JP4345374B2 - High frequency heating device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波加熱により被加熱物を加熱する高周波加熱装置の固定アンテナの固定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
代表的な高周波加熱装置である電子レンジでは、マイクロ波による加熱分布の均一化のためにさまざまな構成が実用化されている。たとえば、被加熱物を載せる載置台を回転させる構成(ターンテーブル)、図8のように導波管1内に金属製の軸部2を突出させて同軸結合したアンテナ3を回転させてマイクロ波の放射方向を変える構成(回転アンテナ)、マイクロ波を加熱室内の金属羽根の回転により攪拌する構成(回転スタラ)などである。
【0003】
また、図9のように、導波管4内でマグネトロン5の放射アンテナ6近傍に、マイカ7を介して金属片7a、7bを装着して乱反射させる効果と、ターンテーブル8の回転による効果を組み合わせて、より均一化をはかるものがある(たとえば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−148273号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、いずれの場合も回転駆動部を有しており、モータや駆動軸などの部品が必要であるとともに、駆動のための電力も必要である。
【0006】
また加熱室壁面の近くにターンテーブル、回転アンテナ、回転スタラなど回転する部品を配置しており、かなり広いスペースを占めている。ところが最近のオーブンレンジやトースターレンジのように、電子レンジ機能だけでなくヒータ加熱機能を有する製品に関しては、上記の回転スペースが邪魔となり、ヒータを最適な位置に配置することが難しい。特にオーブントースターで用いられるような管ヒータなどの輻射型ヒータの場合、上ヒータと下ヒータをできるだけ被加熱物に近づける方が効率的な加熱ができることが知られている。たとえばトーストを焼く場合、パンの上面と下面の両方に近接させてヒータを配置することで短時間で焼き上げることができる。ところが従来の構成では、底面中央に配置されるターンテーブルや回転アンテナでは、下ヒータを中央に配置することができないし、天面中央に配置される回転アンテナや回転スタラでは上ヒータが配置しにくい。またいずれの場合も、回転する部品だけでなく、回転力を伝達するための駆動モータを回転する部品の近傍に配置しなければならない。よってより一層ヒータの配置が難しい。
【0007】
また、ヒータ効率を上げるために、庫内高さを低くする構成が考えられる。庫内高さが低いと上ヒータと食品との距離も、下ヒータと食品との距離も近づけることができるからである。ところが庫内高さが低くなると、回転する部品を持たない構成ではマイクロ波による加熱分布を均一にすることが難しい。一般にほとんどの食品(被加熱物)が平らな形状であるため、平らな形状の食品を加熱する場合を考えると、側壁面や後壁面からマイクロ波を照射すると、マイクロ波を照射する側の部位ばかり加熱が進んでしまうことになる。一方底壁面からマイクロ波を照射すると、被加熱物と底壁面があまりにも近いので、やはり照射する部位の真上の部分ばかり加熱されてしまうことになる。よって加熱分布を均一にするためには、常に被加熱物とある程度の距離を維持できる天井壁面がわから(特に中央から)、均一なマイクロ波を照射して平面上の分布を均一にすることが望ましい。
【0008】
以上により、特に天井壁面がわから放射されるマイクロ波を、回転させない部品(特に安価な金属製の固定アンテナ)を用いて何とか均一化したいという思があり、いろいろな研究が進められている。しかし回転させない金属上には常に一定の電界分布が生じ、それが維持されると考えられる。よって金属製の固定アンテナには局部的に常に電界の強い部分があり、その部分の安全性をどのように確保するかが重要な課題となる。
【0009】
本発明はこの課題を解決するもので、金属製の固定アンテナを用いてマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置の安全性の向上を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の高周波加熱装置は、マグネトロンから放射されるマイクロ波が導波管の開口から分布調整室に導かれ加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、前記分布調整室内に前記開口に対向して配置された円状に加工された平板状の金属製アンテナと、前記アンテナを前記分布調整室内に固定する絶縁体からなる保持手段と、前記保持手段において局部的に高周波誘電損失が発生するのを避けるため前記保持手段の材料を強電界位置を回避して形成した逃げ部とを有し、前記逃げ部は、前記アンテナにおいて電界が集中する可能性が高い前記アンテナ端面の近傍の前記保持手段に形成され、かつ、前記アンテナ端面から見て、アンテナの中心側部分の半径方向の寸法を1mmから3mmとしアンテナの中心側とは反対側部分の半径方向の寸法を5mm以上としている。
【0011】
これにより、金属製アンテナが導波管の外にあるので、マイクロ波が拡散して金属製アンテナにかかる電界をある程度弱めることができるとともに、金属製アンテナを絶縁体で固定するので、金属製アンテナと他の金属(導波管壁面、分布調整室壁面、加熱室壁面)との間の絶縁性能を向上することができる。よって金属製の固定アンテナを用いてマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置の安全性を向上することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
請求項1記載の高周波加熱装置は、マグネトロンから放射されるマイクロ波が導波管の開口から分布調整室に導かれ加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、前記分布調整室内に前記開口に対向して配置された円状に加工された平板状の金属製アンテナと、前記アンテナを前記分布調整室内に固定する絶縁体からなる保持手段と、前記保持手段において局部的に高周波誘電損失が発生するのを避けるため前記保持手段の材料を強電界位置を回避して形成した逃げ部とを有し、前記逃げ部は、前記アンテナにおいて電界が集中する可能性が高い前記アンテナ端面の近傍の前記保持手段に形成され、かつ、前記アンテナ端面から見て、アンテナの中心側部分の半径方向の寸法を1mmから3mmとしアンテナの中心側とは反対側部分の半径方向の寸法を5mm以上としている。
【0013】
これにより、金属製アンテナが導波管の外にあるので、マイクロ波が拡散して金属製アンテナにかかる電界をある程度弱めることができるとともに、金属製アンテナを絶縁体で固定するので、金属製アンテナと他の金属(導波管壁面、分布調整室壁面、加熱室壁面)との間の絶縁性能を向上することができる。よって金属製の固定アンテナを用いてマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置の安全性を向上することができる。
【0014】
また、逃げ部により、電界が強くなりがちなアンテナの端面近傍での保持手段の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴って保持手段が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0016】
また、アンテナの端面から分布調整室壁面や導波管壁面に向かう、アンテナの外側向きが主な強電界をより効果的に回避することができる。
【0017】
請求項2記載の高周波加熱装置は、逃げ部を抜き穴により構成している。
【0018】
請求項3記載の高周波加熱装置は、逃げ部を段差により構成としている。
【0019】
これらにより、逃げ部を容易に実現できる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【0021】
(実施例1)
図1〜図4は本発明の実施例1の構成で、図1は高周波加熱装置を正面から見た断面構成図、図2は右から見た断面構成図、図3は上から見た構成図、図4はアンテナと保持手段の構成図で、特に図4(a)は上から見た図、図4(b)は図4(a)のA−A断面図である。
【0022】
左側壁面9と後壁面10と右側壁面11とを共通の壁面部材で構成しているが、この部材はあらかじめフッ素コーティングを施した材料から構成し、各壁面が汚れにくくまた汚れをふき取りやすくしている。底壁面12の中央下部には横長の管ヒータ13(発熱体)を装着し、周囲を反射板14で覆うことで、下方からの輻射加熱の均一化を図っている。天井壁面15は、手前の横長のしぼり16の中に管ヒータ17(発熱体)を装着し、しぼり16の形状により、上方からの輻射加熱の均一化を図っている。底壁面12と天井壁面15は、いずれも管ヒータ13、17により温度が高くなるので、フッ素コーティングしていない別の部材で構成している。
【0023】
また天井壁面15の後方でかつ左右方向のほぼ中央には、金属製の分布調整室18を配置している。導波管19内を伝送されてきたマイクロ波は、上面に形成された開口20から分布調整室18内に導かれ、分布調整室18内に固定されたアンテナ21の周囲を通って加熱室22に放射される構成である。ここで加熱室22は、5つの壁面(左側壁面9、後壁面10、右側壁面11、底壁面12、天井壁面15)により形成され、被加熱物(図示せず)を加熱するための空間である。加熱室22を形成する左側壁面9、後壁面10、右側壁面11、底壁面12、天井壁面15と、分布調整室18、導波管19は、電気抵抗溶接(プロジェクション溶接、スポット溶接)やカシメにより機械的かつ電気導通的に接合されている。またドア23は、加熱室22を開閉自在に構成される。マグネトロン24は、放射アンテナ25からマイクロ波を発生するもので、マイクロ波は導波管19、開口20、分布調整室18を介して、天井壁面15の中央後方から加熱室22内に伝送され、加熱室22内に配置された被加熱物(図示せず)を加熱する構成である。
【0024】
本実施例では、マグネトロン24を右側壁面11側に配置しつつも、天井壁面15がわからマイクロ波を加熱室22内に導いているので、庫内高さを低くしてもマイクロ波による加熱分布をある程度均一にすることができる。またマグネトロン24を右側壁面11側に配置すると、従来と同様に右側壁面11側にまとめて部品を配置できるので、効率的な部品配置ができる。それとともに天井壁面15側にはマグネトロン24を配置しなくて良いので、天井壁面15側のデッドスペースを少なくすることができ、特に上下方向にコンパクトな構成を実現できる。以上により庫内高さを低くしても弊害が無く、庫内高さの小型化によるヒータ性能の向上でトーストなどの焼き時間を短縮することが容易である。本実施例では、上側のヒータである管ヒータ17に対してはしぼり16形状を最適化し、下側のヒータである管ヒータ13に対しては反射板14を最適化するなどにより、上下ともヒータ分布を良くしつつ、庫内高さを145mm程度にまで小さくして効率向上を実現している。(ちなみに庫内幅は285mm、奥行きは270mm) そして、たとえばトースト(図示せず)は庫内に装着されたアミ26上に載置され、上下両面から効率的に焼き上げることが可能であり、家庭用の商用電源(100V、15A)でもトースト焼き時間をオーブントースター並みの3分程度にまで短縮することができる。またマイクロ波加熱時には、食品をアミ26上に載置しても良いし、図1に示すように皿27をアミ26上に乗せてから食品を載置しても良い。
【0025】
アンテナ21は、図4に示すように、外形が直径80mmの円状に加工された平板状の構成で、円の中心に向かう分布調整用の切り込み28a、28bを有するものである。切り込み28a、28bはいずれも幅17.5mm、長さ約30mmであり、両者が為す角度は約160度である。一方開口20は導波管19のやや手前寄りに位置し、開口20、アンテナ21とも分布調整室18に対しては前寄りに配置されている。開口20は図3の上下方向に約68mm、図3の左右方向に約80mmとしている。
【0026】
一方導波管19は分布調整室18の奥行き方向(図3の上下方向)の中央、かつ左右方向(図3の左右方向)の右寄りに配置されている。また導波管19は一般の電子レンジ用の導波管と同じく、幅(図3の上下方向)約80mmであり、分布調整室18の奥行き(図3の上下方向)108mmに対して前後に14mmずつ段差があることになる。
【0027】
また分布調整室18の図3の左右方向の長さは上面約103mm、下面143mmで加熱室に向かって広くなる形状である。さらに分布調整室18の厚み(図1、図2の上下方向)は約15mmであり、アンテナ21はこの厚み方向の略中央に装着されている。
【0028】
また分布調整室18の下側にはカバー29を装着し、加熱室22の内側からふさぐようにしている。
【0029】
またアンテナ21は、導波管19から開口20を介して放射されるマイクロ波の近傍に位置するため、アルミまたは鉄板にアルミメッキ処理を施した材料など高周波磁性損失の少ない材料で構成することが望ましい。
【0030】
さらにアンテナ21は導波管19内に軸結合されない構成としている。これにより、図8に示した一般の回転アンテナ3の構成(金属製の軸2と金属製の壁面30上に設けた孔31により強い同軸結合を行い、マイクロ波を引出して先端部32から放射する構成)とは大きく異なる。図8では先端部32自体の形状で決定されるような指向性を有するが、本実施例ではアンテナ21自体の形状ではなく、アンテナ21と開口や分布調整室との関係でマイクロ波の放射方向を変更するので、アンテナ21自体の形状に起因する指向性を排除できるため、不均一になりにくい。
【0031】
さらにアンテナ21の装着方法は、PPSやマイカなど高周波誘電損失の少ない材料からなる保持手段で、導波管19や分布調整室18から電気的に絶縁しつつ、分布調整室18、導波管19、天井壁面15などのいずれかに固定することが考えられる。
【0032】
以下に本実施例のアンテナを保持する保持手段(以下アンテナホルダーと呼ぶ)について説明する。
【0033】
アンテナ21の三箇所の孔33は、分布調整用では無く、アンテナホルダー34の三つのツメA35をひっかけるための孔であり、マイクロ波が通過しにくいように小さな形状(10mm×3.5mm)としている。アンテナ21の孔36はアンテナホルダー34の位置決め用のピン37を挿入するための孔であり、孔38はアンテナホルダー34の突起からなるストッパ39をはめこむものである。
【0034】
以上により、アンテナ21をアンテナホルダー34に装着するには、まず孔36にピン37を挿入し、孔33にツメA35を挿入し、アンテナ21を反時計回りに回転させてストッパ39を孔38にはめこむようにすればよい。
【0035】
またツメB40は、アンテナホルダー34を分布調整室18に固定するためのもので、分布調整室18の上面で導波管19の外側に設けた孔41にはめ込む構成である。
【0036】
さらにアンテナホルダー34の孔42、切り込み43は、アンテナ21の端面44、45に電界が集中する可能性が高いので、それにより近傍のアンテナホルダーに高周波誘電損失が局部的に発生するのを避けるために材料を逃げさせた逃げ部を形成している。
【0037】
ちなみに、本実施例のアンテナホルダー34は、加工が容易で、強度があり、かつ高周波誘電損失の少ないPPSなどの材料で構成するのが望ましい。もちろん強度に問題が無ければ、マイカ等でも良い。
【0038】
以上により、本実施例は、導波管19ではなく分布調整室18内で開口20に対向して配置された金属製のアンテナ21は、絶縁体からなるアンテナホルダー34により固定される構成としている。この点で従来の図8、図9の構成とは大きく異なっている。従来は、図8の金属製の軸部2、図9の金属片7a、7bなどが導波管の内部に配置されていた。これは回転アンテナやターンテーブルを有する構成のため、いかに導波管内と言えども、回転アンテナやターンテーブルの回転によって電界分布が変化しつづけるので、ある程度、電界集中を避けられた。一方本実施例は回転するものが無く、電界分布が常に一定のため金属製のアンテナ21の配置に工夫が必要であり、導波管19ではなく分布調整室18内で開口20に対向してアンテナ21を配置している。
【0039】
これにより、アンテナ21が導波管19の外にあるので、マイクロ波が分布調整室18内のあらゆる方向に拡散して、アンテナ21にかかる電界をある程度弱めることができるとともに、アンテナ21を絶縁体のアンテナホルダー34で固定するので、アンテナ21と他の金属(導波管19壁面、分布調整室18壁面、加熱室22の天井壁面15)との間の絶縁性能を向上することができる。よって金属製の固定アンテナを用いてマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置の安全性を向上することができる。
【0040】
また、分布調整室18は、加熱室22天面(天井壁面15)の左右方向の略中央部に配置する構成としている。
【0041】
これにより、加熱室22天面(天井壁面15)の少なくとも左右方向に関しては、マイクロ波が均等に拡散しやすいので、アンテナ21にかかる電界も左右方向に関してはバランスがとれて局部集中しにくくなる。よって絶縁性能を向上することができる。ちなみに左右方向に関してバランスがとれているので、アンテナ21の切り込み28a、28bは左右方向に対象に構成されているとも考えられる。
【0042】
また、アンテナホルダー34の導波管19側にアンテナ21を固定する構成としている。この点で従来の図9の構成とは大きく異なっている。従来は金属片7a、7bを保持するマイカ7を導波管4内に装着していたが、これはターンテーブル8を有する構成のため、いかに導波管内と言えども、ターンテーブルの回転によって電界分布が変化しつづけるので、マイカへの電界集中を避けられた。
【0043】
一方本実施例は回転するものが無く、電界分布が常に一定のためアンテナホルダーの配置にも工夫が必要であり、アンテナ21から見て導波管とは反対側(遠い側)にアンテナホルダーを配置しているのである。
【0044】
これにより、アンテナホルダー34はアンテナ21と導波管19壁面との間に生じる強い電界にさらされることが無く、アンテナホルダー34の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー34が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0045】
また、アンテナ21の孔33にアンテナホルダー34のツメA35を引掛けてアンテナ21を固定する構成としている。
【0046】
これにより、アンテナ21をアンテナホルダー34に容易に固定することができる。
【0047】
また、アンテナホルダー34を分布調整室18の壁面に固定する構成としている。
【0048】
これにより、アンテナホルダー34を容易に固定することができるとともに、アンテナホルダー34を導波管19に直接固定するのでは無いため、導波管19内の強電界にさらされるのを防ぐことができる。よってアンテナホルダー34の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー34が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0049】
また、分布調整室18壁面の孔41に、アンテナホルダー34のツメB40を引掛けて固定する構成としている。
【0050】
これにより、アンテナホルダー34を分布調整室18壁面に容易に固定することができるので、その結果、アンテナ21を分布調整室18壁面に容易に固定することができる。
【0051】
また、アンテナホルダー34は、電界の強い部位の材料を逃がす逃げ部として孔42、切り込み43を有する構成としている。
【0052】
これにより、逃げ部にはアンテナホルダー34の材料が存在しないので、材料が存在するときと比べて高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー34が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0053】
また、逃げ部としての孔42、切り込み43をアンテナの端面44、45近傍に構成している。
【0054】
これにより、電界が強くなりがちなアンテナの端面44、45近傍でのアンテナホルダー34の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー34が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0055】
また、逃げ部としての孔42、切り込み43は、アンテナ端面44、45から見てアンテナ内側よりもアンテナ外側の寸法を大きくした構成としている。より具体的には、内側は1mm〜3mm、外側は5mm以上としている(もちろんどちらの寸法も大きいほど安全性が高まるが、それに反して強度が弱くなっていくので適切な寸法にすべきである)。
【0056】
これにより、アンテナの端面44、45から分布調整室18壁面や導波管19壁面に向かう、アンテナの外側向きが主な強電界を、より効果的に回避することができる。
【0057】
さらに、逃げ部を孔42、切り込み43などの抜き穴により構成している。
【0058】
これにより、逃げ部を容易に実現できる。
【0059】
(実施例2)
図5は本発明の実施例2の構成で、アンテナ46と保持手段としてのアンテナホルダー47の構成図である。特に図5(a)は上から見た図、図5(b)は図5(a)のB−B断面図であり、図5(b)には分布調整室48と導波管49も示してある。
【0060】
本実施例は、天井壁面50をしぼりあげることで分布調整室48を形成しており、マイカ製のアンテナホルダー47を天井壁面50の袋部51に差込んでビス52で固定する構成である。そしてアンテナ46は段押し部53を有しており、ピン54によりアンテナホルダー47と一体化されている。このとき、アンテナ46の周囲の端面とアンテナホルダー47の間には、逃げ部としての段差55を形成することができる。
【0061】
以上により本実施例は、アンテナホルダー47を加熱室の天井壁面50に固定する構成としている。
【0062】
これにより、アンテナホルダー47を容易に固定することができるとともに、アンテナホルダー47を導波管49に直接固定するのでは無いため、導波管49内の強電界にさらされるのを防ぐことができる。よってアンテナホルダー47の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー47が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0063】
また、加熱室の天井壁面50に、アンテナホルダー47をビス締めして固定する構成としている。
【0064】
これにより、アンテナホルダー47を加熱室の天井壁面50に容易に固定することができるので、その結果、アンテナ46を加熱室の天井壁面50に容易に固定することができる。
【0065】
また、アンテナホルダー47は、電界の強い部位の材料を逃がす逃げ部として段差55を有する構成としている。
【0066】
これにより、段差55にはアンテナホルダー47の材料が無いので、アンテナホルダー47の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー47が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0067】
さらに、逃げ部を段差55によって構成するのは極めて容易に実現できる。
【0068】
(実施例3)
図6は本発明の実施例3の構成で、アンテナ56と保持手段としてのアンテナホルダー57の構成図である。特に図6(a)は上から見た図、図6(b)は図6(a)のC−C断面図である。
【0069】
本実施例では、アンテナホルダー57の孔にアンテナ56のツメ59を引掛けて内側に曲げることにより、アンテナ56をアンテナホルダー57に固定する構成としている。
【0070】
これにより、アンテナ56をアンテナホルダー57に容易に固定することができる。
【0071】
また、ツメ59を導波管側ではなく加熱室側に向けることで、ツメ59が強電界にさらされるのを防ぐことができる。一般に電界はエッジに集中しやすいので、ツメ59が導波管側にあると強電界による電界集中の可能性があるが、これを防ぐことができる。
【0072】
(実施例4)
図7は本発明の実施例4の構成で、アンテナ60と保持手段としてのアンテナホルダー61の構成図である。特に図7(a)は上から見た図、図7(b)は図7(a)のD−D断面図である。
【0073】
アンテナ60の外形は略円形状で、一部広げた部分62と、切り込み63を有している。またアンテナホルダー61側の切り込み64は、アンテナ60の尖塔部(端面)65に電界が集中する可能性が高いので、それにより近傍のアンテナホルダー61に高周波誘電損失が局部的に発生するのを避けるために材料を逃げさせた逃げ部である。また同様に、アンテナホルダー61には、端面66、67に対向する部分に段差68、69を設けており。電界の強い部位の材料を逃がす逃げ部として構成している。
【0074】
これにより、各逃げ部64、68、69でのアンテナホルダー61の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴ってアンテナホルダー61が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【0075】
また、逃げ部を段差により構成することは、極めて容易に実現できる。
【0076】
【発明の効果】
以上、本発明の高周波加熱装置は、マグネトロンから放射されるマイクロ波により加熱室内の被加熱物を加熱する高周波加熱装置において、マイクロ波は導波管の開口から分布調整室に導かれ、かつ前記分布調整室内で前記開口に対向して配置された金属製アンテナとを備え、前記アンテナは、絶縁体からなる保持手段により固定される構成としている。
【0077】
これにより、金属製アンテナが導波管の外にあるので、マイクロ波が拡散して金属製アンテナにかかる電界をある程度弱めることができるとともに、金属製アンテナを絶縁体で固定するので、金属製アンテナと他の金属(導波管壁面、分布調整室壁面、加熱室壁面)との間の絶縁性能を向上することができる。よって金属製の固定アンテナを用いてマイクロ波による加熱分布を均一化した高周波加熱装置の安全性を向上することができる。
【0078】
また、電界が強くなりがちなアンテナの端面近傍での保持手段の高周波誘電損失を低減することができ、それに伴って保持手段が発熱したり溶けたりするのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1における高周波加熱装置を正面から見た断面構成図
【図2】 同、右からみた断面構成図
【図3】 同、上からみた断面構成図
【図4】 (a)同、アンテナと保持手段を上から見た構成図
(b)同、図4(a)のA−A断面図
【図5】 (a)本発明の実施例2における高周波加熱装置のアンテナと保持手段を上から見た構成図
(b)同、図5(a)のB−B断面図
【図6】 (a)本発明の実施例3における高周波加熱装置のアンテナと保持手段を上から見た構成図
(b)同、図6(a)のC−C断面図
【図7】 (a)本発明の実施例4における高周波加熱装置のアンテナと保持手段を上から見た構成図
(b)同、図7(a)のD−D断面図
【図8】 従来の電子レンジの回転アンテナの断面構成図
【図9】 従来の他の電子レンジの断面構成図
【符号の説明】
18、48 分布調整室
19、49 導波管
20 開口
21、46、56、60 アンテナ
22 加熱室
24 マグネトロン
34、47、57、61 アンテナホルダー(保持手段)
35 ツメA
40 ツメB
41 孔
42 孔(逃げ部)
43、64 切り込み(逃げ部)
44、45、65、66、67 端面
52 ビス
55、68、69 段差(逃げ部)
58 孔
59 ツメ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for fixing a fixed antenna of a high-frequency heating apparatus that heats an object to be heated by microwave heating.
[0002]
[Prior art]
In a microwave oven, which is a typical high-frequency heating device, various configurations have been put into practical use for uniformizing the heating distribution by microwaves. For example, a structure (turn table) in which a mounting table on which an object to be heated is placed is rotated, and a microwave is produced by rotating an
[0003]
Further, as shown in FIG. 9, the effect of irregular reflection by attaching
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-148273
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional configuration has a rotation drive unit in any case, and parts such as a motor and a drive shaft are required, and power for driving is also required.
[0006]
In addition, rotating parts such as a turntable, rotating antenna, and rotating stirrer are arranged near the wall surface of the heating chamber and occupy a considerably large space. However, for products having not only a microwave oven function but also a heater heating function such as a recent microwave oven and toaster range, the rotation space is an obstacle, and it is difficult to arrange the heater at an optimal position. In particular, in the case of a radiant heater such as a tube heater used in an oven toaster, it is known that efficient heating can be achieved by bringing the upper heater and the lower heater as close as possible to the object to be heated. For example, when baking toast, it can be baked in a short time by placing a heater close to both the upper and lower surfaces of the pan. However, in the conventional configuration, the lower heater cannot be arranged in the center with the turntable or the rotating antenna arranged in the center of the bottom surface, and the upper heater is difficult to arrange in the rotating antenna or the rotating stirrer arranged in the center of the top surface. . In any case, not only the rotating parts but also the drive motor for transmitting the rotational force must be arranged in the vicinity of the rotating parts. Therefore, it is more difficult to arrange the heater.
[0007]
Moreover, in order to raise heater efficiency, the structure which makes the inside height low can be considered. This is because if the inside height is low, the distance between the upper heater and the food and the distance between the lower heater and the food can be reduced. However, when the inside height is lowered, it is difficult to make the heating distribution by the microwave uniform in a configuration without rotating parts. In general, most foods (objects to be heated) have a flat shape. Considering the case of heating flat foods, if microwaves are irradiated from the side wall or rear wall, the part on the side that irradiates microwaves However, the heating will proceed. On the other hand, when microwaves are irradiated from the bottom wall surface, the object to be heated and the bottom wall surface are so close that only the portion directly above the irradiated portion is heated. Therefore, in order to make the heating distribution uniform, it is always possible to know the ceiling wall surface that can maintain a certain distance from the object to be heated (especially from the center), and to irradiate uniform microwaves to make the distribution on the plane uniform. desirable.
[0008]
As described above, in particular, there is a desire to somehow equalize microwaves radiated from the ceiling wall by using components that do not rotate (especially inexpensive fixed antennas made of metal), and various studies have been conducted. However, it is considered that a constant electric field distribution always occurs on the metal that is not rotated and is maintained. Therefore, a metal fixed antenna always has a portion where the electric field is always strong locally, and how to secure the safety of that portion is an important issue.
[0009]
The present invention solves this problem, and an object of the present invention is to improve the safety of a high-frequency heating apparatus in which a heating distribution by microwaves is made uniform using a metal fixed antenna.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a high-frequency heating device according to the present invention is a high-frequency heating device in which microwaves radiated from a magnetron are guided from a waveguide opening to a distribution adjusting chamber to heat an object to be heated in the heating chamber. The distribution adjustment chamberBeforePlaced opposite the openingFlat plate processed into a circular shapeA metal antenna and the antennaIn the distribution adjustment chamberHolding means made of an insulating material to be fixed, and the holding meansIn order to avoid local high-frequency dielectric loss, the material of the holding means was formed avoiding a strong electric field position.And has an escape portion,The escape portion isIn the holding means in the vicinity of the antenna end face, where the electric field is highly likely to concentrate in the antennaWhen viewed from the antenna end face, the radial dimension of the central part of the antenna is 1 mm to 3 mm, and the radial dimension of the part opposite to the central side of the antenna is 5 mm or more.is doing.
[0011]
Thereby, since the metal antenna is outside the waveguide, the electric field applied to the metal antenna can be weakened to some extent by the diffusion of the microwave, and the metal antenna is fixed with an insulator, so that the metal antenna And other metals (waveguide wall surface, distribution adjusting chamber wall surface, heating chamber wall surface) can be improved in insulation performance. Therefore, it is possible to improve the safety of the high-frequency heating device in which the heating distribution by the microwave is made uniform using the metal fixed antenna.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
2. The high frequency heating apparatus according to
[0013]
Thereby, since the metal antenna is outside the waveguide, the electric field applied to the metal antenna can be weakened to some extent by the diffusion of the microwave, and the metal antenna is fixed with an insulator, so that the metal antenna And other metals (waveguide wall surface, distribution adjusting chamber wall surface, heating chamber wall surface) can be improved in insulation performance. Therefore, it is possible to improve the safety of the high-frequency heating device in which the heating distribution by the microwave is made uniform using the metal fixed antenna.
[0014]
AlsoThe escape portion can reduce the high-frequency dielectric loss of the holding means in the vicinity of the end face of the antenna, where the electric field tends to be strong, and can prevent the holding means from generating heat and melting.
[0016]
AlsoThe main electric field that is directed toward the outside of the antenna from the end face of the antenna toward the wall of the distribution adjusting chamber or the waveguide can be effectively avoided.
[0017]
Claim2In the described high-frequency heating device, the escape portion is constituted by a punched hole.
[0018]
Claim3In the described high-frequency heating device, the escape portion is configured by a step.
[0019]
As a result, the escape portion can be easily realized.
[0020]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
Example 1
1 to 4 show the configuration of the first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of the high-frequency heating device viewed from the front, FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram viewed from the right, and FIG. 4A and 4B are configuration diagrams of the antenna and the holding means, in particular, FIG. 4A is a view from above, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[0022]
The left wall surface 9, the
[0023]
A metal
[0024]
In the present embodiment, while the
[0025]
As shown in FIG. 4, the
[0026]
On the other hand, the
[0027]
Also, the length of the
[0028]
A
[0029]
Further, since the
[0030]
Further, the
[0031]
Further, the
[0032]
The holding means for holding the antenna of the present embodiment (hereinafter referred to as an antenna holder) will be described below.
[0033]
The three
[0034]
Thus, in order to mount the
[0035]
The claw B40 is for fixing the
[0036]
Further, since the
[0037]
Incidentally, it is desirable that the
[0038]
As described above, in this embodiment, the
[0039]
Thereby, since the
[0040]
In addition, the
[0041]
As a result, microwaves are likely to be evenly diffused at least in the left-right direction of the top surface (ceiling wall surface 15) of the
[0042]
The
[0043]
On the other hand, in this embodiment, there is nothing to rotate, and the electric field distribution is always constant, so that the arrangement of the antenna holder is also devised, and the antenna holder is placed on the opposite side (far side) from the waveguide as viewed from the
[0044]
Accordingly, the
[0045]
Further, the
[0046]
Thereby, the
[0047]
Further, the
[0048]
As a result, the
[0049]
Further, the tab B40 of the
[0050]
Thereby, the
[0051]
Further, the
[0052]
Thereby, since the material of the
[0053]
Further, a
[0054]
As a result, the high frequency dielectric loss of the
[0055]
Further, the
[0056]
Thereby, it is possible to more effectively avoid the strong electric field mainly directed toward the outside of the antenna from the end faces 44 and 45 of the antenna toward the wall surface of the
[0057]
Further, the escape portion is constituted by a punched hole such as a
[0058]
Thereby, an escape part is easily realizable.
[0059]
(Example 2)
FIG. 5 is a configuration diagram of an
[0060]
In this embodiment, the
[0061]
As described above, in this embodiment, the
[0062]
As a result, the
[0063]
In addition, the
[0064]
As a result, the
[0065]
Further, the
[0066]
Thereby, since there is no material of the
[0067]
Furthermore, it is very easy to configure the escape portion by the
[0068]
(Example 3)
FIG. 6 is a configuration diagram of an
[0069]
In this embodiment, the
[0070]
Thereby, the
[0071]
In addition, the
[0072]
(Example 4)
FIG. 7 is a configuration diagram of an
[0073]
The outer shape of the
[0074]
Thereby, the high frequency dielectric loss of the
[0075]
In addition, it is very easy to configure the escape portion with a step.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, the high-frequency heating device of the present invention is a high-frequency heating device that heats an object to be heated in a heating chamber by microwaves radiated from a magnetron, and the microwave is guided to the distribution adjusting chamber from the opening of the waveguide, and A metal antenna disposed opposite to the opening in the distribution adjustment chamber, and the antenna is fixed by holding means made of an insulator.
[0077]
Thereby, since the metal antenna is outside the waveguide, the electric field applied to the metal antenna can be weakened to some extent by the diffusion of the microwave, and the metal antenna is fixed with an insulator, so that the metal antenna And other metals (waveguide wall surface, distribution adjusting chamber wall surface, heating chamber wall surface) can be improved in insulation performance. Therefore, it is possible to improve the safety of the high-frequency heating device in which the heating distribution by the microwave is made uniform using the metal fixed antenna.
[0078]
In addition, it is possible to reduce the high-frequency dielectric loss of the holding means in the vicinity of the end face of the antenna, where the electric field tends to be strong, and it is possible to prevent the holding means from generating heat and melting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention viewed from the front.
[Fig. 2] Same as above, cross-sectional configuration diagram
FIG. 3 is a cross-sectional configuration view from above.
FIG. 4A is a configuration diagram of the antenna and the holding unit viewed from above.
(B) AA sectional view of FIG. 4 (a).
FIG. 5A is a structural view of an antenna and holding means of a high-frequency heating device according to a second embodiment of the present invention as viewed from above.
(B) BB sectional view of FIG. 5 (a).
6A is a configuration diagram of an antenna and a holding unit of the high-frequency heating device according to
(B) CC sectional view of FIG. 6 (a).
FIG. 7A is a configuration diagram of an antenna and a holding unit of a high-frequency heating device according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from above.
(B) The DD sectional view of Drawing 7 (a) same as the above
FIG. 8 is a cross-sectional configuration diagram of a conventional rotating antenna of a microwave oven
FIG. 9 is a cross-sectional configuration diagram of another conventional microwave oven.
[Explanation of symbols]
18, 48 Distribution adjustment room
19, 49 Waveguide
20 opening
21, 46, 56, 60 Antenna
22 Heating chamber
24 Magnetron
34, 47, 57, 61 Antenna holder (holding means)
35 Claw A
40 claw B
41 holes
42 hole (flank)
43, 64 cuts (relief part)
44, 45, 65, 66, 67 End face
52 screw
55, 68, 69 Level difference (escape part)
58 holes
59 claw
Claims (3)
前記逃げ部は、前記アンテナにおいて電界が集中する可能性が高い前記アンテナ端面の近傍の前記保持手段に形成され、かつ、前記アンテナ端面から見て、アンテナの中心側部分の半径方向の寸法を1mmから3mmとしアンテナの中心側とは反対側部分の半径方向の寸法を5mm以上とした高周波加熱装置。In the high frequency heating apparatus the microwave radiated from the magnetron to heat the object to be heated in the heating chamber is guided to the distribution control chamber from the opening of the waveguide, a circle which is located opposite the front Symbol opening into the distribution control chamber a flat metal antenna processed into Jo, and retaining means made of an insulating material for fixing the antenna to the distribution control chamber, to avoid Oite locally high frequency dielectric loss is generated in the holding means A relief portion formed by avoiding a strong electric field position of the material of the holding means ,
The escape portion is formed in the holding means in the vicinity of the antenna end face where the electric field is highly likely to concentrate in the antenna , and the radial dimension of the center side portion of the antenna as viewed from the antenna end face is 1 mm. A high-frequency heating apparatus in which the dimension in the radial direction of the portion on the side opposite to the center side of the antenna is 5 mm or more .
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