(57)【要約】【課題】マイクロ波を加熱室内に効果的に放射して被加熱物の加熱効率を高く維持させることができるマイクロ波加熱装置を提供すること。【解決手段】マイクロ波を放射するアンテナ４３は、マイクロ波導出孔を貫通して配した円筒状のアンテナ軸４２との一端に電気的に接続され、アンテナ軸４２を中心にアンテナを回転させるモータ４５を備え、アンテナ４３は、略円形状の外形中心から偏心した位置でアンテナ軸４２と接続する水平部４３ａと、水平部４３ａから加熱室側に向かって屈曲した傾斜部４３ｂを設けている。さらにアンテナ４３の偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段４６を設けている。これにより、アンテナ４３の回転による振動や騒音の発生を抑制して、アンテナを円滑に回転することができ、加熱室５０に放射するマイクロ波の拡散を促進して効率よく被加熱物を加熱することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、前記マグネトロンで発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から伝送されるマイクロ波を前記加熱室内に導出するマイクロ波導出孔と、前記マイクロ波導出孔を貫通して配した円筒状のアンテナ軸と、前記アンテナ軸の一端に電気的に接続され、加熱室内にマイクロ波を放射するアンテナと、前記アンテナを、前記アンテナ軸を中心に回転させるアンテナ駆動手段とを備え、前記アンテナは、略円形状の外形中心から偏心した位置で前記アンテナ軸と接続する水平部と、前記水平部から加熱室側に向かって屈曲した傾斜部を有するマイクロ波加熱装置。
【請求項２】
前記アンテナには、偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段を設け前記バランス調整手段は、前記アンテナの水平部もしくは傾斜部の少なくとも何れか一方に設けた抜き孔もしくは薄肉部もしくは、重りもしくは厚肉部である請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。
【請求項３】
被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、前記マグネトロンで発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から伝送されるマイクロ波を前記加熱室内に導出するマイクロ波導出孔と、前記マイクロ波導出孔を貫通して配した円筒状のアンテナ軸と、前記アンテナ軸の一端に電気的に接続され、略円形状の外形中心から偏心した位置で前記アンテナ軸と接続する水平部と、前記水平部から加熱室側に向かって屈曲した傾斜部を有し、加熱室内にマイクロ波を放射するアンテナと、前記アンテナを、前記アンテナ軸を中心に回転させるアンテナ駆動手段とを備え、前記アンテナ駆動手段は、前記アンテナを接続したアンテナ軸の他端側に連結し、誘電体材料からなる誘電体軸と、前記誘電体軸に連結する回転子を有するモータと、前記誘電体軸を回転自在に支持する軸受け部とにより構成され、前記軸受け部を挟んで前記アンテナ側とは反対側に、前記アンテナの偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段設けたマイクロ波加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱するマイクロ波加熱装置に関するもので、特に食品を加熱調理する電子レンジあるいはオーブンレンジなどの加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマイクロ波加熱装置は、一般的には電子レンジに代表されるように被加熱物を収容する加熱室を備え、この加熱室にマグネトロンなどのマイクロ波発生手段が発生するマイクロ波を供給して被加熱物を誘電加熱させる。マイクロ波を加熱室内に給電する技術としては、マイクロ波を伝送する導波管を備え、導波管から加熱室へと貫通する開口部にアンテナを設けて、マイクロ波を加熱室内に導出して放射するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来のマイクロ波加熱装置を示すものである。図５に示すように、導波管１４と加熱室２との結合孔２０のほぼ中央にアンテナ１５と水平な回転成分１７が設けられ、アンテナ１５はモータ１９で回転しながらマイクロ波を加熱室２に放射するように構成されている。そして、水平な回転成分１７の向きによるマグネトロン８からみた負荷インピーダンスの変化を少なくし、マグネトロン８の出力効率を高くすることをねらって、結合孔２０の外形をマグネトロン８側と反対側で変える構成が開示されている。
【０００４】
特許文献２においては、マイクロ波空間を形成する境界面のインピーダンスを変化させて、被加熱物の加熱を均一化する高周波加熱装置が公開されており、インピーダンスの変化を高速にすることでさらにマイクロ波の分散を促進することが可能で、加熱の均一化に有効であることが認められている。
【０００５】
特許文献３においては、２つ設けた回転テーブルのそれぞれの回転数を異ならせてインピーダンスの変化を増大させることで、効果的に加熱ムラを抑制する発明が公開されている。
【０００６】
特許文献４においては、被加熱物の温度上昇を検知してアンテナの回転数を逐一調整する発明が公開されている。
【０００７】
特許文献５においては、電源周波数の差において生じるターンテーブルの回転数を調整する発明が公開されている。
【０００８】
このようにマイクロ波を用いて加熱室内の被加熱物を均一加熱するための構成や方法として多くの発明が公開されている。それら主なものとしては、被加熱物を載置するターンテーブルを回転させる方法、加熱室に設けたスタラーを回転させる方法、マイクロ波を放射するアンテナを回転させる方法、給電の位相差により円偏波を発生させて放射する方法、加熱室を構成する壁面に凸部を設けて乱反射させることでマイクロ波を分散させる方法、複数のマグネトロンもしくは給電部からマイクロ波を放射する方法、などが当業者には一般的によく知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５８−１８１２８９号公報
【特許文献２】特開２０００−２７７２５０号公報
【特許文献３】実開平５−９４９９２号公報
【特許文献４】特開２００２−２８１９５０号公報
【特許文献５】特開平８−２８５２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の構成では、被加熱物の適正な加熱には様々な制約があり、加熱室内における定在波を抑制し、あるいは被加熱物に放射するマイクロ波を攪拌、分散し加熱むらを抑えて効率のよいマイクロ波加熱装置を提供するためには、いまだ改善の余地がありマイクロ波加熱における重要な課題を有している。
【００１１】
従来から食品を載置して回転するターンテーブル方式のものが多く採用されていたが、最近では加熱室の有効容積を大きくして使い勝手を向上するためにターンテーブルを用いずに加熱室の底面を平面に構成し、食品自体を回転させる代わりに回転アンテナを用いる方式が多く採用されるようになり、マイクロ波を放射するアンテナの形状は、加熱室の形状や容積などに応じて、それぞれ適正な加熱分布になるように独自の工夫がされていている。
【００１２】
つまり、アンテナの向きによってマグネトロンからみた負荷インピーダンスは異なるように、また、加熱室からみたマイクロ波の給電位置もアンテナの向きの変化にともなって刻々変化するように、マグネトロンの発振周波数と関連して回転中心となるアンテナ軸を基点として適正なアンテナの寸法が決定される。
【００１３】
最近では加熱室の容積も広く、被加熱物の加熱温度を随時検出してアンテナの向きにより特定の食品にマイクロ波を集中させて加熱を制御できるように指向性を強くする工夫も加えられ、アンテナ形状も複雑になり回転中心とアンテナの重心の偏心量が大きくなる傾向にある。このようにアンテナの回転においては加熱分布や加熱効率の性能を左右するので高い信頼性が要求される。
【００１４】
一方、対象となる被加熱物のサイズや水分量などは様々であり、被加熱物の加熱均一性は加熱室の平面方向だけでなく、高さ方向にも要求されるため、高さ寸法を大きくして広い加熱室の容積を実現するためには、高さ方向のマイクロ波の分散を促進して加熱均一性を良くし高い加熱効率を実現することも重要である。
【００１５】
しかしながら、従来のアンテナでは図５の１７に示すように水平な回転成分として構成されており、たとえば加熱室の天面にアンテナを設ける場合では、加熱室の上下方向に対してマイクロ波を積極的に分散させる構成は配慮されていないものであった。
【００１６】
また、さらに、このように偏心してバランスの崩れたアンテナを回転させるにおいては、その回転駆動部の負荷が増大するだけでなく、振動や騒音の原因となるので信頼性の確保が課題となり、回転速度が制約されて加熱における所望の均一性や効率を得ることができないものであった。
【００１７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マイクロ波を適正に放射して被加熱物の加熱の均一性と加熱効率を高くする信頼性の良いマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波加熱装置は、
被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、前記マグネトロンで発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から伝送されるマイクロ波を前記加熱室内に導出するマイクロ波導出孔と、前記マイクロ波導出孔を貫通して配した円筒状のアンテナ軸と、前記アンテナ軸の一端に電気的に接続され、加熱室内にマイクロ波を放射するアンテナと、前記アンテナを、前記アンテナ軸を中心に回転させるアンテナ駆動手段とを備え、前記アンテナは、略円形状の外形中心から偏心した位置で前記アンテナ軸と接続する水平部と、前記水平部から加熱室側に向かって屈曲した傾斜部を有するものである。
【００１９】
これによって、加熱室へのマイクロ波の放射は適正に分散して、加熱ムラを抑制して被加熱物を効率良く加熱することができる。
【００２０】
また、本発明のマイクロ波加熱装置のアンテナには、偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段を設けたものであり、アンテナに一体に設けられたバランス調整手段の作用により、アンテナの回転における不釣合いが抑制されるので、アンテナを適正な速度で回転させて振動や騒音の発生を抑えて、高い信頼性で加熱ムラを抑制して被加熱物を効率良く加熱することができる。
【００２１】
また、本発明のマイクロ波加熱装置のアンテナ駆動手段は、前記アンテナを接続したアンテナ軸の他端側に連結し、誘電体材料からなる誘電体軸と、前記誘電体軸に連結する回転子を有するモータと、前記誘電体軸を回転自在に支持する軸受け部とにより構成され、前記軸受け部を挟んで前記アンテナ側とは反対側に、前記アンテナの偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段設けたものであり、バランス調整手段はマイクロ波が伝送もしくは放射される空間の外に設けたものでありマイクロ波に制約されずに任意に構成できる。
【００２２】
これにより、アンテナの回転における不釣合いが抑制されるので、アンテナを適正な速度で回転させて振動や騒音の発生を抑えて、高い信頼性で加熱ムラを抑制して被加熱物を効率良く加熱することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のマイクロ波加熱装置は、略円形状の外形中心から偏心した位置でアンテナ軸に接続する水平部と、水平部から加熱室側に向かって屈曲した傾斜部とを有し、アンテナ軸を中心に回転しつつマイクロ波を加熱室内に放射するので、水平方向と上下方向とのマイクロ波の分散を促進しつつ加熱むらを抑えて被加熱物を効果的に加熱することができ、被加熱物の加熱の均一性と加熱効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の正面断面構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の側面断面構成図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の給電部断面構成図（ｂ）本発明の実施の形態１におけるマイクロ波加熱装置の給電部断面構成図の下側から見た図（Ｍ矢視図）
【図４】本発明の実施の形態２におけるバランス調整手段の構成を示す要部断面図
【図５】従来のマイクロ波加熱装置の正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、前記マグネトロンで発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から伝送されるマイクロ波を前記加熱室内に導出するマイクロ波導出孔と、前記マイクロ波導出孔を貫通
して配した円筒状のアンテナ軸と、前記アンテナ軸の一端に電気的に接続され、加熱室内にマイクロ波を放射するアンテナと、前記アンテナを、前記アンテナ軸を中心に回転させるアンテナ駆動手段とを備え、前記アンテナは、略円形状の外形中心から偏心した位置で前記アンテナ軸と接続する水平部と、前記水平部から加熱室側に向かって屈曲した傾斜部を有するものである。
【００２６】
これにより、前記アンテナは偏心してアンテナ軸を中心に回転しつつマイクロ波を加熱室内に放射するので、水平方向と高さ方向とのマイクロ波の分散を促進しつつ加熱むらを抑えて被加熱物を効果的に加熱することができる。
【００２７】
第２の発明は、特に、第１の発明のアンテナには、偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段を設け、前記バランス調整手段は、前記アンテナの水平部もしくは傾斜部の少なくとも何れか一方に設けた抜き孔もしくは薄肉部もしくは、重りもしくは厚肉部であるものである。
【００２８】
これにより、第１の発明の効果に加えて、アンテナに一体に設けられたバランス調整手段の作用によりアンテナの回転における不釣合いが抑制されるので、特に、アンテナのサイズや回転速度を制限する必要がなく、所望の特性が得られるようにアンテナを適正な速度で回転させて振動や騒音の発生を抑えて、信頼性の良いマイクロ波加熱装置を提供することができる。
【００２９】
さらにマイクロ波の放射される空間において、アンテナと一体的にバランス調整手段を設けた構成にすることにより、放射したマイクロ波の損失や、放射方向への影響を防止できるものである。
【００３０】
第３の発明は、被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を発生するマグネトロンと、前記マグネトロンで発生したマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管から伝送されるマイクロ波を前記加熱室内に導出するマイクロ波導出孔と、前記マイクロ波導出孔を貫通して配した円筒状のアンテナ軸と、前記アンテナ軸の一端に電気的に接続され、略円形状の外形中心から偏心した位置で前記アンテナ軸と接続する水平部と、前記水平部から加熱室側に向かって屈曲した傾斜部を有し、加熱室内にマイクロ波を放射するアンテナと、前記アンテナを、前記アンテナ軸を中心に回転させるアンテナ駆動手段とを備え、前記アンテナ駆動手段は、前記アンテナを接続したアンテナ軸の他端側に連結し、誘電体材料からなる誘電体軸と、前記誘電体軸に連結する回転子を有するモータと、前記誘電体軸を回転自在に支持する軸受け部とにより構成され、前記軸受け部を挟んで前記アンテナ側とは反対側に、前記アンテナの偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段設けたものである。
【００３１】
これにより、前記アンテナは偏心してアンテナ軸を中心に回転しつつマイクロ波を加熱室内に放射するので、水平方向と高さ方向とのマイクロ波の分散を促進しつつ加熱むらを抑えて被加熱物を効果的に加熱することができる。そして前記アンテナの偏心による回転の不釣合いを抑制するためのバランス調整手段は、マイクロ波が伝送もしくは放射される空間の外にアンテナとは分離して設けてあるので、バランス調整手段の形態はマイクロ波に制約されずに任意に決定することができる。
【００３２】
さらに、前記アンテナは偏心してアンテナ軸を中心に回転しつつアンテナの回転における不釣合いが抑制されるので、特に、アンテナのサイズや回転速度を制限する必要がなく、所望の特性が得られるようにアンテナを適正な速度で回転させて振動や騒音の発生を抑えてマイクロ波を加熱室内に放射するので、水平方向と高さ方向とのマイクロ波の分散を促進しつつ加熱むらを抑えて被加熱物を効果的に加熱することができ、信頼性の良いマイ
クロ波加熱装置を提供することができる。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
図１から図２は、本発明に係る実施の形態１のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す要部断面図であり、図１は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の正面（被加熱物を入れるドア側）から見た断面構成図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の側面から見た断面構成図である。
【００３５】
図１、図２において、食品等の被加熱物を収納する加熱室５０は、金属材料からなる壁面を有し、加熱室５０の上部の略中央には加熱室にマイクロ波を給電するためにマイクロ波導出孔４１、金属製の中心導体であるアンテナ軸４２、金属板からなりマイクロ波を放射するアンテナ４３を設け、その周囲には円錐台形のドーム４４を構成して給電部４０を配置する。
【００３６】
さらに、マイクロ波発生手段であるマグネトロン３０から放射されるマイクロ波を給電部４０に伝送する伝送手段である導波管３５を備えている。
【００３７】
被加熱物である食品２００は、加熱室５０に設けられた棚５８に載置された網８０に載せられる。棚５８は使用者が食品の形態や加熱調理に応じて食品をのせる高さが選べるように両側の側面に複数段設けられている。
【００３８】
加熱室５０内の上部にはヒーター５５が備えられてあり、マイクロ波による加熱以外にもヒーター５５の輻射熱によって直接食品を加熱でき、複数の調理メニューに対応することができる。
【００３９】
ヒーター５５は、電熱線を充填材とともに銅パイプに封止した構成である。加熱室の後ろ壁面に一端（端子側）を固定し先端（加熱室に露出する発熱部）側はヒーター支持部材５６で保持する構成となっている。
【００４０】
ヒーター支持部材５６は熱硬化性の樹脂材料で構成され、ヒーターの熱膨張に対応して自由度をモータせて支持する構成となっている。なお、ヒーター支持部材５６の材料としては樹脂でなくても耐熱要求温度に応じて碍子などセラミックで構成してもよく、金具に比べてマイクロ波への影響を小さく構成できる。
【００４１】
その他にも加熱室５０の底面下側には下ヒーター６２が備えられている。後面側には熱風調理するためのコンベクション用ヒーター６１と、ファン６０が備えられており加熱室５０に熱風が送られる。また、加熱時にはサーミスタ７５により加熱室５０の温度を検出している。
【００４２】
食品は加熱室ドア１１０を開けて加熱室に入れられる。加熱室ドア１１０の上方には操作・表示部１００が配され運転スイッチ（図示せず）と運転設定釦（図示せず）が設けられている。また、操作つまみ１０１で加熱時間（加熱温度）が使用者により任意に設定でき制御部９０に指示される。
【００４３】
照明７０が備えられ、加熱運転中には加熱室５０内を照らし食品の加熱状況が使用者により目視できる。照明７０の前面には照明カバー７１が備えられている。なお、照明カバー７１は耐熱ガラスで構成されているが光を通すように開孔を設けた金属板で構成しても
よい。この場合開孔は、マイクロ波を通さない孔径や間隔にすることで電波の損失を防止できる。なお照明７０は電球に限らずＬＥＤ照明を備えてもよい。この場合、同様の照度が得られ消費電力を少なくすることができる。
【００４４】
加熱室ドア１１０には開閉のドア検出スイッチ（図示せず）が備えられており、加熱室ドア１１０が完全に閉まった状態でなければ運転されない。また、運転中にドアが開けられた場合には直ちに運転を停止するように安全装置として機能する。
【００４５】
加熱室５０の上面には、食品加熱により発生する臭気や煙を排気する換気ファン６５が備えられる。なお、換気ファン６５の前後に脱臭剤を設けて臭いの放出を低減できる構成にしてもよい。
【００４６】
換気ファン６５が備えられマイクロ波加熱装置内部の加熱室５０の周囲の換気をする。この換気ファン６５は同時にマグネトロン３０、導波管３５さらに電源（図示せず）の冷却を兼ねるように換気通路６７が構成されている。
【００４７】
導波管の側面には開孔３５ａを設けている。この開孔３５ａに換気ファン６５の送風を一部通すことにより、マグネトロン３０や導波管３５の冷却の効果が向上する。
【００４８】
アンテナ駆動手段であるモータ４５は、アンテナ軸４２の上部に備えられており、モータ４５の回転子４５ａの回転によりアンテナ４３はアンテナ軸４２と一体に回転する。
【００４９】
アンテナ４３は回転中心に対して偏りのある形状にすることでマイクロ波は下方の加熱室５０に向かってムラ無く放射される構成になっている。
【００５０】
具体的には、本実施の形態におけるアンテナ４３は、アルミニウム等の良導電性の金属板で略円形に構成され、アンテナ４３の回転中心となるアンテナ軸４２との接合部は円周上に電界分布の強弱が得られるように偏心した位置にある。
【００５１】
また、アンテナ軸４２からの距離が最も遠くなる円周側でマイクロ波の放射量が最大となるようにマイクロ波の発振波長に対応して外形寸法と偏心量が設定されている。
【００５２】
また、円形の外形の効果としては、マグネトロン３０から発振されるマイクロ波は、単一の周波数ではなく主たるピーク周波数を中心とした帯域をもつので、加熱室５０に給電されるマイクロ波はエネルギー効率がよくなる。
【００５３】
より具体的には、アンテナ４３は外径６２ｍｍの円板であり、その中心から１２ｍｍ偏心した位置で、加熱室側に１５ｍｍ突出させた直径１５ｍｍのアンテナ軸４２の端部に接続した構成としている。
【００５４】
加熱室５０に突出させたアンテナ軸４２のもう一方の端部は導波管３５側に１１ｍｍ突出し、誘電体材料からなるモータ４５の回転子４５ａと連結して回転する構成となっている。
【００５５】
なお、本実施の形態における導波管３５の伝送路の厚みは１５ｍｍに設定されている。さらに、アンテナ４３はアンテナ軸４２と接続する水平部４３ａと、接続部より外側で水平から加熱室に向かって下側に折り曲げた傾斜部４３ｂとを有した形状のものである。
【００５６】
これにより、マイクロ波の放射方向はアンテナから被加熱物までの距離や加熱室の寸法に応じて所望の加熱効率が得られるように折り曲げの角度で調整、設定されていて、加熱
室５０の上下方向にもマイクロ波の攪拌が促進されることで被加熱物の均一な加熱に効果がある。
【００５７】
さらに、偏心して外形までの寸法が大きい側、すなわちマイクロ波の放射が大きい側に傾斜部を設けているので、傾斜面を設けて放射方向を調整するのに効果的であり、マイクロ波の上下方向の分散が促進されるものである。
【００５８】
これにより、加熱室５０の容積を大きくして加熱分布を均一化するのに有利である。本実施の形態において、傾斜部４３ｂは、水平に対して５°傾いて設定されている。また、給電部４０においてアンテナ４３の周囲にはドーム４４が設けてある。
【００５９】
次に、アンテナの回転速度について説明する。一般的な電子レンジやオーブンレンジでは、アンテナの回転速度は、食品を載置して回転するターンテーブル方式の場合の回転速度とほぼ同等の２秒間に１回転程度の速さに設定されている。
【００６０】
ターンテーブル方式の場合には載せる食品の重量による回転負荷や、遠心力の観点から回転速度を早くするには制約があるが、被加熱物を固定してアンテナを回転させる方式では、それらの制約は拘束されず、アンテナの回転速度を高速にしてマイクロ波の分散を促進して加熱の均一性が図れ、効率良く被加熱物を加熱できる利点がある。
【００６１】
特に、短時間で加熱が終了する少量負荷での加熱むらが抑制される効果は顕著であるが、これに限らず定在波の発生を抑制して加熱段階での熱の対流や伝導の少ないような被加熱物においても効果がある。
【００６２】
ここでアンテナ４３には偏心による不釣合いを抑制するバランス調整手段４６を備えているので回転数を高速にしても振動や騒音を抑制して、信頼性の高い装置を提供することができる。
【００６３】
バランス調整手段４６の無い状態ではアンテナ軸４２と接続する回転中心はアンテナの重心と離れている。しかしながら、回転を支持する軸受け部と誘電体軸との間には、少なくとも回転自在に必要な隙間を設けている。
【００６４】
したがって、アンテナ４３の回転数が高くなるとアンバランスによる振動や騒音、さらにモータや軸受け部の磨耗や破損の可能性があり信頼性が確保できない。図３は（ａ）本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の給電部断面構成図（ｂ）本発明の第１の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の給電部断面構成図の下側から見た図（Ｍ矢視図）
である。図３に示すように、本実施の形態において、アンテナ軸４２を基点にアンテナの広い面側には抜き孔４３ｈを複数設け、逆に狭い面側に厚肉部４３ｍを設けることによりアンテナ４３の重心がアンテナ軸４２に略一致するように構成されている。
【００６５】
なお、抜き孔部はマイクロ波に作用しないように直径８ｍｍ程度の小さな孔を複数設けても良いし、積極的にマイクロ波を放射に適した開口にしても良い。また、厚肉部４３ｍは加熱室に向かう面に厚みを持たせることで電波に作用しないようにできるが、アンテナ４３とは別に比重の異なる材料を結合しても良い。
【００６６】
これらのバランス調整手段４６はアンテナ４３の形状と偏心度合いにより、どちらか一方でも組み合わせてもどちらでも良い。
【００６７】
マイクロ波加熱装置のマイクロ波が放射される空間において、アンテナの近傍にアンテ
ナと別体にバランス調整手段を設けたのでは、十分な効果が期待できないばかりか、マイクロ波の放射方向が変わったり、マイクロ波により発熱したりすることになりかねない。これに対し本実施の形態においては、アンテナと一体的にバランス調整手段を設け電界や放射方向に影響を与えず所望のアンテナ特性が得られる。
【００６８】
本実施の形態においては、１秒間に約２５回転の速度に設定されている。これによりビーカーに入れた水の加熱効率はアンテナ回転数を２秒間に１回転の設定にした場合の５２．６％に対して５３．０％に向上した。また、バランス調整手段を備えることでステップ駆動のような間欠動作においても速度可変の制御応答性が良くなる効果がある。
【００６９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるバランス調整手段の構成を示す要部断面図であり、マイクロ波加熱装置の給電部におけるアンテナ駆動手段とバランス調整手段の構成を示す断面図である。
【００７０】
実施の形態１と異なる点は、バランス調整手段４６を構成する位置にある。すなわち、バランス調整手段４６は、アンテナ４３を接続したアンテナ軸４２の他端側に連結する誘電体材料からなる誘電体軸４８を回転自在に支持する軸受け部４７を挟んでアンテナ４３側とは反対側に、前記誘電体軸４８に偏心して設けた点である。
【００７１】
アンテナ４３の回転駆動は、回転自在に軸受け支持された誘電体軸４８にモータ４５の回転子４５ａを連結し、誘電体軸４８を介してアンテナ４３を接続したアンテナ軸４２を回転させるものであり、軸受け部４７を挟んでアンテナ４３とは反対側にバランス調整手段４６を設けているので、バランス調整手段４６の重心はアンテナ４３の回転モーメントを打ち消すように重心側とは回転中心に対して反対側に設定されている。
【００７２】
さらに、バランス調整手段４６はマイクロ波が伝送あるいは放射される空間の外に構成されるので、その形状はマイクロ波を考慮せずに任意に決めることができる。
【００７３】
また、マイクロ波加熱装置においては、アンテナ４３から放射されるマイクロ波は被加熱物の負荷量が少ない場合には、加熱室で吸収されないマイクロ波が、反射波となってふたたびマグネトロン３０側に戻るが、この場合にはマグネトロン３０のみならず、アンテナ４３や導波管３５の発熱が大きくなるが、アンテナ軸４２に連結して駆動するモータ４５側に伝導する熱がバランス調整手段４６により放熱する効果がある。
【００７４】
また、加熱室においてはヒーターによる加熱調理がおこなわれるが、この場合にも放熱効果により温度上昇を抑えられるので駆動手段の熱に対する信頼性も確保される。
【００７５】
以上のように構成されたマイクロ波加熱装置においては、制御手段９０（図２）はマグネトロンや各ヒーターの通電を制御し、マイクロ波とヒーターの輻射熱や対流熱との少なくともいずれかを供給して食品を加熱処理することができるようになっている。
【００７６】
以下、マイクロ波による加熱（運転）を中心にその動作、作用を説明する。
【００７７】
まず、マグネトロン３０で発生したマイクロ波は導波管３５を伝送されマイクロ波導出孔（結合孔）４１とアンテナ軸４２とによる同軸構成で導波管３５から加熱室５０側へと導出される。さらにマイクロ波はアンテナ軸４２からアンテナ４３を介して加熱室５０に放射される。
【００７８】
マイクロ波はアンテナ４３の表面、外形端面、アンテナ軸４２外周表面からも放射され
る。ここでドーム４４を備えているので、アンテナ板の周囲にヒーター５５やサーミスタ７５を配していても、そこに直接的にマイクロ波は放射されずに電界が集中して発熱し損失となることを防止することができる。
【００７９】
また、本実施の形態においては給電部４０の周囲にはマイクロ波の放射を反射するドーム４４を構成することにより、加熱室５０内におけるマイクロ波の放射は給電部４０の周囲の部材の有無、部材の形状や配置の影響を受け難くなり、放射されるマイクロ波は損失が少なく高い効率で被加熱物に供給される。
【００８０】
また、本実施の形態ではドーム４４を下方に傾斜した面に構成することにより、ドーム４４の内面で反射するマイクロ波は下方に置いた被加熱物である食品に高い効率で供給することもできる。
【００８１】
本実施の形態ではアンテナ軸４２の軸線に対して約４５度の角度で円錐状のドーム面を構成しているが、この角度は給電部から被加熱物までの高さ（棚５８の位置）によってマイクロ波の最適な放射になるように決めれば良い。
【００８２】
角度を大きくすればマイクロ波の放射の広がりが期待でき、ドーム４４は、特に、別体に設ける必要はなく加熱室の壁面と一体的に成形（絞り加工など）することが容易である。なお、ドーム４４の平面形状についてはアンテナ４３の回転に干渉しなければ円形や正方形に限らず、楕円や多角形、またこれらの組み合わせた形状にしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
以上のように、本発明にかかるマイクロ波加熱装置は、加熱室内におけるマイクロ波の放射は給電部周囲の部材の有無、部材の形状や配置の影響を受け難くなり、放射されるマイクロ波は損失が少なく高い効率で被加熱物に供給される。さらに放射されるマイクロ波は加熱室内に十分拡散されるので加熱の均一性が良く被加熱物を効率良く加熱できるので電子レンジやオーブンレンジに有効である。
【符号の説明】
【００８４】
８、３０  マグネトロン
１４、３５  導波管
４０  給電部
４１  マイクロ波導出孔
４２  アンテナ軸
１５、４３  アンテナ
４３ａ  水平部
４３ｂ  傾斜部
４４  ドーム
１９、４５  モータ
４６  バランス調整手段
２、５０  加熱室
【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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