JP3684500B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱室内に設置された被加熱物の載置台の下部に導波管の一部と給電口を設け、加熱室内の下部から高周波を照射して被加熱物を高効率で加熱する高周波加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図13は従来の高周波加熱装置(従来例1)の要部の縦断面図である。図において、1は前面側に開口部を有する高周波加熱装置の本体(図示せず)内に形成されたほぼ箱形の加熱室で、前面側が開口されており、右側板1aの上部および下部には給電口2が設けられている。なお、本体の前面部側には、ヒンジ部(図示せず)によって開閉自在に取り付けられたドア(図示せず)が設けられており、本体の開口部および加熱室1の開口部を閉塞する。また、本体1の右側の前面には、加熱調理を行うための表示部および装置部からなる操作パネル(図示せず)が設けられている。
【0003】
3は加熱室1の一方の側、ここでは右側に設けられた高周波の発振源である高周波発振器、4は高周波発振器3を制御する制御部、5は高周波発振器3と加熱室1の右側板1aとの間に設けられ、給電口2に連通する導波管で、高周波発振器3からの高周波を加熱室1に送出する。
【0004】
6は被加熱物、7は被加熱物6が載置される平面形状がほぼ円形状の載置台で、例えばガラス等の低誘電率材料によって構成されている。8は金属材料によって構成され、加熱室1の底板1bの近傍に回転可能に設けられて載置台7を支持する平面形状がほぼ円形状のロータリプレートで、加熱室1の下部に設けられたモータ9にその軸9aを介して連結されている。10は加熱室1の天板1cの上部に設けられたオーブン用の上ヒータ、11は加熱室1の底板1bの下部に設けられたオーブン用の下ヒータである。
【0005】
このように構成された従来例1の高周波加熱装置において、被加熱物6を加熱調理する場合、まず、ドアを開放して加熱室1内に設置されている載置台7上に被加熱物6を載置し、ドアと閉じる。ついで、本体に設けられた操作パネルの操作部を操作して、調理メニューを選択するとともに調理時間を設定し、調理をスタートさせると、制御部4は高周波発振器3を稼動し、高周波を発振させる。そして、高周波は導波管5を伝搬して2つの給電口2から加熱室1内に放射される。これと同時にモータ9も駆動してロータリプレート8を回転させ、ロータリプレート8で支持された載置台7および被加熱物6を回転させる。
【0006】
加熱調理中、加熱室1内に放射された高周波は、加熱室1内で拡散して加熱室1の壁面(左右側板1a,1d、底板1b、天板1c、背面板1e)で反射し、被加熱物6に照射される。これにより、被加熱物6は加熱調理される。
【0007】
しかしながら、従来例1の高周波加熱装置は、導波管5が加熱室1の一方の側(右側)に設けられているので、給電口2は加熱室1の右側板1aに設けられ、これにより、加熱室1内のほぼ中心部に配置された被加熱物6は、給電口2との距離が長くなって給電口2から離れてしまい、給電口2から加熱室1に入射された高周波は被加熱物6に直接照射されることが少なかった。また、加熱室1の壁面に反射された高周波は、反射毎に減衰するため、エネルギーのロスが発生するとともに、被加熱物6に照射されるときは弱いものとなってしまうため、加熱効率も悪かった。さらに、高周波は、加熱室1の右側板1aに設けられた給電口2から入射されるため、被加熱物6の側面や上面は、高周波の照射量が多く加熱されやすい状態であるが、被加熱物6の下面や中心部は、高周波が載置台7を支持しているロータリプレート8に反射されてしまって照射されにくくなるとともに、被加熱物6と加熱室1の底板1bとの距離が短いため、底板1bに反射された高周波の被加熱物6への照射が少なくなって加熱されにくい状態になり、加熱ムラが発生など、問題があった。
【0008】
そこで、導波管5を加熱室1の底板1bの下部に設けることが考えられ、図14にそのような高周波加熱装置(従来例2)を示す。
従来例2の高周波加熱装置は、加熱室1の一方の側、ここでは右側に設けられた高周波発振器3と加熱室1の底板1bの左側板1dの近傍との間に導波管5が設けられ、加熱室1の底板1bの中心部に導波管5に連通する給電口2が設けられている。なお、オーブン用の下ヒータ11は、加熱室1の底板1bの下部と、導波管5の底板5aの下部に設けられている。また、ここではロータリプレート8およびそのモータ9は省略されている。
【0009】
このように構成された従来例2の高周波加熱装置においても、従来例1の高周波加熱装置で説明した場合と同様に載置台7に載置された被加熱物6を高周波によって加熱調理する。加熱調理中、加熱室1の底板1bの下部に設けた導波管5から底板1bの中心部に設けられた給電口2を介して加熱室1に入射された高周波は、加熱室1内で拡散して加熱室1の壁面で反射し、被加熱物6の特に下面側に直接照射される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来例2の高周波加熱装置は、導波管5からの高周波が加熱室1の底板1bの中心部に設けられた給電口2から加熱室1内に入射されるので、被加熱物6はその下面から高周波が直接照射され、特に徳利などに入れて加熱される酒などの液体の被加熱物6の場合は、下部を集中的に照射加熱すると、液体の対流が発生して効率よく均一に加熱され、加熱ムラを改善することが可能となる。
【0011】
しかしながら、導波管5が加熱室1の底板1bの下部に設けられているので、オーブン用の下ヒータ11は、加熱室1の底部1bと導波管5の底部5aとに取り付けられ、その取付作業が困難であるとともに、下ヒータ11と被加熱物6との距離が下ヒータ11の取付位置によって異なってしまうため、被加熱物6への加熱ムラが発生するという問題があった。また、給電口2が加熱室1の底板1bの中心部に設けられいるので、食品のかすや水等が導波管5に入りやすくなり、導波管5が汚れやすく清掃性も悪かった。さらに、高周波加熱装置の本体は、加熱室1の底板1bの下部に導波管5を設けた分、上下方向に大きくなってしまい、広い設置場所を確保しなければならないなどの問題もあった。
【0012】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、本体の大型化を防ぎ、高周波のエネルギーロスを抑えて被加熱物を高効率でかつ均一に加熱するのできる清掃性のよい高周波加熱装置を提供することを目的としたものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高周波加熱装置は、内部に加熱室を有し、加熱室の一方の側に高周波発振器を備え、加熱室の高周波発振器側の側板の下部に第1の給電口が設けられた本体と、第1の給電口に連通し、高周波発振器により発振された高周波を加熱室に伝搬する第1の導波管と、加熱室の第1の給電口の上方に設置され、加熱室の底板との間に空間部を形成する載置台と、載置台に設けられ透過により高周波を加熱室に放射する第2の給電口とを備えてなり、空間部に、第1の給電口から第2の給電口まで延出され、第1の導波管からの高周波を加熱室に伝搬する第2の導波管を構成する周壁を設け、空間部に設けられた第2の導波管を構成する周壁を、載置台と一体に形成し、載置台は、加熱室から取り外し可能であるものである。
【0016】
本発明に係る高周波加熱装置は、載置台の第2の給電口を除く少なくとも第2の導波管に対応する部分に、第2の導波管の上面となる高周波の反射体を配設または埋設したものである。
【0017】
本発明に係る高周波加熱装置は、反射体を、格子状に形成したものである。
【0018】
本発明に係る高周波加熱装置は、反射体を、高周波の波長の4分の1以下の間隔で配列した格子状に形成したものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1の要部の縦断面図、図2はそのA−A断面図である。なお、図13,14で説明した従来例1,2と同一部分には同じ符号を付し、説明を省略する。
【0021】
図において、1は右側板1aの下部に第1の給電口21を有する高周波加熱装置の本体内に形成されたほぼ箱形の加熱室で、第1の給電口21の上端部の上方から加熱室1の底板1bにかけて前面板1fが設けられ、その上部は開口されている。また、加熱室1の一方の側、ここでは右側には、高周波発振器3およびそれを制御する制御部4が設けられている。22は高周波発振器3の下方に設けられ第1の給電口21に連通する第1の導波管で、高周波発振器3からの高周波を加熱室1側に送出する。
【0022】
23は低誘電率材料によって構成された被加熱物6が載置される載置台で、外周縁部が加熱室1の壁面(左右側板1a,1d、背面板1eおよび前面板1f)に当接する大きさで平面形状が矩形状に形成されており、加熱室1内の第1の給電口21の上方でかつ前面板1fの上端部に対応する位置に着脱可能に設置されていて、加熱室1の底板1bとの間に空間部24を形成している。そして、空間部24は、第1の給電口21を介して第1の導波管22に連通され、第2の導波管25を構成している。また、載置台23の下面の中心部23aを除く表面は、図3(a)に示すように、高周波を反射する例えば金属部材の如き反射体26によって覆われており、その反射体26は第2の導波管25の上面25aを形成し、上面25aの中心部(載置台23の反射体26に覆われていない中心部23aに対応する部分)は、平面形状が矩形状の第2の給電口27を形成している。
【0023】
なお、加熱室1の天板1cの上部にはオーブン用の上ヒータ10が設けられ、加熱室1の底板1bの下部にはオーブン用の下ヒータ11が設けられている。また、本体の前面部側には、本体の開口部および加熱室1の開口部を閉塞するドア(図示せず)が開閉自在に取り付けられている。
【0024】
このように構成された実施の形態1において、被加熱物6を加熱調理する場合、まず、ドアを開放して加熱室1内に設置された載置台23上に被加熱物6を載置し、ドアと閉じる。ついで、本体の右側の前面に設けられた操作パネルの操作部を操作して、調理メニューを選択するとともに調理時間を設定し、調理をスタートさせると、制御部4は高周波発振器3を稼動し、高周波を発振させる。そして、高周波は第1の導波管22、第1の給電口21および第2の導波管25を伝搬して第2の給電口27から載置台23を透過し、加熱室1内に放射される。このとき、第2の導波管25に伝搬された高周波は、第2の導波管25を構成する反射体26からなる上面25a、加熱室1の底板1b、左側板1d、背面板1eおよび前面板1fに反射され、第2の給電口27から加熱室1に入射される。
【0025】
加熱調理中、加熱室1内に放射された高周波は、加熱室1内で拡散して被加熱物6に直接照射されるとともに、加熱室1の壁面(左右側板1a,1d、天板1c、背面板1e)および載置台23の反射体26で反射して被加熱物6に照射される。これにより、被加熱物6は加熱調理される。
【0026】
このように、載置台23を外周縁部が加熱室1の壁面に接触する大きさに形成して、加熱室1内の第1の給電口21の上方でかつ前面板1fの上端部に対応する位置に設け、加熱室1の底板1bとの間に形成された空間部24を第2の導波管25とするとともに、載置台23の下面の中心部23aを除く表面に反射体26を設けて第2の導波管25の上面25aを形成し、その上面25aの中心部に第2の給電口27を形成したので、第2の給電口27から加熱室1に入射された高周波の被加熱物6に直接照射される量を多くすることができ、加熱室1の壁面に反射される高周波の量を大幅に減少させることができる。これにより、高周波のエネルギーロスを低減することができるとともに、被加熱物6を高効率で加熱することができる。また、加熱室1内に第2の導波管25が設けられているので、高周波加熱装置の上下方向の大型化を防ぐとともに、無駄なスペースを省略して全体構造の小型化を図ることができる。さらに、オーブン用の下ヒータ11の取付を容易にすることができるとともに、被加熱物6との距離を短くすることができ、被加熱物6を加熱ムラがなく均一に加熱することができる高周波加熱装置を得ることができる。
【0027】
実施の形態2.
図4は本発明の実施の形態2の要部の縦断面図、図5はそのB−B断面図、図6は本発明の実施の形態2の要部の斜視図である。この実施の形態2は、実施の形態1に係る高周波加熱装置において、加熱室1の底板1bと加熱室1内に設置された載置台23との間に形成された空間部24内に、例えば絞り加工あるいはリブ等によって形成された第1の導波管22に連通する平面形状がほぼT字状の第2の導波管28を設けたものである。
【0028】
第2の導波管28は、図6に示すように、反射体26に覆われていない載置台23の下面の中心部23a、つまり第2の給電口27の周縁部の下部側をほぼ囲み、さらにその一辺から第1の給電口21に延出されて、上端部が載置台23の下面に設けられた反射体26に当接するように加熱室1の底板1bに突出して設けられた周壁29と、載置台23の下面に設けられた反射体26とによって構成されている。また、周壁29の表面は反射体26によって覆われている。
【0029】
このように構成したことにより、実施の形態1とほぼ同じ作用および効果が得られるとともに、加熱室1の空間部24内に設けられた第2の導波管28を、載置台23の下面に設けられた反射体26と、第1の給電口21から第2の給電口27の周縁部の下部側を囲むように加熱室1の底板1bに設けられた周壁29とによって構成したことにより、第1の導波管22から第2の導波管28に送出された高周波を、第2の導波管28内で拡散させずに第2の給電口27に効率よく伝搬することができ、高周波のエネルギーロスを大幅に低減することができる。また、第2の給電口27から加熱室1に入射された高周波の被加熱物6に直接照射される量を多くすることができ、被加熱物6をより高効率で加熱することができる高周波加熱装置を得ることができる。
【0030】
実施の形態3.
図7は本発明の実施の形態3に係る載置台の斜視図で、この実施の形態3は、実施の形態1に係る高周波加熱装置において、加熱室1に設置される載置台23の下面に設けられた反射体26の下面側に、実施の形態2に係る第2の導波管28を構成する平面形状がほぼT字状の周壁29を一体に形成したものである。
【0031】
このように構成したことにより、実施の形態1とほぼ同じ作用および効果が得られるとともに、載置台23の下面に設けられた反射体26と、その下面側と一体に形成された周壁29と、加熱室1の底板1bとによって構成された第2の導波管28により、第1の導波管22から第2の導波管28に送出された高周波を第2の給電口27に効率よく伝搬することができ、高周波のエネルギーロスを大幅に低減して、第2の給電口27から加熱室1に入射された高周波の被加熱物6に直接照射される量を多くすることができる。これにより、被加熱物6をより高効率で加熱することができる。また、第2の導波管28を構成する周壁29を載置台23の下面に設けられた反射体26と一体に形成したので、加熱室1の底板1bをほぼ平坦に形成することができ、載置台23を取り外すだけで底板1b等を容易に清掃することができ、清掃性のよい高周波加熱装置を得ることができる。
【0032】
実施の形態4.
図8は本発明の実施の形態4に係る載置台の下面図で、この実施の形態4は、実施の形態1に係る高周波加熱装置において、加熱室1に設置される載置台23の下面の中心部23aを除く表面を、高周波の波長λの4分の1、つまり1/4λ以下の間隔で配列された格子状の反射体26Aで覆い、この反射体26Aによって第2の導波管25の上面25aを形成したものである。
【0033】
ここで、高周波と1/4λ以下の間隔で配列された格子状の反射体26Aとの関係について説明する。
高周波は正弦波をなしているため、格子間隔が1/4λ以下になると、その格子を通過しづらくなり、格子は反射板として作用する。そこで、実施の形態4においては、反射体26Aを1/4λ以下の間隔で配列された格子状に形成し、高周波の反射板として作用するように構成している。
【0034】
このように構成したことにより、実施の形態1とほぼ同じ作用および効果が得られるとともに、載置台23の下面に設けられた1/4λ以下の間隔で配列された格子状の反射体26Aによって、高周波を確実に第2の給電口27まで伝搬させることができ、載置台23上の被加熱物6に高周波を集中して照射することができる。また、下ヒータ11の熱を反射体26Aの格子間を介して被加熱物6に伝搬することができる。これにより、高周波およびヒータの熱によって被加熱物6を高効率で加熱することができる高周波加熱装置を得ることができる。
【0035】
実施の形態5.
図9は本発明の実施の形態5の要部の縦断面図、図10はそのC−C断面図である。この実施の形態5は、実施の形態1に係る高周波加熱装置の加熱室1内に設置された平面形状が矩形状の載置台23に代えて、直径が加熱室1の幅および奥行きより小さい平面形状が円形状の載置台30を、加熱室1の下部に設けられたモータ31にその軸31aを介して連結し、加熱室1の第1の給電口21の上方でかつ前面板1fの上端部に対応する位置に回転可能に設置したものである。また、外周縁部が加熱室1の壁面(左右側板1a,1d、背面板1eおよび前面板1f)に当接し内周縁部が載置台30の外周縁部との間にわずかな間隙を有する仕切り板32が、その上面が載置台30の上面とほぼ同一面になるように加熱室1に設けられている。そして、載置台30および仕切り板32と加熱室1の底板1bとの間に第2の導波管25となる空間部24が形成されている。
【0036】
また、載置台30の下面の中心部30aを除く表面は、反射体26によって覆われており、その反射体26は第2の導波管25の上面25aを形成し、上面25aの中心部(載置台30の反射体26に覆われていない中心部30aに対応する部分)は、平面形状が円形状の第2の給電口27を形成している。
【0037】
このように構成したことにより、実施の形態1とほぼ同じ作用および効果が得られ、載置台30を回転可能に構成することにより、載置台30上に載置された被加熱物6を回転させることができ、高効率でかつ加熱ムラのない加熱を行うことができる高周波加熱装置を得ることができる。
【0038】
なお、上述の実施の形態1乃至5では載置台23,30の下面の中心部23a,30a(第2の給電口27)を除く表面に、反射体26または26Aを設けた場合を示したが、図3(b)に示すように、載置台23,30の内部に反射体26または26Aを埋設したり、載置台23,30の上面の中心部を除く表面に設けてもよく、実施の形態2,3の場合は、図12に示すように、第2の導波管28に対応する載置台23の下面のみに設けてもよい。これらの場合も同様の効果を奏する。また、第2の給電口27の形状、個数および設置位置は、これに限定するものではなく、例えば図11に示すように載置台23の中心部近傍に平面形状が円形状の第2の給電口27を複数個設けるなど、適宜変更することができる。これらの場合も同様の効果を奏するとともに、被加熱物6に対応した形状、個数および設置位置の第2の給電口27を有する載置台23等を使用することによって、被加熱物6をさらに均一にかつ効率よく加熱することができる。
【0039】
また、実施の形態4は実施の形態1にその発明を実施した場合を示したが、実施の形態1乃至3および5にその発明を実施することができる。この場合も同様の効果を奏する。
【0040】
さらに、上述の実施の形態5では載置台30と仕切り板32を両者30,32の上面がほぼ同一面になるように加熱室1に設け、載置台30および仕切り板32と加熱室1の底板1bとの間に、第2の導波管25となる空間部24を形成した場合を示したが、仕切り板32を省略し、載置台30と加熱室1の底板1bとの間に形成された空間部に、実施の形態2,3に係る第2の導波管28を構成する周壁29を設けてもよく、載置台32の外周縁部の下部側をほぼ囲み、その一部から第1の給電口21に延出されて第1の給電口21に連通する加熱室1の底板1bに設けられまたは載置台30と一体に形成されて、第2の導波管を構成する周壁を設けてもよい。これらの場合も同様の効果を奏する。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る高周波加熱装置は、内部に加熱室を有し、加熱室の一方の側に高周波発振器を備え、加熱室の高周波発振器側の側板の下部に第1の給電口が設けられた本体と、第1の給電口に連通し、高周波発振器により発振された高周波を加熱室に伝搬する第1の導波管と、加熱室の第1の給電口の上方に設置され、加熱室の底板との間に空間部を形成する載置台と、載置台に設けられ透過により高周波を加熱室に放射する第2の給電口とを備えてなり、空間部に、第1の給電口から第2の給電口まで延出され、第1の導波管からの高周波を加熱室に伝搬する第2の導波管を構成する周壁を設け、空間部に設けられた第2の導波管を構成する周壁を、載置台と一体に形成し、載置台は、加熱室から取り外し可能であるため、第1の導波管から第2の導波管に送出された高周波を、第2の給電口の効率よく伝搬することができ、高周波のエネルギーロスを大幅に低減することができる。また、第2の給電口から加熱室に入射された高周波の被加熱物に直接照射される量を多くすることができ、被加熱物をより高効率で加熱することができるとともに、加熱室の底板をほぼ平坦に形成することができ、載置台を取り外すだけで底板等を容易に清掃でき、清掃性のよい高周波加熱装置を得ることができる。
【0044】
本発明に係る高周波加熱装置は、載置台の第2の給電口を除く少なくとも第2の導波管に対応する部分に、第2の導波管の上面となる高周波の反射体を配設または埋設したので、第2の導波管に送出された高周波を、第2の導波管内で拡散させずに第2の給電口に効率よく伝搬することができ、高周波のエネルギーロスを大幅に低減することができる高周波加熱装置を得ることができる。
【0045】
本発明に係る高周波加熱装置は、反射体を格子状に形成した、あるいは、反射体を高周波の波長の4分の1以下の間隔で配列した格子状に形成したので、高周波を確実に第2の給電口まで伝搬させることができ、載置台上の被加熱物に高周波を集中して照射することができる。また、加熱室の底板の下部に設けられたヒータの熱を反射体の格子間を介して被加熱物に伝搬することができる。これにより、高周波およびヒータの熱によって被加熱物を高効率で加熱することができる高周波加熱装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の要部の縦断面図である。
【図2】 図1のA−A断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係る載置台の断面図およびその変形例の断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態2の要部の縦断面図である。
【図5】 図4のB−B断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態2の要部の斜視図である。
【図7】 本発明の実施の形態3に係る載置台の斜視図である。
【図8】 本発明の実施の形態4に係る載置台の下面図である。
【図9】 本発明の実施の形態5の要部の縦断面図である。
【図10】 図9のC−C断面図である。
【図11】 本発明の実施の形態1に係る載置台の変形例の下面図である。
【図12】 本発明の実施の形態2に係る載置台の変形例の下面図である。
【図13】 従来の高周波加熱装置(従来例1)の要部の縦断面図である。
【図14】 従来の高周波加熱装置(従来例2)の要部の縦断面図である。
【符号の説明】
1 加熱室、1a 右側板、1b 底板、3 高周波発振器、6 被加熱物、21 第1の給電口、22 第1の導波管、23,30 載置台、23a,30a 中心部 24 空間部、25,28 第2の導波管、26,26A 反射体、27 第2の給電口、29 周壁、32 仕切り板。
Claims (4)
- 内部に加熱室を有し、該加熱室の一方の側に高周波発振器を備え、前記加熱室の高周波発振器側の側板の下部に第1の給電口が設けられた本体と、
前記第1の給電口に連通し、前記高周波発振器により発振された高周波を前記加熱室に伝搬する第1の導波管と、
前記加熱室の第1の給電口の上方に設置され、前記加熱室の底板との間に空間部を形成する載置台と、
該載置台に設けられ透過により高周波を加熱室に放射する第2の給電口と
を備えてなり、
前記空間部に、前記第1の給電口から第2の給電口まで延出され、前記第1の導波管からの高周波を前記加熱室に伝搬する第2の導波管を構成する周壁を設け、
前記空間部に設けられた第2の導波管を構成する周壁を、載置台と一体に形成し、前記載置台は、前記加熱室から取り外し可能であることを特徴とする高周波加熱装置。 - 載置台の第2の給電口を除く少なくとも第2の導波管に対応する部分に、前記第2の導波管の上面を構成する高周波の反射体を配設または埋設したことを特徴とする請求項1記載の高周波加熱装置。
- 反射体を、格子状に形成したことを特徴とする請求項2記載の高周波加熱装置。
- 反射体を、高周波の波長の4分の1以下の間隔で配列した格子状に形成したことを特徴とする請求項2記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
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