JP2014032788A - Microwave heating device - Google Patents

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Tadashi Sadahira
匡史 貞平
Daisuke Hosokawa
大介 細川
Koji Yoshino
浩二 吉野
Tomotaka Nobue
等隆 信江
Yoshiharu Omori
義治 大森
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave heating device capable of efficiently and uniformly heating a heated object by a simple structure not using a rolling mechanism and the like for a table, an antenna, and a phase shifter, and to prevent attaching means for a mounting part for radiation heating from impeding uniform heating property even when a configuration is shared with radiation heating cooking.SOLUTION: In a state that a microwave transmitted in a waveguide 106 is a progressive wave 401 with a few standing waves, by emitting the progressive wave whose a radiant quantity is changed via openings distributed at a plurality of positions, a heated object 102 can be heated uniformly without using a rolling mechanism. Further, by configuring so that an attaching direction 112 of a mounting part for radiation heating is substantially the same as a microwave transmission direction 113, such a configuration that attaching means 111 does not impede uniformity at microwave heating can be achieved.

Description

本発明は、電子レンジ等のマイクロ波加熱装置に関し、特に、マイクロ波放射部の構造に特徴を有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 such as a microwave oven, and more particularly to a microwave heating apparatus characterized by the structure of a microwave radiation portion.

マイクロ波により被加熱物を加熱処理するマイクロ波加熱装置の代表的な装置としては、電子レンジがある。電子レンジにおいては、マイクロ波供給手段において発生したマイクロ波が金属製の加熱室の内部に放射され、加熱室内部の被加熱物が放射されたマイクロ波により加熱処理される。   A typical microwave heating apparatus that heats an object to be heated with a microwave is a microwave oven. In the microwave oven, the microwave generated in the microwave supply means is radiated into the metal heating chamber, and the object to be heated in the heating chamber is heated by the radiated microwave.

従来の電子レンジにおけるマイクロ波供給手段としては、マグネトロンが用いられている。マグネトロンにより生成されたマイクロ波は、導波管を介して加熱室内部に放射される。加熱室内部におけるマイクロ波の電磁界分布が不均一であると、被加熱物を均一にマイクロ波加熱することができない。   A magnetron is used as a microwave supply means in a conventional microwave oven. Microwaves generated by the magnetron are radiated into the heating chamber through the waveguide. If the electromagnetic field distribution of the microwave in the heating chamber is not uniform, the object to be heated cannot be heated by microwaves uniformly.

被加熱物を均一に加熱する手段として、被加熱物を載置するテーブルを回転させて被加熱物を回転させる構造、被加熱物を固定してマイクロ波を放射するアンテナを回転させる構造、または位相器によってマイクロ波供給手段から発生するマイクロ波の位相を変化させる構造を有するマイクロ波加熱装置が一般的であった。   As a means for uniformly heating the object to be heated, a structure for rotating the object to be heated by rotating a table on which the object to be heated is rotated, a structure for rotating an antenna for radiating microwaves while fixing the object to be heated, or A microwave heating apparatus having a structure in which the phase of the microwave generated from the microwave supply means is changed by a phase shifter has been common.

例えば、従来のマイクロ波加熱装置では、導波管内部に回転アンテナ、アンテナシャフトなどが配置されており、アンテナモータによって回転アンテナを回転させながらマグネトロンを駆動することで、加熱室内のマイクロ波分布の不均一さを低減している。   For example, in a conventional microwave heating apparatus, a rotating antenna, an antenna shaft, and the like are arranged inside a waveguide. By driving a magnetron while rotating the rotating antenna by an antenna motor, the microwave distribution in the heating chamber is increased. Non-uniformity is reduced.

また、特許文献1に記載されているように、マグネトロンの上部に回転可能なアンテナを設け、該回転アンテナの羽根に送風ファンからの冷却風をあてることにより、該送風ファンの風力でアンテナを回転させ、加熱室内のマイクロ波分布を変化させているマイクロ波加熱装置が提案されている。   Further, as described in Patent Document 1, a rotatable antenna is provided on the upper part of the magnetron, and the antenna is rotated by the wind of the blower fan by applying cooling air from the blower fan to the blades of the rotary antenna. There has been proposed a microwave heating apparatus that changes the microwave distribution in the heating chamber.

一方、マイクロ波加熱による被加熱物の不均一加熱の低減と共にコストダウンおよび給電部の省スペース化を図った特許文献2に記載されているように、円偏波を加熱室内部に放射する単一のマイクロ波放射部を有したマイクロ波加熱装置が提案されている。   On the other hand, as described in Patent Document 2 which reduces the uneven heating of the object to be heated by microwave heating and reduces the cost and saves the space of the power feeding unit, it simply radiates circularly polarized waves into the heating chamber. A microwave heating apparatus having a single microwave radiating portion has been proposed.

特開昭62−064093号公報JP 62-064093 A 米国特許第4301347号明細書U.S. Pat. No. 4,301,347

しかしながら、前記従来の構成の電子レンジのようなマイクロ波加熱装置では、なるべく簡易的な構造で、被加熱物を効率良く、ムラ無く加熱することが求められているが、これまで提案されていた構造では種々の問題があった。   However, in the microwave heating apparatus such as the microwave oven having the above-described conventional configuration, it is required to efficiently heat an object to be heated with a simple structure as much as possible, and has been proposed so far. There were various problems with the structure.

また、マイクロ波加熱装置、特に電子レンジは、高出力化の技術開発が進み、国内では定格高周波出力1000Wが商品化されている。電子レンジは、熱伝導によって食品を加熱するのではなく、誘電加熱を用いて直接食品を加熱できる利便性が商品の大きな特徴で
あるが、不均一加熱が未解決の中での高出力化は不均一加熱の課題をより顕在化させることになる。
In addition, microwave heating devices, particularly microwave ovens, have been developed for high-power technology, and a rated high-frequency output of 1000 W has been commercialized in Japan. Microwave ovens are notable for heating food by heat conduction, but the convenience of directly heating food using dielectric heating is a major feature of the product. The problem of non-uniform heating will become more apparent.

従来のマイクロ波加熱装置が抱える構造上の問題としては、下記の2点のことが挙げられる。   The following two points can be cited as structural problems of the conventional microwave heating apparatus.

1点目は、不均一加熱を低減するためにテーブルまたはアンテナを回転させる機構を必要としており、このため回転スペースおよびテーブルまたはアンテナを回転させるモータなどの設置スペースを確保しなければならず、電子レンジの小型化を阻害していたことである。   The first point requires a mechanism for rotating the table or antenna in order to reduce non-uniform heating. Therefore, it is necessary to secure a rotation space and an installation space such as a motor for rotating the table or antenna. That was hindering the miniaturization of the range.

2点目は、テーブルまたはアンテナを安定的に回転させるために、該回転アンテナを加熱室の上部又は下部に設ける必要があり、構造が制限されていたことである。   The second point is that in order to stably rotate the table or antenna, it is necessary to provide the rotating antenna above or below the heating chamber, and the structure is limited.

マイクロ波加熱装置におけるマイクロ波照射室内にテーブルまたは位相器の回転機構などを設置することは信頼性を下げる。よって、これら機構を不要とするマイクロ波加熱装置が要求されている。   Installing a table or a phaser rotation mechanism in the microwave irradiation chamber of the microwave heating apparatus lowers the reliability. Therefore, there is a demand for a microwave heating apparatus that does not require these mechanisms.

また、マイクロ波加熱による被加熱物の不均一加熱の低減と共に、コストダウンおよび給電部の省スペース化を図った特許文献2に記載されているような、円偏波を加熱室内部に放射する単一のマイクロ波放射部を有したマイクロ波加熱装置については、回転機構を有していないという利点はあるが、マイクロ波加熱による十分な均一加熱が実現されていないことが課題である。   Further, circularly polarized light is radiated into the heating chamber as described in Patent Document 2 which reduces the uneven heating of the object to be heated by microwave heating and reduces the cost and saves the space of the power feeding unit. The microwave heating apparatus having a single microwave radiating portion has an advantage that it does not have a rotating mechanism, but the problem is that sufficient uniform heating by microwave heating has not been realized.

また、加熱室をマイクロ波加熱だけではなく、輻射加熱調理にも利用する構成とする場合、輻射加熱調理用載置部の取付手段が必要となるが、この取付手段の構成がマイクロ波加熱時の均一加熱性を妨げない構成をとる必要があるという課題がある。   In addition, when the heating chamber is configured to be used not only for microwave heating but also for radiant heating cooking, a mounting means for the mounting portion for radiant heating cooking is required. There exists a subject that it is necessary to take the structure which does not prevent the uniform heating property.

本発明は前記課題を解決するものであり、回転機構を用いないで、被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることができ、かつ輻射加熱調理用載置部の取付手段が均一加熱性を妨げない構成を持つマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problem, and can heat the object to be heated uniformly without using a rotating mechanism, and the means for mounting the mounting portion for radiant heating cooking hinders uniform heating. An object of the present invention is to provide a microwave heating apparatus having no configuration.

前記従来の課題を解決するために、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部により加熱室内に導き、導波管内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部によりマイクロ波を加熱室内に放射して被加熱物の加熱を行うことにより、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することができるため、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能であり、更に加熱室を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部の取付手段による輻射加熱用載置部取付方向をマイクロ波伝送方向と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段が阻害しないマイクロ波加熱装置を提供することができる。   In order to solve the above-described conventional problems, the microwave is guided to the heating chamber by the heating chamber input portion at the end portion of the waveguide, and the microwave transmitted through the waveguide is a traveling wave with few standing waves. By radiating microwaves into the heating chamber by heating the object to be heated by the microwave radiating part provided in the waveguide, the microwaves with varying radiation can be radiated from the openings dispersed in multiple locations. Therefore, it is possible to uniformly heat the object to be heated without using a rotating mechanism, and when the heating chamber is used for radiant heating cooking, the radiation by the mounting means of the radiant heating mounting portion is used. By configuring the mounting portion for heating to be mounted in substantially the same direction as the microwave transmission direction, it is possible to provide a microwave heating device in which the mounting means does not hinder the uniformity during microwave heating.

また、マイクロ波放射部を加熱室中心に対し対称に複数個配置されているマイクロ波加熱装置とすることで、加熱室内にある被加熱物への放射量を対称とし均一にマイクロ波放射を行うことができる。   In addition, by using a microwave heating device in which a plurality of microwave radiation portions are arranged symmetrically with respect to the center of the heating chamber, the amount of radiation to the object to be heated in the heating chamber is symmetric and uniform microwave radiation is performed. be able to.

また、加熱室入力部から加熱室に入力されるマイクロ波の総量が、マイクロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の1割以下とすることで、被加熱物の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保すると共に進行波を支配的とすることができる。   Moreover, the amount of microwaves used for heating the object to be heated is set so that the total amount of microwaves input from the heating chamber input unit to the heating chamber is 10% or less of the total amount of microwaves radiated from the microwave radiating unit. Can be ensured, and the traveling wave can be dominant.

また、加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、終端部と終端放射部の重心との距離が、導波管の管内波長の概1/4の奇数倍離れている構成とすることで、終端放射部重心に管内波長ベースの定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波を進行波とすることができる。   In addition, the heating chamber input section is composed of a termination section and a termination radiation section, and the distance between the termination section and the center of gravity of the termination radiation section is an odd multiple of approximately 1/4 of the in-tube wavelength of the waveguide. Thus, a standing wave based on the wavelength inside the tube is arranged at the center of gravity of the terminal radiating part to make it easy to emit the microwave from the terminal radiating part, and the microwave transmitted through the waveguide can be a traveling wave.

また、加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と終端放射部の重心との距離が、マイクロ波供給手段の発振波長の概1/4の奇数倍離れている構成とすることで、被加熱物に吸収されるマイクロ波が少なく、一度放射されたマイクロ波がマイクロ波放射部を通し加熱室から導波管内にマイクロ供給手段の波長で戻ってくるような特性を示す軽負荷加熱性能を重視する場合に、終端放射部重心にマイクロ波供給手段の発振波長ベースで発生する定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波を進行波とすることができる。   In addition, the heating chamber input section is composed of a termination section and a termination radiation section, and the distance between the termination section and the center of gravity of the termination radiation section is an odd multiple of approximately 1/4 of the oscillation wavelength of the microwave supply means. As a result, the microwave absorbed by the object to be heated is small, and the once radiated microwave returns from the heating chamber to the waveguide through the microwave radiating section at the wavelength of the microwave supply means. When placing emphasis on the light load heating performance shown, placing the antinode of the standing wave generated on the basis of the oscillation wavelength of the microwave supply means at the center of gravity of the terminal radiating unit makes it easy to extract the microwave from the terminal radiating unit. The microwave that transmits can be a traveling wave.

また、終端放射部がマイクロ波放射部の機能を兼用することで、加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。   In addition, since the terminal radiating portion also functions as the microwave radiating portion, the heating chamber input portion can be configured in a compact manner.

また、マイクロ波放射部が円偏波を放射する形状とすることで、均一加熱範囲をより広くすることができる。   Moreover, the uniform heating range can be further widened by forming the microwave radiating part to emit circularly polarized waves.

本発明によれば、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部により加熱室内に導くようにすることで、導波管内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部によりマイクロ波を加熱室内に放射して被加熱物の加熱を行うことができる。この構成によれば、振幅が変化する進行波が、マイクロ波放射部を通過することとなるため、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することとなり、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能であり、更に加熱室を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部の取付手段による輻射加熱用載置部取付方向をマイクロ波伝送方向と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段が阻害しないマイクロ波加熱装置を提供することができる。   According to the present invention, the microwave transmitted through the waveguide is made to be a traveling wave with less standing wave by guiding the microwave into the heating chamber by the heating chamber input section at the waveguide end portion. Thus, the object to be heated can be heated by radiating the microwave into the heating chamber by the microwave radiating portion provided in the waveguide. According to this configuration, since the traveling wave whose amplitude changes passes through the microwave radiating unit, the microwave whose radiation amount changes is radiated from the openings dispersed in a plurality of locations, and the rotation mechanism is It is possible to uniformly heat the object to be heated without using it, and when the heating chamber is used for radiant heating cooking, the mounting direction of the radiant heating mounting portion by the mounting means of the radiant heating mounting portion Is configured so as to be substantially in the same direction as the microwave transmission direction, it is possible to provide a microwave heating apparatus in which the attachment means does not hinder the uniformity during microwave heating.

本発明の実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置の断面図Sectional drawing of the microwave heating apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置の斜視図The perspective view of the microwave heating apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置の斜視図The perspective view of the microwave heating apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of the relationship between the microwave radiating unit and the traveling wave of the microwave heating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部配置を説明する関係説明図Relation explanatory drawing explaining the microwave radiation | emission part arrangement | positioning of the microwave heating apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波放射を説明する関係説明図Relationship explanatory drawing explaining the microwave radiation in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波放射と取付手段の関係説明図Explanatory drawing of the relationship between microwave radiation and attachment means in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1におけるマイクロ波放射と取付手段の関係説明図Explanatory drawing of the relationship between microwave radiation and attachment means in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図Explanatory drawing of the relationship between the microwave radiation | emission part and traveling wave of the microwave heating device in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態2におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図Explanatory drawing of the relationship between the microwave radiation | emission part and traveling wave of the microwave heating device in Embodiment 2 of this invention

第1の発明は、被加熱物を入れる加熱室と、前記被加熱物を載置する載置部と、前記加
熱室にマイクロ波を供給するためのマイクロ波供給手段と、前記マイクロ波供給手段から供給されるマイクロ波を前記加熱室へ伝送するための導波管と、前記導波管の終端において前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室に導くための加熱室入力部と、前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室内の前記被加熱物へ放射するために前記マイクロ波供給手段と前記加熱室入力部の間のマイクロ波伝送方向に配置した複数のマイクロ波放射部と、輻射加熱調理用の加熱手段と、前記加熱手段による輻射加熱調理時に被加熱物を載置するために前記加熱室内部に取り付ける取り外し可能な輻射加熱用載置部と、前記輻射加熱用載置部を取り付ける取付手段を備え、前記取付手段により前記輻射加熱用載置部を取り付ける輻射加熱用載置部取付方向と前記マイクロ波伝送方向とが概同一方向であるマイクロ波加熱装置とすることにより、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部により加熱室内に導き、導波管内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部によりマイクロ波を加熱室内に放射して被加熱物の加熱を行うことにより、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することができるため、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能となり、更に加熱室を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部の取付手段をマイクロ波伝送方向と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段が阻害しないマイクロ波加熱装置を提供することができる。
1st invention is the heating chamber which puts a to-be-heated material, the mounting part which mounts the said to-be-heated material, the microwave supply means for supplying a microwave to the said heating chamber, The said microwave supply means A waveguide for transmitting the microwave supplied from the heating chamber to the heating chamber, a heating chamber input for guiding the microwave passing through the waveguide at the end of the waveguide to the heating chamber, and A plurality of microwave radiating sections arranged in a microwave transmission direction between the microwave supply means and the heating chamber input section to radiate microwaves passing through the waveguide to the object to be heated in the heating chamber; Heating means for radiant heating cooking, a detachable radiant heating mounting part that is attached to the inside of the heating chamber in order to place an object to be heated during radiant heating cooking by the heating means, and the radiant heating mounting part Mounting means for attaching And a microwave heating device in which the mounting direction of the radiation heating mounting portion and the microwave transmission direction are substantially the same in which the mounting means mounts the radiation heating mounting portion. In the state where the microwave is guided into the heating chamber by the heating chamber input section, and the microwave transmitted through the waveguide is a traveling wave with less standing waves, the microwave is transmitted by the microwave radiation section provided in the waveguide. By heating the object to be heated by radiating it into the heating chamber, it is possible to radiate microwaves with varying radiation amounts from openings dispersed in multiple locations, so the object to be heated can be made uniform without using a rotating mechanism. When the heating chamber is used for radiant heating cooking, the mounting means for the radiant heating mounting portion is configured to be substantially in the same direction as the microwave transmission direction. Doing, it is possible to provide a microwave heating apparatus which does not inhibit the uniformity during microwave heating attachment means.

第2の発明は、特に、第1の発明の前記マイクロ波放射部が加熱室中心に対し対称に複数個配置されているマイクロ波加熱装置とすることにより、加熱室内にある被加熱物への放射量を対称とし均一にマイクロ波放射を行うことができる。   In particular, the second invention is a microwave heating device in which a plurality of the microwave radiating portions of the first invention are arranged symmetrically with respect to the center of the heating chamber. The amount of radiation is symmetric and microwave radiation can be performed uniformly.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明の前記加熱室入力部から前記加熱室に入力されるマイクロ波の総量が、前記マイクロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の1割以下としたマイクロ波加熱装置とすることにより、被加熱物の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保すると共に進行波を支配的とすることができる。   In the third invention, in particular, the total amount of microwaves input to the heating chamber from the heating chamber input unit of the first or second invention is 1 of the total amount of microwaves radiated from the microwave radiation unit. By using a microwave heating apparatus that is not more than 30%, it is possible to secure a large amount of microwaves used for heating an object to be heated and to make a traveling wave dominant.

第4の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明の前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、前記導波管の管内波長の概1/4の奇数倍離れているマイクロ波加熱装置とすることで、終端放射部重心に管内波長ベースの定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波の進行波成分をより強めることができる。   In a fourth aspect of the invention, in particular, the heating chamber input section according to any one of the first to third aspects of the present invention is configured by a termination portion and a termination radiation portion, and the distance between the termination portion and the center of gravity of the termination radiation portion is: By using a microwave heating apparatus that is an odd multiple of approximately ¼ of the in-tube wavelength of the waveguide, an antinode of a standing wave based on the in-tube wavelength is placed at the center of gravity of the end radiating portion so that the micro wave from the end radiating portion can be reduced. Waves can be easily generated and the traveling wave component of the microwave transmitted through the waveguide can be further enhanced.

第5の発明は、特に、第1〜3のいずれか1つの発明の前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、マイクロ波供給手段の発振波長の概1/4の奇数倍離れているマイクロ波加熱装置とすることで、被加熱物に吸収されるマイクロ波が少なく、一度放射されたマイクロ波がマイクロ波放射部を通し加熱室から導波管内にマイクロ供給手段の波長で戻ってくるような特性を示す軽負荷加熱性能を重視する場合に、終端放射部重心にマイクロ波供給手段の発振波長ベースで発生する定在波の腹を配置して終端放射部からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波の進行波成分をより強めることができる。   In the fifth aspect of the invention, in particular, the heating chamber input section of any one of the first to third aspects of the present invention is configured by a termination portion and a termination radiation portion, and a distance between the termination portion and the center of gravity of the termination radiation portion is By using a microwave heating device that is an odd multiple of approximately 1/4 of the oscillation wavelength of the microwave supply means, there is little microwave absorbed by the object to be heated, and the microwave that has been radiated once is the microwave radiation section When the light load heating performance showing the characteristic of returning from the heating chamber into the waveguide at the wavelength of the micro supply means is emphasized, the constant radiation generated on the basis of the oscillation wavelength of the microwave supply means at the center of the terminal radiation section By arranging the antinodes of the standing waves, the microwaves can be easily emitted from the terminal radiation portion, and the traveling wave component of the microwaves transmitted through the waveguide can be further strengthened.

第6の発明は、特に、第4または第5の発明の終端放射部がマイクロ波放射部の機能を兼用するマイクロ波加熱手段とすることで、加熱室の底面を被加熱物への均一加熱に有効に活用し、加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。   In the sixth aspect of the invention, in particular, the terminal radiating section of the fourth or fifth aspect is a microwave heating means that also functions as the microwave radiating section, so that the bottom surface of the heating chamber is uniformly heated to the object to be heated. The heating chamber input section can be configured compactly.

第7の発明は、特に、第1〜6のいずれか1つの発明の前記マイクロ波放射部が、円偏波を放射する形状となっているマイクロ波加熱装置とすることにより、均一加熱範囲をより広くすることができる。   According to a seventh aspect of the present invention, in particular, the microwave heating unit according to any one of the first to sixth aspects is a microwave heating device having a shape that radiates circularly polarized waves, thereby providing a uniform heating range. Can be wider.

以下、本発明に係るマイクロ波加熱装置の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態のマイクロ波加熱装置においては電子レンジについて説明するが、電子レンジは例示であり、本発明のマイクロ波加熱装置は電子レンジに限定されるものではなく、誘電加熱を利用した加熱装置、生ゴミ処理機、あるいは半導体製造装置などのマイクロ波加熱装置を含むものである。また、本発明は、以下の実施の形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本発明に含まれる。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a microwave heating apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the microwave heating apparatus of the following embodiment, a microwave oven will be described. However, the microwave oven is an example, and the microwave heating apparatus of the present invention is not limited to the microwave oven, and uses dielectric heating. And a microwave heating device such as a garbage processing machine or a semiconductor manufacturing device. Further, the present invention is not limited to the specific configurations of the following embodiments, and configurations based on similar technical ideas are included in the present invention.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の断面図である。図1において、筐体101、被加熱物102、加熱室103、載置部104、マイクロ波供給手段105、導波管106、加熱室入力部107、マイクロ波放射部108、加熱手段109、輻射加熱用載置部110、取付手段111、扉114によりマイクロ波加熱装置を構成している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a housing 101, an object to be heated 102, a heating chamber 103, a placement portion 104, a microwave supply means 105, a waveguide 106, a heating chamber input portion 107, a microwave radiation portion 108, a heating means 109, radiation. A microwave heating apparatus is constituted by the heating mounting portion 110, the attachment means 111, and the door 114.

なお、載置部104にはガラス板、マイクロ波供給手段105にはマグネトロン、導波管106には方形導波管、マイクロ波放射部108には導波管106に設けた開口部、加熱手段109にはヒーター、輻射加熱用載置部110には金属皿、取付手段111には加熱室103の側壁に設けたレール状の凸部を用いることでこの構成を容易に実現することができる。   The mounting portion 104 is a glass plate, the microwave supplying means 105 is a magnetron, the waveguide 106 is a rectangular waveguide, the microwave radiating portion 108 is an opening provided in the waveguide 106, and a heating means. This configuration can be easily realized by using 109 as a heater, a metal dish as the radiant heating mounting portion 110, and a rail-like convex portion provided on the side wall of the heating chamber 103 as the attachment means 111.

また、加熱室入力部107は、終端部115と終端放射部116から構成され、終端部115と終端放射部116の重心との間隔が、導波管106内を伝送するマイクロ波の管内波長λgの概1/4の奇数倍離れた距離となるように、加熱室103と導波管106が接する面に配置される。   The heating chamber input unit 107 includes a termination unit 115 and a termination radiation unit 116, and the interval between the termination unit 115 and the center of gravity of the termination radiation unit 116 is an in-tube wavelength λg of the microwave transmitted through the waveguide 106. The heating chamber 103 and the waveguide 106 are arranged on the surface in contact with each other so that the distance is an odd multiple of approximately 1/4 of the distance.

また、図1において取付手段111を用いて輻射加熱用載置部110を取り付け、取り外しする方向を輻射加熱用載置部取付方向112と定義する。また、図1において、マイクロ波放射部108が配置されている加熱室103の面(図1では下面)における導波管106内のマイクロ波伝送方向をマイクロ波伝送方向113と定義する。本実施の形態では、輻射加熱用載置部取付方向112とマイクロ波伝送方向113が概同一方向となるように構成している。   In addition, in FIG. 1, the mounting direction for attaching and removing the mounting portion 110 for radiation heating is defined as a mounting portion 112 for mounting the mounting portion for radiation heating. In FIG. 1, the microwave transmission direction in the waveguide 106 on the surface (the lower surface in FIG. 1) of the heating chamber 103 where the microwave radiating unit 108 is disposed is defined as a microwave transmission direction 113. In the present embodiment, the radiant heating mounting portion mounting direction 112 and the microwave transmission direction 113 are configured to be substantially the same direction.

図2および図3は本発明の第1の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の斜視図である。図2は輻射加熱用載置部110を取り外した状態で、図3は取付手段111を用いて輻射加熱用載置部取付方向112へ輻射加熱用載置部110を取り付けた状態を示している。   2 and 3 are perspective views of the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a state in which the radiation heating mounting part 110 is removed, and FIG. 3 shows a state in which the radiation heating mounting part 110 is attached in the radiation heating mounting part mounting direction 112 using the attachment means 111. .

図4は本発明の第1の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部と進行波の関係説明図であり、(a)は導波管106の側面図、図3(b)は導波管上面のマイクロ波放射部の概略図である。ここでは、マイクロ波放射部108を導波管106上部に設けた開口とし、導波管106内に存在するマイクロ波を加熱室103へ放射する構成を説明している。   4A and 4B are explanatory diagrams of the relationship between the microwave radiating unit and the traveling wave of the microwave heating apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a side view of the waveguide 106, and FIG. It is the schematic of the microwave radiation | emission part of a waveguide upper surface. Here, a configuration is described in which the microwave radiating portion 108 is an opening provided in the upper portion of the waveguide 106 and microwaves existing in the waveguide 106 are radiated to the heating chamber 103.

以上のように構成されたマイクロ波加熱装置について、以下その動作、作用を次の順序で説明する。
(1)加熱室入力部107の構成によるマイクロ波を進行波化する作用。
(2)進行波による作用およびマイクロ波加熱装置の全体動作。
(3)輻射加熱用載置部取付方向112とマイクロ波伝送方向113を概同一方向とする構成による作用。
The operation and action of the microwave heating apparatus configured as described above will be described in the following order.
(1) The action of converting the microwave into a traveling wave according to the configuration of the heating chamber input unit 107.
(2) Action by traveling wave and overall operation of microwave heating apparatus.
(3) The effect | action by the structure which makes the mounting part mounting direction 112 for radiation heating and the microwave transmission direction 113 into the substantially same direction.

まず、(1)加熱室入力部107の構成によるマイクロ波を進行波化する作用について説明を行う。   First, (1) the action of converting the microwave into a traveling wave according to the configuration of the heating chamber input unit 107 will be described.

マイクロ波供給手段105から供給され導波管106内を進行するマイクロ波は、加熱室入力部107を構成する終端部115により図4(a)に示すように管内波長λgベースの定在波を形成する。ここで図4(b)のように終端放射部116の重心を、管内波長λgベースにおける定在波の腹((導波管106の管内波長の概1/4)の奇数倍)の位置に配置することにより、定在波最大振幅部に加熱室103へのマイクロ波入力用開口を設置することとなり、形成された管内波長λgベースの定在波から加熱室103へのマイクロ波放射を行い易くすることができる。   The microwave that is supplied from the microwave supply means 105 and travels in the waveguide 106 generates a standing wave based on the wavelength λg in the tube as shown in FIG. Form. Here, as shown in FIG. 4B, the center of gravity of the terminal radiating section 116 is positioned at the antinode of the standing wave on the basis of the guide wavelength λg (an odd multiple of (approximately 1/4 of the guide wavelength of the waveguide 106)). As a result, the microwave input opening to the heating chamber 103 is installed in the maximum standing wave amplitude portion, and microwave radiation to the heating chamber 103 is performed from the formed standing wave based on the in-tube wavelength λg. Can be made easier.

これにより、導波管106内を伝送するマイクロ波を進行波が支配的な状態とすることができる。また、この状態でマイクロ波放射部108の開口を大きくとり、加熱室入力部107から入力されるマイクロ波を、マイクロ波放射部108から放射されるマイクロ波総量の1割以下となるように設定することで、被加熱物102の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保することができると同時に進行波401を支配的な状態とすることができる。   As a result, the traveling wave can be dominant in the microwave transmitted through the waveguide 106. In this state, the microwave radiating unit 108 has a large opening, and the microwave input from the heating chamber input unit 107 is set to be 10% or less of the total microwave radiated from the microwave radiating unit 108. By doing so, it is possible to secure a large amount of microwaves used for heating the article to be heated 102 and to make the traveling wave 401 dominant.

また、終端放射部116を、図5に示す終端放射部501のように、被加熱物102を加熱するためのマイクロ波放射部108の機能を兼用するように配置することで、均一加熱性能をそれほど低下させることなく加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。   Further, by arranging the terminal radiating unit 116 so as to function as the microwave radiating unit 108 for heating the article to be heated 102 like the terminal radiating unit 501 shown in FIG. The heating chamber input section can be configured in a compact manner without much reduction.

以上のように、加熱室入力部107を構成する終端部115と終端放射部116の重心との距離が、導波管106の管内波長の概1/4の奇数倍離れた構成とすることで、終端放射部116からマイクロ波を出し切り易くし、導波管106内を伝送するマイクロ波の進行波成分をより強めることができる。   As described above, the distance between the terminal portion 115 constituting the heating chamber input portion 107 and the center of gravity of the terminal radiating portion 116 is an odd multiple of approximately 1/4 of the in-tube wavelength of the waveguide 106. The microwave can be easily emitted from the terminal radiating section 116, and the traveling wave component of the microwave transmitted through the waveguide 106 can be further strengthened.

また、終端放射部を、被加熱物102を加熱するためのマイクロ波放射部108の機能を兼用するように配置することで、均一加熱性能をそれほど低下させることなく加熱室103の底面を被加熱物102への均一加熱に有効に活用し、加熱室入力部をコンパクトに構成することができる。   Further, by arranging the terminal radiation portion so as to also function as the microwave radiation portion 108 for heating the object to be heated 102, the bottom surface of the heating chamber 103 is heated without significantly reducing the uniform heating performance. The heating chamber input section can be configured compactly by effectively utilizing the uniform heating of the object 102.

次に、(2)進行波による作用およびマイクロ波加熱装置の全体動作について説明を行う。   Next, (2) the action by the traveling wave and the overall operation of the microwave heating apparatus will be described.

マイクロ波加熱装置によりマクロ波加熱を行う場合、まず、使用者により加熱室103内の載置部104上に被加熱物102が置かれ、加熱開始指示が行われると、マイクロ波加熱装置は、マイクロ波供給手段105であるマグネトロンから導波管106内にマイクロ波を供給する。既述のように導波管106内を伝送するマイクロ波は進行波となる。   When performing microwave heating with a microwave heating device, first, when the object to be heated 102 is placed on the mounting portion 104 in the heating chamber 103 by a user and a heating start instruction is given, the microwave heating device is A microwave is supplied into the waveguide 106 from the magnetron which is the microwave supply means 105. As described above, the microwave transmitted through the waveguide 106 becomes a traveling wave.

進行波401が導波管106内を伝送する時、図4(a)において点線で示しているようにマイクロ波放射部108における振幅を変化させながら進むこととなる。   When the traveling wave 401 is transmitted through the waveguide 106, the traveling wave 401 travels while changing the amplitude in the microwave radiating unit 108 as indicated by a dotted line in FIG.

したがって、マイクロ波放射部108から加熱室103へ放射され、被加熱物102を加熱するマイクロ波は、放射元となる進行波401の振幅変化に従い放射量を変化させつつ、複数の開口に分散されて放射されることとなる。   Therefore, the microwave that is radiated from the microwave radiating unit 108 to the heating chamber 103 and heats the object to be heated 102 is dispersed in a plurality of openings while changing the amount of radiation according to the amplitude change of the traveling wave 401 that is the radiation source. Will be emitted.

このように、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部107により加熱室1
03内に導くようにすることで、導波管106内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波401とした状態で、導波管106に設けたマイクロ波放射部108によりマイクロ波を加熱室103内に放射して被加熱物102の加熱を行うことができる。
As described above, the microwave is applied to the heating chamber 1 by the heating chamber input unit 107 at the end portion of the waveguide.
In the state where the microwave transmitted through the waveguide 106 is changed to a traveling wave 401 having a small number of standing waves, the microwave radiation unit 108 provided in the waveguide 106 converts the microwave into the microwave 106. Can be radiated into the heating chamber 103 to heat the article to be heated 102.

この構成によれば、振幅が変化する進行波401が、マイクロ波放射部108を通過することとなるため、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することとなり、回転機構を用いることなく被加熱物102を均一にマイクロ波加熱させることが可能となる。   According to this configuration, since the traveling wave 401 whose amplitude changes passes through the microwave radiating unit 108, the microwave whose radiation amount changes is radiated from the openings dispersed in a plurality of locations, and is rotated. The object to be heated 102 can be uniformly heated by microwaves without using a mechanism.

また、マイクロ波加熱装置の加熱室103を輻射加熱調理に利用する場合は、まず使用者により輻射加熱用載置部110が取付手段111により輻射加熱用載置部取付方向112に設置される。次に、被加熱物102が輻射加熱用載置部110上に置かれ、加熱指示が行われると加熱手段109により輻射加熱が行われる。この時の輻射加熱用載置部取付方向112とマイクロ波伝送方向113は概同一方向となるよう構成されている。   When the heating chamber 103 of the microwave heating apparatus is used for radiant heating cooking, the radiant heating mounting part 110 is first installed by the user in the radiant heating mounting part mounting direction 112 by the mounting means 111. Next, when the object to be heated 102 is placed on the radiant heating mounting unit 110 and a heating instruction is given, the heating means 109 performs radiant heating. At this time, the mounting section 112 for mounting the radiation heating and the microwave transmission direction 113 are configured to be substantially the same direction.

次に、(3)輻射加熱用載置部取付方向112とマイクロ波伝送方向113を概同一方向とする構成による作用について説明する。図6に導波管106からマイクロ波放射部108によりマイクロ波が放射される状態を示す。図6のように、マイクロ波放射部108から放射されるマイクロ波は、導波管106を進行するマイクロ波伝送方向113と同一方向である進行波成分601と、マイクロ波放射部108から放射される放射成分602の合成波としてマイクロ波放射方向603を持って放射される。放射されたマイクロ波は加熱室103内で反射を繰り返すことで均一化するが、放射直後はまず最初に加熱室103の内壁で反射することとなる。この時、図7のようにマイクロ波伝送方向113と輻射加熱用載置部取付方向112が交わるような構成で取付手段111が配置されていると、マイクロ波放射部108から放射されたマイクロ波が干渉位置701で取付手段111と直接衝突することになり、マイクロ波放射の阻害要因となってしまう。したがって、輻射加熱調理用に配置された取付手段111がマイクロ波加熱を行う際の均一性阻害要因とならないようにするためには、図8のようにマイクロ波放射方向603を定める元となるマイクロ波伝送方向113と輻射加熱用載置部取付方向112が概同一方向となるように配置することが必要となる。   Next, the effect | action by the structure which makes (3) the mounting part mounting direction 112 for radiant heating and the microwave transmission direction 113 substantially the same direction is demonstrated. FIG. 6 shows a state in which microwaves are radiated from the waveguide 106 by the microwave radiating unit 108. As shown in FIG. 6, the microwave radiated from the microwave radiating unit 108 is radiated from the traveling wave component 601 that is in the same direction as the microwave transmission direction 113 traveling through the waveguide 106 and the microwave radiating unit 108. As a combined wave of the radiation component 602, the light is emitted with a microwave radiation direction 603. The emitted microwave is made uniform by repeating reflection in the heating chamber 103, but immediately after the irradiation, the microwave is first reflected by the inner wall of the heating chamber 103. At this time, if the mounting means 111 is arranged in such a configuration that the microwave transmission direction 113 and the radiant heating mounting portion mounting direction 112 intersect as shown in FIG. 7, the microwave radiated from the microwave radiating portion 108. Will directly collide with the mounting means 111 at the interference position 701, which will be an obstacle to microwave radiation. Therefore, in order to prevent the attachment means 111 arranged for radiant heating cooking from becoming a factor that impedes uniformity when performing microwave heating, a micro that is a source for determining the microwave radiation direction 603 as shown in FIG. It is necessary to arrange the wave transmission direction 113 and the radiation heating mounting portion mounting direction 112 so as to be substantially the same direction.

この配置の必要性は、例えば、加熱室103内に水を入れたビーカー(例:直径50mmの円筒ガラスビーカーに100cc注入)を均等配置して温度上昇を確認する実験を行うと、図8の配置では全ビーカーの温度上昇はほぼ均等となるが、図7の場合は取付手段111の影響で温度上昇に偏りが発生することから確認することができる。   The necessity of this arrangement is, for example, when an experiment is performed in which a beaker in which water is put in the heating chamber 103 (eg, 100 cc injection into a cylindrical glass beaker having a diameter of 50 mm) is evenly arranged to check the temperature rise, In the arrangement, the temperature rise of all the beakers is substantially equal, but in the case of FIG. 7, it can be confirmed that the temperature rise is biased due to the influence of the attachment means 111.

以上のように、導波管終端部分においてマイクロ波を加熱室入力部107により加熱室103内に導き、導波管106内を伝送するマイクロ波を、定在波の少ない進行波とした状態で、導波管に設けたマイクロ波放射部108によりマイクロ波を加熱室103内に放射して被加熱物の加熱を行うことにより、放射量が変化するマイクロ波を複数箇所に分散させた開口から放射することができるため、回転機構を用いることなく被加熱物を均一にマイクロ波加熱させることが可能であり、更に加熱室103を輻射加熱調理に利用する場合に、輻射加熱用載置部取付方向112をマイクロ波伝送方向113と概同一方向となるよう構成することで、マイクロ波加熱時の均一性を取付手段111が阻害しないなマイクロ波加熱装置を提供することができる。   As described above, in the state where the microwave is guided into the heating chamber 103 by the heating chamber input unit 107 at the end portion of the waveguide, and the microwave transmitted through the waveguide 106 is a traveling wave with few standing waves. The microwave is radiated into the heating chamber 103 by the microwave radiating portion 108 provided in the waveguide to heat the object to be heated. Because it can radiate, it is possible to uniformly heat the object to be heated without using a rotating mechanism, and when the heating chamber 103 is used for radiant heating cooking, mounting a mounting portion for radiant heating By configuring the direction 112 to be substantially the same direction as the microwave transmission direction 113, it is possible to provide a microwave heating apparatus in which the attachment means 111 does not hinder uniformity during microwave heating. Kill.

また、マイクロ波放射部108を加熱室中心に対し対称に複数個配置することで、被加熱物102への放射量を対称とし均一にマイクロ波放射を行うことができる。   Further, by arranging a plurality of the microwave radiating portions 108 symmetrically with respect to the center of the heating chamber, the amount of radiation to the object to be heated 102 can be made symmetrical and microwave radiation can be performed uniformly.

また、加熱室入力部107から加熱室103に入力されるマイクロ波の総量が、マイク
ロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の1割以下とすることで、被加熱物の加熱に用いるマイクロ波量を多く確保すると共に進行波をより支配的とすることができる。
Further, the total amount of microwaves input from the heating chamber input unit 107 to the heating chamber 103 is 10% or less of the total amount of microwaves radiated from the microwave radiating unit, so that the microwave used for heating the object to be heated is used. A large amount of wave can be secured and the traveling wave can be made more dominant.

また、終端部115と終端放射部116からなる加熱室入力部107を、終端部115と終端放射部116の重心との距離が、(導波管の管内波長の概1/4)の奇数倍離れている構成とすることで、終端放射部重心に管内波長ベースの定在波の腹を配置して終端放射部116からマイクロ波を出し切り易くし、導波管内を伝送するマイクロ波を進行波とすることができる。   Further, in the heating chamber input unit 107 including the termination part 115 and the termination radiation part 116, the distance between the termination part 115 and the center of gravity of the termination radiation part 116 is an odd multiple of (approximately ¼ of the waveguide wavelength in the waveguide). By adopting a distant configuration, an antinode wavelength-based standing wave antinode is placed at the center of gravity of the terminal radiating portion to make it easy to emit the microwave from the terminal radiating portion 116, and the microwave transmitted through the waveguide is a traveling wave. It can be.

また、終端放射部116がマイクロ波放射部108の機能を兼用することで、加熱室入力部107をコンパクトに構成することができる。   Further, since the terminal radiating unit 116 also functions as the microwave radiating unit 108, the heating chamber input unit 107 can be configured in a compact manner.

なお、本実施の形態では、輻射加熱調理用の加熱手段109としてヒーターを用いて説明を行ったが、輻射加熱用載置部110にマイクロ波吸収体を取り付け、マイクロ波により輻射加熱用載置部110を加熱できるように構成することで、輻射加熱用載置部110が加熱手段109の機能を果たす構成としてもよい。   In this embodiment, the heater is used as the heating means 109 for radiant heating cooking. However, a microwave absorber is attached to the radiant heating mounting unit 110, and the radiant heating mounting is performed by microwaves. It is good also as a structure which the mounting part 110 for radiation heating fulfill | performs the function of the heating means 109 by comprising so that the part 110 can be heated.

なお、軽負荷の被加熱物102を加熱する場合、負荷に吸収されるマイクロ波が少ないため、一度、マイクロ波放射部108から放射されたマイクロ波が、マイクロ波放射部108を通し加熱室103から導波管106内に戻ってくる。導波管106内を伝送するマイクロ波は、見かけは管内波長λgで伝送しているが、元となるマイクロ波はマイクロ波供給手段の波長λの波である。このように、加熱室103からマイクロ波放射部108を通してマイクロ波が戻ってきている状態では、加熱室入力部107の終端部115付近にはマイクロ波供給手段105の発振波長λベースの定在波が形成される。よって、軽負荷加熱性能を重視するマイクロ波加熱装置とする場合には、加熱室入力部107を構成する終端部115と終端放射部116の重心との距離が、マイクロ波供給手段105の発振波長λの概1/4の奇数倍離れた構成としてもよい。 Note that when heating the object to be heated 102 with a light load, since the microwave absorbed by the load is small, the microwave radiated from the microwave radiating unit 108 once passes through the microwave radiating unit 108 and is heated. Returns to the waveguide 106. The microwave transmitted through the waveguide 106 is apparently transmitted at the guide wavelength λg, but the original microwave is a wave of wavelength λ 0 of the microwave supply means. As described above, in the state where the microwave is returned from the heating chamber 103 through the microwave radiating unit 108, the microwave supply means 105 has a constant oscillation wavelength λ 0 base in the vicinity of the terminal end 115 of the heating chamber input unit 107. A wave is formed. Therefore, in the case of a microwave heating apparatus that places importance on light load heating performance, the distance between the terminal portion 115 constituting the heating chamber input unit 107 and the center of gravity of the terminal radiation unit 116 is the oscillation wavelength of the microwave supply means 105. it may be configured away odd multiple of approximate 1/4 of λ 0.

なお、本実施の形態では、取付手段111をレール状の凸部として説明を行ったが、加熱室103の壁面自体をしぼって形成したり、加熱室103の壁面付近に金属や樹脂等で取付用の別部材として形成したりしてもよい。また、レール状ではなく複数の突起物で支持するよう構成されていてもよい。   In the present embodiment, the mounting means 111 has been described as a rail-shaped convex portion. However, the mounting means 111 is formed by squeezing the wall surface of the heating chamber 103 or is attached to the vicinity of the wall surface of the heating chamber 103 with metal, resin, or the like. It may be formed as a separate member. Moreover, you may be comprised so that it may support with a some protrusion rather than rail shape.

なお、本実施の形態では、加熱室入力部107を終端部115と終端放射部116により形成する構成を説明したが、導波管106により伝送されるマイクロ波を加熱室へ導き、進行波優位となるような構成であれば他の構成でもよい。   In the present embodiment, the configuration in which the heating chamber input portion 107 is formed by the termination portion 115 and the termination radiation portion 116 has been described. However, the microwave transmitted by the waveguide 106 is guided to the heating chamber, and the traveling wave has an advantage. Other configurations may be used as long as the configuration is as follows.

(実施の形態2)
図4は、本発明の第2の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置のマイクロ波放射部配置を説明する関係説明図であり、円偏波を放射する形状をもったマイクロ波放射部108の配置説明図である。なお、図面において、(実施の形態1)と同一動作を示す部分は同一番号を付与している。また、(実施の形態2)における基本的な動作は(実施の形態1)と同様である。以下、その動作、作用を説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of the microwave radiating portions of the microwave heating apparatus according to the second embodiment of the present invention, and the arrangement of the microwave radiating portions 108 having a shape that radiates circularly polarized waves. It is explanatory drawing. In the drawings, the same reference numerals are given to the portions showing the same operations as those in (Embodiment 1). The basic operation in (Embodiment 2) is the same as that in (Embodiment 1). The operation and action will be described below.

本実施の形態においては、マイクロ波放射部108を図4に示すような円偏波を放射する形状としている。円偏波とは、移動通信および衛星通信の分野で広く用いられている技術であり、身近な使用例としては、ETC(Electronic Toll Collection System)「ノンストップ自動料金収受システム」などが挙げられる。円偏波は、電界の偏波面が電波の進行方向に対して時間に応じて回転するマイクロ波であり、円偏波を形成すると電界の方向が時間に応じて変化し続けるので、加熱室103内
に放射されるマイクロ波の放射角度も変化し続け、時間的に電界強度の大きさが変化しないという特徴を有している。
In the present embodiment, the microwave radiating portion 108 is shaped to radiate circularly polarized waves as shown in FIG. Circular polarization is a technique widely used in the field of mobile communication and satellite communication. Examples of familiar use include an ETC (Electronic Toll Collection System) “non-stop automatic toll collection system” and the like. Circular polarization is a microwave in which the polarization plane of the electric field rotates with respect to the traveling direction of the radio wave, and when the circular polarization is formed, the direction of the electric field continues to change with time. The radiation angle of the microwave radiated into the inside continues to change, and the electric field strength does not change with time.

これにより、従来のマイクロ波加熱装置に用いられている直線偏波によるマイクロ波加熱と比較して、広範囲にわたってマイクロ波が分散放射されて、被加熱物を均一にマイクロ波加熱することができるようになる。   Thereby, compared with the microwave heating by the linearly polarized wave used in the conventional microwave heating apparatus, the microwave is dispersed and radiated over a wide range so that the object to be heated can be microwave heated uniformly. become.

特に、円偏波の周方向に対して均一加熱の傾向が強い。なお、円偏波は回転方向から右旋偏波(CW:clockwise)と左旋偏波(CCW:counter clockwise)の2種類に分類されるが、加熱性能に違いはない。   In particular, there is a strong tendency for uniform heating in the circumferential direction of circular polarization. Note that circularly polarized waves are classified into two types, that is, right-handed polarization (CW: clockwise) and left-handed polarization (CCW: counterclockwise) from the direction of rotation, but there is no difference in heating performance.

前記の特徴を利用し、マイクロ波放射部108を通して円偏波のマイクロ波を放射することで、加熱室103内の加熱分布をより均一化することができる。なお、導波管106に設けたマイクロ波放射部108から円偏波を出力するためには、図9に示すように、幅を持ったスリット2本を中央で交差させ、マイクロ波伝送方向に対し45度傾けた形状を、導波管106のマイクロ波伝送方向の管軸901を通らない位置に配置する必要がある。   By utilizing the above feature and radiating circularly polarized microwaves through the microwave radiation unit 108, the heating distribution in the heating chamber 103 can be made more uniform. In order to output circularly polarized waves from the microwave radiating portion 108 provided in the waveguide 106, as shown in FIG. 9, two slits having a width are intersected at the center, and the microwave transmission direction is set. It is necessary to arrange the shape inclined 45 degrees with respect to the waveguide 106 at a position that does not pass through the tube axis 901 in the microwave transmission direction.

以上のように、本実施の形態においては、マイクロ波放射部108を、円偏波を放射する形状とすることで、マイクロ波放射部から拡がりをもったマイクロ波が加熱室103内に放射され、被加熱物102へのマイクロ波の放射をより広い範囲で均一化することができる。   As described above, in the present embodiment, the microwave radiating unit 108 is configured to radiate circularly polarized waves, so that microwaves that have spread from the microwave radiating unit are radiated into the heating chamber 103. The microwave radiation to the object to be heated 102 can be made uniform over a wider range.

なお、本実施の形態において、円偏波を放射するマイクロ波放射部108の形状は図9で示した形状で説明したが、形状は図9に限定されるものではなく円偏波を放射する形状であれば何でもよい。   In the present embodiment, the shape of the microwave radiating unit 108 that radiates circularly polarized waves has been described with reference to the shape shown in FIG. 9, but the shape is not limited to that shown in FIG. Any shape can be used.

また、終端放射部を図10に示す終端放射部1001のように、TE10で伝送するマイクロ波が最も強くなる管軸901に合わせた開口として配置することで、加熱室入力部107における終端放射を更に容易にすることができる。   Further, by arranging the terminal radiating section as an opening that matches the tube axis 901 where the microwave transmitted by TE10 is strongest, like the terminal radiating section 1001 shown in FIG. 10, the terminal radiation at the heating chamber input section 107 is reduced. It can be made easier.

以上のように、本発明のマイクロ波加熱装置は、被加熱物への均一照射ができるので、食品の加熱加工や殺菌などを行うマイクロ波加熱装置などの用途にも適用できる。   As described above, since the microwave heating device of the present invention can uniformly irradiate an object to be heated, the microwave heating device can also be applied to uses such as a microwave heating device that performs heating processing and sterilization of food.

101 筐体
102 被加熱物
103 加熱室
104 載置部
105 マイクロ波供給手段
106 導波管
107 加熱室入力部
108 マイクロ波放射部
109 加熱手段
110 輻射加熱用載置部
111 取付手段
112 輻射加熱用載置部取付方向
113 マイクロ波伝送方向
114 扉
115 終端部
116 終端放射部
401 進行波
501 終端放射部
601 進行波成分
602 放射成分
603 マイクロ波放射方向
701 干渉位置
901 管軸
902 マイクロ波放射部
903 終端放射部
1001 終端放射部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Case 102 To-be-heated object 103 Heating chamber 104 Mounting part 105 Microwave supply means 106 Waveguide 107 Heating chamber input part 108 Microwave radiation part 109 Heating means 110 Radiation heating mounting part 111 Attachment means 112 For radiation heating Placement part mounting direction 113 Microwave transmission direction 114 Door 115 Termination part 116 Termination radiation part 401 Traveling wave 501 Termination radiation part 601 Traveling wave component 602 Radiation component 603 Microwave radiation direction 701 Interference position 901 Tube axis 902 Microwave radiation part 903 Terminal radiation part 1001 Terminal radiation part

Claims (7)

被加熱物を入れる加熱室と、
前記被加熱物を載置する載置部と、
前記加熱室にマイクロ波を供給するためのマイクロ波供給手段と、
前記マイクロ波供給手段から供給されるマイクロ波を前記加熱室へ伝送するための導波管と、
前記導波管の終端において前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室に導くための加熱室入力部と、
前記導波管内を通るマイクロ波を前記加熱室内の前記被加熱物へ放射するために前記マイクロ波供給手段と前記加熱室入力部の間のマイクロ波伝送方向に配置した複数のマイクロ波放射部と、
輻射加熱調理用の加熱手段と、
前記加熱手段による輻射加熱調理時に被加熱物を載置するために前記加熱室内部に取り付ける取り外し可能な輻射加熱用載置部と、
前記輻射加熱用載置部を取り付ける取付手段を備え、
前記取付手段により前記輻射加熱用載置部を取り付ける輻射加熱用載置部取付方向と前記マイクロ波伝送方向とが概同一方向であることを特徴とするマイクロ波加熱装置。
A heating chamber for storing the object to be heated;
A placement section for placing the object to be heated;
Microwave supply means for supplying microwaves to the heating chamber;
A waveguide for transmitting the microwave supplied from the microwave supply means to the heating chamber;
A heating chamber input for guiding microwaves passing through the waveguide at the end of the waveguide to the heating chamber;
A plurality of microwave radiating portions arranged in a microwave transmission direction between the microwave supply means and the heating chamber input portion to radiate microwaves passing through the waveguide to the object to be heated in the heating chamber; ,
Heating means for radiation heating cooking;
A detachable mounting portion for radiant heating attached to the inside of the heating chamber in order to place an object to be heated during radiant heating cooking by the heating means,
An attachment means for attaching the radiation heating mounting portion;
The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein a mounting direction of the radiant heating mounting portion for mounting the radiant heating mounting portion by the mounting means is substantially the same direction as the microwave transmission direction.
前記マイクロ波放射部が前記加熱室中心に対し対称に複数個配置されている請求項1に記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating device according to claim 1, wherein a plurality of the microwave radiating portions are arranged symmetrically with respect to the center of the heating chamber. 前記加熱室入力部から前記加熱室に入力されるマイクロ波の総量が、前記マイクロ波放射部から放射されるマイクロ波の総量の1割以下となっている請求項1または2に記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave according to claim 1 or 2, wherein a total amount of microwaves input to the heating chamber from the heating chamber input unit is 10% or less of a total amount of microwaves radiated from the microwave radiation unit. Heating device. 前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、前記導波管の管内波長の概1/4の奇数倍離れている請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロ波加熱装置。 The heating chamber input section is composed of a termination section and a termination radiation section, and a distance between the termination section and the center of gravity of the termination radiation section is an odd multiple of approximately 1/4 of the waveguide wavelength of the waveguide. Item 4. The microwave heating apparatus according to any one of Items 1 to 3. 前記加熱室入力部が終端部と終端放射部から構成され、前記終端部と前記終端放射部の重心との距離が、マイクロ波供給手段の発振波長の概1/4の奇数倍離れている請求項1〜3のいずれか1項に記載のマイクロ波加熱装置。 The heating chamber input section includes a termination section and a termination radiation section, and the distance between the termination section and the center of gravity of the termination radiation section is an odd multiple of approximately 1/4 of the oscillation wavelength of the microwave supply means. Item 4. The microwave heating apparatus according to any one of Items 1 to 3. 前記終端放射部が前記マイクロ波放射部の機能を兼用している請求項4または5に記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating device according to claim 4 or 5, wherein the terminal radiating unit also functions as the microwave radiating unit. 前記マイクロ波放射部が、円偏波を放射する形状となっている請求項1〜6のいずれか1項に記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating device according to any one of claims 1 to 6, wherein the microwave radiating unit has a shape that radiates circularly polarized waves.
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