(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナは加熱室の天井壁面に設けたマイクロ波を供給する結合孔に前記壁面に対して垂直方向に貫通して設けた垂直軸素子とこの垂直軸素子に垂直に接合した水平素子とを備え、前記アンテナの垂直軸素子の中心軸をＺ軸とし、このＺ軸に垂直で垂直軸素子と水平素子との接合点を通るＸ−Ｙ平面を設定した時、前記アンテナの水平素子は供給されたマイクロ波によりこのＸ−Ｙ平面上に面状の共振電流を流す平板とすることでＺ軸方向に強い指向性を持たせた電子レンジ。
【請求項２】
アンテナの水平素子はＸ軸方向の最大幅が略１／２波長、Ｙ軸方向の最大幅が略１／４波長から３／４波長の平板とした請求項１記載の電子レンジ。
【請求項３】
アンテナの水平素子はＸ軸方向に略１／２波長、Ｙ軸方向に略１／４波長から３／４波長の幅を有する矩形の平板とし、望ましくは一辺が略５３ｍｍの正方形の平板とした請求項１記載の電子レンジ。
【請求項４】
アンテナの水平素子はＸ軸方向の軸長が略１／２波長、Ｙ軸方向の軸長が略１／４波長から３／４波長の楕円形の平板とし、望ましくは直径が略６２ｍｍの略円形の平板とした請求項１記載の電子レンジ。
【請求項５】
アンテナの垂直軸素子の加熱室壁面からの出寸法を１／１０波長から１／１００波長とした請求項１ないし４のいずれか１項記載の電子レンジ。
【請求項６】
底面が略正方形の加熱室と、前記加熱室の天井壁面に対し垂直下方方向に強い指向性を有するアンテナとを有し、食品載置台の中心軸上の利得と載置可能な円形で最大の直径を有する食材の外周方向の利得に５ｄＢ以上、１０ｄＢ以下の差が生ずるようにこの天井壁面と食品載置台との距離を設定した電子レンジ。
【請求項７】
加熱室の底面は略正方形で、食品載置面の中心軸上の利得と載置可能な円形食材の最大径方向の利得に５ｄＢ以上、１０ｄＢ以下の差が生ずるように天井壁面と食品載置台との距離を設定した請求項１ないし５のいずれか１項記載の電子レンジ。
【請求項８】
加熱室の底面は略正方形で、天井壁面と食品載置台との距離は載置可能な円形食材の最大径の略１／２以下、略１／４以上とした請求項１ないし５のいずれか１項記載の電子レンジ。
【請求項９】
アンテナを垂直軸素子の中心軸を中心に回転する構成とした請求項１ないし５のいずれか１項または７または８に記載の電子レンジ。
【請求項１０】
加熱室と導波管との結合孔を加熱室の天井面に設け、食品を載置する食品載置台を回転する構成とした請求項１ないし８のいずれか１項記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子レンジに関し、特にマイクロ波を加熱室内に導くアンテナと加熱室の構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に示す様な、偏平な被加熱物２を収納する加熱室３と、２４５０ＭＨｚのマイクロ波を前記加熱室３に導く導波管４と、前記加熱室３と前記導波管４との結合孔５に加熱室天井壁面３ａに対して垂直方向に貫通して設けた垂直軸素子６ａとこの垂直軸素子６ａに垂直に接合された水平素子６ｂからなるアンテナ６とを備えた電子レンジにおいて、前記アンテナ６の垂直軸素子６ａの加熱室壁面３ａからの出寸法ｈは略１／８波長の１５ｍｍ前後、水平素子は長さｌが略１波長の１２０ｍｍ前後、巾ｗが略１／５波長の２４ｍｍ前後の帯状に構成さるのが一般的であった。
【０００３】
また、加熱室３の食品載置皿９から天井壁面３ａまでの高さはアンテナ空間と多様な形状の食品２の出し入れとを考慮し食品載置皿９の大小に関わらず２００ｍｍ前後もしくはそれ以上に設定するのが一般的であった。
この従来の電子レンジの要部断面図を図１２（ａ）に、アンテナの平面図を図１２（ｂ）にを示す。
【０００４】
そして上記従来の電子レンジのアンテナ６は水平素子６ｂが長さ略１波長の帯状線路のためこの水平素子６ｂには大きい共振電流が励起される。しかしこうした構成の場合、図１２（ｃ）に等価回路を示す様に、水平素子６ｂのイメージ線路６ｃが接地面である加熱室壁面３ａの反対側に形成され、平行２線の線路と同等になり、このイメージ線路６ｃに大きさが同じで方向が逆向きの電流が誘導されることが知られている。このため、両者の作る電磁界は相互にキャンセルされ、この水平素子６ｂに流れる電流により放射されるマイクロ波は流れる電流に比較して小さな物になる。
【０００５】
一方、垂直素子６ａは加熱室天井壁面３ａからの出寸法ｈが略１／８波長で、一般にユニポールアンテナとしての最適長である１／４波長の半分の長さがあり十分ユニポールアンテナとしての放射特性を有しており、垂直素子６ａに対して垂直な平面である天井壁面に沿った方向を中心にてマイクロ波を強く放射するようになっていた。
【０００６】
しかも、加熱室３の天井壁面３ａと食品載置台９との距離が大きいので、アンテナがある程度下向きの放射特性を持っていても、多くのマイクロ波は直接食品に照射される前に、加熱室の側壁により反射されてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記従来の電子レンジの構成では、被加熱物は主に周囲の加熱室側壁で反射され周囲から中央に向かって伝搬するマイクロ波で加熱される。一般に食品等の被加熱物は水分を多く含み、マイクロ波に対する減衰率は大きいので、周囲から進入したマイクロ波は中心に向かうとともに減衰し、中心部が加熱されにくいと言う課題があった。特にこの課題は、ピザやお好み焼きと言った扁平な食品に顕著に発生した。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため被加熱物を収納する加熱室と、マイクロ波を前記加熱室に導く導波管と、前記加熱室と前記導波管との結合孔に加熱室壁面に対して垂直方向に貫通して設けた垂直軸素子とこの垂直軸素子に垂直に接合された平板状の水平素子からなるアンテナとを備え、前記アンテナの垂直軸素子からの放射を抑制する一方、水平素子からの放射をより大きくすることで、天井壁面の垂直方向に強い放射指向性を前記アンテナに持たせたものである。
【０００９】
また、加熱室は底面が略正方形で、アンテナは中心軸上の利得と食品載置台上に載置可能な最大径の円形食材の周縁方向の利得とに５ｄＢ以上、１０ｄＢ以下の差が生ずるように加熱室３の天井壁面３ａと食品載置台９との距離Ｈを載置可能な円形食材の最大径２Ｒの略１／２以下、略１／４以上としたものである。
【００１０】
上記発明によればアンテナの配置された加熱室天井壁面から下向きに放射されるマイクロ波が強く、しかもアンテナと食品を載置する台との距離が近いためアンテナからの放射ビームは広がらず、食品は中央付近を中心にアンテナから直接放射されるマイクロ波で加熱される割合が増大する。一方、周囲の加熱室側壁で反射され周囲から中央に向かって伝搬するマイクロ波で加熱される割合は小さくなる。しかも、底面が略正方形のため側面からの反射は前後左右でバランスのとれた加熱となる。その結果、従来の構成では、加熱され難かった食品の中央部も十分加熱され、ピザやお好み焼きと言った偏平形状のものも十分その中心部を含めて均一に加熱することが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の電子レンジは、加熱室の天井壁面に設けたマイクロ波を供給する結合孔に前記壁面に対して垂直方向に貫通して設けた垂直軸素子とこの垂直軸素子に垂直に接合された水平素子とからなるアンテナを備え、前記アンテナの垂直軸素子の中心軸をＺ軸とし、このＺ軸に垂直で垂直軸素子と水平素子との接合点を通るＸ−Ｙ平面を設定した時、前記アンテナの水平素子は供給されたマイクロ波によりこのＸ−Ｙ平面上に面状の共振電流を流す平板とすることでＺ軸方向に強い指向性を持たせたものである。
【００１２】
そして、水平素子に面状の共振電流を流すため、水平素子に対して垂直方向に強い指向性を有する放射を発生することができる。
【００１３】
また、アンテナの水平素子はＸ軸方向の最大幅が略１／２波長、Ｙ軸方向の最大幅が略１／４波長から３／４波長の平板としたものである。
【００１４】
そして、水平素子が基本モードで共振して面状の共振電流を流すため、水平素子に対して垂直方向に強い指向性を有する放射を発生することができる。
【００１５】
また、アンテナの水平素子はＸ軸方向に略１／２波長、Ｙ軸方向に略１／４波長から３／４波長の幅を有する矩形の平板とし、望ましくは一辺が略５３ｍｍの正方形の平板としたものである。
【００１６】
また、アンテナの水平素子はＸ軸方向の軸長が略１／２波長、Ｙ軸方向の軸長が略１／４波長から３／４波長の楕円形の平板とし、望ましくは直径が略６２ｍｍの略円形の平板としたものである。
【００１７】
また、アンテナの垂直軸素子の加熱室壁面からの出寸法を１／１０波長から１／１００波長としたものである。
【００１８】
そして、従来広く用いられている水平素子付きアンテナの垂直軸素子の長さ１／８波長すなわち約１５ｍｍに比してた短く設定されているので、この垂直軸素子から主に水平方向に放射されるマイクロ波の強度は従来構成のものに比して大幅に小さくすることができる。
【００１９】
また、底面が略正方形の加熱室と、前記加熱室の天井壁面に対し垂直下方方向に強い指向性を有するアンテナとを有し、食品載置台の中心軸上の利得と載置可能な円形食材の最大径方向の利得に５ｄＢ以上、１０ｄＢ以下の差が生ずるようにこの天井壁面と食品載置台との距離を設定したものである。
【００２０】
そして、偏平な食品の中央近傍に直接放射するマイクロ波を周縁より強くして中央と周囲の加熱のバランスを取ったものである。
【００２１】
また、加熱室の底面は略正方形で、食品載置面の中心軸上の利得と載置可能な円形食材の最大径方向の利得に５ｄＢ以上、１０ｄＢ以下の差が生ずるように天井壁面と食品載置台との距離を設定したものである。
【００２２】
また、加熱室の底面は略正方形で、天井壁面と食品載置台との距離は載置可能な円形食材の最大径の略１／２以下、略１／４以上としたものである。
【００２３】
また、アンテナを垂直軸素子の中心軸を中心に回転する構成としたものである。
【００２４】
そして、被加熱物の加熱を中央と周辺さらには円周上も均一に加熱可能としたものである。
【００２５】
また、加熱室と導波管との結合孔を加熱室の天井面に設け、食品を載置する食品載置台を回転する構成としたものである。
【００２６】
そして、食品載置台の回転軸とアンテナの垂直軸素子の中心軸との距離を選択することで、アンテナ７の放射パターンや食品載置台と天井壁面との距離Ｈを変えずに加熱パターンの中心と周囲のバランスを変えることが可能となる。
【００２７】
【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。
【００２８】
（実施例１）
図１は実施例１の主要部分の構成を示す縦断面図、図２は同実施例１の要部の縦断面図、図３は同実施例１のアンテナの平面図である。
【００２９】
図１〜図３において、１はマイクロ波を発生するマグネトロン、２はマイクロ波で加熱される食品、３は食品２を収納する加熱室、４はマグネトロン１で発生したマイクロ波を加熱室３へ導く導波管、５は導波管４壁面とと加熱室３壁面を貫通して設けた結合孔、７ａは結合孔５に貫通して設けた垂直軸素子、７ｂは垂直軸素子７ａに垂直に接合された水平素子で、垂直軸素子７ａと水平素子７ｂとでアンテナ７を形成している。アンテナ７は導波管４の外に配置され、回転軸を垂直軸素子７ａに連接したアンテナモータ８により回転駆動される。前記アンテナ７の垂直軸素子７ａの加熱室壁面３ａからの出寸法ｈは１／１０波長から１／１００波長とし、本実施例では６ｍｍに設定されている。
【００３０】
また前記アンテナ７の垂直軸素子７ａの中心軸をＺ軸としこのＺ軸に垂直なＸ―Ｙ平面上に水平素子７ｂが来る座標軸を設定した時、前記水平素子７ｂはＸ軸に対して略左右対称で一辺が約５３ｍｍの電気良導体の金属板で構成されており、垂直軸素子７ａは水平素子７ｂの中心から略１９ｍｍの位置で接合されている。
【００３１】
一方、加熱室３は底面が略正方形で、食品載置台９に載置可能な円形負荷の最大直径２Ｒは２８０ｍｍ、食品２を載置する食品載置台９の上面と結合孔のある天井壁面３ａとの距離Ｈは略１２５ｍｍは、前記最大直径２Ｒの１／２すなわち１４０ｍｍより小さく１／４すなわち７０ｍｍより大きく設定されている。
【００３２】
次に動作、作用について説明する。まずアンテナ７の垂直軸素子７ａは接地面に当たる加熱室壁から６ｍｍ，波長にして略１／２０波長ぶん加熱室内に突き出して設けられているが、この長さは一般にユニポールアンテナとしての最適長である１／４波長に比べ、又従来広く用いられている水平素子付きアンテナの垂直軸素子の長さ１／８波長すなわち約１５ｍｍに比しても十分短く設定されているので、この垂直軸素子７ａから放射されるマイクロ波の強度は従来構成のものに比して大幅に小さくなるる。
【００３３】
一般に電気工学の教えるところによれば、送電線から放射される電磁波が、無視出来るか出来ないかの目安になるのは、２本の導体の間隔が１／１０波長から１／１００波長の間にあり、間隔が１／１０波長ではよく放射され、１／１００波長になると電磁波の放射は無視できる位のレベルになると言われている。本発明の場合、垂直軸素子７ａがユニポールアンテナに相当する放射機能をどの程度発揮するかは、垂直軸素子７ａの接地面として機能する天井壁面３ａからの出寸法ｈで決まり、やはり１／１０波長以上ではその放射機能が大きく、アンテナの接地面である壁面方向への指向強度を抑えることは困難である。一方、１／１００波長まで小さくなると、水平素子と接地面である天井壁面との距離が小さくなり過ぎ、水平素子と壁面との間に生ずるマイクロ波電界により放電が発生したり、僅かな変形、歪みで水平素子が壁面に接触したりするトラブルが発生するため１／１００波長程度が限界である。指向性としての性能と、構成上の合理性を勘案すると１／２０波長前後が最も適切な長さとなるが、これは加熱室３の寸法、また被加熱物２の形状、材料など要求されるアンテナ７の指向特性により異なることは言うまでもない 。
【００３４】
一方、前記垂直軸素子７ａに接合されている水平素子７ｂは一辺が約５３ｍｍの電気良導体の金属板で構成されており、垂直軸素子７ａは水平素子７ｂの中心から略１９ｍｍの位置で接合されている。水平素子７ｂには導波管から導かれたマイクロ波がこの垂直軸素子７ａを介して導かれる。水平素子７ｂと接地面である加熱室壁面３ａとの距離ｈが例えば略１ｍｍ以下すなわち垂直軸素子７ａからの放射はほとんど無視できるほど小さければ、水平素子７ｂは一辺が略１／２波長で共振して基本モードであるＴＭ１００波が正確に励振される。図４はこの水平素子７ｂにＴＭ１００波が励振されたときに流れる電流により発生する磁力線を示したものである。しかし本実施例の場合、垂直軸素子は６ｍｍに設定されているので、共振のＱが大幅に低下し、ＴＭ１００波の共振がくずれ、ｙ軸方向の電流成分が発生して共振周波数が低下するものと推定される。このため本実施例の場合、１／２波長の６０ｍｍより若干短い一辺５３ｍｍの正方形の水平素子７ｂで共振し、この共振電流によりｚ軸方向に最大値をもつ単向性の放射パターンを発生することになる。
【００３５】
従来の帯状の水平素子６ｂではＺ軸方向に強い放射特性が生じず、本発明の構成である矩形平板の水平素子７ｂでそれが生ずる理由は、水平素子７ｂに面状の共振電流が流れることで、イメージ電流によりキャンセルされない磁流が水平素子７ｂの端部にＹ軸方向に発生するためであることはマイクロ波工学の教えるところである。
【００３６】
このアンテナ７の放射パターンを従来例のアンテナ６の放射パターンと比較したのが図５ある。図５（ｃ）にアンテナを中心とした座標軸を示す。その特徴を最もよく示すｚ−ｙ断面での放射パターンを図示している。天井壁面３ａを接地面とし、これに電界が水平な扁波を水平扁波、垂直な扁波を垂直扁波とする。図５（ｂ）に示す本発明の構成よりなるアンテナ７の垂直軸素子７ａ方向への放射強度は、図５（ａ）に示す従来例のアンテナ６の垂直軸素子６ａの方向に対する放射強度に比較して８ｄＢすなわち６倍以上大きくなりその分は周辺方向に対する放射強度が弱くなっていることがわかる。
【００３７】
本発明のアンテナの場合、水平扁波の放射パターンはＺ軸を中心とした円周方向での変化は比較的小さい。さらに、垂直扁波成分は水平扁波成分に比して、ピーク方向で１０ｄＢも小さく、しかもｙ軸方向に限られているので、以降の説明は図５（ｂ）の水平扁波成分をベースに行う。
【００３８】
さらに、加熱室３は底面が略正方形で、食品２を載置する載置台９の上面と結合孔のある天井壁面３ａとの距離Ｈは１２５ｍｍで、載置台９に載置可能な最大円形負荷の直径２Ｒは２８０ｍｍ、よって距離Ｈは直径２Ｒの９／２０で略１／２弱である。アンテナ７の垂直軸７ａの中心軸Ｚと最大円形負荷の外周との成す角は約５０度で、これをアンテナ７の放射パターン図５（ｂ）に当てはめて見れば、最大である中心軸すなわちＺ軸方向に比べて約６ｄＢ前後小さな値となっている。図６は距離Ｈで決まる最大径２Ｒの食品の外周と垂直軸Ｚとの角度Φの関係を示したものである。
【００３９】
一般に食品２は水分含有率が高く、マイクロ波的には水とほぼ同等と考えてよい。水の比誘電率は約８０、従って食品中央に垂直にアンテナ７から入射したマイクロ波は空気との誘電率との違いから電力にして約６４％が反射し、食品内に透過するのは残りの３６％で、この電力がほぼそのまま吸収されると考えてよい。この３６％を対数表示すると−４．４ｄＢとなる。食品２の周縁部はマイクロ波が加熱室側壁で繰り返し反射されるので食品２の反射率と関係無くほぼ１００％負荷に吸収されると考えて良い。従って、アンテナ７から食品に直接放射されるマイクロ波のエネルギーは食品の周縁部で食品２の中央に対して略５ｄＢ小さくすることで中心と周縁で吸収されるマイクロ波電力がバランスすることとなる。
【００４０】
しかし、一般にバラツキ要因は中心部の加熱が少なくなる方向に作用すること、加熱室の壁面での反射に起因する定在波の影響、又特に食品中央付近からの反射波の影響、又加熱対象の食品の材料や厚み影響等により、さらに大きな放射電力差を設けることで、安定した特性が得られる。本実施例では上記のようにその差は約６ｄＢ前後となっている。
【００４１】
ただ、その差は大き過ぎてもバランスが崩れるため、大きくてもおおよそ１０ｄＢ前後が目安と考えてよいが、本発明の実施例程度のビーム幅（指向性）のアンテナでは１０ｄＢ以上の差をつけても周囲からの反射の影響が大きくて実質的な意味はない。又、本発明のアンテナの場合、天井壁面３ａと食品載置台９との距離Ｈを小さくするとしても実用上の高さとして自ずと限度があり、食品の出し入れを考慮すると食品最大径２Ｒの略１／４が下限値と考えられる。
【００４２】
ＴＭ１００波で励振される矩形の水平素子７ｂの場合、正方形が最も一般的であるが、水平素子７ｂは横幅すなわちＹ軸方向の幅Ｗが違っても基本的にはその共振周波数が若干変化するだけである。このため幅Ｗは１／４波長から３／４波長程度の範囲までは十分本発明の機能を発揮する特性を実現する水平素子を構成する事が出来る。
【００４３】
以上説明の通り、本実施例１はアンテナ７が天井壁面３ａに対し垂直下方向に強い指向性を有し、しかも底面が略正方形の加熱室３と、食品載置台９の中心軸上の利得と載置可能な円形食材の最大径方向の利得に５ｄＢ以上の差が生ずるようにこのアンテナ７と食品載置台９との距離Ｈを設定しているので食品２は主に中央近傍を中心にアンテナ７から直接放射されるマイクロ波で加熱される一方、周囲の加熱室側壁３ｂで反射され周囲から中央に向かって伝搬するマイクロ波で加熱される割合は小さくなる。
【００４４】
その結果、従来の構成では、加熱され難かった被加熱物２の中央部も十分加熱され、ピザやお好み焼きと言った偏平形状の食品も十分その中心部を含めて均一に加熱することが出来る。
【００４５】
（実施例２）
図７は実施例２の要部の縦断面図、図８は実施例２のアンテナの平面図である。  本実施例２において、実施例１と異なる点はアンテナ7の水平素子7bを直径が略６２ｍｍの略円形の電気良導体の金属板で構成した点である。垂直軸素子7ａは水平素子7ｂの中心から略１９ｍｍの位置で接合されている。
【００４６】
なお、アンテナ7の水平素子7b以外は実施例１と同一構造を有し、説明は省略する。
【００４７】
水平素子7ｂは共振してＴＭ１１０モードを生じる。円形の水平素子７ｂの場合、基本モードの励振される共振周波数は直径をｃとするとｃ＝０．５８波長で求められることが知られている。本実施例の場合も実施例１の場合と同様、垂直軸素子の接地面からの出寸法は６ｍｍに設定されているので、共振のＱが大幅に低下する。このため半径６２ｍｍの円形の水平素子７ｂで共振し、この共振電流によりｚ軸方向に最大値をもつ単向性の放射パターンを発生することになる。
【００４８】
ただし、垂直軸素子７ａを含めた共振周波数は、垂直軸素子７ａの長さ、垂直軸素子７ａが接合する水平素子７ｂ上の位置等により変化するため、正確な寸法はこれら寸法形状を含めて最終的に決まるものであることは円形の場合も矩形の場合と同様である。
【００４９】
本実施例ではＴＭ１１０波で励振される水平素子７ｂは円形の場合を示したが、円は楕円の一種であり、水平素子が楕円形でもＸ軸方向の軸長ｃが略１／２波長であればＹ軸方向の軸長ｄが多少違っても類似の共振モードで励振され、その共振周波数が若干変化するだけである。このためＹ軸方向の軸長ｄが１／４波長から３／４波長程度の範囲までは十分本発明の機能を発揮する特性を実現する水平素子を構成する事が出来る。図９に水平素子７ｂが楕円形の場合の一例を示す。
【００５０】
さらに、実施例１、実施例２で述べた水平素子は矩形あるいは楕円形の場合のみであったが、平面素子が共振状態になるには完全な矩形、楕円形である必要は無く、例えば大きく角をカットあるいは丸くした矩形、またその中間形状など多様な形状の考えられることは言うまでもない。すなわち、基本的に水平素子はＸ軸方向の最大幅が略１／２波長、Ｙ軸方向の最大幅が略１／４波長から３／４波長の平板であればよい。
【００５１】
さらには、線状アンテナのように発生電磁界がイメージ線路でキャンセルされないよう平板状の水平素子に共振電流が流れれば、高次モードであっても垂直下方に強い指向性を生じるので、ｘ軸方向の幅が１／２波長以上で、高次モードで励振される場合も同様の作用を生ずるものである。
【００５２】
（実施例３）
図１０は本発明の実施例３の主要部分の構成を示す縦断面図である。本実施例３において、実施例１（または２）と異なる点は、先ずアンテナ７を回転していないこと、そし食品２を載置する食品載置台９をターンテーブルモータ１０により回転している点である。
【００５３】
なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
次に動作、作用を説明すると、この方式の場合、アンテナ７を固定して食品２を回転するので当然円周方向の加熱の均一性は実現される。さらに、垂直軸方向に一定以上の放射強度を有するアンテナ７を構成しておけば、食品載置台９の回転軸とアンテナ７の垂直軸素子７ａの中心軸との距離uを選択することで、アンテナ７の放射パターンや食品載置台９と天井壁面３ａとの距離Ｈを変えずに加熱パターンの中心と周囲のバランスを変えることが可能となる。さらにアンテナ７の垂直軸素子７ａと導波管４とで構成される結合部が導波管４のマイクロ波の進行方向で垂直軸素子７ａの中心軸に関して対象な電界分布とならないため、アンテナ７を回転しても完全な円対象の電界パターンを実現出来ないのに対し、本発明の構成ではその課題も解消される。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に係る電子レンジは、アンテナは加熱室の天井壁面に設けたマイクロ波を供給する結合孔に前記壁面に対して垂直方向に貫通して設けた垂直軸素子とこの垂直軸素子に垂直に接合された水平素子とを備え、前記アンテナの垂直軸素子の中心軸をＺ軸とし、このＺ軸に垂直で垂直軸素子と水平素子との接合点を通るＸ−Ｙ平面を設定した時、前記アンテナの水平素子は供給されたマイクロ波によりこのＸ−Ｙ平面上に面状の共振電流を流す平板とすることでＺ軸方向に強い指向性を持たせているので、偏平な食品の中央近傍に直接放射するマイクロ波を周縁より強くすることが出来る 。
【００５５】
また、請求項５に係る電子レンジはアンテナの垂直軸素子の加熱室壁面からの出寸法を１／１０波長から１／１００波長としているので、垂直軸素子から主に水平方向に放射されるマイクロ波の強度は従来構成のものに比して大幅に小さくすることができるという効果がある。
【００５６】
また、請求項６に係る電子レンジは、底面が略正方形の加熱室と、前記加熱室の天井壁面に対し垂直下方方向に強い指向性を有するアンテナとを有し、食品載置台の中心軸上の利得と載置可能な円形食材の最大径方向の利得に５ｄＢ以上、１０ｄＢ以下の差が生ずるようにこの天井壁面と食品載置台との距離を設定しているので、偏平な食品の中央近傍に直接放射するマイクロ波を周縁より強くして中央と周囲の加熱のバランスを取るように出来る 。
【００５７】
また、請求項１０にかかる電子レンジは加熱室と導波管との結合孔を加熱室の天井面に設け、食品を載置する食品載置台を回転する構成としているので、食品載置台の回転軸とアンテナの垂直軸素子の中心軸との距離を選択することで、アンテナの放射パターンや加熱室の高さを変えずに加熱パターンの中心と周囲のバランスを変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電子レンジの主要部分を示す縦断面図
【図２】同電子レンジの要部縦断面図
【図３】同電子レンジのアンテナの平面図
【図４】同アンテナの水平素子に生ずる磁力線を示す図
【図５】（ａ）同電子レンジのアンテナの放射パターンを示す図
（ｂ）従来の電子レンジのアンテナの放射パターンを示す図
（ｃ）アンテナを中心として定めた座標軸を示す図
【図６】距離Ｈと食品の最大径２Ｒと角度Φの関係を示す図
【図７】本発明の実施例２における電子レンジの要部縦断面図
【図８】同電子レンジのアンテナの平面図
【図９】同電子レンジのアンテナの楕円形の場合の平面図
【図１０】本発明の実施例３における電子レンジの要部縦断面図
【図１１】従来例における電子レンジの主要部分を示す縦断面図
【図１２】（ａ）同電子レンジの要部縦断面図
（ｂ）同電子レンジのアンテナの平面図
（ｃ）同電子レンジのアンテナの等価回路を示す図
【符号の説明】
２  食品
３  加熱室
４  導波管
５  結合孔
７  アンテナ
７ａ  垂直軸素子
７ｂ  水平素子
９  食品載置台
【図１】
0004081891.tif 000002
【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】
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【図１２】
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