JP3684500B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【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。
【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。
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