JPS6250954B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転アンテナを加熱室に設けた高周
波加熱装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の例えば高周波加熱装置である電子レンジ
において、加熱室内に供給された高周波の分布特
性の均一化を図る方法として、加熱室に電波を撹
拌するスタラーフアンを設けたり、あるいは被加
熱物を載せた載置台を回転させたり、又は電波の
放射体即ち、アンテナを回転させる方法などがあ
るが、これらの中でアンテナを回転させる方法が
加熱室内の有効容積をより大きくとれるため、家
庭用の電子レンジに多く採用されている。しかし
回転するアンテナを加熱室上部に設けた場合、ア
ンテナと被加熱物との距離が比較的短かいため、
アンテナから放射される電波によつて加熱室内の
被加熱物を加熱する加熱特性がアンテナだけで決
まらず、アンテナと加熱室の寸法、形状との組合
せによつて決定される。即ち種々異なつた条件の
加熱室に共通して使えるアンテナはなく、加熱室
の条件が変るごとに最適なアンテナを設計しなけ
ればならなかつた。

過去、回転アンテナの形状や回転アンテナによ
る給電方法が数々発明、考案されているが、実施
されている回転アンテナは加熱室中央部の加熱度
合が略均一に行われず、例えば、冷凍しゆうまい
複数個を容器に入れアンテナの中央に近設した状
態で高周波を放射すると、中心部の１個のしゆう
まいの温度が他よりも極端に低くなり、あるいは
卵の目玉焼の場合は外周部が過熱され中心部が生
の状態であるという加熱むらが発生するという欠
点があつた。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので、加
熱室内全体における被加熱物の略均一な加熱特性
が得られる高周波加熱装置の提供を目的とするも
のである。

発明の構成 上記目的を達成するため、本発明の高周波加熱
装置は、高周波発振器で発振した高周波を加熱室
内へ導く導波管と、この導波管と前記加熱室とを
高周波的に結合する回転アンテナとからなり、前
記回転アンテナを、回転アンテナが取付けられる
加熱室壁壁面に対して略垂直な垂直成分と水平成
分とで構成し、前記略水平成分は60〜180゜範囲
の任意角度を有する扇状とし、この扇状の半径と
前記加熱室内へ臨む垂直成分との合計寸法を使用
波長の略1/2の整数倍とする構成であり、この回
転アンテナの作用で加熱室内に収容された被加熱
物全体を略均一に誘電加熱することができるとい
う効果を有するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を第１図から第３図に
基づいて説明する。

第１図において、１は高周波加熱装置の本体
で、この本体１内に設けられた加熱室２の開口部
にドア３が開閉自在に設けられている。４は本体
１の上部に設けられたヒータープレートで、この
ヒータープレート４で煮物等を行う時は本体１の
前面に設けられた操作つまみＡ５で第２図に示す
プレートヒーター６の電力をそれぞれ制御できる
ように構成されている。７は加熱室２内に設けら
れたヒータや高周波発振器の一例として用いたマ
グネトロン８の出力を制御する操作つまみＢであ
る。

第２図において９はプレートヒーター６の上部
に設けられた耐熱性誘電体からなるプレートであ
る。１０は加熱室２内の上部に設けられたヒータ
ーであり、１１は加熱室２外の加熱室底部に設け
られたヒーターである。このヒーター１０，１１
により加熱室２内を効率よく加熱することができ
る。１２は加熱室壁１３の外周に設けられた断熱
材である。１４はマグネトロン８で発生した高周
波を加熱室２内へ伝送するテーパー状の導波管で
ある。１５は導波管１４及び加熱室上壁１６を貫
通して加熱室２内に臨んで設けられた回転アンテ
ナで、加熱室上壁１６に対して略垂直な垂直成分
１７と略水平な水平成分１８とで構成されてい
る。この回転アンテナ１５は駆動軸１９、ベルト
２０及びプーリー２１，２２を介してモータ２３
で回転される。

第３図は回転アンテナ１５のみを取り出した状
態を示す斜視図である。

この回転アンテナ１５の略水平成分１８は60〜
180゜以内の任意の角度で略扇状に構成され、扇
状の水平成分１８の半径寸法と加熱室２内へ突出
している垂直成分１７の寸法との合計が使用波長
の約1/2又はその整数倍となつており、更に扇状
の水平成分１８の半径と加熱室２に突出している
垂直成分１７との寸法比は２対１の割合に設定さ
れている。また水平成分１８の扇状の円弧の両端
には突起２４が設けられている。この突起２４の
先端は扇形状の半径称に対して略直角になつてお
り、突起２４の幅は使用波長の略1/6で、突起２
４が円弧上から突出する長さは使用波長の略1/15
以下の寸法に設定されている。

以下上記構成における作用及び効果について説
明する。

回転アンテナ１５に回転効果をもたせるには、
水平成分１８からの電波放射比率を高めることが
重要である。回転アンテナ１５の水平成分１８の
扇状の角度が60゜以下では水平方向への電波の放
射量が少なく、180゜以上にすると電波が互いに
打ち消す部分が生じるため逆効果となるが、水平
成分１８の扇状の角度を60゜以上、180゜以下と
したことにより、単一の回転アンテナ１５であり
ながら複数方向に放射状の等しい水平電界を生じ
させ、これにより水平方向の電界が強められ、水
平成分１８からの電波放射量を増すことができ
る。

また加熱室２内に於ける回転アンテナ１５の垂
直成分１７と水平成分１８の合計寸法を使用波長
の1/2又はその整数倍とすることにより、導波管
１４から回転アンテナ１５に半波長以上の波を歪
められない形で励起することができ、更に回転ア
ンテナ１５から加熱室２内への電波放射も効率良
く行なえるようになる。

更に加熱室２内に於ける回転アンテナ１５の垂
直成分１７と水平成分１８との寸法比率を約１対
２とすることにより、上記扇状の効果に加えて、
水平成分１８からの電波放射の比率を更に高める
ことができる。実験的に確認した結果では、加熱
室２の中央部の加熱が特に強められていることが
判明した。

また扇状の円弧の先端に突起２４を設けること
により、この部分にある程度の極部的な電界集中
が得られ、この強電界部分を回転させることによ
り、回転アンテナ１５の効果は更に改善されて、
特に加熱室２中央部分の加熱の均一性が良くな
る。但し、電波は食品の外側から中心へ向つて吸
収されていくため、中心部の電界分布をそのまわ
りに比べ強めにしておいて丁度均一に加熱される
という具合であるが、上記突起２４を長くしすぎ
ると、中心部分の電界分布が多少弱くなつていく
傾向があるため、この突起２４の長さは使用波長
の1/15以下に、また突起２４の幅寸法は使用波長
の略1/6にすれば最もよいことも実験の結果から
判明した。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置によれば
加熱室内へ高周波を供給する回転アンテナの垂直
成分と水平成分との合計寸法の長さを、使用波長
の略1/2の整数倍とし、水平成分を60゜〜180゜の
扇状に構成したことにより、単一の回転アンテナ
でありながら複数方向へ放射状の略等しい水平強
電界を生じさせることができ、しかも垂直成分か
らの電波放射で、加熱室内の高周波分布特性を略
均一にすることが可能となり、加熱室内に収めら
れた被加熱物をむらなく加熱調理することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である高周波加熱装
置の斜視図、第２図は同第１図の正断面図、第３
図は同第２図に示す回転アンテナの斜視図であ
る。 ２……加熱室、１４……導波管、１５……回転
アンテナ、１７……垂直成分、１８……垂平成
分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱物を容する加熱室と、高周波発振器で
   発振された高周波を前記加熱室内へ伝送する導波
   管と、この導波管と前記加熱室とを高周波的に結
   合する回転アンテナとを備え、前記回転アンテナ
   を、回転アンテナが取付られる加熱室壁面に対し
   て略垂直な垂直成分と水平成分とで構成し、前記
   水平成分は60〜180゜の範囲の任意角度を有する
   扇状とし、この扇状の半径と前記加熱室内へ臨む
   垂直成分との合計寸法を使用波長の略1/2の整数
   倍とした高周波加熱装置。 ２ 回転アンテナの扇状の半径寸法と前記加熱室
   内へ臨む垂直成分の寸法との比を２対１に構成し
   た特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。 ３ 回転アンテナの扇状先端部の円弧上の任意の
   点に複数の突起を設ける構成とした特許請求の範
   囲第１項記載の高周波加熱装置。 ４ 回転アンテナの扇状の円弧両端部に各々突起
   を１個設ける構成とした特許請求の範囲第１項記
   載の高周波加熱装置。 ５ 回転アンテナの扇状の円弧端部に設けられた
   突起の幅寸法を使用波長の略1/6とした特許請求
   の範囲第１項記載の高周波加熱装置。 ６ 回転アンテナの扇状の円弧端部から突出する
   突起の長さを使用波長の1/15とした特許請求の範
   囲第１項記載の高周波加熱装置。 ７ 回転アンテナの扇状の円弧端部に突出した突
   起の先端部は、円弧の半径に対して略直角となる
   よう構成とした特許請求の範囲第１項記載の高周
   波加熱装置。