JP2543045B2

JP2543045B2 - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP2543045B2
Application number: JP61223122A
Authority: JP
Inventors: 治男松島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPS63184281A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は均一加熱特性を維持した上で、庫内容積率の
向上，コストダウン，電力消費の削減等を目的とする高
周波加熱装置を提供するものである。

従来の技術近年、均一加熱特性の優れた高周波加熱装置として、
加熱室底面中央に扇形回転アンテナを設けたものが出ま
わっている。第５図にその要部断面図を示すが、加熱室
１の下部に結晶化ガラス製の皿受台２を固定し、その下
方に扇形回転アンテナ３を設け、その金属製シャフト４
の先端は加熱室１下部底面に設けられた導波管５に挿入
され、導波管の他端にはマグネトロン６が設けられる。
導波管下底部にはモーター７が固定され、前記金属製シ
ャフト４と結合される。第６図は扇形回転アンテナ３及
びモーター７の斜視図である。扇形回転アンテナは金属
シャフト４と扇形金属板部分８とから成り、３個の四フ
ッ化エチレン製摺動子９により加熱室底面との距離を維
持している。モーター７のシャフト7aも四フッ化エチレ
ン製であり、その先端は板状にカットされ、前記扇形回
転アンテナ３のシャフト４に挿入，嵌合される。

そして、上記構成により扇形回転アンテナ３を回転さ
せて、加熱室１内にマグネトロン６より導波管５を介し
て導入される高周波を撹拌し、均一加熱を行っていた。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記構成では次の様な欠点があった。

（Ａ）モーター７が高価であること。

（Ｂ）モーター７は電気用品取締法の技術基準に適合
すべく冷却されねばならないが、加熱室１底部の狭い空
間を通風する事はなかなか技術的にむずかしい。

（Ｃ）モーターの高さを考慮して加熱室１外の容積を
大きくしなければならず、加熱室の庫内容積率（加熱室
の容積／電子レンジ全体の容積）が低下する。特に第５
図に示す様に、加熱室の横にマグネトロン等の機能部品
を配置した型式においては著しい。

（Ｄ）モーターの消費電力は一般に数ワットであり、
その分だけ効率低下をまねく。

（Ｅ）３個の摺動子が加熱室底面をすべるわけである
が、この軌道上に、ゴミや小さな突起等があると回転を
阻害するので、加熱室底面の清浄維持に生産上、大きな
負担がかかる。

（Ｆ）摺動子が高価である。特に加熱室底面との寸法
が変化すると加熱特性に変化をきたすので、その信頼性
は重要である。

本発明は上記問題点に鑑み、簡単な構成により均一加
熱を行なうことのできる高周波加熱装置を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段これら問題点を解決するため本発明は、モーターを省
略し、回転アンテナを風力で駆動せんとするものであ
り、そのために摺動子をも省略せんとするものである。
そのため本発明においては、扇形回転アンテナを、金属
製シャフトと、扇形金属部分と誘電体製羽根部とで構成
し、全体としての重心を前記金属製シャフトの中心とほ
ぼ一致させたものであり、さらには誘電体製羽根を金属
製シャフトに挿入，固定したものである。

作用扇形回転アンテナの全体の重心を金属製シャフトの中
心とほぼ一致させることにより、均一加熱性能を損なう
ことなく扇形回転アンテナの回転バランスが改善され、
風力駆動が実現できたものである。

実施例以下、本発明の一実施例である高周波加熱装置につい
て図面を用いて説明する。なお、第５図，第６図と同一
部分には同一番号を付し、その説明を省略する。第１図
〜第４図において、扇形回転アンテナはアルミニウム丸
棒を切削加工して作った金属シャフト部4,厚さ約0.4mm
のアルミニウム板で扇形に作られ、直線の３辺に側壁を
有する扇形金属板部８及びポリプロピレンで一体成型さ
れた誘電体製羽根部10からなっている。金属シャフト部
４は外径15mm,内径10mmとし、一端をさらに加工し、扇
形金属板部８にあけられた約13mmの丸穴にカシメ加工に
より固定される。この丸穴の位置は、扇形の根元に近い
部分であり、本実施例においては扇形の根元からＬの距
離、扇形の先端へはその５倍の5Lの位置とした。扇形の
根元の側壁面にはスリット11をあけ、一部の電波をこの
スリットから扇形の根元方向へも放射することにより均
一加熱性能を向上を計っている。また三方向の側壁のさ
らに先には水平部分12が加熱室１壁面との間に容量を持
たせる事により、この部分からの電波放射を最小限にす
るために設けられている。

誘電体製羽根10は本実施例では５枚の翼を有し、この
５枚の翼の交わる中心部には垂直方向部13を有し、この
垂直方向部13の外接円は直径10mm弱とする。この垂直方
向部13を前記金属シャフト部４の中に挿入する。誘電体
製羽根10の重さは、扇形金属板部８と釣合い、回転アン
テナ全体としての重心が金属製シャフトの中心と一致す
る様な形状とする。また、誘電体製羽根10の翼部分に
は、各翼によって異なる切欠14a〜14eを設け、扇形金属
板部８の側面壁と嵌合させる。

一方、四フッ化エチレン製のスタラー軸15が導波管５
を貫通して固定されている。このスタラー軸15の先端は
直径10mm弱の回転軸部分16,直径約14mmの支持部分17,そ
の下に直径約40m,厚さ約3mmの固定部分18からなり、こ
の固定部分18には３対のもどり止め付き固定ツメ19が設
けられている。また固定ツメ19に対応した位置の導波管
５には丸穴があけられており、固定ツメ19が挿入され、
スタラー軸15は導波管５に固定される。このスタラー軸
15の回転軸部分16に、上から扇形回転アンテナの金属シ
ャフトを挿入せしめる。第３図では明記されてないが、
加熱室左右側壁の、前記皿受台下部には小孔群が設けら
れ、マグネトロン冷却風の一部がその小孔群を通過する
様配置され、かつ、小孔群を通過したマグネトロン冷却
風は誘電体羽根10の翼部分に当たり、扇形回転アンテナ
を回転させるが、これら技術詳細は公知であり、本願の
主旨でないので省略する。

扇形回転アンテナは一種の扇形ホーンアンテナであ
り、導波管内に挿入された金属シャフトにより励振さ
れ、翼の弧の方向に電波が放射されるものであるが、励
振位置はアンテナの性能を大きく左右する。経験的には
第１図に示す様に、扇の根元近くに金属シャフトを設け
ると効率的かつ均一な加熱特性が得られる。第１図の様
に１対５の位置であれば重心は金属シャフトに対し、扇
の弧の方向へ偏って位置する。従って、アンテナが水平
に保たれるべく、３個の摺動子が必須となる。この摺動
子に、四フッ化エチレン等の低摩擦係数の材料を用いた
としても、金属シャフトから摺動子までの距離は十分大
きくすべきであるので、回転に対する摩擦抵抗は非常に
大きなものとなり、風力駆動は全く不可能であり、必然
的にモーターが用いられていたのである。扇形アンテナ
自体の重量は約40g程度であり、重量だけみれば十分風
力駆動が可能であるにもかかわらずである。本願は誘電
体製羽根を設け、前記金属シャフトに対し、扇形金属部
分と対称の位置に重心を設けることにより、扇形金属部
分，誘電体製羽根をも含め、第１図に示す扇形回転アン
テナ全体として、その重心を金属シャフトの中心と一致
せしめることにより、扇形回転アンテナが傾く事がなく
なり、摺動子が廃止し得る。この結果、摺動子に起因す
る大きな摩擦抵抗がなくなる。と同時に誘電体製羽根の
翼が風を受け止め、扇形アンテナの回転駆動力となる。

さらに本願においては誘電体製羽根を金属製シャフト
に挿入固定しているが、これは次の理由による。つま
り、単純に考えれば、誘電体製羽根は扇形金属板部に固
定すべきであろうが、本願の様に0.4mmまたはそれ以下
の厚さのアルミニウム板に誘電体製羽根を固定すると、
アルミ板自体の強度が弱いため、固定加工時の歪による
変形、または誘電体製羽根の重さによるたわみによる変
形により、羽根が加熱室底面に接触してしまい、回転が
止ってしまう。従ってその解決策として、非常に強度の
高い金属シャフトに羽根を固定したものである。副次効
果として、金属シャフト内部は電界強度が弱いので、加
熱室内に食品を置かない、いわゆる空焼状態でも羽根が
熱で溶けるといった問題がなくなる。

同じ様に、スタラー軸15はこの金属シャフト部４の内
部に挿入され、そこで両者が摺動するので、長期間の使
用により摺動面が汚れたり、金属シャフト部から発生す
る金属微粉が蓄積しても、良く知られる様に金属内部は
元来電界ゼロであるのでスパークは発生しない。従来の
方法としては、導波管内部に挿入され全電力を引き出す
金属シャフトの周囲を誘電体で絶縁し、摺動させる技術
があったが、長期間使用するとスパークが発生し、信頼
性向上が強く望まれていた。

発明の効果以上の構成により、次の効果が得られる。

（Ａ）モーター７が省略できたので大幅なコストダウ
ンが実現できる。

（Ｂ）モーター７が省略できたので、これを冷却する
ための冷却回路が簡素化でき、コストダウン及び信頼性
向上に役立つ。

（Ｃ）モーターが省略できたのでその分だけ製品の高
さを低くでき、従って庫内容積率の向上が計れる。

（Ｄ）モーターが省略できたのでモーターの消費電力
分だけ電子レンジ全体としての消費電力が節約できる。

（Ｅ）３個の摺動子が省略できたので、加熱室底面の
清浄維持が不要となり、加熱室の生産性向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の扇形回転アンテナの分解斜
視図、第２図は同じく扇形回転アンテナの上から見た平
面図、第３図は同じく要部簡易断面図、第４図はスタラ
ー軸の斜視図、第５図は従来例の要部断面図、第６図は
従来例の扇形回転アンテナ部分の分解斜視図である。１……加熱室、２……皿受台、３……扇形回転アンテ
ナ、４……金属製シャフト、５……導波管、６……マグ
ネトロン、８……扇形金属部分、10……誘電体製羽根
部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】略直方体の加熱室と、加熱室内に水平に置
かれた誘電体製皿受台と、加熱室底面中央に回転自在に
置かれた扇形回転アンテナと、この回転アンテナに電波
を供給する導波管と、マグネトロンと、スタラー軸とを
有し、前記扇形回転アンテナは、その先端が前記導波管
内に挿入される金属製シャフトと、扇形金属板部分と、
誘電体製羽根部とから成り、金属製シャフト内に前記ス
タラー軸が挿入されると共に、扇形回転アンテナの重心
は前記金属シャフトの中心とほぼ一致している事を特徴
とする高周波加熱装置。