JP2008166123A - Microwave heating device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave heating device that uniformly heats an object to be heated by using an I-type waveguide and a plurality of rotary antennas while suppressing the size in the depth direction. <P>SOLUTION: The microwave heating device has a microwave generating means for generating a microwave with a prescribed wavelength, a linear waveguide extendedly provided from the microwave generating means so as to propagate a microwave, a heating chamber for storing an object to be heated that is heated with a microwave, a plurality of antennas respectively arranged in the waveguide so as to radiate a microwave from the waveguide into the heating chamber, a drive means for driving the antennas, and a control means for controlling the directions of the antennas by controlling the drive means. Each of a plurality of the antennas has a different length. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被加熱物をマイクロ波で加熱するマイクロ波加熱装置に関する。   The present invention relates to a microwave heating apparatus that heats an object to be heated with microwaves.

代表的なマイクロ波加熱装置である電子レンジは、代表的な被加熱物である食品を直接加熱できるので、鍋や釜を準備する必要がないという簡便さがあり、日常生活において不可欠ともいうべき調理器具になっている。   A microwave oven, which is a typical microwave heating device, can directly heat food, which is a typical object to be heated, and has the convenience that it is not necessary to prepare a pan or pot, and should be said to be indispensable in daily life. It is a cooking utensil.

これまでの電子レンジは、食品を均一に加熱するために、食品を載せた円形のターンテーブルを回転させるターンテーブル方式が主流であったが、円形のターンテーブルを無駄なスペースがないように配置するためには、加熱室の底面を略正方形に設計する必要があった。   The conventional microwave ovens used a turntable system that rotates a circular turntable with food in order to heat the food uniformly. However, the circular turntable is placed so that there is no wasted space. In order to do so, it was necessary to design the bottom surface of the heating chamber to be substantially square.

しかし、近年は、食品を収納する空間の底面をフラットにするとともに、さらに横幅を広くして、食品を入れた食器を複数個並べて同時に加熱することができるようにした利便性の高い製品が実用化されている。   However, in recent years, a highly convenient product has been put into practical use in which the bottom of the space for storing food is flattened and the width is further widened so that multiple dishes with food can be arranged and heated simultaneously. It has become.

これは、従来のターンテーブル方式に対して回転アンテナ方式と呼ばれているもので、食品を置く台の下側でアンテナを回転させてマイクロ波の放射方向を変更することにより、食品を加熱する構成である。特に最近では、加熱の均一性を高めるために、複数のアンテナを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。   This is called a rotating antenna method compared to the conventional turntable method, and the food is heated by rotating the antenna under the table on which the food is placed to change the direction of microwave radiation. It is a configuration. In particular, recently, in order to improve the uniformity of heating, a device including a plurality of antennas has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００４−４７３２２号公報JP 2004-47322 A 特開２００３−１７３８６７号公報JP 2003-173867 A

上記従来の特許文献１に記載の電子レンジは、図５に正断面図で示すように、マグネトロン２１がドア２４の反対側に設置されるとともに、底板２５の下方に放射アンテナ２６とその回転軸２７がドア２４から見て左右方向に並ぶように二つ設けられている。導波管２２は、二つの回転軸２７を収容できるように、マグネトロン２１から加熱室２３に向けて逆Ｔ字状に分岐する構成（以下、Ｔ型導波管という）である。   As shown in the front sectional view of FIG. 5, the conventional microwave oven described in Patent Document 1 includes a magnetron 21 installed on the opposite side of the door 24, and a radiation antenna 26 and its rotating shaft below the bottom plate 25. Two are provided so that 27 are arranged in the left-right direction as viewed from the door 24. The waveguide 22 is configured to branch in an inverted T shape from the magnetron 21 toward the heating chamber 23 so as to accommodate two rotating shafts 27 (hereinafter referred to as a T-type waveguide).

また、導波管２２の端部から回転軸２７までの距離ＬＥは、マイクロ波の波長λの１／４とされているが、放射されるマイクロ波の左右のバランスは、放射アンテナ２６の配置が左右対称であるためにほぼ均一である。   The distance LE from the end of the waveguide 22 to the rotation axis 27 is ¼ of the wavelength λ of the microwave, but the left and right balance of the radiated microwave is determined by the arrangement of the radiation antenna 26. Is substantially uniform because is symmetrical.

しかしながら、このようなＴ型導波管２２を用いる電子レンジ２０では、アンテナ２６の回転スペースを確保すること、及びマグネトロン２１を奥側へ配置する必要があることのために、奥行き方向の寸法が大きくなるという問題点がある。   However, in the microwave oven 20 using such a T-type waveguide 22, the space in the antenna 26 is secured and the magnetron 21 needs to be arranged on the back side. There is a problem of becoming larger.

一方、特許文献２に記載の電子レンジは、図６に平断面図で示すように、マグネトロン３１が加熱室３３の右側、つまり、加熱室３３に対して右端側に設置されるとともに、底板３５の下方に放射アンテナ３６とその回転軸３７が左右方向に並ぶように二つ設けられている。導波管３２は、二つの回転軸３７を収容できるように、マグネトロン３１から加熱室３３に延設して直線状に設ける構成（以下、Ｉ型導波管という）である。   On the other hand, in the microwave oven described in Patent Document 2, the magnetron 31 is installed on the right side of the heating chamber 33, that is, on the right end side with respect to the heating chamber 33, as shown in FIG. Two of the radiating antenna 36 and its rotating shaft 37 are provided in the horizontal direction. The waveguide 32 is configured to extend from the magnetron 31 to the heating chamber 33 so as to accommodate two rotating shafts 37 and to be provided in a straight line (hereinafter referred to as an I-type waveguide).

しかしながら、このようなＩ型導波管３２を用いる電子レンジ３０では、二つの放射アンテナ３６のマグネトロン３２からの距離が異なるので、放射されるマイクロ波の出力も均等ではなくなり、このため被加熱物を均一に加熱することができないという問題点がある。   However, in such a microwave oven 30 using the I-type waveguide 32, the distances of the two radiating antennas 36 from the magnetron 32 are different, so that the output of the radiated microwave is not uniform, and thus the object to be heated There is a problem that it cannot be heated uniformly.

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたもので、奥行き方向の大きさを抑制するとともに、Ｉ型導波管と複数の回転アンテナを用いて被加熱物を均一に加熱することのできるマイクロ波加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and can suppress the size in the depth direction and can uniformly heat an object to be heated using an I-type waveguide and a plurality of rotating antennas. An object is to provide a microwave heating apparatus.

本発明のマイクロ波加熱装置は、所定波長のマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段から延設して、マイクロ波を伝播する直線状の導波管と、前記マイクロ波で加熱する被加熱物を収納する加熱室と、前記導波管に配置され、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する複数のアンテナと、前記アンテナを駆動する駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記アンテナの向きを制御する制御手段と、を有し、前記複数のアンテナは、それぞれに長さが異なる構成としたものである。   The microwave heating apparatus of the present invention includes a microwave generation unit that generates a microwave having a predetermined wavelength, a linear waveguide that extends from the microwave generation unit and propagates the microwave, and the microwave A heating chamber for storing a heated object to be heated in, a plurality of antennas arranged in the waveguide and radiating the microwave from the waveguide to the heating chamber, and a driving means for driving the antenna, Control means for controlling the direction of the antenna by controlling the driving means, and the plurality of antennas have different lengths.

この構成により、複数のアンテナから放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、奥行き方向の寸法を大きくすることなく、被加熱物を均一に加熱できる。   With this configuration, it is possible to optimize the balance of microwaves radiated from a plurality of antennas, and the object to be heated can be heated uniformly without increasing the dimension in the depth direction.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記複数のアンテナは、それぞれ、前記加熱室内において前記マイクロ波を放射する放射部と、長手方向の一方が前記導波管内に突出し、他方が前記放射部に結合して、前記導波管から前記マイクロ波を伝播する給電部と、を有し、前記給電部の長さは、前記複数のアンテナ毎に異なる構成としても良い。   According to another aspect of the present invention, in the microwave heating apparatus, the plurality of antennas each have a radiating portion that radiates the microwave in the heating chamber, and one of the longitudinal directions protrudes into the waveguide. The other of the plurality of antennas may be coupled to the radiating unit and propagate the microwave from the waveguide, and the length of the feeding unit may be different for each of the plurality of antennas.

この構成により、複数のアンテナにおける給電部の長さをそれぞれ異ならせることで、各アンテナの放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, it is possible to optimize the balance of the microwaves radiated from the radiating portions of the respective antennas by varying the lengths of the feeding portions in the plurality of antennas, and uniformly heat the object to be heated. be able to.

さらに、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記給電部の長さは、前記導波管内に突出する長さである構成としても良い。   Furthermore, as an aspect of the present invention, in the above microwave heating device, the length of the power feeding unit may be a length protruding into the waveguide.

この構成により、複数のアンテナにおける給電部の導波管内に突出する長さをそれぞれ異ならせることで、各アンテナの放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, it is possible to optimize the balance of microwaves radiated from the radiating part of each antenna by changing the length of the plurality of antennas protruding into the waveguide of the feeding part, and to be heated. The object can be heated uniformly.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記導波管内に突出する長さは、前記マイクロ波発生手段との距離が前記導波管を伝播するマイクロ波の管内波長の１／２の整数倍に近い側の前記給電部を短い構成としても良い。   Further, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the length protruding into the waveguide is a distance between the microwave generating unit and the wavelength of the microwave that propagates through the waveguide. The power feeding unit on the side close to an integral multiple of 1/2 may be configured to be short.

この構成により、放射部から放射されるマイクロ波の腹の位置における出力を弱めることができるので、複数の放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, it is possible to weaken the output at the position of the antinodes of the microwaves radiated from the radiating part, so that it becomes possible to optimize the balance of the microwaves radiated from the plurality of radiating parts, It can be heated uniformly.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記導波管内に突出する長さは、前記導波管の端面との距離が前記導波管を伝播するマイクロ波の管内波長の１／４の奇数倍に近い側の前記給電部を短い構成としても良い。   Further, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the length protruding into the waveguide is an in-tube wavelength of the microwave that propagates through the waveguide at a distance from the end face of the waveguide. It is good also as a short structure the said electric power feeding part by the side near odd multiple of 1/4.

この構成により、放射部から放射されるマイクロ波の腹の位置における出力を弱めることができるので、複数の放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, it is possible to weaken the output at the position of the antinodes of the microwaves radiated from the radiating part, so that it becomes possible to optimize the balance of the microwaves radiated from the plurality of radiating parts, It can be heated uniformly.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記導波管内に突出する長さは、前記放射部が長い側の前記給電部を短い構成としても良い。   Moreover, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating device, the length protruding into the waveguide may be configured such that the feeding portion on the side where the radiation portion is long is short.

この構成により、長い放射部からマイクロ波が強く放射される場合にこれを抑制することができるので、複数の放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, when microwaves are radiated strongly from a long radiating part, this can be suppressed, so that the balance of the microwaves radiated from a plurality of radiating parts can be optimized, and the object to be heated Can be heated uniformly.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記導波管内に突出する長さは、前記マイクロ波発生手段に近い側の前記給電部を短い構成としても良い。   Moreover, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating apparatus, the length protruding into the waveguide may be configured such that the power feeding unit on the side close to the microwave generating unit is short.

この構成により、マイクロ波発生手段に近いことで放射部からマイクロ波が強く放射される場合にこれを抑制することができるので、複数の放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, when microwaves are radiated strongly from the radiating part by being close to the microwave generating means, this can be suppressed, so the balance of the microwaves radiated from multiple radiating parts can be optimized Thus, the object to be heated can be heated uniformly.

また、本発明の一態様として、上記のマイクロ波加熱装置において、前記導波管内に突出する長さは、前記加熱室の中央に近い側の前記給電部を短い構成としたものも含まれる。   In addition, as one aspect of the present invention, in the above microwave heating device, the length protruding into the waveguide includes a configuration in which the power feeding unit on the side close to the center of the heating chamber is short.

この構成により、加熱室の中央に近いことで放射部からマイクロ波が強く放射される場合にこれを抑制することができるので、複数の放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化させることが可能となり、被加熱物を均一に加熱することができる。   With this configuration, when microwaves are radiated strongly from the radiating part by being close to the center of the heating chamber, this can be suppressed, so the balance of microwaves radiated from multiple radiating parts can be optimized Thus, the object to be heated can be heated uniformly.

本発明によれば、奥行き方向の大きさを抑制するとともに、Ｉ型導波管と複数の回転アンテナを用いて被加熱物を均一に加熱することが可能なマイクロ波加熱装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing the magnitude | size of a depth direction, the microwave heating apparatus which can heat a to-be-heated object uniformly using an I-type waveguide and a some rotating antenna can be provided.

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。 (Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

図１は、本発明に係る実施形態のマイクロ波加熱装置である電子レンジの概略構成を示す図であり、（ａ）は正面から見た正断面図、（ｂ）は上方から見た平断面図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a microwave oven that is a microwave heating apparatus according to an embodiment of the present invention, where (a) is a front sectional view seen from the front, and (b) is a flat sectional view seen from above. FIG.

図１（ａ）、（ｂ）において、電子レンジ１は、代表的なマイクロ波発生手段であるマグネトロン２と、マグネトロン２から放射されるマイクロ波を伝播するＩ型導波管３と、導波管３の上部に配設された加熱室４と、加熱室４内に固定されて被加熱物１３を載せる載置台５と、載置台５の直下に形成されたアンテナ空間６と、加熱室４の横方向の中心に対して対称の底面に設けた略円形の二つの結合孔７ａ，７ｂと、載置台５上に配設されて結合孔７ａ，７ｂを中心に回転可能な第１及び第２の回転アンテナ８，９と、嵌合させた駆動軸を介して第１及び第２の回転アンテナ８、９を駆動するモータ１０ａ，１０ｂと、モータ１０ａ，１０ｂの回転、停止を制御する制御手段１１を備える構成である。   1A and 1B, a microwave oven 1 includes a magnetron 2 that is a typical microwave generating means, an I-type waveguide 3 that propagates microwaves emitted from the magnetron 2, and a waveguide. A heating chamber 4 disposed in the upper part of the tube 3, a mounting table 5 that is fixed in the heating chamber 4 and on which the object to be heated 13 is placed, an antenna space 6 that is formed immediately below the mounting table 5, and the heating chamber 4 Two substantially circular coupling holes 7a and 7b provided on the bottom surface symmetrical with respect to the center in the horizontal direction, and the first and second coupling holes 7a and 7b disposed on the mounting table 5 and rotatable about the coupling holes 7a and 7b. Two rotating antennas 8 and 9, motors 10a and 10b for driving the first and second rotating antennas 8 and 9 via the fitted drive shafts, and control for controlling rotation and stopping of the motors 10a and 10b. This is a configuration comprising means 11.

また、電子レンジ１は、使用者が食品やその調理内容に応じて調理メニューを選択することができる設定手段１２を備えている。そして、調理メニューの選択結果に基づき、制御手段１１はマグネトロン２を制御してマイクロ波の発生や停止を行うとともに、モータ１０ａ，１０ｂを制御して回転アンテナ８，９の回転や停止を行う。これにより、載置台５に載置された食品１３の加熱、調理を行うことができる。   In addition, the microwave oven 1 includes setting means 12 that allows the user to select a cooking menu according to the food and the cooking content. And based on the selection result of the cooking menu, the control means 11 controls the magnetron 2 to generate and stop the microwave, and controls the motors 10a and 10b to rotate and stop the rotating antennas 8 and 9. Thereby, the food 13 mounted on the mounting table 5 can be heated and cooked.

第１の回転アンテナ８は、略Ｉ型をしたパッチアンテナであり、長手方向を有する平板状の導電性材料から成る放射部８１と、放射部８１の長手方向に偏心して電気的及び機械的に接続された所定の長さＬ１を有する略円筒状の導電性材料から成る給電部８２から構成されている。   The first rotating antenna 8 is a substantially I-shaped patch antenna, and is a radiating portion 81 made of a flat conductive material having a longitudinal direction, and is electrically and mechanically decentered in the longitudinal direction of the radiating portion 81. The power supply portion 82 is made of a substantially cylindrical conductive material having a predetermined length L1 connected thereto.

また、第２の回転アンテナ９は、放射部８１と同様の放射部９１と、第１の回転アンテナ８の給電部８２とは異なる長さＬ２を有する給電部９２から構成されている。   The second rotating antenna 9 includes a radiating unit 91 similar to the radiating unit 81 and a feeding unit 92 having a length L2 different from that of the feeding unit 82 of the first rotating antenna 8.

導波管３は、後述する図２の模式図に示すように、一端に接続されたマグネトロン２から横方向直線状に延設し、例えば、伝播するマイクロ波の管内波長の略１／２の奇数倍の位置に第２の回転アンテナ９の給電部９２を貫通するための結合孔７ｂが形成され、更に、マイクロ波の管内波長の略１／４の奇数倍の延伸する位置に、第１の回転アンテナ８の給電部８２を貫通するための結合孔７ａが形成されている。   As shown in the schematic diagram of FIG. 2 to be described later, the waveguide 3 extends in a horizontal straight line from the magnetron 2 connected to one end, and is, for example, approximately ½ of the in-tube wavelength of the propagating microwave. A coupling hole 7b for penetrating the feeding portion 92 of the second rotating antenna 9 is formed at an odd number multiple position, and further, at a position where the coupling hole 7b extends to an odd number multiple of about 1/4 of the in-tube wavelength of the microwave. A coupling hole 7a for penetrating through the feeding portion 82 of the rotating antenna 8 is formed.

以上の構成により、マグネトロン２で発振され導波管３で励起されたマイクロ波は、まずその量の略半分が第２の回転アンテナ９の給電部９２に伝播され、放射部９１から加熱室４に放射される。次いで、残り略半分の量のマイクロ波が第１の回転アンテナ８の給電部８２に伝播され、放射部８１から放射される。   With the above configuration, about half of the amount of the microwave oscillated by the magnetron 2 and excited by the waveguide 3 is first propagated to the power feeding portion 92 of the second rotating antenna 9, and is then transmitted from the radiating portion 91 to the heating chamber 4. To be emitted. Next, the substantially half of the remaining microwave is propagated to the feeding unit 82 of the first rotating antenna 8 and radiated from the radiating unit 81.

このとき、載置台５に載置した被加熱物１３を均一に加熱するには、第１及び第２の回転アンテナ８、９によってそれぞれ加熱室４に放射されるマイクロ波のバランスが最適化されている必要がある。しかしながら、部品の精度ばらつき等により、第１及び第２の回転アンテナ８、９の各給電部８２、９２それぞれに対し、導波管３から同じ量のマイクロ波が伝播されるとは限らない。また、同じ量のマイクロ波が伝播されたとしても放射部８１から加熱室４に置かれた被加熱物に向かってマイクロ波のバランスが最適化されて放射されるとは限らない。   At this time, in order to uniformly heat the object to be heated 13 placed on the placing table 5, the balance of the microwaves radiated to the heating chamber 4 by the first and second rotating antennas 8 and 9 is optimized. Need to be. However, the same amount of microwaves is not always propagated from the waveguide 3 to the respective power feeding portions 82 and 92 of the first and second rotating antennas 8 and 9 due to variations in the accuracy of components and the like. Even if the same amount of microwaves is propagated, the balance of the microwaves is not necessarily radiated from the radiation unit 81 toward the object to be heated placed in the heating chamber 4.

これらのことを鑑み、本発明の実施形態では、部品の精度ばらつき等があったとしても、第１及び第２の回転アンテナ８、９の各給電部８２、９２に対して導波管３からマイクロ波の同じ量を伝播することができるとともに、放射部８１、９１から加熱室４にマイクロ波のバランスを最適化して放射することを可能にするために、第１の回転アンテナ８の給電部８２の長さと、第２の回転アンテナ９の給電部９２の長さを異なる構成としている。   In view of these matters, in the embodiment of the present invention, even if there is a variation in the accuracy of parts, etc., from the waveguide 3 with respect to the respective feeding portions 82 and 92 of the first and second rotating antennas 8 and 9. In order to be able to propagate the same amount of microwaves and to radiate from the radiating parts 81, 91 to the heating chamber 4 with optimized microwave balance, the feeding part of the first rotating antenna 8 The length 82 is different from the length of the feeding portion 92 of the second rotating antenna 9.

図２は、本発明の実施形態におけるマイクロ波加熱装置の機能を説明するための要部構成図である。なお、図１と同じ構成要素については、同一符号を付してある。   FIG. 2 is a main part configuration diagram for explaining the function of the microwave heating apparatus according to the embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as FIG.

図２において、導波管３のマグネトロン２からの距離がマイクロ波の管内波長λｇの略１／２の整数倍（本図では、１倍）である位置に第２の回転アンテナ９が配設され、更に、管内波長λｇの略１／４の奇数倍（本図では、３倍）である位置に第１の回転アンテナ８が配設された構成である。   In FIG. 2, the second rotating antenna 9 is disposed at a position where the distance of the waveguide 3 from the magnetron 2 is an integral multiple (about 1 in this figure) of approximately ½ of the in-tube wavelength λg of the microwave. In addition, the first rotating antenna 8 is arranged at a position that is an odd multiple (three times in this figure) of approximately ¼ of the guide wavelength λg.

ここで、第２の回転アンテナ９の給電部９２の長さＬ２は、第１の回転アンテナ８の給電部８２の長さＬ１より短い構成である。   Here, the length L2 of the power feeding portion 92 of the second rotating antenna 9 is shorter than the length L1 of the power feeding portion 82 of the first rotating antenna 8.

これらの構成により、導波管３から第２の回転アンテナ９の給電部９２に伝播されるマイクロ波の量を減ずることができる。従って、第２の回転アンテナ９から放射されるマイクロ波の量が第１の回転アンテナ８から放射されるマイクロ波の量より多い場合に、給電部９２の長さＬ２を給電部８２の長さＬ１より短い構成とすることで、第１及び第２の回転アンテナ８、９から加熱室４に放射されるマイクロ波のバランスを最適化することが可能となり、載置台５に載置した被加熱物１３を均一に加熱することができる。   With these configurations, the amount of microwaves propagated from the waveguide 3 to the power feeding portion 92 of the second rotating antenna 9 can be reduced. Therefore, when the amount of microwaves radiated from the second rotating antenna 9 is larger than the amount of microwaves radiated from the first rotating antenna 8, the length L2 of the power feeding unit 92 is set to the length of the power feeding unit 82. By adopting a configuration shorter than L1, it is possible to optimize the balance of microwaves radiated from the first and second rotating antennas 8 and 9 to the heating chamber 4, and the object to be heated placed on the stage 5 is heated. The object 13 can be heated uniformly.

なお、本実施形態のこれまでの説明では、マグネトロン２に近く、又は、マグネトロン２からの距離が導波管３を伝播するマイクロ波の管内波長λｇの１／２の整数倍に近い第２の回転アンテナ９の給電部９２を短くする構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、導波管３の端面との距離が管内波長λｇの１／４の奇数倍に近い回転アンテナ、又は、加熱室４の中央に近い回転アンテナ、更には、放射部の長さが長い回転アンテナの給電部を短くする構成としてもよい。   In the above description of the present embodiment, the second is close to the magnetron 2 or the distance from the magnetron 2 is close to an integral multiple of 1/2 of the in-tube wavelength λg of the microwave propagating through the waveguide 3. Although the power feeding unit 92 of the rotating antenna 9 is configured to be short, the present invention is not limited to this. For example, the rotating antenna has a distance close to an odd multiple of 1/4 of the guide wavelength λg. Or it is good also as a structure which shortens the electric power feeding part of the rotating antenna near the center of the heating chamber 4, and also the rotating antenna with a long radiation | emission part.

また、図２では、給電部の長さをモータ１０の駆動軸と嵌合する放射部直下からの長さ（軸長）として示したが、導波管内に突出する部分の長さとしてもよい。   In FIG. 2, the length of the power feeding portion is shown as the length (axial length) from directly below the radiating portion that fits with the drive shaft of the motor 10, but may be the length of the portion protruding into the waveguide. .

次に、以上説明したように、二つの回転アンテナの給電部の長さを異なるものとして構成することにより、それぞれの回転アンテナによるマイクロ波の放射に差異が生じることの検証について説明する。   Next, as described above, a description will be given of verification that a difference occurs in the radiation of microwaves by the respective rotating antennas by configuring the lengths of the feeding portions of the two rotating antennas to be different.

図３は、評価装置の概略構成と評価方法を示す図であり、（ａ）は評価装置の平面図、（ｂ）は評価装置の正断面図、（ｃ）は評価に用いる負荷の配置図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration and an evaluation method of the evaluation device, where (a) is a plan view of the evaluation device, (b) is a front sectional view of the evaluation device, and (c) is a layout diagram of loads used for evaluation. It is.

図３（ａ）に示す評価装置１００において、マグネトロン１０２で発振されたマイクロ波は、８５ｍｍの幅を有する導波管１０１(この場合、管内波長は略１７５mm)を介して伝播され、加熱室１０５の中央に対して対称の位置に配置された左右のＬ字型アンテナ１０３，１０４から放射される。   In the evaluation apparatus 100 shown in FIG. 3A, the microwave oscillated by the magnetron 102 is propagated through a waveguide 101 having a width of 85 mm (in this case, the wavelength in the tube is approximately 175 mm), and the heating chamber 105 Are radiated from the left and right L-shaped antennas 103 and 104 which are arranged symmetrically with respect to the center of the antenna.

また、マグネトロン１０２から左アンテナ１０３までの距離は、図３（ｂ）に示すように、マイクロ波の管内波長の略１／２である８５ｍｍ（４０＋４５）とし、左右アンテナのピッチは管内波長の略１／４の３倍に相当する１３０ｍｍとする構成である。また、右アンテナ１０４から導波管１０１の端面までは２０ｍｍとした。   Further, as shown in FIG. 3B, the distance from the magnetron 102 to the left antenna 103 is 85 mm (40 + 45), which is approximately ½ of the in-tube wavelength of the microwave, and the pitch of the left and right antennas is approximately the in-tube wavelength. The configuration is 130 mm, which corresponds to three times 1/4. The distance from the right antenna 104 to the end face of the waveguide 101 was 20 mm.

更に、右アンテナ１０４の給電部の長さ（軸長）は２０ｍｍであり、左アンテナ１０３の給電部の長さはパラメータとして２０ｍｍ、１６ｍｍ、１２ｍｍに可変できるように構成した。   Further, the length (axial length) of the power feeding part of the right antenna 104 is 20 mm, and the length of the power feeding part of the left antenna 103 can be changed to 20 mm, 16 mm, and 12 mm as a parameter.

評価は、図３（ｃ）に示すように、加熱室１０５の中央に対して対称の位置に水温が概ね常温である水２００ｃｃからなる２個の負荷（左負荷１０６、右負荷１０７）を配置し、出力を８００Ｗに調節したマグネトロン１０２で２０秒間加熱した際の各負荷の水温を測定した。これを、左アンテナ１０３の給電部の長さ２０ｍｍ、１６ｍｍ、１２ｍｍ毎に繰り返した。   In the evaluation, as shown in FIG. 3 (c), two loads (left load 106 and right load 107) composed of 200 cc of water whose water temperature is approximately room temperature are arranged at positions symmetrical to the center of the heating chamber 105. Then, the water temperature of each load when the output was heated for 20 seconds with the magnetron 102 whose output was adjusted to 800 W was measured. This was repeated every 20 mm, 16 mm, and 12 mm of the power feeding portion of the left antenna 103.

図４は評価結果を示すデータであり、（ａ）は左アンテナ１０３の給電部の長さを変えた場合における各負荷の温度上昇、（ｂ）は同温度差である。   4A and 4B show data indicating the evaluation results. FIG. 4A shows the temperature rise of each load when the length of the power feeding portion of the left antenna 103 is changed, and FIG. 4B shows the temperature difference.

図４（ａ）を参照すると、左アンテナの給電部の長さが２０ｍｍから１６ｍｍ、１２ｍｍと短くなるに従って、左負荷の温度上昇は小さくなり、右負荷の温度上昇は大きくなることが判る。   Referring to FIG. 4 (a), it can be seen that the temperature increase of the left load decreases and the temperature increase of the right load increases as the length of the power supply portion of the left antenna decreases from 20 mm to 16 mm and 12 mm.

図４（ｂ）を参照すると、左アンテナ１０３の給電部の長さが短くなるに従って、左右負荷の温度差が小さくなることが判る。   Referring to FIG. 4B, it can be seen that the temperature difference between the left and right loads becomes smaller as the length of the power feeding portion of the left antenna 103 becomes shorter.

これらの評価データから、左右アンテナの給電部の長さ（軸長）を変えることによって、左右負荷の温度上昇を均等にできることが判明した。従って、本実施形態において、第２のアンテナ９の給電部９２の長さを短くすることにより、被加熱物の均一な加熱ができるという本発明の効果が証明された。   From these evaluation data, it was found that the temperature rise of the left and right loads can be made uniform by changing the length (axial length) of the power feeding part of the left and right antennas. Therefore, in the present embodiment, the effect of the present invention that the object to be heated can be uniformly heated by shortening the length of the power feeding portion 92 of the second antenna 9 has been proved.

以上説明したように、このような本発明の実施形態に係るマイクロ波加熱装置によれば、Ｉ型導波管のマグネトロンから直線状に延設する横方向に第１の回転アンテナと第２の回転アンテナを備え、第２の回転アンテナの給電部の長さを短い構成とすることで、それぞれの放射部から放射されるマイクロ波のバランスを最適化することができ、奥行き方向の大きさを抑制しながら、被加熱物を均一に加熱することが可能となる。   As described above, according to the microwave heating apparatus according to the embodiment of the present invention, the first rotary antenna and the second antenna extend in the lateral direction extending linearly from the magnetron of the I-type waveguide. By providing a rotating antenna and the length of the feeding part of the second rotating antenna is short, the balance of the microwaves radiated from each radiating part can be optimized, and the size in the depth direction can be increased. It becomes possible to heat a to-be-heated object uniformly, suppressing.

本発明のマイクロ波加熱装置は、奥行き方向の大きさを抑制するとともに、Ｉ型導波管と複数の回転アンテナを用いて被加熱物を均一に加熱することができる効果を有し、マイクロ波を使用する調理器具としての電子レンジ、オーブンレンジ、各種誘電体の加熱、解凍装置であるとか、マイクロ波を使用する半導体装置、乾燥装置などの工業分野での加熱装置、陶芸加熱、焼結あるいは生体化学反応等の用途に有用である。   The microwave heating apparatus of the present invention has an effect of suppressing the size in the depth direction and uniformly heating an object to be heated using an I-type waveguide and a plurality of rotating antennas. Microwave ovens, microwave ovens, various dielectric heating, thawing devices, heating devices in industrial fields such as microwaves, semiconductor devices, drying devices, ceramics heating, sintering or Useful for applications such as biochemical reactions.

（ａ）本発明の実施形態におけるマイクロ波加熱装置の概略構成を示す正断面図 （ｂ）本発明の実施形態におけるマイクロ波加熱装置の概略構成を示す平断面図(A) Front sectional view showing a schematic configuration of a microwave heating apparatus in an embodiment of the present invention (b) Plan sectional view showing a schematic configuration of a microwave heating apparatus in an embodiment of the present invention 本発明の実施形態におけるマイクロ波加熱装置の機能を説明するための要部構成図The principal part block diagram for demonstrating the function of the microwave heating apparatus in embodiment of this invention （ａ）本発明の実施形態におけるマイクロ波加熱装置の効果を検証する評価装置の概略構成を示す平面図 （ｂ）同評価装置の概略構成を示す正面図 （ｃ）同評価装置における負荷の配置を示す平面図(A) The top view which shows schematic structure of the evaluation apparatus which verifies the effect of the microwave heating apparatus in embodiment of this invention (b) The front view which shows schematic structure of the evaluation apparatus (c) Arrangement | positioning of the load in the evaluation apparatus Plan view showing （ａ）評価結果を示すデータの各負荷の温度上昇を示す図 （ｂ）評価結果を示すデータの各負荷の温度差を示す図(A) The figure which shows the temperature rise of each load of the data which shows an evaluation result (b) The figure which shows the temperature difference of each load of the data which shows an evaluation result Ｔ型導波管を用いる従来のマイクロ波加熱装置の概略構成を示す正断面図Front sectional view showing a schematic configuration of a conventional microwave heating apparatus using a T-type waveguide Ｉ型導波管を用いる従来のマイクロ波加熱装置の概略構成を示す平断面図Plan sectional view showing a schematic configuration of a conventional microwave heating apparatus using an I-type waveguide

符号の説明Explanation of symbols

１ 電子レンジ（マイクロ波加熱装置）
２ マグネトロン（マイクロ波発生手段）
３ 導波管
４ 加熱室
５ 載置台
６ アンテナ空間
８ 第１の回転アンテナ
９ 第２の回転アンテナ
１０ａ，１０ｂ モータ
１１ 制御手段
８１、９１ 放射部
８２、９２ 給電部 1 Microwave oven (microwave heating device)
2 Magnetron (microwave generation means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Waveguide 4 Heating chamber 5 Mounting stand 6 Antenna space 8 1st rotation antenna 9 2nd rotation antenna 10a, 10b Motor 11 Control means 81, 91 Radiation part 82, 92 Feed part

Claims (8)

所定波長のマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、
前記マイクロ波発生手段から延設して、マイクロ波を伝播する直線状の導波管と、
前記マイクロ波で加熱する被加熱物を収納する加熱室と、
前記導波管に配置され、前記導波管から前記加熱室に前記マイクロ波を放射する複数のアンテナと、
前記アンテナを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段を制御して前記アンテナの向きを制御する制御手段と、
を有し、
前記複数のアンテナは、
それぞれに長さが異なる構成としたマイクロ波加熱装置。 Microwave generation means for generating microwaves of a predetermined wavelength;
A linear waveguide extending from the microwave generating means and propagating the microwave;
A heating chamber for storing an object to be heated by the microwave;
A plurality of antennas disposed in the waveguide and radiating the microwaves from the waveguide to the heating chamber;
Driving means for driving the antenna;
Control means for controlling the direction of the antenna by controlling the driving means;
Have
The plurality of antennas are:
Microwave heating devices with different lengths. 前記複数のアンテナは、それぞれ、
前記加熱室内において前記マイクロ波を放射する放射部と、
長手方向の一方が前記導波管内に突出し、他方が前記放射部に結合して、前記導波管から前記マイクロ波を伝播する給電部と、
を有し、
前記給電部の長さは、
前記複数のアンテナ毎に異なる構成とした請求項１に記載のマイクロ波加熱装置。 Each of the plurality of antennas is
A radiating section for radiating the microwave in the heating chamber;
One of the longitudinal directions protrudes into the waveguide, the other is coupled to the radiating portion, and a power feeding portion that propagates the microwave from the waveguide;
Have
The length of the power feeding part is
The microwave heating device according to claim 1, wherein each of the plurality of antennas has a different configuration. 前記給電部の長さは、
前記導波管内に突出する長さである構成とした請求項２に記載のマイクロ波加熱装置。 The length of the power feeding part is
The microwave heating device according to claim 2, wherein the microwave heating device has a length protruding into the waveguide. 前記導波管内に突出する長さは、
前記マイクロ波発生手段との距離が前記導波管を伝播するマイクロ波の管内波長の１／２の整数倍に近い側の前記給電部を短い構成とした請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。 The length protruding into the waveguide is
4. The microwave heating apparatus according to claim 3, wherein the power feeding unit on the side whose distance from the microwave generation unit is close to an integral multiple of ½ of the in-tube wavelength of the microwave propagating through the waveguide is short. . 前記導波管内に突出する長さは、
前記導波管の端面との距離が前記導波管を伝播するマイクロ波の管内波長の１／４の奇数倍に近い側の前記給電部を短い構成とした請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。 The length protruding into the waveguide is
4. The microwave heating according to claim 3, wherein a distance between the end face of the waveguide and the feeding portion on a side close to an odd multiple of ¼ of an in-tube wavelength of the microwave propagating through the waveguide is short. apparatus. 前記導波管内に突出する長さは、
前記放射部が長い側の前記給電部を短い構成とした請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。 The length protruding into the waveguide is
The microwave heating apparatus according to claim 3, wherein the power feeding unit on the side where the radiation unit is long is configured to be short. 前記導波管内に突出する長さは、
前記マイクロ波発生手段に近い側の前記給電部を短い構成とした請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。 The length protruding into the waveguide is
The microwave heating apparatus according to claim 3, wherein the power feeding unit on the side close to the microwave generating unit has a short configuration. 前記導波管内に突出する長さは、
前記加熱室の中央に近い側の前記給電部を短い構成とした請求項３に記載のマイクロ波加熱装置。 The length protruding into the waveguide is
The microwave heating apparatus according to claim 3, wherein the power feeding unit on the side close to the center of the heating chamber has a short configuration.
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