JP2000048946A - 電子レンジ - Google Patents
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- JP2000048946A JP2000048946A JP10307228A JP30722898A JP2000048946A JP 2000048946 A JP2000048946 A JP 2000048946A JP 10307228 A JP10307228 A JP 10307228A JP 30722898 A JP30722898 A JP 30722898A JP 2000048946 A JP2000048946 A JP 2000048946A
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- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/02—Stoves or ranges heated by electric energy using microwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/707—Feed lines using waveguides
- H05B6/708—Feed lines using waveguides in particular slotted waveguides
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/70—Feed lines
- H05B6/704—Feed lines using microwave polarisers
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- Electromagnetism (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャビティ内部に載置された調理物に円偏波
を放射して当該調理物を加熱して調理することにより、
当該調理物を均一に加熱できるのみならず、マイクロ波
エネルギーの吸収効率を向上させることにある。 【解決手段】 マグネトロンから生成されたマイクロ波
をキャビティ内部に放射して、当該キャビティ内部に載
置された調理物を加熱調理する電子レンジにおいて、前
記マグネトロン２０とキャビティ６０との間に、当該マ
グネトロン２０から生成されたマイクロ波を円偏波に変
換して当該キャビティ６０内部に放射するアンテナ３０
を設けたことを特徴とする。
を放射して当該調理物を加熱して調理することにより、
当該調理物を均一に加熱できるのみならず、マイクロ波
エネルギーの吸収効率を向上させることにある。 【解決手段】 マグネトロンから生成されたマイクロ波
をキャビティ内部に放射して、当該キャビティ内部に載
置された調理物を加熱調理する電子レンジにおいて、前
記マグネトロン２０とキャビティ６０との間に、当該マ
グネトロン２０から生成されたマイクロ波を円偏波に変
換して当該キャビティ６０内部に放射するアンテナ３０
を設けたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジに係り、
より詳細には、マグネトロンから生成されたマイクロ波
をキャビティ内部に放射してキャビティ内部に載置され
た調理物を加熱調理する電子レンジに関する。
より詳細には、マグネトロンから生成されたマイクロ波
をキャビティ内部に放射してキャビティ内部に載置され
た調理物を加熱調理する電子レンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の一実施例による電子レン
ジの概略断面図であり、従来の一実施例による電子レン
ジは、マイクロ波を生成するマグネトロン１１０と、前
記マグネトロン１１０で生成されたマイクロ波をキャビ
ティ１５０内部に放射するアンテナ１２０とを備えてい
る。前記アンテナ１２０は、前記マグネトロン１１０か
ら生成されたマイクロ波をキャビティ１５０に案内する
導波管１３０と、前記導波管１３０を通じて案内された
マイクロ波をキャビティ１５０内部に放射するようにキ
ャビティ１５０の壁面に形成された給電口１４０とから
構成されている。
ジの概略断面図であり、従来の一実施例による電子レン
ジは、マイクロ波を生成するマグネトロン１１０と、前
記マグネトロン１１０で生成されたマイクロ波をキャビ
ティ１５０内部に放射するアンテナ１２０とを備えてい
る。前記アンテナ１２０は、前記マグネトロン１１０か
ら生成されたマイクロ波をキャビティ１５０に案内する
導波管１３０と、前記導波管１３０を通じて案内された
マイクロ波をキャビティ１５０内部に放射するようにキ
ャビティ１５０の壁面に形成された給電口１４０とから
構成されている。
【０００３】したがって、前記マグネトロン１１０で生
成されたマイクロ波はアンテナ１２０、すなわち、導波
管１３０と給電口１４０を通じてキャビティ１５０内部
に放射され、このようにキャビティ１５０内部に放射さ
れるマイクロ波がキャビティ１５０内部に載置された調
理物１６０に当たり誘電作用を利用して当該調理物１６
０を加熱調理する。
成されたマイクロ波はアンテナ１２０、すなわち、導波
管１３０と給電口１４０を通じてキャビティ１５０内部
に放射され、このようにキャビティ１５０内部に放射さ
れるマイクロ波がキャビティ１５０内部に載置された調
理物１６０に当たり誘電作用を利用して当該調理物１６
０を加熱調理する。
【０００４】この時、前記アンテナ１２０は、図８
（Ａ）および図８（Ｂ）に示されたように、多様な種類
のアンテナが存在するが、図８（Ａ）に示されたアンテ
ナはスロットアンテナ(slot antenna)１７０である。前
記スロットアンテナ１７０は、導波管１８０の先端面を
導体板１９０で遮って、その導体板１９０に前記導波管
１８０を通じて進行するマイクロ波の電界と直角方向に
スロット給電口２００を形成したもので、マグネトロン
で生成されたマイクロ波が前記導波管１８０とスロット
給電口２００を通じてキャビティ内部に放射される。
（Ａ）および図８（Ｂ）に示されたように、多様な種類
のアンテナが存在するが、図８（Ａ）に示されたアンテ
ナはスロットアンテナ(slot antenna)１７０である。前
記スロットアンテナ１７０は、導波管１８０の先端面を
導体板１９０で遮って、その導体板１９０に前記導波管
１８０を通じて進行するマイクロ波の電界と直角方向に
スロット給電口２００を形成したもので、マグネトロン
で生成されたマイクロ波が前記導波管１８０とスロット
給電口２００を通じてキャビティ内部に放射される。
【０００５】しかし、前記のようなスロットアンテナ１
７０は、スロット給電口２００でインピーダンスが急変
し、スロット給電口２００の面積が小さくてキャビティ
内部に放射されるマイクロ波の指向性に悪いという問題
点があった。
７０は、スロット給電口２００でインピーダンスが急変
し、スロット給電口２００の面積が小さくてキャビティ
内部に放射されるマイクロ波の指向性に悪いという問題
点があった。
【０００６】したがって、現在の電子レンジにおいて
は、前記のようなスロットアンテナ１７０を改善した図
８（Ｂ）に示す開口アンテナ(aperture antenna)２１０
を採用している。前記開口アンテナ２１０は導波管２２
０と自由空間のインピーダンス整合が良いのみならずキ
ャビティ内部に放射されるマイクロ波の指向性が良く、
その構造が簡単で製造し易いので、現在幅広く使用され
ている。
は、前記のようなスロットアンテナ１７０を改善した図
８（Ｂ）に示す開口アンテナ(aperture antenna)２１０
を採用している。前記開口アンテナ２１０は導波管２２
０と自由空間のインピーダンス整合が良いのみならずキ
ャビティ内部に放射されるマイクロ波の指向性が良く、
その構造が簡単で製造し易いので、現在幅広く使用され
ている。
【０００７】前記開口アンテナ２１０は、図８（Ｂ）に
示されたように、導波管２２０の断面積より大きい面積
を有する給電口２３０を形成するが、当該給電口２３０
を前記導波管１２０を通じて進行するマイクロ波の電界
と直角方向に形成したことにより、前記マグネトロン１
１０で生成されたマイクロ波が当該導波管２２０と給電
口２３０を通じてキャビティ内部に放射される。
示されたように、導波管２２０の断面積より大きい面積
を有する給電口２３０を形成するが、当該給電口２３０
を前記導波管１２０を通じて進行するマイクロ波の電界
と直角方向に形成したことにより、前記マグネトロン１
１０で生成されたマイクロ波が当該導波管２２０と給電
口２３０を通じてキャビティ内部に放射される。
【０００８】前記のような電子レンジのアンテナは図９
に示されたように、通常一方向にエネルギーを集中させ
てマイクロ波を放射することによって、キャビティ内部
におけるマイクロ波放射電力密度は方向によって異なる
ようになる。
に示されたように、通常一方向にエネルギーを集中させ
てマイクロ波を放射することによって、キャビティ内部
におけるマイクロ波放射電力密度は方向によって異なる
ようになる。
【０００９】この時、アンテナの給電口の正面中央に放
射されるマイクロ波を主放射波といい、当該主放射波よ
り大きい角度で放射されるマイクロ波を副放射波とい
い、前記アンテナからキャビティ内部に放射されるマイ
クロ波の放射幅は、マイクロ波の最大放射電力密度で３
dB程度低いマイクロ波の放射電力密度を有する方向の角
度に定義される。
射されるマイクロ波を主放射波といい、当該主放射波よ
り大きい角度で放射されるマイクロ波を副放射波とい
い、前記アンテナからキャビティ内部に放射されるマイ
クロ波の放射幅は、マイクロ波の最大放射電力密度で３
dB程度低いマイクロ波の放射電力密度を有する方向の角
度に定義される。
【００１０】そして、指向性が良いアンテナの場合には
キャビティ内部に放射されるマイクロ波の放射幅が１゜
程度であり、副放射波の放射電力密度が最大放射電力密
度で３０dB乃至５０dB程度低い。
キャビティ内部に放射されるマイクロ波の放射幅が１゜
程度であり、副放射波の放射電力密度が最大放射電力密
度で３０dB乃至５０dB程度低い。
【００１１】したがって、指向性が良いアンテナを得る
ためにはマイクロ波の波長に比べて給電口の面積(給電
口の各a、b)を大きくする必要があり、反対に給電口の
面積が小さければ指向性が低くなってキャビティ内部に
放射されるマイクロ波が球面波(spherical wave)の形態
となり、全ての方向に放射電力密度が均一に放射され
る。
ためにはマイクロ波の波長に比べて給電口の面積(給電
口の各a、b)を大きくする必要があり、反対に給電口の
面積が小さければ指向性が低くなってキャビティ内部に
放射されるマイクロ波が球面波(spherical wave)の形態
となり、全ての方向に放射電力密度が均一に放射され
る。
【００１２】しかし、電子レンジにおいてはアンテナか
らキャビティ内部に放射されるマイクロ波の指向性が良
い方より、むしろ悪い方がキャビティ内部で電磁界分布
が均一になり均一な加熱性能を得ることができる。ま
た、前記のような従来の電子レンジのアンテナは、図１
０に示されたように、直線偏波形態のマイクロ波をキャ
ビティ内部に放射するのに、当該直線偏波は線形分極を
形成しながら進行する。
らキャビティ内部に放射されるマイクロ波の指向性が良
い方より、むしろ悪い方がキャビティ内部で電磁界分布
が均一になり均一な加熱性能を得ることができる。ま
た、前記のような従来の電子レンジのアンテナは、図１
０に示されたように、直線偏波形態のマイクロ波をキャ
ビティ内部に放射するのに、当該直線偏波は線形分極を
形成しながら進行する。
【００１３】そして、図１１に示されたように、前記の
ように線形分極を形成しながら進行する直線偏波が調理
物を透過する時、当該調理物の分子も線形分極運動を
し、このように調理物の分子が線形分極運動をして当該
調理物自体が発熱されながら加熱される。
ように線形分極を形成しながら進行する直線偏波が調理
物を透過する時、当該調理物の分子も線形分極運動を
し、このように調理物の分子が線形分極運動をして当該
調理物自体が発熱されながら加熱される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のごとく
構成された電子レンジでマイクロ波を効率的に使用する
ためには、調理物が吸収されるマイクロ波の吸収効率を
高めるのが重要であるが、前記のような従来の電子レン
ジではキャビティ内部に放射されるマイクロ波が線形分
極を形成しながら進行する直線偏波であるから、当該直
線偏波により加熱調理される調理物の分子も線形分極運
動をするようになり調理物において吸収されるエネルギ
ーの吸収効率が円偏波に比べて低いという問題点があっ
た。
構成された電子レンジでマイクロ波を効率的に使用する
ためには、調理物が吸収されるマイクロ波の吸収効率を
高めるのが重要であるが、前記のような従来の電子レン
ジではキャビティ内部に放射されるマイクロ波が線形分
極を形成しながら進行する直線偏波であるから、当該直
線偏波により加熱調理される調理物の分子も線形分極運
動をするようになり調理物において吸収されるエネルギ
ーの吸収効率が円偏波に比べて低いという問題点があっ
た。
【００１５】また、前記のような従来の電子レンジで
は、キャビティ内部に放射されるマイクロ波が線形分極
を形成しながら進行する直線偏波であるが、当該直線偏
波は円偏波に比べて指向性が良いため、円偏波より均一
な加熱性能を得られないという問題点があった。
は、キャビティ内部に放射されるマイクロ波が線形分極
を形成しながら進行する直線偏波であるが、当該直線偏
波は円偏波に比べて指向性が良いため、円偏波より均一
な加熱性能を得られないという問題点があった。
【００１６】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、その目的は、キャビティ内部に載
置された調理物に円偏波を放射して当該調理物を加熱調
理することにより、当該調理物を均一に加熱するのみな
らず、マイクロ波エネルギーの吸収効率を向上する電子
レンジを提供することにある。
なされたものであり、その目的は、キャビティ内部に載
置された調理物に円偏波を放射して当該調理物を加熱調
理することにより、当該調理物を均一に加熱するのみな
らず、マイクロ波エネルギーの吸収効率を向上する電子
レンジを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の第１の発明は、マグネトロンから生
成されたマイクロ波をキャビティ内部に放射して、当該
キャビティ内部に載置された調理物を加熱調理する電子
レンジにおいて、前記マグネトロンとキャビティとの間
に、当該マグネトロンから生成されたマイクロ波を円偏
波に変換して当該キャビティ内部に放射するアンテナを
設けたことを要旨とする。従って、キャビティ内部に載
置された調理物に円偏波を放射して当該調理物を加熱調
理することにより、当該調理物を均一に加熱するのみな
らずマイクロ波エネルギーの吸収効率を向上できる。前
記アンテナは、前記マイクロ波を前記キャビティ内部に
案内する導波管と、前記導波管を通じて案内されたマイ
クロ波を円偏波に変換して前記キャビティ内部に放射す
るように当該キャビティの壁面にスパイラル形状で形成
された給電口とから構成されたことを要旨とする。ま
た、前記アンテナは、前記マイクロ波を前記キャビティ
内部に案内する導波管と、前記キャビティの壁面に形成
された第１給電口と、前記導波管を通じて案内されたマ
イクロ波を伝達するように前記第１給電口に挿入された
プローブと、前記プローブを通じて伝達されたマイクロ
波を円偏波に変換して前記キャビティ内部に放射するよ
うにスパイラル形状の第２給電口が形成されたディスク
とから構成されたことを要旨とする。
め、請求項１記載の第１の発明は、マグネトロンから生
成されたマイクロ波をキャビティ内部に放射して、当該
キャビティ内部に載置された調理物を加熱調理する電子
レンジにおいて、前記マグネトロンとキャビティとの間
に、当該マグネトロンから生成されたマイクロ波を円偏
波に変換して当該キャビティ内部に放射するアンテナを
設けたことを要旨とする。従って、キャビティ内部に載
置された調理物に円偏波を放射して当該調理物を加熱調
理することにより、当該調理物を均一に加熱するのみな
らずマイクロ波エネルギーの吸収効率を向上できる。前
記アンテナは、前記マイクロ波を前記キャビティ内部に
案内する導波管と、前記導波管を通じて案内されたマイ
クロ波を円偏波に変換して前記キャビティ内部に放射す
るように当該キャビティの壁面にスパイラル形状で形成
された給電口とから構成されたことを要旨とする。ま
た、前記アンテナは、前記マイクロ波を前記キャビティ
内部に案内する導波管と、前記キャビティの壁面に形成
された第１給電口と、前記導波管を通じて案内されたマ
イクロ波を伝達するように前記第１給電口に挿入された
プローブと、前記プローブを通じて伝達されたマイクロ
波を円偏波に変換して前記キャビティ内部に放射するよ
うにスパイラル形状の第２給電口が形成されたディスク
とから構成されたことを要旨とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】＜第１実施の形態＞図１は本発明の第１実
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
１実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン２０と、前記マグネトロン２０から生成
されたマイクロ波をキャビティ６０内部に放射するアン
テナ３０とを備えている。前記アンテナ３０は、前記マ
グネトロン２０から生成されたマイクロ波をキャビティ
６０に案内する導波管４０と、前記導波管４０を通じて
案内されたマイクロ波をキャビティ６０内部に放射する
ように当該キャビティ６０の壁面にスパイラル(spiral)
形状に形成された給電口５０とから構成されている。そ
して、前記スパイラル形状(螺旋形状)の給電口５０は当
該各給電口の幅が均一な複数個の給電口５０-a、５０-
b、５０-c、５０-dで形成されている。
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
１実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン２０と、前記マグネトロン２０から生成
されたマイクロ波をキャビティ６０内部に放射するアン
テナ３０とを備えている。前記アンテナ３０は、前記マ
グネトロン２０から生成されたマイクロ波をキャビティ
６０に案内する導波管４０と、前記導波管４０を通じて
案内されたマイクロ波をキャビティ６０内部に放射する
ように当該キャビティ６０の壁面にスパイラル(spiral)
形状に形成された給電口５０とから構成されている。そ
して、前記スパイラル形状(螺旋形状)の給電口５０は当
該各給電口の幅が均一な複数個の給電口５０-a、５０-
b、５０-c、５０-dで形成されている。
【００２０】＜第２実施の形態＞図２は本発明の第２実
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
２実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン２１と、前記マグネトロン２１から生成
されたマイクロ波をキャビティ６１内部に放射するアン
テナ３１とを備えている。前記アンテナ３１は、前記マ
グネトロン２１から生成されたマイクロ波をキャビティ
６１に案内する導波管４１と、前記導波管４１を通じて
案内されたマイクロ波をキャビティ６１内部に放射する
ように当該キャビティ６１の壁面にスパイラル形状で形
成された給電口５１とから構成されている。
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
２実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン２１と、前記マグネトロン２１から生成
されたマイクロ波をキャビティ６１内部に放射するアン
テナ３１とを備えている。前記アンテナ３１は、前記マ
グネトロン２１から生成されたマイクロ波をキャビティ
６１に案内する導波管４１と、前記導波管４１を通じて
案内されたマイクロ波をキャビティ６１内部に放射する
ように当該キャビティ６１の壁面にスパイラル形状で形
成された給電口５１とから構成されている。
【００２１】そして、前記スパイラル形状の給電口５１
は、当該各給電口の幅が先端に行くほど中心に比べて広
くなる複数個の給電口５１-a、５１-b、５１-c、５１-d
で形成されている。
は、当該各給電口の幅が先端に行くほど中心に比べて広
くなる複数個の給電口５１-a、５１-b、５１-c、５１-d
で形成されている。
【００２２】＜第３実施の形態＞図３は本発明の第３実
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
３実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン２２と、前記マグネトロン２２から生成
されたマイクロ波をキャビティ６２内部に放射するアン
テナ３２とを備えている。前記アンテナ３２は、前記マ
グネトロン２２から生成されたマイクロ波をキャビティ
６２に案内する導波管４２と、前記導波管４２を通じて
案内されたマイクロ波をキャビティ６２内部に放射する
ように当該キャビティ６２の壁面にスパイラル形状で形
成された給電口５２とから構成されている。
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
３実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン２２と、前記マグネトロン２２から生成
されたマイクロ波をキャビティ６２内部に放射するアン
テナ３２とを備えている。前記アンテナ３２は、前記マ
グネトロン２２から生成されたマイクロ波をキャビティ
６２に案内する導波管４２と、前記導波管４２を通じて
案内されたマイクロ波をキャビティ６２内部に放射する
ように当該キャビティ６２の壁面にスパイラル形状で形
成された給電口５２とから構成されている。
【００２３】そして、前記スパイラル形状の給電口５２
は、当該各給電口の幅が先端に行くほど中心に比べて広
くなる形態を有するのみならず、その曲線率が前記図２
に示された給電口(５１-a、５１-b、５１-c、５１-d)よ
り大きい複数個の給電口(５２-a、５２-b、５２-c、５
２-d)で形成されている。
は、当該各給電口の幅が先端に行くほど中心に比べて広
くなる形態を有するのみならず、その曲線率が前記図２
に示された給電口(５１-a、５１-b、５１-c、５１-d)よ
り大きい複数個の給電口(５２-a、５２-b、５２-c、５
２-d)で形成されている。
【００２４】＜第４実施の形態＞図４は本発明の第４実
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
４実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン８０と、前記マグネトロン８０から生成
されたマイクロ波をキャビティ９４内部に放射するアン
テナ８２とを備えている。前記アンテナ８２は、前記マ
イクロ波をキャビティ９４に案内する導波管８４と、前
記キャビティ９４の壁面に形成された第１給電口８６
と、前記第１給電口８６に挿入されたプローブ(probe)
８８と、スパイラル形状の第２給電口９２が形成された
ディスク９０とから構成されている。
施の形態による電子レンジの構造図であり、本発明の第
４実施の形態による電子レンジは、マイクロ波を生成す
るマグネトロン８０と、前記マグネトロン８０から生成
されたマイクロ波をキャビティ９４内部に放射するアン
テナ８２とを備えている。前記アンテナ８２は、前記マ
イクロ波をキャビティ９４に案内する導波管８４と、前
記キャビティ９４の壁面に形成された第１給電口８６
と、前記第１給電口８６に挿入されたプローブ(probe)
８８と、スパイラル形状の第２給電口９２が形成された
ディスク９０とから構成されている。
【００２５】そして、前記ディスク９０に形成されたス
パイラル形状の第２給電口９２は、当該各給電口の幅が
先端に行くほど中心に比べて広くなる複数個の給電口９
２-a,９２-b,９２-c,９２-dで形成されている。
パイラル形状の第２給電口９２は、当該各給電口の幅が
先端に行くほど中心に比べて広くなる複数個の給電口９
２-a,９２-b,９２-c,９２-dで形成されている。
【００２６】前記のように構成された本発明にともなう
電子レンジの作用および効果を詳細に説明すれば以下の
通りである。
電子レンジの作用および効果を詳細に説明すれば以下の
通りである。
【００２７】本発明の第１実施の形態による電子レンジ
は、図１に示されたようにマグネトロン２０から生成さ
れたマイクロ波がアンテナ３０の導波管４０内で定在波
(standing wave)を形成しながら進行して当該アンテナ
３０の給電口５０-a, ５０-b,５０-c, ５０-dに伝達さ
れる。
は、図１に示されたようにマグネトロン２０から生成さ
れたマイクロ波がアンテナ３０の導波管４０内で定在波
(standing wave)を形成しながら進行して当該アンテナ
３０の給電口５０-a, ５０-b,５０-c, ５０-dに伝達さ
れる。
【００２８】この時、前記給電口５０-a、５０-b、５０
-c、５０-dはキャビティ６０の壁面にスパイラル形状で
配列されているので、導波管４０のマイクロ波は最初の
給電口５０-aに到達してキャビティ６０内部に放射さ
れ、以後、任意時間後に二番目の給電口５０-bに到達し
て当該最初の給電口５０-aと同様にキャビティ６０内に
マイクロ波が放射される。
-c、５０-dはキャビティ６０の壁面にスパイラル形状で
配列されているので、導波管４０のマイクロ波は最初の
給電口５０-aに到達してキャビティ６０内部に放射さ
れ、以後、任意時間後に二番目の給電口５０-bに到達し
て当該最初の給電口５０-aと同様にキャビティ６０内に
マイクロ波が放射される。
【００２９】したがって、このようにキャビティ６０内
に順次にマイクロ波が放射されることによりキャビティ
６０側からは、マイクロ波が回転する形態、すなわち、
円偏波を形成するようになる。すなわち、給電口５０-
a、５０-b、５０-c、５０-dは、前記導波管４０を通じ
て伝達されたマイクロ波をキャビティ６０内に放射する
役割をし、当該給電口５０a、５０-b、５０-c、５０-d
の形状がマイクロ波の円偏波を形成するものである。
に順次にマイクロ波が放射されることによりキャビティ
６０側からは、マイクロ波が回転する形態、すなわち、
円偏波を形成するようになる。すなわち、給電口５０-
a、５０-b、５０-c、５０-dは、前記導波管４０を通じ
て伝達されたマイクロ波をキャビティ６０内に放射する
役割をし、当該給電口５０a、５０-b、５０-c、５０-d
の形状がマイクロ波の円偏波を形成するものである。
【００３０】そして、本発明の第２実施の形態による電
子レンジ及び本発明の第３実施の形態による電子レンジ
の動作は、前記した本発明の第１実施の形態の電子レン
ジと同一であるので説明を省略する。
子レンジ及び本発明の第３実施の形態による電子レンジ
の動作は、前記した本発明の第１実施の形態の電子レン
ジと同一であるので説明を省略する。
【００３１】また、本発明の第４実施の形態による電子
レンジは、図４に示されたようにマグネトロン８０から
生成されたマイクロ波がアンテナ８２の導波管８４内に
定在波を形成しながら進行して第１給電口８６に伝達さ
れ、当該第１給電口８６に伝達されたマイクロ波がプロ
ーブ８８を通じてディスク９０に伝達される。
レンジは、図４に示されたようにマグネトロン８０から
生成されたマイクロ波がアンテナ８２の導波管８４内に
定在波を形成しながら進行して第１給電口８６に伝達さ
れ、当該第１給電口８６に伝達されたマイクロ波がプロ
ーブ８８を通じてディスク９０に伝達される。
【００３２】この時、前記ディスク９０に形成された第
２給電口９２-a、９２-b、９２-c、９２-dはキャビティ
９４の壁面にスパイラル形状で配列されているので、プ
ローブ８８を通じて伝えられた最初の給電口９２-aに到
達して、当該キャビティ９４内部に放射され、以後、任
意時間後、二番目の給電口９２-bに到達して当該最初の
給電口９２-aのように当該キャビティ９４内にマイクロ
波が放射される。
２給電口９２-a、９２-b、９２-c、９２-dはキャビティ
９４の壁面にスパイラル形状で配列されているので、プ
ローブ８８を通じて伝えられた最初の給電口９２-aに到
達して、当該キャビティ９４内部に放射され、以後、任
意時間後、二番目の給電口９２-bに到達して当該最初の
給電口９２-aのように当該キャビティ９４内にマイクロ
波が放射される。
【００３３】従って、このようにキャビティ９４内に順
次にマイクロ波が放射されることによりキャビティ９４
側からは、マイクロ波が回転する形態、すなわち、円偏
波を形成するようになる。
次にマイクロ波が放射されることによりキャビティ９４
側からは、マイクロ波が回転する形態、すなわち、円偏
波を形成するようになる。
【００３４】前記のようにキャビティ９４内部に放射さ
れる円偏波は図５に示されたように、マイクロ波の進行
方向に直角方向である平面内で電界ベクターが円を描い
て変化し、当該円偏波内には電気的横波である円形電気
波と、磁気的横波である円形磁気波とがある。
れる円偏波は図５に示されたように、マイクロ波の進行
方向に直角方向である平面内で電界ベクターが円を描い
て変化し、当該円偏波内には電気的横波である円形電気
波と、磁気的横波である円形磁気波とがある。
【００３５】したがって、前記円偏波は円形電気波と円
形磁気波とを有して回転分極を形成しながら進行するの
で、キャビティ内部に放射される円偏波は、調理物に進
行する円偏波と、キャビティの壁面等により反射される
円偏波と、そして、当該調理物を透過する円偏波とに分
けられ、当該調理物を透過する円偏波が調理物を加熱す
ることに影響を与える。
形磁気波とを有して回転分極を形成しながら進行するの
で、キャビティ内部に放射される円偏波は、調理物に進
行する円偏波と、キャビティの壁面等により反射される
円偏波と、そして、当該調理物を透過する円偏波とに分
けられ、当該調理物を透過する円偏波が調理物を加熱す
ることに影響を与える。
【００３６】すなわち、図６に示されたように、調理物
を透過する円偏波の調理物透過進行経路は既存の電子レ
ンジで使用する直線偏波に比べてその進行経路が長いた
め、当該調理物に吸収されるエネルギーが当該直線偏波
を用いる既存の電子レンジに比べてさらに増えるように
なる。
を透過する円偏波の調理物透過進行経路は既存の電子レ
ンジで使用する直線偏波に比べてその進行経路が長いた
め、当該調理物に吸収されるエネルギーが当該直線偏波
を用いる既存の電子レンジに比べてさらに増えるように
なる。
【００３７】この時、調理物を加熱するマイクロ波は円
形電気波と円形磁気波からなるが、当該円形電気波が調
理物を加熱することに大きく影響(９８%以上)を及ぼ
し、前記円形磁気波は調理物を加熱することに微小な影
響(２%以下)を及ぼす。
形電気波と円形磁気波からなるが、当該円形電気波が調
理物を加熱することに大きく影響(９８%以上)を及ぼ
し、前記円形磁気波は調理物を加熱することに微小な影
響(２%以下)を及ぼす。
【００３８】したがって、電界が強いほどさらに高い熱
エネルギーを得ることができ、このように得られる熱エ
ネルギーＰ(r)を電界の関数により表現すれば数１のよ
うになる。
エネルギーを得ることができ、このように得られる熱エ
ネルギーＰ(r)を電界の関数により表現すれば数１のよ
うになる。
【００３９】
【数１】
【数２】 に比例するようになる。
【００４０】
【数３】 一方、円偏波の電界Ｅは数４から得られる。
【００４１】
【数４】｜Ｅ｜＝Ｅo 前記Ｅoは電界の最大値である。したがって、円偏波の
入射に対する熱エネルギーＰ(r)は数５のように ｜Ｅo｜2 に比例するようになる。
入射に対する熱エネルギーＰ(r)は数５のように ｜Ｅo｜2 に比例するようになる。
【００４２】
【数５】Ｐ(r) ∝｜Ｅo｜2 したがって、調理物から発熱されるエネルギー量は円偏
波が直線偏波に比べて２倍程度に増えることになる。ま
た、放射パターンにおいても円偏波の場合に全方向性の
指向性を有するので、キャビティ全体に均一な分布特性
をもつようになり、直線偏波に比べて均一な加熱性能が
得られる。
波が直線偏波に比べて２倍程度に増えることになる。ま
た、放射パターンにおいても円偏波の場合に全方向性の
指向性を有するので、キャビティ全体に均一な分布特性
をもつようになり、直線偏波に比べて均一な加熱性能が
得られる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
キャビティ内部に載置された調理物に円偏波を放射して
当該調理物を加熱調理することにより、当該調理物を均
一に加熱するのみならず、マイクロ波エネルギーの吸収
効率を向上させることができる効果がある。
キャビティ内部に載置された調理物に円偏波を放射して
当該調理物を加熱調理することにより、当該調理物を均
一に加熱するのみならず、マイクロ波エネルギーの吸収
効率を向上させることができる効果がある。
【図１】本発明による第１実施の形態による電子レンジ
の構造図である。
の構造図である。
【図２】本発明による第２実施の形態による電子レンジ
の構造図である。
の構造図である。
【図３】本発明による第３実施の形態による電子レンジ
の構造図である。
の構造図である。
【図４】本発明による第４実施の形態による電子レンジ
の構造図である。
の構造図である。
【図５】円偏波の進行状態を説明するための図面であ
る。
る。
【図６】円偏波の調理物透過進行経路を説明するための
図面である。
図面である。
【図７】従来の一実施例による電子レンジの概略断面図
である。
である。
【図８】（Ａ）は従来のスロットアンテナの概略斜視図
であり、（Ｂ）は従来の開口アンテナの概略斜視図であ
る。
であり、（Ｂ）は従来の開口アンテナの概略斜視図であ
る。
【図９】電子レンジのアンテナからキャビティ内部に放
射されるマイクロ波の放射パターンを説明するための図
面である。
射されるマイクロ波の放射パターンを説明するための図
面である。
【図１０】直線偏波の進行状態を説明するための図面で
ある。
ある。
【図１１】直線偏波の調理物透過進行経路を説明するた
めの図面である。
めの図面である。
２０ マグネトロン ３０ アンテナ ４０ 導波管 ５０ 給電口 ６０ キャビティ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月５日（１９９９．１０．
５）
５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の第１の発明は、マグネトロンから生
成されたマイクロ波をキャビティ内部に放射して、当該
キャビティ内部に載置された調理物を加熱調理する電子
レンジにおいて、前記マグネトロンとキャビティとの間
に、当該マグネトロンから生成されたマイクロ波を当該
キャビティ内部に案内する導波管と、前記キャビティの
壁面に形成された第１給電口と、前記導波管を通じて案
内されたマイクロ波を伝達するように前記第１給電口に
挿入されたプローブと、各給電口の幅が先端に行くほど
中心に比べて広くなるスパイラル形状からなり、前記プ
ローブを通じて伝達されたマイクロ波を円偏波に変換し
て前記キャビティ内部に放射する第２給電口とが形成さ
れたディスクから構成されたアンテナを設けたことを要
旨とする。従って、キャビティ内部に載置された調理物
に円偏波を放射して当該調理物を加熱調理することによ
り、当該調理物を均一に加熱するのみならずマイクロ波
エネルギーの吸収効率を向上できる。
め、請求項１記載の第１の発明は、マグネトロンから生
成されたマイクロ波をキャビティ内部に放射して、当該
キャビティ内部に載置された調理物を加熱調理する電子
レンジにおいて、前記マグネトロンとキャビティとの間
に、当該マグネトロンから生成されたマイクロ波を当該
キャビティ内部に案内する導波管と、前記キャビティの
壁面に形成された第１給電口と、前記導波管を通じて案
内されたマイクロ波を伝達するように前記第１給電口に
挿入されたプローブと、各給電口の幅が先端に行くほど
中心に比べて広くなるスパイラル形状からなり、前記プ
ローブを通じて伝達されたマイクロ波を円偏波に変換し
て前記キャビティ内部に放射する第２給電口とが形成さ
れたディスクから構成されたアンテナを設けたことを要
旨とする。従って、キャビティ内部に載置された調理物
に円偏波を放射して当該調理物を加熱調理することによ
り、当該調理物を均一に加熱するのみならずマイクロ波
エネルギーの吸収効率を向上できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K090 AA01 AA02 AB02 BA01 BB01 CA02 DA01 DA07 EB02 EB29 5J020 AA03 BA01 BC09 BD01 DA03 DA04 DA07
Claims (3)
- 【請求項１】 マグネトロンから生成されたマイクロ波
をキャビティ内部に放射して、当該キャビティ内部に載
置された調理物を加熱調理する電子レンジにおいて、 前記マグネトロンとキャビティとの間に、当該マグネト
ロンから生成されたマイクロ波を円偏波に変換して当該
キャビティ内部に放射するアンテナを設けたことを特徴
とする電子レンジ。 - 【請求項２】 前記アンテナは、 前記マイクロ波を前記キャビティ内部に案内する導波管
と、 前記導波管を通じて案内されたマイクロ波を円偏波に変
換して前記キャビティ内部に放射するように当該キャビ
ティの壁面にスパイラル形状で形成された給電口と、 から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電子
レンジ。 - 【請求項３】 前記アンテナは、 前記マイクロ波を前記キャビティ内部に案内する導波管
と、 前記キャビティの壁面に形成された第１給電口と、 前記導波管を通じて案内されたマイクロ波を伝達するよ
うに前記第１給電口に挿入されたプローブと、 前記プローブを通じて伝達されたマイクロ波を円偏波に
変換して前記キャビティ内部に放射するようにスパイラ
ル形状の第２給電口が形成されたディスクと、 から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の電子
レンジ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-1998-0029500A KR100368943B1 (ko) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 전자렌지 |
| KR1998-29500 | 1998-07-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000048946A true JP2000048946A (ja) | 2000-02-18 |
| JP3031898B2 JP3031898B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=19544870
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10307228A Expired - Fee Related JP3031898B2 (ja) | 1998-07-22 | 1998-10-28 | 電子レンジ |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5948310A (ja) |
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| KR (1) | KR100368943B1 (ja) |
| CN (1) | CN1116788C (ja) |
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| JP2008166221A (ja) * | 2007-01-04 | 2008-07-17 | Hitachi Appliances Inc | 高周波加熱装置 |
| JP2009170335A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波加熱装置 |
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| WO2015146029A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | マイクロ波処理装置 |
| WO2015146028A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | マイクロ波処理装置 |
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| IT1319036B1 (it) * | 1999-11-03 | 2003-09-23 | Technology Finance Corp Pro Pr | Dispositivo dielettrico di riscaldamento |
| KR100396765B1 (ko) * | 2000-08-23 | 2003-09-02 | 엘지전자 주식회사 | 전자렌지의 균일가열구조 |
| KR100685996B1 (ko) * | 2005-03-29 | 2007-02-26 | 엘지전자 주식회사 | 전자레인지 |
| US7709819B2 (en) * | 2008-07-18 | 2010-05-04 | Positronics Research LLC | Apparatus and method for long-term storage of antimatter |
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| US8941039B2 (en) * | 2010-08-02 | 2015-01-27 | General Electric Company | Device and implementation thereof for repairing damage in a cooking appliance |
| WO2012073451A1 (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-07 | パナソニック株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
| JPWO2013001787A1 (ja) * | 2011-06-27 | 2015-02-23 | パナソニック株式会社 | マイクロ波加熱装置 |
| CN103718644B (zh) * | 2011-08-04 | 2016-02-10 | 松下电器产业株式会社 | 微波加热装置 |
| CN105144839B (zh) * | 2013-04-19 | 2018-01-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 微波加热装置 |
| CN109548214B (zh) * | 2018-12-20 | 2022-02-25 | 广东美的厨房电器制造有限公司 | 微波炉 |
| CN111991701B (zh) * | 2020-09-08 | 2022-07-26 | 江苏诺万医疗设备有限公司 | 一种四象限加载433MHz圆形波导辐射器 |
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| US4324968A (en) * | 1980-11-03 | 1982-04-13 | General Electric Company | Microwave oven cavity excitation system providing controlled electric field shape for uniformity of energy distribution |
| GB8511049D0 (en) * | 1985-05-01 | 1985-06-12 | Shell Int Research | Apparatus for uniform microwave bulk heating |
| US4546225A (en) * | 1985-05-07 | 1985-10-08 | Amana Refrigeration, Inc. | Bearing support for microwave oven antenna |
| JPS63279596A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Toppan Printing Co Ltd | 高周波加熱装置 |
| KR950004630A (ko) * | 1993-07-31 | 1995-02-18 | 배순훈 | 평면형 나선 원편파 배열 안테나 |
| KR100239356B1 (ko) * | 1997-03-12 | 2000-01-15 | 구자홍 | 전자렌지의 마이크로웨이브 공급장치 |
-
1998
- 1998-07-22 KR KR10-1998-0029500A patent/KR100368943B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-10-27 US US09/179,459 patent/US5948310A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-28 JP JP10307228A patent/JP3031898B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-06 CN CN98123952A patent/CN1116788C/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN1116788C (zh) | 2003-07-30 |
| US5948310A (en) | 1999-09-07 |
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