JPS6016079Y2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は発熱体を備えた複合型高周波加熱装置において
、その加熱室構造の改善をはかるものである。

従来例の構成とその問題点 従来発熱体を有する高周波加熱装置としては、シーズヒ
ータを加熱室内の上下に配する方式が汎用されてきた。

第１図はそのような電子レンジの例を示す断面図である
。

加熱室１内にマグネトロン２が高周波を照射し、合わせ
てシーズヒータ３．４が加熱室の上下面より庫内の温度
を上昇させる。

５はドアである。このように従来のいわゆるオーブンレ
ンジにおいてはシーズヒータによる対流加熱が行われて
きた。

これはシーズヒータが次のような長所を有することによ
る。

まず第一はシーズヒータの構造がニクロム線等の電熱線
を中心に酸化マグネシウム等の電気絶縁体を充填し、さ
らにその外側を金属パイプが被う構成となっているため
、加熱室内に直接配設しても電熱線が外被パイプにより
高周波からシールドされ、従って高周波が加熱室外に漏
洩せず安全なことになる。

第二にやはりその金属パイプ故に強度面で堅固である。

さて反面シーズヒータは次のような欠点を有している。

電熱線よりの熱は充填材および金属パイプを経て放出さ
れるため、熱伝導が悪く従って加熱室内の温度上昇速度
が遅い。

つまり調理に時間がかかるということになる。

ところが調理に長い時間をかけると食品の脱水が著しく
、このため設定温度に達するまでの予熱運転および加熱
室周囲の断熱設計の二点が不可欠な要素となり、使い勝
手の面で難があり、機体も大きくなりコストの面でも不
満の残るらのであった。

一方シーズヒータによる対流加熱以外に従来より実用に
供されてきた方式に赤外線ヒータによる赤外線加熱があ
る。

これは加熱室の上面に赤外線ヒータを設は赤外線の輻射
熱により被加熱物の表面の温度を急激に上昇させ、手軽
に焦げ色をつけようとするものであり、第２図がそのよ
うないわゆるグリルレンジの一例である。

６が赤外線ヒー・夕、７が金属体よりなる電波シール部
材、８が金網である。

この方式は雰囲気を上昇させることなく予熱もほとんど
不要で被加熱物の表面に焦げ色を作れるため、いちはや
く高周波加熱装置の欠点を手軽に補えるものとして具現
化されたが、その利用範囲が高温のグリル調理に限定さ
れるため幅広いオーブン調理をこなせなかった。

また一般に赤外線ヒータ６はニクロム線等の電熱線を石
英管あるいは結晶化ガラス管等で被う構造であるため、
高周波から電熱線を遮蔽することが必要で、このためシ
ール部材７が欠かせず、また強度面でも弱いヒータ６を
保護するため堅牢なものεしなければならなかった。

考案の目的 本考案は従来のかかる種々の難点に鑑み、予熱時間の短
縮と犬がかりな断熱構造および電波シール構造の撤去、
さらには対流加熱と赤外線加熱の併用をはかれる加熱構
造を実現しようとするものである。

考案の構成 本考案による高周波加熱装置は、加熱箱の上磯面および
下壁面に設けた高周波が漏洩しない程度の穴径でかつ開
口率が５０％を越える多数の透孔をほぼ全面に穿ち、こ
の透孔に対向位置して配した石英あるいは結晶化ガラス
等の赤外線透過率の良好な絶縁体で電熱線を挾持もしく
は囲繞した発熱体とより戒り、前記加熱箱は断熱を施さ
ず、加熱室内に良好な対流を形成する構成であるので、
予熱時間の短縮と対流加熱を可能にし、ヒータへの通電
の断続周期を短くでき、調理性能の向上をはかることが
できる。

実施例の説明 以下図面に従って本考案の構成を説明する。

第３図は本考案の一実施例を示す装置の断面図である。

上ヒータ９、下ヒータ１０ともにいわゆる赤外線ヒータ
で、２μ前後から数十μの範囲の赤外線の透過率が特に
良好な結晶化ガラス等の材料でニクロム線等の電熱線を
被っている。

−力水の赤外線吸収スペクトルは３〜３，３μ程度をピ
ークとし、従って７０〜８０％が水分で構成されている
食品への吸収が良好で、それ故雰囲気温度を上昇させる
こさなく直接食品を加熱できる。

また赤外線ヒータはシーズヒータのよに酸化マグネシウ
ムの如き充填材や外被金属パイプへの電熱線の熱伝導を
待つ必要がないので、セラミックパイプ表面の温度立上
りがすこぶる良い。

つまり予熱をほとんど必要とせず、食品表面を急速に焦
げ色がつき始める１５０〜１６０°Ｃに到達させること
ができる。

すなわちかかる構成によりグリル調理が可能なわけであ
る。

しかし一方このように赤外線加熱のメカニズムは対流加
熱と根本的に異なり、熱源が食品に直接作用するため加
熱室壁面や扉内雰囲気が上昇しにくい。

つまり雰囲気温度を上昇させて調理を行うオーブン調理
には不向きだと言える。

本考案ではこの点を解決するため上下壁面の対向する部
位に透孔１１，１２を設け、その外側に赤外線ヒータ９
．１０を配する構成とした。

かかる構成により加熱室１内には良好な上昇対流が生じ
る。

つまり下面透孔１２より矢印で示すように下ヒータ１０
周辺の高温空気が上昇し、上面透孔１１より加熱室内の
空気を押し出す。

加熱室の１呼吸作用ヨが助長され、庫内温度がより高く
なるわけである。

ところでこのときヒータ表面の温度は食品に良好に吸収
される３μの赤外線を大量に放出させるためには７００
℃であることが望ましい。

これはウィーンの変位側に次の定数を代入することで得
られる。

λｍＴ÷に ここで Ｋ：２８．９７μ・℃（定数） Ｔ：絶対温度（′Ｋ） λｍ＝エネルギーが最大となる波長 （μ） λｍ＝３ｐ故、Ｔ：＝９７３’に、すなわちｔ ｆ＝７
００℃となる。

実際にはセラミックパイプにより多少温度が緩衝される
ため電熱線の温度は８５０〜９００℃程度に選ばれる。

そこでヒータ室１３の温度は実際に供した例では４分程
度の通電で４００℃を越えた。

このように高いヒータ室１３の雰囲気を加熱室上下面の
透孔１１．１２により、加熱室１に１呼吸ヨをさせるこ
とにより積極的に加熱室１内に取り込み、赤外線による
加熱と合わせて庫内雰囲気を高めるようというのが本考
案の要旨である。

つまりグリル調理時は従来通り赤外線加熱を利用腰オー
ブン調理時はその赤外線に加えてヒータ近傍の高温雰囲
気を積極的に活用し、庫内の雰囲気温度を上昇させるわ
けである。

第４図はこのようなオーブン調理の際の庫内雰囲気の立
上り特性を示すもので、赤外線ヒータを加熱室外に配し
たにもかかわらず、その立上りは１に示すように従来の
庫内に直接シーズヒータを配した方式２に比べてら、こ
れを凌駕し、予熱時間を１／３程度短縮している。

またこのように立上りが良好なので制御状態に入った後
もシーズヒータと比しヒータへの通電時間Ｂが短くて済
む。

また基本的に加熱室を呼吸させるわけであるから断熱は
基本的に不用であり、このことは装置の構造を簡素にす
るばかりでなく、ヒータへの無通電時間Ａをもシーズヒ
ータのそれＡ′に比べて短くできる。

すなわち放熱が良いから制御下限温度に速く達するわけ
である。

このようにオンオフ周期が短縮できるので調理状態はよ
り平準化され、出来栄えに優る。

考案の効果 このように本考案によれば次のような効果が得られる。

まず温度立上りの良好な赤外線ヒータと加熱室上下面の
透孔による加熱室の呼吸作用、さらには加熱室壁面に多
量の透孔を穿つことによる加熱箱の熱容量の低減の３点
から庫内温度の立上りが良好である。

すなわち予熱時間を大幅に短縮１、うる。

次に加熱室外にヒータを配することによりヒータに高周
波が乗って機体外に漏洩することがない。

強度的にも使用者が直接ヒータに触れるこεができない
ので誤ってこれをこわす恐れが少ない。

なお実験では穴径２．５ミリ、開孔率５８％の透孔を設
けたが、このとき機体外に漏洩する電波は０．１ｍＷ／
ＣＨ＋！と少なく、一方予熱なしのグリル調理でも透孔
のない場合に比して１０％程度調理時間が長くなる程度
で、すこぶる満足すべき結果を得た。

第三に断熱構造を廃することができる。第四にこれは第
一点めにも述べたように多数の透孔により加熱箱型量が
低減され、その熱容量が小さいため庫内の飽和温度が高
く、従って加熱箱壁面の汚れの焼き切りによるクリーニ
ング効果が大きい。

すなわち５面より成る加熱箱のうち上下２面に、開口率
間％の小孔を穿つので、加熱箱の重量は１１５だけ低減
され、加熱室としても熱容量が１７６だけ減じれるので
、庫内の飽和温度が高まり、連続通電すればクリーニン
グ効果が期待できる。

このように本考案は実用効果の甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す装置の断面図、第２図は別な従来
例を示す断面図、第３図は本考案の一実施例を示す装置
の断面図、第４図は庫内温度の立上り特性を示す図であ
る。 １・・・・・・加熱室、２・・・・・・マグネトロン、
９・・・・・・上ヒータ、１０・・・・・・下ヒータ、
１１・・・・・・上面透孔、１２・・・・・・下面透孔
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被加熱物に高周波を照射する発振器と、この高周波が照
   射される加熱室と、この加熱室を形成する加熱箱および
   その開口に開閉自在に設けた扉体と、高周波が漏洩しな
   い程度の穴径でかつ開口率が５０％を越える多数の透孔
   を前記加熱箱の上壁面および下壁面のほぼ全面に穿ち、
   この透孔に対向位置して加熱箱外に配した石英あるいは
   結晶化ガラス等の赤外線透過率の良好な絶縁体で電熱線
   を挟持もしくは囲繞した発熱体とより戊り、前記加熱箱
   は断熱を施さず、加熱室内に良好な対流を形威し、かつ
   加熱室内の温度を調節しオーブン調理を行えるよう構成
   した高周波加熱装置。