JP3043204B2 - 電子レンジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子レンジは実公昭５３
−５０１２２号に示されている。このものは、平板上の
放射アンテナの略中央部と、マグネトロンのアンテナ端
部をネジで固定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に放射アンテナ上
に入射波と反射波が同時に伝搬するので定在波が存在す
る。この定在波が大きければ、放射されるマイクロ波が
多く、また小さければ放射されるマイクロ波も少ない。

【０００４】従って、前記従来例のように固定した放射
アンテナでも適度な長さに選択しないと、マイクロ波の
放射効率低下し、入力電力の割りには出力電力が小さい
結果となってしまう。

【０００５】本発明は、斯る課題を解決するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】被加熱物を収納するキャ
ビティと、該キャビティ内にマイクロ波を伝搬して供給
する導波管と、前記キャビティに対向する前記導波管の
底面から前記導波管内にアンテナを突出させたマグネト
ロンと、前記導波管内で且つ該導波管と放電しない距離
だけ該導波管からを離すとともに前記アンテナのアンテ
ナキャップと放電しない距離だけ該アンテナキャップか
ら離して前記該アンテナキャップ周囲に固定した平板状
の放射アンテナを備え、前記アンテナキャップのマグネ
トロン側端部から前記放射アンテナ固定位置までの距離
と、前記アンテナの軸中心から前記放射アンテナの外周
までの距離とを加えた値を略３５ｍｍ乃至略４１ｍｍと
した構成である。

【０００７】

【作用】即ち、マグネトロンのアンテナキャップのマグ
ネトロン側端部から放射アンテナ固定位置までの距離
と、前記アンテナの軸中心から前記放射アンテナの外周
までの距離とを加えた値を略３５ｍｍ乃至略４１ｍｍに
したことで、放射アンテナ上に生じる定在波の大きさを
最大にしてマイクロ波の放射量を最大にすることがで
き、放射効率が改善できるものである。

【０００８】

【実施例】図１において、１は電子レンジの外装、２は
前面開口（図示しない）から被加熱物となる食品３を収
納するキャビティ、４は該キャビティ２内に配置し、収
納した食品３を載置する載置皿、５はキャビティ２の底
面２ａを貫通させた回転軸６に前記載置皿４を取り付
け、調理中載置皿４を回転させるモータである。尚、前
記載置皿４は、調理中回転するので一般にターンテーブ
ルと呼ばれている。

【０００９】７はキャビティ２の側壁２ｂに設けた導波
管、８は該導波管７のキャビティ２に対向する壁面、即
ち底面に取り付けられたマグネトロン、９はキャビティ
壁面２ｂの導波管開口を閉塞するマイカ板からなる保護
板である。

【００１０】前記導波管７の形状は、キャビティ２側の
開口面積が大きく、離れる程小さくなる断面が略台形、
例えば略円錐台形状であり、キャビティ２と対向する面
の直径は８０ｍｍ以上に設計している。

【００１１】図１中Ａ部分の拡大図を図２に示す。１９
は陽極及び陰極を備える真空管容器、１０は該真空管容
器の外周に圧入等により固着した放熱フィン、１１は磁
石、１２は真空管容器１９と磁石１１を軸方向の両方か
ら挟んで保持しているヨーク、１３はヨーク１２を貫通
して真空管容器１９から突設するアンテナ部である。

【００１２】該アンテナ部１３は、先端部にかぶせられ
た電波放射部となるアンテナキャップ１４ａと、該キャ
ップ１４ａと真空容器１０との間に介在させたセラミッ
ク製の絶縁筒体１４ｂとから構成されている。

【００１３】１５は前記アンテナキャップ１４ａの周囲
に配置された円形平板状の放射アンテナで、アンテナキ
ャップ１４ａに接触しないように配置されている。

【００１４】該アンテナキャップ１４ａと放射アンテナ
１５と距離は、放電が起こらなく、且つ電波的に効率よ
く結合できるよう、略２ｍｍに設計している。また、導
波管７と放射アンテナ１５とは放電が起こらないよう十
分な距離を設けている。

【００１５】前記放射アンテナ１５は、図３に示すよう
に、略中央部に貫通口１７を備えたマイカ板より形成さ
れる固定板１６に固定され、形状が正面視略ドーナツ型
で、内径が前記貫通口１７より大きく且つ外周が前記固
定板１６の外周より小さいアルミなどの材料からなる金
属板から構成される。

【００１６】前記固定板１６の貫通口１７の直径は、マ
グネトロン８のアンテナキャップ１４ａの直径と略等し
くし、固定板１６の固定時、貫通口１７にアンテナキャ
ップ１４ａを押し込みながら貫通させ、貫通口１７部と
アンテナキャップ１４ａの摩擦力によりアンテナキャッ
プ１４ａ上に取り付けている。

【００１７】これは、修理をするために放射アンテナ１
５を取り外し、その後再度装着するとき、貫通口１７の
直径がアンテナ部１３の直径より大きければ、装着しや
すいが放射アンテナ１５とアンテナキャップ１４ａとの
距離が変わってしまい、キャビティ２内の電波モードが
変わって加熱ムラが発生したり、放射アンテナ１５と導
波管７の側壁と間で放電が発生する恐れがあるからであ
る。

【００１８】また、アンテナキャップ１４ａのマグネト
ロン８側の端部ｚから放射アンテナ１５までの距離ｘ
と、アンテナ部１３の中心から放射アンテナ１５の外周
までの距離、即ち放射アンテナ１５の外周の半径ｙとを
加えた距離は、約３８ｍｍとなるように設計している。

【００１９】これは、図４及び図５の実験結果に基づい
て得られたものである。まず、図４については、出力と
（ｘ＋ｙ）の距離の関係を表したもので、３８ｍｍ付近
で頂点となり、そこからずれると出力が低下している
が、実験結果によれば略３５ｍｍ乃至略４１ｍｍの範囲
であればさしつかえないことが明らかである。

【００２０】また、図５については、加熱ムラと（ｘ＋
ｙ）の距離の関係を表したもので、同じく３８ｍｍ付近
が最も少なく、略３５ｍｍ乃至略４１ｍｍの範囲であれ
ばさしつかえないことがわかる。

【００２１】従って、（ｘ＋ｙ）の距離が略３５ｍｍ乃
至略４１ｍｍの範囲、できれば３８ｍｍ付近に設定すれ
ば、出力からまたは加熱ムラから考えても効率よく食品
の加熱が行えるということがわかる。

【００２２】尚、図４の実験方法は、１つのキャビティ
とマグネトロンを実験台とし、距離ｘとｙを替えて、そ
のときの出力を測定し、グラフ化したものである。

【００２３】また、図５の実験方法は、まずキャビティ
底面の４隅と中央にビーカーを置いて所定時間加熱し、
その時の各ビーカーの温度上昇を測定する。次に、各ビ
ーカーの温度上昇値の平均値を求めるとともに、温度上
昇値の最大値と最小値の差を平均値で除算する。これを
パーセント表示して（ｘ＋ｙ）の距離毎に求め、グラフ
化したものである。

【００２４】この他、放射アンテナ１５には、周囲に略
１２０°間隔にリブ１５ａ、１５ｂ、１５ｃを設け、固
定板１６に設けた取付穴１６ｃ、１６ｄ、１６ｅに放射
アンテナ１５を湾曲させて各リブ１５ａ、１５ｂ、１５
ｃを貫通し固定している。

【００２５】同様に、固定板１６の周囲にもリブ１６
ａ、１６ｂを設け、導波管７の側壁の適所に設けたスリ
ット（図示せず）に同様に貫通させて導波管内に固定
し、放射アンテナ１５を配置している。

【００２６】１８は導波管７の側壁に設けた複数の通気
口であり、加熱動作中導波管内が高温になるので、この
熱を発散させるためのものである。該通気口１８は、放
射アンテナ１５と平行になるよう設けられており、且つ
放射アンテナ１５と対向する導波管７の側壁には通気口
１８を設けない。

【００２７】即ち、マグネトロン８のアンテナキャップ
１４ａに放射アンテナ１５を取り付けたとき、導波管７
の外から通気口１８を覗いたとき、所定位置に放射アン
テナ１５が装着されていれば見えず、またずれた位置に
装着されていれば見えるようになるので、簡単に装着状
態が確認できるものである。

【００２８】かかる構成において、加熱動作時は、マグ
ネトロン８のアンテナキャップ１４ａと放射アンテナ１
５の間に電界が発生し、この電界と直角方向にマイクロ
波が放射する。また、放射アンテナ１５と導波管７の壁
面との間でも電界が発生し、マイクロ波は同様に放射さ
れる。

【００２９】尚、放射アンテナ１５はどこにも接触せず
空間に浮いている状態であるのに対し、導波管７の壁面
はアースされているので、アンテナキャップ１４ａと放
射アンテナ１５間の電界より放射アンテナ１５と導波管
７の壁面間の電界のほうが大変強くなるので、マイクロ
波は放射アンテナ１５と導波管７の壁面間から放射され
るほうが多くなっている。

【００３０】従って、従来アンテナキャップ１４ａと導
波管７の壁面間からしかマイクロ波が放射されなかった
のが、アンテナキャップ１４ａと放射アンテナ１５間
と、放射アンテナ１５と導波管７の壁面間とから放射さ
れるようになるので、マイクロ波が放射される放射面積
は大変大きくなり、放射アンテナ１５を使用してシャワ
ーのようにキャビティ２内にマイクロ波を放射でき、そ
の分加熱ムラが改善できる。

【００３１】尚、放射アンテナ１５の機能を発揮させる
ために、前記放射アンテナ１５の外周直径は、使用する
マイクロ波の波長の１／２以上に設計している。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、マグネトロンのアンテ
ナキャップのマグネトロン側端部から放射アンテナ固定
位置までの距離と、前記アンテナの軸中心から前記放射
アンテナの外周までの距離とを加えた値を略３５ｍｍ乃
至略４１ｍｍにしたことで、マイクロ波の放射効率を向
上することができ、入力に対して効率のよい加熱が行え
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子レンジの断面図である。

【図２】図１中Ａ部の部分拡大図である。

【図３】本発明の放射アンテナの正面図である。

【図４】マグネトロンの出力と図２中ｘとｙを加えた距
離（ｘ＋ｙ）との関係を示す図である。

【図５】加熱ムラと図２中ｘとｙを加えた距離（ｘ＋
ｙ）との関係を示す図である。

【符号の説明】

２ キャビティ ７ 導波管 ８ マグネトロン １３ アンテナ部 １４ａ アンテナキャップ １５ 放射アンテナ １６ 固定板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物を収納するキャビティと、該キ
   ャビティ内にマイクロ波を伝搬して供給する導波管と、
   前記キャビティに対向する前記導波管の底面から前記導
   波管内にアンテナを突出させたマグネトロンと、前記導
   波管内で且つ該導波管と放電しない距離だけ該導波管か
   らを離すとともに前記アンテナのアンテナキャップと放
   電しない距離だけ該アンテナキャップから離して前記該
   アンテナキャップ周囲に固定した平板状の放射アンテナ
   を備え、前記アンテナキャップのマグネトロン側端部か
   ら前記放射アンテナ固定位置までの距離と、前記アンテ
   ナの軸中心から前記放射アンテナの外周までの距離とを
   加えた値を略３５ｍｍ乃至略４１ｍｍとしたことを特徴
   とする電子レンジ。