JP2008257972A - Microwave heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加熱物を誘電加熱するマイクロ波加熱装置に関するものである。 The present invention relates to a microwave heating apparatus that dielectrically heats an object to be heated.
代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接的に加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がない簡便さでもって生活上の不可欠な機器になっている。電子レンジは、マイクロ波が伝搬する加熱室のうち食品を収納する空間の大きさが、幅方向寸法および奥行き方向寸法がおおよそ300〜400mm前後、高さ方向寸法がおおよそ200mm前後である。近年、食材を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅寸法を400mm以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食器を複数個並べて加熱できるように利便性を高めた横幅が広い加熱室形状を持った製品が実用化されている。 The microwave oven, which is a typical microwave heating device, can directly heat food, which is a typical object to be heated, making it an indispensable device in daily life with the simplicity that does not require the preparation of a pan or pot. It has become. In the microwave oven, the size of the space for storing food in the heating chamber through which microwaves propagate is approximately 300 to 400 mm in the width direction and the depth direction, and approximately 200 mm in the height direction. In recent years, the bottom of the space for storing foods has been flattened, and the width dimension is set to 400 mm or more, which is relatively larger than the depth dimension. Products that have been put into practical use.
ところで、電子レンジが使用するマイクロ波の波長は約120mmであり、加熱室内には強弱の電界分布(以下、電波分布と称す)が生じ、さらには被加熱物の形状やその物理特性の影響が相乗されて加熱むらが発生することが知られている。特に、上述した幅方向寸法が大きい加熱室にあっては、複数の食器に載置された食品を同時に加熱するために加熱の均一性を一層高める必要がある。 By the way, the wavelength of the microwave used by the microwave oven is about 120 mm, a strong electric field distribution (hereinafter referred to as radio wave distribution) is generated in the heating chamber, and the influence of the shape of the object to be heated and its physical characteristics It is known that heating unevenness occurs due to synergy. In particular, in the heating chamber having a large dimension in the width direction as described above, it is necessary to further improve the uniformity of heating in order to simultaneously heat foods placed on a plurality of tableware.
従来、この種のマイクロ波加熱装置は、一つの放射アンテナを備えそのアンテナを回転駆動させるものであったが、加熱の均一性を高める方策として複数の放射アンテナを備えるもの、あるいは複数の高周波攪拌手段を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of microwave heating apparatus is provided with one radiation antenna and rotationally drives the antenna. However, as a measure for improving the uniformity of heating, this type of microwave heating apparatus is provided with a plurality of radiation antennas or a plurality of high-frequency agitation devices. A device including means has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、庫内が広くても常に大量の食品を加熱するとは限らず、例えば、マグカップ一杯の牛乳をあたためるときは、庫内全体を均一に加熱せずとも牛乳にのみ集中させる方が効率的と考えられる。また複数の食品を同時に加熱する場合でも、例えば、冷凍食品と室温の食品とを同時に加熱する場合のように、食品の温度に差があれば、低温の食品のみを集中的に加熱したい場合がある。さらに幕の内弁当のようなものであれば、一つの入れ物に加熱したくない食品(漬物、サラダ、デザートなど)が含まれており、加熱すべき食品(ごはん、おかずなど)のみを集中的に加熱したいという場合がある。このような場合は、全体均一加熱ではなく局所集中加熱できる機能が必要となる。このために複数の放射アンテナを切り替えるとともに停止位置を制御するなどして集中加熱するものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、前記従来のいずれの構成においては、色々と工夫はされているが、横幅が広い加熱室を有するマイクロ波加熱装置において、通常は庫内全体の均一加熱を実現しつつ、目的に応じて局所集中加熱をも実現するということは、現実的な構成としては難しいものであった。 However, in any of the conventional configurations described above, various devices have been devised, but in a microwave heating apparatus having a heating chamber with a wide width, usually, the entire interior is uniformly heated while depending on the purpose. Realizing local concentrated heating was also difficult as a practical configuration.
すなわち出願人は加熱室の幅方向に複数の放射アンテナを設け、この放射アンテナの向きを制御することによって局所集中加熱や庫内全体の均一加熱を行うようにしたが、局所集中加熱及び均一加熱の両方を満足させることは難しく、どちらか一方の性能が十分に得
られない傾向にあった。特に局所集中加熱において、加熱室の略中央部を集中加熱する場合、二つのアンテナの電波放射指向性の強い部位を中央に向けることによって行わせるものの十分満足できる集中加熱性能が得られにくかった。
In other words, the applicant provided multiple radiating antennas in the width direction of the heating chamber and controlled the direction of the radiating antennas to perform local intensive heating and uniform heating of the entire interior. It was difficult to satisfy both of these, and either one of the performances tended to be insufficient. In particular, in the case of local central heating, when the central portion of the heating chamber is centrally heated, it is difficult to obtain a sufficiently satisfactory central heating performance although it is performed by directing the portions of the two antennas having strong radio wave radiation directivity toward the center.
これは加熱室の大きさに合わせて二つのアンテナ間の寸法を特定の寸法に設定することによってある程度解決できるものの、その場合は略中央以外の部分の局所集中加熱や均一加熱の性能が悪くなってしまうことになり、これらの性能をすべて満足できるレベルに両立させるには何らかの対応が必要となってくる。 This can be solved to some extent by setting the size between the two antennas to a specific size according to the size of the heating chamber, but in that case, the performance of local concentrated heating and uniform heating of the part other than the approximate center deteriorates. In order to make all these performances compatible with each other, some kind of response is required.
本発明は、このような経緯に基づいてなしたもので、庫内略中央部及びそれ以外の部分の局所集中加熱及び均一加熱ともほぼ満足のいく性能が得られるようにすることを目的とする。 The present invention has been made on the basis of such circumstances, and it is an object of the present invention to obtain a substantially satisfactory performance with both locally concentrated heating and uniform heating in the substantially central portion of the interior and other portions. .
前記目的を達成するため本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送する導波管と、前記導波管の上部に接続され幅方向寸法が奥行き方向寸法より大きい形状の加熱室と、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため、前記導波管から前記アンテナ空間にわたり、前記加熱室の幅方向に対して対称位置に配置された二つの回転アンテナと、前記回転アンテナ同志間に設けた電波放射口と、前記電波放射口を開閉する開閉部材と、前記回転アンテナ及び開閉部材を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの向きを制御するとともに開閉部材を制御して電波放射口を開閉させる制御手段とを有し、前記制御手段は、少なくとも一方の回転アンテナにおける放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の被加熱物を集中加熱可能とするとともに、被加熱物収納空間の略中央部を集中過熱するときには前記開閉部材を駆動して電波放射口を開成させる構成としたものである。 In order to achieve the above object, a microwave heating apparatus according to the present invention includes a microwave generating means, a waveguide for transmitting microwaves from the microwave generating means, and a width dimension connected to an upper portion of the waveguide. A heating chamber having a shape larger than the dimension in the depth direction; a mounting table disposed in the heating chamber for mounting the object to be heated; a heated object storage space formed above the mounting table in the heating chamber; An antenna space formed below the mounting table in the heating chamber, and microwaves in the waveguide are radiated into the heating chamber, so that the antenna space extends from the waveguide to the width direction of the heating chamber. Two rotating antennas arranged at symmetrical positions, a radio wave radiating port provided between the rotating antennas, an open / close member for opening / closing the radio wave radiating port, and driving the rotary antenna and the open / close member Drive means, and control means for controlling the drive means to control the direction of the rotating antenna and controlling the opening and closing member to open and close the radio wave emission port, the control means in at least one of the rotating antennas A specific object to be heated can be centrally heated by controlling a part having a strong radiation directivity in a predetermined direction, and when the central portion of the space to be heated is concentrated and overheated, the opening / closing member is driven to emit radio waves. The mouth is opened.
これによって、加熱室下側の共通の導波管に結合する二つの回転アンテナが横幅の広い加熱室の幅方向に対して対称位置に配置されるので、少なくとも左右対称の加熱分布となるとともに、一つの回転アンテナの場合よりもマイクロ波の放射パターンを多様にすることができるので、庫内全体の加熱分布を容易に均一化することができる。 As a result, the two rotating antennas coupled to the common waveguide below the heating chamber are arranged at symmetrical positions with respect to the width direction of the wide heating chamber, so that at least a left-right symmetric heating distribution is obtained, Since the radiation pattern of microwaves can be made more diversified than in the case of a single rotating antenna, the heating distribution in the entire chamber can be easily made uniform.
また、少なくとも一方の回転アンテナを放射指向性の強い部位を所定の向きに制御すれば、マイクロ波を所定の向きに強く放射することができるので、特定の被加熱物に関して容易に集中的に加熱することができる。 In addition, if at least one of the rotating antennas is controlled in a predetermined direction with a portion having a strong radiation directivity, microwaves can be radiated strongly in a predetermined direction, so that a specific object to be heated can be easily and intensively heated. can do.
特に、二つの回転アンテナは庫内略中央部以外の部分の局所集中加熱と庫内均一加熱がほぼ満足できるレベルになるように位置設定しておくことにより、庫内略中央部を局所集中加熱する場合もこの電波放射口の開閉部材を開成することによって十分満足できる庫内中央局所加熱も可能となり、庫内度の部分でもほぼ満足できる局所集中加熱が可能となる。 In particular, the two rotary antennas are positioned so that local concentrated heating and uniform heating of the parts other than the substantially central portion of the chamber are at a level that can be satisfied substantially, so that the central portion of the central portion of the rotating antenna is heated locally. Also in this case, by opening the opening / closing member of the radio wave radiation opening, it is possible to sufficiently satisfy the local heating in the center of the cabinet, and it is possible to perform the local concentrated heating which is almost satisfactory even at the inside temperature.
庫内全体の均一加熱と庫内中央部を含む局所集中加熱がすべて満足できるレベルで達成できる極めて現実的なマイクロ波加熱装置を提供することができる。 It is possible to provide an extremely realistic microwave heating apparatus that can achieve uniform heating of the entire interior and local concentrated heating including the central portion of the interior at a satisfactory level.
第1の発明は、マイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段からマイクロ波を伝送
する導波管と、前記導波管の上部に接続され幅方向寸法が奥行き方向寸法より大きい形状の加熱室と、被加熱物を載置するため前記加熱室内に配置された載置台と、前記加熱室内の前記載置台より上方に形成される被加熱物収納空間と、前記加熱室内の前記載置台より下方に形成されるアンテナ空間と、前記導波管内のマイクロ波を前記加熱室内に放射するため、前記導波管から前記アンテナ空間にわたり、前記加熱室の幅方向に対して対称位置に配置された二つの回転アンテナと、前記回転アンテナ同志間に設けた電波放射口と、前記電波放射口を開閉する開閉部材と、前記回転アンテナ及び開閉部材を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記回転アンテナの向きを制御するとともに開閉部材を制御して電波放射口を開閉させる制御手段とを有し、前記制御手段は、少なくとも一方の回転アンテナにおける放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の被加熱物を集中加熱可能とするとともに、被加熱物収納空間の略中央部を集中過熱するときには前記開閉部材を駆動して電波放射口を開成させる構成としてある。
A first aspect of the present invention is a microwave generator, a waveguide that transmits microwaves from the microwave generator, and a heating chamber that is connected to an upper portion of the waveguide and has a width dimension larger than a depth dimension. A mounting table disposed in the heating chamber for mounting the object to be heated; a heated object storage space formed above the mounting table in the heating chamber; and a lower position than the mounting table in the heating chamber In order to radiate microwaves in the antenna into the heating chamber, the antenna space formed in the antenna space is arranged in a symmetrical position with respect to the width direction of the heating chamber from the waveguide to the antenna space. Two rotating antennas, a radio wave radiating port provided between the rotating antennas, an opening / closing member for opening / closing the radio wave radiating port, a driving means for driving the rotating antenna and the opening / closing member, and controlling the driving means to Control means for controlling the direction of the rotating antenna and controlling the opening / closing member to open and close the radio wave emission port, and the control means controls at least one portion of the rotating antenna having a strong radiation directivity in a predetermined direction. Thus, the specific object to be heated can be concentratedly heated, and when the substantially central portion of the object-to-be-heated storage space is concentrated and heated, the opening / closing member is driven to open the radio wave radiation opening.
これによって、加熱室下側の共通の導波管に結合する二つの回転アンテナが横幅の広い加熱室の幅方向に対して対称位置に配置されるので、少なくとも左右対称の加熱分布となるとともに、一つの回転アンテナの場合よりもマイクロ波の放射パターンを多様にすることができるので、庫内全体の加熱分布を容易に均一化することができる。また、少なくとも一方の回転アンテナを放射指向性の強い部位を所定の向きに制御すれば、マイクロ波を所定の向きに強く放射することができるので、特定の被加熱物に関して容易に集中的に加熱することができる。特に、二つの回転アンテナは庫内略中央部以外の部分の局所集中加熱と庫内均一加熱がほぼ満足できるレベルになるように位置設定しておくことにより、庫内略中央部を局所集中加熱する場合もこの電波放射口の開閉部材を開成することによって十分満足できる庫内中央局所加熱も可能となり、庫内度の部分でもほぼ満足できる局所集中加熱が可能となる。 As a result, the two rotating antennas coupled to the common waveguide below the heating chamber are arranged at symmetrical positions with respect to the width direction of the wide heating chamber, so that at least a left-right symmetric heating distribution is obtained, Since the radiation pattern of microwaves can be made more diversified than in the case of a single rotating antenna, the heating distribution in the entire chamber can be easily made uniform. In addition, if at least one of the rotating antennas is controlled in a predetermined direction with a portion having a strong radiation directivity, microwaves can be radiated strongly in a predetermined direction, so that a specific object to be heated can be easily and intensively heated. can do. In particular, the two rotary antennas are positioned so that local concentrated heating and uniform heating of the parts other than the substantially central portion of the chamber are at a level that can be satisfied substantially, so that the central portion of the central portion of the rotating antenna is heated locally. Also in this case, by opening the opening / closing member of the radio wave radiation opening, it is possible to sufficiently satisfy the local heating in the center of the cabinet, and it is possible to perform the local concentrated heating which is almost satisfactory even at the inside temperature.
第2の発明は、特に、第1の発明において、特定の被加熱物は、予め載置台上に目印で示された特定位置に置いた被加熱物とするものである。これによって、集中加熱すべき被加熱物の位置が決まるので、放射指向性の強い部位を所定の向きに制御してマイクロ波を所定の向きに強く放射することで、被加熱物を所望の状態で集中加熱することができる。 In the second invention, in particular, in the first invention, the specific object to be heated is an object to be heated that is previously placed at a specific position indicated by a mark on the mounting table. As a result, the position of the object to be heated to be centrally heated is determined. Therefore, the object to be heated is in a desired state by radiating microwaves in a predetermined direction by controlling a portion having a high radiation directivity in a predetermined direction. Can be centrally heated.
第3の発明は、特に、第1の発明において、被加熱物を置く特定位置は、加熱室の幅方向の略中央とし、回転アンテナの所定の向きは加熱室の幅方向の略中央向きとしたものである。これによって、二つの回転アンテナは加熱室の幅方向に対して対称位置に配置されており、どちらも放射指向性の強い部位を加熱室の幅方向の中央向きにすることができるので、中央に置かれた被加熱物を容易に集中加熱することができる。特に、両回転アンテナの放射指向性の強い部位を加熱室の幅方向の中央向きに制御すれば、相乗効果によって被加熱物をより集中的に加熱することができる。 In a third aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the specific position for placing the object to be heated is substantially the center in the width direction of the heating chamber, and the predetermined direction of the rotating antenna is substantially the center in the width direction of the heating chamber It is a thing. As a result, the two rotating antennas are arranged at symmetrical positions with respect to the width direction of the heating chamber, and both of them can make a portion having a strong radiation directivity toward the center in the width direction of the heating chamber. The object to be heated can be easily concentrated and heated. In particular, if the portion having strong radiation directivity of both rotating antennas is controlled toward the center in the width direction of the heating chamber, the object to be heated can be heated more intensively by a synergistic effect.
また、集中加熱すべき被加熱物の位置を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の位置というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。 In addition, since the position of the object to be heated that can be centrally heated can be limited, the parameter of the position of the object to be heated can be reduced among the parameters that affect the heating distribution, making it easy to perform centralized heating as designed. Thus, it is possible to realize effective central heating with higher accuracy. In addition, since the conditions for central heating are clarified, the risk of mistaken uniform heating and central heating can be reduced.
第4の発明は、特に、第1の発明において、設定手段と、前記設定手段による設定内容に基づき集中加熱をするかどうか判定する集中加熱判定手段と、前記集中加熱判定手段の判定内容に基づき、少なくとも一方の回転アンテナを放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して、特定の被加熱物を集中加熱する構成としたものである。これによって、設定内容に基づいて回転アンテナを制御することで集中加熱を行なうので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また使
用者からすれば、設定さえすればマイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。
The fourth invention is based on the determination contents of the setting means, the central heating determination means for determining whether or not to perform central heating based on the setting contents by the setting means, and the determination contents of the central heating determination means in the first invention. The at least one rotating antenna is configured so as to concentrate and heat a specific object to be heated by controlling a portion having a strong radiation directivity in a predetermined direction. Thereby, since the central heating is performed by controlling the rotating antenna based on the set contents, it is possible to easily switch to the central heating while realizing uniform heating of the entire interior with a constant rotation. From the user's point of view, the microwave heating device automatically switches between uniform heating and concentrated heating as long as the setting is made, so that the risk of mistakes can be reduced.
第5の発明は、特に、第1の発明において、集中加熱すべき特定の被加熱物かどうかを検出する検出手段を有し、少なくとも一方の回転アンテナを放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して、特定の被加熱物を集中加熱する構成としたものである。これによって、検出内容に基づいて回転アンテナを制御することで集中加熱を行なうので、通常は一定回転で庫内全体の均一加熱を実現しつつ、容易に集中加熱へと切り替えることができる。また、使用者からすれば、マイクロ波加熱装置が自動的に均一加熱と集中加熱を切り替えるので、間違えるリスクを減らすことができる。 In particular, the fifth invention has detection means for detecting whether or not the object is a specific object to be heated in a concentrated manner in the first invention, and at least one of the rotary antennas has a portion having a strong radiation directivity in a predetermined direction. The specific object to be heated is configured to be centrally heated. Thereby, since the central heating is performed by controlling the rotating antenna based on the detected contents, it is possible to easily switch to the central heating while realizing uniform heating of the entire interior with a constant rotation. From the user's point of view, the microwave heating device automatically switches between uniform heating and concentrated heating, so that the risk of mistakes can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1〜図4は、本発明の実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置として電子レンジを示している。
(Embodiment 1)
1-4 has shown the microwave oven as a microwave heating apparatus in Embodiment 1 of this invention.
本実施の形態における電子レンジ31は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン32と、マグネトロン32から放射されたマイクロ波を伝送する導波管33と、導波管33の上部に接続され幅方向寸法(約410mm)が奥行き方向寸法(約315mm)より大きい形状の加熱室34と、代表的な被加熱物である食品(図示せず)を載置するため加熱室34内に固定配置され、セラミックやガラスなどの低損失誘電材料からなるためにマイクロ波が容易に透過できる性質の非回転の載置台35と、加熱室34内の載置台35より上方に形成されて実質的に被加熱物を収納することができるスペースとなる被加熱物収納空間36と、加熱室34内の載置台35より下方に形成されるアンテナ空間37と、導波管33内のマイクロ波を加熱室34内に放射するため、導波管33からアンテナ空間37にわたり、加熱室34の幅方向に対して対称位置に取り付けられた二つの回転アンテナ38、39と、回転アンテナ38、39を回転駆動する代表的な駆動手段としてのモータ40、41と、前記回転アンテナ38、39の間にあって加熱室の略中央部に位置する如く設けた電波放射口33aと、通常は前記電波放射口33aを閉塞している開閉部材33bと、前記モータ40、41及び開閉部材33bを制御して回転アンテナ38、39の向きを制御する制御手段411とを有している。そして、制御手段411は、少なくとも一方の回転アンテナ38または39における放射指向性の強い部位を所定の向きに制御して特定の被加熱物を集中加熱する構成としている。
A
前記回転アンテナ38、39は、導波管33と加熱室底面42との境界面に設けられた直径約30mmで略円形の結合孔43、44を貫通する直径約18mmで略円筒状の導電性材料から成る結合部45、46と、結合部45、46の上端にかしめや溶接などで電気的に接続されて一体化され、概ね垂直方向よりも水平方向に広い面積を有する導電性材料から成る放射部47、48とを備え、結合部45、46の中心が回転駆動の中心となるようにモータ40、41のシャフト49、50と嵌合された構成としている。放射部47、48は、回転の方向に対して形状が一定ではない(非定形)ために放射指向性がある構成としている。
The
導波管33は、図3のように、上から見てT字型を成し、左右対称な形状であるため、マグネトロン32から結合部45、46までの距離が等しく、かつ結合部45、46は加熱室34の幅方向に対しても対称位置に取り付けられているので、マグネトロン32から放射されるマイクロ波は導波管33、回転アンテナ38、39を介して加熱室34内にほぼ均等に分配される。なお、この導波管33の他の例としては加熱室の長手方向に直線状
に設け、そのいずれか一方端にマグネトロンを設ける構成とすることも可能である。
As shown in FIG. 3, the
放射部47、48は、同一の形状で、放射部上面51、52が略四辺形にRを有する形状で、そのうち対向する2辺には加熱室底面42側に曲げられた放射部曲げ部53、54を有し、その2辺の外側へのマイクロ波の放射を制限する構成である。加熱室底面42と放射部上面51、52までの距離は約10mm程度とし、放射部曲げ部53、54は、それよりも約5mm程度低い位置に引き下げられている。そして、残る2辺は結合部45、46から端部までの水平方向の長さが異なり、結合部45、46の中心からの長さが75mm程度の端部55、56、結合部45、46の中心からの長さが55mm程度の端部57、58を構成している。また、各端部の幅方向の寸法は、いずれも80mm以上としている。この構成において回転アンテナ38、39は、結合部45、46から端部57、58の方向への放射指向性を強くすることができる。
The radiating
この構成において、一般的な食品を均一に加熱する場合は、従来の電子レンジと同様、特に置き場所にこだわる必要はなく、制御手段411は回転アンテナ38、39を従来同様に、一定の回転をさせる。
In this configuration, when heating a general food uniformly, it is not necessary to pay particular attention to the place where the food is placed, as in the conventional microwave oven, and the control means 411 rotates the
一方、局所を集中加熱する場合は、制御手段411は回転アンテナ38、39の端部57、58を集中加熱したい局所部分に向けるように制御する。これにより回転アンテナ38、39の端部57、58の方向へのマイクロ波放射指向性が強いことから当該局所部分に置いた被加熱物を局所加熱することができる。
On the other hand, when the localized heating is performed, the
ここで、この実施の形態では上記局所加熱に際し、上記回転アンテナ38、39は加熱室の中央部より周囲部分の局所加熱の性能が満足できるように設定してあり、中央部分の被加熱物を加熱する場合は以下のようになる。すなわち、図4のように、予め載置台35の略中央部分上に目印59をマーキングしてあり、使用者はこの目印59上に食品を置くこととしている。目印59は加熱室34の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央とし、目印59上に置いた食品を集中加熱するために、制御手段411は回転アンテナ38、39の端部57、58を加熱室34の目印59部分に向けるように制御する。併せて電波放射口33aを閉塞している開閉部材33bを駆動して電波放射口33aを開く。回転アンテナ38、39の端部57、58の少なくとも一方が加熱室34の幅方向の略中央かつ奥行き方向の略中央を向くと、端部57、58の方向への放射指向性が強くなる上にこれら両回転アンテナ38、39間に位置する電波放射口33aが開成されてここからもマイクロ波が放射されるようになるので、目印59上に置かれた食品を集中的に加熱することができる。
Here, in this embodiment, during the local heating, the
なお、回転アンテナ38、39を所定の向きに向けるためには、モータ40、41としてステッピングモータを用いるとか、あるいは一定回転のモータであっても基準位置を検出して通電時間を制御するなど色々な方法が考えられる。
In order to orient the
図5、図6は、本実施の形態の集中加熱の特性を示すものである。図5は茶碗一杯のごはん約150gを、回転アンテナ38、39を周期10秒で一定回転させて加熱した場合の結果であり、単に回転アンテナを二つ設けただけのものでは、周囲4箇所の斜線部分60から加熱され、次いで中央下部の斜線部分61が加熱されるので、加熱分布自体が良くないとなかなか均一にならないが、この実施の形態のように電波放射口33aがる場合は前後、左右、上下ともバランスのとれた加熱分布となり、かなり均一な加熱分布となって良好な加熱が可能となる。
5 and 6 show the characteristics of the concentrated heating of the present embodiment. FIG. 5 shows the result of heating about 150 g of a bowl of rice with the
一方、図6はマグカップ一杯の牛乳約200ccを目印59上に置き、回転アンテナ38、39とも端部57、58を中央に向けて停止し、かつ、電波放射口33aを開成して
加熱した場合の結果であり、底部2箇所の斜線部分62が強く加熱されている。飲み物などの液体の場合は底部のみを加熱した方が対流で均一になりやすく、逆に、上下方向に均一に熱を加えると上の方ばかりが熱くなってしまうことが知られている。よって、図6の分布は、底部を集中的に加熱することができるので、飲み物にふさわしい加熱ができることとなる。
On the other hand, FIG. 6 shows a case where about 200 cc of a full mug of milk is placed on the
次に、具体的な制御例を説明する。図2において、設定手段63がドア64の下部に配置され、使用者が設定手段63を用いて設定した内容に基づき、制御手段411では集中加熱判定手段66が集中加熱をするかどうか判定を行なうものである。そして、判定結果に基づき、制御手段411はマグネトロン32やモータ40、41及び開閉手段33aを制御する構成としてある。
Next, a specific control example will be described. In FIG. 2, the setting
例えば、使用者が設定手段63により茶碗一杯のごはん或はマグカップ一杯の牛乳を設定した場合、集中加熱判定手段66は集中加熱必要と判定し、制御手段411はモータ40、41により回転アンテナ38、39を回転させそれぞれ中央に向いた時点で停止させるように制御するとともに、開閉手段33bを駆動して電波放射口33aを開成する。
For example, when the user sets a bowl of rice or a mug of milk using the setting means 63, the central heating determination means 66 determines that central heating is necessary, and the control means 411 uses the
一方、使用者が設定手段63によりピザ等のあたためを設定した場合、集中加熱判定手段66は集中加熱不要と判定し、制御手段411はモータ40、41を駆動して回転アンテナ38、39を回転させるように制御する。これによって、ピザ全体をに均一に加熱できる。
On the other hand, when the user sets warming such as pizza by the setting
以上のように、本実施の形態においては、加熱室34の下側の共通の導波管33に結合する二つの回転アンテナ38、39が横幅の広い加熱室34の幅方向に対して対称位置に配置されるので、少なくとも左右対称の加熱分布となるとともに、一つの回転アンテナの場合よりもマイクロ波の放射パターンを多様にすることができるので庫内全体の加熱分布を容易に均一化することができる。また、両方の回転アンテナ38、39の放射指向性の強い部位である端部57、58を所定の向き(庫内の中央向き)に制御するとともに電波放射口33aを開成すれば、マイクロ波を所定の向き(庫内の中央向き)に強く放射することができるので、特定の被加熱物(目印59上に置いた牛乳)に関して容易に集中加熱することができる。
As described above, in the present embodiment, the two
なお、本実施の形態では局所集中加熱時には回転アンテナ38、39を両方とも停止させる例について説明したが、例えば、一方を停止させて他方を回転させるとか、途中までは一方を停止させて他方を回転させ、途中から停止していた方を回転させて回転していた方を停止させるように交代するとか、色々な制御方法が考えられる。このような制御方法は、集中加熱では集中しすぎなので集中加熱と均一加熱の間くらいが望ましいというような場合に有効である。このとき回転と停止の割合は適宜最適化すればよい。
In the present embodiment, an example in which both the
さらに、本実施の形態におけるマイクロ波加熱装置は、一つの導波管33に結合させた二つの回転アンテナ38、39の向きを制御するという極めて簡単な構成であり、庫内全体の均一加熱と局所集中加熱の切り替えに際しても、マイクロ波の結合状態を変えるようなリスクは無くて安全で、隙間の管理のようなシビアな寸法管理もさほど必要ないので、極めて現実的な構成で実現できるものである。
Furthermore, the microwave heating apparatus according to the present embodiment has a very simple configuration in which the directions of the two
(実施の形態2)
図7〜図9は、本発明の実施の形態2におけるマイクロ波加熱装置を示している。実施の形態1と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
7 to 9 show a microwave heating apparatus according to
本実施の形態では、加熱室34の側壁面にはオーブンやグリル調理時に使用する専用皿
を保持するためのレール125、126を備えている。そして、グリル皿127を下側のレール126に装着した状態を図示している。グリル皿127は導電性材料からなるのでマイクロ波を反射する材料であるが、裏面にマイクロ波吸収体128を一体化しており、下方からマイクロ波が照射されればマイクロ波を吸収して急速に高温(250℃以上)にまで温度上昇し、グリル皿127上に載置された食品(ハンバーグや鶏のもも肉など)を焼き上げることができる。この場合、グリル皿127を専用容器、マイクロ波吸収体128を被加熱物、さらにはレール125、126を目印と考えることができる。
In this embodiment, the side wall surface of the
また、回転アンテナ129、130は放射部131、132を有し、放射部131、132にはそれぞれ対称な位置に開口部133、134を形成することで対称な(裏返すと同じ)形状を構成している。そして、開口部133、134はそれぞれマイクロ波の波長の1/4以上の長さで全く同じ形状(例えば、60mm×20mmの長方形)であるが、開口部133よりも開口部134の方が放射指向性の強い部位となる。これは、結合部とそれぞれの開口部の中心を結ぶ線分に直交する方向の開口長さが開口部133の場合のm、開口部134の場合のnとしたときに、m<nとなっているからである。
The
これにより、図8、9の状態は、回転アンテナ129は右向きに指向性が強く、回転アンテナ130は左向きに指向性が強い状態となり、マイクロ波吸収体128の中央にマイクロ波が集中するので、グリル皿127の中央の温度がもっとも高くなる。もちろんこの場合も電波放射口33aを改正するので、ここからのマイクロ波も加わって良好な集中加熱が可能となる。もし少量のハンバーグなどであれば、グリル皿127の中央に置くようにすれば、非常に効率的に加熱ができて短時間で焼き上げることができる。このとき設定手段(図示せず)によってハンバーグが少量であることを設定しても良い。
8 and 9, the rotating
しかし、他にも、温度検出手段(図示せず)で回転アンテナ129、130を一定回転させながらグリル皿127の温度分布を検知して、ハンバーグに接しているところは熱交換されて若干温度が下がるので、温度が下がっているところにのみ食品があると判断して、食品がある位置の下にあるマイクロ波吸収体128のみにマイクロ波を集中させることもできる。もちろん食品の位置を知るためであれば検出手段は温度に限る必要は無く、光で形状検出するとか、重量と重心を検出するなどの方法も考えられる。
However, in addition, the temperature detection means (not shown) detects the temperature distribution of the
以上により、本実施の形態における特徴について整理すると、この実施の形態の回転アンテナは、開口部が複数あって向きに違いがある場合、結合部とそれぞれの開口部の中心を結ぶ線分に直交する方向の開口長さが長い方が、結合部から全方向(水平方向の360°)に伝搬しようとするマイクロ波の多くの領域にまたがることになり、多くのマイクロ波を上方に伝搬させることができるので、その方向への放射指向性を強くすることができ、被加熱物を集中的に加熱することができる。 When the features in this embodiment are summarized as described above, the rotating antenna of this embodiment is orthogonal to the line segment connecting the coupling portion and the center of each opening when there are a plurality of openings and the directions are different. The longer the opening length in the direction to travel, it will span many areas of microwaves that are going to propagate in all directions (360 degrees in the horizontal direction) from the coupling part, and many microwaves will propagate upward Therefore, the radiation directivity in that direction can be strengthened, and the object to be heated can be heated intensively.
また、予め定められた容器として、本実施の形態におけるグリル皿のように加熱室34の平面全体に渡るような構成であれば、庫内の前後と左右の位置が決まるし、装着するレール125、126を明確にすれば高さ方向の位置も決まる。
Further, if the predetermined container is configured to cover the entire plane of the
これによって、被加熱物(本実施の形態では、マイクロ波吸収体128)の形状が容器と一体化しており、水平方向も高さ方向も決まることになり、回転アンテナ129、130からの距離を常に一定にすることができる。このように集中加熱すべき被加熱物の形状と位置関係を限定できるので、加熱分布を左右するパラメータのうち被加熱物の形状というパラメータを減らすことができるので、設計時のねらい通りの集中加熱ができやすくなり、より精度が高く効果的な集中加熱を実現することができる。また、集中加熱すべき条件が明確になるので、均一加熱と集中加熱を間違えるリスクを減らすことができる。
As a result, the shape of the object to be heated (in this embodiment, the microwave absorber 128) is integrated with the container, and the horizontal direction and the height direction are determined, and the distance from the
なお、以上に示した各実施の形態1、2の構成は、必要に応じてさまざまに組み合わせて実施できるものである。 The configurations of the first and second embodiments described above can be implemented in various combinations as necessary.
以上のように、本発明にかかるマイクロ波加熱装置は、庫内全体の均一加熱と局所集中加熱ができ、しかも庫内略中央部とそれ以外の部分との局所集中加熱もほぼ満足できるレベルで可能となり、極めて実用的なマイクロ波加熱装置を実現することができる。よって、食品などの各種誘電体の加熱、解凍、陶芸加熱、乾燥、焼結あるいは生体化学反応などの用途に適用できる。 As described above, the microwave heating apparatus according to the present invention can perform uniform heating and local intensive heating of the entire interior of the cabinet, and at a level that can also satisfy local intensive heating at the substantially central portion of the interior and other portions. It becomes possible, and a very practical microwave heating apparatus can be realized. Therefore, it can be applied to uses such as heating, thawing, ceramics heating, drying, sintering or biochemical reaction of various dielectric materials such as food.
31 電子レンジ(マイクロ波加熱装置)
32 マグネトロン(マイクロ波発生手段)
33 導波管
33a 電波放射口
33b 開閉手段
34 加熱室
35 載置台
36 被加熱物収納空間
37 アンテナ空間
38、39、129、130 回転アンテナ
40、41 モータ(駆動手段)
42 加熱室底面
47、48、131、132 放射部
59 目印
63 設定手段
411 制御手段
31 Microwave oven (microwave heating device)
32 Magnetron (microwave generation means)
33
42 Heating
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007098164A JP2008257972A (en) | 2007-04-04 | 2007-04-04 | Microwave heating apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021020343A1 (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-04 | シャープ株式会社 | Heating cooker |
-
2007
- 2007-04-04 JP JP2007098164A patent/JP2008257972A/en active Pending
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