JPH01255189A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は食品を載置して回転する受皿を保持する回転台
の回転軸からの電波漏洩防止を計った高周波加熱装置に
関するものである。

従来の技術 従来のこの種の高周波加熱装置は、加熱室底面を貫通す
る金属性の回転軸をプラスチック製の上部軸受と焼結合
金による下部軸受で保持し、軸受保持具とパイプとで作
られる空洞部によっていわゆる同軸形のチョーク空洞を
形成して外部への電波漏洩を防止している。また加熱室
底面と回転軸との間にシリコーンゴム等で成形したパツ
キンを介在せしめて加熱室内からの水滴等の浸入を防止
している。（例えば実開昭６１−１７８２９６号公報）
発明が解決しようとする課題 上記構成によると、外部への電波漏洩を防止することは
できるが、上部軸受やパツキンが大きなマイクロ波電力
に常に晒されている点については配慮がされていない。

回転軸と加熱室底面は道軸線路を形成しているからマイ
クロ波は回転軸に沿って容易に漏出する。漏出したマイ
クロ波はチョーク空洞によって反射されて再び加熱室内
に戻されるので、外部への漏洩は防げるが、上部軸受と
パツキン内をマイクロ波が通過することは避けられない
、特に、チョーク空洞の入口がこれらの近くにあるため
に反射による定在波の最大電界の位置に極めて近い場所
となる。上部軸受とパツキンは誘電体であるから大電界
内に置かれると誘電体損失によって発熱することは周知
の通りである。

また、パツキン付近に食品カスが付着したり、煮汁が固
化した場合、さらに回転摩耗によってパツキンと回転軸
の間に生じた隙間にこれらが入り込むと一層発熱は促進
されたり、スパークの発生原因ともなる。これらはいず
れも重大な危険をはらむものであるから十分な配慮が必
要である。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するためになされたものであり
、チョーク空洞の入口に浸入するマイクロ波電力を小さ
くし、入口付近での発熱やスパークの発生を抑止した安
全な高周波加熱装置を提供することを目的としている。

そこで、被加熱物を回転自在に載置する受皿と、この受
皿を着脱自在に保持する回転台と、この回転台に軸受を
連結するための連結板と、加熱室底面の貫通穴を介して
上記軸受に着脱自在に係合し、回転台に回転駆動力を伝
える回転軸とを備え、上記回転台と加熱室底面の隙間を
通って上記貫通穴に達するマイクロ波電力を低減する金
属板から成る笠状抑止板を上記軸受の下部より圧入して
いる。また、笠状抑止板には、軸受との圧入用穴の周囲
下方に笠状突出部を設けている。さらに、軸受において
笠状抑止板との圧入部より上方の外径を笠状抑止板の圧
入用穴の内径よりも大きくすることによって段部を形成
したものである。

作用 上記のように構成したことしにより、軸受の下部より圧
入している金属板から成る笠状抑止板は回転台と加熱室
底面の隙間に入り込んだマイクロ波電力を上下に分割し
回転台と加熱室底面の隙間を通って加熱室底面の貫通穴
に達するマイクロ波電力を低減する。また、笠状抑止板
の軸受との圧入用穴の周囲下方に設けた笠状突出部は笠
状抑止板と軸受との接触面積を大きくシ、笠状抑止板の
機械的強度を増し、かつ抑止板の水平方向に対する傾き
を小さくする。さらに、軸受において笠状抑止板との圧
入部より上方の外径を笠状抑止板の圧入用穴の内径より
も大きく形成して設けた段部は笠状抑止板の垂直方向の
位置を正確に規制するとともに、笠状抑止板の軸受下部
からの圧入作業と軸受の上部に対する連結板の取り付は
作業を容易にしている。

実施例 以下本発明の一実施例を第１図乃至第６図により説明す
る。

図において、１は加熱室であり、そのほぼ中央に設けら
れた貫通穴２を金Ｒ製の回転軸３が貫通している。回転
軸３は連結板４を介して回転台７に取付けられた金属製
の軸受８に係合して１回転駆動源６の回転力を回転台７
に伝達し、かつ、回転台７を着脱自在に支承するもので
ある。回転台７は被加熱物を回転自在に載置する受皿５
を着脱自在に保持している。軸受８の下部より圧入して
取付けられた笠状抑止板９が本発明の実施例である。笠
状抑止板９は第２図に示すように金ｇＬ製の笠状円板で
、加熱室底面１と一定間隔を保って対面する形となって
いる。煮汁等が加熱室底面１から流れ落ちないようにす
るため貫通穴２の周囲を取り囲む突起部１ａを設けるが
、この突起部１ａにほぼ等間隔に沿って笠状抑止板９を
配設する。笠状抑止板９には、軸受８との圧入用穴９ａ
の周囲下方に筒状突出部９ｂを設けている。軸受８には
、笠状抑止板９との圧入部より上方の径Ｄ１を圧入用穴
９ａの径Ｄ２よりも大きくすることによって形成した段
部８ａを設けている。１０はチョーク構造体でその内側
にはパイプ１１があり、この部分は回転軸３を内導体、
パイプ１１を外導体とする同軸線路を形成している。ま
た、その外側は２ａをチョーク入口とし、使用マイクロ
波の′ａ８１／４波長の長さＬを持つチョーク空洞１２
を形成している。

上記構成からなる本実施例の作用について説明する。

このような構造にすると漏洩しようとするマイクロ波の
経路は、まず笠状抑止板９と加熱室底面１の隙間から入
り込み、上部軸受４を透過して、貫通穴２を通り、パイ
プ１１の内側の同軸線路を伝播しようとするが、チョー
ク空洞１２のためにこの同軸線路を伝播できず、チョー
ク入口２ａで反射されて逆の経路をたどって加熱室内に
戻される。すなわち、経路は従来と変らない。しかしな
がら今述べた漏洩しようとするマイクロ波の電力は抑止
板９が存在するために格段に小さくすることができる。

この電力が小さければ貫通穴２やパイプ１１の上端１１
ａ付近に固着した食品カス等による発熱とスパークを抑
止できる。

次に、抑止板９が無い場合に加熱室内の電波の一部が回
転軸３を介して貫通穴２から外部方向（下方）へ漏洩す
る様子について説明する。第３図は説明のため簡略化し
た回転台７付近を示す図である。１３は回転台７に相当
する上部導体であり、１４は回転軸３に相当する導体棒
である。また、１５は加熱室底面１に対する下部導体で
、同軸人口１６から下は導体棒１４を内導体とする同軸
線路となっている。今第３図右方から磁界１７と電界１
８で示すマイクロ波が到来したものとする。このような
マイクロ波の形状も概念的に簡略化して示したにすぎな
いが、上部導体１３と下部導体１５の間隔が使用マイク
ロ波の波長の半分以下であれば、電界１８は図のように
上下の導体１３．１５に対して垂直な成分しか存在しな
いことは事実であり、したがって、磁界１７はこれを取
り巻いて上下の導体１３．１５に対して平行な成分しか
存在しないこととなる。その結果１両導体には２０．２
０ａおよび２１．２１ａの矢印で示すような向きで電界
１ｉを中心とする放射状に表面電流が流れることとなる
。このようなマイクロ波がさらに進行して、導体棒１４
に到達し、磁界１７が導体棒１４と交差したときの様子
を第４図に示す。

導体１４を磁界１７が取り巻くと電界１８は消滅して、
その代りに導体棒１４には２２．２２ａで示すような表
面電流が流れる。導体棒１４と上部導体１３は電気的に
接続されているので１表面電流２２．２２８は導体棒１
４の軸を中心とする放射状に流れるのでその電流密度ｉ
は半径方向の距離Ｒが増すに従って急激に低下し、導体
棒１４の近傍がもっとも大きい。同様に、下部導体１５
から導体棒１４に向かって表面電流が流れようとするが
、上部導体１３の場合と異なり、同軸人口１６の部分は
導体ではないから表面電流は流れず、その代り変位電流
、すなわち電界２３．２３ａが発生して同軸線路を下方
に伝播していく。

この下方に伝播して行くマイクロ波電力が第１図で述べ
た貫通穴２を通って下方に伝播しようとするマイクロ波
である６そして、表面電流の電流両度ｊがもっとも大き
な電力である。なお第４図の下方の同軸線路内には図示
しないが電界２３．２３ａに対応する磁界が導体棒１４
を取り巻く形で存在することと、内導体と外導体の軸方
向に表面電流が各々流れることは言うまでもない。この
ように左右から到来したマイクロ波電力の一部は下方へ
伝播するが残りの電力は導体棒１４に損失が無ければ一
部は左方に通過し、一部は反射して右方に戻され、残り
は導体１４から再輻射して放射状に電力が放射される。

次に本発明の笠状抑止板９がある場合の漏洩について詳
しく説明する。第５図は第３図と同様に簡略化して示し
た図で、笠状抑止板９（簡単のため平板で示す、）が下
部導体１５から間隔りを保って導体棒１４に取付けられ
ている。第３図と同様に右方から磁界１７、電界１８（
第５図には示していない）が到来すると笠状抑止板９で
上下に２分割されて領域２５と領域２６に分けられて進
行し、各々導体棒１４に到達する。到達した磁界２７．
２８は導体棒１４と交差して表面電流２９．２９ａおよ
び３０．３Ｑａが各々流れる。領域２６側の表面電流３
０．３０ａによって。

第４図で述べた如く、その電力の一部は電界３１．３１
ａで示すように下方の同軸線路へ伝播するが、領域２５
側の表面電流２９．２９ａは下方の同軸線路には影響を
与えず到達したマイクロ波電力は左方への通過、右方へ
の反射および放射状の再輻射が行われるだけである。従
って領域２６内に進入するマイクロ波電力が小さければ
下方へ伝播する電力も小さくすることができる。上部導
体１３と下部導体１５の間隔をＨとすれば、到来したマ
イクロ波は電磁界の形状から、その電力のｈ／Ｈが領域
２６側に進行し、残りが２５側に進行することがわかる
。すなわちｈ／Ｈが小さいほど下方へ伝播する電力は小
さくなる。また笠状抑止板９の直径りはある程度大きく
なければならない。もしＤが小さいと電力分割が十分に
行われない。第５図でＤが小さければ笠状抑止板９の表
裏を流れる表面電流２９．２９ａと３０．３０ａが十分
小さくならないうちに笠状抑止板９の縁部で連結してし
まうので、笠状抑止板９の存在意義がなくなってしまう
わけである。これを実験的に確認した結果が第６図であ
る。第１図加熱室底面１から下のチョーク構造の代りに
単純な同軸線路を接続して同軸線路への入射電力を測定
した。笠状抑止板９を用いない場合、すなわちＤ＝ｄの
ときの値を１とすると、Ｄを大きくするほど同軸線路へ
の入射電力は急激に低下することがわかる。Ｄは使用マ
イクロ波の波長の１／４以上あれば実用に供せる。また
ｈの値はＨの１／１０の場合のデータを示したが、検討
の結果波長の１／１０以下であれば十分な性能が得られ
ることがわかった。

一方、笠状抑止板９に設けた筒状突出部９ｂにより、笠
状抑止板９と軸受８との接触面積が大きく取れ、機械的
強度が増し、・かつ笠状抑止板９の水平方向に対する傾
きを小さくすることができる。

また軸受８に設けた段部８ａにより笠状抑止板９の垂直
方向の位置を正確に規制することができる。

したがって貫通穴２を貫通する回転軸７周囲のチョーク
入口２ａ付近での異常加熱やスパークの発生を長期間に
わたって抑止することができる。

さらに、笠状抑止板９を軸受８下部より圧入しているた
め、軸受８下部への笠状抑止板９の圧入作業はもちろん
、軸受８上部への連結板４の取り付は作業（カシメ作業
）が容易である。

これまで貫通穴２を貫通するものは金属に限って説明し
てきたが、本発明の効果は金属の場合にのみ限定される
ものではない。例えば、第１図の回転軸３が誘電体（例
えばセラミックス）の場合でも全く同様な効果が得られ
る。

発明の効果 以上本発明によれば、金属板からなる笠状抑止板を回転
台の軸受の下方より圧入したから、回転台に回転能動力
を伝える回転軸が貫通している貫通穴に入り込むマイク
ロ波電力が少なくなり貫通穴に設けたチョーク空洞入口
付近での異常加熱やスパークの発生を長期間にわたって
抑止する効果が有り、笠状抑止板の軸受との圧入用穴の
周囲下方に筒状突出部を設け、軸受の笠状抑止板の取り
付は位置を規制する段部を設けたから回転台の軸気に対
する笠状抑止板の取り付は作業性および安定性を向上さ
せる効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の要部
断面図、第２図は同笠状抑止板の平面図。 第３図、第４図、第５図は同作用説明用概略図、第６図
は同効果説明用特性図である。 １・・・加熱室底面、　２・・・貫通穴、　３・・・回
転軸。 ４・・・連結板、　　　　５・・・受皿、　　７・・・
回転台、８・・・軸受、　　８ａ・・・段部、　　９・
・・笠状抑止板。 ９ａ・・・圧入用穴、　　９ｂ・・・筒状突出部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、被加熱物を回転自在に載置する受皿（５）と、
   この受皿（５）を着脱自在に保持する回転台（７）と、
   この回転台（７）に軸受（８）を連結するための連結板
   （４）と、加熱室底面（１）の貫通穴（２）を介して上
   記軸受（８）に着脱自在に係合し、回転台（７）に回転
   駆動力を伝える回転軸（３）とを備え、上記回転台（７
   ）と加熱室底面（１）の隙間を通って上記貫通穴（２）
   に達するマイクロ波電力を低減する金属板から成る笠状
   抑止板（９）を上記軸受（８）の下部より圧入したこと
   を特徴とする高周波加熱装置。
2. （２）、笠状抑止板（９）の軸受（８）との圧入用穴（
   ９ａ）の周囲下方に笠状突出部（９ｂ）を設けた請求項
   １記載の高周波加熱装置。
3. （３）、軸受（８）の笠状抑止板（９）との圧入部より
   上方の外径（Ｄ＿１）を笠状抑止板（９）の圧入用穴（
   ９ａ）の内径（Ｄ＿２）よりも大きくすることによって
   段部（８ａ）を形成した請求項２記載の高周波加熱装置
   。