JP2004071216A - 高周波加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【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
【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
Description
【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
【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
Claims (6)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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