JP2005011620A - Microwave oven - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子レンジ、特に本格的オーブンと組み合わされた設備型に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の電子レンジは図7に記載されているようなものが一般的であった。この電子レンジは図7に示すように加熱室1の天面中央に設けられた円錐台形の凹部2のさらに上面中央に導波管3を結合し、軸4aと羽根4bとで構成される回転アンテナ4の軸4aを導波管3内部に挿入し、羽根4bを凹部2内部で回転させる構成となっている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
設備型の本格的オーブン、特に欧米で用いられているものは、例えば500℃程度の高温で汚れを焼き切る方式や、壁面に触媒作用を有する表面処理を施した金属を採用する方式の如く、加熱室の構成材料としては断熱材を裏打ちした金属が必要とされる。電子レンジを組み合わせた場合、マイクロ波の供給及び、攪拌機能を持たせる空間は当然ながら金属の無い部分となり、その部分が大きければ大きい程、オーブンの加熱性能や熱効率を低下させる結果を招きかねない。その点、前記従来例では、金属の無い部分は加熱室1の天面中央の凹部2に限定されているので、本格的オーブンとしての機能を十分有しながら電子レンジの機能をも持たせる事が可能なのである。
【0004】
【特許文献1】
特開昭59−42795号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の本格的オーブンと組み合わされた電子レンジでは、適切な動作点でマグネトロンを動作させているにも関わらず加熱効率が低いという課題があった。壁面にホーロー処理を施す為とか、加熱室内部に設けられたシーズヒーターがマイクロ波を吸収する為などが主な原因であると一般に言われるが、定量的な解析が十分なされているとは言い難く、またそれ以外の原因の有無も十分に検討済みとは思えない。
【0006】
適切な動作点とは、当業者には常識であるが、以下の手順で確認される。まず図2に示す如きマグネトロン動作測定装置でマグネトロン出力をあらかじめ測定する。測定時に金属棒の挿入深さと位置が可変である金属棒挿入装置10の挿入情報と出力値の関係を把握しておき、次にマグネトロン5のアンテナ位置から2、450±15MHz程度の範囲の微弱信号を放射し、反射信号の強度、位相から負荷インピーダンスを計算し、図3の如く金属棒の挿入情報をスミス図上に描き、その上に前記出力値を載せ、図4の如く等出力線として描いたものを準備しておく。その上で、図7のマグネトロンアンテナの位置から見た負荷インピーダンスを同様の方法で測定し、スタラー羽根の回転に伴うインピーダンス変化軌跡を図5の様にスミス図上に描いた時、図4の最大出力領域とこの軌跡とが一致する事を適切な動作点であると言う。
【0007】
図2のマグネトロン測定装置は、基本的に断面が長方形の直線状標準導波管3の一端にマグネトロン5を、他端に無反射終端11を設け、両者の間に前述の金属棒挿入装置10と方向性結合器12を入れ、方向性結合器12には電力測定器13を設けたものである。また、インピーダンス測定に用いられる微弱信号の周波数が2、450±15MHz程度であるのは、実際のマグネトロンの発信周波数のピーク値がその程度だからである。この一連の方法を俗にコールドインピーダンス法と呼び、手軽で、かつ再現性に優れている為、広く使われている。このコールドインピーダンス法では2、450±15MHz程度の微弱信号で見る限り最大出力が出る条件を満たしている事が確認できる訳である。
【0008】
しかしコールドの命名から推察される如く、ホットと称されるマグネトロンを実際に動作させた状態での動作点を見る方法が一方にある。発熱による動作状態の変動などの為に再現性が劣り、高電圧を扱う事も相まって、最近はほとんど利用されないが、コールドとホットとは同一結果が出ない、コールドは実際の動作を必ずしも反映していないとも言われている。
【0009】
そこでコールド法による測定を検証する意味で、マグネトロンの発振原理を紐解いて見る。一般に、発振条件を数式で表現する方法の一つとして、ある点から両側を見たアドミッタンスの和がゼロになる事を利用する方法があるのでこれをマグネトロンに用いる。陽極面から内側の電子流を見た時のアドミッタンスをYeとし、外側の陽極回路及び外部接続負荷との合成アドミッタンスをYcとすると、発振条件はYe+Yc=0である。まずYeを考察する。広く用いられている陽極を8分割したマグネトロンにおける正常姿態であるπ型姿態は隣接共振器間の位相推移θがπラジアンに等しく、陽極陰極間の電位は図6の様に台形形状であり、交流電界Vacは次式の無限級数和で表される。
【0010】
【数1】
【0011】
但しφは、陰極の中心をz軸とした円筒座標ρφzにおける円周方向成分であり、Vkはk次高調波の振幅である。波形のフーリエ解析で知られる如く、高調波成分が無ければ正弦波形状であり、無限の高調波成分の存在により台形形状をなす訳である。この式における高調波とは円周方向φにおけるものであり、時間変化はあくまでもcosωtで表現される単一周期である。電子流はこの電界に同期して周回運動を行っている。ただし、同期周回する為には必ずしも同一角速度である必要はない。整数k倍の角速度で周回する電子流も存在し得る。マグネトロンのπ型姿態における電子流の角速度と電界の角周波数との間にはdφ/dt=4ωの関係があるから、電子流中のk次高調波成分kφは、角周波数kωの電界にも同期し得る。電子流のアドミッタンスYeの中身には以上の理由から、kωに対応する成分が含まれると考えられる。従って発振条件Ye+Yc=0から、回路アドミッタンスYcにもkω対応成分が必須と言える。
【0012】
この点、図2のマグネトロン測定装置に用いられている直線状導波管は、高域通過特性を持つから、基本周波数ωだけでなく、kωの高調波領域も減衰無しに通過する。一方、図7の、コールドインピーダンス法で適切な動作点に設定したにも関わらず効率が低い従来例は、一端が短絡されたT型分岐構造であるから、当業者には1/4波長チョークの原理として良く知られる様に、アンテナの軸から短絡端までの距離が1/4波長に等しい周波数及びその奇数次高調波は通過しない。つまりT型分岐は帯域通過特性を有する。帯域外の高調波領域では飛び飛びの遮断領域を持つと考えられる。例えば、通過しない周波数のn倍がマグネトロンの発振周波数のm次高調波と一致あるいは接近した場合である。その結果回路アドミッタンスYcの高調波領域には飛び飛びのゼロ点が存在する事になる。これが、2、450±15MHz程度の微弱信号で見る限り最大出力が出る条件を満たしているにも関わらず図7の従来例の効率が低い事の原因であると推測される。
【0013】
この推測は、T分岐構造を用いず、高調波領域も通過可能な構成にすれば効率向上が図れる事を示唆するものである。T分岐構造は導波管を直角に曲げる必要上、採用されたものであるから、T分岐を用いずに直角に曲げる方法が必要となる。最初に考えられるのは、L字形状に曲げられた導波管を用いる事であるが、この方式も高域通過ではなく、帯域通過特性を持つ。一般に導波管はH01モードで用いられるから進行方向に垂直な電界が発生している。一方、良く知られる如く金属表面では電界の平行成分はゼロであるから、L字形状に曲げられた面上ではこのH01モードの電界はゼロとなる。つまりH01モード進行波に対する短絡点として機能する訳である。進行波の全エネルギーが短絡されるのではないが、周波数によって短絡点までの位相が異なり、場合によって大きな影響を受ける可能性がある。従って周波数特性を持つのである。
【0014】
これを裏付けるように、当業者の経験的知識として、過去にはL字状直角曲げ導波管を用いると吸い込みを起こすと言われた時期があった。これはガラス管製マグネトロンが採用されていた当時、反射波が大きいと、アンテナ周囲のガラス管が部分加熱を受けて溶け、空気が浸入してマグネトロン破壊に至る現象を吸い込みと呼び、L字状直角曲げ導波管では頻度が高い経験に基づく経験則である。
【0015】
短絡点を持たない形状としては、急激に直角に曲げず、大きな半径の円周状に緩やかに曲げる形状が最も望ましいが、民生機器としてあまり実用的ではない。次善の方法として45度曲げ導波管、つまり隣接する二つの壁面角度が135度である部分を二箇所連続して設ける方式が考えられる。これならばH01モード進行波の電界に対して壁面は45度の角度を持つので、短絡点とはならない。45度曲げ導波管も周波数特性が皆無ではないが、短絡点を有する場合と比較して十分小さいと言える。前述の吸い込み現象の解決策として、45度曲げ導波管が推奨されていた事を付記する。
【0016】
【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、マグネトロンと、略前後左右対称形状の加熱室と、両者を結ぶ導波管と、スタラー羽根及び駆動機構とを有し、導波管は水平部、垂直部及び両者を結ぶ45度曲げ部とから成り、垂直部は加熱室の天面中央に、水平部は加熱室天面外部に位置せしめ、マグネトロンを取り付け、スタラー羽根の回転軸を加熱室中央に設け、前記45度曲げ部から外部駆動機構に結合させたものである。
【0017】
上記発明によれば加熱室が略前後左右対称形状であり、導波管の垂直部及びスタラー羽根の回転軸が共に加熱室の中央に設けたので加熱室内は前後左右対象電界分布が得られる。また導波管は直線及び45度曲げ形状で形成されるので、高域通過性能を有し、マグネトロンを適切な動作点で動作させれば高効率が得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1にかかる電子レンジはマグネトロンと、略前後左右対称形状の加熱室と、両者を結ぶ導波管と、スタラー羽根及び駆動機構とを有し、導波管は水平部、垂直部及び両者を結ぶ45度曲げ部とから成り、垂直部は加熱室の天面中央に、水平部は加熱室天面外部に位置せしめ、マグネトロンを取り付け、スタラー羽根の回転軸を加熱室中央に設け、前記45度曲げ部から外部駆動機構に結合させたものである。
【0019】
そして、加熱室が略前後左右対称形状であり、導波管の垂直部及びスタラー羽根の回転軸が共に加熱室の中央に設けたので加熱室内は前後左右対象電界分布が得られる。また導波管は直線及び45度曲げ形状で形成されるので、高域通過性能を有し、マグネトロンを適切な動作点で動作させれば高効率が得られる。
【0020】
本発明の請求項2にかかる電子レンジは加熱室天面中央に凹部を設け、導波管の垂直部及びスタラー羽根は共に凹部に収納したものである。
【0021】
そして、凹部の高さは設計上、往々にして30mm前後、つまり2、450MHzの約1/4波長近辺になり兼ねない。そうなると導波管と凹部との不連続による反射波と、凹部と加熱室との不連続による反射波との位相差が90度となり、一方を打ち消す方法を施せば他方が増大する為、インピーダンスの整合が困難となり、必然的に効率低下を招いてしまう。導波管垂直部を凹部内部に設ける事によりこの1/4管内波長線路をバイパスし、導波管と加熱室との不連続のみによる反射波に限定できるので、通常の設計業務に帰着し、効率向上が望める。
【0022】
本発明の請求項3にかかる電子レンジは導波管の45度曲げ部に金属を取り付け、両者を貫通して加熱室中心に一致した孔を開け、この孔にスタラー羽根の誘電体製軸を勘合させたものである。
【0023】
そして、垂直な円柱形状のスタラー軸を45度傾斜部分通過させた事により導波管垂直部の上部空間で駆動機構に接続可能となる。45度傾斜面を円形軸が接触せずに通過するにはおきな楕円形状の孔が必要となり、その孔を通しての漏洩電波が懸念されるが、スタラー軸と勘合する丸孔が開けられた金属製スタラー受け6が取り付けられるので漏洩を減少させることができる。
【0024】
【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。
【0025】
(実施例1)
図1は本発明の実施例1の正面方向から見た主要部断面図である。
【0026】
図1において、金属板で構成され、略直方体の形状を持つ加熱室1の天面中央に、円錐台形の凹部2を設け、そのさらに上面中央に導波管3の垂直部3cを結合する。この中央にアルミナ磁器製のスタラー軸4aを貫通させ、その下部は導波管垂直部3c直下でアルミナ磁器製の支持板4bに固定され、その先端は金属製スタラー羽根4cを保持する。スタラー軸上端はステンレスバネ鋼製でT字形状を有する受動レバー4dが取り付けられる。導波管3の垂直部3c上部は凹部2外部で45度傾斜面を持つ45度部3bに続き、さらにその先は水平部3aとなる。水平部3aは凹部外部で45度未満の角度で二箇所曲げられ、略Z字形状を形成して位置を下げ、先端にマグネトロン5が取り付けられる。
【0027】
45度部3bの中央には楕円形の孔が開けられ、この孔を塞ぐ位置に、この孔と同軸の丸孔を持つ金属製のスタラー軸受け6が固定される。前記スタラー軸4aの上端はこの両者を貫通して外部に突き出し、スタラー軸受け6の上部で前述の受動レバー4dが固定される。スタラーモーター7はその出力軸をスタラー軸4aと一致させて固定され、出力軸先端には逆L字形の駆動レバー8が取り付けられ、前記受動レバー4dと勘合する。凹部2はガラス板9で塞がれ、その下にはシーズヒーター10が取り付けられる。
【0028】
次に動作、作用について説明すると、マグネトロン5で発生したマイクロ波は導波管3の水平部3aから前述の略Z字型部及び45度傾斜部3bを経て、垂直部3cに達する。この垂直部3cから放射され、加熱室1内部に置かれた食品に到達、吸収される。吸収されずに反射される一部分は逆の経路を経てマグネトロン5に戻る。導波管3の進行途中には進行波に対して45度以下の壁面のみを有し、進行波を短絡する様な、電界と平行な壁面が進行方向に無いので高域通過特性を持ち、前述の様に適切な動作点に設計すれば高効率が得られる。
【0029】
円錐台形状たる凹部2の高さを30mm程度に設定した場合、導波管垂直部3cを省略すると前述のコールドインピーダンス法で測定した動作点が広範囲に拡大し、効率及び出力が大幅に低下する。垂直部3cを設ける事により動作点が狭まり、効率、出力が増加するのである。
【0030】
加熱室1が略直方体であり、その天面中央に導波管垂直部3cが設けられているので加熱室内部には前後左右対象な電界分布が期待できる。前後左右対称を維持する為、スタラー軸4aは同じく加熱室中央及び導波管垂直部の中央に位置する。45度曲げ部3bを設け、垂直部3cの上部に空間が生じた事によりスタラー軸4aの先端が導波管の外部に突き出せ、スタラーモーター7と結合する事が可能となった。
【0031】
本実施例ではスタラー空間として凹部2を設けているが、これを省略し、平坦な加熱室天面中央から導波管の垂直部3cを直接下方に向ける事も可能である。またマグネトロン5は加熱室1の天面上に配置したが、導波管の水平部3aを右に伸ばし、マグネトロン5を加熱室の右側に配置する事もできる。
【0032】
いずれにしろ本発明の主旨は、略前後左右対象形状の加熱室の天面中央に、進行方向に対して45度以下の曲げのみで構成された導波管の終端を、前後左右対称状態で取り付けたものであり、それにより加熱室内部の前後左右対象電界分布と、高効率とを同時に得るものである。
【0033】
【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、マグネトロンと、略前後左右対称形状の加熱室と、両者を結ぶ導波管と、スタラー羽根及び駆動機構とを有し、導波管は水平部、垂直部及び両者を結ぶ45度曲げ部とから成り、垂直部は加熱室の天面中央に、水平部は加熱室天面外部に位置せしめ、マグネトロンを取り付け、スタラー羽根の回転軸を加熱室中央に設け、前記45度曲げ部から外部駆動機構に結合させたものである。
【0034】
そして、加熱室が略前後左右対称形状であり、導波管の垂直部及びスタラー羽根の回転軸が共に加熱室の中央に設けたので加熱室内は前後左右対象電界分布が得られる。また導波管は直線及び45度曲げ形状で形成されるので、高域通過性能を有し、マグネトロンを適切な動作点で動作させれば高効率が得られるという効果がある。
【0035】
また、請求項2に係る電子レンジは加熱室天面中央に凹部を設け、導波管の垂直部及びスタラー羽根は共に凹部に収納したものである。
【0036】
そして、凹部の高さは設計上、往々にして30mm前後、つまり2、450MHzの約1/4波長近辺になり兼ねない。そうなると導波管と凹部との不連続による反射波と、凹部と加熱室との不連続による反射波との位相差が90度となり、一方を打ち消す方法を施せば他方が増大する為、インピーダンスの整合が困難となり、必然的に効率低下を招いてしまう。導波管垂直部を凹部内部に設ける事によりこの1/4管内波長線路をバイパスし、導波管と加熱室との不連続のみによる反射波に限定できるので、通常の設計業務に帰着し、効率向上が望めるという効果がある。
【0037】
また、請求項3に係る電子レンジは導波管の45度曲げ部に金属を取り付け、両者を貫通して加熱室中心に一致した孔を開け、この孔にスタラー羽根の誘電体製軸を勘合させたものである。
【0038】
そして、垂直な円柱形状のスタラー軸を45度傾斜部分通過させた事により導波管垂直部の上部空間で駆動機構に接続可能となる。45度傾斜面を円形軸が接触せずに通過するにはおきな楕円形状の孔が必要となり、その孔を通しての漏洩電波が懸念されるが、スタラー軸と勘合する丸孔が開けられた金属製スタラー受け6が取り付けられるので漏洩を減少させることができるという効果がある。
【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要部断面図
【図2】動作原理説明に用いた、マグネトロン動作測定装置の断面図
【図3】動作原理説明に用いたスミス図表を示す図
【図4】動作原理説明に用いたマグネトロンの等出力線図
【図5】スミス図表上に描いた動作点を示す図
【図6】マグネトロン陽極とその電圧との関係図
【図7】従来の電子レンジの要部断面図
【符号の説明】
1 加熱室
3a 導波管水平部
3b 導波管45度曲げ部
3c 導波管垂直部
4 スタラー羽根
4a スタラー軸
4d 受動レバー(駆動機構)
5 マグネトロン
7 スタラーモーター(駆動機構)
8 駆動レバー(駆動機構)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an equipment type combined with a microwave oven, particularly a full-scale oven.
[0002]
[Prior art]
A conventional microwave oven of this kind is generally as shown in FIG. In this microwave oven, as shown in FIG. 7, the
[0003]
Equipment-type full-scale ovens, especially those used in Europe and the United States, are heated like a method that burns off dirt at a high temperature of about 500 ° C. or a method that employs a surface-treated metal having a catalytic action on the wall surface. As the material constituting the chamber, a metal lined with a heat insulating material is required. When combined with a microwave oven, the space for supplying microwaves and stirring functions is naturally a part without metal, and the larger the part, the lower the heating performance and thermal efficiency of the oven. . In that regard, in the conventional example, the metal-free portion is limited to the
[0004]
[Patent Document 1]
JP 59-42795 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the microwave oven combined with the above-described conventional full-scale oven has a problem that the heating efficiency is low although the magnetron is operated at an appropriate operating point. It is generally said that the main cause is that the wall is enameled or the sheathed heater in the heating chamber absorbs microwaves, but it is said that quantitative analysis is sufficient. It is difficult, and I do not think that the existence of other causes has been fully examined.
[0006]
The appropriate operating point is common knowledge to those skilled in the art, but is confirmed by the following procedure. First, the magnetron output is measured in advance with a magnetron operation measuring apparatus as shown in FIG. The relationship between the insertion information and the output value of the metal
[0007]
The magnetron measuring apparatus shown in FIG. 2 is basically provided with a
[0008]
However, as can be inferred from the cold name, there is one way to see the operating point when the magnetron called hot is actually operated. The reproducibility is inferior due to fluctuations in the operating state due to heat generation, etc., coupled with the handling of high voltage, but it is rarely used recently, but cold and hot do not give the same result, cold does not necessarily reflect the actual operation It is also said that not.
[0009]
Therefore, in order to verify the measurement by the cold method, I will unravel the oscillation principle of the magnetron. In general, as one method of expressing the oscillation condition by a mathematical expression, there is a method using the fact that the sum of admittances seen from a certain point on both sides is zero, and this is used for a magnetron. The oscillation condition is Ye + Yc = 0, where Ye is the admittance when viewing the inner electron flow from the anode surface and Yc is the combined admittance of the outer anode circuit and the external connection load. First consider Ye. In a π-type configuration, which is a normal configuration in a magnetron in which a widely used anode is divided into eight, the phase transition θ between adjacent resonators is equal to π radians, and the potential between the anode and the cathode is trapezoidal as shown in FIG. The AC electric field Vac is represented by the following infinite series sum.
[0010]
[Expression 1]
[0011]
Where φ is a circumferential component in cylindrical coordinates ρφz with the center of the cathode as the z axis, and Vk is the amplitude of the k-order harmonic. As known from Fourier analysis of the waveform, if there is no harmonic component, it has a sinusoidal shape, and it has a trapezoidal shape due to the presence of infinite harmonic components. The harmonics in this equation are those in the circumferential direction φ, and the time change is a single period expressed by cos ωt. The electron stream makes a circular motion in synchronization with this electric field. However, it is not always necessary to have the same angular velocity in order to go around synchronously. There may also be an electron stream that circulates at an integer k times the angular velocity. Since there is a relationship of dφ / dt = 4ω between the angular velocity of the electron flow and the angular frequency of the electric field in the π-type configuration of the magnetron, the k-order harmonic component kφ in the electron flow is also applied to the electric field of the angular frequency kω. Can synchronize. The contents corresponding to kω are considered to be included in the contents of the admittance Ye of the electron flow for the above reasons. Therefore, since the oscillation condition Ye + Yc = 0, it can be said that a component corresponding to kω is essential for the circuit admittance Yc.
[0012]
In this respect, since the linear waveguide used in the magnetron measuring apparatus of FIG. 2 has high-pass characteristics, not only the fundamental frequency ω but also the harmonic region of kω passes without attenuation. On the other hand, the conventional example shown in FIG. 7 having a low efficiency despite being set to an appropriate operating point by the cold impedance method has a T-type branch structure in which one end is short-circuited. As is well known as the principle of the above, a frequency whose distance from the antenna axis to the short-circuited end is equal to a quarter wavelength and its odd-order harmonics do not pass. That is, the T-type branch has band pass characteristics. It is considered that the out-of-band harmonic region has a jump-off region. For example, this is a case where n times the frequency that does not pass coincides with or approaches the mth harmonic of the oscillation frequency of the magnetron. As a result, a jumping zero point exists in the harmonic region of the circuit admittance Yc. This is presumed to be the reason why the efficiency of the conventional example of FIG. 7 is low despite satisfying the condition that the maximum output is obtained as far as the weak signal of about 2,450 ± 15 MHz is seen.
[0013]
This estimation suggests that the efficiency can be improved by using a configuration in which the T-branch structure is not used and the harmonic region can pass. Since the T-branch structure is adopted in order to bend the waveguide at a right angle, a method of bending at a right angle without using the T-branch is necessary. The first idea is to use a waveguide bent into an L shape, but this method also has a band pass characteristic, not a high pass. Generally, since the waveguide is used in the H01 mode, an electric field perpendicular to the traveling direction is generated. On the other hand, as is well known, since the parallel component of the electric field is zero on the metal surface, the electric field of the H01 mode is zero on the surface bent into an L shape. That is, it functions as a short-circuit point for the H01 mode traveling wave. Although the total energy of the traveling wave is not short-circuited, the phase up to the short-circuit point differs depending on the frequency and may be greatly affected in some cases. Therefore, it has frequency characteristics.
[0014]
To support this, there has been a time in the past that it has been said that if an L-shaped right-angled bending waveguide is used, suction will occur if one skilled in the art knows. When a glass tube magnetron was used at the time, when the reflected wave was large, the glass tube around the antenna melted by partial heating, and the phenomenon of air intrusion leading to magnetron destruction was called L-shaped. It is an empirical rule based on high-frequency experience in a right-angle bending waveguide.
[0015]
A shape that does not have a short-circuit point is most preferably a shape that does not bend suddenly at a right angle but gently bends to a large radius of circumference, but is not very practical as a consumer device. As a suboptimal method, a 45-degree bent waveguide, that is, a method in which two adjacent portions having a wall angle of 135 degrees are continuously provided is considered. In this case, since the wall surface has an angle of 45 degrees with respect to the electric field of the H01 mode traveling wave, it does not become a short circuit point. The 45-degree bent waveguide is not completely free of frequency characteristics, but it can be said to be sufficiently small as compared with the case of having a short-circuit point. As a solution to the above-described suction phenomenon, it is added that a 45-degree bent waveguide has been recommended.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a magnetron, a heating chamber having a substantially longitudinal left-right symmetric shape, a waveguide connecting the two, a stirrer blade, and a drive mechanism. And a 45-degree bend connecting the two, the vertical part is located at the center of the top surface of the heating chamber, the horizontal part is located outside the top surface of the heating chamber, a magnetron is attached, and the rotation axis of the stirrer blade is provided at the center of the heating chamber The 45-degree bent portion is coupled to an external drive mechanism.
[0017]
According to the above invention, the heating chamber has a substantially symmetric shape in the front-rear and left-right directions, and the vertical portion of the waveguide and the rotation axis of the stirrer blade are both provided in the center of the heating chamber. Further, since the waveguide is formed in a straight line and a 45-degree bent shape, it has a high-pass performance, and high efficiency can be obtained by operating the magnetron at an appropriate operating point.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A microwave oven according to a first aspect of the present invention includes a magnetron, a heating chamber having a substantially front / rear left / right symmetric shape, a waveguide connecting the two, a stirrer blade, and a drive mechanism. The vertical part is located at the center of the top surface of the heating chamber, the horizontal part is located outside the top surface of the heating chamber, a magnetron is attached, and the rotation axis of the stirrer blade is at the center of the heating chamber. The 45-degree bent portion is connected to an external drive mechanism.
[0019]
The heating chamber has a substantially symmetrical shape in the front-rear direction, and the vertical portion of the waveguide and the rotation axis of the stirrer blade are both provided in the center of the heating chamber. Further, since the waveguide is formed in a straight line and a 45-degree bent shape, it has a high-pass performance, and high efficiency can be obtained by operating the magnetron at an appropriate operating point.
[0020]
The microwave oven according to
[0021]
The height of the concave portion is often about 30 mm in design, that is, it may be around about ¼ wavelength of 2,450 MHz. Then, the phase difference between the reflected wave due to the discontinuity between the waveguide and the concave portion and the reflected wave due to the discontinuity between the concave portion and the heating chamber becomes 90 degrees, and if one is canceled, the other will increase. Matching becomes difficult and inevitably decreases efficiency. By providing the waveguide vertical part inside the recess, this quarter-wavelength wavelength line can be bypassed and limited to the reflected wave due only to the discontinuity between the waveguide and the heating chamber, resulting in normal design work. Increased efficiency can be expected.
[0022]
In the microwave oven according to
[0023]
Then, by passing the vertical cylindrical stirrer shaft through the inclined portion of 45 degrees, it becomes possible to connect to the drive mechanism in the upper space of the waveguide vertical portion. A special elliptical hole is required to pass through the 45-degree inclined surface without contact with the circular shaft, and there is a concern about leakage radio waves through the hole, but a metal with a round hole that fits into the stirrer shaft. Leakage can be reduced because the
[0024]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0025]
(Example 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the main part of the first embodiment of the present invention viewed from the front direction.
[0026]
In FIG. 1, a
[0027]
An elliptical hole is formed in the center of the 45 degree portion 3b, and a
[0028]
Next, the operation and action will be described. The microwave generated by the
[0029]
When the height of the
[0030]
Since the
[0031]
In this embodiment, the
[0032]
In any case, the gist of the present invention is that the end of the waveguide formed only by bending at 45 degrees or less with respect to the traveling direction at the center of the top surface of the heating chamber of the substantially front / rear / right / left target shape is symmetrical in the front / rear / left / right state. It is attached, and thereby, the front / rear / left / right target electric field distribution inside the heating chamber and high efficiency are obtained at the same time.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, the microwave oven according to the first aspect of the present invention includes a magnetron, a heating chamber having a substantially front / rear left / right symmetric shape, a waveguide connecting the both, a stirrer blade, and a drive mechanism, The tube consists of a horizontal part, a vertical part, and a 45-degree bent part connecting the two. The vertical part is located at the center of the top of the heating chamber, the horizontal part is located outside the top of the heating chamber, a magnetron is attached, and the stirrer blade is rotated. A shaft is provided in the center of the heating chamber, and is coupled to the external drive mechanism from the 45 ° bent portion.
[0034]
The heating chamber has a substantially symmetrical shape in the front-rear direction, and the vertical portion of the waveguide and the rotation axis of the stirrer blade are both provided in the center of the heating chamber. In addition, since the waveguide is formed in a straight line and a 45-degree bent shape, it has high-pass performance, and there is an effect that high efficiency can be obtained if the magnetron is operated at an appropriate operating point.
[0035]
The microwave oven according to
[0036]
The height of the concave portion is often about 30 mm in design, that is, it may be around about ¼ wavelength of 2,450 MHz. Then, the phase difference between the reflected wave due to the discontinuity between the waveguide and the concave portion and the reflected wave due to the discontinuity between the concave portion and the heating chamber becomes 90 degrees, and if one is canceled, the other will increase. Matching becomes difficult and inevitably decreases efficiency. By providing the waveguide vertical part inside the recess, this quarter-wavelength wavelength line can be bypassed and limited to the reflected wave due only to the discontinuity between the waveguide and the heating chamber, resulting in normal design work. There is an effect that improvement in efficiency can be expected.
[0037]
Further, in the microwave oven according to
[0038]
Then, by passing the vertical cylindrical stirrer shaft through the inclined portion of 45 degrees, it becomes possible to connect to the drive mechanism in the upper space of the waveguide vertical portion. A special elliptical hole is required to pass through the 45-degree inclined surface without contact with the circular shaft, and there is a concern about leakage radio waves through the hole, but a metal with a round hole that fits into the stirrer shaft. Since the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a microwave oven according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a magnetron operation measuring apparatus used for explaining the operation principle. FIG. 3 is a Smith chart used for explaining the operation principle. [Fig. 4] Fig. 5 is an iso-power diagram of the magnetron used to explain the operation principle. [Fig. 5] Fig. 6 is a diagram showing the operating points drawn on the Smith diagram. [Fig. 6] Fig. 7 is a diagram of the relationship between the magnetron anode and its voltage. Sectional view of the main part of the microwave oven [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
5
8 Drive lever (drive mechanism)
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003173186A JP2005011620A (en) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | Microwave oven |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003173186A JP2005011620A (en) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | Microwave oven |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005011620A true JP2005011620A (en) | 2005-01-13 |
Family
ID=34097084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003173186A Pending JP2005011620A (en) | 2003-06-18 | 2003-06-18 | Microwave oven |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005011620A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2265090A1 (en) * | 2009-05-02 | 2010-12-22 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A microwave oven with a feed box system |
JP5628667B2 (en) * | 2008-04-15 | 2014-11-19 | パナソニック株式会社 | Microwave heating device |
-
2003
- 2003-06-18 JP JP2003173186A patent/JP2005011620A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5628667B2 (en) * | 2008-04-15 | 2014-11-19 | パナソニック株式会社 | Microwave heating device |
EP2265090A1 (en) * | 2009-05-02 | 2010-12-22 | Electrolux Home Products Corporation N.V. | A microwave oven with a feed box system |
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