TW201309098A - 微波加熱裝置 - Google Patents

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TW201309098A
TW201309098A TW101106347A TW101106347A TW201309098A TW 201309098 A TW201309098 A TW 201309098A TW 101106347 A TW101106347 A TW 101106347A TW 101106347 A TW101106347 A TW 101106347A TW 201309098 A TW201309098 A TW 201309098A
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microwave
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chamber
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Ryuta Kondo
Makoto Nishimura
Masaki Shibuya
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Panasonic Corp
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Abstract

於本發明之微波加熱裝置中，放射微波之供電部(22)包含：垂直軸元件(22b)，其貫通形成於供電室(24)與波導管(21)之接合部分之結合孔(25)而設置於鉛垂方向上；及平板元件(22a)，其接合於垂直軸元件且具有對加熱室放射微波之放射面；且平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面相對於水平方向具有特定角度θ地傾斜配置。

Description

微波加熱裝置
本發明係關於一種對被加熱物放射微波而進行介電加熱之微波加熱裝置，特別係關於一種對作為被加熱物之食品進行介電加熱而調理之加熱調理器。
於微波加熱裝置中，以電子爐為代表之使用有微波之加熱調理器之基本構成包括：加熱室，其以不使微波洩漏至外部之方式被遮蔽；磁控管，其產生微波；及波導管，其將由磁控管產生之微波傳輸至加熱室。
於加熱調理器中，關於除上述加熱室、磁控管及波導管以外之構成物，根據適用於其目的之方式而使用各種構成。例如，根據使微波自哪一方向入射至加熱室而有橫向供電方式、下供電方式、上供電方式、上下供電方式等，且對應於該等供電方式不同而構成各不相同。
於使微波自加熱室之側面入射之橫向供電方式之情形時，必需以微波之分佈不偏倚之方式使作為被加熱物之食品本身於加熱室內旋轉。如此，於橫向供電方式中，利用所謂之轉盤方式。相反，於使微波自加熱室之底面入射之下供電方式、使微波自頂部壁面入射之上供電方式、及使微波自底面與頂部壁面之雙方入射之上下供電方式等情形時，不使作為被加熱物之食品移動，而使設置於波導管與加熱室之結合部分之作為供電部之天線旋轉而攪動放射微波。如此般地使天線旋轉之、所謂的旋轉天線方式係用於 下供電方式、上供電方式及上下供電方式。
於電子爐中，選擇哪一種供電方式係不僅考慮電子爐之功能，亦考慮與其他功能例如烤箱功能、烤架功能、蒸汽功能等之併用而決定。如此，於併用電子爐之功能與其他功能之情形時，除微波之供電構成以外，必需設置例如加熱器、水箱、蒸汽產生機構等。因此，必需將各個構成物有效率地配置於裝置內部(例如參照專利文獻1)。
又，於例如將烤箱、烤架、及作為超過100℃之水蒸氣之過熱水蒸氣等用於加熱調理器之情形時，因加熱室內變為高溫，故作為載置食品即被加熱物之盤之材質，有時使用耐熱性較高之導體製之盤。如此，於使用導體製之盤之情形時，因微波於導體製之盤反射，故加熱室內之微波之分佈與使用有微波透過之玻璃或陶瓷等介電體製之盤之情形不同。
又，有時使用導體製之網代替導體製之盤。於使用導體製之網之情形時，若網眼較波長大若干程度則會引起微波通過，故根據網形狀不同，加熱室內之微波之分佈亦產生變化。
進而，最近，使電子爐之功能與其他功能相互協作而進行調理之必要性提高。例如，於烤較大之食品之情形、或烤冷凍狀態之食品之情形等時，若僅利用加熱器進行加熱則僅加熱食品之表面，故有時火不能到達食品之內部。作為僅有此種加熱器之調理器，僅具有加熱器作為加熱源之小烘烤箱(oven toaster)符合此情況。由於使用此種小烘烤 箱僅以加熱器加熱至食品之內部，因此僅有為不燒焦食品表面而降低火力(輸出)以較低溫度且用較長時間地藉由熱傳導慢慢地加熱之方法。
另一方面，藉由使用介電加熱之電子爐對被加熱物進行加熱，因作為被加熱物之食品為介電體，故微波可浸透至食品之內部而對食品之內部進行加熱。如此，藉由使用電子爐而可使火於短時間內到達食品之內部。因此，藉由使對食品之內部進行加熱之電子爐之功能與烤食品表面之加熱器之功能協作，而可於短時間內將較大之食品或冷凍狀態之食品燒成美味食品。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭58-181289號公報
然而，於先前之加熱調理器中，於利用微波進行高頻加熱之情形時，當微波無法高效率地被作為被加熱物之食品吸收時，存在於加熱室內反射之微波自供電部經由波導管返回至磁控管，從而磁控管自發熱之問題。
進而，於先前之加熱調理器中，於與微波之高頻加熱同時地進行使用烤食品之表面之輻射熱或利用熱風之對流熱之加熱器加熱之情形時，有受到高溫加熱中之加熱室之影響而使作為微波之供給源之磁控管於運行動作中溫度上升之問題。於此種情形時，當構成為不抑制放射至加熱室內 之微波未被食品吸收而是於食品上反射所得之反射波返回至供電部時，如上述般有因磁控管之自發熱而導致磁控管之溫度上升變得更明顯之問題。
於作為設備機器而內裝於廚房中之構成之加熱調理器中，特別是為使加熱室儘可能地大且便於使用者操作，而將操作盤設置於加熱室之上方。因此，需要微波之供電構成或其他構成(例如，加熱器之驅動電路或冷卻構成)亦同樣地集中於加熱室之上方且小型地安裝。於如此般地構成之情形時，因於變為高溫之加熱室之上方配置有微波之供電構成，故磁控管易於接收加熱室之熱。特別是於磁控管本身接觸於加熱室之壁面之情形、或與磁控管接合之波導管抵接於加熱室頂部之外壁面並沿該外壁面延伸設置之情形時，加熱室之熱對波導管之影響變得非常地大。因此，於使微波供電構成與加熱器電力供給構成共存且同時地實施加熱運行之情形時，有難以實現兼顧防止磁控管之溫度上升與裝置之小型化之課題。
圖10係表示於將普通之微波供電構成設置於加熱室上側之加熱調理器中還設置具有加熱器之加熱器電力供給構成之情形時之概略構成之正視剖面圖。於圖10所示之先前之加熱調理器中，於構成加熱調理器之外觀之框體100之內部設置有用以對作為被加熱物之食品107進行介電加熱之加熱室101。於加熱室101內部之上下位置設置有加熱器102。又，於上側之加熱器102之上方且加熱室101之上方配置有磁控管103、波導管104、旋轉天線105、馬達106等 微波供電構成。於如此般地構成之先前之加熱調理器中，自作為供電部之旋轉天線105放射之微波為照射作為被加熱物之食品107之構成。於照射食品107之微波中，因空氣與食品107之介電係數不同，故換算成電力後大約64%之微波於空氣與食品107之邊界面反射。如此般地反射之微波自食品107朝向位於垂直上方之旋轉天線105之方向，藉由在垂直方向上具有較強之指向性之旋轉天線105而接收。其結果，旋轉天線105所接收之反射波之微波經由波導管104返回至磁控管103，因而引起磁控管103自發熱。於食品107之尺寸較小之情形時，自旋轉天線105放射之微波透過食品107到達加熱室101之底面之微波變多。因此，到達加熱室101底面之微波大致全部向加熱室101之頂部壁面反射，且其反射波由設置於頂部壁面之旋轉天線105接收。由旋轉天線105接收之反射波經由波導管104傳輸至磁控管103，因而引起磁控管103自發熱。
又，於如上述般地構成之先前之加熱調理器中，於加熱室101中產生之熱傳導過波導管104而傳輸至磁控管103，且磁控管103具有易被加熱之構造。其結果，於先前之加熱調理器中，磁控管103為除因自身之運行而發熱以外亦易於接收來自加熱室101之熱之構成，從而有磁控管103溫度上升之問題。因此，於先前之加熱調理器中，有磁控管103之故障、或壽命較短之課題。又，存在為解決該等課題而不得不將輸出設定為較低之課題。
進而，於先前之加熱調理器中，存在因磁控管103之溫 度上升而導致微波之加熱效率下降之問題。
又，於先前之加熱調理器中，於加熱室101之上側空間設置有微波供電構成，如圖10所示，因磁控管103垂直連接於加熱室101之上側，故磁控管103更易因高溫空氣之上升而被加熱，並且於加熱室101之上側必需有相當大之高度之空間。其結果，存在框體100之尺寸不得不變為大型之課題。
本發明之目的在於謀求設置於加熱室上側之微波供電構成之小型化而提供一種小型之微波加熱裝置，並且藉由不易接收反射波之供電構成而抑制因自發熱所引起之磁控管之溫度上升，謀求磁控管之長壽命化，從而提供一種不使輸出降低即可具有較高之可靠性且加熱效率提高之微波加熱裝置。
本發明之微波加熱裝置包括：加熱室，其用以收納被加熱物並對該被加熱物照射微波而進行高頻加熱；微波之供電室，其自上述加熱室之頂部壁面向上方突出形成；微波生成部，其生成用以於上述加熱室對上述被加熱物進行高頻加熱之微波；波導管，其將上述供電室與上述微波生成部連結並傳輸微波；及供電部，其包含貫通形成於上述供電室與上述波導管之 接合部分之結合孔而設置於鉛垂方向上之垂直軸元件，及接合於上述垂直軸元件且具有對上述加熱室放射微波之放射面之平板元件；且上述平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面相對於水平方向具有特定角度θ地傾斜配置。
於本發明之微波加熱裝置中，以微波自設置於加熱室之頂部壁面之供電室之結合孔朝向下方以特定角度θ放射之方式設置供電部之平板元件。因此，即便放射之微波之一部分在與被加熱物之邊界面反射，反射波亦會向自供電部偏離有與鉛垂方向所成之角度為θ之方向反射。因此，於供電部接收來自被加熱物等之反射波之情況大幅減少，從而成為可大幅抑制經由波導管返回至微波生成部之反射波成分之構成。
根據本發明，可提供一種能防止微波生成部之溫度上升而謀求微波生成部之長壽命化，不使輸出降低即可具有較高之可靠性，從而謀求提高輸出效率之微波加熱裝置。
本發明之第1態樣之微波加熱裝置包括：加熱室，其用以收納被加熱物並對該被加熱物照射微波而進行高頻加熱；微波之供電室，其自上述加熱室之頂部壁面向上方突出形成；微波生成部，其生成用以於上述加熱室對上述被加熱物 進行高頻加熱之微波；波導管，其將上述供電室與上述微波生成部連結並傳輸微波；及供電部，其包含貫通形成於上述供電室與上述波導管之接合部分之結合孔且設置於鉛垂方向上之垂直軸元件，及接合於上述垂直軸元件且具有對上述加熱室放射微波之放射面之平板元件；且上述平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面相對於水平方向具有特定角度θ地傾斜配置。
於如上述般地構成之本發明之第1態樣之微波加熱裝置中，於將設置於加熱室之頂部壁面之供電室與波導管接合之部分設置供給微波之結合孔，以使微波自該結合孔朝向下方以特定角度θ放射之方式設置有供電部之平板元件。因此，即便自供電部放射之微波之一部分在與被加熱物之邊界面反射，其反射波亦會向自供電部偏離與鉛垂方向所成之角度為θ之方向反射。因此，由供電部接收反射波之情況減少，經由波導管而返回至微波生成部之反射波成分得以抑制。其結果，於第1態樣之微波加熱裝置中，可防止因自發熱而導致微波生成部之溫度上升。又，第1態樣之微波加熱裝置為波導管經由供電室而接合於加熱室，且波導管與加熱室分離配置之構造。因此，成為即便加熱室內變為高溫微波生成部亦不易自加熱室之頂部壁面接收熱之構成，且自加熱室經由波導管傳導至微波生成部之熱亦大幅減少。因此，第1態樣之微波加熱裝置具有可確實地 防止微波生成部之溫度上升之構造。於第1態樣之微波加熱裝置中，即便微波生成部為設置於加熱室上方之小型之構成，亦可抑制微波生成部之溫度上升，從而謀求微波生成部之長壽命化，且不使微波生成部之輸出降低即可在保持較高之輸出之同時具有較高之可靠性，從而能謀求輸出效率之提高。
本發明之第2態樣之微波加熱裝置中，特別是第1態樣中之上述平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面以相對於水平方向具有特定角度θ之方式彎折而構成，且以具有上述特定角度θ而彎折之放射面之面積為上述平板元件之整個放射面之1/2以上之方式構成。於如此般地構成之第2態樣之微波加熱裝置中，自供電部放射之微波相對於平板元件之放射面而向垂直方向具有較強之放射指向性，彎折且設定為角度θ之放射面占整體之1/2以上。因此，於第2態樣之微波加熱裝置中，自供電部放射之大部分微波相對於鉛垂方向傾斜角度θ地放射。如此，自平板元件之放射面傾斜地放射之微波係於被加熱部等中，向自供電部偏離有該傾斜量之方向反射。因此，於第2態樣之微波加熱裝置中，供電部接收反射波之情況減少，可抑制經由波導管而返回至微波生成部之反射波成分，從而可防止因自發熱所引起之微波生成部之溫度上升。其結果，第2態樣之微波加熱裝置可謀求微波生成部之長壽命化，無需設定微波生成部之功率下降且可謀求輸出效率之提高。
本發明之第3態樣之微波加熱裝置中，特別是於第1或第 2態樣之加熱室內包括高溫加熱部，其於對被加熱物進行高頻加熱之同時以輻射熱或對流熱之至少一者對被加熱物進行加熱，且於在上述加熱室之上方配置有上述微波生成部及上述波導管之構成中，上述波導管具有包含水平部及鉛垂部且彎曲成直角之傳輸路，上述微波生成部水平連接於上述鉛垂部，設置於上述加熱室之頂部壁面之上述供電室經由結合孔而連接於上述水平部，上述波導管及上述微波生成部均與上述加熱室分離配置。於如此般地構成之第3態樣之微波加熱裝置中，具有如下構成：即便於金屬托盤等具有電波屏蔽作用之材料上載置被加熱物並同時併用高頻加熱與其他加熱，亦可自設置於加熱室之頂部壁面之供電室向下方供給微波。因此，第3態樣之微波加熱裝置可不屏蔽微波而確實地對被加熱物進行微波加熱。又，於第3態樣之微波加熱裝置中，因微波自供電部之平板元件之放射面相對於鉛垂方向傾斜地放射，故返回至微波生成部之反射波成分得以抑制，可防止因自發熱而引起之溫度上升。進而，於加熱室之頂部壁面設置供電室，將彎曲成直角之波導管連接於該供電室，因波導管及微波生成部均與加熱室之頂部壁面分離配置，故第3態樣之微波加熱裝置成為微波生成部不易自高溫加熱中之加熱室之頂部壁面接收熱之構成，且自加熱室經由波導管傳導至微波生成部之熱亦減少。因此，第3態樣之微波加熱裝置可確實地防止微波生成部之溫度 上升。如此，於第3態樣之微波加熱裝置中，即便微波生成部為設置於加熱室上方之小型構成，亦可使自加熱室向微波生成部之導熱減少，從而可謀求微波生成部之長壽命化，無需設定微波生成部之功率下降且可謀求輸出效率之提高。進而，於第3態樣之微波加熱裝置中，將微波生成部例如磁控管橫向地水平連接於波導管之鉛垂傳輸路，故可使裝置整體之高度方向之尺寸為小型。
本發明之第4態樣之微波加熱裝置中，特別是於第1至第3態樣中之任一項之上述平板元件之整個放射面中，若將相對於水平面傾斜特定角度θ之放射面之傾斜方向上之整個放射面之總長設為Ly，將自上述加熱室內之被加熱物至與接合於上述垂直軸元件之位置對應之上述平板元件之放射面之位置為止之高度設為H，則上述傾斜之放射面之傾斜角度θrad設定為大於Ly/2/H且小於Ly/H之角度。於如此般地構成之第4態樣之微波加熱裝置中，因平板元件之傾斜之放射面之傾斜角度θrad大於Ly/2/H(Ly/2/H<θ)，故該傾斜角度θrad設定為即便以自平板元件之放射面朝向垂直方向之較強之放射指向性放射之微波於加熱室之底面附近在被加熱物或壁面反射亦不會返回至供電部之角度。又，因平板元件之傾斜之放射面之傾斜角度θrad小於Ly/H(θ<Ly/H)，故該傾斜角度θrad可設定為如下之較佳放射角度，即，可防止傾斜角度過大而導致於垂直軸元件之正下方之加熱室之底面中央附近形成未放射微波之區域，從而可防止被加熱物之中央部分未被充分加熱而呈圓環狀 (環狀)加熱。因此，第4態樣之微波加熱裝置可同時實現無加熱不均之微波加熱與抑制返回至微波生成部之反射波成分而防止微波生成部之因自發熱所引起之溫度上升。
於本發明之第5態樣之微波加熱裝置中，特別是亦可由直徑約62 mm之大致圓形之平板構成第1至第4態樣中之任一項之上述平板元件。如此般地構成之第5態樣之微波加熱裝置成為適合電子爐用等微波加熱用之波長之平板元件，且可使平板元件確實地以微波之波長共振。第5態樣之微波加熱裝置係於平板元件之放射面產生在與該放射面垂直之方向具有波束之中心軸之單向性之放射圖案，故來自平板元件之放射面之微波相對於鉛垂方向傾斜角度θ地放射。其結果，因反射波向自供電部偏離有該傾斜量之角度θ之方向前進，故於第5態樣之微波加熱裝置中，抑制供電部接收反射波，從而防止微波生成部之因自發熱所引起之溫度上升。
本發明之第6態樣之微波加熱裝置特別是亦可構成為：第5態樣之上述供電部之上述垂直軸元件接合於自上述平板元件之圓板之中心偏心之位置，且使上述垂直軸元件旋轉。於如此般構成之第6態樣之微波加熱裝置中，可自平板元件之放射面對加熱室內均勻地攪動放射微波。
本發明之第7態樣之微波加熱裝置中，特別是第5或第6態樣之上述平板元件亦可於包含圓板之中心線(具有圓板之中心點之線)之直線上之彎折線上使一放射面相對於另一放射面以彎折特定角度θ而構成。於如此般構成之第7態 樣之微波加熱裝置中，可自平板元件之放射面對加熱室內較多地放射相對於鉛垂方向傾斜有角度θ之微波。
以下，一面參照隨附之圖式一面對本發明之微波加熱裝置之較佳之實施形態進行說明。再者，於以下實施形態之微波加熱裝置中雖使用加熱調理器進行說明，但加熱調理器為例示，作為本發明之微波加熱裝置並不限定於加熱調理器，亦包含利用作為高頻加熱之介電加熱之加熱裝置、乾燥裝置、陶藝用加熱裝置、廚房垃圾處理機、或半導體製造裝置等加熱裝置。因此，本發明並不限定於以下實施形態之具體構成，亦包含基於相同之技術思想之構成。
(實施形態1)
作為本發明之實施形態1，對微波加熱裝置中之加熱調理器進行說明。再者，於以下各實施形態中，作為加熱調理器之加熱機構，以至少包括1個加熱器之電子爐為例進行說明。
圖1係表示作為本發明之實施形態1之微波加熱裝置之加熱調理器中之主要部分之內部構成之正視剖面圖。於圖1所示之加熱調理器中，於構成加熱調理器之外觀之框體10之內部設置有用以對作為被加熱物之食品15進行介電加熱(高頻加熱)之加熱室11。即，於加熱室11中收納作為被加熱物之食品15，並對該食品15放射微波而進行高頻加熱。於由表面經琺瑯塗裝之鋼板所形成之加熱室11之內部，設置有作為用以使加熱室內變為高溫之高溫加熱部之輻射加熱部即2個上加熱器12、下加熱器13。一方之上加熱器12 配置於加熱室11之頂部壁面側(上側)，另一方之下加熱器13配置於加熱室11之底面壁側(下側)。於加熱室11之內部，可裝卸地設置有使不鏽鋼之棒材縱橫地組合並焊接而形成之烤架14。烤架14為可安裝於加熱室11中之複數段之所期望之位置之構成。載置於烤架14上之作為被加熱物之食品15由上加熱器12與下加熱器13夾持且自上下方向被輻射加熱。構成加熱室11之壁面與壁面之間之連接部分之角由曲面構成。又，加熱室11之底面壁之整體形成為具有較大之曲率半徑之曲面形狀。
再者，於實施形態1之加熱調理器中，以加熱室11之壁面由進行了琺瑯塗裝之鋼板所形成之例進行說明，但亦可由進行具有其他耐熱性之塗裝之鋼板所形成。又，作為壁面材質亦可為不鏽鋼、PCM鋼板(Pre-coated metal，預塗鋼板)。於實施形態1中，烤架14係使不鏽鋼之棒材組合而形成，但亦可使用實施電鍍處理之鋼材等形成。
如圖1所示，於加熱室11之頂部壁面中之中央附近設置有供電室24。於供電室24之內部配置有作為電波攪動部之旋轉天線之供電部22。供電室24之壁面包含反射自供電部22放射之微波之材料，且具有屏蔽構造以使微波不向供電室24之外側洩漏。旋轉天線之供電部22以形成於波導管21且自作為結合孔之供電口25導出之方式設置。波導管21將來自作為微波生成部之磁控管16之微波傳輸至供電部22。磁控管16生成用以於加熱室11對作為被加熱物之食品15進行高頻加熱之微波。傳輸至供電部22之微波放射至加熱室 11內。磁控管16係配置在設置於加熱室11上側之波導管21之右側端部(參照圖1)，作為磁控管16之振盪天線之磁控管輸出部44沿橫向(水平方向)插入波導管21。
於如上述般構成之實施形態1之加熱調理器中，作為1個加熱機構而具有利用微波之介電加熱部，作為其他加熱機構而具有作為利用上加熱器12、下加熱器13之輻射之高溫加熱部的輻射加熱部。如此，實施形態1之加熱調理器為可藉由併用介電加熱部與輻射加熱部而對加熱室11內之作為被加熱物之食品15進行所期望之加熱調理之構成。
再者，於實施形態1之加熱調理器中，以作為一個加熱機構而具有利用微波之介電加熱部，且作為其他加熱機構而具有利用上加熱器12、下加熱器13之輻射加熱部之構成進行說明，但於加熱調理器中，亦可於加熱室內設置使熱風循環而進行加熱調理之對流加熱部代替如輻射加熱部之高溫加熱部。作為該對流加熱部，為於加熱室之背面側設置循環風扇及循環加熱器，而將加熱室內之空氣加熱至較高溫度並使之循環之構成。當然，於加熱調理器中，亦可構成為設置介電加熱部、輻射加熱部及對流加熱部之3個加熱部而進行加熱調理。
實施形態1之加熱調理器中之作為輻射加熱部之上加熱器12、下加熱器13係將電熱線連同填充材料一併密封於金屬管內而構成。於加熱室11內設置有與上加熱器12之表面接觸之上加熱器熱電偶17。上加熱器熱電偶17以不受自供電部22放射之微波之影響之方式由金屬管覆蓋，並作為上 加熱器12之溫度檢測機構而發揮作用。又，於加熱室11內設置有與下加熱器13之表面接觸之下加熱器熱電偶18，且具有與上加熱器熱電偶17相同之構成。下加熱器熱電偶18係作為下加熱器13之溫度檢測機構而發揮作用。於加熱室11之壁面固定有熱敏電阻19作為加熱室內之溫度檢測機構。上加熱器熱電偶17、下加熱器熱電偶18及熱敏電阻19係電性連接於作為控制機構之控制部20。控制部20係根據來自上加熱器熱電偶17、下加熱器熱電偶18及熱敏電阻19之各自之檢測信號，而控制向上加熱器12及下加熱器13之通電量。如此，於實施形態1之加熱調理器中，對加熱室11之加熱量以成為所設定之溫度之方式高精度地進行加減控制。
於加熱室11之內部，藉由來自上方之輻射熱而對作為被加熱物之食品15進行加熱之輻射加熱部之上加熱器12配置於供電室24之正下方以外之區域。即，藉由自供電室24內之作為旋轉天線之供電部22放射之微波而直接照射作為被加熱物之食品15而不直接照射上加熱器12。
設置於加熱室11上側之波導管21包括沿水平方向延伸設置之水平部42、及沿鉛垂方向延伸設置之鉛垂部43。即，波導管21藉由由水平部42所形成之水平傳輸路(42)及由鉛垂部43所形成之鉛垂傳輸路(43)而具有彎折成直角之L字形狀之內部通路(傳輸路)。作為微波生成部之磁控管16係使作為振盪天線之磁控管輸出部44以沿水平方向導入之方式插入連接於波導管21之鉛垂部43。因此，磁控管16橫向 連接(水平連接)於波導管21，故與將磁控管16沿縱向連接(鉛垂連接，參照圖10)於波導管21之情形相比，鉛垂方向之高度尺寸變短。
於如上述般形成於具有L字形狀之內部通路(傳輸路)之波導管21之水平部42(水平傳輸路)之供電口25設置有作為旋轉天線之供電部22。供電部22包括平板元件22a及垂直軸元件22b。供電部22之垂直軸元件22b連接於馬達23。且構成為藉由馬達23之驅動而使垂直軸元件22b旋動，從而使平板元件22a旋轉。供電部22結合於波導管21之水平傳輸路(42)，且傳輸過波導管21之微波藉由供電部22之平板元件22a而攪動放射至加熱室11內。
於加熱室11之頂部壁面之大致中央設置有收納旋轉之平板元件22a之圓頂形狀之供電室24。供電室24具有下端部分擴展成圓形之形狀、即圓錐梯形形狀。供電室24係藉由收縮加工使加熱室11之頂部壁面向外側突出而形成為圓錐梯形形狀。形成於波導管21之水平部42之下表面之供電口25連接於形成在供電室24之上端部之開口且與結合孔成為一體地發揮作用，波導管21與供電部22之結合部分作為供電口而確保有特定直徑。如上述般，供電室24構成為設置於加熱室11之頂部壁面，且反射自平板元件22a向橫方向(大致水平方向)放射之微波。平板元件22a係以所使用之微波之波長共振，且以產生在與平板元件22a之放射面垂直之方向具有波束之中心軸之單向性之放射圖案之方式設定。且構成為若自平板元件22a向水平方向輕微放射微波 則會於供電室24之壁面反射。又，供電室24係以使來自平板元件22a之微波放射至加熱室11內之方式敞開供電室24之下端部分。
如圖1所示，於加熱室11之頂部壁面，於成為電室24之下端之開口部分設置有遮罩27。遮罩27為雲母製且設置為使自加熱室11內之食品飛散之污漬等不附著於供電部22之平板元件22a等。遮罩27係可裝卸地安裝於設置於加熱室11之頂部壁面之絕緣體之掛鉤26。再者，遮罩27以使用有作為低損失介電材料之雲母之例進行了說明，但並不限定於雲母，即便使用陶瓷或玻璃等材料亦發揮相同之效果。
設置於加熱室11內之上部之上加熱器12係以不藉由來自供電部22之微波而直接加熱之方式，避開成為供電室24之下端之開口部分之正下方而配置。如此，因上加熱器12以繞過供電室24之開口部分之方式配置，故於上加熱器12之中央部分形成有空隙部28。因此，自供電部22朝向食品15之方向直接放射之微波M(參照圖1)不會受上加熱器12妨礙。如此，於實施形態1之加熱調理器中，自供電部22放射之微波M不直接加熱上加熱器12，因而可防止損失，從而能謀求提高加熱效率。
圖2係表示實施形態1之加熱調理器中之波導管21及供電室24之立體圖。如圖2所示，波導管21包含形成水平傳輸路之水平部42、及形成鉛垂傳輸路之鉛垂部43，且具有作為傳輸路之內部通路呈L字形狀地彎折成直角之彎曲形狀。即，水平傳輸路(42)之延伸設置方向(水平方向)與鉛 垂傳輸路(43)之延伸設置方向(鉛垂方向)正交。如上述般，波導管21包含彎曲成直角之水平傳輸路(42)及鉛垂傳輸路(43)，作為微波生成部之磁控管16水平連接於鉛垂傳輸路(43)，將來自磁控管16之微波傳輸至水平傳輸路(42)。
於實施形態1中，若將自水平部42與鉛垂部43之連接部位之彎曲位置C(參照圖2)至供電口25之中心為止之水平傳輸距離設為Lh(參照圖2)，則於實施形態1中，距離Lh設定為大約135 mm。再者，所謂水平傳輸距離Lh，係指自波導管21內之傳輸路之彎曲位置C至供電口25之中心為止之沿水平傳輸路之延伸設置方向(圖1中之左右方向)之水平距離。
波導管21之作為傳輸路之內部通路之寬度a為大約80 mm，波導管21之水平部42之內部通路之高度b為大約16 mm。再者，內部通路之寬度a及水平部42中之內部通路之高度b表示作為波導管21之內表面側之傳輸路之尺寸。
如上述般，磁控管16橫向且水平連接地固定於波導管21之鉛垂部43。即，磁控管16之作為振盪天線之磁控管輸出部44橫向插入並安裝於形成於波導管21之鉛垂部43之側面壁(右側面壁)之開口部29。於波導管21中，若將自彎曲位置C至磁控管16之磁控管輸出部44之中心為止之鉛垂傳輸距離(鉛垂方向之長度)設為Lv(參照圖2)，則實施形態1中之鉛垂傳輸距離Lv設定為大約15 mm。
於實施形態1之加熱調理器中，磁控管16使用振盪頻率 為約2450 MHz者。因此，若將內部通路之寬度a為約80 mm之波導管21內之管內波長設為λg，則λg為約190 mm，半波長(λg/2)之長度為約95 mm(λg/2=95 mm)。因此，實施形態1之加熱調理器之波導管21之構成係構成為作為水平部42之實際之傳輸路之長度之水平傳輸距離Lh(約135 mm)長於半波長(λg/2=95 mm)(Lh>λg/2)。又，構成為作為鉛垂部43之實際之傳輸路之長度之鉛垂傳輸距離Lv(約15 mm)短於1/4波長(λg/4=47.5 mm)(Lv<λg/4)。
圖3係表示實施形態1之加熱調理器中之供電部22及被加熱物15之主要部分剖面圖。如圖3所示，藉由旋轉而攪動放射自波導管21傳輸之微波之供電部22之平板元件22a為金屬製，且具有將厚度1 mm、直徑62 mm之圓板沿包含該圓板之中心線(具有圓板之中心點之線)之彎折線彎折角度10°之形狀。將馬達23之旋轉傳遞至平板元件22a之垂直軸元件22b係連接於平板元件22a之自圓板中心偏心約12 mm之位置。因此，平板元件22a之一方之半圓部分之放射面連接於垂直軸元件22b且配置於水平方向，剩下之半圓部分之放射面以自水平方向彎折且以特定角度θ(θ=10°)朝向下方之方式配置。再者，以將實施形態1中之平板元件22a之彎折線之位置於包含圓板之中心線之直線上之彎折線上彎折之構成進行說明，但本發明並不限定於該構成，彎折線亦可不包含圓板之中心線。因此，於本發明之微波加熱裝置中，平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面只要相對於水平方向具有特定角度θ而彎折，且具有特 定角度θ而彎折之放射面之面積只要以成為平板元件之整個放射面之1/2以上之方式構成即可。
如上述般，平板元件22a藉由彎折線而分成配置於水平方向之水平面部Ah、及相對於水平面以特定角度θ自彎折線向下方斜行之斜行面部As之2個區域。而且，斜行面部As之放射面設定為與水平面部Ah之放射面相同，或者較水平面部Ah之放射面為寬(As≧Ah)。於實施形態1之加熱調理器中，平板元件22a之斜行面部As所包含之與彎折線正交之線(Y)相對於水平面部Ah以彎折角度(θ=10°)自水平面(X)朝向下方。若以弧度法(Radian)表示作為特定角度之彎折角度(θ=10°)，則θ≒0.175 rad。此時之sinθ(≒0.174)因角度(θ=10°)較小，故與θrad大致相等。因此，亦可認為作為直徑為62 mm之圓板之平板元件22a之與彎折線正交之Y方向之長度(Ly)約為62 mm。
而且，若於加熱室11之內部，將自食品15之表面至與接合於垂直軸元件22b之位置對向之平板元件22a之水平面部Ah之放射面之位置為止之高度設為H，則於實施形態1之加熱調理器中，H為約330 mm。因此，平板元件22a之斜行面部As之斜行角度θrad為約0.175，故設定為大於Ly/2/H≒0.094且小於Ly/H≒0.188之角度(Ly/2/H<θrad<Ly/H)。
於垂直軸元件22b中，馬達23側之部分包含氟樹脂，平板元件22a側之部分包含金屬。垂直軸元件22b之金屬部分分別具有進入至波導管21內部之部分、及通過波導管21之 供電口25而向供電室24側突出之部分。又，垂直軸元件22b中之金屬部分與供電口25之間隙係確保有5 mm以上之距離。
其次，對如上述般地構成之實施形態1之加熱調理器之動作及作用進行說明。
於如實施形態1之圓形之平板元件之情形時，已知有若將平板元件之直徑設為c則利用c=0.58×(波長)而求出基本模式下之進行激振之共振頻率。然而，包含垂直軸元件22b之共振頻率會根據垂直軸元件22b之長度或直徑、垂直軸元件22b接合於平板元件22a上之位置等而變化，故準確之共振頻率係考慮到該等尺寸形狀而最終決定者。
因此，於如上述般地構成之實施形態1之加熱調理器中，以直徑約62 mm之圓形之平板元件22a共振，藉由該共振電流而產生在與平板元件22a之彎折之水平面部Ah及斜行面部As之各自之放射面垂直之方向上具有波束之中心軸之單向性之放射圖案。具有較強之放射指向性而自相對於水平方向以特定角度θ向下方傾斜之斜行面部As之放射面放射之微波，相對於鉛垂方向傾斜有角度θ地放射。
通常，食品15之水分含有率較高，在微波方面而言可認為與水大致同等。因水之比介電係數為大約80，故垂直地入射至食品15之微波中透過食品內並被吸收之部分，因與空氣之介電係數不同故換算成電力後為大約36%，剩下之大約64%於空氣與食品15之邊界面上反射。
如上述般，自平板元件22a相對於鉛垂方向傾斜有角度θ 地放射之微波之一部分在與食品15之邊界面上反射。該反射波向自作為供電部22之天線偏離有與鉛垂方向所成之角度θ之方向反射。傾斜角度θrad大於Ly/2/H(Ly/2/H<θrad)，故理想的是於微波前進距離H之期間，於食品15上在與平板元件22a之放射面偏離有距離Ly/2之點反射，於反射波再次向上方前進距離H之期間偏離距離Ly/2。因此，於反射波所到達之該位置不存在平板元件22a，故於實施形態1之加熱調理器中，可防止由天線接收來自食品15之反射波。
如上述般，於實施形態1之加熱調理器中，於加熱室11之頂部壁面設置有作為連接波導管21而供給微波之結合孔之供電口25，以微波自該結合孔部分向下方以特定角度θ放射之方式配置有平板元件22a。因此，放射之微波之一部分在與作為被加熱物之食品15之邊界面上反射，但該反射波向自作為天線之供電部22偏離有與鉛垂方向所成之角度θ之方向反射。因此，藉由作為供電部之天線而接收來自被加熱物之反射波之情況大幅減少，經由波導管21而返回至磁控管16之反射波成分得以抑制。其結果，於實施形態1之加熱調理器中成為如下構成：可防止因自發熱而導致磁控管16之溫度上升，從而可謀求磁控管16之長壽命化，無需對磁控管16設定功率下降，且可謀求輸出效率之提高。
於實施形態1之加熱調理器中，自天線放射之微波以平板元件22a之向下之面作為放射面，且向與該向下之面垂 直之方向具有較強之放射指向性。又，於平板元件22a之圓板之中心線彎折且設定為彎折角度θ之斜行面部As之放射面占整個放射面之1/2以上。因此，來自平板元件22a之放射波之大部分相對於鉛垂方向傾斜角度θ地放射。以該平板元件22a之斜行面部As為放射面而傾斜地放射之微波係傾斜地照射被加熱物等，且向自作為供電部22之天線之位置偏離有該傾斜量之方向反射。因此，於實施形態1之加熱調理器中，天線接收反射波之情況大幅減少，可大幅抑制返回至磁控管16之反射波成分。因此，實施形態1之加熱調理器成為防止因自發熱而導致磁控管16之溫度上升之構成。
於實施形態1之加熱調理器中，波導管21具有彎折成直角之L字形狀，磁控管16橫向地連接於波導管21。即，以磁控管16之磁控管輸出部44之導出部分與波導管21之鉛垂壁面正交之方式安裝。因此，接合有磁控管16之波導管21之配置空間之上下方向即鉛垂方向之尺寸(高度)變小。例如，如上述圖10所示之先前之構成，與沿鉛垂方向接合有磁控管103之波導管104之配置空間之高度相比，實施形態1中之接合有磁控管16之波導管21之配置空間之高度較小。又，因磁控管16橫向地接合於波導管21，故較磁控管16靠上方之空間有餘裕，可配置其他構成物。
因此，於實施形態1之加熱調理器中，可小型地形成包含磁控管16、波導管21、及供電室24等之微波供電構成。又，於設為內裝於廚房中之構成之情形時，將操作盤設置 於加熱室之上方，並且電子電路、微波供電構成、冷卻構成等其他構成亦集中於加熱室之上方，從而易於獲得小型地安裝之空間。
於實施形態1之加熱調理器中，於自加熱室11之頂部壁面向上方突設之供電室24之突出端部之供電口25連接有波導管21之水平部42，波導管21之鉛垂部43自彎曲位置C向上方延伸設置。因此，波導管21以遠離加熱室11之頂部壁面之方式配置。而且，於實施形態1之加熱調理器中，於加熱室11之頂部壁面形成供電室24，於該供電室24之上方端部連接有波導管21。因此，波導管21經由供電室24而與加熱室11結合。因此，與使波導管直接接觸加熱室之頂部壁面之情形相比，可使波導管21與供電室24之接觸部分之面積較小，且可以使水平部42之一半以上之部分不與其他構件接觸之方式構成。又，波導管21以與加熱室11分離之方式構成而於兩者之間形成有空間。因此，於實施形態1之加熱調理器之構成中，可防止自高溫加熱中之加熱室11之頂部壁面對波導管21直接傳導熱。
又，於實施形態1之加熱調理器中構成為自加熱室11經由供電室24、波導管21而傳導至磁控管16之熱量大幅減少。進而，因磁控管16以與加熱室11分離之方式配置，故於實施形態1之加熱調理器中，可防止自加熱室11之頂部壁面向磁控管16直接傳導熱。
於如上述般構成之實施形態1之加熱調理器中，成為磁控管16不易自高溫加熱中之加熱室11之頂部壁面接收熱之 構成，且自加熱室11經由波導管21而傳導至磁控管16之熱減少，從而防止磁控管16之溫度上升。其結果，即便為磁控管16設置於加熱室11上方之小型之構成，亦可使自加熱室11向磁控管16之導熱減少，從而可謀求磁控管16之長壽命化，無需對磁控管16設定功率下降且可謀求輸出效率之提高。
進而，於實施形態1之加熱調理器中，因對於波導管21之鉛垂傳輸路(43)橫向地水平連接有作為微波生成部之磁控管16，故可使裝置整體之高度方向之尺寸為小型。
於實施形態1之加熱調理器中，藉由將波導管21之水平部42之水平傳輸距離Lh(參照圖2)設定為較長，而可進一步抑制自加熱室11經由供電室24及波導管21而傳導至磁控管16之熱量。磁控管16因通常係溫度越低效率越高，故於實施形態1之加熱調理器中，成為磁控管16之輸出效率提高之構成。
於實施形態1之加熱調理器中，即便於金屬托盤等具有電波屏蔽作用之材料上載置食品15且同時併用電波及其他加熱功能，亦會因自頂部壁面部分之供電室24向下方供給微波，故可不屏蔽微波而確實地對食品15進行微波加熱。
又，因微波自平板元件22a之斜行面部As之放射面相對於鉛垂方向傾斜地放射，故返回至作為微波生成部之磁控管16之反射波成分得以大幅抑制，且可防止磁控管16之因自發熱所引起之溫度上升。
進而，因波導管21及磁控管16均以與加熱室11之頂部壁 面分離之方式構成，故成為自高溫加熱中之加熱室11經由波導管21而傳導至磁控管16之熱量大幅減少，從而進一步防止磁控管16之溫度上升之構成。
於實施形態1之加熱調理器中，因傾斜角度θrad大於Ly/2/H(Ly/2/H<θrad)，故設定為即便自平板元件22a之斜行面部As之放射面相對於鉛垂方向傾斜地以較強之放射指向性放射之微波於加熱室11之底部附近在食品15或壁面反射亦不會返回至天線之角度。又，斜行面部As之放射面之傾斜角度θrad小於Ly/H(θrad<Ly/H)，故可防止放射面之傾斜角度過大而導致微波無法放射至作為天線之正下方之鉛垂方向之加熱室11之底面中央附近。於實施形態1之加熱調理器中，以可確實地防止食品15之中央部分未充分地加熱而加熱成圓環狀(環狀)之方式，將平板元件22a之放射面設定為較佳之放射角度。藉此，於實施形態1之加熱調理器中，可兼顧實現無加熱不均之微波加熱、與大幅抑制返回至磁控管16之反射波成分從而防止磁控管16之因自發熱所引起致之溫度上升。因此，實施形態1之加熱調理器可謀求磁控管16之長壽命化，無需對磁控管16設定功率下降且可謀求輸出效率之提高。
於實施形態1之加熱調理器中，實現適合2450 MHz之電子爐用微波之波長之平板元件22a，且平板元件22a為直徑約62 mm之大致圓形之平板。因此，實施形態1之加熱調理器能以2450 MHz之微波之波長共振，產生在與平板元件22a之放射面垂直之方向具有波束之中心軸之單向性之放 射圖案。又，於實施形態1之加熱調理器中，來自平板元件22a之斜行面部AS之放射面之放射波相對於鉛垂方向傾斜角度θ地放射。因此，構成為向自天線僅偏離有傾斜量(θ)之方向反射，從而抑制天線接收反射波，防止磁控管16之因自發熱所引起之溫度上升。因此，可謀求磁控管16之長壽命化、無需設定磁控管16之功率下降且可提高輸出效率。
於實施形態1之加熱調理器中，於作為波導管21之兩側之對向之壁面之E面形成有具有多個貫通孔36a、36b之通氣區域21a。圖2中僅記載由一方之壁面上之複數個貫通孔36a所構成之通氣區域21a，雖被該一方之壁面遮蔽但對向之另一方之壁面上亦同樣地形成有由複數個貫通孔36b所構成之通氣區域21a。通氣區域21a為以不使微波向波導管21之外部洩漏之方式排列有多個直徑約2~5 mm之較小之貫通孔36a、36b之壁面之區域。如此，藉由在波導管21之壁面設置具有複數個貫通孔36a、36b之通氣區域21a，而可使波導管21之壁面之導熱阻力變大，並且可使空氣通過通氣區域21a中之貫通孔36a、36b而移動。其結果，藉由在波導管21中產生空氣移動而產生冷卻作用，從而自加熱室11經由波導管21而傳導至磁控管16之熱減少。因此，即便磁控管16為設置於加熱室11上方之小型構成，亦可使自高溫加熱中之加熱室11向磁控管16之導熱減少從而防止磁控管16之溫度上升，且謀求磁控管16之長壽命化。又，磁控管16通常係溫度越低效率越高，故實施形態1之加熱調 理器成為由磁控管16產生之微波之加熱效率提高之構成。
又，於實施形態1之構成中，因將波導管21之水平部42之水平傳輸距離Lh設定為長於半波長(λg/2)，故成為可使磁控管16與供電部22之結合狀態穩定，即便於負載變化等運行狀態發生變動之情形時亦可維持較高之效率之構成。
又，藉由具有較長之水平傳輸路之波導管21而抑制自加熱室11向磁控管16導熱，即便為磁控管16設置於加熱室11上方之小型構成，亦可防止磁控管16之溫度上升。
進而，於實施形態1之加熱調理器中，藉由將波導管21之自磁控管輸出部44之中心至彎曲位置C為止之鉛垂傳輸距離Lv設定為短於1/4波長(λg/4)，而可使傳輸效率提高。於波導管21中，藉由將鉛垂傳輸距離Lv設定為振盪頻率之1/4波長以下，而可使自磁控管輸出部44至包含彎曲位置C之彎曲部分為止之區域中電場不變成反方向，從而防止於波導管21之傳輸路內產生複雜之反射。其結果，於實施形態1之加熱調理器中，成為較高之振盪效率，且成為加熱效率較高之裝置。
再者，於實施形態1之加熱調理器中，以作為一個加熱機構具有利用微波之介電加熱部，且作為其他加熱機構併用利用上加熱器12、下加熱器13之輻射之高溫加熱部之構成進行了說明，但本發明並不限定於此種構成，作為其他高溫加熱部亦可於加熱室內設置使熱風循環而進行加熱調理之對流加熱部。
進而，本發明之微波加熱裝置置亦可設為如下構成， 即，設有使用磁控管之介電加熱部，並且作為高溫加熱部而設置有輻射加熱部與對流加熱部之雙方。如此般地構成之本發明之微波加熱裝置係於介電加熱部之構成中，自加熱室經由供電室及波導管而傳導至磁控管之熱量大幅減少。因此，於本發明之微波加熱裝置中，即便使用其他加熱機構，亦可防止磁控管之溫度上升從而可謀求長壽命化。
又，於實施形態1之加熱調理器中，雖表示了平板元件22a為圓形之情形，但圓為橢圓之一種，即便平板元件為橢圓形，只要在與橢圓之長軸正交之方向上形成彎折線而構成水平面部Ah及斜行面部As亦可。只要如此般地構成之平板元件之斜行面之長軸方向之整體長度(Ly)為大約1/2波長，則即便平板元件之水平面之長軸方向之整體長度與斜行面之長軸方向之長度(Ly)多少有些不同，亦以與實施形態1之加熱調理器之平板元件22a類似之共振模式激振，且其共振頻率僅產生若干變化。因此，只要平板元件之水平面之長軸方向之整體長度為1/4波長~3/4波長左右之範圍內，則可構成充分地實現發揮本發明之功能之特性之平板元件。
再者，作為此處所說明之平板元件之形狀，雖僅為圓形與橢圓形之情形，但就平板元件為共振狀態而言亦可為矩形，進而無需為完全之矩形或橢圓形。當然亦可考慮例如較大地切割角或使角帶弧度之矩形，又其中間形狀等多種形狀。即，基本上只要平板元件為斜行面之最大寬度為大 約1/2波長、水平面之最大寬度為大約1/4波長~3/4波長之範圍內之平板即可。
(實施形態2)
以下，作為本發明之微波加熱裝置之一例對實施形態2之加熱調理器進行說明。於實施形態2之加熱調理器中，與上述實施形態1之加熱調理器較大地不同之方面為用以對加熱室供給微波之構成。
於以下實施形態2之加熱調理器之說明中，對具有與實施形態1之加熱調理器之構成要素相同之功能、構成者標註相同之符號，且其詳細之說明適用實施形態1之說明。圖4係表示實施形態2之加熱調理器之主要部分之內部構成之正視剖面圖。圖5係圖4所示之加熱調理器之側視剖面圖。
如圖4及圖5所示，於實施形態2之加熱調理器中，傳輸來自磁控管16之微波之波導管21係與實施形態1之波導管21同樣地，具有水平部42及鉛垂部43且彎曲成L字形狀地構成。即，波導管21之內部通路由彎折成直角之水平傳輸路及鉛垂傳輸路而構成。磁控管16以磁控管輸出部44沿水平方向插入波導管21之方式橫向地連接(水平連接)於波導管21。即，以磁控管輸出部44之導出部分與波導管21之鉛垂部43之鉛垂側面正交之方式設置。因此，於磁控管16連接於波導管21之狀態下，作為上下方向之鉛垂方向之高度尺寸與實施形態1之構成同樣地變小。
如上述般，於具有L字形狀之內部通路(傳輸路)之波導 管21之水平部42連接有包含平板元件22a及垂直軸元件22b之作為天線之供電部22。於加熱室11之頂部壁面之大致中央部分形成有收納平板元件22a之供電室49。供電室49為下端部分擴展成圓形之形狀，且具有圓錐梯形形狀。供電室49係藉由對加熱室11之頂部壁面進行收縮加工而形成。再者，於實施形態2中，因未設置覆蓋供電室49之下端部分之遮罩，故成為於遮罩完全不產生介電損失而加熱效率進一步提高之構成。
圖6係表示實施形態2之加熱調理器中之波導管21及供電室49之立體圖。如圖6所示，於實施形態2之波導管21中，與實施形態1之波導管21同樣地，水平部42之水平傳輸距離Lh為約135 mm，且設定為長於半波長(λg/2)(Lh>λg/2)。又，波導管21之鉛垂部43之鉛垂傳輸距離Lv(參照圖2)為約15 mm，且設定為短於1/4波長(λg/4)(Lv<λg/4)。再者，於實施形態2中，作為波導管21之傳輸路之內部通路之寬度a亦與實施形態1同樣地為80 mm。因此，因使用磁控管16之振盪頻率為約2450 MHz者，故內部通路之寬度a為約80 mm之波導管21內之管內波長λg為約190 mm，半波長(λg/2)之長度為95 mm(λg/2=95 mm)。
如圖4所示，供電室49之下端部分之末端部分突出至加熱室11之內部，且成為自加熱室之頂部壁面向下方突出之屏蔽壁。另一方面，供電室49之上端部分較加熱室11之頂部壁面向上方突出。形成於波導管21之水平部42之供電口25連接於形成在供電室49之上端部之開口而作為結合孔一 體地發揮作用。因此，波導管21經由供電室49與加熱室11連接。因此，與使波導管直接接觸加熱室之頂部壁面之情形相比，可使波導管21與供電室49之接觸部分之面積較小，且能以使水平部42之一半以上之部分不與其他構件接觸之方式構成。又，波導管21以與加熱室11分離之方式構成而於兩者之間形成空間。因此，可防止自高溫加熱中之加熱室11之頂部壁面對波導管21直接傳導熱。又，於加熱室11之頂部壁面之上側面，以包圍供電室49之周圍之方式設置由隔熱材料形成之隔熱部50。如此，因設置隔熱部50，故可抑制自加熱室11之頂部壁面向上方放熱。隔熱部50設置於波導管21與加熱室11之頂部壁面之間之空間而構成為波導管21不會因來自加熱室11之頂部壁面之放熱而直接被加熱。因此，自高溫加熱中之加熱室11經由波導管21而傳導至磁控管16之熱量得以大幅抑制。進而，因磁控管16亦以與加熱室11分離之方式構成，故可防止自加熱室11之頂部壁面直接傳導熱。
又，如圖4及圖5所示，於供電室49內設置有平板元件22a，其具有將直徑62 mm之圓板於包含其中心線(具有圓板之中心點之線)之彎折線以特定角度θ(例如10°)彎折而成之形狀。平板元件22a係以所使用之微波之波長共振，且以產生在與平板元件22a之放射面垂直之方向具有波束之中心軸之單向性之放射圖案之方式設定。因此，自設置於加熱室11之頂部壁面之結合孔部分之供電部22之平板元件22a之放射面向下方放射微波，微波之一部分相對於鉛垂 方向具有特定角度θ地放射。放射之微波之一部分在與作為被加熱物之食品15之邊界面反射，但該反射波向自作為天線之供電部22偏離有與鉛垂方向所成之角度θ之方向反射。因此，由天線接收反射波之情況大幅減少，從而可抑制經由天線返回至磁控管16之反射波成分。其結果，於實施形態2之加熱調理器中，成為可一併防止因自發熱所引起之磁控管16之溫度上升與因來自上述加熱室11之導熱所引起之溫度上升之構成。
因此，於實施形態2之加熱調理器中，即便為將磁控管16設置於加熱室11上方之小型構成，亦可謀求磁控管16之長壽命化、無需設定磁控管16之功率下降且提高輸出效率。
又，藉由將波導管21之水平部42之水平傳輸距離Lh設定為長於半波長(λg/2)，而成為使磁控管16與供電部22之結合狀態穩定，即便於負載變化等運行狀態發生變動之情形時亦可維持較高之加熱效率之構成。而且，藉由具有較長之水平傳輸路之波導管21而成為可抑制自加熱室11向磁控管16導熱，即便為磁控管16設置於加熱室11之上方之小型之構成，亦成可防止磁控管16之溫度上升之構成。
進而，於實施形態2之加熱調理器中，藉由將波導管21之自磁控管輸出部44之中心至彎曲位置C為止之鉛垂傳輸距離Lv設定為短於1/4波長(λg/4)，而可使振盪效率提高。於波導管21中，藉由使鉛垂傳輸距離Lv為振盪頻率之1/4波長以下，而可於自磁控管輸出部44至包含彎曲位置C之 彎曲部分為止之區域不使電場變成反方向，從而防止於波導管21之傳輸路內產生複雜之反射。其結果，於實施形態2之加熱調理器中，振盪效率大幅提高。
如上述般，於實施形態2之加熱調理器中，波導管21為L字形狀之彎曲形狀，供電室49自加熱室11之頂部壁面向上方突設。因此，可於波導管21之水平部42與加熱室11之頂部壁面之間之空間設置隔熱部50。如此，經由供電室49而將加熱室11與波導管21結合，並於加熱室11與波導管21之間之空間內設置防止熱傳導之隔熱部50，藉此能以小型之構成構築加熱效率較高之加熱調理器。
又，於實施形態2之加熱調理器中，藉由在突設於加熱室11之頂部壁面之供電室49之上端部分設置向上方彎曲之波導管21，而可確保用以於加熱室11之頂部壁面設置隔熱部50之空間，從而可將隔熱部50敷設為較厚。再者，於實施形態2之加熱調理器中，設置進行加熱室內之排氣之換氣風扇61及作為加熱室內之照明之燈62。
於如上述般地構成之實施形態2之加熱調理器中，於使用加熱器等加熱部作為高溫加熱部之調理步驟中，借助隔熱部50之隔熱作用而阻斷自加熱室11向上方放出之熱。因此，實施形態2之加熱調理器為可謀求加熱效率之大幅提高之構成。
進而，實施形態2之加熱調理器於使介電加熱與加熱器之輻射加熱及對流加熱連動而進行調理之情形時，具有大幅抑制自加熱室11向磁控管16傳導之熱量之構成。因此， 實施形態2之加熱調理器成為小型且加熱效率高之調理器。
再者，於實施形態2之加熱調理器之構成中，如圖4及圖5所示，於加熱室11內部之上側設置有上加熱器12，於加熱室11之底面壁之下側設置有下加熱器13。又，於實施形態2之加熱調理器中，構成為藉由該下加熱器13而加熱加熱室11之底面壁。進而，實施形態2之加熱調理器於加熱室11之背面側具有用以進行烤箱調理之熱風循環用背面加熱器30及循環風扇31(參照圖5)。如此，實施形態2之加熱調理器為除利用介電加熱進行加熱以外亦可藉由輻射熱及對流熱而對食品直接加熱之構成。因此，實施形態2之加熱調理器為可應對複數種調理選單之具有高功能之調理器。
設置於加熱室11上部之上加熱器12之一端(端子側)固定於加熱室11之背面，上加熱器12之前面側由上加熱器支撐件51予以保持(參照圖5)。上加熱器支撐件51為以可對應於上加熱器12之熱膨脹方式具彈性地保持上加熱器12之構成。再者，作為上加熱器支撐件51之材料，可根據耐熱要求溫度而由絕緣體(insulator)等陶瓷構成，且使用與金屬件相比對微波之影響較小之材質。
如圖4及圖5所示，供電室49之下端部分自頂部壁面向加熱室11之內部突出，且於該供電室49之下端部分周圍配置有上加熱器12。即，上加熱器12避開供電室49之下端部分之開口部分之正下方而設置。如此，由於上加熱器12設置 於突設於加熱室內之供電室49之下端部分即屏蔽壁之外側，故不會被來自供電部22之微波直接加熱，從而防止微波加熱之損失。
圖7係表示加熱室11之頂部壁面之下表面側之配置圖，且表示設置於頂部壁面之供電部22、供電室49、上加熱器支撐件51、上加熱器12等。於圖7中，上方為裝置之前面側。如圖7所示，上加熱器12以避開供電室49之下端部分之開口部分之方式配置，且於複數個部位由上加熱器支撐件51可移動地保持。
於實施形態2之加熱調理器中，設置於加熱室11之底面壁下側之下加熱器13為對加熱室11之底面壁進行加熱之構成。藉由下加熱器13而對加熱室11之底面壁進行加熱，從而於加熱室11之內部產生輻射熱或對流熱。
又，於實施形態2之加熱調理器之構成中，於加熱室11之背面側設置有用以進行烤箱調理之熱風循環用背面加熱器30及循環風扇31而構成對流加熱部。該對流加熱部構成為藉由背面加熱器30之發熱與循環風扇31之旋轉而對加熱室11之內部之空氣進行加熱，從而使熱風於加熱室11之內部循環。實施形態2之加熱調理器構成為藉由如上述般地構成之對流加熱部而使熱風於加熱室11之內部循環從而對作為被加熱物之食品15進行加熱調理。
進而，於實施形態2之加熱調理器中，如圖5所示，構成為於前面側設置有開閉用之門32，藉由門32之開閉而對加熱室11取放被加熱物。於門32之上部設置有用以進行加熱 調理之各種條件之設定等之操作部33。
如圖5所示，於實施形態2之加熱調理器中，於門32與操作部33之間形成有間隙34。間隙34構成用以排出來自設置於加熱室11之上側空間之後方位置之冷卻風扇35之冷卻風之冷卻通路。來自冷卻風扇35之冷卻風一面接觸隔熱部50之上表面一面流動，並且通過形成於波導管21之對向之兩側之壁面之較小之貫通孔36a、36b而自間隙34向前方排出。此處，所謂較小之貫通孔36a、36b係不會洩漏微波之大小例如直徑為2~5 mm之孔。具有貫通孔36a、36b(參照圖5)之通氣區域21c雖設置於波導管21之供電口25附近，但如圖6所示，於波導管21之鉛垂部43之E面，亦與實施形態1之構成同樣地形成有具有多個貫通孔36a、36b之別的通氣區域21a。因此，來自冷卻風扇35之冷卻風冷卻隔熱部50，並且亦貫通波導管21流動而進行波導管21之冷卻。
如上述般，於實施形態2之加熱調理器中，即便於藉由設置冷卻風扇35及冷卻通路，而即便於例如在烤箱調理中加熱室內變為高溫之情形時，亦可驅動冷卻風扇35自外側冷卻加熱室11之頂部壁面。因此，實施形態2之加熱調理器可防止構成配置於較加熱室11之頂部壁面靠上側之控制部20等之各種零件之溫度上升。又，於實施形態2之加熱調理器中，成為即便高密度地進行設置於較加熱室11之頂部壁面靠上側之零件安裝亦不易產生溫度上升之構成。因此，實施形態2之加熱調理器作為裝置整體可形成小型之構成。
又，於實施形態2之加熱調理器中，可藉由冷卻風扇35而強制性地使冷卻風流過連通波導管21之貫通孔36a、36b之冷卻通路。因此，實施形態2之加熱調理器中磁控管16或波導管21之冷卻效果提高，即便為磁控管16設置於加熱室11上方之小型構成，亦可防止磁控管16之溫度上升，從而可謀求磁控管16之長壽命化、無需對磁控管16設定功率下降且提高輸出效率。又，因磁控管通常係溫度越低效率越高，故於實施形態2之加熱調理器之構成中，由磁控管16產生之微波之加熱效率提高。
於實施形態2之加熱調理器中，構成為供電室49之下端部分向加熱室11內突出，且於供電室49之下端部分之外周配置有上加熱器12。因如此般地配置上加熱器12，故自供電部22放射之微波對食品15直接放射，而不會被上加熱器12遮擋。如此，於實施形態2之構成中，因上加熱器12不會阻擋來自供電部22之微波，故可防止來自供電部22之微波對上加熱器12進行加熱而造成損失，從而可謀求加熱效率之提高。
又，於實施形態2之加熱調理器中，供電室49之向加熱室11內突出之部分作為微波之屏蔽壁而發揮作用。該屏蔽壁包含屏蔽自平板元件22a放射之微波之材料。因此，自作為旋轉天線之供電部22沿大致水平方向放射之微波被屏蔽壁確實地屏蔽，因而設置於供電室49周圍之上加熱器12及上加熱器支撐件51不會被來自供電部22之微波直接加熱。即，構成為藉由該屏蔽壁而反射來自天線部之微波， 因而不會對配置於供電室49之外周部分之上加熱器12之高溫加熱部直接進行加熱。其結果，實施形態2之加熱調理器為大幅抑制微波之損失而能以較高之加熱效率對作為被加熱物之食品進行加熱調理之構成。
(實施形態3)
以下，作為本發明之微波加熱裝置之一例對實施形態3之加熱調理器進行說明。於實施形態3之加熱調理器中，與上述實施形態1及實施形態2之加熱調理器較大地不同之方面為用以對加熱室供給微波之構成。於實施形態3之加熱調理器中，關於其他構成適用實施形態1或實施形態2之構成。
於以下之實施形態3之加熱調理器之說明中，對具有與實施形態1及實施形態2之加熱調理器之構成要素相同之功能、構成者標註相同之符號，且其詳細之說明適用實施形態1及實施形態2之說明。
圖8及圖9係表示實施形態3之加熱調理器之供電部及被加熱物之主要部分剖面圖。
如圖8所示，攪動放射自波導管21傳輸之微波之供電部22之平板元件22a為金屬製，且具有厚度1 mm、直徑62 mm之圓板形狀。將馬達23之旋轉傳遞至平板元件22a之垂直軸元件22b連接於平板元件22a之自圓板中心偏心約12 mm之位置，且平板元件22a以相對於水平方向成特定角度θ(θ=10°)地朝向下方之方式傾斜連接於垂直軸元件22b。如此，實施形態3之圖8所示之平板元件22a之放射面之整個 面係相對於水平面成特定角度θ(θ=10°)地斜行設置。於圖8所示之平板元件22a中，將與水平方向成特定角度θ=10°地朝向下方之方向設為Y方向，將水平面上之對應於Y方向之方向設為X方向。即，X方向與Y方向之間之角度θ為10°。若將直徑為62 mm之圓板之平板元件22a之Y方向之整個放射面之長度設為Ly，則Ly為62 mm。
於圖8所示之加熱室11之內部，若將自與連接有垂直軸元件22b之位置對向之平板元件22a之放射面之位置至食品15之表面為止之高度設為H，則於實施形態3之加熱調理器中，H為約330 mm。因此，平板元件22a之傾斜角度θrad為約0.175，故該傾斜角度θrad設定為大於Ly/2/H≒0.094且小於Ly/H≒0.188之角度(Ly/2/H<θrad<Ly/H)。
於垂直軸元件22b中，馬達23側之部分包含氟樹脂，平板元件22a側之部分包含金屬。垂直軸元件22b之金屬部分分別包括進入至波導管21內部之部分、及通過波導管21之供電口25並向供電室24側突出之部分。又，垂直軸元件22b之金屬部分與供電口25之間隙確保有5 mm以上之距離。
於如上述般地構成之圖8所示之加熱調理器中，以微波向下方且以特定角度θ放射之方式配置有平板元件22a，故放射之微波之一部分在與作為被加熱物之食品15之邊界面反射，該反射波向自作為天線之供電部22偏離有與鉛垂方向所成之角度θ之方向反射。因此，於作為供電部之天線接收來自被加熱物之反射波之情況大幅減少，從而抑制經 由波導管21返回至磁控管16之反射波成分。其結果，於圖8所示之加熱調理器之構成中，可防止因自發熱所引起之磁控管16之溫度上升，且謀求磁控管16之長壽命化、無需設定磁控管16之功率下降且提高輸出效率。
將實施形態3之加熱調理器之進而其他構成示於圖9。於圖9所示之加熱調理器之構成中，供電部22之平板元件22a中之彎折線由彎曲之曲面構成。
於圖9所示之加熱調理器之構成中，攪動放射自波導管21傳輸之微波之供電部22之平板元件22a為金屬製，且為厚度1 mm、直徑62 mm之圓板。該平板元件22a具有以圓板之中心線為對稱軸且於該中心線部分以曲面彎折而彎曲之形狀。即，圖9所示之平板元件22a為於圓板之中心線部分分成2個區域且以曲面連接該等2個區域之構成。
於圖9所示之加熱調理器之構成中，將馬達23之旋轉傳遞至平板元件22a之垂直軸元件22b連接於平板元件22a之自圓板中心偏心約12 mm之位置。因此，平板元件22a中之一方之區域以連接於垂直軸元件22b且成為水平方向之方式配置。又，平板元件22a中之另一方之區域藉由曲面而與連接於垂直軸元件22b之一方之區域相連，且以相對於該一方之曲面以特定角度θ(θ=10°)朝向下方之方式配置。於圖9所示之平板元件22a中，相當於曲面之脊線之直徑方向為水平方向，並將與該曲面之脊線之水平方向正交且自水平方向向下之方向設為Y方向。因此，平板元件22a之大致一半區域以成為與水平方向成特定角度θ=10°地朝向下 方之Y方向之方式配置。於作為直徑為62 mm之圓板之平板元件22a中，若將Y方向之整個放射面之長度設為Ly，則因角度θ較小，故亦可認為Y方向之長度Ly為約62 mm。
因此，於圖9所示之形狀中，因平板元件22a之傾斜角度θrad亦為約0.175，故設定為大於Ly/2/H≒0.094且小於Ly/H≒0.188之角度(Ly/2/H<θrad<Ly/H)。
於圖9所示之垂直軸元件22b中，馬達23側之部分亦包含氟樹脂，平板元件22a側之部分亦包含金屬。垂直軸元件22b之金屬部分分別包含進入至波導管21內部之部分、與通過波導管21之供電口25並向供電室24側突出之部分。又，垂直軸元件22b之金屬部分與供電口25之間隙確保有5 mm以上之距離。
於如上述般地構成之圖9所示之加熱調理器中，以微波朝向下方且以特定角度θ放射之方式配置有平板元件22a，故放射之微波之一部分在與作為被加熱物之食品15之邊界面反射，該反射波向自天線偏離有與鉛垂方向所成之角度θ之方向反射。因此，由作為供電部之天線接收來自被加熱物之反射波之情況大幅減少，從而抑制經由波導管21返回至磁控管16之反射波成分。其結果，於圖9所示之加熱調理器之構成中，可防止因自發熱所引起之磁控管16之溫度上升，從而可謀求磁控管16之長壽命化、無需設定磁控管16之功率下降且提高輸出效率。
如上，於實施形態3之加熱調理器中，因將朝向下方以特定角度θ放射微波之平板元件22a設置於供電部22，故成 為可大幅抑制因由天線接收反射波而返回至磁控管16之反射波成分之構成。其結果，實施形態3之加熱調理器可防止因自發熱所引起之磁控管16之溫度上升，而發揮與上述實施形態1之構成大致同等之特性及功能，從而謀求磁控管16之長壽命化，且無需對磁控管16設定功率下降，且可謀求輸出效率之大幅之提高。
如上，如於上述各實施形態中所說明般，於本發明之微波加熱裝置中，因以自加熱室之頂部壁面之結合孔部分向下方以特定角度θ放射微波之方式配置平板元件，故放射之微波之在與被加熱物之邊界面上之反射波以向自天線偏離有與鉛垂方向所成之角度θ之方向反射。因此，再次由天線接收反射波之情況減少，可大幅抑制返回至微波生成部之反射波成分。其結果，本發明之微波加熱裝置可防止因自發熱所引起之微波生成部之溫度上升。又，本發明之微波加熱裝置即便為微波生成部設置於加熱室上方之小型構成，亦可謀求微波生成部之長壽命化，無需設定微波生成部之功率下降，且可謀求提高大幅之輸出效率。
[產業上之可利用性]
本發明除可有效地用於對食品放射微波而進行介電加熱之加熱調理器、特別是與烤箱、烤架、過熱蒸汽等其他加熱機構併用之加熱調理器以外，還可有效地用於乾燥裝置、陶藝用加熱裝置、廚房垃圾處理機、或半導體製造裝置等之各種工業用途中之微波加熱裝置。
11‧‧‧加熱室
12‧‧‧上加熱器
13‧‧‧下加熱器
15‧‧‧食品
16‧‧‧磁控管
17‧‧‧上加熱器熱電偶
18‧‧‧下加熱器熱電偶
19‧‧‧熱敏電阻
20‧‧‧控制部
21‧‧‧波導管
22‧‧‧供電部
22a‧‧‧平板元件
22b‧‧‧垂直軸元件
23‧‧‧馬達
24‧‧‧供電室
25‧‧‧供電口
26‧‧‧掛鉤
27‧‧‧遮罩
28‧‧‧空隙部
42‧‧‧水平部
43‧‧‧鉛垂部
44‧‧‧磁控管輸出部
49‧‧‧供電室
M‧‧‧微波
圖1係表示本發明之實施形態1之加熱調理器中之主要部分之內部構成之正視剖面圖。
圖2係表示本發明之實施形態1之加熱調理器中之波導管與供電室之立體圖。
圖3係表示本發明之實施形態1之加熱調理器中之供電部與被加熱物之主要部分剖面圖。
圖4係表示本發明之實施形態2之加熱調理器中之主要部分之內部構成之正視剖面圖。
圖5係本發明之實施形態2之加熱調理器中之主要部分之側視剖面圖。
圖6係表示本發明之實施形態2之加熱調理器中之波導管與供電室之立體圖。
圖7係表示本發明之實施形態2之加熱調理器中之設置於加熱室之頂部壁面之供電部與加熱部等之背面圖。
圖8係表示本發明之實施形態3之加熱調理器中之供電部與被加熱物之主要部分剖面圖。
圖9係表示本發明之實施形態3之加熱調理器中之其他構成之供電部與被加熱物之主要部分剖面圖。
圖10係表示先前之加熱調理器中之一般之微波供電構成之正視剖面圖。
10‧‧‧框體
11‧‧‧加熱室
12‧‧‧上加熱器
13‧‧‧下加熱器
14‧‧‧烤架
15‧‧‧食品
16‧‧‧磁控管
17‧‧‧上加熱器熱電偶
18‧‧‧下加熱器熱電偶
19‧‧‧熱敏電阻
20‧‧‧控制部
21‧‧‧波導管
22‧‧‧供電部
22a‧‧‧平板元件
22b‧‧‧垂直軸元件
23‧‧‧馬達
24‧‧‧供電室
25‧‧‧供電口
26‧‧‧掛鉤
27‧‧‧遮罩
28‧‧‧空隙部
42‧‧‧水平部
43‧‧‧鉛垂部
44‧‧‧磁控管輸出部
M‧‧‧微波

Claims (7)

  1. 一種微波加熱裝置，其包括：加熱室，其用以收納被加熱物並對該被加熱物照射微波而進行高頻加熱；微波之供電室，其自上述加熱室之頂部壁面向上方突出形成；微波生成部，其生成用以於上述加熱室對上述被加熱物進行高頻加熱之微波；波導管，其將上述供電室與上述微波生成部連結而傳輸微波；及供電部，其包含貫通形成於上述供電室與上述波導管之接合部分之結合孔而沿鉛垂方向設置之垂直軸元件，及接合於上述垂直軸元件且具有對上述加熱室放射微波之放射面；且上述平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面相對於水平方向具有特定角度θ地傾斜配置。
  2. 如請求項1之微波加熱裝置，其中上述平板元件之微波之放射面中之至少一部分之放射面以相對於水平方向具有特定角度θ之方式彎折而構成，且以具有上述特定角度θ而彎折之放射面之面積為上述平板元件之整個放射面之1/2以上之方式構成。
  3. 如請求項1或2之微波加熱裝置，其中包括高溫加熱部，其於加熱室內，在對被加熱物進行高頻加熱之同時以輻射熱或對流熱之至少一者對被加熱物進行加熱；且 於在上述加熱室之上方配置有上述微波生成部及上述波導管之構成中，上述波導管具有包含水平部及鉛垂部且彎曲成直角之傳輸路，上述微波生成部水平連接於上述鉛垂部，設置於上述加熱室之頂部壁面之上述供電室經由結合孔而連接於上述水平部，上述波導管及上述微波生成部均與上述加熱室分離配置。
  4. 如請求項1至3中任一項之微波加熱裝置，其中於上述平板元件之整個放射面中，若將相對於水平面傾斜特定角度θ之放射面之傾斜方向上之總長設為Ly，將自上述加熱室內之被加熱物至與接合於上述垂直軸元件之位置對應之上述平板元件之放射面之位置為止之高度設為H，則上述傾斜之放射面之傾斜角度θrad設定為大於Ly/2/H且小於Ly/H之角度。
  5. 如請求項1至4中任一項之微波加熱裝置，其中上述平板元件由直徑為約62 mm之大致圓形之平板構成。
  6. 如請求項5之微波加熱裝置，其中上述供電部構成為於自上述平板元件之圓板之中心偏心之位置接合有上述垂直軸元件，且使上述垂直軸元件旋轉。
  7. 如請求項5或6之微波加熱裝置，其中上述平板元件係於包含圓板之中心線之直線上之彎折線上將一方之放射面相對於另一方之放射面以特定角度θ彎折而構成。
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