｓはムラなく加熱される。また、この場合には加熱室１内の空間全部を有効に使える。
【００３０】
また、グリル加熱やオーブン加熱を行う場合には、テーブル７２の回転速度をアンテナ４の回転速度と同じとしても加熱性能に影響を与えないため、支持体７１の車輪７５にテーブル７２の下面を接触させない状態で、テーブル７２を支持体７１に支持させても構わない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る高周波加熱装置では、アンテナに第１の磁石を配置し、この第１の磁石に対応する位置に第２の磁石を配置した、被加熱物を載置するための回転部材を載置台上に配置し、第１の磁石と第２の磁石との磁気結合を利用して前記アンテナの回転に対応して前記回転部材を回転させる構成としたので、回転アンテナ方式の電子レンジでありながら、グリル加熱やオーブン加熱の加熱効率が向上すると共に、被加熱物を均一に高周波加熱することができる。
【００３２】
また、本発明の高周波加熱装置では、第１の磁石の載置台側を非磁性部材、そして加熱室の底面側を磁性部材で覆う構成としたので、加熱室を磁性材で作製した場合でも、第１の磁石と加熱室の底面との間に磁気的吸引力が発生せず、アンテナが円滑に回転できる。また同時に、第１の磁石と第２の磁石との磁気的吸引力により回転部材がアンテナの回転に伴って円滑に回転する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子レンジの一例を示す正面断面図である。
【図２】図１の電子レンジの部分断面図である。
【図３】本発明の電子レンジの他の実施態様を示す部分断面図である。
【図４】本発明の電子レンジの他の実施態様を示す部分断面図である。
【図５】本発明の電子レンジの他の実施態様を示す部分断面図である。
【図６】本発明の電子レンジの使用方法の一例を示す正面断面図である。
【図７】従来のターンテーブル方式の高周波加熱装置を示す正面断面図である。
【図８】従来のターンテーブル方式の高周波加熱装置を示す斜視図である。
【図９】従来のスタラー方式の高周波加熱装置を示す正面断面図である。
【図１０】従来のスタラー方式の高周波加熱装置を示す斜視図である。
【図１１】従来の回転アンテナ方式の高周波加熱装置を示す側面断面図である。
【図１２】従来のヒータ付の回転アンテナ方式の高周波加熱装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１　加熱室
２　マグネトロン（高周波発生装置）
３　導波管
４　アンテナ
５　モータ
６　載置台
７　回転部材
Ｓ　被加熱物
Ｈ　ヒータ
１１　開口
４１　受信部
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ　放射部
４３　第１の磁石
４１３，４１４　磁性部材
４１５，４１８　凹部
４１６，４１７　非磁性部材
７１　支持体
７２　テーブル
７３　第２の磁石
７５　車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004071216.tif 000013
【図１２】
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