JPH08330065A - Microwave thawing/heating device - Google Patents

Microwave thawing/heating device

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Publication number
JPH08330065A
JPH08330065A JP7155334A JP15533495A JPH08330065A JP H08330065 A JPH08330065 A JP H08330065A JP 7155334 A JP7155334 A JP 7155334A JP 15533495 A JP15533495 A JP 15533495A JP H08330065 A JPH08330065 A JP H08330065A
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JP
Japan
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microwave
heated
thawing
dielectric
heating
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Application number
JP7155334A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumio Takamura
文雄 高村
Kaoru Mitsuzuka
薫 三塚
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New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08330065A publication Critical patent/JPH08330065A/en
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Abstract

PURPOSE: To uniformly thaw and heat the frozen food in a bowl and simplify and miniaturize a device. CONSTITUTION: Microwaves in the axially symmetrical electric field mode are generated by a magnetron 10, a rectangular wave guide 11, a circular wave guide 12, and a corner section 13, and the center section of an object 16 to be heated is arranged near the center axis of the circular wave guide 12 by a thawing/heating section 15. A cover body 18 having a short-circuit plate 23 at the upper section is provided on the thawing/heating section 15, and conical dielectric substances 21, 20 are arranged nearby above and below the heated object 16. The unbiased electric field distribution strong at the center section is obtained in the axially symmetrical mode, and the heating efficiency at the center section of a bowl is improved. Since the dielectric substances 20, 21 serve as a matching unit, the incidence efficiency of the microwaves is improved, and the microwaves transmitting the heated object 16 can be reflected to be utilized again by the short-circuit plate 23. Microwaves in the circular polarization mode may be generated in the circular wave guide 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波解凍加熱装
置、特に丼物等の冷凍食品を解凍加熱する装置の構成に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave thawing and heating apparatus, and more particularly to the construction of an apparatus for thawing and heating frozen food such as bowls.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子レンジ、業務用電子レンジ、大量処
理用レンジ等のマイクロ波解凍加熱装置は、マグネトロ
ンから発せられたマイクロ波をオーブン内に導くことに
より、オーブン内に配置された被加熱物を解凍或いは加
熱することができる。そして、このような解凍加熱装置
では、被加熱物の均一な解凍加熱を実現するため、被加
熱物を載置するテーブルを回転させたり、スターラや回
転アンテナ等を使用することによって、均一なマイクロ
波の供給が行われる。
2. Description of the Related Art Microwave thawing and heating devices such as microwave ovens, commercial microwave ovens, and microwave ovens for large-scale processing are objects to be heated that are placed in the oven by guiding microwaves emitted from a magnetron into the oven. Can be thawed or heated. In such a thawing and heating device, in order to achieve uniform thawing and heating of the object to be heated, a table on which the object to be heated is rotated, a stirrer, a rotating antenna, etc. Waves are supplied.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
はカツ丼、親子丼、そぼろ丼等のように、高さ及び幅の
ある調理済み(或いは半調理済み)の冷凍食品を解凍、
加熱することが行われており、これらの冷凍食品を解凍
加熱する場合には、均一な温度に加熱することが困難で
あるという問題があった。
However, recently, it is possible to thaw frozen foods that have been cooked (or semi-cooked) with a certain height and width, such as katsu-don, oyakodon and soboro-don.
Heating is performed, and when these frozen foods are thawed and heated, there is a problem that it is difficult to heat them to a uniform temperature.

【0004】図12には、長方体状のオーブンにマイク
ロ波を供給した従来の装置にて、丼物を解凍加熱した結
果が示されており、これは冷凍のカツ丼(約−20℃)
1をマイクロ波出力3kWで2分、加熱し、図11に示
した測定点について温度測定したものである。即ち、半
径約55mm、深さ約60mmの大きさのカツ丼1につ
いて、中心点Aと、この中心点から25mm間隔でずら
した点B,C,F,Gの5点を、表面部(深さ約10m
m)、中心部(深さ約30mm)、底面部(深さ約50
mm)について測定した。この測定結果によれば、表面
部101、中心部102、底面部103のグラフで示さ
れるように、中心点Aが他の点よりも低くなることが分
かる。これは、上記の丼物が高さ(厚み)と幅を有して
おり、しかも御飯の上に各種の具が載せられていること
から、マイクロ波が中心部まで良好に与えられないこと
によるものである。
FIG. 12 shows the result of thawing and heating a bowl using a conventional apparatus in which a microwave is supplied to a rectangular oven, which is a frozen katsudon (about -20 ° C.). )
1 was heated at a microwave output of 3 kW for 2 minutes, and the temperature was measured at the measurement points shown in FIG. 11. That is, with respect to the katsudon 1 having a radius of about 55 mm and a depth of about 60 mm, the center point A and five points B, C, F, and G shifted from the center point at intervals of 25 mm are used for the surface portion (depth About 10m
m), center part (depth about 30 mm), bottom part (depth about 50)
mm). According to this measurement result, it can be seen that the center point A is lower than the other points, as shown in the graphs of the front surface portion 101, the central portion 102, and the bottom surface portion 103. This is because the above bowls have height (thickness) and width, and various ingredients are placed on the rice, so microwaves cannot be applied well to the center. It is a thing.

【0005】また、上記のような不均一な加熱状態を解
消するために、従来では次のような手段が採用されてい
る。即ち、被加熱物を載せたターンテーブルを回転さ
せ、マイクロ波の被加熱物への入射を均一にしたり、オ
ーブン内の電磁波をスターラ(回転体)で攪乱したり、
マイクロ波の投入口に配置した2次アンテナを回転させ
て、マイクロ波を各方向へ放射させたりすることが行わ
れる。しかし、上記のような各種部材の付加は、構成を
複雑にすると共に、装置も大型化するという問題があ
る。
Further, in order to eliminate the above-mentioned non-uniform heating state, the following means have been conventionally used. That is, by rotating the turntable on which the object to be heated is placed, the microwaves are uniformly incident on the object to be heated, or the electromagnetic waves in the oven are disturbed by a stirrer (rotating body).
The secondary antenna arranged at the microwave inlet is rotated to radiate the microwave in each direction. However, the addition of various members as described above complicates the configuration and increases the size of the device.

【0006】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、丼物等の冷凍食品等にお
いても均一な解凍加熱ができ、また構成の簡略化、小型
化を実現することが可能となるマイクロ波解凍加熱装置
を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to achieve uniform thawing and heating even in frozen foods such as bowls, and to realize simplification and miniaturization of the structure. It is an object of the present invention to provide a microwave thawing and heating device capable of performing the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1請求項の発明に係るマイクロ波解凍加熱装置
は、軸対称電界モード又は円偏波モードのマイクロ波を
発生させるマイクロ波発生部と、上記モードのマイクロ
波を被加熱物側へ導く円形導波管と、この円形導波管の
中心軸近傍に被加熱物の中心部(縦方向、横方向、斜め
方向等、何れかの方向から見た中心部)を配置して、上
記モードのマイクロ波を被加熱物に与えるための解凍加
熱部と、からなることを特徴とする。ここで、上記解凍
加熱とは、解凍及び解凍後の加熱の動作だけでなく、解
凍のみ、解凍後の加熱のみの動作を含むものである。第
2請求項記載の発明は、上記解凍加熱部に配置される被
加熱物の近傍で、マイクロ波の透過前又は透過後の位置
に誘電体を配置したことを特徴とする。第3請求項記載
の発明は、上記誘電体を円錐形状とし、そのマイクロ波
透過方向の長さを、λg/{(ε)1/2・2}のn倍の
値(λg:導波管内波長、ε:誘電体の比誘電率、n:
整数)に設定したことを特徴とする。第4請求項記載の
発明は、上記誘電体を平板形状とし、そのマイクロ波透
過方向の長さを、λg/{(ε)1/2・4}の2n+1
倍の値(λg:導波管内波長、ε:誘電体の比誘電率、
n:0を含む整数)に設定したことを特徴とする。第5
請求項記載の発明は、上記解凍加熱部には、被加熱物の
マイクロ波透過後の位置に、マイクロ波を被加熱物側へ
反射させるための短絡板を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a microwave defrosting / heating apparatus according to the invention of claim 1 is a microwave generating apparatus for generating a microwave in an axially symmetric electric field mode or a circular polarization mode. Section, a circular waveguide for guiding the microwave of the above mode to the side of the object to be heated, and a central portion of the object to be heated near the central axis of the circular waveguide (vertical direction, lateral direction, diagonal direction, etc. (A central portion as viewed from the direction), and a thawing heating unit for applying the microwave of the above mode to the object to be heated. Here, the thawing and heating includes not only the operations of thawing and heating after thawing, but also the operations of only thawing and only heating after thawing. A second aspect of the present invention is characterized in that a dielectric is arranged in the vicinity of the object to be heated arranged in the thawing heating section, at a position before or after transmission of microwaves. According to a third aspect of the present invention, the dielectric has a conical shape, and its length in the microwave transmission direction is a value n times λg / {(ε) 1/2 · 2} (λg: inside the waveguide). Wavelength, ε: relative permittivity of dielectric material, n:
Integer) is set. According to a fourth aspect of the present invention, the dielectric is formed in a flat plate shape, and its length in the microwave transmission direction is 2n + 1 of λg / {(ε) 1/2 · 4}.
Doubled value (λg: Wavelength in the waveguide, ε: Dielectric constant of dielectric,
(an integer including n: 0). Fifth
The invention described in claim is characterized in that the thawing heating section is provided with a short-circuit plate for reflecting microwaves toward the object to be heated, at a position after the object to be heated has passed through the microwave.

【0008】[0008]

【作用】上記第1請求項記載の構成によれば、マイクロ
波発生部で形成された軸対称電界モード又は円偏波モー
ドのマイクロ波は、円形導波管の中心位置に向かう程、
電界強度が高くなる。従って、上記の構成のように、こ
の円形導波管の中心軸近傍に被加熱物の中心部を配置す
れば、例えば丼物の中心部の加熱効率を向上させること
ができ、これによって、全体的に均一な解凍又は加熱が
行われる。
According to the structure described in the first claim, the axially symmetric electric field mode or circular polarization mode microwaves formed by the microwave generating section move toward the center position of the circular waveguide,
The electric field strength becomes high. Therefore, by arranging the central portion of the object to be heated near the central axis of the circular waveguide as in the above configuration, for example, the heating efficiency of the central portion of the bowl can be improved. Uniform thawing or heating is performed.

【0009】第2請求項記載の構成によれば、平板形状
や円錐形状をした誘電体が被加熱物におけるマイクロ波
の透過前又は透過後の位置に配置されるので、この誘電
体が整合器の役目をし、マイクロ波が被加熱物に効率よ
く入射することになる。ここで、誘電体が円錐形状とな
っている場合は、特に中心部の入射効率が向上する。
According to the structure of the second aspect, since the flat plate-shaped or conical-shaped dielectric is arranged at the position before or after the transmission of microwaves in the object to be heated, this dielectric is matched. And the microwave efficiently enters the object to be heated. Here, when the dielectric has a conical shape, the incidence efficiency particularly at the central portion is improved.

【0010】第3請求項記載の構成によれば、円錐形状
の誘電体によるマイクロ波の被加熱物への入射効率が確
実に向上し、第4請求項記載の構成によれば、平板形状
の誘電体によるマイクロ波の被加熱物への入射効率が確
実に向上することになる。
According to the structure of the third aspect, the efficiency of incidence of microwaves on the object to be heated by the conical dielectric material is surely improved. The incident efficiency of microwaves on the object to be heated by the dielectric will be surely improved.

【0011】第5請求項記載の構成によれば、円形導波
管の終端部等に配置された短絡板により、マイクロ波は
反射され、対向する2方向からマイクロ波が被加熱物へ
与えられるので、被加熱物の解凍加熱効率が向上すると
いう利点がある。
According to the structure of the fifth aspect, the microwave is reflected by the short-circuit plate arranged at the terminal end of the circular waveguide, and the microwave is given to the object to be heated from two opposite directions. Therefore, there is an advantage that the thawing and heating efficiency of the object to be heated is improved.

【0012】[0012]

【実施例】図1には、第1実施例に係るマイクロ波解凍
加熱装置が示されており、この第1実施例は軸対称電界
モードを利用したものである。図1において、マグネト
ロン10は矩形導波管11に接続され、この矩形導波管
11は円形導波管12に接続されており、この接続部に
図示の短絡ブロック13が設けられる。これらの部材に
より、マイクロ波発生部が構成され、上記短絡ブロック
13は、矩形導波管11から伝搬されたマイクロ波を軸
対称電界モード、即ちTM01モードへ変換するために配
置される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a microwave thawing and heating apparatus according to the first embodiment, and this first embodiment utilizes an axially symmetric electric field mode. In FIG. 1, the magnetron 10 is connected to a rectangular waveguide 11, and this rectangular waveguide 11 is connected to a circular waveguide 12, and a short-circuit block 13 shown in the figure is provided at this connection. These members constitute a microwave generator, and the short-circuit block 13 is arranged to convert the microwave propagated from the rectangular waveguide 11 into an axially symmetric electric field mode, that is, a TM 01 mode.

【0013】図2には、上記円形導波管12内に励振さ
れるTM01モードが示されており、図示のように、この
円形導波管12では中心軸から電気力線F1 が放射状に
広がった軸対称電界が形成される。従って、このTM01
モードによれば、円形導波管12の中心軸へ向かう程、
電界強度が高いマイクロ波が得られる。また、このモー
ドは、周方向へ向かう電界の偏りがないので、従来の電
子レンジのように、ターンテーブルを回転させる機構を
設ける必要はない。
FIG. 2 shows the TM 01 mode excited in the circular waveguide 12, and as shown in the figure, in this circular waveguide 12, the lines of electric force F 1 radiate from the central axis. A broadened axisymmetric electric field is formed. Therefore, this TM 01
According to the mode, the closer to the central axis of the circular waveguide 12,
A microwave having a high electric field strength can be obtained. Further, in this mode, since there is no bias of the electric field in the circumferential direction, it is not necessary to provide a mechanism for rotating the turntable unlike the conventional microwave oven.

【0014】この円形導波管12の上部には、図1に示
されるように、上側へ向けて広がるラッパ状管14が配
置されており、このラッパ状管14の上側に、解凍加熱
部(オーブン)15設けられる。この解凍加熱部15に
は、被加熱物16を置くための載置台17が配置され、
上部に蓋体18が設けられる。また、上記載置台17の
下面に逆円錐形の誘電体20が設けられ、一方蓋体18
にも円錐形状の誘電体21が支持体22に取り付けられ
ており、この誘電体20,21としては、例えば合成樹
脂材料、アルミナ等が用いられる。更に、上記蓋体18
の上面が短絡板23となっており、この短絡板23は被
加熱物16の上面から約(2n+1)λg/4(λg:
マイクロ波の導波管内波長)の距離Dだけ離した位置に
配置される。なお、この蓋体18は例えば鎖線で示され
るようにして開けることができる。
As shown in FIG. 1, a trumpet-shaped tube 14 that spreads upward is arranged on the upper portion of the circular waveguide 12, and a thawing and heating section ( Oven) 15 is provided. In the thawing / heating section 15, a mounting table 17 for placing the object 16 to be heated is arranged,
A lid 18 is provided on the upper part. In addition, an inverted conical dielectric body 20 is provided on the lower surface of the mounting table 17 while the lid body 18 is provided.
Also, a cone-shaped dielectric 21 is attached to the support 22, and as the dielectrics 20 and 21, for example, a synthetic resin material, alumina, or the like is used. Further, the lid 18
Is the short-circuit plate 23, and this short-circuit plate 23 is approximately (2n + 1) λg / 4 (λg:
The microwaves are arranged at positions separated by a distance D (wavelength in the waveguide). The lid 18 can be opened as shown by a chain line, for example.

【0015】上述した載置台17の下側の誘電体20
は、円形導波管12から導かれるマイクロ波を被加熱物
16へ効率よく入射させる、いわゆる整合器の役目を
し、上記短絡板23は被加熱物16を透過するマイクロ
波を反射させて再び被加熱物16へ入射させる役目をし
ている。従って、実施例ではマイクロ波が上下の2方向
から被加熱物16へ与えられる。そして、上記蓋体18
側の誘電体21は短絡板23で反射されるマイクロ波の
被加熱物への入射を促進することになる。なお、上記短
絡板23は被加熱物16から上記距離D=(2n+1)
λg/4程度離すことにより、反射マイクロ波の入射を
良好にすることができる。
The dielectric 20 below the mounting table 17 described above.
Serves as a so-called matching device for efficiently injecting the microwave guided from the circular waveguide 12 into the object 16 to be heated, and the short-circuit plate 23 reflects the microwave transmitted through the object 16 to be heated again. It has a role of making the object 16 to be heated incident. Therefore, in the embodiment, the microwave is applied to the object to be heated 16 from the upper and lower two directions. Then, the lid 18
The dielectric 21 on the side promotes the incidence of the microwave reflected by the short-circuit plate 23 on the object to be heated. The short circuit plate 23 is located at the distance D = (2n + 1) from the object 16 to be heated.
By separating them by about λg / 4, it is possible to improve the incidence of reflected microwaves.

【0016】図3には、上記誘電体20,21を円錐形
状ではなく、平板形状とした例が示されている。即ち、
この例では、解凍加熱部15の載置台に平板形状誘電体
25を用い、蓋体18の下側にも平板形状誘電体26が
設けられている。そして、このような誘電体20,2
1,25,26では、次のような算出式で得られる高さ
(厚さ)とすることが好ましい。即ち、上記円錐形の誘
電体20,21では、導波管内波長をλg、誘電体の比
誘電率をεとすると、その円錐形の高さh(透過方向の
長さ)を、λg/{(ε)1/2・2}のn倍(n=1,
2,3 … )の値に設定し、また平板形状の誘電体2
5,26では、その厚さt(透過方向の長さ)を、λg
/{(ε)1/2・4}の2n+1倍(n=0,1,2,
3 … )の値に設定する。
FIG. 3 shows an example in which the dielectrics 20 and 21 are formed in a flat plate shape instead of a conical shape. That is,
In this example, the plate-shaped dielectric 25 is used for the mounting table of the thawing and heating unit 15, and the plate-shaped dielectric 26 is provided below the lid 18. And such dielectrics 20, 2
It is preferable that the heights (thicknesses) of 1, 25 and 26 are obtained by the following calculation formulas. That is, in the cone-shaped dielectrics 20 and 21, when the wavelength in the waveguide is λg and the relative permittivity of the dielectric is ε, the height h (length in the transmission direction) of the cone is λg / { N times (ε) 1/2 · 2} (n = 1,
2, 3 ...) and the flat plate-shaped dielectric 2
5 and 26, the thickness t (length in the transmission direction) is set to λg
2n + 1 times / ((ε) 1/2 · 4} (n = 0, 1, 2,
3 ...).

【0017】上記の算出式は、マイクロ波の波長と整合
条件を考慮したものである。即ち、マイクロ波の透過効
率という点から考えると、上記各誘電体20,21,2
5,26の厚さは、λg/4とすることが好ましい。ま
た、空気の比誘電率をεO 、被加熱物(冷凍丼)の比誘
電率をε1 とすると、これらの間に置かれる各誘電体2
0,21,25,26の比誘電率εは、ε=(εO ・ε
1 )1/2 の整合条件を満たすことが好ましい。これらの
条件を、円錐形状誘電体20,21又は平板形状誘電体
25,26に当てはめると、上記式となる。
The above calculation formula takes the wavelength of the microwave and the matching condition into consideration. That is, from the viewpoint of microwave transmission efficiency, each of the dielectrics 20, 21, 2,
The thickness of 5, 26 is preferably λg / 4. Further, assuming that the relative permittivity of air is ε 0 and the relative permittivity of the object to be heated (freezing bowl) is ε 1, each dielectric 2 placed between them is
The relative permittivity ε of 0, 21, 25, 26 is ε = (εO · ε
1) It is preferable that the matching condition of 1/2 be satisfied. If these conditions are applied to the conical dielectrics 20 and 21 or the flat dielectrics 25 and 26, the above formula is obtained.

【0018】このような誘電体20,21,25,26
によれば、マイクロ波の被加熱物16への入射効率を確
実に向上させることができ、上記平板形状誘電体25,
26の場合は、全面における入射効率が向上し、上記円
錐形状誘電体20,21によれば、中心部の入射効率が
向上することになる。
Such dielectrics 20, 21, 25, 26
According to the above, the incidence efficiency of microwaves on the article to be heated 16 can be reliably improved, and the flat plate-shaped dielectric 25,
In the case of No. 26, the incident efficiency on the entire surface is improved, and with the conical dielectrics 20 and 21, the incident efficiency at the central portion is improved.

【0019】第1実施例は以上の構成からなり、図1の
マグネトロン10で発振されたマイクロ波は、矩形導波
管11を介して円形導波管12へ伝搬されるが、この接
続部では、短絡ブロック13の存在により、マイクロ波
がTM01モードへ変換される。そして、この軸対称電界
モードのマイクロ波は、誘電体20を介して被加熱物1
6へ供給され、一方この被加熱物16を透過したマイク
ロ波は、短絡板23により反射され、誘電体21を介し
て再び被加熱物16へ与えられる。このようにして、第
1実施例では、上下方向から入射するマイクロ波によっ
て、丼物の被加熱物16が解凍加熱される。
The first embodiment has the above-mentioned structure, and the microwave oscillated by the magnetron 10 of FIG. 1 is propagated to the circular waveguide 12 through the rectangular waveguide 11, but at this connection portion. The presence of the short circuit block 13 converts the microwave to the TM 01 mode. Then, the microwave in the axially symmetric electric field mode is transmitted through the dielectric 20 to the object to be heated 1
The microwaves supplied to the heating element 6 and transmitted through the object 16 to be heated are reflected by the short-circuiting plate 23 and are again given to the object 16 to be heated via the dielectric 21. In this way, in the first embodiment, the microwave 16 incident from above and below causes the object 16 to be heated of the bowl to be thawed and heated.

【0020】図5には、上記第1実施例の解凍加熱装置
で実際に温度測定した結果が示されており、この測定は
図4の各点について実施した。即ち、上述した図11の
場合と同様の冷凍のカツ丼(初期重量450g、初期温
度約−17℃)27をマイクロ波出力1.2kWで3分
48秒、加熱し、中心点Aと、この中心点から30mm
間隔でずらした点B〜Iの9点につき、具の部分、中心
部、底面部の温度について測定した。そして、A,B,
C,H,I(黒丸)を実線で、A,D,E,F,G(白
丸)を点線で結んで示したものである。この測定結果に
よれば、具の部分から底面部までの温度がほぼ60℃以
上となり、丼物の中央部も全体的に良好な温度が得られ
た。
FIG. 5 shows the result of actual temperature measurement performed by the thawing heating apparatus of the first embodiment, and this measurement was carried out at each point in FIG. That is, the same frozen katsudon (initial weight 450 g, initial temperature about -17 ° C.) 27 as in the case of FIG. 11 described above is heated at a microwave output of 1.2 kW for 3 minutes and 48 seconds, and the center point A and 30mm from the center point
The temperatures of the ingredient part, the central part and the bottom part were measured at nine points B to I which were shifted at intervals. And A, B,
C, H, and I (black circles) are connected by solid lines, and A, D, E, F, and G (white circles) are connected by dotted lines. According to the measurement results, the temperature from the part of the ingredient to the bottom part was about 60 ° C. or higher, and a good temperature was obtained in the central part of the bowl as a whole.

【0021】即ち、第1実施例では、図2に示した軸対
称電界モードであるTM01モードを用いて、中心部の電
界が強くなるようにし、また円錐形状の誘電体20を用
いて中心部にマイクロ波を効率よく入射することによ
り、丼物の中央部が効率よく解凍加熱される。更に、蓋
体18の短絡板23によってマイクロ波を反射させると
共に、誘電体21を用いることによって、具についても
効率のよい解凍加熱が達成できることになる。なお、上
記短絡板23と誘電体20は、カツ丼のように具が厚い
場合やマイクロ波の吸収が悪い具である場合等に有効で
あり、例えばそぼろ丼のような場合には、マイクロ波の
吸収がよいので、必ずしも必要ではない。
That is, in the first embodiment, the TM 01 mode, which is the axially symmetric electric field mode shown in FIG. 2, is used to increase the electric field at the center portion, and the conical dielectric body 20 is used to center the electric field. By efficiently injecting a microwave into the portion, the central portion of the bowl is efficiently thawed and heated. Further, the microwave can be reflected by the short-circuit plate 23 of the lid 18 and the dielectric 21 can be used to achieve efficient thawing and heating of the ingredient. The short-circuit plate 23 and the dielectric 20 are effective when the tool is thick such as a katsudon or when the microwave absorption is poor. For example, in the case of a soboro bowl, the microwave is used. It is not always necessary, as it has good absorption.

【0022】図6には、第2実施例の装置の構成が示さ
れており、この第2実施例は円偏波モードを利用したも
のである。図6において、第1実施例と同様に、マグネ
トロン30が矩形導波管31に接続され、この矩形導波
管31はコーナー部32を介して円形導波管33に接続
される。この円形導波管33内の壁面に、軸方向に沿っ
て円偏波発生素子34が配置され、この円偏波発生素子
34は、例えば長さ2λgで、図7に示されるような段
差のある長方体となっており、これらの部材でマイクロ
波の円偏波発生部が構成される。
FIG. 6 shows the configuration of the apparatus of the second embodiment, which uses the circular polarization mode. In FIG. 6, similar to the first embodiment, the magnetron 30 is connected to the rectangular waveguide 31, and the rectangular waveguide 31 is connected to the circular waveguide 33 via the corner portion 32. A circularly polarized wave generating element 34 is arranged along the axial direction on the wall surface in the circular waveguide 33. The circularly polarized wave generating element 34 has, for example, a length of 2λg and has a step difference as shown in FIG. It has a rectangular parallelepiped shape, and these members form a circularly polarized wave generation unit for microwaves.

【0023】そして、上記円形導波管33の上部には、
第1実施例と同様に、ラッパ状管14、解凍加熱部1
5、被加熱物16を置くための載置台17、蓋体18が
配置されており、また上記載置台17の下面には逆円錐
形の誘電体20、上記蓋体18の支持体22には誘電体
21が取り付けられ、蓋体18の上面は短絡板23とな
っている。もちろん、上述した図3の誘電体25,26
を用いてもよい。
Then, on the upper part of the circular waveguide 33,
Similar to the first embodiment, the trumpet tube 14 and the thawing heating unit 1
5, a mounting table 17 on which the object 16 to be heated 16 is placed, and a lid 18 are arranged. Further, an inverted conical dielectric 20 is provided on the lower surface of the placing table 17 and a support 22 for the lid 18 is provided. The dielectric 21 is attached, and the upper surface of the lid 18 serves as a short-circuit plate 23. Of course, the dielectrics 25 and 26 of FIG.
May be used.

【0024】図8及び図9には、上記円偏波の解説図が
示されており、図8は図6の円形導波管33を上側から
見た図である。図8に示されるように、上記円偏波発生
素子34は、円形導波管33の図の基準線100(又は
矩形導波管31内のマイクロ波の進行方向)に対し、4
5度の角度の位置に配置される。このような構成では、
マグネトロン30から発振されたマイクロ波が矩形導波
管31を通過し、コーナー部(図6)32で直角に方向
転換されて円形導波管33内に伝搬すると、図の電気力
線F2 で示されるTE11モードが形成される。そして、
円形導波管33を伝搬するTE11モードのマイクロ波は
その片側が円偏波発生素子34で遮断されるような形と
なり、この結果、図9に示されるように、電界ExとE
zの成分からなる、回転する円偏波が形成される。
8 and 9 are explanatory views of the circularly polarized wave, and FIG. 8 is a view of the circular waveguide 33 of FIG. 6 viewed from the upper side. As shown in FIG. 8, the circularly polarized wave generating element 34 is arranged with respect to the reference line 100 of the circular waveguide 33 (or the traveling direction of microwaves in the rectangular waveguide 31).
It is placed at an angle of 5 degrees. In such a configuration,
The microwave oscillated from the magnetron 30 passes through the rectangular waveguide 31, is redirected at the corner 32 (FIG. 6) at a right angle, and propagates into the circular waveguide 33. TE 11 mode is formed. And
The TE 11 mode microwave propagating through the circular waveguide 33 has a shape in which one side thereof is blocked by the circularly polarized wave generating element 34. As a result, as shown in FIG. 9, electric fields Ex and E
A rotating circular polarization consisting of the z component is formed.

【0025】このようなマイクロ波円偏波によれば、上
記基本モードであるTE11モードのマイクロ波の中心部
の電界強度が高いので、丼物における中心部の加熱が良
好に行われる。また、上述のように、マイクロ波が回転
することから、従来の電子レンジにおけるターンテーブ
ルと同様な効果を発揮し、マイクロ波が被加熱物に対し
均一に与えられるという利点がある。
According to such microwave circular polarization, the electric field strength of the central portion of the TE 11 mode microwave, which is the fundamental mode, is high, so that the central portion of the bowl is heated well. Further, as described above, since the microwave rotates, the same effect as that of the turntable in the conventional microwave oven is exhibited, and the microwave is uniformly applied to the object to be heated.

【0026】図10には、上記第2実施例の解凍加熱装
置で実際に温度測定した結果が示されている。この測定
は、上記第1実施例と同様に、冷凍のカツ丼(初期重量
450g、初期温度約−17℃)27をマイクロ波出力
1.2kWで3分48秒、加熱し、上記図4の各点につ
いて実施したものである。この測定結果の場合も、具の
部分から底面部までの温度がほぼ60℃以上となり、丼
物の中央部も全体的に良好な温度が得られていることが
理解される。
FIG. 10 shows the result of actual temperature measurement performed by the thawing heating device of the second embodiment. As in the case of the first embodiment, this measurement was performed by heating a frozen katsudon (initial weight 450 g, initial temperature of about -17 ° C.) 27 at a microwave output of 1.2 kW for 3 minutes and 48 seconds, and This was carried out for each point. Also in the case of this measurement result, it is understood that the temperature from the ingredient portion to the bottom surface portion is about 60 ° C. or higher, and that the central portion of the bowl also has a good overall temperature.

【0027】上記実施例では、円錐形状の誘電体20,
21又は平板形状の誘電体25,26のいずれかを用い
るようにしたが、平板形状の誘電体と円錐形状の誘電体
を合体させたり、下側を平板形状の誘電体、上側を円錐
形状の誘電体というように組み合わせた形状としてもよ
いし、他の各種形状を採用することができる。このよう
な誘電体20,21,25,26の大きさや形状は、解
凍加熱部15の大きさ、被加熱物の種類等に対応させ、
全体が均一に加熱されるための効率を考慮して決定する
ことになる。
In the above embodiment, the conical dielectric body 20,
21 or the flat plate-shaped dielectrics 25 and 26 are used, the flat plate-shaped dielectric and the conical dielectric are combined, or the lower side is a flat plate-shaped dielectric and the upper side is a conical-shaped dielectric. It may be a combined shape such as a dielectric, or various other shapes can be adopted. The sizes and shapes of such dielectrics 20, 21, 25, 26 are made to correspond to the size of the thawing and heating unit 15, the type of object to be heated, and the like.
It will be determined in consideration of the efficiency for uniformly heating the whole.

【0028】また、上記実施例では、短絡板23を蓋体
18の上面に配置したが、蓋体18の下側等の他の場所
に配置してもよく、下側に配置する場合は誘電体21,
26をなくしてもよい。更に、上記円形導波管12,3
3の上部にラッパ状管14を配置したが、このラッパ状
管14を用いず、円形導波管12,33の上部に解凍加
熱部を設けてもよい。
Further, in the above embodiment, the short-circuit plate 23 is arranged on the upper surface of the lid body 18, but it may be arranged at other places such as the lower side of the lid body 18, and when it is arranged on the lower side, the dielectric short circuit 23 is formed. Body 21,
26 may be eliminated. Furthermore, the circular waveguides 12, 3
Although the trumpet-shaped tube 14 is arranged on the upper part of 3, the thaw heating part may be provided on the upper part of the circular waveguides 12 and 33 without using the trumpet-shaped tube 14.

【0029】また更に、上記実施例では、円形導波管1
2,33の中心軸近傍に、被加熱物16の横方向の中心
部を配置するようにしたが、上記円形導波管を横配置と
して、その中心軸近傍に被加熱物16の縦方向の中心部
を配置する構成、又は斜め配置とした円形導波管の中心
軸近傍に被加熱物16の斜め方向の中心部を配置する構
成等とすることが可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the circular waveguide 1
Although the central portion of the object 16 to be heated in the lateral direction is arranged in the vicinity of the central axes of 2 and 33, the circular waveguide is horizontally arranged and the object 16 to be heated is arranged in the longitudinal direction in the vicinity of the central axis. It is possible to adopt a configuration in which the central portion is arranged, a configuration in which the diagonal central portion of the object to be heated 16 is arranged in the vicinity of the central axis of the circular waveguide which is diagonally arranged, or the like.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、第1請求項記載の
発明によれば、軸対称電界モード又は円偏波モードのマ
イクロ波を発生させ、このモードのマイクロ波を被加熱
物に与えるようにしたので、具が載せられた高さ及び幅
のある丼物等を、その中心部を含めて均一に解凍加熱す
ることが可能となる。また、ターンテーブルやスター
ラ、2次アンテナ等を設けることなく、丼物等の均一な
加熱ができるので、装置の簡略化、小型化が達成可能と
なる。
As described above, according to the first aspect of the invention, the microwave of the axially symmetric electric field mode or the circular polarization mode is generated, and the microwave of this mode is applied to the object to be heated. Therefore, it becomes possible to uniformly thaw and heat a bowl or the like having the height and width on which the ingredients are placed, including the central portion thereof. Moreover, since a bowl or the like can be uniformly heated without providing a turntable, a stirrer, a secondary antenna, etc., simplification and downsizing of the device can be achieved.

【0031】第2請求項記載の発明によれば、上記解凍
加熱部に配置される被加熱物の近傍で、マイクロ波の透
過前又は透過後の位置に誘電体を配置したので、マイク
ロ波を被加熱物に良好に入射できるという利点がある。
According to the second aspect of the present invention, since the dielectric is arranged in the vicinity of the object to be heated arranged in the thawing heating section, before or after the microwave is transmitted, the microwave is transmitted. There is an advantage that it can be satisfactorily incident on the object to be heated.

【0032】第3又は第4請求項記載の発明によれば、
円錐形状誘電体のマイクロ波透過方向の長さを、λg/
{(ε)1/2・2}のn倍の値とし、又は平板形状誘電
体のマイクロ波透過方向の長さを、λg/{(ε)1/2
・4}の2n+1倍の値としたので、マイクロ波の被加
熱物への入射効率を確実に向上させることができる。
According to the invention described in claim 3 or 4,
The length of the conical dielectric in the microwave transmission direction is λg /
The value of n times {(ε) 1/2 · 2} or the length of the flat plate dielectric in the microwave transmission direction is λg / {(ε) 1/2
Since the value is set to 2n + 1 times 4}, the incidence efficiency of microwaves on the object to be heated can be reliably improved.

【0033】第5請求項記載の発明によれば、被加熱物
のマイクロ波透過後の位置に短絡板を設けたので、マイ
クロ波を対向する2方向から被加熱物へ与えることがで
き、解凍加熱効率が向上するという利点がある。
According to the fifth aspect of the present invention, since the short-circuit plate is provided at the position after the microwave of the object to be heated is transmitted, the microwave can be applied to the object to be heated from two opposite directions, and the object is thawed. There is an advantage that the heating efficiency is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るマイクロ波解凍加熱
装置を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a microwave thawing heating apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の円形導波管における軸対称電界モードの
電界分布を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an electric field distribution of an axially symmetric electric field mode in the circular waveguide of FIG.

【図3】解凍加熱部に配置される誘電体の他の例を示す
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of the dielectric material arranged in the thawing and heating section.

【図4】実施例のかつ丼を解凍加熱した試験での測定点
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing measurement points in a test of thawing and heating a bowl of Example.

【図5】第1実施例の装置を用いた試験結果を示すグラ
フ図であり、図(A)は具の温度、図(B)は中心部の
温度、図(C)は底面部の温度を示す図である。
5A and 5B are graphs showing test results using the apparatus of the first embodiment, where FIG. 5A is the temperature of the tool, FIG. 5B is the temperature of the central portion, and FIG. 5C is the temperature of the bottom portion. FIG.

【図6】第2実施例の装置の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the device of the second embodiment.

【図7】図6の円偏波発生素子の構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the circularly polarized wave generating element of FIG.

【図8】図6の円形導波管で形成されるTE11モードの
電界分布を示す図である。
8 is a diagram showing an electric field distribution of a TE 11 mode formed by the circular waveguide of FIG.

【図9】第2実施例で形成される円偏波を示す説明図で
ある。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing circularly polarized waves formed in the second embodiment.

【図10】第2実施例の装置を用いた試験結果を示すグ
ラフ図であり、図(A)は具の温度、図(B)は中心部
の温度、図(C)は底面部の温度を示す図である。
10A and 10B are graphs showing the test results using the apparatus of the second embodiment, where FIG. 10A is the temperature of the tool, FIG. 10B is the temperature of the central portion, and FIG. 10C is the temperature of the bottom portion. FIG.

【図11】従来のかつ丼を解凍加熱した試験での測定点
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing measurement points in a conventional test of thawing and heating a bowl.

【図12】従来の装置を用いた試験結果を示すグラフ図
である。
FIG. 12 is a graph showing test results using a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30 … マグネトロン、 11,31 … 矩形導波管、 12,33 … 円形導波管、 15 … 解凍加熱部、 16 … 被加熱物、 18 … 蓋体、 20,21 … 円錐形状誘電体、 23 … 短絡板、 25,26 … 平板形状誘電体、 32 … コーナー部、 34 … 円偏波発生素子。 10, 30 ... Magnetron, 11, 31 ... Rectangular waveguide, 12, 33 ... Circular waveguide, 15 ... Thaw heating part, 16 ... Heated object, 18 ... Lid, 20, 21 ... Conical dielectric, 23 ... Short-circuit plate, 25, 26 ... Flat plate-shaped dielectric material, 32 ... Corner part, 34 ... Circular polarization generating element.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸対称電界モード又は円偏波モードのマ
イクロ波を発生させるマイクロ波発生部と、上記モード
のマイクロ波を被加熱物側へ導く円形導波管と、この円
形導波管の中心軸近傍に被加熱物の中心部を配置して、
上記モードのマイクロ波を被加熱物に与えるための解凍
加熱部と、からなるマイクロ波解凍加熱装置。
1. A microwave generator for generating a microwave of an axially symmetric electric field mode or a circularly polarized wave mode, a circular waveguide for guiding the microwave of the mode to the side of an object to be heated, and a circular waveguide of the circular waveguide. Place the center of the heated object near the central axis,
A microwave thawing and heating device comprising: a thawing and heating unit for applying the microwave of the above mode to an object to be heated.
【請求項2】 上記解凍加熱部に配置される被加熱物の
近傍で、マイクロ波の透過前又は透過後の位置に誘電体
を配置したことを特徴とする上記第1請求項記載のマイ
クロ波解凍加熱装置。
2. The microwave according to claim 1, wherein a dielectric is arranged at a position before or after transmission of microwaves in the vicinity of the object to be heated arranged in the thawing and heating section. Thaw heating device.
【請求項3】 上記誘電体を円錐形状とし、そのマイク
ロ波透過方向の長さを、λg/{(ε)1/2・2}のn
倍の値(λg:導波管内波長、ε:誘電体の比誘電率、
n:整数)に設定したことを特徴とする上記第2請求項
記載のマイクロ波解凍加熱装置。
3. The dielectric has a conical shape, and its length in the microwave transmitting direction is n of λg / {(ε) 1/2 · 2}.
Doubled value (λg: Wavelength in the waveguide, ε: Dielectric constant of dielectric,
(n: integer). The microwave thawing heating device according to claim 2, wherein
【請求項4】 上記誘電体を平板形状とし、そのマイク
ロ波透過方向の長さを、λg/{(ε)1/2・4}の2
n+1倍の値(λg:導波管内波長、ε:誘電体の比誘
電率、n:0を含む整数)に設定したことを特徴とする
上記第2請求項記載のマイクロ波解凍加熱装置。
4. The dielectric is formed in a flat plate shape, and its length in the microwave transmission direction is 2 of λg / {(ε) 1/2 · 4}.
The microwave defrosting / heating apparatus according to claim 2, wherein the value is set to n + 1 times (λg: wavelength in waveguide, ε: relative permittivity of dielectric material, an integer including n: 0).
【請求項5】 上記解凍加熱部には、被加熱物のマイク
ロ波透過後の位置に、マイクロ波を被加熱物側へ反射さ
せるための短絡板を設けたことを特徴とする上記第1請
求項記載のマイクロ波解凍加熱装置。
5. The first defrosting heating section is provided with a short-circuit plate for reflecting the microwave toward the object to be heated, at a position after the object to be heated has passed through the microwave. The microwave thawing and heating device according to the item.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000057675A3 (en) * 1999-03-24 2001-01-04 Nara Seiki Kk Waveguide apparatus for an electromagnetic heating device
JP2005322582A (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Idx Corp Microwave heating device
JP2006181533A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Idx Corp Microwave chemical reaction apparatus
JP2008226510A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Hitachi Ltd Microwave heating apparatus

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