JP4888221B2 - Microwave heating device - Google Patents

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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Description

本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱するマイクロ波加熱装置に関する。   The present invention relates to a microwave heating apparatus that heats an object to be heated with microwaves.

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加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がないという簡便さがあり、生活する上で不可欠ともいうべき調理器具になっている。これまでの電子レンジは、マイクロ波が放射される加熱室の食品を収納する空間の大きさが、幅方向および奥行き方向に300〜400mm、高さ方向に凡そ200mmであるものが一般に普及している。   A microwave oven, which is a typical microwave heating device, can directly heat food that is a typical object to be heated, so there is no need to prepare a pot or kettle, and it is essential for living. It has become a cooking utensil. In the conventional microwave ovens, the size of the space for storing the food in the heating chamber where microwaves are radiated is generally 300 to 400 mm in the width direction and the depth direction, and approximately 200 mm in the height direction. Yes.

近年、食品を収納する空間の底面をフラットにし、さらに幅方向の寸法を400mm以上として奥行き寸法よりも比較的大きくし、食品を同時に複数個並べて加熱できるようにした利便性の高い製品が実用化されている。   In recent years, a highly convenient product has been put into practical use in which the bottom of the space for storing food is flattened, the width dimension is set to 400 mm or more, which is relatively larger than the depth dimension, and a plurality of foods can be arranged and heated simultaneously. Has been.

ところで、電子レンジで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が生じ、更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。この加熱むらはできるだけ少ないことが望ましいが、特に幅方向の寸法が大きい加熱室の場合は、複数の食器に入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 in the microwave oven is about 120 mm, a strong and weak electric field distribution is generated in the heating chamber, and furthermore, the influence of the shape of the object to be heated and its physical characteristics is synergistically generated to cause uneven heating. It is known. Although it is desirable that the unevenness of heating be as small as possible, particularly in the case of a heating chamber having a large size in the width direction, it is necessary to further increase the uniformity of heating in order to heat foods contained in a plurality of dishes at the same time.

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、近年、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、或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 has been provided with a single radiating antenna and rotationally drives the antenna. However, in recent years, as a measure for improving the uniformity of heating, or with a plurality of radiating antennas, The thing provided with the following high frequency stirring means is proposed (for example, refer patent document 1).

しかし、加熱室内部が広くても常に大量の食品を同時に加熱するとは限らず、例えば、マグカップ一杯の牛乳を温めるなどの時は、加熱室内部の全体を均一に加熱しなくても牛乳のみに集中して加熱する方が効率的である。   However, even if the inside of the heating chamber is large, it is not always possible to heat a large amount of food at the same time.For example, when heating a full mug of milk, even if the entire inside of the heating chamber is not heated uniformly, it is only milk. It is more efficient to concentrate and heat.

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、食品の温める前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。更に、幕の内弁当のように、一つの容器に漬物やサラダ、デザートなど加熱しない食品と、ごはんやおかずなど加熱する食品が含まれているときに、加熱する食品のみを集中的に加熱したいという場合がある。   Also, even when heating multiple foods at the same time, if there is a difference in the temperature before the food is warmed, for example, when heating frozen food and food at room temperature at the same time, only low temperature food is concentrated. You may want to heat. Furthermore, if you want to heat only the food to be heated intensively when one food contains food that is not heated, such as pickles, salads, and desserts, and food that is heated, such as rice and side dishes, as in a box lunch box There is.

このような場合は、加熱室内部の全体を均一に加熱するのではなく、局所のみを集中加熱できる機能が必要となる。これを実現するものとして、複数の回転アンテナを切り替えるとともに、停止位置の制御を行うことによって集中加熱を可能にするものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−259646号公報 特許第3617224号公報
In such a case, a function capable of centrally heating only the local area is required instead of heating the entire inside of the heating chamber uniformly. As what implement | achieves this, what has enabled the concentrated heating by switching a some rotating antenna and controlling a stop position is proposed (for example, refer patent document 2).
JP 2004-259646 A Japanese Patent No. 3617224

上記従来の構成においては、局所への集中加熱について、例えば図9に示す電子レンジのように、同一形状の二つの回転アンテナ19、19を加熱室20の中心に対して対称に配置し、各アンテナ19、19の指向性が強い端部21、21を局所加熱したい方向に向
けて停止させることで集中加熱を実現できるとしている。たとえば図9(a)、図9(b)の向きでは加熱室の真ん中に置かれた食品の中心を集中的に加熱することができる。しかしアンテナの指向性が高くなるほどアンテナの先端に電界が集中しやすくなり、図9のように回転駆動されるアンテナにおいてはアンテナの軌跡が円になるため、アンテナ先端が通過する領域がリング状に強く加熱されることになり、たまたまその領域に配置された食品が局部的にオーバークックになる可能性がある。特に図9のような複数のアンテナの場合、中央を加熱するためにアンテナが互いに向き合う位置で停止させることが考えられるため、その近傍すなわちアンテナ間の近傍にオーバークックが生じる可能性がある。また電子レンジの加熱室はマイクロ波が閉じ込められる空洞共振器であり、定在波も起こるので、定在波が強い場所でかつアンテナ先端も通過するような場所が最もオーバークックになりやすい。
In the above-described conventional configuration, for localized heating, for example, like the microwave oven shown in FIG. 9, two rotary antennas 19 and 19 having the same shape are arranged symmetrically with respect to the center of the heating chamber 20. It is said that central heating can be realized by stopping the end portions 21 and 21 having strong directivities of the antennas 19 and 19 in a direction in which local heating is desired. For example, in the directions shown in FIGS. 9A and 9B, the center of the food placed in the middle of the heating chamber can be intensively heated. However, as the antenna directivity increases, the electric field tends to concentrate on the tip of the antenna, and in the antenna driven to rotate as shown in FIG. 9, the locus of the antenna becomes a circle. It will be strongly heated and it may happen that food placed in that area will locally overcook. In particular, in the case of a plurality of antennas as shown in FIG. 9, it is conceivable that the antennas are stopped at positions where the antennas face each other in order to heat the center. The microwave heating chamber is a cavity resonator in which microwaves are confined, and standing waves are also generated. Therefore, a place where the standing wave is strong and the tip of the antenna also passes is most likely to be overcooked.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなしたもので、複数のアンテナの向きにより加熱分布を制御するマイクロ波加熱装置において、複数のアンテナ間におけるアンテナ通過領域近傍のオーバークックを防ぐことを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object of the present invention is to prevent overcooking in the vicinity of an antenna passing region between a plurality of antennas in a microwave heating apparatus that controls a heating distribution according to directions of the plurality of antennas. And

本発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部からマイクロ波を伝播する導波管と、前記マイクロ波で加熱する被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する複数の回転アンテナと、前記回転アンテナを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御部と、前記複数の回転アンテナ間で前記加熱室壁面上に一体化された導電性材料からなる整合板を有する構成としたものである。   A microwave heating apparatus according to the present invention includes a microwave generation unit that generates a microwave, a waveguide that propagates the microwave from the microwave generation unit, and a heating chamber that houses an object to be heated by the microwave. A plurality of rotating antennas that radiate the microwave from the waveguide to the heating chamber, a driving unit that drives the rotating antenna, and a control unit that controls the driving unit to control the direction of the rotating antenna And a matching plate made of a conductive material integrated on the wall surface of the heating chamber between the plurality of rotating antennas.

この構成により、複数のアンテナ間に整合板を配置したので、アンテナが向き合う時のマイクロ波の少なくとも一部を反射させることができ、結果としてアンテナ先端近傍の電界集中を分散させて、食品の局部的なオーバークックを防止することができる。   With this configuration, since the matching plate is arranged between the plurality of antennas, it is possible to reflect at least a part of the microwave when the antennas face each other, and as a result, the electric field concentration near the antenna tip is dispersed, and the local food Overcooking can be prevented.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、整合板は回転アンテナの外周に対して接線方向に配置される構成としたものも含まれる。   In addition, as an aspect of the present invention, the above microwave heating apparatus includes a configuration in which the matching plate is arranged in a tangential direction with respect to the outer periphery of the rotating antenna.

この構成により、整合板が回転アンテナに対向することになり、回転アンテナから放射されるマイクロ波を効果的に反射させることができ、アンテナ先端近傍の電界集中を分散させて、食品の局部的なオーバークックを防止することができる。   With this configuration, the matching plate faces the rotating antenna, so that the microwave radiated from the rotating antenna can be effectively reflected, the electric field concentration near the tip of the antenna is dispersed, and the food is localized. Overcooking can be prevented.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、整合板は回転アンテナ側を向く先端部を有する構成としたものも含まれる。   In addition, as an aspect of the present invention, the above microwave heating apparatus includes a configuration in which the matching plate has a tip portion facing the rotating antenna.

この構成により、より一層整合板の効果を高めることができる。   With this configuration, the effect of the alignment plate can be further enhanced.

さらに、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、制御部は、回転アンテナの指向性の強い向きを整合板に向けて停止させるよう制御する構成としたものも含まれる。   Furthermore, as one aspect of the present invention, the microwave heating apparatus described above includes a configuration in which the control unit controls the rotating antenna so that the direction with strong directivity is stopped toward the alignment plate.

この構成により、最も整合板の効果を高めることができる。   With this configuration, the effect of the alignment plate can be enhanced most.

本発明によれば、複数のアンテナ間に整合板を配置したので、アンテナが向き合う時のマイクロ波の少なくとも一部を反射させることができ、結果としてアンテナ先端近傍の電界集中を分散させて、食品の局部的なオーバークックを防止することができる。   According to the present invention, since the matching plate is arranged between the plurality of antennas, it is possible to reflect at least a part of the microwave when the antennas face each other, and as a result, the electric field concentration near the antenna tip is dispersed, and the food It is possible to prevent local overcooking.

第1の発明のマイクロ波加熱装置は、マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部からマイクロ波を伝播する導波管と、前記マイクロ波で加熱する被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する複数の回転アンテナと、前記回転アンテナを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御部と、前記複数の回転アンテナ間で前記加熱室壁面上に一体化された導電性材料からなる整合板を有する構成としたものであり、複数のアンテナ間に整合板を配置したので、アンテナが向き合う時のマイクロ波の少なくとも一部を反射させることができ、結果としてアンテナ先端近傍の電界集中を分散させて、食品の局部的なオーバークックを防止することができる。   A microwave heating apparatus according to a first aspect of the present invention stores a microwave generator that generates a microwave, a waveguide that propagates the microwave from the microwave generator, and an object to be heated by the microwave. A heating chamber, a plurality of rotating antennas that radiate the microwaves from the waveguide to the heating chamber, a driving unit that drives the rotating antenna, and a direction of the rotating antenna by controlling the driving unit Since the control unit and the plurality of rotating antennas have a matching plate made of a conductive material integrated on the wall surface of the heating chamber, the matching plate is arranged between the plurality of antennas. Can reflect at least part of the microwaves when facing each other, and as a result, it can disperse the electric field concentration near the tip of the antenna and prevent local overcooking of food Kill.

第2の発明のマイクロ波加熱装置は、整合板は回転アンテナの外周に対して接線方向に配置される構成としたものも含まれ、この構成により、整合板が回転アンテナに対向することになり、回転アンテナから放射されるマイクロ波を効果的に反射させることができ、アンテナ先端近傍の電界集中を分散させて、食品の局部的なオーバークックを防止することができる。   The microwave heating apparatus according to the second aspect of the present invention includes a configuration in which the matching plate is arranged in a tangential direction with respect to the outer periphery of the rotating antenna. With this configuration, the matching plate faces the rotating antenna. The microwave radiated from the rotating antenna can be reflected effectively, and the electric field concentration near the tip of the antenna can be dispersed to prevent local overcooking of food.

第3の発明のマイクロ波加熱装置は、整合板は回転アンテナ側を向く先端部を有する構成としたものも含まれ、この構成により、より一層整合板の効果を高めることができる。   The microwave heating device according to the third aspect of the invention includes a configuration in which the matching plate has a configuration having a tip portion facing the rotating antenna, and this configuration can further enhance the effect of the matching plate.

第4の発明のマイクロ波加熱装置は、制御部は、回転アンテナの指向性の強い向きを整合板に向けて停止させるよう制御する構成としたものも含まれ、この構成により、最も整合板の効果を高めることができる。   The microwave heating apparatus according to the fourth aspect of the invention includes a configuration in which the control unit controls the rotation antenna to stop the direction having strong directivity toward the alignment plate. The effect can be enhanced.

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. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

(実施の形態1)
図1、図2は、本発明に係る実施形態のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す図であり、図1は上方から見た平断面図、図2は正面から見た正断面図である。
(Embodiment 1)
1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of a microwave oven that is a microwave heating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan sectional view seen from above, and FIG. 2 is a front view seen from the front. It is sectional drawing.

図1において、本実施形態の電子レンジは、代表的なマイクロ波発生部であるマグネトロン1と、マグネトロン1から放射されるマイクロ波を伝播する導波管2と、導波管2の上部に接続された加熱室3と、加熱室3内に固定されて代表的な被加熱物である食品4を載置する載置台5と、載置台5より下方に形成されたアンテナ空間6と、加熱室3の中心から略等距離の底面に設けた2つの結合孔7、7と、アンテナ空間6内に配されて結合孔7、7を中心に回転可能な回転アンテナ8、8と、嵌合させた駆動軸を介して回転アンテナ8、8を駆動する駆動部としてのモータ9、9と、モータ9、9の回転、停止を制御する制御部10を備える構成である。   In FIG. 1, the microwave oven of the present embodiment is connected to a magnetron 1 that is a typical microwave generator, a waveguide 2 that propagates microwaves emitted from the magnetron 1, and an upper portion of the waveguide 2. The heating chamber 3, the mounting table 5 on which the food 4 that is a typical object to be heated is mounted, the antenna space 6 formed below the mounting table 5, and the heating chamber 3 are fitted with two coupling holes 7 and 7 provided on the bottom surface at an approximately equal distance from the center of 3 and rotating antennas 8 and 8 disposed in the antenna space 6 and rotatable about the coupling holes 7 and 7. The motors 9 and 9 function as drive units that drive the rotating antennas 8 and 8 via the drive shaft, and the control unit 10 that controls the rotation and stop of the motors 9 and 9.

また、本実施形態の電子レンジは、設定手段11を備え、使用者が食品や調理内容に応じて調理メニューを選択することができる。そして、この選択結果に基づき、制御部10はマグネトロン1を制御してマイクロ波の発生や停止を行うとともに、モータ9を制御して回転アンテナ8、8の回転や停止を制御する。これにより、載置台5に載置された食品4の加熱、調理を行うことができる。   Moreover, the microwave oven of this embodiment is provided with the setting means 11, and a user can select a cooking menu according to food or cooking content. Based on the selection result, the control unit 10 controls the magnetron 1 to generate and stop the microwave, and also controls the motor 9 to control the rotation and stop of the rotating antennas 8 and 8. Thereby, the food 4 mounted on the mounting table 5 can be heated and cooked.

回転アンテナ8は、略L字型をしたパッチアンテナであり、L字形に沿う長手方向を有する平板状の導電性材料から成る放射部81と、結合孔7を貫通し、放射部81と電気的及び機械的に一体化された円筒状の導電性材料から成る結合部82から構成されている。   The rotating antenna 8 is a substantially L-shaped patch antenna. The rotating antenna 8 penetrates the coupling portion 7 through the radiation portion 81 made of a flat conductive material having a longitudinal direction along the L shape, and is electrically connected to the radiation portion 81. And a coupling portion 82 made of a cylindrical conductive material integrated mechanically.

図3は、放射部81の具体的な形状を例示する平面図である。   FIG. 3 is a plan view illustrating a specific shape of the radiating portion 81.

図3において、放射部81の結合部82の中心からL字形に沿う長辺81aの長手方向の端部84までの長さは50mmである。一方、長辺の幅30mmの中心線である一点鎖線(以下、基準線という)に沿って結合部82の中心から35mmの位置で角度83.62°をなしてL字状に曲がり、そこから45mm行ったところの放射部81のL字形に沿う短辺81bの端部83の沿面が、結合部82を中心とする半径60mmからなる円弧の一部をなすように構成されている。   In FIG. 3, the length from the center of the coupling portion 82 of the radiating portion 81 to the end portion 84 in the longitudinal direction of the long side 81a along the L-shape is 50 mm. On the other hand, along an alternate long and short dash line (hereinafter referred to as a reference line) having a long side width of 30 mm, it bends in an L shape at an angle of 83.62 ° at a position of 35 mm from the center of the coupling portion 82, and from there The creeping surface of the end portion 83 of the short side 81b along the L-shape of the radiating portion 81 at a distance of 45 mm is configured to form a part of an arc having a radius of 60 mm with the coupling portion 82 as the center.

放射部81の平面視全体形状をL字型と把握した場合、長辺81aは、結合部82と結合した第1の部分として定義づけられ、一方、短辺81bは、当該第1の部分と交差した第2の部分として定義づけられる。尚、放射部の各部分(第1の部分、第2の部分)の長手方向の長さは、上述したように、放射部の幅方向の中心に位置した一点鎖線で示した基準線の長手方向の長さによって定義づけることができる。   When the overall shape of the radiating portion 81 in plan view is grasped as an L shape, the long side 81a is defined as a first portion coupled to the coupling portion 82, while the short side 81b is defined as the first portion. Defined as the intersected second part. In addition, as described above, the length in the longitudinal direction of each part (the first part and the second part) of the radiating part is the length of the reference line indicated by the alternate long and short dash line located at the center in the width direction of the radiating part. It can be defined by the length of the direction.

この形状によると、結合部82を中心とする放射部81の回転直径は120mmとなり、これはマイクロ波の波長(一波長)に相当し、加熱室4の広さからアンテナが回転する際の直径がマイクロ波の一波長以下に制限される場合であっても、使用することが可能な寸法である。   According to this shape, the rotation diameter of the radiating portion 81 centered on the coupling portion 82 is 120 mm, which corresponds to the wavelength of the microwave (one wavelength), and the diameter when the antenna rotates from the width of the heating chamber 4. Is a dimension that can be used even when is limited to one wavelength or less of the microwave.

すなわち、本実施形態において、放射部81は、第1の部分(長辺81a)と第2の部分(短辺81b)という互いに交差する二つの部分を有しているため、回転直径で制約された狭い空間でも、単なる回転直径または回転半径よりも、実質的に大きな長さ(基準線に沿った長さ)が確保されている。具体的には図3において、回転半径は60mmだが、半径に対応した実質的な放射部の長さは35+45mm=80mmである。従って狭い空間でも、指向性の強いマイクロ波を放射することが可能となると考えられる。   In other words, in the present embodiment, the radiating portion 81 has two portions that intersect each other, ie, the first portion (long side 81a) and the second portion (short side 81b), and thus is restricted by the rotation diameter. Even in a narrow space, a substantially larger length (a length along the reference line) than the simple rotation diameter or rotation radius is secured. Specifically, in FIG. 3, the radius of rotation is 60 mm, but the substantial length of the radiating portion corresponding to the radius is 35 + 45 mm = 80 mm. Therefore, it is considered that microwaves with strong directivity can be emitted even in a narrow space.

ただし放射部81はL字型のために、放射部全体としての指向性は長手方向からは少し曲げられて、実矢線85のような向きとなる。   However, since the radiating portion 81 is L-shaped, the directivity of the radiating portion as a whole is slightly bent from the longitudinal direction, and is oriented as shown by the solid arrow line 85.

次に整合板12の構成について説明する。特に図1の実矢線13の方向から見た図を図4に示すが、図4では右側の回転アンテナ8の放射部81の端部83が最も整合板12に接近している場合を示す。   Next, the configuration of the alignment plate 12 will be described. In particular, FIG. 4 shows a view seen from the direction of the solid arrow 13 in FIG. 1. FIG. 4 shows a case where the end 83 of the radiating portion 81 of the right rotating antenna 8 is closest to the matching plate 12. .

整合板12は、ステンレスや鉄あるいはメッキされた鋼板など導電性材料の板体からなり、加熱室底面31上にスポットあるいはカシメなどによって一体化されている。整合板12の配置は、図1に示すように複数の回転アンテナ8、8間に位置するもので、特に図1右側のアンテナ8の外周(すなわち端部83の駆動領域)の軌跡を破線14であらわしたときに、その接線方向に長手方向(30mm)を向けて配置している。   The alignment plate 12 is made of a plate made of a conductive material such as stainless steel, iron, or a plated steel plate, and is integrated on the bottom surface 31 of the heating chamber by spots or caulking. As shown in FIG. 1, the alignment plate 12 is disposed between the plurality of rotating antennas 8 and 8. In particular, the locus of the outer periphery of the antenna 8 on the right side of FIG. When expressed, the longitudinal direction (30 mm) is arranged in the tangential direction.

整合板12の形状は、図4の通り、加熱室底面31上に一体化された底部121、鉛直方向の中央部122、右側の回転アンテナ8の放射部81側に向けて折り曲げられた先端部123から構成されている。ここで放射部81が加熱室底面31から10mmの距離にあり、中央部122の高さが14mm、先端部123の曲げ寸法が5mm、先端部123から放射部81までの水平方向の距離を4mm、また図1に示したように長手方向を30mmとしている。   As shown in FIG. 4, the alignment plate 12 has a bottom 121 integrated on the bottom surface 31 of the heating chamber, a central portion 122 in the vertical direction, and a tip portion bent toward the radiating portion 81 side of the right rotating antenna 8. 123. Here, the radiation part 81 is at a distance of 10 mm from the bottom surface 31 of the heating chamber, the height of the central part 122 is 14 mm, the bending dimension of the tip part 123 is 5 mm, and the horizontal distance from the tip part 123 to the radiation part 81 is 4 mm. Further, as shown in FIG. 1, the longitudinal direction is 30 mm.

次に整合板12の効果について説明する。図5は冷凍しゅうまい15個を800W出力で3分間加熱したときの温度データを示し、図5(a)は整合板12が無い状態、図5(
b)は整合板12が有る状態での結果を示している。図に示した数値は加熱終了後の各しゅうまいの中心部分の温度であり、15個の最高から最低までの温度差が、図5(a)では31K、図5(b)では22Kとなり、整合板12によって温度むらが改善した。さらに図5(a)の整合板12無しの時は右奥のしゅうまい二つがオーバークックでくっついて斜線部15の部位が少し硬くなったが、図5(b)の整合板12有りの時はそういうことは起こらなかった。つまり整合板12によってしゅうまいの局部的なオーバークックが解消された。ちなみにしゅうまい、回転アンテナ8、8、外周14、整合板12の位置関係を重ねて記載してみると図6のようになり、図5(a)で示したオーバークックの斜線部15はまさに外周14上となり右側の回転アンテナ8の端部83が通る場所であるとわかる。よってこの近傍に整合板12を配置することでマイクロ波の少なくとも一部を反射させ、電界集中を回避することにより、局部的なオーバークックを防止することができたと考えられる。ちなみに回転アンテナ8の端部83の外周14はほかのしゅうまいの近傍も通るし、さらに左側のアンテナの外周でオーバークックが起こっても不思議ではない。それなのに斜線部15だけがオーバークックになった理由を考察すると、これは回転アンテナだけで決まるのではなく、電子レンジの加熱室がマイクロ波が閉じ込められる空洞共振器であり、定在波も起こるので、定在波が強い場所でかつアンテナ先端も通過するような場所が最もオーバークックになりやすいと考えられる。
Next, the effect of the alignment plate 12 will be described. FIG. 5 shows temperature data when 15 frozen springs were heated at 800 W for 3 minutes, FIG. 5 (a) shows a state without the alignment plate 12, FIG.
b) shows the result with the alignment plate 12 present. The numerical value shown in the figure is the temperature of the central part of each of the springs after the end of heating, and the temperature difference from the 15 highest to the lowest is 31K in FIG. 5 (a) and 22K in FIG. 5 (b). The unevenness of temperature was improved by the plate 12. Further, when the alignment plate 12 in FIG. 5 (a) is not present, the two right back vertigos are attached by overcooking, and the portion of the shaded portion 15 is slightly hardened, but when the alignment plate 12 in FIG. 5 (b) is present. That didn't happen. That is, the matching plate 12 eliminates the local overcooking of the display. By the way, when the positional relationship among the vertigo, the rotating antennas 8 and 8, the outer periphery 14 and the alignment plate 12 is described in an overlapping manner, it becomes as shown in FIG. 6, and the overcook hatched portion 15 shown in FIG. 14 is the place through which the end 83 of the right rotating antenna 8 passes. Therefore, it is considered that local overcooking could be prevented by disposing at least a part of the microwaves in this vicinity so as to reflect at least a part of the microwave and avoid electric field concentration. By the way, the outer periphery 14 of the end 83 of the rotating antenna 8 passes through the vicinity of other springs, and it is not surprising that overcooking occurs on the outer periphery of the left antenna. However, considering the reason why only the hatched portion 15 is overcooked, this is not determined only by the rotating antenna, but the heating chamber of the microwave oven is a cavity resonator in which microwaves are confined, and standing waves also occur. It is considered that the place where the standing wave is strong and the tip of the antenna also passes is most likely to be overcooked.

以上まとめると、本実施の形態において、複数の回転アンテナ8、8間に整合板12を配置したので、回転アンテナ8、8が向き合う時のマイクロ波の少なくとも一部を反射させることができ、結果として回転アンテナ8、8の端部83近傍の電界集中を分散させて、しゅうまいの局部的なオーバークックを防止することができる。   In summary, in the present embodiment, since the matching plate 12 is disposed between the plurality of rotating antennas 8 and 8, at least a part of the microwaves when the rotating antennas 8 and 8 face each other can be reflected, and as a result As a result, it is possible to disperse the electric field concentration in the vicinity of the end 83 of the rotating antennas 8 and 8 and to prevent local overcooking of the mainspring.

特に、整合板12は右側の回転アンテナ8の外周14に対して接線方向に配置したので、整合板12が右側の回転アンテナ8に対向することになり、右側の回転アンテナ8から放射されるマイクロ波を効果的に反射させることができ、右側の回転アンテナ8の端部83近傍の電界集中を分散させて、しゅうまい右奥の局部的なオーバークックを防止することができる。   In particular, since the matching plate 12 is arranged in a tangential direction with respect to the outer periphery 14 of the right rotating antenna 8, the matching plate 12 faces the right rotating antenna 8, and the microscopic radiation emitted from the right rotating antenna 8 is obtained. Waves can be effectively reflected, and the electric field concentration near the end 83 of the right rotating antenna 8 can be dispersed to prevent local overcooking at the right back of the spiral.

また、整合板12は右側の回転アンテナ8側を向く先端部123を有する構成としたことにより、より一層整合板12の効果を高めることができる。これは回転アンテナ8の端部83から放射されたマイクロ波が整合板12の中央部(立壁部)122で反射されてそのまま上に向かう反射波を抑制、及び回転アンテナ8の端部83から直接斜め上方に向けて放射されるマイクロ波の一部を抑制するためと推察される。   Further, the effect of the alignment plate 12 can be further enhanced by the configuration in which the alignment plate 12 has the tip portion 123 facing the right rotation antenna 8 side. This is because the microwave radiated from the end portion 83 of the rotating antenna 8 is reflected by the central portion (standing wall portion) 122 of the matching plate 12 to suppress the reflected wave upward, and directly from the end portion 83 of the rotating antenna 8. This is presumed to suppress a part of the microwave radiated obliquely upward.

さらに、制御部が、右側の回転アンテナ8の指向性の強い向きを整合板12に向けて停止させるよう制御する構成により、最も整合板12の効果を高めることができる。   Furthermore, the effect of the alignment plate 12 can be enhanced most by the configuration in which the control unit controls the direction of the directivity of the right rotating antenna 8 to stop toward the alignment plate 12.

なお、整合板12を複数の回転アンテナ8、8間に配置する、という意味は、図1の配置を含むもので、整合板12が一方のアンテナから見て他方のアンテナ側にあれば、ある程度効果があると考えられる。   The meaning of arranging the matching plate 12 between the plurality of rotating antennas 8 and 8 includes the arrangement shown in FIG. 1, and if the matching plate 12 is located on the other antenna side when viewed from one antenna, it is somewhat. It is considered effective.

また、回転アンテナ8、8が向き合う、という意味は、たとえば図1のような向きに代表されるが、アンテナの指向性は実矢線85の向きに強いとは言うもののある程度幅を持ってマイクロ波を放射することになるので、図1の向きだけに限定されるものではなく、直角方向(実矢線85が図1の上向きまたは下向き)よりも他のアンテナ側を向いていれば向き合っているものとし、ある程度効果があると考えられる。特にパッチアンテナの場合、長手方向に指向性が強くなるので、おおむね長手方向が直角よりも他のアンテナ側を向けば効果があると考えられる。   In addition, the meaning that the rotating antennas 8 and 8 face each other is typified by the orientation as shown in FIG. 1, for example. However, although the directivity of the antenna is strong in the direction of the solid arrow 85, it has a certain width. Since the wave is radiated, it is not limited to the direction of FIG. 1, but if it is directed to the other antenna side than the perpendicular direction (the solid arrow 85 is upward or downward in FIG. 1) It is considered that there is some effect. In particular, in the case of a patch antenna, the directivity becomes stronger in the longitudinal direction, so it is considered that it is effective if the longitudinal direction is generally directed to another antenna side rather than a right angle.

図7は、回転アンテナの放射部の変形例を示す平面図であり、(a)は鎌状に形成した短辺を有することにより、短辺端部の沿面長さを大きくして、端部先端側から放射されるマイクロ波の指向性を強くしたものである。また、(b)はT字形に沿う短辺を形成することで、短辺端部の沿面長さを更に大きくし、端部先端側から放射されるマイクロ波の指向性を強くしたものである。(c)は短辺をピッケル状に形成することにより、短辺端部の沿面長さを大きくするとともに、短辺の幅を細身にしてマイクロ波の電界を集中させ、放射指向性を高めようとするものである。   FIG. 7 is a plan view showing a modified example of the radiating portion of the rotating antenna. FIG. 7A shows a short side formed in a sickle shape, thereby increasing the creeping length of the short side end, The directivity of the microwave radiated from the tip side is strengthened. Further, (b) forms a short side along the T-shape, thereby further increasing the creeping length of the short side end portion and strengthening the directivity of the microwave radiated from the end tip side. . (C) By increasing the creeping length of the short side end portion by narrowing the short side into a pickle shape, the width of the short side is narrowed to concentrate the electric field of the microwave and improve the radiation directivity. It is what.

(実施の形態2)
図8は、本発明に係る実施形態のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す図であり、上方から見た平断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 8: is a figure which shows schematic structure of the microwave oven which is a microwave heating device of embodiment which concerns on this invention, and is the plane sectional view seen from upper direction.

図8の電子レンジは、導波管2をT字型に分岐させた構成で、回転アンテナ16、16は円盤状の外形を為し主として抜き穴17側に強い指向性を持たせてマイクロ波を放射するもの(スロットアンテナ)である。整合板18は、加熱室底面31上に一体化された2つの底部181と鉛直方向の中央部182がへの字型を為し、実施の形態1とは異なり先端部は有さない構成としている。また整合板18は、両方のアンテナに影響を与えるよう左右対称形状を為し、両方のアンテナから等距離に配置した構成である。   The microwave oven shown in FIG. 8 has a configuration in which the waveguide 2 is branched into a T-shape, and the rotary antennas 16 and 16 have a disk-like outer shape and have a strong directivity mainly on the side of the punched hole 17 to provide microwaves. (Slot antenna). The alignment plate 18 has two bottom portions 181 integrated on the heating chamber bottom surface 31 and a central portion 182 in the vertical direction, and unlike the first embodiment, the alignment plate 18 does not have a tip portion. Yes. Further, the matching plate 18 has a symmetrical shape so as to affect both antennas, and is arranged at an equal distance from both antennas.

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the matters shown in the above-described embodiments, and those skilled in the art can make modifications and applications based on the description and well-known techniques. This is also the scope of the present invention, and is included in the scope of seeking protection.

特に、アンテナについて、複数のアンテナが異なる構成でも良いし、回転導波管で構成しても良い。また整合板を複数個配置することなども容易に考えられる。   In particular, the antenna may have a plurality of different antennas or a rotating waveguide. It is also easy to arrange a plurality of alignment plates.

本発明のマイクロ波加熱装置は、複数の回転アンテナの向きにより加熱分布を制御する場合に局部的なオーバークックを防ぐ効果を有し、マイクロ波を使用する調理器具としての電子レンジ、オーブンレンジ、各種誘電体の加熱、解凍装置であるとか、マイクロ波を使用する半導体装置、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、陶芸加熱、焼結あるいは生体化学反応等の用途等に有用である。   The microwave heating device of the present invention has an effect of preventing local overcooking when controlling the heating distribution by the orientation of a plurality of rotating antennas, and a microwave oven, a microwave oven as a cooking utensil using microwaves, It is useful for various dielectric heating and thawing devices, semiconductor devices using microwaves, heating devices in industrial fields such as drying devices, ceramic heating, sintering or biochemical reaction.

本発明の実施形態1におけるマイクロ波加熱装置の概略構成を示す平断面図Plan sectional drawing which shows schematic structure of the microwave heating apparatus in Embodiment 1 of this invention 同、マイクロ波加熱装置の概略構成を示す正断面図Same sectional view showing schematic configuration of microwave heating apparatus 同、マイクロ波加熱装置の回転アンテナの形状を示す平面図The top view which shows the shape of the rotation antenna of the microwave heating device 同、マイクロ波加熱装置の整合板の形状を示す正面図Front view showing the shape of the matching plate of the microwave heating apparatus (a)従来のマイクロ波加熱装置のしゅうまいの温度分布を示す特性図(b)本発明の実施形態におけるマイクロ波加熱装置のしゅうまいの温度分布を示す特性図(A) Characteristic diagram showing temperature distribution of the mainspring of the conventional microwave heating device (b) Characteristic diagram showing temperature distribution of the mainspring of the microwave heating device in the embodiment of the present invention 回転アンテナ、整合板、しゅうまいの配置を示す平面図Plan view showing arrangement of rotating antenna, matching plate, and spring (a)(b)(c)は本発明の他の実施の形態におけるマイクロ波加熱装置の回転アンテナ構成を示す平面図(A) (b) (c) is a top view which shows the rotating antenna structure of the microwave heating apparatus in other embodiment of this invention. 本発明の実施形態2におけるマイクロ波加熱装置の概略構成を示す平断面図Plan sectional drawing which shows schematic structure of the microwave heating apparatus in Embodiment 2 of this invention (a)従来のマイクロ波加熱装置の概略構成を示す正断面図(b)、(c)は同マイクロ波加熱装置の概略構成を示す平断面図(A) Front sectional view showing a schematic configuration of a conventional microwave heating apparatus (b), (c) is a plane sectional view showing a schematic configuration of the microwave heating apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 マグネトロン(マイクロ波発生部)
2 導波管
3 加熱室
4 食品(被加熱物)
8、16 回転アンテナ
9 モータ(駆動部)
10 制御部
12、18 整合板
123 先端部
1 Magnetron (microwave generator)
2 Waveguide 3 Heating chamber 4 Food (object to be heated)
8, 16 Rotating antenna 9 Motor (drive unit)
10 Control unit 12, 18 Alignment plate 123 Tip

Claims (4)

マイクロ波を発生するマイクロ波発生部と、前記マイクロ波発生部からマイクロ波を伝播する導波管と、前記マイクロ波で加熱する被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する複数の回転アンテナと、前記回転アンテナを駆動する駆動部と、前記駆動部を制御して前記回転アンテナの向きを制御する制御部と、前記複数の回転アンテナ間で前記加熱室壁面上に一体化された導電性材料からなる整合板を有する構成としたマイクロ波加熱装置。 A microwave generation unit that generates a microwave, a waveguide that propagates the microwave from the microwave generation unit, a heating chamber that houses an object to be heated by the microwave, and the heating from the waveguide A plurality of rotating antennas that radiate the microwaves to the chamber, a driving unit that drives the rotating antennas, a control unit that controls the driving unit to control the direction of the rotating antennas, and the plurality of rotating antennas. A microwave heating apparatus comprising a matching plate made of a conductive material integrated on the wall surface of the heating chamber. 整合板は回転アンテナの外周に対して接線方向に配置される構成とした請求項1記載のマイクロ波加熱装置。 The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein the matching plate is arranged in a tangential direction with respect to the outer periphery of the rotating antenna. 整合板は回転アンテナ側を向く先端部を有する構成とした請求項1記載のマイクロ波加
熱装置。
The microwave heating device according to claim 1, wherein the matching plate has a tip portion facing the rotating antenna.
制御部は、回転アンテナの指向性の強い向きを整合板に向けて停止させるよう制御する
構成とした請求項1記載のマイクロ波加熱装置。
The microwave heating apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to control the rotating antenna so that the direction having strong directivity is stopped toward the matching plate.
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