JP2008070064A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機体および加熱室の設置が安定で、加熱室の有効スペースが小さくなることもなく、扉が開状態にあっても作業寸法が不要で、使用者の利便性を高めるとともに、加熱効率を向上させることができる使い勝手のよい高周波加熱装置を提供する。
【解決手段】周壁に開口部６を有するほぼ円筒状の本体ケース５、本体ケース５の開口部６に対応して周壁に開口部２１を有し下部に載置台２２が設けられて本体ケース５内に設置されたほぼ円筒状の加熱室２０、加熱室２０内に収容された被加熱物を加熱するための高周波を発振する高周波発振器２６、高周波発振器２６より発振された高周波を加熱室２０に導く導波管２７、及び高周波発振器２６を制御する制御基板２９を備えた本体１と、本体１の開口部を開閉する扉５０とを有し、扉５０を本体ケース５の外周に沿ってスライド自在に配設した。
【選択図】図３

Description

本発明は、使用者の利便性を高めるとともに、加熱効率を向上させることができる高周波加熱装置に関する。

従来、市販の加熱調理器では直方体形状が大勢を占めているが、この場合は６面のいずれかに扉を設ける必要があり、加熱調理器を例えば開放空間に設置した場合、被加熱物の出し入れは限定された方向にならざるを得なかった。
また、直方体形状の加熱室では、加熱室内の寸法に依存した高周波のモード（電界の強弱分布）が発生し、必ずしも効率のよい加熱が行えない場合もあった。
また、直方体形状の加熱室は扉を機体前方に開放させることから、扉の開状態における作業寸法が必要であるという問題があった。

これに対して、両端に開口を有する筒を用い、その開口の一方の側に扉を設け他方の側に蓋を設けて、蓋に食品を加熱する加熱源およびその加熱源の周辺部品を設けたものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３９５４０号公報（第１頁―第４頁、図１）

しかしながら、特許文献１記載の高周波加熱装置のように、円筒軸に垂直な面に扉を持つ円筒形状の加熱室は、機体および加熱室の設置が不安定な状態になることや、加熱室内に設けた被加熱物均温手段（ターンテーブルなど）の設置により、加熱室の有効スペースが小さくなるという問題があった。
また、円筒軸に垂直な面に扉を持つ円筒形状の加熱室は扉を機体前方に開放させることから、扉の開状態における作業寸法が必要であるという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、機体および加熱室の設置が安定で、加熱室内に被加熱物均温手段を設置しても加熱室の有効スペースが小さくなることもなく、扉が開状態にあっても作業寸法が不要で、使用者の利便性を高めるとともに、加熱室中心部に高周波電界を集中させることによって加熱効率を向上させることができる使い勝手のよい高周波加熱装置を提供することを目的とする。

本発明に係る高周波加熱装置は、周壁に開口部を有するほぼ円筒状の本体ケース、該本体ケースの開口部に対応して周壁に開口部を有し下部に載置台が設けられて前記本体ケース内に設置されたほぼ円筒状の加熱室、該加熱室内に収容された被加熱物を加熱するための高周波を発振する高周波発振器、該高周波発振器より発振された高周波を前記加熱室に導く導波管、及び前記高周波発振器を制御する制御基板を備えた本体と、該本体の開口部を開閉する扉とを有し、前記扉を前記本体ケースの外周に沿ってスライド自在に配設したものである。

また、本発明に係る高周波加熱装置は、周壁に開口部を有するほぼ円筒状の本体ケース、該本体ケースの開口部に対応して周壁に開口部を有し下部に載置台が設けられて前記本体ケース内に設置されたほぼ円筒状の加熱室、該加熱室内に収容された被加熱物を加熱するための高周波を発振する高周波発振器、該高周波発振器より発振された高周波を前記加熱室に導く導波管、及び前記高周波発振器を制御する制御基板が前記加熱室の載置台の下部に設けられた本体と、該本体の開口部を前記本体ケースの外周に沿ってスライド自在に開閉する扉と、前記加熱室の載置台の下部に設けた高周波発振器、導波管及び制御基盤を収容する電気室を備えた基台とを有し、前記本体を前記基台上に回動可能に設置したものである。

扉を本体ケースの外周に沿ってスライド自在に配設したので、使用者の利便性を高めることができる。また、扉を前方に開くことがないため、作業スペースの削減が可能である。また、加熱室の中心部に高周波電界を集中させることができるため、加熱効率を向上させることができる。

また、扉を本体ケースの外周に沿ってスライド自在に配設すると共に、本体を基台上に回動可能に配設したので、３６０度いずれの方向からでも扉を開閉し、いずれの方向からも被加熱物の出し入れが可能となったので、使用者の利便性を高めることができる。さらに、扉を前方に開くことがないため、作業スペースの削減が可能である。また、加熱室中心部に高周波電界を集中させることができるため、加熱効率を向上させることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の斜視図、図２は図１の高周波加熱装置の扉を開いた状態の斜視図、図３は図１の分解状態を示す斜視図、図４は図１のＡ−Ａ断面図、図５は図１の要部の斜視説明図、図６は図５の本体の底面図、図７は図１の本体の底面斜視図、図８は図１のＢ−Ｂ一部断面図である。
図１〜図４において、高周波加熱装置は、内部にほぼ円筒形の加熱室２０を備えたほぼ円筒状の本体ケース５からなる本体１と、この本体１が回動自在に載置されたほぼ円筒状の基台４０と、本体１の外周面に沿ってスライドする扉５０とによって構成されている。

本体１は上下が開口されて周壁に開口部６を有するほぼ円筒状の本体ケース５と、金属板からなり、上下が開口されて周壁に本体ケース５の開口部６に対応して開口部２１が設けられ、本体ケース５内に一体的に設置されたほぼ円筒状の加熱室２０とを備えている。そして、本体ケース５の上部開口部には、中央部（加熱室２０に対応した位置）に高周波を透過せず、内部の視認が可能な透視窓８と、その周縁に設けられ、加熱等を実行する運転ボタンなどからなる操作パネル９とを有する天板７が設けられている。

この場合、天板７又はその透過窓８を扉チョーク板金（後述）と同様の微細多開口部で構成すると、高周波漏洩を防止しつつ、天板８側から内部を視認することができる。また、透過窓８に金属酸化膜を塗布し、導電性を付与したガラスなどにより反射性能を持たせることで、高周波漏洩を防止しつつ、天板８側から内部を視認できるようにしてもよい。

本体ケース５の天板７の周縁部近傍には、扉５０の上部をスライド可能に支持するための掘り込みレール１０ａが設けられており、また、本体ケース５の下面には、扉５０の下部を支持するスライド部１０ｂが設けられている。

また、加熱室２０の下部には被加熱物の載置台２２が設けられており、この載置台２２の下部には、テーパ状の周壁を有するアンテナ室板金２３が設けられて、載置台２２と共にアンテナ室２４を形成している。この載置台２２は、高周波を透過するセラミックのような素材によって構成されている。なお、加熱室２０内には、被加熱物の均温手段であるターンテーブルなどを設置してもよい。

アンテナ室２４内にはアンテナ２５が設けられ、アンテナ室板金２３の下部には、加熱室２０内に収容された被加熱物を加熱するための高周波を発振するマグネトロン（高周波発振器）２６、および高周波を加熱室２０に導く導波管２７がとりつけられている。また、アンテナモータ２８は導波管２７内にシャフトを差し込む形で導波管２７に取り付けられており、アンテナ室２４内に設けられたアンテナ２５をアンテナモータ２８のシャフトに差し込んで回転駆動可能に取り付けてある。また、アンテナ室板金２３の下部にはさらに制御基板２９が取付けられ、この制御基板２９によって、操作パネル９からの信号に基づき、マグネトロン２６の出力を制御したり、加熱室２０内の被加熱物の温度を検知するセンサ（図示せず）の出力信号の受信や庫内灯（図示せず）の点消灯、あるいはアンテナ２５の回転、停止などの制御を行う。

こうして、マグネトロン２６、導波管２７、アンテナモータ２８、制御基板２９は、アンテナ室板金２３の下部に取り付けられた状態で、本体ケース５の下部開口部から後述する基台４０の電気室４１の空間内に収容され、アンテナ室２４のアンテナ室板金２３の回動に追従し、すなわち加熱室２０を有する本体１の回動に追従し、アンテナ室板金２３に対して各部品の相対位置を変更しないまま、電気室４１（後述）の空間内を回動するようになっている。
この場合、各部品はケーブル（図示せず）によって接続されているが、接続するケーブルの長さに余裕を持たせておき、本体１を回動した際に接続不良を起こさないようにしてある。なお、本体１の回転領域を例えば３６０°以下に限定するため、ストッパー（図示せず）などを設置してもよい。

基台４０は、金属板金からなるほぼ有底円筒形状で上部内周にフランジ４２を有し、内部に電気室４１が形成され、加熱室２０の底部に設けたマグネトロン２６等が電気室４１内に収容されて、本体１が基台４０を土台として３６０度回動できるようになっている。

電気室４１を有する基台４０と加熱室２０を有する本体１との連結部は、次のように構成されている。すなわち、図５〜図７に示すように、本体１の本体ケース５には、その下部開口部の内周縁にほぼ等間隔で複数箇所（図には３箇所の場合が示してある）に設けたフランジ３０ａ〜３０ｃと、このフランジ３０ａ〜３０ｃに取付けたローラ３１ａ〜３１ｃとが設けられている。
そして、基台４０の上部内周に設けたフランジ４２によって、本体ケース５の下部のフランジ３０ａ〜３０ｃに設けたローラ３１ａ〜３１ｃを受けている（以下、受け部という）。このローラ３１ａ〜３１ｃの受け部となる基台４０のフランジ４２には、レールや溝（図示せず）などを設け、本体１が基台４０からはずれないようになっている。

本体１の開口部、より詳しくは、本体ケース５の開口部６及び加熱室２０の開口部２１からなる開口部Ａには、これらを開閉する扉５０が設けられている。図８に示すように、開口部Ａに対応して開口部５２が設けられた外装ケース５１を有する扉５０には、外装ケース５１の内側に高周波漏洩を防止するチョーク構造を設けたチョーク板金５３が設けられている。そして、開口部５２の外周側には外ガラス５４がチョーク板金５３のほぼ中央部を外側から覆っており、内周側には内ガラス５５がチョーク板金５３の加熱室２０側を覆っている。

扉５０のチョーク板金５３のほぼ中央に位置し、本体ケース５と加熱室２０に設けた開口部Ａ（開口部６、２１）と対向する部分には、高周波が漏洩しにくい微細多開口部５６が形成され、加熱室２０内を加熱中でも視認することができるようになっている。微細多開口部５６は、例えばパンチングメタルで構成する。
チョーク板金５３による高周波漏洩防止効果は、波長のλ／４の長さを構成するチョーク経路を設置することによりもたらされる。扉５０の開口部５２からチョーク板金５３の凸部５３ａと本体ケース５の隙間を経由し、チョーク箱体５３ｂに至る経路をλ／４に設定することで、高周波漏洩を防止することができる。

扉５０は、本体ケース５を構成する円筒状の外周面に沿ってスライド自在に取り付けられている。そして、被加熱物の出し入れを行う本体ケース５と加熱室２０の開口部６、２１を全開、全閉するストロークで左右にスライドすることで、開閉を行う。
扉ケース５１の上面には、図４に示すように、本体ケース５の天板７の周縁部近傍に設けた掘り込みレール１０ａと嵌合する第１の凸部５７ａ（図４の下側に向かう）が設けられ、扉ケース５１の下面には、本体ケース５の底面と当接してスライドする第２の凸部５７ｂ（図４の左側に向かう）が設けられている。こうして、扉ケース２２を本体１の外周にはめ込んで、はずれることなくスライドすることができるようにしてある。
そして、図４及び図７（基台４０を外して、斜め下からみた図）に示すように、扉５０のスライド用の電動装置である駆動モータ５８が、その出力歯車５９と扉５０下部の第２の凸部５７ｂに設けた内歯歯車（図示せず）と直接又は中間歯車を介してリンクしており、駆動モータ５８が回転することで、扉５０が回動するようになっている。

次に、上記のように構成した高周波加熱装置の作用を説明する。なお、本体１をあらかじめ回動することにより、開口部６，２１は被加熱物の出し入れに便利な位置に配置されているものとする。
まず、扉５０を本体ケース５の外周面に沿ってスライドさせて、扉５０を開放する。この際、操作パネル９の対応ボタンを押して、図７に示すように、扉スライド用の駆動モータ５８を駆動し、この駆動が出力歯車５９を介して扉２０下部の凸部５７ｂの内歯歯車に伝達され、扉５０が図９（ａ）の閉じた状態から、矢印イ方向に回動して図９（ｂ）の状態を経て、図９（ｃ）の開いた状態になる。扉５０を開放後、加熱室２０に被加熱物を載置する。ついで、操作パネル９の対応ボタンを押して、扉５０を閉じる。なお、扉５０の開閉は、手動で行うようにしてもよい。

次に、操作パネル９の運転ボタンを押して、加熱室２０内に高周波を発生させる。この際、制御基板２９は、操作パネル９からの信号に基づき、マグネトロン２６への出力を制御したり、加熱室２０内の被加熱物の温度を検知するセンサからの受信や庫内灯の点消灯、あるいはアンテナ２５の回転、停止などを制御する。高周波発振を行うマグネトロン２６からは、導波管２７内にむけて、例えば２．４５ＧＨｚの高周波が発振される。導波管２７内に発振された高周波は、アンテナ２５を経由して、アンテナ室板金２３と載置台２２で構成されたアンテナ室２４に送られ、載置台２２を透過した高周波は加熱室２０内に入る。こうして、加熱室２０内の被加熱物を加熱する。なお、被加熱物を均温化する際、加熱室２０内における高周波分布を変化させる必要があり、これは、アンテナ２５を回転させることにより、被加熱物への高周波照射を均一化させることができる。

上記のように構成した本実施の形態においては、加熱室２０をほぼ円筒形状に構成したので、高周波電界集中効果は、図１０（ａ）に示すようになる。すなわち、加熱室２０に高周波（２．４５ＧＨｚ）を励起した場合の電磁界解析の結果は、加熱室２０の中央に電界の強い部分Ｘ（電界分布のうち色の濃い部分）が集中しており、一般に加熱室２０内の中央に設置される被加熱物の中央を下側から強い電界により集中加熱することが可能となる。
一方、従来のように、加熱室の形状を直方体形状にした場合の高周波電界集中効果は、図１０（ｂ）に示すようになる。すなわち、加熱室２０ａに高周波（２．４５ＧＨｚ）を励起した場合の電磁界解析の結果は、高周波電界の強い部分Ｘ（電界分布のうち色の濃い部分）が加熱室２０ａ内のあらゆる部分に点在することになる。

実施の形態１によれば、扉５０を本体１の外周に沿ってスライド自在に配設すると共に、本体１を基台４０上に回動可能に配設したので、３６０度いずれの方向からでも扉５０を開閉し、いずれの方向からも被加熱物の出し入れが可能となり、使用者の利便性を高めることができる。また、扉５０を前方に開くことがないため、作業スペースの削減が可能である。さらに、加熱室２０中心部に高周波電界Ｘを集中させることで、加熱効率を向上させることができる。

上記の説明では、高周波により被加熱物を加熱する高周波加熱装置について説明したが、加熱室２０の上面、下面又は側面の少なくとも一面にヒータを設置すると、高周波加熱と同時に輻射加熱も可能となり、加熱性能を更に向上させることができる。

また、上記の説明では、基台４０の上に扉５０を有する本体１を回動自在に設置した場合を示したが、基台４０を省略し、本体ケース５の下部に底板を設け、底板上にマグネトロン２６、導波管２７等の電気部品を配設し、底板の下に複数の脚を設けてもよい。さらに、上記のように、マグネトロン２６、導波管２７等の電気部品を内蔵し、脚に代えて底板の下に複数のローラを設けた本体１を、上下が閉塞された円筒状の台上に回動可能に設置してもよい。

実施の形態２．
図１１は本発明の実施の形態２に係る高周波加熱装置を示す説明図である。
実施の形態１では開閉する扉が１枚である場合について説明したが、実施の形態２では、２枚の扉を左右開きに設置したものである。
図に示すように、扉は第１の扉５０ａと第２の扉５０ｂの２枚からなり、この２枚の扉５０ａ、５０ｂが左右両方向にスライドするようになっている。スライド方式は、実施の形態１と同様に、例えば駆動モータ５８を駆動し、又は手動により開閉することができる。
２枚の第１、第２の扉５０ａ、５０ｂの合わせ目からの電波漏洩については、合わせ目を金属などの導電性の素材を用いて密着させ、あるいは金属製にしなくても、ドアケース樹脂の肉厚を薄くし、右チョークと左チョークの隙間を極力小さくする（２ｍｍ以下）ことによって抑制することができる。

実施の形態２によれば、第１、第２の扉５０ａ、５０ｂを左右にスライドする方式にしたため、高周波加熱装置の正面部に必要な扉開用の作業寸法を要せず、事実上の省スペース設置が可能となる。

本発明の実施の形態１に係る高周波加熱装置の扉を閉じた状態の斜視図である。 図１の高周波加熱装置の扉を開いた状態の斜視図である。 図１の分解斜視図である 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１の要部の斜視説明図である。 図５の本体の底面図である。 図１の本体の底面斜視図である。 図１のＢ−Ｂ一部断面図である。 実施の形態１の作用説明図である。 実施の形態１に係るの加熱室内電界分布を示す説明図、及び従来の加熱室内電界分布の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る高周波加熱装置の扉を閉じた状態の斜視図である。

符号の説明

１ 本体、５ 本体ケース、６ 開口部、７ 天板、８ 透視窓、９ 操作パネル、２０ 加熱室、２１ 開口部、２２ 載置台、２４ アンテナ室、２５ アンテナ、２６ 高周波発信器、２７ 導波管、２９ 制御基板、３１ａ〜３１ｃ ローラ、４０ 基台、４１ 電気室、４２ フランジ（ローラの受け部）、５０ 扉、５０ａ，５０ｂ 第１、第２の扉、５１ 扉ケース、５３ チョーク板金、５４ 外ガラス、５５ 内ガラス、５８ モータ。

Claims (11)

1. 周壁に開口部を有するほぼ円筒状の本体ケース、該本体ケースの開口部に対応して周壁に開口部を有し下部に載置台が設けられて前記本体ケース内に設置されたほぼ円筒状の加熱室、該加熱室内に収容された被加熱物を加熱するための高周波を発振する高周波発振器、該高周波発振器より発振された高周波を前記加熱室に導く導波管、及び前記高周波発振器を制御する制御基板を備えた本体と、
   該本体の開口部を開閉する扉とを有し、
   前記扉を前記本体ケースの外周に沿ってスライド自在に配設したことを特徴とする高周波加熱装置。
2. 周壁に開口部を有するほぼ円筒状の本体ケース、該本体ケースの開口部に対応して周壁に開口部を有し下部に載置台が設けられて前記本体ケース内に設置されたほぼ円筒状の加熱室、該加熱室内に収容された被加熱物を加熱するための高周波を発振する高周波発振器、該高周波発振器より発振された高周波を前記加熱室に導く導波管、及び前記高周波発振器を制御する制御基板が前記加熱室の載置台の下部に設けられた本体と、
   該本体の開口部を前記本体ケースの外周に沿ってスライド自在に開閉する扉と、
   前記加熱室の載置台の下部に設けた高周波発振器、導波管及び制御基盤を収容する電気室を備えた基台とを有し、
   前記本体を前記基台上に回動可能に設置したことを特徴とする高周波加熱装置。
3. 前記扉を前記本体ケースの外周に沿って左右に開閉可能な２枚扉で構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の高周波加熱装置。
4. 前記扉を電動装置によって開閉することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波加熱装置。
5. 前記扉に高周波漏洩防止装置を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の高周波加熱装置。
6. 前記加熱室の壁面にヒータを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の高周波加熱装置。
7. 前記加熱室内に被加熱物を回転させるターンテーブルを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の高周波加熱装置。
8. 前記本体ケースの上部開口部に、中央部に前記加熱室を透視する透視窓を有し該透視窓の周縁に操作パネルが設けられた天板を取付けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の高周波加熱装置。
9. 前記天板又は透視窓を、微細多開口処理を施した金属製板材で形成したことを特徴とする請求項８に記載の高周波加熱装置。
10. 前記天板又は透視窓を、金属酸化膜により導電性を付与したガラスで形成したことを特徴とする請求項８又は９に記載の高周波加熱装置。
11. 前記本体ケースの下面に複数のローラを設け、前記基台に該ローラの受け部を設けたことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の高周波加熱装置。

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